“2实验＋1计算”中档大题满分练(四)（Word练习）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

“2实验＋1计算”中档大题满分练(四) 1．(6分)某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P′为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP′，米尺的零点与O点对齐。(注意mA＞mB) (1)碰撞后B球的水平射程应为________cm。 (2)在以下选项中本次实验必须进行测量的是______。 A．测量A球或B球的直径 B．测量A球和B球的质量 C．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 D．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离 E．测量G点相对于水平槽面的高度 (3)实验所需验证的表达式为：________________________________________________。 解析：(1)将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7 cm。 (2)从同一高度做平抛运动飞行的时间t相同，而水平方向做匀速运动，故水平位移s＝vt，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移代替平抛初速度，亦即碰撞前后的速度，通过计算mA·与mA·＋mB·ON是否相等，即可以说明两个物体碰撞前后各自的质量与其速度的乘积之和是否相等，故必须测量的是两球的质量和水平射程，即选项B、C、D是必须进行的测量。 (3)由动量守恒定律得mAv0＝mAv1＋mBv2， 因运动时间相同，等式两边同时乘以运动时间得mAv0t＝mAv1t＋mBv2t， 即mA·＝mA·＋mB·。 答案：(1)64.7 cm(64.2～65.2 cm 均可) (2)BCD　(3)mA·＝mA·＋mB· 2．(9分)小明利用热敏电阻自制了一简易温度计，其内部电路装置如图甲，使用的器材有：直流电源(E＝6.0 V，内阻不计)、毫安表(量程未知)、电阻箱R(最大阻值999.9 Ω)、热敏电阻一个、开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。 (1)为了确定毫安表的量程和内阻，先把电阻箱的阻值调到最大，然后将开关K接至a端，闭合开关S，逐渐调节电阻箱的阻值，发现当毫安表指针刚好偏转至满偏的处，电阻箱示数如图乙，此时电阻箱阻值为R＝______Ω，将电阻箱阻值调为290.0 Ω时，毫安表刚好偏转至满偏的处，由此知毫安表的量程为Ig＝________mA，内阻Rg＝______Ω。 (2)将开关K接至b端，该温度计可开始工作，为了得到温度与电流之间的关系，小明通过查阅资料，发现自己使用的热敏电阻为正温度系数热敏电阻(PTC)，该电阻0 ℃时的阻值为R0，电阻随温度增加而线性增加，比例系数为k，请帮助小明写出该简易温度计所测温度T与电流I之间的关系式：T＝______(用E、k、R0、Rg等符号表示)。 (3)当该温度计使用一段时间后，其所用电源会有一定程度老化。电动势E基本不变，内阻逐渐增大，则使用一段时间后该温度计所测温度会比实际温度________(选填“偏低”“偏高”或“相同”)。 解析：(1)由题图乙所示电阻箱可知，其示数为5×100 Ω＋9×10 Ω＋0×1 Ω＋0×0.1 Ω＝590.0 Ω， 根据闭合电路的欧姆定律得E＝I(R＋Rg)， 可得E＝Ig(590.0＋Rg)，E＝Ig(290.0＋Rg)， 解得Ig＝0.03 A＝30 mA，Rg＝10 Ω。 (2)由题可知，热敏电阻阻值与温度关系：R＝R0＋kT， 根据闭合电路欧姆定律得：I＝＝解得：T＝－。 (3)根据T＝－，本实验是通过电流大小来显示温度高低，当电源老化，电源电动势E不变，电源内阻r增大从而导致电流减小，显示的温度比真实值高，因此该温度计所测温度会比实际温度偏高。 答案：(1)590.0　30　10　(2)－ (3)偏高 3．(12分)如图所示为某商场的室内模拟滑雪机，该机主要由前后两个传动轴及传送带上粘合的雪毯构成，雪毯不断向上运动，使滑雪者产生身临其境的滑雪体验。已知坡道长L＝6 m，倾角θ＝37°，雪毯始终以速度v＝5 m/s向上运动。一质量m＝70 kg(含装备)的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者没有做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数μ＝。重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力。在