【word版可编辑】嘉兴市新高考物理100实验题专项训练含解析

【word版可编辑】嘉兴市新高考物理100实验题专项训练精选高考物理实验题100题含答案有解析1．图甲是某同学在做“探究加速度与力、质量的关系”实验初始时刻的装置状态图，图乙是该同学得到一条用打点计时器打下的纸带。

(1)写出图甲中错误的地方__________________________。

（至少写出两点）(2)图甲中所示打点计时器应该用以下哪种电源___________。

A．交流4~6V B．交流220VC．直流4~6V D．直流220V(3)为完成“探究加速度与力、质量的关系”实验，除了图甲中装置外，还需要用到以下哪些装置___________。

A．B．C．D．(4)该装置还可用于以下哪些实验_____________。

A．探究小车速度随时间变化的规律实验B．用打点计时器测速度实验C．研究平抛运动的实验D．探究做功与物体速度变化的关系实验(5)图乙是打点计时器打出的点，请读出C点对应的刻度为___________cm，已知打点计时器的频率为50Hz，打点计时器在打C点时物体的瞬时速度v C=_______m/s，由此纸带测得小车的加速度为a=______m/s2（最后两空计算结果均保留到小数点后面两位数字）。

【答案】小车释放时距打点计时器过远；细线没有放在滑轮上；细线没有与木板平行 B BC ABD 11.00 0.60（0.59〜0.63均可） 1.35（1.30〜1.40均可）【解析】【分析】【详解】（1）[1]小车释放时距打点计时器过远、细线没有放在滑轮上、细线没有与木板平行均为错误操作； （2）[2]图甲中是电火花计时器，电源应用交流电压220V ，故选B ；（3）[3]题图甲中已经有了电火花计时器，故不再需要电磁打点计时器，故A 错误；实验中需要测量小车质量及纸带点间距离，故要用到天平和刻度尺，故BC 正确；题图甲中已经有钩码，不需要质量较大的砝码，故D 错误，故选BC ；（4）[4]本装置不能做平拋运动实验，其他均可，故选ABD ；（5）[5][6][7]刻度尺分度值为1mm ，故读数为11.00cm ；选C 点前后点数据可得瞬时速度2(12.229.82)10m 0.60m/s 0.04sC x v t --⨯=== 前面的点抖动明显存在误差，选择后面的点计算22222(17.6511.00)(11.00 5.70)10m/s 1.35m/s 0.1x a t -∆---==⨯= 2．实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。

（1）实验室有如下器材可供选用：A ．长约1m 的细线B ．长约1m 的橡皮绳C ．直径约2cm 的铁球D ．直径约2cm 的塑料球E.米尺F.时钟G .停表实验时需要从上述器材中选择：____（填写器材前面的字母）。

（2）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：①将单摆上端固定在铁架台上②测得摆线长度，作为单摆的摆长③在偏角较小的位置将小球由静止释放④记录小球完成n 次全振动所用的总时间t ，得到单摆振动周期t T n=⑤根据单摆周期公式计算重力加速度的大小。

其中有一处操作不妥当的是____。

（填写操作步骤前面的序号）（3）按照以上的实验步骤，测量多组摆长和对应的周期，并根据实验数据做出了图像，根据该图像得出重力加速度的测量值为____m/s 2。

（4）实验后同学们进行了反思。

他们发现由单摆周期公式可知周期与摆角无关，而实验中却要求摆角较小。

请你简要说明其中的原因______。

【答案】ACEG ②，单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径； 9.862l T g=简谐运动的周期公式。

当摆角较小时才可以将单摆的运动视为简谐运动。

【解析】【分析】【详解】 （1）[1]．单摆的摆长不可伸长，为减小空气阻力的影响和实验误差，先选用长约1m 的细线，直径约2cm 的铁球，要用米尺测量摆长，停表测量周期，故答案为：ACEG 。

（2）[2]．操作不妥当的是②．单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径。

（3）[3]．根据单摆的周期公式得2l T g = 解得 224T l g π= 由图像可知24 4.041k g π=== 解得g=9.86m/s 2（4）[4]．公式 2l T gπ=运动。

3．某同学利用下图所示的实验装置测定滑块与木板间的动摩擦因数µ。

置于水平桌面的长木板上固定两个光电门1、2。

滑块上端装有宽度为d 的挡光条，滑块和挡光条的总质量为M ，右端通过不可伸长的细线与钩码m 相连，光电门1、2中心间的距离为x 。

开始时直线处于张紧状态，用手托住m ，实验时使其由静止开始下落，滑块M 经过光电门1、2所用的时间分别为t 1、t 2。

(1)该同学认为钩码的重力等于滑块所受到的拉力，那么他应注意__________________。

(2)如果满足(1)中的条件，该同学得出滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________。

