2021届高考冲刺物理实验最后一练01

2021届高考冲刺物理实验最后一练01

i.在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把原长

相同的弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为，*=50g的钩

码逐个挂在弹簧下端T，分别测得图1、图2中弹簧的长度心、上如下表所示.

I

井

弹

井

簧

K黄

甲

乙

即T

g

钩码个数M12234

Li/cm36.0538.0440.0242.01

Lz/cm29.3229.6529.9730.30

已知重力加速度g=9.8m/s2,要求尽可能多的利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数

ki=N/m（结果保留?住有效数字）.由表中数据计算出弹簧乙的劲度系数

%2=N/m（结果保留三住有效数字）.

【答案】24.5(24.0-25.0)128(123-128)

【解析】（1）根据尸=心可知

0.05x9.8N/=24.5%

1x0.02/m

（2）当两弹簧并联时，每增加一个祛码，弹簧的伸长量增加

x=0.32cm=0.0032m

可知

右=^^=128%

2.探究加速度与力的关系装置如图所示.带滑轮的长木板一端伸出桌面，另一端适当

垫高，使木块连上纸带后恰好匀速下滑，细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,

调节滑轮高度使细线恰好与木板平行.按住木块，缓慢向沙桶中添加细沙，释放木块,

记下弹簧秤的示数F及并通过计算求出相应纸带的加速度a,再改变沙桶质量……获取

多组F,a的数据.

（单位：cm）

（1）关于该实验的操作，以下说法正确的是.

A.实验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放木块

B.添加细沙，比用钩码可以更方便地获取多组实验数据

C.每次添加细沙后，需测出沙及沙桶的质量

D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量

（2）某次打出的纸带如下图所示，选取A、B、C、D、E,5个计数点（每两个计数点

间还的4个点未画出），则打B点时的速度大小为m/s,木块的加速度大小为

m/s2.（保留三位有效数字）

【答案】AB0.2301.20

【解析】（1）实验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放木块，选项A正确；添

加细沙，比用钩码可以更方便地获取多组实验数据，选项B正确；因弹簧测力计可测出

拉力的大小，故每次添加细沙后，不需测出沙及沙桶的质量，选项C错误；因弹簧测力

计可测出拉力的大小，故实验过程没必要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量的条件,

选项D错误；故选AB.

（2）打B点时的速度大小为腺=幺=①70+2.90）x10m/5=Q23Qm/s

8IT0.2

Vl+n、出肘I।^CE-^AC（4.50+3.81—2.90—1.70）x10?

木块1的加速度大小a=—~产=-----------------------------=1.20m/s1

2

4T24x0.1

3.现在需要测量物块与长木板之间的动摩擦因数，备有如下器材：两个相同的物块A、

B,两个带有固定装置的光滑小滑轮，卡子若干，一把镶子，一个黑板擦，几条长轻质

细线，两个小盘.小丁和晓平两个同学配合进行如下实验：

首先把木板固定在水平桌面上，把两小滑轮固定在木板的左端，把两个物块A和B（平

行木板左边缘、AB距离较近）放到木板的右端，用细线把物块和小盘通过小滑轮连接，

通过调整小滑轮的高度使木板上方的细线水平，在物块A和B右端固定好长细线；晓

试卷第2页，总13页

平同学用黑板擦按住两个物块A、B,小丁同学在两个小盘里放上不同个数的祛码，然

后晓平同学抬起黑板擦，两个物块同时运动起来，当运动较快的物块接近木板左端时按

下黑板擦，两个物块同时停下来.

（1）为完成此实验，还需要如下器材中的:

A.秒表B.刻度尺C.弹簧测力计D.天平

（2）晓平和小丁同学共同测量出A和B在木板上的位移，分别记作XA和XB,物块的

质量为m,物块A和对应小盘里钩码、小盘总质量的和为2m,物块B和对应小盘里钩

码、小盘的总质量的和为3m,根据这些量能否求出物块和木板之间的滑动摩擦因数

N（填“能”或"否”），若不能，写出还须测量的物理量，若能，请你写出动摩擦因数

的表达式;

