2021屆高考沖刺物理實驗最后一練17

2021屆高考沖刺物理實驗最后一練17

i.一位同學做探究彈簧彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系所測的幾組數(shù)據(jù)如下表，請

根據(jù)表中數(shù)據(jù)解決下面問題.

（1）算出每一次彈簧的伸長量，并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi)；

彈力F/N0.51.01.52.0

彈簧原來長度Ao/cm15.015.015.015.0

彈簧后來長度L/cm16.017.117.919.0

彈簧伸長量x/cm————

（3）彈簧的勁度系數(shù)是N/m.

（4）圖線的函數(shù)表達式是；

【答案】1.02.12.94.0見解析50F=50x

【解析】（1）彈簧的伸長量分別為：

%=16.0-15.0cm=1.0C/M,x2=17.1—15.0cm=2.1C/M

x3-17.9-15.0=2.9cm,x4=19.0-15.0cm=4.0cm；

20

（3）圖線的斜率代表勁度系數(shù)，即4=—4x1—0-2N1m=5bN/m；

（4）根據(jù)胡克定律可知圖線的函數(shù)表達式為：F=50x.

2.某同學設計如圖所示的裝置測量靈敏電流計的內(nèi)阻尺,電壓表可視為理想電壓表,

請完成以下問題：

（1）按照原理圖甲，完成圖乙中實物間的連線;

（2）實驗時，閉合開關(guān)前應先將電阻箱的電阻調(diào)到（選填“最大值”，“最小值”或“任

意值”）；

（3）調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使靈敏電流計滿偏。并讀出此時電阻箱的阻值R,電壓表示數(shù)U。

已知靈敏電流計滿偏時的示數(shù)Ix，則靈敏電流計的內(nèi)阻感=（用R、U、4表示）；

（4）已知該靈敏電流計的內(nèi)阻Rg=300C,滿偏電流/g=200nA,除該靈敏電流計外，還有

以下實驗器材：

A.電池組（電動勢6V,內(nèi)阻約為0.5C）；

B.滑動變阻器R（0?10C,額定電流IA）；

C.電流表A（0~50mA,內(nèi)阻約為20C）；

D.標準電阻Ri=14700C

E.一個電鍵S、導線若干

現(xiàn)要用伏安法測量一個阻值約為50c的電阻尺的阻值，請在方框中畫出測心阻值的實

驗電路圖_______（要求測量結(jié)果盡量準確，電表的測量范圍盡可能大一些，并在電路

圖中標明對應器材的符號）。

試卷第2頁，總16頁

un

最大值斤--R

/g

【解析】(1)實物連線如圖

(2)實驗時，閉合開關(guān)前應使電路中的電流最小，故先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值。

(3)由歐姆定律

R+*

zg

解得靈敏電流計的內(nèi)阻

一

/g

(4)伏安法測電阻需要電壓表，由于器材中沒有電壓表，所以需要用表頭串聯(lián)電阻吊改

裝成電壓表。若滑動變阻器采用限流式接法，則電路中的最小電流大約為

6

A=75mA

50+20+10

超過電流表的量程，故只能采用分壓式接法。由于表頭內(nèi)阻已知，電流表采用外接法。

故電路圖如圖

丸

3.某同學用如圖甲所示的電路測量一段總阻值約為IOC的均勻電阻絲的電阻率外在

刻度尺兩端的接線柱。和"之間接入該電阻絲，金屬夾P夾在電阻絲上，沿電阻絲移動

金屬夾，從而可改變接入電路的電阻絲長度。實驗提供的器材有：

圖甲圖乙

電池組E（電動勢為3.0V,內(nèi)阻約1C）；

電流表Ai（量程0~0.6A）：

電流表A2（量程0~100mA）；

電阻箱R（0-99.99Q）；

開關(guān)、導線若干。

實驗操作步驟如下：

①用螺旋測微器測出電阻絲的直徑

②根據(jù)所提供的實驗器材，設計如圖甲所示的實驗電路；

③調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值最大，將金屬夾夾在電阻絲某位置上；

④閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R

和接入電路的電阻絲長度L;

