2026高考物理15题-第11题突破（含第26～29练）-【奇点物理】2026高考物理考前67天逐题突破•天天练(全国通用版)

第11题突破 第 28练 热学实验、光学实验、简谐运动实验 本卷共15小题，每空2分，共104分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（2025·广东佛山·模拟预测）请完成《普通高中物理课程标准》中以下必做实验的部分操作和计算。如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是______ A．图中正确的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 cm3。 (3)3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是______。 A．B．C． 2．（2026·湖南岳阳·一模）甲同学用单摆测定重力加速度的装置如图所示，O为固定悬点，摆球用细线悬挂，在摆球与O点之间串联力传感器，记录细线对摆球的拉力F。将摆球从最高点（与竖直方向夹角）由静止释放，摆球在同一竖直面内往返运动。数据采集得到图像如图所示。 (1)由图乙可知，单摆的振动周期T= s。 (2)若已知摆长L和周期T，则当地重力加速度的表达式g= （用L、T表示）。 (3)乙同学发现他们组的摆球在水平面内做圆周运动，如图丙所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍然用单摆运动公式求出重力加速度，则由此测得的重力加速度值与真实值相比将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 3．（2026·浙江·一模）某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。 (1)该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是（    ）； A．尽量选择质量大、体积小的摆球 B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为 C．用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大 (2)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为 mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，可测得重力加速度g= m/s2（π2=9.87，结果保留三位有效数字）； (3)在实验中，有三位同学作出的T2−L图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是（    ） A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值 B．图线a对应的g值大于图线b对应的g值 C．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 D．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L 4．（2026·四川绵阳·二模）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 (1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，其中正确的是（　　） A．图中、、的器材分别是滤光片、单缝板和双缝板 B．屏上看到的干涉条纹与双缝相垂直 C．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 D．干涉条纹的间距与光的波长有关 (2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为 。 (3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 5．（2026·重庆沙坪坝·一模）某同学利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长， (1)下列与实验相关的说法中正确的是___________。 A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中 B．测量过程中误将6个条纹间距数成5个，波长测量值偏小 C．将双缝的间距变小，其他条件不变，则干涉条纹间距变窄 (2)下列图示中条纹间距表示正确的是___________。 A． B． C． D． (3)该同学测得双缝到光屏的距离，已知双缝间距，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标卡尺读数分别为：9.60mm和，则该单色光的波长 （结果保留三位有效数字）。 6．（25-26高三上·山西朔州·开学考试）如图所示，某同学用一个烧杯和一把刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白. （1）用刻度尺（可以视为线状物）测出烧杯杯口内径d（图中OC的距离）. （2）将刻度尺沿烧杯杯口边缘竖直插入烧杯中，刻度尺的零刻度（A点）与烧杯底部接触，刻度尺在烧杯杯口位置（C点）的刻度值为x1； （3）从某一方向通过杯口O点看，恰好可以直接看到刻度尺上的B点刻度值x2，接下来往烧杯内注满水，在相同位置相同方向观察，恰好能看到刻度尺的A点. （4）在烧杯内注满水后，眼睛恰好能看到刻度尺的A点时，该同学同时还可以通过水面反射光线看到刻度尺上的刻度值为 . （5）根据以上测量和观察结果，可以计算出水的折射率n= . 7．（2026·陕西延安·一模）如图所示，用“插针法”测量一等腰直角三角形玻璃砖的折射率。主要步骤如下： （1）在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交于O点； （2）将玻璃砖斜边AB沿ab放置，并确定直角边BC的位置ef，cd与ef的交点为； （3）在cd上竖直插上大头针和，从侧面BC透过玻璃砖观察和，插上大头针，要求能挡住 （选填“”“”或“和”）的虚像； （4）撤去玻璃砖和大头针，连接与，过作ef的垂线，垂足为D，用刻度尺量出的长度，的长度，则玻璃砖的折射率 。（用题给物理量字母表示） （5）为了减小实验误差，大头针的位置应离较 （选填“近”或“远”）一些。 8．（25-26高三上·辽宁·期末）某同学用“插针法”测平行玻璃砖的折射率，如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面的夹角为，插了两枚大头针和，1、2、3、4分别是四条直线。 (1)若该同学已透过玻璃砖看到了、的像，确定位置的方法是 。 (2)在侧调整观察视线，另两枚大头针和可能插在 上（选填“1”“2”“3”或“4”）； (3)实验中画出入射点与出射点的连线，并测得连线与玻璃砖界面的夹角为，则玻璃的折射率 ； (4)若描出玻璃砖两边界线、后，不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验，则折射率的测量值将 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 9．（25-26高三上·河北雄安·期末）某同学用激光笔和透明半圆柱形玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）在水平桌面上依次放置白纸和玻璃砖，让光屏ef与玻璃砖直径ab平行，在白纸上标记玻璃砖的界面、圆心O点及光屏ef位置，玻璃砖与光屏交于P点，如图甲所示； （2）激光笔发出的激光对准玻璃砖的O点入射，在光屏上得到一个亮点，在白纸上标记激光笔位置Q和亮点M；多次改变入射角，测得入射角i和折射角r，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出如图乙所示的图像，由该图像可知该玻璃的折射率 ； （3）本实验也可以这样操作，用游标卡尺测出玻璃砖的半径为R，如图丙所示，游标卡尺的读数为 cm； （4）在白纸上根据标记作出激光的光路，并做QO的延长线与ef交于N点；用刻度尺测出P点与M、N两点间的距离分别为和，则玻璃的折射率表达式 [用（3）（4）中测量的物理量对应的字母表示]； （5）为了减小实验相对误差，激光在O点入射时的入射角应尽量 （选填“大”或“小”）。 10．（25-26高三上·天津西青·月考）某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系， （填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)下列实验操作中正确的是______。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (3)实验中，某小组同学用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出p-V图中的等温线，如图乙所示。根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条 线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图丙中的 。 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 11．（2026·河北·一模）为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强 。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为 ；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强 ，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 12．（25-26高三上·安徽宿州·期末）某实验小组使用DIS探究“温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”，实验装置如图甲所示。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。 (1)关于本实验的操作和数据处理，下列说法正确的是（　　） A．可在活塞上涂润滑油以避免漏气 B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分 C．气体体积的单位必须将mL转化为m3 D．处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观 (2)该小组的同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出V-图像，如图乙所示，图线a对应的封闭气体温度 （填“大于”“等于”或“小于”）图线b对应的封闭气体温度。此外，两图线均不过原点的原因可能是 。 A．未计入软管中气体的体积 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中，推拉活塞过快导致气体温度升高 13．（25-26高三上·天津·月考）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是________： A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子层 D．油酸分子紧密排列无间隙 (2)待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（结果保留一位有效数字） (3)甲、乙、丙、丁四位同学分别在四个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这四位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 C．丙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 D．丁在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 14．（25-26高三上·云南昆明·月考）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D （用字母符号表示，第一步已经给出）。 A．B．C． D．E.F. (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是________。 A．对油酸溶液起到稀释作用 B．有助于测量一滴油酸的体积 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 D．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示。油酸分子的直径d= m。（结果保留1位有效数字） (4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有________（多选）。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 (5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度ρ=0.90×103 kg/m3，油酸的摩尔质量M=0.28kg/mol，取阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1，π=3.14，则油酸分子的直径约为 m（结果保留1位有效数字）。 15．（25-26高三上·河北唐山·期中）小正从物理老师处知道了弹簧振子简谐运动的周期公式，于是设计图甲的实验测量某弹簧的劲度系数。实验过程：将弹簧上端固定，下端连接质量为的小球。静止时小球处于点，把小球拉至处释放，此后小球在之间振动。用秒表记录下小球次经过某标志点的时间为（第一次经过标志点时开始计时）。 (1)标志点应该选择 （选填“M、N、O”），振动的周期 （用“”表示）。用测得的物理量表示弹簧劲度系数为 。 (2)小正取用两根相同的甲实验所用的弹簧（设测得劲度系数为），进一步设计实验验证机械能守恒定律。如图乙所示用两根弹簧分别连接滑块和水平放置的气垫导轨，平衡时两弹簧恰好为原长，把滑块往一边移动，由静止释放。测得遮光片单次遮光时间为，遮光条宽度为，滑块质量为，已知弹簧弹性势能表达式为：。若整个系统机械能守恒，应满足的关系式为 （用“”表示）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第 28练 热学实验、光学实验、简谐运动实验》参考答案 1．(1)B；(2)；(3)C 【解析】（1）A．实验中先记录滴油酸酒精溶液的滴数，再在水面上撒入痱子粉，然后将一滴溶液滴入浅盘中，最后描绘油膜轮廓，则图中正确的操作步骤顺序是丙→乙→丁→甲，故A错误；B．油酸酒精溶液配制好后，为了避免酒精挥发，不能搁置很久才做实验，故B正确；C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后，应等待油膜充分散开形成单分子油膜层再描绘油膜轮廓，故C错误。故选B。 （2）实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为。 （3）A．图示油膜层没有充分散开，没有形成单分子油膜层，故A错误；B．图示油膜层没有形成比较规则的边缘，不利于描绘油膜的形状，故B错误；C．图示油膜层散开充分，边缘比较规则，便于描绘油膜的形状，故C正确。故选C。 2．(1)1.6；(2)；(3)偏大 【解析】（1）由图乙图像可知，相邻两个拉力峰值之间的时间间隔为，即摆球连续两次经过最低点的时间间隔为，所以单摆的振动周期为。 （2）由单摆的周期公式，可得当地重力加速度的表达式为。 （3）若摆球在同一水平面内做圆锥摆运动，其周期公式为，其中为细线与竖直方向的夹角，由于，所以对同一摆长L有圆锥摆的周期小于单摆的周期T。若仍然用单摆运动公式求出重力加速度，由于实际周期测量值偏小，将导致测得的重力加速度值与真实值相比偏大。 3．(1)AD；(2)22.6 9.87；(3)C 【解析】（1）[1]A．尽量选择质量大、体积小的摆球，以减小阻力的影响，故A正确；B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为，故B错误；C．