秋季学期高中物理人教版必修一第一章运动的描述课时自测基础达标 14.docx

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秋季学期高中物理人教版必修一第一章运动的描述课时自测基础达标14

课时自测·基础达标

1.（多选）（2018·江阴高一检测）下列关于电火花计时器和电磁打点计时器的说法中,正确的是（　　）

A.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源

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.电磁打点计时器打点的是电火花和墨粉

【解析】选A、B。

电磁打点计时器使用低压交流电源,工作电压为6V;电火花计时器使用220V的交流电源,故A正确;两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样,都等于交流电源的频率,故B正确;电火花计时器在纸带上打点的是火花放电针和墨粉盘,故C错误;电磁打点计时器打点的是振针和复写纸,故D错误。

【补偿训练】

关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是（　　）

A.电磁打点计时器使用的是4～6V的直流电源

B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源

C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小

D.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快

【解析】选C。

电磁打点计时器使用的是4～6V的交流电源,故A错误;实验过程中应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故B错误;打点的时间间隔与交流电源频率的关系为T=

因此频率越高,打点的时间间隔就越小,故C正确;纸带上打的点越密,说明相等的时间间隔位移越小,即物体运动得越慢,故D错误。

2.如图所示是某位同学练习使用打点计时器时得到的三条纸带,已知纸带右端先通过打点计时器。

从点迹的分布情况可以判断,其中做减速运动的是

（　　）

A.甲B.乙

C.丙D.乙和丙

【解析】选B。

从点迹的分布情况可以断定:

纸带甲两个点间距离基本相等,所以是匀速通过打点计时器的,纸带乙从右到左相邻的计数点之间距离减小,所以是越走越慢的,纸带丙从右到左相邻的计数点之间距离先增大再减小,所以是开始越走越快,后来又越走越慢的。

由以上的分析可知做减速运动的是乙,B正确。

【补偿训练】

某同学以同一个打点计时器固定频率下,测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度,每次车子都是自右向左运动,四段纸带的长度都相同。

则下列叙述正确的是（　　）

A.纸带甲打点均匀,表示车子的运动是匀速的

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

【解析】选A。

纸带甲中相邻的计时点的距离相等,所以表示车子的运动是匀速的,故A正确;四段纸带的长度都相同,其中纸带乙所用的时间最少,所以纸带乙显示的平均速度最大,故B错误;纸带丙相邻的计时点的距离增大,表示小车的运动速度增大,故C错误;纸带丁相邻的计时点的距离减小,表示小车的运动速度减小,故D错误。

3.（2018·银川高一检测）电磁打点计时器工作时使用_________（选填“交流”或“直流”）电源,当电源的频率是50Hz时,每隔_______s打一次点。

其工作时的基本步骤如下:

A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源

B.将电磁打点计时器接上相应的电源

C.将纸带穿过两个限位孔并从复写纸下面通过

D.接通开关,立即拖动纸带运动

上述步骤正确的顺序是_____________。

（按顺序填写步骤编号） 

【解析】电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,其工作电压是6V以下交流电源,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点;实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,故步骤为CBDA。

答案:

交流　0.02　CBDA

【补偿训练】

在“用打点计时器测速度”的实验中,用手拉动纸带打点。

（1）实验中用到的电磁打点计时器,它是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器。

它使用_______（选填“交流”或“直流”）电源,由学生电源供电,工作电压在6V以下,当电源的频率是50Hz时,它每隔_______s打一个点。

（2）下面是没有按照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,然后按照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如图中学生电源的_____（选填“AB”或“CD”）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_________（选填“限位孔”或“两磁铁中间”）,并压在复写纸的_____（选填“上面”或“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_______。

【解析】

（1）电磁打点计时器使用交流电源,由学生电源供电,工作电压在6V以下,当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点。

（2）A.电磁打点计时器使用的是交流电源,因此要将导线接在低压交流电源上,即接CD两个接线柱上;B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面,这样才能通过振针把点打在纸带上;D.打点计时器的打点周期为0.02s,若打n个点,则有（n-1）个时间间隔,故这段纸带记录的时间Δt=0.02（n-1）s,故若纸带上打6个点,则记录时间为0.1s;

实验步骤的顺序一般要先安装器材即首先进行BA步骤,然后进行E步骤,实验结束要先关掉电源,即进行D步骤,最后进行数据处理,即进行CF步骤,故实验步骤的合理顺序是:

BAEDCF。

答案:

（1）交流　0.02

（2）CD　限位孔　下面　0.1s　BAEDCF

4.（2018·曲靖高一检测）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。

当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点。

如图所示为某次实验打出的一条纸带,其中1、2、3、4为依次选定的计数点,相邻两个计数点的时间间隔为_______s,根据图中标出的数据,可以得到实验物体运动的速度v2的大小为_______m/s。

【解析】打点计时器的打点周期为0.02s,相邻计数点之间有5个时间间隔,因此计数点之间的时间间隔是0.1s;2点的瞬时速度可以用中间时刻的速度等于该过程中的平均速度求出,因此有:

v2=

=

×10-2m/s=1.23m/s。

答案:

0.1　1.23

【补偿训练】

（2018·保定高一检测）如图所示为一条打点计时器正常工作时打出的纸带,其中A、B、C、D、E为计时器连续打下的五个点,且打点计时器每打一个点所用的时间为T。

为求得计时器打点C时纸带的速度,则下列算式中最合理的是

（　　）

A.

