2022年高考物理真题和模拟题分类汇编专题18力学光学热学实验含解析.doc
《2022年高考物理真题和模拟题分类汇编专题18力学光学热学实验含解析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年高考物理真题和模拟题分类汇编专题18力学光学热学实验含解析.doc(23页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、专题18 力学、光学、热学实验1.(2021浙江卷)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中:观察到较模糊的干涉条纹,要使条纹变得清晰,值得尝试的是_。(单选)A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行要增大观察到的条纹间距,正确的做法是_ (单选)A.减小单缝与光源间的距离 B.减小单缝与双缝间的距离C.增大透镜与单缝间的距离 D.增大双缝与测量头间的距离答案: (1).C (2).D解析:1若粗调后看不到清晰的干涉条纹,看到的是模糊不清的条纹,则最可能的原因是单缝与双缝不平行;要使条纹变得清晰,值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。2根据可知
2、要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离l,减小双缝的间距d;故选D。2.(2021浙江卷)在“验证机械能守恒定律”实验中,小王用如图1所示的装置,让重物从静止开始下落,打出一条清晰的纸带,其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。为了减小实验误差,对体积和形状相同的重物,实验时选择密度大的理由是_。已知交流电频率为,重物质量为,当地重力加速度,则从O点到C点,重物的重力势能变化量的绝对值_J、C点的动能_J(计算结果均保留3位有效数字)。比较与的大小,出现这一结果的原因可能是_。A.工作电压偏高 B.存在空气阻力和摩擦力 C.接通电源前释放了纸带答案:
3、(1).阻力与重力之比更小(或其它合理解释) (2).0.547 (3).0.588 (4).C解析:1在验证机械能守恒实验时阻力越小越好,因此密度大的阻力与重力之比更小2由图中可知OC之间的距离为,因此机械能的减少量为3匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度,因此因此动能的增加量为4工作电压偏高不会影响实验的误差,存在摩擦力会使重力势能的减少量大于动能的增加量,只有提前释放了纸带,纸带的初速度不为零,下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量。3.(2021全国乙卷)某同学利用图(a)所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进
4、行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图(b)中标出。 完成下列填空:(结果均保留2位有效数字)(1)小球运动到图(b)中位置A时,其速度的水平分量大小为_,竖直分量大小为_;(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为_。答案:(1).1.0 (2).2.0 (3).9.7解析:(1)1因小球水平方向做匀速直线运动,因此速度为2竖直方向做自由落体运动,因此A点的竖直速度可由平均速度等于时
5、间中点的瞬时速度求得(2)3由竖直方向的自由落体运动可得代入数据可得4.(2021全国甲卷)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。s1s2s3s4s55.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm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
6、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)答案:(1).0.43 (2).0.32解析:1根据逐差法有代入数据可得小铜块沿斜面下滑的加速度大小2对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有代入数据解得5.(2021湖南卷)某实验小组利用图(a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系。主要实验步骤如下:(1)用游标卡尺测量垫块厚度,示数如图(b)所示,_;(2)接通气泵,将滑块轻放在气垫导轨上,调节导轨至水平;(3)在右支点下放一垫块,改变气垫导轨的倾斜角度;(4)在气垫导轨合适位置释放滑块,记录垫块个数和滑块对应的加速度;(5)在右支点下增加垫块个数(垫
7、块完全相同),重复步骤(4),记录数据如下表:1234560.0870.1800.2600.4250.519根据表中数据在图(c)上描点,绘制图线_。如果表中缺少的第4组数据是正确的,其应该是_(保留三位有效数字)。答案: (1).1.02 (2). (3).0.342解析:(1)1垫块的厚度为h=1cm+20.1mm=1.02cm(5)2绘制图线如图;3根据可知a与n成正比关系,则根据图像可知,斜率解得a=0.342m/s26.(2021河北卷)某同学利用图1中的实验装置探究机械能变化量与力做功的关系,所用器材有:一端带滑轮的长木板、轻细绳、的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块
8、(质量为,其上可放钩码)、刻度尺,当地重力加速度为,实验操作步骤如下:安装器材,调整两个光电门距离为,轻细绳下端悬挂4个钩码,如图1所示;接通电源,释放滑块,分别记录遮光条通过两个光电门的时间,并计算出滑块通过两个光电门的速度;保持最下端悬挂4个钩码不变,在滑块上依次增加一个钩码,记录滑块上所载钩码的质量,重复上述步骤;完成5次测量后,计算出每次实验中滑块及所载钩码的总质量M、系统(包含滑块、滑块所载钩码和轻细绳悬挂钩码)总动能的增加量及系统总机械能的减少量,结果如下表所示:0.2000.2500.3000.3500.4000.5820.4900.3920.2940.1950.3930.490
