2026湖南卷15题 -第11题突破（力学实验，热学实验、光学实验，含第26～29练）-【奇点物理】高考物理考前60天逐题破•天天练

第26练 力学基本实验1：纸带或光电门类 （三年考频：1次 预测指数：★★★ ） 本卷共4小题，每空2分，共32分。 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 1．（2025·湖南长沙·模拟）小王同学用如图甲所示装置测量滑块与平直轨道间的动摩擦因数。他将光电门固定在水平直轨道上，力传感器和遮光条固定在滑块上，不可伸长的细线跨过定滑轮将滑块与小桶（内装砝码）相连。距光电门中心左侧距离L处作标记点，遮光条中心与标记点重合时由静止释放滑块，力传感器读出拉力F和遮光条的挡光时间t，多次改变小桶内砝码的质量，仍从遮光条中心与标记点重合时静止释放滑块，重复实验。（当地重力加速度为g） (1)用游标卡尺测出遮光条宽度d的示数如图乙所示，则d=_______mm。 (2)由遮光条的宽度d和挡光时间t求出滑块经过光电门的速度v=_______，并进一步算出滑块运动中的加速度a=___________。（用题意中物理量字母表示） (3)多次重复实验记录多组、……，据记录数据作图像如图丙所示，图像的纵截距为-b，横截距为c，用题意中物理量字母表示滑块与平直轨道间的动摩擦因数μ=___________。 2．（25-26高三上·湖南长沙·月考）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其中为小车和小车上的滑轮的总质量，为沙和沙桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。 (1)下列实验操作中，一定要进行的是______； A．用天平测出沙和沙桶的总质量 B．本实验不需要将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C．调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行 (2)实验中______（选填“需要”或“不需要”）满足所挂沙和沙桶的总质量远小于小车质量； (3)该同学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打印点没有画出），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为______（结果保留三位有效数字）； (4)该同学以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线（图象没有画出），求得图线的斜率为，则小车和小车上的滑轮的总质量为______。 3．（2025·湖南长沙·模拟预测）某同学利用传感器和牛顿第二定律，测量滑块和圆盘间的最大静摩擦力。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定在支架上，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力的大小。 (1)圆盘转动时，宽度为的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为，则遮光片的线速度大小为________，圆盘半径为，可计算出滑块做圆周运动的角速度为________。（用所给物理量的符号表示） (2)保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度，并记录数据，做出图线如图乙所示，从而验证与关系。已经测出滑块的质量为和圆周运动的半径为，该同学发现图乙中的图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，则滑块与圆盘间的最大静摩擦力为________。（用所给物理量的符号表示） (3)若支架水平部分由于重力和绳子的拉力作用竖直向下弯曲少许，使得光电门轴线偏离竖直方向（物块做圆周运动的半径始终不变），光电门则导致最大静摩擦力的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 4．（2026·湖南长沙·二模）高三（6）班某探究小组利用如图甲所示装置探究含动滑轮连接体系统的动力学特性。 (1)实验开始前，取下动滑轮和重物，将长木板不带定滑轮的一端适当垫高。接通电源，轻推小车，观察纸带上的点迹分布。若纸带上打出的点迹满足______，则说明已平衡摩擦力。 (2)图乙为某次实验中获得的一条纸带。纸带上选出了A、B、C、D四个计数点（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），因操作不慎，计数点B及其附近的点迹被墨水污染无法识别。探究小组突发奇想，想挑战用这条纸带求小车运动的加速度。图乙中刻度尺的0刻度线与A点对齐，请根据刻度尺读出A、C两点间的距离______cm。，通过推理计算，得出小车加速度。 (3)已知小车总质量，动滑轮及悬挂重物总质量，假设不计一切摩擦及细绳质量，利用（2）中已求出的及质量参数，可求得当地重力加速度______（结果保留三位有效数字）。 (4)该小组查阅资料发现，当地重力加速度标准值为，本实验求得的g值与标准值存在偏差，请写出一条能减小偏差的措施：______。 《第26练 力学基本实验1：纸带或光电门类》参考答案 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 1．(1)10.55mm；(2) ；(3) 【解析】（1）根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽度； （2）滑块通过光电门的速度大小为，因为滑块做初速度为0的匀加速直线运动，由运动学公式，有； （3）由牛顿第二定理和受力分析可得，所以有，所以有，则。 2．(1)C；(2)不需要；(3)2.00；(4) 【解析】（1）A．小车受到的拉力通过力传感器直接读出，故不用天平测出沙和沙桶的总质量，A错误；B．为了使小车受到的合力等于细绳上的拉力，本实验需要将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力，B错误；C．调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行，以确保小车受到的合力等于细绳上的拉力，C正确。故选C。 （2）小车受到的拉力通过力传感器直接读出，不需要用所挂沙和沙桶的总重力代替，故实验中不需要满足所挂沙和沙桶的总质量远小于小车质量。 （3）纸带上有6组数据，采用逐差法可得，小车的加速度为，其中，代入数据可解得。 （4）力传感器的示数为时，小车受到的合力为，由牛顿第二定律可知图象对应的关系为，由题意可知，故小车和小车上的滑轮的总质量为。 3．(1) ；(2) ；(3)等于 【解析】（1）[1][2]遮光片的线速度大小为，根据线速度与角速度公式可知； （2）根据图像可知时，，此时有最大静摩擦力等于向心力； （3）支架水平部分向下弯曲少许，会使得光电门的发光孔和接收孔不在同一竖直高度上，但是挡光片仍然是竖直的，挡光片的遮光时间仍然不变，故线速度和角速度的测量值仍然是真实值，所以最大静摩擦力的测量值等于真实值。 4．(1)间距均匀；(2)6.40/6.39/6.41；(3)9.68/9.66/9.67/9.69/9.70；(4)用轻质细线，用体积小质量大的物块等 【解析】（1）平衡摩擦力后，小车在不挂重物的情况下应做匀速直线运动，相等时间内的位移相等，故纸带上点迹应间距均匀。 （2）刻度尺分度值为1mm，需估读至下一位，由图知，C点对齐刻度尺的6.40cm处，A点对齐0.00cm处。故。 （3）由，，，联立得，由匀变速直线运动推论，，联立得。 （4）减小偏差的措施：用轻质细线，用体积小质量大的物块等。 $第28练热学实验、 (三年考频：0次 本卷共7小题，每空2分，共56分。 1.(2025湖南长沙.一模)小星学习了光的干涉后， 用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实 验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备： 先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁 上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔 前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干 涉图样，如图乙所示。 干涉图样 0.30 0.45 双缝组件 双缝组件放大图 激光笔 乙 14.0mm 21.6mm (1)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为2.4m, 两次所用双缝间距分别为0.30mm和0.45m,用 刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所 示，则图丙是采用间距为 mm的双缝测 得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔 所发出的激光波长为 nm(结果保留三 位有效数字)。 (2)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不 变，用光屏在离墙壁1.2m处承接干涉图样，光屏 上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是 () A.条纹间距变大 B.条纹间距不变 C.条纹间距变小 D.条纹消失 2.（24-25高三上·湖南常德·期中)利用单摆验证小 球平抛运动规律，设计方案如图(a)所示，在悬 点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线 摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板， 已知悬线长为L,悬点到木板的距离OO'=(h>L)。 试卷第1页 光学实验、 单摆实验 预测指数：★★ ↑s2/m 20 M 0.5 1.0'cos9 (a) (b) (1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是： (2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板 上的C点，OC=S,则小球做平抛运动的初速度为 10= (3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬 线与竖直方向的夹角，小球落点与O点的水平距 离s将随之改变，经多次实验，以2为纵坐标、cos0 为横坐标，得到如图(b)所示图像。则当0=60° 时，5为 m;若悬线长L=1.0m,悬 点到木板间的距离OO为 1m。 3.（25-26高三上·湖南T8联考)图甲为某兴趣小 组设计的实验装置，在单摆悬点处安装力传感器， 可采集摆线的拉力：在小球的平衡位置正下方处安 装光电门，可采集小球底部的轻质遮光片遮住光的 时间。利用本装置可以完成测量当地重力加速度大 小g、验证机械能守恒定律等实验。 力传感器 摆 计时器 相 丙 实验操作如下： (1)测量所需长度：用刻度尺测得摆线长度为L,用 游标卡尺测得小球直径为D:用螺旋测微器测量遮 光片的宽度为d,如图乙所示，则止 imm。 (2)测量当地重力加速度的大小：将小球拉至与竖直 方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器，获 得摆线所受拉力F的大小与时间t的关系图像，如 图丙所示，则单摆的周期 （用“trt2” 表示)，重力加速度大小的测量值为 (用 “L“D”和“T表示)。 ,共1页 (3)验证机械能守恒定律： ①将小球拉至与竖直方向成较大角度0，并由静止 释放。 ②记录小球经过平衡位置时遮光片的遮光时间为t。 则此时遮光片的速度大小为= （用“df? 表示)，并将此速度视为小球经过平衡位置时的速 度。 ③改变0，重复①和②： 根据所测数据，小球由静止运动到平衡位置的过程 中，在误差允许的范国内，若满足宁。 的关系式（用“g“0L“D”表示），则小球在上述过 程中机械能守恒。 根据多次测量结果发现：小球由静止运动到平衡位 置的过程中，重力势能减少量总是小于动能增加量， 可能的原因是 。(写出一条即可) 4.（24-25高三下·湖南长沙月考)某实验小组的甲、 乙两同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率的实验。 他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线 △ABC表示)，然后放好三棱镜，在垂直于AB 的方向上插上两枚大头针P1和P2,在棱镜的左 侧观察，当P1的像恰好被Pz的像挡住时，插上 大头针P3,使P3挡住P1、P2像，再插上大头针 P4, 。 移去三棱镜和大头针，大头 针在纸上的位置如图所示。 (1)题中横线处缺少的实验要求为： (2)如图所示，甲同学通过量角器测出∠ABC=60°及 P,P4与AC边的夹角为45°，由以上数据可得该玻 璃的折射率 (3)根据前面的结论，在BC一侧 （填“能” 或不能”)看到大头针P1和P2的像： (4)乙同学认为甲同学通过测量∠ABC计算折射率 会引入间接测量误差，于是他想利用棱镜内部光路 直接测量AC面的入射角及折射角，从而测定玻璃 折射率。但是实验中放置三棱镜的位置发生了微小 的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作 为实验中棱镜所处位置，由此得出该玻璃折射率的 测量值 真实值（选填“大于“小于”或“等 试卷第2 于)。 5.(24-25高三下·湖南长沙月考)“在利用数字化 实验去求研究一定质量的气体在温度不变时，压强 与体积关系”的实验装置如图1所示 图1 图2 图3 (1)小明同学组装好实验装置，每次实验测出6组数 据，进行两次实验后，他画出了两组实验数据，但 是仍然得不到压强与体积关系，你认为他应该做出 V和 图像（选填p或1）。 D (2)小明同学做出正确的图像3后，他发现该图像与 纵轴有截距，你认为这样的原因是 (3)通过实验图像，我们可以得出结论： 6.(24-25高三上·湖南长沙·开学考试)用油膜法估 测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶 液中，104mL溶液中有纯油酸6mL,用注射器测量 得到1mL该溶液有50滴。 (1)现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，待水 稳定后，在水面上形成了油酸的 （选填“单 层分子油膜”或“多层分子油膜”)； (2)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描 绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。已知坐标方 格边长为2cm,则得出油酸薄膜的面积约是 cm2; (3)根据相关数据可算出油酸分子直径大小约为 m; (④)若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会 （选填“偏大”或“偏小”)； 7.(24-25高三下·湖南长沙·月考)某同学设计了如 图甲所示的装置验证机械能守恒定律，安装在竖直 平面内、半径为R的带角度刻度线的光滑半圆轨道， 最低点固定一光电门（图中未画出）。将小球（直 径kR)拉离竖直方向一定角度由静止释放，记录 小球通过光电门的时间t。 ,共3页 90 390 0° 甲 Hian 10 20 乙 Acose 丙 (1)用游标卡尺测量小球的直径d,由于前小半部分 被遮挡，只能看到后半部分，测量结果如图乙所示， 则小球的直径为 cm。 (2)若有关系式 (用g、R、d小、t0表示) 成立，则可验证该过程小球的机械能守恒。 (3)小王同学用该装置测量当地的重力加速度大小， 分别记录小球拉开的角度和对应的遮光的时间t, 通过描点作出了如图丙所示的线性图像，则图像的 横坐标应为 （选填2或)。 不考虑误差，若该图线斜率的绝对值为k,则当地 的重力加速度大小为 (用d、R、k表 示)。 试卷第3页， 共3页 《第28练热学实验、光学实验、单摆实验》参考答案 1.(1)0.45 675;(2)C 时，s2=2,则有2=4L(h-L),当L=1m时， 【解析】(1)[1]由双缝干涉条纹间距公式△x= h=1.5m。 d 可知，本实验中条纹间距较小的图丙对应的应为双 3.(1)1.199/1.200/1.201;(2)2(t2-t4) 缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为 2r2L+D,6) T2 g(L+Pa-cos 0 21 0.45nm。 遮光片的速度大于小球的速度 [2]由双缝干涉条纹间距公式Ax=二入，可知 d 【解析】(1)根据螺旋测微器的测量原理，遮光片 030x21.6 的宽度为1mm+0.01mm×20.0=1.200m。 A=dAr 4 -m=675nm 2400 (2)[1]根据单摆的特点可知，在最低点处时的拉 (2)由双缝干涉条纹间距公式4x=A可知，当双 力是最大的，所以周期的大小应为T=2(-)； 缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小。故选C。 [2]单摆的周期公式为T=2π 其中1为摆长， 2.(1)保证小球沿水平方向抛出：(2) 8 V2(h-L) D 大小应为1=L+2 整理后可得g= 2π2(2L+D) T2 (3)1 1.5 (3)[1]由于遮光片很窄，可以近似利用遮光片通 【解析】(1)本实验要验证小球平抛运动规律，则 d 过光电门的平均速度来表示瞬时速度，即v=; 小球抛出的初速度只能沿水平方向，由于在烧断细 线前小球做圆周运动，速度方向沿切线方向，而只 [2]若忽略阻力，应有 D 1 有在悬点正下方时，物体的速度才沿水平方向，所 gh=gL+(1-cos8)=2, 整理后即为 2 2 以电热丝P放在悬点正下方是为了保证小球沿水平 D v2=8(L+)1-cos): 2 方向抛出。 [3]由于遮光片的位置低于小球，其做圆周运动的半 (2)由于小球做平抛运动故有在水平方向有5=Vt, 径更大，通过光电门测得的速度会略大于小球，因 在竖直方向有h-1-,故有= 此计算得到的小球的动能增加量会偏大。 V2(h-) 4.(1)使P4挡住P3和PP2的像：(2)√2；(3)不 (3)[1]由图像可知，当0=60时，c0s8= 此 能：（④）小于 时s为1m。 【解析】(1)放好三棱镜，在垂直于AB的方向上 [2]改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角时，小 插上两枚大头针P,和P2,在棱镜的左侧观察，当 球平抛的速度为，则有gLQ-cos)=m',则 P的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P,使 P3挡住P、P2像，再插上大头针P4,使P4挡住P 物体在水平方向的位移S=t,联立可得 和PP2像。 s2=4L(h-L)1-cos8),由图像可知，当c0s0=0 (2)光路图如下图所示 答案第1页，共1页 60 30 由几何知识可知，入射角=30°，折射角=45°，由 折射定律可知，折射率n=sw=i459 =√2。 sini sin30° (3)根据临界角公式mC=1=1 nV2’解得临界角 C=45°，由大头针过来的光线在BC边的入射角为 60°，大于临界角45°，会发生全反射，所以在BC 一侧不能看到大头针的像。 (4)三棱镜位置移动后的真实光路图如下图中虚 线所示 P 609 P45 测量时按图中实线测量的，由图中几何关系可知， 虚线与法线的夹角大于实线与法线的夹角，即光线 由玻璃射向空气时，测量的入射角大于真实值，折 射角的测量无影响；根据折射定律n=r 可知， sini 则该玻璃折射率的测量值小于真实值。 5.(1)一；(2)未考虑注射器与压强传感器连接部位 D 的气体体积；(3)一定质量的理想气体，温度不变时， 气体的压强与气体的体积成反比 【解析】(1)一定质量的气体在温度不变时，由图 2猜想P和体积V成反比，为验证猜想可以做V和 的图像，若V的图像是过原点的直线，说明 答案第2 一定质量的气体在温度不变时，压强与体积成反比。 (2)设注射器与压强传感器连接部位的气体体积 为，注射器内的气体体积为V,则pW+)=C, 得”=C-,小明同学发现该图像与纵轴有截距， 原因是未考虑注射器与压强传感器连接部位的气 体体积。 (3)通过实验图像，若V-二的图像是过原点的直 线，我们可以得出结论：一定质量的理想气体，温 度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。 6.(1)单层分子油膜：(2)240：(3)5.0×101：(4)偏 大 【解析】(1)油膜法测油酸分子直径，油酸水溶液 滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开， 待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子油膜。 (2)由图示坐标纸可知，油膜所占的方格数，则 油膜的面积 S=60×(2×102)2m2=2.4×102m2=240cm2。 (3)每一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积 v=imLx Gmt. 50104mL =1.2×10ml=1.2×10"m3,故 V1.2×10-" 油酸分子的直径d= s2.4×102m=5.0x101m。 (4)若实验时痱子粉撒得太厚，会导致油膜没有 完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏 V 小，由d=可知实验测的分子直径会偏大。 S 7.10620:(②R0-cos=3月，(e)日 2Rk 【解析】(1)图中为20分度的游标卡尺，据其读 数规律，该读数为 万，共3页 10m-4×0.95mm=6.20m=0.620cm。 (3)山结合上述有R0-cos0)-月，变形可 （2)由机械能守恒，有g1-cos0)m,据 得cos0=1- 2gR,可知，图像横坐标应为号； 光电门测速原理，有v=,联立，得 d ,则解得g=2Rk d [2]图线斜率的绝对值为k= 2gR gR1-cos0)=1>. 2t1 答案第3页，共3页第27练力学基本实 (三年考频：1次 本卷共5小题，每空2分，共34分。 1.(2025·湖南·模拟预测)某实验小组探究“两个互 成角度的力的合成规律”，实验过程如下： a、将橡皮绳的一端E固定，另一端连接两个轻质 细绳套（如图1所示)： b、用两个弹簧测力计通过两细绳套共同拉动橡皮 绳，使橡皮绳与细绳套的结点静止于O点，记录下 耳、的大小及方向（如图2所示）： c、改用一个弹簧测力计单独拉伸橡皮绳，使前后 两次力的作用效果相同，记录下此时F的大小及方 向： d、以、，为邻边作平行四边形，画出对角线F', 并与力F进行比较（如图3所示）。 