（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，则测量的动摩擦因数比真实

值—（选填“偏大”、"偏小”、“不变

【答案】BD能〃=""4偏小

XA-XB

【解析】（1）需要天平测量物体质量m；需要刻度尺测量物体的位移；不需要测量拉力

和时间：故选BD；

（2）两个物体均做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：

—;对勾码和物体整体，根据牛顿第二定律，有：

对物体A和勾码：mg-|img=maA

对物体B和勾码：2mg・|img=maB

联立解得：%=号:一々

乙g（2一"）

故：”当口

XA~XB

（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，如何重力的下滑分力和摩擦

力平衡，即平衡摩擦力，说明动摩擦因素的测量值为零，即减小了；故即使没有恰好平

衡摩擦力，动摩擦因素的测量值也是减小的；

4.做“测量金属丝的电阻率”实验。

（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图甲所示，则金属丝直径的测量值

d=mm。

（2）在设计测量金属丝电阻Rx的实验电路时需要思考两个问题：

①如何选择电流表的接法？

如图乙所示，某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在4点，另一端先后接到8

点和C点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。据此应该选择

电流表（填写“内接”或“外接”）的电路。

©■

金属丝

2

图乙

②如何选择滑动变阻器的接法？

已知待测金属丝的电阻约为200,实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为5C,电源电

动势为3V,需要选择滑动变阻器的（填写“分压式”或“限流式”）接法。

图丙

（3）图丙是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器

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的滑片P置于变阻器的最左端。请根据(2)中选择的电路，完成实物间的连线，并使

闭合开关的瞬间，电压表和电流表均处于安全状态o

(4)请你写出金属丝电阻率的计算式(用待测金属丝电阻的测量值凡、

直径的测量值d、长度的测量值L表示)。

【答案】0.127+0.001外接分压式

【解析】(1)金属丝直径的测量值自0.01mmxl2.7=0.127mm。

(2)①某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C

点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。说明电流表的分压作

用不可忽略，据此应该选择电流表外接的电路。

②因滑动变阻器的阻值小于待测电阻阻值，可知滑动变阻器应该选择分压电路；

解得

7rd2R

P=x

4L

5.某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值，实验室提供了以下实验器

材供选择，请你帮助该实验小组完成以下操作.

A.待测电阻Rx：阻值约为200。；

B.电源E：电动势为3.0V,内阻可忽略不计；

C.电流表Ai：量程为0〜30mA,内电阻n=20Q；

D.电流表A2：量程为0〜50mA,内电阻n约为8C；

E.电压表V：量程为0〜15V,内电阻Rv约为10kC；

F.定值电阻Ro：阻值Ro=8OC；

G.滑动变阻器Ri：最大阻值为10Q；

H.滑动变阻器R?：最大阻值为1000。；

J.开关S,导线若干.

（1）由于实验室提供的电压表量程太大，测量误差较大，所以实验小组的同学准备

将电流表Ai和定值电阻Ro改装成电压表，则改装成的电压表的量程为—V；

（2）为了尽可能减小实验误差，滑动变阻器应该选择―（选填"G”或"H”），实验电

路图画图在下面方框中O

（3）若某次测量中电流表Ai的示数为L,I电流表A2的示数为12,则Rx的表达式

为Rx=

【解析】（1）根据电压表改装原来可知改装后的电压表量程为

U=/«(&+4)=().()3x100=3V:

（2）用最大阻值为1000Q的滑动变阻器不方便操作，为减小实验误差、方便实验操作，

滑动变阻器应选择：G；由题意可知，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，滑动

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变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验

电路图如图所示：

（与+弓）

（3）根据图示电路图可知，待测电阻阻值为R,q_A

工一12Tl

6.在做“研究平抛物体的运动”实验时：

（1）下列措施中能减小实验误差的措施为。（选填序号）

A.斜槽轨道末端切线必须水平B.斜槽轨道必须光滑

C.每次要平衡摩擦力D.小球每次应从斜槽同一位置静止释放

（2）图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每s曝光一次，该小

球运动的初速度大小为m/s（g取10m/s2）。

【解析】（1）A.为了保证小球初速度水平，斜槽末端切线必须水平，A正确；

BD.斜槽的轨道不一定需要光滑，只要让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放即可,

B错误D正确：

C.实验不需要平衡摩擦力，C错误。

故选ADe

（2）在竖直方向上，根据

△y=L=gT2

得

「哈。」，

（2）在水平方向，小球运动的初速度

v0=—=2.0m/s

7.在“探究功与速度关系”的实验中，某同学按照下图装置进行实验:

小车纸带打点计时器

小滑轮c--------------—K

钩码

(1)在下列实验器材中，本实验还要用到的器材有(填选项前字母)

A.停表B.直流电源C.橡皮筋D.刻度尺

(2)下列说法哪一项是正确的(填选项前字母)

A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量

C.实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放

D.本实验只能通过改变钩码质量来改变细线对小车做功

(3)设纸带上三个相邻计数点的间距为S3S2、S3,如图所示.用米尺测量纸带上的SH

S3,可求出小车运动加速度大小.试从图中读出si和S3的读数，并记录si=mm.由

此求得加速度的大小a=m/s2(已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,计

算结果保留两位有效数字)

,12345678910n12]

【答案】DC24.21.2

【解析】(1)在下列实验器材中，本实验还要用到的器材有刻度尺，故选D.

