专题强化小卷（十六）力学实验-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 本卷为高考物理一轮复习力学实验专题卷，聚焦向心力测量、匀变速直线运动等核心实验，通过真实情境设计与分层问题，强化科学探究与数据处理能力，适配一轮夯实基础需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|9题|涵盖向心力、匀变速直线运动、弹簧弹力、动摩擦因数等实验，如第1题结合螺旋测微器使用与图像法求重力加速度，第3题考查加速度与受力关系的误差分析|情境真实（光电门、弹簧测力计等仪器应用），梯度分明（从基础仪器读数到复杂图像斜率计算），贴合高考对科学思维（模型建构、推理）与探究能力（数据处理、误差分析）的考查趋势|

专题强化小卷（十六）力学实验 2027届高考物理一轮复习 1．某同学利用如图的装置探究影响向心力的因素，同时还可以测量重力加速度。将力传感器和光电门固定在铁架台上，将细线一端固定在力传感器上，另一端系一个直径为d的金属小球如图甲所示，该同学测出细线长为L，然后拉起小球，使细线伸直与竖直方向成一角度，静止释放小球，让小球在竖直平面内做圆周运动，当小球摆到最低点时，小球球心恰好经过光电门中心，该同学在一次实验中测得小球通过光电门的时间为。试回答： (1)该同学首先用螺旋测微器测出小球的直径如图乙所示，则小球的直径________。 (2)小球经过光电门时的角速度为________（用字母表示）。 (3)多次拉起小球，每次拉起小球时细线与竖直方向的夹角不同，每次都记录小球通过光电门的时间，作出细线拉力F与的关系图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，纵轴截距为b，则小球的质量为________，当地的重力加速度为________。（用题中给出的字母表示） 2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器电源频率为。实验得到的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为所选取的计数点，相邻两个计数点间还有四个点未画出。现测得相邻计数点间距依次为：，，， (1)相邻计数点间的时间间隔__________。 (2)计时器在打点时，物体的瞬时速度的大小__________（保留2位有效数字）。 (3)拖着纸带运动的物体加速度的表达式__________（用，，，，中相应的字母表示）。 3．某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为，单个钩码的质量为，打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz，动滑轮质量不计，实验步骤如下： ①按图甲所示安装好实验装置（未挂钩码），其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直； ②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动； ③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数； ④改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度。 根据上述实验过程，回答以下问题： (1)对于上述实验，下列说法正确的是____________。 A．小车的质量应远大于钩码的质量 B．实验过程中钩码处于平衡状态 C．与小车相连的细线与长木板一定要平行 D．小车所受的拉力大小等于钩码重力 (2)某次实验得到一条点迹清晰的纸带，相邻两个计数点间的距离如图乙所示（每两个点之间还有4个点未画出），则小车的加速度____________（计算结果保留2位有效数字）。 (3)若交流电的实际频率大于50 Hz，则（2）中的计算结果与实际值相比____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 (4)若实验步骤②中，让长木板水平放置，没有补偿阻力，其余实验步骤不变且操作正确，以弹簧测力计的示数为纵坐标，以加速度为横坐标，得到如图丙所示的纵轴截距为、斜率为的一条倾斜直线，重力加速度为，忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动摩擦因数____________（用b、k、g表示）。 4．某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中，将轻质弹簧竖直悬挂在铁架台横梁上，弹簧左侧竖直悬挂一毫米刻度尺，弹簧顶端与零刻度线对齐，如图1所示。 (1)弹簧自然下垂时，可从图2所示毫米刻度尺示数读出弹簧原长________mm。 (2)为了方便放置砝码，这位同学在弹簧下面先挂上一个质量为m的砝码盘，然后在砝码盘中放置砝码，实验过程中发现，随着砝码盘中放置的砝码数量增加，弹簧的伸长量x也逐渐增大，这位同学记录下砝码盘中的砝码质量M和对应的弹簧伸长量x，然后用图像法处理数据，作出的图像如图3所示，已知当地重力加速度，根据图像可求出被测弹簧的劲度系数为________N/m，砝码盘的质量为________kg。 5．如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。 (1)实验中还需要的测量工具有___________。 (2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是弹簧的弹力，横轴是弹簧的形变量x。由图像可得结论：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成__________（填“正比”或“反比”），弹簧的劲度系数__________（计算结果保留2位有效数字）。 (3)如图丙所示，实验中用另外两根不同的弹簧a和b，作出弹簧弹力与弹簧长度的图像，下列说法正确的是（     ） A．