2020年上海市二模汇编—专题23 力学实验(解析版)
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宝山区2019学年第二学期高三期中测试物理试题一、选择题1.下列运动中的质点,动能保持不变的是()A. 自由落体运动B. 竖直上抛运动C. 匀速圆周运动D. 简谐振动【答案】C【解析】【详解】A.物体做自由落体运动,速度增大,动能增大,A错误;B.物体做竖直上抛运动,速度减小,动能减小,B错误;C.物体做匀速圆周运动,速率不变,动能不变,C正确;D.物体做简谐振动,速度大小周期性改变,动能周期性改变,D错误。
故选C。
2.物理学史上揭示原子核有结构的现象是()A. 阴极射线现象B. 重核裂变现象C. 天然放射性现象D. α粒子散射实验现象【答案】C【解析】【详解】A.汤姆孙通过研究阴极射线发现电子,A错误;B.重核裂变是在揭示原子核结构之后,B错误;C.天然放射性现象揭示了原子核内部有复杂结构,C正确;D.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构,D错误。
故选C。
3.图中安保人员用测温枪测量行人体温,测温枪测量体温是由于探测到了行人额头发出的()A. 可见光B. 红外线C. 紫外线D. 白光【解析】【详解】测温枪的原理是根据接收到的红外线强弱来测定温度的,不同温度的物体辐射红外线的强弱不同,温度越高辐射红外线就越强,ACD错误,B正确。
故选B。
4.如图,a、b两图是由单色光分别入射到a圆孔和b圆孔形成的图像,由两图可以得出()A. a图是衍射图像,a孔直径小于b孔直径B. a图是干涉图像,a孔直径大于b孔直径C. b图是衍射图像,a孔直径小于b孔直径D. b图是干涉图像,a孔直径大于b孔直径【答案】A【解析】【详解】BD.因为干涉图样为等宽度的亮暗条纹,a图是衍射图像,所以BD错误;AC.衍射发生的条件是缝隙宽度小于光的波长才能有清晰的衍射图像,如果缝隙宽度过大会观察不到衍射图像,光会沿直线传播,根据图像信息可知,a孔直径小于b孔直径,故选项A正确B错误。
故选A。
5.一个密闭容器中装有气体,当温度变化时气体压强减小了(不考虑容器热胀冷缩),则()A. 密度增大B. 密度减小C. 分子平均动能增大D. 分子平均动能减小【答案】D【解析】【详解】AB.气体的质量和体积不变,根据密度的定义mVρ=可知气体的密度不变,AB错误;CD.根据查理定律pCT=可知压强减小,温度降低,温度是气体分子平均动能标志,温度降低,气体分子平均动能减小,C错误,D正确。
上海市奉贤区2020届高三下学期二模考试试题考生注意:1.试卷满分 100 分,考试时间 60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。
试卷包括三部分,第一部分为选择题,第二部分为填空题,第三部分为综合题。
3.答题前,务必在答题纸上填写姓名等在指定位置上。
作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域,第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、选择题(共40分。
第1-8小题,每小题3分,第9-12小题,每小题4分。
每小题只有一个正确『答案』。
)1.下列属于天然放射性衰变的是( )A. 4141712781He N O+H →+B.238234492902U Th+He →C. 491212460He Be C+n →+D. 23411120H H He+n →+『答案』B『详解』A .该反应是原子核的人工转变方程,选项A 错误;B .该反应是α衰变方程,选项B 正确;C .该反应是原子核的人工转变方程,选项C 错误;D .该反应是轻核聚变方程,选项D 错误。
故选B 。
