2013年高考物理二轮复习专题过关测评8

-1-专题过关测评(八)(时间：60分钟，满分100分)1．(10分)如图1甲所示是某同学探究小车的速度和加速度的实验装置，它将光电门固定在水平轨道上的B点，A、B两点间的距离为12.50cm.用重物通过细线拉小车，让小车做直线运动．图1(1)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图1乙所示，则d＝________cm.(2)实验时将小车从图中位置A由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt＝2.28×10－2s，则小车经过光电门时的速度为________m/s，小车的加速度为________m/s2(保留两位有效数字)．【解析】(1)由题图乙可知，d＝11mm＋0.05mm×8＝1.140cm.(2)由v＝dΔt可知，小车经过光电门的速度v＝1.140×10－22.28×10－2m/s＝0.50m/s.由v2＝2axAB可得：a＝v22xAB＝1.0m/s2.【答案】(1)1.140(2)0.501.02．(12分)(2011·上海高考)图2如图2，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d.(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a＝________.-2-(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是()A．增大两挡光片宽度bB．减小两挡光片宽度bC．增大两挡光片间距dD．减小两挡光片间距d【解析】(1)将挡光片通过光电门时的平均速度作为该时刻小车的瞬时速度有：vA＝bΔt1，vB＝bΔt2.再由v2B－v2A＝2ad可得结果．(2)挡光片的宽b越窄，挡光片通过光电门时的时间越短，测得的平均速度越接近该时刻的瞬时速度，A错误，B正确．两挡光片之间的距离越大，测量d时相对误差就越小，故C正确，D错误．【答案】(1)b22d[1t22－1t12](2)BC3．(12分)在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图3所示．闭合电键后，发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E)：图3(1)若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________(填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“电键”)．(2)若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”、“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”)，再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是________、__________、__________.【解析】(1)若电流表示数为零，说明外电路一定是断路，电压表有示数为E，说明电源与电压表之间的连接无断路，所以发生故障的一定是“待测金属丝”．(2)电流表示数为零，说明外电路一定存在着断路．因为电源两端有电压，所以不能用电流表来检测，只能用电压表(量程高于电源电动势)来检测，没有电压表的情况下，则利用多用电表的10V直流电压挡来检查故障．多用电表的红表笔应和电源的正极相连，若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是0、E、E.【答案】(1)待测金属丝(2)直流电压10V红0EE4．(12分)某课题小组通过实验测量潍河水的电阻率．现备有一根均匀的长玻璃管(两端-3-各有一个圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、电压表(量程12V，内阻约100kΩ)、电流表(量程100μA，内阻约50Ω)，滑动变阻器(10Ω，1A)，电池组(电动势E＝12V，内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品．如图4甲是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象．实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图4乙所示．图4请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为________cm；(2)请在虚线框图4丙内画出测量水柱电阻的电路图；(3)所测水的电阻率为________Ω·m(保留两位有效数字)【解析】本题考查游标卡尺的读数、伏安法测电阻的实验电路图的设计和电阻率的定义式，游标卡尺读数时，主尺部分一定要看游标的零刻线对齐的整数以上部分，在设计伏安法测电阻的电路时，考虑两点，一是外接、内接的选择，二是分压、限流的选择，因为该电阻阻值较大，故选用内接法，因为滑动变阻器的阻值太小，用限流法对电路电流不能大范围的调节，故用分压法．根据公式R＝ρLS，通过图甲读出任一组R、L的数值，利用(1)中读数算出S的值，代入可得．【答案】(1)2.26(2)如图所示(3)805．(12分)在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图5所示．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中(单位：cm)．图5(1)三个数据中不符合有效数字读数要求的是______cm，应记作________cm.(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g＝9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为-4-______，而动能的增加量为________(均保留三位有效数字，重锤质量用m表示)．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量________动能的增加量，原因是_________________________________.(3)另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下，从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点．