（衡水萬(wàn)卷）高三物理二輪復(fù)習(xí) 周測(cè)卷十九 力學(xué)實(shí)驗(yàn)（含解析）-人教版高三物理試題

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1、力學(xué)實(shí)驗(yàn) 一 、實(shí)驗(yàn)題（本大題共6小題 ） 1.（2015新課標(biāo)2高考真題）某學(xué)生用圖（a）瑣事的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物塊與斜面的懂摩擦因數(shù)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過(guò)程中所得到的只帶的一部分如圖（b）所示，圖中標(biāo)出了5個(gè)連續(xù)點(diǎn)之間的距離。 （1） 物塊下滑是的加速度a=m/s2；打點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)物塊的速度V=M/S; （2） 已知重力加速度大小為g，求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是（填正確答案標(biāo)號(hào)） A 物塊的質(zhì)量 B 斜面的高度 C 斜面的傾角 2.（2015安徽高考真題） I．在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用圖釘

2、把白紙固定在水平放置的木板上，將橡皮條的一端固定在板上一點(diǎn)，兩個(gè)細(xì)繩套系在橡皮條的另一端。用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置，如圖所示。請(qǐng)將以下的實(shí)驗(yàn)操作和處理補(bǔ)充完整： ①用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O； ②記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1和F2，沿每條細(xì)繩（套）的方向用鉛筆分別描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把相應(yīng)的點(diǎn)連成線； ③只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3，

3、 ； ④按照力的圖示要求，作出拉力F1、F2、F3； ⑤根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1和F2的合力F； ⑥比較 的一致程度，若有較大差異，對(duì)其原因進(jìn)行分析，并作出相應(yīng)的改進(jìn)后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 Ⅱ．某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材：一個(gè)滿偏電流為100 μA，內(nèi)阻為2500 Ω的表頭，一個(gè)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)電阻箱（0—999.9 Ω）和若干導(dǎo)線。 （1）由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱 （填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），并將該電阻箱阻值調(diào)為 Ω。 （2）接著該同學(xué)用改裝的

4、電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，通過(guò)改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I，且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表。 1 2 3 4 5 6 R(Ω) 95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I(mA) 15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR(V) 1.42 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 圖1 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫IR—I圖線 ②根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是 V，內(nèi)阻r是

5、 Ω。 3. 高二某班做“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)。 （1）在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，以下做法正確的有( ) A．選用約1m長(zhǎng)、不易形變的細(xì)線充當(dāng)擺線 B．質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的 C．單擺偏離平衡位置的角度不能過(guò)大，應(yīng)控制在5°以內(nèi) D．當(dāng)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)，用此時(shí)間間隔作為單擺的振動(dòng)周期 （2）①用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d，把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，用米尺測(cè)量出懸線長(zhǎng)度l。 ②在小鋼球某次通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并將這次通過(guò)平衡位置時(shí)記為0，數(shù)出以后小鋼球通過(guò)平衡位置的次數(shù)為n，用停表記下所用

6、的時(shí)間為t。請(qǐng)根據(jù)他的計(jì)數(shù)方法寫出單擺周期的表達(dá)式：______________。 ③用上面的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算重力加速度的表達(dá)式為g= 。(用物理量l、d、n、t表達(dá)) （3） 某小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中如果測(cè)得g值偏小，原因可能是 （ ） A．把擺線長(zhǎng)與小球直徑之和做為擺長(zhǎng) B．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了 C．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下 D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)次數(shù)記為50次 （4）. ①根據(jù)某組在圖中描出的點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中描繪出T2-l圖線； ②該組從圖中求出圖線斜率k，則重力加速度g與斜率k的關(guān)系式

7、為g= ； 代入數(shù)據(jù)求得g= m/s2 （結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。 4. 某同學(xué)為了探究物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過(guò)光電門時(shí)擋光的時(shí)間， 實(shí)驗(yàn)步驟如下： ① 用游標(biāo)卡尺測(cè)測(cè)最滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m； ② 用直尺測(cè)量A、B之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1，B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2； ③ 將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放．由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的

8、擋光時(shí)間t； ④ 重復(fù)步驟 ③ 數(shù)次，井求擋光時(shí)間的平均值 ⑤ 利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosα； ⑥ 多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤做出f—cosα關(guān)系曲線。 （1）用測(cè)量的物理量完成下列各式（重力加速度為g） ①斜面傾角的余弦cosα＝ ； ②滑塊通過(guò)光電門時(shí)的速度v ＝ ； ③滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a＝ ； ④滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f ＝ ； （2）測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游

