1、时间：45分钟满分：85分力学实验1.2016武邑中学模拟(6分)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一金属圆柱体的外直径D和厚度d，测量的示数如图甲、乙所示，该金属圆柱体的外直径D为_cm，厚度d为_mm。点击观看解答视频答案1.0204.995(4.9934.997也可)解析金属圆柱体的外直径为D10 mm0.054 mm10.20 mm1.020 cm；厚度为d4.5 mm0.0149.5 mm4.995 mm。22016冀州中学猜题(6分)某同学为了测定木块与小车之间的动摩擦因数，设计了如下的实验：用弹簧秤测量带凹槽的木块重力，记为FN1；将力传感器A固定在水平桌面上，测力端通过轻质
2、水平细绳与木块相连，木块放在较长的平板小车上。另一水平轻质细绳跨过定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，不断地缓慢向沙桶里倒入细沙，直到小车运动起来，待传感器示数稳定后，记录此时数据F1；向凹槽中依次添加重力为0.5 N的砝码，改变木块与小车之间的压力FN，重复操作，数据记录如表：压力FN1FN2FN3FN4FN5FN6FN7FN8FN/N1.502.002.503.003.504.004.505.00传感器数据F1F2F3F4F5F6F7F8F/N0.590.830.991.221.421.611.792.01试完成：(1)在实验过程中，是否要求平板小车必须做匀速直线运动？_(填“是”或“否”
3、)。(2)为了充分测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：f1F5F10.83 N，f2F6F20.78 N，f3F7F30.80 N，请你给出第四个差值：f4_。(3)根据以上差值，可以求出每增加0.50 N砝码时摩擦力增加f。f用f1、f2、f3、f4表示的式子为：f_，代入数据解得f_ N。(4)木块与平板小车间的动摩擦因数_。答案(1)否(2)F8F40.79 N(3)0.2(4)0.4解析(1)测定木块和平板小车间的动摩擦因数，只需木块与小车间相对滑动，木块与小车间的摩擦力就是滑动摩擦力，所以不需要小车匀速运动。(2)F4F8F40.79 N。(3)f
4、0.20 N。(4)根据fN，又N0.5 N，解得0.4。32016冀州中学期末(9分)某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：用天平测出电动小车的质量为0.6 kg；将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；接通打点计时器(其打点周期为0.02 s)；使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器电源。上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析数据回答下列问题(设整个过程中小车所受阻力恒定，结果保留两位有效数字)：(1)该电动小车的最大速度为_m/s。(2)该电动小车所受阻力为_N。(3)该电动小车的额
5、定功率为_W。答案(1)1.5(2)1.2(3)1.8解析(1)小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度为v m/s1.5 m/s。(2)匀减速运动阶段有a m/s2.0 m/s2，根据牛顿第二定律有Ffma1.2 N。(3)电动小车的额定功率PFvFfv1.21.5 W1.8 W。42016衡水二中期中(9分)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)(1)(多选)实验时，一定要进行的操作是_。A用天平测出砂和砂桶的质量B将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C小车靠近打点计时器，先接通电
6、源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_m/s2(结果保留两位有效数字)。(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的aF图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_。A2tanB.Ck D.答案(1)BCD(2)1.3(3)D解析(1)由实验原理图可以看出，由弹簧测力计的示数可得到小车所
