2011广东高考物理实验专题训练

2011广东高考物理实验专题训练

实验专题 1、 探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验．‎ 如图（a）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，‎‎（a）‎ x/cm F/N ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎（ b）‎ ‎① 为完成实验，还需要的实验器材有： ；‎ ‎② 实验中需要测量（记录）的物理量有： ；‎ ‎③ 图（b）是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为 N/m．图线不过原点的原因是由于 ‎ ‎2、 “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。‎ ‎①做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是 ， 和 ‎ ‎②图乙中的F与F′ 两力中，方向一定沿AO方向的是_____。‎ ‎③本实验采用的科学方法是 。‎ A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法 ‎3、探究外力做功与物体动能变化的关系．（g=‎10m/s2，结果均保留三位有效数字）‎ 图甲 ‎①此实验中，先 ，再让重物做 运动， （“需要”、“不需要”）测出重物的质量；‎ ‎②该同学选取如图乙所示的一段纸带，对BD段进行研究．‎ 图乙 单位：mm 求得B点对应的速度＝ m/s，若再求得D点对应的速度为，测出重物下落的高度为，则还应计算 与 大小是否相等（填字母表达式）；‎ ‎③但该同学在上述实验过程中存在明显的问题．安装实验装置时存在的问题是 ‎ ‎ ，研究纸带时存在的问题是 ，实验误差可能较大．‎ ‎④若用该装置来验证机械能守恒定律，且重锤质量为1 kg，纸带中A点为打点计时器打下的第一个点，则验证机械能守恒时应取 段进行研究。此过程重锤减少的重力势能为 ‎ J，重锤动能的增量为 J．该实验存在较大误差的原因可能是 。 ‎ ‎⑤从纸带可测得重锤下落的加速度a= m/s2，若此过程所受阻力大小恒定，且重锤质量为‎1kg，则阻力大小为 N。‎ 纸带 小车 电源插头 电火花计时器 图（a）‎ ‎4、探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）‎ ‎（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_________m/s2。（保留二位有效数字）‎ ‎（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 小车加速度a/m·s–2‎ ‎1.90‎ ‎1.72‎ ‎1.49‎ ‎1.25‎ ‎1.00‎ ‎0.75‎ ‎0.50‎ ‎0.30‎ 小车质量m/kg ‎0.25‎ ‎0.29‎ ‎0.33‎ ‎0.40‎ ‎0.50‎ ‎0.71‎ ‎1.00‎ ‎1.67‎ ‎4.00‎ ‎3.45‎ ‎3.03‎ ‎2.50‎ ‎2.00‎ ‎1.41‎ ‎1.00‎ ‎0.60‎ O 纸带运动方向 v ‎6.19‎ ‎6.70‎ ‎7.21‎ ‎7.72‎ 单位：cm 图（b）‎ 图（c）‎ 请在方格坐标纸中画出a–1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 。‎ ‎（3）有一位同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线, 另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线．试分析 ‎①A图线不通过坐标原点的原因是_______________________________________________；‎ ‎②A图线上部弯曲的原因是_____________________________________________________；‎ ‎③B图线在纵轴上有截距的原因是_______________________________________________．‎ ‎5、如图是验证动能定理的装置，除图示器材外，还有打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸，天平和细沙．‎ ‎①你认为还需要的实验器材有 ．‎ ‎②实验时为了保证滑块受到的合力与 沙和沙桶的总重力大小基本相等，应满足的实验条件是 ‎ ‎，实验时首先要做的步骤是 ．‎ 丙 ‎③图丙是滑块(质量为M)在沙和沙桶的 总质量为m条件下做匀加速直线运动的纸带．测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T. 则本实验最终要验证的数学表达式为 ．(用题中的字母表示)‎ ‎6、在“测量金属丝的电阻率”的实验中：‎ ‎（1）已知电阻丝的电阻约为10，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有 （只填代号）‎ A、量程是0～‎0.6A，内阻是0.5的电流表 B、量程是0～‎3A，内阻是0.1的电流表 C、量程是0～3V，内阻是6K的电压表 D、量程是0～15V，内阻是30K的电压表 E、阻值为0～1K,额定电流为‎0.5A的滑动变阻器 F、阻值为0～20,额定电流为‎2A的滑动变阻器 G、蓄电池（3V） H、开关一个，导线若干 ‎（2）请根据现有器材，为使测量结果更加精确，设计最佳实验电路，并连接好右图的电路实物图；‎ ‎（3）实验的主要步骤如下：‎ ‎①首先他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，用螺旋测微器在金属丝不同位置测出金属丝的直径d各三次求平均值。‎ 某次示数如图所示。金属丝的直径是___________mm。 ‎ ‎②用毫米刻度尺测量 的长度，反复测量3次，‎ 求出其平均值l.‎ ‎③断开开关，将实验器材连接成实验电路，‎ ‎④闭合开关，调节 ，使电流表和电压表有合适的示数，读出并记下这组数据。‎ ‎⑤改变滑动变阻器的滑键位置，重复进行实验，测出6组数据，并记录在表格中。‎ ‎⑥断开电键S，求出导线电阻R的平均值.‎ ‎（4）试用测得的R、l、d值写出电阻率计算表达式：___________‎ ‎7、用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其它器材有:‎ A．电压表V：0～3～15V B．电流表A：0～0.6～‎‎3A C．变阻器R1：(20Ω，‎1A)‎ D．变阻器R2：(1000Ω，‎0.1A)‎ E．电阻箱R（0～999.9Ω）‎ F．电键S和导线若干 ‎①实验中电压表应选用的量程为 （填0~3V或0~15V）；电流表应选用的量程为 （填0~‎0.6A或0~‎3A）；变阻器应选用 ；‎ ‎②根据实验要求连接实物电路图；‎ ‎③实验测得的6组数据已在U—I图中标出，如图所示.请你根据数据点位置完成U—I图线，并由图线求出该电池的电动势E=________V，电阻r=________Ω.