2017-2018学年高一物理沪科版必修一学业分层测评：第1章 第3节 记录物体的运动信息 学业分层测评3（含答案）

学业分层测评(三)
(建议用时：45分钟)
1．(多选)对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，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
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．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
【解析】　电磁打点计时器使用6
V的交流电，电火花计时器使用220
V的交流电，A对；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B对；电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉，C错；电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，D错．
【答案】　AB
2．(多选)使用打点计时器时应注意(　　)
A．无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面
B．使用电磁打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带，使用电火花打点计时器时可以先拉动纸带，再接通电源
C．使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行
D．打点计时器只能连续工作很短时间，打点之后要立即关闭电源
【解析】　由实验步骤知C、D正确．
【答案】　CD
3．根据电磁打点计时器的工作原理可知，影响其打点周期的主要因素是(　　)
A．振片的长度　　　　　　　B．振针的长度
C．电源的频率
D．电源的电压
【解析】　打点计时器的周期由电源的频率决定．我国交流电的频率是50
Hz，所以打点周期为
s＝0.02
s.
【答案】　C
4．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
【解析】　应先接通电源，后让纸带运动，其原因是：刚接通电源时计时器打点并不稳定，打出的点误差大，所以A正确．
【答案】　A
5．一打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点，测得AB＝11.0
mm，AC＝26.5
mm，AD＝40.0
mm，AE＝48.1
mm，AF＝62.5
mm.根据测量数据，下列关于物体在AF段运动速度的判断正确的是(　　)A．速度不变
B．速度越来越大
C．速度越来越小
D．速度先变大再变小后变大
【解析】　AB＝11.0
mm，BC＝AC－AB＝15.5
mm，CD＝AD－AC＝13.5
mm，DE＝AE－AD＝8.1
mm，EF＝AF－AE＝14.4
mm，物体在AF段运动速度先变大再变小后变大．
【答案】　D
6．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中错误的是(　　)
A．点迹记录了物体运动的时间
B．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移
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
【解析】　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，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；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．【答案】　C
7．打点计时器所用的电源是50
Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是(　　)
A．T＝0.1
s，t＝NT
B．T＝0.05
s，t＝(N－1)TC．T＝0.02
s，t＝(N－1)T
D．T＝0.02
s，t＝NT
【解析】　电源频率f＝50
Hz，则相邻点间的时间间隔T＝＝
s＝0.02
s，纸带上共打出N个点，则有N－1个时间间隔即t＝(N－1)T，C正确．
【答案】　C
8．如图1 3 4为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带．图中前几个点模糊，因此从O点开始每隔4个点取一个计数点．试根据纸带判断以下说法正确的是(　　)
图1 3 4
A．左端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.02
s
B．左端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.1
s
C．右端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.02
s
D．右端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.1
s
【解析】　由物体刚开始运动时速度比较小，点迹比较密集，可判断纸带左端与物体相连．由交流电频率为50
Hz，知相邻两记时点时间间隔为0.02
s，每隔4个点取一个计数点，计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1
s．故B项正确．
【答案】　B
9．电火花计时器通常的工作电压为________伏，实验室使用我国民用电时，每隔________秒打一次点；如图1 3 5所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(选填“速度减小”或“速度增大”)．若所用电源的频率为50
Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________
s.
图1 3 5【解析】　电火花计时器通常的工作电压为交流220伏，实验室使用我国民用电时，每隔0.02秒打一次点；相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移，说明右侧的速度大于左侧的速度，即物体做速度增大的运动．又因从打下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＝13×T＝0.26
s.
【答案】　交流220　0.02　速度增大　0.26
10．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是_______，有遗漏的步骤是_______．
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端悬挂适当的钩码
D．取下纸带
E．放手，使小车在平板上运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后按合理序号排列____________．
【解析】　合理的步骤如下：
B．将打点计时器固定在平板的一端，并接好电路
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端悬挂适当的钩码
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源
E．放手，使小车在平板上运动
D．断开电源，取下纸带
【答案】　AB　D　BFCAED
11．如图1 3 6所示为一打点计时器所打的纸带，由0到1、2、3、…计数点的距离分别用d1、d2、d3、…表示，初时刻0到1、2、3、…计数点的时间分别用t1、t2、t3、…表示，测量出d1、d2、d3、…的值，如表所示．假如打点计时器所用的交流电频率为50
Hz，相邻两计数点的时间间隔为多少？在这五段时间内位移与时间有什么对应关系？
图1 3 6
距离
d1
d2
d3
d4
d5
测量值(cm)
1.75
2.90
3.80
4.50
5.00
【解析】　比较相同时间内物体发生的位移，可知每相邻两计数点的时间间隔均为t＝3×0.02
s＝0.06
s，每相邻两计数点的间距如下表所示：
d1
d2－d1
d3－d2
d4－d3
d5－d4
1.75
cm
1.15
cm
0.90
cm
0.70
cm
0.50
cm
由上表可知随着时间的推移，位移在不断地增大，但相同时间内发生的位移越来越小，说明物体运动越来越慢．
【答案】　0.06
s　相同时间内发生的位移越来越小
12．如图1 3 7所示，一个同学左手拿着一个秒表，右手拿着一枝彩色画笔，当他的同伴拉着一条宽约5
mm的长纸带，使纸带在他的笔下沿着直线向前移动，每隔1
s他用彩色画笔点击纸带，在纸带上点一个点，如图1 3 8所示，连续点了6个点，量得s1＝5.18
cm，s2＝4.40
cm，s3＝3.62
cm，s4＝2.78
cm，s5＝2.00
cm.
图1 3 7
图1 3 8
问：(1)相邻两点间的时间间隔为多少？
(2)如果纸带移动得更快一些，纸带上的点迹会发生怎样的变化？
(3)如果纸带移动的比原来快一些，要想纸带上点迹疏密程度和原来一样，应采取怎样的措施？
【解析】　本题中，画笔起着打点计时器的作用．
(1)相邻两点间的时间间隔就是画笔在纸带上画点的时间间隔为1
s.
(2)物体运动加快，一定时间内的位移必定增加，相邻两点间的距离就代表相等时间内的位移，所以点迹会变稀疏．
(3)物体运动的快了，点迹疏密程度还和原来一样．所用的时间一定减少．所以拿彩笔点点的同学应使点点的时间间隔更短些，即频率要加大．
【答案】　(1)1
s
(2)变稀疏
(3)使点点间隔的时间更短些(或加大点点频率)