2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 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** 聚焦“探究小车速度随时间的变化规律”实验，通过基础概念辨析、实验数据处理到综合应用的分层设计，强化运动观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|误差本质、仪器直接测量量|单选题1-3考查误差概念与光电门/打点计时器记录量，夯实物理观念| |进阶层|实验数据处理、公式应用|单选题4-7通过遮光条宽度与时间计算速度/加速度，训练科学推理| |提升层|综合辨析、误差分析|多选题8-10结合打点计时器原理与频闪照片运动判断，培养质疑创新能力|

《探究小车速度随时间的变化规律》针对训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．关于误差，下面说法中正确的是（　　） A．在测量过程中不遵守测量仪器的使用规则，就会造成实验误差 B．随着科技的发展，测量的误差越来越小，但都不能避免误差 C．精心设计，不断改进实验方法，就可以避免误差 D．利用多次测量取平均值的办法可以避免误差 2．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条。如图所示，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为0.20s，通过第二个光电门的时间Δt2为0.05s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5s，试估算滑块的加速度（　　） A．0.12m/s2 B．1.2m/s2 C．0.5m/s2 D．0.16m/s2 3．物理学中常用如图所示测量装置，这个装置可以直接记录的物理量是（　　） A．平均速度 B．瞬时速度 C．时间 D．加速度 4．如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过光电门1、2，数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的时间分别为、，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t，遮光条的宽度为d，则（     ） A． B．通过光电门1的速度为 C．滑块的加速度为 D．光电门1、2的距离为 5．在高中物理实验中，经常利用光电门测量瞬时速度的大小。例如在验证机械能守恒的实验中，将半径为R的小球从一定高度静止释放，小球自由下落（不计空气阻力）通过距离释放位置H处的光电门，光电门记录小球遮住激光光束的时间为△t，那么实验中就将视作小球球心通过激光束时的瞬时速度v。下列说法正确的是（     ） A．就是小球球心位置通过激光束时的瞬时速度v B．可以严格证明，小球球心通过激光束时的瞬时速度v大于 C．为了提高实验的精确度，在不计空气阻力的情况下，应该选用半径更大的小球 D．在不改变任何实验条件的情况下，多次实验测量可以消除系统误差 6．如图是某同学在“探究加速度与力、质量的关系”实验中得到的一条纸带，已知计时器打点的频率为50Hz。他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则打计数点3时小车的速度为（　　） A．46m/s B．230m/s C．0.46m/s D．2.3m/s 7．如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置、，、间距离为，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为的遮光条，现让滑块加速通过计时装置A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为、，滑块从A到B所用时间为。下列说法正确的是（　　） A．滑块通过的速度为 B．滑块通过的速度为 C．滑块在、间运动的平均速度大小为 D．滑块在、间运动的加速度为 二、多选题 8．关于打点计时器，下列描述正确的是（　　） A．打点计时器是可以直接测量时间的仪器 B．电磁打点计时器也可以使用干电池供电 C．我们实验中的打点计时器只有接在交流电下，才能实现相邻的两点间隔0.02s D．以下的交流电可以保证电火花打点计时器正常工作 9．小球在水平桌面上做直线运动的频闪照片如图所示。由图片可以判断，小球的运动情况可能是（　　） A．加速度向左 B．加速度可能向右 C．一定向左加速 D．可能向右减速 10．关于误差和有效数字，下列说法正确的是（　　） A．测出一个物体长为123.6cm，采用的测量工具的最小刻度是厘米 B．0.92与0.920含义是不一样的 C．多测几次求平均值可减小系统误差 D．0.082是三位有效数字，103.6cm是四位有效数字 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 B A C D B C D AC AD AB 1．B 【详解】A．测量过程中不遵守测量仪器的使用规则造成的是可避免的实验错误，误差是测量值与真实值之间的固有差异，二者本质不同，故A错误； B．误差由测量仪器精度、实验方法等客观因素决定，是不可避免的，随着科技发展可通过更精密的仪器、更合理的测量方法减小误差，但始终无法完全消除，故B正确； C．精心设计、改进实验方法只能减小误差，无法从根源上避免误差，故C错误； D．多次测量取平均值可以减小偶然误差，但不能消除误差，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】滑块通过第一个光电门的瞬时速度为 滑块通过第二个光电门的瞬时速度为 所以滑块的加速度为 故选A。 3．C 【详解】物体下落到光电门处时会被直接记录遮光时间 进而通过已知的小球直径计算出瞬时速度 设两次通过光电门时间分别为、，因此、 该过程可看做匀变速直线运动，因此平均速度 由刻度尺读数可计算出两光电门之间距离，由运动学公式 解得加速度 因此直接读出记录的只有时间，平均速度，瞬时速度和加速度则是间接计算出来的。 故选C。 4．D 【详解】A．因为滑块做的是加速运动，所以滑块经过光电门时的挡光时间是越来越短的，即，故A错误； B．滑块经过光电门1、2时的速度分别为，，故B错误； C．滑块的加速度为，故C错误； D．光电门1、2之间的距离为，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】AB．测量的是小球通过激光束的平均速度，由匀变速直线运动规律可知，也是小球通过激光束过程中间时刻的瞬时速度，而是小球球心通过激光束时的瞬时速度，是中间位置的瞬时速度，显然中间位置的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度，故B正确A错误； C．为了使更接近，应该选取半径更小的小球，故C错误； D．在不改变任何实验条件的情况下，多次实验测量并不会消除系统误差，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】每五个点取一个计数点，相邻两计时点间的时间间隔为T=0.1s，则打计数点3时小车的速度为 故选C。 7．D 【详解】A．滑块通过A的速度 ，故A错误； B．滑块通过B的速度 ，故B错误； C．A、B间的平均速度 ，故C错误； D．由于遮光条通过光电门的时间远小于A到B的总时间，、对应的时间间隔近似等于，换算单位得， 由加速度定义，故D正确。 故选D。 8．AC 【详解】A．打点计时器是在纸带上直接测量时间的仪器，A正确； B．电磁打点计时器是利用交变电流产生交变的磁场使簧片振动打点的，所以只能使用交流电，不可以使用干电池供电，B错误； C．打点计时器接在交流电下，由交流电的周期与频率的关系可知 实现打点计时器相邻的两点时间间隔是0.02s，C正确； D．220V交流电可以保证电火花打点计时器正常工作，D错误。 故选AC。 9．AD 【详解】由图可知，向右方向两小球间的距离逐渐减小，向左方向两小球间的距离逐渐增大，所以小球可能向右减速或向左加速，两种情况下，加速度方向均向左，故选AD。 10．AB 【详解】A．一个物体长为123.6 cm，最后的一位：0.6cm是估读的，所以采用的测量工具的最小刻度是厘米，A正确； B．0.92是两位有效数字，而0.920是三位有效数字，它们的含义是不同的，故B正确； C．求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一，可以减小偶然误差，不能减小系统误差，C错误； D．有效数字是从第一个不为0的数字开始的，0.082是两位有效数字，D错误。 故选AB。 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 $