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．某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，让小球从A点自由下落，下落过程中经过正下方的光电门B时，光电计时器记录下小球通过光电门时间t，当地重力加速度为g。

先用游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为d＝ cm；

为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪个物理量__________（填选项）

小球通过光电门时的瞬时速度v=（用题中所给的物理量表示）。

该同学在实验中发现，小球减少的重力势能总是略大于增加的动能，可能的原因是。

难度：简单题型:常考题来源：广东省东莞市七校2022届高三上学期物理12月联考试卷

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2．某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。

该同学用螺旋测微器测量金属球的直径D，如图乙所示，则D=mm；

该同学用一根不可伸长的轻质细线拴住该金属球，细线的另一端固定在悬点O，在最低点前后放置一组光电门，测得摆线长为L（L不满足远大于D）。将金属球从最低点拉开θ角，由静止释放金属球，金属球在竖直面（纸面）内摆动，记下金属球第一次通过光电门的时间t，则金属球通过光电门的速度大小为；已知重力加速度为g，则验证金属球机械能守恒的表达式为。（用字母L、D、 $\text{[math]}$ 、t、g表示）

难度：中等题型:模拟题来源：广西壮族自治区玉林市、贵港市2022届高三上学期理综物理12月模拟考试试卷

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3．某同学利用下列器材做“验证机械能守恒定律”的实验。

A．端带有滑轮和刻度尺的气垫导轨； B．两个光电计时器；

C．安装有挡光片的小车（质量为M）； D．拴有细线的托盘和钩码（总质量为m）；

E．可以调节高度的平衡支架。

该同学选用上述器材安装实验装置如图甲所示。实验步骤如下：

①在气垫导轨上安装两个光电门A、B，两光电门中心的距离为L，调节气垫导轨的倾角，气垫导轨的倾角为 $\text{[math]}$ ；

②在托盘中放入钩码，让小车沿气垫导轨上滑，光电计时器记录小车上的挡光片通过A、B的时间分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ；

③将小车、托盘、钩码看作系统，利用测得的数据求得系统重力势能与动能变化的关系。

用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

当地的重力加速度大小为g，在小车从A点运动到B点的过程中，系统减少的重力势能 $\text{[math]}$ ；该过程中系统增加的动能 $\text{[math]}$ 。若在误差允许的范围内，系统减少的机械能等于增加的动能，则系统机械能守恒。（均用相关物理量的符号表示）

难度：中等题型:常考题来源：福建省名校联盟2022届高三上学期物理12月联考试卷

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4．某同学用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律实验．A、B、C三个物块用绕过定滑轮的细线连接，物块A上装有遮光片，物块A和遮光片的总质量与物块B的质量均为 $\text{[math]}$ ，物块C的质量为 $\text{[math]}$ ，用手固定物块A，此时物块A、C离地面的高度都为h，遮光片到光电门的高度为L， $\text{[math]}$ 间的距离也为L，L大于h，当地的重力加速度为g，物块C触地后不反弹。

实验前，先用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图乙所示则遮光片的宽度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

由静止释放物块A，当物块A通过光电门时，遮光片遮光时间为t，则物块A通过光电门时的速度为 $\text{[math]}$ （用测得的和已知的物理量符号表示）；当表达式（用测得的和已知的物理量符号表示）成立，则机械能守恒定律得到验证。

实验中由于空气阻力的影响，实验结果存在着（填“系统”或“偶然”）误差。

难度：中等题型:常考题来源：湖北省十堰市鄂西北四校联考2022届高三上学期物理12月月考试卷

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5．如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置：

实验操作如下：

①用天平分别称量重物A、B的质量m和M（A的质量含挡光片、B的质量含挂钩，用螺旋测微器测出挡光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=mm；

②将重物A、B用绳连接后，跨放在轻质定滑轮上，用水平撑板托住重物B，测量挡光片中心到光电门中心的竖直距离h，打开水平撑板，重物由静止开始运动；

③记录挡光片经过光电门的时间 $\text{[math]}$ 。

能说明系统（重物A、B）机械能守恒的关系式为（用给定的字母写表达式）。

已知称量重物A、B的质量关系为M=1.5m。改进实验操作，在B的下面挂上一定质量的钩码。依然从原来位置由静止释放B，挡光片经过光电门的时间为 $\text{[math]}$ 。若系统的机械能守恒，则通过此实验可算出当地的重力加速度g=和钩码的质量 $\text{[math]}$ （用给定的字母写表达式）。

难度：中等题型:常考题来源：山东省菏泽市2021-2022学年高三上学期物理期中考试试卷（A）

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6． “用落体法验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。打点计时器工作频率为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ 。

