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【备战2013】高考物理 考前30天冲刺押题 专题11 物理实验


【备战 2013】高考物理 考前 30 天冲刺押题 专题 11 物理实验
【2013 高考考纲解读】 内容 112.单位制、中学物理中涉及到的国际单位 说明 1.知道国际单位制中规定

制的基本单位和其他物理量的单位。 小时、 分、 的单位符号 摄氏度(℃)、标准大气压、毫米汞柱、升、电 子伏特(eV) 113.长度的测量 114.研究匀变速直线运动

115.探究弹力和弹簧伸长的关系 116.验证力的平行四边形定则 117.验证动量守恒定律 118.研究平抛物体的运动 119.验证机械能守恒定律 120.用单摆测定重力加速度 121.用油膜法估测分子的大小 122.用描迹法画出电场中平面上的等势线 123.测定金属的电阻率 124.描绘小电珠的伏安特性曲线 125.把电流表改装为电压表 126.测定电源的电动势和内阻 127.用电表探素黑箱内的电学元件 128.练习使用示波器 129.传感器的简单应用 130.测定玻璃的折射率 131.用双缝干涉测光的波长 单位制要求较低,近十年来,单独考查单位制的试题很少,主要是渗透在其他试题之中来考查。同 学们要掌握中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位。 实验是高考必考内容之一。常考的教材中学生实验共有 19 个,其中涉及测量物理量的实验有 8 个,涉及
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2.要求会正确使用的仪器 主要有: 刻度尺、 游标卡尺、 螺旋测微器、天平、秒表、 电火花计时器或电磁打点 计时器、弹簧测力计、温度 表、电流表、电压表、多用 电表、滑动变阻器、电阻箱 等 3.要求认识误差问题在实 验中的重要性,了解误差的 概念,知道系统误差和偶然 误差;知道用多次测量求平 均值的方法以减小偶然误 差;能在某些实验中分析误 差的主要来源;不要求计算 误差 4.要求知道有效数字的概 念,会用有效数字表达直接 测量的结果,间接测量的有 效数字运算不作要求

验证和探索实验规律的有 11 个。高考热点为电阻的测量(包括电压表、电流表内阻的测量) 、电源电动势 与内电阻的测量等。本部分命题重点是考查考生能否理解物理概念和规律是如何在实验基础上建立起来 的,考查大家对实验技能掌握的程度。复习时,一定要掌握游标卡尺、螺旋测微器等基本仪器的正确使用 方法,掌握如测定电源电动势、测定内电阻等重要实验的原理,掌握用伏安法测电阻等基本实验的器材选 取、步骤设计等。还要仔细阅读教材,注意教材演示实验的原理、器材、操作程序等。另外还要学会将所 学的实验方法迁移应用,解决一些简单的设计性实验。 【题型示例】 【示例 1】 (1)“验证动量守恒定律”的实验装置原来的教科书采用图 16-1 甲的方法,经过编者修 改后,现行的教科书采用图 16-1 乙的方法。两个实验装置的区别在于①悬挂重垂线的位置不同②图甲中 设计有一个支柱(通过调整,可使两球的球心在同一水平线上;上面的小球被碰离开后,支柱立即倒下) , 图乙中没有支柱,图甲中的入射小球和被碰小球做平抛运动的抛出点分别在通过 O、O′点的竖直线上,重 垂线只确定了 O 点的位置,比较这两个实验装置,下列说法正确的是

A.采用图甲的实验装置时,需要测出两小球的直径 B.采用图乙的实验装置时,需要测出两小球的直径 C.为了减小误差,采用图甲的实验装置时,应使斜槽末端水平部分尽量光滑 D.为了减小误差,采用图乙的实验装置时,应使斜槽末端水平部分尽量光滑 (2)在做“碰撞中的动量守恒”实验中: ①如果采用(1)中乙图装置做“碰撞中的动量守恒”实验, 某次实验得出小球的落点情况如图 16-2 所示,图中数据单位为 cm,假设碰撞动量守恒,则之比 m1:m2=___________。 ② 在 实 验 中 根 据 小 球 的 落 点 情 况 , 若 等 式 ON = __________________成立,则还可证明碰撞中前后系统的动能相 等。 图 16-2

