高考物理方法应用系列控制变量法专题练习二语文Word下载.docx
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理想实验的方法
4.如图所示，在探究摩擦力的实验中，用轻质弹簧测力计水平拉一质量为m=0.2Kg的放在水平桌面上的小木块，小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如表所示（每次实验时，木块与桌面的接触面相同）则由下表分析可知，g取10m/s2，下列选项正确的是（
实验次数
小木块的运动状态
弹簧测力计读数（N）
1
静止
0.4
2
0.6
3
直线加速
0.7
4
匀速直线
0.5
5
直线减速
0.3
木块受到的最大摩擦力为0.7N
木块受到最大静摩擦力可能为0.6N
在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小只有两次是相同的
小木块与水平桌面间的动摩擦因数为0.30
5.关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（
）
在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法
在利用速度—时间图像推导匀变速运动的位移公式时，使用的是微元法
用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法
伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是实验归纳法
6.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（
保持S不变，增大d，则θ变大
保持S不变，增大d，则θ变小
保持d不变，减小S，则θ变小
保持d不变，减小S，则θ不变
7.关于功率，下列说法正确的是（
由
知，力做功越多，功率就越大
知，功率一定时，速度越大，力越小
知，物体运动越快，功率越大
知，功率越大，力做功越多
8.曹冲称象故事讲的是曹冲把象牵到船上，等船身稳定了，在船舷上齐水面的地方，刻了一条道道．把象牵到岸上来后再把一块一块的石头装到船，等船身沉到刚才刻的那条道道和水面平起后，石头总的重量为大象的总的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（
研究加速度与合力、质量的关系
建立“点电荷”的概念
建立“瞬时速度”的概念
建立“合力和分力”的概念
9.关于质点做匀速圆周运动的下列说法中正确的是（
知a与r成反比
由a=ω2r知a与r成正比
知ω与r成反比
由ω=2πn知角速度与转速n成正比
10.由于微小形变不易直接观察，某探究学习小组利用如图所示的实验装置，观察玻璃瓶在压力作用下发生的微小形变，该实验体现了（ ）
控制变量法
放大的思想
比较的方法
等效的方法
11.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
根据速度定义式v=
，当△t极小时表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
12.下列问题的研究应用了极限思想方法的是（）
在不考虑带电体的大小和形状时，常用点电荷代替带电体
在研究复杂电路时，可用总电阻代替所有电阻产生的效果
速度
，当
非常小时可表示t时刻的瞬时速度
在探究加速度与力和质量的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系
13.爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说．从科学研究的方法来说，这属于（
等效替代
控制变量
科学假说
数学归纳
14.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，可以把物体简化为一个有质量的点，即质点．物理学中，把这种在原型的基础上，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立起来的客体称为（
理想模型
等效代替
科学假说
15.伽利略在对自由落体运动的研究中，用到的科学方法是（
理想实验
二、实验探究题
16.根据所学知识完成题目：
（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上
．
调节斜槽使其末端保持水平
每次释放小球的位置可以不同
每次必须由静止释放小球
记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.
小球运动时不应与木板上的白纸相接触
（2）一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：
（g=10m/s2）
①物体抛出时的初速度为________m/s
②物体经过B时速度为________m/s．
17.用如图甲所示实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律，小车的质量为M保持不变，改变悬挂重物的质量，重物下落过程中，每次电磁打点计时器打出一条纸带并读出弹簧测力计的示数F，实验中已平衡摩擦力，滑轮及细线的质量不计，以小车为研究对象：
（1）如图乙所示，为实验打出的一条纸带，每两点间还有四点没有画出，则小车的加速度a=________m/s2；
（2）若a、F、M三者之间满足关系式a=________，则验证了上述规律；
（3）若悬挂重物的质量为m，本实验是否需要满足m＜＜M，________（填“是”或“否”）．
18.在“探究加速度与质量和力关系”实验中，实验装置如图1所示．
（1）若实验中采用电磁打点计时器，则所用的电源是
4～6V直流电源
4～6V交流电源
220V直流电源
220V直流电源
（2）实验中平衡小车所受阻力的做法是：
在不挂细绳和钩码的情况下，改变板的倾斜程度，使小车能拖动纸带沿木板做________运动；
（3）图2是实验中打出的一条纸带，在纸带上每5个点取1个计数点，得到O、A、B、C、D几个计数点．测得OB=3.40cm，BD=5.00cm，已知电源频率为50Hz，则纸带的加速度大小为________
m/s2（计算结果请保留两位小数）．
19.某实验小组用图
（1）所示装置进行“平抛运动”实验．
（1）实验时，毎次须将小球从轨道
同一位罝释放
不同位置无初速释放
同一位置无初速释放
（2）上述操作的目的是使小球抛出后
只受重力
轨迹重合
做平抛运动
速度小些，便于确定位置
（3）实验中已测出小球半径为r，则小球做平抛运动的坐标原点位置应是
斜槽末端O点
斜槽末端O点正上方r处
斜梢末端O点正前方r处
斜槽末端O点正上方r处在竖直木板上的投影点
（4）关于实验的一些做法，不合理的是
使用密度大，体积小的球进行实验
斜槽末端切线应当保持水平
建立坐标系时，以斜槽末端端口位置作为坐标原点
建立坐标系，利用重锤线画出竖直线，定为y轴．
（5）由于忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，该小组成员只能以平抛轨迹中的某点A作为坐标原点建立坐标系，并标出B，C两点的坐标，如图
（2）所示，根据图示数据，可求得出小钢球做平抛运动的初速度为________m/s．
