【word版可编辑】山东省烟台市新高考物理100实验题冲刺训练含解析
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【word版可编辑】山东省烟台市新高考物理100实验题冲刺训练
精选高考物理实验题100题含答案有解析
1．从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经0.1ts，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标x=-81m（图中未画出），则__________________．
A．波源的振动周期为1.2s
B．波源的起振方向向下
C．波速为8m/s
D．若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，则观察者接受到波的频率变大
E．从t=0时刻起，当质点N第一次到达波峰位置时，质点P通过的路程为5.2m
【答案】ABE
【解析】
AC、由函数关系可得本题说对应的数学函数为：220sinxy ，由题条件可知当x=1时，y=10cm,代入解得12m ，P点在经过0.1ts第一次回到平衡位置，所以在波的传播方向0.1s前进了1m，所以波速为110/0.1vms 周期121.210Tsv ，故A正确；C错误；
B、t=0时刻波刚好传播到M点，则M点的振动方向即为波源的起振方向，结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下，故B正确；
D、若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小，故D错误；
E、波传播到N需要181126.910stsv ，刚传到N点时N的振动方向向下，那么再经过2331.20.944tTs ，所以质点P一共振动了7.87.86.51.2tsTT
所以,在此过程中质点P运动的路程为: 6.54205.2scmm 故E正确；
综上所述本题答案是:ABE
点睛：根据波的传播方向得到质点P的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期; 由P的坐标得到波的波长,进而得到波速;根据N点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P的运动路程.
2．某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示．重力加速度g=10m/s1．
（1）图(b)中对应倾斜轨道的试验结果是图线________ (选填“①”或“②”);
（1）由图(b)可知，滑块和位移传感器发射部分的总质量为_______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数为_______．（结果均保留两位有效数字）
【答案】①； 1.2； 2.1
【解析】
【分析】
知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数；
对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解．
【详解】
(1) 由图象可知，当F=2时，a≠2．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；
(1) 根据F=ma得Fam，所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数,图形b得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=1所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=1.2由图形b得，在水平轨道上F=1时，加速度a=2，根据牛顿第二定律得F-μmg=2，解得μ=2.1．
【点睛】
通过作出两个量的图象，然后由图象去寻求未知量与已知量的关系；运用数学知识和物理量之间关系式结合起来求解．
3．现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率。
(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D，测量结果示数如图甲所示，由图甲可知D=_______mm；
(2)现要利用图乙来测量该导体的电阻阻值R，实验步骤如下：
①实验时先将滑动变阻器的阻值调到最大，然后闭合开关K1，将开关K2打向1处，，接着调节滑动变阻器，使电压表有明显读数，并记下此时电压表的读数U。断开开关K1；
②闭合开关K1，将开关K2打向2处，调节电阻箱，使电压表的读数仍为U。然后读出电阻箱的阻值，如图丙。
本实验中电阻箱此时的阻值为R0=______Ω，被测电阻的电阻阻值大小为R=_________Ω。
【答案】5.315 14 14
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]主尺示数为5mm，螺旋示数为
31.5×0.01mm=0.315mm
故示数为
5mm+0.315mm=5.315mm
(2) ②[2][3]电阻箱的读数为R0=14Ω。此实验的原理是采用等效替代法，若开关K2接1时与开关K2接2时电压表的读数相同，说明R的阻值与R0的阻值相同。因此根据等效替代的原理知R=14Ω。
4．某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。
(1)实验需要以下哪种电源_________；
A．低压直流电源 B．高压直流电源
C．低压交流电源 D．高压交流电源
(2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数：再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的___值 （填“有效或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为___________ ；
(3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成____ （填“正比”" 或“反比”），实验中由于变压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压之比一般____ （填“大于" “小于”或“等于"）原线圈与副线圈的匝数之比。
【答案】C 有效 7.2 正比 大于
【解析】
【分析】
【详解】
(1) [1]因为探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，必须用交流电，又因为安全起见必须用低压电，所以用低压交流电，故选C。
(1) [2]多用电表测量的交流电压为有效值，不是最大值；
[3]多用电表选用的档位是交流电压的10V档位，所以应该在0~10V档位读数，所以读数应该是7.2V；
(4)[4] 根据1122UnUn可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。
[5]实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的电压U2减小，所以导致1122UnUn＞，故填大于。
5．某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验．A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连．在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连．当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度．整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g．实验操作如下：
(1)开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v． (2)在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．
①该实验中，M和m大小关系必需满足M______m （选填“小于”、“等于”或“大于”）
②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应______（选填“相同”或“不同”）
③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出______（选填“v2-M”、“v2-1M”或“v2-1Mm”）图线．
④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为______（用题给的已知量表示）．
【答案】大于 相同 v2-1Mm 24mgb
【解析】
试题分析：①根据题意，确保压力传感器的示数为零，因此弹簧要从压缩状态到伸长状态，那么C的质M要大于A的质量m；
②要刚释放C时，弹簧处于压缩状态，若使压力传感器为零，则弹簧的拉力为Fmg，因此弹簧的形变量为122mgmgmgxxxkkk，不论C的质量如何，要使压力传感器示数为零，则A物体上升了2mgk，则C下落的高度为2mgk，即C下落的高度总相同；
③选取AC及弹簧为系统，根据机械能守恒定律，则有：2212mgMmgMmvk，整理得，2222814mgmgvkMmk，为得到线性关系图线，因此应作出21vMm图线．
④由上表达式可知，24mgbk，解得24mgkb．
考点：验证机械能守恒定律
【名师点睛】理解弹簧有压缩与伸长的状态，掌握依据图象要求，对表达式的变形的技巧．
6．测定某合金电阻率的实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）、学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器R0（最大阻值5Ω）、刻度尺、螺旋测微器。
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径D。某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该次测量值D=____________mm；
(2)请在图2中将测量合金丝电阻的电路图补充完整，并尽可能使实验误差较小______________；
(3)当合金丝两端电压为U时，通过合金丝的电流为I；测得合金丝的长度为L，直径为D，请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式_____________；
(4)如表为实验室对一段粗细均匀的合金丝的测量数据表。
第一组
第二组 第三组 第四组 第五组
电压U/V 1.20 3.00 1.20 1.20 3.00
长度L/cm 150.00 150.00 200.00 200.00 150.00
合金丝温度t/Co 20.0 20.0 20.0 80.0 80.0
电阻率ρ/Ω•m 62.810﹣ 62.810﹣ 62.810﹣ 63.610﹣ 63.610﹣
①由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是________；（选填“电压”“长度”或“温度”）
②结合表中的数据，从微观角度思考，你认为合金电阻率变大的可能原因是____________。（填写下列内容的字母代号）
A．电子定向移动的平均速率增大 B．电子做热运动的平均速率增大 C．单位体积内的自由电子数增大
【答案】0.885 2π4UDIL 温度 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：
0.5mm+38.5×0.01mm＝0.885mm
(2)[2]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
