2023届新高考物理选考一轮习题-专题十七实验.docx

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1、专题十七实验基础篇固本夯基考点一力学实验1.(2019课标,22,5分)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是点。在打出C点时物块的速度大小为m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为m/s2(保留2位有效数字)。答案A0.2330.752. (2018课标,22,5分)如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;

2、托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。现要测量图(a)中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950cm;当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为cm。当地的重力加速度大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为N/m(保留3位有效数字)。答案3.77553.73.(2022届湖北九师联盟联考,11)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验,平衡摩擦力后,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度a;保持砂

3、和砂桶总质量不变,增加小车质量M,重复实验多次,得到多组数据。(1)除了电磁打点计时器、小车、砂和砂桶、细线、带有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有。A.220V、50Hz的交流电源B.刻度尺C.8V的低压交流电源D.天平(附砝码)E.秒表(2)以下实验操作正确的是。A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砂和砂桶通过细线挂在小车上D.若增大小车质量,则需要重新平衡摩擦力(3)在满足小车质量远大于砂和砂桶总质量后,该组同学利用实验数据,画出的a-1

4、M的关系图线如图乙所示。从图像中可以推算出,作用在小车上的恒力F=N。(保留两位有效数字)答案(1)BCD(2)AB(3)5.04.(2022届河北省级联考,12)Tracker软件是一种广泛使用的视频分析软件。某学生利用Tracker软件对一维碰撞的实验视频进行分析,视频中m1=15g的小球碰撞原来静止的m2=10g的小球,由视频分析可得它们在碰撞前后的x-t图像如图所示。(1)由图可知,入射小球碰撞前的m1v1是kgm/s,入射小球碰撞后的m1v1是kgm/s,被碰小球碰撞后的m2v2是kgm/s,由此得出结论:。(2)碰撞的恢复系数的定义为e=v2-v1v2-v1,其中v1和v2分别是碰

5、撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度,弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的恢复系数e1,该实验碰撞的恢复系数e=,可判断该视频中的碰撞属于(填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”)。答案(1)0.0150.00750.0075两小球碰撞前后的总动量相等(或碰撞中两小球动量守恒)(2)0.25非弹性碰撞5.(2022届湖北部分重点中学联考,11)某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。实验时,砝码随旋臂一起做圆周运动,其受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得,旋臂另一端的挡光杆每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间t,换算生

6、成。保持砝码的质量和转动半径不变,改变其转速得到多组F、的数据后,作出了F-2图线如图乙所示。牵引杆的质量和一切摩擦可忽略。(1)该同学采用的主要实验方法为。A.等效替代法B.控制变量法C.理想化模型法(2)实验中,某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为t,已知挡光杆到转轴的距离为d,挡光杆的挡光宽度为s,则可得挡光杆转动角速度的表达式为。(3)根据图乙,得到的实验结论是:。答案(1)B(2)=sdt(3)在m、r一定的情况下,向心力大小与角速度的平方成正比6.(2021全国甲,22,5分)为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为的斜面(已知s

7、in=0.34,cos=0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔T=0.20s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i=1,2,3,4,5),如下表所示。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为。(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取9.80m/s2)答案0.430.327.(2021江苏,11,15分)实验用气垫导轨装置验证动量定理,滑块M=200.0g,槽码m

8、=50.0g。遮光条通过时间为t1和t2,以及两次通过光电门的时间t。(1)游标卡尺测量遮光条宽度如图所示,其宽度d=mm。(2)打开气泵,待气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止,其目的是。(3)多次改变光电门2的位置进行测量,得到t和v的数据如表:t/s0.7210.7900.8540.9130.968v/(ms-1)1.381.521.641.751.86请根据表中数据,在方格纸上作出v和t图线。(4)查得当地的重力加速度g=9.8m/s2,根据动量定理,v-t图线斜率的理论值是m/s2。(5)实验结果发现,v-t图线斜率的实验值总小于理论值,产生这一误差的两个

