高一物理必修一實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題復(fù)習(xí)試題一、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)選擇題（每題4分，共20分）在"探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律"實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是（）A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用220V交流電源B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放紙帶再接通電源C.紙帶上點(diǎn)跡密集的地方表示速度較大D.可通過(guò)逐差法計(jì)算小車(chē)的加速度某同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量物體長(zhǎng)度，四次讀數(shù)分別為2.35cm、2.36cm、2.37cm、2.40cm，則該物體的測(cè)量結(jié)果應(yīng)記為（）A.2.36cmB.2.365cmC.2.37cmD.2.38cm在"驗(yàn)證力的平行四邊形定則"實(shí)驗(yàn)中，采取下列措施可以減小誤差的是（）A.彈簧測(cè)力計(jì)必須保持與木板平行B.拉橡皮筋的細(xì)繩越短越好C.兩分力F?、F?的夾角越大越好D.只需記錄力的大小，不需要記錄方向關(guān)于"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法B.平衡摩擦力時(shí)應(yīng)將裝砂的小桶通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上C.應(yīng)保證小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂和小桶的總質(zhì)量D.作a-F圖像時(shí)，應(yīng)將描出的點(diǎn)用平滑曲線連接在"研究平拋運(yùn)動(dòng)"實(shí)驗(yàn)中，為了準(zhǔn)確描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列操作必要的是（）A.斜槽軌道必須光滑B.斜槽軌道末端必須水平C.每次釋放小球的位置可以不同D.記錄小球位置的白紙必須豎直放置二、實(shí)驗(yàn)填空題（每空3分，共30分）某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條紙帶，紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖所示，則打B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度vB=______m/s，小車(chē)的加速度a=______m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）在"驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"實(shí)驗(yàn)中，重錘質(zhì)量為m，從靜止開(kāi)始下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)。若選取打O點(diǎn)時(shí)重錘的位置為零勢(shì)能點(diǎn)，打A點(diǎn)時(shí)重錘的速度為v，OA間距離為h，則此時(shí)重錘的動(dòng)能為_(kāi)_____，重力勢(shì)能為_(kāi)_____。本實(shí)驗(yàn)中______（選填"需要"或"不需要"）測(cè)量重錘質(zhì)量。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)μ，將木塊放在水平長(zhǎng)木板上，用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向拉木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F。已知木塊質(zhì)量為m，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=。若實(shí)驗(yàn)時(shí)木塊未做勻速運(yùn)動(dòng)，而是做加速運(yùn)動(dòng)，則測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值（選填"偏大"、"偏小"或"不變"）。在"探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系"實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：拉力F/N0.51.01.52.02.5伸長(zhǎng)量x/cm1.02.13.04.05.1根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖，可得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線，其斜率表示______，該彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。某同學(xué)用單擺測(cè)量重力加速度，測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，擺球直徑為d，單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則單擺的周期T=，重力加速度g=（用題中物理量符號(hào)表示）。三、實(shí)驗(yàn)計(jì)算題（共50分）（12分）某實(shí)驗(yàn)小組在"探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律"實(shí)驗(yàn)中，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。（1）計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填入下表：計(jì)數(shù)點(diǎn)01234位置x/cm01.503.506.009.00速度v/(m·s?1)（2）在坐標(biāo)紙上畫(huà)出v-t圖像。（3）根據(jù)v-t圖像求出小車(chē)的加速度。（14分）在"驗(yàn)證力的平行四邊形定則"實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作如下：①用圖釘把白紙固定在水平放置的木板上；②用圖釘把橡皮條的一端固定在A點(diǎn)，另一端系上兩根帶有繩套的細(xì)繩；③用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F?