2021届高考冲刺物理实验最后一练05

2021届高考冲刺物理实验最后一练05

1.在伏安法测电阻的实验中，实验室备有下列器材：

A.待测电阻R*阻值约为10C左右

B.电压表V”量程6V,内阻约2kC

C.电压表V2,量程15V,内阻约10k。

D.电流表Ai,量程0.6A,内阻约0.2C

E.电流表A2,量程3A,内阻约0.02C

F.电源，电动势E=12V

G.滑动变阻器1,最大阻值10C,最大电流为2A

H.滑动变阻器2,最大阻值50C,最大电流为0.2A

I.导线、开关若干

(1)为了较精确测量电阻阻值，尽可能多测几组数据，且两表读数大于量程一半.除A、

F、I以外，还要在上述器材中选出该实验所用器材(填器材前面的字母代号).

(2)在虚线框内画出该实验电路图____________.

【答案】BDG

【解析】(1)两表量程大于读数一半，根据题意电压表选B.由欧姆定律知电路电流最大

值/=S=£A=0.6A,故电流表选D,又题中有“要求尽可能多的测量数据”，说明

R10

滑动变阻器应用分压式接法，应选G

(2)因待测电阻远小于电压表内阻，电流表应用外接法，又变阻器采用分压式接法，电路

如图所示.

~C=^

HY>-

R

1一

2.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车

拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定的4、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相

邻点间的距离如图所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出：

7.42cn

试根据纸带上各个计数点间的距离，求：(本题计算结果数值保留两位有效数字)

2

计算出打下。点时小车的瞬时速度为m/s,小车的加速度为m/so

【答案】0.550.76

【解析】每两个计数点之间的时间间隔T=0.1()s，根据匀变速直线运动中时间中点的

速度等于该过程中的平均速度，得

_%(5.90+5.14)x10-2

m/s«0.55m/s

---2x0.10

根据匀变速直线运动的推论公式△x=可以求出加速度的大小，得

222

x4-xt=3a1T,x5-x2=3a2T,x6-x3=3a3T

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得

_ai+a2+a3

“3

即小车运动的加速度计算表达式为

__+.+*4-+.+X)

a~9T2

代入数据解得

a=0.76m/s2

3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，若小车作匀

加速直线运动，打点计时器打点的时间间隔为0.02s,测得si=5.00cm,S2=1.36cm,

S3=1.48cm。那么AD之间的平均速度v=m/s,C点的瞬时速度vc=m/s,

小车运动的加速度a=m/s2»

【答案】0.560.713

试卷第2页，总14页

【解析】4。之间的平均速度为

51+s2+S3(5+1.36+1.48)?10

m/s=0.56m/s

7'0.02

C点为8。间的中间时亥I」，所以

s2+53

2'0.02

根据匀变速直线运动的推论可知

4.某同学将完好的仪器连接成如图所示电路（其中滑动变阻器的连线没有画出）.用来

探究小灯泡电阻与电压的关系.

①闭合开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P,电压表和电流表的示数都不为零,

但始终没有变化.则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是一（填写选项代号）

A.G与C相连『与H相连

B.G与C相连，。与〃相连

C.G与E相连，尸与”相连

D.G与E相连，。与，相连

②在右图中将滑动变阻器正确接入电路中.要求：灯泡两端的电压可以从零开始进行调

-44-

■p._________

③在正确操作下，该同学得到灯丝两端电压U和对应电阻R的数据如下表：

UN1.02.03.04.06.08.010.012.0

R/a2.13.03.84.45.25.65.96.0

根据表中数据在坐标中描出R-U图线;

R/n

(ii)根据图线，可以得到灯丝在未通电时的阻值约为Q.

【答案】BC

1.0。(范围0.9〜1.2C均可)

【解析】①移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化.说明滑动

变阻器的电阻不变，可能是同时接上面两个接线柱，或同时接下面两个接线柱，故选

BC；

②要使电流从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，根据原理图可得出实物图如图

所示:

③运用描点法画出R-U图线如图所示，由图象可知灯丝在未通电时的阻值等于电压为零

时纵坐标的数值，由图可知电阻约为L0Q.

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5.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计如图所示的实验

装置.图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过定滑轮并挂上

成码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使小车同时开始运动,

然后同时停止.

