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2026-2027学年高中物理鲁科版必修一课时作业 2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
一、单选题
1．如图所示，图甲是电磁打点计时器的示意图，图乙是该打点计时器在某次实验中打出的纸带，(电源频率为50 Hz)则以下说法中正确的是( )
A.将该打点计时器接在8 V的直流电源上，它将在纸带上每隔0.02 s打一个点
B.当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越小
C.若纸带上打出两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以大致表示纸带上之间任何一点的瞬时速度
D.两点间距离过小，测量误差会增大，所以实际测量中D、F之间的距离越大越好
2．打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电源，纸带上相邻两点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是( )
A.， B.，
C.， D.，
3．如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角
4．如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段，两点为计数点，中间点迹为实际点迹，打点计时器电源的频率为50 Hz，则两点间的时间间隔为( )
A.0.02s B.0.06s C.0.08s D.0.10s
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.使用时先释放重物，再接通电源
B.如果纸带上相邻两个计数点之间有4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．小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端，向左运动，在纸带上打出了一系列的点，点迹分布如图所示，请你由此判断纸带的运动情况是( )
A.先匀速直线运动后减速直线运动 B.先加速直线运动后匀速直线运动
C.先减速直线运动后加速直线运动 D.先加速直线运动后减速直线运动
7．气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上方的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，下列做法正确的是( )
A.换用宽度更宽的遮光条 B.换用宽度更窄的遮光条
C.增大滑块的质量 D.减小滑块的质量
8．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B.根据实验数据画出图象，量取其倾角，由公式求出加速度
C.根据实验数据画出图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
9．为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光条。滑块先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，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为，则下列说法正确的是( )
A.滑块通过第一个光电门时的速度为0.82 m/s
B.滑块的加速度大小为
C.滑块在做减速运动
D.换用宽度更宽的遮光条可以更精确地测出滑块通过光电门时的速度
10．小车做直线运动的频闪照片如图所示，由此可以断定小车的( )
A.加速度向右 B.加速度向左
C.速度向左 D.速度向右
11．两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示（连续两次曝光的时间间隔T是相等的）.由图可知( )
A.在时刻以及时刻两木块速度相同
B.在时刻两木块速度相同
C.在时刻和时刻之间某一时刻两木块速度相同
D.在时刻和时刻之间某一时刻两木块速度相同
12．在实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，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0.10 s
B.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
D.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
二、多选题
13．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么0~t和t~3t两段时间内( )
A.加速度大小之比为3:1 B.位移大小之比为1:2
C.平均速度大小之比为2:1 D.平均速度大小之比为1:1
14．小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪照相机拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示.已知每块砖的厚度是6 cm，照相机的曝光时间是0.08 s，由此可知小球( )
A.经过位置2时的瞬时速度大小约为0.8 m/s
B.经过位置3时的瞬时速度大小约为2.625 m/s
C.从位置1到4过程中的平均速度大小约为3.375 m/s
D.从位置1到4过程中的平均速度大小约为2.25 m/s
15．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是( )
A.通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行）
B.小车应放在靠近打点计时器的一端
C.实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，打完点要先断开电源后取纸带
D.钩码的质量越大越好
