【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 實(shí)驗(yàn)（一）長度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)

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1、第1章 第4講 一、選擇題 1．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)(　　) A．應(yīng)先接通電源，再使紙帶運(yùn)動(dòng) B．應(yīng)先使紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源 C．在使紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源 D．先使紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以 [答案]　A [解析]　先接通電源再使紙帶運(yùn)動(dòng)，可使紙帶上打出的點(diǎn)子更多，紙帶利用率更高，另外，在紙帶運(yùn)動(dòng)較快的情況下，如果先釋放紙帶后接通電源，可能造成紙帶上無點(diǎn)的情況． 2．關(guān)于游標(biāo)卡尺，下列說法正確的是(　　) A．利用一對(duì)外測(cè)量爪可測(cè)量圓筒的內(nèi)徑 B．利用一對(duì)內(nèi)測(cè)量爪可測(cè)量圓筒的外徑 C．利用一對(duì)外測(cè)量爪可測(cè)量乒乓球的直徑 D．利用深度尺可測(cè)量槽或孔的深度 [答

2、案]　CD [解析]　游標(biāo)卡尺的內(nèi)測(cè)量爪可測(cè)圓筒的內(nèi)徑，外測(cè)量爪可測(cè)圓筒的外徑，深度尺可測(cè)槽或孔的深度． 3．某人用刻度尺去測(cè)量一個(gè)物體的長度，共測(cè)量4次，測(cè)得數(shù)據(jù)分別為1.42cm、1.43cm、1.42cm、1.44cm，物體長度的測(cè)量結(jié)果應(yīng)為(　　) A．1.427 5cm　　　　　　　 B．1.427cm C．1.43cm D．1.4cm [答案]　C [解析]　直接測(cè)量結(jié)果有三位有效數(shù)字，求平均值時(shí)仍應(yīng)保留三位有效數(shù)字，cm位是不可靠數(shù)字，只能保留1位不可靠數(shù)字，所以結(jié)果應(yīng)為1.43cm. 4．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，發(fā)現(xiàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期不穩(wěn)定，其原因可能是(

3、　　) A．交流電壓不穩(wěn)定 B．永久磁鐵磁性太弱 C．電源的頻率不穩(wěn)定 D．振動(dòng)片的固有頻率與交流電源的頻率有偏差 [答案]　CD [解析]　打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期跟電源頻率和振動(dòng)片的固有頻率有關(guān)．一個(gè)性能良好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振動(dòng)片的固有頻率和使用的交流電頻率相等．這樣振動(dòng)片發(fā)生共振，振幅較大，打點(diǎn)清晰，等時(shí)性好，而電壓的高低直接影響振動(dòng)片的振動(dòng)強(qiáng)弱，即振幅的大小，而不影響振動(dòng)片的振動(dòng)周期，故也不影響打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期．永久磁鐵的磁性能影響打點(diǎn)痕跡的輕重，即點(diǎn)跡的清晰度，并不影響打點(diǎn)的周期，綜上所述，引起打點(diǎn)周期不穩(wěn)定的原因是C、D兩選項(xiàng)所述，故答案應(yīng)為C、D兩選項(xiàng)． 二、非選擇題

4、 5．(2020·浙江三校聯(lián)考)一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度，總長度為49mm.用它測(cè)量某物體長度，卡尺示數(shù)如圖所示，則該物體的長度是________cm. [答案]　4.118 [解析]　讀數(shù)＝4.1cm＋×9mm＝4.118cm 6．(2020·廣東湛江)(1)用游標(biāo)卡尺(卡尺的游標(biāo)有20等份)測(cè)量一支鉛筆的長度，測(cè)量結(jié)果如圖所示，由此可知鉛筆的長度是________cm. (2)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為0.1s，測(cè)得A到B和B到C的距離分別為5.60cm和7.82cm，則物體的

5、加速度大小為________m/s2，B點(diǎn)的速度大小為________m/s. [答案]　(1)9.160　(2)2.22　0.671 [解析]　(1)讀數(shù)＝9.1cm＋×12mm＝9.160cm (2)Δs＝aT2 ∴a＝＝m/s2＝2.22m/s2 vB＝＝m/s＝0.671m/s. 7．(2020·廣東)下圖是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶． ①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為__________． ②ABCD是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，從下圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距S＝__________；C點(diǎn)對(duì)

