14学年度DX私人订制高中物理专题卷二.docx

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14学年度DX私人订制高中物理专题卷二

14

2018学年度D（X）私人订制高中物理专题卷

（二）

总分：

147分范围：

实验综合

一、实验探究题（共30题；共147分）

1.某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

（1）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0=________cm，劲度系数k=________N/m．

（2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度x=________cm．

2.在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下：

①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；

②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；

③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；

④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．

（1）在上述实验操作过程中，以下说法正确的是　       

A. 可以用电池盒给打点计时器供电                         

B. 应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源

C. 要保持细绳与平板平行                                       

D. 应让小车从靠近定滑轮处开始运动

（2）在操作①中若打了一条如图2所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当________（选填“增大”或“减小”）些；

（3）在操作②中，小车所受的合力大小等于________（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；

（4）在本实验中________（选填“需要”或“不需要”）满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作④中，每次改变小车质量后，________（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角．

3.在课外活动小组进行研究性学习的过程中，某研究小组设计了一个实验来探究求合力的方法．

（1）用两只弹簧测力计A、B把小圆环拉到某一位置O，这是AO、BO间夹角∠AOB＜90°，如图1所示，现不改变弹簧测力计A的拉力方向，使其拉力减小，要使小圆环仍被拉到O点，应调节弹簧测力计B的拉力大小及β角．在下列调整方法中，可行的是________．

①增大B的拉力，减小β角   ②增大B的拉力，β角不变

③增大B的拉力，增大β角   ④B的拉力大小不变，增大β角

（2）在这个实验当中，有同学认为弹簧测力计的弹簧，挂钩和连杆的重力会使读数有误差，如图2所示，下列三种操作可以减小这些误差的是图________．

4.某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动．实验步骤如下：

A．安装好实验器材；

B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点；

C．测出x1、x2、x3、…．

结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：

（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸），小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码，导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有　     　．（填选项代号）

A. 电压合适的50Hz交流电源                

B. 电压可调的直流电源                

C. 秒表                

D. 刻度尺

（2）如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是________，已知打点计时器打点的时间间隔是T，则打c点时小车的速度大小是________．

5.某同学用“验证机械能守恒定律”的实验装置测定当地重力加速度．

（1）接通电源释放重物时，装置如图甲所示，该同学操作中存在明显不当的一处是________；

（2）该同学经正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若电源的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=________；

（3）分别计算出各计数点对应的速度值，并在画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线如图丙所示，则测得的重力加速度大小为________m/s2．（保留3位有效数字）

6.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB．

b．调整气垫导轨，使导轨处于水平．

c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．

d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．

e．按下电钮放开卡销，同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．

（1）实验中还应测量的物理量及其符号是________．

（2）作用前A、B两滑块质量与速度乘积之和为________；作用后A、B两滑块质量与速度乘积之和为________．

（3）作用前、后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全此昂等，产生误差的原因有

①________，

②________（至少答出两点）

7.某同学欲将满偏电流Ig=100μA、内阻未知的电流表改装成量程较大的毫安表，并对改装表进行校对．

（1）该同学采用“半偏法”利用如图所示的电路测量电流表的内阻（图中电源的电动势E=6V）时，先闭合开关S1，调节电位器R，使电流表指针偏转到满刻度：

再闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱R′，使电流表指针偏转到满刻度的________：

接着读出此时R′的阻值为198Ω．则该同学测出的电流表的内阻为Rg=________Ω．

（2）若要将该电流表改装成量程为10mA的电流表，需给它________（填“串联”或“并联”）一个阻值为R0=________Ω的电阻．

（3）把改装好的电流表与标准电流表串联在电路中进行校对．由于

（1）中对电流表内阻测定存在系统误差，若改装好的电流表的测量值为I1，标准电流表的测量值为I2，则I1________I2（选填“＞”、“=”或“＜”）．

8.读出图中游标卡尺螺旋测微器读数

（1） ________ cm  

（2） ________ mm．

9.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，有以下器材：

A．小灯泡L（3V，0.6A）B．滑动变阻器R（0～10Ω）C．电压表V1（0～3V）D．电压表V2（0～15V）E．电流表A1（0～0.6A）F．电流表A2（0～3A） G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干

（1）为了减小误差，实验中应选电流表________，电压表________．

（2）在图1虚线框内按要求设计实验电路图．

（3）连好电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U﹣I图象图2中应是________

10.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要去的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连读点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么

