高中物理人教（新课标）必修1同步练习：1.4实验：用打点计时器测速度（word版 含解析）

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高中物理人教（新课标）必修1同步练习
1.4实验：用打点计时器测速度
一、单选题
1.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，每隔1 s用笔在纸带上点下一个点，这就做成了一台“打点计时器”．如果在纸带上打下了10个点，在打下这些点的过程中，纸带的运动时间是( )
A. 1 s B. 9 s C. 10 s D. 11 s
2.如图所示，你左手拿一停表，右手拿一画笔，在同伴沿直线牵动纸带的同时，用画笔在纸带上点下一个个点，这样，就做成了一台“打点计时器”．为了提高该计时器的准确性，应尽量（ ）

A. 让同伴匀速拉动纸带
B. 使打点节奏保持均匀不变
C. 使打点时间间隔接近于0.02 s
D. 使打点节奏随同伴拉动纸带速度的增大而加快
3.如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动（______）
A.
B.
C.
D.
4.一位同学在用打点计时器做实验时，纸带上打出的不是圆点，而是如图所示的一些短线，这可能是因为( )
A. 打点计时器错接在直流电源上 B. 电源电压不稳定
C. 电源的频率不稳定 D. 振针压得过紧
二、多选题
5.关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是( )
A. 打点计时器应接交流电源,交流电频率通常为 50 Hz
B. 如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,则相邻两个计数点间的时间间隔是 0.08 s
C. 如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏,则说明纸带的速度是由小变大
D. 电磁打点计时器接在 220V 电源上,电火花打点计时器接在 6V 电源上.
6.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，后接通电源
C. 使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D. 纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢
7.一辆小汽车在行驶过程中漏油了，假如每隔1s漏下一滴，车在平直公路上行驶，以下为同学根据漏下的油滴分析汽车的运动情况（已知汽车的运动方向不变），下列说法正确的是（ ）
A. 当油滴间距变小时，小汽车一定在做减速直线运动
B. 当油滴间距变小时，小汽车可能在做加速运动
C. 当油滴间距变大时，加速度一定在增大
D. 当油滴间距变大时，小汽车的加速度可能在减小
8.以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤，其中有错误的操作是（ ）
A. 把打点计时器固定在木板上，让纸带从复写纸上方穿过限位孔
B. 把打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与4～6 V低压交流电源相连
C. 先用手水平地拉动纸带，然后打开电源开关
D. 取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离是x0， 用公式v=x0/t计算纸带运动的平均速度
三、实验探究题
9.（1）电磁打点计时器是一种记录________的仪器，使用________电源，工作电压________伏，当电源频率为50赫兹，它每隔________s打一次点。
（2）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：
A 、松开纸带让物体带着纸带运动
B 、穿好纸带
C 、把打点计时器固定好
D 、接通电源，进行打点
以上步骤中正确的顺序是________。
10.关于用打点计时器研究匀变速直线运动的实验:

（1）下列说法中正确的是_________
A.应先让小车运动,然后立即接通电源
B.小车应从靠近打点计时器一端释放
C.电磁打点计时器使用的是4V~6V的直流电源
D.作v-t图象时,对于偏离直线较远的点应舍去
（2）某同学在该实验中得到了几条较为理想的纸带,他已在每条纸带上按每5个点取一个计数点的规律顺次编上0、1、2、3、4、5,由于不小心,几条纸带都被撕断了,如下图所示,请在B，C，D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段,应为________.
11.（1）电磁打点计时器是一种计时仪器，它使用________电源，工作电压在________v以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔________s打一个点。如图所示纸带是某同学练习使用电磁打点计时器时得到的，打下的点迹的分布情况如图所示。从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________s。

（2）在使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下步骤
A、把电火花计时器固定在桌子上
B、 安装好纸带
C、 松开纸带让物体带着纸带运动
D、 接通220v交流电源
E、 按下脉冲输出开关，进行打点
这些步骤正确的排列顺序为________
12.下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，图乙是________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是________（填“交流4—6V”或“交流220V”）。