16．如图所示，用气垫导轨和光电计时器研究物体的运动，滑块沿气垫导轨下滑时，光电计时器能分别记录挡片（宽为L）挡住A、B光电门的时间、，根据气垫导轨上的刻度尺，可以测量出A、B光电门的距离x。在实验时，下列说法错误的是( )
A.忽略光电门的大小，把它看作一个位置点，这是一种放大的思想方法
B.是挡光片通过光电门A时的平均速度，不能看作瞬时速度
C.可以根据公式计算滑块在AB间的平均速度大小
D.可以根据公式计算滑块的加速度大小
三、实验题
17．如图甲所示为利用光电门测瞬时速度的装置，铁架台放在水平台面上，上端固定电磁铁M，电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门A。
（1）如图乙所示，用游标卡尺测量小球的直径_________mm。
（2）接通电磁铁M的开关，吸住小球，测出小球与光电门之间的高度差；断开开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间。数字计时器显示（即），则小球通过光电门时的速度大小________m/s（结果保留三位有效数字）。
（3）某同学利用公式计算当地的重力加速度大小，忽略空气阻力的影响，你认为该同学的计算结果与真实值相比会________________（填“偏大”或“偏小”）。
18．某同学用如图甲所示的装置探究小车做匀变速直线运动的规律，他采用电火花计时器进行实验。
(1)请在下面列出的实验器材中，选出本实验中不需要的器材填在横线上（填编号）
______；______；______
①电火花计时器
②天平
③4~6V低压交流电源
④细绳和纸带
⑤砝码、托盘和小车
⑥刻度尺
⑦秒表
⑧一端带有定滑轮的长木板
(2)安装好实验装置后，先接通电源，后释放小车。纸带被打出一系列点，其中一段如图乙所示，可知纸带的______（填“左”或“右”）端与小车相连。
(3)如图乙所示的纸带上，A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点，相邻计数间的时间间隔为0.1s，则______，______。（保留2位有效数字）
四、计算题
19．某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度（可视为恒定），在滑块上安装了宽度的遮光条，如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为，通过光电门2所用的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为，则滑块的加速度大小为________________。
20．如图所示，滑块在钩码的牵引下做匀加速直线运动。滑块上安装的遮光板的宽度为，数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为。已知滑块运动的加速度大小为。（用遮光板通过光电门的平均速度表示瞬时速度）求：
（1）滑块通过光电门1和光电门2时的速度大小；
（2）遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间。
21．中学实验室常用的打点计时器有电磁打点计时器和电火花打点计时器两种，它们的共同点是什么 不同点有哪些 使用时应注意哪些问题
参考答案
1．答案：C
解析：将该打点计时器接在8 V的交变电源上，它将在纸带上每隔0.02 s打一个点，选项A错误；当打点计时器正常工作时，纸带上点迹越疏的地方表示纸带的运动速度越大，选项B错误；若纸带上打出两点的时间间隔为，两点间距离为，则可以大致表示纸带上之间任何一点的瞬时速度，选项C正确；两点间距离越小，测量误差会变大，但实际测量中之间的距离并非越大越好，适当增大最好，选项D错误。
2．答案：B
解析：当电源的频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.02 s打一个点，所以，纸带上打出N个点，有个时间间隔，所以
故ACD错误；B正确。
故选B。
3．答案：A
解析：利用平均速度等效替代瞬时速度；遮光条越窄，或速度越大，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现趋向于0，而提高测量遮光条宽度的精确度，或者滑块的释放点更靠近光电门，及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到趋向于0的条件；故A正确，BCD错误。
故选A。
4．答案：D
解析：已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s。由图可知，AB两点间有5个间隔，故AB间的时间间隔为，故D正确，ABC错误。故选:D。
5．答案：C
解析：A.使用打点计时器时应先接通电源，待打点稳定后再释放重物，A错误；
B.由于打点计时器使用的是50Hz交流电源，打点周期是
如果纸带上相邻两个计数点之间有4个点，则相邻两个计数点间的时间间隔是
B错误；
C.由于纸带上相邻两计数点间的时间间隔相等，如果打点计时器在纸带上打下的点先密集后稀疏，则说明纸带的速度由小变大，C正确；
D.电磁打点计时器接在6V交流电源上，电火花打点计时器接在220V交流电源上，D错误。
故选C。
6．答案：D
解析：从图中看出，相邻的计时点的距离先越来越大，后越来越小，所以纸带先做加速运动后做减速运动。故ABC错误，D正确。
故选D。
7．答案：B
解析：本题中利用平均速度等效替代瞬时速度,故只能尽量减小遮光时间,可换用宽度更窄的遮光条,故A错误,B正确;滑块的质量对滑块的速度大小的测定没有影响,故C、D错误。
8．答案：C
解析：A.若取任意两计数点的速度用公式算出加速度，两计数点数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大；故A项错误.B.图像的倾角随v、t的量度不同而倾角不同，故B项错误；C.根据实验数据画出图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度；图线是考虑到所有数据，拟合成的图线，图线上会舍弃误差较大的点，不在线上的点均匀分布在两侧，所以加速度测量值的误差小.故C项正确.D.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度；看似用了所有数据，但实际上只使用了始末两个数据，始末两个数据可能导致加速度测量值的偶然误差较大；故D项错误.
