太原市新高考物理实验题100题汇总含解析.pdf

word版可编辑】太原市新高考物理精选实验题100题汇总精选高考物理实验题100题含答案有解析1.某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度，使其拖动纸带滑行，打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50H z,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出，经测量AB、BC、CDs D E间的距离分别为xAB=1.20cm,xBC=6.19cm,xCD=11.21cm,xDE=16.23cm。在 ABCDE 五个点中，打点计时器最先打出的是 点，在打出D 点时物块的速度大小为m/s（保留3 位有效数字）；橡胶滑块与沥青路面 间 的 动 摩 擦 因 数 为 （保 留 1 位有效数字，g 取 9.8m/s2）。【答案】E 1.37 0.5【解析】【详解】橡胶滑块在沥青路面上做匀减速直线运动，速度越来越小，在相等的时间内，两计数点间的距离越来越小，所以打点计时器最先打出的是E 点；2由题知，每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出，所以两个相邻计数点的时间为：T=（）.l 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，则打出D 点时物块的速度大小为_ _ XCD+*DED-2T-2T代入数据解得：VD=1.37m/s；3根据匀变速直线运动的推论公式A x=aT2可以求出加速度的大小，得：_ XAB+4 c -XCD _*DE 4 F代入数据解得：a=-5m/s2对橡胶滑块，根据牛顿第二定律有：mg ma解得：=0.52.如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F 的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验。完成下列问题：打夕计时X(1)实验时，下 列 操 作 或 说 法 正 确 的 是;A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A 点的距离如图乙所示。电源的频率为50H z,则打点计时器打B 点时砂桶的速度大小为一m/s；以拉力传感器的示数F 为横坐标，以加速度a 为纵坐标，画出的aF 图像可能正确的是()(4)若作出aF 图线，求出其“斜率”为 k,则 小 车 的 质 量 为,2【答案】B 0.832 A-K【解析】【分析】【详解】(Dll.A D.由于有拉力传感器可显示绳中拉力F 的大小，则不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要砂和砂桶的质量远小于小车的质量，选项AD错误；B.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，选项B 正确；C.电火花计时器与纸带之间的摩擦力较小，则选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差小，选项 c 错误；故选B.(2)2 .已知打点计时器电源频率为50H z,则纸带上相邻计数点间的时间间隔为：T=5x0.02s=0.1s。B 点对应的速度为v=cm/s=41,6cm/s=0.416m/sB IT 0.2则此时砂桶的速度为2VH=0.832m/s 3 .因长木板放在水平桌面上，则由于没平衡摩擦力，对小车根据牛顿第二定律a=2F f 2 r fm m m则得到的aF 图像可能正确的是Ao2F-f 2 f(4)4.由。=-匕=一尸一L 可知m m m-=km解得2m=k3.如图所示为某同学完成验证平行四边形定则实验后留下的白纸.根据图中数据，F 令的大小是_ N.观察图象发现，理论的合力F 合与一个弹簧秤拉动时的拉力F3差异较大，经验证F3测量无误，则造成这一现象可能的原因是一A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数B.初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差D.拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验.【答案】L8 AC【解析】【详解】根据图象，结合比例尺可得F 合=1.8N(2)A.用手压住结点后拉弹簧秤并读数，造成弹簧秤与木板不平行可能造成这一现象，故 A 正确；B.图中两分力夹角为锐角，初始时一个弹簧秤指示在0.4N处而未调零，这一个分力会有相差0.4N的错误,不会造成合力也相差0.4 N,故 B 错误；C.两个弹簧秤首次拉动时结点位置的记录有较大偏差，造成一个弹簧秤拉的效果与两个弹簧秤拉的效果不同，可能造成这一现象，故 C 正确；D.拉动过程中绳套从弹簧秤上脱落，装上后继续实验，对实验结果没有影响，故 D 错误。4.在利用电磁打点计时器(所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中：某同学用如甲图所示装置进行实验，得到如乙图所示的纸带，把第一个点(初速度为零)记作O 点，在中间适当位置选5 个 点 A、B、C、D、E,测出点O、A 间的距离为68.97cm,点 A、C 间的距离为15.24cm,点 C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.80m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在 打。点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为 J,重力势能的减少量为 JJ导致动 能 的 增 加 量 小 于 重 力 势 能 减 少 量 的 原 因 是。