1.4测量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粤教版必修第一册

1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 同步练习 一、单选题 1．图中打点计时器使用的电源应是（　　） A．直流电源 B．交流电源 C．以下直流电源 D．以下交流电源 2．如图所示，是某次实验中打出的一条纸带的一部分。一同学读出各计时点的位置坐标，填写在下面的表格中，下列读数中有误的是（　　） 计时点序号 O A B C D E 计时点对应的时刻t/s 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 计时点的位置坐标x/m 0 0.0028 0.0065 0.011 0.0155 0.0214 A．OA段 B．OB段 C．OC段 D．OD段 3．在”用打点计时器测速度“实验中，下列说法正确的是（　　） A．电火花计时器使用6V以下的交流电源 B．电磁打点计时器使用6V以下的直流电源 C．纸带上点迹密集的地方表明物体的速度较小 D．纸带上点迹密集的地方表明相邻点间的时间较短 4．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t。测得遮光条的宽度为x，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．提高测量遮光条宽度的精确度 B．增大气垫导轨与水平面的夹角 C．使滑块的释放点更远离光电门 D．换用宽度更窄的遮光条 5．关于电火花打点计时器，下列说法中正确的是（    ） A．使用直流电源 B．工作电压约为8V C．在纸带上打点的是振针和复写纸 D．可记录的物理量的国际单位制单位是s和m 6．对于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是（  ） A．使用的都是220V的交流电 B．对于50 Hz的交流电，它们工作时的打点周期均为0.02秒 C．它们都是振针振动时在纸带上打点的 D．它们都是通过纸带上的复写纸打点的 7．打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种．关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法中正确的是（  ） A．电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源 B．它们都是使用10 V以下的交流电源 C．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源 D．电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小 8．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列做法不能减小实验误差的是（　　） A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位 B．使小车运动的速度尽量小些 C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算 D．选用各处平整程度相同的长木板做实验 二、多选题 9．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列说法正确的是(　　) A．点迹记录了物体运动的时间 B．点迹记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移 C．点在纸带上的分布情况反映了物体的形状 D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况 10．下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是（　　） A．电磁打点计时器使用低压直流电源 B．电磁打点计时器使用低压交流电源 C．使用电磁打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s D．使用电磁打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.1 s 11．汽车超速是造成交通事故的主要原因，为了监督司机遵守限速规定，交通部门经常利用道路两旁固定的超声波测速仪进行测速。超声波测速仪可以定向发出脉冲超声波，也可以接收从汽车反射回来的超声波信号。下图是在一段平直公路上测速仪测量某车车速时发射和接收到的超声波信号情景。其中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2经汽车反射回来的信号。已知该路段限速120km/h，超声波在空气中的传播速度为340m/s。分析超声波信号，可以得知（　　） A．被测汽车正在远离测速仪 B．被测汽车正在靠近测速仪 C．被测汽车已超速 D．被测汽车没有超速 12．小明以同一个打点计时器在固定频率下，测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度，每次小车都是自右向左运动，四段纸带的长度都相同，则下列叙述哪些是正确的（     ） A．纸带甲打点均匀，表示小车的速度一定 B．纸带乙显示的平均速度最大 C．纸带丙表示小车的速度越来越小 D．纸带丁表示小车的速度越来越大 三、填空题 13．电磁打点计时器是一种 仪器，使用 电源，工作电压 伏，当电源频率为50赫时，它每隔 打一次点． 14．任何测量结果都不可能绝对准确，测量值跟被测物理量的真实值之间总会有差异，这种差异叫作 。