2026届高考物理一轮复习专项练：物理实验分类提高练习3【较难】

2026届人教版高考物理第一轮复习：高考物理实验分类提高练习3【较难】 一、力学实验（本大题共14小题） 1．某实验小组用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。电磁铁、小钢球和光电门处于同一竖直线上，小球吸在电磁铁上时测量出小球球心到光电门中心的竖直距离为h。 (1)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，本实验中的电磁铁的铁芯应该用 （选填“硬”或“软”）磁性材料制作； (2)本实验 （选填“需要”或“不需要”）测量小球的质量； (3)调整小球的下落高度h，断开电磁铁电源，记录计时装置显示的挡光时间t，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图所示。已知图线的斜率为k，则当地的重力加速度为 （用表示）； (4)小明每次测量h时均测量的是电磁铁下端到光电门下端的距离，仍作出图像，他是否可以通过图像求得重力加速度？请简要说明理由 。 2．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g） (1)实验操作时，应该______。（填正确答案标号） A．先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B．先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 (2)如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度 ，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了 。（用题中所给物理量的字母表示） (3)该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于 。（用题中所给物理量的字母表示） 3．（1）在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的有 。 A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次必须由静止释放小球 C． 记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降 D．将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线 （2）某次实验画出小球运动的轨迹如下图曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，坐标如图所示取，则小球由A到B的时间t= s，小球做平抛运动的初速度v0= m/s，小球经过B点时速度为 m/s。 4．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系。 （1）该同学采用的实验方法为 ； A．等效替代法    B．控制变量法    C．理想化模型法 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示： v/（m·s－1） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90 该同学对数据分析后，在图坐标纸上描出了五个点。 ①在图乙中作出F­v2图线； ②若圆柱体运动半径r=0.2m，由作出的F­v2的图线可得圆柱体的质量m= kg。（结果保留两位有效数字） 5．“伽利略”研究小组利用如图甲所示的实验装置，探究小车在长木板上的运动规律。      （1）图乙是小车做匀加速直线运动时打出的一条纸带，每两个点间有四个计时点，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，，，可求得小车的加速度大小为 （保留两位有效数字）。 （2）若用该实验装置“探究a与F、M之间的关系”，要用钩码（质量用m表示）所受的重力表示小车（质量用M表示）所受的细线的拉力，需满足 ，满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出关系图像，如图丙所示；若不计滑轮摩擦及纸带阻力的影响，由图像可知，实验操作中不当之处为 ，小车的质量M＝ kg，如果实验时，在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图丁所示，从理论上分析，该实验图线的斜率将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 6．研究物体的运动时，除了使用打点计时器计时外，也可以使用数字计时器。计时系统的工作要借助于光源和光敏管（统称光电门）。光源和光敏管相对，它射出的光使光敏管感光。当滑块经过时，其上的遮光条把光遮住，与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。如图1，在滑块上安装宽度d为0.50cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间∆t为2.5ms。 (1)遮光条通过光电门的平均速度 m/s（保留两位有效数字），由于遮光条的宽度很小，所以这个速度可以近似看作遮光条通过光电门的瞬时速度v。 (2)考虑到“光电门的光源射出的光有一定的粗细，数字计时器内部的电子电路有一定的灵敏度”，若当遮光条遮住光源射出光的80%，即认为光被遮住，则第（1）问中的测量值比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。 (3)用U型挡光片便可消除上述系统误差。某同学换用如图2所示的U型挡光片重复上述实验，若数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔为∆t′，则滑块通过光电门的瞬时速度 。（用s、∆t′表示） 7．小宇利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律。 （1）下列操作正确的是________（填选项序号）。 A．实验中所用钩码的数量越多越好 B．释放小车时，应使小车靠近定滑轮 C．实验时应使细绳与长木板平行 D．实验时应先接通电源再释放小车 （2）经过多次操作，从其中选择了一条比较清晰的纸带，如图2所示。已知相邻两计数点之间还有4个计时点未画出，且打点计时器的打点频率为，通过测量相邻两计数点之间的距离依次为、、、、、，打点计时器打下点时小车的速度 ，小车的加速度大小为 （以上结果均保留2位小数）。 （3）如果实验时，所用交流电源的实际频率为，则小车加速度的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）实际值。 8．（6分）某实验小组为了探究碰撞中的不变量，在气垫导轨中央放置一个滑块Q，另一个滑块P压缩导轨左端弹簧片后被锁定，滑块P上安装有遮光片C，其右端粘上橡皮泥，导轨上适当位置安装两个光电门A、B，用于记录滑块上遮光片C分别通过两光电门的时间，如图（a）所示。解除滑块P的锁定，滑块P被弹出与滑块Q相碰后粘合在一起运动。 图（a） （1）实验小组用游标卡尺测得遮光片的宽度如图（b）所示，遮光片的宽度d＝　　　　mm。 图（b） （2）实验先调节气垫导轨成水平状态，然后解除滑块P的锁定，测得P通过光电门A的遮光时间为tA＝0．02 s，P与Q相碰后，P和Q一起经过光电门B的遮光时间为tB，则碰前P的速度大小vA＝　　　　m/s（结果保留两位有效数字）。 （3）在实验误差允许的范围内，若满足关系式　　　　（用mP、mQ、tA、tB或d表示），则可认为系统总动量为不变量。 9．某同学利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系，已知当地重力加速度为 g。 （1）用游标卡尺测得遮光条（如图乙所示）的宽度d=1.14 cm，将全部钩码装载在小车上，调节导轨倾斜程度，使小车能够沿轨道 ； （2）先从小车上取出一个钩码，挂到绳子下端，记录绳下端钩码的质量m，将小车从挡板处由静止释放，由数字计时器读出遮光时间，再从小车上取出第二个钩码，挂到第一个钩码下端，重复上述步骤，直至小车里钩码都挂到绳子下端，测得多组数据。该同学决定不计算速度，仅作出 图像，则图中符合真实情况的是 ； A． B． C． D． （3）如果该同学将全部钩码挂在绳下端，仅从绳端依次取走钩码，但不转移到小车上，重做该实验，则作出的 图像符合该情况的是 。 A． B． C． D． 10．（7分）某实验兴趣小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。轻质折杆为直角形式，可以在竖直平面内绕轴自由转动且,折杆两端分别固定两个大小相等但质量不等的小球、，点正下方有一光电门,调节光电门位置,使小球从水平位置静止释放,当小球通过最低点时,球心恰好通过光电门,与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为,已知小球、的直径为、质量分别为、,当地重力加速度为。完成下列实验: （1） 使小球从水平位置静止释放,则小球经过最低点时的速度大小____________（用、表示）; （2） 用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示,则小球的直径________________; （3） 测得,则小球从水平位置静止释放,转至球刚好通过光电门过程中,验证系统机械能守恒的表达式为________________________________ （用、、、、表示）。 11．某实验小组用图甲所示的装置做“探究小车加速度与小车质量、所受合外力关系”的实验。 (1)为了得到小车加速度与小车质量、所受合外力的关系，本实验采用的方法是_____法（选填下方选项前的字母） A．放大 B．理想实验 C．控制变量 D．重复实验 (2)某次实验中打出的一条纸带如图乙所示，电源的频率，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则由纸带可以求得小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。 (3)若利用力传感器将实验装置改成如图丙所示，探究小车质量一定时，加速度与合外力的关系，下列操作必要且正确的是_____。 A．实验时需要先用天平测出沙及沙桶的质量 B．平衡摩擦力时要挂上沙桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动，说明已经平衡好摩擦力 C．为了减小误差，实验中必须保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量 D．实验时让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，并要记录传感器的示数 12．某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验操作步骤如下： I．先将光滑斜槽轨道的末端调至水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O。 II．将木板向右平移适当距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕。 III．把半径相同的小球b（ma<mb ）静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，与小球b相碰后，a球沿轨道反弹后返回，两球撞在木板上留下压痕。 将这些压痕标记为A、B、C，已知b球的压痕为C。 (1)本实验必须测量的物理量是 (填选项前的字母)； A．小球a、b的质量ma、mb B．小球a、b的半径r C．斜槽轨道末端到木板的水平距离x D．记录纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3 (2)放上被碰小球b，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为 （填“A”或“B”）； (3)用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为 。 13．（1）用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。探究向心力大小F与角速度的关系时，选择两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板 （选填“A”或“B”）和挡板C处。 （2）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比 ，B点与C点的向心加速度大小之比 。 14．在“验证动量守恒定律”的实验中,请回答下列问题. (1)实验记录如图(甲)所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的 ，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的 ；(两空均选填“OM”“OP”或“ON”) (2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果 (选填“会”或“不会”)产生误差.