根据，可得，用悬线长度加摆球的直径作为摆长，则摆长偏大，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C错误；D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆则根据，解得，则测得的周期值偏小，根据可知导致测量的重力加速度偏大，故D正确。故选AD。 （2）[1]实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数为22mm+0.1mm×6=22.6mm； [2]小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，根据，可得，则重力加速度。 （3）AB．根据，可得，T2−L图像的斜率，由图所示图像可知，对图线a与图线b的斜率相同，所以图线a对应的g值等于图线b对应的g值，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故AB错误；C．如果实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次，故C正确；D．由图所示图像可知，对图线a，当L为零时，T不为零，所测摆长偏小，可能是把细线长度作为摆长L，也可能是把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故D错误。故选C。 4．(1)AD；(2)0.700；(3)大于 【解析】（1）A．光源后应该放置滤光片将白炽灯的复合光过滤成单色光，再用单缝板将面光源遮蔽为线光源，最后用双缝板将同频单色光进行双缝干涉，故A正确；B．屏上看到的干涉条纹与双缝平行，故B错误；CD．干涉条纹的间距与单缝宽度无关，与光的波长有关，故C错误，D正确。故选AD。 （2）螺旋测微器的读数为。 （3）条纹与分划板不平行时，实际值，为条纹与分划板竖线间的夹角，故。 5．(1)A；(2)C；(3) 【解析】（1）A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中，故A正确；B．数错条纹数导致偏大，波长测量值偏大，故B错误；C．双缝间距变小，条纹间距变大，故C错误。故选A。 （2）分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐。故选C。 （3）由，其中，可得。 6．2x1-x2 【解析】（4）[1]在烧杯内注满水后，眼睛恰好能看到刻度尺的A点时，该同学同时还可以通过水面反射光线看到刻度尺上B点的对称点的刻度值为。 （5）[2]水的折射率为，根据几何关系得，，解得。 7．和 远 【解析】[1]实验要求和在一条光线上，该光线透过玻璃砖后过，故要挡住和的像； [2]作出光线在分界面处的法线，如图所示 根据折射定律可得； [3]为了减小实验误差，大头针的位置应离较远一些，光线所在的方向更准确。 8．(1)插上后，刚好能挡住、的像；(2)2；(3)；(4)不变 【解析】（1）若该同学已透过玻璃砖看到了、的像，确定位置的方法是插上后，刚好能挡住、的像。 （2）由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向左侧偏移，即可能在2上。 （3）由题可知，折射率为。 （4）不小心将玻璃砖沿OA方向平移了，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由，可知折射率的测量值将不变。 9．1.5 1.66 大 【解析】（2）[1]根据折射定律结合图像有。 （3）[2]游标卡尺的精确度为0.1mm，读数为。 （4）[3]根据几何关系可知，，根据折射定律有。 （5）[4] 激光在O点入射时的入射角应尽量大一些，可减小测量误差。 10．(1)不需要；(2)AC；(3)等轴双曲；(4)a；(5)BC 【解析】（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，可以用气柱的长度代替体积，不需要测出空气柱的横截面积。 （2）A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油，以增加活塞的气密性，A正确；B．推拉活塞时，不能用手握住注射器气体部分，以防止气体温度升高，B错误；CD．实验时缓慢移动活塞，防止气体温度变化，C正确，D错误。故选AC。 （3）根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条等轴双曲线，即满足pV=C，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （4）同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，则气体的温度会升高，根据，则图像的斜率将变大，那么该同学可能得到的图像是图丙中的a。 （5）AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是对应的T1图线，距离原点较远，故B正确，A错误；CD．根据，温度越高，对应的C值越大，则斜率越大，因T1较大，故C正确，D错误。故选BC。 11．(1)；(2) 【解析】（1）在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，根据平衡条件可得，解得密封气体的压强。 （2）[1][2]在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，根据平衡条件可得，解得，根据玻意耳定律可知，联立整理可得，可知图像的纵截距为；根据图乙可知该图像的横截距为a，则有，可得。 12．(1)AD；(2)大于 A 【解析】（1）A．为保证实验中气体气密性，需涂抹润滑油，故A正确；B．本实验的条件是温度不变，所以实验过程中缓慢拉活塞，不能用手握住注射器，故B错误；C．由玻意耳定律可知只要方程两边压强与体积的单位相同即可，不必采用国际单位，故C错误；D．温度不变时，有，所以处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观，故D正确。故选AD。 （2）[1]温度不变时，有，所以，由图线可知，图线a的斜率较大，则图线a对应的封闭气体温度大于图线b对应的封闭气体温度； [2]根据，可得，可知V-图像仍是一条倾斜的直线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，则此时气体存在初态压强，故图像有横截距。故选A。 13．(1)B；(2)；(3)D 【解析】（1）计算分子直径是根据油酸的体积与油膜的面积之比，故需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故与本实验无关的假设为油膜中分子沿直线排列，故选B。 （2）油膜的体积为，油膜的面积为，油酸分子的直径是。 （3）A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度增大，浓度的测量值偏小，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，A不符合题意；B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，1滴溶液的体积比原来的大，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，B不符合题意；C．丙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，C不符合题意；D．丁在实验时，发现油膜的形状如图所示，油酸酒精溶液没有散开，油膜面积的测量值偏小，分子直径的测量值偏大，D符合题意。故选D。 14．(1)BFEC；(2)A；(3)；(4)AD；(5) 【解析】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，由于题干要求从D开始故填BFEC。 （2）油酸溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，降低油酸表面张力，便于扩散，且控制油酸用量便于形成单分子层。故选A。 （3）通过数油膜在纸上的格数可知，共约62个格，则油膜占有的面积约为，一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积，油酸分子的大小。 （4）A．水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，测得的油膜面积偏小，由可知，测出的分子直径结果偏大，故A正确；B．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，计算代入的浓度小于真实值，得到的分子直径将偏小，故B错误；C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测得油膜面积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏小，故C错误；D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴，测得纯油酸的体积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏大，故D正确。故选AD。 （5）把油酸分子看作一个个球紧密排列，则有，解得油酸分子的直径约为。 15．(1)O ；(2) 【解析】（1）[1]标志点应该选择振子速度最大的位置，即O点； [2]振动的周期； [3]根据，可得弹簧劲度系数为。 （2）滑块经过平衡位置时的速度，若机械能守恒，则满足，即。 $ 第11题突破 第 26练 力学基本实验1：纸带和光电门类 本卷共10小题，每空2分，共72分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（25-26高三上·湖北襄阳·期末）某同学利用图甲所示的实验装置来测量小车与水平长木板之间的动摩擦因数。请补充下列相关实验内容： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为 cm；按图甲所示安装好实验装置，在砝码盘中放入适量砝码； （2）用刻度尺测量遮光片与光电门之间的距离。小车由静止释放，遮光片经过光电门的时间为； （3）改变遮光片与光电门之间的距离，重复步骤（2），测得多组数据； （4）根据测得的多组数据画出图像，该图像的斜率为，则小车的加速度为 （用、表示）； （5）取下细绳和砝码盘，用天平测量小车和遮光片的总质量、砝码盘和砝码的总质量，重力加速度为。可求得小车与长木板之间的动摩擦因数 （用、表示）。 1．0.960 【解析】[1]由图乙可知遮光片的宽度为； [2]小车经过光电门的速度为，根据速度位移公式有，联立解得，可知，图像的斜率为，解得； [3]根据牛顿第二定律，对砝码盘和砝码有，对小车有，联立解得。 2．（2026·江苏·一模）某实验小组利用如图所示的实验装置验证圆周运动的向心力与线速度之间的关系。悬点处固定一个力传感器（未画出），细绳一端系一个小球，另一端系在传感器上，悬点正下方放置一个光电门，把小球向左拉开然后从静止释放，小球经过光电门时小球中心刚好对准光电门发光管，当地重力加速度为。 （1）测得小球静止在点正下方时力传感器的读数为，小球的直径为，小球做圆周运动的半径为； （2）把小球从某点（如图中的点）由静止释放，经过光电门位置时挡光时间为，则小球经过光电门时的线速度大小为 ，小球经过光电门位置时绳子的拉力为，若等式 （用、、、、表示）成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 2． 【解析】（1）[1]经过光电门位置时挡光时间为，根据光电门测速原理可知，小球经过光电门时的线速度大小为。 （2）[2]测得小球静止在点正下方时力传感器的读数为，则有，小球经过光电门位置时绳子的拉力为，根据牛顿第二定律可得，联立可得若成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 3．（25-26高三上·河北邢台·期中）物理学习小组利用图甲所示气垫导轨和光电门验证动量守恒定律。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，刻度如图乙所示，则遮光条的宽度 mm。 (2)某同学开启充气泵和两光电门，调节气垫导轨水平，他将滑块A从左端向右轻推一下，若发现 ，则说明气垫导轨已水平。 (3)气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于光电门1、2之间。给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B，若数字计时器记录滑块A通过光电门1的时间为，滑块A、B通过光电门2的时间分别为、。已知滑块A、B的质量分别为、，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则应满足的关系式为 。（用、、、、表示） (4)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球（可视为质点）悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1、2的质量分别为和，弦长、、。已知。若小球1、2碰撞前、后动量守恒，则应满足______。 A． B． C． D． 3．(1)5.50；(2)滑块A通过光电门1、2的时间相等；(3)；(4)A 【解析】（1）根据游标卡尺的读数规律，遮光条的宽度 （2）气垫导轨若调节至水平，将滑块A从左端向右轻推一下，滑块将做匀速直线运动，即若滑块A通过光电门1、2的时间相等，则说明气垫导轨已调水平。 （3）若滑块A、B碰撞过程中动量守恒，则有，其中，，，整理得。 （4）设轻绳长为，小球从偏角处静止下摆，摆到最低点时的速度为，小球经过圆弧对应的弦长为，根据动能定理有，由数学知识可知，联立两式解得，若两小球碰撞过程中动量守恒，则有，其中，，，整理可得，故选A。 4．（25-26高三上·山东潍坊·期末）如图所示为利用气垫导轨“探究碰撞中的不变量”的实验装置。已知滑块1（含遮光片）的质量为、滑块2（含遮光片）的质量为（），两滑块上面固定遮光片的宽度均为d。部分实验步骤如下： (1)实验前，需要利用滑块1将气垫导轨调节水平，判断气垫导轨已调节水平的方法是：开启光电门计时系统，轻推滑块1， ； (2)将滑块1和滑块2放置在图示位置，开启光电门计时系统、给滑块1一个向右的瞬时冲量，测得滑块1经过光电门1的时间为；滑块1和滑块2碰撞后，分别记录二者首次经过光电门1和光电门2的时间和。 ①两滑块碰后，滑块1的速度大小为 （用题目中所给物理量的符号表示）； ②在实验误差允许的范围内，若满足关系式 ，则说明碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒（用题目中所给物理量的符号表示）。 4．(1)滑块1通过两光电门的时间相等；(2) 【解析】（1）若滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，表示气垫导轨水平，故滑块1通过两光电门的时间相等； （2）[1]遮光片的宽度为d，两滑块碰后，滑块1经过光电门1的时间为，则速度大小为； [2]滑块1的初速度为，碰后滑块1反弹，滑块2的速度为，取向右为正方向，1和2碰撞的过程若满足动量守恒，有，代入速度可得验证动量守恒的表达式为。 5．（25-26高三上·吉林·月考）物理小组利用频闪照相做“探究碰撞时动量变化的规律”的实验，步骤如下： ①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g； ②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ③向气垫导轨通入压缩空气； ④把两滑块放在导轨上，并给它们各自一个初速度，同时开始用闪光照相机拍照，闪光的时间间隔设定为Δt=0.2s，照片如图所示。该图像是闪光4次拍摄的照片，在这4次闪光的瞬间，两滑块均在0~70cm刻度范围内；第一次闪光时，A恰好通过x=45cm处，B恰好通过x=60cm处；碰撞后有一个滑块处于静止状态，碰撞时间极短。 (1)实验中，碰撞后 （填“A”或“B”）静止，滑块碰撞位置发生在x= cm处。 (2)两滑块碰撞时刻发生在第一次闪光后 s。 (3)设向右为正方向，可计算出碰撞前两滑块的动量之和为 kg·m/s，碰撞后两滑块的动量之和为 kg·m/s。 (4)根据以上实验结果，得出的实验结论为 。 5．(1)B 50；(2)0.1；(3)0.2 -0.2；(4)两物体的动量之和保持不变，系统动量守恒 【解析】（1）[1][2]由图可知，B只有两个位置有照片，则说明B碰后保持静止，故碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后B静止，故碰撞发生在x=50cm处。 （2）碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为vA′，所以，碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为t′，有，第一次闪光到发生碰撞时间为t，有，解得。 （3）[1]设向右为正方向，碰撞前，A的速度为，B的速度为，则碰撞前两滑块的动量之和为； [2]碰撞后，B静止，A速度为，则碰撞后两滑块的动量之和为； （4）以上实验结果说明在碰撞过程中两物体的动量之和保持不变，即系统动量守恒。 6．（25-26高三上·山东青岛·期末）某实验小组利用实验室器材验证机械能守恒定律。已知滑块和遮光条的总质量为，每个砝码的质量均为，托盘的质量不计，重力加速度大小为，部分实验步骤如下： (1)打开气泵，接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于 ，则气垫导轨水平； (2)将光电门安装在气垫导轨上，将宽度为的遮光片固定在滑块上，用跨过定滑轮的细线将滑块与托盘相连，如图甲所示。测出遮光片与光电门之间的距离为，将砝码放入托盘，然后静止释放。从数字毫秒计读取遮光片经过光电门的时间。多次改变托盘中砝码的个数，重复上述实验步骤，并保证每次静止释放时遮光片与光电门之间的距离均为，记录每次托盘中砝码的个数及遮光片的挡光时间，将以上数据绘制出如图乙所示的图像，则图乙中的横坐标应为 ；（选填“”“”“”或“”）。若图像的斜率为 ，图像与纵轴的截距 ，则表明运动过程中，系统的机械能守恒。（均选用、、、、表示） 6．(1)静止状态；(2) 【解析】（1）当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于静止状态，则气垫导轨水平； （2）[1][2][3]若系统机械能守恒，有，整理得，故图乙中的横坐标应为；此时图像的斜率应为，图像与纵轴的截距。 7．（25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末）利用如图所示装置探究合外力做功与动能变化关系。一光滑小钢球置于小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条，细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮，挂上钩码。 （1）若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，且细线需要调节至与长木板平行。则在实验过程中，还需要满足的条件是 （填选项字母）。 A．钩码质量远小于小车质量 B．长木板要调节保持水平 C．长木板要调节倾斜一特定角度以平衡摩擦力 （2）释放小车后，记录遮光条的挡光时间和遮光条的宽度d以及遮光条到光电门的距离L； （3）小车经过光电门时的速度 （用题中字母表示）； （4）多次改变钩码质量，其余物理量不变，记录每次的和传感器读数F，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的 （填选项字母）。 A．    B．　　C．    D． 7．B D 【解析】（1）[1]BC．实验中研究对象是小球，由于小球光滑，不受摩擦力作用，若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，则小球的重力一定与小车对小球的支持力平衡，即长木板要调节保持水平，故B正确，C错误；A．由于实验中并没有认为钩码的重力近似等于绳的拉力，则不需要满足钩码质量远小于小车质量，故A错误。故选B。 （3）[2]根据光电门的测速原理，小车经过光电门时的速度。 （4）[3]令小球质量为m，对小球进行分析，根据动能定理有，结合上述有，由于图像是一条过原点的倾斜直线，可知，最直观、合理的关系图像是。故选D。 8．（2025·陕西渭南·一模）如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统，钩码的质量为，小车和砝码（含发射器）的质量为，重力加速度为。 (1)下列说法正确的是___________。（填正确选项前的字母） A．每次在小车上加减砝码时，不需要重新平衡摩擦力 B．本实验应远小于 C．在用图像探究加速度与质量关系时，可以作图像 (2)实验时，某同学由于疏忽，平衡摩擦力时木板的倾角明显偏大，测得，作出图像，他可能作出图2中 （选填“甲”“乙”或“丙”）图线。此图线的段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。 (3)实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若长木板水平，他测量得到的图像如图3所示。设图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，则小车与木板间的动摩擦因数 。 8．(1)A；(2)甲 钩码的总质量太大，没有远小于小车和砝码的质量；(3) 【解析】（1）A．平衡摩擦力时，有，可得，可知每次在小车上加减砝码时，不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B．根据牛顿第二定律可得，，可得，，为了使细线拉力近似等于钩码的重力，本实验应远大于，故B错误；C．由牛顿第二定律，可得，在用图象探究小车的加速度与质量的关系时，通常作图像，故C错误。故选A。 （2）[1]某同学由于疏忽，平衡摩擦力时木板的倾角明显偏大，则当时，小车已经具有一定的加速度，所以他可能作出图2中甲； [2]根据，当满足时，图像的斜率可认为等于保持不变，不满足时，图像的斜率随的增大明显减小，图线出现弯曲，所以图线的段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大，没有远小于小车和砝码的质量。 （3）根据牛顿第二定律可得，变形得，结合图像可得，，解得。 9．（2026·安徽淮南·一模）为了“探究物体质量一定时加速度与力的关系”，某班级分成若干学习小组，同学们设计了如图所示的实验装置，其中M为小车质量，m为砝码和砝码盘的质量，将mg作为小车所受的合力，重力加速度为g。 (1)关于本实验，下列说法正确的是____________（双选）； A．需要用天平测出 B．本实验不需要将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C．需要调整定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行 D．实验中不需要远小于 (2)某学习小组在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）： (3)该学习小组为了完成实验探究，画出关系图像，下列说法中正确的是__________（单选） A．平衡摩擦力时倾角过大 B．图像出现弯曲是因为没有满足远小于 C．若图像直线部分的斜率为，则 D．图像弯曲部分纵坐标的大小趋向于 9．(1)AC；(2)0.81；(3)C 【解析】（1）A．实验探究物体质量一定时加速度与力的关系，且用mg作为小车所受的合力，则需测量大小，故A正确；B．本实验需要将长木板右端垫高，使小车重力沿斜面分力平衡摩擦力，故B错误； C．为了保证小车运动过程，绳子拉力恒定不变，需要调整力传感器和定滑轮的高度，使得连接它们的轻绳与长木板平行，故C正确；D．砝码盘整体有向下的加速度，根据牛顿第二定律mg-T=ma，对小车，根据牛顿第二定律T=Ma，联立可得，当，T近似等于mg，故D错误。故选AC。 （2）相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，则相邻两点时间为，根据逐差法可知加速度为。 （3）A．由题图可知，当有一定的拉力时，小车才有加速度，说明平衡摩擦力过小，故A错误；B．末端发生了弯曲现象，说明小盘（及砝码）的重力不能够代替小车受到的合外力大小，即小盘（及砝码）的质量未远小于小车的质量，故B错误；C．根据牛顿第二定律，可知若图像直线部分的斜率为，则，故C正确；D．图像弯曲部分，根据牛顿第二定律有，当时，纵坐标的大小趋向于g，故D错误； 故选C。 10．（2026·湖南湘潭·二模）某学习小组做“研究匀变速直线运动”的实验，实验装置如图甲所示，各个计数点已经在纸带上标出，如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器接频率的交流电源。 (1)该实验 满足钩码的质量远小于木块的质量。 (2)打下计数点2时木块的速度 （用、、、、表示）。 (3)木块的加速度 （用、、、、表示）。 (4)如果交变电流的频率，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值 。 10．(1)不需要；(2)；(3)；(4)偏大 【解析】（1）本实验研究匀变速直线运动的规律，只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，不需要满足钩码的质量远小于木块的质量。 （2）根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有。 （3）根据匀变速直线运动的推论有。 （4）频率时，在计算加速度时使用的频率值偏大，故所求得的加速度偏大。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $第11题突破 第 29练 力学创新实验 本卷共10小题，每空2分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（25-26高三上·河南信阳·月考）小明利用某手机软件研究向心加速度，如图甲所示，用两根细线把手机侧面与水平悬梁AB连接，绷紧细线，将手机拉开某一角度后由静止释放，使之绕水平悬梁AB摆动至最低点，细线碰到水平挡杆CD后继续摆动，在手机软件上观察记录细线碰挡杆后瞬间手机的向心加速度大小a，测量手机上边缘到挡杆CD的距离l。改变CD的高度，重复实验。 (1)在操作过程中，为了确保手机到达最低点时的速度大小相等，则每次拉开手机的角度都与第一次 （选填“相同”或“不相同”）； (2)若手机上边缘运动到最低点时的速度大小为v，则此时手机上边缘向心加速度的大小 （用v和l来表示）； (3)根据实验得到的数据，由电脑描点作出图，数据拟合获得图像及表达式如图乙所示，则由该图线斜率可知手机摆到最低点时的速度大小为 （计算结果保留二位有效数字）； (4)由图乙中表达式可知，图像没有严格通过坐标原点，小明认为其原因是手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方某距离所致。根据图乙估计该距离约为 （计算结果保留一位有效数字）。 2．（25-26高三上·河北唐山·开学考试）小球在粘滞液体中运动时受到的摩擦阻力满足，其中是小球的半径，是小球相对于液体的速度，是液体的粘滞系数。某实验小组用高精度传感器研究钢球在甘油中的下落运动，装置如图1所示。测得不同半径的钢球（密度均为）下落的终极速度（钢球未触底）数据如下表所示。 钢球半径 0.50 0.75 1.00 1.25 终极速度 3.2 7.1 12.6 19.8 (1)为了作出关系图线，某同学在图2中进行了部分描点，请将其补充完整，并画出图线。 (2)根据所画图像求出图线的斜率 （结果保留三位有效数字）。 (3)已知甘油的密度为，重力加速度为，根据实验数据，计算甘油的粘滞系数 （结果保留两位有效数字）。 3．（25-26高三上·四川宜宾·阶段练习）某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a），细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线，如图（b）所示。 回答下列问题： (1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得，由图（b）可知，该芒果的质量 g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与相比 （填“偏大”或“偏小”）。 (2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是___________。 A．水杯质量过小 B．绳套长度过大 C．橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 4．（25-26高三上·山东·期中）实验小组使用如图所示装置验证动量定理。一光滑小钢球置于小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条，细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮，挂上钩码。 （1）若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，则在实验过程中， （选填“必须”或“不必须”）满足钩码质量远小于小车质量，细线需要调节至与长木板平行，长木板要调节至下列选项中的 （填选项字母）状态。 A．保持水平    B．倾斜一特定角度 C．倾斜任意一小角度    D．倾斜任意一大角度 （2）将两个光电门分别安装在长木板的位置A和位置B，光电门可以分别记录遮光条的挡光时间和，以及遮光条在两光电门之间的运动时间t； （3）多次改变钩码质量以及小车的释放位置，记录每次压力传感器的示数F，以及、和t； （4）若某同学用图像法验证动量定理，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的 （填选项符号）。 A．    B．    C．    D． （5）实验中小车会受到空气阻力和摩擦阻力，则小钢球的动量增加量 （填“大于”、“等于”、“小于”）压力传感器的示数F与遮光条在两光电门之间运动的时间t的乘积Ft。 5．（25-26高三上·四川绵阳·月考）为了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，如图甲所示，当电动机转动时，纸带会卷在圆盘上。圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应时间的比值定义为角加速度（即）。我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带（厚度不计）、复写纸等来完成实验。（打点计时器所接交流电的频率为……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出） 实验步骤如下： ①按如图甲所示安装好实验装置； ②接通电源打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动（即角加速度恒定）； ③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。 请回答下列问题： (1)用游标卡尺测量圆盘直径，如图乙所示，圆盘的直径为 。 (2)由图丙可知，打下计数点D时，纸带的速度大小为 。 (3)由图丙可知，圆盘转动的角加速度大小为 。 6．（25-26高三上·吉林长春·月考）实验小组用如题图所示的装置测量重力加速度。四分之一圆弧槽下端与平台固定且与平台表面相切，圆弧槽上安装了多个宽度相同的遮光片，内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，重锤从点由静止释放，依次记录其通过每个遮光片所对应的时间，用刻度尺测出每个遮光片距最低点的竖直高度。 (1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度，其示数如题图，则 。 (2)实验前，需要将平台调节至水平，在转轴上临时系铅垂线，当铅锤静止时，若线与竖直杆 ，则说明平台水平。 (3)根据所测数据作出如题图所示的图像，图像斜率的绝对值为，则当地的重力加速度 （用题中物理量的符号表示）。 7．（25-26高三上·江苏镇江·期中）小明用图1所示装置验证小球与物块碰撞过程中的动量守恒、小球的质量为m，半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上，下端与桌面相切，轨道的底端固定一压力传感器。质量为M的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上，在桌面另一端装一位移传感器。将小球从轨道上某点由静止释放，在轨道底端与物块发生碰撞后反弹。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像，如图2所示。通过压力传感器测出碰前和碰后小球对传感器的压力分别为和，重力加速度为g。 (1)实验中小球和物块的质量关系是m M（选填“>”、“<”或“=”）。 (2)小球第一次到达轨道底端的速度大小 （用题中所给物理量的字母表示），同样可求得小球反弹后的速度大小。 (3)为验证小球和物块碰撞过程中动量守恒，需要验证的关系式为 （用m、M、、、、、、表示）。 (4)关于本实验的实验要求，正确的是（　　） A．圆弧轨道应尽量光滑 B．小球直径应远小于轨道半径 C．多次实验时，小球需要每次都从同一位置由静止释放 (5)若实验时操作不当，物块初始位置向右偏移一小段距离，按上述方法测出的碰撞过程中小球动量的变化量 （选填“>”、“<”或“=”）物块动量的增加量。 8．（2025·新疆·二模）滑块和重物均带挂钩且质量均未知，利用一些质量已知的砝码，设计如下实验测量滑块和重物的质量。示意图如图甲所示。 (1)实验中木板倾斜放置的目的是 (2)某次测量中，接通电源，释放重物和滑块，记录如图乙所示纸带，相邻的计数点间还有四个点没有标出，相邻计数点间的距离依次为、、、、、，交流电的频率为f，则记录在C位置时滑块的速度为 ，该过程中滑块的加速度为 (3)在滑块上更换砝码的质量m，多次重复上面的实验，测算每次滑块的加速度a，形成（a，m）数组，绘制出图像，图线的斜率为k，纵截距为b，重力加速度为g，则重物的质量为 ，滑块的质量为 。（均用k、b、g表示） 9．（25-26高三上·陕西安康·期末）小王同学利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度，细线将该磁性小球悬挂于O点，小球平衡时在其正下方放置一智能手机，打开手机的测磁软件可以记录附近的磁感应强度大小。将小球由平衡位置拉开一个角度（），然后由静止释放小球，手机同时描绘出附近磁感应强度大小随时间变化的图像，如图乙所示。 (1)根据图乙可知，时，小球位于运动轨迹的 （填“最低点”或“最高点”）。 (2)根据图乙可知，单摆的周期 s。 (3)改变摆线的长度，测出多组摆长L和对应的振动周期T，如下表所示，请在图丙中作出图像 。 L/m 0.40 0.50 0.60 0.80 1.20 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 (4)已知，由图丙可知，当地的重力加速度大小 （结果保留三位有效数字）。 (5)若小李同学在做该实验的过程中，计算摆长时没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的 （填正确答案标号）；若忽略空气阻力的影响，小李同学测出的重力加速度值相比真实值 （填“偏大”“偏小”或“相等”） A．B． C． D． 10．（25-26高三上·辽宁·月考）质量为、上端细长圆管直径为的比重计漂浮于密度为的液体中，如图（a） 所示。用手向下轻推一下比重计，给它一竖直向下的初速度，使其可以在液体中做小幅振动（液体的阻力不计）。某同学通过实验探究液体密度与比重计振动周期之间的关系。 液体 水 酒精 汽油 豆油 盐水 蔗糖水 蜂蜜水 0.6516 0.7236 0.7032 0.6718 0.6416 0.5874 0.5791 0 -0.139 -0.104 -0.042 0.026 0.124 0.148 (1)在比重计上做好标注点，然后将其放入到水中，当其平衡后，在水中与标注点对齐的水平方向某处放置一固定浮标，如图（a）所示。沿竖直方向轻推比重计，当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过程中比重计振动了 个周期。 (2)换用其他常见液体（汽油、酒精、盐水、豆油、蔗糖水和蜂蜜水）重复上述操作，测得多组数据。为了探究与之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如下表所示。 根据表中数据绘制出图像如图（b）实线所示，则与的近似关系为______。 A． B． C． D． (3)在确保比重计仍做小振动的前提下，增大沿竖直向下的推力，而使其偏离浮标的距离变大（比重计保持不完全浸没），所得图像也近似是一条直线，则该直线可能是图（b）中的 （填“虚线①”“虚线②”或者“实线”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第 29练 力学创新实验》参考答案 1．(1)相同；(2)；(3)2.0；(4)1 【解析】（1）在操作过程中，为了确保手机到达最低点时的速度大小相等，则每次拉开手机的角度都与第一次相同。 （2）手机上边缘运动到最低点时的速度大小为v，手机上边缘到挡杆CD的距离l，则此时手机上边缘向心加速度的大小为。 （3）根据，变形可得，作出图，则该图线斜率可知手机摆到最低点时的速度大小为，解得。 （4）设手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方处，则有，变形得，根据图乙表达式得，再由，解得。 2．(1)；(2)12.5/12.6/12.7/12.8；(3)1.1 【解析】（1）结合表格提供数据，描点连线如下图所示 （2）根据图像可知其斜率。 （3）根据平衡条件可知，可得，，代入数据，解得。 3．(1)106/或107 偏大；(2)C 【解析】（1）[1]根据图(b)所示当x=11.60cm时，可得该芒果的质量； [2]当绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直时，如图所示 可知无论橡皮筋与绳1的夹角变大还是变小，橡皮筋的拉力F均变大，橡皮筋长度均会变大，由图像读出的芒果质量与相比偏大。 （2）另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，是由于橡皮筋伸长量过大，超出了它的弹性限度，以至于弹力与其伸长量不成正比的原因。此情况与水杯质量过小和绳套长度过大均无关，故C正确，AB错误。故选C。 4．不必须 A D 小于 【解析】[1]由于本实验采用了压力传感器，不需要用钩码的总重力代替绳子的拉力，因此不必需要满足钩码质量远小于小车质量。 [2]为了使小球所受压力传感器的力在水平方向，因此长木板要调至水平状态。故选A。 [3]设遮光条宽度为d，车的质量为m，规定向右为正方向，则该过程小车的动量变化量，该过程小车所受合力冲量，根据动量定理有，整理的，因此验证动量定理需绘制图像，若图像为过原点的直线则动量定理成立。故选D。 [4]受空气阻力和摩擦阻力时，则实际小球获得的加速度变小，小球的实际合力小于传感器示数F，因此动量增加量。 5．(1)4.000；(2)0.71；(3)100 【解析】（1）图乙可知游标卡尺精度为0.05mm，故圆盘的直径为。 （2）根据题意可知相邻计数点时间间隔为T=0.1s，则打下D点的速度。 （3）根据纸带可得，加速度，所以。 6．(1)7.885；(2)平行；(3) 【解析】（1）根据题图可知。 （2）由于竖直杆与平台垂直，当铅锤静止时其线为竖直方向，若线与竖直杆平行，则说明平台水平。 （3）根据题意可知，重锤通过遮光片的速度为，设释放点的高度为H，由动能定理有，联立整理得，可知图像斜率，解得。 7．(1)<；(2)；(3)；(4)B；(5)> 【解析】（1）由题意可知，本实验在碰后小球会被反弹，为了保证小球反弹，所以小球的质量应该小于物块的质量，即。 （2）小球到达最低点时，由牛顿第二定律有，解得。 （3）设碰后物块速度为，有，，解得，若小球和物块碰撞过程中动量守恒，有，整理有。 （4）A．本实验不需要圆弧轨道应尽量光滑，故A项错误；B．为减少实验误差小球直径应远小于轨道半径，故B项正确；C．为了防止实验具有偶然性，多次实验时，小球不需要每次都从同一位置由静止释放，故C项错误。故选B。 （5）由之前的分析可知，小球的动量变化量为，物块的动量增加量为，由于物块初始位置向右偏移一小段距离，即导致变小了。由上述分析可知，小球的动量变化量没有影响，但是物块的动量增加量减小，所以小球动量的变化量大于物块动量的增加量。 8．(1)平衡摩擦力；(2) ；(3) 【解析】（1）实验中木板倾斜放置的目的是平衡摩擦力。 （2）[1]滑块在C位置的速度为，又因为，解得； [2]对滑块有，，，又因为，解得。 （3）[1][2]设重物的质量为，对重物有，设滑块的质量为，对滑块有，整理有，结合题图有，，整理有，。 9．(1)最高点；(2)0.8；(3)见解析；(4)9.86(5) C 相等 【解析】（1）[1]当时，手机检测到的磁场最弱，则磁性小球离手机最远，小球位于运动轨迹的最高点。 （2）[2]根据单摆的运动规律一个周期内应该有两个磁感应强度的最大值，由图乙可知，单摆的周期。 （3）[3]根据表中数据描点作图，图像如图所示 （4）[4]由单摆周期公式，可得，则图像斜率，可得，由图像可得，解得。 （5）[5]结合以上分析，可知图像的纵轴截距为，即横截距不为零，且为一条直线，C正确。 故选C。 [6] 该方法是通过图像的斜率求解重力加速度，由单摆周期公式，可得，图像斜率，可得，可知摆长的选取只影响图像的纵轴截距，不影响斜率，所以用该方法测出的重力加速度值相比真实值相等。 10．(1)10；(2)D；(3)实线 【解析】（1）当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，经过了10个周期。 （2）根据图（b），所得图线斜率约为-2，故与之间的关系近似满足（其中为常数），从而可以推知与之间的近似关系为，故选D。 （3）当比重计平衡后，给其一向下推力后，设比重计会下沉，然后在浮力的作用下，再上浮，比重计做往复小振动的回复力由增加的浮力提供，为，即，回复力系数为，证明此振动为简谐运动，所有简谐运动的周期均与其振幅无关，所以图像不变仍为实线。 $ 第11题突破 第 29练 力学创新实验 本卷共10小题，每空2分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（25-26高三上·河南信阳·月考）小明利用某手机软件研究向心加速度，如图甲所示，用两根细线把手机侧面与水平悬梁AB连接，绷紧细线，将手机拉开某一角度后由静止释放，使之绕水平悬梁AB摆动至最低点，细线碰到水平挡杆CD后继续摆动，在手机软件上观察记录细线碰挡杆后瞬间手机的向心加速度大小a，测量手机上边缘到挡杆CD的距离l。改变CD的高度，重复实验。 (1)在操作过程中，为了确保手机到达最低点时的速度大小相等，则每次拉开手机的角度都与第一次 （选填“相同”或“不相同”）； (2)若手机上边缘运动到最低点时的速度大小为v，则此时手机上边缘向心加速度的大小 （用v和l来表示）； (3)根据实验得到的数据，由电脑描点作出图，数据拟合获得图像及表达式如图乙所示，则由该图线斜率可知手机摆到最低点时的速度大小为 （计算结果保留二位有效数字）； (4)由图乙中表达式可知，图像没有严格通过坐标原点，小明认为其原因是手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方某距离所致。根据图乙估计该距离约为 （计算结果保留一位有效数字）。 1．(1)相同；(2)；(3)2.0；(4)1 【解析】（1）在操作过程中，为了确保手机到达最低点时的速度大小相等，则每次拉开手机的角度都与第一次相同。 （2）手机上边缘运动到最低点时的速度大小为v，手机上边缘到挡杆CD的距离l，则此时手机上边缘向心加速度的大小为。 （3）根据，变形可得，作出图，则该图线斜率可知手机摆到最低点时的速度大小为，解得。 （4）设手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方处，则有，变形得，根据图乙表达式得，再由，解得。 2．（25-26高三上·河北唐山·开学考试）小球在粘滞液体中运动时受到的摩擦阻力满足，其中是小球的半径，是小球相对于液体的速度，是液体的粘滞系数。某实验小组用高精度传感器研究钢球在甘油中的下落运动，装置如图1所示。测得不同半径的钢球（密度均为）下落的终极速度（钢球未触底）数据如下表所示。 钢球半径 0.50 0.75 1.00 1.25 终极速度 3.2 7.1 12.6 19.8 (1)为了作出关系图线，某同学在图2中进行了部分描点，请将其补充完整，并画出图线。 (2)根据所画图像求出图线的斜率 （结果保留三位有效数字）。 (3)已知甘油的密度为，重力加速度为，根据实验数据，计算甘油的粘滞系数 （结果保留两位有效数字）。 2．(1)；(2)12.5/12.6/12.7/12.8；(3)1.1 【解析】（1）结合表格提供数据，描点连线如下图所示 （2）根据图像可知其斜率。 （3）根据平衡条件可知，可得，，代入数据，解得。 3．（25-26高三上·四川宜宾·阶段练习）某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a），细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线，如图（b）所示。 回答下列问题： (1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得，由图（b）可知，该芒果的质量 g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与相比 （填“偏大”或“偏小”）。 (2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是___________。 A．水杯质量过小 B．绳套长度过大 C．橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比 3．(1)106/或107 偏大；(2)C 【解析】（1）[1]根据图(b)所示当x=11.60cm时，可得该芒果的质量； [2]当绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直时，如图所示 可知无论橡皮筋与绳1的夹角变大还是变小，橡皮筋的拉力F均变大，橡皮筋长度均会变大，由图像读出的芒果质量与相比偏大。 （2）另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，是由于橡皮筋伸长量过大，超出了它的弹性限度，以至于弹力与其伸长量不成正比的原因。此情况与水杯质量过小和绳套长度过大均无关，故C正确，AB错误。故选C。 4．（25-26高三上·山东·期中）实验小组使用如图所示装置验证动量定理。一光滑小钢球置于小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条，细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮，挂上钩码。 （1）若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，则在实验过程中， （选填“必须”或“不必须”）满足钩码质量远小于小车质量，细线需要调节至与长木板平行，长木板要调节至下列选项中的 （填选项字母）状态。 A．保持水平    B．倾斜一特定角度 C．倾斜任意一小角度    D．倾斜任意一大角度 （2）将两个光电门分别安装在长木板的位置A和位置B，光电门可以分别记录遮光条的挡光时间和，以及遮光条在两光电门之间的运动时间t； （3）多次改变钩码质量以及小车的释放位置，记录每次压力传感器的示数F，以及、和t； （4）若某同学用图像法验证动量定理，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的 （填选项符号）。 A．    B．    C．    D． （5）实验中小车会受到空气阻力和摩擦阻力，则小钢球的动量增加量 （填“大于”、“等于”、“小于”）压力传感器的示数F与遮光条在两光电门之间运动的时间t的乘积Ft。 4．不必须 A D 小于 【解析】[1]由于本实验采用了压力传感器，不需要用钩码的总重力代替绳子的拉力，因此不必需要满足钩码质量远小于小车质量。 [2]为了使小球所受压力传感器的力在水平方向，因此长木板要调至水平状态。故选A。 [3]设遮光条宽度为d，车的质量为m，规定向右为正方向，则该过程小车的动量变化量，该过程小车所受合力冲量，根据动量定理有，整理的，因此验证动量定理需绘制图像，若图像为过原点的直线则动量定理成立。故选D。 [4]受空气阻力和摩擦阻力时，则实际小球获得的加速度变小，小球的实际合力小于传感器示数F，因此动量增加量。 5．（25-26高三上·四川绵阳·月考）为了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，如图甲所示，当电动机转动时，纸带会卷在圆盘上。圆盘加速转动时，角速度的增加量与对应时间的比值定义为角加速度（即）。我们用电磁打点计时器、刻度尺、游标卡尺、纸带（厚度不计）、复写纸等来完成实验。（打点计时器所接交流电的频率为……为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出） 实验步骤如下： ①按如图甲所示安装好实验装置； ②接通电源打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动（即角加速度恒定）； ③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。 