2022 年高考物理二轮真题模拟专题复习——力学实验 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．（2021·北京·高考真题）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、 数据分析等。例如： （1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图 1 所示。则该金属管的内径为_______mm。 （2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图 2 所示， B、C、D 为纸带上标出的连续 3 个计数点，相邻计数点之间还有 4 个计时点没有标出。打点计时器接在 频率为 50Hz 的交流电源上。则打 C 点时，纸带运动的速度 vC = ________m/s（结果保留小数点后两位）。 （3）实验原理。图 3 为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车 做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量 m 比小车质量 M 小得多。请分 析说明这个要求的理由。( ) 2．（2021·全国·高考真题）为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端 放在水平桌面上，形成一倾角为  的斜面（已知 sin  =0.34，cos  =0.94），小铜块可在斜面上加速下滑， 如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得 5 个连续相等时间间 隔（每个时间间隔∆T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离 si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。 s1 s2 s3 s4 s5 5.87c 7.58c 9.31c 11.02c 12.74c m m m m m 由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因 数为___________。（结果均保留 2 位有效数字，重力加速度大小取 9.80m/s2） 3．（2022·河北唐山·一模）“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，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力的图示。 （1）本实验采用的科学方法是___________； A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 （2）图乙中的 F 与 F � 两力中，方向一定沿 AO 方向的是___________； （3）关于实验下列说法正确的是___________。 A．拉橡皮条的细绳短一些，实验效果较好 B．拉橡皮条时，弹簧秤、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 F1 和 F2 的夹角越大越好 D．在同一实验中 O 点位置不能变 4．（2022·云南·昆明一中一模）现利用图 a 所示的装置验证动量守恒定律。在图 a 中，气垫导轨上有 A、B 两个滑块，滑块 A 右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器（图中未画出）的纸带相连;滑块 B 左侧也 带有一弹簧片上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。实验 测得滑块 A 的质量 m1=0. 310 kg，滑块 B 的质量 m2=0.108 kg，遮光片的宽度 d=1.00 cm，打点计时器所用 交流电的频率 f=50.0 Hz。将光电门固定在滑块 B 的右侧，启动打点计时器，给滑块 A 一向右的初速度， 使它与 B 相碰。碰后光电计时器显示的时间为△tB=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图 b 所示。 根据图 b 中所标数据，可分析推断出碰撞发生在______间， A 滑块碰撞前的速度为____m/s，B 滑块碰撞 前的速度为_____m/s, A 滑块碰撞后的速度为_____m/s，B 滑块碰撞后的速度为_________m/s。（ 结果保 留三位有效数字） 5．（2022·四川·一模）某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。其中，A、B 是由跨过定滑轮 的细线连接着的两个物体，C 是水平固定在 A 上的遮光条，1、2 是水平固定在铁架台上的两个光电门。 实验中，该同学先用手握住质量较大的 A 物体使细线绷直，接着由静止释放 A，记录遮光条 C 通过光电门 1、2 的时间。 （1）关于该实验，下列说法正确的是__________和__________。（填选项序号字母） A．可以用橡皮筋替代细线 B．A、B 应选密度较大的实心物体 C．遮光条的宽度应适当大一些 D．光电门 1、2 间的高度差应适当大一些 （2）若实验中已测出 A、B、C 的质量分别为 M、m、m0，遮光条的宽度为 d，光电门 1、2 间的高度差为 h；还测出了某次实验中遮光条通过光电门 1、2 的时间分别为 t1、t2；且查出当地重力加速度的大小为 g。则物体 A 到达光电门 1 的速度大小为__________；实验中要验证的关系为（M+m0m）gh=__________。 6．（2022·浙江·天略外国语学校模拟预测）在“探究加速度与力及质量的关系”实验中，某同学使用了如图 甲所示的装置。 （1）在实验过程中，为了探究加速度与质量的关系，应保持_________不变（选填“小车质量”、“悬挂物 质量”、“加速度”） （2）在安装纸带时，该同学按图乙所示的方法将纸带穿过打点计时器，若纸带朝上的那一面为 A 面，背 面为 B 面，则当打点计时器工作时，纸带上的_________面将留下点迹（选填“A”、“B”、“A 和 B”） 1 （3）通过该同学过多次实验后，得到一系列数据后作出的 a  M 图像，如图丙所示，该图像没有通过原 点的原因是_________（选填“平衡摩擦力不足”或“斜面倾角过大”） （4）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中：如图所示，光具座上放置的光学元件依次为光源、①滤光片、 ②单缝、③双缝、④遮光筒、⑤光屏。 如果将灯泡换成激光光源，撤去滤光片，重做该实验，这时是否能在光屏上观察到干涉条纹_________ （选填“能”或“不能”）。 7．（2022·云南·模拟预测）如图甲所示，在“探究加速度与物体受力关系”的实验中，垫高长木板的一端， 调节斜面倾角大小，小车前端不挂砂桶、没有拉力作用时，小车匀速下滑。 （1）小车平衡摩擦力后，为使桶和砂的总重力约等于小车的合外力，应该满足的条件是_____。 （2）保持小车质量一定，细线的一端系在小车上， 另一端系一砂桶， 细线跨过滑轮，小车在拉力作用 下做匀加速运动，分别测得不同拉力时小车加速度 a 的数据如下表所示。其中 F=0.15N 时得到如图乙所 示的纸带，测量 A、B、C 点的坐标分别为 xA=0、xB=5.09cm、xC= 10.78cm；已知相邻计数点之间的时 间间隔是 0.1s。则小车加速度大小为____m/s2（结果保留 2 位有效数字）。 F/N 0.10 a/m·s-2 0.39 0.15 0.18 0.22 0.25 0.72 0.88 0.98 （3）请根据多次实验的数据描点，在图中规范作出 a-F 图像。( ) （4）通过观察和分析 a-F 图像，可以得出小车的质量为______kg （结果保留 2 位有效数字）。 8．（2021·河北·模拟预测）某同学做“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验，实验装置如图所示，曲面体与 足够长的长木板固定在水平面上，曲面体的曲面最底端与长木板左端上表面在 P 点平滑连接。 （1）该同学先将物块 A 放在曲面上的 Q 点由静止释放，物块 A 滑上长木板后，最后停在长木板上，测出 物块 A 在长木板上滑行的距离 L；然后将物块 B 放在长木板左端上表面，让物块 A 仍从 Q 点由静止释放， 两物块在 P 点发生正碰，碰后物块 A、B 均沿长木板向右滑行，最后停下时，测出 A、B 在长木板上滑行 的距离分别为 L1 、 L2 .对实验的要求，下列说法正确的是______. A．物块 A 的质量应大于物块 B 的质量 B．物块 A、B 与长木板的动摩擦因数应相同 C．曲面应尽可能的光滑 D．Q 点离木板的高度应适当大些 （2）要验证两物体碰撞过程中的动量守恒，实验还需要测量的物理量是______________（写出物理量的 名称和符号），若表达式_________________成立，则 A、B 两物块碰撞过程中动量守恒得到验证。 9．（2021·浙江·绍兴市柯桥区教师发展中心模拟预测）某研究小组利用如图所示的装置完成“验证机械能 守恒定律”实验。 （1）对于该实验，下列操作中对减少实验误差有利的是______； A．重物选用质量和密度较大的金属锤 B．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C．精确测量出重物的质量 D．用手托住重物，让纸带自然下垂，接通电源后，释放重物 （2）按正确操作进行实验得到了一条完整的纸带（图中有部分未画出），如图。 O 点为纸带上打出的第 一个点，其他各点均为打点计时器打出的计时点。利用下列测量值能完成本实验的选项有______； A． OA 、 AD 和 EG 的长度 B． OC 、 BC 和 CD 的长度 C． BD 、 CF 和 EG 的长度 D． AC 、 BD 和 EG 的长度 （3）为了实验结果精确，该小组同学又正确计算出图中打下计数点 A、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 各点的瞬时 2 速度大小 v ，以各计数点到 A 点的距离 h ' 为横轴， v 为纵轴作出图像如图所示，根据作出的图线，能粗 略验证物体下落过程机械能守恒的依据是______。 10．（2021·广西北海·一模）实验室中某同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度。 实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平 衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每 0.2s 滴一滴（以滴水计时器内盛满水为准）；在斜面顶端放 置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；然后撤去浅盘并 同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。 （1）关于本实验，下列说法中正确的是________。 A．本实验中还需要用到秒表记录时间 B．在斜面上做实验是为了平衡小车下滑过程中的摩擦力 C．小车的质量越大，运动时加速度就越大 D．滴水计时器的计时原理和打点计时器的计时原理类似 （2）经多次实验后发现，测量每个点迹到放开小车时的点迹的距离 x 和对应的时间 t，以 x 为纵轴、t2 为 横轴建立直角坐标系，在