2020届高考物理名校试题专题18 力学实验(一)(解析版)

(建议用时：20分钟)1.某同学用如图甲所示装置测小滑块与桌面间的动摩擦因数．实验过程如下：一轻质弹簧放置在粗糙水平固定桌面MN 上，弹簧左端固定，弹簧处于原长时，弹簧右端恰好在桌面边缘处，现用一个小滑块压缩弹簧并用锁扣锁住．已知当地的重力加速度为g ，弹簧的劲度系数为k .(1)实验中涉及下列操作步骤：①用天平测量出小滑块的质量m ，查出劲度系数为k 的弹簧的形变量为x 时的弹性势能的大小为E p ＝12kx 2.②测量桌面到地面的高度h 和小滑块抛出点到落地点的水平距离s . ③测量弹簧压缩量x 后解开锁扣．④计算小滑块与水平桌面间的动摩擦因数．Ⅰ.上述步骤正确的操作顺序是____________(填入代表步骤的序号)． Ⅱ.上述实验测得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数的大小为____________．(2)再通过更换材料完全相同、但大小和质量不同的滑块重复操作，得出一系列滑块质量m 与它抛出点到落地点的水平距离s .根据这些数值，作出s 2－1m 图象，如图乙所示．由图象可知，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数μ＝__________；每次弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是____________．(用b ，a ，x ，h ，g 表示)2.(20xx·青岛二模)如图所示，某实验小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解，A 、B 为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A 连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B 固定不动，通过光滑铰链连接长 0.3 m 的杆．将细绳连接在杆右端O 点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB ＝θ ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O 点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数 ④取下钩码，移动传感器A 改变θ角 重复上述实验步骤，得到表格.F1 1.0010.580… 1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…(1)根据表格，A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(g取10 m/s2，保留1位有效数字)．(2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是________．A．因为事先忘记调零B．何时调零对实验结果没有影响C．为了消除横杆自身重力对结果的影响D．可以完全消除实验的误差3．(20xx·全国押题卷二)甲、乙同学均设计了测动摩擦因数的实验，已知重力加速度为g.(1)甲同学设计的实验装置如图甲所示，其中A为置于水平面上的质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一个轻质弹簧测力计，连接弹簧的细绳水平，实验时用力向左拉动A，当C的示数稳定后(B仍在A上)，读出其示数F，则该设计能测出________(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为μ＝________．(2)乙同学的设计如图乙所示，他在一端带有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力，长木板固定在水平面上，物块与滑轮间的细绳水平，实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t；在坐标系中作出F－1t2的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，因乙同学不能测出物块质量，故该同学还应该测出的物理量为________(填所测物理量及符号)．根据所测物理量及图线信息，可知物块与木板之间的动摩擦因数表达式为μ＝________．热点17力学创新实验1．解析：(1)Ⅱ.由平抛运动规律，s＝v t，h＝12gt2，解得v＝sg2h.设弹簧被压缩时的弹。

2020年高考物理压轴题专练：力学实验【知识回扣】一、运动类实验分析1.基础实验原理及考点2.纸带的三大应用(1)判断物体运动性质○1若Δx ＝0，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动。

○2若Δx 不为零且为定值，则可判定物体在实验误差允许范围内做匀变速直线运动。

(2)求解瞬时速度做匀变速运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。

如图所示，求打某一点的瞬时速度，只需在这一点的前后各取相同时间间隔T 的两段位移x n 和x n ＋1，则打n 点时的速度v n ＝x n ＋x n ＋12T 。

(3)求加速度（1）用“逐差法”求加速度：因为a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2 ；所以a ＝a 1＋a 2＋a 33＝(x 4＋x 5＋x 6)－(x 1＋x 2＋x 3)9T 2。

（2）利用v n ＝s n ＋s n ＋12T算出相应时刻点的速度，画出v －t 图象，根据图线的斜率计算加速度。

3.凡是应用打点计时器的实验,都必须先接通电源,等打点稳定后,再释放纸带。

4.不同的实验，平衡摩擦力的目的也不相同（1）在探究a与F、m的定量关系的实验中，平衡摩擦力的目的是为使细线的拉力作为小车的合外力。

（2）在探究做功与动能变化的关系时，为了使橡皮筋对小车所做的功为总功，应平衡小车的摩擦力。

5. 图像法处理实验数据应注意以下几点(1)作图一定要用坐标纸,坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定。

