2021新高考物理二轮总复习高考题型二　实验题 专项练1 Word版含解析

2021新高考物理二轮总复习高考题型二　实验题 专项练1 Word版含解析

www.ks5u.com 高考题型二　实验题 专项练1‎ ‎1.(2020浙江高三模拟)利用图示装置可以做力学中的许多实验。‎ 图甲 ‎(1)以下说法正确的是　　　　。 ‎ A.利用此装置“研究匀变速直线运动”时,须平衡摩擦力 B.利用此装置探究“小车加速度与力、质量的关系”时,须平衡摩擦力 C.利用此装置探究“功与速度变化的关系”实验时,可以不平衡摩擦力 D.可以利用此装置验证机械能守恒定律 ‎(2)小明对实验装置进行了改进,改进后的装置如图乙所示,利用此装置探究“小车加速度与力、质量的关系”时钩码质量是否需要远小于小车质量?　　　　(填“是”或“否”)。 ‎ 图乙 ‎(3)图丙为实验得到的一条清晰的纸带,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,sAD=　　　　 cm。已知电源频率为50 Hz,则小车的加速度大小a=　　　　 m/s2(保留两位有效数字)。 ‎ 图丙 ‎2.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中 ‎(1)实验时需要的仪器为图中的　　　　(填选项字母,多选)。 ‎ ‎(2)一次实验中,变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝,测得的电压分别为8.00 V和3.80 V,发现电压比与匝数比并不相等,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少写出两点)。 ‎ ‎(3)某同学在完成上述实验后,用多用电表测量变压器原线圈的电阻,测量时所用倍率为“×1”挡,指针偏转如图所示,则线圈电阻为　　　　 Ω。 ‎ ‎(4)另一同学在完成上述实验后,采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小),为保证电路中各元件安全,实验结束时,首先应断开　　　　(填选项前的字母)。 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.导线A B.导线B C.开关C D.导线D ‎3.(2020山东高三模拟)‎ 某物理兴趣小组利用如图所示装置进行“探究弹簧弹性势能与弹簧形变量关系”的实验。图中光滑水平平台距水平地面h=1.25 m,平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x后,由静止释放小球,小球从平台边缘水平飞出,落在地面上,用刻度尺测出小球水平飞行距离s;并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后,记录表如下表所示:‎ ‎(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移s=　　　　x,与　　　　无关; ‎ ‎(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep=　　　　(用m、h、x和重力加速度g表示); ‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ x/m ‎0.01‎ ‎0.02‎ ‎0.03‎ ‎0.04‎ ‎0.05‎ s/m ‎0.51‎ ‎0.99‎ ‎1.50‎ ‎1.98‎ ‎2.50‎ t/ms ‎505.3‎ ‎505.1‎ ‎504.8‎ ‎504.9‎ ‎505.2‎ ‎(3)某同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间:t=‎2hg‎=‎‎2×1.25‎‎10‎ s=0.5 s=500 ms,由表中数据可知,发现时间的测量值均偏大。经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎4.(2020山东高三模拟)‎ 利用如图所示的电路测量一个满偏电流为300 μA,内阻rg约为几十到几百欧姆的电流表的内阻值,有如下的主要实验器材可供选择:‎ A.滑动变阻器(阻值范围0~30 kΩ)‎ B.滑动变阻器(阻值范围0~10 kΩ)‎ C.电源(电动势3 V,内阻不计)‎ D.电源(电动势6 V,内阻不计)‎ ‎(1)为了实验安全和使测量尽量精确,在上述可供选择的器材中,滑动变阻器R应选用　　　　,电源E应选用　　　　。(选填器材前面的字母序号) ‎ ‎(2)实验时要进行的主要步骤有:‎ A.断开S2,闭合S1‎ B.调节R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度 C.闭合S2‎ D.调节电阻箱R'的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的三分之一 E.记下此时R'的阻值为90 Ω 则待测电流表的内阻rg的测量值为　　　　 Ω,该测量值　　　　电流表内阻的真实值。(选填“大于”“小于”或“等于”) ‎ ‎5.(2020山东高三二模)‎ 甲、乙两同学利用橡皮筋和弹簧测力计做“互成角度的两个力的合成”的实验时,结果如图所示。‎ ‎(1)　　　　同学的结果比较符合实验事实(填“甲”或“乙”)。 ‎ ‎(2)(多选)有关此实验,下列叙述正确的是　　　　。 ‎ A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大 B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力 C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同 D.若只增大某一弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一弹簧测力计拉力的大小即可 ‎6.(2020河南高三模拟)某同学设计了如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻。除待测电池组外,还需使用的实验器材:灵敏电流表G,可变电阻R1、R2,电压表V1、V2,电流表A1、A2,开关,导线若干。‎ 甲 ‎(1)为了选择合适的可变电阻,该同学先用多用电表估测了电压表的内阻。测量时,先将多用电表挡位调到如图乙所示位置,再将红表笔和黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0 Ω”。然后将调节好的多用电表红表笔和电压表的负接线柱相连,黑表笔和电压表的正接线柱相连。