9、可能原因是。A.选用的槽码质量偏小B.细线与气垫导轨不完全平行C.每次释放滑块的位置不同D.实验中t的测量值偏大答案(1)10.20(2)调节导轨水平(3)如图所示(4)1.96(5)BD8.(2021湖北,12,7分)某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图(a)所示,将一根米尺竖直固定,在米尺零刻度处由静止释放实心小钢球,小球下落途经某位置时,使用相机对其进行拍照,相机曝光时间为1500s,由于小球的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在位置到释放点的距离H,小球在曝光时间内移动的距离l,计算出小球通过该位置时的速度大小v,进而得出重力加速度大小g。实验

10、数据如表:图(a)图(b)次数12345l/cm0.850.860.820.830.85v/(ms-1)4.254.104.154.25H/m0.91810.94230.85300.88600.9231(1)测量该小球直径时,游标卡尺示数如图(b)所示,小球直径为mm。(2)在第2次实验中,小球下落H=0.9423m时的速度大小v=m/s(保留3位有效数字);第3次实验测得的当地重力加速度大小g=m/s2(保留3位有效数字)。(3)可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有。A.适当减小相机的曝光时间B.让小球在真空管中自由下落C.用质量相等的实心铝球代替实心钢球答案(1)15.75(2)4

11、.309.85(3)AB9.(2021海南,15,10分)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是;在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门、,并连接数字毫秒计;用天平测量滑块和遮光条的总质量m;用游标卡尺测量遮光条的宽度d;通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l;调整好气垫导轨的倾斜状态;将滑块从光电门左侧某处,由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块通过光电门、的时间t1、t2;用刻度尺分别

12、测量A、B点到水平桌面的高度h1、h2;改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤,完成多次测量。(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图所示,则d=mm;某次实验中,测得t1=11.60ms,则滑块通过光电门的瞬时速度v1=m/s(保留3位有效数字);(3)在误差允许范围内,若h1-h2=(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示,已知重力加速度为g),则认为滑块下滑过程中机械能守恒;(4)写出两点产生误差的主要原因:。答案(1)(2)5.000.431(3)d22g1t22-1t12(4)下滑过程中存在空气阻力;遮光条太宽,平均速度代替瞬时速度误差大;测量高度时读数有误差(任写两点

13、,言之有理即可)10.(2021福建,12,6分)某实验小组利用图(a)所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系,实验过程如下:图(a)图(b)(1)首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上,然后将纸带穿过打点计时器与小车相连。(2)用垫块将木板一端垫高,调整垫块位置,平衡小车所受摩擦力及其他阻力。若某次调整过程中打出的纸带如图(b)所示(纸带上的点由左至右依次打出),则垫块应该(填“往左移”“往右移”或“固定不动”)。(3)在细绳一端挂上钩码,另一端通过定滑轮系在小车前端。(4)把小车靠近打点计时器,接通电源,将小车由静止释放,小车拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图(c)所示。已知打点计时

14、器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点未画出。打出F点时小车的速度大小为m/s(结果保留2位小数)。图(c)图(d)(5)保持小车和钩码的质量不变,在小车上安装一薄板。实验近似得到的某时刻起小车v-t图像如图(d)所示,由图像可知小车加速度大小(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”)。据此可以得到的实验结论是。答案(2)往右移(4)0.15(5)逐渐变小空气阻力随速度增大而增大考点二电学实验1.(2015海南单科,11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为cm,高度为mm。 图

15、(a) 图(b)答案1.2206.8602.(2021福建,11,6分)某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm电阻丝的电阻率,该电阻丝的电阻值约为100200,材料未知。实验过程如下:图(a)图(b)(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图(a)所示。该电阻丝的直径为mm。(2)对多用电表进行机械调零。(3)将多用电表的选择开关旋至倍率的电阻挡(填“1”“10”“100”或“1k”)。(4)将黑、红表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在电阻挡零刻度线。(5)将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端,多用电表的示数如图(b)所示。该电阻丝的电阻值为。(6)测量完成之后,将表笔

