高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題升級(jí)訓(xùn)練十七 物理實(shí)驗(yàn)綜合專題升級(jí)訓(xùn)練卷

1、專題升級(jí)訓(xùn)練十七物理實(shí)驗(yàn)綜合（滿分：100分時(shí)間：60分鐘）1（5分）“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（所用交流電的頻率為50 Hz），得到如圖所示的紙帶。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來(lái)，下列表述正確的是（）。A實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開紙帶再接通電源B（s6s1）等于（s2s1）的6倍C從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速率D相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02 s2（10分）某同學(xué)為了探究物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門

2、時(shí)擋光的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m；用直尺測(cè)量AB之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1，B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2；將滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，從光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t1；重復(fù)步驟數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值；利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cos ；多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，做出fcos 關(guān)系曲線。（1）用測(cè)量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）：斜面傾角的余弦cos _；滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度v_；滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a_；滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f_。（2）測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d_。3（

3、10分）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持_不變，用鉤碼所受的重力作為_，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出aF關(guān)系圖線（如圖所示）。分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（）。A小車與軌道之間存在摩擦B導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D所用小車的質(zhì)量太大4（12分）一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖1所示。圖2是打出的紙帶的

4、一段。圖1圖2（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz，利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a_。（2）為了求出小車在下滑過(guò)程中所受的阻力，還需測(cè)量的物理量有_。用測(cè)得的量及加速度a表示小車在下滑過(guò)程中所受的阻力計(jì)算式為f_。5（12分）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s。從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a_m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤，然后

5、每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/（ms2）0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出aF的關(guān)系圖象。（3）根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因。6（12分）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端，已知m1m2，現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過(guò)程中進(jìn)行測(cè)量，則需要測(cè)量的物理量有_。物塊的質(zhì)量m1、m2；物塊A下落的距離及

6、下落這段距離所用的時(shí)間；物塊B下落的距離及下落這段距離所用的時(shí)間；繩子的長(zhǎng)度。（2）為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出以下建議：繩的質(zhì)量要輕；在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長(zhǎng)越好；盡量保證物塊只沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，不要搖晃；兩個(gè)物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。以上建議中確實(shí)對(duì)提高準(zhǔn)確程度有作用的是_。（3）寫出一條上面沒(méi)有提到的對(duì)提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：_。7（9分）圖示為簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流IR300 A，內(nèi)阻Rg100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電池的電動(dòng)勢(shì)E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_色，接正確使用方法測(cè)量電阻Rx的

7、阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx_k。若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比較_（選填“變大”“變小”或“不變”）。8（12分）一直流電壓表V，量程為1 V，內(nèi)阻為1 000 ?，F(xiàn)將一阻值在5 0007 000 之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值，再給定一直流電源（電動(dòng)勢(shì)E為67 V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)），一阻值R22 000 的固定電阻，兩個(gè)單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。（1）為達(dá)到上述目的，將對(duì)應(yīng)的圖連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時(shí)

8、，電壓表的示數(shù)為0.90 V；當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.70 V，由此可以計(jì)算出改裝后電壓表的量程為_V，電源電動(dòng)勢(shì)為_V。9（18分）（2012山東理綜）（1）某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50 Hz。圖甲圖乙通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_和_之間某時(shí)刻開始減速。計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為_m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為_m/s。（保留三位有效數(shù)

9、字）物塊減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的大小為a_m/s2，若用來(lái)計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_（填“偏大”或“偏小”）。（2）在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx（阻值約4 ，額定電流約0.5 A）；電壓表：V（量程3 V，內(nèi)阻約3 k）；電流表：A1（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 ）；A2（量程3 A，內(nèi)阻約0.05 ）；電源：E1（電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì)）；E2（電動(dòng)勢(shì)12 V，內(nèi)阻不計(jì)）；滑動(dòng)變阻器：R（最大阻值約20 ）；螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_mm。

10、若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選_、電源應(yīng)選_（均填器材代號(hào)），在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。參考答案1C解析：在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再放開紙帶，A錯(cuò)；根據(jù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)的位移有xMxN（MN）at2，可知（s6s1）等于（s2s1）的5倍，B錯(cuò)；根據(jù)B點(diǎn)為A與C的中間時(shí)刻點(diǎn)有vB，C對(duì)；由于相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，所以時(shí)間間隔為0.1 s，D錯(cuò)。2答案：（1）mgm（2）3.62 cm解析：（1）物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)三角形關(guān)系可得到cos ；根據(jù)v；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x，有s，

11、即有a；根據(jù)牛頓第二定律mgsin fma，則有fmgm。（2）在游標(biāo)卡尺中，主尺上是3.6 cm，在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線與主尺對(duì)齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3.6 cm0.11 mm3.61 cm或者3.62 cm也對(duì)。3答案：（1）小車的總質(zhì)量小車所受外力（2）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比C解析：（1）因?yàn)橐剿鳌凹铀俣群土Φ年P(guān)系”所以應(yīng)保持小車的總質(zhì)量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受外力；（2）由于OA段aF關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實(shí)驗(yàn)原理：mgMa得a，而實(shí)際上a，可見AB段明顯偏離直線是由于沒(méi)有滿足Mm造成的。4答案

