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．如图甲所示，用光电门等器材验证机械能守恒定律。直径为d、质量为m的金属小球由A处静止释放，下落过程中经过A处正下方的B处固定的光电门，测得A、B的距离为H，H远大于d，光电门测出小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g，则：

下列说法正确或者必须的是________________；

多次改变高度H，重复上述实验，作出 $\text{[math]}$ 随H的变化图像，得到如图乙所示的过原点的直线。当图中t₀、H₀和重力加速度g及小球直径d满足关系时，可判断小球下落过程中机械能守恒；丽水的同学和北京的同学都做这个实验，丽水的同学做出的图像斜率（填“更大”或者“更小”）。

若增加小球下落高度，ΔE_p-ΔE_k将（选填“增加”“减小”或“不变”）。

难度：中等题型:常考题来源：浙江省丽水市普通高中2020-2021学年高一下学期物理教学质量监控试卷

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2．某同学利用图a的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮，两端分别挂质量为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的砝码，用手托住 $\text{[math]}$ ，让细绳伸直系统保持静止后释放 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 经过光电门的挡光时间为 $\text{[math]}$ 。以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 系统为研究对象，计算过程中系统势能的减少量 $\text{[math]}$ 与动能的增加量 $\text{[math]}$ 来验证 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 系统的机械能是否守恒。回答下列问题：（取 $\text{[math]}$ ，计算结果保留三位有效数字）

用刻度尺测 $\text{[math]}$ 的厚（竖直方向上），示数如图b，则 $\text{[math]}$ cm；

若 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 通过光电门时的速度 $\text{[math]}$ m/s；

测得释放前 $\text{[math]}$ 与光电门的高度差为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ J； $\text{[math]}$ J。

难度：中等题型:常考题来源：陕西省咸阳市杨凌区2020-2021学年高一下学期物理期末统考试卷

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3．某同学设计了如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”，通过电磁铁控制的小铁球从A处自由下落，光电门连接计时器可记录下小铁球的直径经过光电门B时的挡光时间 $\text{[math]}$ 。小铁球的质量 $\text{[math]}$ 、直径为d，重力加速度 $\text{[math]}$ 。

用游标卡尺测量小铁球的直径。如图乙所示，其直径 $\text{[math]}$ mm。

当光电门B与A间距为0.22m时，挡光时间 $\text{[math]}$ ，则小铁球过光电门B时的动能 $\text{[math]}$ J，小铁球由A到B减少的重力势能 $\text{[math]}$ J；由此可知。（计算结果保留三位有效数字）

难度：中等题型:常考题来源：陕西省咸阳市2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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4．某课外物理兴趣小组利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图所示。气垫导轨B处安装了一光电门传感器并与计算机相连，滑块C上固定一遮光条，使用高精度仪器测得遮光条的宽度为d，托盘（内有砝码）用细线绕过导轨左端的定滑轮与滑块C相连，已知当地的重力加速度大小为g。

将气垫导轨放在高度合适的水平桌面上，将导轨调至水平；调节定滑轮使得细线与气垫导轨平行。

将滑块C从A位置处由静止释放，计算机记录的挡光时间为t，则滑块C通过光电门的瞬时速度大小为。（用题中给出的物理量符号表示）

本实验中，下列物理量不需要测量的是__________。

滑块C通过光电门时，系统（包括滑块、遮光条、托盘和砝码）的总动能 $\text{[math]}$ 。（用题中给出的物理量符号表示）

滑块C从A位置运动到光电门中心位置处的过程中，系统（包括滑块、遮光条、托盘和砝码）势能的减少量 $\text{[math]}$ 。（用题中给出的物理量符号表示）

在误差允许的范围内，若 $\text{[math]}$ ，则可认为验证了系统（包括滑块、遮光条、托盘和砝码）的机械能守恒。（用题中给出的物理量符号表示）

难度：中等题型:常考题来源：陕西省西安市新城区2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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5．用如图所示装置验证机械能守恒定律在已经调整为水平的气垫导轨上，将劲度系数为k的轻质弹簧右端固定在气垫导轨右端，弹簧左端与一质量为m的滑块接触而不固连。第1次向右推滑块压缩弹簧一段距离，并测出压缩量x₁ ，然后释放滑块，通过光电门测量并计算得出滑块通过光电门的速度为v₁；接下来重复以上实验操作，得到压缩量x和通过光电门的速度v的多组数据.已知弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ ，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的伸长量或压缩量。

在实验误差允许范围内若满足关系式，则可验证系统的机械能守恒定律；

为了更直观地验证，某同学建立的直角坐标系应以v²为纵坐标，以为横坐标，得出图象为一条直线，当图象的斜率为时，同样可以验证机械能守恒定律。

难度：中等题型:常考题来源：陕西省渭南市富平县2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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6．利用自由落体做验证机械能守恒定律的实验时，有下列器材可供选择：天平、铁架台、打点计时器、复写纸、纸带、重锤、导线。

