河北省滦县实验中学2023年高考物理二轮复习限时练：实验专题（精选）

第页河北省滦县实验中学2023年高考物理二轮复习限时练实验专题〔精选〕时间：60分钟学校：____________姓名：____________班级：____________考号：____________一、实验题1．某同学利用如下图的装置“探究功与速度变化的关系〞：在木块的左端固定一挡板，挡板上栓一轻质弹簧，弹簧的右端固定一小物块，物块的上方有一很窄的遮光片，当弹簧的长度为原长时，物块恰处于O点，O点的正上方有一光电门，光电门上连接计时器(图中未画出)。弹性势能的表达式为Ep＝eq\f(1,2)k(Δx)2。(1)实验开始时，________平衡摩擦力；________测量遮光片的宽度。(均填“需要〞或“不需要〞)(2)所有实验条件具备后，将小物块向左压缩Δx后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t1。(3)将小物块向左压缩2Δx、3Δx、4Δx、…后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，分别记下遮光片通过光电门的时间t2、t3、t4、…。(4)将几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3、…，那么W1∶W2∶W3＝________，假设以W为纵坐标、eq\f(1,t2)为横坐标作图，那么得到的图象是________(填“一条直线〞或“一条曲线〞)。2．某技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查，检验负责人说：“十几个不合格产品中，大局部存在导体电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜，电阻率达不到要求……〞。(1)欲测量该捆电线的电阻率是否合格，经查阅，纯铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，取长度为100m(真实长度)的电线，横截面积取1mm2，可供选用的器材有：A．电源(电动势约为6V，内阻不计)；B．待测长度为100m的导线一捆；C．电压表V1(量程为3V，内阻为6kΩ)；D．电压表V2(量程为15V，内阻为20kΩ)；E．电流表A1(量程为0.6A，内阻约为0.125Ω)；F．电流表A2(量程为3A，内阻约为0.025Ω)；H．定值电阻R1＝1kΩ；G．定值电阻R2＝6kΩ；K．滑动变阻器(5Ω，3A)为使实验尽可能准确，电表的示数均要到达满偏的eq\f(2,3)以上，请你根据实验要求设计电路，并在图甲中完成实物图的连线，注意闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。(2)请你选择适宜的器材，电压表为________，电流表为________，定值电阻为________。(请填仪器前的序号)(3)某次测量得电压表示数为2.50V，电流表读数如图乙所示，为________A。(4)经分析计算，这捆导线电阻率是否达标________。(填“是〞或“否〞)3．某探究小组要尽可能精确地测量电流表的满偏电流，可供选用的器材如下：A．待测电流表(满偏电流Im约为800μA、内阻r1约为100Ω，表盘刻度均匀、总格数为N)B．电流表(量程为0.6A、内阻r2＝0.1Ω)C．电压表(量程为3V、内阻RV＝3kΩ)D．滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)E．电源E(电动势为3V、内阻r约为1.5Ω)F．开关S一个，导线假设干(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图，其中合理的是________(选填“图甲〞或“图乙〞)。(2)所选合理电路中虚线图处应接入电表________(选填“B〞或“C〞)。(3)在开关S闭合前，应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a〞或“b〞)。(4)在实验中，假设所选电表的读数为Z，电流表的指针偏转了n格，那么可算出待测电流表的满偏电流Im＝________。4．小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为：电池组(电动势约6V，内阻r约3Ω)、电流表(量程2.0A，内阻RA＝0.8Ω)、电阻箱R1(0～99.9Ω)、滑动变阻器R2(0～R1)、开关三个及导线假设干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。(1)小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S2、S，断开S1，读出电流表的示数I；再闭合S、S1，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω。(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。①他的实验步骤为：A．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至________(填“最大值〞或“最小值〞)，之后闭合开关S，再闭合________(填“S1〞或“S2〞)；B.调节电阻________(填“R1〞或“R2〞)，得到一系列电阻值R和电流I的数据；C.断开开关，整理实验仪器。②图乙是他根据实验数据绘出的eq\f(1,I)－R图象，图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表________，电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(计算结果保存两位有效数字)5．某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成局部导线的连接。①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，那么电流表的示数为________A；③该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将________只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为________W(保存两位小数)。6．在利用碰撞做“验证动量守恒定律〞的实验中，实验装置如下图。图甲中斜槽PQ与水平槽QR平滑连接。按要求安装好仪器后开始实验。先是不放被碰小球，重复实验假设干次；然后把被碰小球静止放在斜槽末端的水平局部的前端边缘R处〔槽口〕，又重复实验假设干次，在白纸上记录下挂于槽口R的重锤线在记录纸上的竖直投影点位置和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N，测得两小球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，且m1＝2m2，那么：〔1〕两小球的直径用螺旋测微器核准相等，测量结果如图乙，那么两小球的直径均为____m。〔2〕入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放，其目的是

