浙江选考）2017版高考物理二轮复习 实验题14分练（打包6套）.zip

1二、实验题满分练实验题 14 分练(1)17．(5 分)如图 1 所示，利用弹簧测力计探究作用力与反作用力关系的实验中：图 1(1)(多选)关于实验以下说法正确的是________。A．若滑块静止不动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小相等B．若滑块做匀速直线运动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小相等C．若滑块做匀加速直线运动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小不相等D．若滑块做变加速直线运动，则弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小不相等(2)如图所示，在弹簧测力计的指针下面放上一点泡沫塑料的作用是________。A．为了增大指针受到的阻力B．可以帮助我们记录下指针示数的最大值C．防止指针与弹簧测力计外壳间的摩擦D．防止测的力超过弹簧测力计的测量范围解析 (1)弹簧测力计 A 对 B 的拉力与 B 对 A 的拉力大小关系与运动状态无关，作用力与反作用力总是大小相等。故选项 A、B 正确。(2)在弹簧测力计的指针下面放上一点泡沫塑料，可以做成带“记忆功能”的弹簧测力计，在实验中泡沫塑料停在拉力最大的位置上，方便我们记录指针示数。故选项 B 正确。答案 (1)AB (2)B18．(5 分)小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过 2.5 V，最大电流不超过 0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：A．电压表(量程 3 V，内阻 6 kΩ)B．电压表(量程 15 V，内阻 30 kΩ)C．电流表(量程 0.6 A，内阻 0.5 Ω)D．电流表(量程 3 A，内阻 0.1 Ω)2E．滑动变阻器(阻值范围 0～5 Ω，额定电流为 0.6 A)F．滑动变阻器(阻值范围 0～100 Ω，额定电流为 0.6 A)G．直流电源(电动势 E＝3 V，内阻不计)H．开关、导线若干。该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据( I 和 U 分别表示电学元件上的电流和电压)。I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00(1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选________；电压表选__________；滑动变阻器选__________。(以上均填写器材代号)(2)请在虚线框中画出实验电路图。解析 (1)从表格中的实验数据可知，电流测量值 I 的范围为 0～0.50 A，电压测量值U 的范围为 0～2.00 V，因此电流表应选 C，电压表应选 A。因为本实验要测量多组(U， I)值，需使电压 U 连续变化，因此，滑动变阻器应接成分压式，故选阻值较小的滑动变阻器 E。(2)由表格中的数据，根据 R＝ ，估算电学元件的电阻值大约为几欧，因此电流表外接。UI电路图如图所示。答案 (1)C A E (2)见解析图21．(加试题)(4 分)有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自利用先进的 DIS 系统较准确地探究了“单摆的周期 T 与摆长 L 的关系” ，他们通过校园网交换了实验数据，并由计算机绘制了 T2－ L 图象，如图 2 甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“ A”或“ B”)。另外，在南大做探究的同学还利用计3算机绘制了两种单摆的振动图象(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比 ＝________。LALB图 2解析 由 T＝2π 得， T2＝ L，根据图甲可知 ，即 gAgB，因为北大更靠Lg 4π 2g 4π 2gA 4π 2gB近北极，其所在地的重力加速度更大些，所以应选 B；根据图甲可知＝ ＝ ＝ ，由图乙可得 ＝ ，由 T2＝ L 得， ＝ ＝2。gAgB4π 2kA4π 2kB kBkA 89 TATB 32 4π 2g LALB答案 B 21实验题 14 分练(2)17．(5 分)某同学利用如图 1 所示的装置探究做功与物体速度变化的关系。图 1①小物块在 1 条橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为 M1；②在钉子上分别套上 2 条、3 条、4 条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤①，小物块落点分别记为 M2、 M3、 M4……；③测量相关数据，进行数据处理。(1)为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的__________(填正确答案标号)。A．小物块的质量 mB．橡皮筋的原长 xC．橡皮筋的伸长量 Δ xD．桌面到地面的高度 hE．