全国高考物理考前冲刺预测专题：物理实验

高考学习网－中国最大高考学习网站 Gkxx.com | 我们负责传递知识！ 2011 高考物理考前冲刺预测专题 11：物理实验 高考预测 物理实验是高考物理的必考题，也是考生失分较多的题型，分值占 17～19 分，在整个 主观题中约占 25％左右。一般围绕力学和电学两部分命题，特别是电学实验题更是高考命 题的重头戏。高考对物理实验的考查形式有选择、填空、简答、连线作图、器材选择、方案 设计等。考查的内容包括基本仪器和仪表的使用与读数；基本物理量的测量；基本的实验原 理和基本实验方法；实验器材的选择和使用；使用方案的确定；实验步骤和实验操作的考查； 实验数据的处理，包括实验误差的产生及减小误差的方法等。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，有一 个或多个选项是符合题目要求的：全部选对的得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错或不选的 得零分。)聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 1．在做“互成角度的两个力合成”的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹 簧秤把橡皮筋的另一端拉到某一确定的 O 点。以下操作中正确的是（ ）残骛楼諍锩瀨濟溆塹 籟。 A.同一次实验中，O 点位置允许改动 B.实验中弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉 力的大小和方向，把橡皮条拉到另一位置 O 点酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 D.实验中，把橡皮条拉到某一位置 O 点时，两个弹簧秤之间的夹角应取 900，以便算出 合力的大小 2．某校实验小组的同学们在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点时 的瞬时速度如下表： 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的 时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通过计数点的 速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了计算加速度，下面几种做法合理的是（ ） A．根据任意两计数点的速度用公式 tva  / 算出加速度 B．根据实验数据画出 v－t 图，量出其倾角，由公式 a = tan 求出加速度 C．根据实验数据画出 v－t 图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式 tva  / 算出加速度 D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 3．某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器。如图 12-11 所示，在一个圆盘上，过其圆心 O 做两条互相垂直的直径 BC、EF。在半径 OA 上，垂 直盘面插上两枚大头针 P1、P2 并保持 P1、P2 位置不变，每次测量时让 圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使夜面与直径 BC 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察 P1、P2 的像，并在圆周 上插上大头针 P3，使 P3 正好挡住 P1、P2 的像。同学们通过计算，预先 在圆周 EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据 P3 所插的位置，就 可以直接读出液体折射率的值。在用此仪器测量液体的折射率时，下 列说法正确的是（ ）彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 高考学习网－中国最大高考学习网站 Gkxx.com | 我们负责传递知识！ A．大头针 P3 插在 M 位置时液体的折射率值大于插在 N 位置时液体的折射率值 B．大头针 P3 插在 M 位置时液体的折射率值小于插在 N 位置时液体的折射率值 C．对于任何液体，在 KC 部分都能观察到大头针 P1、P2 的像 D．可能有一种液体，在 KC 部分观察不到大头针 P1、P2 的像 4．在《练习使用示波器》的实验中，关于竖直位移旋纽↑↓和 Y 增益旋纽的作用，下列说 法正确的是（ ）謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 A．竖直位移旋纽用来调节图象在竖直方向的位置，Y 增益旋纽用来调节图象在竖直方 向的幅度 B．竖直位移旋纽用来调节图象在竖直方向的幅度，Y 增益旋纽用来调节图象在竖直方 向的位置 C．竖直位移旋纽和 Y 增益旋纽都是用来调节图象在竖直方向的位置 D．竖直位移旋纽和 Y 增益旋纽都是用来调节图象在竖直方向的幅度 5．在利用打点计时器和重锤做“验证机械能守恒定律”得实验时，以下说法正确得是（） A．应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受得重力远大于它们所受得阻力 B．重锤的质量可以不测出，也能完成验证实验 C．处理数据时必须挑选第 1、2 两点间距离接近 2mm 得纸带才能完成实验 D．处理数据时可以避开纸带上初始密集的几点，选择后面合适的两点进行测算与验证 6．如图 12-13 所示，为描绘电场中等势线的装置，若所用电流计的电流从哪一接线柱 流入，其指针就向哪一侧偏，在寻找基准点 O 的另一等势点时，探针 1 与 O 点接触，探针 2 与导电纸上的 C 点接触电流计的指针向负接线柱一侧偏转，为了尽快找到新等势点，探针 2 应由 C 点逐渐向（ ）厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 A．上移动 B．下移动 C．左移动 D．右移动茕桢广鳓 鯡选块网羈泪。 7．在做“研究平抛物体的运动”的实验时，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法 画小球作平抛运动的轨迹，为了能较准确地描出运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，其 中正确的有 （ ）鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次必须将小球由静止释放 D．