高考物理实验题精选.pdf
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1、高考物理实验题精选 1 (1)某学习小组为了测小电动机的内阻,进行了如下的实验: 测得滑块的质量为 5.0kg; 将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上,如图甲所示; 接通打点计时器(其打点周期为0.02s); 电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动,达到最大速度时,输入电动机电流为0.5A,电 动机两端电压为 36V ,一段时间后关闭电源并立即制动电动机,待滑块静止时再关闭打点计时器(设 小车在整个过程中所受的阻力恒定)。在关闭电源前后,打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图 乙所示。 请你分析纸带的数据,回答下列问题:(计算结果保留二位有效数字) 、该滑块达到的最大速度为_m/s ; 、
2、关闭电源后,滑块运动的加速度大小为_m/s 2 ; 、该电动机的内阻为 _ 。 (2) 在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中,所提供的器材有: 待测电池(电动势约 6V) 电流表 G (量程 6.0mA ,内阻 r1=100) 电流表 A(量程 0.6A,内阻 r2=5.0) 定值电阻R1=100,定值电阻R2=900 滑动变阻器 R / (050) ,开关、导线若干 为了精确测出该电池的电动势和内阻,采用图甲所示实验电路图,其中定值电阻应选用 _(选填 R1或 R2)。 请根据电路图甲完成图乙中的实物连线。 某同学在实验中测出电流表A和电流表 G的示数 I 和 Ig根据记录数据作出Ig I
3、 图象如图丙所示 (图 象的 纵截距 用 b 表示 ,斜 率用 k 表示 ) ,根 据图 象可求 得, 被测 电池电 动势 的表达 式 E=“_“ , 其值为 _V ;内阻的表达式r=_,其值为 _ 2 (12分)如图所示,质量为M的滑块 A放在气垫导轨B上,C 为位移传感器,它能将滑块A到传 感器 C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移时间 (x-t) 图象和速率时间 (v-t)图象. 整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l 、高度为 h.( 取 重力加速度 g=“9.8“m/s 2,结果保留一位有效数字 ). (1) 现给滑块 A一沿气垫导轨向上的初
4、速度,A的 v-t图线如下图实所示 . 从图线可得滑块A下滑时 的加速度 a =m/s 2,摩擦力对滑块 A运动的影响.( 填“明显,不可忽略”或“不明 显,可忽略”) (2) 此装置还可用来验证牛顿第二定律. 实验时通过改变可验证质量一定时,加速度与力 成正比的关系;通过改变可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系. (3) 将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块 A,给滑块A一沿滑板向上的初速度,A的x-t图 线如下图实所示 . 图线不对称是由于造成的,通过图线可求得滑块与滑板间的动摩擦因数 =. 3 (10分)在“验证机械能守恒定律”实验中,有三个同学做了如下的实验: 张三同学安装的实验装置
5、如图a 所示,实验得到纸带上留下的打点痕迹情况如图b 所示, 这样的 操作可能会导致实验误差较大,从图中可以看出安装实验装置时明显存在的问题 是。 (2)李四同学用正确安装的装置进行实验,获取一张纸带如图c 所示,但起始点模糊不清。取后 面连续打出的清晰点来研究,测出B、C 、D 、E、F 到 A点的距离为 hB、hC、hD、hE、hF,然后分别计 算出 B、C 、D 、E 点的速度 vB 、vc、vD 、vE ,最后在 v 2-h 坐标系中,描出 B、C 、D 、E 点对应的坐标,如 图 d 所示。如果这些 点 可 连 成 一 条 直 线 , 要 判 断 重 物 下 落 过 程 中 机 械
6、能 是 否 守 恒 , 还 需 要 _。 (3)王五同学也用正确安装的装置进行实验,来探究重物下落过程中动能与势能的转化问题。图e 为一条符合实验要求的纸带,O点为打点定时器打下的第一点。取打下 O点时重锤的重力势能为零, 计算出该重锤下落不同高度h 时所对应的动能Ek和重力势能 EP。建立坐标系,横轴表示h,纵轴表 示 Ek和 Ep,根据资料在图f 中绘出图线 I 和图线 II 。 已求得图线 I 斜率的绝对值 k1=2.94J/m, 请计算图线 II的斜率 k2=J/m (保留3位有效数字)。 重物和纸带在下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为(用 k1和 k2表示) 。 4小翔利用
7、如图甲所示的装置,探究弹簧弹力F与伸长量l 的关系,由实验绘出F与l的关 系图线如图乙所示,该弹簧劲度系数为N/m 。 小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”。用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平 面后。其部分实验操作如下,请完成下列相关内容: 如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O ; 卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置O ,记录细绳套AO 、BO 的及两弹簧称相应的读数。图丁中B弹簧称的读数为N ; 小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、 FB的大小和方向如图丁所示, 请在图戊中作出FA、 FB的合力 F; 已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力
8、F如图戊所示,观察比较F和 F,得出结论。 5 (12分)实验题 (1) (2分)如图,螺旋测微器示数为mm ,游标卡尺示数为mm (2) (1分)某同学在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值, 选择开关指在“ 100”欧姆档, 指针指示位置如图所示,则该电阻的阻值是; (3) (9分)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材: A待测的干电池(电动势约为1.5V,内阻小于 1.0) B电流表 A1(量程为 03mA ,内阻 Rg1=10) C 电流表 A2(量程为 00.6A,内阻 Rg2=0.1) D 滑动变阻器R1(020,10A ) E.滑动变阻器 R2(0200,1A)
