2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 同步练习 -2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

2.4科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 一、单选题 1．在测量瞬时速度的实验中，光电门传感器测量的是（　　） A．挡光片宽度 B．挡光时间 C．平均速度 D．加速度 2．根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是（　　） ①时间间隔   ②位移   ③加速度   ④平均速度 A．③④ B．①② C．②③ D．①④ 3．用气垫导轨进行实验时,经常需要使导轨保持水平,检验气垫导轨是否水平的方法之一是,轻推一下滑块,使其先后滑过光电门1和光电门2,如图所示,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录滑块先后经过光电门1、2时的遮光时间△t1和△t2,比较△t1和△t2即可判断导轨是否水平,为使这种检验更精准,正确的措施是    A．换用质量更大的滑块 B．换用宽度△x更小的遮光条 C．提高测量遮光条宽度△x的精确度 D．尽可能增大光电门1、2之间的距离L 4．如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，打点计时器的振针便通过复写纸在纸带上留下一行小点。接通打点计时器的电源和物体开始运动这两个操作的先后关系是（　　） A．物体运动和接通电源应同时进行 B．先让物体运动，后接通电源 C．先接通电源，后让物体运动 D．先接通电源还是后接通电源都没有关系，对实验来说效果是一样的 5．某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后，纸带上留下的点迹中有5个连续清晰的点，所用电源频率为50Hz，测出从第1个点到第5个点的距离为20cm，则（　　） A．纸带运动的平均速度为2.0m/s B．纸带运动的平均速度为2.5m/s C．纸带运动的平均速度为200m/s D．纸带运动的平均速度为250m/s 6．如图所示，气垫导轨的滑块上安装了宽度为d的遮光板，做加速运动的滑块先后通过两个光电门，数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t1，通过第二个光电门的时间为t2，遮光板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Δt，下列测量结果中最接近真实值的是(　　)    A．滑块运动的加速度为 B．滑块运动的加速度为 C．遮光板中点通过第一个光电门的速度为 D．遮光板前沿通过第一个光电门的速度为 7．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是(　　) A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处 C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 8．在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中，获得的一段纸带如图所示，A、B、C、D为相邻的四个计数点，已知AB=1.80cm，BC=2.00cm，CD=2.20cm，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s．关于该实验，下列说法正确的是（  ）    A．相邻两计数点间的时间间隔为0.1s是用秒表测出的 B．实验时应先释放小车再接通电源 C．打点计时器打C点时，小车的速度为0.42m/s D．小车运动的加速度是0.2m/s2 9．阅读下列材料“嫦娥”舒广袖“玉兔”归蟾宫2013年12月2日，嫦娥三号怀抱着“玉兔”，承载着中国人的梦想，踏上了探月之旅．她历经变轨、减速、悬停、避障等过程，于14日在月球表面软着陆．我国成为世界上第三个实现在月球表面软着陆的国家 在月球表面着陆过程中，嫦娥三号先减速调整，速度从逐渐减为0，悬停在距月球面100m高处；然后利用探测器对着陆区进行观测，选择着陆点；再缓慢下降到着陆点上方4m，处，最终以自由落体方式完美着陆在月球表面．接着，140kg的“玉兔”款款而出，开始了与月球的亲密接触嫦娥三号着陆前最后4m的运动过程中，能反映其运动的图象是　　 A． B． C． D． 10．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，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 11．在探究小车速度随时间变化的规律的实验时，下列说法正确的是 A．在纸带上选取记数点，必须每5个点选取一个 B．在进行该探究实验时，应该让小车的加速度尽量小些 C．在利用速度–时间图像处理实验数据时，应选取间隔较远的两点由加速度的定义式计算加速度的大小 D．在进行该探究实验时，电磁打点计时器可用低压直流电源 12．如下图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大 A． B． C． D． 13．如图所示，在用电火花打点计时器探究匀变速运动的实验中，下列说法正确的是（　　） A．电火花计时器的工作电压是220V直流电压 B．砝码的总质量应满足远小于小车质量 C．实验时应平衡摩擦力 D．滑轮与小车间的细线必须和长木板平行 14．如图所示，用光电计时装置可以测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光板的宽度为3.0cm，遮光板经过光电门的遮光时间为0.11s，则滑块经过光电门位置时的速度大小为（　　） A．3.7m/s B．2.7m/s C．0.37m/s D．0.27m/s 15．如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔你的同伴牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动每隔1s你用画笔在纸带上点一个点你还可以练习在1s内均匀地点上两个点这样，就做成了一台简单的打点计时器则下列说法正确的是（    ） A．纸带的速度越快，相同距离上打的点会越多 B．牵动纸带速度不恒定，相邻两点的时间间隔也会不稳定 C．若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，增大速度，纸带上的两点间距离会变大 D．若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，同样的速度，纸带上的两点间距离会变小 二、多选题 16．关于打点计时器的使用说法正确的是（　　） A．电磁打点计时器使用的是6V以下的直流电源 B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动 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，说明物体运动的越快 17．下图为同一个打点计时器打出的四条长度相同的纸带，则下面判断正确的是（　　） A．甲纸带加速度最大 B．乙纸带加速度最大 C．丁纸带平均速度最小 D．丙纸带平均速度最大 18．若四次测量一本书的宽度记录为以下数据，记录结果是四位有效数字的是（　　） A． B． C． D． 三、实验题 19．两实验小组的同学分别做“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验。 （1）甲组同学从实验室已经领取了以下器材∶一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、钩码、轻细绳、6V交流电源。为了完成本实验，还须从图中选取部分实验器材，其名称分别为 、 。 （2）乙组同学另外从实验室领取了一套器材他们所选用的计时器为电火花计时器，使用电火花计时器时的基本步骤如下∶ A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器； B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座； C．把计时器固定在长木板上，将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器； D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带。 上述步骤正确的顺序是 （按顺序填写步骤前的字母）。 20．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，某同学打出了一条纸带，O、A、B、C、D几个相邻的计数点的时间间隔为0.1s，用刻度尺量得各段长度如下：OA=1.48cm，AB=1.91cm，BC=2.31cm，CD=2.70cm。 (1)通过分析纸带数据，可判断在实验误差范围内小车在做 直线运动。（填“匀加速”或“匀减速”） (2)计数点C对应的速度大小为 m/s。（保留两位有效数字） (3)小车的加速度大小 m/s2 。（用逐差法计算，结果保留两位有效数字） 四、解答题 21．小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀加速直线运动，如图所示是实验时获得的一条纸带。 （1）A、B、C、D、E、F、G是纸带上七个连续的点，点F由于不清晰而未画出，试根据纸带上的数据，推测点F的位置并在纸带上标出。 （2）已知打点计时器电源频率为50Hz，根据纸带上的数据，求小车做匀加速直线运动的加速度a。（计算结果保留两位有效数字） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．C 【详解】光电门上有两个孔，一孔发射红外线，另一孔接收红外线，当两孔间有遮挡物时，传感器就会计时，挡光结束，计时也会结束，因此光电门会测出挡光时间，再根据 所以测的是挡光片通过光电门传感器过程中的平均速度。 故选C。 2．B 【详解】根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是时间间隔和位移，加速度和平均速度都需要计算得出，故选B。 3．D 【详解】本题中如果导轨水平，则滑块应做匀速运动，因此要想更精准确的进行检验可以增大光电门1、2之间的距离，从而明确更准确的判断速度是否发生变化；而换用质量更大的滑块、宽度更小的遮光条以及提高测量遮光条宽度△x的精确度对速度变化均没有影响；故D正确，ABC错误；故选D． 4．C 【详解】为了充分利用纸带，且在纸带上能得到清晰的点迹，在实验开始时要先接通电源待打点稳定后，再让物体运动。 故选C。 5．B 【分析】打点计时器每隔0.02s打一个点，根据平均速度的公式可以求得运动的平均速度的大小。 【详解】在纸带上留下的点子中有5 个连续清晰的点，得知5个点间时间长度为0.08s，纸带的平均速度为 故选B。 【点睛】解决本题的关键是运动时间的长度，打点计时器每隔0.02s打一个点，从第1点到第5点，共有4个时间的间隔，所以总时间长度为0.08s。 6．