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【示例 2】 使用如图 16-3 所示器材测定小灯泡在不同电压下的电功率。已知小灯泡标有“6V,3W”的字样,电源 是 12V的直流电源,滑动变阻器有两种规格,R1 标有“5Ω ,2A”,R2 标有“100Ω ,20mA”。各电表 的量程在图中已标出,测量时要求小灯泡两端的电压从零开始,并测多组数据。

-

+
图 16-3

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(1)把图中实物连成实验电路,滑动变阻器应选用 (2)测量时电压表示数如图 16-4 所示,则U=

。 V。

(2)因电压表选用 0~15V档,表盘中每一小格代表 0.5V,读数为 3.7V。 【答案】 (1)如图 16-5 所示,R1(2)3.7 【名师解读】本题是测定小灯泡电功率的实验,考查推理能力和实验能力,体现了《考试大纲》中对 “能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据”的能力要求。考生要 重点掌握实验器材的选择依据,尤其是滑动变阻器分压式和限流式接法的选择。 【示例 3】人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态,物体对支持面没有压力,所以在这 种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境,某兴趣小组通过查资料获知:弹簧振子做简谐运 动的周期为 T = 2?
m (其中 m 时振子的质量,k 时弹簧的劲度系数) 。他们设计了一种装置来间接测量物 k

体的质量,如图 16-6 所示,A 是带夹子的金属块,金属块和夹子的总质量为 m0,B 是待测质量的物体(可 以被 A 上的夹子固定) ,弹簧的劲度系数 k 未知,当他们有一块秒表。

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A B 图 16-6 (1)请你简要地写出测量待测物体质量的方法,测量的物理量用字母表示 ①______________________________; ②______________________________。 (2)用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为 m=__ __。

(3)由于在太空中受到条件闲置,只能把该装置放在如图 16-7 所示的粗糙的水平桌上进行操作, 则该操作对该实验结果________(填“有”或“无”)影响,因为___________________。

A B

图 16-7

【解析】 (1)由公式 T = 2?

m 得m k

?

T 2k ,可用秒表测出不放 B 和放上 B 时弹簧振子完成 30 次全振 4? 2

动的时间 t1 和 t2,即可求出待测物体的质量。 (2)不放 B 时, m0 ?

m0 T 2 t2 t 2 ?t 2 T12 k T 2k ? 12 ? 12 ,解得 m ? 2 2 1 m0 。 ,放上 B 时, m ? m0 ? 2 2 , m ? m0 T2 t2 t1 4? 2 4?

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的 知 识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断”和“能灵活 地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”的能力要求。 【专家预测】 1.在做“描绘小灯泡的伏安特曲线”的实验时,所用器材有:电动势为 6V 的电源,额定电压为 2.5V 的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线,要求能测出尽可能多的数据, 图示是没有连接完的实物电路。 (已连接好的导线有 a、b、c、d、e、f 六根)

(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。 (2)连好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表 几乎不偏转,则故障的原因可能是 。

(3)排除故障后闭合开关,移动滑片 P 到某处,电压表的示数为 2.2V,若要测量小灯泡的额定功率, 应将滑片 P 向 (填“左”或“右” )端滑动。

(4)通过移动滑片 P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图所示的 U-I 图 线,根据 U-I 图线提供的信息,可计算出小灯泡额定功率为 (5)图线是曲线而不是过原点的直线,原因是 W。 。

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2.如图 1 所 示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的 I-U 关系曲线图。 ( 1 ) 为 了 通 过 测 量 得 到 图 1 所 示 I- U 关 系 的 完 整 曲 线 , 在 图 2 和 图 3 两 个 电 路 中 应 选

恒为 9V,电流 表读数为 70mA,定值电阻 R1=250Ω 。由热敏电阻的 I-U 关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为 电阻 R2 的阻值为 Ω。 V;