因此他用vB＝gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为________，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量________动能的增加量，原因是__________________________.【解析】(1)考查有效数字问题．不符合有效数字读数要求的是15.7cm，有效数字位数少一位，应记为15.70cm.(2)考查验证机械能守恒定律实验中的数据处理及误差分析．重力势能的减少量为mghOB＝1.22m，B点的速度vB＝xAC2T＝1.55m/s，动能的增量为12mv2B＝1.20m.【答案】(1)15.715.70(2)1.22m1.20m大于因为物体克服摩擦阻力和空气阻力做功，减少的重力势能没有全部转化为动能(3)1.23m小于因为v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大6．(14分)有一个标“2.5V0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V的区间内不同电压下的电功率，并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选择：A．电压表V1(0～3V，内阻3kΩ)B．电压表V2(0～15V，内阻15kΩ)C．电流表A1(0～0.6A，内阻约1Ω)D．定值电阻R1＝3kΩE．定值电阻R2＝15kΩF．滑动变阻器R3(10Ω，2A)G．滑动变阻器R4(1kΩ，0.5A)H．电源(电动势6V，内阻不计)(1)实验中尽量减小实验误差，则应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需________(均用序号字母填写)．(2)根据你设计的实验电路，完成图示连线．图6-5-(3)若测定“4.8V2A”的小灯泡在不同电压下的电功率，如果选用电压表V1的量程偏小，而选用电压表V2的量程又过大，为了能完成该实验，则除了选用小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需________(均用序号字母填写)．【解析】当测“4.8V2A”小灯泡在不同电压下的电功率时，可同时选用电压表V1和R1，通过R1与电压表V1串联改装成一个量程为0～6V的电压表，来完成实验．【答案】(1)A、F(2)电路如图所示(3)A、D、F7．(14分)(2011·福建高考)某同学在探究规格为“6V3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：(1)在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至________档进行测量．(填选项前的字母)()A．直流电压10VB．直流电流5mAC．欧姆×100D．欧姆×1(2)该同学采用图7甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器(阻值范围0～20Ω，额定电流1.0A)，L为待测小电珠，为电压表(量程6V，内阻20kΩ)，为电流表(量程0.6A，内阻1Ω)，E为电源(电动势8V，内阻不计)，S为开关．图7①在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最________端；(填“左”或“右”)②在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是________点至________点的导线没有连接好；(图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“____2____点至____3____点”的导线)③该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图7乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而______．(填“不变”、“增大”或“减小”)-6-【解析】(1)小电珠正常工作的电阻R＝U2P＝12Ω，而用多用电表直接测量其阻值时其值小于12Ω，故用欧姆×1档，应选D项．(2)由电路可知，采用分压接法，当S闭合前应使待测部分电压为零，即使滑片P置于最左端；电压表、电流表的示数总是调不到零，说明P点在左端时，仍有电流流过小电珠，故为1点至5点导线没有连接好．I－U图线的斜率为其工作时的电阻值的倒数，故R＝UI随工作电压的增大而增大．【答案】(1)D(2)①左②15(或51)③增大8．(14分)(2011·浙江高考)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S＝0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图8所示的实验电路．M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I＝1.25A．电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：图8x/mm600700800900100012001400U/V3.954.505.105.906.506.656.82x/mm1600180020002100220023002400U/V6.937.027.157.858.509.059.75(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；(2)求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．【解析】(1)作图线要求做到建轴、坐标、描点、连线的步骤．(2)由电阻定律R＝ρlS和R＝UI，得ρ＝UI·Sl结合(1)的图线，即ρ＝SIΔUΔx.具体计算如下．ρa＝－－6－－2Ω·m＝1.02×10－6Ω·m-7-ρb＝－－6－－2Ω·m＝1.04×10－7Ω·mρc＝－－6－－2Ω·m＝1.04×10－6Ω·m通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率．电阻率的允许范围ρa：0.96×10－6～1.10×10－6Ω·mρb：8.5×10－8～1.10×10－7Ω·mρc：0.96×10－6～1.10×10－6Ω·m【答案】见解析