16、从插孔拔出,并将选择开关旋到“OFF”位置。(7)实验测得的该电阻丝电阻率为m(结果保留3位有效数字)。答案(1)1.414(3)10(5)160(7)3.1410-43.(2022届河北省级联考,11)某同学想要精确测量如图甲所示的玩具小车上的太阳能电池的电动势和内阻。他借助测电源电动势和内阻的方法得到该电池在某一光照条件下的U-I图像如图乙所示。(1)分析该曲线可知,该电池板作为电源时的电动势约为V,其内阻随输出电流的增大而(填“增大”“不变”或“减小”)。(2)若把该电池板与阻值为1的定值电阻连接构成一个闭合电路,在该光照条件下,该定值电阻的功率是W。 (结果保留3位有效数字)答案(1)

17、2.80(2.792.81均可)增大(2)3.24(3.203.28均可)4.(2021浙江6月选考,18,7分)小李在实验室测量一电阻Rx的阻值。(1)因电表内阻未知,用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后,合上开关S,将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1,电压表的读数U1=1.65V,电流表的示数如图2所示,其读数I1=A;将K掷到2,电压表和电流表的读数分别为U2=1.75V,I2=0.33A。由此可知应采用电流表(填“内”或“外”)接法。图1图2图3(2)完成上述实验后,小李进一步尝试用其他方法进行实验:器材与连线如图3所示,请在虚线框中画出对应的电

18、路图;先将单刀双掷开关掷到左边,记录电流表读数,再将单刀双掷开关掷到右边,调节电阻箱的阻值,使电流表的读数与前一次尽量相同,电阻箱的示数如图3所示,则待测电阻Rx=。此方法,(填“有”或“无”)明显的实验误差,其理由是。答案(1)0.330.34外(2)如图所示5有电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其他合理解释)5.(2020海南统考)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3k)、电流表(内阻约为1)、定值电阻等。图1使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“1”欧姆挡测量,示数如图1(a)所示,读数为。据此应选择图1中的填“(b)”或“(c)”电路进行实验。

19、连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐(填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。图2(a)是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件(填“X”或“Y”)是非线性元件。(a)(b)图2该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21的定值电阻,测量待测电池的电动势E和内阻r,电路如图2(b)所示,闭合S1和S2,电压表读数为3.00V;断开S2,读数为1.00V。利用图2(a)可算得E=V,r=(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。答案10(b)增大Y3.20.506.(2020课标,22,6分)某同学用伏安法测

20、量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1k,电流表内阻为0.5。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U-I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题:(1)图(b)中标记为的图线是采用电压表跨接在(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。图(a)图(b)(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线(填“”或“”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为(保留1位小数)。(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为(保留

21、1位小数)。答案(1)O、P(2)50.5(3)50.07.(2021山东,14,8分)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:待测热敏电阻RT(实验温度范围内,阻值几百欧到几千欧);电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5);电阻箱R(阻值范围09999.99);滑动变阻器R1(最大阻值20);滑动变阻器R2(最大阻值2000);微安表(量程100A,内阻等于2500);开关两个,温控装置一套,导线若干。甲同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:按图示连接电路;闭合S1、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满

22、偏;保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开S2,调节电阻箱,使微安表指针半偏;记录此时的温度和电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用(填“R1”或“R2”)。(2)请用笔画线代替导线,将实物图(不含温控装置)连接成完整电路。(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6000.00,该温度下热敏电阻的测量值为(结果保留到个位),该测量值(填“大于”或“小于”)真实值。(4)多次实验后,学习小组绘制了如图乙所示的图像。由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐(填“增大”或“减小”)。乙答案(1)R1(2)如图所示(3)3500大于(4)减小8.(2021

