高三物理名校试题汇编3专项18运动和力学实验详解.docx

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高三物理名校试题汇编3专项18运动和力学实验详解

2019高三物理名校试题汇编3-专项18运动和力学实验（详解）

实验一长度的测量和直线运动

1、〔江西省白鹭洲中学2018届高三上学期第一次月考物理试卷〕打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题.

〔1〕甲图是打点计时器，电源采用的是。

〔2〕乙图是打点计时器，电源采用的是。

〔3〕某次实验中得到一条纸带，如下图，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别标明0、l、2、3、4……，量得0与1两点间距离x1=30mm，1与2两点间距离x2=36mm，2与3两点间距离x3=42mm，3与4两点间的距离x4=48mm，那么小车在打计数点2时的瞬时速度为___________m/s，小车的加速度为___________m/s2。

间间隔都是0.02s，因此以后统称“打点计时器”。

〔3〕v2=

；

。

2.〔河北省衡水中学2018届高三上学期第一次调研考试物理试题〕如下图是某同学

〔1〕在打点计时器打B、C、D点时，小车的速度分别为vB=_____m/s；vC=_____m/s；vD=______m/s.

〔2〕在如下图的坐标系中画出小车的v－t图象。

〔3〕将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的物理含义是_______________、

3.〔1〕1.38m/s；2.64m/s；3.90m/s〔2〕如下图〔3〕约为0.20m/s；表示0时

4.0.34；0.39

解析：

vD=

；

。

5.〔广西南宁二中、玉高、柳高2018届高三第一次联考理科综合试题〕某同学利用图甲所示的实验装置做了这样的实验。

①按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块。

释放小车，小车由静止开始运动。

②按实验要求正确装上纸带，让小车靠近打点计时器，按住小车，打开打点计时器电源，释放小车，获得一条带有点列的纸带。

③在获得的纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点A、B、C、…。

测量相邻计数点的间距s1、s2、s3、…。

并将其记录在纸带上对应的位置处。

完成以下填空：

〔1〕实验装置中打点计时器的电源为50Hz的低压交流电源，假设打点的时间间隔用△t表示，那么△t=s。

〔2〕设纸带上五个相邻计数点的间距为s1、s2、s3和s4。

a可用s1、s4和△t表示为a=；vB可用s1、s2和△t表示为vB=。

〔3〕图乙为用米尺测量所得纸带上的s1、s3、s3和s4的情况，由图可读出s1=

a=

，vB=

6.〔贵州省湄潭中学2018届高三第一次月考理科综合能力测试〕某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的假设干纸带中选出了如下图的一条〔每两点间还有4个点没有画出来〕，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。

