广东省揭阳市揭东区三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-实验题、解答题

这是一份广东省揭阳市揭东区三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-实验题、解答题，共13页。试卷主要包含了实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
广东省揭阳市揭东区三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编3-实验题、解答题 一、实验题1．（2021春·广东揭阳·高一期末）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。实验简要步骤如下：A．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端点和过点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是__________________；B．让小球多次从_______位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；C．取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹；D．测出曲线上某点的坐标、，用=_____________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求的值，然后求它们的平均值。本实验中小球与斜槽之间_____________（填写“必需”或“无需”）光滑无摩擦。2．（2021春·广东揭阳·高一期末）某同学安装如图甲的实验装置，验证机械能守恒定律。该实验所用打点计时器的电源频率为，图乙是实验得到的一条纸带，纸带_____________端连接重物（选填“左”或“右”），相邻打印点之间的时间间隔为_____________秒。该同学对纸带段进行研究，求得B点对应的速度=_____________（保留两位有效数字）；该同学在研究纸带时存在的问题是__________________________，实验误差可能较大。3．（2020春·广东揭阳·高一期末）某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50Hz．（1）打点计时器是一种使用________（填“交流”或“直流”）电源的________仪器（2）相邻两个计数点间的时间为_________s（3）打第4个计数点时纸带的速度v4=__________m/s（保留三位有效数字）4．（2020春·广东揭阳·高一期末）某同学用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如图所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00 cm，点A、C间的距离为s1=8.36 cm，点C、E间的距离为s2=9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m=1 kg。（1）下列做法正确的有___________。A．图中两限位孔必须在同一竖直线上B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置（2）如图所示，选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是___________ J，打下C点时重物的速度大小是___________ m/s。（结果均保留三位有效数字）（3）根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图像应是下面的___________。5．（2022春·广东揭阳·高一期末）为了探究平抛运动规律，老师做了如下两个演示实验：（1）为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，用如图甲所示装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落．关于该实验，下列说法正确的有：________________A．所用两球的质量必须相等B．只做一次实验发现两球同时落地，即可以得到实验结论C．应改变装置的高度多次实验D．本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动（2）如图乙所示，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平地面相切．两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出，观察到P落地时与Q相遇．只改变弧形轨道M的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象．这说明：___________．6．（2022春·广东揭阳·高一期末）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置验证系统机械能守恒定律，操作步骤如下：①用天平测量物块的质量和物块的质量，要求小于；②把打点计时器、定滑轮固定在铁架台上，跨过定滑轮的轻质细线连接物块和物块；③把固定在物块上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块靠近打点计时器，先______，再释放______；④实验过程中打出的一条纸带如图乙所示；⑤更换物块重复实验。