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3. 6. (山东省潍坊市三县 2012 届高三 12 月联考试卷)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的 电阻膜,管的两端有导电箍 M 和 N,如图甲所示。用多用表电阻档测得 MN 间的电阻膜的电阻约为 1kΩ ,陶 瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。

某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度 d 的实验。 A.米尺(最小分度为 mm) ; C.电流表 A1(量程 0~5mA,内阻约 10 Ω ) ; E.电压表 V1 (量程 5V,内阻约 5kΩ ) ; B.游标卡尺(游标为 20 分度) ; D.电流表 A2(量程 0~100mA,内阻约 0.6Ω ); F.电压表 V2(量程 15V,内阻约 15kΩ ) ;

G.滑动变阻器 R1(阻值范围 0~10 Ω ,额定电流 1.5A) ; H.滑动变阻器 R2(阻值范围 0~100Ω ,额定电流 1A) ; I.电源 E(电动势 6V,内阻可不计) ; J.开关一个,导线若干。

(1)他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为 l=10.00cm,用 20 分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其 示数如图乙所示,该陶瓷管的外径 D= cm. ,电压

(2)为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 表 ,滑动变阻器 。 (填写器材前面的字母代号)

(3)在方框内画出测量电阻膜的电阻 R 的实验电路图。 (4)若电压表的读数为 U,电流表的读数为 I,镀膜材料的电阻率为?,计算电阻膜厚度 d 的数学表达 式为:d=___________(用已知量的符号表示) 。

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4. 有 一 待测电阻 Rx(阻值约 5Ω 左右) ,实验室提供的器材有: A.直流电流表 A(0~100mA,内阻为 25Ω ) B.直流电压表 V(0~3V,内阻为 5kΩ ) C.滑动变阻器 R1(0~20Ω ,1A) E.电源(电动势约为 3V,内阻不计) D.滑动变阻器 R2(0~1kΩ ,0.1A) F.开关和若干导线 (填仪器代号) ,

(1) 若要求在实验中待测电阻两端的电压从 0 开始变化, 滑动变阻器应选用 请画出实验电路图;

(2)实验时,某同学使用的是多用电表直流电流档来测电流,示数如图乙所示(丙为指针所在区域 部分的放大图) ,读数为 mA。

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【答案】 (1)C;实验电路图略

(2)72.0mA

【解析】 (1)因为实验要求待测电阻两端的电压从 0 开始变化,所以滑动变阻器要采用分压接法,应 选取小阻值的滑动变阻器,即滑动变阻器选择选项 C;待测电阻的阻值较小,电流表应外接;实验电路图 略。 (2)多用电表的选择开关指在“mA”挡中的“×100”挡位,表示测量的是量程为 100mA 的直流电流, 根据表头指针位置可知,待测电流的读数为 72.0mA。 5.某研究性学习小组利用图 1 所示电路测量电池组的电动势 E 和内阻 r。根据实验数据绘出如图 2 所示的 R ?

1 图线,其中 R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,由此可以得到 E= I

V,r=

Ω。

【答案】9.2.9 或 3.0;0.8 或 0.9 【解析】根据闭合电路欧姆定律有 I ?

E E 1 ,所以 R= ? r ,可见,图 2 所示的 R ? 图线的斜率 r?R I I

表示电源电动势 E,图线与纵轴的截距表示-r,所以 E=k=3.0V,r=0.8Ω 。 6.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只 2.8 Ω 的保护电阻 R0, 实验电路如图 1 所示.
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(1)连好电路后,当该同学闭合电键,发现电流表示数为 0,电压表示数不为 0,检查各接线柱均未 接错,且接触良好;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接 a、b;b、c;d、e 时,示数均为 0, 把两表笔接 c、d 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是______________________________. (2)按电路原理图 1 及用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接 c、d 时的实物电路图 2 以画 线代导线将没连接的线连接起来. (3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列数据且根据数据在下面坐标图中描出对应的点, 请画出 U-I 图,并由图求出:电池的电动势为________,内阻为________.

