2021屆高考沖刺物理實驗最后一練04

2021屆高考沖刺物理實驗最后一練04

i.利用如圖裝置可測量滑塊通過某位置時的瞬時速度大小，實驗中除了需要測量擋光

片的寬度外，還需要獲得的數(shù)據(jù)有：。某同學想提高測量的精度，就

用一根細細的針代替原來的擋光片，結(jié)果實驗結(jié)果并不理想，你認為可能的原因是：

【答案】擋光片通過光電門的時間針過細，無法全部擋住光電門發(fā)出的光束，致使

時間測量不準確

【解析】根據(jù)遮光條的寬度與滑塊通過光電門的時間即可求得滑塊的速度：U=4,所

t

以還需要測量擋光片通過光電門的時間；可能原因是針過細，無法全部擋住光電門發(fā)出

的光束，致使時間測量不準確，從而引起實驗誤差。

2.為了探究“合外力做功與物體動能改變的關系”，某同學設計了如下實驗方案：

第一步：如圖甲所示，把木板一端墊起，滑塊通過跨過定滑輪的輕繩與一質(zhì)量為m的

重錘相連，重錘下連一紙帶，紙帶穿過打點計時器.調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊，滑

塊沿木板向下勻速運動.

第二步：如圖乙所示，保持木板傾角不變，取下細繩和重錘，將打點計時器安裝在木板

靠近定滑輪處，將滑塊與紙帶相連，使紙帶穿過打點計時器，

第三步：接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出的紙帶如圖丙所示.其中

圖丙

（1）根據(jù)紙帶求打點計時器打E點時滑塊的速度VE=—；

（2）合外力在0E段對滑塊做功的表達式WOE=一；（當?shù)氐闹亓铀俣萭）

（3）利用圖丙數(shù)據(jù)求出各段合外力對滑塊所做的功形及A、B、C、D、E各點的瞬間

速度v,以v2為縱軸，以W為橫軸建坐標系，作出v2-W圖象，發(fā)現(xiàn)它是一條過坐標原

點的傾斜直線，測得直線斜率為k,則滑塊質(zhì)量M=—

【答案】mgx-

275k

【解析】①用平均速度代替瞬時速度得：/=色盧；

2T

②合外力為重物的重力，要求出外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊的位移X5,

則W=Fx=mgX5；

③合外力做的功為W=Fx=Mg?gMv2

22

所以v2=——W,已知直線斜率為k,所以M=-

Mk

3.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流4=300/次，內(nèi)阻Rg=100C,

可變電阻R的最大阻值為10kC,電池的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻尸0.5C,圖中與接線柱A

相連的表筆顏色應是______色，按正確使用方法測量電阻質(zhì)的阻值時，指針指在刻度

盤的正中央，則Rx=kd

【答案】紅；5；

【解析】根據(jù)紅進黑出原理，可得圖中與接線柱A相連的表筆顏色應該是紅色，當兩

表筆短接（即R=0）時，電流表應調(diào)至滿偏電流4,設此時歐姆表的內(nèi)阻為R內(nèi)，此時

,E

有關系=后一得

4尺內(nèi)

E

扁=1=5k。

18

當指針指在刻度盤的正中央時

7_Ig曲J=E

試卷第2頁，總11頁

代入數(shù)據(jù)可得

Rx=式內(nèi)=5kQ

4.(1)電磁打點計時器是一種計時儀器，使用V的交流電源.

(2)在做“研究勻變速直線運動”實驗中有如下基本步驟：

A.把打點計時器固定在桌子上B.安好紙帶

C.松開紙帶讓物體帶著紙帶運動D.接通交流電源

E、取下紙帶F、斷開開關

這些步驟正確的排列順序為

(3)下圖是采用正確的實驗手段，用打點計時器在紙帶上打出的點跡圖.0,1,2,3,

4是所取的五個計數(shù)點，圖中數(shù)值是各計數(shù)點對應的以厘米為單位的刻度尺的讀數(shù).

相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔是

由以上數(shù)據(jù)，計算出小車的加速度為

打下計數(shù)點3時小車的速度

【答案】4-6ABDCFE0.1s1.20m/s0.42m/s

【解析】(1)電磁打點計時器是一種計時儀器，使用4-6V的交流電源

(2)做“研究勻變速直線運動”實驗中有如下基本步驟：實驗步驟要按安裝器材、進行

實驗、重復實驗、整理儀器的思路進行，因此實驗步驟為ABDCFE

(3)由于相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點，所以時間間隔為T=0.1s；小車的加速度

_X24-X02(12.0—3.6)—36

c,-z--x102m/s2=1.20m/s2

(2T)(2x0.1)2

海上。葉i上附、市田%(12.0—3.6)x10-2

打下計數(shù)點3時小車的速度匕=—=----------------m/s=0.42m/s

32T2x0.1

5.如圖甲所示，某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器掛鉤

上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器的總質(zhì)量不變時，加速度與力的關

系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了圖乙所示的a-F圖象.

7Mm?r

(1)圖線不過坐標原點的原因是.

