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学而思教育学习改变命运 思考成就未来！ 高考网2010年北京一模分类汇编物理（十二）实验专题1. （2010东城一模）为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表以下探究方案符合控制变量法的是（ ）序号抛出点的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）10.202.00.4020.203.00.6030.452.00.6040.454.01.2050.802.00.8060.806.02.40A若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据B若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据C若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据D若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据【解析】本题考查控制变量法的应用若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、2或3、4或5、6的实验数据进行比较，AD错；若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据，B对【答案】B2. （2010朝阳一模）游标卡尺主尺的最小刻度是1mm，游标尺上有20个等分刻度，则游标尺上每一分度与主尺上的最小刻度相差 mm。用这个游标卡尺测量一小球的直径，如图所示的读数是 mm。【解析】游标尺上每一分度与主尺上的最小刻度相差，如图所示读数为。【答案】0.05；13.853. （2010朝阳一模）下图所示为气垫导轨。导轨上的两滑块质量相等，两滑块上的挡光片宽度相同。现将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙，碰撞前滑块乙处于静止状态。第一次在两滑块碰撞端安上弹簧片，第二次在两滑块碰撞端粘上橡皮泥。两次实验时滑块甲碰前通过光电门计时装置记录的挡光片的挡光时间相等，碰后滑块乙第一次和第二次通过光电门计时装置记录的挡光片挡光时间分别为。通过实验验证了这两次碰撞均遵守动量守恒定律，请你判断的关系应为 （选填“”、“”或“=”）大小相等的入射小球和被碰小球的质量均已知，利用右图所示的装置和器材能做“验证动量定恒定律”的实验吗？ 。（选填“能”或“不能”）如果你选填的是“能”，那么你还需要的器材是： 。如果你选填的是“不能”，请简要说明理由： 。【解析】第一次发生弹性碰撞，第二次发生完全非弹性碰撞，因此，第一次碰后滑块乙的速度大于第二次碰后的速度，故。利用此装置和刻度尺可验证动量守恒定律，验证时利用位移代替速度。【答案】 能；刻度尺 不能；缺少刻度尺4. （2010西城一模）某同学采用如图3所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”a按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；c保持小车的质量不变，多次改变配重的质量，再重复步骤b；d算出每条纸带对应的加速度的值；e用纵坐标表示加速度，横坐标表示配重受的重力；（作为小车受到的合力），作出图象在步骤d中，该同学是采用图象来求加速度的图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上打点计时器打C点时，小车的速度为 m/s；其余各点的速度都标在了坐标系中，如图5所示时，打点计时器恰好打B点请你将中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的图线；利用图线求出小车此次运动的加速度 ；最终该同学所得小车运动的图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线根据图线可以确定下列说法中不正确的是A本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比B小车的加速度可能大于重力加速度C可以确定小车的质量约为D实验中配重的质量远小于小车的质量【解析】图线的斜率大小为加速度大小，故小车加速度大小为（），不可能大于【答案】0.44如图1，1.0（0.951.05）B5. （2010东城一模）用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒图中PQ是斜槽，QR为水平槽O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与D点对齐碰撞后A球的水平射程应取 cm本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是 A使A、B两小球的质量之比改变为5：1B升高小球初始释放点的位置C使A、B两小球的直径之比改变为1：3D升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为 （结果保留三位有效数字）【解析】碰撞后A球落到点，水平射程为若A、B两小球的直径之比改变为1：3，则碰撞不是正碰碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为【答案】14.4514.50 C 1.011.026. （2010宣武一模）某同学设计了一个测定滑块与木板间动摩擦因数的实验装置如图1所示，其中M为滑块，m和是质量可调的片码，细绳和滑轮的质量都可以忽略不计实验过程中，该同学在片码总质量保持不变的条件下，改变m和的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可以求出滑块和木板间的动摩擦因数图1在实验器材方面，该同学选择了打点计时器、每片质量为的片码总共10片、滑块、木板、滑轮各一个、细线若干除此以外根据本实验所要测量的物理量，你认为除了该同学已选择的仪器以外，在下列备选仪器中还需要： (填写字母代号即可)A、秒表 