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（2013·北京西城一模）某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F.；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a。分别以合力F.和加速度a作为横轴...
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高中物理《北京市2013届高三物理模拟考试试题分类汇编专题十二 实验与探究（word)》真题及答案
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图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源打点的时间间隔用Δt表示在小车质量未知的情况下某同学设计了一种方法用来研究在外力一定的条件下物体的加速度与其质量间的关系1完成下列实验步骤中的填空①平衡小车所受的阻力小吊盘中不放物块调整木板右端的高度用手轻拨小车直到打点计时器打出一系列________的点②按住小车在小吊盘中放入适当质量的物块在小车中放入砝码③打开打点计时器电源释放小车获得带有点迹的纸带在纸带上标出小车中砝码的质量m④按住小车改变小车中砝码的质量重复步骤③⑤在每条纸带上清晰的部分每5个间隔标注一个计数点测量相邻计数点的间距s1s2求出与不同m相对应的加速度a⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标在坐标纸上做出--m关系图线若加速度与小车和砝码的总质量成反比则与m处应成_________关系填线性或非线性2完成下列填空ⅰ本实验中为了保证在改变小车中砝码的质量时小车所受的拉力近似不变小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________ⅱ设纸带上三个相邻计数点的间距为s1s2s3如图2a可用s1s3和Δt表示为a=________ⅲ图3为所得实验图线的示意图设图中直线的斜率为k在纵轴上的截距为b若牛顿定律成立则小车受到的拉力为___________小车的质量为___________
用如图实验装置验证组成的系统机械能守恒从高处由静止开始下落上拖着的纸带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下图给出的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个点图中未标出计数点问的距离如图所示已知=50g=150g则g取10结果保留两位有效数字1若图中用的是电火花打点计时器则应使用▲A.4～6V直流电源和复写纸B.4—6V交流电源和墨粉纸C.220V直流电源和复写纸D.220V交流电源和墨粉纸在打点0~5过程中系统动能的增量_________J系统势能的减小量=_________J由此得出的结论是_________________________________________;若某同学作出图像如图可求出当地的重力加速度g=____________
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F.及质量M.关系的实验图a为实验装置简图交流电的频率为50Hz1若取小车质量M.＝0.4kg改变砂桶和砂的质量m的值进行多次实验以下m的值不合适的是A.m1＝5gB.m2＝1kgC.m3＝10gD.m4＝400g2为了用细线的拉力表示小车受到的合外力实验操作时必须首先该操作是否成功判断的依据是.3假设将小车内的细砂逐渐转移到砂桶内令F.=mg为横轴则a-F图象中斜率的物理意义是.
某同学用两个弹簧测力计一根橡皮筋细绳套三角板及贴有白纸的方木板等器材进行验证力的平行四边形定则的实验图3所示是该同学依据实验记录作图的示意图其中
某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它做功的关系图中A.为小车连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B.的限位孔A.B.均置于足够长的水平木板上木板一端带有定滑轮定滑轮上挂重物P.C.为弹簧测力计不计绳与滑轮的摩擦实验时先接通电源再松开小车打点计时器在纸带上打下一系列点①弹簧测力计的读数为____N②该同学在一条比较理想的纸带上从点迹清楚的某点开始记为K.点再顺次选取6个点分别记为012345点先测量0点到K.点的距离x0之后测量另5个点到0点的距离x.求出6个点的速度大小计算出12345点与0点之间的速度平方差然后在坐标纸中建立坐标系并根据测得的数据进行如图所示的描点根据图象小车的加速度大小是______m/s2若测出小车质量为0.6kg结合图象可求得小车所受合外力的大小为_____N结果小数点后保留两位数字③该同学通过计算发现测力计读数大于小车所受合外力要让弹簧测力计的读数等于小车所受合外力应该采取的措施是____________填选项序号A.增大重物P.质量使P.质量远大于小车A.质量B.增大小车A.质量使A.质量远大于小车P.质量C.适当抬高木板右端平衡摩擦力D.适当抬高木板左端平衡摩擦力
