实验压轴训练.docx
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实验压轴训练
训练一
1.（宜宾三中模拟）由于当年实验条件的限制，伽利略无法直接对落体运动进行实验研究，而今天即使在中学实验室里，我们具备了足够的技术条件，也可以通过实验来验证落体运动的规律．如图是某次实验中获得质量为m的小球下落时的频闪照片，频闪间隔是
s，根据此照片，完成下列的分析和计算：
（保留三位有效数值）
（1）由照片可以得出小球的下落运动是：
，依据是 ；
（2）根据此照片，分析计算出小球在3号位置的速度v3= ．
2.（宜宾三中模拟）某物理兴趣小组要精确测量一只电流表G（量程为1mA、内阻约为100）的内阻．实验室中可供选择的器材有：
电流表A1：
量程为3mA，内阻约为200Ω
电流表A2：
量程为0.6A，内阻约为0.1Ω；
定值电阻R1：
阻值为10Ω；
定值电阻R2：
阻值为60Ω；
滑动变阻器R3：
最大电阻20Ω，额定电流1.5A；
直流电源：
电动势1.5V，内阻0.5Ω；
开关，导线若干．
（1）为了精确测量电流表G的内阻，你认为该小组同学应选择的电流表为 （选填“A1”或“A2”）、定值电阻为 （选填“R1”或“R2”）
（2）在方框中画出你设计的实验电路图
（3）按照你设计的电路进行实验，测得电流表A的示数为Ⅰ1，电流表G的示数为Ⅰ2，则电流表G的内阻的表达式为rg= ．
3.（宜宾三中模拟）如图所示，竖直平面（纸面）内，Ⅰ、Ⅱ区域有垂直于纸面、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两磁场边界平行，与水平方向夹角为45°，两磁场间紧靠边界放置长为L，间距为d的平行金属板MN、PQ，磁场边界上的O点与PQ板在同一水平面上，直线O1O2到两平行板MN、PQ的距离相等．在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）质量为m，电量为+q粒子，t0时刻从O点沿垂直于OP竖直向上射入磁场，t=
的时刻从点O1沿水平方向进入电场．并从O2点离开电场，不计粒子重力，求：
（1）粒子的初速度速度v0；
（2）粒子从点O进入Ⅰ磁场到射出Ⅱ磁场运动的总时间；
（3）若将粒子的速度提高一倍，仍从t0时刻由点O竖直向上射入，且交变电场的周期为T=
，要使粒子能够穿出电场，则电场强度大小E0满足的条件．
训练二
1.（广安市模拟）在“用单摆测重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出T2﹣l图象，如图所示．
（1）实验得到的T2﹣l图象是 ；
（2）小球的直径是 cm；
（3）实验测得当地重力加速度大小是 m/s2（取三位有效数字）．
2.（广安市模拟）实际电流表有内阻，测量电流表G1内阻r1的电路如图1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电键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）对照电路图用笔连线连接图3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闭合电键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2所示．
（4）根据I2﹣I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 ．
3.（广安市模拟）如图所示，是一种电子扩束装置的原理示意图．直角坐标系原点O处有一电子发射装置，可以不断朝xOy平面内x≥0区域任意方向发射电子，电子的速率均为v0，已知电子的电荷量为e、质量为m．在0≤x≤d的区域内分布着沿x轴负方向的匀强电场，场强大小E=
，在x＞d区域内分布着足够大且垂直于xOy平面向外的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度B=
．ab为一块很大的平面感光板，在磁场内平行于y轴放置，电子打到板上后会在板上形成一条亮线．不计电子的重力和电子之间的相互作用．求：
（1）电子进入磁场时速度v的大小；
（2）当感光板沿x轴方向移到某一位置时恰好没有电子打到板上，求板ab到y轴的距离x1；
（3）保持
（2）中感光板位置不动，要使所有电子恰好都能打到感光板上时磁感应强度B′的大小以及电子打到板上形成亮线的长度l．
训练三
1.（广安市模拟）某同学在研究性学习中利用光电门针对自由落体运动进行了研究．如图1所示，用铁架台固定竖直长木板，光电门A、B分别固定在长木板上，AB相距S=41cm；现从光电门A上方某高度静止释放一个小球，其直径d用20分度的游标卡尺测出，游标卡尺的示数如图2所示．小球通过A、B的时间分别为△t1=1.05×10﹣2S、△t2=3.50×10﹣3S．回答下列问题：
（1）由图2，读出小球直d= mm；
（2）物体运动的加速度a= m/S2；（计算结果取三位有效数字）
9．（广安市模拟）某同学用图所示的电路测定一电动势约2.8v的直流电的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：
A．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）
B．电流表（0～l00mA，内阻1Ω）
C．定值电阻Rl（阻值0.2Ω）
D．定值电阻R2（阻值5.0Ω）
E．滑动变阻器R3（阻值0～15Ω）
F．开关、导线若干
操作步骤如下：
（1）该同学考虑由于电流表量程过小，需要扩大电流表量程．应在电流表上 （填“串联”或“并联”）定值电阻 （填“R1”或“R2”）．
（2）将改装后的电流表重新接入电路，并把滑动变阻器阻值仍调到最大，此时电流表指针偏转角度较小．逐渐调小滑动变阻器阻值，电流表示数有较大的变化，但电压表示数基本不变，该现象说明
（3）为了让实验能正常进行，该同学对图8的电路做了适当改进，请画出改进后的电路图．
（4）用改进后的电路测定出两组数据：
第一组数据为U1=1.36V，I1=50.0mA；第二组数据为U2=2.00V，I2=30.0mA；则电内阻为 Ω（计算结果保留两位小数）．
