2013年高中理综2月实验（1）（实验部分）

1 20132013 年年 2 2 月理科综合物理实验题 月理科综合物理实验题 1 1 1 I 1 用游标卡尺 卡尺的游标有 20 等分 测量一支铅笔的长度 测量结果如下图所 示 由此可知铅笔的长度是 cm 2 在 研究匀变速直线运动 的实验中 如图为实验得到的一条纸带 纸带上每相 邻的两计数点间的时间间隔均为 0 1s 测得 A 到 B 和 B 到 C 的距离分别为 5 60cm 和 7 82cm 则物体的加速度大小为 m s2 B 点的速度大小为 m s 3 一个实验小组在 探究弹力和弹簧伸长的关系 的实验中 使用两条 不 同的轻质弹簧 a 和 b 得到弹力与弹簧总长度的图象如图所示 下列表 述正确的是 A a 的原长比 b 的长 B a 的劲度系数比 b 的大 C a 的劲度系数比 b 的小 D 测得的弹力与弹簧的长度成正比 II 如图为用拉力传感器和速度传感器探究 加速度与物体受力的关系 实验装置 用拉力传感器 记录小车受到拉力的大小 在长木板上相距L 48 0cm 的 A B 两点各安装一个速度 传感器 分别记录小车到达 A B 时的速率 实验主要步骤如下 速度传感器 速度传感器 拉力传感器 BAC 2 将拉力传感器固定在小车上 平衡摩擦力 让小车在没有拉力作用时能做 运动 把细线的一端固定在拉力传感器上 另一端通过定滑轮与钩码相连 接通电源后自C点释放小车 小车在细线拉动下运动 记录细线拉力F的大小及小 车分别到达 A B 时的速率vA vB 改变所挂钩码的数量 重复 的操作 下表中记录了实验测得的几组数据 22 BA vv 是两个速度传感器记录速率的平方差 则加速度的表达式a 请将表中第 3 次的实验数据填写完整 结果保留三 位有效数字 由表中数据 在坐标纸上作出a F关系图线 对比实验结果与理论计算得到的关系图线 图中已画出理论图线 造成上述偏差 的原因是 2 I 以下是一位同学做 探究形变与弹力的关系 的实验 下列实验步骤是这位同学准 备完成的 请你帮这位同学按操作的先后顺序 用字母排列出来是 A 以弹簧伸长量为横坐标 以弹力为纵坐标 描出各组数据 x F 对应的点 并用 平滑的曲线连接起来 B 记下弹簧不挂钩码时 其下端在刻度尺上的刻度 L0 C 将铁架台固定于桌子上 并将弹簧的一端系于横梁上 在弹簧 附近竖直固定一刻度尺 D 依次在弹簧下端挂上 1 个 2 个 3 个 4 个 钩码 并分别 记下钩码静止时 弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内 然 后取下钩码 E 以弹簧伸长量为自变量 写出弹力与弹簧伸长量的关系式 II 某同学用如图所示的装置利用 落体法 测定当地的重力加 速度 已知打点计时器电源频率为 50Hz 请完成以下问题 1 该同学选用电火花打点计时器进行打点 电磁打点计时器是一 种使用 电源的计时仪器 其工作电压为 填入正确选项前的字母 次数F N 22 BA vv m2 s2 a m s2 1 0 600 770 80 2 1 04 1 611 68 3 1 422 34 4 2 624 654 84 5 3 005 495 72 F N a m s 2 0 51 01 52 02 53 00 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 理论 6 0 3 l s A 直流B 交流 C 4 6VD 220V 2 打出的纸带如图所示 实验时纸带的 端过夹子和重物相连接 选填 甲 或 乙 3 纸带上 1 至 9 各点为打点计时器打出的点 由纸带所示数据可算出实验时的重力 加速度 g m s2 4 当地的重力加速度数值为 9 8m s2 请列出测量值与当地重力加速度的值有差异 的一个原因 3 I 16 分 验证机械能守恒定律 的实验可以采用如图所示的 甲 或 乙 方案来 进行 1 两种方案中 较理想的是 填 甲 或 乙 方案 理由是 2 图 丙 是实验中得到的一条纸带 图中所标的数据是相邻两计数点间的距离 已知每两个计数点之间的时间间隔T 0 1s 则物体运动的加速度a m s2 经分析该纸带是采用 填 甲 或 乙 实验方案得到的 II 16 分 如图为利用气垫导轨 滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略 验证机 械能守恒定律 的实验装置 完成以下填空 4 实验步骤如下 将气垫导轨放在水平桌面上 桌面高度不低于 1m 将导轨调至水平 