物理二輪復習 題型訓練2 實驗題突破練

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE1學必求其心得，業(yè)必貴于專精二實驗題突破練1．（2017·龍巖質(zhì)檢)某同學利用拉力傳感器來驗證力的平行四邊形定則，實驗裝置如圖甲所示．在貼有白紙的豎直板上,有一水平細桿MN，細桿上安裝有兩個可沿細桿移動的拉力傳感器A、B,傳感器與計算機相連接．兩條不可伸長的輕質(zhì)細線AC、BC(AC>BC）的一端結于C點,另一端分別與傳感器A、B相連．結點C下用輕細線懸掛重力為G的鉤碼D.實驗時,先將拉力傳感器A、B靠在一起，然后不斷緩慢增大兩個傳感器A、B間的距離d，傳感器將記錄的AC、BC繩的張力數(shù)據(jù)傳輸給計算機進行處理，得到如圖乙所示張力F隨距離d的變化圖線．AB間的距離每增加0。2m,就在豎直板的白紙上記錄一次A、B、C點的位置．則在本次實驗中，所用鉤碼的重力G＝________N；當AB間距離為1.00m時，AC繩的張力大小FA＝________N；實驗中記錄A、B、解析:根據(jù)題意，由于AC＞BC,所以剛開始分開的時候，只有繩BC有拉力，而且其拉力大小等于物塊的重力，即G＝30N；由題給圖象分析可以知道圖線Ⅱ為繩AC拉力的圖象,則當AB間距離為1.00m時，由圖線可以知道此時AC繩的張力大小FA＝18N；實驗中記錄A、B、C點位置的目的是記錄AC、BC繩張力的方向,答案:30.018.0記錄AC、BC繩張力的方向2．(2017·廣東實驗中學模擬）（1）用游標卡尺測量小鋼球直徑如圖所示,則小球直徑為________mm。（2)如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系：先安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重垂線所指的位置O.接下來的實驗步驟如下:步驟1：不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上．重復多次，用盡可能小的圓,把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度．①對于上述實驗操作，下列說法正確的是________．A．應使小球每次從斜槽上相同的位置靜止?jié)L下B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．小球1質(zhì)量應大于小球2的質(zhì)量②上述實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________．A．A、B兩點間的高度差h1B．B點離地面的高度h2C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D．小球1或小球2的直徑d③當所測物理量滿足表達式____________________________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律．如果還滿足表達式______________________________________(用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞時無機械能損失．解析：(1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標尺上第47個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為47×0。02mm＝0。94mm,所以最終讀數(shù)為：10mm＋0.94mm(2)①因為平拋運動的時間相等，根據(jù)v＝eq\f（x,t)，所以用水平射程可以代替速度，則需測量小球平拋運動的射程間接測量速度，故應保證斜槽末端水平，小球每次都從同一點滑下；同時為了小球2能飛的更遠，防止1反彈，球1的質(zhì)量應大于球2的質(zhì)量,故A、C、D正確，B錯誤；②根據(jù)動量守恒得,m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，所以除了測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2,故選項C正確；③因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是球1不與球2碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表球1碰撞前的速度，OM是球1碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后球1的速度，ON是碰撞后球2的水平位移,該位移可以代表碰撞后球2的速度，當所測物理量滿足表達式m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，說明兩球碰撞遵守動量守恒定律，由功能關系可知，只要eq\f（1,2）m1veq\o\al（2，0）＝eq\f(1,2)m1veq\o\al（2,1）＋eq\f（1,2）m2veq\o\al（2，2),則機械能守恒,故若m1·（OP）2＝m1·(OM）2＋m2·(ON）2，說明碰撞過程中機械能守恒．