精选+详解高三物理名校试题汇编系列第1期专题18运动和力学实验包括长度的测量.docx

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精选+详解高三物理名校试题汇编系列第1期专题18运动和力学实验包括长度的测量

【精选+详解】2013届高三物理名校试题汇编系列（第1期）

实验一长度的测量和直线运动

1．（山东省济南一中2012届高三上学期期末测试）

（1）图甲的螺旋测微器的读数是______mm；

（2）图乙的游标卡尺的读数是______mm。

2.（云南省昆明一中2012届高三第三次月考理综卷）小球的直径，如图甲所示的读数是mm。

用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是mm。

3．（广西南宁二中2012届高三上学期月考理综卷）读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：

游标卡尺的读数为cm；螺旋测微器的读数为cm。

3.5.45cm；0.6723～0.6727cm解析：

游标卡尺的读数为54mm+5×0.1mm=54.5mm=5.45cm；螺旋测微器的读数为6.5mm+22.5×0.01mm=6.725mm=0.6725cm。

4．（湖北省黄冈中学2012届高三上学期期中考试）如图甲、乙所示是螺旋测微器和游标卡尺测量工件长度时的情形。

螺旋测微器读数为_____mm；游标卡尺读数为_mm。

5．（安徽省合肥八中2012届高三第一次模拟考试物理试题）利用打点计时器测定物体做匀加速直线运动的加速度，某次实验取得的纸带记录如图所示，电源频率是50Hz，图中所标的是每隔4个点所取的计数点，由图中给出数据计算加速度约为m/s2.（结果保留两位有效数字。

）

5.0.81解析：

题中所给纸带上相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动的规律有sCD-sBC=sBC-sAB=aT2，所以sCD-sAB=（sCD-sBC）+（sBC-sAB）=2aT2，即a=（sCD-sAB）/2T2，代入数据，可得，加速度a=0.81m/s2.

6．（福建省四地六校2012届高三第三次联考）在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，用刻度尺测得记数点1，2，3，4到记数起点O的距离分别为3.15cm，12.40cm，27.70cm，49.05cm，由此可得，物体的加速度为_____m/s2.

7．（山东省潍坊市2012届高三三县联考）某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条如图所示的纸带。

他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。

测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为__________m/s，小车运动的加速度大小为__________m/s2，AB的距离应为________cm.（保留三位有效数字）

8．（辽宁省丹东市四校协作体2012届高三摸底理综卷）某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动，计时器每隔T=0.02s打出一点，从纸带上已测得连续8个时间间隔T内的位移，如图所示。

AB=5.62cm，BC=5.23cm，CD=4.85cm，DE=4.47cm，EF=4.08cm，FG=3.70cm，GH=3.31cm，HI=2.92cm

（1）这是不是匀变速运动？

，根据何在？

________________________。

（2）若是匀变速直线运动，则物体的加速度a=_________m/s2（保留三位有效数字）。

9．（福建省师大附中2012届高三上学期期中考试）甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一物体的长度时，测量的结果分别如下：

甲同学：

使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm

乙同学：

使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm

丙同学：

使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm

从这些数据中可以看出读数肯定有错误的是____________同学．

10．（北京市朝阳区2012届高三上学期期中统考）某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动小车的运动情况。

图示为该同学实验时打出的一条纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s。

从刻度尺中可以得到sAB=_______cm、sCD=_________cm，由这两个数据得出小车的加速度大小a=______m/s2，打点计时器打B点时小车的速度v=_________m/s。

实验二力、物体的平衡

11.（辽宁省本溪一中、庄河高中2012届高三期末联考卷、福建省四地六校2012届高三联考物理试卷）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象．如图所示，下列表述正确的是（）　

A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大

C．a的劲度系数比b的小D．测得的弹力与弹簧的长度成正比

11．B解析：

弹簧的伸长与弹力的关系是F=kΔl=k（l-l0），其中l0表示弹簧的原长，可见，测得的弹力与弹簧的长度不成正比，而是与弹簧的伸长量成正比，表示弹簧弹力和弹簧伸长关系的F-l是一条倾斜直线，直线与横轴交点的横坐标表示弹簧的原长，直线的斜率表示弹簧的劲度系数，根据题图，a的原长l1小于b的原长l2，直线a的斜率大于直线b的斜率，所以a的劲度系数比b的大。

本题答案为B。

12.（湖北省黄冈中学2012届高三下学期高考模拟试卷一）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，请你提出两个解决办法。

13．（江苏省上岗高级中学2012届12月份调研考试）在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根带有绳套的细绳。

实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

（1）实验中两次拉伸橡皮条，以下注意事项正确的是（填字母代号）。

A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

（2）以下观点对减小实验误差有益的说法是（填字母代号）。

A．两细绳必须等长

B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧秤同时拉细绳时两绳套方向应成90°角，以便算出合力大小