(2)要标明轴名、单位,在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值。

(3)图上的连线不一定通过所有的数据点,应尽量使数据点合理地分布在线的两侧,且线要细。

(4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化,即“变曲为直”。

(5)注意区别横、纵坐标轴的物理意义、标度及单位。

(6)明确图像的斜率、截距的物理意义。

二、受力类实验1.基础实验原理及考点实验原理图注意事项高频考点力的平行四边形定则①等效思想：同一次实验中橡皮条拉长后的结点O位置必须保持不变。

2020高考物理力学实验专项试题1.今年6月7日虎门大桥撞船事故后，全国交通部门加强了对国内各种大桥的检测与维修．某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m，横截圆面积为400的新悬索能承受的最大拉力。

由于悬索很长．抗断拉力又很大．直接测量很困难．同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。

由胡克定律可知．在弹性限度内．弹簧的弹力F与形变量x成正比．其比例系数与弹簧的长度，横截面积及材料有关。

因而同学们猜想．悬索可能也遵循类似的规律。

（1）同学们准备和《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂．再在其下端挂上不同重量的重物．来完成本实验。

但有同学说悬索的重力是不可忽略的．为了避免悬索所受重力对实验的影响．你认为可行的措施应该足：________________。

（2）同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积．某次测量的结果如图所示．则该样品的直径为________________cm。

（3）经过同学们充分的讨沦．不断完善实验方案．最后实验取得数据如下分析样品C的数据可知，其所受拉力F C（单位N）与伸长量x（单位m）遵循的函数关系式是________________②对比各样品的实验数据可知．悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比．其比例系数与悬索长度的成正比，与悬索的横截面积的大小成正比；2.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。

位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如图所示。

①根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度_______m/s，木块加速度________m/s2；②为了测定动摩擦因数，还需要测量的量是________；（已知当地的重力加速度g）③为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是_________A．A点与传感器距离适当大些B．木板的倾角越大越好C．选择体积较大的空心木块D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻3.某同学利用图甲所示装置来研究加速度与力的关系。

2020高考物理力学实验（通用）练习及答案**力学实验**1、一实验小组用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒，实验装置如图所示．(1)实验前应调节气垫导轨底部的调节旋钮，使导轨________；充气后，当滑块在导轨上能________运动时，说明气垫导轨已经调节好．(2)实验时，先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，滑块1通过光电门1后与右侧固定有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；实验中需要测量滑块1(包括挡光片)的质量m1、滑块2(包括弹簧和挡光片)的质量m2、滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1、通过光电门2的挡光时间Δt2，还需要测量____________、____________.(写出物理量及其表示符号)(3)如果表达式____________成立，则说明滑块碰撞过程中动量守恒．(用物理量的符号表示)2、为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的装置进行实验．实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面，不考虑B反弹对系统的影响．将A拉到P点，待B稳定后，A由静止释放，最终滑到Q点．分别测量PO、OQ的长度h和s.(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，为了解决这个问题，可以适当________(填“增大”或“减小”)重物B的质量．(2)滑块A在PO段和OQ段运动的加速度的比值为________．(3)实验测得A、B的质量分别为m、M，可得滑块与桌面间的动摩擦因数μ的表达式为________(用m、M、h、s表示)．(4)以下能减小实验误差的是________(填序号)．A．改变h，测量多组h和s的值，算出结果求平均值B．增加细线的长度C．减小细线与滑轮的摩擦3、用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律．主要实验步骤如下：a．安装好实验器材．接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次．b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示．c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示．结合上述实验步骤，请你完成下列任务：(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有A和C(填选项前的字母)．A．电压合适的50 Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平(含砝码)(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C 对应的坐标点，并画出v-t图象．答案：如图所示(3)观察v-t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是小车的速度随时间均匀变化，v-t图象斜率的物理意义是加速度．(4)描绘v-t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动．用平均速度ΔxΔt表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是越小越好(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差有关(选填“有关”或“无关”)．(5)早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的．当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想．请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的．4、(2019·广东潮州测试)如图甲所示装置可以用来“探究加速度与合外力、质量的关系”，也可以用来“探究功与速度变化的关系”和“验证机械能守恒定律”等。

