《（课标Ⅲ专用）2018年高考物理总复习 必考部分 专题十四 实验与探究习题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（课标Ⅲ专用）2018年高考物理总复习 必考部分 专题十四 实验与探究习题课件（319页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十四 实验与探究 高考物理 课标 专用 1 2017课标 22 5分 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动 用自制 滴水计时器 计量时间 实验前 将该计时器固定在小车旁 如图 a 所示 实验时 保持桌面水平 用手轻推一 下小车 在小车运动过程中 滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴 图 b 记录了桌面上连续的6 个水滴的位置 已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴 图 a 五年高考 A组 统一命题 课标卷题组 图 b 1 由图 b 可知 小车在桌面上是 填 从右向左 或 从左向右 运动的 2 该小组同学根据图 b 的数据判断出小车做匀变速运动 小车运动到图 b 中A点位置时的速 度大
2、小为 m s 加速度大小为 m s2 结果均保留2位有效数字 答案 1 从右向左 2 0 19 0 037 解析 1 由于小车获得速度后在摩擦力作用下减速运动 故相邻水滴间的距离逐渐减小 结合 图 b 可知小车向左运动 2 由题意知 30 s内滴下46滴水 共45个时间间隔 故相邻两滴水的时 间间隔T s s 由匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得vA mm s 0 19 m s 由逐差法得小车运动的加速度a mm s2 0 037 m s2 方法技巧 纸带 的处理 处理 纸带 时 对于匀变速直线运动 求某点的瞬时速度需利用 求加速度时应利用 x aT 2 当需要考虑减小偶然误差
3、时 应采用逐差法求加速度 2 2017课标 22 6分 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度 瞬时速度和加速度之间 的关系 使用的器材有 斜面 滑块 长度不同的矩形挡光片 光电计时器 实验步骤如下 如图 a 将光电门固定在斜面下端附近 将一挡光片安装在滑块上 记下挡光片前端相对于斜 面的位置 令滑块从斜面上方由静止开始下滑 当滑块上的挡光片经过光电门时 用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间 t 用 s表示挡光片沿运动方向的长度 如图 b 所示 表示滑块在挡光片遮住光线的 t时间内 的平均速度大小 求出 将另一挡光片换到滑块上 使滑块上的挡光片前端与 中位置相同 令滑块由静止开始下滑 重复
4、步骤 多次重复步骤 利用实验中得到的数据作出 t图 如图 c 所示 图 c 完成下列填空 1 用a表示滑块下滑的加速度大小 用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小 则 与vA a和 t的关系式为 2 由图 c 可求得 vA cm s a cm s2 结果保留3位有效数字 答案 1 vA t 2 52 1 16 3 解析 挡光片通过光电门的平均速度 等于 t时间段的中间时刻的速度 由v v0 at可知 vA a 即 vA a t 由图像的截距可知vA 52 12 cm s 52 1 cm s 其斜率k a 故物体的加速度a 2k 16 3 cm s2 易错警示 在匀变速直线运动中 平
5、均速度等于这段时间内中间时刻速度 而不是中间位置速 度 也不是挡光片末端通过光电门时的速度 因此 vA a 而不是 vA a t 3 2017课标 22 6分 某探究小组做 验证力的平行四边形定则 实验 将画有坐标轴 横轴为x 轴 纵轴为y轴 最小刻度表示1 mm 的纸贴在水平桌面上 如图 a 所示 将橡皮筋的一端Q固定 在y轴上的B点 位于图示部分之外 另一端P位于y轴上的A点时 橡皮筋处于原长 1 用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O 此时拉力F的大小可由测力计读 出 测力计的示数如图 b 所示 F的大小为 N 2 撤去 1 中的拉力 橡皮筋P端回到A点 现使用两个测力计同
