2011年高考物理真题分类汇编 力和运动学实验

用心 爱心 专心1 20112011 年高考物理真题分类汇编 详解年高考物理真题分类汇编 详解 精校 精校 力和运动学实验力和运动学实验 1 1 20112011 年高考年高考 四川理综卷 四川理综卷 某某研研究究性性学学习习小小组组进进行行了了如如下下实实验验 如如图图所所示示 在在一一端端封封 闭闭的的光光滑滑细细玻玻璃璃管管中中注注满满清清水水 水水中中放放一一个个红红蜡蜡做做成成的的小小圆圆柱柱体体R R 将将玻玻璃璃管管的的开开口口端端用用胶胶塞塞 塞塞紧紧后后竖竖直直倒倒置置且且与与y y轴轴重重合合 在在R R从从坐坐标标原原点点以以速速度度v v0 0 3 3c cm m s s 匀匀速速上上浮浮的的同同时时 玻玻璃璃管管沿沿 x x轴轴正正方方向向做做初初速速为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动 同同学学们们测测出出某某时时刻刻R R的的坐坐标标为为 4 4 6 6 此此时时R R的的 速速度度大大小小为为 c cm m s s R R在在上上升升过过程程中中运运动动轨轨迹迹的的示示意意图图是是 R R视视为为质质点点 y xO y xO y xO y xO A A B B C C D D 1 1 5cm s D 解析解析 研究运动的合成与分解 实验中 小圆柱体 R 在竖直方向匀速运动 有tvy 0 s scm cm v y t2 3 6 0 在水平方向做初速为 0 的匀加速直线运动x at2 1 2 得a 2cm s2 R的速度大小为 22 2 0 5 vva tcm s 轨迹示意图是 D 2 2 20112011 年高考年高考 江苏理综卷江苏理综卷 某同学用如图所示的实验装置来验证某同学用如图所示的实验装置来验证 力的平行四边形定力的平行四边形定 则则 弹簧测力计 弹簧测力计A A挂于固定点挂于固定点P P 下端用细线挂一重物 下端用细线挂一重物M M 弹簧测力计 弹簧测力计B B的一端用细线系的一端用细线系 于于O O点 手持另一端向左拉 使结点点 手持另一端向左拉 使结点O O静止在某位置 分别读出弹簧测力计静止在某位置 分别读出弹簧测力计A A和和B B的示数 的示数 并在贴于竖直木板的白纸上记录并在贴于竖直木板的白纸上记录O O点的位置和拉线的方向 点的位置和拉线的方向 A P O M 22 33 44 1 1 本实验用的弹簧测力计示数的单位为本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N N 图中 图中A A的示数为的示数为 N N 2 2 下列不必要的实验要求是下列不必要的实验要求是 请填写选项前对应的字母请填写选项前对应的字母 A A 应测量重物 应测量重物M M所受的重力所受的重力 B B 弹簧测力计应在使用前校零 弹簧测力计应在使用前校零 C C 拉线方向应与木板平面平行 拉线方向应与木板平面平行 D D 改变拉力 进行多次实验 每次都要使 改变拉力 进行多次实验 每次都要使O O点静止在同一位置点静止在同一位置 某次实验中 该同学发现弹簧测力计某次实验中 该同学发现弹簧测力计A A的指针稍稍超出量程 请您提出两个解决办法的指针稍稍超出量程 请您提出两个解决办法 2 1 3 6 2 D 3 改变弹簧测力计B拉力的大小 减小重物M的质量 或将A更换为较大的测力计 改变弹簧测力计B拉力的方向 解析 解析 1 如图 弹簧测力计 A 的示数为 3 6N 2 验证平行四边形定则 只要验证每次FA FB和Mg满足平行四边形即可 D 不必 要 用心 爱心 专心2 3 弹簧测力计A的指针稍稍超出量程 说明拉弹簧测力计A的力大了 由力的平行四边 形定则可得 改变弹簧测力计B拉力的大小 减小重物M的质量 改变弹簧测力计B拉力 的方向 可以减小弹簧测力计A的拉力 或将A更换为较大的测力计 3 3 20112011 年高考年高考 山东理综卷山东理综卷 某某探探究究小小组组设设计计了了 用用一一把把尺尺子子测测定定动动摩摩擦擦因因数数 的的实实验验 方方案案 如如图图所所示示 将将一一个个小小球球和和一一个个滑滑块块用用细细绳绳连连接接 跨跨在在斜斜面面上上端端 开开始始时时小小球球和和滑滑块块 均均静静止止 剪剪断断细细绳绳后后 小小球球自自由由下下落落 