2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識回顧 物理實(shí)驗(yàn).doc

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2019-2020年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識回顧 物理實(shí)驗(yàn) 1．(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的內(nèi)徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長度為________cm；用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑為________mm. (2)某同學(xué)采用如圖丙所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系．用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車所受合力F；通過分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測量加速度a.分別以合力F和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標(biāo)系．根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖丁所示的點(diǎn)跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致．該同學(xué)列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下： ①在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過高； ②沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過低； ③砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件； ④測量小車的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過大． 通過進(jìn)一步分析，你認(rèn)為比較合理的原因可能是 (　　) A．①和④　　　　　　　　 B．②和③ C．①和③ D．②和④ 解析：(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為50 mm＋0.053 mm＝50.15 mm＝5.015 cm. 螺旋測微器讀數(shù)4.5 mm＋0.0120.0 mm＝4.700 mm. (2)由圖丁可知當(dāng)F＝0時(shí)，a≠0，則Mg sin θ＞f，說明θ角偏大，右端墊得過高；圖線的末端不是直線說明砂桶和砂的總質(zhì)量m0和小車質(zhì)量M不滿足m0?M的條件，所以只有C選項(xiàng)正確． 答案：(1)5.015　4.700　(2)C 2．某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置測量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長木板，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源，木塊，紙帶，米尺，8個(gè)質(zhì)量均為20 g的鉤碼以及細(xì)線等．實(shí)驗(yàn)操作過程如下： A．長木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與木塊相連，細(xì)線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上 B．使木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，釋放木塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，記下懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n C．將木塊上的鉤碼逐個(gè)移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作B D．測出每條紙帶對應(yīng)木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表乙所示． 根據(jù)表乙數(shù)據(jù)，在圖丙中作出a－n圖象；由圖線得到μ＝________(g＝9.8 m/s2)，還可求出的物理量是________(只需填寫物理量名稱)． n 4 5 6 7 8 a/(ms－2) 0.50 1.30 2.20 3.00 3.90 表乙 解析：根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出對應(yīng)的點(diǎn)，然后作出圖象，如圖所示．對木塊與鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：nmg－μ[(8－n)mg＋Mg]＝(8m＋M)a(M為木塊質(zhì)量)，得出a＝n－μg，由圖象得：n＝0時(shí)，－μg＝－3，μ≈0.31，由圖象還可以求出木塊質(zhì)量． 答案：圖象見解析　0.31(0.29～0.33都正確)　木塊的質(zhì)量 3．為了測量一粗細(xì)均勻、阻值為幾百歐姆的金屬絲的電阻率，某興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下的操作： (1)該小組的同學(xué)首先用多用電表對該金屬絲的阻值進(jìn)行估測，應(yīng)選擇歐姆表的________擋；(填“1”、“10”、“100”或“1k”) (2)為了完成該金屬絲電阻率的測量，現(xiàn)用伏安法精確地測量該金屬絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有： A．待測金屬絲R； B．電流表A1(0～1 mA、rA1＝375 Ω)； C．電流表A2(0～500 μA、rA2＝750 Ω)； D．電壓表V(0～10 V、RV＝10 kΩ)； E．電阻R1＝100 Ω； F．滑動(dòng)變阻器R2(0～20 Ω、額定電流1 A)； G．電源(E＝1.5 V、內(nèi)阻不計(jì))； H．電鍵S、導(dǎo)線若干． ①請?jiān)O(shè)計(jì)并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差并能完成多次測量． ②若該小組的同學(xué)用伏安法測得該金屬絲的阻值為R＝220 Ω，用螺旋測微器測得該金屬絲的直徑為d＝4.700 mm，用刻度尺測得該金屬絲的長度為l＝50.15 cm.由以上數(shù)據(jù)可得該金屬絲的電阻率為________Ωm.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析：(1)由多用電表的工作原理可知，由于待測電阻的阻值為幾百歐姆，因此應(yīng)選擇歐姆表的“10”擋． (2)①由于電源的電動(dòng)勢為1.5 V，如果選擇量程為0～10 V的電壓表，則測量誤差較大，因此應(yīng)選擇內(nèi)阻已知的電流表當(dāng)作電壓表使用，電流表A2的內(nèi)阻比電流表A1的內(nèi)阻大，故將電流表A1當(dāng)作電流表使用，將電流表A2當(dāng)作電壓表使用．由于滑動(dòng)變阻器的總電阻小于待測金屬絲的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電流表A2的滿偏電壓為75050010－6 V＝0.375 V，而分壓式接法的最大輸出電壓為1.5 V，因此需要串聯(lián)電阻R1作為分壓電阻，畫出的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；②由電阻定律得該金屬絲的電阻率為ρ＝＝＝7.610－3Ωm. 答案：(1)10　(2)①如解析圖所示　②7.610－3 4.在學(xué)習(xí)了伏安法測電阻之后，某課外活動(dòng)小組想通過圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測定一個(gè)阻值約為幾十歐的電阻Rx的阻值．圖中定值電阻R0＝10 Ω，R是總阻值為50 Ω的滑動(dòng)變阻器，A1和A2是電流表，電源電動(dòng)勢E＝4 V，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)． (1)該課外活動(dòng)小組現(xiàn)有四只可供選擇的電流表： A．電流表(0～3 mA，內(nèi)阻為2.0 Ω) B．電流表(0～0.3 A，內(nèi)阻為5.0 Ω) C．電流表(0～3 mA，內(nèi)阻未知) D．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻未知) 則電流表A1應(yīng)選________；電流表A2應(yīng)選________．