2024高考物理大二轮复习专题六物理实验6.1精练含解析

PAGEPAGE5物理试验(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．(2024·陕西汉中模拟)(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)。(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图丙所示，则此示数为________mm。(3)在“用打点计时器测速度”试验中，沟通电源的频率为50Hz，打出一段纸带如图丁所示。测得打下计数点2时的瞬时速度v＝________m/s。解析：(1)用游标卡尺测量小球的直径，应将小球卡在外测量爪中，故应选图甲。(2)螺旋测微器的示数为固定读数加上可动读数，即6.5mm＋20.0×0.01mm＝6.700mm。(3)打下计数点2时纸带的瞬时速度可以利用计数点1和计数点3间的平均速度来计算，即v＝eq\f(3.52＋3.68×10－2,2×0.1)m/s＝0.36m/s。答案：(1)甲(2)6.700(3)0.362．(2024·山西太原模拟)在“验证力的平行四边形定则”的试验中，试验小组找到一根橡皮筋和一个弹簧测力计，他们进行了如下操作，请将试验操作和处理补充完整。(1)用刻度尺测量橡皮筋的自然长度L＝20cm；(2)将橡皮筋一端固定在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉橡皮筋的另一端，测量橡皮筋的长度，记录测力计的示数，分析数据，得出结论：橡皮筋的弹力与其伸长量成正比，且比例系数为k＝0.10N/cm；(3)将橡皮筋的两端固定在水平面上的A、B两点，A、B两点间距为20cm；(4)将弹簧测力计挂在橡皮筋的中点，用手在水平面内沿竖直方向拉弹簧测力计，稳定后如图甲所示，测得橡皮筋的总长度为40cm。弹簧测力计的示数如图乙所示，则读数为F＝________N；(5)依据上述数据可求得橡皮筋此时的弹力FT＝________N；(6)在图甲中依据给出的标度，作出橡皮筋对挂钩拉力的合力F′的图示；(7)比较F′与________(填物理量的符号)的大小是否相等、方向是否相同，即可得出试验结论。解析：(4)由题图乙可知弹簧测力计读数为3.5N。(5)橡皮筋长度的变更量为Δx＝40cm－20cm＝20cm，所以弹力FT＝kΔx＝2.00N。(7)理论上橡皮筋对挂钩拉力的合力与弹簧测力计中弹簧的拉力等大反向，所以要比较F′与F的大小是否相等、方向是否相同。答案：(4)3.5(5)2.00(2或2.0)(7)F3．(2024·全国卷Ⅲ·22)甲、乙两同学通过下面的试验测量人的反应时间。试验步骤如下：(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处，但未遇到尺)，打算用手指夹住下落的尺。(2)甲在不通知乙的状况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为________(用L、L1和g表示)。(3)已知当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2，L＝30.0cm，L1＝10.4cm。乙的反应时间为________s。(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果精确程度的建议：________。解析：(2)依据自由落体运动的规律，得L－L1＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2L－L1,g))。(3)将g＝9.80m/s2，L＝30.0cm＝0.300m，L1＝10.4cm＝0.104m，代入t＝eq\r(\f(2L－L1,g))得t＝0.20s。(4)建议：多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子。答案：(2)eq\r(\f(2L－L1,g))(3)0.20(4)多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子(答出一条即可)4．如图甲所示，是气垫导轨上的两个滑块的照片，中间是滑块A，质量mA＝0.20kg，右边是滑块B，质量mB＝0.30kg。乙图是滑块B向左运动中与滑块A碰后合为一体的照片，频闪照片的频率f＝10Hz。