專題07 實驗：探究勻變速直線運動的規(guī)律（原卷版）-備戰(zhàn)2024-2025學年高一物理上學期期中真題分類匯編（北京專用）

專題07實驗：探究勻變速直線運動的規(guī)律一、實驗題1．（23-24高一上·北京豐臺·期中）某實驗小組使用如圖甲所示的裝置進行“探究小車的速度隨時間變化規(guī)律”的實驗。實驗使用交流電的頻率為50Hz。（1）關于電磁打點計時器的使用，下列說法正確的是。A．先釋放紙帶，后接通電源B．計時器使用的是約8V的低壓交流電源C．打點前，應使小車停在靠近定滑輪的地方D．在復寫紙下方的紙帶上能打下點（2）在老師指導下糾正上述錯誤后，正確打出的一條紙帶如圖丙所示。O、A、B、C、D、E、F為連續(xù)選取的7個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，則在打E點時小車的瞬時速度大小為m/s。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（3）下圖中已標出A、B、C、D對應坐標點，請將E點坐標點標出，并做出v-t圖像。由圖像可知小車的加速度大小為m/s2，小車在O點的速度大小為m/s。2．（23-24高一上·北京東城·期中）在研究勻變速直線運動實驗中，某同學選出一條比較理想的紙帶如圖。選取7個計數(shù)點，用刻度尺測出第2、3、4、5、6、7各個點與第一個點的距離如圖所示，相鄰計數(shù)點間還有4各點沒有畫出。（1）任意兩計數(shù)點之間時間間隔是s。（2）打點計時器打下點4時，物體的速度大小為m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）通過計算可得物體下落的加速度大小a=m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。3．（23-24高一上·北京海淀·期中）某同學用圖甲所示的實驗裝置研究小車在斜面上的勻變速直線運動。實檢步驟如下：a.安裝好實驗器材，將打點計時器接到頻率為的交流電源上。b.接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動，重復幾次。選出一條點跡清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每2個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖乙中0、1、2……8點所示。c.用最小刻度是毫米的刻度尺測量各計數(shù)點的刻度數(shù)值，分別記作。d.分別計算出打點計時器打下計數(shù)點1、2、3……7時小車的瞬時速度。e.以為縱坐標、為橫坐標，標出與對應時間的坐標點，畫出圖線。結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務：（1）表1記錄的是該同學測出計數(shù)點的刻度數(shù)值，其中未測定，請你根據(jù)圖乙將這個測量值填入表1中。表1：符號刻度數(shù)值01.122.754.867.49()14.1918.2722.03（2）表2記錄的是該同學根據(jù)各計數(shù)點的刻度數(shù)值，計算出打點計時器打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度，請你根據(jù)表1中和計算出的值，并填入表2中。表2：符號速度數(shù)值0.340.470.590.720.84()0.98（3）該同學在圖丙中已標出和對應的坐標點，請你在圖中標出對應的坐標點，并畫出圖線。()（4）根據(jù)圖線可計算出小車的加速度。（保留兩位有效數(shù)字）（5）為驗證上述結(jié)果，該同學將打點計時器打下相鄰計數(shù)點的時間間隔記為，并做了以下的計算：；；；。求出其平均值。你認為和哪個更準確，請說明理由。()4．（23-24高一上·北京豐臺·期中）某同學利用圖1所示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗。

（1）除小車、重物、電火花打點計時器（含紙帶、復寫紙）、一端有滑輪的長木板、導線等器材外，在下面的器材中，必須使用的有。A．電壓可調(diào)的直流電源

B．電壓合適的交流電源C．秒表

D．刻度尺（2）關于實驗操作，下列說法正確的是。A．打點計時器應固定在長木板有滑輪的一端B．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器C．應先接通電源，后釋放小車（3）實驗用的打點計時器每隔0.02s打一個點，實驗中獲得的一條紙帶如圖2所示，在紙帶上依次取A、B、C、D、E、F、G若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出，相鄰計數(shù)點之間的距離如圖所示。

利用實驗數(shù)據(jù)計算出C點對應的小車的瞬時速度vC=m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。圖3中已標出計數(shù)點B、D、E、F對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C對應的坐標點，并畫出v-t圖像。

