高中物理必修一 模拟题汇编 实验：研究匀变速直线运动(解析版)
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2020-2021学年高中物理必修一 模拟题汇编 专题06 实验：研究匀变速直线运动1.(多选)2019-2020学年·安吉县期末)一只小球在水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机对着小球每隔0.1 s 拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1∶10，则( )A ．图中对应的小球在通过8 cm 距离内的平均速度是2 m/sB ．图中对应的小球在通过8 cm 距离内的平均速度是1.6 m/sC ．图中对应的小球通过6 cm 处的瞬时速度是2.5 m/sD ．图中对应的小球通过6 cm 处的瞬时速度是2 m/s 【答案】：AD【解析】：小球在通过8 cm 距离内的平均速度v －＝x t ＝8×104×0.1 cm/s ＝200 cm/s ＝2 m/s ，A 对，B 错；小球通过6 cm 处的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度v ＝x ′t ′＝4×10 cm2×0.1 s＝200 cm/s ＝2 m/s ，C 错，D 对．2.(2019-2020学年·江苏省江阴四校高一上学期期中)如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A 、B ，A 、B 间距离为L ＝30 cm ，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d ＝1 cm 的遮光条，现让滑块以某一加速度通过A 、B ，记录遮光条通过A 、B 的时间分别为0.010 s 、0.005 s ，滑块从A 到B 所用时间为0.200 s ，则下列说法正确的是( )A ．滑块通过A 的速度为1 cm/sB ．滑块通过B 的速度为2 cm/sC ．滑块加速度为5 m/s 2D ．滑块在A 、B 间的平均速度为3 m/s 【答案】C【解析】：滑块经过A 点时的速度v A ＝d t A ＝10.010＝100 cm/s ；故A 错误；滑块经过B 点时的速度v B ＝d t B ＝10.005＝200 cm/s ，故B 错误；滑块加速度a ＝v B －v A t ＝5 m/s 2；故C 正确；滑块在A 、B 间的平均速度v ＝x t ＝0.30.200＝1.5 m/s ，故D 错误。
故选C 。
3 (多选)(2019-2020学年·西安市莲湖区期末)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，以速度v 为纵轴，以时间t 为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列探究有道理的是( )A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的vt图象不可能为一条直线，而应为一条平滑的曲线B．这10个点中有8个点虽然不完全在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远，可以表示小车运动的规律C．在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I)，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律D．与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的【答案】：BD【解析】：小车做直线运动，但由于实验存在误差，所以这10个点中有8个点不可能完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，用倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点在两侧分布均匀，此条直线可表示小车运动的规律，A、C两项错误，B选项正确；直线通过大多数的点，与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的，D选项正确．4(2019-2020学年·河北省邯郸高一上学期月考).在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下A．根据任意两计数点的速度用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，由公式a＝tan α求出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a＝Δv/Δt算出加速度D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度【答案】C【解析】：方法A偶然误差较大；方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大；只有利用实验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。
由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图象，方法B 是错误的；正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a ＝Δv /Δt 算出加速度，即方法C 正确。
5.(2019-2020学年·内蒙古鄂尔多斯市高一上学期期中)如图所示，打点计时器所用电源的频率为50Hz ，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A 、C 间的平均速度为____m/s ，在A 、D 间的平均速度为____ m/s ，B 点的瞬时速度更接近于____ m/s 。
【答案】0.35、0.42、0.35【解析】：由题意知，相邻两点间的时间间隔为0.02 s 。
AC 间的距离为14 mm ＝0.014 m ，AD 间的距离为25 mm ＝0.025 m 。
由公式v ＝ΔxΔt得，v AC ＝0.0142×0.02 m/s ＝0.35 m/s ，v AD ＝0.0253×0.02m/s ＝0.42 m/s 。
B 点的瞬时速度更接近于0.35 m/s 。
6.(2019-2020学年·江苏徐州市高一上学期检测)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。
下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A ．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压____(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上。
B ．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过____，并压在____下面。
C ．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx 。
D ．切断电源，取下纸带，如果共有n 个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt ＝____。
E ．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。
F ．利用公式v ＝ΔxΔt 计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是____。
【答案】交流、限位孔、复写纸、(n －1)×0.02 s 、BAEDCF【解析】：A 项中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B 项中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D 项中纸带上记录的时间Δt ＝(n －1)×0.02 s 。
合理的实验步骤为BAEDCF 。
7．(2019-2020学年·浙江省嘉兴一中高一上学期期中)在进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： (1)图1所示实验器材是____(填“计时”“测速”或“测距”)的仪器。
其中必须使用4－6 V 低压交流电源的是____(填“甲”或“乙”)。
图1(2)已提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸带、细绳、刻度尺、导线。
为了完成实验，还须从图2中选取实验器材：____(此项为多选，请填写相应的字母符号)。
图2(3)实验得到一条清晰的纸带，如图3所示是截取了其中某一段纸带用刻度尺(单位：cm)测量时的情景，其中A 、B 、C 、D 、E 、F 为6个相邻的点迹。
已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz 。
其中计数点E 所在位置的刻度尺读数为____cm ，小车加速过程中E 点瞬时速度大小为____m/s 。
图3【答案】（1）.计时、甲；（2）ABC （3）8.72～8.82 （4）1.27～1.33【解析】：(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是用来“计时”的，电磁打点计时器需用4～6 V 交流电源。
故填“计时”；“甲”。
(2)实验还需器材为交流电流、钩码、电磁打点计时器。
故选A 、B 、C 。
(3)刻度尺读数为8.80 cm(8.72～8.82都正确) U E ＝x DF2T＝1.3 m/s(1.27～1.33都正确)8.(2019-2020学年·河北省唐山一中高一上学期月考)在高架桥道路上，一般限速80 km/h ，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔L 埋设两个传感器线圈A 和B ，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt ，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C 对汽车拍照，留下违章证据。
根据以上信息，回答下列问题：(1)试写出微型计算机计算汽车速度v 的表达式v ＝ 。
(2)若L ＝5 m ，Δt ＝0.3 s ，则照相机将____工作。
(填“会”或“不会”)【答案】（1）LΔt；（2）不会【解析】：(1)汽车在Δt时间内的位移为L，所以v＝LΔt(2)将已知数据代入上式v＝LΔt＝50.3m/s＝60 km/h<80 km/h所以照相机不会工作。
9.(2019-2020学年·北京市西城实验中学高一上学期期中)(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下列步骤的代号填在横线上____。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面B．把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重复做两次D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G．断开电源，取下纸带(2)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出；∶试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表，要求保留3位有效数字v B＝____；v F＝____。
∶将B、C、D、E、F线。
∶由所画速度－时间图象求出小车加速度为____m/s2。
(3)根据速度－时间图象判断，在打A计数点时，小车的速度v A＝____m/s。
【答案】（1）DBAFEGC；（2）∶0.400 m/s；0.721 m/s；∶见解析∶0.80；（3）0.320【解析】：(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，应先把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，然后把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路，再把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码，使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动，断开电源，取出纸带，最后换上新的纸带，再重做两次。