依据照片供应的信息，碰前的动量为________kg·m/s，碰后的动量为________kg·m/s。解析：题图为利用多次闪光放电管拍摄的多重照片，即频闪照片。这种照片可以捕获住质点各瞬间的位置，从而探讨质点的运动规律。频闪照片频率为10Hz，即相邻两位置的发生时间为0.1s。从图中读出碰前A质点的位置不变，则A静止；B质点在相等时间内的位移为1.6cm，B碰前的速度应为v0＝eq\f(1.6×10－2,0.1)m/s＝0.16m/s，所以B碰前的动量为pB＝mv0＝0.16×0.30kg·m/s＝0.048kg·m/s。碰撞后两质点具有共同速度，相等时间内的位移为1.0cm，则碰后速度v共＝eq\f(1.0×10－2,0.1)m/s＝0.10m/s碰后的质量p＝(mA＋mB)v共＝(0.20＋0.30)×0.10kg·m/s＝0.050kg·m/s试验表明：在误差允许的范围内，碰撞前后动量相等，在碰撞过程中动量守恒。答案：0.0480.0505．(2024·四川凉山高三第三次诊断改编)某试验小组采纳如图甲所示的装置探究功与速度变更的关系。小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50Hz。(1)为了消退小车运动过程中所受摩擦力的影响，调整时应将木板________(选填“左”或“右”)端适当垫高以平衡摩探力。(2)试验中，某同学打出的一段纸带如图乙所示，相邻两计时点距离依次为eq\x\to(AB)＝3.50cm、eq\x\to(BC)＝3.80cm、eq\x\to(CD)＝eq\x\to(DE)＝eq\x\to(EF)＝eq\x\to(FG)＝eq\x\to(GH)＝4.00cm，则匀速运动的速度v＝________m/s。(3)依据多次测量的数据，画出橡皮筋对小车做功W与小车匀速运动的速度v的关系如图丙所示，依据图线形态猜想，W与v的关系可能为________。A．W∝eq\r(v) B.W∝v－1C．W∝v2 D.W∝v3(4)变更橡皮筋的根数，若试验中的全部操作和数据处理均无错误，则绘出的图线(图中Δv2＝v2－0，将一根橡皮筋对小车做的功记为1)应为过原点的一条直线，但依据试验结果得到的图线如图丁所示，造成这一偏差的缘由是___________________________________。解析：(1)小车是向右边弹射，平衡摩擦力时应当将左端垫高使重力沿斜面对下的分力与沿斜面对上的摩擦力平衡。(2)由题目给的数据可知小车从C点到H点做匀速运动，则v＝eq\f(\x\to(GH),5T)＝2m/s。(3)图丙中图线的形态与函数y＝xn(n＝2,3,4，…)的图象吻合，故选C、D。(4)从图象纵轴截距可看出合外力不做功时物体仍旧会有速度，这表明平衡摩擦力过度。答案：(1)左(2)2(3)CD(4)平衡摩擦力过度6．(2024·广州综合测试)为验证物体所受合外力肯定时，加速度与质量成反比，同学们设计了如图(a)所示的装置来进行试验。在自制的双层架子上固定带有刻度标记的水平木板，架子放在水平桌面上。试验操作步骤如下：①适当调整装置，使装置不带滑轮的一端稍稍垫高一些。②在两个托盘中放入砝码，并使两托盘质量(含砝码)相同，且远小于小车的质量。连接小车的细线跨过定滑轮与托盘相连。③让两小车紧靠右边的挡板，小车前端在刻度尺上的读数如图(a)所示，在甲车上放上砝码，同时释放两小车，当小车运动一段时间后，用手机对整个装置进行拍照。结合照片和小车的初始刻度标记，得到甲、乙两车运动的距离分别为x1、x2。④在甲小车上渐渐增加砝码个数，重复步骤③。(1)本试验的原理是通过验证小车发生的位移与小车(含砝码)的质量成________关系，来验证合外力肯定时加速度与质量成反比。(2)试验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是______________________。(3)某次拍到的照片如图(b)所示，则小车通过的位移是________cm。(4)假如以eq\f(x2,x1)为横坐标，以甲车(含砝码)的质量m甲为纵坐标，作出的图线如图(c)所示，则该直线斜率代表的物理量是________，其大小为________。(结果保留两位有效数字)解析：(1)由于x＝eq\f(1,2)at2可知位移x与加速度a成正比，所以小车发生的位移与小车(含砝码)的质量成反比。(2)试验前将装置右端稍稍垫高一些的目的是消退小车与木板之间摩擦力造成的影响。(3)由刻度尺读数规则可知读