2023屆高考物理二輪復習第二部分專題三題型練實驗題專練（一）

PAGEPAGE3實驗題專練(一)1．(6分)用如圖甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數，被測彈簧一端固定于A點，另一端B用細繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當掛兩個鉤碼時，繩上一定點P對應刻度如圖乙中ab虛線所示，再增加一個鉤碼后，P點對應刻度如圖乙中cd虛線所示，每個鉤碼質量為50g，重力加速度g取9.8m/s2，那么被測彈簧的勁度系數為________N/m.掛三個鉤碼時彈簧的形變量為________cm.解析：由圖可知，當增加第3個鉤碼時，彈力增大mg，而彈簧的長度伸長0.70cm，那么由平衡關系可知，mg＝kx，解得勁度系數k＝eq\f(mg,x)＝70N/m；對3個鉤碼由3mg＝kx1解得x1＝2.10cm.答案：702.102．(9分)某同學在實驗室準備用以下器材測一個電源的電動勢E和內阻r，要求測量盡量準確、能測量多組數據且滑動變阻器調節(jié)方便．A．電流表G：量程500μA，內阻200ΩB．待測電源E：電動勢約3.0V，內阻未知C．電流表A：量程2A，內阻約0.1ΩD．滑動變阻器R1：最大阻值10Ω，額定電流2AE．電阻箱R2：0～9999ΩF．開關S一個，導線假設干(1)該同學首先把G表和電阻箱R2串聯，將它改裝成一只量程為3V的電壓表，那么電阻箱R2應調到________Ω.(2)接著利用電流表A和改裝后的電壓表，將各元件連接成圖甲所示的測量電路，測電源的電動勢E和內阻r，但該同學在連線時漏了一條導線，請在圖甲中用筆畫線代替導線，將電路連接完整．(3)利用上面補充完整的電路測量電源的電動勢E及內阻r，假設用測量的數據，作出的G表的示數I′與通過滑動變阻器的電流I的關系圖象如圖乙所示，那么可得到電源的電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω(計算結果均保存兩位有效數字)．解析：(1)將電流表改裝為電壓表應串聯一個大電阻，此時電流表分壓仍為Ug＝IgRg，總電壓為3V，那么根據改裝原理可知，3V＝0.5×10－3A×(R解得R＝5800Ω.(2)根據題圖甲及實驗原理可知實物圖中電流表和開關右側導線缺失，故補齊即可．(3)根據閉合電路歐姆定律可知：I′(R＋Rg)＝E－Ir那么有I′＝eq\f(E,6000)－eq\f(I,6000)r由圖象可知，E＝500×10－6×6000＝3.0V，r＝6000×eq\f(500－200×10－6,1.50)＝1.2Ω.答案：(1)5800(2)如下圖(3)3.01.23．(6分)圖為驗證小球做自由落體運動時機械能守恒的裝置圖，圖中O點為釋放小球的初始位置，A、B、C、D各點為固定速度傳感器的位置，A、B、C、D、O各點在同一豎直線上．(1)當地的重力加速度為g，那么要完成實驗，還需要測量的物理量是________．A．小球的質量mB．小球下落到每一個速度傳感器時的速度vC．各速度傳感器與O點之間的豎直距離hD．小球自初始位置至下落到每一個速度傳感器時所用的時間t(2)作出v2-h圖象，由圖象算出其斜率k，當k＝________時，可以認為小球在下落過程中機械能守恒．(3)寫出對減小本實驗誤差有益的一條建議：__________________.解析：(1)為驗證小球做自由落體運動時機械能守恒，根據mgh＝eq\f(1,2)mv2知，需要測量的物理量是速度v和高度h，選項B、C正確．(2)由mgh＝eq\f(1,2)mv2可得v2＝2gh，v2-h圖象的斜率k＝2g.(3)相鄰速度傳感器之間的距離適當大些，速度v和高度h的測量相對誤差??；選質量大、體積小的小球做實驗，空氣的阻力小，誤差小答案：(1)BC(2)2g(3)相鄰速度傳感器之間的距離適當大些(選質量大、體積小的小球做實驗)4．(9分)(2022·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調研)某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗，氣墊導軌裝置如圖甲所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成，在空腔導軌的兩個工作面上均勻分布著一定數量的小孔，向導軌空腔內不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差．下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器和彈射架并固定在滑塊1的左端，調節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間，碰后兩滑塊一起運動；⑥先________，然后________，讓滑塊帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，選出較理想的紙帶如圖乙所示；⑧測得滑塊1(包括撞針)的質量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質量為205g.(1)試著完善實驗步驟⑥的內容．(2)打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用前質量與速度的乘積之和為________kg·m/s，兩滑塊相互作用以后質量與速度的乘積之和為________kg·m/s.(保存三位有效數字)(3)試說明(2)問中兩結果不完全相等的主要原因是_______________．解析：(1)使用打點計時器時應先接通電源，后放開滑塊1.(2)作用前滑塊1的速度v1＝eq\f(0.2,0.1)m/s＝2m/s，其質量與速度的乘積為0.310×2kg·m/s＝0.620kg·m/s，作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度v＝eq\f(0.168,0.14)m/s＝1.2m/s，其質量與速度的乘積之和為(0