； (3)在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图(乙)所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道,使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C； ④用天平测量a、b两小球的质量分别为, ,用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为、和用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为 。 二、电学实验（本大题共9小题） 15．（9分）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻。首先闭合开关和，调整和接入电路的阻值，直到电流计没有示数为止，读出此时的电压表示数和电流表示数；重新调整和接入电路的阻值，再次使电流计没有示数，读出此时电压表示数和电流表示数。 甲 乙 丙 （1） 若某次测量中电流表和电压表的示数分别如图乙和图丙所示，则电流为____________A，电压为____________。 （2） 根据题中所测数据，电源的电动势为______________________________（结果用、、、表示）。 （3） 考虑电压表和电流表的内阻影响，实验的测量值与真实值的关系为________（填“大于”“小于”或“等于”）。 （4） 小组成员查阅电池说明书，发现某电池的电动势为、内阻为 。现将两个完全相同的小灯泡以及阻值为 的定值电阻直接串联在电源两端，如图1所示，且灯泡的伏安特性曲线如图2所示，则每个灯泡的实际功率是____________（结果保留2位有效数字）。 图1 图2 16．如图所示，回答下列题 （1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为欧姆表使用时，电流一定从 端流入多用电表（填A或B）。 （2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙。调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙。由图丙可求得电动势 V，内阻 。（结果均保留2位有效数字） （3）忽略偶然误差，本实验测得的、与真实值比较： ， 。（选填“<”、“=”或“>”） 17．（10分）某同学为了测量电压表的内阻，从实验室找到一些实验器材： 电源E（电动势为1．5 V，内阻为2 Ω）； 待测电压表（量程为0～300 mV，内阻约为1 kΩ）； 电阻箱（0～9 999．9 Ω）； 滑动变阻器R1（0～20 Ω，1 A）； 滑动变阻器R2（0～200 Ω，0．1 A）； 定值电阻R＝60 Ω。 （1）该同学根据实验器材设计了如图甲所示的电路图，滑动变阻器应选择　　　　（填“R1”或“R2”）。 甲 （2）先调节滑动变阻器的滑片至最左端，电阻箱接入电路的阻值为零，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏，保持滑动变阻器的滑片不动，再调节电阻箱的阻值为R0时电压表半偏，则电压表的内阻为　　　　，用此方法测出的电压表内阻比实际值偏　　　　（填“大”或“小”）。 （3）之后将此电压表改装成量程为0～3 V的电压表，并用标准表进行校准，实验电路如图乙所示。校准过程中，改装表示数总是略小于标准表，则应该将电阻箱阻值调　　　　（填“大”或“小”），若改装表的表头读数为300 mV时，标准表的读数为2．8 V，此时电阻箱示数为9 000 Ω，为了消除误差，则电阻箱接入阻值应为　　　　Ω。 乙 18．用如图1所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 (1)在下列实验器材中选出适当的实验器材进行实验。 电压表（）（量程，内阻约） 电压表（）（量程，内阻约） 电流表（）（量程，内阻约） 电流表（）（量程，内阻约） 滑动变阻器（）（总阻值约） 滑动变阻器（）（总阻值约） 待测干电池（电动势约为1.5V） 开关（S） 导线若干 实验中电流表应选用 ；电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 （填器材代号）。 (2)按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录如图2；根据图线得到被测电池的电动势 V，内电阻 （结果保留三位有效数字）。 (3)用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r的实验中，电路如图1所示。实验中考虑电压表内阻的影响导致系统误差分析下列说法正确的是（    ） A．因为电流表的分压作用，测量的电流小于真实的电流，所以电源电动势的测量值大于真实值 B．因为电流表的分压作用，测量的电流大于真实的电流，所以电源电动势的测量值小于真实值 C．因为电压表的分流作用，测量的电流小于真实的电流，所以电源电动势的测量值小于真实值 D．因为电压表的分流作用，测量的电流小于真实的电流，所以电源电动势的测量值大于真实值 19．（9分）某实验小组把不同浓度的NaCl溶液注满如图1所示粗细均匀的圆玻璃管中，来探究不同浓度NaCl溶液的电阻率。 图1 （1）用毫米刻度尺测得玻璃管中溶液长度为31．40 cm，如图2所示，用游标卡尺测得玻璃管内径为20．00 cm，在使用游标卡尺时，应使用部件　　　　（填“A”“B”或“C”）。 图2 （2）某次测量中，实验小组用浓度为1％的NaCl溶液注满玻璃管，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），用多用电表“×10”和“×100”的欧姆挡分别测量电阻，得到的指针示数分别如图3、图4所示，则被测溶液的电阻约为　　　　Ω。 图3 图4 （3）为进一步准确测量玻璃管中溶液的电阻，换用伏安法，用多用电表的电流挡（内阻未知）代替电流表，其他实验器材有： A．电源（电动势约为6 V，内阻可忽略）； B．电压表V（量程为0～3 V，内阻为3 kΩ）； C．滑动变阻器R（最大阻值为50 Ω）； D．定值电阻R0（阻值为3 kΩ）； E．导线若干。 ①该实验小组已完成如图5所示的电路连线，但还缺少一条导线的连接，这条导线应为电压表的负接线柱与多用电表　　　　表笔连接（填“红”或“黑”）。 ②多次测量得到电压表读数与多用电表读数之间存在的变化关系如图6所示，则该浓度溶液的电阻率约为　　　　Ω·m（结果保留三位有效数字）。 图5 图6 20．（10分）电池长时间使用后其电动势和内阻都可能发生变化，为了探究某电池的实际电动势和内阻，某同学设计方案对其进行测量。 A．待测电池（电动势约9 V，内阻未知） B．电压表（量程0～5 V，内阻为6 000 Ω） C．