實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練4 2025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪專題物理課后習(xí)題題型專項(xiàng)練含答案

實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練42025年高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪專題物理課后習(xí)題題型專項(xiàng)練含答案實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練(四)1.(6分)(2024山西朔州二模)某簡(jiǎn)易多用電表的電路圖如圖甲所示,虛線方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān),A和B分別為兩表筆。該多用電表有6個(gè)擋位,分別為直流電壓1V擋和5V擋,直流電流1mA和2.5mA擋,兩個(gè)電阻擋。甲乙(1)測(cè)量時(shí),若開(kāi)關(guān)S是與“1”相連的,則此時(shí)多用電表的擋位為擋(填題干中所給6個(gè)擋位中的一個(gè))。

(2)如果要用多用電表電阻擋測(cè)量某個(gè)定值電阻的阻值,下面是操作步驟,請(qǐng)將合適的內(nèi)容填在橫線上:①旋動(dòng)(選填“歐姆調(diào)零旋鈕”或“指針定位螺絲”),使指針對(duì)準(zhǔn)電流擋的“0”刻度;

②將選擇開(kāi)關(guān)K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置;③將紅、黑表筆短接,旋動(dòng)(選填“歐姆調(diào)零旋鈕”或“指針定位螺絲”),使指針對(duì)準(zhǔn)電阻擋的0刻度線;

④將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接,多用電表的示數(shù)如圖乙所示,則待測(cè)電阻的阻值為Ω。

答案(1)2.5mA(2)指針定位螺絲歐姆調(diào)零旋鈕220解析(1)由圖甲可知,若開(kāi)關(guān)S是與“1”相連的,則此時(shí)多用電表當(dāng)作電流表,又因?yàn)榇藭r(shí)量程為I1=Ig+Ig(Rg+R2)R1,而開(kāi)關(guān)S是與“2”相連時(shí)的量程為I2=Ig+IgRgR1+R2,因?yàn)镮1(2)如果要用多用電表電阻擋測(cè)量某個(gè)定值電阻的阻值,首先旋動(dòng)指針定位螺絲,使指針對(duì)準(zhǔn)電流擋的“0”刻度;其次將選擇開(kāi)關(guān)K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置;然后將紅、黑表筆短接,旋動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針對(duì)準(zhǔn)電阻擋的0刻度線;待測(cè)電阻的阻值為Rx=22×10Ω=220Ω。2.(10分)(2024江蘇南京一模)圖甲是一款能顯示轉(zhuǎn)速的多功能轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)。某興趣小組的同學(xué)利用該平臺(tái)測(cè)量正六邊形螺母與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取9.80m/s2)(1)如圖乙所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)量螺母寬度d=cm,再將螺母置于轉(zhuǎn)盤上,進(jìn)而測(cè)量出螺母做圓周運(yùn)動(dòng)半徑R。

(2)緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)速至螺母恰好滑動(dòng),讀出此時(shí)平臺(tái)轉(zhuǎn)速n。則μ=(用題中所給字母表達(dá))。改變螺母位置,多次測(cè)量求出μ的平均值。

(3)有同學(xué)認(rèn)為很難準(zhǔn)確判斷螺母恰好運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。于是他們提出了另一個(gè)探究方案,在螺母上固定一個(gè)無(wú)線力傳感器(螺母和傳感器總質(zhì)量m0=100g)并用輕繩連接傳感器與轉(zhuǎn)軸。調(diào)節(jié)平臺(tái)轉(zhuǎn)速,測(cè)出五組數(shù)據(jù)如下表所示,他們?cè)谧鴺?biāo)紙中已經(jīng)描出四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn),請(qǐng)將剩余一個(gè)點(diǎn)在坐標(biāo)紙中描出,并畫出F-n2圖像。組數(shù)12345繩子拉力F/N0.400.451.001.712.58轉(zhuǎn)速n/(r·min-1)6090120150180轉(zhuǎn)速平方n2/(r2·s-2)1.02.34.06.39.0根據(jù)繪制的F-n2圖像可測(cè)定六角螺母與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。(保留兩位有效數(shù)字)

答案(1)3.060(3.055~3.065均可)(2)4(3)見(jiàn)解析圖0.29(0.20~0.35)解析(1)20分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm,由圖可知螺母寬度為d=3cm+12×0.05mm=30.60mm=3.060cm。(2)緩慢調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)轉(zhuǎn)速至螺母恰好滑動(dòng),則有μmg=mω2R,又ω=2πn,聯(lián)立可得μ=4π(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)將剩余一個(gè)點(diǎn)在坐標(biāo)紙中描出,并畫出F-n2圖像如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律可得F+μm0g=m0(2πn)2R可得F=4π2m0R·n2-μm0g,可知F-n2圖像的縱軸截距為b=-μm0g=-0.28N,解得六角螺母與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.280.1×9.81.(6分)(2024山東濟(jì)南一模)(1)在“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中,圖甲中的器材和操作最合理的是。

