2000年-2008年高考物理 力学实验试题分类汇编

用心 爱心 专心1 2000 20082000 2008 年高考试题分类汇编 力学实验年高考试题分类汇编 力学实验 全国卷 全国卷 1 1 6 分 如图所示 两个质量各为m1和m2的小物块A和B 分别系 在一条跨过定滑轮的软绳两端 已知m1 m2 现要利用此装置验证机械能守恒定律 1 若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量 则需要测量的物理量有 物块的质量m1 m2 物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间 物块B下落的距离及下落这段距离所用的时间 绳子的长度 2 为提高实验结果的准确程度 某小组同学对此实验 提出以下建议 绳的质量要轻 在 轻质绳 的前提下 绳子越长越好 尽量保证物块只沿竖直方向运动 不要摇晃 两个物块的质量之差要尽可能小 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 3 写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议 答案 答案 1 或 2 3 例如 对同一高度进行多次测量取平 均值 选取受力后相对伸长尽量小的绳子 等等 解析 1 通过连结在一起的A B两物体验证机械能守恒定律 即验证系统的势 能变化与动能变化是否相等 A B连结在一起 A下降的距离一定等于B上升的距离 A B的速度大小总是相等的 故不需要测量绳子的长度和 B 上升的距离及时间 2 如 果绳子质量不能忽略 则 A B 组成的系统势能将有一部分转化为绳子的动能 从而为验 证机械能守恒定律带来误差 若物块摇摆 则两物体的速度有差别 为计算系统的动能 带来误差 绳子长度和两个物块质量差应适当 3 多次取平均值可减少测量误差 绳 子伸长量尽量小 可减少测量的高度的准确度 考点 验证机械能守恒 点评 此题为一验证性实验题 要求根据物理规律选择需要测定的物理量 运用 实验方法判断如何减小实验误差 掌握各种试验方法是解题的关键 全国卷 全国卷 2 2 1 5 分 某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径 测微器的示数如 图所示 该铜丝的直径为 mm 用心 爱心 专心2 答案 4 953 解析 螺旋测微器固定刻度部分读数为 4 5mm 可动刻度部分读数为 0 093mm 所以所 测铜丝直径为 4 593mm 考点 螺旋测微器的读数 点评 螺旋测微器的读数是高考常考点 采用 固定刻度 可动刻度 读数 的方 法进行 北京卷 北京卷 2 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系 并测弹簧的劲度系数 k 做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上 然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放 在弹簧一侧 并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上 当弹簧自然下垂时 指针指示 的刻度数值记作L0 弹簧下端挂一个 50g 的砝码时 指针指示的刻度数值记作L1 弹簧 下端挂两个 50g 的砝码时 指针指示的刻度数值记作L2 挂七个 50g 的砝码时 指 针指示的刻度数值记作 L2 下表记录的是该同学已测出的 6 个值 其中有两个数值在记录时有误 它们的代 表符号分别是 和 测量记录表 代 表符 号 L0L1L2 L 3 L4L5L6 L 7 刻 度数 值 cm 1 70 3 40 5 10 8 60 10 3 12 1 实验中 L3和 L2两个值还没有测定 请你根据上图将这两个测量值填入记录表中 为充分利用测量数据 该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差 分别计算出 了三个差值 11231332 6 90cm 6 90cm 7 00cm n dLLdLLdLL 请你给出第四个差值 dA cm 根据以上差值 可以求出每增加 50g 砝码的弹簧平均伸长量L L 用 用心 爱心 专心3 d1 d2 d3 d4 表示的式子为 L 代入数据解得L cm 计算弹簧的劲度系数k N m g取 9 8m s2 答案 2 L5 L6 6 85 6 84 6 86 14 05 14 04 14 06 37 LL 7 20 7 18 7 22 1234 44 dddd 1 75 28 解析 读数时应估读一位 所以其中L5 L6两个数值在记录时有误 根据实验原 理可得后面几问的结果 考点 探究弹力和弹簧伸长的关系 点评 此题考查了基本仪器 刻度尺 的使用 以及基本试验方法 逐差法 的 应用 这是高中物理实验的基本能力的考查 值得注意 天津卷 天津卷 22 16分 1 用螺旋测微器测量金属导线的直径 其示数如图所示 该金属导线的直径为 mm 答案 1 880 1 878 1 882 均正确 每空 2 分 解析 题目考查螺旋测微器的读数 螺旋测微器的读数方法是 1 先读固定尺上的读数为 1 5mm 2 读可动刻度为 38 0 与精确度 0 01 相乘得到 0 380mm 3 固定读数与可动读数相加即为最终结果 1 5mm 0 380mm 1 880mm 天津卷 天津卷 3 某同学利用单摆测定当地重力加速度 发现单摆静止时摆球重心在球 心的正下方 他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L 