高考物理实验题题型归类解析大全.doc
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1、1 高中物理实验复习题集高中物理实验复习题集 实验复习要求:实验复习要求: 一、仪器的使用一、仪器的使用 要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电 火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻 箱等,掌握各种仪器的使用条件、读数(有效数字)箱等,掌握各种仪器的使用条件、读数(有效数字) 1、游标卡尺(、游标卡尺(10 分尺、分尺、20 分尺、分尺、50 分尺分尺) (1)读出游标卡
2、尺的读数为_cm (2)一游标卡尺的主尺最小分度是 1 mm,游标尺上有 20 个小 的等分刻度,用它测量一工件的长度,如下图所示。这个工件 的长度是_mm。 2、螺旋测微器、螺旋测微器 用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时,螺旋测微器 上的示数如下图所示,左图的读数是_cm,右图的读 数是cm。 二、验证力的平行四边形定则二、验证力的平行四边形定则 1、在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中 A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和 OC 为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)图乙中的 F 与 F两力中,方向一定沿 AO 方向的 是_ (2)
3、本实验采用的科学方法是-() A. 理想实验法B. 等效替代法 C. 控制变量法D. 建立物理模型法 (1) F ; (2) B; 三、探究弹簧弹力与伸长量的关系:三、探究弹簧弹力与伸长量的关系: 0510 56 2 1、用金属制成的线材(如纲丝、钢筋)受到的拉力会伸长,17 世纪英国物理学家胡克 发现,金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律这个发 现为后人对材料的研究奠定了重要的基础现有一根用新材料制成的金属杆,长为 4m,横 截面积为 0. 8 cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的 1/1 000,由于这一拉力很大, 杆又较长,直接测试有困难,就选用同
4、种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下: (1)根据测试结果,推导出线材伸长 x 与材料的长度 L、材料的横截面积 S 及拉力 F 的函 数关系为。 (2)在寻找上述关系中,你运用哪种科学研究方法?。 (3)通过对样品的测试,求出新材料制成的金属细杆能承受的最大拉力约。 答案:(1) s FL kx (其中 k 为比例系数) ;(2)控制条件法(或控制变量法、单因子法、 归纳法) ;(3)104N 2、在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置 测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下 施加外力 F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的用记录的外 力 F 与弹簧
5、的形变量 x 作出的 Fx 图线如图所示, 由图可知弹簧的 劲度系数为图线不过原点的原因是由于。 答案:200 N/m弹簧有自重 3、以下是一位同学做“探究形变与弹力的关系”的实验。 (1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用 字母排列出来是:。 A、以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用 平滑的曲线连结起来。 B、记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度 L0 C、将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度 尺 D、依次在弹簧下端挂上 1 个、2 个、3 个、4 个钩码,并分别记下钩码静止时
6、,弹 簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码 E、以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式. F、解释函数表达式中常数的物理意义. (2)下表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据: 弹力(F/N)0.51.01.52.02.5 3 弹簧原来长度(L0/cm)1515151515 弹簧后来长度(L/cm)16.217.318.519.620.8 弹簧伸长量(x/cm) 算出每一次弹簧伸长量,并将结果填在上表的空格内 在图 6 的坐标上作出 F-x 图线。 写出曲线的函数表达式。 (x 用 cm 作单位) : 函数表达式中常数的物理意义: 图图 6 6 3、
7、 (1)实验步骤排列: C B D A E F (2.1)请计算出每一次弹簧伸长长度并将结果填在上表的空格内 弹力(F/N)0.51.01.52.02.5 弹簧伸长量(x/cm)1.22.33.54.65.8 (2.2)请你在下图坐标上作出 F-x 图线。 (2.3)曲线的函数式。 (x 用 cm 作单位) 。 F = 0.43x (2 4) 函数表达式中的常数为弹簧的劲 度系数,表示使弹簧每伸长或压缩 0.01m(1cm) 所需的拉力,大小为 0.43N。 四、研究匀变速直线运动四、研究匀变速直线运动 1、在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如 图所示,并
8、在其上取 A、 B、 C、 D、 E、F、G 等 7 个计数点,每相邻两个计数点间还有 4 个点,图中没有画出,打点计时器接周期为 T=0.02 s 的交流电源他经过测量并计算得到 打点计时器在打 B、 C、 D、 E、F 各点时物体的瞬时速度如下表: 4 (1)计算 F v的公式为 F v=; (2)根据(1)中得到的数据,以 A 点对应的时刻为 t=0,作出 vt 图象,并求物体的加 速度 a=m/s2; (3)如果当时电网中交变电流的频率是 f=51 Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度 的测量值与实际值相比(选填:偏大、偏小或不变) 答案:(1) T dd vF 10 46 (2)