0 图2 图3 (1)实验中，要求前后两次力的作用效果相同，指的 是 (填选项标号)。 A.前后两次橡皮绳的伸长量相同 B.橡皮绳沿同一方向伸长相同的长度 C.两个弹簧测力计拉力和F,的大小之和等于 一个弹簧测力计拉力的大小F (2)图3中的力F和力F',一定沿橡皮绳EO方向的 是 （填“F或“F)。 (3)在该实验中，下列操作正确的是（填选项 标号)。 A.进行图2的实验操作时，、F,的夹角越大越 好 B.测量时，橡皮绳、细绳和弹簧测力计应贴近并 平行于木板 C.弹簧测力计在不超过弹性限度的前提下，读数 应适当大些 D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两 个弹簧测力计的读数相等 (4)某次实验如图2所示，、F,的夹角为锐角，现 试卷第1 殓2：橡皮条和弹簧类 预测指数：★★★) 保持。F,的方向不变，并逐渐增大耳、F,的夹角至 钝角，此过程中保持橡皮绳的结点在O点不动，关 于拉力大小的变化，下列结论正确的是 (填选项标号)。 A.逐渐增大 B.先增大后减小 C.逐渐减小 D.先减小后增大 2.(25-26高三上·湖南长沙月考)小敏同学利用如 图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点 与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时弹簧下端 指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并 逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的 标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺 刻度值x与所挂钩码的个数的关系图像（如图丙 所示)，已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每 个钩码重均为1N。 ↑x×10m) 18日 14 cm 0123456月/个 乙 丙 (1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为 cm; (2)由图丙可求得该弹簧的劲度系数为 N/m;(保留2位有效数字) (3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑 弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值 (填“大于“小于”或等于”)真实值。 3.（24-25高三上·湖南衡阳·月考)学校物理兴趣小 组设计了可以测量物体质量的“天平”，如图所示， 长方形木箱放在水平地面上，两根相同的弹簧（劲 度系数很大)上端竖直吊挂在木箱上顶面，水平托 板、直杆、齿条、水平横杆竖直连在一起，直杆通 过小孔（直杆未与小孔边缘接触）穿过木箱上顶面， 横杆与两弹簧下端点相连。在齿条左侧固定一齿轮， 齿轮与齿条啮合且可绕过圆心O的轴无摩擦自由 转动，齿轮上固定一轻质指针，当齿条下移时，齿 轮沿顺时针方向转动，指针随之转动，通过固定在 齿轮上方的表盘可读出指针转过的角度。经过调校， ,共1页 托板上未放物品时，指针恰好指在竖直向上的位置。 水平托板 直杆 齿轮 水平横杆 (1)在托板上放上待测物体，指针未接触右侧的齿条， 读出指针偏转的角度（以弧度为单位），若要求出 每根弹簧伸长的增加量，则还需测量的物理量为 () A.弹簧的劲度系数 B.齿轮的半径 (2)实验中，将弹簧较小的形变转换为指针偏转的角 度，采用的科学方法是 (填理想实验 法控制变量法”或“放大法”)。 (3)若己知弹簧的劲度系数为k,齿轮的半径为R, 指针偏转的角度为0，当地的重力加速度大小为g, 则物体的质量可用k、R、0、g表示为= (4)为了提高“天平测量的精确度，可以在其他条件 不变的情况下，换用劲度系数更 (填“大” 或“小”)的弹簧。 4.(24-25·高三下·湖南岳阳·模拟预测)某兴趣小组 用如图甲所示的装置测量物块与桌面的动摩擦因 数，粗糙水平桌面的右边缘点与一个斜面顶端重合 于O点，实验步骤如下： ①将轻弹簧的一端固定在水平桌面左侧的墙面上， 另一端与物块接触但不拴接： ②用外力把物块压缩至P点由静止释放，物块从O 点水平飞出后落到斜面上，测得物块的质量m及落 点到O点的距离x: ③使用质量不同、与桌面动摩擦因数相同的物块重 复步骤②： ④利用以上所测数据得到如图乙所示的上-x图像。 己知图像的斜率为k,纵坐标截距为b,空气阻力 忽略不计。 图甲 图乙 (1)物块在桌面上运动时，物块和弹簧组成的系统机 械能 （填“守恒或“不守恒)； 试卷第2 (2)为了测量物块与桌面的动摩擦因数，还需要测量 的物理量有 A.O点与P点之间的距离L B.当地的重力加速度g C.弹簧的原长L6 D.斜面的倾斜角O (3)物块与桌面的动摩擦因数为 (用(2)中 所选的物理量符号和k、b表示)。 5.(24-25·高三下·湖南长沙·开学检测)某同学用如 图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条） 组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台 上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的 拴接点(A,B)在同一水平线上，且弹簧处于原长。 滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块 连同遮光条的总质量为m,弹簧的劲度系数为k, 势能E。=二2(x为弹簧形变量)，重力加 度为8，遮光条的宽度为d,物块释放点与光电门 之间的距离为1(d远远小于)。现将物块由静止释 放，记录物块通过光电门的时间t。 L1121227 口光电门 图1 图2 (1)改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B 点静止释放，记录多组1和对应的时间，作出片-1 图像如图2所示，若要验证轻弹簧和物块组成的系 统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证 正确的关系式是 =-k+2g A.md d2 1 B. 281 d (2)在(1)中的条件下，1=1和1=1时，物块通过 光电门时弹簧具有的弹性势能分别为E和E。,则 Ep1-Ep3= (用，m,13,g表示)。 (3)在(1)中的条件下，取某个值时，可以使物块 通过光电门时的速度最大，速度最大值为 (m,g,k表示)。 页，共2页 《第27练力学基本实验2： 1.(1)B;(2)F:3)BC;(4)D 【详解】(1)该实验采用了“等效替代”法，即合力 与分力的关系是等效替代的关系，前后两次要求橡 皮绳沿同一方向伸长同一长度。故选B。 (2)对于图3中的力F和F',其中F是一个弹簧 测力计单独拉伸橡皮绳所测的拉力，因此，一定沿 橡皮绳EO方向的是F。 (3)A.进行图2实验操作时，耳、F,夹角应适 当，并非越大越好，A错误；B.测量时，为了减 小误差，橡皮绳、绳套和弹簧测力计应贴近并平行 于木板，故B正确；C.弹簧测力计在不超过弹性 限度的前提下，读数适当大些可减小读数误差，C 正确；D.在用两个弹簧测力计同时拉细绳时读数 不一定要相等，D错误。故选BC。 (4)如图所示，根据图像可知，的拉力先减小 后增大。故选D。 F 2.(1)14.60:(2)60:(3)等于 【详解】(1)根据刻度尺的读数规则可知，该读数 为x=14.60cm; (2)由胡克定律可知g=k(x-1。),整理得 x="坚n+,由图可知-8-8)×10： ,解得 k 6 k=60N/m: (3)由胡克定律可知，弹簧弹力的增加量与弹簧 的形变量成正比，因此弹簧的自重不会对劲度系数 的测量结果产生影响，故劲度系数的测量值等于真 答案第1 橡皮条和弹簧类》参考答案 实值。 2keR 3.(1B;(2)放大法；(3) :4小 【详解】(1)因为齿轮传动，当指针偏转的角度为 O时，每根弹簧伸长的增加量x=8R,所以还需测 量的物理量为齿轮的半径。故选B。 (2)实验中，利用放大法将较小的直线位移转换 为较大的角位移。 (3)对放上托板的待测物体，根据物体的平衡条 件有mg=2,又x=8R,解得m=2k9R 8 2kOR (4)根据题意，由m= ,变形可得日= 2kR 在其他条件不变的情况下，k越小，精确度越高。 4.(I)不守恒：(2)AD,③)bcoS0 4kL sin 【详解】(1)由于存在摩擦力，系统的机械能不守 恒； (2)设弹簧初始的弹性势能为E。,物体离开桌面 的速度为Yo,由能量守恒有E。=mgL+,2,由 1 平抛运动规律有xcos0=v,t,xsin=二8t,整理 2 1-ugL,gcos2θ 为 E。 +4B,sn6,因此需要测量L和8。故 选AD。 (3)结合以上函数关系式，可知二-x图像纵截距、 、斜率分别为b三E,k=8C0s日 4Esin6,解得 bcos2e A=4kLsmne 5.1B:②)mg4-mg,:(3)8Vk 【详解】1)小球经过光电门的速度为=，若 t 页，共1页 系统机械能守恒，则有g一m,多理得 g=Ep3+卫k,整理可得Ep1-E,3=g-g。 (3)小物块经过光电门的速度越大，则小物块经 d 过光电门所用时间越短，故由(1)可知，当1=1，时， (2)当1=1和1=1，时，物块通过光电门的时间相 小物块通过光电t时的速度最大时，且此时小物块 等，即物块经过光电门的速度相等，故动能也相等， 的加速度为零。对其进行受力分析有风2=g,解 根据机械能守恒定律分别有g1=E。1+E, 业 得-竖，代入1)中可得最大速度为。=8发 答案第2页，共2页第29练 力学创新实验 （三年考频：4次 预测指数：★★★★ ） 本卷共7小题，每空2分，共54分。 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 1．（2025·湖南湘西·一模）某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）。 完成下列填空： （1）将凹形桥模拟器固定在托盘秤上，如图所示，托盘秤的示数为1.00kg。 （2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数为1.50kg。 （3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为1.75kg。 （4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为______N；小车通过最低点时的速度大小为______m/s（重力加速度大小g取，结果均保留2位有效数字）。 2．（24-25高三上·湖南·阶段练习）如图甲为桶装水的电动抽水器，某实验小组欲使用平抛运动的规律来测量该抽水器的流量Q（单位时间流出的水的体积）。 (1)为了方便测量，取下不锈钢水管，用游标卡尺测量其内径d，其结果如图乙所示，读数为_____________cm。 (2)重新安装出水口后，转动出水口至水平，接通电源，待水流速稳定后，测出管口到落地点的高度差，水平距离，已知重力加速度大小，则出水口处水流速_____________m/s（结果保留三位有效数字）。 (3)该抽水器的流量_____________（用d、L、g、h表示），经过实际验证发现接满一杯水所用时间总比通过计算得出的时间短，请写出可能的理由：_____________（写出一条即可）。 3．