(2)小車和傳感器的總質(zhì)量為kg.

【答案】(1)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(2)0.5

【解析】(1)由圖象可知，當F加時，加速度仍然為零，說明沒有平衡摩擦力，或平衡

摩擦力的不足；

⑵由牛頓第二定律得：a=—F,由圖示圖象可知：k=——=(1.0-0)/(0.6-0.1)=2,

MM

解得質(zhì)量M=l/2=0.5kg：

6.下圖是用螺旋測微器測量金屬棒直徑的示意圖，其讀數(shù)是mm

kJ'-，言=

【答案】5.7(X)

【解析】螺旋測微器測量金屬棒直徑:5.5mm+0.01mmx20.0=5.700mm.

7.如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部

分碰撞前后的動量關系。

s

h

??赤坳“A”,、

r0MPN

--------\\\、????

-------'、?\*\*H.?352,on

---------------14加cm.

…………，［上I

■S5.68cm.

OMPN

甲乙

(1)圖中0點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球網(wǎng)多次從斜軌上

S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后把被碰小球如

試卷第4頁，總11頁

靜置于軌道的水平部分，再將入射球網(wǎng)從斜軌上S位置靜止釋放，與小球如相碰，并

多次重復，分別找到加、相2相碰后平均落地點的位置M、M接下來要完成的必要步驟

是（填選項前的符號）

A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量"71、〃?2

B.測量小球，”1開始釋放高度人

C.測量拋出點距地面的高度，

D.測量平拋射程OM、ON

（2）經(jīng)測定，加=45.0g,,〃2=7.5g,小球落地點的平均位置距。點的距離如圖所示.碰撞前

后犯的動量分別為“與Pi',碰撞結(jié)束時m2的動量為P2’實驗結(jié)果說明，碰撞前后總

動量的比值/三=。（保留兩位小數(shù)）

（3）有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使被碰小球

做平拋運動的射程增大.請你用紙帶中已知的數(shù)據(jù)，分析和計算出被碰小球加2平拋運動

射程ON的最大值為cm.（保留兩位小數(shù)）

【答案】AD1.0176.80

【解析】（1）根據(jù)動量守恒定律，有

,

m/i=m1v1+m2v2

小球碰前碰后從同一高度做平拋運動，即平拋運動時間相等，根據(jù)平拋運動特點有

m1v1t=+m2v2t

,

m1x1=m1x1+m2x2

xi表示碰前小球平拋運動水平位移，xA及分別表示碰后兩小球的位移。整理知要驗證

動量守恒定律，需要驗證的關系式為

m^OP=mxOM+m2ON

故實驗還需完成的必要步驟是：AD

（2）碰撞前后總動量的比值

%=MP=45x44.8=

pl+p；+m2ON45x35.2+7.5x55.68

（3）小球發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球平拋射程最大，有

mxOP=mrOM+m2ON

222

mxOP=mxOM+m2ON

代入OP,得

27nl

ON=------OP=76.80

Lrnmi

m1+m2

8.某實驗小組利用如圖甲所示的裝置進行“探究加速度與質(zhì)量的關系”的實驗.

(1)關于該實驗的操作及數(shù)據(jù)處理，下列做法正確的是:

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行

B.在調(diào)節(jié)木板傾斜角度平衡小車受到的滑動摩擦力時，將鉤碼通過定滑輪掛在小車上

C.實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源

D.通過增減小車上的祛碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜角度

(2)圖乙為實驗中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點跡開始，在紙帶上標出連續(xù)的5

個計數(shù)點A、B、C、D,E,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡未標出，測出各計數(shù)點

到A點間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz,打B點時小車的速度v=

m/s,小車的加速度折m/s2?(保留3位有效數(shù)字)

Wf4卜270TBCj；D單位：e/

?-------6.32-------

?---------------10.87----------------?(

*------------------------16.36---------------------------?

乙

【答案】AD0.3160.930

【解析】(DAB.力時應系上紙帶，不能掛鉤碼，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引小車的細繩

與長木板保持平行，A正確，B錯誤；

C.實驗時應該先接通電源，后釋放小車，使得紙帶上點跡多一些，以便于測量加速度，

還要多測幾組數(shù)據(jù)減小偶然誤差，c錯誤；

D.通過增減小車上的祛碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，D正確。

故選ADo

(2)已知打點計時器電源頻率為50Hz,則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

T=5x0.02s=0.Is

打B點時小車的速度

x0.0632

v=AC=----------m/s=0.316m/s

2T0.2

根據(jù)

Ar=

可得

試卷第6頁，總11頁

XCE_XAC=4（2T）

則小車的加速度為

XCE-XAC0-1636-0.0632-0.0632

a=m/s2=0.930m/s2

4T2—―0.04

9.如圖是利用DIS完成“用單擺測定當?shù)刂亓铀俣取睂嶒?。實驗時，先量出擺球的半

徑與擺線的長度。單擺擺動后，點擊“記錄數(shù)據(jù)”。擺球每經(jīng)過平衡位置時記數(shù)1次，第

1次記為“0”,當記數(shù)為“50”時，點擊“停止記錄”，顯示時間為人

(1)則該單擺振動周期為；

(2)圖示擺線上端的懸點處，用兩塊木片夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將木片夾緊，是為