滑滑块块沿沿斜斜面面下下滑滑 可可先先后后听听到到小小球球落落地地和和滑滑块块撞撞击击 挡挡板板的的声声音音 保保持持小小球球和和滑滑块块释释放放的的位位置置不不变变 调调整整挡挡板板位位置置 重重复复以以上上操操作作 直直 到到能能同同时时听听到到小小球球落落地地和和滑滑块块撞撞击击挡挡板板的的声声音音 用用刻刻度度尺尺测测出出小小球球下下落落的的高高度度H H 滑滑块块释释放放点点与与挡挡板板处处的的高高度度差差h h和和沿沿斜斜面面运运动动的的位位移移x x 空空气气阻阻力力对对本本实实验验的的影影 响响可可以以忽忽略略 1 1 滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为 2 2 滑块与斜面间的动摩擦因数为 滑块与斜面间的动摩擦因数为 3 3 以下能引起实验误差的是 以下能引起实验误差的是 a a 滑块的质量 滑块的质量 b b 当地重力加速度的大小 当地重力加速度的大小 c c 长度测量时的读数误差 长度测量时的读数误差 d d 小球落地和滑块撞击挡板不同时 小球落地和滑块撞击挡板不同时 3 3 1 x H 2 2 22 1 x h H xh 3 cd 解析 解析 1 滑动沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动 有 2 1 2 xat 小球做自由落体运动 有 2 1 2 Hgt 所以 ax gH 2 对滑块受力分析 根据牛顿第二定律得sincosagg 即 22 xhxh ggg Hxx 解得 2 22 1 x h H xh 3 由 分析知 c d 能引起实验误差 4 4 20112011 年高考年高考 广东理综卷广东理综卷 图图 a a 是是 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 实验中获得的一条纸带 实验中获得的一条纸带 O O A A B B C C D D和和E E为纸带上六个计数点 加速度大小用为纸带上六个计数点 加速度大小用a a表示 表示 1 1 ODOD间的距离为间的距离为 cm cm 2 2 图 图 b b 是根据实验数据绘出的是根据实验数据绘出的s s t t2 2图线 图线 s s为各计数点至同一起点的距离 为各计数点至同一起点的距离 斜率表示 斜率表示 其大小为 其大小为 m s m s2 2 保留三位有效数字 保留三位有效数字 x h H 挡板 用心 爱心 专心3 13cm O A B CDE 图 a s cm t2 s2 O 0 010 020 030 040 050 06 1 0 2 0 3 0 图 b 4 1 1 20 2 加速度一半 0 933 解析解析 1 1cm 1mm 2 0 格 1 20cm 2 加速度一半 2 22 1 2 80 10 0 467 20 060 am sm s 所以a 0 933m s2 5 5 20112011 年高考年高考 安徽理综卷 为了测量某一弹簧的劲度系数 将该弹簧竖直悬挂起来 安徽理综卷 为了测量某一弹簧的劲度系数 将该弹簧竖直悬挂起来 在自由端挂上不同质量的砝码 实验测出了砝码的质量在自由端挂上不同质量的砝码 实验测出了砝码的质量m m与弹簧长度与弹簧长度l l的相应数据 其对的相应数据 其对 应点已在图上标出 应点已在图上标出 g g 9 8m s 9 8m s2 2 m 克 l 厘米 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 8 010 0 12 0 14 0 16 0 18 0 作出作出m lm l的关系图线 的关系图线 弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为 N mN m 5 1 如图所示 2 0 248 0 262 6 6 20112011 年高考年高考 浙江理综卷浙江理综卷 在在 探究加速度与力 质量的关系探究加速度与力 质量的关系 实验时 已提供了小实验时 已提供了小 车 一端附有定滑轮的长木板 纸带 带小盘的细线 刻度尺 天平 导线 为了完成实车 一端附有定滑轮的长木板 纸带 带小盘的细线 刻度尺 天平 导线 为了完成实 验 还须从下图中选取实验器材 其名称是验 还须从下图中选取实验器材 其名称是 漏选或全选得零分 漏选或全选得零分 