曲靖市新高考物理实验题100题汇总含解析.pdf
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1、word版可编辑】曲靖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.如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置图。水平桌面固定一长导轨,一端伸出桌面,另一端装有竖直挡板,轻弹簧的一端固定在竖直挡板上,另一端被入射小球从自然长度位置A 点压缩至 B 点,释放小球,小球沿导轨从右端水平抛出,落在水平地面上的记录纸上,重 复 10次,确定小球的落点位置;再把被碰小球放在导轨的右边缘处,重复上述实验10次,在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置(从左到右分别记为P、Q、R),测得OP=xi,OQ=X2,OR=X3(1)关于实验的要点,下列说法正确的是一A
2、.入射小球的质量可以小于被碰小球的质量B.入射小球的半径必须大于被碰小球的半径C.重复实验时,每次都必须将弹簧压缩至B 点D.导轨末端必须保持水平(2)若入射球的质量为m i,被碰小球的质量为m 2,则该实验需要验证成立的表达式为一(用所给符号表示);(3)除空气阻力影响外,请 再 说 出 一 条 可 能 的 实 验 误 差 来 源。【答案】CD 犯=町 玉+加2%3 轨道摩擦的影响:确认落点p、Q、R 时的误差:X,x2,工的测量误差【解析】【详解】(1)1 A.为防止两球碰撞后入射球反弹,入射小球的质量必须大于被碰小球的质量,故 A 错误;B.为使两球发生正碰,入射小球的半径必须与被碰小球
3、的半径相同,故 B 错误;C.为了保证入射球每次到达桌面边缘的速度相同,则重复实验时,每次都必须将弹簧压缩至B 点,从而让入射球获得相同的弹性势能,故 C 正确;D.为了保证两球碰后都能做平抛运动从而能求出飞出时的速度,导轨末端必须保持水平,故 D 正确。故选CDo(2)2两球碰撞过程系统的动量守恒,以向右为正方向,有m1Vo=+m 2 彩小球做平抛运动的时间t 相等,两边同时乘以t,有结合碰撞前后的小球落点情况,换算水平距离后,有x2-vot,xt-Vyt,刍=v2t可得叫尤2=mX1+机 2X3(3)3 除空气阻力影响外,本实验其它的误差有:轨道摩擦的影响;确认落点P、Q、R 时的误差;%
4、,x2,的测量误差。2.为“验证牛顿第二定律”,某同学设计了如下实验方案:A.实验装置如图甲所示,一端系在滑块上的轻质细绳通过转轴光滑的轻质滑轮,另一端挂一质量为m=0.5 kg的钩码.用垫块将长木板附定滑轮的一端垫起,调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,连接纸带,接通打点计时器的电源,然后让滑块沿长木板滑下,打点计时器打下的纸带如图乙所示.请回答下列问题:(1)图乙中纸带的一端与滑块相连(选填“左”或“右”).(1)图乙中相邻两个计数点之间还有4 个点未画出,打点计时器接频率为50 H z的交流电源,根据图乙求出滑块的加
5、速度a=m/s*.(3)不计纸带与打点计时器间的阻力,滑块的质量M=kg(g 取 9.8 m/s l 结果保留3 位有效数字).单位:cm(乙)【答案】右端 1.65 1.97【解析】【分析】(1)滑块拖动纸带下落的运动过程中,速度越来越快,所以相等时间内运动的位移越来越大,进而判断哪端与滑块相连;(1)根根据匀变速直线运动的推论公式 x=a T 可以求出加速度的大小;(3)根据牛顿第二定律F=M a 即可求解质量;【详解】(1)1 .因为打点计时器每隔0.0 1 s 打一个点,两个计数点之间还有4 个打点未画出,所以两个计数点的时间间隔为T=O/s,时间间隔是定值,滑块拖动纸带下落的运动过程
6、中,速度越来越快,所以相等时间内运动的位移越来越大.所以图乙中纸带的右端与滑块相连;(1)1 .根据 x=a T 利用逐差法,有:0.0 7 9 +0.0 6 2 5-0.0 4 6 -0.0 2 9 5 3,2a=-=1.6 5m/s .4 x 0.12(3)3 .由 A步骤可知,取下细绳和钩码后,滑块受到的合外力为:F=().5X9.8=4.9N根据牛顿第二定律得:F 4.9 三M -=-=2.9 7 kg .a 1.6 5【点睛】探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,实验时要注意小车质量应远大于重物质量.纸带处理时能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题,在平时练习中要
7、加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.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V,位置,接上软管和压强传感器,通过D I S 系统记录下此时的体积V,与压强p i.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 D I S 系统记录下此时的V与压强p.重复两步,记录5 组 数 据.作 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-:直线应是图a中 的 填 写 编
8、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 -J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】、p i、AV表示)【答案】用手握住注射器前端 温度 1 P i (+丁)A V【解析】【详解】在进行该实验时要保持被封闭气体的温度不变化,所以实验中,不能用手握住注射器前端,否则会使气体的温度发生变化.(2)3 在 p-J图象中,实验中因软管的体积不可忽略,气体测出的体积要比实际体积要小,所以压强P会偏大,最后拟合出的p-1 直线应是图a 中的1 图线(3)4在软管内气体体积A V 不可忽略时,被封闭气体的初状态的体积为Vi+A V