9．答案：B
解析：滑块通过第一个光电门时的速度为，故A错误；滑块的加速度为，故B正确；因为加速度，即加速度a的方向与速度方向相同，所以滑块在做加速运动，故C错误；遮光条的宽度越窄，通过光电门的时间越短，测量的平均速度越接近通过光电门时的瞬时速度，故D错误。
10．答案：B
解析：AB.若小车向右运动，则速度越来越小，做减速运动，加速度方向向左；若小车向左运动，则速度越来越大，做加速运动，加速度方向仍向左，故A错误；B正确。CD.小车做直线运动的频闪照片不能判断小车的速度方向。故CD错误。故选B。
11．答案：C
解析：由题图可知，下面的木块在每个T时间内均走4格，故做匀速直线运动.因为高速摄影机的曝光时间很短，所以上面的木块在、时刻的速度可以近似由平均速度得出，设相邻两格间的距离为x，则有，，而下面的木块的速度，故A错误，同理可知B也错误；
在至时间内，上面木块的位移为4格，分析可知，和之间某一时刻上面木块的速度与下面木块的速度相同，故C正确，同理D错误.
12．答案：A
解析：每隔四个点取一个计数点，相邻的计数点间有五个时间间隔，打点计时器每隔打一个点，所以两计数点间的时间间隔为0.10 s，故A正确，B错误；同理，每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12 s，故C、D错误.
13．答案：BD
解析：A.两段的加速度大小分别为，，则加速度之比为2:1，故A错误；B.两段的位移，，故位移大小之比为1:2，B正确；CD.根据匀变速直线运动的推论有，平均速度等于初末速度的一半，则两段的平均速度为，故C错误，D正确；故选BD。
14．答案：BD
解析：经过位置2时小球的瞬时速度大小约为，A错误；经过位置3时小球的瞬时速度大小约为，B正确；从位置1到4过程中小球的平均速度大小约为，C错误，D正确.
15．答案：ABC
解析：实验中调节定滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上（使细绳和木板平面平行），才能保证小车速度随时间均匀变化，还可以减小摩擦，A正确；打点计时器与定滑轮间的距离尽可能大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，B正确；实验时应先接通电源后释放小车，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以尽可能打出较多的点并保护打点计时器，C正确；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，D错误.
16．答案：ABC
解析：A.忽略光电门的大小，把它看作一个位置点，这是一种极限的思想方法，故A错误；
B.由于较小，则挡光片通过光电门A时的平均速度，可看作瞬时速度，故B错误；
C.可以根据公式计算滑块在AB间的平均速度大小，其中t代表滑块从A到B的时间，故C错误；
D.根据速度—位移公式可知
故D正确；
本题选择错误选项；
故选ABC。
17．答案：（1）15.3
（2）3.06
（3）偏大
解析：（1）游标卡尺的分度值为0.1 mm，小球的直径为。
（2）小球通过光电门时的速度大小为。
（3）小球通过光电门时的速度为平均速度，由题图甲知，小球下落高度时刚好到达光电门上端，设此时小球的速度大小为，小球到达光电门上端的速度大小小于，故由公式计算当地的重力加速度大小的结果大于真实值。
18．答案：(1)② ； ③ ；⑦
(2)左
(3)0.14；1.3
解析：（1）本实验不需要天平测质量，电火花计时器应用220V交流电源，也不用秒表测时间，故不需要的器材为②③⑦。
（2）纸带和小车相连的一端先被打点，此时纸带速度较小，点间距离较小，故纸带的左端与小车相连。
（3）计数点B点的速度大小为
由逐差法可知，小车的加速度大小为
19．答案：
解析：设遮光条通过两光电门的速度分别为，则
则滑块运动的加速度大小为
20．答案：（1），；（2）
解析：（1）用遮光板通过光电门的平均速度表示瞬时速度，滑块通过光电门1时的速度大小为
解得
滑块通过门2时的速度大小为
解得
（2）根据加速度的定义式，可得遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为
21．答案：见解析
解析：相同点:电磁打点计时器和电火花打点计时器，它们都使用的是交流电，打点周期一般都是0.02 s。
不同点:电磁打点计时器工作电压为6 V，电火花打点计时器工作电压是220 V。
使用时注意事项:(1)实验前，应将打点计时器固定好，以免拉动纸带时晃动，并先轻轻试拉纸带，应无明显的阻滞现象。
(2)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。
(3)打点计时器不能连续工作太长时间，打完点后应立即关闭电源。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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