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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图所示。①次玻璃的折射率计算式为n=__________(用图中的表示);②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度_____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。

(2)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。(填选项前的字母)

a增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比

b当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大

c当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等

d增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度

 (3)如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材,器材及其规格列表如下

为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量阻值的电路。

正确答案

见解析

解析

(1)本小题属于简单题,,应选宽一些的玻璃砖。

(2)本小题属于中等题,解题的关键在于弄清为什么两发图象会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度,弹簧无法及时回复原长,两条图象才会出现差异。d

(3)本小题属于难题,要准确就需要对实验原理(伏安法、变阻器接法)、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω,滑动变阻器最大电阻为100Ω,要使电表读数发生变化,滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时,流过的电流约为,显然不能用电流表来测电流,而应该把其中一个电压表当电流来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻,伏安法应使用内接法。

知识点

探究弹力和弹簧伸长的关系测定金属的电阻率测定玻璃的折射率
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。

22.某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=            mm。(3分)

23.下列实验要求中不必要的一项是      (请填写选项前对应的字母)。(1分)

A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B应使A位置与光电门间的距离适当大些

C应将气垫导轨调至水平

D应使细线与气垫导轨平行

24.实验时保持滑块的质量MA、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是       (请填写选项前对应的字母)。(2分)

A作出“图象”

B作出“图象”

C作出“图象”

D作出“图象”

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

2.30

解析

由图知第5条刻度线与主尺对齐,d=2mm+6×0.05mm=2.30mm

考查方向

探究功与速度变化的关系

解题思路

游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数,不需要估读

易错点

游标卡尺的读数不需要估读

教师点评

实验题;定性思想;推理法

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

A

解析

A.拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故A不必要;

B.应使A位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故B是必要的;

C.应将气垫导轨调节水平,保持拉线方向与木板平面平行,这样拉力才等于合力,故CD是必要的;

故选:A.

考查方向

探究功与速度变化的关系

解题思路

根据实验原理分析判断

易错点

对实验原理和步骤不熟悉

教师点评

实验题;定性思想;推理法

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

C

解析

根据牛顿第二定律得a=F/M那么(d/t)²=2FL/M解得:t2=Md²/2LF所以研究滑块的加速度与力的关系,处理数据时应作出1/t²−F图象或作出t2-1/F图象,故C正确。

考查方向

探究功与速度变化的关系

解题思路

根据运动学公式计算加速度,根据牛顿第二定律F=Ma计算表达式,从而确定处理数据时应作什么图象.

易错点

图像问题是物理和数学知识结合,要善于用数学中的图像知识解决物理中的图像

教师点评

实验题;定性思想;推理法

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题型:简答题
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简答题 · 6 分

如图所示为某试验小组利用气垫导轨来 “验证动能定理”的实验装置,完成以下填空。

 

9.实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块, 计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2,当图中的Δt1   (选填“>”“=”或“<”)Δt2时,说明气垫导轨已经水平。

10.在满足___________的条件下,才可以认为小盘和砝码的重力所做的功等于绳的拉力对滑块做的功。

11.用游标卡尺测得遮光条宽度为d,测量结果如图所示,则d=__________mm。

12.若小盘和砝码的总质量为m,滑块(带挡光片)的质量为M,两光电门中心之间的距离s,遮光条宽度为d,计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为△t1、△t2。试写出本次需要探究的关系式______。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

=

解析

当导轨水平时,滑块P做匀速运动,所以Δt1t2;

考查方向

本题主要考查了实验中常用仪器及其正确操作方法,掌握原理,会实际操作,体现了对学生实验基本能力的考查;

解题思路

在不施加外力的情况下,当滑块做匀速运动时,说明实验装置已水平,所以通过两个光电门的时间是相等的。

易错点

对实验原理的理解,会判断什么时候实验装置是否水平。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量

解析

以整体为研究对象有:解得:,以M为研究对象,绳子的拉力为:,显然要有F=mg必有m+M=M,故有,即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.

