2020年高考物理专题卷：专题11

2020年高考物理专题卷：专题11

‎2020年届高考物理专题十一 考点范围：研究匀变速直线运动；探究弹力和弹簧伸长的关系；验证力的平行四边形定则；验证牛顿运动定律；探究动能定理；验证机械能守恒定律 一、选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ ‎1．以下实验中可以用打点计时器和纸带测速度进行数据处理的有 ‎ ‎（ ）‎ A．验证牛顿运动定律 B．验证力的平行四边形定则 C．探究动能定理 D．验证机械能守恒定律 ‎2．某同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究求合力的方法，如下图所示，三根橡皮筋在O点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在A、B、C三点。在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过OA、OB、OC的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法。在实验过程中，下列说法正确的是 ‎ ‎（ ）‎ A．实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长 B．为减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋 C．以OB、OC为两邻做平行四边形，其对角线必与OA在一条直线上且长度相等 D．多次实验中O点不必固定 ‎3．“探究动能定理”的实验装置如下图所示，当小车在两条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W0。当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次……实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W0、3W0、4W0……，每次实验中由静止弹出的小车获得的最大速度可由打点计时器所打的纸带测出。关于该实验，下列说法正确的是 ‎ ‎（ ）‎ - 5 -‎ A．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带，纸带上打出的点，两端密、中间疏，出现这种情况的原因，可能是木板倾角过大 B．当小车速度达到最大时，小车在两个铁钉的连线处 C．应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的最大速度 D．应选择纸带上第一点到最后一点的一段计算小车的最大速度 ‎4．在“验证牛顿运动定律”的实验中，保持小车的质量不变，改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据在坐标纸上画出a—F关系的点迹，如下图所示。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生这些问题的主要原因可能是 ‎ ‎（ ）‎ A．轨道与水平方向夹角太大 B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力 C．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势 D．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势 ‎5．实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如下图a所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如下图b所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能EP、动能EK或机械能E，图b的图象中，表示小球的重力势能EP、动能EK或机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是 ‎ ‎（ ）‎ A． 丙、乙、甲 B．乙、甲、丙 C．甲、乙、丙 D．丙、甲、乙 - 5 -‎ ‎6．一名同学在用下图甲所示的装置做“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器所用交变电流的频率为50Hz，下图乙是某次实验时得到的纸带，图中A、B、C、D、E是纸带上五个计数点，则 ‎ ‎（ ）‎ A．打C点时小车的速度大小为2.1m/s B．打D点时小车的速度大小为4.6m/s C．小车的加速度大小为3.9m/s2‎ D．小车的加速度大小为12m/s2‎ 二、非选择题（本题共6小题，共64分。）‎ ‎7．（8分）如下图所示，某实验小组在做“验证力的平行四边形定则”的实验时，在水平放置的木板上固定一张白纸，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端栓两根细线。两个弹簧测力计分别钩住两细绳套，互成角度地拉橡皮条使之伸长，结点到达某一位置O时，需记下 的位置、两弹簧测力计的示数、描下 ；再用一个弹簧测力计钩住细套把橡皮条拉长，使结点到达位置 、再记下弹簧测力计的示数、描下 。在白纸上按 标度画出用两弹簧测力计拉细线时力F1、F2的图示和用一个弹簧测力计拉细线时力F的图示。‎ ‎8．（8分）某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、……、L7。‎ ‎（1）下表记录的是该同学测出的8个值：‎ 代表符号 L0‎ L1‎ L2‎ L3‎ L4‎ L5‎ L6‎ L7‎ 刻度数值/cm ‎1.70‎ ‎3.40‎ ‎5.10‎ ‎6.85‎ ‎8.60‎ ‎10.30‎ ‎12.10‎ ‎14.05‎ 根据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量ΔL的数值为ΔL= cm。‎ ‎（2）根据以上数据，求出弹簧的劲度系数k= N/m。（g取9.8m/s2）‎ ‎9．（10分）某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2‎ - 5 -‎ ‎，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是 ；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制 图象。‎ ‎10．（12分）（1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则滑块的加速度可以表示为a= （用题中所给物理量表示）。‎ ‎（2）该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是 ，机械能守恒的表达式为 。‎ 11． ‎（12分）某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如下图所示的一条纸带，已知打点计时器使用电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为 s。如果用S1、S2、S3、S4、S5、S6来表示从O点开始各相邻两个计数点间的距离，用T表示两相邻记数点的时间间隔，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a= （用符号写出表达式，不要求计算）。打F点时物体的速度大小为vF= m/s。（答案均要求保留3位有效数字）‎ ‎12．（14分）某实验小组在实验室做“验证牛顿运动定律”实验：‎ ‎（1）甲同学在物体所受合外力不变时，改变物体的质量，得到数据如下表所示｡‎ 实验次数 物体质量m(kg)‎ 物体的加速度a(m/s2)‎ 物体质量的倒数1/m(1/kg)‎ ‎1‎ ‎0.20‎ ‎0.78‎ ‎5.00‎ ‎2‎ ‎0.40‎ ‎0.38‎ ‎2.50‎ - 5 -‎ ‎3‎ ‎0.60‎ ‎0.25‎ ‎1.67‎ ‎4‎ ‎0.80‎ ‎0.20‎ ‎1.25‎ ‎5‎ ‎1.00‎ ‎0.16‎ ‎1.00‎ ‎①根据表中的数据，在下图所示的坐标中描出相应的实验数据点，并作出图象｡‎ ‎②由图象，你得出的结论为 ｡‎ ‎③物体受到的合力大约为 ｡（结果保留两位有效数字）‎ （2） 乙同学在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变对小车的拉力，由实验数据作出的a—F图象如下图所示，则该图象中图线不过原点的原因是： ，小车的质量为 kg。（保留两位有效数字）‎ ‎ ‎ - 5 -‎