(结果精确到小数点后两位)(2)用 v 表示各计数点的速度，h 表示各计数点到点O 的距离，以匕为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据2绘 出 匕 一h 的图线，该图线的斜率表示某个物理量的数值时，说明重物下落过程中的机械能守恒，该物2理量是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _【答案】8.00 8.25 纸带与打点计时器的摩擦阻力及空气阻力的影响 当地重力加速度g【解析】【详解】(1)口 根据匀变速直线运动的规律，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，C点的速度为xAE _ 15.24+16.762T-2x0.04xl0_2m/s=4m/s重锤动能的增加量为1 ,1 ,Af,A=-/nvr2=-x lx 42J=8.00J2 2重力势能的减少量为AE/,=/=g/ioc=1X9.8X(68.97+15.24)X10-2J8.25J网导致动能的增加量小于重力势能减少量的原因是实验时存在空气阻力、纸带与打点计时器的限位孔有摩擦阻力等影响；(2)4 利用一声-图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒2,1，nigh=mv即%=gh22所以以I为纵轴，以为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线；那么L-/?图线的斜率就等于当地重2 2力加速度g5.某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数的实验.在足够大的水平平台上的A 点放置一个光电门，水平平台上A 点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下：A.在小滑块a 上固定一个宽度为d 的窄挡光片；B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b 的质量m”mi,：C.在 a 和 b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上：D.烧断细线后，a、b 瞬间被弹开，向相反方向运动：E.记录滑块a 通过光电门时挡光片的遮光时间 t：F.滑块a 最终停在C 点(图中未画出)，用刻度尺测出AC之间的距离SaG.小球b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘铅垂线与B 点之间的水平距离sb;H.改变弹簧压缩量，进行多次测量.(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为 mm；(2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b 弹开后的动量大小相等，即 a 的动量大小等于b 的动量大小;(用上述实验所涉及物理量的字母表示)(3)改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a 的 Sa与，关系图象如图丙所示，图象的(Boj5斜率为k,则平台上A 点左侧与滑块a 之 间 的 动 摩 擦 因 数 大 小 为.(用上述实验数据字母表示)【答案】、.550-【解析】(1)螺旋测微器的读数为：2.5mm+0.050mm=2.550mm.(2)烧断细线后，a 向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a 经过光电门的速度为：_ 故 a的动量为：b 离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得:=二7二立解得：_ _ k,故 b 的动量为:（3）对物体a 由光电门向左运动过程分析 则有：二：二2二二二,经过光电门的速度：一 二，由牛顿第二定律可得：_ _ 联立可得：_ 则由图象可知:6.如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律.TT（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要 的 器 材 是（填字母代号）.A.直流电源、天平及祛码 B.直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及祛码 D.交流电源、毫米刻度尺（2）实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h.某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这 些 方 案 中 合 理 的 是 （填字母代号）.A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落的时间t,通过v=gt算出瞬时速度vB.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过y=J 丽 计 算 出 瞬 时 速 度 vC.根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时V-2速 度 V,并通过。=丁 计 算 得 出 高 度 h2gD.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是（填字母代号）.A.该误差属于偶然误差B.该误差属于系统误差C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差【答案】D D B D【解析】【分析】【详解】(1)打点计时器需接交流电源.