I/A U/V

0.10 1.20

0.17 1.00

0.23 0.80

0.30 0.60

0.40 0.55

(4)考虑电表本身电阻对测量结果的影响,造成本实验的系统误差的原因是:____________。 【答案】 (1)R 断路 (4)电压表内阻分流 (2)如下图左图所示; (3)如下图右图所示;1.5 V(1.45-1.55) ;0.09 Ω

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【解析】 1)电流表示数为 0,说明电路断路;又由电压表示数不为 0,可知断路出现 (

7. 在 测 定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: A.干电池 E(电动势约为 1.5V、内电阻大约为 1.0Ω ) B.电压表 V(0~15V、内电阻大约为 15kΩ ) C.电流表 A(0~0.6A、内阻 RA=0.1Ω ) D.电流表 G(满偏电流 3mA、内阻 Rg=10Ω ) E.滑动变阻器 R1(0~10Ω 、10A) F.滑动变阻器 R2(0~100Ω 、1A) G.定值电阻 R3=990Ω H.开关、导线若干 (1)为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_____(填写“R1”或“R2”; ) (2)请画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。

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8.某课外小 组计划用水果制作水果电池,并测量水果电池的电动势(E)和内阻(r) 。他们将铜片、锌片插入水果中, 制成了“水果电池” 。某同学连接如图所示的实物图。

(1)实物图中有两处导线连接错误,分别是导线_______和导线________。 (用“A”~“F”表示) (2)更正电路后,改变滑动变阻器的阻值,记录电压表和电流表的读数,利用作图法做得 U-I 图像, 经数据处理得:水果电池的电动势 E=7.30V、内阻 r=420Ω 。之后经检查发现,由于粗心,每次记录电压 和电流的数据分别是仪表实际读数的 10 倍,则该水果电池的电动势和内阻的测量值应为:E=_______V、

r=________Ω 。 (结果保留三位有效数字)
【答案】 (1)FD 或 FC (2)0.730;420

【解析】 (1)电压表的“+”接线柱应该接电源的正极,即导线 F 连接错误;滑动变阻器起限流作用, 应该选择“一上一下”两个接线柱接入电路,所以 C、D 两条导线中需要更改一条。 (2)U-I 图线与纵轴截距表示电源电动势 E,图线斜率的绝对值表示内阻 r 的大小,根据题意,当把

U-I 图象的纵轴和横轴的单位同时缩小 10 倍时,图线与纵轴的截距也缩小 10 倍,而其斜率不变,所以,
该水果电池的电动势和内阻的测量值应为 E=0.730V,r=420Ω 。
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9.现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在 5Ω ~8Ω 之间,可选用的器材如下: A.待测电流表 A(量程 10mA) B.电压表 V1(量程 0.3V,内阻约 500Ω ) C.电压表 V2(量程 3V,内阻约 3kΩ ) D.滑动变阻器 R1(最大电阻 10Ω ) E.滑动变阻器 R2(最大电阻 500Ω ) F.定值电阻 R3(阻值 10Ω ) G.电源 E(电动势 3V) H.开关 S 及导线若干 请设计出实验所用的电路,要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。 (1)器材应选用 (填器材序号字母) ;

(2)在方框内画出实验电路图并标明符号; (3)电流表 A 内阻的表达式为:RA= ,式中各符号的物理意义为 。

【答案】 (1)ABDFGH

(2)如图所示 (3) RA ?

U ? R3 ;U 为电压表的读数,I 为电流表的读数 I

【解析】 (1)先选择唯一性器材:AFGH;实验要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从 零开始调节,所以滑动变阻器采用分压接法,选择阻值较小的,即选择选项 D;待测电流表 A 的量程和内 阻都很小,需要使用定值电阻与其串联起来以起保护作用,即使如此,允许加在它们两端的最大电压值为 为 18Ω ×10mA=0.18V,所以电压表选择选项 B。综上可知,器材应选用 ABDFGH。 (2)利用伏安法测电阻,滑动变阻器采用分压接法,待测电流表本身可以测量电流值,将定值电阻 与待测电流表串联起来。电路原理图如答案图所示。 (3)根据闭合电路欧姆定律有 U=I(R3+RA) ,所以 RA ? 表的读数。 10. 一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10 挡测量某电阻时,操作步 骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到 笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是 ,若补上 挡。如果换挡后立即用表