B、毫米刻度尺 C、学生用直流电源 D、学生用交流电源以下是为了测量滑块的加速度，由实验得来的一条纸带从比较清晰的O点开始，该同学每数5个点作为一个计数点，它们分别为：A、B、C、D、E、F等，测量出各相邻计数点之间的距离，如图2所示根据这条纸带，求出这次实验时滑块的加速度为： (结果保留到小数点后两位)图2在实验的数据处理过程中，该同学以片码m的质量为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如下图3所示的实验图线理论和实验均已证明，在滑动的条件下，a和m是一次函数关系，即可以写成：（式中的k和c为常数）的形式那么，本实验中的常数具体表达式为（动摩擦因数为）： ， ；结合本实验图线得出的滑块与木板间的动摩擦因数 【解析】实验中用到打点计时器，需要使用交流电源；需要测量纸带上计数点间的距离，需要使用毫米刻度尺，由逐差法可得由牛顿第二定律可得所以，由图线知，图线在纵轴上的截距为，所以，【答案】BD；0.81；，0.37. （2010西城一模）某班同学在做“练习使用多用电表”的实验某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值，当选择开关置于欧姆挡“100”的位置时，多用电表指针示数如图1所示，此被测电阻的阻值约为 某同学按如图2所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障检查前，应将开关S （选填“闭合”或“断开”）若中同学检查结果如表所示，由此可以确定A灯A断路B灯B断路C灯A、B都断路D、间导线断路【解析】阻值为用欧姆表检查，必须将元件卸下或断开电路可知，间断路，而间完好，间断路，选D【答案】2.6k（或，2600）断开D8. （2010朝阳一模）某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为，内阻约为；电压表（量程，内阻），电流表（量程，内阻），滑动变阻器有（最大阻值，额定电流2A）和（最大阻值，额定电流）各一只。实验中滑动变阻器应选用 。（选填“”或“”）根据图甲在实物图乙中连线使之为实验电路。在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的电压与电流关系图线，根据图线求出的电源电动势 V，内阻 。【解析】电源的短路电流约为，故应选。注意电池和仪表的正负，注意滑动变阻器的联接方式。图线在纵轴的截距即为电源电动势，注意纵轴坐标不是从零开始，故电源内阻应为。【答案】R1 答案见下图 1.47 0.939. （2010东城一模）某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻rA电流表(内阻，满偏电流)B电流表(量程，内阻约)C滑动变阻器()D电阻箱()E待测水果电池(电动势E约4 V，内阻约)F开关S，导线若干实验中用电流表改装成量程04V的电压表，需_（选填“串联”或“并联”）一个阻值为_的电阻该同学用电流表和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，设计了如图3所示的实验电路图请根据电路图，将图4中的实物连接成实验用的电路 图4 图5接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表示数I和对应的电压表的示数U，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点，如图5所示请你在图5上把已经描绘出的坐标点连成图线根据图5描绘出的图线可得出水果电池的电动势E= V，内电阻r= .【解析】串联的电阻大小为连线时注意电表的正负极，滑动变阻器的接法作图时注意数据点要均匀分布在直线两边图线在纵轴上的截距为电源电动势的大小，故，内阻为、【答案】串联；1985如图所示如图所示3.80（填3.75至3.85均给分），470（填458至475均给分）10. （2010崇文一模）“测定某电阻丝的电阻率”实验。实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，刻度位置如图所示，则电阻丝的直径是_mm。用多用表的欧姆档粗测电阻丝的阻值：已知此电阻丝的阻值约为几十。下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是：_（填写相应的字母）。a将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔c旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆档的某一档位d旋转选择开关S，使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是_，根据表中指针所示位置，电阻丝的阻值约为_。若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值，实验室提供下列可供选用的器材：电压表V（量程3V，内阻）电流表（量程，内阻）电流表（量程5mA，内阻）电流表（量程0.6A，内阻）滑动变阻器器（最大阻值）电源（电源电压为4V）开关S、导线a在所提供的电流表中应选用_（填字母代号）；b在线框中画出测电阻的实验电路；分别用、表示电阻丝的长度、直径和阻值，则该电阻丝的电阻率表达式为。【解析】略电路最大电流为，为使电流表示数在表盘中间部分，应选；电压表与待测电阻的阻值相当，所以应采取电流表内接。由题意，所以。【答案】0.642c、a、b、d；如图11. （2010崇文一模）某学习小组学生利用线圈、强磁铁、光电门传感器、电压传感器等器材研究“线圈中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”。在探究线圈感应电动势与时间的关系时，他们把线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，实验装置如图所示。