即当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时,可将才可以认为小盘和砝码的重力看作滑块的拉力。

考查方向

本题主要考查了本题考查探究功与速度变化的关系的实验原理,利用数学解决物理问题的能力,理解当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量才能认为绳子的拉力等于小盘和砝码的重力,体现了学生对实验基础知识掌握能力;

解题思路

设滑块的质量为M,小盘和砝码的总质量为m,要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小与盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.

易错点

实验原理的理解,当小盘和砝码的总质量远小于滑块的总质量时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

3.8

解析

游标卡尺的主尺读数为3mm,游标尺上第8个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为0.1×8mm=0.8mm,所以最终读数为:3mm+0.8mm=3.8mm

考查方向

本题主要考查了游标卡尺的使用,在掌握卡尺的读数原理,熟练使用基本的仪器,体现了学生的基础知识掌握能力;

解题思路

先读出主尺上的示数,然后从游标尺上找了第几条刻线与主尺上某一刻度对齐,用此刻线的条数乘以卡尺的精度,最后加上主尺上的示数就是此时的读数。

易错点

游标卡尺的主尺读数为主尺上的刻度加上标尺上的刻度但要注意的是卡尺的精度。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

根据动能定理可知,此时小盘和砝码的重力所做的功等于滑块动能的增加量,滑块所受的合外力做功为由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.滑块通过光电门1速度

滑块通过光电门2速度

所以动能的增量

故本次探究的原理表达式为

考查方向

本题主要考查了探究功与速度变化的关系,瞬时速度的求法,要学生理解实验的原理,体现了学生的基础知识掌握能力;

解题思路

光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.根据功能关系可知合力做功的数值等于动能的增加量;

易错点

理解求瞬时速度的方法

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题型:简答题
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简答题 · 6 分

 

某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处由静止释放。

9.某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d,如图乙所示,则d=            mm。

10.下列实验要求中不必要的一项是      (请填写选项前对应的字母)。

A应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B应使A位置与光电门间的距离适当大些

C应将气垫导轨调至水平

D应使细线与气垫导轨平行

11.实验时保持滑块的质量MA、B间的距离L不变,改变钩码质量m,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系,处理数据时应作出的图象是       (请填写选项前对应的字母)。

A作出“图象”

B作出“图象”

C作出“图象”

D作出“图象”

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)2.30----3分

考查方向

考查游标卡尺的读数的方法。

易错点

不注意确定游标卡尺是10分度、20分度还是50分度,书写时忽略读数末尾的数字0.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

A
第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

C
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题型:简答题
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简答题 · 9 分

10.用如图甲所示的实验装置完成 “探究动能定理”实验。请补充完整下列实验步骤的相关内容:

(1) 用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m0;用游标卡尺测量遮光片的宽度d,游标卡尺的示数如图乙所示,其读数为__________cm;按图甲所示安装好实验装置,用米尺测量两光电门之间的距离s

 (2) 在砝码盘中放入适量砝码;适当调节长木板的倾角,直到轻推小车,遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等;

(3) 取下细绳和砝码盘,记下______________(填写相应物理量及其符号);

(4) 让小车从靠近滑轮处由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB

(5) 步骤(4)中,小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W=        ,小车动能变化量ΔEk=__________(用上述步骤中的物理量表示,重力加速度为g),比较

W和ΔEk的值,找出两者之间的关系; (6) 重新挂上细线和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,重复(2)~(5)步骤。(7) 本实验中,以下操作或要求是为了减小实验误差的是         。A.尽量减小两光电门间的距离sB.调整滑轮,使细线与长木板平行C.砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

正确答案

(1)0.520;(3)砝码盘中砝码的质量m;(5)(m+m0)gs      (7)B

解析

(1)游标卡尺的主尺读数为:5mm,游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为4×0.05mm=0.20mm,所以最终读数为:5mm+0.20mm=5.20mm=13px.

