专题五 高考物理实验.

1、浏阳十一中2014届高三物理二轮复习学案 专题五高考物理实验第10讲力学实验中常考的4个问题【高考考点整合】考点一测量性实验(游标卡尺和螺旋测微器的读数)【例1】 (2012新课标全国卷，22)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图5102(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示图(a)所示读数为_mm，图(b)所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm.【例2】 2013山东卷，21(1)图5103甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的_(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为_mm.【变式1】图5

2、104甲中游标卡尺的读数是_ cm，图乙中螺旋测微器的读数是_ mm.考点二验证性实验【例3】 现要通过实验验证机械能守恒定律实验装置如图5106所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上的B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，x表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度用g表示重力加速度完成下列填空和作图：(1)若将滑块自A点由静

3、止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为_，动能的增加量可表示为_若在运动过程中机械能守恒，与x的关系式为_ _.(2)多次改变光电门的位置，每次均令滑块自同一点(A点)下滑，测量相应的x与t值结果如下表所示：12345x/(m)0.6000.8001.0001.2001.400t/(ms)8.227.176.445.855.43/(104 s2)1.481.952.412.923.39以x为横坐标，为纵坐标，在图5107位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k_104 m1s2(保留三位有效数字)由测得的

4、h、d、b、M和m数值可以计算出x直线的斜率k0，将k和k0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律【变式3】 (1)某实验小组用如图5108所示的装置验证“力的平行四边形定则”将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的挂钩处系一细线，把细线的另一端系在A下端细线上的O点手持B水平向左拉，使O点缓慢地向左移动，保持B的拉力方向不变不计弹簧测力计重力，拉力不超出量程，则A、B的示数FA、FB的变化情况是_AFA、FB均变大，其合力大小和方向都不变BFA、FB均变大，其合力大小和方向都改变CFA变大，FB变小，其合力大小不变，方向改变DFA、F

5、B的合力大小改变，方向不变(2)另一实验小组的甲、乙、丙三位同学做此实验，所用弹簧测力计的量程为05 N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，此时细绳都与平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小甲同学F1和F2的方向互相垂直，F13.0 N、F23.8 N；乙同学F1和F2方向间的夹角约为30，F1F24.0 N；丙同学F1和F2方向间的夹角约为120，F1F24.0 N这三位同学中操作不合适的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)【变式4】为了用实验“验证牛顿第二定律”，现提供如图5109所示的实验装置

6、请回答下列问题： (1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是_；A将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动C将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上(2)在实验中，得到一条打点的纸带，如图51010所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则小车加速度的表示式为a_；图51010 (3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，研究加速度a与所受外力F的关

7、系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图51011所示图线_是在轨道倾斜情况下得到的(选填“”或“”)；小车及车中的砝码总质量m_ kg.考点三探究性实验【例4】 (2013新课标全国卷，22)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图51012所示向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等

8、已知重力加速度大小为g.为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的_(填正确答案标号)A小球的质量mB小球抛出点到落地点的水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量xE弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek_.(3)图51013中的直线是实验测量得到的sx图线从理论上可推出，如果h不变m增加，sx图线的斜率会_(填“增大”、“减小”或“不变”)：如果m不变，h增加，sx图线的斜率会_(填“增大”、“减小”或“不变”)由图中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与x的_次方成正比【变式5】某组同学在做探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系，采用了如图51014装置，小车和车中

9、砝码的总质量用M表示，砂和砂桶的总质量用m表示图51014(1)现有下列器材：电火花计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、砂桶、砂子、细线、秒表、导线、砝码、刻度尺其中不需要的器材是_，还需要的器材是_(2)在做实验过程中，以下做法正确的是_A平衡摩擦力时，应把砂桶用细线通过定滑轮系于小车上B砂和砂桶质量m一定时，改变小车(含砝码)质量M，都需重新平衡摩擦力C实验中，要求砂和砂桶质量m远小于小车(含砝码)质量MD在探究外力一定，加速度与质量关系时，应该改变砂桶与砂的质量m【变式6】 (1)某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”实验开始前，他

10、们提出了以下几种猜想：W，Wv，Wv2.他们的实验装置如图51015甲所示，PQ为一块倾斜放置的木块，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度)，每次实验，物体从不同初始位置由静止释放同学们设计了以下表格来记录实验数据，其中L1、L2、L3、L4代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4表示物体每次通过Q点的速度实验次数1234LL1L2L3L4vv1v2v3v4他们根据实验数据绘制了如图乙所示的Lv图象，并得出结论Wv2.他们的做法是否合适，你有什么好的建议？_(2)在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小_(填“会”或“不会”)

