绝密★启用前
2025年高中物理人教版(新课标)必修一(1. 实验:探究小车速度随时间变化的规律)同步训练
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共60分。
1.下列关于各物理实验研究中涉及的物理学中的思想方法叙述正确的是( )
A. 在“力的合成的平行四边形定则”的实验中使用了等效替代的思想方法
B. 在“验证机械能守恒定律”的实验中使用了理想化模型的思想方法
C. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中使用了理想实验的思想方法
D. 在“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中使用了控制变量的思想方法
2.在下列学生实验中,不需要用到打点计时器的实验有( )
A. “探究求合力的方法” B. “探究加速度与力、质量的关系”
C. “探究做功与物体速度变化的关系” D. “探究小车速度随时间变化的规律”
3.某频闪仪每隔的时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮沿直线运动的小球,于是照相机胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。如图是小球从点运动到点的频闪照片示意图,由图可以判断,小球在此运动过程中( )
A. 位置变化率越来越大 B. 速度变化率越来越大
C. 加速度越来越大 D. 受到的合力越来越大
4.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔相等的时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示,这是小球自由下落时的频闪照片,以下落过程中的某一点非释放点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量各时刻的位置坐标、、、。重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 若已知频闪周期,则小球下落到位置的速度大小为
B. 频闪周期
C. 、、和满足
D. 、和满足::::
5.下列几幅图片是高中力学实验中常用的仪器和装置,其中描述正确的是( )
A. 图甲中电磁打点计时器和电火花计时器均使用交流电,工作电压都为
B. 图乙是“验证力的平行四边形定则”的实验装置,采用的科学方法是模型法
C. 利用图丙装置可以探究小车速度随时间变化的规律,该实验不需要平衡摩擦力
D. 利用图丁装置可以探究弹力和弹簧伸长量关系,读取指针指示的刻度值时,选择弹簧指针运动至最高的位置读取
6.用如图所示的装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为,遮光条经过光电门的遮光时间为,则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,小车放在木板上,小车的前端系一条细绳,绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘,盘中放重物,用悬吊重物的方法为小车提供拉力。小车后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。以小车为研究对象,用该装置进行物理实验,下列说法正确的是( )
A. 若探究功与物体速度变化的关系,必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行
B. 若探究功与物体速度变化的关系,必须使盘和盘上重物的质量远大于小车质量
C. 若研究匀变速直线运动规律,必须垫高木板一端以平衡小车受到的摩擦力
D. 若研究匀变速直线运动规律,必须使盘和盘上的重物质量远大于小车质量
8.下列几个数据中,有效数字位数最小的是哪一个?( )
A. B. C. D.
9.在高中力学分组实验中,下列所给实验中要用到打点计时器的有( )
探究小车速度随时间变化的规律
验证机械能守恒定律
探究求合力的方法
探究平抛运动在水平方向的运动规律.
A. B. C. D.
10.高中物理中有很多实验需要两个同学配合完成,下列关于图中实验说法正确的是( )
A. 如图所示描绘物体的振动曲线,物体的振动周期与甲有关
B. 如图所示测定人的反应时间,一开始乙是捏住直尺静止释放
C. 如图所示自制打点计时器,打点的频率与甲拖动纸带的速度有关
D. 如图所示用多用电表欧姆档测量变压器线圈电阻,因为互感乙同学瞬间有电击的感觉
11.研究自由落体运动时,起始点到的时间为,计数点、、、各点相邻时间间隔为,为了计算纸带上点时的重物的速度大小,其中正确的是( )
A. B. C. D.
12.在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是( )
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
13.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,已提供电火花计时器、纸带,一端附有滑轮的长木块,小车,细绳、钩码等,还需要用到下列器材中的( )
A. B.
C. D.
14.某同学在“探究匀变速直线运动”的实验中,使用电源频率为的电磁打点计时器,则在纸带上打下相邻两个点的时间间隔是( )
