高三物理考前实验题及答案
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(a cos θ (b) 实验题1、在“研究平抛物体的运动”的实验中，（1）某同学只在竖直板面上记下了重锤线y 的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示。
现在曲线上取A 、B 两点，量出它们到y 轴的距离，AA ’=x 1，BB ’=x 2，以及AB 的竖直距离h ，小球平抛时的初速度为)(221220x x h g v -=（用x 1、x 2、h 表示）（2）如图所示是研究平抛运动的实验装置简图，图是实验后白纸上的轨迹图。
A 、 两条坐标轴是如何作出的：利用拴在槽口处的重锤线画出y 轴，x 轴与y 轴垂直。
B 、 说明判断槽口的切线是否水平的方法：将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚动，也不向外滚动，说明槽口的末端是水平的。
C 、小球做平抛运动的坐标原点位置应是（设小球半径为r ）（d ）a ．斜槽口末端O 点b ．斜槽口O 点正上方r 处c ．槽口O 点正前方r 处d ．小球位于槽末端时，球心在竖直木板上的水平投影点D 、若坐标原点看成水平轨道末端，轨迹上点A 坐标为（x,y ），计算初速度的结果比真实值偏大（选填“偏大”“偏小”“不变”）；小球半径为r ，则初速度的正确表达式为。
(3)小方格的边长L=2.5cm ，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示，则小球平抛的初速度的计算公式为V 0= （用L 、g 表示），其值是 m/s,c 点的速度大小为 。
(g=10m/s 2) 。
(4)利用单摆探究小球平抛运动规律，设计方案如图（a ）所示，在悬点O 正下方有水平放置的炽热的电热丝P ，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN 为水平木板，已知悬线长为L ，悬点到木板的距离OO ’＝h （h ＞L ）。
A 、须放在悬点正下方的理由是： 。
B 、球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C 点，O ’C ＝s ，则小球做平抛运动的初速度为v 0 。
C 、他条件不变的情况下，θ，小球落点与O ’点的水平距离s 将随之改变，经多次实验，以s 2为纵坐标、cos θ为横坐标，得到如图（b ）所示图像。
所以当θ30︒时，s 为 m ；若悬线长L ＝1.0m ，悬点到木板间的距离OO ’为 。
【答案】（1）保证小球沿水平方向抛出（2）g 2（h －L ）（3）0.52；1.5 ⑶当θ=30°时cos θ=0.87，从图象找到对应的纵坐标为s 2=0.27，因此s =0.52。
取θ=90°，则cos θ=0，对应的s 2=2m 2，s=2m ，与之对应的平抛初速度2020==gL v m/s ，飞行时间t=s /v 0=1/10s ，而h-L=221gt ，带入得h=1.5m 。
2、某同学在家中尝试“验证平行四边形定则”，他将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A 、B 上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O ，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示，物体保持静止，此时AO 与OB 的夹角小于90°。
若增大物体的质量，要使钉子A 和结点O 的位置都不变，正确的操作的是 C 。
A B yA ．钉子B 的位置绕结点O 顺时针转过一定角度，且OB 长度变大B ．钉子B 的位置绕结点O 顺时针转过一定角度，且OB 长度变小C ．钉子B 的位置绕结点O 逆时针转过一定角度，且OB 长度变大D ．钉子B 的位置绕结点O 逆时针转过一定角度，且OB 长度变小3、请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容。
(1)如图(a)，铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在A 点，另一端拴两个细绳套。
(2)如图(b)，用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并记为O 点，记下此时测力计的示数F1和F 2，及两条细绳的方向。
(3)如图(c)，用一个弹簧测力计拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点拉到O 点，记下此时测力计的示数F ＝3.00N和细绳的方向。
(4)如图(d)，已按一定比例作出了F 1、F 2和F 的图示，请用作图方法作出F 1和F 2的合力F ′。
(5)合力F ′与F 大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由F 1引起，则原因是F 1的大小比真实值偏大、F 1与F 2的夹角比真实夹角偏大。
(填“大”或“小”)4、某同学在研究性学习中充分利用打点计时器针对自由落体运动进行了如下三个问题的深入研究：(1)当地的重力加速度是多少？(2)如何测定物体下落过程中某一位置的速度？(3)下落过程中机械能是否守恒？此同学依据这些问题设计了如下实验方案：如图甲所示，将打点计时器(频率为f )固定在铁架台上，先打开电源而后释放重物，重物带动纸带从静止开始下落，打出几条纸带并在其中选出一条比较理想的纸带，如图乙所示。
在纸带上取出若干计数点，其中每两个计数点之间有四个点未画出。
(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需________(填字母代号)中的器材。
A ．交流电源、天平及毫米刻度尺B ．交流电源、毫米刻度尺C ．交流电源、毫米刻度尺及砝码D ．交流电源、天平及砝码(2)计算当地重力加速度g ＝________。
