2019高考物理课时作业八含解.pdf

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1、课时作业(八)课时作业(八) 一、实验题(共 14 个小题，110 每题 6 分，共 60 分，1114 每题 10 分共 40 分，满分 100 分) 1(2017海南)某同学用游标卡尺分别测量金属圆管的内、外壁直径，游标卡尺的示数分 别如图(a)和图(b)所示 由图可读出，圆管内壁的直径为_ cm，圆管外壁的直径为_ cm； 由此可计算 出金属圆管横截面的面积 答案 2.23 2.99 分析 解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读 解析 图(a)中游标卡尺的主尺读数为 22 mm，游标尺上第 3 个刻度和主尺上某一刻度对齐， 所以游标读数为 30.1 mm0.

2、3 mm，所以最终读数为：22 mm0.3 mm22.3 mm2.23 cm. 图(b)中游标卡尺的主尺读数为 29 mm， 游标尺上第 9 个刻度和主尺上某一刻度对齐， 所以游 标读数为 90.1 mm0.9 mm，所以最终读数为：29 mm0.9 mm29.9 mm2.99 cm. 2(2018枣阳市校级三模)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和 OC 为细绳图乙是在白纸上根据实 验结果画出的图 (1)图乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 方向的是_ (2)本实验采用的科学方法是_ A理想实验法 B等效替代

3、法 C控制变量法 D建立物理模型法 (3)某同学在做该实验时认为： A拉橡皮条的细绳长一些，实验效果较好 B拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行 C橡皮条弹性要好，拉结点到达某一位置 O 时，拉力要适当大些，且拉力 F1和 F2的夹角越 大越好 D在实验中 O 点位置不能变 E细绳可以用弹性绳代替 其中不正确的是_(填入相应的字母) 答案 (1)F (2)B (3)C 分析 (1)在实验中 F 和 F分别由平行四边形定则及实验得出，明确理论值和实验值的区 别即可得到正确解答；(2)本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边 形定则，因此采用“等效法” ，

4、注意该实验方法的应用；(3)本实验的原理为：F的作用效 果应与另外两个力的作用效果相同，则可知，F即为两力的合力；根据平行四边形定则作 出两个分力的合力 F，再作出 F的图示，比较 F 与 F则可验证平行四边形定则 解析 (1)F 是通过作图的方法得到合力的理论值，而 F是通过一个弹簧测力计沿 AO 方向 拉橡皮条， 使橡皮条伸长到 O 点， 使得一个弹簧测力计的拉力与两个弹簧测力计的拉力效果 相同，测量出的合力故方向一定沿 AO 方向的是 F，由于误差的存在 F 和 F方向并不再 重合； (2)合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故 B 项正确，A、C、D 三项错误，故选

5、 B 项 (3)A 项，在实验中要减小拉力方向的误差，应让标记同一细绳方向的两点尽量远些，故细 绳应该长一些，故 A 项正确 ； B 项，作图时，我们是在白纸中作图，作出的是水平力的图示， 若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行， 故 B 项正确；C 项，两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角 太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故 C 项错误；D 项，为了保证两次拉橡皮条的 作用效果相同，在实验中 O 点位置不能变，故 D 项正确E 项，细绳是表明方向用的，可以 用弹性绳代替，故 E 项正确故选 C 项 3(2018葫芦岛一

6、模)在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置 ： (1)若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是_ A刻度尺 B天平 C弹簧秤 D秒表 (2)设入射小球的质量为 m1，被碰小球的质量为 m2，则在用甲装置实验时(P 为碰前入射小球 落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置中的字母表示)_ 答案 (1)AB (2)m1OPm1OMm2ON 分析 (1)求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量，而后选择实验器材 (2)根据动量守恒定律与图示实验情景确定需要验证的表达式 解析 (1)小球离开轨道后做平抛运动，由 h gt2得小球做平抛运动的时间