3.（广安市模拟）如图所示平面直角坐标系xoy位于竖直平面内，在坐标系的整个空间存在竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ（0≤x≤L）还存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向里．在x轴上方有一光滑弧形轨道PQ，PQ两点间竖直高度差为
．弧形轨道PQ末端水平，端口为Q（3L，
）；某时刻一质量为m、带电荷量为+q的小球b从y轴上的M点进入区域I，其速度方向沿x轴正方向；小球b在I区内做匀速圆周运动．b进入磁场的同时，另一个质量也为m、带电荷量为﹣q的小球a从P点由静止释放．两小球刚好在x=2L上的N点（没具体画出）反向等速率相碰．重力加速度为g．求：
（l）电场强度E；
（2）a球到达N点时的速度v；
（3）M点的坐标．
训练四
1.（宜宾市模拟）某同学想描绘一只标称为“2.5V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供下列器材：
A．电流表A1（量程3.0A，内阻约0.2Ω）
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω）
C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，最大允许电流为2A）
E．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω，最大允许电流为0.5A）
F．电源E（电动势3V，内阻为0.25Ω）
G．电键、导线若干
（1）为了更好地完成实验，应选择的器材为：
电流表 ，滑动变阻器 ；（选填器材前面的字母）
（2）请你在如图的方框中作出实验原理图．
2．（宜宾市模拟）如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
（1）实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案，这些方案中合理的是：
．
A．用刻度尺测出物体下落高度h，由打点间隔数算出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=
计算出瞬时速度v
C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=
计算得出高度h
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v
（2）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是 ．
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
（3）某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2﹣h图线，如图2所示．图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是
（4）已知当地的重力加速度g=9.8m/s2，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为
= %（保留两位有效数字）．
3.（宜宾市模拟）如图所示，在直角坐标系oxy中，第一象限图示区域有沿竖直向上的匀强电场，第四象限有垂直于oxy平面向外的匀强磁场．A点的坐标为（0，L），C点的坐标为（2L，0），现有质量均为m、电荷量均为q的负粒子a、b，分别从A点以不同的速度向右水平射出，速度大小分别为va=v0、vb=
v0，b粒子经过电场直接运动到C点，a粒子进入磁场后才运动到C点．不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力．求：
（1）b粒子经过C点时的速度？
（2）匀强电场的电场强度E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小？
（3）若使a、b两粒子同时到达C点，则两粒子从A点先后射出时的时间差是多少？
训练五
1.（宜宾市模拟）请对下列实验探究与活动进行判断，说法正确的题后括号内打“√”，错误的打“×”．
（1）如图甲所示，在“研究滑动摩擦力的大小”的实验探究中，必须将长木板匀速拉出
（2）如图乙所示的实验探究中，只能得到平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，而不能得出水平方向的运动是匀速直线运动
（3）如图丙所示，在“研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验探究中，采取的主要物理方法是理想实验法 ．
2.（宜宾市模拟）某同学要测量一电阻Rx（阻值约18Ω）的阻值，实验室提供如下器材：
电池组E（电动势3V，内阻约1Ω）；电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）；电压表V（量程0～3V，内阻约5kΩ）；电阻箱R（阻值范围0～99.99Ω，额定电流1A）；开关S，导线若干．
（1）为使测量尽可能准确，应采用图1给出的 所示电路进行测量．
（2）采用相应的电路进行实验后，表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表A、电压表V的测量数据I、U，请在图2坐标纸上作出
﹣
图象，根据图象得出电阻Rx的测量值为 Ω．（结果保留两位有效数字）
次数
1
2
3
4
5
R/Ω
8
12
16
20
24
I/A
0.44
0.36
0.32
0.29
0.25
U/V
2.30
2.40
2.56
2.60
2.70
/V﹣1
0.19
0.15
0.12
0.11
0.09
/Ω﹣1
0.13
0.08
0.06
0.05
0.03
（3）此实验中电阻Rx的测量值与真实值相比 （选填“相等”、“偏大”或“偏小”）．
3.（宜宾市模拟）如图所示，水平地面上固定一绝缘光滑长方体abcd﹣a′b′c′d′，长ab为15m，宽ad为10m，高aa′为5m，MN、PQ与ad相互平行，且aN、NQ、Qb间距离都为5m．一个半径为R=5m的
