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1、北京市各区高三物理模拟试题实验题汇编一、力学实验3.1.1游标卡尺与螺旋测微器的读数（朝阳一模）21（ 1）（6 分）某同学用游 20 分度的卡尺 量一薄金属 板的直径D ，用螺旋 微器 量其厚度d，示数如 所示。 由 可 出D=_ 50.75、50.80 或 50.853 分 _mm ，d=_ 3.7743.7783 分 _mm 。45678（通州一模）21（ 1）（4 分）如 所示，游 卡尺的 数是_0.65（ 2 分） _mm ；螺旋 微器的 数是_0.679 0.681（ 2 分） _mm。012cm010203.1.2研究匀变速直线运动（朝阳二模） 21（ 2）（12分）某同学用 甲
2、所示的 装置研究小 在斜面上的匀 速直 运 。 步 如下：a安装好 器材，将打点 器接到 率 50Hz 的交流 源上。b接通 源后， 拖着 的小 沿斜面向下运 ，重复几次。 出一条点迹清晰的 ， 舍去开始密集的点迹， 从便于 量的点开始，每 2个打点 隔取一个 数点，如 乙中0、1、 2 8点所示。甲c用最小刻度是毫米的刻度尺 量各 数点的刻度数 ，分 作x 、 x 、x x。0128d分 算出打点 器打下 数点1、 2、 3 7 小 的瞬 速度v1、 v2、 v3 v7。e以 v 坐 、 t 横坐 ， 出 v与 t的坐 点，画出 v t 。1乙结合上述实验步骤，请你完成下列任务： 表 1记录
3、的是该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1中。 10.60 0.02(2 分)表 1：符 号x0x1x2x3x4x5x6x7x8刻度数值 /cm01.122.754.867.4914.1918.2722.03 表 2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据表 1中 x5和x7计算出 v6的值，并填入表 2中。 0.96 (2分 )表 2：符 号v1v2v3v4v5v6v7速度数值 /(m s-1)0.340.470.590.720.840.98 该同学在图丙中已标出 v1、 v2、 v3、 v4、 v5和
4、 v7对应的坐标点，请你在图中标出v6对应的坐标点，并画出 v t图线。 答案略 (3分) 根据 v t图线可计算出小车的加速度 a=_ 3.1 0.1(3分 )_m/s2。（保留两位有效数字） 为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为 T，并做了以下的计算：a1( x2x1 ) ( x1x0 ) ；T 2a2( x4x3 ) ( x3x2 ) ；T 2a3( x6x5 ) ( x5x4 ) ；T 2a4( x8x7 ) ( x7x6 ) 。丙T 2求出其平均值 a a1 a2 a3a4 。你认为 a和a哪个更准确，请说明理由。4_ a更准确，因为在计算a的过程中，没有剔
5、除错误数据。(2分 )_23.1.3探究弹力和弹簧伸长的关系（延庆一模） 21（ 3）（6 分）在探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系实验中，用如图所示的装置，将弹簧的一端固定，另一端与力传感器连接，比对刻度尺。一位同学的实验数据如表中所列。力 传 感伸长量 cm246810弹 力 N1.502.93 4.55 5.98 7.50为了比较精确地找到弹力与伸长量的关系，简述你认为怎样处理测量数据：。（ 3）在“弹力（ F ）伸长量（l）”坐标系中描点、拟合，做出F l 图像，如果图像是一条直线，说明弹力和伸长量成正比。 （ 6 分）（注：答“图像法”得4 分，答其它答案只要合理可酌情给分）（东城二模
6、） 21（ 2）（12 分）为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系， 某实验小组的实验装置如图甲所示，水平光滑槽距地面高为h，光滑槽与桌子右边缘垂直，槽出口与桌边缘相齐，槽中放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m 的小钢球接触。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重垂线甲OP若测得某次实验小球的落点P 到 O 点的距离为 s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep 与 h、 s 和 mg 之间的关系式是Ep mgs 2（ 3 分）；4h该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验，测量得到下表的数据：弹簧压
