资源简介

2020-2021学年湖北省各地高一下学期期末物理试题选编：实验题
1．（2021·湖北·宜昌市一中高一期末）利用气垫导轨探究系统机械能守恒，实验装置如图甲所示。实验步骤如下：
①调整水平桌面上的气垫导轨至水平；
②测量挡光条的宽度d，两光电门间的中心间距x，用天平称出滑块和挡光条的总质量M，托盘和砝码的总质量m；
③将滑块移至光电门1左侧某位置，由静止释放滑块，从计时器中分别读出挡光条通过两光电门的时间△t1、△t2用测量的物理量求解下列物理量：
（1）用游标卡尺测量遮光条宽度d=____________cm。
（2）实验中，验证系统机械能守恒是否成立的关系式为______________。
2．（2021·湖北·丹江口市二中高一期末）在“验证机械能守恒定律”的实验中，现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤（带夹子）、天平、毫米刻度尺、50 Hz交流电源。回答下列问题：
（1）用打点计时器打出一条纸带，前后要连续进行一系列的操作，下列各步骤的先后顺序合理的是___________。
A．释放纸带 B．接通电源 C．取下纸带 D．切断电源
（2）如图所示，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是___________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）。
（3）某同学用正确的方法获得了一条纸带，并以起点为计数点O，后隔一段距离，取连续点为计数点A、B、C、D、E、F，如图所示。已知重锤的质量为0.5 kg，则电磁打点计时器打下E点时，重锤减少的重力势能ΔEp=___________ J，重锤增加的动能ΔEk=___________ J（取重力加速度g=9.8 m/s2，计算结果保留2位有效数字），重锤增加的动能ΔEk与减少的重力势能ΔEp的大小关系为ΔEk___________ΔEp（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度x，则以v2为纵轴、x为横轴画出的图像是下图中的___________。
3．（2021·湖北·高一期末）研究玩具电动机的转动，某同学将一圆盘固定在电动机的转轴上，将纸带穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘上。如图（a）所示，当电动机转动时，纸带会卷在圆盘上。已知交流电的频率为f。
（1）该同学用游标卡尺测量圆盘的直径，示数如图（b）所示，则圆盘的直径d=____________cm；
（2）物理学上把角速度的变化与发生这一变化所用时间的比值定义为角加速度β。若电动机做匀加速转动（即β不变），经一段时间停止打点后，取下纸带，标出A、B、C、…，如图（c）所示，其中相邻两个计数点间有4个点没画出，则打下D点时电动机的角速度ω=___________，角加速度β=_________。（用d、f、s1、s2、s3、s4表示）
4．（2021·湖北·高一期末）某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系。实验装置如图甲所示。带孔的小清块套在光滑的水平细杆上。通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连。小滑块上固定有转速传感器。细杆可绕转轴做匀速圆周运动小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系。
（1）小明采用的实验方法主要是________。（填正确答案标号）
A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是______________________。
A．n B． C． D．
（3）小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为m=_________。
5．（2021·湖北十堰·高一期末）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，物块2从高处由静止开始下落，物块1上拖着的纸带打出了一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律.图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示.已知物块1、2的质量分别为、。（电源频率为，结果均保留两位有效数字）
（1）相邻计数点的时间间隔是__________；
（2）在纸带上打下计数点5时的速度__________；
（3）在打点0~5过程中，系统动能的增加量_________，系统重力势能的减少量_________。（取）
（4）若某同学作出的图像如图丙所示，则当地的实际重力加速度__________。
6．（2021·湖北·华中师大一附中高一期末）为了探究做平抛运动的物体的运动规律，某同学设计了下面一个实验。
（1）如图甲所示，OD为一竖直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开O点后做平抛运动。右侧用一束平行光照射小球，小球在运动过程中便在木板上留下影子。用频闪照相机拍摄小球在运动过程中的位置以及在木板上留下的影子的位置，如图中A、B、C、D点。现测得各点到0点的距离分别为5.0cm，19.8cm，44.0cm，78.6cm。根据影子的运动情况可知小球在竖直方向上的运动为__________运动。其加速度为________m/s2。（已知照相机的闪光频率为10Hz）