通过改 变摆线的长度 测得6组L和对应的周期T 画出L一T2图线 然 后在图线上选取A B两个点 坐标如图所示 他采用恰当的数 据处理方法 则计算重力加速度的表达式应为g 请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情 况相比 将 填 偏大 偏小 或 相 同 答案 2 22 4 BA BA LL TT 相同 解析 题目考查了用单摆测重力加速度 设 A B 的摆线长为 LA和 LB 摆线到重心的距离为 L1 所以 A B 的两处的摆长分别 用心 爱心 专心4 为 LA L1和 LB L1 根据周期公式2 l T g 得 2 2 4 gT l 则 2 2 4 A A gT LL 1 2 2 4 B B gT LL 2 2 1 得 2222 222 444 BABA BA gTgTg TT LL 2 22 4 BA BA LL g TT 从式子中可以看出 最终的结果与重心的位置无关 所以不影 响 g 值的测量 四川卷 四川卷 I 9 分 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动 盘边缘 上固定一竖直的挡光片 盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过 如图 1 所示 图 2 为光电数字计时器的示意图 光源A中射出的光可照到B中的接收器 上 若A B间的光路被遮断 显示器C上可显示出光线被遮住的时间 挡光片的宽度用螺旋测微器测得 结果如图 3 所示 圆盘直径用游标卡尺测得 结果如图 4 所示 由图可知 l 挡光片的宽度为 mm 2 圆盘的直径为 cm 3 若光电数字计时器所显示的时间为 50 0 ms 则圆盘转动的角速度为 弧度 秒 保留 3 位有效数字 解析 I 由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读数 242 1001 0 2 2410 dmm 20 24205 0 4242 Dmm 24 220cm 圆盘转动的角速度为 t w 而 2 2 r d 综合两式并代入数据可得 69 1 wrad s 江苏卷 江苏卷 lO 8分 某同学想要了解导线在质量相同时 电阻与截面积的关系 选取了材料相同 质量相等的5卷导线 进行了如下 实验 1 用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所 用心 爱心 专心5 示 读得直径d 解析 外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度 L 如本题为 1mm 再看主尺 水平线对应的可动刻度 n 如本题为 20 0 记数为 L n 0 01 1 20 0 0 01 1 200mm 注意的是读 L 时 要看半毫米刻度线是否露出 如露出 则记为 1 5 或 2 5 等 江苏卷 江苏卷 11 10分 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律 弧 形轨道末端水平 离地面的高度为H 将钢球从轨道的不同高度h处静止释放 钢球的 落点距轨道末端的水平距离为s 1 若轨道完全光滑 s2与h的理论关系应满足s2 用H h表示 2 该同学经实验测量得到一组数据 如下表所示 h 10 m 2 003 004 005 006 00 s2 10 2 623 895 206 537 78 请在坐标纸上作出s2 h关系图 3 对比实验结果与理论计算得到的s2 h关系图线 图中已画出 自同一高度静止释放的钢球 水平抛出 的速率 填 小于 或 大于 理论值 4 从s2 h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速 率差十分显著 你认为造成上述偏差的可能原因是 答案 答案 1 4Hh 2 见图 3 小于 4 摩擦 转动 回答 任一即可 解析 1 根据机械能守恒 可得离开轨 道时速度为gh2 由平抛运动知识可求得时 间为 g H2 可得Hhvts4 2 依次描点 连线 注意不要画成折线 3 从图中看 同一 h 下的 s2值 理论 值明显大于实际值 而在同一高度 H 下的平抛运动水平射程由水平速率决定 可见实际 水平速率小于理论速率 4 由于客观上 轨道与小球间存在摩擦 机械能减小 因此会导致实际值比理论 值小 小球的转动也需要能量维持 而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的 这一部分 也会导致实际速率明显小于 理论 速率 这一点 可能不少同学会考虑不 用心 爱心 专心6 到 重庆卷 重庆卷 1 某实验小组拟用如题 22 图 1 所示装置研究滑块的运动 实验器材有 滑块 钩码 纸带 米尺 带滑轮的木板 以及由漏斗和细线组成的单摆等 实验中 滑 块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动 同时单摆垂直于纸带运动方向摆动 漏斗 漏出的有色液体在纸带带下留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置 在题 22 图 2 中 从 纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致 用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有 写出 2 个 即可 答案 答案 B 摆长测量 漏斗重心变化 液体痕迹偏粗 阻力变化 解析 解析 本题考查匀加速运动和单摆的运动 本题中等难度题目 