测量读数时，我们常用带有一位不可靠数字的近似数记录测量结果，这种近似数被称为“有效数字”，当3位有效数字被写成为时，此时的有效数字是 位。 15．某同学选出一条打好的纸带，从能看得清的点开始数起，共有15个点，则打这15个点的过程中，纸带运动的时间为 s．（所用电源频率为50 Hz） 四、解答题 16．超速行驶极易引发交通事故。在高速公路的有些路段会进行区间测速，有些位置则进行固定位置测速。 （1）判断这两种测速方式是测量瞬时速率还是平均速率，并比较这两种测速方式对整治超速行驶违法行为的优劣。 （2）测量汽车的瞬时速率有哪些方法?测量原理有何共同之处? 17．如图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，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出。 (1)已知打点计时器所使用的电源频率为，求纸带上相邻两点的时间间隔。 (2)求图中A、B两点间距x。 (3)求C点对应的速度。（计算结果保留三位有效数字） 18．用运动传感器可以测量运动物体的速度。如图所示，这个系统有一个不动的小盒子。工作时，小盒向汽车发出短暂的超声波脉冲，脉冲被汽车反射后又被接收。将信息输入计算机，由计算机处理该信息，可得到汽车的速度。若每间隔发出一个超声波脉冲，而第一次收到超声波脉冲与第二次收到超声波脉冲间隔为，超声波在空气中的传播速度为。 （1）试判断汽车远离小盒，还是靠近小盒； （2）试求汽车的速度大小（保留三位有效数字）。 19．图是利用位移传感器测量速度的示意图。这个系统有发射器A与接收器B组成，发射器A能够发射红外线和超声波信号，接收器B可以接受红外线和超声波信号。发射器A固定在被测的运动物体上，接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲（即持续时间很短的一束红外线和一束超声波）。已知实验时声波传播速度约为300m/s，红外线的传播速度约为3.0×108m/s，（由于A、B距离近，红外线传播速度太快，红外线的传播时间可以忽略）请根据以上数据和下面表格数据回答下面的问题： 红外线接受时刻 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 超声波接受时刻 0.101 0.202 0.303 0.404 0.505 （1）小车是靠近接收装置还是远离接收装置？请说明理由。 （2）估算小车在0.4s末的瞬时速度是多少？ （3）若发射和接收装置都安装在C上，信号由C发出，经小车D反射后再由C接受，这样只利用超声波信号就可以测量小车速度了。若第一个信号发射时刻为0.3s末，经过0.04s接受到反馈信号；然后在第0.5s发射了第二个信号，再经过0.06s接受到反馈信号，请根据这4个数据计算小车的瞬时速率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《1.4 测量直线运动物体的瞬时速度 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C D D B D B ABD BC 题号 11 12 答案 AD AB 1．D 【详解】图中是电磁打点计时器，其工作电压为6V以下交流电源，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．C 【详解】十分度毫米刻度尺读数要估读一位，以米为单位，则小数点后边应该是四位，而OC间的读数小数点后是3位。 故选C。 3．C 【详解】AB．电火花计时器使用220V的交流电源，电磁打点计时器使用6V以下的交流电源，故AB错误． CD．相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，故C正确，D错误。 故选C。 4．D 【详解】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t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远离光电门，及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到t趋向于0的条件。 故选D。 5．D 【详解】AB．电火花计时器使用220V的交流电，故AB错误； C．电磁打点计时器打点的是靠振针和复写纸；电火花计时器在纸带上打点的是火花放电针和墨粉盘；故C错误； D．当电源的频率为50Hz时，根据周期和频率的关系可知 它每隔0.02s打一次点，可以根据在纸带上打点的时间间隔记录时间；可以根据打点的点迹间的距离记录运动的位移大小，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．电磁打点计时器使用的是4-6V的低压交流电，而电火花打点计时器使用的是220V的交流电，故A错误； B．对于50 Hz的交流电，它们工作时的打点周期均为，故B正确； C．电火花打点计时器采用的是电火花放电打点，故C错误； D．电火花打点计时器采用的是电火花放电从而通过黑粉盘打出印迹的，不是利用复写纸，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．电磁打点计时器和电火花计时器都使用交流电源，A错误； B．电磁打点计时器使用4~6 V交流电源，电火花计时器使用220 V交流电源，B错误； C．使用电磁打点计时器或电火花计时器都应该先接通电源，待打点稳定后，再拉动纸带，C错误； D．