- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

四川省广元市直属学校2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题

甲、乙两组同学用不同的实验装置研究匀变速直线运动的规律。

（1）、甲组同学用如图甲所示的装置，实验过程中，下列做法正确的是（　　）

A、先接通电源，再使纸带运动 B、先使纸带运动，再接通电源 C、将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D、将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处

（2）、在某次实验中，他们在一条点迹清晰的纸带上选取7个计数点，如图乙所示，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。则物体在打E点时的速度v=m/s，加速度a=m/s²（结果均保留两位小数）

（3）、乙组同学用如图丙所示的装置，滑块上安装了宽度为d的遮光条。滑块在牵引力作用下做匀变速直线运动，先后通过两个光电门。实验中用遮光条通过光电门这段时间内的平均速度近似代替滑块通过光电门这一位置时的瞬时速度。配套的数字计时器可以记录显示滑块通过光电门的时间t₁和t₂ ，已知两光电门之间的距离为L。

①某次实验时，测得各数据如下：d=4mm，t₁=0.02s，t₂=0.01s，L=60cm，则遮光条经过光电门2时的速度大小m/s。（结果保留两位有效数字）

②为了减小实验的误差，实验时只改变光电门2的位置，仍将滑块从同一位置静止释放，测得多组实验数据。根据数据结果绘制了 $\text{[math]}$ 的图像如图丁所示，若图线的斜率为k，滑块的加速度为。（用d、k表示）

举一反三

倾角为θ的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接，斜面上AB的长度为3L，BC、CD的长度均为3.5L，BC部分粗糙，其余部分光滑。如图，4个“—□”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上，从下往上依次标为1、2、3、4，滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连，滑块1恰好在A处。现将4个滑块一起由静止释放，设滑块经过D处时无机械能损失，轻杆不会与斜面相碰。已知每个滑块的质量为m并可视为质点，滑块与粗糙面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。求

（1）滑块1刚进入BC时，滑块1上的轻杆所受到的压力大小；

（2）4个滑块完全进入BC段时的速度；

（3）4个滑块全部滑上水平面后，相邻滑块之间的距离。

ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。图示为ETC和人工收费通道的简化模型。ETC通道由减速区、匀速区和加速区构成；人工收费通道由减速区和加速区构成，其减速区长度 $\text{[math]}$ 。某汽车以某一初速度 $\text{[math]}$ （未知）驶向收费站。要过收费站时，若汽车走人工收费通道，需要在减速区入口处开始匀减速，并在收费站中心线处停下，经时间20s缴费后，再匀加速至 $\text{[math]}$ 并保持 $\text{[math]}$ 不变继续行驶；若汽车走ETC通道，需要在中心线前方20m处匀减速至 $\text{[math]}$ ，匀速行驶到达中心线后，再匀加速至 $\text{[math]}$ 并保持 $\text{[math]}$ 不变继续行驶。汽车刹车时的最大加速度 $\text{[math]}$ ，汽车匀加速运动时的加速度大小为 $\text{[math]}$ 。两种通道均为平直道路，汽车能按要求通过相应车道，不计车辆长度。

（1）求该车能按要求通过ETC通道减速区的最大初速度 $\text{[math]}$ ；

（2）汽车以第（1）问的最大初速度 $\text{[math]}$ 行驶，若走ETC车道，求汽车从开始减速到匀加速至 $\text{[math]}$ 过程所用的时间；

（3）汽车以第（1）问的最大初速度 $\text{[math]}$ 行驶，求与走人工通道相比，走ETC通道可以节约的时间。（结果可用分数表示）

如图甲、乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器。光电计时器和打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，分别是光电门的激光发射和接收装置。当一辆带遮光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示遮光片的遮光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个U形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为 $\text{[math]}$ ，将此U形遮光板装在小车上，让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门。实验时测得两次遮光时间分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间为 $\text{[math]}$ 。

(1)图乙是{#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ 选填“电磁”或“电火花” $\text{[math]}$ 打点计时器，电源采用的是{#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 选填“交流约 $\text{[math]}$ ”或“交流 $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$ ；