要使速度和加速度 方向相同 则只有 B 因为 B 中相等时间内纸带运动的距离越来越大 用该方法测量加 速度的误差主要来源有 摆长的测量 漏斗重心的变化 液体痕迹偏粗 阻力变化等 宁夏卷 物理小组在一次探究活动中测量滑块与 木板之间的动摩擦因数 实验装置如图 一表面粗糙的木 板固定在水平桌面上 一端装有定滑轮 木板上有一滑块 其一端与电磁打点计时器的纸带相连 另一端通过跨过定 滑轮的细线与托盘连接 打点计时器使用的交流电源的频 率为 50 Hz 开始实验时 在托盘中放入适量砝码 滑块 开始做匀加速运动 在纸带上打出一系列小点 1 上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分 0 1 2 3 4 5 6 7 是 计数点 每相邻两计数点间还有 4 个打点 图中未标出 计数点间的距离如图所示 根 据图中数据计算的加速度a 保留三位有效数字 用心 爱心 专心7 2 回答下列两个问题 为测量动摩擦因数 下列物理量中还应测量的有 填入所选物理量前 的字母 A 木板的长度l B 木板的质量m1 C 滑块的质量m2 D 托盘和砝码的总质量m3 E 滑块运动的时间t 测量 中所选定的物理量时需要的实验器材是 3 滑块与木板间的动摩擦因数 用被测物理量的 字母表示 重力加速度为g 与真实值相比 测量的动摩擦因数 填 偏大 或 偏小 写出支持你的看法的一个论据 答案 答案 1 0 495 0 497m s2 2 CD 1 分 3 gm ammgm 2 323 解析解析 对纸带的研究直接利用逐差法取平均值计算加速度 上海卷 上海卷 17 6 分 在 用单摆测重力加速度 的实验中 1 某同学的操作步骤为 a 取一根细线 下端系住直径为d的金属小球 上端固定在铁架台上 b 用米尺量得细线长度l c 在摆线偏离竖直方向 5 位置释放小球 d 用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t 得到周期T t n e 用公式 2 2 4l g T 计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比 选填 偏大 相同 或 偏小 2 已知单摆在任意摆角 时的周期公式可近似为 2 0 1sin 2 TTa 式中T0为摆角趋近于 0 时的周期 a为常数 为了用图像法验证该关系式 需要测量 的物理量 有 若某同学在实验中得到了如图 所示的图线 则图像中的横轴表示 答案 1 偏小 2 T 或t n T 解析 单摆摆长为摆线长度与小球半径之和 因该同学将偏小的摆长代入公式 计算 所得重力加速度的测量值偏小于实际值 为验证该关系式 需要测量单摆在任意 用心 爱心 专心8 摆角 时的周期T 根据公式与图像的函数关系式可推导得到摆角 0 时横轴的截 距为T0 海南卷 13 某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径 测微器的示数如图 所示 该金属丝直径的测量值为 mm 答案 2 793 2 791 2 795mm 之间均可 解析 测量值读数为 2 5mm 0 01mm 29 3 2 793mm 广东卷 广东卷 16 13 分 某实验小组采用图所示的装置探究 动能定理 图中小车中可放置砝 码 实验中 小车碰到制动装置时 钩码尚未到达地面 打点针时器工作频率为 50 Hz 1 实验的部分步骤如下 在小车中放入砝码 把纸带穿过打点计时器 连在小车后端 用细线连接小车和 钩码 将小车停在打点计时器附近 小车拖动纸带 打点计时 器在纸带上打下一列点 改变钩码或小车中砝码的数量 更换纸带 重复 的操作 2 图是钩码质量为 0 03 kg 砝码质量为 0 02 kg 时得到的一条纸带 在纸带上 选择起始点 0 及 A B C D 和 E 五个计数点 可获得各计数点到 0 的距离 5 及对应时刻 小车的瞬时速度 v 请将 C 点的测量结果填在表 1 中的相应位置 3 在上车的运动过程中 对于钩码 砝码和小车组成的系统 做正功 用心 爱心 专心9 做负功 4 实验小组根据实验数据绘出了图中的图线 其中 v2 v2 v20 根据图线可获 得的结论是 要验证 动能定 理 还需要测量的物理量是摩擦力是 表 1 纸带的测量结果 测量点 S cmr m s 1 00 000 35 A1 510 40 B3 200 45 C D7 150 54 E9 410 60 答案 1 接通电源 释放小车 断开开关 2 5 06 0 49 3 钩砝的重力 小车受摩擦阻力 4 小车初末速度的平方差与位移成正比 小车的质量 05 江苏卷 1 利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时 下列器材中不必要的是 C A 重物 B 纸带 C 天平 D 低压电源 07 全国理综 2 在做 用单摆测定重力加速度 的实验中 有人提出以下几点建 议 A 适当加长摆线 B 质量相同 体积不同的摆球 应选用体积较大的 C 单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D 当单摆经过平衡位置时开始计时 经过一次全振动后停止计时 用此时间间隔作为 单摆振动的周期 其中对提高测量结果精确度有利的是 AC 01 北京 内蒙古 安徽卷 3 3 质量为kgm10 0 的小钢球以smv 10 0 的水平速度 抛出 下落mh0 5 时撞击一钢板 撞后速度恰好反向 则钢板与水平面的夹角 刚要撞击钢板时小球动量的大小为 取 2 10smg 45 2 分 sNsmkg 2 2或 01 北京 内蒙古 安徽卷 4 4 已知打点计时器接的交流电源频率是f 