吉林市名校新高考物理100实验题冲刺训练含解析.pdf
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1、word文档可编辑】吉林市名校新高考物理100实验题冲刺训练精选高考物理实验题100题含答案有解析1.如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T型管连通。初始时认为气球内无空气,注射器内气体体积外,压强外,T 型管与传感器内少量气体体积可忽略不计。缓慢推动注射器,保持温度不变,装置密封良好。(1)该装置可用于验证_ _ _ _ _定律。填写气体实验定律名称)将注射器内气体部分推入气球,读出此时注射器内剩余气体的体积为|匕,压强传感器读数为四,则此 时 气 球 体 积 为。(3)继续推动活塞,多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强,计算出对应的气
2、球体积,得到如图乙所示的“气球体积和压强”关系图。根据该图象估算:若初始时注射器内仅有体积为。5匕、压强为。的气体。当气体全部压入气球后,气 球 内 气 体 的 压 强 将 变 为%。(保留3 位小数)2.实验小组利用以下方法对物体的质量进行间接测量,装置如图1 所示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物P、Q 相连,已知重物P、Q 的质量均为m,当地重力加速度为g。在重物Q 的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P 的下端与穿过打点计时器的纸带相连。(1)先接通频率为50Hz的交流电源,再由静止释放系统,得到如图2 所示的纸带,则系统运动的加速度a=m/s2(结果保留2 位有效数字);在忽
3、略阻力的理想情况下,物块Z 质 量 M 的表达式为M=(用字母m、a、g 表示);(3)实际情况下,空气阻力、纸带与打点计时器间的摩擦、定滑轮中的滚动摩擦不可以忽略,物 块 Z 的实际质量与理论值M 有一定差异,这种误差是 误 差(填“偶然”或“系统3.在“研究一定质量理想气体在温度不变时,压强和体积的关系”实验中.某同学按如下步骤进行实验:将注射器活塞移动到体积适中的M 位置,接上软管和压强传感器,通过DIS系统记录下此时的体积M与压强pi.用手握住注射器前端,开始缓慢推拉活塞改变气体体积.读出注射器刻度表示的体积V,通过DIS系统记录下此时的V 与压强p.重复两步,记录5 组 数 据.作
4、p-:图.(1)在上述步骤中,该同学对器材操作的错误是:因为该操作通常会影响气体的一(填写状态参量).若软管内容积不可忽略,按该同学的操作,最后拟合出的p-J 直线应是图a 中的一.(填写编号)(3)由相关数学知识可知,在软管内气体体积A V 不可忽略时,p-(图象为双曲线,试用玻意耳定律分析,该双曲线的渐近线(图 b 中的虚线)方程是p=_.(用 V|、pi、A V 表示)4.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每 5 个点取一个计数点,量出相邻计
5、数点之间的距离.该小车的加速度尸 m H.(结果保留两位有效数字)(林付cm)U叫a 1(图乙)II I(图甲)(2)平衡摩擦力后,将 5 个相同的祛码都放在小车上.挂上祛码盘,然后每次从小车上取一个祛码添加到祛码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a 与祛码盘中祛码总重力F 的实验数据如下表:祛码盘中祛码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m-s2)0.691.18L662.182.70请根据实验数据作出a-F的 关 系 图 像.(3)根据提供的试验数据作出的a-F 图线不通过原点,请说明主要原因_ _ _ _ _.5.用图所示实验装置验证机械能守恒定律
6、.通过电磁铁控制的小铁球从A 点自由下落,下落过程中经过光电门B 时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出A B 之间的距离h.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束.II(1)为了验证机械能守恒定律,还需要测量下列哪些物理量A.A 点与地面间的距离HB.小铁球的质量mC.小铁球从A 到 B 的下落时间tABD.小铁球的直径d小铁球通过光电门时的瞬时速度v=,若下落过程中机械能守恒,则 与 h 的关系式为g=.6.某同学用如图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。打点计时器固定在木板上端,滑块拖着穿过打点计时器限位孔的纸带从木板上滑下。图乙是