细线-±手1

控

制

装

置

0硅码盘

图甲

（1）在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使；

在实验时，为减小系统误差，应使祛码盘和祛码的总质量__________小车的质量（选

填“远大于“远小于’’、“等于

（2）本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为

【答案】小车与滑轮之间的细线水平（或与轨道平行）远小于在初速度为零的

匀变速直线运动中有x若运动时间相等，则位移与加速度成正比

2

【解析】（1）操作中为了使绳子上的拉力等于小车所受外力大小，应该使小车与滑轮之

间的细线水平（或与轨道平行）：在该实验中实际是：mg-（A7+/M）a,要满足

应该使祛码盘和祛码的总质量远小于小车的质量.

1,

（2）在初速度为零的匀变速直线运动中有x=/厂若运动时间相等，则位移与加速

2

度成正比.

6.某同学用如图所示的实验装置来探究“质量一定时，加速度与合外力的关系所用

器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的

光电门、祛码盘和祛码等。

实验步骤如下：

（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光

时间（选填“近似相等”或“不相等”）时，可认为气垫导轨水平；

（2）用天平测祛码与祛码盘的总质量如、滑块（含遮光片）的质量机2,保证

如（选填“远小于”“近似相等”或“远大于”），故；

（3）用细线跨过光滑轻质定滑轮将滑块与祛码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

（4）令滑块在祛码和祛码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量

出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间八K、及遮光片从A运动到B所用的

时间A2。滑块经过光电门A的速度大小为,滑块经过光电门B的速度大小

为:

（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，利用滑块经过光电门A和B的速度大

小、遮光片从A运动到B所用的时间小求出滑块的加速度大小，加速度大小为

（6）不断改变祛码盘中的祛码个数，重复上述步骤，记录多组实验数据。

（Id1.dd.

【答案】近似相等远小于———-----―）

kt、\t2ti2Ar2

【解析】（D滑块可在气垫导轨上匀速直线运动时，气垫导轨水平。故滑块上的遮光片

经过两个光电门的遮光时间应近似相等。

（2）用祛码与祛码盘的总重力作为滑块受到的绳给的拉力。因此祛码与祛码盘的总质

量叫要远小于滑块（含遮光片）的质量加2。

（4）用遮光片经过光电门的平均速度作为滑块经过光电门的瞬时速度。故

同上

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(5)由加速度定义式可得

△trl2rl2维加1

7.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

0一O

二

-二

三

-一

一

三

三

三

二-

三

)二

三

9-

8-

-

-

三

9

9-3

c三

m3-

一

Is_一

(1)为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最(填“高”或"低”)

点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期；

(2)用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图所示，0为悬挂点.从图中可

知单摆的摆长为m；

(3)若用1表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=.

4万2/

【答案】低0.9950誓

T2

【解析】(1)为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最低点的位置，且

用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期：

(2)从图中可知单摆的摆长为0.9950m；

(3)若用1表示摆长，T表示周期，根据单摆的周期公式:T=2兀《―可知重力加速

4万2/

度的表达式为8=夺

8.(1)某实验小组采用如图所示的实验装置探究小车加速度与力、质量的关系。

(a)下列关于该实验的说法中正确的是

A.平衡摩擦力时，应将盘和盘中的祛码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器

D.在每次实验时，应使祛码和祛码盘的总质量远大于小车的质量

(b)该实验小组采用正确的实验步骤后，利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的

其中一条纸带如图所示：（图中每两个计数点间还有四个点未画出）

\ABCDE（

（2.62j3.84J15.006.23jcm）

则在该次实验中，小车运动的加速度大小为m/s2（结果保留三位有效数

字）。

（2）另一实验小组用下图的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验步骤如下：

电火花打点计时器

车

、

、\

、

纸

带

6沙和沙桶

（a）用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角。，使小车沿斜面向下

做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m；

（b）保持斜面倾角6不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放

小车，使小车沿斜面向下做匀加速直线运动，通过打点计时器纸带上的数据，测出小车

加速度flo

若测得沙和沙桶的总质量为310g,小车的加速度a=1.98m/s2,则小车的质量为

kg（结果保留3位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。

【答案】B1.191.53

【解析】（1）（a）A.在进行实验时，祛码和祛码盘的的重力等于小车受到的拉力，因

此在平衡小车受到的摩擦力时，不能将盘和盘中的祛码用细绳通过定滑轮系在小车上,

A错误；

B.对小车进行受力可知，平衡摩擦力之后

mgsin8=/jmgcos6

由此式可知，与小车质量无关，不需要重新平衡摩擦力，B正确；

C.实验时，应该先接通电源，使打点计时器工作，待工作稳定后再放开小车，C错误；

D.在实验中，认为袪码和祛码盘的重力等于细绳对小车的拉力，实际上，由于祛码盘

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的重力，所以为了减小误差，祛码和祛码盘的总质量应远小于小车的质量，D错误;

