高考物理二轮复习【题型练习】第30讲 实验题题型练（二）

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高考二轮物理复习策略高考备考一轮复习已接近尾声，即将迎来二轮复习。一轮复习注重知识的理解与基础的夯实，二轮复习注重知识的综合运用与能力的提高，是高考复习中的重要阶段。二轮复习要注意以下几个方面：一、以核心和主干知识为重点，构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。按高中物理主干知识确定力与运动、能量、动量、电磁学四大专题，其余内容为小专题，重点加强四大专题的复习，注意知识间的联系。二、注重情景与过程的理解与分析，善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结：学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。五、把握高考热点、重点和难点。充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。 实验题题型练（二）如图甲所示，利用装置探究加速度和力之间的关系，设小车的质量为M，砂子和桶的总质量为m，不考虑绳与滑轮间的摩擦，滑轮质量忽略不计（1）实验过程中，下列说法正确的是 　CD　。A.实验前需要测量出小车的质量B.实验中砂子和桶的总质量m一定要远小于小车的质量MC.实验前，需将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力D.改变砂子和桶的总质量，测量多组数据，作出a﹣F图像（2）如图乙是实验中得到的一条纸带，相邻两计数点间还有四个点没画出。已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，根据纸带可求出加速度大小为 　0.56　m/s2（结果保留两位有效数字）。（3）改变桶内砂字的质量，多次实验，以力传感器的示数F为横轴，小车的加速度a为纵轴，作出a﹣F图像，根据图像可求得小车的质量M＝　1.0　kg（结果保留两位有效数字）。【解答】解：（1）A、研究小车加速度与外力之间的关系，小车质量不变，不需要测量小车质量，故A错误；B、拉力由拉力传感器记录，砂子和桶的总质量不需要远小于小车质量，故B错误；C、为了减小摩擦的影响，实验前，需将长木板靠近打点计时器的一端垫高，以平衡摩擦力，故C正确；D、改变砂子和桶的总质量，测量多组数据，作图，画出a﹣F图像，故D正确；故选：CD。（2）根据逐差法可知质点的加速度大小为：
（3）由牛顿第二定律有：F合＝2F＝Ma解得：则斜率为：因此M＝1.0kg故答案为：（1）CD；（2）0.56；（3）1.0如图甲所示，小车A前端贴有橡皮泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车A使其沿调整好的倾斜木板做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，纸带各计数点之间的距离用刻度尺测量并标在图乙上。已知小车A质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg。①计算碰撞前小车A的速度应选图乙中的 　B　。A.AB段B.BC段C.CD段D.DE段②则碰撞前两车的总动量为 　0.684　kg•m/s；碰撞稳定后两车的总动量为 　0.684　kg•m/s。（结果均保留3位有效数字）③仅将小车B撤去，利用剩余的仪器做适当调整 　能　（填“能”或“不能”）完成探究功与速度变化关系实验。【解答】解：（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC段计算碰前的速度，故B正确，ACD错误；
故选：B。（2）碰前小车的速度为：，则碰前的总动量为：p1＝mAvA＝0.4×1.71kg•m/s＝0.684kg•m/s；碰后小车的共同速度为：，则碰后的总动量为：p2＝（mA+mB）V＝0.6×1.14kg•m/s＝0.684kg•m/s。（3）仅将小车B撤去，利用剩余的仪器做适当调整，能完成探究功与速度变化关系实验。故答案为：①B；②0.684；0.684；③能一多用电表的内部电路如图甲所示，已知表头G的内阻为400Ω，满偏电流为2mA，R1＝1.0Ω，R2＝99.0Ω，R5＝920.0Ω，R6＝9.0×103Ω，E＝1.5V，E＝9.0V。（1）将选择开关S置于“6”时，多用电表测量的是 　电压　（选填“电流”或“电压”），其量程为 　100V　；（2）现将选择开关S置于“3”，将红黑表笔短接进行欧姆调零后，多用电表的内阻为 　150　
Ω，断开两表笔，将一定值电阻R1接入两表笔间，表盘指针位置如图乙所示，则该电阻的阻值为 　126　Ω；（3）为进一步精确地测量该电阻的阻值R1，将多用电表的选择开关S置于“2”，根据图丙所示的电路图正确连接实验电路，已知电源的电压U恒定，多次改变电阻箱的阻值，并记录流经电阻箱的电流I及对应的电阻箱的阻值R，得到R的关系如图丁所示，则R1　120　Ω（结果保留3位有效数字）。【解答】解：（1）表头两端电压U0＝400×2×10﹣3V＝0.8V当选择开关置于“6”时，R1和R2串联后与表头并联，然后与R5和R6串联，多用电表测量的是电压。通过R5和R6的最大电流为I＝Ig其量程为U＝I（R5+R6）+U0联立代入数据解得：U＝100V（2）现将选择开关S置于“3”，将红黑表笔短接进行欧姆调零后，多用电表的内阻为R联立解得：R＝150Ω根据欧姆表的中值电阻等于其内阻，可以欧姆表选择的是×10挡，由图可知，电阻的阻值为R'＝12.6×10Ω＝126Ω（3）将多用电表的选择开关S置于“2”时，多用电表的内阻为R内由题图乙可知，电阻为串联关系，则有I'整理得R＝U（Rx+R内）由题图丙可知，图像中纵轴截距的绝对值为Rx+R内＝200Ω故Rx＝120Ω故答案为：（1）电压，100V；（2）150，126；（3）120在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标（x0，y0）。（1）下列说法正确的是 　C　。A.实验所用斜槽应尽量光滑B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
