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2019年高考物理二輪復(fù)習 考前增分技巧 實驗題突破訓(xùn)練 新人教版 1．在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中，打點計時器接在50 Hz的低壓交變電源上．某同學(xué)在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出)．從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開把紙帶分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v—t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大小． (1)請你在xOy坐標系中用最簡捷的方法作出能表示v—t關(guān)系的圖線(在圖上作答)，并指出哪個軸相當于v軸？ 答：________； (2)從第一個計數(shù)點開始計時，為求出0.15 s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？ 答：________； (3)若測得a段紙帶的長度為2.0 cm，e段紙帶的長度為10.0 cm，則可求出加速度的大小為________． 解析：(1)由題意知在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點，故兩相鄰計數(shù)點之間所用時間為t＝0.025 s＝0.1 s．因相鄰兩個計數(shù)點間的距離之差相等，故紙帶做勻加速運動，可知運動速度均勻增加，在xOy坐標系中用最簡捷的方法作出能表示v—t關(guān)系的圖線(在圖上作答)如圖所示，y軸相當于v軸． (2)若從第一個計數(shù)點開始計時，為求出0.15 s時刻的瞬時速度，即AD段的平均速度；因c－b＝b－a，即c＋a＝2b，則AD段的平均速度為(a＋b＋c)/3t＝3b/3t＝b/t，即b段的平均速度，故只需要測出b段紙帶的長度． (3)由e－d＝d－c＝c－b＝b－a＝Δx＝at2，得運動的加速度a＝2.0 m/s2. 答案：(1)v—t圖線如解析圖所示　y軸相當于v軸 (2)b　(3)2.0 m/s2 2．某實驗小組利用拉力傳感器和打點計時器“驗證牛頓運動定律”，實驗裝置如圖．他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力F的大??；小車后面固定一打點計時器，通過拴在小車上的紙帶，可測量小車做勻加速運動的速度與加速度． (1)若交流電的頻率為50 Hz，則根據(jù)下圖所打紙帶記錄，小車此次運動經(jīng)B點時的速度為________m/s，小車的加速度a＝________m/s2. (2)由于小車所受阻力Ff的大小難以測量，為了盡量減小實驗的誤差，需盡可能降低小車所受阻力Ff的影響，以下采取的措施中必須的是：________. A．適當墊高長木板無滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車恰能拖著紙帶勻速下滑 B．鉤碼質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M C．定滑輪的輪軸要盡量光滑 D．適當增大鉤碼的質(zhì)量m 解析：(1)vB＝＝cm/s＝0.40 m/s. a＝＝cm/s2＝1.46m/s2. (2)A項做法讓小車下滑分力與摩擦力抵消．D項則較能滿足F?Ff，減小摩擦力影響． 答案：(1)0.40　1.46　(2)AD 3．(xx天津卷)用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5 V，內(nèi)電阻約1 Ω)的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用： A．電流表：量程0.6 A，內(nèi)電阻約1 Ω B．電流表：量程3 A，內(nèi)電阻約0.2 Ω C．電壓表：量程3 V，內(nèi)電阻約30 kΩ D．電壓表：量程6 V，內(nèi)電阻約60 kΩ E．滑動變阻器：0～1 000 Ω，額定電流0.5 A F．滑動變阻器：0～20 Ω，額定電流2 A (1)為了使測量結(jié)果盡量準確，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________(均填儀器的字母代號)． (2)如圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路．為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將________和________相連、________和________相連、________和________相連(均填儀器上接線柱的字母代號)． (3)實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電路，仍能完成實驗．