高考物理二轮复习专题检测十三“深度挖掘”精析创新考查.doc

1 / 16【2019【2019 最新最新】精选高考物理二轮复习专题检测十三精选高考物理二轮复习专题检测十三“深度深度挖掘挖掘”精析创新考查精析创新考查1(2018 届高三·郑州调研)为了研究发生形变后的弹簧对其他物体做功的本领，小华同学选用不同弹簧 A、B 和重物 G 进行实验，弹簧 A、B 原来的长度相等，一端固定，另一端与水平放置的重物 G紧靠在一起(不拴接)，如图所示。他们先后压缩弹簧 A、B 并将其释放，释放过程中弹簧将重物 G 推动的距离为 s(s1m2。按照如图所示，安装好实验装置。将斜槽AB 固定在桌边，使槽的末端点的切线水平。将一斜面 BC 连接在斜槽末端。先不放小球 m2，让小球 m1 从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。将小球 m2 放在斜槽末端点 B 处，让小球 m1 从斜槽顶端 A 处滚下，使它们发生碰撞，记下小球 m1 和小球 m2 在斜面上的落点位置。用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离。图中 D、E、F 点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到 B 点的距离分别为 LD、LE、LF。根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球 m1 与 m2 发生碰撞后，m1 的落点是图中的_点，m2 的落点是图中的_点。(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式_，则说明碰撞中动量是守恒的。8 / 16(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式_，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。解析：(1)小球的落点位置跟平抛运动的初速度大小有关，碰后，小球 m1 的速度较小，m2 的速度较大，所以 m1 的落点是图中的 D 点，m2 的落点是图中的 F 点。(2)设碰前小球 m1 的速度为 v0，碰撞后 m1 的速度为 v1，m2 的速度为 v2，根据动量守恒定律，它们应该满足关系式m1v0m1v1m2v2。设斜面倾角为 ，根据平抛运动的规律有 tan ，所以 vt，而 t，所以 v。本题中，要验证m1v0m1v1m2v2 成立，只需要验证 m1m1m2 成立。(3)要验证两个小球的碰撞是弹性碰撞，即要再验证m1v02m1v12m2v22 成立，而平抛运动时的初速度 v，所以v2L，故需要再满足关系式 m1LEm1LDm2LF。答案：(1)D F (2)m1m1m2LF(3)m1LEm1LDm2LF7物体的带电荷量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电荷量。如图(a)所示，他将一由绝缘材料制成的小物块 A 放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，小物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与小物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：(1)为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块 A，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角 ，直至打出的纸带上点迹间距_，测出此时木板与水平面间的倾角，记为 0。9 / 16(2)如图(b)所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将小物块 A 与物块 B 相连，绳与滑轮摩擦不计。给小物块 A 带上一定量的正电荷，保持倾角0 不变，接通打点计时器，由静止释放小物块 A，该过程可近似认为小物块 A 带电荷量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是( )A纸带上的点迹间距先增加后减小至零B纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值C纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变D纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减小，直至间距不变(3)为了测定物块所带电荷量 q，除木板倾角 0、磁感应强度B 外，本实验还必须测量的物理量有( )A小物块 A 的质量 mAB物块 B 的质量 mBC小物块 A 与木板间的动摩擦因数 D两物块最终的速度 v(4)用重力加速度 g、磁感应强度 B、木板倾角 0 和所测得的物理量可得出 q 的表达式为_。