1、高考物理力學實驗專題高考物理力學實驗專題 1(20_全國卷)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行探究。物塊拖動紙帶下滑，打出紙帶的一部分如圖所示。已知打點計時器所用交流電的頻率為50 Hz，紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在A、B、C、D、E五個點中，打點計時器最先打出的是_點。在打出C點時物塊的速度大小為_m/s(保留三位有效數(shù)字)；物塊下滑的加速度大小為_m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。 【答案】A0.2330.75 【解析】物塊加速下滑，因此打點間距逐漸增大，故先打出A點。打C點時物塊的速度大小vC m/s0.233 m/s；物塊下滑的加速度大小

2、a m/s20.75 m/s2。 2(20_高考全國卷，T22)如圖(a)，某同學設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50 Hz的交流電、紙帶等回答下列問題： (1)鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)_(用木板與水平面的夾角、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示) (2)某次實驗時，調(diào)整木板與水平面的夾角使30.接通電，開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下多次重復后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖(b)所示圖中的點為計數(shù)點(每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出)重力加速度為9.80 m/s2.可以計算出鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為_(結(jié)

3、果保留2位小數(shù)) 【解析】(1)鐵塊受重力、木板彈力及摩擦力作用，由牛頓第二定律得 mgsin FNma 且FNmgcos 解以上兩式得.(2)由逐差法求鐵塊加速度： a 102 m/s21.97 m/s2 代入，得0.35.【答案】(1)(2)0.35 3(20_全國卷)甲、乙兩位同學設(shè)計了利用數(shù)碼相機的連拍功能測重力加速度的實驗。實驗中，甲同學負責釋放金屬小球，乙同學負責在小球自由下落的時候拍照。已知相機每間隔0.1 s拍1幅照片。 (1)若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實驗中還必須使用的器材是_。(填正確答案標號) A米尺 B秒表 C光電門 D天平 (2)簡述你選擇的器材在本實驗中

4、的使用方法。答：_。 (3)實驗中兩同學由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab24.5 cm、ac58.7 cm，則該地的重力加速度大小為g_m/s2。(保留兩位有效數(shù)字) 【答案】(1)A (2)將米尺豎直放置，使小球下落時盡量靠近米尺 (3)9.7 【解析】(1)利用頻閃照片測重力加速度時需要測量小球下落的距離，因此實驗時必須使用米尺。 (2)將米尺豎直放置，小球靠近米尺下落，從照片上直接讀出小球下落的距離。 (3)根據(jù)sgT2得重力加速度大小g m/s29.7 m/s2。 4（20_江蘇卷）某興趣小組用如圖1所示的裝置驗證動能定理 (1)有兩種工作頻率均為50 Hz的打點計時器供實

5、驗選用： A電磁打點計時器 B電火花打點計時器 為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選擇_(選填“A”或“B”) (2)保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動同學甲認為此時摩擦力的影響已得到消除同學乙認為還應從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運動看法正確的同學是_(選填“甲”或“乙”) (3)消除摩擦力的影響后，在砝碼盤中加入砝碼接通打點計時器電，松開小車，小車運動紙帶被打出一系列點，其中的一段如圖2所示圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點的速度vA_m/s.(4)測出小車的質(zhì)量為M，再測出

6、紙帶上起點到A點的距離為L.小車動能的變化量可用EkMv算出砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g.實驗中，小車的質(zhì)量應_(選填“遠大于”“遠小于”或“接近”)砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用WmgL算出多次測量，若W與Ek均基本相等則驗證了動能定理 【解析】(1)電火花打點計時器對紙帶的阻力小于電磁打點計時器對紙帶的阻力，實驗時誤差小，故選B.(2)在砝碼盤中慢慢加入沙子直至小車開始運動，小車從靜止開始做加速運動，此時砝碼盤和沙子的總重力大于小車與長木板間的滑動摩擦力，平衡摩擦力過度；輕推小車，小車做勻速運動，根據(jù)平衡條件可知，此時砝碼盤和沙子的總重力等于小車與長木板間的滑