（2025·湖南湘豫名校·一模）“枪口比动能”的计算公式为枪口子弹动能/枪管横截面积，单位为。我国规定枪口比动能达到或大于为枪支，小强通过如图甲所示实验装置测定某型号仿真枪是否超标。在一半封闭金属盒内塞人橡皮泥，金属盒下方安装一个有墨水的轻质细毛笔，将金属盒用轻绳系于天花板上的点，金属盒下方铺设一条以悬点为圆心的圆弧轨道，并在轨道上铺设白纸，调节轨道高度使得轻质毛笔笔尖轻微接触白纸且对金属盒的运动无明显阻碍作用。以为圆心竖直安装一与金属盒运动平面平行的量角器。将仿真枪靠近金属盒并对准其中心射出弹丸，随后弹丸陷入金属盒内部，并与金属盒一起摆起一定的角度。测量枪管的内直径，弹丸的质量，金属盒与橡皮泥的质量，白纸痕迹上方端点与悬点的连线与竖直方向的夹角以及金属盒中心与悬点的距离。重力加速度大小为。 (1)用游标卡尺测量枪管内直径时需利用图乙中游标卡尺的___________（选填“①”“②”或“③”）部分。测量得到枪管内直径读数如图丙所示，其读数为___________mm。 (2)根据所测量得到的物理量得出比动能的表达式为___________。（用题中所给物理量的字母表示） (3)下列因素能够导致比动能的测量值偏小的是___________（填标号）。 A．弹丸与金属盒碰撞过程中损失的动能 B．金属盒所受的空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力 C．击中金属盒的位置位于金属盒中心上方 D．仿真枪没有抵近金属盒射击 4．（25-26高三上·湖南岳阳·月考）某实验小组准备用手机里的声学传感器——声学秒表测量小球碰撞桌面的能量损失。在安静的环境中，将小球从某一高度由静止释放，小球碰到桌面后反弹，又落下，不断反复。将手机放在桌面，收声孔对准反弹位置，记录下前几次碰撞声对应的时间间隔。先点击测量开始键后再释放小球，记录从开始到第一次碰撞桌面声的间隔时间t1，第一次碰撞声到第二次碰撞声的间隔时间t2，第二次碰撞声到第三次碰撞声的间隔时间t3，以此类推。忽略空气阻力以及小球和桌面的碰撞时间，已知小球质量m=50g，g取10m/s2。某次测量数据如表所示。 t1 t2 t3 t4 t5 0.59s 0.40s 0.28s 0.22s 0.17s (1)用题中所给符号表示出小球第二次碰撞时损失的能量为__________，利用上表中的数据算出损失的能量值为__________J（保留2位有效数字）。 (2)关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．实验时应该用密度大、体积小的金属小球 B．小球初始释放高度应适当高一些 C．可以利用本次实验数据测量出第一次碰撞时损失的能量 D．求第二次碰撞时损失的能量需要测量小球下落的高度H (3)由于空气阻力的影响，本次实验测量值会比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。 5．（23-24高三下·湖南长沙·月考）实验小组用如图1所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 (1)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_________ A．测量摆线长时用手将摆线沿竖直方向拉紧 B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动 C．在摆球经过平衡位置时开始计时 D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期 (2)甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图2所示的图像，横坐标所代表的物理量是，若图线斜率为，则重力加速度_________（用表示）。 (3)乙同学实验时误将摆线长记为摆长，当他用（2）中甲同学的方法处理数据后，_________（选填“能”或“不能”）得到正确的重力加速度值。 (4)同学们用如图3所示的“杆线摆”研究摆的周期与等效重力加速度的关系。杆线摆可以绕着立柱来回摆动（立柱并不转动），使摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。为了简明直观的体现周期与等效重力加速度的关系，请你将下面具体操作步骤补充完整，写出需要测量的物理量、相应的测量方法和数据处理方法。 ①测量“斜面”的倾角。将铁架台放在水平桌面上，在铁架台立柱上绑上重垂线，调节杆线摆的线长，使重垂线与摆杆垂直。把铁架台底座的一侧垫高，使立柱倾斜。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为。 ②根据摆杆与重垂线的夹角，求出等效重力加速度。 ③测量杆线摆的周期，用停表测量摆球全振动次所用的时间，计算出单摆的周期 ④改变铁架台的倾斜程度，重复实验，记录。 ⑤在坐标系中作出_________图像，利用图像斜率计算。 6．（24-25·高三上·湖南长沙·月考）某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质钢柱量均为，钢柱K下端与质量为的物块Q相连。铁架电动机台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直。重力加速度g取。 (1)开启电动机，待电动机以的角速度匀速转动后。将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图（b）所示。则细钢柱K上相邻感光痕迹间的时间间隔T=________s，激光束照射到E点时，细钢柱速度大小为________m/s。（此问2空的计算结果均保留1位有效数字） (2)经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点。参照图（b），在OE段，系统动能的增加量________，重力势能的减少量________；比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（计算结果均保留3位有效数字） (3)选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。若验证得到表达式k=________即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母M、m、d、k、g、π的表达式表示）。 7．（24-25高三上·湖南长沙·阶段练习）雅礼中学物理兴趣小组设计了一个实验，利用汽车空挡（无动力）在斜面上滑行验证动能定理。校园内北侧马路有个较长的平直斜坡，由指导教师吴迪老师驾驶车辆，车内同学手持可同时显示位置、速度的北斗导航接收器，另外的同学持摄像机拍摄接收器，后期通过录像回放提取的数据如表格所示。已知汽车的总质量1.6t，斜坡倾角约10°（取，）。请回答下列问题。 位移m 速度m/s 速度平方m2/s2 0.0 0.00 0.00 2.0 1.69 2.87 7.0 3.11 9.68 15.0 4.64 21.52 20.0 5.39 29.04 32.0 6.81 46.32 (1)汽车空挡下滑过程中阻力有______。（写出一个） (2)结合实验数据在图中绘制关系图线______。 (3)通过图像，可得恒力作用下物体速度的平方与通过的位移______（选填“成正比”“成反比”或“无关”）。 (4)根据以上数据，此实验中汽车所受的总阻力约为______N。（结果保留两位有效数字） 《第29练 力学创新实验》参考答案 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 1．7.5 1.0 【详解】[1]小车经过最低点，秤的示数最大，则对秤的压力为，以桥为研究对象，则有，解得小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为； [2]小车质量，根据牛顿第三定律和圆周运动知识，有 代入数据解得。 2．(1)0.660；(2)1.05；(3) 高度测量偏大，水平距离测量偏小，内径测量偏小 【详解】（1）为了方便测量，应当测量不锈钢水管的内径，其内径读数为。 （2）由，，联立可得，代入数据可得。 （3）[1]该抽水器的流量； [2]实际接满一杯水所用时间总比通过计算得出的时间短，说明计算的流量值偏小，则可能的理由：高度测量偏大，水平距离测量偏小，内径测量偏小。 3．(1) ① 7.0；(2)；(3)BD 【详解】（1）[1] 游标卡尺测量内径使用内爪测量，故选①部分。 [2] 10分度游标卡尺的精确度为，游标卡尺读数为。 （2）根据动量守恒定律有，然后两者共同摆起使得细绳与竖直方向的夹角为时，由机械能守恒定律得，联立可得，弹丸的初动能，根据比动能的定义有。 （3）A．根据实验原理，碰撞中损失的动能对测量结果无影响，故A错误；BD．若考虑金属盒所受空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力和仿真枪没有抵近金属盒射击都会使得初动能的测量值小于真实值，故比动能的测量值偏小，故BD正确； C．若击中金属盒的位置位于金属盒中心上方，则的测量值偏大，比动能的测量值偏大，故C错误。 故选BD。 4．(1) 0.051；(2)AB；(3)偏大 【详解】（1）[1][2]每一次碰撞后，小球都做竖直上抛运动，根据对称性可知，上升和下落的时间为碰撞时间间隔的一半，则小球第二次碰撞时损失的能量为，利用上表中的数据算出损失的能量值为ΔE=0.051J。 （2）A．实验时应该用密度大、体积小的金属小球，空气阻力就可以忽略不计，故A正确；B．小球初始释放高度应适当高一些，能量大、反弹次数多便于研究，时间间隔长减少误差，故B正确；C．因先放小球后计时，小球第一次碰前的运动时间不是t1，不能测量出第一次碰撞时损失的能量，故C错误；D．测碰撞损失的能量，不需要测量下落高度，故D错误。故选AB。 （3）由于空气阻力的影响，会损失机械能，实验测量值是因空气阻力损失的能量和碰撞损失的能量之和，会比真实值偏大。 5．(1)BC；(2)；(3)能；(4) 【详解】（1）A．测量摆线长时用手将摆线沿竖直方向拉紧，摆长测量值偏大，故A错误；B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，满足简谐运动回复力和位移的关系，做简谐运动，故B正确； C．在摆球经过平衡位置时开始计时，速度最大，误差最小，故C正确；D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期，误差较大，应多次测量取平均值，故D错误。故选BC。 （2）根据单摆周期公式有，解得图线斜率为，则，解得重力加速度。 （3）乙同学实验时误将摆线长记为摆长，设小球的直径为，单摆周期为，则，可知的斜率为，所以当他用（2）中甲同学的方法处理数据后，能得到正确的重力加速度值。 （4）根据题图可知等效重力加速度为，则根据单摆周期公式有，所以在坐标系中作出图像，所作图像是过坐标原点的倾斜的直线，简明直观的体现周期与等效重力加速度的关系。 6．(1)0.05 1；(2)0.240 0.245；(3) 【详解】（1）[1]根据角速度与周期的关系有； [2]根据运动学公式有。 （2）[1]在OE段，系统动能的增加量为 [2]重力势能的减少量为（3）从初始时激光笔对准K上某点开始选取连续的n段，根据时间关系有，根据运动学公式有，根据机械能守恒定律有，解得，则。 7．(1)汽车与斜坡的摩擦力或空气阻力；(2)见解析；(3)成正比；(4) 【详解】（1）汽车空挡下滑过程中阻力有汽车与斜坡的摩擦力、空气阻力。 （2）根据实验数据在图中描出对应点，作出图像如图所示 （3）通过图像，可得恒力作用下物体速度的平方与通过的位移成正比。 （4）根据动能定理得，解得，根据图像得，解得此实验中汽车所受的总阻力为。 $第28练 热学实验、光学实验、单摆实验 （三年考频：0次 预测指数：★★ ） 本卷共7小题，每空2分，共56分。 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 1．（2025·湖南长沙·一模）小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。 (1)小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为，两次所用双缝间距分别为和，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为___________mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为___________nm（结果保留三位有效数字）。 (2)若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　） A．条纹间距变大 B．条纹间距不变 C．条纹间距变小 D．条纹消失 2．（24-25高三上·湖南常德·期中）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′ = h（h > L）。 (1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：_____________。 (2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C = s，则小球做平抛运动的初速度为v0 = ___________。 (3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图（b）所示图像。则当θ = 60°时，s为_____________m；若悬线长L = 1.0 m，悬点到木板间的距离OO′为_____________m。 3．（25-26·高三上·湖南T8联考）图甲为某兴趣小组设计的实验装置，在单摆悬点处安装力传感器，可采集摆线的拉力；在小球的平衡位置正下方处安装光电门，可采集小球底部的轻质遮光片遮住光的时间。利用本装置可以完成测量当地重力加速度大小g、验证机械能守恒定律等实验。 实验操作如下： (1)测量所需长度：用刻度尺测得摆线长度为L，用游标卡尺测得小球直径为D；用螺旋测微器测量遮光片的宽度为d，如图乙所示，则d=__________mm。 (2)测量当地重力加速度的大小：将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器，获得摆线所受拉力F的大小与时间t的关系图像，如图丙所示，则单摆的周期T=_________（用“t1”“t2”表示），重力加速度大小的测量值为_________（用“L”“D”和“T”表示）。 (3)验证机械能守恒定律： ①将小球拉至与竖直方向成较大角度θ，并由静止释放。 ②记录小球经过平衡位置时遮光片的遮光时间为t。则此时遮光片的速度大小为v=________（用“d”“t”表示），并将此速度视为小球经过平衡位置时的速度。 ③改变θ，重复①和②。 根据所测数据，小球由静止运动到平衡位置的过程中，在误差允许的范围内，若满足_________的关系式（用“g”“θ”“L”“D”表示），则小球在上述过程中机械能守恒。 根据多次测量结果发现：小球由静止运动到平衡位置的过程中，重力势能减少量总是小于动能增加量，可能的原因是_____________。（写出一条即可） 4．（24-25高三下·湖南长沙·月考）某实验小组的甲、乙两同学用直角三棱镜做“测定玻璃折射率”的实验。 他们先在白纸上画出三棱镜的轮廓（用实线△ABC表示），然后放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，____________。移去三棱镜和大头针，大头针在纸上的位置如图所示。 (1)题中横线处缺少的实验要求为：_________； (2)如图所示，甲同学通过量角器测出∠ABC=60°及P3P4与AC边的夹角为45°，由以上数据可得该玻璃的折射率n=_________； (3)根据前面的结论，在BC一侧_________（填“能”或“不能”）看到大头针P1和P2的像； (4)乙同学认为甲同学通过测量∠ABC计算折射率会引入间接测量误差，于是他想利用棱镜内部光路直接测量AC面的入射角及折射角，从而测定玻璃折射率。但是实验中放置三棱镜的位置发生了微小的平移，移至图中虚线处，而测量时仍将△ABC作为实验中棱镜所处位置，由此得出该玻璃折射率的测量值_________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 5．（24-25高三下·湖南长沙·月考）“在利用数字化实验去求研究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积关系”的实验装置如图1所示 (1)小明同学组装好实验装置，每次实验测出6组数据，进行两次实验后，他画出了两组实验数据，但是仍然得不到压强与体积关系，你认为他应该做出V和__________图像（选填“p”或“”）。 (2)小明同学做出正确的图像3后，他发现该图像与纵轴有截距，你认为这样的原因是__________。 (3)通过实验图像，我们可以得出结论：__________。 6．（24-25高三上·湖南长沙·开学考试）用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，配制的酒精油酸溶液中，104 mL溶液中有纯油酸6mL，用注射器测量得到1mL该溶液有50滴。 (1)现将1滴配制好的溶液滴入盛水的浅盘中，待水稳定后，在水面上形成了油酸的_______（选填“单层分子油膜”或“多层分子油膜”）； (2)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示。已知坐标方格边长为2cm，则得出油酸薄膜的面积约是_______cm2； (3)根据相关数据可算出油酸分子直径大小约为_______m； (4)若实验时痱子粉撒得太厚，则所测的分子直径会_______（选填“偏大”或“偏小”）； 7．（24-25高三下·湖南长沙·月考）某同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，安装在竖直平面内、半径为R的带角度刻度线的光滑半圆轨道，最低点固定一光电门（图中未画出）。将小球（直径d<R）拉离竖直方向一定角度θ由静止释放，记录小球通过光电门的时间t。 (1)用游标卡尺测量小球的直径d，由于前小半部分被遮挡，只能看到后半部分，测量结果如图乙所示，则小球的直径为___________cm。 (2)若有关系式___________（用g、R、d、t、θ表示）成立，则可验证该过程小球的机械能守恒。 (3)小王同学用该装置测量当地的重力加速度大小，分别记录小球拉开的角度θ和对应的遮光的时间t，通过描点作出了如图丙所示的线性图像，则图像的横坐标应为___________（选填“”“”或“”）。不考虑误差，若该图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度大小为___________（用d、R、k表示）。 《第28练 热学实验、光学实验、单摆实验》参考答案 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 1．(1)0.45 675；(2)C 【解析】（1）[1]由双缝干涉条纹间距公式，可知，本实验中条纹间距较小的图丙对应的应为双缝间距较大的双缝，即图丙所对应的双缝的间距为0.45mm。 [2] 由双缝干涉条纹间距公式，可知。 （2）由双缝干涉条纹间距公式可知，当双缝与屏的间距减小时，条纹间距也减小。故选C。 2．(1)保证小球沿水平方向抛出；(2)；(3)1 1.5 【解析】（1）本实验要验证小球平抛运动规律，则小球抛出的初速度只能沿水平方向，由于在烧断细线前小球做圆周运动，速度方向沿切线方向，而只有在悬点正下方时，物体的速度才沿水平方向，所以电热丝P放在悬点正下方是为了保证小球沿水平方向抛出。 （2）由于小球做平抛运动故有在水平方向有， 在竖直方向有，故有。 （3）[1]由图像可知，当θ = 60°时，，此时s为1 m。 [2]改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ时，小球平抛的速度为v，则有，则物体在水平方向的位移，联立可得，由图像可知，当cosθ = 0时，，则有，当L = 1 m时，。 3．(1)1.199/1.200/1.201；(2) ；(3) 遮光片的速度大于小球的速度 【解析】（1）根据螺旋测微器的测量原理，遮光片的宽度为。 （2）[1]根据单摆的特点可知，在最低点处时的拉力是最大的，所以周期的大小应为； [2]单摆的周期公式为，其中l为摆长，大小应为，整理后可得。 （3）[1]由于遮光片很窄，可以近似利用遮光片通过光电门的平均速度来表示瞬时速度，即； [2]若忽略阻力，应有，整理后即为； [3]由于遮光片的位置低于小球，其做圆周运动的半径更大，通过光电门测得的速度会略大于小球，因此计算得到的小球的动能增加量会偏大。 4．(1)使P4挡住P3和P1、P2的像；(2)；(3)不能；(4)小于 【解析】（1）放好三棱镜，在垂直于AB的方向上插上两枚大头针P1和P2，在棱镜的左侧观察，当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3，使P3挡住P1、P2像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2像。 （2）光路图如下图所示 由几何知识可知，入射角i=30°，折射角r=45°，由折射定律可知，折射率。 （3）根据临界角公式，解得临界角，由大头针过来的光线在BC边的入射角为60°，大于临界角45°，会发生全反射，所以在BC一侧不能看到大头针的像。 （4）三棱镜位置移动后的真实光路图如下图中虚线所示 测量时按图中实线测量的，由图中几何关系可知，虚线与法线的夹角大于实线与法线的夹角，即光线由玻璃射向空气时，测量的入射角大于真实值，折射角的测量无影响；根据折射定律可知，则该玻璃折射率的测量值小于真实值。 5．(1)；(2)未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积；(3)一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比 【解析】（1）一定质量的气体在温度不变时，由图2猜想和体积成反比，为验证猜想可以做V和的图像，若的图像是过原点的直线，说明一定质量的气体在温度不变时，压强与体积成反比。 （2）设注射器与压强传感器连接部位的气体体积为，注射器内的气体体积为，则，得，小明同学发现该图像与纵轴有截距，原因是未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积。 （3）通过实验图像，若的图像是过原点的直线，我们可以得出结论：一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。 6．(1)单层分子油膜；(2)240；(3)；(4)偏大 【解析】（1）油膜法测油酸分子直径，油酸水溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子油膜。 （2）由图示坐标纸可知，油膜所占的方格数，则油膜的面积。 （3）每一滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积，故油酸分子的直径。 （4）若实验时痱子粉撒得太厚，会导致油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知实验测的分子直径会偏大。 7．(1)0.620；(2)；(3) 【解析】（1）图中为20分度的游标卡尺，据其读数规律，该读数为。 （2）由机械能守恒，有，据光电门测速原理，有，联立，得。 （3）[1]结合上述有，变形可得，可知，图像横坐标应为； [2]图线斜率的绝对值为，则解得。 $第27练 力学基本实验2：橡皮条和弹簧类 （三年考频：1次 预测指数：★★★ ） 本卷共5小题，每空2分，共34分。 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 1．（2025·湖南·模拟预测）某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”，实验过程如下： a、将橡皮绳的一端E固定，另一端连接两个轻质细绳套（如图1所示）； b、用两个弹簧测力计通过两细绳套共同拉动橡皮绳，使橡皮绳与细绳套的结点静止于O点，记录下、的大小及方向（如图2所示）； c、改用一个弹簧测力计单独拉伸橡皮绳，使前后两次力的作用效果相同，记录下此时F的大小及方向； d、以、为邻边作平行四边形，画出对角线，并与力F进行比较（如图3所示）。 (1)实验中，要求前后两次力的作用效果相同，指的是______（填选项标号）。 A．前后两次橡皮绳的伸长量相同 B．橡皮绳沿同一方向伸长相同的长度 C．两个弹簧测力计拉力和的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小F (2)图3中的力F和力，一定沿橡皮绳EO方向的是______（填“F”或“”）。 (3)在该实验中，下列操作正确的是______（填选项标号）。 A．进行图2的实验操作时，、的夹角越大越好 B．测量时，橡皮绳、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板 C．弹簧测力计在不超过弹性限度的前提下，读数应适当大些 D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等 (4)某次实验如图2所示，、的夹角为锐角，现保持。的方向不变，并逐渐增大、的夹角至钝角，此过程中保持橡皮绳的结点在O点不动，关于拉力大小的变化，下列结论正确的是______（填选项标号）。 A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．逐渐减小 D．先减小后增大 2．（25-26·高三上·湖南长沙·月考）小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐，他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂钩码，并逐渐增加钩码个数，读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值与所挂钩码的个数的关系图像（如图丙所示），已知实验中弹簧始终未超过弹性限度，每个钩码重均为1N。 (1)某次测量的标尺读数如图乙所示，其读数为___________cm； (2)由图丙可求得该弹簧的劲度系数为___________；（保留2位有效数字） (3)由于弹簧自身有重量，该同学在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 3．（24-25高三上·湖南衡阳·月考）学校物理兴趣小组设计了可以测量物体质量的“天平”，如图所示，长方形木箱放在水平地面上，两根相同的弹簧（劲度系数很大）上端竖直吊挂在木箱上顶面，水平托板、直杆、齿条、水平横杆竖直连在一起，直杆通过小孔（直杆未与小孔边缘接触）穿过木箱上顶面，横杆与两弹簧下端点相连。在齿条左侧固定一齿轮，齿轮与齿条啮合且可绕过圆心O的轴无摩擦自由转动，齿轮上固定一轻质指针，当齿条下移时，齿轮沿顺时针方向转动，指针随之转动，通过固定在齿轮上方的表盘可读出指针转过的角度。经过调校，托板上未放物品时，指针恰好指在竖直向上的位置。 (1)在托板上放上待测物体，指针未接触右侧的齿条，读出指针偏转的角度（以弧度为单位），若要求出每根弹簧伸长的增加量，则还需测量的物理量为（    ） A．弹簧的劲度系数 B．齿轮的半径 C．指针的长度 (2)实验中，将弹簧较小的形变转换为指针偏转的角度，采用的科学方法是__________（填“理想实验法”“控制变量法”或“放大法”）。 (3)若已知弹簧的劲度系数为k，齿轮的半径为R，指针偏转的角度为θ，当地的重力加速度大小为g，则物体的质量可用k、R、θ、g表示为m=__________。 (4)为了提高“天平”测量的精确度，可以在其他条件不变的情况下，换用劲度系数更__________（填“大”或“小”）的弹簧。 4．（24-25·高三下·湖南岳阳·模拟预测）某兴趣小组用如图甲所示的装置测量物块与桌面的动摩擦因数，粗糙水平桌面的右边缘点与一个斜面顶端重合于O点，实验步骤如下： ①将轻弹簧的一端固定在水平桌面左侧的墙面上，另一端与物块接触但不拴接； ②用外力把物块压缩至P点由静止释放，物块从O点水平飞出后落到斜面上，测得物块的质量m及落点到O点的距离x； ③使用质量不同、与桌面动摩擦因数相同的物块重复步骤②； ④利用以上所测数据得到如图乙所示的图像。已知图像的斜率为k，纵坐标截距为b，空气阻力忽略不计。 (1)物块在桌面上运动时，物块和弹簧组成的系统机械能______（填“守恒”或“不守恒”）； (2)为了测量物块与桌面的动摩擦因数，还需要测量的物理量有______； A．O点与P点之间的距离L B．当地的重力加速度g C．弹簧的原长 D．斜面的倾斜角 (3)物块与桌面的动摩擦因数为______（用（2）中所选的物理量符号和k、b表示）。 5．（24-25·高三下·湖南长沙·开学检测）某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为，弹簧的劲度系数为，弹性势能（为弹簧形变量），重力加速度为，遮光条的宽度为，物块释放点与光电门之间的距离为（远远小于。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间 (1)改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从点静止释放，记录多组和对应的时间，作出图像如图2所示，若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证正确的关系式是______。 A． B． (2)在（1）中的条件下，和时，物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为和，则______（用表示）。 (3)在（1）中的条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大，速度最大值为______（表示）。 《第27练 力学基本实验2：橡皮条和弹簧类》参考答案 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 1．(1)B；(2)F；(3)BC；(4)D 【详解】（1）该实验采用了“等效替代”法，即合力与分力的关系是等效替代的关系，前后两次要求橡皮绳沿同一方向伸长同一长度。故选B。 （2）对于图3中的力F和，其中F是一个弹簧测力计单独拉伸橡皮绳所测的拉力，因此，一定沿橡皮绳EO方向的是F。 （3）A．进行图2实验操作时，、夹角应适当，并非越大越好，A错误；B．测量时，为了减小误差，橡皮绳、绳套和弹簧测力计应贴近并平行于木板，故B正确；C．弹簧测力计在不超过弹性限度的前提下，读数适当大些可减小读数误差，C正确；D．在用两个弹簧测力计同时拉细绳时读数不一定要相等，D错误。故选BC。 （4）如图所示，根据图像可知，的拉力先减小后增大。故选D。 2．(1)14.60；(2)60；(3)等于 【详解】（1）根据刻度尺的读数规则可知，该读数为； （2）由胡克定律可知，整理得，由图可知，解得； （3）由胡克定律可知，弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量成正比，因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响，故劲度系数的测量值等于真实值。 3．(1)B；(2)放大法；(3)；(4)小 【详解】（1）因为齿轮传动，当指针偏转的角度为时，每根弹簧伸长的增加量，所以还需测量的物理量为齿轮的半径。故选B。 （2）实验中，利用放大法将较小的直线位移转换为较大的角位移。 （3）对放上托板的待测物体，根据物体的平衡条件有，又，解得。 （4）根据题意，由，变形可得， 在其他条件不变的情况下，k越小，精确度越高。 4．(1)不守恒；(2)AD；(3) 【详解】（1）由于存在摩擦力，系统的机械能不守恒； （2）设弹簧初始的弹性势能为，物体离开桌面的速度为，由能量守恒有，由平抛运动规律有，，整理为，因此需要测量L和。故选AD。 （3）结合以上函数关系式，可知图像纵截距、斜率分别为，，解得。 5．(1)B；(2)；(3) 【详解】（1）小球经过光电门的速度为，若系统机械能守恒，则有，整理得，故选B。 （2）当和时，物块通过光电门的时间相等，即物块经过光电门的速度相等，故动能也相等，根据机械能守恒定律分别有，，整理可得。 （3）小物块经过光电门的速度越大，则小物块经过光电门所用时间越短，故由（1）可知，当时，小物块通过光电t时的速度最大时，且此时小物块的加速度为零。对其进行受力分析有，解得，代入（1）中可得最大速度为。 $第29练力 （三年考频：4次 本卷共7小题，每空2分，共54分。 1.(2025湖南湘西一模)某物理小组的同学设计 了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时速度的 实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹 形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m)。 凹形桥模拟器 托盘利 完成下列填空： (1)将凹形桥模拟器固定在托盘秤上，如图所示， 托盘秤的示数为1.00kg。 (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时， 托盘秤的示数为1.50kg。 (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车 经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大 示数为1.75kg。 (4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低 点时对桥的压力大小为N;小车通过最低点 时的速度大小为ms(重力加速度大小g取 10m/s2,结果均保留2位有效数字)。 2.(24-25高三上·湖南·阶段练习)如图甲为桶装水 的电动抽水器，某实验小组欲使用平抛运动的规律 来测量该抽水器的流量Q(单位时间流出的水的体 积)。 8010 甲 ()为了方便测量，取下不锈钢水管，用游标卡尺测 量其内径d,其结果如图乙所示，读数为 d= cn。 (2)重新安装出水口后，转动出水口至水平，接通电 源，待水流速稳定后，测出管口到落地点的高度差 h=54.44cm,水平距离L=35.00cm,己知重力加 速度大小g=9.8m/s2,则出水口处水流速 ms(结果保留三位有效数字)。 试卷第1 学创新实验 预测指数：★★★★ (3)该抽水器的流量Q= (用d、Zg h表示)，经过实际验证发现接满一杯水所用时间总 比通过计算得出的时间短，请写出可能的理由： (写出一条即可)。 3.（2025·湖南湘豫名校一模)“枪口比动能的计 算公式为枪口子弹动能枪管横截面积，单位为 J/cm2。我国规定枪口比动能达到或大于1.8J/cm2 为枪支，小强通过如图甲所示实验装置测定某型号 仿真枪是否超标。在一半封闭金属盒内塞人橡皮泥， 金属盒下方安装一个有墨水的轻质细毛笔，将金属 盒用轻绳系于天花板上的O点，金属盒下方铺设一 条以悬点O为圆心的圆弧轨道，并在轨道上铺设白 纸，调节轨道高度使得轻质毛笔笔尖轻微接触白纸 且对金属盒的运动无明显阻碍作用。以O为圆心竖 直安装一与金属盒运动平面平行的量角器。将仿真 枪靠近金属盒并对准其中心射出弹丸，随后弹丸陷 入金属盒内部，并与金属盒一起摆起一定的角度。 测量枪管的内直径D,弹丸的质量m,金属盒与橡 皮泥的质量M,白纸痕迹上方端点与悬点O的连线 与竖直方向的夹角日以及金属盒中心与悬点O的距 离L。重力加速度大小为g。 山4 Dp□ 0510 丙 (1)用游标卡尺测量枪管内直径时需利用图乙中游 标卡尺的 (选填①②”或“③”)部分。 测量得到枪管内直径读数如图丙所示，其读数为 mm。 (2)根据所测量得到的物理量得出比动能的表达式 为县 。(用题中所给物理量的字母表 示) (3)下列因素能够导致比动能的测量值偏小的是 (填标号)。 A.弹丸与金属盒碰撞过程中损失的动能 B.金属盒所受的空气阻力以及毛笔笔尖与白纸 页，共1页 之间的阻力 C.击中金属盒的位置位于金属盒中心上方 D.仿真枪没有抵近金属盒射击 4.(25-26高三上·湖南岳阳·月考)某实验小组准备 用手机里的声学传感器一声学秒表测量小球碰 撞桌面的能量损失。在安静的环境中，将小球从某 一高度由静止释放，小球碰到桌面后反弹，又落下， 不断反复。将手机放在桌面，收声孔对准反弹位置， 记录下前几次碰撞声对应的时间间隔。先点击测量 开始键后再释放小球，记录从开始到第一次碰撞桌 面声的间隔时间t,第一次碰撞声到第二次碰撞声 的间隔时间2，第二次碰撞声到第三次碰撞声的间 隔时间，以此类推。忽略空气阻力以及小球和桌 面的碰撞时间，己知小球质量=50g,g取10m/s2。 某次测量数据如表所示。 t2 t3 女 0.59s 0.40s 0.28s 0.22s 0.17s 手机 桌面 (1)用题中所给符号表示出小球第二次碰撞时损失 的能量为 利用上表中的数据算出损失 的能量值为 J(保留2位有效数字)。 (2)关于这个实验，下列说法正确的是() A.实验时应该用密度大、体积小的金属小球 B.小球初始释放高度应适当高一些 C.可以利用本次实验数据测量出第一次碰撞时 损失的能量 D.求第二次碰撞时损失的能量需要测量小球下 落的高度H (3)由于空气阻力的影响，本次实验测量值会比真实 值 (填“偏大或“偏小”)。 5.（23-24高三下·湖南长沙月考)实验小组用如图 1所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。 试卷第2 图1 图2 (1)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是 A.测量摆线长时用手将摆线沿竖直方向拉紧 B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放， 使之做简谐运动 C.在摆球经过平衡位置时开始计时 D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并 作为单摆的周期 (2)甲同学多次改变单摆的摆长1并测得相应的周期 T，他根据测量数据画出了如图2所示的图像，横 坐标所代表的物理量是1，若图线斜率为k,则重力 加速度8= (用k表示)。 (3)乙同学实验时误将摆线长记为摆长1，当他用(2) 中甲同学的方法处理数据后， （选填“能” 或不能)得到正确的重力加速度值。 (4)同学们用如图3所示的“杆线摆研究摆的周期与 等效重力加速度的关系。杆线摆可以绕着立柱O○' 来回摆动（立柱并不转动），使摆球的运动轨迹被 约束在一个倾斜的平面内。为了简明直观的体现周 期与等效重力加速度的关系，请你将下面具体操作 步骤补充完整，写出需要测量的物理量、相应的测 量方法和数据处理方法。 细线 轻杆 图3 ①测量“斜面的倾角。将铁架台放在水平桌面上， 在铁架台立柱上绑上重垂线，调节杆线摆的线长， 使重垂线与摆杆垂直。把铁架台底座的一侧垫高， 使立柱倾斜。测出静止时摆杆与重垂线的夹角为阝。 ②根据摆杆与重垂线的夹角，求出等效重力加速度 。 ③测量杆线摆的周期，用停表测量摆球全振动N次 所用的时间t,计算出单摆的周期T=N t ④改变铁架台的倾斜程度，重复实验，记录 ,共3页 &T、a 1 ⑤在坐标系中作出 图像，利用图像斜率 计算。 6.(24-25高三上·湖南长沙.月考)某同学用如图(a) 所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳 绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光 细钢柱K,两者质钢柱量均为m=0.140kg,钢柱K 下端与质量为M=0.200kg的物块Q相连。铁架电 动机台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装 一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内 匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会 使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统 在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直。重 力加速度g取9.8m/s2。 感光细 钢柱K 电动村 m P 激光笔 图(a (1)开启电动机，待电动机以o=40πrad/s的角速度 匀速转动后。将P、K、Q系统由静止释放，Q落 地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K, 用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图(b)所示。 则细钢柱K上相邻感光痕迹间的时间间隔 T S,激光束照射到E点时，细钢柱速度 大小为y= m/s。（此问2空的计算结果均 保留1位有效数字) 中中 0cm23456789101121314151617181920 图b) (2)经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过 O点。参照图(b),在OE段，系统动能的增加量 △E=,重力势能的减少量 △E。= ：比较两者关系可判断系统机械能 是否守恒。（计算结果均保留3位有效数字） (3)选取相同的另一感光细钢柱K,若初始时激光笔 对准飞上某点，开启电动机的同时系统由静止释放， 电动机的角速度按如图(c)所示的规律变化，图 试卷第3页 像斜率为k,记录下如图(d)所示的感光痕迹，其 中两相邻感光痕迹间距均为d。若验证得到表达式 = 即可证明系统在运动过程中机戒能守 恒（用含字母M、d、k、g、的表达式表示）。 to/rad.s 图(c) 。。。。。。。。。。。。。。。。 图(d 7.（24-25高三上·湖南长沙阶段练习)雅礼中学物 理兴趣小组设计了一个实验，利用汽车空挡（无动 力)在斜面上滑行验证动能定理。校园内北侧马路 有个较长的平直斜坡，由指导教师吴迪老师驾驶车 辆，车内同学手持可同时显示位置、速度的北斗导 航接收器，另外的同学持摄像机拍摄接收器，后期 通过录像回放提取的数据如表格所示。己知汽车的 总质量1.6t,斜坡倾角约10°（取sin10°=0.175， 8=10.0m/s2)。请回答下列问题。 位移m 速度m/s 速度平方m2/s2 0.0 0.00 0.00 2.0 1.69 2.87 7.0 3.11 9.68 15.0 4.64 21.52 20.0 5.39 29.04 32.0 6.81 46.32 本y(m/sP % 30 10 051015202530353m (1)汽车空挡下滑过程中阻力有。（写出一个） (2)结合实验数据在图中绘制2-x关系图线 (3)通过2-x图像，可得恒力作用下物体速度的平 方与通过的位移 (选填“成正比“成反比”或 “无关”)。 (④)根据以上数据，此实验中汽车所受的总阻力约为 N。(结果保留两位有效数字) 共3页 《第29练力学 1.7.5 1.0 【详解】[1]小车经过最低点，秤的示数最大，则对 秤的压力为Fmax=17.5N,以桥为研究对象，则有 Fx=F+m8,解得小车经过凹形桥最低点时对 桥的压力大小为F=7.5N: [2]小车质量=1.50g-1.00kg=0.50kg,根据牛 顿第三定律和圆周运动知识，有R-m,8=mR 代入数据解得v=1.0m/s。 2.40.660:(21.05;3)4Lg 4 \2h 高度h测 量偏大，水平距离L测量偏小，内径d测量偏小 【详解】(1)为了方便测量，应当测量不锈钢水管 的内径，其内径读数为 d=6m+12×0.05mm=6.60m=0.660cm。 （2)由h=,1-t,联立可得=乙景，代 入数据可得v=1.05m/s。 (3)[]该抽水器的流量0=5w=L8 4 V2h: [2]实际接满一杯水所用时间总比通过计算得出的 时间短，说明计算的流量值偏小，则可能的理由： 高度测量偏大，水平距离L测量偏小，内径d测 量偏小。 3.(1)① 7.0:(24M+m四'8L1-cos0) (3)BD LπD 【详解】(1)[1]游标卡尺测量内径使用内爪测量， 故选①部分。 [2]10分度游标卡尺的精确度为0.1mm,游标卡尺读 数为7mm+0×0.1mm=7.0mm。 (2)根据动量守恒定律有'。=(m+M)v,然后两 者共同摆起使得细绳与竖直方向的夹角为时，由 答案第1 新实验》参考答案 机械能守恒定律得(m+M)v2=(m+M)gL1-cos8), 联立可得，弹丸的初动能 m=(m+M)gi(1-c0s0) 根据比动能的定义有 令 Ex_4(M+m)'gL(1-cos0) 2πD2 (3)A.根据实验原理，碰撞中损失的动能对测量 结果无影响，故A错误；BD.若考虑金属盒所受 空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力和仿真 枪没有抵近金属盒射击都会使得初动能的测量值 小于真实值，故比动能的测量值偏小，故BD正确； C.若击中金属盒的位置位于金属盒中心上方，则L 的测量值偏大，比动能的测量值偏大，故C错误。 故选BD。 4.(1)。g2(5-5) 0.051;(2)AB:(3)偏大 8 【详解】(1)[1][2]每一次碰撞后，小球都做竖直上 抛运动，根据对称性可知，上升和下落的时间为碰 撞时间间隔的一半，则小球第二次碰撞时损失的能 2 利用上表中的数据算出损失的能量值为△E=0.051J。 (2)A.实验时应该用密度大、体积小的金属小球， 空气阻力就可以忽略不计，故A正确；B.小球初 始释放高度应适当高一些，能量大、反弹次数多便 于研究，时间间隔长减少误差，故B正确：C.因 先放小球后计时，小球第一次碰前的运动时间不是 ,不能测量出第一次碰撞时损失的能量，故C错 误；D.测碰撞损失的能量，不需要测量下落高度， 故D错误。