2.做简谐振动的物体经过与平衡位置对称的两个位置时,可能相同物理量是( ) A. 位移 B. 速度C. 加速度D. 回复力『答案』B『详解』A .位移大小相同,方向不同,则位移不相同,选项A 错误;B .速度大小相同,方向可能相同,也可能相反,即速度可能相同,选项B 正确;C .根据kxa m=-,则加速度大小相同,方向相反,即加速度不同,选项C 错误; D .根据F =-kx 可知,回复力大小相同,方向相反,即回复力不同,选项D 错误。
故选B 。
3.卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析,提出()A. 原子的核式结构模型.B. 原子核内有中子存在.C. 电子是原子的组成部分.D. 原子核是由质子和中子组成的.『答案』A『详解』卢瑟福的α粒子散射实验中,用α粒子轰击金箔,发现α粒子穿过金箔后,基本仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子(约占1/8000)发生了大角度偏转,偏转角度甚至大于90°.而汤姆孙的“枣糕模型”是不能解释α粒子发生大角度偏转的,也就是说“枣糕模型”是不正确的,卢瑟福通过分析认为:若要使α粒子发生大角度偏转,占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围,这样才能使α粒子受到足够大的斥力,发生大角度的偏转.所以1911年,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
上海市2020年中考物理⼆模卷含答案图3 第⼆学期期中学习质量调研九年级理化试卷物理部分⼀、单项选择题(共16分)1.光线从空⽓射⼊⽔中,若⼊射⾓为0°,则折射⾓为() A .0° B .30°C .60°D .90° 2.在原⼦中,绕核⾼速运转的粒⼦是() A .质⼦B .中⼦C .电⼦D .核⼦ 3.四冲程汽油机在⼯作过程中,内能转化为机械能的是() A .吸⽓冲程B .压缩冲程C .做功冲程D .排⽓冲程 4.如图1所⽰,分别⽤⼒F 1、F 2、F 3匀速提起物体A ,三个⼒的⼤⼩关系是()A .F 1<F 2<F 3B .F 1=F 2=F 3C .F 1>F 2>F 3D . F 2>F 1=F 35.甲、⼄两车分别在同⼀直线上的M 、N 两点,同时开始沿直线做匀速运动,它们的s –t 图像分别如图2(a )和(b )所⽰。
若两车运动6秒时相遇,则M 、N 两点的距离()A .⼀定为2.4⽶B .可能为1.8⽶C .⼀定为4.2⽶D .可能为0.6⽶ 6.物体置于距凸透镜的焦点10厘⽶处,在透镜另⼀侧光屏上成⼀个放⼤的像。
该透镜的焦距可能为() A .5厘⽶B .8厘⽶C .10厘⽶D .15厘⽶7.如图3所⽰,⽔平地⾯上的柱体A 、B ⾼度相等,其底⾯积S 的⼤⼩关系为A B S S >。
现分别从两柱体的上表⾯沿竖直⽅向往下切除部分后,发现 A 、B 剩余部分对地⾯的压⼒、压强恰好均相等。
则关于对切去部分的质量A B m m V V 、以及底⾯积A B S S V V 、的判断,正确的是()A .AB S S >V V ,A B m m V V = B .A B S S >V V ,A B m m >V VC .A B S S V VD .A B S S8.在图4所⽰的电路中,电源电压保持不变,现将⼀个电压表V 接⼊电路的AB 或CD 两点间。
2020年上海市各区高三物理二模 实验试题专题汇编(学生版)1、(宝山区第18题)图甲为“用DIS 研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)小车上安装的是位移传感器的__________部分。
在保持小车的__________不变的情况下,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,将数据输入计算机,得到如图乙所示的a ~F 关系图线。
(2)分析发现图线在纵轴上有明显的截距(OA 不为零),这是因为____________。
