2012年高考物理實(shí)驗(yàn)新題特快專遞七

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1、2012年高考物理實(shí)驗(yàn)新題特快專遞七 1. （10分）（2012年4月?溫州二模）某實(shí)驗(yàn)小組想探究一款剛上市的手機(jī)電池的輸出 功率及其他參數(shù)，實(shí)驗(yàn)步驟如下。 步驟一：準(zhǔn)備器材：剛開(kāi)封的新電池、電壓表 （量程3V、內(nèi)阻較大）、電流表（量程 0.6A、 內(nèi)阻很小卜滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線。 步驟二：將電池放在充電器上充電，直到顯示充電完畢。 步驟三：：甲同學(xué)取下電池，將其與其它器材搭配，設(shè)計(jì)出了圖 （1）所示的電路。 問(wèn)題1:細(xì)心的乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)了圖⑴電路中導(dǎo)線的連接有不妥當(dāng)之處， 她發(fā)現(xiàn)的是 導(dǎo)線（填 導(dǎo)線上的名稱） 步驟四：導(dǎo)線調(diào)整后，改變滑片位置，得到了如下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 I/

2、A [ 0.06 0. 14 0. 24 0, 36 0. 44 0. 54 U/V L95 L87 L80 L 76 L64 1. 56 步驟五：丙同學(xué)在方格紙 上建立了直角坐標(biāo)系，準(zhǔn)備畫(huà)出“ U— I”圖線。他已經(jīng)描出了兩 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖⑵所示。 問(wèn)題2:請(qǐng)你幫他描出剩余的數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出“ UII”圖線。 步驟六：分析研究 問(wèn)題3:根據(jù)以上研究，可求出通過(guò)電池的電流為 0.36A時(shí)，電池輸出功率為 W （保 留兩位有效數(shù)字）。 問(wèn)題4: 丁同學(xué)認(rèn)為，既然是研究電池的輸出功率，就應(yīng)該畫(huà)出輸出功率 P隨電流I的變化 圖線，你認(rèn)為“ P—I”圖線是—

3、（填“直線”或“曲線”）。 問(wèn)題5:乙同學(xué)認(rèn)為調(diào)整導(dǎo)線后的實(shí)驗(yàn)電路，雖然測(cè)出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但在操作過(guò)程中存在安 全隱患。大家思考后，從實(shí)驗(yàn)室又找來(lái)了一個(gè)定值電阻 （阻值約為2 Q ）作為保護(hù)電阻接入 電路，此電路既能測(cè)出不同負(fù)載下電池的輸出功率，又能消除安全隱患，請(qǐng)?jiān)趫D（ 3）方框 內(nèi)畫(huà)出他們修改的電路圖。 1.答案：?jiǎn)栴}1： e、f 問(wèn)題2:作出的“UII”圖線如圖所示。 問(wèn)題3: 0.61 問(wèn)題4:曲線 問(wèn)題5:他們修改的電路圖如圖所示。 解析：?jiǎn)栴}1:探究一款剛上市的手機(jī)電池的輸出功率及其他參數(shù)，其設(shè)計(jì)的電路電壓表 應(yīng)與電源并聯(lián)，測(cè)量電源路端電壓，導(dǎo)線 f另一端

4、應(yīng)該接電源負(fù)極。為了使開(kāi)關(guān)打開(kāi)后， 電壓表斷電，導(dǎo)線 e另一端應(yīng)該接電流表正接線柱。 問(wèn)題2：根據(jù)表格中給出的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，作出“ UII”圖線如圖所示。 問(wèn)題3:通過(guò)電池的電流為0.36A時(shí)，電源輸出電壓為1.7V,電池輸出功率為 P=U=0.61W。 問(wèn)題4：由P=UI=(E-Ir)I=EI-I 2r,可知輸出功率 P隨電流I的變化圖線是曲線。 問(wèn)題5:保護(hù)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后接入電路，可避免電源短路，他們修改的電路圖如 圖所示。 2. (2012年4月山東棗莊二模)研究小組通過(guò)分析、研究發(fā)現(xiàn)，彈簧的彈性勢(shì)能 Ep與彈簧 形變量x的關(guān)系為Ep=Cx,其中，C為與彈簧本身性