A. B. C. D.
15.在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中,得到如图所示的纸带,其中,,,,,,为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为,、、、、、分别为、、、、、间的位移,下列可用计算打点时小车速度的表达式中误差最小的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
16.下列有关高中物理实验的描述中,正确的是( )
A. 在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,电磁打点计时器的工作电压是交流伏,电火花打点计时器的工作电压是交流伏
B. 在“验证动量守恒定律”的实验中,所选入射小球和被碰小球的直径应该相等,且入射小球的质量应该大于被碰小球的质量
C. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中,如果摆长的测量及秒表的读数均无误,而测得的值明显偏小,其原因可能是将全振动的次数误计为
D. 在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须要用天平测出下落物体的质量
17.在做研究匀变速直线运动的实验中,利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点,如图所示。设各相邻记数点之间的距离分别为、、、、,相邻两记数点间的时间间隔为,则下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D. 打点时物体的速度为
18.在研究匀变速直线运动的实验中,取计数时间间隔为,测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值,若还测出小车的质量为,则关于加速度、合外力大小及单位,既正确又符合一般运算要求的是( )
A. B.
C. D.
19.下列实验中,能用如图所示装置完成的是( )
A. 探究小车速度随时间变化的规律 B. 探究加速度与力、质量的关系
C. 探究功与速度变化的关系 D. 验证机械能守恒定律
20.如图所示是用电磁打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带,测量出,,,计数点、、、中,每相邻两个计数点之间有四个点未画出,以下说法正确的是( )
A. 电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器
B. 若电源频率,则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为
C. 打点时运动物体的速度
D. 运动物体的加速度
第II卷(非选择题)
三、填空题:本大题共5小题,共20分。
21.在研究物体速度随时间变化规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为,图中长度单位为
实验中打点计时器应使用 电源, 根据纸带数据,可以得出点的瞬时速度为 。
试计算该物体运动时的加速度大小为 。
22.在研究物体速度随时间变化规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为,图中长度单位为
实验中打点计时器应使用 电源, 根据纸带数据,可以得出点的瞬时速度为 。
试计算该物体运动时的加速度大小为 。
23.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
根据打点计时器打出的纸带,可以从纸带上直接测量得到的物理量是______.
A.位移 速度 加速度 平均速度
下列操作中正确的有______填选项代号
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.打点计时器应使用直流电源
24.I.在测定匀变速直线运动加速度的实验中,某同学打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为,他按打点先后顺序每个点取个计数点,得到了、、、、等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为_________用刻度尺量得,,,,打点时纸带的速度大小为__________该匀变速直线运动的加速度的大小________.
一位同学在实验室使用打点计时器:
电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是_______电源填交流 直流,电磁打点计时器的工作电压是_______,电火花打点计时器的工作电压是_______当电源频率是时,它每隔_______打一次点.
如研究物体作自由落体运动的实验,有下列器材可供选择:铁架台、重锤、电火花打点计时器及碳粉、纸带若干、交流电源、天平、秒表其中不必要的两种器材是:_______,缺少的一种器材是:_______.
如图为测定匀变速直线运动的加速度实验中得到一段纸带,是一次实验中记录小车运动情况的纸带,图中、、、、为相邻的计数点,相邻记数点间的时间间隔为,该小车运动的加速度_______,计数点的瞬时速度_______.