9、,压强为P”末状态的体积为V+A V,压强为P,由等温变化有:Pi(Vi+A V)=P(V+A V)解得:P=Pi(匕+A V)V +AV当式中的V 趋向于零时,有:K+A V、P=Pi(-)AV即该双曲线的渐近线(图b 中的虚线)方程是:P=Pi(匕+*AV4.多用电表欧姆挡可以直接测量电阻。如图所示,虚线框内的电路为欧姆挡的内部电路,a、b 为红、黑表笔的插孔。G 是表头,满偏电流为I g,内阻为Rg,Ro是调零电阻,Ri、R2、R3、分别是挡位电阻,对应挡位分别是“xl”“xl0”“xl00”“xl000”,K 是挡位开关。红黑表笔短接进行欧姆调零时,先选定挡位,调节滑片P,使得表头达到
10、满偏电流。设滑片P 下方电阻为 R,满偏电流与流经电源的电流I 的 关 系 是 (用题设条件中的物理量表示)。已知表头指针在表盘正中央时,所测电阻的阻值等于欧姆表的总内阻的值,又叫做中值电阻。在挡位开关由低挡位调到高一级挡位进行欧姆调零时,调零电阻R。的滑片P 应向(填“上”或“下”)滑 动,调零后,滑 片 P 下方的电阻R,为原来挡位的 倍。(3)把挡位开关调到“xioo”,调零完毕,测量某电阻的阻值时,发现指针偏转角度较大。要更准确测量该电阻的阻值,请写出接下来的操作过程(4)要用欧姆挡测量某二极管的反向电阻,红表笔应接二极管的 极。【答案】y =R5+4上 10 把挡位开关调到“x 10
11、”,将红黑表笔短接,调节R。滑片p,使指针指到零刻度,然后再进行电阻测量 正【解析】【分析】【详解】(1)1.表头电阻与力的上部分电阻串联,与“并联,根据电流关系11AR)R得/8 R,+R g(2)23.高一级挡位内阻是原级别的10倍/_ R/_ R E+4=&+&可所以R 应变为原来的10倍,所以应向上调节.(3)4.指针偏转较大,说明所测量的电阻比较小,应换低一级挡位,即把挡位开关调到“X10”,将红黑表笔短接,调 节&滑 片 P,使指针指到零刻度,然后再进行电阻测量;(4)5.测量二极管反向电阻,要求电流从二极管负极流入,正极流出,所以红表笔接二极管正极.5.多用电表的原理如图为简易多
12、用电表的电路图。图中E 是电池;Ri、R2、R3、R4和 Rs是固定电阻,R6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250fl A,内阻为480。虚线方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连。该多用电表有5 个挡位,5 个挡位为:直流电压1 V 挡和5 V 挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆xlOOC挡。表头图中的A 端与(填“红”或“黑”)色表笔相连接;根据题给条件可得Ri=。,R2=。,R4=2,R5=ft,【答案】黑 64 96 880 4000【解析】【分析】【详解】根据欧姆表原理可知,内部电源的正极应接黑表笔,这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出“,所以A 端应接
13、黑色笔;(2)2刃与表头串联是电压表的改装,与表头并联是电流表的改装。当开关拨向1,此时电表为量程为2.5m A 电流表,电路图如图r-=|Ri此时有用 乂。2-小=区+凡)人当开关拨向2,此时电表为量程为1mA电流表,电路图如图r S)-I H-Ri R2此时有(N+&)(f)=44联立两式可解得Ri=64Q,R2=96Q;4北 5当开关拨向4,此时电表为量程为IV 的电压表,此时有当开关拨向5,此时电表为量程为5V 的电压表,此时有联立两式解得R4=880C;R5=4000C。6.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.(1)根据图中数据,F 合的大小是_ N.(3)观察图
14、象发现,理论的合力F 令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】1.8 AC【解析】【详解】根据图象,结合比例尺可得F 合=1.8N 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;
15、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。7.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g(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
16、的直径。主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图所示,则其直径为 cm;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 o【答案】刻度尺 1.015 g=2【解析】【详解】(1)1 J.根据实验原理和题意可知,还需要用刻度尺测量A 点到光电门的距离,故选刻度尺;(2)2.20分度的游标卡尺,精确度是0.05m m,游标卡尺的主尺读数为1 cm,游标尺上第3 个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为3 x0.05mm=0.15mm,所以最终读数为:l
17、cm+O.15m=1.015cm.(3)3 J.根据机械能守恒的表达式有mgh=mV2利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度有dv=整理后有t2 d2则该直线斜率为T屋可得kd28.用分度为0.05 mm 的游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图,此示数为 mm。6 7 8 cmi 1 I i i i i I _ i _ _ L *1*1*1 1i i J i I IO 10 20【答案】61,70【解析】【分析】【详解】游标卡尺的主尺读数为61m m,游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为0.05 x 14mm=0.70mm所以最终读数为:61mm+0.70mm=61.70m