机械能守恒中前后都有质量，所以不要天平和硅码.计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，故选D.(2)在验证机械能守恒时不能用有关g 值来计算速度，利用n=g/、v2=2gh,在计算高度时直接测量距离，在计算速度时利用中点时刻的速度等于平均速度求解，故 ABC错误；D正确(3)由于系统内不可避免的存在阻碍运动的力，比如空气阻力，纸带与限位孔之间的摩擦力等系统误差导致重力势能的减小量与动能的增加量不相等，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差,故 BD正确7.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h 和沿斜面运动的位移X.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为(3)以下能引起实验误差的是.A、滑块的质量B、当地重力加速度的大小C、长度测量时的读数误差D、小球落地和滑块撞击挡板不同时X【答案】2、h-1C D【解析】【分析】【详解】(1)由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同,对滑块，位移：x=1at2；对小球，位移：H=-gt2,解得：-=4；2 2 g H(2)设斜面倾角为a,贝 lj：sina=-X对滑块，由牛顿第二定律得：mgsina-pmgcosa=ma,YX加速度：a=g,解得：口 =()H H1lx2-h2可知，能引起实验误差的是长度x、h、H 测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选CD.【点睛】本题考查了测动摩擦因数实验，应用匀加速直线运动和自由落体运动、牛顿第二定律即可正确解题，解题时要注意数学知识的应用；知道实验原理是正确解题的关键.8.热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R 随温度变化的关系(1)由图甲可知，在较低温度范围内，相对金属热电阻而言，该热敏电阻对温度变化的响应更(选填“敏感”或“不敏感”)。(2)某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置，实验原理如图乙所示。现欲实现衔铁在某温度时(此时热敏电阻的阻值为&)被吸合，下 列 操 作 步 骤 正 确 的 顺 序 是 (填写各步骤前的序号)a.将热敏电阻接入电路b.观察到继电器的衔铁被吸合c.断开开关，将电阻箱从电路中移除d.合上开关，调节滑动变阻器的阻值e.断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至4（3）若热敏电阻的阻值R,与温度f 的关系如下表所示,trc30.040.050.060.070.080.0R,/。199.5145.4108.181.862.949.1当通过继电器的电流超过2（）mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。已知继电器的电阻r =2 0 Q,为使该装置实现对30C80C之间任一温度的控制，电源应选用,滑动变阻器R、.应选用.（填选项前的字母）A.电源片（3 V,内阻不计）B.电源号（6 V,内阻不计）C.滑动变阻器K（0 2 0 0。）D.滑动变阻器R 2（0 5 0 0。）【答案】敏感 edbca B D【解析】【分析】【详解】（1）口 图甲中横轴表示温度，纵轴表示电阻，随着温度的升高，金属热电阻的阻值略微增大，而该热敏电阻的阻值明显减小，所以这种热敏电阻在较低温度范围内，相对金属热电阻而言，该热敏电阻对温度变化的响应更敏感（2）要实现衔铁在某温度时（此时热敏电阻的阻值为凡）被吸合，而衔铁被吸合时的电流是一定的，所以关键是找到此时滑动变阻器的阻值。实现方法是：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至，合上开关，调节滑动变阻器的阻值，观察到继电器的衔铁被吸合，则此时滑动变阻器连入电路的阻值就是衔铁在某温度（此时热敏电阻的阻值为凡）被吸合时滑动变阻器应连入电路的阻值，找到之后，再用热敏电阻替换掉电阻箱即可，正确顺序为edbca；（3）3 在 30C时，电源电动势的最小值E =2 0 x（1 9 9.5 +2 0）x 1 0-3V =4.3 9 V所以电源应选用马，故 选 B；4 在 80C时，选用电源反，滑动变阻器的最小阻值为6 V-4 9.1 Q 2 O Q =2 3 0.9。2 0 mA所以滑动变阻器应选用&（0 5 0 0。），故选D。9.某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验。装置如图所示。(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d。按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车(填“连接”或“不连接)祛码盘，轻推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间小t2满足tl t2(填“大于”“小于”或“等于)，则摩擦力得到了平衡。(3)保证祛码和硅码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B 的时间分别为t1、t 2,测出两光电门间的距离为L,则小车的加速度2=(用已知或测出的物理量字母表示)。(4)保持两个光电门间的距离、祛码和祛码盘的总质量均不变，改变小车的质量M 重复实验多次，测出多组加速度a 的值，及对应的小车质量M,作出a-1/M图象。