2011年3月高中理综实验部分（1）（物理部分）

1 20112011 年年 3 3 月理科综合物理实验题 月理科综合物理实验题 1 1 1 I 9 分 光电计时器是一种研究物体运动的常用计时器 其结构如图甲所示 a b 分 别是光电门的激光发射和接收装置 当有物体从 a b 间通过时 光电计时器就可以显 示物体的挡光时间 利用图乙所示装置测定正方体小铁块和由长木板制成的斜面体 包括水平部分 斜面与 水平面之间有一小段圆弧连接 长度忽略不计 水平部分足够长 重力加速度为 g 间的动摩擦因数 1 用 20 个等分刻度的游标卡尺测定小铁块的边长出 mm 如图丙所示 2 将斜面体置于水平桌面上 斜面顶端 P 悬挂一铅垂线 Q 为锥尖与桌面的接触点 1 和 2 是固定在斜面上的两个光电门 与之连接的电路未画出 让小铁块由 P 点 沿斜面滑下 小铁块通过光电门 1 2 的时间分别为 t1 t2 用米尺测得 l 2 之 间的距离为 L L d 则小铁块下滑过程中的加速度 a 再利用米尺测出 就可以测得动摩擦因数 3 若光电计时器出现故障不能使用 现只利用米尺测定动摩擦因数 请写出实 验方 案 测得的动摩擦因数 用测定的物理量 所对应的字母表示 II 9 分 1 一个两用表的电路如图所示 电流计 G 的量程 I g 0 001A 内 阻 R g 9900 R2 1 01 若要当做电流表使用 双刀双掷电键应与 连接 选 填 ab 或 cd 其程为 若要当做电压表使用 双刀双掷电键应与 连接 选填 ab 或 cd 其量程为 2 斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号 当加在它的输 入端 A 的电势逐渐上升到 1 6V 时 输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平 0 2V 2 A CB 而当输入端电势下降到 0 8V 时 输出端 Y 会从低电平跳到高电平 3 4V 斯密特触发器相当于一种 门电路 现给出斯密特触发器输入端 A 的电势随时间的变化图线如图甲所示 试在图 乙中画出输出端 Y 的电势随时间变化图线 如图丙是一个温度报警器的简电路图 R T 为热敏电阻 R 1 为可变电阻 最大 阻值 为 1k 蜂鸣器工作电压 3 5V 热敏电阻的阻值随温度变化如图丁所示 若 要求热敏电阻在感测到 80 时报警 则 R 1 应调至 k 若要求热敏电阻 在感测到更高的温度时才报警 R 1 的阻值应 选填 增大 减 小 或 不 变 2 18 分 1 8 分 如图为测量弹射器弹丸射出时初速的 实验装置 提供的实验器材有 弹射器 含弹 丸 铁架台 带夹具 米尺 安装弹射器时主要需注意的是 实验中需要测量的量应为 由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等 导致各次的落点 C 不完全相同 为找落点 C 的平均 位置 应采取的方法是 计算公式为 要求说明各字母所表示 的意义 2 10 分 用下列器材 测定小灯泡的额定功率 待测小灯泡 额定电压 6V 额定功率约为 5W 电流表 量程 l 0A 内阻约为 0 5 电压表 量程 3V 内阻RV 5k 3 滑动变阻器R 最大阻值 20 额定电流 1A 电源 电动势 10V 内阻很小 定值电阻R0 10k 开关一个 导线若干 要求 在方框中画出实验电路图 小灯泡达到额定功率时 电压表的示数为 V 3 17 分 1 8 分 做以下三个实验 验证动量守恒定律 验证机械能守恒定律 用单摆测定重力加速度 a 要用打点计时器的实验是 b 要用天平的实验是 c 要用刻度尺的实验是 d 用如图所示的一种十分度游表卡尺 游标尺十等分总长 19mm 测量单摆小球的 直径 则小球直径为 m 2 9 分 油酸酒精溶液的浓度为 1000mL 油酸酒精溶 液中有油酸 0 6mL 用滴管向量筒内滴 50 