2017年高考物理三輪沖刺考前搶分實(shí)驗(yàn)題實(shí)驗(yàn)題專練(二).doc

實(shí)驗(yàn)題專練(二)1.國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15 時電阻率應(yīng)大于13 m.某同學(xué)利用圖1甲電路測量15 自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移動.實(shí)驗(yàn)器材還有：電源(電動勢約為3 V，內(nèi)阻可忽略)，電壓表V1(量程為3 V，內(nèi)阻很大)，電壓表V2(量程為3 V，內(nèi)阻很大)，定值電阻R1(阻值4 k)，定值電阻R2(阻值2 k)，電阻箱R(最大阻值9 999 )，單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標(biāo)卡尺，刻度尺.圖1實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；C.把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)；D.把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；F.斷開S，整理好器材.(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙，則d_ mm.(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達(dá)式為： Rx_(用R1、R2、R表示).(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖2所示的R關(guān)系圖象.自來水的電阻率_ m(保留兩位有效數(shù)字).圖2(4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測量結(jié)果將_(填“偏大”“不變”或“偏小”).答案(1)30.00(2)(3)14(4)偏大解析(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，玻璃管內(nèi)徑d30 mm00.05 mm30.00 mm.(2)把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)，得到通過水柱的電流I1.由閉合電路歐姆定律得，EURx；把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R，得到該電路的電流I2.由閉合電路歐姆定律得，EUR2；聯(lián)立解得：Rx .(3)由電阻律公式Rx ，Rx 聯(lián)立解得：R. R關(guān)系圖象斜率k0.4103 m，k，S ，解得：14 m.(4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則通過水柱的電流I1大于測量值，即Rx R2，得到Rx ，即自來水電阻測量值偏大，自來水電阻率測量結(jié)果將偏大.2.兩位同學(xué)用如圖3所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律.圖3(1)實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是_.A.斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B.斜槽軌道末端的切線必須水平C.入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D.兩球的質(zhì)量必須相等(2)測量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N，測得平均射程分別為OM和ON.當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式_時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達(dá)式_時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞.(3)乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝：如圖4所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn).實(shí)驗(yàn)時，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點(diǎn)為B；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點(diǎn)P；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M和N.測得B與N、P、M各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h3.若所測物理量滿足表達(dá)式_時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒.圖4答案(1)BC(2)mAOPmAOMmBONOPOMON(3)解析(1)“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；要保證每次小球都做平拋運(yùn)動，則軌道的末端必須水平，故B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯誤；故選B、C.(2)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由于小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們在空中的運(yùn)動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則mAv0mAv1mBv2，又OPv0t，OMv1t，ONv2t，代入得：mAOPmAOMmBON，若碰撞是完全彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mAvmAvmBv，將OPv0t，OMv1t，ONv2t代入得：mAOP2mAOM2mBON2.兩式聯(lián)立可得OPOMON.(3)小球做平拋運(yùn)動，在豎直方向上：hgt2，平拋運(yùn)動時間：t，設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運(yùn)動的初速度：vAx，vAx，vBx，如果碰撞過程動量守恒，則：mAvAmAvAmBvB，將vAx，vAx，vBx代入上式，解得：.3.在“測量金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)、待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖5所示，其讀數(shù)為_ mm(該值接近多次測量的平均值).圖5(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動變阻器(020 ，額定電流2 A)，開關(guān)、導(dǎo)線若干.某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖6中的_圖(選填“甲”或“乙”).圖6(3)圖7是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器滑片P置于變阻器的一端.請根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完圖中實(shí)物間的連線，并使開關(guān)閉合瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞.圖7(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖8所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點(diǎn).請?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，描繪出UI圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx_ (保留兩位有效數(shù)字).圖8(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(填選項(xiàng)前的符號).A.1102 m B.1103 mC.1106 m D.1105 m(6)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差.本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的是_.A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D.用UI圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差答案(1)(0.3960.399)mm(2)甲(3)見解析圖(4)(4.34.7)(5)C(6)CD解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)：0.01 mm39.80.398 mm；(2)由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5 ，則有Rx，屬于小電阻，用外接法測量誤差小，由表格知實(shí)驗(yàn)要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié)，所以應(yīng)該采用分壓接法，故選甲.(3)注意連圖時連線起點(diǎn)和終點(diǎn)在接線柱上導(dǎo)線不能交叉，結(jié)合(2)可知應(yīng)該連接成外接分壓接法(甲)，那么在連線時斷開開關(guān)且使Rx兩端的電壓為0，先連外接電路部分，再連分壓電路部分，此時滑片P必須置于變阻器的左端，實(shí)物圖如圖所示：(4)描繪出第2、4、6三個點(diǎn)后可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)誤差太大舍去，然后畫出UI圖線，如圖所示；其中第4次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)在描繪出的UI圖線上，有：Rx 4.5 .(5)根據(jù)電阻定律