高考物理基礎(chǔ)知識綜合復(fù)習(xí)優(yōu)化集訓(xùn)22必修一實驗

優(yōu)化集訓(xùn)22必修一實驗

基礎(chǔ)鞏固

1.

如圖所示，可用一支筆和一塊表做成一臺簡單的“打點計時器”，為了提高計時的準確性，應(yīng)掌握的

操作要領(lǐng)是（）

力.使紙帶做勻速運動

〃.使紙帶做勻加速運動

c使打點時間間隔相等

〃使打點時間間隔為0.02s

2.用如圖所示的裝置做探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗操作，下列說法錯誤的是（）

力.長木板不能側(cè)向傾斜,也不能一端高一端低

笈實驗前不需要平衡小車受到的阻力

C.電火花計時器比電磁打點計時器對紙帶摩擦小

D.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動

3.

O

在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，某同學(xué)利用紙芍上的數(shù)據(jù)計算出了各計數(shù)點對應(yīng)時刻

小車的瞬時速度。然后他以速度V為縱軸、時間I為橫軸建立直角坐標系，共描出了10個點，并畫

出了小車運動的v-t圖像,如圖所示。針對該同學(xué)作出的v-t圖像，他所在的實驗小組的其他四位

同學(xué)分別交流了自己的看法，以下四種看法，你認為有道理的是（）

A.這10個點無論如何也不在一條直線上，因此小車運動的圖像不可能為一條直線,而應(yīng)為一條平滑

的曲線

B.這10個點中有7個點雖然不在一條直線上，但它們緊挨在一條直線附近，只有F和B兩個點離這

條直線太遠

C在這10個點中有3個點（A、D、I）能畫在一條直線上，其余7個點都不在該直線上，這條直線肯

定不能表示小車的速度隨時間變化的規(guī)律

〃.與直線偏差較小的點（C、E、G、H、J）可能是實驗誤差造成的,而偏離直線較遠的點（B、F）則可

能是實驗中系統(tǒng)誤差造成的

4.如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計的“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m間關(guān)系”的實驗裝置簡

圖，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶的總重力，小車運動加速度a可由紙帶求得，

???????

ABCDEFG

丙

（1）圖乙所示是某同學(xué)通過實驗得到的一條紙帶,他在紙帶上取A、B、C、I）、E、F、G等7個計數(shù)

點（每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出）。已知打點計時器所使用電源的頻率為5CHz,用

亳米刻度尺測得ABR.60cw,AC=1.60cm,Al>3.00cm,AE=4.80cm,AF=7.00c勿,AG=9.60an.根據(jù)

圖乙可知,打下E點時小車的速度為m/s小車的加速度為例&（計算結(jié)果均保留兩

位有效數(shù)字）；

(2)另一同學(xué)保持小車質(zhì)量不變,改變砂和砂桶質(zhì)量,作出了加速度a與拉力F圖線如圖丙，該圖線

不通過原點,其主要原因是。

5.用等效代替法驗證力的平行四邊形定則的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,0為

橡皮筋與細繩的結(jié)點,0B和0C為細繩，圖乙是白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

(1)本實驗中“等效代替”的含義是。

力.橡皮筋可以用細繩替代

〃.左側(cè)彈簧測力計的作用效果可以替代右側(cè)彈簧測力計的作用效果

C右側(cè)彈簧測力計的作用效果可以替代左側(cè)彈簧測力計的作用效果

〃?兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代

(2)圖乙中的F與F'兩力中，方向一定沿著A0方向的是,圖中是R、F2

合力的理論值。

(3)完成該實驗的下列措施中,能夠減小實驗誤差的是。

A.拉橡皮筋的繩細一些且長一些

4.拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行

C.拉橡皮筋的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些

〃使拉力品和X的夾角很小

6.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來探究彈簧彈力F和長度L的關(guān)系,把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿

上,記錄彈簧自由下垂時下端所到達的刻度位置。然后,在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼,記錄每一

次懸掛鉤碼的質(zhì)量和彈簧下端的刻度位置,實驗中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。通過分析數(shù)據(jù)

得出實驗結(jié)論。

(1)實驗時認為可以用鉤碼所受重力的大小代替彈簧彈力的大小,這樣做的依據(jù)

是；

⑵某同學(xué)在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的

運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、I）、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖丙所示，每

兩個相鄰的計數(shù)點之間還有4個點未畫出。

丙

①試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并將

各個速度值填入下表,要求保留3位小數(shù)。

速度VBVcVDVEVF

數(shù)值

0.4790.5600.640

（W>■）

②將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的

關(guān)系圖線。

z?/(m

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公即田出梯田即陰陰凝陽陽陽HI田

0.3.

