三年高考物理试题知识点分类汇编6.doc
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4、:“大”或“小”)。【答案】光电门;大【考点定位】机械能守恒定律的验证【方法技巧】要熟悉实验“机械能守恒定律的验证”,会计算摆球通过光电门时的速度,根据动能的公式就可以分析小球动能的变化情况。2【2016浙江卷】(10分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图1 所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下,(1)若弹簧秤a、b间夹角为90,弹簧秤a的读数是 N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为 N。(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b
5、 与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数 、弹簧秤b的读数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)3.003.02 3.094.1(有效数不作要求) (2)变大 变大【考点定位】探究求合力的方法【名师点睛】此题考查力的平行四边形法则问题。解题的关键是弄清实验的原理,熟练掌握力的平行四边形定则;第二问是力的动态分析,要会用“图解法”画图分析解答试题。3【2016四川卷】(6分)用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s,再用带有遮光片的滑
6、块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x。(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_。(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量_。A弹簧原长B当地重力加速度C滑块(含遮光片)的质量(3)增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将_。A增大B减小C不变【答案】(1) (2)C (3)B【解析】(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是。(2)弹簧的弹性势能等于滑块得到的动能,则为求出弹簧的弹性势能,还需要测量滑块(含遮光片)的质量,故选C。(3)增大A、O之间的距离x,弹簧压缩量变大,滑块得到的速度变大,则滑块经过计时器显示的时间t将减小
7、,故选B。考点:测量弹簧的弹性势能【名师点睛】此实验比较简单,实验的原理及步骤都很清楚;实验中引入的计时器装置可与刻度尺结合测量速度;首先要知道测量的物理量的表达式,然后才能知道要测量的物理量.4【2016全国新课标卷】(10分)某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010 kg。实验步骤如下:(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下
8、滑。(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余Nn个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示;由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。n123450.200.580.781.00(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。(5)利用an图像求得小车(空载)的质量为_k
9、g(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 ms2)。(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_(填入正确选项前的标号)Aan图线不再是直线Ban图线仍是直线,但该直线不过原点Can图线仍是直线,但该直线的斜率变大【答案】(3)0.39(4)如图所示(5)0.45(6)BC【解析】(3)因为小车做初速度为零的匀加速直线运动,故将(2,0.78)代入可得。(4)根据描点法可得如图所示图线(5)根据牛顿第二定律可得,代入m=0.010 kg,n=1、2、3、4、5,以及相应的加速度求可得。(6)因为如果不平衡摩擦力,则满足的形式,所以故直线不过原点,但仍是直线,A错误B正确;
10、随着n的增大,小车的总质量在减小,故直线的斜率变大,故C正确。【考点定位】验证牛顿第二定律的应用【方法技巧】对于高中实验,要求能明确实验原理,认真分析各步骤,从而明确实验方法;同时注意掌握图象的性质,能根据图象进行分析,明确对应规律的正确应用。5【2016天津卷】某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。实验中必要的措施是_。A细线必须与长木板平行B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量D平衡小车与长木板间的摩擦力他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.59 cm,s2=4.
