2019-2020年高三物理二輪復習 周測卷十九 力學實驗（含解析）.doc

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2019-2020年高三物理二輪復習 周測卷十九 力學實驗（含解析） 一 、實驗題（本大題共6小題 ） 1.（xx新課標2高考真題）某學生用圖（a）瑣事的實驗裝置測量物塊與斜面的懂摩擦因數。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的只帶的一部分如圖（b）所示，圖中標出了5個連續(xù)點之間的距離。 （1） 物塊下滑是的加速度a=m/s2；打點C點時物塊的速度V=M/S; （2） 已知重力加速度大小為g，求出動摩擦因數，還需測量的物理量是（填正確答案標號） A 物塊的質量 B 斜面的高度 C 斜面的傾角 2.（xx安徽高考真題） I．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，某同學用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點，兩個細繩套系在橡皮條的另一端。用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結點到達紙面上某一位置，如圖所示。請將以下的實驗操作和處理補充完整： ①用鉛筆描下結點位置，記為O； ②記錄兩個彈簧測力計的示數F1和F2，沿每條細繩（套）的方向用鉛筆分別描出幾個點，用刻度尺把相應的點連成線； ③只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結點仍拉到位置O，記錄測力計的示數F3， ； ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3； ⑤根據力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F； ⑥比較 的一致程度，若有較大差異，對其原因進行分析，并作出相應的改進后再次進行實驗。 Ⅱ．某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100 μA，內阻為2500 Ω的表頭，一個開關，兩個電阻箱（0—999.9 Ω）和若干導線。 （1）由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應將表頭與電阻箱 （填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），并將該電阻箱阻值調為 Ω。 （2）接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，實驗電路如圖1所示，通過改變電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表。 1 2 3 4 5 6 R(Ω) 95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I(mA) 15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR(V) 1.42 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 圖1 ①根據表中數據，圖2中已描繪出四個點，請將第5、6兩組數據也描繪在圖2中，并畫IR—I圖線 ②根據圖線可得電池的電動勢E是 V，內阻r是 Ω。 3. 高二某班做“用單擺測重力加速度”實驗。 （1）在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，以下做法正確的有( ) A．選用約1m長、不易形變的細線充當擺線 B．質量相同，體積不同的擺球，應選用體積較大的 C．單擺偏離平衡位置的角度不能過大，應控制在5以內 D．當單擺經過平衡位置時開始計時，經過一次全振動后停止計時，用此時間間隔作為單擺的振動周期 （2）①用游標卡尺測量擺球直徑d，把擺球用細線懸掛在鐵架臺上，用米尺測量出懸線長度l。 ②在小鋼球某次通過平衡位置時開始計時，并將這次通過平衡位置時記為0，數出以后小鋼球通過平衡位置的次數為n，用停表記下所用的時間為t。請根據他的計數方法寫出單擺周期的表達式：______________。 ③用上面的測量數據計算重力加速度的表達式為g= 。(用物理量l、d、n、t表達) （3） 某小組在利用單擺測定當地重力加速度的實驗中如果測得g值偏小，原因可能是 （ ） A．把擺線長與小球直徑之和做為擺長 B．擺線上端懸點未固定，振動中出現松動，使擺線長度增加了 C．開始計時時，秒表過遲按下 D．實驗中誤將49次全振動次數記為50次 （4）. ①根據某組在圖中描出的點，請在圖中描繪出T2-l圖線； ②該組從圖中求出圖線斜率k，則重力加速度g與斜率k的關系式為g= ； 代入數據求得g= m/s2 （結果保留3位有效數字）。 4. 某同學為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關系，設計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間， 實驗步驟如下： ① 用游標卡尺測測最滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質量m； ② 用直尺測量A、B之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2； ③ 將滑塊從A點靜止釋放．