电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，误差较小，D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的距离时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，故A正确，不符合题意； B．在实验中，如果小车运动的速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的速度略大一些较好，故B错误，符合题意； C．为了减小长度测量的相对误差，应舍去纸带上过于密集的点，故C正确，不符合题意； D．如果实验中所用长木板各部分的平整程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差增大，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．ABD 【详解】A．打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，故A正确 B．同时也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移，故B正确； C．点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状，故C错误； D．根据对C选项的论述可知，故D正确。 故选ABD。 10．BC 【详解】AB．电磁打点计时器使用低压交流电源，A错误，B正确； CD．使用电磁打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s，C正确，D错误。 故选BC。 11．AD 【详解】AB．测试仪第一次发出信号和接收信号的时间是 t1=0.60s-0.10s=0.50s 测试仪第二次发出信号和接收信号的时间是 t2=0.72s-0.20s=0.52s 由此可知，被测汽车正在驶离测速仪，故A正确，B错误； CD．汽车在两次接收信号的过程中运动的时间为 则汽车的行驶路程为 代入数据解得 则汽车的行驶速度为 代入数据解得 即没有超速，故C错误，D正确； 故选AD。 12．AB 【详解】A．纸带甲中相邻的计时点的距离相等，所以表示车子的运动是匀速的，速度一定，A正确； B．四段纸带的长度都相同，其中纸带乙花费的时间最少，所以纸带乙显示的平均速度最大，B正确； C．纸带丙相邻的计时点的距离增大，所以表示的小车的运动速度增大，C错误； D．纸带丁相邻的计时点的距离减小，所以示的小车的运动速度减小，D错误。 故选AB。 13． 计时 交流 4～6 0.02s 【详解】电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4﹣6伏，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02秒打一次点。 14． 误差 3 【详解】[1]测量值跟被测物理量的真实值之间存在的差异，叫误差； [2]有效数字是从小数点后第一位不是零的数字开始的，所以0.0121m的有效数字是3位。 15．0.28 【详解】打点周期为 15个点，有14个间隔，所以运动时间为 16．（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）区间测速是在同一路段上布设两个相邻的测速点，通过测量车辆经过前、后两个测速点的时间来计算车辆在该路段的平均行驶速率，并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速，因此区间测速测平均速率；定点测速则是在固定位置对汽车的行驶速度进行测量，与位置对应，可看成测量瞬时速率。 定点测速不能规避当前一些电子仪器的提醒，让驾驶员在定点测速装置前立即减速，通过测速点后，继续超速行驶。但区间测速也存在超速行驶一段距离，然后停车休息的现象。因此区间测速和定点测速各有优缺点。 （2）测量汽车瞬时速率的方法有：①光电计时器测速：根据车长和汽车遮光时间求出汽车经过光电计时器位置时的瞬时速率。 ②照相机拍照测速：若照相机曝光时间是，两次拍照中的模糊部分对比于实际车长，可得到车在曝光时间内行驶的实际距离，分析得出瞬时速率。 ③超声波反射测速：根据连续两次脉冲信号的时间间隔和声速，分析得出瞬时速率。 测量原理都是用极短时间内的平均速度来代替汽车经过某位置的瞬时速率。 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）题意知打点计时器所使用的电源频率为，纸带上相邻两点的时间间隔 （2）图中A、B两点间距 （3）由于每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，则每相邻两个计数点间时间间隔 根据匀变速直线运动规律，可知C点对应的速度等于BD段的平均速度，即 18．（1）汽车靠近小盒；（2）24.3m/s 【详解】（1）由于 即第一次收到超声波脉冲与第二次收到超声波脉冲间隔小于发出超声波脉冲的时间间隔，表明A、B之间的距离逐渐减小，即汽车靠近小盒。 （2）令t1时刻发出第一次超声波，以该时刻为计时起点，在t2时刻接收到，从t3时刻发出第二次超声波，在t4时刻接收到，则有 t1=0，t3=1.5s，t4-t2=1.3s 令第一次超声波刚刚与车相遇时，A、B距离为s1，第二次超声波刚刚与超声波相遇时，A、B距离为s2，则有 ，， 解得 vA=24.3m/s 19．（1）远离（2）3m/s （3）15m/s 【详解】(1)小车远离接收装置，因为超声波接受的时间变大； (2)0.4s末的速度近似等于0.4s内的平均速度，即为 (3)由题意可知，小车在两次发射信号之间运动的时间为0.2s，运动的距离为 所以小车的速度为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $