2023上海市各區(qū)高考物理二模分類匯編(專題十二、物理實(shí)驗(yàn)-力、熱)

專題十二、物理實(shí)驗(yàn)——力、熱一、互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成的實(shí)驗(yàn)1、2、二、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)t(s)(mt(s)(m/s)1.001.201.401.601.802.002.202.4000.050.100.150.200.250.30=1\*GB3①由靜止釋放小鐵球，用光電計(jì)時(shí)器記錄小鐵球在兩個(gè)光電門(mén)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，=2\*GB3②用刻度尺測(cè)量出兩個(gè)光電門(mén)之間的高度h，并計(jì)算出小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間的平均速度；③保持光電門(mén)1的位置不變，改變光電門(mén)2的位置，重復(fù)=1\*GB3①的操作．測(cè)出多組（h，t），計(jì)算出對(duì)應(yīng)的平均速度；④畫(huà)出-t圖像。請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，回答如下問(wèn)題：（1）設(shè)小鐵球到達(dá)光電門(mén)1時(shí)的速度為v0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間則小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間平均速度的表達(dá)式為=．（用v0、g和t表示）（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫(huà)出-t圖像．實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456h（cm）10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950.2260.255(m/s)1.451.681.892.052.212.35（3）根據(jù)-t圖像，可以求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.6（9.3-9.9）m/s2，試管夾到光電門(mén)1的距離約為6.3（5.8-6.7）（cm．28．（6分）如圖，將長(zhǎng)直木板B支成斜面，擋光片P固定在小車(chē)C的前端，光電門(mén)G固定在木板的側(cè)面A處。讓小車(chē)在斜面上的同一位置O由靜止釋放，分別測(cè)得寬度Δx為2cm、4cm、6cm、8cm、10cm不同擋光片的擋光時(shí)間Δt(每次實(shí)驗(yàn)時(shí)擋光片的前沿均與小車(chē)的前端對(duì)齊)，并計(jì)算出各次擋光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度eq\x\to(v)(eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt))，畫(huà)出eq\x\to(v)-Δt圖像如圖。（1）（單選）實(shí)驗(yàn)中最接近小車(chē)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的擋光片的寬度是（A）2cm（B）6cm（C）10cm（D）8cm（2）小車(chē)前端過(guò)A處的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)____m/s；（3）小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_______m/s2。答案：28．(6分)(1)(A)(2分）（2）0.378(0.370-0.380都正確）(2分）(3)0.920(0.890-0.930都正確(2分）三、研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件四、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律26．（4分）圖（甲）為《用DIS研究機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)。（1）（多選題）下列說(shuō)法中正確的是：（）（A）必須測(cè)定擺錘的直徑（B）定位擋片的作用是改變擺錘的機(jī)械能（C）擺錘下落的高度可由標(biāo)尺盤(pán)直接測(cè)定（D）擺錘每次都必須從擺錘釋放器的位置以不同的速度向下運(yùn)動(dòng)（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)界面如圖（乙）所示，則擺錘經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的機(jī)械能約為_(kāi)____________，根據(jù)各點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析，可以得出結(jié)論：_____________________________________________________________________________________________________________________________。26．答案：（1）AC（2分）；（2）0.03J（1分），在只有重力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變（1分）五、用單擺測(cè)定重力加速度28．（7分）某同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：=1\*ROMANI．選取一個(gè)擺線長(zhǎng)約1m的單擺，把線的上端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上，把鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，讓擺球自由下垂。=2\*ROMANII．用米尺量出懸線長(zhǎng)度，精確到毫米，作為擺長(zhǎng)。=3\*ROMANIII．放開(kāi)小球讓它來(lái)回?cái)[動(dòng)，用停表測(cè)出單擺做30～50次全振動(dòng)所用的時(shí)間，計(jì)算出平均擺動(dòng)一次的時(shí)間。=4\*ROMANIV．變更擺長(zhǎng)，重做幾次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)單擺的周期公式，計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度并求出平均值。