高考物理二轮复习 阶段训练5 物理实验-人教版高三物理试题

阶段训练（五）物理实验

（时间:45分钟满分：100分）

L（18分）某探究学习小组的同学要验证牛顿第二定律，他们在实验室组装了一套如图所示的装置,

水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨

过定滑轮挂上跌码盘,实验时，调整轨道的倾角正好能平衡/，、车所受的摩擦力（图中未画出屋

皿A及硅破码码盘

（1）该实验中小车所受的合力（选填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验—

（选填“需要”或“不需要”）满足联码和秋码盘的总质量远小于小车的质量。

（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如下图所示,d=mm。若实验中没有现成的挡光

板，某同学用一宽度为7cm的金属片替代，这种做法是否合理?（选填“合理”或“不

合理”）。

12

IIIIIIIIIIIJJJJJJIIILCIP

’[I「I1]IIIfjl'l’「「丁门’I|

01020

（3）某次实验获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量叫挡光板的宽度d光电门1和2

的中心距离为s,力传感器的读数为E小车通过光电门1和2的挡光时间分别为力、M小车通过光

电门2后,祛码盘才落地）。贝!该实验需要验证的是_。

2.（20分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为

6V的交流和直流两种电流。重锤从高处由静止开始落卜，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出

一系列的点,对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为g即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A.按照图示的装置安装器件

B.将打点计时器接到电源的苜流输出端卜

C.用天平测量出重锤的质量

D.先释放纸带,然后接通电源开关打出一条纸带

E.测量打出的纸带上某些点之间的距离

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能

其中没有必要或操作不恰当佗步骤是(填写选项对应的字母)。

(2)如图乙所示是实验中得到的一条纸带,将起始点记为并在离。点较远的任意点依次选取6个

连续的点，分别记为力、B、aD、£'、量出与。点的距离分别为力、昆、h久、%、心使用交变

电流的周期为T,设重锤质量为勿,则在打£,点时重锤的动能为,在打。点和夕点这段时

间内的重力势能的减少量为o

1g777/AQ《Q4£

乙

⑶在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是(选填“大于”或“小于”)重锤增加的动

能,主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出(2)问中纸带各点

对应的速度，分别记为修至密并作外2—几图象，如图丙所示,直线斜率为k,则可测出阻力大小

为。

丙

3.(16分)下图是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于。点，。点下方桌子的边缘

有一竖直立柱。调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高。将球1拉到

力点静止，同时把球2放在立柱上。释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，后球1

向左摆最远可到8点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量

守恒。现已测出力点离水平桌面的距离为a、8点离水平桌面的距离为6C点与桌子边缘间的水平

距离为c,立柱高瓦此外：

(1)还需要测量的物理量有。

(2)根据测量的数据,验证该实验动量守恒的表达式为。(忽略小球

的大小)

4.(23分)为了测量某电池的电动势以约为3V)和内阻/可供选择的器材如下：

A.电流表G(0~2mA,内阻为100Q)

B.电流表G2(0'lmA,内阻未知)

C.电阻箱用(049.9Q)

D.电阻箱是(04999.9。)

E.滑动变阻器尼(010Q1A)

F.滑动变阻器吊(01()00Q10mA)

G.定值电阻吊(800。0.1A)

H.待测电池

I.导线、开关若干

(1)采用如图甲所示的电路，测定电流表5的内阻，得到电流表G的示数/、、电流表G2的示数人如

下表所示：

Zi/fnA0.400.811.201.592.00

72/fnA0.200.400.600.801.00

根据测量数据，请在图乙坐标中描点作出/「心图线，由图线可得出电流表G2的内阻等于

C。

会希

一

艘运

矮

—

圈

蜃圜

遨

懿

嘉腾

麝

疑

1夔缪

一

番运

照

矮

卷

甲乙

(2)某同学在现有器材的条件下，要测量该电池的电动势和内阻,采用了图丙的电路,若把电流表G2

改装成量程为()、V的电压表,则电阻箱②该调到。o把电流表Gi改装成量程为0»5A的

电流表，则电阻箱①该调到Q(结果保留两位数字)。

（3）以G2示数人为纵坐标,Gi示数人为横坐标，作出人-人图象如图丁所示，结合图象可得出电源的电

动势为V,电源的内阻为Q。（结果均保留两位有效数字）

5.（23分）某同学发现很多资料中提到的二极管正接电阻均是某一定值,而他又注意到教材中写到二

极管是非线性元件,它的电阻与通过电流的大小有关。他为了探求真知,找来一个LED蓝光二极管：

（1）他首先利用多用电表对它的正向电阻进行粗略测量,如图甲所示,下列说法正确的

是________

A.欧姆表的表笔1、8应分别接二极管的〃端

B.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大

C.若采用“M00”挡测量时，发现指针偏角过大，应换“*10”挡，旦要重新进行欧姆调零

D.若采用“X10”挡测量时，发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央，测量值应略大于175。

