万考题-全国中小学题库

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难度	全部简单中等困难
年份	全部 2022 2021 2020 2019 2018 更早

1．用如图甲所示的实验装置验证“ $\text{[math]}$ 组成的系统机械能守恒”。实验时， $\text{[math]}$ 从高处由静止开始下落， $\text{[math]}$ 上拖着的纸带打出一系列的点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知 $\text{[math]}$ ，打点计时器所接电源的频率为 $\text{[math]}$ ，则（计算结果均保留三位有效数字）

在纸带上打下计数点5时的速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

在打下计数点0~5过程中系统动能的增量 $\text{[math]}$ J，若取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，则系统重力势能的减少量 $\text{[math]}$ J；

在本实验中，某同学作出了 $\text{[math]}$ 图像，如图丙所示，h为从起点量起的长度，则据此得到当地的重力加速度大小 $\text{[math]}$ （用图丙中字母及常数作答）。

难度：中等题型:常考题来源：山东省名校联盟2021-2022学年高一下学期物理期中测试试卷

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2．某实验小组在做“验证机械能守恒定律”的实验时，提出了如图1所示的甲、乙两种方案。甲方案为利用重物自由落体运动进行实验，乙方案为利用小车在斜面上下滑进行实验。

该小组同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组应选择的方案是（选填“甲”或“乙”）。

若该小组采用甲方案的装置。

①完成该实验时，其中一个重要的步骤是，接通电源释放纸带，则如图2所示操作合理的是；（选填“ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ”）。

②用此装置打出了一条纸带如图3所示，相邻两点之间的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，该小组同学根据纸带算出了相应点的速度，并作出了 $\text{[math]}$ 的图像，如图4所示。根据图像可计算出重物下落的加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；（结果保留三位有效数字）

③如果某次实验时，发现动能的增加量略大于重力势能的减小量，请分析出现这种现象的原因可能为（填序号）。

A．在测量重锤质量时测量的不准确

B．所使用的交流电源的实际频率小于 $\text{[math]}$

C．所使用的交流电源的实际频率大于 $\text{[math]}$

D．重锤和纸带下落过程中受到摩擦力或阻力太大

难度：中等题型:常考题来源：山东省济宁邹城市2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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3．在利用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示。

需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某小组的同学利用实验得到了所需纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是______；

打出的纸带如图乙所示。设物体质量为m、交流电周期为T，则打点4时物体的动能可以表示为；

为了求从起点0到点4物体的重力势能变化量，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是______（填字母即可）；

难度：中等题型:常考题来源：山东省济宁市泗水县2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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4．某实验小组利用如图装置进行“验证机械能守恒定律”的实验。

下列说法正确的是___________

若甲同学按实验要求，规范操作，选出合适的纸带进行测量，量得连续三个计数点A、B、C到第一个点 $\text{[math]}$ 的距离如图所示（相邻两点时间间隔为 $\text{[math]}$ ）， $\text{[math]}$ 为打点计时器打出的第一个点。当地重力加速度 $\text{[math]}$ ，重物质量为 $\text{[math]}$ ，那么打下点 $\text{[math]}$ 时重物的动能为 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的过程中重力势能的减少量为 $\text{[math]}$ 。（计算结果均保留三位有效数字）

乙同学用 $\text{[math]}$ 计算出打下点 $\text{[math]}$ 时重物的速度，并进一步计算出打下点 $\text{[math]}$ 时重物的动能，恰好与重力势能的减少量相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？。（选填“合理”或“不合理”）

在实验中，丙同学根据自己实验测得的数据，通过计算发现，重物在下落过程中，重物动能的增加量略大于重力势能的减少量。若实验测量与计算均无错误，则出现这一问题的原因可能是___________

难度：中等题型:常考题来源：山东省德州市2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

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5．小明利用如图所示的实验装置来探究机械能守恒定律；

采用电火花打点计时器，图示为静止释放纸带的状态，请指出图中明显的两处错误：；；

通过实验打出以下纸带（一条是实际打点，另一条是每隔4点）：

其中以每间隔4个计数点选取1个的是图（选填“甲”或“乙”）。经过老师分析后，判断有一条纸带一定在造假，其中是图（选填“甲”或“乙”）；

采用如图的实现装置，选取的斜面尽量光滑，将小车由静止释放，测得其重心下降高度为 $\text{[math]}$ 时的速度为 $\text{[math]}$ 。于是小明采用 $\text{[math]}$ 研究机械能守恒定律，该方法是（填“可行”或“不可行”）；小车质量越大，实验误差越（填“明显”或“不明显”）。