25.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出、、、、共个计数点。测得计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来。
每两个相邻的计数点的时间间隔为________________。
试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下、、三个点时小车的瞬时速度,则
__________,________________,________________。保留位有效数字
在下图所示的坐标系中作出小车的图线,并根据图线求出________________。
四、简答题:本大题共3小题,共9分。
26.小兰同学在学习完“自由落体运动”的内容后,用手机拍摄物体自由下落的视频,利用逐帧播放功能截取图片,根据图中小球的位置来测量当地重力加速度,实验装置如图所示。
单选伽利略研究自由落体运动过程中,主要采用的科学方法是______。
A.实验推理法
B.类比法
C.等效替代法
D.无限分割与逼近的思想
小兰同学家中有小塑料球、乒乓球、小钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是______,简述你的理由______。
下列主要操作步骤的正确顺序是______。填写各步骤前的序号
打开手机摄像功能,开始摄像
捏住小球,从刻度尺旁静止释放
手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置
把刻度尺竖直固定在墙上
停止摄像,利用视频逐帧播放,从中截取三帧连续的图片,图片中的小球和刻度如图所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为,刻度尺的分度值是。由此测得:第幅图片中小球的下落速度为______,重力加速度为______结果均保留两位有效数字。
在实验中,操作均正确的情况下,测出的重力加速度比当地实际重力加速度______。填“相等”“偏大”或“偏小”,可能的原因是______。
27.现代科技发展提供了很多测量物体运动速度的方法。我们教材介绍的门式结构光电门传感器如图所示,两臂上有、两孔,孔内的发光管发射红外线,孔内的光电管接收红外线。
如图所示,为了测量物体运动的速度,在物体上安装挡光片。用光电门传感器测量运动物体经过光电门时的速度,需要测量的物理量有______和______。
光电门传感器是根据光电效应,利用光电转换元件将光信号转换成电信号的器件。如图所示为某种金属在各种频率单色光照射下反向遏止电压与入射光频率之间的关系。从图中数据可知该金属的极限频率为______计算结果保留位有效数字。已知红外线的波长范围约在,用红外线照射该金属______选填“能”或“不能”产生光电效应。普朗克常量,电子电量
图中磁铁安装在半径为的自行车前轮上,磁铁到前轮圆心的距离为。磁铁每次靠近霍尔传感器,传感器就输出一个电压信号到速度计上。
测得连续个电压信号的时间间隔为,则在这段时间内自行车前进的平均速度 ______。
自行车做匀变速直线运动,某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图所示,则自行车的加速度 ______以车前进方向为正方向。
如图所示,电流从上往下通过霍尔元件自由电荷为电子,当磁铁沿图示方向运动经过霍尔元件附近时,会有图示方向的磁场穿过霍尔元件,在元件的左右两面间能检测到电势差,则磁铁经过霍尔元件的过程中______。由空间磁场变化所激发的电场可忽略不计
A.磁铁的极靠近元件且
B.磁铁的极靠近元件且
C.磁铁的极靠近元件且
D.磁铁的极靠近元件且
用微波传感器测量飞行网球的速度,利用发送信号与接收信号的频率差,通过公式计算出物体运动的速度。当球远离传感器运动时,单位时间内测得的信号数和波长______。
A.变多,变长
B.变多,变短
C.变少,变短
D.变少,变长
28.某同学在“用测量运动物体的位移和速度”的实验中得到小车的图如图所示,从图中可知:
小车的运动方向是______填“靠近”或“远离”传感器的接收器;
小车的速度大小是______。
五、计算题:本大题共2小题,共20分。
29.光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图所示,、分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从、间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现有某滑块通过光电门,计时器显示的挡光时间,用刻度尺测量出小滑块的长度为,则表示滑块通过光电门时的______;滑块越短,越小,当极小时,可以认为是______选填“平均速度”或“瞬时速度”
30.如图所示,一条质量和厚度不计的纸带缠绕在固定于天花板的定滑轮上,纸带的下端悬挂一质量为的重物,将重物由静止释放,滑轮将在纸带带动下转动,假设纸带和滑轮不打滑,为了分析滑轮转动时角速度的变化情况,释放重物前将纸带先穿过一电火花打点计时器,如图所示,通过测量纸带的运动情况得到滑轮角速度的变化情况.
