某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“外力做功与物体速度

篇一：浙江省金华市东阳市2015届高三下学期物理模拟试卷(5月份)

浙江省金华市东阳市2015届2015届高考物理模拟试卷（5月份）

一、选择题

1．物理学源于生活，又对人类的生产、生活产生深远的影响．以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用的说法正确是( )

A．石块比羽毛下落得快，说明重的物体总是比轻的物体下落得快

B．钻木取火使人们知道了摩擦可以生热的道理，也就是说只要有摩擦力作用就有热量产生

C．超高压带电作业的工作服是用包含金属丝的织物制成的，这是为了加强衣服的强度

D．电磁感应原理的广泛应用，人们制成了用于加热物品的电磁炉

2．一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是

( )

A．水平力F保持不变

B．斜面对物体A的作用力一定变大

C．斜面对物体A的摩擦力一定变大

D．斜面体所受地面的支持力一定不变

3．据中新社北京2月26日电，中国军队2013年将举行近40场军事演习，以提高信息化条件下威慑和实战能力．若在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是

( )

A．0﹣10s内空降兵运动的加速度越来越大

B．0﹣10s内空降兵和降落伞整体所受重力小于空气阻力

C．10s﹣15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小

D．10s﹣15s内空降兵处于失重状态

4．如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽．现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域．若以逆时针方向为电流的正方向，在下图中，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是

( )

A．

B．

C．

D．

二、选择题（本大题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

5．在如图所示的电路中，圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表（均为理想电表）三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R1：R2：R3：R4=4：3：2：1，小灯电阻RL=R1，R1＞r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是

( )

A．要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯

B．要使电源输出功率最大，则应该①接电流表，②接小灯，③接电压表

C．要使路端电压最大，则应该①接小灯，②接电压表，③接电流表

D．要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯，②接电流表，③接电压表

6．如图所示，固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A点，开始弹簧恰好处于原长h．现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零．则以下说法正确的是

( )

A．在圆环下滑的过程中，圆环、弹簧和地球组成的系统机械能守恒

B．在圆环下滑的过程中，当弹簧最短时弹簧的弹性势能最大

C．在圆环下滑的过程中，当弹簧再次恢复原长时圆环的动能最大

D．在圆环下滑到杆的底端时，弹簧的弹性势能为mgh

7．如图所示，显微镜中常用一种静电透镜，它可以把带电粒子（不计重力）聚集在中心轴上某点．其中K为平板电极，G为中央带圆孔的另一平行金属板，图中实线为两板附近等势线．K板右侧附近有一放射源，可以向右放射平行于轴线的粒子束．则( )

A．该装置既可以使电子汇聚，也可以使质子汇聚

B．被汇聚的粒子电势能增加

C．被汇聚的粒子动能增加

D．速度相同的不同种粒子，不能被汇聚于同一点

三、非选择题

8．某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“功与动能变化的关系”．实验装置如图所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．水平桌面上相距L的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小．小车中可以放置砝码．

（1）实验主要步骤如下：

①测量小车、砝码和拉力传感器的总质量M；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；

②将小车停在C点，接通电源__________（填“前”或“后”），释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度；

③在小车中增加或减小砝码个数，重复②的操作．

（2）表是他们测得的几组数据，|v1﹣v2|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．则表格中的△E3=__________，W3=__________．（结果保留三位有效数字） 22

篇二：第4章实验五知能优化演练

1．关于探究动能定理的实验中，下列叙述正确的是( )

A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值

B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致

C．放小车的长木板应该尽量使其水平

D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

解析：选D.本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳，只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了，A错．每次实验，橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，只有这样才能保证以后各次实验中，橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍，B错．小车运动中会受到阻力，只有使木板倾斜到一定程度，才能减少误差，C错．实验时，应该先接通电源，让打点计时器开始工作．若后接通电源，无法获得初速度为零的时刻，且不能保证在纸带上打出较多的点，D正确．

2．如图4－5－11所示，在探究动能定理的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是(

)