（2）根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小v0＝　D　。A.B.C.x0D.x0（3）在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是 　小球到达斜槽末端时的速度相同，确保多次运动的轨迹相同　。【解答】解：（1）A、只要小球从斜槽同一位置由静止释放，小球做平抛运动从初速度就相同，实验所用斜槽应不必光滑，故A错误；B、画轨迹时应把尽可能多的描出的点用平滑的曲线连接起来，故B错误；C、为减小实验误差，求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据，故C正确。故选：C。（2）小球做平抛运动，设运动时间为t，水平方向x0＝v0t竖直方向y0解得：v0＝x0，故ABC错误，D正确。故选：D。（3）实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是小球到达斜槽末端时的速度相同，确保多次运动的轨迹相同。故答案为：（1）C；（2）D；（3）小球到达斜槽末端时的速度相同，确保多次运动的轨迹相同。在“验证动量守恒定律”的实验中：（1）某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，保持B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。
①实验中必须测量的物理有 　BCD　（填选项前的字母）；A.细线的长度LB.A球质量mA和B球质量mBC.释放时A球被拉起的角度θ1D.碰后摆起的最大角度θ2E.当地的重力加速度g②利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式为 　mA（mA+mA）　；（用选项中所给字母表示）（2）某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，两球质量分别为m1和m2，下列说法中符合本实验要求的是 　BC　（填选项前的字母）；A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线是水平的C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放D.入射小球与被碰小球必须满足m1＜m2（3）若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，操作正确无误，得出的落点情况如图丙所示，其中P点为m1单独下落时的落点位置，则入射小球质量和被碰小球质量之比为 　3：2　。【解答】解：（1）①设碰撞前瞬间A的速度大小为v，碰撞后瞬间速度大小为v′，由动能定理得：mAgL（1﹣cosθ1）0，﹣（mA+mB）gL（1﹣cosθ2）＝0解得：v，v′碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律的：mAv＝（mA+mB）v′，整理得：mA（mA+mA）实验需要测量：A球质量mA和B球质量mB、放时A球被拉起的角度θ1、碰后摆起的最大角度θ2，故选BCD②由①可知，验证动量守恒定律的表达式是mA（mA+mA）。
（2）A、入射球每次从斜槽上同一位置由静止释放即可保证到达斜槽末端时速度相等，斜槽轨道不必光滑，故A错误；B、小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽轨道末端的切线是水平的，故B正确；C、为保证小球到达斜槽末端速度相等，入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放，故C正确；D、为防止两球碰撞后入射球反弹，入射小球与被碰小球必须满足m1＞m2，故D错误。故选：BC。（3）设碰撞前入射球速度大小为v0，碰撞后瞬间入射球速度大小为v1，被碰球速度大小为v2，碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0＝m1v1+m2v2，两球碰撞后做平抛运动，抛出点的高度相等，运动时间t相等，则m1v0t＝m1v1t+m2v2t，则m1OP＝m1OM+m2ON，由图丙所示数据可知：m1×0.4350＝m1×0.1350+m2×0.4500，解得：m1：m2＝3：2故答案为：（1）①BCD；②mA（mA+mA）；（2）BC；（3）3：2。（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为　0.01　mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图1所示，从图中读出金属丝的直径为　0.641　mm。
（2）如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ＝　　。（3）在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：A．直流电源：电动势约4.5V，内阻不计；B．电流表A：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω；C．电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；E．开关、导线等。在可供选择的实验电路（图2）中，应该选图　甲　（填“甲”或“乙”），选择的接法为　外　接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将　小于　（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。（4）根据所选实验电路图，在实物图（图3）中完成其余的连线。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在　最左　（填“最左”或“最右”）端。（5）根据所选量程，某次实验两电表的示数如图4，则读数分别为　2.15　V和　0.16　A。（6）若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10﹣6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为　4.1×10﹣6Ω•m　（保留二位有效数字）。【解答】解：（1）螺旋测微器的精度为0.01mm，由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+14.0×0.01mm＝0.640mm。（2）导体电阻：R，由电阻定律可知：R＝ρρ，电阻率：ρ。（3）由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，应选择图甲所示电路；电流表选择外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知电阻测量值小于真实值。（4）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
滑动变阻器采用限流接法，为保护电路滑片应置于滑片左端。（5）电压表量程为3V，由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为：21.5V；电流表量程为0.6A，其分度值为0.02A，电流表示数为0.16A；（6）由电阻定律可知：R＝ρ，电阻率：ρΩ•m＝4.1×10﹣6Ω•m。故答案为：（1）0.01；0.641； （2）；（3）甲；外；小于；（4）实物电路图如图所示；最左；（5）2.15；0.16；（6）4.1×10﹣6Ω•m。