(3)(单选)图线AB 段基本是一条直线,而BC 段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是(A )实验的次数太多 (B )小车与轨道之间存在摩擦(C )钩码的总质量明显地大于小车的总质量 (D )释放小车之前就启动记录数据的程序在多次实验中,如果钩码的总质量不断地增大, BC 曲线将不断地延伸,那么该曲线所逼近的渐近线的方程为__________。
2.(崇明区第18题)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中. (1)下列各实验步骤中, 有错误,应改为 ; 按正确操作步骤排序为 (填a /m·s -2A CBF /N图乙位移传感器轨道 图甲字母).A.在导电纸上画出两电极的连线,在该线上对称地找出等距的5个基准点(abcde),并用探针印在白纸上;B.连接好电极柱的电路并闭合电键;C.在木板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后再铺上导电纸,导电面向下;D.取下白纸,将所找的等势点连成等势线;E.电压传感器的一个探针接触某基准点不动,另一探针缓慢移动直到显示电势差为零时复印一点,类似找出若干等势点.(2)在电源接通的情况,ab间电势差U ab和bc间电势差U bc的大小关系是U ab U bc (选填“>”,“<”或“=”)(3)图示黑点代表实验中各记录点,请将实验结果连成等势线,并画出三条电场线.3.(奉贤区第18题)在测定电池组的电动势(其值不超过3.2V)和内阻的实验中,用电压传感器测量端电压、电流传感器测量总电流,如图a所示。
2020届上海市徐汇区物理高考二模试题一、单项选择题(共40分,1至8题每小题3分,9至12题每小题3分.每小题只有一个正确选项)1.(3分)热成像仪能够对公共场所往来的人流进行高效的体温筛查,这主要是利用了人体所放出的()A.微波B.红外线C.可见光D.紫外线2.(3分)下列射线来自于原子核外的是()A.α射线B.β射线C.γ射线D.阴极射线3.(3分)用α粒子轰击铝核的核反应方程是:α+Al→n+X,n为中子,则X的核子数为()A.15 B.16 C.29 D.304.(3分)下列物理量中不能反映物体的固有属性的是()A.密度B.速度C.质量D.电量5.(3分)在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体()A.分子的无规则运动停息下来B.分子的速度保持不变C.分子的平均动能保持不变D.每个分子的速度大小均相等6.(3分)一同步卫星绕地球运行,假设地球的自转周期变小,该卫星仍与地球保持同步,则该卫星的()A.轨道半径变小B.线速度变小C.角速度变小D.向心加速度变小7.(3分)一物体受到大小分别为F1、F2、F3的三个共点力的作用,其力的矢量关系如图所示,则它们的合力大小是()A.0 B.2F1C.2(F2+F3)D.F1+F2+F38.(3分)如图为两机械波a和b在同一介质中传播时某时刻的波形图,则两列波的波长之比λa:λb、周期之比T a:T b分别为()A.1:2 1:2 B.1:2 2:1 C.2:1 1:2 D.2:1 2:1 9.(4分)下列关系式中正确的是()A.重力对某物体做功:﹣2J<﹣5JB.物体的重力势能:﹣2J<﹣5JC.物体带电量:﹣2C<﹣1CD.电场中某点电势:﹣2V<﹣5V10.(4分)一单摆做简谐振动,如图为摆绳对摆球的拉力大小F随时间t变化的图象,则该单摆的摆长为(重力加速度g取10m/s2)()A.0.4m B.1.6m C.4m D.16m11.(4分)M、N是匀强电场中不在同一条电场线上的两点,AB是过M点与电场线垂直的直线,若一负检验电荷在M点的电势能E P>0,则一正检验电荷在N点的电势能()A.一定大于零B.一定小于零C.可能等于零D.可能等于E P 12.(4分)如图,把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。
