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1、高考考前训练题二实验题部分（力学实验题编题者：谢 璞 杜守建）1现要测定一根尼龙丝能承受的最大拉力F，手头只有一个质量为m的砝码（已知Fmg）和一个米尺请回答：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。（1）画出实验方案的示意图；（2）其中需测量的物理量是_；（3）尼龙丝能承受的最大拉力F的表达式是_答案：（1）实验方案的示意图如图所示（2）需要测量的量是：尼龙丝的长L和刚好拉断时两悬点间的距离l（3）尼龙丝能承受的最大拉力的表达式是2一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图（a）所示图（b）是打出的纸带的一段聞創沟燴鐺險爱氇谴净。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50H
2、z，利用图（b）给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。（2）为了求出小车与斜面间的动摩擦因数，还需要测量的物理量有_酽锕极額閉镇桧猪訣锥。用测得的量及加速度a表示小车与斜面间的动摩擦因数=_答案：（1）4.00m/s2（2）斜面上任两点处间距l及对应的高度差h（若测量的是斜面的倾角，则）3在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离糟口平移距离x，再使
3、小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离cm，B、C间距离cm（g取 m/s2）彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。（1）根据以上直接测量的物理量得小球初速度为_（用题中所给字母表示）（2）小球初速度的测量值为_m/s答案：（1）（或：，或：，或：）（2）1.000.024如图（乙）所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器当烧断挂圆柱的线后，圆柱竖直自由落下，毛笔就在圆柱白纸上划出记号，图（甲）所示，
4、测得记号之间的距离依次为26、42、58、74、90、106mm，已知马达铭牌上有“1440rmin”字样，请说明如何由此验证机械能守恒謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。答案：其方法如下：由马达铭牌“1440 rmin”算出毛笔画的线距时间间隔了（s）根据算出任意选取的相邻两条线的瞬时速度厦礴恳蹒骈時盡继價骚。（m/s）（m/s）（J）而（J）验证完毕说明：就实验所得数据还可验证当地的重力加速度g值5用如图所示的装置进行验证动量守恒的以下实验：（1）先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面的动摩擦因数，查出当地的重力加速度g；（2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态，滑块B紧靠在桌边；（
5、3）剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移为s1，滑块A沿桌面滑行距离为s2为验证动量守恒，写出还须测量的物理量及表示它的字母_如果动量守恒，须满足的关系是_茕桢广鳓鯡选块网羈泪。答案：桌面离地面高度h说明：这是一个可以用来验证动量守恒定律的验证性实验该题构思新颖，从验证动量守恒的实验出发，考查了平抛运动、动量定理、动能定理、动量守恒定律等高考热点鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。烧断细绳后在弹簧的弹力作用下，B、A以一定的水平速度分别向左、右运动A在水平桌面上向右作匀减速滑动时，克服摩擦做功，由动能定理可得，得；B向左作平抛运动，必须测得抛出时桌面离地面高度h，由平抛运动规律可知：，即测算得、后
6、，如果动量守恒，必须满足关系式：，即籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。6假设我们已经进入了航天时代，一个由三个高中学生组成的航天兴趣小组正乘外星科学考察飞船前往X星球，准备用携带的下列器材测量X星球表面的重力加速度g，这些器材是：預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 A钩码一盒，质量未知且各钩码质量不等B重锤一个，质量未知 C带孔金属小球一个，直径已知为d D太阳能电池板一块，输出直流电压可满足任何要求 E无弹性的丝线若干根 F导线，开关若干 G刻度尺1把 H测力计1个 I天平1台（含砝码1盒） J打点计时器1台（含复写纸片、纸带） K电子秒表1个 L带有光控计时器的实验平板一块在平板两端各有一个光控门，同时还配有其专
7、用的直流电源、导线、开关、重锤线、滑块，该器材可用来测量物体从个光控门运动到另个光控门的时间渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 M支架：能满足实验所需的固定作用到达X星球后，三个学生从以上器材中选择各自所需的器材（同一器材可以重复选用），用不同的方法各自独立地测出了重力加速度g的值铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。现请你完成他们所做的实验：实验一：（已经完成）（1）器材有：A、H、I（2）主要的实验步骤是：选取一个合适的钩码，用天平测出质量m用测力计测出该钩码的重力F计算重力加速度的表达式为实验二：（1）选用的器材有_（2）写出主要的实验步骤（简明扼要） _擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。实验三：（1）选用的器材有_（2）写出