7、打出的一段纸带。打点计时器(1)已知打点计时器使用的交流电频率为5()Hz,选取A 至 G 的 7 个点为计数点,且各计数点间均有4个点没有画出,测得&C、D、E、F、G 各点到A 点的距离依次是5.29cml 1.05cm17.3 0cm24.01cm3 1.22cm3 8.92cm。由此可知滑块下滑的加速度?=m/s2(结果保留三位有效数字)。(2)为了测量动摩擦因数,还应测量的物理量有A.木板的长度乙 B.木板的末端被垫起的高度/?C.木板的质量肛 D.滑块的质量?E.滑块运动的时间/(3)滑块与木板间的动摩擦因数=(用题中各物理量的字母代号及重力加速度g 表示)。由于该测 量 装 置
8、存 在 系 统 误 差 测 量 的 动 摩 擦 因 数 会 (填“偏大”或“偏小7.某学习小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻(约几十千欧)串联组成了一个新电源,如图甲所示。当该电源两端接的电阻较小时(小于300欧姆),该电源能稳定输出约30pA的恒定电流。该学习小组利用新电源设计了如图乙所示的电路测量一个量程为30|iA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下:(1)只闭合图乙中的开关K,灵敏电流计指针如图丙中实线所示,该示数为 jiAo再闭合图乙中的开关S,调节变阻箱R”使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置,此时变阻箱的示数为330欧姆。根据以上数据计算可知,灵敏电流计的内
9、阻为一欧姆,此 测 量 值 一(填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。8.某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑 块、托盘和祛码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数I*,滑块和托盘上分别放有若干祛码,滑块质量为M,滑块上硅码总质量 为 m,托盘和盘中祛码的总质量为m.实验中,滑块在水平轨道上从A 到 B 做初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度g 取 10m/s2m 为测量滑块的加速度a,需测出它在A、B 间运动的 和,计 算 a 的运动学公式是根据牛顿运动定律得到a 与 m 的关系为:他想通过多次改变m,测出相应的a 值,并利用上式来计算H.若 要 求 a 是
10、m 的一次函数,必须使上式中的 保持不变,实验中应将从托盘中取出的祛码置于9.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金属小 球 1和 2(两球直径略小于管内径且与弹簧不固连),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:M N一 .Yj pt -、,出 I e,/,)/,用天平测出两球质量分别为nh、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:(D 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
11、速度g)A.弹簧的压缩量AxB.两球落点P、Q 到对应管口 M、N 的水平距离xi、X 2C.小球直径dD.两球从管口弹出到落地的时间小t2(2)根据测量结果,可得弹性势能的表达式为Ep=.(3)由上述测得的物理量来表示,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.10.LED灯是一块电致发光的半导体材料芯片,其优点是体积小、质量轻、耗电量低、使用寿命长、亮度高、热量低、绿色环保、安全可靠,我国已经在大力推行使用LED灯具了。某小组同学找到了几个图甲所示的LED灯泡,准备描绘LED灯泡的伏安特性曲线,所用器材如下:A.LED灯泡:额定功率0.1W;B.电压表V:量程0 5 V,
12、内阻约为100kQC.电流表A:量程0300m A,内阻约为10。D.锂离子电池:电动势3.8V、内阻很小;E.滑动变阻器R:0500,2A;F.开关、导线若干。(1)考虑到描绘LED灯泡的伏安特性时,灯泡两端电压应从零开始,同时又要尽量减小实验误差。下列电路中最恰当的一个是 O(2)选择好正确的电路进行实验,根据实验所测得的电压和电流,描绘出该L E D 灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由图线可知,L E D 灯泡两端电压在2.3V以 下 时 几 乎 处 于 (选填“短路”或“断路”)状态,选 LE D 灯 泡 的 电 阻 随 其 两 端 电 压 的 升 高 而 (选填“增大”“减小”或“不变
13、(3)由该L E D 灯泡的伏安特性曲线可知,若将该L E D 灯泡与题中所给电源和一阻值约为100Q的电阻串联,则该L E D 灯泡的耗电功率为 W (保留两位有效数字)。11.某学习小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,其主要实验步骤如下:A.用游标卡尺测量挡光条的宽度为d,用天平测量滑块(含挡光条)的质量为M,祛码盘及祛码的总质量为m;B.调整气垫导轨水平;C.光电门移到B 处,读出A 点到B 点间的距离为M,滑块从A 处由静止释放,读出挡光条通过光电门的挡光时间为L;D.多次改变光电门位置,重复步骤C,获得多组数据。请回答下列问题:(1)用游标卡尺测量挡光条的宽度时示数如图2所