U ? R3 ,其中 U 为电压表的读数,I 为电流 I

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11.如图所 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点连接。

(1) 为了检测小灯泡以及 3 根导线, 在连接点 1、 已接好的情况下, 2 应当选用多用电表的 在连接点 1、2 同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。

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 填一处) 。

可能有故障(只

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12. 用 如 图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量:

(1)旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。 (2)将K旋转到电阻挡“×l00”的位置。 (3)将插入“十”“-”插孔的表笔短接,旋动部件_______,使指针对准电阻的_________ (填“0 、 刻线”或“∞刻线”)。 (4)将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果,请从 下列选项中挑出合理的步骤,按_______的顺序进行操作,得出测量结果。 A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准

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13. 在 做 “验证力的平行四边形定则”的实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一 端拉到某一确定的 O 点,则下列说法中错误的是 A.同一次实验中,O 点位置不允许变动 B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和 O 点的位置 C.实验中,把橡皮条的另一端拉到 O 点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取 90° D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力 的大小和方向,把橡皮条另一端拉到 O 点 【答案】BCD 【解析】同一次实验中,O 点位置不允许变动,否则合力变化,选项 A 说法正确;实验中,除了需记 录弹簧测力计的读数和 O 点的位置外,还要记录细绳套或者弹力的方向,选项 B 说法错误;实验中,把橡 皮条的另一端拉到 O 点时, 两个弹簧测力计之间的夹角可以取任何值, 不一定要取 90°, 选项 C 说法错误; 实验中,如果先将其中一个弹簧测力计拉到最大量程,再调节,很容易使其超出量程,造成损坏,所以说 法 D 错误。本题答案为 BCD。 14.请将下列实验步骤或结果补充完整:在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”,取一待测弹簧, 将弹簧自由悬挂测出其长度,在其下端竖直悬挂钩码,稳定后测出弹簧的长度,并记录__________.改变 钩码个数,重复上述步骤. 某同学在下图坐标中,根据外力 F 与弹簧形变 x 的数据标出了五个点.请你在图中描绘出相应的 F-x 图像,根据图像求出弹簧的劲度系数为_______N/m. (保留两位有效数字) 。

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15.学校的 物理课外活动小组欲测滑块在斜面上下滑的加速度以及滑块与木板间的动摩擦因数,一位同学想出了一个 巧妙的方案。如图所示,将一小钢球和滑块用细线连接,跨在木板上端的小定滑轮上,开始时小球和滑块 均静止,剪断细线小球自由落下,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。他反复 调整挡板的位置,重复上述操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,然后用刻度尺测量出

H=1.25m,x=0.50m,h=0.30m。根据以上数据可得滑块在斜面上下滑的加速度 a=____m/s2,滑块与木板间
的动摩擦因数 μ =_____。 g 取 10m/s ) (
2

【答案】4.0;0.25 【解析】根据运动学规律有 H ?

1 2 1 gt , x ? at 2 ,联立两式,可得 2 2

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a?

x 0.50m g? ? 10m/s 2 ? 4.0m/s 2 ; H 1.25m

设木板与水平桌面间的夹角为 θ ,根据几何关系可知,sinθ =0.6,cosθ =0.8;对滑块下滑时受力分 析,并根据牛顿第二定律有 mgsinθ -μ mgcosθ =ma,可得 ? ?

g sin ? ? a ,代入数据,可得,μ =0.25。 g cos ?