(3)在砝码盘中放入适量砝码,适当调节长木板的倾角,直到轻推小车,遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等,此时小车做匀速运动,取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m,

(5)取下细绳和砝码盘后,小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力,小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W合=(m+m0)gs,由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.滑块通过光电门1速度vA= d/△tA,滑块通过光电门2速度vB= d/△tB,小车动能变化量

(7)A、尽量增大两光电门间的距离s,距离大一些,误差小一些,故A错误;B、调整滑轮,使细线与长木板平行,否则撤去绳子后,合力不等于绳子拉力,故B正确;C、本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力,不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量,故C错误.故选:B;

考查方向

本题主要考查探究功与速度变化的关系

解题思路

游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等,此时小车做匀速运动,
取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m,取下细绳和砝码盘后,小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力,由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度,从而求出动能的变化量

易错点

常见的几种测量长度工具要熟悉运用,并能正确读数;光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度

知识点

探究功与速度变化的关系
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题型:简答题
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简答题 · 10 分

小张同学用如图所示装置探究做功与物体速度变化的关系。

8.①所需器材如下:长木板、小车、橡皮筋、电火花计时器、纸带、毫米刻度尺等。电源的规格应该是_________。

②实验中甲、乙两同学用两种不同的方法来实现橡皮筋对小车做功的变化。

甲同学:通过改变橡皮筋的形变量来实现做功的变化;

乙同学:把多条相同的橡皮筋并在一起,并把小车拉到相同位置释放。

你认为_________(填“甲”或“乙”)同学的方法可行。

③请写出对实验结果产生影响的原因:_________。

9.小王同学用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系。

①下列说法正确的是_________A.平衡摩擦力的实质是小车及砝码总的重力沿木板方向的分力与木板与小车间、纸带与计时器间、绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力平衡B.平衡摩擦力的实质是小车及砝码总的重力沿木板方向的分力与小车和纸带所受的摩擦力平衡C.平衡摩擦力的办法是反复调节砂桶中重物的多少和木板下所垫木块的厚度、位置D.小车上的砝码改变质量时不需要重新调节木板倾斜度E.平衡摩擦力要达到的标准是在砂桶的牵引下小车带动纸带从长木板的一端向有定滑轮的另一端做匀速直线运动F.取下细绳,若小车拖着纸带沿长木板滑下时,打点计时器在纸带上打的点痕的距离是均匀的,就算是完成了平衡摩擦力

②在实验所得到的纸带上,每隔四个点取一个计数点,图中标出了5个计数点。所用交流电频率为50Hz,纸带旁边并排放着毫米刻度尺,零刻度线跟0计数点对齐,根据放大图计算小车的加速度大小为_________m/s2

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

①220V 交流电②乙③平衡摩擦力过度或不足产生影响;所用橡皮筋不完全相同产生影响;测量纸带上各点间距时产生误差带来影响。

解析

① 由于实验器材给定的打点计时器为电火花式打点计时器,所以电源应选择220V的交流电。

② 应选用相同的橡皮筋从相同的位置释放,确保多根橡皮筋对小车做功的数值为单根橡皮筋做功的倍数。

③ 平衡摩擦力过度或不足产生影响;所用橡皮筋不完全相同产生影响;测量纸带上各点间距时产生误差带来影响。

考查方向

试验“探究做功与物体速度变化的关系”

