热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:填空题
|
填空题 · 18 分

⑴(6分)实验小组利用光电计时器验证物块沿斜面下滑过程中机械能守恒,装置如图甲,让小物块从斜面顶端滑下,若测得小物块通过A、B光电门时的速度为v1和v2,AB之间的距离为L,斜面的倾角为α,重力加速度为g.

①图乙表示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度l,由此读出l=________mm.

②若实验数据满足关系式               则验证了物块沿斜面下滑过程机械能守恒。

③本实验的误差主要来源于斜面对物块的              而造成物块机械能的损失。

(2) (12分)某同学欲用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx :电源E、电流表、电压表各一只、滑动变阻器R、电阻箱Rp、开关、导线若干,他设计的电路图如图(a)所示。

a,请按电路图在实物图(b)上连线(要求闭合S1前,滑动变阻器的滑动触头P处于正确的位置);

b,考虑到电流表、电压表是非理想电表,他进行了如下的实验步骤,请补充完整:先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表指针均有合适偏转,记下此时两表示数分别为I1、U1;保持           的阻值不变,再闭合S2,记下电流表和电压表示数分别为I2、U2

c,写出被测电阻Rx的表达式:Rx =       (用I1、U1、I2、U2表示)。

d,此实验中电流表、电压表是非理想电表,被测电阻的测量值________真实值(选填“大于”、“等于”、“小于”) 。

e,用图(a)电路             测出电压表的内阻(填“不能”或“能”)。

正确答案

(1)①5.700mm (5.698~5.702可给2分)(2分)   ②(2分)

(说明:不扣分)   ③摩擦力做负功(2分)

(2)(12分)  答案:a  实物图连线如右图所示,(3分)

b    Rp                        (2分)

c                  (3分)

d    等于                      (2分)

e    能                        (2分)

解析

知识点

验证机械能守恒定律
1
题型:简答题
|
简答题 · 18 分

(1)利用如图实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。

① 实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整:

A. 按实验要求安装好实验装置;

B. 使重锤靠近打点计时器,接着先________,后________,打点计时器在纸带上打下一系列的点;

C. 下图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点,分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3……。

② 已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为________,减少的重力势能为________。

③ 取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在下图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ,已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2=________ J/m(保留3位有效数字),重锤和纸带下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为________(用k1和k2表示)。

(2)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

① 若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连。

② 已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示。根据表中数据在给定区域内(见答题卡)画出UH—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为____________V(保留2位有效数字)。

③ 该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向_______(填“a”或“b”), S2掷向_______(填“c”或“d”)。为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件_______和_______(填器件代号)之间。

正确答案

(1)①接通电源 放开纸带 ②  ③2.80(2.73~2.87均可) (k1用mg表示也可)

(2)①M  ②如图所示,1.5(1.4或1.6)③b,c;S1,E

解析

略。

知识点

霍尔效应及其应用验证机械能守恒定律
1
题型:简答题
|
简答题 · 17 分

(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值秀小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中     。

②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。

电压表V        量程3V            内阻约为900

电压表V        量程10V          内阻约为3K

电压表A        量程60mA        内阻约为5

电源E1          电动势1.5V      内阻约为0.2

电源E2          电动势4.5V      内阻约为0.4

滑动变阻器(最大阻值为10)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺

其主要实验步骤如下:

       A.选取图中器材,按示意图连接电路

            B.用伏安法测定电阻丝的阻值R

            C.用刻度尺没出电阻丝的长度L

            D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C

            E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系

    

为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。

1:                              

2 :                             

 (2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为          。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)

            A.61.0mm 65.8mm  70.7mm        B. 41.2mm  45.1mm  53.0mm

            C.49.6mm 53.5mm  57.3mm        D. 60.5mm  61.0mm   60.6mm

正确答案

B,E

解析

①红表笔接F,电阻很小,此时二极管导通,电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进,电流方向E到F,只有B正确。

②根据电动势的大小和电压表的量程不能选择10V,电路图选择V1当然正确。为减小测量误差要求电压表的指针偏转过半,故1.5V的电动势太小,电源E1应该选为E2

由于约60多欧姆,第一组测量值为104.8Ω为大电阻用内接伏安法,第五组测量值为27.1Ω,为小电阻用外接伏安法,这说明外接法先用试触法判断调整后再测量。

(2)答案C

解析验证机械能守恒定律采用重锤的自由落体实现,所以相邻的0.02s时间内的位移增大量为,答案C。

知识点

验证机械能守恒定律用多用电表探索黑箱内的电学元件探究决定导线电阻的因素
1
题型:简答题
|
简答题 · 10 分

利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示:

(1)实验步骤:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm ,将导轨调至水平;

②用游标卡尺测量挡光条的宽度,结果如图2所示,由此读出________mm;

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离__________m;

④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;

⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量

(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式:

①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为__________和________。

②当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为___________和__________。

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少__________(重力加速度为)。

(3)如果______________,则可认为验证了机械能守恒定律。

正确答案

(1)②9.30

③60.00

(2)①

(3)

解析

由于挡光条宽度很小,因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度。

知识点

验证机械能守恒定律
1
题型:填空题
|
填空题 · 9 分

现要通过实验验证机械能守恒定律。实验装置如图1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,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t。用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B两点的距离,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。用g表示重力加速度。完成下列填空和作图:

