1、衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 1 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！衡水泰华中学决胜高考物理暑假必刷密卷做题时间：2022 年_月_日,_：_:_实际得分：_家长签字(严禁代签):_力学实验专练本套知识点：探究匀变速直线运动规律、加速度与力和质量的关系、机械能守恒、测量摩擦因数、力的平行四边形定则、平抛运动、动量守恒定律、利用单摆测重力加速度注意事项：1.本套密卷满分 100 分，做题所需时间 90 分钟；2.请一律用 0.5 或以上的黑色中性签字笔在规定的答题纸上做答，注意书写规范；3.做题不改错，等于没有做！做完之后，要求依照答案用
2、红笔自判所有主客观题，并算出总得分，请家长签字确认，并在积累本进行认真的错题整改反思，并把本套题的主要收获、主要不足和反思写到每套题所附的反思纸上，开学上交。1（7 分）在探究小车速度随时间变化规律的实验中：（1）图甲、乙是两种打点计时器，其中图_（填“甲”或“乙”）是电火花计时器。（2）下图是实验中打出的一条纸带，O、A、B、C、D、E、F 为连续选取的 7 个计数点，相邻两计数点间还有 4 个点未画出，则小车在 E 点的瞬时速度大小为_m/s，运动的加速度大小为_2m/s（计算结果均保留 3 位有效数字，所用电源频率50Hzf）。（3）按下图（a）将纸带沿计数点剪断得到 6 段纸带，由短到
3、长并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠。最后将各纸带上端中心点连起来可得到一条直线，如图（b）。几位同学对图（b）提出了不同的理解和处理方案：小明同学认为，若用横轴表示时间 t，纸带宽度表示相邻计数点时间间隔 T，纵轴表示相邻计数点距离nx（1n 、2、3、4、5、6），则所连直线的斜率表示_（填序号）。A各计数周期内的位移B各计数点的瞬时速度C纸带运动的加速度D相邻计数点的瞬时速度的变化小华同学认为，若用横轴表示时间 t，纸带宽度表示相邻计数点时间间隔 T，纸带长度依次表示nxT（1n 、2、3、4、5、6），则所连直线的斜率表示小车运动的_。2（10 分）在做“研究匀变速直线运动”的实验中，实
4、验室提供了以下器材：电磁打点计时器（附导线、50Hz 低压交流电源、复写纸、纸带）、长木板（附有滑轮）、小车、重物、细绳、刻度尺、天平。实验装置如图所示，一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，打点计时器固定在长木板右侧，重物通过细绳跨过定滑轮与小车相连，定滑轮右侧的细绳与长木板平行，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。（1）实验室提供的实验器材中，本实验不需要的是_；第 17 套组编人：王娜校对人:金亚玲审核人：王娜衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 2 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！（2）实验开始之前，_（填“需要”或“不需要”）对小车
5、进行“平衡摩擦力”操作；（3）在实验操作过程中，应该先_，然后_，打出的一条清晰纸带如图所示，纸带上标出的点是计数点，每相邻两个计数点间还有 4 个计时点没有画出。测量数据如下：14.20cmx，24.91cmx，35.61cmx，46.32cmx，57.02cmx，67.73cmx；（4）通过研究纸带上的这些实验数据，发现这些实验数据呈现出规律性：21xx、32xx、43xx、54xx、65xx大致相等，这一规律表明，小车在长木板上的运动属于_运动；（5）在充分利用本实验得到的测量的数据，可以求得小车加速度a_2m/s，打点计时器在打下 P 点时小车的速度Pv _m/s（结果均保留 2 位有
6、效数字）；（6）如果实验过程中交变电流的实际频率小于 50Hz，而处理实验数据的时候是按照电流的频率等于50Hz 做的，这将导致求出的加速度 a 的值比实际值_（填“偏大”或“偏小”）。3（10 分）小华用如图甲所示的装置“探究加速度与力的关系”。（1）用垫块将木板左端垫高，以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力。在不挂托盘的情况下，打出如图乙所示的纸带（从左向右打点），则应该将垫块向_（选填“左”或“右”）移动。（2）调节好器材进行实验，保持小车质量不变，改变砝码的质量，打出的一条纸带如图丙所示，已知每两个计数点间还有 4 个点未画出，打点计时器的打点周期为 0.02 s，则小车的加速度 a
