第1章 3 第2课时 速度的测量 速度-时间图像（Word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高一物理必修第一册分层练习（人教版）

**基本信息** 高中物理“速度的测量 速度-时间图像”同步练，分层设计清晰，基础与能力提升题量1:1，从实验操作到综合应用再到创新技术，构建完整知识巩固路径，培养物理观念、科学思维与探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|纸带测量（平均速度、瞬时速度）、v-t图像识别|以打点计时器实验为情境，考查操作规范（如先通电后释放小车）和基础图像分析（国旗运动v-t图像），夯实物理观念| |能力提升练|光电门测速、x-t与v-t图像综合、传感器测速|引入光电门（极限思维法）、图像综合判断（位移与速度变化）及传感器技术，提升科学思维与探究能力，体现从基础到创新的梯度|

第一章　运动的描述 3　位置变化快慢的描述——速度 第2课时　速度的测量　速度-时间图像 基础过关练 题组一　测量纸带的平均速度和瞬时速度 1.(2026河南百所名校联考)某同学用如图1所示的装置做“用打点计时器测速度”的实验。该同学在规范操作下,用打点计时器在纸带上打出一系列的点,记录下小车的运动信息。改变斜面的倾斜程度,重复实验。图2是实验得到的三条清晰的纸带,已知该电火花计时器的打点周期为T,回答下列问题: (1)下列操作中正确的有　　　　。  A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器 B.打点计时器应固定在长木板有滑轮的一端 C.应先接通电源,后释放小车 D.电火花计时器应使用8 V左右的交流电源 (2)在处理纸带1、2时,均用D、F两点间的平均速度来代替E点的瞬时速度,若不考虑测量误差,则纸带　　　(选填“1”或“2”)更精确些。  (3)对纸带3,b、e两点间的平均速度大小为　　　　(用T和图中物理量符号表示)。  2.(2026山西大同联考)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。 (1)某同学按正确的操作实验时,重物拖动纸带运动,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),如图乙所示,已知交流电源的频率为50 Hz。某同学用毫米刻度尺测量间距,分别为AB=1.40 cm、AC=2.91 cm、AD=4.68 cm、AE=6.54 cm、AF=8.52 cm。由读出数据可计算出打下AF段纸带时重物的平均速度为　　　　m/s。(保留3位有效数字)  (2)打点计时器打下C点时重物的瞬时速度为vC=　　　　m/s。(保留2位有效数字)  题组二　速度-时间图像 3.(2026江苏苏州常州中学月考)某同学在升旗仪式上将国旗从旗杆下端升到顶端,国旗运动的v-t图像可能为图中的(　　) 4.(2026广东深圳期末)水火箭是一种利用反冲原理制作的模型火箭,通过压缩气体推动水向后喷出实现升空。某校高中物理兴趣小组制作了一个水火箭,如图为发射水火箭后的v-t图像,则由图像可知(　　) A.t2时刻水火箭离地最远 B.0~t1段、t1~t2段水火箭均做匀速直线运动,且t1~t2段的速度更大 C.0~t2段水火箭是上升过程,t2~t3段水火箭是下落过程 D.0~t3段,水火箭运动方向未发生变化 能力提升练 题组一　利用光电门测速度 1.(2026湖南岳阳月考)“行知”学习小组用如图甲所示的装置测量滑块的瞬时速度。 　 (1)学习小组的同学用刻度尺测量遮光条的宽度时,刻度尺的示数如图乙所示,则遮光条的宽度d=　　　　mm。  (2)接通气源,由静止释放滑块,数字计时器上显示出遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s,则遮光条通过光电门时滑块的速度大小为　　　　m/s。(结果保留两位有效数字)  (3)本实验利用光电门测滑块的速度,所应用的物理方法是　　　　。  A.理想实验法　B.极限思维法　C.控制变量法 (4)要使滑块速度的测量值更接近于真实值,可将遮光条的宽度　　　　(填“增大”或“减小”)一些。  题组二　x-t图像与v-t图像的综合 2.(2026江苏镇江五校联考)如图所示,图1为甲质点的x-t图像,图2为乙质点的v-t图像,下列关于两质点的运动情况的说法正确的是(　　) 　　 A.0~2 s内,甲质点做匀速直线运动,乙质点也做匀速直线运动 B.2~3 s内,甲质点和乙质点均静止不动 C.3~5 s内,甲质点和乙质点均做减速运动 D.0~5 s内,甲质点的位移为-10 m,乙质点的速度变化量为-10 m/s 3.(2026广东珠海一中月考)甲、乙两物体同时从同一点出发沿直线运动,如图所示分别为甲运动的x-t图像和乙运动的v-t图像,根据图像作出以下判断,其中正确的是(　　) 　　 A.甲、乙两物体始终沿正方向运动 B.乙物体一直做加速运动 C.乙物体先沿负方向运动,在t=2 s后开始沿正方向运动 D.甲、乙两物体的间距一直变大 创新点　利用现代传感器技术测速 4.(2026湖南岳阳第一中学月考)如图所示是用位移传感器测小车速度的示意图,系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右匀速运动的小车上,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,B盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,两者的时间差为t1。