9、 2 /005. 0425. 0sma,图略(3)偏小 2、 在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中, 打点计时器使用的交流电的频率为 50 Hz, 记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择 0、1、2、3、4、5 的 6 个计数点, 相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁放着带有最小分度毫米的刻度尺,零点跟 “0” 计数点对齐,由图可以读出三个计数点 1、3、5 跟 0 点的距离填入下列表格中 计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为 v2=m/s;小车的加速度是 a=m/s2 (保留两位有效数字) 答案:1.205.4012.00v2=0.21 m/sa=0.60 m/s2 3、为了
10、测量两张纸之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:如图所示,在木块 A 和板 B 上贴上待测的纸,B 木板水平固定,砂桶通过细线与木块 A 相连, 调节砂桶中砂的多少, 使木块 A 匀速向左运动 测出砂桶和砂的总质量 m, 以及贴纸木块 A 的质量 M,则两纸间的动摩擦因数 M m . (1)该同学为什么要把纸贴在木块 A 和木板 B 上,而不直接测量两张 纸间的滑动摩擦力? (2)在实际操作中,发现要保证木块 A 做匀速运动较困难,请你对这个实验作一改进来 克服这一困难 你设计的改进方案是; 根据你的方案,结果动摩擦因数的表达式是; 5 根据你的方案要添加的器材有。 答案:(1)通过增大压力
11、来增大摩擦力,便于测量; (2)使木块 A 做匀加速运动,测出其加速度 a; a Mg mM M m ;打点计时器、低压电源 4、 图是运用运动传感器测定小车 A 刹车时加速度大小的实验中 的简易装置图 (1)若信号发射器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运 动的物体反射后又被信号发射器接受到,从而可以测量物体运动的 一些物理量下列说法正确的是。 A超声波是一种电磁波 B超声波是一种机械波 (2)这组传感器所测量的物理量是。 (3)图是通过传感器、数据采集器,再经计算机所绘制的小车运 动速度与时间关系 vt 图线,根据图线中的数据可求出小车的加速 度的大小 a=m/ s2. 答案:(1)B
12、(2)位移、时间 (3)1. 35 m/s2 5、像打点计时器一样,光电计时器也是一 种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如 图 9 所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收 装置,当有物体从 a、b 间通过时,光电计时器就 可以显示物体的挡光时间。 现利用图 10 所示装置测量滑块和长 lm 左右 的木块间的动摩擦因数,图中 MN 是水平桌面,Q 是木板与桌面的接触点, 1 和 2 是固定在木板上适 当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时 器设有画出。此外在木板顶端的 P 点还悬挂着一 个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门 l、2 各 自 连 接 的 计 时 器 显 示 的 挡
13、光 时 间 分 别 为 2 100 . 5 s 和 2 100 . 2 s。 用游标卡尺测量小滑块 的宽度 d,卡尺数如图图11 所示。 (1)读出滑块的宽度 d cm。 (2)滑块通过光电门 1 的速度 v1=m/s,滑块通过光电门 2 的速度 v2= m/s。 (3)若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为 g,为完成测量,除了研究 v1、v2和 两个光电门之间的距离 L 外, 还需测量的物理量是(说明各量的物理意义, 同时指明代表物理量的字母) 。 (4)用(3)中各量求解动摩擦因数的表达式=(用字母表示) 。 5、 (1)5.015(2)1.02.5(3)P 点到桌面高度 h;重锤在桌
14、面上所指的点与 Q 点的距离 a;斜面的长度 b(4) Lga bvv a h 2 )( 2 1 2 2 11 5 67 cm 05101520 光电计时器 光电门 显示屏 00.0 a b 图 9 N 1 2 L d P Q M 10 6 6、一位同学进行“用打点器测量自由落体的加速度”实验。 (1)现有下列器材可供选择:铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点器及复写纸、 纸带若干、220V 交流电源,低压直流电源、天平、秒表、导线、电键。其中不必要的器材 是 :; 缺 少 的 器 材 是. (2)这位同学从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带。把开始打的第一个点 标为 A,随后连续的几
15、个点依次标记为点 B、C、D、E 和 F,测量出各点间的距离,如图 7 所示。 请你在这位同学工作的基础上,思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式: (3)根据你的计算公式,设计表格记录需要的数据,计算纸带下落的加速度。 (结果保 留两位有效数字) (4)估计你的计算结果的误差有多大?试分析误差的来源及其减少误差的方法。 6、答案 1:其中不必要的器材是: 电火花计时器及碳粉纸、220V 交流电源、低压直流 电源、天平、秒表;缺少的器材是: 低压交流电源、毫米刻度尺、重锤 . 答案 2:其中不必要的器材是: 电磁打点器及复写纸、低压直流电源、天平、秒表;缺 少的器材是: 毫米刻度尺、重锤
16、. 答案 1: (2)依据的公式: 2 2 2 2 1 t s g,gts 第一组第二组第三组平均 s(m)(AF)0.048(AE)0.0307(AD)0.0173/ t(s)0.100.080.06/ g(m/s 2) 9.6009.5949.6119.60 (4)实验结果纸带的加速度 9.60m/s 2与重力加速度的标准值 9.8 m/s2有偏差,误差大 小为g=|9.8-9.60| m/s 2=0.20 m/s2。误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以 用增大重锤重量的方法,减少摩擦的影响。 答案 2: (2)依据的公式: 2 2 020 T s a,s.T,aTs 平均 7 m
