2024北京高考冲刺物理大刷题之常考物理实验部分（二）

这是一份2024北京高考冲刺物理大刷题之常考物理实验部分（二），共20页。试卷主要包含了5 mA，内阻为30 Ω，80m/s2 ， 则M=m，0g，mB=7，6 A，内阻约0等内容，欢迎下载使用。

(2024高三下·舟山月考) 根据所学知识完成实验：
（1）
为了探究平抛运动规律，老师做了如下两个演示实验：
①为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图1所示装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B 球被松开自由下落．关于该实验，下列说法正确的有．
A．所用两球的质量必须相等
B．只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论
C．应改变装置的高度多次实验
D．本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
②如图2所示，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中N轨道的末端与光滑的水平地面相切．两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度v0同时从轨道M、N的末端射出，观察到P落地时与Q相遇．只改变弧形轨道M的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象．这说明：．
（2）
为了进一步研究平抛运动，某同学用如图3所示的装置进行实验．
①为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是．
A．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
②甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图4所示．从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹是符合y=ax2的抛物线．若坐标纸中每小方格的边长为L，根据图中M点的坐标值，可以求出a=，小球平抛运动的初速度v0=．（重力加速度为g）
③乙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失．他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向），如图5所示．在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每小方格的边长仍为L，重力加速度为g．由此可知：小球从O点运动到A点所用时间t1与从A点运动到B点所用时间t2的大小关系为：t1 t2（选填“＞”、“＜”或“=”）；小球平抛运动的初速度v0=，小球平抛运动的初始位置坐标为（，）．
④如图6丙同学将实验方案做了改变，他把桌子搬到墙的附近，调整好仪器，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点．然后等间距地改变桌子与墙的距离，就可以得到多个落点．如果丙同学还有一把刻度尺，他是否可以计算出小球平抛时的初速度？请简要阐述理由．
(2)
图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图．两个相同的小车，放在比较光滑的水平板上（摩擦力很小，可以略去），前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码．两个小车后端各系一条细线，细线后端用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，合上夹子，两小车同时停止．用刻度尺测出两小车通过的位移，则位移之比就等于它们的加速度之比．为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列说法中正确的是（ ）
A . 使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量
B . 若将小车放在粗糙水平板上，对实验结果没有影响
C . 位移之比等于加速度之比是因为小车的位移与加速度成正比
D . 可在两小盘内放置相同质量的砝码，在两小车内放置不同质量的砝码进行实验
(3)
材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。
利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求误差较小，提供的器材如下：
A．压敏电阻RF ， 无压力时阻值R0 = 600 Ω
B．滑动变阻器R1 ， 最大阻值约为20 Ω
C．滑动变阻器R2 ， 最大阻值约为200 Ω
D．灵敏电流计G，量程0～2.5 mA，内阻为30 Ω
E．电压表V，量程0～3 V，内阻约为3 kΩ
F．直流电源E，电动势为3 V，内阻很小
G．开关S，导线若干
（1） 滑动变阻器应选用（选填“R1”或“R2”），实验电路图应选用（选填“图1”或“图2”）。
（2） 实验中发现灵敏电流计量程不够，若要将其改装为量程30 mA的电流表，需要（选填“串联”或“并联”）一个电阻R＇，R＇=Ω。
（3） 多次改变压力F，在室温下测出对应电阻值RF ， 可得到如图3所示压敏电阻的 -F图线，其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值，R0表示无压力时压敏电阻的阻值。由图线可知，压力越大，压敏电阻的阻值（选填“越大”或“越小”）。
（4） 若利用图4所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量，需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若m1 > m2 ， 则m1应标在电压值（选填“较大”或“较小”）的刻度上。请分析表示物体质量的示数是否随刻度均匀变化，并说明理由。
(4)
(2023高一下·玉树期末) 如图所示，在探究平抛运动规律的实验中，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止开始下落，可观察到两小球同时落地。实验中B球做（选填“自由落体”或“匀速直线”）运动；改变装置距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地，说明A球在竖直方向的分运动是（选填“自由落体”或“匀速直线”）运动。
(5)
(2022高一下·沈阳期中) 验证机械能守恒定律装置示意图如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过定滑轮的轻质细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点处有一光电门，可以测出遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，s表示A、B两点间的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，可以将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。重力加速度为g，不考虑各处摩擦对实验的影响，将滑块自A点由静止释放，发现滑块沿导轨加速滑下。
（1） 滑块通过光电门时的速度v=（用题目中给出的字母表示）
（2） 在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统的重力势能减小量可表示为。其动能的增加量可表示为。（用题目中给出的字母表示）