7、動摩擦力大小，消除了摩擦力的影響，看法正確的是同學乙.(3)在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度用刻度尺量出A左側(cè)第一個點與A右側(cè)第一個點之間的距離l1.24 cm，再除以0.02 s20.04 s，可得vA0.31 m/s.(4)本實驗中砝碼的重力應該是小車所受的合外力只有當小車的質(zhì)量遠大于砝碼盤、砝碼以及沙子的總質(zhì)量時，才可以將砝碼的重力當成小車受到的合外力 【答案】(1)B(2)乙(3)0.31(0.300.33都算對) (4)遠大于 5.(20_高考江蘇卷)某同學利用如圖所示的實驗裝置來測量重力加速度g.細繩跨過固定在鐵架臺上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M

8、的重錘實驗操作如下： 用米尺量出重錘1底端距地面的高度H.在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼 左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止釋放重錘2，同時右手開啟秒表，在重錘1落地時停止計時，記錄下落時間 重復測量3次下落時間，取其平均值作為測量值t.請回答下列問題： (1)步驟可以減小對下落時間t測量的_(選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差 (2)實驗要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多，主要是為了_ A使H測得更準確 B使重錘1下落的時間長一些 C使系統(tǒng)的總質(zhì)量近似等于2M D使細繩的拉力與小鉤碼的重力近似相等 (3)滑輪的摩擦阻力會引起實驗誤差現(xiàn)提供一些橡皮泥用于減小該誤差，可以怎么做？ (4)使用橡

9、皮泥改進實驗后，重新進行實驗測量，并測出所用橡皮泥的質(zhì)量為m0.用實驗中的測量量和已知量表示g，得g_.【解析】(1)誤差是測量過程造成的，只要不是實驗原理帶來的誤差都屬于偶然誤差 (2)小鉤碼的質(zhì)量m比重錘的質(zhì)量M小很多時，系統(tǒng)的加速度較小，從而導致運動時間延長，有利于減小測量時間的誤差，故選B.(3)需要保證輕拉重錘1使它勻速運動，應該在重錘 1 上粘上合適的橡皮泥 (4)由牛頓第二定律得(2Mmm0)amg， 解得a，又由于Hat2，可得g.【答案】(1)偶然(2)B (3)在重錘1上粘上橡皮泥，調(diào)整橡皮泥質(zhì)量直至輕拉重錘1能觀察到其勻速下落(4) 一、考向分析p ： 二、考向講解 考向

10、一游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù) 游標卡尺(不估讀) (1)讀數(shù)：測量值主尺讀數(shù)(mm)精度游標尺上對齊刻線數(shù)值(mm) (2)常用精確度：10分度游標，精度0.1 mm； 20分度游標，精度0.05 mm； 50分度游標，精度0.02 mm 螺旋測微器(需估讀) 測量值固定刻度可動刻度(帶估讀值)0.01 mm 【方法技巧】游標卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時應注意的問題 (1)10分度的游標卡尺，以mm為單位，小數(shù)點后只有1位.20分度和50分度的游標卡尺以mm為單位，小數(shù)點后有2位 (2)游標卡尺在讀數(shù)時先讀主尺數(shù)據(jù)，再讀游標尺數(shù)據(jù)，最后兩數(shù)相加游標卡尺讀數(shù)不估讀 (3)不要把游標尺的邊緣當成零刻線，

11、從而把主尺的刻度讀錯(如第1題和第2題中游標卡尺的讀數(shù)，看清“零”刻度線) (4)螺旋測微器讀數(shù)時，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出如第2(2)題圖；要準確到0.01 mm，估讀到0.001 mm，即結(jié)果若用mm為單位，則小數(shù)點后必須保留三位數(shù)字 考向二“紙帶類”問題的處理 1常規(guī)計時儀器的測量方法 計時儀器 測量方法 秒表 秒表的讀數(shù)方法：測量值(t)短針讀數(shù)(t1)長針讀數(shù)(t2)，無估讀 打點計時器 (1)tnT(n表示打點的時間間隔的個數(shù)，T表示打點周期)； (2)打點頻率(周期)與所接交流電的頻率(周期)相同 2.兩個關(guān)鍵點 (1)區(qū)分計時點和計數(shù)點：計時點是指打點計時

