2025届高考物理一轮复习：力学实验 基础训练（附答案解析）

2025届高考物理一轮复习一一力学实验基础训练

一、单选题（本大题共5小题）

1.在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧。

和b,得到弹簧弹力与弹簧长度的图像如图所示。下列表述正确的是（）

A.由于a、b图像都不过坐标原点，表明弹力与形变量的关系不遵守胡克定律

B.测得的弹力与弹簧的长度成正比

C.a的劲度系数比b的小

D.a的劲度系数比6的大

2.“析万物之理，判天地之美”，了解物理规律的发现过程，领略建立物理概

念、规律的思想方法，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重

要，以下关于物理学史与物理研究的思想方法正确的是（）

A.在推导W图像面积表示位移时用到了极限法

B.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中主要用到了控制变量法

C.卡文迪什应用扭秤实验测出万有引力常量G,体现了理想模型法

D.哥白尼提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆

3.对以下物理问题探究过程的认识，正确的是（）

图⑻图(b)

图（c）图（d）

A.图（a）探究平抛运动规律的实验利用了极限法

B.图（b）装置利用等效法探究影响向心力大小的因素

C.图（c）中卡文迪许扭秤实验装置利用了放大法

D.图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了控制变量法的思想

4.在物理学的研究中科学家们提出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变

量法、极限思维法、类比法、微元法和科学假说法、理想化物理模型法等等，以

下关于物理学方法的叙述不正确的是（）

A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想

化物理模型法

B.在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小

段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了类比法

C.伽利略在研究力和运动的关系时，得出了力不是维持物体运动的原因，采

用了理想实验法

D.根据速度定义式u二芋，当△•非常非常小时，芋就可以表示物体在才时刻

△tAr

的瞬时速度，该定义应用了极限思维法

5.如图所示，图甲是电磁打点计时器的示意图，图乙是该打点计时器在某次实

验中打出的纸带，则以下说法中正确的是（）

,__________卜、

（••••••••••••••••♦•••\

〉DEFG[

乙

A.将该打点计时器接在8V的直流电源上，它将在纸带上每隔0.02s打一个点

B.当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越小

C.若纸带上打出。、P两点的时间间隔为两点间距离为A无，则，可以

大致表示纸带上。、尸之间任何一点的瞬时速度

D.D,尸两点间距离过小测量误差会增大，所以实际测量中。、尸之间的距离越

大越好

二、多选题（本大题共3小题）

6.伽利略在研究力和运动的关系时，设计了如下理想实验：让一个小球沿斜面

从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将到达

原来的高度；如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的

距离更长；由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永

远运动下去。伽利略由这个理想实验得到的结论是（）

------------------------------

A.力是维持物体运动的原因

B.力不是维持物体运动的原因

C.如果物体不受到力，运动状态就不会改变

D.如果物体受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小

7.“隔墙有耳”、“一石激起千层浪”、医生用“B超”诊断疾病、狂风巨浪使

船舶颠簸、地震对建筑物造成破坏，我们对这些现象耳熟能详，它们都与振动和

波动有关。下列关于机械振动和机械波的说法正确的是（）

A.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射，障碍物的尺寸越大，波的衍

射现象越明显

B.利用单摆测当地重力加速度时，计时起点应该选择摆起的最高点，方便计

时且计时误差小

C.静止的交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，如果交通警察接

收到的反射波的频率大于发射波的频率，则被测车辆靠近交通警察

D.安装两个相同的扬声器，并且使它们由同一个信号源带动，发出相同频率

的声音。在两个相同的扬声器的连线上会听到有的地方声音强，有的地方声

音弱的现象

8.如图1为“探究平抛运动的特点”的实验装置图，小球多次沿同一轨道运

动，通过描点法在坐标纸上得到A、8、C三点，如图2所示.已知坐标纸每一

小格长L=5cm,下面说法正确是（）

A.斜槽的末端必须保持水平B.每次可以从不同位置释放小球

C.小球从A到3所用时间为走SD.小球抛出时初速度大小为1.5m/s

10

三、实验题（本大题共2小题）

9.如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、

质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感

器上，小钢球静止于A点，将光电门固定在A点的正下方靠近A点处。在小钢球

底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量

为加，重力加速度为g。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距

离，得到小钢球的运动半径为R。

(1)将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过A点时力传感器的读数歹

及遮光条的挡光时间加，则小钢球通过A点时的速度大小可视为v=o

(2)根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为《=(用

机、d、R、加表示)；由受力分析可得，钢球通过A点时的向心力大小为双=

(用歹、机、g表示)，将两次计算的结果进行比较。

(3)改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现工总是略大于工'，分析表明这

是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是(填选项序号)。

A.小钢球的质量偏大B.小钢球的初速度不为零

C.小钢球速度的测量值偏大D.存在空气阻力

10.某同学用如图所示的装置，通过半径相同的46两球的碰撞来验证动量守

恒定律。

G

(1)实验中必须要求的条件是()

A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同

D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

A.水平槽上未放6球时，测量/球落点位置到点。的距离

B.4球与6球碰撞后，测量/球落点位置到点。的距离

C.测量/球或8球的直径

D.测量/球和8球的质量(或两球质量之比)