电火花打点计时器的工作电压为:______
如图为打点计时器打出来的纸带,我们取了中间的一段,在这一段上取了个计数点、、、、,每相邻的两个计数点间有个点没有画出,已知;;;;
根据上面的数据,可以求出点的速度 ______;保留三位有效数字
测出滑轮直径等于,则打下点时滑轮的角速度为______;保留三位有效数字
分析以上的数据,滑轮的角速度的变化情况是______.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、合力与分力是等效替代的关系,在“力的合成的平行四边形定则”的实验中使用了等效替代的思想,故A正确;
B、在“验证机械能守恒定律”的实验中使用了守恒思想,故B错误;
C、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,由于涉及多个物理量,使用了控制变量的思想方法,故C错误;
D、在“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中将小车的运动看作在速度均匀变化的,使用了理想实验的思想方法,故D错误。
故选:。
在物理学的重大发现中科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、比值定义法、类比法、科学假设法和物理模型法等,根据这些方法分析。
在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理研究方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助,所以在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习。
2.【答案】
【解析】解:、探究合力的方法,抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同,探究合力和分力的关系,故A不需要用到打点计时器;
B、探究加速度与力、质量的关系,实验中需要测量加速度的大小,需要通过纸带测量加速度,故B需要打点计时器;
C、探究做功与物体速度变化的关系,实验中需要测量速度,需要通过纸带测量速度,故C需要打点计时器;
D、探究小车速度随时间变化的规律,需要根据纸带上的点迹计算速度的大小,故D需要打点计时器。
本题是选择不需要用到打点计时器的实验,故选:。
打点计时器是计时工具,可以间接的测量物体运动速度大小,结合实验的原理确定哪些实验不需要打点计时器。
解决本题的关键知道实验的原理,会通过实验原理确定实验的器材,以及知道实验数据分析的方法中是否需要打点计时器。
3.【答案】
【解析】解:、频闪仪每隔的时间发出一次短暂的强烈闪光,说明相邻的两个位置之间的时间间隔相等。
根据图片可知,小球运动的速度越来越大,根据可知位置变化率越来越大,故A正确;
、设每一格的长度为,根据图片可知,相邻两个时间间隔内的位移之差不变,说明小球做匀加速直线运动,加速度不变,根据可知,速度变化率不变,故BC错误;
D、根据牛顿第二定律可知,小球受到的合力不变,故D错误。
故选:。
由题意,频闪仪每隔照相一次,说明照片上相邻两球位置所经历的时间相同,根据小球间距的变化,分析速度的变化。根据分析加速度的变化情况,根据牛顿第二定律分析合外力的变化情况。
本题中频闪照相与打点计时器类似,抓住周期性,根据小球的间距变化,判断其运动情况,根据牛顿第二定律判断合力大小和方向,都是基本的方法。
4.【答案】
【解析】解:、小球释放之后做自由落体运动,原点非释放点,设小球从释放位置运动到原点所用时间为,小球下落到位置的速度大小为:,故A错误;
B、在匀变速直线运动中,,
整理得:,故B错误;
C、匀变速直线运动中,连续相等时间内位移差相等,则
整理得:,故C正确;
D、当初速度为时,根据匀变速直线运动规律有相同时间内的位移之比::::,而原点非释放点,所以::::,故D错误;
故选:。
根据自由落体运动的规律并结合匀变速直线运动的推论进行分析。注意自由落体运动规律运用时初速度必须为.
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的重要推论,明确逐差法使用过程中的各物理量的关系,难度适中。
5.【答案】
【解析】解:、电磁打点计时器与电火花计时器均使用交流电,其中电火花计时器的工作电压都为,电磁打点计时器的工作电压为交流电,故A错误;
B、在“探究力的平行四边形定则”实验中要求两次拉橡皮筋的效果相同,故实验采用了等效替代的方法,故B错误;
C、在探究小车速度随时间变化的规律时,不需要平衡摩擦力。故C正确;
D、在读指针的位置时,应让弹簧指针静止之后再读取;故D错误;
故选:。
了解打点计时器的工作原理以及熟练使用打点计时器;探究力的平行四边形定则”实验的实验原理、采用方法;在“验证机械能守恒定律”的实验中,要验证动能增加量和势能减小量是否相等,质量约去,不一定需要天平测量物体的质量。
本题考查了几个力学实验的注意事项以及一些仪器的简单使用,要熟练掌握基本力学实验的实验原理以及仪器的正确使用。
6.【答案】
【解析】解:遮光条的宽度为
由于遮光条的宽度很小,因此将遮光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度。
滑块经过光电门时的速度为,故A正确,BCD错误。
故选:。
滑块经过光电门时时间极短,利用平均速度代替瞬时速度,可以求出经过光电门时的速度大小。
解决本题的关键要知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理。
7.【答案】
【解析】解:、若探究功与物体速度变化的关系,为使小车受到的拉力等于细线拉力,必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行,故A正确;
B、若探究功与物体速度变化的关系,以小车与盘和盘上的重物系统为研究对象,不需要使盘和盘上重物的质量远大于小车质量,故B错误;
C、若研究匀变速直线运动规律,不需要考虑摩擦力对实验的影响,不需要垫高木板一端以平衡小车受到的摩擦力,故C错误;
D、若研究匀变速直线运动规律,不需要使盘和盘上的重物质量远大于小车质量,故D错误;
故选:。
利用图示小车纸带装置可以完成很多实验,在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力,在探究功与物体速度变化的关系实验时,需要平衡摩擦力;根据实验原理与实验注意事项分析答题。
解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,然后熟练应用物理规律来解决实验问题。
8.【答案】
【解析】解:根据有效数字位数定义可知,四个选项中有效位数分别为、、、,故位数最小的是,只有一位,故D正确,ABC错误.
