2022届新高考物理二轮检测-专题七　物理实验专题综合检测.docx

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1、专题七物理实验 专题综合检测1(2021江苏南通二模)用如图所示的装置探究加速度与质量的关系，把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上，小车的左端连接穿过打点计时器的纸带，右端连接细线，细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码，通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力。(1)下列实验操作中正确的有_。A先释放小车后接通电源B调整定滑轮使细线与长木板平行C平衡摩擦力时必须移去纸带D平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码(2)某次实验打出的一条纸带如图乙所示，测得计数点1、2、3、4与0计数点间的距离分别为x13.60 cm、x29.61 cm、x318.01 cm、x428.81 cm。已知打点计时器打点周期为0.02 s，相

2、邻计数点间有四个打点未画出，则小车的加速度a_m/s2(结果保留三位有效数字)。(3)实验中保持托盘和砝码的总质量不变改变小车和车内沙子的总质量M，进行实验打出纸带，算出相应的加速度a，数据如下表所示请在图丙中根据描出的点作出a图像；由图像可得出的结论是_。托盘和砝码总质量为20ga(ms2)2.401.991.431.251.110.770.620.480.24M/kg0.060.080.120.140.160.240.300.400.80/(kg1)16.6712.508.337.146.254.173.332.501.25(4)某小组在实验中作出 M图像如图丁所示，图像斜率的物理意义是_

3、；若图像纵截距为b，斜率为k，则托盘和砝码的总质量m_(用字母b、k表示)。解析：(1)应先通电再释放小车，A错误；调整定滑轮使细线与长木板平行，以保证小车在运动过程中合力不变，B正确；平衡摩擦力时必须连接纸带，C错误；平衡摩擦力时必须移去托盘和砝码，用小车重力分力来平衡摩擦力，D正确。故选BD。(2)相邻计数点间有四个打点未画出，故相邻计数点间的时间间隔T50.02 s0.1 s，x02x29.61 cm0.0961 m，x24x4x228.81 cm9.61 cm19.2 cm0.192 m，根据逐差法可得：a m/s22.40 m/s2。(3)图像为合力一定时，当托盘和砝码的总质量远小于

4、小车和车内沙子的总质量M时，小车和车内沙子的加速度a与质量M成反比。(4)根据牛顿第二定律可知，图像斜率的物理意义是托盘和砝码的总重力的倒数。当M0时，有mgma，根据斜率的含义有k，联立解得m。答案：(1)BD (2)2.40(2.392.41均算对)(3)见解析图合力一定时，当托盘和砝码的总质量远小于小车和车内沙子的总质量M时，小车和车内沙子的加速度a与质量M成反比 (4) 托盘和砝码的总重力的倒数2如图甲所示为验证动量守恒的实验装置，气垫导轨置于水平桌面上，G1和G2为两个光电门，A、B均为弹性滑块，质量分别为mA、mB，且mA大于mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：调节

5、气垫导轨成水平状态；轻推滑块A，测得A通过光电门G1的遮光时间为t1；A与B相碰后，B和A先后经过光电门G2的遮光时间分别为t2和t3。回答下列问题：(1)用螺旋测微器测得遮光片的宽度如图乙所示，读数为_mm；(2)实验中使用气垫导轨的目的是_；(3)利用所测物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为：_。解析：(1)螺旋测微器的固定刻度读数为1 mm, 可动刻度读数为19.60.01 mm0.196 mm，则读数为1 mm0.196 mm1.196 mm。(2) 实验中使用气垫导轨，既能保证两个滑块的碰撞是一维的，又能减小滑块和导轨之间的摩擦力，从而达到减小实验误差的目的。(3)碰后A的速度为

6、v3，碰后B的速度为v2，碰撞前的总动量为p1mAv1，碰撞后的总动量为p2mAv3mBv2，则动量守恒的表达式为p1p2，整理得。答案：(1)1.196 (2)既能保证两个滑块的碰撞是一维的，又能减小滑块和导轨之间的摩擦力，从而达到减小实验误差的目的(3) 3(2021山东济南月考)利用如图所示装置，可以完成“研究匀变速直线运动规律”“探究加速度与力、质量的关系”“探究功与速度变化的关系”等力学实验。(1)用图示装置完成上述三个实验中_。A都需要用天平来称量小车质量B都需要调节滑轮高度使细线与木板平行C都必须平衡摩擦力(2)图中的(a)(b)(c)分别为上述三个实验中作出的小车速度与时间、小

7、车加速度与小车质量、合外力对小车做功与小车速度平方的关系图像，下列说法正确的是_。A图(a)：v轴的截距表示打计数点“0”时的速率B图(b)：由图线可知小车的加速度与其质量成反比C图(c)：不能仅通过一条纸带上的数据就作出该图线(3)利用图示中的实验装置，平衡摩擦力后，_(选填“能”或“不能”)验证“机械能守恒定律”。解析：(1)实验“研究匀变速直线运动规律”不需要平衡摩擦力，也不需要称小车质量，A、C错误；三个实验中拉小车的细线必须与长木板平行，B正确。故选B。(2)图(a)中v轴的截距表示计时起点的速率，即打计数点“0”时的速率，A正确；图(b)中由图线只能看出质量增大加速度在减小，但是不