电流表（量程0～20 mA，内阻较小，约为1 Ω） D．电阻箱 E．滑动变阻器 F．开关、导线若干 （1）实验时需要对电表进行改装，若将电压表量程扩大为0～9 V，则应该串联R0的阻值为　　　　Ω；将电流表的量程扩大为0～60 mA，该同学采用了以下的操作：按图甲连接好实验器材，检查电路无误后，将S、S1、S2断开，将R的滑片移至　　　　（填“最左端”或“最右端”），将电阻箱R1调为最大，闭合S，适当移动R的滑片，使电流表示数为18 mA，保持R接入电路中的阻值不变，再闭合S2，改变电阻箱R1的阻值，当电流表示数为　　　　mA时，完成扩大量程。 甲 乙 （2）保持电阻箱R1的阻值不变，闭合S、S1、S2，调节R为不同的阻值，读出两个电表的读数U、I，并作出U－I图像如图乙所示，可测得该电池的电动势E测＝　　　　V，内阻r测＝　　　　Ω。（结果保留两位有效数字） 21．（9分）某同学要测量一段特制的圆柱形导体材料的电阻率ρ，同时测电源的内阻r，实验室提供了如下器材： 待测的圆柱形导体Rx（阻值未知） 螺旋测微器 游标卡尺 电流表A（内阻很小） 电阻箱R 待测电源 开关S、开关K，导线若干 （1）他用螺旋测微器测量该导体的直径D，结果如图甲所示，可读出D＝　　　　mm，用游标卡尺测得该导体的长度为L＝4．97 cm。 甲 （2）他设计了如图乙所示的电路，并进行了如下的操作： 乙 ①断开开关K，闭合开关S，改变电阻箱的阻值R，记录不同R对应的电流表示数I； ②将开关S、K均闭合，改变电阻箱的阻值R，再记录不同R对应的电流表示数I。 （3）他画出了步骤①、②记录的数据对应的－R图像，如图丙中两条图线Ⅰ、Ⅱ所示，则步骤①对应的图线为　　　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），电源的内阻r＝　　　　Ω。 丙 （4）若考虑电流表内阻的影响，则电源内阻的测量值相对真实值　　　　（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （5）若不考虑电流表内阻的影响，此导体材料的电阻率为ρ＝　　　　Ω·m。（取π＝3．14，结果保留一位有效数字） 22．(7分)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E是电源,为电压表,为电流表。 图(a)　　　图(b) (1)保持玻璃管内压强为1个标准大气压,电流表示数为100 mA,电压表量程为3 V,表盘如图(c)所示,示数为　　　　V,此时金属丝阻值的测量值R为　　　　Ω(保留3位有效数字);  图(c)　　　图(d) (2)打开抽气泵,降低玻璃管内气压p,保持电流I不变,读出电压表示数U,计算出对应的金属丝阻值; (3)根据测量数据绘制R-p关系图线,如图(d)所示; (4)如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压,保持电流为100 mA,电压表指针应该在图(c)指针位置的　　　　侧(填“左”或“右”);  (5)若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值　　　　真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。  23．在学校社团活动中，某实验小组先测量一只量程为300μA的微安表头G的内阻值，然后将其改装为量程为0.3A的电流表。可供选择的实验器材有： 微安表头G（量程300μA，内阻约为几百欧姆） 滑动变阻器 滑动变阻器 电阻箱R（0~999Ω） 电源E1（电动势约为1.5V） 电源E2（电动势约为9V） 开关、导线若干 实验小组先用如图所示电路测量表头G的内阻Rg，实验方法是： A．按图连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端 B．断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏 C． 闭合S2，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使表头G的示数为200μA，记录此时电阻箱的阻值R0。 (1)实验中电源应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填仪器字母代号）； (2)测得表头G的内阻Rg= ，表头内阻的测量值较其真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。 三、其他实验（本大题共2小题） 24．图（a）是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。 （1）实验中，连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略。移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出的 图像可能为( ) A． B． C． D． （2）用第（1）问中获得的数据绘制 图像，如图（b）所示，则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为 。 （3）若用天平测出若干粒大米的质量为m，然后将这些米粒装入上述装置中的注射器内，移动活塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器读数p，绘出图（c）所示的图像。则可求出大米的密度为 （用m、V1、V2表示）。 （4）第（3）问中，若读出注射器上的体积刻度为V3之后，用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞，其余操作无误，继续采集若干数据，请在图（c）中大致画出大于V3部分的图线。( ) 25．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验过程中。 （1）单分子油膜：油酸分子式为，它的一个分子可以看成由两部分组成，一部分是，另一部分是，对水有很强的亲和力。当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中酒精溶于水中，并很快挥发。油酸中一部分冒出水面，而部分留在水中，油酸分子就直立在水面上，形成一个单分子层油膜。 （2）配制溶液：将1mL纯油酸配制成2000mL的油酸酒精溶液。 （3）测量体积：用量筒测出1mL溶液共有80滴。 （4）平静水面：在边长为30~40cm浅盘里倒入2~3cm深清水，待水面稳定后将爽身粉均匀地撒在水面上。 （5）滴入溶液：用清洁滴管将配制好的1滴溶液轻轻滴入浅盘中。 （6）描线：待油膜散开稳定后，用描线笔描出油膜轮廓。 （7）数格，每格边长是0.5cm，油膜轮廓如图所示。 ①油膜的面积为 （结果保留两位有效数字）； ②油酸分子的直径约为 m（结果保留两位有效数字）； ③在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，实验小组测得油酸分子直径的结果明显偏小，原因可能是 。 A．油酸在水面未完全散开时即描线 B．计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内 C．用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数 四、创新实验（本大题共5小题） 26．（9分）某同学要测量滑块和水平桌面间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的装置，力传感器安装在滑块上，绕过定滑轮的轻绳一端连接在力传感器上，另一端吊着装有遮光条的重物，重物下方吊着砝码，光电门固定在遮光条正下方且两者相距h，滑块和力传感器的总质量为M，重力加速度为g。 甲 （1）实验前，先用游标卡尺测量遮光条的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，则遮光条的宽度为d＝　　　　mm； 乙 （2）安装好装置后，为了使滑块加速运动过程中合外力不变，需要　　　　； （3）由静止释放滑块，记录力传感器的示数F及遮光条通过光电门的挡光时间t，多次改变悬挂砝码的质量并重复实验，每次保持滑块由静止释放的位置不变，测得多组F、t数据，作出F－图像，如图丙中图线A所示，得到图像与纵轴的截距为b，则可知滑块与水平桌面间的动摩擦因数为μ＝　　　　； 丙 （4）若增大滑块的质量，重复（3）中的操作，得到的图像应是图丙中的　　　　（填“B”“C”“D”或“E”）图线； （5）该同学想在测出动摩擦因数后用此实验过程验证动能定理，用（3）得出的图像，测得图像的斜率为k，若测得开始时遮光条到光电门的距离h＝，则动能定理能得到验证。你认为该同学的方法能否验证动能定理？请说明理由。 27．某同学欲测定滑块与长木板间的动摩擦因数。他将长木板左端垫高并固定，如图所示，在长木板上固定两个光电门，将带遮光条的滑块从木板上方某处由静止释放，滑块沿长木板向下做加速运动，依次通过光电门1、2，记录遮光条通过光电门1、2的时间、，遮光条的宽度为，光电门1、2间的距离为，长木板的倾角为，重力加速度大小为。回答下列问题： (1)遮光条通过光电门1时的速度大小 。 (2)遮光条通过光电门2时的速度大小 。 (3)滑块在长木板上滑行时的加速度大小 。 (4)滑块与长木板间的动摩擦因数 。 28．在研究平抛运动规律时，让小钢球多次从斜槽上的挡板处由静止释放，从轨道末端抛出，落在水平地面上。某学习小组为了测量小球在轨道上损失的机械能，他们准备了一块木板，设计了如图所示的实验方案。已知木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移，木板与水平地面的夹角为45°。    （1）请完善下列实验步骤： ①调整轨道末端沿 方向； ②轨道末端重垂线的延长线与水平地面的交点记为O点； ③让小球多次从轨道上滚下，平移木板使小球与木板刚好不相碰，此时木板与地面接触点记为C点； （2）用刻度尺测量小球在轨道上初位置A时到地面的高度H、小球在轨道末端B时到地面的高度h、C点到O点距离s，用天平测出小球质量m，已知当地重力加速度为g。若小球可视为质点，则小球离开B点时的速度为 ，小球在轨道上损失的机械能为 ；（用题中所给的物理量表示） （3）实际操作中，木板与水平地面的夹角大于，实验者未察觉，那么根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量 真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 29．（9分）如图甲所示，某同学利用光栅板测量滑块和斜面间的动摩擦因数，滑块上方固定光栅板，光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用表示）。实验时将滑块置于光电传感器上方某高度，使其沿斜面下滑并匀加速穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔，已知斜面倾角 ，，重力加速度取。 甲 （1） 如图乙所示，该同学测得遮光带（透光带）的宽度为____________。 乙 （2） 该同学记录时间间隔的数据如表所示： 编号 遮光带1 透光带1 遮光带2 透光带2 遮光带3 透光带3 31.8 26.8 23.6 19.6 18.3 根据上述实验数据，遮光带1通过光电传感器的平均速度大小为____________（结果保留两位有效数字）。 （3） 若滑块初速度不为零，对动摩擦因数的测量______（填“有”或“无”）影响，表中空格处的数字________（填“大于”“等于”或“小于”）。 （4） 若连续遮光带和透光带的时间间隔记为、，则滑块的加速度__________________________________________（用、、表示），根据表中多组数据计算取平均值，滑块与斜面间的动摩擦因数约为____________（结果保留两位有效数字）。 30．某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。 (1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则宽度L= cm。 (2)如果滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为t1、t2。若碰撞过程，系统的动量守恒，则关系式 成立；该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为 。（用测量的物理量表示） 参考答案 1．【答案】(1)软；(2)不需要；(3)；(4)可以；因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变 【解析】(1)电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有磁性，所以本实验中的电磁铁的铁芯应该用软磁性材料制作。 (2)某实验小组用实验装置测量当地的重力加速度，则让小球做自由落体运动即可，不需要测量小球质量。 (3)小球经过光电门速度为，小球做自由落体运动，有，整理解得，其中，解得。 (4)因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变，则重力加速度大小不变，所以可以通过图像求得重力加速度。 2．【答案】(1)A，(2)；，(3)2g 【详解】（1）实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0，需要先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。