11、41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm。则小车的加速度a=_m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=_m/s。(结果均保留两位有效数字)【答案】AB 0.80 0.40【考点定位】研究小车的匀变速直线运动实验【名师点睛】此题是一道考查研究小车的匀变速直线运动的常规实验题;注意不要把此实验与验证牛顿第二定律的实验相混淆;在验证牛顿第二定律的实验中,要求小车的质量远大于钩码的质量和平衡小车与长木板间的摩擦力,但在此实验中是不必要的;此题考查学生对力学基本实验的掌握情况。6【2016全国新课标卷】(6分)某物
12、理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)所示:轻弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物快,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。(1)试验中涉及下列操作步骤:把纸带向左拉直松手释放物块接通打点计时器电源向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)。(2)图(b)中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。由M纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_m
13、/s。比较两纸带可知,_(填“M”或“L”)纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。【答案】(1) (2)1.29 M【解析】(1)打点计时器应先通电后释放物块,正确的顺序(2)物块脱离弹簧时速度最大,;由动能定理,根据纸带知M纸带获得的最大速度较大,则弹性势能较大。【考点定位】探究弹簧的弹性势能【名师点睛】此题是创新实验,考查探究弹簧的弹性势能实验;关键是弄懂装置的原理,并能正确地处理实验数据;题目比较简单,考查考生处理基本实验的能力。7【2016全国新课标卷】(5分)某同学用图(a)所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交流电源,可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和
14、40 Hz。打出纸带的一部分如图(b)所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率,需要用实验数据和其它题给条件进行推算。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落,利用和图(b)中给出的物理量可以写出:在打点计时器打出B点时,重物下落的速度大小为_,打出C点时重物下落的速度大小为_,重物下落的加速度大小为_(2)已测得=8.89 cm,=9.50 cm,=10.10 cm;当重力加速度大小为9.80 m/,实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出为_ Hz。【答案】(1)(s1+s2)f (s2+s3)f (s3s1)f2 (2)40【考点定位】验证机械能守恒定律、纸带数据分析【名
15、师点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析。解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度;解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50 Hz。8【2016北京卷】利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的 。A动能变化量与势能变化量B速度变化量和势能变化量C速度变化量和高度变化量除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是 。A交流电源B刻度尺 C天平(含砝码)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图3所示的一条纸带。在纸带上
16、选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打点到打点的过程中,重物的重力势能变化量,动能变化量。大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是 。A利用公式计算重物速度B利用公式计算重物速度C存在空气阻力和摩擦阻力的影响D没有采用多次实验取平均值的方法某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同
17、学的判断依据是否正确。【答案】A AB C 该同学的判断依据不正确。在重物下落h的过程中,若阻力f恒定,根据可知,v2-h图像就是过原点的一条直线。要向通过v2-h图像的方法验证机械能是否守恒,还必须看图像的斜率是否接近2g。【解析】根据机械能守恒定律可得,故需要比较动能变化量与势能变化量,A正确;【考点定位】验证机械能守恒定律实验。【方法技巧】解决本题的关键掌握实验的原理,会通过原理确定器材,以及掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度的大小,做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便地解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速
18、度等于该过程中的平均速度。9【2016海南卷】某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题:(1)在打点计时器打出B点时,物块的速度大小为_m/s。在打出D点时,物块的速度大小为_m/s;(保留两位有效数字)(2)物块的加速度大小为_m/s2。(
19、保留两位有效数字)【答案】(1)0.56 0.96 (2)2.0【解析】(1)根据匀变速直线运动的中间时刻的速度等于该过程的平均速度,可知vB=102 m/s=0.56 m/s,vB=102 m/s=0.96 m/s;(2)由逐差法可得加速度a=102 m/s2=2.0 m/s2。【考点定位】探究小车速度随时间变化的规律【名师点睛】根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上小车的瞬时速度大小,然后在速度公式求加速度即可。10(10分)【2016江苏卷】某同学用如题111图所示的装置验证机械能守恒定律一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点,光电门固定在A
20、的正下方在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取作为钢球经过A点时的速度记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小Ep与动能变化大小Ek,就能验证机械能是否守恒(1)用Ep=mgh计算钢球重力势能变化的大小,式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离(A)钢球在A点时的顶端(B)钢球在A点时的球心(C)钢球在A点时的底端(2) 用Ek=计算钢球动能变化的大小,用刻度尺测量遮光条宽度,示数如题112图所示,其读数为 cm某次测量中,计时器的示数为0.0100 s
21、,则钢球的速度为v= m/s(3) 下表为该同学的实验结果:他发现表中的Ep与Ek之间存在差异,认为这是由于空气阻力造成的你是否同意他的观点?请说明理由(4)请你提出一条减小上述差异的改进建议【答案】(1)B (2)1.50(1.491.51都算对) 1.50(1.491.51都算对)(3)不同意,因为空气阻力会造成Ek小于Ep,但表中Ek大于Ep(4)分别测出光电门和球心到悬点的长度L和l,计算Ek时,将v折算成钢球的速度【解析】(1)小球下落的高度为初末位置球心间的距离,所以选B;(2)由题图知读数为1.50cm,小球的速度为,代入数据解得v=1.50m/s;(3)若是空气阻力造成的,则E
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