2020届高考物理全优二轮复习集训：题型突破专练2：实验题押题突破练 Word版含解析.doc

1、 第 - 1 - 页 共 8 页 - 1 - 实验题押题突破练实验题押题突破练 1探究弹力和弹簧伸长的关系(2019 年福建南平二模)某实验小组用如图所示的装置测 量弹簧的劲度系数 k.每当挂在弹簧下端的钩码(每个钩码质量 m50 g)处于静止状态时，用刻 度尺测出对应的弹簧长度 L(弹簧始终在弹性限度内)，列表记录如下： 所挂钩码个数 n 1 2 3 4 5 6 Ln/cm 10.18 13.09 14.58 16.08 17.54 (1)表格中第二组数据的弹簧长度如图所示，则弹簧长度为_cm. (2)用所学知识尽量精确计算出每挂一个钩码弹簧伸长量 L_cm；并由 F kL 算出弹簧的劲度系

2、数 k_N/m.(g9.8 m/s2，结果保留 3 位有效数字) 【答案】(1)1.60 (2)1.47 33.3 2测量某金属丝电阻实验老师指导小明和小华用一种更加精确的方法测量某金属丝的 电阻，实验电路如图甲所示，老师告诉他们，这样的电路在物理学中叫“电桥”老师提供 的实验器材有：电源(电动势约为 3 V，内阻不可忽略)，电阻箱 R0(最大阻值 9 999 )，定值电 阻 R1200 ，R2500 ，灵敏电流计(0 刻度在表盘正中央)，待测金属丝 Rx，开关 S，导线 若干，刻度尺 甲 乙 (1)部分操作步骤如下： 按电路图连接电路； 闭合开关 S，调节 R0，使灵敏电流计读数为零，记下

3、R0的读数 (2)若某次实验中，当灵敏电流计读数为零时，R0的读数如图乙所示，则此次实验测得的 电阻阻值 Rx_. (3)老师加大了实验难度，提出假如 R1、R2阻值未知，在不添加和更换任何电路元件的前 提下，如何继续使用电桥测出 Rx？(写出必要的步骤和需要测量、记录的物理量，同时物理量 用相应的字母表示) 第 - 2 - 页 共 8 页 - 2 - (4)写出(3)的结果表达式 Rx_(用测量、记录的物理量的字母表示) 【答案】(2)117.5 (3)调节电阻箱 R0，使灵敏电流计读数为零，记下 R0的读数 R01，保 持电路其余部分不变，仅把电阻 R1、R2位置互换(或把 R0、Rx位置

4、互换)，调节电阻箱 R0，使 灵敏电流计读数为零，记下 R0的读数 R02 (4) R01R02 【解析】(2)由图乙读出的示数为 R047 ，则 U R0RxRx U R1R2R2，得 Rx R2 R1R02.5R0 117.5 . (3)(4)调节电阻箱 R0，使灵敏电流计读数为零，记下 R0的读数 R01，保持电路其余部分不 变，仅把电阻 R1、R2位置互换(或把 R0、Rx位置互换)，调节电阻箱 R0，使灵敏电流计读数为 零，记下 R0的读数 R02，在变换 R1、R2位置前，电流表 G 的示数为零，则有 Rx R01 R2 R1，变换 R1、R2位置后，电流表 G 的示数为零，则有

5、Rx R02 R1 R2，联立得 Rx R01R02. 3探究动能定理(2019 年江西师大附中质检)(1)在实验室中用游标卡尺测量一物体长度 的读数是_cm，螺旋测微仪测量金属丝的直径时，由图可知金属丝的直径是 _mm. (2)某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理固定并调整斜槽，使它的末端 O 点的切 线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸将小球从斜槽上不同的标记点由静 止释放， 记录小球到达斜槽底端时下落的高度 H， 并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移 x，改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下： 高度 H(h 为单位长度) h 2h 3h 4h 5h 6h

6、 7h 8h 9h 水平位移 x/cm 5.5 9.1 11.7 14.2 15.9 17.6 19.0 20.6 21.7 斜槽倾角为 ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为 ，斜槽底端离地的高度为 y，不计小 球与水平槽之间的摩擦 以 H 为横坐标，以_为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示：达到了验 证动能定理的目的 第 - 3 - 页 共 8 页 - 3 - 受该实验方案的启发，另一同学改用图丙的装置实验他将木板竖直放置在斜槽末端 的前方某一固定位置，仍将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落 的高度 H，并测量小球击中木板时平抛下落的高度 d.当他以 H 为横坐标，以_为

7、纵坐标， 描点作图，使之仍为一条倾斜的直线，也达到了同样的目的 【答案】(1)10.125 0.900 (2)x2 1 d 实验题押题突破练实验题押题突破练 1验证力的平行四边形定则(2019 年山西六校联考)某探究小组做“验证力的平行四边 形定则”，将画有坐标轴(横轴为 x 轴，纵轴为 y 轴，最小刻度表示 1 mm)的纸贴在水平桌面 上如图甲所示将橡皮筋的一端 Q 固定 y 轴上的 B 点(位于图示部分之外)，另一端 P 位于 y 轴上的 A 点时橡皮筋处于原长 (1)用一只测力计将橡皮筋的 P 端沿 y 轴从 A 点拉至坐标 O 点此时拉力 F 的大小可由弹 簧测力计测出，测力计的示数如

8、图乙所示，大小为_ N. (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋 P 端回到 A 点；现使用网个测力计同时拉橡皮筋，再次将 P 端拉至 O 点此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向由测力计的示数读出 两个拉力的大小分别为 F12.10 N 和 F22.83 N. 用 5mm 长度的线段表示 0.5 N 的力， 以 O 为作用点 在图甲中画出力 F1、 F2的图示 然 后按平行四边形定则画出它们的合力 F合_ 若 F合与拉力 F 的大小及方向的偏差均在_， 则该实验验证了力的平行四边 形走则 【答案】(1)2.00 (2) 实验所允许的误差范围内 2描绘小电珠的伏安特性曲线(2019 年豫北

9、豫南名校联考)在一次探究小灯泡的伏安特 第 - 4 - 页 共 8 页 - 4 - 性曲线的实验中，所用的器材有： 灯泡 L、量程恰当的电流表 A 和电压表 V、 直流电源 E、滑动变阻器 R、开关 S 和导线若干 (1)若要求小灯泡两端的电压从零开始变化，则应选择下列电路中的哪一个进行测量 _ A B C D (2)某同学利用所选择的电路图，采用正确的测量方法，得到了所测灯泡 L 的伏安特性曲 线如图甲所示，P 为曲线上的一点，PN 为图线上 P 点的切线，则下列说法正确的有( ) A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大 B随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 C对应 P 点，小灯泡的电阻约

10、为 5.33 D对应 P 点，小灯泡的电阳约为 16 (3)另一同学利用所选择的电路采用正确的方法，分别测出了两只灯泡 L1和 L2的 UI 图 象如图乙中曲线所示然后将灯泡 L1和 L2与电池组(电动势和内阻恒定)连成如图丙所示的电 路将开关与灯泡 L1接通时，理想电流表的示数为 0.4 A；开关与灯泡 L2接通时，理想电流 表的示数为 0.6 A该同学利用理想电流表的示数，结合灯泡 L1和 L2的 UI 图象，得出该电 池组的电动势为_V，内阻为_.(结果保留 2 位有效数字) 【答案】(1)A (2)AC (3)4.1 2.0 【解析】(1)测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始

11、变化，故滑动变阻器应 采有分压接法；小灯泡的电阻远小于电压表内阻，接近电流表内阻，故电流表应采用外接法， 故选 A. (2)IU 图线各点与原点连线的斜率表示电阻，由题知斜率减小，说明随着所加电压的增 大，小灯泡的电阻增大，故 A 正确、B 错误根据电阻的定义得到，对应 P 点由欧姆定律可 第 - 5 - 页 共 8 页 - 5 - 知，小灯泡的电阻为 RU1 I2 ，R 不等于切线斜率 U1 I2I1，故 C 正确、D 错误 (3)描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中 用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电 压，

12、用两个坐标点描绘图象为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为(0.30 A,3.5 V)和(0.60 A,3 V)，则内阻为 r4.13.5 0.3 2.0 ，电动势为 E4.1 V，然后作出准确图象如 图所示 3验证机械能守恒定律(2019 年福建名校模拟)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实 验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上 A 点处有一带长方形遮光片的 滑块，其总质量为 M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m 的小球相连；遮光片 两条长边与导轨垂直，导轨上 B 点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间 t， 用 d 表示 A 点到光电门 B

13、处的距离， b 表示遮光片的宽度， 将遮光片通过光电门的平均速度看 作滑块通过 B 点时的瞬时速度 v，实验时滑块在 A 处由静止开始运动 (1)某次实验测得倾角 30 ，重力加速度用 g 表示，滑块从 A 处到达 B 处时 m 和 M 组 成的系统动能增加量可表示为 Ek_，系统的重力势能减少量可表示为 Ep _，在误差允许的范围内，若 EkEp，则可认为系统的机械能守恒；(用题中所给 字母表示) (2)按上述实验方法，某同学改变 A、B 间的距离，得到滑块到 B 点时对应的速度，作出 v2d 图象如图所示，并测得 Mm，则重力加速度 g_m/s2. 【答案】(1)Mmb 2 2t2 mM