答案：(1)10。94（2）①ACD②C③m1·OP＝m1·OM＋m2·ONm1·(OP）2＝m1·（OM）2＋m2·(ON)23．(2017·吉林大學附中模擬）某同學為了探究桿轉動時的動能表達式，設計了一實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉軸O處，桿由水平位置靜止釋放,用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉軸O的高度差h.(1）調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應的速度vA，數(shù)據(jù)如下表．為了形象直觀地反映vA和h的關系，應選擇________(選填“vA"“veq\o\al(－1，A)”或“veq\o\al(2,A)"）為縱坐標，并在坐標紙中標明縱坐標，畫出圖象．組次123456h/m0.050。100。150.200。250。30vA（m·s－1)1.231.732。122.462.743。00veq\o\al（－1，A）(s·m－1）0。810。580.470。410。360。33veq\o\al(2,A）(m2·s－2）1。503。004.506。057。519。00(2）當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2,結合圖象分析，桿轉動時的動能Ek＝________(請用質(zhì)量m、速度vA解析：(1）從數(shù)據(jù)中可看出，h與v2成正比，因此縱坐標應該是veq\o\al(2,A)，圖象應該是一條過原點的直線，通過描點擬合直線可得如圖所示的直線．(2)由動能定理得mg·eq\f(h，2)＝Ek，由圖象得h＝eq\f（1,30）veq\o\al(2，A）,解得Ek＝mg·eq\f(1,60）veq\o\al(2，A）＝eq\f（1,6）mveq\o\al(2，A).答案：(1)veq\o\al（2,A）（2)eq\f（1，6)mveq\o\al（2，A)4．(2017·楚雄模擬）用如圖所示的電路測定一種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻，它的電動勢E約為8V，內(nèi)阻r約為30Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為40mA.為防止調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路,電路中用了一個定值電阻充當保護電阻，除待測電池外，可供使用的實驗器材還有：A．電流表A（量程為0.05A，內(nèi)阻約為0.2ΩB．電壓表V(量程為6V，內(nèi)阻為20kΩ）C．定值電阻R1(阻值為100Ω,額定功率為1W)D．定值電阻R2(阻值為200Ω,額定功率為1W）E．滑動變阻器R3（阻值范圍為0～10Ω，額定電流為2AF．滑動變阻器R4（阻值范圍為0～750Ω，額定電流為1AG．導線和單刀單擲開關若干（1）為了電路安全及便于操作，定值電阻應該選________;滑動變阻器應該選________．(填寫器材名稱）(2）接入符合要求的用電器后，閉合開關S，調(diào)滑動變阻器的阻值，讀取電壓表和電流表的示數(shù)．取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖所示的圖線．根據(jù)圖線得出該電池的電動勢E為________V,內(nèi)阻r為________Ω。(結果保留兩位有效數(shù)字)解析：（1）為保護電源安全,電路最小電阻R最小＝eq\f（8，0。040）Ω＝200Ω，保護電阻阻值至少為200Ω－30Ω＝170Ω＞100Ω，則保護電阻應選定值電阻R2；電源等效電阻(電源內(nèi)阻與保護電阻之和)為200Ω,為進行多次實驗,測出多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應選滑動變阻器R4。(2)由電源UI圖象可知，圖象與縱軸的交點坐標值是7。8，則電源電動勢E＝7。8V,圖象斜率k＝eq\f(ΔU，ΔI）＝eq\f(7.8,0。034）Ω≈229Ω，電源內(nèi)阻r＝k－R2＝229Ω－200Ω＝29Ω。答案:（1)R2R4(2）7.8295．(2017·保定模擬）在探究小燈泡的伏安特性時，所用小燈泡上標有“2.5V0.6W"的字樣，實驗室提供的器材有:A．電流表A1（內(nèi)阻約為5Ω，量程為0～25mA)B．