打点计时器的电源频率为50Hz。

〔1〕如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离。

由这些数据计算：

该匀变速直线运动的加速度的表达式为a=__________________。

其大小为a=_____m/s2。

与纸带上D点相对应的瞬时速度v=_________m/s。

〔答案均要求保留3位有效数字〕

〔2〕如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速

7.〔安徽省池州一中2018届高三第一次月考理科综合试题〕某同学用如下图的装置来研究自由落体运动、

〔1〕以下有关操作的表达正确的选项是〔〕

A、安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上

B、将打点计时器与直流低压电源连接

C、释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器

D、应先释放纸带，然后接通电源

〔2〕实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如下图。

电源频率为50Hz，那么纸带中打A点到打F点的时间间隔是________s。

从该纸带可知，重物下落的加速度大小a＝________m/s2〔保留三位有效数字〕。

假设实际电源的频率不是50Hz，而是52Hz，那么由上面

8、〔甘肃省兰州一中2018届高三上学期期中考试理综试题〕关于“互成角度的两个力的合成”实验，以下说法中正确的选项是〔〕

A、该实验可证明力的平行四边形定那么的正确性

B、该实验中拉橡皮条的细绳要稍长一些

C、该实验在使用弹簧秤时，要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行

D、该实验中两个橡皮条上的拉力必须相等

8.ABC解析：

验证互成角度的两个力的合成时遵循平行四边形定那么；该实验中拉橡

关于上面实验所采用的科学方法，以及k与r、R和n的关系，以下说法中可能正确的选项是〔〕

A、等效替代法，k∝

B、控制变量法，k∝

C、等效替代法，k∝

D、控制变量法，k∝

9.D解析：

根据题中“在研究k与弹簧的一个参量的关系时，另外两参量保持不变”可知，该实验采用了控制变量法。

根据图乙可知，k∝

，其中n＞1；根据图丙、丁可知，k随R或n的增大而减小，但是随R减小得快，所以k∝

，k∝

，其中a＞b。

综上分析，只有选项D符合。

10.〔江西省百所重点2018届高三上学期10月阶段性诊断考试物理试卷〕根据胡克定律可知，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这个定律为后人对材料的研究奠定了重要的基础。

现有一根用新材料制成的金属杆，长为8m，横截面积为1.6cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的

，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测量有困难，就选用同种材料制成的样品进行测试，通过测试样品取得的数据如下表所示。

〔1〕根据测试结果，推导出该样品的伸长量x与材料的长度L、材料的横截面积S与拉力F的函数关系为_______；

〔2〕在寻找上述关系中，运用了哪种科学研究方法？

_____；

〔3〕通过对该样品的测试，求出新材料制成的金属杆能承受的最大拉力约为______N。

10.〔1〕

〔2〕控制变量法〔3〕2×104

11.〔浙江省十校联合体2018届高三期初联考物理试题〕

（1）在“探究求合力的方法”

12.〔辽宁省五校协作体2018-2018学年度高三上学期初联考物理试题〕图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。

光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的选项是_______

A、用该装置可以测出滑块的加速度

B、用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<

C、可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<

D、可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<

13.〔河北省石家庄市第一中学2018届高三第一学期阶段检测〕研究加速度和力的关系、加速度和质量的关系：

两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码。

小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码〔包括砝码盘〕的重力大小。

小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动。

〔1〕利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的。

由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式，只要测出两小车之比就等于它们的加速度a之比。

实验结果是：

当小车质量相同时，a正比于F。

〔2〕利用同一装置，我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的、在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量、重做试验，测出和、实验结果是：

当拉力F相等时，a与质量m成反比。

〔3〕实验中用砝码〔包括砝码盘〕的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是

〔4〕〕将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。

某次实验所得图线如下图。

设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，假设牛顿定律成

14.〔江苏省泰兴市2018届高三上学期期中调研考试物理试题〕卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量、假设某同学在这种环境设计了如下图装置〔图中O为光滑的小孔〕来间接测量物体的质量：

给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动、设航天器中具有基本的测量工具、

〔1〕物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是；

〔2〕实验时需要测量的物理量是；

〔3〕待测物体质量的表达式为m=。

〔1〕为了消除摩擦力对小车运动的影响，应将木板；

〔2〕本实验中近似地认为：

绳子对车的拉力大小等于沙和沙桶的重力，其条件是；

〔3〕实验中测得a—1/M关系如图，图线右部发生了弯曲，试分析产生上述现象的原因。

16、〔河北省五校联盟2018届高三第一学期调研测试〕探究加速度与力的关系时，一个同学设计了如下实验：

将两个相同的小车放在光滑的水平板上，前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中放砝码。

〔盘与砝码的总质量远小于小车的质量〕两小车后端各系一条细绳，用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上，开始小车静止。

抬起黑板擦，两小车同时开始运动，按下黑板擦，两小车同时停下来。

用刻度尺测出两小车的位移，用天平测出质量。

得到如下数据：

从表中的数据，根据可知：

加速度与力的关系是。

16、

〔或用语言表述〕，成正比。

解析：

两小车同时从静止做匀加速直线运动，最后同时停止运动，即它们的运动时间t相同，根据

可知，a∝x，即小车的加速度与其位移大小成正比，两小车的加速度之比等于它们的位移之比。

根据表中数据可知，保持小车的质量M不变时，小车的位移与其拉力F成正比，那么加速度与力也成正比。

17、〔浙江省温州市十校联合体2018届高三上学期期初考试物理试题〕某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图〔a〕为实验装置简图。

〔交流电的频率为50Hz〕

〔1〕假设取小车质量M=0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是.