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________。动能的增加量可表示为________。若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为= ________。

(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:

以s为横坐标,为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=________×104m-1·s-2 (保留3位有效数字)。

由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出-s直线的斜率k0,将k和k0进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律。

正确答案

(1)

(2)图略;2.40

解析

(1)重力势能的减少量

到达B点的速度为 ,动能的增加量

若在运动过程中机械能守恒,可得:

(2)利用图像可求得斜率为2.40×104m-1·s-2。利用实验数据分别进行逐差法得直线斜率为2.399×104m-1·s-2,保留3位有效数字为2.40×104m-1·s-2

知识点

验证机械能守恒定律
1
题型:简答题
|
简答题 · 10 分

21.甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验

(1)图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材_____________乙同学需在图中选用的器材___________。(用字母表示)

(2)乙同学在实验室选齐所需器材后,经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带__________的加速度大(填①或者②),其加速度大小为____________。

正确答案

(1)AB;BDE(2)①;(

纸带②中前第1、2点与第2、3点的位移差为三个点的位移差为

根据逐差法可得纸带①的加速度大,大小为

解析

解析已在路上飞奔,马上就到!

知识点

探究加速度与物体质量、物体受力的关系验证机械能守恒定律
1
题型:简答题
|
简答题 · 18 分

一、(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为__________________mm。

(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图2所示,读数为__________________cm。

二、太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。

(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图。

(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池的电阻_____________ (填“很大”或“很小”);当电压为2.80V时,太阳能电池的电阻约为____________

三、利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。

a用刻度尺测出物体下落的高度,并测出下落时间,通过计算出瞬时速度v0

b用刻度尺测出物体下落的高度,并通过计算出瞬时速度

c根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算出高度

d用刻度尺测出物体下落的高度,根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度

以上方案中只有一种正确,正确的是                 。(填入相应的字母)

正确答案

一、(1)0.617(0.616~0.619) 

(2)0.675

二、(1)如图

(2)很大;1.0×103(965~1040)

三、d

解析

一、(1)0.5mm+11.7×0.01mm=0.617mm

(2)0.6cm+15×0.05mm=0.675cm

二、(1)根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,电路连接如图

(2)在电压小于2.00V时,由图可读出电流很小,由,太阳能电池的电阻很大

当电压为2.80V时,根据题图读出UI,由得:R=1.0×103Ω

三、物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用,不是自由落体运动,ab错误。物体下落的高度是用米尺测量的,不是计算的,c错误。d为验证机械能守恒定律的实验测量方案,正确。

知识点

刻度尺、游标卡尺的使用螺旋测微器的使用验证机械能守恒定律描绘小电珠的伏安特性曲线
1
题型:简答题
|
简答题 · 4 分

图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题:

(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有——。(填入正确选项前的字母)

a米尺

b秒表

c0~12V的直流电源

d0~I2V的交流电源

(2)实验中误差产生的原因有______。(写出两个原因)

正确答案

(1)ad

(2)纸带和打点计时器之间有摩擦;用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。

解析


知识点

验证机械能守恒定律
1
题型:填空题
|
填空题 · 10 分

如图34-1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图,(1)实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。

a,用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,

通过v=gt计算出瞬时速度。

b,用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度。

c,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,

测算出瞬时速度v,并通过h=计算出高度h。

d,用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v。

以上方案中只有一种正确,正确的是__________,(填入相应的字母)

(2)某同学按照正确操作选的纸带如图34-2所示,其中O是起始点,是打点计时器连续打下的5个点,打点频率为50 Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重物的质量为m=0.1 kg,重力加速度g=9.80 m/s2。根据以上数据当打点计时器打到D点时,重物重力势能的减少量为________J,动能的增加量为________J。(要求计算数值保留三位有效数字)

(3)实验中误差产生的原因________________________________________________

(写出两个原因)。

(4)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度,从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v2,然后以________为纵轴,以________为横轴,根据实验数据作出图线,若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律。

(5)该装置也可用于精度要求不是很高的重力加速度g的测量,依据第(2)问中选取的纸带可计得重力加速度g=__________m/s2

正确答案

(1)d

(2)0.190 0.186(0.187也可)

(3)下落过程中存在阻力;长度的测量

(4)

(5)9.69(9.50~9.75之间均可)注:此问有效数字不作要求

解析

知识点

验证机械能守恒定律
1
题型:简答题
|
简答题 · 6 分

某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中(g取9.8m/s2):

① 他们拿到了所需的打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还需要____________(填字母代号)

A.直流电源

B.交流电源

C.游标卡尺

D.毫米刻度尺

E.天平及砝码

F.秒表

② 先接通打点计时器的电源,再释放重物,打出的某条纸带如下图所示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm,其中有一个数值在记录时有误,代表它的符号是_______(选填“x1”、“x2”或“x3”)。

③ 已知电源频率是50Hz,利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=_________m/s。

④ 重物在计数点O、B对应的运动过程中,减小的重力势能为mgx2,增加的动能为,通过计算发现,mgx2_____(选填“>”、“<”或“=”),其原因是_________________。

正确答案

见解析。

解析

① BD           

② x2            

③ 1.90          

④ >                   

纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力

知识点

验证机械能守恒定律
下一知识点 : 验证动量守恒定律
百度题库 > 高考 > 物理 > 验证机械能守恒定律

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题