2012年高考物理一轮复习考点及考纲解读 单位制、实验（16）VIP

20122012 年高考一轮复习考点及考纲解读 年高考一轮复习考点及考纲解读 1616 单位制 实验 单位制 实验 内容要求说明 112 单位制 中学物理中涉及到的国际单位 制的基本单位和其他物理量的单位 小时 分 摄氏度 标准大气压 毫米汞柱 升 电子伏特 eV 113 长度的测量 114 研究匀变速直线运动 115 探究弹力和弹簧伸长的关系 116 验证力的平行四边形定则 117 验证动量守恒定律 118 研究平抛物体的运动 119 验证机械能守恒定律 120 用单摆测定重力加速度 121 用油膜法估测分子的大小 122 用描迹法画出电场中平面上的等势线 123 测定金属的电阻率 同时练习使用螺旋 测微器 124 描绘小电珠的伏安特性曲线 125 把电流表改装为电压表 126 测定电源的电动势和内阻 127 用电表探素黑箱内的电学元件 128 练习使用示波器 129 传感器的简单应用 130 测定玻璃的折射率 131 用双缝干涉测光的波长 I 1 知道国际单位制中规定 的单位符号 2 要求会正确使用的仪器 主要有 刻度尺 游标卡 尺 螺旋测微器 天平 秒表 电火花计时器或电 磁打点计时器 弹簧测力 计 温度表 电流表 电 压表 多用电表 滑动变 阻器 电阻箱等 3 要求认识误差问题在实 验中的重要性 了解误差 的概念 知道系统误差和 偶然误差 知道用多次测 量求平均值的方法以减小 偶然误差 能在某些实验 中分析误差的主要来源 不要求计算误差 4 要求知道有效数字的概 念 会用有效数字表达直 接测量的结果 间接测量 的有效数字运算不作要求 名师解读 单位制要求较低 近十年来 单独考查单位制的试题很少 主要是渗透在其他试题之中 来考查 同学们要掌握中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位 实验是高考必考内容之一 常考的教材中学生实验共有 19 个 其中涉及测量物理量的 实验有 8 个 涉及验证和探索实验规律的有 11 个 高考热点为电阻的测量 包括电压表 电流表内阻的测量 电源电动势与内电阻的测量等 本部分命题重点是考查考生能否理解 物理概念和规律是如何在实验基础上建立起来的 考查大家对实验技能掌握的程度 复习时 一定要掌握游标卡尺 螺旋测微器等基本仪器的正确使用方法 掌握如测定电源电动势 测 定内电阻等重要实验的原理 掌握用伏安法测电阻等基本实验的器材选取 步骤设计等 还 要仔细阅读教材 注意教材演示实验的原理 器材 操作程序等 另外还要学会将所学的实 验方法迁移应用 解决一些简单的设计性实验 样题解读 样题 1 北京海淀区 2011 届高三摸底考试 1 验证动量守恒定律 的实验装置原来的教科书采用图 16 1 甲的方法 经过编者 修改后 现行的教科书采用图 16 1 乙的方法 两个实验装置的区别在于 悬挂重垂线的位 置不同 图甲中设计有一个支柱 通过调整 可使两球的球心在同一水平线上 上面的小球 被碰离开后 支柱立即倒下 图乙中没有支柱 图甲中的入射小球和被碰小球做平抛运动 的抛出点分别在通过 O O 点的竖直线上 重垂线只确定了 O 点的位置 比较这两个实验装 置 下列说法正确的是 A 采用图甲的实验装置时 需要测出两小球的直径 B 采用图乙的实验装置时 需要测出两小球的直径 C 为了减小误差 采用图甲的实验装置时 应使斜槽末端水平部分尽量光滑 D 为了减小误差 采用图乙的实验装置时 应使斜槽末端水平部分尽量光滑 2 在做 碰撞中的动量守恒 实验中 如果采用 1 中乙图装置做 碰撞中的动量 守恒 实验 某次实验得出小球的落点情况如图 16 2 所示 图中数据单位为 cm 假设碰撞动量守 恒 则之比 m1 m2 在实验中根据小球的落点情况 若等式 ON 成立 则还可证明碰撞中 前后系统的动能相等 分析 1 采用图甲的实验装置时 入射球和被碰球做平抛运动的初始位置不同 需 验证的是 m1OP m1OM m2 ON OO OO 2r 所以需要测出两小球的直径 A 项正确 采用图乙的实验装置时 入射球和被碰球从同一位置 O 点正上方 做平抛运动 需验证的 是 m1OP m1OM m2ON 所以不需要测出两小球的直径 B 项错误 采用图甲的实验装置时 两球碰撞后立即做平抛运动 所以不需要斜槽末端水平部分尽量光滑 C 项错误 采用图乙 的实验装置时 碰后入射球还要在斜槽末端水平部分运动一段距离才做平抛运动 为了减小 误差 应使其尽量光滑 D 项正确 2 将图中数据代入 m1OP m1OM m2ON 可得 m1 m2 4 1 若要碰撞前后系统的动能相等 需要 222 112 111 222 mOPmOMm ON 与 m1OP m1OM m2ON 联立可求得 ON OM OP 答案 1 AD 2 m1 m2 4 1 ON OM OP 解读 本题是验证动量守恒定律的实验题 考查推理能力和实验能力 体现了 考试 大纲 中对 能够根据已知的知识和物理事实 条件 对物理问题进行逻辑推理和论证 得 出正确的结论或作出正确的判断 和 能明确实验目的 能理解实验原理和方法 的能力要 求 本题将不同教材中验证动量守恒定律的实验进行对比 同学们可以体会实验改进后测量 误差减小了 不用测小球直径 实验操作简化了 当然摩擦力又带来新的误差 只要控制 图 16 1 图 16 2 地好 这种改进还是有价值的 样题 2 使用如图 16 3 所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率 已知小灯泡标 有 6 3 的字样 电源是 12 的直流电源 滑动变阻器有两种规格 R1标有 5 2 R2标有 100 20 各电表的量程在图中已标出 测量时要求小灯泡 两端的电压从零开始 并测多组数据 1 把图中实物连成实验电路 滑动变阻器应选用 2 测量时电压表示数如图 16 4 所示 则 分析 1 由于灯泡的额定电压为 6V 额 定电流为 0 5A 所以电压表选 0 15 档 电流 表选 0 0 6 档 题目要求小灯泡两端的电压从 零开始 并测多组数据 滑动变阻器应接成分压 式 并且选用阻值小的 便于调节 即选择 1 实物连线如图 16 5 所示 2 因电压表选用 0 15 档 表盘中每一 小格代表 0 5V 读数为 3 7V 答案 1 如图 16 5 所示 1 2 3 7 解读 本题是测定小灯泡电功率的实验 考查推理能力和实验能力 体现了 考试大纲 中对 能控制实验条件 会使用仪器 会观察 分析实验现象 会记录 处理实验数据 的 能力要求 考生要重点掌握实验器材的选择依据 尤其是滑动变阻器分压式和限流式接法的 选择 样题 5 湖北省部分重点中学 2007 届高三联考 人造卫星绕地球 做匀速圆周运动时处于完全失重状态 物体对支持面没有压力 所以在这 种环境中已无法用天平称量物体的质量 针对这种环境 某兴趣小组通过 查资料获知 弹簧振子做简谐运动的周期为 k m T 2 其中m时振子的质 量 k时弹簧的劲度系数 他们设计了一种装置来间接测量物体的质量 如图 16 6 所示 A是带夹子的金属块 金属块和夹子的总质量为m0 B 是待测质量的物体 可以被A上的夹子固定 弹簧的劲度系数k未知 当 他们有一块秒表 1 请你简要地写出测量待测物体质量的方法 测量的物理量用字母 表示 图 16 3 0 510 15 0 12 3 图 16 4 图 16 5 A B 图 16 6 2 用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为 m 3 由于在太空中受到条件闲置 只能把该装置放在如图 16 7 所示的粗糙的水平桌上进行操作 则该操作对该实验结果 填 有 或 无 影响 因为 分析 1 由公式 k m T 2 得 2 2 4 T k m 可用秒表测出不放B和放上B时弹簧振子 完成 30 次全振动的时间t1和t2 即可求出待测物体的质量 2 不放B时 2 1 0 2 4 T k m 放上B时 2 2 0 2 4 T k mm 22 011 22 022 mTt mmTt 解得 22 21 0 2 1 tt mm t 3 没有影响 因为人造卫星处于完全失重状态 物体对支持面没有压力 也没有摩 擦力 所以弹簧振子的周期不变 答案 1 不放B时用秒表测出弹簧振子完成 30 次全振动的时间t1 将B固定在A上 用秒表测出弹簧振子完成 30 次全振动的时间t2 2 22 21 0 2 1 tt m t 3 无 物体与支持面之间没有摩擦力 弹簧振子的周期不变 解读 本题考查推理能力和实验能力 体现了 考试大纲 中对 能够根据已知的知 识和物理事实 条件 对物理问题进行逻辑推理和论证 得出正确的结论或作出正确的判断 和 能灵活地运用已学过的物理理论 实验方法和实验仪器去处理问题 的能力要求 权威预测 1 容易题 读出图 16 8 所示的两个螺旋测微器测量的读数 2 南京师大附中分校 2011 届高三检测 容易题 某同学在应用打点计时器做验证机 械能守恒定律实验中 获取一根纸带如图 16 9 但测量发现 0 1 两点距离远大于 2mm 且 0 1 和 1 2 间有点漏打或没有显示出来 而其他所有打点都是清晰完整的 现在该同学用 刻度尺分别量出 2 3 4 5 6 7 六个点到 0 点的长度 hi i 1 2 3 7 再分别计算 得到 3 4 5 6 四个点的速度 vi和 vi2 i 3 4 5 6 已知打点计时器打点周期为 T 0 10 15 0 5 10 25 30 图 16 8 01234567 图 16 9 A B 图 16 