2025年高考物理复习实验专练：研究匀变速直线运动规律（含解析）

实验抢分专练（一）研究匀变速直线运动规律

（40分钟50分）

1.（8分）用电火花打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸

带。

（1）电火花打点计时器使用的是_______v的交变电源;计时器打点的时间间隔为0.02s,每隔4

个点取1个计数点，依次得到了。、A、B、C、。几个计数点；

⑵小车由静止开始运动厕纸带的_______（选填“左”或“右”）端与小车相连；

（3）用刻度尺量得04=1.20cm,03=2.80cm,OC=4.80cm,OD=7.20cm,打B点时纸带的速度大小

为m/s,纸带运动的加速度大小为m/s2;

（4）如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实

际值_________（选填“偏大”或“偏小”）；如果当时电网中交变电流的电压变成210V,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（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；

（5）关于打点计时器的使用，下列说法正确的是_________o

A.电磁打点计时器使用的是8V的直流电源

B.在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动

C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔越小

D.电源的电压越高，打点的时间间隔就越小

2.（8分）某实验小组用图甲所示的装置测量自由落体运动的加速度，其操作步骤如下:

A.按照图甲的装置安装实验器材；

B.招电火花打点计时器接到学生电源的“8V交流输出”挡位上；

C.先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带；

D.多次正确进行实验，从打出的纸带中选取较理想的一条如图乙所示，在纸带上打点清晰的区

间上取连续的计时点1、2、3、4、…,测得点1到点2、3、4、…的距离分别为加、比、必、…

E.根据测量的数据算出重力加速度。

（1）上述步骤中有错误的是_________（填相应步骤前的字母）；

（2）若从打点1时开始计时，点2、3、4、…对应时刻分别为白、以心…，求得归?、归答、

丫4=臂、…，作出V-t图像如图丙所示,图线的斜率为左在纵轴上的截距为仇可知打下点1时重物

的速度0=，当地的重力加速度g=O

3.（8分）（2023•绵阳模拟）光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示,a、b分别是光

电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光

时间。现在某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为

力=5x10-2S,/2=3X10-2s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Ar=0.15s,用分度值为1mm的

刻度尺测量小滑块的长度为〃示数如图乙所示。实验中测得滑块的长度d为cm,滑块

通过光电门1的速度vi为m/s,滑块通过光电门2的速度V2为m/s,滑块的加

速度大小为.m/s2o（最后两空结果保留三位有效数字）

滑块

光电门

|oo001•显示屏

一.•I456789

__________________单位:cm

光电计时器

甲乙

4.（8分）（2023•保定模拟）学校物理兴趣小组在暗室中用如图甲所示的装置测定当地的重力加速

度。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。

一460.8一

«245.8_______________单位:mip

j

i2345

乙

实验步骤如下：

A.在漏斗内盛满水，旋松螺丝夹子,使水滴以一定的频率一滴滴落下；

B.用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，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；

C.用竖直放置的米尺测得各水滴所对应的刻度；

D.采集数据进行处理。

⑴在步骤B中，当看到有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率（选填“大

于”“小于”或“等于"）水滴滴落的频率。

⑵若观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为12.5Hz,读出其中几个连续的水滴的距离

关系如图乙所示，则当地的重力加速度大小g=m/s2,第3个水滴此时的速度大小

V3=m/So(结果均保留两位有效数字)

(3)该实验引起系统误差的原因可能是___________________(写出一条即可)。

5.(9分)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用

的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

*--As--H

一运动方向

__________前端

(b)

实验步骤如下：

①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜

面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间加；

③用心表示挡光片沿运动方向的长度，如图(b)所示;正表示滑块在挡光片遮住光线的Ar时间内

的平均速度大小，求出方；

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下

滑,重复步骤②、③；

⑤多次重复步骤④；

⑥利用实验中得到的数据作出方图像，如图所示。

完成下列填空:

⑴用。表示滑块下滑的加速度大小，用V4表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,

则正与VA、。和△7的关系式为方=o

⑵由图可求得VA=m/s,<7=m/s2（结果均保留3位有效数字）。

6.（9分）（2023•鄂州模拟）如图甲所示，小明将一小球从斜面顶端水平弹出使其做平抛运动，为了

研究小球平行于斜面方向的分运动规律，将频闪相机正对斜面拍摄，得到小球运动过程中的频

闪照片，并测算出小球沿平行斜面方向的运动距离如图乙所示，已知频闪相机的频闪频率为20

Hzo

频闪相机

乙

（D频闪照片中相邻两个位置的时间间隔为s；

⑵小明由图乙判断小球平行斜面方向的分运动为匀加速直线运动,他作出该判断的理由

是:；

⑶由图乙可计算出小球平行斜面方向的分运动的加速度大小为m/s2（结果保留三

位有效数字）。

解析版

1.（8分）用电火花打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸

带。

（1）电火花打点计时器使用的是_______v的交变电源;计时器打点的时间间隔为0.02s,每隔4

个点取1个计数点，依次得到了。、4B、C、。几个计数点；

⑵小车由静止开始运动厕纸带的（选填“左”或“右”）端与小车相连；

(3)用刻度尺量得OA=1.20cm,OB=2.80cm,OC=4.80cm,OD=7.20cm,打B点时纸带的速度大小

为m/s,纸带运动的加速度大小为m/s2;

(4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实

际值__________(选填“偏大’或“偏小”)；如果当时电网中交变电流的电压变成210V,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(选填“偏大”“偏小”或“不变”)；

(5)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是__________o

A.电磁打点计时器使用的是8V的直流电源

B.在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动

C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔越小

D.电源的电压越高，打点的时间间隔就越小

【解析】(1)电火花打点计时器使用220V的交变电源；

(2)小车从静止开始做加速运动，相邻计数点间距离变大，可知小车与纸带的左端相连；

(3)打3点时纸带的速度大小为I，后m/s=0.18m/s

2

由逐差法得加速度大小为斫曙泮(10-21nzs2=0.40m/s;

(4)如果在实验中，交流电的频率变大，那么实际打点周期变小，根据Ax=«T2得，测量的加速度值

与真实的加速度值相比偏小;加速度计算与电压无关，所以加速度测量值与实际值相比不变；

(5)电磁打点计时器使用的是8V的交变电源，故A错误;为了充分利用纸带,在测量物体速度时,

先接通打点计时器的电源,后让物体运动，故B正确;由丁三可知,使用的电源频率越高，打点的时

间间隔越小，故C正确;打点的时间间隔与电压无关，故D错误。

答案:(1)220(2)左(3)0.180.40

(4)偏小不变(5)B、C

2.(8分)某实验小组用图甲所示的装置测量自由落体运动的加速度，其操作步骤如下:

-J

IT

A.按照图甲的装置安装实验器材；

B.将电火花打点计时器接到学生电源的“8V交流输出”挡位上；

C.先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带；

D.多次正确进行实验，从打出的纸带中选取较理想的一条如图乙所示，在纸带上打点清晰的区

间上取连续的计时点1、2、3、4、…,测得点1到点2、3、4、…的距离分别为历、加、厄、…

E.根据测量的数据算出重力加速度。

(1)上述步骤中有错误的是_________(填相应步骤前的字母)；

(2)若从打点1时开始计时，点2、3、4、…对应时刻分别为九、如小…，求得丫2=4、V3=M

丫4=皆、…，作出V-t图像如图丙所示,图线的斜率为左，在纵轴上的截距为瓦可知打下点1时重物

的速度V1=，当地的重力加速度g=O

【解析】(1)电火花打点计时器的工作电源是220V交流电源;实验时应先接通电源后释放纸带,

有错误的步骤是B、Co

⑵题图丙中的图线纵轴截距是0时刻对应的速度,即表示打下点1时重物的速度。平均速度表

示各段中间时刻的瞬时速度，以平均速度v为纵坐标，相应的运动时间的两倍为横坐标，则V-/图

线的斜率的2倍表示重力加速度，即g=2鼠

答案:(1)B、C(2)。2k

3.（8分）（2023•绵阳模拟）光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示,a、b分别是光

电门的激光发射和接收装置，当有物体从。、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光

时间。现在某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为

九=5x10-2S,/2=3X10-2s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Ar=0.15s,用分度值为1mm的