12、器在紙帶上打下的點計數(shù)點是指測量和計算時在紙帶上所選取的點要注意“每五個點取一個計數(shù)點”與“每隔四個點取一個計數(shù)點”的取點方法是一樣的 (2)涉及打點計時器的實驗均是先接通打點計時器的電，待打點穩(wěn)定后，再釋放紙帶 3紙帶的三大應用 (1)判斷物體運動性質(zhì) 若_0，則可判定物體在實驗誤差允許的范圍內(nèi)做勻速直線運動 若_不為零且為定值，則可判定物體在實驗誤差允許范圍內(nèi)做勻變速直線運動 (2)求解瞬時速度 做勻變速運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度如圖所示，求打某一點的瞬時速度，只需在這一點的前后各取相同時間間隔T的兩段位移_n和_n1，則打n點時的速度vn.(3)用“逐差法”求

13、加速度 如圖所示 因為a1，a2，a3 所以a.考向三“橡皮條、彈簧類”實驗 1橡皮條、彈簧的彈力大小與伸長量之間的關(guān)系滿足胡克定律，實驗的數(shù)據(jù)處理中一般選用圖象法 2胡克定律描述的是在彈性限度內(nèi)，橡皮條(彈簧)的彈力與形變量成正比，如果超出彈性限度，正比關(guān)系不再成立 3彈簧測力計讀數(shù)時要先看量程和分度值，再根據(jù)指針所指的位置讀出所測力的大小如分度值為0.1 N，則要估讀，即有兩位小數(shù)，如分度值為0.2 N，則小數(shù)點后只能有一位小數(shù) 4圖象法處理數(shù)據(jù)的要求 (1)作圖一定要用坐標紙，坐標紙的大小要根據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)和結(jié)果的需要來定 (2)要標明坐標軸名、單位，在坐標軸上每隔一定的間距按有效數(shù)字

14、的位數(shù)標明數(shù)值 (3)圖上的連線不一定通過所有的數(shù)據(jù)點，應盡量使數(shù)據(jù)點合理地分布在線的兩側(cè) (4)作圖時常通過選取適當?shù)淖鴺溯S使圖象線性化，即“變曲為直” (5)有些時候，為了使坐標紙有效使用范圍增大，坐標原點可以不從“0”開始 考向四“光電門類”實驗 1光電門的結(jié)構(gòu) 光電門是一個像門樣的裝置，一邊安裝發(fā)光裝置，一邊安裝接收裝置并與計時裝置連接 2光電門的原理 當物體通過光電門時光被擋住，計時器開始計時，當物體離開時停止計時，這樣就可以根據(jù)物體大小與運動時間計算物體運動的速度 (1)計算速度：如果擋光片的寬度為d，擋光時間為t，則物體經(jīng)過光電門時的瞬時速度v.(2)計算加速度：利用兩光電門的距

15、離L及a計算加速度 考向五振動和波實驗 1單擺的測量 (1)測擺長：用刻度尺量出擺線長l(精確到毫米)，用游標卡尺測出小球直徑D，則單擺的擺長ll.(2)測周期：將單擺從平衡位置拉開一個角度(小于5)，然后釋放小球，記下單擺擺動3050次的總時間，算出平均每擺動一次的時間，即為單擺的振動周期 2單擺測重力加速度數(shù)據(jù)處理 (1)公式法：g，算出重力加速度g的值，再算出g的平均值 (2)圖象法：作出lT2圖象求g值 考向六光學實驗 一、測玻璃磚的折射率 1插針與測量 (1)在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向，直到P1的像被P2擋住，再在觀