故选:.
从左边第一个不是的数字起,到精确到的位数止,所有的数字都叫做这个数的有效数字在非零数字之间与末尾时均为有效数;在小数点前或小数点后均不为有效数字.
本题考查有效数字的定义,要注意明确科学计数法中有效位数的确定,注意分析在数字中零的作用.
9.【答案】
【解析】解:研究小车速度随时间变化的规律,让小车拉着纸带运动,需要用到打点计时器;
验证机械能守恒定律,要通过研究纸带上的数据证明,需要打点计时器;
探究求合力的方法,不需要打点计时器;
研究平抛物体的运动,需要刻度尺测量物体水平和竖直方向的位移;不需要天平和打点计时器.
所以需要用到打点计时器的是.
故选:.
打点计时器是计时工具,可以间接的测量物体运动速度大小;对各个实验逐个分析即可,即可正确解答.
打点计时器是高中力学实验中常用的实验器材,要熟悉用到打点计时器的这些实验,熟悉这些力学实验的原理和待测量,这是考查基础实验的好题.
10.【答案】
【解析】解:、如图所示描绘物体的振动曲线,物体的振动周期与甲同学拉动快慢无关,而与甲同学的来回运动快慢有关,故A错误;
B、如图所示测定人的反应时间,一开始乙同学是捏住直尺静止释放,然后甲同学抓住,依据下落的高度,结合,即可算出反应的时间,故B正确;
C、如图所示自制打点计时器,打点的频率与甲拖动纸带的速度无关,还是与乙运动的快慢有关,故C错误;
D、如图所示用多用电表欧姆档测量变压器线圈电阻,因为断开时电流要立即减小到零,但由于线圈的自感现象会产生感应电动势,从而乙同学瞬间有电击的感觉,不是互感原因,而是自感现象,故D错误。
故选:。
振动周期与拉动快慢无关;
乙要捏住直尺静止释放;
打点的频率与拖动纸带的速度无关;
依据电磁感应原理,即可判定。
考查振动图象、自由落体运动的应用,并理解电磁感应原理,注意振动快慢与拉动快慢无关,同时知道互感与自感的区别。
11.【答案】
【解析】【分析】
本题关键是明确物体的实际运动的运动规律,然后结合运动学公式分析,注意哪些公式是验证性,哪些公式是推理性.
根据某段时间内平均速度等于中间时间的瞬时速度求出某点的瞬时速度,从而即可求解.
【解答】
解:点的瞬时速度等于段的平均速度,则,故C正确,ABD错误;
故选:.
12.【答案】
【解析】解:开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带随物体开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故BCD错误,A正确。
故选:。
使用时应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,纸带上可能由很长一段打不上点.
对于实验装置和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还用从实践上去了解它,自己动手去做做.
