高中物理力学、电学、光学实验试题精选

北京市各区2011届高三物理模拟试题分类汇编第三部分实验题一、力学实验3.1.1游标卡尺与螺旋测微器的读数（朝阳一模）21．（1）（6分）某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D，用螺旋测微器测量其厚度d，示数如图所示。由图可读出D=____________50.75、50.80或50.853分____________mm，d=_________3.774~3.7783分_______mm。（通州一模）21．（1）（4分）如图所示，游标卡尺的读数是____________0.65（2分）_______mm；螺旋测微器的读数是_______0.679—0.681（2分）________mm。3.1.2研究匀变速直线运动（朝阳二模）21．（2）（12分）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验步骤如下：a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2……x8。d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。45678012cm01020甲e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v－t图线。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1中。10.60±0.02(2分)表1：②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据表1中x5和x7计算出v6的值，并填入表2中。0.96(2分)表2：③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v6对应的坐标点，并画出v－t图线。答案略(3分)④根据v－t图线可计算出小车的加速度a=___3.1±0.1(3分)____m/s2。（保留两位有效数字）⑤为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T，并做了以下的计算：211012()()xxxxaT；433222()()xxxxaT；655432()()xxxxaT；877642()()xxxxaT。求出其平均值1234'4aaaaa。你认为a和a′哪个更准确，请说明理由。___________a更准确，因为在计算a′的过程中，没有剔除错误数据。(2分)____________符号x0x1x2x3x4x5x6x7x8刻度数值/cm01.122.754.867.4914.1918.2722.03符号v1v2v3v4v5v6v7速度数值/(m·s-1)0.340.470.590.720.840.98乙丙3.1.3探究弹力和弹簧伸长的关系（延庆一模）21．（3）（6分）在探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系实验中，用如图所示的装置，将弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，比对刻度尺。一位同学的实验数据如表中所列。为了比较精确地找到弹力与伸长量的关系，简述你认为怎样处理测量数据：。（3）在“弹力（F）——伸长量（Δl）”坐标系中描点、拟合，做出F——Δl图像，如果图像是一条直线，说明弹力和伸长量成正比。（6分）（注：答“图像法”得4分，答其它答案只要合理可酌情给分）（东城二模）21．（2）（12分）为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图甲所示，水平光滑槽距地面高为h，光滑槽与桌子右边缘垂直，槽出口与桌边缘相齐，槽中放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是Ep＝hmgs42（3分）；②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验，测量得到下表的数据：弹簧压缩量x/(cm)1.001.502.002.503.003.50小球飞行水平距离s/m2.013.004.014.986.016.99在坐标纸上做出x－s的图像。并由图像得出：x与s的关系式是x=0.005s（2分）。实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为pE=4210mgxh（2分）；力传感器伸长量cm246810弹力N1.502.934.555.987.50重垂线OP甲x/cms/m01234567123x/cms/m01234567123图像如图（2分）。③完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离（设为L）固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，在白纸上留下痕迹P；（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。由此步骤得到弹簧的压缩量应该为x=200LyhLx200（2分）；④若该同学在完成步骤③的过程中，光滑水平槽与桌子右边缘不垂直，用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比偏小（1分）（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。3.1.4验证力的平行四边形定则3.1.5验证牛顿第二定律（石景山一模）21．（1）（9分）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。（结果保留二位有效数字）②在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据。在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象。乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数m1的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象DBAC(a)aABEDC6.196.707.217.72单位：cm(b)aOPy乙（如下图所示）。你认为同学（填“甲”、“乙”）的方案更合理。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。③在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：。（1）①3.2（3分）②乙（2分）如图（2分）③实验前未平衡摩擦力（2分）3.1.6研究平抛运动(c)Fa000.51.01.52.02.01.51.00.5甲同学方案01.02.03.04.02.01.51.00.5乙同学方案11/mkgm/kg-2/msa-2/msa01.02.03.04.02.01.51.00.5乙同学方案11/mkg-2/msa（海淀零模）21．（1）（9分）用图6所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。①对于实验的操作要求，下列说法正确的是（AD（3分））A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来②根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图7所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为l，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动，重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为____（3分）___，小球抛出后的水平速度为___（3分）____。3.1.7探究动能定理（通州二模）21．（1）(10分)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，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实验中木板略微倾斜，这样做____CD（2分）____；A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑B．是为了增大小车下滑的加速度C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动②实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条……，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1，……；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为____2（2分）____m/s。③若根据多次测量数据画出的W－v草图如图所示，根据图线形状，可知对W与v的关系做出的猜想肯定不正确．．．的是AB（2分）。A．W∝vB．W∝1vC．W∝v2D．W∝v3④如果W∝v2的猜想是正确的，则画出的W－v2图象应是：______________________过原点的一条直线（2分）______________________________________；⑤在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是：______橡皮筋的规格不完全相同、木板倾斜过大、小车质量太小等(只要回答出一种原因即可)（2分）_____________________________________。图7P1P2P3坐标纸木板重锤斜槽轨道图6(只要回答出一种原因即可)（海淀一模）21A（1）A“探究动能定理”的实验装置如图6所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。①关于该实验，下列说法正确的是CDA．打点计时器可以用直流电源供电，电压为4~6VB．实验中使用的若干根橡皮筋的原长可以不相等C．每次实验中应使小车从同一位置由静止弹出D．利用每次测出的小车最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的图象，得出合力做功与物体速度变化的关系。②图7给出了某次在正确操作情况下打出的纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一段纸带，测得O点到A、B、C、D、E各点的距离分别为OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，。已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm=0.83m/s。（海淀一模反馈）21B．（1B）“探究动能定理”的实验装置如图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用4条、6条、8条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验，下列说法正确的是ACA．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。B．当小车速度达到最大时，橡皮筋处于伸长状态，小车在两个铁钉的连线处C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度。运