物理竞赛实验笔试试题Word文档格式.docx

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B．电源电压不稳定

C．电源的频率不稳定

D．振针压得过紧

5．“研究共点力的合成”实验中用到的物理思想方法是（　　）

A．等效替代法

B．控制变量法

C．建立物理模型法

D．微小量放大法

6．在“探究求合力的方法”的实验中，要使每次合力与分力产生的效果相同，则必须

A．每次把橡皮条结点拉到相同的位置

B．每次把橡皮条拉直

C．每次读出弹簧测力计的示数

D．每次记准细绳的方向

7．为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d＝0.9cm的遮光板（如图所示）。

滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.029s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.011s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝0.76s，则下列说法正确的是（　　）

A．滑块通过第一个光电门时的速度为0.82m/s

B．滑块的加速度是0.67m/s2

C．滑块在做减速运动

D．换用宽度更宽的遮光板可以更精确地测出滑块通过光电门时的速度

8．下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是（　　）

①启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出一行小点

②关掉电源

③取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点，如果数出n个点，这些点划分出的间隔数是（n-1），由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间

④把纸带装好

⑤了解打点计时器的结构，然后把它固定在桌子上

⑥用刻度尺测量出从第1个点到第n个点的距离．

A．⑤④①②③⑥

B．⑤④①③⑥②

C．⑤④①⑥③②

D．⑤④①②⑥③

9．如图所示为“探究求合力的方法”的实验装置，则（　　）

A．实验中所用的两根细线越短越好

B．弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行

C．实验中只需记录弹簧测力计拉力的大小

D．每次实验中两个分力间的夹角必须大于90°

10．如图所示是“探究求合力的方法”实验装置．下列说法中正确的是（）

A．弹簧测力计拉细线时，拉力方向必须竖直向下

B．为减小测量误差，F1、F2的大小必须相等

C．为减小测量误差，F1、F2的夹角应为90°

D．在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中，橡皮条结点O的位置不能变化

三、实验题

11．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验，装置如图甲所示，其中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。

根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示，已知实验过程中操作正确。

（1）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是__________（填正确选项前字母）。

A．两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小

B．橡皮条沿同一方向伸长

C．橡皮条伸长到同一长度

D．橡皮条沿同一方向伸长同一长度

（2）丙图是测量中某一弹簧测力计的示数，读出该力大小为__________N。

12．某同学利用气垫导轨研究物体做匀变速直线运动的规律，如图所示。

他将滑块从O点由静止释放（遮光片正对O点），发现遮光片通过AB所用的时间与通过BC所用的时间都等于0.5s，测得AB=24.0mm，BC=32.0mm，则滑块的加速度为_______m/s2。

若遮光片宽度d=2.0mm，遮光片经过光电门C遮光时间为27.8ms，则遮光片经过光电门C时的速度为_______m/s。

由以上信息可求得OA=_______mm。

（结果均保留两位有效数字）

13．某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB与OC为细绳。

图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________，其中_________为实验值，_________为理论值（三个空均填“F”或“F′”）。

（2）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

（3）实验时，主要的步骤如下：

A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；

B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。

记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数F1和F2；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出合力F；

E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数F′，记下细绳的方向，按同一标度作出F′的图示；

F.比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。

上述步骤中：

①有重要遗漏的步骤的序号有______________；

②遗漏的内容分别是___________________和_____________________。

14．

（1）打点计时器是利用________（选填“直流”或“交流”）电源进行的计时仪器，若电源频率为50Hz，则它们每隔________秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为_________伏。

（2）在“研究匀变速直线运动”的实验中，某同学由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上每两个计数点间还有四个点未画出，其中s1=3.00cm，s2=6.50cm，s3=10.0cm，s4=13.50cm，s5=17.00cm，s6=20.50cm。

①接通电源与让纸带随物体开始运动，这两个操作的时间关系应当是（____）

A．先接通电源，再释放纸带

B．先释放纸带，再接通电源

C．释放纸带的同时接通电源

D．不同的实验要求不同

②本实验记录的s1、s2、s3、s4、s5、s6六组数据中记录有误的数据是________（用数据前的符号表示，该数据不影响后面的计算结果）;

③小车运动的加速度大小是________m/s2（结果保留到小数点后两位）;

④利用以上数据可求得A点的瞬时速度大小为（____）（结果保留两位有效数字）

A．0.47m/sB．0.53m/sC．0.85m/sD．0.48m/s

⑤若当时电网中交变电流的频率是49Hz，导致打点周期变大，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏________。

（填“大”或“小”）

15．某小组在做“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端拴上两条细绳，细绳的另一端分别系着绳套，现进行如下操作：

（1）用一只弹簧测力计通过一条细绳套将橡皮条的另一端拉到某一确定的点“O”，此时拉力F的方向如图b所示，大小可由弹簧测力计读出。

测力计的示数如图a所示，F的大小为______N。

（2）撤去

（1）中的拉力，现使用两只弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度同时拉橡皮条，再次将橡皮条的另一端拉到同一点“O”时，两个拉力的方向如图b所示，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=3.80N和F2=2.50N。

（i）请选好标度在图b中画出力F1、F2及F的图示，然后按平行四边形定则画出F1、F2的合力F'

；

______

（ii）F'

的大小为______N，此大小为F1、F2合力的______（填“理论值”或“测量值”）。

若F和F'

的大小及方向在误差允许的范围内相同，则该实验验证了力的平行四边形定则。

参考答案

1．AC

【解析】

【分析】

【详解】

A、选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确．

B、在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，B错误．

C、为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确．

D、如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，所以D错误．

故选AC.