16、察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置 (2)移去玻璃磚，連接P3、P4并延長交bb于O，連接OO即為折射光線，入射角1AOM，折射角2OON.(3)用量角器測出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中 (4)改變?nèi)肷浣?，重復實驗步驟，列表記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù) 2數(shù)據(jù)處理 (1)平均值法：計算每次實驗的折射率n，求出平均值.(2)圖象法(如圖甲所示) (3)單位圓法(如圖乙所示) 二、測光的波長 1觀察與記錄 (1)調(diào)整單縫與雙縫間距為幾厘米時，觀察白光的干涉條紋 (2)在單縫和光間放上濾光片，觀察單色光的干涉

17、條紋 (3)調(diào)節(jié)測量頭，使分劃板中心刻度線對齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)a1，轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板向一側(cè)移動，當分劃板中心刻度線與第n條相鄰的亮條紋中心對齊時，記下手輪上的刻度數(shù)a2，則相鄰兩條紋間的距離_.(4)換用不同的濾光片，測量其他色光的波長 2數(shù)據(jù)處理 用刻度尺測量出雙縫到光屏間的距離l，由公式_得_計算波長，重復測量、計算，求出波長的平均值 考向七 力學創(chuàng)新實驗 一、力學創(chuàng)新實驗 1力學創(chuàng)新實驗的幾個特點 (1)實驗器材的等效與替換，主要有3個方面的創(chuàng)新： 用電子秤或已知質(zhì)量的鉤碼替代彈簧測力計； 氣墊導軌替代長木板； 用光電門、閃光照相機替代打點計時器 (2)實驗結(jié)論的拓

18、展與延伸：主要通過一些實驗裝置得出物體的加速度，再利用牛頓第二定律求出物體所受阻力或小車與木板間的動摩擦因數(shù) (3)情境的設(shè)計與創(chuàng)新：近幾年在試題情境的設(shè)計上進行了較多的創(chuàng)新，不過考查的實驗原理和實驗處理方法仍然不變，因此只要把最根本的方法從新情境中分離出來，找出與常規(guī)實驗相同之處就可以 2創(chuàng)新實驗題的解法 (1)以基本的力學模型為載體，依托運動學規(guī)律和力學定律設(shè)計實驗； (2)將實驗的基本方法控制變量法，處理數(shù)據(jù)的基本方法圖象法、逐差法，融入實驗的綜合分析p 之中； (3)根據(jù)題目情境，提取相應的力學模型，明確實驗的理論依據(jù)和實驗目的，設(shè)計實驗方案； (4)進行實驗，記錄數(shù)據(jù)，應用原理公式或

19、圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合物體實際受力情況和理論受力情況對結(jié)果進行誤差分析p 題型一游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù) 例1(2021安徽省馬鞍山二中高三調(diào)研)圖中游標卡尺的讀數(shù)為_mm，螺旋測微器的讀數(shù)為_mm.【解析】游標卡尺的讀數(shù)為l52 mm7 mm52.35 mm； 螺旋測微器的讀數(shù)為d1.5 mm49.00.01 mm1.990 mm.【答案】52.351.990(1.8991.991均正確) 【變式探究】(2021江西省鷹潭一中高三模擬) (1)如圖甲、乙、丙所示的三把游標卡尺，它們的游標尺分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為_mm、_mm

20、、_mm.(2)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，圖中所示的示數(shù)為_mm.【解析】(1)甲圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是17 mm，不足1毫米數(shù)是20.1 mm0.2 mm，最后讀數(shù)是17 mm0.2 mm17.2 mm；乙圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是23 mm，不足1毫米數(shù)是70.05 mm0.35 mm，最后讀數(shù)是23 mm0.35 mm23.35 mm；丙圖讀數(shù)：整毫米數(shù)是10 mm，不足1毫米數(shù)是190.02 mm0.38 mm，最后讀數(shù)是10 mm0.38 mm10.38 mm.(2)半毫米刻度線已經(jīng)露出，固定刻度示數(shù)為6.5 mm，由螺旋測微器的讀數(shù)方法，可知金屬絲的直徑d6.5 mm20.00.01 mm

