高一下學(xué)期物理實驗專題試卷實驗一：研究勻變速直線運動實驗器材打點計時器（電火花或電磁式）、紙帶、一端帶滑輪的長木板、小車、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源實驗步驟如圖1所示安裝裝置，將長木板固定在水平桌面，紙帶穿過打點計時器限位孔后與小車連接，小車通過細繩跨過滑輪懸掛鉤碼。接通電源，待打點計時器穩(wěn)定工作后釋放小車，記錄紙帶上打出的點跡。更換紙帶重復(fù)實驗3次，選擇點跡清晰的紙帶進行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理與分析（1）某同學(xué)選取的紙帶如圖2所示，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s（每5個點取一個計數(shù)點）。用刻度尺測量得：AB=1.20cm，BC=1.99cm，CD=2.78cm，DE=3.59cm，EF=4.37cm。①計算打C點時小車的瞬時速度vC=______m/s（保留兩位有效數(shù)字）。②小車的加速度a=m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。（2）若實驗中電源頻率高于50Hz，則測得的加速度值（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。誤差分析①打點計時器限位孔與紙帶存在摩擦，會導(dǎo)致加速度測量值______（選填“偏大”或“偏小”）。②若小車未平衡摩擦力，且長木板傾角過小，則紙帶上打出的點跡間距可能______（選填“先增大后減小”或“持續(xù)增大”）。參考答案（1）①0.24②0.80（2）偏小誤差分析：①偏小②先增大后減小解析（1）①根據(jù)勻變速直線運動中某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，vC=(BC+CD)/(2T)=(1.99+2.78)×10?2m/(2×0.1s)=0.24m/s。②由逐差法得a=[(CD+DE+EF)-(AB+BC+CD)]/(9T2)=[(2.78+3.59+4.37)-(1.20+1.99+2.78)]×10?2m/(9×0.01s2)=0.80m/s2。（2）電源頻率高于50Hz時，實際打點周期小于0.02s，計算時仍按0.02s取值，導(dǎo)致時間間隔T偏大，由a=Δx/T2可知加速度測量值偏小。實驗二：驗證機械能守恒定律實驗器材鐵架臺、打點計時器、重錘（帶紙帶）、刻度尺、電源、導(dǎo)線實驗步驟按圖3安裝裝置，將紙帶一端固定在重錘上，另一端穿過打點計時器限位孔，使重錘靠近打點計時器。接通電源后釋放重錘，記錄紙帶上的點跡。更換紙帶重復(fù)實驗，選擇第1、2兩點間距離接近2mm的紙帶進行分析。數(shù)據(jù)處理與分析（1）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量重錘直徑如圖4所示，讀數(shù)為______mm。（2）選取紙帶中連續(xù)的A、B兩點，測得A、B間距離h=19.20cm，A點到起始點O的距離為10.00cm。已知打點周期為0.02s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2。①若重錘質(zhì)量為0.5kg，則從O到B過程中重力勢能減少量ΔEp=______J（保留三位有效數(shù)字）。②打B點時重錘的動能Ek=J（保留三位有效數(shù)字）。③比較ΔEp與Ek的大小關(guān)系：ΔEp______Ek（選填“>”“<”或“=”），原因是。實驗改進若用光電門代替打點計時器，實驗中需要測量的物理量有______（填字母）。A.重錘質(zhì)量B.擋光片寬度C.重錘下落高度D.擋光時間參考答案（1）12.4（2）①0.941②0.920③>空氣阻力和紙帶摩擦導(dǎo)致機械能損失實驗改進：BCD解析（1）游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為12mm，游標(biāo)尺第2條刻度線與主尺對齊，精度0.1mm，讀數(shù)為12mm+2×0.1mm=12.2mm（注：實際需根據(jù)圖4具體刻度調(diào)整，此處以常見10分度游標(biāo)卡尺為例）。（2）①ΔEp=mgh=0.5kg×9.80m/s2×0.1920m=0.941J。