解题思路

① 根据打点计时器为电火花式,选择合适的电压,注意应为交流电。

② 应选用相同的橡皮筋从相同的位置释放,确保多根橡皮筋对小车做功的数值为单根橡皮筋做功的倍数。

③ 考虑对实验结果本质“合力做功等于动能变化量”,分析产生误差的因素即可。

易错点

①应使橡皮筋的自然长度大于两铁钉间距,并通过倾斜长木板平衡摩擦力使橡皮筋对小车的作用力为合力;②电火花式打点计时器和电磁式打点计时器的使用规程

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

①BDF ② 0.6

解析

① 取小车及车中的砝码为研究对象,当重力在沿木板方向的合力与摩擦力相等时即完成了摩擦力的平衡,保证了小车所受的拉力为其合外力,当所挂砂桶及砂子总质量远小于小车及砝码质量时,近似认为砂子及砂桶总重力即为小车和砝码所受合外力。平衡时要注意不要挂砂桶及砂子,当轻触小车运动后在纸带上打出均匀点迹时,摩擦力平衡完毕,每次更换质量的时候不需要再次平衡。BDF正确。

②根据Δx=aT2解出小车的加速度。注意计数点与实验点的区别,本题目中每个四个实验点选取一个计数点,所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s,l35-l13=aT2,由题给刻度尺放大图读出长度代入数据解得a=0.6m/s2

考查方向

实验“探究加速度与力、质量的关系”

解题思路

① 平衡摩擦力的方法,注意不能挂重物。

②根据Δx=aT2解出小车的加速度。注意实验点和计数点的区别

易错点

研究对象是小车,应确保小车所受的合外力为绳子的拉力,并近似认为等于重物的重力。

1
题型:简答题
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简答题 · 6 分

某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。

(ⅰ)小物块在橡皮筋的作用下弹出,沿水平桌面滑行,之后平抛落至水平地面上,落点记为M1

(ⅱ)在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋,使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致,重复步骤(ⅰ),小物块落点分别记为M2、M3、M4……;

(ⅲ)测量相关数据,进行数据处理。

22.为求出小物块抛出时的动能,需要测量下列物理量中的          (填正确答案标号)。

A.小物块的质量m         

B.橡皮筋的原长x

C.橡皮筋的伸长量Δx      

D.桌面到地面的高度h

E.小物块抛出点到落地点的水平距离L

23.将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……,小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比,则应以W为纵坐标、        为横坐标作图,才能得到一条直线。

24.由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于      (填“偶然误差”或“系统误差”)。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

ADE

解析

小物块抛出时的动能为,所以需要测量物块的质量,由于小物块做平抛运动,要想测出水平初速度,由,,得,所以还要测出小物块抛出点到落地点的水平距离L,与桌面到地面的高度h,故ADE正确、BC错误;

考查方向

本题考查通过改变橡皮筋的条数来改变做功数值,探究功与速度变化的关系,动能定理的应用,平抛运动规律等问题。

解题思路

由动能定理可知橡皮筋对小物块做的功等于小物块动能的增加量,通过表过式的推导,确定实验要测量的物理量及数据处理的方法,然后进行误差分析。

易错点

实验原理的理解,动能表达式的推导,误差的分析。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

L2

解析

:根据,和,可得,因为功与速度的平方成正比,所以功与正比,故应以W为纵坐标、为横坐标作图,才能得到一条直线.

考查方向

本题考查通过改变橡皮筋的条数来改变做功数值,探究功与速度变化的关系,动能定理的应用,平抛运动规律等问题。

解题思路

由动能定理可知橡皮筋对小物块做的功等于小物块动能的增加量,通过表过式的推导,确定实验要测量的物理量及数据处理的方法,然后进行误差分析。

易错点

实验原理的理解,动能表达式的推导,误差的分析。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

系统误差

解析

:一般来说,从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差,不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差.由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于系统误差.故答案为:系统误差

考查方向

本题考查通过改变橡皮筋的条数来改变做功数值,探究功与速度变化的关系,动能定理的应用,平抛运动规律等问题。

解题思路

由动能定理可知橡皮筋对小物块做的功等于小物块动能的增加量,通过表过式的推导,确定实验要测量的物理量及数据处理的方法,然后进行误差分析。

易错点

实验原理的理解,动能表达式的推导,误差的分析。

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题型:填空题
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填空题 · 8 分

