2022届高考物理一轮习题：力学和电学实验含含答案

2022高考物理一轮习题：力学和电学实验含有答案

专题复习：力学和电学实验

1、某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量M。如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑

轮固定一个光电门。让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片

通过光电门的时间t(t非常小)，同时用米尺测出释放点到光电门的距离s。

(1)该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度d如图乙所示，则d=mm。

(2)实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图象为一条倾斜直线，如图丙

所示。图象的纵坐标s表示释放点到光电门的距离，则横坐标表示的是。

(3)已知钩码的质量为m,图丙中图线的斜率为k,重力加速度为g,根据实验测得的数据，写

出滑块质量的表达式M=o(用字母表示)

2、一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用

如图1所示的装置，一个直径为d=40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固

定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线，如图1所示.在转

台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的固定纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A

转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A匀速运动打在纸带的内侧面留下痕迹(若此过程

转台转过不到一圈).将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图2所示.

(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s,则从图2可知，其中速度最大的雾滴

到标志线的距离s=cm.

(2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度的计算表达式为vo=

____________________________________________________________(用字母表示).

(3)如果以纵坐标表示雾滴的速度vo,横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数l,画出vo—§图线，

如图3所示，则可知转台转动的周期为T=s.

3、如图：

电磁打点计时器

图(a)

如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有：铁架台、长木板、

铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源、纸带等.回答下列问题：

(1)铁块与木板间动摩擦因数(用木板与水平面的夹角0、重力加速度g和铁块下滑

的加速度a表示).

(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使。=30。.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，

铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示.图中的点

为计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为9.80m/s2.可以计算出铁块

与木板间的动摩擦因数为(结果保留2位小数).

眄t,•<11

r*—►1।11

11.96」；：单位cm

J20.90」1

31.83''।

44.70।

!59.57

76.39

图(b)

4、某同学在研究性学习中用如图装置来验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体

A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，系统

静止时，金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后，系统开始运动，当物体B穿过圆环

时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台Pi、P2处，通过数字计时器可测出物

体B通过Pi、P2这段距离的时间.

•^^\\P^一数字

计时器

(1)若测得Pi、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体—刚穿过圆环后

的速度v=，

(2)若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示，该实验中验证下面(填

正确选项的序号)等式成立，即可验证机械能守恒定律.

A.mgh=^Mv2B.mgh=Mv2

C.mgh=2(2M+m)v2D.mgh=^(M+m)v2

(3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外，还需要o

(4)若M》m,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属

片C的质量m,以及物体B通过Pi、P2这段距离的时间t,以mg为横轴，以(选填号2”

或“卜')为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线.

5、某同学要测量一个新材料圆柱体的电阻率，进行了如下操作:

M主R

0呻区10

«7.

(1)用游标卡尺测量圆柱体长度如图甲所示，可知其长度为mm。

(2)用螺旋测微器测量圆柱体直径如图乙所示，可知其直径为mm。

6、用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端

在。点;在。点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先

用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放，计

时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、0之间的距离x.

光电门

II

AOB/C

气里导轨

(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是

(2)为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________

A.弹簧原长

B.当地重力加速度

C.滑块(含遮光片)的质量

(3)增大A、0之间的距离x,计时器显示时间t将.

A.增大B.减小C.不变

7、利用图甲装置研究滑块在斜面上的运动，其中光电门的位置可移动，让带有宽度为d的遮

光片的滑块自斜面上同一位置自由下滑，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门

所用的时间t,并用刻度尺测量滑块到光电门之间的距离s,改变光电门的位置进行多次测量，

利用所得数据描绘出C)2—s图象，如图乙所示.

