高考物理实验专题复习资料(附答案)

高考物理实验专题复习资料 附答案 txt 第一次笑是因为遇见你 第一次哭是因为你不在 第一次笑着流泪是因为不能拥有你 2005 高考实验专题复习 1 取一根轻质弹簧 上端固定在铁架台上 下端系一金属小球 如图甲所示 把小球沿竖直 方向拉离平衡位置后释放 小球将在竖直方向做简谐运动 此装置也称竖直弹簧振子 一 位同学用此装置研究竖直弹簧振子的周期 T 与小球质量 m 的关系 他多次换用不同质量的小 球并测得相应的周期 现将测得的六组数据 用 标示在以 m 为横坐标 T2 为纵坐标的 坐标纸上 如图乙所示 1 根据图乙中给出的数据作出 T2 与 m 的关系图线 2 假设图乙中图线的斜率为 b 写出 T 与 m 的关系式为 3 求得斜率 b 的值是 保留两位有效数字 答案 1 图略 2 3 1 2 或 1 3 2 气垫导轨是常用的一种实验仪器 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫 使滑块悬浮在导轨上 滑块在导轨上的运 动可视为没有摩擦 我们可以用带竖直挡板 C 和 D 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守 恒定律 实验装置如图所示 弹簧的长度忽略不计 采用的实验步骤如下 a 用天平分别测出滑块 A B 的质量 mA mB b 调整气垫导轨 使导轨处于水平 c 在 A 和 B 间放入一个被压缩的轻弹簧 用电动卡销锁定 静止放置在气垫导轨上 d 用刻度尺测出 A 的左端至 C 板的距离 L1 e 按下电钮放开卡销 同时使分别记录滑块 A B 运动时间的计时器开始工作 当 A B 滑块 分别碰撞 C D 挡板时停止计时 记下 A B 分别到达 C D 的运动时间 t1 和 t2 1 实验中还应测量的物理量是 2 利用上述测量的实验数据 验证动量守恒定律的表达式是 上 式中算得的 A B 两滑块的动量大小并不完全相等 产生误差的原因是 3 利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小 如能 请写出表达式 答案 1 B 的右端至 D 板的距离 L2 2 测量 时间 距离等存在误差 由于阻力 气垫导轨不水平等造成误差 3 能 3 为了测定木块与木板之间的动摩擦因数 利用现有的器材 木板 木块 弹簧秤 刻度 尺 秒表 砂桶与砂 有人设计了下面三种实验方案 1 增减砂桶内的砂 使木块匀速 运动 并测出木块 砂与砂桶的重量 2 用力 F 拉木板向左运动 并读出弹簧秤的示数 称出木块的重量 3 让木块从木板顶端加速滑到底端 并测出下滑时间及相应各长度 如果这三个实验的操作正确无误 你认为哪个实验方案测动摩擦因数最准确而且最简单 答 试从实验原理上对每个方案作出简要分析和评价 方案 1 方案 2 方案 3 答案 方案 2 最准确 最简单 1 木块匀速不易调节和判断 2 分 2 滑动摩擦力的大小可直接从弹簧秤中读出 与木板抽动快慢无关 2 分 3 时间 长度的测量都会产生一定的误差 且测量过程和步骤较多 2 分 4 一艘宇宙飞船飞近新发现的行星 并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后 着陆在 该行星上 飞船上备有实验器材 A 精密秒表一只 B 质量为 m 的物体一个 C 弹簧秤 一个 D 天平一台 附砝码 已知宇航员在绕行及着陆后各作了一次测量 依据测量数据 可求出该星球半径 R 和质量 M 已知万有引力恒量为 G 两次测量所选用的仪器分别为 A BC 用字母表示 两次测量的物理量分别是飞船运动周期 T 物体重力 F 用测量的物理量来表示 R FT2 4 2m M F3T4 16 4m3G 5 用金属制成的线材 如钢丝 钢筋 受到拉力会伸长 十七世纪英国物理学家胡克发现 金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比 这就是著名的胡克定律 这一发现为 后人对材料的研究奠定了重要基础 现在一根用新材料制成的金属杆 长为 4m 横截面积 为 设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的 1 1000 问最大拉力多大 由于这一拉力很 大 杆又较长 直接测试有困难 选用同种材料制成样品进行测试 通过测试取得数据如下 1 测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成 比 与材料的截 面积成 比 2 上述金属细杆承受的最大拉力为 N 答案 1 正 3 分 反 3 分 2 4 分 6 如图甲所示是一种测量电容的实验电路图 实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容 