甲(2)某同學(xué)課后想利用身邊的器材再做一遍“用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)。家里沒(méi)有合適的擺球,于是他找到了一塊外形不規(guī)則的小金屬塊代替小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他先將金屬塊用細(xì)線系好,結(jié)點(diǎn)為M,將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)。②利用刻度尺測(cè)出OM間細(xì)線的長(zhǎng)度l作為擺長(zhǎng),利用手機(jī)的秒表功能測(cè)出金屬塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T。③在測(cè)出幾組不同擺長(zhǎng)l對(duì)應(yīng)的周期T的數(shù)值后,他作出的T2-l圖像如圖丙所示。④根據(jù)作出的圖像可得重力加速度的測(cè)量值為m/s2。(π取3.14。計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)相比于實(shí)驗(yàn)室作出的T2-l圖像,該同學(xué)在家做實(shí)驗(yàn)的T2-l圖像明顯不過(guò)原點(diǎn),其中橫軸截距絕對(duì)值的意義為。

答案(1)D(2)9.86(3)金屬塊重心與M點(diǎn)間距離解析(1)根據(jù)單擺理想模型可知,為減小空氣阻力的影響,擺球應(yīng)采用密度較大,體積較小的鐵球,為使單擺擺動(dòng)時(shí)擺長(zhǎng)不變化,擺線應(yīng)用不易形變的細(xì)絲線,懸點(diǎn)應(yīng)該用鐵夾來(lái)固定。故選D。(2)設(shè)M點(diǎn)到重心的距離為r,根據(jù)周期公式T=2πl(wèi)+rg可得T2=4π2g(l+r),故該圖像的斜率為k=4π2g=499-(-1(3)令T2=4π2g(l+r)=0,解得l=-r,2.(10分)(2024廣東二模)某實(shí)驗(yàn)興趣小組,根據(jù)以下器材想要精確測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻,其量程為3V,內(nèi)阻大約為2kΩ,除此以外提供的器材有:A.電源E(電動(dòng)勢(shì)9V,內(nèi)阻忽略不計(jì))B.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為5kΩ)C.電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約為5Ω)D.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍為0~10Ω)E.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍為0~1500Ω)F.定值電阻R3=5kΩG.定值電阻R4=500ΩH.開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,要求電表示數(shù)至少要達(dá)到量程的13,同時(shí)方便電路調(diào)節(jié),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇,實(shí)驗(yàn)所需的另一個(gè)電表應(yīng)選擇,定值電阻應(yīng)選擇(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;(3)將電壓表V1的示數(shù)記為U1,將另一個(gè)電表的示數(shù)記為X2,將所選定值電阻的阻值記為R,在獲得多組U1、X2的值后建立坐標(biāo)系,繪制X2-U1圖像,擬合得到線性圖像的斜率為k,則電壓表V1的內(nèi)阻RV=(用k、R)表示。

答案(1)DBF(2)見(jiàn)解析圖(3)R解析(1)為了精確測(cè)量和方便電路調(diào)節(jié),電路控制部分應(yīng)該采用分壓接法,因此滑動(dòng)變阻器選總阻值小的R1,即選擇D;電流表因?yàn)榱砍烫?無(wú)法使用,因此另一個(gè)電表應(yīng)該選擇V2,即選擇B;由于V1、V2兩者量程差別較大,為了能夠更好使用,需要給V1串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,再和V2并聯(lián),根據(jù)電壓分配關(guān)系,分壓電阻選擇R3,即定值電阻應(yīng)選擇F。(2)根據(jù)(1)問(wèn)分析,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。(3)根據(jù)歐姆定律有X2-U1R·RV=U1,整理得X2可知X2-U1圖像的斜率為k=RV+RRV,可得實(shí)驗(yàn)題專項(xiàng)練(六)1.(6分)(2024浙江溫州二模)實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示裝置來(lái)驗(yàn)證兩個(gè)小球在斜槽末端碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒。A、B為兩個(gè)直徑相同的小球,質(zhì)量分別為m1、m2,且m1>m2。實(shí)驗(yàn)時(shí),接球板水平放置,讓入射小球A多次從斜軌上E點(diǎn)靜止釋放,平均落點(diǎn)為P1;再把被碰小球B靜放在水平軌道末端,再將入射小球A從斜軌上某一位置靜止釋放,與小球B相撞,并多次重復(fù),分別記錄兩個(gè)小球碰后的平均落點(diǎn)M1、N1。甲(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的要求,說(shuō)法正確的是。

