知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为\(m\)、直径为\(d\)的金属小球在一定高度\(h\)由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间\(t\)，改变小球下落高度\(h\)，进行多次重复实验\(.\)此方案验证机械能守恒定律方便快捷．

\((1)\)用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径\(d=\)______\(mm\)；
\((2)\)在处理数据时，计算小球下落\(h\)高度时速度\(v\)的表达式为______；
\((3)\)为直观判断小球下落过程中机械能是否守恒，应作下列哪一个图象？______；
A.\(h-t\)图象 \(B.h- \dfrac {1}{t}\)图象 \(C.h-t^{2}\)图象 \(D.h- \dfrac {1}{t^{2}}\)图象
\((4)\)经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量\( \dfrac {1}{2}mv^{2}\)总是稍小于重力势能减少量\(mgh\)，你认为增加释放高度\(h\)后，两者的差值会______\((\)填“增大”、“缩小”或“不变”\()\)．

难度：较易

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2．
\((18\)分\()(1)\)如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为 \(M\)\(=2kg\)的小车，小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为 \(m=\)\(0.5kg\)的物体，开始绳处于伸直状态，物体从距地面 \(h\)\(=1m\)处由静止释放，物体落地之前绳的拉力为______\(N\)；当物体着地的瞬间\((\)小车未离开桌子\()\)小车的速度大小为_______\(m/s.( \)\(g\)\(=10\) \(m/s^{2} )\)

\((2)\)验证机械能守恒定律的实验装置如图所示，小球由一根不可伸长的细线拴住。细线另一端固定在\(O\)点，在\(O\)点正下方放置一组光电门，可测出小球通过时的挡光时间。小球摆到最低点时球心正对光电门，将细线拉直至水平后，小球由静止释放，光电门测出的挡光时间为\(t\)，已知小球的直径为\(D\)，重力加速度为\(g\)。则

\(①\)测得绳长为\(l\)，若等式________________________成立\((\)用题目中所给字母表示\()\)，说明小球下摆过程机械能守恒；

\(②\)此实验的系统误差来源于_________________________。\((\)说出一种即可\()\)

\((3)\)某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻\(.\)步骤如下：
\(①\)用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为______\(mm\)．

\(②\)用多用电表欧姆档粗略测量此圆柱体的电阻，所选倍率档为\(x1\)档，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_____档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_____，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是_____\(Ω\)。

\(③\)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻\(R\)，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻\(R\)
电流表\(A_{1}(\)量程\(0～4mA\)，内阻约\(50Ω)\)
电流表\(A_{2}(\)量程\(0～10mA\)，内阻约\(30Ω)\)
电压表\(V_{1}(\)量程\(0～3V\)，内阻约\(10kΩ)\)
电压表\(V_{2}(\)量程\(0～15V\)，内阻约\(25kΩ)\)
直流电源\(E(\)电动势\(4V\)，内阻不计\()\)
滑动变阻器\(R\)\({\,\!}_{1}(\)阻值范围\(0～15Ω\)，允许通过的最大电流\(2.0A)\)
滑动变阻器\(R\)\({\,\!}_{2}(\)阻值范围\(0～20kΩ\)，允许通过的最大电流\(0.5A)\)
开关\(S\)
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，则该实验所选电压表为 \((\)填\(V_{1}\)或\(V_{2})\)，所选电流表为 \((\)填\(A_{1}\)或\(A_{2})\)，所选滑动变阻器为 \((\)填\(R\)\({\,\!}_{1}\)或\(R\)\({\,\!}_{2})\)；

请在如图方框中画出测量的电路图。

难度：难

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3．
某活动小组利用如图甲的装置验证机械能守恒定律，将光电门固定在\(B\)处，钢球从与\(O\)点登高的\(A\)点由静止做圆周运动，通过\(B\)处的光电门，计时装置测出钢球通过光电门的时间为\(t\)，用钢球通过光电门的平均速率表示钢球通过光电门的瞬时速度，测出绳子的长度为\(L\)，小球直径\(D\)不可忽略，当地的重力加速度为\(g\)

\((1)\)用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球静止为\(D=\) ______ \(cm\)；
\((2)\)小球到达\(B\)的速度表达式为 ______ ；\((\)用已知字母表达\()\)
\((3)\)要验证机械能守恒，只要在误差允许的范围内，表达式 ______ 成立即可\((\)用\(t\)、\(L\)、\(D\)、\(g\)表达\()\)。

难度：较易

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4．
用如图甲所示的实验装置验证质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)的两物块组成的系统机械能守恒。质量为\(m_{2}\)的物块在高处由静止开始下落，打点计时器在质量为\(m_{1}\)的物块拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示是实验中获取的一条纸带：\(0\)是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有\(4\)个点\((\)图中未标出\()\)，所用电源的频率为\(50Hz\)，计数点间的距离如图乙所示。已知\(m_{1}=100g\)、\(m_{2}=200g\)，取当地重力加速度为\(9.8m/s^{2}.(\)结果均保留三位有效数字\()\)

\((1)\)打计数点\(5\)时物块的速度大小为 ______ \(m/s\)。
\((2)\)在打计数点\(0\)到\(5\)的过程中，系统运能的增量\(\triangle E_{k}=\) ______ \(J\)；系统重力势能的减少是\(\triangle E_{p}=\) ______ \(J\)。

难度：易

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5．
采用如图\(1\)所示的实验装置，在不计空气阻力和纸带受到的摩擦力的情况下，来“验证机械能守恒定律”。

