2027届高三物理一轮复习-课时作业六（人教版）

课时作业(六) [A组　基础巩固练] 1．用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带． (1)电火花计时器使用的是________V的________(选填“直流”或“交流”)电源；计时器打点的时间间隔为0.02 s，每隔4个点取1个计数点，依次得到了O、A、B、C、D几个计数点． (2)小车由静止开始运动，则纸带的________(选填“左”或“右”)端与小车相连． (3)用刻度尺量得OA＝1.20 cm，OB＝2.80 cm，OC＝4.80 cm，OD＝7.20 cm，打B点时纸带的速度大小为______ m/s，纸带运动的加速度大小为______ m/s2. (4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)；如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”). (5)(多选)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是______． A．电磁打点计时器使用的是8 V的直流电源 B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔越小 D．电源的电压越高，打点的时间间隔就越小 [解析]　(1)电火花计时器使用220 V的交流电源． (2)小车从静止开始做加速运动，相邻计数点间距离变大，可知小车与纸带的左端相连． (3)打B点时纸带的速度大小为vB＝＝×10－2 m/s＝0.18 m/s 由逐差法得加速度大小为a＝＝×10－2 m/s2＝0.40 m/s2. (4)如果在实验中，交流电的频率变大，那么实际打点周期变小，代入计算的时间偏大，测量的加速度值与真实的加速度值相比偏小；加速度计算与电压无关，所以加速度测量值与实际值相比不变． (5)电磁打点计时器使用的是8 V的交流电源，故A错误；为了充分利用纸带，在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故B正确；由T＝可知，使用的电源频率越高，打点的时间间隔越小，故C正确；打点的时间间隔与电压无关，故D错误． [答案]　(1)220　交流　(2)左　(3)0.18　0.40　(4)偏小　不变　(5)BC 2．(2023·浙江卷)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示． (1)(多选)需要的实验操作有________． A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 (2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示．选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为________cm.已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打计数点2时小车的速度大小为________m/s(结果保留三位有效数字). [解析]　(1)实验需要调节滑轮使细线与轨道平行，选项A正确；该实验只要使小车加速运动即可，不需要倾斜轨道平衡阻力，选项B错误；为了充分利用纸带，则小车靠近打点计时器静止释放，选项C正确；先接通电源再释放小车，选项D正确． (2)计数点1的读数为2.75 cm.已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打点周期T＝0.02 s，故打计数点2时小车的速度大小为v2＝＝ m/s≈1.46 m/s. [答案]　(1)ACD　(2)2.75(2.70～2.80均可) 1．48(1.45～1.50均可) 3．用雷达探测一高速飞行器的位置．从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0 507 1 094 1 759 2 505 3 329 4 233 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝______ m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字). [解析]　(1)第1 s内的位移x1＝507 m，第2 s内的位移x2＝587 m，第3 s内的位移x3＝665 m，第4 s内的位移x4＝746 m，第5 s内的位移x5＝824 m，第6 s内的位移x6＝904 m，则相邻1 s内的位移之差都接近Δx＝80 m，因此飞行器在这段时间内做匀加速运动． (2)当x＝507 m时，飞行器的速度等于0～2 s内的平均速度，则v1＝ m/s＝547 m/s. (3)由匀加速运动的位移关系可知，该飞行器的加速度a＝＝ m/s2≈79 m/s2. [答案]　(1)相邻1 s内的位移之差都接近Δx＝80 m　(2)547　(3)79 4．(2026·珠海高三联考)如图所示，在通过光电门测量物体加速度的实验中，在滑块上安装宽度为1.5 cm的遮光条，滑块在与槽码相连的细线的牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门A的时间Δt1＝0.15 s，通过光电门B的时间Δt2＝0.05 s，两光电门中心之间的距离s＝40 cm，则滑块的加速度大小________(结果保留两位有效数字)，下列操作中可以减小实验误差的是________(填正确答案标号). A．调节气垫导轨底部的平衡螺母，确保导轨水平 B．更换宽度更窄的遮光条 C．调节定滑轮的高度使滑块与滑轮之间的细绳与气垫导轨平行 D．减小两个光电门之间的距离 [解析]　遮光条通过光电门A、B的速度大小分别为v1＝＝ m/s＝0.1 m/s，v2＝＝ m/s＝0.3 m/s，滑块的加速度大小a＝＝0.10 m/s2.