7、=_m/s2。（结果保留两位有效数字）（3）多次实验，记录的数据如下表所示，表中的前 6 组数据已在方格纸上描点，请描出后 2 组数据的对应点，并作出 a-F 关系图像_。加速度 a/（ms-2）0.340.741.111.301.461.621.832.10托盘及砝码总重力 F/N0.1470.3430.5390.6370.7350.8331.0291.313（4）由 a-F 图像可得出的结论是_。（5）小华还利用此装置测算小车与长木板之间的动摩擦因数。她让小车在细绳的牵引下水平运动，并通过纸带计算出小车的加速度 a，已知托盘及砝码的质量为 m，小车的质量为 M，重力加速度为 g，小车与木板
8、之间的摩擦力可认为是滑动摩擦力，则=_（用 a、M、m、g 表示）。衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 3 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！4（10 分）图甲为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图。（1）关于该装置，下列说法中正确的是_；A平衡摩擦力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力B平衡摩擦力时应使小车连接纸带，并挂上细线和小桶C实验需满足沙、桶的总质量远小于小车的质量D该装置正确平衡摩擦力后，还可用于“验证机械能守恒定律”实验（2）图乙是打出纸带的一段，已知打点计时器使用的交流电频率 50HZ，由图可知，纸带上 B
9、点时小车的瞬时速度 vB=_m/s，木块的加速度 a=_m/s2（结果保留两位有效数字）；（3）下表记录了小车总质量一定时，合力大小 F 与对应的加速度 a 的几组数据，请在坐标图中描点作出 aF图线；_次数123456F/N0.1470.1960.2450.2940.3430.392a/（ms-2）0.210.300.340.540.560.584（）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。他所得到的aF 关系可能是下列哪个图_（图中 a 是小车的加速度，F 是细线作用于小车的拉力）。5（4 分）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中（1下列说法正确的是_；A实验中
10、需要用毫米刻度尺测重物下降的高度以及用天平测量重物的质量B实验数据出现势能减少量略大于动能增加量是正常的C实验中可以利用vgt来计算打点计时器打某一计数点时的速度（2）如图所示，某实验小组在进行该实验时选取的一条理想纸带，相邻计数点时间间隔为 T，重力加速度为 g，计数点的间距图中已经标明，如果要利用这些数据验证机械能守恒，应该满足的关系式是22Dd_。衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 4 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！6（10 分）某同学用如图甲所示装置测滑块与长木板间的动摩擦因数。钩码的质量 m 远小于滑块的质量 M，重力加速度为
11、g，打点计时器所接交流电的频率为50Hz。（1）将长木板放在水平桌面上，调节_高度，使牵拉滑块的细线与长木板平行。接通电源，释放滑块，打出的一条纸带如图乙所示，则滑块滑行的加速度大小为a_2m/s（保留两位有效数字）；则测得滑块与长木板间的动摩擦因数 _（用 m、M、a、g 表示）。（2）多次改变钩码的质量进行实验，根据每次实验打出的纸带求出加速度 a，记录对应的悬挂钩码的质量 m，作出的 amg图像应是图丙中的_（填“A”“B”或“C”）图线。根据此图线_（填“能”或“不能”）证明质量一定时，加速度与合外力成正比。7（5 分）如图所示，某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数，设计了如下实验