實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U.用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以________為縱坐標，以________為橫坐標． 解析：(1)由于被測電池組的電動勢約4.5 V，因此電壓表應(yīng)選用D，由于電池允許通過的電流一般不超過0.5 A，因此電流表選用A，滑動變阻器起限流作用，為了方便調(diào)節(jié)，因此阻值不宜太大，選用F.(2)考慮到電流表內(nèi)電阻與電池組的內(nèi)電阻相差不大，而電壓表內(nèi)電阻特別大，為了使測量誤差盡可能小，需用電壓表測量電流表和滑動變阻器的總電壓，故還需在電路中用導(dǎo)線將a與d相連接，c與g相連接，f與h相連接，電路連接如圖．(3)若用電阻箱與電壓表以伏阻法測電源電動勢和內(nèi)電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，E＝U＋r，變形得＝＋，以為縱坐標，為橫坐標，作出的圖象是一條直線． 答案：(1)A　D　F　(2)a　d　c　g　f　h (3)　或U　或　R 4．某實驗小組采用下圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50 Hz. (1)下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03 kg、砝碼質(zhì)量為0.02 kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離x及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表中的相應(yīng)位置． (2)實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線(其中Δv2＝v2－v)，根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是_______________________. 要驗證“動能定理”，還需測量的物理量是摩擦力和________． 表1　紙帶的測量結(jié)果 測量點 x/cm v/(ms－1) O 0.00 0.35 A 1.51 0.40 B 3.20 0.45 C ________ ________ D 7.15 0.54 E 9.41 0.60 解析：(1)對于C點到O的距離x，可由紙帶分析得出為6.08 cm－1.00 cm＝5.08 cm. C點對應(yīng)小車的瞬時速度可用B、D兩點間的平均速度來求，即vc＝＝ cm/s≈49 cm/s＝0.49 m/s. (2)根據(jù)Δv2－x圖象為過坐標原點的一條直線，可得出Δv2∝x的結(jié)論．要驗證動能定理需明確合外力所做的功和物體(小車和砝碼)動能的變化．合外力做功應(yīng)為W合＝mgx－Ffx(其中Ff為車受到的摩擦力，x為車的位移)；而求物體(小車和砝碼)動能的變化時，還需測出小車的質(zhì)量． 答案：(1)5.08(5.05～5.10 均對)　0.49(0.48～0.50 均對) (2)Δv2∝x(速度平方的變化與位移成正比)　小車的質(zhì)量 5．用以下器材測量一待測電流表的內(nèi)阻：待測電流表(量程250 mA，內(nèi)阻r1約為5 Ω)；標準電流表(量程300 mA，內(nèi)阻r2約為5 Ω)；電阻箱R1(最大值999.9 Ω，阻值最小改變量為0.1 Ω)；滑動變阻器R2(最大阻值10 Ω)；電源E(電動勢約為10 V，內(nèi)阻r約為1 Ω)；單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干． (1)要求方法簡捷，并能測多組數(shù)據(jù)，試在方框中畫出實驗電路原理圖，并在圖上標明每個器材的代號． (2)實驗中，需要直接測量的物理量是__________________， 用測得的量表示待測電流表內(nèi)阻的計算公式是r1＝________. 解析： (1)如果將滑動變阻器與、串聯(lián)(限流接法)，則電流會超出兩表的量程，所以滑動變阻器應(yīng)為分壓連接；采用并聯(lián)比較法測量的內(nèi)阻(與R1比較)，實驗電路原理圖如圖所示． (2)實驗需要直接測量的物理量是、兩電流表的讀數(shù)I1、I2以及電阻箱接入電路的阻值R1，則通過R1的電流為I2－I1，由并聯(lián)電路規(guī)律可得：r1＝R1. 答案：(1)見解析圖　(2)見解析　R1 6. 某同學(xué)利用上圖所示電路，探究了電源在不同負載下的輸出功率． ①所得實驗數(shù)據(jù)如下表，請在給出的直角坐標系上畫出U—I圖象. U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56 I/A 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 ②根據(jù)所畫U—I的圖象，可求得電流I＝0.20 A時電源的輸出功率為________W．