河北省沧州一中2017届高三上学期第二次周测物理试卷

河北省沧州一中2017届高三上学期第二次周测物理试卷

www.ks5u.com ‎2016-2017学年河北省沧州一中高三（上）第二次周测物理试卷 ‎　‎ 一、解答题（共12小题，满分0分）‎ ‎1．某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，因操作不当，先松开小车再接通50Hz交变电源，导致纸带上只记录了相邻的三个点，如图所示，则 ‎（1）打下A点时小车的瞬时速度　　cm/s．‎ ‎（2）小车的加速度大小是　　m/s2．‎ ‎（3）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．于是该同学重新实验，先接通电源再松开小车，通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带，设纸带上的起始点为O点，之后各点到O点的距离为L，作L﹣t2图象，得到图象的斜率为k，则小车的加速度a=　　．‎ ‎2．某实验小组欲以如图甲所示的实验装置“探究木块与长木板之间的动摩擦因数”．把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，钩码用细线绕过定滑轮与木块相连，在长木板两处固定两光电门．‎ ‎（1）用游标卡尺测遮光条的宽度如图乙所示，则读数为　　．‎ ‎（2）实验中，挂上合适的钩码（钩码的质量已知），让木块能够匀速运动，读出钩码的质量m=500g．‎ ‎（3）把钩码和细线取下，给木块一个初速度，使木块在木板上运动，记录遮光条通过两个光电门的时间和光电门之间的距离x，然后算出木块通过两个光电门的瞬时速度，改变两个光电门的位置，多次实验，得出多组数据，计算出v22﹣v12，作（v22﹣v12）﹣x图象如图丙所示，根据图象可知木块与长木板的动摩擦因数为　　．（g取10N/kg）‎ ‎（4）可以求出木块和遮光条的总质量为　　．‎ ‎3．某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．‎ ‎（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：‎ ‎①　　；②　　．‎ ‎（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=　　；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=　　m/s2．‎ ‎（3）若当地的重力加速度值为9.8m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是　　．‎ ‎4．一名同学用如图1示装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验．‎ ‎①以下是这位同学根据自己的设想拟定的实验步骤，请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上　　‎ A．以弹簧长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据（l，m）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；‎ B．记下弹簧下端不挂钩码时，其下端A处指针在刻度尺上的刻度l0；‎ C．将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；‎ D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个…钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码；‎ E．由图象找出m﹣l间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式（重力加速度取g=9.80m/s2）；求出弹簧的劲度系数．‎ ‎②如图2为根据实验测得数据标出的对应点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线．‎ ‎③写出弹簧弹力F和弹簧长度l之间关系的函数表达式：　　‎ ‎④此实验得到的结论是：此弹簧的劲度系数k=　　N/m．（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎⑤如果将指针分别固定在图示A点上方的B处和A点下方的C处，做出钩码质量m和指针刻度l的关系图象，由图象进一步得出的弹簧的劲度系数kB、kC．kB、kC与k相比，可能是　　（请将正确答案的字母填在横线处）‎ A．kB大于k 　　B．kB等于k C．kC小于k 　　D．kC等于k．‎ ‎5．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验．‎ ‎（1）图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材　　；乙同学需在图中选用的器材　　（用字母表示）‎ ‎（2）乙同学在实验室选齐所需要器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②，纸带　　的加速度大（填“①”或“②”），其加速度大小为　　．‎ ‎6．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的　　 （填正确答案标号）．‎ A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量△x E．弹簧原长L0‎ ‎（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=　　．‎ ‎（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s﹣△x图线的斜率会　　（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s﹣△x图线的斜率会　　 （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的　　 次方成正比．‎ ‎7．某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们提出了以下几种猜想：‎ ‎①W∝v；②W∝v2；③W∝．‎ 为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置．PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，小刚同学提出“不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”，大家经过讨论采纳了小刚的建议．‎ ‎（1）请你说明小刚建议的理由：　　．