第1页/总20页【中考物理】2020-2022近三年上海市杨浦区统考二模知识点真题试卷专项练习—力学(提升题)一、单选题1.(2022·上海杨浦·统考二模)如图所示,实心正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强相等。
若将乙叠放在甲的正上方,甲对地面的压强变化量为。
将甲叠放在乙的正上p ∆甲方,乙对地面的压强变化量为。
关于压强变化量、的判断,正确的是( )p ∆乙p ∆甲p ∆乙A .一定小于B .可能等于p ∆甲p ∆乙p ∆甲p ∆乙C .一定等于D .一定大于p ∆甲p ∆乙p ∆甲p ∆乙2.(2021·上海杨浦·统考二模)甲、乙两物体同时同地反方向做匀速直线运动,乙物体的s -t 图像如图所示。
运动4秒后,甲乙两物体相距20米。
则甲物体的速度为( )A .1米/秒B .2米/秒C .3米/秒D .4米/秒3.(2021·上海杨浦·统考二模)均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对水平地面的压强相等。
现沿水平方向切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,如图所示。
则关于甲、乙剩余部分对地面的压力F 甲、F 乙的判断,正确的是( )A .F 甲一定大于F 乙B .F 甲一定小于F 乙C .F 甲可能小于F 乙D .F 甲可能等于F 乙试卷第2页,共8页4.(2020·上海杨浦·统考二模)把一个重为2牛的苹果竖直向上抛出,苹果在空中受到重力和空气阻力的作用。
若空气阻力恒为0.8牛,则苹果在上升过程中所受合力的大小为( )A .4.2牛B .0牛C .3牛D .2.8牛5.(2020·上海杨浦·统考二模)甲车从M 点、乙车从N 点同时沿MN 直线匀速运动,甲车的s -t 图像如图所示。
运动5秒后,甲距离N 点5米。
继续运动5秒,乙距离M 点10米。
则乙物体的速度为()A .1米/秒B .2米/秒C .4米/秒D .5米/秒6.(2020·上海杨浦·统考二模)实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强分别为p 甲、p 乙。
2020届上海市虹口区高三下学期二模考试物理试题(解析版)一、单项选择题(共40分,1-8题每小题3分,9-12题每小题4分。
每小题只有一个正确选项)1.一个放射性原子核23892U衰变成新核23490Th,放出一个()A. 中子B. 电子C. α粒子D. 质子【答案】C【解析】【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,放出的粒子的质量数为4,电荷数为2,则为α粒子。
故选C。
2.光子的能量与之成正比的是()A. 光速B. 光的频率C. 光的波长D. 光速的平方【答案】B【解析】【详解】根据E hν=可知,光子的能量与光的频率成正比。
故选B。
3.某肺炎病人拍摄的CT胸片如图所示,病毒感染处的密度与其它部分不同,片中显示为白斑。
拍摄CT片,利用穿透能力与密度有关的是()A. 无线电波B. 红外线C. X射线D. 紫外线【答案】C【解析】【详解】医学中的CT胸片是利用X射线穿透能力与密度有关的特点。
故选C。
4.弹簧振子的振动图像如图所示。
在t=2s~3s的时间内,振子的动能E k和势能E p的变化情况是()A. E k 变小,E p 变大B. E k 变大,E p 变小C. E k 、E p 均变小D. E k 、E p 均变大【答案】B 【解析】【详解】在t =2s~3s 的时间内,振子从位移最大的位移向平衡位置运动,速度增大,动能变大,势能减小。
故选B 。
