新教材高二物理选择性必修 一 实验复习题

联考实验复习题1.如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子的边缘有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高。将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上。释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c。此外：（1）还需要测量的量是_________、_______和________。（2）根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_____________（忽略小球的大小）2.如图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：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2②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。图中从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__________(选填“>”“=”或“<”)m2。（2）若进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是________。A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表（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。3.在验证动量守恒定律实验中，实验装置如图所示，a、b是两个半径相等的小球，按照以下步骤进行操作。A．在木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板在紧靠槽口处竖直放置，使小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；B．将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；C．把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C。(1)为了保证在碰撞过程中小球a不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1________m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)完成本实验，必须测量的物理量有________。A．小球a开始释放的高度hC．小球a和小球b的质量m1、m2B．木板水平向右移动的距离lO点分别到A、B、C三点的距离y1、y2、y3D．4.某实验小组利用如图所示的装置验证“碰撞过程中的动量守恒”和探究“碰撞过程中的动能是否守恒”。水平的气垫导轨上有两滑块A、B，滑块A上有宽度为d的遮光板;滑块B上固定一支架，支架上水平固定一内壁光滑左侧开口的细薄金属直管，金属管右侧用金属板封闭，管内靠近金属板处静置一金属小球◦气垫导轨通气后，利用右侧挡板上的弹射装置将滑块A向左弹出，测得滑块A第一次经过光电门的时间为t1,后与静止的滑块B相碰，碰后滑块B和小球一起向左滑动，滑块A向右运动。滑块A第二次通过光电门的时间为t2,滑块B与左侧挡板刚接触时，立即被安装的锁止装置锁止，同时金属管中的小球沿管壁飞出，落在水平地面上的O点（图中未画出）。用天平称量出滑块A(包括遮光板）的总质量鹎、滑块B(包括支架、金属管）的总质量M、小球的质量m，重力加速度为g。请回答以下问题：（1）除了题中已给出的物理量，还需用刻度尺测出的物理量及符号是_________。（2）小球离开金属管口时的速度大小为__________(用题中已知和（1)问中物理量符号表示）。（3）要验证碰撞过程中的动量守恒，本实验需要验证的表达式为_________。（4）要进一步探究碰撞过程中的动能是否守恒，需要比较表达式_________，与表达式_________在误差允许范围内是否相等。5．下面为某同学用单摆测量当地的重力加速度实验部分操作。（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上。A．长1m左右的细绳D．直径2cm的木球B．长30m左右的细绳E．秒表F．时钟C．直径2cm的铅球G．最小刻度是厘米的刻度尺H．最小刻度是毫米的刻度尺，则所选择的器材是________________(2)用游标卡尺测量小钢球直径，读数如图所示，读数为___________mm。(3)测出单摆偏角小于5°时完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，游标卡尺测得摆球直径为d.用上述测得的量写出测量重力加速度的一般表达式：g=________(4)他测得的g值偏小，可能原因是（A．计算时将L成摆长C．开始计时时，秒表过迟按下）B．测摆线长时摆线拉得过紧D．实验中误将30次全振动计为29次（5）该同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2-L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=_____________.若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述T2-L图线法算得的g值和真实值相比是______________的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。6．在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，若已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图甲所示，则单摆摆长是________m。若测定了40次全振动的时间如图乙中秒表所示，秒表读数是________s。为了提高测量精度，多次改变摆长l值，并测得相应的周期T值。现以测得的六组数据作T2－l关系图像如图，则：根据图线可求出g＝________m/s2。（结果取两位有效数字）7．如右图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的实验．在一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，关于该实验：（1）以下说法正确的是_________A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度C．入射角θ适当大些，可以提高准确度D．P1、P2的间距，入射角的大小均与实验的准确度无关（2）该玻璃砖的折射率n=_______．另一同学将大头针插在P1'和P2'位置时，沿着P3、P4的方向看不到大头针的像，其原因可能是__________________________________．8．做“测定玻璃的折射率”的实验，先在白纸上放玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，同学接下来要完成的必要步骤，并在纸上标出的大头针位置和玻璃砖轮廓如图所示。(1)该同学接下来要完成的必要步骤有___；A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像（空气中角用i玻璃中用r表示入射或折射角）(2)在本题的图上画出所需的光路；(3)计算折射率的公式是n=___；(4)该同学在实验中将玻璃砖界面AB、CD间距画得过宽。若其他操作正确，则折射率的测量值____（填“大于”、“小于”或“等于”）准确值。参及解析1.答案：（1）弹性球1、2的质量m1、m2；立柱高h；桌面离水平地面的高度H（2）2m1ah2m1bhm2cHh解析：（1）要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度为a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量m2和立柱高h、桌面离水平地面的高度H就能求出弹性球2的动量变化。2m1ah2m1bhm2cHh（2）根据（1）的解析可以写出动量守恒的方程2.答案：（1）>；（2）A、C；（3）m1sp0m1sM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，即m1m2。（2）要验证动量守恒定律，需测量小球的质量和三个落点到B点的距离。故提供的测量工具中必需的是A、C。（3）碰撞前，小球m1落在图中的P点，设其水平初速度为v1。小球m1,m2发生碰撞后，m1的落点在图中的M点，设其水平初速度为v1'，m2的落点在图中的'N点，设其水平初速度为v2。设斜面与水平面间的倾角为α，由平抛运动规律得：1sMsingt2、sMcosv1't，解得v1'2v1gspcos22sin,v'2gsMcos2，同理可得：2sin'm1v10m1v1'm2v2，即gsNcos2，只2sin要以满说足明两m1sp0m1sMm2sN，就3.答案：(1)大于(2)CD可球碰撞前后动量是守恒的。解析：(1)为防止两小球碰撞后，小球a反弹，小球a的质量应大于小球b的质量，即m1m2。(2)a、b两球碰撞后均做平抛运动，lvt，y2y12得lv，若满足m1v0m1v1m2v2，gt，2g即碰撞前后动量守恒，即可验证动量守恒定律，对该式进行整理可得m1y2m1y3m2y1，因此需要测量小球a和小球b的质量m1、m2以及O点分别到A、B、C三点的距离y1、y2、y3，选项C、D正确4.答案：（1）小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h（2）sdgdgM1;;（3）M1M2mst12ht22h2M1d2M1d2M2msg（4）,22t122t24h解析：（1）滑块A与静止的滑块B相碰后，A反向，B和小球一起向左滑动，B被锁止后，小球以碰后B的速度平抛，故利用平抛的运动规律可求出小球离开金属管时的初速度，也即碰后B和小球的共同速度，故需要测出小球从离开金属管口到落地的过程中，运动的水平位移s和竖直高度h。（2）由平抛运动规律可知，平抛的初速度为sg.2h（3）取向左为正方向，滑块A、B碰前的总动量为M1d，碰后的总动量为t1M2msgddgdM1，故需验证的表达式为M1M2msM1.2ht2t12ht22M1d2M1d2M2msg（4）滑块A、B碰前的总动能为，碰后的总动能为，故要探究22t122t24h2M1d2M1d2M2msg动能是否守恒，需要比较和是否相等。222t12t24h5.【答案】ACEH6.【答案】0.8750m7.【答案】AC9.8d42n2(L)22t

9.8m/s2

AD42

x2x1y2y1不变75.2s3经过P1、P2

的光线在界面MN处发生全反射8.【答案】BDsinisinr小于