高考物理实验专题练习(20)

2015年高考理综（物理部分）实验专题练习（20）

1．某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为6V的交流电和直流电，交流电的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。

①他进行了下面几个操作步骤：

A．其不意按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的步骤是_____，操作不当的步骤是__________。

②这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中o

点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点。根据纸带上的测量数据，当打B点时重锤的速度为__________m/s。（保留3位有效数字）

③他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以

2

2

v

为纵轴、以h为横轴画

出的图象，应是图丙中的______________。

④他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此对实验设计进行了改进，用如图丁所

示的实验装置来验证机械能守恒定律：通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画

出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游

标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电

门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。

则小铁球通过光电门时的瞬时速度v=____。如果d、t、h、g存

在

关系式________，就可验证机械能守恒定律。

⑤比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：

_____________________________________________________。

2．（14分）Ⅰ、一位同学在实验室里测量一物体的长度，测量结果是

5.37cm，那么他用的测量工具是

A．能准确到1mm的刻度尺

B．能准确到0.1mm的游标卡尺

C．能准确到0.01mm的螺旋测微器

D．不能判定用的是什么测量仪器

Ⅱ、在“研究平抛物体的运动”实验中，让小球多次沿同一轨道运动通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。下面叙述中不正确的一项是

A．斜槽末端保持水平B．斜槽必须光滑

C．每次释放小球的位置必须相同D．每次必须由静止释放小球III、在用电磁打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学得到一条点迹清晰的纸带，从比较清晰的点起，取若干个计数点（每两个相邻计数点间有四个计时点未画出），分别标明0、1、2、3、4、5、6、…，用刻度尺量得各记数点到0记数点之间的距离如图所示，已知电源的频率为50Hz，则：

（1）打点计时器打计数点1时，小车的速度大小v1= m∕s。

（2）小车的加速度大小a= m∕s2。（以上两空结果均要求保留两位有效数字）（3）若在实验过程中，电源的频率忽然略高于50Hz，实验者又不知电源频率改变，这样计算出的加速度值与真实值相比是（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

3．I．（6分）为验证动能定理，某同学设计了如下实验。

将一长直木板一端垫起，另一端侧面装一速度传感器，

让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)

自由滑下至速度传感器时，读出滑块经此处时的速度v，

下滑高度h/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

速度v/m·s-10.633 0.895 1.100 1.265 1.414

(1)要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立，该同学建立了以h为纵轴的坐标系，

你认为坐标系的横轴应该是什么？

_______________________________________________.

(2)已知当地重力加速度g，若要求出滑块与木板间的动摩擦因数，还需测出

________________ (写出物理量及符号)；则计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为

__________________。

II．（10分）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

(1)请指出该同学在实验操作中存在的错误：。

(2)若所用交流电的频率为50Hz，该同学经正确操作得到如图所示

的纸带，把第一个点记做O，第一、第二点间的距离约为2mm，另选连

续的4个点A、B、C、D作为测量的点，且A、B、C、D各点到O点的

距离分别为12.29cm、15.55cm、19.20cm、23.23cm。根据以上数据知，

从O点到C点，重物的重力势能的减少量等于________J，动能的增加

量等于________J。(已知所用重物的质量为1.00kg，当地重力加速度g

＝9.80m/s2，取三位有效数字)

(3)重力势能的减少量________动能的增加量（填“大于”、“等于”、“小于”）的原

因是 _______________________________。

4．I．利用图示装置可以测定喷枪喷射油漆雾滴的速度。

将直径D = 40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转

动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条

标志线。油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里。转台以

角速度 2.1rad/s

ω=稳定转动后，开始喷漆，喷出来

的雾滴运动速度认为不变。仅当狭缝A和B正对平行

时，雾滴才能进入纸带环。改变喷射速度

v重复实

验，已知

π

ωD

v≥

，在纸带上留下了一系列的痕迹 a、b、c、d。将纸带取下放在刻度尺下，如图所示。

(1)速度最小的雾滴所留的痕迹应为点，该点离标志线的距离为 cm。

(2)该喷枪喷出的雾滴的最大速度为 m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值

真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。

II．用如图所示的实验装置验证物块m1、m2组成的系统机械能守恒。m2

从高处由静止开始下落，m1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。如图b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个点(图中未

标出)，计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g、m2＝150 g，则(结果

均保留两位有效数字)

b c d

a

狭缝 A 标志线

0 1 2 3 4 cm

图a

图b