7 1 该同学求 6 号点速度的计算式是v6 2 然后该同学将计算得到的四组 hi vi2 数据在v2 h 坐标系中找到对应的坐标点 将四个点连接起来得到如图 16 10 所 示的直线 请你回答 接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守 恒的 说明理由 3 中档题 如图 16 11 所示是测定电流表内阻的电路图 电 流表的内阻约 100 左右 满偏电流为 500 A 用电池做电源 1 现备有以下可变电阻 A 电阻箱 阻值范围为 0 99 9 B 电阻箱 阻值范围为 0 999 9 C 滑动变阻器 阻值范围为 0 200 D 滑动变阻器 阻值范围为 0 20 K 在上述可变电阻中 电路图中的R应选用 R 应选用 2 某同学进行的实验步骤如下 先将 R 的阻值调到最大 合上S1 调节R的阻值 使电流表的指针转到满刻度 合上S2 调节R 和R的阻值 使电流表的指针转到满刻度的一半 记下R 的阻值 指出上述实验步骤中有什么错误 答 4 中档题 有一根细长而均匀的金属材料样品 截面为外方 正方形 内圆 如图 16 12 所示 此金属材料质量约为 0 1 0 2kg 长约为 30cm 电阻约为 10 已知这种金属的电阻率为 密度为 0 因管线内径太小 无法直接测量 请根据下列提供的实验 器材 设计一个实验方案测量其内径 d A 毫米刻度尺 B 螺旋测微器 C 电流表 0 6A 10 D 电流表 3A 0 1 E 电压表 3V 6k F 滑动变阻器 2k 0 5A G 滑动变阻器 10 2A H 直流稳压电源 6V 0 05 I 开关一个 带夹子的导线若干 1 除待测金属材料外 应选用的实 验器材有 只填代号字母 2 画出你所设计方案的实验电路图 并把所选仪器在图 16 13 中连成实际测量 电路 3 用已知的物理常量和所测得的物 理量 推导出计算金属管线内径d的表达式 图 16 11 图 16 12 图 16 13 h v2 0 图 16 10 5 朝阳区 2011 届高三模拟考试 中档题 在一薄壁圆柱 体玻璃烧杯中 盛上水或其它透明液体 中间竖直插入一根细 直铁丝 沿水平方向观看 会发现铁丝在液面处出现折断现象 这是光的折射现象形成的 阅读上述材料 回答下列问题 1 若把铁丝插在 位置 无论沿水平方向从什么 方向看 铁丝均无折断现象 2 图 16 14 中 与实际观察的情况相符的是 其中 O 为圆心 3 利用上述现象 用毫米刻度尺 三角板 三根细直铁 丝 可测液体折射率 实验步骤是 用刻度尺测量找出直径 AB 并把刻度尺有刻度线的边缘与 AB 重合后固定并测出直 径 R 如图 16 15 所示 将一根细铁丝竖直固定于 B 处 用三角板找出过圆心 O 的垂直 AB 的直线交杯缘于 C 把一根细铁丝竖直固定于 C 点 把另一根铁丝紧靠直尺 AB 边移动 使其折射像与 C 处 B 处的铁丝三者重合 测出 的距离 求出折射率 补充上面的实验步骤 填在相应的横线上 并在图 16 15 中作出相应的光路图 4 利用上面的测量值 推算出折射率 n 的表达式 n 参考答案 1 左图 0 641mm 右图 10 294mm 解析 左图中主尺半毫米刻度线已露出 读数为 0 5mm 0 141mm 0 641mm 右图中主 尺半毫米刻度线没有露出 读数为 10mm 0 294mm 10 294mm 2 1 75 2 hh T 2 2 ii vh 关系是一条直线 解析 1 在匀变速直线运动中 任意一段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻 的瞬时速度 所以 75 657 2 hh vv T 2 根据机械能守恒定律 从 0 点到任意i点有 22 0 2 2 ii mvmvmgh 得到 22 0 2 ii vvgh 即 2 ii vh 关系是一条直线 斜率为 2g 所以只要在直线上取相对较远两点 计算出斜率 与 2g比较 在实验误差范围内相等即可 3 1 D B 2 第 步中 合上S2后不应再调节R 解析 由题中给出的电路图可知 该题要求用半偏法测电流表的内阻 半偏法的原理是 先断开S2 闭合S1 让电流通过电流表并使其满偏 然后接上电阻箱 并调节它使电流表半 偏 由于总电流几乎不变 因此电阻箱中应有另一半电流 电流表和R 上各有一半电流 图 16 14 图 16 15 意味着它们电阻相等 此时读出电阻箱的电阻 即为电流表的内阻 由以上原理可知 选电阻箱时 只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可 另外 当 电阻箱接入时 维持总电流几乎不变是至关重要的 因为这时才可以说两条支路上各有一半 电流 为此 滑动变阻器的实际阻值应远大与电流表的内阻