（衡水萬卷）高三物理二輪復習 周測卷十九 力學實驗（含解析）-人教版高三物理試題

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1、力學實驗 一 、實驗題（本大題共6小題 ） 1.（2015新課標2高考真題）某學生用圖（a）瑣事的實驗裝置測量物塊與斜面的懂摩擦因數(shù)。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的只帶的一部分如圖（b）所示，圖中標出了5個連續(xù)點之間的距離。 （1） 物塊下滑是的加速度a=m/s2；打點C點時物塊的速度V=M/S; （2） 已知重力加速度大小為g，求出動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是（填正確答案標號） A 物塊的質(zhì)量 B 斜面的高度 C 斜面的傾角 2.（2015安徽高考真題） I．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學用圖釘

2、把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點，兩個細繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結點到達紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整： ①用鉛筆描下結點位置，記為O； ②記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)F1和F2，沿每條細繩（套）的方向用鉛筆分別描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成線； ③只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結點仍拉到位置O，記錄測力計的示數(shù)F3，

3、 ； ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3； ⑤根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F； ⑥比較 的一致程度，若有較大差異，對其原因進行分析，并作出相應的改進后再次進行實驗。 Ⅱ．某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100 μA，內(nèi)阻為2500 Ω的表頭，一個開關，兩個電阻箱（0—999.9 Ω）和若干導線。 （1）由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應將表頭與電阻箱 （填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），并將該電阻箱阻值調(diào)為 Ω。 （2）接著該同學用改裝的

4、電流表對電池的電動勢及內(nèi)阻進行測量，實驗電路如圖1所示，通過改變電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表。 1 2 3 4 5 6 R(Ω) 95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I(mA) 15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR(V) 1.42 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 圖1 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫IR—I圖線 ②根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是 V，內(nèi)阻r是

5、 Ω。 3. 高二某班做“用單擺測重力加速度”實驗。 （1）在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，以下做法正確的有( ) A．選用約1m長、不易形變的細線充當擺線 B．質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應選用體積較大的 C．單擺偏離平衡位置的角度不能過大，應控制在5°以內(nèi) D．當單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺的振動周期 （2）①用游標卡尺測量擺球直徑d，把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，用米尺測量出懸線長度l。 ②在小鋼球某次通過平衡位置時開始計時，并將這次通過平衡位置時記為0，數(shù)出以后小鋼球通過平衡位置的次數(shù)為n，用停表記下所用

6、的時間為t。請根據(jù)他的計數(shù)方法寫出單擺周期的表達式：______________。 ③用上面的測量數(shù)據(jù)計算重力加速度的表達式為g= 。(用物理量l、d、n、t表達) （3） 某小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛腥绻麥y得g值偏小，原因可能是 （ ） A．把擺線長與小球直徑之和做為擺長 B．擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 C．開始計時時，秒表過遲按下 D．實驗中誤將49次全振動次數(shù)記為50次 （4）. ①根據(jù)某組在圖中描出的點，請在圖中描繪出T2-l圖線； ②該組從圖中求出圖線斜率k，則重力加速度g與斜率k的關系式

7、為g= ； 代入數(shù)據(jù)求得g= m/s2 （結果保留3位有效數(shù)字）。 4. 某同學為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關系，設計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間， 實驗步驟如下： ① 用游標卡尺測測最滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質(zhì)量m； ② 用直尺測量A、B之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2； ③ 將滑塊從A點靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊的

8、擋光時間t； ④ 重復步驟 ③ 數(shù)次，井求擋光時間的平均值 ⑤ 利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα； ⑥ 多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟②③④⑤做出f—cosα關系曲線。 （1）用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g） ①斜面傾角的余弦cosα＝ ； ②滑塊通過光電門時的速度v ＝ ； ③滑塊運動時的加速度a＝ ； ④滑塊運動時所受到的摩擦阻力f ＝ ； （2）測量滑塊擋光長度的游

