知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．（2016•普陀区二模）某同学利用图示装置验证系统机械能守恒定律，图中P、Q、R是三个完全相同的物块，P、Q用细绳连接，放在光滑水平桌面上，物块R与轻质滑轮连接，放在两定滑轮的中间．a、b、c是三个光电门，调整三个光电门的位置，能实现同时遮光．整个装置无初速度释放，已知P、Q、R经过三个光电门的遮光时间分别为t₁、t₂、t₃，R的遮光片到c的距离为H，三个遮光片的宽度均为x．
（1）本实验中验证机械能守恒的表达式为
（2）为提高实验结果的准确程度，请对此实验提出一条建议：

难度：较易

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2．在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源周期T=0.02s）“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，T_AC=T_CE=0.04s．已知当地重力加速度为9.8m/s²，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，C点的速度v_C=______ m/s；重锤动能的增加量为______J，重力势能的减少量为______J．（结果保留三位有效数字）

（2）物体动能的增加量小于重力势能的减少量，产生这种结果的可能原因是______．

难度：中等

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3．某同学想“探究影响弹簧振子周期的因素”，以下是他探究弹簧振子的周期T与振子质量m关系的实验．取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，让小球在竖直方向离开平衡位置（在弹性限度范围内）放手后，小球在竖直方向做简谐运动（此装置也称为竖直弹簧振子），他在只改变小球质量的情况下，多次换上不同质量的小球，测得六组比较理想的周期T与小球质量m的数据，并标在以m为横坐标，T²为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点．请你协助他完成以下几个问题：
（1）请你进行一下合理地猜想，影响弹簧振子周期的因素有哪些（至少写出两个）？______
（2）他探究“弹簧振子的周期T与振子质量m关系”的实验时采用一种主要的实验方法是：______
A．比较法 B．控制变量法
C．替代法 D．模拟法
（3）根据图中给出的数据点作出T²与m的关系图线．
（4）假设图中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为（用题中所给的字母表示）______

难度：中等

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4．宇航员在绕地球做圆周运动的空间站内研究处于完全失重状态下弹簧振子的周期T与振子质量m的关系．
身边的器材有：弹簧、完全相同的螺帽若干个、天平、秒表、刻度尺、温度计等．
（1）宇航员利用上述器材中的螺帽和弹簧连接组成弹簧振子，为完成实验，还应从中选择的一个器材是______．
（2）某次实验测量的数据记录如下表：
螺帽的数量n（个） 1 2 3 4 5
30次全振动的时间t（s） 13.40 19.20 23.21 26.83 30.01
振动周期T（s） 0.45 0.64 0.77 0.89 1.00
为了得出T与m的关系，他先研究T与n的关系，并采用作图的方法处理实验数据．他以螺帽的个数n为横坐标得出一条倾斜直线，那么他是以______为纵坐标的．由表中数据，在图示坐标系中作出该直线．
（3）根据作出的图线，得出T与n的关系式为T=______

难度：中等

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5．在某次探究活动中，小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时，所处高度越高，到达斜面底端的速度越大，而与小球质量无关”这一结论产生了质疑．他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度--
猜想一：可能与小球在光滑斜面上的髙度无关
猜想二：可能与小球的质量有关
他选择了一些实验器材，进行了如下实验（图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置，钢球1、2、3的质量关系为m₁＜m₂=m₃）
（1）实验一是为了验证猜想______（选填“一”或“二”），通过该实实验一他得到的结论应是：小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量______ （选填“有关”或“无关”）
（2）实验二中，小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放，到达底端时的速度分别为v₂、v₃，请判断巧______ （选填“＞”、“=”或“＜”）．

难度：中等

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6．某同学在学习了DIS实验后，设计了一个测量物体瞬时速度的实验，其装置如图所示．在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端．该同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据．
实验
次数不同的
挡光片通过光电门的时间
（s）速度
（m/s）
第一次 I 0.23044 0.347
第二次 Ⅱ 0.17464 0.344
第三次 Ⅲ 0.11662 0.343
第四次 Ⅳ 0.05850 0.342
（1）则以下表述正确的是______
①四个挡光片中，挡光片I的宽度最小
②四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小
③四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
④四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
（A）①③（B）②③（C）①④（D）②④
（2）这种方法得到的测量值跟实际值相比______
（A）偏大（B）偏小（C）相等
（3）若把挡光片装在小车的正中间，测量小车正中间到达光电门时的瞬时速度，测量值跟实际值相比______
（A）偏大（B）偏小（C）相等．