14、示,其读数为 mm;(2)调整气垫导轨下螺丝,直 至 气 垫 导 轨 工 作 时 滑 块 轻 放 在 导 轨 上 能,表明导轨水平了;(3)在实验误差允许范围内,机械能守恒定律得到验证,则如图丙图象中能正确反映光电门的挡光时间t随滑块的位移大小x的 变 化 规 律 的 是。1 2.某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。(1)用如图甲所示的装置做实验,图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器可直接显示细线所受拉力的大小。实验时,下 列 操 作 必 要 且 正 确 的 是。A.将长木板右端适当垫高,使小车前端的滑轮不挂砂桶时,小车能自由匀速滑动B.为了减小误差,实验中要保证砂和砂桶
15、的质量远小于小车的质量C.实验时,拉小车前端滑轮的细线必须保持水平D.实验时,使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-加 虹小数在正确、规范的操作下,打出一条如图乙所示的纸带,每相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,打点计时器电源的频率为50H z。则打计数点3时,小车的速度大小匕=m/s;小车做匀加速直线运动的加速度大小a=m/s2.(结果均保留三位有效数字)5.01 7.50 10.01 12.50 14.99 17.501-hf-+-H单位:cm 0 1 2 3 4 5 67乙(3)带滑轮的长木板水平放
16、置,保持小车质量M 不变,改变砂桶里砂的质量测出每次拉力传感器的示数尸和 小 车 对 应 的 加 速 度 作 a-尸图象。下 列 图 线 正 确 的 是,A.“研究匀变速直线运动”B.“验证牛顿第二定律”C.“研究合外力做功和物体动能变化关系(1)在 A、B、C 这三个实验中,需要平衡摩擦阻力.(2)已知小车的质量为M,盘和硅码的总质量为m,且将mg视为细绳对小车的拉力;为此需要满足?M.前述A、B、C 三个实验中,不需要满足此要求.(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验,由此可求得如图乙纸带上由O 点到D点所对应的运动过程中,盘 和 祛 码 受 到 的 重 力 所 做
17、 功 的 表 达 式 卬=,该小车动能改变量的表达式纥=.由于实验中存在系统误差,所 以 W 几(选填“小于”、“等于”或“大于”八1 4.图甲是某同学验证动能定理的实验装置。其步骤如下:A.易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在小车上,小车连接纸带。合理调整木板倾角,让小车沿木板匀速下滑。B.取下轻绳和易拉罐,测出易拉罐和细沙的质量m i以及小车质量m2。C.撤去细绳和易拉罐后,换一条纸带,让小车由静止释放,打出的纸带如图乙(中间部分未画出),O 为打下的第一点。己知打点计时器的打点时间间隔为T,重力加速度为g。(1)步骤C 中小车所受的合外力大小为一(2)为验证从OC 过程中小车合外力
18、做功与小车动能变化的关系,测 出 BD 间的距离为,O C间距离为”,则 C 点速度大小为一,需 要 验 证 的 关 系 式 为 一(用所测物理量的符号表示)。15.某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”让小铁球从A 点自由下落,下落过程中经过A 点正下方的光电门B 时,光电计时器记录下小球通过光电门的时间t,当地的重力加速度为go(1)为了验证机械能守恒定律,除了该实验准备的如下器材:铁架台、夹子、铁质小球,光电门、数字式计时器、游标卡尺(20分度),请问还需要(选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”);(2)用游标卡尺测量铁球的直径。主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图所示
19、,则其直径为 cm;(3)用游标卡尺测出小球的直径为d,调整AB之间距离h,记录下小球通过光电门B 的时间t,多次重复上述过程,作出5随 h 的变化图线如图乙所示。若已知该图线的斜率为k,则当地的重力加速度g 的表达式为16.图示为做“碰撞中的动量守恒”的实验装置入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放,这是为了一A.入射小球每次都能水平飞出槽口B.入射小球每次都以相同的速度飞出槽口C.入射小球在空中飞行的时间不变D.入射小球每次都能发生对心碰撞入射小球的质量应一(选填“大于”、“等于”或“小于”)被碰小球的质量;(3)设入射小球的质量为犯,被碰小球的质量为外,P 为碰前入射小球落点的平
