2023年高考物理全国甲卷真题变式·分层精准练：第10题

登录二一教育在线组卷平台 助您教考全无忧 2023年高考物理全国甲卷真题变式·分层精准练：第10题 一、原题 1．（2023·全国甲卷）某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落，带动小车运动，打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。 （1）已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s。以打出A点时小车位置为初始位置，将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移△x填到表中，小车发生应位移所用时间和平均速度分别为△t和。表中△xAD=　 　cm， =　 　cm/s。 位移区间 AB AC AD AE AF △r(cm) 6.60 14.60 △xAD 34.90 47.30 (cm) 66.0 73.0 87.3 94.6 （2）根据表中数据得到小车平均速度随时间△t的变化关系，如图(c)所示。题卡上的图中补全实验点。 （3）从实验结果可知，小车运动的-△t图线可视为一条直线，此直线用方程表示，其中k=　 　cm/s2，b=　 　cm/s。(结果均保留3位有效数字) （4）根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出A点时小车速度大小vA=　 　，小车的加速度大小a=　 　。(结果用字母k，b表示) 【答案】（1）24.00；80 （2） （3）70.8；59.0 （4）b；2k 【知识点】探究小车速度随时间变化的规律 【解析】【解答】（1）由图b知，；； （2）补全实验点如图， （3）b为图像与纵轴的交点，直接读得，k为图像的斜率； （4）根据得：，则，，所以，。 故答案为：（1）24.00，80；（2）见解答；（3）70.8，59.0；（4）b，2k 【分析】（1）根据、求解； （2）根据数据描点即可； （3）b为图像与纵轴的交点，k为图像的斜率； （4）根据推导平均速度与时间的表达式：，跟对比求解。 二、基础 2．（2023高一上·楚雄期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学记录小车运动情况的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，打相邻两计数点的时间间隔T=0.2s，结果均保留三位有效数字。 （1）打D点时，小车的瞬时速度大小vD=　 　m/s。 （2）由以上数据可求出小车的加速度大小a=　 　m/s2。 【答案】（1）1.76 （2）2.83 【知识点】探究小车速度随时间变化的规律 【解析】【解答】（1）打D点时，小车的瞬时速度大小为 （2）根据逐差法可得小车的加速度大小为 【分析】（1）利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小； （2）利用逐差法可以求出小车加速度的大小。 3．（2021高一上·青岛期中）在研究小车变速直线运动的实验中，请回答下面的问题： （1）实验中，除电磁打点计时器（纸带、复写纸）、刻度尺、小车、平板和重物外，在下面的器材中，还须使用的是_____（选填选项前的字母）。 A．天平 B．秒表 C．低压交流电源 D．低压直流电源 （2）如图，某同学实验中获得一条纸带。已知所用电源的频率为 ，则打A点时小车运动的速度大小vA＝　 　 ，小车运动的加速度大小a＝　 　 。（结果要求保留两位有效数字） 【答案】（1）C （2）1.7；9.8 【知识点】探究小车速度随时间变化的规律 【解析】【解答】(1)由于有电磁打点计时器，还需使用低压交流电源，无需测量小车质量，时间关系由纸带上的点可确定，不需要秒表。 故答案为：C。 (2)打A点时小车运动的速度大小为 由逐差法可得，小车运动的加速度大小为 【分析】（1） 依据实验原理，结合打点计时器使用交流电源，通过某段时间内的平均速度表示中时刻的瞬时速度，即可选取仪器； （2） 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小；根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小。 4．（2021高一上·江西期中） （1）某同学进行 ... ...