并分别写出所选器材的作用 并分别写出所选器材的作用 6 学生电源 电磁打点计时器 钩码 砝码或电火花计时器 钩码 砝码 学生电源为电磁打点计时器提供交流电源 电磁打点计时器 电火花计时器 记录小车 运动的位置和时间 钩码用以改变小车的质量 砝码用以改变小车受到的拉力的大小 还 可以用于测量小车的质量 用心 爱心 专心4 解析 解析 电磁打点计时器 电火花计时器 记录小车运动的位置和时间 钩码用以改变小车 的质量 砝码用以改变小车受到的拉力的大小 还可以用于测量小车的质量 如果选电磁 打点计时器 则需要学生电源 如果选电火花计时器 则不需要学生电源 7 7 20112011 年高考年高考 上海卷 如图 为测量作匀加速直线运动小车的加速度 将宽度均为上海卷 如图 为测量作匀加速直线运动小车的加速度 将宽度均为 b b的挡光片的挡光片A A B B固定在小车上 测得二者间距为固定在小车上 测得二者间距为d d AB d bb 当小车匀加速经过光电门时 测得两挡光片先后经过的时间当小车匀加速经过光电门时 测得两挡光片先后经过的时间 t t1 1和和 t t2 2 则小车加速度 则小车加速度 a a 多选题 为减小实验误差 可采取的方法是 多选题 为减小实验误差 可采取的方法是 A A 增大两挡光片宽度 增大两挡光片宽度b b B B 减小两挡光片宽度 减小两挡光片宽度b b C C 增大两挡光片间距 增大两挡光片间距d d D D 减小两挡光片间距 减小两挡光片间距d d 7 7 1 2 BC b2 2d 1 t2 2 1 t1 2 解析解析 本题考查测量匀变速直线运动的加速度实验及误差分析 小车经过A点时速度vA 小车经过B点时速度vB 由公式 2ad vB2 vA2 解得加速度a b t1 b t2 为了减小实验误差 可采取的措施 可通过减小 vB2 vA2 2d b2 2d 1 t2 2 1 t1 2 两挡光片的宽度b来更加精确地获得小车经过A和B处的瞬时速度 也可通过增大两挡光 片之间的距离d来增加小车运动的时间来减小时间的测量误差 故选 BC 8 8 20112011 年高考年高考 全国卷新课标版全国卷新课标版 利用图利用图 1 1 所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速 度 一斜面上安装有两个光电门 其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处 光电门甲的位度 一斜面上安装有两个光电门 其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处 光电门甲的位 置可移动 当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时 与两个光电门都相连的计时器可以显置可移动 当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时 与两个光电门都相连的计时器可以显 示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t t 改变光电门甲的位置进行多次测量 每次都使 改变光电门甲的位置进行多次测量 每次都使 滑块从同一点由静止开始下滑 并用米尺测量甲 乙之间的距离滑块从同一点由静止开始下滑 并用米尺测量甲 乙之间的距离s s 记下相应的 记下相应的t t值 所值 所 得数据如下表所示 得数据如下表所示 s s m m 0 5000 5000 6000 6000 7000 7000 8000 8000 9000 9000 9500 950 t t ms ms 292 9292 9371 5371 5452 3452 3552 8552 8673 8673 8776 4776 4 s s t t m s m s 1 711 711 621 621 551 551 451 451 341 341 221 22 滑块 遮光片 光电门甲 光电门乙 图 1 用心 爱心 专心5 t s m s s t O 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 0 0 1 0 20 30 40 50 60 7 0 80 91 0 图 2 完成下列填空和作图 完成下列填空和作图 