18、m9.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3 V 15W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流.现有如下器材:直流电源(电动势1.2 V,内阻不计)电流表Ai(量 程 1 A,内阻约2.1。)电流表A2(量程622mA,内阻约5。)电压表Vi(量 程 I V,内阻约1k。)电压表V2(量 程 1 5 V,内阻约222k。)滑动变阻器Ri(阻值21 2 C,额定电流1A)滑动变阻器R2(阻值21k。,额定电流122mA)(1)在该实验中,电 流 表 应 选 择 (填“Ai”或“A2”),电 压 表 应 选 择 (填“Vi”或“V2”),滑动变阻器应选择 (填“Ri”或“R2”).(
19、2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g 和 h 连接成如图甲所示的电路,请在乙图方框中完成实验的电路图(1)该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)如图是学习小组在实验中根据测出的数据,在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线.若将该灯泡与一个 6.2 0 的定值电阻串联,直接接在题中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率P=W(保留两位有效数字).(若需作图,可直接画在图中)【答案】A2 Vi Ri【
20、解析】【详解】口 灯泡额定电流2.17W(2.15W-2.18W)I=p/U=1.5/1A=2.5A,电流表选A2(量程622mA,内阻约5C);灯泡额定电压为I V,如果选择15V量程则误差太大,故电压表只能选V1(量程I V,内阻约IkC);1描述小灯泡的伏安特性曲线,要求电流从零开始变化,需采用分压电路.为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选:Ri(阻值21 2 Q,额定电流1A);(2)4由实物电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,电流表采用外接法.根据实物电路图作出电路图,如图所示:5小灯泡的亮度可以发生变化,但电压表、电流表无法调为零,说明分压电路变成限流电路,导线h 断路;(
21、4)6电动势为IV 的电源与6.2ft的定值电阻串联组成等效电源,在灯泡伏安特性曲线中作出等效电源的U-I图象,如图所示:两图象的交点坐标值为:U=1.2V,I=2.1A,灯泡功率为:P=UI=L2Vx2.1 A=2.16W.1 0.如图所示装置可以用来测量滑块和水平面间动摩擦因数。在水平面上将弹簧一端固定,另一端与滑块接触(两者不固连)。压缩弹簧,静止释放,滑块被弹出,离开弹簧后经过光电门O,最终停在P 点。已知挡光片的宽度d,记录滑块上挡光片通过光电门的时间t,重力加速度大小为g。挡 光 片 光 电 门()P(1)滑块经过O 点的速度为 o(2)除了记录滑块挡光片通过D 点光电门的挡光时间
22、之外,还 需 要 测 量 的 一 个 物 理 量 是 (填选项前的字母)。A.滑块释放点到P 点距离xB.光电门与P 点间的水平距离sC.滑 块(带 挡 光 片)质 量 mD.弹簧的长度1(3)动 摩 擦 因 数 的 表 达 式 为 (用上述测量量和重力加速度g 表示)。【答案】-t【解析】【详解】d22gs/遮光条的宽度较小,通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度,根据平均速度公式可知滑块的速度dv =(2)23 到。的过程中,摩擦力做功,根据动能定理得-ngx=Q-m v2动摩擦因数的表达式为d2还需要测量的物理量是:光电门。与 P 之间的水平距离,ACD错误,B 正确。故选B。(3)3 根
23、据上述分析可知d2“2gsF1 1.某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20Hz、3 0 Hz和 40 H z,打出纸带的一部分如图(b)所示.打点计时d该同学在实验中没有记录交流电的频率f,需要用实验数据和其他条件进行推算.(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利 用/和 图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B 点时,重 物 下 落 的 速 度 大 小 为,打 出 C 点 时 重 物 下 落 的 速 度 大 小 为,重物下落的 加 速 度 的 大 小 为.(2)已测得S|=8.89cm,&=9.5.cm,S3 =1
24、0.10cm;当重力加速度大小为9.80m/s?,试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%.由此推算出/为 Hz.【答案】:(4 +52)/(5,+53)/(53-51)/2 40【解析】【分析】【详解】(1)1打 B 点时,重物下落的速度等于AC段的平均速度,所以同理打出C 点时,重物下落的速度%=8=*2+$3)/;网由加速度的定义式得“啜(2)4由牛顿第二定律得:mg-kmg=ma,解得:代入数值解得:f=40Hz.【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析.解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度;解决本题要特别注意的是打点计时器的频
25、率不是经常用的50 Hz.1 2.让小车拖着穿过电磁打点计时器的纸带沿倾斜的长木板滑下,在打出的纸带上依次选取1、2、3、1、5、6 六个计数点(每相邻两个计数点间还有三个点未画出)。用刻度尺测出各计数点间的距离,发现连续相等时间间隔内的距离之差为定值,其中计数点2、3之间的距离3=6.0 0 cm,计数点4、5 之间的距离x45=10.00cmo已知打点计时器电源的频率为50Hz。通过计算回答下列问题(结果均保留2 位小数)M2 3 4 5 6 S(,二6.00-4 J-g o o-4 1 他 篇计数点1、6 之间的总长度为 cm;(2)此过程中小车的加速度大小为 m/s2;(3)若从计数点
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