高考物理电学实验题及高考物理-动能与动量

课时作业(三十三)[第33讲电学实验(一)]eq\a\vs4\al\co1(基础热身)1．如图K33－1所示是一个小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的关系图，根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是()图K33－1A．小灯泡的电阻随着所加电压的增大而减小B．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C．欧姆定律对小灯泡不适用D．如果把三个这种相同的灯泡串联后接到电压恒为12V的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.4A2．在”测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值l，其中一次测量结果如图K33－2甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d,其中一次测量结果如图K33－2乙所示，图中读数为________mm.图K33－2(2)采用如图K33－3所示的电路测量金属丝的电阻，电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．图K33－3图K33－4(3)请你根据图K33－3所示的电路图在图K33－4中进行实物连线．(电流表选0.6A量程，电压表选3V量程)eq\a\vs4\al\co1(技能强化)3．2011·巢湖一检LED发光二极管具有体积小、亮度高、能耗低、寿命长等诸多优点，被人们誉为是本世纪的新型光源，已广泛应用于电脑、手机等电子产品中．有一种LED手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的，其发光效率很高．它在正常工作时，正向电压约2.8V，电流在10mA左右．现取这样一只发光二极管(电路符号可用——eq\a\vs4\al(\o(\s\up7(○),\s\do5(D)))——表示)，要测量它的伏安特性，提供有下列实验器材：电源E(电动势为4V，内阻约为2Ω)；滑动变阻器R0(阻值0～2Ω)；电流表A1(量程15mA，内阻约为10Ω)；电流表A2(量程0.6A，内阻约为5Ω)；电压表V1(量程3V，内阻约为1kΩ)；电压表V2(量程15V，内阻约为1kΩ)；开关及导线若干．则电流表应选________，电压表应选________，请在虚框中画出电路图．eq\x(\a\al(,,,,))4．2011·淮南一模某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，他对镍铬丝做了有关测量，数据如下表所示．编号金属丝直径D/mm金属丝直径的二次方D2/mm2金属丝长度L/cm电阻R/Ω10.2800.0784100.0016.3020.2800.078450.008.163100.004.07(1)他在第3组数据测量中，用螺旋测微器测金属丝直径时，示数如图K33－5甲所示，此示数为____________mm，并把对应的D2数据填入表中相应位置．图K33－5(2)图乙是他测量金属丝电阻的备选原理图，则该同学应选择电路________(选填“A”或“B”)进行测量，根据所选的原理图在图丙中用笔画线代替导线，将图中的仪器连接成完整的实验电路．(3)请你认真分析表中数据，写出电阻R与L、D间的关系式R＝__________(比例系数用k表示)，并求出比例系数k＝________Ω·m(结果保留三位有效数字)．5．测一阻值约1Ω的电阻丝Rx的阻值，为较准确测量，要求多测几组数据．实验室供选择的器材有：电源E(电动势约1.5V，内阻可忽略)；电流表A1(量程0～0.2A，内阻约0.5Ω)；电流表A2(量程0～0.01A，内阻约0.05Ω)；电压表V1(量程3.0V，内阻非常大)；电压表V2(量程15.0V，内阻非常大)；滑动变阻器R(0～10Ω)；电阻箱R0(0～99.99Ω)；开关S与导线若干．(1)某实验小组的同学设计了如图K33－6所示的电路图来测量Rx，该电路有不妥或不符合要求之处，请指出其中的两处：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.eq\x(\a\al(,,,,))图K33－6(2)请将你设计的测量电路图画在虚线框内，并标明所选器材符号．用测得的物理量计算Rx的公式是Rx＝________；式中各物理量的物理意义是________________________________________________________________________．6．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，若用欧姆表粗测得知电阻丝Rx的阻值约为4Ω，为较精确地测量金属丝的电阻，并要求金属丝发热功率P<1.25W，需要另行设计电路进行测量，实验室备有的部分仪器有：A．电动势6V的电池组E；B．两挡电流表A(量程0～0.6A，内阻0.13Ω；量程0～3.0A，内阻0.025Ω)；C．两挡电压表V(量程0～3.0V，内阻3kΩ；量程0～15V，内阻15kΩ)；D．滑动变阻器R1(0～100Ω，最大允许电流1A)；E．滑动变阻器R2(0～20Ω，最大允许电流1A)．(1)上述器材中，滑动变阻器应选用________．(2)在虚线框内画出实验电路图．eq\x(\a\al(,,,))(3)实验时，电流表、电压表指针位置如图K33－7甲所示；螺旋测微器测金属丝的直径、米尺测金属丝的长度如图乙所示，由图可知各物理量的测量值为：金属丝直径的测量值d＝________mm；金属丝长度的测量值L＝________cm.