和F?；④按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出F?和F?的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；⑤只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F'，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出F'的圖示；⑥比較F和F'的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論。（1）上述步驟中，有重要遺漏的步驟是______和______（填步驟序號(hào)）。（2）遺漏的內(nèi)容分別是______和______。（3）如圖所示是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的力的圖示，其中F是F?和F?的合力，F(xiàn)'是實(shí)際測(cè)量的合力。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)F和F'不完全重合，產(chǎn)生誤差的原因可能有哪些？（至少寫(xiě)出兩條）（12分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置"探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系"，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)的拉力等于砂和砂桶的總重力mg。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)如何操作？（2）若小車(chē)質(zhì)量M保持不變，改變砂和砂桶的總質(zhì)量m，測(cè)出相應(yīng)的加速度a，得到a-m圖像如圖所示。圖像不過(guò)原點(diǎn)的原因是______，圖像末端偏離直線的原因是______。（3）若砂和砂桶的總質(zhì)量m保持不變，改變小車(chē)質(zhì)量M，測(cè)出相應(yīng)的加速度a，為了直觀地得到加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)作______圖像（選填"a-M"或"a-1/M"）。（12分）在"研究平拋運(yùn)動(dòng)"實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作步驟如下：A.將斜槽固定在實(shí)驗(yàn)桌上，使斜槽末端切線水平；B.將白紙用圖釘固定在木板上，并將木板豎直固定在斜槽末端附近；C.讓小球從斜槽上某一位置由靜止釋放，小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，在白紙上記錄小球的位置；D.重復(fù)步驟C，在白紙上記錄多個(gè)小球位置；E.將白紙取下，用平滑曲線連接各小球位置，得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中還需要使用的器材有______和______。（2）實(shí)驗(yàn)中，如何保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)？（3）若該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中忘記記錄斜槽末端位置，如何根據(jù)記錄的軌跡求出小球的初速度？四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（共20分）（20分）現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、細(xì)繩、鉤碼若干、刻度尺、天平、彈簧測(cè)力計(jì)、秒表。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究"物體的加速度與所受合力的關(guān)系"，要求：（1）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理；（2）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖；（3）列出實(shí)驗(yàn)步驟；（4）說(shuō)明如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；（5）指出實(shí)驗(yàn)中可能存在的誤差及減小誤差的方法。五、實(shí)驗(yàn)分析題（共30分）（15分）某同學(xué)在"驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"實(shí)驗(yàn)中，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，重錘質(zhì)量為0.5kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2。（1）選取O點(diǎn)為起始點(diǎn)，分別計(jì)算打A、B、C三點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能和重力勢(shì)能減少量，填入下表：計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間t/s位置x/cm速度v/(m·s?1)動(dòng)能E?/J重力勢(shì)能減少量ΔE?/JO00000A0.021.96B0.047.84C0.0617.64（2）比較各點(diǎn)的動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減少量，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（3）分析實(shí)驗(yàn)中存在誤差的原因，并說(shuō)明如何改進(jìn)。（15分）某實(shí)驗(yàn)小組用單擺測(cè)量重力加速度，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將細(xì)線一端穿過(guò)小球的小孔，打一個(gè)比小孔大的結(jié)，做成單擺；②用刻度尺測(cè)量擺線長(zhǎng)L，精確到毫米；③將單擺固定在鐵架臺(tái)上，使擺線自然下垂，用毫米刻度尺測(cè)量擺球直徑d；④將擺球拉至某一位置釋放，用秒表測(cè)量單擺完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t；⑤改變擺線長(zhǎng)度，重復(fù)步驟②④，共做5組實(shí)驗(yàn)；⑥計(jì)算每次實(shí)驗(yàn)的周期T和重力加速度g，求出g的平均值。（1）用所測(cè)物理量表示重力加速度g=。