9、標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d＝ 。 5. 在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)”中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的周期為0.02s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．該實(shí)驗(yàn)選取的重錘質(zhì)量為1.00kg，選取如圖所示的一段紙帶并測(cè)量出相鄰各點(diǎn)之間的距離，利用這些數(shù)據(jù)驗(yàn)證重錘通過(guò)第2點(diǎn)至第5點(diǎn)間的過(guò)程中遵從機(jī)械能守恒定律．通過(guò)計(jì)算可以得出在第2點(diǎn)位置時(shí)重錘的動(dòng)能為　1.13　J；第5點(diǎn)位置重錘時(shí)的動(dòng)能為　2.21　J；重錘從第2點(diǎn)至第5點(diǎn)間的過(guò)程中重力勢(shì)能的減小量為　1.06　J．（保留三位有效數(shù)字）

10、 次數(shù) △s（cm） s（cm） 1 2.0 6.1 2 4.0 12.0 3 6.0 18.2 4 8.0 24.1 5 10.0 29.9 6. 某同學(xué)研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與形變量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，在高度為h的光滑水平桌面上，沿與桌面邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小鋼球接觸，彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌面邊緣．使鋼球壓縮彈簧△x后由靜止釋放，鋼球沿桌面水平飛出，落到水平地面，小球在空中飛行的水平距離為s，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示，重力加速度為g． 試導(dǎo)出彈簧的彈性勢(shì)能EP與m、h、s的關(guān)系為　

11、　，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出s和△x的關(guān)系為　 　． 0.2016萬(wàn)卷周測(cè)卷（十九）答案解析 一 、實(shí)驗(yàn)題 1.【答案】（1）3.25；1.79；(2)C 【解析】（1）根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)可知：加速度；打點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)物塊的速度 （2）由牛頓第二定律得：加速度，所以求出動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是斜面的傾角。 2. I.【答案】③沿此時(shí)細(xì)繩（套）的方向用鉛筆描出幾個(gè)點(diǎn)，用刻度尺把這些點(diǎn)連成直線； ⑥F 和F3． Ⅱ.【答案】（1）并聯(lián) 5.0； （2）①傾斜直線（略）；②1.53 2.0 【解析】（1），，量程，根據(jù)并聯(lián)分流原理，改裝成大量程

12、電流表需并聯(lián)的電阻；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，，即，所以圖像的縱軸截距即等于電池的電動(dòng)勢(shì)E的大小，斜率的絕對(duì)值即等于電池內(nèi)阻r的大小，由圖像可求出E=1.53?V，． 3.【答案】（1）AC（2分） ,（2） 2t/n （2分） π2n2(l+d/2)/t2（2分） (3)AC （2分） (4)圖像略（2分）4π2/k（2分）9..72（2分） 4. 【答案】(1)①②③④ 解： 物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力,如圖所示① 根據(jù)三角形關(guān)系可得到 ，②根據(jù)③根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有既有 ④根據(jù)牛頓第二定律則有. (2) 在游標(biāo)卡尺中，主尺

13、上是3．6cm，在游標(biāo)尺上恰好是第2條刻度線與主尺對(duì)齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3．6cm+0．2×1mm=3．62cm。 5. 【分析】：紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值． 【解析】： 解：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度有： v2==1.5m/s v5==2.1m/s 在第2點(diǎn)位置時(shí)重錘的動(dòng)能為：EK2=mv22=1.13J 在第5點(diǎn)位置時(shí)重錘的動(dòng)能為：EK5=mv52=2.21J 重力做功

14、等于重力勢(shì)能的減小量，因此有： 重錘從第2點(diǎn)至第5點(diǎn)間的過(guò)程中重力勢(shì)能的減小量為△EP=mgx25=1×9.80×0.108=1.06J 故答案為：1.13； 2. 21； 1.06 【點(diǎn)評(píng)】： 用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、推論和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留． 　 6. 分析： （1）彈簧彈性勢(shì)能的減小量等于小球動(dòng)能的增加量；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解平拋的初速度； （2）分析表格數(shù)據(jù)，s和△x成正比，求解出比例系數(shù)即可． 解答： 小球做平拋運(yùn)動(dòng)，有： s=vt h= 根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有： EP=EK= 聯(lián)立解得：Ep=； 分析表格數(shù)據(jù)，s和△x成正比，即s=k△x； 故答案為：，s=k△x（k為比例系數(shù)）． 點(diǎn)評(píng)： 本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)公式列式并結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析．