（2）若将平行光改为沿竖直方向，小球在运动过程中会在地面上留下影子，如图乙所示，用频闪照相机拍摄的影子的位置如图中的0′、A′、B′、C、D′点。现测得各点到O′点的距离分别为19.6cm，39.8cm、60.2cm、79.6cm。根据影子的运动情况可知小球在水平方向上的运动为_________运动。其速度为_________m/s。
（3）丙同学用如图装置研究平抛运动，将方格纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道滑下飞出后落在水平挡板上，在方格纸上挤压出一个痕迹点称动挡板，重新释放钢球，方格纸上将留下一系列痕迹点。
①下列实验条件必须满足的有_______：
A:斜槽轨道光滑
B：斜槽轨道末段水平
C:挡板高度等间距变化
D:每次从斜槽上相同的位置无初速度释放球
②建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点。将铜球静置于斜槽末，钢球的________（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应方格纸上的位置即为原点：在确定y轴时_________（选填“需要”或者“不需要“）y轴与重垂线平行。
7．（2021·湖北·公安县教学研究中心高一期末）某同学用图示装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
①将拉力传感器固定在A处，传感器与显示屏连接，用细线系着一实心小球，细线另一端固定在传感器下端的O点，调整激光笔的高度使其光线水平经过O点。
②小球静止在细线下端时读出传感器示数F0；
③将小球拉起，使细线伸直且与激光束重合，释放小球，读出小球下摆过程中传感器最大示数F1；
④增大悬线长度，多次重复步骤③，依次读出小球下摆过程中传感器最大示数F2、F3、F4、……、Fn；
⑤求出传感器最大示数的平均值
（1）实验中选用哪种小球更有利于验证机械能守恒定律？___________
A．钢球 B．塑料球 C．铝合金球
（2）在误差允许范围内，若=___________F0，则该过程满足机械能守恒。若改换为密度更大的同型号小球，重复实验，该关系式___________（选填“仍然”或“不再”）成立。
（3）一同学实验时没有注意小球材质，实验时得到F1=2.8F0，则第一次摆下过程中机械能损失占比为___________%。
8．（2021·湖北·黄石市有色第一中学高一期末）在“研究平抛物体运动”的实验中，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有( )
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，判断O点是否是抛出点：________（填“是”或“否”）。
（3）该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y- x2图像，如图乙所示，则此平抛物体的初速度v0=___________m/s。（取g=10 m/s2）
9．（2021·湖北·高一期末）用落体法验证机械能守恒定律，装置如图甲所示，当地重力加速度g为。
（1）关于打点计时器的使用及纸带选取，下列说法正确的是______。
A．打点计时器的两限位孔应在同一竖直线上
B．打点计时器应接220V的交流电
C．在打点计时器接通电源的同时释放纸带
D．纸带上打的第一个点和第二点距离明显不为2mm，则不能验证机械能守恒定律
（2）按正确的操作，多打出几条纸带，选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，打点计时器打下O点时，重物开始下落，A、B、C为打下的三个连续点，打点计时器所用交流电频率为50Hz。用刻度尺测得A、B、C到O点距离并标在纸带上，则打点计时器打B点时重物的速度______m/s。用此方法测出打其他点到O点的距离h，并求出打其他点时重物的速度v，在坐标系上描点作图，如果作出的图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率在误差允许范围内等于______，则机械能守恒定律得到验证。（计算结果均保留三位有效数字）
10．（2021·湖北·华中师大一附中高一期末）在探究机械能守恒定律实验中，将气垫导轨倾斜放置。具体步骤如下：
①测得带有遮光片的滑块质量m、测得遮光片的宽度d，测出气垫导轨的倾角；
②将劲度较大弹簧放在挡板P和滑块之间，滑块与弹簧不粘连，当弹簧为自由时，遮光片中心对准气轨上的A点；
③光电门固定在B点，连接好数字计时器；
④压缩弹簧，然后固定滑块，此时遮光片中心对准气轨上的O点；
⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；
⑥由静止释放滑块，记录遮光片经过光电门时的遮光时间；
⑦改变光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。
取当地的重力加速度为g，根据实验数据做出的图像为如图所示的一条直线，并测得亲图像斜率为k、纵轴截距为b。
（1）根据图像可求得滑块经过A位置时的速度________；
（2）当表达式________（用k、d、g、表示）成立时，说明滑块与弹簧分离后，在下滑过程中机械能守恒。
11．（2021·湖北·竹溪县第一高级中学高一期末）某学习小组利用如图甲所示的装置验证动能定理。
（1）如图乙所示，使用游标卡尺测量遮光条宽度，读数为_________mm。。
（2）实验前将气垫导轨调节水平，实验中测出拉力传感器示数为F，滑块遮光条和拉力传感器的总质量M，遮光条宽度d，与光电门相连的数字计时器1和2（图中未画出）的读数为△t1、△t2，两光电门之间的距离为x，若在实验误差允许范围内，满足关系式__________，则可验证动能定理。
（3）关于上述实验，下列说法正确的是( )
A．遮光条的宽度不宜过大
B．托盘及砝码的质量应远小于滑块的质量
C．两光电门之间的距离小一些利于减小误差
D．该装置也可用于验证系统机械能守恒
12．（2021·湖北·麻城市第二中学高一期末）现利用如图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的长度为4.00cm，光电门1和2之间的距离为0.35m，g取9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。（计算结果保留小数点后两位）
(1)滑块经过光电门1时的速度v1=________m/s，通过光电门2时的速度v2=________m/s。
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为________J，重力势能的减少量为_______J。
(3)由(2)的计算结果得到的结论是________。
13．（2021·湖北·高一期末）在研究小球平抛运动的实验中，某同学记录了A、B、C 三个点，今取A为坐标原点，建立了如图所示坐标系，平抛轨迹上三点的坐标值图中已标出，则：
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______；
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）小球由 A 运动到 B 所用的时间为______s；
（3）小球平抛的初速度为______m/s；
（4）小球经过 B 点时的速度大小为______m/s。
14．（2021·湖北·高一期末）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05 s 闪光一次，如图所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表。（当地重力加速度取 9.8 m/s2，小球质量 m＝0.5 kg，结果均保留三位有效数字）
时刻 t2 t3 t4 t5
速度（m/s） 4.99 4.48 3.98
（1）由频闪照片上的数据计算 t5时刻小球的速度 v5＝________ m/s；
（2）从 t3到 t5时间内，重力势能增加量ΔEp＝________ J，动能减少量ΔEk＝________ J；
（3）在误差允许的范围内，满足ΔEp＝ΔEk，即可验证机械能守恒定律。此实验误差的主要来源是 ________________________________________。
15．（2021·湖北黄冈·高一期末）某同学利用图甲所示的装置测量当地的重力加速度，绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。
i.用20分度游标卡尺测量挡光片的挡光宽度d，示数如图乙所示。将挡光片固定在物块b上，再用天平测量物块的质量分别为、。
ii.按照图甲所示安装器材，测量光电门和挡光片的高度差为h，再将物块b由静止释放，b竖直上升，测得挡光片通过光电门的时间为t。
请回答下列问题：
（1）游标卡尺的示数为_______；
（2）该地重力加速度的表达式为_________（用测量量的符号表示）；
（3）该同学为了减小误差，通过调整物块b释放的位置来改变h，测出对应的通过光电门的时间t，得到若干组后，在坐标纸上描点，拟合直线，则他描绘的是_______图像；
A． B． C． D．
（4）若将考虑挡光片的质量而测得的重力加速度值记为，将忽略挡光片的质量而测得的重力加速度值记为，则_________（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
16．（2021·湖北·高一期末）“探究功与物体速度变化关系”的实验可用图甲所示的装置进行，小车在橡皮筋的作用下弹出，某次实验中得到了如图乙所示的一条纸带。
(1)如图甲，在本实验中是通过改变橡皮筋______来改变拉力做的功的（选填“条数”或“长度”）
(2)利用图乙纸带处理实验数据时，是通过测量________段的距离来计算小车获得的速度（选填“”或“”）。
(3)关于该实验，下列叙述正确的是( )
A．每次实验时，小车可以从不同位置由静止释放
B．每次实验应先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
C．由于橡皮筋对小车做功的数值无法算出，故不能用图像法来探究功与物体速度变化的关系
D．放小车的木板应水平放置
17．（2021·湖北·云梦县黄香高级中学高一期末）某同学利用如图甲所示的装置探究轻质弹簧的弹性势能与其形变量的关系：一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：
（1）本实验中，设弹簧被压缩后的弹性势能Ep，重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的______（填正确答案序号）。
A．小球的质量m
B．小球抛出点到落地点的水平距离s
C．桌面到地面的高度h
D．弹簧的压缩量Δx
E.弹簧原长l0
（2）用所选取的测量量和已知量表示Ep，得Ep=______。
（3）图乙中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出，如果h不变。m增加，s-Δx图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变，h增加，s-Δx图线的斜率会______（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图中给出的直线关系和EP的表达式可知，EP与Δx的______次方成正比。
