《2021年高考物理真题和模拟题分类汇编18力学光学热学实验含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考物理真题和模拟题分类汇编18力学光学热学实验含解析（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题1 8力学、光学、热学实验1.（2 0 2 1 浙江卷）图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是。（单选）A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行要增大观察到的条纹间距，正确的做法是（单选）A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离答案：(D.C (2).D解析：1 若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。根据Ax=
2、2d可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离7,减小双缝的间距d；故选D。2.（2 0 2 1 浙江卷）在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1 所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。点是打下的第一个点，力、B、。和为另外4个连续打下的点。图1 0 .(限 0 个=、m*0#+1 耽 分,其他正确2 2 2形式同样给分）；【解析】（1）本实验必须使用的是刻度尺，用来测距离，还需要用天平，用来测量小球的质量；（2）关于本实验，同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证每次小球抛出时的速度大小相等，选项A正确；入射小球的质量要大于被碰小球的
3、质量，以保证小球碰后不反弹，选项B错误；斜槽倾斜轨道不一定必须光滑，只要每次阻力相同，小球水平抛出时的速度相同就可以的，选项C错误；但是轨道末端必须是水平的，选项D 正确；（3）实验中还需要测量的是小球的质量，故选项A正确，测量小球碰后的水平射程，选 项 D正确，而两个高度不用测量，选项B C 错误；（4）碰前的动量为：nhOP,碰后的动量之和是：如附加用故二者相等即可；（5）因为两小球的质量关系是的=2 徒，再由保=1 7.5。必，=25cm,6c=3 0。0可知，存在下列等式：2 X 6C=2 X 场+6B,故转化为等式就是：g6c=创我+但6B,故 C是入射小球末碰时的落点，A是入射小球
4、碰后的落点，B是被碰小球的落点，选项C正确；若为弹性碰撞，则机械能守恒，故需要满足!加-丽 才 可 以;也可2 2 2以是：如6C，=0麻+/面；因为周=2 出故等式也可以是2 6c 2 麻+凉。1 2.（2 0 2 1 河北唐山一模）在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是 oA.必须用天平测出砂和砂桶的质量B.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量C.应当先释放小车，再接通电源D.需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点
5、计时器使用的交流电源的频率为50 H z,相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是 m/s2(计算结果保留三位有效数字)(3)由实验得到小车 加速度a 与力传感器示数尸的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力FF N【答案】(D.D (2).2.4 0 .1.0【解析】(1)1 A B.对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故 A B 错误；C.使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故 C错误；D.探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故 D正确。故选
6、D(2)2 打点计时器使用的交流电源的频率为50 H z,相邻两计数点之间还有四个点未画出,可知相邻两计数点之间的时间间隔为r =5x=o.ls根据A x =。可得a=4T2x 1 C T?=2.40m/s2（3）3 根据牛顿第二定律可知2F-Ff=ma解得E=L 0 N。1 3.（2 0 2 1 云南曲靖一模）利用如图所示的装置可以探究滑动摩擦力f 与正压力大之间的关系，请回答下列问题：8适当添加钩码，使其能够带动小车向右运动；多次在木块上添加袪码以改变压力，尽可能多测几组数据，实验中应该测量和记录的数据是：、；如果用图像法处理实验数据，以摩擦力/为横轴，正压力K为纵轴，如实验步骤正确，得
7、到 的 应 是 一 条（选 填“直线”或“折线”或“曲线”），图像的哪一数值表示是动摩擦因数：；正确的实验结论是：。【答案】（D.测量木块和祛码的总重力（2）.记录弹簧秤的示数（3）.直线（4）.直线斜率的倒数（5）.动摩擦力/与正压力“成正比【解析】【详解】1 2 利用如图所示的装置探究滑动摩擦力f与正压力人之间的关系，就需要测量出滑动摩擦力/与正压力人的大小，根据木块平衡得到滑动摩擦力等于弹簧的拉力，正压力等于木块、祛码的总重力，所以实验中应该测量木块和祛码的总重力，记录弹簧秤的示数。3 4 根 据/=用可知一所以如果用图像法处理实验数据，以摩擦力/为横轴，正压力K为纵轴，如实验步骤正确,
8、得到的应是一条直线，该直线的斜率Z =一，故该直线斜率的倒数表示木块与小车间的动摩擦因数。5 外 一/图像是直线，图像是正比例函数，由此可知，动摩擦力f 与正压力人成正比。1 4.(2 0 2 1 江苏常州一模)某同学用图甲所示装置，测量系统运动过程中所受阻力的大小。已知m=4 6 0 g、M =5 2 0 g 的两物体用细线连接，跨过光滑轻质小滑轮。在 m 下端接上纸带，接通打点计时器电源，让 M从高处由静止开始下落，如图乙为实验打出的一条纸带，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，g取 9.8 m/s2,请测量并求出运动过程中系统受到的阻力大小(结果保留两位有效数字)。甲【分析】利用纸
