《安徽省2020届高三下学期自测线下物理试题（五）（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安徽省2020届高三下学期自测线下物理试题（五）（解析版）（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 六安一中 2020 届高三年级物理自测试卷（五）（时间：120 分钟 满分：100 分）一、力学实验题（共 12 小题，每空 1 分，共 36 分）1. 小华同学在做“研究小车匀变速直线运动”的实验过程中，所使用的交流电源频率为50Hz，取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究，如图所示O点为记数点的起点，相邻两记数点间还有四个计时点（图中未画出），请回答下面的问题：（1）他因粗心而忘记测量第1个记数点与起始O点间的距离，请跟据纸带的数据特点推理出S1的长度，S1= cm（2）当打第3个记数点时小车的瞬时速度v3= m/s，小车运动的加速度a= m/s2（计算结果保留两位有效数字）【
2、答案】（1）4.00（2）0.65，1.0【解析】根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度解：（1）根据匀变速直线运动的推论：物体在连续相等的时间间隔内位移之差是常数，x=aT，由图中可看出2、3两点间的距离为S3=6.00cm，假设物体在连续相等的时间间隔内位移之差是常数x，所以1、2间的距离S2=S3x，0、1间的距离S1=S2x=S32x由此得：S1+S2=9.00cm解得：x=1.00cm所以S1=4.00cm（2）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则有：v3=代入数据解得：v3=0
3、.65m/s根据匀变速直线运动的推论公式有：x=aT2可以求出加速度：a=1.0m/s2故答案为4.00，0.65，1.0【点评】利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力2.某同学想测出济南当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落
4、，笔在铝棒上相应位置留下墨线图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68 cm、39.15 cm、73.41 cm、117.46 cm已知电动机的转速为3 000 r/min求：（1）相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为_s（2）由实验测得济南当地的重力加速度为_m/s2（结果保留三位有效数字）（3）该同学计算出画各条墨线时的速度v，以为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图象，在误差允许的范围内据此图象能
5、验证机械能守恒定律，但图线不过原点的原因是_【答案】 (1). （1）0.1 (2). （2）9.79 (3). （3）A点对应的速度不为零【解析】（1）电动机的转速为3000 r/min=50r/s，可知相邻两条墨线的时间间隔为0.02s，每隔4条墨线取一条计数墨线，则相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为0.1s；（2）xBC=39.15-14.68cm=24.47cm，xCD=73.41-39.15cm=34.26cm，xDE=117.46-73.41cm=44.05cm，可知连续相等时间内的位移之差x=9.79cm，根据x=gT2得，（3）根据mghmv2mv02得，v2v02+2gh，若
6、v2-h图线为直线，则机械能守恒所以此图象能验证机械能守恒图线的斜率为2g，图线不过原点的原因是A点对应的速度不为零点睛：本题中笔在铝棒上相应位置留下墨线和打点计时器的原理相同，处理的方法和纸带的处理方法相同，会通过连续相等时间内的位移之差是一恒量求解重力加速度.3.如图甲为研究“转动动能与角速度关系”的实验装置示意图，现有的器材为：固定在竖直平面内的转盘(转轴水平)、带铁夹的铁架台、电磁打点计时器(接交流电的频率为50 Hz)、纸带、重锤、游标卡尺、天平回答下列问题 ：(1)如图乙所示，用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径d为_ cm；(2)将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后，绕在转盘边缘上，纸
7、带一端固定在转盘上，使得转盘与纸带不打滑，设纸带厚度不计，接通电源，释放重锤，打点计时器打出的纸带如图丙所示，O、A、B、C各点为连续打出的点迹，则由图丙中数据可得，打下点迹D时，圆盘转动的角速度为D_ rad/s(保留三位有效数字)；(3)下表为各点对应的转动动能Ek和角速度值，请你猜想转动动能Ek和角速度满足的关系式为Ek_(须填写定量表达式)计数点ABCE转动动能Ek(J)0.001 00.003 90.008 90.024角速度(rad/s)4.07.911.919.7【答案】 (1). （1）5.030 (2). （2）15.9 (3). （3）6.2510-5J【解析】（1）游标卡
8、尺主尺部分读数为5.0cm，游标读数为0.056=0.30mm=0.030cm，所以最终读数为5.0cm+0.030cm=5.030cm（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为：vD=0.40m/s根据v=r得圆盘转动的角速度为：D=15.9rad/s，（3）由表格中数据分析可知，当砂轮的角速度增大为原来2倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的4倍，得到关系为：Ek=k2当砂轮的角速度增大为原来4倍时，砂轮的转动动能Ek是原来的16倍，得到Ek与2成正比，则有关系式为：Ek=k2k是比例系数将任一组数据比如：=4rad/s，Ek=0.
9、001J，代入得到：k=6.2510-5 Js/rad，所以砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式是：Ek=6.2510-52J；点睛：解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读解决本题的关键知道该实验的原理，通过纸带处理求出圆盘的线速度，根据线速度与角速度的关系，求出角速度的表达式本题考查应用动能定理解决实际问题的能力和应用数学知识处理物理问题的能力4. 在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 （填选项代号）A电压合适的交流电源 B电压合适的直
10、流电源 C刻度尺 D秒表 E天平（2）实验过程中，下列做法正确的是 A先接通电源，再使纸带运动B先使纸带运动，再接通电源C将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（3）在某次实验中，交流电源频率为50Hz，下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始计数，每隔4个连续点取1个计数点，标以1、2、3、那么相邻两个计数点之间的时间为_s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=300cm、x2=750cm、x3=1350cm，则物体通过计数点1的速度v1=_m/s，小车运动的加速度为_m/s2（结果均保留两位有效数字）【答案】（1）AC（2）AD（3）010，
11、038，15【解析】试题分析：（1）实验使用的电源必须是交流电源，故A正确，B错误；刻度尺要用来测量纸带的点之间的距离，所以必须要有刻度尺，故C正确；打点计时器本身就是计时的仪器，所以不需要秒表，故D错误；在处理纸带求解速度与加速度的过程中，物体的质量不需要知道，所以不用天平测物体的质量，故E错误（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故B错误A正确；在实验时要将接
12、好纸带的小车停在靠近打点计时器处，这样可以在纸带上打出较多的点，所以C错误D正确（3）交流电源频率为50Hz，每隔002s打一个点，每隔4个连续点取1个计数点，则相邻两个计数点之间的时间为01s计数点1的瞬时速度因为，可知，则加速度考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度5.某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示将橡
13、皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出测力计的示数如图(b)所示，F的大小为4.0 N.(2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F14.2 N和F25.6 N.()用5 mm长度线段表示1 N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；（ ）()F合的大小
14、为_N，F合与拉力F的夹角的正切值为_若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平等四边行定则【答案】 (1). 在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合如下图所示： (2). 4.0 (3). 0.06（或0.05）【详解】(2)（i）1由已知可得所对长度为21mm，所对长度为28mm，根据平行四边形法则画出合力大小，如图所示：（ii）2根据几何关系可得合力大小为（也可直接由图像读出合力大小为4.0N）；3与拉力的夹角即为与纵轴的夹角，其正切值为：若按照1.414计算，结果为0.06；若按照1.4计算，结果为0.056.某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能EP与弹簧伸长量x之间的关系实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光条宽度d如图乙所示测量值d=_mm（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度x0（3）测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按甲图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数k=_（用题目所给字母符号表示）（4）用手缓慢