21、6.700 mm.【答案】(1)17.223.3510.38(2)6.700(6.6996.701均正確) 題型二“紙帶類”問題的處理 例2(2021廣西省梧州一中高三質(zhì)檢)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶，如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，圖中每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，打點計時器接頻率f50 Hz的交流電 (1)打下E點時紙帶的速度vE_(用給定字母表示)； (2)若測得d665.00 cm，d319.00 cm，物體的加速度a_m/s2； (3)如果當時交變電流的頻率f50 Hz，但當時做實驗的同學并不知道，那

22、么測得的加速度值和真實值相比_(選填“偏大”或“偏小”) 【解析】(1)由于圖中每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為5T，利用勻變速直線運動的推論得vE.(2)根據(jù)勻變速直線運動的推論_aT2可得a3.00 m/s2.(3)如果在某次實驗中，交流電的頻率f50 Hz，則實際打點周期變小，根據(jù)運動學公式_aT2得，測量的加速度值和真實的加速度值相比偏小 【答案】(1)(2)3.00(3)偏小 【變式探究】(2021山東省聊城一中高三模擬)某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電為交流電，可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 H

23、z.打出紙帶的一部分如圖(b)所示 該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實驗數(shù)據(jù)和其他題給條件進行推算 (1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_，打出C點時重物下落的速度大小為_，重物下落的加速度大小為_ (2)已測得s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm，當?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2，實驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1.由此推算出f為_Hz.【解析】(1)利用做勻變速直線運動的質(zhì)點在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可得打點計時器打出B點時重物下落

24、的速度vB；打出C點時重物下落的速度vC.根據(jù)加速度的定義，重物下落的加速度大小為a(vCvB)f.(2)根據(jù)題述，重物下落受到的阻力為0.01mg，由牛頓第二定律得，mg0.01mgma，解得a0.99g.由0.99g，解得f40 Hz.【答案】(1)f(s1s2)f(s2s3)f2(s3s1)(2)40 【舉一反三】(2021河南重點中學聯(lián)考)驗證機械能守恒定律的實驗中，所用電的頻率f50 Hz，某次實驗選擇一條較理想紙帶，某同學用毫米刻度尺測量從起始點O依次到A、B、C、D、E、F各點的距離分別記作_1、_2、_3、_4、_5、_6，并記錄在下表中.符號 _1 _2 _3 _4 _5 _

25、6 數(shù)值(102 m) 0.19 0.76 1.71 3.06 4.78 6.87 (1)在實驗過程中需要用工具進行直接測量的是_ A重錘的質(zhì)量B重力加速度 C重錘下降的高度 D重錘的瞬時速度 (2)該同學用重錘在OE段的運動來驗證機械能守恒定律已知重錘的質(zhì)量為1 kg，當?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2.則此過程中重錘重力勢能減少量為_J，而動能的增加量為_J(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字) (3)另一位同學根據(jù)這一條紙帶來計算重錘下落過程中的加速度a，為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，盡可能減少實驗操作和測量過程中的誤差，他的計算式應為a_，代入數(shù)據(jù)，求得a_m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)因此_(選填“

26、能”或“不能”)用vgt求重錘在E點處的速度 【解析】(1)在實驗過程中重錘下降的高度需要用工具進行直接測量，C項正確 (2)重力勢能為減少量為mgh19.804.78102 J0.468 J由vE，T，EkEmv，解得EkE0.454 J.(3)據(jù)_aT2得a9.58 m/s2.【答案】(1)C(2)0.4680.454(3)9.58不能 【變式探究】(2021廣西省貴港一中高三模擬)某同學設(shè)計了一個用打點計時器探究碰撞過程中動量的變化規(guī)律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之做勻速直線運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動，他設(shè)計的具體裝置如圖甲所