13.完成下列关于打点计时器的问题：
（1）运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列点迹，纸带上的点迹直接记录了_______
A.物体运动的时间
B.物体的形状和质量
C.物体在不同时刻的速度
D.物体在不同时刻的加速度
（2）电火花打点计时器使用交流________V电源工作，它工作电源的频率是50Hz，如果用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz，而仍按50Hz进行计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比________（填“偏大”或“偏小”）。
14.电火花计时器正常工作时：
（1）打点的时间间隔取决于______
A.交流电压的高低
B.交流电的频率
C.纸带的长度
D.墨粉纸盘的大小
（2）工作时的基本步骤中，正确的排列顺序为________
A .把电火花计时器固定在长木板上
B .安装好纸带
C .松开纸带让物体带着纸带运动
D .接通220V交流电源
E .按下脉冲输出开关，进行打点．
15.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中
（1）根据打点计时器打出的纸带，可以直接测量得到的物理量是____（填选项代号）.
A.位移
B.速度
C.加速度
D.平均速度
（2）下列操作中正确的有_____（填选项代号）.
A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源，后释放小车
D.打点计时器应使用直流电源
16.根据所学知识填空：
（1）在做用打点计时器测速度的实验时，要用到打点计时器，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是________（直流电，交流电），它们是每隔________ s打一个点．
（2）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
答案及解析
1. B
解：每隔1s用笔在纸带上点下一个点，如果在纸带上打下了10个点，也就有9个时间间隔．所以纸带的运动时间是9 s．
故答案为：B．
【分析】利用时间间隔乘以周期可以求出时间的大小。
2. B
解：为了做成“打点计时器”应让两点间的时间间隔相等，即使打点节奏保持均匀不变，但没有必要使时间为0.02s；同时拉动纸带的速度不会影响打点周期；
故答案为：B
【分析】打点计时器主要是打点的周期保持不变。
3. B
解：匀速运动相等时间内通过的位移相等，所以相邻的两个点之间的距离相等，只有B符合题意.
故答案为：B.
【分析】利用两点之间间隔的变化可以判别质点的运动情况。
4. D
解：若打点计时器接在直流电源上，打点计时器不打点，A不符合题意；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不符合题意；电源频率不稳，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不符合题意；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符合题意．
故答案为：D
【分析】打点计时器的振针压的过低就会导致出现打出来的是线不是点。
5. AC
解：A.无论是电火花打点计时器还是电磁打点计时器，使用的都是交流电源，我国交流电的频率为50Hz，故A正确；
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s，故B错误；
C.打点时间是一样的，要是点距较密则速度小，点距较稀则速度较大，故C正确；
D.电磁打点计时器接在4-6V的电源上，电火花打点计时器接在220V电源上，故D错误。
【分析】对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度。
6. CD
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，使用的电源频率越高，打点的时间间隔就 越小，故 C 正确；
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。
【分析】打点计时器都是使用交流电源；测量物体速度时先通电源后打点。
7. AD
解：AB、当沿运动方向油滴间距逐渐减小时，说明车做的是减速运动，A符合题意，B不符合题意；
CD、当沿运动方向油滴间距变大时，车一定做加速运动，但加速度可能增加，可能减小，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】利用油滴间距变化结合间距时间相等可以判别小车的加速和减速，但没办法判别加速度的变化。
8. AC
解：把打点计时器固定桌子上，让纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并压在纸带上面，A不符合题意；把打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与4～6V低压交流电源相连，B符合题意；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，C不符合题意；取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离是x0 ， 用公式v=x0/t计算纸带运动的平均速度，D符合题意；本题选错误的，
故答案为：AC。