用它记录一个 用心 爱心 专心10 匀变速运动小车的位移 打出的一条纸带和已选好的计数点 0 1 2 3 4 如图所 示 某同学测量出 1 与 2 两点间的距离为 12 S 3 与 4 两点间的距离为 34 S 由此可算出 小车运动的加速度 a 2 2 32 1234 2 SS f 6 分 04 上海卷 5 5 在光滑水平面上的 O 点系一长为 I 的绝缘细 线 线的另一端系一质量为 m 带电量为 q 的 小球 当沿细线方向加上场强为 E 的匀强电场后 小球处于平衡状态 现给小球一垂直于细线的初 速度v0 使小球在水平面上开始运动 若v0很小 则小球第一次回到平衡位置所需时间为 5 qE ml 00 上海卷 6 4 分 右图为用频闪摄影方法拍摄的研究 物体作平抛运动规律的照片 图中 A B C 为三个同时由同一 点出发的小球 A A 为 A 球在光滑水平面上以速度v运动的轨 迹 B B 为 B 球以速度v被水平抛出后的运动轨迹 C C 为 C 球自由下落的运动轨迹 通过分析上述三条轨迹可得出结论 6 作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动 在竖直方向作自由落体运动 或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成 04 全国卷 7 图中给出的是螺旋测微器测量一金属板厚度时的示数 读数应为 mm 7 7 324 7 323 7 325 均给分 02 年广东 河南 8 5 分 用螺旋测微器 千分尺 测小球直径时 示数如图所示 这时读出的数值是 单位是 答案 8 475 mm 04 春季 9 用一主尺最小分度为 1mm 游标上有 20 个分度的卡尺测量一工件的长度 结果如图所示 可以读出此工件的长度为 0 40 5 0 5 45 用心 爱心 专心11 2 在测量重力加速度的实验中 某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆 他已 经测得此单摆 20 个周期的时间为t 从悬挂点到小球顶端的线长为l 还需要测量的物 理量为 将g用测得量表示 可得 g 1 10 405cm 2 小球直径d 2 2 2 1600 t d l g 05 春季 10 图 1 中螺旋测微器的读数为 1 2 720mm 04 全国11 图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数 此读数应为 mm 18 分 6 124 6 123 6 125 均给分 07 海南卷 12 模块 3 4 试题 一列简谐横波 沿x轴正向传播 位于原点的质点的振动图象如图 1 所示 该振动的振幅是 cm 振动的周期是 s 在t等于 1 4 周 期时 位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm 图 2 为该波在某一时 刻的波形图 A点位于 x 0 5 m 处 该波的传播速度是 m s 经 过 1 2 周期后 A点离开平衡位置的位移是 cm 00 1 0 20 3 8 8 y cm t s 图 1 123 0 8 8 y cm x m 图 2 0 5 15 10 用心 爱心 专心12 8 8 0 2 0 10 8 04 上海卷 13 A B 两波相向而行 在某时刻的波形与位置如图所示 已知波的传 播速度为v 图中标尺每格长度为l 在图中画出又经过t 7l v时的波形 如图 7 所示 某同学在做 研究匀变速直线运动 实验中 由打点计时器得到表示小 车运 动过程的一条清晰纸带 纸带上两相邻计数点的时间间隔为T 0 10s 其中S1 7 05cm S2 7 68cm S3 8 33cm S4 8 95cm S5 9 61cm S6 10 26cm 则A点处瞬时速度的大小 是 m s 小车运动的加速度计算表达式为 加速度的大小是 m s2 计算结果保留两位有效数字 0 86 2 123654 9T SSSSSS a 0 64 05 广东卷 14 3 分 大洋一号 配备有一种声呐探测系统 用它克测量海水深 度 其原理是 用超声波发生器垂直向海底发射超声波 超声波在海底会反射回来 若 已知超声波在海水中的波速 通过测量从发射超声波到接受到反射波的时间 就可推算 出船所在位置的海水深度 现已知超声波在海水中的波速为 1500m s 船静止时 测量 从发射超声波到接受到反射波的时间为 8s 试计算该船所在位置的海水深度 答案 设 s 为超声波往返的距离 h 为海水的深度有 s vt 1500 8 12000m h s 2 6000m 05 广东卷 15 如果 大洋一号 在海水中以速度 vo做匀速直线航行 忽略风力的 影响 请回答 1 船除受到推进力 阻力和浮力的作用外 还受到 的作用 船沿航行 方向受到的合力大小 S1 S2 S3 S4 S5 S6 A 图 7 用心 爱心 专心13 2 假设船所受到的阻力与船速的平方成正比 当船速为 0 9vo时 船的推进功率是原 来的百分之几 1515 1 重力 等于零 2 设 0 F F 和 0 P分别为科考船以 0 v v匀速运动时的推进力和推进功率 f这阻力 有 0 F f k 0 v 0 P 0 F 0 v k 3 0 v P Fv V 0 9 0 v 3 3 00 72 9 Pv Pv 05 江苏卷 16 4 分 一个单摆做简谐运动 其振动图象如图所示 该单摆的周期 T s 在 2 0s 末 摆球对于平衡位置的位移 x cm 2 0 或 2 10 05 上海卷 17 如图所示 实线表示两个相干波 源S1 S2发出的波的波峰位置 则图中的 点 为振动加强 的位置 图中的 点为振动减弱的位置 解b a 05 上海卷 