（1）请把步骤③补充完整；（2）测得计数点O、A、B、C、D、E、F相邻两点间的距离分别为、、、、、，并计算出打下计数点时物块和物块运动的速度大小，打下计数点时物块和物块运动的速度大小，从打计数点A到E的过程中，物块和物块组成的系统减小的重力势能______，增加的动能为______，若约等于，则在误差允许的范围内，物块和物块组成的系统机械能守恒。（结果用、、、、、、、、表示） 二、解答题7．（2021春·广东揭阳·高一期末）如图所示，在一次空地演习中，离地高处的飞机以对地水平速度发射一颗炮弹欲轰炸地面目标，为使炮弹准确击中目标，求发射点与目标的水平距离。（忽略空气阻力作用，取。）8．（2021春·广东揭阳·高一期末）如图所示为供儿童娱乐的滑梯的示意图，假设其中为光滑斜面滑槽，为动摩擦因数的水平滑槽，与半径的圆弧相切；为水平地面。已知儿童在滑槽上滑动时，在点由斜面转到水平面的运动速率不变，A点离地面的竖直高度为。（取）试求：（）儿童从A处由静止开始滑到处时的速度大小？（2）为了使儿童在娱乐时不会从C处平抛滑出，水平滑槽的长度至少为多少？9．（2021春·广东揭阳·高一期末）质量的物块沿倾角为，长为的光滑斜面顶端由静止开始下滑到底端。（取）求：（1）物块在斜面上滑行的加速度和时间；（2）在这段过程中重力做功的平均功率；10．（2020春·广东揭阳·高一期末）如图所示，竖直平面内的四分之三圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，B端在O的正上方，为与水平方向成的斜面。一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后相切进入圆形轨道并能沿圆形轨道运动到B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg，重力加速度为g。求：（1）小球到B点时速度的大小；（2）小球从B点抛出到斜面上C点所用的时间t；（3）小球落到斜面上C点时的速度大小。11．（2020春·广东揭阳·高一统考期末）如图所示，AB为光滑圆弧轨道，圆弧轨道的半径为R=3m，A点为圆弧轨道的顶端，A点与圆心O在同一水平面上，BC为粗糙水平轨道，滑块与BC轨道的动摩擦因数为µ=0.5，BC长L=2m，CD是倾角为θ=光滑斜轨道。一质量为m=3kg小滑块从A点以v0=2m/s的初速度沿AB圆弧滑下，（斜轨道与水平轨道交接处有一段很小的圆弧，滑块经过交接处时与轨道的碰撞所引起的能量损失可以不计，取10m/s2。求：（1）滑块第1次经过光滑圆弧最低点B点时，轨道对滑块的支持力Ｎ的大小；（2）滑块沿光滑斜轨道CD能上升的最大高度；（3）滑块最后停止的位置到B点的距离。12．（2022春·广东揭阳·高一期末）质量的滑块放在光滑水平面上，今在的水平恒力作用下，由静止开始运动，滑块在该力作用下运动过程中，求：（1）力在前内对物体做的功；（2）力在前内对物体做功的平均功率；（3）在末力对物体做功的瞬时功率。13．（2022春·广东揭阳·高一期末）有一条宽度为的河流，现有一小船想要载人渡河，已知小船在静水中的速度，水流速度，（，）求：（1）若小船在最短时间过河，船头的朝向怎样？渡河的最短时间是多少？（2）若小船渡河位移最短，船头的朝向与水流方向的夹角θ多大？渡河的时间是多少？14．（2022春·广东揭阳·高一期末）如图，长s=2m的粗糙水平面BC与光滑曲面AB平滑连接，一质量m=2kg的小物块静止于曲面上的A点，A点离水平面高h=1.5m，静止释放小物块，当小物块到达曲面底端B点后沿BC滑动，C点有个弹性墙面，物块撞到弹性墙后将被反向弹回，每次碰撞，物块将损失20%的能量。小物块与水平面间的动摩擦因数为0.25，g取10m/s2。求：（1）小物块第一次到达B点时的速度v1和在BC上运动时的加速度a的大小；（2）小物块第一次被弹性墙弹出时的速度v2；（3）小物块最终停止时的位置离开C点的距离x。
参考答案：1．     将小球放到槽口末端任一位置均处于静止     同一位置          无需【详解】[1]为了保证小球做平抛运动，斜槽末端保持水平，检测斜槽末端水平的方法是：将小球放到槽口末端任一位置均处于静止；[2]让小球多次从同一位置处静止释放，目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相同；[3]平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，则有、则[4]本实验中小球与斜槽之间无需光滑，只要保证小球从同一位置由静止释放，即能保证小球多次做平抛运动的初速度相同。2．     左     0.02     0.19     B、D两点间时间间隔过短【详解】[1]纸带在重物的作用下做加速直线运动，速度越来越大，相同时间内运动的距离越来越大，则纸带的左端与重物相边；[2]由于打点计时器的电源频率为，则相邻打印点之间的时间间隔为0.02s；[3]利用匀变速直线运动的推论得[4]研究纸带时存在的问题是B、D两点间时间间隔过短；高度测量值误差较大，计算误差较大。3．     交流;     计时;     0.1s;     1.20;【分析】根据电源频率计算相邻两个计时点的时间间隔，再根据每相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出来，计算相邻两个计数点间的时间；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上标记为4的计数点时纸带的运动速度大小．