根据上述数据，可以计算出所测金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m(计算结果保留两位有效数字)．甲乙图K33－77．用以下器材测量待测电阻Rx的阻值，测量电路如图K33－8所示：图K33－8待测电阻Rx：阻值约为100Ω；电源E：电动势约为6.0V，内阻忽略不计；电流表1：量程50mA，内阻r1＝20Ω；电流表2：量程300mA，内阻r2约为4Ω；定值电阻R0：阻值为20Ω；滑动变阻器R：最大阻值为10Ω；单刀单掷开关S、导线若干．(1)电路图中的电流表A1应该选择电流表________(选填“1”或“2”)，开关S闭合前，滑动变阻器R滑片应该移到________(选填“A”或“B”)端．(2)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为Rx＝_______________.eq\a\vs4\al\co1(挑战自我)8．2011·金山模拟某同学利用电流、电压传感器描绘小灯泡的伏安特性曲线，采用了如图K33－9甲所示的电路．实验中得出了如下表所示的一组数据：电流/A0.000.100.200.300.360.390.410.43电压/V0.000.200.501.001.502.002.503.00图K33－9(1)图甲中矩形框1中应接________，矩形框2中应接________，矩形框3中应接________．(均选填“电流传感器”、“电压传感器”或“小灯泡”)图K33－10(2)在图乙中画出小灯泡的U－I图线．(3)把与本题中相同的两个灯泡接到如图K33－10所示的电路中，若电源电动势E＝4.5V，内阻不计，定值电阻R＝10Ω，此时每个灯泡的实际功率是________W．(结果保留两位有效数字)

课时作业(三十四)[第34讲电学实验(二)]eq\a\vs4\al\co1(基础热身)1．2012·浦东模拟如图K34－1甲所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是乙图中的()甲ABCD乙图K34－12．如图K34－2所示为根据实验数据画出的电池的路端电压U随电流I变化的图线，由图可知，该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.图K34－2eq\a\vs4\al\co1(技能强化)3．某研究性学习小组利用如图K34－3所示的电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图K34－4所示的图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝_______V，r＝_______Ω.图K34－3图K34－44．某同学用一多用电表测量电阻时，感觉测得的结果不够准确，经反复检查、测量，发现测量方法正确，且表头没有问题，怀疑是欧姆挡的中值电阻(即内阻)不准确．已知该多用电表的欧姆挡的中间刻度为“30”，现有器材如下：A．电流表：有0.6A、3A两个量程；B．电压表：有3V、15V两个量程；C．滑动变阻器：最大阻值100Ω；D．电源：电动势1.5V；E．电阻箱：0～9999.9Ω；F．开关、导线．(1)请设计一个最简单的方法测量该多用电表×10挡的中值电阻(简述测量过程)．(2)若实验测得的值为350Ω，则用该挡测量电阻时测得的值总是偏________．5．2011·海淀模拟多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器．现使用多用电表测某段导体的电阻．(1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作．①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择电阻挡“×10”；②_________________________________________________；③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻．(2)采用上述的操作步骤后，多用电表的示数如图K34－5所示，则该段导体的电阻测量值为________Ω.图K34－56．2011·石景山模拟为了测量某电池的电动势E(约为3V)和内阻r，可供选择的器材如下：A．电流表G1(2mA,100Ω)；B．电流表G2(1mA，内阻未知)；C．电阻箱R1(0～999.9Ω)；D．电阻箱R2(0～9999Ω)；E．滑动变阻器R3(0～10Ω，1A)；F．滑动变阻器R4(0～1000Ω，10mA)；G．定值电阻R0(800Ω，0.1A)；图K34－7H．待测电池；I．导线、开关若干．(1)采用如图K34－6所示的电路测定电流表G2的内阻，得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示：I1/mA0.400.811.201.592.00I2/mA0.200.400.600.801.00根据测量数据，请在图K34－7的坐标系中描点作出I1—I2图线．由图得到电流表G2的内阻等于__________Ω.图K34－6图K34－8(2)在现有器材的条件下，测量该电池电动势和内阻，采用如图K34－8所示的电路．在给定的器材中，图中滑动变阻器①应该选用______，电阻箱②应该选用_______(均填写器材后面的代号)．用笔画线代替导线，完成图K34－9中实物电路的连接．图K34－97．用如图K34－10所示的电路测量电源的电动势E和内阻r.