7、受的合外力的大小，故不需要测砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，A、E错；为保证绳上拉力提供合外力，必须平衡摩擦力，B对；小车应靠近打点计时器，先接通电源，再放小车，同时读出弹簧测力计的示数，C对；为了多测几组数据，需改变砂和砂桶的质量多做几次实验，D对。(2)由逐差法可得：小车的加速度a，将T3 s0.06 s，代入可得a1.3 m/s2(3)由题图结合牛顿第二定律，有2FMa，得aF则图象斜率k，得小车的质量M，故A、B、C错，D对。52016衡水二中热身(12分)某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验：点击观看解答视频 (1)“探究加速度与合外力的
8、关系”装置中，小车质量为M，沙桶和沙子的总质量为m，通过改变m改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出。现保持小车质量M不变，逐渐增大沙桶和沙的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值(F为弹簧测力计的示数)。为了减小实验误差，下列做法正确的是()A只需平衡小车的摩擦力B沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量C滑轮摩擦足够小，绳的质量足够轻D先释放小车，后接通打点计时器的电源某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为_。A. B.Cmg DF当沙桶和沙的总质量较大导致a较大时，图线_(填选项前的字母)。A逐渐偏向纵轴B逐渐
9、偏向横轴C仍保持原方向不变(2)图丙为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得AB2.0 cm、AC8.0 cm、AD18.0 cm、AE32.0 cm，打点计时器的频率为50 Hz，则C点的速度为_m/s，小车的加速度为_m/s2。(3)另一同学设想用图丙的纸带“探究功与速度变化的关系”。他分析认为，以A为坐标原点，各点到A的距离与弹簧测力计的示数F的乘积为纵坐标，各点的速度的二次方为横坐标，若能在直角坐标系中得到一条过原点的倾斜直线，即可得到“Wv2”结论。你认为可行吗？_(填“可行”或“不可行”)。答案(1)CDC(2)0.84(3)可
10、行解析(1)不仅需平衡小车与木板间的摩擦力，还要平衡打点计时器与纸带间的摩擦力，故A错误；因为弹簧测力计直接测出了拉力大小，故B错误；滑轮摩擦足够小，绳的质量足够轻，有利于减小实验误差，故C正确；应先接通打点计时器的电源，再释放小车，故D错误。由牛顿第二定律得a，故选D。当沙桶和沙的总质量较大导致a较大时，由于弹簧测力计直接测出了拉力大小，故图线仍保持原方向不变，C正确。(2)vCm/s0.8 m/s，a4 m/s2。(3)由动能定理得FsMv2，故可行。电学实验6.2016枣强中学一轮检测(14分)某同学做测定电阻丝的电阻率的实验。(1)实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝的直径，
11、刻度位置如图所示，则电阻丝的直径是_cm。(2)用多用电表的欧姆挡粗测这种电阻丝的阻值，已知此电阻丝的阻值约为几十千欧，下面给出了实验操作步骤：a旋转选择开关S，使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔b将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，而后断开两表笔c将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，测出阻值后，断开两表笔d旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆挡的某一挡位合理的实验步骤顺序是_(填写相应的字母)。旋转选择开关，其尖端应对准的欧姆挡位是_；根据该挡位和下图所示指针位置，电阻丝的阻值约为_。(3)用电流表和电压表较精确地测定此电阻丝的阻值，实验室提供下列可选用的器
12、材：电压表(量程3 V，内阻约50 k)电流表(量程100 A，内阻约200 )电流表(量程5 mA，内阻约20 )电流表(量程0.6 A，内阻约1 )滑动变阻器R(最大阻值1 k)电源E(电源电压为4 V)开关S、导线a在所提供的电流表中应选用_(填字母代号)；b在虚线框中画出测电阻的实验电路。(4)分别用L、d、Rx表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为_。答案(1)0.0642(2)dbca1 k3.20104(3)如图所示(4)解析(1)螺旋测微器固定部分读数为0.5 mm，可动部分的读数为14.20.01 mm0.142 mm，因而电阻丝的直径为0.642 mm0.0642