（4）觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是（5）根據(jù)v-t圖像計算出小車的加速度a=m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。5．（23-24高一上·北京西城·期中）用如圖所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下：a.安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。b.選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（），然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作、、、、……d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列任務：（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有和（填選項前的字母）。A．電壓合適的50Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺

D．秒表E.天平（含砝碼）（2）在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C對應的坐標點，并畫出圖像。（3）①觀察圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是。②圖像斜率的物理意義是。（4）某實驗小組利用如圖甲所示的裝置研究物體做勻變速直線運動的情況：準備好器材后，先接通電源，然后釋放小車，讓它拖著紙帶運動，得到如圖乙所示紙帶，紙帶上選取A、B、C、D、E五個計數(shù)點（相鄰兩個計數(shù)點間還有4個計時點未畫出）。打點計時器使用的交流電源的頻率，則打點計時器在紙帶上打下相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為s。根據(jù)紙帶上的信息可計算出：在打下計數(shù)點C時小車運動的速度大小的測量值m/s小車在砂桶的拉力作用下做勻加速直線運動的加速度大小的測量值為。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）6．（23-24高一上·北京西城·期中）某同學用圖1所示的實驗裝置研究小車做勻變速直線運動的特點。（1）實驗中，除打點計時器（含50Hz交流電源、紙帶、復寫紙）、小車、平板和重物外，在下面的器材中，必須使用的是（選填選項前的字母）；A．刻度尺

B．秒表

C．天平（2）下列實驗步驟的正確順序是（用字母填寫）；A．關閉電源，取下紙帶B．接通電源后，放開小車C．將小車停靠在打點計時器附近，小車尾部與紙帶相連D．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔（3）某同學實驗中獲得的一條紙帶如圖2所示，在紙帶上依次取O、A、B、C、D、E、F若干個計數(shù)點，計數(shù)點間有4個點未畫，他測量計算得出了相鄰兩計數(shù)點間的距離：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，利用實驗數(shù)據(jù)計算出打點時小車的速度v。請你計算出計數(shù)點C的速度v3=m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（4）請在圖3中用“+”標出計數(shù)點C對應的坐標點，并畫出v-t圖像。（5）根據(jù)v-t圖像計算出小車的加速度a=m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）7．（23-24高一上·北京房山·期中）用如圖甲所示的實驗裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下：

a．安裝好實驗器材，把小車停在靠近打點計時器的位置。啟動計時器，然后放開小車，讓它拖著紙帶做勻變速運動。打點計時器在紙帶上打下一行小點，隨后立即關閉電源。b．重復幾次實驗，選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（），然后每隔0.1s選取一個計數(shù)點，如圖乙中A、B、C、D、E、…所示。c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、F、D、E…點時小車的速度，分別記作、、、、…d．以速度為縱軸、時間為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖丙所示。結(jié)合上述實驗步驟，請你完成下列問題：（1）除了圖甲中所示器材外，還需要使用的有（填選項前的字母）。A．電壓合適的50Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺

D．秒表（2）如圖乙所示，打點計時器在紙帶上打下的點逐漸由密集變得稀疏，說明小車的速度（選填“逐漸變大”或“逐漸變小”）。（3）在圖丙中已標出計數(shù)點A、B、C、D、E對應的坐標點，請畫出小車速度隨時間變化的圖像。丙（4）根據(jù)圖像，計算出小車的加速度（保留兩位有效數(shù)字）。（5）此實驗我們也可以利用圖像研究小車的運動情況。請你定性畫出小車運動的圖像，并說明從你所畫的圖像中可以得到哪些重要信息。8．（23-24高一上·北京通州·期中）某同學利用如圖所示裝置進行“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗。

（1）除小車、槽碼、電火花打點計時器（含紙帶、復寫紙）、一端有滑輪的長木板、細線等器材外，在下面的器材中，必須使用的有（填選項）。A．直流電源

B．交流電源

C．刻度尺

D．秒表（2）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作的先后順序是（填選項）。A．讓紙帶運動的同時接通電源

