2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題檢測十二“分門別類”掌握實驗基礎(chǔ).doc

2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí)專題檢測十二“分門別類”掌握實驗基礎(chǔ)1(xx海南高考)某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖(a)和(b)所示。該工件的直徑為_ cm，高度為_ mm。解析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d12 mm4 mm12.20 mm1.220 cm螺旋測微器的讀數(shù)為h6.5 mm36.10.01 mm6.861 mm。答案：1.2206.8612在“研究勻變速直線運動的規(guī)律”的實驗中，某同學(xué)獲得的一條紙帶如圖所示。(1)已知打點計時器的電源頻率為50 Hz，則打點計時器在紙帶上打下相鄰兩點的時間間隔為_。(2)A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x_ m。(3)C點對應(yīng)的速度是_ m/s，小車運動的加速度為_ m/s2。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(4)若實驗后發(fā)現(xiàn)，實際所用交流電的頻率高于50 Hz，則第(3)問中計算結(jié)果與實際值相比_。(填“偏大”“偏小”或“不變”)解析：(1)打點計時器在紙帶上打下相鄰兩點的時間間隔t s0.02 s。(2)由于每兩個相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T0.1 s，A、B間的距離x0.30 cm0.0030 m。(3)根據(jù)勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于該段時間的平均速度，可以求出打下C點時小車的瞬時速度大小vC m/s0.060 m/s。根據(jù)勻變速直線運動的推論公式xaT2可以求出加速度的大小，得a0.20 m/s2。(4)如果實驗中實際所用交流電的頻率高于50 Hz，那么實際打點周期變小，根據(jù)運動學(xué)公式得第(3)問中計算結(jié)果與實際值相比偏小。答案：(1)0.02 s(2)0.003 0(3)0.0600.20(4)偏小3.(xx浙江高考)某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500 N/m。如圖1所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗，在保持彈簧伸長1.00 cm不變的條件下：(1)若彈簧秤a、b間夾角為90，彈簧秤a的讀數(shù)是_ N(圖2中所示)，則彈簧秤b的讀數(shù)可能為_ N。(2)若彈簧秤a、b間夾角大于90，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數(shù)_、彈簧秤b的讀數(shù)_(填“變大”“變小”或“不變”)。解析：(1)根據(jù)胡克定律，彈簧OC伸長1.00 cm時彈簧的彈力Fckx5001.00102 N5.00 N；由題圖可知彈簧秤a的讀數(shù)Fa3.00 N，根據(jù)勾股定理，F(xiàn)a2Fb2Fc2，解得Fb4.00 N。(2)改變彈簧秤b與OC的夾角時，由于保持彈簧伸長1.00 cm不變，因而Fa與Fb的合力F保持不變，根據(jù)平行四邊形定則，F(xiàn)a、Fb合成的平行四邊形如圖所示(OACB)，當(dāng)彈簧秤b與OC的夾角變小時，其力的合成的平行四邊形為OACB，由圖可知a、b兩彈簧秤的示數(shù)都將變大。答案：(1)3.00(3.003.02)4.00(3.904.10)(有效數(shù)字不作要求)(2)變大變大4.(xx安徽高考)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學(xué)用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點，兩個細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整：用鉛筆描下結(jié)點位置，記為O；記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩(套)的方向用鉛筆分別描出幾個點，用刻度尺把相應(yīng)的點連成線；只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點仍拉到位置O，記錄測力計的示數(shù)F3，_；按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3；根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F；比較_的一致程度，若有較大差異，對其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實驗。解析：用鉛筆描出繩上的幾個點，用刻度尺把這些點連成直線(畫拉力的方向)，目的是畫出同兩分力產(chǎn)生相同效果的這個力的方向。F與F3作比較，即比較用平行四邊形作出的合力和產(chǎn)生相同效果的實際的力是否相同，即可驗證力的平行四邊形定則的正確性。