进行验证机械能守恒定律的实验1现有以下器材带铁夹的铁架台打点计时器以及复写纸纸带导线还需要的器材是__________________________________________________________________2下列选项中属于系统误差的是属于偶然误差的是A.打点计时器对纸带的阻力ks5uB.测量纸带上的点距时存在的误差C.测量点距时将6个点误计为7个点D.用秒表测量下落时间由公式算出重物下落的高度E.重物和纸带下落过程中受到空气阻力3选出一条纸带如图所示其中O.点为打点计时器打下的第一个点A.B.C.为三个计数点打点计时器通以50Hz的交流电用刻度尺测得OA=12.41cmOB=19.10cmOC=27.29cm在计数点A.和B.B.和C.之间还各有一个点重物的质量为1.00kg取g=9.80m/s2甲同学根据以上数据算出当打点计时器打到B.点时重物的重力势能比开始下落时减少了__________J此时重物的动能比开始下落时增加了__________J结果均保留三位有效数字实验结论是_____________________________________4乙同学利用他自己实验时打出的纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h算出了各计数点对应的速度v以h为横轴以为纵轴画出了如上图的图线图线的斜率数值上近似等于填代号__________A.3.60B.9.80C.4.90图线未过原点O.的原因是________________________________________________
在探究弹力和弹簧伸长量的关系实验中以下说法正确的是________多选
某同学要进行探究小车速度随时间变化的关系的实验请在下面列出的实验器材中选出本实验中不需要的器材填在横线上填编号①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺
如图甲所示验证力的平行四边形定则实验中A.为固定橡皮筋的图钉O.为橡皮条与细绳的结点OB和OC为细绳实验时需要两次拉伸橡皮条一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条图乙是在白纸上根据实验结果画出的图1实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条某同学认为在此过程中必须注意以下几项其中正确的是______填入相应的字母A.两次拉橡皮条只需橡皮条伸长相同长度即可B.拉橡皮条时弹簧测力计橡皮条细绳应与木板平面平行C.用弹簧秤拉绳套时拉力要适当大些但不要超过弹性限度D.用两个弹簧秤拉绳套时两根绳夹角越大越好2图乙中的F.与F.′两力中方向一定沿AO方向的是_________填F.或F.′3本实验采用的科学方法是__________A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.类比法
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图甲所示打点计时器固定在斜面上滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上由静止滑下图乙是打出的纸带的一段①已知打点计时器所使用的交流电的频率为50Hz选A.B.C.D.E.F.G.共7个计数点且各计数点间均有四个点没有画出则滑块下滑的加速度a＝________m/s2②为测量动摩擦因数下列物理量中还应测量的有___________A.木板的长度LB.木板的末端被垫起的高度hC.木板的质量m1D.滑块的质量m2E.滑块运动的时间t③滑块与木板间的动摩擦因数μ＝____________用被测物理量的字母表示滑块下滑的加速度为a重力加速度为g
用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律为消除摩擦力的影响实验前必须平衡摩擦力1某同学平衡摩擦力时是这样操作的将小车静止地放在水平长木板上把木板不带滑轮的一端慢慢垫高如图乙直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止请问这位同学的操作是否正确如果不正确应当如何进行答2如果这位同学先如1中的操作然后不断改变对小车的拉力F.他得到M.小车质量保持不变情况下的a-F图线是下图中的将选项代号的字母填在横线上3打点计时器使用的交流电频率f=50Hz下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带A.B.C.D.E.每两点之间还有4个点没有标出若用s1s2s3s4以及f来表示小车加速度则其计算式a=根据纸带所提供的数据算得小车的加速度大小为m/s2结果保留两位有效数字
在验证力的平行四边形定则实验中需要将橡皮条的一端固定在水平木板上橡皮条的另一端系两根细绳细绳端带有绳套先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条把橡皮条的结点拉到某—位置Ο并记下该点的位置再用一个弹簧秤将橡皮条结点拉到同—位置Ο点1某同学认为在此过程中必须注意以下几项A.两根细绳必须等长B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E.在用一个弹簧秤拉时必须将橡皮条的结点拉到用两个弹簧秤同时拉细绳时记下位置其中正确的是填入相应的字母2某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2图中小正方形的边长表示2N两力的合力用F.表示F1.F2与F.的夹角分别为θ1和θ2关于F1.F2与F.θ1和θ2关系正确的有____A.F1=4NB.F=12NC.θ1=45°D.θ1＜θ2
一小球在桌面上做匀加速直线运动现用高速摄影机在同一底片上多次曝光记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置并将小球的位置编号得到的照片如图所示.由于底片保管不当其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s则利用该照片可求出小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s能求出4的具体位置吗_________填能或不能.求解方法是___________________________不要求计算但要说明过程.