8、主要的实验步骤（简明扼要） _贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。答案：实验二：（1）C、E、G、K、M（2）组装并安装好单摆，测出摆线长度L测出n次全振动的时间t，算出周期计算重力加速度的表达式为实验三：（1）G、L、M（2）将带光控计时器的平板用支架竖直架稳测量两个光控门之间的距离s把滑块从上面的一个光控门处自由释放，读出下落时间t计算重力加速度的表达式为说明：这是一道开放性实验试题，在中学阶段已经学到了多种测重力加速度g的实验方法该试题提供了X星球表面作为实验场所，要求考生应用所学的知识在试题所提供的器材中选择合适的器材组合，进行测量坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。由题述的实验一的完成过程，又为要求考生完成的实
9、验二、实验三的解答提供了解答模式试题设计巧妙，难度不大，既考查了教材要求的测匀变速直线运动的加速度、用单摆测重力加速度的实验，更考查了学生的综合能力，实属值得为之叫好的开放性能力型实验题根据题给器材可知，携带的既有利用公式Gmg测重力加速度g的器材，又有可测匀变速直线运动的加速度的器材，还有组装成利用单摆测重力加速度g的器材显然后两个实验测g的方法正是该题的答案蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。（电学实验题编题者：史献计 黄皓燕 王 峰）7描绘电场等势线的实验中，在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸在导电纸上平放两个圆柱形电极A与B，分别与直流电源的正、负极接好，如图所示若以A、B连线为 x 轴，A
10、、B连线的中垂线为 y 轴将一个探针固定在 y 轴上的某一点，沿x轴移动另一个探针，发现无论怎样移动，灵敏电流计的指针都不偏转，若电源及连线都是完好的，可能的故障是_将实验故障排除后，探针从BO间某处沿 x 轴向电极A移动的过程中，电流表中指针偏转的情况是_買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。思路分析与参考答案： 导电纸的涂导电物质的一面朝下了，偏角逐渐减小到零，再反向偏转，偏角逐渐增大 8如图是用高电阻放电法测电容的实验电路图其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。该实验的操作步骤如下：（1）按电路图接好实验电路（2）接通电键S，调节电阻箱R的阻值，使微安表
11、的指针接近满刻度记下这时的电压表读数U06.2V和微安表读数I0490A驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。（3）断开电键 S并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。（4）根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在坐标纸上描点（在图中用“”表示）根据以上实验结果和图象，可以估算出当电容器两端电压为U0时该电容器所带的电荷量Q0约为C，从而算出该电容器的电容约为F锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。思路分析与参考答案： 用一条光滑曲线将坐标系中的点依次相连，得到放电曲线，曲线跟横轴所围的面积就表示放电过程放出的电荷量每小方格代表的电荷量为 q= 2.
12、5104C用四舍五入的方法数得小方格有 32个，因此 Q0 = 8103C根据 C = Q0/U0，得电容为 C =1.3103F構氽頑黉碩饨荠龈话骛。9有一内阻未知（约25k 35k）、量程未知（约25V 35V），共有30个均匀小格的直流电压表 輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 （1）某同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用表中欧姆档的内部电源的电动势，他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。多用表红表笔黑表笔电压表 A请你将他们的实验电路连接起来他们在实验过程中，欧姆档的选择开关拨至倍率“_” 识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 B在实验中，同学读出电压表的读数为U，欧姆
13、表指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，请你导出欧姆表电池的电动势表达式凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。（2）若在实验过程中测得该电压表内阻为30k，为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。标准电压表：量程3V，内阻3k电流表：量程03A，内阻未知滑动变阻器：总阻值1k稳压电源E：30V，内阻不能忽略电键、导线若干A在右边方框中画出实验电路图B选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式Ug = _式中各字母的意义是：_鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。多用表红表笔黑表笔电压表思路分析与参考答案：（1）A电路如图所示，测电阻时应尽量使
14、指针指在中间值附近，所以应选“1k”硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 B欧姆表中值电阻为R中 = 301k= 30000，欧姆表指n刻度，则电压表内电阻RV = 1000n，流过电压表电流IV = U/RV = U/(1000n)，根据闭合电路欧姆定律电池电动势E = U + IVR中 = U阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。VV1S电源（2）A如图所示，所以不能用电流表；又电压表的量程较小于电源电动势，所以滑动变阻器应用分压接法氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。BUg = ，其中N：表指针所指格数，U1：表读数釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。10 电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关下左图是研究它们的关系的实验电路为了便于进行实验和保护蓄
