2017_2018学年高考物理二轮复习专题检测（十三）“深度挖掘”精析创新考查.docx

专题检测（十三） “深度挖掘”精析创新考查1(2018届高三郑州调研)为了研究发生形变后的弹簧对其他物体做功的本领，小华同学选用不同弹簧A、B和重物G进行实验，弹簧A、B原来的长度相等，一端固定，另一端与水平放置的重物G紧靠在一起(不拴接)，如图所示。他们先后压缩弹簧A、B并将其释放，释放过程中弹簧将重物G推动的距离为s(s1s2s3)，如图(b)、(c)和(d)所示，图(c)、(d)中的弹簧A、B压缩的程度相同。请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。(1)分析比较图(a)、(b)和(c)中弹簧的压缩程度、重物G的移动距离以及相关条件，可得：_。(2)分析比较图(a)、(c)和(d)中弹簧的压缩程度、重物G的移动距离以及相关条件，可得：_。解析：(1)图(a)、(b)和(c)中，选取相同的弹簧A，图(b)中弹簧压缩程度小于图(c)中弹簧压缩程度，弹簧对重物G做功，重物G移动的距离s1s2，说明(c)图中弹簧做功本领比(b)图中弹簧做功本领强；据此可以得出结论：同一弹簧形变程度越大，做功本领越强。(2)图(c)和(d)中，不同弹簧A和B原来的长度相等，压缩程度相同，弹簧对重物G做功，重物G移动的距离s2m2。按照如图所示，安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平。将一斜面BC连接在斜槽末端。先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。将小球m2放在斜槽末端点B处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置。用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_点，m2的落点是图中的_点。(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞中动量是守恒的。(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式_，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。解析：(1)小球的落点位置跟平抛运动的初速度大小有关，碰后，小球m1的速度较小，m2的速度较大，所以m1的落点是图中的D点，m2的落点是图中的F点。(2)设碰前小球m1的速度为v0，碰撞后m1的速度为v1，m2的速度为v2，根据动量守恒定律，它们应该满足关系式m1v0m1v1m2v2。设斜面倾角为，根据平抛运动的规律有tan ，所以vt，而t，所以v。本题中，要验证m1v0m1v1m2v2成立，只需要验证m1m1m2成立。(3)要验证两个小球的碰撞是弹性碰撞，即要再验证m1v02m1v12m2v22成立，而平抛运动时的初速度v，所以v2L，故需要再满足关系式m1LEm1LDm2LF。答案：(1)DF(2)m1m1m2(3)m1LEm1LDm2LF7物体的带电荷量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电荷量。如图(a)所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，小物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与小物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：(1)为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块A，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角，直至打出的纸带上点迹间距_，测出此时木板与水平面间的倾角，记为0。(2)如图(b)所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将小物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计。给小物块A带上一定量的正电荷，保持倾角0不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为小物块A带电荷量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是()A纸带上的点迹间距先增加后减小至零B纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值C纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变D纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减小，直至间距不变(3)为了测定物块所带电荷量q，除木板倾角0、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有( )A小物块A的质量mAB物块B的质量mBC小物块A与木板间的动摩擦因数D两物块最终的速度v(4)用重力加速度g、磁感应强度B、木板倾角0和所测得的物理量可得出q的表达式为_。解析：(1)当木板与水平面间的倾角合适时，小物块A的重力沿木板方向的分力刚好与小物块A受到的滑动摩擦力平衡，即消除了摩擦力的影响，此时小物块A做匀速直线运动，根据打点计时器的原理可知，纸带上点迹间距相等(或均匀)时，小物块A做匀速直线运动。(2)对小物块A受力分析，小物块A受到重力mAg、支持力FN、拉力mBg、洛伦兹力Bqv和滑动摩擦力f，小物块A带正电荷，由左手定则可知洛伦兹力垂直木板斜向下；垂直木板方向有mAgcos 0BqvFN，沿木板方向，由牛顿第二定律得mAgsin 0mBgFNmAa，解得a，由(1)中小物块A做匀速直线运动可以得到mAgsin 0mAgcos 0，解得tan 0，带入加速度的表达式中得到a，小物块A从静止开始运动，a0，则小物块A做加速运动，纸带上的点迹间距逐渐增加；由于v增大则a逐渐减小，纸带上相邻两点间的距离之差逐渐减小；当速度增大到v时，小物块A开始做匀速运动，此后纸带上的点迹间距不变，故D项正确。(3)根据(2)中分析，当速度增大到v时，小物块A开始做匀速运动，则q。所以要测定物体所带电荷量q，需要测量的物理量有木板与水平面间的倾角0、磁感应强度B、物块B的质量mB和两物块最终的速度v，故B、D项正确。(4)根据(2)中分析，由最终mBgBqvtan 00，解得q。答案：(1)相等(或均匀)(2)D(3)BD(4)q教师备选题1图甲是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示，重力加速度为g。则(1)小圆柱的直径d_ cm。(2)测出悬点到圆柱重心的距离l，若等式gl_成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。