人教版高中物理 第一章 运动的描述 专题14 实验用打点计时器测速度课时同步试题 新人教版必修1.docx

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人教版高中物理第一章运动的描述专题14实验用打点计时器测速度课时同步试题新人教版必修1

第4节实验：

用打点计时器测速度

1．（多选）对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是

A．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电

B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样

C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸

D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠放电针和墨粉纸盘

【答案】AB

【解析】电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电，电火花打点计时器使用的是220V的交流电，A正确；两者的打点周期都与交流电频率相等，B正确；电火花计时器在纸带上打点时火花放电针和墨粉盘，电磁打点计时器打点的是靠振针和复写纸，CD错误。

2．（多选）下列关于打点计时器的说法中正确的是

A．电磁打点计时器是利用振针上下振动，通过复写纸在纸带上留下一行小点

B．电火花打点计时器是利用火花放电的原理来工作的

C．我国中学实验室中的打点计时器直接接到实验台上的插座上使用，这种打点计时器是电磁打点计时器

D．从减小实验误差的角度考虑，选电火花打点计时器较电磁打点计时器好

【答案】ABD

3．（2018·云南省玉溪市易门一中）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，未启动打点计时器，小车应放置在

A．靠近打点计时器位置

B．长木板上的滑轮附近

C．打点计时器与滑轮的中点处

D．任意位置

【答案】A

【解析】打点计时器应固定在长木板上，在固定滑轮的另一端，为了在纸带打更多的点，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故A正确，BCD错误。

【点睛】本题考查了实验的具体操作细节，要加强实验的实际操作，不能单凭背实验来解答实验问题。

4．（多选）关于测量，下列说法正确的是

A．测量长度要有估计数字，估计数字的位数越多，误差就越小

B．在记录测量结果时，只写数值，不写单位是毫无意义的

C．记录测量的结果，所用单位不同时，不会影响测量结果的准确程度

D．为了减小误差，进行任何一个测量，都要采取多次测量求平均值的方法

【答案】BCD

5．（2018·浙江省宁波市北仑中学）关于如图所示的打点计时器，下列说法正确的是

A．该仪器是电火花打点计时器

B．该仪器使用直流电源

C．该仪器的工作电压是220V

D．该仪器在电源频率为50Hz时的打点时间间隔是0.02s

【答案】D

【解析】该仪器是电磁打点计时器，选项A错误；该仪器使用低压交流电源，选项B错误；该仪器的工作电压是4~6V，选项C错误；该仪器在电源频率为50Hz时的打点时间间隔是0.02s，选项D正确；故选D。

6．打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种。

关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法中正确的是

A．电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源

B．它们都是使用10V以下的交流电源

C．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源

D．电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小

【答案】D

【解析】电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A错误；电磁打点计时器使用4~6V交流电源，电火花计时器使用220V交流电源，B错误；使用电磁打点计时器或电火花计时器都应该先接通电源，待打点稳定后，再拉动纸带，C错误；电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D正确。

7．（2018·江西省瑞金三中）关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是

A．电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源

B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源

C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越短

D．同一纸带上打的点越密，说明物体运动得越快

【答案】C

8．（2018·广州天河区一一三中）（多选）运动的物体拉动打点计时器下面的纸带一起运动时，纸带上就打下了一第列的小点，这些小点能表示出下列选项中的哪一个

A．物体运动的时间B．物体在不同时刻的位置

C．物体在不同的时刻的速度D．物体在不同时间内的位移

【答案】ACD

【解析】因任意相邻两点之间的时间间隔均为0.02s，则这些小点能表示物体运动的时间，选项A正确；通过刻度尺测量出点迹间距，可知物体在不同时间内的位移，但不能确定物体在不同时刻的位置，选项D正确，B错误；通过点迹间距和时间可求解物体在不同的时刻的速度，选项C正确；故选ACD。

9．（多选）某同学将纸带穿过限位孔，接通打点计时器的电源，拉动纸带，但在纸带上打不上点，其可能原因是

A．复写纸放反B．使用了直流电源

C．振针过短D．纸带运动过快

【答案】ABC

10．（多选）当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点痕，下列关于纸带上的点痕的说法正确的是

A．点痕记录了物体运动的时间

B．点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移

C．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的质量和形状

D．点痕在纸带上的分布情况，反映了物体的运动情况

【答案】ABD

【解析】打点计时器打下的点记录了物体的位置，而点的个数又记录了物体运动的时间，点间的距离记录了物体运动的位移，故可反映物体的运动情况，ABD正确，C错误。

11．在实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，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，下列几种方法中最准确的是