欧姆表的指针位置如图丙所示,则欧姆表的读数为　　　　　　　　 Ω。 ‎ 乙 丙 ‎(2)选择合适的可变电阻R1、R2后,按照图甲所示电路图连接好电路,将可变电阻R1、R2调到合适的阻值,闭合开关S,反复调节可变电阻R1、R2,直到电流表G的指针不偏转,电压表V1、V2的示数之和记为U1,电流表A1、A2的示数之和记为I1。‎ ‎(3)断开开关,适当调小可变电阻R1的阻值,闭合开关,发现此时电流表G的指针发生了偏转,缓慢　　　　　　　　(选填“调大”或“调小”)可变电阻R2的阻值,直至电流表G的指针不发生偏转,电压表V1、V2的示数之和记为U2,电流表A1、A2的示数之和记为I2。 ‎ ‎(4)重复(3)的步骤,记录到多组数据(U3,I3)、(U4,I4)……‎ 丁 ‎(5)实验完毕,整理器材。‎ ‎(6)利用记录的数据,作出U-I图线如图丁所示,依据图线可得电池组的内阻r为　　　　　　　　,电动势为　　　　　　　　。 ‎ ‎(7)理论上该同学测得的电池组内阻　　　　　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 ‎ 参考答案 专项练1‎ ‎1.答案(1)B　(2)否　(3)2.08~2.12　4.8~5.2‎ 解析(1)研究匀变速直线运动时,能让小车做匀加速运动即可,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力,A错误;研究“小车加速度与力、质量的关系”时,要让小车的质量远大于钩码的质量,小车所受的合力即拉力大小是用钩码所受的重力来代替的,所以必须平衡摩擦力,不然小车所受的合力大小不等于钩码的重力大小,B正确;小车受到重力、支持力、摩擦力和拉力,要使拉力等于合力,必须使重力的下滑分量平衡摩擦力,C错误;此装置在运动过程中绳对小车做功,所以不可以利用此装置验证机械能守恒定律,D错误。故选B。‎ ‎(2)因为使用了力的传感器,可以直接读出小车所受的拉力的大小,所以填不需要。‎ ‎(3)A、D间的距离为sAD=26.0mm-5.0mm=21.0mm=2.10cm。‎ 相邻两个点之间的时间间隔是t=0.02s,sDG=65.0mm-26.0mm=3.90cm 根据Δs=aT2‎ 加速度a=sDG‎-‎sAD‎(3t‎)‎‎2‎=5m/s2。‎ ‎2.答案(1)ADF　(2)见解析　(3)20~22　(4)A 解析(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,需要变压器、低压交流电源及多用电表,故选ADF;‎ ‎(2)实验中,发现电压比与匝数比并不相等,主要原因可能是:有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压,从而出现电压之比与匝数之比不相符的情况;‎ ‎(3)测量时所用倍率为“×1”挡,指针偏转如题图所示,读数为20~22Ω。‎ ‎(4)实验结束时,应先把与变压器线圈并联的电表从电路中断开,否则在断开开关瞬间会产生大电压烧毁电表,故应先断开导线A,故A正确,BCD错误。‎ ‎3.答案(1)50　小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t(或“t”)　(2)‎625mghx2　(3)重力加速度g取值不准确,g取10 m/s2偏大 解析(1)由表中数据可知,h一定时,在误差允许范围内,可以看出运动时间大体不变,小球水平位移s=50x 与小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t无关;‎ ‎(2)由功能关系可知,弹簧弹性势能Ep=‎‎1‎‎2‎mv‎0‎‎2‎ 小球做平抛运动的初速度v0=sg‎2h 联立得弹簧弹性势能Ep=‎625mghx2。‎ ‎(3)该同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间时,把重力加速度的数值g取10m/s2。故计算值偏小,即时间的测量值均偏大。‎ ‎4.答案(1)A　D　(2)180　小于 解析(1)用半偏法测电流表的内阻时,滑动变阻器的阻值要尽可能大,因此在回路电流不超过电流表量程的前提下,为减小误差,电源电动势应尽可能大些,故变阻器应选A,电源应选D。‎ ‎(2)闭合S2后,电流表与R'并联,且并联R'后总电阻认为不变,则总电流不变,则通过R'的电流为总电流的‎2‎‎3‎,故IR'∶IG=2∶1,因是并联关系,IR'‎IG‎=‎RgR'‎,则Rg=180Ω。闭合S2后,电路总电阻变小,电路总电流变大,通过R'的电流大于原来电流的三分之二,则该实验测出的电表内阻要小于电流表内阻的真实值。‎ ‎5.答案(1)甲　(2)AC 解析(1)F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧测力计拉橡皮筋时所测得的数值,一定沿AO方向,由此可知F是F1、F2合力的理论值,F'是合力的实验值;由于误差的存在,作图法得到的合力与实验值有一定的差别,故甲更符合实验事实;‎ ‎(2)两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等,两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大,故A正确;两弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零,它们之间不是合力与分力的关系,B错误;两次拉橡皮筋时,为了使两次达到效果相同,橡皮筋结点必须拉到同一位置O,故C正确;结点位置不变,合力不变,当一弹簧测力计的拉力大小改变时,另一弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变,故D错误;故选AC。‎ ‎6.答案(1)2 200　(3)调大　(6)b-ac　b　(7)等于 解析(1)由题图乙可知,多用电表选择欧姆×100挡,由题图丙可知,欧姆表读数为22×100Ω=2200Ω;‎ ‎(3)由题图甲所示电路图可知,当灵敏电流表示数为零时RV1‎R‎1‎‎=‎R‎2‎RV2‎ 要使灵敏电流表示数仍然为零,当R1的阻值减小时,由RV1‎R‎1‎‎=‎R‎2‎RV2‎可知,应缓慢调大可变电阻R2的阻值;‎ ‎(6)由题图甲所示电路图可知,路端电压U=U1+U2‎ 流过电源的电流I=I1+I2‎ 由闭合电路欧姆定律可知,电源电动势E=U+Ir 路端电压U=E-Ir 由图示U-I图像可知,电源电动势E=b 电源内阻r=|k|=b-ac;‎ ‎(7)由题图甲所示电路图可知,路端电压U=U1+U2的测量值等于真实值,流过电源的电流I=I1+I2测量值等于真实值,因此电源内阻测量值与真实值相等。‎