速度测量的实验方法 针对训练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 高中物理新授课同步练，聚焦速度测量实验方法，通过基础原理到多情境应用的分层设计，强化科学思维与实验探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|光电门测瞬时速度原理|单选题1-3题，通过遮光条宽度、时间计算速度，强化平均速度近似瞬时速度的科学推理| |进阶|多实验方法应用|单选题4-6题，涉及运动传感器、频闪照片，结合位移时间关系，培养模型建构能力| |综合|复杂情境与误差分析|单选题7及多选题8-10题，雷达测速、超声波测距等实际情境，综合考查数据处理与误差评估，体现科学探究素养|

《速度测量的实验方法》针对训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．某物理兴趣小组利用气垫导轨和数字计时器来测量物体的瞬时速度和加速度，实验装置如图所示，滑块在牵引力的作用下做匀加速直线运动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为∆t1=0.3s，通过第二个光电门的时间为∆t2=0.1s，已知遮光条的宽度为3.0cm，遮光条从光电门1到光电门2经过的时间为t=1s，则下列说法正确的是（　　） A．滑块通过第一个光电门的速度大小为0.2m/s B．滑块通过第二个光电门时的速度大小为0.15m/s C．滑块做加速直线运动的加速度大小为0.2m/s2 D．为提高测量精度，可以换宽度稍大的遮光条 2．用光电门测瞬时速度实验中，小车经过光电门时车上的挡光片将光遮住，光电门可自动记录遮光时间，测得挡光片的宽度为，下列说法正确的是（　　） A．用代替小车经过光电门的瞬时速度采用了“等效替代法” B．提高挡光片宽度的测量精度可以使更接近瞬时速度 C．换用宽度更窄的挡光片可以使更接近瞬时速度 D．等于遮光片中间位置经过光电门的瞬时速度 3．如图，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上方的遮光条将光遮住，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。为使更接近瞬时速度，下列做法正确的是（　　） A．换用宽度更窄的遮光条 B．换用宽度更宽的遮光条 C．减小气垫导轨与水平面的倾斜角度 D．增大滑块的质量 4．随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，这个系统由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。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。A两次发射超声波的时间间隔为，空气中的声速为，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 B．B第二次接收到超声波时，A与B的距离为 C．A两次发射超声波过程中，小车运动的距离为 D．小车运动的平均速度为 5．如图是小华在测量物体运动的速度时，拍摄小球从点沿直线运动到点的频闪照片，每隔0.2s闪拍一次。下列分析正确的是（     ） A．该刻度尺的分度值为1cm B．小球从点运动到点通过的路程为4.5cm C．小球在段做匀速直线运动 D．小球从点运动到点的平均速度为 6．利用闪光照相机可以代替打点计时器研究直线运动，如图所示是小球运动时多次曝光照片，相机闪光时间间隔是0.1s，则在此拍摄的过程中，小球运动的平均速度为（　　） A．0.25m/s B．0.20m/s C．0.15m/s D．0.10m/s 7．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该电磁波速度为3×108m/s，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t=173s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10-4s，则该飞机的飞行速度大小约为（　　） A．300m/s B．100m/s C．500m/s D．400m/s 二、多选题 8．如图所示，气垫导轨上的滑块经过光电门时，其上的遮光条会将光遮住，光电门可自动记录遮光时间，已知遮光条的宽度为。下列说法正确的是（　　） A．事实上，为遮光条通过光电门过程的平均速度 B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可换用宽度更宽的遮光条 C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，可令滑块的释放点更靠近光电门 D．只用和不能计算出滑块的加速度 9．