A．为了使入射小球每次都能水平飞出槽口

B．为了使入射小球每次都以相同的动量到达槽口

C．为了使入射小球在空中飞行的时间不变

D．为了使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞

〔3〕以下有关本实验的说法中正确的有_____.

A．未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别为M、P

B．未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别为P、M

C．未放被碰小球和放了被碰小球m2时，入射小球m1的落点分别为N、M

D．在误差允许的范围内假设测得|ON|＝2|MP|，那么标明碰撞过程中由m1、m2两球组成的系统动量守恒7．某同学利用气垫导轨和数字计时器，探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系。如图甲所示，气垫导轨上有很多小孔，气泵输入压缩空气，从小孔中喷出，会使质量为0.5kg滑块与导轨之间有一层薄的空气，使二者不接触从而大大减小阻力。一端固定有轻弹簧的滑块在导轨上滑行，当通过数字计时器时，遮光片挡住光源，与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间△t。〔1〕接通气泵，调节气垫导轨左端高度，轻推滑块，使其刚好能够匀速运动，说明气垫导轨已经水平：〔2〕使用10分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示，读出其宽度为d=cm;〔3〕压缩弹簧记录其压缩量；〔4〕释放滑块，滑块离开弹簧后通过数字计时器，计时器显示时间△t；〔5〕屡次重复步骤〔3〕和〔4〕，将数据记录到数据表格中，并计算出滑块相应的动能；〔6〕由机械能守恒定律可知，滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能：弹簧压缩量x〔cm〕1.002.003.004.005.00滑块遮光时间△t〔ms〕57.528.419.114.411.5滑抉的动能Ek〔J〕0.0100.0410.0910.160〔7〕表格中弹簧压缩量为5.00cm时，其动能为J〔结果要求三位有效数字〕；〔8〕由表格中数据可知，弹簧的弹性势能与其形变量的关系为8．某同学利用打点计时器测量福州的重力加速度，某次实验得到的一段纸带如下图，O、A、B、C、D为相邻的五个点，测得OA＝5.5mm，OB＝14.9mm，OC＝28.3mm，OD＝45.2mm，打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。(1)用逐差法算出福州的重力加速度g＝________m/s2。(结果保存三位有效数字)(2)通过查阅资料发现福州的重力加速度标准值为9.79m/s2，比拟(1)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误差的其它主要原因可能是________________________________________________________________________。(只要求写出一种原因)【参考答案】一、实验题1．(1)需要不需要(4)1∶4∶9一条直线(1)由于该实验要求弹簧弹力做功，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力。光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度v，小物块在弹簧的作用下被弹出，记下遮光片通过光电门的时间t，小物块的速度v＝eq\f(d,t)，根据功能关系可以求出需要验证的关系式可知：W＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(d2,2mt2)m，假设以W为纵坐标、eq\f(1,t2)为横坐标作图，那么得到的图象是一条倾斜直线，即可得到合力功与速度变化的关系，所以不需要测量遮光片的宽度。(4)弹性势能的表达式为Ep＝eq\f(1,2)k(Δx)2。所以几次实验中弹簧对小物块做的功分别记为W1、W2、W3、…，那么W1∶W2∶W3＝1∶4∶9，假设以W为纵坐标、eq\f(1,t2)为横坐标作图，那么得到的图象是一条直线。2．(1)(2)CFG(3)2.50(4)否(3)电流表的读数I＝2.50A(4)被测电线的电阻R＝eq\f(U,I)＝eq\f(2×2.50,2.5)Ω＝2.0Ω电阻率ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(2.0×10－6,100)Ω·m＝2.0×10－8Ω·m>1.7×10－8Ω·m，故该铜质导线不达标。3．(1)图乙(2)C(3)b(4)eq\f(ZN,nRV)(eq\f(ZN,3000n)也对)4．(1)3.6(2)①最大值S1R1②RA与r之和6.02.85．①连线如图②0.44③4