2026教科版高中物理必修第一册练习--第一章　4 实验 用打点计时器测量小车的速度 同步练习（含解析）

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2026教科版高中物理必修第一册
4　实验:用打点计时器测量小车的速度
基础过关练
题组一　练习使用打点计时器
1.(2024江苏淮安马坝中学调研)下列关于电磁打点计时器和电火花打点计时器的有关说法中正确的是 (　　)
A.图甲表示电磁打点计时器,图乙表示电火花打点计时器
B.电磁打点计时器使用220 V交流电源,电火花打点计时器使用约6 V的交流电源
C.两种打点计时器的打点周期均为0.1 s
D.电磁打点计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较小
2.(多选题)(2024河南商丘德胜中学月考)在“练习使用打点计时器”的实验中,若其打点周期为0.02 s,则下列说法中正确的是 (　　)
A.先启动电源,后拉动纸带
B.必须从第一个点开始选取整条纸带
C.根据情况选取点迹清晰的部分纸带
D.连续n个计时点间的时间间隔为(n-1)×0.02 s
题组二　测定瞬时速度
3.(2025山东淄博期中节选)某同学在“用打点计时器测速度”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。相邻两计数点之间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。
若认为某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则打计数点C、E时小车对应的速度分别为vC=　　　　 m/s,vE=　　　　 m/s。(结果保留三位小数)
题组三　绘制v-t图像
4.(2024山东淄博沂源一中期中)某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带,已知电火花打点计时器使用的电源频率为50 Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,各计数点到0点的距离如纸带上所示。
(1)根据纸带提供的信息,小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点对应的速度,请你帮助他计算出计数点5对应小车的速度v5=　　　　m/s(结果保留2位有效数字)。
计数点 1 2 3 4 5 6
t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v/(m·s-1) 0.36 0.40 0.44 0.49 　 0.57
(2)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中的v、t数据,在给出的坐标系中描点,并作出小车运动的v-t图像。
能力提升练
题组一　练习使用打点计时器
1.(2025湖北鄂东南省级示范高中联盟联考)(1)电火花打点计时器工作时使用　　　　(填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔　　　　s打一次点,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到无需测量的物理量是　　　　。
A.时间间隔　　　　B.位移
C.平均速度　　　　D.瞬时速度
(2)在“探究小车速度随时间变化规律”实验中,未启动打点计时器时小车应放置在　　　　。
A.长木板上的滑轮附近
B.靠近打点计时器的地方
C.打点计时器与滑轮的中点处
D.任一位置
(3)在用该电火花打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,某同学将小车与纸带O侧相连打出了一条纸带,他按每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D几个计数点,如图所示,用刻度尺量得OA=1.50 cm,AB=1.80 cm,BC=2.10 cm,CD=2.40 cm。由此可知,纸带做　　　　(选填“加速”“减速”或“匀速”)运动,打A点时纸带的速度大小为　　　　 m/s。(结果保留三位有效数字)
题组二　测定瞬时速度
2.(2025四川攀枝花期中节选)在探究小车速度的实验中得到一条如图所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来,用刻度尺测得OA、OB、OC、OD间的距离分别为xOA=5.20 cm,xOB=10.60 cm,xOC=16.20 cm,xOD=22.00 cm,计时器打点频率为50 Hz。则
(1)相邻两个计数点间的时间间隔为　　　s;从O点到C点纸带的平均速度大小为　　　m/s;打下点B时小车的速度大小vB=　　　 m/s。(最后一空保留两位小数)
(2)如果实际打点频率为49 Hz,则第(1)问速度的测量结果　　　　(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
3.(2024四川自贡二十二中期中)光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。
　
(1)若小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,则小车通过光电门的速度v=　　　　。
(2)若已知遮光板宽度d=1 cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为tA=0.01 s,tB=0.005 s,,则小车通过A、B两光电门的速度分别为vA=　　m/s,vB=　　m/s。
(3)由实验可知,小车沿斜面向下做　　　　(填“匀速”“加速”或“减速”)运动。
答案与分层梯度式解析
4　实验:用打点计时器测量小车的速度
基础过关练
1.A　图甲表示电磁打点计时器,图乙表示电火花打点计时器,故A正确;电磁打点计时器使用约6 V交流电源,电火花打点计时器使用220 V交流电源,故B错误;如果电源频率为50 Hz,则打点周期均为0.02 s,故C错误;电火花打点计时器工作时采用“放电打点”,纸带运动时受到的阻力比较小,故D错误。
2.ACD　使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,故A正确;应根据实际情况选取点迹清晰的部分纸带,不一定从第一个点开始,故B错误,C正确;每两个相邻的计时点间的时间间隔为0.02 s,连续n个计时点间有(n-1)个时间间隔,故时间间隔为(n-1)×0.02 s,故D正确。
3.答案　0.479　0.640　
解析　打计数点C、E时小车对应的速度分别为vC== cm/s=0.479 m/s,vE== cm/s=0.640 m/s。
4.答案　(1)0.53　(2)图见解析
解析　(1)相邻两计数点间的时间间隔为T==0.1 s,打下计数点5时小车的速度为v5== m/s=0.53 m/s。
(2)根据题表中的数据描点作图,如图所示
能力提升练
1.答案　(1)交流　0.02　A　(2)B　(3)加速　0.165
解析　(1)电火花打点计时器工作时使用交流电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔T==0.02 s打一次点,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到无需测量的物理量是时间间隔,位移需要刻度尺测量,平均速度、瞬时速度需要计算。故选A。
(2)未启动打点计时器时小车应放置在靠近打点计时器的地方,从而获得更多的点迹。故选B。
(3)由点迹间距增大可知,纸带做加速运动;打A点时纸带的速度大小为v==×0.01 m/s=0.165 m/s。
2.答案　(1)0.1　0.54　0.55　(2)偏大
解析　(1)相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.1 s,从O点到C点纸带的平均速度大小为== m/s=0.54 m/s,打下点B时小车的速度大小vB== m/s=0.55 m/s。
(2)如果实际打点频率为49 Hz,则打点周期偏大,计算时仍按0.02 s计算,则第(1)问速度的测量结果偏大。
3.答案　(1)　(2)1　2　(3)加速
解析　(1)小车上的遮光板宽度为d,小车通过光电门时,计时器记录的时间为t,由v=可知,小车通过光电门的速度v=。
(2)小车通过A、B两光电门的速度分别为vA==1 m/s,vB==2 m/s。
(3)因为小车通过B光电门的速度大于通过A光电门的速度,说明小车下滑时速度越来越大,即小车沿斜面向下做加速运动。
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