万考题-全国中小学题库

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年份	全部 2022 2021 2020 2019 2018 更早

1．用如图甲实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。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个点（图中未标出）。计数点间的距离如图乙所示，已知电源频牟为50Hz，m₁=50g、m₂=150g，g取9.8m/s² ，则

在纸带上打下计数点5时的速度v=m/s；（计算结果保留两位有效数字）

在打点0~5过程中系统动能的增加量 $\text{[math]}$ J，系统势能的减少量 $\text{[math]}$ J.根据实验结果，可得出在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（计算结果保留两位有效数字）

若某同学根据实验数据作出 $\text{[math]}$ 图象如图丙所示，v为m₂下落高度为h时的速度，则根据图像可求出当地的实际重力加速度g=m/s²。（计算结果保留两位有效数字）

难度：中等题型:常考题来源：广东省惠州市2022届高三上学期物理第二次调研考试试卷

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2．某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系．

如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，有数据算得劲度系数 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ． $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$

砝码质量 $\text{[math]}$	50	100	150
弹簧长度 $\text{[math]}$	8.63	7.64	6.62

取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小．

用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 $\text{[math]}$ ；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度 $\text{[math]}$ ，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为．

重复(3)中的操作，得到 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的关系如图（c）．有图可知， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 成关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比．

难度：中等题型:常考题来源：广东省惠州市2022届高三上学期物理第二次调研考试热身考试试卷

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3．某同学利用图1所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮，两端分别挂质量均为200 g的钩码A和B，钩码A上固定有一质量不计的遮光条，初始时刚好在水平地面上保持静止状态，铁架台上固定一光电门，距遮光条的高度为h。现在钩码B下方再挂一个质量相等的钩码（重力加速度g取9.8m/s²）。

用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图2所示，则d=cm。

若测得遮光条的挡光时间为t=7.2×10^-4s，则钩码A通过光电门的速度v=m/s（保留2位有效数字）。

测得h=0.625m，则从A开始运动，到A过光电门的过程中，系统重力势能的减少量为∆E_p=J，系统动能的增加量为∆E_k=J。

该实验可得到的结论是。

难度：中等题型:常考题来源：河南省2022届高三上学期物理阶段性测试联考试卷（二）

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4．图甲是“验证机械能守恒定律”的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，滑块上固定一竖直遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连，细线与导轨平行。

首先测量出遮光条的宽度d.

a.测遮光条的宽度需要用图丙中的. （选填“C”或“D”）

b.某同学用卡尺把遮光条夹紧后, 拧紧紧固螺钉再进行读数，如图乙所示读数为cm.

正确进行实验操作，测出滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，遮光条的宽度用d表示，已知重力加速度为g，现将滑块从图示位置由静止释放。

①本实验中M≫m；（选填“需要”或“不需要”）

②若滑块经过光电门2时钩码未着地，测得两光电门中心间距L，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t₁、t₂ ，则验证机械能守恒定律的表达式是；

③若滑块经过光电门2时钩码已着地，为验证机械能守恒定律，已测得钩码初始位置离地的高度h，还需测量的一个物理量是。.

难度：中等题型:常考题来源：江苏省南京市六校联合体2022届高三上学期物理10月调研试卷

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5．某兴趣小组用如图所示实验装置验证机械能守恒定律，断开电磁铁的电源，小铁球从静止开始下落，经过光电门落入捕球网中，小铁球下落过程中经过光电门时，毫秒计时器（图中未画出）记录了小球通过光电门时间t，测出小铁球质量m，小铁球的直径d，以及开始下落的球心位置与光电门之间的高度差h，重力加速度为g。

切断电磁铁电源之前、需要调节底座螺丝，使，以确保小铁球能通过光电门；

小铁球通过光电门时速度v=；

小铁球从开始下落到光电门，重力势能减少量 $\text{[math]}$ ；

多次改变高度差h，重复上述步骤，以h为横坐标，为 $\text{[math]}$ 纵坐标，描点作出 $\text{[math]}$ 图像，若作出的图像为通过坐标原点的直线，且斜率为（用已知物理量表示），可判断小铁球下落过程中机械能守恒；

小组内某同学提出，用高为d的铁质小圆柱代替小铁球可提高实验的精确性，您同意这个观点吗？请简要陈述您的理由。

难度：中等题型:常考题来源：江苏省高邮市2022届高三上学期物理10月学情调研试卷

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6．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，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，已知重力加速度为g。