⑤改變P的位置，調(diào)整________,使電流表再次滿偏；

⑥重復多次，記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)：

（1）電流表應選擇（選填“Ai”或“A2”）；

（2）步驟⑤中應完善的內(nèi)容是；

（3）用記錄的多組R和乙的數(shù)據(jù)，繪出了如圖乙所示圖線，截距分別為r和/,則電阻絲

的電阻率表達式〃=（用給定的字母表示）；

（4）電流表的內(nèi)阻對本實驗結(jié)果（填"有''或"無"）影響。

試卷第4頁，總16頁

【答案】A2電阻箱/?的阻值夕=過上無

4/

E3

【解析】(1)當電流表Ai接入電路，電流表滿偏時電路中的總電阻為h=77/0=50；

q06

E3

而當電流表A2接入電路,電流表滿偏時電路中的總電阻為—=—0=300可知

第0.1

電流表應選擇Ay,

(2)步驟⑤中應完善的內(nèi)容是：改變P的位置，調(diào)整電阻箱R的阻值，使電流表再次滿

偏；

(3)當每次都是電流表滿偏時，外電路的總電阻是恒定值，設為Ro,則

R+p(=&

即

R=R、-￡L

由圖像可知

S一7

即

7irD~

41

(4)若考慮電流表的內(nèi)阻，則表達式變?yōu)?/p>

R+2

因RL的斜率不變，則測量值不變，即電流表的內(nèi)阻對實驗結(jié)果無影響。

4.某同學利用如圖甲所示的實驗裝置來探究做功與物體動能變化的關(guān)系，已知當?shù)刂?/p>

力加速度為g。

擋板

擋光條

光電門

(1)用游標卡尺測得遮光條(如圖乙所示)的寬度d=l.14cm,將全部鉤碼裝載在小

車上，調(diào)節(jié)導軌傾斜程度，使小車能夠沿軌道。

(2)先從小車上取出一個鉤碼，掛到繩子下端，記錄繩下端鉤碼的質(zhì)量加，將小車從

擋板處由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出先時間△/,再從小車上取出第二個鉤碼，掛到

第一個鉤碼下端，重復上述步驟，直至小車里鉤碼都掛到繩子下端，測得多組數(shù)據(jù)。該

1

同學決定不計算速度，僅作出百子一〃?圖像，則下列圖像中符合真實情況的是；

(3)如果該同學將全部鉤碼掛在繩下端，僅從繩端依次取走鉤碼，但不轉(zhuǎn)移到小車上，

重做該實驗，則作出的77^一〃?圖像符合該情況的是

⑷)

1

試卷第6頁，總16頁

【答案】勻速下滑BC

【解析】(1)為了平衡摩擦力，所以讓斜面有一定的傾角，當小車勻速下滑時，摩擦力

就被平衡掉了，故此處應填勻速下滑；

(2)設小車和所有桔碼的總質(zhì)量為則當繩子下端的鉤碼質(zhì)量為機時，由牛頓第二

定律

mg=Ma

設遮光條開始距離光電門的距離為3則

v=2aL

其中

d

V——

△t

聯(lián)立解得

1=2gL

△產(chǎn)一Md1

結(jié)合圖像可知，圖像中符合真實情況的是B；

如果該同學將全部鉤碼掛在繩下端，僅從繩端依次取走鉤碼，剩余的鉤碼質(zhì)量為M但

不轉(zhuǎn)移到小車上，設小車的質(zhì)量為“'，則

mg=(m+Mr)a

根據(jù)

v2=2aL

d

v=-

Ar

聯(lián)立解得

1

?m

△F(m+M)d2

則隨著“的增大，方加圖像的斜率減小，則符合該情況的是圖像C。

5.用如圖甲所示的裝置”驗證機械能守恒定律”。

（1）下列物理量中，必需直接測量的是（填寫代號）

A.重錘質(zhì)量

B.重力加速度

C.重錘下落的高度

D.與下落高度對應的重錘的瞬時速度

（2）設重錘質(zhì)量為〃八打點計時器的打點周期為T、重力加速度為g。圖乙是實驗得到

的一條紙帶，A、B、C、。、E為相鄰的連續(xù)計時點。根據(jù)測得的方、X2、心、心，寫出

重錘由B點到。點重力勢能減少量的表達式,動能增加量的表達式。由

于重錘下落時要克服阻力做功，所以該實驗的動能增量總是（選填"大于”、”等

于,，或“小于,，）重力勢能的減少量。

【答案】CD（引石）何叫小于

【解析】（1）此實驗要驗證的關(guān)系是

mgh=；mv1

即

出仗

則直接測量的有:用刻度尺測量重錘下落的高度/?;重物的質(zhì)量可以測量也可以不測量；

重力加速度不需測量，通過計算間接得到與重錘下落高度對應的重錘的瞬時速度，故選

CD,

（2）選取8、。兩點為初末位置研究機械能守恒。重物減少的重力勢能是

試卷第8頁，總16頁

△Ep=mgh=ing（%3-xi）

根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度

=*2

~2T

x4-x2

VD=

IT

則從5到。動能的變化量

AEA=gmvj,-gmVg=gm

由于空氣阻力和摩擦力阻力的作用，重物動能的增加總是小于重力勢能的減小。

6.某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.小鋼球由靜止釋放自由

下落過程中，計時裝置測出小鋼球通過光電門時間為3用小鋼球通過光電門的平均速

度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.測出剛釋放時鋼球球心到光電門間的距離為h,

當?shù)氐闹亓铀俣葹間,小鋼球所受空氣阻力可忽略不計.

