2023年《走向高考》高中物理一轮14实验一长度的测量实验全程作业.docx

第一章 第4讲 一、选择题 1．在使用打点计时器时 (　　) A．应先接通电源，再使纸带运动 B．应先使纸带运动，再接通电源 C．在使纸带运动的同时接通电源 D．先使纸带运动或先接通电源都可以 [答案]　A [解析]　先接通电源再使纸带运动，可使纸带上打出的点子更多，纸带利用率更高，另外，在纸带运动较快的情况下，如果先释放纸带后接通电源，可能造成纸带上无点的情况． 2．关于游标卡尺，以下说法正确的选项是 (　　) A．利用一对外测量爪可测量圆筒的内径 B．利用一对内测量爪可测量圆筒的外径 C．利用一对外测量爪可测量乒乓球的直径 D．利用深度尺可测量槽或孔的深度 [答案]　CD [解析]　游标卡尺的内测量爪可测圆筒的内径，外测量爪可测圆筒的外径，深度尺可测槽或孔的深度． 3．某人用刻度尺去测量一个物体的长度，共测量4次，测得数据分别为、、、，物体长度的测量结果应为 (　　) A．1.427 5cm　　　　　 B． C． D． [答案]　C [解析]　直接测量结果有三位有效数字，求平均值时仍应保存三位有效数字，cm位是不可靠数字，只能保存1位不可靠数字，所以结果应为. 4．在使用打点计时器时，发现打点计时器打点周期不稳定，其原因可能是(　　) A．交流电压不稳定 B．永久磁铁磁性太弱 C．电源的频率不稳定 D．振动片的固有频率与交流电源的频率有偏差 [答案]　CD [解析]　打点计时器的打点周期跟电源频率和振动片的固有频率有关．一个性能良好的打点计时器振动片的固有频率和使用的交流电频率相等．这样振动片发生共振，振幅较大，打点清晰，等时性好，而电压的上下直接影响振动片的振动强弱，即振幅的大小，而不影响振动片的振动周期，故也不影响打点计时器的打点周期．永久磁铁的磁性能影响打点痕迹的轻重，即点迹的清晰度，并不影响打点的周期，综上所述，引起打点周期不稳定的原因是C、D两选项所述，故答案应为C、D两选项． 5．如下列图，为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知(　　) A．在打下计数点“0”到“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大 B．在打下计数点“0”到“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小 C．纸带甲的加速度比乙的大 D．纸带甲的加速度比乙的小 [答案]　BD [解析]　在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带所用时间相同，但甲纸带位移小于乙纸带位移，故甲<乙，选项A错，B对；相邻计数点间所用时间相等，但乙的速度变化得更快，故a甲<a乙，选项C错，D对． 6．(2023·江苏扬州中学考试)在“研究匀变速直线运动〞的实验中，算出小车经过各计数点的即时速度如下： 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的 时刻(s) 0.6 通过计数点时 的速度(cm/s) 为了算出加速度，合理的方法是(　　) A．根据任意两个计数点的速度，用公式a＝算出加速度 B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角α，由公式a＝tanα，算出加速度 C．根据实验数据画出v－t图，由图线上间隔较远的两点所对应的速度，用公式a＝算出加速度 D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 [答案]　C [解析]　根据任意两个计数点的速度用公式a＝算出加速度的偶然误差较大，A不合理；v－t图中a并不等于tanα，B不合理；由图线上间隔较远的两点对应的速度，利用公式a＝算出的加速度较合理，即C合理；依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，实际只相当于用了第1组和第6组两组数据，偶然误差仍然较大，D不合理． 二、非选择题 7．读出如下列图游标卡尺的读数． [答案]　 [解析]　图示游标卡尺的游标尺长19mm，分成20格，精确度，主尺上整毫米数是5.游标尺上的第6条刻度线与主尺上某条刻度线对齐，故其读数是l＝5＋6×0.05＝5.30(mm)． 8．一游标尺为10等分的游标卡尺的读数为，那么游标尺上第________条刻度线与主尺上第________mm刻度对齐． [答案]　7；12 [解析]　据游标卡尺10等分的原理可知：游标的零刻线在主尺5mm再向后延,的读数是第7游标的刻线与上面某一刻线对齐，7个游标的刻线的实际长度7×0.9＝，再加上前面后延的，实际总长为7mm，故游标尺上第7条刻度线与主尺上第12mm刻度对齐． 9．(2023·三水中学)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到)测定某圆筒的内径时，卡尺上的标数如下列图，可读出圆筒的内径为________mm. [解析]　此游标卡尺精度为，读数值为(第6条线与主尺对齐)． 10．我国交流电的频率为50Hz，因此，打点计时器每隔0.02s打一个点．如以下列图所示为某次实验时打出的一条纸带．其中1,2,3,4为依次选定的计数点．根据图中的数据，图中打1～2点时间内物体的平均速度为________m/s；打第2～4点时间内物体的平均速度为________m/s，打第2个计数点时物体的瞬时速度为__________m/s，计算的依据是____________________________． [答案]　0.32　1.23　0.65　略 [解析]　匀变速直线运动一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度． 11．(2023·重庆一中月考)在“研究匀变速直线运动〞的实验中： (1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________．(填选项代号) A．电压适宜的50Hz交流电源　B．电压可调的直流电源　C．刻度尺　D．秒表　E．天平　F．