高考物理二轮复习题：实验探究（含2014高考题）.docx

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1、精品题库试题 0物理1.(2014重庆，6，19分) (19分)(1)某照明电路出现故障,其电路如题6图1所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障。他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点。断开开关,红表笔接a点时多用表指示如题6图2所示,读数为_ V,说明_正常(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。题6图1题6图2红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和题6图2相同,可判定发生故障的器件是_(选填:蓄电池、保险丝、开关、小灯)。(2)为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律,同

2、学们设计了如题6图3所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为D的两立柱上,固定点分别为P和Q,P低于Q,绳长为L(L)。题6图3他们首先在绳上距离P点10 cm处(标记为C)系上质量为m的重物(不滑动),由测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP和TQ。随后,改变重物悬挂点C的位置,每次将P到C点的距离增加10 cm,并读出测力计的示数,最后得到TP、TQ与绳长的关系曲线如题6图4所示。由实验可知:曲线中拉力最大时,C与P点的距离为_ cm,该曲线为_(选填:TP或TQ)的曲线。在重物从P移到Q的整个过程中,受到最大拉力的是_(选填:P或Q)点所在的立柱。在

3、曲线、相交处,可读出绳的拉力T0=_ N,它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0=_。题6图4答案 1.(1)11.5(11.211.8之间的值均可)蓄电池小灯(2)60(5664之间的值均可)TPQ4.30(4.254.35之间的值均可)解析 1.(1)由题图2可知,直流50 V挡的最小分度为1 V,故按“十分之一”估读法可知读数应为11.5 V左右。由于测得的电压基本等于蓄电池电动势的标称值,说明a、c两点与电源之间是通路,只能是此电路之外的保险丝、开关、小灯中出现了断路故障,但故障的具体位置不能确定。同理可知,两表笔接c、b时测得结果仍等于电源电动势,说明多用表、开关、保险丝、蓄电池形

4、成了一闭合回路,故只能是与多用表并联的小灯发生了断路故障。(2)由题图4可读出,中拉力最大时,C与P点的距离为60 cm。此时以C点为研究对象,如图所示,竖直方向TP sin 1+TQ sin 2=mg,水平方向TP cos 1=TQ cos 2。当TP=TQ时,cos 1=cos 2,即1=2,若C点左移即减小,则1增大,cos 1减小,2减小,cos 2增大,=1,即TPTQ,故为TP的曲线,为TQ的曲线。由题图4可知图线对应的极值最大,故受到最大拉力的是Q点所在的立柱。曲线、相交处,可读出绳的拉力T0为4.30 N。此时满足关系:TP=TQ=T0TP sin 1+TQ sin 2=mgT

5、P cos 1=TQ cos 2sin 2=解得:1=2T0=2.(2014福建，34，18分) (1)(8分)某同学设计的可调电源电路如图22(a)所示,R0为保护电阻,P为滑动变阻器的滑片,闭合电键S。用电压表测量A、B两端的电压:将电压表调零,选择03 V挡,示数如图22(b),电压值为_V。在接通外电路之前,为了保证外电路的安全,滑片P应先置于_端。要使输出电压U变大,滑片P应向_端滑动。若电源电路中不接入R0,则在使用过程中,存在_的风险(填“断路”或“短路”)。图22(2)(10分)某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图23(a),将轻质弹簧下端固

6、定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k=_N/m。(g取9.8 m/s2)砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图23(b)所示;调整导轨,当滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小_。用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为_。重复中的操作,得到v与x的关系如图23(c)。由图可知,v与x成_关系,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的_成正比。图23答案 2. (1)1.30AB短

7、路(每空2分)(2)49.550.5相等滑块的动能正比x2(每空2分)解析 2.(1)由图(b)知电压表03 V挡的最小分度为0.1 V,故由“十分之一”估读法可得读数为1.30 V。因外电路并联在AP间,要使外电路接通时获得的电压最小以保证电路安全,应使滑片P先置于A端。输出电压U等于A、P间的电压,故P向B端滑动时A、P间分得的电压增大,输出电压增大。当P滑到B端时,若输出电路所接负载的阻值极小,则电源就有可能被短路。(2)由f=kx得f=kx,代入表中数据可得出k值。滑块滑行过程中无摩擦阻力,自由滑动时导轨已调整到水平状态,故滑块此时匀速运动。当不考虑空气阻力、摩擦等因素且导轨又调到水平

8、状态时,释放滑块的过程中只涉及弹性势能与滑块的动能,即能量只在这两种形式的能量之间转化。v-x图线是过原点的直线,故vx。因Ep=Ek=mv2v2x2,故Epx2。3.(2014山东，21，8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤:用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;图甲改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤;实验数据如下表所示:G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371

