专题11实验22题专辑(新课标卷)-高三物理名校模拟金卷分项汇编(第01期)(解析版)

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）1.【2014·湖北八市高三3月联考】（4分）游标卡尺主尺的最小刻度是1mm，游标尺上有20个等分刻度，则游标尺上每一分度与主尺上的最小刻度相差____________cm。

用这个游标卡尺测量一小球的直径，如图2.【2014·湖南益阳高三下期模考】物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器（其中光电门1更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。

实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并（2）改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v ，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g ，则h 、t 、g 、v 四个物理量之间的关系为h =_______________。

（3）根据实验数据作出h t t-图线，若图线斜率的绝对值为k ，根据图线可求出重力加速度大小为___________。

3.【2014·江西重点中学盟校高三十校第一次联考】(6分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt 的比值定义为角加速度β（即β=t△△ω）。

我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz ，A 、B 、C 、D ……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为 cm；（2）由图丙可知，打下计数点B时，圆盘转动的角速度为 rad/s；（3），圆盘转动的角加速度大小为 rad/s2；（（2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）4.【2014·湖北武汉高三2月调研】（6分）某同学利用如图所示的装置研究匀变速直线运动时，记录了下列实验步骤。

合理的操作顺序是___________。

（填写步骤前面的字母）A．把一条细绳拴在小车上，使细绳绕过滑轮，下边挂上合适的钩码。

把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

B．把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。

把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

C．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。

D．换上新纸带，重复操作三次。

【答案】BACD（6分，顺序错误得零分）【解析】先安装长木板和打点计时，然后在小车上连接纸带和细绳，实验时先接通电源，后释放小车，并5.【2014·陕西长安一中等五校高三二模】（6分）如图甲是利用滑块验证动能定理的装置，除图示器材外，还有学生电源、导线、复写纸、天平和细沙．（1）本实验还需要的实验器材有（2）实验前，需要，此步骤中（填“需要”或“不需要”）挂着小沙桶。

（3）设滑块质量为M，沙与沙桶的总质量为m，本实验中要求M和m满足的条件是：。

（4）图乙是滑块做匀加速直线运动的纸带．测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g．则本实验最终要验证的数学表达式为．（用题中所给的字母表示）6.【2014·贵州省六校联盟高三第二次联考】（6分）某同学用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1）通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角（填“偏大”或“偏小”）。

7.【2014·山西高三第三次四校联考】（7分）某学校实验小组欲测定正方体木块与长木板之间的动摩擦因数，采用如图甲所示的装置，图中长木板水平固定。

（1）实验开始之前某同学用游标卡尺测得正方体边长，读数如图乙所示，则正方体的边长为 cm 。

（2）如图丙所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分，0, 1, 2, 3, 4, 5, 6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。

从纸带上测出1x =3.20cm ，2x =4.52cm ，5x =8.42cm ，6x =9.70cm ，则木块的加速度大小a = m/s 2（保留两位有效数字）。

（3） 该组同学用天平测得木块的质量为M ，砝码盘和砝码的总质量为m ，则木块与长木板间动摩擦因素 = （重力加速度为g ，木块的加速度为a ）8.【2014·江西九所重点中学高三3月联考】某班级同学用如图（a ）所示的装置验证加在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车 乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，在弹簧拉力的作用下两辆小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小．（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是A．轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力B．轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力C．实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据D．实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据（2）四个实验小组选用的小车乙（含加速度传感器）的质量分别为m1=0．5kg、m2=1．0kg、m3=1．5kg和m4=2．0kg，得到如图（b）所示的a-F图像．（3）为了进一步验证a和m的关系，可直接利用图（b）的四条图线收集数据，然后作图。