16.现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的 器材如下:一倾角可以调节的长斜面、小车、计时器一个、米尺,填入适当的公式或文字,完善以下实验 步骤(不考虑摩擦力的影响) :

(1)让小车自斜面上方一固定点 A1 从静止开始下滑至斜面底端 A2,记下所用的时间 t. (2)用米尺测量 A1 与 A2 之间的距离 x,则小车的加速度 a=________. (3)用米尺测量 A1 相对于 A2 的高度 h,设小车所受重力为 mg,则小车所受合外力 F=_______. (4)改变________________________,重复上述测量. (5) h 为横坐标, t 为纵坐标, 以 1/ 根据实验数据作图. 如能得到一条过原点的直线, 则可以验证“当 质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.
2

17.某同学 在“探究平抛运动的规律”的实验中,采用如图所示装置做实验,两个相同的弧形轨道 M、N,分别用于发 射小铁球 P、Q,其中 M 的末端是水平的,N 的末端与光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁 C、D, 调节电磁铁 C、D 的高度,使 AC=BD,从而保证小球 P、Q 在轨道出口处的水平初速度 v0 相等。现将小球 P、

Q 分别吸在电磁铁 C、D 上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度 v0 同时分别从轨道 M、N 的下端射
出。实验可观察到的现象应该是 重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 ,仅改变弧形轨道 M 的高度(AC 距离保持不变) , 。

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18.在验证机械能守恒定律实验时: (1)关于本实验的叙述中,正确的有( )

A.打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定,以减少纸带下落过程中的阻力 B.需用天平测出重锤的质量 C.打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源 D.用手托着重锤,先闭合打点计时器的电源开关,然后释放重锤 E.打出的纸带中,只要点迹清晰,就可以运用公式 mg?h ? F.验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面 (2)验证机械能是否守恒时,实验中计算某一点的速度,甲同学用 v = gt 来计算,乙同学用

1 2 mv ,来验证机械能是否守恒 2

vn ?

( s n ? s n ?1 ) 来计算。其中_______同学的计算方法更符合实验要求。重力加速度 g 的数值,甲同学用 2T
2

9.8m/s 代入, 乙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入, 丙同学用当地的实际重力加速 度代入,其中_____同学的做法是正确的。 (3)甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量 Δ Ep 略大于动能的增加量 Δ Ek,乙同学发现 Δ Ep<Δ Ek,实验过程中肯定存在错误的是______同学。本实验中引起误差的主要原因是___________。

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19.某同学 在家里做用单摆测定重力加速度的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小为3cm左右的土豆代替小 球,如图所示。

他设计的实验步骤是: A.将土豆用细尼龙线系好,结点为M,将尼龙线的上端固定于O点 B.用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长
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C.将石块拉开一个大约α =5°的角度,然后由静止释放 D.从摆球摆到最低点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30算出周期 E.改变OM间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T
? 2? ? g ?? ? L ? T ? F.求出多次实验中测得的L和T的平均值作为计算时使用的数据,代入公式 求出重力加速
2

度g。 (1)你认为该同学以上实验步骤中有错误或操作方法不当的是______(填序号字母) 。 (2)该同学用 OM 的长作为摆长,这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值与真实值相比 ________(填偏大、相等、偏小) 。 (3)你想办法测量的准确值应为g=_____________(结果用摆长和周期的字母表示) 。

20.在 “用单摆测定重力加速度”的实验中: (1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下。若要计 算当地的重力加速度值,应选用第____组实验数据。 组别 1 2 3 4 摆球材料 铜 铁 铝 木 摆长 L/m 0.40 1.00 0.40 1.00 最大摆角 15° 5° 15° 5° 全振动次数 N/次 20 50 10 50
2

(2)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长 L 和周期 T 的数值,画出如图 T -L 图象 中的实线 OM,并算出图线的斜率为 k,则当地的重力加速度 g=________。

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(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该 同学做出的 T -L 图象为( A.虚线①,不平行 OM C.虚线③,平行 OM
2

) B.虚线②,平行 OM D.虚线④,不平行 OM

为摆长, 那么记录的周期 T 所对应的摆长偏小,即在第(2)题图中,取周期 T 相同时,乙同学描出的点偏左,据 此可知,该同学做出的 T -L 图象应该为虚线②。本题答案为 B。
2

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