5.某手机电池板上标有“3.8V,3900mAh (14.8Wh )”字样,则( )A. 该手机的额定功率为14.8WB. 该手机的工作电流为3900mAC. 经过电池每1C 的电量,静电力做3.8J 的功D. 该电池最多储存的电能约为5.33×104J 【答案】D 【解析】【详解】AB .该手机的3900mAh 为电量单位,并不是该手机的工作电流,因此其功率也无法计算,选项AB 错误;C .经过电池每1C 的电量,非静电力做3.8J 的功,选项C 错误;D .该电池最多储存的电能约为43.8 3.93600J 5.3310J ⨯⨯=⨯,选项D 正确。
【中考物理】2020-2022近三年上海市长宁区统考二模知识点真题试卷专项练习—力学(提升题)一、单选题1.(2022·上海长宁·统考二模)测出大气压数值的科学家是( )A .阿基米德B .托里拆利C .牛顿D .帕斯卡2.(2022·上海长宁·统考二模)P 、Q 是同一直线上的两个点,甲、乙两小车分别经过Р点向Q 点做直线运动,它们的s-t 图像如图(a )、(b )所示。
若甲比乙晚0.5秒经过Р点,却比乙早1.5秒通过Q 点,则P 、Q间的距离为( )A .5米B .10米C .15米D .20米3.(2022·上海长宁·统考二模)如图所示,放在水平桌面上的轻质薄壁圆柱形容器A 、B 中分别盛有甲、乙两种液体,且m 甲>m 乙。
现将两个完全相同的小球分别浸没在甲、乙液体中,且ρ球>ρ甲=ρ乙,液体无溢出。
此时甲、乙液体对容器底部的压强变化量分别为Δp 甲、Δp 乙,容器对水平桌面的压强变化量分别为Δp A 、Δp B,则( )A .一定大于B .一定等于A ΔΔp p 甲B p p ∆∆乙A p p ∆∆甲B p p ∆∆乙C .一定小于D .可能等于A p p ∆∆甲Bp p ∆∆乙A p p ∆∆甲Bp p ∆∆乙4.(2021·上海·统考二模)甲、乙两车同时从A 、B 两地沿同一直线运动,它们的s -t 图像分别如图(a)和(b)所示。
甲乙两车相遇时甲车恰好运动了2.4米,则A、B两地间的距离为( )A.一定等于3.6米B.可能小于3.6米C.一定等于1.2米D.可能大于6米5.(2021·上海·统考二模)如图所示,甲、乙为两个实心正方体,它们对水平地面的压强相等。
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,它们切去的质量为Δm甲和Δm乙,剩余的质量为m甲′和m乙′,则( )A.Δm甲一定小于Δm乙,m甲′一定小于m乙′B.Δm甲可能小于Δm乙,m甲′一定小于m乙′C.Δm甲一定小于Δm乙,m甲′可能小于m乙′D.Δm甲可能小于Δm乙,m甲′可能小于m乙′6.(2020·上海长宁·统考二模)区分两个力是“平衡力”还是“相互作用力”,可依据这两个力()A.是否大小相等B.是否方向相反C.是否作用在同一物体上D.是否作用在同一直线上7.(2020·上海长宁·统考二模)实心均匀正方体放在水平地面上,沿水平方向将其截成甲、乙两部分(如图所示)。
2023年上海市虹口区高考物理二模试卷1. 恒星的寿命取决于它的( )A. 质量B. 温度C. 亮度D. 结构2. 原子核发生衰变后,新核与原来的核相比( )A. 核子数减少B. 核子数不变C. 电荷数减少D. 中子数不变3. 一定质量的水( )A. 凝结为冰时,分子平均动能增加B. 凝结为冰时,分子势能增加C. 蒸发为水蒸气时,分子势能增加D. 升温时,每个水分子运动的速率均增大4. 太赫兹波是频率介于微波与红外线之间的电磁波,其( )A. 太赫兹波的能量比红外线更多B. 比红外线更加容易发生衍射现象C. 由真空进入玻璃介质时波长不变D. 与微波在真空中的传播速度不同5. 一束红光经过狭缝在光屏上得到如图所示的图样,由此可知( )A. 该图样属于红光的干涉图样B. 狭缝宽度必远大于红光波长C. 光沿直线传播只是近似规律D. 换用紫光照射,条纹间距变宽6. 冰壶甲以速度被推出后作匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。
以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )A. B.C. D.7. 在空中悬停的无人机因突然失去动力而下坠。
