2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識(shí)回顧 物理實(shí)驗(yàn)
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1、2022年高三物理二輪復(fù)習(xí) 考前沖刺 重點(diǎn)知識(shí)回顧 物理實(shí)驗(yàn) 1.(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的內(nèi)徑時(shí),示數(shù)如圖甲所示,由圖可知其長(zhǎng)度為________cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)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(cè)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
2、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(cè)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+0.05×3 mm=50.15 mm=5.015 cm. 螺旋測(cè)微器讀數(shù)4.5 mm+0.01×20.0 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
3、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(cè)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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),
4、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(cè)出每條紙帶對(duì)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/(m·s-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(duì)應(yīng)的點(diǎn),然后作出圖象,如圖所示.對(duì)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+
5、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(cè)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(duì)該金屬絲的阻值進(jìn)行估測(cè),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(cè)量,現(xiàn)用伏安法精確地測(cè)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(cè)金屬絲R; B.電流表A1(0~1 mA、rA1=37
6、5 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(qǐng)?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(cè)量. ②若該小組的同學(xué)用伏安法測(cè)得該金屬絲的阻值為R=220 Ω,用螺旋測(cè)微器測(cè)得該金屬絲的直徑為d=4.700 mm,用刻度尺測(cè)得該金屬絲的長(zhǎng)度為l=50.15 cm.由以上數(shù)據(jù)可得該金屬絲的電阻率為________Ω·m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析
7、:(1)由多用電表的工作原理可知,由于待測(cè)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(shì)為1.5 V,如果選擇量程為0~10 V的電壓表,則測(cè)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(cè)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750×500×10-6 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
8、率為ρ===7.6×10-3Ω·m. 答案:(1)×10 (2)①如解析圖所示?、?.6×10-3 4.在學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)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(cè)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(shì)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________
9、;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(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)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)
10、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(zhǎng)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(I
11、2-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)
12、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
13、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=6×1 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(shì),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
14、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(cè)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
15、、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(duì)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(duì)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 ______________________
16、______________________________________. 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(cè)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(duì)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(duì)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
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