000.

③由所畫速度一時間圖像求出小車加速度為m/S.（結(jié)果保留2位小數(shù)）

⑶根據(jù)速度一時間圖像判斷,在打A計數(shù)點時，小車的速度vA=m/s.（結(jié)果保留2位

小數(shù)）

9.某小組做“探究求合力的方法”實驗。

（1）現(xiàn)有如圖甲所示的器材，小李同學(xué)認為儀器有短缺，還需要的測量儀器是圖乙中的（填

對?應(yīng)字母）。

M

M

Kt

甲

⑵如圖丙所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,0為橡皮筋與細繩的結(jié)點,0B和0C為細繩。關(guān)于此實

驗,下列操作要求正確的是（填選項前的字母）。

力.兩個分力R、Fz的方向一定要垂直

4.兩個分力F1、F2間夾角越大越好

C.兩次拉橡皮筋時'需將橡皮筋結(jié)點拉至同一位置

〃拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行

⑶某次實驗中,拉細繩0B的彈簧測力計指針位置如圖丁所示，其讀數(shù)為

丙

能力提局

10.在用電磁打點計時器研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，電源頻率為50Hz,得到一條紙帶

如圖所示。A、B、C、【)、E、F、G為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出,xi=l.20

cm,X2=2.01cm,Xa=2.79cm,x\=3.60cm,x5=4.39cm,Xe=5.21cm。

卜X”.X2?普十&十%十%

4ABeb立FGR

(1)準備的實驗器材有：電磁打點計時器、學(xué)生電源、紙帶、一端帶滑輪的長木板、小車、細線、

復(fù)寫紙片、刻度尺、秒表。其中不需要的器材是，還缺少的器材是

(2)實驗步驟:在上述實驗中，按照下面的實驗步驟進行實驗，下述步驟中操作不妥的是

(填序號)，應(yīng)改為C

A.把長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面

把電磁打點計時器固定在長木板沒有滑輪的一端,并連接好電路

C.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面

〃.把一條細線連接在小車上,細線跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼，使小車停在靠近打點計時器處

并理順紙帶

笈先放開小車，再接通電源

五斷開電源，取下紙帶

6.換上新的紙帶，再重復(fù)做兩次實驗

(3)如圖所示的紙帶上,每兩個計數(shù)點間的時間間隔是s,打下計數(shù)點C的瞬時速度大小

是m/s\K到G點的平均速度大小是如心,小車的加速度大小是m/s.

(都保留兩位有效數(shù)字)

11.如圖甲、乙所示是高中物理實驗中常用的兩種打點計時器。光電計時器和打點計時器一樣，也

是一種研究物體運動情況的計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖丙所示，當(dāng)一輛帶遮光片的小車從a、b訶通過時,

光電計時器就可以顯示遮光片的遮光時間。某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，

做了一個〃形遮光板如圖丁所示,兩個遮光片寬度均為L=5加,將此〃形遮光板裝在小車上,讓小車

做加速度不變的直線運動通過靜止的光電門。實驗時測得兩次遮光時間分別為11尸0.10s,〃

t2=0.05s,從第一個遮光片結(jié)束遮光到笫二個遮光片開始遮光經(jīng)過的時間為t=0.925s.

⑴圖乙是(選填“電磁”或“電火花”)打點計時器;

(2)第一個遮光片通過光電門的平均速度大小為私包小車運動的加速度大小為

m/孔(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

12.某課外興趣小組做“探究求合力的方法”實驗。如圖，貼有白紙的木板豎直放置，三個細線套

LLL3一端共系于一個結(jié)點，另一端分別系于輕質(zhì)彈簧測力計A、B和重物M上,A掛于固定點P,手持

B的一端拉動細線,使結(jié)點靜止于0點。

(1)某次實驗中A的指針位置如圖所示，其讀數(shù)為膽

(2)下列實驗要求中必要的有。

兒使兩彈簧測力計的讀數(shù)非常接近

B.多次實驗要保持0點位置不變

C多次實驗時彈簧測力計B始終保持水平

〃.需要測虛重物M的重力

(3)下列做法有助于減小實驗誤差的是

A.三根細線必須等長

B.彈簧測力計需要在實驗前進行校零

C使彈簧測力計、細線都位于豎直平面內(nèi)

〃重物的質(zhì)量M應(yīng)該大于1kg

(4)在圖示情況下，使B(與手相連)的右端緩慢上移，結(jié)點()的位置變動(選填“會”或

“不會”)。

13.

