高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破五 物理實(shí)驗(yàn)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1

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限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 建議用時(shí)：35分鐘 1．如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動(dòng)記錄遮光時(shí)間Δt.測(cè)得遮光條的寬度為Δx，用近似代表滑塊通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度．為使更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是(　　) A．換用寬度更窄的遮光條 B．提高測(cè)量遮光條寬度的精確度 C．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門 D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角 解析：選A.表示的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度，遮光條的寬度Δx越窄，則記錄遮光時(shí)間Δt越小，越接近滑塊通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，選項(xiàng)A正確． 2．某同學(xué)用如圖甲所示的螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑時(shí)，他應(yīng)先轉(zhuǎn)動(dòng)________到F靠近小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)________到F夾住小球，直至聽到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)________使F固定后讀數(shù)(填儀器部件字母符號(hào))．正確操作后，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑是________mm. 解析：用螺旋測(cè)微器測(cè)小球直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕D使測(cè)微螺桿F靠近被測(cè)小球，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕H使測(cè)微螺桿F夾住小球，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)旋鈕G使F固定后讀數(shù)，讀數(shù)為6.5 mm＋20.00.01 mm＝6.700 mm. 答案：D　H 　G　6.700 3．某課外活動(dòng)小組利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律． (1)某同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一小球的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則小球的直徑d＝________cm. (2)如圖乙所示，彈射裝置將小球豎直向上拋出，先后通過(guò)光電門A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出小球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為ΔtA、ΔtB.用刻度尺測(cè)出光電門A、B間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑為d，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，在誤差范圍內(nèi)，若公式________________成立，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒(用題中給出的物理量符號(hào)表示)． 解析：(1)游標(biāo)卡尺示數(shù)為10 mm＋0.054 mm＝10.20 mm＝1.020 cm. (2)小球在A點(diǎn)動(dòng)能EkA＝m2， B點(diǎn)動(dòng)能EkB＝m2， 動(dòng)能減少量：ΔEk＝EkA－EkB＝m， 小球由A到B重力勢(shì)能增加量ΔEp＝mgh， 在誤差允許范圍內(nèi)，若滿足ΔEk＝ΔEp， 即2－2＝2gh，就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒． 答案：(1)1.020　(2)2－2＝2gh 4．(2016陜西西安二模)關(guān)于“用DIS探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)： (1)如圖甲是本實(shí)驗(yàn)的裝置圖，圖中①是位移傳感器的________部分，②是位移傳感器的________部分．本實(shí)驗(yàn)通過(guò)________________來(lái)改變對(duì)小車的拉力，通過(guò)________________來(lái)改變小車的質(zhì)量． (2)如圖乙為小車質(zhì)量不變時(shí)實(shí)驗(yàn)所得的a－F圖象，從圖象上可以看到直線不過(guò)原點(diǎn)，其原因是________，由圖可知小車的質(zhì)量約為________kg. 解析：(1)發(fā)射器固定在小車上，接收器應(yīng)該固定在軌道上． 所以圖中①是位移傳感器的發(fā)射器部分，②是位移傳感器的接收器部分． 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制變量法研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，所以通過(guò)改變懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變對(duì)小車的拉力，通過(guò)在小車上加配重片來(lái)改變小車的質(zhì)量． (2)從圖乙中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a＝0.即當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0處于靜止，說(shuō)明該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個(gè)步驟．所以造成圖中直線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．a(chǎn)＝，aF圖線的斜率的倒數(shù)即物體的質(zhì)量，所以m＝＝0.77 kg. 答案：(1)發(fā)射器　接收器　改變懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)　在小車上加配重片 (2)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足　0.77 5．