难度：中等

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7． Ⅰ将一个质量为m的物体挂在一个劲度系数为K的弹簧下面，如果不考虑弹簧的质量和空气阻力，振动周期．为了研究周期和振子质量的关系，设计如图所示的实验装置，将弹簧的一端固定在铁架台上，另一端挂一只小盘，铁架台的竖杆上固定一个可以上下移动的标志物，作为计时标志．改变小盘中砝码的质量m，测量全振动50次的时间并求出相应的周期T．某次实验得到下列数据：
m（10^-3kg） 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
T（s）
T²（s²） 0.729 0.803 0.876 0.941 1.016 1.086
（1）以横轴代表m，纵轴代表T²，作出T²-m图．（画在答卷页上）并回答为什么不用T作为纵轴而用T²作为纵轴？______．
（2）根据图线求解弹簧的劲度系数______．
（3）对T²-m图作出必要的解释______．

Ⅱ测量“水果电池”的电动势和内电阻；将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．现用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．
（l）若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～30Ω）、B（0～3kΩ）．本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器？
（2）请在框内画出实验电路图．
（3）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到U-I图象，如图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势与内电阻分别为E=______V，r=______Ω．
（4）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比电动势E______．（填“偏大”、“相等”、“偏小”），内电阻r______（填“偏大”、“相等”、“偏小”）

难度：中等

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8．一实验小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动遥控车的质量为0.4kg
②将电动小车、纸带和打点计时器按下图甲安装
③接通打点计时器
④使电动小车以额定功率运动，待到达最大速度再运动一段时间后，关闭小车电源，待小车静止再断开打点计时器电源，设小车在整个运动过程中受到的阻力恒定，交流电源频率为50Hz，实验得到的纸带如图乙所示．
请根据纸带分析：
（1）小车以额定功率运动的最大速度大小为______m/s．
（2）关闭小车电源后，小车加速度大小为______m/s²．
（3）小车受到的阻力大小为______N．
（4）该电动小车的额定功率大小为______W．

难度：中等

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9．（1）图1是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．
①OD间的距离为______cm．
②图2是根据实验数据绘出的s-t²图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示______，其大小为______m/s²（保留三位有效数字）．

（2）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．
①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表______倍率的电阻档（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图3，结果为______Ω．
②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图4完成实物图5中的连线．
③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向______端滑动．
④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点______间多测几组数据（请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”）
数据点 a b c d e f
U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244

难度：中等

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10．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源．他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：
对应点速度（m/s）
B 0.122
C 0.164
D 0.205
E 0.250
F 0.289

（1）计算v_F的公式为v_F=______；
（2）根据表中得到的数据，求出物体的加速度a=______m/s²；
（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______（选填：偏大、偏小或不变）．

难度：中等

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螺帽的数量n（个）	1	2	3	4	5
30次全振动的时间t（s）	13.40	19.20	23.21	26.83	30.01
振动周期T（s）	0.45	0.64	0.77	0.89	1.00

实验次数	不同的挡光片	通过光电门的时间（s）	速度（m/s）
第一次	I	0.23044	0.347
第二次	Ⅱ	0.17464	0.344
第三次	Ⅲ	0.11662	0.343
第四次	Ⅳ	0.05850	0.342

m（10^-3kg）	5.00	10.00	15.00	20.00	25.00	30.00
T（s）
T²（s²）	0.729	0.803	0.876	0.941	1.016	1.086

数据点	a	b	c	d	e	f
U/V	0.00	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
I/A	0.000	0.122	0.156	0.185	0.216	0.244

对应点	速度（m/s）
B	0.122
C	0.164
D	0.205
E	0.250
F	0.289