高考物理二輪復(fù)習 第1部分 專題講練突破五 物理實驗限時規(guī)范訓(xùn)練1

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限時規(guī)范訓(xùn)練 建議用時：35分鐘 1．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間Δt.測得遮光條的寬度為Δx，用近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度．為使更接近瞬時速度，正確的措施是(　　) A．換用寬度更窄的遮光條 B．提高測量遮光條寬度的精確度 C．使滑塊的釋放點更靠近光電門 D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角 解析：選A.表示的是Δt時間內(nèi)的平均速度，遮光條的寬度Δx越窄，則記錄遮光時間Δt越小，越接近滑塊通過光電門時的瞬時速度，選項A正確． 2．某同學(xué)用如圖甲所示的螺旋測微器測小球的直徑時，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動________到F靠近小球，再轉(zhuǎn)動________到F夾住小球，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動________使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號)．正確操作后，螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑是________mm. 解析：用螺旋測微器測小球直徑時，先轉(zhuǎn)動旋鈕D使測微螺桿F靠近被測小球，再轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕H使測微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5 mm＋20.00.01 mm＝6.700 mm. 答案：D　H 　G　6.700 3．某課外活動小組利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律． (1)某同學(xué)用20分度的游標卡尺測量一小球的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則小球的直徑d＝________cm. (2)如圖乙所示，彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過光電門A、B，計時裝置測出小球通過A、B的時間分別為ΔtA、ΔtB.用刻度尺測出光電門A、B間的距離h，用游標卡尺測得小球直徑為d，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，在誤差范圍內(nèi)，若公式________________成立，就可以驗證機械能守恒(用題中給出的物理量符號表示)． 解析：(1)游標卡尺示數(shù)為10 mm＋0.054 mm＝10.20 mm＝1.020 cm. (2)小球在A點動能EkA＝m2， B點動能EkB＝m2， 動能減少量：ΔEk＝EkA－EkB＝m， 小球由A到B重力勢能增加量ΔEp＝mgh， 在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足ΔEk＝ΔEp， 即2－2＝2gh，就可以驗證機械能守恒． 答案：(1)1.020　(2)2－2＝2gh 4．(2016陜西西安二模)關(guān)于“用DIS探究牛頓第二定律”的實驗： (1)如圖甲是本實驗的裝置圖，圖中①是位移傳感器的________部分，②是位移傳感器的________部分．本實驗通過________________來改變對小車的拉力，通過________________來改變小車的質(zhì)量． (2)如圖乙為小車質(zhì)量不變時實驗所得的a－F圖象，從圖象上可以看到直線不過原點，其原因是________，由圖可知小車的質(zhì)量約為________kg. 解析：(1)發(fā)射器固定在小車上，接收器應(yīng)該固定在軌道上． 所以圖中①是位移傳感器的發(fā)射器部分，②是位移傳感器的接收器部分． 本實驗通過控制變量法研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，所以通過改變懸掛鉤碼的個數(shù)來改變對小車的拉力，通過在小車上加配重片來改變小車的質(zhì)量． (2)從圖乙中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當F≠0時，a＝0.即當繩子上有拉力時小車的加速度還為0處于靜止，說明該組同學(xué)實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟．所以造成圖中直線不過坐標原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．a(chǎn)＝，aF圖線的斜率的倒數(shù)即物體的質(zhì)量，所以m＝＝0.77 kg. 答案：(1)發(fā)射器　接收器　改變懸掛鉤碼的個數(shù)　在小車上加配重片 (2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足　0.77 5．