2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題仿真練2.doc
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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)題仿真練2 1.(6分)用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系.兩個(gè)變速輪塔通過皮帶連接,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng),槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng).橫臂的擋板對(duì)鋼球的壓力提供向心力,鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降,從而露出標(biāo)尺,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值.如圖是探究過程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài). (1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m的關(guān)系時(shí),要保持________相同. A.ω和r B.ω和m C.m和r D.m和F (2)圖中所示是在研究向心力的大小F與________的關(guān)系. A.質(zhì)量m B.半徑r C.角速度ω (3)若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力之比為1∶9,與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的半徑之比為________. A.1∶3 B.3∶1 C.1∶9 D.9∶1 解析: (1)在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí),需先控制某些量不變,研究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系,該方法為控制變量法,選項(xiàng)A正確.(2)圖中兩球的質(zhì)量相同,轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑相同,則研究的是向心力與角速度的關(guān)系,選項(xiàng)C正確.(3)根據(jù)F=mω2r,兩球的向心力之比為1∶9,半徑和質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1∶3,因?yàn)榭科鲃?dòng),變速輪塔的線速度大小相等,根據(jù)v=rω,知與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為3∶1,選項(xiàng)B正確. 答案: (1)A(2分) (2)C(2分) (3)B(2分) 2.(6分)在追尋科學(xué)家研究足跡的過程中,某同學(xué)為探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系,采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置. (1)實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是________.(填選項(xiàng)前的字母) A.保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 B.選取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的第1點(diǎn)與第2點(diǎn)間的距離約為2 mm的紙帶來處理數(shù)據(jù) C.把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力 D.必須先接通電源再釋放小車 (2)如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是連續(xù)的六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已在圖中標(biāo)出,測(cè)出小車的質(zhì)量為M,鉤碼的總質(zhì)量為m.從打B點(diǎn)到打E點(diǎn)的過程中,合力對(duì)小車做的功是________,小車動(dòng)能的增量是________.(用題中和圖中的物理量符號(hào)表示) 解析: 為使鉤碼的重力近似于小車受到的合力,需要把長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力,C項(xiàng)正確;同時(shí)保證鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,減小鉤碼失重帶來的誤差,A項(xiàng)正確;D項(xiàng)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)的正確做法,對(duì)減小本題中的實(shí)驗(yàn)誤差無影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)為保證重物由零開始做自由落體運(yùn)動(dòng)的措施,B項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案: (1)AC(2分) (2)mgx(2分) M2-M2(2分) 3.(6分)某同學(xué)利用鐵架臺(tái)、彈簧、刻度尺及鉤碼探究“彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”,如圖所示. (1)實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是________. A.彈簧水平放置在桌面上,穩(wěn)定后測(cè)出原始長(zhǎng)度 B.彈簧豎直懸掛在鐵架臺(tái)上,穩(wěn)定后測(cè)出原始長(zhǎng)度 C.每次懸掛鉤碼后應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài) D.用刻度尺測(cè)出彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量 (2)下表是該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)你在下圖中的坐標(biāo)紙上作出F-x圖線. 彈力F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 彈簧的長(zhǎng)度x/cm 8.0 10.8 13.2 15.4 18.0 20.6 (3)由第(2)中的F-x圖線可求得,彈簧的勁度系數(shù)k=________N/m.(保留三位有效數(shù)字) 解析: (1)實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧豎直懸掛,因此測(cè)量彈簧原長(zhǎng)時(shí)需要保持彈簧豎直懸掛并穩(wěn)定時(shí)測(cè)量,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;因?yàn)橐糟^碼的重力作為彈簧所受拉力,因此必須保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài),C項(xiàng)正確;用刻度尺測(cè)出彈簧長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)后才是彈簧的伸長(zhǎng)量,D項(xiàng)錯(cuò)誤.