2020届高考物理二轮复习题型突破专练2：实验题押题突破练(含解析)

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点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，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v，实验时滑块在A处由静止开始运动．

(1)某次实验测得倾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk＝____________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp＝__________，在误差允许的范围内，若ΔEk＝ΔEp，则可认为系统的机械能守恒；(用题中所给字母表示)

(2)按上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度，作出v－d图象如图所示，并测得M＝m，则重力加速度g＝___________________m/s.

?M＋m?b?M?

【答案】(1) ?m－?gd (2)9.6 2

2t?2?

实验题押题突破练③

1．[测量动摩擦因数]物理小组的同学在实验室测量小滑块与木板间的动摩擦因数，装置如图甲所示，将木板水平固定在水平实验台上，光电门A、光电门B固定在木板上．

2

2

2

甲

乙

(1)实验步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图乙所示，d＝__________cm；

②两个光电门同时连接计时器，让滑块从左侧弧形轨道上滑下，通过调整滑块下滑的初始高度，使滑块能依次通过两光电门，用计时器记录遮光片通过光电门A的时间t1和通过光电门B的时间t2；

③保持光电门A的位置不动，逐步改变光电门B的位置，重复步骤②. (2)要测量出动摩擦因数μ，还需要测量________． A．滑块沿弧形轨道下滑的高度h B．滑块(含遮光片)的质量m C．两光电门间的距离s

(3)滑块与木板间的动摩擦因数可表示为__________(用已知量和需要测量量的字母表示)． 1?d2?1

【答案】(1)0.860 (2)C (3)μ＝?2－2?

2gs?Δt1Δt2?

2．[测定电源的电动势和内阻]某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻．

(1)现备有下列器材： A．待测的干电池一节

B．电流表G(量程0～150 mA，内阻Rg＝3.0 Ω) C．电压表V(量程0～3 V，内阻RV，约1 kΩ) D．滑动变阻器R0(0～20 Ω，1.0 A) E．电阻箱R0(0～99.99 Ω) F．开关和若干导线

该同学发现上述器材中电流表的量程较小，他想利用现有的电流表和电阻箱改装成一块量程为0～0.6 A的电流表，则电阻箱R0的阻值应取________Ω.请画出利用上述器材测量干电池电动势和内阻的实验电路图__________________________．

(2)下图甲为该同学根据合理电路所绘出的U－I图象(U、I分别为电压表V和电流表G的示数)．根据该图象可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

(3)该同学完成实验后又尝试用以下方案测定一节干电池的电动势．如图乙，Ex为待测干电池，Es为电动势已知的标准电池，AB为一根粗细均匀的直线电阻丝，R1为保护电阻．该同学的操作步骤如下：

①闭合开关S1，粗调滑动变阻器R，使直线电阻AB两端的电压约为2.0 V(可用电压表粗测)； ②将开关S2拨到位置“1”，调节滑动触头C至C1点时灵敏电流计G的读数为零，测出AC1的长度为

L1;

③将开关S2拨到位置“2”，调节滑动触头C至C2点时灵敏电流计G的读数再次为零，测出AC2的长度为L2.

则待测电池电动势的表达式为Ex＝________.

【答案】(1)1.0 如图所示 (2)1.48(1.46～1.49) 0.84(0.82～0.87) (3)ES

L2

L1

【解析】(1)电流表G(量程0～150 mA，内阻Rg＝3.0 Ω)改装成一块量程为0～0.6 A的电流表，则

电阻箱R0的阻值R0＝

IgRg0.15×3IgRg

＝ Ω＝1.0 Ω，改装后电流表的内阻RA＝＝0.75 Ω，相对于电I－Ig0.6－0.15I源来说，电流表的分压不能忽略，应采用电流表的内接法．如图．

(2)U、I分别为电压表V和电流表G的示数，据闭合电路欧姆定律可得E＝U＋?I＋形后U＝E－?I＋

?

?

IRg?

r，对表达式变R0??

?

?

IRg?

r＝E－4rI，将U－I图象向两端延长后借助图象的纵截距和斜率可得E＝1.48 V,4r＝R0??

ΔU1.40－1.10

＝－3Ω，解得r＝0.86 Ω. ΔI?112.5－25.0?×10

(3)由题意得ES＝UC1A，Ex＝UC2A，

UC1L1L2

＝，则Ex＝ES. UC2L2L1

3．[验证动量守恒定律](2019年陕西长安一中质检)如图所示，把A、B两个小球用等长细线悬挂起来，一小球自然下垂，拉起另一个小球，放下时它们将相碰，请你利用该实验方法验证动量守恒定律．

(1)写出该实验必须测量的物理量(并设定表示相应物理量的字母)：________________ ________________________________________________________；

(2)用你所设定的字母写出验证动量守恒定律表达式：________________________； (3)请你写出一条减小实验误差的建议：________________________________.

【答案】(1)A、B两个小球的质量m1、m2，释放A球前细线与竖直方向的夹角α，碰撞后A、B上升到最高点时细线与竖直方向的夹角β、γ

(2)m11－cos α＝m21－cos γ±m11－cos β (3)适当增加细线的长度

【解析】(1)A球B球发生碰撞，如果需要验证动量守恒，则需要测得A球质量m1，B球质量m2，释放前A球前细线与竖直方向的夹角α，碰撞后AB两球摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角β和γ.

11

(2)A球摆到最低点m1gl(1－cos α)＝m1v2碰后A球有m1gl(1－cos β)＝m1v′2碰后B球有m2gl(11，1，

2212

－cos γ)＝m2v′2，动量守恒的表达式为m1v1＝±m1v′1＋m2v′2，所以有m11－cos α＝m21－cos γ2±m11－cos β.

(3)减小实验误差的方法：适当增大小球的密度、适当增大小球释放时细线与竖直方向的夹角、确保发生的是对心正碰．