高考物理二轮训练六.docx

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高考物理二轮训练六

一、力学实验

1．（2015·福建卷）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．

（1）图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm；图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量Δl为________cm；

（2）本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是________；（填选项前的字母）

A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重

（3）图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是____________________________________________________________________．

解析：

（1）图乙中读数为14.66cm，因此弹簧的伸长Δl＝14.66cm－7.73cm＝6.93cm；

（2）为了能通过图象反映弹簧伸长与所加拉力的关系，所加拉力应逐渐变化，不能随意地增大，选A；（3）图丙中图线AB段明显弯曲突变，说明AB段不再遵守胡克定律，超出了弹簧的弹性限度．

答案：

（1）6.93　

（2）A　（3）超过弹簧的弹性限度

2．（2015·重庆市期末）为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数，按以下步骤进行：

a．将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上，固定木板P，在桌面上标记弹簧自由端位置O，将小木块接触弹簧自由端（不拴接）并使其缓慢移至A位置，如图甲所示．

b．将小木块从静止开始释放，小木块运动至B位置静止．

c．将弹簧移至桌边，使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐，如图乙所示．固定木板P，使小木块接触弹簧自由端（不拴接）并使其缓慢移至C位置，使OC＝OA.将小木块从静止开始释放，小木块落至水平地面D处，O′为O点在水平地面的竖直投影点．若已经测得OB距离为L，OO′间竖直高度为h.小木块可看作质点，不计空气阻力．

（1）为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量是：

__________________________________________________________________.

（2）写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式：

μ＝___________________.

解析：

由动能定理，μmgL＝

mv2，x＝vt，h＝

gt2

联立解得：

μ＝

答案：

（1）O′到D点的距离x　

（2）

3．（2014·河南郑州一模）为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图甲中所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：

（1）为了消除小车与木板之间摩擦力的影响应采取的做法是（　　）

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

C．使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上

（2）在实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出，则小车加速度的表达式为a＝_______________________________________________________；

（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条aF图线，如图丙所示．图线__________（选填“①”或“②”）是在轨道倾斜情况下得到的；小车及车中的砝码总质量m＝____kg.

解析：

（1）为了消除小车与木板之间摩擦力的影响应采取的做法，使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，选项C正确．

（2）由逐差法求加速度，得：

a＝

.（3）图线①在F＝0时，a＝2m/s2≠0，说明平衡摩擦力时，倾角过大，所以图线①是在轨道倾斜的情况下得到的．由图象斜率k＝2可得小车及车中的砝码总质量m＝

＝0.5kg.

答案：

（1）C　

（2）

（3）①　0.5

4．（2015·山东卷）某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则．

实验步骤：

①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向．

②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）．每次将弹簧测力计示数改变0.50N，则出所对应的l，部分数据如下表所示：

F/N

0

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

l/cm

l0

10.97

12.02

13.00

13.98

15.05

③找出②中F＝2.50N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′，橡皮筋的拉力记为FOO′.

④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB.

完成下列作图和填空：

（1）利用表中数据在给出的坐标纸上画出Fl图线，根据图线求得l0＝______cm.

（2）测得OA＝6.00cm，OB＝7.60cm，则FOA的大小为______N.

（3）根据给出的标度，在图中作出FOA和FOB的合力F′的图示．

（4）通过比较F′与______的大小和方向，即可得出实验结论．

解析：

（1）由胡克定律知，橡皮筋的弹力与橡皮筋长度间的关系为F＝k（l－l0）．当F＝0时，l＝l0，所以图线与横轴的交点坐标表示橡皮筋的原长；

（2）可知橡皮筋的长度l＝OA＋OB＝13.60cm，由图线可读得弹力F＝1.80N；（4）F′为理论值，FOO′为实际值．

答案：

（1）如图甲所示　10.0（9.8、9.9、10.1均正确）

（2）1.80（1.70～1.90均正确）

（3）如图乙所示

（4）FOO′

5．（2014·山西晋中晋商四校联考）

（1）某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”．人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图所示．在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化．设自行车无动力后受到的阻力恒定．

①在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量____________（填写物理量的名称及符号）．　