7、 t，由于 1 2 2h g 小球做平抛运动时抛出点的高度 h 相同， 则它们在空中的运动时间 t 相等， 验证碰撞中的动 量守恒，需要验证：m1v1m1v1m2v2，则：m1v1tm1v1tm2v2t，得 m1x1m1x1m2x2， 由图所示可知，需要验证：m1OPm1OMm2ON，因此实验需要测量的量有：入射小 球的质量，被碰小球的质量，入射小球碰前平抛的水平位移，入射小球碰后平抛的水 平位移，被碰小球碰后平抛的水平位移，测量水平位移需要用刻度尺，测质量需要天平， 因此需要的实验器材是 AB. (2)由(1)可推知，实验需要验证：m1OPm1OMm2ON. 4 (2018海南模拟)利用气垫

8、导轨研究物体运动规律， 求物体运动加速度， 实验装置如图(a) 所示，主要的实验步骤： (1)滑块放置在气垫导轨 0 刻度可读出，在拉力作用下由静止开始加速运动，测量滑块经过 两光电门的时间 t，测量光电门之间的距离 s； (2)只移动光电门 1，改变 s，多次实验，数据记录如下； 实验次数123456 s/m1.2001.0000.8000.6000.400 t/s1.030.720.540.410.290.18 s t 1.671.851.952.072.2 (3)根据实验数据计算、描点，在图(b)中作出 t 图 s t 根据数据分析，回答下列问题： 导轨标尺的最小分度为_ cm，读出如图

9、所示两光电门之间的距离 s1，并计算 s1 t1 _ m/s，假设图线的斜率为 k，纵坐标截距为 b，则滑块运动的加速度为_， 作出图像，求出本次测量的加速度大小为_ m/s2. 答案 1 1.36 2k 2.29 解析 由图可知， 标尺的最小分度为 1 cm， 如图所示两光电门之间的距离 s1140 cm 1.40 m； 因 t11.03 s，那么 m/s1.36 m/s， s1 t1 1.40 1.03 依据运动学公式 s at2，则有 at， 1 2 s t 1 2 因假设图线的斜率为 k，纵坐标截距为 b，则滑块运动的加速度为 a2k， 根据点然后平滑连线，如图所示： 由图可知，a22

10、.29 m/s2； 2.3751.0 1.20 因此测量的加速度大小为 2.29 m/s2. 5(2018江西模拟)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B 同学设计了如图甲 所示的实验装置 其中小车的质量为 M， 沙和沙桶的质量为 m， 与小车相连的滑轮的质量为 m0. 力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为 g.实验时先平衡摩擦力 (1)A 同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)，已 知打点计时器采用的是频率为 50 Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为 _m/s2(结果保留三位有效数字) (2)A 同学以力传感器的示数 F 为纵坐

11、标， 加速度 a 为横坐标， 画出的 Fa 图像如图丙所示， 求得图线的斜率为 k，则小车的质量 M_(用所给物理量的符号表示) (3)B 同学也以力传感器的示数 F 为纵坐标，加速度 a 为横坐标，画出的 Fa 图像如图丁所 示，图线不过原点的原因可能是_ _(答一条即可) 答案 (1)1.80 (2)2km0 (3)平衡摩擦力过度 解析 (1)由于两计数点间还有 4 个点没有画出，故两点之间的时间间隔为 T50.02 s 0.10 s，取六段距离，采用两分法，由xaT2可得： a180 cm/s21.80 m/s2. （7.309.0910.89）（1.903.715.51） （3 0.1

12、）2 (2)对小车和滑轮组成的整体，根据牛顿第二定律，有 2F(Mm0)a，得 Fa Mm0 2 Fa 图线是一条过原点的直线，斜率 k，解得 M2km0. Mm0 2 (3)根据 F 等于零，加速度不为零，分析图线不过原点的原因，可知实验中平衡摩擦力过度 6(2018淄博三模)某同学用如图 1 所示的装置验证机械能守恒定律 (1)用游标卡尺测量金属球的直径：图 2 为游标卡尺校零时的示数；用该游标卡尺测量小球 的直径，其示数为 10.00 mm；所测金属球的直径 d_ mm. (2)用一根不可伸长的轻质细线拴住该金属球，细线的另一端固定在悬点 O，在最低点前后 放置一组光电门，测得悬点到球心

