《2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编-力学实验（一）（第12期）（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编-力学实验（一）（第12期）（解析版）（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高三期末一模物理试题全解全析汇编（第12期）力学实验（一）1、（2020河北省衡水中学高三上学期一模）让小车拖着穿过电磁打点计时器的纸带沿倾斜的长木板滑下，在打出的纸带上依次选取1、2、3、1、5、6六个计数点（每相邻两个计数点间还有三个点未画出）。用刻度尺测出各计数点间的距离，发现连续相等时间间隔内的距离之差为定值，其中计数点2、3之间的距离，计数点4、5之间的距离。已知打点计时器电源的频率为50Hz。通过计算回答下列问题（结果均保留2位小数）(1)计数点1、6之间的总长度为_cm；(2)此过程中小车的加速度大小为_；(3)若从计数点1开始计时，则0.28s时刻纸带的速率为_m。【答案】40
2、.00 3.13 1.25 【解析】(1)1根据题意可知，计数点3、4之间的距离为8.0cm，计数点1、2之间的距离为4.00cm，计数点5、6之间的距离为12.00cm。所以计数点1、6之间的总长度为40.00cm； (2)2相邻计数点间的时间间隔，根据，所以得(3)3因为故时刻即计数点4、5之间的中间时刻，此时刻的瞬时速度等于计数点4、5之间的平均速度，。2、（2020广东省深圳市高三上学期一模）小明同学在“研究物体做匀变速直线运动规律”的实验中，利用打点计时器（电源频率为50Hz）记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并取其中的A、B、C、D、E、F、G七个计数点进行研究（每相邻两个计数点之
3、间还有4个点未画出）。其中，_cm（从图中读取），。则打点计时器在打D点时小车的速度_m/s，小车的加速度_m/s2。（计算结果均保留到小数点后两位）【答案】4.10cm（4.094.11cm） 0.12m/s 0.21m/s2 【解析】1由图读出4.10cm；相邻两计数点之间的时间间隔为T=0.1s；2打点计时器在打D点时小车的速度3小车的加速度3、（2020河北省衡水金卷高三上学期期末）如图甲所示为“探究加速度与力，质量的关系”的实验装置（1）实验时，某同学为平衡摩擦力将长木板的右端适当垫高，但是在操作过程中，他把长木板的右端垫得过高，造成长木板的倾角过大，其他操作均无误。用a表示小车的加
4、速度，F表示细线作用于小车的拉力。如图所示，他绘出的aF关系图象是_（填正确答案标号）A B C D（2）打点计时器使用的交流电频率，如图丙所示为某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，则打C点时小车的速度为_m/s，小车的加速度大小为_m/s2【答案】C 0.212 0.6 【解析】（1）1如果把长木板的右端垫得过高，则当细线拉力为零时，小车具有加速度，绘出的aF关系图象为C项，故C正确，ABD错误。故选C。（2）2由题知，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出，故两相邻计数点的时间为s=0.1s根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段
5、时间的平均速度求解C点的速度，则打C点时小车的速度为3由逐差法可得小车的加速度大小4、（2020安徽省滁州市定远县重点中学高三上学期期中）在“探究功与速度变化的关系”实验中(1)如图是甲同学的实验装置图，下列做法能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化的是（ ）A释放小车的位置等间距的变化B橡皮筋两端固定，使橡皮筋的伸长量依次加倍C橡皮筋两端固定，使橡皮筋的长度依次加倍D增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放(2)该同学按照正确的操作在实验中得到了若干条纸带，则纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是（ ）A一直增大且增量不变 B先减小后增大C先增大后减小 D先增大后均匀不变再减小(3)该实验
6、可以有不同的设计，乙同学设计了如下实验方案：A实验装置如图所示，一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起调整长木板的倾角，直至轻推滑块后，滑块沿长木板向下做匀速直线运动；B保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动请回答下列问题：滑块做匀速直线运动时，纸带上打出的点的分布是_；滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小_钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”)【答案】 (1). (1)D (2). (2)D (3). (3)等间距， (4). 等于【解析】（1）并且橡皮筋的拉力是一个变力，根据胡克定律及功的定义得
7、：，所以当释放小车的位置等间距的变化时，不能够实现橡皮筋对小车做功呈整数倍变化，故A错误；当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，故BC错误；增加相同橡皮筋的条数，使小车每次从同一位置释放，这样保证了x不变，F呈整数倍增加，橡皮筋做功呈整数倍增加，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W，从而回避了直接求功的困难，故D正确（2）橡皮条伸长阶段，小车在橡皮条的拉力作用下加速运动，当橡皮条恢复原长后，小车由于惯性继续前进，做匀速运动，后在阻力作用下做减速运动，根据运动学规律知点间距先增加后均匀，再减小，故D正确（3）根据匀速直线运动规律知，确定滑块
