高一物理实验题试题 - 困难题

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：

（1）实验步骤：

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读为　　　　 mm。

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=　　　　 cm。

④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

（2）有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=　　　　 和v2=　　　　 。

②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1=　　　　　　 和EK2=　　　　　　 。

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少=　　　 （重力加速度为g）。

（3）如果　　　　　　 ，则可认为验证了机械能守恒定律。

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利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：

（1）实验步骤：

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读为　　　　 mm。

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=　　　　 cm。

④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

（2）有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=　　　　 和v2=　　　　 。

②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1=　　　　　　 和EK2=　　　　　　 。

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少=　　　 （重力加速度为g）。

（3）如果　　　　　　 ，则可认为验证了机械能守恒定律。

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长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮，一端与小车连接，车内放上5 个相同的钩码，另一端可悬挂钩码。小车的右端固定有宽度为d 的遮光片。利用如图的装置，实验小组探究质量一定时加速度与力的关系。他们进行了如下操作，完成步骤中的填空:

(1)从小车内取1 个钩码挂在轻绳的右端，将小车从A 处由静止释放，测出A、B 间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1，则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____; 小车的加速度a1=______。(用已知和测得的物理量符号表示)

(2)再从小车内取1 个钩码挂在右端钩码的下方(共2 个)，仍将小车从A 处由静止释放，测出遮光片通过光电门的时间为t2，用m 表示一个钩码的质量，用M 表示小车的质量(不含钩码)，为达到实验目的，本次操作需要验证的关系式为__________。(重力加速度为g，用已知和测得的物理量符号表示)

(3)依次取3、4、5 个钩码挂在轻绳右端，重复以上操作，得到一系列遮光片通过光电门的时间t。用F 表示右端所挂钩码的总重量，如果实验操作无误，作出的下列图象中正确的是_____

(4)下列措施中，能够减小实验误差的是_____

A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量　　

B、实验前应平衡摩擦力　　

C、细线在桌面上的部分应与长木板平行　　

D、图中AB 之间的距离应尽量小些

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如图是“验证力的合成的平行四边形定则”实验示意图。将橡皮条的一端固定于A点，图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条，图丙是在白纸上根据实验结果画出的力的合成图示。

(1)有关此实验，下列叙述正确的是________(填正确答案标号)。

A．在进行图甲的实验操作时，F1、F2的夹角越大越好

B．在进行图乙的实验操作时，必须将橡皮条的结点拉到O点

C．拉力的方向应与纸面平行，弹簧及钩子不与弹簧测力计的外壳及纸面接触，产生摩擦

D．在进行图甲的实验操作时，保证O点的位置不变，F1变大时，F2一定变小

(2)图丙中F′是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿AO方向的是________(填“F”或者“F′”)。

(3)若在图甲中，F1、F2夹角小于90̊，现保持O点位置不变，拉力F2方向不变，增大F1与F2的夹角，将F1缓慢转至水平方向的过程中，两弹簧秤示数大小变化为F1__________，F2___________。

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研究小车匀变速直线运动的实验装置如图 (a)所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50 Hz，纸带上计数点的间距如图(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．

①部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车

C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连

D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是：__________(用字母填写)．

②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝______ s.

③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5＝________.

④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________.

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用等效代替法验证力的平行四边形定则的实验情况如下图甲所示，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，图乙是白纸上根据实验结果画出的图．

(1)本实验中“等效代替”的含义是________．

A．橡皮筋可以用细绳替代

B．左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果

C．右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果

D．两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代

(2)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿着AO方向的是________，图中________是F1、F2合力的理论值，______是合力的实验值．

(3)(多选)完成该实验的下列措施中，能够减小实验误差的是________．

A．拉橡皮筋的绳细一些且长一些

B．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行

C．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

D．使拉力F1和F2的夹角很小

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某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系．

