题目内容

(2011?广东三模)(一)
(1)下列有关高中物理实验的说法中不正确的是
D
D

A.“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法
B. 电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电
C. 在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度
D. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须要用天平测出下落物体的质量
(2)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图1装置:
①若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则
C
C

A.m1>m2  r1>r2         B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2  r1=r2         D.m1<m2  r1=r2
②设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在实验时,所得动量守恒定律的验证表达式为(用装置图甲中的字母表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(二)
①某同学要测量一长为L的电阻丝的阻值,他先使用多用电表×1挡测量,多用电表的指针如图2所示,则此时从多用电表上读得R=
6
6
Ω.用螺旋测微器测量该电阻丝直径时,测量结果如图3所示,则该导线的直径d=
0.903(0.902-0.906)
0.903(0.902-0.906)
mm.

②为了使电阻丝的阻值测量更为精确,该同学在实验室中找到了以下电路元件:
A.电压表V(量程3V、内阻约为几千欧)   B.电流表A(量程0.6A、内阻约等于1Ω)
C.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)      D.电源E(电动势3V,内阻不计)
E.电键和导线
请你根据所给各电路元件设计适合的电路图.
③若某次测量时电压表的指针如图4所示,则此时电压表的读数U=
2.20
2.20
V
根据以上实验电路测得的电流和电压值分别为I、U,则可以得到该电阻丝的电阻率的表达式ρ=
Ud2π
4IL
Ud2π
4IL
(结果用U、I、d、L等数据表示)
分析:(一)(1)“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法;电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电;在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,因为知道任意两点间的时间间隔,所以可求出任意两个计数点之间的平均速度;在“验证机械能守恒定律”的实验中,重力势能的减少量和动能的增加量中都含有质量m,可以约去,所以不一定要测出下落物体的质量
(2)为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变,故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量.为了使两球发生正碰,两小球的半径相同;两球做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度.将需要验证的关系速度用水平位移替代.
(二)①欧姆表的读数为表盘示数乘以倍率,由此可得出欧姆表的示数,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读,注意两种仪器读数的不同.
②由于待测电阻阻值较小,因此安培表采用外接法,滑动变阻器阻值大于待测电阻,因此采用限流接法.
③根据指针的指示可知电压表的具体读数,根据电阻定律R=ρ
l
s
可以求出电阻率的表达式.
解答:解:(一)(1)A、“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法.故A正确.
B、电火花打点计时器的工作电压是220V的交流电.故B正确.
C、在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,因为知道任意两点间的时间间隔,所以可求出任意两个计数点之间的平均速度.故C正确.
D、在“验证机械能守恒定律”的实验中,重力势能的减少量和动能的增加量中都含有质量m,可以约去,所以不一定要测出下落物体的质量.故D错误.
本题选不正确的,故选D.
(2)①在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有:m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有:
1
2
m1
v
2
0
=
1
2
m1
v
2
1
+
1
2
m2
v
2
2

解得:v1=
m1-m2
m1+m2
v0

要碰后入射小球的速度v1>0,即m1-m2>0,
m1>m2
为了使两球发生正碰,两小球的半径相同,r1=r2
故选C
②小球分别从同一点做平抛运动,由于竖直高度相同,因此落地时间相同,因此可以用平抛的水平距离来代替速度的大小,若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,验证只要m1OP=m1OM+m2ON  即可.
故答案为:m1OP=m1OM+m2ON.
(二)①多用电表×1挡测量测量电阻,表盘的指示为6,因此最终读数为:6×1=6Ω;
螺旋测微器的主尺读数为0.5mm,可动部分读数为:0.01×40.3mm=0.403mm,因此最终读数为0.5mm+0.403mm=0.903mm,由于需要估读,因此在范围 0.902-0.906均正确.
故答案为:6   0.903(0.902-0.906).
②由于待测电阻阻值较小,因此安培表采用外接法,滑动变阻器阻值大于待测电阻,因此采用限流接法,具体电路图如下所示:

③根据电压表的指针指示可知,此时电压为:2.20,
根据欧姆定律得:R=
U
I
          ①
根据电阻电流得:R=ρ
l
s
           ②
导线的横街面积为:s=
πd2
4
     ③
联立①②③解得:ρ=
Ud2π
4IL

故答案为:2.20,ρ=
Ud2π
4IL
点评:(一)考查了几个基础的力学实验,对于这些实验,要明确实验原理,明确了实验原理是解答实验问题的前提.
(二)本题考查了实验器材的选取、设计实验电路图,是实验的常考问题,一定要掌握;平时要加强练习,熟练掌握基础知识即可正确解题.
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