小物块抛出点到落地点的水平距离 L(2)将几次实验中橡皮筋对小物块做的功分别记为 W1、 W2、 W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为 L1、 L2、 L3、……。若功与速度的二次方成正比，则应以 W为纵坐标、____________为横坐标作图，才能得到一条直线。解析 (1)根据动能的定义 Ek＝ 可知，要求出 Ek，需要测量 m、 v。而小物块离开桌mv22面做平抛运动，有 h＝ gt2， L＝ vt，得 v＝ L ，因此，只要测出 L、 h，就知 v，选项12 g2hA、D、E 正确。(2)因 v＝ L ，所以若 W∝ v2，则 W∝ L2(g、 h 为常量)，应以 L2为横坐标。g2h答案 (1)ADE (2) L218．(5 分)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(允许通过的最大电流约2为 0.5 A)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程 0.6 A，内电阻约 1 ΩB．电流表：量程 3 A，内电阻约 0.2 ΩC．电压表：量程 3 V，内电阻约 30 kΩD．电压表：量程 6 V，内电阻约 60 kΩE．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流 0.5 AF．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流 2 A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________；滑动变阻器应选用__________。(均填仪器的字母代号)(2)图 2 为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将____________和____________相连、____________和____________相连、__________和__________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。图 2解析 (1)因三节干电池的电动势约为 4.5 V，故电压表应选 D；因干电池放电电流不宜超过 0.5 A，故电流表应选 A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用 F 即可。(2)本实验的实验电路应如图所示。为了连接如图所示的实验电路，还需要用导线将 a 与 d、 c 与 g、 f 与 h 相连。答案 (1)A D F (2) a d c g f h21．(加试题)(4 分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第 1 条亮条纹，此时手轮上的示数如图 3 甲所3示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第 6 条亮条纹中心对齐，记下此时手轮上的示数(如图乙) ______mm，求得相邻亮条纹的间距 Δ x＝______mm；已知双缝间距 d 为 2.0×10－4 m，测得双缝到屏的距离 l 为 0.700 m，由计算公式λ ＝__________，求得所测光的波长为__________mm。图 3解析 题图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为 2 mm，可动刻度读数为 0.01×32.0 mm＝0.320 mm，所以最终读数为 2.320 mm。题图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为13.5 mm，可动刻度读数为 0.01×37.0 mm＝0.370 mm，所以最终读数为 13.870 mm。故Δ x＝ mm＝2.310 mm13.870－ 2.3206－ 1由 Δ x＝ λ 可得： λ ＝ Δ xld dl可求出： λ ＝ ×2.310 mm＝6.6×10 －4 mm2.0×10－ 10.700答案 13.870 2.310 Δ x 6.6×10 －4dl1实验题 14 分练(3)17．(5 分)某同学利用如图 1 所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系。实验中，将一端带滑轮的长木板放在水平实验台上，实验小车通过轻细线跨过定滑轮与钩码相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为 f＝50 Hz。在保持实验小车质量不变的情况下，放开钩码，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度 a；改变钩码的个数，重复实验。图 1(1)实验过程中打出的一条纸带如图 2 所示，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明 A，第六个点上标明 B，第十一个点上标明 C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明 E。测量时发现 B 点已模糊不清，于是测得 AC 的长度为 12.30 cm， CD 的长度为 6.60 cm， DE 的长度为 6.90 cm，则小车运动的加速度a＝________m/s 2。