2021物理统考版二轮复习实验题15分保分练4含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2021高考物理统考版二轮复习实验题15分保分练4含解析实验题15分保分练(四）（时间：15分钟分值：15分）1．（6分）(2020·山东高考·T13)2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：（ⅰ)如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53°，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出)。甲(ⅱ)调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。(ⅲ）该同学选取部分实验数据，画出了eq\f(2L，t）。t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5。6m/s2。（ⅳ）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验.回答以下问题：（1）当木板的倾角为37°时，所绘图像如图乙所示。由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为______m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为______m/s2。（结果均保留2位有效数字)乙(2）根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为________m/s2.(结果保留2位有效数字，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80）［解析](1）物块匀加速下滑,经过参考点开始计时,由运动学公式有L＝v0t＋eq\f（1,2)at2，变形得eq\f(2L，t）＝2v0＋at,所以题图乙中图线的纵截距表示通过参考点时速度的2倍，则v0＝eq\f(0。64，2）m/s＝0。32m/s;图线的斜率表示物块的加速度，则加速度a＝eq\f（1。85－0。70，0。395－0。02)m/s2≈3。1m/s2。（2）物块沿斜面下滑过程中，由牛顿第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma,将θ1＝53°,a1＝5.6m/s2；θ2＝37°，a2＝3。1m/s2分别代入，解得g≈9.4m/s2。［答案］（1)0.32（0。33也可，2分）3。1（2分)(2）9.4（2分)2．（9分)某同学用光敏电阻和电磁继电器等器材设计自动光控照明电路.（a）（b)（1）光强E是表示光照强弱程度的物理量，单位为坎德拉（cd)。如图（a)所示是光敏电阻阻值随光强变化的图线，由此可得到的结论是_________________________________________________________________________________;（2）如图(b）为电磁继电器的构造示意图，其中L为含有铁芯的线圈，P为可绕O点转动的衔铁，K为弹簧，S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱，工作时，应将______(选填“A、B”或“C、D"）接照明电路；(3)请在图（c)中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接；（c)（4）已知电源的电动势为3V，内阻很小，电磁铁线圈电阻为R0＝20.0Ω，电流超过50mA时可吸合衔铁.如果要求光强达到2cd时，照明电路恰好接通,则图(c）中定值电阻R＝________Ω.[解析](1)由图（a)可得到结论:随着光照强度的增加,光敏电阻的阻值迅速下降,进一步增大光照强度，电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。（2)由电磁继电器的工作原理可知，线圈L连接的是控制电路，衔铁连通的是工作电路,故工作时，应将C、D接照明电路.(3)由于光敏电阻在光照弱时电阻大,光照强时电阻小，故要想照明电路工作正常,需要在光照弱时，使流过线圈L的电流较小，此时光敏电阻阻值较大，因此需要使光敏电阻在电路中串联，则实物电路的连接如图。(4）由于电源内阻较小，故控制电路两端的电压U≈E,当照明电路恰好接通时有eq\f（E，R0＋R光＋R)＝50×10－3A，由图（a）知,光强为2cd时，R光＝18。0Ω,代入数据解得R＝22。0Ω.［答案］（1)见解析(2分)(2)C、D(2分）（3）见解析（3分)(4)22。0（21.5～2