（3） 根据上述实验方法，测得h=15cm，d=30cm，并多次改变A、B间的距离，测得滑块到B点时对应的速度v，作出的v2-s图像如图所示，已知重力加速度g取9.80m/s2 ， 则M=m。
(6)
(2023七上·岐山月考) 如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图1中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程。测得A球的质量为 ， B球的质量为。
（1） 实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。
①实验必须满足的条件有。
A．两球的质量必须相等 B．轨道末端必须水平
C．A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是。
A．运动过程中，小球的机械能保持不变
B．平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比
（2） 当满足表达式时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测物理量表示）
（3） 某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为的B球。将A球三次从斜轨上位置P静止释放，分别与三个质量不同的B球相碰，用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O点的距离 ， 记为。将三组数据标在图中。从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是。
(7)
(2023七上·岐山月考) 如图所示为研究斜槽末端小球碰撞时动量是否守恒的实验装置。主要实验步骤如下：
a．将斜槽PQR固定在铁架台上，使槽的末端QR水平；
b．使质量较大的A球从斜槽上某一位置静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹；
c．再把半径相同、质量较小的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从刚才的位置由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹；
d．记录纸上的O点为水平槽末端R在记录纸上的垂直投影，D、E、F为三个落点的平均位置。用刻度尺测量出OD、OE、OF的距离，记为x1、x2、x3 ， 测量A球的质量为mA ， B球的质量为mB ， 且mA=3mB。
（1） 实验中，通过测量小球做平抛运动的水平位移来代替小球的速度。
①本实验必须满足的条件是
A．水平槽QR尽量光滑以减小误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．A球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
②图中的落点痕迹D代表
A．A球第一次抛出的落地点
B．A球与B球碰撞后，A球的落地点
C．A球与B球碰撞后，B球的落地点
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
（2） 某位同学在实验时，使质量为mA的入射小球A球每次从轨道的同一位置由静止滚下，更换被撞小球B球，使其半径不变，但质量mB分别为A球质量的1/6、1/3和1/2。用刻度尺测量出每次落点痕迹距离O点的OD、OE、OF的距离，记为x1、x2、x3。
①请在x1-x3图中画出这三个坐标点的示意图；
②分析说明如何利用这些坐标点证明两球相碰前后动量守恒；
③若每次碰撞过程均为弹性碰撞，这些坐标点应该满足什么条件。
(8)
(2023七上·岐山月考)
（1） 在利用如图所示装置验证动量守恒的实验中，还需要的仪器有
A．交流电源 B．天平 C．刻度尺 D．圆规
（2） 下列关于实验的要求正确的是
A．必须保证轨道末端水平
B．必须保证两球直径相等
C．必须保证两球质量相等
D．必须借助重锤线找到O点位置
（3） 本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有____
（4） 要验证动量守恒，可根据；
（5） 经测定，mA=45.0g，mB=7.5g，小智同学做了多次测量，他取 ， ， 画出y-x图像，该图像接近____
(9)
在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。
（1） 该同学先用欧姆表“ ”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是Ω。
（2） 除电源（电动势3.0 V，内阻不计）、电压表（量程0 ~ 3 V，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
A．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.1 Ω）
B．电流表（量程0 ~ 3.0 A，内阻约0. 02 Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）
D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A）
为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用。（选填实验器材前对应的字母）
（3） 该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的U- I图线，根据图线得出该金属丝电阻R =Ω（结果保留小数点后两位）。
（4） 用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。
(10)
(2022高二下·温州期中) 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。
（1） 组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为___________。
（2） 将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则__________。
（3） 经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为Δx，则这种色光的波长表达式为λ=（用题中所给字母表示）。
(11)
(2018高三上·门头沟期末) 下图是小车运动过程中打点计时器打下的一条纸带的一部分，打点计时器的打点周期为T=0.02s，相邻计数点之间还有4个点没有画出，请根据纸带回答下列问题，计算结果均保留三位有效数字：
（1） 请用题目中所给的符号写出计算小车加速度的表达式；
（2） 小车加速度的大小为m/s2；
（3） b点的速度为m/s ；
（4） 下列实验也可以用打点计时器的有_____________
(12)
(2020高三上·杭州月考) 如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图。实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导体棒通电部分的长度。则该实验可获得的直接结论为（ ）
A . 导体棒中电流越大，导体棒受到的安培力越小
B . 导体棒受到的安培力大小与电流大小成正比
C . 导体棒受到的安培力大小与磁感应强度大小成正比
D . 导体棒通电部分长度越长，导体棒受到的安培力越大