(1)若用某工具测量遮光片宽度的读数为d=2.40mm,则所用工具为

A.最小分度为毫米的刻度尺

B.10分度游标卡尺

C.20分度游标卡尺

D.螺旋测微器

(2)滑块沿斜面下滑的加速度大小为m/s2.(保留两位有效数字)

(3)若斜面倾角0=53。，重力加速度大小为g=10m/s2,sin53o=0.8,cos53°=0.6,则滑块与

斜面间的动摩擦因数n=.(结果保留一位有效数字)

8、如下图：

刻度尺

S心

硅码

图⑶

某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示：一均匀长弹

簧竖直悬挂，7个指针Po、Pl、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、

40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，Po指向0刻度.设弹

簧下端未挂重物时，各指针的位置记为xo；挂有质量为0.100kg的祛码时，各指针的位置记为

x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，重力加速度g取9.80m/s2).已知实

验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.

(1)将表中数据补充完整：①________，②.

Pl

P2P3P4P5P6

xo(cm)2.044.066.068.0510.0312.01

x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41

n102030405060

k(N/m)163①56.043.633.828.8

/m/N)

0.0061②0.01790.02290.02960.0347

(2)以n为横坐标，:为纵坐标，在图(b)给出的坐标系上画出：一n图象.

KK

•N-1)

(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,

则弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=N/m.

9、利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一水平的气垫

导轨，导轨上A点处有一滑块，其质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为

m的小球相连.调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触

时小球恰好落地，测出每次弹簧的压缩量X,如果在B点的正上方安装一个速度传感器，用来

测量滑块到达B点时的速度，发现速度v与弹簧的压缩量x成正比，作出速度v随弹簧压缩

量x变化的图象如图乙所示，测得v—x图象的斜率k，=瑞.在某次实验中，某同学没有开启

速度传感器，但测出了A、B两点间的距离为L,弹簧的压缩量为xo,重力加速度用g表示,

则：

(1)滑块从A处到达B处时，滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为AEk=，系

统的重力势能减少量可表示为AEp=,在误差允许的范围内，若AEk=AEp,则可认

为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)

(2)在实验中，该同学测得M=m=lkg,弹簧的劲度系数k=100N/m,并改变A、B间的距

离L,作出的x2—L图象如图丙所示，则重力加速度g=m/s2.

2022高考物理一轮习题：力学和电学实验含有答案

专题复习：力学和电学实验

1、某同学用探究动能定理的装置测滑块的质量M。如图甲所示，在水平气垫导轨上靠近定滑

轮固定一个光电门。让一带有遮光片的滑块自某一位置由静止释放，计时器可以显示出遮光片

通过光电门的时间t(t非常小)，同时用米尺测出释放点到光电门的距离s。

(1)该同学用螺旋测微器测出遮光片的宽度d如图乙所示，则d=mm。

⑵实验中多次改变释放点，测出多组数据，描点连线，做出的图象为一条倾斜直线，如图丙

所示。图象的纵坐标s表示释放点到光电门的距离，则横坐标表示的是。

A.tB.t2C.；D.

(3)已知钩码的质量为m,图丙中图线的斜率为k,重力加速度为g,根据实验测得的数据，写

出滑块质量的表达式M=o(用字母表示)

【答案】⑴1.879(2)D(3)爷里一m

2、一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用

如图1所示的装置，一个直径为d=40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固

定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线，如图1所示.在转

台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的固定纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A

转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A匀速运动打在纸带的内侧面留下痕迹(若此过程

转台转过不到一圈).将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图2所示.

(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s,则从图2可知，其中速度最大的雾滴

到标志线的距离s=cm.

(2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度的计算表达式为vo=

________________________________________________________________________(用字母表

示).

(3)如果以纵坐标表示雾滴的速度vo,横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数%画出vo—(图线，

如图3所示，则可知转台转动的周期为T=s.

【答案】(1)2.10⑵*(3)1.6

3、如图：

电磁打点计时器

图(a)

如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有：铁架台、长木板、

铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源、纸带等.回答下列问题：

(1)铁块与木板间动摩擦因数(用木板与水平面的夹角0、重力加速度g和铁块下滑

的加速度a表示).

