2026届高三物理二轮夯实基础专题训练09：纸带计算B

专题09 纸带计算B 1．关于打点计时器，下列说法正确的是（____） (1)A．纸带上打的点越密，说明物体运动得越快 B．电火花计时器使用的是220 V交流电源 C．电火花计时器比电磁打点计时器打点频率高 D．电磁打点计时器用的低压交流电源 (2)打点计时器交流电源频率是50 Hz，则打点周期是___________，实验得到做匀变速运动的纸带上A、B两点与B、C两点之间各有三个点，如图所示，则相邻计数点的时间间隔是___________。若测得x1=15 cm，x2=19 cm，则加速度是___________m/s2（结果保留3位有效数字）。 2．（1）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的物理量是___________ A．时间间隔 B．位移 C．平均速度 D．瞬时速度 （2）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小 D．纸带上打的点越密，说明物体运动的越快 （3）在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，如图所示，是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。试求BD、DF两个过程的平均速度vBD=___________m/s；vDF=___________m/s。（结果保留两位有效数字） 3．在用电火花计时器测小车加速度的实验中。 （1）电火花计时器使用的电源是________直流电，交流电。 （2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作的时间顺序关系是：____。 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．先让纸带运动或先接通电源都可以 （3）某同学在实验中，用电火花计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定的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，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下E点时小车的瞬时速度为_________；整个过程中小车的加速度大小为___________。计算结果数值保留两位有效数字 4．电磁打点计时器使用_________电源，（填“直流”或“交流”），频率是50Hz，打点周期是____，实验得到做匀变速运动的纸带上A、B两点与B、C两点之间各有四个点，如图所示，则相邻计数点的时间间隔是________。若测得，，则B点的瞬时速度是_______m/s。（本空结果保留两位有效数字） 5．某同学用如图甲所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。 (1)打点计时器应使用 （填“交流”或“直流”）电源。 (2)某次实验时得到的纸带中的某段如图乙所示，A、B、C、D、E为选出的5个计数点，相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出，用刻度尺测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、，打点计时器的计时周期为。则可得打点计时器打下B点时小车运动的速度大小为 ，小车运动的加速度大小为 （计算结果均保留2位有效数字）。 6．如图所示是一条打点计时器打出的纸带，电源频率为50 Hz，0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出，各计数点到0的距离如图所示。 (1)求出2、4计数点的瞬时速度并填入表格。 v1 v2 v3 v4 v5 数值/（m·s－1） 0.20 0.61 0.70 (2)在如图直角坐标系中画出运动物体的速度—时间图像 。 (3)如果当时交流电源的频率f＝51 Hz，而计算时仍按f＝50 Hz处理，那么速度测量值将 。（填“偏大”“偏小”或“相等”）（已知T＝） 7．利用如图甲所示的装置探究小车从静止开始运动的速度随时间变化的规律。 (1)若采用电磁打点计时器，则打点计时器所接电源为4V~6V______（选填“直流”或“交流”）电源。 (2)下列实验操作，正确的是______。 A．实验开始时，应该让小车靠近打点计时器 B．应该先放开小车，后接通打点计时器的电源 C．为了得到更精确的实验结果，测量打出的纸带数据，应使用最小刻度为厘米的刻度尺 (3)已知实验所使用电源的频率为f，图乙给出了该次实验中得到一条纸带，其中1、2、3、4、5、6、7都为计数点，每相邻两计数点之间还有四个点未画出。测得相邻两计数点间的距离、、、、、。在计数点3所代表的时刻，小车运动的瞬时速度大小______（用题中给出的字母表示） (4)若计算出打计数点2、3、4、5、6时刻纸带运动的瞬时速度，据此画出速度随时间变化的图像，其斜率为k，则小车的加速度大小为______。 8．