17、 1 s(m)(EF)0.0173(DE)0.0134(CD)0.0096(BC)0.0058(AB)0.0019/ s(m)/0.00390.00380.00380.00390.00385 a(m/s 2) /9.63 (4)实验结果纸带的加速度 9.63m/s 2与重力加速度的标准值 9.8 m/s2有偏差,误差大 小为a=|9.8-9.63| m/s 2=0.17 m/s2。误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以用 增大重锤重量的方法,减少摩擦的影响。 五、验证牛顿运动定律五、验证牛顿运动定律 1、 在验证牛顿第二定律的实验中得到的两条曲线如图 15 所示 左图的直线不过原点是由于
18、 _;右图的直线发生弯曲是由于_造成的 2、9. 某同学在探究牛顿第二定律的实验中,在物体受外力不变时,改变物体的质 量,得到数据如下表所示。 实验次数物体质量m(kg)物体的加速度a(m/s 2) 物 体 质 量 的 倒 数 1/m(1/kg) 10.200.785.00 20.400.382.50 30.600.251.67 40.800.201.25 51.000.161.00 (1)根据表中的数据, 在图 5 所示的坐标中描出相应的实验数据点, 并作出am图象和 a1/m图象。 (2)由am图象,你得出的结论为; 由a1/m图象,你得出的结论为。 (3)物体受到的合力大约为。 2、 (
19、1)图象略 15 图 5 8 (2)在物体受外力不变时,物体的质量越大,它的加速度越小 ; 在物体受外力不变时,物体的加速度与质量的倒数成正比(或F一定,a与m成反比) ; (3)0. .15N0.16N均对。 六、验证机械能守恒定律的实验六、验证机械能守恒定律的实验 1、在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质 量 m=1. 00 的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出 一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带, O 为第一个点,A、B、C 为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出) 已知打点 计时器每隔 0.02 s 打一次点,当地的重力加速度 g=9. 80m/s2那么:
20、 (1)纸带的端(选填“左”或“右)与重物相连; (2)根据图上所得的数据,应取图中 O 点和点来验证机械能守恒定律; (3)从 O 点到所取点,重物重力势能减少量 P E=J,动能增加量 K E=J;(结果取 3 位有效数字) (4)实验的结论是。 答案: (1)左 (2)B(3)1.881.84(4)在误差范围内,重物下落过程中机械能守 恒 2、如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端, OP 是可绕 O 点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球现在利用这些器材 测定弹簧被压缩时的弹性势能 还需要的器材是、。 以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为
21、对能的测量,进而转化 对和的直接测量 答案:(1)下降 上升 (2)天平 刻度尺 重力势能质量高度 七、验证动量守恒定律七、验证动量守恒定律 1、如图所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在 导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦我们可以用带竖直挡 板 C、D 的气垫导轨以及滑块 A、B 来验证动量守恒定律,实验装置如 图所示(弹簧的长度忽略不计) ,采用的实验步骤如下: (a)用天平分别测出滑块 A、B 的质量 A m、 B m. (b)调整气垫导轨,使导轨处于水平 (c)在滑块 A、滑块 B 间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静
22、止放置在气垫导 轨上 (d)用刻度尺测出滑块 A 的左端至板 C 的距离 L1. (e)按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块 A、B 运动时间的计时器开始工作当滑块 A、B 分别碰撞挡板 C、D 时停止计时,计下滑块 A、B 分别到达挡板 C、D 的运动时间 t1和 t2。 9 (1)实验中还应测量的物理量是。 (2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是,由此公式算得的 A、B 两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是。 (3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式 答案:(l)B 的右端至 D 板的距离 2 l (2)0 2 2 1 1 t
23、 L m t L m BA 测量时间、距离等存在误差,由于阻力、气垫导轨不水平等造 成误差 (3)能)( 2 1 2 2 2 2 2 1 2 1 t L m t L mE BAP 2、用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为 B m的钢球 B 放在小支柱 N 上,球心 离地面高度为 H;质量为 A m的钢球 A 用细线拴好悬挂于 O 点,当细线被拉直时 O 点到球心的距离为 L,且细线与竖直 线之间夹角;球 A 由静止释放, 摆到最低点时恰与球 B 发生 正碰, 碰撞后, A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处, B 球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸 D,用来 记录球 B 的落点
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