新课标2022届高三物理二轮复习专题学案专题过关检测五

一、实验题（本题共10小题，每题10分）1.（1）有一种新式的游标卡尺，与普通游标卡尺不同，它游标尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数时清晰明了，方便了使用者正确读取数据.如果此游标尺的刻线是“39mm等分成20分”那么它的精确度是

mm,用该游标卡尺测量某一物体的厚度，如图1所示，正确的读数是

mm.专题过关检测0.0531.25图1解析此游标卡尺的精确度为0.05mm；由普通20分度游标卡尺读数方法得正确的读数为31.25mm.（2）某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图2所示，该铜丝的直径为

mm.4.592~4.594图22.（1）某同学用如图3所示的装置来研究加速度与 力、质量的关系，他以小车为研究对象，在平衡摩 擦力之后，将绳对车的拉力认为是悬挂物的重力， 从而造成实验存在

误差，为了使这种误差 比较小，需要保证

.mM系统图3（2）该同学在深入研究本实验原理后发现，如果以系统为研究对象，可消除上述误差.请你替他完成下述有关步骤：在探究加速度和合力的关系时，要保证

不变，但在几次实验中要改变合力的大小，其方法是

.（3）在此实验中，该同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图4是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带.O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图，由纸带可以测出小车的加速度为

m/s2，不计摩擦力由牛顿第二定律可以计算出系统的加速度为

m/s2（保留2位有效数字）（g=9.8m/s2）.0.900.89将车中物体放到砂桶中系统总质量图43.现要测定木块与长木板之间的动摩擦因数，给定的器材如下：一倾角可以调节的长木板（如图5所示）、木块、计时器一个、米尺.图5（1）填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤： ①让木块从斜面上方一固定点D从静止开始下滑到斜面底端A处，记下所用的时间t. ②用米尺测量D与A之间的距离x，则木块的加速度a=

.③用米尺测量长木板顶端B相对于水平桌面CA的高度h和长木板的总长度l.设木块所受重力为mg，木块与长木板之间的动摩擦因数为μ，则木块所受的合外力F=

.④根据牛顿第二定律，可求得动摩擦因数的表达式μ=

，代入测量值计算求出μ的值.⑤改变

，重复上述测量和计算.⑥求出μ的平均值.（2）在上述实验中，如果用普通的秒表作为计时器，为了减少实验误差，某同学提出了以下的方案：A.选用总长度l较长的木板B.选用质量较大的木块C.使木块从斜面开始下滑的起点D离斜面底端更远一些长木板的倾角（或长木板顶端距水平桌面的高度）D.使长木板的倾角尽可能大一点其中合理的意见是

.（填写代号）AC4.（2009·青岛模拟）某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关系.实验室提供如下器材：

A.表面光滑的长木板（长度L） B.小车C.质量为m的钩码若干个 D.方木块（备用于垫木板）

E.米尺 F.秒表（1）实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系.实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t,就可以由公式a=

求出a，某同学记录了数据如下表所示：2L/t2质量次数M

M+m

M+2m

11.421.411.4221.401.421.3931.411.381.42时间

t根据以上信息，我们发现，在实验误差允许范围内质量改变之后平均下滑时间

（填“改变”或“不改变”），经过分析得出加速度与质量

.第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系，实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h/L.某同学记录了高度h和加速度a的对应值如下表：不改变无关L（m）1.00h（m）0.100.200.300.400.50sinα=h/L

0.100.200.300.400.50a（m/s2）0.9701.9502.9253.9104.905请先在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图，然后根据所作的图线求出当地的重力加速度g=

.进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

.9.81m/s2a=gsinα（2）该探究小组所采用的探究方法是控制变量法.解析应作出a-sinα的图线如图所示当地的重力加速度g=9.81m/s2 a=gsinα5.（2009·上海宝山区）某物理兴趣小组为了探究动能和速度大小的关系，提出了下面几种猜想：①Ek∝v，②Ek∝v2，③Ek∝.他们设计的DIS实验装置如图6所示（数据采集器与计算机未画出），AB为一块倾斜放置的可看成光滑的木板，在B处安置了一个光电门传感器，用来测量物体每次通过B点时的速度.将物体分别从不同高度无初速释放，测出物体由初位置到光电门传感器的距离L1、L2、L3、L4……，将这些数据输入电脑，及相应地小球每次通过B点的速度v1、v2、v3、v4、……，由电脑实时计录.图6（1）显然，本实验中物体在B点的动能等于物体下滑过程中重力做的功，而实验时并未测量这种功，那么动能的大小用什么量来替代？为什么可以这样替代？

