长春市名校新高考物理100实验题专项训练含解析.pdf
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1、word文档可编辑】长春市名校新高考物理100实验题专项训练精选高考物理实验题100题含答案有解析1.某同学猜想:弹簧的弹性势能与其劲度系数成正比、与其形变量A x 的二次方成正比,即 Ep=A x)2;其 中 b 为与弹簧劲度系数成正比例的常数。该同学设计以下实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。如图所示,在水平桌面上放置一个气垫导轨,将弹簧一端固定于气垫导轨左侧。调整导轨使滑块能在导轨上自由匀速滑动。将光电门固定在离弹簧右侧原长点稍远的位置。推动滑块压缩弹簧一段合适的距离后,由静止释放滑块。滑块离开弹簧后运动通过光电门。通过测量和计算研究上述猜想。实验中进行以下测量:A.测得滑块的质量m;
2、B.测得滑块上遮光片的宽度d;C.测得弹簧的原长;D.推动滑块压缩弹簧后,测得弹簧长度L;E.释放滑块后,读出滑块遮光片通过光电门的时间t;F.重复上述操作,得到若干组实验数据,分析数据并得出结论。回答下列问题。(前三个问题用实验测得的物理量字母及比例常数b 表示)(1)滑块离开弹簧后的动能为4=o(2)由能量守恒定律知弹簧被压缩后的最大弹性势能纥与滑块弹出时的动能/相等。若关于弹簧弹性势能的猜想正确,贝!1(%-(3)用图像处理实验数据并分析结论,得出的图像如图所示。该图像不过坐标原点的原因是_ o (只填写一条)(4)若换用劲度系数更大的弹簧做实验,图像斜率将 (选填“不变”“变大”或“变
3、小”)(5)若实验中测得的一组数据:7 7/=0.05 kg,d=0.02 m,4=0.1 m,L=0.08 m,t=0.04 s.由此计算比例常数b=N/m。2.实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3V和 15V,其内部电路如图所示,因电压表的表头G已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R卜 R2完好,测 得 R2.9kC,R2=14.9kI2.现有两个表头,外形都与原表头G 相同,已知表头G i的满偏电流为1m A,内阻为50。;表头GZ的满偏电流0.5mA,内阻为200Q,又有三个精密定值电阻口=100。,r2=1502,r3=200Il.若保留Ri、R2的情况下,对电压表进行
4、修复,根据所给条件回答下列问题:(1)原表头G 满偏电流1=,内阻r=.(2)在虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标识出所选用的相应器材符号)(3)某学习小组利用修复的电压表,再加上可以使用的以下器材,测量一未知电阻R、的阻值:电流表A 量程。5mA,内阻未知;最大阻值约为100。的滑动变阻器;电源E(电动势约3V);开关S、导线若干.由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为精确测出未知电阻的阻值,选择合适的电路,请你帮助他们补充完整电路连接,正确连线后读得电压表示数为2.40V,电流表示数为4.00m A,则未知电阻阻值Rx为 C.3.用如图所示的装置来验证机械能守恒定律,A 为装有挡光
5、片的钩码,挡光片宽度为b,轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A 和重物B 相连,A 的质量是B 的质量的3 倍,A、B 静止时挡光片上端到光电门的距离为h(h b)o 由静止释放B 后,挡光片经过光电门的挡光时间为t,重力加速度为g.(1)实验中,将挡光片通过光电门的平均速度当作A 下落h 时的瞬时速度,该 速 度 表 达 式 为(用题中所给字母表示)。(2)为减小挡光片通过光电门的平均速度与A 下落h 时的瞬时速度间存在的误差,下列做法中可行的是(填选项序号字母)。A.将 B 改换成密度小而体积大的重物B.减小挡光片的挡光宽度bC.增大挡光片的挡光宽度bD.减小挡光片上端到光电门的距离h(3)在 A
6、下落h 的过程中,验 证 A 和 B 的 系 统 机 械 能 守 恒 定 律 成 立 的 表 达 式 为(用题中所给字母表示)。4.如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于x lk 挡,电源电动势为E=L 5 V,内阻为R=1 5 k C,实验中使用的电解电容器的规格为“lOOOpF 25V”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极,红表笔接电容器负极。(1)充电完成后电容器两极板间的电压_ _ _ _ _ _ _ _(选填“大于”“等于”或“小于”)电源电动势,电容器所带电荷量为 C;(2)如图乙所示,充电完成后未放电,迅速将红、黑表笔交换,即黑表笔接电容器负极,
