1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word含答案）

第一章运动的描述第四节测量直线运动物体的瞬时速度同步练习A2021~2022学年高一物理上学期（粤教版2019必修第一册）
一、单选题，共10小题
1．在用纸带记录物体运动信息的高一所有物理实验中，让电火花计时器打点与让纸带（随物体）开运动，这两个操作顺序正确的是（）
A．先打点，再释放纸带
B．先释放纸带，再打点
C．释放纸带的同时打点
D．不同的实验要求不同
2．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10V以下的直流电源
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C．使用的电源电压越高，打点的时间间隔就越大
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢
3．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是(　　)
A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低
B．使用刻度尺测量长度时，不必估读
C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位
D．作v－t图象时，所描曲线必须经过每一个点
4．在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是（
）
①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线
②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远
③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I)，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律
④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的
A．①③
B．②④
C．①②
D．③④
5．在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D点瞬时速度，本实验采用D点在内的一段间隔中的平均速度来近似地代表D点的瞬时速度，下列几种方法中最准确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．关于电火花打点计时器的使用，下列说法正确的是（　　）
A．电火花打点计时器使用的是直流电源
B．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通电源
C．电磁打点计时器使用的电压是220V
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢
7．在用打点计时器获取重物下落的运动信息的实验中，下列说法不正确的是　　
A．先接通电源，后释放纸带
B．打出短线是由于打点针压得过紧
C．电磁打点计时器需要有6V低压直流电源
D．实验中不需要秒表、天平
8．关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是（　　）
A．电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短
B．纸带速度越大，每打两个点的时间间隔越长
C．打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
9．以下关于打点计时器的说法正确的是（　　）
A．电磁打点计时器和电火花计时器都不可以接直流电源，应该接6V以下的低压交流电源
B．电磁打点计时器和电火花计时器都用到一张黑色小纸片，它其实就是复写纸
C．电磁打点计时器是利用火花放电的原理进行工作的仪器
D．电火花计时器与电磁打点计时器比较，它的实验误差较小
10．下列关于打点计时器的说法正确的是(　　)
A．打点计时器使用低压直流电源
B．打点计时器使用低压交流电源
C．使用电磁打点计时器打出的纸带相邻的两个点的时间间隔为0.02
s
D．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.01
s
二、填空题，共3小题
11．如图是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后（电源频率为50Hz）得到的纸带，从A点通过计时器到D点通过计时器历时_____
s，位移为_____
m，这段时间内的平均速度为_____
m/s，BC段的平均速度为_____m/s，F点的瞬时速度可以粗略的认为是_____m/s．（平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字）
12．图示的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_______（选填“减小”“不变”或“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（含A、B两点），则历时___s。
13．打点计时器是使用________（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器。根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量有________。
A．时间间隔
B．物体在某段时间内发生的位移
C．物体开始运动的时刻
三、实验题，共2小题
14．在“练习使用打点计时器”的实验中，用手拖动纸带打点。
（1）本实验除打点计时器（含纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的主要仪器有______电源（填“交流”或“直流”）和_____。
（2）关于本实验，下列说法正确的是（______）
A．拖动纸带的同时，接通电源
B．纸带上打的点密集说明纸带运动速度较大
C．先接通电源，待打点计时器正常工作时，再拉动纸带
D．实验使用打点计时器电源频率为50
Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02
s
（3）实验装置安装完毕，小车开始运动前情景如图所示，其中的错误之处是___________，不妥之处是___________。
15．打点计时器是一种使用交流电源记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器，目前实验室用的打点计时器有电磁打点计时器和___________计时器两种，它们所接电源均为频率为50
Hz的交流电源，但前者所接的电源电压为___________V，后者所接的电源电压为___________V，振针每隔___________s打下一点。现在使用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50
Hz时，若仍按照50
Hz计算，则测出的速度值将比真实值___________。
四、解答题，共1小题
16．图是利用位移传感器测量速度的示意图。这个系统有发射器A与接收器B组成，发射器A能够发射红外线和超声波信号，接收器B可以接受红外线和超声波信号。发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲（即持续时间很短的一束红外线和一束超声波）。已知实验时声波传播速度约为300m/s，红外线的传播速度约为3.0×108m/s，（由于A、B距离近，红外线传播速度太快，红外线的传播时间可以忽略）请根据以上数据和下面表格数据回答下面的问题：
红外线接受时刻
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
超声波接受时刻
0.101
0.202
0.303
0.404
0.505
（1）小车是靠近接收装置还是远离接收装置？请说明理由。
（2）估算小车在0.4s末的瞬时速度是多少？
（3）若发射和接收装置都安装在C上，信号由C发出，经小车D反射后再由C接受，这样只利用超声波信号就可以测量小车速度了。若第一个信号发射时刻为0.3s末，经过0.04s接受到反馈信号；然后在第0.5s发射了第二个信号，再经过0.06s接受到反馈信号，请根据这4个数据计算小车的瞬时速率。
试卷第1页，总3页
参考答案
1．A
【详解】
ABCD.注意实验中为了使打点稳定后再进行实验，同时为了提高纸带的利用率，尽量将纸带上打满点，要先接通电源后释放纸带，故A正确，B,C,D错误.
2．D
【详解】
A、电磁打点计时器使用的是6V以下的交流电源，故A错误；
B、实验过程应先接通电源，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；
C、打点的时间间隔取决于交流电压的频率，根据电源电压无关，故C错误．
D、纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，故D正确
3．C
【详解】
A.
