高中物理人教版 (2019)必修 第一册实验：探究小车速度随时间变化的规律优秀课时练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册实验：探究小车速度随时间变化的规律优秀课时练习，文件包含1实验探究小车速度随时间变化的规律分层作业原卷版docx、1实验探究小车速度随时间变化的规律分层作业解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共40页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc20219" 【攻核心·技能提升】 PAGEREF _Tc20219 \h 1
\l "_Tc13546" 一、实验原理与操作 PAGEREF _Tc13546 \h 1
\l "_Tc6659" 二、实验数据处理 PAGEREF _Tc6659 \h 4
\l "_Tc21237" 三、实验创新方案 PAGEREF _Tc21237 \h 11
\l "_Tc10394" 【拓思维·重难突破】 PAGEREF _Tc10394 \h 15
\l "_Tc15020" 【链高考·精准破局】 PAGEREF _Tc15020 \h 21
实验原理与操作
1．(1)长乐一中实验室使用的是电火花计时器，为下图中的 （选填“甲”或“乙”）。
(2)使用打点计时器时，接通打点计时器电源和让纸带开始运动这两个操作应（ ）
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
【答案】(1)甲
(2)A
【详解】（1）甲利用了墨粉盒，甲是电火花计时器，乙利用了复写纸，乙是电磁打点计时器，即电火花计时器是图中的甲。
（2）实验中，为了避免纸带上出现大量的空白段落，需要先接通电源，后让纸带运动。
故选A。
2．(1)电磁打点计时器接 （填“交流”或“直流”）电源。
(2)根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ，通过测量得到的物理量是 ，通过计算能得到的物理量是 。（填写下列选 项前字母）
A．瞬时速度 B．时间间隔 C． 平均速度 D．位移大小
(3)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是________。
A．电磁打点计时器和电火花计时器可以使用同样的电源
B．在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源
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，说明物体运动得越慢
【答案】(1)交流
(2) B D AC
(3)D
【详解】（1）电磁打点计时器接交流电源。
（2）[1]根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是时间间隔；
故选B。
[2]通过测量得到的物理量是位移大小；
故选D。
[3]通过计算能得到的物理量是瞬时速度和平均速度。
故选AC。
（3）A．电磁打点计时器使用8V左右的交流电源，电火花计时器使用220V的交流电源，故A错误；
B．为了充分利用纸带，应先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故B错误；
C．使用的电源频率越高，根据
可知打点的时间间隔就越小，故C错误；
D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越慢，故D正确。
故选D。
3．用打点计时器可以测量纸带运动的时间和位移。下面是未按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后根据实际操作的合理步骤，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A．在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线，导线另一端分别接在低压 （选填“交流”或“直流”）电源的两接线柱。
B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过 ，并压在 下面。
C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离。
D．接通电源，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点。
E．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间 。
F．利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是 。
【答案】 交流 限位孔 复写纸 BADECF
【详解】A[1]在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线，导线另一端分别接在低压交流电源的两接线柱。
B[2][3]把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面。
E[4]正常情况下交变电流的频率是50Hz，则连续两点间的时间间隔是
如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间
[5]研究物体运动的实验正确顺序为：把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，并压在复写纸下面，再接上电源，打点稳定后拉动纸带，得到纸带后，测出点迹间的距离，最后利用公式计算平均速度。故顺序为BADECF。
4．如图所示是电火花计时器的示意图。
(1)电火花计时器和电磁打点计时器一样，当工作电源的频率是50Hz时，每隔 s打一次点，用电火花计时器工作时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花计时器后，立即关闭电源