12、：（1）4.00 m/s2（3.904.10 m/s2之間都正確）（2）小車質(zhì)量m、斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差hmgma5答案：（1）0.16（0.15也算對(duì)）（2）見解析圖（3）未計(jì)入砝碼盤的重力解析：（1）處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)中所打出的紙帶，求解加速度用公式xat2，關(guān)鍵弄清公式中各個(gè)量的物理意義，x為連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差，t為連續(xù)相等的時(shí)間間隔，如果每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，則連續(xù)兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為t0.1 s，x（3.683.52）102 m，代入可得加速度a0.16 m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度a0.15 m/s2。（2）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理地設(shè)計(jì)橫、

13、縱坐標(biāo)的刻度值，使圖線傾斜程度不能太小也不能太大，以與水平方向夾角45左右為宜。由此確定F的范圍從0設(shè)置到1 N較合適，而a則從0到3 m/s2較合適。設(shè)好標(biāo)度，根據(jù)數(shù)據(jù)確定個(gè)點(diǎn)的位置，將個(gè)點(diǎn)用一條直線連起來(lái)，延長(zhǎng)交于坐標(biāo)軸某一點(diǎn)。如圖所示。（3）處理圖象問(wèn)題要注意圖線的斜率、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問(wèn)題將會(huì)迎刃而解。與縱坐標(biāo)相交而不過(guò)原點(diǎn)，該交點(diǎn)說(shuō)明當(dāng)不掛砝碼時(shí)，小車仍有加速度，即繩對(duì)小車仍有拉力，從此拉力的來(lái)源考慮很容易得到答案，是因?yàn)轫来a盤的重力，而在（2）問(wèn)的圖表中只給出了砝碼的總重力，而沒(méi)有考慮砝碼盤的重力。6答案：（1）或（2）（3）例如：“對(duì)同一高度進(jìn)

14、行多次測(cè)量取平均值”，“選取受力后相對(duì)伸長(zhǎng)量小的繩子”等等解析：（1）通過(guò)連接在一起的A、B兩物體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，既驗(yàn)證系統(tǒng)的勢(shì)能變化與動(dòng)能變化是否相等，A、B連接在一起，A下降的距離一定等于B上升的距離；A、B的速度大小總是相等的，故不需要測(cè)量繩子的長(zhǎng)度和B上升的距離及時(shí)間。（2）如果繩子質(zhì)量不能忽略，則A、B組成的系統(tǒng)勢(shì)能將有一部分轉(zhuǎn)化為繩子的動(dòng)能，從而為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律帶來(lái)誤差；若物塊搖擺，則兩物體的速度有差別，為計(jì)算系統(tǒng)的動(dòng)能帶來(lái)誤差；繩子長(zhǎng)度和兩個(gè)物塊質(zhì)量差應(yīng)相當(dāng)。（3）多次取平均值可減少測(cè)量誤差，繩子伸長(zhǎng)量盡量小，可提高測(cè)量準(zhǔn)確度。7答案：紅5變大解析：本題考查歐姆表的結(jié)構(gòu)、

15、測(cè)量原理和相關(guān)計(jì)算，還涉及測(cè)量誤差的分析。歐姆表是電流表改裝的，必須滿足電流的方向“”進(jìn)“”出，即回路中電流從標(biāo)有“”標(biāo)志的紅表筆進(jìn)去，所以與A相連的表筆顏色是紅色；當(dāng)兩表筆短接（即Rx0）時(shí)，電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流Ig，設(shè)此時(shí)歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)，此時(shí)有關(guān)系Ig得R內(nèi)5 k；當(dāng)指針指在刻度盤的正中央時(shí)IIg/2，有，代入數(shù)據(jù)可得RxR內(nèi)5 k；當(dāng)電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大時(shí)，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流Ig不變，由公式Ig，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小，待測(cè)電阻的測(cè)量值是通過(guò)電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來(lái)的，由I，可知當(dāng)R內(nèi)變小時(shí)，I變小，指針跟原來(lái)的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了。8答案：（1）（2）76.3

16、解析：將待測(cè)電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)后與電源連接即可。設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，則由閉合電路歐姆定律，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時(shí)，R2被短路，有：當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，解兩式得：R16 000 ，E6.3 V；根據(jù)串聯(lián)分壓原理，可得電壓表量程為7 V。9答案：（1）67（或76）1.001.202.00偏大（2）1.773（1.7711.775均正確）A1E1電路如圖所示。解析：（1）由紙帶上各點(diǎn)間距可以看出，6、7兩點(diǎn)間距離最大，在計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移差x2.00 cm，而6、7兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間位移與前一段位移之差xx67x562.00 cm。故物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間開始減速。根據(jù)v5可得：v5m/s1.00 m/s，從點(diǎn)2到點(diǎn)6段的加速度a2.01 m/s2v6v5aT1.20 m/s物塊在6、7點(diǎn)間加速度變