27、示，在小車A后連著紙帶，打點計時器的工作頻率為50 Hz，長木板下墊著小木片以平衡摩擦力 (1)若已得到如圖乙所示的打點紙帶，測得各計數(shù)點間距離并標在圖上，點1為打下的第一個點，則應選_段來計算小車A的碰前速度，應選_段來計算小車A和小車B碰后的共同速度(均選填“12”“23”“34”或“45”) (2)已測得小車A的質(zhì)量mA0.40 kg，小車B的質(zhì)量mB0.20 kg，由以上的測量結(jié)果可得，碰前兩小車的總動量為_kgm/s，碰后兩小車的總動量為_kgm/s，由此可得出的實驗結(jié)論是_ 【解析】(1)因小車做勻速運動，應取紙帶上點跡均勻的一段來計算速度，碰前23段點跡均勻，碰后45段點跡均勻，

28、故取23段計算碰前小車A的速度，45段計算碰后小車A、B的共同速度 (2)碰前小車A的速度vA m/s1.05 m/s，其動量pAmAvA0.420 kgm/s；碰后兩小車的共同速度為vAB m/s0.695 m/s，其總動量pAB(mAmB)vAB0.417 kgm/s，由計算結(jié)果可知，在實驗允許的誤差范圍內(nèi)碰撞前后總動量不變 【答案】(1)2345(2)0.4200.417在實驗允許的誤差范圍內(nèi)碰撞前后總動量不變 題型三“橡皮條、彈簧類”實驗 例3.(2021陜西省延安一中高三質(zhì)檢)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，某同學先測出不掛鉤碼時彈簧下端指針所指刻度尺刻度，然后將不同數(shù)量的

29、相同的鉤碼依次懸掛在豎直彈簧下端，并記錄好相應讀數(shù) (1)某次測量如圖所示，指針所指刻度尺讀數(shù)為_cm.(2)該同學在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)掛前3個鉤碼時，鉤碼重力與對應的彈簧伸長量基本成正比關(guān)系，但當掛上第4個鉤碼時，彈簧突然向下伸長很多，和前3組數(shù)據(jù)對比，明顯不再成正比關(guān)系，產(chǎn)生這種情況的原因是_.(3)更換新的同種彈簧后進一步探究，在掛上第3個鉤碼后，在彈簧伸長過程中鉤碼的機械能將_，彈簧的彈性勢能將_(選填“增加”“不變”或“減少”) 【解析】(1)刻度尺的最小分度值為1 mm，所以讀數(shù)為14.17 cm.(2)鉤碼對彈簧的拉力超過了彈簧的彈性限度，不再滿足胡克定律 (3)彈簧伸長，在不超過

30、其彈性限度時，其彈性勢能增加，而鉤碼下降，彈力做負功，機械能減少 【答案】(1)14.17(14.1514.18均可)(2)鉤碼對彈簧的拉力超過了彈簧的彈性限度，不再滿足胡克定律 (3)減少增加 【變式探究】(2021云南省普洱一中高三模擬)某同學嘗試用橡皮筋等器材驗證力的平行四邊形定則他找到兩條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、鉛筆、細繩、白紙、釘子，設(shè)計了如下實驗將兩條橡皮筋的一端與細繩連接，結(jié)點為O，細繩下掛一重物，兩橡皮筋的另一端也都連有細繩實驗時，先將一條橡皮筋的一端的細繩固定在墻上的釘子A上，另一條橡皮筋任其下垂，如圖中甲所示；將另一條橡皮筋的另一端的細

31、繩也固定在墻上的釘子B上，如圖中乙所示 (1)為完成實驗，下述操作中必需的是_ A兩橡皮筋的另一端連接的細繩a、b長度要相同 b要測量橡皮筋的原長 c要測量甲和乙中橡皮筋的長度 d要記錄甲中結(jié)點O的位置及過結(jié)點O的豎直方向 e要記錄乙中結(jié)點O的位置及過結(jié)點O的豎直方向 (2)對該實驗“兩條相同的橡皮筋”的要求的理解正確的為_ A橡皮筋的材料和原長相同即可 b橡皮筋的材料和粗細相同即可 c橡皮筋的材料、原長和粗細均要相同 【解析】本實驗的目的是驗證力的平行四邊形定則，研究合力與分力的關(guān)系，而合力與分力是等效的，本實驗采用作合力與分力圖示的方法來驗證，根據(jù)實驗原理需要知道橡皮筋的伸長量才能表示橡皮