经过一段时间,A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次B接收的时间差为t2。A两次发射超声波的时间间隔为Δt0,空气中的声速为v0,下列说法错误的是(红外线的传播时间可以忽略)(　　) A.A第一次发射超声波时与B之间的距离为v0t1 B.B第二次接收到超声波时,A与B的距离为v0t2 C.A两次发射超声波过程中,小车运动的距离Δx为v0(t2-t1) D.小车运动的平均速度为 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.答案　(1)AC　(2)2　(3) 解析　(1)在释放小车前,要让小车靠近打点计时器,能够充分利用纸带,A正确;打点计时器要固定在没有定滑轮的一端,B错误;在实验时应先接通电源,待打点稳定后再释放小车(易错点),C正确;电火花计时器接的是220 V交流电源,D错误。 (2)用包含某点在内的一段位移的平均速度来代替该点的瞬时速度,位移越短,平均速度越接近该点的瞬时速度,所以纸带2更精确些。 (3)对纸带3,b、e两点间的距离为x2+x3+x4,时间间隔为15T,故b、e两点间的平均速度大小为。 2.答案　(1)0.426　(2)0.41 解析　(1)平均速度=,AF段纸带的长度AF=8.52 cm=0.085 2 m,每隔1个点取一个计数点,相邻计数点间的时间间隔Δt=2×0.02 s=0.04 s(点拨:每隔1个点取一个计数点,时间间隔是2个打点周期),A到F共5个间隔,总时间t=5×0.04 s=0.2 s,则打下AF段纸带时重物的平均速度为==0.426 m/s。  (2)用BD段平均速度代替C点的瞬时速度,有vC=,其中xBD=AD-AB=4.68 cm-1.40 cm=3.28 cm=0.032 8 m,tBD=2×Δt=2×0.04 s=0.08 s,则vC==0.41 m/s。 3.B　国旗初速度为零,末速度为零,故A、C错误;国旗从旗杆下端升到顶端的过程中,速度方向不变,D错误;国旗上升过程中,中间可能经历了匀速直线运动,以向下为正方向,B正确。 4.D　由题图可知,0~t3时间内,水火箭的速度方向始终是正方向,运动方向不变,则水火箭一直处于上升阶段,t3时刻离地最远,而t2时刻速度最大,水火箭仍在上升,故A、C错误,D正确;0~t1段、t1~t2段水火箭的速度均在增大,做的是加速运动,故B错误。 能力提升练 1.答案　(1)12.0　(2)0.30　(3)B　(4)减小 解析　(1)根据题图乙可知,刻度尺的分度值为1 mm,读数时需要估读到分度值的下一位,所以遮光条的宽度d=12.0 mm。 (2)遮光条通过光电门的时间极短,在极短时间内可认为滑块做匀速运动,则用遮光条通过光电门的平均速度近似代替滑块的速度,则速度大小为v==0.30 m/s。 (3)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,采用的物理方法为极限思维法,B正确。 (4)当遮光条宽度d越小时,遮光时间Δt越短,平均速度就越接近瞬时速度,所以要使滑块速度的测量值更接近真实值,可将遮光条的宽度减小一些。 2.D　 题图解读 由题图可知,0~2 s内,甲质点做匀速直线运动,乙质点做速度增大的加速直线运动,A错误;2~3 s内,甲质点静止不动,乙质点做匀速直线运动,B错误;3~5 s内,甲质点反向做匀速直线运动,乙质点速度逐渐减小,做减速直线运动,C错误;0~5 s内,甲质点的位移为Δx=0-10 m=-10 m,乙质点的速度变化量为Δv=0-10 m/s=-10 m/s,D正确。 3.C　 关键点拨 　　根据x-t图线切线的斜率表示速度,知甲从参考点负方向20 m处一直沿正方向运动,乙从参考点负方向20 m处先沿负方向运动,后沿正方向运动,运动情况简图如图所示。 根据x-t图线切线的斜率表示速度,可知甲物体的速度v== m/s=10 m/s,甲物体一直沿正方向做匀速运动;乙物体在0~2 s内沿负方向做减速运动,t=2 s时速度减小为0,2~4 s内沿正方向做加速运动,A、B错误,C正确。将甲物体的x-t图像转化为v-t图像,并与乙物体的v-t图线画在同一图中,如图所示,在0~2 s内,甲、乙两物体从同一位置沿相反方向运动,间距变大;2~3 s内,甲、乙两物体同向运动,但前方甲的速度比后方乙的速度大,两者间距依然变大;在3~4 s内,后方乙的速度大于前方甲的速度,两者间距变小,D错误。 4.B　 关键点拨 　　由于光速远大于声速,红外线(光)的传播时间可以忽略,时间t1就是超声波运动的时间,发射脉冲时A与B间的距离等于超声波传播的距离。 忽略红外线的传播时间,A第一次发射超声波时与B之间的距离为x1=v0t1,A正确。A第二次发射超声波时与B之间的距离为x2=v0t2;当B第二次接收到超声波时,由于A在运动,A与B的距离一定大于v0t2(点拨:当A发射超声波的同时,小车仍在向右运动),B错误。A两次发射超声波过程中,小车运动的距离Δx=x2-x1=v0(t2-t1),C正确。两次发射超声波的时间间隔为Δt0,即为小车运动Δx所用的时间,则小车的平均速度为v=,D正确。故选B。 一题多解 画出超声波的位移-时间图像,如图所示: 学科网（北京）股份有限公司 $