1、河南省各市2021-2021学年高一下学期期末物理试题分类选编：实验探究题1（2022河南商丘市第一高级中学高一期末）（1）如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中B、C为两个同时由同一点出发的小球，为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述两条轨迹可得出结论：_。（2）在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，如图让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有_。A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次必须由静止从同一位置释放小球C记录小球经过不同高度的位置时，
2、每次必须严格地等距离下降D将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线某次实验画出小球运动的轨迹如图中曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标，取，A到B的时间_s，小球到达B点时的速度_m/s。2（2022河南驻马店高一期末）实验小组用如图甲所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验。将小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为，当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起且伸长的长度保持与第一次相同进行第2次、第3次实验时，用速度传感器测出小车速度v和速度的平方，将数据输入电脑处理，得到如图乙所示的图象，由图象可以读出每次实验时小车获得的
3、最大速度的平方分别为a、b、c，回答下列问题：（1）本实验_（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。（2）若，可以得出橡皮筋对小车做的功W与小车最大速度的平方成_（填“正比”或“反比”）。（3）多次实验后，做出很多种图象，其中一种图象如图丙所示，其中一种W-v图象如图丁所示，丙图的图线平滑延长不过坐标原点的原因是_；丁图的图线平滑延长不过坐标原点的原因是_。3（2021河南商丘市回民中学高一期末）某同学做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示。测出小球的直径为，小球的质量为，电磁铁下端到光电门的距离为。（1）电磁铁先通电，让小球吸在开始端。电磁铁断电，小球自由下落，在小球经过光电门的时间内
4、，计时装置记下小球经过光电门所用时间为，由此可算得小球经过光电门时的速度大小为_。计算此过程中重力势能的减小量为_，小球动能的增加量为_。（重力加速度取）（2）若用上述实验装置通过改变光电门的位置，用表示小球到光电门的距离，用表示小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如上图乙所示的图像，则当地的实际重力加速度大小为_。4（2021河南许昌高一期末）某物理兴趣小组采用如图所示的装置进行实验。质量分别为和的A、B小球处于同一高度，为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时B球被自动松开，B球自由下落。最后B球落到水平地面上的P点，A球落到水平地面上的
5、点；请你回答下列问题：（1）该实验是为了验证：_（选填正确答案的字母序号）；A做平抛运动的小球A在竖直方向上做自由落体运动B做平抛运动的小球A在水平方向上做匀速直线运动C小球B在竖直方向上做自由落体运动（2）该实验中_（选填正确答案的字母序号）。A两球的质量应该相等B应改变装置的高度，多次进行实验C需要测出装置距地面之间的竖直高度5（2021河南高一期末）某同学用如图1所示的实验装置验证动能定理。实验步骤如下：用天平测出小车的质量为，小沙桶的质量为；将小车放到带滑轮的木板上，调整木板倾角并轻推小车，使小车恰好做匀速直线运动；按图1连接好实验装置，并使弹簧测力计竖直，小车紧靠打点计时器；接通电源
6、，释放小车，打出纸带并记录好弹簧测力计的示数；重复以上实验多次，最后选取一条清晰的纸带如图2所示。根据上述实验结果，回答下列问题：（1）图2中的A、为连续的六个计数点，相邻的两个计数点间还有4个点未标出，电源频率为，则打点计时器打下点时小车的速度_，打点计时器打下点时小车的速度为_。（保留2位有效数字）（2）实验记录弹簧测力计的示数为，取纸带段进行研究，则细线拉力对小车做的功为_J，小车动能的增量为_J，则说明本次验证实验是_（填“成功”或“失败”）的。（前两空保留2位有效数字）6（2021河南高一期末）如图1所示，某同学设计了一测量当地重力加速度的实验。他用一根不可伸长的细线将质量为m的小球
7、拴接起来，细线的另一端固定于O，然后将细线拉直，让小球自与O点等高处由静止释放，通过传感器测量小球在最低点时细线所受的拉力F，进一步计算出重力加速度。他采用两种不同方法重复操作，请完成下列问题：（1）方法一仅改变悬点到小球球心距离l，多次重复实验，该同学发现l变大，细线拉力_（选填“变大”“变小”或“不变”），他计算重力加速度的表达式为_（用测得物理量的符号表示）；（2）方法二仅改变小球的质量，多次重复实验，得到多组F与m，然后作出相应的m-F图像，如图2所示，根据图像可得，当地的重力加速度为_（用a、b表示）。7（2021河南商丘高一期末）如图甲、乙所示是“研究平抛物体运动”的实验装置图，甲
8、实验是通过描点画出平抛小球的运动轨迹，乙实验是研究平抛运动在水平方向的运动性质。（1）关于甲图“研究平抛运动”的实验中，下列说法中不正确的是( )A小球与斜槽间必须光滑无摩擦B安装斜槽时其末端一定要水平C应使用密度大体积小的金属球D每次释放小球必须从同一高度由静止沿斜槽滚下（2）某同学用如下图所示的装置研究平抛运动在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为h、2h、3h，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为x1、x2、x3，则_。A若x1：x2：x3=1：2：3，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动B若x1：x2