滴上述溶 液 量筒中的溶液体积增加 1mL 若把一滴这样的 溶液滴入盛水的浅盘中 由于酒精溶于水 油酸在 水面展开 稳定后形成分子油膜的形状如图所示 若每一小方块的边长 25mm 则油酸薄膜的面积 约为 m2 第一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 m3 由以上数据 估算出油酸分子的直径 m 4 17 分 1 5 分 在 用双缝干涉测光的波长 的实验中 若用直尺量得双缝到屏的 距离为 80 00 双缝间距为 0 200 所使用的 单色光波长为 5 50 10 7m 实验时 装置调整好 后 在用测量头确定第一条明条纹中心的位置时 测量头上的螺旋测微器的读数如右图所示 大小 是 若再调到连续相邻的第六条明 条纹的中心上 需将分划线水平移动距离为 2 12 分 用下列器材 测定小灯炮的额定功率 A 待测小灯泡 额定电压 6V 额定功率约为 3W B 电流表 量程 0 6A 内阻约为 0 5 C 电压表 量程 3V 内阻约为 5k D 滑动变阻器 R 最大阻值 20 额定电流 1A 35 30 25 4 E 电源 电动势 10V 内阻很小 F 定值电阻 R0 10 k G 开关一个 导线若干 画出实验电路图 实验中 电压表的示数应调为 若此时电流表示数为 I A 则小灯泡的 额定功率为 5 17 分 1 5 分 某同学在 用单摆测定重力加速度 时 测得的重力加速度数值明显大于当 地的重力加速度的实际值 造成这一情况的可能原因是 A 测量摆长时 把悬挂状态的摆线长当成摆长 B 量周期时 当摆球通过平衡位置时启动秒表 此后摆球第 30 次通过平衡位置时制动 秒表 读出经历的时间为 t 并由计算式 T t 30 求得周期 C 开始摆动时振幅过小 D 所用摆球的质量过大 2 12 分 现有一电池 其电动势 E 约为 9V 内阻 r 在 35 55 范围内 最大允许为 50mA 为测定这个电池的电动势和内阻 某同学利用如图甲所示的电路进行实验 图中 电压表的内电阻很大 对电路的影响可以不计 R 为电阻箱 阻值范围为 0 9999 Ro 为保护电阻 实验室备有的定值电阻 R0有以下几种规格 本实验应选用 A 10 2 5W B 50 1 0W C 150 1 0W D 1500 5 0W 该同学接好电路后 闭合开关 S 调整电阻箱的阻止读出电压表的示数 U 再改变电 阻箱阻值 取得多组数据 然后通过作出有关物理量如图所示的线性图象 求得电源的 电动势 E 和内阻 r a 请写出与你所作线性图象对应的函数表达式 b 请根据图乙坐标中所作出的定性图象用符号或函数式表明 x y 坐标轴所表示的物理 意义 x y c 图乙中 表示 E 表示 r 参考答案 5 1 I 9 分 答 20 20 2 分 2 分 斜面的高 H 斜面的长 S 斜面 L t d t d 2 2 1 2 2 部分底边的长 X 只要测出其中任意两个均得 2 分 实验方案 让小铁块由顶端从静止滑下 滑至水平板上的 C 点停下 测出顶端的高度 h 和小铁块在整个过程中的水平位移l 1 分 l h II 9 分 1 cd 1 分 0 1A 1 分 ab 1 分 10V 1 分 2 非 1 分 图正确 2 分 0 42k 1 分 减小 1 分 2 1 答案 主要需注意的是弹射器必须水平 测量的量是AB的高度与BC的长 度 C 处铺一块白纸 上面放一张复写纸 几次弹射的落点 用一个最小的圆圈圈在 里面 圆心即是 C 点 其计算公式为 0 2 g vs h h为AB的高度 S为BC的长度 g为 重力加速度 2 答案 电路如右图 2 3 1 a b c d 0 0206m 2 4 4 10 2 1 2 10 11 4 10 10 4 17 分 1 5 分 0 800 11 0 2 12 分 实验电路如右图 电压表的量程小于小灯泡的额定电压 可串联定值电 阻R0改装成量程为 9V 的电压表 小灯泡的