2017年高考物理三轮冲刺考前抢分实验题实验题专练(二)

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1、实验题专练(二)1.国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m.某同学利用图1甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动.实验器材还有：电源(电动势约为3V，内阻可忽略)，电压表V1(量程为3V，内阻很大)，电压表V2(量程为3V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4kΩ)，定值电阻R2(阻值2kΩ)，电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，

2、导线若干，游标卡尺，刻度尺.图1实验步骤如下：A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C.把S拨到1位置，记录电压表V1示数；D.把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F.断开S，整理好器材.(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d＝________mm.(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为：Rx＝________(

3、用R1、R2、R表示).(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图2所示的R－关系图象.自来水的电阻率ρ＝_________Ω·m(保留两位有效数字).图2(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将___________(填“偏大”“不变”或“偏小”).答案　(1)30.00　(2)　(3)14　(4)偏大解析　(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径d＝30mm＋0×0.05mm＝30.00mm.(2)把S拨到1位置，记录电压表V1示数，得到通过水柱的

4、电流I1＝.由闭合电路欧姆定律得，E＝U＋Rx；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R，得到该电路的电流I2＝.由闭合电路欧姆定律得，E＝U＋R2；联立解得：Rx＝.(3)由电阻律公式Rx＝，Rx＝联立解得：R＝·.R－关系图象斜率k＝0.4×103Ω·m，k＝，S＝，解得：ρ＝≈14Ω·m.(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则通过水柱的电流I1大于测量值，即Rx>R2，得到Rx>，即自来水电阻测量值偏大，自来水电阻率测量结果将偏大.2.两位同学

5、用如图3所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图3(1)实验中必须满足的条件是________.A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差B.斜槽轨道末端的切线必须水平C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D.两球的质量必须相等(2)测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找

6、到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平均射程分别为OM和ON.当所测物理量满足表达式____________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式____________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞.(3)乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图4所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点.实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A

7、从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′.测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3.若所测物理量满足表达式____________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒.图4答案　(1)BC　(2)mA·OP＝mA·OM＋mB·ON　OP＋OM＝ON　(3)＝＋解析　(1)“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光

8、滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误；故选B、C.(2)小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0＝mAv1＋mBv2，又OP