2022年江蘇省高考物理總復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

2022年江蘇省高考物理總復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

1.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓

為6V的交流電和直流電兩種。重物從高處由靜止開始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶打出一系

列的點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量和相關(guān)計(jì)算，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

3.14cm

一5.01cm

-----7.06cm

fflO

下面是該實(shí)驗(yàn)的操作步驟：

A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上

C.用天平測(cè)出重物的質(zhì)量

D.先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源打出一條紙帶

E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離

F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能

（1）其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是BCD（填字母序號(hào)）。

（2）實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s,貝h

在紙帶的O（選填"O”或”C”）端與重物相連；

②某同學(xué)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，計(jì)算出重物的動(dòng)能增加量△Ek=Q^J,

重力勢(shì)能減少量0.49J.（已知重物質(zhì)量為1kg,g取9.8m/s2,結(jié)果保留兩位有

效數(shù)字）

（3）另一名同學(xué)用VB2=2ghoB計(jì)算出B的動(dòng)能，恰好與重力勢(shì)能減少量4Ep相等，于

是該同學(xué)得出結(jié)論“重物下落過(guò)程中機(jī)械能守恒”，試問(wèn)該同學(xué)的做法是否合理？不合

理。

【解答】解：（1）B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”

上是錯(cuò)誤的；

C、由機(jī)械能守恒定律得：mgh=imv2,整理得：gh=1v2,實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：gh=實(shí)

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驗(yàn)不需要測(cè)量重物的質(zhì)量m,C步驟是不必要的；

D、為充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，然后釋放懸掛紙帶的夾子，步驟D操作不當(dāng)；

故選：BCD。

(2)①?gòu)募垘峡梢钥闯?點(diǎn)為打出來(lái)的第一個(gè)點(diǎn)，速度為0,重物自由下落，初速度

為0,所以應(yīng)該先打出O點(diǎn)，而與重物相連的紙帶在下端，應(yīng)該先打點(diǎn)O,所以紙帶的

O端應(yīng)與重物相連。

②打B點(diǎn)時(shí)的速度：VB=琮=0?叱既&102mzs=0.98nVs；

從O點(diǎn)到B點(diǎn)，物體的動(dòng)能增加量\mvl=1x1x0.982J^0.48J,

從O點(diǎn)到B點(diǎn)，物體重力、勢(shì)能減少量△Ep=mgh=1.0X9.8X0.0501po.49J；

(3)若用VB2=2ghoB計(jì)算B的動(dòng)能，則1mvB2=mghoB，相當(dāng)于用機(jī)械能守恒定律來(lái)

證明機(jī)械能守恒定律，不合理。

故答案為：(1)BCD；(2)①O；②0.48；0.49；(3)不合理。

2.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲以如圖甲裝置中的滑塊為對(duì)象驗(yàn)證''牛頓第二定律”，裝置由彈

簧測(cè)力計(jì)、氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門滑塊和祛碼盤(含祛碼)等組成。光電門可以測(cè)出滑

塊的遮光條依次分別通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間△口、At2,游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d,

導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離L,另用天平測(cè)出滑塊、祛碼盤(含祛碼)的質(zhì)

最分別為M和m,不計(jì)滑輪的重量和摩擦。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示，則＜1=1.015cm。

(2)實(shí)驗(yàn)操作中，下列說(shuō)法正確的是..AD

A.該裝置可以不平衡摩擦力，只需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

B.為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證質(zhì)量m遠(yuǎn)小于質(zhì)量M

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，多次在同一條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)取遮光條通過(guò)兩光電門時(shí)間的平均值減小系統(tǒng)誤

差

D.如果氣墊導(dǎo)軌水平，則輕推滑塊勻速滑動(dòng)時(shí)通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間△口和At2必相等

Md211

(3)該裝置中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F,需要驗(yàn)證的表達(dá)式為F=—-----

(4)對(duì)質(zhì)量保持不變的過(guò)程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出滑塊的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F的

關(guān)系圖象，最符合本實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況的是圖丙中的A。

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九電3遍九條一人

牙軌制尺

陽(yáng)甲

【解答】解：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)由主尺與游標(biāo)尺的示數(shù)之和，由圖示游標(biāo)卡尺可知，

其示數(shù)：d=10mm+3X0.05mm=10.15mm=1.015cm；

(2)A、氣墊導(dǎo)軌由于阻力幾乎為零，所以不必平衡阻力，故A正確；

B、小車所受拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)出，實(shí)驗(yàn)時(shí)不必滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的