故选AB。 (3)由于空气阻力的影响，会损失机械能，实验 测量值是因空气阻力损失的能量和碰撞损失的能 量之和，会比真实值偏大。 页，共1页 5.08c,红：肉能：r石 【详解】(1)A.测量摆线长时用手将摆线沿竖直 方向拉紧，摆长测量值偏大，故A错误；B.把单 摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，满足简谐 运动回复力和位移的关系，做简谐运动，故B正确： C.在摆球经过平衡位置时开始计时，速度最大， 误差最小，故C正确：D.用秒表测量单摆完成1 次全振动所用时间并作为单摆的周期，误差较大， 应多次测量取平均值，故D错误。故选BC。 (2)根据单摆周期公式有T=2π， 解得 T:=打1r-1图线斜率为k,则红=k,解得 g 4π2 重力加速度g= k (3)乙同学实验时误将摆线长记为摆长！，设小球 的直径为d,单摆周期为r=2r 7=41+4n2x 4π2 -X ,可知T2-1的斜率为 ,所 g 以当他用(2)中甲同学的方法处理数据后，能得 到正确的重力加速度值。 (4)根据题图可知等效重力加速度为a=gsn8, 2r√Z 则根据单摆周期公式有T=2π ,所 Vgsin8√gsin0 1 以在坐标系中作出T-广图像，所作图像是过坐标 a 原点的倾斜的直线，简明直观的体现周期与等效重 力加速度的关系。 2πMg 6.(1)0.05 1:(20.2400.245:(3)M+2m)d 【详解】(1)[1]根据角速度与周期的关系有 7-2r-2πs=0.058: 040 答案第2 [2]根据运动学公式有 y=2=18.00-8.00 ×10-2m/g=1m/s。 2T2×0.05 (2)[1]在OE段，系统动能的增加量为 Ag.-M+2mr-020+2x0140x1订-0240 [2]重力势能的减少量为 △E。=(M+m)ghg-mghos=0.200×9.8×12.50×102J=0.245J (3)从初始时激光笔对准飞上某点开始选取连续 的n段，根据时间关系有2m=t,根据运动学 2 公式有二t=d,根据机械能守恒定律有 海d-+2m)加，解得德=+园 ,则 2π 2πMg k= (M+2m)d° 7.(1)汽车与斜坡的摩擦力或空气阻力；(2)见解析： (3)成正比：(4)1.6×103 【详解】(1)汽车空挡下滑过程中阻力有汽车与斜 坡的摩擦力、空气阻力。 (2)根据实验数据在图中描出对应点，作出2-x 图像如图所示 101520 (3)通过2-x图像，可得恒力作用下物体速度的 平方与通过的位移成正比。 (4)根据动能定理得gx sin10°-众=二m2,解得 21 v2= 28sin10°-2f） x, 根据图像得 2gsin10°-2f_46.32 m/s2,解得此实验中汽车所 32 受的总阻力为f≈1.6×10N。 页，共2页第26练力学基本实张 (三年考频：1次 本卷共4小题，每空2分，共32分。 1.(2025湖南长沙模拟)小王同学用如图甲所示 装置测量滑块与平直轨道间的动摩擦因数。他将光 电门固定在水平直轨道上，力传感器和遮光条固定 在滑块上，不可伸长的细线跨过定滑轮将滑块与小 桶（内装砝码）相连。距光电门中心左侧距离L处 作标记点，遮光条中心与标记点重合时由静止释放 滑块，力传感器读出拉力F和遮光条的挡光时间t, 多次改变小桶内砝码的质量，仍从遮光条中心与标 记点重合时静止释放滑块，重复实验。（当地重力 加速度为g) 光电门 力传感器 3cm TTTTTTTTITTT 10 20 (1)用游标卡尺测出遮光条宽度d的示数如图乙所示， 则止 mm。 (2)由遮光条的宽度d和挡光时间t求出滑块经过光 电门的速度= ，并进一步算出滑块运动中 的加速度F 。(用题意中物理量字母表 示) (3)多次重复实验记录多组 (E)(F、t2)、(耳、t)、 ...,据记录数据作 F图像如图丙所示，图像的纵截距为-b,横 距为c,用题意中物理量字母表示滑块与平直轨道 间的动摩擦因数= 2.（25-26高三上·湖南长沙月考)为了探究物体质 量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所 示的实验装置，其中M为小车和小车上的滑轮的总 质量，为沙和沙桶的总质量，力传感器可测出轻 绳中的拉力大小。 试卷第1页 1:纸带或光电门类 预测指数：★★★ ) 力传感器 打点计时器 单位：cm 103095.27109131109 (1)下列实验操作中，一定要进行的是 A.用天平测出沙和沙桶的总质量 B.本实验不需要将带滑轮的长木板右端适当垫 高，以平衡摩擦力 C.调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们 的轻绳与长木板平行 (2)实验中 （选填“需要”或“不需要)满足所 挂沙和沙桶的总质量远小于小车质量： (3)该同学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打印点没有画出)，己知打点 计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带 可求出小车的加速度为m/s2(结果保留三 位有效数字)： (4)该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a 为纵坐标，画出的α-F图象是一条直线（图象没 有画出)，求得图线的斜率为k,则小车和小车上的 滑轮的总质量为。 3.（2025·湖南长沙·模拟预测)某同学利用传感器 和牛顿第二定律，测量滑块和圆盘间的最大静摩擦 力。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中 心相连，将力传感器和光电门固定在支架上，圆盘 边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定 在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和 力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动， 滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的 拉力F的大小。 ,共1页 力传感器 本F 光电门 滑块 遮光片 圆盘 支架 电机 ☐底座 00 (1)圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝 中经过，测得遮光时间为△t,则遮光片的线速度大 小为 圆盘半径为R,可计算出滑块做圆 周运动的角速度为 。(用所给物理量的符 号表示) (2)保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变 滑块角速度ω，并记录数据，做出F-0图线如图 乙所示，从而验证F与)关系。已经测出滑块的质 量为和圆周运动的半径为"，该同学发现图乙中 的F-o图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截 距为，则滑块与圆盘间的最大静摩擦力为 。(用所给物理量的符号表示) (3)若支架水平部分由于重力和绳子的拉力作用竖 直向下弯曲少许，使得光电门轴线偏离竖直方向 (物块做圆周运动的半径始终不变)，光电门则导 致最大静摩擦力的测量值 （填“大于“小于” 或“等于”)真实值。 4.(2026湖南长沙.二模)高三(6)班某探究小组 利用如图甲所示装置探究含动滑轮连接体系统的 动力学特性。 打点计时器小车 重物 (1)实验开始前，取下动滑轮和重物，将长木板不带 定滑轮的一端适当垫高。接通电源，轻推小车，观 察纸带上的点迹分布。若纸带上打出的点迹满足 则说明已平衡摩擦力。 (2)图乙为某次实验中获得的一条纸带。纸带上选出 了A、B、C、D四个计数点（每相邻两个计数点间 还有4个点未画出)，因操作不慎，计数点B及其 附近的点迹被墨水污染无法识别。探究小组突发奇 想，想挑战用这条纸带求小车运动的加速度。图乙 中刻度尺的0刻度线与A点对齐，请根据刻度尺读 出A、C两点间的距离x4c=cm。f=50H五， 试卷第2 通过推理计算，得出小车加速度a车。 A●a T平p平 0234567891012131415单位：cm (3)已知小车总质量M=195.0g,动滑轮及悬挂重物 总质量=100.0g,假设不计一切摩擦及细绳质量， 利用(2)中已求出的a车及质量参数，可求得当地 重力加速度8=m/s2(结果保留三位有效数 字)。 (④)该小组查阅资料发现，当地重力加速度标准值为 9.79m/s2,本实验求得的g值与标准值存在偏差， 请写出一条能减小偏差的措施： 。 页，共2页 《第26练力学基本实验1： a=d 2L2:(3)u= bd2 1.(1)10.55m:(2)v= 2gL 【解析】(1)根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽 度d=10m+11×0.05m=10.55mm; (2)滑块通过光电门的速度大小为r-},因为滑 块做初速度为0的匀加速直线运动，由运动学公式 2L=2,有a=y2=d1 2L 2L (3)由牛顿第二定理F。=M和受力分析可得 F-ug=a,所以有京d .12L F-22,所以 d2 有b=2g,则u= bd2 d2 2gL 20C:(②)不需要：3)2.00：（④号 【解析】(1)A.小车受到的拉力通过力传感器直 接读出，故不用天平测出沙和沙桶的总质量，A错 误；B.为了使小车受到的合力等于细绳上的拉力， 本实验需要将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平 衡摩擦力，B错误；C.调整力传感器和定滑轮的 高度，使连接它们的轻绳与长木板平行，以确保小 车受到的合力等于细绳上的拉力，C正确。故选C。 (2)小车受到的拉力通过力传感器直接读出，不 需要用所挂沙和沙桶的总重力代替，故实验中不需 要满足所挂沙和沙桶的总质量远小于小车质量。 (3)纸带上有6组数据，采用逐差法可得，小车 的加速度为a=,++。+5,+9）,其中 9T2 T=0.ls,代入数据可解得a=2.00m/s2。 (4)力传感器的示数为F时，小车受到的合力为 2F，由牛顿第二定律可知a-F图象对应的关系为 a=2r,由题意可知 名=k,故小车和小车上的 答案第17 纸带或光电门类》参考答案 滑轮的总质量为如一子。 3.a) △t RA:(②)mmr;(3)等于 【解析】(1)[[2]遮光片的线速度大小为v=4 Λt 根据线速度与角速度公式可知o=，-d RR△t (2)根据图像可知ω=，时，F=0,此时有最大 静摩擦力等于向心力r; (3)支架水平部分向下弯曲少许，会使得光电门 的发光孔和接收孔不在同一竖直高度上，但是挡光 片仍然是竖直的，挡光片的遮光时间仍然不变，故 线速度和角速度的测量值仍然是真实值，所以最大 静摩擦力的测量值等于真实值。 4.(1)间距均匀；(2)6.40/6.39/6.41： (3)9.68/9.66/9.67/9.69/9.70;(4)用轻质细线，用体积 小质量大的物块等 【解析】(1)平衡摩擦力后，小车在不挂重物的情 况下应做匀速直线运动，相等时间内的位移相等， 故纸带上点迹应间距均匀。 (2)刻度尺分度值为lm,需估读至下一位，由 图知，C点对齐刻度尺的6.40cm处，A点对齐0.00cm 处。故x4c=(6.40-0.00)cm=6.40cm。 (3)由T=Ma车，g-2T=a物，a车=2a物，联 4M+m 立得8= 二a车，由匀变速直线运动推论 21 X4D=3xAB+3a李T2，X4c=2xAB+aT2，联立得 8=9.68m/s2。 (4)减小偏差的措施：用轻质细线，用体积小质 量大的物块等。 万，共1页