5、質(zhì)有關(guān)的已知常量；為了進(jìn)一步探 究n的數(shù)值，通常采用取對(duì)數(shù)作函數(shù)圖象的方法來(lái)確定。為此他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所 .示的 實(shí)驗(yàn)裝置，L型長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端放在木塊 P上；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，移 動(dòng)木塊P到某一位置，使小車(chē)可以在板面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 彈簧一端固定在平板上端， 在平板上標(biāo)出彈簧未形變時(shí) 另一端位置 O, A點(diǎn)處放置一光電門(mén)，用光電計(jì)時(shí)器記錄小 車(chē)的擋光板經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光 時(shí)間。 (1)某同學(xué)建議按以下步驟采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 以便作出lgv與lgx的函數(shù)圖象： A.用游標(biāo)卡尺測(cè)出小車(chē)的擋光板寬度 d B.用天平稱出小車(chē)的質(zhì)量 m C.用刻度尺分別測(cè)出 OM巨離L,

6、O點(diǎn)到桌面的高度 hi, A點(diǎn)到桌面的高度h2 用心愛(ài)心專心 11 x;再將小車(chē)由靜止釋放，從 D.將小車(chē)壓縮彈簧一段距離，用刻度尺測(cè)出彈簧壓縮量 光電計(jì)時(shí)器上讀出小車(chē)的擋光板經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間 t E.改變小車(chē)壓縮彈簧的壓縮量，重復(fù)步驟 D 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，你認(rèn)為必須的實(shí)驗(yàn)步驟是 ; (2)若小車(chē)的擋光板寬度為 d,經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間為 t ,則小 車(chē)過(guò)A點(diǎn)的速度v=; (3)取lgv為縱坐標(biāo)，lgx為橫坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫(huà)出，如 圖所示的圖象。已知該直線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0, a),與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為(-b,0); 由圖可知，n= 2.答

7、案：(1) ADE (2) d/t (1) 2a/b 解析：(1)由于是探究彈簧的彈性勢(shì)能 日與彈簧形變量x的關(guān)系為 用Cxn中n的數(shù)值，需要 測(cè)量出x和Ep,根據(jù)能量守恒定律，彈簧的彈性勢(shì)能 Ep等于小車(chē)動(dòng)能，由光電門(mén)測(cè)出 小車(chē)速度。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，必須的?shí)驗(yàn)步驟是：用游標(biāo)卡尺測(cè)出小車(chē)的擋光板寬 度d;將小車(chē)壓縮彈簧一段距離，用刻度尺測(cè)出彈簧壓縮量 x;再將小車(chē)由靜止釋放， 從光電計(jì)時(shí)器上讀出小車(chē)的擋光板經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間 t;改變小車(chē)壓縮彈簧的壓縮 量，重復(fù)步驟D (2)若小車(chē)的擋光板寬度為 d,經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間為 t ,根據(jù)速度定義，則小車(chē)過(guò) A 點(diǎn)的速度v=d/

8、t ; (3)由Ep=Cx1,吐=lm\2,聯(lián)立解得v2=2?xn,兩邊取對(duì)數(shù)，2lgv=lg(2 — )+nlgx ,變換成 2 m m lgv= 11g(2 C)+ 1 nlgx ,由此可知，取Igv為縱坐標(biāo)，lgx為橫坐標(biāo)，lgv — lgx圖線 2 m 2 1 斜率等于一n,所以n=2a/b。 2 3.(8分)(2012年4月江蘇昆山市模擬)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證 “動(dòng)能定理”，他們 在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置， 另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、 導(dǎo)線、 復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋 放小桶，滑塊處

9、于靜止?fàn)顟B(tài). 般帶 小沙桶 若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí) 驗(yàn)，則： (1 )你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材 有. (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙 和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件 是,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是 (3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量 M往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天 平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量 m讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況， 在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距 L和這兩點(diǎn)的速度大小 vi與V2 (vi< V2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 o (用題中的 字母表示實(shí)

10、驗(yàn)中測(cè)量.得到的物理量). 3.答案：(1)天平，刻度尺(2分) (2)沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量( 2分)，平衡摩擦力(2分) ,, 1,2 1 . . 2 (3) mgL=-Mv2--Mv1 (3 分) 解析：(1)需要用天平稱量沙和沙桶的總質(zhì)量 m滑塊質(zhì)量M;需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì) 數(shù)點(diǎn)之間的距離。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì) 量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是將 固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端稍微墊高，以平衡摩擦力。 (3)本實(shí)驗(yàn)中沙和沙桶的總重力做功，使滑塊動(dòng)能增大，最終要

11、驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 1 2 1 2 mgl=- Mv2 - - Mv1 o 4 (10分)(2012年4月江蘇昆山市模擬)發(fā)光晶體二極管是電器上做指示燈用的一種電子元 件.它的電路符號(hào)如圖甲所示， 正常使用時(shí)，帶"+”號(hào)的一端接高電勢(shì)， 帶"一”號(hào)的一端接 低電勢(shì).某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得它兩端的電壓 J和通過(guò)它的電流I的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表所示. U/V 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 I/mA 0 0.4 0.9 1.5 2.3 3.2 4.3

