2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 同步练习 -2026-2027学年高一上学期物理同步备课系列【基础题】（人教版必修第一册）

**基本信息** 该同步练习通过“同步训练-难点突破-综合拓展”三层设计，以实验操作规范为起点，逐步深化至数据处理与误差分析，构建科学探究与科学思维并重的知识巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |同步训练|实验操作规范（打点计时器使用、先后顺序）|5道单选/多选题，聚焦基础操作，强化科学探究中的实验步骤| |难点突破|瞬时速度计算、数据处理（舍点技巧）|3道选择/多选题，通过纸带分析深化科学思维中的模型建构| |综合拓展|实验综合应用（电源类型、加速度计算、误差分析）|3道填空/计算题，整合多知识点，体现科学论证与质疑创新|

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2026-2027学年高一物理同步备课系列【基础题】——原卷版 一、同步训练 1．（2024高二上·铜山期中）某同学用打点计时器探究“做匀变速直线运动的物体的速度随时间变化的规律”，下列说法正确的是（　　） A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．接通电源和释放纸带同时进行 D．根据实验条件来决定先后顺序 2．（2024高一下·花都期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（　　） A．打点计时器应使用交流电源 B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源 C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源 D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带 3．（2024高一上·江都期中）某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．打点计时器使用直流电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的加速度越大 D．挂的钩码越多越好 4．（2024高一上·铜山期中）小明同学用图示装置研究小车速度随时间变化的规律。实验时小明启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带做匀加速直线运动。用计算机软件处理实验数据，绘制出小车的图像可能是下列图中的（　　） A． B． C． D． （多选）5．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是（　　） A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边 B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些 C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车 D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面 二、难点突破 6．（2025高一下·岳阳期末）在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A，B，C，D，E，F，G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是（　　） A． B． C． D． 7．（2025高一上·淮安期中）某兴趣小组在实验室做了“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法正确的是（　　） A．打点计时器应固定在长木板上靠近滑轮一端 B．重物牵引小车运动时只需打一条纸带，并进行数据处理 C．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点 D．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点 （多选）8．（2025高三上·陕西月考）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，则以下说法正确的是（　　） A．为使 更接近瞬时速度，可换用宽度更窄的遮光条 B． 事实上是平均速度，不能用来代表瞬时速度 C．理论上， 越短， 越小， 越接近瞬时速度 D．为使 更接近瞬时速度，可增大气垫导轨与水平面的夹角 三、综合拓展 9．（2026·天河模拟）如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。 该同学所用的打点计时器应接　 　（填“直流”或“交流”）电源；A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不清晰而未画出。试根据纸带上的数据，推测F点的位置并在纸带上标出　 　，由纸带可得AG长度为　 　cm；已知电源频率为50Hz，则可算出与纸带相连的物体运动的加速度为　 　；（计算结果保留两位有效数字） 10．（2026·湘潭模拟）某学习小组做“研究匀变速直线运动”的实验，实验装置如图甲所示，各个计数点已经在纸带上标出，如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器接频率的交流电源。 （1）该实验　 　满足钩码的质量远小于木块的质量。 （2）打下计数点2时木块的速度　 　（用、、、、表示）。 （3）木块的加速度　 　（用、、、、表示）。 （4）如果交变电流的频率，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值　 　。 11．（2025高一下·潮阳期末）在做“用打点计时器测速度”的实验中： （1）图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，图乙是　 　（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是　 　（填“交流8V”或“交流220V”）。 （2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是（　　） 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．让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或先接通电源都可以 （3）已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。如图丙所示为实验所打出的一段纸带，在打出的点中，每5个点取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E。相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度　 　m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2026-2027学年高一物理同步备课系列【基础题】——解析版 一、同步训练 1．（2024高二上·铜山期中）某同学用打点计时器探究“做匀变速直线运动的物体的速度随时间变化的规律”，下列说法正确的是（　　） A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．接通电源和释放纸带同时进行 D．根据实验条件来决定先后顺序 【答案】A 【解析】本实验应先接通电源，后释放纸带，这样才能保证纸带的大部分距离上都打上了点，才能充分利用整个纸带。 故选A。 2．（2024高一下·花都期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（　　） A．打点计时器应使用交流电源 B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源 C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源 D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带 【答案】C 【解析】A．根据打点计时器的工作原理可以得出打点计时器应使用交流电源，A正确； B．为了小车有充足运动空间，应该将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源，B正确； C．实验开始时，为了充分利用纸带，先接通打点计时器电源，在释放小车，C错误； D．为了用电安全，打点结束后，先断开电源，再取下纸带，D正确。 故选C。 3．（2024高一上·江都期中）某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A．打点计时器使用直流电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的加速度越大 D．挂的钩码越多越好 【答案】B 【解析】A．打点计时器使用的是交流电源，不是直流电源，故A错误； B．