上述實(shí)驗(yàn)步驟有二點(diǎn)錯(cuò)誤，請(qǐng)一一列舉：=1\*ROMANI．___________________________________________________________________________；=2\*ROMANII.___________________________________________________________________________；（2）按正確的實(shí)驗(yàn)步驟，將單擺全部浸入水中做實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的重力加速度變_______。已知測(cè)得的單擺周期為T(mén)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，擺球質(zhì)量為m，所受浮力為F，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊恼鎸?shí)值g=__________。（1）=1\*ROMANI．測(cè)量擺球直徑，擺長(zhǎng)應(yīng)為擺線長(zhǎng)加擺球半徑（2分），=2\*ROMANII.在細(xì)線偏離豎直方向小于5位置釋放小球（2分）；（2）?。?分），（1分）。(4分)圖甲所示是演示振動(dòng)圖像的沙擺實(shí)驗(yàn)裝置，沙擺可視為擺長(zhǎng)L=1.0m的單擺，其擺動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中，細(xì)沙從擺動(dòng)著的漏斗底部均勻漏出，用手沿與擺動(dòng)方向垂直的方向勻速拉動(dòng)紙板，漏在紙板上的細(xì)沙形成了圖乙所示的粗細(xì)變化有規(guī)律的一條曲線。（1）曲線之所以粗細(xì)不均勻，主要是因?yàn)樯硵[擺動(dòng)過(guò)程中速度(選填“位移”、“速度”或“加速度”)大小在變化。（2）若圖乙中AB間距離x=4.0m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，則紙板勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為1m/s。28．（7分）某興趣小組查閱資料獲知，彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期（其中m是振子的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，彈簧質(zhì)量忽略不計(jì)），利用該規(guī)律可以測(cè)定物體的質(zhì)量?，F(xiàn)有如下器材可供選擇：一個(gè)帶有夾子的金屬塊A（總質(zhì)量m0為已知量）；待測(cè)質(zhì)量的物體B；一根勁度系數(shù)未知的彈簧C；光電門(mén)傳感器和擋光片D；位移傳感器E；力傳感器F；數(shù)據(jù)采集器G；電腦H。（1）本實(shí)驗(yàn)選用的器材：_______________________，（填寫(xiě)器材后面的字母）。根據(jù)選用的器材，簡(jiǎn)述測(cè)定系統(tǒng)振動(dòng)周期的方法：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）簡(jiǎn)述測(cè)量物體B的質(zhì)量的主要步驟（直接測(cè)量的物理量請(qǐng)用字母表示）：①_____________________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________________。（3）根據(jù)直接測(cè)量的物理量，B的質(zhì)量mB=________________。28．答案：（1）ABCE（或D、或F）GH（1分），測(cè)量周期方法2分。（2）①不放B時(shí)使用DIS系統(tǒng)測(cè)出振動(dòng)周期T1；②將B固定在A上，使用DIS系統(tǒng)測(cè)出振動(dòng)周期T2。（每個(gè)步驟各1分）（3）（2分）27、（4分）在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實(shí)心球做實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)如下。若要精確計(jì)算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用第組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。組別擺球材料擺長(zhǎng)L/m最大擺角全振動(dòng)次數(shù)N/次1銅0.4015°202鐵1.005°503鋁0.4015°104木1.005°50（2）某同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后，測(cè)量出幾組不同擺長(zhǎng)L和周期T的數(shù)值，畫(huà)出圖線（以為縱軸），并算出圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋ㄓ梅?hào)表示）。27（4分）（1）2，（2分）,（2）4π2/k（2分），六、驗(yàn)證牛頓第二定律小車(chē)傳感器鉤碼細(xì)線27.(6分)在“用DIS小車(chē)傳感器鉤碼細(xì)線(1)已知水平軌道足夠光滑，傳感器已正確連接數(shù)據(jù)采集器。圖示中器材安裝中的一個(gè)錯(cuò)誤是。(2)本實(shí)驗(yàn)中細(xì)線拉力大小不能直接測(cè)量，我們把大小作為細(xì)線拉力大小。小車(chē)加速度(選填“較小”、“較大”或“無(wú)限制”)時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確。27.（6分）（1）細(xì)線不水平……2分（2）鉤碼重力……2分較小……2分28.（6分）位移傳感器由發(fā)射器和接收器組成，發(fā)射器內(nèi)裝有紅外線和超聲波發(fā)射器，接收器內(nèi)裝有紅外線和超聲波接收器。（1）如圖，固定在被測(cè)運(yùn)動(dòng)物體上的發(fā)射器向接收器同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線脈沖和一個(gè)超聲波脈沖，接收器收到紅外線脈沖時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)t1，收到超聲波脈沖時(shí)停止計(jì)時(shí)t2。已知超聲波在空氣中的傳播速度為v（紅外線傳播時(shí)間極短，可忽略），發(fā)射器和接收器之間的距離s=。（2）某小組設(shè)計(jì)了使用位移傳感器的圖示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊下滑的加速度，讓木塊從傾斜木板上一點(diǎn)A靜止釋放，計(jì)算機(jī)描繪了滑塊相對(duì)傳感器的位移隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示。