选A。 （2）[1]电动机每秒转动n圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为，，由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有解得 [2]结合上述可知，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为 （3）根据机械能守恒定律有，变形得，可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于2g。 3．【答案】 AB/BA，0.1，2/2.0 ， 【详解】（1）斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度，A正确。每次必须由静止从同一高度下落，使得小球离开时具有相同的速度，B正确。记录小球经过不同高度的位置时，不需等距离下降，C错误。小球的运行轨迹是平滑曲线，不能画成折线，D错误。选AB； （2）A到B和B到C两阶段水平位移相等，所以经历时间相等，在竖直方向有，则有；平抛初速度为，经过B点时，在竖直方向上，由匀变速直线运动推论知，则小球经过B点时速度为 4．【答案】B； ；0.18 【详解】（1）[1]该同学采用的实验方法为控制变量法，选B； （2）[2]作出F-v2图线如图所示做一条过原点的线段，让尽量多的点落在这条线段上，其他点分布线段两侧，如图所示 [3]根据向心力公式，则由图像可知，解得 5．【答案】（1）0.50 （2）；没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；1；变大 【详解】（1）[1]因为打点的周期为0.02 s，且每打五个点取一个计数点，所以每两个计数点间的时间间隔为，由匀变速直线运动的推论得，代入数据解得 （2）要使细线的拉力等于钩码所受的重力，应该满足的条件是，由关系图像可知实验操作不当之处为没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，小车的质量，实验中把钩码所受的重力作为拉力F，实际上，由于钩码向下加速运动，拉力小于钩码所受重力。若在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，根据牛顿第二定律得，可知图线的斜率表示质量的倒数，挂钩码不用微型力传感器时，图线的斜率表示系统质量的倒数，用微型力传感器时，图线的斜率表示小车质量的倒数，图线的斜率变大。对比可知小车的加速度a和拉力F的关系图线的斜率变大。 6．【答案】(1)2.0，(2)偏大，(3) 【详解】（1）遮光条通过光电门的平均速度为 （2）由于光电门的光源射出的光有一定的粗细，且当遮光条遮住光源射出光的80%，认为光被遮住，即挡光时间变短，所以平均速度的测量值比真实值偏大。 （3）若采用U型挡光片，则数字计时器显示两次开始遮光的时间间隔内，滑块的位移为2s，所以 7．【答案】（1）CD；（2）0.17；0.62；（3）小于 【详解】（1）所挂钩码的数量越多，小车的加速度越大，打出的点迹可能较少，不利于实验数据的分析，A错误；释放小车时，小车应靠近打点计时器，以便打出更多的点迹，便于实验数据分析，B错误；实验时应使细绳与长木板平行，使小车受到的合外力等于钩码的重力，C正确；实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，D正确。 （2）由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为，由匀变速直线运动规律可得，打点计时器打下点时小车的速度，根据逐差法可得，小车的加速度大小为（3）如果实验时使用交流电的频率为，实际打点实际小于0.02s，而计算时仍按0.02s代入计算，导致测量值偏小。 8．【答案】（1）10．70（2分）　（2）0．54（2分）　（3）mP＝（mP＋mQ）（2分） 【解析】（1）遮光片的宽度为d＝10 mm＋14×0．05 mm＝10．70 mm。 （2）碰前P的速度大小vA＝≈0．54 m/s。 （3）在实验误差允许的范围内，若系统动量守恒，则有mPvA＝（mP＋mQ）vB，即有mP＝（mP＋mQ）。 9．【答案】（1）匀速下滑；（2）B；（3）C 【详解】（1）为了平衡摩擦力，所以让斜面有一定的倾角，当小车匀速下滑时，摩擦力就被平衡掉了，此处应填匀速下滑； （2）设小车和所有砝码的总质量为M，则当绳子下端的钩码质量为m时，由牛顿第二定律，由运动学规律可知，，联立可得，即。 （3）如果该同学将全部钩码挂在绳下端，仅从绳端依次取走钩码，剩余的钩码质量为m，但不转移到小车上，设小车的质量为，则有，由运动学规律可知，，联立可得，则随着m的增大，图像的斜率减小。 10．【答案】（1） （2分） （2） （2分） （3） （3分） 【详解】 （1）小球通过光电门时的速度大小。 （2）由题图乙知，游标卡尺的精确度为，则小球的直径。 （3）、系统重力势能的减少量为，、同轴转动，角速度相同，由知，，系统动能的增加量为，系统机械能守恒，则，联立解得。 11．【答案】(1)C；(2)0.42；(3)D 【详解】（1）为了得到小车加速度与小车质量、所受合外力的关系，本实验采用的是控制变量法。 （2）电源的频率，其中每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，则相邻两个计数点之间的时间间隔为，小车的加速度大小为 （3）利用力传感器可以直接测量出细线的拉力，从而求出小车所受的合外力，不需要将沙和沙桶的总重力与细线的拉力近似相等，因此实验中不需要测出沙及沙桶的质量m，也不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的总质量，A、C错误；平衡摩擦力时要取下细线和沙桶，接通打点计时器的电源，轻推小车，若打出的纸带点迹均匀表明小车做匀速直线运动，说明已经平衡好摩擦力，B错误；实验时让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，并要记录传感器的示数，D正确。 12．【答案】 （1）AD （2）B （3） 【详解】(1)设a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为v，两球碰撞后a、b的速度分别为和，由于碰撞后a球沿轨道反弹后返回，若两球碰撞动量守恒，则，根据平抛规律得，，，化简可得，所以可知，本实验必须测量的物理量是小球a、b的质量ma、mb，以及纸上O点到A、B、C的距离y1、y2、y3。选AD。 (2)由(1)中分析可知，放上被碰小球b，两球相碰后，小球a在图中的压痕点为B； (3)由(1)中分析可知，用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为。 