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2023届高考物理二轮复习卷：力学实验一、实验探究题1．（3分）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。
调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。
某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。
已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小v B=m/s，打出P点时小车的速度大小v P=m/s（结果均保留2位小数）。
若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为。
2．（3分）某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。
实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。
图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。
该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。
完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（1）（1分）小球运动到图（b ）中位置A 时，其速度的水平分量大小为 m/s ，竖直分量大小为 m/s ；（2）（1分）根据图（b ）中数据可得，当地重力加速度的大小为 m/s 2 。
3．（5分）小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示的纸带，已知打点计时器频率为 50 Hz 。
（1）（3分）下列关于该实验说法正确的是______。
A．纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用B．为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点C．将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦D．可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好（2）（1分）根据图②中纸带的数据，打下C点时重物的速度为m s⁄（结果保留2位小数）。
（3）（1分）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物P 和Q 分别进行实验，测得几组数据，并作出v2—ℎ图象，如图③所示，由图象可判断P 的质量Q 的质量（选填“大于”或“小于”）。
2020年高考天津市物理试题(含答案解析)1、在物理学的发展过程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得了正确的理论认识。
下列图示的实验中，导致发现原子具有核式结构的是（）。
2、北斗问天，国之夙愿。
我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。
与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（）。
3、新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。
志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。
相比较红外线，紫外线（）。
4、一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，时的波形如图所示。
在时刻（）。
5、水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。
从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。
扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。
若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（）。
6、手机无线充电是比较新颖的充电方式。
如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。
在充电过程中（）。
7、如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。
一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角。
粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。
已知，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。
则（）。
解析：1、在物理学的发展过程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得了正确的理论认识。
下列图示的实验中，导致发现原子具有核式结构的是（）。
2、北斗问天，国之夙愿。
我国北斗三号系统的收官之星是地球静止轨道卫星，其轨道半径约为地球半径的7倍。
与近地轨道卫星相比，地球静止轨道卫星（）。
3、新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。