9、.61如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;图乙滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s。完成下列作图和填空:(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出F-G图线。(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数=_(保留2位有效数字)。(3)滑块最大速度的大小v=_(用h、s、和重力加速度g表示)。答案 3. (1)如图所示(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确)(3)解析 3.(1)见答案。(2)因弹簧秤示数稳定后滑块静止,由题意知此时滑动

10、摩擦力f=F,又因滑块与板间压力N=G,故由f=N得F=G,即F-G图线的斜率即为,由图线可得=k=0.40。(3)设最大速度为v,从P下降h高度到滑块运动到D点的过程中由动能定理得0-mv2=-mg(s-h),故有v=。4.（2014重庆名校联盟高三联合考试物理试题，6（1）如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带，其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为_cm；物体运动的加速度是_m/s2；(保留三位有效数字)根据以上问计算结果可以估计纸带是

11、该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是 A练习使用打点计时器B探究“加速度与力和质量的关系”C用落体法验证机械能守恒定律D用斜面和小车研究匀变速直线运动根据以上问结果，为了求出物体在运动过程中所受的阻力，还需测量的物理量有（用字母表示并说明含义）。用测得的量及加速度a表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为f =_。（当地重力加速度为g）答案 4.（1）2.00；9.79；C；物体是质量m， m（g-a）解析 4.（1）解析：毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，这五个数据中不符合有效数字读数要求的是：2.0，应改为2.00计数点之间的时间间隔为：t=0.02s，由x=at2可知，

12、加速度：a=9.79m/s2；由加速度a=9.79m/s2；可知，此物体做自由落体运动，所以该实验是用落体法验证机械能守恒定律，故选C；对物体，由牛顿第二定律得：mg-f=ma，解得阻力f=m（g-a）。/s2（保留两位有效数字）。（3） 该组同学用天平测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，则木块与长木板间动摩擦因素= （重力加速度为g，木块的加速度为）答案 5.22. （7分）（1）9.015 （2）1.3 （3）解析 5.：（1）由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为9.0cm，游标尺示数为30.05mm=0.15mm=0.015cm，游标卡尺示数为9.0cm+0.015cm=9.01

13、5cm（2）计数点间的时间间隔t=0.025=0.1s，由匀变速运动的推论：x=aT2可得，加速度a=1.3m/s2；（3）对木块、砝码盘和砝码系统，由牛顿第二定律得：mg-Mg=（M+m）a，解得：=。6.（2013辽宁大连高三第一次模拟考试理科综合试题，22）如图所示，图甲中弹簧秤的示数为 N；图乙中游标卡尺的读数为 mm。答案 6.22260；23.35解析 6.：图甲中弹簧秤的示数为2N+0.60N=260N ; 图乙中游标卡尺的读数为23mm+0.05=23.35mm。7.（2014江西重点中学协作体高三年级第一次联考，23）在“测定直流电动机的效率” 实验中，用如图所示的实物图测定

14、一个额定电压U=6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。（1）请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图（电动机用 表示）（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是_；可估算出电动机线圈的电阻为_。（4）从前4次的实验数据可以得出：UI （填“” 、“解析 7.：在第5次实验中，由图看出，重物处于静止状态，则电动机的输出功率为0, 根据欧姆定律得：电动机线圈的电阻为R=2.4；从前4次的实验数据可以得出UI=6=4.8W, =，故UI 。8.（2014江西省红色六校高三第二次联考，2

15、3）某毫安表的量程为I0=50mA，内阻为r0=50，其表盘刻度线已模糊不清，要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值，备有下列器材：A待测毫安表mAB直流电源E（电动势3V，内阻可忽略）C滑动变阻器R1（010，2A）D滑动变阻器R2（0100，50mA）E标准电流表A1（量程0-0.6A，内阻=0.5）F标准电流表A2(量程0-3A，内阻=0.01)G定值电阻的阻值为5H定值电阻的阻值为20I开关K及导线若干应选用的器材有 （只需填写所选器材序号，如ABCD. ）在方框内画出实验电路图, 并在图上标出各器材的字母代号（如mA、E. ）待测电流表的电流刻度值的表达式I= ，式中各物理量所表

16、示的意义分别为 。答案 8.23. （1）ABCEGI（2）电路图如图所示：（3）I1为标准电流表A1的读数， r0为待测毫安表的电阻，R3为定值电阻阻值.解析 8.：由于标准电流表量程远大于待测电流表的量程，所以应将待测电流表扩大量程，考虑将待测电流表与5的定值电阻并联，总电流应为： =50mA+500mA=0.55mA，与标准电流表量程接近，所以可行；由于校正电流需要从零调，所以变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器R1，所以应选的器材是：ABCEGI9.（河南省豫东豫北十所名校2014届高中毕业班阶段性测试（四）（6分）如图甲所示，实验桌面上O点的左侧光滑，从O点到实验桌的右边缘平铺一

