2022年北京市各区高三物理模拟试题实验题汇编及答案 .pdf
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1、学习必备欢迎下载北京市各区高三物理模拟试题实验题汇编一、力学实验3.1.1 游标卡尺与螺旋测微器的读数(朝阳一模)21 (1) (6 分)某同学用游标为20 分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图所示。由图可读出D=_mm ,d=_mm 。(通州一模) 21 (1) (4 分)如图所示, 游标卡尺的读数是_ _mm;螺旋测微器的读数是_mm 。3.1.2 研究匀变速直线运动(朝阳二模)21 (2) (12分)某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验步骤如下:a安装好实验器材,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。b接通电源后, 让拖
2、着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每 2个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2 8点所示。c用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值,分别记作x0、x1、x2 x8。d分别计算出打点计时器打下计数点1、 2、3 7时小车的瞬时速度v1、v2、v3 v7。e以 v为纵坐标、 t为横坐标,标出v与对应时间 t的坐标点,画出v t图线。结合上述实验步骤,请你完成下列任务:4 5 6 7 8 0 1 2cm 0 10 20 甲乙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1
3、页,共 26 页学习必备欢迎下载 表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值,其中x5未测定,请你根据图乙将这个测量值填入表1中。表1: 表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值,计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度,请你根据表1中x5和x7计算出 v6的值,并填入表2中。表2: 该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点,请你在图中标出v6对应的坐标点,并画出 v t图线。 根据 v t图线可计算出小车的加速度 a=_m/s2。 (保留两位有效数字) 为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为 T,并做了以下的计算:211012()()xxxx
4、aT;433222()()xxxxaT;655432()()xxxxaT;877642()()xxxxaT。求出其平均值12344aaaaa。你认为 a和a哪个更准确,请说明理由。_ _ 3.1.3 探究弹力和弹簧伸长的关系(延庆一模) 21 (3) (6 分)在探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系实验中,用如图所示的装置,将弹簧的一端固定,另一端与力传感器连接,比对刻度尺。一位同学的实验数据如表中所列。为了比较精确地找到弹力与伸长量的关系,简述你认为怎样处理测量数据:。符号x0 x1 x2x3x4x5x6x7x8刻度数值 /cm 0 1.12 2.75 4.86 7.49 14.19 18.27
5、 22.03 符号v1 v2v3v4v5v6v7速度数值 /(m s-1) 0.34 0.47 0.59 0.72 0.84 0.98 力 传 感伸长量 cm 2 4 6 8 10 弹力 N 1.50 2.93 4.55 5.98 7.50 重垂线O P 甲丙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页学习必备欢迎下载(东城二模)21 (2) (12 分)为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,槽中放置一轻质弹簧, 其左
6、端固定, 右端与质量为m 的小钢球接触。 将小球向左推, 压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。若测得某次实验小球的落点P 到 O 点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与 h、s和 mg 之间的关系式是;该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据:弹簧压缩量x/(cm) 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 小球飞行水平距离s/m 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99 在坐标纸上做出xs 的图像。并由图像得出:x 与 s 的关系式是。实验得到弹簧弹性势
7、能与弹簧压缩量x 之间的关系式为;完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处, 使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;(III )用刻度尺测量纸上O 点到 P 点的竖直距离设为y。由此步骤得到弹簧的压缩量应该为;若该同学在完成步骤的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比(选填“偏大” 、 “偏小”或“相同” )
8、 。O P y乙x/cm s/m 012345671 2 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页学习必备欢迎下载3.1.4 验证力的平行四边形定则3.1.5 验证牛顿第二定律(石景山一模)21 ( 1) (9 分)某组同学设计了“探究加速度a 与物体所受合力F 及质量 m 的关系”实验。图( a)为实验装置简图,A 为小车, B 为电火花计时器,C 为装有细砂的小桶,D 为一端带有定滑轮的长方形木板, 实验中认为细绳对小车拉力F 等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a 可用纸带上打出的点求得。图( b)为某次实
9、验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。 (结果保留二位有效数字)在“探究加速度a 与质量 m 的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m 的数据。 在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a 与其质量m 的图象。乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a 与其质量倒数m1的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示) 。你认为同学(填“甲”、 “乙” )的方案更合理。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。在“