器充电至电压 U 时所带的电荷量 Q 从而再求出待测电容器的电容 C 某同学在一次实验时 的情况如下 a 按图甲所示的电路图接好电路 b 接通开关 S 调节电阻箱 R 的阻值 使小量程电流表的指针偏转接近满刻度 记下此时电 流表的示数 I0 490 A 电压表的示数 U0 8 0V I0 U0 分别是电容器放电时的初始电流和 电压 c 断开开关 S 同时开始计时 每隔 5s 或 10s 测读一次电流 i 的值 将测得数据填入表格 并标示在图乙的坐标纸上 时间 t 为横坐标 电流 i 为纵坐标 结果如图中小黑点所示 1 图乙中画出 i t 图线 2 图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是 3 该电容器的电容为 F 结果保留两位有效数字 答案 1 用平滑的曲线连接 图略 2 电容器充电到电压为 U0 时所带的电荷量 3 1 0 10 3 7 12 分 现有下列器材 电压表 V1 量程 3V 内阻约几千欧 电压表 V2 量程 15V 内阻约几十千欧 定值电阻 R1 3 OkQ 滑动变阻器 R 0 17501 直流电源 约 6V 内阻不计 开关及导线若干 某同学利用上述器材测量电压表 V1 的内阻值 1 请在方框中画出该实验的电路图 2 用已知量和直接测得的量表示电压表 V 内阻的 表达式为 r 式中各直接测得的量的意义是 答案 1 见答图所示 2 1 5 分 U1 为电压表 V1 的示数 1 分 U2 为电压表 V2 的示 数 1 分 8 在测定电阻的实验中 若待测电阻 Rx 约为 3 其发热功率不超过 0 75W 备有的部分器 材有 A 6V 电池组 B 电流表 0 0 6A 内阻 0 5 C 电流表 0 3A 内阻 0 01 D 电压表 0 3V 内阻 1k E 电压表 0 15V 内阻 5k F 滑动变阻器 0 50 额定 电流 1A 要求 要尽量减小实验误差 电压表读数从零开始变化 上述器材中应选用的是 用字母代替 在实验中 有的同学连成右图所示电路 其中 a b c k 是表示接线柱的字母 请将图中接线 错误 用导线两端接线柱的字母表示 引起的后果 改正的方法 改接 撤消或增添 分别填写在下面相应的表格中 接线错误 引起的后果 改正的方法 答案 A B D F 3 分 9 分 每空 1 分 相似说法同样给分 接线错误 引起的后果 改正的方法 ce 可能引起短路 损坏电源 可能烧毁电流表或电阻 Rx 撤销 ce 连线 ef 使电流表内接 增大了实验误差 撤消 ef 连接 eh fi hj 电流表指针反偏 烧坏电流表 撤消 hj 连接 ij 9 5 分 某同学在研究长直导线周围的磁场时 为增大电流 用多根导线捆在一起代替长 直导线 不断改变多根导线中的总电流 I 和测试点与直导线的距离 r 测得下表所列数据 I A r m B T 5 0 10 0 20 0 0 020 4 98 10 5 10 32 10 5 19 73 10 5 0 040 2 54 10 5 5 12 10 5 9 95 10 5 0 060 1 63 10 5 3 28 10 5 6 72 10 5 0 080 1 28 10 5 2 57 10 5 5 03 10 5 由上述数据可得出磁感应强度 B 与电流 I 及距离 r 的关系式为 B T 要求用估算出 的比例系数表示 答案 1 4 分 10 6 分 用如图所示的装置可以测定棱镜的折射率 其中 ABC 表示待测直角棱镜的横截 面 棱镜的两个锐角 和 都是已知的 紧贴直角边 AC 的是一块平面镜 将束光线 SO 入 射到棱镜的 AB 面上 适当调整 SO 的入射方向 使从 AB 面出射的光线与入射光线 SO 恰好重 合 在这种情况下 仅需要测出一个物理量 就可以算出该棱镜的折射率 则 计算折射率的表达式为 n 答案 SOB 或入射角 i 或 11 9 分 一个标有 12V 字样 功率未知的灯泡 测得灯丝电阻 R 随灯泡两端电压变化的 关系图线如图所示 利用这条图线计算 1 在正常发光情况下 灯泡的电功率 P W 2 假设灯丝电阻与其绝对温度成正比 室温为 300K 在正常发光情况下 灯丝的温度为 K 3 若一定值电阻与灯泡串联 接在 20V 的电压上 灯泡能正常发光 则串联电阻的阻值 为 答案 1 24 2 1800 3 4 12 一个电流表 G 的内阻 rg 1 满偏电流 1mA 现要利用电阻箱把它改装成量程为 3 0V 的电压表 改装后 再用一量程为 3 0V 的精确的电压表 V 对其所有刻度进行校准 除了电 流表 G 和电压表 V 外 还有下列一些器材 电源 E 电动势约为 6V 内阻较小 变阻器 R 总电阻约 10 电阻箱 R1 1 9999 电阻箱 R2 1 999 9 电键 K 导线若 干 1 如图是以上器材和电流表 