7、缩量 x/(cm)1.001.502.002.503.003.50小球飞行水平距离s/m2.013.004.014.986.016.99在坐标纸上做出xs 的图像。并由图像得出：x 与 s 的关系式是x=0.005s（2 分）。实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x 之间的关系式为Ep =104 mgx2（ 2 分）；hx/cmx/cm33221101234567s/m01234567s/m3图像如图（ 2 分）。完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：（ I ）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠O近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球y撞到木板上
8、，并在白纸上留下痕迹O；P（ II ）将木板向右平移适当的距离（设为L ）固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，在白纸上留下乙痕迹 P；（ III ）用刻度尺测量纸上O 点到 P 点的竖直距离设为y。由此步骤得到弹簧的压缩量应该为xx= Lh（ 2 分）；200y若该同学在完成步骤的过程中，光滑水平槽与桌子右边缘不垂直，用问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比偏小（ 1 分）（选填“偏大” 、“偏小”或“相同” ）。3.1.4验证力的平行四边形定则3.1.5验证牛顿第二定律（石景山一模）21（ 1）（9 分）某组同学设计了“探究加速度a 与物体所受合力F 及质量 m
9、 的关系”实验。图（ a）为实验装置简图，A 为小车， B 为电火花计时器，C 为装有细砂的小桶，D 为一端带有定滑轮的长方形木板， 实验中认为细绳对小车拉力F 等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a 可用纸带上打出的点求得。BAA BCDED6.196.707.217.72单位： cmC( b)a)a图（ b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz。根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s2。（结果保留二位有效数字）在“探究加速度a 与质量 m 的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度 a 与其质量m 的数据。 在分析处理数据时，该组同学产生分
10、歧：甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a 与其质量 m 的图象。乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a 与其质量倒数1 的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，但尚未完成图象m4（如下图所示） 。你认为同学（填“甲”、“乙”）的方案更合理。请继续帮助该同学作出坐标系中的图象。a / m s-2a / m s-22.02.01.51.51.01.00.50.500.51.01.52.0 m / kg 01.02.03.04.01/ kg 1m甲同学方案乙同学方案在“探究加速度a 与合力 F 的关系”时，保持小车的质量不变，改变a小桶中细砂的质量，
11、该同学根据实验数据作出了加速度a 与合力 F 的图线如图（ c），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答：（ 1） 3.2（ 3 分）乙（ 2 分）如图（ 2 分）实验前未平衡摩擦力（2 分）。a / m s-22.01.51.00.501.02.0乙同学方案0(c)F3.04.01/ kg 1m3.1.6研究平抛运动5（海淀零模）21（ 1）（9 分）用 6 所示的 装置做“研究平抛物体的运 ” 。 于 的操作要求，下列 法正确的是（AD（3 分）A 使小球每次从斜槽上相同的位置自由 下木板坐标纸B斜槽 道必 光滑P1C斜槽 道末端可以不水平斜槽轨道P2D 要使描出的 迹更
