（浙江专用）2020版高考物理一轮复习 专题十 实验与探究（必考）课件

专题十实验与探究（必考）高考物理(浙江专用)1.(2017浙江4月选考,18,5分)小明用电学方法测量电线的长度。首先,小明测得电线铜芯的直径为1.00mm,估计其长度不超过50m(已知铜的电阻率为1.75×10-8Ω·m)。现有如下实验器材:①量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表;②量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表;③阻值为0~20Ω的滑动变阻器;④内阻可忽略、输出电压为3V的电源;⑤阻值为R0=4.30Ω的定值电阻,开关和导线若干。图1图2五年高考A组自主命题·浙江卷题组考点一基本仪器的使用小明采用伏安法测量电线电阻,正确连接电路后,调节滑动变阻器,电流表的示数从0开始增加,当示数为0.50A时,电压表示数如图1所示,读数为V。根据小明测量的信息,图2中P点应该(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”),Q点应该(选填“接a”、“接b”、“接c”或“不接”)。小明测得的电线长度为m。答案2.50接b接a31.4解析量程为3V,所以读数为2.50V;由于待测电阻阻值较小,所以采用电流表外接法,另外电流表示数从0开始增加,滑动变阻器采用分压接法,实验电路图如下: 根据Rx+R0= ,Rx=ρ ,S= ,联立可得L=31.4m。UILS24d2.(2016浙江4月选考,17,5分)(1)(多选)在下列学生实验中,需要用到打点计时器的实验有(填字母)。A.“探究求合力的方法”B.“探究加速度与力、质量的关系”C.“探究做功与物体速度变化的关系”D.“探究作用力与反作用力的关系”(2)(多选)做“验证机械能守恒定律”的实验,已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的(填字母)。 某同学在实验过程中,①在重锤的正下方地面铺海绵;②调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直;③重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是(填序号)。答案(1)BC(2)BD②③解析(1)“探究加速度与力、质量的关系”和“探究做功与物体速度变化的关系”两个实验都要用打点计时器。“探究求合力的方法”、“探究作用力与反作用力的关系”,主要测量力的大小和方向,不需要打点计时器。所以选B、C。(2)验证机械能守恒定律需要重物,还需要毫米刻度尺测量纸带上点距,所以选B、D。调整打点计时器的两个限位孔连线为竖直可以减小阻力,使增加的动能更加接近减少的重力势能,重复多次实验可减小实验误差,所以选②、③。3.(2015浙江10月选考,17,5分)(1)(多选)在“探究求合力的方法”实验中,下列器材中必须要用的是。(2)下列两个学生实验中,必须要测量质量、时间和位移的是。A.用打点计时器测速度B.探究加速度与力、质量的关系答案(1)BD(2)B解析(1)需要弹簧测力计测力的大小,需要用刻度尺作力的图示。(2)用打点计时器测速度不需要测质量,故B正确。1.(2019浙江4月选考,17,5分)采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。 (1)实验时需要下列哪个器材。A.弹簧秤B.重垂线C.打点计时器(2)做实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列的一些操作要求,正确的是。A.每次必须由同一位置静止释放小球B.每次必须严格地等距离下降记录小球位置C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触考点二力学实验D.记录的点应适当多一些(3)若用频闪摄影方法来验证小球在平抛过程中水平方向是匀速运动,记录下如图所示的频闪照片。在测得x1,x2,x3,x4后,需要验证的关系是。已知频闪周期为T,用下列计算式求得的水平速度,误差较小的是。 A. B. C. D. 1xT22xT33xT44xT答案(1)B(2)ACD(3)x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1D解析(1)实验时需要重垂线来确定竖直方向,不需要弹簧秤和打点计时器,故选B。(2)实验时每次必须由同一位置静止释放小球,以保证小球到达最低点的速度相同,选项A正确;每次不一定严格地等距离下降记录小球位置,选项B错误;小球运动时不应与木板上的白纸相接触,否则会改变运动轨迹,选项C正确;记录的点应适当多一些,以减小误差,选项D正确。(3)因相邻两位置的时间间隔相同,则小球在平抛过程中水平方向是匀速运动,满足:x4-x3=x3-x2=x2-x1=x1;由小球最后一个位置与第一个位置的水平距离计算求得的水平速度误差较小,则用 计算式求得的水平速度误差较小,故选D。44xT2.(2018浙江11月选考,17,5分)(1)在“探究求合力的方法”的实验中,下列操作正确的是(多选)。A.在使用弹簧秤时,使弹簧秤与木板平面平行B.每次拉伸橡皮筋时,只要使橡皮筋伸长量相同即可C.橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D.描点确定拉力方向时,两点之间的距离应尽可能大一些(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,两个相同的小车放在光滑水平板上,前段各系一条细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放重物。小车的停和动通过用黑板擦按住小车后的细线和抬起来控制,如图1所示。实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力。图1图2请指出图2中错误之处:。调整好装置后,在某次实验中测得两小车的位移分别是x1和x2,则两车的加速度之比为。答案(1)AD(2)拉小车的细绳与木板没有平行,托盘和砝码的总质量m没有远小于小车的质量M(3)x1∶x2解析(1)弹簧秤是否与木板平面平行,将会影响弹簧秤的读数,即力的大小,A正确;两次拉橡皮筋,要使橡皮筋的结点到达同一位置,并不是两次拉橡皮筋的伸长量相同,也不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上,B、C错误;在记录力的方向时,同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,D正确。