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高中物理人教新版高一上学期期末实验专题练习

更新时间：2021-12-30 浏览次数：75 类型：复习试卷

一、实验探究题

1. (2020高二下·吉林期末) 测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定。
1. （1）实验过程中，电火花计时器应接在（选填“直流”或“交流”）电源上。
2. （2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数 $\text{[math]}$ =。
3. （3）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出x₁=3.20cm，x₂=4.52cm，x₅=8.42cm，x₆=9.70cm。则木块加速度大小a=m/s²（保留两位有效数字）。
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2. (2019高一上·沭阳月考) 如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与物体所受合力F及质量m间关系”的实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，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等于砂和砂桶的总重力，小车运动加速度a可由纸带求得．
1. （1）如图乙所示实验仪器为电火花计时器，下列关于其工作电压判断正确的是________．
  
  A . 交流电源6V B . 直流电源6V C . 交流电源220V D . 直流电源220V
2. （2）图丙所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出）．已知打点计时器所使用电源的频率为50Hz，用毫米刻度尺测得：AB=0.60cm，AC=1.60cm，AD=3.00cm，AE=4.80cm，AF=7.00cm，AG=9.60cm．根据上图可知，打下E点时小车的速度为m/s．小车的加速度为m/s² ．（计算结果均保留两位有效数字）
3. （3）另一同学保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图丁，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是．
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3. (2021高一上·深圳期中) 图中的甲、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. （1）图甲是（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是（填“交流8V”“交流220V”或“四节干电池”）。图乙是（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是（填“交流8V”“交流220V”或“四节干电池”）。
2. （2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
  
  ①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，其中v_C=0.479m/s，v_D=0.560m/s，v_E=0.640m/s。求出v_B=，v_F=。（结果保留3位小数）
  
  ②以打A点时为计时零点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。（）
  
  ③由所画速度—时间图象求出小车加速度为m/s²。（结果保留2位小数）
3. （3）根据速度—时间图像判断，在打A计数点时，小车的速度v_A=m/s。（结果保留2位小数）
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4. (2021高一上·邯郸期中) 某实验小组探究小车速度随时间变化规律的实验装置如图甲所示，打出的纸带上计数点的间距如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点未标出。
1. （1）在做该实验时，下列说法正确的是___________。
  
  A . 先释放纸带，后接通电源 B . 打完纸带后应立即关闭电源 C . 释放小车时，小车应在靠近打点计时器的一端 D . 计数点必须从纸带上打的第一个点开始选取
2. （2）在纸带上选取图中1、2、3，4、5五个计数点，已知相邻的计数点间还有4个点未画出，打点计时器连接的电源频率为f，则在打第2个计数点时小车的速度大小 $\text{[math]}$ ，小车运动的加速度大小 $\text{[math]}$ 。（用题中字母表示）
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5. (2021·贵阳模拟) 利用如图甲所示的装置可以进行“探究小车速度随时间变化的关系”和“探究小车加速度与力的关系”实验，打点计时器所用电源频率为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）关于上述两个实验的要求及相关操作，下列说法正确的是__________；
  
  A . 两个实验都需要平衡摩擦力 B . 图中的打点计时器使用 $\text{[math]}$ 的直流电 C . “探究小车速度随时间变化的关系”中，重物和小盘的总质量可以大于小车的质量 D . “探究小车加速度与力的关系”中，重物和小盘的总质量可以大于小车的质量
2. （2）实验中，得到的纸带如图乙所示，取纸带上某清晰的点标为0，然后每隔一个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6，它们与0点的距离已在图中标出，则打计数点1时小车的速度大小为 $\text{[math]}$ ；（结果保留两位有效数字）
3. （3）由纸带上标出的数据算出打计数点2、3、4、5时小车的速度大小，作出小车运动的速度随时间变化的图像如图丙所示（以坐标原点为计时起点）；
  
  由作出的图像和实验原理判断，该纸带数据适用于哪个实验__________（填正确答案标号）。
  
  A . 两个实验均适用 B . 两个实验均不适用 C . 仅适用于“探究小车加速度与力的关系” D . 仅适用于“探究小车速度随时间变化的关系”
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6. 伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，有力地推进了人类科学认识的发展，标志着物理学的真正开端．
1. （1）伽利略在研究自由落体运动的性质中发现：如果v与x成正比，将会推导出十分复杂的结论．他猜想v与t成正比，但由于当时技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以无法直接检验其是否正确．于是他想到了用便于测量的位移x与t的关系来进行检验：如果v=kt成立，则x与t的关系应是x=（用k和t表示）．
2. （2）伽利略在研究运动和力的关系时，发明了用实验来研究物理问题的方法，而且还为物理学引入了理想实验的研究方法．
  ①下面关于理想实验的叙述中正确的是
  A．理想实验是虚幻的，所以引入它没有现实意义
  B．理想实验是没有实验基础的
  C．理想实验是建立在可靠事实基础上的，对发现新的科学规律有着不可替代的作用
  ②以下给出了伽利略理想斜面实验的有关程序：
  a．减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度
  b．取两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
  c．如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度
  d．继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持续的匀速运动
  按实验程序的先后排列应为．
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7. 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法．理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动
1. （1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为
2. （2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中是事实，是推论．
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8. (2021高三上·定远月考) 如图，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源，纸带等。回答下列问题：
1. （1）铁块与木板间动摩擦因数μ=（用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示）
2. （2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角θ=30°。接通电源。开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出）。重力加速度为9.8m/s²。铁块沿木板下滑时的加速度为（结果保留2位小数），进一步可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为（结果保留2位小数）。
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9. (2020高一上·望谟期末) 实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，安装好的实验器材如图甲所示，图中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是某次实验时OB细绳所连接的弹簧测力计的指针指示情况。
请回答下列问题：
1. （1）图乙中弹簧测力计的读数为N；
2. （2）下列关于实验操作的说法正确的是______；
  