故选B。

(b)根据题意可知，计时器的时间间隔

T=O.ls

所以由逐差法可得小车的加速度

0.05+0.0623-0.0384-0.0262…,

a----------------------------------------=1.19m/s2

0.04

(2)(b)由题意可知，通过逐差法求得

a=1.98m/s2

沙和沙桶的总质量为

m=310g=0.31kg

由于匀速下滑，则根据受力分析得

Mgsin3-mg

根据牛顿第二定律

F=ma

得

Ma=mg

则

〃=超a1.53kg

a

9.实验小组做“探究平抛运动的特点”实验：

(1)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，。为平抛的起点，在轨迹上任取

三点A、B、C,测得A、3两点竖直坐标yi=5.0cm、72=45.0cm,A、3两点水平间距为

Ax=60,0cm,则平抛小球的初速度vo为m/so(结果保留两位有效数字，取

g=10m/s2)

(2)该同学在实验时忘记描下。点，他用一张印有小方格的纸记录小球运动轨迹，小方

格的边长为L，若小球在平抛运动途中的三个位置如图中的A、8、C所示，(当地重力

加速度为g,以下问题用已知量对应的字母表示)则：

①小球从4到C的时间为；

②小球经过B点时速度的水平分速度为；

③小球在C点时速度的竖直分速度为。

【答案】3.02m白毕3病工

【解析】(1)根据平抛运动的处理方法，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀

速直线运动，所以

I,1

yi=­gtr.y2=­gt22

水平方向的速度即平抛小球的初速度为

Ax

vo=

12Tl

联立解得

vo=3.Om/s

(2)在竖直方向上，根据

^y=2L=gP

得

则A到C的时间

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小球经过B点时速度的水平分速度

、,_6L_3五gL

Kv--------------------

2T2

小球在B点时速度的竖直分速度

8L/-"—

"后行=2J2gL

则小球在C点时速度的竖直分速度

10.如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带

上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的频率户50Hz,其中k=7.05cm、

X2=7.68cm、X3=8.33cm、X4=8.95cm、%5=9.61cm>X6=l0.26cmo

(1)下表列出了打点计时器打下8、C、尸时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器

打下。、E两点时小车的瞬时速度。(结果保留三位小数)

位置BCDEF

速度(m-s-1)0.7370.801——0.994

(2)以A点为计时起点，在图中画出小车的速度一时间图线。()

不

(3)根据你画出的小车的速度一时间图线计算出小车的加速度a=m/s2(结果保留

两位有效数字)

(4)如果当时电网中交变电流的频率是户49Hz,而做实验的同学并不知道，由此引起的

系统误差将使加速度的测量值比实际值偏。(选填“大”或“小”)

y/(ms')

【答案】0.8640.9280.65大

【解析】(1)根据平均速度等于中时刻瞬时速度

0.0833+0.0895,八“，,

%=q=---------------------m/s=0.864m/s

°IT0.2

x0.0895+0.0961,,

v=nF=---------------------m/s=0n.n9n28om/s

EP2T0.2

(2)根据表格中速度大小，进行一一描点，作图，如图所示

(3)图象的斜率表示加速度

1.00-0.70

m/s2=0.65m/s2

0.5-0.04

(4)如果当时电网中交变电流的频率是49Hz,则实际时间变大，使加速度的测量值比实

际值偏大

11.在“测定金属的电阻率”实验中：

(1)某同学用螺旋测微器和游标卡尺测量出金属细杆直径和长度分别如图甲、乙所示，则

该金属细杆的直径为mm,长度为mm.

(2)测电阻时，某同学连接的电路如图丙明示，闭合开关后，发现调节滑动变阻器时，

电流表示数几乎为零、电压表示数略小于电源电动势，已知电源、电表均完好，则发生

的故障可能是.

试卷第12页，总14页

A.滑动变阻器断路

B.连接待测金属细杆的接线柱断路

C.开关不能正常接通

D.连接电流表的导线断路

【答案】2.150；60.20；B

【解析】（1）该金属细杆的直径为:2rnni+0.01mmx[5.0=2.150mm,

长度为：60mm+0.05mmx4=60.20mm.

（2）如果滑动变阻器断路，开关不能正常接通或者连接电流表的导线断路，则电路中

均无电流，电流表示数为零，电压表读数也为零；当连接待测金属细杆