搜索
1六安一中2020届高三年级物理自测试卷（五）命题人：时间：120分钟满分：100分一、力学实验题（共12小题，每空1分，共36分）1．小华同学在做“研究小车匀变速直线运动”的实验过程中，所使用的交流电源频率为50Hz，取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究，如图所示．O点为记数点的起点，相邻两记数点间还有四个计时点（图中未画出），请回答下面的问题：（1）他因粗心而忘记测量第1个记数点与起始O点间的距离，请跟据纸带的数据特点推理出S1的长度，S1=cm．（2）当打第3个记数点时小车的瞬时速度v3=m/s，小车运动的加速度a=m/s2（计算结果保留两位有效数字）．2．某同学想测出济南当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律．为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线．调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线．启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线．图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E．将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm、39.15cm、73.41cm、117.46cm．已知电动机的转速为3000r/min．求：（1）相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为____________s．（2）由实验测得济南当地的重力加速度为__________m/s2．（结果保留三位有效数字）（3）该同学计算出画各条墨线时的速度v，以212v为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图象，在误差允许的范围内据此图象能验证机械能守恒定律，但图线不过原点的原因是_________________________________．3．如图甲为研究“转动动能与角速度关系”的实验装置示意图，现有的器材为：固定在竖直平面2内的转盘(转轴水平)、带铁夹的铁架台、电磁打点计时器(接交流电的频率为50Hz)、纸带、重锤、游标卡尺、天平。回答下列问题：（1）如图乙所示，用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径d为________cm；（2）将悬挂铁锤的纸带穿过打点计时器后，绕在转盘边缘上，纸带一端固定在转盘上，使得转盘与纸带不打滑，设纸带厚度不计，接通电源，释放重锤，打点计时器打出的纸带如图丙所示，O、A、B、C…各点为连续打出的点迹，则由图丙中数据可得，打下点迹D时，圆盘转动的角速度为ωD＝____________rad/s(保留三位有效数字)；（3）下表为各点对应的转动动能Ek和角速度ω值，请你猜想转动动能Ek和角速度ω满足的关系式为Ek＝____________(须填写定量表达式)。计数点ABC…E转动动能Ek(J)0.00100.00390.0089…0.024角速度ω(rad/s)4.07.911.9…19.74．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有。（填选项代号）A．电压合适的交流电源B．电压合适的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平（2）实验过程中，下列做法正确的是。A．先接通电源，再使纸带运动B．先使纸带运动，再接通电源C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（3）在某次实验中，交流电源频率为50Hz，下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始计数，每隔4个连续点取1个计数点，标以1、2、3、…那么相邻两个计数点之间的时间为______s，各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3．00cm、x2=7．50cm、x3=13．50cm，则物体通过计数点1的速度v1=_____m/s，小车运动的加速度为___m/s2．（结果均保留两位有效数字）35．某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为x轴，纵轴为y轴，最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示．将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外)，另一端P位于y轴上的A点时，橡皮筋处于原长．（1）用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O，此时拉力F的大小可由测力计读出．测力计的示数如图(b)所示，F的大小为4.0N.（2）撤去(1)中的拉力，橡皮筋P端回到A点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将P端拉至O点．此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1＝4.2N和F2＝5.6N.(ⅰ)用5mm长度的线段表示1N的力，以O为作用点，在图(a)中画出力F1、F2的图示，然后按平行四边形定则画出它们的合力F合；（____）(ⅱ)F合的大小为________N，F合与拉力F的夹角的正切值为________．若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平等四边行定则6．某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能EP与弹簧伸长量Δx之间的关系．实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光条宽度d．如图乙所示测量值d=__________mm．（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度x0．（3）测量出重锤质量m，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度x1，并按甲图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为g，则此弹簧的劲度系数k=__________（用题目所给字母符号表示）．（4）用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处（保持细线竖直），迅速释放重锤使其无初速下落，光电门记下遮光条经过的时间△t，则此时弹簧的弹性势能Ep=__________（用题目所给字母符号表示）．4（5）换上不同质量的重锤，重复步骤3、4，计算出相关结果，并验证弹性势能Ep与弹簧伸长量△x之间的关系．7．为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮)，钩码总质量用m表示。（装置：砝码、定滑轮、小车、纸带、接电源、打点计时器）（1）为便于测量合外力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合外力成正比的结论，下列说法正确的是______A．三组实验都需要平衡摩擦力B．三组实验中只有甲需要平衡摩擦力C．三组实验中只有甲需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件D．三组实验都需要满足所挂钩码的总质量m远小于小车的总质量M的条件（2）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，a=52g，g为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为__________，乙、丙两人实验用的钩码总质量之比为__________。8．如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．5（1）若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为________r/s.(保留3位有效数字)（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm.(保留3位有效数字)9．某同学在做平抛运动实验时得出如图所示的小球运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则:（g取10m/s2（1）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=________cm.y＝________cm.（2）小球运动到b点的速度为________m/s.10．气垫导轨是一种常用的实验仪器，它利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，此时滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．现利用气垫导轨来研究功能关系．如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有滑块A紧靠弹簧但不连接，滑块的质量为m，重力加速度为g．（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=______cm；（2）利用该装置研究弹簧对滑块做功的大小；某同学打开气源，调节装置，使滑块可以静止悬浮在导轨上，然后用力将滑块A压紧到P点，释放后，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为△t，则弹簧对滑块所做的功为____________．（用题中所给字母表示）（3）利用该装置测量滑块与导轨间的动摩擦因数；关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出21xt图象．如图丙所示，已知该图线斜率的绝对值为k，则滑块与导轨间的滑动摩擦因数为____________．11．某实验小组利用图示装置进行“探究动能定理”的实验，部分实验步骤如下：A．挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；B．打开速度传感器，取下轻绳和钩码，保持A中调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，分别记录小车通过速度传感器1和速度传感器2时的速度大小v1和v2；6据此回答下列问题：（1）若要验证动能定理的表达式，下列各物理量中需测量的有_________；A．悬挂钩码的总质量mB．长木板的倾角θC．两传感器间的距离LD．小车的质量ME.小车与木板的摩擦力（2）根据实验所测的物理量，验证动能定理的表达式为：________。（用题中所给的符号表示，重力加速度用g表示）12．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g，采用的实验步骤如下：①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；⑥滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离Sa；⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb；⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）a球经过光电门的速度为：______________（用上述实验数据字母表示）（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式_____________成立即可。（用上述实验数据字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到21t与Sa的关系图象如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为______。（用上述实验数据字母表示）二、电学实验题（共10小题，第14、15题每空2分，其余每空1分，共64分）13．某同学利用DIS（传感器），定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.7（1）由图线a可知电池a的电动势E=______V，内阻r=____Ω．（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率_______（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率_____（填“大于”、“等于”或“小于”）．14．某同学设