专题7 课时作业22 力学实验-【红对勾讲与练】2026年高考物理二轮复习练习手册

班级： 姓名： 专题七 实验技能及创新 课时作业22力学实验 (分值：60分) 1.(6分)(2023·浙江6月选考节选)如 点，在拉力F的方向上标记P:点，拉力的大小为 图所示，某同学把A、B两根不同的弹 F=5.60N。请回答下列问题： 簧串接竖直悬挂，探究A、B弹簧弹力 (1)在图乙中按照给定的标度画出F1、F2和F的 与伸长量的关系。在B弹簧下端依次 图示，然后按平行四边形定则画出F1、F,的合 挂上质量为m的钩码，静止时指针所 力F', 指刻度xA、xB的数据如下表。 得分 (2)比较F和F',写出可能产生误差的两点原因 钩码个数 0 1 2 … xA/cm 7.75 8.53 9.30 … Z8/cm 16.4518.5220.60 3.(8分)(2024·广西卷)单摆可作为研究简谐运动 的理想模型。 得分 钩码个数为1时，弹簧A的伸长量△xA= C门 弹簧B的伸长量△xB= cm,两根弹簧弹 山HHHHΨc 性势能的增加量△E (选填“=”“<”或 0510 “>”)mg(△xA十△xB)。 2.(6分)(2024·海南卷)为验证两个互成角度的力 的合成规律，某组同学用两个弹簧测力计、橡皮 条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和 丙 图钉等器材，按照如下实验步骤完成实验： (1)制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方 得分 式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中 不变。 P (2)用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙， P cm. 怡 P 则摆球直径为 (3)若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开5° F 0f2 F 的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看作简 谐运动。当地重力加速度为g,以释放时刻作为计 时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的 关系为 (I)用图钉将白纸固定在水平木板上。 4.(8分)(2025·浙江1月选考)“探究加速度与力、 (Ⅱ)如图甲、乙所示，橡皮条的一端固定在木板上 质量的关系”的实验装置如图1所示。得分 的G点，另一端连接轻质小圆环，将两细线系在小 电火花 圆环上，细线另一端系在弹簧测力计上，用两个弹 细线 小车纸带 计时器 簧测力计共同拉动小圆环到某位置，并标记圆环 的圆心位置为O点，拉力F1和F,的方向分别过 P1和P2点，大小分别为F1=3.60N、F2=2.90N; 码 改用一个弹簧测力计拉动小圆环，使其圆心到O 图1 (横线下方不可作答) 155 专题七实验技能及创新 (1)如图2是某次实验中得到的纸带的一部分。 30.0g,圆盘绕过盘心O的竖直轴匀速转动，转动 每5个连续打出的点为一个计数点，电源频率为 时小圆柱体相对圆盘静止。 得分 50Hz,打下计数点3时小车速度为 m/s (保留三位有效数字)。 0 4 iii中iiii啊 234567891011121314151617 单位：cm 图2 甲 2 3主尺 (2)(多选)下列说法正确的是 (填选项 cm 游标 字母)。 0.1mm A.改变小车总质量，需要重新补偿阻力 丙 为了研究小圆柱体做匀速圆周运动时所需要的向 B.将打点计时器接到输出电压为8V的交流电 心力情况，某同学设计了如下实验步骤： 源上 (1)用秒表测圆盘转动10周所用的时间t=62.8s, C.调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保 则圆盘转动的角速度w= rad/s(π取 持平行 3.14)。 D.小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源， (2)用游标卡尺测量小圆柱体不同位置的直径，某 后释放小车 次测量的示数如图丙所示，该读数d=三 mm, (3)改用如图3所示的气垫导轨进行实验。气垫 多次测量后，得到平均值恰好与d相等。 