根據(jù)圖線計(jì)算t0時(shí)刻速度v=，木塊加速度a=（用圖中給出的S0、S1、S2、t0表示）。（1）（2分）,（2）（2分），（2分）dPQ28、（7分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個(gè)光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫(huà)出兩條平行線P、Q，并測(cè)出間距．開(kāi)始時(shí)將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大?。賹⒛緣K放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運(yùn)動(dòng)到Q處的時(shí)間．dPQ①木塊的加速度可以用、表示為．②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度與彈簧秤示數(shù)F的關(guān)系．下列圖像能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是．a(chǎn)aOFaOFaOFaOFABCD③（多選）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是。 A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小 B．可以更方便地獲取更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) C．可以更精確地測(cè)出摩擦力的大小 D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度28（7分）（1）2d/t2（2分）;（2）C（2分），(3)BC（3分）七、研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)29．（8分）甲實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）裝置探究機(jī)械能守恒定律。將小鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，斜槽軌道水平末端離落點(diǎn)的高度為H，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s。（g取10m/s2）（1）若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2＝____________（用H、h表示）。OOx/my/m0.501.000.501.00C（c）0h/10-1ms2/10-1m2=2\*GB3②=1\*GB3①（b）hHsA（a）（2）圖（b）中圖線=1\*GB3①為根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，描點(diǎn)作出的s2－h(huán)關(guān)系圖線；圖線=2\*GB3②為根據(jù)理論計(jì)算得到的s2－h(huán)關(guān)系圖線。對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自同一高度靜止釋放的鋼球，實(shí)際水平拋出的速率_______（選填“小于”或“大于”）理論值。造成這種偏差的可能原因是__________________。hHsA（a）乙實(shí)驗(yàn)小組利用同樣的裝置“通過(guò)頻閃照相探究平拋運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒”。將質(zhì)量為0.1kg的小鋼球A由斜槽某位置靜止釋放，由頻閃照相得到如圖（c）所示的小球位置示意圖，O點(diǎn)為小球的水平拋出點(diǎn)。（3）根據(jù)小球位置示意圖可以判斷閃光間隔為__________s。（4）以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，小球A在O點(diǎn)的機(jī)械能為_(kāi)______J；小球A在C點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為_(kāi)______J，動(dòng)能為_(kāi)_____J，機(jī)械能為_(kāi)_____J。29．（8分）（1）（1分）（2）小于（1分）軌道與小球間存在摩擦；小球的體積過(guò)大（答出一個(gè)即可，1分）（3）0.1（1分）（4）0.1125；－0.8，0.9125，0.1125（4分）測(cè)量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的光滑四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C’。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：=1\*GB3①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；=2\*GB3②測(cè)量出軌道AB的半徑R、BC的長(zhǎng)度L和CC’的長(zhǎng)度h；=3\*GB3③將物塊Q在A點(diǎn)從靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落點(diǎn)D；=4\*GB3④重復(fù)步驟=3\*GB3③，共做10次；=5\*GB3⑤將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測(cè)量圓心到C’的距離s。（1）請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ekc＝mgs2/4h以及物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝R/L－s2/4hL。（2）實(shí)驗(yàn)步驟=4\*GB3④=5\*GB3⑤的目的是。如果實(shí)驗(yàn)測(cè)得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的誤差之外，其它的可能是減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，圓弧軌道與滑塊間有摩擦或空氣阻力。（寫(xiě)出一個(gè)可能的原因即可）。八、研究一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系27．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置測(cè)量溫度：A是容積較大的玻璃泡，A中封有一定質(zhì)量的空氣，B是一根與A連接的均勻細(xì)玻璃管（玻璃管的容積遠(yuǎn)小于A的容積），管的下端插入水銀槽。