A、m1=5gB、m2=1kgC、m3=10gD、m4=400g

〔2〕图〔b〕为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。

〔保留两位有效数字〕

〔3〕为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先.该操作是否成功判断的依据是.

〔1〕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=40g，m=10g、20g、30g、40g、50g

B、M=100g，m=10g、20g、30g、40g、50g

C、M=500g，m=10g、20g、30g、40g、50g

D、M=500g，m=30g、60g、90g、120g、150g

〔2〕本实验中应在释放小车〔选填“之前”或“之后”〕接通打点计时器的电源。

下图所示为实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出，计数点间的距离如下图、打点计时器的工作频率为50Hz、那么小车加速度a=m/

、〔结果保留两位有效数字〕[

〔3〕实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象，可能是图中的图线。

〔选填“甲”、“乙”或“丙”〕

实验四机械能守恒定律

19、〔江西师大附中2018年高三5月模拟考试理科综合试卷〕图甲是某实验小组验证〔钩码和滑块组成的系统〕机械能守恒的实验装置，图中的气垫导轨被水平地固定在实验台上.

〔1〕实验中，用螺旋测微器测遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，那么遮光条的宽度d=__mm、

〔2〕实验时将滑块从图示位置由静止释放，由光电计时器读出遮光条通过光电门所用的时间△t，钩码的质量m已用天平测得，为了验证系统机械能守恒，在本次实验中还需要测量的物理量有和〔文字说明并用相应的字母表示〕。

〔3〕在实验误差允许的范围内，本实验验证机械能守恒的关系式是____〔用测量的物理量符号表示〕

20.〔河北省邯郸市2018届高三上学期9月份摸底考试物理试卷〕某同学安装如图甲的实验装置，验证机械能守恒定律。

〔1〕此实验中，应当是让重物做运动，〔填“需要”或“不需要”〕测出重物的质量；

〔2〕打点计时器所用交流电的频率为50Hz，该同学选取如图乙所示的一段纸带，对BD段进行研究。

求得B点对应的速度vB=m/s〔保留两位有效数字〕，假设再求得D点对应的速度为vD，测出重物下落的高度为hBD，那么还应计算与大小是否相等〔填字母表达式〕；

〔3〕但该同学在上述实验过程中存在明显的问题。

安装实验装置时存在的问题是；研究纸带时存在的问题是，实验误差可能较大。

21.〔山东省日照市2018届高三第二学期5月份模拟〕在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有以下器材：

A.打点计时器；B天平；C.秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板。

〔1〕其中多余的的器材是；缺少的器材是。

〔2〕测量时间的工具是；测量质量的工具是。

〔3〕如下图是打点计时器打出的小车〔质量为m〕在恒力F作用下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。

请分析，利用这些数据能否验证动能定理?

假设不能，请说明理由；假设能，请说出做法，并对这种做法做出评价。

22.〔安徽省安师大附中2018届高三第一次摸底考试物理试卷〕〔1〕某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，那么滑块的加速度可以表示为a=〔用题中所给物理量表示〕。

〔2〕该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是，机械能守恒的表达式为〔用题中所给物理量和测量的物理量表示〕。

22.〔1〕

〔2〕滑块的质量M和沙桶的质量m

23、〔辽宁省五校协作体2018届高三上学期10月联合考试物理试题〕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，自行车的速度会逐渐减小至零，如下图、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

，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一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一v图象如下图，其中符合实际情况的是

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