下面列举了该实验的几个操作步骤：

A ．按照图示的装置安装器件

B ．将打点计时器接到电源的直流输出端上

C ．用天平测量出重锤的质量

D ．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源开关打出一条纸带

E .测量打出的纸带上某些点之间的距离

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能

其中没有必要或操作不恰当的步骤是（填写选项对应的字母）。

如图所示是实验中得到一条纸带，将起始点记为O，并在离O点较远的任意点依次选取6个连续的点，分别记为A、B、C、D、E、F，量出各点与O点的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅、h₆ ，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则在打E点时重锤的动能为，在打O点和E点这段时间内的重力势能的减少量为。

在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，为了测定阻力大小，可算出(2)问中纸带各点对应的速度，分别记为v₁至v₆。并作v_n²—h_n图像，如图所示，直线斜率为k，则可测出阻力大小为。

难度：中等题型:常考题来源：吉林省吉林市普通中学2022届高三上学期物理第一次调研测试试卷

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7．某物理兴趣小组选用如图所示的装置验证机械能守恒定律，将一段不可伸长的轻质细绳一端与力传感器相连，另一端与小球相连，整个装置处于竖直平面内，小球静止在最低点时力传感器的示数为F_1.现将细绳拉直且与竖直方向成θ角（θ≤90°），将小球由静止释放，通过改变 $\text{[math]}$ 角，记录小球运动至最低点时传感器示数来验证机械能守恒定律。

当小球运动至最低点时传感器示数为F₂ ，则小球此时动传感器能为（用F₁、F₂和悬点到小球球心的距离L表示）；

利用此实验证小球机械能是否守恒，（选填“需要”或“不需要”）测出悬点到小球球心的距离L；

若实验发现小球重力势能的减少量总是大于动能的增加量，其原因是。（写出一种情况即可）

难度：中等题型:常考题来源：黑龙江省大庆市2022届高三上学期11月物理第一次教学质量检测试卷

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8．某同学利用图甲装置探究“系统的机械能守恒”，实验过程如下：

（1）该同学首先利用游标卡尺测量遮光条的宽度，如图乙所示宽度d= cm。
（2）按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端，测出此时弹簧的长度 $\text{[math]}$ ；在铁架台上固定一个位置指针，标示出弹簧不挂钩码时遮光条下边缘的位置，用轻质细线在弹簧下方挂上钩码，测量出平衡时弹簧的长度x，并按图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度。
（3）用手缓慢地将钩码向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处（保持细线竖直），将钩码由静止释放，记下遮光条经过光电门的时间 $\text{[math]}$ 。
（4）多次改变钩码个数，重复步骤（2）（3），得到多组数据，作出 $\text{[math]}$ 图象如图丙所示（填选项前的字母序号）。已知当地重力加速度为g，则当图线斜率等于（用d和g表示）时，可得系统的机械能守恒。（弹簧的弹性势能表达式为 $\text{[math]}$ ，其中k为弹簧的劲度系数， $\text{[math]}$ 为弹簧的形变量）

A． $\text{[math]}$ B． $\text{[math]}$ C． $\text{[math]}$ D． $\text{[math]}$

难度：中等题型:常考题来源：山西省运城市2022届高三上学期物理10月质量检测试卷

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9．验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。

除图示器材外，下列器材中，必需的一组是___________（只有一个选项符合要求，填选项前的符号）

下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。打点计时器打下O点（图中未标出）时，重锤开始下落，a、b、c是打点计时器连续打下的3个点。刻度尺的0刻线与O点对齐，a、b、c三个点所对刻度如图所示。打点计时器在打出b点时锤下落的高度h_b = cm，下落的速度为v_b =m/s（计算结果保留3位效数字）。

某同学用上述方法测出各计数点到O点的距离h，算出对应的速度平方v² ，并作出v²-h图像，设当地重力加速度为g，下列说法能证实重锤下落过程中机械能守恒的是_______。（填选项前的符号）

难度：中等题型:常考题来源：辽宁省沈阳市郊联体2022届高三上学期物理10月月考试卷

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10．某班同学用让重锤自由下落的方法进行“验证机械能守恒定律”的实验。实验装置如图所示。试回答以下问题：

除带夹子的重锤、纸带铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的器材是（选填选项前字母）

A．直流电源 B．天平（含砝码） C．交流电源 D．刻度尺

实验过程中他们进行了如下操作，其中操作不当的步骤是___________（选填选项前字母）

甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得 $\text{[math]}$ ，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。打点计时器打点的周期为 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度为 $\text{[math]}$ ，经过B点时的速度大小为 $\text{[math]}$ 。（结果保留三位有效数字）。

某同学根据另一纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以 $\text{[math]}$ 为纵轴，以h为横轴画出的图线如图所示，由图象可知机械能损失占机械能的%（保留两位有效数字），得到的结论是在误差范围内。

难度：中等题型:常考题来源：山东省临沂市兰山区2021-2022学年高二上学期物理开学考试试卷

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