高考物理（全国通用）实验题限时突破（二）含解析.docVIP

实验题限时突破(二)

(限时：15分钟)

22．(6分)图1为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：

图1

①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2；

②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；

③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；

④将小球m2放在斜槽末端B处，仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；

⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离．图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为sM、sP、sN.依据上述实验步骤，请回答下面问题：

(1)两小球的质量m1、m2应满足m1________m2(填写“”、“＝”或“”)；

(2)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中______点，m2的落点是图中________点；

(3)用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式____________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；

(4)若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞，用实验中测得的数据来表示，只需比较__________与__________________是否相等即可．

答案(1)＞(2)MN(3)m1eq\r(sP)＝m1eq\r(sM)＋m2eq\r(sN)(4)m1sPm1sM＋m2sN

解析(1)为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量；

(2)小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度大于小球m1的速度，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落点是M点，m2球的落点是N点；

(3)碰撞前，小球m1落在题图中的P点，设其水平初速度为v1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在M点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是N点，设其水平初速度为v2.设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：sMsinα＝eq\f(1,2)gt2，sMcosα＝v1′t

解得：v1′＝eq\r(\f(gsMcos2α,2sinα))

同理可解得：v1＝eq\r(\f(gsPcos2α,2sinα))，v2＝eq\r(\f(gsNcos2α,2sinα))，所以只要满足：m1v1＝m1v1′＋m2v2，

即：m1eq\r(sP)＝m1eq\r(sM)＋m2eq\r(sN)，则说明两球碰撞过程中动量守恒；

(4)如果小球的碰撞为弹性碰撞，则应满足：eq\f(1,2)m1veq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)m1v1′2＋eq\f(1,2)m2veq\o\al(2,2)

代入以上速度表达式可知，应满足公式为：m1sP＝m1sM＋m2sN；

故需要验证：m1sP和m1sM＋m2sN相等．

23．(9分)某实验探究小组利用半偏法测量电压表内阻，实验室提供了下列实验器材：

A．待测电压表V(量程为3V，内阻约为3000Ω)

B．电阻箱R1(最大阻值为9999.9Ω)

C．滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω，额定电流为2A)

D．电源E(电动势为6V，内阻不计)

E．开关两个，导线若干

(1)虚线框内为探究小组设计的部分测量电路，请你补画完整；

(2)根据设计的电路图，连接好实验电路，进行实验操作，请你补充完善下面操作步骤．首先闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表达到满偏；保持________不变，断开开关________(选填“S1”或“S2”)，调节________的阻值，使电压表示数达到半偏，读取并记录此时电阻箱的阻值R0；

(3)实验测出的电压表内阻R测＝________，它与电压表内阻的真实值RV相比，R测________RV(选填“”、“＝”或“”)．

答案(1)如图所示：

(2)R2的滑片位置S2R1(3)R0＞

时间：45分钟满分：100分

一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)

1．电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的(n－1)倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U，则输入端的电压为()

A．nU B.eq\f(U,n)

C．(n－1)U D.eq\f(U,n－1)

答案A

解析Rac与Rcd串联，电流I＝eq\f(Uab,Rac＋Rcd)，对输出端电压Ucd＝U＝IRcd＝eq\f(UabRcd,Rac＋Rcd)＝eq\f(Uab,n)，即输入端电压为Uab＝nU。

2．在某控制电路中