图K34－10提供的器材有：保护电阻R0(准确阻值是50Ω)、电阻箱R1(0～100Ω)、电阻箱R2(0～200Ω)、电源(电动势约1.5V，内阻约1Ω)、单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干．供选择的器材有：电流表A1(量程6mA)、电流表A2(量程60mA)、电流表A3(量程0.6A)．(1)电流表应该选________．(2)实验操作步骤是：闭合开关S1，电阻箱R1选取合适的阻值，________，读取并记录________；电阻箱R2选取合适的阻值，保持开关S1闭合，________，读取并记录________．(明确写出读取并记录的物理量的名称和符号)(3)电动势表达式E＝________，内阻表达式r＝________.[用已知和(2)中读取并记录的物理量的符号表示]eq\a\vs4\al\co1(挑战自我)8．两位同学在实验室利用如图K34－11所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内阻r，调节滑动变阻器的滑片P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图K34－12所示的两条U－I直线．回答下列问题：图K34－11图K34－12(1)根据甲、乙两同学描绘的直线，可知()A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是()A．滑动变阻器的滑片P滑到了最右端B．电源的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD．电源的效率达到最大值(3)根据图K34－12，可以求出定值电阻R0＝______Ω，电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(4)该电路中电流表的读数能否达到0.6A，试说明理由．课时作业(三十五)A[第35讲电学实验综合]eq\a\vs4\al\co1(基础热身)1．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ.完成下列部分步骤：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图K35－1甲所示，由图可知其长度为______________mm.甲乙图K35－1(2)用螺旋测微器测量其直径，如图K35－1乙所示，由图可知其直径为_________mm.(3)用多用电表的电阻“×10”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图K35－2所示，则该电阻的阻值约为图K35－2(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1(量程0～4mA，内阻约50Ω)；电流表A2(量程0～10mA，内阻约30Ω)；电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)；电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)；直流电源E(电动势4V，内阻不计)；滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)；滑动变阻器R2(阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)；开关S，导线若干．为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．eq\a\vs4\al\co1(技能强化)2．2011·海淀一模某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的层叠电池．为了测定层叠电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：A．电流表A1(满偏电流10mA，内阻10Ω)；B．电流表A2(0～0.6～3A，内阻未知)；C．滑动变阻器R0(0～100Ω，1.0A)；D．定值电阻R(阻值990Ω)；E．开关S与导线若干．(1)该同学根据现有的实验器材，设计了如图K35－3所示的电路，请按照电路图在图K35－4的实物图中完成连线．图K35－3图K35－4(2)该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如图K35－5所示的I1－I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(保留两位有效数字)．图K35－53．有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，该电池允许输出的最大电流为50mA.某同学利用如图K35－6甲所示的电路进行实验测定这个电池的电动势和内阻，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为阻值范围0～9999Ω的电阻箱，定值电阻R0是保护电阻．甲乙图K35－6(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A．10Ω，2.5WB．100Ω，1.0WC．200Ω，1.0WD．2000Ω，5.0W本实验中应选用________(填字母代号)．(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图K35－6乙所示的图线(已知该直线的截距为0.1V－1)．根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.4．