高三理综实验专题之物理(20).docx

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4
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6
W/W0
v/m·s-1
(a)图
v2/m2·s-2
W/W0
0
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0.8
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4
5
6

(b)图
1．某同学用如图甲所示的试验装置验证机械能守恒定律。试验所用的电源为同学电源，可以供应输出电压为6V的沟通电和直流电，沟通电的频率为50Hz。重锤从高处由静止开头 下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒 定律。
①他进行了下面几个操作步骤：
A．其不意依据图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．依据测量的结果计算重锤下落过程中削减的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是_____，操作不当的步骤是__________。
②这位同学进行正确测量后选择出一条点迹清楚的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中o点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。依据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为__________m/s。（保留3位有效数字）

③他连续依据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、以h为横轴画出的图象，应是图丙中的______________。

④他进一步分析，发觉本试验存在较大误差，为此对试验设计进行了改进，用如图丁所示的试验装置来验证机械能守恒定律：通过电磁铁把握的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。试验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。
则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=____。假如d、t、h、g存在
关系式___就可验证机械能守恒定律。
⑤比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：
_____________________________________________________。
2．（14分）Ⅰ、一位同学在试验室里测量一物体的长度，测量结果是
5.37cm，那么他用的测量工具是
A．能精确     到1mm的刻度尺
B．能精确     到0.1mm的游标卡尺
C．能精确     到0.01mm的螺旋测微器
D．不能判定用的是什么测量仪器
Ⅱ、在“争辩平抛物体的运动”试验中，让小球多次沿同一轨道运动通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。下面叙述中不正确的一项是
A．斜槽末端保持水平 B．斜槽必需光滑
C．每次释放小球的位置必需相同 D．每次必需由静止释放小球
III、在用电磁打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”试验中，某同学得到一条点迹清楚的纸带，从比较清楚的点起，取若干个计数点（每两个相邻计数点间有四个计时点未画出），分别标明0、1、2、3、4、5、6、…，用刻度尺量得各记数点到0记数点之间的距离如图所示，已知电源的频率为50Hz，则：

（1）打点计时器打计数点1时，小车的速度大小v1= m∕s。
（2）小车的加速度大小a= m∕s2。（以上两空结果均要求保留两位有效数字）
（3）若在试验过程中，电源的频率突然略高于50Hz，试验者又不知电源频率转变，这样计算出的加速度值与真实值相比是 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

3．I．（6分）为验证动能定理，某同学设计了如下试验。将一长直木板一端垫起，另一端侧面装一速度传感器，让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时，读出滑块经此处时的速度v，如图所示。多次转变滑块的下滑高度h（斜面的倾角不变），对应的速度值记录在表中：
下滑高度h/m
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
速度v/m·s-1
0.633
0.895
1.100
1.265
1.414

(1)要最简洁直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了以h为纵轴的坐标系，你认为坐标系的横轴应当是什么？_______________________________________________.
(2)已知当地重力加速度g，若要求出滑块与木板间的动摩擦因数，还需测出________________ (写出物理量及符号)；则计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为______
II．（10分）某同学利用如图所示的试验装置验证机械能守恒定律。
(1)请指出该同学在试验操作中存在的错误： 。
(2)若所用沟通电的频率为50Hz，该同学经正确操作得到如图所示的纸带，把第一个点记做O，第一、其次点间的距离约为2mm，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，且 A、B、C、D各点到O点的距离分别为12.29cm、15.55cm、19.20cm、23.23cm。依据以上数据知，从O点到C点，重物的重力势能的削减量等于________J，动能的增加量等于________J。(已知所用重物的质量为1.00kg，当地重力加速度g＝9.80m/s2，取三位有效数字)

(3)重力势能的削减量________动能的增加量（填“大于”、“等于”、“小于”）的缘由是 _______________________________。

4．I．利用图示装置可以测定喷枪喷射油漆雾滴的速度。
将直径D = 40cm的纸带环，安放在一个可以匀速 转
动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条
标志线。油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里。转台以
角速度稳定转动后，开头喷漆，喷出来
的雾滴运动速度认为不变。仅当狭缝A和B正对平行
时，雾滴才能进入纸带环。转变喷射速度重复实
验，已知，在纸带上留下了一系列的痕迹 a、b、c、d。将纸带取下放在刻度尺
下，如图所示。

b
c
d
a
狭缝 A
标志线
0
1
2
3
4
cm

(1)速度最小的雾滴所留的痕迹应为 点，该点离标志线的距离为 cm。
图a
(2)该喷枪喷出的雾滴的最大速度为 m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值
真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。

II．用如图所示的试验装置验证物块m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开头下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图b给出的是试验中猎取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g、m2＝150 g，则(结果均保留两位有效数字)
图b

(1) 在打下第“0”到打下第“2”点的过程中系统动能的增量ΔEk＝________ J，系统势能的削减量ΔEp＝______J；(取当地的重力加速度g＝10 m/s2)
图c

(2) 设在纸带上打下计数点2时m2物块所在位置为零势面，则在纸带上打下计数点3时m2的重力势能为__________J;
(3)若某同学作出v2－h图象如图c所示，
则当地的重力加速度g＝________m/s2.

11．测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，接受如图的装置，图中长木板水平固定．

(1)试验过程中，电火花计时器应接在沟通电源上．调整定滑轮高度，使_____________________．

(2)已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ＝____________．

(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出s1＝3.20 cm，s2＝4.52 cm，s5＝8.42 cm，s6＝9.70 cm.则木块加速度大小a＝_________m/s2(保留两位有效数字)．

5．I．在一次课外实践活动中，某课题争辩小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0(约为2 kΩ)，二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)．在操作台上还预备了如下试验器材：
A．电压表(量程4 V，电阻RV约为4.0 kΩ)
B．电流表(量程100 mA，内阻不计)
C．电流表(量程2 mA，内阻不计)
D．滑动变阻器R1(0～2 kΩ，额定电流0.1 A)
E．电阻箱R2(0～999.9 Ω)
F．开关S一只，导线若干．

R/Ω
/A-1
-7
2
0

(1) 为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上，其器材选取中有不妥之处，你认为应当怎样调整？ ．
(2) 假如在实际操作过程中，发觉滑动变阻器R1、电压表V已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．
① 请你在方框中画出试验电路原理图(标注所用器材符号)；
② 该试验小组的同学在试验中取得多组数据，然后通过作出如图所
示的线性图象处理数据，则电源电动势为 V，内阻为 Ω．

参考答案
1．①C 、B （2分）
② 1.84 （2分）
③ C （2分）
④ ， （4分）
⑤消退了纸带与打点计时器间的摩擦影响，提高了测量的精确程度，试验误差减小了（2分）
2．I、A II、B III、0.34 m∕s 0.88m∕s2 偏小 （每空2分）
3．I．小滑块由上方滑下，重力和摩擦力做功，设木板与水平桌面间的夹角为q，由动能定理得:

整理得, 故横轴为v2
(2) 摩擦因数表达式, 故需测量木板于水平桌面的夹角求q.
II． (1) 打点计时器应接沟通电源，开头时重物应当靠近打点计时器
(2) 1.88 1.84
(3) 大于 有空气阻力和纸带与限位孔的摩擦存在
4．I．（1） a ， 2.50 ； （2） 24 ， 小于 ；
II． (1) 0.58　 0.60　 (2) -0.40J (3) 9.7
5．I．(1)　 细线与长木板平行(答“细线水平”同样给分) （2分）
(2)　 （2分） (3)1.3 （2分）
II．(1) 用A2替换A1 （2分）
(2) ① 如图所示 （2分）

②3.5 （2分） 7 （2分）