（1）先用游標卡尺測量鋼球的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球直徑<1=_cm.

（2）要驗證小鋼球的機械能是否守恒，需要滿足的方程是—.（用題中所給字母表

示）

（3）實驗中小鋼球通過光電門的平均速度一（選填“大于”或“小于”）小鋼球球心通

過光電門時的瞬時速度.

12

【答案】1.000-—小于

【解析】（1）根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知d=ls+0x0.05/mi=1.000cm

（2）若減少的重力勢能等于增加的動能是，可以認為機械能守恒

11/1>2

則有加且人=一根/=—/“一整理得：gh=—7

22I/j2，

（3）在計算時把平均速度當做瞬時速度處理了，那么這個平均速度實際上等于小球過

光電門時中點時刻的速度，由于小球速度越來越大，所以中間時刻在球心的下方，即小

鋼球通過光電門的平均速度小于小鋼球球心通過光電門時的瞬時速度.

,2

故本題答案是：(1).1.000(2).=]產(chǎn)⑶.小于

7.圖中裝置可用來探究物塊的運動情況，細線平行于桌面，遮光片的寬度為“，兩光

電門AB之間的距離為s,讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，分別測出遮光片通過

光電門A、B所用的遮光時間分別為〃和3用遮光片通過光電門的平均速度表示遮光

片豎直中線通過光電門時的瞬時速度。

利用實驗中測出的物理量符號寫出：

⑴遮光片到達光電門A處瞬時速度PA=

(2)物塊運動的加速度a=。

(3)遮光片通過光電門的平均速度(填“大于”、“等于”或“小于”)遮光片豎直

中線通過光電門的瞬時速度。

光電門光電門

【解析】(1)物塊經(jīng)過A點時的速度

(2)物塊經(jīng)過B點時的速度

d

物塊做勻變速直線運動，由速度位移公式)-v/=2〃s,解得加速度為

d2(11]

a—-------------

2s(\tB加入,

(3)遮光片通過光電門的平均速度認為等于中間時刻的瞬時速度，而物塊做加速運動前一

半的時間內(nèi)的位移小于后一半時間內(nèi)的位移，所以時間到一半時，遮光片的中線尚未到

達光電門，所以遮光片通過光電門的平均速度小于遮光片豎直中線通過光電門的瞬時速

度。

試卷第10頁，總16頁

8.用如圖所示的實驗裝置做“用單擺測量重力加速度”的實驗。

(1)組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用刻度尺測出擺線長為/,用游標卡尺測量

擺球直徑為/則單擺擺長為(用字母/、”表示)。再用秒表記錄單擺〃次

全振動所用的時間為t,用上述測得的物理量符號寫出重力加速度的表達式

g=-----------。

(2)為了提高實驗精確度，下列說法正確的是(選填字母代號).

A.用塑料球做擺球

B.當擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時

C.把擺球從平衡位置拉開一個很大的角度后釋放

D.測量一次全振動的周期，根據(jù)公式計算重力加速度g

(3)下列選項中會導致測量的重力加速度g值偏小的是(選填字母代號)。

A.把懸點到擺球下端的長度記為擺長

B.當小球擺到最高點時開始計時

C.實驗中誤將擺球經(jīng)過平衡位置49次數(shù)為50次

D.擺線上端未牢固地系于懸點，在振動過程中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了

【答案】/+-+BD

2?

【解析】(1)擺線長度與擺球半徑之和是單擺擺長，擺長

單擺完成一次全振動需要的時間是周期，單擺的周期

T」

n

由單擺周期公式T=2萬后可知，重力加速度

4〃2/(/+g)