10.某同学在科普读物上看到:“劲度系数为的弹簧从伸长量为x到恢复原长过程中,弹力做的功”。他设计了如下的实验来验证这个结论。将一弹簧的下端固定在地面上,在弹簧附近竖直地固定一刻度尺,当弹簧在竖直方向静止不动时其上端在刻度尺上对应的示数为,如图甲所示。

用弹簧测力计拉着弹簧上端竖直向上缓慢移动,当弹簧测力计的示数为时,弹簧上端在刻度尺上对应的示数为,如图乙所示。则此弹簧的劲度系数=      

把实验桌放到弹簧附近,将一端带有定滑轮、两端装有光电门的长木板放在桌面上,使滑轮正好在弹簧的正上方,用垫块垫起长木板不带滑轮的一端,如图丙所示。

用天平测得小车(带有遮光条)的质量为,用游标卡尺测遮光条宽度的结果如图丁所示,则         

打开光电门的开关,让小车从光电门的上方以一定的初速度沿木板向下运动,测得小车通过光电门

时的遮光时间分别为。改变垫块的位置,重复实验,直到=时保持木板和垫块的位置不变。

用细绳通过滑轮将弹簧和小车相连,将小车拉到光电门的上方某处,此时弹簧上端在刻度尺上对应的示数为,已知小于光电门A、B之间的距离,如图丙所示。由静止释放小车,测得小车通过光电门A和B时的遮光时间分别为

在实验误差允许的范围内,若               (用实验中测量的符号表示),就验证了的结论。

正确答案

; 3.5;

解析

根据胡克定律得弹簧的劲度系数,游标卡尺,主尺整数刻度3mm, 标尺刻度,所以游标卡尺读数为

根据动能定理,弹簧弹力做功等于小车动能的增加量.因重力做功与摩擦力做功之和为零,那么当小车开始的动能为零,到达A时动能的增加量等于弹力做功.小车通过光电门A时,平均速度代替瞬时速度,

,,已知小于光电门A、B之间的距离,小车从静止开始运动,由动能定理得:

,所以

故答案为:; 3.5;

考查方向

考查了胡克定律,游标卡尺的读数原理,瞬时速度的求法.

解题思路

根据胡克定律求弹簧的劲度系数,游标卡尺读数等于主尺整数刻度加上标尺刻度;平均速度代替瞬时速度,利用动能定律求解.

易错点

游标卡尺的读数原理,小车通过光电门A和B时瞬时速度的求解方法。

知识点

胡克定律刻度尺、游标卡尺的使用探究功与速度变化的关系
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题型:简答题
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简答题 · 6 分

某实验小组采用图甲所示的装置探究“合外力做功与物体动能变化的关系”。

9.实验前,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。这样做的目的是                     

10.如果需要用图中沙桶和沙的总重力来表示小车受到的合外力,必须满足的条件是               。

11.同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O,在点迹清楚段依次选取七个计数点。通过测量纸带计算出计数点与O点之间的速度平方差△v2、起始点O到计数点过程中细绳对小车做的功W。以W为纵坐标,以△v2为横坐标在方格纸中作出W—△v2图象,如图乙所示。那么,根据图像可以得到的结论是                  

12.如果要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是                    。

13.如果“动能定理”成立,那么W—△v2图像的斜率的物理意义是                 

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

①平衡摩擦力;

②小车的质量远大于沙桶和沙的总质量;

③小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比;

小车的质量;

解析

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力,要使细绳拉力等于合力,则应该用重力沿斜面的分力来平衡摩擦力;

考查方向

本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。   

解题思路

控制变量法。作出w-v2图线根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

控制变量法。作出w-v2图线根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

控制变量法。作出w-v2图线根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

控制变量法。作出w-v2图线根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

易错点

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

②小车的质量远大于沙桶和沙的总质量;

