提能训练　练案[6]试题及答案--2026届高考一轮总复习 物理提能训练

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(1)设电火花打点计时器的周期为T，计算E点的瞬时速度vE的公式为vE＝________。
(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为t＝0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v－t图像，并利用该图像求出物体的加速度a＝________m/s2。
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
[答案] (1)eq \f(d5－d3,10T) (2)0.40 (3)不变
[解析] (1)利用“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”求E点的速度，可得vE＝eq \f(d5－d3,10T)。
(2)用描点法作出v－t图像如图所示，由图线的斜率求出加速度
a＝eq \f(Δv,Δt)＝0.40 m/s2。
(3)电网中交变电流的电压变化，并不改变电火花计时器的打点周期，故测量值与实际值相比不变。
2．某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是____________(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)所示的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2(结果均保留2位有效数字)。
[答案] (1)从右向左 (2)0.19 0.038
[解析] (1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图(b)可知，小车在桌面上是从右向左运动的。
(2)滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，其滴水的时间间隔为T＝eq \f(30,46－1) s＝eq \f(2,3) s。根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图(b)中A点位置时的速度大小为vA＝eq \f(0.117＋0.133,2T) m/s≈0.19 m/s。根据逐差法，共有5组数据，舍去中间的一组数据，则加速度a＝eq \f(x4＋x5－x1－x2,6T2)＝eq \f(100＋83－150－133×0.001,6×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)))2) m/s2≈－0.038 m/s2。因此加速度的大小为0.038 m/s2。
3．在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：
①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下。
②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。
④采集数据进行处理。
(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率与水滴滴落的频率满足的条件是_________________________________。
(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g＝________m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝________m/s。(结果都保留3位有效数字)
(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：___________________ _________________________________________________________________。
[答案] (1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率 (2)9.72 2.27 (3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率不恒定)
[解析] (1)后一水滴经过一个频闪间隔运动到前一水滴的位置，可看到一串仿佛固定不动的水滴，即频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率时，水滴仿佛不动。
(2)由逐差法知，g＝eq \f(h8－10－h6－8,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,f)))2)＝eq \f([43.67－26.39－26.39－13.43]×10－2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,30)))2) m/s2＝9.72 m/s2；
一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度
v8＝eq \f(h7－9,\f(2,f))＝eq \f(34.48－19.36×10－2,\f(2,30)) m/s≈2.27 m/s。
(3)存在空气阻力会对水滴的运动产生影响，水滴滴落的频率不恒定也会对实验产生影响。
4．(2025·哈尔滨高三调研)某物理兴趣小组采用图甲所示实验装置测定合肥市滨湖新区的重力加速度g。实验中，先测出两光电门之间的距离h，然后断开电磁铁电源，使小钢球自由下落。钢球通过光电门1时计时装置开始计时、通过光电门2时计时装置终止计时，由此测出小钢球通过两光电门之间所经历的时间t。实验中，保持光电门2的位置不动，多次移动光电门1的位置，测得多组h和t。并将得到的eq \f(h,t)、t数据用黑“·”表示在图乙所示的eq \f(h,t)－t图像上。
(1)根据实验数据所描出的黑“·”作出eq \f(h,t)－t图像；
(2)由eq \f(h,t)－t图像可以求得重力加速度g＝________m/s2，小钢球释放处与光电门2之间的距离为H＝________m(计算结果取两位有效数字)。
[答案] (1)见解析 (2)9.7 0.80
[解析] (1)作出eq \f(h,t)－t图像
(2)采用逆向思维方法，设钢球经过光电门2时的速率为v0，由竖直上抛运动可得
h＝v0t－eq \f(1,2)gt2，即eq \f(h,t)＝v0－eq \f(1,2)gt，
由图乙坐标点作出图线，由图像截距可知v0＝3.95 m/s，
由图线“斜率”可以求得eq \f(1,2)g＝eq \f(3.95－2.50,0.3) m/s2＝eq \f(29,6) m/s2，g≈9.7 m/s2，
再由H＝eq \f(v\\al(2,0),2g)得出H＝0.80 m。
5．某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔Δt。
(1)除图中所用的实验器材外，该实验还需要________(填“天平”或“刻度尺”)；
(2)该同学测得遮光带(透光带)的宽度为4.50 cm，记录时间间隔的数据如表所示，
根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为v3＝__________m/s(结果保留两位有效数字)；
(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为Δt1、Δt2，则重力加速度g＝________________(用d、Δt1、Δt2表示)；
(4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：_______________________________________________。
[答案] (1)刻度尺 (2)1.5
(3)eq \f(2dΔt1－Δt2,Δt1Δt2Δt1＋Δt2)
(4)光栅板受到空气阻力的作用
[解析] (1)该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带(透光带)的宽度，故需要刻度尺。
(2)根据平均速度的计算公式可知v＝eq \f(d,Δt)＝eq \f(4.5×10－2 m,30×10－3 s)＝1.5 m/s。
(3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有v1＝eq \f(d,Δt1)，
v2＝eq \f(d,Δt2)，v2＝v1＋geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(Δt2＋Δt1,2)))，
可得g＝eq \f(2d\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(Δt1－Δt2)),Δt1Δt2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(Δt1＋Δt2)))。
(4)光栅板下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。
6．利用下图(a)所示的装置测量滑块运动的加速度，将木板固定在水平桌面上，光电门A固定在木板上靠近滑块处，光电门B的位置可移动，利用一根压缩的短弹簧来弹开带有遮光片的滑块。实验步骤如下：
(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图(b)所示，d＝________cm。
(2)两个光电门同时连接计时器，让滑块从O位置弹开并沿木板向右滑动，用计时器记录遮光片从光电门A运动至光电门B所用的时间t，再用刻度尺测量A、B之间的距离s。则eq \f(s,t)表示________________。
(3)保持光电门A的位置不动，逐次改变光电门B的位置，每次都使滑块从O位置弹开，用计时器记录每次相应的t值，并用刻度尺测量A、B之间相应的距离s。每次实验重复几次测量后取平均值，这样可以减少实验的________误差(填“偶然”或“系统”)。
(4)若用eq \f(s,t)－t图像处理数据，所得图像如图(c)所示，则该图线在eq \f(s,t)轴上的截距表示滑块经过光电门A时速度的大小；用作图法算出滑块运动的加速度大小a＝________m/s2(结果保留2位有效数字)。
[答案] (1)0.860 (2)滑块在A至B段的平均速度的大小
(3)偶然 (4)2.3(2.2～2.4)
[解析] (1)宽度d的读数为8 mm＋12×0.05 mm＝8.60 mm＝0.860 cm。
(2)eq \f(s,t)表示滑块在A至B段的平均速度的大小。
(3)每次实验重复几次测量后取平均值，是为了减小人为操作造成的误差，为偶然误差。
(4)若某同学做该实验时将光电门B的位置改变多次，光电门A的位置保持不变，画出eq \f(s,t)－t图线后，得出的纵轴截距的物理含义为滑块经过光电门A的瞬时速度；滑块在摩擦力作用下做匀减速直线运动，有s＝vAt－eq \f(1,2)at2
即eq \f(s,t)＝vA－eq \f(1,2)at
由题中图像知，图线的斜率k＝eq \f(1.14－1.82,0.66－0.08)＝－1.17，因此a＝－2k≈2.3 m/s2。对应点
B
C
D
E
F
速度(m/s)
0.141
0.180
0.218
0.262
0.301
编号
1遮光带
2遮光带
3遮光带
…
Δt/(×10－3 s)
73.04
38.67
30.00
…