9、0.6860.785回答下列问题:(1)实验中轻细绳所悬挂钩码重力势能的减少量为_J(保留三位有效数字);(2)步骤中的数据所缺数据为_;(3)若M为横轴,为纵轴,选择合适的标度,在图2中绘出图像_;若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则物块与木板之间的摩擦因数为_(保留两位有效数字)答案:(1).0.980 (2).0.588 (3). (4).0.40(0.380.42)解析:(1)1四个钩码重力势能的减少量为(2)2对滑块和钩码构成的系统,由能量守恒定律可知其中系统减少的重力势能为系统增加的动能为系统减少的机械能为,则代入数据可得表格中减少的机械能为(3)3根据表格数据描点得的图像
10、为4根据做功关系可知则图像的斜率为解得动摩擦因数为(0.380.42)7.(2021春浙江卷) (1)用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车,盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出,以小车为研究对象,改变砝码质量,便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。关于这个实验,下列说法正确的是_;A.需要补偿小车受到阻力的影响B.该实验装置可以“验证机械能守恒定律”C.需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行D.需要满足盘和砝码总质量远小于小车的质量如图2所示是两条纸带,实验时打出的应是第_条(填写“I”或“II”)纸带;根据实
11、验数据,在坐标纸上画出的W-v2图象是一条过原点的直线,据此图象_(填“能”或“不能”)求出小车的质量。(2)小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时,发现只有3枚大头针,他把大头针A、B、C插在如图所示位置,并测出了玻璃的折射率。请在答题纸相应方框中画出光路图,标出入射角i和折射角r,并写出折射率n的计算式。_【答案】(1).ACD (2). (3).能 (4). (5).【解析】(1)1A.题中需要将盘和砝码的重力可当作牵引力,所以首先需要补偿小车受到阻力的影响,即抬高长木板右端,小车在不接盘和砝码的情况下,轻推小车,使小车做匀速直线运动,说明小车重力沿斜面的分力与小车所受阻力等大反向,A正
12、确;D.然后挂上盘与砝码,根据牛顿第二定律对小车,根据牛顿第二定律两式相比解得绳子拉力当满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量,即,盘和砝码的重力可当作牵引力,D正确;B.实验过程中摩擦阻力无法消除,本实验装置无法验证“机械能守恒定律”故B错误。C.细线与长木板平行需要平行,保证绳子的拉力与小车运动方向一致,这样盘和砝码的重力可完全当作牵引力,C正确。故选ACD。2小车做匀加速直线运动,位移逐渐增大,所以实验打出的纸带是第II条。3根据动能定理可知,图像的斜率为,据能求出小车的质量。(2)4光路图如图所示5根据折射定律可知。8.(2021广东卷)某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置
13、如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。n1234568.0410.0312.0514.0716.1118.09(1)利用计算弹簧的压缩量:,_cm,压缩量的平均值_cm;(2)上述是管中增加_个钢球时产生的弹簧平均压缩量;(3)忽略摩擦,重力加速度g取,该弹簧的劲度系数
14、为_N/m。(结果保留3位有效数字)答案:(1).6.04 (2).6.05 (3).3 (4).48.6解析:(1)1根据压缩量的变化量为2压缩量的平均值为(2)3因三个是相差3个钢球的压缩量之差,则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量;(3)4根据钢球的平衡条件有解得9.(2021四川泸州三模)科学探究活动通常包括以下环节提出问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释,以及交流、评估、反思等。某物理学习小组在进行研究影响滑动摩擦力的因素的探究实验时,提出“滑动摩擦力可能与接触面间的压力有关”。(1)这属于科学探究活动的_环节;(2)他
15、们用如图甲所示的实验装置来探究滑动摩擦力与正压力的关系,测得木块1的重力为1N,木板2在拉力作用下向右运动,木块1相对于地面静止,读出此时弹簧测力计的示数F1。改变放在木块1上面的砝码,重复上述操作,得到一组Fn与相应的砝码重力G的数据如下表。其中F6的值从图乙中弹簧测力计的示数读出,则表中F6=_N,根据表中的数据在如图丙所示的坐标纸中作出滑动摩擦力f与正压力FN的关系图线;_砝码重力G/N0.501.001.502.002.503.00正压力F N/N1.502.002.503.003.50400弹簧测力计读数F /N0.440.620.750.891.06F6(3)由作出的图线你得到的科
16、学结论是: _。【答案】(1).形成猜想和假设 (2).1.20(1.19或1.21也得分) (3).在误差允许范围内,滑动摩擦力的大小与正压力成正比 (4).【解析】(1)1这属于科学探究活动的形成猜想和假设环节;(2)2由图可知F6=1.20N3滑动摩擦力f与正压力FN的关系图线如图;(3)4由作出图线得到的科学结论是:在误差允许范围内,滑动摩擦力的大小与正压力成正比。10.(2021北京海淀一模)现用如图11所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互_放置。(选填“垂直”或“平行”);(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮使测
17、量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺的示数如图12所示,则读数为_mm。已知双缝间距,测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m,所测光的波长_nm。(保留3位有效数字);(3)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有_。A.探究两个互成角度的力的合成规律的实验中合力的测量B.探究弹簧弹力与形变量的关系的实验中弹簧的形变量的测量C.用单摆测重力加速度的实验中单摆的周期的测量D.用油
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 年高 物理 模拟 分类 汇编 专题 18 力学 光学 热学 实验 解析
限制150内