②设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度．改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值．以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出Wv曲线．分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系．在实验中作出Wv图象如图所示，其中符合实际情况的是________．

（2）某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．

①下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：

0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a＝___________（保留三位有效数字）．

②回答下列两个问题：

（A）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有________．（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度LB．木板的质量m1

C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t

（B）测量（A）中所选定的物理量时需要的实验器材是____________________．

（C）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝______________（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g），与真实值相比，测量的动摩擦因数__________（填“偏大”或“偏小”）．

解析：

（1）①为了计算停止蹬车时自行车的速度v，除了需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s外，还需要测量人停止蹬车后自行车向前滑行的时间t，这样可根据s＝

t求得停止蹬车时的自行车的速度．②由动能定理可知人停止蹬车后克服阻力做功满足：

W＝

mv2，故Wv图象应是C.

（2）①相邻两计数点间的时间间隔T＝0.02s×5＝0.1s，由逐差法求加速度，得：

a＝

＝0.497m/s2.②为测量动摩擦因数，还应测量滑块的质量m2及托盘和砝码的总质量m3，对m2和m3组成的系统，由牛顿第二定律得：

m3g－μm2g＝（m2＋m3）a，解得：

μ＝

，由于忽略了纸带与限位孔之间的摩擦，空气阻力、滑轮处的摩擦，所以会导致测量的动摩擦因数偏大．

答案：

（1）①自行车滑行的时间t　②C

（2）①0.497m/s2

②CD　天平　

　偏大

6．（2015·全国新课标Ⅰ卷）某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：

玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R＝0.20m）．

完成下列填空：

（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg.

（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为________kg.

（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：

序号

1

2

3

4

5

m/kg

1.80

1.75

1.85

1.75

1.90

（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为______N；小车通过最低点时的速度大小为m/s.（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）

解析：

在

（1）中托盘示数明确给出1.00kg，小数点后两位，在

（2）中读数一定要注意估读一位，读到1.40kg；在（4）根据（3）中所给出的最大示数求平均值m′＝

kg＝1.81kg，放置小车时凹形桥模拟器质量为1.00kg，故小车对桥是压力等效为1.81kg－1.00kg＝0.81kg质量物体受到的重力F≈7.9N；对此时的小车进行受力分析，小车受重力和支持力两个力，合力提供向心力，即F－mg＝m

，其中小车的质量m＝1.40kg－1.00kg＝0.40kg，代入数据解得v＝1.4m/s.

答案：

（2）1.40　（4）7.9　1.4

二、电学实验

7．（2015·安徽皖南八校联考）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，用导线a，b，c，d，e，f，g和h按图甲所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：

（1）若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是__________导线断路．

（2）某同学排除故障后绘出电源和小电珠的UI特性图线，如图乙所示．电源的电动势E＝________V，小电珠的电阻随温度的上升而________．

（3）将与上面相同的两个小电珠并联后接到上面的这一电源上，每一只小电珠的实际电功率是______W.

解析：

（1）调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，则可能是g导线断路．

（2）由电源的UI特性图线可知电源的电动势E＝3V，内阻r＝1Ω；由小电珠的UI特性图线可知小电珠的电阻随温度的升高而增大．

（3）当两个小电珠并联后，接到电源上，由闭合电路欧姆定律得，E＝U＋2Ir，电源的UI特性图线为U＝E－2rI＝E－2I，在图乙中作出U＝E－2I图线，图线与小电珠UI图线交点（0.95A，1.1V），一只小电珠的实际电功率P＝0.95×1.1W＝1.05W.