18 对 落体运动快慢 力与物体运动关系 等问题 亚里士多 德和伽利略存在着不同的观点 请完成下表 亚里士多德的观点伽利略的观点 落体运动快慢重的物体下落快 轻的物体下落慢 力与物体运动关系维持物体运动不需要力 解 物体下落快慢与物体轻重无关 维持物体运动需要力 05 黑龙江 吉林 广西 19 用游标为 50 分度的卡尺 测量值可准确到 用心 爱心 专心14 0 02mm 测定某圆柱的直径时 卡尺上的示数如 图 可读出圆柱的直径为 mm 答案 1 42 12 l 用螺旋测微器测圆柱体的直径时 示数如图所 示 此示数为 mm 22 8 116 5 分 在 8 116 0 002 范围内都给 5 分 06 江苏卷 20 11 分 小球作直线运动时的频闪照片如图所示 已知频闪周期 T 1 0 s 小球相邻位置间距 由照片中的刻度尺量得 分别为 OA 6 51cm AB 5 59cm BC 4 70 cm CD 3 80 cm DE 2 89 cm EF 2 00 cm 小球在位置 A 时速度大小 vA m s 小球运动的加速度 a m s2 12 1 0 605 0 9 06 北京卷 21 游标为 20 分度 测 量值可准确到 0 05 mm 的卡尺 示数如图 1 所示 两测脚间狭缝 的宽度为 mm 用激光 照射该狭缝 在屏上出现衍射条 纹 如果减小狭缝的宽度 衍射条纹的宽度将变 1 0 15 宽 06 天津卷 22 用半径相同的两小球 A B 的碰撞验证动量守恒定律 实验装置 示意如图 斜槽与水平槽圆滑连接 实验时先不放 B 球 使 A 球从斜槽上某一固定点 C 由静止滚下 落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹 再把 B 球装置于水平槽前端边缘 处 让 A 球仍从 C 处由静止滚下 A 球和 B 球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹 记录纸上的 O 点是重垂线所指的位置 若测得各落点痕迹到 O 点的距离 cmOM68 2 cmOP62 8 cmON50 11 并知 A B 两球的质量比为1 2 则未放 B 球时 A 球落地点是记录纸上的 点 系统碰撞前总动量p与碰撞后总动 量 p 的百分误差 p pp 结果保留一位有效数字 用心 爱心 专心15 1 P 2 06 四川卷 23 17 分 1 在 用单摆测定重力加速度 的实验中 测摆长时 若正确测出悬线长l和摆球直 径d 则摆长为 测周期时 当摆球经过 位置时开始计时并 计数l次 测出经过该位置N次 约 60 100 次 的时间为 t 则周期为 此外 请你从下列器材中选用所需器材 再设计一个实验 粗略测出重力加速度g 并参 照示例填写下表 示例的方法不能再用 A 天平 B 刻度尺 C 弹簧秤 D 电磁打点计时器 E 带夹子的重锤 F 纸带 G 导线若干 H 铁架台 I 低压交流电源 J 低压直流电源 K 小车 L 螺旋测微器 M 斜面 高度可调 粗糙程度均匀 所选器材 只填器材 序号 简述实验方法 不要求写出具体步骤 示例 B D E F G H I 安装仪器 接通电源 让纸带随重锤竖 直下落 用刻度尺测出所需数据 处理数据 得出结果 实验 设计 2 在 测定金属的电阻率 实验中 需要测量金属丝的长度和直径 现用最小分度为 1 mm 的米尺测量金属丝长度 图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位 置 测得的金属丝长度为 mm 在测量金属丝直径时 如果受条件限制 身边 只有米尺 1 把和圆柱形铅笔 1 支 如何较准确地测量金属丝的直径 请简述测量方法 22 17 分 1 2 d l 2 分 平衡 2 分 1 2 N t 3 分 所选器材简述实验方法 实验 设计 A C E 用弹簧秤称出带夹子重锤的重力大小G 再用天平测出其质量m 则g G m 或 实验 设计 B D F G I K M 安装仪器 接通电源 让纸带随小车一 起沿斜面下滑 用刻度尺测出所需数据 改 变斜面高度再测一次 利用两次数据 由牛 顿第二定律算出结果 1 972 0 mm 在铅笔上紧密排绕金属丝 N 匝 用米尺量出该 N 匝金属丝的宽度 D 由此可以计算 得出金属丝的平均直径为 D N 1 06 江苏卷 24 4 分 如图所示为一个弹簧 振子做简谐运动的振动图象 由图可知 该弹簧振子的振幅是 cm 振动频率是 Hz 用心 爱心 专心16 10 0 5 07 海南卷 25 设地球绕太阳做匀速圆周运动 半径为R 速率为v 则太阳的质量可 用v R和引力常量G表示为 太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周 运动 其运动速率约为地球公转速率的 7 倍 轨道半径约为地球公转轨道半径的 2 109 倍 为了粗略估算银河系中恒星的数目 可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河 系中心 且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量 则银河系中恒星数目约为 10 2 v R G 1011 07 北京理综 26 某同学用右图所示的实验装置 研究小车在斜 面上的运动 实验步骤如下 a 安装好实验器材 b 接通电源后 让拖着纸带的小车沿平板斜 面向下运动 重复几次 选出一条点迹比 较清晰的纸带 舍去开始密集的点迹 从 便于测量的点开始 每两个打点间隔取一个计数点 如下图中 0 1 2 6 点所示 c 测量 1 2 3 6 计数点到 0 计数点的距离 分别记作 S1 S2 S3 S6 d 