解析：(1)当木板与水平面间的倾角合适时，小物块 A 的重力沿木板方向的分力刚好与小物块 A 受到的滑动摩擦力平衡，即消除了摩擦力的影响，此时小物块 A 做匀速直线运动，根据打点计时器的原理可知，纸带上点迹间距相等(或均匀)时，小物块 A 做匀速直线运动。(2)对小物块 A 受力分析，小物块 A 受到重力 mAg、支持力 FN、拉力 mBg、洛伦兹力 Bqv 和滑动摩擦力 f，小物块 A 带正电荷，由左10 / 16手定则可知洛伦兹力垂直木板斜向下；垂直木板方向有 mAgcos 0BqvFN，沿木板方向，由牛顿第二定律得mAgsin 0mBgFNmAa，解得 a，由(1)中小物块 A 做匀速直线运动可以得到 mAgsin 0mAgcos 0，解得 tan 0，带入加速度的表达式中得到 a，小物块 A 从静止开始运动，a>0，则小物块 A 做加速运动，纸带上的点迹间距逐渐增加；由于 v 增大则 a 逐渐减小，纸带上相邻两点间的距离之差逐渐减小；当速度增大到 v时，小物块 A 开始做匀速运动，此后纸带上的点迹间距不变，故 D 项正确。(3)根据(2)中分析，当速度增大到 v时，小物块 A 开始做匀速运动，则 q。所以要测定物体所带电荷量 q，需要测量的物理量有木板与水平面间的倾角 0、磁感应强度 B、物块 B 的质量 mB 和两物块最终的速度 v，故 B、D 项正确。(4)根据(2)中分析，由最终 mBgBqvtan 00，解得 q。答案：(1)相等(或均匀) (2)D (3)BD(4)qmBg Bvtan 0教师备选题1图甲是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径 d，如图乙所示，重力加速度为 g。则(1)小圆柱的直径 d_ cm。11 / 16(2)测出悬点到圆柱重心的距离 l，若等式 gl_成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。(3)若在悬点 O 安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力 F，则要验证小圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的物理量是_(用文字和字母表示)，若等式 F_成立，则可验证向心力公式 Fnm。解析：(1)小圆柱的直径 d10 mm2×0.1 mm10.2 mm1.02 cm。(2)根据机械能守恒定律得 mglmv2，所以只需验证 glv22，就说明小圆柱下摆过程中机械能守恒。(3)若测量出小圆柱的质量 m，则在最低点由牛顿第二定律得Fmgm，若等式 Fmgm 成立，则可验证向心力公式，可知需要测量小圆柱的质量 m。答案：(1)1.02 (2)2(3)小圆柱的质量 m mgmd2 lt22(2018 届高三·六安一中摸底)某学习小组利用如图所示的装置探究动能定理。(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离 s_ cm；(2)测量挡光条的宽度 d，记录挡光条通过光电门 1 和 2 所用的时间 t1 和 t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力 F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是_；(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光12 / 16条和拉力传感器的总质量？_(填“是”或“否”)解析：(1)光电门 1 处刻度尺读数为：20.0 cm，光电门 2 处刻度尺读数为：70.0 cm，故两光电门中心之间的距离 s70.0 cm20.0 cm50.0 cm；(2)由于光电门的宽度 d 很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过光电门 1 速度为：v1d t1滑块通过光电门 2 速度为：v2d t2根据功能关系需要验证的关系式为：FsMv22Mv12M2M2，可见还需要测量出 M，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量；(3)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。答案：(1)50.0 (2)滑块、挡光条和拉力传感器的总质量 M(3)否3如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距为 L48.0 cm 的 A、B 两点各安装一个速度传感器，分别记录细线拉力和小车到达 A、B 时的速率。(1)下列说法正确的是( )A两速度传感器之间的距离应适当远些B要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力C应先释放小车，再接通速度传感器的电源D改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质13 / 16量E不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量(2)某同学在表中记录了实验测得的几组数据，vB2vA2 是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式为a_，表中第 3 次实验缺失的数据是_ m/s2(结果保留三位有效数字)；次数F(N)vB2vA2(m2/s2)a(m/s2)10.600.770.8021.041.611.6831.422.3442.