(2)A.為減小實驗誤差提高實驗精度，應選擇質(zhì)量大而體積小的金屬球做擺球，不能用

塑料球做擺球，選項A錯誤；

B.為準確測量單擺周期，當擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，可以提高實驗精度，選項

B正確；

C.單擺在擺角小于5度時的振動是簡諧運動，單擺振動時的擺角不能太大，選項C錯

誤；

D.為減小實驗誤差，應進行多次測量求平均值，測量一次全振動的周期，根據(jù)公式計

算重力加速度g會增大實驗誤差，選項D錯誤。

故選B。

（3）由單擺周期公式7=2萬得重力加速度

4兀沱

S=^T~

A.擺線長度與擺球半徑之和是單擺擺長，把懸點到擺球下端的長度記為擺長，所測擺長

L偏大，所測重力加速度g偏大，選項A錯誤；

B.當小球擺到最高點時開始計時，周期測量誤差增大，不一定使所測重力加速度g偏

小，選項B錯誤；

C.實驗中誤將擺球經(jīng)過平衡位置49次數(shù)為50次，所測周期7偏小，所測重力加速度

g偏大，選項C錯誤；

D.擺線上端未牢固地系于懸點，在振動過程中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，所測擺

長偏小，所測重力加速度g偏小，選項D正確，故選D。

9.某同學要探究一種新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下：

三255cm67

iiLIIII111111illl111iiliiiiii

?iinpiii|iiii|iriij

—0)020

陽甲

（1）用螺旋測微器測量其直徑，如圖甲所示，可知其直徑為mm。

（2）用游標為20分度的游標卡尺測量其長度，如圖乙所示,可知其長度為mm。

（3）該同學想用伏安法測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：

待測圓柱體電阻R（阻值約為300C）

A.電流表Ai（量程0?4mA,內(nèi)阻約50。）

B.電流表A2（量程0?10mA,內(nèi)阻約30。）

C.電壓表Vi（量程0?3V,內(nèi)阻約10kC）

D.電壓表V2（量程0?15V,內(nèi)阻約25kC）

試卷第12頁，總16頁

E.直流電源E（電動勢4V,內(nèi)阻不計）

F.滑動變阻器Ri（阻值范圍0?15Q,允許通過的最大電流2.0A）

G.滑動變阻器R?（阻值范圍0?20kC,允許通過的最大電流0.5A）

H.開關(guān)S導線若干

①電流表選，電壓表選滑動變阻器選（填器材前面的序

號）

②為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在方框中畫出測量的電路圖

【答案】2.706-2.708mm50.15mm人2y1R]

【解析】（1）螺旋測微器的度數(shù)為：d=2.5mm+20.7x0.01mm=2.707mm

（2）游標卡尺的度數(shù)為：'=50mm+005x3mm=50.15mm

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知電路中的最大電流為：/max=，=^A=30mA，所

X

以電流表應該選A2；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，待測電阻兩端的最大電壓為：u=

_3

IRx=15xIOx2OOV=3V，所以電壓表應該選％;，由于電源的電動勢為6V，電壓表

的量程為3V，且要多測量幾組數(shù)據(jù)，所以滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器應選

由于待測電阻阻值滿足?>?，所以電流表應用外接法，由滑動變阻器應用分壓式

1RxRA

接法，所以電路圖如圖所示：

10.在“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗中。采用如圖甲所示裝置，水平正方形桌面距離

地面高度為〃，將橡皮筋的兩端固定在桌子邊緣上的兩點，將小球置于橡皮筋的中點,

向左移動距離s,使橡皮筋產(chǎn)生形變，由靜止釋放后，小球飛離桌面，測得其平拋的水

平射程為人改變橡皮筋的條數(shù)，重復實驗：

甲乙

⑴實驗中，小球每次釋放的位置到桌子邊緣的距離S應_____（填“不同”、“相同”或“隨

意

（2）取橡皮筋對小球做功W為縱坐標，為了在坐標系中描點得到一條直線，如圖乙所示。

應以為橫坐標（填"L”或"Z?”）。若直線與縱軸的截距為從斜率為鼠可求得小球

與桌面間的動摩擦因數(shù)為（用題中所給物理最的符號表示）。

【答案】相同1}J

4hsk

【解析】（1）實驗中，小球每次釋放的位置到桌子邊緣的距離s應相同，保證每次橡皮筋

形變量相同，每根橡皮筋每次都做功相同。

（2）小球飛出桌子后做平拋運動，分解位移

L-vt

,1，

h=2gr

解得

根據(jù)動能定理

121ST2

W-jumgs=—mv-—m——L

222h

則

W=g+jumgs

所以應選擇Z3為橫坐標，圖像的斜率和縱截距為

k=-m—

22h

h=/nmgs

解得

b

u=------

4hsk

11.在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，選定一條紙帶如圖所示，其中0、1、2、

3、4、5、6都為記數(shù)點，其中兩相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.1s.測得：XI=1.40C〃7,X2=1.90C〃7,

試卷第14頁，總16頁

X3-2.3Scm,X4-2.90cm,迎=3.40?！?X6=3.88an.

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