18．（2021·湖北恩施·高一期末）某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶（内有砂子），一端带有定滑轮的足够长的木板，不计绳与滑轮的摩擦.实验时，同学安装好器材，正确平衡摩擦力，实验中打点计时器在纸带上打下一系列点．
(1)该同学在一条比较理想的纸带上，将点迹清晰的某点记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离，计算出它们与零点之间的速度平方差，弹簧测力计的读数为，小车的质量为，然后建立坐标系，通过描点法得到的图象是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为__________（填写表达式）；
(2)若测出小车质量为1kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为__________N。
19．（2021·湖北·高一期末）图甲为在气垫导轨上验证机械能守恒定律的实验装置，将导轨调至水平，滑块装有宽度为d的遮光条，滑块包括遮光条的总质量为M。细绳下端挂钩码，钩码的质量为m。静止释放滑块，在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1和2各自的时间，可以计算出滑块通过光电门的速度v1和v2，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x，重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=_________mm。
(2)写出滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，验证机械能守恒定律的表达式__________________（用题中给出的物理量表示）。
(3)下列不必要的实验要求是____________（请填写选项前对应的字母）。
A．滑块必须在同一个位置静止释放
B．应使滑块的质量远大于钩码的质量
C．已知当地重力加速度g
D．应适当减小遮光条的宽度
(4)增加绳子下端钩码的个数，多次实验，然后作出图象，如图丙所示，其斜率为k=_________（用题中所给的物理量表示）。
20．（2021·湖北湖北·高一期末）在“研究平拋运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平拋运动的轨迹。
(1)（单选）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是__________。
A．调节斜槽使其末端保持水平
B．每次释放小球的位置可以不同
C．每次释放小球的速度可以不同
D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
(2)某同学通过正确操作实验后在白纸上记录了拋物线轨迹，x轴沿水平方向，如图所示。则可判断坐标系中原点O__________（填“是”或“不是”）拋出点，由图中数据可求出平拋物体的初速度大小为__________m/s。（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
21．（2021·湖北·丹江口市第一中学高一期末）用如图甲所示实验装置验证m1、m2；组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示已知m1=50克、m2=150克，则：（取g=10m/s2，结果保留两位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s；
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量△Ek=_____J，系统势能的减少量△Ep=_____J。由此得出的结论是_____。
22．（2021·湖北·巴东一中高一期末）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组成员，要完成该实验，则：
（1）你认为还需要的实验器材有______。
（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是_______，实验时首先要做的步骤是_________。
（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M，往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为_______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1． 0.63
2． BADC 丙 0.35 0.33 小于 C
3． 4.045
4． B D
5． 0.10 2.4 0.58 0.60 9.7
6． 自由落体运动 9.8m/s2 匀速直线运动 2m/s BD 球心 需要
7． A 3 仍然 10
8． AC 是 0.5
9． AB 1.92 19.6
10．
11． 6.20 AD
12． 0.80 2.00 3.36 3.43 在误差允许范围内，系统的机械能守恒。
13． AC 0.1 1.0
14． 3.48 1.95 （1.94~1.96 均可） 1.99 （1.98~2.00 均可） 空气阻力做负功而导致
15． 10.55 C 大于
16． 条数 BC B
17． ABC 减小 增大 2
18． 2.5
19． 6.60mm AB
20． A 不是 4.0
21． 2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内机械能守恒
22． 刻度尺、天平 沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

展开更多......

收起↑