(填器材前的字母) (2)在不損壞電表的情況下，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端逐漸向右滑動(dòng)，隨著滑動(dòng)變阻器接入電路中的長度x的變化，電流表A2的示數(shù)也隨之發(fā)生變化，則下列四個(gè)選項(xiàng)中能正確反映電流表A2的示數(shù)I2隨滑動(dòng)變阻器接入電路中的長度x的變化關(guān)系的是________． (3)該課外活動(dòng)小組利用圖甲所示的電路，通過改變滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值，得到了若干組電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2，然后在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、連線，得到的I1－I2圖線如圖乙所示，由圖可知，該待測電阻Rx的阻值為________Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 解析：(1)由于在該實(shí)驗(yàn)電路中沒有電壓表，所以要將定值電阻R0和電流表A1改裝成電壓表使用，因此A1的內(nèi)阻應(yīng)已知，如果采用A電流表，則流經(jīng)該電流表的最大電流約為 A，超出了該電流表的量程，如果采用B電流表，則流經(jīng)該電流表的最大電流約為 A，小于該電流表的量程，所以要采用B電流表．由于電流表A2的內(nèi)阻不是必須要知道的，其量程要大于電流表A1的量程，所以電流表A2應(yīng)選擇D電流表． (2)流經(jīng)電流表A2的電流為電路中的總電流，設(shè)滑動(dòng)變阻器單位長度的電阻為r，則有I2＝，又因?yàn)镽0、Rx、R1、R2等均為定值，令k＝＋R2，則上式可變?yōu)镮2＝，由數(shù)學(xué)關(guān)系可知，選項(xiàng)B正確． (3)由電路圖可知，(R0＋R1)I1＝Rx(I2－I1)，整理可得＝，而即圖乙中I1－I2圖線的斜率，由圖可知，＝，代入數(shù)據(jù)解得Rx＝35.0 Ω. 答案：(1)B　D　(2)B　(3)35.0(結(jié)果在33.0～37.0之間均正確) 5．為了探究電路的故障，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室中提供的實(shí)驗(yàn)器材連成了如圖甲所示的電路，然后進(jìn)行了如下的操作： (1)當(dāng)該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光且電流表的指針不偏轉(zhuǎn)； (2)該小組的同學(xué)應(yīng)用多用電表進(jìn)行電路的故障探究，他們首先將多用電表的選擇開關(guān)旋至“1”擋位，接下來進(jìn)行的必要操作是________，然后斷開電鍵，將紅表筆與接線柱a、黑表筆與接線柱b相接，該多用電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明小燈泡沒有問題，且此多用電表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的阻值為________Ω； (3)為了進(jìn)一步探究電路的故障，該小組的同學(xué)將多用電表的選擇開關(guān)旋至“直流2.5 V”擋位，然后將紅表筆與接線柱b、黑表筆與接線柱c相接，當(dāng)電鍵閉合后，多用電表的指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，則該多用電表的讀數(shù)為________V，說明導(dǎo)線bc________(填“斷路”或“短路”)； (4)該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將故障排除后，為了使電流表的讀數(shù)由零開始調(diào)節(jié)，應(yīng)在圖甲的電路中再添加一根導(dǎo)線，則該導(dǎo)線應(yīng)接在________(填“a、c”、“a、d”或“c、d”)之間，為了保護(hù)電路，閉合電鍵前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最________端(填“左”或“右”)． 解析：(2)根據(jù)歐姆表的使用方法可知，每次選完擋后應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；歐姆表的讀數(shù)為R＝61 Ω＝6 Ω； (3)由圖丙可知讀數(shù)為2.00 V；多用電表選擇開關(guān)旋至某直流電壓擋，將紅、黑表筆分別接觸b、c接線柱；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電動(dòng)勢，說明導(dǎo)線bc斷路； (4)為使電流表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，所以應(yīng)在c、d之間再連接一根導(dǎo)線；為保護(hù)電路，在閉合電鍵前應(yīng)將滑片置于滑動(dòng)變阻器的最左端． 答案：(2)歐姆調(diào)零　6 　(3)2.00　斷路　(4)c、d　左 6.某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖所示的裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下： (1)平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列間距________的點(diǎn)． (2)測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量為M，所掛鉤碼的總質(zhì)量為m，按圖示組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后________，打出一條紙帶，關(guān)閉電源． (3)在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如下圖所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE……表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為Ek＝________，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中，細(xì)繩拉力對小車所做功的表達(dá)式為W＝________，F(xiàn)________(選填“>”“<”或“＝”)mg. (4)某同學(xué)以A點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量ΔEk(單位：J)為縱坐標(biāo)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對小車所做的功W(單位：J)為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖得到一條過原點(diǎn)且傾角為45的直線，由此可以得到的結(jié)論是 ____________________________________________________________. 解析：(1)平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間距相等的點(diǎn)． (2)測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖示組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近；先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后釋放小車，打出一條紙帶，關(guān)閉電源． (3)打下D點(diǎn)時(shí)的速度為vD＝，打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng) 能為EkD＝Mv＝；拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中，細(xì)繩拉力對小車所做的功W＝F(hD－h(huán)A)． 由于鉤碼也有一定的加速度，根據(jù)牛頓第二定律：mg－F＝ma＞0，可見F＜mg. (4)以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量為縱坐標(biāo)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過原點(diǎn)的傾角為45的直線，由此可以得到的結(jié)論是外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化量． 答案：(1)相等　(2)釋放小車 (3)　F(hD－h(huán)A)?。? (4)外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化量