人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题含答案.docx
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人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题含答案
人教版高一物理必修一《实验题》专项练习题(含答案)
1.某研究性学习小组用如图装置来测定当地重力加速度,主要操作如下:
①安装实验器材,调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上;
②打开试管夹,由静止释放小铁球,用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t,并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h,计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v;
③保持光电门1的位置不变,改变光电门2的位置,重复②的操作。
测出多组(h,t),计算出对应的平均速度v;
④画出v-t图像。
请根据实验,回答如下问题:
(1)设小铁球到达光电门1时的速度为v0,当地的重力加速度为g。
则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为________。
(用v0、g和t表示)
(2)实验测得的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
h(cm)
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
t(s)
0.069
0.119
0.159
0.195
0.226
0.255
v(m·s-1)
1.45
1.68
1.89
2.05
2.21
2.36
请在下图坐标纸上画出v-t图像________。
(3)根据v-t图像,可以求得当地重力加速度g=______m/s2,试管夹到光电门1的距离约为______cm。
(以上结果均保留两位有效数字)
2.某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置,探究小车的加速度跟合外力的关系,图中与小车左端相连的是测力传感器,小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上.按甲图装配好实验器材,先测出小车运动时所受摩擦阻力,逐渐向砂桶中添加细砂粒,当观察到小车刚开始运动时,记下传感器的最大示数为F0,可认为摩擦阻力为F0.
(1)将小车放回初位置并用手按住,继续向沙桶中添加一定量的砂粒,接通频率为50Hz的交流电源使打点计时器工作,然后释放小车,记下小车下滑过程中传感器的示数F1,打出一条纸带.再继续向沙桶中添加砂粒,多次重复实验,打出多条纸带,图乙为某次实验打出的一条纸带,纸带上每四个计时点记为一个计数点,按时间顺序,取0、1、2、3、4、5、6六个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离(单位:
cm),分别标注在相应的计数点的下方,则小车的加速度a=m/s2(结果保留三位有效数字)
(2)算出各次小车的加速度和合力F(F=F1-F0),获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系图像,纸带与打点计时器间的摩擦可忽略,下列图像可能正确的是________.
(3)在上述实验中写出一条的主要误差来源中:
________________________________.
3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,电磁打点计时器连接的电源频率为
.某次实验打出的纸带如图所示,舍去前面较密集的点,从
点开始,每五个连续计时点取
个计数点,标以
、
、
…,用刻度尺测出各计数点与
计数点之间的距离,图中所标数据的单位是
.则小车通过计数点
时的速度
__________
,运动的加速度
__________
.
4.如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。
图中A为小车,质量为m1,连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,P的质量为m2,C为弹簧测力计,实验时改变P的质量,读出测力计不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦。
(1)下列说法正确的是____
A.实验中m2应远小于m1
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.测力计的读数始终为
D.带有定滑轮的长木板必须保持水平,否则误差可能会很大
(2)如图为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出,由此可求得小车的加速度大小是___m/s2(交流电的频率为50Hz,结果保留两位有效数字)。
(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a—F图象可能是下图中____。
5.某同学利用如图所示的装置“验证力的平行四边形定则”.
(1)主要实验步骤如下:
将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端绑上两根细线;在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸。
如图甲所示,记录结点O的位置和细线的方向;将5个钩码取下,分别在两根细线上挂上3个和4个与甲图中同样的钩码,用两光滑硬棒A、B使两细线互成角度.如图乙所示.小心调整A、B的位置,使_______________________________________________,并记录两细线的方向.
(2)如果不考虑实验误差,图乙中
。
6.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中.
(1)如图(a)所示,测出弹簧的原长(自然长度)________.
(2)如图(b)所示,在弹簧下端挂上1个、2个……i个相同质量的钩码,实验测出弹簧静止时的伸长量,并作出的关系图线如图(c).则该弹簧的劲度系数________(,结果保留三位有效数字).
(3)作出的图象的末端图象变弯曲的原因是:
_________.
7.在探究小车速度随时间变化规律的实验中.
(1)电磁打点计时器是一种使用_______(填“交流”或“直流”)电源的仪器.当所接电源频率是50Hz时,它每隔________s打一次点.
(2)根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是(________)
A.时间间隔B.位移C.平均速度D.瞬时速度
(3)接通电源与释放纸带,让纸带(随小车)开始运动,操作正确的是 (________)
A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以
(4)如图所示为某次小车实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每隔4点选定的计数点.根据图中标出的数据,纸带在B、D间的平均速度为_______cm/s,打B点时纸带的瞬时速度为__________cm/s,小车运动的加速度是__________m/s2.