【分析】为了使纸带记录小车的运动全过程，需要先接通电源，再释放小车。
9.（1）记录运动位移和时间信息；低压交流电；4～6；0.02
（2）CBDA
解：(1)电磁打点计时器是一种记录运动位移和时间信息的仪器；打点计时器都需要使用交流电源，电火花打点计时器使用的工作电压是220V的交流电源，电磁打点计时器使用的是工作电压为4～6伏的低压交流电源；当电源频率为50赫兹时，它每隔 打一次点。(2)使用打点计时器分析物体运动情况的实验中，首先应该把打点计时器固定好（C）然后穿好纸带、接通电源，进行打点、松开纸带让物体带着纸带运动，所以正确的顺序为：CBDA。
【分析】（1）电磁打点计时器是一种记录位移和时间的仪器；实验低压交流电源，工作电压4-6V；打点周期0.02s；
（2）固定打点计时器。穿好纸带；接通电源释放物体就是使用打点计时器的步骤。
10.（1）B,D（2）C
解：（1）实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，A不符合题意；在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，B符合题意；电磁打点计时器使用的是4V~6V的交流电源，C不符合题意；要画出一条直线通过多数点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏离较远的点要舍去，D符合题意．（2）根据匀变速直线运动的特点（相邻的时间间隔位移之差相等）得出 ，故45两点间距等于54mm，所以属于纸带A的是C图．
【分析】（1）实验需要先接通电源后释放纸带；打点计时器都是使用交流电源；
（2）利用邻差公式可以判别接下来的纸带长度。
11.（1）交流；6；0.02；0.26（2）ABDEC
解：（1）电磁打点计时器是一种计时仪器，它使用的是4-6V的交流电源，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点，结合纸带上的点迹可知：从打下A点到打下B点共14个点迹，历时 （2）按照先组装实验装置，再进行实验可知使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验步骤为：ABDEC
【分析】打点计时器工作的电源必须是交流电源，且打点计时器打点频率不变，所以纸带上点迹之间的时间间隔就是一定值， 然后借助纸带计算即可。
综上所述本题答案是：(1). 交流； (2). 6； (3). 0.02； (4). 0.26； (5). ABDEC；
12.电火花；交流220V
解：图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V．
【分析】图乙代表电火花计时器，使用220V的交流电源。
13.（1）A（2）220；偏小
解：(1)A.打点计时器每隔 打一个点,因此记录了物体运动时间,A符合题意;
B.纸带上的点迹与物体的形状和质量无关,B不符合题意;
C.因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了物体在不同时刻的位置,用刻度尺量出各点迹间的距离可以知道物体在不同时间内的位移,再根据物体的运动性质可算出物体在不同时刻的速度,但这些量不是纸带上的点迹直接记录的,C不符合题意.
D.可以利用逐差法计算纸带的加速度，但不能直接测量出加速度的大小，D不符合题意；(2)电火花打点计时器使用交流 电源工作,打点周期与交流电的周期相同, ,当电源频率变为 时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用时间间隔还是按照 计算,因此测出的速度数值将比物体的真实数值小.
【分析】（1）纸带上的点直接记录了物体运动的时间；
（2）电火花计时器使用220V的交流电源；假如真实频率变大，周期变小所以真实值偏大测量值偏小。
14.（1）B（2）ABDEC
解：（1）打点的时间间隔取决于交流电的频率，相邻两点之间的时间间隔为 ，故答案为：B；（2）工作时的基本步骤中，正确的排列顺序为：ABDEC.
【分析】（1）利用周期和频率的关系可以判别频率大小影响周期的大小；
（2）实验要先安装打点计时器和纸带，接通电源再释放物体。
15.（1）A（2）A,C
解：（1）根据纸带我们可直接测量时间，和位移，但是速度、加速度、平均速度都需要用到公式计算得出；
（2）为了充分利用纸带，在纸带上打出更多的数据，应先接通电源后释放纸带，小车要靠近打点计时器，打点计时器应远离长木板的有滑轮一端，AC符合题意B不符合题意；打点计时器使用的是交流电，D不符合题意．
【分析】（1）利用刻度尺测量两点的间隔，即可以得到物体的位移。
（2）应先接通电源，再释放小车，这样纸带可以记录小车运动的全过程。
16.（1）交流电；0.02（2）A
解：（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，它们是每隔0.02s打一个点．（2）开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故BCD错误，A正确．
故选：A故答案为：（1）交流电，0.02 （2）A
【分析】打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，它们是每隔0.02s打一个点；使用时应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，纸带上可能由很长一段打不上点．
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