专题18力学实验一、直线运动1．（1）用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。

测量方法正确的是_____（选填“甲”或“乙”）。

（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，此示数为_______mm。

（3）在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50Hz，打出一段纸带如图所示。

纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度v=____m/s。

【答案】甲6.7000.362．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：(1)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm.下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度_______; _______.(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线_________．(3)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2.【答案】0.864 m/s0.928 m/s图像：0.65 m/s2.【解析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知（2）以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线（33．一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v4＝________ m/s，小球运动的加速度a = ________ m/s2(结果保留小数点后面两位有效数字）【答案】（0.18m/s）、20.12/m s综上所述本题答案是：40.18m/sv=20.12m/sa=4．如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1 s.(1)在图所示的坐标系中作出小车的v－t图线__________．(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是______ cm/s ，此速度的物理意义是_______________． (3)小车的加速度为______________（保留有效数字3位）【答案】11.60表示A 点的瞬时速度0.496【解析】根据图中数据计算出各点的速度，建立v t ~坐标系，然后利用描点连线做出图像，如下图所示：从图像上可以看出：将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是11.60cm/s ，此速度的物理意义是表示A 点的瞬时速度，在v t ~图像中斜率表示加速度的大小，求得加速度20.496m/s a =5．某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律．实验装置如图所示，打点计时器的电源为50 Hz 的交流电．(1)下列实验操作中，不正确的有________． A ．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”)，将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1,2，…，8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离，记录在纸带上，如图所示．.(3)分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是_______________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________．【答案】(1)CD(2)39.0(3)逐渐增大到39.8 cm/s且增加的越来越慢；逐渐增大到等于重力6．（1）在“用打点计时器测速度”的实验中，下列器材中必须要用的是（多选）_______A. B. C. D.（2）在探究加速度与力、质量的关系的实验时，打出一条纸带如图所示，已知A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点间还有4个打点，每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s，则小车在C点的速度v＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)【答案】（1）AC（2）1.246.22【解析】（1）“用打点计时器测速度”的实验需要用到的器材是：打点计时器、纸带、刻度尺、交流电源等，打点计时器本身具有计时功能，无需秒表，也不用弹簧测力计测什么力，故选AC。

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） 力学实验（二）1、（2020·湖北省荆门市高三元月调考）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f ＝50 Hz.平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a ；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次．（1）在验证“质量一定，加速度a 与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a F -图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_____． A ．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足） B ．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C ．砂桶和沙子的总质量m 远小于小车和砝码的总质量M （即m M <<）D ．砂桶和沙子的总质量m 未远小于小车和砝码的总质量M ．（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中O 、A 、B 、C 、D 、E 、F 为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度a ＝_____2m s .（结果保留3位有效数字）（3）小车质量M 一定，改变砂桶中沙子的质量，砂桶和沙子的总质量为m ，根据实验数据描绘出的小车加速度a 与砂桶和沙子的总质量m 之间的11a m-关系图象如图丁所示，则小车的质量M =_____Kg .（g=10m/s 2）【答案】 (1). BD (2). 2.00 (3). 0.4【解析】(1)图线不过原点且力为零时小车加速度不为零；所以木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）图线末端发生了弯曲现象，是因为当砂桶和沙子的总质量m 未远小于小车和砝码的总质量M 后，绳上拉力小于砂桶和沙子的总重力． 故答案为BD(2) 相邻两计数点间还有4个点未画出，则两计数点间时间间隔0.10T s = 小车运动的加速度()2222211.9910.017.98 6.02 3.96 2.0010/ 2.00/(3)0.30CF OC x xa m s m s T -++---⨯-=== (3) 设绳子拉力为T ，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得：mg T ma -= 对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律可得：T Ma = 联立解得：mga m M=+，整理得：111M a g g m =+⋅ 由11a m-关系图象可得：0.50.1100M g -=-，解得：0.40M kg = 2、（2020·河南省洛阳市高三一模）某同学用图（a ）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有220Hz 、30Hz 和40Hz ，打出纸带的一部分如图（b ）所示。

高三期末一模物理试题全解全析汇编1、（2020·河北省衡水中学高三上学期一模）让小车拖着穿过电磁打点计时器的纸带沿倾斜的长木板滑下，在打出的纸带上依次选取1、2、3、1、5、6六个计数点（每相邻两个计数点间还有三个点未画出）。

用刻度尺测出各计数点间的距离，发现连续相等时间间隔内的距离之差为定值，其中计数点2、3之间的距离23 6.00cm x =，计数点4、5之间的距离4510.00cm x =。