在此过程中,其所受空气阻力与下坠速度成正比,则无人机下坠过程中( )A. 机械能守恒B. 可能一直在加速C. 必做匀速直线运动D. 所受合外力先做正功后做负功8. 如图,钢架雪车比赛中,雪车以速率v通过截面为四分之一圆弧的弯道,弯道半径为R,不计雪车受到冰面摩擦力。
在此情况中( )A. 运动员和雪车所受合外力为零B. 轨道对雪车的弹力为其转弯的向心力C. 若仅增大v,则雪车离轨道底部更高D. 若仅增大R,则雪车离轨道底部更高9. 如图,条形磁铁悬挂在绝缘橡皮筋的下端。
将磁铁向下拉到某一位置后由静止释放,磁铁上下做简谐运动。
将一铜制容器P置于磁铁正下方且不与磁铁接触,不计空气阻力及散热,则( )A. 铜制容器的温度不变B. 铜制容器的温度会升高C. 系统的机械能守恒,磁铁振动的振幅减小D. 系统的机械能守恒,磁铁振动的振幅不变10. 探测器“夸父A”在距地球约150万公里的拉格朗日点,与地球一起以相同的公转周期绕太阳做匀速圆周运动,用以监测太阳活动的发生及其伴生现象,则( )A. “夸父A”处于平衡状态B. 在相同时间内,“夸父A”的位移相同C. “夸父A”、地球绕太阳公转的向心加速度相同D. “夸父A”绕太阳公转的加速度小于地球公转的加速度11. 雨滴落在平静水面上的S处,形成一列水波向四周传播可视为简谐波,A、B两点与S在同一条直线上,C、S在另外一条直线上。
上海市2020届高三下学期5月第二次模拟物理试题分项汇编力学试验(7道题)1、(2020·上海市虹口区高三下学期5月二模)图(a)为“利用DIS研究小车加速度与力的关系”的实验装置,阻力忽略不计,得到a-F的关系如图(b)所示。
则实验过程中需满足的条件为( )A. 小车质量较大且不变B. 小车质量较小且不变C. 钩码质量较大且不变D. 钩码质量较小且不变【答案】A【解析】研究加速度a和合力F的关系时,要保证小车的质量M不变;为了使得钩码的重力等于小车的拉力,则要求小车的质量远大于钩码的质量,即小车的质量较大且不变。
故选A。
2、(2020·上海市宝山区高三下学期5月二模)图甲为“用DIS研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)小车上安装的是位移传感器的____部分。
在保持小车的____不变的情况下,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,将数据输入计算机,得到如图乙所示的a-F关系图线。
(2)分析发现图线在纵轴上有明显的截距(OA 不为零),这是因为____。
(3)图线AB 段基本是一条直线,而BC 段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_______。
A .实验的次数太多B .小车与轨道之间存在摩擦C .钩码的总质量明显地大于小车的总质量(4)释放小车之前就启动记录数据的程序在多次实验中,如果钩码的总质量不断地增大,BC 曲线将不断地延伸,那么该曲线所逼近的渐近线的方程为____。
【答案】 (1). 发射器 (2). 总质量 (3). 轨道左侧垫起高度太大(平衡摩擦力过度) (4). C(5).a g =【解析】(1)[1]小车上安装的是位移传感器的发射部分。
[2]利用控制变量法探究加速度和力的关系,所以需要保持小车的总质量不改变。
(2)[3]小车在不受绳子拉力的作用下已经有加速度,说明平衡摩擦力过度,重力的分力大于滑动摩擦力,即轨道左侧垫起高度太大。
(3)[4]设小车的质量为,钩码的质量为,由实验原理得M mmg Ma =加速度为 a F mg M M ==而实际上 mg a M m'=+可见段明显偏离直线是由于没有满足远大于造成的,AB 错误,C 正确。
AB M m故选C 。
(4)[5]根据上述变形 mg a M m'=+ 11a g M m =+当时,则m Ma g =3、(2020·上海市虹口区高三下学期5月二模)某同学设计了如图(a )所示的装置来研究机械能是否守恒。