9、带计数点。6,逐差法求解加速度，结合牛顿第二定律求解阻力大小【解答】解：设 0 到 3 的距离为x“x i=2.7 5 c m设 3 到 6的距离为x2,X 2=7.25 c m得/2 J.25-2.7葭加 s 2=50c m/s 2=0.50m/s2(3T)Z(3T)(3XQ.l)z根据牛顿第二定律，(M -m)g-f =(M+m)a得 f =(M+m)g-(M+m)a代入数据，解得：f=9.8 X 107 N.答：运动过程中系统受到的阻力大小为9.8 X 10-2 N.【点评】本题考查学生对匀变速直线运动实验数据处理，并结合牛顿第二定律处理问题，注意最终结果保留两位有效数字15.(2021
10、 河北石家庄一模)如图所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。已知重力加速度为g。主要实验步骤如下：(1)用天平测出小钢球的质量例(2)用游标卡尺测出小钢球直径d；(3)轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上。小钢球静止时刚好位于光电门中央，用米尺量出线长心(4)将小钢球拉到适当的高度处释放。测出小钢球通过光电门的时间K小钢球经过光电门时的速度大小为_ _ _ _.则此时小钢球向心力表达式尸后_ _ _ _ _；(5)读出力传感器示数的最大值则向心力还可表示为U 向。对比/向和向的大小，可得出结论。j md2【答案】.4 (2).T d .F/mg
11、1【解析】【详解】(4)m管 钢球的直径为&钢球通过光电门时间为t,根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度可知，钢球经过光电门的线速度为v=4t_ v2 _ m d2此时小钢球向心力表达式峪 一 7 一 一(5)3读出力传感器示数的最大值。则向心力还可表示为广向=6侬对比尸向和U 向的大小，可得出结论。16.(2021 河北石家庄一模)某同学利用重捶的自由落体运动验证机械能守恒定律。实验中:(1)实验室提供了铁架台、重锤、夹子、纸带等器材.，为完成此实验，除了所给的器材，从图中还必须选取的实验器材是_o (填字母代号)o(2)下列方法有助于减小实验设差的是_。(填字母代号)。A.在重锤的正下方地
12、面铺橡胶垫B.必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒C.重复多次实验，重锤必须从同一位置开始下落D.重锤的密度尽量大一些(2)实验中，质量为0.2 0 k g 的重锤拖着纸带自由下落，在纸带上打出一系列的点，。为打下的第一个点，4 6、C 为三个计数点，相邻两点之间还有一个点未画出，如图所示。已知打点计时着所用交流电的频率为5 0 H z,当地的重力加速度为9.8 0 m/s 2。从起点。到打下6点的过程中重锤的重力势能减少量的尸_ J；此过程中重物动能的增加量A&=J 根据数据，该同学验证了机械能守恒定律。(计算结果均保留3 位有效数字)0A78.42【答案】(1).AD (2).D
13、 (3).1.2 5 (4).1.2 4【解析】(1)1 从图中还必须选取的实验器材是电火花打点计时器和刻度尺，故选AD；(2)2 A.在重锤的正下方地面铺橡胶垫只是减小重锤与地面的碰撞，不能减小误差，选项A错误；B.不一定必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，选项B 错误；C.重复多次实验，重锤可从不同位置开始下落，选项C错误；D.重锤的密度尽量大一些，可减小下落过程中阻力的影响，选项D正确。故选D。(3)3 从起点。到打下6点的过程中重锤的重力势能减少量 S,，=/ng/%=820 x9.8 xO.6353J=1.25J 4 打下8点时的速度%0.7842-0.5020._.v=
14、-m/s=3.52m/sB 2T 0.08此过程中重物动能的增加量四=-X0.20 X 3.542J=1.24J1 7.（2 0 2 1 广西柳州一模）某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验操作步骤如I.先将光滑斜槽轨道的末端调至水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板立于靠近槽口处，使小球a 从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕0。I L 将木板向右平移适当距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕。I I I.把半径相同的小球从热 血）静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，与小球。相碰后，
15、a 球沿轨道反弹后返回，两球撞在木板上留下压痕。将这些压痕标记为/、B、C,已知6 球的压痕为&（1）本 实 验 必 须 测 量 的 物 理 量 是（填选项前的字母）；A.小球a、b的质量偏、mbB.小球a、b的半径rC.斜槽轨道末端到本板的水平距离xD.记录纸上。点到4、B、。的距离必、乃、y-t（2）放上被碰小球6,两球相碰后，小球a 在 图 中 的 压 痕 点 为（填“或 夕）；（3）用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其 表 达 式 为。【答案】（l）.A D （2）.B （3）.m/a=一m产a+产m.J%【解析】【详解】（1）口设a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为右
16、 两球碰撞后a、。的速度分别为 Va和vb,由于碰撞后a 球沿轨道反弹后返回，若两球碰撞动量守恒，则mav=muva+mbvbx根据平抛规律得u=7所以可知，本实验必须测量的物理量是小球a、b的质量偏、血，以及纸上。点 到/、B、C的距离%、%、%。故选A D（2）2 由（1）中分析可知，放上被碰小球6,两球相碰后，小球a 在图中的压痕点为B。（3）3 由（1）中分析可知，用本实验中所测得的物理量来验证两球碰撞过程动量守恒，其表达式为王mu=一 m产a+m.里。四 J%y/y31 8.（2 0 2 1 北京东城一模）在“用双缝干涉测光波长”的实验中，（1）如 图 1 所示，将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1 条亮纹,此时手轮上的示数为=2.3 2 0 刖，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图2中 手 轮 上 的 示 数 旋=耐图1图2 已 知 双 缝 间 距d 为2.0 X 1 0-,测 得 双 缝 到 屏 的 距 离1为 0.7 0 0 卬，由计算式乂=，可得所测红光波长为 加（结果保留两位有效数字）【答案】（9 分）（1）1