请回答下列问题： (1)用游标卡尺测量圆盘直径，如图乙所示，圆盘的直径为 。 (2)由图丙可知，打下计数点D时，纸带的速度大小为 。 (3)由图丙可知，圆盘转动的角加速度大小为 。 5．(1)4.000；(2)0.71；(3)100 【解析】（1）图乙可知游标卡尺精度为0.05mm，故圆盘的直径为。 （2）根据题意可知相邻计数点时间间隔为T=0.1s，则打下D点的速度。 （3）根据纸带可得，加速度，所以。 6．（25-26高三上·吉林长春·月考）实验小组用如题图所示的装置测量重力加速度。四分之一圆弧槽下端与平台固定且与平台表面相切，圆弧槽上安装了多个宽度相同的遮光片，内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴相连，重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时，重锤从点由静止释放，依次记录其通过每个遮光片所对应的时间，用刻度尺测出每个遮光片距最低点的竖直高度。 (1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度，其示数如题图，则 。 (2)实验前，需要将平台调节至水平，在转轴上临时系铅垂线，当铅锤静止时，若线与竖直杆 ，则说明平台水平。 (3)根据所测数据作出如题图所示的图像，图像斜率的绝对值为，则当地的重力加速度 （用题中物理量的符号表示）。 6．(1)7.885；(2)平行；(3) 【解析】（1）根据题图可知。 （2）由于竖直杆与平台垂直，当铅锤静止时其线为竖直方向，若线与竖直杆平行，则说明平台水平。 （3）根据题意可知，重锤通过遮光片的速度为，设释放点的高度为H，由动能定理有，联立整理得，可知图像斜率，解得。 7．（25-26高三上·江苏镇江·期中）小明用图1所示装置验证小球与物块碰撞过程中的动量守恒、小球的质量为m，半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上，下端与桌面相切，轨道的底端固定一压力传感器。质量为M的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上，在桌面另一端装一位移传感器。将小球从轨道上某点由静止释放，在轨道底端与物块发生碰撞后反弹。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像，如图2所示。通过压力传感器测出碰前和碰后小球对传感器的压力分别为和，重力加速度为g。 (1)实验中小球和物块的质量关系是m M（选填“>”、“<”或“=”）。 (2)小球第一次到达轨道底端的速度大小 （用题中所给物理量的字母表示），同样可求得小球反弹后的速度大小。 (3)为验证小球和物块碰撞过程中动量守恒，需要验证的关系式为 （用m、M、、、、、、表示）。 (4)关于本实验的实验要求，正确的是（　　） A．圆弧轨道应尽量光滑 B．小球直径应远小于轨道半径 C．多次实验时，小球需要每次都从同一位置由静止释放 (5)若实验时操作不当，物块初始位置向右偏移一小段距离，按上述方法测出的碰撞过程中小球动量的变化量 （选填“>”、“<”或“=”）物块动量的增加量。 7．(1)<；(2)；(3)；(4)B；(5)> 【解析】（1）由题意可知，本实验在碰后小球会被反弹，为了保证小球反弹，所以小球的质量应该小于物块的质量，即。 （2）小球到达最低点时，由牛顿第二定律有，解得。 （3）设碰后物块速度为，有，，解得，若小球和物块碰撞过程中动量守恒，有，整理有。 （4）A．本实验不需要圆弧轨道应尽量光滑，故A项错误；B．为减少实验误差小球直径应远小于轨道半径，故B项正确；C．为了防止实验具有偶然性，多次实验时，小球不需要每次都从同一位置由静止释放，故C项错误。故选B。 （5）由之前的分析可知，小球的动量变化量为，物块的动量增加量为，由于物块初始位置向右偏移一小段距离，即导致变小了。由上述分析可知，小球的动量变化量没有影响，但是物块的动量增加量减小，所以小球动量的变化量大于物块动量的增加量。 8．（2025·新疆·二模）滑块和重物均带挂钩且质量均未知，利用一些质量已知的砝码，设计如下实验测量滑块和重物的质量。示意图如图甲所示。 (1)实验中木板倾斜放置的目的是 (2)某次测量中，接通电源，释放重物和滑块，记录如图乙所示纸带，相邻的计数点间还有四个点没有标出，相邻计数点间的距离依次为、、、、、，交流电的频率为f，则记录在C位置时滑块的速度为 ，该过程中滑块的加速度为 (3)在滑块上更换砝码的质量m，多次重复上面的实验，测算每次滑块的加速度a，形成（a，m）数组，绘制出图像，图线的斜率为k，纵截距为b，重力加速度为g，则重物的质量为 ，滑块的质量为 。（均用k、b、g表示） 8．(1)平衡摩擦力；(2) ；(3) 【解析】（1）实验中木板倾斜放置的目的是平衡摩擦力。 （2）[1]滑块在C位置的速度为，又因为，解得； [2]对滑块有，，，又因为，解得。 （3）[1][2]设重物的质量为，对重物有，设滑块的质量为，对滑块有，整理有，结合题图有，，整理有，。 9．（25-26高三上·陕西安康·期末）小王同学利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度，细线将该磁性小球悬挂于O点，小球平衡时在其正下方放置一智能手机，打开手机的测磁软件可以记录附近的磁感应强度大小。将小球由平衡位置拉开一个角度（），然后由静止释放小球，手机同时描绘出附近磁感应强度大小随时间变化的图像，如图乙所示。 (1)根据图乙可知，时，小球位于运动轨迹的 （填“最低点”或“最高点”）。 (2)根据图乙可知，单摆的周期 s。 (3)改变摆线的长度，测出多组摆长L和对应的振动周期T，如下表所示，请在图丙中作出图像 。 L/m 0.40 0.50 0.60 0.80 1.20 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80 (4)已知，由图丙可知，当地的重力加速度大小 （结果保留三位有效数字）。 (5)若小李同学在做该实验的过程中，计算摆长时没有加小球的半径，其他操作无误，那么他得到的实验图像可能是下列图像中的 （填正确答案标号）；若忽略空气阻力的影响，小李同学测出的重力加速度值相比真实值 （填“偏大”“偏小”或“相等”） A．B． C． D． 9．(1)最高点；(2)0.8；(3)见解析；(4)9.86(5) C 相等 【解析】（1）[1]当时，手机检测到的磁场最弱，则磁性小球离手机最远，小球位于运动轨迹的最高点。 （2）[2]根据单摆的运动规律一个周期内应该有两个磁感应强度的最大值，由图乙可知，单摆的周期。 （3）[3]根据表中数据描点作图，图像如图所示 （4）[4]由单摆周期公式，可得，则图像斜率，可得，由图像可得，解得。 （5）[5]结合以上分析，可知图像的纵轴截距为，即横截距不为零，且为一条直线，C正确。 故选C。 [6] 该方法是通过图像的斜率求解重力加速度，由单摆周期公式，可得，图像斜率，可得，可知摆长的选取只影响图像的纵轴截距，不影响斜率，所以用该方法测出的重力加速度值相比真实值相等。 10．（25-26高三上·辽宁·月考）质量为、上端细长圆管直径为的比重计漂浮于密度为的液体中，如图（a） 所示。用手向下轻推一下比重计，给它一竖直向下的初速度，使其可以在液体中做小幅振动（液体的阻力不计）。某同学通过实验探究液体密度与比重计振动周期之间的关系。 液体 水 酒精 汽油 豆油 盐水 蔗糖水 蜂蜜水 0.6516 0.7236 0.7032 0.6718 0.6416 0.5874 0.5791 0 -0.139 -0.104 -0.042 0.026 0.124 0.148 (1)在比重计上做好标注点，然后将其放入到水中，当其平衡后，在水中与标注点对齐的水平方向某处放置一固定浮标，如图（a）所示。沿竖直方向轻推比重计，当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过程中比重计振动了 个周期。 (2)换用其他常见液体（汽油、酒精、盐水、豆油、蔗糖水和蜂蜜水）重复上述操作，测得多组数据。为了探究与之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如下表所示。 根据表中数据绘制出图像如图（b）实线所示，则与的近似关系为______。 A． B． C． D． (3)在确保比重计仍做小振动的前提下，增大沿竖直向下的推力，而使其偏离浮标的距离变大（比重计保持不完全浸没），所得图像也近似是一条直线，则该直线可能是图（b）中的 （填“虚线①”“虚线②”或者“实线”）。 10．(1)10；(2)D；(3)实线 【解析】（1）当比重计上的标注点某次与浮标等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，经过了10个周期。 （2）根据图（b），所得图线斜率约为-2，故与之间的关系近似满足（其中为常数），从而可以推知与之间的近似关系为，故选D。 （3）当比重计平衡后，给其一向下推力后，设比重计会下沉，然后在浮力的作用下，再上浮，比重计做往复小振动的回复力由增加的浮力提供，为，即，回复力系数为，证明此振动为简谐运动，所有简谐运动的周期均与其振幅无关，所以图像不变仍为实线。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $第11题突破 第 27练 力学基本实验2：弹簧类、橡皮条类 本卷共5小题，每空2分，共34分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（2026·四川绵阳·二模）用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑水平桌面左端固定一竖直挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量为的小车（含挡光板）相连，小车右侧通过细线绕过定滑轮悬挂一砝码盘。光电门可固定在桌面边缘不同位置，测量挡光板的挡光时间。刻度尺固定在桌面边缘可记录小车位置。实验过程如下： ①用游标卡尺测出挡光板的宽度； ②调节桌面至水平，让小车不与弹簧连接、不挂砝码盘能静止在桌面上任意位置； ③小车与弹簧右端连接，静止时记录挡光板中心的位置刻度，并将光电门固定在处； ④挂上砝码盘，向盘中逐个缓慢添加砝码至挡光板中心位置在刻度处； ⑤取下砝码盘和砝码，再用外力沿弹簧轴向拉小车，让挡光板中心至刻度处，并由静止释放，记录挡光板第一次通过光电门的时间；用天平称得砝码盘和砝码总质量为。 回答问题： (1)挡光板通过光电门的速度大小 ； (2)向盘中逐个缓慢添加砝码，在挡光板中心从刻度处到处的过程中，拉力对弹簧做的功 ； (3)取下砝码盘和砝码后，弹簧和小车组成的系统，在挡光板中心从刻度处到处的过程中，弹簧弹性势能减少量等于，小车动能的增加量 。在实验误差范围内，若，则验证了弹簧和小车组成的系统机械能守恒。 2．（25-26高三上·广东深圳·期末）图（a）所示的彩虹圈是一种有趣的螺旋弹簧玩具。实验小组利用图（b）装置测量其劲度系数。平放于较光滑水平桌面上的彩虹圈一端用细线固定在墙上，另一端通过细线跨过较光滑的定滑轮连接一托盘。在托盘中逐次增加质量为5g的砝码，砝码总个数为n，通过彩虹圈上方水平放置的固定刻度尺读出放入砝码稳定后对应指针位置x，测得数据如下： 砝码总个数n 1 2 3 4 5 6 指针位置/cm 20.00 25.01 30.02 34.99 40.02 45.02 (1)为充分利用测量数据，实验小组用如下方法逐一求差：，，则 cm；根据上述三个差值算出托盘中每增加一个砝码时彩虹圈的平均伸长量，重力加速度g取，可求得彩虹圈的劲度系数 N/m（结果保留两位有效数字）； (2)实验小组将该彩虹圈竖直悬挂，彩虹圈因自身重力作用而呈现的形态如图（c）中 （填正确答案标号）。 3．（2026·福建泉州·二模）如图甲，某同学利用该装置测量某一弹簧的劲度系数。已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为50g，当地重力加速度大小为9.8m/s2。 (1)将1个钩码挂弹簧上，待钩码稳定时，指针所指的标尺刻度示数如图乙所示，其示数l1= cm。 (2)依次将第2、3、4、5个钩码挂在弹簧上，记录所挂钩码个数n和指针所指的标尺刻度值l，实验数据如下表，请根据表中的实验数据在图丙上补齐数据点并作出l-n图像： 钩码个数n 1 2 3 4 5 l/cm l1 14.60 18.50 22.50 26.60 (3)根据l-n图像可得该弹簧的劲度系数k= N/m（结果保留三位有效数字）。 4．（2025·广东佛山·一模）如图1所示，将一个小钢球和轻质弹簧上端连接，并将弹簧下端固定在有机玻璃圆筒的底端，小球的直径略小于筒的内径。某学校实验小组用该装置来研究感兴趣的物理问题。 (1)第一实验小组将该装置竖直放置在学校电梯里，若发现在电梯运动的某一过程中，弹簧处于压缩状态，且长度逐渐伸长，取竖直向上为正方向，则电梯在该时间段的v-t图像可能是________。 A． B． C． D． (2)第二实验小组利用图1的实验装置测量弹簧的劲度系数，进行如下实验步骤： ①向如图1中的圆筒里再放入4个同样不吸水、不沾水的小钢球，轻质弹簧被压缩但仍在弹性限度内。 ②现向筒内缓慢注水，逐个浸没每一个小球，用刻度尺依次测出弹簧稳定时的长度，在表格中记录被水浸没过的小球个数N和弹簧稳定时对应的长度l，已知弹簧原长l0=10cm，在表1中计算出弹簧的形变量x。 表1 水没过小球的个数N/个 1 2 3 4 5 弹簧长度l/cm 4.16 4.78 5.49 6.11 6.82 弹簧形变量x/cm 5.84 5.22 3.89 3.18 ③根据第二实验小组表1中记录的数据，当水浸没小球的个数N=3时，弹簧形变量x= cm。在图2中描出另外的3个点作出小球个数N和弹簧的形变量x的关系图线 。 ④每个小球完全浸没于水中受到浮力大小均为0.2N，根据N-x图线，计算弹簧的劲度系数k= N/cm。（保留2位有效数字） 5．（2025·广东茂名·一模）(1)如图甲是一次在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，记录的小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz。根据运动学有关公式可求得 m/s； (2)用图乙所示装置测量一条橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个钩码的质量，重力加速度g取，根据实验记录的数据作出h随钩码个数n的变化关系图线如图丙所示，可得图像斜率的绝对值为 cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值 N/m；（结果均保留2位有效数字） (3)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化，图像如图丁所示。则该单摆的周期 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第 27练 力学基本实验2：弹簧类、橡皮条类》参考答案 1．(1)；(2)；(3) 【解析】（1）挡光板的宽度，挡光板通过光电门的时间，因挡光板宽度很小，挡光板通过光电门的速度大小可近似等于这段时间内的平均速度。 （2）弹簧在大小为的拉力作用下，伸长量为，根据胡克定律，拉力做功等于弹簧弹性势能的增加量，解得。 （3）小车动能的增加量。 2．(1)15.00 0.98；(2)B 【解析】（1）[1]根据表格数据可得； [2]由胡克定律得彩虹圈的劲度系数。 （2）彩虹圈全部的重力大于部分的重力，而上端要承受全部重力，形变量大，彩虹圈稀疏，下端只承受下面的部分重力，形变量小，彩虹圈密集。故选B。 3．(1)10.60；(2)；(3)12.3 【解析】（1）刻度尺的一小格为1mm，所以。 （2）根据表中的实验数据在图丙上补齐数据点并作出l-n图像，如图所示 （3）根据胡克定律可得，变形可得，结合图线可得，所以。 4．(1)B；(2)4.51 见解析 0.30 【解析】（1）弹簧处于压缩状态，说明弹簧对小球的弹力F方向向上。弹簧长度逐渐伸长，说明压缩量在减小，弹力F在减小。 取竖直向上为正方向，对小球进行受力分析 ，因为F逐渐减小，所以加速度a也会逐渐减小。电梯向上运动a减小，说明电梯是加速度减小的加速运动，v-t图像斜率（加速度）逐渐减小，速度增大。故选B。 （2）③[1]当水浸没小球的个数N=3时，弹簧形变量； [2]利用表格中提供数据，描点连线如图所示 ④[3]对小球整体，有，可得，根据图像可得，求得。 5．(1)2.64；(2)5.0 10；(3) 【解析】（1）相邻两计数点间的时间间隔为，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，可得。 （2）[1][2]图像斜率，则斜率的绝对值为5cm/个，由胡克定律可得，整理得，解得，将、代入可得。 （3）由题图可知周期为。 $ 第11题突破 第 28练 热学实验、光学实验、简谐运动实验 本卷共15小题，每空2分，共104分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（2025·广东佛山·模拟预测）请完成《普通高中物理课程标准》中以下必做实验的部分操作和计算。如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是______ A．图中正确的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 cm3。 (3)3个实验小组分别得到以下油膜形状，其中最理想的是______。 A．B．C． 1．(1)B；(2)；(3)C 【解析】（1）A．实验中先记录滴油酸酒精溶液的滴数，再在水面上撒入痱子粉，然后将一滴溶液滴入浅盘中，最后描绘油膜轮廓，则图中正确的操作步骤顺序是丙→乙→丁→甲，故A错误；B．油酸酒精溶液配制好后，为了避免酒精挥发，不能搁置很久才做实验，故B正确；C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后，应等待油膜充分散开形成单分子油膜层再描绘油膜轮廓，故C错误。故选B。 （2）实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴溶液体积为1mL，取1滴该溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为。 （3）A．图示油膜层没有充分散开，没有形成单分子油膜层，故A错误；B．图示油膜层没有形成比较规则的边缘，不利于描绘油膜的形状，故B错误；C．图示油膜层散开充分，边缘比较规则，便于描绘油膜的形状，故C正确。故选C。 2．（2026·湖南岳阳·一模）甲同学用单摆测定重力加速度的装置如图所示，O为固定悬点，摆球用细线悬挂，在摆球与O点之间串联力传感器，记录细线对摆球的拉力F。将摆球从最高点（与竖直方向夹角）由静止释放，摆球在同一竖直面内往返运动。数据采集得到图像如图所示。 (1)由图乙可知，单摆的振动周期T= s。 (2)若已知摆长L和周期T，则当地重力加速度的表达式g= （用L、T表示）。 (3)乙同学发现他们组的摆球在水平面内做圆周运动，如图丙所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍然用单摆运动公式求出重力加速度，则由此测得的重力加速度值与真实值相比将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 2．(1)1.6；(2)；(3)偏大 【解析】（1）由图乙图像可知，相邻两个拉力峰值之间的时间间隔为，即摆球连续两次经过最低点的时间间隔为，所以单摆的振动周期为。 （2）由单摆的周期公式，可得当地重力加速度的表达式为。 （3）若摆球在同一水平面内做圆锥摆运动，其周期公式为，其中为细线与竖直方向的夹角，由于，所以对同一摆长L有圆锥摆的周期小于单摆的周期T。若仍然用单摆运动公式求出重力加速度，由于实际周期测量值偏小，将导致测得的重力加速度值与真实值相比偏大。 3．（2026·浙江·一模）某实验小组的同学们利用单摆来测量某地的重力加速度，按如图甲安装好实验仪器。 (1)该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是（    ）； A．尽量选择质量大、体积小的摆球 B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为 C．用悬线长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆导致测量的重力加速度偏大 (2)实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图乙所示，其读数为 mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，可测得重力加速度g= m/s2（π2=9.87，结果保留三位有效数字）； (3)在实验中，有三位同学作出的T2−L图线分别如图丁中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线a和c，下列分析正确的是（    ） A．图线c对应的g值小于图线b对应的g值 B．图线a对应的g值大于图线b对应的g值 C．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 D．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L 3．(1)AD；(2)22.6 9.87；(3)C 【解析】（1）[1]A．尽量选择质量大、体积小的摆球，以减小阻力的影响，故A正确；B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为，故B错误；C．根据，可得，用悬线长度加摆球的直径作为摆长，则摆长偏大，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C错误；D．利用图甲测量重力加速度，由于摆球做圆锥摆则根据，解得，则测得的周期值偏小，根据可知导致测量的重力加速度偏大，故D正确。故选AD。 （2）[1]实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数为22mm+0.1mm×6=22.6mm； [2]小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，作出T2−L图像如图丙所示，根据，可得，则重力加速度。 （3）AB．根据，可得，T2−L图像的斜率，由图所示图像可知，对图线a与图线b的斜率相同，所以图线a对应的g值等于图线b对应的g值，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故AB错误；C．如果实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次，故C正确；D．由图所示图像可知，对图线a，当L为零时，T不为零，所测摆长偏小，可能是把细线长度作为摆长L，也可能是把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故D错误。故选C。 4．（2026·四川绵阳·二模）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 (1)某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，总结出以下几点，其中正确的是（　　） A．图中、、的器材分别是滤光片、单缝板和双缝板 B．屏上看到的干涉条纹与双缝相垂直 C．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 D．干涉条纹的间距与光的波长有关 (2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为 。 (3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值 （选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 4．(1)AD；(2)0.700；(3)大于 【解析】（1）A．光源后应该放置滤光片将白炽灯的复合光过滤成单色光，再用单缝板将面光源遮蔽为线光源，最后用双缝板将同频单色光进行双缝干涉，故A正确；B．屏上看到的干涉条纹与双缝平行，故B错误；CD．干涉条纹的间距与单缝宽度无关，与光的波长有关，故C错误，D正确。故选AD。 （2）螺旋测微器的读数为。 （3）条纹与分划板不平行时，实际值，为条纹与分划板竖线间的夹角，故。 5．（2026·重庆沙坪坝·一模）某同学利用如图所示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长， (1)下列与实验相关的说法中正确的是___________。 A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中 B．测量过程中误将6个条纹间距数成5个，波长测量值偏小 C．将双缝的间距变小，其他条件不变，则干涉条纹间距变窄 (2)下列图示中条纹间距表示正确的是___________。 A． B． C． D． (3)该同学测得双缝到光屏的距离，已知双缝间距，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标卡尺读数分别为：9.60mm和，则该单色光的波长 （结果保留三位有效数字）。 5．(1)A；(2)C；(3) 【解析】（1）A．透镜的作用是使得射向单缝的光更集中，故A正确；B．数错条纹数导致偏大，波长测量值偏大，故B错误；C．双缝间距变小，条纹间距变大，故C错误。故选A。 （2）分划板的中心刻线与亮条纹的中心对齐。故选C。 （3）由，其中，可得。 6．（25-26高三上·山西朔州·开学考试）如图所示，某同学用一个烧杯和一把刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白. （1）用刻度尺（可以视为线状物）测出烧杯杯口内径d（图中OC的距离）. （2）将刻度尺沿烧杯杯口边缘竖直插入烧杯中，刻度尺的零刻度（A点）与烧杯底部接触，刻度尺在烧杯杯口位置（C点）的刻度值为x1； （3）从某一方向通过杯口O点看，恰好可以直接看到刻度尺上的B点刻度值x2，接下来往烧杯内注满水，在相同位置相同方向观察，恰好能看到刻度尺的A点. （4）在烧杯内注满水后，眼睛恰好能看到刻度尺的A点时，该同学同时还可以通过水面反射光线看到刻度尺上的刻度值为 . （5）根据以上测量和观察结果，可以计算出水的折射率n= . 6．2x1-x2 【解析】（4）[1]在烧杯内注满水后，眼睛恰好能看到刻度尺的A点时，该同学同时还可以通过水面反射光线看到刻度尺上B点的对称点的刻度值为。 （5）[2]水的折射率为，根据几何关系得，，解得。 7．（2026·陕西延安·一模）如图所示，用“插针法”测量一等腰直角三角形玻璃砖的折射率。主要步骤如下： （1）在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交于O点； （2）将玻璃砖斜边AB沿ab放置，并确定直角边BC的位置ef，cd与ef的交点为； （3）在cd上竖直插上大头针和，从侧面BC透过玻璃砖观察和，插上大头针，要求能挡住 （选填“”“”或“和”）的虚像； （4）撤去玻璃砖和大头针，连接与，过作ef的垂线，垂足为D，用刻度尺量出的长度，的长度，则玻璃砖的折射率 。（用题给物理量字母表示） （5）为了减小实验误差，大头针的位置应离较 （选填“近”或“远”）一些。 7．和 远 【解析】[1]实验要求和在一条光线上，该光线透过玻璃砖后过，故要挡住和的像； [2]作出光线在分界面处的法线，如图所示 根据折射定律可得； [3]为了减小实验误差，大头针的位置应离较远一些，光线所在的方向更准确。 8．（25-26高三上·辽宁·期末）某同学用“插针法”测平行玻璃砖的折射率，如图已确定好入射方向AO与玻璃砖界面的夹角为，插了两枚大头针和，1、2、3、4分别是四条直线。 (1)若该同学已透过玻璃砖看到了、的像，确定位置的方法是 。 (2)在侧调整观察视线，另两枚大头针和可能插在 上（选填“1”“2”“3”或“4”）； (3)实验中画出入射点与出射点的连线，并测得连线与玻璃砖界面的夹角为，则玻璃的折射率 ； (4)若描出玻璃砖两边界线、后，不小心将玻璃砖沿OA方向平移了一些再进行实验，则折射率的测量值将 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 8．(1)插上后，刚好能挡住、的像；(2)2；(3)；(4)不变 【解析】（1）若该同学已透过玻璃砖看到了、的像，确定位置的方法是插上后，刚好能挡住、的像。 （2）由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向左侧偏移，即可能在2上。 （3）由题可知，折射率为。 （4）不小心将玻璃砖沿OA方向平移了，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由，可知折射率的测量值将不变。 9．（25-26高三上·河北雄安·期末）某同学用激光笔和透明半圆柱形玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下： （1）在水平桌面上依次放置白纸和玻璃砖，让光屏ef与玻璃砖直径ab平行，在白纸上标记玻璃砖的界面、圆心O点及光屏ef位置，玻璃砖与光屏交于P点，如图甲所示； （2）激光笔发出的激光对准玻璃砖的O点入射，在光屏上得到一个亮点，在白纸上标记激光笔位置Q和亮点M；多次改变入射角，测得入射角i和折射角r，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出如图乙所示的图像，由该图像可知该玻璃的折射率 ； （3）本实验也可以这样操作，用游标卡尺测出玻璃砖的半径为R，如图丙所示，游标卡尺的读数为 cm； （4）在白纸上根据标记作出激光的光路，并做QO的延长线与ef交于N点；用刻度尺测出P点与M、N两点间的距离分别为和，则玻璃的折射率表达式 [用（3）（4）中测量的物理量对应的字母表示]； （5）为了减小实验相对误差，激光在O点入射时的入射角应尽量 （选填“大”或“小”）。 9．1.5 1.66 大 【解析】（2）[1]根据折射定律结合图像有。 （3）[2]游标卡尺的精确度为0.1mm，读数为。 （4）[3]根据几何关系可知，，根据折射定律有。 （5）[4] 激光在O点入射时的入射角应尽量大一些，可减小测量误差。 10．（25-26高三上·天津西青·月考）某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系， （填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)下列实验操作中正确的是______。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (3)实验中，某小组同学用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出p-V图中的等温线，如图乙所示。根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条 线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图丙中的 。 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 10．(1)不需要；(2)AC；(3)等轴双曲；(4)a；(5)BC 【解析】（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，可以用气柱的长度代替体积，不需要测出空气柱的横截面积。 （2）A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油，以增加活塞的气密性，A正确；B．推拉活塞时，不能用手握住注射器气体部分，以防止气体温度升高，B错误；CD．实验时缓慢移动活塞，防止气体温度变化，C正确，D错误。故选AC。 （3）根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条等轴双曲线，即满足pV=C，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （4）同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，则气体的温度会升高，根据，则图像的斜率将变大，那么该同学可能得到的图像是图丙中的a。 （5）AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是对应的T1图线，距离原点较远，故B正确，A错误；CD．根据，温度越高，对应的C值越大，则斜率越大，因T1较大，故C正确，D错误。故选BC。 11．（2026·河北·一模）为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强 。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为 ；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强 ，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 11．