轻质细线的上端固定在O 点,下端连接圆柱形的摆锤P ,在摆锤摆动的路径上,固定了四个光电门A 、B 、C 、D 。
实验时,分别测出四个光电门到悬点O 的高度差h,从某一高度释放摆锤,利用光电门测出摆锤经过四个光电门的速度。
(1)利用光电门测量速度时,可以测量摆锤的直径作为_________________。
若摆锤直径的测量值比实际值偏小,则摆锤动能的测量值比实际值_________________。
(2)该同学认为:测得摆锤的质量为m ,可由公式E p =-mgh 计算出摆锤在A 、B 、C 、D 四个位置的重力势能。
他这样计算重力势能的依据是____________________________。
(3)另一同学在得到摆锤经过四个光电门的速度v 和光电门距离悬点O 的高度差h 后,作出如图(b )所示的v 2-h 图线。
若摆动过程中机械能守恒,则该直线的斜率为_______。
决定图线与纵轴交点位置的因素有______________________。
【答案】 (1). 挡光片宽度 (2). 偏小 (3). 选取经过O 点的水平面为零势能面 (4). 2g (5). 摆锤释放的高度和初速度(或机械能的总量与质量的比值)【解析】(1)[1][2].利用光电门测量速度时,由,则可以测量摆锤的直径作为挡光片宽度。
若摆锤直径的测d v t=量值比实际值偏小,则测得的摆锤的速度偏小,则摆锤动能的测量值比实际值偏小;(2)[3].该同学认为:测得摆锤的质量为m ,可由公式E p =-mgh 计算出摆锤在A 、B 、C 、D 四个位置的重力势能。
他这样计算重力势能的依据是选取经过O 点的水平面为零势能面;(3)[4][5].选取经过O 点的水平面为零势能面,设摆锤释放位置距离悬点O 的高度为H ,初速度为v 0;则 2201122mv mgH mv mgh -=-则2202(2)v gh v gH =+-则v 2-h 图线的斜率为k =2g图线与纵轴交点坐标为,则决定图线与纵轴交点位置的因素有摆锤释放的高度H 和初速度v 0;20(2)v gH -(因 2020112(2)=2mv mgH v gH m--则决定图线与纵轴交点位置的因素有机械能的总量与质量的比值).4、(2020·上海市虹口区高三下学期5月二模)(1)光电门两侧的光电孔内分别安装了红外线的发光管和接收管,当挡光片经过光电门时,光电门记下挡光时间Δt 。
若挡光片的宽度为d ,则挡光片经过光电门的平均速度为_________,这个速度可以被看做瞬时速度的条件是__________________________。
(2)在“用DIS 研究机械能守恒定律”的实验中,光电门用来测量摆锤经过不同位置的瞬时速度,实验装置如图(a )所示。
①关于在这个实验中光电门的使用,下列说法正确的是________A .调节摆线长,使摆锤摆动时摆线能通过光电孔B .测量中,光电门始终固定在某个确定的位置C .摆锤释放器的位置要随光电门的位置变化而作相应的调整D .每次改变光电门的位置,要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线②在某次实验数据基础上,作出的摆锤在下摆过程中动能、重力势能随高度h 变化的图像如图(b )所示,则其中_________(选填“I ”或“II ”)是摆锤动能随高度h 变化的图线,该图线斜率大小等于________。
【答案】 (1). (2). 挡光片的宽度足够小 (3). D (4). I (5). 摆锤的重力 d t∆【解析】(1)[1][2] 挡光片经过光电门的平均速度为,这个速度可以被看做瞬时速度的条件是时间足够短,即挡光d t∆片的宽度足够小。
(2) ①[3]A . 摆锤线长应调整到使摆锤在摆动时能通过光电孔,故A 错误;B .测量中,光电门不一定固定在某个确定的位置,在适当位置即可,故B 错误;C . 摆锤释放器的位置不随光电门的位置变化而作相应的调整,故C 错误;D . 每次改变光电门的位置,要用测平器使光电门的光电孔与所测点位于同一水平线,故D 正确。