记录小球位置的木条(或凹槽)每次必须等距离下降 8．一个 T 型电路如图所示，电路中的电阻 1 10R   ， 2 120R   ， 3 40R   。另有一测试电源，电动势为100V ，内阻忽略不计。则（ ） A.当 cd 端短路时， ab 之间的等效电阻是 40 B.当 ab 端短路时， cd 之间的等效电阻是 40 C.当 ab 两端接通测试电源时， cd 两端的电压为80V D.当 cd 两端接通测试电源时， ab 两端的电压为80V 二、非选择题（本题共 7 小题，共 72 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。） 9．（6 分）在用油膜法估测分子的大小的实验中，若已知实验室纯油酸的摩尔质量为 M， 高考学习网－中国最大高考学习网站 Gkxx.com | 我们负责传递知识！ 密度为ρ。将其配制成酒精油酸溶液，且一滴酒精油酸溶液含纯油酸的质量为 m，此滴油酸 溶液在液面上扩散后的最大面积为 S，阿伏加德罗常数为 NA，则此滴油酸溶液所含油酸的分 子数为，油酸分子的直径为；若将油酸分子视为球体且一个挨一个紧密排列，则其直径还可 表示为籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 10．（12 分）某同学做了一个小实验，在一个较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈 A 和 B，线圈 A 与干电池连接，线圈 B 的两端接在一起，并把 CD 段漆包线放在静止的自制指南 针的上方，如图所示。当干电池给线圈通通电的瞬间，从上向下看（俯视〕指南针将________ 偏转（填顺时针或逆时针）。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 11．（14 分）如图给出了该次实验中，从 0 点开始，每 5 个点取一个计数点的纸带，其中 0， 1，2，3，4，5，6 都为记数点．测得:s1＝1.40 cm,s2＝1.90 cm,s3＝2.38 cm,s4＝2.88 cm,s5 ＝3.39 cm，s6＝3.87 cm．渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 （1）在计时器打出点 1，2，3，4，5 时，小车的速度分别为 :v1＝______ cm/s,v2＝ ______ cm/s,,v3＝______ cm/s,v4＝______ cm/s,v5＝______ cm/s．铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 （2）求出小车的加速度 a＝______ cm/s2． 12．（14 分）一毫安表头○mA满偏电流为 9.90 mA，内阻约为 300 Ω．要求将 此毫安表头改装成量程为 1 A 的电流表，其电路原理如图所示．图中○A 是量程 为 2 A 的标准电流表，R0 为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为开关，E 为电源．擁 締凤袜备訊顎轮烂蔷。 ⑴完善下列实验步骤： ①将虚线框内的实物图按电路原理图连线； ②将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a”或“b”），电阻箱 R0 的阻值调至零； ③合上开关； ④调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流， 使标准电流表读数为 1 A； ⑤调节电阻箱 R0 的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会 （填“增大”、“减小”或“不变”）；贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 ⑥多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏． ⑵回答下列问题： ①在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数 为 3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为． ②用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电 阻箱的电流为 A． ⑧对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它 的准确程度的因素： 。 A mA ＋ － R0 S E A mA R R0 a b ES ＋ ＋ － － 高考学习网－中国最大高考学习网站 Gkxx.com | 我们负责传递知识！ 13．（14 分）某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以 下器材： 待测电源（电动势约为 4V，内阻约为 2Ω） 一个阻值未知的电阻 R0 电压表（内阻很大，有 5V、15V 两个量程）两块 电流表（内阻约为 5Ω，量程 500mA） 滑动变阻器 A（0～20Ω，3A） 滑动变阻器 B（0～200Ω，0.2A） 电键一个，导线若干。 该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定 值电阻 R0 的阻值，设计了如图 12-21 所示的电路。实验时他用 U1、U2、 I 分别表示电表 V1、V2、A 的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不 同位置时，记录了 U1、U2、I 的一系列值. 其后他在两张坐标纸上各 作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值 电阻 R0 的阻值。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 根据题中所给信息解答下列问题： （1）在电压表 V1 接入电路时应选择的量程是_________，滑动变阻器应选择_________ （填器材代号“A”或“B”）;蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 （2）在画出图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应 该用_________、__________表示；用来计算定值电阻 R0 的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别 应该用_________、__________表示。