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省2022届新高考物理选考科目考试样卷

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6．利用如图甲的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

①除铁架台（含铁夹）、带夹子的重物，天平（含砝码）、电磁打点计时器、纸带、刻度尺、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的器材是。

A．秒表 B．橡皮筋 C．交流电源 D．弹簧测力计

②图乙是一条纸带的一部分，已知交流电源频率为50Hz，重物的质量为300g，根据纸带可得打下P点时重物的动能为J。（保留三位有效数字）

③图丙中的横轴代表测量点到起点的高度差，纵轴代表重物的动能或重力做功，倾斜直线表示的是重力做功随高度差变化的图线，那么符合实际的动能随高度差变化的直线应该在（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）区域中。

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省绍兴市2022届高考物理选考科目适应性考试（二模）试卷

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7．某同学为“验证机械能守恒定律”，采用了如图甲所示的装置，将质量相等的两个重物用轻绳连接，放在光滑的轻质滑轮上，系统处于静止状态。该同学在左侧重物上附加一个小铁块，使系统从静止开始运动，滑轮右侧重物拖着纸带打出一系列的点。某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点未标出，交流电频率为50Hz。用刻度尺测得点“0”到点“4”的距离h₁=38.40cm，点“4”到点“5”的距离h₂=21.60cm，点“5”到点“6”的距离h₃=26.40cm，重力加速度用g表示。

依据实验装置和操作过程，下列说法正确的是____；

系统在打点0~5的过程中，经过点5位置时的速度v=m/s（结果保留两位有效数字），系统重力势能的减少量的表达式 $\text{[math]}$ =（用实验测量物理量的字母表示），在误差允许的范围内，系统重力势能的减少量略系统动能的增加量（填“大于”或“小于”），从而验证机械能守恒定律。

难度：中等题型:模拟题来源：陕西省宝鸡市2022届高三下学期物理高考模拟检测试卷（三）

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8．利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____。

除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。

实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE_p=，动能增加量ΔE_k=。

大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是____。

某同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到计数起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v²-h图像，如下判断正确的是____。

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省五校2022届高三下学期物理联考试卷

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9．某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，-根细线一端系住钢球，另一端悬挂在铁架台上的O点，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方，在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条（质量不计）。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，取 $\text{[math]}$ ，作为钢球经过A点时的速度，记录钢球释放时细线与竖直方向的夹角和计时器示数t，计算并比较钢球从释放点摆至A点过程中重力势能减少量∆E_p与动能增加量∆E_k ，从而验证机械能是否守恒。重力加速度为g。

已知钢球质量为m，悬点O到钢球球心的距离为L，则 $\text{[math]}$ （用m、 $\text{[math]}$ 、L、g表示）

改 $\text{[math]}$ 变值，得出多组 $\text{[math]}$ 与挡光时间t的实验数据，若机械能守恒，下列图像正确的是____。

下表为该同学的实验结果：

$\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）	4.89	9.79	14.69	19.59	29.38
$\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）	5.04	10.10	15.10	20.00	29.80

分析发现，表中的∆E_p与∆E_k之间存在差异，产生这种差异的原因是。

难度：中等题型:模拟题来源：安徽省马鞍山市2022届高三下学期理综物理第三次教学质量监测试卷

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10．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图2所示，由此读出b=mm；

某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为 $\text{[math]}$ ，系统的重力势能减少量可表示为 $\text{[math]}$ ，在误差允许的范围内，若 $\text{[math]}$ ，则可认为系统的机械能守恒；（用题中字母表示）

在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v²﹣d图象如图3所示，并测得M=m，则重力加速度g=m/s² ．

难度：中等题型:模拟题来源：山东省聊城市2022届高三下学期物理二模试卷

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