2020年天津市部分区高考物理二模试卷一、单选题（本大题共5小题，共25.0分）1.下列说法正确的是()A. 所有元素都可以发生衰变B. 放射性原子核 92238U衰变为原子核 88226Ra，需要经2次α衰变和3次β衰变C. 原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加D. 原子核的核子越多，它的结合能就越高，比结合能也越大2.如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，活塞和气缸都导热，活塞与气缸间无摩擦，原先重物和活塞均处于平衡状态，因温度下降使气缸中气体做等压变化，下列说法正确的是()A. 重物上升，气体放出热量B. 重物上升，气体吸收热量C. 重物下降，气体放出热量D. 重物下降，气体吸收热量3.我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。
则两颗卫星在轨运行的()A. 线速度等于第−宇宙速度B. 动能一定相等C. 向心力大小一定相等D. 向心加速度大小一定相等4.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为α、β，已知α<β，M、m均处于静止状态。
则()A. 水平面一定是粗糙的B. 水平面可能是光滑的C. OA绳的拉力大于OB绳的拉力D. OA绳的拉力等于OB绳的拉力5.如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为P R，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示．则当用户用电处于高峰期时，下列说法正确的是()A. U2变大B. P R增大C. U4变大D. I1变小二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）6.如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c.下列说法中正确的是()A. 从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角B. 玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率C. 经同一双缝所得干涉条纹，a光条纹宽度小于b光条纹宽度D. 在玻璃中，a光的速度大于b光的速度7.a、b是电场线上的两点，相距为d，如图所示，设a点场强为E，则()A. a的场强一定大于b的场强B. a的电势一定大于b的电势C. 正点电荷从a运动到b，电场力一定做正功D. a、b两点间的电势差一定等于Ed8.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示．介质屮原点O处的质点沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm关于这列简谐波，下列说法正确的是()A. 周期为0.4sB. 振幅为20cmC. 传播速度为0.25m/sD. 传播方向沿x轴负方向E. t=0.2s时，x=2m处的质点速度最大，方向沿x轴正方向三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）9.在做“研究匀变速直线运动”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究运动情况．设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则打计数点B时物体的瞬时速度为______m/s，物体的加速度为______m/s2，打计数点O时物体的瞬时速度为______m/s(保留二位有效数字)．10.实验要求将一内阻未知的毫安表头改装成量程为3V的电压表。
专题分层突破练16力学实验A组1.(2021浙江衢州高三二模)(1)图甲中,探究求合力的方法、研究平抛运动两实验均需使用的器材是(填写器材名称)。
甲(2)在探究求合力的方法实验中,通过对拉的方法来选择两个弹簧测力计。
方案一为两弹簧测力计竖直悬挂在铁架台上对拉,方案二为两弹簧测力计置于水平桌面对拉,下列说法正确的是。
A.弹簧测力计使用前必须进行调零B.实验时,两个弹簧测力计的量程需一致C.若方案一的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用D.若方案二的两弹簧测力计读数相等,则可正常使用(3)在探究求合力的方法的实验中,某实验小组使用的弹簧测力计量程为0~5.00 N,将橡皮条一端固定,先用两只弹簧测力计将橡皮条另一端拉到某一位置,标记为O点,紧靠细绳标记A、B两点,并记录弹簧测力计读数;然后用一只弹簧测力计将其拉至O点,标记紧靠细绳的C点,并记录弹簧测力计读数,该小组完成的部分实验数据记录在图乙中。
乙①按实验要求完成作图。
②结合图乙,分析实验过程与结果,下列措施对减小实验误差有益的是。
A.适当增加橡皮条的原长B.适当增大两细绳的夹角C.增大A、B两点到O点的距离D.增大弹簧测力计的拉力2.(2021江西赣州高三一模)图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。
实验步骤如下:甲乙①用天平测量物块和遮光片的总质量m'、重物的质量m,用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用刻度尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮,使细线水平;③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字计时器分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间Δt A和Δt B,求出加速度a;④多次重复步骤③,求a的平均值a;⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。
回答下列问题:(1)下列说法正确的是。
A.此实验需要平衡摩擦力B.此实验需要遮光片的宽度d尽量小些C.此实验需要满足m'远大于mD.此实验需要两光电门之间的距离s尽量小些(2)测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1 mm)的读数如图乙所示,其读数为 cm。