23、湖北,13,9分)小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6A的电流表,一个电池组(电动势E不大于4.5V,内阻r未知),一个阻值为R0的定值电阻,一个阻值为R1的定值电阻(用作保护电阻),开关S和导线若干。他设计了如图(a)所示的电路,实验步骤如下:第一步:把5个待测电阻分别单独接入A、B之间,发现电流表的示数基本一致,据此他认为5个电阻的阻值相等,均设为R。第二步:取下待测电阻,在A、B之间接入定值电阻R0,记下电流表的示数I0。第三步:取下定值电阻R0,将n个(n=1,2,3,4,5)待测电阻串联后接入A、B之间,记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数In。请完成如下

24、计算和判断:(1)根据上述第二步,1I0与R1、R0、E、r的关系式是1I0=。(2)定义Y=1I0-1In,则Y与n、R、R0、E的关系是Y=。(3)已知R0=12.0,实验检测I0=0.182A,得到数据如下表:n12345In/A0.3340.2860.2500.2240.200Y/A-12.5001.9981.4951.0300.495根据上述数据作出Y-n图像,如图(b)所示,可得R=(保留2位有效数字),同时可得E=V(保留2位有效数字)。(4)本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值影响(选填“有”或“无”)。图(a)图(b)答案(1)R1+R0+rE(2)R0-nRE(3)2.04

25、.0(4)无9.(2021河北,11,6分)某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有:小灯泡(6.3V,0.15A),直流电源(9V)、滑动变阻器、量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干,设计的电路如图1所示。(1)按照图1,完成图2中的实物连线。图1图2(2)按照图1连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是(单项选择,填正确答案标号)。A.电流表短路B.滑动变阻器的滑片接触不良C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端(3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到I-U图像,其中一部分如图3所示。根据图像计算出P点对应状态下小灯泡的电阻为

26、(保留三位有效数字)。图3答案(1)如图所示(2)C(3)27.010.(2021辽宁,12,8分)某同学将一量程为250A的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装,然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测,设计电路如图所示。(1)微安表铭牌标示内阻为0.8k,据此计算R1的阻值应为k。按照电路图连接电路,并将R1调为该阻值。(2)开关闭合前,R2的滑片应移动到端。(3)开关闭合后,调节R2的滑片位置,微安表有示数,但变化不显著,故障原因可能是。(填选项前的字母)A.1、2间断路B.3、4间断路C.3、5间短

27、路(4)排除故障后,调节R2的滑片位置,当标准电压表的示数为0.60V时,微安表的示数为98A,此时需要(填“增大”或“减小”)R1的阻值,以使改装电表的量程达到预期值。答案(1)5.2(2)左(或2)(3)A(4)减小11.(2021海南,14,10分)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源E(电动势约6V,内阻约1),待测电阻Rx(阻值小于10),电压表(量程3V,内阻约3k),电流表(量程0.6A,内阻约1),滑动变阻器(最大阻值20),单刀开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。回答下列问题:(1)闭合开关S1前,滑动变阻器的滑片P应

28、滑到(填“a”或“b”)端;(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将S2拨向(填“c”或“d”);在上述操作正确的情况下,引起实验误差的主要原因是(填正确选项前的标号);A.电流表分压B.电压表分流C.电源内阻分压(3)实验时,若已知电流表的内阻为1.2,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将S2拨向(填“c”或“d”);读得电压表的示数为2.37V,电流表的示数为0.33A,则Rx=(结果保留两位有效数字)。答案(1)b(2)cB(3)d6.0综合篇知能转换拓展一力学实验综合1.(2020江苏单科,11,10分)疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究。用

29、手机拍摄物体自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如图1所示。图1(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是。(2)下列主要操作步骤的正确顺序是。(填写各步骤前的序号)把刻度尺竖直固定在墙上捏住小球,从刻度尺旁静止释放手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置打开手机摄像功能,开始摄像(3)停止摄像,从视频中截取三帧图片,图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16s,刻度尺的分度值是1mm,由此测得重力加速度为m/s2。图2(4)在某次实验中,小明释放小球时手稍有晃动,视频显示小球下落时偏离了

30、竖直方向。从该视频中截取图片,(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。答案(1)小钢球(2)(3)9.6(9.59.7都算对)(4)仍能2.(2018课标,23,9分)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在表中给出,其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出。图(a)图(b)砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.