若滑块所受摩擦力为一常量 滑块加速度的大小若滑块所受摩擦力为一常量 滑块加速度的大小a a 滑块经过光电门乙时的瞬时速度 滑块经过光电门乙时的瞬时速度 v v1 1 测量值 测量值s s和和t t四个物理量之间所满足的关系式是四个物理量之间所满足的关系式是 根据表中给出的数据 在图根据表中给出的数据 在图 2 2 给出的坐标纸上画出给出的坐标纸上画出s s t t t t图线 图线 由所画出的由所画出的s s t t t t图线 得出滑块加速度的大小为图线 得出滑块加速度的大小为a a m s m s2 2 保留 保留 2 2 位有效数字 位有效数字 8 1 2 1 1 2 svtat 2 如图所示 3 2 0 解析 解析 1 由 2 010 1 2 sv tatvvat 得 2 1 1 2 svtat 2 如上图所示 3 作图求出斜率k 0 9897m s2 2 22 0 akm s 9 9 20112011 年高考年高考 重庆理综卷 重庆理综卷 某同学设计了如图某同学设计了如图 1 1 所示的装置 利用米尺 秒表 轻绳 所示的装置 利用米尺 秒表 轻绳 轻滑轮 轨道 滑块 托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数轻滑轮 轨道 滑块 托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数 滑块和托 滑块和托 用心 爱心 专心6 盘上分别放有若干砝码 滑块质量为盘上分别放有若干砝码 滑块质量为M M 滑块上砝码总质量为 滑块上砝码总质量为m m 托盘和盘中砝码的总质 托盘和盘中砝码的总质 量为量为m m 实验中 滑块在水平轨道上从 实验中 滑块在水平轨道上从A A到到B B做初速为零的匀加速直线运动 重力加速度做初速为零的匀加速直线运动 重力加速度 g g取取 10m s10m s2 2 MA B m m 图 1 1 1 为为测测量量滑滑块块的的加加速速度度a a 须须测测出出它它在在A A B B间间运运动动的的 与与 计计算算a a的的运运动动学学公公式式是是 2 2 根据牛顿运动定律得到 根据牛顿运动定律得到a a与与m m的关系为 的关系为 1g amg Mmm 他想通过多次改 他想通过多次改 变变m m 测出相应的 测出相应的a a值 并利用上式来计算值 并利用上式来计算 若要求 若要求a a是是m m的一次函数 必须使上式中的一次函数 必须使上式中 的的 保持不变 实验中应将从托盘中取出的砝码置于保持不变 实验中应将从托盘中取出的砝码置于 3 3 实验得到 实验得到a a与与m m的关系如图的关系如图 2 2 所示 由此可知所示 由此可知 取两位有效数字 取两位有效数字 a m s 2 m 10 3kg 626163646566676869 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 0 40 0 45 0 50 0 10 60 图 2 9 9 1 位移 时间 2 2s a t 2 m m 滑块上 3 0 23 0 21 0 25 解析解析 1 滑块在水平轨道上从 A 到 B 做初速为零的匀加速直线运动 根据 2 1 2 sat 得 2 2s a t 所以需要测量的是位移和时间 2 根据整体法有 1 mgMm gmgMmm gmgg amg MmmMmmMmm 若要求 a是m的一次函数必须使 1 g Mmm 不变 即使m m 不变 在增大 m 时等量减小m 所以实验中应将从托盘中取出的砝码置于滑块上 用心 爱心 专心7 3 将 1 g Mmm 取为 k 有 12 12 agag k mm 在图像上取两点将坐标代入解得 0 23 在 0 21 到 0 25 之间是正确的 1010 20112011 年高考年高考 海南理综卷 海南理综卷 现要通过实验验证机械能守恒定现要通过实验验证机械能守恒定 律 实验装置如图律 实验装置如图 1 1 所示 水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨 导所示 水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨 导 轨上轨上A A点处有一带长方形遮光片的滑块 其总质量为点处有一带长方形遮光片的滑块 其总质量为M