甲

(1)如圖中所示為“探究作用力與反作用力的關(guān)系”實驗中，兩彈簧測力計互拉的情景，請任選一個

彈簧測力計讀出其示數(shù)為杷兩彈簧測力計的讀數(shù)出現(xiàn)了微小偏差，出現(xiàn)這種偏差的原因可

能是；

A.實驗前沒有對彈簧測力計進行調(diào)零

B.兩彈簧測力計沒有處于靜止狀態(tài)

C.彈簧測力計的外殼重力的影響

D.彈簧測力計的彈簧重力的影響

⑵如圖乙所示，在“用傳感器探究作用力與反作用力關(guān)系”的實驗中，兩傳感器拉力的情況由計算

機屏幕顯示如圖丙所示。則通過對圖丙的分析可以得到的結(jié)論有o

乙丙

兒作用力與反作用力性質(zhì)?定相同

區(qū)作用力與反作用力總是大小相等

C作用力與反作用力可以相互抵消

〃?作用力與反作用力總是同時發(fā)生變化

14.(1)某同學(xué)想通過對比實驗來探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。他準備了兩輛質(zhì)量同為150g

的小車A和小車B放在木板上，前端各系一條細繩，繩的另一端跨過定滑輪各掛一個相同的小盤,盤

中可放重物，比盤和重物的總重力近似為小車所受合外力。如圖1是側(cè)視圖，圖中只畫了一輛小車。

兩輛小車后端也各系一條細繩,用一個黑板擦把兩條細繩同時按在桌上使小車靜止,抬起黑板擦,兩

小車同時開始運動,再按下黑板擦,兩車又同時停止運動，如圖2所示。

①該實驗在操作時,下面說法正確的是。

4調(diào)節(jié)滑輪高度，讓連接車和盤的繩子平行于木板

B.取下盤中重物,讓空盤拉著小車做勻速直線運動以平衡摩擦力

C其他操作都正確的前提下,在小車B中放入150g的鉤碼，在兩個空盤里均放入100g的鉤碼，可

以進行兩車合力相同、質(zhì)量為1：2時的對比實驗

D.其他操作都正確的前提下，保持兩輛小車質(zhì)量相同仍為150g,在拉A的空盤里放入10g祛碼,拉

B的空盤里放入20￡祛碼，可以進行兩車質(zhì)量相同、合力為1：2時的對比實驗

②在進行對比實驗時，除了上題中圖1、圖2所畫器材外,還需要用到下圖中的。

D

(2)下面實驗中不需要平衡摩擦力的是

兒用甲裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

笈用甲裝置探究小車的速度隨時間的變化規(guī)律

C用乙裝置探究做功與物體速度變化的關(guān)系

參考答案

優(yōu)化集訓(xùn)22必修一實驗

2.A解析實驗過程中，長木板不能側(cè)向傾斜防止側(cè)滑，但一端高一端低對實驗結(jié)論沒有影響，只是

測出的加速度不同而已，即A項錯誤;實驗研究小車速度隨時間變化的規(guī)律,不需要平衡摩擦力，即B

項正確；電磁打點時振針與復(fù)寫紙對紙帶的摩擦力較大，而電火花計時器相對阻力較小，故C正確；

不要讓小車碰到滑輪上,防止小車落地摔壞，即D項正確。

3.B解析實驗中產(chǎn)生誤差是不可避免的，所以得到的點不瓦能嚴格地處于一條直線上，會稍有偏差。

但偏差過大的點則可能是實驗中的失誤造成的，作圖時應(yīng)把這樣的點舍棄,故選項B看法有道理。

4.解析(1)打下￡點時小車的速度為20m/s,由逐差法可得，小車的加速度為a』箸=

空W40—。

9T2

(2)圖線不通過原點主要原因是未平衡摩擦力或平衡不足，造成拉力增大到一定值時加速度仍為零。

答案(1)0.200.40(2)未平衡摩擦力或平衡不足

5.解析(1)本實驗中“等效代替”的含義是兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的

作用效果替代,D正確。

(2)由于用一根彈簧測力計拉橡皮筋時,拉力的方向一定與橡皮筋共線,故方向一定沿著力。方向的

是尸，圖中尸是R、區(qū)通過平行四邊形定則畫出的合力，是合力的理論值。

(3)拉橡皮筋的繩細一些且長一些,確定拉力方向時較為準確,A正確;拉橡皮筋時,彈簧測力計、橡

皮筋、細繩應(yīng)貼近木板且與木板面平行,避免形成分力,產(chǎn)生誤差,B正確;拉橡皮筋的細繩要長些,

標記同一細繩方向的兩點要遠些，這樣確定拉力方向時較為準確,C正確;若拉力4和K的夾角很小,

作出來的平行四邊形較狹長，誤差較大,D錯誤。

