高中物理必修1:第1章 第4节同步练习及解析

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高中物理必修1:第1章 第4节同步练习及解析

1 高中物理必修一 同步练习及解析 1.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我 们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是( ) A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度 解析:选 A.时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数得出,故 A正确.位移需通过测 量纸带上所打点间的距离得出,故 B 错误.而平均速度和瞬时速度都是依据实验测量数据 通过计算得出的,C、D错误. 2.接通电源与释放纸带让纸带(随物体)开始运动,这两项操作的时间顺序是( ) A.先接通电源,后释放纸带 B.先释放纸带,后接通电源 C.释放纸带的同时接通电源 D.先接通电源或先释放纸带都可以 答案:A 3.关于打点计时器打出的纸带,下列叙述中不正确的是( ) A.点迹均匀,说明纸带做匀速运动 B.点迹变稀,说明纸带做加速运动 C.点迹变密,说明纸带做加速运动 D.相邻两点间的时间间隔相等 解析:选 C.打点计时器的振针打点的频率一定(50 Hz),相邻两点间的时间间隔相等, 如果纸带匀速运动,点迹均匀;如果纸带加速运动,点迹变稀;如果纸带减速运动,点迹变 密. 4.打点计时器所用的电源是 50 Hz的交流电,其相邻点间的时间间隔是 T,若纸带上 共打出 N个点,这条纸带上记录的时间为 t,则下列各式正确的是( ) A.T=0.1 s,t=NT B.T=0.05 s,t=(N-1)T C.T=0.02 s,t=(N-1)T D.T=0.02 s,t=NT 解析:选 C.电源频率 f=50 Hz,则相邻点间的时间间隔 T=1 f = 1 50 s=0.02 s,纸带上共 打出 N个点,则有(N-1)个时间间隔,即 t=(N-1)T,C正确. 5.一位同学在用打点计时器做实验时,纸带上打出的不是圆点,而是如图 1-4-8所 示的一些短线,这可能是因为( ) 图 1-4-8 A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定 C.电源的频率不稳定 D.振针压得过紧 解析:选 D.当打点计时器振片与一端的振针与复写纸的距离过大时,振针可能打不着 复写纸,我们可能看到时有时无的点迹,也可能完全没有点迹.当振针距离复写纸间隙过小, 每一个打点周期内振针就会有一段较长时间接触并挤压在复写纸上,这样所打出的点就变成 了一段一段的小短线.所以在使用打点计时器前要检查一下振针到复写纸的距离是否适中, 否则就要做适当调整. 6.在实验中,某同学得到一条打点清晰的纸带,如图 1-4-9所示,要求测出 D点的 瞬时速度.本实验采用包含 D点在内的一段间隔中的平均速度来粗略地代表 D点的瞬时速 度,已知交流电源的频率为 50 Hz,下列几种方法中最准确的是( ) 2 图 1-4-9 A.AG Δt1 =vD,Δt1=0.12 s B.BE Δt2 =vD,Δt2=0.06 s C.CE Δt3 =vD,Δt3=0.1 s D.CE Δt4 =vD,Δt4=0.04 s 解析:选 D.求 D点的瞬时速度,最准确的应是用包含该点且与该点相邻的两点之间的 平均速度来表示.又 CE间的时间间隔应为 0.04 s,D正确. 7.打点计时器所用电源的频率为 50 Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺 测量情况如图 1-4-10所示,纸带在 A、C之间的平均速度为________m/s,在 A、D之间 的平均速度为__________m/s,B点的瞬时速度更接近于________m/s. 图 1-4-10 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=Δx Δt 得: vAC= 0.014 2×0.02 m/s=0.35 m/s, vAD= 0.025 3×0.02 m/s≈0.42 m/s. B点的瞬时速度更接近于 0.35 m/s. 答案:0.35 0.42 0.35 8.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图 1-4-11给出了从 0点开始, 每 5个点取一个计数点的纸带,其中 0、1、2、3、4、5、6都为计数点.测得 x1=1.40 cm, x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么: 图 1-4-11 (1)在计时器打出点 4时,求小车的速度. (2)在平面直角坐标系中作出速度-时间图象,并分析小车的速度如何变化. 解析:(1)打点 4时的速度,可用 3、5两点间的平均速度表示,v4= x4+x5 t = 2.88+3.39 0.2 cm/s =31.35 cm/s. (2)计算各段中间时刻速度见下表 位置 1 2 3 4 5 速度 v (cm/s) 16.5 21.4 26.3 31.35 36.3 描点连线得其速度-时间图象如图所示 由图象可知小车速度均匀增加. 答案:(1)31.35 cm/s (2)见解析
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