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2018届高三物理复习实验题15分专练(四) 含解析

实验题 15 分专练(四) 22.(5 分)某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。实 验器材有:电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细线、砝码、 刻度尺、导线、交流电源、复写纸片等。 (1)该同学在实验桌上安装好所需的器材后(如图所示)准备进行实验,下面 操作必要的是 ________。 A.把附有滑轮的长木板固定打点计时器的那端适当垫高,以平衡小车运动 过程中所受的摩擦力 B.调节拉小车的细线使细线与长木板板面平行 C.拉小车运动的砝码的质量远小于小车的质量 D.实验时,先释放小车,再接通电源 (2)该同学在得到的纸带上选取七个计数点(相邻两个计数点之间还有四个 点未画出),如图所示,图中 x1=4.81 cm,x2=5.29 cm,x3=5.76 cm,x4=6.25 cm,x5=6.71 cm,x6=7.21 cm。已知电源频率为 50 Hz,则加速度的大小为 ________m/s2(结果保留两位有效数字)。 解析: (1)测量小车运动的加速度实验不需要平衡摩擦力,不需要拉小车 运动的砝码的质量远小于小车的质量,选项 A、C 错误。要使小车做匀变速直线 运动,拉小车的细线必须与长木板平行,选项 B 正确。用打点计时器做实验,实 验时必须先接通电源,后释放小车,选项 D 错误。 1 (2)打点计时器打点周期 T= =0.02 s,相邻两计数点时间间隔 t=5T=0.1 f s,采用 Δx=at2 和逐差法可得加速度 a= 答案: (1)B (2)0.48 ?x4+x5+x6?-?x1+x2+x3? ≈0.48 m/s2 2 9t 23.(2017· 河南六市一联)(10 分)某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率 的实验电路如图所示。ab 是一段粗细均匀的金属电阻丝,R0 是阻值为 6 Ω 的保 护电阻,学生电源的输出电压为 10 V,电流表可视为理想电表。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,其直径为________mm。 (2)先接通电源,后闭合开关,发现电流表的示数为零,利用多用电表检查 故障(电路中故障只有一处), 先将选择开关旋至直流电压挡,测得各点间的电压 如下表格。 e、d 间电压 e、c 间电压 e、b 间电压 e、a 间电压 e、h 间电压 0 V 10 V 10 V 10 V 10 V 由此可以判断电路发生的故障是________。 (3)排除故障后进行实验,闭合开关 K,调节线夹的位置,记录金属电阻丝 ab 接入电路的长度 L 和对应的电流表的示数 I, 根据得到的实验数据, 作出了 1 L I 图象。 由图象和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为________Ω·m。 (π 取 3, 保留 1 位有效数字) (4)若电流表不能视为理想电表,考虑电流表的电阻,则电阻率的测量值 ________真实值。(选填“大于”“等于”或“小于”) 解析: (1)直径 d=0.500 mm+40.0×0.01 mm=0.900 mm。 (2)因 e、c 间电压为 10 V,而 e、d 间电压为 0 V,则可判断发生的故障是 c、d 间断路。 (3)由欧姆定律有 I= U L 1 4ρ R0 ?d? ,又 RL=ρ ,S=π? ?2,得 = 2 L+ ,再结合 R0+RL S I πd U U ?2? 4ρ 图象得出 2 =1.0 A-1· m-1,解得 ρ=6×10-6 Ω·m。 πd U (4)若考虑电流表内阻,则由欧姆定律有 I= 2 E L ?d? ,又 RL=ρ ,S=π? ? R0+RA+RL S ?2? 1 4ρ R0+RA ,得 = 2 L+ ,可知电流表内阻对电阻率的测量值没有影响。 I πd U U 答案: (1)0.900± 0.001 (2)c、d 间断路 (3)6×10 -6 (4)等于计算题 32 分专练(一) 24.(12 分)如图所示,质量为 m、电荷量为 e 的电子(重力不计)以水平初速 度 v0 从 A 点射向竖直荧光屏 MN,在整个空间中有方向垂直纸面、磁感应强度大 小为 B 的匀强磁场,电子经磁场偏转后打在荧光屏上的 C 点。已知 A、C 两点的 连线与水平方向之间的夹角为 θ=37° ,sin 37° =0.6,cos 37° =0.8。 (1)试计算 A、C 两点间的距离; (2)将空间中的磁场换成方向与纸面平行且竖直向上的匀强电场,若要电子 同样能打在荧光屏上的 C 点,求匀强电场的电场强度 E 的大小。 解析: (1)设电子在匀强磁场中做圆周运动的半径为 R,则由洛伦兹力提 v2 mv0 0 供向心力可得 ev0B=m ,解得 R= (2 分) R eB 设 A、C 两点间的距离为 d,如图所示,由几何关系可得 dsin θ+Rcos 2θ=R 或 d=2Rsin θ,解得 d= 6mv0 。(4 分) 5Be (2)设电子在电场中运动的时间为 t,则水平方向上有 dcos θ=v0t(2 分) 1 eE 2 竖直方向上有 dsin θ= · · t (2 分) 2 m 其中 d= 答案: 6mv0 25 ,联立解得 E= Bv0。(2 分) 5Be 16 (1) 6mv0 5Be (2) 25 Bv0 16 25.(20 分)如图所示,AB 为光滑水平轨道,BC 为半径 R=0.3 m 的光滑半 圆轨道,两段轨道相切于 B 点。甲、乙两小球位于水平轨道上,中间有一被压缩 的轻质弹簧(弹簧与甲、乙两小球不拴接)。已知乙小球的质量为 m=0.2 kg,重 力加速度大小为 g=10 m/s2。 (1)若将甲小球锁定在水平面上使其固定不动,释放乙小球,测得乙小球到 5 达 C 点时对轨道的压力为其重力的 倍,求开始时弹簧的弹性势能 Ep; 3 (2)若保持弹簧的弹性势能不变,甲小球不锁定,由静止释放甲、乙两小球, 测得乙小球刚好能够到达半圆轨道的最高点 C,求甲

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