若图象为一条过原点的倾斜直线，则得出的结论【答案】不 连 接 等 于 4-4 1在祛码和祛码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，2人 弓 刀小车的加速度与拉力成反比【解析】【详解】平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用，具体做法是:将小车轻放(静止)在长木板上，挂好纸带(纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力)、不连接硅码盘，将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，轻推小车，使小车做匀速运动即可，此时小车通过光电门的时间tl、t2满足tl等于t2。(3)3遮光条经过光电门A 时的速度表达式dV A=?经过光电门B 时的速度表达式(1所以c i -(4)4由牛顿第二定律可知,a=一M保持两个光电门间的距离、祛码和祛码盘的总质量均不变，改变小车的质量M 重复实验多次，是M一条过原点的直线，说明在祛码和硅码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比。10.某同学在 探究弹力和弹簧伸长关系的实验中，用完全相同的弹簧A 和 B 并联后上端固定，下端与长木板相连，长木板带挂钩和指针总重2 N,右边有一米尺，零刻度与弹簧上端对齐，现在在挂钩上挂不同个数的够吗，测得数据如下表：钩码重力ONIN2N3N指针对齐刻度11cm12cm13cm14cm(1)每根弹簧的原长为 c m,每根弹簧的劲度系数为 N/m；(2)若将A、B 弹簧串联起来使用，它们整体的劲度系数为 oA.25N/m B.100N/m C.50N/m D.200N/m【答案】9cm 50 N/m A【解析】【详解】根据力的平衡，有G=2k(L q)把 G=2N时，L=Hcm与 G=3N时，L=12cm代入解得Lo=9cmk=50 N/m(2)3将 A、B 弹簧串联起来使用，当拉力为F 时，每个弹簧的形变量为x,整体形变量为2 x,由 F=kx,可得整体的劲度系数L=25N/m2故填A。11.如图所示，梁老师在课堂做“验证力的平行四边形定则”实验时，橡皮条的一端固定在黑板上方的A 点,另一端被两个弹簧测力计拉到O 点。(1)下列原因可能会导致实验结果不准确的是A.弹簧测力计在实验前没有调零B.弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧侧力计刻度C.弹簧测力计自身的重力对拉力大小有影响D.拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，实验效果较好(2)为了提高实验的准确性，减少误差，请提出合理的解决办法(一条即可)(3)两弹簧测力计的读数分别为Fi和 F 2,两细绳的方向分别与橡皮条延长线的夹角为a.和 如 图 所 示,以 下 说 法 正 确 的 是.A.为了验证力的平行四边形定则，只需作力的图示来表示分力与合力B.实验中用平行四边形定则求得的合力F 一定与OA在一条直线上C.若保持O 点的位置和夹角a i不变，夹角az可变，若 Fi增大，则 F2可能减小D.两弹簧测力计间的夹角ai和 X 2 之和必须取90。【答案】AD 将竖直平面转到水平面 C【解析】【详解】(1)1A.弹簧测力计在实验前没有调零，弹簧测力计测力时会导致实验结果不准确，故 A 符合题意；B.本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，读数时视线必须与刻度尺垂直，防止视觉误差，故 B 不符合题意；C.弹簧测力计测的是拉力大小而不是重力大小，所以弹簧测力计自身的重力，不会导致实验结果不准确,故 c 不符合题意；D.在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细绳应该长一些；拉橡皮条的细绳套粗一些且短一些，会导致实验结果不准确，故 D 符合题意；故选AD；(2)为了提高实验的准确性，减少误差要选用弹性小且适当长的细绳或将竖直平面转到水平面；(3)3A.为了验证力的平行四边形定则，应采用作力的图示来表示分力与合力，但不是只需作力的图示来表示分力与合力，故 A 错误；B.因实验中存在误差，故不可能严格使尸与F 重合，所以实验中用平行四边形定则求得的合力/不一定沿。4 直线方向，故 B 错误；C.对点。受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，保持。点的位置和夹角%不变，即橡皮条长度不变，弹簧拉力士方向不变，弹簧拉力工方向和大小都改变，如图:根据平行四边形定则可以看出E的读数不断增大时，入先变小后变大，所以若士增大时，工可能变小,故 C正确;D.实验中，把橡皮筋的另一端拉到。点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取90,故 D错误;故选C。12.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。A.待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 V,内阻约几欧姆B.直流电压表Vi、V 2,量程均为3 V,内阻约为3kQC.定值电阻R o,阻值未知D.滑动变阻跑R,最大阻值RmE.导线若干和开关(1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连成实验电路(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻Ro,方法是把滑动变阻器R 调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和 V2的读数分别为U10、U20,则 Ro=(U10、U20、R m 表示)；(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表Vi和 V2的多组数据Ui、U 2,描绘出U1-U2图像如图所示，图中直线斜率为k,与纵轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=，总内阻k(用 k、a、Ro表不)。