图4－5－11

A．橡皮筋做的功可以直接测量

B．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加

C．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功

D．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍

解析：选B.橡皮筋的拉力是变力，做的功无法直接测量，故A、D错．橡皮筋恢复原长后小车匀速，橡皮筋不做功，C错．

3．在探究动能定理的实验中，某同学是用下面的方法和器材进行实验的：放在长木板上的小车，由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动，小车拉动固定在它上面的纸带，纸带穿过打点计时器．关于这一实验，下列说法中错误的是( )

A．长木板要适当倾斜，以平衡小车运动中受到的阻力

B．重复实验时，虽然用到橡皮筋的条数不同，但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同

C．利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最密集的部分进行计算

D．利用纸带上的点计算小车的速度时，应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算 答案：C

4．为了探究恒力作用时的动能定理，某同学做了如下实验，他让滑块在某一水平面上滑行，利用速度采集器获取其初速度v，并测量出不同初速度的最大滑行距离s，得到下表

(1)作出如下推理：根据s－v图象大致是一条抛物线，可以猜想，s可能与v2成正比．请在图乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想．

图4－5－12

(2)根据你所作的图象，你认为滑块滑行的最大距离s与滑块初速度平方v2的关系是________．

解析：(1)以纵轴为s轴，横轴为v2轴，计算出相应的v2值，描点作图如图所示：

(2)由s－v图知，s＝1.84v.

答案：见解析

5．(2011年福建惠安模拟)某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图4－5－13所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细砂．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小砂桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．

22

图4－5－13

若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

(1)你认为还需要的实验器材有__________________．

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与砂和砂桶的总重力大小基本相等，砂和砂桶的总质量应满足的实验条件是___________________，实验时首先要做的步骤是____________________．

(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往砂桶中装入适量的细砂，用天平称出此时砂和砂桶的总质量m.让砂桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为_______________(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)．

答案：(1)天平 刻度尺

(2)砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量 平衡摩擦力

112(3)mgL＝Mv22－Mv1 22

6．如图4－5－14所示是探究橡皮筋的弹力对小车所做的功与小车速度变化的关系．

(1)小车运动中会受到阻力，可以使木板略微倾斜作为平衡．那么木板应该倾斜到什么程度？

图4－5－14

(2)在橡皮筋的作用下，小车牵引纸带打出的点距并不都是均匀的，应该选哪些点距来确定小车获得的速度？为什么？

(3)在上图中，小车在橡皮筋的作用下弹出，沿木板滑行．现在，我们用1、2、3?条同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次?实验．实验中，如果橡皮筋拉伸的长度都保持一致，那么每次橡皮筋对小车做的功可分别记作W、2W、3W?对每次打出的纸带进行处理，求出小车的速度v，记录见表格．请你猜一猜：小车速度v与橡皮筋所做的功有什么定量关

2

图4－5－15

解析：(1)木板应该倾斜到使小车在无牵引力作用下牵引纸带做匀速直线运动．

(2)应选纸带上点距均匀的部分来确定小车的速度．这是因为，刚释放小车时小车先做变加速直线运动，最终做匀速直线运动，最初阶段打出的点不均匀．

(3)v∝W或v2∝W.图象如图所示．

答案：见解析

7．(2011年山东济南模拟)某兴趣小组想通过物体在斜面上运动的实验探究动能定理．实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①Wv，②W∝v，③W∝v2.他们的实验装置如图4－5－16所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度)，每次实验，物体都从初位置处由静止释放．

图4－5－16

(1)该实验中是否需要测出物体的质量？________.

(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4、?代表物体分别从不同高度处无初速度释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4、?表示物体每次通过Q点的速度.

图4－5－17

他们根据实验数据绘制了如图4－5－17所示的L－v图象，并得出结论W∝v2.他们的做法是否合适，你有什么好的建议？

________________________________________________________________________.

(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小________(填“会”或“不会”)影响探究出的结果．

解析：(1)功W与距离L成正比，得到L和v的关系即可得到W和v的关系，困此不必测量物体的质量．(2)绘制的L－v图象是曲线，不能得出结论W∝v2.为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L－v2图象．(3)重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．

答案：(1)不需要

(2)不合适，应进一步绘制L－v2图象

(3)不会

8．(创新实验)某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究动能定理．如图4－5－18所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0 cm的A、B两点各安装一个速度传感器，记录小车通过A、B时的速度大小，小车中可以放置砝码．