答案：

（1）g　

（2）3　增大　（3）1.05

8．（2015·湖北襄阳联考）实际电流表有内阻，测量电流表G1内阻r1的电路如图所示．供选择的仪器如下：

①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω），②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω），③定值电阻R1（300Ω），④定值电阻R2（10Ω），⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω），⑥滑动变阻器R4（0～20Ω），⑦干电池（1.5V），⑧开关S及导线若干．

（1）定值电阻应选___________，滑动变阻器应选___________．（在空格内填写序号）

（2）用连线连接实物图．

（3）补全实验步骤：

①按电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最____（填“左端”或“右端”）

②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1和G2的读数I1和I2；

③多次移动滑动触头，记录G1和G2的读数I1和I2；

④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示．

（4）根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式___________________________________________________________．

解析：

（1）因G1两端的电压约为U＝5×10－3×300V＝1.5V，假若两电流表满偏，由通过定值电阻的电流为5mA，所以定值电阻约300Ω，故定值电阻选R1；又因电路是分压接法，所以滑动变阻器阻值小时便于调节，所以应选滑动变阻器R4（0～20Ω）．

（2）实物连线如图所示．

（3）首先应使分压电路中输出的电压最小，所以滑动变阻器的触头移至最左端．

（4）由部分电路欧姆定律可知，r1＝

，因k＝

，所以r1＝（k－1）R1.

答案：

（1）R1　R4　

（2）见解析（3）左端　（4）r1＝（k－1）R1

9．（2015·江苏卷）小明利用如图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．

（1）图1中电流表的示数为________A.

图1

（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：

U/V

1.45

1.36

1.27

1.16

1.06

I/A

0.12

0.20

0.28

0.36

0.44

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出UI图线．

由图线求得：

电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.

图2

（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__________________________.

解析：

（1）由图可知，电流表的量程为0.6A，精度为0.02A，因此电流表的示数为0.02A×22＝0.44A；（3）由图象与纵轴的截距得电动势为1.60V，斜率即内阻r＝

Ω＝1.22Ω；（3）如果一直保持电路闭合，电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．

答案：

（1）0.44

（2）（UI图线如图）　1.60（1.58～1.62都算对）

1．22（1.18～1.26都算对）

（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大

10．（2015·江西临川一中、师大附中联考）某同学使用多用电表测量一定值电阻Rx的阻值，先把选择开关旋到

挡位并调零，测量时指针偏转如图1所示．然后他通过以下操作完成实验，

（1）请你将以下操作过程补充完整：

①__；

②____；

③将两表笔接触待测电阻的两端，从表盘上读出数据，再乘以所选倍率即为所测电阻值；

④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．

（1）为更准确地测量该电阻的阻值，某同学设计了如图2所示的电路．

其所用器材有：

滑动变阻器R0、电阻箱R、电流表A、电源E、单刀双掷开关S各一只，以及导线若干．以上器材均满足实验所需条件．

①图3为该电路的实物图，其中部分电路已经连接完成，请用笔画完成电路实物图的连接．

②测量时，有同学进行了如下一些操作，请将正确的步骤挑选出来，按正确操作顺序将步骤前的字母写到横线上：

__________________________________.

A．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大

B．先将单刀双掷开关掷向b端，调节滑动变阻器，使电流表A的指针指到表盘上某一适当位置，记下A的示数I

C．先将单刀双掷开关掷向a端，调节滑动变阻器，使电流表A的指针指到表盘上某一适当位置，记下A的示数I

D．再将单刀双掷开关掷向a端，调节滑动变阻器，使电流表A的示数变为

E．再将单刀双掷开关掷向b端，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表A的示数也为I

F．再将单刀双掷开关掷向b端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表A的示数也为I

G．记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值

解析：

（1）先把选择开关旋到

挡位并调零，测量时指针偏转如图1所示，指针偏转角度太大，说明待测电阻小，应该①把选择开关旋到

挡位；②将红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到电阻的零刻度处．

（2）此电路测量电阻的原理是等效替换．正确操作顺序是：

根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；先将单刀双掷开关掷向a端，调节滑动变阻器，使电流表A的指针指到表盘上某一适当位置，记下A的示数I；再将单刀双掷开关掷向b端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表A的示数也为I；记下此时电阻箱接入电路的电阻值，即等于所测电阻值，所以正确步骤为A、C、F、G.

答案：

（1）见解析　

（2）①如图　②A、C、F、G

11．（2014·吉林长春第一次调研测试）利用如图所示电路测量一量程为300mV的电压表的内阻RV，RV约为300Ω.