(3)若该同学想利用该装置来验证机械能守恒定律，他只需___________就可以完成实验。

【答案】M 远大于m 22221112m d M gx t t ⎛⎫-- ⎪⎝⎭将木板左端抬高，平衡摩擦力 【解析】【分析】【详解】(1)[1]实际上滑块所受到的拉力小于钩码的重力，对滑块应用牛顿第二定律T F Mg Ma μ-=对钩码T mg F ma -=两式相加解得加速度mg Mg a M mμ-=+ 而如果满足题中条件，同理解得加速度为 mg Mg a M μ-'=若想a a '=M 必须远大于m 。

(2)[2]对于滑块通过光电门时的速度11d v t = 22d v t =由动能定理得：2221(11()())22d M d M M t g g t m x μ-=- 解得 2222111()2m d M gx t t μ=-- (3)[3]验证机械能守恒，需要将摩擦力平衡掉，所以该同学需将木板左端抬高，平衡摩擦力。

4．某实验小组利用频闪照相的方法在暗室中用“滴水法”测重力加速度的大小，当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，看到一串仿佛固定不动的水滴悬在空中。

已知水滴下落的时间间隔为0.1s 。

(1)若频闪间隔0.05s T =，刚好离开水龙头的水滴记为第1滴，测得此时第3滴和第4滴的间距为23.75cm ，则当地的重力加速度为______（结果保留三位有效数字）。

(2)若将频闪间隔调整到0.08s ，则水滴在视觉上的运动情况为_____（填“向上运动”“静止”或“向下运动”）。

【答案】29.50m/s 向上运动【解析】【详解】(1)[1]频闪间隔不影响水滴下落的实际时间间隔，第4滴的下落时间为40.3s t =第3滴的下落时间为30.2s t =由22431122x gt gt ∆=- 得 22110.3m 0.2m 0.2375m 22g g ⨯-⨯= 解得29.50m/s g =(2)[2]由于频闪间隔小于水滴下落间隔，观察者会发现水滴出现在上一滴水滴位置的上方，即观察者认为水滴向上运动。

5．某同学利用图甲所示装置探究“加速度与力、物体质量的关系”。

图中装有砝码的小车放在长木板上，左端拴有一不可伸长的细绳，跨过固定在木板边缘的定滑轮与一砝码盘相连。

在砝码盘的牵引下，小车在长木板上做匀加速直线运动，图乙是该同学做实验时打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带，已知纸带上每相邻两个计数点间还有一个点没有画出，相邻两计数点之间的距离分别是1x 、2x 、3x 、4x 、5x 、6x ，打点计时器所接交流电的周期为T ，小车及车中砝码的总质量为1m ，砝码盘和盘中砝码的总质量为2m ，当地重力加速度为g 。

(1)根据纸带上的数据可得小车运动的加速度表达式为a =________（要求结果尽可能准确）。

(2)该同学探究在合力不变的情况下，加速度与物体质量的关系。

下列说法正确的是________。

A ．平衡摩擦力时，要把空砝码盘用细绳通过定滑轮系在小车上，纸带通过打点计时器与小车连接，再把木板不带滑轮的一端用小垫块垫起，移动小垫块，直到小车恰好能匀速滑动为止B ．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使滑轮与小车间的细绳保持水平C ．若用2m g 表示小车受到的拉力，则为了减小误差，本实验要求12m m ?D ．每次改变小车上砝码的质量时，都要重新平衡摩擦力(3)该同学探究在1m 和2m 的总质量不变情况下，加速度与合力的关系时，他平衡摩擦力后，每次都将小车中的砝码取出一个放在砝码盘中，并通过打点计时器打出的纸带求出加速度。

得到多组数据后，绘出如图丙所示的a F -图像，发现图像是一条过坐标原点的倾斜直线。

图像中直线的斜率为________（用本实验中相关物理量的符号表示）。

【答案】362541236x x x x x x T ++--- C 121m m + 【解析】【详解】(1)[1]因为每相邻两计数点之间还有一个点为画出，为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，则有 26313(2)x a x T -=，25223(2)x a x T -=，24133(2)x a x T -=，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得1231()3a a a a =++ 解得6541232()()36x x x x x x a T ++-++= (2)[2]A ．在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘，故A 错误；B ．平衡摩擦后，还要调节定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故B 错误；C ．本实验中，对小车及车中砝码由牛顿第二定律得1T m a =对托盘和钩码由牛顿第二定律得22m g T m a -=两式联立解得2211m gT m m =+由此可知只有满足盘和砝码的总质量远小于小车质量时，近似认为2T m g ≈，故C 正确；D ．由于平衡摩擦力之后有11sin cos m g m g θμθ=故tan θμ=所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故D 错误。

故选C 。

(3)[3]对盘和砝码22m g F m a -=对小车1F m a =联立解得212()m g m m a =+认为合力2F m g =，所以12()F m m a =+即12F a m m =+ a F -图象是过坐标原点的倾斜直线，直线的斜率表示121m m +。

6．我们可以用图(a)所示装置探究合外力做功与动能改变的关系。

将光电门固定在水平轨道的B 点，平衡摩擦力后，用小桶通过细线拉小车，小车上安装遮光条并放有若干钩码。