20、均位置,则关系式町 加=(用 肛、mj 及图中字母表示)成立,即表示碰撞中动量守恒。1 7.同学们用如图1 所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内电阻,实验室提供的器材如下:电压表,电 阻 箱(阻值范围0 999.9Q);开关、导线若干。(1)请根据图1所示的电路图,在图2 中用笔替代导线,画出连线,把器材连接起来K2(2)某同学开始做实验,先把变阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后改变电阻箱,随之电压表示数发生变化,读取R 和对应的U,并将相应的数据转化为坐标点描绘在R-R/U 图中。请将图3、图 4 中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图5 所示的坐标系中(描点用“
21、+”表示),并画出A-A/U 图线;3(3)根据图5 中 实 验 数 据 绘 出 的 图 线 可 以 得 出 该 电 池 组 电 动 势 的 测 量 值 后=V,内电阻测量值厂=Q.(保留2 位有效数字)(4)实验中测两组R、。的数据,可以利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻的方法。该同学没有采用该方法的原因是 o(5)该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差,造成该误差主要原因是.(6)不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同组的电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电
22、池组的内电阻热功率 以及总功率6 分别随路端电压U 变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图6 所示的4-U 和 4-U 图象。若已知乙电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是(选填选项的字母)。1 8.某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。A、B 处分别为光电门,可测得小车遮光片通过A、B 处所用的时间;用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A、B 点时的速度,钩码上端为拉力传感器,可读出细线上的拉力F。拉力传感器钩码图中BR A 小车*rai垫块用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示,则宽度d=mm,适当垫高木板O端,使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。挂上钩码,
23、从 O 点由静止释放小车进行实验;保持拉力F=0.2N不变,仅改变光电门B 的位置,读 出 B 到 A 的距离s,记录对于的s 和 tB数据,画出s-无图像如图乙所示。根据图像可求得小车的质量m=kg;(3)该实验中不必要的实验要求有A.钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量B.画 出 唾 图 像 需 多 测 几 组 S、tB的数据C.测量长木板垫起的高度和木板长度D.选用宽度小一些的遮光片19.(6 分)某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,可得滑块运动的加速度a 和所受拉力F 的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)
24、所示.重力加速度g=10m/s)(1)图(b)中 对 应 倾 斜 轨 道 的 试 验 结 果 是 图 线(选 填“”或“。(1)由图(b)可知,滑块和位移传感器发射部分的总质量为 kg;滑块和轨道间的动摩擦因数为.(结果均保留两位有效数字)20.(6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)彳弹簧测力计/nW打点计时器U U ,(1)实验时,一 定 要 进 行 的 操 作 是A.用天平测出砂和砂桶的质量B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸
25、带,同时记录弹簧测力计的示数D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s结果保留两位有效数字)。单位:cm(1-4 1.92.8,3.3,3.8,r T 11I T T 15 4 5 6以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为仇求得图线的斜率为k,则小车的质量为 O1 2A.2 tan 6 B.-C.k D.-tan。k21
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