20.用如图所示器材研究电磁感应现象和判定感应电流方向．
（1）用笔画线代替导线将实验电路补充完整．
（2）合上开关，能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是
插入软铁棒
拔出小线圈
使变阻器阻值变大
断开开关
（3）某同学发现闭合开关后，将滑线变阻器的滑片向左滑动时，发现电流表指针向右偏转．则当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针________（选填“向右”或“向左”）偏转．
答案解析部分
一、选择题
【答案】B
【考点】控制变量法，极限法，理想模型法
【解析】【分析】左一实验采用的方法是放大思想，中间实验采用的也是放大思想，右一实验采用的也是放大思想，通过把力的放大求解万有引力常量，B对；
【点评】本题难度较小，要熟悉物理各种思想方法
【答案】A
【考点】库仑定律，控制变量法
【解析】【解答】解：
在研究电荷之间作用力大小的决定因素时，采用控制变量的方法进行，如本实验，根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小，由于没有改变电性和电量，不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系，故BCD错误，A正确．
故选A．
【分析】解答本题要了解库仑力的推导过程，由于决定电荷之间作用力大小的因素很多，因此需要采用控制变量的方法进行研究．虽然学生现在都知道库仑力的决定因素，但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系．
【考点】控制变量法，验证牛顿运动定律（探究加速度与力、质量的关系）
由于涉及多个变量，探究加速度与力的关系时，控制质量不变而改变力的大小；
探究加速度与质量的关系时，控制力不变而改变质量，
实验应用了控制变量法；
故A正确．
故选：
A．
【分析】探究物体的加速度与物体质量、力的关系的时候，由于涉及多个变量，想研究其中两个的关系，必须控制其余的不变，这种方法称为控制变量法．
【考点】滑动摩擦力，静摩擦力，共点力平衡条件的应用，其他实验，控制变量法
A、木块受到静摩擦力0.6N时不动，0.7N时加速直线运动，而0.5N时，木块做匀速直线运动，则最大静摩擦力可能为0.6N，故A错误，B正确；
C、在五次实验中，在3、4、5三次实验中，木块受到的摩擦力是滑动摩擦力，由于实验过程中物体间的动摩擦因素与物体间的压力不变，则木块受到的滑动摩擦力不变，这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的，故C错误，
D、
=
=0.25，故D错误；
B．
【分析】物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，由平衡条件可知，物体受到的摩擦力等于弹簧测力计的拉力；
物体相对于地面运动时受到的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力由物体间的动摩擦因素与物体间的压力决定，
在该实验中，物体间的动摩擦因素与物体间的压力保持不变，则物体受到的滑动摩擦力不变．
静摩擦力的取值范围0﹣﹣最大静摩擦力，且与外力有关，有平衡条件可求静摩擦力的大小，物体即将运动时的摩擦力视为最大静摩擦力，1、2次是静摩擦力不同，3、4、5是滑动摩擦力相同．
【答案】D
【考点】控制变量法，图象法，微元法
【解析】【分析】在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，由于涉及物理量较多，因此采用控制变量法进行实验，故A正确；
在利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，采用极限思想，把时间轴无限分割，得出面积大小等于物体位移的结论，故B正确．点电荷是高中所涉及的重要的理想化模型，抓住问题的主要因素，忽略次要因素，故C正确；
伽利略对自由落体运动的研究，以及理想斜面实验探究力和运动的关系时，采用的是理想斜面实验法，故D错误。
【点评】物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等。
【考点】电容器，控制变量法
根据电容的定义式C=
，保持S不变，增大d，电容C减小，再根据U=
，知U增大，所以θ变大．故A正确，B错误．
保持d不变，减小S，电容减小，再根据C=
，知U增大，所以θ变大．故CD错误．
【分析】静电计指针偏角θ表示电容器两端电压的大小，根据电容的定义式C=
，判断电容的变化，再根据C=
，判断电压的变化，从而得知静电计指针偏角的变化．
【考点】控制变量法，功率的计算
【解析】【解答】根据
可知，机器做功越多，其功率不一定就越大，还要看时间，A不符合题意；
根据
可知，当汽车以恒定功率运动时，牵引力与运动速率成反比，速度越大，力越小，B符合题意；
知，物体运动越快，功率不一定越大，还与牵引力大小有关，C不符合题意；
知，功率越大，力做功不一定越多，还与做功的时间有关，D不符合题意．
故答案为：
B
【分析】借助公式分析两个量的关系，需要保证除这两个量以外的量不变，即控制变量；
而功率本身是衡量物体做功快慢的物理量。
【考点】控制变量法，等效法
A、研究加速度与合力、质量的关系，采用控制变量法，不是等效替代，故A错误；
B、建立“点电荷”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，故B错误；
C、建立“瞬时速度”的概念，采用极值法，不是等效替代，故C错误；
D、建立“合力和分力”的概念，采用等效替代的思想，故D正确；
D．
【分析】曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象，是等效替代的思想；
力的合成与分解、运动的合成与分解是等效替代思想．
【考点】控制变量法
【解析】【解答】A.由
，可知当线速度一定时，则有a与r成反比关，A不符合题意；
B.由a=ω2r知，当角速度一定时，则有a与r成正比，B不符合题意；
C.由v=ωr可知，角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时，角速度才与转动半径成反比，C不符合题意；
D.由ω=2πn，又因为2π是恒量，所以角速度与转速成正比，D符合题意。
D.
【分析】要讨论两个量之间的关系，需要保证初这两量以外的量不变，这样的讨论才是有意义的。
【考点】控制变量法，等效法，类比法
演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置中，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观的观察到形变，体现了放大的思想．ACD不符合题意，B符合题意，故答案为：
【分析】本意考查演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置体现了放大的思想．
【考点】控制变量法，假设法，极限法，微元法
A、根据速度定义式v=
，当△t极小时表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用
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