G 和电压表 V 的实物示意图 试在图中画出连线 连成进 行校准时的实验电路 2 电阻箱应选 填 R1 或 R2 电阻箱的取值等于 3 用上述电压表 V 和改装后并已校准过的电压表 以下称为 V1 以及一个电键和一些 导线 去测量一个电动势大约为 2 伏的电源的电动势 E 和内电阻 r 写出简要的测量步骤 并用测得的量写出 E 和 r 的表达式 答案 1 如图所示 6 分 2 选 R1 2 分 2999 2 分 3 将 V1 通过电键 导线与电源连接 读出 V1 上的示数 U1 再将电压表 V1 和 V 串联 通过电键 导线与电源连接 读出 V1 上的示数 U1 和 V 上的示数 U 4 分 V 2 分 2 分 13 下列甲 乙 丙三图为三种常见电机的原理示意图 这三种电机的名称分别为 甲图是 1 分 乙图是 1 分 丙图是 1 分 答案 电动机 交流发电机 直流发电机 14 7 分 某同学欲测一个未知电阻的阻值 可供选择的仪器有 电流表 A 量程有 10 mA 和 0 6 A 两种 电压表 V 量程有 3 V 和 15 V 两种 电源电压为 4 5 V 该同学先按如图接 好电路 闭合后 把开关拨至 a 时发现 两电表的指针偏转都在满偏的处 再把拨至 b 时发 现 其中一个电压表的指针偏角几乎不变 另一个电流表的指针偏转到满偏的处 则该同学 在实验中 所选电压表的量程为 2 分 所选电流表的量程为 2 分 被测电阻 3 分 答案 3 V 10 mA 320 15 6 分 今需要组装一个单量程的欧姆表 所给电池的电动势为 1 5V 内阻可忽略不计 其它可供选择的主要器材有 A1 电流表 量程 0 100 A 内阻 1500 A2 电流表 量程 0 1mA 内阻 1000 R1 变阻器 阻值范围 0 300 R2 变阻器 阻值范围 0 800 1 在右方框内画出组装欧姆表的电路图 2 在组装时 电流表选用 用代号表示 变阻器选用 用代号表示 3 在上面组装的单量程欧姆表中 如电流表的表盘刻度 分为四等分 如图所示 其中 A 为电流表的零刻度 作为 单量程欧姆表 刻度 E 表示的阻值为 欧姆 刻度 C 表示的阻值为 欧姆 实验次数 1 2 3 4 5 L 米 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 I 安 1 78 1 39 1 14 0 97 0 84 1 I 安 1 答案 2 A2 R2 3 0 1500 16 6 分 如图所示的电路中 AB 是一段粗细均匀的电阻线 R 是保护电阻 电阻值为 2 欧 电源电动势为 6 伏 安培表内阻为零 其示数为 I 滑动片 P 与电阻丝有良好接触 且 AP 长度为 L 其它连接导线电阻不计 闭合电键 调节 P 的位置 将 L 和与之对应的数据记 录在下表 1 表中第三行是电流倒数 1 I 计算后填入表中 在图 b 中画出 1 I L 图像 1 从图中求出截距 b 和斜率 k 2 根据截距和斜率 求出电源内阻 r 和该电阻线单位长度的电阻 R 1 I 安 1 0 56 0 72 0 88 1 03 1 19 答案 截距为 0 4 斜率为 1 58 电源内阻为 0 4 单位长度电阻为 9 48 17 10 分 有一只电压表 量程已知 内阻为 RV 另有一电池 电动势未知 但不超过电 压表的量程 内阻可忽略 请用这只电压表和电池 再用一个电键和一些连接用的导线 设计测量某一高值电阻 RX 的实验方法 已知 RX 的值与 RV 相差不大 简要写出测量步骤和需记录数据 导出高值电阻 RX 的计算式 答案 18 10 分 现有器材 电压表 量程 3V 内阻约几千欧 电压表 量程 15V 内阻约几 十千欧 定值电阻 3 0k 滑动变阻器 R 0 1750 直流电源 约 6V 内阻不计 开关 导线若干 要求利用这些器材测量电压表的内阻值 1 在方框中画出实验电路图 2 用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的表达式为 r 式中各直接测得量的意义是 答案 1 6 分 2 为电压表的示数 2 分 为电压表的示数 2 分 19 从下列实验器材中选出适当的器材 设计实验电路来测量两个电压表的内阻 要求方法 简捷 操作方便 可进行多次测量并有尽可能高的测量精度 A 待测电压表 V1 量程 0 3V 内电阻约 20k 40k B 待测电压表 V2 量程 0 3V 内电阻约 20k 40k C 电阻箱 R1 阻值范围 0 99999 9 D 电阻箱 R2 阻值范围 0 99 99 E 滑动变阻器 R3 阻值范围 0 250 额定电流 2 5A F 滑动变阻器 R4 阻值 0 20 额定电流 2A G 电池组 电动势为 6V 内电阻为 0 5 H 单刀开关若干和导线若干 1 请设计一个测量电路 并在下面的方框中