由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t； ④ 重復步驟 ③ 數次，井求擋光時間的平均值 ⑤ 利用所測數據求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα； ⑥ 多次改變斜面的傾角，重復實驗步驟②③④⑤做出f—cosα關系曲線。 （1）用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g） ①斜面傾角的余弦cosα＝ ； ②滑塊通過光電門時的速度v ＝ ； ③滑塊運動時的加速度a＝ ； ④滑塊運動時所受到的摩擦阻力f ＝ ； （2）測量滑塊擋光長度的游標卡尺讀數如圖所示，讀得d＝ 。 5. 在“驗證機械能守恒的實驗”中，已知打點計時器使用的交流電源的周期為0.02s，當地的重力加速度g=9.80m/s2．該實驗選取的重錘質量為1.00kg，選取如圖所示的一段紙帶并測量出相鄰各點之間的距離，利用這些數據驗證重錘通過第2點至第5點間的過程中遵從機械能守恒定律．通過計算可以得出在第2點位置時重錘的動能為　1.13　J；第5點位置重錘時的動能為　2.21　J；重錘從第2點至第5點間的過程中重力勢能的減小量為　1.06　J．（保留三位有效數字） 次數 △s（cm） s（cm） 1 2.0 6.1 2 4.0 12.0 3 6.0 18.2 4 8.0 24.1 5 10.0 29.9 6. 某同學研究輕質彈簧的彈性勢能與形變量的關系，實驗裝置如下圖所示，在高度為h的光滑水平桌面上，沿與桌面邊緣垂直的方向放置一輕質彈簧，其左端固定，右端與質量為m的小鋼球接觸，彈簧處于自然長度時，小鋼球恰好在桌面邊緣．使鋼球壓縮彈簧△x后由靜止釋放，鋼球沿桌面水平飛出，落到水平地面，小球在空中飛行的水平距離為s，實驗數據記錄如表所示，重力加速度為g． 試導出彈簧的彈性勢能EP與m、h、s的關系為　 　，分析實驗數據，寫出s和△x的關系為　 ?。? xx萬卷周測卷（十九）答案解析 一 、實驗題 1.【答案】（1）3.25；1.79；(2)C 【解析】（1）根據紙帶數據可知：加速度；打點C點時物塊的速度 （2）由牛頓第二定律得：加速度，所以求出動摩擦因數，還需測量的物理量是斜面的傾角。 2. I.【答案】③沿此時細繩（套）的方向用鉛筆描出幾個點，用刻度尺把這些點連成直線； ⑥F 和F3． Ⅱ.【答案】（1）并聯(lián) 5.0； （2）①傾斜直線（略）；②1.53 2.0 【解析】（1），，量程，根據并聯(lián)分流原理，改裝成大量程電流表需并聯(lián)的電阻；（2）根據閉合電路歐姆定律，，即，所以圖像的縱軸截距即等于電池的電動勢E的大小，斜率的絕對值即等于電池內阻r的大小，由圖像可求出E=1.53V，． 3.【答案】（1）AC（2分） ,（2） 2t/n （2分） π2n2(l+d/2)/t2（2分） (3)AC （2分） (4)圖像略（2分）4π2/k（2分）9..72（2分） 4. 【答案】(1)①②③④ 解： 物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動,受重力、支持力、滑動摩擦力,如圖所示① 根據三角形關系可得到 ，②根據③根據運動學公式，有既有 ④根據牛頓第二定律則有. (2) 在游標卡尺中，主尺上是3．6cm，在游標尺上恰好是第2條刻度線與主尺對齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數為3．6cm+0．21mm=3．62cm。 5. 【分析】：紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，從而求出動能．根據功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數值． 【解析】： 解：根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有： v2==1.5m/s v5==2.1m/s 在第2點位置時重錘的動能為：EK2=mv22=1.13J 在第5點位置時重錘的動能為：EK5=mv52=2.21J 重力做功等于重力勢能的減小量，因此有： 重錘從第2點至第5點間的過程中重力勢能的減小量為△EP=mgx25=19.800.108=1.06J 故答案為：1.13； 2. 21； 1.06 【點評】： 用運動學公式、推論和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實驗的常規(guī)問題，要注意單位的換算和有效數字的保留． 　 6. 分析： （1）彈簧彈性勢能的減小量等于小球動能的增加量；根據平拋運動的分位移公式求解平拋的初速度； （2）分析表格數據，s和△x成正比，求解出比例系數即可． 解答： 小球做平拋運動，有： s=vt h= 根據機械能守恒定律，有： EP=EK= 聯(lián)立解得：Ep=； 分析表格數據，s和△x成正比，即s=k△x； 故答案為：，s=k△x（k為比例系數）． 點評： 本題關鍵明確實驗原理，然后根據平拋運動的分運動公式列式并結合表格數據分析．