重锤 (2)实验过程中，以下做法正确的选项是________． A．先接通电源，再使纸带运动 B．先使纸带运动，再接通电源 C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 [答案]　(1)AC　(2)AD [解析]　(1)电火花打点计时器需要220V的交流电源，电磁式打点计时器需要4V～6V的交流电源，要处理纸带需要测量长度的刻度尺． (2)使用打点计时器时应先接通电源再使纸带运动，A正确，B错误；要使打出的纸带足够长，应使接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，C错误，D正确． 12．用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到的一条纸带如下列图，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3……，量得0与1两点间距离x1＝30mm,2与3两点间距离x3＝48mm，那么小车在0与1两点间平均速度为v1＝________m/s，在2与3两点间平均速度为v2＝______m/s.据此可判定小车做________运动． [答案]　0.3　0.84　加速 [解析]　由平均速度的定义式v＝可得v1＝＝m/s＝/s，v2＝＝m/s＝/s，可见，小车的速度变大，故判定小车做加速运动． 13．(2023·南通市高三测试)某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，如图为某次实验中得到的一条纸带的一局部，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝，x2＝，x3＝，x4＝，x5＝，x6＝，x7＝. (1)请通过计算，在下表空格内填入适宜的数据(计算结果保存三位有效数字)； 计数点 1 2 3 4 5 6 各计数点的 速度/(m·s－1) (2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车运动的加速度大小为________m/s2. [答案]　(1)1.31　(2)如下列图　2.5(2.4～2.6之间同样给分) [解析]　5点的速度利用平均速度替代，即v＝，值得注意的是此处的时间T＝0.08s，不是大家熟悉的0.1s，准确作出速度图象找到斜率即为加速度． 14．如以下列图是某同学用手水平地拉动纸带通过打 点计时器后(电源频率为50Hz)得到的纸带，从A点通过计时器到D点通过计时器历时________s．位移为________m，这段时间内的平均速度为________m/s，BC段的平均速度为________m/s，F点的瞬时速度可以粗略的认为是________m/s，手做________(匀速、变速)运动． [答案]　0.1　0.076　0.76　0.95　0.95　变速 [解析]　从A到D共有5个时间间隔tADx＝＋＋＋＋＝＝ ＝＝＝/s BC＝＝＝/s F点的瞬时速度可以粗略地认为等于BC段的平均速度即vF＝BC＝/s 由于相邻两点间的距离不相等，所以手做变速运动． 15．小球作直线运动时的频闪照片如下列图，频闪周期T＝0.1s，小球相邻位置间距分别为OA＝，AB＝，BC ＝，CD＝，DE＝，EF＝. 小球在位置A时的速度大小vA＝________m/s. 小球运动的加速度大小a＝________m/s2. [解析]　vA＝OB＝＝/s. 由逐差法求小球运动的加速度 a＝≈－/s2. 所以大小为/s2 16．在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用的电源的频率为50Hz，图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出，顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位：cm)8.78,16.08,21.87，26.16，28.94，由此可得出小车的加速度大小为________m/s2，方向________，经过2点时速度为________． [答案]　/s2　与速度方向相反　/s [解析]　先计算出相邻两点间的距离：x1＝，x2＝16.08－8.78＝7.30(cm)，x3＝21.87－16.08＝5.79(cm)，x4＝26.16－21.87＝4.29(cm)，x5＝28.94－26.16＝2.78(cm)． 根据公式a＝计算加速度大小， 其中T＝5× a1＝＝ ＝－1.50(m/s2) a2＝＝ ＝－1.51(m/s2) a3＝＝ ＝－1.50(m/s2) 加速度的平均值为： ＝＝－1.50(m/s2) v2＝＝ ＝6.55(m/s)， 负号说明小车做匀减速运动，加速度方向与速度方向相反． 17．汽车沿平直公路行驶，小明坐在驾驶员旁边注视速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示： t/s 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 v/km·h－1 20 30 40 50 50 50 50 35 20 5 0 问： (1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点：在0～15s内，汽车的速度在变化，时间经过每5s速度增大________km/h；在15s～30s内汽车速度不变，速度大小为________km/h；在35s～45s内汽车速度在变化，每5s速度减小________km/h； (2)请根据表格中的数据，画出对应的v－t图象； (3)如果认为在0～15s内速度变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5s时的速度值吗？ [答案]　(1)10　50　15　(2)见解析图　(3)能 [解析]　(1)从表中看出，0～15s内，时间经过每5s速度增大10km/h；在15s～30s内速度大小为50km/h；在35～45s内每5s速度减小15km/h. (2)作的v－t图象如下列图． (3)能从图象上找出7.5s时的速度值，其大小为35