2022年海南省高考物理总复习：实验题

2022年海南省高考物理总复习：实验题

1.测定物体的质量有多种方法。某同学利用下面方法间接测量物体质量M,装置如图甲所

示:一根轻绳跨过轻质定滑轮与两个相同的重物PQ相连,重物P、Q的质量均为m=500g,

在重物Q的下面通过轻质挂钩悬挂待测物块Z,重物P的下端与穿过打点计时器的纸带

相连，已知当地重力加速度为g=9.8m/s2。

计时黯

^2.72.|

(1)某次实验中，先接通频率为50Hz的交流电源，再由静止释放系统，得到如图乙所

示的纸带，其中两相邻计数点间还有4个点未画出，则系统运动的加速度a=1.6m/s2

(保留两位有效数字)。

(2)忽略各类阻力，求出物块Z质量的理论值为M*=0.20kg(保留两位有效数

字)。

(3)实际情况下，由于存在空气阻力及摩擦阻力，则物块Z的实际质量M支林>M

理论(选填或"〈"或"=

【解答】解：(1)xoB=26.96cm=0.2696m

XOD=60.20cm=0.602m

根据逐差法可得a=x即一盘=沟厂效E=0-602-2x(X26962=16nl2

47“4Tz4x0.1"

(2)由Mg=(M+2m)a,解得M=陋=kg=0.20kg

g-a77.0—1.0

(3)由Mzg-f=(M+2m)a,解得：Mz=符等，故实际质量大于理论值，所以应

选填大于。

故答案为：(1)1.6(2)0.20(3)>

2.某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究加速度和力的关系”实验，在实

验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力。

(1)为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是AD。

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A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作

B.实验操作时要先放小车，后接通电源

C.在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好

D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

（2）图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，A、B、C、D、E、F、G为计数点，且每

两个计数点间还有4个点未画出，已知打点计时器使用的交流电的周期为T,则打B点

时小车的瞬时速度大小为与，小车的加速度大小为?二警。

一10T一一225r2一

【解答】解：（1）A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰

好是绳子的拉力，故A正确.

B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出

来的点很少，不利于数据的采集和处理.故B错误.

C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误.

D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的

总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确.

故选：AD.

（2）B的瞬时速度为VB=T^

根据逐差法可知a=

9(57)2225产

d6.2d3

故答案为：（1）AD：（2）

10T：225T2

3.某实验小组已通过实验获得错二极管和硅二极管（简称错管和硅管）的伏安特性曲线如

图（a）所示，现有这个类型的错管和硅管甲和乙，但标记不清楚，无法判断哪一个是硅

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管、哪一个是错管。

（i）其中一同学取甲管（图（b）所示）做实验，他选用多用表的电阻档，并用表笔K

接图（b）中的M端，另一表笔接N端，发现多用表指针偏角较小，则表笔K应该是红

（“红”或“黑”）笔；

（ii）该同学继续用电路图（c）研究甲管的特性，他将变阻器的滑片从A到B（“从

A到B”、“从B到A”）慢慢滑动，当电压表示数超过0.1V时，电流表示数开始明显增

加，则甲管的材料应该是错。

（iii）另一同学用剩下的乙管利用电路图（d）进行实验，其中定值电阻Ri=30。、R2=

10。、电源输出电压E=IV保持不变，则此电路中，二极管乙的功率为0.012W。

【解答】解：（i）用K笔接M端时，多用表电阻档的偏角较小，说明二极管的电阻极大，

这时测的应该是二极管的反向电阻，即电流由N端流向M端，所以与N端接触的是多

用表的黑笔（因为黑笔与多用表内部电源的正极连接），与M端连接的是红笔；

（ii）描绘二极管的伏安特性曲线时，应让二极管两端的电压慢慢变大，所以应从A端

慢慢滑向B端；由图（a）可知，错管在电压大于0.1V时，电流已明显开始变化；而硅

管电压要达到0.5V左右，电流才明显变大，所以甲管应该是错管；

（iii）设电路图d中通过二极管的电流为I,电压为U,由闭合电路的欧姆定律：E=U+

R2,

整理得：I=-Ru+0.1,作该函数的直线与硅管交点如图所示，

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ItMA)

由图示图象可知，硅二极管两端电压U=0.6V,通过硅二极管的电流I=20mA=0.020A,

此时硅管功率P=UI=0.6X0.02W=0.012W»

故答案为：⑴红（ii）从A到B；倍（iii）0.012Wo

4.（1）做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，下面图甲是教材中的实验方案；图乙

是拓展方案，其实验操作步骤如下：

（i）挂上托盘和祛码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；

（ii）取下托盘和祛码，测出其总质量为m,让小车沿木板下滑，测出加速度a；

（iii）改变祛码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到a-F的关系。

①需要满足条件M»m的方案是甲（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作a-F

图象时，把mg作为F值的是甲和乙（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。

②实验获得如图2所示的纸带，已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出

的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中，在打出C

点时物块的速度大小为（）.23m/s（保留2位有效数字）:物块下滑的加速度大小为0.75

m/s2（保留2位有效数字）。

012345678910

C*♦***

)ABqbE

图2

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【解答】解：①由于图1甲中托盘和祛码始终与小车连接，且要求小车受到的合外力等

于托盘和祛码的重力，

对整体根据牛顿第二定律可得：a=^,

对小车有：F=Ma=符黑=逐，若M>>m,则F=mg,故需要满足条件乂>>!11的

方案是甲；

而图乙中，开始挂上托盘和祛码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板

匀速下滑，然后去掉托盘和祛码，则小车下滑过程中的合外力就等于托盘和祛码的重力，

不需要满足M>>m；

这两种实验，都是将托盘和祛码的重力作为合外力，实验在作a-F图象时，把mg作为

F值的是甲和乙。

@XBD=4.65cm=0.0465m

C点的速度为：％=舞=婴簪m/s=0.23m/s