13.【答案】
【解析】解:根据“探究小车速度随时间变化的规律”原理可知,本实验需要测量的物理量是位移和时间,用打点计时器打出的纸带上的点就可以算出时间,用刻度尺可以测出两点间的距离,因此,不需要弹簧测力计、天平以及秒表,但需要用到刻度尺,故B正确,ACD错误。
故选:。
根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量,即可知道实验所需要的实验器材。
对于基本实验仪器,要会正确使用,了解其工作原理,为将来具体实验打好基础;同时对于实验装置和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还要从实践上去了解它,自己动手去做做。
14.【答案】
【解析】【分析】
频率为的电磁打点计时器,每秒打点个数为个,即纸带上打下相邻两个点的时间间隔是。
解打点计时器的工作原理、计时间隔、使用电源电压以及交流电源的频率,本题属于简单题。
【解答】
解:因为打点计时器使用的是交流电源的频率为,每秒打点个数为个,即纸带上打下相邻两个点的时问间隔是,即周期和频率之间的关系为:故ACD错误,B正确。
故选B。
15.【答案】
【解析】解:瞬时速度可用该点附近的一段时间内的平均速度近似表示,所选时间段不宜过长,
打点时小车速度:,故B正确,ACD错误。
故选:。
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小。
该题考查了探究小车速度随时间变化的规律,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。
16.【答案】
【解析】解:、在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,电磁打点计时器的工作电压是交流伏,电火花打点计时器的工作电压是交流伏,故A正确
B、在利用两球碰撞“验证动量守恒定律”的实验中,保证碰撞的小球不反弹,必须用质量大的球去碰撞质量小的球,两球半径必须相等。故B正确。
C、在“用单摆测定重力加速度”的实验中,如果摆长的测量及秒表的读数均无误,将全振动的次数误计为,根据周期得测量的周期增大,
根据重力加速度得测得的值明显偏小,故C正确
D、在验证机械能守恒定律实验中,不一定要测量物体的质量,因为验证动能的变化量和重力势能的变化量时,两边都有质量,可以约去比较。故D错误。
故选:。
该题考查了多个实验问题,解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.
本题考查了四个实验中的问题,关键要理解实验的原理、操作步骤,以及实验中的注意事项.
17.【答案】
【解析】解:根据匀变速直线运动的推论公式,与,可得:所以,,故AB正确;
C.打点计时器在纸带上打点时速度不一定为零,所以,故C错误;
D.匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度得打点时物体的速度为,故D正确。
故选:。
利用匀变速直线运动的推论公式,由此可知,匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度。
匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度。
18.【答案】
【解析】解:、,根据得,故A错误,B正确;
C、,根据得: ,故C错误,D正确。
故选:。
根据匀变速直线运动的推论以及牛顿第二定律判断即可,单位都必须化成统一的国际单位.
物体的质量、合力、加速度三个物理量,知道两个可以求第三个,同时要注意使用牛顿第二定律时,所有的单位都必须是国际单位.
19.【答案】
【解析】解:、探究小车速度随时间变化的规律,通过打出的纸带上点即可判断,故A正确;
B、探究加速度与力、质量的关系,结合课本实验原理可以,故B正确;
C、探究功与速度变化的关系时,小盘和砝码的重力提供小车运动的拉力,故拉力做功与小车动能的变化,可以,故C正确
D.验证机械能守恒定律,平衡摩擦力后,小盘与砝码中力做功等于整体动能的增加量,可以,故D正确
故选:。
探究小车速度随时间变化的规律,通过打出的纸带上点结合运动学公式分析
改变砝码质量和小车质量可以改变力和质量进而探究加速度与力、质量的关系
探改变砝码质量可以改变功,根据纸带分析速度进而探究功与速度变化的关系
平衡摩擦力后,小盘与砝码中力做功等于整体动能的增加量可以验证机械能守恒定律
明确实验原理是解答本题的关键,在学习实验过程中一定要注意深入理解原理。这几个实验共同点是根据纸带求小车速度,根据砝码质量的改变来改变力的大小或者合力做功。
20.【答案】
【解析】解:、打点计时器是一种计时仪器,能在纸带上记录时间,也能利用刻度尺直接测量两点之间的距离,所以能在纸带上记录时间和位移,故A错误;
B、电磁打点计时器打点的周期为,相邻两个计数点间有个点未画出,即两个计数点间的时间间隔为,故B正确;
C、依据平均速度等于中时刻瞬时速度,则有,,故C错误;
D、已知时间间隔是,由匀变速直线运动的推论公式,解得:,故D正确。
故选:。
明确打点计时器的使用方法,知道每两点间的时间间隔为;则计数点间的时间间隔为根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小.