7、红表笔接电容器正极,发现电流很大,超过电流表量程,其原因是.I甲 乙 卜5.调节水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一水滴刚碰到盘时,恰好有另一水滴从水龙头开始下落,而空中还有3 个正在下落的水滴,测出水龙头到盘子间的距离为h,当第一滴水滴落到盘中时,第 二 滴 水 滴 离 水 龙 头 的 距 离 为;从第一滴水滴离开水龙头开始计时,到第n 滴水滴落到盘中,秒表测得时间为t,可知当地的重力加速度g 为。6.某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K 以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电
8、阻可忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动,实验器材还有:电源(电动势约为2 V,内阻不可忽略)两个完全相同的电流表A1、42(量程为3111人,内阻不计)电阻箱R(最大阻值9 999 Q)定值电阻Ro(可供选择的阻值有100。、1 k。、10 k。)开关S,导线若干,刻度尺.实验步骤如下:A.测得圆柱形玻璃管内径d=20 mmB.向玻璃管内注自来水,并用刻度尺测量水柱长度LC.连接好电路,闭合开关S,调整电阻箱阻值,读出电流表Ai、A2示数分别记为1卜 h,记录电阻箱的阻值RD.改变玻璃管内水柱长度,多次重复实验步骤B、C,记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值RE.断开S,整理好器材(1)为
9、了较好的完成该实验,定值电阻Ro应选_ _ _ _ _ _ _ _.玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式Rx=(用Ro、R、Ii、L 表示)若在上述步骤C 中每次调整电阻箱阻值,使电流表A1、A2示数均相等,利用记录的多组水柱长度L 和对应的电阻箱阻值R 的数据,绘制出如图乙所示的R-L 关系图像,则自来水的电阻率p=Q-m(保留两位有效数字),在用本实验方法测电阻率实验中,若电流表内阻不能忽略,则自来水电阻率测量 值 与 上 述 测 量 值 相 比 将(选 填“偏大”“不变”或“偏小”)7.某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。H“电贼铁X、小钢块光电门甲7 c m0
10、5 10乙(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d,测量结果如图乙,则(1=c m。(2)用电磁铁吸住小钢块,保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。(3)将电磁铁断电,小钢块由静止开始下落,测得小钢块通过光电门的时间t=3.20ms。则小钢块通过光电门时的速度v=m/s(4)改变小钢块与光电门的高度差h,重复步骤(2)(3),得到多组数据。(5)利用实验数据作出v2-h图像。若 v2-h 图线为一条过原点的直线,且直线的斜率k=,则说明小钢块下落过程中机械能守恒。(用题中给出的物理量符号表示)8.为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约100。)、
11、滑动变阻器RKO 100Q)、滑动变阻器R2C0 10。)、电阻箱R0(0-9999.90)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3 V,内阻忽略)、导线、电键若干.(1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验.请在图(b)中用笔画线代替导线,完 成 实 物 电 路 的 连 接.滑 动 变 阻 器 应 选 (填入字母).实验操作时,先 将 滑 动 变 阻 器 的 滑 动 头 移 到 (选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S 2断开,闭合S,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流h.断开Si,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱Ro阻值在100。左右,再闭合S 2,调 节 Ro
12、阻值使得电流表读数为 时,&的读数即为电阻的阻值.(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流L 由测得的数据作出;-图线如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则 电 阻 的 阻 值 为.(3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c),哪 种 方 案 测 电 阻 更 好?为什么?9.某同学通过实验测定一个阻值约为5。的电阻用 的阻值:现有电源(4V,内阻可不计、滑动变阻器(0 50ad 额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0 3A,内阻约0.025Q)B.电流表()0.6A,内阻约0.125。)C.电压表(0 3V,内阻约3k。
