人教版高一物理必修课程必做物理实验汇总精选练习.docx

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人教版高一物理必修课程必做物理实验汇总精选练习

高中物理必修课程必做物理实验汇总练习

一、测量做直线运动物体的瞬时速度：

1．在“研究匀变速直线运动”的实验中：

（1）电火花计时器是使用_____（直流电，交流电）电源的仪器，当电源频率是50赫兹时每隔_____秒打一次点；

（2）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接测得的物理量是_____（多选）；

A．时间间隔B．位移C．瞬时速度D．平均速度

（3）接通电火花计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是_____；

A．先接通电源，后让纸带运动B．先让纸带运动，再接通电源

C．让纸带运动的同时接通电源D．先让纸带运动或先接通电源都可以

（4）如图所示是某位同学用毫米刻度尺测量纸带上的距离，读出AC间的距离为________。

2．如图所示是某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中获得的一条纸带．

（1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．

（2）A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中求出C点对应的速度是______m/s，运动的加速度是___m/s2．（计算结果保留三位有效数字）

3．在用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”实验中。

（1）所用实验器材除电磁打点计时器（含纸带和复写纸）、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、电源、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有______（填选项标号）；

A．刻度尺B．秒表C．天平D．弹簧测力计

（2）某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，纸带上O、A、B、C、D、E为计数点，每相邻两个计数点间还有一个点没有画出。

由纸带可知，打C点时小车的速度大小vC_____m/s2；小车的加速度大小a=_____m/s。

（结果均保留三位有效数字）

二、探究弹簧弹力与形变量的关系：

4．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验。

（1）如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码的质量m，横轴是弹簧的形变量x。

由图可知：

弹簧的劲度系数

_______N/m（结果保留2位有效数字，重力加速度g取10m/s2）；

（2）如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，画出弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图象。

则下列说法中正确的是________。

A．a的原长比b的长B．a的劲度系数比b的大C．弹力与弹簧长度成正比

5．某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验．

（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在_____（选填“水平”或“竖直”）方向．

（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由图线可得弹簧的原长x0=__　cm，劲度系数k=__N/m，他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧伸长的长度△x=_____cm．

三、探究两个互成角度的力的合成规律：

6．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和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

与

两力中，方向一定沿AO方向的是_________；

（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，主要的步骤是：

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

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

，记录下

点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；

D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力

和

的图示，并用平行四边形定则求出合力F；

E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力

的图示；

F.比较

和

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是_________和___________；

②遗漏的内容分别是_________和___________。

7．某同学用如图所示的实验装置验证“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纸记录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

四、探究加速度与物体受力、物体质量的关系：

8．“探究加速度与力关系”的实验装置如图甲所示，实验中通过传感器将绳中拉力大小的信息以无线方式传输给数据采集系统，用打点计时器打出的纸带求出小车运动的加速度：

（1）下列实验要求中正确的是________；

A．细线不需要与木板平行

B．可以不平衡摩擦力

C．砝码和托盘总质量不需要远小于小车的质量

D．需要测量砝码和托盘的总质量

（2）实验中得到一条打点的纸带如图乙所示，取A到G共7个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T，测得AD间距离为x1、AG间距离为x2，则打点计时器打下D点时小车的速度大小为________，小车加速度大小为________；

（3）实验中保持小车质量不变，改变砝码的质量，测出绳中拉力大小F与相应的加速度大小a，作出a—F图像。

下列图像中正确的是________。

A．

B．

C．

D．

9．用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。

（1）除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有_____（填选项前的字母）。

A．电压可调的直流电源

B．220V、50Hz的交流电源

C．刻度尺

D．天平（附砝码）

E．秒表

（2）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，以下操作正确的是_____。

A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上

C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

（3）已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s，得到的记录纸带如图乙所示，图中的点为计数点，每两相邻的计数点间还有4个点没有画出，由此得D点的速度为_____m/s，小车加速度的大小a=_____m/s2（保留三位有效数字）。

（4）在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力

，已知三位同学利用实验数据做出的a–F图象如图丙中的I、II、III所示，下列分析正确的是_____（填选项前的字母）。

A．出现图线I的原因可能是没有平衡摩擦力

B．出现图线II的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适

C．出现图线III的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾角斜度过大

（5）在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力

，由此造成的误差是_____（填“系统误差”或“偶然误差”）。

五、探究平抛运动的特点：

10．

（1）下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________________；

A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平

B．每次释放小球的位置必须相同

C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降

D．每次必须由静止释放小球

E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触

F.将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中O点为平抛运动的起点。

根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度v0=________m/s。

11．某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。

（1）先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地。

改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________。

（2）接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L=10cm，则照相机每间隔_________s拍一张照片；小球运动中水平分速度的大小是_________m/s。

（g=10m/s2）

六、验证机械能守恒定律：

12．

（1）如图所示的实验装置：

为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的（）。

A．动能变化量与势能变化量

B．速度变化量与势能变化量

C．速度变化量与高度变化量

（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，必须使用的器材是_______________。

A．交流电源B．秒表C．天平（含砝码）D．刻度尺

（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到下图所示的一条纸带。

在纸带上选取三个连续打出的A，B，C，测得起始点O至B点的距离为h，AB之间的距离为x1，BC之间的距离为x2。

已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。

设重物的质量为m。

从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量∆Ep=________，动能变化量∆Ek=_________。