在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中实验室备有下列器材供选择A.待测小灯泡3.0V.1.5W.B.电流表量程3A.内阻约为1ΩC.电流表量程0.6A.内阻约为5ΩD.电压表量程3.0V.内阻约为10kΩE.电压表量程15.0V.内阻约为50kΩF.滑动变阻器最大阻值为100Ω额定电流50mAG.滑动变阻器最大阻值为10Ω额定电流1.0A.H..电源电动势为4.0V.内阻不计I..电键及导线等1为了使实验完成的更好电流表应选用________电压表应选用________滑动变阻器应选用________.只需填器材前面的字母即可2请在虚线框内画出实验电路图.图甲3某同学在一次测量时电流表电压表的示数如图甲所示.则电压值为________V.电流值为________A.小灯泡电阻的测量值与真实值相比填偏大偏小或不变4某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在I.－U.坐标系中描绘出如甲所示的小灯泡的伏安特性曲线.根据此图给出的信息可以判断下图中正确的是图中P.为小灯泡的功率
在用打点计时器测速度的实验中用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况在这一实验中操作实验步骤如下A.拉住纸带将小车靠近打点计时器先接通电源再放开纸带B.将打点计时器固定在平板上并接好电路C.把一条绳拴在小车上细绳跨过定滑轮下面吊着适当重的钩码D.先断开电源然后取下纸带E.将纸带固定在小车尾部并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤按合理的顺序填写在下面横线上.
某同学利用如图甲所示的装置测量某一弹簧的劲度系数将该弹簧竖直悬挂起来在自由端挂上砝码盘通过改变盘中砝码的质量测得6组砝码的质量和对应的弹簧长度画出—图线对应点已在图上标出如图乙所示重力加速度1采用恰当的数据处理该弹簧的劲度系数为保留2位有效数字2请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比结果填偏大偏小或相同
有一个额定电压为2.8V.功率约为0.8W.的小灯泡现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线有下列器材供选用A.电压表0～3V.内阻6kΩB.电压表0～15V.内阻30kΩC.电流表0～3A.内阻0.1ΩD.电流表0～0.6A.内阻0.5ΩE.滑动变阻器10Ω5A.F.滑动变阻器200Ω0.5A.G.蓄电池电动势6V.内阻不计1用如实图所示的电路进行测量电压表应选用________电流表应选用________.滑动变阻器应选用________.用序号字母表示2通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如实图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.3若将此灯泡与电动势6V.内阻不计的电源相连要使灯泡正常发光需串联一个阻值为________Ω的电阻.