(1)；(2) 【解析】（1）在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，根据平衡条件可得，解得密封气体的压强。 （2）[1][2]在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，根据平衡条件可得，解得，根据玻意耳定律可知，联立整理可得，可知图像的纵截距为；根据图乙可知该图像的横截距为a，则有，可得。 12．（25-26高三上·安徽宿州·期末）某实验小组使用DIS探究“温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”，实验装置如图甲所示。将导热的注射器前端通过软管和压强传感器相连，通过数据采集器在计算机上记录注射器内被封闭气体的压强p，通过注射器壁上的刻度读取气体的体积V。 (1)关于本实验的操作和数据处理，下列说法正确的是（　　） A．可在活塞上涂润滑油以避免漏气 B．推拉活塞时为了稳定，应用手握紧注射器筒的空气柱部分 C．气体体积的单位必须将mL转化为m3 D．处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观 (2)该小组的同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出V-图像，如图乙所示，图线a对应的封闭气体温度 （填“大于”“等于”或“小于”）图线b对应的封闭气体温度。此外，两图线均不过原点的原因可能是 。 A．未计入软管中气体的体积 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中，推拉活塞过快导致气体温度升高 12．(1)AD；(2)大于 A 【解析】（1）A．为保证实验中气体气密性，需涂抹润滑油，故A正确；B．本实验的条件是温度不变，所以实验过程中缓慢拉活塞，不能用手握住注射器，故B错误；C．由玻意耳定律可知只要方程两边压强与体积的单位相同即可，不必采用国际单位，故C错误；D．温度不变时，有，所以处理数据时采用V-图像比V-p图像更直观，故D正确。故选AD。 （2）[1]温度不变时，有，所以，由图线可知，图线a的斜率较大，则图线a对应的封闭气体温度大于图线b对应的封闭气体温度； [2]根据，可得，可知V-图像仍是一条倾斜的直线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，则此时气体存在初态压强，故图像有横截距。故选A。 13．（25-26高三上·天津·月考）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。 (1)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是________： A．将油酸分子视为球形 B．油膜中分子沿直线排列 C．将油膜看成单分子层 D．油酸分子紧密排列无间隙 (2)待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示。已知油酸酒精混合溶液的浓度为0.1%，用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内溶液达到1.0mL为止，恰好滴了50滴。坐标中正方形小方格的边长为20mm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（结果保留一位有效数字） (3)甲、乙、丙、丁四位同学分别在四个实验小组做该实验，但都发生了操作错误。这四位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 C．丙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴 D．丁在实验时，发现油膜的形状如图所示，然后按此油膜正常计算直径 13．(1)B；(2)；(3)D 【解析】（1）计算分子直径是根据油酸的体积与油膜的面积之比，故需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故与本实验无关的假设为油膜中分子沿直线排列，故选B。 （2）油膜的体积为，油膜的面积为，油酸分子的直径是。 （3）A．甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，酒精挥发导致溶液浓度增大，浓度的测量值偏小，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，A不符合题意；B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，1滴溶液的体积比原来的大，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，B不符合题意；C．丙在求每滴油酸体积时，1mL的溶液的滴数多记了5滴，油膜体积的测量值偏小，分子直径的测量值偏小，C不符合题意；D．丁在实验时，发现油膜的形状如图所示，油酸酒精溶液没有散开，油膜面积的测量值偏小，分子直径的测量值偏大，D符合题意。故选D。 14．（25-26高三上·云南昆明·月考）某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。 (1)请选出需要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D （用字母符号表示，第一步已经给出）。 A．B．C． D．E.F. (2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是________。 A．对油酸溶液起到稀释作用 B．有助于测量一滴油酸的体积 C．有助于油酸的颜色更透明便于识别 D．可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有1mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如图所示。油酸分子的直径d= m。（结果保留1位有效数字） (4)在该实验中，若测出的分子直径结果明显偏大，则可能的原因有________（多选）。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理 D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴 (5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度ρ=0.90×103 kg/m3，油酸的摩尔质量M=0.28kg/mol，取阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1，π=3.14，则油酸分子的直径约为 m（结果保留1位有效数字）。 14．(1)BFEC；(2)A；(3)；(4)AD；(5) 【解析】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，由于题干要求从D开始故填BFEC。 （2）油酸溶于酒精，故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，降低油酸表面张力，便于扩散，且控制油酸用量便于形成单分子层。故选A。 （3）通过数油膜在纸上的格数可知，共约62个格，则油膜占有的面积约为，一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积，油酸分子的大小。 （4）A．水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，测得的油膜面积偏小，由可知，测出的分子直径结果偏大，故A正确；B．油酸酒精溶液配制时间较长，酒精挥发较多，则溶液浓度增大，计算代入的浓度小于真实值，得到的分子直径将偏小，故B错误；C．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，测得油膜面积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏小，故C错误；D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了5滴，测得纯油酸的体积偏大，由可知，测出的分子直径结果偏大，故D正确。故选AD。 （5）把油酸分子看作一个个球紧密排列，则有，解得油酸分子的直径约为。 15．（25-26高三上·河北唐山·期中）小正从物理老师处知道了弹簧振子简谐运动的周期公式，于是设计图甲的实验测量某弹簧的劲度系数。实验过程：将弹簧上端固定，下端连接质量为的小球。静止时小球处于点，把小球拉至处释放，此后小球在之间振动。用秒表记录下小球次经过某标志点的时间为（第一次经过标志点时开始计时）。 (1)标志点应该选择 （选填“M、N、O”），振动的周期 （用“”表示）。用测得的物理量表示弹簧劲度系数为 。 (2)小正取用两根相同的甲实验所用的弹簧（设测得劲度系数为），进一步设计实验验证机械能守恒定律。如图乙所示用两根弹簧分别连接滑块和水平放置的气垫导轨，平衡时两弹簧恰好为原长，把滑块往一边移动，由静止释放。测得遮光片单次遮光时间为，遮光条宽度为，滑块质量为，已知弹簧弹性势能表达式为：。若整个系统机械能守恒，应满足的关系式为 （用“”表示）。 15．(1)O ；(2) 【解析】（1）[1]标志点应该选择振子速度最大的位置，即O点； [2]振动的周期； [3]根据，可得弹簧劲度系数为。 （2）滑块经过平衡位置时的速度，若机械能守恒，则满足，即。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11题突破 第 27练 力学基本实验2：弹簧类、橡皮条类 本卷共5小题，每空2分，共34分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（2026·四川绵阳·二模）用如图所示的装置验证机械能守恒定律。光滑水平桌面左端固定一竖直挡板，轻弹簧一端与挡板连接，另一端与质量为的小车（含挡光板）相连，小车右侧通过细线绕过定滑轮悬挂一砝码盘。光电门可固定在桌面边缘不同位置，测量挡光板的挡光时间。刻度尺固定在桌面边缘可记录小车位置。实验过程如下： ①用游标卡尺测出挡光板的宽度； ②调节桌面至水平，让小车不与弹簧连接、不挂砝码盘能静止在桌面上任意位置； ③小车与弹簧右端连接，静止时记录挡光板中心的位置刻度，并将光电门固定在处； ④挂上砝码盘，向盘中逐个缓慢添加砝码至挡光板中心位置在刻度处； ⑤取下砝码盘和砝码，再用外力沿弹簧轴向拉小车，让挡光板中心至刻度处，并由静止释放，记录挡光板第一次通过光电门的时间；用天平称得砝码盘和砝码总质量为。 回答问题： (1)挡光板通过光电门的速度大小 ； (2)向盘中逐个缓慢添加砝码，在挡光板中心从刻度处到处的过程中，拉力对弹簧做的功 ； (3)取下砝码盘和砝码后，弹簧和小车组成的系统，在挡光板中心从刻度处到处的过程中，弹簧弹性势能减少量等于，小车动能的增加量 。在实验误差范围内，若，则验证了弹簧和小车组成的系统机械能守恒。 1．(1)；(2)；(3) 【解析】（1）挡光板的宽度，挡光板通过光电门的时间，因挡光板宽度很小，挡光板通过光电门的速度大小可近似等于这段时间内的平均速度。 （2）弹簧在大小为的拉力作用下，伸长量为，根据胡克定律，拉力做功等于弹簧弹性势能的增加量，解得。 （3）小车动能的增加量。 2．（25-26高三上·广东深圳·期末）图（a）所示的彩虹圈是一种有趣的螺旋弹簧玩具。实验小组利用图（b）装置测量其劲度系数。平放于较光滑水平桌面上的彩虹圈一端用细线固定在墙上，另一端通过细线跨过较光滑的定滑轮连接一托盘。在托盘中逐次增加质量为5g的砝码，砝码总个数为n，通过彩虹圈上方水平放置的固定刻度尺读出放入砝码稳定后对应指针位置x，测得数据如下： 砝码总个数n 1 2 3 4 5 6 指针位置/cm 20.00 25.01 30.02 34.99 40.02 45.02 (1)为充分利用测量数据，实验小组用如下方法逐一求差：，，则 cm；根据上述三个差值算出托盘中每增加一个砝码时彩虹圈的平均伸长量，重力加速度g取，可求得彩虹圈的劲度系数 N/m（结果保留两位有效数字）； (2)实验小组将该彩虹圈竖直悬挂，彩虹圈因自身重力作用而呈现的形态如图（c）中 （填正确答案标号）。 2．(1)15.00 0.98；(2)B 【解析】（1）[1]根据表格数据可得； [2]由胡克定律得彩虹圈的劲度系数。 （2）彩虹圈全部的重力大于部分的重力，而上端要承受全部重力，形变量大，彩虹圈稀疏，下端只承受下面的部分重力，形变量小，彩虹圈密集。故选B。 3．（2026·福建泉州·二模）如图甲，某同学利用该装置测量某一弹簧的劲度系数。已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码的质量为50g，当地重力加速度大小为9.8m/s2。 (1)将1个钩码挂弹簧上，待钩码稳定时，指针所指的标尺刻度示数如图乙所示，其示数l1= cm。 (2)依次将第2、3、4、5个钩码挂在弹簧上，记录所挂钩码个数n和指针所指的标尺刻度值l，实验数据如下表，请根据表中的实验数据在图丙上补齐数据点并作出l-n图像： 钩码个数n 1 2 3 4 5 l/cm l1 14.60 18.50 22.50 26.60 (3)根据l-n图像可得该弹簧的劲度系数k= N/m（结果保留三位有效数字）。 3．(1)10.60；(2)；(3)12.3 【解析】（1）刻度尺的一小格为1mm，所以。 （2）根据表中的实验数据在图丙上补齐数据点并作出l-n图像，如图所示 （3）根据胡克定律可得，变形可得，结合图线可得，所以。 4．（2025·广东佛山·一模）如图1所示，将一个小钢球和轻质弹簧上端连接，并将弹簧下端固定在有机玻璃圆筒的底端，小球的直径略小于筒的内径。某学校实验小组用该装置来研究感兴趣的物理问题。 (1)第一实验小组将该装置竖直放置在学校电梯里，若发现在电梯运动的某一过程中，弹簧处于压缩状态，且长度逐渐伸长，取竖直向上为正方向，则电梯在该时间段的v-t图像可能是________。 A． B． C． D． (2)第二实验小组利用图1的实验装置测量弹簧的劲度系数，进行如下实验步骤： ①向如图1中的圆筒里再放入4个同样不吸水、不沾水的小钢球，轻质弹簧被压缩但仍在弹性限度内。 ②现向筒内缓慢注水，逐个浸没每一个小球，用刻度尺依次测出弹簧稳定时的长度，在表格中记录被水浸没过的小球个数N和弹簧稳定时对应的长度l，已知弹簧原长l0=10cm，在表1中计算出弹簧的形变量x。 表1 水没过小球的个数N/个 1 2 3 4 5 弹簧长度l/cm 4.16 4.78 5.49 6.11 6.82 弹簧形变量x/cm 5.84 5.22 3.89 3.18 ③根据第二实验小组表1中记录的数据，当水浸没小球的个数N=3时，弹簧形变量x= cm。在图2中描出另外的3个点作出小球个数N和弹簧的形变量x的关系图线 。 ④每个小球完全浸没于水中受到浮力大小均为0.2N，根据N-x图线，计算弹簧的劲度系数k= N/cm。（保留2位有效数字） 4．(1)B；(2)4.51 见解析 0.30 【解析】（1）弹簧处于压缩状态，说明弹簧对小球的弹力F方向向上。弹簧长度逐渐伸长，说明压缩量在减小，弹力F在减小。 取竖直向上为正方向，对小球进行受力分析 ，因为F逐渐减小，所以加速度a也会逐渐减小。电梯向上运动a减小，说明电梯是加速度减小的加速运动，v-t图像斜率（加速度）逐渐减小，速度增大。故选B。 （2）③[1]当水浸没小球的个数N=3时，弹簧形变量； [2]利用表格中提供数据，描点连线如图所示 ④[3]对小球整体，有，可得，根据图像可得，求得。 5．（2025·广东茂名·一模）(1)如图甲是一次在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，记录的小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz。根据运动学有关公式可求得 m/s； (2)用图乙所示装置测量一条橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个钩码的质量，重力加速度g取，根据实验记录的数据作出h随钩码个数n的变化关系图线如图丙所示，可得图像斜率的绝对值为 cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值 N/m；（结果均保留2位有效数字） (3)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化，图像如图丁所示。则该单摆的周期 。 5．