2019届高三物理复习题专题五 物理实验 专题限时集训（十一） 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精1。图Z11—1是用游标卡尺测量时的示意图，图甲中游标卡尺为50分度的游标卡尺，图乙为20分度的游标卡尺,图丙为10分度的游标卡尺，它们的读数分别为、、.

图Z11—12。如图Z11-2甲、乙、丙所示,其读数分别为mm、mm、mm.

图Z11-23.利用图Z11—3所示装置可以做力学中的许多实验.图Z11-3（1)以下说法正确的是.

A.用此装置研究匀变速直线运动时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响B.用此装置研究匀变速直线运动时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行C.用此装置探究加速度a与力F的关系时,每次改变砝码及小盘的总质量之后，需要重新平衡摩擦力D.用此装置探究加速度a与力F的关系时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量（2）本装置中要用到打点计时器,如图Z11-4所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是。

图Z11—4A。交流220V B.直流220VC。交流4～6V D。直流4~6V（3)在利用此装置探究加速度a与力F的关系时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图Z11-5所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为m/s(结果保留2位有效数字）。

图Z11-54.某同学用如图Z11—6甲所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz,在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点，所测量数据及其标记符号如图乙所示.该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):方法A：g1=QUOTE，g2=QUOTE,…,g5=QUOTE,取平均值得g=8。667m/s2；方法B：g1=QUOTE,g2=QUOTE，g3=QUOTE,取平均值得g=8。673m/s2。从数据处理方法看,选择方法（选填“A”或“B”）更合理，方法A中对实验结果起作用的测量数据有；本实验误差的主要来源有(写出两条）.

图Z11-65.为测定小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ,选用的实验器材有:带挡光片的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧面、游标卡尺、刻度尺，器材安装如图Z11-7甲所示. 图Z11—7（1）用游标卡尺测量挡光片宽度d如图乙所示，则d=mm.

（2）小滑块从弧面上某位置由静止释放，读出小滑块上的挡光片通过光电门时数字毫秒计的示数t，用刻度尺量出小滑块停止运动时滑块上的挡光片中心与光电门间的水平距离L,则小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ=(用物理量d、L、t、g表示）。

（3）实验中将挡光片通过光电门的平均速度当作小车通过光电门的瞬时速度，这样处理测得的小滑块与水平木板间的动摩擦因数μ与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“无偏差”）.

6.某实验小组用如图Z11—8甲所示的实验装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数。在一端装有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时的遮光时间，滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计相连,测力计下吊着沙桶，滑块对长木板的压力与滑块的重力大小相等,已知遮光片宽度为d，当地的重力加速度为g. 图Z11-8(1）为了满足实验的要求，下列说法正确的是。

A。长木板应放在水平桌面上B.长木板没有定滑轮的一端应适当垫高，以平衡摩擦力C。沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量D.定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行（2）甲同学测出A、B两光电门之间的距离为L,滑块通过A、B两光电门的时间分别为t1、t2，则滑块的加速度大小a=(用字母L、d、t1、t2表示).

（3）多次改变沙桶里沙的质量,重复步骤(2),根据测得的多组F和a，作出a—F图像如图乙所示,由图像可知,滑块的质量为，滑块与长木板间的动摩擦因数为.

7。用如图Z11—9所示的装置来验证动量守恒定律。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计,其上方挡光条到达光电门D（或E）时计时器开始计时；挡光条到达光电门C（或F）时计时器停止计时。实验主要步骤如下：图Z11—9a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b。给气垫导轨通气并调整使其水平;c.调节光电门,使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L;d.A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线拴住,静置于气垫导轨上;e。烧断细线,A、B各自运动,弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门,从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB。（1）实验中还应测量的物理量x是

（用文字表达).(2)利用上述测量的数据,验证动量守恒定律的表达式是：（用题中所给的字母表示）.（3)利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=（用题中所给的字母表示）.

8。为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数，某小组设计了如图Z11-10甲、乙所示的实验装置,其中挡板可固定在桌面上，轻弹簧左端与挡板相连,图中桌面高为h，O1、O2、A、B、C点在同一水平直线上.已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。实验过程一：挡板固定在O1点，推动滑块压缩弹簧，滑块移到A处,测量O1、A间的距离,如图甲所示。滑块由静止释放，落在水平面上的P点，测出P点到桌面右端的水平距离为x1。实验过程二：将挡板的固定点移到与O1点距离为d的O2点,如图乙所示，推动滑块压缩弹簧,滑块移到C处，使O2、C间的距离与O1、A间的距离相等.滑块由静止释放,落在水平面上的Q点，测出Q点到桌面右端的水平距离为x2。 图Z11—10(1)为完成本实验，下列说法中正确的是.

A。必须测出小滑块的质量B.必须测出弹簧的劲度系数C。弹簧的压缩量不能太小D。必须测出弹簧的原长(2）滑块与水平桌面间的动摩擦因数的表达式为μ=（用题中所给物理量的符号表示)。

(3)小红在进行实验过程二时，发现滑块未能滑出桌面。为了测量小滑块与水平桌面间的动摩擦因数,还需测量的物理量是.