导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的 (3)写出小圆柱体所需向心力表达式为F= 牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器 (用D、m、w、d表示)，其大小为 记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为 (结果保留两位有效数字)。 △t1、△t2,测得两个光电门间距为x,用游标卡尺测 6.(12分)(2024·湖北卷)某同学设计了一个测量重 量遮光条宽度d,结果如图4所示，其读数d= 力加速度大小g的实验方案，所用器材有：2g砝 mm,则滑块加速度a 码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电 (用题中所给物理量符号表示)。 门1个、数字计时器1台等。 得分 一数字计时器 光电门2 光电门1 遮光条 具体步骤如下： 连气源 ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上 刻度 槽码 装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，如图 （a)所示。 图3 ②用米尺测量平衡时弹簧的长度1，并安装光 0cm 1 3 电门。 05101520 ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使 图4 其在竖直方向振动。 5.(8分)(2024·海南卷)水平圆盘上紧贴边缘放置 ④用数字计时器记录30次全振动所用时间1。 一密度均匀的小圆柱体，如图甲所示，图乙为俯视 ⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的 图，测得圆盘直径D=42.02cm,圆柱体质量m 操作。 红对勾·讲与练 156 高三二轮物理 班级： 姓名： 用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图甲所示， 读数为 mm. 30 25 -20 图(a) (2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的 I/m 0.55 性能，装置如图乙所示，图中轨道由轨道甲和乙平 滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 0.53 小车2 光电门B小车1光电门A 轨道乙 0.52 轨道甲 M 0.51 螺母 0.50 乙 0.49 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00cm 0.48 的遮光条。 0.47 0.3 0.4 0.5 0.6T21s2 ②轨道调节。 图b) 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车 该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧 在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B M 振子的振动周期T=2不 的 。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩 ,其中k为弹簧的劲 擦力及其他阻力。 度系数，M为振子的质量。 ③碰撞测试。 (1)由步骤④，可知振动周期T= 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2 (2)设弹簧的原长为1o,则1与g、l。、T的关系式 在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的 为1= 时间为t2,碰撞后小车1通过光电门B的时间为 (3)由实验数据作出的1-T2图线如图(b)所示， t1。若t2 t1,可将两小车的碰撞视为弹性 可得g= m/s2(保留三位有效数字，π2取 碰撞 9.87)。 ④吸能材料性能测试。 (4)(多选)本实验的误差来源包括 (填选 将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。 项字母)。 测得小车2通过光电门A的时间为10.00ms,两 A.