6、應(yīng)的速度是______(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字) . [答案]?、?.02s?、?.70cm　0.100m/s [解析]?、匐娫搭l率為50Hz，則打點(diǎn)間隔為0.02s. ②由刻度尺可讀出A、B兩點(diǎn)間距s＝0.70cm，紙帶的計(jì)數(shù)周期T＝0.1s，C點(diǎn)的速度vC＝BD＝＝cm/s＝10.0cm/s＝0.100m/s. 8．如圖所示的紙帶，是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的，紙帶的左端先通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從點(diǎn)跡的分布情況，可以斷定紙帶的速度變化情況是________；若使用的電源的頻率是50Hz，從打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)，共13個(gè)點(diǎn)跡，歷時(shí)________s．當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源的頻率低于

7、50Hz時(shí)，如果仍用50Hz的時(shí)間間隔打一個(gè)點(diǎn)計(jì)算，則測(cè)出的速度值將比物體的真實(shí)值________． [答案]　紙帶的速度在減小　0.24　偏大 [解析]　由于點(diǎn)跡右端密集，說明紙帶的速度在減?。籄點(diǎn)到D點(diǎn)之間共有12個(gè)時(shí)間間隔，對(duì)應(yīng)的時(shí)間是t＝12×0.02s＝0.24s；當(dāng)交流電的頻率低于50Hz時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打一次點(diǎn)的時(shí)間間隔將大于0.02s，因此用0.02s的時(shí)間計(jì)算得出的速度偏大． 9．(2020·廈門)在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)后，通過計(jì)算得到了小車運(yùn)動(dòng)過程中各計(jì)時(shí)時(shí)刻的速度如表格所示： 位置編號(hào) 0 1 2 3 4 5 時(shí)間

8、t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度v/m·s－1 0.38 0.63 0.88 1.12 1.38 1.63 因?yàn)榇舜螌?shí)驗(yàn)的原始紙帶沒有保存，另一同學(xué)想估算小車從位置0到位置5的位移，其所用方法是將每個(gè)0.1s視為勻速運(yùn)動(dòng)，然后估算如下： x＝(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1)m＝… 那么，該同學(xué)得到的位移________(選填“大小”、“等于”或“小于”)實(shí)際位移，為了使計(jì)算位移的誤差盡可能減小，你認(rèn)為采取什么方法更合適，為什么？(不必算出具體數(shù)據(jù)) [答案]　小于 [解析]　

9、可以先計(jì)算相鄰兩位置間的平均速度，再得到位移．這是因?yàn)楸碇忻扛?.1s的速度增加在誤差范圍內(nèi)相同，平均速度由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式＝求出．還可以求出加速度，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式x＝v0t＋得到位移．或作出v－t圖象，通過圖象計(jì)算相應(yīng)位移．其他方法只要原理正確都可以． 10．在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的低壓交變電源上．如圖甲所示，某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出)．從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段)，將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘

10、在xOy坐標(biāo)系中，如圖乙所示，由此可以得到一條表示v－t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大?。? (1)請(qǐng)你在xOy坐標(biāo)系中用最簡潔的方法作出能表示v－t關(guān)系的圖線(作答在圖上)，并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸？ ________________________________________________________________________. (2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出哪一段紙帶的長度？________. (3)若測(cè)得a段紙帶的長度為2.0cm，e段紙帶的長度為10.0cm，則可求出加速度的大小為________m/s2. [答案]　

11、(1)如圖，y軸相當(dāng)于v軸 (2)b段　(3)2 11．(2020·長沙模擬)如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝0.1s. (1)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出小車的v－t圖線． (2)將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度大小是________cm/s，此速度的物理意義是________________________________________________________________________． [答案]　(1)見解析　(2)11.60　表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度 [解析]　(1)應(yīng)用vn＝

