高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題升級訓(xùn)練十七 物理實驗綜合專題升級訓(xùn)練卷

1、專題升級訓(xùn)練十七物理實驗綜合（滿分：100分時間：60分鐘）1（5分）“研究勻變速直線運動”的實驗中，使用電磁式打點計時器（所用交流電的頻率為50 Hz），得到如圖所示的紙帶。圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，下列表述正確的是（）。A實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B（s6s1）等于（s2s1）的6倍C從紙帶可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速率D相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02 s2（10分）某同學(xué)為了探究物體在斜面上的運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門

2、時擋光的時間。實驗步驟如下：用游標(biāo)卡尺測量滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質(zhì)量m；用直尺測量AB之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2；將滑塊從A點由靜止釋放，從光電計時器讀出滑塊的擋光時間t1；重復(fù)步驟數(shù)次，并求擋光時間的平均值；利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cos ；多次改變斜面的傾角，重復(fù)實驗步驟，做出fcos 關(guān)系曲線。（1）用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）：斜面傾角的余弦cos _；滑塊通過光電門時的速度v_；滑塊運動時的加速度a_；滑塊運動時所受到的摩擦阻力f_。（2）測量滑塊擋光長度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d_。3（

3、10分）如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持_不變，用鉤碼所受的重力作為_，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出aF關(guān)系圖線（如圖所示）。分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_。（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（）。A小車與軌道之間存在摩擦B導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D所用小車的質(zhì)量太大4（12分）一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖1所示。圖2是打出的紙帶的

4、一段。圖1圖2（1）已知打點計時器使用的交流電頻率為50 Hz，利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a_。（2）為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_。用測得的量及加速度a表示小車在下滑過程中所受的阻力計算式為f_。5（12分）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02 s。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a_m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤，然后

5、每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F/N0.1960.3920.5880.7840.980加速度a/（ms2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出aF的關(guān)系圖象。（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的aF圖線不通過原點，請說明主要原因。6（12分）如圖所示，兩個質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1m2，現(xiàn)要利用此裝置驗證機(jī)械能守恒定律。（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程中進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有_。物塊的質(zhì)量m1、m2；物塊A下落的距離及

6、下落這段距離所用的時間；物塊B下落的距離及下落這段距離所用的時間；繩子的長度。（2）為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，某小組同學(xué)對此實驗提出以下建議：繩的質(zhì)量要輕；在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好；盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃；兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能小。以上建議中確實對提高準(zhǔn)確程度有作用的是_。（3）寫出一條上面沒有提到的對提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：_。7（9分）圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流IR300 A，內(nèi)阻Rg100 ，可變電阻R的最大阻值為10 k，電池的電動勢E1.5 V，內(nèi)阻r0.5 ，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是_色，接正確使用方法測量電阻Rx的

7、阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx_k。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx，其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較_（選填“變大”“變小”或“不變”）。8（12分）一直流電壓表V，量程為1 V，內(nèi)阻為1 000 ?，F(xiàn)將一阻值在5 0007 000 之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值，再給定一直流電源（電動勢E為67 V，內(nèi)阻可忽略不計），一阻值R22 000 的固定電阻，兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。（1）為達(dá)到上述目的，將對應(yīng)的圖連成一個完整的實驗電路圖。（2）連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時

8、，電壓表的示數(shù)為0.90 V；當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70 V，由此可以計算出改裝后電壓表的量程為_V，電源電動勢為_V。9（18分）（2012山東理綜）（1）某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50 Hz。圖甲圖乙通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點_和_之間某時刻開始減速。計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為_m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為_m/s。（保留三位有效數(shù)

9、字）物塊減速運動過程中加速度的大小為a_m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值_（填“偏大”或“偏小”）。（2）在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：Rx（阻值約4 ，額定電流約0.5 A）；電壓表：V（量程3 V，內(nèi)阻約3 k）；電流表：A1（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 ）；A2（量程3 A，內(nèi)阻約0.05 ）；電源：E1（電動勢3 V，內(nèi)阻不計）；E2（電動勢12 V，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器：R（最大阻值約20 ）；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_mm。

10、若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選_、電源應(yīng)選_（均填器材代號），在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。參考答案1C解析：在“研究勻變速直線運動”的實驗中，實驗時應(yīng)先接通電源再放開紙帶，A錯；根據(jù)相等的時間間隔內(nèi)通過的位移有xMxN（MN）at2，可知（s6s1）等于（s2s1）的5倍，B錯；根據(jù)B點為A與C的中間時刻點有vB，C對；由于相鄰的計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，所以時間間隔為0.1 s，D錯。2答案：（1）mgm（2）3.62 cm解析：（1）物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動，受重力、支持力、滑動摩擦力，根據(jù)三角形關(guān)系可得到cos ；根據(jù)v；根據(jù)運動學(xué)公式x，有s，

