高考物理专题强化测评精练精析 专题物理实验A卷 新人教版江苏专用 10页

专题强化测评（六）A卷 物理实验(力学)‎ ‎(45分钟 100分)‎ ‎1．(12分)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d，示数如图所示，由图可读出l＝______cm，d＝______mm.‎ ‎2.（2012·南京模拟）（12分）某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t.改变钩码个数，重复上述实验.记录的数据及相关计算如表.‎ ‎（1）为便于分析F与t的关系，应作出的 __________ 关系图象，并在坐标纸上作出该图线.‎ ‎（2）由图线得出的实验结论是：_______________________________.‎ ‎（3）设AB间的距离为s,遮光条的宽度为d，请你由实验结论推导出物体的加速度与外力的关系.‎ ‎_________________________________________________________.‎ ‎3.(2012·江苏高考)(12分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”，弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.‎ ‎(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N.‎ ‎(2)下列不必要的实验要求是______.(请填写选项前对应的字母)‎ A.应测量重物M所受的重力 B.弹簧测力计应在使用前校零 C.拉线方向应与木板平面平行 D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 ‎(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法.‎ ‎4.(12分)(1)如图所示为某同学所安装的“验证牛顿运动定律”的实验装置，若在图示状态下开始做实验，请从该同学的装置和操作中指出存在的问题或错误 ‎____________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________.‎ ‎(2)如图是(1)中更正后实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0．02 s，求出小车运动加速度的大小为__________m/s2.(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎5.(12分)光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，它由光电门和计时器两部分组成，光电门一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细)，如图中的A和A ‎′，另一臂的内侧附有接收激光的装置，如图中的B和B′，当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器开始计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落，如图所示，‎ ‎(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有__________‎ ‎__________________________(每个物理量均用文字和字母表示，如高度H).‎ ‎(2)验证机械能守恒定律的关系式为___________________________________.‎ ‎6．(14分)利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，先非常仔细地把导轨调成水平，然后依图所示用垫块把导轨一端垫高H，滑块m上面装l＝3 cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2时的速度v1和v2，就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量再算出重力势能的减少量ΔEp＝mgh，比较ΔEk与ΔEp的大小，便可验证机械能是否守恒．‎ ‎(1)滑块的速度v1、v2如何求出？滑块通过G1和G2时的高度差h如何求出？‎ ‎(2)若测得图中L＝1 m，x＝0.5 m，H＝20 cm，m＝500 g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10－2 s和2.0×10－2 s，当地重力加速度g＝9.80 m/s2，试判断机械能是否守恒．‎ ‎7.(16分)某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律，让一个小球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即=mgh.直接测量小球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v.如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动.在水平地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹.用重垂线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)，球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再测量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g，小球的质量为m.‎ ‎(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为________cm.‎ ‎ (2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=________.‎ ‎(3)用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEp=____‎ ‎______，动能的增加量ΔEk=_________.‎ ‎8.（2012·南京模拟）（10分）（1）如图所示，游标卡尺的示数为_______cm；螺旋测微器的示数为________mm.‎ ‎[‎ ‎（2）某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见表：‎ 请在图乙坐标中，描点作出v2-h图线；由图线可知，重锤下落的加速度g′= _______ m/s2（保留三位有效数字）；若当地的重力加速度g=9.80 m/s2,根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据_________________‎ ‎___________________________________________________________________.‎ 答案解析 ‎1．【解析】该游标尺的精度为0.1 mm，所以其读数为22 mm＋0.1×5 mm＝‎ ‎22.5 mm＝2.25 cm. 该螺旋测微器的读数为6.5 mm＋0.01×36.0 mm＝6.860 mm.‎ 答案：2.25 6.860‎ ‎2. 【解析】（1）为便于分析F与t的关系，分析研究实验数据表格可以发现F与之间成正比关系，二者关系最简单，最便于研究，因此应作出F-的关系图象.图线如图所示.‎ ‎（2）F与成正比.‎ ‎（3）推导过程：在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比.（其他推导只要正确同样给分）‎ 答案：（1）F- 图线见解析 ‎（2）F与成正比 ‎（3），在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比 ‎3.【解析】(1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知A的示数为3.6 N.‎ ‎(2)要验证的关系是A、B两个弹簧测力计的拉力的合力与M的重力等大反向，所以应测量M的重力，为减小测量误差应该做到弹簧测力计使用前校零，拉力的方向与木板平行，A、B、C对，改变拉力进行多次实验，O点位置可以不同，D错.‎ ‎(3)A的拉力超过其量程，为减小A的数值，有多个方法，例如：使B拉力减小，减小M的重力大小，A换成量程更大的弹簧测力计，改变B的拉力方向等.‎ 答案：(1)3.6 (2)D ‎(3)使B拉力减小；减小M的重力大小；A换成量程更大的弹簧测力计或改变B的拉力方向等(任选两种)‎ ‎4.【解析】‎ 在“验证牛顿运动定律”的实验中，通过打点计时器测量加速度，而打点计时器需要使用交流电源；小车运动中受到摩擦力，故需要使木板形成斜面平衡摩擦力，连接小车的细绳要平行于木板；为便于实验，小车应放在打点计时器左端附近.小车运动加速度需要利用“逐差法”计算，即有 T′=0.04 s，代入数据得a=4.0 m/s2‎ 答案：(1)应使用交流电源；细绳要平行于木板；木板右侧应垫起以平衡摩擦力；小车应放在打点计时器左端附近 ‎(2)4.0‎ ‎5.【解析】(1)需要测量的物理量有：小球直径D，两光电门间的竖直高度H，小球通过上下两光电门的时间Δt1、Δt2‎ ‎(2)小球通过上、下两光电门处的速度分别为验证机械能守恒定律的关系式为：化简得：‎ 答案：(1)小球直径D、两光电门间的竖直高度H、小球通过上下两光电门的时间Δt1、Δt2‎ ‎(2) ‎ ‎6．【解析】(1)因为挡光框的宽度很小，l＝3 cm，而滑块通过光电门的时间极短，故可以认为滑块通过光电门时做匀速运动，则通过两光电门时的平均速度就等于通过G1和G2两位置的瞬时速度，由相似原理可知便可求得H、L、x都是事先设定的．‎ ‎ (2) =0.6 m/s，‎ ‎ =1.5 m/s，‎ ‎=0.1 m 动能增加量×0.5×(1.52-0.62) J≈0.473 J.‎ 重力势能减少量ΔEp=mgh=0.5×9.80×0.1 J=0.490 J,‎ 在误差允许的范围内ΔEk=ΔEp，所以可认为机械能守恒.‎ 答案：见解析 ‎7.【解析】(1)画一个尽可能小的圆，把尽可能多的点圈在里面，圆心即为小球的平均落点，读数为65.0 cm ‎(2)小球从B点开始做平抛运动，x=vt ,‎ 解得 ‎(3)小球从A到B过程中，重力势能的减少量 ΔEp=mg(h1－h2)；动能的增加量 答案：见解析 ‎8.【解析】（1）游标卡尺示数为0.2 cm+0.01×2 cm=0.22 cm,螺旋测微器的示数为3 mm+0.01×29.0 mm=3.290 mm.‎ ‎（2）根据表格数据在v2-h坐标系中得到如图所示关系图象.‎ 由机械能守恒得：mg′h=mv2,‎ 则g′=·(),即g′等于图线斜率的，‎ 即g′=9.75 m/s2;因为图线为通过坐标原点的一条直线.斜率2g′与2g基本相等 因此可粗略验证自由下落的重锤机械能守恒.‎ 答案：（1）0.22 3.290‎ ‎（2）见解析 9.75（9.61～9.79均得分） 图线为通过坐标原点的一条直线，斜率2g′与2g基本相等