（2）若實(shí)驗(yàn)中擺線長(zhǎng)度測(cè)量值偏大，重力加速度測(cè)量值將（選填"偏大"、"偏小"或"不變"）。（3）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)單擺的周期測(cè)量值總是偏大，可能的原因是什么？（至少寫(xiě)出兩條）（4）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列措施可行的是（）A.適當(dāng)增加擺線長(zhǎng)度B.減小擺球質(zhì)量C.增大擺角D.多次測(cè)量取平均值參考答案及解析一、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)選擇題D解析：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用6V以下交流電源，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放紙帶，B錯(cuò)誤；紙帶上點(diǎn)跡密集的地方表示速度較小，C錯(cuò)誤；逐差法可以減小加速度測(cè)量誤差，D正確。A解析：四次讀數(shù)中2.40cm與其他數(shù)據(jù)相差較大，應(yīng)舍去。測(cè)量結(jié)果為(2.35+2.36+2.37)/3=2.36cm，A正確。A解析：彈簧測(cè)力計(jì)保持與木板平行可以減小分力誤差，A正確；細(xì)繩應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些，B錯(cuò)誤；兩分力夾角適中即可，并非越大越好，C錯(cuò)誤；力是矢量，需同時(shí)記錄大小和方向，D錯(cuò)誤。B解析：平衡摩擦力時(shí)不應(yīng)掛砂桶，B錯(cuò)誤；其他選項(xiàng)均正確。B解析：斜槽軌道末端水平才能保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，B正確；軌道不一定要光滑，A錯(cuò)誤；每次釋放位置應(yīng)相同，C錯(cuò)誤；白紙應(yīng)水平放置，D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)填空題0.40；2.0解析：vB=(xAC)/(2T)=(0.08-0.00)/0.2=0.40m/s；a=(xBD-xOB)/(2T)2=(0.12-0.04-0.04)/0.04=2.0m/s2。mv2/2；-mgh；不需要解析：動(dòng)能為mv2/2，重力勢(shì)能為-mgh。機(jī)械能守恒表達(dá)式中質(zhì)量可約去，不需要測(cè)量。F/(mg)；偏大解析：勻速時(shí)F=μmg，μ=F/(mg)。加速時(shí)F>μmg，測(cè)量值偏大。勁度系數(shù)的倒數(shù)；50解析：F-x圖像斜率表示勁度系數(shù)k，k=ΔF/Δx=0.5/0.01=50N/m。t/n；4π2n2(L+d/2)/t2解析：周期T=t/n，擺長(zhǎng)l=L+d/2，由T=2π√(l/g)得g=4π2l/T2=4π2n2(L+d/2)/t2。三、實(shí)驗(yàn)計(jì)算題（1）v0=0.075m/s，v1=0.175m/s，v2=0.250m/s，v3=0.325m/s，v4=0.400m/s解析：v=(x_{i+1}-x_{i-1})/(2T)。（2）v-t圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線。（3）加速度a=Δv/Δt=0.75m/s2。（1）③；⑤（2）記錄兩細(xì)繩的方向；記錄F'的方向（3）彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)誤差、作圖誤差、結(jié)點(diǎn)未完全拉到O點(diǎn)等。（1）將長(zhǎng)木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在不掛砂桶時(shí)能勻速下滑。（2）未平衡摩擦力或平衡不足；小車(chē)質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于砂桶質(zhì)量。（3）a-1/M解析：a與M成反比，a-1/M圖像是過(guò)原點(diǎn)的直線，便于分析。（1）重錘線；鉛筆（2）保證斜槽末端水平，每次從同一位置靜止釋放。（3）在軌跡上取兩點(diǎn)，測(cè)出坐標(biāo)(x1,y1)、(x2,y2)，由y=gt2/2和x=v0t得v0=x√(g/(2y))。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（1）實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)牛頓第二定律a=F/m，保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變合力，測(cè)量加速度，探究a與F的關(guān)系。（2）實(shí)驗(yàn)裝置圖：略（長(zhǎng)木板、小車(chē)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、細(xì)繩、鉤碼等）。（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①平衡摩擦力；②測(cè)量小車(chē)質(zhì)量M；③掛鉤碼，記錄拉力F；④接通電源，釋放小車(chē)，記錄紙帶；⑤改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)步驟③④；⑥處理數(shù)據(jù)，繪制a-F圖像。（4）數(shù)據(jù)處理：用逐差法計(jì)算加速度，建立a-F坐標(biāo)系，描點(diǎn)作圖。（5）誤差分析：摩擦力平衡不當(dāng)、鉤碼質(zhì)量過(guò)大、紙帶測(cè)量誤差等；改進(jìn)方法：精確平衡摩擦力、保證鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量、多次測(cè)量取平均值。五、實(shí)驗(yàn)分析題（1）vA=0.98m/s，EAk=0.24J；vB=1.96m/s，EBk=0.96J；vC=2.94m/s，ECk=2.16J；ΔEAp=0.096J，ΔEBp=0.384J，ΔECp=0.864J。（2）在誤差范圍內(nèi)，動(dòng)能增加量等于重力勢(shì)能減少量，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒。（3）誤差原因：空氣阻力、紙帶摩擦；改進(jìn)方法：選用質(zhì)量較大的重錘、減小紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦。（1）g=4π2(L+d/2)n2/t2（2）偏大（3）秒表啟動(dòng)滯后、擺角過(guò)大、計(jì)數(shù)次數(shù)錯(cuò)誤等。（4）AD解析：增加擺