本题考查打点计时器的使用方法,要注意明确电磁式及电火花式打点计时器的使用方法,能做到正确应用.
21.【答案】交流,。
【解析】实验中打点计时器应使用交流电源,若物体做匀变速直线运动,则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:
。
由图可知之间的距离为 , , ,,根据逐差法得:
,
带入数据解得:
22.【答案】交流,;。
【解析】本题考查测量纸带的速度与加速度。
电磁打点计时器为的交流电源,电火花打点计时器为的交流电源,故打点计时器为交流电源;
点的速度为两点间的平均速度。
根据,代入数据可得。
23.【答案】;;;;;
【解析】解:、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离就可直接得出,故A正确;
B、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式来间接求出,故B错误;
C、运动物体的加速度可以利用逐差法或者速度时间图象得出,故C错误;
C、平均速度的求解需要运用物理公式间接计算,故D错误.
故选:.
、在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故A正确,故B错误;
C、实验中为了在纸带上打出更多的点,提高纸带的利用效率,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故C正确;
D、打点计时器应使用交流电源,故D错误;
故选:.
已知打点计时器电源频率为,则纸带上相邻两点的时间间隔为;
由图示刻度尺可知,其分度值为,、两点间的距离;
由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔,
由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度,
故
根据可得:
物体的加速度
故答案为:
,,.
、根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出.
、正确解答本题需要掌握:打点计时器的使用以及简单构造,小车应该从靠近打点计时器的位置处释放.实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车.、根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小.本题比较简单,考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节,对于基础知识,平时训练不可忽略,要在练习中不断加强.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
24.【答案】 ;;
交流;;;天平,秒表;刻度尺;
【解析】【分析】
I.每个点取个计数点,则相邻两个计数点之间的时间间隔为,根据在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于过程中的平均速度,可以求出打点时纸带的速度大小为;该匀变速直线运动的加速度的大小可根据公式由逐差法求得:
。
电磁打点计时器和电火花打点计时器所使用的是交流电源,电磁打点计时器的工作电压是,电火花打点计时器的工作电压是源频率是时,它每隔打一次点。
实验目的是研究物体作自由落体运动,质量的大小对自由落体运动的规律没有影响,所以没必要用天平;由打点计时器记录时间,所以没必要用秒表,实验中要用到刻度尺进行测量,所以缺少的一种器材是刻度尺。
该匀变速直线运动的加速度的大小可根据公式由逐差法求得:
根据在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于过程中的平均速度,可以求出打点时纸带的速度大小为
故答案为: ;;
交流;;;天平,秒表;刻度尺;
25.【答案】
【解析】由于相邻计数点间还有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔.
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得:
作图时注意,尽量使描绘的点落在直线上,若不能落地直线上,尽量让其分布在直线两侧.作图如下:
利用求得的数值作出小车的图线以打点时开始记时,并根据图线求出小车运动的加速度
26.【答案】 小钢球 尽量减小空气阻力的影响 偏小 小球受到空气阻力作用
【解析】解:伽利略研究自由落体运动过程中,主要采用的科学方法是实验推理法,故BCD错误,A正确;
故选:。
本实验通过自由落体运动来测量当地重力加速度,需要尽量减小空气阻力的影响,所以密度大体积小的小钢球最适合;
要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上,安装好三脚架,调整好手机摄像头的位置;因为下落时间很短,所以一定要先打开摄像头开始摄像,然后再将小球从刻度尺旁静止释放,故正确的顺序为;
由三张图片读出小球球心所在位置的刻度分别为、、,小球在第幅图片中下落的速度为
根据逐差法可得
在实验中,由于有空气阻力的作用,使得测出重力加速度比当地实际重力加速度偏小。
故答案为:;小钢球,尽量减小空气阻力的影响;;;;偏小;小球受到空气阻力作用.