‎ ‎⑵在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。‎ ① 请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；‎ ② 为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：= 。‎ ‎（3）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电压表V已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。‎ ③ 请你在方框中画出实验电路图 ‎（标注所用器材符号）；（4分）‎ ④ 为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式：= 。‎ ‎8、有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用：‎ A.电压表（0～5 V，内阻10 kΩ） B.电压表（0～10 V，内阻20 kΩ）‎ C.电流表（0～‎0.3 A，内阻1 Ω） D.电流表（0～‎0.6 A，内阻0.4 Ω）‎ E.滑动变阻器（5 Ω，‎1 A） F.滑动变阻器（500 Ω，‎0.2 A）‎ ‎（1）实验中电压表应选用______，电流表应选用______.为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用__________（用序号字母表示）。‎ ‎（2）请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路图。‎ ‎（3）根据U-I图象，当灯泡两端所加电压为1.6V时，灯泡的电阻为 Ω，电功率为 W U/V I/A ‎0.8‎ ‎1.6‎ ‎2.4‎ ‎3.2‎ ‎4.0‎ ‎4.8‎ ‎5.6‎ ‎0 0.1 0.2 0.3‎ ‎0.4‎ ‎0.5‎ 图a ‎9、（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是‎1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是 mm。 ‎ ‎（2）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是 　 mm。‎ ‎ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎（3）该电阻丝R的额定电压为3V，为测量其电阻值， 某同学先用多用电表粗测其电阻．用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×‎10”‎档位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ 　　”档位(选填“×‎100”‎或“×‎1”‎)，然后进行 ，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如右图所示，则此段电阻丝的电阻为 Ω．‎ 现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材 A：电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）‎ B：电流表A2（量程‎0.6A，内阻约0.3Ω）‎ C：电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）‎ D：电压表V2（量程5.0V，内阻约5kΩ）‎ E：滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）‎ F：滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）‎ G：电源E（电动势4V，内阻可忽略）‎ H：电键、导线若干。‎ ‎（1）为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）‎ 电流表_________．电压表___________．滑动变阻器_____________．‎ ‎（2）下列给出的测量电路中，最合适的电路是_ __。‎ ‎ A B C D ‎10、某同学在做多用电表测电阻的实验中：‎ ‎（1）测量某电阻时，用“×‎10W”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用_____档（填“×‎1W”‎ 或“×100W”），换档后，在测量前先要______________。‎ ‎（2）如图所示，A、B、C是多用表在 进行不同测量时，转换开关分别指示的位置，D是多用表表盘指针在测量时的偏转位置。‎ ‎①若是用A档测量，指针偏转如D，则读数为________；‎ ‎②若是用B档测量，指针偏转如D，则读数为_______；‎ ‎③若是用C档测量，指针偏转如D，则读数为_______。‎ 实验专题参考答案 ‎1、① 刻度尺； ---------------------------（2分）‎ ‎ ② 弹簧的原长、悬挂钩码个数 以及 与弹力（外力）对应的弹簧长度；--（4分）‎ ‎③ 200N/m； 实验中没有考虑（或忽略了）弹簧的自重 或 在弹簧没有处于竖直悬挂状态时测量它的原长。 ‎ ‎2、① O点位置（2分）， 两弹簧秤的读数 （2分），两细绳套的方向 （2分） ‎ ‎ ②F′ （2分） ③B（1分）‎ ‎3、①自由落体（1分）、不需要（1分）；‎ ‎②0.19（2分）、（2分）、（2分）（上两式同乘了m不扣分，若只有其中一式乘m扣该式的2分）；‎ ‎③重物会落在桌面上（或“纸带打点过短”等与此类似的答案）（1分）、BD两点间隔过短（1分）。‎ ‎4、（1）3.2（3分）‎ ‎（2）（2分）‎ 图象如图所示（2分）‎ ‎（3）（每空2分）‎ ‎①没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够 ‎ ②未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量 ‎ ③平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）‎ ‎5、①刻度尺（2分）　②沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量；平衡摩擦力.（每空2分）‎ R S RX A V ‎③mg xAB＝ M（）（4分）‎ ‎6、（1）ACFGH （2分）‎ ‎（2）如右图 （3分）‎ ‎（3）①‎0.200mm （2分）‎ ‎ ②接入电路中的被测金属导线 （2分）‎ ‎④ 滑动变阻器（1分）‎ ‎（4）（2分）‎ ‎7、①0～3V（1分）；0～‎0‎‎.6A（1分）； R1（1分） ②图 （2分） ‎ ‎③完成U-I图线（1分） ④ 1.50（2分）；0.50（2分）‎ ‎8、答案：（1）A　 D　 E（每空2分）‎ ‎（2）如图 ‎9、答案：（1） ‎13.55 mm（2分） （2） ‎0.680 mm（2分）‎ ‎（3） ×1 欧姆调零 12或12.1Ω A C E B （2分）‎ ‎10、答案：（1） ´1 ， 重新调零 （2） ， 6.4mA ， 32.0 V