當(dāng)外界大氣壓p0=76cmHg，環(huán)境溫度t0=27℃時(shí)，管內(nèi)水銀柱的高度h=46cm，在管壁外側(cè)與水銀面等高的位置標(biāo)出對(duì)應(yīng)的溫度，然后依次標(biāo)出其它溫度刻線（1）此測(cè)溫裝置中，h越大，相應(yīng)的溫度讀數(shù)越_________________（選填“高”或“低”）；溫度刻線是_________________分布的（選填“均勻”或“不均勻”）。（2）水銀柱高度h′=36cm處的溫度刻度值應(yīng)為_(kāi)_______________℃。（3）若外界大氣壓強(qiáng)變?yōu)閜0′=77cmHg，讀出溫度為t℃，則實(shí)際溫度應(yīng)修正為_(kāi)_________℃。27．答案：（1）低（1分）；均勻（1分）。（2）127℃（2分）。（3）t+10（2溫度計(jì)壓強(qiáng)傳感器28.(6分)如圖所示為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變時(shí)，其壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。壓強(qiáng)傳感器測(cè)量管內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)，溫度計(jì)測(cè)量水溫。采用逐漸加入熱水使水溫升高，同時(shí)測(cè)量壓強(qiáng)和溫度溫度計(jì)壓強(qiáng)傳感器(1)(多選題)下列操作正確的是（）(A)密封氣體的試管大部分在水面上(B)每次加入熱水后，應(yīng)立即讀數(shù)保證數(shù)據(jù)的正確性(C)不必測(cè)量被封閉氣體的體積(D)為了提高實(shí)驗(yàn)精度可將溫度計(jì)換成溫度傳感器(2)(單選題)某同學(xué)記錄下了初始時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)p0和攝氏溫度t0，隨后逐漸升高溫度，并記錄下每次測(cè)量結(jié)果與初始值的差值Δp和Δt。在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)壓強(qiáng)傳感器軟管脫落，他重新接上后繼續(xù)加熱水實(shí)驗(yàn)，其余操作無(wú)誤。Δp-Δt的關(guān)系圖應(yīng)是（）ΔΔpΔpΔpΔpΔtΔtΔtΔt(A)(B)(C)(D)28.（6分）（1）CD……3分（2）D……3分27.（4分）在用單分子油膜估測(cè)分子大小的實(shí)驗(yàn)中，（1）（多選）某同學(xué)計(jì)算出的結(jié)果明顯偏大，可能是由于（）（A）油酸未完全散開(kāi)（B）油酸中含有大量酒精（C）計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格（D）求每滴溶液中純油酸的體積時(shí)，1mL溶液的滴數(shù)多記了10滴（2）在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤(pán)里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油膜的近似輪廓如圖所示。圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是________nm。（1）AC（2分）（2）0.4（2分）九、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波26.(4分)在“觀察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣。O1、O2為波源，實(shí)線表示波峰，虛線為P位置與波源連線，且。O1O2ABCP(1)P點(diǎn)是振動(dòng)點(diǎn)（選填“O1O2ABCP(2)(單選題)若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是(A)一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng)(B)一定沿箭頭B方向運(yùn)動(dòng)(C)一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng)(D)在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)26.（4分）（1）加強(qiáng)……2分（2）D……2分扭秤26.(4分)（多選題）圖所示的儀器叫做庫(kù)侖扭秤，是法國(guó)科學(xué)家?guī)靵鼍脑O(shè)計(jì)的，用來(lái)研究靜電力的規(guī)律．經(jīng)過(guò)多次艱苦的反復(fù)實(shí)驗(yàn)，庫(kù)侖最終找到了電荷間相互作用的規(guī)律，總結(jié)出庫(kù)侖定律．下列說(shuō)法正確的是：AB(A)庫(kù)侖扭秤的主要部分是在一根細(xì)金屬絲下面懸掛一根玻璃棒，棒的一端有一個(gè)金屬小球A，另一端是一個(gè)平衡小球B．在離A不遠(yuǎn)處放一個(gè)跟A相同的金屬球C．(B)如果A、C球帶同種電荷，它們間的斥力使玻璃棒轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，從它扭轉(zhuǎn)的角度可以計(jì)算出電荷間相互作用力的大小．(C)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一定要把該實(shí)驗(yàn)裝置的玻璃罩內(nèi)抽成真空的．(D)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一定要使A、B球帶同種等量的電荷．其他：27．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)做了著名的斜面實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中他將接近光滑的直木板槽傾斜固定，讓銅球從木板槽頂端沿斜面由靜止滑下，并用水鐘測(cè)量銅球每次下滑的時(shí)間，研究銅球的運(yùn)動(dòng)路程s和時(shí)間t的關(guān)系，伽利略得到的結(jié)論是s________；若將此實(shí)驗(yàn)結(jié)論做合理外推，也可適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，其原因是銅球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度27．（5分）t2（2分） C（3分）27．（5分）t2（2分） C（3分）A．與銅球質(zhì)量成正比 B．與斜面傾角成正比C．隨斜面傾角的增大而增大 D．不隨斜面傾角的變化而變化其他:27．（6分）（1）如圖所示的四個(gè)圖反映“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)步驟，將它們按a