【物理】2020届一轮复习人教版实验题提分练4课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版实验题提分练4课时作业

实验题提分练4‎ ‎1．某同学用图甲所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次，回答下列问题：‎ ‎(1)在本实验中结合图甲，验证动量守恒的验证式是下列选项中的B.‎ A．ma＝ma＋mb B．ma＝ma＋mb C．ma＝ma＋mb ‎(2)经测定，ma＝45.0 g，mb＝7.5 g，请结合图乙分析：碰撞前、后ma的动量分别为p1与p1′，则p1p1′＝(保留分式)．有同学认为，在该实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大．请你用已知的数据，分析和计算出被碰小球mb平抛运动水平距离的最大值为76.8 cm.‎ 解析：(1)小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：‎ mavB＝mavA＋mbvC，‎ 两边同时乘以时间t得：mavBt＝mavAt＋mbvCt，‎ 得：maOB＝maOA＋mbOC，故选B.‎ ‎(2)＝＝＝＝；‎ 发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒定律：mava＝mav′a＋mbv′b 根据机械能守恒定律：mav＝mav′＋mbv′ 由以上两式解得：v′b＝va，‎ 因此最大射程为：‎ sm＝·＝×44.8 cm≈76.8 cm.‎ ‎2．(2018·四川资阳模拟)如图甲所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系．水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验时首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s.‎ ‎(1)实验需要用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图乙所示，d＝5.50 mm.‎ ‎(2)某次实验过程，力传感器的读数为F，小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，砝码盘和砝码的质量为m，已知重力加速度为g，则对该小车，实验要验证的表达式是C.‎ A．mgs＝M()2－M()2‎ B．(m－m0)gs＝M()2－M()2‎ C．(F－m0g)s＝M()2－M()2‎ D．Fs＝M()2－M()2‎ 解析：(1)游标卡尺的主尺读数为5 mm，游标读数为0.05×10 mm＝0.50 mm，则d＝5.50 mm.‎ ‎(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小车通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为v1＝，v2＝，则小车动能的增加量为Mv－Mv＝M()2－M()2.外力对小车做的功W＝(F－m0g)s，则需要验证的表达式为：(F－m0g)s＝M()2－M()2.故选C.‎ ‎3．某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻且得到光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系．实验室能提供的实验器材有：学生电源(输出电压为U＝18.0 V，内阻不计)、电阻箱R(最大阻值9 999.9 Ω)、单刀双掷开关一只、导线若干．‎ ‎(1)该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大，然后将单刀双掷开关接至a端，开始调节电阻箱，发现将电阻箱的阻值调为1 700 Ω时，毫安表恰好能够偏转一个格的刻度，将电阻箱的阻值调为500 Ω时，毫安表刚好能偏转三个格的刻度，实验小组据此得到了该毫安表的量程为300 mA，内阻Rg＝100 Ω.‎ ‎(2)该小组查阅资料得知，光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大，为了安全，该小组需将毫安表改装成量程为3 A的电流表，则需在毫安表两端并联(选填“串联”或“并联”)一个阻值为11.1 Ω的电阻．‎ ‎(3)该小组将单刀双掷开关接至b端，通过实验发现，流过毫安表的电流I(单位：mA)与光照强度E(单位：cd)之间的关系满足I＝E，由此可得到光敏电阻的阻值R ‎(单位：Ω)与光照强度E之间的关系为R＝－10(Ω)．‎ 解析：(1)设毫安表每格表示的电流大小为I0，则当电阻箱的阻值为R1＝1 700 Ω时，由闭合电路欧姆定律可得(R1＋Rg)I0＝U；当电阻箱的阻值为R2＝500 Ω时，则有3(R2＋Rg)I0＝U，联立并代入数据解得Rg＝100 Ω，I0＝10 mA，故该毫安表的量程为300 mA.‎ ‎(2)要将量程为300 mA的毫安表改装成量程为IA＝3 A的电流表，则需在毫安表两端并联一个电阻，设其阻值为R′，则有IgRg＝(IA－Ig)R′，代入数据解得R′＝ Ω≈11.1 Ω.‎ ‎(3)由题意可知，改装后电流表的总电阻RG＝10 Ω，设流过光敏电阻的电流大小为I′(单位：A)，则有(R＋RG)I′＝U成立，且I′＝I×10－3，即(R＋10)×E×10－3(V)＝18.0(V)，整理可得R＝－10(Ω)．‎