B．将长木板上远离滑轮端固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，接上电源；
C．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上槽码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器；
D．把小车放在靠近打点计时器端，先接通电源再释放小车。
上述步骤正确的顺序是 。（按顺序填写步骤编号）
(2)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出两点间距 cm。
【答案】(1) 0.02 CBDA
(2)2.70
【详解】（1）[1]电火花计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点。
[2]实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行即先安装打点计时器，再安装纸带，先接通开关再拖动纸带，打完后要立即关闭电源，故步骤为CBDA。
（2）两点间距
5．(1)打点计时器是使用电源的 仪器（选填“计时”或“计数”）。电火花打点计时器工作电压是 （选填“220V”或“8V”）。当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点，若每5个点取一个计数点，则计数周期为 （选填“0.08s”或“0.1s”）。
(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
(3)如图所示为同一打点计时器打出的两条纸带，记录了甲、乙两辆小车的运动情况。从纸带可分析出 （选填“甲”或“乙”）运动的平均速度较大。
【答案】(1) 计时 220V 0.1s
(2)A
(3)甲
【详解】（1）[1]打点计时器是使用交流电源的计时仪器。
[2]电火花打点计时器工作电压是220V。
[3]当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点，若每5个点取一个计数点，则计数周期为
s=0.1s
（2）为了更充分利用纸带，应先接通电源，后让纸带运动。
故选A。
（3）由图两纸带可知，甲乙两车通过相同距离时，甲车所用时间较少，根据平均速度的定义式可知则甲运动的平均速度较大。
实验数据处理
6．(1)电火花打点计时器使用的是 （选填“直流”或“交流”）电源，工作电压 伏，当电源频率为50赫兹，它每隔 打一次点
(2)在使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”使用的电压是 V（选填“约为8”或“220”）的 （选填“直流电”或“交流电”），它每隔 s打一个点。
(3)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，再让纸带运动
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
(4)在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度数值将比物体的真实数值偏 （选填“大”或“小”）。
【答案】(1) 交流 220 0.02
(2) 8 交流电 0.02
(3)A
(4)大
【详解】（1）[1][2][3]电火花打点计时器是一种计时仪器，使用的交流电源，电源频率为50Hz，每隔打一个点；
（2）[1][2][3]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工作电压为的交流电，它们是每隔打一个点；
（3）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。
故选A。
（4）打点周期与交流电的周期相同，则有
当电源频率低于低于时，实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用，因此测出的速度数值将比物体的真实数值大。
7．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
(1)如图甲、乙是两种打点计时器，电源频率为50Hz，下列说法正确的是__________；
A．甲为电磁式打点计时器，乙为电火花式打点计时器
B．甲使用电源为220V直流，乙使用8V直流
C．甲的打点间隔为0.02s，乙的打点间隔也为0.02s
(2)①从纸带上直接得到的物理量、②从纸带上测量得到的物理量、③通过计算能得到的物理量，以上①②③三个物理量分别是__________
A．时间间隔、位移、平均速度
B．时间间隔、瞬时速度、位移
C．位移、时间间隔、加速度
(3)利用打点计时器测量纸带的速度，基本步骤如下：
A．当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关
B．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
C．用手拖动纸带运动
D．接通打点计时器开关
上述步骤正确的顺序是 。（按顺序填写编号）
(4)如下图所示的纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的右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“加速”或“减速”）。
(5)如果图中的纸带与该实验中的纸带是1∶1的比例，用刻度尺实际测量一下AB间长度为11.00cm，则可以计算出纸带的平均速度是 。（结果保留两位有效数字）
【答案】(1)C
(2)A
(3)BDCA
(4)减速
(5)0.42
【详解】（1）AB．甲为电火花打点计时器，甲使用电源为220V交流；乙为电磁式打点计时器乙使用8V交流，故AB错误；
C．电源频率为50Hz，根据
可知甲的打点间隔为0.02s，乙的打点间隔也为0.02s，故C正确；
故选C。
（2）从纸带上直接得到的物理量是时间间隔，从纸带上测量得到的物理量是位移，通过计算能得到的物理量是平均速度、瞬时速度和加速度。
故选A。
（3）利用打点计时器测量纸带的速度，将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器，先接通打点计时器开关，然后用手拖动纸带运动，当纸带完全通过计时器后，及时关闭开关。故上述步骤正确的顺序是：BDCA。
（4）纸带的右端先通过电火花计时器，由图中纸带点迹的分布可知，相同时间内通过的位移逐渐减小，则纸带的速度变化情况是减速。
（5）由图中纸带可知，AB间的时间为
则纸带的平均速度为
8．如图所示为实验室常用的两种计时器。
(1)其中图甲用的电源要求是（ ）
A．交流B．直流C．交流D．直流
(2)使用打点计时器时，下列说法正确的是（ ）
A．两种打点计时器使用时都必须用复写纸
B．使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的上面
C．使用电火花计时器时一般要用两条纸带
D．两种打点计时器使用时，都必须要先通电后释放纸带，纸带通过后立即关闭电源
(3)在某次实验中，小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图丙所示，图中A、B、C、D、E为连续的计数点，相邻计数点间的时间间隔是，则在打C点时小车的瞬时速度是 m/s，小车在BE段的平均速度是 m/s（保留两位小数）。
【答案】(1)A
(2)CD
(3) 0.19 0.20
【详解】（1）图甲为电火花计时器，其工作电压为交流，故A正确．
（2）电磁打点计时器需要用复写纸，而电火花计时器不需要用复写纸，而用墨粉纸盘，A错误；使用电磁打点计时器时必须把纸带压在复写纸的下面，B错误；使用电火花计时器时一般要用两条纸带，同时要注意墨粉纸盘要夹在两条纸带之间，C正确；两种打点计时器使用时，都必须要先通电后释放纸带，从而提高纸带的利用率，纸带通过后立即关闭电源，因为两种计时器都不能长时间工作，D正确．
（3）由题意知，相邻两个计数点间的时间间隔是，C为BD段的时间中点，则打C点时小车的瞬时速度，小车在BE段的平均速度
9．如图1所示是电火花计时器的示意图。
(1)电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用 （选填““频率为50Hz的交流”或“直流”）电源，其工作时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花计时器后，立即关闭电源
B．将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D．接通开关，听到放电声后拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是 （按顺序填写步骤编号）。
(2)如图2所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带，其中标有A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、D两点间距x＝ cm，AD段的平均速度＝ m/s（保留两位小数）。
【答案】(1) 频率为50Hz的交流 CBDA
(2) 2.70/2.71/2.69 0.09
【详解】（1）[1]电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用频率为50Hz的交流电源。
[2]实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，即先安装打点计时器，再安装纸带，先接通开关再拖动纸带，打完后要立即关闭电源，故步骤为CBDA。
（2）[3]由题图中数据可以得出A点刻度1.00cm，D点刻度3.70cm，所以A、D两点间的距离为
[4]AD段的运动时间为
AD段的平均速度
10．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
(1)图中 （选填“A”或“B”）是电火花式打点计时器，它使用的电源为 （选填“交流”或“直流”）电源；
(2)在图的实验中，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
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打D点时小车的速度 （结果保留3位有效数字）
②该同学分别算出其他各点的速度：，，，，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的图像 。由图像可以说明 。
③如果当时电网中交变电流的频率稍有减小，频率从50Hz变成了49Hz，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比 。（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】(1) 交流
(2)A
(3) 小车在长木板上的运动是匀加速直线运动 偏大
【详解】（1）[1][2]图1中A是电火花式打点计时器，它使用的电源为交流电源。
（2）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，即先接通电源，后让纸带运动；
故选A。
（3）[1]如果测得C、D两点间距，D、E两点间距，则打D点时小车的速度
[2][3]根据该同学分别算出其他各点的速度：，，，，利用描点法，作出如下图象
由上图可知，图象是过原点的倾斜直线，因此可知小车速度随时间均匀变化，即小车在长木板上的运动是匀加速直线运动；
[4]如果当时电网中交变电流的频率从50Hz变成了49Hz，则实际打点周期变大，相邻两计数点间的时间间隔变大，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，则代入计算的时间间隔偏小，使得速度的测量值与实际值相比偏大。