如圖甲所示是一種新的短途代步工具——電動平衡車，被稱為站著騎的電動車，其最大速度可達20 km/h，某同學(xué)為測量一電動平衡車在平直水泥路面上受到的阻力情況，設(shè)計了下述實驗：將輸液用的500 mL塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車的護手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，某滴水剛落地開始計時，從下一滴水開始依次計數(shù)為1、2、3…，當?shù)?0滴水剛好落地時停止計時，測得時間為25.0 s，該同學(xué)騎上平衡車后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動力，讓平衡車沿著直線滑行，如圖乙所示是某次實驗中在水泥路面上的部分水滴及測出的間距值(左側(cè)是起點，單位：m)，已知當?shù)刂亓铀俣萭取9.8 m/s2，則根據(jù)該同學(xué)的測量結(jié)果可得出： (1)平衡車經(jīng)過路面上相鄰兩滴水間的時間間隔T＝________s. (2)平衡車加速過程的加速度大小a1＝________m/s2. (3)設(shè)平衡車運動過程中所受阻力的大小是人與車總重力的k倍，則k＝________(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 解析：(1)當?shù)?0滴水剛好落地時停止計時，測得時間為25.0 s，則相鄰兩滴水間的時間間隔T＝ s＝0.50 s. (2)在加速階段，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是恒量，根據(jù)Δx＝aT2得 a1＝＝ m/s2＝1.96 m/s2. (3)在減速階段，根據(jù)Δx＝aT2，運用逐差法得 a＝＝ m/s2＝－0.52 m/s2. 根據(jù)牛頓第二定律得，f＝kmg＝ma， 解得：k＝＝＝5.310－2. 答案：(1)0.50　(2)1.96　(3)5.310－2 6．某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則． 實驗步驟： ①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向． ②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時，將橡皮筋兩端的位置標記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長度l)．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測出所對應(yīng)的l，部分數(shù)據(jù)如下表所示： F/(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F＝2.50 N時橡皮筋兩端的位置，重新標記為O、O′，橡皮筋的拉力記為FOO′. ④在秤鉤上涂抹少許潤滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當角度同時拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達到O點，將兩筆尖的位置標記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB. 完成下列作圖和填空： (1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標紙上畫出F－l圖線，根據(jù)圖線求得l0＝________cm. (2)測得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，則FOA的大小為________N. (3)根據(jù)給出的標度，在圖中作出FOA和FOB的合力F′的圖示． (4)通過比較F′與________的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論． 解析：(1)在坐標系中描點，用平滑的曲線(直線)將各點連接起來，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)．如圖甲所示，由圖線可知與橫軸的交點l0＝10.0 cm. (2)橡皮筋的長度l＝OA＋OB＝13.60 cm，由圖甲可得F＝1.80 N，所以FOA＝FOB＝F＝1.80 N. (3)利用給出的標度作出FOA和FOB的圖示，然后以FOA和FOB為鄰邊作平行四邊形，對角線即為合力F′，如圖乙． (4)FOO′的作用效果和FOA、FOB兩個力的作用效果相同，F(xiàn)′是FOA、FOB兩個力的合力，所以只要比較F′和FOO′的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論． 答案：(1)如圖甲所示　10.0(9.8、9.9、10.1均正確) (2)1.80(1.70～1.90均正確) (3)如圖乙所示 (4)FOO′ 7．(2016百校聯(lián)盟押題卷)某興趣小組的同學(xué)用如圖1所示的裝置探究一小木塊與一薄尼龍布料之間的動摩擦因數(shù)．他們將一可認為是光滑的長木板置于水平桌面上，并在長木板的右半部分平整地鋪上一塊薄尼龍布料，然后按圖1安裝好實驗裝置，實驗時小木塊在重物的牽引下向右運動，當重物落地后小木塊還未進入到薄布區(qū)域，經(jīng)過多次實驗他們得到了一條如圖2所示的紙帶，他們將得到的紙帶置于一透明刻度尺的下方進行測量．連接打點計時器的電源頻率為50 Hz，重力加速度g＝10 m/s2. (1)根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以判斷，小木塊在打A、E之間的點時做________運動，在打E、J之間的點時做________________運動． (2)將打下A點時記為t＝0，在如圖3所示的v－t坐標系中，已將打下B、C、D、E、F、H、I點時所對應(yīng)的速度大小描入了其中，請計算出打點計時器打下G點時小木塊的瞬時速度大小，并將其描入坐標系中，然后畫出v－t圖線． (3)根據(jù)所作的v－t圖線，求得小木塊在布面上運動時的加速度大小為a＝________m/s2. (4)若小木塊的質(zhì)量為m＝1 kg，根據(jù)所作的v－t圖線，可求得小木塊與布面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝________. 解析：(1)由題意可知相鄰點的時間間隔為0.02 s，由題圖2可知在A、E兩點間各相鄰點的距離均為1.80 cm，故小木塊做勻速直線運動，在E、J兩點之間各相鄰點間的距離依次減小0.20 cm，故小木塊做勻減速直線運動． (2)根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可得打點計時器打下G點時小木塊的瞬時速度大小為vG＝＝ m/s＝0.65 m/s，所作的v－t圖象如圖所示． (3)根據(jù)v－t圖線斜率的物理意義可知小木塊在布面上運動的加速度大小為a＝5 m/s2. (4)根據(jù)牛頓第二定律有μmg＝ma，由此解得μ＝0.5. 答案：(1)勻速直線　勻減速直線　(2)如解析圖所示　(3)5　(4)0.5