图4－5－18

(1)实验主要步骤如下：

①测量________和拉力传感器的总质量M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；

②将小车停在C点，________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度．

③在小车中增加砝码，或________，重复②的操作．

2(2)下面表格是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量之和，|v22－v1|是

两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量ΔE，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(结果保留三位有效数字)

(3)

图4－5－

19

解析：(1)①在实验过程中拉力对小车和传感器做功使小车和传感器的动能增加，所以

需要测量小车和传感器的总质量；③通过控制变量法只改变小车的质量或只改变拉力大小得出不同的数据；(2)通过拉力传感器的示数和AB用W＝Fs可计算拉力做的功；(3)利用图象

12法处理数据，由动能定理W＝(v22－v1)可知W与ΔE成正比，作图可用描点法． 2

答案：(1)①小车 ②释放小车 ③减少砝码

(2)0.600 0.610 (3)见解析图

篇三：2015年揭阳市高三第二次模拟考物理试题及答案

2015年揭阳市高三第二次模拟考物理试题

一、单项选择题

13、如图所示，两物体的运动情况是

A．甲在前6s内运动方向不变，通过的位移大小为4m B．甲在前6s内做往返运动，通过的位移大小为4m C．乙在前6s内做往返运动，通过的位移大小为4m D．乙在前6s内运动方向不变，通过的位移大小为4m

14、如图所示的交流电压加在一电阻两端，下列说法不正确的是 ．．．A．该交流电压的频率为50Hz B．该交流电压的周期为0.03s

C．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110V D

．该交流电压的瞬时表达式为u??t（v）

15、甲、乙两颗人造卫星绕地球作圆周运动，周期关系是T甲>T乙 ，若忽略其他因素的影响，则 A．甲的运行速度大 B．甲的运行半径大 C．甲的运行角速度大 D．地球对甲的万有引力大

16、如图所示，一竖直方向的电场线上有A、B两点，若将带正电物体在A点从静止释放，沿竖直方向下落，经过B点时速度为零，则这一过程中

A．物体的电场力做正功 B．电场方向由A指B C．物体的运动不可能是匀加速运动 二、双项选择题

17、关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 A．C．

是α衰变B．是轻核聚变D．

是β衰变

是重核裂变

D．物体重力做功大于克服电场力所做的功

B 15题

A

18、如图所示，有一容器，被水平力F压在竖直的墙面上，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则

A．容器受到的摩擦力不变 B．容器受到的摩擦力逐渐增大 C．水平力F可能不变D．水平力F一定逐渐增大 19、下列说法正确的是

A. 一定质量的理想气体等温膨胀的过程中，其压强一定变化 B. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈 C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加

D. 空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性

20、如图所示,小球沿水平面以初速v0通过O点进入半径为R的竖直半圆弧轨道，不计一切阻力，则 A．球进入竖直半圆弧轨道后做匀速圆周运动

B．若小球能通过半圆弧最高点P，则球在P点受力平衡 C

．若小球的初速度v0?P点

D．若小球恰能通过半圆弧最高点P，则小球落地点离O点的水平距离为2R

20题

21、如图示，等腰直角三角形ABC中存在匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的D（AC的中点）、C两孔射出，则

A．从C、D两孔射出的粒子的运动半径大小之比为RC：RD=2：1 B．从C、D两孔射出的粒子的出射速度大小之比为vC：vD=1：1 C．从C、D两孔射出的粒子在磁场中的运动周期之比为TC：TD=2：1 D．从C、D两孔射出的粒子在磁场中的运动时间之比为tC：tD=1：1 三、非选择题

34、（1）．某实验小组利用拉力传感器、光电门等器材探究滑块“动能定理”的实验。实验装置如图所示，在滑块上安装一遮光条与拉力传感器，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电门安装在B处。测得滑块（含遮光板和拉力传感器）质量为M、钩码总质量为m、AB之间的距离为L，当地的重力加速度为g。将滑块在图示A位置由静止释放后，拉力传感器记录下滑块在运动过程的拉力为F，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间分别为△t。 ①实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M_____________（填：是、否） ②实验中还需要测量的物理量是_______________________(用文字及相应的符号表示)。 ③则本实验中探究滑块动能定理的表达式为_____________(用以上对应物理量的符号表示)。 ④（双选题）为减少实验误差，可采取的方法是________ A．增大AB之间的距离L B．减少AB之间的距离L C．增大遮光条的宽度d D．减少遮光条的宽度d

(2)小明用伏安法测2B铅笔芯的电阻值．

①左下图是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出． ．．．．．．．．．．

②小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U－I图上，如右下图所示．在图中，用________(填“○”或“×”)表示的数据点能较准确地测出2B铅笔芯的电阻，请根据这些数据点，在右下图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________ Ω． ．．．．．．．．．．

35、（18分）两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路。金属细杆ab、cd与导轨之间的动摩擦因数均为μ，金属细杆ab、cd电阻都为R，导轨电阻不计，其中金属细杆ab的质量为M。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当金属细杆ab杆在平行于水平导轨大小未知的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，金属细杆cd也正好以速度v2向下匀速运动，重力加速度为g，求： （1）回路中感应电动势E的大小及拉力F的大小 （2）金属细杆cd的质量m

（3）金属细杆cd下降高度H过程中回路产生的焦耳热Q

36、（18分）在光滑水平面上静止放置一足够长的木板B，B的质量为mB=2kg，B右端离竖直墙S=5m，在B的左端静止一小物体A，其质量为mA=0.99kg，一质量为mC=0.01kg的子弹以v=600m/s的速度击中A并留存A中，且相互作用时间极短，如图所示，A与B间的动摩擦因数为μ=0.4，在运动过程中只是B与墙壁碰撞，碰撞时间极短，且碰撞时无能量损失，取g=10m/s2，求： （1）子弹击中A后，A的速度及子弹击中A过程中产生的热量Q （2）要使A最终不脱离B，木板B的最短长度L

2015年揭阳市高三第二次模拟考物理参考答案

2

34(1).(共8分)①否(2分)②遮光条宽度d (2分) ③FL?(2) .(共10分)

M() (2分) ④AD(2分) 2?t

电路图如图示，评分标准：4分（其中外接法2 分，分压法2分） ②“×”（2分） 作图如图示（2分） 1.1～1.3（2分）

35（18分）解：（1）由法拉第电磁感应定律： E?BLv1 ①……………………2分 由闭合电路欧姆定律：

②……………………………………………………2分

对ab杆由平衡条件：③……………………………………………2分

联立①②③式可得： ④…………………………………………2分

(2)对cd杆，由平衡条件： ⑤…………………………………………2分

联立①②⑤式可得： ⑥………………………………………………2分

（3）由运动学公式： ⑦……………………………………2分

由功能关系可得回路产生的焦耳热为：⑧……………………2分

联立①②⑦⑧式，可得： ⑨………………………………………2分

36（18分）解：（1）C击中A的过程中，AC组成系统动量守恒：

①…………………………………………………2分

C击中A的过程中，由能量守恒定律：

②……………………………………2分

联立①②式并代入数据可得：

子弹击中A后，A的速度为： v1?6m/s③………………………1分 子弹击中A过程中产生热量为：Q=1782J ④……………………………1分 (2)假设ABC共速后才与墙壁发生碰撞，由动量守恒定律

⑤…………………………………2分

由能量守恒定律：

⑥…………2分

对B由动能定理： ?(mA?mC)gs1?联立⑤⑥⑦并代入数据可得：

A在B上滑动距离为： ?L1＝3m ⑧…………………………………………1分 AB相对运动过程中，B的位移为： s1?1m〈s ⑨……………………………1分

所以假设成立，B与墙壁相撞，由于无能量损失，B以相等的速率反弹，AC与B再次发生相对滑动，直到ABC一起向左以

匀速运，由动量守恒：

⑩………………………………1分

由能量守恒定律可得：

1

mv ⑦…………………………2分 2

2B

2

（11）…1分

联立⑩11并代入数据可得B反弹的A在B上滑动距离为： ?L2?

4

?1.3m （12）……………………………………………………1分 3

故要使A最终不脱离B，B的最小长度为：

L??L??L?4.3m （13）…………1分

1

2

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