(用f 、x 2、x 5表示)(3)为了提高实验的准确程度，该同学用图像法剔除偶然误差较大的数据，为使图线的斜率等于重力加速度，除做v t 图像外，还可作_____图像，其纵轴表示的是____，横轴表示的是____。
(4)如图乙所示，打计数点5时重物的速度v 5＝________。
(用f 、x 3、x 4、x 5表示)解析：(1)打点计时器需要交流电源，测量纸带上点迹之间距离需要用毫米刻度尺，选项B 正确。
(2)根据x m －x n ＝(m －n )a (5T )2，解得g ＝x 5－x 275f 2。
(3)由机械能守恒定律，mgh ＝12mv 2，为使图线的斜率等于重力加速度，可以作v 2-2h 图像，图乙或作12v 2-h 图像。
作v 2-2h 图像，其纵轴表示的是重物下落至某一位置速度的二次方，横轴表示的是从计时起重物下落高度的2倍(2h )；或作12v 2-h 图像，其纵轴表示的是重物下落至某一位置速度的二次方的一半，横轴表示的是从计时起重物下落的高度h 。
(4)根据做匀变速度直线运动的质点在中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，有：v 4＝x 4＋x 510T ，v 3＝x 3＋x 410T ，v 4＝v 3＋v 52，T ＝1/f ，联立解得：v 5＝2x 5＋x 4－x 310f 。
5、某同学做“探究合力的功与动能改变关系”的实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的B 点，用重物通过细线拉小车，保持小车质量不变，改变所挂重物质量多次进行实验，每次小车都从同一位置A 静止释放。
(g 取10 m/s 2)(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d 如图乙所示，则d ＝________ cm ；(2)认为小车所受拉力与重物重力大小相等。
测出多组重物质量m 和相应小车经过光电门时的速度v ，作出v 2-m 图像如图所示，由图像可知小车受到的摩擦力为________ N ；(3)重物质量较大时，v 2-m 图线的MN 段明显弯曲，产生误差。
为消除此误差，下列措施可行的是________。
A ．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B ．重物质量增加后，可以改变小车释放的初始位置C ．在重物与细线之间接一力传感器，用力传感器读数代替重物的重力解析：(1)遮光条的宽度d ＝10 mm ＋0.05 mm ×10＝10.50 mm ＝1.050 cm 。
(2)由题图可得，图线与横轴截距为0.1 kg ，则小车受到的摩擦力为F f ＝0.1×10 N ＝1.0 N 。
(3)图像发生弯曲，是随着m 的增大，小车所受的拉力比重物重力小得越来越多造成的，如在重物与细线之间接一力传感器，则力传感器的读数与细线拉力大小相等，就不存在上述误差了，故C 正确。
6、某研究性学习小组欲测定一节新干电池的电动势和内阻。
已选用的器材有：干电池 （电动势为1.5V ，内阻很小）；电流表 （量程0～0.6A ，内阻约为0.1Ω）；电压表（量程0～3 V ，内阻约6k Ω）；电键一个、导线若干。
①新电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R 0起保护作用。
实验中所用的定值电阻应选下列的 ，滑动变阻器应选下列的_______（填字母代号）。
A ．定值电阻（阻值1Ω）；B ．定值电阻（阻值10Ω）； C ．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A)；D ．滑动变阻器（阻值范围0～1k Ω、额定电流1A)。
②先用多用电表的直流电压2.5V 档测电动势，将插在标有“+”插孔中的红表笔接电池的 （填“正极”或“负极”），黑表笔接在另一极上。
③根据选好的实验器材，按正确的器材连接好实验电路如图所示甲，之后接通开关，改变滑动变阻器的阻值R ，读出对应的电流表的示数I 和电压表的示数U ，根据这些数据画出U －I 图线如图乙。
根据图线得到电池的电动势E ＝_____V ，内电阻r ＝_____Ω。
①A C ②正极 ③1.5 0.47、某学习小组的同学拟探究小灯泡L 的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:小灯泡L,规格“4.0 V,0.7 A ”; 电流表A 1,量程3 A,内阻约为0.1 Ω; 电流表A 2,量程0.6 A,内阻r 2=0.2 Ω; 电压表V,量程3 V,内阻r V =9 k Ω; 标准电阻R 1,阻值1 Ω; 标准电阻R 2,阻值3 k Ω; 滑动变阻器R,阻值范围0～10 Ω; 学生电源E,电动势6 V,电阻不计; 开关S 及导线若干.(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,当通过L 的电流为0.46 A 时,电压表的示数如图2所示,此时L 的电阻为 Ω.(2)乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量,电压表指针指在最大刻度时,加在L 上的电压值是 V 。
(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路.请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。
解析:(1)由串并联知识得:R L =VU I r ,电压表读数为 2.30 V.则R L =5 Ω.(2)U L =U+VU r 〃R 2=4 V.(3)如图所示8、如图所示，是用半偏法测量电压表内阻的电路图。
以下是备用仪器：A ．待测电压表(3 V ，内阻1 500 Ω左右)B ．电源E (4 V,2 A ，内阻很小)C ．电阻箱(0～999.9 Ω)D ．电阻箱(0～9 999.9 Ω)E ．滑动变阻器(0～20 Ω，3 A)F ．滑动变阻器(0～2 000 Ω，2 A)G ．单刀开关两个，导线若干(1)为保证测量精度，电阻箱应选___；滑动变阻器应选用_____。