(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角使0=30。.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，

铁块从静止开始沿木板滑下.多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图(b)所示.图中的点

为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）.重力加速度为9.80m/s2.可以计算出铁块

与木板间的动摩擦因数为（结果保留2位小数）.

丁畋；~~；;n

/I-illi।।、

单位cm

76.39

图(b)

【答案】（1）黑黑⑵0・35

4、某同学在研究性学习中用如图装置来验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体

A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，系统

静止时，金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后，系统开始运动，当物体B穿过圆环

时，金属片C被搁置在圆环上，两光电门固定在铁架台Pi、P2处，通过数字计时器可测出物

体B通过Pi、P2这段距离的时间.

TT

B

数字

计时器

（1）若测得Pl、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体—刚穿过圆环后

的速度v=号.

（2）若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示，该实验中验证下面（填

正确选项的序号）等式成立，即可验证机械能守恒定律.

A.mgh=/MvB.mgh=Mv

C.mgh=2(2M+m)v2D.mgh=1(M+m)v：

（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外，还需要

(4)若M》m,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环，记录各次的金属

片C的质量m,以及物体B通过Pi、P2这段距离的时间t,以mg为横轴，以(选填'2"

或“3”)为纵轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线.

【答案】(1)B(2)C(3)天平(4)卜

5、某同学要测量一个新材料圆柱体的电阻率，进行了如下操作：

45

40

35

30

游标尺10

甲

(1)用游标卡尺测量圆柱体长度如图甲所示，可知其长度为mm。

(2)用螺旋测微器测量圆柱体直径如图乙所示，可知其直径为mm。

【答案】(1)102.4⑵3.372〜3.375

6、用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端

在。点;在。点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先

用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放，计

时器显示遮光片从B到C所用的时间3用米尺测量A、。之间的距离X.

„滑块遮光片里门

0B/C

气垫导轨

(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是.

⑵为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________.

A.弹簧原长

B.当地重力加速度

C.滑块(含遮光片)的质量

⑶增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将.

A.增大B.减小C.不变

【答案】⑴v=；(2)C(3)B

7、利用图甲装置研究滑块在斜面上的运动，其中光电门的位置可移动，让带有宽度为d的遮

光片的滑块自斜面上同一位置自由下滑，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门

所用的时间t,并用刻度尺测量滑块到光电门之间的距离s,改变光电门的位置进行多次测量，

利用所得数据描绘出g)2—s图象，如图乙所示.

⑴若用某工具测量遮光片宽度的读数为d=2.40mm,则所用工具为.

A.最小分度为毫米的刻度尺

B.10分度游标卡尺

C.20分度游标卡尺

D.螺旋测微器

(2)滑块沿斜面下滑的加速度大小为m/s2.(保留两位有效数字)

(3)若斜面倾角0=53。，重力加速度大小为g=10m/s2,si度3。=0.8,cos53°=0.6,则滑块与

斜面间的动摩擦因数g=.(结果保留一位有效数字)

【答案】(1)C(2)5.0(3)0.5

8、如下图:

，，，，，，,，，，，，刻度尺

I

Si

硅码

图(a)

某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图(a)所示：一均匀长弹

簧竖直悬挂，7个指针P()、Pl、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、

40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，Po指向0刻度.设弹

簧下端未挂重物时，各指针的位置记为xo；挂有质量为0.100kg的祛码时，各指针的位置记为

x.测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数，重力加速度g取9.80m/s2).已知实

验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.

⑴将表中数据补充完整：①________，②.

PlP2P3P4P5P6

xo(cm)2.044.066.068.0510.0312.01

x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41

n102030405060

k(N/m)163①56.043.633.828.8

/m/N)

0.0061②0.01790.02290.02960.0347

(2)以n为横坐标，9为纵坐标，在图(b)给出的坐标系上画出1一n图象.

K.K

(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，

则弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=N/m.

【答案】⑴①81.7②0.0122(2)见解析图

1.75X103167X1()31.83X103

(3)--一(在--------------