图 2(2)根据实验测得的数据，以小车运动的加速度 a 为纵轴，钩码的质量 m 为横轴，得到如图 3 所示的 a－ m 图象，已知重力加速度 g＝10 m/s 2。图 3①由图象求出实验小车的质量为________kg；②平衡摩擦力时，长木板与水平实验台夹角的正切值约为________。解析 (1)设 A、 B 之间的距离为 x1， B、 C 之间的距离为 x2， C、 D 之间的距离为2x3， D、 E 之间的距离为 x4，由 Δ x＝ aT2得 x3－ x1＝2 a1T2， x4－ x2＝2 a2T2，所以小车的加速度 a＝ (a1＋ a2)＝ ＝ ＝0.3 m/s 212 x4＋ x3－ x2－ x14T2 xCE－ xAC4T2(2)由题意可知 a＝ － k，故 a－ m 图线的斜率等于 ，由题图 3 可得 M 车 ＝1.0 kg；mgM车 gM车平衡摩擦力时，长木板与水平实验台的夹角较小，其正切值近似等于正弦值，由题图丙可知摩擦力约为 0.1 N，故夹角的正切值约为 0.01。答案 (1)0.3 (2)①1.0 ②0.0118．(5 分)如图 4 所示的电路中，1、2、3、4、5、6 为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有电源、开关、小灯泡、3 根导线以及电路中的各连接点。图 4(1)为了检测小灯泡以及 3 根导线，在连接点 1、2 已接好的情况下，应当选用多用电表的__________挡。在连接点 1、2 同时断开的情况下，应当选用多用电表的__________挡。(2)在开关闭合情况下，若测得 5、6 两点间的电压接近电源的电动势，则表明__________ (只填一处)可能有故障。解析 (1)用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开，在连接点 1 和 2 已接好的情况下，应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压；连接点 1 和 2 同时断开时，可以用欧姆挡进行测量。(2)在开关闭合时，若测得 5、6 两点间电压接近电源的电动势，说明开关(或连接点5、6)出现故障。答案 (1)电压 欧姆 (2)开关(或连接点 5、6)21．(加试题)(4 分)如图 5 所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面 AB 和出射面 CD 并不平行。则：3图 5(1)出射光线与入射光线__________。(填“仍平行”或“不再平行”)。(2)以入射点 O 为圆心，以 R＝5 cm 长度为半径画圆，与入射光线 PO 交于 M 点，与折射光线 OQ 交于 F 点，过 M、 F 点分别向法线作垂线，量得 ＝1.68 cm， ＝1.12 cm，则MN－ FE－ 该玻璃砖的折射率 n＝__________。解析 (1)因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角在与下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不再平行。(2)根据折射定律得， n＝ ＝1.5。sin αsin β答案 (1)不再平行 (2)1.51实验题 14 分练(4)17．(5 分)在“验证机械能守恒定律”实验中，某研究小组采用了如图 1 甲所示的实验装置，实验的主要步骤是：在一根不可伸长的细线一端系一金属小球，另一端固定于 O 点，记下小球静止时球心的位置 A，在 A 处放置一个光电门，现将小球拉至球心距 A 高度为h 处由静止释放，记下小球通过光电门时的挡光时间 Δ t。图 1(1)如图乙，用游标卡尺测得小球的直径 d＝______cm；(2)该同学测出一组数据如下：高度 h＝0.21 m，挡光时间 Δ t＝0.005 2 s，设小球质量为 m＝100 g， g＝9.8 m/s 2。计算小球重力势能的减少量Δ Ep＝__________J，动能的增加量 Δ Ek＝__________J，得出的结论是： __________________________________________________________，分析误差产生的原因是____________________________________________。(结果均保留三位有效数字) 解析 (1)游标卡尺的读数为 10 mm＋0.1×4 mm＝10.4 mm＝1.04 cm。(2)小球重力势能的减少量 Δ Ep＝ mgh＝0.1×9.8×0.21 J≈0.206 J。小球通过最低点的速度 v＝ ＝ m/s＝2 m/sdΔ t 1.04×10－ 20.005 2则动能的增加量 Δ Ek＝ mv2＝ ×0.1×22 J＝0.200 J12 12可以看出，在实验误差允许的范围内，小球机械能守恒。误差产生的原因是克服空气阻力做功。答案 (1)1.04 (2)0.206 0.200 在实验误差允许范围内，小球机械能守恒 克服空气阻力做功18．(5 分)多用电表欧姆挡内部电路如图 2 甲所示，某实验小组利用滑动变阻器和毫安表2测量某一多用电表“×1 Ω”挡内部电源的电动势 E，实物电路如图乙。图 2(1)把多用表选择旋钮拨到欧姆挡的“×1 Ω”位置，将红、黑表笔短接后进行____________________ 。