31、25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93图(c)回答下列问题:(1)f4=N;(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线;(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式为f=,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=;(4)取g=9.80m/s2,由绘出的f-m图线求得=。(保留2位有效数字)答案(1)2.75(2)如图所示(3)(M+m)gg(4)0.403.2018天津理综,9(2)某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,所用器材有:方木板一块,白纸,量程为5N的弹簧测力计两个,橡皮条(带两个较长的细绳套),刻度尺,图

32、钉(若干个)。具体操作前,同学们提出了如下关于实验操作的建议,其中正确的有。A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B.重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同C.使用测力计时,施力方向应沿测力计轴线;读数时视线应正对测力计刻度D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力该小组的同学用同一套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是。答案BCB4.2020浙江7月选考,17(1),3分做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图1甲是教材中的实验方案;

33、图1乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:(i)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑;(ii)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;(iii)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a-F的关系。图1实验获得如图2所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度大小vd=m/s(保留两位有效数字);图2需要满足条件Mm的方案是(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”);在作a-F图像时,把mg作为F值的是(选填“甲”、“乙”或“甲和乙”)。答案0.180.19甲甲和乙5.2020天津,9(1)某实验小组

34、利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上,在桌面上固定一个斜面,斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离,让钢球从斜面顶端同一位置滚下,通过碰撞复写纸,在白纸上记录钢球的落点。图1为了正确完成实验,以下做法必要的是。A.实验时应保持桌面水平B.每次应使钢球从静止开始释放C.使斜面的底边ab与桌边重合D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面图2实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动0.2m,在白纸上记录了钢球的4个落点,相邻两点之间的距离依次为15.0cm、25.0cm、35.0cm,示意如图2。重力加速度g=10m/s2,钢球平抛的初速度

35、为m/s。图1装置中,木板上悬挂一条铅垂线,其作用是。答案AB2方便将木板调整到竖直平面6.(2021福建厦门双十中学月考)某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图乙所示的a-F图像。甲乙(1)图线不过坐标原点的原因是;(2)如图丙为某次实验得到的纸带中两段计数点间的距离,相邻计数点时间间隔为T,由此可求得小车的加速度大小为;丙(3)由图乙图像可求出小车和传感器的总质量为kg;(4)本实验中若仍用砂和桶的重力表示绳子的拉力(小车及传感器的总质量始终远大于砂和桶的

36、总质量),从理论上分析,该实验图线的斜率将(选填“变大”或“变小”)。答案(1)没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)s2-s12T2(3)1(4)变小7.(2021北京,15,8分)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:(1)实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径,示数如图1所示。则该金属管的内径为mm。图1(2)数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点,其中一部分如图2所示,B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。则打C点时,纸带运动的速度vC=m/s

37、(结果保留小数点后两位)。图2(3)实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后,要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请分析说明这个要求的理由。图3答案(1)31.4(2)0.44(3)见解析解析(3)设绳的拉力为F,小车运动的加速度为a。对桶和砂有mg-F=ma,对小车有F=Ma,得F=MM+mmg,小车受到的合力为绳的拉力,即F合=MM+mmg=11+mMmg,可见,只有桶和砂的总质量m比小车质量M小得多时,才能认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。8.(2021辽宁,11,6分)某