12、好地反映真 运 ， 的点 适当多一些E 了比 准确地描出小球运 的 迹， 用一条曲 把所有的点 接起来P3重锤图 7图 6根据 果在坐 上描出了小球水平抛出后的运 迹。部分运 迹如 7 所示。 中水平方向与 直方向每小格的 度均 l， P1、 P2 和 P3 是 迹 上的3 个点， P1 和 P2、 P2 和 P3 之 的水平距离相等。若已 知抛出后小球在水平方向上做匀速运 ，重力加速度 g。可求出小球从 P12运 到 P所用的 _（ 3 分） _，小球抛出后的水平速度 _（3 分） _。3.1.7探究动能定理（通州二模）21（ 1） (10 分 )某 小 采用如 所示的装置探究功与速度 化的
13、关系，小 在橡皮筋的作用下 出后，沿木板滑行。打点 器工作 率 50Hz 。 中木板略微 斜， 做_ CD（ 2 分） _；A 是 了使 放小 后，小 能匀加速下滑B 是 了增大小 下滑的加速度C可使得橡皮筋做的功等于合力 小 做的功D 可使得橡皮筋松弛后小 做匀速运 中先后用同 的橡皮筋1 条、 2 条、 3 条 ，并起来挂在小 的前端 行多次 ，每次都要把小 拉到同一位置再 放小 把第 1 次只挂 1 条橡皮筋 橡皮筋 小 做的功 W 1，第二次挂 2条橡皮筋 橡皮筋 小 做的功 2W1， ；橡皮筋 小 做功后而使小 得的速度可由打点 器打出的 出根据第四次的 (如 所示 )求得小 得的速
14、度为 _2 （ 2 分） _ m/s。若根据多次 量数据画出的W v 草 如 所示，根据 形状，可知 W 与 v 的关系做出的猜想肯定不正确 的是AB （ 2 分）。1C W v2D W v3A W vB W v如果 Wv2 的猜想是正确的， 画出的W v2 象 是：_ 原点的一条直 （ 2 分） _ ；在本 中你 影响 效果的可能原因是：_橡皮筋的 格不完全相同、木板 斜 大、小 量太小等 (只要回答出一种原因即可 )（ 2 分） _ 。6(只要回答出一种原因即可)（海淀一模） 21A（ 1）A “探究 能定理”的 装置如 6 所示，当小 在两条橡皮筋作用下 出 ，橡皮筋 小 做的功 W0。
15、当用 4 条、 6 条、8 条 完全相同的橡皮筋并在一起 行第2 次、第 3 次、第 4 次 ，橡皮筋 小 做的功 2W0、3W0、4W0 ，每次 中由静止 出的小 得的最大速度可由打点 器所打点计时器打的 出。纸带小车橡皮筋关于 ，下列 法正确的是CDA 打点 器可以用直流 源供 ， 46V木板B 中使用的若干根橡皮筋的原 可以不相等图 6C每次 中 使小 从同一位置由静止 出D 利用每次 出的小 最大速度vm 和橡皮筋做的功W，依次做出 W-vm、 W-vm2、 W-vm3、 W2-vm、W3-vm的 象，得出合力做功与物体速度 化的关系。 7 出了某次在正确操作情况下打出的 ，从中截取了
16、 量物体最大速度所用的一段 ， 得O点到 A 、 B、 C、 D 、 E 各点的距离分 OA=5.65cm ， OB=7.12cm ， OC=8.78cm ，OD=10.40cm ， OE=11.91cm，。已知相 两点打点 隔 0.02s， 小 得的最大速OABCDE运动方向图 7度 vm=0.83m/s。（海淀一模反 ）21B（ 1B ）“探究 能定理”的 装置如 所示，当小 在两条橡皮筋作用下 出 ，橡皮筋 小 做的功 W0。当用 4 条、 6 条、 8 条 完全相同打点计时器的橡皮筋并在一起 行第2 次、第 3 次、第 4 次 ，橡皮纸带小车橡皮筋筋 小 做的功 2W0、3W0、 4W
17、0 ，每次 中由静止 出的小 得的最大速度可由打点 器所打的 出。关于 木板 ，下列 法正确的是ACA某同学在一次 中，得到一条 。 上打出的点，两端密、中 疏。出 种情况的原因，可能是没有使木板 斜或 角太小。B当小 速度达到最大 ，橡皮筋 于伸 状 ，小 在两个 的 C 上点距均匀的一段 算小 的最大速度D 上第一点到最后一点的一段 算小 的最大速度。7（海淀一模反 ） （ 2B ）某 趣小 在做“探究做功和物体速度 化关系”的 前，提出了以下几种猜想： W v， Wv2， Wv 。他 的 装置如 甲所示，PQ 一 斜放置的木板，在Q 固定一个速度 感器（用来 量物体每次通 Q 点的速度）
18、。在 开始 ，有位同学提出，不需要 出物体 量，只要 出物体初始位置到速度 感器的距离和 出速度 感器的 数就行了，大家 采 了 同学的建 。 你 要 明 什么不需要 出物体的 量？因 物体做的功 W 与物体初始位置到 速器的距离 L 成正比。 小球分 从不同高度无初速 放， 出物体初始位置到速度 感器的距离 L1、L2、L 3、L4 ， 出小球每次通 Q 点的速度 v1、v2、v3、v4 、 ，并 制了如 乙所示的 L -v 象。若 了更直 地看出下一步 制L-2 象LP速度 感器QO图乙图甲L 和 v 的 化关系，他 下一步 怎么做？（丰台一模）21（ 18 分） (2) 某 小 采用如