了;

A.便于測量單擺周期

B.便于測量擺長時拉緊擺線

C.保證擺動過程中擺長不變

D.保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動

(3)若某組同學誤以擺線的長度L作為縱坐標，以單擺周期的平方r作為橫坐標，作出

L-r的圖像。其他操作測量都無誤，則作出的圖線是上圖中的(選填“1"、“2”或"3”)；

(4)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)三組同學作出的圖線分別是1、2和3,但測出的斜率都為A是否可以根據(jù)斜

率求出當?shù)氐闹亓铀俣龋?若不可以求出，填“否”；若可以求出，請?zhí)钪亓?/p>

速度的表達式)。

【答案】表C34兀2k

【解析】(1)每兩次經(jīng)過平衡位置的時間間隔為半個周期，因此共振動了25個周期，故

單擺的振動周期

T=—

25

(2)用兩塊木片夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將木片夾緊，是為了保證擺動過程中擺長不

變。

故選C。

(3)振動周期

7=2萬

當L=0時，振動周期應該大于零，應該是圖像“3”

(4)振動周期

整理可得

j券T

因此無論擺長是否計算準確，斜率

因此可求出重力加速度

g=4/Z

10.在《探究功與物體速度變化的關系》實驗時，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,

沿木板滑，實驗裝置如圖1所示.

(1)適當墊高木板是為了；

(2)通過打點計器的紙帶記錄小車的運動情況，觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡疏密不勻，

后面部分點跡比較均勻，通過紙帶求小車速度時，應使用紙帶(填“全部”、“前

面部分”或“后面部分”)；

(3)關于實驗中的操作或分析，下列敘述正確的是

A.實驗中所選用橡皮筋的規(guī)格要一致

B.實驗中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致

C.小車在橡皮筋的作用下保持無初速度彈出

D.每次實驗必須設法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值

試卷第8頁，總11頁

（4）實驗中，甲、乙兩位同學的實驗操作均正確.甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了W-v

圖，如圖2甲，并由此圖線得出“功與速度的平方一定成正比''的結(jié)論.乙同學根據(jù)實驗

數(shù)據(jù)作出了W-v2圖，如圖2乙，并由此也得出“功與速度的平方一定成正比''的結(jié)論.關

于甲、乙兩位同學的分析，你的評價是一

A.甲的分析不正確，乙的分析正確B.甲的分析正確，乙的分析不正

確

C.甲和乙的分析都正確D.甲和乙的分析都不正確.

【答案】平衡摩擦力后面部分ACA

【解析】（1）要使橡皮筋對小車的拉力大小等于其合外力大小，實驗中必須進行平衡摩

擦力的操作，即墊高木板的一端.

（2）該實驗中需要求出小車的最大速度即小車最后勻速運動的速度大小，因此需要利

用紙帶的后半部分.

（3）我們用橡皮筋拉動小車的方法，來探究橡皮筋的拉力對小車所做的功與小車速度

變化的關系，這是一個非常精妙的設計.直接去測量一個正做變速運動物體所受拉力是

很困難的.橡皮筋拉動小車的彈力雖然是個變力，但這個彈力做的功，數(shù)值上就等于橡

皮筋發(fā)生形變時所具的彈性勢能，而這個彈性勢能又與橡皮筋的形變量相對應；橡皮筋

的形變量一定，這個彈力做的功就是一定的.實驗時，我們增加相同的橡皮條的數(shù)量，

使功的大小成倍數(shù)增加，每次實驗不必設法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值，但是實

驗中所選用橡皮筋的規(guī)格要一致，故A正確，D錯誤；每次實驗中，橡皮筋拉伸的長

度一定要保持一致，故B錯誤；每次小車在橡皮筋的作用下保持無初速度彈出，所以C

正確；

（4）根據(jù)數(shù)學知識得到）=“爐，式子中a為常系數(shù)，〃為指數(shù)；當片1時，圖線為直線；

當〃＜］時，圖線向下彎曲；當時，圖線向上彎曲；甲圖圖線向上彎曲，故表達式

W=a0中〃為大于1的任意數(shù)值，不能得出功與速度的平方一定成正比的結(jié)論；而乙圖

中，W與彼成正比，故A正確，BCD錯誤.

11.如圖所示，在做“碰撞中的動量守恒”實驗中.

（1）下面是本實驗部分測量儀器或工具，需要的是-.

00'MPN

A.秒表B.天平C.刻度尺D.彈簧秤

(2)完成本實驗，下列必須要求的條件是.

A.斜槽軌道末端的切線必須水平B.入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等

C.入射球和被碰球大小必須相同D.入射球每次不必從軌道的同一位置由靜止?jié)L

下

(3)某次實驗中用游標卡尺測量小球的直徑，如圖所示，該小球的直徑為