现有如下器材：电源，滑动变阻器，电流表A1(0～200mA，内阻约11Ω)，电流表A2(0～300mA，内阻约为8Ω)，定值电阻R1＝24Ω，R2＝12Ω，开关一个，导线若干．某同学为了测量A1的内阻，设计了图K35－7中A、B、C、D四套方案进行实验，其中最佳的方案是________，若用此方案测得A1、A2示数分别为180mA和270mA，则A1的内阻为________Ω.ABCD图K35－75．某同学用电流表A(0～200mA，内阻为12Ω)，电阻箱R(最大阻值9.9Ω)，定值电阻R0＝6.0Ω，一个开关和若干导线来测量一个电源(电动势E约为6.2V，内阻r约为2.1Ω)的电动势及内阻．请在虚线框中画出设计电路图．若记录实验中电阻箱的阻值R和对应的A示数的倒数，得到多组数据后描点作出R－eq\f(1,I)图线如图K35－8所示，则该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)图K35－86．2011·宁波模拟在把电流表改装为电压表的实验中，提供的器材有：A．电流表(量程0～100μA，内阻几百欧)；B．标准电压表(量程0～3V)；C．电阻箱(0～9999Ω)；D．滑动变阻器(0～50Ω，额定电流1.5A)；E．滑动变阻器(0～100kΩ，额定电流0.5A)；F．电源(电动势6V，有内阻)；G．电源(电动势2V，内阻很小)；H．开关两只，导线若干．(1)该实验首先要用半偏法测出电流表的内阻，如果采用如图K35－9甲所示的电路，并且要想得到较高的精确度，那么从上面给出的器材中，可变电阻R1应选用________，可变电阻R2应选用________，电源应选用________．(填器材前的字母)图K35－9(2)实验时，先闭合S1，调节R1使电流表满偏，再闭合S2，保持R1不变而调节R2使电流表半偏，读出R2此时的数值即为电流表内阻的测量值，此测量值与电流表的真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)．(3)图乙提供了将电流表改装为电压表并将改装电压表与标准电压表进行核对所需的器材，核对时要求对改装表量程范围(0～3V)内每隔0.5V均进行核对，请将实验器材按以上要求用连线连接成实验电路．eq\a\vs4\al\co1(挑战自我)7．2011·海南模拟(1)一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”．用“×10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，而表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换用“________”挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是____________．若补上该步骤后测量，表盘的示数如图K35－10甲所示，则该电阻的阻值是________Ω.图K35－10(2)要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻Rx，实验提供下列器材：电流表A1(量程为100mA，内阻r1约为4Ω)；电流表A2(量程为500μA，内阻r2＝750Ω)；电池E(电动势E＝1.5V，内阻很小)；滑动变阻器R0(阻值约为0～10Ω)；开关S，导线若干．①请设计一个测定电阻Rx的电路图，画在虚框线中．②根据你设计的电路图，将图乙中的实物连成实验电路．③根据某次所测量值写出电阻Rx的表达式：Rx＝__________.课时作业(三十五)B[第35讲电学实验综合]eq\a\vs4\al\co1(基础热身)1．2011·锦州模拟用如图K35－11甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内阻很小，所以串联一个R0＝4Ω的保护电阻．根据实验数据作出U－I图象如图乙所示，则蓄电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.甲乙图K35－112．某同学在做用多用电表测电阻的实验中：(1)用多用电表的欧姆挡测电阻前，发现该表无法调零，于是他用一节使用很久的旧电池替换下多用电表的电池．调零后正确测量，测得某电阻器的电阻为102Ω，则该测量值比真实值__________(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)．(2)换用新电池后，用“×10Ω”挡测量某电阻时发现指针偏转角度过大，应该换用________(选填“×1Ω”或“×100Ω”)挡，换挡后测量前先要__________．图K35－12(3)如图K35－12所示，A、B、C是多用表在进行不同测量时转换开关分别指示的位置，图K35－13是多用表表盘指针在测量时的偏转位置．图K35－13若是用A挡测量，则读数为________________________________________________________________________；若是用B挡测量，则读数为________________________________________________________________________；若是用C挡测量，则读数为________________________________________________________________________．eq\a\vs4\al\co1(技能强化)3．