通过测量和计算 该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动 e 分别计算出S1 S2 S3 S6与对应时间的比值 3612 1236 SSSS tttt f 以 S t 为纵坐标 t为横坐标 标出 S t 与对应时间 t 的坐标点 划出 S t t图 线 结合上述实验步骤 请你完成下列任务 实验中 除打点及时器 含纸带 复写纸 小车 平板 铁架台 导线及开关外 在下面的仪器和器材中 必须使用的有 和 填选项代号 A 电压合适的 50 Hz 交流电源 B 电压可调的直流电源 C 刻度尺 D 秒表 E 天平 F 重锤 将最小刻度为 1 mm 的刻度尺的 0 刻线与 0 计数点对齐 0 1 2 5 计数点所在 位置如图所示 则S2 cm S5 cm 打点计时器 小车 纸带 接电源 01cm 234567891011121314151617 181920 012 345 6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 01 cm2313 0125 用心 爱心 专心17 5 70 152025 20 10 30 40 50 60 10 80 0 S t cm s 1 该同学在右图中已标出 1 3 4 6 计 数点对应的坐标 请你在该图中标出 与 2 5 两个计数点对应的坐标点 并 画出 S t t图 根据 S t t图线判断 在打 0 计数点 时 小车的速度v0 m s 它在斜 面上运动的加速度a m s2 答案 A C 2 97 2 99 13 19 13 21 如图 0 16 0 20 4 50 5 10 07 海南卷 27 现要验证 当质量一定时 物体运动的加速度与它所受的合外力成正比 这一物 理规律 给定的器材如下 一倾角可以调节的长斜面 如图 小车 计时器一个 米尺 填入适当的公式或文字 完善以下实验步骤 不 考虑摩擦力的影响 让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2 记下所用的时间 t 用米尺测量A1与A2之间的距离s 则小车的加速度 a 用米尺测量A1相对于A2的高度h 设小车所受重力为mg 则小车所受的合外力 F 改变 重复上述测量 以h为横坐标 1 t2为纵坐标 根据实验数据作图 如能得到一条过原点的直 线 则可验证 当质量一定时 物体运动的加速度与它所受的合外力成正比 这一规律 在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中 某同学设计的方案是 调节斜面倾角 使小车在斜面上匀速下滑 测量此时A1点相对于斜面底端A2 的高度h0 进行 中的各项测量 计算与作图时用 h h0 代替h 对此方案有以下几种评论意见 A 方案正确可行 B 方案的理论依据正确 但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀 速运动 A1 A2 用心 爱心 专心18 b c C 方案的理论依据有问题 小车所受摩擦力与斜面倾角有关 其中合理的意见是 12 2 2s t h mg s 斜面倾角 或填h的数值 C 07 江苏 28 13 分 如 a 图 质量为M的滑块A放在气垫导轨B上 C为位移传感 器 它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上 经计算机处理后在屏幕 上显示滑块A的位移 时间 s t 图象和速率 时间 v t 图象 整个装置置于高 度可调节的斜面上 斜面的长度为l 高度为h 取重力加速度 g 9 8 m s2 结果可 保留一位有效数字 现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度 A的v t图线如 b 图所示 从图线 可得滑块A下滑时的加速度a m s2 摩擦力对滑块A运动的影响 填 明显 不可忽略 或 不明显 可忽略 此装置还可用来验证牛顿第二定律 实验时通过改变 可验证质量一定时 加速度与力成正比的关系 实验时通过改变 可验证力一定时 加速度与 质量成反比的关系 将气垫导轨换成滑板 滑块A换成滑块A 给滑块A 一沿滑板向上的初速度 A 的 s t图线如 c 图 图线不对称是由于 造成的 通过图线可 求得滑板的倾角 用反三角函数表示 滑块与滑板间的 动摩擦因数 13 6 不明显 可忽略 斜面高度h 滑块A的质量M及斜面的高度h 且使Mh不变 滑动摩擦力 arcsin0 6 arcsin0 57 arcsin0 64 0 3 07 全国理综 29 碰撞的恢复系数的定义为 21 2010 vv e vv 其中v10和v20分别是碰撞 前两物体的速度 v1和v2分别是碰撞后两物体的速度 弹性碰撞的恢复系数e 1 非弹 性碰撞的e 1 某同学借用验证动量守恒定律的实验装置 如图所示 验证弹性碰撞的 恢复系数是否为 1 实验中使用半径相等的钢质小球 1 和 2 它们之间的碰撞可近似视 为弹性碰撞 且小球 1 的质量大于小球 2 的质量 实验步骤如下 安装好实验装置 做好测量前的准备 并记下重垂线所指的位置O 第一步 不放小球 2 让小球 1 从斜槽上A点由静止滚下 并落在地面上 重复多次 用心 爱心 专心19 用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面 其圆心就是小球落点的平均位 置 第二步 把小球 2 放在斜槽前端边缘处的C点 让小球 1 从A点由静止滚下 使它 们碰撞 重复多次 并使用与第一步同样 的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均 