9、標卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d＝ 。 5. 在“驗證機械能守恒的實驗”中，已知打點計時器使用的交流電源的周期為0.02s，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．該實驗選取的重錘質(zhì)量為1.00kg，選取如圖所示的一段紙帶并測量出相鄰各點之間的距離，利用這些數(shù)據(jù)驗證重錘通過第2點至第5點間的過程中遵從機械能守恒定律．通過計算可以得出在第2點位置時重錘的動能為　1.13　J；第5點位置重錘時的動能為　2.21　J；重錘從第2點至第5點間的過程中重力勢能的減小量為　1.06　J．（保留三位有效數(shù)字）

10、 次數(shù) △s（cm） s（cm） 1 2.0 6.1 2 4.0 12.0 3 6.0 18.2 4 8.0 24.1 5 10.0 29.9 6. 某同學研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與形變量的關系，實驗裝置如下圖所示，在高度為h的光滑水平桌面上，沿與桌面邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸，彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌面邊緣．使鋼球壓縮彈簧△x后由靜止釋放，鋼球沿桌面水平飛出，落到水平地面，小球在空中飛行的水平距離為s，實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示，重力加速度為g． 試導出彈簧的彈性勢能EP與m、h、s的關系為　

11、　，分析實驗數(shù)據(jù)，寫出s和△x的關系為　 ?。? 0.2016萬卷周測卷（十九）答案解析 一 、實驗題 1.【答案】（1）3.25；1.79；(2)C 【解析】（1）根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可知：加速度；打點C點時物塊的速度 （2）由牛頓第二定律得：加速度，所以求出動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量是斜面的傾角。 2. I.【答案】③沿此時細繩（套）的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線； ⑥F 和F3． Ⅱ.【答案】（1）并聯(lián) 5.0； （2）①傾斜直線（略）；②1.53 2.0 【解析】（1），，量程，根據(jù)并聯(lián)分流原理，改裝成大量程

12、電流表需并聯(lián)的電阻；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，，即，所以圖像的縱軸截距即等于電池的電動勢E的大小，斜率的絕對值即等于電池內(nèi)阻r的大小，由圖像可求出E=1.53?V，． 3.【答案】（1）AC（2分） ,（2） 2t/n （2分） π2n2(l+d/2)/t2（2分） (3)AC （2分） (4)圖像略（2分）4π2/k（2分）9..72（2分） 4. 【答案】(1)①②③④ 解： 物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動,受重力、支持力、滑動摩擦力,如圖所示① 根據(jù)三角形關系可得到 ，②根據(jù)③根據(jù)運動學公式，有既有 ④根據(jù)牛頓第二定律則有. (2) 在游標卡尺中，主尺

13、上是3．6cm，在游標尺上恰好是第2條刻度線與主尺對齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3．6cm+0．2×1mm=3．62cm。 5. 【分析】：紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．根據(jù)功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值． 【解析】： 解：根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有： v2==1.5m/s v5==2.1m/s 在第2點位置時重錘的動能為：EK2=mv22=1.13J 在第5點位置時重錘的動能為：EK5=mv52=2.21J 重力做功

14、等于重力勢能的減小量，因此有： 重錘從第2點至第5點間的過程中重力勢能的減小量為△EP=mgx25=1×9.80×0.108=1.06J 故答案為：1.13； 2. 21； 1.06 【點評】： 用運動學公式、推論和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留． 　 6. 分析： （1）彈簧彈性勢能的減小量等于小球動能的增加量；根據(jù)平拋運動的分位移公式求解平拋的初速度； （2）分析表格數(shù)據(jù)，s和△x成正比，求解出比例系數(shù)即可． 解答： 小球做平拋運動，有： s=vt h= 根據(jù)機械能守恒定律，有： EP=EK= 聯(lián)立解得：Ep=； 分析表格數(shù)據(jù)，s和△x成正比，即s=k△x； 故答案為：，s=k△x（k為比例系數(shù)）． 點評： 本題關鍵明確實驗原理，然后根據(jù)平拋運動的分運動公式列式并結合表格數(shù)據(jù)分析．