B．先讓紙帶運動，再接通電源C．先接通電源，后讓紙帶運動

D．先接通電源或先讓紙帶運動都可以（3）該同學選出了如圖所示的一條紙帶（每兩點間還有4個點沒有畫出，打點計時器的電源頻率為50Hz），紙帶上方的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離。紙帶上O、A、B、C、D、E、F共七個計數(shù)點為依次打出。觀察相鄰計數(shù)點之間的距離變化，可判斷小車做（選填“加速”“勻速”或“減速”）直線運動。

（4）除D點外，其余各點速度對應的坐標點已在坐標系中標出，請計算出D點的速度填入表格，在圖中標出D點速度對應的坐標點，并作出v-t圖線（計算結(jié)果保留小數(shù)點后3位）。位置ABCDEv/（m·s-1）0.6050.8100.9961.390

9．（23-24高一上·北京延慶·期中）圖是用打點計時器研究小車做勻變速直線運動的規(guī)律的實驗裝置圖；（1）實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、復寫紙。本實驗中還需要用到的實驗器材。A．交流電源

B．直流電源

C．刻度尺

D．秒表（2）實驗過程中，下列做法正確的是。A．先接通電源，再使紙帶運動B．先使紙帶運動，再接通電源C．將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D．將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處（3）已知小車做勻加速直線運動，則圖中紙帶的端（選填“左”“右”）和小車相連。（4）某同學用電火花打點計時器做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗，所用交流電的頻率為50Hz。取一段實驗紙帶，從0點開始每間隔4個點取1個計數(shù)點，分別記為1、2、3、4，如圖所示。各計數(shù)點到0物距離已在圖中標出，由圖可求得：（保留兩位有效數(shù)字）①打點計時器打計數(shù)點2時，小車的速度大小m/s；②小車的加速度大小。10．（23-24高一上·北京東城·期中）研究物體做勻變速直線運動的情況可以用打點計時器，也可以用光電傳感器。（1）一組同學用打點計時器研究勻變速直線運動，打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。①打點計時器的打點周期是s。②圖甲為某次實驗打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計數(shù)點（各相鄰計數(shù)點之間有四個點跡）。根據(jù)圖中標出的數(shù)據(jù)可知，打點計時器在打出計數(shù)點3時小車的速度大小為m/s，小車做勻加速直線運動的加速度大小為m/s2．（2）另一組同學用如圖乙所示裝置研究勻變速直線運動?；瑝K放置在水平氣墊導軌的右側(cè)，并通過跨過定滑輪的細線與一沙桶相連，滑塊與定滑輪間的細線與氣墊導軌平行?；瑝K上安裝了寬度為3.0cm的遮光條，將滑塊由靜止釋放，先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為0.015s，通過第二個光電的時間為0.010s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為0.250s。則滑塊的加速度大小為m/s2，若忽略偶然誤差的影響，測量值與真實值相比（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）。（3）研究性學習小組在課后通過查閱資料了解到可以用位移傳感器進行速度測量。如圖所示，位移傳感器工作時由裝置C發(fā)出短暫超聲波脈沖，脈沖被運動物體反射后又被裝置C接收，通過發(fā)射與接收的時間差和超聲波的速度可以計算出被測物體運動的平均速度。若被測物體正遠離裝置C，已知第一次發(fā)射和接收超聲波脈沖的時間間隔為，第二次發(fā)射和接收超聲波脈沖的時間間隔為，兩次脈沖發(fā)出的時間間隔為，超聲波在空氣中的速度為，則被測物體運動的平均速度為（結(jié)果用表示）。11．（23-24高一上·北京西城·期中）某同學利用自由落體運動測量重力加速度，實驗裝置如圖1所示，打點計時器接在頻率為50.0Hz的交流電源上。使重錘自由下落，打點計時器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰的一條紙帶，依次標出計數(shù)點1，2，…，8，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰計數(shù)點之間的距離x1，x2，…，x7，并求出打點2，3，…，7時對應的重錘的速度。在坐標紙上建立坐標系，根據(jù)重錘下落的速度作出圖線并求重力加速度。（1）圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度v3=m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）除點3外，其余各點速度對應的坐標點已在圖3坐標系中標出，請在圖中標出速度v3對應的坐標點，并作出圖線。()（3）根據(jù)圖3，實驗測得的重力加速度g=m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）早在16世紀末，伽利略就猜想落體運動的速度應該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時，為此他設計了如圖4所示的“斜面實驗”，反復做了上百次，驗證了他的猜想。請你結(jié)合勻變速直線運動的知識，分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的。()一、實驗題1．（23-24高一上·北京東城·期中）用如圖所示的實驗裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。（1）除小車、重物、打點計時器（含紙帶、復寫紙）、合適的電源、導線、開關等器材外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有（填選項代號）。A．秒表