答案⑴D⑵UF(3)ABC

6.解析(1)鉤碼靜止時受力平衡,根據(jù)平衡條件可得鉤碼受到的彈力和重力是一對平衡力,所以實驗

時可以用鉤碼所受的重力代替彈簧的彈力大小;

⑵由胡克定律可得F=kU-L)二kL-k葭,則圖像橫軸截距表示彈簧的原長，由圖可知〃=10.0cm,圖像

的斜率表示勁度系數(shù)的大小,

公*獲總潦/mFON/叫

(3)因為吟,彈簧伸長量的增加量八.取決于所掛鉤碼重力的增加量即在跟彈簧自重?zé)o關(guān)，故

彈簧的自重對彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果無影響。

答案(D根據(jù)平衡條件，鉤碼靜止時其所受重力大小等于彈力大小(2)10.040(3)無影響，因為

A右，與彈簧自重?zé)o關(guān)

7.解析(1)彈簧測力計的最小分度值為0.2N,所以讀數(shù)為4.0N。

(2)尸和尸的大小相等方向相反，作用在一條線上是相互作用力。

(3)因為A受到的是平衡力,根據(jù)平衡條件可得手對彈簧測力計/的拉力大小為4.ONo

答案(1)4.0(2)等值反向或相互作用力(3)4.0

8.解析(1)圖乙是電火花打點計時器。電源采用的是交流220Vo

⑵①兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為7巧X0.02sR.1s,則8點速度叱第R.400m/s/點的

速度為*O.721m/s;

②根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后做出圖像如圖所示:

v/（m

:

6國

°-|uj

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眼

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1?

*?

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③由圖像可知，加速度

Av0.730-0.330,2_non/2

m/sR.80m/s。

ci=-At=-----0-.-5----

(3)圖線的縱軸截距表示力點的速度33m/so

答案(1)電火花交流220V(2)①0.4000.721

②圖見解析③0.80(3)0.33

9.解析(1)做“探究求合力的方法”實驗需要刻度尺作力的圖示。

(2)兩個分力A、凡的方向不一定要垂直;兩個分力￡、K間夾角合適即可，但兩次拉橡皮筋時，需將

橡皮筋結(jié)點拉至同一位置。拉橡皮筋時，彈簧測力計、橡皮筋、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行。

(3)彈簧測力計最小分度值為0.2N,故其示數(shù)為1.8No

答案(l)C(2)CD(3)1.8

10.解析(1)打點計時器的作用就是計時和打點，故不需要秒表;實驗中紙帶在拉力作用下運動，所以

需要鉤碼；

(2)為了充分利用紙帶應(yīng)先接通電源再放開小車,故E項不妥,應(yīng)改為先接通電源再放開小車；

(3)電源頻率為50Hz,由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間

隔T=0.10s

根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等「該過程中的平均速度得

二3=空山xiO%/sW.24m/s

2T2x0.1

由平均速度定義式可知,A到G點的平均速度大小至=…?。骸?y.32m/s

6/

由逐差法可知,加速度為

「（見+孫+仙）-3+工2+勺）F80m//

9T2

答案(1)秒表鉤碼

(2)E先接通電源，再放開小車

(3)0.100.240.320.80

1L解析(1)圖乙是電火花打點計時器。

(2)第一個遮光片通過光電門的平均速度大小由4-R.050m/s,第二個遮光片通過光電門的平均速

度大小上*aiom/s,

根據(jù)3=~=054m/s2o

答案(1)電火花(2)0.0500.054

12.解析⑴彈簧測力計讀數(shù)為2.ON,注意估讀。

(2)據(jù)題意，兩彈簧測力計的拉力與重力平衡，圖中可以看此兩彈簧測力