高考物理 开学测试题分类之实验题-人教版高三全册物理试题.doc
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1、02 高三物理开学测试实验题1如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,(直线与横轴的交点坐标4.27,与纵轴交点坐标0.5)。由图可知普朗克常量为_Js,金属的极限频率为 Hz(均保留两位有效数字)【答案】6.510-34 4.310-14【解析】根据公式可得图像的横截距表示金属的极限频率,故金属的极限频率,图像与坐标轴的两个交点为,代入解得2某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小
2、球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量xE.弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。(3)图(b)中的直线是实验测量得到的sx图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,sx图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,sx图线的斜率会 (填“增大”、“减小
3、”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与x的 次方成正比。【答案】(1)ABC (2) (3)减小 增大 2【解析】(1)根据小球被抛出时的动能表达式:,需要测量小球的质量,A项正确;根据平抛运动的规律可以求出小球的初速度:水平方向:s=v0t,竖直方向: ,解得:,所以需要测量小球抛出点到落地点的水平距离s和桌面到地面的高度h。(2)由(1)问所述可知s=v0t,联立以上各式可得:。(3),则,Ep=,故sx图线的斜率与成正比。若h不变m增加,则斜率减小;若m不变h增加,则斜率增大。由于sx图线为直线,故Ep(x)2。3某同学用量程为1mA、内阻为120的表头按图
4、(a)所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻,S为开关。回答下列问题:(1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线。(2)开关S闭合时,多用电表用于测量 (填“电流”、“电压,或“电阻”);开关S断开时,多用电表用于测量 (填“电流”、“电压”或“电阻”)。(3)表笔A应为 色(填“红”或“黑”)。(4)定值电阻的阻值R1= ,R2= 。(结果取3位有效数字)【答案】(1)如图所示 (2)电流 电压 (3)黑 (4)1.00 880【解析】(1)表头跟R2串联,R1跟开关串联,两个支路并联,连线图同答案。(2)开关S闭合时,电表的内阻较小,表头与R
5、1并联组成大量程的电流表,用于测量电流;开关断开时,电表的内阻较大,表头与R2串联组成大量程的电压表,用于测量电压。(3)使用多用表测量时规则:“红入黑出”,即电流从红表笔流入多用表,从黑表笔流出多用 表,所以A表笔应为黑色。(4)设表头的内阻为r,满偏电流为Ig,由欧姆定律可知,Ig(R2+r)=1V,Ig(R2+r)=(1A-Ig)R1,解得R1=1.00,R2=880。4在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车,一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验,还须从下图中选取实验器材,其名称是_(漏选或全选得零分);并分别写出所选器材的作用 _。
6、【答案】学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。【解析】电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。如果选电磁打点计时器,则需要学生电源,如果选电火花计时器,则不需要学生电源。5某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的
7、示数如图(a)和图(b)所示,长度为_cm,直径为_mm。(2)按图(c)链接电路后,实验操作如下:将滑动变阻器R1的阻值置于最_处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;将电阻箱R2的阻值调至最_(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280。(3)由此可知,圆柱体的电阻为_。【答案】(1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1280【解析】(2)电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则。此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的,故在(a)步骤中合上开关前应使其接入电路
8、中的阻值为最大,以保证电路安全。同理(b)步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大。(3)步骤中,由闭合电路欧姆定律得,其中R表示圆柱体的电阻步骤中,仍由闭合电路欧姆定律得,由等量代换可得R=R2=1280。6有一阻值在500左右的定值电阻,额定功率为0.20W。现用电流表和电压表测量它的阻值,备有如下器材:A. 电流表:量程030 mA,内阻约20B. 电流表:量程0300 mA,内阻约1C. 电压表:量程03 V,内阻约2.5 kD. 电压表:量程015 V,内阻约20 kE. 变阻器:阻值范围020 ,额定电流2 AF. 电源:输出电压12 V,内阻不计另有开关和导线若干。测量时,为使被测电阻
9、不被烧坏,实验中被测电阻两端的电压应控制在_V以下,据此电流表应选用_。(用器材序号填写)为了减小测量误差,并能方便地进行多次测量取平均值,在如图所给的四种测量电路中,应选用( )在操作、测量与计算均无误的情况下,若实验中选择了C所示的电路,测得的结果是488,若选择了D所示的电路,测得的结果是519,则 ( )A. 该电阻的真实阻值更接近519,且应略小于519B. 该电阻的真实阻值更接近519,且应略大于519C. 该电阻的真实阻值更接近488,且应略大于488D. 该电阻的真实阻值更接近488,且应略小于488对于该待测电阻的IU图线,理想情况下IU图线用实线所示,若选择用题中四种测量电
