2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册1.4实验：用打点计时器测量小车的速度同步练习 (Word版含答案)

1.4实验：用打点计时器测量小车的速度
一、单选题
1．关于打点计时器的使用，下列说法中错误的是（　　）
A．电火花打点计时器应使用220V直流电源
B．电磁打点计时器应使用低压交流电源
C．进行实验时应先接通电源，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源
D．为了减小摩擦，每次测量应先将纸带理顺
2．在“测量小车的瞬时速度”实验中，下列说法正确的是（　　）
A．只需打出一条纸带，然后进行数据处理
B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为计时起点
C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点
D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
3．如图所示，图甲是电磁打点计时器的示意图，图乙是该打点计时器在某次实验中打出的纸带，则以下说法中正确的是（　　）
A．将该打点计时器接在的直流电源上，它将在纸带上每隔打一个点
B．当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越小
C．若纸带上打出D、F两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以大致表示纸带上D、F之间任何一点的瞬时速度
D．D、F两点间距离过小测量误差会增大，所以实际测量中D、F之间的距离越大越好
4．在用打点计时器记录物体运动情况时，接通电源与释放纸带（或物体）这两个操作步骤的先后关系是（　　）
A．应释放纸带，再接通电源 B．在释放纸带的同时接通电源
C．应先接通电源，再释放纸带 D．先释放纸带或先接通电源都可以
5．电磁打点计时器的频率是50Hz，其打点周期是（　　）
A．1s B．0.2s C．0.02s D．0.01s
6．如图为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
7．接通电源与释放纸带（或物体），这两个操作时刻的关系应当是（　　）
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．同时释放纸带和接通电源
D．不用考虑顺序
8．电火花打点计时器所接电压和打点时间分别是（　　）
A．8V直流电压0.02s
B．8V交流电压0.02s
C．220V直流电压0.02s
D．220V交流电压0.02s
9．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹。下列关于纸带上点迹的说法错误的是（　　）
A．点迹记录了物体运动的时间 B．点迹记录了物体在某段时间内的位移
C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状 D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况
10．如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间，测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使更接近瞬时速度，正确的措施是（　　）
A．换用宽度更窄的遮光条
B．提高测量遮光条宽度的精确度
C．使滑块的释放点更靠近光电门
D．增大气垫导轨与水平面的夹角
11．通过电磁式打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀，下列判断正确的是（　　）
A．点迹密集的地方物体运动的速度比较小 B．释放实验小车后迅速接通电源
C．点迹不均匀说明打点计时器有故障 D．工作电源为8V直流电
12．如图所示，根据打点计时器打出的纸带，表示物体做匀速运动的是（　　）
A． B．
C． D．
13．通过打点计时器得到的一条打点纸带上的点迹分布不均匀，下列判断正确的是（　　）
A．点迹密集的地方物体运动的速度比较大
B．点迹密集的地方物体运动的速度比较小
C．点迹不均匀说明物体一定不是做直线运动
D．点迹不均匀说明打点计时器有故障
14．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时得到一条纸带如图所示A、B、C为相邻的三个计数点，A、B两个计数点间的距离为4.20cm，时间间隔为0.04s，则在打出A、B这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小为（　　）
A．4.20m/s B．2.10m/s C．1.05m/s D．0.85m/s
二、实验题
15．电磁打点计时器使用________电源，电源频率为50 Hz时，每隔_________s打一次点，如果每打5次取一个计数点，则相邻两个计数点间的时间为________s。
16．某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系：
（1）电火花打点计时器接___________电源（填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流”）。
（2）实验时，使小车靠近打点计时器，先___________再___________。（填“接通电源”或“放开小车”）
（3）若所接电源的频率是50Hz，则每隔___________秒打一个点。
（4）某次实验，纸带的记录如图乙所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点：
①推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？___________。
②在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是___________。
③B点的瞬时速度为___________。
17．在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，用到了如图的___________传感器，挡光片通过传感器瞬间的平均速度可近似为小车的瞬时速度。更换不同的挡光片进行实验。每次实验，小车均在斜面上___________（选填“同一”、“不同”、“任意”）位置由静止释放。用位移传感器可以同时测得小车沿斜面运动的图像，如图所示，实验中更换不同宽度的挡光片，为何挡光片越窄，测得的平均速度越小？利用图分析：___________。