空气阻力 车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的 B.弹簧质量不为0 时间分别为15.00ms、30.00ms,不计吸能材料的 C.光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置 质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小 7.(12分)(2025·广东卷)请完成下列实验操作和 车2动能的比值为 (结果保留两位有效 计算。 得分 数字)。 1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中， (横线下方不可作答) 157 专题七实验技能及创新4.B根据光电子最大初动能与逼止电 压的关系Ek=eU.,根据图像有Ue> U>U,故Ee>E3>Ek1,故选B。 5.D根据核反应过程遵循质量数守恒 和电荷数守恒可知，该核反应方程为 H+iH→He十。n,A错误；比结合 能越大，原子核越稳定，又核聚变的生 成物比反应物更稳定，故氨核的比结 合能大于氘核的，B错误；氘核与氚核 要想发生核聚变，应使它们之间的距 离达到101m以内，C错误； 一个氘 核和一个氚核发生核聚变亏损的质量 △m=(2.0141+3.0161-4.0026 1.0087)u=0.0189u,则一个氘核参 与聚变释放的能量△E=0.0189X 931.5MeV≈17.6MeV,4g氘完全参与 4 mol 聚变释放出的能量E= 2 NA△E≈ 2×6.0×10×17.6MeV≈2.11X 10iMeV,D正确。 6.D当单刀双掷开关S接1时，根据爱 因斯坦光电效应方程有eU1=hy1一 W。,其他条件不变时，增大光强，电压 表的示数不变，故A错误；若改用比 更大频率的光照射时，调整电流表的 示数为零，金属的逸出功不变，故逼止 电压变大，即此时电压表示数大于U1, 故B错误；其他条件不变时，使单刀双 掷开关S接2，此时hv1>W。,可发生 光电效应，故电流表示数不为零，故C 错误：根据爱因斯坦光电效应方程有 eU1=hv1一W。,其中W。=hv。,联立解 得，光电管阴极材料的截止频率为 eU .=1- ,故D正确。 h 7.C当氢原子从基态跃迁到激发态时， 吸收能量，A错误；铀核裂变反应方程 为U+n→6Ba+6Kr+36n, B错误；根据爱因斯坦光电效应方程可 知Ek=hy一W。,该图线的斜率表示普 朗克常量，不同频率的光照射同种金 属发生光电效应时，图线的斜率相同， C正确；核反应方程Se→Kr十2X 中，X是9e,D错误。 8.BC衰变产生的新核和粒子的运动方 向相反，由洛伦兹力提供向心力可知， 新核和粒子的电性相反，新核带正电 荷，则粒子带负电荷，发生的是B衰变， 根据动量守恒知新核和粒子的动量大 小相等，方向相反，在磁场中运动时， 洛伦兹力提供向心力qB=m,整 理得r= 72 =p ,电子的电荷量小于 qB gB 新核的电荷量，所以其运动半径大于 新核的运动半径，判断出轨迹2是新核 的，A错误，B正确：根据电子的运动方 向，由左手定则可知，磁场方向垂直纸 面向里，C正确，D错误。 9.CTh核衰变是B衰变，产生的电子 是原子核内的一个中子转化为一个质 子和一个电子，故A、D错误；衰变前后 质量数不变，但衰变过程中会释放能 量，产生质量亏损，故B错误；根据爱 1 因斯坦光电效应方程可得2m=v W。,得Y光子频率为y= 2W。),故C正确。 10.A由动量守恒定律得p=myvY= m20,根据Ek=2m ,可得Em EkY mz D,即Y原子核的动能是乙原子核的 动能的倍，故A正确：由动量守恒】 定律得p=my0y=mzu,可知Y原子 技的连度大小为y=。=,故 F my B错误；因反应放出核能，可知该反应 有质量亏损，则Y原子核和Z原子核 的质量之和比X原子核的质量小 Q △m= (c1为光速)，故C错误；核电 站产生的核能来自重核裂变反应，与 该核反应不属于同种类型，故D 错误。 1I1,BC根据eU.=2mwi=hy-W毒击功， 因Q的超止电压大于R,可知Q的频 率大于R的频率，Q的波长小于R的 波长，则分别射入同一单缝衍射装置 时，R的衍射现象比Q更明显，则Q 的中央亮纹比R窄，A错误；同理可 知P、Q产生的光电子在K处Q的最 大初动能比P的大，根据入=么 h 三，可知最小德布罗意波长，P √/2mEkm 大于Q,B正确；因Q对应的能量最 大，则氢原子向第一激发态跃迁发光 时，根据hy=Em一E。