(2)实验要求小盘和重物所受的重力近似等于使小车做匀加速直线运动的力,则必须满足托盘和砝码的总质量远远小于小车的质量,从图2可知托盘的质量150g,小车的质量200g,达不到要求;拉小车的细绳与木板没有平行也是错误之处;两小车的运动时间相同,根据位移时间公式x= at2可得 = = 。1212aa122222xtxt12xx3.(2018浙江4月选考,17,5分)(1)用图1所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时,除了图中已给出的实验器材外,还需要的测量工具有(填字母);图1A.停表B.天平C.刻度尺D.弹簧测力计(2)用图2所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,释放重物前有下列操作,其中正确的是(填字母);A.将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B.手提纸带任意位置C.使重物靠近打点计时器 图2(3)图3是小球做平抛运动的频闪照片,其上覆盖了一张透明方格纸。已知方格纸每小格的边长均为0.80cm。由图可知小球的初速度大小为m/s(结果保留两位有效数字)。图3答案(1)C(2)AC(3)0.66~0.74解析(1)“探究功与速度变化的关系”实验利用单根橡皮筋做的功作为功标定的单位,因此不需要天平,只需要刻度尺来测长度,间接得到速度即可。故选C。(2)两个限位孔的作用是通过两点确定一条直线,从而保证纸带保持竖直,同时靠近打点计时器释放重物,可以尽可能多地利用纸带,得到更多数据,减小实验误差,而手应提纸带上端使整条纸带保持竖直,故A、C正确,B错误。(3)设时间间隔为T,根据频闪照片有2Δx=gT2,v0T=3.5Δx,Δx=0.80cm,可得v0=0.70m/s。4.(2017浙江11月选考,17,5分)在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中,(1)下列仪器需要用到的是(多选);(2)下列说法正确的是(多选);A.先释放纸带再接通电源B.拉小车的细线应尽可能与长木板平行C.纸带与小车相连端的点迹较疏D.轻推小车,拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡(3)如图所示是实验时打出的一条纸带,A、B、C、D…为每隔4个点取的计数点,据此纸带可知小车在D点的速度大小为m/s(小数点后保留两位)。 答案(1)AD(2)BD(3)0.21±0.01解析(1)本实验通过打点纸带求物体的加速度,需要改变小车或重物的质量,通过控制变量法研究加速度与质量、合外力之间的关系,所以选择仪器A、D。(2)实验时应先接通电源,后释放小车,为了保证细线拉力不被分解,细线要与木板平行,所以选项A错误、B正确;纸带与小车相连端的点迹较密,选项C错误;当摩擦力被平衡后,轻推小车,小车将匀速下滑,故选项D正确。(3)vD= =0.205m/s≈0.21m/s。2CExt5.(2017浙江4月选考,17,5分)在“研究平抛运动”实验中,(1)图1是横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法。坐标原点应选小球在斜槽末端点时的位置。图1A.球心B.球的上端C.球的下端(2)(多选)在此实验中,下列说法正确的是。A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定(3)图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作 的是。图2A.释放小球时初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端不水平(4)图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是。图3错误答案(1)B(2)BD(3)C(4)B解析(1)坐标原点应选小球在斜槽末端上方小球的上端,所以选B。(2)实验过程中,斜槽不一定光滑,只要能够保证从同一位置静止释放,即使轨道粗糙,摩擦力做功是相同的,离开斜槽末端的速度就是一样的,所以A错。记录的点适当多一些,能够保证描点误差较小,光滑曲线并一定不能通过所有的点,选项B正确,C错误。y轴必须是竖直方向,可用重垂线确定,选项D正确。(3)由图可知斜槽末端不水平,才会造成小球做斜抛运动,故选C。(4)瓶中插入另一根吸管,目的是保证水流流速不随瓶内水面下降而减小,从而能够得到稳定的细水柱,所以选B。6.(2016浙江10月选考,17,5分)车速度随时间变化的规律”实验中(1)(多选)下列说法中不正确或不必要的是(填字母)。A.长木板一端必须垫高,使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动B.连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行C.小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车D.选择计数点时,必须从纸带上第一个点开始(2)图1是实验中打下的一段纸带,算出计数点2的速度大小为m/s,并在图2中标出,其余计数点1、3、4、5对应的小车瞬时速度大小在图2中已标出。(3)作图并求得小车的加速度大小为m/s2。 图1图2答案(1)AD(2)见解析(3)1.46m/s2解析(1)探究小车的速度随时间变化的规律时,并没有要求小车所受合外力的大小等于细线上的拉力大小,即A选项不是必要的。在处理纸带时,常常将前面的点去掉,从清晰可辨的点中取点后处理实验数据,所以D选项也不是必要的。B、C选项都是必要的。因此答案为A、D。(2)根据题图1可知x1=3.80cm,x3=15.70cm,根据题图2可知两相邻计数点间时间间隔T=0.1s,所以v2= ≈0.60m/s,描点如图所示。(3)如图所示,图线斜率即加速度a≈1.46m/s2。 312xxT1.(2019浙江4月选考,18,5分)小明想测额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电功率的电路(如图)。 (1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”)。(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图所示,则电流为A,此时小灯泡的功率为W。 考点三电学实验(3)做完实验后小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是。A.0.08AB.0.12AC.0.20A答案(1)1点至4点(2)0.300.75(3)C解析(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是1点至4点的导线没有连接好,滑动变阻器相