(4)某同学认为，不测量桌面高度,改用秒表测出小滑块从飞离桌面到落地的时间,也可测出小滑块与水平桌面间的动摩擦因数。此实验方案(选填“可行”或“不可行”）。

专题限时集训(十一)1。42.16mm63.20mm29.9mm［解析]在图甲中,主尺读数为42mm,游标尺上第8条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐,由于游标尺是50分度的，所以读数为42mm+8×0。02mm=42.16mm;在图乙中,主尺读数为63mm,游标尺上第4条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐，由于游标尺是20分度的，所以读数为63mm+4×0。05mm=63。20mm；在图丙中，主尺读数为29mm，游标尺上第9条刻度线与主尺上的某条刻度线对齐,由于游标尺是10分度的，所以读数为29mm+9×0。1mm=29.9mm。2.6。860（6。858～6。862均可）0.496(0.495～0。497均可）0。646（0。645～0.647均可)[解析]图甲:固定刻度读数+可动刻度读数=6。5mm+36。0×0.01mm=6.860mm。图乙:固定刻度读数+可动刻度读数=0.0mm+49。6×0.01mm=0。496mm.丙:固定刻度读数+可动刻度读数=0。5mm+14。6×0。01mm=0。646mm。3.（1）BD(2）A(3)0。53[解析］（1）用此装置研究匀变速直线运动时，不需要平衡摩擦力,但必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，以保持小车的加速度不变，故A错误,B正确;平衡摩擦力的方法是将滑轨带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿滑轨的分力补偿小车运动中所受阻力的影响,即mgsinθ=μmgcosθ，质量m可被约去，无论是改变小车的质量，还是改变砝码及小盘的总质量（即改变合外力),都不需重新平衡摩擦力,故C错误；在利用该装置来探究加速度a与力F的关系时,设小车的质量为M，小盘和盘中砝码的总质量为m，设细线上拉力为F,以整体为研究对象，有mg=（m+M)a，解得a=QUOTE,以小车为研究对象，有F=Ma=QUOTE=QUOTE,只有M≫m时才可以认为细线对小车的拉力大小等于小盘和盘中砝码的总重力,故D正确.（2）甲装置是电火花计时器,接220V交流电源.(3)根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度得vA=QUOTE=m/s=0.53m/s.4.Bx1、x6空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等（写出两条即可)[解析]在方法A中，根据数学知识可知,QUOTE=QUOTE=QUOTE,只有x1、x6起作用;在方法B中,QUOTE=QUOTE=，因此六组数据都起作用，故方法B数据应用更充分，更合理一些，这样可以减小实验的偶然误差。本实验误差的主要来源有:空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等.5.(1)5.90(2）QUOTE(3）偏小［解析]（1）游标卡尺的读数为d=5mm+18×0.05mm=5。90mm.(2）小滑块通过光电门的速度为v=QUOTE，根据动能定理可得-μmgL=0-mQUOTE,解得μ=QUOTE.(3）小滑块做匀减速直线运动,因为小滑块通过光电门的速度为其平均速度，即中间时刻的速度，此时挡光片中心已经通过光电门，相比中心通过光电门的速度偏小,根据-μmgL=0—mv2可得μ=QUOTE,故测量值偏小。6.(1)AD（2）QUOTE(3)QUOTEQUOTE［解析](1）为保证滑块做匀加速运动,绳子的拉力必须恒定，应调整滑轮高度,使细绳与木板平行，故A、D正确；本实验要测量动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，故B错误；由于本实验中有测力计,故不需要沙桶及测力计的总质量远小于滑块的质量，故C错误。（2）滑块通过A、B两光电门的速度分别为vA=QUOTE,vB=QUOTE,由匀变速直线运动的速度—位移关系式可知,2aL=QUOTE—QUOTE，解得a=QUOTE=QUOTE.（3)滑块受到的摩擦力为f=μmg,由牛顿第二定律可得F—μmg=ma,解得加速度a与力F的函数关系式为a=QUOTE—μg,由图像所给信息可得,图像斜率为k=QUOTE=，纵轴截距为b=—μg=-a0，所以m=QUOTE，μ=QUOTE。7。（1）光电门E、F间的水平距离（2）mAQUOTE-mBQUOTE=0（3）mAQUOTE+mBQUOTE［解析］（1)(2）由于A、B原来静止，总动量为零,验证动量守恒定律的表达式为mAQUOTE-mBQUOTE=0,所以还需要测量的物理量是光电门E、F间的水平距离x.（3）弹簧恢复原长时，A滑块的速度为vA=QUOTE,B滑块的速度为vB=QUOTE，根据能量守恒定律得Ep=mAQUOTE+mBQUOTE.8。（1)C（2)QUOTE（3)滑块停止滑动的位置到B点的距离(4)不可行[解析]（1)滑块离开桌面后做平抛运动,平抛运动的时间t=QUOTE,滑块飞行的距离x=vt,所以滑块第1次离开桌面时的速度v1=x1QUOTE，滑块第2次离开桌面时的速度v2=x2QUOTE,滑块第1次滑动的过程中，弹簧的弹力和摩擦力做功，设弹簧弹力做的功是W1,A、B之间的距离是x，则W1-μmgx=mQUOTE,滑块第2次滑动的过程中,有W1—μmg（x+d)=mQUOTE,联立可得μmgd=m(QUOTE-QUOTE），即μ=QUOTE，可知要测定动摩擦因数,不需要测出弹簧的原长、弹簧的劲度系数以及滑块的质量,故A、B、D错误.要想让滑块顺利滑出桌面,弹簧