‎ ‎（2）让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L﹣v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出　　；‎ A．L﹣v2图象 B．L﹣图象 C．L﹣图象 D．L﹣图象 ‎（3）实验中，木板与物体间摩擦力　　（会”或“不会”）影响探究的结果．‎ ‎8．某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系．图1中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上．不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示．‎ ‎（1）第4次实验得到的纸带如图2所示，O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点，每两个相邻点间有四个点没有画出，A、B、C、D四点到O点的距离如图．打点计时器电源频率为50Hz．根据纸带上数据计算出加速度为　　m/s2．‎ ‎（2）在实验中，　　（选填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）根据表中数据，在图示坐标系图3中作出小车加速度a与力F的关系图象．‎ ‎（4）根据图象推测，实验操作中重要的疏漏是　　．‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ F/N ‎0.10‎ ‎0.18‎ ‎0.26‎ ‎0.30‎ ‎0.40‎ a/（m•s﹣2）‎ ‎0.08‎ ‎0.22‎ ‎0.37‎ ‎　　‎ ‎0.59‎ ‎9．某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理；‎ ‎（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s=　　cm；‎ ‎（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是　　；‎ ‎（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？　　（填“是”或“否”）‎ ‎10．“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律．某同学设计了如图1所示的实验装置．一个电磁铁吸住一个小钢球，当将电磁铁断电后，小钢球将由静止开始向下加速运动．小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h．‎ ‎（1）该同学为了验证“动能定理”，用游标卡尺测量了小钢球的直径，结果如图1所示，他记录的小钢球的直径d=　　cm．‎ ‎（2）该同学在验证“动能定理”的过程中，忽略了空气阻力的影响，除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量　　（填“需要”或“不需要”）．‎ ‎（3）如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是　　．‎ A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径 B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径 C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量 D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量．‎ ‎11．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：‎ ‎（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=　　mm．‎ ‎（2）小球经过光电门B时的速度表达式为　　．‎ ‎（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：　　时，可判断小球下落过程中机械能守恒．‎ ‎（4）实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则△Ep﹣△Ek将　　 （选填“增加”、“减小”或“不变”）．‎ ‎12．小明通过实验验证力的平行四边形定则．‎ ‎（1）实验记录纸如图1所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点．三个力的大小分别为：F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N．请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力．‎ ‎（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果．他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响．‎ 实验装置如图2所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物．用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹．重复上述过程，再次记录下N的轨迹．‎ 两次实验记录的轨迹如图3所示．过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为　　．‎ ‎（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有　　（填写选项前的字母）．‎ A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长 C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大 D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大 ‎（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项．　　．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年河北省沧州一中高三（上）第二次周测物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、解答题（共12小题，满分0分）‎ ‎1．某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，因操作不当，先松开小车再接通50Hz交变电源，导致纸带上只记录了相邻的三个点，如图所示，则 ‎（1）打下A点时小车的瞬时速度　22.5　cm/s．