（課標通用）高考物理二輪復習 專題6 物理實驗 專題跟蹤檢測14（含解析）-人教版高三全冊物理試題

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1、專題跟蹤檢測(十四) (建議用時：45分鐘) 1．(2019·天津七校聯(lián)考)用如圖甲所示的裝置探究勻變速直線運動的規(guī)律．實驗中，打點計時器所用交流電源的頻率為50 Hz，小車的一端通過跨過滑輪的細線與重錘相連，另一端與穿過打點計時器的紙帶相連． (1)為準確完成本實驗，必須滿足的條件是________． A．保持木板水平 B．把長木板的右端墊起適當?shù)母叨纫云胶饽Σ亮? C．重錘的質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量 D．調(diào)整滑輪的高度使細線與長木板平行 (2)某次實驗中打出的一條紙帶及測量數(shù)據(jù)如圖乙所示，A、B、C、D、E每兩相鄰的計數(shù)點之間還有四個點未畫出．則本次實驗中．(結果保留三位有

2、效數(shù)字) ①B點到O點的距離OB為________cm. ②打下C點時小車的速度大小為________m/s. ③小車的加速度大小為________m/s2. 解析 (1)本實驗是探究勻變速直線運動的規(guī)律，只需要小車做勻變速直線運動即可，因此，需要調(diào)整滑輪的高度使細線與長木板平行，不需要保持木板水平，不需要平衡摩擦力，不需要重錘的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項D正確， A、B、C錯誤． (2)①由連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差相等得，OD－OC－(OC－OB)＝OC－OB－(OB－OA)，解得OB＝(3OC＋OA－OD)＝×(3×38.0 cm＋17.0 cm－50.0 cm)＝27.0

3、cm. ②電源的頻率為50 Hz，打點計時器打點的周期為T＝＝0.02 s，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔t＝5T＝0.1 s，由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度知，打下C點時小車的速度大小vC＝＝ ＝1.15 m/s. ③小車的加速度大小為 a＝＝m/s2 ＝ 1.00 m/s2. 答案 (1)D　(2)①27.0　②1.15?、?.00 2．(2019·山東濰坊期中)如圖甲所示，托盤連接細線通過定滑輪牽引小車，使小車在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究牛頓第二定律”的實驗． (1)圖乙為某次實驗打出的一條紙帶，電源頻率為50 Hz

4、，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個計時點未畫出，按時間順序取O、A、B、C、D五個計數(shù)點，用刻度尺量出A、B、C、D點到O點的距離，則小車的加速度a＝________m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字) (2)某同學平衡摩擦力后，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砝碼質(zhì)量，且滿足小車質(zhì)量遠大于托盤和砝碼的總質(zhì)量，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示．重力加速度g＝10 m/s2，則小車的質(zhì)量為________kg，托盤的質(zhì)量為________kg. 解析 (1)打點計時器的打點周期T＝＝0.02 s，相鄰兩計數(shù)點間有4個計時點未畫出，則相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔t＝5×0

5、.02 s＝0.1 s，小車的加速度a＝＝＝0.92 m/s2. (2)因為小車質(zhì)量遠大于托盤和砝碼的總質(zhì)量，所以小車所受合力等于托盤和砝碼的重力，設托盤的質(zhì)量為m0，小車的質(zhì)量為M，由牛頓第二定律得F＋m0g＝Ma，由以上兩式解得a＝F＋，則表示斜率，表示截距，由題圖丙知＝，＝0.1，解得M＝0.56 kg，m0＝0.005 6 kg. 答案 (1)0.92　(2)0.56　0.005 6 3．(2019·四川雅安中學開學考試)兩個實驗小組做了如下兩個實驗，請回答下列問題： Ⅰ.一個實驗小組利用圖甲實驗裝置進行“探究求合力的方法”實驗． (1)下列說法中正確的是________

6、． A．在測量同一組數(shù)據(jù)F1、F2和合力F的過程中，橡皮條結點O的位置不能變化 B．彈簧測力計拉細線時，拉力方向必須豎直向下 C．F1、F2和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程 D．為減小測量誤差，F(xiàn)1、F2間夾角應為90° (2)彈簧測力計的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為________N. (3)本實驗采用的科學方法是________． A．理想實驗法 B．控制變量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 Ⅱ.另一個實驗小組在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，某同學的實驗情況如圖丙所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點，OB和OC為細繩．