电磁打点计时器使用的是___电源（选填“直流”、“交流”），若电源的频率是50Hz，则每隔___s打一个点。 用如图所示的计时装置可以近似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条的宽度为 4.0 mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为____。 A．0.10 m/s B．100 m/s C．4.0 m/s D．0.40 m/s 9．李同学为探究匀变速直线运动的速度与位移的关系，采用了如图所示的实验装置，他将气垫导轨放在水平桌面上，细绳两端分别与托盘和滑块相连，且定滑轮和滑块间的细绳与气垫导轨平行。 (1)用刻度尺测得固定在滑块上的遮光条的宽度为d，接通气源，由静止释放滑块，与光电门连接的数字计时器上显示出遮光条经过光电门的遮光时间为t，则遮光条通过光电门时滑块的速度大小 。（用题中给定的物理量符号表示） (2)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是_____________。 A．极限思维法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 (3)若已测得滑块释放时遮光条到光电门的距离为L，滑块的加速度大小为a，则验证匀变速直线运动的速度与位移的关系为 。（用题中给定的物理量符号表示） 10．利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律，为装有挡光片的钩码，总质量为，轻绳一端与相连，另一端跨过轻质定滑轮与质量为的重物相连。实验过程如下：用游标卡尺测出挡光片的宽度为；先用力拉住，保持、静止，测出下端到光电门的距离为（）；然后由静止释放，下落过程中挡光片经过光电门，测出挡光时间为。已知重力加速度为。 (1)为了能完成上述实验， （选填“>”“=”或“<”）。 (2)某次实验中用螺旋测微器测出挡光片的宽度，测量结果如图乙所示，则挡光片的宽度为 (3)经过光电门时的瞬时速度为 （用题中所给物理量的符号表示）。 (4)在从静止开始下落的过程中，如果满足 ，则验证、和地球所组成的系统机械能守恒（用题中所给物理量的符号表示）。 11．某科技小组利用图1所示的气垫导轨进行力学实验，主要实验步骤如下： A．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平。 B．测出挡光条的宽度d。 C．将滑块移至图示位置，释放滑块，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，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，通过第二个光电门的时间∆t2。 D．测出两个光电门间的距离L。 E.测出槽码盘和槽码的总质量m，测出滑块和遮光条的总质量M。 F.根据实验需要，改变L、m、M中相应的物理量，进行多次实验和测量。 G. …… 回答下列问题： (1)如图2所示是用游标卡尺测量挡光条的宽度d，则d= cm。 (2)滑块通过第一个光电门的速度v1= ，滑块在两个光电门间滑行时的加速度a= 。（用题中字母d、Δt1、Δt2、L表示） (3)若用该装置探究滑块加速度与力的关系，可保持滑块质量M不变，通过改变槽码的质量m，改变滑块所受的拉力。滑块所受的拉力可认为与槽码盘和槽码所受的重力相等。测得不同拉力下滑块运动的加速度，分析加速度与拉力的变化情况，找出二者之间的定量关系。 ①实验 （填“需要”或“不需要”）垫高气垫导轨的右端以平衡阻力。 ②实验 （填“需要”或“不需要”）槽码的质量要比滑块的质量小很多。 (4)若用该装置验证滑块与槽码盘和槽码组成的系统机械能守恒定律，已知当地的重力加速度为g，滑块在两个光电门间滑行的过程中，槽码盘和槽码的重力势能减少量为 ，系统的动能增加量为 ，如果两量几乎相等，则认为系统机械能守恒。（用题中字母d、Δt1、Δt2、L、m、M、g表示） 12．某同学用图甲装置研究自由落体运动的规律，手机拍摄小球自由落体运动的过程，用相应的软件处理得到分帧图片，该同学选取中间连续的几张照片合成，如乙图所示： (1)已知手机每秒拍摄30张照片，则相邻两张照片之间的时间间隔 s。 (2)小球下落到d点时瞬时速度大小的表达式 （用和表示）。 (3)小球做自由落体运动加速度大小的表达式为 （用、和表示）。代入数据，可得加速度大小 （结果保留3位有效数字）。 ( 2 ) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 专题09 纸带计算B 1．BD 0.02 s 0.08 s 6.25 【详解】 (1)[1]A．纸带上打的点越密，说明物体运动得越慢，选项A错误； B．电火花计时器使用的是220 V交流电源，选项B正确； C．电火花计时器与电磁打点计时器使用频率相同的电源，选项C错误； D．电磁打点计时器用的低压交流电源，选项D正确。 故选BD。 (2)[2][3]打点计时器交流电源频率是50 Hz，则打点周期是0.02s，实验得到做匀变速运动的纸带上A、B两点与B、C两点之间各有三个点，中间有4个时间间隔，则相邻计数点的时间间隔是T=0.08s。 [4]若测得x1=15 cm，x2=19 cm，则根据 加速度是 2．AB C 0.21 【详解】 （1）[1] 从纸带上能直接得到的物理量是某两个点之间的时间间隔和某两点之间的距离，即为位移。 故选AB。 （2）[2]A．电磁打点计时器应该是用8V的低压交流电，A错误； B．在测量物体速度时，应该先接通电源，后释放纸带，B错误； C．打点的时间间隔为 所以电源的频率越高，打点的时间间隔越小，C正确； D．纸带上打的点越密，说明在相等时间内的位移就越小，物体运动的就越慢，D错误。 故选C。 （3）[3] BD两个过程的平均速度 [4] DF两个过程的平均速度 3．交流电 A 0.31 0.50 【详解】 (1)[1] 电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹，所以使用的电源是交流电； (2)[2]如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，纸带的利用率太低，故应先接通电源，后让纸带运动，故A正确，BC错误，故选A。 (3)[3] 打下E点时小车的瞬时速度为 [4] 整个过程中小车的加速度大小为 4．交流 0.02s 0.1s 0.13或 【详解】 [1][2][3] 电磁打点计时器使用交流电源，频率是50Hz，打点周期是0.02s，A、B两点与B、C两点之间各有四个点，相邻计数点的时间间隔是 [4]根据匀变速运动的推论可知，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则 B点的瞬时速度是 5．(1)交流 (2) 0.27 0.88 【详解】（1）打点计时器使用的是交流电源。 （2）[1]由于相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出，则相邻计数点之间的时间间隔为 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，则打下B点时小车运动的速度大小 [2]根据逐差法可知，加速度 6．(1) 0.40 0.69 (2) (3)偏小 【详解】（1）[1][2]由于相邻两计数点之间还有四个点未画出，所以图中相邻两个计数点之间的时间为0.1 s；根据匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度为 ； （2）画出运动物体的速度—时间图像如图 （3）如果当时交流电源的频率f＝51 Hz，打点周期偏小，而计算时仍按f＝50 Hz处理，那么速度测量值将偏小。 7．交流 A k 【详解】 (1)[1]若采用电磁打点计时器，则打点计时器所接电源为4V~6V的交流电源。 (2)[2]A．实验开始时，应该让小车靠近打点计时器，故A正确； B．应该先接通打点计时器的电源，后放开小车，故B错误； C．为了得到更精确的实验结果，测量打出的纸带数据，应使用最小刻度为毫米的刻度尺，故C错误。 故选A。 (3)[3]已知电源频率为f，则打点的时间间隔为 相邻两计数点间还有4个点未画出，相邻两计数点之间的时间间隔为5T，根据一段时间内的平均速度等于中间时刻瞬时速度，打计数点3时小车的瞬时速度大小为 (4)[4]根据速度时间图像可知，图像的斜率即为加速度，故 8．交流 0.02 A 【详解】 [1]电磁打点计时器使用的是低压交流电源； [2]由可得 [3]滑块经过光电门位置时的速度为 故A正确。 9．(1) (2)A (3) 【详解】（1）遮光条通过光电门时滑块的速度近似等于遮光条在遮光时间内的平均速度，此时滑块的速度大小 （2）在极短时间内的平均速度近似等于该时刻的瞬时速度，采用的方法为极限思维法。 故选A。 （3）根据匀变速直线运动的速度与位移的公式有 其中， 解得 10．(1)> (2)4.700/4.699/4.701 (3) (4) 【详解】（1）为了使下落过程中挡光片经过光电门，故需满足 （2）根据螺旋测微器的读数原理可知，挡光片的宽度为 （3）经过光电门时的瞬时速度为 （4）系统重力势能的减少量为 系统动能的增加量为 则系统机械能守恒的表达式为 11．(1)2.06 (2) (3) 不需要 需要 (4) mgL 【详解】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，则 （2）[1]滑块通过第一个光电门的速度 [2]滑块通过第二个光电门的速度 根据速度位移关系可得 （3）[1]由于滑块与气垫导轨间不存在摩擦力，所以实验中不需要垫高气垫导轨的右端以平衡阻力； [2]根据牛顿第二定律可得， 联立可得 由此可知，当槽码的质量比滑块的质量小很多时，滑块所受的拉力可认为与槽码盘和槽码所受的重力相等。 （4）[1]槽码盘和槽码的重力势能减少量为 [2]系统的动能增加量为 12．(1) (2) (3) 9.79 【详解】（1）相邻两张照片之间的时间间隔为 （2）点的瞬时速度等于间的平均速度 （3）[1]加速度大小的表达式为 [2]代入数据 ( 1 ) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $