2012届高考物理二轮复习 专题实验专题训练题（四）

用心 爱心 专心1 20122012 届高考物理二轮专题复习 实验专题训练题 四 届高考物理二轮专题复习 实验专题训练题 四 1 I 5 分 在一次课外活动中 某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板 B间的动摩擦因数 已知铁块A的质量mA 1 kg 金属板B的质量mB 0 5 kg 用水平 力F向左拉金属板B 使其一直向左运动 稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示 则A B间的摩擦力Ff N A B间的动摩擦因数 g取 10 m s2 该同学还将纸带连接在金属板B的后面 通过打点计时器连续打下一系列的点 测量 结果如图乙所示 图中各计数点间的时间间隔为 0 1 s 可求得拉金属板的水平力F N II 10 分 在电流表扩大量程的实验中 要将量程为 200 A 的电流表 G 改装成量程为 0 2 A 的 电流表 需先用如图 1 所示的电路即 半偏法 测出此电流表的内电阻Rg 1 在测量Rg的实验中 滑动变阻器有如下的规格供选择 A 滑动变阻器 阻值范围 0 10 B 滑动变阻器 阻值范围 0 1500 为了便于实验的调节操作 减小误差 滑动变阻器R滑应选用 填入选用器材的字母代号 2 当电阻箱的阻值为R1时 调节滑动变阻器滑动头P的位置 使 电流表G满偏 保持滑动头P的位置不动 调整电阻箱接入电路的阻值 当电阻箱的阻值为R2时 电流表 G 恰好半偏 则电流表 G 的内电阻Rg 3 若测得Rg 500 为完成上述改装 需要用一个约为 的电阻与电流表并 联 4 用改装成的电流表 按图 2 所示的电路测量未知电阻Rx 若量未知电阻Rx时 电 压表的示数为 1 2 V 而改装后的电流表的表头 刻度盘仍为原电流表的刻度 示数如图 3 所示 那么Rx的测量值为 5 如果测量与操作均正确 那么Rx的测量值将 选填 大于 或 小于 Rx的真实值 2 I 8 分 用油膜法估测分子的大小 V A 图 2 Rx A B F 打点计时器 2 单位 N 3 2 3 甲 1 50 A 3 50 5 50 7 50 9 50 11 50 B C D E F G 乙 cm 图 1 G R R滑 P SR0 用心 爱心 专心2 实验器材有 浓度为 0 05 体积分数 的油酸酒精溶液 最小刻度为 0 1ml 的量筒 盛有适量清水的浅盘 痱子粉 胶头滴管 玻璃板 彩笔 坐标纸 最小正 方形边长为 lcm 则 1 下面给出的实验步骤中 正确排序应为 填序号 为估算油酸分子的直径 请补填最后一项实验步骤 D A 待油酸薄膜的形状稳定后 将玻璃板放在浅盘上 用彩笔将油酸薄膜的形状画在 玻璃板上 B 用滴管将浓度为 0 05 油酸酒精溶液一滴一滴地滴人量筒中 记下滴入 lml 油酸 酒精溶液的滴数 N C 将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上 用滴管吸取浓度为 0 05 的油酸酒精溶液 从低处向水面中央滴入一滴 D 2 利用以上测量数据 写出单个油酸分子直径的表达式为 II 10 分 现有一块灵敏电流表 1 A 量程为 200 A 内阻R1约 l000 吴丽同学要精 确测定其内阻 实验室提供的器材有 电流表 2 A 量程 lmA 内阻 R2 50 电压表 V 量程 3V 内阻 V R约 3k 滑动变阻器 R 阻值范围 0 20 定值电阻 0 R 阻值为 100 电源 E 电动势约 4 5V 内阻很小 单刀单掷开关 S 一个 导线若干 1 吴丽同学使用上述全部器材 设计便于多次测量的实验电路 并保证各电表示 数均超过其量程的 1 3 但又不超量程 请将设计的电路图画在方框中 2 任选一组测量数据 用符号表示 1 A的内阻R1 并说明各符号的物理意 义 3 I 10 分 已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为 T 2 k m 其中 T 是简谐运动的周期 k 是轻质弹簧的劲度系数 m 是 振子的质量 衡水市滏阳中学的同学以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数 k 的实验装置 如图所示 图中 S 是光滑水平面 L 是轻质弹簧 Q 是带夹子的金属盒 P 是固定于盒上的遮光片 利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率 1 为了进行多次实验 实验时应配备一定数量的 将它们中的一个或几 个放入金属盒内可改变振子的质量 2 通过实验该同学测得了振动频率 f 和振子质量 m 的多组实验数据 他想利用函数 用心 爱心 专心3 图像处理这些数据 若以振子质量 m 为直角坐标系的横坐标 则为了简便地绘制 函数图像 较准确地求得 k 应以 为直角坐标系的纵坐标 3 若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量考虑在内 振动频率 f 的数据记录准 确 则能否利用现有的这些数据结合上述图像 准确地求得轻质弹簧 L 的劲度系 数 k 若能 请写出求得 k 的推导过程及最后表达式 II 8 分 衡水中学的同学们在实验室里熟悉各种仪器的使用 其中探究意识很强的 一名同学将一条形磁铁放在转盘上 如图甲所示 磁铁可随转盘转动 另将一磁感强 度传感器固定在转盘旁边 当转盘 及磁铁 转动时 引起磁感强度测量值周期性地 变化 该变化与转盘转动的周期一致 经过操作 该同学在计算机上得到了如图乙所 