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72(3)表中 a 与 F 并不成正比，这是由于_(填写“平衡摩擦力不足”或“平衡摩擦力过度”)造成的。解析：(1)两速度传感器之间的距离应适当远些，增大 L，可以减小误差，故 A 正确；要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力，使得拉力传感器记录小车受到的拉力是小车的合力，故 B正确；应该先接通速度传感器的电源后释放小车，故 C 错误；改变所挂钩码的数量时，不需要使所挂钩码的质量远小于小车质量，因为实验中拉力传感器记录小车受到的拉力，故 D 错误；不必用天平测出小车和车上的拉力传感器的总质量，故 E 正确。(2)根据匀变速直线运动的速度与位移公式：v2v022ax 可以求出：a，带入数据解得：a2.44 m/s2。(3)表中 a 与 F 并不成正比，这是由于平衡摩擦力不足造成的。答案：(1)ABE (2) 2.44 (3)平衡摩擦力不足14 / 164某研究小组设计了一种“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，A 是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B 是质量为 m 的滑块(可视为质点)。第一次实验，如图(a)所示，将滑槽末端与桌面右端 M 对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的 P 点，测出滑槽最高点距离桌面的高度 h、M 点距离地面的高度 H、M 点与P 点间的水平距离 x1；第二次实验，如图(b)所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块 B 再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的 P点，测出滑槽末端与桌面右端 M 点的距离 L、M 点与 P点间的水平距离 x2。(1)在第二次实验中，滑块到 M 点的速度大小为_。(用实验中所测物理量的符号表示，已知重力加速度为 g)。(2)通过上述测量和进一步的计算，可求出滑块与桌面间的动摩擦因数 ，下列能引起实验误差的是_。(选填序号)BH 的测量Ah 的测量 Dx2 的测量CL 的测量 (3)若实验中测得 h15 cm、H25 cm、x130 cm、L10 cm、x220 cm，则滑块与桌面间的动摩擦因数 _。(结果保留 1 位有效数字)解析：(1)滑块在桌面右端 M 点的速度大小为：v1，v2竖直方向有：Hgt2由式求得：v2x2(2)第一次测的速度为：v1x115 / 16滑块在水平桌面上运动，由动能定理：mgLmv22mv12由式可得：x12x22 4HL由表达式可知能引起实验误差的是 B、C、D。(3)0.5。答案：(1)x2 (2)BCD (3)0.55(2017·百校联盟押题卷)某兴趣小组的同学用如图 1 所示的装置探究一小木块与一薄尼龙布料之间的动摩擦因数。他们将一可认为是光滑的长木板置于水平桌面上，并在长木板的右半部分平整地铺上一块薄尼龙布料，然后按图 1 安装好实验装置，实验时小木块在重物的牵引下向右运动，当重物落地后小木块还未进入到薄布区域，经过多次实验他们得到了一条如图 2 所示的纸带，他们将得到的纸带置于一透明刻度尺的下方进行测量。连接打点计时器的电源频率为 50 Hz，重力加速度 g10 m/s2。(1)根据刻度尺的示数可以判断，小木块在打 A、E 之间的点时做_运动，在打 E、J 之间的点时做_运动。(2)将打下 A 点时记为 t0，在如图 3 所示的 v­t 坐标系中，已将打下 B、C、D、E、F、H、I 点时所对应的速度大小描入了其中，请计算出打点计时器打下 G 点时小木块的瞬时速度大小，并将其描入坐标系中，然后画出 v­t 图线。(3)根据所作的 v­t 图线，求得小木块在布面上运动时的加速度大小为 a_ m/s2。(4)若小木块的质量为 m1 kg，根据所作的 v­t 图线，可求得小木块与布面之间的动摩擦因数为 _。16 / 16解析：(1)由题意可知相邻点的时间间隔为 0.02 s，由题图 2可知在 A、E 两点间各相邻点的距离均为 1.80 cm，故小木块做匀速直线运动，在 E、J 两点之间各相邻点间的距离依次减小 0.20 cm，故小木块做匀减速直线运动。(2)根据匀变速直线运动规律可得打点计时器打下 G 点时小木块的瞬时速度大小为 vG m/s0.65 m/s，所作的 v­t 图像如图所示。(3)根据 v­t 图线斜率的物理意义可知小木块在布面上运动的加速度大小为 a5 m/s2。(4)根据牛顿第二定律有 mgma，由此解得 0.5。答案：(1)匀速直线 匀减速直线 (2)vG0.65 m/s 如解析图所示 (3)5 (4)0.5