M 左端由跨 左端由跨 过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m m的砝码相连 遮光片两条长的砝码相连 遮光片两条长 边与导轨垂直 导轨上边与导轨垂直 导轨上B B点有一光电门 可以测量遮光片经过光电点有一光电门 可以测量遮光片经过光电 门时的挡光时间门时的挡光时间t t 用 用d d表示表示A A点到导轨低端点到导轨低端C C点的距离 点的距离 h h表示表示A A 与与C C的高度差 的高度差 b b表示遮光片的宽度 表示遮光片的宽度 s s表示表示A A B B两点的距离 将两点的距离 将 遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B B点时的瞬时速度 用点时的瞬时速度 用 g g表示重力加速度 完成下列填空和作图 表示重力加速度 完成下列填空和作图 1 1 若将滑块自 若将滑块自A A点由静止释放 则在滑块从点由静止释放 则在滑块从A A运动至运动至B B的过程中 滑块 遮光片与砝码的过程中 滑块 遮光片与砝码 组成的系统重力势能的减小量可表示为组成的系统重力势能的减小量可表示为 动能的增加量可表示为 动能的增加量可表示为 若在 若在 运动过程中机械能守恒 运动过程中机械能守恒 2 1 t 与与s s的关系式为的关系式为 2 1 t 2 2 多次改变光电门的位置 每次均令滑块自同一点 多次改变光电门的位置 每次均令滑块自同一点 A A 点 下滑 测量相应的点 下滑 测量相应的 s s 与与 t t 值 结果如下表所示 值 结果如下表所示 1 12 23 34 45 5 s s m m 0 6000 6000 8000 8001 0001 0001 2001 2001 4001 400 t t msms 8 228 227 177 176 446 445 855 855 435 43 1 1 t t2 2 10 104 4s s 2 2 1 481 481 951 952 412 412 922 923 393 39 以以s s为横坐标 为横坐标 2 1 t 为纵坐标 在答题卡上对应图为纵坐标 在答题卡上对应图 2 2 位置的坐标纸中描出第位置的坐标纸中描出第 1 1 和第和第 5 5 个数据个数据 点 根据点 根据 5 5 个数据点作直线 求得该直线的斜率个数据点作直线 求得该直线的斜率k k 10 104 4m m 1 1 s s 2 2 保留 保留 3 3 位有效数字位有效数字 由测得的由测得的h h d d b b M M 和和m m数值可以计算出数值可以计算出 2 1 t s s直线的斜率直线的斜率k k0 0 将 将k k和和k k0 0进行比较 若其进行比较 若其 差值在试验允许的范围内 则可认为此试验验证了机械能守恒定律 差值在试验允许的范围内 则可认为此试验验证了机械能守恒定律 m B A C M 遮光片 光电门 图 1 用心 爱心 专心8 1 4 s m 1 t2 104s 2 1 8 2 2 2 6 3 0 3 4 0 60 81 01 21 4 10 1 h Mm gs d 2 2 1 2 b mM t 22 12 hMdm g s tMm db 2 如图 2 40 解析 解析 1 重力势能的减少量 p hh EMgsmgsMm gs dd 到达 B 点的速度为 B b v t 动能的增加量 2 2 2 11 22 kB b EMm vMm t 若在运动过程中机械能守恒 pk EE 可得 22 12 hMdm g s tMm db 2 利用图像可求得斜率为 2 40 104m 1 s 2 利用实验数据分别进行逐差法得直线斜率 为 2 399 104m 1 s 2 保留 3 位有效数字为 2 40 104m 1 s 2 11 11 20112011 年高考年高考 福建理综卷福建理综卷 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中 某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中 用游标卡尺测定摆球的直径 测量结果如图所示 则该摆球的直径为用游标卡尺测定摆球的直径 测量结果如图所示 则该摆球的直径为 cmcm 0510 120 cm 小组成员在试验过程中有如下说法 