实验创新方案
11．如图，将长直木板B支成斜面，挡光片P固定在小车C的前端，光电门G固定在木板的侧面A处，可让小车在斜面上做匀加速直线运动。现让小车在斜面的同一位置O由静止释放，分别测得宽度为2cm、4cm、6cm，8cm，10cm不同挡光片的挡光时间（每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐），通过计算出各次挡光片通过光电门的平均速度（）画出图像。
(1)实验中最接近小车过A点时的瞬时速度的挡光片的宽度是（ ）
A．2cmB．6cmC．10cmD．8cm
(2)若挡光片宽度，挡光时间，则小车过A处的瞬时速度表达式为 ；
【答案】(1)A
(2)
【详解】（1）根据可知挡光片宽度越小，越接近小车过A点时的瞬时速度。
故选A。
（2）若挡光片宽度，挡光时间，则小车过A处的瞬时速度表达式为
12．图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度实验装置，滑块上安装了宽度d=3.0cm的遮光条。滑块先通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间Δt1=0.15s，通过第二个光电门的时间Δt2=0.10s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔Δt=2.50s。则：
(1)滑块经过第一个光电门时的速度大小为= m/s（结果保留两位有效数字）。
(2)滑块经过第二个光电门时的速度大小为= m/s（结果保留两位有效数字）。
(3)在下滑过程中，滑块的加速度大小为a= m/s2（结果保留一位有效数字）。
(4)为使（1）中结果更接近滑块通过光电门时的瞬时速度﹐下列措施可行的是________。
A．换用宽度更宽的遮光条B．换用宽度更窄的遮光条
C．使滑块的释放点更靠近光电门D．减小气垫导轨与水平面间的夹角
【答案】(1)0.20
(2)0.30
(3)0.04
(4)B
【详解】（1）滑块经过第一个光电门时的速度大小为
m/s=0.20m/s
（2）滑块经过第二个光电门时的速度大小为
m/s=0.30m/s
（3）在下滑过程中，滑块的加速度大小为
m/s2=0.04m/s2
（4）AB．根据可知，当时，可近似看作物体的瞬时速度，换用宽度更窄的遮光条时，运动时间更趋近于零，求出的平均速度越接近瞬时速度，故A错误，B正确；
CD．使滑块的释放点更靠近光电门或者减小气垫导轨与水平面间的夹角，则滑块到达光电门时的速度变小，经过光电门的时间会变大，则作为物体的瞬时速度误差会变大，CD错误。
故选B。
13．光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备，如图1所示，S是光源，K是光接收器，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2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=1cm，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=0.01s，tB=0.004s，则小车通过A、B两位置的速度分别为vA= m/s，vB= m/s。（结果均保留2位有效数字）
(3)由实验可知，小车沿斜面向下做 （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动。
【答案】(1)
(2) 1.0 2.5
(3)加速
【详解】（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，则小车通过光电门的速度为
（2）[1] [2] 小车通过A、B两光电门的速度分别为
（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。
14．像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现有一放在气垫导轨上的滑块通过光电门，用分度值为1mm的刻度尺测量滑块上挡光片的宽度d，示数如图丙所示，则
(1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是______。
A．等效替代法B．理想实验法C．极限思维法
(2)读出挡光片的宽度为 cm；
(3)滑块在牵引力作用下通过光电门，配套的数字毫秒计记录了它通过光电门的时间为t，挡光片的宽度为d，则滑块通过光电门的速度 。但实质上v是滑块通过光电门的 （“平均速度”或“瞬时速度”）要使瞬时速度的测量值更接近真实值，可将挡光片的宽度 （填“增大”或“减小”）一些。
【答案】(1)C
(2)
(3) 平均速度 减小
【详解】（1）在计算滑块速度时，运用当挡光时间极短时，近似将通过光电门的平均速度看做经过光电门的瞬时速度，所应用的物理方法是极限思维法。
故选C。
（2）由图可知滑块的宽度
（3）[1]滑块通过光电门的速度为
[2][3]这个公式计算的是平均速度，要使瞬时速度的测量值更接近真实值，即平均速度更接近瞬时速度，需要挡光时间尽可能短，则挡光板的宽度要减小一些。
15．(1)关于误差和有效数字，下列说法正确的是（ ）
A．测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的最小刻度是1厘米
B．0.92cm与0.920cm含义是一样的
C．多测几次求平均值可减小系统误差
D．0.082cm有三位有效数字
(2)某兴趣小组先借助光电门，利用如图甲所示的装置来测量物体的速度，具体操作如下。
①将铁架台竖直放置在水平桌面上，上端固定电磁铁M，在电磁铁下方固定一个位置可上下调节的光电门；
②先用刻度尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d= mm；
