2011年9月高中理综实验部分（1）（物理部分）

20112011 年年 9 9 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 为了测定滑槽对物体的摩擦力所做功的大小 利用刻度尺和如图所示的实验 装置进行实验 其中 是质量为的小球 可视为质点 b 是固定于桌面的滑槽 滑槽am 末端切线沿水平方向 实验时让小球从滑槽上同一位置 C 点多次由静止释放滑下 落在a 地面上的平均落地点为 p 点 当地重力加速度为 g 不计空气阻力 则实验时 1 需要测量的物理量 用文字和字母表示 2 计算滑槽 b 对小球的摩擦力所做的功的关系式 用测a 得的物理量的字母表示 f w 实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管 已知螺线管 使用的金属丝电阻率 1 7 10 m 课外活动小组 8 的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度 他们选择了多用电表 电 流表 电压表 开关 滑动变阻器 螺旋测微器 千分尺 导线和学生电源等 1 他们使用多用电表粗略测金属丝的电阻 操作过程分以下三个步骤 请填写第 步操作 将红 黑表笔分别插入多用电表的 插孔 选择电阻档 1 把红黑表笔分别与金属丝的两端相接 多用表的示数如图 a 所示 则可知电阻 为 2 根据多用电表示数 为了减少实验误差 并且要求测量数据从零调起 应从如图 b 的 A B C D 四个电路中选择 电路来测量金属丝电阻 3 他们使用千分尺测量金属丝的直径 示数如图所示 金属丝的直径为 mm 4 如电压表示数为 U 电流表示数为 I 金属丝直径为 D 金属丝电阻率为 用上述物理量写出金属丝长度 L 的表达式为 2 18 分 1 4 分 如图甲所示 把一木块放在固定在水平桌 面上的木板上 左侧拴有 一细且不可伸长的轻绳 跨过固定 在木板左边缘的滑轮与一钩码相连 穿过打点计时器的纸带固定在木块的右侧 钩码初 始离地面有一定的高度 从静止释放钩码后 木块在运动过程中始终碰不到滑轮 钩码 着地后不反弹用此装置可测出术块与木板间的动摩擦因数已知打点计时器使用的交流 电频率为 f 现得到一条实验纸带如图乙 图中的点为计时点 请利用 s1 s2 f g 表 示出术块与木板问的动摩擦因数表达式 2 14 分 现要测量两节串联于电池组的电源电动势 E 和内阻 r 约为 2 实验器材 如下 A 电流表 A1 量程 0 0 6A 内阻约 0 5 B 电流表 A1 量程 0 3 0A 内阻约 0 2 C 电阻箱 R 0 999 9 D 电键及若干导线 2 分 满足实验要求的安培表为 填器材前的序号 4 分 根据设计的电路 给以下实物图连线 4 分 为了减小实验误差 多次改变电阻箱的阻值 读取对应的电流表的读数 I 由 U IR 计算电压值 得到实验数据如下 作出 U I 图线 R 30 020 010 08 05 85 03 0 I A0 090 130 240 280 360 400 55 U IR V2 72 62 42 22 12 01 7 4 分 假设安培表的内阻为 0 5 则电池组的电动势和内阻分别为 V 和 结果保留两位有效数字 3 18 分 6 分 如图甲所示 包有白纸的质量为 m 的圆柱棒用细线竖直悬挂 蘸有颜料的 毛笔固定在电动机上并随之转动 当烧断悬挂圆柱棒的线后 圆柱棒竖直自由下落 毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号 如图乙所示 设毛笔接触棒时不影响棒的运 动 测得记号之间的距离依次为 20 0mm 44 0mm 68 0mm 92 0mm 116 0mm 140 0mm 已知电动机铭牌上标有 1200r min 字样 根据以上内容 回答下列问题 图乙中的 端是圆柱体的悬挂端 填 左 或 右 根据图乙所给的数据 可知毛笔画下记号 D 时 圆柱棒下落的速度 m s 圆柱棒竖直下落的加速度为 m s2 D v 12 分 要测量一只量程已知的电压表的内阻 现有如下器材 A 待测电压表 量程 6V 内阻约 3K B 电流表 量程 3A 内阻约为 0 01 C 定值电阻 阻值 R 2K 允许通过的最大电流 0 5A D 电源 电动势约为 4 5V 但不知其准确值 内阻不计 E 开关两只 导线若干 现有一同学设计了图甲 乙 丙所示的测量电路 请你 选择一个实验可行的电路 利用这个电路完成测量电压表的内阻 要求测量尽可能 准确 你所选电路是 填序号 根据你所选电路 写出实验步骤和实验中需要测量的物理量 用你所测的物理量符号表示出电压表内阻的表达式 22 16 分 1 4 分 某学生用电流表和电压表测一节常用的干电池的电动势和内阻时 所用滑动变阻器的阻值范围 0 20 欧 连接电路的实物图如下 则该学生接线中错误的 和不规范的做法是 A 滑动变阻器不起变阻作用 B 电流表接线有错 C 电压表量程选用不当 D 电压表接线有错 2 12 分 某同学做 测定匀变速直线运动的加速度 实验得到如图所示的纸带 该 同学按相等时间间隔取连续的几段位移 从它们的分界点将纸带剪断 将剪得的几 段纸带按图所示顺序贴在坐标中 各段紧靠但不重叠 然后可得到一条表示v t 关系的图线 从而求出加速度 在答题卡图中给坐标轴标上合适的名称并注明单位 在答题卡图中画出表示v t 关系的图线 该同学通过图象求出加速度的方法是 22 I 6 分 某同学在做测玻璃折射率的实验中 使用的是半圆形玻璃砖 P1 P2 P3 P4 是按顺序插在软木板上的大头针 如图所示 下述关于实验操作中的做法 正确的是 填选项对应的字母 A 若任意选取 P1 P2连线的方向和入射点 A 的 位置 都可以在圆弧久侧适当位置处插上第 三个大头针 使其同时挡住 P1 P2的像 B 如果入射点 A 恰在玻璃砖圆心处 可不使用 大头针 P4 C 可以用 P1 P2连线作为入射光线 也可以用 P4 P3连线作为入射光线 D 为减小误差 P1 P2间距和 P3 P4间距应适当大一些 II 12 分 在测一节干电池的电动势和内阻的实验中 备有下列器材 A 待测干电池 电动势约为 1 5V 内阻约为 4 B 电压表 V1 量程 0 2V 内阻约为 2000 C 电压表 V2 量程 0 6V 内阻约为 6000 D 电阻箱 R1 最大电阻 99 9 额定电流 1A E 滑动变阻器 R2 最大电阻 20 额定电流 2A F 滑动变阻器 R3 最大电阻 200 额定电流 1A G 电键一个 导线若干 1 为方便且能较准确地进行测量 电压表应选择 电阻箱或滑动变阻器应 选择 填写器材前面的字母 2 请在下面所给方框内 画出利用所选器材测干电池的电动势和内阻的实验电路图 3 某同学在实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据 对所得数据进行处理后 在 坐标纸上做出了如右上图线 由图线得出 干电池的电动势 E V 内阻 r 结果保留两位有效数字 参考答案 1 6 分 1 C 点到桌面的高度 h1 桌面到地面高度 h2 O 点到 p 点的水平距离 x 每空 1 分 2 3 分 2 1 2 4 f mgx wmgh h II 12 分 1 将红黑表笔对接 调节调零电阻 使指针指在最右端零刻度线处 2 分 4 2 分 2 D 2 分 3 0 260 3 分 4 3 分 I DU L 4 2 2 一 4 分 g fss 2 2 21 解析 钩码落地后绳就松驰下来 木块在以后的运动中就只受摩擦力 所以根据纸带上 的匀减速运动可求加速度 利用 由此可得 2 21 2 1 2 f gssats 可得 g fss 2 2 21 二 1 A 2 分 2 4 分 3 4 分 4 4 分 2 9V 2 8 3 0V 都给分 1 7 1 5 1 9都给分 解析 此题考查利用安阻法测电源的电动势 E 和内阻 r 及利用图象处理数据的方法 因 为这个实验电池很容易出现极化现象 所以通电时间不易太长 电流不易太大 长时间 放电不易超过 0 3A 所以应选电流表 A1 而由公式 IR U 计算的电压为路端电压值 则 电汉表相当于放在电源内部 此时利用图象求出的内阻为等效电源的内阻 即为电流表 内阻加上电源内阻的和 那实际的电源内阻为由斜率求出的内阻减去电流表的内阻 结 v ms 1 t s 0 10 30 5 0 果中注意有效数字的保留 3 I 每空 2 分 共 6 分 左 1 60 9 60 9 6 II 每问 4 分 共 12 分 乙 A 按乙图连接好实验电路 B 闭合 s1 s2 记下电压表的