答案：沿此時細(xì)繩(套)的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線F與F35用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系，現(xiàn)有如下一些操作：(1)在實驗中，要進(jìn)行“平衡摩擦力”的操作，下列關(guān)于“平衡摩擦力”的說法正確的是()A平衡摩擦力的目的是為了使小車受到的合外力等于小車受到繩子的拉力B平衡摩擦力的目的是為了使小車受到繩子的拉力等于所掛砂桶的總重力C平衡摩擦力時，繩子上不掛砂桶，也不掛紙帶，只通過改變斜面的傾角，使小車在斜面上能勻速下滑D平衡摩擦力時，不改變斜面的傾角，繩子掛上質(zhì)量適當(dāng)?shù)纳巴?，使小車在斜面上能勻速下?2)選擇適當(dāng)?shù)男≤嚭晚来a的總質(zhì)量、砂和砂桶的總質(zhì)量，讓小車由靠近打點計時器位置無初速釋放，得到如圖乙所示的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖所示。已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a_ m/s2(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。(3)保持砂和砂桶的總質(zhì)量不變，改變小車和砝碼的總質(zhì)量，重復(fù)上述實驗操作，得到對應(yīng)的加速度，這是為了探究“_不變，加速度與_的關(guān)系”。解析：(1)平衡摩擦力的目的是為了使小車受到的合外力等于小車受到繩子的拉力，選項A正確，B錯誤；平衡摩擦力時，繩子上不掛砂桶，通過改變斜面的傾角，使小車拖著紙帶在斜面上能勻速下滑，選項C、D錯誤。(2)根據(jù)xaT2可知：2a1T2，2a2T2，解得：a(a1a2) m/s20.40 m/s2。(3)這是為了探究“合外力不變，加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量的關(guān)系”。答案：(1)A(2)0.40(3)合外力小車和砝碼的總質(zhì)量6(xx高三桂林六校聯(lián)考)某同學(xué)做“探究合力做的功和物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示，小車在橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行。用1條橡皮筋時彈力對小車做的功記為W，當(dāng)用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次實驗時，每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。(1)木板水平放置，小車在橡皮筋作用下運動，當(dāng)小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是_。A橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)B橡皮筋恰好恢復(fù)原長C小車恰好運動到兩個鐵釘?shù)倪B線處D小車已超過兩個鐵釘?shù)倪B線處(2)實驗操作中需平衡小車受到的摩擦力，最根本的目的是_。A防止出現(xiàn)小車不能被橡皮筋拉動的情況B保證橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功C便于小車獲得較大的彈射速度D防止紙帶上點跡不清晰(3)關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_。A打點計時器可以用直流電源供電，電壓為46 VB實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、Wvm2、Wvm3、W2vm、W3vm的圖像，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系(4)如圖乙所示是某次在正確操作的情況下，用50 Hz交變電流作電源的打點計時器記錄的一條紙帶，為了得到小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_(填“AF”或“FI”)部分進(jìn)行測量，速度大小為_ m/s。解析：(1)當(dāng)小車速度最大時，加速度應(yīng)等于零，即彈力與摩擦力平衡，所以橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)，選項A正確。(2)平衡摩擦力的根本目的是保證橡皮筋對小車做的功等于小車動能的變化量，即合外力做的功，選項B正確。(3)要保證每根橡皮筋做功相同，實驗中使用的若干根橡皮筋的原長必須相等，每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出，選項C、D正確。(4)為了得到小車獲得的速度，應(yīng)選勻速運動的一段紙帶即FI部分進(jìn)行測量。速度的大小v m/s0.76 m/s。答案：(1)A(2)B(3)CD(4)FI0.767.某同學(xué)用圖示裝置來驗證機械能守恒定律。質(zhì)量均為M的物體A、B通過細(xì)繩連在一起，物體B上放置質(zhì)量為m的金屬片C，在其正下方h處固定一個圓環(huán)，P1、P2是相距為d的兩個光電門。釋放后，系統(tǒng)由靜止開始運動，當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，數(shù)字計時器測出物體B通過P1、P2的時間為t。(1)物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v_。(2)實驗中驗證下面_(填正確選項的序號)等式成立，即可驗證機械能守恒定律；AmghMv2BmghMv2Cmgh(2Mm)v2 Dmgh(Mm)v2(3)本實驗中的測量儀器除了圖中器材和刻度尺、電源外，還需要_。解析：(1)物體B剛穿過圓環(huán)后做勻速直線運動，速度v。