③闭合控制电磁铁M的开关S，吸住小球，测出小球与光电门之间的高度差；断开开关S，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间。则小球通过光电门时的速度大小 （用题中所给物理量的符号表示）。
【答案】(1)A
(2) 12.5/12.4/12.6
【详解】（1）A．一个物体长为123.6 cm，最后的一位，0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的最小刻度是1厘米，故A正确；
B．0.92是两位有效数字，0.920是三位有效数字，它们的含义是不同的，故B错误；
C．多测几次求平均值是减小误差有效的方法之一，只可以减小偶然误差，故C错误；
D．有效数字是从第一个不为0的数字开始的，0.082是两位有效数字，故D错误。
故选A。
（2）[1]考虑到系统误差，小球的直径为
[2]小球通过光电门的挡光时间，小球通过光电门时的时间极短，可视为匀速直线运动，则小球通过光电门时的速度大小为
16．按要求填空：
(1)关于电火花打点计时器的使用，下列说法正确的是（ ）
A．电火花打点计时器使用的是220V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
(2)在测定小车加速度的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．电火花打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源
B．实验时应使纸带从复写纸的上方穿过
C．实验时要先接通电源后放开纸带
D．开始打点前，小车应离打点计时器远一些
(3)在测定匀变速直线运动加速度实验中，某次实验纸带的记录如图所示，纸带上O、A、B、C、D、E、F、G为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，O到各点距离由图可知，则纸带的加速度等于 m/s2，在打D点时纸带的速度为 m/s，（保留两位有效数字），F到G的距离为 cm。
【答案】(1)CD
(2)C
(3) 0.75 0.40 5.90
【详解】（1）A．电火花打点计时器使用的是220V交流电源，故A错误；
B．在使用打点计时器时应先接通电源，再释放小车，故B错误；
C．频率和打点时间间隔互为倒数，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。
故选CD。
（2）A．根据电磁打点计时器的原理可知，它所使用的电源是交流电源，故A错误；
B．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面，故B错误；
C．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，故C正确；
D．在释放小车前，小车应靠近打点计时器，故D错误。
故选C。
（3）[1]根据题意可知，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，因此计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可得
[2]打D点时纸带的速度为
[3]F到G的距离为
17．打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，如图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题：
(1)图甲是 （填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是 （填“交流8V”、“交流220V”、四节干电池）。
(2)某同学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，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①小车向 运动（相对图中方位填“左”或“右”）
②试根据纸带上合适的计数点间的距离，计算B点的瞬时速度 （保留3位有效数字）。
③以打下A点的在直角坐标系中描出B点的瞬时速度，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线
④如果当时交变电流的频率是f=60Hz，而计算时仍按f=50Hz，那么速度的测量值比真实值
（选填：偏大、偏小、相等）
【答案】(1) 电磁 交流
(2) 向左 0.400 见解析 偏小
【详解】（1）[1][2]图甲是电磁打点计时器，电源采用的是交流8V。
（2）①[1]小车做加速直线运动，相同时间间隔的位移越来越大，所以应是小车向左运动。
②[2]每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出，即相邻的两计数点间的时间间隔为
B点的瞬时速度等于AC这段位移的平均速度
③[3]同样的方法算出其它点的速度，做出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线如下
④[4]如果当时交变电流的频率是f=60Hz，时间间隔应变小，但是而计算时仍按f=50Hz，那么速度的测量值比真实值偏小。
18．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。并记录了相关数据，如图甲所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出。
(1)（不定项选择）所用实验器材选用电火花计时器（含纸带、墨粉盘）、一端附有定滑轮的导轨、小车、细绳、钩码、导线及开关外，还必须需要的器材有（ ）
A．220 V交流电源B．3节1.5 V干电池
C．刻度尺D．秒表
(2)关于此实验操作步骤，下列说法错误的是（ ）
A．在释放小车前，小车应停在远离打点计时器那一端
B．小车拉动纸带的方向应与两限位孔的连线平行
C．处理纸带时，可以舍弃点迹密集的点，只利用点迹清晰，间隔适当的一部分进行测量