\((1)\)在实验中，除了图中所给出的实验仪器外，还需要的实验器材 ______
A.秒表 \(B.\)天平\((\)砝码\()\)
C.刻度尺 \(D.\)弹簧秤
\((2)\)在实验中，若重物的质量\(m=1.0kg\)，打点计时器所用的电源频率为\(50Hz\)，打下的纸带如图\(2\)所示，图中的数据为从起始点\(O\)到该点的距离，若选点\(O\)为重力势能的参考点，那么，在打点\(B\)时，重物的动能为 ______ \(J\)，重力势能为 ______ \(J(\)保留两位有效数字，重力加速度\(g=9.8m/s^{2})\)。
\((3)\)根据纸带算出各点的速度\(v\)，量出下落的高度\(h\)。若以\(v^{2}\)为纵坐标，以\(h\)为横坐标，那么，请你在如图\(3\)所示的坐标纸上画出\(v^{2}-h\)的大致图象\((\)要求采用适当标度使图象尽可能占满坐标纸\()\)。

难度：较易

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6．
如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德\((GAtwood1746-1807)\)创造的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律\(.\)绳子两端的物体下落\((\)上升\()\)的加速度总是小于自由落体的加速度\(g\)，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究\(.\)物体\(A\)、\(B\)的质量相等均为\(M\)，物体\(C\)的质量为\(m\)，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，绳子不可伸长，如果\(m= \dfrac {2}{3}M\)，求：
\((1)\)物体\(B\)从静止开始下落一段距离的时间是自由落体下落同样的距离所用时间的几倍？
\((2)\)物体\(C\)对\(B\)的拉力等于多少？\((\)用\(M\)表示\()\)

难度：易

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7．
图甲为“验证机械能守恒定律”的装置图，实验中，打点计时器所用电源频率为\(50Hz\)，当地重力加速度的值为\(9.80m/s^{2}\)，测得所用重物的质量为\(1.00kg\)．
若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三个计时点\(A\)、\(B\)、\(C\)到第一个点的距离如图乙所示，那么：

\((1)\)纸带的 ______ 端与重物相连；\((\)填“左”或“右”\()\)
\((2)\)打点计时器打下点\(B\)时，物体的速度\(v_{B}=\) ______ \(m/s(\)保留两位有效数字\()\)；
\((3)\)从起点\(O\)到计数点\(B\)的过程中重力势能减少量\(\triangle E_{p}=\) ______ \(J\)，此过程中物体动能的增加量\(\triangle E_{k}=\) ______ \(J\)；\((g=9.8m/s^{2})(\)以上两空均保留两位有效数字\()\)
\((4)\)通过计算，\(\triangle E_{p}\) ______ \(\triangle E_{k}(\)填“\( > \)”“\(=\)”或“\( < \)”\()\)，这是因为 ______ ；
\((5)\)实验的结论是 ______ ．

难度：较难

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8．
某实验小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，图中\(A\)、\(B\)是两个光电门，钢球自由下落过程中，先后通过光电门\(A\)、\(B\)，钢球通过光电门\(A\)时与光电门相连的光电计时器开始计时，通过光电门\(B\)时就停止计时，得到钢球从\(A\)运动\(B\)所用的时间\(t\)，用刻度尺测出\(A\)、\(B\)间的高度\(h\)，保持小球下落的位置不变，保持光电门\(B\)的位置不变，改光电门\(A\)的位置，重复前面的实验，测出多组\(h\)、\(t\)的值．

\((1)\)根据测得的多组\(h\)、\(t\)的值，算出每组的\( \dfrac {h}{t}\)，作出\( \dfrac {h}{t}-t\)图象，则图象应是图乙中的 ______ ．
\((2)\)图线与纵轴的交点表示 ______ ，要求出重力加速度，必须求出图线的 ______ ，若求出的图线的这个量用\(k\)表示，则当地的重力加速度为 ______ ．

难度：易

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9．
在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中
\((1)\)备有如下器材：\(A.\)打点计时器；\(B.\)直流电源；\(C.\)交流电源；\(D.\)纸带；\(E.\)带夹子的重物；\(F.\)秒表；\(G.\)刻度尺；\(H.\)天平；\(I.\)导线；\(J.\)铁架台；\(K.\)游标卡尺；\(L.\)螺旋测微器\(.\)其中该实验不需要的器材是 ______ \((\)填字母代号\()\)
\((2)\)在实验中，打点计时器所用电源频率为\(50Hz\)，当地重力加速度的值为\(9.80m/s^{2}\)，实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带\(.\)甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带，量出各纸带上第\(1\)、\(2\)两点间的距离分别为\(0.38cm\)，\(0.19cm\)和\(0.18cm\)，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误，错误操作的同学是 ______ \(.\)其错误的操作可能是 ______ ．

难度：较易

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10．
某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律\(.\)已知当地的重力加速度\(g=9.80m/s^{2}.\)实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中\(O\)点为打点计时器打下的第一个点，\(A\)、\(B\)、\(C\) 为三个计数点，在计数点\(A\)和\(B\)、\(B\)和\(C\)之间还各有一个点，测得\(h_{1}=12.01cm\)，\(h_{2}=19.15cm\)，\(h_{3}=27.86cm.\)打点计时器通以\(50Hz\)的交流电\(.\)根据以上数据算出：当打点计时器打到\(B\)点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 ______ \(J\)；此时重锤的动能比开始下落时增加了 ______ \(J\)，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题是 ______ \(.(\)重锤质量\(m\)已知\()\)

难度：中等

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