当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间，同时小车上的强磁铁插入线圈中，接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势的大小（近似看成恒定）。调节小车末端的弹簧，小车能够以不同的速度从轨道的最右端弹出。下表是小组同学进行多次测量得到的一系列感应电动势和挡光时间。由实验装置可以看出，实验中每次测量在t时间内磁铁相对线圈运动的距离都相同，这样可以实现控制_不变；为了探究与的关系，请你根据表格中提供的信息提出一种处理数据的方案。（写出必要的文字说明）【解析】见答案【答案】磁通量的变化量以挡光时间的倒数为横坐标、感应电动势为纵坐标作出图象。若图象是一条通过原点的直线，得到在磁通量变化一定时，与成反比。12. （2010石景山一模）某组同学设计了“探究加速度与物体所受合力及质量的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度可用纸带上打出的点求得。图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为_。（结果保留一位有效数字）在“探究加速度与质量的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量，分别记录小车加速度与其质量的数据。在分析处理时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度与其质量的图象，乙同学则认为应该作出与其质量倒数的图像。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象（如下图所示）。你认为同学_（填“甲”、“乙”）的方案更合理，请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。在“探究加速度与合力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。【解析】（1）由得，乙；图象如下。实验前未平衡摩擦力【答案】见解析13. （2010石景山一模）某待测电阻的额定电压为3V（阻值大约为），为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材。A电流表（量程300mA，内阻约）B电流表（量程0.6A，内阻约）C电压表（量程3.0V，内阻约）D电压表（量程5.0V，内阻约）E滑动变阻器（最大阻值为）F滑动变阻器（最大阻值为）G电源（电动势4V，内阻可忽略）H电键、导线若干为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表_，电压表_，滑动变阻器_。下列给出的测量电路中，最合理的电路是_。【解析】电流表看内阻首先排除B，待测电阻最大允许电流，所以可以用电流表来测量。为使得电流表指针指在表盘中间部分，电压最大值为，最小值为，所以我们应选电压表。电流表选择外接。滑动变阻器的阻值跟待测电阻相差不大的会便于操作，所以选择。再考虑到电压表、电流表以及的利用范围，应采取限流的方式。【答案】A；C；ED14. （2010丰台一模）某同学用如图所示的实验装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验，他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小实验误差，除了要求钩码的质量远小于小车的质量外，在实验中应该采取的必要措施是_。打点计时器使用50Hz的交流电。下图是钩码质量为0.03kg时实验得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D、和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置。表：纸带的测量结果实验测得小车的质量为0.22kg。此同学研究小车运动过程中A点到E点对应的拉力对小车做的功为0.023J，小车的动能变化为_J，这样在实验允许的误差范围内就说明“合力对物体做的功等于物体动能的变化”。【解析】平衡摩擦力5.055.07，0.490.022【答案】见解析15. （2010丰台一模）某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为L，电阻约为，可提供的器材有：A电流表G，内阻，满偏电流B电流表A，内阻约为，量程为0250mAC螺旋测微器D电阻箱（，0.5A）E滑动变阻器（，1A）F干电池组（3V，）G一个开关和导线若干他进行了以下操作：用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。如图所示为螺旋测微器的示数部分，则该次测量测得电阻丝的直径_。把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量3V的电压，则电阻箱的阻值应调为。设计实验电路图。图中虚线框里只是他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整。实验电路连接。请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。测量并计算电阻率。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G的示数为，电流表A的示数为。请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式。【解析】0.2650.267由题意得，即为测量精确，此题应选择电流表外接，原因见第问。滑动变阻器应选择分压接法，若限流，电压表变化范围约在2.4V-3V之间，误差较大。实物图如下由题意，所以。【答案】见解析16. （2010海淀一模）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