2023届高考物理一轮复习 1.4 研究匀变速直线运动 过关检测

这是一份2023届高考物理一轮复习 1.4 研究匀变速直线运动 过关检测，共6页。

A．220 V的交流电 B．6 V以下的交流电
C．220 V的直流电 D．6 V以下的直流电
(2)实验中打点计时器每隔0.02 s打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做________(选填“匀速”或“匀变速”)直线运动，这是因为______________；计算小车的加速度大小a＝________ m/s2(保留两位有效数字)。
2．在研究匀变速直线运动中，某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置，用钩码拉动小车，使其做匀变速直线运动，得到如图乙所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。
(1)某同学操作实验步骤如下，有错误或不需要的步骤是________(填写字母)。
A．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C．适当抬高长木板的左端，在不挂钩码的情况下，轻推小车，小车能匀速运动
D．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
E．将小车移至靠近打点计时器处
F．先释放纸带，再接通打点计时器
(2)用毫米刻度尺测量得到图乙中A点与其他计数点间的距离为：AB＝3.00 cm、AC＝10.16 cm、AD＝21.48 cm、AE＝36.95 cm，则打下D点时小车的速度大小为______ m/s；小车的加速度为________ m/s2。(结果保留三位有效数字)
3.(1)如图所示为“探究小车速度随时间的变化规律”的实验装置图，按照实验要求应该________。
A．先释放小车，再接通电源
B．先接通电源，再释放小车
C．同时释放小车和接通电源
(2)本实验必须________。
A．要平衡摩擦力
B．要求悬挂物的质量远小于小车的质量
C．上述两项要求都不需要
(3)如图所示，在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，从得到的纸带中确定五个计数点，测得d1＝8.00 cm，d2＝17.99 cm，d3＝30.00 cm，d4＝44.01 cm。每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1 s，则打C点时小车的速度vC＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
4．某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度。实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端；把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开。图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm。问：
(1)滴水计时器的原理与教科书中介绍的____________原理类似。
(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
5．在做“研究匀变速直线运动”的实验中：
(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是__________________。
(2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02 s，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm。
表中列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。
(3)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
(4)根据画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(5)如果当时电网中交变电流的频率是f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏________(填“大”或“小”)。
6．小张同学想研究一遥控电动车的运动情况，他找来一个塑料瓶，设计了一个如图甲所示的装置，瓶内装上墨水，通过调节开关使墨水缓慢滴下，然后将这个装置固定在车的尾部，如图乙所示。使车从静止开始在足够大的水平地面上沿直线前进，然后他在离出发点不远处，选择墨水滴间距离较大处的一个点为起点，用卷尺依次测量这个点后面的10个点到这个点的距离，并记录在表格中。
(1)小张制作的装置相当于物理实验室中的_______________(填仪器名称)。
(2)通过表中数据，你认为小车在所记录的这段时间内的运动情况是：
____________________________________________________________。
(3)要测量小车做匀速运动时的速度，小张同学还需要知道的物理量是：
___________________________________________________________，
他还需要的测量工具是：
_________________________________________________________，
测量方法是：_____________________________________
______________________________________________________
_______________________________________________________。
7．在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：
①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下。
②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。
④采集数据进行处理。
(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是____________。
(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g＝________ m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝________ m/s。(结果都保留三位有效数字)
(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：__________。
参考答案：
1.答案：(1)B (2)匀变速 两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定 0.30
2.答案：(1)CF (2)1.34 4.16
3.答案：(1)B (2)C (3)1.1 2.0
4.答案：(1)打点计时器 (2)0.20 0.19
5.解析：(1)本实验中不需要测量力的大小，因此不需要的器材是弹簧测力计。
(2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：vD＝eq \f(x3＋x4,2t)＝eq \f(8.33＋8.95×10－2,2×5×0.02) m/s＝0.864 m/s，同理可得vE＝0.928 m/s。
(3)小车的速度—时间关系图线如图所示。
(4)由小车的速度—时间关系图线可得，小车的加速度a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(1.00－0.70,0.52－0.04) m/s2≈0.63 m/s2。
(5)当交变电流的频率f＝49 Hz时，实际周期大于0.02 s，根据运动学公式Δx＝aT2得，测量的加速度值与实际值相比是偏大的。
答案：(1)弹簧测力计 (2)0.864 0.928 (3)见解析图 (4)0.63 (5)大
6.答案：(1)打点计时器 (2)小车先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动
(3)相邻两墨水滴滴下的时间间隔T 秒表 从某滴开始下落时开始计时，并计数为1，数到第n滴开始下落时停止计时，则时间间隔T＝eq \f(t,n－1)
7.解析：(1)后一水滴经过一个频闪间隔运动到前一水滴的位置，可看到一串仿佛固定不动的水滴，即频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，水滴仿佛不动。
(2)g＝eq \f(h8～10－h6～8,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,f)))2)＝eq \f([43.67－26.39－26.39－13.43]×10－2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,30)))2) m/s2
＝9.72 m/s2；
v8＝eq \f(h7～9,\f(2,f))＝eq \f(34.48－19.36×10－2,\f(2,30)) m/s≈2.27 m/s。
(3)存在空气阻力对水滴的运动产生影响；水滴滴落的频率不恒定也会对实验产生影响。对应点
B
C
D
E
F
速度/(m·s－1)
0.737
0.801
0.994
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
距离
(m)
0.422
1.546
3.076
4.890
6.813
8.713
10.645
12.571
14.483
16.429