一个有一定厚度的圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动圆盘加速转动时把角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β即我们用电磁打点计时器所接交流电的频率为50Hz复写纸米尺游标卡尺纸带来完成下述实验①如图甲所示将打点计时器固定在桌面上将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔然后固定在圆盘的侧面当圆盘转动时纸带可以卷在圆盘侧面上②接通电源打点计时器开始打点启动控制装置使圆盘匀加速转动③经过一段时间停止转动和打点取下纸带进行测量1用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示圆盘的直径d为cm2如图丙所示纸带上A.B.C.D.为计数点相邻两计数点间有四个点未画出则打下计数点D.时圆盘转动的角速度为rad/s纸带运动的加速度大小为m/s2圆盘转动的角加速度大小为rad/.s2本小题计算结果保留三位有效数字
某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度.1电磁打点计时器是一种使用__________填交流或直流电源的计时仪器它的工作电压是4-6V.2实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带如右图所示纸带上按时间顺序取为0123四个计数点每两个点之间还有四个点未画出.用尺子测得各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cmd2=7.5cmd3=13.5cm根据纸带数据可以求出记数点2所代表的时刻纸带运动的瞬时速度是__________m/s小车的加速度是_________m/s2.结果保留两位有效数字3若电源频率低于50赫兹时仍按相邻两个计数点时间间隔为0.10s计算则测出小车的加速度________选填偏大不变或偏小
为了测量某一弹簧的劲度系数将该弹簧竖直悬挂起来在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据其对应点已在图上标出.g＝9.8m/s21作出m－L.的关系图线2弹簧的劲度系数为__________N/m结果保留三位有效数字.
1利用图中所示的装置可以研究自由落体运动实验中需要调整好仪器接通打点计时器的电源松开纸带使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的小点①为了测试重物下落的加速度还需要的实验器材有填入正确选项前的字母A.天平B.秒表C.米尺②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值而实验操作与数据处理均无错误写出一个你认为可能引起此误差的原因2用DIS测变速直线运动的瞬时速度实验中使用光电门传感器小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X.轴运动的规律发现物体所处的坐标X.与时间t满足X=t3-2t单位均是SI制单位则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为__________m/s
为了探究加速度与力的关系使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G.1G.2为两个光电门它们与数字计时器相连当滑行器通过G.1G.2光电门时光束被遮挡的时间Δt1Δt2都可以被测量并记录滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M.挡光片宽度为D.光电门间距离为x牵引砝码的质量为m.回答下列问题1实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉使气垫导轨水平在不增加其他仪器的情况下如何判定调节是否到位答______________________________.2若取M.＝0.4kg改变m的值进行多次实验以下m的取值不合适的一个是________________.A.m＝5gB.m＝15gC.m＝40gD.m＝400g3在此实验中需要测得每一个牵引力对应的加速度求得的加速度的表达式为_____________.用Δt1Δt2D.x表示
某同学用如图9所示的实验装置验证牛顿第二定律请回答下列有关此实验的问题1该同学在实验前准备了图9中所示的实验装置及下列辅助器材A.交流电源导线B.天平含配套砝码C.秒表D.刻度尺E.细线砂和小砂桶其中不必要的器材是填代号2打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹以此记录小车的运动情况其中一部分纸带上的点迹情况如图10甲所示已知打点计时器打点的时间间隔T.=0.02s测得A.点到B.C.点的距离分别为x1=5.99cmx2=13.59cm则在打下点迹B.时小车运动的速度vB.=m/s小车做匀加速直线运动的加速度a=m/s2结果保留三位有效数字3在验证质量一定加速度a与合外力F.的关系时某学生根据实验数据作出了如图10乙所示的a-F.图象其中图线不过原点的原因是图线在末端弯曲的原因是
某同学用如图1所示的实验装置研究小车在水平桌面上的运动实验步骤如下a.安装好实验器材b.释放滑块使滑块沿水平桌面运动位移传感器每隔0.1s给出一次滑块与位移传感器之间的距离该同学取出一部分数据并将第一组数据做为记时零点如下表所示时刻s00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0距离m0.1000.1110.1350.1730.2240.2890.3670.4590.5640.6830.815c.该同学判断出滑块沿水平桌面做匀加速直线运动d.分别计算出滑块在0.1s内0.2s内0.3s内的位移xe.分别计算出位移x与对应时间t的比值f.以为纵坐标t为横坐标标出与对应时间t的坐标点画出-t图线结合上述实验步骤请你完成下列任务1根据实验数据可知t=0时滑块与位移传感器之间的距离d=________m2该同学在图2中标出了除t=0.4s时的各个坐标点请你在该图中标出t=0.4s时对应的坐标点并画出-t图线3根据-t图线可求出滑块的加速度a=________m/s2保留3位有效数字4若将-t图线延长发现图线与轴有一交点其原因是______________________
