2020届高考物理力学和电学实验(通用型)练习及答案

2020 届高考物理力学和电学实验（通用型）练习及答案
**力学和电学实验**
1、某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则.
实验步骤：
①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方
向．
②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一
端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，
将橡皮筋两端的位置标记为 O1、O2，记录弹簧秤的示数 F，测量并记录 O1、 O2 间的距离(即橡皮筋的长度 l)．每次将弹簧秤示数改变 0.50 N，测出所对应的 l，部分数据如下表所示：
A．OA、AD 和 EG 的长度 B．BD、CF 和 EG 的长度 C．OE、DE 和 EF 的长度 D．AC、EG 和 BF 的长度 (3)若测得图 2 中 OF＝x1，EG＝x2，则实验需要验证的关系式为________．(用 已知和测得物理量的符号表示) 【答案】(1)B (2)C (3)mgx1＝12(M＋m)fx222 解析：(1)打点计时器工作时，纸带受到摩擦力作用，平衡摩擦力时，需要通过 打点计时器判断是否匀速，B 选项正确． (2)简单、准确地完成实验，需要选取的两点尽可能远，且方便测量，故测量 OE 段的长度，计算合力做功，测量 DE 和 EF 的长度，计算 E 点的瞬时速度，C 选 项正确． (3)EG＝x2，根据匀变速直线运动的规律可知，中间时刻 F 点的瞬时速度 vF＝E2GT ＝f2x2. 系统增加的动能 ΔEK＝12(M＋m)v2F，系统减少的重力势能 ΔEP＝mgx1. 实验验证系统机械能守恒的表达式为 mgx1＝12(M＋m)f2x22. 3、图中圆盘可绕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，用 β 表示，β＝ΔΔωt ，我们用 测量直线运动加速度的实验装置来完成实验z，图中 A、B、C、D……为计数点，相邻两计数点
A．OA、AD 和 EG 的长度 B．BD、CF 和 EG 的长度 C．OE、DE 和 EF 的长度 D．AC、EG 和 BF 的长度 (3)若测得图 2 中 OF＝x1，EG＝x2，则实验需要验证的关系式为________．(用 已知和测得物理量的符号表示) 3、图中圆盘可绕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，用 β 表示，β＝ΔΔωt ，我们用
(1)实验中，把长木板右端垫高，在不挂钩码且________的情况下，轻推一下小 车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．(填 选项前的字母)
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A．计时器不打点 B．计时器打点 (2)图 2 是正确操作后得到的一条纸带．纸带上各点是打出的计时点，其中 O 点 为打出的第一个点．小车发生的位移从纸带上计时点间的距离可以直接测出， 利用下列测量值和题中已知条件能简单、准确完成实验的一项是 ____________________________________________________________________ ____．(填选项前的字母)
7、(2019·河南名校二模) 如图甲所示，某同学设计一个气垫导轨装置验证动量守恒定律的实验：
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(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度 d 如图乙所示，则 d＝________mm。 (2)质量为 m2 的滑块 2 静止放在水平气垫导轨上光电门②的右侧，质量为 m1 的 滑块 1 从光电门①的右侧向左运动，穿过光电门①与滑块 2 发生碰撞，随后两 个滑块分离并依次穿过光电门②，滑块 2 与导轨左端相碰并被粘接条粘住，待 滑块 1 穿过光电门②后用手将它停住，两个滑块上固定的遮光条宽度相同，数 字计时器分别记录下滑块 1 通过光电门①的时间 Δt、滑块 2 和滑块 1 依次通过 光电门②的时间 Δt2 和 Δt1。本实验中两个滑块的质量大小关系应为________。 若等式________成立，则证明两滑块碰撞过程中系统的动量守恒。(用题中的所 给的字母表示)
力记为 FO O′. ④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所
示．用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的
下端达到 O 点，将两笔尖的位置标记为 A、B，橡皮筋 OA 段
的拉力记为 FOA，OB 段的拉力记为 FOB. 完成下列作图和填空：
(1)利用表中数据在给出的坐标纸上画出 F-l 图线，根据图线求得 l0＝
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O2 间的距离(即橡皮筋的长度 l)．每次将弹簧秤示数改变 0.50 N，测出所对应的 l，部分数据如下表所示：
F/(N)
0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中 F＝2.50 N 时橡皮筋两端的位置，重新标记为 O、O′，橡皮筋的拉
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(4)通过比较 F′与________的大小和方向，即可得出实验结论． 2、利用图 1 的装置探究“恒力做功与物体动能变化”的关系．小车的质量为 M， 钩码的质量为 m，且不满足 m＜M.打点计时器的电源是频率为 f 的交流电．