（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用vB2=2gsOB，乙同学用vB=

，其中所选方法正确的是________（填“甲”或“乙”）同学，他计算的重物的速度vB=________m/s；

（2）从O点到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量△Ep=________J，动能的增加量△Ek=________J；（以上所有结果均保留三位有效数字）

11.根据所学知识完成实验：

（1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，根据测量结果在白纸上画出如图所示的图，其中O为橡皮筋与细绳的结点．图中的________是F1和F2的合力的理论值；________是F1和F2的合力的实际测量值．

（2）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，下列实验操作正确的是      

A. 两根细绳不需要同时与木板平行

B. 同一次实验过程中，O点的位置应保持不变

C. 实验中，两个弹簧秤之间的夹角必须保持90o

D. 实验中，一定要先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大值，然后再调节加一弹簧秤的拉力大小和方向，把橡皮条和细绳的结点拉到O点．

12.用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”．请思考并完成相关内容：

（1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是      

A. 连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

B. 取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

C. 取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动

（2）图乙是实验中得到的一条纸带，已知相邻计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源频率为50Hz，由此可求出小车的加速度a=________m/s2（计算结果保留三位有效数字）．

（3）一组同学在保持木板水平时，研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系，得到如图丙中①所示的a﹣F图线．则小车运动时受到的摩擦力f=________N；小车质量M=________kg．若该小组正确完成了步骤

（1），得到的a﹣F图线应该是图丙中的________（填“②”、“③”或“④”）．

13.为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．

（1）实验时，一定要进行的操作是　   ．

A. 用天平测出砂和砂桶的质量

B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C. 小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数

D. 为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．

（2）甲同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）．

（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出如图3的a﹣F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为　    　．

A. 

B. 

﹣m0                           

C. 

﹣m0                           

D. 

（4）乙同学根据测量数据做出如图4所示的a﹣F图线，该同学做实验时存在的问题是________．

14.在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，每5个点作为一个计数点，共取了7个计数点，相邻两计数点间的距离分别为：

S1=2.80cm，S2=4.40cm，S3=5.95cm，S4=7.60cm，S5=9.10cm，S6=10.75cm．则被测物体的加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）．

15.用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：

（1）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是图中的________．

（2）实验中对于使用打点计时器，下面说法正确的是：

A. 应先释放纸带后接通电源                                    

B. 应先接通电源后释放纸带

C. 打点计时器使用的电源为直流电源                      

D. 打点计时器使用的电源为交流电源．

（3）根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；

（4）从O点到

（1）问中所取的点，重物重力势能的减少量△Ep=________J，动能增加量△Ek=________J（结果取三位有效数字）．

16.某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50cm；用10分度的游标卡尺测得小球直径的读数如图1所示，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间，则：

①该摆摆长为________cm．

②如果测得的g值偏小，可能的原因是________．

A．测摆线长时摆线拉得过紧

B．开始计时时，秒表过迟按下

C．摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了

D．实验中误将49次全振动记为50次

③为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图2所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=________（用k表示）

17.用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能．将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连．先用米尺测得B、C两点间距离x，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x．

（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________．

（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量      ．

A. 弹簧原长                      

B. 当地重力加速度                      

C. 滑块（含遮光片）的质量

（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将      ．

A. 增大                                        

B. 减小                                        

C. 不变．

18.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表1：

量程0～0.6A，内阻r=0.3Ω

C．电流表2：

量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω

D．电压表1：

量程0～3V，内阻未知

E．电压表2：

量程0～15V，内阻未知

F．滑动变阻器1：

0～10Ω，2A

G．滑动变阻器2：

0～100Ω，1A

H．开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．

（1）在上述器材中请选择适当的器材（填写器材前的字母）：

电流表选择________，电压表选择________，滑动变阻器选择________．

（2）实验电路图应选择如图中的________（填“甲”或“乙”）；

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．

19.某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理；

（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s=________cm；

（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是________；

（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？

________（填“是”或“否”）

20.某同学设计了一个既可以测电阻由可以测电动势和内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了一下实验器材：