正确分析实验方法,根据实验原理选择正确的实验小球;
根据实验原理掌握正确的实验操作;
根据运动学公式得出小球的下落速度结合逐差法计算出重力加速度的大小;
根据重力加速度的计算公式得出测量值和真实值的大小关系并分析出可能的原因。
本题主要考查了自由落体运动测量重力加速度的实验,熟悉运动学公式的应用,结合逐差法得出重力加速度的大小即可。
27.【答案】挡光片宽度 挡光片通过光电门的挡光时间 能
【解析】解:根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度有
其中为挡光片的宽度,用游标卡尺测量,为挡光片通过光电门的挡光时间;
根据遏止电压的定义有
则反向遏止电压与入射光频率之间的关系图像的表达式为
代入解得该金属的逸出功为
再根据极限频率的定义有
;
根据频率与波长的关系可知该金属的极限频率的波长为
根据光电效应发生的条件可知,当选用的红外线的波长小于极限频率的波长时,能发生光电效应;
根据题意,时间内自行车的位移为
根据运动学公式有
;
由图可知,自行车做匀减速直线运动,根据运动学公式有
解得
;
根据磁场方向可知磁铁的极靠近元件;根据左手定则可知,电子向元件的左侧聚集,则元件的左侧电势低于右侧电势,即,故C正确,ABD错误。
故选:;
根据多普勒效应可知,当球远离传感器运动时,传感器接收到的频率会变小,波长则会变大,故D正确,ABC错误。
故选:。
故答案为:挡光片宽度;挡光片通过光电门的挡光时间;;能;;;;。
根据光电门测速的原理可知需要测量的物理量;
根据遏止电压的定义写出反向遏止电压与入射光频率之间的关系图像的表达式,根据题意代入数据解得该金属的逸出功,再根据极限频率的定义求解该金属的极限频率;根据频率与波长关系求解该金属的极限频率的波长,根据光电效应的条件判断即可;
先求解自行车在时间内的位移,再根据运动学公式求解自行车的平均速度;
根据运动学公式求解子洗车的加速度;
根据磁场的方向判断磁铁靠近元件的磁极;根据左手定则判断电子偏转的方向,进一步判断元件左、右两侧电势的高低,即可判断大于还是小于;
根据多普勒效应判断。
本题考查爱因斯坦光电效应方程、多普勒效应及应用、霍尔效应、探究小车速度随时间变化的规律等,要求学生熟练掌握这些基本的知识点及其应用。
28.【答案】靠近
【解析】解:由图可知,随着时间的推移,在减小,说明小车的运动方向是靠近运动传感器的接收器。
小车的速度大小是
故答案为:靠近;。
根据的变化情况分析小车的运动方向。
图象的斜率等于速度,求小车的速度大小。
本题的关键要明确位移时间图象反映了物体的位置随时间的变化规律,图象的斜率等于速度。
29.【答案】平均速度;瞬时速度
【解析】解:计时器显示的挡光时间,用刻度尺测量出小滑块的长度为,则表示滑块通过光电门时的平均速度.
当极小时,可以认为是瞬时速度.
故答案为:平均速度,瞬时速度
平均速度等于位移与时间的比值,当时间极短时,平均速度可以代替瞬时速度.
解决本题的关键知道平均速度的定义,知道在什么情况下,平均速度可以表示瞬时速度,基础题.
30.【答案】;;;随时间均匀增大
【解析】解:根据电火花计时器的工作原理可知,其工作电压是;
根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知点的瞬时速度:
由,则时刻的角速度:;
同理可知得出点的速度:
点的速度:
可知纸带做匀加速直线运动,结合,可知滑轮做匀加速转动,即滑轮的角速度随时间均匀增大.
故答案为:;,,随时间均匀增大
根据电火花计时器的工作原理即可知道工作电压;
根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于平均速度即可求出点的瞬时速度;由求出时刻的角速度;同时由速度的变化情况分析角速度的变化情况.
该题属于创新型的题目,要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
第1页,共1页