B 【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，滑块通过两个光电门中间时刻的瞬时速度分别为：，，两个中间时刻的时间差为：，根据速度时间公式得，滑块运动的加速度为：，故B正确，A错误；遮光板通过第一个光电门中间时刻的瞬时速度为，中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度，即遮光板中点通过第一个光电门的速度大于，遮光板前沿通过第一个光电门的速度小于，故CD错误．所以B正确，ACD错误． 7．A 【分析】正确解答本题需要掌握：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚． 【详解】A、实验前要平衡摩擦力，把木板的一端垫高，长木板应一端高一端低，故A错误； B、在释放小车前，小车应靠近打点计时器，故B正确； C、应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车，故C正确； D、要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，故D正确； 故选A。 8．D 【详解】A．按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，并不是秒表测量出的，故A错误； B．实验时应先接通电源，再释放小车，故B错误； C．利用匀变速直线运动的推论得 故C错误； D．根据匀变速直线运动的推论公式 △x=aT2 可以求出加速度的大小得 故D正确。 故选D。 9．A 【详解】因最后4m做初为0的匀加速直线运动，速度图象为过原点的倾斜直线．故A正确，BCD错误． 10．A 【详解】A．电磁打点计时器的打点周期是一定的，因此时间间隔可以由纸带上所打点的个数直接得出，A正确； B．位移需要利用刻度尺测量纸带上所打点间的距离得出，B错误； CD．平均速度和瞬时速度都是依据实验测量数据并利用物理公式计算得出的，CD错误。 故选A。 11．C 【详解】A．计数点的选取是任意的，不一定要每5个点选取一个，也可以每4个点选取一个，所以A错误； B．在进行该探究实验时，若小车的加速度太小，点迹会很密集，不利于测量，故B错误； C．在利用速度–时间图像处理实验数据时，为减小误差应选取间隔较远的两点由加速度的定义式计算加速度的大小，所以C正确； D．在进行该探究实验时，电磁打点计时器可用低压交流电源，故D错误。 故选C。 12．A 【详解】同一打点计时器打出的四条纸带，点迹间的时间间隔相等，设为T．根据逐差相等公式△x=aT2可知，点迹间位移差△x越大，加速度越大，据图可以看出，A图的点与点之间的距离差最大，故A的加速度最大．故A正确、BCD错误．故选A． 【点睛】打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上点间的距离，根据物理规律解决问题．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用． 13．D 【详解】A．电火花计时器的工作电压是220V交流电压，A错误； BC．探究匀变速运动，主要是通过纸带测量小车的瞬时速度和加速度，不需要满足砝码的总质量远小于小车质量的条件，实验时也不需要平衡摩擦力，BC错误； D．滑轮与小车间的细线必须和长木板平行，以确保小车在恒定拉力作用下做匀变速直线运动，D正确。 故选D。 14．D 【详解】滑块经过光电门时的速度表达式 故选D。 15．D 【详解】纸带速度越快，点迹越疏，可知相同距离上打的点越少，故A错误．相邻两点间的时间间隔是一定的，为1s，与牵动的速度无关，故B错误．若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，增大速度，由于相邻两点间的时间间隔变小，则两点间距离不一定变大，故C错误．若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，同样的速度，时间间隔变小，则相邻两点间的距离会变小，故D正确．故选D． 【点睛】人为模拟打点计时器可以帮助了解打点计时器原理. 16．BC 【详解】A、打点计时器使用的是交流电源，A错误 B、打点计时器在使用过程中应先接通电源，后释放物体，B正确 C、根据频率和周期的关系，电源频率越高，打点的时间间隔就越小，C正确 D、纸带上打的点越密，说明打点周期内运动的位移越短，所以物体运动越慢，D错误 17．BC 【详解】由图知甲丙丁都是匀速直线运动，乙是匀加速直线运动，其中丁的平均速度最小，乙的加速度最大。 故选BC。 18．ACD 【详解】有效数字是从一个数的左边第一个非零数字起，到末位数字止。 故选ACD。 19． 电磁打点计时器 刻度尺 CBDA 【详解】（1）[1][2]电火花计时器使用的是220V的交流电，电磁打点计时器使用的是4~6V的交流电，所以应选择电磁打点计时器，实验中还需要刻度尺测量计数点间的距离； （2）[3]实验时，应先安装装置，然后接通电源，释放纸带，实验完毕整理器材，所以顺序为CBDA。 20． 匀加速 0.25 0.41 【详解】(1)[1]由题中数据可算得 即连续且相等的时间段内的位移差基本相等，且位移差为正值，说明小车做匀加速直线运动； (2)[2]匀变速直线运动在一段时间内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度，所以 (3)[3]小车的加速度 21．（1）见解析；（2）5.0m/s2 【详解】（1）由题图可知相邻两计数点间距离之差恒为 所以F点的位置读数为 位置标记如图所示。 （2）打点计时器的打点周期为 根据逐差法可得小车做匀加速直线运动的加速度为 学科网（北京）股份有限公司 $