質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；

C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，多次在同一條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)取遮光條通過(guò)兩光電門時(shí)間的平均值減小偶然誤

差，故C錯(cuò)誤；

D、如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動(dòng)時(shí)。通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間ati和At2必相等,

故D正確:

故選：AD；

(3)對(duì)滑塊根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：滑塊通過(guò)光電門的速度V2二卷,V2=

d

正，

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得：V22-vi2=2aL,

對(duì)滑塊，由牛頓第二定律得：2F=Ma,

解得：一看］；

(4)小車質(zhì)量M不變，由牛頓第二定律得：a=^F,M不變，a與F成正比，a-F是

正比例函數(shù)圖象，故A正確，BCD錯(cuò)誤;

故選：Ao

Md211

；

故答案為：(1)1.015；(2)AD；(3)L231)21(4)Ao

4L(At2)

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3.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以用來(lái)驗(yàn)證力的平行四邊形定則，帶有滑輪的方木板豎直放置,

為了便于調(diào)節(jié)繩子拉力的方向，滑輪可以安放在木板上的多個(gè)位置。

（1）請(qǐng)把下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)寫完整：

①三段繩子各自懸掛一定數(shù)目的等質(zhì)量鉤碼，調(diào)整滑輪在木板上的位置，使得系統(tǒng)靜止

不動(dòng)。

②把一張畫有等間距同心圓的厚紙，緊貼木板放置在繩子與木板之間，使得圓心位于繩

子結(jié)點(diǎn)O處，有足夠多等間距同心圓作為畫圖助手，這樣做為的是方便作出力的圖示。

你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)有必要測(cè)量鉤碼所受的重力大小嗎？答：沒有（選填“有”或“沒有”,

不必說(shuō)明理由）

③記錄三段繩子懸掛的鉤碼個(gè)數(shù)以及三段繩子的方向。

④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出三段繩子上的拉力FA、FB、Fc的圖示。

⑤以表示FA、FB的線段為鄰邊，畫出平行四邊形，如果平行四邊形的對(duì)角線所表示的

力與Fc近似等大反向，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。

（2）在圖中A、B、C三段繩子上分別懸掛了4、5、6個(gè)鉤碼而靜止不動(dòng)，圖中0A、

sina

OB兩段繩子與豎直方向的夾角分別為a、p,如果本實(shí)驗(yàn)是成功的，那么一方應(yīng)接近于

sinp

1.25o

【解答】解：（1）②實(shí)驗(yàn)中鉤碼都是相同的，可以把一個(gè)鉤碼受到的重力為一個(gè)單位力，

力的大小可以用鉤碼的個(gè)數(shù)表示，實(shí)驗(yàn)過(guò)程不需要測(cè)量鉤碼的重力。

⑤以表示FA、FB的線段為鄰邊，畫出平行四邊形，如果平行四邊形的對(duì)角線所表示的

力與Fc近似等大反向，則在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證了力的平行四邊形定則。

（2）作出力FA、FB及它們的合力與Fc的示意圖如圖所示;

.一…sinasinB

由正弦定理得：----=-----

FBPA

sinaFB5mg

則有：.0=~=----=1.25

sinp尸a4mg

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故答案為：（1）沒有，等大反向；（2）1.25

4.在用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%（體積分?jǐn)?shù)）的油酸

酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的淺盤、徘子粉、膠頭滴管、玻璃

板、彩筆、坐標(biāo)紙（最小正方形邊長(zhǎng)為1cm）。則：

（1）下面給出的實(shí)驗(yàn)步驟中，正確排序應(yīng)為BCA（填序號(hào)）,為估算油酸分子的直

徑，請(qǐng)補(bǔ)填最后一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)步驟D；

A.待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃

板上；

B.用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸

酒精溶液的滴數(shù)N；

C.將琲子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低

處向水面中央滴入一滴；

D.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為

單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積S。

（2）油酸酒精溶液中每1000mL有油酸0.6mL,用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量

筒中的溶液體積增加1mL,若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，

油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成的單分子油膜的形狀如圖2所示。

①若每一小方格的邊長(zhǎng)為30mm,則油酸薄膜的面積為5.5義10一3n?；

②每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為2X10-12n?：

③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為3.6X10“°m。

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【解答】解：（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，及操作步驟，則先后順序?yàn)椋合戎烂康斡退崛芤旱?/p>

體積，而取一滴溶液滴入淺水盤使其充分?jǐn)U散，再蓋上玻璃板描繪油膜的形狀，

那么給出的實(shí)驗(yàn)步驟的正確排序?yàn)椋築CA,

步驟D應(yīng)為：將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正

方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面