9、 F.定值电阻 R0(990) G.开关和导线若干 (1) 某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的a、b 两个实验电路,其中合理的是图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确进行测量, 滑动变阻器应该选(填写器材前的字母代号) (2) 图乙是该同学根据( 1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出I1-I 2图像(I1为电流表 A1的示数,I2为电流表 A2的示数,且 I2的数值远大于 I1的数值),则由图像可得被测电池的电动势E= V,内阻 r=;(结果保留到小数点后两位) (3) 若将图像的纵坐标改为,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为被测电
10、池的电动势。 6某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车, 连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够 长的木板上,C为弹簧测力计,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时 器在纸带上打下一系列点。 (1) 该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为0点,再顺次选取 5个点,分别测 量这5个点到 0之间的距离L,并计算出各点速度平方与0点速度平方之差v 2( v 2=v2 v0 2) ,填入 下表: 请以v 2为纵坐标,以 L为横坐标在方格纸中作出v 2- L图象。 若测出小车质量
11、为 0.2kg,结合图象可求得小车所受合外力的大小为_N。 (2) 若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数,明显超出实验误差的正常范围。你认 为主要原因是 _。 实验操作中改进的措施是 _。 点迹L/cmv 2/m2s2 0/ 11.600.04 23.600.09 36.000.15 47.000.18 59.200.23 7 ()某同学在做探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验, 他的操作步骤是: A.按(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0 5kg,钩码总质量m=0 30kg. B.先释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为=50Hz ) ,打出一条纸带 他
12、在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,进行长度测量,且经检查测量数据准确无 误后,他把钩码重力(当地重力加速度g=98m s 2)作为小车所受合力算出打下 0点到打下第 5点 合力做功 W=“0.176“ J,把打下第 5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J 此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大。通 过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是 A钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 B没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多 C 释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量
13、值比真实值偏大 D 没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因 ()该同学在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示. 其中O 是起始点, A、B、C 、D 、E 是打点计时器连续打下的 5个点,打点频率为 50 Hz.该同学用毫米刻度尺 测量 O到 A、B、C 、D 、E 各点的距离,并记录在图中(单位:cm ) (1)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是(填A、B、C 、D 或 E)点读数 _. (2)该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒,OC距离用 h 来表示,他用 vC=计算与 C点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,这种做法(填
14、“对”或“不对”)_. (3)若 O点到某计数点的距离用h 表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验 中要验证的等式为 _. (4)若重锤质量m=2.0010 -1 kg,重力加速度 g=“9.80“m/s 2,由图中给出的数据,可得出从 O点 到打下 D点,重锤重力势能的减少量为_ J,而动能的增加量为 _ J(均 保留三位有效数字). 8将两个金属电极锌、铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。现要测量橘子电池(如图 所示)的电动势和内阻,四位同学采用不同的方法进行探究。 (1)甲同学用多用表的直流电压档,选择01V量程,直接测铜锌两金属片之间的电压时读数为 0.82V;
15、用多用表的欧姆档直接测水果电池的两极,读得此时的读数为3200;甲同学认为该水果 电池电动势 E=0.82V,内阻 r=3.2k 请指出甲同学测量的主要错误:_ (2)乙同学利用伏安法电路并借助DIS 实验器材中的电压、电流传感器测水果电池的电动势和内 阻,电路如图所示。 下表是乙同学测量该水果电池时记录的数据。 次数123456 电压 U/V0.320.3600.440.520.600.68 电流 I/mA 0.320.300.260.220.180.14 请你根据测量数据在答题卷相应位置的坐标纸中描点作出U随 I 变化的关系图象。 由图象求出水果电 池的电动势为V,内阻为。 (3)丙同学也