2011·宁波模拟现要测量某一电压表的内阻，给定的器材如下：器材(代号)规格待测电压表(V1)量程1V，内阻约为10kΩ(待测)电压表(V2)量程3V，内阻RV2＝6kΩ电流表(A)量程0.6A，内阻约为10Ω三个定值电阻R1＝1000Ω，R2＝3000Ω，R3＝10000Ω滑动变阻器(R4)最大电阻为100Ω滑动变阻器(R5)最大电阻为10Ω电源E电动势6V，最大允许电流200mA开关(S)、导线若干要求测量时电表指针偏转均超过其量程的一半．(1)从3个固定电阻中只选用1个，与其他器材一起组成测量电路，请在虚线框内画出测量电路的原理图(要求电路中各器材用题中给定的符号标出)．(2)写出实验中必须记录的数据(用符号表示)，并指出各符号的意义________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)用(2)中记录的数据写出待测电压表内阻的表达式为RV1＝________.4．2011·苏北联考某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源(电动势约为4V，内阻约为2Ω)；一个阻值未知的电阻R0；电压表(内阻很大，有5V、15V两个量程)两块；电流表(内阻约为5Ω，量程500mA)；滑动变阻器A(0～20Ω，3A)；滑动变阻器B(0～200Ω，0.2A)；开关一个，导线若干．该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值，设计了如图K35－14所示的电路．实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数．在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值．其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值．图K35－14根据题中所给信息解答下列问题：(1)电压表V1接入电路时应选择的量程是________，滑动变阻器应选择_________(填器材代号“A”或“B”)．(2)在坐标纸上作图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用________、__________表示；用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用________、__________表示．(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)(3)若实验中的所有操作和数据处理均无错误，实验中测得的定值电阻R0的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值．5．如图K35－15甲所示，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，三个电阻采用如图甲所示的方式接在电源上，已知R1＝3Ω、R2＝12Ω.现利用电压传感器(相当于电压表)和电流传感器(相当于电流表)研究R3上的电压与电流变化关系，任意滑动R3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U－I图象为如图乙所示的一条直线(实线部分)．试求：甲乙图K35－15(1)电源的电动势和内电阻；(2)R3的最大阻值；(3)R3消耗的最大功率．6．有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样，现在要用伏安法测绘这个小灯泡的伏安特性曲线．(1)为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在下面的虚线框中画出实验电路图．图K35－16(2)通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线，如图K35－16所示．若用电动势为4.0V、内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是________W.(3)P为伏安特性曲线上的一点，PN为图线上P点的切线，下列说法中正确的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小C．对应P点，小灯泡的电阻约为5.33ΩD．对应P点，小灯泡的电阻约为24.0Ωeq\a\vs4\al\co1(挑战自我)7．2011·扬州模拟为了较为精确测量某一定值电阻的阻值，兴趣小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量．现准备了以下器材：A．多用电表；B．电压表V1：量程6V，内阻约10kΩ；C．电压表V2：量程15V，内阻约20kΩ；D．电流表A1：量程0.6A，内阻约0.2Ω；E．电流表A2：量程3A，内阻约0.02Ω；F．电源：电动势E＝9V；G．滑动变阻器R1：最大阻值10Ω，额定电流2A；H．导线、开关若干．(1)在用多用电表粗测时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，此时欧姆表的指针位置如图K35－17甲所示，为了减小误差，多用电表的选择开关应换用________欧姆挡；按操作规程再次测量该待测电阻的阻值，此时欧姆表的指针位置如图乙所示，其读数是甲乙图K35－17(2)在用伏安法精确测量时，要求待测电阻的电压从零开始连续调节，则要完成测量，应选择的器材是_________(填器材前面的字母代号)，请在虚框内画出实验电路图．动量与能量测试时间：90分钟满分：110分第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．