新教材2024高考物理二轮专题复习第三编高考夺分训练实验题专项练6（附解析）

实验题专项练(6)1.[2023·安徽芜湖模拟]phyphoxapp是一款用途广泛的传感器手机软件．某同学使用手机下载phyphoxapp后设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律．实验过程如下：(1)一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m＝60g的小钢球放在钢尺末端；(2)用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度h＝100.00cm；(3)打开手机中的声音“振幅”(声音传感器)app；(4)迅速敲击钢尺侧面，让小钢球自由下落．手机中的传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线，如图所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻．测得这两个尖峰的时间间隔为t＝0.46s．(5)当地重力加速度g取9.8m/s2，则下落过程中，重力势能减小量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J．据此可以得到实验结论：在误差允许的范围内，小钢球自由下落过程中机械能守恒．(结果均保留3位有效数字)(6)敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度，此时小球动能增加量的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相同”).2．弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件．某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：(1)装置安装和电路连接如图a所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图b所示的电路中． (2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L.②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端．断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置．记录两表的示数U和I1.③闭合S2，电压表的示数________(选填“变大”或“变小”).调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx＝________(用I1、I2和U表示).④断开S1，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③.(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值________(选填“有”或“无”)影响．(4)图c是根据部分实验数据描绘的RxL图线．将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为________cm，即为机械臂弯曲后的长度．实验题专项练（6）1．解析：（5）下落过程中，重力势能减小量ΔEp＝mgh＝0.588J，小钢球落地的平均速度＝＝m/s，根据＝＝，ΔEk＝mv2，解得ΔEk＝0.567J.（6）敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度，则小钢球落地速度大于小钢球静止释放的落地速度，则此时小球动能增加量的测量值与真实值相比偏大．答案：（5）0.588　0.567　（6）偏大2．解析：（2）闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电路总电流增大，电源内阻、滑动变阻器、电流表分压变大，电压表的示数变小．加在导电绳两端的电压为U，分析知流过导电绳的电流为I2－I1，因此导电绳的电阻Rx＝.（3）考虑到电压表内阻不是无限大，在闭合S2之前，电流表的示数I1实际包括定值电阻中的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2－I1，与电压表内阻无关，因此电压表内阻对导电绳电阻的测量值无影响． （4）由题图c可知，Rx＝1.33kΩ时，L＝51.80cm，即导电绳拉伸后的长度为51.80cm.答案：（2）变小　　（3）无　（4）51.80