B.

C.

D.

【解析】选B。

为求打某点时的瞬时速度,利用的是对平均速度取极限的思想方法,故为求打点C时纸带的速度,可以在C点两侧各取一点,使这两点间所对应的时间间隔尽量最短。

由题图可知,所取的两点应为点B和D,则B、D之间的平均速度vBD=

即为所求,故B正确,A、C、D错误。

5.（2018·万州区高一检测）完成下列关于打点计时器的问题。

（1）运动物体拉动穿过打点计时器的纸带,纸带上打下一系列点迹,纸带上的点迹直接记录了_______。

A.物体运动的时间

B.物体的形状和质量

C.物体在不同时刻的速度

D.物体在不同时刻的位置和某段时间的位移

（2）电火花打点计时器使用交流_______V电源工作,它工作电源的频率是50Hz,如果用它测量速度时,实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz,而仍按50Hz进行计算,这样算出的速度值与物体速度的真实值相比_______（选填“偏大”或“偏小”）。

【解析】

（1）选A、D。

打点计时器每隔一个固定周期打一个点,因此记录了物体运动的时间,故A正确;纸带上的点迹与物体的形状和质量无关,故B错误;因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置,用刻度尺量出各点迹间的距离可知道物体在不同时间内的位移,再根据物体的运动性质可算出物体在不同时刻的速度,但速度这个量不是纸带上的点迹直接记录的,故C错误,D正确。

（2）电火花打点计时器使用交流220V电源工作,打点周期与交流电的周期相同,T=

=0.02s,当电源频率变为60Hz时,实际打点周期将变小,而进行计算时,时间间隔还是按照0.02s计算,因此算出的速度数值将比物体速度的真实数值小。

答案:

（1）A、D　

（2）220　偏小

【补偿训练】

使用电火花打点计时器分析物体运动情况的实验中:

（1）在如下基本步骤中,正确的排列顺序为　________。

A.把电火花计时器固定在桌子上

B.安放纸带

C.松开纸带让物体带着纸带运动

D.接通220V交流电源

E.按下脉冲输出开关,进行打点

（2）如图为电磁打点计时器打出的一条纸带,从纸带上看,打点计时器出的故障可能_______。

A.打点计时器接在直流电源上

B.电源电压太低

C.电源频率不稳定

D.振针压得过紧

【解析】

（1）实验时先组装器材,顺序为AB,然后进行实验,顺序为DEC。

所以操作顺序为ABDEC。

（2）电磁打点计时器使用的是交流电源,若打点计时器接在直流电源上,打点计时器不打点,故A错误;点痕的轻重和电源电压不稳有关,电源电压不稳不会导致短线,故B错误;电源频率大小只会影响打点的时间间隔,不会影响点的形状,不会造成短线,故C错误;振针压得过紧,振针和纸带接触时间过长,可能造成短线,故D正确。

答案:

（1）ABDEC　

（2）D

6.电磁打点计时器使用_______（选填“交流”或“直流”）电源,电磁打点计时器的工作电压在_______V以下,如果所接电源为50Hz,则打点时间间隔为_______秒。

某同学在实验中,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。

则CE两点间的平均速度是_______m/s。

D点的瞬时速度是_______m/s。

【解析】电磁打点计时器使用交流电源;电磁打点计时器采用6V以下的交流电源;打点周期为频率的倒数,故周期T=

=

s=0.02s;由图可知,CD间的距离CD=5.20cm=0.0520m;DE=5.99cm=0.0599m;CE间的平均速度

=

=

=

m/s≈0.56m/s;D点的瞬时速度等于CE段的平均速度,故vD=0.56m/s。

答案:

交流　6　0.02　0.56　0.56

7.用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度。

如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.29s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11s,已知遮光板的宽度为3.0cm,分别求出滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度大小。

（结果保留两位小数）

【解析】通过第一个光电门的速度

v1=

=

m/s≈0.10m/s

通过第二个光电门的速度

v2=

=

m/s≈0.27m/s

答案:

0.10m/s　0.27m/s

8.如图所示是一条利用打点计时器打出的纸带,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图所示。

求出各计数

点的瞬时速度并画出速度—时间图象。

【解析】1点对应时刻是0、2之间的中间时刻,求出0、2间的平均速度,即可认为是1点的瞬时速度,同理2、3、4、5点的瞬时速度也可求出。

而相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。

故v1=

=

m/s=0.195m/s

v2=

=

m/s=0.40m/s

同理v3=0.61m/s,v4=0.69m/s,v5=0.70m/s。

以O点为坐标原点,横坐标表示时间,纵坐标表示速度,建立直角坐标系。

根据前面计算出的结果在直角坐标系中描点,然后用平滑的曲线连接各点得到速度—时间图象如图所示。

答案:

见解析