（2）为了正确描绘出该二极管正接时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下：

直流电源日（电动势为3V,内阻不计）

电流传感器mA:（量程TOmA>10mA,相当于理想电流表，能较为精确地测出通过二极管的电流）

电压表V：（量程01V,内阻为1kQ）

定值电阻后阻值为2k。

滑动变阻器放（010。）

滑动变阻器底（0〕000kQ）

开关、导线若干

验中滑动变阻器应选（选填“用”或“用”）。

②请在图乙方框中画出实验电路原理图O

乙

③实验记录的8组数据如下表所示,其中7组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上,请标出余下

一组数据的对应点,并画出/-〃图象。

7/fnA00.100.310.610.781.203.105.00

小V00.610.961.522.032.352.642.75

@由所绘制图象可知，他选用的LED蓝光二极管是（选填“线性”或“非线性”）电学元

件。

阶段训练（五）物理实验

L答案（1）等于不需要（2）7.35不合理（3）嬴=不X-9

解析（1）由于装有力传感器，小车所受拉力大小可以从传感器读取,故本实验不需要满足祛码和盘总

质量远小于小车总质量,且由于实验前已经通过倾斜轨道平衡摩擦力,故小车所受到的合力等于力

传感器的示数。

（2）^7mmX）.05X7mm=7.35nuno实验时把小车经过挡光片时的平均速度作为小车的瞬时速度，

挡光片的宽度越窄，小车经过挡光片时的平均速度越接近小生的瞬时速度,挡光片的宽度越大，小牛

的速度误差越大,不能用7cm的金属片替代挡光片。

dd

2

⑶小车在光电门1处的速度为匕元,在光电门2处的速度为以W所以根据以2-Vl^aS,可

色（上mod2/11\

得a岳口一司,由昌阳可知户W0.可。

m（h6-自尸（一9

2.答案（DBCD（2）--萨----m亦⑶大于"W一可

解析（D没有必要或操作不恰当的步骤是BCD。B项应将打点计时器接到电源的交流输出端上;C项

没有必要用天平测量出重锤的质量;D应为先接通电源，再释放纸带，打出•条纸带。（2）打F点的速

人6-人41/人6-儿\2m（hf）-/?4）2

度为27一，动能区=#（27*）=8产；重力势能减少量△I^,=mg/ho⑶因为在重锤

12

下落过程中存在着阻力的作用，重锤减少的重力势能总是大『重锤增加的动能；即Fh=mgh至也士

解之得万力名《哈加1-£）=Jg-9。

3.答案（1）弹性球1、2的质量面和脱，桌面离水平地面的高度〃

⑵20vQ-h=2叭b-h+ny]+h

解析（1）要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量,计算碰

撞前后两小球的速度。根据弹性球1碰撞前后的高度a和b,由机械能守恒定律可以求出碰撞前后

的速度，只要测出桌面高〃根据平抛运动的规律就可以求出弹性球2碰撞后的速度,故需要测量弹

性球1、2的质量用和加，桌面离水平地面的高度从

⑵小球1从4处下摆过程只有重力做功,根据机械能守恒定律，有用芨/〃心/得

E2gg-九）

碰撞后小球1上升到最高点的过程中，有Hhg（b-m二于力以2

得E2g(b-h)

碰撞后小球2做平抛运动,

l2(H+h)

运动时间7T

x9

得小球2碰后速度V3=t=cyj2(//+h)

所以该实验中动量守恒的表达式为mvi=nkV3^mr2

即W2g(Q-h)=碣2g(b-h)

____________1

得2m,'Q-h=2/ni\：b-九加c西宣。

4.答案(1)如解析图所示200(2)2800

0.40(3)2.78.6

解析

t

2.0

1.0

00.51.0/,/mA

(1)描点作出了「心图线如图所示，从表格中的数据看，/与七成正比。图线为过原点的直线,E包流表

/1

G2和电流表Gi并联，电流之比就是内阻的反比。如图,石之，电流表Gi的内阻是100Q,所以电流表G2

的内阻等于200。。

(2)因为电流表G2量程为01mA,内电阻为200。，把它改装成0多7的电压表时，电流表上的电

压为0.2V,故串联的电阻上的电压为2.8V,电阻箱②该调到电阻的大小为是=280()。。若将G改装

2X10-3*1()0

成0D.5A的电流表，则R\=。4).40。。

nU.rD.—乙?入y1i.nv-3

(/in\

(3)根据闭合电路欧姆定律应有:E=I，m+R)乜八