12、方案。（1）按照图 1 安装实验装置，把长木板放在水平桌面上，调节光滑定滑轮的高度，使细线与长木板平行，_（填“需要”或“不需要”）把长木板左端垫高；（2）在光滑动滑轮挂钩上挂上钩码，接通打点计时器电源，释放滑块，得到如图 2 的一条纸带，并选取了七个计数点，两个计数点之间还有一个计时点未画出，并测出了相邻两个计数点之间的距离分别是123456,s s s s s s，已知打点计时器电源的频率是 f，力传感器示数是 F，重力加速度为 g，并用天平测出了滑块的质量 M，滑块和长木板之间的动摩擦因数 _（用题中给的字母表示）。8（8 分）为了测定斜面倾角，小迪在斜面上贴上一张方格纸，方格纸每个小方
13、格（正方形）边长为d，如图甲所示，已知方格纸的横线与斜面底边平行，斜面底边水平。让一个粘有红色粉末的小球以一定初速度沿方格纸的某条横线射出，在纸上留下滚动的痕迹。小迪利用手机对小球滚动的过程进行录像，并从录像中读取到小球从 A 点运动到 B 点（如图乙所示）的时间为 t。当地重力加速度为 g，小球在方格纸上的滚动摩擦可忽略，根据题中信息，完成下列问题：（1）小球的初速度为_；（2）小球的加速度为_；（3）斜面倾角的正弦值sin _；在（1）（2）（3）问中，请用题干中，定义的 d、g、t 组成表达式填空（4）已知 d10cm，t1s，29.8m/sg，则可测得斜面倾角 _。衡水泰华中学决胜二三
14、高考物理暑假必刷密卷新高考版第 5 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！9（5 分）两位同学一起做“研究共点力的合成”实验。（1）实验采用的主要科学方法是()A理想实验法B等效替代法C控制变量法D模拟研究法（2）他们的实验操作的部分步骤如下，老师指出、步骤中各有一处存在遗漏。一位同学直接取用图（a）的两个弹簧测力计分别钩住绳套，平行于图板互成角度地拉伸橡皮筋使结点至 P 点（示意图如（b），另一同学记录下 P 点位置、两测力计对应拉力 F1、F2 的大小和方向。再用一只弹簧测力计，通过一个细绳套拉伸橡皮筋使其伸长相同长度，记录测力计的示数 F和细绳的方向，并按
15、同一标度作出 F的图示。请说明步骤中遗漏的内容_；步骤中遗漏的内容_。（3）两同学怀疑实验中的橡皮筋会因多次拉伸而弹性发生变化，于是设计如下实验来探究：将钉有白纸的图板竖直固定，橡皮筋上端固定于 O 点，一个细绳套上挂一重物，用与白纸平行的水平力拉另一细绳套，缓慢移动结点，在白纸上记录下结点的轨迹，如图（c）中“轨迹 1”所示。把橡皮筋多次拉伸后，重复实验，在同一张纸上记录下结点的轨迹 2，如图（d）所示。过 O 点作一条直线与轨迹交于 a、b 两点，则两次实验中橡皮筋分别被拉到 a、b 时，橡皮筋拉力的方向_（选填“相同”或“不同”），由此推断拉力的大小 Fa_Fb（选填“”、“0.2s，所
16、以按 t=0.2s 计算的加速度偏大。3左（2 分）0.34（2 分）（2 分）在托盘和砝码的总质量远小于小车质量时，加速度 a 与力 F 成正比（2 分）()mgmM aMg（2 分）【解析】（1）1由乙图可知，此时小车做加速运动即重力的下滑分力大于阻力，为保证实验时小车的重力的下滑分力等于阻力，需减小木板的倾角即垫块向左移动。（2）2图丙中纸带上相邻计数点的时间间隔为5 0.02s0.1sT 由逐差法可得4222()4xxxaT代入数据，解得20.34m/sa（3）3如上图（4）4由 a-F 图像可得出的结论是在托盘和砝码的总质量远小于小车质量时，加速度 a 与力 F 成正比；（5）5对整
17、体根据牛顿第二定律可得mgMgMm a解得()mgmM aMg衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 10 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！4AC（2 分）0.41（2 分）0.50（2 分）（2 分）D（2 分）【解析】（1）1A 本实验把细线对小车的拉力当作是小车所受力的合力，如果小车没有平衡摩擦力，则细线的拉力就不等于小车的合力，故 A 正确；B小车运动时，纸带也会产生摩擦力，所以平衡摩擦力时，小车应连着已经穿过打点计时器的纸带，但不应挂上细线和小桶，故 B 错误；C对整体mgMm a对小车1MmgmgFMamMmM当 mM时，小车受到的