(2)平衡摩擦力时不挂钩码，只让小车拖着纸带匀速运动，选项A错误；此实验中不

需使钩码质量远大于小车质量，选项B错误；实验时，应使小车靠近打点计时器由静止

释放，选项C正确；本实验除了通过改变钩码质量来改变细线对小车做功外，还可以

通过改变小车运动的距离，选项D错误；故选C；

(3)读出si=24.2mm,S2=36.Imm,T=0.Is,

试卷第8页，总13页

△s(36.1—24.2)x10-3

----------4-----m/s?al.2m/s-.

0.12

8.在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速

度.结合甲、乙两图回答下列问题.

（1）如图甲所示，该实验的下列措施中，对实验没有影响的有.（选填序号）

A.斜槽轨道末端切线必须水平；

B.斜槽轨道末端吊挂铅锤线；

C.斜槽轨道必须光滑

D.小球每次应从斜槽同一位置静止释放.

（2）在该实验中，若一名同学以抛出点为坐标原点，分别沿水平方向和竖直方向为x

轴和y轴，如图乙所示.从轨迹上量出某点A的坐标为（10,19.6）,则该小球抛出时

的水平初速度大小为mis；若轨迹上某点（图中未标出）的x坐标为5时，则该

点的y坐标.（取g=9.8m/s2）

【答案】C0.54.9

【解析】（1）为了保证小球初速度水平，斜槽末端切线必须水平，为了滑轨迹时保证在

竖直方向上竖直，斜槽轨道末端吊挂铅锤线，为了得到相同的初速度，小球每次应从斜

槽同一位置静止释放，故ABC都是对实验有影响的，而斜槽的轨道不一定需要光滑，

只要让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放即可，故C对实验没有影响；

（2）根据y=gg/得，»=押=后票=02s，则平抛运动的初速度

%0.1,x0.05八，

v=—=——mls=0.5m/s；当x=0.05m,则运动的时间，=一―5=0.1.V,则

0t0.2%0-5

1,1

/=—gt'~=—x9.8x0.0\m=0.049，"=4.9cm.

-22

9.利用如图甲所示装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.所用的钩码每只的质量为30

g.实验中，先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个加挂在弹簧下端，

稳定后依次测出相应的弹簧总长度，将数据填在表中.（弹力始终未超过弹性限度，取g

=10m/s2)

记录数

123456

据组

钩码总

0306090120150

质量（g）

弹簧总

6.007.118.209.3110.4011.52

长（cm）

（1）实验需要的器材，除铁架台、弹簧、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅

笔之外，还需要的一件器材是.

（2）根据表中所列6组数据，在图乙坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之

间的函数关系的图线.

（3）根据所画函数图线，求出弹簧的劲度系数为N/m.（保留两位有效数字）

（4）某同学画图象时横轴没取弹簧总长，而是取了弹簧的伸长量，结果其图象没有经

过坐标原点，如图所示，请你帮他分析图线不过坐标原点的原因______________

【答案】刻度尺（或米尺）

试卷第10页，总13页

/7N

如图所示

27N/m

弹簧自身重力的影响

【解析】实验需要的器材，除铁架台、弹簧、钩码若干、三角板、坐标纸、重垂线、铅

笔之外，还需要的一件器材是测量弹簧长度的工具，刻度尺

弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线如下图

,根据所画函数图线，可知

=21N/m

(11.52-6.00)x10"

图线不过坐标原点，说明不加钩码时弹簧都有伸长度，其原因是弹簧自身重力的影响

10.在“探究加速度与力、质量的关系''实验中:

（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是

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

（2）为了减小实验误差，钩码的质量应（填“远大于”、“远小于”或“等于”）

小车的质量；每次改变小车质量（或钩码质量）时，（填“需要”或“不需要”）

重新平衡摩擦力.

（3）本实验所采用的科学方法是：.

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

【答案】C远小于不需要C

【解析】（1）实验过程中可利用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力，具体操作为将不

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，故C正确

（2）设小车的总质量为"4,钩码的总质量为〃?2,根据牛顿第二定律得：

对机2：m28m2a>对机I：-m\a

F,=——=————=——*m»g

解得：拉r］+〃