已知打点计时器电源的频率为50Hz 。

通过计算回答下列问题（结果均保留2位小数）(1)计数点1、6之间的总长度为________cm ；(2)此过程中小车的加速度大小为________2m/s ；(3)若从计数点1开始计时，则0.28s 时刻纸带的速率为________m 。

【答案】40.00 3.13 1.25【解析】(1)[1]根据题意可知，计数点3、4之间的距离为8.0cm ，计数点1、2之间的距离为4.00cm ，计数点5、6之间的距离为12.00cm 。

所以计数点1、6之间的总长度为40.00cm ；(2)[2]相邻计数点间的时间间隔0.08s T =，根据2x aT ∆=，所以22345=2x x aT -得22=3.125m/s 3.13m/s a ≈(3)[3]因为0.28s 3.5T =故0.28s 时刻即计数点4、5之间的中间时刻，此时刻的瞬时速度等于计数点4、5之间的平均速度 ，45==1.25m/s x v T。

2、（2020·广东省深圳市高三上学期一模）小明同学在“研究物体做匀变速直线运动规律”的实验中，利用打点计时器（电源频率为50Hz ）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并取其中的A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 七个计数点进行研究（每相邻两个计数点之间还有4个点未画出）。

其中10.70cm x =，2 1.62cm x =，3 2.75cm x =，4x =________cm （从图中读取），5 5.65cm x =，67.41cm x =。

《力学实验》专题演练1．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。

向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

（1）试验中涉及下列操作步骤：①把纸带向左拉直②松手释放物块③接通打点计时器电源④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是__________（填入代表步骤的序号）。

（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。

打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。

由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_______m/s。

比较两纸带可知，_________（填“M”或“L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。

【答案】（1）④①③② （2）1.29 M2．某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。

打出纸带的一部分如图（b）所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。

（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________．（2）已测得1s=8.89 cm，2s=9.50 cm，3s=10.10 cm；当重力加速度大小为9.80 m/2s，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。

由此推算出f为________ Hz。

【答案】（1）12（s1+s2）f12（s2+s3）f12（s3–s1）f2（2）403．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。

山东省2020年普通高中学业水平等级考试物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。

每小题只有一个选项符合题目要求。

1．一质量为m 的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s 与时间t 的关系图像如图所示。

乘客所受支持力的大小用F N 表示，速度大小用v 表示。

重力加速度大小为g 。

以下判断正确的是（）A ．0~t 1时间内，v 增大，F N >mgB ．t 1~t 2时间内，v 减小，F N <mgC ．t 2~t 3时间内，v 增大，F N <mgD ．t 2~t 3时间内，v 减小，F N >mg2．氚核31H 发生β衰变成为氦核32He 。

假设含氚材料中31H 发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2⨯104s 时间内形成的平均电流为5.0⨯10-8A 。

已知电子电荷量为1.6⨯10-19C ，在这段时间内发生β衰变的氚核31H 的个数为（）A ．145.010⨯B ．161.010⨯C ．162.010⨯D ．181.010⨯3．双缝干涉实验装置的截面图如图所示。

光源S 到S 1、S 2的距离相等，O 点为S 1、S 2连线中垂线与光屏的交点。

光源S 发出的波长为λ的光，经S 1出射后垂直穿过玻璃片传播到O 点，经S 2出射后直接传播到O 点，由S 1到O 点与由S 2到O 点，光传播的时间差为t ∆。

玻璃片厚度为10λ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c ，不计光在玻璃片内的反射。

以下判断正确的是（）A ．5t c λ∆=B ．152t c λ∆=C ．10t c λ∆=D ．15t cλ∆=4．一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴负方向传播，已知5=4x λ处质点的振动方程为2π=cos()y A t T ，则34t T =时刻的波形图正确的是（）A ．B ．C ．D ．5．图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n 1：n 2=22：3，输入端a 、b 所接电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示。

绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(一卷物理全解析)注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P 31 Cl 35.5 Ar40 V 51 Fe 56二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

共48分。

在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。

若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是A．增加了司机单位面积的受力大小B．减少了碰撞前后司机动量的变化量C．将司机的动能全部转换成汽车的动能D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积【答案】D【解析】根据动量定理，碰撞后司机的动量改变量不变，安全气囊延长司机受力作用时间，同时增大司机的受力面积，减小压强，A、B选项错误；D选项正确；司机碰撞过程中，动能转化为内能，C选项错误。

