2027届高三物理一轮复习强化练习 实验：速度和时间变化规律及加速度测量 （湖南省长沙市人教版适用）

2027届高三物理一轮复习强化练习 实验：速度和时间变化规律及加速度测量 （湖南省长沙市人教版适用）

 

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

一、利用光电门等现代技术测量速度（本大题共1小题，）

1．某实验小组的同学利用气垫导轨和光电计时系统研究直线运动的一些规律，如图甲所示。如图乙，在滑块上安装宽度d为1.00cm的遮光条，滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门，配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间为。

（1）遮光条通过光电门的平均速度____m/s（保留两位有效数字）。

（2）为减小用光电门和数字计时器测瞬时速度的误差，使平均速度更接近瞬时速度，下列举措正确的是(       )

A．换用宽度更窄的遮光条

B．减小滑块距光电门的距离

C．减小光电门的宽度

（3）实际上遮光条总是有一定的宽度，导致所测的速度只是平均速度，与瞬时速度总是存在差异，为解决此问题，该实验小组设计了一块可调节宽度的U形遮光片，并利用该遮光片更精确的测量了滑块的瞬时速度。方法如下：

①将U形遮光片固定在滑块前端，测出第一、第二前沿的距离；

②释放滑块，在滑块通过光电门时，从光电计时器上读出两次遮光的起始时间间隔t；

③改变遮光片宽度，重复上述步骤，测量多组数据

④用所测数据画出图像，并根据图像求出滑块的初速度

（4）每次测量时，________（填需要、不需要）从同一位置释放滑块，改变遮光片宽度时________（填

可以、不可以）改变第一前沿相对滑块的位置；

（5）测量多组数据后，为了精确得出瞬时速度，应画出什么图像________；

A．图像    B．图像    C．图像

（6）若测出图像的的斜率为k，截距为b，则所测初速度为________

二、实验：用打点计时器测量物体的速度（本大题共2小题，）

2．（1） 打点计时器是一种使用________（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，在中学实验室里常用的有电磁打点计时器和电火花计时器；如图为__________计时器，它的工作电压是________________（填“”或“约”）.

（2） 使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：

A.松开纸带让物体带着纸带运动

B.安好纸带

C.把打点计时器固定在桌子上

D.接通电源

E.取下纸带

F.断开开关

这些步骤正确的排列顺序为________________.

（3） 电火花计时器使用交流电源工作，它工作电源的频率是，如果用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为，而仍按进行计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比________（填“偏大”或“偏小”）.

3．某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m=50g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图甲所示。

(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：

①实验操作：器材安装完毕，______，再释放纸带，让重锤自由落下，待纸带全部通过打点计时器后，关闭电源。

②取下纸带，取其中一段清晰的点，每隔一个点标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1=4.14cm，x2=5.69cm，x3=7.22cm，x4=8.75cm，已知实验时每隔T=0.02s打一个点，则重锤运动的加速度a=______m/s2（结果保留3位有效数字）。

③打点计时器打下B点时纸带的速度vB=______m/s（结果保留3位有效数字）。

(2)如果实验时交变电压频率稍有波动，从50Hz变成49Hz，而做实验的同学并不知道，仍按50Hz进行数据处理，那么③中算得的vB与实际值相比______。（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）

三、实验：探究小车速度随时间变化的规律（本大题共21小题，）

4．某实验小组的同学探究小车的匀变速运动规律，实验室提供了两种打点计时器图甲所示，然后设计了如图乙所示的实验，已知电源的频率为50Hz。

（1）关于图甲中两种器材的理解正确的是_________；

A．①应用交流电，②应用直流电 B．①、②的工作电压均为8V

C．①、②的打点周期均为0.02s D．①、②的工作原理相同

（2）关于本实验的操作，下列说法正确的是_________。

A．小车释放前，应使小车远离打点计时器

B．实验时，应先释放小车再接通电源

C．实验前，应调整滑轮使细线与木板平行

D．每打完一条纸带应及时切断电源，防止打点计时器过热损坏

（3）该小组的同学通过多次实验打出了多条纸带，从其中选择了一条比较清晰的纸带，如图丙所示，图中的1、2、3、4、5为依次相邻的计数点，且相邻两点之间还有4个点未画出，测得1、3两点间的距离为7.82cm，3、4两点间的距离为5.10cm，4、5两点间的距离为5.88cm，则小车的加速度大小为________，打计数点1瞬间小车的速度大小为________m/s。（结果保留两位有效数字）

（4）实验时，假设电源的实际频率为49Hz，则实验时加速度的测量值________（填“大于”“等于”或“小于”）实际值。

5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：

（1） 已知打点计时器电源频率为 ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为     。

（2） 从下列选项中选出需要的器材：

A.电磁打点计时器

B.天平

C.低压交流电源

D.低压直流电源