实验题增分练2(Word练习)-【精讲精练】2025年高考物理二轮专题辅导与训练

增分练(2) 1．(2024·四川成都二模)某实验小组用如图甲所示装置通过半径相同的小球1和2的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使小球1从斜槽顶端固定挡板处由静止开始释放，落到位于水平地面的记录纸上，重复上述操作10次。再把小球2放在记录纸上留下落点痕迹。重复这种操作10次，用最小的圆圈把所有落点圈在里面，圆心即为落点的平均位置，得到如图乙所示的三个落点Q、P和R。O点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。 (1)落点R到O点的距离为________cm。 (2)由图乙信息可知，小球1和2的质量之比近似为________。(填正确答案标号) A．2∶1　　　B．3∶1　　　C．3∶2 (3)由图乙信息可知，在误差允许范围内，小球1和2碰撞________(选填“是”或“不是”)弹性碰撞。 解析　(1)题图乙中刻度尺的分度值1 cm，由题图乙可知落点R到O点的距离为20.0 cm。 (2)设碰前瞬间小球1的速度为v0，碰后瞬间小球1、2的速度分别为v1、v2，由动量守恒定律得m1v0＝m1v1＋m2v2，两小球竖直方向做自由落体运动，下落高度相同，运动时间相等，则有m1v0t＝m1v1t＋m2v2t，m1OP＝m1OQ＋m2OR，则小球1和2的质量之比为＝＝＝，故选A。 (3)假设小球1和2碰撞为弹性碰撞，根据机械能守恒定律可得m1v02＝m1v12＋m2v22，又m1v0＝m1v1＋m2v2，联立可得v0＋v1＝v2，运动时间相等，则有OP＋OQ＝OR。由题图乙可得OP＋OQ＝15.0 cm＋5.0 cm＝20.0 cm＝OR，假设成立，故小球1和2碰撞是弹性碰撞。 答案　(1)20.0　 (2)A　(3)是 2．传感器在现代生活、生产中有着相当广泛的应用。一个测量温度的传感器设计电路如图甲所示，要求从温度t＝0 ℃时开始测量，并能从表盘上直接读出温度值(电流表满偏时指针所指刻度为0 ℃)。其中R1是保护电阻，R2是调零电阻(总阻值为100 Ω)，理想电流表量程为0～6 mA，电源电动势为E＝3 V(内阻不计)，金属热电阻的阻值R与温度t的对应关系如图乙所示。 (1)选取并安装好保护电阻后，要对温度传感器进行调零，调零后闭合电路的总电阻为________Ω。 (2)现对表盘进行重新赋值，原5 mA刻度线应标注________℃。 (3)由于电池老化，电动势降低，但温度传感器仍可以调零，用此调零后的温度传感器测量温度，测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 解析　(1)因为电流表的量程为6 mA，由欧姆定律可得，电路中的总电阻为R总＝＝500 Ω。 (2)当电流表满偏示数为6 mA，即温度值为0 ℃时，电路中的总电阻为R总＝500 Ω＝R＋R1＋R2。由题图乙可知，金属热电阻在t＝0 ℃的电阻阻值为R0＝50 Ω，解得R1＋R2＝450 Ω。当电流表示数为5 mA时，金属热电阻R的阻值为R′＝－(R1＋R2)，解得R′＝150 Ω。由题图乙可得，金属热电阻R与温度t的关系式为R＝t＋50 Ω，即R′＝150 Ω时的温度为t＝60 ℃。 (3)满偏电流Ig＝，当电池老化，电动势减小时，可通过调小调零电阻R2使得上式仍成立，则R2′＜R2。当温度为t′，对应为电流I′时，有 I′＝＝，t测＝＞t′，故传感器测得的温度值大于真实值。 答案　(1)500　 (2)60　 (3)大于 3．某学习小组用如图所示装置来研究碰撞中的动量守恒，在竖直木板表面上依次铺上白纸和复写纸，用图钉固定，在白纸上标记O点与静止在斜槽末端的小球的球心等高，先让小球a从某位置由静止释放撞到木板，在白纸上留下砸痕；再把另一个半径相同、质量较小的小球b放在斜槽轨道出口处，让小球a仍从原位置由静止开始滚下，与b球相碰后，两球分别撞在木板上，在白纸上留下两个砸痕。 根据以上操作回答下列问题： (1)关于本实验，以下说法正确的是________。(多选，填字母) A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线必须是水平的 C．a球每次都要从同一高度由静止滚下 D．两个小球的质量越接近，实验误差越小 (2)图中在木板白纸上留下的三个砸痕P、M、N中______点(填“P”“M”或“N”)是被碰小球b撞击复写纸留下的。 (3)他们测出了两个小球的质量ma、mb及三个砸痕P、M、N分别到O点的距离h1、h2、h3，如果该系统碰撞时动量守恒，则应该满足的表达式为________。 解析　(1)斜槽轨道没有必要光滑，只需要每次从同一高度静止滚下，经过相同一段轨道，外力做功相同，根据动能定理可知到达底端时速度就会一样，A错误，C正确；斜槽轨道末端的切线必须是水平的，主要是为了保证小球初速度水平，做平抛运动，B正确；实验的误差与两球质量是否接近无大的关联，D错误。 (2)被碰小球从槽口飞出时速度最大，由t＝ ，h＝gt2，可知，到达木板时间最短，下落距离最小，P点是被碰小球b撞击复写纸留下的。 (3)小球的水平速度为v＝＝·，根据动量守恒可知ma··＝mb··＋ma··，化简得＝＋。 答案　(1)BC　(2)P　(3)＝＋ 学科网（北京）股份有限公司 $$