A.斜槽末端必須是水平的B.斜槽軌道必須是光滑的C.必須測(cè)出斜槽末端的高度D.放上小球B后,A球必須仍從E點(diǎn)釋放(2)圖甲中O1點(diǎn)為斜槽末端在接球板上的投影點(diǎn),實(shí)驗(yàn)中,測(cè)出O1M1、O1P1、O1N1的長(zhǎng)度分別為x1、x2、x3,若兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒,則滿足的表達(dá)式為(用題中給定的物理量表示)。

(3)圖乙中,僅改變接球板的放置,把接球板豎放在斜槽末端的右側(cè),O2點(diǎn)為碰前小球B球心在接球板上的投影點(diǎn)。使小球A仍從斜槽上E點(diǎn)由靜止釋放,重復(fù)(2)中操作,在接球板上得到三個(gè)落點(diǎn)M2、P2、N2,測(cè)出O2M2、O2P2、O2N2長(zhǎng)度分別為y1、y2、y3,若兩小球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒,則滿足的表達(dá)式為(用題中給定的物理量表示)。

(4)如圖丙所示,再一次僅改變接球板的放置,讓接球板的一端緊靠在斜槽末端,使小球A仍從斜槽上E點(diǎn)由靜止釋放,重復(fù)(2)中操作,在接球板上得到三個(gè)落點(diǎn)M3、P3、N3,其中O3點(diǎn)為斜槽末端與接球板的接觸點(diǎn),測(cè)出O3M3、O3P3、O3N3長(zhǎng)度分別為l1、l2、l3,若兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒,則滿足的表達(dá)式為(用題中給定的物理量表示)。答案(1)AD(2)m1x2=m1x1+m2x3(3)m(4)m1l2=m1l1+m解析(1)為使小球A運(yùn)動(dòng)至軌道末端的速度相同,方向水平,放上小球B后,小球A必須仍從E點(diǎn)釋放,末端必須水平,安裝的斜槽軌道不需要光滑,故A、D正確,B錯(cuò)誤;小球從斜槽末端飛出后,做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向上,小球A、B下落的高度相等,則兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,兩小球水平位移之比等于兩小球速度之比,實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)出斜槽末端距地面的高度,故C錯(cuò)誤。(2)小球從斜槽末端飛出后,做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向上,小球下落的高度相等,則小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,設(shè)為t0,碰撞前小球A的速度為v0=x2t0,碰撞后小球A、小球B的速度分別為v1=x1t0,v2=x3t0,兩球碰撞前后的總動(dòng)量守恒有m1v0=m1v1+m2v2,整理得m1x2(3)設(shè)O2B的距離為x,小球做平拋運(yùn)動(dòng),碰撞前小球A有y2=12gt22,v3=xt2,碰撞后對(duì)小球A、小球B有y1=12gt12,y3=12gt32,v4=xt3,v5=(4)設(shè)斜面的傾角為θ,小球做平拋運(yùn)動(dòng),有Lsinθ=12gt2,Lcosθ=vt,解得v=gLcos2θ2sinθ,則碰撞前小球A的速度為v6=gl2cos2θ2sinθ,碰撞后小球A、小球B的速度分別為v7=gl1cos2θ2sinθ,v8=gl3co2.(10分)(2024山東淄博一模)干電池用久后通常電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小,內(nèi)阻增大。某同學(xué)利用DIS系統(tǒng)、定值電阻R0、電阻箱R等實(shí)驗(yàn)器材分別研究新、舊兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。首先測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變R的阻值,用電流傳感器測(cè)得對(duì)應(yīng)的電流值I,在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的1I-R的關(guān)系圖線a,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量電池b的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,得到圖乙中的圖線b甲乙丙丁(1)某次實(shí)驗(yàn)電阻箱調(diào)節(jié)后如圖丙所示,則此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為Ω。

(2)若定值電阻R0=1.0Ω,令y=1I,x=R,由圖乙中實(shí)驗(yàn)圖線a的擬合方程可得,電池a的電動(dòng)勢(shì)Ea=V,內(nèi)阻ra=(3)根據(jù)圖乙可以判斷,圖線(選填“a”或“b”)對(duì)應(yīng)的是新電池。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電池a的R、I數(shù)據(jù),若令y=I2(R+R0),x=R+R0,則由計(jì)算機(jī)擬合得出的y-x圖線如圖丁所示,則圖線最高點(diǎn)A的坐標(biāo)值應(yīng)為x=Ω,y=W(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。

答案(1)12.0(2)432.0(3)b(4)2.00.22解析(1)由電阻箱的讀數(shù)規(guī)則有0×100Ω+1×10Ω+2×1Ω+0×0.1Ω=12.0Ω,此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為12.0Ω。(2)由閉合電路歐姆定律有I=Era+R0+R,整理有1I=1ER+r+R0E