由于实验的目的是测量物体的加速度，气垫导轨是否水平对实验没有影响，A错误；更换宽度更窄的遮光条，可以提高瞬时速度的测量精度，从而减小实验误差，B正确；为了使滑块的加速度不变，应使滑块与滑轮之间的细绳与气垫导轨平行，C正确；适当增大两个光电门之间的距离，可以使s的测量误差更小，从而减小实验误差，故D错误． [答案]　0.10　BC [B组　能力提升练] 5．(2023·全国甲卷)某同学利用如图a所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系．让小车左端和纸带相连，右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连．钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带．某次实验得到的纸带和相关数据如图b所示． (1)已知打出图b中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s，以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生相应位移所用时间和平均速度分别为Δt和.表中ΔxAD＝________ cm，AD＝________ cm/s. 位移区间 AB AC AD AE AF Δx(cm) 6.60 14.60 ΔxAD 34.90 47.30 (cm/s) 66.0 73.0 AD 87.3 94.6 (2)根据表中数据得到小车平均速度随时间Δt的变化关系，如图c所示．在图中补全实验点． (3)从实验结果可知，小车运动的 ­Δt图线可视为一条直线，此直线用方程＝kΔt＋b表示，其中k＝________ cm/s2，b＝________ cm/s.(结果均保留三位有效数字) (4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA＝________，小车的加速度大小a＝________．(结果用字母k、b表示) [解析]　(1)根据纸带的数据，可得ΔxAD＝6.60 cm＋8.00 cm＋9.40 cm＝24.00 cm；故AD＝＝80.0 cm/s. (2)根据第(1)问结果补全实验点(0.3 s，80.0 cm/s)，如图1所示． (3)从实验结果可知，小车运动的 ­Δt图线可视为一条直线，图像如图2所示．此直线用方程＝kΔt＋b表示，由图像可知，k＝＝70.0 cm/s2，b＝59.0 cm/s. (4)由匀变速直线运动位移与时间的关系式，可得Δx＝vA·Δt＋a(Δt)2，又平均速度＝，联立可得＝vA＋a·Δt，与小车运动的 ­Δt方程＝kΔt＋b对比，可得vA＝b，a＝2k. [答案]　(1)24.00　80.0　(2)图见解析　 (3)70.0　59.0　(4)b　2k 6．小明发现，在夜景照片中，车灯常常会划出一道道美丽的弧线，如图甲所示．受此启发，他决定利用发光小球自由下落时在照片上留下的光弧，来测量当地重力加速度．设计实验步骤如下： ①在黑暗的房间里，如图乙所示将相机正对竖直的刻度尺放置，调节相机快门为100； ②将发光小球从刻度尺零刻度处由静止释放，待小球下落至与相机近似等高位置时按下相机快门，得如图丙所示的照片，读出亮线上边沿到释放点的距离H，亮线的长度d(曝光时间Δt内小球的位移)； ③用Δt内的平均速度近似等于小球下落高度H＋时的瞬时速度，进而计算出重力加速度g； ④重复步骤②③，读出数据如下表所示，计算g的平均值，测得当地重力加速度． 第一张图 第二张图 第三张图 d/cm 2.50 2.80 3.20 H/cm 31.3 39.50 51.70 (1)根据上表数据，小球在第三张图中曝光时间Δt内的平均速度大小v＝________ m/s(结果保留两位有效数字). (2)根据步骤③计算当地重力加速度的表达式为g＝________(用Δt、H、d表示). (3)本实验测得的重力加速度________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值． (4)(多选)为减小实验误差，可以采取下列哪些措施________． A．选用密度大、体积小的发光小球 B．选用密度小、体积大的发光小球 C．将相机快门调整为125 D．将相机快门调整为60 [解析]　(1)小球在第三张图中曝光时间Δt内的平均速度大小v＝＝ m/s＝3.2 m/s. (2)根据自由落体运动规律有v2＝2g，又v＝，联立解得g＝. (3)忽略空气阻力的情况下，设小球下落H高度时的速度为v1，下落H＋高度时的速度为v2，下落H＋d高度时的速度为v3，由自由落体运动规律有v＝2g真，解得g真＝，其中v2＝，由(2)中分析知g测＝，其中v＝＝，由匀变速直线运动中间时刻速度与位移中点速度的关系有v<v2，故g测<g真，即本实验测得的重力加速度小于真实值；若考虑小球体积影响，则长度d略大于该时间小球的位移，则所测得的重力加速度小于真实值；若考虑空气阻力，则由牛顿第二定律有mg－Ff＝ma，所测得的重力加速度小于真实值．综合上述分析，本实验测得的重力加速度小于真实值． (4)选用密度大、体积小的发光小球，则空气阻力的影响相对小很多，d更接近Δt时间内小球的真实位移，有利于减小误差，故A正确，B错误；将快门调大，即减小Δt，则速度的测量更为精确，有利于减小误差，故C正确，D错误． [答案]　(1)3.2　(2)　(3)小于　(4)AC 学科网（北京）股份有限公司 $ 课时作业(六) 解析 [A组　基础巩固练] 1．用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带． (1)电火花计时器使用的是________V的________(选填“直流”或“交流”)电源；计时器打点的时间间隔为0.02 s，每隔4个点取1个计数点，依次得到了O、A、B、C、D几个计数点． (2)小车由静止开始运动，则纸带的________(选填“左”或“右”)端与小车相连． (3)用刻度尺量得OA＝1.20 cm，OB＝2.80 cm，OC＝4.80 cm，OD＝7.20 cm，打B点时纸带的速度大小为______ m/s，纸带运动的加速度大小为______ m/s2. (4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)；如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”). (5)(多选)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是______． A．