7、 (1)本實驗中，采取下列哪些方法和步驟可以減小實驗誤差________． A．兩個分力F1、F2間的夾角盡量小些 B．兩個分力F1、F2的大小要適當大些 C．拉橡皮條的細繩要稍短一些 D．實驗中，彈簧測力計必須與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度 (2)本實驗采用的是等效替代法，但若將細繩也換成橡皮條，則實驗結果是否會發(fā)生變化？答：________(選填“變化”或“不變化”)． (3)為了完成實驗，在用兩個完全相同的彈簧測力計成一定角度拉橡皮條時，必須記錄的有________． A．兩細繩的方向 B．橡皮條的原長 C．兩彈簧測力計的示數(shù) D．結點O的位置 (4)

8、若保持結點O的位置及OB繩方向不變，而將OC順時針緩慢轉動一小角度，其他操作均正確，則________． A．彈簧測力計甲的示數(shù)不變 B．彈簧測力計甲的示數(shù)一直減小 C．彈簧測力計乙的示數(shù)可能增大 D．彈簧測力計乙的示數(shù)一定先減小后增大 解析 Ⅰ.(1)要保證兩個彈簧測力計的拉力與一個彈簧測力計的拉力效果相同，橡皮條要沿相同方向且伸長量相同，則O點的位置應固定，選項A正確；本實驗是在水平面作力的圖示，為了減小誤差，彈簧測力計必須保持與木板平行，橡皮條及掛鉤碼的細繩必須在同一平面內(nèi)，彈簧測力計拉細線時，拉力方向不一定要豎直向下，選項B錯誤；在測量的過程中F1、F2和合力F的大小都不能

9、超過彈簧測力計的量程，否則誤差比較大，選項C正確；本實驗只要使兩次效果相同就行，兩個彈簧測力計拉力的方向沒有限制，并非一定要夾角為90°不變，選項D錯誤． (2)由題圖乙彈簧測力計的指針指示可知，拉力F的大小為4.00 N. (3)本實驗中，合力產(chǎn)生的效果與兩個分力產(chǎn)生的效果是相同的，所以采用的科學方法是等效替代法，選項C正確． Ⅱ.(1)根據(jù)平行四邊形定則可知兩個分力的夾角太小將會導致合力過大，使用一個彈簧測力計拉橡皮條時，拉力可能會超過彈簧測力計的量程，故夾角不能太小或太大，適當即可，選項A錯誤；為了減小讀數(shù)誤差，應讓兩力適當大些，選項B正確；為了準確記下拉力的方向，采用兩點描線時兩

10、點距離應盡量大一些，故細繩應長些，選項C錯誤；作圖時是在白紙中作圖，作出的是水平力的圖示，為了減小因摩擦造成的誤差，故應使各力盡量與木板面平行，以及讀彈簧測力計示數(shù)時，視線要正對刻度，選項D正確． (2)由于O點的作用效果相同，拉力與繩子的性質(zhì)無關，故將細繩換成橡皮條，不會影響實驗結果． (3)該實驗的實驗目的是驗證力的平行四邊形定則，要根據(jù)兩個彈簧測力計拉橡皮條時兩個拉力的大小和方向作出平行四邊形求出其合力大小，然后與一個彈簧測力計拉橡皮條時的拉力大小進行比較，最后得出結論，故需要記錄的是兩彈力的大小和方向以及結點的位置，選項A、C、D正確，B錯誤． (4)對結點O進行受力分析，受

11、到兩條細繩的拉力和橡皮條的拉力，保持結點O的位置及OB繩方向不變，其中橡皮條長度不變，其拉力大小不變，即合力不變，如圖所示，則彈簧測力計甲的示數(shù)一直減小，但彈簧測力計乙的示數(shù)可能增大，也有可能減小，要根據(jù)夾角的大小進行判斷，選項A、D錯誤，B、C正確． 答案 Ⅰ.(1)AC　(2)4.00　(3)C?、?(1)BD　(2)不變化 (3)ACD　(4)BC 4．(2019·浙江湖州模擬)某同學利用圖甲探究力對物體做的功與物體速度的關系，得到了如下表的數(shù)據(jù)： 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 橡皮筋條數(shù) 1 3 4 5 7 小車速度v/(m·s－1) 0.71 1.

