2021届北京高三二模物理汇编：实验（Word版含答案）

2021北京高三二模物理汇编：实验 模块一：力学实验 【2021 西城二模，15】 用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。 （1）组装单摆时，应该选用____。（用器材前的字母表示） A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线 C．直径约为1.8cm的塑料球 D．直径约为1.8cm的钢球 （2）如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d =_____cm。 （3）甲同学测量了6组数据，在坐标纸上描点作图得到了如图3所示的图像，其中T表示单摆的周期，L表示单摆的摆长。用g表示当地的重力加速度，图线的数学表达式可以写为T 2 = _____（用题目所给的字母表示）。由图像可计算出当地的重力加速度g = _____m/s2 (π取3.14，计算结果保留两位有效数字)。 （4）乙同学在实验中操作不当，使得摆球没有在一个竖直平面内摆动。他认为这种情况不会影响测量结果，所以他仍然利用所测得的运动周期根据单摆周期公式计算重力加速度。若将小球的实际运动看作是在水平面内的圆周运动，请通过推导，分析乙同学计算出的重力加速度与真实值相比是偏大还是偏小。 【2021房山二模，15】如图，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 （1）某同学列举实验中用到的实验器材为：铁架台、打点计时器、纸带、秒表、交流电源、导线、重锤、天平。其中不必要的是_____。 （2）在一次实验中，质量1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示。若纸带相邻两个点之间时间间隔为0.02s，从起点O到打下记数点B的过程中，重力势能减少量ΔEp= J，此过程中物体动能的增加量ΔEk=_____J（g取9.8m/s2，结果均保留两位有效数字）；通过计算，数值上ΔEp_____ΔEk（填“>”“=”或“<”），这是因为 。 （3）如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是下图中的_____。 【2021 海淀二模，16】（12分）用如图13所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，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。已知当地重力加速度为g。 （1）除图13中所示的装置之外，还必须使用的器材是 ； A．直流电源、天平（含砝码） B．直流电源、刻度尺 C．交流电源、天平（含砝码） D．交流电源、刻度尺 （2）下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图13所示安装好实验器材并连接好电源 B．先打开夹子释放纸带，再接通电源开关打出一条纸带 C．测量纸带上某些点间的距离 D．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能 其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 （选填步骤前的字母）； （3）如图14所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，通过测量并计算出点A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时的重力势能减少量ΔEp= ，动能增加量ΔEk= _____；在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是 ； （4）某同学利用图14中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和v2，绘制图像，如图15所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。 ①请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒？ ； ②假设上述实验操作中不受一切阻力影响，此时绘制的图线的纵轴截距b和斜率k与b、k的关系最可能的是 。 A．b>b，k>k B．bk （5）某同学认为要验证机械能守恒，必须选择第1、2两点间距离约为2mm的纸带进行数据处理， ... ...