2020年天津市南开区高考物理二模试卷一、单选题（本大题共4小题，共20.0分）1.下列说法正确的是A. 温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B. 内能是物体内所有分子热运动所具有的动能的总和C. 布朗运动是液体分子的无规则运动D. 电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递2.第十三届全运会在天津市奥体中心成功举行。
某工作人员在进行检修任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行。
为了简化，可将奥体中心的屋顶近似为半圆形，则他在屋顶向上缓慢爬行的过程中屋顶对他的A. 支持力不变B. 支持力变小C. 摩擦力变小D. 摩擦力变大3.2017年6月19日长征三号火箭发射同步卫星中星9A时出现异常，卫星没有进入预定静止轨道，通过我国研究人员的努力，经过10次轨道调整，终于在7月5日将中星9A卫星成功定点于东经的静止轨道，完成“太空自救”。
如图所示是卫星自救过程的简化示意图，近地轨道和静止轨道是圆轨道，异常轨道和转移轨道是椭圆轨道，P、Q、S三点与地球中心共线，P、Q 两点是转移轨道的远地点和近地点，近似认为PQ的距离为地球半径R的8倍，则下列说法正确的是A. 静止轨道与地球赤道平面可以不重合B. 卫星在静止轨道上经过S点的加速度大于在转移轨道上经过P点的加速度C. 卫星在异常轨道上经过Q点速率大于在静止轨道上经过S点的速率D. 卫星在近地轨道上的周期与在转移轨道上的周期之比约为1：44.如图所示为某机器人上电容式位移传感器工作的简化模型图。
当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为，则被测物体A. 被测物体向左移动时，C增大，减小，E增大B. 被测物体向左移动时，C减小，增大，E减小C. 被测物体向右移动时，C增大，减小，E减小D. 被测物体向右移动时，C减小，增大，E增大二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t时刻与两个时刻，x轴上区间的波形完全相同，如图所示。
2020年全国大市名校高三期末一模物理试题解析汇编（第一期）与动量有关的力学那些事一、选择题1、（2020·河南省洛阳市高三一模）.如图所示，质量为m = 245 g的物块（可视为质点）放在质量为M = 0.5 kg的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数为μ = 0.4，质量为m0 = 5 g 的子弹以速度v0 = 300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），g = 10 m/s2，则在整个过程中A. 物块和木板组成的系统动量守恒B. 子弹的末动量大小为0.01kg·m/sC. 子弹对物块的冲量大小为0.49N·sD. 物块相对木板滑行的时间为1s【答案】BD【解析】A．子弹进入木块的过程中，物块和木板的动量都增大，所以物块和木板组成的系统动量不守恒．故A错误；B．选取向右为正方向，子弹打入木块过程，由动量守恒定律可得：m0v0=（m0+m）v1……①木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律可得：（m0+m）v1=（m0+m+M）v2……②联立可得：3002330510300m/s 2m/s 510245100.5m v v m m M ---⨯⨯=++⨯+⨯+＝＝ 所以子弹的末动量：p ＝m 0v 2＝5×10−3×2＝0.01kg·m/s ．故B 正确；C ．由动量定理可得子弹受到的冲量：I ＝△p ＝p −p 0＝0.01 kg·m/s −5×10−3×300 kg·m/s ＝1.49kg·m/s=1.49N·s ．子弹与物块作用力的时间相等，相互作用力大小始终相等，而方向相反，所以子弹对物块的冲量大小也是1.49N·s ．故C 错误；D ．对子弹木块整体，由动量定理得：-μ（m 0+m ）gt =（m 0+m ）（v 2-v 1）……③由①②③式可得，物块相对于木板滑行的时间211s v v t gμ-=-＝ ． 故D 正确．2、（2020·河北省衡水中学下学期高三一调）如图所示,A 、B 两个矩形木块用轻弹簧和一条与弹簧原长相等的轻绳相连，静止在水平地面上，绳为非弹性绳且可承受的拉力足够大．弹簧的劲度系数为k,木块A 和木块B 的质量均为m ．现用一竖直向下的压力将木块A 缓慢压缩到某一位置，木块A 在此位置所受的压力为F(F>mg),弹簧的弹性势能为E,撤去力F 后，下列说法正确的是（ ）A. 当A 速度最大时，弹簧仍处于压缩状态B. 弹簧恢复到原长的过程中,弹簧弹力对A 、B 的冲量相同C. 当B 开始运动时,A， D. 全过程中,A 上升最大高度为3()44E mg F mg k++ 【答案】AD【解析】由题意可知当A 受力平衡时速度最大，即弹簧弹力大小等于重力大小，此时弹簧处于压缩状态，故A 项正确；由于冲量是矢量，而弹簧弹力对A 、B 的冲量方向相反，故B 项错误；设弹簧恢复到原长时A 的速度为v ，绳子绷紧瞬间A 、B 共同速度为v 1，A 、B 共同上升的最大高度为h ，A 上升最大高度为H ，弹簧恢复到原长的过程中根据能量守恒得212mg F E mg mv K +=+，绳子绷紧瞬间根据动量守恒定律得mv =2mv 1，A 、B 共同上升的过程中据能量守恒可得211()()2m m v m m gh +=+，mg F H h k+=+，可得B开始运动时A ，A 上升的最大高度为3()44E mg F mg k ++，故C 项错误，D 项正确．3、（2020·福建省南平市高三一模）如图所示，表面光滑的楔形物块ABC 固定在水平地面上，∠ABC <∠ACB ，质量相同的物块a 和b 分别从斜面顶端沿AB 、AC 由静止自由滑下。
姓名，年级：时间：专题提升训练6功能关系的理解与应用专题提升训练第11页一、单项选择题(本题共6小题,在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1。
(2019·天津一模）天津市新建了几个滑雪场,右图为某滑雪道示意图，四分之一圆弧轨道半径为R。
质量为m的运动员（含滑板)从A点由静止开始滑下,到达最低点B时,运动员对轨道的压力为2mg，已知重力加速度为g,则在运动员（可视为质点)下滑的过程中(）A。