8、做匀速直线运动的依据是，看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的滑块做匀速直线运动时，由平衡条件得：除细绳对滑块拉力T之外，滑块所受其它力的合力与拉力等大反向，而拉力与钩码的重力等大反向当保持长木板的倾角不变，取下细绳和钩码，让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动时，滑块所受的合外力为，故滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小等于钩码的重力大小5、（2020安徽省滁州市定远县重点中学高三上学期期中）某实验小组“用落体法验证机械能守恒定律”，实验装置如图甲所示.实验中测出重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能mv2，然后进行比较，如果两者相等或近似
9、相等，即可验证重物自由下落过程中机械能守恒.请根据实验原理和步骤完成下列问题： (1)关于上述实验，下列说法中正确的是_.A.重物最好选择密度较小的木块B.重物的质量可以不测量C.实验中应先接通电源，后释放纸带D.可以利用公式v来求解瞬时速度(2)如图乙是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打
10、下点D的过程中，重物减小的重力势能Ep_ J；重物增加的动能Ek_ J，两者不完全相等的原因可能是_.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字)(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度v，以各计数点到A点的距离h为横轴，v2为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的物体机械能守恒的依据是_.【答案】 (1). BC (2). 2.14 (3). 2.12 (4). 重物下落过程中受到阻力作用 (5). 图象的斜率等于19.52，约为重力加速度g的两倍，故能验证【解析】(1)1A、重物最好选择密度较大的铁块，受到
11、的阻力较小，故A错误；B、本题是以自由落体运动为例来验证机械能守恒定律，需要验证的方程是，因为我们是比较、的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平测量重物的质量操作时应先接通电源，再释放纸带，故B正确C、释放纸带前，重物应靠近打点计时器必须保证计时器的两限位孔在同一竖直线上，然后先接通电源，后释放纸带，故C正确；D、不能利用公式来求解瞬时速度，否则体现不了实验验证，却变成了理论推导，故D错误(2)234重力势能减小量利用匀变速直线运动的推论动能增加量由于存在阻力作用，所以减小的重力势能大于动能的增加了；(3)5根据表达式，则有若图象的斜率为重力加速度的2倍时，即可验证机械能守恒，而图象的斜率因
12、此能粗略验证自由下落的物体机械能守恒点睛：解决本题的关键知道实验的原理，通过原理确定所需测量的物理量，以及知道实验中的注意事项，在平时的学习中，需加以总结，要熟记求纸带上某点瞬时速度的求法6、（2020安徽省安庆市桐城中学高三上学期月考）用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f50 Hz.平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次（1）在验证“质量一定，加速
13、度与合外力的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的图象，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有_A木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）B木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）C砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量（即）D砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，图中、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运动的加速度_.（结果保留3位有效数字）（3）小车质量一定，改变砂桶中沙子的质量，砂桶和沙子的总质量为，根据实验数据描绘出的小车加速度与砂桶和沙子的总质量之间的关系图象如图丁所示
14、，则小车的质量_.（g=10m/s2）【答案】 (1). BD (2). 2.00 (3). 0.4【解析】(1)图线不过原点且力为零时小车加速度不为零；所以木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）图线末端发生了弯曲现象，是因为当砂桶和沙子的总质量未远小于小车和砝码的总质量后，绳上拉力小于砂桶和沙子的总重力故答案为BD(2) 相邻两计数点间还有4个点未画出，则两计数点间时间间隔小车运动的加速度 (3) 设绳子拉力为，对砂桶和沙子受力分析，由牛顿第二定律可得：对小车和砝码受力分析，由牛顿第二定律可得：联立解得：，整理得：由关系图象可得：，解得：7、（2020广东省七校联合体高三第二次联考）某同学在实验室利用图甲所示的装置探究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”。图中长木板水平固定，小吊盘和盘中物块的质量之和m远小于滑块（含滑块上的砝码）的质量M。(1)为减小实验误差，打点计时器应选用_（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。(2)该同学回到教室处理数据时才发现做实验时忘记了平衡摩擦力，也没有记下小吊盘和盘中物块的质量之和。图乙