11、影响探究结果考点四创新拓展型实验【例5】 (2013江苏卷，11)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图51016所示倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落.这样，就可测出多个小球下落的总时间 (1)在实验中，下列做法正确的有_A电路中的电源只能选用交流电源B实验前应将M调整到电磁铁的正下方C用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H1

12、.980 m,10个小球下落的总时间T6.5 s可求出重力加速度g_m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t，这导致实验误差为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除t对实验结果的影响？请推导说明【变式7】某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图51017所示在此过程中，阻

13、力做功使自行车的速度发生变化设自行车无动力后受到的阻力恒定(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量_(填写物理量的名称及符号)(2)设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功W及自行车的初速度v.改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出Wv曲线分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系在实验中作出Wv图象如图所示，其中符合实际情况的是_图51017专题五高考物理实验第11讲电学实验中常考的4个问题【高

14、考考点整合】考点一电表的读数及多用电表的使用【例1】 (2013新课标全国卷，23)某学生实验小组利用图5111所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“1k”挡内部电路的总电阻使用的器材有：多用电表；电压表：量程5 V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5 k；导线若干回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“1k”挡，再将红表笔和黑表笔_，调零点(2)将图5111中多用电表的红表笔和_(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图5112甲所示，这时电压表的示数如图5112乙所示多用电表和电压表的读数分别为_k和_ V.图5112

15、(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 k和4.00 V从测量数据可知，电压表的内阻为_ k.图5113(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图5113 所示根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1k”挡内部电路的总电阻为_ k.【变式1】 为了测量某一个电阻Rx的阻值：某同学先用多用电表粗测其电阻用已经调零且选择开关指向欧姆挡“100”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡“_”挡位(填“1 000”或“10”)，然后_

16、，再次测量电阻Rx的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻Rx的电阻值为_ .测量完毕，断开红、黑表笔，将选择开关指向_【变式2】 (1)图5115甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，表针的示数是_A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_A，图中表针示数为_A.图5115乙使用较小量程时，每小格表示_V，图中指针的示数为_V若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_ V，图中表针指示的是_V. (2)旋钮式电阻箱如图5116所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_.今欲将接入电路的电阻改为208 7，最简单的操作方法是_若用两个这样的电阻箱

17、，则可得到的电阻值范围为_考点二测量电阻率和描绘伏安特性曲线【例2】 (2013广东卷，34(2)图5117(a)是测量电阻Rx的原理图，学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.图5117根据原理图连接图(b)的实物图断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0 V时，单位长度电阻丝的电压u_ V/cm，记录此时电流表A1的示数保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤记录的值相同，记录长度L和A2的示数I，测量6组L和I值，测量数据已在图(c)中标出，写出Rx与L、I、

18、u的关系式Rx_；根据图(c)用作图法算出Rx_ .【变式3】 (1)有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的UI图线，有下列器材供选用：A电压表(05 V，内阻10 k)B电压表(010 V，内阻20 k)C电流表(00.3 A，内阻1 )D电流表(00.6 A，内阻0.4 )E滑动变阻器(5 ，1 A)F滑动变阻器(500 ，0.2 A)实验中电压表应选用_，电流表应选用_为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_(用序号字母表示)请在方框内画出满足实验要求的电路图，并把图5119中所示的实验器材用实线连接成相应的实物电路

19、图根据UI图象，当灯泡两端所加电压为3.2 V时，电功率为_ W.图5119考点三测量电源的电动势和内阻【例3】 (2013浙江卷，22)采用如图51111所示的电路“测定电池的电动势和内阻”图51111(1)除了选用图51112照片中的部分器材外，_(填选项)；图51112A还需要电压表 B还需要电流表C还需要学生电源 D不再需要其他器材(2)测量所得数据如下：测量次数物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r_；(3)根据第5次所测得的实验数据

20、，求得电流表内阻RA_.【变式5】 用如图51113的电路图测电源的电动势和内电阻，提供的器材如图51114所示，根据某次实验数据作出的UI图线如图51115所示图51113图51114图51115(1)实验时应将多用电表的选择开关旋至_挡(填“”、“V”或“mA”)，根据图象电流表的量程应选择_(填“00.6 A”或“03 A”)(2)用实线代表导线把图51115所示的实物连接成完整的测量电路(3)由此图线求得的电源内电阻r_ .(结果保留两位有效数字)考点四创新拓展实验【例4】 2013重庆卷，6(2)某同学对有故障的电热毯进行探究图51118是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接图51119为测试电路实物图