13、的距离为 L.将金属球从最低点拉开 角，由静止释放金 属球，金属球在竖直面(纸面)内摆动，记下金属球第一次通过光电门的时间 t，金属球通过 光电门的速度大小为_；已知重力加速度为 g，则验证金属球机械能守恒的表达式为 _(用字母 L、d、t、g 表示) 答案 (1)9.85 (2) 2gL(1cos)( )2 d t d t 分析 (1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读 ； (2)小球经过最低点时 速度可用平均速度替代；根据机械能守恒定律列出表达式即可分析 解析 (1)由图可知，游标尺 40 格相当主尺 39 mm，那么游标尺 1 格与主尺 1 格相差 0.025 mm；游标

14、卡尺读数为 d10.00 mm320.025 mm9.85 mm； (2)小球经过最低点时速度可表示为 v ； d t 小球下摆过程中重力势能减少EpmgL(1cos)， 动能的增加量Ek mv2 m( )2 1 2 1 2 d t 若 mgL(1cos) m( )2， 1 2 d t 即 2gL(1cos)( )2成立，说明小球下摆过程机械能守恒 d t 7(2015四川)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺 零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂 1 个钩码，静止时弹簧长度为 l1，如图 1 所示，图 2 是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是 1 毫米)

15、上位置的放大图，示数 l1 _ cm.在弹簧下端分别挂2个、 3个、 4个、 5个相同钩码， 静止时弹簧长度分别是 l2、 l3、 l4、l5.已知每个钩码质量是 50 g，挂 2 个钩码时，弹簧弹力 F2_ N(当地重 力加速度 g9.8 m/s2)要得到弹簧伸长量 x，还需要测量的是_作出 Fx 曲线， 得到弹力与弹簧伸长量的关系 答案 25.82 0.98 弹簧的原长 l0 解析 根据图 2 指针指示可知，l125.82 cm，挂 2 个钩码时，以 2 个钩码整体为对象，受 重力 mg 和弹簧的拉力 F2作用而处于平衡；根据共点力平衡条件有：F2mg250103 9.8 N0.98 N，

16、弹簧的伸长(或缩短)量 x|ll0|，其中 l 为弹簧形变以后的长度，l0为 弹簧的原长，因此要得到弹簧伸长量 x，还需要测量的是弹簧的原长 l0. 8(2018福建模拟)某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图甲所示：轻 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，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势 能步骤如下： A用天平测量出物块的质量 m，按图甲所示安装好实验装置 B向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 x C把纸带向左拉直，接通打点计时器电源 D松手释放物块 (1)图乙是物块脱离弹簧后打点计时

17、器所打出的纸带，每相邻两个计数点之间有 4 个点未画 出相邻计数点间的距离如图乙所示打点计时器电源的频率为 50 Hz，则物块与桌面间的 动摩擦因数为_，这样得到的结果比动摩擦因数的真实值_(填“偏大”或 “偏小”)(g10 m/s2) (2)若物块脱离弹簧时的速度为 v， 则弹簧被压缩时具有的弹性势能大小是_ (用 m、 g、v、x 和动摩擦因数用 表示) 答案 (1)0.2 偏大 (2) mv2mgx 1 2 分析 (1)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，结合牛顿第二定律求出动 摩擦因数的大小 (2)根据能量守恒定律求出弹簧被压缩时具有的弹性势能大小 解析 (1)根据xaT2

18、，运用逐差法，得 a （6.604.6010.608.61） 102 4 0.01 m/s22.0 m/s2， 根据牛顿第二定律，得 mgma，代入数据，解得 0.2. 因为纸带与打点计时器间也有摩擦， 则加速度的测量值偏大， 导致动摩擦因数的测量值偏大 (2)根据能量守恒定律，得 Ep mv2mgx. 1 2 9 (2016课标全国)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 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 f， 需要用实验数据和其他题给条件进行推算