位置 第三步 用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置 离O点的距离 即线段OM OP ON的长度 上述实验中 P点是 的平均位置 M点是 的平均位置 N点是 的平均位置 请写出本实验的原理 写出用测量量表示的恢复系数的表达式 三个落地点距O点的距离OM OP ON与实验所用的小球质量是否有关 P点是在实验的第一步中小球 1 落点的平均位置 M点是小球 1 与小球 2 碰撞后小球 1 落点的平均位置 N点是小球 2 落点的平均位置 小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同 设为t 则有 OP v10t OM v1t ON v2t 小球 2 碰撞前静止 v20 0 OP OMON vv vv e 2010 12 OP与小球的质量无关 OM和ON与小球的质量有关 3 32a R 由图可知OP 2a R 因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标 球 2 球 1 C B A MPN 用心 爱心 专心20 ax 3 3 1 2 07 上海理科综合 30 据报道 中国第一颗人造 探月 卫星将于 2007 年下半年发射 有人建议 从节省火箭燃料考虑 将发射基地从西昌移至海南 理由是 海南的自转线速度大 07 上海 31 5 分 在实验中得到小车做直线运动的s t关系如图所示 由图可以确定 小车在AC段和DE段的运动分 别为 A AC段是匀加速运动 DE段是匀速运动 B AC段是加速运动 DE段是匀加速运动 C AC段是加速运动 DE段是匀速运动 D AC段是匀加速运动 DE段是匀加速运动 在与AB AC AD对应的平均速度中 最接近小 车在A点瞬时速度的是 段中的平均速 度 14 C AB 07 上海 3232 8 分 利用单摆验证小球平抛运动规律 设计方案如图 a 所示 在悬 点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P 当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断 MN为 水平木板 已知悬线长为L 悬点到木板的距离OO h h L 电热丝P必须放在悬点正下方的理由是 将小球向左拉起后自由释放 最后小球落到 木板上的C点 O C s 则小球做平抛运动 的初速度为v0 在其他条件不变的情况下 若改变释放小球 时悬线与竖直方向的夹角 小球落点与O 点的水平距离s将随之改变 经多次实验 以s2为纵坐标 cos 为横坐标 得到如图 b 所示图像 则当 30 时 s为 m 若悬线长L 1 0 m 悬点到木 板间的距离OO 为 m 32 保证小球沿水平方向抛出 2 g s hL 0 52 1 5 07 上海 33 沿x轴正方向传播的简谐横波 s m E D C B A t s A B C D E t s b 0 0 51 0 1 0 2 0 cos s2 m2 M a O C N AP O v0 B 用心 爱心 专心21 在t 0 时的波形如图所示 P Q两个质点的平衡位置分别位于x 3 5 m 和x 6 5 m 处 在t1 0 5 s 时 质点P恰好此后第二次处于波峰位置 则t2 s 时 质 点Q此后第二次在平衡位置且向上运动 当t1 0 9 s 时 质点P的位移为 cm 0 6 2 07 上海 34 在竖直平面内 一根光滑金属杆弯成如图所示形状 相应的曲线方程为 2 2 5cos 3 ykx 单位 m 式中k 1 m 1 将一光滑小环套在该金属杆上 并从x 0 处以v0 5 m s 的初速度沿杆向下运动 取重力加速度g 10 m s2 则当小环 运动到 3 x m 时的速度大小v m s 该小环在x轴方向 最远能运动到x m 处 5 2 5 6 07 上海 35 在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减 速带 减速带间距为 10 m 当车辆经过减速带时会产生振动 若某汽车的固有频率为 1 25 Hz 则当该车以 m s 的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害 我们把这 种现象称为 12 5 共振 07 四川理综 36 在做 研究平抛物体的运动 实验时 除了木板 小球 斜槽 铅 笔 图钉之外 下列器材中还需要的是 A 游标卡尺 B 秒表 C 坐标纸 D 天平 E 弹簧秤 F 重垂线 实验中 下列说法正确的是 A 应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B 斜槽轨道必须光滑 C 斜槽轨道末端可以不水平 D 要使描出的轨迹更好地反映真实运动 记录的点应适当多一些 E 为了比较准确地描出小球运动的轨迹 应该用一条曲线把所有的点连接起来 CF AD 07 天津理综 37 一种游标卡尺 它的游标尺上有 50 个小的等分刻度 总长度为 49 mm 用它测量某物体长度 卡尺示数如图所示 则该物体的长度是 cm 某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动 他将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上 实验时得到一条纸带 他在纸带上便于测量的地方选取第一个 计时点 在这点下标明A 第六个点下标明B 第十一个点下标明C 第十六个点 下标明D 第二十一个点下标明E 测量时发现B点已模糊不清 于是他测得AC x m y m 0 用心 爱心 专心22 