(2)由題意可知，系統(tǒng)A、B、C減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)增加的動能，得：mghMghMgh(2Mm)v2，得：mgh(2Mm)v2，故選C。(3)由mgh(2Mm)v2知除了刻度尺、光電門、數(shù)字計時器外，還需要天平測出各物體的質(zhì)量。答案：(1)(2)C(3)天平8如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。(1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量_，間接地解決這個問題。A小球開始釋放高度hB小球拋出點距地面的高度HC小球做平拋運動的射程(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_。A用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B測量小球m1開始釋放高度hC測量拋出點距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE測量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_用(2)中測量的量表示。(4)經(jīng)測定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示。碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1，則p1p1_11；若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2，則p1p211_。實驗結(jié)果說明，碰撞前、后總動量的比值為_。解析：(1)小球離開軌道后做平拋運動，由Hgt2知t ，即小球的下落時間一定，則初速度v可用平拋運動的水平射程來表示，選項C正確。(2)本實驗要驗證的是m1OMm2ONm1OP，因此要測量兩個小球的質(zhì)量m1和m2以及它們的水平射程OM和ON，而要確定水平射程，應(yīng)先分別確定兩個小球落地的平均落點，沒有必要測量小球m1開始釋放的高度h和拋出點距地面的高度H。故應(yīng)完成的步驟是A、D、E。(3)若動量守恒，應(yīng)有m1v1m2v2m1v0(v0是m1單獨下落離開軌道時的速度，v1、v2是兩球碰后m1、m2離開軌道時的速度)，又v，則有m1m2m1，即m1OMm2ONm1OP。(4)碰前m1的動量p1m1v0m1，碰后m1的動量p1m1v1m1，則p1p1OPOM1411；碰后m2的動量p2m2v2m2，所以p1p2(m1OM)(m2ON)112.9；碰撞前、后總動量的比值1.01。答案：(1)C(2)ADE(3)m1OMm2ONm1OP(4)142.91.01教師備選題1圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的_(填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為_ mm。解析：測量尺寸較小管件的內(nèi)徑時用游標(biāo)卡尺的內(nèi)測量爪A進(jìn)行測量；測量尺寸較小管件的外徑時用游標(biāo)卡尺的外測量爪B進(jìn)行測量；測量深度時用游標(biāo)卡尺的深度尺C進(jìn)行測量。鋼筆帽的內(nèi)徑為：11 mm60.05 mm11.30 mm。答案：A11.302.某校同學(xué)們在學(xué)習(xí)自由落體運動之后的一次課外興趣活動中，利用頻閃照相方法研究小球的自由落體運動。如圖所示是其中一小組拍出的照片，他們所用的是每隔 s 時間拍一次的相機，從某個適當(dāng)?shù)奈恢瞄_始測量，用1、2、6表示第一、第二第六段相鄰間隔，第一段和第六段相鄰間隔的距離已標(biāo)在圖中。(1)由圖中信息求出小球加速度的測量值a_；(2)由圖中數(shù)據(jù)，求出小球在位置A時的瞬時速度vA_ m/s。解析：(1)根據(jù)逐差法有x2x1x3x2xnxn1aT2，可得xnx1(n1)aT2，故x6x15aT2，解得a9.72 m/s2。(2)對于第一段間隔，其中間時刻的速度大小為v1，而vAv1a，代入數(shù)據(jù)解得vA2.472 m/s。答案：(1)9.72 m/s2(2)2.4723(xx福建高考)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗。(1)圖甲是不掛鉤碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73 cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時彈簧的伸長量l為_ cm；(2)本實驗通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項中規(guī)范的做法是_；(填選項前的字母)A逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重B隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對應(yīng)的鉤碼總重(3)圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長量l與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_。解析：(1)彈簧伸長后的總長度為14.66 cm，則伸長量l14.66 cm7.73 cm6.93 cm。(2)逐一增掛鉤碼，便于有規(guī)律地描點作圖，也可避免因隨意增加鉤碼過多超過彈簧的彈性限度而損壞彈簧。