用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律实验装置如图甲所示斜槽与水平槽圆滑连接安装好实验装置在地上铺一张白纸白纸上铺放复写纸记下重锤线所指的位置O.实验步骤如下步骤1不放小球2让小球1从斜槽上A.点由静止滚下并落在地面上重复多次用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面其圆心就是小球落点的平均位置步骤2把小球2放在斜槽前端边缘位置B.让小球1从A.点由静止滚下使它们碰撞重复多次并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置步骤3用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M.P.N.离O.点的距离即线段OMOPON的长度1实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是可以通过测量填选项前的符号间接地解决这个问题A.小球开始释放高度B.小球抛出点距地面的高度C.小球做平抛运动的射程2本实验除需测量线段OMOPON的长度外还需要测量的物理量有A.A.B.两点间的高度差h1B.B.点离地面的高度h2C.小球1和小球2的质量m1m2D.小球1和小球2的半径r3经测定gg小球落地点的平均位置距点的距离如图乙所示有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质其它条件不变可以使被碰小球做平抛运动的射程增大请你用已知的数据分析和计算出被碰小球平抛运动射程的最大值为4完成上述实验后某实验小组对上述装置进行了改造如图所示在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接使小球1仍从斜槽上A.点由静止滚下重复实验步骤1和2的操作得到两球落在斜面上的平均落点M′P′N′用刻度尺测量斜面顶点到M′P′N′三点的距离分别为l1l2l3则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为用所测物理量的字母表示
利用如图所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器接通打点计时器的电源松开纸带使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点1为了测得重物下落的加速度还需要的实验器材有________填入正确选项前的字母A.天平B.秒表C.刻度尺2若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值而实验操作与数据处理均无错误写出一个你认为可能引起此误差的原因_________________________________________________________________________________________
用螺旋测微器测圆柱体的直径时示数如图甲所示此示数为mm用游标卡尺测量某物体的厚度时示数如图乙所示此示数为m.
如图所示为用DIS位移传感器数据采集器计算机研究加速度和力的关系的实验装置.1在该实验中必须采用控制变量法应保持________不变用钩码所受的重力作为________用DIS测小车的加速度.2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可画出a－F.关系图线如图所示.①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________________②单选题此图线的AB段明显偏离直线造成此误差的主要原因是A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大
如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量物体受力的关系.小车上固定一个盒子盒子内盛有沙子.沙桶的总质量包括桶以及桶内沙子质量记为m小车的总质量包括车盒子及盒内沙子质量记为M.验证在质量不变的情况下加速度与合外力成正比从盒子中取出一些沙子装入沙桶中称量并记录沙桶的总重力mg将该力视为合外力F.对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F.的大小每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中桶内的沙子取自小车中故系统的总质量不变.以合外力F.为横轴以加速度a为纵轴画出a－F.图象图象是一条过原点的直线.①a－F.图象斜率的物理意义是.②本次实验中是否应该满足M>>m这样的条件答填是或否.
在探究小车速度随时间变化的规律的实验中打点计时器使用的交流电的频率为50Hz记录小车运动的纸带如图所示在纸带上选择012345共6个计数点相邻两计数点之间还有四个点未画出纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺零刻度线跟0计数点对齐由图可以读出三个计数点135跟0点的距离填入下列表格中.距离cmd1=d2=d3=①计算小车通过计数点2的瞬时速度的表达式为v2=_____________以d1d2及相邻计数点间时间T.来表示代入数据得v2=m/s.结果保留两位有效数字②小车运动的加速度a=m/s2结果保留两位有效数字
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