通用版2019版高考物理二轮复习专题检测二十七技法专题__坚持“2原则”智取物理实验题含解析2.pdf

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1、技法专题坚持“2 原则”智取物理技法专题坚持“2 原则”智取物理 1读出如图所示的游标卡尺(50 分度)与螺旋测微器、电流表、电压表、欧姆表(10 倍率)的读数。 (1)_mm；(2)_mm；(3)_A；(4)_V；(5)_。 答案 ： (1)42.20 (2)2.987(2.9862.988均可) (3)0.34 (4)2.22(2.202.23均可) (5)160 2 某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。 图 中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮 ； 轻绳跨过滑轮，一端与放在木 板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有

2、N5 个，每个质量均为 0.010 kg。实验步骤如下： (1)将 5 个钩码全部放入小车中， 在长木板左下方垫上适当厚度的小物块， 使小车(和钩 码)可以在木板上匀速下滑。 (2)将n(依次取n1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端，其余Nn个钩码仍留在小车内； 用手按住小车并使轻绳与木板平行。 释放小车， 同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起 始位置的位移s，绘制st图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。 (3)对应于不同的n的a值如表所示。n2 时的st图像如图(b)所示；由图(b)求出此 时小车的加速度(保留两位有效数字)，将结果填入表中。 n12345 a/(ms2)0.200.

3、580.781.00 (4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出an图像。从图像可以看出 ： 当物体 质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。 (5)利用an图像求得小车(空载)的质量为_kg(保留两位有效数字， 重力加速度 取g9.8 ms2)。 (6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1)，下列说法正确的是_(填入正确选项 前的标号)。 Aan图线不再是直线 Ban图线仍是直线，但该直线不过原点 Can图线仍是直线，但该直线的斜率变大 解析：(3)根据题图(b)可知，当t2.00 s 时，位移s0.78 m，由sat2，得加速度 1 2 a0.39 m/s2。 2s t2 (

4、4)描点及图像如图所示。 (5)由(4)图像求得斜率k0.20 m/s2。由牛顿第二定律得nm0g(mNm0)a，整理得 an，即k，代入数据得m0.44 kg。 m0g mNm0 m0g mNm0 (6)若保持木板水平，则所挂钩码总重力与小车所受摩擦力的合力提供加速度，即 nm0gm(Nn)m0g(mNm0)a，整理得ang，可见an图线仍是 1m0g mNm0 直线，但不过原点，且斜率变大，选项 B、C 正确。 答案：(3)0.39 (4)见解析图 (5)0.44 (6)BC 3 (2018哈尔滨模拟)如图所示为弹簧弹射装置， 在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两 端各放置一个

5、金属小球1和2(两球直径略小于管径且与 弹簧不拴接)，压缩弹簧并锁定。现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。 按下述步骤进行实验： 用天平测出两球质量分别为m1、m2； 用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h； 解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q。 回答下列问题： (1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能， 还需测量的物理量有_。 (已知 重力加速度g) A弹簧的压缩量 x B两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2 C小球直径 D两球从管口弹出到落地的时间t1、t2 (2)根据测量结果，可得弹性势能的表达式为Ep_。 (3)由上述所测得的物理量来

6、表示，如果满足关系式_，那么说明弹射过程 中两小球组成的系统动量守恒。 解析：(1)弹簧的弹性势能等于两球刚被弹出时得到的动能之和，要求解动能必须知道 两球弹射的初速度v0，由平抛运动规律，可知v0，故还需要测出两球落点P、Q到对 x 2h g 应管口M、N的水平距离x1、x2，B 正确。 (2)小球刚被弹簧弹出时的动能为Ekmv02m 2 ；故弹簧弹性势能的表达 1 2 1 2(x g 2h) mgx2 4h 式为Epm1v12m2v22。 1 2 1 2 m1gx12 4h m2gx22 4h (3)由测得的物理量来表示，如果满足关系式m1v1m2v2，即m1x1m2x2，那么说明弹射 过

7、程中两小球组成的系统动量守恒。 答案：(1)B (2) (3)m1x1m2x2 m1gx12 4h m2gx22 4h 4利用如图甲所示的装置可以完成力学中的许多实验。 (1)以下说法中正确的是_。 A用此装置研究匀变速直线运动时，必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响 B用此装置探究加速度与力、质量的关系时，每次改变砝码及砝码盘的总质量之后， 需要重新平衡摩擦力 C用此装置探究加速度与力、质量的关系时，为保证拉力近似等于沙桶(含沙)所受的 重力，必须满足沙桶(含沙)的质量远小于小车的质量 D用此装置探究做功和速度变化的关系时，必须调节滑轮高度使连接小车的细线与木 板平行 (2)某同学在进行“