10、探究加速度a 与合力 F 的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a 与合力 F 的图线如图( c) ,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因。答:。(c)F a 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.0 1.5 1.0 0.5 甲同学方案0 1.0 2.0 3.0 4.0 2.0 1.5 1.0 0.5 乙同学方案11/mkgm / kg-2/ m sa-2/m saD B A C (a)a A B E D C 6.19 6.70 7.21 7.72 单位:cm ( b)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳
11、总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页学习必备欢迎下载3.1.6 研究平抛运动(海淀零模)21 (1) (9 分)用图 6 所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。对于实验的操作要求,下列说法正确的是()A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道末端可以不水平D要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些E为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图7 所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l,P1、P2和 P3是轨迹图线上的3 个点, P
12、1和P2、P2和 P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,重力加速度为g。可求出小球从P1运动到 P2所用的时间为_,小球抛出后的水平速度为_。3.1.7 探究动能定理(通州二模)21 (1)(10 分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz。实验中木板略微倾斜,这样做_ _;A是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑B是为了增大小车下滑的加速度C可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动实验中先后用同样的橡皮筋1 条、 2 条、 3 条 ,并起来挂在小车的前端
13、进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放小车把第 1 次只挂 1 条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1, ;橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出根据第四次的纸带(如图所示 )求得小车获得的速度为_ m/s。若根据多次测量数据画出的Wv 草图如图所示,根据图线形状,可知对W 与 v 的关系做出的猜想肯定不正确的是。AWvBW1vC Wv2DWv3如果 Wv2的猜想是正确的,则画出的Wv2图象应是:_ ;在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是:_ 。(只要回答出一种原因即可) 图 7P1 P2 P3 坐标纸木板重锤
14、斜槽轨道图 6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页学习必备欢迎下载(海淀一模)21A(1)A “探究动能定理”的实验装置如图6 所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。当用 4 条、6 条、8 条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2 次、第 3 次、第 4 次 实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0 ,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验,下列说法正确的是A打点计时器可以用直流电源供电,电压为46V B实验中使用的若干根橡皮筋的原长可
15、以不相等C每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm的图象,得出合力做功与物体速度变化的关系。图 7 给出了某次在正确操作情况下打出的纸带,从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带,测得O点到A、 B、 C、 D 、 E 各点的距离分别为OA=5.65cm , OB=7.12cm , OC=8.78cm ,OD=10.40cm, OE=11.91cm, 。已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度 vm= m/s。(海淀一模反馈)21B (1B) “探究动能定理”的实验
16、装置如图所示,当小车在两条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W0。 当用 4 条、6 条、 8条 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2 次、 第 3 次、 第 4 次实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0 ,每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验,下列说法正确的是A某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。B当小车速度达到最大时,橡皮筋处于伸长状态,小车在两个铁钉的连线处C应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度D应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算
17、小车的最大速度。(海淀一模反馈) (2B)某兴趣小组在做“ 探究做功和物体速度变化关系” 的实验前,提出了以下几种猜想:Wv, Wv2, Wv。他们的实验装置如图甲所示,PQ 为一块倾斜放置的木板,在Q 处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q 点的速度)。在刚开始实验时,有位同学提出,不需要测出物体质量,只要测出物体初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的读数就行了,大家经过讨论采纳了该同学的建议。请你简要说明为什么不需要测出物体的质量?让小球分别从不同高度无初速释放,测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4 ,读出小球每次通过Q 点的速度v1、 v2、 v3、 v4