(2)正确连接图乙的电路后，将滑动变阻器的阻值调至最__________(选填“大”或“小”)，闭合开关，调节滑动片 P，获取几组多用电表的电阻读数和毫安表的电流读数并记录。若某次实验毫安表的电流读数为 I，多用电表的示数 R 如图丙，则多用电表外部接入电路的电阻(即滑动变阻器的电阻和毫安表的内阻之和)为__________Ω。(3)根据欧姆挡表盘数据，可知多用表“×1 Ω”挡内部电路的总内阻为RΩ ＝__________Ω。解析 (1)多用电表在测量电阻时，每次换挡后均应进行欧姆凋零。(2)为了保护电表的安全，开始时滑动变阻器应调至最大；由图可知；指针读数为40；挡位取×1；则读数为：40×1 Ω＝40 Ω。(3)当内外电阻相等时，指针恰指在中间位置，即 30 Ω，此值即为欧姆表内部电路的总电阻。答案 (1)欧姆调零 (2)大 40 (3)3021．(加试题)(4 分)在探究感应电流方向的规律实验中：(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。实验中所用电流表量程为100 μA，电源电动势为 1.5 V，待选的保护电阻有三种 R1＝20 kΩ， R2＝1 kΩ， R3＝100 Ω，应选用__________Ω 的电阻。3(2)已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入。由于某种原因，螺线管线圈绕线标识已没有了，通过实验查找绕线方向。如图 3 所示，当磁铁 N 极插入线圈时，电流表指针向左偏，如图 4 所示线圈的绕线方向是__________图(填“左”或“右”)。图 3 图 4(3)若将条形磁铁 S 极放在下端，从螺线管中拔出，这时电流表的指针应向__________偏(填“左”或“右”)。解析 (1)由闭合电路欧姆定律得： R＝ ＝ Ω＝15×10 3 Ω， R1＞ R。EIg 1.5100×10－ 6不会使电流表超过量程，达到保护的作用，所以应选 20 kΩ 的电阻。(2)当磁铁 N 极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为 N 极，下端为 S 极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如左图所示。(3)若将条形磁铁 S 极放在下端，从螺线管中拔出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为 N 极，下端为 S 极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏。答案 (1)20 k (2)左 (3)左1实验题 14 分练(5)17．(2016·9 月金华十校联考)(5 分)(1)在“探究弹簧的弹力和伸长量的关系”实验中，下列实验器材中需要用到的有________(多选)。(2)在用如图 1 所示的装置做下列学生实验时，需要平衡摩擦力的实验有________。图 1A．利用打点计时器测速度B．探究匀变速直线运动的规律C．探究加速度与合外力、质量的关系(3)某同学在利用(2)题图中的装置做“探究加速度与合外力、质量的关系”实验时，①保证小盘和砝码的总质量 m 远小于小车的质量 M；②选取纸带上第一个点作为初速度为零的点。以上操作有利于减少实验误差的是________(填数字序号)。解析 (1)“探究弹簧弹力与伸长量的关系”实验，需要钩码和刻度尺，不需要打点计时器和秒表，故 A、D 正确。(2)线对小车的拉力需要作为合力时，就必须平衡摩擦力，否则不用，故应选 C。(3)为使小盘和砖码的重力充当小车加速的合力，需满足①才有利于减小误差。答案 (1)AD (2)C (3)①18．(5 分)用如图 2 所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻 R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：2图 2(a)电流表(量程 0.6 A 3A)(b)电压表(量程 3 V 15 V)(c)定值电阻(阻值 1 Ω，额定功率 5 W)(d)定值电阻(阻值 10 Ω，额定功率 10 W)(e)滑动变阻器(阻值范围 0～10 Ω，额定电流 2 A)(f)滑动变阻器(阻值范围 0～100 Ω，额定电流 1 A)那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________ V，电流表的量程应选择________ A； R0应选择________ Ω 的定值电阻， R 应选择阻值范围是______ Ω 的滑动变阻器。(2)准备使用的实物电路如图 3 所示，请将电流表、电压表接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线)(3)电路连接完成后，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片触头 P 应在________端。图 3解析 (1)由电源电动势知电压表量程选 3 V，由 R＝ 计算知电流表量程选 0.6 A，最EI小电阻为 5 Ω，则保护电阻选 1 Ω，选择 0～10 Ω 的滑动变阻器，便于调节。