2．BC

AB．打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，A错误，B正确；

CD．使用打点计时器时，应先接通电源，等电压稳定后，再让纸带运动，C正确，D错误；

故选BC。

3．BCD

A．电磁打点计时器需要复写纸，电火花计时器不需要复写纸，故A错误；

B．实验时应先接通电源，再拉动纸带，可在纸带上打出更多的点，纸带的利用率更高，故B正确；

C．拉动纸带的方向与限位孔平行可减小摩擦，故C正确；

D．电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故D正确。

故选BCD。

4．D

试题分析：

若打点计时器接在直流电源上，打点计时器不打点，故A错误；

点痕的轻重和电源电压不稳有关，电源电压不稳不会导致短线，B错误；

电源频率不稳，只会影响打点的时间间隔，不会影响点的形状，不会造成短线，故C错误；

打点针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，可能造成短线，故D正确．

考点：

考查了打点计时器的使用

【名师点睛】解决该题要掌握打点计时器的工作原理．打点计时器使用交流电源，电压不稳影响点痕的轻重，电源频率不稳会影响打点的时间间隔，打点针压得过紧影响点的形状．

5．A

“研究共点力的合成”实验中用到的物理思想方法是等效替代法。

故选A。

6．A

要使每次合力与分力产生的效果相同，则必须每次把橡皮条结点拉到相同的位置，故A正确，BCD错误．

7．B

A．滑块通过第一个光电门时的速度为

故A错误；

B．滑块的加速度为

故B正确；

C．因为加速度a>

0，即加速度a的方向与速度方向相同，所以物体做加速运动，故C错误；

D．由平均速度的定义可知，遮光板的宽度越窄，通过遮光板的时间越小，测量的平均速度越精确，故D错误。

故选B。

8．A

在使用打点计时器时应先进行安装，即步骤⑤；

然后安装纸带即④；

然后开始实验，要先开电源，再拉动纸带，即进行步骤①；

然后关掉电源进行数据处理，故进行步骤②；

数据处理时先数出点数，再测量长度，故为③、⑥；

故正确的步骤为⑤④①②③⑥，A正确．

9．B

本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则，效果的相同是通过拉橡皮筋产生大小和方向相同的形变量来实现的．数据处理时：

我们需要画出力的大小和方向，所以力要尽量大些可减小测量误差对实验的影响，拉橡皮筋时要拉的尽量长一点，了解误差产生的原因即可正确解答．

A、拉橡皮条的细绳要适当长一些，以方便画出力的方向，故A错误；

B、测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；

C、实验中需记录弹簧测力计拉力的大小和方向还有结点的位置，故C错误；

D、在实验中两个分力的夹角大小适当，且二力的大小要适量大些，这样有利于减小实验中偶然误差的影响，不需要夹角必须大于90°

，故D错误；

故选B.

【点睛】

本题主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理，应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法．

10．D

该实验采用了“等效法”，探究合力与分力的关系，为了产生相同的效果，橡皮条结点O的位置不能变化．根据实验的原理确定各个步骤是否正确．

A.弹簧测力计拉细线时，方向不一定向下，只有把O点拉到同一位置即可，故A错误；

B.两个拉力的大小不一定需相等，只要产生效果相同即可，故B错误．

C.F1、F2方向间夹角不一定为90°

才能减小误差，故C错误．

D.在同一组数据中，只有当橡皮条节点O的位置不发生变化时，两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同，才可以验证平行四边形定则，故D正确；

故选D．

11．D3.6

（1）[1]该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效的，前后两次要求橡皮条沿同一方向伸长同一长度，故ABC错误，D正确。

故选D。

（2）[2]由图丙所示弹簧测力计可知，其分度值为0.2N，所示为3.6N。

12．0.0320.07225

[1]根据公式Δx=aT2可得滑块的加速度

[2]遮光片经过光电门C时的速度

[3]根据公式vt2−v02=2ax可以计算出OC间的距离

所以OA的距离

xOA=81.0mm−24.0mm−32.0mm=25mm

13．F′F′FBCEC中应加上“记下两条细绳的方向E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”

（1）[1][2][3]如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，F是两个分力合力的理论值，F′是两个分力合力的实验值，则方向一定沿AO方向的是F′。

（2）[4]本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B。

（3）①[5]有重要遗漏的步骤的序号有C和E；

②[6][7]遗漏的内容分别是：

C中应加上“记下两条细绳的方向”；

E中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置O”。

14．交流0.02220As33.50D偏大

（1）[1][2][3]打点计时器是利用交流电源进行的计时仪器，若电源频率为50Hz，则它们每隔0.02s秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为220伏。

（2）[4]开始记录时，应先给打点计时器通电，让打点计时器工作稳定以后再松开纸带。

如果先松开纸带，再接通电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，另外，先打点再松开纸带，可以使打点稳定，还可以使纸带上打满点，从而提高了纸带利用率，故选A。

[5]本实验记录的s1、s2、s3、s4、s5、s6六组数据中记录有误的数据是s3，因为最小分度是mm，读数时还要估读一位，所以要读到0.01mm，而s3只读到了0.1mm。

[6]小车运动的加速度大小

[7]A点的瞬时速度大小为

[8]若当时电网中交变电流的频率是49Hz，导致打点周期变大，由

可知

则代入计算的周期T小于实际的周期T，故由此测量计算出的加速度值比实际值偏大。

15．4.60

4.60理论值

（1）[1]弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则F的大小为4.60N；

（2）（i）[2]如图；

（ii）[3][4]由图可知，F'

的大小为4.60N，此大小为F1、F2合力的理论值。