12、 5.4 6.8 9.3 12 15 19 24 30 37 (1)在圖乙中的虛線框內(nèi)畫(huà)出該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖. (實(shí)驗(yàn)用電壓表內(nèi)阻 R約為10kQ,電 流表內(nèi)阻RU勺為100Q); 甲 應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)阻值多大的電 (2)在圖丙中的小方格紙上用描點(diǎn)法畫(huà)出 U- I圖線. ⑶若發(fā)光二極管的最佳工作電壓為 2. 0 V，而電源是由內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為 1.5 V的 兩節(jié)干電池串聯(lián)而成.根據(jù)畫(huà)出的伏安特性曲線上的信息分析, 阻后與電源接成閉合電路，才能使二極管工作在最佳狀態(tài)? 4.答案：(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示. (2)用描點(diǎn)法畫(huà)出U- I圖線如圖所示.

13、 (3) 83.3 Q 解析：(1)我們知道同時(shí)測(cè)定二極管上的電流和電壓時(shí)，有電流表的內(nèi)接法和外接法兩 種接法.而用滑動(dòng)變阻器改變電壓又有分壓式和限流式兩種接法. 畫(huà)電路前，首先必須對(duì)這 兩個(gè)問(wèn)題作出選擇，內(nèi)、外接法要根據(jù)二極管的電阻大小確定， 但題目沒(méi)有直接提供電阻的 大致數(shù)值。分壓還是限流要根據(jù)電壓調(diào)節(jié)的需要確定： 這兩個(gè)問(wèn)題為表格信息的分析提供了 方向.由歐姆定律分析表格中的每一組數(shù)據(jù)， 可以看出發(fā)光二極管的電阻是變化的， 變化的 范圍大約在100?500◎之間.與JWaR/ =1000。比較,屬于小電阻，應(yīng)采用電流表外接法； 又從表格中得到信息， 實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓

14、必須從0開(kāi)始增大，因此滑動(dòng)變阻器接成分壓器的形式. (2)用描點(diǎn)法畫(huà)出U- I圖線如圖中的.曲線所示。 (3)根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，由 UD = E —IR還可以畫(huà)出一條發(fā)光二極管的伏安特性曲線，該圖 線是一條直線.其物理意義是：它的斜率的絕對(duì)值就是需串電阻的數(shù)值. 找出兩點(diǎn)即能畫(huà)出 該線.因?yàn)閮蓷l曲線都是二極管必須遵守的， 所以實(shí)際的工作點(diǎn)必定是它們的交點(diǎn)， 按題意 應(yīng)是U=2 V的點(diǎn)，這可以從已畫(huà)出的特性曲線上找到，即圖中的 P點(diǎn).另一點(diǎn)是當(dāng)1= 0時(shí)， UD=E=3 V勺點(diǎn).由這兩點(diǎn)連成的直線即圖中的 MN由其M函線的斜率得應(yīng)串的電阻為 83.3 Q . 5. (8分)(20

15、12年4月上海閩行區(qū)調(diào)研)某同學(xué)使用多用電表測(cè)量一定值電阻 R的阻值， 先把選擇開(kāi)關(guān)旋到“ Mik”檔位并調(diào)零，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖 1所示。然后他應(yīng)通過(guò)以下操 作完成實(shí)驗(yàn)， (1)請(qǐng)你將以下操作過(guò)程補(bǔ)充完整： ① ② ③將兩表筆接觸待測(cè)電阻的兩端，從表盤(pán)上讀出數(shù)據(jù)， 再乘以所選倍率即為所測(cè)電阻值； ④測(cè)量結(jié)束后，將選擇開(kāi)關(guān)旋到“ OFF擋。 (2)為更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖 A電源E、單刀雙擲開(kāi)關(guān) S各一只 2所示的電路。 其所用器材有：滑動(dòng)變阻器 R、電阻箱R電流表 以及導(dǎo)線若干。以上器材均滿足實(shí)驗(yàn)所需條件。 ①圖3為該電路的實(shí)物圖，其中部

16、分電路已經(jīng)連接好，請(qǐng)用筆畫(huà)完成電路實(shí)物圖的連接。 ②測(cè)量時(shí)，有同學(xué)進(jìn)行了如下一些操作，請(qǐng)將正確的步驟挑選出來(lái)，按正確操作順序?qū)⒉? 驟前的字母寫(xiě)到橫線上：。 F 圖2 A.根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大; B.先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向 適當(dāng)位置，記下 A的示數(shù)I; C.先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向 適當(dāng)位置，記下A的示數(shù)I; D.再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向 E.再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向 為I ； F.再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向 流表A的示數(shù)也為I ; b端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表 a端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表 a端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表 A的指針指到表盤(pán)上某一 A的