E.测量点G相对于水平槽面的高度

答：(填选项号)。

(3)某次实验中得出的落点情况如图1-6所示，假设碰撞过程中动量守恒，则

入射小球质量/和被碰小球质量啊之比为。

单位：cm

OMPN

15.5—*

——25.5——

------40.0

四、解答题（本大题共2小题）

11.有研究者用下列方式验证动量守恒定律。如图（a）所示，在气垫导轨上有

A、B两个滑块，滑块A和B相对的侧面皆有弹簧片，滑块A左侧与连接打点计

时器的纸带相连，滑块B上端固定有遮光片，光电计时器可记录遮光片通过光电

门的时间。实验测得滑块A的质量加=0.310kg,滑块B的质量&=0.108kg,遮光

片的宽度庐1.00cm；打点计时器所用交流电源的频率450Hz。将光电门固定在

滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与滑块B相

碰；碰撞后光电计时器显示的时间△力后3.500ms,碰撞前后打出的纸带如图（6）

所示。

碰撞后总动量-碰撞前总动量

若实验允许的相对误差绝对值（xlOO%）最大为

碰撞前总动量

5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？请写出运算过程。

1.911.921.931.94'3.254.004.024.0：

⑹

12.从斜面上某一位置每隔0.1s释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直

线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片，测得

xAB=15cm,xBC=20cm。试问：

（1）小球的加速度是多少？

（2）拍摄时小球B的速度是多少？

⑶拍摄时X。是多少？

C

D

参考答案

1.【答案】D

【详解】A.根据F=kQ-lo）,虽然a、b图像都不过坐标原点，也表明弹力与

形变量的关系遵守胡克定律，选项A错误；

B.测得的弹力与弹簧的形变量成正比，选项B错误；

CD.根据尸=醺/-仇），图像的斜率等于弹簧的劲度系数，可知。的劲度系数比

6的大，选项C错误，D正确。选D。

2.【答案】B

【详解】A.在推导W图像面积表示位移时用到了微元法，A错误；

B.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中主要用到了控制变量法，B正

确；

C.卡文迪什利用扭秤实验测出万有引力常量G,体现了放大思想，C错误；

D.开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，D错误。选B。

3.【答案】C

【详解】A.图（a）探究平抛运动规律的实验利用了等效思维，A错误；

B.图（b）装置，探究影响向心力大小的因素，利用了控制变量法，B错误；

C.图（c）中卡文迪许扭秤实验装置利用了放大法，C正确；

D.图（d）中研究物体沿曲面运动时重力做功用到了微元法的思想，D错误。选

Co

4.【答案】B

【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法

叫理想化物理模型法，故A正确；

B.在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段

近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故B错

误；

C.伽利略在研究力和运动的关系时，得出了力不是维持物体运动的原因，采用

了理想实验法，故C正确；

AvY

D.根据速度定义式丫=芋，当4非常非常小时，A:就可以表示物体在f时刻的

MAr

瞬时速度，该定义应用了极限思维法，故D正确。

本题选不正确的，故选B。

5.【答案】C

【详解】将该打点计时器接在8V的直流电源上，它不能在纸带上打点，故A

错误；当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越

大，故B错误；纸带上打出尸两点的时间间隔很小时，丝可以大致表

△t

示纸带上。、F之间任何一点的瞬时速度，故C正确；D、F两点间距离越小，

则-越接近。、尸之间某点的瞬时速度，实际测量中。、歹之间的距离并非越

△t

大越好，故D错误。

6.【答案】BC

【详解】伽利略的理想斜面实验说明物体的运动不需要力来维持，如果没有摩

擦，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去，如果物体

不受到力，运动状态就不会改变。选BC。

7.【答案】CD

【详解】A.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射，当障碍物的尺寸比波

长小或与波长相差不大时，可以产生明显的衍射现象，A错误；

B.利用单摆测当地重力加速度时，计时起点应该选择摆动的最低点，方便计时

且计时误差小，B错误；

C.静止的交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，如果交通警察接收

到的反射波的频率大于发射波的频率，根据多普勒效应可知，被测车辆靠近交通

警察，C正确；

D.安装两个相同的扬声器，并且使它们由同一个信号源带动，发出相同频率的

声音。根据干涉现象可知，在两个相同的扬声器的连线上会听到有的地方声音强

振动加强，有的地方声音弱振动减弱的现象，D正确。选CD。

8.【答案】AD

【详解】A.斜槽的末端必须保持水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；

B.每次必须从相同位置无初速释放小球，选项B错误；

C.根据

Ay=2L=gT-

解得小球从A到B所用时间为

T=0.1s

选项C错误；

D.小球抛出时初速度大小为

v=—=m/s=1.5m/s

00T0.1

选项D正确。

故选ADo

9.【答案】⑴；

md2

(2):/AF-mg

R(加)

(3)C

【详解】(1)根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小钢球通过A点时的速

度大小可视为

d

V=一

At

(2)[1]根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为

v2md2

=m—=--7-

R刈加)2

[2]钢球经过最低点时，绳子拉力与钢球重力的合力提供向心力，则钢球通过A

点时的向心力大小为

Fa=F-mg

(3)实验测得小钢球通过A点时的速度为遮光条通过A点时的速度，小钢球、

遮光条同轴转动，由于小钢球的运动半径小于遮光条的运动半径，根据

v=cor

可知实际小钢球通过A点时的速度小于"，即小钢球速度的测量值偏大。

故选Co

10.【答案】BD；ABD；4:1

【详解】(1)[1]为了验证水平碰撞过程中动量守恒定律，所以斜槽轨道末端的

切线必须水平以及入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下以保证初速相

同；

(2)[2]借助平抛运动，将难以测量的速度转化成较容易测量的水平位移，由碰

孱一工口口•OPOMON

撞过程动重守恒得"人h=7"AVA+7&VB，即-=rnA—^―+mB-,

mAOP=mQM+mBON,因此需要知道ABD；

(3)[3]根据叫。尸=叫。加+丐。',可知，两球质量之比为4:1。

11.【答案】是，见解析

【详解】

碰撞前A滑块的速度大小为

x4.00,入“，

v=—=------m/s=2.00m/s

0nT0.02

碰撞