其中正确的是小组成员在试验过程中有如下说法 其中正确的是 填选项前的字母 填选项前的字母 A A 把单摆从平衡位置拉开 把单摆从平衡位置拉开 3030 的摆角 并在释放摆球的同时开始计时的摆角 并在释放摆球的同时开始计时 B B 测量摆球通过最低点 测量摆球通过最低点 100100 次的时间次的时间t t 则单摆周期为 则单摆周期为t t 100 100 C C 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长 代入单摆周期公式计算得到的 用悬线的长度加摆球的直径作为摆长 代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大重力加速度值偏大 D D 选择密度较小的摆球 测得的 选择密度较小的摆球 测得的重力加速度值误差较小重力加速度值误差较小 11 0 97 0 96 0 98 均可 C 解析 解析 主尺刻度加游标尺刻度的总和等于最后读数 0 9 cm 10 1 7 mm 0 97 cm 不需 要估读 为减小计时误差 应从摆球速度最大的最低点瞬间计时 A 错 通过最低点 100 次的过程中 经历的时间是 50 个周期 B 错 应选用密度较大球以减小空气阻力的影响 用心 爱心 专心9 D 错 悬线的长度加摆球的半径才等于摆长 由单摆周期公式T g rl 2可知摆长记 录偏大后 测定的重力加速度也偏大 C 正确 12 12 20112011 年高考年高考 北京理综卷 如图北京理综卷 如图 1 1 所示 用所示 用 碰撞试验器碰撞试验器 可以验证动量守恒定律 可以验证动量守恒定律 即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系 即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系 OMPN h H m1 m2 图 1 OMPN 35 20cm 44 80cm 55 68cm 图 2 1 1 试验中 直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的 但是 可以通过仅测量 试验中 直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的 但是 可以通过仅测量 填选项前的序号 填选项前的序号 间接地解决这个问题 间接地解决这个问题 A A 小球开始释放高度 小球开始释放高度h B B 小球抛出点距地面得高度 小球抛出点距地面得高度H C C 小球做平抛运动的射程 小球做平抛运动的射程 2 2 图 图 1 1 中中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影 实验时 先让入射球点是小球抛出点在地面上的垂直投影 实验时 先让入射球m m1 1多次从斜轨多次从斜轨 上上S S位置静止释放 找到其平均落地点的位置位置静止释放 找到其平均落地点的位置P P 测量平抛射程 测量平抛射程OPOP 然后 把被碰小球 然后 把被碰小球m m2 2 静置于轨道的水平部分 再将入射球静置于轨道的水平部分 再将入射球m m1 1从斜轨上从斜轨上S S位置静止释放 与小球位置静止释放 与小球m m2 2相碰 并多次相碰 并多次 重复 重复 接下来要完成的必要步骤是接下来要完成的必要步骤是 填选项前的符号 填选项前的符号 A A 用天平测量两个小球的质量 用天平测量两个小球的质量m m1 1 m m2 2 B B 测量小球 测量小球m m1 1开始释放高度开始释放高度h h C C 测量抛出点距地面的高度 测量抛出点距地面的高度H H D D 分别找到 分别找到m m1 1 m m2 2相碰后平均落地点的位置相碰后平均落地点的位置M M N N E E 测量平抛射程 测量平抛射程OMOM ONON 3 3 若两球相碰前后的动量守恒 其表达式可表示为 若两球相碰前后的动量守恒 其表达式可表示为 用 用 中测量的量中测量的量 表示 表示 若碰撞是弹性碰撞 那么还应满足的表达式为 若碰撞是弹性碰撞 那么还应满足的表达式为 用 用 中测量的量中测量的量 表示 表示 4 4 经经测测定定 m m1 1 4 45 5 0 0g g m m2 2 7 7 5 5g g 小小球球落落地地点点的的平平均均位位置置 距距