(2)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),然后用直線擬合各數(shù)據(jù)點(diǎn);(3)根據(jù)圖線求得直線斜率即為彈簧的勁度系數(shù),k=18.9 N/m. 答案: (1)BC(2分) (2)如圖(2分) (3)18.9(18.8~20.0均對(duì),2分) 4.(9分)如圖甲所示,小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率,所用電阻絲的電阻約為20 Ω.他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾,沿電阻絲移動(dòng)金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度.可供選擇的器材還有: 電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻約1 Ω); 電流表A1(量程0~100 mA,內(nèi)阻約5 Ω); 電流表A2(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω); 電阻箱R(0~999.9 Ω); 開關(guān)、導(dǎo)線若干. 小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下: A.用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑; B.根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路; C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大,閉合開關(guān); D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值,使電流表滿偏,記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L; E.改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值,使電流表再次滿偏.重復(fù)多次,記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L. F.?dāng)嚅_開關(guān). (1)小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示,則這次測(cè)量中該電阻絲直徑的測(cè)量值d=________mm; (2)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇________(選填“A1”或“A2”); (3)小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù),繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線,圖線在R軸的截距為R0,在L軸的截距為L(zhǎng)0,再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d,可求出這種電阻絲材料的電阻率ρ=________(用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示); (4)若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無誤,那么由于電流表內(nèi)阻的存在,電阻率的測(cè)量結(jié)果將________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”). 解析: (1)直徑測(cè)量值d=0.5 mm+0.230 mm=0.730 mm.(2)根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)和電阻絲阻值,可估算出電流最大值,所以電流表選A1.(3)由閉合電路歐姆定律,E=I(R+r+rA+RL),RL=,S=,聯(lián)立解得R=-(r+rA)-L,R-L圖線絕對(duì)值=,解得ρ=.(4)電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)阻與斜率無關(guān),不影響測(cè)量結(jié)果. 答案: (1)0.730(0.728~0.732均對(duì),2分) (2)A1(2分) (3)(3分) (4)不變(2分) 5.(9分)小勇在探究標(biāo)有“3 V 1.5 W”字樣的小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)室除了導(dǎo)線,電鍵,內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為3 V的電池組和待測(cè)小燈泡外,還有如下的實(shí)驗(yàn)器材供選擇: A.電流表(0~0.6 A、內(nèi)阻為1 Ω); B.電流表(0~3 A、內(nèi)阻為0.2 Ω); C.電壓表(0~3 V、內(nèi)阻約為2 kΩ ); D.電壓表(0~10 V、內(nèi)阻約為4.5 kΩ ); E.滑動(dòng)變阻器(0~100 Ω); F.滑動(dòng)變阻器(0~20 Ω). (1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表應(yīng)選________,電壓表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.(填器材前面的字母代號(hào))小勇利用所選用的實(shí)驗(yàn)器材描繪出了小燈泡的伏安特性曲線,如圖甲所示,則該小燈泡的阻值隨兩端電壓的升高而________(填“增大”“減小”或“不變”). (2)請(qǐng)將圖乙中的實(shí)物圖連接完整. (3)如果小勇在進(jìn)行操作時(shí),誤將a、b間的導(dǎo)線接在了a、c間,在閉合開關(guān)后,無論小勇如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,小燈泡始終發(fā)光,則小燈泡在該過程中所消耗的電功率的最小值為________W. 解析: (1)小燈泡的額定電壓為3 V,額定電流為I== A=0.5 A,因此電壓表選C,電流表選A,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,滑動(dòng)變阻器選F,由U-I圖象可知,隨著兩端電壓的升高,小燈泡的電阻增大;(2)電流表應(yīng)采用外接法,實(shí)物連接圖如圖丙所示;(3)小燈泡獲得最小功率時(shí),電路的總電阻最大,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的兩段電阻絲并聯(lián)的總電阻為5 Ω,把滑動(dòng)變阻器兩段電阻絲并聯(lián)后的總電阻和電流表內(nèi)阻當(dāng)成電源的內(nèi)阻,短路電流 為I= A=0.5 A,在U-I圖象中作出路端電壓與電路中電流的圖象,如圖丁所示,兩圖線交點(diǎn)坐標(biāo)為(0.34,0.94),所以小燈泡消耗的電功率的最小值為Pmin=0.32 W. 答案: (1)A(1分);C(1分);F(1分);增大(1分) (2)如圖丙所示(2分) (3)0.32(0.30~0.34都對(duì))(3分)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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