B．刻度尺

C．天平（2）開始實驗，小車在重物的牽引下沿直線拉動紙帶，紙帶上打下一系列的點，其中一部分如圖所示，B、C、D為紙帶上標出的連續(xù)3個計數(shù)點（計數(shù)點之間還有點未畫出），相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.10s。從圖中數(shù)據(jù)可知，在打C點時小車的瞬時速度為m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）計算出打紙帶上各計數(shù)點時小車的速度，在坐標紙上建立坐標系，描點繪制小車運動的v-t圖像，若圖像是一條傾斜的直線，則可判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是：。2．（23-24高一上·北京西城·期中）在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中：（1）圖1中打點計時器乙的工作電壓為（填“交流”或“直流”）220V。若提供的實驗器材中同時有甲、乙兩個打點計時器，優(yōu)先選用（填“甲”或“乙”）。（2）下列操作中正確的有。A．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器B．打點計時器應放在長木板有滑輪的一端C．應先接通電源，后釋放小車。（3）小明同學打出的一條紙帶如圖2所示，A、B、C、D、E為在紙帶上所選的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，則實驗時紙帶的端是和小車相連的（選填“左”或“右”）。打點計時器打下C點時小車的速度大小為m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。3．（23-24高一上·北京石景山·期中）某同學在用如右圖所示的實驗裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗，研究小車運動實驗中，獲得一條點跡清楚的紙帶，如下圖所示，已知打點計時器每隔秒打一個點，該同學選擇A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點，對計數(shù)點進行測量的結(jié)果記錄在下圖中，單位是cm。（1）在下列儀器和器材中，還需要使用的有（填選項前的字母）A．電壓合適的50Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺

D．秒表

E．天平（含砝碼）（2）相鄰計數(shù)點間時間間隔s。（3）打下C點時小車的瞬時速度m/s;（4）計算出相鄰每兩個計數(shù)點間的位移，可以判斷小車做運動，其依據(jù)是。或者，計算出紙帶上各計數(shù)點的速度，在坐標紙上建立坐標系，描點作出小車運動的圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是，據(jù)此也可判斷小車在做此種運動。（5）小車的加速度m/s2。4．（23-24高一上·北京西城·期中）某同學在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗

（1）實驗中，除打點計時器、紙帶、小車、長木板、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的還有。（填選項代號）A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓合適的直流電源C．刻度尺D．天平E.秒表F.彈簧測力計（2）某同學做此實驗的主要步驟如下：A．接通電源；B．將打點計時器固定在長木板上，并接好電路；將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔，再將小車放在木板上準備實驗；C．釋放紙帶，讓小車運動起來；D．關閉電源，取出紙帶進行分析上述實驗步驟，合理的操作順序是；（3）下圖是一次實驗中記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出。

則計數(shù)點D的瞬時速度m/s，該小車運動的加速度5．（23-24高一上·北京海淀·期中）某研究小組用如圖甲所示的實驗裝置測自由落體的加速度。重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器，打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可求出自由落體加速度。（1）除圖甲中所示的裝置之外，還必須使用的器材是A．直流電源、秒表、刻度尺

B．直流電源、刻度尺C．交流電源、秒表、刻度尺

D．交流電源、刻度尺（2）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟，其中操作不當?shù)牟襟E是A．按照圖甲安裝好實驗器材并連接好電源B．先打開夾子釋放紙帶，再接通電源開關C．選擇質(zhì)量大、體積大的重錘。D．測量紙帶上各點到釋放點間的距離，用公式，求出各點的速度。（3）小物同學選取一條符合要求的紙帶從中截取一段，為紙帶上選取的五個連續(xù)點。用刻度尺測量出各點的間距如圖乙所示。根據(jù)紙帶求出重錘下落的加速度。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）小理圖學采用圖像求加速度，他計算出點的速度如下表格，請你幫他計算點的速度（結(jié)果保留