17、块薄硬砂纸并固定。为测定木块与砂纸纸面之间的动摩擦因数，某同学按照该装置进行实验。实验中，当木块A位于O点时，沙桶B刚好接触地面。将A拉到M点，待B稳定且静止后释放，A最终滑到N点。测出MO和ON的长度分别为h和L。改变木块释放点M的位置，重复上述实验，分别记录几组实验数据。 (1) 实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方法：_。 (2) 问题解决后，该同学根据实验数据作出h-L关系的图像如图乙所示，图像的斜率为k1，实验中已经测得A、B的质量之比为k2，则动摩擦因数=_（用k1、k2表示）。答案 9.22（1）增大A的质量、减小B的质量、降低B的起始高度等；（2）解析 9.（1

18、）B减少的重力势能转化成系统的内能和AB的动能，A释放后会撞到滑轮，说明B减少的势能太多，转化成系统的内能太少，可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）解决。故解决方法有：可以通过减小B的质量；增加细线的长度（或增大A的质量；降低B的起始高度）；（2）设A、B的质量分别为m、M。则B下落至临落地时根据动能定理有Mgh=（M+m）v2，在B落地后，A运动到N有mgL= mv2，又因为K2，K1，所以解得=。10.(河北衡水中学2013-2014学年度下学期二调考试) （7分）某同学对有故障的电热毯进行探究，图（a）是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线

19、片连接，图（b）为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表和电流表均可视为理想电表。（1）断开K1，用测试电路在1和1之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线如图（c）所示。可求得此电热线的电阻为 。（2）在答题卷虚线框内画出与图（b）对应的电路原理图。（3）为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对图（a）中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在 （在“1和2” 、“1和2” 、“2和3” 、“2和3” 中选填一项）。答案 10.23（1）571；（2）如图所示解析 10.（1）由图c所示图象可知，电热线的阻值：R

20、=571；（2）由图b所示电路可知，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，电路图如图所示：11.(汕头市2014年普通高考模拟考试试题) （1）（8分）用图a的装置研究物体的落体运动，已知打点计时器打点的周期为T，当地重力加速度为g主要操作如下： A、接通电源，释放纸带，然后关闭电源； B、取下纸带，取其中的一段标出计数点，相邻计数点间的数据如图b测物体下落过程的加速度a，为减少误差，计算式应为a =_，测出的a值比当地g值_（填“大” 或“小” ），若要使a值接近当地g值，下落物体应选用_（填“50g钩码” 或“1kg砝码” ）验证物体下落过程机械能守恒，若选取A、B为研究点，则要验证的

21、关系式为： . 测物体下落过程阻力的大小Ff，则还需要测量的物理量是 （2）（10分）如图c，用伏安法测定电阻约5均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池.用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动 使F与A间距稍大于被测物，放入被测物，再转动 到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动 使F固定后读数. （填仪器部件字母符号）根据原理图连接图d的实物图 闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变 的位置，得到几组 U、I、L的数据，用计算出相应的电阻后作出RL图线如图取图线上两个点间数据之差L和R，若电阻丝直径为d，则电阻率= 答案 11.34. （1）或， 小，1kg砝码.或 下落物体的

22、质量.(2) D、H 、G如图线夹P（P点或P）, 解析 11.点之间有两个时间间隔，因此计数点之间的时间间隔为t=2T；根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可得：s4-s1=3a1t2 ，s5-s2=3a2t2 ，s6-s3=3a3t2 ，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，则有a=，由于物体下落的过程中，不可避免的存在阻力，因此测得的加速度的数字比实际的重力加速度要小，为了减小阻力的影响，在选择物体时要选择质量大的，故物体要选择1kg砝码。匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有vA，vB；根据功能关系可得：mg(s3+s4+s5) ，需要验证的表

23、达式为32gT2(s3+s4+s5) (s5+s6) 2(s2+s3) 2；物体下落过程中根据牛顿第二定律得F-Ff=ma，即mg-Ff=ma，因此要想测得Ff，需要测量出下落物体的质量。用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D使F与A间距稍大于被测物，放入被测物，再转动细调旋钮H到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动固定旋钮G使F固定后读数；根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变线夹P的位置，测出几组 U、I、L的数据；电阻丝阻值，解得率。12.(甘肃省兰州一中2014届高三上学期期末考试) （12分）有一个小灯泡上标有“

24、4.8V 2W” 的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线有下列器材可供选用： A电压表V1（03V，内阻3k） B电压表V2（015V，内阻15k）C电流表A（00.6A，内阻约1） D定值电阻R13k E定值电阻R215k新*课*标*第*一*网 F滑动变阻器R（10，2A） G学生电源（直流6V，内阻不计） H开关、导线若干（1）为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用 ，定值电阻应选用 （均用序号字母填写）；（2）为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足要求的电路图；（3）根据实验做出P-U2图像，