示的图像 1 在图像记录的这段时间内 圆盘转动的快慢情况是 2 圆盘匀速转动时的周期是 s 3 该同学猜测磁感强度传感器内有一线圈 当测得磁感强度最大时就是穿过线圈的 磁通量最大时 按照这种猜测 A 在t 0 1s 时刻 线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 B 在t 0 15s 时刻 线圈内产生的感应电流的方向发生了变化 C 在t 0 1s 时刻 线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 D 在t 0 15s 时刻 线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值 4 I 测量电源B的电动势E及内阻r E约为 4 5V r约为 1 5 器材 量程 3V 的理 想电压表 量程 0 5A 的电流表 具有一定内阻 固定电阻 4R 滑动变阻器R 电键K 导线若干 画出实验电路原理图 图中各元件需用题目中给出的符号 或字母标出 实验中 当电流表读数为I1时 电压表读数为U1 当电 流 表读数为I2时 电压表读数为U2 则可求出E r 用 I1 I2 U1 U2及 R 表示 II 在 测定金属的电阻率 的实验中 用螺旋测微器测量金属丝直径 时 的刻度位置如图所示 用米尺测量金属丝的长度l 0 810 m 金属丝的 电 阻大约为 4 先用伏安法测出金属丝的电阻 然后根据电阻定律计算 出 该金属材料的电阻率 2 0 3 0 3 0 2 01 00 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 1 1 1 3 1 0 B mTB mT t s 图乙 磁感强度传感器 图甲 条形磁铁 0 40 0 10 用心 爱心 专心4 从图中读出金属丝的直径为 mm 在用伏安法测定金属丝的电阻时 除被测电阻丝外 还有如下供选择的实验器材 A 直流电源 电动势约 4 5 V 内阻很小 B 电流表 A1 量程 0 0 6 A 内阻 0 125 C 电流表 A2 量程 0 3 0 A 内阻 0 025 D 电压表 V 量程 0 3 V 内阻 3 k E 滑动变阻器 R1 最大阻值 10 F 滑动变阻器 R2 最大阻值 50 G 开关 导线等 尽可能提高测量的精度 则在可供选择的器材中 应该选用的电流表是 应 该选用的滑动变阻器是 根据所选的器材 在如图所示的方框中画出实验电路图 若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx 4 1 则这种金属材料的电阻率为 m 保留一位有效数字 5 I 6 分 如图所示为 验证碰撞中的动量守恒 的实验装置 下列说法中不符合本实验要求的是 选填选项前面的字母 A 入射球比靶球质量大或者小均可 但二者的直径必须相同 B 在同一组实验的不同碰撞中 每次入射球必须从同一高度由静止释放 C 安装轨道时末端必须水平 D 需要的测量仪器有天平和刻度尺 实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为 O 点 经多次释放入射球 在记录 纸上找到了两球的平均落点位置 M P N 并测得它们到 O 点的距离分别为OM OP 和ON 已知入射球的质量为 1 m 靶球的量为 2 m 则需验证的以上各量间的关系式 是 II 12 分 用一段长为 80cm 的金属丝做 测定金属的电阻率 的实验 用螺旋测微器测量金属丝的直径 结果如图甲所示 读数为 mm 用多用电表的欧姆挡粗测电阻丝的电阻 结果如图乙所示 阻值约为 在用电压表和电流表测金属丝的电阻时 提供下列供选择的器材 A 直流电源 电动势约为 4 5V 内阻很小 B 电压表 量程 0 3V 内阻约 3k C 电压表 量程 0 15V 内阻约 15k D 电流表 量程 0 0 6A 内阻约 0 125 用心 爱心 专心5 A1 VR0 R E S A2 E 电流表 量程 0 3A 内阻约 0 025 F 滑动变阻器 阻值范围 0 15 额定电流 1A G 滑动变阻器 阻值范围 0 500 额定电流 2A H 开关 导线 要求有较高的测量精度 并能测得多组数据 在供选择的器材中 电流表应选择 电压表应选择 滑动变阻器应选择 填字母代号 根据上面选择器材 完成图丙中实验电路的连接 图甲 图乙 图丙 V A 参考答案 1 I 2 50 1 分 0 25 2 分 3 50 2 分 II 每空 2 分 A R2 2R1 0 5 10 小于 2 I 8 分 1 BCA 4 分 步骤 D 略 2 分 2 NS 05 0 cm 2 分 II 10 分 1 如图 4 分 2 1 202 I RRI 4 分 I2为 A2示数 I1为 A1示数 R2为 A2内阻 R0为定值电阻 2 分 3 I 10 分 1 要改变振子的质量 应配备一定数量的砝码 或质量已知的物块 2 分 2 为了较准确地应用图象求出 k 应使图线为直线 由2 m T k 得 2 2 4 T k m 可知以 T2为纵轴 则图线为直线 所以应以频率倒数 的平方 2 1 f 为纵坐标 3 若忘记金属合的质量 则振子的实际质量为 m m0 其中 m0为金属合的质量 图线 用心 爱心 专心6 的函数关系式变为 2 0 2 14 mm kf 可以根据图线的斜率求出 k 方法为在 2 1 m f 图线上取两点 12 2 1 11 mm ff 和 则 可求出图线斜率为 222 11 21 11 4ff mmk 得 222 1212 22 21 4 ffmm k ff 6 分 II 8