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远

13．

（1）D

（2）BD

解析：

（1）实验中两次拉伸橡皮条，注意将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，选项D正确。

（2）两细绳不必等长，但都长一些较好，这样可以使拉力方向确定更准确，选项A错误，D正确；实验本身要求分力和合力作用效果相同，即要求合力与两个分力在同一平面内，所以弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，以保证合力与分力都在同一平面内，选项B正确；平行四边形定则适用于任何夹角，所以两绳套方向间的夹角不能只取90°角，选项C错误。

本题答案为BD。

14．（上海市六校2012届高三上学期12月份联考）橡皮筋的一端固定在A点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计。

当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图所示。

这时弹簧测力计的读数可从图中读出。

（1）由图可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_____N和_____N。

（只须读到0.1N）

（2）在答题纸的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力。

14.

（1）2.5N；4.0N

（2）如下图所示

解析：

（1）两弹簧秤的最小分度均为0.1N，两拉力大小分别为2.5N和4.0N。

（2）方格纸上的每一方格的边长代表1N，根据这个标度作出这两个分力的图示，再根据平行四边形定则作出它们的合力，如答案图所示。

15．（上海市六校2012届高三上学期12月份联考试卷）小汽车正在走进我们的家庭，一辆汽车性能的优劣，其油耗标准非常重要，而影响汽车油耗标准最主要的因素是其在行进中所受到的空气阻力。

人们发现汽车在高速行驶中所受到的空气阻力f（也称风阻）主要与两个因素有关：

（1）汽车正面投影面积S；

（2）汽车行驶速度v。

某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据：

（1）由上述数据可得汽车风阻f与汽车正面投影面积S及汽车行驶速度v的关系式为f=（要求用k表示比例系数）；

（2）由上述数据得出k的大小和单位是；

（3）据推理或猜测，k的大小主要与、等因素有关。

16.（江西师大附中、鹰潭一中2012届高三下学期4月联考）如下图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解。

A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。

A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动。

B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的轻杆。

将细绳连接在杆右端O点构成支架。

保持杆在水平方向，按如下步骤操作：

（1）测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ；

（2）对两个传感器进行调零；（3）用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数；（4）取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤，得到表格：

F1（N）

1.001

0.580

…

1.002

…

F2（N）

-0.868

-0.291

…

0.865

…

θ

30°

60°

…

150°

…

根据表格数据判断：

A传感器对应的是表中力_______（填“F1”或“F2”）的示数，钩码质量为______kg（保留1位有效数字）。

实验三牛顿运动定律

17.（陕西省师大附中2012届高三下学期高考模拟理综）如图所示为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。

在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）.

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）

A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大

18．（黑龙江省齐齐哈尔市2012届高三“五校联谊”期中考试）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，保持小车的质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图所示：

组别

1

2

3

4

5

F/N

0

1.1

2.2

3.3

4.4

a/m·s-2

0

0.5

1

1.5

2

（1）在图中画出第4组数据对应的数据点，然后作出a-F的关系图线；

（2）由所作图线可以得到结论：

在质量一定的情况下，加速度a与作用力F成______比；

（3）当研究加速度与质量的关系时，应保持不变，改变小车的质量来进行实验．

18．

（1）见下图所示

（2）正（3）小车受到的作用力

19.（山东省潍坊市三县2012届高三上学期联考试卷）现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律．

给定的器材如下：

一倾角可以调节的长斜面、小车、计时器一个、米尺，填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）：

（1）让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t.

（2）用米尺测量A1与A2之间的距离x，则小车的加速度a=________.

（3）用米尺测量A1相对于A2的高度h，设小车所受重力为mg，则小车所受合外力F=_______.

（4）改变________________________，重复上述测量．

（5）以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图．如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律．

20．（浙江省浙大附中2012届高三上学期期中考试试题、江苏省南京市四校2012届高三12月联考试卷）如图甲所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放.

（1）若用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d=____cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=2.0×10-2s，则小车经过光电门时的速度为____m/s；

（2）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为________；

（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系，处理数据时应作出________（选填“v-m”或“v2-m”）图象。

（4）该同学在（3）中作出的线性图象不通过坐标原点，开始实验前他应采取的做法是（）

A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

21．（广西区百所高中2012届高三（第三届）联考理综卷）如图所示，甲图是某学生探究“匀变速直线运动”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在水平木板上继续滑行。

图乙所示的纸带是重物着地后的一段打了点的纸带（纸带上连续两个计数点间都有四个点没有标出）。

若打点计时器所用的交流电频率为50Hz，则两个计数点间的时间间隔T=s，重物着地后木块的加速度a=m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=。

（g=10m/s2，忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦）

21.1.0；-0.5；0.05

解析：

交流电的周期为0.02s，纸带上两个计数点间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s；根据图乙可求出，重物着地后木块的加速度a=（sCD-sAB）/T2=（6.71cm+6.22cm-7.21cm-7.72cm）/（0.1s）2=-50cm/s2=-0.5m/s2；根据牛顿第二定律有a=μg，所以μ=a/g=0.05。

22.（安徽省无为县两校2012届高三上学期联考）某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验。

（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为cm。

（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．设小车的质量为

，正方体木块的边长为

，并用刻度尺量出图中AB的距离为

，

，重力加速度为

，则小车向下滑动时受到的摩擦力为（结果用字母表示，θ很小时tanθ≈sinθ）

（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量

，测出对应的加速度

，则下列图象中能正确反映小车加速度

与所挂重物质量

的关系的是

22.