机械能守恒B。
重力的功率一直变大mgRC。
先失重后超重 D.阻力做功为12答案：C，解得解析:在最低点B的速度为v B，根据牛顿第二定律可得F-mg=m v B2Rv B=√gR，从A到B根据动能定理可得mgR+W f=1mv B2-0，解得阻力做功2mgR,说明下滑过程中阻力做负功,机械能不守恒，故A、D错误;为W f=-12竖直方向的速度先增大、后减小，根据P=mgv y可知,重力的功率先增大、后减小,故B错误；竖直方向的速度先增大、后减小，说明先加速下降后减速下降，所以运动员先失重后超重，故C正确.2。
(2019·四川德阳调研)足够长的水平传送带以恒定速度v 匀速运动，某时刻一个质量为m 的小物块以大小也是v 、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同。
在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W ,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q ，则下列判断正确的是( )A 。
W=0,Q=mv 2B 。
W=0,Q=2mv 2C 。
W=mv 22，Q=mv 2 D 。
W=mv 2,Q=2mv 2答案:B解析:对小物块，由动能定理有W=12mv 2—12mv 2=0,设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ,则小物块与传送带间的相对路程x 相对=2v 2μg ,这段时间内因摩擦产生的热量Q=μmg ·x 相对=2mv 2，选项B 正确。
专题强化练(十六) 力学实验及创新(满分:100分时间:45分钟)~~8题每题13分,共题每题12分,5100分(共8小题,1)4.(考点1)(2019河北邯郸模拟)某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时1,打点计O,再依次选,他把某一点记作6时器所用电源的频率是50 Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带ABCDEF,如图甲所示。
、和、个点作为计数点,分别标以、、DE.D DC.、则在打两点相距2270 cm,点时小车的速度是(1)由实际的纸带测得90 cm,、两点相距 m/s。
tv请在图乙中作出小坐标系中描好点,然后根据数据在,-(2)该同学分别算出打各点时小车的速度2a=vt m/s图象,并求出小车的加速度车的。
-.=v= 14m/s。
解析(1)Dtv -图象如图所示。
(2)2=a=。
5m/s由图象的斜率知v t.5(2)-答案(1)1图象见解析图4M.表考点1)(2019天津检测)小王同学在探究加速度与力、质量的关系时,小车及砝码的质量用2(m小车的加速度可由小车后拖动的纸带计算出。
沙桶及沙的质量用表示,,示mM可近似认为绳对小车的拉时与的大小关系满足,,(1)往沙桶中加入一定量的沙子当选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的力大小等于沙桶和沙的重力;(在释放小车电源,在纸带上打出一系列的点。
(2)在平衡摩擦力后,他用打点计时器打出的纸带的一段如图甲所示,该纸带上相邻两个计数点间还 50 Hz,则小车的加速度大小是有4个点未标出,打点计时器使用交变电流的频率是2B当打点计时器打结果保留三位有效数字点时小车的速度是) m/s。
(,m/sFa小张和小关系图线如图乙所示-,(3)小张同学用同一装置做实验,他们俩在同一坐标系中画出的。
,哪一个物理量是不同的王同学做实验mgMFma=F=Ma=;时,?解析(1)小车实际的加速度为拉力,绳子拉力为因此只有当,才近似等于实验中应先接通电源再释放小车。
高考物理模拟试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共7小题，共42.0分）1.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ）A. 英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量GB. 牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点C. 胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D. 亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快2.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为H+C→N+Q1，H+N→C+X+Q2，方程式中Q1、Q2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：（ ）原子核H He He C N N质量/u 1.0078 3.0160 4.002612.000013.005715.0001A. X是He，Q2＞Q1B. X是He，Q2＞Q1C. X是He，Q2＜Q1D. X是He，Q2＜Q13.如图所示，由a、b两种频率分别为v1和v2的单色光组成的细光束AO，以45°的入射角从某种介质射向空气时，分为了两束．关于这两种单色光，下列说法中正确的是（ ）A. 从该介质射向空气时，b光发生全反射的临界角一定是45°B. 该介质对a光的折射率一定小于C. 用a光和b光分别做双缝干涉实验，若实验条件相同，则b光在屏上形成的明条纹的间距较大D. 若用b光照射某金属板能发生光电效应，则用a光照射该金属板也一定能发生光电效应4.设北斗导航系统的地球同步卫星质量为m，周期为T．已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）A. 地球的质量为B. 卫星距地面的高度-RC. 卫星运行时的速度大于第一宇宙速度D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度5.如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心O处电场强度等于E0．