2022年吉林省高考物理总复习：实验题

2022年吉林省高考物理总复习：实验题

1.在“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）某同学得到的纸带如图甲所示，O点是第一个点，相邻点间的时间间隔为T,重物

的质量为m,则打点计时器打出B点时，重物下落的速度VB="普，从打下第一

个点O到打下点B的过程中，重物重力势能的减小量△EpB=_mgll2_。（结果选用T、

m、g和甲图中的hi、h2、h3表示）

（2）该同学用实验测得的数据测本地重力加速度。方法是建立坐标系，以h为横轴，以

v2为纵轴，描点得到一条过坐标原点的直线，如图乙所示，测得该直线的斜率为k,则

甲乙

【解答】解：（1）打B点时重物下落的速度VB=笫=粽红；

从打下第一个点O到打下点B的过程中，重物重力势能的减小量△EpB=mgh2；

（2）重物下落过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：

.1

mgh=-^mv2

整理得：v2=2gh,

由图示v2-h图象可知，图象的斜率k=2g,重力加速度g=4k；

故答案为：（1）言尸；mgh2;（2）-k«

2.某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验。图1中小车是在一条橡皮筋作用下

弹出的，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为W,当用2条、3条……完全相同的橡

皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一

致），每次实验中小车获得的速度根据打点计时器所打在纸带上的点进行计算。

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（1）实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，则下面操

作正确的是D。

A.放开小车，能够自由下滑即可

B.放开小车，能够匀速下滑即可

C.放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D.放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可

（2）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋

所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是B。

A.橡皮筋处于原长状态

B.橡皮筋仍处于伸长状态

C.小车在两个铁钉的连线处

D.小车已过两个铁钉的连线

（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，

应选用纸带上的哪两点之间的部分进行测量GJ（根据如图2所示的纸带回答，填写

字母）。

（4）实际情况是：橡皮筋对小车做的功大于小车动能增量。这一情况造成的原因可能是

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

【解答】解：（1）实验中可以适当抬高木板的一端来平衡摩擦阻力，受力平衡时，小车

应做匀速直线运动，所以正确的做法是放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故ABC

错误，D正确。

故选：D。

（2）若木板水平放置，小车受到重力与木板的支持力、橡皮筋的拉力和摩擦力作用，小

车速度最大时小车受到的合力应为零，即小车受到的橡皮筋拉力与摩擦力相等，橡皮筋

应处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线的左侧，尚未到两个铁钉的连线处，故ACD错

误，B正确。

故选：B»

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（3）要验证的是“合力做功和物体速度变化的关系”，小车的初速度为零，故需要知道

做功完毕的末速度即最大速度v,此后小车做的是匀速运动，故应测纸带上的匀速运动部

分，由纸带的间距可知，应该选择GJ部分。

（4）实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足时，小车受到的合力小于橡皮筋的拉力，

橡皮筋对小车做功大于小车动能的增加量。

故答案为：（1）D；（2）B；（3）GJ；（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

3.为了测量某待测电阻Rx的阻值（约为30Q）,有以下一些器材可供选择。

电流表Ai（量程0〜50mA,内阻约10Q）；

电流表A2（量程0〜3A,内阻约0.12C）；

电压表Vi（量程0〜3V,内阻很大）；

电源E（电动势约为3V,内阻约为0.2Q）；

滑动变阻器R1（0-100）；

滑动变阻器R2（0〜IkQ）；

定值电阻R3=3OQ；定值电阻R4=300。；

单刀单掷开关S一个，导线若干。

（1）电流表应选表，滑动变阻器应选Ri,定值电阻应选R3（填器材的元件

符号）；

（2）某次测量中，电压表示数如上图（1）所示，则此电压值为1.70V：

（3）请在上面的虚线框内画出测量电阻Rx的实验电路图，并标出电路元件的字母符号。

（要求所测量范围尽可能大）；

（4）某次测量中，电压表示数为U时^,电流表示数为I,则计算待测电阻阻值的表达式

为Rx=23（用题目中所给字母符号表示）。

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图(1)

图⑵

【解答】解：（1）电源电动势为3V,则电压表选Vi；通过待测电阻的最大电流约为：

1=1=磊=0.1A=100mA,选量程为3A的电流表读数误差太大；

可以把定值电阻R3与待测电阻串联，此时电路最大电流约为：1=亡%=益而=0.05A

dX十屋33U十5U

=50mA,电流表应选择Ai；为方便实验操作，滑动变阻器应选：Ri，

（2）电压表量程为3V,由图示电压表表盘可知，其分度值为0.1V,示数为1.70V：

（3）定值电阻与待测电阻串联的总阻值约为30+30=60。，远大于滑动变阻器最大阻值

10。，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；

由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表可以采用外接法，电路图如图所

示：

（4）由欧姆定律可知，待测电阻阻值：Rx=苧-R3；

U

故答案为：（1）Ai；Ri；R3；（2）1.70；（3）电路图如图所示；（4）y-R3o

4.在“测定金属的电阻率”实验中，提供以下实验器材；待测金属丝、螺旋测微器、毫米

刻度尺、电压表V（量程0〜3V,内阻约5kC）、电流表A（量程0〜0.6A,内阻RA=

1.5。）、电源E（电动势约3V）、滑动变阻器、开关及导线若干。某同学进行了如下操作：

（1）该同学用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度为L；用螺旋测微器测量待测金属丝的

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直径为d,某次测量如图甲所示，读数为0.315mm。

（2）按照图乙所示的实验设计电路图，请完成图丙中的实物连接。

（3）该同学进行了相应测量，利用电压表和电流表的读数画出了图丁所示的U-I图象,

由此得到金属丝电阻R=3.5a。

TTRd2

（4）根据p=——（用R、d、L及有关常数表示），即可计算该金属丝的电阻率p。

—4L—

【解答】解：（1）由图甲所示螺旋测微器可知,其示数为0+31.5X0.01mm=0.315mm。

（2）由图乙所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用内接法，根据图乙

所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；

（3）根据图丁所示图象由欧姆定律得R+RA=T=碧Q=5.0。,

1U.4

金属丝电阻R=3.5Q；

LL

（4）由电阻定律可知R=p：=p-q一,

s兀q）2