16、想自己测一下水果电池的电动势和内阻,该同学手边只有电流传感器,导线、开关和 一只电阻箱(电阻可变范围0-9999.9 ) ,他利用这些器材测出了一系列电流与电阻对应的数据, 图像法处理数据时丙同学作出随变化的关系图象。 根据图像的斜率和截距也求出了 水果电池的电动势和内阻。 (4)丁同学将四个这样的水果电池串联起来给“2.5V,0.5A ”的小灯泡供电,灯泡仍不发光(检查电 路无故障)分析灯泡不亮的原因是:。 9某同学做描绘小灯泡(额定电压为38V,额定电流为 032A )的伏安特性曲线实验,实验给定 的实验器材如下:(本实验要求小灯泡的电压从零开始调至额定电压) 直流电源的电动势为 4V,内
17、阻不计 电压表 V(量程 4V,内阻约为 5k)、 电流表 A1(量程 06A,内阻约为 4)、 电流表 A2(量程 3A,内阻约为 1)、 滑动变阻器 R1(0到1000,05A) 滑动变阻器 R2(0到10,2A) 开关、导线若干。 (1) (2分)若该同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确, 接通电源后, 以下说法正确的是() A小灯泡将发光B小灯泡将不亮 C 电压表会烧坏D 电流表将会烧坏 (2) (3分)下列关于该实验的说法,正确的是() A实验电路应选择图乙中的电路图(a) B电流表应选用A2 C 滑动变阻器应该选用R2 D 若采用如图乙( b)所示电路图,实
18、验前,滑动变阻器的滑片应置于最右端 (3) (4分)该同学按照正确的电路图和正确的实验步骤,描出的伏安特性曲线如图丙所示,从图中 可知小灯泡的阻值随小灯泡两端的电压的增大而_(填增大、减小、先增大后减小、先减小后 增大) ,当给小灯泡加额定电压 32V 时,此时小灯泡的发热功率为W (结果取 2位有效数字)。 10(1) 某同学设计了一个探究小车的加速度a 与小车所受拉力F 及质量 m关系的实验,图中 (甲) 为实验装置简图。他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差, 你认为下列说法中正确的是()(选填字母代号). A实验时要平衡摩擦力B实验时不需要平衡摩擦力 C
19、钩码的重力要远小于小车的总重力D 实验进行时应先释放小车再接通电源 如图(乙)所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C 、D 、E 是计数点 (每打5个点取一个 计数点 ),其中 L1=“3.07cm,“L2=“12.38cm,“L3=“27.87cm,“L4=49.62cm。则打 C点时小车的速度为 _m/s,小车的加速度是 _m/s 2。(计算结果均保留三位有效数字) (2) 某实验小组用如图甲的电路测量一直流安培表的内电阻。所给的器材有:电池 E(约4.5V) ;电 流表 A(量程0300mA ,待测内阻约为 5);电压表 V(量程03V);电阻箱 R1; 滑动变阻器 R2(010
20、), 以及电键 S和导线若干。 图乙实物图中,已连接了部分电路,请完成余下电路的连接。 请完成主要实验的步骤: A、连接好实验电路,把变阻器的滑动片调到_(a 或 b 端); B、闭合电键,调节 _ ,使通过安培表电路电流从小到大变化,读出并 记录数据。 若 电 压 表 、 电 流 表 的 读 数 分 别 为 U 和 I , 电 阻 箱 读 数 为 R1, 则 电 流 表 的 内 电 阻 。 11 (1)在探究物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动的实验中,利用打出来的纸带可以测出 当地的重力加速度。 某次实验得到的纸带如图所示,O 、A、B、C 、D为相邻的五个点, 测得 OA=5.6mm
21、、 OB=15.0mm、OC=28.3mm、OD=45.5mm,打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。 当地的重力加速度g =m/s 2。 (结果保留三位有效数字) 把问题中求得的重力加速度与当地重力加速度的标准值比较,发现两者并不相等,除了读数 误差外,你认为产生误差的其它原因可能是(只要求写出一种原因) 。 (2) (12分)关于做“测电源电动势和内电阻”的实验 有同学按图( a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa、bb、cc、dd、de 和 bf , 由 于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多 用表的电压档测量bc间的电压,读数约为 1
22、.5V(已知电池电动势约为 1.5V) ,由于只有一根导线 内部断开,根据上述现象可推得,这6根导线中哪几根可能内部是断开的?答:_ (写 导线编号)。为了确定哪一根导线的内部是断开的,他至少还要用多用表的电压档再测量几次?答: _次 排除故障后,该同学通过改变滑动变阻器的电阻,测得了6组U 、I 的数据,根据第 1、2、3、4、 5和6组的数据,他在U-I 图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I 图 线 如图( b)所示 ,由这一图线,可求得电源的电动势E为_V ,内电阻 r 为_。 如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U 、I 数据,那么当他选择哪二组数据求出的
23、E、r值时 误 差 最 大 ? 答 : _ ( 写 数 据 组 编 号 如 1 和 2 ; 3 和 4 ; 5 和 6 )。 12 (1)右图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O 、A、B、C 、D和 E为纸带上连 续的六个计数点。已知OA=“0.30cm,“OB=“0.75cm,“ OC=“1.31cm,“ OD=1.95cm, OE间的距离为cm 试求出 B点的瞬时速度 VB=m/s(计算结果保留 3位有效数字) 因为没有做好标记,该同学不小心将该纸带的后半段与其它纸带的后半段弄混乱了,你能否通过 你的分析帮他找到以下A,B,C 三段纸带哪段是属于该纸带的 (2)某同学实用多用
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