[2017·河北冀州月考]在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b，正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示，则小球a和b的质量之比为()A．2∶7 B．1∶4C．3∶8 D．4∶1答案B解析由位移—时间图象的斜率表示速度可得，正碰前，小球a的速度v1＝eq\f(1－4,1－0)m/s＝－3m/s，小球b的速度v2＝eq\f(1－0,1－0)m/s＝1m/s；正碰后，小球a、b的共同速度v＝eq\f(2－1,6－1)m/s＝0.2m/s。设小球a、b的质量分别为m1、m2，正碰过程，根据动量守恒定律有m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v，得eq\f(m1,m2)＝eq\f(v－v2,v1－v)＝eq\f(1,4)，选项B正确。2．[2017·江西检测]如图所示，左端固定着轻弹簧的物块A静止在光滑的水平面上，物块B以速度v向右运动，通过弹簧与物块A发生正碰。已知物块A、B的质量相等。当弹簧压缩到最短时，下列说法正确的是()A．两物块的速度不同B．两物块的动量变化等值反向C．物块B的速度方向与原方向相反D．物块A的动量不为零，物块B的动量为零答案B解析物块B接触弹簧时的速度大于物块A的速度，弹簧逐渐被压缩，当两物块的速度相同时，弹簧压缩到最短，选项A、D均错误；根据动量守恒定律有ΔpA＋ΔpB＝0，得ΔpA＝－ΔpB，选项B正确；当弹簧压缩到最短时，物块B的速度方向与原方向相同，选项C错误。3．[2017·黑龙江模拟]如图所示，将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M2的物块。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是()A．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒B．小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C．小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒D．若小球能从C点离开半圆槽，则其一定会做竖直上抛运动答案B解析当小球在槽内由A到B的过程中，墙壁对槽有力的作用，小球与半圆槽组成的系统水平方向动量不守恒，故A、C错误，B正确。当小球运动到C点时，它的两个分运动的合速度方向是右上方，所以此后小球将做斜上抛运动，即C错误。4．[2017·辽师大附中质检]质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙而过，橡皮泥粘在墙上，钢球被以原速率反向弹回。关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法中正确的是()A．子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等B．子弹对墙的冲量最小C．橡皮泥对墙的冲量最小D．钢球对墙的冲量最小答案B解析根据动量定理，墙对子弹的冲量大小等于子弹的动量改变量大小，子弹的速度方向未改变，所以冲量最小，钢球以原速率弹回，冲量最大。又由于墙对子弹冲量大小等于子弹对墙的冲量大小，故B正确。5．[2017·福建清流一中段考]如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，P的质量为m，Q的质量为2m，Q与轻质弹簧相连。Q原来静止，P以一定初动能E向QA．EB.eq\f(2,3)EC.eq\f(1,2)ED.eq\f(1,3)E答案B解析当P与Q共速时，弹簧弹性势能最大，E＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，由动量守恒得mv0＝3mv，由能量守恒得Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)×3mv2，联立得Ep＝eq\f(2,3)E，故B正确。6．[2017·哈尔滨师大附中月考]一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中()A．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，地面对他做的功为eq\f(1,2)mv2B．地面对他的冲量大小为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量大小为mv，地面对他做的功为eq\f(1,2)mv2D．地面对他的冲量大小为mv－mgΔt，地面对他做的功为零答案B解析由于脚与地面的接触点并未在力的方向上发生位移，所以地面对运动员做功为零，设地面对他的冲量为I，规定竖直向上为正方向，由动量定理得I－mgΔt＝mv，所以I＝mgΔt＋mv，故B正确。7．[2017·吉林实验中学模拟]质量为1kg的物体沿直线运动，其v­t图象如图所示，则此物体在前4s和后4s内受到的合外力冲量为()A．8N·s,8N·sB．8N·s，－8N·sC．0,8N·sD．0，－8N·s答案D解析前4s动量未发生改变，所以合外力冲量为0，后4s初动量p1＝mv1＝4kg·m/s，末动量p2＝mv2＝－4kg·m/s，由动量定理I＝p2－p1＝－8N·s，故D正确。8．[2017·武邑调研]如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上，c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车静止，此后()A．