13、)D.电压表(0 15V,内阻约15kQ)为减小测量误差,在 实 验 中,电 流 表 应 选 用,电 压 表 应 选 用(选填器材前的字母);(2)下图是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.要求电压表和电流表从零开始读数,补充完(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P 的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U,某次电表示数如(4)在测量电阻的过程中产生误差的主要原因是(选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经力 的电流值B.电流表测量值大于流经凡的电流值C.电压表测量值小于用两端的电压值D.电压表测量值大于用两端的电压值(5)实验中为减少温度的变化对电阻率的影响,采取了以下措
14、施,其中在确的是A.多次测量U、I,画图像,再 求 R 值B.多次测量U、I,先计算R,再 求 R 的平均值C.实验中通电电流不宜过大,通电时间不宜过长D.多次测量U、I,先 求 U、I的平均值,再求R1 0.如图所示,用质量为m 的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“验证牛顿第二定律”的实验。(1)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,操作方法是把长木板右端用垫木垫高,在不挂重物且计时器打点的情况下,轻推一下小车,让小车拖着纸带在长木板上运动,通过纸带判断小车是否做匀速运动,若实验中发现打点计时器在纸带上打的点如图所示,通过纸带可判
15、断小车并不是做匀速直线运动,可通过以下措施进行改进(一)甲 乙A.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更矮的垫木即可B.若是纸带甲端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向左平移适当位置即可C.若是纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅在原垫木的位置更换高度更高的垫木即可D.若纸带乙端与小车相连,则保持长木板在桌面上的位置不变,仅把垫木向右平移适当位置即可采取合理的措施平衡摩擦力后开始进行实验,图是正确进行实验操作后打点计时器所打的纸带的一部分,在纸带上每隔四个点选一个点作为计数点,A、B、C、D 和 E 为纸带上五个计
16、数点。已知打点计时器所用的电源频率为50H z,则 AC间的距离为 c m,可得小车的加速度a=m/s2(计算结果保留两位有效数字)H.某同学用图示的实验装置探究加速度与力的关系。他在气垫导轨旁安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,力传感器可直接测出绳中拉力大小,传感器下方悬挂钩码。改变钩码数量,每次都从A 处由静止释放滑块。已知滑块(含遮光条)总质量为M,导轨上遮光条位置到光电门位置的距离为L。请回答下面相关问题。(1)如图,实验时用游标卡尺测得遮光条的宽度为o 某次实验中,由数字毫秒计记录遮光条通过光电门的时间为t,由力传感器记录对应的细
17、线拉力大小为F,则滑块运动的加速度大小应表示为一(用题干已知物理量和测得物理量字母表示)。(2)下列实验要求中不必要的是()A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量B.应使遮光条位置与光电门间的距离适当大些C.应将气垫导轨调节至水平D.应使细线与气垫导轨平行1 2.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 ON IN 2N 3N指针对齐刻度11c m12c m13c m14c m(1)每根弹簧的原长为 c m
18、,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.A.25N/m B.lOON/m C.50N/m D.200N/m13.小明所在的课外活动小组在实验室测量导线的电阻率,他们在实验室选取了一段金属丝,经过讨论他们进行了如下操作。(1)先用刻度尺测量其长度如图1所示,该段金属丝的长度为_ cm。(2)接着他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第步操作)将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“,插孔,选择电阻挡“xl”;调 整 欧 姆 调 零 旋 钮,一;把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,多用电表的示数如图2
19、 所示。(3)根据多用电表示数,为了减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图3 中的四个电路中选择一电路来测量金属丝电阻,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 移至最(填“左”或“右”)端,多次测量求平均值后测得该金属丝的电阻为5.20。(4)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图4 所示,金属丝的直径为一mm。(5)根据以上数据可以计算出该金属丝的电阻率为P=Q m(结果保留两位有效数字)。1 4.把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G 的满偏电流及为 200jiA,内阻估计在400600。之间。(1)按图测定电流表G 的内阻R g,需要选用合适的器材,现有供选用的器材如下:
20、A.滑动变阻器(阻值范围0200。)B.滑动变阻器(阻值范围0775。)C.电 阻 箱(阻值范围0999。)D.电 阻 箱(阻值范围099999。)E.电 源(电动势6 V,内 阻 0.3。)F.电 源(电 动 势 1 2 V,内 阻 0.6。)按实验要求,R 最好选用,R,最好选用,E 最好选用(填入选用器材的字母代号)。(2)根据以上实验测得的电流表内阻值比真实值_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(选填“大”或“小(3)假定由上述步骤已测出电流表内阻Rg=500I2,现在通过串联一个24.5kft的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为 o15.测定一节电
21、池的电动势和内阻,电路如图甲所示,MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,定值电阻Ro=l.OQ。调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I 及对应的PN长度x,绘制了 U-I图像如图乙所示。由图乙求得电池的电动势E=V,内阻r=实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值_ _ _ _ _ _ 其真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。(3)根据实验数据可绘出半-x 图像,如图丙所示。图像斜率为k,电阻丝横截面积为S,可求得电阻丝的电阻率p=,电表内阻对电阻率的测量_ _ _ _ _ _ _ (选填“有”或“没有”)影响。16.在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中,提供的器材有
22、:A.干电池一节B.电 流 表(量程0.6 A)C.电 压 表(量程3 V)D.开关S 和若干导线E.滑 动 变 阻 器 飞(最大阻值2 0 C,允许最大电流1A)F.滑动变阻器R,(最大阻值200。,允许最大电流0.5A)G.滑动变阻器R,(最大阻值2000。,允许最大电流0.1 A)按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻,滑 动 变 阻 器 应 选 (填“4”、或“6 )(2)图乙电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求变阻器的滑片滑至最左端时,其使用电阻值最大。闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表和电流表的示数。用同样方法测量多组数据,将实验测得的数据标在如图丙所示的
23、坐标图中,请作出图线,由此求得待测电池的电动势E=V,内电阻r=所 得 内 阻 的 测 量 值 与 真 实 值 相 比 (填“偏大”、“偏小”或“相等”)(结果均保留两位有效数字)。17.为测量弹簧压缩时具有的弹性势能和滑块B 的质量,某同学用如图的装置进行实验。气垫导轨上有A、B 两个滑块,A 上固定一遮光片,左侧与被压缩且锁定的弹簧接触,右侧带有橡皮泥。已知A 的质量为mi,遮光片的宽度为d;打开电源,调节气垫导轨使滑块A 和 B 能静止在导轨上。解锁弹簧,滑块A 被弹出后向右运动,通过光电门1 后 与 B 相碰,碰后粘在一起通过光电门2。两光电门显示的遮光时间分别为4台和4 t2,由此可
24、知碰撞前滑块A 的速度为,锁定时弹簧只有的弹性势能为Ep=,B 的质量012=O (用已知和测得物理量的符号表示)18.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c m)和游标的位置如图所示,则其直径为 c m;(3)用游标卡尺测
25、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 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.19.(6 分)(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺 序 排 列 应 是 (用符号表示)(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小,是通过一些科学的近似处理,这些处理有:。(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时,发现计算结果比实际值偏大,可能是由于()A.油酸未完全散开B.油酸溶液浓度低于实际值C.计算油膜面积时,将所有不足一格的方格计为一格D.求每滴溶液体积
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