9、：x3=1：，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动C若x1：x2：x3=1：4：9，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动D若x3-x2=x2-x1，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动8（2021河南郑州高一期末）某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括气垫导轨、上方安装有遮光片的滑块、两个与计算机相连接的光电门A和B、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：（1）启动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间相等时，可认为气垫导轨水平。（2）用天平测出砝码与砝码盘的总质量为、滑块（含遮光片）的质量为，光电门之间的距离为，测量遮光片的宽度为。（3）用细线跨过
10、轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块。释放砝码和砝码盘，令滑块在细线的拉动下从左边开始运动，滑块从A运动到B的过程中，砝码和砝码盘的重力势能减少了_。（4）和计算机连接的光电门测量出遮光片经过A、B两处光电门的遮光时间分别为、，从而得出滑块经过A、B两点时的速度。通过A点时的速度为_。（5）在滑块从A运动到B的过程中，要验证砝码和砝码盘、滑块组成的系统机械能守恒，需要满足的表达式为_。（均用题中给出物理量的对应符号及重力加速度表示）9（2021河南郑州高一期末）“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图所示，小车在橡皮筋的作用下沿木板滑行。当小车在1条橡皮筋作用下时，橡皮筋对小车做
11、的功记为；当用2条、3条、4条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、第4次实验时，橡皮筋对小车做的功记为、，实验中小车的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）本实验_（“需要”或“不需要”）平衡小车所受摩擦力（2）小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度达到最大时，橡皮筋处于_（“伸长状态”或“原长状态”）（3）实验中要求用完全相同的橡皮筋，每次实验不必计算出橡皮筋对小车做功的具体数值。某次实验所测数据如下表所示：次数1234567功速度1.001.381.771.972.282.432.65速度平方1.001.903.133.885.205.907.02请将表中7组功与速度平方的数据标在
12、坐标系中，并画出的关系图像_（4）根据作出的图像，可以得到随变化的关系为_。10（2021河南安阳高一期末）某同学利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律的实验”，在本实验中；（1）现有器材：打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是_。（2）若甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，打点计时器打点时间间隔为0.02s，量出各自纸带上第1、2两点间的距离分别为0.17cm，0.19cm，0.22cm，可以看出其中有一位同学在操作上有错误，操作错误的同学是_。（3）若实验中所用重锤的质量，打点计时器所用电源的频率为
13、50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是_，重锤的动能为_J，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能的减少量为_J，（结果保留两位有效数字）（4）在图乙所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，并作图像（如图丙），若描点得出的直线斜率为k，则可测出重力加速度_（用k表示）与真实值相比，测出的g值（选填“偏小”或“偏大”或“相同”）11（202
14、1河南郑州高一期末）某同学利用平抛运动测量速度的原理来探究功与速度变化的关系，实验装置如图所示。（1）小物块在一条橡皮筋的作用下弹出，沿桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为。对桌面的要求，下列说法正确的是_；A只要桌面尽可能光滑，是否水平，不影响实验结果B只要桌面水平，是否光滑，不影响实验结果C要求桌面尽可能光滑和水平（2）在钉子上分别套上2条、3条、4条、同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤（1），小物块落点分别记为、。为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的_（填正确答案标号，已知）。A小物块的质量B橡皮筋的原长C橡皮筋的伸长量D桌面到地面的高度E小
15、物块抛出点到落地点的水平距离（3）将几次实验中橡皮筋对小物块做的功分别记为、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为、，若功与速度的二次方成正比，则应以为纵轴、_为横轴作图，才能得到一条直线；（4）若以为纵轴、（3）中合适的物理量为横轴作图，得到的实验图像是过原点的倾斜直线，直线斜率为，则物块的质量为_。（用和实验需要测量的物理量代号字母表示）12（2021河南三门峡市陕州区第一高级中学高一期末）用如图甲所示的实验装置验证质量为的物块A、质量为的物块B组成的系统的机械能守恒，B从高处由静止开始下落，A上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验
16、中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知，打点计时器的频率为50Hz。（结果均保留2位有效数字）(1)在纸带上打下计数点5时物块的速度_m/s。(2)在打下计数点0到计数点5的过程中系统动能的增量_J，系统势能减少量_J。（当地重力加速度g约为9.8m/s2）(3)若某同学作出图像如图丙所示，则当地的重力加速度g=_13（2021河南新蔡县第一高级中学高一期末）利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心
17、在木板上的水平投影点O）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。（1）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是_。（2）甲、乙、丙、丁四位同学分别建立（1）中A、B、C、D四种坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式可求得小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比，甲同学的结果_。（填“偏大”、“偏小”或“准确）（3）若某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，如图，取A点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，（g=10m/s2），则小球抛出点的位置坐标是_（以cm为单位，答案