【解析】【分析】【详解】口 如图所示U0=U 10-0 2 0联立解得P _ 0 1 0 0 2 0 R4-与0 20(3)34根据闭合电路欧姆定律有变形得q=u,+由题意可知k=4 +r解得E=,二也-k -k1 3.实验中挂钩位置可认为不变，利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒。(1)用游标卡尺测出小铁球直径结果如图乙所示。则其直径。=cm,(2)如图甲所示，固定力传感器M取一根不可伸长的细线，一端连接(1)中的小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O,并固定在传感器的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)将小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系如图丁所示。(i)为验证小铁球在最高点A和最低处的机械能是否相等，则 oA.必须要测出小铁球的直径DB.必须要测出小铁球的质量mC.必须要测出细线离开竖直方向的最大偏角0D.必须要知道图丙、丁中F o,F i,F 2 的大小及当地重力加速度gE.必须要知道图丙、丁中F o,F i,F 2 的大小(i i)若已经通过实验测得了(i)中所需的物理量，则为了验证小铁球在最高点B和最低点处的机械能是否相等，只需验证等式 是否成立即可。(用题中所测得的物理量符号表示)【答案】L 0 9 0 c m D 2 1 =E,-g I F J【解析】【详解】由图乙可知，该游标卡尺为5 0 分度游标卡尺，故其读数为。=(5 5 4 5 x 0.9 8)mm=1 0.9 0 m m =1.0 9()c m(2)2 由机械能守恒定律可得mg/+弓(l-c o s O)=g1mv22在最低点时有V2F2-mg=m-/+-2刚释放时有mg cos。=耳静止时有综=mg联立化简可得21号卜小故小球机械能是否守恒验证以上等式即可，故 需要测量的 物 理 量 为 F o,F F 2的大小及当地重力加速度g,故 选 D。由 2 中分析可知，需验证的等式为24-9 4g I Fo）1 4.在“探究求合力的方法”实验中，所用器材有：方木板一块，白纸，量 程 为 5N 的弹簧测力计两个，橡皮 条（带两个较长的细绳套），刻 度 尺，图 钉（若 干 个）。具 体 操 作 前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是.A.橡皮条弹性要好，拉 结 点 到 达 某 一 位 置 O 时，拉力要适当大些B.再次进行验证时，结 点 O 的位置必须保持相同C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D.拉橡皮条的细线要稍长一 些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些（2）实验小组用图甲装置得到了如图乙所示的两个分力用、F 2及 合 力 F的图示。关于合力与分力的关系，某 同 学 认 为 用 虚 线 连 接 用 和 F的 末 端 A、C,则 AO C如图丙构成一个三角形，若满足一，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。【答 案】ACD AC与 表 示 分 力 F 2的 O B长度相等，方向平行【解 析】【分 析】【详 解】(1)1 A.合力与分力的关系为等效替代的关系，效果是相同的，所以在同一次实验时，需要让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同，则必定结点O 的位置要相同，同时拉力的大小要适当大一些，可以有效减小误差。故 A 正确。B.在重复实验再次进行验证时，结点O 的位置可以与前一次不同。故 B 错误。C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线，可以减小因摩擦产生的误差。读数时视线应正对测力计刻度，可以减小偶然误差。故 C 正确。D.拉橡皮条的细线要长一些，标记用一细绳方向的两点要远一些，可以减小方向误差，故 D 正确。故选ACD。(2)根据平行四边形定则可知若AC与表示分力F2的 OB长度相等，方向平行，则说明合力与分力之间的关系满足平行四边形定则。1 5.在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，教师提供了下列器材：A.待测的干电池B.电流传感器1C.电流传感器2D.滑动变阻器R(020Q,2A)E.定值电阻Ro(2000。)F.开关和导线若干某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完(1)在实验操作过程中，如将滑动变阻器的滑片P 向右滑动，则电流传感器1 的示数将;(选填“变大，“不变，或“变小”)(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的两个电流变化图线(IA-IB图象)，其中IA、IB分别代表两传感器的示数，但不清楚分别代表哪个电流传感器的示数。请你根据分析，由图线计算被测电池的电动势E=V,内阻 r=C；(3)用上述方法测出的电池电动势和内电阻与真实值相比，E,r o (选填“偏大”或“偏小”)【答案】变小 3.0 2.0 偏小 偏小【解析】【分析】【详解】(1)1J.滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P 向右滑动时R 值减小，电路总电阻减小，总电流变大，电源内阻上电压变大，则路端电压减小，即电阻R。上电压减小，电流减小，即电流传感器1的示数变小。由 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 可 得IiR o=E-(I1+I2)r变形得/=_?_j4 +r R+r 2由数学知可知图象中的人二 一R o+r4 +r由图可知b=1.50k=lx l0-3解得E=3.OVr=2.0(3)45|,本实验中传感器1 与定值电阻串联充当电压表使用，由于电流传感器1 的分流，使电流传感器2 中电流测量值小于真实值，而所测量并计算出的电压示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，则图象应以短流电流为轴向左下转动，如图所示，故图象与横坐标的交点减小，电动势测量值减小；图象的斜率变大，故内阻测量值小于真实值。1 6.某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系：将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放，经轨道末端水平飞出，落到铺着白纸和复写纸的水平地面上，在白纸上留下点迹.为了使问题简化，小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4 L.,这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为Wo、2Wo、3Wo、4Wo.(1)为了减小实验误差必须进行多次测量，在 L、2L、3L、4L处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次，在白纸上留下多个点迹，那么，确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是(2)为了完成实验，除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h 和水平位移s,还需测量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.A.小钢球释放位置离斜面底端的距离L 的具体数值B.小钢球的质量mC.小钢球离开轨道后的下落高度hD.小钢球离开轨道后的水平位移x(3)请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式：W=；(4)该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象，则 图 象 的 横 坐 标 表 示(用 实 验 中 测 量 的物理量符号表示).【答案】用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置 B 磔 上【解析】(1)确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是：用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点，圆心即为平均落点的位置；(1)根据动能定律可得：W=-m v2根据平抛规律可得：x=vt,h=1gt12联立可得探究动能定理的关系式：W=V型，4h根据表达式可知为了探究动能定理，并测量当地的重力加速度还需测量的量为小钢球的质量m,故选B.(3)由解析(1)可知探究动能定理的关系式为：=避 士.4h2(4)根据图象形状可知，W 与横轴表示的物理量成正比例，又因为表达式为亚=巡 匚，所以图象的横4h坐标表示xL1 7.某兴趣小组欲测量滑块与水平木板间的动摩擦因数，他们设计了一个实验，实验装置如图1 所示。该小组同学首先将一端带滑轮的木板固定在水平桌面上，连接好其他装置，然后挂上重物，使滑块做匀加速运动，打点计时器在纸带上打出一系列点.(1)图 2 是实验中获取的一条纸带的一部分，相邻两计数点间的距离如图所示，已知电源的频率为50 Hz,相邻两计数点间还有4 个计时点未标出，根据图中数据计算的加速度a=m/s2.3(结果保留两(2)23.则图3 对应的示数为2.00N；图 4 对应的示数为LOON；(3)41.对滑块以及重物的整体：mg 平 Mg=(M+m)a其中 mg=1.00N,Mg=2N,解得位有效数字)(2)为测定动摩擦因数，该小组同学事先用弹簧测力计测出滑块与重物的重力分别如图3、4 所示，则图3 对应的示数为 N,图 4 对应的示数为 N；N三-三h-三-g-三一-=-=3削三-三一-三一一=-三-=-=-=1234N三-三一-三一-三E-三-三一-三E-一*心-nrlihmnnnnmnnnnnmr图包三-三2一一一三一-=-=-=-123I针指(3)重力加速度g 取 10?/$2,滑块与木板间的动摩擦因数=(结果保留两位有效数字)。【答案】0.5()2.00 1.00 0.43【解析】【详解】(1)1.相邻两计数点间还有4 个计时点未标出，则 T=0.1s；根据Ac=a 尸结合逐差法可知：9T2(3.87+3.39+2.88-2.38-1.90-1.40)xl0-29x0.12m/s2=0.50m/s2ji=0.431 8.研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器，也可以用光电传感器。（1）一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动，打点计时器使用交流电源的频率是50H z,打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况。