38、同学阅读教材中的“科学漫步”栏目,对“流体的阻力(f)跟物体相对于流体的速度(v)有关”这一说法产生了兴趣,通过查阅资料得知:对于球形物体,二者间存在定量关系f=kv,k为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图(a)所示装置测量k。具体操作如下:在柱状玻璃容器中注入某透明液体,将小球在液面处由静止释放,当小球运动到0刻度线处开始计时,每下落10cm记录一次时间,得到多组下落高度h与时间t的数据,作出h-t图像如图(b)中实线所示。图（a）图(b)(1)由h-t图像可知,从计时开始小球近似做运动。(2)已知液体密度=8.0102kg/m3,小球体积V=5.010-10m3、质量m=4.010-6

39、kg,结合h-t图像可得k=kg/s(浮力不能忽略,取重力加速度g=9.8m/s2)。(3)若再用一个体积相同、密度较大的球,重复上述实验,所得h-t图像也是一条直线,则该直线可能是图(b)中的虚线。答案(1)匀速直线(2)5.29210-4(3)9.(2022届新高考联考,11)某实验小组的同学想探究“合力做功与速度变化的关系”,他们借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验器材进行实验,并且对实验装置进行了改进。(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d=5.68mm,则主尺的第条刻线与游标尺的第条刻线对齐。(2)按如图所示组装实验装置,实验时将小车从A点由静止释放,记录小车释放点A到光电门B的距离

40、s和遮光条通过光电门B的遮光时间t,得到小车通过光电门B时的速度v=(用题中给出的字母表示)。(3)保持光电门B的位置不变,改变小车释放点A到光电门B的距离,进行多次实验。(4)实验小组的同学想通过描点作出线性图像来直观地反映“合力做功与速度变化的关系”,他们所作的图像应该是(填正确选项前的字母)。A.s-t图像B.s-t2图像C.s-1t图像D.s-1t2图像(5)下列有关本探究实验的说法正确的是(填正确选项前的字母)。A.增大A、B间距可以减小实验误差B.减小重物的质量可以减小实验误差C.减小遮光条的宽度可以减小实验误差D.实验前必须平衡小车和木板间的摩擦力E.每次实验时都必须保证小车由静

41、止释放答案(1)3934(2)dt(4)D(5)ACE10.2022届T8联考(2),12某实验小组采用如图所示的装置“探究外力做功与物体速度变化关系”,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。(1)实验中木板需要倾斜一定的角度,这样做的目的是。A.使释放小车后,小车能匀加速下滑B.增大小车下滑的加速度C.可使得橡皮筋对小车做的功等于合力对小车做的功(2)实验中先后用1条、2条、3条橡皮筋合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第一次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W1,橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可

42、由打点计时器打出的纸带测出,将多次测量的数据绘制成W-v2图像。小组中三位同学分别完成了实验,并绘制了W-v2图像,画出的图像分别为图中的、三条图线,其中实验操作正确的情况下,得到的图像是(选填、)。(3)造成(2)中图像里实验结果不正确的原因可能是。A.打点计时器所使用的交流电频率发生波动B.未正确平衡摩擦力C.某次用刻度尺测量两计数点间距时,不小心看错了答案(1)C(2)(3)B拓展二电学实验综合1.2019天津理综,9(3)现测定长金属丝的电阻率。某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是mm。利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为

43、100,画出实验电路图,并标明器材代号。电源E(电动势10V,内阻约为10)电流表A1(量程0250mA,内阻R1=5)电流表A2(量程0300mA,内阻约为5)滑动变阻器R(最大阻值10,额定电流2A)开关S及导线若干某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx=。从设计原理看,其测量值与真实值相比(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。答案0.200(0.1960.204均可)如图所示I1R1I2-I1相等2.(2020江苏单科,10,8分)某同学描绘一种电子元件的I-U关系图像,采用的实验电路图如图1所示,为电压表,为电流表,E为电源(电动势约6V),R为滑动变阻器(最大阻值20),R0为定值电阻,S为开关。(1)请用笔画线代替导线,将图2所示的实物电路连接完整。图1图2(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:电压U/V0.000