圆弧的光滑绝缘轨道被竖直固定，圆弧轨道的最高点E与它的圆心O在同一水平线上，M为该装置与cd的切点，区域MNQP、PQbc存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B1=1T和B2=2T，方向相反，边界MN、PQ处无磁场．从E点静止释放一质量m1=0.1kg，带正电荷q=0.1C的小球．g=10m/s2．求：
（1）小球刚到达M点时，对圆弧管道的压力大小；
（2）小球从M点到落地的时间t；（π≈3）
（3）若在b′处有一静止的小滑块，其质量为m2=0.01kg，与地面间的动摩擦因数µ=0.9．当小球刚过M时，对小滑块施加一水平恒力F，作用一段时间后撤去该恒力，使之在小球刚落地时恰好相遇，此时小滑块的速度也刚好减小到零．求恒力F的大小？
（
≈1.7，
≈
≈1.6）
训练六
1.（宜宾市模拟）如图为“研究木板与木块间动摩擦因数的大小”的实验装置图，将一木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计一端固定，另一端与木块水平相连．
①现要测量木块和木板之间的滑动摩擦力，要使弹簧测力计的示数即为木块和木板之间的滑动摩擦力的大小，要求木板的运动 （填入选项前的字母）
A．必须是匀速直线运动
B．必须是加速直线运动
C．必须是减速直线运动
D．匀速直线运动、加速直线运动、减速直线运动均可
②为测量动摩擦因数，下列物理量中应测量的有 ．（填入选项前的字母）
A．木板的长度L B．弹簧测力计的拉力大小F
C．木板的重力G1D．木块的重力G2．
2.（宜宾市模拟）某实验小组用如图1所示的电路测定电源电动势E和内电阻r，R为电阻箱，电源允许输出的最大电流为0.5A．实验室提供的器材如下：
电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ），电阻箱（限值范围0～999.9Ω）；开关、导线若干．
①请根据图1的电路图，在图2中画出连线，将实物图补充完整；
②实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到如下表所示的几组R、U的数据，并根据实验数据在图3中描出了对应的点，请补充画出
﹣
图线
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
电阻
R/Ω
60.5
35.2
20.0
13.7
9.9
5.8
4.3
3.5
2.9
2.5
电压
U/V
2.58
2.43
2.22
2.00
1.78
1.40
1.18
1.05
0.93
0.85
③由在图3中所描的图象求出电源的电动势E= V，内电阻r= Ω．（保留二位有效数字）
3.（宜宾市模拟）如图甲所示，有一磁感强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为45°，紧靠磁场右上边界放置长为L，间距为d的平行金属板M、N，磁场边界上的O点与N板在同一水平面上，O1、O2电场左右边界中点．在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O点竖直向上同时发射两个相同的粒子a和b，质量为m，电量为+q，初速度不同．粒子a在图乙中的t=
时刻，从O1点水平进入板间电场运动，由电场中的O2点射出．粒子b恰好从M板左端进入电场．（不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知）
求：
（1）粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb；
（2）粒子a从O点进入磁场到射出O2点运动的总时间；
（3）如果交变电场的周期T=
，要使粒子b能够穿出板间电场，求则电场强度大小E0满足的条件．
训练七
1.（宜宾市模拟）将满偏电流Ig=300μA、内阻Rg=100Ω的电流表改装成量程为3V的电压表
①需 （选填“串联”或“并联”）阻值为R= Ω的电阻；
②若使用改装后的电压表的过程中，发现改装电压表的示数总比准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以改进
A．在R上串联一个比R小得多的电阻
B．在R上串联一个比R大得多的电阻
C．在R上并联一个比R小得多的电阻
D．在R上并联一个比R大得多的电阻．
2.（宜宾市模拟）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图，其中在挂钩与沙桶之间连接了一个力传感器，交流电的频率为50Hz．
①图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2；（保留二位有效数字）
②保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
，数据如表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
小车加速度a/m•s﹣2
1.90
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
0.30
小车质量m/kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
1.67
/kg﹣1
4.00
3.45
3.03
2.50
2.00
1.41
1.00
0.60
请在如图（c）方格坐标纸中画出a﹣
图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数
之间的关系式是
③若已平衡好摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中力传感器的示数 砂和砂桶总重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
④另有三组同学利用本实验装置，在保持小车质量不变的情况下，改变砂和砂桶的总质量，测量并记录了多组数据，描绘出的a﹣F关系图线如图（d）A、B、C图所示，能正确反映本实验中a﹣F关系是哪个图线 ．