電流表A2(內(nèi)阻約為1Ω，量程為0～300mA)C．電壓表V1（內(nèi)阻約為5kΩ，量程為0~3V）D．電壓表V2(內(nèi)阻約為15kΩ,量程為0～15V)E．滑動變阻器R1(最大阻值為0～10Ω,額定電流為0。6AF．滑動變阻器R2（最大阻值為0～1000Ω,額定電流為0。2AG．穩(wěn)壓電源E（電動勢為9.0V，內(nèi)阻可忽略）H．開關一個、定值電阻若干、導線若干由以上信息回答下列問題：（1）實驗前設計的電路圖如圖甲所示．為了減小實驗誤差，該實驗所用的電流表、電壓表、滑動變阻器應分別為________（選填器材前的字母）．為保護滑動變阻器和燈泡，應在電路中串聯(lián)的定值電阻R0合適的電阻值應為________（選填“1Ω”“10Ω"“30Ω”或“100Ω”）．（2)請確定測量電路中電壓表右側導線的正確位置是________（選填“接a”或“接b”）．(3)連接好電路后，通過改變滑動變阻器的滑片位置，并通過計算機描繪了該小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．若將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后直接接在電動勢E＝3V、內(nèi)電阻r＝5Ω的電源上，每個小燈泡所消耗的實際功率為________W．（結果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)小燈泡上額定電壓為2.5V，故電壓表應選擇C；額定電流為I＝eq\f(P,U）＝eq\f（0.6,2.5)A＝0。24A，故電流表應選擇B;本實驗采用分壓接法，故應采用小電阻滑動變阻器E；由于電動勢為9V，而測量電壓只需要2。5V，故可以采用定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)分壓的方式減小滑動變阻器兩端的電壓,為了滿足電壓要求，可以采用10Ω電阻串聯(lián)．(2)由于燈泡內(nèi)阻較小,故為了減小誤差應采用電流表外接法，故接a處．(3)兩燈泡并聯(lián)接在電源兩端，則設電壓為U，電流為I，則由閉合電路歐姆定律可知:U＝E－2Ir，在燈泡伏安特性曲線中作出U＝E－2Ir對應的伏安特性曲線，如圖所示，則由圖可知，此時燈泡的電壓為1.2V，電流為0.18A，則功率為：P＝UI＝1。2×0.18W≈答案：(1）B、C、E10Ω(2）接a(3)0.22（0.21～0.23均可)6．（2017·吉林模擬)某技術質(zhì)量監(jiān)督局曾對市場中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進行抽查，檢驗負責人說:“十幾個不合格產(chǎn)品中，大部分存在導體電阻不合格問題,主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅,電阻率達不到要求……”．(1)欲測量該捆電線的電阻率是否合格，經(jīng)查閱,純銅的電阻率為1.7×10－8Ω·m，取長度為100m(真實長度）的電線，橫截面積取1mm2A．電源(電動勢約為6V，內(nèi)阻不計)；B．待測長度為100mC．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻為6kΩ）；D．電壓表V2（量程為15V，內(nèi)阻為20kΩ）；E．電流表A1(量程為0。6A，內(nèi)阻約為0.125ΩF．電流表A2（量程為3A，內(nèi)阻約為0.025ΩH．定值電阻R1＝1kΩ；G．定值電阻R2＝6kΩ;K．滑動變阻器(5Ω，3A）為使實驗盡可能準確,電表的示數(shù)均要達到滿偏的eq\f（2,3)以上，請你根據(jù)實驗要求設計電路,并在圖甲中完成實物圖的連線，注意閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．(2）請你選擇合適的器材,電壓表為________,電流表為________，定值電阻為________．(請?zhí)顑x器前的序號)（3）某次測量得電壓表示數(shù)為2。50V,電流表讀數(shù)如圖乙所示，為________A.（4)經(jīng)分析計算，這捆導線電阻率是否達標________．（選填“是"或“否"）解析:(1)電源電動勢為6V,電壓表V2量程過大，V1量程還過小，則可考慮將定值電阻R2與電壓表V1串聯(lián)使用;100m銅導線的電阻約為Rx＝ρeq\f(L,S）＝1.7×10－8×eq\f(100，10－6)Ω＝1.7Ω，故滑動變阻器可用限流電路;電壓表的內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值，可用電流表外接;電路中可能的最大電流I＝eq\f（E,Rx)＝eq\f(6,1。7)A＝3。5A，故電流表選擇A2，電路接法如圖所示：(2)電壓表為C，電