2011年2月高中理综实验部分（1）（物理部分）

1234 01 0 2 0 0 31 2 334 35 6 37 8 39 41 10 4312 1445 16 47 18 49 20 51 22 53 24 26 55 5728 59 012 6 78 9 10 11 3 4 5 12 13 14 20112011 年年 2 2 月理科综合物理实验题 月理科综合物理实验题 1 1 1 18 分 1 在做 利用单摆测重力加速度 实验中 测得单摆的摆角小于 10 某同学先测得 摆线长为 89 2 cm 用游标卡尺测得摆球的直径 测量值如下图所示 然后用秒表记 录了单摆完成 30 次全振动所用的时间为 t 则 则游标卡尺的读数为 cm 秒表的读数为 cm 如果该同学测得的 g 值偏小 可能的原因是 测摆线长时记入的是摆球的直径 B 开始计时时 秒表过迟按下 C 摆线上端未牢固地系于悬点 振动中 出现 松动 使摆线长度增加了 D 试验中误将 30 次全振动数为 29 次 2 测量一只量程已知的电压表的内阻 所备器材如下 A 待测电压表 V 量程 3V 内阻未知 B 电流表 量程 3A 内阻 0 01 C 定值电阻R0 阻值 2k 额定电流 50mA D 电池组E 电动势略小于 3V 内阻不计 E 多用电表 F 开关S1 S2 导线若干 有一同学利用上面所给器材 进行如下实验操作 首先 用多用电表进行粗测 多用电表电阻挡有 4 个倍率 分别是 1k 100 10 1 该同学选择 10 倍率 用正确的操作方法测量 发现指针偏角太小 接近左端 为了较准确地进行测量 他又将选择开关拨到了与 10 邻近的倍率上 若这时刻度盘上的指针位置如图所示 那么测量结果是 为了更精确地测出此电压表内阻 该同学设计了如下图所示的 A B 两实验电路 你 认为其中较合理的电路是图 理由是 用你所选择的电路进行实验 请简述实验步骤 并用所测量的符号表示电压表内阻RV 2 18 分 I 6 分 每空 2 分 某同学采用 1 4 圆弧轨道做平抛运动实验 其部分实验 装置示意图如图甲所示 实验中 通过调整使出口末端B的切线水平后 让小球从圆弧 顶端的A点由静止释放 图乙是小球做平抛运动的闪光照片 照片中的每个正方形小格 的边长代表的实际长度为 4 85 cm 已知闪光频率是 10Hz 则根据上述的信息可知 小 球到达轨道最低点B时的速度大小vB m s 小球在D点时的竖直速度大小vDy m s 当地的重力加速度g m s2 12 分 每空 3 分 如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U I关系曲线 图 1 在方框中画出实验电路图 根据该电路图可得到U I关系的完整曲线 可用的 器材有 电压传感器 电流传感器 滑动变阻器 变化范围 0 50 电动势为 6 V 的 电源 不计内阻 小灯泡 开关 导线若干 2 如果将该小灯泡分别接入甲 乙两个不同电路 如图所示 其中甲电路的电源为 一节干电池 乙电路的电源为三节干电池 每节干电池的电动势为 1 5 V 内阻为 l 5 定值电阻R 18 则接入 填 甲 或 乙 电路时 小灯泡较亮些 3 在乙电路中 小灯泡消耗的电功率为 W 4 若将乙电路中的电阻R替换为另一个完全相同的小灯泡 其他条件不变 则此时 电源内部的发热功率为 W 3 20 分 1 6 分 兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率 进行了 如下实验 用天平测出电动小车的质量为 0 4kg 将电动小车 纸带和打点计时器按如图甲所示安装 接通打点计时器 其打点周期为 0 02s 使电动小车以额定功率加速运动 达到最大速度一段时间后关闭小车电源 待小车静 止时再关闭打点计时器 设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定 在上述过程中 打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示 请你分析纸带数据 回答下列问题 a 该电动小车运动的最大速度为 m s b 关闭小车电源后 小车的加速度大小为 m s2 c 该电动小车的额定功率为 W 2 6 分 1 用单摆测重力加速度的实验中 为使周期的测量尽可能准确 则计时位置应在单摆 摆动到 选填 最高点 最低点 同时测量摆球摆动 30 50 次的时间 算出单摆的周期 2 下表中所填的是某研究性学习小组在探究单摆的周期与摆长关系时测得的数据 根据表中的数据在下面坐标系中作出图象 要求能从图中直接看出 L 和 T 间的关 系 该小组同学学到单摆周期公式后 又根据上面的实验数据和周期公式算出当地的 重力加速度 请你也算一下 当地重力加速度g m s2 3 8 分 如图甲所示的电路中 1 至 11 为连接点的标号 在开关闭合后 发现小灯 泡不亮 电压表和电流表均无示数 现用多用电表检查电路故障 需要检测的有 电源 开关 变阻器 小灯泡 6 根导线以及电路中的各连接点 巳知电压表和电 流表均无故障 为了检测变阻器 小灯泡以及 6 根导线 在连接点 1 2 已接好的情况下 应当 选用多用电表的 档 在连接点 1 2 同时断开的情况下 应当选用 多用电表的 档 在开关闭合情况下 若测得 5 6 两点间的电压接近电源的电动势 则表明 可能有 故障 