解析

砝码和吊盘加速下落,处于失重状态,其对细线的拉力小于重力,设拉力为T,

根据牛顿第二定律,有对砝码和吊盘,

有 mg-T=ma对小车,

有 T=Ma

解得

故当M>>m时,有T≈mg

考查方向

本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。  

解题思路

控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

易错点

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

③小车合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比;

解析

因W—△v2图象是一条过原点的倾斜直线,则合外力所做的功W与其速度平方差△v2成正比

考查方向

本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。

解题思路

控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

易错点

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

小车的质量;

解析

④由动能定理知,

要验证此式成立,则必须测出小车的质量M。

考查方向

本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。

解题思路

控制变量法。作出w-v2图线:根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

易错点

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

⑤小车的质量的一半

解析

知,W—△v2图象的斜率表示小车质量的一半。

考查方向

本题主要考查了合外力做功与动能的变化关系。   

解题思路

控制变量法。作出w-v2图线根据表中数据描点,然后用平滑线连接。

易错点

易忽略平衡摩擦力这一环节,描点画图像找功和速度二次方的关系。

1
题型:填空题
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填空题 · 10 分

某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验:

(1)他先用多用电表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为      V(结果保留两位有效数字)。

(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:

A.断开开关S,按图2连接好电路;

B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;

C.将电阻箱R0的阻值调到零;

D.闭合开关S;

E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V位置;

F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;

G.断开开关S。

实验中可供选择的实验器材有:

a.待测电压表

b.滑动变阻器:最大阻值2000Ω

c.滑动变阻器:最大阻值10Ω

d.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小该变量为0.1Ω

e.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小该变量为0.1Ω

f.电池组:电动势约6V,内阻可忽略

g.开关,导线若干

按照这位同学设计的实验方案,回答下列问题:

①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用       (填“b”或“c”),电阻箱中选用         (填“d”或“e”)。

②电压表的内阻RV的测量值R测和真实值R真相比,R     R(填“>”或“<”);若RV越大,则越         (填“大”或“小”)。

正确答案

解析

(1)多用电表的中值电阻即为其内阻,内阻为1.50×103Ω,与内阻为3.00×103Ω电压表串联,电源电动势为1.5V,可得电压表的读数即为RV两端电压为1.0V。

(2)①由于滑动变阻器的分压影响产生误差,故选择阻值小的c能减小误差;又由于使用半偏法测电压表内阻,电阻箱最大阻值应大于3.00×103Ω,故选择d。

② R0=0时,电压表的指针指到3.0V位置,电压表中的电流);使电压表的指针指到1.5V位置时,电阻箱的电阻为R0,电压表中的电流,而滑动变阻器的分压影响,故即R <R;RV越大,滑动变阻器的分压影响越小,R 越接近R,故越小。

知识点

测定金属的电阻率用多用电表测电阻
1
题型:简答题
|
简答题 · 13 分

(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点         和        之间某时刻开始减速。

②计数点5对应的速度大小为         m/s,计数点6对应的速度大小为       m/s。(保留三位有效数字)。

③物块减速运动过程中加速度的大小为=      m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值          (填“偏大”或“偏小”)。

(2)在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝:(阻值约,额定电流约);

电压表:(量程,内阻约);

电流表:(量程,内阻约);

(量程,内阻约);

电源:(电动势3V,内阻不计)

(电动势12V,内阻不计)

滑动变阻器:(最大阻值约

螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为          mm。

②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选        、电源应选

(均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图。

正确答案

(1)①6;7【或7;6】

②1.00;1.20

③2.00;偏大

(2)①1。773【1。771~1。775均正确】

②A1;E1;电路图如下。

解析

(1)①根据匀加速直线运动的推论,相邻相等时间内位移之差是常数,可知开始位移之差为2cm,所以6和7之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为,计数点6对应的速度大小为。③物块减速运动过程中加速度的大小为,由于纸带与打点计时器之间有摩擦阻力,则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大.