12、，求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)B、C、D、E、F對(duì)應(yīng)的速度為vB＝16.50cm/s，vC＝21.40cm/s，vD＝26.30cm/s，vE＝31.35cm/s，vF＝36.30cm/s，在v－t坐標(biāo)系描點(diǎn)，連線如圖所示． (2)由圖中可以讀出，圖線與縱軸交點(diǎn)的速度大小為11.60cm/s，此速度表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度． 12．用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車的運(yùn)動(dòng)情況．某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3……，量得0與1兩點(diǎn)間距離x1＝30mm,2與3兩點(diǎn)間距離x3＝48mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間平均速度為v1＝_______

13、_m/s，在2與3兩點(diǎn)間平均速度為v2＝______m/s.據(jù)此可判定小車做________運(yùn)動(dòng)． [答案]　0.3　0.84　加速 [解析]　由平均速度的定義式v＝可得v1＝＝m/s＝0.3m/s，v2＝＝m/s＝0.48m/s，可見，小車的速度變大，故判定小車做加速運(yùn)動(dòng)． 13．在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，計(jì)時(shí)器所用的電源的頻率為50Hz，如圖為做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)的紙帶上記錄的一些點(diǎn)，在每相鄰的兩點(diǎn)中間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出，順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)點(diǎn)，用米尺量出1、2、3、4、5點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別是(單位：cm)8.78,16

14、.08,21.87，26.16，28.94，由此可得出小車的加速度大小為________m/s2，方向__________，經(jīng)過2點(diǎn)時(shí)速度為________． [答案]　1.50m/s2　與速度方向相反　6.55m/s [解析]　先計(jì)算出相鄰兩點(diǎn)間的距離：x1＝8.78cm，x2＝(16.08－8.78)cm＝7.30cm，x3＝(21.87－16.08)cm＝5.79cm，x4＝(26.16－21.87)cm＝4.29cm，x5＝(28.94－26.16)cm＝2.78cm. 根據(jù)公式a＝計(jì)算加速度大小， 其中T＝5×s＝0.1s a1＝＝m/s2＝－1.50m/s2 a2＝＝m

15、/s2＝－1.51m/s2 a3＝＝m/s2＝－1.50m/s2 加速度的平均值為： ＝＝－1.50m/s2 v2＝＝m/s＝6.55m/s， 負(fù)號(hào)表明小車做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與速度方向相反． 14．某同學(xué)搞了一個(gè)測(cè)定油漆噴槍向外噴射油漆霧滴速度的實(shí)驗(yàn)．他采用如圖1所示的裝置，該油漆噴槍能夠向外噴射四種速度大小不同的油漆霧滴，一個(gè)直徑為D＝40cm的紙帶環(huán)，安放在一個(gè)可按照一定方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的固定轉(zhuǎn)臺(tái)上，紙帶環(huán)上刻有一條狹縫A在紙帶的內(nèi)側(cè)面留下痕跡．改變噴射速度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，在紙帶上留下一系列的痕跡a、b、c、d.將紙帶從轉(zhuǎn)臺(tái)上取下來，展開平放在刻度尺旁邊，如圖2所示．

16、 已知v0>，則： (1)在圖2中，速度最大的霧滴所留的痕跡是________點(diǎn)．該點(diǎn)到標(biāo)志線的距離為________cm. (2)如果不計(jì)霧滴所受的空氣阻力．轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為2.1rad/s.則該噴槍噴出的油漆霧滴速度的最大值為__________m/s；考慮到空氣阻力的影響，該測(cè)量值________真實(shí)值(選項(xiàng)“大于”、“小于”或“等于”)． [答案]　(1)d　0.70　(2)24　小于 [解析]　(1)油漆通過狹縫射到紙帶環(huán)上所需時(shí)間t＝，此刻標(biāo)志線轉(zhuǎn)過的角度φ＝ωt，紙帶移動(dòng)的路程s＝φr＝ωrt＝，可以判斷s最小時(shí)，v最大． (2)v＝＝24m/s. 由于空氣阻力的影響，油漆實(shí)際上做的是減速運(yùn)動(dòng)，所求速度是油漆運(yùn)動(dòng)速度的平均值，＝