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高考物理实验(2) 经典考题

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2011届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题14:第7专题 高考物理实验(2) 经典考题              

 

纵观近三年的高考实验题,会发现以下特点.

1.对力学实验的考查基本上以创新题出现,试题源于教材,又高于教材,总体来说其变化在于:同一实验可用于不同装置,同一装置可完成不同实验.

2.高考对电学实验的考查一般书本实验稍加变化来出题,以“电阻的测量”最为常见,包括测电阻率、测伏安特性等,当然也可能会有其他电学实验出现,如测电动势与内阻、电路故障等.

1.Ⅰ.在如图所示的电路中,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连接点.

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

(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤:____________________________________________________________________.

Ⅱ.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图甲所示.长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上.在平板上标出AB两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间.

实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m

②用直尺测量AB之间的距离sA点到水平桌面的垂直距离h1B点到水平桌面的垂直距离h2

③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t

④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos α

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,作出f-cos α关系曲线.

(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):

①斜面倾角的余弦cos α=__________;

②滑块通过光电门时的速度v=________________;

③滑块运动时的加速度a=____________________;

④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=____________.

(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图乙所示,读得d=__________.

[2009年高考·全国理综卷Ⅰ]

【解析】Ⅰ.在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压挡,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆挡.

(2)表明5、6两点可能有故障.

(3)①调到欧姆挡;②将红黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作;③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.

Ⅱ.物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力和滑动摩擦力的作用.

根据三角形关系可得到cos α

v==,根据运动学公式x=,有s=,即有a

根据牛顿第二定律得:

mgsin θfma

则有:fmgm

(2) 在游标卡尺中,主尺上是3.6 cm,在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6 cm+0.1×1 mm=3.61 cm或者3.62 cm也对.

[答案] Ⅰ.(1)电压 欧姆

(2)开关或连接点5、6

(3)①调到欧姆挡;

②将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作;

③测量小灯泡的电阻.如电阻无穷大,则表明小灯泡有故障.

Ⅱ.(1)①

② ③ ④mgm

(2)3.62 cm

【点评】在本实验中,r=解出的为滑块画过去由门的平均速度,只是当滑块才较小时r趋近于瞬时速度,故滑块长度小点测量越准确.

2.Ⅰ.一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动.盘边缘上固定一竖直的挡光片.盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图甲所示.图乙为光电数字计时器的示意图.光源A中射出的光可照到B中的接收器上.若AB间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间.

挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图丙所示.圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图丁所示.由图可知:

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