25、下面的四个图象中可能正确的是 答案 12.23（1）A，D； （2）如图所示；（3）C解析 12.（1）由题意可知，灯泡的额定电压为4.8V，而给出的电压表中有15V和3V两种，选用15V的电压则误差较大；而选用3V的电压表，则量程偏小，故可以串联一个电阻进行分压；由题意可知，选择3K的电阻可以使量程扩大2倍，故选用D即可；故可以选取3V的电压表和3k的电阻串联充当电压表使用。（2）因题目中要求多测几组数据进行作图，故实验中选用分压接法，并且将R1与电压表串联充当电压表使用，电流表采用电流表外接法，故原理图如右图所示。（3）由功率公式可得：；若R为定值的话，则P与U2应为一次方程；但因为灯泡电

26、阻随温度的变化而变化，故功率随温度不再是线性关系，而是随着电压的增大，而使功率减小，故P与U2图象应为C。 13.(甘肃省兰州一中2014届高三上学期期末考试) （8分） （1）（4分）写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：游标卡尺的读数_mm；螺旋测微器的读数_mm。（2）（4分）在 验证机械能守恒定律 的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g9.80m/s2。测得所用的重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.21cm、69.

27、31cm、76.80cm、84.67cm。根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于_J，动能的增加量等于_J(取3位有效数字) 。答案 13.2210.55mm；3.615-3.618mm解析 13.游标卡尺的主尺读数为1cm=10mm，游标尺上第11个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.0511mm=0.55mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=10mm+0.55mm=10.55mm；螺旋测微器的固定刻度读数3.5mm，可动刻度读数为0.0111.6=0.116mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=3.5+0.116=3.616mm。14.(2014

28、年福州市高中毕业班质量检测) （18分）（1）（8分）如图(a) 所示是一位同学测福州重力加速度的实验装置图。重物自由下落时由打点计时器打出的一条纸带，在纸带上某一点标以“0” ，并依次标出其余计数点间的距离依次为s1、s2sn，并在纸带上标出，sn表示第n-1个计数点到第n个计数点之间的距离，如图(b) 所示。打点计时器应使用 电源（填“交流” 或“直流” ）。实验时释放纸带和接通电源的合理顺序是 （填“A” 或“B” ）。A. 先释放纸带，再接通电源。B. 先接通电源，再释放纸带。图（c）是依据纸带上实验数据绘制的sn-n图象（n为计数点序号），其中A、B两点的坐标分别为A（0,0. 75

29、），B（7,11. 65）。设福州重力加速度为g，计数周期为T，则该直线斜率k与g、T的关系是k= 。若T=0.04s，则福州重力加速度g= ms2（保留三位有效数字）。（2）（10分）要描绘一个标有“3 V 0.8 W” 小灯泡的伏安特性曲线，已选用的器材有：电源(电动势为4.5 V，内阻约1) ：来源:Z#xx#k.Com电流表(量程为0300 mA，内阻约5) ；电压表(量程为03 V，内阻约3 k) ：滑动变阻器(最大阻值10，额定电流1 A)开关一个和导线若干。为便于实验操作，并确保实验有尽可能高的精度，则实验的电路图应选用下图中的 (填字母代号) 。图（甲）是实验器材实物图，图中已

30、连接了部分导线。请根据在问中所选的电路图补充完成图（甲）中实物间的连线（用笔画线代替导线）。测量结束后，先把滑动变阻器滑动片先移到 （填“左端” 或“右端” ），然后断开开关，接着拆除导线，整理好器材。实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图(乙) 所示。由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而 (填“不变” 、“增大” 或“减小”) 。答案 14.（1）交流（2分）B（2分）gT2（2分） 9.73（2分）（2）C（3分）如图所示（3分）左端（2分）增大（2分）解析 14.打点计时器应使用交流电源；实验时应先接通电源，再释放纸带；直线斜率k与g、T的关系是k= gT2，解得。因做描绘小灯泡伏安特性

31、曲线实验要求电流与电压从零调，故滑动变阻器应用分压式，又小灯泡的电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图应选C；实物图连接如图所示；测量结束后，先把滑动变阻器滑动片先移最小值处，即移到左端，然后断开开关，接着拆除导线，整理好器材；实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图(乙) 所示。由图象可知小灯泡的电阻值随工作电压的增大而增大。15.(河南省郑州市2014届高中毕业班第一次质量预测) 某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径d=_mm。另一位学生用标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图乙所示，则该工件的长度L=_mm。答案 15.11.2. 705(2分), 50.15(2分)解析 15.金属丝的直径d=2.520.5=2.705mm; 工件的长度L=50mm+0.05=50.15mm.