（填“U1、U2、I”或由它们组成的算式）買鲷鴯譖昙膚遙 闫撷凄。 （3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻 R0 的值________ （选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 14．（16 分）如图所示是测量通电螺线管 A 内部磁感应强度 B 及其与电流 I 关系的实 验装置。将截面积为 S、匝数为 N 的小试测线圈 P 置于螺线管 A 中间，试测线圈平面与螺线 管的轴线垂直，可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两 端与冲击电流计 D 相连。拨动双刀双掷换向开关 K，改变通入螺线管的电 流方向，而不改变电流大小，在 P 中产生的感应电流引起 D 的指针偏转。 驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 （1）将开关合到位置 1，待螺线管 A 中的电流稳定后，再将 K 从位置 1 拨到位置 2，测得 D 的最大偏转距离为 dm，已知冲击电流计的磁通灵 敏度为 Dφ， Dφ＝ md N  ，式中  为单匝试测线圈磁通量的变化量。 则试测线圈所在处磁感应强度 B＝＿＿＿＿＿＿；若将 K 从位置 1 拨 到位置 2 的过程所用的时间为Δt，则试测线圈 P 中产生的平均感应电 动势ε＝＿＿＿＿。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 （2）调节可变电阻 R，多次改变电流并拨动 K，得到 A 中电流 I 和磁感应强度 B 的数据， 见右表。由此可得，螺线管 A 内部在感应强度 B 和电流 I 的关系为 B＝＿＿＿＿＿＿。锹籁 饗迳琐筆襖鸥娅薔。 （3）（多选题）为了减小实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有（ ） A.适当增加试测线圈的匝数 NB.适当增大试测线圈的横截面积 S 实验 次数 I（A） B（×10－3T） 1 0.5 0.62 2 1.0 1.25 高考学习网－中国最大高考学习网站 Gkxx.com | 我们负责传递知识！ C.适当增大可变电阻 R 的 阻值 D.适当拨 长拨动开关的时间Δt 参考答案 1．B 3 1.5 1.88 4 2.0 2.51 5 2.5 3.12 高考学习网－中国最大高考学习网站 Gkxx.com | 我们负责传递知识！ 9． ANM m S m  3 6 AN M  10．逆时针 解析：当干电池给线圈通通电的瞬间，由右手定则右判断出 A 线圈产生 的磁场方向穿过从线圈 B 右端进入从线圈 B 的左端突出，且均匀增加，再根据楞次定律和右 手定则可判断出线圈 B 中产生的感应电流从导线 C 流到 D，再由右手定则可判断小磁针处磁 场方向指向纸里，从上向下小磁针 N 极逆时针偏转。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 11．解析：（1）v1＝ 1.02 90.140.1 2 21   T ss cm/s＝16.50 cm/s，同理：v2＝ T ss 2 32  ，v3＝ T ss 2 43  …， 代入数据得 v2＝21.40 cm/s v3＝26.30 cm/s v4＝31.35 cm/s v5＝36.30 cm/s （2）作出 v—t 图象如图所示，在作出图象后，取 A 和 B 两点计算加速度．vA＝12.00 cm/s,tA＝0,vB＝42.20 cm/s,tB＝0.6 s 则加速度：輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 高考学习网－中国最大高考学习网站 Gkxx.com | 我们负责传递知识！ a＝ 06.0 00.1220.42    AB AB tt vv cm/s2＝50.33 cm/s2 12．解析：⑴①连线如图②应使滑动变阻器接入到电路中的电阻最大，保护电路，应滑 到 b 端。⑤开关闭合后，电阻箱短路毫安表，当电阻箱调节后，电路中的电阻增大，所以电 路中的电流减小，即标准电流表的示数减小。⑥毫安表指针满偏，对应改装后电流表的值为 满偏值，大小为 1 A。此时改装后电流表与标准电流表串联，所以标准电流表的示数为 1A。 尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 ⑵①由于电流表内阻约为 300 Ω，由并联电路的特点可得并联值,R 并约等于 3.1Ω，而 干路是的电流为 1A，毫安表满偏，则：  gII IRR 0 310 Ω②改装后电流表的内阻是 310 Ω 与 3.1Ω的并联值,R 并约等于 3.1Ω.由并联电路的特点可知, 电流表指针半偏，此时流过电 阻箱的电流: AAAR RII I 495.0310 1.35.05.02 2  并 （0.494～0.496 均可）③例 如：电阻箱和滑动变阻器的阻值不能连续变化；标准表和毫安表的读数误差；电表指针偏转 和实际电流的大小不成正比；等等识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 13．（1）5V；A （2）U1，I；U1－U2，I （3）大于 解析：待测电动势 4V，电压表的量程应选择 5V，滑动变阻器调节范围较大且便于操作， 应选择 0～20Ω的滑动变阻器 A；计算电源电动势和内阻的图线应为路端电压 U1 与干路电流 I 的关系图线，计算定值电阻 R0 的图线应为 R0 两端的电压（U1－U2）与电流 I 的关系图线； R0 两端的电压（U1－U2）没有误差，电流表示数比 R0 的实际电流偏小，故 R0 的测量值偏大。 凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。 14．解析：（1）当开关由 1 位置拨到 2 位置时，电流方向反向，磁场方向反向，则此时 单匝线圈磁通量的变化量为： BSBSBS 2)(  ，再结合已知：Dφ＝ md N  ，可知： SND dB m   2 ，由法拉第电磁感应定律： tN   再将前面ΔΦ、B 表达式代入，即可得： tD d m    （2）从表中数据分析可知，在误差范围内 B 与 I 成正比，设 B=KI，代入表中数 据，可得常数 K=0.00125，即它们之间的关系 B=0.00125I（3）显然为了增大灵敏度，减小 误差，所选应为 A，B。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。