两个平面通过同一条直径，夹角为α，从半球中分出一部分球面，则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）的电荷在O处的电场强度为（ ）A. E=E0sinαB. E=E0cosαC. E=E0sinD. E=E0cos6.图（a）为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是（ ）A. 在t=0.10s时，质点Q向y轴正方向运动B. 在t=0.25s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相反C. 从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6mD. 从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm7.在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示，下列比值错误的是（ ）A. 不变，不变B. 变大，变大C. 变大，不变D. 变大，不变二、多选题（本大题共1小题，共6.0分）8.如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁复合场（ ）A. B. C. D.三、实验题（本大题共1小题，共15.0分）9.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，方法步骤如下：（1）用游标为50分度的卡尺测量其长度如图1，由可此可知其长度为______cm用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为______mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为______Ω（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程0～4mA内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）：电压表V1（量程0～3V．内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）直流电源E（电动势4V．内阻不计）滑动变阻器R：（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R：（限值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A），开关S，导线若干，为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4框中面出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
2020届高考物理题：力学和电学实验二轮练习附答案**力学和电学实验**1、某物理兴趣小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用的实验装置如图甲所示．(1)用游标卡尺测遮光条的宽度，测量结果如图乙所示，游标卡尺主尺的最小刻度为1 mm，则由该图可得遮光条的宽度d＝cm.(2)将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平；并把实验所需的器材都安装无误．将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离均相同．现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为t，则滑块最后做匀速运动的速度表达式为v＝(用对应物理量的字母表示)．(3)保持橡皮条的拉伸距离不变，逐根增加橡皮条的数目，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度，则在操作正确的情况下，作出的W-v2图象应为(填“过坐标原点的一条倾斜直线”或“过坐标原点的一条抛物线”)．2、（电路分析）为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻R x，提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝6 mAB．电压表V，量程为6 VC．螺旋测微器，毫米刻度尺D．电阻箱R0(0～99.99 Ω)E．滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω)F．电池组E(电动势为6 V，内阻约为0.05 Ω)G．一个开关S和导线若干(1)用多用电表粗测电阻丝阻值，用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________挡(选填“×1”或“×100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示；(2)电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6 A的电流表，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω；(结果保留3位有效数字)(3)为了用改装好的电流表测量电阻丝R x的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整．(要求在较大范围内测量多组数据)(4)电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表G的示数为I.请用已知量和测量的字母符号，写出计算电阻的表达式R x＝________.3、为了测定滑块M与长木板间的动摩擦因数，某同学将长木板的一端通过转轴固定在水平面上，另一端用垫块垫起形成一个倾角θ，在长木板的另一端固定一个定滑轮，在垫块上安装一个光电门，在重物m上固定一个窄挡光条，通过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮，如图所示．现让重物从某标记位置处由静止释放，它牵引滑块运动，若测得标记处与光电门间的距离为h，宽度为d的挡光条通过光电门的时间为t，且M＝m，则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ＝1－sinθcosθ－d2ght2cosθ.实验过程中h越大，实验测量结果越精确(选填“越精确”“越不精确”或“都一样”)；在保持h不变的情况下，调节垫块使倾角θ越大，则实验测量结果越不精确(选填“越精确”“越不精确”或“都一样”)．4、(2019·陕西西安质检)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧按如图甲所示连接起来进行探究。