(3)计算的瞬时速度vD = m/s；（保留三位有效数字）
(4)以A点为计时起点，请在坐标图乙中画出小车的v − t图线。
(5)根据所画出的小车的v − t图线计算出小车的加速度a = m/s2。（保留两位有效数字）
【答案】(1)AC
(2)A
(3)0.560
(4)见解析
(5)0.80/0.79/0.81
【详解】（1）AB．电火花计时器需要用220 V交流电源为其供电，而不是干电池，故A正确，B错误；
C．实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，故C正确；
D．打点计时器本身就是一种计时仪器，不需要秒表，故D错误。
故选AC。
（2）A．在释放小车前，为充分利用纸带，避免纸带上出现大量的空白段落，小车应停在靠近打点计时器处，故A错误，符合题意；
B．为了减小限位孔与纸带之间的阻力，小车拉动纸带的方向应与两限位孔的连线平行，故B正确，不符合题意；
C．为了减小误差，处理纸带时，可以舍弃点迹密集的点，只利用点迹清晰，间隔适当的一部分进行测量，故C正确，不符合题意。
故选A。
（3）匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有
（4）根据表格中的数据，在坐标纸上描点，用直线连接，使点迹均匀分布在直线两侧，如图所示
（5）v − t图线斜率表示加速度，则有
19．如图所示，固定不动的小盒C能够发射和接收超声波信号，同时记录从发射到接收超声波的时间并输送到计算机。工作时，小盒C短时间内先后两次向运动的被测物体D发射超声波，超声波被被测物体D反射后又被小盒C接收，小盒C记录的第一次、第二次从发射到接收超声波的时间分别为，从第一次发射超声波到第二次发射超声波的时间间隔为。已知超声波在空气中传播的速度大小为。
（1）超声波第一次被被测物体D反射时被测物体D到小盒C的距离 ，从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的时间 。
（2）从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的过程中，被测物体运动的平均速度大小 （结果均用题中字母表示）。
【答案】
【详解】（1）[1][2]超声波往返的时间相等，则超声波第一次被被测物体D反射时被测物体D到小盒C的距离为
从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的时间为
（2）[3]超声波第二次被被测物体D反射时被测物体D到小盒C的距离为
则从超声波第一次被被测物体D反射到第二次被被测物体D反射的过程中，被测物体运动的平均速度大小为
20．光电计时器的结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。图乙中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。让滑块d从木板的顶端滑下，光电门1连接的计时器显示的挡光时间为，小滑块d的宽度为，则可测出滑块通过光电门1的速度 。（结果保留两位有效数字）。要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度 一些。（填“增加”或“减小”），所测量的速度中，通过 （填“光电门1”或“光电门2”）的瞬时速度误差会小一些。

【答案】 0.20 减小 光电门2
【详解】[1]小滑块通过光电门的时间极短，可以用平均速度替代滑块通过光电门1的速度，则有
[2]要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，则需要滑块通过光电门的时间更短，可将滑块的宽度减小，使滑块通过光电门1的平均速度更接近瞬时速度。
[3]滑块通过光电门的时间越短，瞬时速度的测量误差越小，所以通过光电门2的瞬时速度误差会小一些。
21．（24-25高一上·广东清远·期中）“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，光电门传感器可直接测出挡光片挡光的 （填物理量的名称）。实验室中挡光片的宽度有、、、四种，按照图示方式安装挡光片，每次从倾斜轨道同一位置静止释放小车，选择宽度为 的挡光片，测得的平均速度最接近车 （选填“前端”、“中点”或“后端”）经过光电门时的瞬时速度。
【答案】 时间 0.5 前端
【详解】[1]光电门传感器可直接测出挡光片挡光的时间。
[2]根据平均速度
可知挡光片宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，所以实验中选择宽度为0.5cm的挡光片。
[3]由图可知挡光片安装在车的前端，所以实验中测得的平均速度最接近车前端经过光电门时的瞬时速度。
22．（24-25高一上·天津·期中）如图所示为实验室常用的两种计时器。
(1)图乙是 （填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”），其电源采用的是 填（“交流约8V”或“交流220V”）。
(2)关于打点计时器的使用，下列说法正确的是______。
A．在测量物体速度时，应先让物体运动，后接通打点计时器的电源
B．电磁打点计时器和电火花打点计时器可以使用同样的电源
C．使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大
D．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快
【答案】(1) 电火花打点计时器 交流220V
(2)C
【详解】（1）[1][2]图乙中有墨粉纸盒，可知，图乙是电火花计时器，电火花计时器的电源采用的是交流220V。
（2）A．为了表明在纸带上出现大量的空白段落，在测量物体速度时，应先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故A错误；
B．电磁打点计时器使用8V交流电源，电火花打点计时器使用220V交流电源，故B错误；