  A . 用两把弹簧测力计拉橡皮条时与用一把弹簧测力计拉橡皮条时，两次O点的位置可以不同 B . 用铅笔挨着细绳画出直线，即为拉力的方向 C . 用测力计拉细绳时细绳要与白纸平行 D . 在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等
3. （3）某次实验中在坐标白纸上作出两弹簧测力计的力的图示如图丙所示，请在图中作出合力的图示，并测量合力的大小为N（每格边长的长度表示1N，计算结果保留一位小数）。
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10. (2020高一上·湛江期末) “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．

①做好实验准备后，先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O，此时需要记录的是，和．

②图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是．

③本实验采用的科学方法是．

A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法．

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11. (2021高三上·重庆月考) 利用如图1所示装置进行“探究合外力一定时物体的加速度与质量之间的关系”的实验。

（1）实验装置需要对小车进行平衡摩擦力．其目的是使细线的拉力为打点计时器纸带小车做匀加速运动的合外力。
实验中小桶质量m和小车质量M之间应满足的关系为。

（2）保持小桶质量m和其他条件不变，只改变小车质量M，多次实验小师口测出相应加速度大小a，记录在下列表格中：

次数	1	2	3	4	5	6
质量 $\text{[math]}$	0.25	0.30	0.35	0.40	0.45	0.50
加速度 $\text{[math]}$	0.39	0.32	X	0.24	0.22	0.19
质量倒数 $\text{[math]}$	4.0	3.3	2.9	2.5	2.2	2.0

其中，在第3次实验中，忘记了记录加速度X的数值，该次实验的部分纸带如题图2所示，O、A、B、C、D、E、F为7个连续的计数点，相邻两计数点间还有四个实际打点未画出，打点计时器的打点频率为 $\text{[math]}$ ，测得A、B、C、D、E、F与O点间距分别为 $\text{[math]}$ ，可计算加速度的数值 $\text{[math]}$ 。

（3）在如题图3所示坐标纸上，根据表格数据描点，并作出图线，得出实验结论：。

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12. (2021高三上·吕梁月考) 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。图甲为实验装置简图，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力，小车运动的加速度a用纸带上打出的点求得。（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知实验所用电源的频率为50Hz。

根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：
1. （1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为m/s。在打出D点时，物块的速度大小为m/s。（保留两位有效数字）
2. （2）物块的加速度大小为m/s²。（保留两位有效数字）
3. （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（______）
  
  A . B . C .
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13. (2019高三上·哈尔滨期末) 如图所示，为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置，请完成以下问题：
1. （1）本实验先保证小车质量不变，探究加速度与合力的关系；再保证小车所受合力不变，探究加速度与小车质量的关系，该实验采用的研究方法为 _________ .
  
  A . 等效替代法 B . 控制变量法 C . 理想模型法
2. （2）平衡摩擦力后，若小车的总质量为M，钩码总质量为m(m<<M)，重力加速度为g，可认为小车释放后受到的合外力大小为_______ .
  
  A . Mg B . mg C . （M+m）g
3. （3）该实验中，保证小车所受合力不变，探究加速度与小车质量的关系，采用图像法处理数据。为了比较容易地看出加速度a与质量M的关系，应作________ .
  
  A . a-M图像 B . 图像 C . 图像 D . 图像
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14. (2021高一上·连江期中) 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，并测重力加速度。

⑴实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点。

⑵在打出的纸带上连续取得清晰的7个计数点，打点计时器所用电源的频率为 $\text{[math]}$ 。测得1、2、3、4、5、6各计数点与计数点0的距离 $\text{[math]}$ 如下表：

点的次序	0	1	2	3	4	5	6
距离 $\text{[math]}$	0	5.02	10.43	16.22	22.38	28.96	35.92

利用这些数据：①计算当地重力加速度 $\text{[math]}$ 值为 $\text{[math]}$ ；

②打计数点3时纸带运动的速度为 $\text{[math]}$ 。（结果均保留三位有效数字）

③计数点0（选填“是”或“不是”）物体运动的起点。

④若实验中所得到的重物下落的加速度值不等于当地的重物加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因。

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15. (2020高一上·南京月考) 测定木块与长木板之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，通常需要测力计。如果没有测力计，能否测出它们之间的动摩擦因数呢？某实验小组根据转换测量的方法，测出了木块与长木板之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。测量的步骤和方法如图所示：
①如图a，测出轻弹簧的自然长度 $\text{[math]}$ ；

②如图b，将木块悬挂在弹簧的下端，静止时测出弹簧的长度 $\text{[math]}$ ；

③如图c，将长木板固定在水平面上，用弹簧拉动木块在长木板上匀速运动，测出弹簧长度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）根据测出的物理量，请你写出动摩擦因数的表达式 $\text{[math]}$ =。（用“ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ”表示）
2. （2）在实验中同学们发现：如果按图d的方法，将弹簧一端连接木块，一端固定在竖直墙壁上，拉动长木板水平运动，测出弹簧长度 $\text{[math]}$ ，同样可以求得动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。比较图c和图d的两种方法，你认为图方法更好，原因是。
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16. (2018高一下·麒麟期中) 某同学在做探究弹力跟弹簧长度的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置．所用的钩码每个的质量都是30 g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应弹簧的长度，将数据填在了下面的表中．(弹力始终未超过弹性限度，取g＝10 m/s²)
1. （1）由以上实验数据求得弹簧的劲度系数k＝N/m.
2. （2）由以上实验数据得出弹簧弹力大小F与长度L的关系式为．对应的函数关系图线与横轴(长度L)的交点代表．
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