19、所示的装置探究“合外力做功与速度 化的关系”。 ，先接通 源再松开小 ，打点 器在 上打下一系列点。小 所受到的拉力F 为 0.20N ，小 的 量 200g。 前， 木板左端被 起一些，使小 在不受拉力作用 做匀速直 运 。 做的目的是（）A 了平 摩擦力B 增大小 下滑的加速度C可使得 小 做的功等于合外力 小 做的功D 可以用 量 小的砝 就可以拉 小 ，以 足砝 量 小于小 量的要求同学甲 取一条比 理想的 做分析。小 开始运 在 上的点 起始点O，在点迹清楚段依次 取七个 数点A、 B、C、 D、 E、F 、G，相 数点 的 隔 0.1s。 量起始点O至各 数点的距离， 算 数点 小
20、 的瞬 速度、 数点与O 点之 的速度平方差、起始点O 到 算点 程中 小 做的功。其中 数点D 的三 数据没有 算， 完成 算并把 果填入表格中。OABCDEFG点迹OABCDEFGx/cm15.5021.6028.6136.7045.7555.7566.77v/(m s-1)0.6560.7550.9531.051 v 2/(m2s-2)0.4300.5700.9081.105W/J0.04320.05720.09150.112以 W 坐 、以 v 2 横坐 在方格 中作出W- v 2 象。 B 、C、E、F 四点已 在 中描出， 在 中描出D 点，并根据描点合理画出 象。8W/J0.12
21、00.1000.0800.0600.0400.02000.200.400.600.801.001.20v 2/(m2s-2)根据图象分析得到的结论。同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。如图所示是打点计时器打出的小车在恒力F 作用下做匀加速直线运动的纸带，测量数据已用字母表示在图中。小车质量为 m，打点计时器的打点周期为T。利用这些数据可以验证动能定理。xMNMNxMxN请你判断这种想法是否可行？如果不行，说明理由。如果可行，写出必要的分析与推理。21 (2) AC（2 分） 0.857、 0.734、 0.0734（ 3 分）描点，将五点连成通过原点的直线（ 3 分） W 与 v2 成正
22、比（ 2 分）可行（1 分）从 A 到 B 的过程中，恒力做的功为 WMN FxMN（ 1 分）111xN1xM)2物体动能的变化量为： EkN EkM mvM2 mvN2 m(2T)2 m(2T2222 1 m xN2xM2（ 1 分）有 Fx MN=1 m xN2xM2，说明合外力做功等于物体动能变化，即验证了动24T 224T 2能定理。（1 分）（西城二模） 21实验题（ 18分）利用电火花计时器做如下实验。（ 2）（ 8 分）乙同学采用如图3 所示的装置进行了有关“动小车纸带电火花计时器能定理”研究的实验。a按图 3 把实验器材安装好， 不挂配重， 反复移动垫木垫木直到小车能够做匀速
23、直线运动；配重b把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g 的图 3配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的9 上打下一系列点。从某点 A 开始，此后在 上每隔4 个点取一个 数点，依次 B、C、D、 ；c 量出B、C、 D、 各点与 A 点的距离，分 x1、 x2、 x3、 ；d用配重受到的重力分 乘以x1、x2、x3 、 ，得到配重重力所做的功W1、W2、 W3、 ；（重力加速度 g= 9.80m/s2 ）12312、22、32、 ；e求出 B、C、D、 各点速度的大小， 分 、 ，再求出它 的平方2f用 坐 表示速度的平方，横坐 表示22-22)配重重力所做的功/(msW
24、，作出 W 象，并在 3.0象中描出（ Wi ， i2）坐 点，再 成 ；（以下 算保留到小数点后两位）2.5 在步 d 中， 同学 得x4 =40.00cm， 配重重力所做的功W4=J；2.024 所示。通 1.5 同学得到的 W 象如 象可知，打A 点 小 的速度0 =1.0_m/s； 小 的 量M=kg。参考答案：（ 2）0.39；（2 分） 0.50（0.450.55）；（ 3 分） 0.30（0.290.31）；（ 3 分）0.5W/J00.10.20.30.40.50.6图 43.1.8验证机械能守恒定律（ 城示范校）21（ 1）（ 7 分）在用重 下落来 机械能守恒 ，某同学按照
25、正确的操作 得 如 所示。其中O 是起始点， A、B、C、D 、E 是打点 器 打下的5 个点，打点 率 f=50 Hz 。 同学用毫米刻度尺 量O 到 A、 B、C、D、E 各点的距离，并 在 中（ 位 cm） 五个数据中不符合有效数字 数要求的是_ B (2 分) _（填 A、B、C、D 或 E）点 数。 同学用重 在OC 段的运 来 机械能守恒，OC 距离用 h来表示， 他用 vc=2gh 算与 C 点 的物体的即 速度，得到 能的增加量， 种做法 _不 （ 1(ODOB)分） _（填 或不 ） 。正确 算公式vc=_2f(2 分 )。（用 中字母表示）如 O 点到某 数点距离用h 表示