17、指針指到表盤(pán)上某一 A的示數(shù)變?yōu)镮/2 ; b端，同時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱，使電流表 A的示數(shù)也 b端，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電 G.記下此時(shí)電阻箱接入電路的電阻值，即等于所測(cè)電阻值; 5答案：.(1)①把選擇開(kāi)關(guān)旋到“ M100”檔位； ②將紅黑表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指到電阻的零刻度處; (2)①電路實(shí)物圖的連接如右圖所示。 ② A、C、F、Go 解析：.(1)先把選擇開(kāi)關(guān)旋到“黑住”檔位并 調(diào)零，測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)如圖1所示角度大，說(shuō) 明電阻值較小，應(yīng)該把選擇開(kāi)關(guān)旋到“父100” 檔位；選檔后需要重新調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使 指針指到電阻的

18、零刻度處。 (2)按照電路圖，電路實(shí)物圖的 連接如圖所示。此題電路是采用等效替代法測(cè)量電阻, 也就是，按照電路圖連接好電路，先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向 a端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器， 使電流表 A的指針指到表盤(pán)上某一適當(dāng)位置，記下 A的示數(shù)I;再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲向 b端，保持滑 動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表 A的示數(shù)也為I;記下此時(shí)電阻箱接入電 路的電阻值，即等于所測(cè)電阻值；正確操作順序的步驟為 A、C、F、G 6. （5分）（2012年5月山東荷澤重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考沖刺卷）用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻（阻值 在4~8Q之間），現(xiàn)提供圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)

19、要求獲得多組數(shù)據(jù)，且金屬絲上所 加的電壓須從零開(kāi)始。 （1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中選擇必要的器材，并進(jìn)行連線。 （2）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，兩表均選用小量程。表面刻度及指針如圖乙所示，則該金屬絲的 電阻值為 6. （5分）答案：（1）電路連線圖如圖所示。 田 (2)5.0 Q。 解析：電源必須連接在直流輸出上， 采用電流表外接電路，滑動(dòng)變阻器分壓接法。 電壓 為2.30V,電流為0.46A,該金屬絲的電阻值為 R=U/I=5.00。 7. (8分)(2012年5月山東荷澤重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考沖刺卷)在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī) 律”實(shí)驗(yàn)中，得到了一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶

20、，如圖所示 (實(shí)驗(yàn)所用的交流電頻率為 50 Hz )。 即吧1小|!哪「||：『「阡|||叫岫呷那那叫唧腿口刁卿卿啊唧1T㈣mL?「廠?「 (1)請(qǐng)?jiān)诩垘线x取6個(gè)測(cè)量點(diǎn)并標(biāo)在紙帶上， 要求所標(biāo)的測(cè)量點(diǎn)以刻度尺的零點(diǎn)作為 起始點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間還有 1個(gè)計(jì)時(shí)器打下的點(diǎn)。每?jī)蓚€(gè)相鄰測(cè)量點(diǎn)之間 的間距用為表示，利用圖中的刻度尺完成對(duì)紙帶的測(cè)量，并填入下表： Xi /cm X2/cm X3/5 X4/cm x5/cm x6/cm (2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)繪出速度 v與時(shí)間t的圖象; (3)分析小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，并求出加速度的大小。 7.答案：(8

21、分)(1) x1 /cm x2/cm x3/cm x4/cm x5/cm x6/cm 1.62 2.13 2.63 3.12 3.60 4.00 (2)實(shí)驗(yàn)用的交流電頻率為 50Hz,兩測(cè)量點(diǎn)間的時(shí)間為 t=2 X 0.02s=0.04s 根據(jù)［:得 t 2t Vi = 1.62 2.13 2 0.04 cm/s=0.47m/s V2= 2.13 2.63 2 0.04 cm/s=0.60m/s V3= V4= 3.12 3.60 cm/s=0.84m/s 2.63 3.12 cm/s=0.72m/s ; 2 0.04 2 0.04 V5= 3.60 4.00 2 0.04 cm/s=0.95m/s 速度V與時(shí)間t的圖像 (3)從速度v與時(shí)間t的圖像分析小車(chē)作勻加速直線運(yùn)動(dòng), 由圖的斜率知，加速度的大小為 a=3.0 m/s 2。 11 用心 愛(ài)心 專心