专题提升训练16力学实验1.研究性学习小组为研究匀变速直线运动的规律和测当地的重力加速度,采用了如图甲所示的装置,其中m1=50 g、m2=150 g,开始时保持装置静止,然后释放质量为m2的物块,该物块可以带动质量为m1的物块拖着纸带打出一系列的点,只要对纸带上的点进行测量,即可研究匀变速直线运动。
某次实验打出的纸带如图乙所示,0是打下的第一个点,每相邻两点间还有4个点没有标出,交变电流频率为50 Hz。
甲乙(1)系统的加速度大小为a= m/s2,在打点0~5的过程中,系统动能的增量ΔE k=J。
(2)忽略一切阻力的情况下,某同学作出的-h图像如图丙所示,则当地的重力加速度g=m/s2。
丙答案:(1)4.80.576(2)9.6解析:(1)由纸带可以求出系统的加速度:x56-x45=aT2,而相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s,代入数据可解得加速度大小为a=4.8m/s2,在打计数点0~5的过程中,系统动能的增量为ΔE k=(m1+m2),打计数点5的瞬时速度为v5==2.4m/s,则ΔE k=0.576J。
(2)由两物块组成的系统的重力势能减少量等于动能的增加量可得(m2-m1)gh=(m1+m2)v2,整理得-,则图像斜率为k=,重力加速度为g=2k=9.6m/s2。
2. 0 9·天津和平区二模)某研究性学习小组利用气垫导轨进行物理实验,实验装置如图甲所示。
在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门,滑块上固定一遮光条,光电门可以记录下遮光条通过光电门时所用的时间。
滑块上装有拉力传感器,可以读出细线上的拉力大小。
(1)实验前用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图乙所示,则d= mm。
(2)滑块用细线跨过气垫导轨右端的定滑轮与托盘(盘内有砝码)相连,将滑块由图甲所示位置释放,若已知遮光条通过两个光电门所用时间分别为Δt1、Δt2以及遮光条宽度为d,还测出两光电门间距离l,则滑块的加速度可用上述物理量表示为a= 。
(3)利用该实验装置还可以进行牛顿第二定律的验证,关于牛顿第二定律的验证某同学提出如下观点,其中正确的是。
A.测量遮光条宽度时可以采取多次测量取平均值的方法消除系统误差B.实验中加速度已由②中获得,只需读取拉力传感器的读数F并测得滑块、遮光条、拉力传感器的总质量m,即可验证牛顿第二定律C.因为拉力传感器可以直接读取拉力,所以不需要调整气垫导轨右端定滑轮的高度,使牵引滑块的细绳与导轨平行D.因为拉力传感器可以直接读取拉力,所以不需要托盘和砝码的总质量m'远小于滑块、遮光条、拉力传感器的总质量m答案:(1)8.475(8.474~8.476)(2)-(3)BD解析:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为8.0mm,可动刻度读数为0.0 × 7. mm=0. 7 mm,所以最终读数为8.0mm+0.475mm=8.475mm。
(2)根据遮光板通过光电门的速度可以用平均速度代替得滑块通过第一个光电门时的速度为v1=滑块通过第二个光电门时的速度为v2=滑块的加速度为a=--。
(3)测量遮光条宽度时可以采取多次测量取平均值的方法减小偶然误差,而系统误差不能消除,故A错误;实验中加速度已由②中获得,只需读取拉力传感器的读数F并测得滑块、遮光条、拉力传感器的总质量m,即可验证牛顿第二定律,故B正确;拉力传感器可以直接读取拉力,但仍需要调整气垫导轨右端定滑轮的高度,使牵引滑块的细绳与导轨平行,故C错误;因为拉力传感器可以直接读取拉力,所以不需要托盘和砝码的总质量m'远小于滑块、遮光条、拉力传感器的总质量m,故D正确。
3. 0 9·天津武清区月考)为了探究加速度与力、质量的关系,现提供如图甲所示的实验装置。
请思考探究思路并回答下列问题:甲乙(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是。
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动(2)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量m'之间应满足的关系为。
(3)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。
在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图乙所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是。
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是。
A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大(4)某同学以小盘和盘内砝码的总重力作为细线对小车的拉力F,测出不同拉力F对应的加速度a值,并把各数据标在a-F坐标系上,发现它们都在一条直线的附近,这条直线不过坐标原点,如图丙所示,产生这种情况的原因是,经过调整后,该同学作出的a-F图像如图丁中的A所示,另一位同学使用同一套仪器作出的a-F图像如图丁中的B所示。
则m Am B(填“>”“=”或“<” 。