.用物体由初位置下滑到光电门传感器的距离L来替代物体动能的大小，因为重力做的功与L成正比，这样就有动能Ek与距离L成正比（2）利用本实验的电脑软件可方便地绘出图乙所示的L-v图象，他们下一步应该怎么做？

.（3）此实验中如果物体与木板间的摩擦力不能忽略，那么是否也只要测量物体每次下滑的距离L和到达B点时的速度v就可以了呢？为什么？

.进行二次拟合，绘制L-v2图象是，因为摩擦力和重力的合力对物体所做的功与距离L成正比6.（2009·上海虹口区）在“测定一节干电池电动势和 内阻”的实验中： （1）第一组同学利用如图7a的实验装置测量，电 压表应选择量程

（选填“3V”或“15V”），实 验后得到了如图（b）的UI的图象，则电池内阻 为

Ω.（电压表、电流表均为理想电表）.

（2）第二组同学也利用图（a）的连接测量另一 节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变 阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑 过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别 作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系 图，如图（c）所示，则根据图象可知，电池的电 动势为

V,内阻为

Ω.3V1.51.51图77.（2009·济宁一中）学了法拉第电磁感应定律E∝

后，为了定量验证感应电动势E与时间Δt成反比，某小组同学设计了如图8所示的一个实验装置：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.每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Δt，同时触发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E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间Δt.在一次实验中得到的数据如下表：图8次数测量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的Δt时间内，磁铁相对线圈运动的距离都

（选填“相同”或“不同”），从而实现了控制

不变；（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与Δt成反比，他们想出两种办法处理数据.第一种是计算法：

，若该数据基本相等，则验证了E与Δt成反比；第二种是作图法：

关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与Δt成反比.相同磁通量的变化量算出感应电动势E和挡光时间Δt的乘积在直角坐标系中作感应电动势E与挡光时间Δt的倒数8.（2009·山东·23（2））为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）.某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：照度（lx）0.20.40.60.81.01.2电阻（kΩ）754028232018（1）根据表中数据.请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点.（2）如图9所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路.给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图.图9（不考虑控制开关对所设计电路的影响）提供的器材如下：光敏电阻Rp（符号,阻值见上表）；直流电源E（电动势3V，内阻不计）；定值电阻：R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=40kΩ（限选其中之一并在图中标出）;开关S及导线若干.解析（1）光敏电阻随光照度变化的曲线如图甲所示，其特点是：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小.（2）当光照度降至1.0lx时，光敏电阻的阻值为Rp=20kΩ，设计原理图如图乙所示.根据欧姆定律与串联电阻的分压R=10kΩ即与Rp串联的电阻应选R1=10kΩ.答案见解析9.（2009·上海黄浦区）现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小.现对其中一个元件R0进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：I/A0.300.600.801.201.702.703.10U/V0.500.710.821.001.201.501.60（1）根据表中数据，判断元件R0可能是由上述

材料制成的，并简要说明理由：

.半导体随着电流增大，R0的发热功率越大，温度升高，而对应的电阻值减小（2）把元件R0接入如图10所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.20A.已知电路中电源的电动势为3V，内阻不计，此时定值电阻R的电功率

W.2.4图10（3）请根据表中数据在图11（a）图中作出I-U图线.为了求出通过该元件R0的电流I与电压U间的具体关系式，请你适当选取坐标轴，将表中有关数据进行适当换算，在（b）图中作出线性图线，并求出I和U之间的具体关系式为

.I=1.2U2图11解析（3）IU图如图（a）根据IU图的形状可以猜想I与U2成线性关系，如图（b）从图（b）可得直线的斜率为1.2，所以I=1.2U2.10.（2009·南通一调）用如图12所示的装置探究直流电机转动时线圈的电热功率与输入电流的关系，图中电路图未画出.现备有如下实验器材：

A.直流电机M（3.0V1W）

B.3V直流电源

C.电流表（0~0.6A0.5Ω）

D.