6、时拉橡皮筋 再次将P端拉至O 点 此时观察到两个拉力分别沿图 a 中两条虚线所示的方向 由测力计的示数读出两个拉力的 大小分别为F1 4 2 N和F2 5 6 N 用5 mm长度的线段表示1 N的力 以O为作用点 在图 a 中画出力F1 F2的图示 然后按平行 四边形定则画出它们的合力F合 图 a 图 b F合的大小为 N F合与拉力F的夹角的正切值为 若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内 则该实验验证了力的平行 四边形定则 答案 1 4 0 2 F1 F2和F合如图所示 4 0 0 05 解析 1 测力计的分度值为0 2 N F的大小为4 0 N 2 图见答案 分别以
7、F1 F2为邻边作平行四边形 并作出对角线 即得F合 表示F合的线段的长度为20 0 mm F合 1 N 4 0 N F合与拉力F的夹角的正切值为tan 0 05 4 2017课标 23 10分 某同学研究小灯泡的伏安特性 所使用的器材有 小灯泡L 额定电压3 8 V 额定电流0 32 A 电压表 量程3 V 内阻3 k 电流表 量程0 5 A 内阻0 5 固定电阻R0 阻值1 000 滑动变阻器R 阻值0 9 0 电源E 电动势5 V 内阻不计 开关S 导线若干 1 实验要求能够实现在0 3 8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量 画出实验电路原理图 2 实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图 a
8、所示 图 a 图 b 由实验曲线可知 随着电流的增加小灯泡的电阻 填 增大 不变 或 减小 灯 丝的电阻率 填 增大 不变 或 减小 3 用另一电源E0 电动势4 V 内阻1 00 和题给器材连接成图 b 所示的电路 调节滑动变阻器R 的阻值 可以改变小灯泡的实际功率 闭合开关S 在R的变化范围内 小灯泡的最小功率为 W 最大功率为 W 结果均保留2位小数 答案 1 实验电路原理图如图所示 2 增大 增大 3 0 39 1 17 解析 1 先考虑测量电路 由于小灯泡的额定电压为3 8 V 而电压表的量程只有3 V 但其内阻 已知 由给定器材规格可知 可串联固定电阻R0将其改装为量程4 V的电压
9、表 因小灯泡的电阻 较小 采用电流表外接法 再考虑控制电路 由于实验中电压需从0开始变化 故控制电路需采用 分压式 2 由R 知I U图线的斜率表示电阻的倒数 故随着电流的增加小灯泡电阻逐渐增大 再由R 可知 在L S不变的情况下 R增大的原因只能是电阻率 增大 3 当R全部电阻接入电路时 通过灯泡的电流最小 灯泡实际消耗的功率最小 设此时灯泡两端 电压为U 通过的电流为I 由闭合电路欧姆定律得E U I R r 代入数据得I 0 4 0 1U 在灯泡的 伏安特性曲线坐标系中作出I 0 4 0 1U的图线 两图线的交点坐标即为此时灯泡两端电压与通 过灯泡的电流 有U 1 75 V I 225
10、mA 故最小功率为Pmin IU 0 39 W 当R接入电路中的阻值 等于0时 电路中电流最大 灯泡实际消耗的功率最大 同理可得Pmax 1 17 W 方法技巧 伏安特性曲线的应用 当将伏安特性曲线已知的器件接入电路时 器件两端电压与通过器件的电流之间的关系既要受 到伏安特性曲线的限制 又要受到闭合电路欧姆定律的限制 从数学角度说 器件两端电压与通 过器件的电流是两方程组成的方程组的解 而从图线角度说 即为两图线交点的坐标 故在求解 非线性元件的阻值 功率时 可通过作图解决 5 2017课标 23 9分 某同学利用如图 a 所示的电路测量一微安表 量程为100 A 内阻大约为 2 500 的内
11、阻 可使用的器材有 两个滑动变阻器R1 R2 其中一个阻值为20 另一个阻值为 2 000 电阻箱Rz 最大阻值为99 999 9 电源E 电动势约为1 5 V 单刀开关S1和S2 C D分 别为两个滑动变阻器的滑片 图 a 图 b 1 按原理图 a 将图 b 中的实物连线 2 完成下列填空 R1的阻值为 填 20 或 2 000 为了保护微安表 开始时将R1的滑片C滑到接近图 a 中滑动变阻器的 端 填 左 或 右 对应的位置 将R2的滑片D置于中间位置附近 将电阻箱Rz的阻值置于2 500 0 接通S1 将R1的滑片置于适当位置 再反复调节R2的滑片D的 位置 最终使得接通S2前后 微安表