(保留兩位有效數(shù)字) ③實驗完成后，該同學(xué)對實驗方案進行了反思，認為按圖電路進行實驗操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設(shè)計．在下圖所示的電路中，你認為既能測出電源在不同負載下的輸出功率，又能消除安全隱患的是________．(Rx阻值未知) 解析：本題主要考查實驗探究電源在不同負載下的輸出功率，意在考查學(xué)生利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的能力、實驗原理分析和實驗改進的創(chuàng)新能力．第一問描點連線操作需要注意的是實驗中有一個特殊的“壞點”(電流為0.35 A時)，連線時要忽略它的存在．第二問利用圖象解決實際問題， 注意讀數(shù)規(guī)則和有效數(shù)字就可以了．第三問需要綜合對比四個圖象的特點，選擇符合題目兩個要求的電路圖． 答案：①見解析圖?、?.37(或0.36)?、踒c 7．(xx福建卷)某學(xué)習小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實驗器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接． ①實驗要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接； ②某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為________A； ③該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將________只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3 V、內(nèi)阻為1 Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為________W(保留兩位小數(shù))． 解析：①根據(jù)題意，實驗電路為分壓電路，電流表外接，按照電流流向即可完成連線，在連線時要注意電表的極性，并注意接線要連到接線柱上． ②因為電流表的精度是0.02 A，所以讀數(shù)為220.02 A＝0.44 A. ③當電源的內(nèi)阻與外阻相同時，小電珠的總功率最大，即當總電流I＝＝1.5 A，路端電壓為U＝1.5 V時，小電珠的總功率最大，從題圖中可知U＝1.5 V時，通過每個小電珠的電流為I0＝0.38 A，所以有n＝＝4，總功率約為P＝IU＝1.51.5 W＝2.25 W. 答案：①如圖所示?、?.44 ③4　2.25(2.22～2.28均對) 8．硅光電池在無光照時不產(chǎn)生電能，可視為一電子元件．某實驗小組設(shè)計如圖甲電路，給硅光電池加反向電壓(硅光電池負極接高電勢點，正極接低電勢點)，探究其在無光照時的反向伏安特性．圖中電壓表的量程選用3 V，內(nèi)阻為6.0 kΩ；電壓表量程選用15 V，內(nèi)阻約為30 kΩ；R0為保護電阻；直流電源電動勢E約為12 V，內(nèi)阻不計． (1)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙連接成完整電路． (2)用遮光罩罩住硅光電池，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R，讀出電壓表、的示數(shù)U1、U2. ①某次測量時，電壓表示數(shù)如圖丙，則U1＝________V．可算出通過硅光電池的反向電流大小為________mA(保留兩位小數(shù))． ②該小組測出大量數(shù)據(jù)，篩選出下表所示的9組U1、U2數(shù)據(jù)，算出相應(yīng)的硅光電池兩端反向電壓Ux和通過的反向電流Ix(表中“－”表示反向)，并在坐標紙上建立Ix－Ux坐標系，標出了與表中前5組Ux、Ix數(shù)據(jù)對應(yīng)的5個坐標點．請你標出余下的4個坐標點，并繪出Ix－Ux圖線. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U1/V 0.00 0.00 0.06 0.12 0.24 0.42 0.72 1.14 1.74 U2/V 0.0 1.0 2.1 3.1 4.2 5.4 6.7 8.1 9.7 Ux/V 0.0 －1.0 －2.0 －3.0 －4.0 －5.0 －6.0 －7.0 －8.0 Ix/mA 0.00 0.00 －0.01 －0.02 －0.04 －0.07 －0.12 －0.19 －0.29 (3)由Ix－Ux圖線可知，硅光電池無光照下加反向電壓時，Ix與Ux成________(填“線性”或“非線性”)關(guān)系． 解析：(1)實物圖如圖所示． (2)①由題圖知，電壓表讀數(shù)為1.40 V，通過硅光電池的反向電流也等于通過電壓表V1的電流，故I＝＝ A≈0.23 mA. ②先在坐標紙上描點，然后用平滑的曲線將其連接起來，如下圖所示． ③因圖線為曲線，故Ix與Ux成非線性關(guān)系． 答案：(1)見解析圖 (2)①1.40　0.23?、谝娊馕鰣D?、鄯蔷€性