做这个实验时，让小车做变速运动即可，不考虑平衡摩擦力，所以长木板可以水平摆放，也可以一端高一端低，故A错误；
BC.
使用刻度尺测量长度时，，要估读到最小刻度的下一位，故B错误，C正确；
D.
作v－t图象时，用平滑的曲线尽可能多地通过所描的点，但不必经过每一个点，故D错误．
4．B
【详解】
任何实验都会存在一定的误差，也正是因为有误差的存在，图中的数据点才不可能严格在一条直线上，只能大致的分布在一条直线上；如果有些数据离直线很远，说明这个数据很可能是错误的，所以①③错误，②④正确，故选B。
5．D
【详解】
匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可求出某点的瞬时速度大小，因此有
打点计时器的打点周期为0.02s，由此可求出打点的时间间隔t=0.04s
故选D。
6．D
【详解】
电火花打点计时器使用的是交流电源，选项A错误；在测量物体速度时，先接通电源，后让物体运动，选项B错误；电磁打点计时器使用的电压是交流4-6V，选项C错误；纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢，选项D正确；故选D.
7．C
【详解】
A．为了提高纸带的利用率，同时为了使打点稳定，使用打点计时器时要先接通电源，后释放纸带，故A正确,不符合题意；
B．打出短线是由于打点针压得过紧，故B正确,不符合题意；
C．电磁打点计时器需要有6V低压交流电源，故C错误,符合题意；
D．实验中不需要秒表、天平，故D正确,不符合题意；
故选C．
8．C
【详解】
打点计时器的打点时间间隔是由电源频率决定的，与电源电压无关，电源电压越高，每打两个点的时间间隔不变，故A错误；打点计时器的打点时间间隔由电源的频率决定，与纸带速度无关，故B错误；打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定，故C正确；打点计时器应该使用交流电源，使用直流电源将无法工作，故D错误．所以C正确，ABD错误．
9．D
【详解】
电磁打点计时器和电火花计时器都不可以接直流电源，电磁打点计时器应该接6V以下的低压交流电源，电火花计时器接220V交流电源，选项A错误；电磁打点计时器用到一张黑色小纸片，它其实就是复写纸；而电火花计时器用到是墨粉纸盘，故B错误；电磁打点计时器是利用振针打点的原理进行工作的仪器；故C错误；电磁打点计时器由于纸带与限位孔之间、纸带与振针之间不可避免的存在误差，因此电火花计时器与电磁打点计时器比较阻力影响小，实验误差小．故D正确．故选D．
【点睛】
本题考查打点计时器的原理和应用，对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．
10．C
【解析】
【详解】
AB、电火花打点计时器应使用220V的交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源，故A、B错误；
CD、电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s，故C正确，D错误；
故选C．
【点睛】
电火花计时器应使用220V的交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s．
11．0.1
0.0760
0.760
0.950
0.950
【详解】
试题分析：通过纸带相等时间内的位移的变化判断纸带的运动情况．打点计时器的频率为50Hz，每隔0.02s打一个点，根据位移和时间求出平均速度．
解：如图是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后（电源频率为50Hz）得到的纸带，从A点通过计时器到D点通过计时器历时0.1s，
位移为0.0760m，
这段时间内的平均速度为=="0.760"
m/s，
BC段的平均速度为==0.950
m/s，
F点的瞬时速度可以粗略的认为是BC段的平均速度，即大小是0.950m/s．
故答案为0.1；0.0760；0.760；0.950；0.950
【点评】
能够知道相邻的计数点之间的时间间隔，了解打点计时器的构造并能熟练应用，对于一些实验操作细节，要通过亲自动手实验，才能体会具体操作细节的含义．
12．增大
0.26
【详解】
[1]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。
[2]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
13．交流
AB
【详解】
[1][2]电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器。根据打点计时器的工作原理可知，它每隔一定时间打一次点，因此从纸带上直接通过两点间的间隔数即可得到时间间隔，同时通过测量点之间的距离，可以得到物体在某段时间内的位移，而物体开始运动的时刻不能从纸带上直接得到，故A、B正确，C错误。
14．交流
刻度尺
CD
使用的是直流电源
小车离打点计时器太远
【详解】
（1）[1][2]本实验除打点计时器（含纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的主要仪器有交流电源和刻度尺。
（2）[3]AC.实验时要先开通电源，待打点计时器正常工作时，再拉动纸带，选项A错误，C正确；
B.纸带上打的点密集说明纸带运动速度较小，选项B错误；
D.实验使用打点计时器电源频率为50
Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02
s，选项D正确；
（3）[4][5]实验装置的错误之处是使用的是直流电源，不妥之处是小车离打点计时器太远，不能充分利用纸带。
15．电火花
4~6
220
0.02
大
【详解】
[1]目前实验室用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器两种。
[2]电磁打点计时器的电源电压是4~6V。
[3]电火花计时器的电源电压是220V。
[4]交流电源频率为50
Hz，则周期为
振针每隔0.02
s打下一点。
[5]当电源频率低于低于50Hz时，实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值大。
16．（1）远离（2）3m/s
（3）15m/s
【详解】
(1)小车远离接收装置，因为超声波接受的时间变大；
(2)0.4s末的速度近似等于0.4s内的平均速度，即为
(3)由题意可知，小车在两次发射信号之间运动的时间为0.2s，运动的距离为
所以小车的速度为
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答案第1页，总2页