测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s 将滑块移至光电门 1 左侧某处 待砝码静止不动时 释放滑块 要求砝码落地前挡 光条已通过光电门 2 测出滑块分别通过光电门 1 和光电门 2 时的挡光时间 t1和 t2 用天平秤出滑块和挡光条的总质量M 再秤出托盘和砝码的总质量m 滑块通过光电门 1 和光电门 2 时 可以确定系统 包括滑块 挡光条 托盘和砝码 的总动能分别为Ek1 和Ek2 在滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中 系统势能的减少 Ep 重 力加速度为g 如果满足关系式 则可认为验证了机械能守恒定律 用Ek1 Ek2和 Ep表示 4 I 6 分 在验证 互成角度的两个力的合成 的实验中 其中的三个实验步骤是 1 在水平放置的木板上垫一张白纸 把橡皮条的一端固定在木板上 另一端拴两根 细线 通过细线同时用两弹簧互成角度地拉橡皮条 使它与细线的结点达到某一位置 O点 在白纸上记下O点和两弹簧秤的读数F1和F2 2 在纸上根据F1和F2 的大小 应用平行四边形定则作图求出合力F 3 只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条 使它的伸长量与两个弹簧秤拉时相同 记下 此时弹簧秤的读数 F 和细绳的方向 以上三个步骤中均有错误或疏漏 指出错 在哪里 在 1 中是 在 2 中是 在 3 中是 II 6 分 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 实验装置如图所示 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 5 速运动 在纸带上打出一系列小点 1 如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 个点未标出 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 2 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m3E 滑块运动的时间t 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 5 I 某小组在 探究加速度与力 质量关系 的实验中 先探究在质量不变下 加速度 a 与物体受的外力关系 在该实验中得到了如下一组实验数据 F N 0 1960 2940 3920 4900 588 a m s 2 0 250 580 901 201 53 1 请在答题卷中的坐标中画出 a F 的图线 2 从图中可以发现实验操作中存在的问题可能是 填字母序号 A 实验中没有平衡摩擦力 B 实验中摩擦力平衡不够 C 实验中摩擦力平衡过度 D 实验中小车质量发生变化 II 如图为 探究求合力的方法 的实验装置 PO为橡皮条 两测力计通过绳子拉橡 皮条一端 使橡皮条水平 拉力的大小可从测力计中读取 对本实验 a m s 2 F N P 6 1 下列说法中正确的是 A 在测量同一组数据F1 F2和合力F的过程中 橡皮条结点O的位置不能变化 B 弹簧测力计拉细线时 拉力方向必须竖直向下 C F1 F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程 D 为减小测量误差 F1 F2方向间夹角应为 90 2 在此实验中 假如 F1的大小及方向固定不变 那么为了使橡皮条仍然伸长到 O 点 对 F2来说 下面几种说法中正确的是 A F2可以有多个不同的方向B F2的方向和大小可以有多个值 C F2的方向和大小是唯一确定的D F2的方向是唯一的 但大小可以有多 个值 参考答案 1 I 1 9 160 2 2 22 0 671 3 B II 匀速直线 22 2 BA vv L 2 44 如图 没有完全平衡摩擦力或拉力传感器读数偏大 2 I C B D A E 4 分 II 1 B 2 分 C 2 分 2 乙 2 分 3 9 4 m s2 3 分 4 空气阻力影响或纸带与限位孔的摩擦 2 分 3 I 1 甲 因为这个方案摩擦阻力较小 误差小 操作方便 实验器材少 2 8 4 am s2 乙 原因 物体运动加速度比重力加速度小很多 II 1 Ek1 2 1 2 1 t l mM Ek2 2 2 2 1 t l mM 2 Ep mgs 3 Ep Ek2 Ek1 4