15．火星的质量约为地球质量的1/10，半径约为地球半径的1/2，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5【答案】B【解析】物体在星球表面受到的引力为2m R GM F =，物体在火星和地球表面受到的引力比值为4.012101222=×=×=火地地火地火R R M M F F ，B 选项正确。

16．如图，一同学表演荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为10 m ，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg 。

2020年高考物理实验专练力学实验一1.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。

在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地飘浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨空腔内通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2(左端粘有橡皮泥)放在气垫导轨的中间；⑥先__________________，然后________________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复实验，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。

完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_____________________________。

2.如图所示为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置，该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸，一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点，另一端A拴两个细绳套．(1)下面为实验的一些操作步骤：①比较F′和F的大小、方向是否近似相同．②过P点用统一标度作出F、F1、F2的图示．③用一个弹簧测力计钩住细绳套，拉A至某点P.在纸上标出P点，记下拉力F的方向和大小．④用平行四边形定则作出F1、F2的合力F′.⑤用两个弹簧测力计互成角度地分别拉住两个细绳套，拉A至同样的位置P点，在纸上记下两个力F1、F2的方向和大小．这些实验步骤的合理顺序为________．(2)(多选)对于该实验，下列说法正确的是________．A．两细绳套必须等长B．若将细绳换成细橡皮筋，对实验结果无影响C．记录弹簧测力计拉力的方向时应将铅笔沿细绳画直线D．实验中，把橡皮筋的另一端A拉到P点时，两弹簧测力计之间的夹角不能太大(3)假如在上述实验步骤⑤中使其中一弹簧测力计拉力F1的大小不变，逐渐增加F1与合力之间的夹角，且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°.为了使橡皮筋仍然伸长到P点，另一弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比，下列说法中正确的是________．A．F2一直变大，与合力方向的夹角一直变大B．F2一直变大，与合力方向的夹角先变大后变小C．F2一直变小，与合力方向的夹角一直变小D．F2先变小后变大，与合力方向的夹角先变小后变大3.在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图甲中斜槽PQ与水平槽QR平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验．先不放被碰小球，使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘B处(槽口)，再使入射小球从斜槽上的A点由静止滚下，再重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口B的重垂线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N点，测得两小球直径相等，入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，且m1=2m2.则：(1)两小球的直径用螺旋测微器测得，测量结果如图乙，则两小球的直径均为________mm.(2)入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，其目的是________．A．使入射小球每次都能水平飞出槽口B．使入射小球每次都以相同的动量到达槽口C．使入射小球在空中飞行的时间不变D．使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞(3)下列有关本实验的说法中正确的是________．A．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是M、PB．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是P、MC．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是N、MD．在误差允许的范围内若测得|ON|=2|MP|，则表明碰撞过程中两小球组成的系统满足动量守恒定律4.验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示采用重物自由下落的方法:(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的( )A.天平B.直流电源C.刻度尺D.停表(2)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,当地的重力加速度g 取9.80 m/s 2,所用重物的质量为200 g 。

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题解析汇编力学实验（一）1、（2020·安徽黄山一模）.用如图所示的实验装置探究功和动能变化的关系。

一木板放在安装有定滑轮和光电门的气垫导轨上，木板左右两端安装了宽度均为d 的相同遮光条A 、B ，木板（含遮光条）的质量为M ，两遮光条间的距离为L ，用不可伸长的细线绕过定滑轮，把木板与力传感器连接起来，传感器下方悬挂钩码，将木板由静止释放，由数字计时器可读出遮光条通过光电门的时间。

（1）在完成实验时，下列不必要．．．的实验要求是______（填选项前字母） A ．应使木板质量远大于钩码和力传感器的总质量B ．应使木板释放的位置与光电门间的距离适当大些 C ．应将气垫导轨调节水平D ．应使细线与气垫导轨平行（2）按要求调整好实验装置后进行实验，主要测量步骤如下：①将木板从距离光电门适当的位置由静止释放，木板在细线拉动下运动，记录力传感器的示数F 及遮光条A 、B 先后经过光电门的时间为t 1、t 2，则遮光条A 、B 通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔE k ＝___________，合外力对木板做功W ＝_______．（以上两空用字母M 、t 1、t 2、d 、L 、F 表示）②增加所挂钩码的个数，重复①的操作，比较W 、ΔE k 的大小，可得出实验结论。