(1)下列做法正确的是______

A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行

B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上

C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源

D．通过增减小车上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度

(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量______小车和小车上砝码的总质量（填“远大于”、远小于”或“近似于”）

(3)甲、乙两同学在同一实验室，各取一套装置放在水平桌面上，研究加速度a与拉力F的关系时，分别得到图2中甲、乙两条直线，设甲、乙用的小车质量分别为 m甲、m乙，由图可知，m甲______m乙（填“大于”、“小于”或“等于”）

(4)通过实验得到如图3所示的纸带．纸带上O为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．其中：OA=15.50cm，OB=21.60cm，OC=28.61cm，OD=36.70cm，OE=45.75cm，OF=55.75cm，OG=66.77cm，则小车的加速度a=______m/s2．（答案要求保留3位有效数字）

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在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套弹簧秤。如图所示 。

（1）在实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另 一端都有绳套（如图）。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条， 将结点 O 拉至某一位置。然后用一个弹簧秤拉橡皮条，在此 过程中必须注意以下几项，其中正确的是________

A．两根细绳必须等长。

B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上

C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

D.用一个弹簧秤和用两个弹簧秤拉橡皮条时必须将结点 O 拉至同一位置

（2）若在实验中，把木板竖直放置，同时用细绳 OA 跨过钉在木板上的光滑的钉子 C，下端挂重力已知的钩码，细绳 OB 用一个弹簧秤钩住，如图所示，可以通过改变钩码的 个数和弹簧秤的拉力来调整橡皮筋与两细绳的结点 O 的位置。图中 OC 与橡皮筋延长 线的夹角为α，细绳 OB 与橡皮筋延长线的夹角为β，且α+β＞90°，下列操作正确的是________

A．增加钩码个数后，为使结点位置不变，应减小β，同时减小弹簧秤的拉力

B．增加钩码个数后，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹簧秤的拉力

C．保持钩码个数不变，将钉子 C 向左移动一些，为使结点位置不变，应增大β，同时增大弹 簧秤的拉力

D．保持钩码个数不变，将钉子 C 向左移动一些，为使结点位置不变，应减小β，同时 增大弹簧秤的拉力

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用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验：

(1)下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外，还需要的实验器材有：__________。

A、天平（附砝码）　　 B、秒表　　　　 C、刻度尺（最小刻度为mm）　　 D、低压交流电源

(2)实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是____。

A、小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。

B、小车放在木板上，挂上砂桶，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。

C、小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。

(3)实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是___________。这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变。

(4)如图为某次实验纸带，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺测得：S1＝0.55 cm，S2＝0.94 cm，S3＝1.35 cm，S4＝1.76 cm，S5＝2.15 cm，S6＝2.54 cm。

①相邻两计数点间的时间间隔为____________ s；

②计数点“6”和“7”的位移S7比较接近于____________（填“A、B、C、D”序号）

A、2.76 cm 　　　 B、2.85 cm　　　 C、2.96 cm 　　　　 D、3.03 cm

③打下“3”点时小车的瞬时速度v3=__________m/s；小车的加速度a＝_____________ m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)

(5)某小组在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，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：甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像，如图（甲），然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比，并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像，如图（乙）所示。你认为_______同学（选填“甲”或“乙”）的方案更合理。

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实验小组利用图1来探究：“探究加速度与力、质量的关系”．

①实验中使用的电火花计时器，应接_____电源．

A．交流4﹣﹣﹣6V　　　　 B．交流220V

②在的实验中，得到一条打点的纸带，如图3所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则：小车加速度的表达式为a＝_____．

③消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力，则：小吊盘的m与小车总质量M之间应满足的关系为_____．

④在实验中，甲、乙两位同学根据实验数据画出如图2所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线Ⅰ和直线Ⅱ，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是_____．

A．实验前甲同学没有平衡摩擦力

B．甲同学在平衡摩擦力时把长木板的末端抬得过高了

C．实验前乙同学没有平衡摩擦力

D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了．

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