如圖甲所示是一種新的短途代步工具——電動(dòng)平衡車，被稱為站著騎的電動(dòng)車，其最大速度可達(dá)20 km/h，某同學(xué)為測(cè)量一電動(dòng)平衡車在平直水泥路面上受到的阻力情況，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：將輸液用的500 mL塑料瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在平衡車的護(hù)手上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，某滴水剛落地開始計(jì)時(shí)，從下一滴水開始依次計(jì)數(shù)為1、2、3…，當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為25.0 s，該同學(xué)騎上平衡車后，先加速到某一速度，然后關(guān)閉動(dòng)力，讓平衡車沿著直線滑行，如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中在水泥路面上的部分水滴及測(cè)出的間距值(左側(cè)是起點(diǎn)，單位：m)，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取9.8 m/s2，則根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量結(jié)果可得出： (1)平衡車經(jīng)過(guò)路面上相鄰兩滴水間的時(shí)間間隔T＝________s. (2)平衡車加速過(guò)程的加速度大小a1＝________m/s2. (3)設(shè)平衡車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力的大小是人與車總重力的k倍，則k＝________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 解析：(1)當(dāng)?shù)?0滴水剛好落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為25.0 s，則相鄰兩滴水間的時(shí)間間隔T＝ s＝0.50 s. (2)在加速階段，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是恒量，根據(jù)Δx＝aT2得 a1＝＝ m/s2＝1.96 m/s2. (3)在減速階段，根據(jù)Δx＝aT2，運(yùn)用逐差法得 a＝＝ m/s2＝－0.52 m/s2. 根據(jù)牛頓第二定律得，f＝kmg＝ma， 解得：k＝＝＝5.310－2. 答案：(1)0.50　(2)1.96　(3)5.310－2 6．某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則． 實(shí)驗(yàn)步驟： ①將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向． ②如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2間的距離(即橡皮筋的長(zhǎng)度l)．每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50 N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示： F/(N) 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中F＝2.50 N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新標(biāo)記為O、O′，橡皮筋的拉力記為FOO′. ④在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示．用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB. 完成下列作圖和填空： (1)利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上畫出F－l圖線，根據(jù)圖線求得l0＝________cm. (2)測(cè)得OA＝6.00 cm，OB＝7.60 cm，則FOA的大小為________N. (3)根據(jù)給出的標(biāo)度，在圖中作出FOA和FOB的合力F′的圖示． (4)通過(guò)比較F′與________的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論． 解析：(1)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用平滑的曲線(直線)將各點(diǎn)連接起來(lái)，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)．如圖甲所示，由圖線可知與橫軸的交點(diǎn)l0＝10.0 cm. (2)橡皮筋的長(zhǎng)度l＝OA＋OB＝13.60 cm，由圖甲可得F＝1.80 N，所以FOA＝FOB＝F＝1.80 N. (3)利用給出的標(biāo)度作出FOA和FOB的圖示，然后以FOA和FOB為鄰邊作平行四邊形，對(duì)角線即為合力F′，如圖乙． (4)FOO′的作用效果和FOA、FOB兩個(gè)力的作用效果相同，F(xiàn)′是FOA、FOB兩個(gè)力的合力，所以只要比較F′和FOO′的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論． 答案：(1)如圖甲所示　10.0(9.8、9.9、10.1均正確) (2)1.80(1.70～1.90均正確) (3)如圖乙所示 (4)FOO′ 7．(2016百校聯(lián)盟押題卷)某興趣小組的同學(xué)用如圖1所示的裝置探究一小木塊與一薄尼龍布料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．他們將一可認(rèn)為是光滑的長(zhǎng)木板置于水平桌面上，并在長(zhǎng)木板的右半部分平整地鋪上一塊薄尼龍布料，然后按圖1安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)小木塊在重物的牽引下向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后小木塊還未進(jìn)入到薄布區(qū)域，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)他們得到了一條如圖2所示的紙帶，他們將得到的紙帶置于一透明刻度尺的下方進(jìn)行測(cè)量．連接打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz，重力加速度g＝10 m/s2. (1)根據(jù)刻度尺的示數(shù)可以判斷，小木塊在打A、E之間的點(diǎn)時(shí)做________運(yùn)動(dòng)，在打E、J之間的點(diǎn)時(shí)做________________運(yùn)動(dòng)． (2)將打下A點(diǎn)時(shí)記為t＝0，在如圖3所示的v－t坐標(biāo)系中，已將打下B、C、D、E、F、H、I點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度大小描入了其中，請(qǐng)計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下G點(diǎn)時(shí)小木塊的瞬時(shí)速度大小，并將其描入坐標(biāo)系中，然后畫出v－t圖線． (3)根據(jù)所作的v－t圖線，求得小木塊在布面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a＝________m/s2. (4)若小木塊的質(zhì)量為m＝1 kg，根據(jù)所作的v－t圖線，可求得小木塊與布面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝________. 解析：(1)由題意可知相鄰點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s，由題圖2可知在A、E兩點(diǎn)間各相鄰點(diǎn)的距離均為1.80 cm，故小木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在E、J兩點(diǎn)之間各相鄰點(diǎn)間的距離依次減小0.20 cm，故小木塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)． (2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下G點(diǎn)時(shí)小木塊的瞬時(shí)速度大小為vG＝＝ m/s＝0.65 m/s，所作的v－t圖象如圖所示． (3)根據(jù)v－t圖線斜率的物理意義可知小木塊在布面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a＝5 m/s2. (4)根據(jù)牛頓第二定律有μmg＝ma，由此解得μ＝0.5. 答案：(1)勻速直線　勻減速直線　(2)如解析圖所示　(3)5　(4)0.5