26、，重力加速度 g， 点 重 的瞬 速度 v， 中要 的等式 _ v2=2gh (2分)_。10（西城二模） 21 （ 18分）利用 火花 器做如下 。（ 1）（ 10 分）甲同学使用如 1 所示的装置来 “机械能守恒定律” 。铁夹下面是操作步 ：纸带a按 1 安装器材；电火花计时器b松开 ，使重物 下落；c接通 火花 器 源，使 器开始工作；d 行数据 理；重锤e根据需要，在 上 量数据。图 1把上述必要的操作步 按正确的 序排列a、 c、 b、 e、 d；（2 分） (有一个 序 就不 分)。 火花 器接在 率 50Hz 的交流 源上， 2 中打出的一条 ，从起始点O 开始，将此后 打出的7
27、 个点依次 A、B、 C、 D ，OABCDEFG01 cm23456789101112图 2 火花 器打F 点 ，重 下落的速度 1.15（ 1.141.16）；（ 3 分）m/s。（保留到小数点后两位） 如果已知重 的 量 0.50 kg ，当地的重力加速度 9.80m/s2。从打 O 点到打 F 点的 程中，重 重力 能的减少量 0.35（ 0.340.36）；（ 2 分）J，重 能的增加量 0.33（ 0.320.34 ）；（ 3 分）J。（保留到小数点后两位）3.1.9验证动量守恒定律（海淀二模）21（ 2）（10 分）用半径相同的小球1 和小球 2 的碰撞 量守恒定律， 装置如 8
28、所示，斜槽与水平槽 滑 接。安装好 装置，在地上 一 白 ，白 上 放复写 ， 下重 所指的位置 O。接下来的 步 如下：步 1：不放小球 2， 小球 1 从斜槽上 A 点由静止 下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的 ，把小球的所有落点圈在里面，其 心就是小球落点的平均位置；步 2：把小球 2 放在斜槽前端 位置B， 小球 1 从 A 点由静止 下，使它 碰撞。重复多次，并使用与步 1 同 的方法分 出碰撞后两小球落点的平均位置；步 3：用刻度尺分 量三个落地点的平均位置M、 P、 N 离 O 点球 1A的距离，即 段 OM 、OP、 ON 的 度。球 2 于上述 操作，下列 法正确的是_
29、 ACE ； （ 2 分） _BA 使小球每次从斜槽上相同的位置自由 下B 斜槽 道必 光滑OMPNC斜槽 道末端必 水平图 811D 实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动E小球 1 的质量应大于小球2 的质量本实验除需测量线段 OM、 OP、 ON 的长度外，还需要测量的物理量有C；（2 分）。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 m 、m2D小球 1 和小球 2 的半径 r1当所测物理量满足表达式 _ m1OP= m1 OM+ m2 ON；（ 2 分） _（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式
30、_ m1OP2 = m1OM 2 +m2ON2；（ 2 分） _（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失。入射小球完成上述实验后， 某实验小组对上述装置进行了改造，如图 9 所示。被碰小球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M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 2PN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O量斜面顶点到 M、 P、 N三点的距离分别为l 1、l 2、 l3。则验证两球图 9碰撞过程中动量守恒的表达式为m1l 2m1 l 1m2 l3（ 2 分）（用所测物理量的字母表示）。（
31、海淀二模反馈）21（2）（ 10 分）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 10 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。接下来的实验步骤如下：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，认为其圆心就是小球落点的平均位置；步骤 2：把小球 2 放在斜槽前端边缘处的 C 点，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