为了尽可能准确的完成探究小灯泡I U特性的实验 图甲电路接线图中还存在 错漏 请你在图甲中补画出正确的连接线 图乙是某实验小组的同学根椐实验数据绘制而成的小灯泡的U I特性图线 随 后他们将该小灯泡直接串接在电动势E 4 5V 内阻 r 1 5 的直流电源上 则该小灯泡通电发光时的电功率约为 W 4 18分 I 6分 因为手边没有天平 小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度 测量工具来粗测一小球的质量 他从资料上查得弹簧的弹性势能 x为弹簧 2 2 1 kxEp 形变量 后 设计了如下实验 将弹簧一端固定在水平桌面上 另一端紧靠小球 弹簧 原长时小球恰好在桌边 然后压缩弹簧并测得压缩量x 释放弹簧 小球飞出后落在水 细线长 cm 小球直径 cm 全振动 次 数 时间 s 130230 33 6 250230 43 2 380230 54 3 4100230 60 9 平地面上 测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s 1 请你推导出小球质量的表达式 2 如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素 那么小球质量的测量值将 填 偏大 偏小 或 准确 II 12分 1 用多用电表的欧姆档测某一额定电压为3V的小灯泡的电阻 读数情况如图 则小灯 泡的电阻RL 接着再用该电表测量阻值约2k 的电阻的阻值 则选择开关 应该置于 倍率档位 换档后 在测电阻之前 应该先 2 在描绘该小灯泡的伏安特性曲线时 将 1 中的小灯泡接入如图所示的电路进行 实验 得到如下表的数据 请在所给的坐标系中描绘出小灯泡的伏安特性曲线 U V0 00 20 51 01 52 02 53 0 I A0 0000 0500 1000 1500 1800 1950 2050 215 3 若将该小灯泡直接接到电动势E 2V 内阻r 10 的电源两端 则该灯泡实际消耗的 功率为P W 22 8 分 与打点计时器一样 光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪 器 其结构如图所示 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 现利用图示装置验证机械能守恒定律 图中 AB 是固定的光滑斜面 斜面的倾角为 300 1 和 2 是固定在斜面上适当位置的两个 光电门 与它们连接的光电计时器都没有画 出 让滑块从斜面的顶端滑下 光电门 1 2 各自连接的光电计时器显示的挡光时 间分别为 5 00 10 2s 2 00 10 2s 已 知滑块质量为 2 00kg 滑块沿斜面方向的 宽度为 5 00cm 光电门 1 和 2 之间的距离 为 0 540m g 9 80m s2 取滑块经过光电 门时的速度为其平均速度 滑块通过光电门 1 时的速度 V1 m s 通过光电门 2 时的速度 V2 m s 滑块通过光电门 1 2 之间的动能增加量为 J 重力势能的减少量为 1 2 300 A B P J 10 分 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图所示 1 用实线代表导线把左图所示的实物连接成测量电路 两节干电池串联作为电源 图中有部分线路已连好 2 右图中的 6 个点表示实验测得的 6 组电流 I 电压 U 的值 按照这些实验值作出 U I 图线 由此图线求得的每节电池电动势 E V 电源内阻 r 取 3 位有效数字 参考答案 1 1 1 560m 67 3s 每空 2 分 D 3 分 2 3000 2 分 B 2 分 闭合开关 S1 读出电压表的示数U1 再闭合S2 读出电压表的示数U2 4 分 少说一个步骤得 2 分 3 分 注 若闭合开关S1 S2 读出电压表的示数 U1 再断开 S2 读出 12 01 UU RU 电压表的示数 U2 则结果为 21 02 UU RU 2 1 如图所示 2 甲 3 0 15 4 0 26 0 24 0 28 均可 3 20 分 1 6 分 1 5 2 分 2 0 2 分 1 2 2 分 2 6 分 1 最低点 2 分 2 图略 2 分 9 47 2 分 3 8 分 电压 欧姆 2 分 变阻器 或 连接点 5 6 1 分 变阻器 断路 或 断线 或 滑动头未接通电阻丝 1 分 I A U V 00 20 40 60 81 01 21 4 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 I A U V 00 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 正确的电路接线如下图 2 分 接对 处得 1 分 2 70 2 65W 至 2 75W 均可 2 分 4 I 1 4分 2 2 2 gs hkx m 2 偏大 2分 解析 1 1 由题意知 平抛过程有 2 1 2 1 22 mvkx 2 2 1 gthvts 联立三式解得 2 2 2 gs hkx m 2 桌面摩擦使得小球飞出速度v偏小 据知 m的测量值偏大 22 2 1 2 1 mvkx II 1 6 0 100 进行电阻调零 或欧姆调零 每空2分 2 将表中数