‎ ‎（2）小车的加速度大小是　0.5　m/s2．‎ ‎（3）通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．于是该同学重新实验，先接通电源再松开小车，通过正确的方法得到了一条较为理想的纸带，设纸带上的起始点为O点，之后各点到O点的距离为L，作L﹣t2图象，得到图象的斜率为k，则小车的加速度a=　2k　．‎ ‎【考点】探究小车速度随时间变化的规律．‎ ‎【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小；再根据运动学公式，结合L﹣t2图象的斜率，即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）因为，‎ 且，‎ 解得vA=22.5cm/s；‎ ‎（2）根据加速度公式，则有；‎ ‎（3）根据可知图象的斜率 ‎，‎ 即a=2k．‎ 故答案为：（1）22.5； （2）0.5； （3）2k．‎ ‎　‎ ‎2．某实验小组欲以如图甲所示的实验装置“探究木块与长木板之间的动摩擦因数”．把一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，钩码用细线绕过定滑轮与木块相连，在长木板两处固定两光电门．‎ ‎（1）用游标卡尺测遮光条的宽度如图乙所示，则读数为　16.55mm　．‎ ‎（2）实验中，挂上合适的钩码（钩码的质量已知），让木块能够匀速运动，读出钩码的质量m=500g．‎ ‎（3）把钩码和细线取下，给木块一个初速度，使木块在木板上运动，记录遮光条通过两个光电门的时间和光电门之间的距离x，然后算出木块通过两个光电门的瞬时速度，改变两个光电门的位置，多次实验，得出多组数据，计算出v22﹣v12，作（v22﹣v12）﹣x图象如图丙所示，根据图象可知木块与长木板的动摩擦因数为　0.327　．（g取10N/kg）‎ ‎（4）可以求出木块和遮光条的总质量为　1.53kg　．‎ ‎【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．‎ ‎【分析】（1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；‎ ‎（3）根据牛顿第二定律与运动学公式，结合图象的斜率，即可求解；‎ ‎（4）根据牛顿第二定律，即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）游标卡尺读数为：16mm+0.05mm×11=16.55mm；‎ ‎（3）木块在长木板上做匀减速直线运动．‎ 根据运动学公式，v﹣=2ax，可知，（v22﹣v12）﹣x图象中的斜率表示为2a，‎ 再根据图象可知，a=3.27m/s2，‎ 而a=μg，解得：μ=0.327‎ ‎（4）根据牛顿第二定律，则有：F=Ma，‎ 而摩擦力f=μMg，‎ 解得：M=1.53kg 故答案为：（1）16.55mm；（3）0.327；（4）1.53kg．‎ ‎　‎ ‎3．某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．‎ ‎（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：‎ ‎①　打点计时器应接交流电源　；②　重物释放时应紧靠打点计时器　．‎ ‎（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=　　；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=　9.4　m/s2．‎ ‎（3）若当地的重力加速度值为9.8m/s2，你认为该同学测量值存在偏差的主要原因是　纸带通过打点计时器时的摩擦阻力　．‎ ‎【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．‎ ‎【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．‎ 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．‎ ‎【解答】解：（1）①打点计时器应接交流电源 ‎②重物释放时应紧靠打点计时器 ‎（2）利用匀变速直线运动的推论 vE==‎ v2=2gh 速度的二次方v2与距离（h）的关系图线的斜率为18.8‎ 所以g=9.4m/s2．‎ ‎（3）测量值存在偏差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力．‎ ‎ 故答案为：（1）打点计时器应接交流电源 重物释放时应紧靠打点计时器（2），9.4m/s2‎ ‎（3）纸带通过打点计时器时的摩擦阻力 ‎　‎ ‎4．一名同学用如图1示装置做“测定弹簧的劲度系数”的实验．‎ ‎①以下是这位同学根据自己的设想拟定的实验步骤，请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上　CBDAE　‎ A．以弹簧长度l为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据（l，m）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；‎ B．记下弹簧下端不挂钩码时，其下端A处指针在刻度尺上的刻度l0；‎ C．将铁架台固定于桌子上，将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；‎ D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个…钩码，待钩码静止后，读出弹簧下端指针指示的刻度记录在表格内，然后取下钩码；‎ E．由图象找出m﹣l间的函数关系，进一步写出弹力与弹簧长度之间的关系式（重力加速度取g=9.80m/s2）；求出弹簧的劲度系数．‎ ‎②如图2为根据实验测得数据标出的对应点，请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线．‎ ‎③写出弹簧弹力F和弹簧长度l之间关系的函数表达式：　F=12.5（l﹣0.15）　‎ ‎④此实验得到的结论是：此弹簧的劲度系数k=　12.5　N/m．（计算结果保留三位有效数字）‎ ‎⑤如果将指针分别固定在图示A点上方的B处和A点下方的C处，做出钩码质量m和指针刻度l的关系图象，由图象进一步得出的弹簧的劲度系数kB、kC．kB、kC与k相比，可能是　AD　（请将正确答案的字母填在横线处）‎ A．kB大于k 　　B．kB等于k C．kC小于k 　　D．kC等于k．‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．