其中实验中不必要的器材是，除上述器材外还缺少的器材是。

所用重锤的质量 $\text{[math]}$ ，打点计时器所用电源频率为50Hz，打下的纸带如图所示（图中的数据为从起始点 $\text{[math]}$ 到该点的距离），则在打 $\text{[math]}$ 点时，重锤的速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，重锤的动能 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，从开始下落到打 $\text{[math]}$ 点时，重锤的势能减少量是 $\text{[math]}$ 。（保留两位有效数字）

在验证机械能守恒的实验中，求得相关的各点的瞬时速度 $\text{[math]}$ 以及与此对应的下落距离 $\text{[math]}$ ，以 $\text{[math]}$ 为直角坐标系的纵轴物理量，以 $\text{[math]}$ 为横轴物理量，描点后得出的图像在下列各图中，其中可能表示机械能守恒的是______。

难度：中等题型:常考题来源：陕西省渭南市大荔县2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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7．某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

现有实验器材：带铁夹的铁架台、电火花打点计时器纸带、带铁夹的重锤、交流电源，为完成此实验。除了现有的器材，还需要的器材是。

下列选项中，是实验所需的物理量且需通过计算得到的是___________。

已知打点计时器所用电源的频率为 $\text{[math]}$ ，当地的重力加速度 $\text{[math]}$ ，纸带上 $\text{[math]}$ 点是打点计时器打下的第一个点，A、B、C、D是连续打出的四个点（ $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之间还有一些点），它们到 $\text{[math]}$ 点的距离如图所示打点计时器打下计数点 $\text{[math]}$ 时物体的速度为 $\text{[math]}$ ，则由图中数据可知一项 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；重锤由 $\text{[math]}$ 点运动到 $\text{[math]}$ 点的过程中下落的距离为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （均保留三位有效数字）。

难度：中等题型:常考题来源：陕西省铜川市王益区2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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8．气垫导轨通过小气孔喷出压缩空气，使得滑块运动时受到导轨的阻力很小，现在一气垫导轨上固定有相距 $\text{[math]}$ 的光电门1和光电门2，连接的光电计时器可以自动记录遮光物体通过光电门的时间，用此气垫导轨来验证机械能守恒定律。把气垫导轨倾斜 $\text{[math]}$ ，让带有宽度 $\text{[math]}$ 的遮光条的滑块从斜面的顶端由静止滑下，光电计时器显示的挡光时间分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。已知滑块（含遮光条）的质量 $\text{[math]}$ ，光电门1和2之间的距离 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。（结果均保留两位有效数字）

滑块经过光电门1时的速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

滑块通过光电门1、2之间动能的增加量为 $\text{[math]}$ ，重力势能的减少量为 $\text{[math]}$ ；

动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是。（任写一条）

难度：中等题型:常考题来源：陕西省商洛市2020-2021学年高一下学期物理期末教学质量检测试卷

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9．用如图所示装置验证滑块（含遮光片）和重物组成的系统机械能守恒。光电门 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 固定在气垫导轨上，相距 $\text{[math]}$ 。已知遮光片宽度为 $\text{[math]}$ ，滑块质量为 $\text{[math]}$ ，重物质量为 $\text{[math]}$ 。释放滑块，测得遮光片通过光电门 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的时间分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

遮光片通过光电门 $\text{[math]}$ 时滑块的速度 $\text{[math]}$ ；

滑块从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的过程中，滑块（含遮光片）和重物组成的系统动能增加量为；

若固定光电门 $\text{[math]}$ ，改变光电门 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之间的距离 $\text{[math]}$ ，多次从相同位置释放滑块，以 $\text{[math]}$ 为横纵坐标将多次实验的数据画出图像，若图像是，则机械能守恒得证。

难度：中等题型:常考题来源：陕西省汉中市2020-2021学年高一下学期物理期末联考试卷

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10． “利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验如图甲所示。

下列器材中不必要的一项是_____________（填字母代号）。

某同学在该实验中得到了一条如图乙所示的纸带，图中O点为打点计时器打下的第一点，可以看做是重物运动的起始点，从后面某点起选取连续打下的三个点A、B、C，各点间距离为 $\text{[math]}$ 。已知相邻两点之间的时间间隔为T，重力加速度为g，设所用重物的质量为m，则从起点O到打下B点的过程中，重物动能的增加量 $\text{[math]}$ ，重物重力势能的减小量 $\text{[math]}$ 。（用题目中的字母表示）

通过计算，在数值上 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （填“>”“=”或“<”），原因是重物在下落过程中，除重力做功之外还有。

某同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以 $\text{[math]}$ 为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线没有过原点，他又检査了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是；该同学测出该图线的斜率为k，如果不计一切阻力，则当地的重力加速度gk（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

难度：中等题型:常考题来源：山东省淄博市部分学校2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

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