适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理二轮总复习实验题专项练4.docVIP

试验题专项练(四)

(满分:14分时间:15分钟)

1.(6分)某乒乓球爱好者,利用手机探讨乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的状况。试验步骤如下:

①固定好手机,打开录音功能;

②从肯定高度由静止释放乒乓球;

③手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音,其随时间(单位:s)的改变图像如图所示。

依据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻,如下表所示。

碰撞次序

1

2

3

4

5

6

7

碰撞时刻t/s

1.12

1.58

2.00

2.40

2.78

3.16

3.48

依据试验数据,回答下列问题:

(1)利用碰撞时间间隔,计算出第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为m(保留2位有效数字,g取9.80m/s2)。?

(2)设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬间速度大小的比值为k,则每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的倍(用k表示),第3次碰撞过程中k=(保留两位有效数字)。?

(3)由于存在空气阻力,第(1)问中计算的弹起高度(选填“高于”或“低于”)实际弹起高度。?

2.(8分)在测量定值电阻的试验中,供应的试验器材如下:电压表V1(量程3V,内阻r1=3.0kΩ),电压表V2(量程5V,内阻r2=5.0kΩ),滑动变阻器R(额定电流1.5A,最大阻值100Ω),待测定值电阻Rx,电源E(电动势6.0V,内阻不计),开关和导线若干。

(1)将虚线框中的电路原理图补充完整。

(2)依据下表中的试验数据(U1、U2分别为电压表V1、V2的示数),在图甲给出的坐标纸上绘制U2-U1图像。

测量次数

1

2

3

4

5

U1/V

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

U2/V

1.61

2.41

3.21

4.02

4.82

甲

乙

(3)由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值Rx=Ω。(结果保留两位有效数字)?

(4)完成上述试验后,若要接着采纳该试验原理测定另一个定值电阻Ry(阻值约为700Ω)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求试验精度尽可能高,请在图乙的虚线框内画出你改进的电路图。

答案：

1.答案(1)0.20(2)1-k20.95(3)高于

解析(1)第3次碰撞到第4次碰撞用时t0=2.40s-2.00s=0.40s,依据竖直上抛和自由落体运动的对称性可知第3次碰撞后乒乓球弹起的高度为h0=12gt022=12×9.8×0

(2)碰撞后弹起瞬间速度为v2,碰撞前瞬间速度为v1,依据题意可知v2v1=k,则每次碰撞损失的动能与碰撞前动能的比值为12mv12-12mv2212mv12=1-12mv2212mv12=1-k2,第2

(3)由于存在空气阻力,乒乓球在上升过程中受到向下的阻力和重力,乒乓球的动能转化为内能和乒乓球的重力势能,能达到的最高点低于理论高度,所以第(1)问中计算的弹起高度高于实际弹起的高度。

2.答案(1)见解析图(2)见解析图(3)1.8×103(4)见解析图

解析(1)电压表V1和Rx串联再和V2并联,并联的总电阻远大于滑动变阻器的最大阻值,为了调整滑动变阻器时,电表示数改变明显,且能获得更多组数据,选择分压接法,如图甲所示。

甲

(2)依据表格数据,绘制的U2-U1图像如图乙所示。

乙

(3)依据试验电路图,则有Rx=U2-U1U1r1,变形得U2=Rx+r1r1U1,依据U2-U1图像可得斜率k=1.60,则有1.60=Rx+r1r1,代入

(4)因待测电阻Ry(阻值约为700Ω)的阻值较小,若仍与电压表V1串联,则所分得的电压过小,不利于测量,故待测电阻与其中的一个电压表并联,由于电源电动势只有6V,为了让待测电阻Ry分得较大电压,故待测电阻Ry应与电压表V2并联,再与电压表V1串联,故改进后的电路图如图丙所示。

丙