(1)2.64；(2)5.0 10；(3) 【解析】（1）相邻两计数点间的时间间隔为，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，可得。 （2）[1][2]图像斜率，则斜率的绝对值为5cm/个，由胡克定律可得，整理得，解得，将、代入可得。 （3）由题图可知周期为。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $第11题突破 第 26练 力学基本实验1：纸带和光电门类 本卷共10小题，每空2分，共72分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．（25-26高三上·湖北襄阳·期末）某同学利用图甲所示的实验装置来测量小车与水平长木板之间的动摩擦因数。请补充下列相关实验内容： （1）用游标卡尺测量遮光片的宽度，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为 cm；按图甲所示安装好实验装置，在砝码盘中放入适量砝码； （2）用刻度尺测量遮光片与光电门之间的距离。小车由静止释放，遮光片经过光电门的时间为； （3）改变遮光片与光电门之间的距离，重复步骤（2），测得多组数据； （4）根据测得的多组数据画出图像，该图像的斜率为，则小车的加速度为 （用、表示）； （5）取下细绳和砝码盘，用天平测量小车和遮光片的总质量、砝码盘和砝码的总质量，重力加速度为。可求得小车与长木板之间的动摩擦因数 （用、表示）。 2．（2026·江苏·一模）某实验小组利用如图所示的实验装置验证圆周运动的向心力与线速度之间的关系。悬点处固定一个力传感器（未画出），细绳一端系一个小球，另一端系在传感器上，悬点正下方放置一个光电门，把小球向左拉开然后从静止释放，小球经过光电门时小球中心刚好对准光电门发光管，当地重力加速度为。 （1）测得小球静止在点正下方时力传感器的读数为，小球的直径为，小球做圆周运动的半径为； （2）把小球从某点（如图中的点）由静止释放，经过光电门位置时挡光时间为，则小球经过光电门时的线速度大小为 ，小球经过光电门位置时绳子的拉力为，若等式 （用、、、、表示）成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 3．（25-26高三上·河北邢台·期中）物理学习小组利用图甲所示气垫导轨和光电门验证动量守恒定律。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，刻度如图乙所示，则遮光条的宽度 mm。 (2)某同学开启充气泵和两光电门，调节气垫导轨水平，他将滑块A从左端向右轻推一下，若发现 ，则说明气垫导轨已水平。 (3)气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于光电门1、2之间。给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B，若数字计时器记录滑块A通过光电门1的时间为，滑块A、B通过光电门2的时间分别为、。已知滑块A、B的质量分别为、，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则应满足的关系式为 。（用、、、、表示） (4)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球（可视为质点）悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点，小球2向右摆动至最高点。测得小球1、2的质量分别为和，弦长、、。已知。若小球1、2碰撞前、后动量守恒，则应满足______。 A． B． C． D． 4．（25-26高三上·山东潍坊·期末）如图所示为利用气垫导轨“探究碰撞中的不变量”的实验装置。已知滑块1（含遮光片）的质量为、滑块2（含遮光片）的质量为（），两滑块上面固定遮光片的宽度均为d。部分实验步骤如下： (1)实验前，需要利用滑块1将气垫导轨调节水平，判断气垫导轨已调节水平的方法是：开启光电门计时系统，轻推滑块1， ； (2)将滑块1和滑块2放置在图示位置，开启光电门计时系统、给滑块1一个向右的瞬时冲量，测得滑块1经过光电门1的时间为；滑块1和滑块2碰撞后，分别记录二者首次经过光电门1和光电门2的时间和。 ①两滑块碰后，滑块1的速度大小为 （用题目中所给物理量的符号表示）； ②在实验误差允许的范围内，若满足关系式 ，则说明碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒（用题目中所给物理量的符号表示）。 5．（25-26高三上·吉林·月考）物理小组利用频闪照相做“探究碰撞时动量变化的规律”的实验，步骤如下： ①用天平测出滑块A、B的质量分别为200g和300g； ②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ③向气垫导轨通入压缩空气； ④把两滑块放在导轨上，并给它们各自一个初速度，同时开始用闪光照相机拍照，闪光的时间间隔设定为Δt=0.2s，照片如图所示。该图像是闪光4次拍摄的照片，在这4次闪光的瞬间，两滑块均在0~70cm刻度范围内；第一次闪光时，A恰好通过x=45cm处，B恰好通过x=60cm处；碰撞后有一个滑块处于静止状态，碰撞时间极短。 (1)实验中，碰撞后 （填“A”或“B”）静止，滑块碰撞位置发生在x= cm处。 (2)两滑块碰撞时刻发生在第一次闪光后 s。 (3)设向右为正方向，可计算出碰撞前两滑块的动量之和为 kg·m/s，碰撞后两滑块的动量之和为 kg·m/s。 (4)根据以上实验结果，得出的实验结论为 。 6．（25-26高三上·山东青岛·期末）某实验小组利用实验室器材验证机械能守恒定律。已知滑块和遮光条的总质量为，每个砝码的质量均为，托盘的质量不计，重力加速度大小为，部分实验步骤如下： (1)打开气泵，接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于 ，则气垫导轨水平； (2)将光电门安装在气垫导轨上，将宽度为的遮光片固定在滑块上，用跨过定滑轮的细线将滑块与托盘相连，如图甲所示。测出遮光片与光电门之间的距离为，将砝码放入托盘，然后静止释放。从数字毫秒计读取遮光片经过光电门的时间。多次改变托盘中砝码的个数，重复上述实验步骤，并保证每次静止释放时遮光片与光电门之间的距离均为，记录每次托盘中砝码的个数及遮光片的挡光时间，将以上数据绘制出如图乙所示的图像，则图乙中的横坐标应为 ；（选填“”“”“”或“”）。若图像的斜率为 ，图像与纵轴的截距 ，则表明运动过程中，系统的机械能守恒。（均选用、、、、表示） 7．（25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末）利用如图所示装置探究合外力做功与动能变化关系。一光滑小钢球置于小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条，细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮，挂上钩码。 （1）若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，且细线需要调节至与长木板平行。则在实验过程中，还需要满足的条件是 （填选项字母）。 A．钩码质量远小于小车质量 B．长木板要调节保持水平 C．长木板要调节倾斜一特定角度以平衡摩擦力 （2）释放小车后，记录遮光条的挡光时间和遮光条的宽度d以及遮光条到光电门的距离L； （3）小车经过光电门时的速度 （用题中字母表示）； （4）多次改变钩码质量，其余物理量不变，记录每次的和传感器读数F，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的 （填选项字母）。 A．    B．　　C．    D． 8．（2025·陕西渭南·一模）如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统，钩码的质量为，小车和砝码（含发射器）的质量为，重力加速度为。 (1)下列说法正确的是___________。（填正确选项前的字母） A．每次在小车上加减砝码时，不需要重新平衡摩擦力 B．本实验应远小于 C．在用图像探究加速度与质量关系时，可以作图像 (2)实验时，某同学由于疏忽，平衡摩擦力时木板的倾角明显偏大，测得，作出图像，他可能作出图2中 （选填“甲”“乙”或“丙”）图线。此图线的段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 。 (3)实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若长木板水平，他测量得到的图像如图3所示。设图中直线的斜率为，在纵轴上的截距为，则小车与木板间的动摩擦因数 。 9．（2026·安徽淮南·一模）为了“探究物体质量一定时加速度与力的关系”，某班级分成若干学习小组，同学们设计了如图所示的实验装置，其中M为小车质量，m为砝码和砝码盘的质量，将mg作为小车所受的合力，重力加速度为g。 (1)关于本实验，下列说法正确的是____________（双选）； A．需要用天平测出 B．本实验不需要将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C．需要调整定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行 D．实验中不需要远小于 (2)某学习小组在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）： (3)该学习小组为了完成实验探究，画出关系图像，下列说法中正确的是__________（单选） A．平衡摩擦力时倾角过大 B．图像出现弯曲是因为没有满足远小于 C．若图像直线部分的斜率为，则 D．图像弯曲部分纵坐标的大小趋向于 10．（2026·湖南湘潭·二模）某学习小组做“研究匀变速直线运动”的实验，实验装置如图甲所示，各个计数点已经在纸带上标出，如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器接频率的交流电源。 (1)该实验 满足钩码的质量远小于木块的质量。 (2)打下计数点2时木块的速度 （用、、、、表示）。 (3)木块的加速度 （用、、、、表示）。 (4)如果交变电流的频率，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第 26练 力学基本实验1：纸带类、光电门类、频闪照相类》参考答案 1．0.960 【解析】[1]由图乙可知遮光片的宽度为； [2]小车经过光电门的速度为，根据速度位移公式有，联立解得，可知，图像的斜率为，解得； [3]根据牛顿第二定律，对砝码盘和砝码有，对小车有，联立解得。 2． 【解析】（1）[1]经过光电门位置时挡光时间为，根据光电门测速原理可知，小球经过光电门时的线速度大小为。 （2）[2]测得小球静止在点正下方时力传感器的读数为，则有，小球经过光电门位置时绳子的拉力为，根据牛顿第二定律可得，联立可得若成立，则向心力与线速度之间的关系得到验证。 3．(1)5.50；(2)滑块A通过光电门1、2的时间相等；(3)；(4)A 【解析】（1）根据游标卡尺的读数规律，遮光条的宽度 （2）气垫导轨若调节至水平，将滑块A从左端向右轻推一下，滑块将做匀速直线运动，即若滑块A通过光电门1、2的时间相等，则说明气垫导轨已调水平。 （3）若滑块A、B碰撞过程中动量守恒，则有，其中，，，整理得。 （4）设轻绳长为，小球从偏角处静止下摆，摆到最低点时的速度为，小球经过圆弧对应的弦长为，根据动能定理有，由数学知识可知，联立两式解得，若两小球碰撞过程中动量守恒，则有，其中，，，整理可得，故选A。 4．(1)滑块1通过两光电门的时间相等；(2) 【解析】（1）若滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，表示气垫导轨水平，故滑块1通过两光电门的时间相等； （2）[1]遮光片的宽度为d，两滑块碰后，滑块1经过光电门1的时间为，则速度大小为； [2]滑块1的初速度为，碰后滑块1反弹，滑块2的速度为，取向右为正方向，1和2碰撞的过程若满足动量守恒，有，代入速度可得验证动量守恒的表达式为。 5．(1)B 50；(2)0.1；(3)0.2 -0.2；(4)两物体的动量之和保持不变，系统动量守恒 【解析】（1）[1][2]由图可知，B只有两个位置有照片，则说明B碰后保持静止，故碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后B静止，故碰撞发生在x=50cm处。 （2）碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为vA′，所以，碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为t′，有，第一次闪光到发生碰撞时间为t，有，解得。 （3）[1]设向右为正方向，碰撞前，A的速度为，B的速度为，则碰撞前两滑块的动量之和为； [2]碰撞后，B静止，A速度为，则碰撞后两滑块的动量之和为； （4）以上实验结果说明在碰撞过程中两物体的动量之和保持不变，即系统动量守恒。 6．(1)静止状态；(2) 【解析】（1）当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于静止状态，则气垫导轨水平； （2）[1][2][3]若系统机械能守恒，有，整理得，故图乙中的横坐标应为；此时图像的斜率应为，图像与纵轴的截距。 7．B D 【解析】（1）[1]BC．实验中研究对象是小球，由于小球光滑，不受摩擦力作用，若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，则小球的重力一定与小车对小球的支持力平衡，即长木板要调节保持水平，故B正确，C错误；A．由于实验中并没有认为钩码的重力近似等于绳的拉力，则不需要满足钩码质量远小于小车质量，故A错误。故选B。 （3）[2]根据光电门的测速原理，小车经过光电门时的速度。 （4）[3]令小球质量为m，对小球进行分析，根据动能定理有，结合上述有，由于图像是一条过原点的倾斜直线，可知，最直观、合理的关系图像是。故选D。 8．(1)A；(2)甲 钩码的总质量太大，没有远小于小车和砝码的质量；(3) 【解析】（1）A．平衡摩擦力时，有，可得，可知每次在小车上加减砝码时，不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B．根据牛顿第二定律可得，，可得，，为了使细线拉力近似等于钩码的重力，本实验应远大于，故B错误；C．由牛顿第二定律，可得，在用图象探究小车的加速度与质量的关系时，通常作图像，故C错误。故选A。 （2）[1]某同学由于疏忽，平衡摩擦力时木板的倾角明显偏大，则当时，小车已经具有一定的加速度，所以他可能作出图2中甲； [2]根据，当满足时，图像的斜率可认为等于保持不变，不满足时，图像的斜率随的增大明显减小，图线出现弯曲，所以图线的段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大，没有远小于小车和砝码的质量。 （3）根据牛顿第二定律可得，变形得，结合图像可得，，解得。 9．(1)AC；(2)0.81；(3)C 【解析】（1）A．实验探究物体质量一定时加速度与力的关系，且用mg作为小车所受的合力，则需测量大小，故A正确；B．本实验需要将长木板右端垫高，使小车重力沿斜面分力平衡摩擦力，故B错误； C．为了保证小车运动过程，绳子拉力恒定不变，需要调整力传感器和定滑轮的高度，使得连接它们的轻绳与长木板平行，故C正确；D．砝码盘整体有向下的加速度，根据牛顿第二定律mg-T=ma，对小车，根据牛顿第二定律T=Ma，联立可得，当，T近似等于mg，故D错误。故选AC。 （2）相邻两计数点间还有四个计时点没有画出，则相邻两点时间为，根据逐差法可知加速度为。 （3）A．由题图可知，当有一定的拉力时，小车才有加速度，说明平衡摩擦力过小，故A错误；B．末端发生了弯曲现象，说明小盘（及砝码）的重力不能够代替小车受到的合外力大小，即小盘（及砝码）的质量未远小于小车的质量，故B错误；C．根据牛顿第二定律，可知若图像直线部分的斜率为，则，故C正确；D．图像弯曲部分，根据牛顿第二定律有，当时，纵坐标的大小趋向于g，故D错误； 故选C。 10．(1)不需要；(2)；(3)；(4)偏大 【解析】（1）本实验研究匀变速直线运动的规律，只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，不需要满足钩码的质量远小于木块的质量。 （2）根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有。 （3）根据匀变速直线运动的推论有。 （4）频率时，在计算加速度时使用的频率值偏大，故所求得的加速度偏大。 $