刻度尺测量小滑块的长度为a示数如图乙所示。实验中测得滑块的长度d为cm,滑块

通过光电门1的速度vi为m/s,滑块通过光电门2的速度V2为m/s,滑块的加

速度大小为m/s2o（最后两空结果保留三位有效数字）

456789

【解析】滑块的长度为d=8.45cm-4.00cm=4.45cm;

通过光电门的时间很短，故可用通过光电门的平均速度代替瞬时速度，可知通过光电门1和2的

速度分别为vi=—=0.89m/s,V2=—=1.48m/s;

tl12

滑块的加速度大小为a=^^=3.93m/s2o

答案:4.450.891.483.93

4.（8分）（2023・保定模拟）学校物理兴趣小组在暗室中用如图甲所示的装置测定当地的重力加速

度。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。

尖嘴玻璃管

支架、•

甲

■737.4।

:460.8一一

«,245.§单位:mip

12345

乙

实验步骤如下：

A.在漏斗内盛满水，旋松螺丝夹子,使水滴以一定的频率一滴滴落下；

B.用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，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；

C.用竖直放置的米尺测得各水滴所对应的刻度；

D.采集数据进行处理。

⑴在步骤B中，当看到有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率（选填“大

于”“小于”或“等于"）水滴滴落的频率。

（2）若观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为12.5Hz,读出其中几个连续的水滴的距离

关系如图乙所示，则当地的重力加速度大小g=m/s2,第3个水滴此时的速度大小

V3=m/So（结果均保留两位有效数字）

（3）该实验引起系统误差的原因可能是_________________（写出一条即可）。

【解析】（1）当频闪仪频率等于水滴滴落的频率时,可看到一串仿佛固定不动的水滴。

⑵频闪仪的闪光频率为12.5Hz,则闪光周期为T=＞嗯s=0.08s

由逐差法可知Ah=/i35-hi3=g（2T）2

解得重力加速度g=*=1节签詈X10-3向s2a9.6m/s2

第3个水滴此时的速度大小丫3=万24=黑=嘤黑马m/s-2.3m/s

Z1ZXU.Uo

⑶由于空气阻力对水滴的作用,水滴不是严格的自由落体;或者滴水的频率改变了，都会产生误

差。

答案：（1）等于（2）9.62.3

⑶存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)

5.(9分)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用

的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

挡光片

*----As----►

-运动方向

__________前端

(a)(b)

实验步骤如下：

①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近:将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜

面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；

②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间△/；

③用As表示挡光片沿运动方向的长度，如图(b)所示;正表示滑块在挡光片遮住光线的Ar时间内

的平均速度大小,求出讥

④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下

滑,重复步骤②、③；

⑤多次重复步骤④；

⑥利用实验中得到的数据作出方-加图像，如图所示。

完成下列填空：

⑴用。表示滑块下滑的加速度大小，用VA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,

则方与VA、。和△/的关系式为万=,□

(2)由图可求得m/s,a=m/s2(结果均保留3位有效数字)。

【解析】(1)设挡光片末端到达光电门的速度为％则由速度-时间关系可知v=vA+aAt

且於安

联立解得方=丫4+%。

(2)将图线延长交纵轴52.16cm/s处，即为VA=0.522m/s

图线的斜率公什22

2溪(185煞-35)焉X10~°cm/s