a的原长比b的短 B．a的原长比b的长 C．a的劲度系数比b的大 D．a的劲度系数比b的小 6．某兴趣小组通过实验测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置示意图如图甲所示，光电门固定在水平长木板的点，不可伸长的细线一端连接滑块，另一端通过定滑轮连接钩码。 实验步骤如下： ①用天平测出钩码的质量，滑块和遮光条的总质量为； ②用游标卡尺测量遮光条的宽度； ③调整定滑轮使细线水平； ④用刻度尺测出滑块左端到固定光电门的点距离为； ⑤让滑块由静止释放，滑块在钩码的拉动下做加速运动，测出遮光条经过光电门所用的时间 ； ⑥多次改变滑块的初始位置重复步骤④⑤，测出多组遮光条经过光电门的时间 和滑块左端到固定光电门的点距离； ⑦根据上述实验数据，求出动摩擦因数。 (1)某次测量中游标卡尺如图乙所示，其读数为________mm； (2)关于实验操作和注意事项，下列说法正确的有 ； A．实验中先释放滑块，后接通电源 B．调整定滑轮高度，使细线与板面平行 C．必须满足钩码质量远小于木块质量 (3)根据多组、 数据在坐标系中作出图像如图丙所示，图像的斜率为，设重力加速度为，则物块与长木板之间的动摩擦因数______________（用题中物理量字母符号表示）。 (4)为了减小实验误差，滑块应离光电门____________（选填“远一点”或“近一点”）；某同学提出在的测量中漏测了遮光条到滑块左端的距离，考虑此因素的影响，实验测量结果____________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 7．物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验操作和实验分析等。物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验操作和实验分析等。 图为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。 (1)下列说法正确的是_______。 A．实验中可以出现两个分力大小相等的情况 B．可以用铅笔紧贴细绳划线记录力的方向 C．实验中可以先用两个力拉动圆环到合适位置点，再用一个力拉动圆环至点 D．以两个分力为邻边画平行四边形，两个分力所夹对角线若不与合力重合，则说明实验不成功 (2)下面两个示意图，在作图时，你认为_______（填“甲”或“乙”）是正确的。 (3)用如图所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中、、位置做圆周运动的半径之比为。某同学实验时，将两个等质量的小球放在、位置，皮带套在第二层塔轮上，该层左、右塔轮的半径之比为。该同学此次实验是为了探究小球的向心力大小与________（选填“质量”、“角速度”或“半径”）的关系。若匀速转动手柄，左右标尺露出长度的比值应等于________。 8．学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。实验中，将托盘及砝码受到的重力视为小车受到的合力大小。 (1)本实验___________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。 (2)挂上托盘，在托盘内放上砝码，将小车从轨道右端由静止释放，从数字毫秒计上读取遮光片的遮光时间，并算出小车分别经过光电门1、光电门2时的速度大小、，以及遮光片遮住光电门1到遮住光电门2所用的时间，计算小车的加速度大小___________（结果保留两位有效数字）。 (3)改变托盘内砝码的质量，重复上述步骤，根据数据拟合出图像，如图乙所示。若要使得到的图像过原点，则应___________（填“增大”或“减小”）导轨的倾角。 (4)根据图乙可知，小车的质量___________kg（结果保留两位有效数字）。 9．在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究： (1)如图1，将两个倾斜光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。把两个质量相等的小钢球A、B分别从斜面的同一高度由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球相对斜面的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是_______； A．A、B两个小球相撞 B．A、B两个小球同时落地 C．水平方向做匀速直线运动 D．竖直方向做自由落体运动 (2)通过图2中甲图的实验装置，在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的A、B、C三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为______；B点的竖直分速度大小为______，B处速度大小为______（g取）； (3)关于研究物体平抛运动实验，下列说法正确的是_______。 A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B．安装斜槽时其末端切线应水平 C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 参考答案 1．(1)0.670 (2) (3) 2．(1)0.1 (2)0.18 (3) 3．(1)C (2)2.0 (3)偏小 (4) 4．(1)180.0 (2) 196 0.1 5．(1)刻度尺 (2) 正比 (3)AC 6．(1)13.4 (2)B (3) (4) 远一点 等于 7．(1)AC (2)甲 (3) 角速度 8．(1)需要 (2)0.38 (3)增大 (4)0.50 9．(1)AC (2) 1.5 2 2.5 (3)BC 学科网（北京）股份有限公司 $