C．根据可知，使用的电源频率越低，打点的时间间隔就越大，故C正确；
D．相邻点迹之间的时间间隔相等，纸带上打的点越密，相邻点迹之间的间距越小，表明速度越小，说明物体运动得越慢，故D错误。
故选C。
23．（24-25高一上·浙江温州·期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，实验装置如图甲所示。
(1)图乙中的实验器材是 （选填“电火花计时器”或“电磁打点计时器”），该计时器使用 （选填“直流”或“交流”）电源，每隔t= s（选填“0.02”或“0.1”）打一个点。
(2)经正确操作后打出一条纸带，截取其中一段如图乙所示。选取连续打出的点0、1、2、3、4为计数点，则计数点1的读数为 cm。已知打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打计数点2时小车的速度大小为 m/s（保留三位有效数字）。
【答案】(1) 电火花计时器 交流 0.02 (2) 2.75/2.74/2.76 1.48
【详解】（1）[1][2][3]图乙中的实验器材是电火花计时器，该计时器使用交流电源，每隔t=0.02 s打一个点。
（2）[1]图中刻度尺的分度值为，由图可知计数点1的读数为；
[2]打计数点2时小车的速度大小为
24．（24-25高一上·四川眉山·期中）某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，得到如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。
(1)电火花计时器使用 V的 电源（填“交流”或“直流”）。
(2)由图可以知道，纸带做的是 （填加速、减速或匀速）直线运动。
(3)小车经过OE段的平均速度是 m/s（结果保留1位小数），小车经过B点时的速度是 m/s（结果保留1位小数）。
【答案】(1) 220 交流
(2)加速
(3) 0.8 0.7
【详解】（1）[1][2]电火花计时器使用220V的交流电源。
（2）由于间距逐渐变大，所以纸带做的是加速直线运动。
（3）两点的时间间隔小车经过段的平均速度是小车经过B点时的速度是
25．（24-25高一上·浙江丽水·期中）如图甲、图乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，组装了一个U形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为，将此U形遮光板装在小车上，让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门，实验时测得两次遮光时间分别为，。则：
(1)第一个遮光片通过光电门时小车的速度大小为 m/s。
(2)关于图甲图乙两种打点计时器，下列说法中正确的是 （ ）
A．它们都是使用8V以下的交流电源
B．当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点
C．甲打点计时器使用直流电源，乙打点计时器使用交流电源
D．乙打点计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小
(3)在某次实验中，小车拖着纸带通过打点计时器记录下的运动情况如图戊所示，图中A、B、C、D、E为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.04s，则在打C点时小车的速度是 m/s，小车加速度大小是 m/s2（保留3位有效数字）
【答案】(1)0.05
(2)BD
(3) 0.475 1.25
【详解】（1）第一个遮光片通过光电门时小车的速度大小为
（2）AC．甲为电磁打点计时器，使用8V以下的交流电源，乙为电火花打点计时器，使用220V交流电源，故AC错误；
B．当电源频率为50Hz时，则打点的时间间隔为
s
故B正确；
D．电火花打点计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小，故D正确。
故选BD。
（3）[1] 根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则在打C点时小车的速度为
[2]根据逐差法可知加速度为
26．在“用电磁打点计时器测速度”实验中，已知交流电源的频率为50Hz。
(1)下列说法正确的是 。
A．拖动纸带的同时，闭合电源开关
B．先闭合电源开关，让打点计时器正常工作时，拖动纸带
C．纸带上的打点密集，说明纸带运动速度较大
D．此次实验所用电源为220V交流电源
(2)某同学拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，处理时每隔1个点取一个计数点，标上字母A、B、C、D、E、F（中间的点未画出）。
如图所示，某同学用mm刻度尺进行测量，填到下表中：
由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为 m/s（保留3位有效数字）。
(3)打点计时器打下C点时小车的速度vC= m/s（保留3位有效数字）。
【答案】(1)B
(2)0.406
(3)0.390
【详解】（1）AB．为了提高纸带的利用率，同时为了使打点更稳定，减小误差，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车。故A错误；B正确；
C．纸带上打的点密集，在相等的时间内位移较小，说明纸带运动速度较小。故C错误；
D．电磁打点计时器使用8V的交流电源。故D错误。
故选B。
（2）纸带上每隔1个点取一个计数点，所以相邻计数点之间的时间间隔
T＝0.04s
打下AF段纸带时小车的平均速度为
（3）打点计时器打下C点时小车的速度近似等于BD两点间的平均速度，即
位置
B
C
D
E
F
速度/（m⋅s−1）
0.400
0.479
0.640
0.721
计数点
B
C
D
E
F
位置（cm）
1.32
2.75
4.44
6.22
8.12