8、能判断加速度与质量成反比，B错误；小车的初速度为0，根据动能定理有Wmv2可知，Wv2图像是过原点的一条直线，所以仅通过一条纸带上的数据就可以做出该图线，C错误。故选A。(3)图示所示装置中，平衡摩擦力后，不能用于验证“机械能守恒定律”，因为尽管平衡摩擦力，但摩擦力也要做功，一部分机械能会转化为内能。答案：(1)B(2)A (3) 不能4某实验小组为探究电表的改装原理，欲将一个小量程电流表A改装为量程为6 mA的电流表，然后在此基础上，把新电流表进一步改装为欧姆表。所用器材如下：A电流表A：满偏电流Ig1 mA，内阻Rg150 ；B电阻箱R1：最大阻值为999.9 ；C待测可调电阻R2；D滑动

9、变阻器R3；E一节干电池：电动势约为1.5 V，内阻约为2 ；F开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干。(1)在虚线框内画出欧姆表内部的电路图并标注所选器材的符号(例如R1)，其中红、黑表笔已经画好；(2)按照电路图连好电路，电阻箱R1应调为_。把红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表示数达到满偏。现将红、黑表笔连上待测电阻R2，当R2720.0 时，电流表示数正好为满偏电流的四分之一。所用干电池的电动势为_V(计算结果保留3位有效数字)；(3)在(2)的基础上，不改变电路结构，为使正确测量时电流表表盘的中间刻度能正好对应250 电阻，以下操作可能实现上述目的的是_。A换一个电源，适当增大电源电

10、动势B换一个电源，适当增大电源内阻C适当减小R1的阻值D适当增大R1的阻值解析：(1)电路图如图所示(2)电流表的放大倍数n6，则并联的电阻为：R130.0 ，根据闭合电路欧姆定律可得6103 A，6103 A，联立解得E1.44 V，R内240 (3)要想使正确测量时电流表表盘的中间刻度能正好对应250 电阻，即要求欧姆表的内阻为250 。根据闭合电路欧姆定律可知，应增大中值电阻即欧姆表的内阻，又R内，由电路图可知R内R3，可增大电源电动势；适当增大R1的阻值，使电流表的量程适当变小一点。故A、D正确。答案：(1)见解析图(2)30.01.44(3)AD5(2021山东泰安二模)某同学“用D

11、IS测电源的电动势和内阻”的实验电路如图a所示，其中R0是阻值为4 的定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为10 。(1)定值电阻R0在实验中的作用是_。(2)测得电源的路端电压U与电流I的关系图线如图b所示，电源电动势E_V，内阻r_。(3)滑动变阻器滑片从最左端M处向中点O移动的过程中，滑动变阻器R上消耗的功率变化情况是_。(4)另一位同学用电流传感器、电阻箱、电源等器材设计了如图c所示的电路，通过改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流I，由实验数据做出R图线，若该图线的斜率为k，则电源电动势为_。解析：(1)为防止滑动变阻器接入电路的阻值为零导致电路电流太大损坏电源，要在电路中接入保护电阻，因此

12、图中R0的作用是保护电路。(2)根据图(a)所示电路图，由闭合电路的欧姆定律可知，电源电动势EUI，则路端电压UEI，由图示UI图像可知，电源电动势E2.9 V。图像斜率的绝对值krR07 ，电源内阻rkR07 4 3 。(3)定值电阻R0与电源等效为电源，等效电源电动势E2.9 V，等效内阻rrR03 4 7 ，滑动变阻器最大阻值Rm10 ，当滑动变阻器滑片从最左端向最右端移动时，滑动变阻器的阻值从10 减小到零，外电路(滑动变阻器)的阻值先小于等效电源内阻后大于等效电源内阻，当外电路阻值与等效电源内阻相等时电源输出功率即外电路(滑动变阻器)功率最大，因此在滑动变阻器滑片从最左端逐渐向右移动

13、的过程中，R上功率的变化情况是先增大后减小。(4)由图(c)所示电路图可知，电源电动势EI，整理得REr，R图线的斜率kE。答案：(1)保护电路(2)2.93(3)先增大后减小(4)k6课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，如图甲所示，同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线，并测量其正向电压为3.2 V时的阻值。(1)由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行测量，当黑表笔接A端、红表笔接B端时，指针几乎不偏转，反按后有明显偏转，则可以判断二极管的正极是_(选填“A”或“B”)端。(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线：A待测二极

14、管D；B电源电动势E(4.5 V，内阻可忽略)；C电流表A(量程0 40 mA ，内阻可忽略)；D电压表V(量程0 3 V ，内阻为6 000 )；E滑动变阻器R1(最大阻值为10 )；F滑动变阻器R2(最大阻值为1 000 )；G定值电阻R3(阻值为2 000 )；H开关、导线若干。滑动变阻器应选_(填写器材前字母序号)；图乙方框中画出了部分电路图，请根据实验器材将电路图补充完整；某同学测量出了多组电压表的示数U及对应的电流表示数I，以电压表的示数U为横坐标，电流表的示数I为纵坐标，描绘的图线如图丙所示，则当二极管的两端电压为3.2 V时，二极管的电阻值为_。解析：(1)当黑表笔接A端、红表笔接B端时，指针几乎不偏转，说明二极管内阻很大，此时二极管反向偏压，由于欧姆表内置电源正极与黑表笔相连、负极与红表笔相连，可知，B端是二极管正极。(2)描绘二极管的伏安特性曲线，电压与电流的测量范围比较大，所以滑动变阻器应该用分压式接法，故应该选择小量程的滑动变阻器E。电压表量程只有3 V，不能单独使用，可以串联一个定值电阻改装成更大量程的电压表使用，则实验电路如图(3)由图丙可得，当二极管两端电压UD为3.2 V时，设电压表示数为U，则有R3U3.2 V，代入数据解得U2.4 V，由图丙可知此时电流表示数I为16 mA，根据欧姆定律可得R 200 。答案：(1)B(2)E见解析图200