在本实验中，是否应该先接通电源，后释放纸带？（填“是”或“否”）；是否应该利用公式 $\text{[math]}$ 来求解瞬时速度？（填“是”或“否”）；

挑选一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，测量纸带上 $\text{[math]}$ 各点之间的距离， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间距离为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间距离为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间距离为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间距离为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间距离为 $\text{[math]}$ 。在打下点 $\text{[math]}$ 的瞬间，重锤瞬时速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，在打下点 $\text{[math]}$ 的瞬间，重锤瞬时速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，若已知重锤质量为 $\text{[math]}$ ，在打下点 $\text{[math]}$ 到打下点 $\text{[math]}$ 的过程中，重锤增加的动能 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，重锤重力势能减小量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；（计算结果均保留三位有效数字）

处理数据过程中，发现 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 不完全相等，造成这种误差的原因可能是；

若利用图像法处理数据，建立直角坐标系，以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的瞬时速度 $\text{[math]}$ 的平方为纵坐标，以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 点的距离 $\text{[math]}$ 为横坐标，作出图像，也能验证机械能守恒定律是否成立，请写出判断的依据：。

难度：中等题型:常考题来源：辽宁省2022届高三上学期物理期中考试试卷

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7．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为 $\text{[math]}$ ，测得所用重物的质量为1.00kg。若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），那么

纸带的（填“左”或“右”）端与重物相连。

在从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量是 $\text{[math]}$ ，此过程中重物动能的增加量是 $\text{[math]}$ 。（结果均保留两位有效数字）

实验的结论是。

难度：中等题型:常考题来源：广东省揭阳市揭东区2022届高三上学期物理期中考试试卷

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8．某同学利用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

某同学通过实验，获得了一条比较理想的纸带，以某点为计数点0，相隔一段距离后，取连续计时点为计数点2、3、4，如图乙为部分放大照片，假设打点周期为 $\text{[math]}$ ，则纸带上计数点2与4的间隔 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；打第3个计数点时重物的速度 $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ （计算结果保留两位有效数字）；

已知当地的重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则乙图的这条纸带能较为准确的验证机械能守恒定律，其根据是：。

难度：中等题型:常考题来源：广东省2022届高三（上）综合能力测试物理试题（二）

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9．某探究小组想利用验证机械能守恒定律的装置测量当地的重力加速度，如图（甲）所示。框架上装有可上下移动位置的光电门1和固定不动的光电门2；框架竖直部分紧贴一刻度尺，零刻度线在上端，可以测量出两个光电门到零刻度线的距离；框架水平部分用电磁铁吸住一个质量为m的小钢球，小钢球的重心所在高度恰好与刻度尺零刻度线对齐。切断电磁铁线圈中的电流时，小钢球由静止释放，当小钢球先后经过两个光电门时，与光电门连接的传感器即可测算出其速度大小 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。小组成员保证光电门2的位置不变，多次改变光电门1的位置，得到多组 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据，建立如图（乙）所示的坐标系并描点连线，得出图线的斜率为k。

用20分度的游标卡尺测量小钢球的直径，如图（丙）所示，该小钢球的直径是mm；

下面关于减小重力加速度的测量误差的说法中正确的是______；

当地的重力加速度为（用k表示）；

撤掉光电门1，也能测出当地的重力加速度。考虑到切断电流时电磁铁线圈中的磁性不能马上消失，利用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的数据测出的当地重力加速度比原方案相比（选填“偏大”、“偏小”、“相等”）。

难度：困难题型:常考题来源：山西省运城市2022届高三上学期物理期中考试试卷

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10．某同学用图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。在气垫导轨某刻度处安装了一个光电门，滑块上固定一宽度为d的遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码连接。用天平分别称出滑块及遮光条的总质量为M，钩码的质量为m。

关于该实验的条件及操作，不必要的一项是_________（请填写选项前对应的字母序号）。

在某次实验操作中，滑块在气垫导轨某位置由静止释放时，测得遮光条与光电门中心之间的距离为L，遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度可以表示为 $\text{[math]}$ ，此过程中滑块和钩码组成的系统重力势能的减少量为，动能的增加量为，若两者相等，则说明。

实验时保持滑块及遮光条的总质量M、钩码质量m均不变，改变滑块在气垫导轨上由静止释放的位置，测出对应的遮光条与光电门中心之间的距离L和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，已知图乙中直线的斜率为k，则当地的重力加速度可以表示为（用题目中给定的字母表示）。

难度：中等题型:常考题来源：山东省烟台市2022届高三上学期物理期中考试试卷

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