2025届湖南省高考物理实验专题突破强化训练（30题）

2025年05月湖南省高考物理实验专题突破强化训练（30题）

一、力学实验（本大题共13小题）

1．某同学用图甲所示的实验装置探究“质量一定时,加速度与合外力的关系”.跨过处于同一水平面上的两个定滑轮的细绳,两端各挂有一个相同的小桶,在两个小桶内各有6个质量均为m的小钢球,左侧小桶下方有一个电磁铁,初始时电磁铁吸住左侧小桶.水平绳上靠近左侧定滑轮的位置固定有一个宽度为d的遮光条,天花板上靠近右侧定滑轮处固定有光电门,遮光条与光电门之间距离为x.每次实验时,从左侧小桶取出一个小钢球放到右侧小桶中,断开电磁铁的电源,让两小桶从静止开始运动,分别记录遮光条通过光电门的时间t和系统受到的合力F.

甲      乙　　丙

(1)用螺旋测微器测出遮光条的宽度如图乙所示,其宽度为　　　　mm; 

(2)通过实验得出的-F图像如图丙所示,则每个小桶的质量为　　　　(用题干和图丙中的字母表示); 

(3)若用该装置探究“力一定时,加速度与质量的关系”,忽略其他阻力,在保证两桶内小钢球数量之　　　　(填“和”或“差”)不变的情况下,在两桶中增减数量　　　　(填“相同”或“不同”)的小钢球即可. 

2．（7分）某同学采用如图甲所示的装置探究“弹簧弹力与伸长量的关系”，安装好实验装置，让刻度尺与弹簧平行放置，弹簧下端连有水平指针。实验时，在弹簧下端逐个加挂钩码，静止时，记下钩码个数n及指针所指刻度L，填入表格。

甲

请回答下列问题：

（1）表中有一个数值记录不规范，是挂　　　　个钩码时的读数；

（2）为减小误差，采用逐差法计算弹簧伸长量。利用ΔLn＝Ln＋3－Ln（n＝1，2，3）计算弹簧的伸长量：ΔL1＝5．93 cm，ΔL2＝6．06 cm，ΔL3＝6．37 cm，伸长量的平均值ΔL＝＝　　　　cm；

（3）实验中，每个钩码的质量均为m＝50．0 g，g取9．8 m/s2，该弹簧的劲度系数为　　　　N/m（结果保留三位有效数字）；

乙

（4）如图乙所示是该同学根据另一次实验数据描绘的弹簧伸长量Δl与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA段，造成这种现象的主要原因是　　　　。

3．（7分）某物理兴趣小组按照图甲安装好“验证机械能守恒定律”的实验装置，正确进行相关操作后，打出很多纸带，从中选出符合要求的纸带，如图乙所示（纸带的其中一部分未画出）。已知图中O点为打出的起始点，且速度为零，选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点，打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。

 

甲 乙

（1）为了验证重物从释放到打点计时器打在E点过程的机械能是否守恒，　　　　（填“需要”或“不需要”）测量重物的质量，得到关系式h2＝　　　　（用题中和图乙中所给物理量的符号表示），即可在误差允许范围内验证。

（2）小组中某同学由于不慎将图乙纸带A点前面的部分丢失，于是利用剩余的纸带进行如下测量：以A为起点，测量各点到A点的距离h，计算出重物下落到各点的速度v，并作出v2－h图像如图丙所示，图中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线　　　　（填“a”“b”或“c”）；由图像得出，A点到起始点O的距离为　　　　cm（结果保留三位有效数字）。

丙

4．（6分）某实验小组利用如图1所示的装置探究弹簧弹力与其形变量的关系，斜面的倾角θ＝37°，斜面的底端固定一压力传感器，顶端固定有光滑的定滑轮

，物块紧贴压力传感器，轻质细线绕过定滑轮与连着物块的轻质弹簧相连，调整滑轮位置，使细线与斜面平行，滑轮的右侧竖直固定一刻度尺，初始时细线各部分均伸直，且细线的端点N与刻度尺的零刻度线对齐。现缓慢竖直向下拉端点N，分别记录端点N移动的距离x及对应的传感器的示数F N，如表所示（弹簧始终在弹性限度内）。

图1

（1）以F N为纵轴、x为横轴建立平面直角坐标系，如图2所示，请在坐标系中作出F N－x图像。

图2

（2）小组同学根据作出的F N－x图像可求得弹簧的劲度系数k＝　　　　N/m（结果保留整数），若物块的质量为m＝4．1 kg，则当地的重力加速度g＝　　　　m/s2（sin 37°＝0．6，结果保留三位有效数字）。

5．（6分）某同学用如图（a）所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式.

 

 

图（a） 图（b）

（1）该实验中用到实验方法是        .

A．理想实验法 B．控制变量法

C．等效替代法

（2）某同学在探究向心力大小与轨道半径的关系时，，以长槽（左侧）标尺格数为纵坐标，短槽（右侧）标尺格数为横坐标，将所得数据描点，得到