打点计时器的打点周期是 So图甲为某次实验打出的一条纸带，其 中 1、1、3、4 为依次选中的计数点（各相邻计数点之间有四个点迹）。根据图中标出的数据可知，打点计时器在打出计数点3 时小车的速度大小为 m/s,小车做匀加速直线运动的加速度大小为 m/s1m留 乙（1）另一组同学用如图乙所示装置研究匀变速直线运动。滑块放置在水平气垫导轨的右侧，并通过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连，滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光条，将滑块由静止释放，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.015s,通过第二个光电的时间为0.010s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为0.150s。则滑块的加速度大小为 m/s1,若忽略偶然误差的影响，测 量 值 与 真 实 值 相 比（选填“偏大，、“偏小”或“相同【答案】0.01 0.53 1.4 4.0 偏小【解析】【分析】【详解】口 交流电源的频率是50H z,则打点计时器的打点周期是T=0.02sf由于每相邻两个计数点间还有4 个点，所以相邻的计数点间的时间间隔为0.1s,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，可以求出打计数点3 点时小车的瞬时速度大小v,=-1-3-.-8-0-3-.-2-0-x 1i0n _2m/s.=0n.5_3_m/s.3 2x0.1 3 根据匀变速直线运动的推论公式 x=a 可以求出加速度的大小ci=七4一%23(13.80 7.80)(7.80 3.20),2O.l2xlO 2m/s2=1.4m/s2(1)5遮光条通过第一个光电门的速度为0.030,，V.=-m/s=2.0m/s1 0.015遮光条通过第二个光电门的速度为0.030,V,=-m/s=3.0m/s2 0.010则滑块的加速度大小为a=-m/s2=4.0m/s2t 0.25由实验原理可知，运动时间为遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间，遮光条开始遮住第一个光电门的速度小于匕，遮光条开始遮住第二个光电门的速度小力，由于遮光条做匀加速运动，则速度变化量减小，所以测量值与真实值相比偏小。1 9.在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题：(1)用多用表测量某元件的电阻，选用“xlOO”倍率的电阻挡测量，发现多用表指针偏转角度过小，因此需选择 倍 率 的 电 阻 挡 (填“xlO”或“xlk)，并需(填操作过程)后，再次进行测量，多用表的指针如图甲所示，测量结果为_(2)某同学设计出一个的欧姆电表，用来测量电阻，其内部结构可简化成图乙电路，其中电源内阻r=1.0C,电流表G 的量程为Ig,故能通过读取流过电流表G 的电流值而得到被测电阻的阻值。但和普通欧姆表不同的是调零方式。该同学想用一个电阻箱R、来测出电路中电源的电动势E 和表头的量程,进行如下操作步骤是：a.先两表笔间不接入任何电阻，断开状态下调滑动电阻器使表头满偏；b.将欧姆表与电阻箱R、连成闭合回路，改变电阻箱阻值；记下电阻箱示R、和与之对应的电流表G 的示数 I;1 1c.将记录的各组Rx,I 的数据描点在乙图中，得到了一丁图线如图丙所示;1 A,.1 1d.根据乙图作得的7-r图线，求出电源的电动势E 和表头的量程由丙图可知电源的电动势为1 4,欧 姆 表 总 内 阻 为,电流表G 的量程是,【答案】xlk 欧姆调零(或电阻调零)6000 1.5 6.0 0.25【解析】【详解】(1)123.多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处，所以要换高挡位，因此需选择x l k,同时注意欧姆调零；多用表的指针结果为6000。d.456.设电流表G 所在回路除电源内阻外其余电阻之和为R,由闭合电路欧姆定律解得/=-+R+Rx由分流原理得联立两式整理得R+rE1Rr 1H-x 一E&由图可知/?r 9-4解得E=1.5V,R=5 d 所以欧姆表总内阻为R+r=6C电流表G 的量程ER+r=0.25 A解得R=6.0QIg=0.25A2 0.如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为T 的电火花可在卡纸上留下痕迹。电火花计时器(1)请将下列实验步骤按先后排序。使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触接通电火花计时器的电源，使它工作起来启动电动机，使圆形卡纸转动起来关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度3 的表达式,代入数据，得出3 的测量值(2)要得到3 的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它 是 一A.秒 表 B,毫米刻度尺C.圆 规 D.量角器(3)写出角速度3 的表达式3=_,并指出表达式中各个物理量的意义o0【答案】D(0=-0 为 n 个点对应的圆心角(T)T【解析】【详解】该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理.故次序为；要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D；(3)3根据。=，则Areco=-,(N-1)T|4|0是 n 个点对应的圆心角，T 是电火花计时器的打点时间间隔。2 1.在“用 D IS实验研究加速度与质量的关系”实验中，请完成下列问题：(1)下列说法中正确的是()A.要控制小车和钩码的质量都不变B.要控制小车的质量不