请写出具体的做法：①如何收集数据?②为了更直观地验证a和m的关系，建立的坐标系。

应以为纵轴，以为横轴。

9.【2014·湖北孝感高三第二次统考】（６分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了质量约为３００ｇ的小车、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、开关．为了完成实验，还需从下列器材中选取部分器材，Ａ．弹簧测力计；Ｂ．电火花计时器；Ｃ．学生电源；Ｄ．１．５Ｖ干电池若干；Ｅ．砝码一盒；Ｆ．５０ｇ钩码一盒；Ｇ．秒表．（１）所选器材代码是（漏选或多选得零分）；（２）分别写出（１）问中所选器材的作用10.【2014·江西省八所重点中学高三联考】（1）用游标卡尺为20分度的卡尺测量某工件的内径时，示数如图甲所示，由图可知其长度为_______cm；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为______mm.（2）某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。

用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a。

分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系。

根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致。

该同学列举产生这种结果的可能原因如下：（1）在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高；（2）没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低；（3）砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件；（4）测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大。

11.【2014·湖北八校高三第一次联考】在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：（1）实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是_________________________;（2）实验中，已经测出小车的质量为M，砝码（包括砝码盘）的质量为m，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是.（3）在实验操作中，下列说法正确的是____________ （填序号）A．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量M′和m′，以及小车质量M，直接用公式a＝M′＋m′M g求出B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系12.【2014·湖北八校高三第二次联考】（6分）如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺。

现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：钩码数n 0 1 2 3 4 5刻度尺读数x n2.62 4.17 5.70 7.22 8.84 10.43（cm）已知所有钩码的质量可认为相同且为m0=50g，当地重力加速度g=9.8m/s2。

请回答下列问题：（1）请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数，k =_____________N/m 。

（结果保留两位有效数字）（2）考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较__________（填偏大、偏小、没有影响）。

13.【2014·陕西长安一中等五校高三一模】（8分）用如图实验装置验证m 1 、m 2组成的系统机械能守恒。

m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。

已知m 1= 50g 、m 2 =150g ，则（计算结果保留两位有效数字）①在纸带上打下记数点5时的速度v = m/s ；②在记数点0～5过程中系统动能的增量△E K = J.为了简化计算,设g =10m/s 2,则系统势能的减少量△E P = J ；③在本实验中,若某同学作出了h v 221图像,如右下图，h 为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g = m/s 2。

14.【2014·江西红色六校高三第二次联考】（6分）如图所示装置可用来验证机械能守恒，直径为d的摆球A 拴在长为L的不可伸长的轻绳一端（L>>d），绳的另一端固定在Ｏ点，Ｏ点正下方摆球重心经过的位置固定光电门Ｂ。

现将摆球拉起，使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆球，当其到达最低位置时，光电门Ｂ记录的遮光时间为t。

⑴如图为50分度游标卡尺测量摆球A 的直径d= mm 。

⑵摆球到达最低点的速度V= （用题中字母表示）。

⑶写出满足机械能守恒的表达式 （用题中字母表示）。

15.【2014·湖南十三校高三3月联考】（9分）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U 、频率为f=50Hz 的交流电源上，在实验中得到一条理想纸带，如图所示．选取纸带上打出的连续5个点A ，B ，C ，D ，E ，测出A 点距起始点O 的距离为x 0 =4.70cm ，点A 、C 间的距离为x 1=4.51cm ，点C 、E 间的距离x 2=6.02 cm 已知重物的质量为m=l.00kg ，当地的重力加速度为g= 9．80 m/s 2 ，则（1）从打下起始点O 到打下C 点的过程中，重物重力势能的减少量△E P = ，重物动能的增加量 ΔE k ．（2）根据题中提供的条件，还可求出重物实际下落的加速度a= ．试题分析：（1）从O 到C 重力势能的减少量()J x x mg E P 903.010=+=；根据匀变速运动的规律2at x =∆，16.【2014·河南开封高三二模】（6分）某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落．在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示．把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U,改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U．U-h”更容易得出结(l)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线______(选填“U-h”或“2论．(2)影响本实验精确程度的因素主要是_______（至少列举一点）．17.【2014·河北唐山高三一模】（6分）某同学利用气垫导轨和数字计时器，探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系。