A．vD=

，Δt1=0.10sB．vD=

，Δt2=0.06s

C．vD=

，Δt3=0.10sD．vD=

，Δt4=0.04s

【答案】D

【解析】用包含D点在内的一段间隔中的平均速度来表示D点的瞬时速度，最准确的应取包含D点的最短的一段时间间隔的平均速度，即取CE段，时间间隔为0.04s，选D。

12．如图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是

【答案】B

【解析】跟据图中信息，纸带长度基本一样，所以经过的时间短，即打点少的平均速度大，选B。

13．如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动

A

B

C

D

【答案】B

【解析】相邻点间的时间间隔相同，所以看点间距的变化可判断物体的运动，故B表示物体做匀速运动。

14．一同学在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为

A．打点计时器接直流电源B．电源电压不稳

C．电源频率不稳定D．振针压得过紧

【答案】D

15．（多选）在练习使用打点计时器实验中，用“图象法”处理实验数据时，为了减小误差

A．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值大一些

B．应使纵、横坐标每单位长度表示的数值小一些

C．为使图线通过每个实验数据点，应将图线画成折线

D．应将图线画成直线或光滑曲线，让数据点大致均匀分布在图线附近，个别离线较远的点可舍去

【答案】BD

【解析】用“图象法”处理实验数据时，纵、横坐标每单位长度表示的数值越小，图上数据点间的距离越大，测量误差越小，A错误，B正确；根据数据点描图时，应将图线画成直线或光滑曲线，并且让实验数据点大致均匀分布在图线附近，对于个别离线较远的点可以舍去，不能将图线画成折线，C错误，D正确。

16．（2018·广东湛江市大成中学）（多选）在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是

A．打点前，小车应靠近打点计时器，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车

B．电火花打点计时器应接6V以下交流电源

C．打点频率为50Hz，每隔四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.1s

D．选取的纸带点迹要清晰，舍弃点密集的部分，适当选取计数点，进行数据处理

【答案】ACD

17．（2018·上海市嘉定区封浜高中）实验题：

利用现代信息技术进行的实验叫做DIS实验，DIS由传感器、数据采集器和__________组成。

如图所示为“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验的装置图，图中①所示的器材为________________。

【答案】计算机光电门传感器

【解析】DIS由传感器、数据采集器和计算机组成。

图中①所示的器材为光电门传感器。

18．用打点计时器来研究物体的运动情况，在实验桌上有以下器材：

电磁打点计时器、低压直流电源、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、小车、纸带、复写纸片、导线若干，在所给器材中，多余的器材有____________，还需要的器材有______________、_____________。

【答案】低压直流电源低压交流电源刻度尺

【解析】因为电磁打点计时器使用的是4~6V的低压交流电源，所以低压直流电源多余，需要低压交流电源，打出纸带后，还需要刻度尺测量计数点间的距离。

19．图示纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________（填“速度减小”或“速度增大”）。

若所用电源的频率为50Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时______s。

【答案】速度增大0.26

【解析】打点计时器所用电源频率为50Hz时，每隔T=0.02s打一个点，相等时间内纸带右侧相邻点间距离大于左侧相邻点间距离，说明打右侧点时的速度大于打左侧点时的速度，即物体做速度增大的运动。

从打下A点到打下B点共14个点迹，即A到B共有13个时间间隔，所以共用时t=13T=0.26s。

20．电火花计时器使用_______电源，电压为______V。

当电源的频率为50Hz时打点计时器每隔______s打一个点，当交流电的频率小于50Hz时，仍按50Hz计算，则测量的速度的数值比真实的速度数值_______（填“偏大”“偏小”“不变”）。

【答案】交流2200.02偏大

21．（2018·上海市金山中学）图（甲）所示为使用DIS系统研究斜面上小车运动的装置图。

（1）图（甲）中的C为_________________，B为_______________（填实验仪器名称）。

（2）A发出红外线和超声波的波形如图（乙）所示，B接收到的红外线和超声波的波形如图（丙）所示。

若超声波速度为300m/s，则小车在t=1×10-3s到t=2×10-3s这段时间内的速度为______________m/s。

【答案】

（1）数据采集器位移传感器的接收器

（2）15

【解析】

（1）图（甲）中的C为数据采集器，B为位移传感器的接收器。

（2）根据接收到的红外线和超声波的波形图和发出红外线和超声波的波形图得出两次相隔时间是t=0.001s，两次超声波从发出到接受的时间差为△t=（0.00045–0.0004）s=0.00005s，小车在t=1×10-3s到t=2×10-3s这段时间内的速度约为

。

22．（2018·河南南阳市期中）在用打点计时器“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出，计时器打点的时间间隔为0.02s。

（计算结果保留3位有效数字）

（1）由图可知打点计时器打出D点时小车的瞬时速度vD=__________m/s；

（2）在打点计时器打B、C两点时，小车的速度分别为vB=1.38m/s；vC=2.64m/s，请在图坐标系中画出小车的v–t图象_________；

【答案】

（1）

（2）如图所示

23．（2018·河南省开封市第十七中学）某同学在“用电磁打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。