(2)电压表量程3V,所以电源应选E1,通过待测金属丝的最大电流约为,所以电流表应选A1

知识点

探究小车速度随时间变化的规律测定金属的电阻率
1
题型:简答题
|
简答题 · 18 分

在“侧定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为(   )mm(该值拉近多次测量的平均值)。

(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3KΩ)、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A),开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

由以上实验数据可知,他们测量是采用图2中的   图。(选填“甲”或“乙”)。

(3)图3 是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完图3中实物间的连线,并使开关闭合瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值=            Ω(保留两位有效数字)。

(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为      (填选项前的符号)。

正确答案

解析

(1)0.398mm

(2)甲(表中的电压最小值为0.10V,只有将滑动变阻器接成图甲的分压接法才能做到)。

(3)按图连线,注意滑动变阻器要连接在右下角,使得闭合开关前阻值最大。

(4)4.4Ω(用直线连接各点,求出直线的斜率)。

(5)C(带入方程计算)。

(6)CD(A选项是偶然误差;B选项是系统误差)。

知识点

测定金属的电阻率
1
题型:简答题
|
简答题 · 6 分

在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。

②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至_____________档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”),再将____________ (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是_________ 、_________、_________。

正确答案

①待测金属丝

②直流电压10V,红,0,E,E。

解析

①电流表示数为零,说明电路断路,又电压表示数为E,说明电压表跨接的待测金属丝断路,等于将电压表直接接在电源上,说以发生故障的是待测金属丝断路。由于电路断路,用多用电表检查故障应该使用电压档,所以选择开关旋至直流电压10V档。a为电源的正极,所以红表笔固定在a接线柱。若只有滑动变阻器断路,黑表笔依次接b、c、d接线柱,Uab=0,Uac=Uad=E。

知识点

测定金属的电阻率
1
题型:简答题
|
简答题 · 18 分

(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15(a)和图15(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。

②按图15(c)链接电路后,实验操作如下:

(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0

(b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;

③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。

(2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)

②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:

③图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L0或L1”)。

④由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为_________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。

正确答案

(1)① 读数:5.01        5.315

考查替换法测电阻:② 大 大 1280

(2)① 竖直:

② 静止L3,0.1cm

③L1,

④   4.9  10g

解析


知识点

测定金属的电阻率
1
题型:填空题
|
填空题 · 18 分

Ⅰ.根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。

(1)用游标卡尺测量小钢球直径,求数如图2所示,读数为_______mm。

(2) 以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_______。

a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些

b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度

d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5度,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔即为单摆周期T

e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间,则单摆周期

Ⅱ.(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________ mm,合金丝的直径为_______mm。

(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接。

Ⅲ.根据闭合电路欧姆定律,用图1所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图2所示。已知,请完成以下数据分析和处理。

(1)图2中电阻为      的数据点应剔除;

(2)在坐标纸上画出关系图线;

(3)图线的斜率是        ,由此可得电池电动势          

正确答案

Ⅰ(1)18.6mm;(2)abe

Ⅱ(1) 0.007mm;0.640mm (2)如图

Ⅲ(1)R=80.0Ω点偏离太远,应为错误点,剔除(2)斜直线(3);1.41

解析

Ⅰ(1)游标卡尺的读数:

(2)abe摆线要选择细些可减小阻力;伸缩性小些的,保证摆长不变;并且尽可能长一些,在合适的振幅下,摆角小。

Ⅱ(1)螺旋测微器读数:0mm+0.01mm×0.7=0.007mm;0.5mm+0.01mm×14.7=0.647mm;合金丝的直径的d=0.647mm-0.007mm=0.640mm

(2)

Ⅲ 在画出的直线上取两个点,求斜率即可;根据闭合电路的,可得,有此式结合图线斜率,可求E=1.41v。

知识点

用单摆测定重力加速度测定金属的电阻率
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