②打B點時速度v=hAB/(2T)=0.1920m/(2×0.02s)=4.8m/s，Ek=1/2mv2=0.5×0.5×4.82=0.920J。實驗三：測量金屬絲的電阻率實驗器材螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組（3V）、電流表（0~0.6A）、電壓表（0~3V）、滑動變阻器（20Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線、金屬絲實驗步驟用螺旋測微器在金屬絲不同位置測量直徑3次，取平均值d=0.400mm；用刻度尺測量金屬絲接入電路的長度L=50.00cm。按圖5所示電路圖連接電路，將滑動變阻器滑片移至最大阻值處。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置，記錄多組電流I和電壓U數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)12345U/V0.601.201.802.403.00I/A0.150.300.450.600.75數(shù)據(jù)處理（1）在圖6坐標(biāo)系中描點并作出U-I圖像，根據(jù)圖像求得金屬絲電阻R=______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（2）計算金屬絲電阻率ρ=______Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）。電路選擇若金屬絲電阻約為5Ω，為減小測量誤差，電流表應(yīng)采用______（選填“內(nèi)接”或“外接”）法；滑動變阻器應(yīng)采用______（選填“限流”或“分壓”）接法。參考答案（1）4.0（2）1.0×10??電路選擇：外接限流解析（1）U-I圖像斜率即為電阻，由數(shù)據(jù)得R=3.00V/0.75A=4.0Ω。（2）根據(jù)R=ρL/S，S=π(d/2)2，代入數(shù)據(jù)得ρ=RS/L=4.0Ω×π(0.2×10?3m)2/0.5m≈1.0×10??Ω·m。實驗四：探究平拋運動的規(guī)律實驗器材斜槽軌道、小球、坐標(biāo)紙、鉛筆、刻度尺、重錘線、鐵架臺實驗步驟安裝斜槽，使其末端切線水平，將坐標(biāo)紙固定在豎直木板上，用重錘線確定y軸。讓小球從斜槽某固定位置由靜止釋放，記錄小球運動軌跡上的3個點A、B、C，測得坐標(biāo)分別為A(10.0cm,5.0cm)、B(20.0cm,20.0cm)、C(30.0cm,45.0cm)。數(shù)據(jù)處理（1）判斷小球在豎直方向是否做自由落體運動：計算AB段與BC段豎直方向的位移差Δy1=______cm，Δy2=cm，若滿足，則豎直方向為自由落體運動。（2）計算小球平拋初速度v0=______m/s（g=10m/s2）。誤差討論若斜槽末端不水平，小球拋出后軌跡將______（選填“偏向x軸正方向”或“偏向y軸正方向”），導(dǎo)致初速度測量值______（選填“偏大”或“偏小”）。參考答案（1）15.025.0Δy2-Δy1=gT2（2）1.0誤差討論：偏向y軸正方向偏小解析（1）Δy1=20.0cm-5.0cm=15.0cm，Δy2=45.0cm-20.0cm=25.0cm，根據(jù)Δy=gT2，T=√(Δy/g)=√(0.1m/10m/s2)=0.1s，水平方向v0=x/T=0.1m/0.1s=1.0m/s。實驗五：驗證牛頓第二定律實驗器材小車、打點計時器、紙帶、鉤碼、砝碼、天平、一端帶滑輪的長木板、刻度尺、彈簧測力計實驗步驟用天平測量小車質(zhì)量M=0.5kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.1kg（m<<M）。平衡摩擦力后，將鉤碼通過細繩連接小車，釋放小車得到紙帶，計算加速度a1=0.98m/s2。在小車上增加0.5kg砝碼，重復(fù)實驗得加速度a2=0.49m/s2。數(shù)據(jù)分析（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在合外力不變時，加速度與質(zhì)量成______關(guān)系。（2）若未平衡摩擦力，且m=0.2kg時小車仍靜止，則摩擦力f=______N。參考答案（1）反比（2）1.96解析（1）合外力F=mg=0.1×9.8N=0.9