2011届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题14第7.doc

2011届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题14:第7专题高考物理实验(2) 经典考题 纵观近三年的高考实验题，会发现以下特点1对力学实验的考查基本上以创新题出现，试题源于教材，又高于教材，总体来说其变化在于：同一实验可用于不同装置，同一装置可完成不同实验2高考对电学实验的考查一般书本实验稍加变化来出题，以“电阻的测量”最为常见，包括测电阻率、测伏安特性等，当然也可能会有其他电学实验出现，如测电动势与内阻、电路故障等1在如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号在开关闭合后，发现小灯泡不亮现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的_挡在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的_挡(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明_可能有故障(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤：_某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图甲所示长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间实验步骤如下：用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t；重复步骤数次，并求挡光时间的平均值；利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos ；多次改变斜面的倾角，重复实验步骤，作出fcos 关系曲线(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)：斜面倾角的余弦cos _；滑块通过光电门时的速度v_；滑块运动时的加速度a_；滑块运动时所受到的摩擦阻力f_(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图乙所示，读得d_2009年高考全国理综卷【解析】在1、2两点接好的情况下，应当选用多用电表的电压挡，在1、2同时断开的情况下，应选用欧姆挡(2)表明5、6两点可能有故障(3)调到欧姆挡；将红黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，受重力、支持力和滑动摩擦力的作用根据三角形关系可得到cos 又v，根据运动学公式x，有s，即有a根据牛顿第二定律得：mgsin fma则有：fmgm(2) 在游标卡尺中，主尺上是3.6 cm，在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6 cm0.11 mm3.61 cm或者3.62 cm也对答案(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6(3)调到欧姆挡；将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；测量小灯泡的电阻如电阻无穷大，则表明小灯泡有故障(1)mgm(2)3.62 cm【点评】在本实验中，r解出的为滑块画过去由门的平均速度，只是当滑块才较小时r趋近于瞬时速度，故滑块长度小点测量越准确2一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动盘边缘上固定一竖直的挡光片盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图甲所示图乙为光电数字计时器的示意图光源A中射出的光可照到B中的接收器上若A、B间的光路被遮断，显示器C上可显示出光线被遮住的时间挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图丙所示圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图丁所示由图可知：(1)挡光片的宽度为_mm；(2)圆盘的直径为_cm；(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0 ms，则圆盘转动的角速度为_弧度/秒(保留3位有效数字)图示为用伏安法测量电阻的原理图图中，为电压表，内阻为4000 ；为电流表，内阻为50 ；E为电源，R为电阻箱，Rx为待测电阻，S为开关(1)当开关闭合后电压表读数U1.6 V，电流表读数I2.0 mA若将Rx作为测量值，所得结果的百分误差是_(2)若将电流表改为内接，开关闭合后，重新测得电压表读数和电流表读数，仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值，这时结果的百分误差是_(百分误差100%)2008年高考四川理综卷 【解析】由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读数d10 mm24.20.01 mm10.242 mmD242 mm40.05 mm242.20 mm24.220 cm圆盘转动的角速度为，而2，综合两式并代入数据可得：1.69 rad/s(1)测量值为R800 ，因电流表外接，所以：R故真实值为Rx1000 ，对应的百分误差为：A20%(2)电流表内接时，百分误差A5%答案(1)10.243(2)24.220(3)1.69(1)20%(2)5%【点评】无论是否显示单位，螺旋测微器和游标尺主尺最小刻度一定都为mm；内接法的测量值R测RxRA，外接法的测量值R测RxRV能力演练1(16分)在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，若打点计时器所接交变电流的频率为50 Hz，得到的甲、乙两条实验纸带(如图所示)中应选_纸带更好若已测得点2到点4间的距离为s1，点0到点3间的距离为s2，打点周期为T，要验证重物从开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，则s1、s2和T应满足的关系为：T_要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：甲A待测电压表(量程为3 V，内阻未知)；B电流表(量程为3 A，内阻为0.01 )；C定值电阻R(阻值为2 k，额定电流为50 mA)；D蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)；E多用电表；F开关S1、S2，导线若干有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作(1)首先用多用电表进行粗测，选用“100 ”倍率，操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示，则测量的结果是_(2)为了更精确地测出此电压表的内阻，该同学设计了如图乙、丙所示的实验电路，你认为其中较合理的电路图是_，理由是_乙丙(3)用你选择的电路进行实验时，用所测物理量的符号表示电压表的内阻，即RV_答案甲或(每空3分)(1)3000(3分)(2)丙图乙中电流表测量时的示数太小，误差太大；图丙中R的阻值与电压表内阻接近，误差小(每空2分)(3)R(3分)2(17分)某同学在做测定木块与木板间动摩擦因数的实验过程中，测滑动摩擦力时，他设计了两种实验方案方案一：木板固定在水平面上，用弹簧测力计水平拉动木块，如图甲所示方案二：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示甲乙除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00 N的砝码(1)上述两种方案中，你认为更合理的方案是_(填“甲”或“乙”)，理由是：(回答两个理由)_；_(2)该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，如下表所示实验次序12345砝码个数01234砝码对木块的压力/N02.004.006.008.00测力计示数/N1.502.002.502.953.50木块受到的摩擦力/N1.502.002.502.953.50请根据上述数据，在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标)由图象可知，木块重为_N；木块与木板间的动摩擦因数为_现有一块灵敏电流表，量程为200 A，内阻约为1000 ，要精确测出其内阻R1，提供的器材有：电流表(量程为1 mA，内阻R250 )；电压表(量程为3 V，内阻RV约为3 k)；滑动变阻器R(阻值范围为020 )；定值电阻R0(阻值R0100 )；电源E(电动势约为4.5 V，内阻很小)；单刀单掷开关S一个，导线若干(1)请将上述器材全部用上，设计出合理的、便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的将电路图画在下面的虚框中(2)在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算表的内阻，表达式为R1_，表达式中各符号表示的意义是_答案(1)乙乙方案测力计静止，读数误差小乙方案木板可的不做匀速运动，便于控制(每空1分)(2)如图甲所示(1分)6.00(2分)0.25(2分)(1)如图乙所示(5分)(供电部分用分压电路给1分；测量部分知道把表改装且正确给2分；知道将表当保护电阻使用给2分)(2)(3分)I2表示表的示数，I1表示表的示数，R2表示表内阻，R0表示定值电阻(1分)3(16分)一量程为100 A的电流表的刻度盘如图所示今在此电流表两端并联一电阻，其阻值等于该电流表内阻的，使之成为一新的电流表，则图示的刻度盘上每一小格表示_mA已知弹簧振子做简谐运动的周期T2，其中m是振子的质量，k是弹簧的劲度系数(回复力系数)某同学设计了一个在太空站中利用弹簧振子测量物体质量的装置，如图所示，两轻弹簧分别与挡板P、Q相连，A是质量为M的带夹子的金属块，且与两弹簧固定相连，B是待测物体(可以被A上的夹子固定)(1)为了达到实验目的，还需要提供的实验器材是：_(2)简要写出测量方法及所需测量的物理量(用字母表示)_；_(3)用所测物理量和已知物理量表示待测物体的质量的计算式为：mB_【解析】改装后的量程为：II100(149) A5 mA故每小格I0.5 mA答案0.5(6分)(1)秒表(2分)(2)不放B时用秒表测出振子振动30次的时间t1(或者测出振子的周期T1)(2分)将B固定在A上，用秒表测出振子振动30次的时间t2(或者测出振子的周期T2)(2分)(3)M或M(4分)4(16分)小汽车正在走进我们的家庭，你对汽车了解吗？