某高速公路自动测速仪装置如图1所示，雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时，在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达距离，根据自动打下的纸带如图2所示，可求出该汽车的车速，请根据给出的、、t、c求出汽车车速表达式。则下面关于测速原理及结果表达正确的是（　　）    A．第一次反射电波时汽车离雷达的距离为 B．第二次反射电波时汽车离雷达的距离为 C．汽车速度可近似表示为 D．汽车速度可精确表示为 10．如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，超声波速度为，脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收，从小盒子B发射超声波开始计时，经时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像．则下列说法正确的是（　　） A．脉冲第一次被运动的物体反射时，物体距离B的距离 B．脉冲第二次被运动的物体反射时，物体距离B的距离 C．根据和，大小关系可以分析出物体靠近还是远离超声波发射器 D．物体的速度为 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A B D D A AD AB AC 1．C 【详解】A．滑块通过第一个光电门时的速度大小为 故A错误； B．滑块通过第二个光电门时的速度大小为 故B错误； C．滑块运动的加速度大小为 故C正确； D．为提高测量精度，应该使得滑块经过光电门的平均速度更接近其瞬时速度，可以换宽度较小的遮光条，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．用代替小车经过光电门的瞬时速度采用了极限思维，故A错误； BC．换用宽度更窄的挡光片可以使更接近瞬时速度，而不是关注测量精度，故B错误，C正确； D．是遮光片经过光电门的平均速度，不等于遮光片中间位置经过光电门的瞬时速度，故D错误。 故选C。 3．A 【详解】AB．是遮光条经过光电门时的平均速度，趋向于0时的平均速度可近似等于瞬时速度。更换宽度更窄的遮光条，平均速度更接近瞬时速度，A正确，B错误； C．减小气垫导轨与水平面的倾斜角度，速度变小，遮光时间会变长，会使与瞬时速度误差变大，C错误； D．滑块的质量对滑块的瞬时速度大小的测定没有影响，D错误。 故选A。 4．B 【详解】A．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，A正确； B．A第二次发射超声波时与B之间的距离为，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，B错误； C．A两次发射超声波过程中，小车运动的距离，C正确； D．两次发射超声波的时间间隔为，即为小车运动所用的时间，则小车的平均速度为，D正确。 此题选择不正确的，故选B。 5．D 【详解】A．由图可知，该刻度尺的分度值为，A错误； B．由图可知，小球从点运动到点通过的路程，B错误； C．依题意，每两个点间的时间间隔相等，由图可知，，则小球在段做加速直线运动，C错误； D．根据，小球从点运动到点的平均速度，其中， 得，D正确。 故选D。 6．D 【详解】由图可知小球运动的时间为 小球运动的位移为 则小球的平均速度为 故选D。 7．A 【详解】已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，从左图中可以看出两次时间间隔为4个刻度线，即 利用公式可得刚开始相距 同理后相距 结合几何关系，故移动的距离为 移动的速度 故选A。 8．AD 【详解】A．根据平均速度公式可知，实际上为遮光条通过光电门过程的平均速度，故A正确； B．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应换用宽度更窄的遮光条，通过光电门时间更短，故B错误； C．为使更接近遮光条刚到达光电门时的瞬时速度，应让滑块的释放点远离光电门，通过光电门时间更短，故C错误； D．用和只能求出遮光条过光电门的速度，若其它条件未知，不能计算出滑块的加速度，故D正确。 故选AD。 9．AB 【详解】AB．汽车第一次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为 第二次反射电磁波时，汽车距离雷达的距离为 选项AB正确； CD．汽车两次反射电磁波的时间间隔内的位移为 两次反射电磁波的时间间隔内 则汽车的速度 选项CD错误。 故选AB。 10．AC 【详解】AB．由乙图可知，脉冲第一次被运动的物体反射时，物体距离B的距离 脉冲第二次被运动的物体反射时，物体距离B的距离 选项A正确，B错误； C．若x2>x1可判断物体远离超声波发射器，反之则是靠近发射器，即根据和，大小关系可以分析出物体靠近还是远离超声波发射器，选项C正确； D．由题可知物体通过的位移为x2-x1时所用时间为 所以物体的速度为 选项D错误。 故选AC。 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 $