19、图(a) (1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f 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_ 图(b) (2)已测得 s18.89 cm，s29.50 cm，s310.10 cm，当地重力加速度大小为 9.80 m/s2， 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 f 为_Hz. 答案 (1) (s1s2)， (s2s3)，(s3s1) (2)40 f 2 f 2 f2 2 解析 (1)B 点的速度 vB等于 AC 段的平均速度， 即 vB， 由于

20、t ， 故 vB (s1s2) s1s2 2t 1 f f 2 同理可得 vC (s2s3) f 2 匀加速直线运动的加速度 av t 故 a(s3s1) vCvB t f 2（s 2s3）（s1s2） 1 f f2 2 (2)由牛顿第二定律，可得 mgF阻ma 由已知条件 F阻0.01mg 由，得 a0.99g 代入，得 a(s3s1)，代入数据，得 f40Hz. f2 2 10(2016海南)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

21、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.(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 xAC 2T 102 m/s0.56 m/s， vD102 m/s0.96 m

22、/s； (2)由逐差 4.616.59 0.2 xCE 2T 8.6110.61 0.2 法可得加速度 a102 m/s22.0 m/s2. xCExAC 4T2 10.618.616.594.61 4 0.12 11(2018成都模拟)将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起， 看作一根新弹簧，设原粗弹簧(记为 A)劲度系数为 k1，原细弹簧(记为 B)劲度系数为 k2、套 成的新弹簧(记为 C)劲度系数为 k3.关于 k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想： 甲同学：和电阻并联相似，可能是 1 k3 1 k1 1 k2 乙同学：和电阻串联相似，可能是 k3k1k

23、2 丙同学：可能是 k3k 1k2 2 (1)为了验证猜想，同学们设计了相应的实验(装置见图甲) (2)简要实验步骤如下，请完成相应填空 a将弹簧 A 悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧 A 的自然长度 L0； b在弹簧 A 的下端挂上钩码，记下钩码的个数、每个钩码的质量 m 和当地的重力加速度大 小 g，并用刻度尺测量弹簧的长度 L1； c由 F_计算弹簧的弹力，由 xL1L0计算弹簧的伸长量，由 k 计算弹簧的 F x 劲度系数； d改变_，重复实验步骤 b、c，并求出弹簧 A 的劲度系数的平均值 k1； e仅将弹簧分别换为 B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧 B、C 的劲度系数的平均值 k

24、2、k3. 比较 k1、k2、k3并得出结论 (3)图乙是实验得到的图线，由此可以判断_同学的猜想正确 答案 (2)nmg 钩码的个数 (3)乙 解析 (2)根据共点力平衡可知：Fnmg 改变钩码的个数，重复实验 (3)由图可知：k1kA N/m25 N/m F x 2.5 0.1 k2kB N/m37.5 N/m F x 1.5 0.04 k3kC N/m62.5 N/m 5 0.08 故满足 k3k1k2，故乙正确 12(2018吉林三模)利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面 上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上 A 点处有一带长方形遮光板的滑块，其总质量为 M，左端 由

25、跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为 m 的小球相连；遮光板两条长边与导轨垂直；导轨 上 B 点有一光电门，可以测量遮光板经过光电门时地挡光时间 t，用 d 表示 A 点到光电门 B 处的距离，b 表示遮光板的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过 B 点时的瞬 时速度，实验时滑块在 A 处由静止开始运动 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度 b，结果如图乙所示，由此读出 b_mm. (2)滑块通过 B 点的瞬时速度可表示为_ (3)某次实验测得倾角 30，重力加速度用 g 表示，滑块从 A 处到达 B 处时 m 和 M 组成 的系统动能增加量可表示为Ek_，系统的重力势能减少量可表示为Ep

26、 _，在误差允许的范围内，若EkEp则可认为系统的机械能守恒 (4)在上次实验中， 某同学改变 A、 B 间的距离， 作出的 v2d 图像如图丙所示， 并测得 Mm， 则重力加速度 g_ m/s2. 答案 (1)3.85 (2)b t (3)、(m )gd (4)9.6 （mM）b2 2t2 M 2 解析 (1)宽度 b 的读数为：3 mm170.05 mm3.85 mm； (2)由于光电门的宽度 b 很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过 光电门 B 速度为：vB ； b t (3)滑块从 A 处到达 B 处时 m 和 M 组成的系统动能增加量为Ek (Mm)( )2 1