32、筋的彈力，故應該測量橡皮筋的原長兩條相同的橡皮筋是指橡皮筋的材料、原長和粗細均要相同 【答案】(1)bce(2)c 題型四“光電門類”實驗 例4.(2021海南省?？谝恢懈呷|(zhì)檢)如圖所示，為測量做勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d.(1)當小車勻加速經(jīng)過光電門時，測得兩擋光片A、B先后經(jīng)過光電門的時間為t1和t2，則小車加速度a_.(2)為減小實驗誤差，可采取的方法是_ A增大兩擋光片的寬度b B減小兩擋光片的寬度b C增大兩擋光片之間的間距d D減小兩擋光片之間的間距d 【解析】(1)小車經(jīng)過A點時的瞬時速度 vA， 小車經(jīng)過B點時的瞬時速

33、度 vB， 由公式2advv， 解得加速度a (2)為了減小實驗誤差，可采取的措施有通過減小兩擋光片的寬度b來更加精確地獲得小車經(jīng)過A和B點時的瞬時速度，或通過增大兩擋光片之間的距離d來增加小車運動的時間來減小時間的測量誤差，故選B、C.【答案】(1) (2)BC 【變式探究】 (2021河北衡水高三調(diào)研)某興趣小組利用如圖所示彈射裝置將小球豎直向上拋出來驗證機械能守恒定律一部分同學用游標卡尺測量出小球的直徑為d，并在A點以速度vA豎直向上拋出；另一部分同學團結(jié)協(xié)作，精確記錄了小球通過光電門B時的時間為t，用刻度尺測出光電門A、B間的距離為h.已知小球的質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，完成下列

34、問題： (1)小球在B點時的速度大小為_； (2)小球從A點到B點的過程中，動能減少量為_； (3)在誤差允許范圍內(nèi)，若等式_成立，就可以驗證機械能守恒(用題目中給出的物理量符號表示).【解析】(1)小球在B點的瞬時速度大小vB.(2)小球從A點到B點，動能的減小量Ekmvmvmvm.(3)重力勢能的增加量為mgh，若mghmvm，即gh(v)，機械能守恒 【答案】(1)(2)mvm (3)gh(v) 題型五振動和波實驗 例5(2021四川省雅安中學高三模擬)根據(jù)單擺周期公式T2，可以通過實驗測量當?shù)氐闹亓铀俣热鐖D甲所示，將細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺 (1)用游標

35、卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_mm.(2)以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有_ a擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些 b擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的 c為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度 d拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5，在釋放擺球的同時開始計時，當擺球回到開始位置時停止計時，此時間間隔t即為單擺周期T e拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5，釋放擺球，當擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間t，則單擺周期T 【解析】(1)該游標尺為十分度的，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可讀出小鋼球直徑為1

36、8 mm50.1 mm18.5 mm.(2)根據(jù)用單擺測量重力加速度的實驗要求可判斷a、b、e正確 【答案】(1)18.5(2)abe 【變式探究】(2021甘肅省張掖一中高三模擬)在利用單擺測當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校?(1)利用游標卡尺測得金屬小球直徑如圖甲所示，小球直徑d_cm.(2)某同學測量數(shù)據(jù)如下表，請在圖乙中畫出LT2圖象.L/m 0.400 0.500 0.600 0.800 1.20_T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 由圖象可得重力加速度g_m/s2(保留三位有效數(shù)字) (3)某同學在實驗過程中，擺長沒有加小球的半徑，其他操作無誤，那么他得到的實驗圖

37、象可能是下列圖像中的_ 【解析】(1)小球的直徑d22 mm0.1 mm622.6 mm2.26 cm.(2)LT2圖象如圖所示 由T2可得LT2，k 對應圖象可得k m/s20.25 m/s2 可解得g42k9.86 m/s2.(3)在實驗中，若擺長沒有加小球的半徑，其他操作無誤，可得LT2.故可知B正確，A、C、D均錯誤 【答案】(1)2.26(2)圖見解析9.86(3)B 題型六光學實驗 例6(2021陜西省咸陽一中高三調(diào)研)某同學利用“插針法”測定玻璃磚的折射率，所用的玻璃磚兩面平行正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示 (1)此玻璃磚的折射率計算式為n_(用圖中的1、2表示