8.如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)。
从点痕的分布情况可以断定:
纸带_____是匀速通过打点计时器的,纸带_____是越来越快的,纸带_____是开始越来越快,后来又越来越慢。
若所用电源的频率是50Hz,图中纸带D,从A点到B点,历时_____s,位移为_____m,这段时间内纸带运动的平均速度是_____m/s,BC段的平均速度是_____m/s,而AD段的平均速度是_____m/s。
9.“验证力的平行四边形定则”的实验可以用橡皮条、弹簧秤、细绳套等器材完成,回答下面的问题:
(1)实验中,需要两次拉伸橡皮条:
第一次是通过细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,第二次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.关于这两次拉伸,下列说法中正确的是;
A.两次拉伸只要求将橡皮条拉到相同的长度即可
B.两次必须将橡皮条和细绳的结点拉到相同位置
C.两次拉伸时都应同时记下弹簧秤的读数和细绳伸长的方向
D.为减小实验误差,用一个弹簧秤拉时应尽量把橡皮条往之前两弹簧秤拉力的对角线方向拉
(2)某同学的实验结果如图(a)所示,图中是力F1与F2合力的实验值,通过比较F和
来验证平行四边形定则;
(3)实验中,橡皮条的一端固定,另一端被A、B两只弹簧测力计拉伸至O点,F1、F2分别表示A、B两只弹簧测力计的读数,如图(b)所示.使弹簧测力计B从图示位置开始顺时针缓慢转动至和A成90°角,在这一过程中保持O点和弹簧测力计A的拉伸方向不变,则在整个过程中两弹簧测力计的读数F1、F2的变化是__________
A.F1减小,F2减小B.F1减小,F2增大C.F1减小,F2先增大后减小D.F1减小,F2先减小后增大
10.如图所示,某同学借用“探究加速度与力的关系的实验装置”完成以下实验:
他在气垫导轨上安了一个光电门B,滑块上固定一宽度为d的遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从A处静止释放。
(1)气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。
它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔。
空气再由导轨表面上的小孔中喷出,在导轨表面与滑块内表面之间形成很薄的气垫层。
滑块就浮在气垫层上,与轨面脱离接触。
实验前应该调节支脚上螺母使气垫导轨_____(选填“水平”、“左高右低”或“左低右高”)
(2)实验时,将滑块从A位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间为t,还测得A、B间的距离为L,则滑块的加速度为____(用d、L和t表示)
(3)为了减小实验误差,下列措施正确的一项是_____(请填写选项前对应的字母)
A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B.应使光电门B与释放滑块的位置A的距离近一些
C.遮光条要宽一些
D.应使滑轮与滑块间的细线与气垫导轨平行
(4)改变钩码的质量,测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t,若在进行处理数据时在直角坐标系中作出了
图像,则该图像是_____(请填写选项前对应的字母)
A.抛物线B.过原点的倾斜直线
C.不过原点的倾斜直线D.双曲线
(5)若测得(4)中图线的斜率为k,还可以求得滑块的质量为_______。
(用d、L和k表示)
11.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50Hz,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)实验中,下列说法正确的是________(填写选项前的字母);
A.细线必须与长木板平行
B.将长木板上没有滑轮的一端必须适当垫高
C.钩码的质量远远小于小车的质量
D.释放纸带的同时接通电源
(2)在打点计时器打出B点时,物块的速度大小为________m/s,物块的加速度大小为________m/s2;(保留两位有效数字)
(3)研究变速运动时,往往用
求某个点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是________(选填“越小越好”或“与大小无关”)。
12.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,探究弹力与弹簧伸长量的关系.上表是该同学的实验数据.实验时弹簧始终未超过弹性限度.g取10m/s2.
砝码质量m×10-3kg
0
30
60
90
120
150
弹簧总长度l×10-2m
6.0
7.2
8.3
9.5
10.6
11.8
(1)根据实验数据在答案卷的坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图象.
(2)根据图象得到弹簧的劲度系数是______N/m.(结果保留2位有效数字)
13.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。
实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。
在小车运动过程中,滴水计时器每隔
滴下一滴小水滴,图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。
(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的打点计时器的原理类似。
该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。
小车运动到图乙中A点位置时的速度大小为________m/s,加速度大小为___m/s2。
(结果均保留2位有效数字)
14.
(1)在“探究作用力与反作用力的关系”实验中,如图甲用两个弹簧秤对拉时,其中一个弹簧称读数如图所示,则在图乙中弹簧秤的读数是_____N。
(2)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,装置如图所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,其中F、x分别表示弹簧弹力和形变量。
1
2
3
4
5
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
4.80
9.50
14.10
18.80
23.50
①为完成实验还需要的实验器材有___________________;
②已将表格中记录的数据描在
坐标系上,请根据描点作出
图线______;
③由
图线可求出弹簧的劲度系数为__________
(结果保留三位有效数字)
参考答案
1.v=v0+
gt
)9.8(9.5~9.9均可)6.5(6.3~6.7均可)
2.
(1)1.18m/s2
(2)D(3)平衡小车摩擦力时不恰当.
3.0.9751.5
4.B0.50C
5.结点位置与甲图中结点位置重合 (橡皮筋结点回到O点)
6.9.050.0超出弹簧的弹性限度(或弹簧已经损坏或所挂钩码个数过多,答其中一种均可)
7.交流0.02ABA100851.5
8.A、CBD0.040.276.75117.88
9.
(1)BC
(2)
(3)A
10.水平
DB
11.A0.562.0越小越好
12.
(1)见解析
(2)26N/m
13.0.190.038
14.1.70毫米刻度尺
10.0(10.0~10.8)
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- 实验题 人教版高一 物理 必修 实验 专项 练习题 答案