(3)连接电路之前，滑片 P 应放在 B 端，使接入电路的阻值最大，实物图如答案图所示。答案 (1)3 0.6 1 0～10(2)如图所示3(3)B21．(加试题)(4 分)用如图 4 所示的装置进行探究碰撞中的不变量的实验：图 4(1)先测出滑块 A、 B 的质量 M、 m 及滑块与桌面的动摩擦因数 μ ，查出当地的重力加速度 g；(2)用细线将滑块 A、 B 连接，使 A、 B 间的弹簧处于压缩状态，滑块 B 紧靠在桌子的边缘；(3)剪断细线，测出滑块 B 做平抛运动落地时的水平位移为 x1，滑块 A 沿桌面滑行的距离为 x2。为了探究碰撞中的不变量，写出还须测量的物理量及表示它的字母__________。如果动量守恒，须满足的关系是__________________________。解析 剪断细线后 B 做平抛运动，要知道 B 的初速度，需要知道运动的高度和水平位移，所以还需要测量桌面离地面的高度 h；如果动量守恒，则剪断细线前后动量相等，剪断前两滑块速度都为零，所以总动量为零，剪断后， B 做平抛运动， t＝ ， vB＝ ＝ x12hg x1tg2hA 做匀减速直线运动，根据动能定理得： Mv ＝ μMgx 2，解得： vA＝ ，所以必须12 2A 2μ gx2满足的关系为MvA＝ mvB，代入数据得： M ＝ mx12μ gx2g2h答案 桌面离地面的高度 h M ＝ mx12μ gx2g2h1实验题 14 分练(6)17．(5 分)如图 1 所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球 A、 B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后， A 铁球做平抛运动， B 铁球进入一个光滑的水平轨道，则：图 1(1)B 铁球进入水平轨道后将做__________；实验中只要 A 铁球能落到下面的轨道上，总能观察到 A 铁球正好砸在 B 铁球上，由此现象可以得出的结论是_________________________________________________________________。(2)若某次两个小铁球相碰的位置恰在水平轨道上的 P 点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格每边长均为 5 cm，则可算出 A 铁球平抛运动的时间为________ s， A 铁球的平抛运动的初速度为______m/s。( g＝10 m/s 2)答案 (1)匀速直线运动 A 球水平方向的分运动是匀速直线运动 (2)0.3 118．(5 分)根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验。(1)如图 2 甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在 A 点，另一端 B 连有两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上 3个钩码和 4 个钩码(每个钩码重 1 N)，调整滑轮的位置，稳定后结点 B 位于 O 处，记下________和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码。图 22(2)如图乙所示，取某单位长度表示 1 N，用力的图示作出两条轻绳的拉力 F1和 F2；再用一个弹簧秤把结点也拉至 O 处，记下弹簧秤的读数 F′＝________N，取下弹簧秤。(3)在图丙中作出 F1和 F2的合力 F 及拉力 F′的图示。(4)对比 F 和 F′的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是___________________________________________________(填一个原因)。解析 (1)为使两次实验产生的效果相同，那么两次拉橡皮筋，橡皮筋的伸长量应相等，为达到这一目的，开始拉橡皮筋拉到某一位置 O 时，要记录这一位置，只要第二次将橡皮筋拉到同一位置即可。(2)弹簧秤的读数为 5.00 N。(3)测量值与理论值是存在误差的，因此图中的测量值 F′与理论值 F 是不重合的。所作的图示如图所示。(4)本实验中的误差来源主要有测量误差；作图误差；弹簧秤自身重力的影响；滑轮与轻绳之间摩擦力的影响等。答案 (1) O 的位置 (2)5.00 (3)见解析 (4)测量存在误差；作图不准；弹簧秤自身存在重力；滑轮与轻绳之间有摩擦等(写出一个即可)21．(加试题)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为 n1＝120 匝、 n2＝240 匝。在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如下表所示。实验序号学生电源提供的交流电压的标称值/V原线圈两端的电压U1/V副线圈两端的电压 U2/VU1/U21 4 3.9 8.22 6 5.9 11.83 8 7.8 14.8要求：(1)请算出 的值分别填入上表；U1U23(2)变压器线圈两端的电压 U1、 U2与匝数 n1、 n2关系应为 ＝__________；U1U2(3)该变压器是__________变压器(填“升压”或“降压”)。答案 (1)1∶2.1 1∶2 1∶1.9 (2) (3)升压n1n2