高考物理二轮总复习课后习题实验题专项练4 (3).docVIP

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实验题专项练(四)

1.某乒乓球爱好者,利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。实验步骤如下:

①固定好手机,打开录音功能;

②从一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)的变化图像如图所示。

根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

根据实验数据,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.(重庆第三次质检)如图甲为电阻式触摸屏的简化原理:按压屏幕时,相互绝缘的两层导电层就在按压点位置有了接触,从而改变接入电路的电阻。

甲

乙

丙

丁

戊

(1)某研究小组找到一块电阻式触摸屏单元,将其接入电路中,简化电路如图乙。先将开关闭合到1让电容器充满电,再将开关切换到2,通过电压传感器观察电容器两端的电压随时间变化的情况。图丙中画出了按压和不按压两种情况下电容器两端的电压U随时间t变化的图像,则不按压状态对应图丙中(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。?

(2)粗测该触摸屏单元未按压状态下的电阻约为几十欧姆。某同学想较准确测量此电阻,可供使用的器材有:

A.电源E(电动势为3V,内阻约为12Ω)

C.电流表A1(量程为3mA,内阻为5Ω)

D.电流表A2(量程为60mA,内阻约为2Ω)

E.滑动变阻器R1(总阻值约为10Ω)

F.电阻箱R2,最大阻值为99999Ω

G.开关S,导线若干

①该同学将电流表A1和电阻箱R2串联改装成量程为4.5V的电压表,电阻箱R2的阻值应调为Ω。?

②该同学设计了图丁测量电路,为了尽量减小实验的系统误差,电阻箱右边的导线应该接(选填“a”或“b”);按正确选择连接好电路之后,改变滑动变阻器滑片位置,测得多组对应的电流表A1和电流表A2的示数I1、I2,得到了图戊的图像,由图中数据可得该触摸屏单元未按压状态下的阻值为Ω(结果保留两位有效数字);该测量方法中电流表A2的内阻对测量结果(选填“有”或“没有”)影响。?

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,根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=12gt

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

(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)Ⅱ(2)①1495②a79没有

解析(1)按压状态时两层导电层就在按压点位置有了接触,并联进去电阻,总电阻减小,放电速度变快。根据图像可知,按压状态对应的图像应为Ⅰ,不按压状态对应图中Ⅱ。

(2)①根据UIg1=RA1+R2,解得R2=1495Ω。②由于已知电流表A1的阻值,可以计算出待测电阻两端的电压,再用差值法计算流过待测电阻的电流,故应接a。根据R=I1(RA1+R2

根据上述分析可知,该测量方法中电流表A2的内阻对测量的结果没有影响。