电磁打点计时器使用的是8 V的直流电源 B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动 C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔越小 D．电源的电压越高，打点的时间间隔就越小 2．(2023·浙江卷)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图1所示． (1)(多选)需要的实验操作有________． A．调节滑轮使细线与轨道平行 B．倾斜轨道以补偿阻力 C．小车靠近打点计时器静止释放 D．先接通电源再释放小车 (2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图2所示．选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为________cm.已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打计数点2时小车的速度大小为________m/s(结果保留三位有效数字). 1．48(1.45～1.50均可) 3．用雷达探测一高速飞行器的位置．从某时刻(t＝0)开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1 s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示： t/s 0 1 2 3 4 5 6 x/m 0 507 1 094 1 759 2 505 3 329 4 233 回答下列问题： (1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (2)当x＝507 m时，该飞行器速度的大小v＝______ m/s； (3)这段时间内该飞行器加速度的大小a＝________ m/s2(结果保留两位有效数字). 4．(2026·珠海高三联考)如图所示，在通过光电门测量物体加速度的实验中，在滑块上安装宽度为1.5 cm的遮光条，滑块在与槽码相连的细线的牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门A的时间Δt1＝0.15 s，通过光电门B的时间Δt2＝0.05 s，两光电门中心之间的距离s＝40 cm，则滑块的加速度大小________(结果保留两位有效数字)，下列操作中可以减小实验误差的是________(填正确答案标号). A．调节气垫导轨底部的平衡螺母，确保导轨水平 B．更换宽度更窄的遮光条 C．调节定滑轮的高度使滑块与滑轮之间的细绳与气垫导轨平行 D．减小两个光电门之间的距离 [B组　能力提升练] 5．(2023·全国甲卷)某同学利用如图a所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系．让小车左端和纸带相连，右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连．钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带．某次实验得到的纸带和相关数据如图b所示． (1)已知打出图b中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s，以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移Δx填到表中，小车发生相应位移所用时间和平均速度分别为Δt和.表中ΔxAD＝________ cm，AD＝________ cm/s. 位移区间 AB AC AD AE AF Δx(cm) 6.60 14.60 ΔxAD 34.90 47.30 (cm/s) 66.0 73.0 AD 87.3 94.6 (2)根据表中数据得到小车平均速度随时间Δt的变化关系，如图c所示．在图中补全实验点． (3)从实验结果可知，小车运动的 ­Δt图线可视为一条直线，此直线用方程＝kΔt＋b表示，其中k＝________ cm/s2，b＝________ cm/s.(结果均保留三位有效数字) (4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA＝________，小车的加速度大小a＝________．(结果用字母k、b表示) 6．小明发现，在夜景照片中，车灯常常会划出一道道美丽的弧线，如图甲所示．受此启发，他决定利用发光小球自由下落时在照片上留下的光弧，来测量当地重力加速度．设计实验步骤如下： ①在黑暗的房间里，如图乙所示将相机正对竖直的刻度尺放置，调节相机快门为100； ②将发光小球从刻度尺零刻度处由静止释放，待小球下落至与相机近似等高位置时按下相机快门，得如图丙所示的照片，读出亮线上边沿到释放点的距离H，亮线的长度d(曝光时间Δt内小球的位移)； ③用Δt内的平均速度近似等于小球下落高度H＋时的瞬时速度，进而计算出重力加速度g； ④重复步骤②③，读出数据如下表所示，计算g的平均值，测得当地重力加速度． 第一张图 第二张图 第三张图 d/cm 2.50 2.80 3.20 H/cm 31.3 39.50 51.70 (1)根据上表数据，小球在第三张图中曝光时间Δt内的平均速度大小v＝________ m/s(结果保留两位有效数字). (2)根据步骤③计算当地重力加速度的表达式为g＝________(用Δt、H、d表示). (3)本实验测得的重力加速度________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值． (4)(多选)为减小实验误差，可以采取下列哪些措施________． A．选用密度大、体积小的发光小球 B．选用密度小、体积大的发光小球 C．将相机快门调整为125 D．将相机快门调整为60 学科网（北京）股份有限公司 $