2020（浙江）高考物理二轮冲刺练习题：力学和电学实验含答案

2020（浙江）高考物理二轮冲刺练习题：力学和电学实验含答案 **力学和电学实验** 1、利用图1的装置探究“恒力做功与物体动能变化”的关系．小车的质量为M，钩码的质量为m，且不满足m＜M.打点计时器的电源是频率为f的交流电． (1)实验中，把长木板右端垫高，在不挂钩码且_____的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．(填选项前的字母) A．计时器不打点 B．计时器打点 (2)图2是正确操作后得到的一条纸带．纸带上各点是打出的计时点，其中O点为打出的第一个点．小车发生的位移从纸带上计时点间的距离可以直接测出，利用下列测量值和题中已知条件能简单、准确完成实验的一项是_____．(填选项前的字母) A．OA、AD和EG的长度 B．BD、CF和EG的长度 C．OE、DE和EF的长度 D．AC、EG和BF的长度 (3)若测得图2中OF＝x1，EG＝x2，则实验需要验证的关系式为_____．(用已知和测得物理量的符号表示) 【参考答案】(1)B　(2)C　(3)mgx1＝(M＋m)2 解析：(1)打点计时器工作时，纸带受到摩擦力作用，平衡摩擦力时，需要通过打点计时器判断是否匀速，B选项正确． (2)简单、准确地完成实验，需要选取的两点尽可能远，且方便测量，故测量OE段的长度，计算合力做功，测量DE和EF的长度，计算E点的瞬时速度，C选项正确． (3)EG＝x2，根据匀变速直线运动的规律可知，中间时刻F点的瞬时速度vF＝＝. 系统增加的动能ΔEK＝(M＋m)v，系统减少的重力势能ΔEP＝mgx1. 实验验证系统机械能守恒的表达式为 mgx1＝(M＋m)2. 2、如图(a)，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验．所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50 Hz的交流电源、纸带等．回答下列问题： (1)铁块与木板间动摩擦因数μ＝(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)． (2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使θ＝30°.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下．多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示．图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)．重力加速度为9.80 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为0.35(结果保留2位小数)． 解析：(1)对铁块受力分析，由牛顿第二定律有mgsinθ－μmgcosθ＝ma，解得μ＝.(2)两个相邻计数点之间的时间间隔T＝5× s＝0.10 s，由逐差法和Δx＝aT2，可得a＝1.97 m/s2，代入μ＝，解得μ＝0.35. 3、某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 Ω)；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U?t关系曲线．回答下列问题： (1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA，应调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1＝5.00 mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻变小(填“变大”或“变小”)，电压表示数增大(填“增大”或“减小”)，此时应将R的滑片向B(填“A”或“B”)端移动，以使示数仍为U1. (2)由图(b)可以看出U与t成线性关系．硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为＝2.8×10－3 V/℃(保留2位有效数字)． 解析：(1)实验中硅二极管与定值电阻R0串联，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压U1＝IR0＝50.0 μA×100 Ω＝5.00 mV；由图(b)可知，当控温炉内温度升高时，硅二极管两端电压减小，又图(b)对应的电流恒为50.0 μA，可知硅二极管的正向电阻变小，由“串反”规律可知，定值电阻R0两端电压增大，即电压表示数增大，应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小 ... ...