2018年高考物理第一阶段 专题五 第1讲 专题特辑

1．(2017·新课标全国卷)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。

该螺旋测微器校零时的示数如图1(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示。

图(a)所示读数为________ mm，图(b)所示读数为________ mm，所测金属板的厚度为________ mm。

图1解析：图(a)：0 mm＋0.01 mm×1.0＝0.010 mm；图(b)：6.5 mm＋0.01 mm×37.0＝6.870 mm；故所测金属板的厚度为6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm。

答案：0.010 6.870 6.8602．(2017·合肥一模)甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验，所用弹簧测力计的量程为0～5 N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，如图2所示，此时细绳都与平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小。

甲同学：F1和F2的方向互相垂直，F1＝3.0 N、F2＝3.8 N；乙同学：F1和F2方向间的夹角约为30°，F1＝F2＝4.0 N；丙同学：F1和F2方向间的夹角约为120°，F1＝F2＝4.0 N。

这三位同学中操作不合适的是哪一位？并说明原因。

图2解析：操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了测力计刻度的最大值5 N，下面再用一个弹簧测力计拉橡皮条时，结点不能被拉到O点。

答案：乙同学，原因见解析3．(2017·湖北八校联考)某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”。

人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度图3会逐渐减小至零，如图3所示。

在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化。

设自行车无动力后受到的阻力恒定。

(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s, 为了计算自行车的初速度v，还需要测量________(填写物理量的名称及符号)。

(2)设自行车受到的阻力恒为f ，计算出阻力做的功及自行车的初速度。

改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值。

以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W －v 曲线。

分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系。

在实验中作出W －v 图象如图4所示，其中符合实验情况的是________。

图4解析：(1)自行车所受阻力恒定，当人停止蹬车后，自行车做匀减速运动，故有s ＝v 2t ，因此要测出自行车的初速度v ，还需测量人停止蹬车后自行车滑行的时间t 。

(2)由动能定理可知，－W ＝0－12m v 2，故W ＝12m v 2，C 正确。

答案：(1)人停止蹬车后自行车滑行的时间t (2)C4．(2017·唐山调研)某学习小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用了图5甲所示的实验装置。

图5(1)将气垫导轨接通气泵，通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平，检查是否调平的方法是________________。

(2)如图5乙所示，游标卡尺测得遮光条的宽度Δd ＝________ cm ；实验时，将橡皮条挂在滑块的挂钩上，向后拉伸一定的距离，并做好标记，以保证每次拉伸的距离恒定。

现测得挂一根橡皮条时，滑块弹离橡皮条后，经过光电门的时间为Δt ，则滑块最后匀速运动的速度表达式为________(用字母表示)。

(3)逐条增加橡皮条，记录每次遮光条经过光电门的时间，并计算出对应的速度。

则画出的W －v 2图象应是________。

解析：根据游标卡尺读数规则，遮光条的宽度Δd ＝0.5 cm ＋10×0.005 cm ＝0.550 cm 。

由速度定义可知，滑块最后匀速运动的速度表达式为v ＝Δd Δt ；由动能定理可知，W ＝12m v 2，画出的W－v2图象应是过坐标原点的一条倾斜直线。

答案：(1)将滑块轻置于气垫导轨之上，看其是否滑动(将滑块轻置于气垫导轨之上，轻推滑块看是否匀速)，其它方法正确同样得分。

(2)0.550(3)v＝ΔdΔt(4)过坐标原点的一条倾斜直线5．(2017·安徽高考)图6为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。

砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M。

实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

图6(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。

接下来还需要进行的一项操作是________。

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动。

从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是________。

A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g(3)图7是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。

量出相邻的计数点之间的距离分别为：s AB＝4.22 cm、s BC＝4.65 cm、s CD＝5.08 cm、s DE＝5.49 cm、s EF＝5.91 cm，s FG＝6.34 cm。

已知打点计时器的工作频率为50 Hz，则小车的加速度a＝________m/s2。

(结果保留2位有效数字)图7解析：(1)小车在运动过程中受到重力、支持力、纸带的拉力、木板对小车的摩擦力和细线拉力的作用。

为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，因此应把木板的一端垫起适当的高度，以使重力、支持力、纸带的拉力和摩擦力的合力为零，即小车做匀速运动，因此在进行这一操作时，不应挂砂桶，小车应连接纸带，A、C项错误；B项正确。

(2)由于绳子的拉力不易测量，本实验中用砂和砂桶的总重力来代替绳的拉力，而砂桶做加速运动，设加速度大小为a，则F T＝m(g－a)，当砂桶的加速度很小时，F T近似等于mg，因此实验中应控制实验条件，使砂桶的加速度很小。

只有当小车的质量远大于砂和砂桶的总质量时，小车和砂桶的加速度才很小，绳的拉力才近似等于砂和砂桶的总重力。

C 项正确。

(3)相邻两计数点间的时间T＝0.1 s，由Δx＝aT2可得a＝(s FG＋s EF＋s DE)－(s CD＋s BC＋s AB)，代入数据解得(3T)2a＝0.42 m/s2。

答案：(1)B(2)C(3)0.426．(2017·江苏高考)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图8所示的装置进行实验。

实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。

将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点。

分别测量OP、OQ的长度h和s。

改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。

图8(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮，请提出两个解决方法。

(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。

图9(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40 kg、M＝0.50 kg。

根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。

(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。

解析：(1)木块A 撞到滑轮是因为木块A 运动到滑轮位置时速度不为零，若使A 不撞到滑轮应减小绳子的拉力，即减小B 的质量；或增加细线的长度使木块A 的初始位置远离滑轮。

(2)利用描点作图法画出s －h 的图象，如图所示。

(3)在B 下落h 的过程中，对系统利用动能定理得Mgh －μmgh ＝12(M ＋m )v 2，B 落地后以木块A 为研究对象，有－μmgs ＝0－12m v 2，代入已知数据M ＝0.5 kg ，m ＝0.4 kg ，解得s ＝5－4μ9μh ，其图象的斜率k ＝5－4μ9μ，由s －h 图象解得直线的斜率k ＝3740，联立解得木块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4。

(4)由于滑轮轴有摩擦，所以(3)中表示出的摩擦力μmg 实际是A 与桌面的摩擦力加上滑轮轴的摩擦力，即μmg ＝μA mg ＋f 轴>μA mg ，所以滑轮的摩擦会导致μ的测量结果偏大。

答案：(1)减小B 的质量；增加细线的长度(或增大A 的质量；降低B 的起始高度)(2)见解析(3)0.4 (4)偏大7．(2017·广东高考)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)。

(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L 0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x ；在砝码盘中每次增加10 g 砝码，弹簧长度依次记为L 1至L 6，数据如下表：表中有一个数值记录不规范，代表符号为________。

由表可知所用刻度尺的最小分度为________。

图10(3)图10是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“L x”)。

(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)。

解析：(1)弹簧的轴线必须沿重力方向，所以应沿竖直方向。

(2)由于表中测量值已经估读到0.1 mm，所以刻度尺的最小刻度应是1 mm。

(3)因为m0g＝k(L x－L0)，nmg＋m0g＝k(L n－L0)，整理得nmg＝k(L n－L x)，所以横轴应为弹簧长度与L x的差值。

(4)从上式可以看出图象的斜率表示k的大小，即k＝ΔmgΔx＝4.9 N/m，m0＝k(L x－L0)g＝1.0×10－2 kg＝10 g。

答案：(1)竖直(2)静止L3 1 mm(3)L x(4)4.9108．(2017·江苏重点中学联考)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图11甲所示。