油耗标准是评价一辆汽车性能优劣的重要因素，而影响汽车油耗的一个重要原因是其在行进中所受到的空气阻力人们发现，汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关：汽车正面的投影面积S；汽车行驶的速度v某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据：(1)由上述数据可得，汽车所受的风阻f 与汽车正面的投影面积S及汽车行驶的速度v之间的关系式为：f_(要求用k表示比例系数)(2)由上述数据可求得k_(3)据推理或猜测，k的大小与_、_等因素有关现有下列可供选用的器材及导线若干，要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流A待测电流表(满偏电流约为700 A800 A，内阻约为100 ，已知表盘刻度均匀、总格数为N)；B电流表(量程为0.6 A，内阻为0.1 )；C电压表(量程为3 V，内阻为3 k)；D滑动变阻器R(最大阻值为200 )；E电源E(电动势为3 V，内阻约为1.5 )；F开关S一个(1)根据你的测量需要，“B电流表”与“C电压表”中应选择_(只需填写序号即可)(2) 在虚线框内画出你设计的实验电路图(3)测量过程中测出了多组数据，其中一组数据中待测电流表的指针偏转了n格，可算出满偏电流IAmax_，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量分别是_答案(1)kSv2(2分)(2)0.26 kg/m3(2分)(3)空气密度车的外形车的表面情况(4分)(1)C(2分)(2)电路图如图所示(2分) (3)U为电压表的示数，RV为电压表的内阻(每空2分)5(17分)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中(1)已知双缝到光屏之间的距离为600 mm，双缝之间的距离为0.20 mm，单缝到双缝之间的距离是100 mm某同学在用测量头测量时，先将从测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心，这时手轮上的示数如图甲所示然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如图乙所示这两次的示数依次为_mm和_mm，由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_nm(2)下列操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是_A增大单缝和双缝之间的距离B增大双缝和光屏之间的距离C将红色滤光片改为绿色滤光片D增大双缝之间的距离现有一块59C2型的小量程电流表(表头)，满偏电流为50 A，内阻约为800850 ，要把它改装成1 mA、10 mA的两量程电流表，可供选择的器材有：A滑动变阻器R1(最大阻值为20 )；B滑动变阻器R2(最大阻值为100 k)；C电阻箱R(最大阻值为9999 )；D定值电阻R0(阻值为1 k)；E电池E1(电动势为1.5 V)；F电池E2(电动势为3.0 V)；G电池E3(电动势为4.5 V)；H标准电流表(满偏电流为1.5 mA)；I单刀单掷开关S1和S2；J单刀双掷开关S3；K电阻丝及导线若干(所有电池的内阻均不计)(1)采用如图甲所示的电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为_；选用的电池为_(填序号)甲(2)要将改装成两量程电流表，现有两种备选电路，如图乙、丙所示图_为合理电路，另一电路不合理的原因是_(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1 mA量程)，在下面的虚线框中画出所用电路图，图中待核对的电流表的符号用来表示【解析】(1)测量头的读数原理与螺旋测微器的相同，所以图甲中的示数为0.640 mm，图乙中的示数为10.295 mm设第1条亮条纹与第7条亮条纹间的距离为a，则a10.295 mm0.640 mm9.655 mm，由此得相邻两条亮条纹间的距离x，又因为x，代入数据可解得光的波长5.36 107m536 nm(2)根据相邻两条亮条纹间的距离公式x可知，增大双缝和光屏之间的距离L、增大光的波长和减小双缝之间的距离d都可使相邻两条亮条纹间的距离增大所以选项B正确答案 (1)0.64010.295536(5分)(2)B(3分)(1)BG(每空2分)(2)乙图丙所示的电路在通电状态下更换量程，会造成两分流电阻都未并联在表头两端，以致流过表头的电流超过其满偏电流而烧坏表头(3分)(3)电路图如图丁所示(2分)丁6(18分)听说水果也能做电池某兴趣小组的同学用一个柠檬作为电源，连接电路如图甲所示电路中R是电阻箱，其阻值可调且可读出其接入电路中电阻的大小他们多次改变电阻箱的阻值，记录下相应的电流表的示数，算出电流的倒数，并将数据填在下面的表格中甲外电阻R()电流 I(mA)电流的倒数 (mA1)9000 0.050219.92 8000 0.052818.936000 0.059416.84 5000 0.063315.80 4000 0.068014.71 2000 0.080012.50 (1)根据表格中的数据，在图乙所示的坐标纸中画出该实验的R图象乙(2)利用图象可求出该柠檬电池的电动势为_V，内阻为_(3)完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因为：_某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律弧形轨道末端水平，离地面的高