2018高中物理二轮复习 实验题标准练（三）（含解析）

实验题标准练(三)满分15分,实战模拟,15分钟拿下高考实验题高分!1.(5分)如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤a拴在长l的轻绳一端,另一端固定在o点,在a上放一个小铁片,现将摆锤拉起,使绳偏离竖直方向成角时由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板p阻挡而停止运动,之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度,实验中还应该测量的物理量: 。(2)根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v0=。(3)根据已知的和测得的物理量,写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为。【解析】(1)铁片在最低点飞出时做平抛运动,平抛的初速度即为摆锤在最低点的速度,根据平抛运动规律可知:x=v0t,y=gt2,因此要想求出平抛的初速度,应该测量遇到挡板后铁片的水平位移x和竖直下落高度h。(2)根据铁片做平抛运动有:x=v0t,h=gt2,联立解得:v0=x。(3)摆锤下落到最低点过程中,重力势能的减小量等于其重力做功,因此有:ep=mgh=mgl(1-cos),动能的增量为:ek=m根据ep=ek得机械能守恒的关系式为=l(1-cos)答案:(1)铁片遇到挡板后的水平位移x和竖直下落高度h(2)x(3)=l(1-cos)2.(10分)我国国标规定自来水在15时电阻率应大于13m。为测量15时自来水的电阻率和电源的电动势与内阻,某物理兴趣小组设计了如图所示的实验电路。其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门k以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有电阻可忽略不计的导电活塞,左活塞固定,右活塞可自由移动。图中r0为定值电阻,r为电阻箱,a为理想电流表,s为单刀双掷开关,e为待测电源,此外实验中还备有游标卡尺和刻度尺。兴趣小组的实验步骤如下:用游标卡尺测量玻璃管的内径d;向玻璃管内注满自来水,用刻度尺测量水柱长度,把s拨到1位置,记录电流表示数i;把s拨到2位置调节电阻箱阻值,使电流表示数也为i,记录电阻箱的阻值r;改变水柱长度,重复实验步骤,读出电阻箱示数r;把s拨到2位置不变,改变电阻箱的阻值r读取对应的电流值i;断开s,整理好器材。(1)以电阻箱示数r为纵轴,用对应水柱长度为横轴作出一条直线。若直线的斜率为k,则玻璃管内水柱电阻率的表达式为=。(2)把s拨到2位置不变时,为测量电源的电动势和内阻,采用图象处理实验数据,绘制出关系图象,处理较为简单。(3)实际的电流表有一定的内阻,在本实验中它对测量结果的影响分别是使水柱电阻率的测量值;使电源电动势的测量值;使电源内阻的测量值。(均选填“偏大”“偏小”或“无变化”)【解析】(1)测电阻是采用等效替代法。r=,又斜率为k,则=。(2)测量电源的电动势与内阻采用的是安阻法。由闭合电路的欧姆定律得e = i(r+r0+r),可变形为=r+,为处理简单应作-r图象。(3)由于采用替代法测量,故水的电阻率与电流表的内阻无关;若设电流表的内阻为ra,由闭合电路的欧姆定律得e=i(r+r0+ra+r),可变形为=r+,可见图线的斜率