,可知三束光中 Q对应的能级最高，C正确；对应于图 2中的M点，P和Q的光电流相等， 可知P和Q单位时间到达阳极A的 光电子数目相等，D错误 专题七 实验技能及创新 课时作业22力学实验 1.0.781.29 解析：钩码个数为1时，弹簧A的伸长 量△xA=8.53cm-7.75cm=0.78cm, 弹簧B的伸长量△xB=18.52cm 16.45cm-0.78cm=1.29cm,由于 弹簧有自重，可知两根弹簧增加的弹 性势能等于钩码减少的重力势能和弹 簧减少的重力势能之和，可知两根弹 簧弹性势能的增加量△E。小于钩码重 力势能的减少量mg(△xA十△xB）。 2.(1)见解析图 (2)①没有做到弹簧测力计、细线、橡 皮条都与木板平行：②读数时没有正 视弹簧测力计 解析：(1)按照给定的标度画出F,、F。 和F的图示，然后按平行四边形定则 画出F1、F,的合力F',如图所示。 IN 0 P .P2 P.t F /E F (2)F和F不完全重合的原因可能是： ①没有做到弹簧测力计、细线、橡皮条 都与木板平行：②读数时没有正视弹 簧测力计。 3.(1)摆长(2)1.06 144π () 解析：(1)选择题图甲方式的目的是要 保持摆动中摆长不变。 (2)摆球直径为d=1.0cm+6× 0.1mm=1.06cm。 (3)根据单摆的周期公式T=2π√g 可得单摆的摆长为L=8 4r 从平衡位置拉开5°的角度释放，可得 5 振幅为A=Lsin5° 180xL πL 36 以该位置为计时起，点，根据简谐运动 规律可得摆球偏离平衡位置的位移x 与时间t的关系为x=Acos wt= 144π 4.(1)0.390(2)CD (3)10.00 品) 解析：(1)相邻计数点间的时间间隔 T=0.1s,打计数，点3时的速度3= 2= (16.70-8.90)×10 m/s 2T 0.2 0.390m/s。 (2)补偿摩擦力时满足ngsin日= ng cos日，两边质量消掉，改变小车质 量时不需要重新补偿摩擦力，A错误； 电火花计时器需要接220V交流电源， B错误；调节滑轮高度，使牵引小车的 细线跟长木板保持平行，C正确；小车 应尽量接近打，点计时器，并应该先接 通电源后释放小车，以充分利用纸带， D正确。 (3)遮光条宽度d=10mm十0.05mm× 0=10.00mm;滑块经过两光电门时的 速度分别为1= d d,根据 5.(1)1(2)16.2 mo(D-d) (3) 6.1×10-3 2 解析：(1)圆盘转动10周所用的时间 t=62.8s,则圆盘转动的周期为T= 62.8 s=6.28s,根据角速度与周期的 1 关系有--1rad/s: (2)根据游标卡尺的读数规则可知，题 图丙读数为1.6cm十2×0.1mm= 16.2mm。 (3)小圆柱体做圆周运动的半径为r= D-d 2 ，则小圆柱体所需向心力表达式 为F= mo'(D-d) ，代入数据解得 2 F≈6.1X10-3N。 6.I)品 (2)1,+8T 4π2 (3)9.65 (4)AB 参考答案 259 解析：(1)30次全振动所用时间为t,则 振动网期T新 M (2)弹簧振子的振动周期T=2x√ 可得振子的质量M= T2 4元，拔子平衡 时，根据平衡条件Mg=k△l,可得 △1三T则1与gl。T的关系式为 1=l。+△1=1。+g 4x2 3》由1=，+，塞显可得1=，十 红·T,则1-T图像的斜率自 0.54-0.474 4π 0.57-0.3 解得g≈9.65m/s (4)空气阻力的存在会影响弹簧振子 的振动周期，是实验的误差来源之一， 故A正确；将振动系统理想化为弹簧 振子的前提是弹簧的质量可以忽略， 弹簧质量不为0会使实验产生误差，故 B正确；根据实验步骤可知光电门的位 置稍微偏离托盘的平衡位置不会影响 振动周期的测量，对实验不会产生误 差，故C错误。 7.(1)8.260 (2)②时间相等 ④0.56 解析：(1)根据题意，由题图甲可知，小球 的直径为d=8mm+26.0×0.01mm= 8.260mm。 (2)②若已平衡小车在轨道甲上所受 摩擦力及其他阻力，小车将在轨道甲 上做匀速直线运动，通过两个光电门 的速度相等，即通过光电门A和B的 时间相等。 ③若两个小车发生弹性碰撞，由于两 个小车的质量相等，则碰撞后两个小 车的速度互换，即碰撞后小车1的速度 等于碰撞前小车2的速度，则有t2=t1。 ④根据题意可知，碰撞前小车2的速度 d 1×10-9 为= m/s=1 m/s, △ti 10X103 碰撞后，小车1和小车2的速度分别为 d 2 d 1 01= △t23 m/s,2= m/s. △tg3 则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车 2动能的比值为 1 2 5 ≈0.56。 Ex 1 9 课时作业23电学实验 1.(1)短接100 14.4 (2)10 解析：(1)欧姆调零时，应先将红、黑表 笔短接，即将A、B短接，再调节滑动 变阻器，使电流表达到满偏，即电流表 示数为100A,根据闭合电路欧姆定 律得R- 5二R。一R。,代入数据解得 R=14.4k2。 (2)接入电阻R,后，由闭合电路欧姆 定律有R,= 正一广，代入数据解得 R,=10k2。 2602圈闪·讲与练·高三二轮物理 2.(1)b(2)1.470.730.84 解析：(1)电压表为理想电表，电阻无 穷大，由题图2可知，当两图线的电流 相同时，图线B对应的电压较小，此时 电流表应是外接，即电压表的负接线 柱接b。 (2)由图线A可知U=E一Ir, 由图线B可知U=E一I(r十RA), 联立解得，该干电池的电动势E= 147V,内阻r=k4=47.030 0.6 0.732, 电流表的内阻RA=|B|一|kA|≈ 0.842。 3.(1)①见解析图1②b③c (2)①见解析图2②1- U.U 解析：(1)实物连接图如解析图1所示， d P b 图1 闭合S,前，根据滑动变阻器的限流式 接法，滑片P应置于b端，连入电路中 的阻值最大，保护电路的安全。闭 合S,后，将S,分别接c和d端，观察 到这两种情况下电压表的示数有变 化、电流表的示数基本不变，说明电流 表分压明显，为减小实验误差，应采用 电流表外接法，因此测量电阻时S,应 该接c端。 (2)实物连接图如解析图2所示， P b 德 图2 根据电路分析，当闭合S,将S。接c 端时，电压表、电流表的读数分别为 U U1,则 =R,十RA十R潘，将S2接 d端时，电压表、电流表的读数分别为 =RA十R#,那么待测电 U1,则1 U.U 阻阻值R,=T一 4.(1)BC(2)1.03.3 解析：(1)分析实验目的可知，本实验 需要通过电流表指针的偏转方向分析 感应电流的方向，不需要记录感应电 流的大小，A错误，B正确；比较a和b, 磁体的N极和S极分别靠近螺线管， 感应电流方向相反，则感应电流的方 向与条形磁体的插入端是N极还是S 极有关，C正确。 (2)根据题意可知，通过电源的电流为 R ,则根据闭合电路欧姆定律可得 U E=U+Ir=U+Rr,变形得U= 图像纵截距可 知E=1.0V,结合U- 图像斜率的 R 0.4-1 绝对值可知三180X107 3.3k2。 5.(1)330(2)F (3)② (4)右 (5)见解析 解析：(1)根据题图丙可知，多用电表 电阻挡选用“×100”倍率，则有RcD= 3.3×1002=330。 (2)根据题图甲可知该实验中的滑动 变阻器采用限流式接法，所以测C、D 间电阻时应选用与RcD更接近的R:, 故选F。 (3)由题图甲可知电压表测电流表与 金属块两端电压，对比题图丁可知，实 物连线连错的部分是②。 (4)为了保护电路，连通电路时滑动变 阻器的最大阻值连入电路，即滑片应 置于最右端。 (5)根据测量电路可知，测量所得的电 阻值为金属块电阻与电流表内阻的总 电阻，根据两种测量所选用的电流表 内阻可知，测量A、B间电阻时，所得 测量值的相对误差约为，测量C、D 间电阻时，所得测量值的相对误差约 4 为330，所以由C、D间测得的电阻计 算电阻率更准确，则小明的说法是错 误的。 6.(1)0.740 πRD (2)11.6(11.411.8均可) 4L (3)2.8/2.7/2.91.6(1.51.8均可) (4)偏小 解析：(1)螺旋测微器的分度值为 0.01mm,由题图乙可知金属丝的直径为 0.5mm+24.0×0.01mm=0.740mm。 (2)电压U=1.00V,别号=1.00V, 由图丙中的图线得 =0.086n,解 得R,=R≈11.62，根据电阻定律可 L 得R,=pS=P ) ,解得该材料 πR,D 的电阻率为p= 4L (3)由闭合电路欧姆定律可得E=U十 U (R。十r),整理得 R =吉 R。+r1 11 E ·尺，则R图像的纵轴截距 1 为 E =0.35V1,解得E≈2.9V, 11 R。十r R 图像的斜率为 E 1.84-0.35 2/V,解得r≈1.62。 0.20