12、的示数保持不变 这说明S2接通前B与D所在位置的电势 填 相等 或 不相等 将电阻箱Rz和微安表位置对调 其他条件保持不变 发现将Rz的阻值置于2 601 0 时 在接通S2 前后 微安表的示数也保持不变 待测微安表的内阻为 结果保留到个位 3 写出一条提高测量微安表内阻精度的建议 答案 1 如图所示 2 20 左 相等 2 550 3 调节R1上的分压 尽可能使微安表 接近满量程 解析 2 R1为分压电阻 为了有效控制测量电路 故选20 的小电阻 为了保护微安表 开始R1的滑片C应滑到左端 使微安表示数为零 当B与D的电势相等时 IDB 0 S2闭合前后电路的电阻不变 导致微安表的示数不变
13、设R2中电流为I1 Rz中电流为I2 当 B D时 URz1 UR2左 URg UR2右 即I2 Rz1 I1R2左 I2Rg I1R2右 得 当Rz与微安表对调时 有 故有 Rg 2 550 疑难突破 微安表读数不变 B D两点电势相等 得到 问题就迎刃而解了 6 2017课标 23 9分 图 a 为某同学组装完成的简易多用电表的电路图 图中E是电池 R1 R 2 R3 R4和R5是固定电阻 R6是可变电阻 表头 的满偏电流为250 A 内阻为480 虚线方框 内为换挡开关 A端和B端分别与两表笔相连 该多用电表有5个挡位 5个挡位为 直流电压1 V挡 和5 V挡 直流电流1 mA挡和2 5
14、 mA挡 欧姆 100 挡 图 a 图 b 1 图 a 中的A端与 填 红 或 黑 色表笔相连接 2 关于R6的使用 下列说法正确的是 填正确答案标号 A 在使用多用电表之前 调整R6使电表指针指在表盘左端电流 0 位置 B 使用欧姆挡时 先将两表笔短接 调整R6使电表指针指在表盘右端电阻 0 位置 C 使用电流挡时 调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 3 根据题给条件可得R1 R2 R4 4 某次测量时该多用电表指针位置如图 b 所示 若此时B端是与 1 相连的 则多用电表读 数为 若此时B端是与 3 相连的 则读数为 若此时B端是与 5 相连的 则读数 为 结果均保留3位有效
15、数字 答案 1 黑 2 B 3 160 880 4 1 47 mA 1 10 103 2 95 V 解析 1 为了确保电表 红 进 黑 出 A端应与 黑 色表笔相连接 2 R6应是欧姆挡的欧姆调零电阻 故B项正确 3 当换挡开关接2时 为直流电流1 mA挡 满足IgRg I Ig R1 R2 得R1 R2 160 当换挡开关接4时 为直流电压1 V挡 则满足U I R并 R4 R并 120 得R4 880 4 若B端与 1 相连 则为直流电流2 5 mA挡 由1 5估读法可得读数为1 47 mA 若B端与 3 相连 则为欧姆 100 挡 可得读数为1 10 103 若B端与 5 相连 则为直流
16、电压5 V 挡 可得读数为2 95 V 审题指导 电表的改装 在表头两端并联小阻值电阻可改装为电流表 将表头与大阻值电阻串联可改装为电压表 而表头 与电池及电阻串联在一起可改装为欧姆表 易错点评 R6为欧姆表欧姆调零电阻 B端与 3 4 5 相连时 电阻R1 R2是工 作电阻 且与Rg为并联关系 注意读数以3位有效数字形式体现 如B端与 3 相连时读数为 1 10 103 不能写成1 100 7 2016课标 23 10分 某物理课外小组利用图 a 中的装置探究物体加速度与其所受合外力之 间的关系 图中 置于实验台上的长木板水平放置 其右端固定一轻滑轮 轻绳跨过滑轮 一端与 放在木板上的小滑车相连 另一端可悬挂钩码 本实验中可用的钩码共有N 5个 每个质量均为 0 010 kg 实验步骤如下 图 a 1 将5个钩码全部放入小车中 在长木板左下方垫上适当厚度的小物块 使小车 和钩码 可以在 木板上匀速下滑 2 将n 依次取n 1 2 3 4 5 个钩码挂在轻绳右端 其余N n个钩码仍留在小车内 用手按住小车并 使轻绳与木板平行 释放小车 同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移
