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2013年有关辽宁号航母的物理高考模拟精选题
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＞＞＞（1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞..
（1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图（1）图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的&&&&&&&&&&&和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是&&&&&&&&&。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据&&&&&&&&&&定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。（2）某同学对有故障的电热毯进行探究。题（2）图1是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。题（2）图2为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。①请在答题卡虚线框内画出与题（2）图2对应的电路图。②断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U—I曲线如题（2）图3所示。已知电热线材料的电阻率为2.8×10-7Ω·m，电热线的直径为0.200mm。可求得此电热线的电阻为&&&kΩ，总长度为&&&&&&m。（结果均保留两位有效数字）③为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对题（2）图1中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在&&&&&&之间（在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。
题型：问答题难度：中档来源：不详
（1）高度（距水平木板的高度） 刻度尺&机械能守恒（动能）（2）①如图所示&②0.58（0.57到0.59均可） 65（64到66均可） ③和（1）本题要研究的是钢球在橡皮条阻拦下前进的距离s与钢球被阻拦前的速率v之间的关系，其中距离s可以利用刻度尺直接测量钢球被橡皮条拦阻后在木板上留下墨迹的长度得到。而速率v的测量方法可能有很多种，如利用打点计时器，但本题能够提供的器材有限，在确定测量距离s需要使用刻度尺的情况下，我们也只能利用刻度尺测量得到。研究钢球沿斜面下滑的过程，在忽略摩擦力和空气阻力的条件下，钢球将重力势能转化为动能，机械能守恒，或者只有重力做功，重力做的功等于钢球增加的动能，即利用mgh=求出，所以需要直接测量的物理量还有静止释放时的高度。①根据题图可以看出，滑动变阻器采用分压接法，电流表外接，电压表与A、B两个测试点之间并联。②根据U—I图线和欧姆定律可得，电热丝的电阻为R=（也可利用图线的斜率求解）。根据电阻定律可得，，代入数据，得到L=65m。③测试点3和间的测试结果说明，从测试点3通过电热毯到之间有断路；测试点1和的测试结果表明，电热毯是通路；测试点1和3的测试结果表明，测试点1到3之间通路；测试点1和的测试结果表明，测试点和之间断路；测试点和的测试结果表明，测试点、之间是通路。所以只有测试点和之间断路。【点评】（1）本题模拟舰载飞机的着舰过程，设计了一个教程上没有的实验方案，探究学生感兴趣的实际问题。虽然实验方案超出了教程实验，但并没有脱离教程，包括实验所用器材，实验原理都源于教材，是对教程实验的拓展延伸，能够很好地考查考生掌握知识并学以致用的能力和迁移知识解决实际问题的能力。（2）利用电表判断电路故障时，电流表有示数说明是通路（测试测试点1和时或1和3时或和时），无示数说明所在有断路或者电压表直接接入电路，电路电阻过大，流过电流表的电流电流太小（如测试测试点3和间时或和时）；电压表测某部分电路两端的电压，若电压表无示数，说明被测部分短路（测试测试点1和3时或和时）或电压表两接线柱与电源两极之间某处断路，若有电压，说明电压表两接线柱与电源两极之间通路.【考点定位】（1）考查考生利用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理实际问题，包括简单的设计性实验的能力。（2）考查欧姆定律、电阻定律和电路故障检测等学科知识的同时，考查了考生利用学过的物理知识解决生活实际问题的能力。
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据魔方格专家权威分析，试题“（1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞..”主要考查你对&&实验：探究弹力与弹簧伸长的关系，实验：探究小车速度随时间变化的规律，实验：探究加速度与力、质量的关系，实验：探究功与速度变化的关系&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
实验：探究弹力与弹簧伸长的关系实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究功与速度变化的关系
探究弹力与弹簧伸长的关系：实验目的： 1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。 2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。 实验原理： 1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。 2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。 实验器材： 轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。 实验步骤： 1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直； 2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0； 3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度Ll； 4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……，并将所得数据记录在表格中； 5、用xn＝Ln－L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。 数据处理： 1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位； 2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系； 3、描点：描点时要留下痕迹； 4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃； 5、根据图象做出结论。 实验目的：1、练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。2、学习用打点计时器测定即时速度和加速度。
实验原理：1、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。2、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
3、由纸带求物体运动加速度的方法：①用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出a1=、a2=、a3=，再算出a1、a2、a3。②用v-t图法：即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。