10、路中的图D进行实验,所绘制的IU图线用虚线表示,则在如图所示的几个图线中可能正确的是( )【答案】 10 、 A C C D【解析】根据公式可得额定电压为,所以额定电流为,故选用电流表A因为电流表分压过大,所以采用电流表的外接法,需要多组数据,采用滑动变阻器分压接法,故C正确;实验中因为电流表内阻较大,所以采用电流表内接误差较大,所以该电阻的真实阻值更接近488,但是电流表外接,会存在电压表分流,即电流比实际值要大,所以求出的值偏小,真实值要比488,C正确;D图中电流表的分压,导致在相同电流情况下,实际值要比理论值电压大,故D正确;7为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实
11、验装置:质量为m1的木块A放在足够长的水平桌面上,细绳一端固定在A上,另一端绕过定滑轮悬挂质量为m2的钩码B。开始时细绳伸直,B离地面高度为h,由静止释放后,二者一起移动,B落地后(不反弹)A在水平桌面上继续运动一段距离,最后静止在P点。改变B离地面的初始高度h,测出每次A在桌面上移动的距离s和相应的h,记录的数据如右表。(1)请在图的坐标系中描出上述数据对 应的点,并绘出相应的图线;(2)若B从离地高度为44cm处由静止释放,则此次A在水平桌面上移动的距离为_cm;(3)设该图线的斜率为k,则木块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_。(4)若实验中,每次测量h时,测量的都是B物体上端到地面的距离
12、,这样按照上述方法计算出的动摩擦因数与真实值相比是_(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)【答案】(1)如图所示(2)86(3)(4)相同【解析】(1)如图所示,根据描点法可得(2)从图中可得当时,所以(3)根据能量守恒定律,在B落地的瞬间有:在B落地之后,对A有:,联立可得(4)斜率不变,所以测得的数值相同8某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻,可供选择的器材有:电流表(00.6A)、电压表(03V)、滑动变阻器R1(10,2A)、滑动变阻器R2(100,2A)、定值电阻R0为1.5、电键S及导线若干。(1)为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2”)
13、。(2)本次实验按照如图甲所示实物连接线路图连接好后进行测量,测得数据如下表所示。次数待测量12345I/A0.150.200.300.400.50U/V1.461.451.431.421.39由上表数据可看出,电压表示数变化不明显,试分析引起上述情况的原因是_。(3)为使电压表的示数变化更明显,请将上述器材的连线略加改动,在方框中画出改动后的实验电路图。(4)实验中改变滑动变阻器的阻值,根据测出数据画出的UI图线如图所示,则此干电池的内阻r =_。(保留两位小数)【答案】(1) (2)新电池的内阻很小,内电路的电压降很小(3)如图(4)0.20【解析】(1)为方便实验操作,滑动变阻器的阻值不
14、能太大,选择比较合适(2)由表中实验数据可知,实验时电压表示数变化太小,这是由于电源内阻太小造成的;(3)为使电压表示数变化明显,可以把定值电阻与电源串联组成等效电源,这样可以增大电源内阻,使电压表示数变化明显,电路图如图所示:(4)从图中找出两组数据,代入公式,联立可得9在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中:我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是先保持m不变,研究a与F的关系;再保持F不变,研究a与m的关系。 某同学的实验方案如图所示,她想用沙和沙桶的总重力大小替代小车受到的合外力大小,为了减少这种做法而带
15、来的实验误差,你认为在实验中应该采取的两项措施是: a ;b 。该同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种:A利用公式计算;B根据利用逐差法计算。两种方案中,你认为选择方案_比较合理。【答案】把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力;砂和桶的质量远小于小车质量;细线应与长木板平行;只B【解析】需要平衡摩擦力,所以把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力;为了沙和沙桶的总重力大小等于小车受到的合外力大小,需要砂和桶的质量远小于小车质量;还有减小系统的摩擦,如细线应与长木板平行A选项中是根据公式得出的,需要速度从零开始,由于匀变速直线运动过程中在相等时间内走过的位移差是一个定值,所以可根据逐差法
16、进行计算,故B方案合理,10某班举行了一次物理实验操作技能比赛,其中一项比赛为用规定的器材设计合理电路,并能较准确地测量某电源的电动势及内阻。给定的器材如下:A电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 )B电流表A(00.6A3A,内阻未知)C滑动变阻器R0(0100 ,1 A)D定值电阻R(阻值990 )E开关与导线若干请你用以上实验器材设计测量该电源电动势和内阻的电路图,并画在右边的虚线框中。(要求:为了保证器材的安全,在闭合开关前滑动变阻器的滑动头应置于最右端,即最大电阻处)图甲为小刘同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),
17、则由图线可以得到被测电源的电动势为_ V,内阻为_ 。(结果保留两位有效数字)另一位小张同学对另一电源也用上面的实验电路进行测量,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数,于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图,如图乙所示,则根据图象可知,此电池组的电动势为_ V,内阻为_ 。(结果保留三位有效数字)【答案】(1)如图所示(2)7.5; 5.0(3)9.00(9.00或9.10均可);11.0(10.711.7均可)【解析】(1)该实验需要一个电压表,则将电流表G和定值电阻串联改成电压表,并联到滑动变阻器两
18、端,因为电流表A存在内阻,需要用电流表的内接法使得电压表测量路端电压,电路图如图所示(2)将电流表G改装成电压表后,电压表的量程为U,则:,解得:,故电流表G上的1mA就表示是1V当外电阻为无穷大时,路端电压等于电源的电动势,所以在图线上,斜线与纵坐标的交点就是电源的电动势,延长图线可得:,根据闭合电路的欧姆定律:可得,图线的斜率就表示电源的内阻,即:(3)根据图像可知,刚开始时电流恒为9.0mA, 为0,表示电压为9.0V,所以电源的电动势,从图中分别取两组对应的数据,得(6.0V,0.24A),(3.0V,0.52A)得:11用如图装置验证机械能守恒定律,跨过定滑轮的细线两端系着质量均为M
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