【答案】 (1). A (2). 22211()()2dd M t t ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(3). FL 【解析】（1）[1] A ．力传感器测出的力就是细线对木板的真是拉力，因此无需满足使木板质量远大于钩码和力传感器的总质量。

B ．使木板释放的位置与光电门间的距离适当大些，可减小测量误差；C 、D ．此实验需要满足导轨水平且细线与气垫导轨平行。

因此不必要．．．的实验要求是A 。

（2）[2]遮光条A 通过光电门的速度1A d v t =，遮光条B 通过光电门的速度2B d v t =，所以遮光条A 、B 通过光电门的过程中木板动能的变化量22222121111()()()()222k d d d d E M M M t t t t ⎡⎤∆=-=-⎢⎥⎣⎦[3] 此过程合外力对木板做功W =FL2、（2020·山东省济南市上学期高三期末）.某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（四）力学实验（一）1、（2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考）某物理实验小组的同学安装“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示。

先让质量为m1的小球A从斜面上某处自由滚下测出落地点的位置，然后再与静止在支柱上质量为m2的等体积小球B发生对心碰撞，测出两个球分别的落地点位置。

则：（1）下列关于实验的说法正确的是____________。

A.轨道末端的切线必须是水平的B.斜槽轨道必须光滑C.入射球m1每次必须从同一髙度滚下D.应满足入射球m1质量小于被碰小球m2（2）在实验中，根据小球的落点情况，该同学测量出OP、OM、ON、O’P、O’M、O’MN的长度，用以上数据合理地写出验证动量守恒的关系式为____________。

（3）在实验中，用20分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为____________mm。

【答案】(1).AC(2).m1·OP=m1·OM+m2·O′N(3).11.70【解析】（1）[1]．A、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；B、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D、为防止碰后m1被反弹，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，故D错误。

故选AC。

（2）[2]．小球粒子轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相等，有：m1v1=m1v1′+m2v2′两边同时乘以时间t，则有：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t即：m1•OP=m1•OM+m2•O′N；（3）[3]．游标卡尺是20分度的卡尺，其精确度为0.05mm，则图示读数为：11mm+14×0.05mm=11.70mm；2、（2020·安徽省淮北市高三一模）如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H>>d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：（1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d=________mm．（2）小球经过光电门B 时的速度表达式为__________．（3）多次改变高度H ，重复上述实验，作出随H 的变化图象如图（丙）所示，当图中已知量t 0、H 0和重力加速度g 及小球的直径d 满足以下表达式：_______时，可判断小球下落过程中机械能守恒．【答案】(1).7.25(2).d /t (3).022012g H t d=或2gH 0t 02=d 2【解析】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为7mm ，游标读数为0.05×5mm=0.25mm ，则小球的直径d =7.25mm ．(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球在B 处的瞬时速度B d v t＝；(3)[3]小球下落过程中重力势能的减小量为mgH 0，动能的增加量2211()22k d E mv m t ＝＝若机械能守恒，有：2020112gH d t ⋅＝即022012g H t d=3、（2020·福建省福州市第一中学高三下学期开学质检）某实验小组采用图甲所示的装置“探究动能定理”即探究小车所受合外力做功与小车动能的变化之间的关系。

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（第8期）力学实验（一）1、（2020·云南省墨江县民族中学高三上学期期末）为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录．滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉以使气垫导轨水平，根据________________可判定调节已经到位、(2)若取M、0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________、A、m1、5gB、m2、15gC、m3、40gD、m4、400g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)、【答案】(1). 取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt都相等(2). D(3).2221()()2D Dt t ax-∆∆=【解析】(1)气垫导轨可以认为是光滑的，在判断其是否水平时可以采取的方法是：接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，滑块基本保持静止说明导轨是光滑的，或接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动．取下牵引砝码，M放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间△t都相等．(2)在该实验中实际是：mg =(M +m )a ，要满足mg =Ma ，应该使砝码的总质量远小于滑块的质量．若取M =0.4kg ，改变m 的值，进行多次实验，m 4=400g 不能满足，故选D ．(3)根据遮光条通过光电门的速度可以用平均速度代替得通过第一个光电门的速度为：11D v t =∆；通过第二个光电门的速度为：22D v t =∆；根据运动学公式，则加速度为：2222212122D D t t v v a x x⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪∆∆-⎝⎭⎝⎭==． 2、（2020·安徽省砀山县二中高三第四次月考用如图甲所示的装置测量弹簧的弹性势能。