1.4测量直线运动物体的瞬时速度基础巩固练习（word版含答案）

1.4测量直线运动物体的瞬时速度基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第一册
一、选择题（共14题）
1．关于打点计时器的使用说法正确的是（　　）
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，先接通打点计时器的电源，后让物体运动
C．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越大
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快
2．某同学在“探究匀变速直线运动”的实验中，使用了频率为50Hz的电磁打点计时器，在纸带上打下相邻两个点的时间间隔是（ ）
A．0.01s B．0.02s C．0.1s D．0.2s
3．你左手拿一块表，右手拿一支笔，当你的合作伙伴沿直线运动拉动一条纸带，使纸带在你的笔下向前移动时，用笔在纸带上点下一个个点，这样就做成了一台简单的“打点计时器”，为了提高计时的准确性，应掌握的要领是（　　）
A．让同伴使纸带做匀速运动
B．打点节奏随同伴拉动纸带的速度增大而同步加快
C．使打点时节奏保持均匀不变
D．让同伴使纸带做匀加速运动
4．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
5．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，后接通打点计时器电源
C．使用的电源电压越高，打点的时间间隔就越短
D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢
6．接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是（ ）
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源
D．先让纸带运动或先接通电源都可以
7．通过打点计时器得到的一条打点不均匀的纸带，如图所示，则下列判断正确的是
A．打点密集的地方物体运动的速度比较大
B．打点密集的地方物体运动的速度比较小
C．打点不均匀说明物体做匀速运动
D．打点不均匀说明打点计时器有故障
8．如图所示是某同学在使用打点计时器时得到的一条纸带，图上的点是时间间隔相同的计数点，对于这条纸带，下列说法正确的是（　　）
A．纸带运动一定越来越快
B．纸带运动可能越来越慢
C．计数点D、E之间的时间间隔大于计数点A、B之间的时间间隔
D．计数点O、E之间的时间间隔一定是0.1s
9．如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲波遇到运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间△t0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图象，则下列说法正确的是（　　）
A．超声波的速度大于 B．超声波的速度为
C．物体的平均速度为 D．物体的平均速度为
10．小明在做“用DIS测瞬时速度”的实验时，保持小车释放点和光电门位置不变。获得的数据如下表，则可以判断挡光片的安装方式为（　　）
实验序号 挡光片宽度 挡光时间 速度
1 6cm 0.17593s 0.341m/s
2 4cm 0.11627s 0.344m/s
3 2cm 0.05780s 0.346m/s
A． B．
C．以上两种都可以 D．以上两种都不可以
11．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
12．在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是（ 　）
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为
D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为
13．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6 V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
14．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
二、填空题（共4题）
15．.数字化信息系统（DIS）是由____________、数据采集器和计算机三部分构成。“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为5×10-3m，实验中挡光片通过光电门的时间为0.02s，则小车此时的瞬时速度为___________m/s。
16．打点计时器是一种使用______（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，电磁式打电计时器的工作电压为4V~6V．当电源的频率是50Hz时（我国工农业和生活用的交流电的频率都是50Hz），它每隔______s打一个点，因此纸带上的点就表示了与纸带相连的物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况．
17．任何测量结果都不可能绝对准确，测量值跟被测物理量的真实值之间总会有差异，这种差异叫作__________。测量读数时，我们常用带有一位不可靠数字的近似数记录测量结果，这种近似数被称为“有效数字”，当3位有效数字被写成为时，此时的有效数字是_________位。
18．关于探究小车速度随时间变化的规律的实验，电火花计时器使用__________V的___________电源（选填直流或交流），每隔 ___________s打一个点。实验时纸带从复写纸或墨粉纸的 ___________（选填上、下）方穿过，开始打点前，小车应离打点计时器 ___________（选填远、近）一些，实验时要先接通___________（选填电源或纸带）再放开 ___________（选填电源或纸带）。
三、综合题（共4题）
19．通常用超声波测速仪测量汽车的行驶速度:原理是超声测速仪向障碍物发射时间极短的脉冲超声波，根据接收到的反射信号时间关系可以测量物体速度．如图所示，测速仪B向迎面匀速行驶的汽车A发射两次脉冲波，两次脉冲波的时间间隔为4.5s．发射第一个脉冲后1.4s测速仪接收到反射信号，发射第二个脉冲后0.4s接收到反射信号，则汽车行驶的速度为多少 ．（超声波在空气中传播的速度为340m/s）
20．通过网络查阅电磁打点计时器和电火花计时器的说明书，说一说两者之间的相同点与主要区别。
21．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。
22．在学校运动会中，某同学以12.21s的成绩获得高一年级100m赛跑的冠军。请在图中粗略画出这名同学在比赛中的v-t图像。
参考答案
1．B
2．B
3．C
4．A
5．D
6．A
7．B
8．B
9．D
10．A
11．D
12．A
13．C
14．A
15．传感器 0.25
16．交流 0.02
17．误差 3
18．220 交流 0.02 下 近 电源 纸带
19．42.5
20．
1．使用的电源不同
两种打点计时器使用的都是交流电源，频率一般是50Hz，周期是0.02s。这两种打点计时器都是每隔0.02s在纸带上打—个点，1s内总共打50个点。不同的是，电磁打点计时器工作电压在6V以下，一般在4~6V之间，需要由学生电源供电；而电火花计时器使用的是220V的交流电压。
2．打点方式不同
电磁打点计时器内部有线圈和永久磁铁，接通电源后振片会在二者的带动下振动起来，带动振针上下振动。每次振动，振针打在复写纸片上一次，复写纸片就会在下面的纸带上留下—个点的痕迹。
电火花计时器的计时原理和电磁打点计时器类似，只不过打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉。当接通电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经过电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在纸带上就打出一行点迹。
3．误差比较不同
电磁打点计时器由于振针的作用，纸带和复写纸之间阻力相对较大，实验误差比较大；而电火花计时器使用的是火花放电，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小。所以现在实验室普遍使用的是电火花计时器。
4．仪器调节不同
如果纸带与振针的距离较远，会使纸带上打出的点迹不清晰；如果距离太近，会在纸带上打出短横线。因此，必须适当调节纸带与振针之间的距离。
使用电磁打点计时器时，每打完一条纸带之后，都要将复写纸片换—个位置，否则点迹也会不清晰。电火花计时器没有振针，也就不会出现短横线现象，但是墨粉纸盘的位置需要经常更换。
5．数据处理
虽然电磁打点计时器与电火花计时器打点的方式不同，但是打下的点迹是—样的，所以数据处理方法相同。可以用刻度尺量出两个点的距离，可以根据相邻两个点的时间间隔，计算出任意两个点的时间间隔，进而求解相关问题。
21．（1）远离（2）3m/s （3）15m/s
22．
同学百米赛跑时，先经过一段时间的加速运动，待速度达到最大时匀速运动，v-t图像如图所示。