18．电磁打点计时器是一种使用______（填“直流电源”或“交流电源”）的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它打点的时间间隔为______s，使用电磁打点计时器打点时，应先______，待打点计时器稳定后，再______。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．电火花打点计时器应使用220V交变电源，故A错误；
B．电磁打点计时器的工作电源是低压交流电源，故B正确；
C．为了打点的准确和节约能源，进行实验时应先接通电源，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源，故C正确；
D．每次测量应先将纸带理顺，可以减少纸带和打点计时器的摩擦，故D正确。
本题选错误的，故选A。
2．C
【详解】
A．小车在钩码的牵引下运动时，采用多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；
BC．开始时密集的点，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点作为计时起点，故B错误，C正确；
D．两相邻计数点间的时间间隔选取适当即可，两相邻测量点间的时间间隔不一定取0.1 s，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．将该打点计时器接在以下的交流电源上，它将在纸带上每隔打一个点，选项A错误；
B．当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越大，选项B错误；
C．若纸带上打出D、F两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以大致表示纸带上D、F之间任何一点的瞬时速度，选项C正确；
D．D、F两点间距离越小，则越接近DF之间某点的速度的瞬时值，则实际测量中D、F之间的距离并非越大越好，选项D错误。
故选C。
4．C
【详解】
为充分利用纸带，记录更多的数据，应先接通电源，再释放纸带。
故选C。
5．C
【详解】
打点周期为
故选C。
6．D
【详解】
A．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，A错误；
B．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，B错误；
C．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，C错误；
D．打点针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，可能造成短线，D正确
故选D。
7．A
【详解】
为了更好的利用纸带，应使打到纸带上的点尽可能的多，因此应先接通电源，后释放纸带。
故选A。
8．D
【详解】
电火花打点计时器所接电源是220V交流电压；因所用电源的频率为50Hz，则打点时间是0.02s。
故选D。
9．C
【详解】
A．打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，A正确；
B．同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，B正确；
CD．点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状，C错误D正确。
故选C。
10．A
【详解】
A．换用宽度更窄的遮光条，Δt时间更短，故A正确；
B．提高测量遮光条宽度的精确度，不能缩短Δt，故B错误；
C．瞬时速度表示运动物体在某一时刻（或经过某一位置）的速度，应用极限思想，在时间趋于零的情况下平均速度近似看作瞬时速度，所以要计算通过光电门的瞬时速度，需要缩短通过时间，使滑块的释放点更靠近光电门，则Δt变长，故C错误；
D．增大气垫导轨与水平面的夹角，在滑块的释放点距离光电门比较近的情况下，不能明显缩短Δt，故D错误；
故选A。
11．A
【详解】
A．相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，故A正确；
B．应该先接通电源再释放小车，故B错误；
C．相邻计时点的时间间隔相等，点迹不均匀说明物体做变速运动，故C错误；
D．电磁打点计时器工作电源电压一般为4~6V交流电，故D错误。
故选A。
12．B
【详解】
根据匀速直线运动的位移公式x=vt，在相等的时间内物体的位移相等，所以纸带上打出的点的间隔应是均匀的。
故选B。
13．B
【详解】
AB．点迹密集的地方说明相等时间内物体运动的距离较小，则物体运动的速度比较小，选项A错误，B正确；
CD．点迹不均匀说明物体一定不是做匀速直线运动，但是不能说明打点计时器有故障，选项CD错误；
故选B。
14．C
【详解】
在打出A、B这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小
故选C。
15．交流 0.02 0.1
【详解】
电磁打点计时器使用交流电源，通常的工作电压有以下；
电源频率为时，每隔打一次点；
如果每次取一个计数点，则相邻两个计数点间的时间为。
16．220V交流 接通电源 放开小车 0.02 加速运动 0.365m/s 0.252m/s
【详解】
（1）电火花打点计时器需要周期性地放电，所以需要交流电且电压较高，故选“220V交流”；
（2）为了充分利用纸带，需要先接通电源，再放开小车，第一空填“接通电源”，第二空填“放开小车”；
（3）频率是50Hz，周期是0.02s，所以每隔0.02s打一个点；
（4）①每两个计数点的时间间隔为0.1s，在相同时间间隔内，位移越来越大，所以纸带做加速运动。
②AF间平均速度为
③B点的瞬时速度等于AC间的平均速度
17．光电门 同一 见详解
【详解】
光电门是常见的测量速度的仪器，图中所示为光电门传感器。
每次实验，小车均在斜面上同一位置由静止释放，才能保证每次小车通过光电门时的速度相同。
根据
图中斜率表示速度，挡光片越窄，位移变化越小，由图像可知：割线的斜率越小，测得的平均速度越小。
18．“交流电源” 0.02 接通电源 释放纸带
【详解】
电磁打点计时器是一种使用“交流电源”的计时仪器。
当电源的频率为50Hz时，由周期与频率的关系公式，则知它打点的时间间隔为
使用电磁打点计时器打点时，应先接通电源开始打点。
待打点计时器稳定后，再释放纸带。答案第1页，共2页
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