（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是（）。

A．利用公式v=gt计算重物速度

B．利用公式

计算重物速度

C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D．没有采用多次实验取平均值的方法

（5）利用上述装置获得一条纸带，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离为h，计算对应计数点的重物速度为v，若重物下落过程中受到的阻力恒为f，下列描绘的

图像正确的是（）。

A．

B．

C．

D．

13．（l）图为“验证机械能守恒定律”的实验装置，下列哪些说法是正确的（）

A．实验时应选用密度大体积小，并且下端有橡胶垫的重锤

B．实验时，当松开纸带让重锤下落同时，立即接通电源

C．要选用第1、2点间距高接近2mm的纸带

D．实验结果总是动能的增量略大于重力势能的减小量

E.纸带的上端用夹子夹住比用手拉住要好

（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50Hz，某同学选择了一条合理的纸带，图中O点是打点计时器打出的第一个点，舍弃前边的密集点取后边的D、E、F三个计时点，让刻度尺的零刻度与O点对齐，得到各计时点对应刻度尺上的读数如图所示，数值的单位是cm，设重物的质量为1kg，当地重力加速度g=9.8m/s2.

①重物从开始下落到计时器打E点时，减少的重力势能ΔEpE=____J；（保留三位有效数字）

②重物下落到计时器打E点时增加的动能ΔEkE=___J；（保留三位有效数字）

③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出E点的过程中，得到的结论是：

___________。

14．某兴趣小组利用如图（a）装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）有关重物的质量，下列说法正确的是_______

A．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力

B．应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动

C．可以不测量出重物的质量

D．必须称量重物的质量，而且要估读到0.01g

（2）某同学做实验时，不慎将一条挑选出的纸带的前端的一部分损坏，剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出并标在图（b）中，单位为cm。

（打点计时器工作频率为50Hz，重力加速度g取9.8m/s2，计算结果保留三位有效数字。

）

①设重物质量为m=0.2kg，重物在2点的速度

_____m/s，在5点的速度

_____m/s，由2点到5点的过程中动能增加量

_____J，重力势能减少量

_____J。

由以上可得出实验结论：

__________。

②重物获得的动能往往_____（填“大于”“小于”或“等于”）减少的重力势能，实验中产生系统误差的原因是_____。

15．某实验小组利用气垫导轨和数字计时器记录物体沿光滑斜面下滑过程的运动过程，并验证该过程机械能是否守恒，实验装置如图所示，实验操作中，在导轨A、B两点处分别固定光电门1和光电门2，把气垫导轨调成倾斜状态，将带有挡光片的滑块由导轨顶端轻轻释放。

（1）实验时，下列不必要的操作是___________。

A．测出滑块和遮光片的总质量

B．测出A、B两点的高度差

C．测出挡光片的宽度

D．读出挡光片通过光电门的挡光时间

（2）某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为

和

，该小组又测得挡光片的宽度为d，A、B两点和水平桌面的距离分别为

、

，若滑块从A点运动到B点的过程中机械能守恒，则以上测得的物理量之间应该满足的关系式为________________。

（3）实验结果显示，滑块重力势能的减少量略大于其动能的增加量，主要原因是____________。

七、探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系：

16．向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周所需向心力的大小F与质量m、角速度

和半径r之间的关系。

两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。

横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。

如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

①在研究向心力的大小F与质量m、角速度

和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的___________。

A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．演绎法

②图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与___________的关系；

A．钢球质量m　　　　B．运动半径r　　　C．角速度

③图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1:

9，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为___________。

A．1:

3　　　　　B．3:

1　　　　C．1:

9　　　　　D．9:

1

17．学习向心力和向心加速度知识时，物理兴趣组陈柯宏同学做了如图所示小实验，通过实验体验一下手拉细绳的力．请根据你的体验，说出在下述几种情况下，向心力怎样变化？

（选填：

增加、减小、不变）

（1）当r不变，运动中使橡皮塞的角速度ω增大，向心力将________；

（2）运动中，改变半径r尽量使角速度保持不变，当r_________时，向心力将减小；

（3）换个质量更大的橡皮塞，并保持半径r和角速度ω不变，则向心力F将____________；

（4）这个小实验表明，做圆周运动的物体向心力F的大小跟物体的质量m、圆周半径r和角速度ω有关，根据所学知识，你知道它们之间的关系表达式吗？

请写出来：

_______________．

高中物理必修课程必做物理实验汇总练习（2020版课程标准）

参考答案

1．交流电

ABA

2．0.02s0.2100.600

3．A2.036.73

4．5.0B

5．

（1）竖直；

（2）4；50；6；

6．

BCEC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

”

7．3.60D

8．C

C

9．BCAC

B系统误差

10．A、B、D、E1.60

11．平抛运动竖直方向分运动是自由落体运动0.12

12．AADmgh

CA

13．ACE4.17J4.03J机械能守恒，或减小的势能等于增加的动能

14．AC1.502.080.2080.212在误差允许的范围内，机械能守恒小于重物下落时要克服阻力做功

15．A

滑块运动过程中克服阻力做功

16．CCB

17．增加减少增加