12、23 1.42 1.58 1.87 (注：每條橡皮筋拉長的長度都一樣) (1)設一條橡皮筋拉長到固定長度所做的功為W0，在圖乙中大致畫出橡皮筋所做的功W與小車速度v關系的圖象． (2)由圖象大致可判斷出W與v的關系可能是________． 解析 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，橡皮筋做的功與小車獲得的速度有關，并且做功越多，小車獲得的速度越大．據(jù)描點法可知，W與v的圖線為拋物線，如圖所示． (2)由圖象大致可判斷出W與v的關系可能是W∝v2. 答案 (1)見解析圖　(2)W∝v2 5．(2020·安徽皖江名校聯(lián)考)某同學做驗證機械能守恒定律的實驗，實驗裝置如圖甲所示．測量出

13、光電門到放在試管夾上質(zhì)量為m＝0.1 kg的小鐵球重心豎直的距離為x；打開試管夾，由靜止釋放小鐵球，小球經(jīng)過正下方的固定在鐵架臺上的光電門時，與光電門連接的傳感器可以記錄小鐵球經(jīng)過光電門的時間． (1)用螺旋測微器測得小鐵球直徑如圖乙所示，其直徑D＝________mm. (2)從與光電門連接的傳感器上讀出小鐵球經(jīng)過光電門的時間t＝2 ms，小鐵球經(jīng)過光電門時的速度v＝________m/s；則小鐵球經(jīng)過光電門時的動能Ek＝________J．(計算結果均保留兩位有效數(shù)字) (3)某同學多次改變光電門的位置，測量出光電門到小鐵球的重心豎直的距離x，并計算出小鐵球經(jīng)過光電門時的速度v，

14、通過描繪v2x圖象去驗證機械能是否守恒．若實驗中小鐵球所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2x圖象是下圖中的________． 解析 (1)如題圖乙所示，螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為8 mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×47.8 mm＝0.478 mm，其直徑D＝8.478 mm. (2)小鐵球經(jīng)過光電門時的速度v＝＝m/s＝4.2 m/s；所以小鐵球經(jīng)過光電門的動能Ek＝mv2＝0.88 J. (3)從理論上分析，由機械能守恒定律有(mg－f)x＝mv2，可得v2與x成正比，選項A正確． 答案 (1)8.478(8.476～8.479均可)　(2)4.2　0.8

15、8　(3)A 6．(2019·廣西南寧模擬)如圖所示為“驗證碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖． 實驗步驟為： A．在地面上依次鋪白紙和復寫紙． B．確定重錘對應點O. C．不放球2，讓球1從斜槽滑下，確定它落地點位置P. D．把球2放在立柱上，讓球1從斜槽滑下，與球2正碰后，確定球1和球2落地點位置M和N. E．用刻度尺測量OM、OP、ON的長度． F．看m1＋m2與m1是否相等，以驗證動量守恒． 上述步驟有幾步不完善或有錯誤，請指出并寫出相應的正確步驟． _________________________________________________________

16、_______________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 解析 為使小球離開軌道時的初速度相等，每次釋放小球時應從同一高度由靜止釋放，故步驟D不完善；兩球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，若碰撞過程動量守恒，則有m1v1＝m1v1′＋m2v2′，兩邊同乘以t得m1v1t＝m1v1′t＋m2v

17、2′t，即為m1＝m1＋m2(－d)，故步驟F錯誤． 答案 D不完善，小球1應從斜槽的同一高度由靜止釋放 F錯誤，應驗證m1＝m1＋m2(－d) 7．(2019·陜西渭南尚德中學期中)某同學設計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速直線運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動．他設計的裝置如圖甲所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力． (1)若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距(已標在圖上)．A為運動的起點，則應選________

18、段來計算小車A碰前的速度．應選________段來計算小車A和小車B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)． (2)已測得小車A的質(zhì)量m1＝0.4 kg，小車B的質(zhì)量為m2＝0.2 kg，則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動量為________kg·m/s. 解析 (1)從紙帶上打點的情況看，BC段既表示小車做勻速運動，又表示小車有較大速度，因此BC段能較準確地描述小車A在碰撞前的運動情況，應選用BC段計算小車A碰前的速度．從CD段打點的情況看，小車的運動情況還沒穩(wěn)定，而在DE段內(nèi)小車運動穩(wěn)定，故應選用DE段計算小車A和小車B碰后的共同速度． (2)小車A的碰撞前的速度v0＝＝ m/s＝1.050 m/s， 小車A在碰撞前的動量p0＝m1v0＝0.4×1.050 kg·m/s＝0.420 kg·m/s. 碰撞后小車A、B的共同速度v＝＝ m/s＝0.695 m/s， 碰撞后小車A、B的總動量p＝(m1＋m2)v＝(0.2＋0.4)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s. 答案 (1)BC　DE　(2)0.420　0.417