38、) (2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用寬度_(選填“大”或“小”)的玻璃磚來測量 【解析】(1)據(jù)題意可知入射角為1，折射角為2，則玻璃磚的折射率為n.(2)玻璃磚越寬，光線在玻璃磚內(nèi)的傳播方向越容易確定，測量結(jié)果越準確故應選用寬度大的玻璃磚來測量 【答案】(1)(2)大 【變式探究】(2021廣東省汕頭一中高三模擬)現(xiàn)要估測一矩形玻璃磚的折射率n，給定的器材有：待測玻璃磚、白紙、鉛筆、大頭針1枚、直尺、直角三角板實驗時，先將直尺的一端O和另一點M標上兩個明顯的標記，再將玻璃磚平放在白紙上，沿其兩個長邊在白紙上畫出兩條直線AB、CD，再將直尺正面緊貼玻璃磚的

39、左邊緣放置，使O點與直線CD相交，并在白紙上記下點O、M的位置，如圖所示，然后在右上方通過AB所在界面向左下方觀察，調(diào)整視線方向，直到O點的像與M點的像重合，再在AB直線上插上大頭針，使大頭針擋住M、O的像，記下大頭針P點的位置 (1)請在原圖上作出光路圖； (2)計算玻璃磚的折射率的表達式為n_(用字母P和圖中已知線段字母表示) 【解析】(1)調(diào)整視線方向，當O點的像和M點的像重合時，從O點發(fā)出的光線經(jīng)玻璃磚折射后與從M點發(fā)出的光線經(jīng)AB面反射后重合在觀察的一側(cè)插上大頭針，使大頭針擋住M、O的像，則大頭針的位置為折射光線射出玻璃磚的點和從M點發(fā)出的光線在AB面上的反射點，如圖所示 (2)折射

40、率n.【答案】(1)圖見解析(2) 【舉一反三】 (2021福建省莆田一中高三質(zhì)檢)在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，請按照題目要求回答下列問題 (1)圖中甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖，其中干涉圖樣是_ (2)將下表中的光學元件放在圖丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置，并用此裝置測量紅光的波長.元件代號 A B C D E 元件名稱 光屏 雙縫 白光光 單縫 透紅光的濾光片 將白光光C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的排列順序應為_(填寫元件代號) (3)已知該裝置中雙縫間距d0.50 mm，雙縫到光屏的距離L0.50 m，在光屏上得到的

41、干涉圖樣如圖丁(a)所示，分劃板在圖中A位置時游標卡尺如圖丁(b)所示，則其示數(shù)為_mm；在B位置時游標卡尺如圖丁(c)所示由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為_m(保留兩位有效數(shù)字) 【解析】(1)題圖甲中的條紋間距和亮度相同，是干涉圖樣，圖乙是衍射圖樣 (2)光發(fā)出的白光，各種頻率都有，加上E后通過的只有紅光了，變成單色光，加上D和B，就得到兩列頻率相同、步調(diào)一致的相干光，最后放置光屏，干涉條紋呈現(xiàn)在光屏上，所以順序為CEDBA.(3)A位置的示數(shù)為111.10 mm，B位置的示數(shù)為115.45 mm，題圖丁(a)中A、B之間的距離為(115.45111.10)mm4.35 mm，則相鄰條紋的間距為_ mm，再根據(jù)公式_ ，代入數(shù)據(jù)得波長為5.4107 m.【答案】(1)甲(3)CEDBA (3)111.105.4107 題型七 創(chuàng)新實驗 例7(2021浙江省湖州一中高三模擬)某課外活動小組通過如圖甲所示的實驗裝置測量動摩擦因數(shù)將一木板用墊塊墊