【详解】（1）打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器；（2）打点计时器的电源频率f为50Hz，则相邻两个计时点的时间间隔为；每相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出来，则两个计数点之间有5各相邻的计时点间隔，故相邻两个计数点间的时间为：T=5t=5×0.02s=0.1s；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有：．【点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度．4．     AB     2.68     2.28     C【详解】(1)[1]题图中两限位孔必须在同一竖直线上，故A正确；实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故B正确；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重物，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故C错误；数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，以减小测量的误差，故D错误。(2)[2] 重物减少的重力势能为 [3]打下C点时重物的速度(3)[4]在验证机械能守恒定律的实验中，有则有g是常数，所以图线为过原点的倾斜直线，故ABD错误，C正确。故选C。5．     C     做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动【详解】(1) 小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B 球被松开自由下落，两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律，实验时应改变装置的高度进行多次实验，故C正确；(2) 两个完全相同的小钢球P、Q，以相同的水平初速度v0同时从轨道M、N的末端射出，观察到P落地时与Q相遇．只改变弧形轨道M的高度，多次重复实验，仍能观察到相同的现象．这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．6．     接通打点计时器的电源     物块和物块          【详解】（1）③[1][2]把固定在物块上的纸带穿过打点计时器的限位孔，让物块靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，再释放物块和物块。（2）[3]从打计数点A到E的过程中，物块和物块组成的系统减小的重力势能为[4]打下计数点时物块和物块运动的速度大小，打下计数点时物块和物块运动的速度大小，从打计数点A到E的过程中，物块和物块组成的系统增加的动能为7．7200m【详解】由公式可知，炮弹飞行的时间为发射点与目标的水平距离8．（1）6m/s；(2)3.4m【详解】（1）从A到B由动能定理得即（2）设儿童在C点恰做平抛运动滑出时的速率为vC，则由动能定理可得解得即为了使儿童在娱乐时不会从C处平抛滑出，水平滑槽的长度至少为3.4m。9．（1）5m/s；1s（2）12.5W【详解】（1）由牛顿第二定律可得物体的加速度为根据运动学公式可得解得运动的时间为（2）物体下滑过程中，重力做的功为又因为物体运动的时间为1s，在这段过程中重力做功的平均功率为10．（1）；（2）；（3）【详解】（1）由牛顿第三定律可知圆弧轨道顶端对小球的压力大小也为，对小球在B点应用牛顿第二定律可得解得（2）小球从B到C做平抛运动，故有，由题意可知合位移与水平方向夹角为45°，则联立解得（3）小球落在斜面上C点时竖直分速度为小球落到C点得速度大小11．（1）94N；（2）2.2m；（3）1.6m【详解】(1)从A到B过程，根据动能定理可得经过B点时，由牛顿第二定律可得联立解得轨道对滑块的支持力大小为(2)从A点运动至CD段的最高点过程，根据动能定理可得代入数据解得(3)由于AB、CD段光滑，故滑块最终只能停止在水平轨道上，从开始到停止的全过程，根据动能定理有解得滑块在BC段通过的总路程为由于BC长2m，故滑块第4次到达C点后向右运动0.4m停下，最终滑块停止的位置距离B点的距离为1.6m。12．（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据牛顿第二定律可得，物体的加速度为前内物体的位移为力在前内对物体做的功为（2）力在前内对物体做功的平均功率为（3）在末物体的速度为在末力对物体做功的瞬时功率为13．（1）船头的朝向应垂直于河岸方向，；（2），【详解】（1）小船过河的运动可分解成：沿河岸和垂直河岸两个分运动，要使小船在最短时间过河，船头的朝向应垂直于河岸方向，渡河的最短时间为（2）要使小船渡河位移最短，由于小船在静水中的速度大于水速，应使合速度方向垂直河岸，使小船到达正对岸，如图所示则有解得此时渡河的时间为14．（1）；；（2）4m/s；（3）0.8m【详解】（1）A到B机械能守恒解得在BC上，物体只受滑动摩擦力作用（2）B到C做匀减速运动到达C时的速度为弹出时损失20%的能量，即解得（3）假设物体第一次弹回后在BC面上运动路程l停下来解得由于l<2s=4m，说明小物体没有第二次和弹性墙面碰撞，所以小物体将停在离C点x=0.8m处。