（1）3.150

（2）

（3）C

实验四平抛运动

23.（上海市十校2012届高三12月份联考试卷）在平抛运动的实验探究中：

（1）如图所示，用小锤打击弹性金属片C，金属片C把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察到两球同时落地，这说明：

。

（2）如图所示，将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相遇，改变释放点的高度和上面滑道对地的高度，重复实验，A、B两球仍会在水平面上相遇，这说明：

.

23.

（1）平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动

（2）平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动

解析：

（1）左图实验说明，两球在竖直方向上的运动性质相同，或者平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

（2）右图实验说明，两球在水平方向上的运动性质相同，或者说平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。

24.（重庆市重庆一中2012届高三月考理综卷）某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，采用如图所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。

现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。

实验可观察到的现象应该是，仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明。

25.（贵州省遵义四中2012届高三月考理综卷）在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为

．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为v0=；小球经过c点时的速度vC=___________（均用

、g表示）．

25.

；

26.（山东省潍坊市2012届高三三县联考）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离均为x=10.00cm，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm.（g取9.80m/s2）

（1）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0=_______（用题中所给字母表示）．

（2）小球初速度的测量值为________m/s.

27．（浙江省五校2012届高三上学期第一次联考）小李以一定的初速度将石子向斜上方抛出去，石子所做的运动是斜抛运动，他想：

怎样才能将石子抛得更远呢？

于是他找来小王一起做了如下探究：

他们用如下图所示的装置来做实验，保持容器水平，让喷水嘴的位置和喷水方向不变（即抛射角不变）做了三次实验：

第一次让水的喷出速度较小，这时水喷出后落在容器的A点；第二次让水的喷出速度稍大，水喷出后落在容器的B点；第三次让水的喷出速度最大，水喷出后落在容器的C点。

小李和小王经过分析后得出的结论是：

；

小王回忆起上体育课时的情景，想起了几个应用上述结论的例子，其中之一就是为了将铅球推的更远，应尽可能。

然后控制开关让水喷出的速度不变，让水沿不同方向喷出，如下图所示，又做了几次实验，得到

喷嘴与水平方向的夹角

15°

30°

45°

60°

75°

落点到喷嘴的水平距离/cm

50.2

86.6

100.0

86.6

50.2

小李和小王对上述数据进行了归纳分析，得出的结论是：

；

小李和小王总结了一下上述探究过程，他们明确了斜抛物体在水平方向飞行距离与初速度和抛射角的关系，他们感到这次探究成功得益于在探究过程中两次较好的运用了法。

实验五机械能守恒定律

28．（吉林省长春市2012届高三第一调研测试）关于高中物理实验，下列说法中正确的是（）

A．利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中，可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度

B．在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，只需橡皮条具有相同的伸长量

C．在“验证牛顿第二定律”实验中，采用了控制变量的实验方法

D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先释放重物后接通电源

28.AC解析：

在“研究匀变速直线运动规律”的实验中，利用纸带上打出的点迹可以计算出打各点时的平均速度，其值近似等于物体的运动速度，所以选项A正确；在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，除了橡皮条具有相同的伸长量外，其被拉伸的方向也要相同，所以选项B错误；在“验证牛顿第二定律”实验中，需要利用控制变量法探究加速度与力、质量之间的关系，所以选项C正确；在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先接通电源后释放重物，选项D错误。

本题答案为AC。

[

29.（湖北省八校2012届高三12月第一次联考理综卷）如图所示是通过重物自由下落的实验验证机械能守恒定律。

关于本实验下列说法正确的是（）

A.从实验装置看，该实验可用4-6伏的直流电源

B.用公式

时，要求所选择的纸带第一、二两点间距应接近2毫米

C.本实验中不需要测量重物的质量

D.测纸带上某点的速度时，可先测出该点到起点间的时间间隔，利用公式

计算

30．（辽宁省部分重点中学2012届高三上学期期末联考）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，实验时首先要做的步骤是。

（3）在

（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。

让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距l和这两点的速度大小v1与v2（v1

则本实验最终要验证的数学表达式为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．

31.（河北省衡水中学2012届高三上学期期末考试理综试题）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部