(3)若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是_(用文字和字母表示)，若等式F_成立，则可验证向心力公式Fnm。解析：(1)小圆柱的直径d10 mm20.1 mm10.2 mm1.02 cm。(2)根据机械能守恒定律得mglmv2，所以只需验证glv22，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒。(3)若测量出小圆柱的质量m，则在最低点由牛顿第二定律得Fmgm，若等式Fmgm成立，则可验证向心力公式，可知需要测量小圆柱的质量m。答案：(1)1.02(2)2(3)小圆柱的质量mmgm2(2018届高三六安一中摸底)某学习小组利用如图所示的装置探究动能定理。(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s_ cm；(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间t1和t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是_；(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？_(填“是”或“否”)解析：(1)光电门1处刻度尺读数为：20.0 cm，光电门2处刻度尺读数为：70.0 cm，故两光电门中心之间的距离s70.0 cm20.0 cm50.0 cm；(2)由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过光电门1速度为：v1滑块通过光电门2速度为：v2根据功能关系需要验证的关系式为：FsMv22Mv12M2M2，可见还需要测量出M，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量；(3)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。答案：(1)50.0(2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M(3)否3如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距为L48.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录细线拉力和小车到达A、B时的速率。(1)下列说法正确的是( )A两速度传感器之间的距离应适当远些B要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力C应先释放小车，再接通速度传感器的电源D改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量E不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量(2)某同学在表中记录了实验测得的几组数据，vB2vA2是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式为a_，表中第3次实验缺失的数据是_ m/s2(结果保留三位有效数字)；次数F(N)vB2vA2(m2/s2)a(m/s2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72(3)表中a与F并不成正比，这是由于_(填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”)造成的。解析：(1)两速度传感器之间的距离应适当远些，增大L，可以减小误差，故A正确；要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力，使得拉力传感器记录小车受到的拉力是小车的合力，故B正确；应该先接通速度传感器的电源后释放小车，故C错误；改变所挂钩码的数量时，不需要使所挂钩码的质量远小于小车质量，因为实验中拉力传感器记录小车受到的拉力，故D错误；不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量，故E正确。(2)根据匀变速直线运动的速度与位移公式：v2v022ax可以求出：a，带入数据解得：a2.44 m/s2。(3)表中a与F并不成正比，这是由于平衡摩擦力不足造成的。答案：(1)ABE(2)2.44(3)平衡摩擦力不足4某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是质量为m的滑块(可视为质点)。第一次实验，如图(a)所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M点距离地面的高度H、M点与P点间的水平距离x1；第二次实验，如图(b)所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽末端与桌面右端M点的距离L、M点与P点间的水平距离x2。(1)在第二次实验中，滑块到M点的速度大小为_。(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为g)。(2)通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数，下列能引起实验误差的是_。(选填序号)Ah的测量BH的测量CL的测量 Dx2的测量(3)若实验中测得h15 cm、H25 cm、x130 cm、L10 cm、x220 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数_。(结果保留1位有效数字)解析：(1)滑块在桌面右端M点的速度大小为：v1，v2竖直方向有：Hgt2由式求得：v2x2(2)第一次测的速度为：v1x1滑块在水平桌面上运动，由动能定理：mgLmv22mv12由式可得：由表达式可知能引起实验误差的是B、C、D。(3)0.5。答案：(1)x2(2)BCD(3)0.55(2017百校联盟押题卷)某兴趣小组的同学用如图1所示的装置探究一小木块与一薄尼龙布料之间的动摩擦因数。他们将一可认为是光滑的长木板置于水平桌面上，并在长木板的右半部分平整地铺上一块薄尼龙布料，然后按图1安装好实验装置，实验时小木块在重物的牵引下向右运动，当重物落地后小木块还未进入到薄布区域，经过多次实验他们得到了一条如图2所示的纸带，他们将得到的纸带置于一透明刻度尺的下方进行测量。连接打点计时器的电源频率为50 Hz，重力加速度g10 m/s2。(1)根据刻度尺的示数可以判断，小木块在打A、E之间的点时做_运动，在打E、J之间的点时做_运动。(2)将打下A点时记为t0，在如图3所示的vt坐标系中，已将打下B、C、D、E、F、H、I点时所对应的速度大小描入了其中，请计算出打点计时器打下G点时小木块的瞬时速度大小，并将其描入坐标系中，然后画出vt图线。(3)根据所作的vt图线，求得小木块在布面上运动时的加速度大小为a_ m/s2。(4)若小木块的质量为m1 kg，根据所作的vt图线，可求得小木块与布面之间的动摩擦因数为_。解析：(1)由题意可