高考物理二轮复习素养提升与突破专题20 探究性实验研究（原卷版）.docx

1、 1 / 6 素养提升素养提升微微突破突破 20 探究探究性实验研究性实验研究 科学探究与创新意识 探究性实验 探究性实验科学探索不断前进的阶梯，敢于直面权威，提出自己的见解，不断探索才能进步，探究性 实验是高考的热点也是难点，控制变量是常用的探究实验方法。 如图（a），某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米 尺、电磁打点计时器、频率 50Hz 的交流电源，纸带等。回答下列问题： （1）铁块与木板间动摩擦因数 = （用木板与水平面的夹角 、重力加速度 g 和铁块下滑的加速 度 a 表示） （2）某次实验时，调整木板与水平面的夹角 =30 。接通电源。

2、开启打点计时器，释放铁块，铁块从静 止开始沿木板滑下。多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图（b）所示。图中的点为计数点（每 两个相邻的计数点间还有 4 个点未画出）。重力加速度为 9.8 m/s2。可以计算出铁块与木板间的动 摩擦因数为 （结果保留 2 位小数）。 2 / 6 一、探究动能定理 【2019 温州模拟】如图 1 所示，某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在 1 条橡皮筋的作 用下沿木板滑行时，橡皮筋对小车做的功记为 W，当用 2 条、3 条、橡皮筋重复实验时，设法使每次 实验中橡皮筋所做的功分别为 2W、3W、。 (1)图 1 中电火花计时器的工作电压是_V 的交

3、流电。 (2)实验室提供的器材如下：长木板、小车、橡皮筋、电火花计时器、纸带、电源等，还缺少的测量工 具是_。 (3)图 1 中小车上有一固定立柱，图 2 中给出了 4 种橡皮筋与立柱的套接方式，为减小实验误差，你认 为最合理的套接方式是_。 (4)在正确操作的情况下，某次实验所打的纸带如图 3 所示(电源频率为 50 Hz)。打在纸带上的点并不都 是均匀的， 为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度， 应选用纸带的_(选填“AJ”“AG”或“GJ”)部分 进行测量，小车获得的速度是_m/s(结果保留两位有效数字)。 二、探究弹力与弹簧伸长关系 【2019 河北省承德一中模拟】 （1）实验小组在“探

4、究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻 质弹簧 a 和 b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是_； 3 / 6 Aa 的原长比 b 的长 Ba 的劲度系数比 b 的大 Ca 的劲度系数比 b 的小 D测得的弹力与弹簧的长度成正比 （2）另一实验小组在在同一实验的研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直 悬挂于某一深度为 h=35.0 cm，且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计 可以同弹簧的下端接触） ，如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度 l，现 要测出弹簧的原长 l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改

5、变 l 而测出对应的弹力 F，作出 F-l 图象如图乙 所示，则弹簧的劲度系数为 k =_N/m，弹簧的原长 l0=_cm 1 【2019 广东省揭阳市高三模拟】某实验小组采用图甲所示的装置“探究动能定理”即探究小车所受合外力 做功与小车动能的变化之间的关系。该小组将细绳一端固定在小车上，另一端绕过定滑轮与力传感器、 重物相连。实验中，小车在细绳拉力的作用下从静止开始加速运动，打点计时器在纸带上记录小车的运 动情况，力传感器记录细绳对小车的拉力大小。 （1） 实验中为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力， 要完成的一个重要步骤是_； 4 / 6 （2）若实验中小车的质量没有远大于重物的质量，对

6、本实验_影响（填“有”或“没有”） ； （3）实验时，下列物理量中必须测量的是_。 A长木板的长度 L B重物的质量 m C小车的总质量 M （4）实验中，力的传感器的示数为 F，打出的纸带如图乙。将打下的第一个点标为 O，在纸带上依 次取 A、B、C 三个计数点。已知相邻计数点间的时间间隔为 T，测得 A、B、C 三点到 O 点的距离分 别为 x1、x2、x3。则从打 O 点到打 B 点过程中，探究结果的表达式是：_ （用题中所给字母表示） 。 2 【2019 新疆自治区新疆兵团第二师华山中学模拟】某同学利用图甲所示的实验装置，探究加速度与力、 质量的关系。实验中打点计时器电源的频率为 50

7、 Hz。 （1）实验过程中，某同学发现操作有误，当砝码盘及砝码下降一段时间后，赶紧用手托住砝码盘，小车 继续拖着纸带在木板上运动，但没有到达滑轮处。打出的纸带如图乙所示，从纸带上点迹分析，该同学 在实验操作中发现的问题可能是_。 （2）图乙中，相邻两计数点间的时间间隔为 0.1 s。则计数点 3 对应的速度大小是_，小车减速运动过 程中加速度的大小是_。 （结果保留两位有效数字） （3）该实验中，改变拉力或小车质量后，在实际操作过程中，对小车所放的位置、接通电源与放开小车 的先后顺序及小车运动的控制等描述，你认为正确的是_。 A小车应尽量远离打点计时器，先放开小车后接通电源，在小车到达滑轮前按

8、住小车 B小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，让小车一直到与滑轮相撞为止 C小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前按住小车 D小车应尽量放在打点计时器与滑轮的中间，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前按住小车 3 【2019 北京卷】用图 1 所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 5 / 6 主要实验步骤如下： a安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。 b选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点 O（t=0） ，然后每隔相同的时间间隔 T 选 取一个计数点，如图 2 中 A、B、C、D、E、F所示。 c通过

9、测量、计算可以得到在打 A、B、C、D、E点时小车的速度，分别记作 v1、v2、v3、v4、v5 d以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图 3 所示。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： （1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有_和_(填选项前的字母)。 A电压合适的 50 Hz 交流电源 B电压可调的直流电源 C刻度尺 D秒表 E天平(含砝码) （2）在图 3 中已标出计数点 A、B、D、E 对应的坐标点，请在该图中标出计数点 C 对应的坐标点，并 画出 vt 图象。 （3）观察 vt 图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_。vt 图象斜率的物理意 义是_。 6 / 6 （4）描绘 vt 图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 x t 表示各计数点的瞬时速 度，从理论上讲，对 t 的要求是_（选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的 x 大小与速度测量的误差_(选填“有关”或“无关”)。 （5）早在 16 世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时，为此 他设计了如图 4 所示的“斜面实验”，反复做了上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知 识， 分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的_。