27、2 b t （mM）b2 2t2 系统的重力势能减少量可表示为：EpmgdMgdsin30(m )gd M 2 比较Ep和Ek，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的 (4)根据系统机械能守恒有： (Mm)v2(m )gd 1 2 M 2 则 v22gd mM 2 Mm 若 v2d 图像，则图线的斜率：k2g mM 2 Mm 由图像可知：k，则有 g 2.4 0.5 Mm mM 2 k 2 代入数据解得 g9.6 m/s2 13 (2017江苏)利用如图 1 所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系 小车的 质量为 M200.0 g，钩码的质量为 m10.0 g，打点计时器

28、的电源为 50 Hz 的交流电 (1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到 _ (2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图 2 所示选择某一点为 O，一次每隔 4 个计 时点取一个计数点用刻度尺量出相邻计数点间的距离x，记录在纸带上计算打出各计 数点时小车的速度 v，其中打出计数点“1”时小车的速度 v1_ m/s. (3)将钩码的重力视为小车受到的拉力，取 g9.80 m/s2，利用 Wmgx 算出拉力对小车做 的功 W.利用 Ek Mv2算出小车动能，并求出动能的变化量Ek.计算结果见下表 1 2 W/103 J2.452.923.353.814.

29、26 Ek/103 J2.312.733.123.614.00 请根据表中的数据，在图 3 的方格纸上作出EkW 图像 (4)实验结果表明，Ek总是略小于 W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成 的用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力 F_ 答案 (1)小车做匀速运动 (2)0.228 (3) (4)0.093 N 分析 (1)为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到小车 做匀速运动 (2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得出计数点 1 的瞬时速度 (3)根据表格中的数据作出EkW 图像 (4)对整体分析，根据牛顿第二定律得出整体

30、的加速度，隔离分析，结合牛顿第二定律得出 小车受到的实际拉力 解析 (1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车 观察到小车做匀速运动，摩擦力达到平衡 (2)计数点 1 的瞬时速度 v10.228 m/s. xO2 2T (3)根据表格中的数据作出EkW 图像如答案图所示 (4)对整体分析，根据牛顿第二定律得，a，则小车受到的实际拉力 F mg Mm Mmg Mm N0.093 N. 0.2 0.01 9.8 0.20.01 14(2018课标全国)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数，跨 过光滑定滑轮的细线两端分別与木块和弹簧秤相连， 滑轮

31、和木块间的细线保持水平， 在木块 上方放置砝码， 缓慢向左拉动水平放置的木板， 当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续 滑动时， 弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小 某次实验所得数据在下表中给出， 其中 f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出 砝码的质量 m/kg0.050.100.150.200.25 滑动摩擦力2.152.362.55f42.93 回答下列问题： (1)f4_ N； (2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出 fm 图线； (3)f 与 m、木块质量 M、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小 g 之间的关系式 为 f_，fm 图线(直线)的斜率的表达式

32、为 k_； (4)取 g9.80 m/s2，由绘出的 fm 图线求得 _(保留 2 位有效数字) 答案 (1)2.75 (2)如解析图所示 (3)(Mm)g g (4)0.38(0.370.41 均正确) 解析 (1)由图可以看出，弹簧秤的指针在 2.70 和 2.80 之间，读数为 2.75 N. (2)图中确定 m0.05 kg 和 m0.20 kg 时的点，通过描点后，画图如图所示 (3)f 与 m、木块质量 M、木板与木块之间的动摩擦因数 及重力加速度大小 g 之间的关系 式为 f(Mm)g；k 的表达式为 kg. (4)由图像可以得出斜率为 k3.75，所以 0.38. 2.932.0 0.250.01 k g 3.75 9.8 名师点睛 在描点连线时要注意尽可能让点在直线上， 如果没法在直线上也要均匀分布在直 线的两侧，来减小误差