实验步骤如下：

①按电路图正确连接好电路，把滑动变阻器R的滑片P滑到a端，闭合开关S2，并将电阻箱R0的阻值调到较大．

②闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的指针指到满刻度．

③保持开关S1闭合和滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S2，调整电阻箱R0的阻值大小，使电压表的指针指到满刻度的一半，读出此时电阻箱R0的阻值，即为电压表内阻RV的测量值．

实验所提供的器材除待测电压表、电阻箱（最大阻值999.9Ω）、电池（电动势约1.5V，内阻可忽略不计）、导线和开关之外，还有如下可供选择的实验器材：

A．滑动变阻器（最大阻值150Ω）；

B．滑动变阻器（最大阻值10Ω）；

C．定值电阻（阻值约20Ω）；

D．定值电阻（阻值约200Ω）.

根据以上设计的实验方法，回答下列问题：

（1）对于上述测量方法，从实验原理分析可知，在测量无误的情况下，实际测出的电压表内阻的测量值R测_________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值RV.

（2）为了使测量比较精确，从可供选择的实验器材中，滑动变阻器R应选用________，定值电阻R′应选用________（填字母代号）．

（3）在其他元件不变的情况下，为使测量更准确，可换用一电动势更________（填“大”或“小”）的电池（内阻可忽略）．

解析：

当电阻箱接入电路后，电阻箱和电压表组成的支路分的电压增大，电阻箱上分的电压大于原来的一半，所以电压表内阻的测量值大于真实值．要想测量比较精确，要求电阻箱接入电路后对整个电路的电阻影响较小，所以滑动变阻器选择B，若定值电阻R′过大，不能使电压表达到满偏，所以R′选择C，在其他元件不变的条件下，选择电动势大的电池目的是减小实验误差，提高精度．

答案：

（1）大于　

（2）B　C　（3）大

12．（2015·四川卷）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约为6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧．可选用的实验器材有：

电流表A1（量程0～30mA）；电流表A2（量程0～100mA）；电压表V（量程0～6V）；滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）；开关S一个，导线若干条．

某同学的实验过程如下：

Ⅰ.设计如图所示的电路图，正确连接电路．

Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录．以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示的图线．

Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变．重复Ⅱ的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）．

回答下列问题：

（1）电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；

（2）由图的图线，得电源内阻r＝______Ω；

（3）用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝________，代入数值可得Rx；

（4）若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________．（填“相同”或“不同”）

解析：

（1）从UI图线中看出路端电压的最大值大于5.5V，此时内外电压之比为1∶11即内外电阻之比为1∶11，那么外电路电阻至少为几百欧，所以滑动变阻器应选择R2，同样道理，从图中看出电流的测量范围大于80mA，所以电流表应选择量程为100mA的A2.

（2）图线方程为E＝U＋Ir则图的斜率绝对值为电源内阻r，即r＝

，由图中数据代入可得r＝25Ω.（3）将Rx接入BC之间的闭合电路欧姆定律的方程为E＝U＋I（Rx＋r），将U0、I0两截距代入可得Rx＝

－r.（4）将Rx接入AB或BC之间时电阻最大值为Rx＋r＋R；最小值Rx＋r，所以电流的最大值与最小值相同．将Rx接入AB路端电压的最大值为

E；将Rx接入BC端路端电压的最大值为

E，所以电压范围不同．

答案：

（1）A2　R2

（2）25　（3）

（4）相同　不同

13．（2015·海南卷）某同学利用图（a）所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化．实验中使用的器材为：

电池E（内阻很小）、开关S1和S2、电容器C（约100μF）、电阻R1（约200kΩ）、电阻R2（1kΩ）、电压表

（量程6V）、秒表、导线若干．

（1）按图（a）所示的电路原理图将图（b）中实物图连线．

（2）先闭合开关S2，再断开开关S2；闭合开关S1，同时按下秒表开始计时．若某时刻电压表的示数如图（c）所示，电压表的读数为________V（保留2位小数）．

（3）该同学每隔10s记录一次电压表的读数U，记录的数据如下表所示．在答题卡给出的坐标纸上绘出U-t图线．已知只有一个数据点误差较大，该数据点对应的表中的时间是______s.

时间t/s

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

电压U/V

2.14