金沙一中2011高考物理实验专项训练试题2.doc

2011年高考实验专项训练一、基本测量工具1请读出下列尺子的数值： （A） mm，（B） cm，（C） mm，（D） cm，（E） mm，（F） mm。二、研究匀变速直线运动2小车以某一初速沿水平长木板向左作匀减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，可测得小车在t时刻离传感器的距离S（如图）。现测得小车在初始时刻离传感器的距离为S1，以后每隔0.1s离传感器的距离分别为S2、S3、S4、S5，测得的数据如下表，（距离单位为cm）S1S2S3S4S529.9420.8013.227.212.78根据表格中所测得的数据，求：（结果一律取3位有效数字）小车离传感器为S3时小车的瞬时速度v3 m/s；小车运动的加速度 m/s2和初速度v1 m/s。3如图（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_m/s2。（结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_。（3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_。三、探究弹力和弹簧伸长的关系4在探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系实验知道在弹性限度内，弹簧弹力F与形变量x成正比，并且不同弹簧，其劲度系数也不同。某中学的探究学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关。该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧长度的关系，现有A、B、C、D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧。（1）学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成正比，同学乙认为弹簧的劲度系数可能与弹簧长度成反比，甲、乙有一位同学的看法是正确的。你认为正确的是 （填“甲”或“乙”），就这一环节而言，属于科学探究中的哪个环节 （填序号）。A分析与论证 B进行实验与收集证据 C猜想与假设 D制定计划与设计实验（2）为验证甲、乙谁的看法正确，可通过实验完成，实验器材除上述弹簧，已知质量的几个钩码外，还需要的实验器材是 。（3）探究学习小组进行实验记录的数据如下：实验数据记录表（见上表）（g=10m/s2） 请完成上述表格，从实验表格中得出的结论为： 。测量数据弹簧数原 长砝码质量弹簧长度 弹簧伸长量x弹簧劲度系数K弹簧A10.00cm0.3Kg13.00cm3.00cm100N/m弹簧B15.00cm0.1Kg16.49cm弹簧C20.00cm0.2Kg24.00cm弹簧D30.00cm0.1Kg32.99cm5一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式： （2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：弹簧的压缩量x (cm)1.001.502.002.503.003.50小钢球飞行的水平距离s (cm)1.011.502.012.493.013.50根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为 ，并说明由： 四、验证力的平行四边形定则6（1）某同学做“研究共点力的合成”实验时，主要步骤是：A在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端栓上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记下O点的位置和两个弹簧秤的示数；D按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E只用一只弹簧秤，通过弹簧秤拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按相同标度作出这个力F的图示；F比较F和F，看它们是不是相同，得出结论；上述步骤中：(1)有重要遗漏的步骤是 （填序号）；（2）相应的遗漏内容分别是 （3）如图所示，是某同学在“验证力的平行四边形定则”的实验中，根据实验数据按照一定的标度画出的力的图示。F1、F2、F、中不是由弹簧测力计测得的力是_ _（填字母）。在该实验中需要记录和观察的是_。A记录F1、F2的大小和方向B记录F1、F2的夹角C观察F1、F2的大小是否在误差允许范围内相同D观察F、的大小和方向是否在误差允许范围内相同五、验证牛顿第二定律7在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据（1）实验中使用位移传感器和计算机，可以便捷地获取信息和处理信息，所获取的信息是_ _； （2）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；（3）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是： _；（4）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图(b)所示从理论上分析，该实验图线的斜率将_ （填“变大”，“变小”，“不变”）8 (10分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的实验图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带上点求得图(a) 图(b)纸带运动方向vBDAC（1）图(b)为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为 m/s2；/kg-1a/ms-20123412（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是 ；次 数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.503.002.52.001.401.000.60（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（C），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是： 9某实验小组的同学，在探究一斜面的滑动摩擦因数的实验时，让一滑块（可视为质点）沿倾角为的斜面滑下，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻滑块的位置照片，如图甲所示。拍得滑块经过的五个连续位置A、B、C、D、E，再经过测量、计算得到滑块通过B、C、D、E各点的速度，取滑块经过A点时t0=0，在v-t图中描出了相对应的坐标点，如图乙所示，请完成下列问题。（取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8）（计算结果保留一位有效数字）（1）在坐标（图乙）中画出 小球向下运动的vt图象（2）根据乙图，得出小球在位置A的速度大小vA= m/s, 加速度大小= m/s2,（3）根据乙图，计算出斜面的滑动摩擦因数= .六、研究平抛物体的运动10在“探究平抛运动的规律”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中错误的是()A.小球平抛的初速度不同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间每次均不同D.小球通过相同的水平位移所用的时间均不同在本实验中，为了准确地测出轨迹曲线上各点的坐标并求出初速度，可采取的措施有()A.选距原点近的点测量B.选距原点远的点测量C.准确地确定坐标原点和坐标轴D.准确地测量各点的坐标11、在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l1.25 cm.若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0(用l、g表示)，其值是(g取9.8 m/s2).七、验证机械能守恒定律12用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律实验所用的电源有220V的交变电流和学生电源，学生电源的输出电压为6V的交流电和直流电两种重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：A按照图示的装置安装器件； B将打点计时器接到学生电源的直流输出端上； C用天平测量出重锤的质量； D释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；E测量打出的纸带上某些点之间的距离；F根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内答： （2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值打出的纸带如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，则根据答案：这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a = （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是 试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F 13某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv2 = mgh直接测量摆球到达B点的速度v比较困难现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹用重锤线确定出A、B点的投影点N、M重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律已知重力加速度为g，小球的质量为m（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为 cm（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = （3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量EP = ，动能的增加量EK= 八、验证动量守恒定律14(6分）用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒定律，图中MN是一个竖直放置的木板，木板上依次固定有白纸和复写纸，其实验步骤如下：A用天平测量小球A、B质量m1、m2B不放小球B，让小球A从斜面上某一位置由静止释放，撞到复写纸的D点；C在斜槽末端放置小球B，从B球球心等高处向竖直挡板作垂线BO，在白纸上描出O点位置；D让小球A从斜面上某一位置由静止释放，碰撞后A、B分别到复写纸上的E、C两点；E用刻度尺测量OC、OD、OE;（1）小球A、B质量关系为m1_ _m2（填“=”、“”或“（2）；（3）多次释放小球，求平均落点；保证斜轨末端水平；每次从同一点释放小球A。15、；0；让小球A多次从同一位置摆下，求B球位置的平均落点；角取值不要太小；球A质量尽量比球B质量大。16、AC17、18、19、(1）增大 (2）如图，电流表与滑动变阻器之间的导线接到滑动变阻器上端任一接线柱都对，电流表量程选择不作为评分标准，但导线有其他连接错误的即不给分 (3）0.32W（0.300.34都对）ABC+U/VI/A0.40.81.21.62.02.42.80 0.1 0.2 0.30.40.520、（1）1 ；（2） 图略 ； （3） 4.5 （4） D 理由：根据电阻的伏安特性，电压增大至一定值，电阻阻值会明显变大 21、（I）电源改选E2（4分）；（II）判断电流表的内外接法，作出相应调整。（4分）根据电动势大小电压表量程不能选择10V，电路图中选择V1当然正确。的电压表为减小测量误差要求指针偏转过半，故1.5V的电动势太小，电源E1应该改选E2。由于为60多欧姆，第一组测量值为104.8，为大电阻用内接伏安法，第五组测量值为27.1，为小电阻用外接伏安法，这说明内外接法先用试触法判断调整