18、、 ,并绘制了如图乙所示的L-v 图象。若为了更直观地看出 L 和 v的变化关系,他们下一步应怎么做?运动方向A B C D E O 图 7 木板打点计时器纸带小车橡皮筋图 6 木板打点计时器纸带小车橡皮筋速度传感器P L O Q 图甲图乙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 26 页学习必备欢迎下载(丰台一模)21 (18 分) (2) 某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”。实验时,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。小车所受到的拉力F 为 0.20N,小车的质量为200g。实验前
19、,木板左端被垫起一些,使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。这样做的目的是()A为了平稳摩擦力B增大小车下滑的加速度C可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功D可以用质量较小的砝码就可以拉动小车,以满足砝码质量远小于小车质量的要求同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O,在点迹清楚段依次选取七个计数点A、B、C、 D、 E、F、G,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。测量起始点O至各计数点的距离,计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O 点之间的速度平方差、起始点O 到计算点过程中细绳对小车做的功。其中计数点D 的三项数据没有计算,请完成计算并把结果填
20、入表格中。以 W 为纵坐标、以v2为横坐标在方格纸中作出W-v2图象。 B 、C、E、F 四点已经在图中描出,请在图中描出D 点,并根据描点合理画出图象。点迹O A B C D E F G x/cm 15.50 21.60 28.61 36.70 45.75 55.75 66.77 v/(ms-1) 0.656 0.755 0.953 1.051 v2/(m2s-2) 0.430 0.570 0.908 1.105 W/J 0.0432 0.0572 0.0915 0.112 W/J0.1200.1000.0800.0600.0400.02000.200.400.600.801.201.00v
21、2/(m2s-2) B C D E F G A O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页学习必备欢迎下载根据图象分析得到的结论。同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。如图所示是打点计时器打出的小车在恒力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。小车质量为m,打点计时器的打点周期为T。利用这些数据可以验证动能定理。请你判断这种想法是否可行?如果不行,说明理由。如果可行,写出必要的分析与推理。(西城二模)21实验题( 18 分)利用电火花计时器做如下实验。(2) (8 分)乙同学采用如图3所示的装
22、置进行了有关“动能定理”研究的实验。a按图 3 把实验器材安装好,不挂配重, 反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;b把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g 的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点 A 开始, 此后在纸带上每隔4 个点取一个计数点,依次标为B、C、D、 ;c测量出B、C、D、 各点与 A 点的距离,分别记为x1、x2、x3、 ;d用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、 ,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、 ; (重力加速度 g=9.80m/s2)e 求出 B、 C、 D、 各点速度的大小, 分别记为1、 2、 3、 ,
23、 再求出它们的平方12、 22、 32、 ;f用纵坐标表示速度的平方2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出 2W 图象,并在图象中描出( Wi,i2)坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位) 在步骤 d 中,该同学测得x4=40.00cm,则配重重力所做的功W4= J; 该同学得到的2W 图象如图4 所示。通过图象可知,打A 点时对应小车的速度0= _m/s; 小车的质量M= kg。3.1.8 验证机械能守恒定律M N xMxNxMN图 4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0 W/J 2/(m2s-2)0.6 2.0 3.0 0.5 1.5 2.5 纸带电火花计时器图
24、 3 配重垫木小车精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页学习必备欢迎下载(东城示范校)21 (1) (7分)在用重锤下落来验证机械能守恒时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O 是起始点, A、B、C、D、E 是打点计时器连续打下的5 个点,打点频率为f=50 Hz 。该同学用毫米刻度尺测量O 到 A、B、C、D、E 各点的距离,并记录在图中(单位cm)这五个数据中不符合有效数字读数要求的是_(填 A、B、C、D 或 E)点读数。该同学用重锤在OC 段的运动来验证机械能守恒,OC 距离用 h来表示, 他用 vc
25、=gh2计算与 C 点对应的物体的即时速度,得到动能的增加量,这种做法 _(填对或不对)。正确计算公式vc=_ 。 (用题中字母表示)如 O 点到某计数点距离用h 表示,重力加速度为g,该点对应重锤的瞬时速度为v,则实验中要验证的等式为 _。(西城二模)21实验题( 18 分)利用电火花计时器做如下实验。(1) (10 分)甲同学使用如图1 所示的装置来验证“机械能守恒定律”。下面是操作步骤:a按图 1 安装器材;b松开铁夹,使重物带动纸带下落;c接通电火花计时器电源,使计时器开始工作;d进行数据处理;e根据需要,在纸带上测量数据。把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列。电火花计时器接在频率为5
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