2021 高考 90 热点最新模拟物理精选训练 热点 60 力学创新实验 高考真题 1．（5 分）（2020 高考全国理综 II） 一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球 A 和 B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球 B 运 动的加速度。 令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球 B 释放时的高度 h0=0.590 m，下降一段距离后的 高度 h=0.100 m；由 h0 下降至 h 所用的时间 T=0.730 s。由此求得小球 B 加速度的大小为 a=_______m/s2（保 留 3 位有效数字）。 从实验室提供的数据得知，小球 A、B 的质量分别为 100.0 g 和 150.0 g，当地重力加速度大小为 g=9.80 m /s2。根据牛顿第二定律计算可得小球 B 加速度的大小为 a′=_______m/s2（保留 3 位有效数字）。 可以看出，a′与 a 有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因： _______ _______________。 【参考答案】1.84 1.96 滑轮的轴不光滑（或滑轮有质量） 【命题意图】本题考查加速度测量及其相关知识点。 1 【解题思路】由 h0-h= 2 aT2，解得 a=1.94m/s2。 由牛顿第二定律，（0.150-0.100）×9.8N=（0.150+0.100）a’，解得 a’=1.96m/s2。 产生系统误差的原因是：受到空气阻力，滑轮摩擦阻力等。 2．（9 分）（2020 高考全国理综 I） 某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为 d 的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。 实验步骤如下： （1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间 ________ 时，可认为气垫导轨水平； （2）用天平测砝码与砝码盘的总质量 m1、滑块（含遮光片）的质量 m2； （3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块； （4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过 A、B 两处的光电门的遮光时间 Δt1、Δt2 及遮光片从 A 运动到 B 所用的时间 t12； （5）在遮光片随滑块从 A 运动到 B 的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉 力冲量的大小 I=________，滑块动量改变量的大小 Δp=________；（用题中给出的物理量及重力加速度 g 表示） （6）某次测量得到的一组数据为： d=1.000 cm ，m1=1.50 �10-2 kg，m2=0.400 kg ，△t1=3.900 �10-2 s，Δt2=1.270 �10-2 s，t12=1.50 s，取 g=9.80 m/s2。计算可得 I=________N·s，Δp=____ kg·m·s-1 ；（结果均保 留 3 位有效数字） （7）定义 = I  Δp �100% I ，本次实验 δ=________%（保留 1 位有效数字）。 【参考答案】（1）大约相等 （5）m1gt12. m2d（1/△t2-1/△t1）. （6）0.221 0.212 （7）4 【名师解析】 （1）当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，说明滑块上的遮光片经过两个光电门时的速 度相等，滑块做匀速直线运动，可以认为气垫导轨水平。 （5）将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，则拉力为 F=m1g，拉力冲量大小为 I=Ft12= m1gt12. 滑块经过光电门 A 时速度 vA =d/△t1，经过光电门 B 时速度 vB =d/△t2，滑块动量改变量大小△p=m2vBm2vA =m2d（1/△t2-1/△t1）. （6 ）拉 力冲 量大 小 I= m1gt12 =1.50×10-2×9.80×1.50N·s=0.221 N·s 。 滑块 动量 改变 量大 小 Δp =m2d（1/△t2-1/△t1）=0.400×1.000×（1/（1.270 �10-2）-1/（3.900 �10-2））=0.212 kg·m·s-1； （7）本次实验 = I  Δp �100% I =4%。 最新模拟题 1.（6 分）(2021 黑龙江大庆三校清北班质检)利用图甲所示实验装置可粗略测量人吹气产生的压强。两端 开口的细玻璃管水平放置，管内塞一潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端 A 吹气，棉球从另一端 B 飞出， 测得玻璃管内部截面积 S，距地面高度 h，棉球质量 m，开始时棉球的静止位置与管口 B 的距离为 x，落地 点 C 与管口 B 的水平距离为 l，然后多次改变 x，测出对应的 l，画出 l2－x 关系图线如图乙所示，并由此得 出相应的斜率 k。 (1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从 B 端飞出时速度 v0＝ 。 (2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度 g、大气 压强 p0 均为已知，利用图乙中拟合直线的斜率 k 可得，管内气体压强 p＝ (3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦力，则(2)中得到的 p 与实际压强相比_ 。 (填：偏大、偏小)。 【名师解析】：(1)l＝v0t，h＝gt2，得 v0＝l 。 (2)(p－p0)Sx＝mv02 故 l2＝x＝kx 因而有：p＝p0＋。 (3)因没有考虑摩擦阻力的作用，求出的压强偏小。 【参考答案】：(1)l 　(2)p0＋　(3)偏小 2.（2021 武汉部分学校起点测试）（6 分）用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。匀 速转动手柄，可以使变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使 小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠 杠作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺。 （1）为了探究向心力大小与物体质量的关系，可以采用 （选填“等效替代法”、“控制变量法”、“理 想模型法”） （2）根据标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受的向心力大小之比； （3）通过实验得到如下表的数据： 为了研究向心力大小跟转速的关系，应比较表中第 1 组和第 （4）你认为本实验产生误差的原因有： 组数据。 （写出一条即可） 【参考答案】（1）控制变量法（2 分）（3）3（2 分） （4）质量的测量引起的误差；转动半径引起的误差；弹簧测量套筒的读数引起的误差（2 分） 【命题意图】本题考查利用向心力演示器探究向心力的表达式及其相关知识点，体现的核心素养是实 验探究和科学思维。 【解题思路】（1）由于向心力与物体质量，半径、速度（或角速度）三个因素有关，为了探究向心 力大小与物体质量的关系，需要保持半径、速度（或角速度、转速）不变，所以可以采用控制变量法。 （3）为了研究向心力大小跟转速的关系，需要选择两组球质量相同、转动半径相同的数据，所以应 比较表中第 1 组和第 3 组数据。 （4）本实验产生误差的原因主要有：质量的测量引起的误差；转动半径引起的误差；弹簧测量套筒 的读数引起的误差。 3、（4 分）（2021 北京海淀期中）图 11 是向心力演示仪的示意图，匀速转动手柄 1，可使变速塔轮 2 和 3 以及长槽 4 和短槽 5 随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由长槽 及短槽上的档板 6 对小球的弹力提供，该力的大小通过档板的杠杆使弹簧测力筒 7 下降，从而露出标尺 8，因此标尺 8 上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。长槽上 A 档板距 左转轴的距离与短槽上 B 档板距右转轴的距离相等。A＇档板距左转轴的距离是 A 档板距左转轴距离的两 倍。皮带分别套在塔轮 2 和 3 上的不同圆盘上（已知塔轮 2 由上到下，圆盘半径分别为 6.00cm、8.00cm、9.00cm；塔轮 3 由上到下圆盘半径分别为 6.00cm、4.00cm、3.00cm），可改变两个塔轮 的转速比，以探究圆周运动向心力大小的影响因素。图 12 中甲、乙、丙是用控制变量法探究小球所受向心 力大小与小球质量、小球转动角速度和转动半径之间关系的实验情境图，所用钢球质量相同，钢球质量大 于铝球质量。其中： （1）探究小球所受向心力大小与小球质量之间关系的是图 12 中的_________（选填“甲”、“乙”、“丙”）； （2）探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系的是图 12 中的_________（选填“甲”、“乙”、 “丙”）； 【参考答案】（1）乙；（2）甲。 【名师解析】（1）题中想探究的是小球受到的向心力大小与小球质量之间的关系，故需要使质量变 化，而保证角速度、半径相等，观察三个图可知，乙图中在半径相等的位置处放的是钢球和铝球，二者的 质量不相等，所以选乙； （2）题中想探究的是小球受到的向心力大小与小球转动角速度之间的关系，故需要使角速度变化， 保证质量、半径相等，角速度变化看不明显，我们也可以反过来看其控制的变量；图甲中的小球都是钢球， 质量相等，它们距轴心的距离也都是相等的，即半径相等，所以选甲。 4.(4 分) (2021 广东七校联合体第一次联考)用“一把量程为 5N 的弹簧测力计；一个质量末知的重物；一条橡皮 筋；平整木板一块；图钉若干枚；刻度尺、细线、白纸和笔。”验证力的平行四边形定则。请根据某同学的 实验操作过程，完成相关实验内容.。 （a ）挂在弹簧测力计上的重物静止时，测力计示数如图甲所示。 （b）把纸平铺在木板上并固定，橡皮筋的一端固定在木板上端 A 点，另一端用细线打上结（方便挂 重物和弹簧测力计拉动）。 （c）如图乙所示，将木板竖直放置，挂上重物拉伸橡皮筋的结点到某一位置 O，记下该位置和挂重物 细线的方向。 （d）移动重物位置，使橡皮筋拉伸方向偏离竖直位置，在适当的位置钉上一枚图钉 (如图丙所示中 B 点)，让挂重物的细线搭在图钉上，使橡皮筋的拉伸方向固定下来。 （e）如图丁所示，用弹簧测力计把橡皮筋结点拉到 O 点，记下此时弹簧测力计的示数和方向（设与 竖直方向夹角为 α ）、O 点与 B 点的连线（设与竖直方向夹角为 β ）。 （f）根据力的图示标示各力的大小；根据力的合成用作图方法求出分力的合力，将该力与橡皮筋只受 一个力作用时进行比较。力的平行四边形定则得到验证。 N 3 3 4 4 A A O O O B B 5 A  5 甲 （1）重物的重力大小为 N ∘ （2）如图丁所示，当 β=60 乙 时， α =¿ 丙 丁 ；此时弹簧测