ABCDE 长为 14 56 cm CD长为 11 15 cm DE长为 13 73 cm 则打C点时小车的瞬时速 度大小为 m s 小车运动的加速大小为 m s2 AB的距离应为 cm 保留三位有效数字 16 分 1 4 120 2 0 986 2 58 5 99 07 重庆理综 38 建造重庆长江大桥复线桥高将长百米 重千余吨的钢梁从江水中吊起 如图 2 施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案 为了探究该方案的 合理性 某研究性学习小组做了两个模拟实验 研究将钢板从水下水平拉出 实验 1 和 以一定倾角拉出 实验 2 的过程中总拉力的变化情况 必要的实验器材有 钢板 细绳 水盆 水 支架 刻度尺 计时器和 等 根据实验曲线 如图 3 实验 2 中的最大总拉力比实验 1 中的最大总拉力降低 了 根据分子动理论 实验 1 中最大总拉力明显增大的原因是 可能导致测量拉力的实验误差的原因有 读数不准 钢板有油污 等等 答出两个即可 测力计 弹测力计 力传感器等等 13 3 允许误差 0 5 0 27 允许误差 0 03 N 分子之间存在引力 钢板与水面的接触面积大 快速拉出 变速拉出 出水过程中角度变化 水中有油污 水面波动等等 图 2 图 3 用心 爱心 专心23 00 天津 江西卷 39 6 分 某同学用图 1 所示装置通过半径相同的 A B 两球 的碰撞来验证动量守恒定律 图 1 中 PQ 是斜槽 QR 为水平槽 实验时先使 A 球从斜槽 上某一固定位置 G 由静止开始滚下 落到位于水平地面的记录纸上 留下痕迹 重复上 述操作 10 次 得到 10 个落点痕迹 再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方 让 A 球 仍从位置 G 由静止开始滚下 和 B 球碰撞后 A B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕 迹 重复这种操作 10 次 图 1 中 O 点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点 B 球落 点痕迹如图 2 所示 其中米尺水平放置 且平行于 G R O 所在的平面 米尺的零点与 O 点对齐 1 碰撞后 B 球的水平射程应为 64 7 2 在以下选项中 哪些是本次实验必须进行的测量 答 A B D 填选项号 A 水平槽上放 B 球时 测量 A 球落点位置到 O 点的距离 B A 球与 B 球碰撞后 测量 A 球落点位置到 O 点的距离 C 测量 A 球或 B 球的直径 D 测量 A 球和 B 球的质量 或两球质量之比 E 测量 C 点相对于水平槽面的高度 02 年广东 河南 40 7 分 一个有一定厚度的圆盘 可以绕通过中心垂直于盘面 的水平轴转动 用下面的方法测量它匀速转动的角速度 实验器材 电磁打点计时器 米尺 纸带 复写纸片 实验步骤 1 如图 1 所示 将电磁打点计时器固定在桌面上 将纸带的一端穿过打点计时 器的限位孔后 固定在待测圆盘的侧面上 使得圆盘转动时 纸带可以卷在圆盘侧面上 2 启动控制装置使圆盘转动 同时接通电源 打点计时器开始打点 3 经过一段时间 停止转动和打点 取下纸带 进行测量 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 式中各量的意义是 某次实验测得圆盘半径 r 5 50 10 2m 得到的纸带的一段如图 2 所示 求得 角速度为 用心 爱心 专心24 答案 1 rnT xx 1 12 T 为电磁打点计时器打点的时间间隔 r 为圆盘的半径 x1 x2是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值 n 为选定的两点间的打点数 含两点 2 6 8 s 00 上海卷 41 右图为人手臂面骨骼与肌肉的生理结构示意图 手上托着重量为 G 的物体 1 在方框中画出前臂受力示意图 手 手腕 尺骨和挠骨看成一个整体 所 受重力不计 图中 O 点看作固定转动轴 O 点受力可以不画 2 根据图中标尺估算出 二头肌此时的收缩约为 41 1 见右图 2 8G 00 上海卷 42 右图为一名宇 航员 漂浮 在地球外层空间的照片 根据照片展现的情景提出 两个与物理知识有关的问题 所提的问题可以涉及力学 电磁学 热学 光学 原子物理学等各个部分 只需提出问题 不必作出 回答和解释 例 这名 漂浮 在空中的宇航员相对地球是运动还是静止 的 1 2 只要属于与照片情景有关的物理问题均可得分 例如 此宇航员是否受地球引力作 用 此宇航员受力是否平衡 宇航员背后的天空为什么是黑暗的 等等 若解答不以问 题的形式出现 不属于物理问题或与照片情景无关 均不能得分 20 7 分 现有一根粗细均匀长约 40 厘米 两端开口的玻璃管 内有一小段水柱 图 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 图 2 单位 cm 用心 爱心 专心25 一个弹簧秤 一把毫米刻度尺 一小块橡皮泥 一个足够高的玻璃容器 内盛有冰和水 的混合物 选用合适的器材 设计一个实验 估测当时的室内温度 要求 1 在右边 方框中画出实验示意图 2 写出要测定的物理量 写出可直接应用的物理量 3 写出计算室温的表达式 42 1 见右下图 3 分 2 玻璃管放在室温中时空气柱的长度 1 l 玻璃管浸在冰水内时空气柱的长度 2 l 冰水的温度 0 T 2 分 每个空格 1 分 3 210 llTT 2 分 评分标准 全题 30 分 具体见于各题答案后 其中第 18 1 有多个正确选项