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2018版高考物理二轮复习:实验专攻练3

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                                实验专攻练(三)

                            (时间:15    分钟 分值:15      分)

22.(6 分)有位同学在某次实验中,通过导线把完好的电流表、滑动变阻器、电阻                               Rx 及三
   节干电池连成如图        1 甲所示的电路.他共用了          5 根导线:ab、cd、ef、gh      和  ij,由于
   混进了一根内部断开的导线,当合上开关                 S 后,无论怎样移动变阻器的滑片,电流表读
   数均为零.


                              甲          乙
                                        图 1
      (1)若用多用电表的直流电压挡进行检查,合上开关                    S,那么选择开关最好置于
      ________挡.
      A.1 V                           B.5 V
      C.25 V                          D.250 V
      (2)接下来在测量      gh 间直流电压时,红表笔应接______________端.若测试结果如
      图所示,则     gh 间直流电压是________V,其他四根导线两端的电压测量值为零,可
      以判定________导线内部断开. 
                                                          【导学号:19624270】
      【解析】 (1)三节干电池串联,总电动势为                 4.5    V,所以选择开关应置于直流            5 
      V 挡.
      (2)测电压时红表笔应接高电势端即应接                g 端,测直流电压读数应利用中间刻度盘,
      所选量程为     5 V,则每一小格为       0.1  V,则读数为     4.30 V,由测量结果可判定         gh 导
      线内部断开.
      【答案】 (1)B (2)g 4.30 gh
23.(9 分)(2017·北京高考)如图        2 所示,用质量为       m 的重物通过滑轮牵引小车,使它在
   长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况.利用该装置可以完成“探究
   动能定理”的实验.


                                        图 2
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(1)打点计时器使用的电源是________(选填选项前的字母).
A.直流电源                          B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是________(选填选项前的
字母).
A.把长木板右端垫高                      B.改变小车的质量
在不挂重物且________(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车.若小车拖着
纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响.
A.计时器不打点                        B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标
为 O.在纸带上依次取       A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为

T.测得  A、B、C……各点到       O 点的距离为     x1、x2、x3……如图     3 所示.


                                  图 3
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为                            mg.从打  O 点到
打 B 点的过程中,拉力对小车做的功              W=________,打   B 点时小车的速度      v=

________.
(4)以 v2 为纵坐标,W    为横坐标,利用实验数据作出如图               4 所示的   v2­W 图象.由此
图象可得    v2 随 W 变化的表达式为________.根据功与能的关系,动能的表达式中可
能包含   v2 这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是
________.


                                  图 4
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质
量的条件,则从理论上分析,下列选项能正确反映                     v2­W 关系的是________.


【解析】 (1)打点计时器使用交变电流,故应选用交流电源.
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(2)平衡摩擦力和其他阻力时采用垫高长木板右端,使小车重力的分力与摩擦力及其
他阻力平衡,阻力包含了打点时振针与纸带之间的摩擦,故需要在打点状态下判断
是否达到平衡要求.

(3)由做功公式知:W=mgx2;利用匀变速直线运动中间时刻的速度等于本段时间内
                                             x3-x1

的平均速度知,B       点速度等于     AC 段的平均速度,vB=         2T .
(4)根据图线,关系式写为          v2=kW+b,在直线上取两点,如(1.4×10-
2,0.07)(8×10-2,0.38),代入上式,解得       k≈4.7,b≈0.004,在作图误差允许的范
围内,表达式可写为         v2=4.7W.把功的单位用基本单位表示,J=N·m=kg·m2·s-
2,容易得出与图线斜率有关的物理量单位为                  kg-1,故与图线斜率有关的物理量应
是质量.
(5)若重物质量     m 不满足远小于小车质量          M,则绳子对小车的拉力实际不等于重物的
重力,
由 mg=(M+m)a   和 F=Ma
       M
知 F=M+mmg,
由动能定理得:
1            2F    2Mg
2mv2=Fx,v2=  m x=M+mx, 
而 W=mgx,
                           2M
则实际   v2­W 图线的斜率     k=M+mm,重物质量         m 与小车质量     M 不变,速度虽然
增大,但斜率不变,选项           A 正确.
                                 x3-x1
                                            2
【答案】 (1)B (2)A B (3)mgx2          2T   (4)v  =4.7W(4.5W~5.0W  均认为正
确) 质量 (5)A
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