‎ ‎【分析】（1）根据测量弹力与弹簧形变量之间关系的实验原理明确实验步骤；‎ ‎（2）根据描出的点利用直线将各点相连；‎ ‎（3）由得出的图象，利用数学规律可得出对应的表达式；‎ ‎（4）结合表达式及胡克定律可得出对应的劲度系数；‎ ‎（5）根据固定点不同时，得到的弹簧实际长度的变化可得出对应的劲度系数的变化．‎ ‎【解答】解：①本实验中首先要正确安装仪器，并记下弹簧自然伸长时的位置，然后再挂上钩码分别得出对应的长度；建立坐标系，作出对应的F﹣l图象即可；故答案为：C，B，D，A，E ‎②利用描点法得出图象如图所示；‎ ‎③由图象利用数学规律可知对应的函数关系为：‎ F=12.5×（l﹣0.15）‎ ‎④对比胡克定律F=kx可知，劲度系数应为：k=12.5N/m ‎⑤如果将指针固定在A点的上方B处，由于选用的弹簧变短，则弹簧的劲度系数变大，得出弹簧的劲度系数与k相比，要大于k，故A正确．‎ 如果将指针固定在A点的下方C处，弹簧的长度不变；故劲度系数不变，得出弹簧的劲度系数仍等于k，故D正确．‎ 故选：AD．‎ 故答案为：（1）CBDAE；（2）如图所示；（3）F=12.5（l﹣0.15）；（4）12.5；（5）AD ‎　‎ ‎5．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验．‎ ‎（1）图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材　AB　；乙同学需在图中选用的器材　BDE　（用字母表示）‎ ‎（2）乙同学在实验室选齐所需要器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带 ‎①和②，纸带　①　的加速度大（填“①”或“②”），其加速度大小为　2.5m/s2　．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）根据两种实验原理及实验方法选择所需要的仪器；‎ ‎（2）根据△x=aT2可知通过比较△x的大小可比较加速度的大小，再利用逐差法可求解加速度．‎ ‎【解答】解：（1）要验证机械能守恒定律需要打点计时器和重锤；即AB；‎ 而要验证“探究加速度与力、质量的关系”需要打点计时器、小车和钩码；故选：BDE；‎ ‎（2）由△x=aT2可知，相临两点间的位移之差越大，则加速度越大，故①的加速度大；‎ 由逐差法可得：‎ 加速度a=；‎ 由图读得：x3+x4=3.7cm；x1+x2=3.3cm；T=0.02s；‎ 代入数据解得：a=2.5m/s2；‎ 故答案为：（1）AB；BDE；（2）①；2.5m/s2‎ ‎　‎ ‎6．某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连．弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示．向左推小球，使弹黄压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面．通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的　ABC　‎ ‎ （填正确答案标号）．‎ A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点的水平距离s C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量△x E．弹簧原长L0‎ ‎（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=　　．‎ ‎（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s﹣△x图线．从理论上可推出，如果h不变．m增加，s﹣△x图线的斜率会　减小　（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s﹣△x图线的斜率会　增大　 （填“增大”、“减小”或“不变”）．由图（b） 中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的　2　 次方成正比．‎ ‎【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系；弹性势能．‎ ‎【分析】本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．本题的难点在于需要知道弹簧弹性势能的表达式（取弹簧因此为零势面），然后再根据EP=EK即可得出结论．‎ ‎【解答】解（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选：ABC．‎ ‎（2）由平抛规律应有h=，s=vt，又，联立可得：，‎ ‎（3）对于确定的弹簧压缩量△x而言，增大小球的质量会减小小球被弹簧加速时的加速度，从而减小小球平抛的初速度和水平位移，即h不变m增加，相同的△x要对应更小的s，s﹣△x图线的斜率会减小．由s的关系式和s=k△x可知，Ep与△x的二次方成正比．‎ 故答案为：（1）ABC；（2）；（3）减小；增大；2．‎ ‎　‎ ‎7．某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们提出了以下几种猜想：‎ ‎①W∝v；②W∝v2；③W∝．‎ 为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置．PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）．在刚开始实验时，小刚同学提出“不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”，大家经过讨论采纳了小刚的建议．‎ ‎（1）请你说明小刚建议的理由：　根据动能定理列出方程式，可以简化约去质量m　．‎ ‎（2）让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4…，读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4、…，并绘制了如图乙所示的L﹣v图象．若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出　A　；‎ A．L﹣v2图象 B．L﹣图象 C．L﹣图象 D．L﹣图象 ‎（3）实验中，木板与物体间摩擦力　不会　（会”或“不会”）影响探究的结果．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”．每次实验物体从不同初位置处静止释放，量出初位置到速度传感器的位移、读出物体到传感器位置的速度．根据实验数据列出数据表并描点作出图象，从而找到位移与速度变化的关系，在运动过程中，由于物体受力是恒定的，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系．因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果．