实验题考向1 力学基础实验-2020高考物理【试吧大考卷】二轮复习专项分层特训卷

第二部分　考卷题型Ⅱ——实验题 考向1　力学基础实验 1．如图甲所示是用主尺最小分度为1 mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图，则该工件的内径为________cm.用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是________mm. 答案：2.310　2.700 解析：游标卡尺的主尺读数为23 mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×2 mm＝0.10 mm.所以最终读数为：主尺读数＋游标尺读数＝23 mm＋0.10 mm＝23.10 mm＝2.310 cm. 螺旋测微器的固定刻度读数2.5 mm，可动刻度读数为0.01×20.0＝0.200 mm，所以最终读数为：固定刻度读数＋可动刻度读数＝2.5 mm＋0.200 mm＝2.700 mm.[来源:学+科+网Z+X+X+K] 2．小华同学在做“研究小车匀变速直线运动”实验的过程中，所使用的交流电源频率为50 Hz，取下做匀加速直线运动的小车带动的一段纸带进行研究，如图所示．O点为计数点的起点，相邻两计数点间还有四个计时点(图中未画出)，请回答下面的问题： (1)他因粗心而忘记测量计数点1与起始点O间的距离，请根据所学知识推出x1的长度，x1＝________cm. (2)当打计数点3时小车的瞬时速度v3＝________m/s，小车运动的加速度a＝________m/s2.(计算结果保留两位有效数字) 答案：(1)4.00　(2)0.65　1.0 解析：(1)根据匀变速直线运动的推论：物体在连续相等的时间间隔内的位移之差相等，由题图可得出2、3两点间的距离为x3＝6.00 cm，假设小车在连续相等的0.1 s内的位移之差是Δx，则1、2间的距离x2＝x3－Δx，O、1间的距离x1＝x2－Δx＝x3－2Δx，有x1＋x2＝9.00 cm，解得Δx＝1.00 cm，所以x1＝4.00 cm. (2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，则有v3＝，代入数据解得v3＝0.65 m/s，根据匀变速直线运动的推论公式有Δx＝aT2，可以求出加速度a＝1.0 m/s2. 3．[2019·太原一模]某实验小组用图甲所示的装置验证动量守恒定律．实验时，先将金属小球A从斜槽上某一固定位置由静止释放，A从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次．把相同半径的塑料小球B放在与斜槽末端等高的支柱上，让A仍从斜槽上同一位置由静止释放，与B碰撞后，A、B分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次．图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，M、P、N分别为小球落点的痕迹，小立柱与斜槽末端的距离等于小球的直径．[来源:学科网ZXXK] (1)下列说法正确的是(　　) A．斜槽的末端必须水平 B．需要测量斜槽末端距地面的高度 C．图中M点是未放小球B时小球A的落点痕迹 D．图中P点是未放小球B时小球A的落点痕迹 (2)用螺旋测微器测量小球的直径时示数如图乙所示，则小球的直径d＝________mm. (3)实验中测出小球的直径及M、P、N与O点的距离分别用d、OM、OP、ON表示，若碰撞过程中动量守恒，则两小球的质量之比为________(用所给符号表示)． 答案：(1)AD　(2)7.500(7.498～7.502)　(3) 解析：(1)斜槽的末端必须水平才能保证两小球离开斜槽后做平抛运动，A正确；本实验是根据平抛运动的规律验证动量守恒定律，需要测量的是A、B两小球抛出的水平距离，因为抛出高度相同落地时间一样，验证时等式两端会把时间消去，所以与高度无关，B错误；碰撞后A球速度小，B球速度大，因为落地时间一样，所以M点是碰撞后A球落点，N点是B球落点，而P点就是没有发生碰撞时A球的落点，C错误，D正确． (2)螺旋测微器读数为7.5 mm＋0.000 mm＝7.500 mm. (3)根据实验原理可知mAv0＝mAv1＋mBv2，因为下落时间一样，所以mAOP＝mAOM＋mB(ON－d)，所以两小球质量之比为. 4．用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落．某次实验中，让质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图乙所示，O是打下的第一个点，取离O点较远的相邻的三个实际点A、B、C为计数点．已知m＝0.1 kg，打点计时器每隔0.02 s打一个点． (1)关于该实验的几个操作，下列说法正确的是________． A．若使用电火花打点计时器，则应该接到4 V～6 V的交流电源上 B．若某条纸带的开始两个明显点迹之间的距离大于2 mm，可能是先释放重物，再接通电源打出的一条纸带，这是操作不规范造成的