2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷十七　实验（带解析答案） (4).docx

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专题十七实验

专题检测题组

(时间:60分钟满分:100分)

1.(2024潍坊期末)用如下的器材和方法可探究两个互成角度的力的合成规律。如图所示,在圆形桌子的桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动。第一次实验中,步骤如下:

A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点静止

B.在白纸上描下结点的位置O和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三拉力的图示

C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出以O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度

D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上

(1)这次实验中,若一根绳挂的质量为m,另一根绳挂的质量为2m,则第三根绳挂的质量一定大于且小于。?

(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点位置(填“必须”或“不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中,若桌面不水平(填“会”或“不会”)影响实验的结论。?

答案(1)m3m(2)不必不会

解析(1)若一根绳挂的质量为m,另一根绳挂的质量为2m,则两绳子的拉力分别为mg、2mg,两绳子拉力的合力F的范围是:|2mg-mg|≤F≤mg+2mg,即mg≤F≤3mg,三力的合力为零,则第三根绳挂的质量范围在m~3m之间,即第三根绳挂的质量一定大于m且小于3m。

(2)本实验不是先用一根绳拉,然后用两根绳去拉,使一根绳拉的作用效果与两根绳拉的作用效果相同,而是三根绳都直接拉,所以结点的位置可以改变,若桌面不水平,也不会影响实验结论。

2.(2024届湖北九师联盟联考,11)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验,平衡摩擦力后,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度a;保持砂和砂桶总质量不变,增加小车质量M,重复实验多次,得到多组数据。

(1)除了电磁打点计时器、小车、砂和砂桶、细线、带有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有。?

A.220V、50Hz的交流电源

B.刻度尺

C.8V的低压交流电源

D.天平(附砝码)

E.秒表

(2)以下实验操作正确的是。?

A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砂和砂桶通过细线挂在小车上

D.若增大小车质量,则需要重新平衡摩擦力

(3)在满足小车质量远大于砂和砂桶总质量后,该组同学利用实验数据,画出的a-1M的关系图线如图乙所示。从图像中可以推算出,作用在小车上的恒力F=

答案(1)BCD(2)AB(3)5.0

解析(1)电磁打点计时器要用到8V低压交流电源,测量长度需要刻度尺,测量小车质量必须用天平。(2)进行实验时,拉小车的细线应平行于长木板,保证运动过程中拉力方向不变且恒定;平衡摩擦力时不应挂砂桶,但要让纸带连在小车上,平衡掉打点计时器产生的阻力,还可通过打点计时器打出的点迹判断小车摩擦力是否平衡到位;摩擦力平衡到位后,由于小车重力的分力等于摩擦力,故增大小车质量不需要再次平衡摩擦力。(3)由题图可知a-1M的关系图线是一条过坐标原点的直线,说明小车所受的合力是定值,由图可知a=2m/s2时,M=1

3.(2024届河北省级联考,12)Tracker软件是一种广泛使用的视频分析软件。某学生利用Tracker软件对一维碰撞的实验视频进行分析,视频中m1=15g的小球碰撞原来静止的m2=10g的小球,由视频分析可得它们在碰撞前后的x-t图像如图所示。

(1)由图可知,入射小球碰撞前的m1v1是kg·m/s,入射小球碰撞后的m1v1是kg·m/s,被碰小球碰撞后的m2v2是kg·m/s,由此得出结论:。?

(2)碰撞的恢复系数的定义为e=v2-v1v2-v1,其中v1和v

答案(1)0.0150.00750.0075两小球碰撞前后的总动量相等(或碰撞中两小球动量守恒)(2)0.25非弹性碰撞

解析(1)由图像可知,碰前入射小球的速度v1=x1t1=0.2m0.2s=1m/s,碰后入射小球的速度v1=x1t1=0.3m-0.2m0.4s-0.2s=0.5m/s,被碰小球碰后的速度v2=x2t2=0.35m-0.2m0.4s-0.2s=0.75m/s,则入射小球碰撞前的动量p1=m1v1=0.015kg·m/s,