‎ ‎【解答】解：（1）若只有重力做功，则：mgLsinθ=，等号的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．用牛顿第二定律求解，也能得出相同的结论．‎ 若是重力和摩擦力做功，则：，等号的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．用牛顿第二定律求解，也能得出相同的结论．‎ ‎（2）采用表格方法记录数据，合理绘制的L﹣v图象是曲线，不能得出结论W∝v2．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L﹣v2图象．‎ 故选：A ‎（3）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．‎ 故答案为：（1）根据动能定理列出方程式，可以简化约去质量m；（2）A；（3）不会 ‎　‎ ‎8．某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系．图1中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上．不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示．‎ ‎（1）第4次实验得到的纸带如图2所示，O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点，每两个相邻点间有四个点没有画出，A、B、C、D四点到O点的距离如图．打点计时器电源频率为50Hz．根据纸带上数据计算出加速度为　0.43　m/s2．‎ ‎（2）在实验中，　不需要　（选填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）根据表中数据，在图示坐标系图3中作出小车加速度a与力F的关系图象．‎ ‎（4）根据图象推测，实验操作中重要的疏漏是　没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足　．‎ 次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ F/N ‎0.10‎ ‎0.18‎ ‎0.26‎ ‎0.30‎ ‎0.40‎ a/（m•s﹣2）‎ ‎0.08‎ ‎0.22‎ ‎0.37‎ ‎　0.42　‎ ‎0.59‎ ‎【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．‎ ‎【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求加速度的大小．‎ 因为绳子拉小车的力可以由拉力传感器直接测量出来，故不需要满足重物P的质量远小于小车的质量．‎ 采用描点法作图，绘出一条倾斜的直线．‎ ‎【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔：T=0.1s；‎ 根据图中数据运用逐差法计算加速度a==≈0.43m/s2．‎ ‎（2）因为绳子拉小车的力可以由拉力传感器直接测量出来，故不需要满足重物P的质量远小于小车的质量．‎ ‎（3）运用描点，拟合直线法，描绘的a﹣F图线如下图所示．‎ 由作图可知，当F=0.30N时，a=0.42m•s﹣2‎ ‎（4）从上图中发现直线没过原点，当F≤0.1N时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消了．该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤．所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够．‎ 故答案为：（1）0.43；（2）不需要；（3）如上图所示；（4）没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足．‎ ‎　‎ ‎9．某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理；‎ ‎（1）将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离s=　50.00　cm；‎ ‎（2）测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验，还需要直接测量的一个物理量是　滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M　；‎ ‎（3）该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量？　否　（填“是”或“否”）‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系．‎ ‎【分析】（1）先明确刻度尺的分度值，读数时注意估读一位；‎ ‎（2）光电门测速度的原理是用平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可以求出需要验证的关系式，进而得到还需要测量的物理量；‎ ‎（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ ‎【解答】解：（1）光电门1处刻度尺读数为：23.00cm，光电门2处刻度尺读数为：73.00cm，故两光电门中心之间的距离s=73.00cm﹣23.00cm=50.00cm；‎ ‎（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．‎ 滑块通过光电门1速度为：v1=‎ 滑块通过光电门2速度为：v2=‎ 根据功能关系需要验证的关系式为：Fs=Mv22﹣Mv12=M（）2﹣M（）2‎ 可见还需要测量出M，即滑块、挡光条和拉力传感器的总质量；‎ ‎（3）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．‎ 故答案为：（1）50.00；（2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量M；（3）否．‎ ‎　‎ ‎10．“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律．某同学设计了如图1所示的实验装置．一个电磁铁吸住一个小钢球，当将电磁铁断电后，小钢球将由静止开始向下加速运动．小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h．‎ ‎（1）该同学为了验证“动能定理”，用游标卡尺测量了小钢球的直径，结果如图1所示，他记录的小钢球的直径d=　1.326　cm．‎ ‎（2）该同学在验证“动能定理”的过程中，忽略了空气阻力的影响，除了上述的数据之外是否需要测量小钢球的质量　不需要　（填“需要”或“不需要”）．