答案:(1)C(2)m≪m' (3)①在误差允许范围内,质量一定的情况下,物体的加速度与物体所受的合外力成正比②C(4)平衡摩擦力不够或没有平衡摩擦力<解析:(1)把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,会导致重力沿斜面向下的分力偏大,摩擦力偏小,而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,这样在没有绳子的拉力作用下,小车就会产生加速度,故选C。
(2)设小车加速度为a,对小车F=m'a对重物F-mg=ma联立解得a=,所以重物的质量m应远小于小车的质量m'。
(3)①对OA段分析可知,在误差允许范围内,质量一定的情况下,物体的加速度与物体所受的合外力成正比;②由(2)分析可知,图像AB发生弯曲的原因是钩码的质量不是远小于小车的质量;(4)由图像可知,图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,故没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
根据牛顿第二定律F=ma,有a=,所以在a-F图像中斜率表示,故斜率大的质量小,两条图像斜率不同,A图线的斜率大,其研究对象的质量必定小;B图线斜率小,其研究对象的质量必定大。
而本题中的研究对象是小车及车上砝码,所以B图线表示的小车及车上砝码总质量较大,即m A<m B。
4. 0 9·广东联考)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙两种装置:(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则要求。
A.m1>m2,r1>r2B.m1>m2,r1<r2C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2(2)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用甲装置实验时,验证动量守恒定律的公式为(用装置图中的字母表示)。
(3)若采用乙装置进行实验,以下所提供的测量工具中必须有的是。
A.毫米刻度尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧测力计E.停表(4)在实验装置乙中,若小球和斜槽轨道非常光滑,则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。
这时需要测量的物理量有:小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差h1,小球从斜槽末端水平飞出后做平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度h2。
则所需验证的关系式为。
(不计空气阻力,用题中的字母符号表示)答案:(1)C(2)m1l OP=m1l OM+m2l O'N(3)AC(4)s2=4h1h2(其他合理形式均可)5. 0 9·湖北黄冈质检)某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水的总质量m=1 kg 的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,设计如图所示的实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数k。
其操作如下:a.将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度l0=12.50 cm;b.将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度l1,如图甲所示,则l1= cm;c.在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油,将细绳搭在挂钩上,缓慢地拉起弹簧Q,使弹簧P 偏离竖直方向的夹角为 0° 弹簧P的长度不变),测出弹簧Q的长度为l2及其轴线与竖直方向夹角为θ,如图乙所示。
(1)取重力加速度g=10 m/s2,则弹簧P的劲度系数k= ;(2)若要验证力的平行四边形定则,l2和θ需满足的条件是l2= cm,θ= 。
答案:17.50(1)200 N/m(2)17.50 0°解析:由题图甲可读出l1=17.50cm;(1)弹簧P的劲度系数k= 0N/m=200N/m。
7. 0- . 0 0-(2)由平衡条件可知F TP cos 0°+F TQ cosθ=mg;F TP sin 0°=F TQ sinθ;由题意可知F TP=mg;联立解得F TQ=mg,θ= 0°,则l2=l1=17.50cm。
6. 0 9·广东深圳调研)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置来测量物体间的动摩擦因数,实验步骤如下:甲乙①把“”形木块放在光滑水平面上,木块表面AB、BC粗糙程度相同;②木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器(当力传感器受到水平压力时,其示数为正值;当力传感器受到水平拉力时,其示数为负值);③一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力与时间的关系如图乙所示(滑块经过B时的速率不变)回答下列问题:(1)为了测出滑块与“”形木块的动摩擦因数,需要测量或已知哪些物理量。
A.BC的长度B.斜面BC的倾角θC.图乙中F1的大小D.图乙中F2的大小E.AB的长度(2)若已经通过实验得到甲中所需物理量,滑块与“”形木块间的动摩擦因数μ= 。
答案:(1)BCD(2)cos s incos解析:(1)设滑块质量为m,对“”形木块受力分析,由平衡条件可知F1=mg cosθ·sinθ-μmg cosθ·cosθF2=μmg,,则为了测出动摩擦因数,要测量的物理量是斜面BC的倾角θ、题图联立两式可得μ=cos s incos乙中F1、F2的大小,故选B、C、D。
(2)由(1)可知滑块与“”形木块间的动摩擦因数为μ=cos s incos。