实验器材：小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。
实验步骤：1、把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示；
2、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面；3、把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次；4、选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
注意事项：1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。2、应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住。3、先断开电源，再取下纸带。4、对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度。5、选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于(n－1)t。6、每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰(注意此项只对于电磁打点计时器才适用)。7、不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1mm。8、尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：&&&&& ①细绳尽可能与板面保持平行；&&&&& ②滑轮和车轮灵活；&&&&& ③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致。
实验目的： 验证牛顿第二定律。 实验原理： 1、如图所示装置，保持小车质量不变，改变小桶内砂的质量，从而改变细线对小车的牵引力，测出小车的对应加速度，作出加速度和力的关系图线，验证加速度是否与外力成正比。 2、保持小桶和砂的质量不变，在小车上加减砝码，改变小车的质量，测出小车的对应加速度，作出加速度和质量倒数的关系图线，验证加速度是否与质量成反比。 实验器材： 小车，砝码，小桶，砂，细线，附有定滑轮的长木板，垫木，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，托盘天平及砝码，米尺。 实验步骤： 1、用天平测出小车和小桶的质量M和M'，把数据记录下来。 2、按如图装置把实验器材安装好，只是不把挂小桶用的细线系在小车上，即不给小车加牵引力。 3、平衡摩擦力：在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木的位置，直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态（可以从纸带上打的点是否均匀来判断）。 4、在小车上加放砝码，小桶里放入适量的砂，把砝码和砂的质量m和m'记录下来。把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号。 5、保持小车的质量不变，改变砂的质量（要用天平称量），按步骤4再做5次实验。 6、算出每条纸带对应的加速度的值。 7、用纵坐标表示加速度a，横坐标表示作用力，即砂和桶的总重力(M'+m')g，根据实验结果在坐标平面上描出相应的点，作图线。若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。 8、保持砂和小桶的质量不变，在小车上加放砝码，重复上面的实验，并做好记录，求出相应的加速度，用纵坐标表示加速度a，横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数，在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线，若图线为一条过原点的直线，就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。 注意事项： 1、砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的。 2、在平衡摩擦力时，不要悬挂小桶，但小车应连着纸带且接通电源。用手给小车一个初速度，如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的，表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3、作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点，不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧，但如遇个别特别偏离的点可舍去。 探究功与速度变化的关系：
实验目的： 1、通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系。 2、体会探究的过程和所用的方法。 ①实验思想方法：倍增法。虽为变力做功，但橡皮条做的功，随着橡皮条数目的成倍增加功也成倍增加。这种方法的构思极为巧妙。历史上，库仑应用类似的方法发现了著名的库仑定律。当然，恒力做功时，倍增法同样适用。 ②数据处理方法：图像法。作出功－速度（W-v）曲线，分析这条曲线，得出功与速度变化的定量关系。 ③本实验中，还用到纸带的分析、速度的测量、力的平衡等相关的知识与技能。 3、激发学生的学习兴趣，体会学习的快乐；并通过亲身实践，树立起“实践是检验真理的唯一标准”的科学理念。 实验原理： 1、分析与猜测 ①通过研究重力做的功，我们确立了重力势能的表达式，通过分析弹力做的功，我们探究了弹性势能的表达式，那么，要研究动能的变化，也要从力做功开始。 ②物体在力的作用下通过一段位移时，力会对物体做功，物体的速度也会发生变化，所以二者之间存在联系。 2、探究的思路 ①要探究功与物体速度变化的关系，就要改变力对物体做的功，测出力对物体做不同功时物体的速度。 ②为简化实验，可将物体初速度设置为零，利用如图所示的装置进行实验，通过橡皮筋来对小车做功W，通过打点计时器在纸带上打出的点测量小车获得的速度v，然后分析功W与速度v的关系。实验器材： 木板、小车、橡皮筋、打点计时器(电火花打点计时器)、电源、纸带等。 实验步骤： 1、按装置图安装好实验器材； 2、平衡摩擦力：将木板固定，打点计时器的一端稍微垫高，使小车能牵引纸带在木板上做匀速运动； 3、先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器打出的纸带测出小车前端通过两铁钉连线时小车的速度v1，设此时橡皮筋对小车做功为W1，将数据记入表格，用标尺记录小车的初始位置； 4、改用2条、3条、4条……橡皮筋重复上述实验，让小车开始位置相同，每次橡皮筋拉开的长度相同，记录橡皮筋做功2W、3W、4W……情况下小车获得的速度v2、v3、v4……； 5、分析数据，研究W与v的关系。 数据处理： 用图象法处理实验数据。 我们可根据实验测得的数据，分别作出W—v曲线、W—v2曲线、W—v3曲线……哪一种图象更接近于过原点的倾斜直线，功与速度之间就是哪一种正比关系。 用图象法处理数据，要比计算法更简捷更直观。 实验结论： 无论是通过计算法还是作图法都可以得出力对物体做的功与物体速度的平方成正比的结论，即W∝v2。 注意事项： 1、平衡摩擦力：实验中的小车不可避免地要受到摩擦力的作用，摩擦力对小车做负功，我们研究的是橡皮筋做的功与物体速度的关系，应设法排除摩擦力的影响。可采用将木板一端垫高的方法来实现。将木板一端垫高，使重力沿斜面方向的分力与摩擦力相平衡，就消除了摩擦力的影响。 2、每次实验所用的橡皮筋都相同并且橡皮筋拉伸的长度都保持一致。 3、打点计时器打出的纸带上相邻各点的间距并不均匀，应选间距均匀的那一段纸带来计算小车的速度，因这一小段是橡皮筋对小车做功完毕时的情形。(小车速度也可借助光电 门来测量)
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