14、2 gd (2)9.6 实验题押题突破练实验题押题突破练 1测量动摩擦因数物理小组的同学在实验室测量小滑块与木板间的动摩擦因数，装置 如图甲所示，将木板水平固定在水平实验台上，光电门 A、光电门 B 固定在木板上 第 - 6 - 页 共 8 页 - 6 - 甲 乙 (1)实验步骤如下： 用游标卡尺测量遮光片的宽度 d，其示数如图乙所示，d_cm； 两个光电门同时连接计时器，让滑块从左侧弧形轨道上滑下，通过调整滑块下滑的初 始高度，使滑块能依次通过两光电门，用计时器记录遮光片通过光电门 A 的时间 t1和通过光 电门 B 的时间 t2； 保持光电门 A 的位置不动，逐步改变光电门 B 的位置，重

15、复步骤. (2)要测量出动摩擦因数 ，还需要测量_ A滑块沿弧形轨道下滑的高度 h B滑块(含遮光片)的质量 m C两光电门间的距离 s (3)滑块与木板间的动摩擦因数可表示为_(用已知量和需要测量量的字母表示) 【答案】(1)0.860 (2)C (3) d2 2gs 1 t21 1 t22 2测定电源的电动势和内阻某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内 阻 (1)现备有下列器材： A待测的干电池一节 B电流表 G(量程 0150 mA，内阻 Rg3.0 ) C电压表 V(量程 03 V，内阻 RV，约 1 k) D滑动变阻器 R0(020 ，1.0 A) E电阻箱 R0(099

16、.99 ) F开关和若干导线 该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块 量程为 00.6 A 的电流表，则电阻箱 R0的阻值应取_.请画出利用上述器材测量干电 池电动势和内阻的实验电路图_ 第 - 7 - 页 共 8 页 - 7 - (2)下图甲为该同学根据合理电路所绘出的 UI 图象(U、 I 分别为电压表 V 和电流表 G 的 示数)根据该图象可得被测电池的电动势 E_V，内阻 r_. (3)该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势如图乙，Ex为待测干 电池，Es为电动势已知的标准电池，AB 为一根粗细均匀的直线电阻丝，R1为保护电阻该同

17、学的操作步骤如下： 闭合开关 S1，粗调滑动变阻器 R，使直线电阻 AB 两端的电压约为 2.0 V(可用电压表粗 测)； 将开关 S2拨到位置“1”， 调节滑动触头 C 至 C1点时灵敏电流计 G 的读数为零， 测出 AC1 的长度为 L1; 将开关 S2拨到位置“2”，调节滑动触头 C 至 C2点时灵敏电流计 G 的读数再次为零，测 出 AC2的长度为 L2. 则待测电池电动势的表达式为 Ex_. 【答案】(1)1.0 如图所示 (2)1.48(1.461.49) 0.84(0.820.87) (3)L2 L1ES 【解析】(1)电流表 G(量程 0150 mA，内阻 Rg3.0 )改装成

18、一块量程为 00.6 A 的电 流表， 则电阻箱R0的阻值R0 IgRg IIg 0.153 0.60.15 1.0 ， 改装后电流表的内阻RA IgRg I 0.75 ，相对于电源来说，电流表的分压不能忽略，应采用电流表的内接法如图 (2)U、I 分别为电压表 V 和电流表 G 的示数， 据闭合电路欧姆定律可得 EU IIRg R0 r， 对表达式变形后 UE IIRg R0 rE4rI， 将 UI 图象向两端延长后借助图象的纵截距和斜 第 - 8 - 页 共 8 页 - 8 - 率可得 E1.48 V,4rU I 1.401.10 112.525.010 3，解得 r0.86 . (3)由

19、题意得 ESUC1A，ExUC2A，UC1 UC2 L1 L2，则 Ex L2 L1ES. 3验证动量守恒定律(2019 年陕西长安一中质检)如图所示，把 A、B 两个小球用等长细 线悬挂起来，一小球自然下垂，拉起另一个小球，放下时它们将相碰，请你利用该实验方法 验证动量守恒定律 (1)写出该实验必须测量的物理量(并设定表示相应物理量的字母)：_ _； (2)用你所设定的字母写出验证动量守恒定律表达式：_； (3)请你写出一条减小实验误差的建议：_. 【答案】(1)A、B 两个小球的质量 m1、m2，释放 A 球前细线与竖直方向的夹角 ，碰撞后 A、B 上升到最高点时细线与竖直方向的夹角 、

20、(2)m11cos m21cos m11cos (3)适当增加细线的长度 【解析】(1)A 球 B 球发生碰撞，如果需要验证动量守恒，则需要测得 A 球质量 m1，B 球 质量 m2，释放前 A 球前细线与竖直方向的夹角 ，碰撞后 AB 两球摆到最高点时，细线与竖直 方向的夹角 和 . (2)A 球摆到最低点 m1gl(1cos )1 2m1v 2 1，碰后 A 球有 m1gl(1cos )1 2m1v 2 1，碰后 B 球有 m2gl(1cos )1 2m2v 2 2，动量守恒的表达式为 m1v1 m1v1m2v2，所以有 m11cos m21cos m11cos . (3)减小实验误差的方法：适当增大小球的密度、适当增大小球释放时细线与竖直方向的 夹角、确保发生的是对心正碰