18、不用写出，注意正负号）；14（2021河南高一期末）某学习小组做“探究合力的功和物体速度变化关系”的实验，如图所示，小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行这时，橡皮筋对小车做的功记为W。当2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下列操作正确的是_。A放开小车，能够自由下滑即可B放开小车，能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（2）在正确平衡摩擦阻力后，小车
19、在橡皮筋拉动下运动，下列说法正确的是_。A每条橡皮筋做的功都能测定出来B当用2条、3条、完全相同的橡皮筋并在一起拉动小车时，不需要测出每条橡皮筋做的功，只需使每次实验中橡皮筋伸长的长度一致，记下橡皮筋的条数C小车在橡皮筋拉动下，做匀变速运动（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点并不都是均匀的，为了测量小车最后获得的速度，应选用纸带的_部分进行测量（根据下面所示的纸带回答）。15（2021河南高一期末）某同学利用图甲装置来做“验证机械能守恒定律”实验（1）现有器材:打点计时器、学生电源、铁架台（包括铁夹）、纸带、附夹子的重锤、刻度尺、秒表、导线若干和开关，其中此实验不需要使用的器材是_。（2）
20、若实验中所用重锤的质量m=0.3kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，正确操作得到的纸带如图乙所示，O点对应重锤开始下落的时刻，另选连续的三个计时点A、B、C作为测量的点，图中的数据分别为计数点A、B、C到起始点O的距离，取重力加速度g=9.8m/s2，则打点计时器在打B点时，重锤的速度大小是_m/s，从初始位置O到打下计数点B的过程中，重锤的重力势能减少量为_J（结果都保留两位有效数字）。（3）在数据处理中，该同学发现物体重力势能的减少量Ep总是大于物体动能的增加量Ek，主要原因是_（填选项前的字母）。A选用的重锤质量过大B没用天平称重锤质量C打点计时器对纸带的阻力和空气对重锤的阻力16
21、（2021河南高一期末）未来中国字航员将会登月成功，假设宇航员在登月前后做两次物理实验，分别测量物体的质量和月球的质量。实验一：宇宙飞船绕月球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，在这种环境中无法用天平直接称量物体的质量，宇航员在飞船中用如图所示的装置来间接测量小球的质量，给小球一个初速度，让它在细线的拉力下做匀速圆周运动，飞船中还有刻度尺、秒表两种测量工具。实验二：宇航员抵达半径为R的月球后，仍用同样的装置做实验，给质量为m（实验一已测出）的小球个初速度，使其在竖直平面内做变速圆周运动，月球表面没有空气，拉力传感器显示小球在最低点、最高点读数差的绝对值为F，根据圆周运动的动力学公式和机械能守恒定
22、律可得F恒为小球在月球表面重力的6倍，已知引力常量为G。根据题中提供的条件和测量结果回答下列问题：(1)实验一：若已知小球做匀速圆周运动时拉力传感器的示数为F，还需要测量的物理量是_和周期，为了减小测量周期的误差，可测量n转对应的时间t，则待测小球质量的表达式为m=_；(2)实验二：测得月球表面的重力加速度为_，月球的质量为_。（小球的质量用m表示）17（2021河南开封市第二十五中学高一期末）小李同学用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电源未画出。（1）下列操作中正确的是_。A用秒表测出重物下落时间B将打点计时器接到直流电源上C先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落（2）
23、如下图所示，小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把打点计时器所打的第一个点记作O，另选取连续三个点A、B、C作为测量点。若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s1、s2、s3表示，重物的质量用m表示，当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源的频率为f。为了方便，他可以利用下图中O点到_（选填“A”、“B”、“C”）点所代表的过程来验证机械能守恒定律；此过程中重物重力势能的减少量_，动能的增加量_。18（2021河南高一期末）某学习小组做“探究功与速度变化的关系”的实验如图甲所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，橡皮筋对小车做的功记为。当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起
24、进行第2次、第3次实验时（每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致），每次实验中小车获得的速度可根据打点计时器所打的纸带进行计算。(1)除了图中已给出的实验器材和导线、开关、电源外，还需要的器材是_；(2)实验中，小车会受到摩擦力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦力，确定方法是轻推小车，由打点计时器打在纸带上的点的均匀程度判断小车是否做_运动；(3)如图乙所示，给出了某次实验打出的纸带，从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带，测得、相邻两点间的距离分别为，已知相邻两点打点时间间隔为，则小车获得的最大速度_（结果保留两位有效数字）(4)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时
25、，橡皮筋处于_（填“伸长”或“原长”）状态参考答案：1 平抛运动竖直方向为自由落体运动， AB 0.1 2 需要 正比 平衡摩擦力过度或木板的倾角调整过大 平衡摩擦力不足或木板的倾角调整过小或没有平衡摩擦力3 4.00 0.0804 0.0800 9.74 A B5 成功6 不变 7 A B8 mgL 9 需要 伸长状态 橡皮筋做的功与小球获得的速度平方成正比10 秒表 丙 偏小11 C ADE 12 2.4 0.58 0.59 9.713 C 偏大 （-10，-5）14 D B FI15 秒表 3.0 1.4 C16 小球做匀速圆周运动的半径r 17 C B mgs2 18 刻度尺 匀速 0.72 伸长