11、即有a；根據(jù)牛頓第二定律mgsin fma，則有fmgm。（2）在游標(biāo)卡尺中，主尺上是3.6 cm，在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線與主尺對齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3.6 cm0.11 mm3.61 cm或者3.62 cm也對。3答案：（1）小車的總質(zhì)量小車所受外力（2）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比C解析：（1）因為要探索“加速度和力的關(guān)系”所以應(yīng)保持小車的總質(zhì)量不變，鉤碼所受的重力作為小車所受外力；（2）由于OA段aF關(guān)系為一傾斜的直線，所以在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比；由實驗原理：mgMa得a，而實際上a，可見AB段明顯偏離直線是由于沒有滿足Mm造成的。4答案

12、：（1）4.00 m/s2（3.904.10 m/s2之間都正確）（2）小車質(zhì)量m、斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差hmgma5答案：（1）0.16（0.15也算對）（2）見解析圖（3）未計入砝碼盤的重力解析：（1）處理勻變速直線運動中所打出的紙帶，求解加速度用公式xat2，關(guān)鍵弄清公式中各個量的物理意義，x為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差，t為連續(xù)相等的時間間隔，如果每5個點取一個點，則連續(xù)兩點的時間間隔為t0.1 s，x（3.683.52）102 m，代入可得加速度a0.16 m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度a0.15 m/s2。（2）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理地設(shè)計橫、

13、縱坐標(biāo)的刻度值，使圖線傾斜程度不能太小也不能太大，以與水平方向夾角45左右為宜。由此確定F的范圍從0設(shè)置到1 N較合適，而a則從0到3 m/s2較合適。設(shè)好標(biāo)度，根據(jù)數(shù)據(jù)確定個點的位置，將個點用一條直線連起來，延長交于坐標(biāo)軸某一點。如圖所示。（3）處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點、拐點、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會迎刃而解。與縱坐標(biāo)相交而不過原點，該交點說明當(dāng)不掛砝碼時，小車仍有加速度，即繩對小車仍有拉力，從此拉力的來源考慮很容易得到答案，是因為砝碼盤的重力，而在（2）問的圖表中只給出了砝碼的總重力，而沒有考慮砝碼盤的重力。6答案：（1）或（2）（3）例如：“對同一高度進(jìn)

14、行多次測量取平均值”，“選取受力后相對伸長量小的繩子”等等解析：（1）通過連接在一起的A、B兩物體驗證機(jī)械能守恒定律，既驗證系統(tǒng)的勢能變化與動能變化是否相等，A、B連接在一起，A下降的距離一定等于B上升的距離；A、B的速度大小總是相等的，故不需要測量繩子的長度和B上升的距離及時間。（2）如果繩子質(zhì)量不能忽略，則A、B組成的系統(tǒng)勢能將有一部分轉(zhuǎn)化為繩子的動能，從而為驗證機(jī)械能守恒定律帶來誤差；若物塊搖擺，則兩物體的速度有差別，為計算系統(tǒng)的動能帶來誤差；繩子長度和兩個物塊質(zhì)量差應(yīng)相當(dāng)。（3）多次取平均值可減少測量誤差，繩子伸長量盡量小，可提高測量準(zhǔn)確度。7答案：紅5變大解析：本題考查歐姆表的結(jié)構(gòu)、

15、測量原理和相關(guān)計算，還涉及測量誤差的分析。歐姆表是電流表改裝的，必須滿足電流的方向“”進(jìn)“”出，即回路中電流從標(biāo)有“”標(biāo)志的紅表筆進(jìn)去，所以與A相連的表筆顏色是紅色；當(dāng)兩表筆短接（即Rx0）時，電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流Ig，設(shè)此時歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)，此時有關(guān)系Ig得R內(nèi)5 k；當(dāng)指針指在刻度盤的正中央時IIg/2，有，代入數(shù)據(jù)可得RxR內(nèi)5 k；當(dāng)電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時，歐姆得重新調(diào)零，由于滿偏電流Ig不變，由公式Ig，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小，待測電阻的測量值是通過電流表的示數(shù)體現(xiàn)出來的，由I，可知當(dāng)R內(nèi)變小時，I變小，指針跟原來的位置相比偏左了，歐姆表的示數(shù)變大了。8答案：（1）（2）76.3

16、解析：將待測電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)后與電源連接即可。設(shè)電源電動勢為E，則由閉合電路歐姆定律，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時，R2被短路，有：當(dāng)S1閉合、S2斷開時，解兩式得：R16 000 ，E6.3 V；根據(jù)串聯(lián)分壓原理，可得電壓表量程為7 V。9答案：（1）67（或76）1.001.202.00偏大（2）1.773（1.7711.775均正確）A1E1電路如圖所示。解析：（1）由紙帶上各點間距可以看出，6、7兩點間距離最大，在計數(shù)點6之前，連續(xù)相等的時間內(nèi)位移差x2.00 cm，而6、7兩計數(shù)點間位移與前一段位移之差xx67x562.00 cm。故物塊在兩相鄰計數(shù)點6和7之間開始減速。根據(jù)v5可得：v5m/s1.00 m/s，從點2到點6段的加速度a2.01 m/s2v6v5aT1.20 m/s物塊在6、7點間加速度變