18、拉力等于沙、桶的总重力，故 C 正确；D该装置正确平衡摩擦力后，由于除重力外摩擦力做功，机械能不守恒，不可用于“验证机械能守恒定律”实验，故 D 错误。故选 AC。（2）2打点时间间隔1 s0.02s50T 图示每 5 个点取一个计数点，故计数点时间间隔5 0.02s0.1st 在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，则211.603.35 10m s0.41m s2 0.1BACvv3 根据逐差法求加速度可得2222216.507.257.2510m/s0.50m/s44 0.1BDOBxxat（3）4描点作图，如上图所示（4）5 在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大，小
19、车重力沿木板向下的分力大于小车受到摩擦力，小车受到的合力大于砂桶的拉力，在砂桶对小车施加拉力前，小车已经有加速度；在探究物体的加速度与力的关系时，作出的 a-F 图线在 a 轴上有截距，故 D 正确，ABC 错误。故选 D。5B（2 分）28ghT（2 分）【解析】（1）1A实验中需要用毫米刻度尺测重物下降的高度，由实验原理可知22211122mghmvmv可以看出两侧质量可以消除，故不需要用天平测量重物的质量，故 A 错误；B因为实验中存在摩擦力，所以实验数据出现势能减少量略大于动能增加量是正常的，故 B 正确；C实验中如果用vgt来计算打点计时器打某一计数点时的速度，就说明物体做自由落体运
20、动，那么勃然满足机械能守恒，而本实验是验证机械能是否守恒，两者矛盾，故 C 错误。故选 B。（2）2由图可得，初末位置的速度分别为12dvT22DvT若满足22211122mghmvmv则机械能守恒，化简整理得2228DdghT6定滑轮（2 分）3.2（2 分）mgMaMg（2 分）A（2 分）能（2 分）【解析】（1）1将长木板放在水平桌面上，调节定滑轮高度，使牵拉滑块的细线与长木板平行。2由2xaT，可得小车加速度的大小为222227.21 7.726.196.7010 m/s3.2m/s0.08xaT3依题意有()mgMgMm a因钩码的质量 m 远小于滑块的质量 M，上式可简化为 mg
21、MgMa解得mgMaMg（2）4依题意，由于 mgMgMa得1amggM因此图像应是图丙中的 A；5 钩码的质量 m 远小于滑块的质量 M，滑块的加速度与钩码的关系式为11()amggmgMgMM将纵坐标轴向右平移到坐标原点为图线与横轴的交点处，可得到加速度与合外力的关系图像，说明滑块质量一定时，加速度与合外力成正比。衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 11 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！7不需要（2 分）245612336ssssssfFMgg（3 分）【解析】（1）1由于要测量滑块和长木板之问的动摩擦因数，故不需要把长木板左端垫高；（
22、2）2每两个计数点的时间间隔2Tf加速度 4561232(3)ssssssaT根据牛顿第二定律可得 FMgMa联立得 245612336gssssssfFMg87dt（2 分）249dt（2 分）249dgt（2 分）30（2 分）【解析】（1）1小球在斜面上的运动是类平抛运动，由图可知，小球在水平方向上发生 7d 的位移，所用时间为 t，根据水平方向上0 xv t可得07xdvtt（2）2小球在横线上通过两格的时间为27tT 从纵线上看，小球在连续的 27t 的时间内位移增加量为4yd 根据逐差法2yaT 可得249dat（3）3沿斜面方向根据牛顿第二定律有sinmgma 则249sinad
23、ggt（4）4代入数据可得sin0.5 则30 9B（1 分）弹簧测力计使用前应水平调零（1 分）应把橡皮筋的结点拉到同一位置（1 分）相同（1 分）=（1 分）【解析】（1）1研究共点力的合成是保证两个力拉橡皮筋的效果和一个力拉橡皮筋的效果相同，故采用了等效替代法，故选 B；（2）2两只弹簧测力计使用前指针没有指到零刻度先，则步骤中遗漏的内容为弹簧测力计使用前应水平调零；3为了保证两次拉动橡皮筋的效果相同，则步骤中遗漏的内容应把橡皮筋的结点拉到同一位置；（3）4过 O 点作一条直线与轨迹交于 a、b 两点，橡皮筋的拉力沿橡皮筋收缩的方向，则两次实验中橡皮筋的拉力方向相同；5由于缓慢地移动 P