13、cm。(2)首先选择合适的欧姆挡位，然后欧姆调零，再进行电阻测量，最后把选择开关旋转至“OFF”位置或者“500 V”交流挡位，因而合理的顺序为dbca。由于电阻丝阻值约为几十千欧，因而选择的欧姆挡位为“1 k”，根据指针位置可知电阻丝的阻值为32.0103 3.20104 。(3)估算电路中最大电流约为I125 A，因而电流表选A1，估算临界电阻为R0 k，RxR0，因而电流表采用内接法；由于滑动变阻器的阻值远小于电阻丝的阻值，因而滑动变阻器采用分压接法。(4)由Rx可得。72016武邑中学仿真(14分)(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻Rx的阻值，甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电
14、表欧姆挡时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，再进行_使指针指在欧姆刻度的“0”处。若该同学将选择开关旋在“1”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，则所测量的值为_。(2)为进一步精确测量该电阻，实验台上摆放有以下器材：A电流表(量程15 mA，内阻未知)B电流表(量程0.6 A，内阻未知)C电阻箱(最大电阻99.99 )D电阻箱(最大电阻999.99 )E电源(电动势3 V，内阻1 )F单刀单掷开关2只G导线若干乙同学设计的电路图如图所示，现按照如下实验步骤完成实验：调节电阻箱，使电阻箱到最大值，仅闭合S1再次调节电阻箱有合适的阻值R1使电流表有较大的偏转且读数为I；调节电
15、阻箱至最大值，保持开关S1闭合，开关S2闭合，再次调节电阻箱的阻值为R2，使电流表读数仍为I。a根据实验步骤和实验器材可知，电流表应选_，电阻箱应选择_。(填器材前字母)b根据实验步骤可知，待测电阻Rx_(用题目所给测量数据表示)。(3)利用以上实验电路，闭合S1、S2调节电阻箱R，可测出电流表的内阻RA，丙同学通过调节电阻箱R，读出多组R和I值，作出了R图象如图所示。若图象中纵轴截距为1 A1，则电流表内阻RA_。答案(1)欧姆调零18.0(2)a.ADbR2R1(3)2解析(1)根据多用电表测电阻的要求，将选择开关旋在适当的欧姆挡位之后，红、黑表笔短接进行欧姆调零。根据图中指针的位置，可得
16、被测电阻值Rx18.01 18.0 。(2)a.根据闭合电路欧姆定律能估算出通过待测电阻的最大电流，从而可选择电流表的量程，然后再通过求出电路中需要的最大电阻，来选择电阻箱。b根据可知：I根据可知：I解得：RxR2R1。(3)电路中闭合S1、S2可得：I变形可得，R(RAr)又知纵轴截距为1 A1，则有(RAr)1 A1将E3 V，r1 ，代入上式解得：RA2 。82016衡水中学预测(15分)二极管具有独特的单向导电性，当在二极管两极之间所加正向电压小于某值时，二极管呈现出很大电阻(1106 甚至更大)，而当正向电压超过某值时，二极管的电阻又非常小，并且随两端电压的升高而急剧减小。为了探究二
17、极管的导电特性：(1)实验小组先用多用电表判断二极管的极性。步骤如下：A将多用电表置于档，短接红、黑表笔，调整_，使指针指向“0 ”位置；B将二极管串接在两表笔之间，多用电表示数如图甲a；C二极管不动，将两表笔对换，多用电表示数如图甲b，则此时与红表笔接触的是二极管的_(填“正”或“负”)极。(2)实验小组设计了如图乙所示实验电路，通过实验测得相关数据如下表。由二极管的特性和表中数据可知，当电压中00.40 V时，图乙中开关S一定是接在位置_；根据表中数据，在图丙中作出二极管的伏安特性曲线(要求保留所描的点迹)，由图线可知，二极管是_(填“线性”或“非线性”)元件。(3)若此二极管为发光二极管
18、，正常发光时通过的电流为3.00 mA，若用1.5 V电源供电，则应该给二极管_(填“串”或“并”)联一个_的电阻。答案(1)欧姆调零旋钮 负 (2)1 如图所示 非线性 (3)串 267(265 270 都算正确)解析(1)A.为欧姆表档，故选档后测量前要进行欧姆表调零，即短接两表笔，调整欧姆表调零旋钮，使指针指在“0 ”位置；C.B步骤中欧姆表示数很大，而C步骤中示数很小，表明此二极管是好的，且当示数很小时红表笔所接为二极管负极。(2)图乙的设计为伏安法测电阻的内接法和外接法可以互换的电路，当开关S接位置1时为电流表内接法，接位置2则为外接法。由表中数据可知，当电压在00.4 V之间时电流表示数为0，即电流表没有检测到伏特表的分流电流，故电流表内接，开关S接在位置1。描点作图如答案图所示，图线不是过原点的直线，因此二极管是非线性元件。(3)发光二极管正常工作时两端电压为0.7 V，电源电动势1.5 V高于0.7 V，须串联一个电阻，阻值R 267 。