13．【答案】（1）相同；A；（2）； 【详解】（1）探究向心力大小与角速度的关系时，两小球的质量应相同，且旋转半径应相同，分别放在挡板A和挡板处。 （2）因为皮带不打滑，所以点与点的线速度相等，即，则，所以，而点与点的角速度相同，则点与点的向心加速度大小之比为。 14．【答案】 OP ON 不会 【详解】(1)[1][2]A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的OP，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的ON； (2)[3]小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果无影响，只要斜槽末端水平保证小球做平抛运动即可； (3)[4] 碰撞前a球的速度为 碰撞后a球的速度为 碰撞后b球的速度为 用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒，则有 表达式化简为 ． 15．【答案】（1） （1分）；（1分） （2） （2分） （3） 等于（2分） （4） （3分） 【解析】 （1） 根据两表量程判断分度值，则电流表读数为，电压表读数为。 （2） 由于电流计没有示数，电流表测的是干路电流，故电路整体可视为伏安法测量电源电动势及内阻，通过调整滑动变阻器接入电路的阻值获得两组数据、、、，则有，，解得。 （3） 由于电流表测的是通过电源的真实电流，实验没有系统误差，故。 （4） 两灯泡和定值电阻串联接入电源两端以后，设灯泡两端电压为、串联回路电流为，根据闭合电路欧姆定律有,整理得，则关系图像中的斜率，纵截距，作出图像如图所示，交点的横、纵坐标即为灯泡此时的工作电压和工作电流，则每个灯泡的实际功率。 16．【答案】 A 2.8∼2.9 1.1∼1.3 = > 【详解】（1）[1]由图甲可知，电流从欧姆表内电源正极经B端黑表笔流出，从A端红表笔流入多用电表。 （2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律得 E=IR+Ir 解得 可知图线斜率表示电动势E，纵轴截距的绝对值表示内阻r，则有 内阻为 r=1.2Ω （3）[4][5]将多用电表的内阻等效到电源的内部，则有 则可知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大，电流表内阻对图象的斜率没有影响，故电动势准确。即 ， 17．【答案】（1）R1（2分）　（2） R0（2分）　大（2分）　（3）小（2分）　9 720（2分） 【解析】（1）由题图甲知滑动变阻器采用分压式接法，为方便调节，滑动变阻器应选择最大阻值较小的R1。 【技巧必背】滑动变阻器的选择方法 滑动变阻器采用限流式接法时，选用最大阻值稍大于被测电阻的；滑动变阻器采用分压式接法时，选用最大阻值小的。 （2）由于滑动变阻器与电压表、电阻箱并联部分的阻值较小，可认为电压表和电阻箱两端总电压近似不变，电压表半偏时，电压表的内阻等于电阻箱的示数，故电压表的内阻为R0；电阻箱接入电路后，电路总电阻变大，则干路电流减小，电阻箱和电压表两端电压增大，当电压表半偏时，电阻箱两端的电压大于电压表半偏的电压值，因此电阻箱的阻值大于电压表的内阻，故测量值偏大。 【一题多解】根据“串反并同”知，电压表所在支路的电压变大，电阻箱两端的电压大于电压表两端的电压，即测量值偏大。 （3）改装表的示数偏小，则通过电压表的电流略小，故应适当将电阻箱阻值调小；消除误差前，电阻箱接入电路的阻值为9 000 Ω，此时流经电压表的电流I＝，电压表的真实内阻RV＝，根据电表改装原理得＝，联立解得消除误差后电阻箱接入电路的阻值Rx＝9 720 Ω。 18．【答案】(1) ； ；，(2) 1.50；1.00，(3)C 【详解】（1）[1]一节干电池的电动势约为1.5V，所以电压表应选量程为的电压表； [2]电流表应选量程为的电流表； [3] 内阻约为几欧姆，所以滑动变阻器应选总电阻较小的 （2）[4]根据闭合电路欧姆定律可得，根据图线的纵截距得到被测电池的电动势 [5]根据图线斜率的绝对值可得内电阻 （3）[6]由图可知，电压表测路端电压，由于电压表的分流作用，使电流表的测量值小于真实值（通过电源的电流），实验误差是由于电压表的分流造成的；当外电路短路时，电压表不分流，短路电流相同，由于测量的电流值小于真实值，作出测量值和真实值的图像如图所示 由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于直实值。选C。 19．【答案】（1）B（1分）　（2）1 000（2分）　（3）①红（2分）　②96．8（4分） 【解析】（1）部件A是外测量爪，B是内测量爪，C是深度尺，测量内径应使用内测量爪B。 （2）欧姆表测量电阻，选择倍率时应使指针尽可能居中，故选择多用电表“×100”挡较为合适，读数为1 000 Ω。 （3）①电压表内阻和定值电阻阻值已知，多用电表电流挡内阻未知，故多用电表电流挡采用外接法，电压表和定值电阻串联后应并联在盐水的两端，所以电压表负极应和电流表正极，即多用电表红表笔相接。 ②根据电路串并联规律可知＝，根据U－I图像斜率k＝＝，代入数据可得Rx≈968 Ω，又由于ρ＝，代入数据得ρ＝96．8 Ω·m。 20．【答案】（1）4 800（2分）　最右端（2分）　6（2分） （2）8．9（2分）　30（2分） 【解析】（1）电压表扩大量程，串联定值电阻R0的阻值为 Ω＝4 800 Ω。为保护电路，闭合开关时，要使滑动变阻器连入电路中的阻值最大，故滑动变阻器的滑片要移至最右端。断开S1、S2，闭合S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表读数为18 mA，回路中的总电阻约为R总＝＝500 Ω，滑动变阻器接入电路的阻值远大于电流表的内阻，闭合S2，保持R接入电路中的阻值不变，可认为回路中总电流不变，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为6 mA时，即可认为通过电阻箱的电流为通过电流表的2倍，即量程扩大3倍。 （2）根据闭合电路欧姆定律可得＝E测－3Ir测，得U＝E测－r测I，即E测＝4．95 V，r测＝ Ω，解得E测≈8．9 V，r测＝30 Ω。 21．【答案】（1）9．500（1分）　（3）Ⅱ（2分）　2．1（2分）　（4）偏大（2分）　（5）3×10－3（2分） 【解析】（1）直径D＝9．5 mm＋0．0×0．01 mm＝9．500 mm。 （3）在步骤①中，由闭合电路欧姆定律有E＝I（R＋r），即＝R＋；在步骤②中，由闭合电路欧姆定律有E＝IR＋Ir，即＝R＋；对比以上结果可知，步骤①对应的图线应为Ⅱ。由图线Ⅱ及＝R＋可得＝ V－1，＝0．