2022年河北省高考物理總復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

2022年河北省高考物理總復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

(1)某小組的幾位同學(xué)在討論制定實(shí)驗(yàn)方案時(shí)分別提出以下幾點(diǎn)意見，你認(rèn)為不正確的

是BC

A.實(shí)驗(yàn)中一定要測出加速度的具體數(shù)值

B.實(shí)驗(yàn)中也可不測加速度的具體數(shù)值，只要測出不同情況下加速度的比值就行了

C.若要驗(yàn)證“加速度與力的平方成正比”這一猜想，在作圖線時(shí)最好以F2為橫坐標(biāo)

D.不管是在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)還是在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，所要測量的物理

量都是3個(gè)

(2)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)中使小車M做勻加速運(yùn)動(dòng)的力與小盤和祛碼總質(zhì)量m

重力近似相等的條件是mVVM。

(3)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，要保持小車質(zhì)量不變。

(4)保持小車質(zhì)量不變，改變祛碼盤及祛碼質(zhì)量，該組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度

a隨合力F的變化圖線如圖2所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是沒有平衡摩擦力

或平衡摩擦力不足。

【解答】解：(1)AB、探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)，一定要測出加速度的具體數(shù)值，

故A正確，B不正確。

C、由牛頓第二定律可知，在質(zhì)量一定時(shí)加速度與力成正比，故C不正確。

D、不管是在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)還是在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)都需要測量：

小車質(zhì)量、祛碼與祛碼盤的質(zhì)量、紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離3個(gè)量，故D正確。

本題選不正確的，故選：BC。

(2)當(dāng)小盤和祛碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M時(shí)可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于

小盤與祛碼的重力。

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(3)實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，需要控制小車質(zhì)量不變。

(4)由圖示圖線可知，當(dāng)拉力大到一定值時(shí)小車才產(chǎn)生加速度，說明小車所受合力小于

細(xì)線的拉力，這是由于沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；

故答案為：(1)BC；(2)m<<M；(3)小車質(zhì)量；(4)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦

力不足.

2.某實(shí)驗(yàn)小組所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，通過改變砂桶內(nèi)砂的質(zhì)量研究加速度與力的關(guān)

系。圖中帶滑輪的長木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的細(xì)繩通過小車的滑輪與拉

力傳感器相連，拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小。

(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是C。

A.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的

示數(shù)

B.小車受到的合外力等于傳感器示數(shù)的2倍

C.不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

D.為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)某同學(xué)打出了如圖2所示的一條紙帶，每兩點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來，打點(diǎn)計(jì)時(shí)

器的電源頻率為50Hz,小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=0.39mH.(結(jié)果保留二

位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出的小車加速度a與傳感器示數(shù)F的關(guān)系圖象如圖3所示，則小

車和滑輪的總質(zhì)量為1kg。

【解答】解：A、小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，我充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，再釋放小車，

打出一條紙帶，同時(shí)記錄傳感器的示數(shù)，故錯(cuò)誤。

B、由于長木板水平放置，小車受到的合外力等于傳感器示數(shù)的2倍與摩擦力之差，故B

錯(cuò)誤。

C、小車所受拉力可以由拉力傳感器測出，實(shí)驗(yàn)不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，故C

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正確。

D、小車所受拉力可以由拉力傳感器測出，實(shí)驗(yàn)不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的

質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。

故選：Co

(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為:

t=0.02X5=0.1s,

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△xuat?可知，小車的加速度為：

_BC-OA+CD-ABBC+CD-(OA+AB)(15-6.7)xl0-2-6.7xl0-2.

a=-------o------=7=5--------七Un.39nVs

4tz4K4x0.