(3)AB段明顯偏離OA，伸長量l不再與彈力F成正比，是超出彈簧的彈性限度造成的。答案：(1)6.93(2)A(3)彈簧受到的拉力超過了其彈性限度4某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細(xì)線掛一重物M，彈簧測力計B的一端用細(xì)線系于O點，手持另一端向左拉，使結(jié)點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數(shù)。并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。(1)本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖乙中A的示數(shù)為_ N。(2)下列的實驗要求中不必要的是_。A細(xì)線應(yīng)盡可能長一些B應(yīng)測量重物M所受的重力C細(xì)線AO與BO之間的夾角應(yīng)盡可能大于90D改變拉力的大小與方向，進(jìn)行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置(3)圖丙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法正確的是_。A圖中的F是力F1和F2合力的理論值B圖中的F是力F1和F2合力的理論值CF是力F1和F2合力的實際測量值D本實驗將細(xì)線都換成橡皮條，同樣能達(dá)到實驗?zāi)康?4)本實驗采用的科學(xué)方法是_。A理想實驗法B等效替代法C控制變量法 D建立物理模型法解析：(1)題圖中彈簧測力計A的讀數(shù)為3.80 N。(2)本實驗中兩彈簧測力計合力的大小和方向是一定的，與重物M的重力等大反向，故應(yīng)測量重物M的重力，但沒有必要保持O點位置不變，細(xì)線長些便于更準(zhǔn)確地確定兩拉力的方向，但沒必要一定使夾角大于90，故不必要的為C、D。(3)題圖中的F是F1和F2兩力的合力的理論值，而F為F1和F2的合力的實際值，A錯誤，B、C正確；本實驗將細(xì)線換成橡皮條并不影響實驗進(jìn)行，D正確。(4)本實驗采用的科學(xué)方法為等效替代法，B正確。答案：(1)3.80 N(3.793.81 N均正確)(2)CD(3)BCD(4)B5某實驗小組采用如圖所示裝置探究做功與動能變化的關(guān)系。小車經(jīng)平衡摩擦力后，掛上橡皮筋，在橡皮筋的作用下小車彈出，脫離橡皮筋沿木板滑行。(1)實驗時打點計時器與學(xué)生電源按下圖連接，正確的連接是_(填“A”或“B”)。(2)實驗中，甲、乙同學(xué)用兩種不同的方法來改變橡皮筋對小車所做的功。甲同學(xué)：改變相同橡皮筋的條數(shù)，小車每次拉到同一位置釋放；乙同學(xué)：保持橡皮筋的條數(shù)不變，小車每次拉到不同位置釋放。你認(rèn)為_(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法更合理。(3)從釋放小車到剛脫離橡皮筋的過程，小車的運動可能是_。A勻加速運動B勻減速運動C加速度增大的加速運動 D加速度減小的加速運動(4)實驗中測得小車質(zhì)量為1.0 kg，某次實驗得到的紙帶及測量數(shù)據(jù)如圖所示，測得小車獲得的動能為_J(保留兩位有效數(shù)字)。打點計時器工作頻率為50 Hz。解析：(1)打點計時器應(yīng)接低壓交流電源，故A正確。(2)改變相同的橡皮筋的條數(shù)，且拉到同一位置釋放，橡皮筋對小車做的功與橡皮筋條數(shù)成正比，故甲同學(xué)方法合理。(3)隨著橡皮筋的拉力減小，小車的加速度逐漸減小，D正確。(4)小車的末速度v m/s2 m/s，故小車獲得的動能Ekmv22.0 J。答案：(1)A(2)甲(3)D(4)2.06.如圖是用來驗證動量守恒的實驗裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點，O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱。實驗時，調(diào)節(jié)懸點，使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2接觸且兩球等高。將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上。釋放球1，當(dāng)它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點，球2落到水平地面上的C點。測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒?，F(xiàn)已測出A點離水平桌面的距離為a，B點離水平桌面的距離為b，C點與桌子邊沿間的水平距離為c。此處，(1)還需要測量的量是_、_和_。(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實驗中動量守恒的表達(dá)式為_。(忽略小球的大小)解析：(1)要驗證動量守恒必須知道兩球碰撞前后的動量變化，根據(jù)彈性球1碰撞前后的高度a和b，由機械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再測量彈性球1的質(zhì)量m1，就能求出彈性球1的動量變化；根據(jù)平拋運動的規(guī)律還需要測出立柱高h(yuǎn)和桌面高H，就可以求出彈性球2碰撞前后的速度變化，故只要再測量彈性球2的質(zhì)量和立柱高h(yuǎn)、桌面高H就能求出彈性球2的動量變化。(2)根據(jù)(1)的解析可以寫出動量守恒的方程2m12m1m2。答案：(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2立柱高h(yuǎn)桌面高H(2)2m12m1m2