2022年陕西省高考物理总复习：实验题

2022年陕西省高考物理总复习：实验题

1.在力学实验中，我们可以用如图1实验装置完成“探究小车速度随时间的变化规律”、“探

究加速度与力、质量的关系”的实验，还可以用此装置进行“验证动能定理”的实验。

根据实验目的与实验原理，不同的实验有着不同的实验要求与不同的实验方法。

（1）用该装置完成下列实验，并达成实验目的，需要打出清晰的纸带条数A。

A.探究小车速度随时间的变化规律，需要一条

B.探究物体的加速度与力、质量关系，需要两条

C.验证动能定理，需要三条

D.上面三种说明均不对

（2）如果用此装置验证动能定理，即研究钩码在下降过程中，钩码重力所做的功是否等

于钩码与小车动能的增加量，则在此实验中，是否要求钩码的质量远小于小车的质量？

否（填“是”与"否”）：是否需要平衡小车与木板之间的摩擦？是（填“是”与

“否”）；在实验中，除要测量纸带中各计数点之间的距离，是否需要测量小车与钩码的

质量需要（填“需要”或“不需要”）。

（3）如果某同学用此装置探究加速度与外力关系，用钩码的重力作为小车产生加速度的

动力，并得到了如图2所示加速度-力的图象。从探究的角度，根据此图象是否可以得

出“加速度正比与外力”的结论？不可以（填“可以”与“不可以”）；从理论上我

们知道，物体的加速度正比与外力，请分析出现此图象的可能原因未满足小车质量远

大于祛码质量，改进实验的方法有增加小车的质量或者减小钩码的质量或者以小车

和钩码的整体为研究对象。

【解答】解：（1）A、探究小车速度随时间的变化规律，需要一条，即可判断出速度随时

间的关系，故A正确；

B、探究物体的加速度与力、质量关系，需要打出多条纸带，故B错误；

C、验证动能定理，需要多条纸带，故C错误

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D、根据ABC可知，故D错误

故选：A

（2）钩码做功为W=mgh,钩码和小车获得的动能为a=*（M+m）v2

钩码重力所做的功是否等于钩码与小车动能的增加量，需要平衡摩擦力，但不需要满足

钩码的质量远小于小车的质量；

（3）故答案为：在a-F图象中，由于不是倾斜的直线，故不能加速度正比与外力，对

整体分析，mg=（M+m）a,解得a=黑，绳子的拉力为F=Ma=黜=第i，由于

I'lIfil/»/IfILj.

没有满足M>>m,故需要增加小车的质量或者减小钩码的质量或者以小车和钩码的整

体为研究对象

故答案为：（1）A；（2）否，是，需要；（3）不可以，未满足小车质量远大于祛码质量;

增加小车的质量或者减小钩码的质量或者以小车和钩码的整体为研究对象

2.在“测定玻璃的折射率”的实验中，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，铅

笔，白纸。

（1）甲同学的下列措施中能够提高实验准确程度的一项是_旦_；

A.选用两光学表面间距小的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离要适当大些

（2）乙同学在画好玻璃界面两条直线后，不慎误将玻璃砖向上平移至图甲中虚线位置，

而其他操作均正确，则测得的折射率将不变；（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

（3）丙同学选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点0为圆心

作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足

AC

分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃的折射率（用图中线段的字母表示）

b

甲

【解答】解：（1）A.为了作图误差更小，应选用两光学表面间距大的玻璃砖，故A错

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误；

B.根据折射定律可知，如果两个光学面不平行，不影响入射角与折射角的值，所以对折

射率的测定结果不产生影响，故B错误；

C.为了准确测量光路图，应选用较细的大头针来完成实验，选用粗的大头针完成实验时，

容易出现观察误差，使光线实际并不平行，故C错误；

D.插在玻璃砖同侧的大头针之间的距离适当大些时，相同的距离误差情况下引起的角度

误差会减小，故D正确。

故选：D；

（2）乙同学实验的光路图如图所示，作出的折射光线如图中蓝线所示，黑线表示实际光

线，入射角和折射角都不变，则由折射定律可知，折射率n将不变；

（3）根据折射率公式!I=鬻，其中由几何关系可知:

s.mi.=—AC

siny=^

故折射率为：n=前

AC

故答案为：⑴D；⑵不变；⑶而。

3.如图1所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器

可以显示遮光片通过光电门的时间以及小车从光电门甲运动到光电门乙的时间，与跨过

定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力大小，不计空气阻力。

（1）在探究“质量一定时，加速度与合外力的关系”时，要使测力计的示数等于小车所

受合外力，必须进行的操作是A。

A.平衡摩擦力

B.使小车的质量远大于砂桶的质量

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C.用天平测出小车和砂桶的质量

（2）保持小车的质量不变，多次向砂桶里加砂，测得多组a和F的值，画出图象如图2

所示，图象没有经过原点0的原因是长木板倾角过小。

（3）实验时，先测出小车质量m,再让小军从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小

车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m,测得多组m、t的值，建立坐标系描

点作出图线。图3中能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比”的图线是C。

【解答】解：（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示

数等于小车所受合外力，需平衡摩擦力，故A正确，BC错误；

故选:A

（2）根据图线可知，当拉力增大到某一值时才有加速度，说明没有平衡摩擦力或平衡摩

擦力不够，所以图象不过坐标原点O的原因是长木板倾角过小；

（3）小车从靠近甲光电门处由静止开始做匀加速运动，位移x=3t2,加速度：a=|j,

位移x不变，a与t2成反比，若t2与m成正比，则合外力一定时，加速度与质量成反比.故

C正确，

故选：C；

故答案为：（1）A；（2）长木板倾角过小；（3）C

4.在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉,

0为橡皮筋与细绳的结点，0B和0C为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）本实验采用的科学方法是B。

A.理想实验法

B.等效替代法

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C.微小量放大法

D.控制变量法

（2）本实验操作中应满足的要求是DE（填入相应的字母）。

A.两根细绳必须等长

B.两根细绳的方向必须垂直

C.在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数必须相等

D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位

置。

（3）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,甲图中左侧弹簧测力计的示数为3.6N。

（4）图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。在F与F'两力中，方向一定沿AO方向

【解答】解：（1）“验证力的平行四边形定则”实验，要可知橡皮筋的伸长量与伸长方向

不变，控制力的作用效果不变，实验应用了等效替代法，故B正确，ACD错误。

故选：Bo

（2）A、为减小实验误差方便实验操作，两根细绳应适当长些，但不必等长，故A错误；

B、为减小实验误差方便实验数据处理，两根细绳夹角应适当大些，但两根细绳的方向不

必垂直，故B错误；

C、在用两个弹簧秤同时拉细绳时两个弹簧秤的读数应适当大些，但不必相等，故C错

误；

D、为减小实验误差，在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故D正确；

E、为保证力的作用效果相同，在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到

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用一个弹簧秤拉时记下的位置0,故E正确。

故选：DEo

(3)由图示弹簧