3.（宜宾市模拟） 如图所示，在xOy平面的第Ⅱ象限的某一区域有垂直于纸面向外的匀强磁场B1，磁场区域的边界为半圆形．有一质量m=10﹣12kg、带正电q=10﹣7C的a粒子从O点以速度v0=105m/s，沿与y轴正方向成θ=30°射入第Ⅱ象限，经磁场偏转后，从y轴上的P点垂直于y轴射出磁场，进入第Ⅰ象限，P点纵坐标为yP=3m，y轴右侧和垂直于x轴的虚线左侧间有平行于y轴指向y轴负方向的匀强电场，a粒子将从虚线与x轴交点Q进入第Ⅳ象限，Q点横坐标xQ=6
m，虚线右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B2，其磁感应强度大小B2=B1．不计粒子的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小（保留三位有效数字）；
（2）半圆形磁场磁感应强度B1的大小和半圆形磁场区域B1的最小面积S；
（3）若在a粒子刚进入磁场B1的同时，有另一带电量为﹣q的b粒子，从y轴上的M点（图中未画）以速度v0垂直于y轴射入电场，a、b粒子将在B2区域迎面相遇于N点，求N点的坐标．（不计a、b粒子间的相互作用力）
训练八
1.（自贡市模拟）某同学利用如图1所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘．通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l，画出m﹣l图线，对应点已在图上标出，如图2所示．（重力加速度g=10m/s2）
①采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为 N/m．（保留2位有效数字）
②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果 ．（填“偏大”、“偏小”或“相同”）
2.（自贡市模拟）探究金属丝的电阻与长度的关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P，实验室提供了下列器材：
电压表V（0﹣3V﹣15V）、电流表A（0﹣0.6A﹣3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0﹣20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．
①用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图3中用三根导线连接好电路．
②闭合开关前，应注意 ．
③实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图4所示，则电流表和电压表的读数分别为I= A，U= V．
④实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：
l/cm
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
R/Ω
2.1
2.9
3.5
4.2
5.0
5.7
请在图4坐标中，描点作出R﹣l图线；根据图线得到的结论是 ．
⑤某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是 ．
3.（自贡市模拟）如图所示，在铅板A上放一个放射源C，可向各个方向射出速率为v的β射线，B为金属网，A、B连接在电路上，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器的总阻值为R．图中滑动变阻器滑片置于中点，AB间的间距为d，M为足够大的荧光屏，M紧挨着金属网外侧．已知β粒子质量为m，电量为e．不计β射线所形成的电流对电路的影响，求：
（1）闭合开关S后，AB间场强的大小是多少？
（2）β粒子到达金属网B的最长时间是多少？
（3）切断开关S，并撤去金属B，加上垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，设加上磁场后β粒子仍能到达荧光屏，这时在荧光屏上发亮区的长度是多少？
训练九
1.（自贡市模拟）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
①下列说法哪一项是正确的 ．（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为 m/s（保留三位有效数字）．
2.（自贡市模拟）某同学利用电压表和电阻箱测定一中特殊电池的电动势和内电阻（电动势E大约9.5V左右，内阻r大约为48Ω左右），已知该电池允许输出的最大电流为150mA．该同学利用如图1所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为4kΩ，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，RO是定值电阻，起保护电路的作用．
①实验时备有的定值电阻，有以下几种规格：
A.2ΩB.20ΩC.200ΩD.2000Ω
本实验应选 （填入相应的字母）作为保护电阻．
②在图2的实物图中，已正确的连接了部分电路，请完成余下电路的连接 ．
③完成电路的连接后，闭合开关S，改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图所示的图线．根据该同学所做出的图线，可求得该电池的电动势E为 V，内阻r为 Ω（结果保留两位有效数字）．
3.（自贡市模拟）如图所示，范围足够大的匀速电场方向竖直向下，场强E=1×104N/C，电场中有一个质量为m=1kg、电荷量q=1×10﹣3C的小物块，从绝缘光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的绝缘光滑圆弧轨道上，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的绝缘水平长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径R=0.5m．C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，cos53°=0.6．求：
（1）电荷自A点到
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