实验时应先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放纸带，这样能充分利用纸带，记录更多有效的点，故B正确； C．纸带上点迹越密集，说明相同时间内位移越小，速度越小，但加速度大小需根据相邻相等时间内的位移差判断，不能直接得出加速度越大，故C错误； D．本实验只需探究速度随时间的变化规律，钩码数量适中即可，并非越多越好，过多可能导致纸带运动过快，点迹过少，不利于分析，故D错误。 故答案为：B。 4．（2024高一上·铜山期中）小明同学用图示装置研究小车速度随时间变化的规律。实验时小明启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带做匀加速直线运动。用计算机软件处理实验数据，绘制出小车的图像可能是下列图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】小车在细绳的牵引下做匀加速直线运动，速度越来越大，对应纵坐标越来越大，故A正确，BCD错误。 故选A。 （多选）5．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是（　　） A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边 B．实验时，要控制小车的加速度尽量小些 C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车 D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面 【答案】A,C,D 【解析】A．长木板放在桌面上，带滑轮的一端要伸出桌边，细线一端连着小车，另一端跨过定滑轮，连着重物.所以A符合题意； B．实验时为了减小误差，小车的加速度应该适当大一些，B不符合题意. C．实验中为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，所以C符合题意； D．纸带穿过限位孔后应置于复写纸下面才能打出点，所以D符合题意. 故答案为：ACD 二、难点突破 6．（2025高一下·岳阳期末）在“做直线运动物体的瞬时速度”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A，B，C，D，E，F，G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用计算打D点时小车速度的表达式中误差最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】瞬时速度可以用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替，所选的距离越小越好，B正确。 故答案为：B 7．（2025高一上·淮安期中）某兴趣小组在实验室做了“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，下列说法正确的是（　　） A．打点计时器应固定在长木板上靠近滑轮一端 B．重物牵引小车运动时只需打一条纸带，并进行数据处理 C．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点 D．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点 【答案】D 【解析】A．打点计时器应固定在长木板上远离滑轮一端，A不符合题意； B．应多打几条纸带，使数据更多一些，使测量更严谨，B不符合题意； CD．为使测量更为严谨，应舍掉开头一些过于密集的点，打点稳定后，找一个适当的点作为计时起点，C不符合题意，D符合题意。 故答案为：D。 （多选）8．（2025高三上·陕西月考）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，则以下说法正确的是（　　） A．为使 更接近瞬时速度，可换用宽度更窄的遮光条 B． 事实上是平均速度，不能用来代表瞬时速度 C．理论上， 越短， 越小， 越接近瞬时速度 D．为使 更接近瞬时速度，可增大气垫导轨与水平面的夹角 【答案】A,C 【解析】AB． 事实上是挡光片通过光电门的平均速度， 越小， 越接近瞬时速度，为了使 更接近瞬时速度，可换用宽度更窄的遮光条，用来代表瞬时速度，A符合题意，B不符合题意； C．根据瞬时速度的定义可知，当 时， 就是瞬时速度，因此理论上 越短， 越小时， 越接近瞬时速度，C符合题意； D．增大气垫导轨与水平面的夹角，可使平均速度变大，但仍为挡光片 通过光电门的平均速度，并没有接近瞬时速度，D不符合题意。 故答案为：AC。 三、综合拓展 9．（2026·天河模拟）如图a是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带。 该同学所用的打点计时器应接　 　（填“直流”或“交流”）电源；A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不清晰而未画出。试根据纸带上的数据，推测F点的位置并在纸带上标出　 　，由纸带可得AG长度为　 　cm；已知电源频率为50Hz，则可算出与纸带相连的物体运动的加速度为　 　；（计算结果保留两位有效数字） 【答案】交流；；6.00；5.0m/s2 【解析】根据打点计时器的工作原理，应接交流电源； 匀变速直线运动满足公式，根据纸带上的信息可计算出 可读取出，由于 所以F点的数据值应为5.00cm，G点的数据值应为6.50cm。如图所示 所以 根据打点计时器的原理，打出两点的时间间隔为 代入公式可得到 故答案为：交流；；6.00；5.0m/s2 (2)本小问依托匀变速直线运动推论，先算出相邻位移增量，依次推导EF、FG段长度，确定F点刻度尺位置并标注。 (3)本小问累加AB~FG全部分段长度，算出AG总刻度读数。 (4)本小问由电源频率得打点周期，结合逐差法求解加速度，结果保留两位有效数字。 10．（2026·湘潭模拟）某学习小组做“研究匀变速直线运动”的实验，实验装置如图甲所示，各个计数点已经在纸带上标出，如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器接频率的交流电源。 （1）该实验　 　满足钩码的质量远小于木块的质量。 （2）打下计数点2时木块的速度　 　（用、、、、表示）。 （3）木块的加速度　 　（用、、、、表示）。 （4）如果交变电流的频率，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值　 　。 【答案】（1）不需要 （2） （3） （4）偏大 【解析】（1）本实验研究匀变速直线运动的规律，只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，不需要满足钩码的质量远小于木块的质量。 故答案为：不需要； （2）根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有。 故答案为：； （3）根据匀变速直线运动的推论有 故答案为：； （4）频率时，在计算加速度时使用的频率值偏大，故所求得的加速度偏大。 故答案为：偏大； （2）利用匀变速直线运动的推论：某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合打点计时器的时间间隔，计算计数点2的瞬时速度。 （3）应用匀变速直线运动的逐差法推论，对四段位移进行分组作差，结合打点时间间隔，推导加速度公式。 （4）分析系统误差：当实际频率时，计算时仍代入，代入的频率值偏大，由加速度公式可知，最终计算出的加速度结果偏大。 11．（2025高一下·潮阳期末）在做“用打点计时器测速度”的实验中： （1）图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，图乙是　 　（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是　 　（填“交流8V”或“交流220V”）。 （2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是（　　） 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．让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或先接通电源都可以 （3）已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。如图丙所示为实验所打出的一段纸带，在打出的点中，每5个点取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E。相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度　 　m/s。 【答案】（1）电火花；交流220V （2）A （3）0.3 【解析】（1）图乙是电火花打点计时器，根据工作原理可以得出电源采用的是交流220V． （2）开始实验时，为了充分利用纸带，让纸带上留下更多的点迹，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带，A正确． （3）计数点间的时间间隔为，由于小车做匀变速直线运动，根据平均速度公式可以得出打下C点时小车的瞬时速度为． 学科网（北京）股份有限公司 $