67 Ω·V－1，解得电源内阻r＝2．1 Ω。 （4）若考虑电流表内阻的影响，则步骤①中，由闭合电路欧姆定律有＝R＋，即电源内阻测量值r测＝r真＋rA，故测量值相对真实值偏大。 （5）在－R图像中，设a1＝1．1 Ω，a2＝2．1 Ω，b＝0．67 A－1，又＝R＋、＝R＋可得Rx＝，则材料电阻率为ρ＝，代入数据计算得ρ≈3×10－3 Ω·m。 22．【答案】(1)1.23(1分)　12.3(2分)　(4)右(2分)　(5)小于(2分) 【解析】(1)电压表量程为0~3 V,分度值为0.1 V,则电压表读数需估读一位,为1.23 V,则金属丝的测量值R==12.3 Ω。 (4) (5) 23．【答案】(1) E2 R2 (2) 偏小 【详解】（1）[1][2]闭合S2开关时认为电路电流不变，实际上闭合开关S2时电路总电阻变小，电路电流增大，电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大，闭合开关S2时微安表两端电压变化越小，实验误差越小，为减小实验误差，电源应选择，滑动变阻器应选择。 （2）[1][2]闭合开关S2时认为电路电流不变，流过微安表电流为满偏电流的，则流过电阻箱的电流为满偏电流的，微安表与电阻箱并联，流过并联电路的电流与阻值成反比，则；闭合开关时整个电路电阻变小，电路电流变大，大于300μA，当表头G示数为200μA时，流过电阻箱的电流大于100μA，电阻箱阻值小于表头G电阻的2倍，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半，因此表头G内阻测量值偏小。 24．【答案】C；V1 ；； 【详解】（1）[1]由于连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略，当压强增加后，连接部分软管内的气体体积也减小，但连接部分体积未变，则注射器中有气体进入连接部分，相当于注射器漏气，当V减小时， 增大， p随之增加的程度不是线性关系，当V越小时，压强越大，进入软管内的气体越多，压强增加程度越小，斜率越小，绘出的 图像可能为C。选C。 （2）[2]设连接注射器与压强传感器之间软管内气体的体积为V0 ，根据玻意耳定律，则有，当为0时，V=-V1，代入上式得 （3）[3]设大米的体积为V米，以注射器内及软管内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律，则有，当为0时，V=V2，代入上式得，则可求出大米的密度为 （4）[4]用手握住注射器左侧的大部分位置，向外拉动活塞时，气体的温度会增加，由理想气体状态方程，知随着体积增加，图像的斜率减小，图像如图 25．【答案】，，BC 【详解】[1]根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约140格，油膜面积为 [2]一滴油酸酒精混合溶液纯油酸的体积为 油酸分子的直径约为 [3]油酸在水面未完全散开时即描线会导致面积S偏小，直径偏大，A错误；计算油膜面积时把所有不足一格的方格计算在内，会导致面积S偏大，直径偏小，B正确；用量筒测出1mL溶液的滴数时，多数了滴数，会导致计算的油酸体积偏小，直径偏小，C正确。 26．【答案】（1）3．10（1分）　（2）调节定滑轮的高度，使连接力传感器的轻绳水平（2分）　（3）（2分）　（4）B（2分）　（5）不能。理由见解析（2分） 【解析】（1）遮光条的宽度为d＝3 mm＋2×0．05 mm＝3．10 mm。 （2）为了使滑块加速运动过程中合外力不变，需要调节定滑轮的高度，使连接力传感器的轻绳水平。 （3）遮光条通过光电门时重物的速度大小为v＝，则＝2ah，根据牛顿第二定律有F－μMg＝Ma，得到F＝μMg＋M·，根据题意有μMg＝b，解得μ＝。 （4）若增大滑块的质量，重复（3）操作，由F＝μMg＋M·可知，图像与纵轴的截距变大，图像的斜率增大，与横轴的截距不变，因此应为图线B。 （5）不能。如果动能定理成立，则有（F－μMg）h＝M，得到F＝μMg＋M·，因此当M＝k时h＝，但不考虑摩擦力做功时，有Fh＝M，得到F＝M·，同样有M＝k，h＝，故动能定理不能得到验证。 27．【答案】(1)，(2)，(3)，(4) 【详解】（1）遮光条通过光电门1时的速度大小为 （2）遮光条通过光电门2时的速度大小为 （3）根据运动学公式可得，联立可得滑块在长木板上滑行时的加速度大小为 （4）设滑块与遮光条的总质量为，根据牛顿第二定律可得，联立可得滑块与长木板间的动摩擦因数为 28．【答案】 水平 大于 【详解】（1） ①[1]调整轨道末端沿水平方向； （2）[2][3]设从B点抛出的小球，经过时间t与板相切，可知此时小球的水平速度和竖直速度均为v0，由几何关系 解得 小球在轨道上损失的机械能为 （3）[4]实际操作中，木板与水平地面的夹角为θ，且，则表达式变为 可得 当tanθ变大时∆E减小，即根据（2）中的实验结论得到的机械能损失量大于真实值。 29．【答案】（1） （1分） （2） （1分） （3） 无（1分）；小于（2分） （4） （2分）；（2分） 【详解】 本题主要考查动摩擦因数的测量，物理模型为匀变速直线运动，通过给定连续相等位移和时间来求解加速度，通过受力分析和牛顿第二定律找出加速度和动摩擦因数间的关系；高考常考查的测量读数问题、逻辑推理、计算、有效数字的保留，在本题中均有考查。 （1） 毫米刻度尺应估读到毫米刻度的下一位，读出宽度为。 （2） 遮光带1通过光电传感器的平均速度。 （3） 滑块通过光电传感器的过程中做匀加速直线运动，计算动摩擦因数与滑块的初速度无关，故对结果的测量无影响；滑块沿斜面向下做匀加速直线运动，经过相邻两个相同位移的时间减小，速度增加量减小，平均速度的增加量减小，通过连续两个相等位移的时间间隔减少，即，，。【赋值法定性快速判断时间间隔】滑块做匀加速直线运动，经过相等位移的时间之比为，连续两段相等位移的时间间隔越来越接近，故。 （4） 相邻遮光带和透光带做匀加速直线运动通过光电传感器，遮光带通过传感器的平均速度为，透光带通过传感器的平均速度为，匀变速直线运动时间中点的瞬时速度等于平均速度，两个时间中点的时间间隔为，根据匀变速直线运动速度与时间关系，，而加速度，代入数据取平均值得。 30．【答案】(1)0.1880（或0.1879或0.1881均可），(2)； 【详解】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条的宽度为 （2）[1]碰前滑块P的速度为，碰后两滑块整体的速度为，若碰撞过程系统的动量守恒，则有，联立整理可得 [2]该碰撞过程损失的机械能为，初动能为，所以 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of 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