其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。

（1）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压为6V以下，当电源频率为50Hz时，每隔________s打一个点；使用电磁打点计时器时，应将纸带穿过____________，复写纸套在定位轴上，并要放在纸带的________面；打点时应先接通__________，再让纸带运动。

（2）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下B、C两个点时小车的瞬时速度，并填入下空（保留2位有效数字）vB=___m/s，vC=____m/s。

【答案】

（1）0.02限位孔上电源

（2）0.400.48

【点睛】本题考查用打点计时器测速度的实验的仪器的使用以及数据处理的方法，主要掌握利用平均速度求瞬时速度的方法，在计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留。

24．（2018·福建省龙岩市月考）某同学在做《测量做直线运动物体的瞬时速度》实验中，要测量滑块前端刚到达光电门时的瞬时速度，所用的实验装置如图所示。

在水平放置的气垫导轨上放有一滑块，滑块的前端竖直固定一挡光片，气垫导轨右端固定一定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有钩码。

（1）用游标卡尺测出滑块上挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度

_______cm；

（2）该同学打开气源，将滑块由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为

，则滑块前端刚到达光电门的速度测量值为_______m/s（结果保留3位有效数字）；从测量原理看，该测量结果______（填“大于”、“等于”或“小于”）滑块前端刚到达光电门时的瞬时速度的真实值。

【答案】

（1）

（2）

大于

25．用打点计时器可测纸带运动的时间和位移。

下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号顺序写在空白处。

A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在50Hz的低压________（填“交流”或“直流”）电源的两个接线柱上；

B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过________（填“插孔”或“限位孔”），并压在________（填“白纸”或“复写纸”）下面；

C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx；

D．切断电源，取下纸带，如果共有6个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt=______；

E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点；

F．利用公式

计算纸带运动的平均速度。

实验步骤的合理顺序是_______________。

【答案】交流限位孔复写纸0.1sBAEDCF

【解析】打点计时器使用交流电；把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面；若打6个点，则有5个时间间隔，故这段纸带记录的时间Δt=5×0.02s=0.1s；实验步骤的排列一般要先安装器材，然后进行实验，故实验步骤的合理顺序是BAEDCF。

26．

（1）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C……七个点进行研究，这七个点和刻度尺如图所示。

可求出A点到D点的距离是_________cm。

（2）由实验数据可得A点到D点的平均速度是_____m/s；B点的瞬时速度是_______m/s（结果保留两位有效数字）

【答案】

（1）4.10

（2）0.140.13

【解析】

（1）刻度尺为毫米刻度尺，分度值为1mm，故由图可知，A、D之间的距离为4.10cm。

（2）由平均速度等于位移除以时间可得A、D间的平均速度

，B点的瞬时速度可用A、C间的平均速度表示，为

。

27．如图所示是一位同学用手拉动纸带通过电磁打点计时器打出的一条纸带，在纸带旁边附着一把毫米刻度尺，电磁打点计时器接50Hz交流电源，根据纸带上点的排列情况可判定，手拉动纸带时，手的运动速度的变化情况是____________________；打C点时手拉动纸带的速度约为______m/s。

（保留两位有效数字）

【答案】加速–匀速–减速0.40

28．

（1）如图所示，小李用左手拿表，右手拿一支彩色画笔，小李的同伴牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在彩色画笔下沿着直线向前移动。

每隔1s小李用画笔在纸带上点一个点，也可练习在1s内均匀地点上两个点。

这样就成了一台简单的“打点计时器”。

由实验可知纸带速度越大，相邻两点的距离越_______，纸带的速度与相邻两点所表示的时间_______（填“有关”或“无关”）。

（2）小张以同一个打点计时器在固定频率下，測量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度，每次小车都是自右向左运动，四段纸带的长度都相同，如图所示。

则下列叙述正确是_______。

A．纸带甲打点均匀，表示车子的运动是匀速的，加速度是零

B．纸带乙显示的平均速度与纸带甲相同

C．纸带丙表示的小车的运动是先快后慢

D．纸带丁表示的小车的运动是先慢后快

【答案】

（1）大无关

（2）A

29．某同学做“用打点计时器测速度”的实验时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标记为O、A、B、C、D、E和F，每相邻两个计数点间还有四个点未画出，每相邻两计数点间时间间隔为T，打点计时器所用电源的频率是50Hz。

测得各计数点间的距离分别为x1=2.05cm、x2=2.35cm、x3=2.46cm、x4=2.70cm、x5=2.90cm、x6=3.10cm。

（1）打D点时纸带的速度表达式为vD=__________，速度值vD=_______m/s（保留三位有效数字）。

（2）请根据以上数据在如图所示的坐标纸上作出小车运动的v–t图象。

（3）由v–t图象知小车在做____________运动。

【答案】

（1）

0.280

（2）如图所示（3）匀加速直线