北京昌平区三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-填空、实验题

北京昌平区三年（2020-2022）高一物理下学期期末试题题型分类汇编2-填空、实验题

1. （2020春·北京昌平·高一期末）如图所示，在“探究平抛运动的特点”实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。通过观察发现：无论怎样改变装置距地面的高度和小锤击打的力度，A球和B球总是______（选填“同时”或“不同时”）落地；此实验进一步说明平抛运动______（选填“在竖直方向上做自由落体运动”或“在水平方向上做匀速直线运动”）。

2. （2021春·北京昌平·高一期末）用如图所示的装置，来完成“探究平抛运动的特点”实验。

（1）在该实验中，为减少空气阻力的影响，应选择__________（选填“小钢球”或“塑料球”）进行实验。

（2）本实验必须满足的条件是__________。（选填选项前的字母）

A．斜槽轨道末端切线必须水平

B．斜槽轨道必须光滑

C．小球每次应从斜槽同一高度释放

3. （2021春·北京昌平·高一期末）为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验：

如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A，处打另一个绳结B。做了3次体验性操作，并请一位同学帮助用秒表计时。如图乙所示。

操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。

操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。

操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周。体验此时绳子拉力的大小。

（1）操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是__________（选填“操作1”或“操作2”）；

（2）若想体验绳子拉力大小与角速度的关系，应将操作3与__________（选填“操作1”或“操作2”）进行比较。

4. （2021春·北京昌平·高一期末）利用图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点，要验证机械能是否守恒，需要比较的是重物在某两点间的动能变化与重力势能的变化是否相等。如图是某次实验得到的一条纸带，O点是重锤开始下落时打出的点，A、B、C是按打点先后顺序选取的三个计数点。通过测量得到O、A间距离为，O、B间距离为，O、C间距离为，已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T，重锤质量为m，当地重力加速度为g。从重锤开始下落到打点计时器打下B点时，重锤重力势能的减小量为__________，动能的增加量为__________。

5. （2022春·北京昌平·高一期末）某实验小组用如图所示装置研究平抛运动。钢球从某一高度沿斜槽M滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的挡板N，钢球飞出后，落到挡板上。由于挡板靠近竖直背板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会通过复写纸在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）下列实验条件必须满足的有__________；

A．斜槽轨道光滑

B．斜槽轨道末端水平

C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

D．移动挡板时，挡板高度等间距变化

（2）如图，得到平抛运动轨迹后，在轨迹上取A、B、C三个点，A、B和B、C的水平间距相等且均为x，测得A、B和B、C的竖直间距分别是和。已知当地重力加速度为g。由此可求得钢球做平抛运动的初速度大小为__________。

6. （2022春·北京昌平·高一期末）用如图所示的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄l使长槽4和短槽5分别随变速轮塔2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。

（1）在探究向心力的大小F与半径r的关系时，要保持__________相同；

A．ω和r       B．m和ω    C．m和r       D．m和F

（2）某次实验研究向心力的大小F与角速度ω的关系，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶4，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为__________。

7. （2022春·北京昌平·高一期末）为了验证机械能守恒定律，某实验小组用如图所示的气垫导轨装置进行实验。将气垫导轨一端垫高，在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字计时器。测得遮光条的宽度d，A、B点到水平桌面的高度分别为、。将滑块从光电门Ⅰ左侧某处由静止开始释放，测出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间分别为和。

（1）滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度大小＝__________;

（2）在误差允许范围内，若=___________（用d、、以及重力加速度g表示），则可认为滑块下滑过程中机械能守恒。

8. （2020春·北京昌平·高一期末）用如图所示的装置可以“探究做匀速圆周运动的物体向心力的大小与哪些因素有关”。

匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。左右塔轮通过皮带连接，可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。

（1）本实验采用的科学研究方法是______（填字母代号）。

A．控制变量法　　B．累积法　　C．微元法

（2）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，匀速转动手柄，可以探究______（填字母代号）。

A．向心力的大小与质量的关系

B．向心力的大小与半径的关系

C．向心力的大小与角速度的关系

【参考答案】

1.      同时     在竖直方向上做自由落体运动

【详解】[1]实验发现无论怎样改变装置距地面的高度和小锤击打的力度，A球和B球总是同时落地；

[2]因为B球做自由落体运动，A球和B球总是同时落地，所以此实验进一步说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。

2.      小钢球     AC

【详解】（1）[1]在该实验中，为减少空气阻力的影响，应选择小钢球进行实验。

（2）[2]A.斜槽轨道末端切线必须水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；

B.斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相等即可，选项B错误；

C.小球每次应从斜槽同一高度释放，以保证到达底端时速度相等，选项C正确。

故选AC。

3.      操作2     操作1

【详解】（1）[1]根据公式

可知角速度相同时，半径越大，所需要的力越大，故体验到绳子拉力较大的是操作2。

（2）[2] 根据公式

可知，当半径相同时，角速度越大，所需的力越大，故和操作1对比。

【详解】[1]从重锤开始下落到打点计时器打下B点时，重锤重力势能的减小量为

[2]动能的增加量为

5.      BC##CB    

【详解】（1）[1]AC．为了使钢球每次从斜槽轨道末端抛出时的速度大小相同，每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，而斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，所以斜槽轨道不必须光滑，故A不符合题意，C符合题意；

B．为了使钢球每次从斜槽轨道末端飞出后做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，故B符合题意；

D．移动挡板时，挡板高度的间距决定了所记录痕迹点间的竖直距离，该距离是否相等对运动轨迹的描绘不会产生影响，所以不必要等间距变化，故D不符合题意。

故选BC。

（2）[2]由题意可知A、B、C三点中相邻两点间的时间间隔相同，均设为T，根据运动学规律有

解得

钢球做平抛运动的初速度大小为

6.      B     2∶1

【详解】（1）[1]根据控制变量法，在探究向心力的大小F与半径r的关系时，要保持m和ω相同。

故选B。

（2）[2]某次实验研究向心力的大小F与角速度ω的关系，则两小球质量m相等，做匀速圆周运动的半径r相等，根据可知二者角速度之比为

两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有

与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为

【详解】（1）[1]由于滑块速度较快，且d较小，所以可用遮光时间内的平均速度来表示瞬时速度，即

（2）[2]滑块通过光电门Ⅱ的瞬时速度大小为

以水平桌面为零重力势能面，在误差允许范围内，若滑块下滑过程中机械能守恒，则

整理得

8.      A     C

【详解】（1）[1]本实验采用的科学研究方法是控制变量法。

故选A。

（2）[2]因为两个小球的质量相等，运动半径相等，塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层时，它们的角速度不同，则可以探究向心力的大小与角速度的关系。

故选C。