(3)由圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得：a=/

a-F圖象的斜率：k=,==2,

解得小車質(zhì)量為：M=lkg；

故答案為：(1)C；(2)0.39；(3)1。

3.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示為

實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。(交流電的頻率為50Hz)

(1)此實(shí)驗(yàn)主要采用的實(shí)驗(yàn)方法是C。

A.理想實(shí)驗(yàn)法

B.理想模型法

C.控制變量法

D.微元法

(2)該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)前將長木板的右端墊上木塊，把長木板一端墊高的目的是：平衡摩

擦阻力；該操作是否成功判斷的依據(jù)是輕推小車看小車是否勻速運(yùn)動(dòng)。

(3)該同學(xué)在正確安裝好實(shí)驗(yàn)器材后開始實(shí)驗(yàn)。圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)

紙帶可求出小車的加速度大小為」2m/s2(保留二位有效數(shù)字)；

(4)保持小盤及盤中祛碼的質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m,分別得到小車的加速度a與小

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1

車質(zhì)量m及對應(yīng)的一的數(shù)據(jù)如表:

m

a/（m?s之）1.901.721.491.251.000.750.500.30

m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67

14.003.453.032.502.001.411.000.60

一/kg

m

請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)紙中畫出a-3的圖象，并由圖象求出小車的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)

一之間的關(guān)系式是a=y—o

m27n—

【解答】解：（1）探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大小；探

究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量，這種實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。

（2）把長木板一端墊高的目的是平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)不應(yīng)掛鉤碼，但是要掛紙帶，

調(diào)節(jié)斜面的傾角，給小車一個(gè)初速度，使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)即可。

（3）各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有一個(gè)點(diǎn)，所以各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是T=2t=0.04s,根據(jù)勻

變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式：△x=aT2

2

解得加速度為：a=巧+飛學(xué)士=7.72+7.21-640-6.19乂10-2m/s2=3.2m/s?

47，4x0.04“

（4）使用描點(diǎn)法在圖方格坐標(biāo)紙中畫出a-圖線如圖；

111

所以小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)一之間的關(guān)系式是：a=卜3=R

772771LHL

故答案為：（1）C；（2）平衡摩擦阻力；輕推小車看小車是否勻速運(yùn)動(dòng)；（3）3.2；如上

圖所示（4）a=

4.如圖1所示為“探究加速度與物體所受合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中小車A的質(zhì)量

為mi,連接在小車后的紙帶穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B（頻率50赫茲），它們均置于水平

放置一端帶有定滑輪且足夠長的木板上，重物P的質(zhì)量為m2,C為測力傳感器，實(shí)驗(yàn)時(shí)

改變P的質(zhì)量，可以讀出測力器不同讀數(shù)F,不計(jì)繩與滑輪的摩擦。

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（1）為了減小長木板對小車摩擦力的影響，必須先不掛（填“掛”或者“不掛”）

重物P,在長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊木塊，反復(fù)移動(dòng)木塊的位置，用手輕推小

車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間距相同（填“間距相同”或者“間距不同”）的點(diǎn)。

（2）下列說法正確的是B（填選項(xiàng)前的字母）。

A.電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接4?6V低壓交流電源

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車

C.實(shí)驗(yàn)中m2應(yīng)遠(yuǎn)小于mi

D.測力計(jì)的讀數(shù)始終為絲絲

2

（3）圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶（圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出），由此可求得小車

加速度的大小是2.0m/s2,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小為0.56m/s。

（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。

【解答】解：（1）為了使繩子的拉力等于小車的合外力，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)當(dāng)先平衡摩擦力即必

須在長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動(dòng)小木塊的位置，直至小車在不受

牽引時(shí)能帶動(dòng)紙帶在長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。判斷做勻速直線運(yùn)動(dòng)的方法是：反復(fù)移

動(dòng)木塊的位置，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列間隔均勻的點(diǎn)；

（2）A、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接220V交流電源，故A錯(cuò)誤；

B、為了提高紙帶的利用率實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B正確；

C、實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力由測力傳感器讀出，故不是用重物的重力充當(dāng)?shù)?，故不需要滿足

m2應(yīng)遠(yuǎn)小于mi,故C錯(cuò)誤；

D、對m2,根據(jù)牛頓第二定律：m2g-2F=m2a,可得：F<^m2g,故D錯(cuò)誤；

故選：Bo

（3）相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：l=0.02X5