故选D 。
②[4][5] 摆锤动能随高度h 增大而减小,动能转化为重力势能,故是I ,图像的斜率k mg h E = 故图像斜率代表重力。
5、(2020·上海市普陀区高三下学期5月二模).如图甲为“用 DIS 研究加速度与力的关系”的实验装置。
实验中用回形针的重力大小代替小车所受拉力的大小 F ,并通过 DIS 系统测得小车的加速度 a 。
某同学第一次将轨道水平放置进行实验,作出 a -F 图线;第二次将轨道倾斜放置(B 端垫高,轨道与水平面的倾角为θ) 进行实验,作出 a-F 图线。
如图乙所示图线是在轨道___________(选填“水平”、“倾斜”) 的情况下得到的,图线纵截距最大可达到的值为______。
【答案】 (1). 倾斜 (2).sin g θ【解析】[1][2].由图象乙可知,当F =0时,a ≠0.也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。
所以图线是在轨道倾斜的情况下得到的。
沿斜面重力的分力为mg sinθ,F =0,根据牛顿第二定律知mg sinθ-f=ma知f =0时,加速度a 最大为g sinθ。
6、(2020·上海市徐汇区高三下学期5月二模)在“用DIS 研究加速度和力的关系”实验中:(1)甲同学采用位移传感器测量加速度,实验装置如图a 所示。
位移传感器测得小车的v -t 图像后,分别得到t 1和t 2时刻的速度v 1和v 2,则小车的加速度a =___________。
(2)乙同学采用光电门测量加速度,实验装置如图b 。
将小车放置在轨道上,使挡光片的前端位于A 点处,由静止开始释放小车,测出小车上挡光片通过光电门的时间Δt ,测出A 到B 的距离L 和挡光片的宽度d 。
①根据上述物理量,小车的加速度a =__________;②在该实验中,下列操作步骤中必须做到的是() A .要用天平称量小车质量B .钩码的质量应该远小于小车质量C .每次测量均要改变小车的质量D .不论轨道光滑与否,轨道一定要保持水平(3)光电门常被用来测量物体运动的瞬时速度,请分析这种测量方法中误差产生的主要来源_________?得到的速度测量值和真实值相比是偏大还是偏小_________?【答案】 (1). (2). (或) (3). B (4). 用光电门测出的其2121v v t t --222()d L t ∆222()2d d L t ⎛⎫+∆ ⎪⎝⎭实是挡光片经过的平均速度,平均速度只能粗略地描述运动,因而会产生误差 (5). 测量值和真实值相比,在不同的运动中情况不同,若加速运动,测量值偏小;减速运动,测量值偏大;匀速运动,测量值等于真实值【解析】(1)[1]由加速度的定义式可知,小车的加速度2121ΔΔv v v a t t t -==-(2)[2]由得 2202v v ax -=202Δd aL t ⎛⎫-= ⎪⎝⎭则小车的加速度 222(Δ)d a L t =为了更精确,也可把计算结果写成 222(Δ)2d a d L t =⎛⎫+ ⎪⎝⎭[3]本次实验的目的是研究加速度和力的关系,所以不需要称量小车质量,也不用改变小车的质量,故AC 错误;为了保证实验前小车的合外力为零,轨道光滑时,轨道就要保持水平,轨道不光滑时,轨道一端就要垫高以平衡摩擦,故D 错误;为了保证绳子拉力与钩码的重力大小近似相等,钩码的质量应该远小于小车质量,故B 正确。
故选B 。
(3)[4]物体运动时,速度可能是变化的,用光电门测出的其实是挡光片经过的平均速度,平均速度只能粗略地描述运动,因而会产生误差。
[5]对于匀变速度直线运动,用光电门测出的速度是挡光片经过光电门中间时刻的速度,而真实的速度应该是挡光片经过光电门中间位置的速度,所以测量值和真实值相比,在不同的运动中情况不同,若加速运动,测量值偏小;减速运动,测量值偏大;匀速运动,测量值等于真实值。
7、(2020·上海市长宁区高三下学期5月二模)图(a )为“用DIS 研究加速度和力的关系”的实验装置。