《2025年高中阶段三测卷高一物理必修第一册人教版》

11. (7分)某同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1) 除了图中标出的器材外,还需要的实验器材有__________。
A. 弹簧测力计
B. 刻度尺
C. 天平
D. 秒表
(2) 关于本实验,下列说法正确的是__________。
A. 释放纸带的同时,接通电源
B. 电火花计时器使用8 V的交流电源
C. 连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行
D. 纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小
(3) 下列方法有利于减小实验误差的是__________。
A. 选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B. 使小车运动的加速度尽量小些
C. 舍去纸带上开头过于密集的点，利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算
D. 适当增加挂在细线下钩码的个数

答案： 答案
(1)B(2分)
(2)CD(2分)
(3)ACD(3分)
解析
(1)打点计时器可测量时间，因此还需要测量小车的位移来计算速度，所以需要刻度尺，A、C、D错误，B正确。
(2)实验时要先接通电源，待打点计时器稳定工作后释放小车，A错误；电火花计时器使用220 V的交流电源，B错误；为使小车受到的合力不变，连接钩码和小车的细线应与长木板保持平行，C正确；纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小，D正确。
(3)每隔4个计时点选1个计数点，这样计数点间的距离大些，测量时相对误差较小，A正确；小车的加速度应适当大些，在纸带上计数点间的距离大，测量的相对误差较小，B错误；舍去纸带上开头过于密集的点，利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算，这样测量的相对误差较小，C正确；适当增加挂在细线下钩码的个数，可以让打出的各点的距离适当大些，利于减小误差，D正确。

12. (9分)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,通过电火花计时器(所用电源频率为50Hz)，打出一系列的纸带,实验小组选取一条理想的纸带，在打出的点中,每5个点选一个计数点,分别标为0、1、2、3、4、5、6..如图1所示，两相邻计数点间的时间间隔记为$T$。
(1) 打下计数点3时小车的瞬时速度大小为__________(用题中物理量的字母表示),相邻两计数点之间的时间间隔为$T =$__________s。
(2) 若用刻度尺测得$x_{1}=3\ cm,x_{2}=4.9\ cm,x_{3}=7\ cm,x_{4}=8.9\ cm,x_{5}=11\ cm,x_{6}=13\ cm$，在如图2所示的坐标系中画出小车的$v - t$图像,求得小车加速度的大小$a =$__________$m/s^{2}$。(结果保留2位有效数字)

答案：
答案
(1)$\frac{x_3 + x_4}{2T}$(2分) 0.1(2分)
(2)如图所示(3分) 2.0(2分)

解析
(1)根据某点相邻前后两点间的平均速度代替该点的瞬时速度知$v_3 = \frac{x_3 + x_4}{2T}$；每5个点选一个计数点，由于所用电源频率为50 Hz，故$T = 0.1\ s$。
(2)打下各计数点时的速度$v_1 = \frac{x_1 + x_2}{2T} = 0.395\ m/s$，$v_2 = \frac{x_2 + x_3}{2T} = 0.595\ m/s$，$v_3 = \frac{x_3 + x_4}{2T} = 0.795\ m/s$，$v_4 = \frac{x_4 + x_5}{2T} = 0.995\ m/s$，$v_5 = \frac{x_5 + x_6}{2T} = 1.20\ m/s$，$v - t$图像见答案图，由图像的斜率得$a = 2.0\ m/s^2$。