a、c两车速率相同B．三辆车的速率关系为vc＞va＞vbC．a、b两车运动速度相同D．a、c两车运动方向相同答案B解析设人的质量为m，对地速度为v0，车的质量为m′，人从c车跳出有：0＝mv0＋m′vc，人跳到b车再跳出，有mv0＝m′vb＋mv0，人跳上a车有mv0＝(m′＋m)va，可得vc＞va＞vb，故B正确。9．[2016·石家庄质检]应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如人原地起跳后从空中落地的过程中，双腿弯曲，双脚脚尖先接触地面，其他部分再落地。下列关于人从脚尖触地到完全落地过程的分析，正确的是()A．地面对人的支持力始终等于重力B．地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量C．双腿弯曲，双脚脚尖先接触地面，这些动作是为了延长作用时间，减小作用力D．人与地球所组成的系统的机械能是守恒的答案BC解析人在落地的过程中经历了先加速再减速的过程，减速过程中人受到的支持力大于重力，故A错误；因(平均)支持力大于重力，作用时间相同，故支持力的冲量大于重力的冲量，B正确；双腿弯曲，双脚脚尖先接触地面，这些动作可以延长作用时间，减小作用力，故C正确；由于着地过程中动能和势能都减少，故机械能不守恒，D错误。10．[2017·衡水质检]如图甲所示，一质量为m的物块在t＝0时刻，以初速度v0从足够长、倾角为θ的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示。t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端。下列说法正确的是()A．物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量为3mgt0·cosθB．物块从t＝0时刻开始运动到返回底端的过程中动量的变化量为－eq\f(3,2)mv0C．斜面倾角θ的正弦值为eq\f(5v0,8gt0)D．不能求出3t0时间内物块克服摩擦力所做的功答案BC解析物块从开始运动到返回底端的过程中重力的冲量IG＝3mgt0，A错误；上滑过程中物块做初速度为v0的匀减速直线运动，下滑过程中做初速度为零、末速度为v的匀加速直线运动，上滑和下滑的位移大小相等，所以有eq\f(v0,2)t0＝eq\f(v,2)·2t0，解得v＝eq\f(v0,2)，物块从开始运动到返回底端过程中动量的变化量为Δp＝－mv－mv0＝－eq\f(3,2)mv0，B正确；上滑过程中有－(mgsinθ＋μmgcosθ)·t0＝0－mv0，下滑过程中有(mgsinθ－μmgcosθ)2t0＝eq\f(mv0,2)，解得sinθ＝eq\f(5v0,8gt0)，C正确；根据图象可求出物块上升的最大位移，由动能定理求出整个过程中摩擦力所做的功，故D错误。11．[2016·福建模拟]两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，球2在前，球1在后，m1＝1kg、m2＝3kg，v01＝6m/s，v02＝3m/s，当球1与球2发生碰撞后，两球的速度分别为v1、v2，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1，则v1、v2、E1、p1的可能值为()A．v1＝3.75m/s，v2＝3.75m/sB．v1＝1.5m/s，v2＝4.5m/sC．E1＝9JD．p1＝1kg·m/s答案AB解析两球碰撞过程中系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得m1v01＋m2v02＝(m1＋m2)v，代入数据解得v＝3.75m/s，如果两球发生完全弹性碰撞，有m1v01＋m2v02＝m1v1＋m2v2，由机械能守恒定律得eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,01)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,02)＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)，代入数据解得v1＝1.5m/s，v2＝4.5m/s，则碰撞后球1、球2的速度满足：1.5m/s≤v1≤3.75m/s,3.75m/s≤v2≤4.5m/s；球1的动能E1＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)，满足1.125J≤E1≤7.03J；球1的动量p1＝m1v1，满足1.5kg·m/s≤p1≤3.75kg·m/s，综上所述，A、B正确，C、D错误。12．[2017·衡水中学质检]如图，质量分别为m1＝1.0kg和m2＝2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v0＝0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t＝5.0s后，测得两球相距s＝4.5m，则下列说法正确的是()A．刚分离时，a球的速度大小为0.7m/sB．刚分离时，b球的速度大小为0.2m/sC．刚分离时，a、b两球的速度方向相同D．两球分开过程中释放的弹性势能为0.27J答案ABD解析系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得(m1＋m2)v0＝m1v1＋m2v2，s＝v1t－v2t，代入数据得v1＝0.7m/s，v2＝－0.2m/s，负号表示速度方向与正方向相反，故A、B正确，C错误。