(1)实验中，把长木板右端垫高，在不挂钩码且________的情况下，轻推一下小 车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．(填 选项前的字母) A．计时器不打点 B．计时器打点 (2)图 2 是正确操作后得到的一条纸带．纸带上各点是打出的计时点，其中 O 点 为打出的第一个点．小车发生的位移从纸带上计时点间的距离可以直接测出， 利用下列测量值和题中已知条件能简单、准确完成实验的一项是 _________________________________________________________．(填选项前 的字母)
6、为了测定滑块 M 与长木板间的动摩擦因数，某同学将长木板的一端通过转 轴固定在水平面上，另一端用垫块垫起形成一个倾角 θ，在长木板的另一端固 定一个定滑轮，在垫块上安装一个光电门，在重物 m 上固定一个窄挡光条，通 过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮，如图所示．现让重物从 某标记位置处由静止释放，它牵引滑块运动，若测得标记处与光电门间的距离 为 h，宽度为 d 的挡光条通过光电门的时间为 t，且 M＝m，则滑块与长木板间 的动摩擦因数为 μ＝1－cossiθnθ－ght2dc2osθ.实验过程中 h 越大，实验测量结果越精确 (选填“越精确”“越不精确”或“都一样”)；在保持 h 不变的情况下，调节垫 块使倾角 θ 越大，则实验测量结果越不精确(选填“越精确”“越不精确”或 “都一样”)．
F/(N)
0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
l/(cm) l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 ③找出②中 F＝2.50 N 时橡皮筋两端的位置，重新标记为 O、O′，橡皮筋的拉
力记为 FO O′. ④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所
(2)下列方法有助于减小实验误差的是________． A．在重锤的正下方地面铺海绵 B．必须从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒 C．重复多次实验，重物必须从同一位置开始下落 D．重物的密度尽量大一些
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(3)完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图(乙)，已知打点计时器每 0.02 s 打一个点，则 B 点对应的速度 vB＝________m/s. 若 H 点对应的速度为 vH，重物下落的高度为 hBH，重物质量为 m，当地重力加 速度为 g，为得出实验结论完成实验，需要比较 mghBH 与________的大小关系(用 题中字母表示)．
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①用米尺量出重锤 1 底端距地面的高度 H； ②在重锤 1 上加上质量为 m 的小钩码； ③左手将重锤 2 压在地面上，保持系统静止。释放重锤 2，同时右手开启秒表， 在重锤 1 落地时停止计时，记录下落时间； ④重复测量 3 次下落时间，取其平均值作为测量值 t。 请回答下列问题： (1)步骤④可以减小对下落时间 t 测量的________(选填“偶然”或“系统”)误 差。 (2)实验要求小钩码的质量 m 要比重锤的质量 M 小很多，主要是为了________。 A．使 H 测得更准确 B．使重锤 1 下落的时间长一些 C．使系统的总质量近似等于 2M D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等 (3)滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以 怎么做？ __________________________________________ (4)使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为 m0。用实验中的测量量和已知量表示 g，得 g＝________。 5、在“验证机械能守恒定律”的实验 (1)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材．为完成此实验，除了所给 的器材，从图中还必须选取的实验器材是________．
2020 届高考物理力学和电学实验（通用型）练习及答案 **力学和电学实验**
1、某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则. 实验步骤： ①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方 向． ②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一 端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时， 将橡皮筋两端的位置标记为 O1、O2，记录弹簧秤的示数 F，测量并记录 O1、
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测量直线运动加速度的实验装置来完成实验，实验步骤如下．其中打点计时器 所接交流电的频率为 50 Hz，图中 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断开电源，经过一段时间，停止转动圆盘和打点，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，圆盘的半径为 60.00_mm mm. (2)由图丙可知，打下计数点 D 时，圆盘转动的角速度为 6.5 rad/s(保留两位有效 数字)． (3)圆盘转动的角加速度为 10.0(9.8～10 都算正确) rad/s2. 4、(2019·福建南平检测) 某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度 g。细绳跨过固定在铁架台 上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为 M 的重锤。实验操作如下：