8、探究加速度与力、质量的关系”实验时，经历了以下过程： a在实验准备过程中，该同学决定使用电火花计时器，该打点计时器对电源的要求是 _。 A交流 220 V B直流 220 V C交流 46 V D直流 46 V b 该同学欲通过如图乙所示装置打出的纸带来判断是否已经平衡摩擦力。 根据纸带(如 图丙所示)的点迹可以判断 ： 为进一步平衡摩擦力，图中的垫块应向_(选填“左”或 “右”)移一些。 c 在利用此装置做实验时(已知电源频率为 50 Hz)， 实验中按规范操作打出的一条纸带 的一部分如图丁所示。从比较清晰的点起，每 5 个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的 距离。则打下计数点 3 时小车

9、的瞬时速度大小为_m/s，小车的加速度大小为 _m/s2。(结果均保留两位有效数字) 解析：(1)用此装置研究匀变速直线运动时，由于摩擦阻力是恒力，不必设法消除小车 和木板间摩擦阻力的影响，选项 A 错误 ； 用此装置探究加速度与力、质量的关系时，每次改 变砝码及砝码盘的总质量之后，不需要重新平衡摩擦力，选项 B 错误 ； 用此装置探究加速度 与力、质量的关系时，为保证拉力近似等于沙桶(含沙)所受的重力，必须满足沙桶(含沙)的 质量远小于小车的质量，选项 C 正确 ； 用此装置探究做功和速度变化的关系时，必须调节滑 轮高度使连接小车的细线与木板平行，选项 D 正确。 (2)a.电火花计时器使用

10、的是 220 V 的交流电。b.根据纸带的点迹可以判断小车做加速 直线运动，需要进一步平衡摩擦力，图中垫块应向左移一些。c.打下计数点 3 时小车的瞬时 速度大小为v3102 m/s0.38 m/s。 由逐差法可知小车的加速度大小为a 3.683.83 2 0.02 5 102 m/s20.16 m/s2。 3.993.833.523.68 2 0.12 答案：(1)CD (2)a.A b左 c0.38 0.16 5.随着力传感器的测量精度的提高， 不用 “扭秤” 而进行实验 研究点电荷间的相互作用力(库仑力)成为可能。 如图所示是某科技 实验小组设计的研究库仑力的装置， 在抽成真空的玻璃容器

11、A内， M、N为完全相同的金属小球(带电后可视为点电荷)，用绝缘支柱固 定带电 小球M， 用可调丝线悬挂原来不带电的小球N， 调控小球N的 位置，通过等距离的背景刻度线 0、 1、 2、 3、 4 可准确确定小球M、N 间的距离，相邻刻度线间距离均为d，通过固定在容器顶部并与丝线上端相连的高灵敏度拉 力传感器B可以显示丝线上的拉力， 控制放电杆可以让带电小球完全 放电。 实验小组完成了以下操作： 在小球N不带电时读出传感器示数F0； 让小球N与小球M接触后，调整小球N到位置 1，读出并记录传感器示数F1； 继续调整小球N分别到位置 2、3、4，依次读出并记录传感器示数F2、F3、F4； 用放电

12、杆使小球N完全放电，再让小球N与小球M接触后，放回到位置 1，读出并记 录传感器示数F5； 重复的操作，依次读出并记录传感器示数F6、F7。 (1)对于上述操作，下列判断正确的是_。 A根据的操作，可求出小球N在不同情况下所受的库仑力 B根据的操作，可研究库仑力跟点电荷距离间的关系 C根据的操作，可研究库仑力跟小球带电荷量间的关系 D要测定静电力常量k，还须准确测出小球M的带电荷量 (2)小球N第一次与小球M接触后调整小球N到位置 1，此时小球M、N间的库仑力大小 为_。 (3)实验中使用两个完全相同的金属小球， 其作用是_ _。 解析 ： (1)当小球N与小球M接触带电后，M、N间产生库仑斥

13、力， 小球N受到重力mgF0、 丝线拉力F1及库仑力FC1三个力，故库仑力FC1F0F1，需要及后续操作共同确定不同 情况下所受的库仑力，A 选项错误；操作保持M、N所带电荷量不变，因此结合可研 究库仑力跟点电荷距离间的关系，B 选项正确；操作保持小球间距离不变，每次小球N 放电后再与小球M接触，由于两球完全相同，使小球所带电荷量依次减小到前次的 ，要研 1 2 究的是库仑力跟小球所带电荷量间的关系， 需要四步的操作共同完成， C 选项错误 ； 由库仑定律可知，要测定静电力常量，必须准确测定小球M的带电荷量，D 选项正确。 (2)根据(1)可知FC1F0F1。 (3)根据(1)可知， 实验中使