24、，结点始终处于平衡，而所受重力不变，而橡皮筋的拉力方向不变，由力的三角形规律可得 Fa、Fb 的大小关系为abFF10PC（1 分）2gxhy（2 分）（2 分）（小球通过 B竖直线位置在 6 格下沿点上）小于（1 分）大于（1 分）【解析】（1）1要测量塑料球离开枪口的速度 v测 的大小，已知水平位移，还需要知道下落时间，在已知球心位置 O 到地面的距离（即 OA 长度），则还需要测量 PC 的长度即可得到下落时间。2塑料球离开枪口的速度v测 的大小为22xxgvxthyhyg测（2）3根据平抛运动特点轨迹大致如下；竖直方向的分运动是自由落体运动，在开始的两个连续相同时间下落的高度比是 1:
25、3，故其中通过 B 竖直线的位置下落的高度为34 hy，即下落了 6 个单元格。（3）4如果考虑空气阻力，空气阻力作用在水平方向上速度会减小，故这样测出的 v测 会小于球的真实速度；5如果考虑球的大小，测量的水平位移偏大，这样测出的 v测 会大于球的真实速度。衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 12 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！110.38（2 分）AC=CA（1 分）25.00 10=0.0500（2 分）气垫导轨有摩擦或气垫导轨不水平（合理即可）（1 分）12abddmMtt（120abddmMtt或210baddMmtt）（2 分
26、）【解析】（1）1根据游标卡尺读数原则得1(3 8 0.1)mm0.38cmd ；（2）2AC.若气垫导轨水平，则物块处于平衡状态，通气后滑块能静止在导轨任意位置；且轻推滑块，滑块能做匀速运动，即通过两光电门的时间相等，故 AC 正确；B.导轨两端的支架是否一样高不是判断气垫导轨水平的标准，因为桌面以及地面都不能保证水平，所以 B 错误。故选 AC。3由题意滑块 a 的动量大小为22120.38 100.25kg m s5.00 10 kg m s1.9 10aaadpmvm t；4过上述计算发现ap、bp 略有差异。除实验中的偶然误差外，还有可能的原因是气垫导轨有摩擦或气垫导轨不水平（合理即
27、可）。5若弹开后两者动量相等，即满足12abddmMtt，则说明动最守恒定律得以验证。12等效替代法（1 分）速度传感器（1 分）2vFmgm Lr（2 分）v2（1 分）0.05（2分）9.78（2 分）不会（1 分）量角器（1 分）连接杆的质量远小于小球的质量（1 分）2(1cos)gl（2 分）21(1 cos)2 mvmgl（2 分）【解析】问题一：1小组选用了小钢球、细绳、铁架台，搭建了如图所示的“摆”结构，用小钢球在外力作用下的摆动过程简化替代海盗船在电机作用下的摆动过程，采用的物理思想方法是等效替代法；问题二：（1）2测量钢球速度的传感器是速度传感器；（2）3小球经过最低点时，由
28、牛顿第二定律2vFmgm Lr得2vFmgm Lr（3）4由2vFmgm Lr可知 F 与 v2 成线性关系，所以图像中水平轴应为 v2；5由2vFmgm Lr知图像与纵轴的截距表示 mg，图线延长与纵轴相交，截距为 0.5N，则mg=0.5210m/sg，可得 m=0.05kg（4）6由图像可知小球运动的周期为 T=1.7s-0.1s=1.6s0.8s，由单摆周期公式知2LrTg可得2222224()4 3.14(0.630.005)=m/s9.78m/s1.6LrgT（5）7由单摆的等时性和简谐运动的特点可知，每次将小钢球以不同的初速度释放，图中的数据图像的形态和位置不会改变。问题三：（1
29、）89该实验装置中为量角器，连接杆的质量远小于小球的质量，所以可以忽略其动能和重力势能；（2）10由动能定理21(1 cos)2mglmv得2(1 cos)vgl（3）11由动能定理有21(1 cos)+2mglWmv阻可得21(1 cos)2Wmvmgl阻衡水泰华中学决胜二三高考物理暑假必刷密卷新高考版第 13 页共 13 页一切不按照高考标准进行的训练，都对备战高考没有任何意义！第（17）套物理暑假必刷密卷专用反思表填表时间：2022 年_月_日,_：_；反思人：_家长签字：_本套暴露的主要问题板块该板块失分对每一分失分的原因反思匀变速直线运动总分 17 分丢了（）分加速度与力、质量的关系总分 20 分丢了（）分机械能守恒总分 4 分丢了（）分测摩擦因数总分 15 分丢了（）分平抛、类平抛总分 15 分丢了（）分力的平行四边形总分 5 分丢了（）分动量守恒总分 8 分丢了（）分综合总分 16 分丢了（）分本套题的主要收获知识上的收获技巧上的收获本套题的综合反思做题状态做题结果自我提醒