‎ ‎（3）如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是　AC　．‎ A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径 B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径 C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量 D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量．‎ ‎【考点】探究功与速度变化的关系；验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】（1）游标卡尺先读主尺再读出游标尺，游标尺不估读；‎ ‎（2）由动能定理表达式可知质量会被消掉；‎ ‎（3）从实验的测量原理可判定各个选项．‎ ‎【解答】解：（1）由图示游标卡尺可知，其示数为13mm+13×0.02mm=11.26mm=1.326cm．‎ ‎（2）该同学在验证“动能定理”的过程中，需要验证的表达式为：mgh=mv2可知，实验不需要测量小钢球的质量．‎ ‎（3）实验方案为：以小球通过光电门的时间得到小球的平均速度，以此来表示瞬时速度，然后验证：，即是否成立，由此验证机械能守恒，故：‎ AB、小球的直径越小v越精确，故A正确，B错误．‎ CD、由于实际存在阻力故：‎ ‎，‎ 即：‎ ‎．‎ 可知所以质量越大，这一项越小，精确性越高，故C正确，D错误．‎ 故选：AC 故答案为：（1）1.326；（2）不需要；（3）AC．‎ ‎　‎ ‎11．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：‎ ‎（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=　7.25　mm．‎ ‎（2）小球经过光电门B时的速度表达式为　　．‎ ‎（3）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：　　时，可判断小球下落过程中机械能守恒．‎ ‎（4）实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则△Ep﹣△Ek将　增加　 （选填“增加”、“减小”或“不变”）．‎ ‎【考点】验证机械能守恒定律．‎ ‎【分析】由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容．‎ ‎【解答】解：（1）由图可知，主尺刻度为7mm；游标对齐的刻度为5；故读数为：7+5×0.05=7.25mm；‎ ‎（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故v=；‎ ‎（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；‎ 则有：mgH=mv2；‎ 即：2gH0=（）2‎ 解得：；‎ ‎（4）由于该过程中有阻力做功，而高度越高，阻力做功越多；故增加下落高度后，则△Ep﹣△Ek将增大；‎ 故答案为：（1）7.25；（2）；（3）；（4）增大．‎ ‎　‎ ‎12．小明通过实验验证力的平行四边形定则．‎ ‎（1）实验记录纸如图1所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点．三个力的大小分别为：F1=3.30N、F2=3.85N和F3=4.25N．请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力．‎ ‎（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果．他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响．‎ 实验装置如图2所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物．用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹．重复上述过程，再次记录下N的轨迹．‎ 两次实验记录的轨迹如图3所示．过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为　Fa=Fb 　．‎ ‎（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有　BD　（填写选项前的字母）．‎ A．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长 C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大 D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大 ‎（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项．　橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮　．‎ ‎【考点】验证力的平行四边形定则．‎ ‎【分析】根据平行四边形定则先作出F2与F1的合力，根据图中给出的标度求出合力．‎ 根据平衡条件进行分析求解，根据图丙中的实验分析结果结合实验数据进行求解．‎ 根据图（丙）中的实验分析结果结合实验数据进行求解．‎ ‎【解答】解：（1）根据平行四边形定则求F2与F1的合力，作图如下，‎ F1和F2的合力F=4.70N．‎ ‎（2）过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的方向相同，‎ 由于缓慢地移动N，根据平衡条件得Fa、Fb的大小关系为Fa=Fb．‎ ‎（3）A、两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长；故A错误，B正确；‎ C、两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小，故C错误；‎ D、从开始缓慢地移动N，橡皮筋受到的拉力增大，从图3中发现两次实验记录的轨迹间距在增大，所以两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大，故D正确；‎ 故选：BD．‎ ‎（4）根据小明的上述实验探究，对验证力的平行四边形定则实验注意事项有橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮筋，‎ 故答案为：（1）如图；4.70N；‎ ‎（2）Fa=Fb ；‎ ‎（3）BD；‎ ‎（4）橡皮筋拉伸不宜过长；选用新橡皮．‎ ‎　‎ ‎2017年2月28日