2023版高考物理创新设计二轮复习讲义实验增分练(一)

展开

这是一份2023版高考物理创新设计二轮复习讲义实验增分练(一)，共4页。试卷主要包含了02 s×2＝0，2)＝eq \f，得到M＝0等内容，欢迎下载使用。

实验增分练(一)

(时间：10分钟)

22.(5分)为了测量滑块M与长木板间的动摩擦因数，某同学设计了如图1所示的实验装置。带滑轮的长木板水平放置在桌面上，力传感器固定在竖直的墙上，轻绳分别跨过固定在滑块和长木板末端的滑轮，与力传感器和重物m相连(两滑轮光滑且滑轮和绳质量不计)。现将滑块从某一位置静止释放，重物牵引滑块向左并带动纸带一起运动，记录力传感器示数F，改变重物的质量，重复上述操作，并记录多组相应传感器的值。已知重力加速度g＝10 m/s2。

图1

(1)实验时，一定要进行的操作是________；

A.用天平测出重物m的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C.实验过程中，一定要保证重物m的质量远小于滑块M的质量

D.实验过程中，连接动滑轮的轻绳一定要与长木板平行

(2)该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为a＝________ m/s2(结果保留2位有效数字)；

图2

图3

(3)以传感器的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a－F图像是一条直线，如图3所示，求得滑块的质量M＝________ kg；滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝________。

答案　(1)D　(2)2.0　(3)0.8　0.3

解析　(1)由实验原理图可以看出，由力传感器的示数可得到小车所受的合外力的大小，故不需要重物的质量，也不需要保证重物的质量m远小于滑块的质量M，A、C错误；本实验就是要测量摩擦因数的，因此不需要平衡摩擦力，B错误；为了保证滑块运动过程合力大小不变，轻绳一定要与木板平行，D正确。

(2)由于交流电频率为50 Hz，且每相邻两个计数点之间还有一个计时点，则相邻两计数点之间的时间间隔为T＝0.02 s×2＝0.04 s，由逐差法可得，小车的加速度为a＝ m/s2≈2.0 m/s2。

(3)由题图结合牛顿第二定律，有2F－μMg＝Ma得a＝F－μg，则图像斜率＝，得到M＝0.8 kg，纵轴截距绝对值μg＝3，得到μ＝0.3。

23.(10分)半导体薄膜压力传感器是一种常用的传感器，其阻值会随压力变化而改变。现有一压力传感器：

(1)利用如图所示的电路测量该传感器在不同压力下的阻值RN，其阻值约几十千欧，实验室提供以下器材：

电源电动势为6 V；

电流表A(量程250 μA，内阻约为50 Ω)；

电压表V(量程3 V，内阻约为20 kΩ)；

滑动变阻器R(阻值0～100 Ω)；

为了提高测量的准确性，应该选下面哪个电路图进行测量________；

(2)通过多次实验测得其阻值RN随压力F变化的关系图像如图4所示：

图4

图5

(3)由图4可知，压力越大，阻值________(选填“越大”或“越小”)，且压力小于2.0 N时的灵敏度比压力大于2.0 N时的灵敏度(灵敏度指电阻值随压力的变化率)________(选填“高”或“低”)；

(4)利用该压力传感器设计了如图5所示的自动分拣装置，可以将质量不同的物体进行分拣，图中RN为压力传感器，R′为滑动变阻器，电源电压为6 V(内阻不计)。分拣时将质量大小不同的物体用传送带运送到托盘上，OB为一个可绕O转动的杠杆，下端有弹簧，控制电路两端电压≤3 V时，杠杆OB水平，物体水平通过进入通道1，当控制电路两端电压>3 V时，杠杆的B端就会被吸下，物体下滑进入通道2，从而实现分拣功能。取重力加速度g＝10 m/s2，若要将质量大于0.16 kg的货物实现分拣，应该将R′调成________ kΩ(结果保留3位有效数字)。