由能量守恒定律得eq\f(1,2)(m1＋m2)veq\o\al(2,0)＋Ep＝eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)，代入数据得Ep＝0.27J，故D正确。第Ⅱ卷(非选择题，共62分)二、填空题(本题共2小题，共12分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)13．[2016·河北联考](6分)在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m1＝170g，右侧滑块质量m2＝110g，挡光片宽度为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。左、右挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32s、Δt2＝0.21s。取向左为正方向，则两滑块的速度分别为v1′＝________m/s，v2′＝________m/s。烧断细线前m1v1＋m2v2＝________kg·m/s，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝__________kg·m/s。可得到的结论是____________________________________________________。答案0.094(1分)－0.143(1分)0(1分)2.5×10－4(1分)在实验允许的误差范围内，两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量(2分)解析两滑块速度v1′＝eq\f(d,Δt1)≈0.094m/s，v2′＝－eq\f(d,Δt2)≈－0.143m/s。烧断细线前m1v1＋m2v2＝0，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝(0.170×0.094－0.110×0.143)kg·m/s≈2.5×10－4kg·m/s，在实验允许的误差范围内，m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。14．[2016·海淀区模拟](6分)将一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示。物块以v0＝9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动直至静止。g取10m/s2。物块与地面间的动摩擦因数μ＝________；若碰撞时间为0.05s，碰撞过程中墙面对物块的平均作用力大小F＝________；物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W＝________。答案0.32(2分)130N(2分)9J(2分)解析根据题意知，m＝0.5kg，s＝5m，v＝7m/s，v0＝9m/s，由动能定理，有－μmgs＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，可得μ＝0.32；由动量定理，以向左为正方向，v′＝6m/s，v″＝－7m/s，Δt＝0.05s，有FΔt＝mv′－mv″，可得F＝130N；由动能定理，有W＝eq\f(1,2)mv′2＝9J。三、计算题(本题共4小题，共50分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．[2017·南昌模拟](8分)如图所示，光滑水平面上有A、B和C三个物体，物体A的质量为m，物体B的质量为2m，物体C的质量为3m，物体C紧挨着竖直墙，B、C两物体用一根轻质弹簧连在一起，物体A获得水平向右的速度v0，物体A和(1)物体C未离开墙时，弹簧获得的最大弹性势能；(2)物体C离开墙后，弹簧获得的最大弹性势能。解(1)物体A和物体B碰撞过程中，由动量守恒定律和能量守恒定律可得mv0＝mvA＋2mvB(1分)eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,B)(1分)解得vB＝eq\f(2,3)v0，vA＝－eq\f(1,3)v0(1分)物体C未离开墙时，弹簧获得的最大弹性势能Ep1＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,B)＝eq\f(4,9)mveq\o\al(2,0)(1分)(2)物体C离开墙后，物体B和C有共同速度v时，弹簧的弹性势能最大。由动量守恒定律可得，2mvB＝(2m＋3m)v＝eq\f(4,15)v0＜eq\f(1,3)v0，说明物体B没有与物体A再发生碰撞(1分)物体C离开墙后，弹簧获得的最大弹性势能Ep2＝eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)×5mv2＝eq\f(4,15)mveq\o\al(2,0)(2分)16．[2017·福建福州质检](12分)如图所示，有两个物体A、B，紧靠着放在光滑水平桌面上，A的质量为2kg，B的质量为3kg。有一颗质量为100g的子弹以800m/s的水平速度射入A，经过0.01s又射入物体B，最后停在B中，A对子弹的阻力为3×103N，求A、B最终的速度。解设A、B质量分别为mA、mB，子弹质量为m。子弹离开A的速度为v，物体A、B最终速度分别为vA、vB。在子弹穿过A的过程中，以A、B为整体，以子弹初速度v0为正方向，应用动量定理：ft＝(mA＋mB)u(u为A、B的共同速度)(3分)解得：u＝6m/s(2分)由于B离开A后A水平方向不受外力，所以A最终速度vA＝u＝6m/s(1分)对