14、用两个完全相同的金属小球， 是为了使小球N与带电小球M 接触时将小球M所带的电荷量平分。 答案：(1)BD (2)F0F1 (3)使小球N与带电小球M接触时将小球M所带的电荷量平分 6.(2019 届高三潍坊模拟)如图甲所示，虚线框内是由表头 G 改装成的一个电流表和一个电压表的电路，其中接a、b时为电 流表， 接a、c时为电压表。 已知表头的满偏电流为 2 mA，内阻阻值 范围为 180200 ， 定值电阻R150 ，R21 460 。为确定改 装后电流表和电压表的量程，实验小组将a、b两个接线柱接入如图 甲所示的电路中，来测量表头 G 的内阻。 (1)实验室里，电流表 A 和滑动变阻器R均

15、有两种规格： 电流表：a.010 mA B0600 mA 滑动变阻器：a.020 B01 000 则电流表应选_，滑动变阻器应选_(选填字母代号)。 (2)将选择的器材接入电路： 依照电路图甲，画出连线，补充完整实物图乙； 闭合 S，以I1表示电流表 A 的示数，I2表示表头 G 的示数，多次调整滑动变阻器，测 量多组I1、I2数据(单位均为 mA)，某同学以I1为纵轴，I2为横轴，画出I1I2图线为一条 过原点的倾斜直线，该同学求出了图线的斜率k5，则表头内阻Rg_，由表头 G 改装后的电流表量程为_mA，电压表量程为_V。 解析：(1)表头满偏时流过R1的电流为：8 mA，则改装后的电流表

16、量程约为I IgRg R1 8 mA2 mA10 mA，则电流表选 a；滑动变阻器为分压接法，则应选最大阻值较小的滑动变 阻器，则选 a。 (2)根据电路图连接实物图如图所示。 由I1I2IR1，I15I2，可得IR14I2，又I2RgIR1R1，代入数据得Rg200 ，电 流表的量程为I5Ig10 mA，电压表的量程为UIgRgIR215 V。 答案：(1)a a (2)见解析图 200 10 15 7(2018六安模拟)某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃的电池，同学们想用物理 上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻， 已知这个电池的电动势约为 1113 V， 内阻 小于3 ， 由于电压表

17、量程只有3 V， 需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替)， 改装为量程为 15 V 的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验 操作过程： (1)把电压表量程扩大，实验电路图如图甲所示，实验步骤如 下，完成填空： 第一步：按电路图连接实物； 第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零； 第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为 3 V； 第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_V； 第五步 ： 不再改变电阻箱阻值， 保持电压表和电阻箱串联， 撤去其他线路， 即得量程为 15 V 的电压表。 (2)实验可供选择的器材有：

18、A电压表(量程为 3 V，内阻约为 2 k) B电流表(量程为 3 A，内阻约为 0.1 ) C电阻箱(阻值范围 09 999 ) D电阻箱(阻值范围 0999 ) E滑动变阻器(阻值为 020 ，额定电流 2 A) F滑动变阻器(阻值为 020 k) 电阻箱应选_，滑动变阻器应选_。 (3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变)，测电池电动势E和内阻r，实验电 路图如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出UI图线如图丙所示，可知电池的 电动势为_V，内阻为_。 解析 ： (1)把量程为 3 V 的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为 15 V 的电压表时，将 直流电压表与电阻箱串联，

19、整个作为一只电压表，由题意知，电阻箱阻值调到零，电压表读 数为 3 V，由，可得U0.6 V，则把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为 U 3 V 3 V 15 V 0.6 V 时，即得到量程为 15 V 的电压表。 (2)由题意知，电压表的量程为 3 V，内阻约为 2 k，要改装成 15 V 的电压表，根据串 联电路的特点可知，所串联的电阻箱阻值应约为 42 k8 k，故电阻箱应选 C； 在分压 电路中，为方便调节，应选用阻值较小的滑动变阻器，即选 E。 (3)由题图丙读出，图线在纵轴的截距为U2.3 V，则电源的电动势为E2.35 V 11.5 V，内阻为r 2.5 。 U I 2.31.5 5 1.6 答案：(1)0.6 (2)C E (3)11.5 2.5