电源E（电动势为6V，内阻约为1Ω）

定值电阻R0（阻值约为5Ω）

电流表A（量程30mA，内阻约为0.5Ω）

电流表B（量程0.6A，内阻约为1Ω）

电压表C（量程8V，内阻约为5kΩ）

电压表D（量程4V，内阻约为3kΩ）

滑动变阻器F（阻值0﹣10Ω）

滑动变阻器G（阻值0﹣500Ω）

根据题中所给信息，请回答以下问题

（1）电流表应选________，滑动变阻器应选________；（选填器材代号）

（2）该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表

、

、

的读数，其数据如表所示：

I（A）

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

U1（V）

5.68

5.61

5.57

5.51

5.48

5.40

U2（V）

1.44

1.69

1.91

2.16

2.39

2.62

根据表中数据求得定值电阻R0=________Ω（保留两位有效数字），其测量值________真实值（填＞、＜或=）；该同学同时利用上表测得的数据求得电源的电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值________电动势的真实值（填＞、＜或=）．

（3）该同学进一步利用一个辅助电源E′，采用如图乙所示的电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R1，使得A1的示数变为0，测得多组数据，这样，电源电动势值________电源电动势的真实值（填＞、＜或=）．

21.某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：

①W∝

，②W∝v，③W∝v2．他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体从不同初始位置处由静止释放．

同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4…，代表物体分别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4…，表示物体每次通过Q点的速度．

实验次数

1

2

3

4

…．

L

L1

L2

L3

L4

…．

v

v1

v2

v3

v4

…

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L﹣v图象，并得出结论W∝v2．他们的做法是否合适，你有什么好的建议？

________．

在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________（填“会”或“不会”）影响探究出的结果．

22.某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系．图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮；轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码．本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg．实验步骤如下：

①将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑．

②将n（依次取n=1，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余N﹣n个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行．释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s﹣t图象，经数据处理后可得到相应的加速度a．

（1）对应于不同的n的a值见下表．n=2时的s﹣t图象如图（b）所示；由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表．

n

1

2

3

4

5

a/m•s﹣2

0.20

0.58

0.78

1.00

（2）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a﹣n图象．从图象可以看出：

当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比．

（3）利用a﹣n图象求得小车（空载）的质量为________ kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8m•s﹣2）．

（4）若以“保持木板水平”来代替步骤①，下列说法正确的是      （填入正确选项前的标号）

A. a﹣n图线不再是直线

B. a﹣n图线仍是直线，但该直线不过原点

C. a﹣n图线仍是直线，但该直线的斜率变大．

23.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，按如图所示的电路进行测量，可以较大程度减小这种系统误差．

选取合适的器材，按电路图连接好电路后，该实验操作过程的第一步是：

闭合开关S1，将开关S2接1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些，读出这时电压表和电流表的示数U1和I1．

（1）请你写出该实验操作过程的第二步，并说明需要记录的数据：

________

（2）请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式：

Rx=________．

24.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻（二极管具有单向导电性，电流正向通过时几乎没有电阻，电流反向时，电阻很大），完成下列测量步骤：

（i）检查多用电表的机械零点．

（ii）将红、黑表等分别插入正、负表笔插孔，二极管的两个极分别记作a和b，将红表笔接a端黑表笔接b端时，表针几乎不偏转，红表笔接b端黑表笔接a端时表针偏转角度很大，则________ （填“a”或“b”）端为二极管的正极．

（iii）为了测量该二极管的反向电阻，将选择开关拨至电阻“×100”挡位，进行正确的测量步骤后，发现表针偏角较小．为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘中央，应重新选择量程进行测量．则该同学应选择________ （“×10”或“×1k”）挡，然后________ ，再进行测量．测量后示数如图所示，则测量结果为________ ．

（iv）测量完成后，将选择开关按向________ 挡位置．

25.在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：

A．电池组（3V，内阻约1Ω）

B．电流表（0﹣3A，内阻约0.0125Ω）

C．电流表（0﹣0.6A，内阻约0.125Ω）

D．电压表（0﹣3V，内阻约4KΩ）

E．电压表（0﹣15V，内阻约15KΩ）

F．滑动变阻器（0﹣2000Ω，允许最大电流0.3A）

G．滑动变阻器（0﹣20Ω，允许最大电流1A）

H．开关、导线若干

（1）实验选择的器材有________（填写仪器前字母代号）

（2）若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图1，则读数为________ mm；

（3）测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻在组成电路时，请在图2虚线框内画出应采用的实验原理图________，且此原理图使得待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________（选填：

“大”或“小”）；

（4）若用L表