2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 分层练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

人教版（2019）物理·必修第一册 同步分层练习 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（分层练习·解析版） 2026-2027学年人教版（2019）物理必修第一册·第二章 匀变速直线运动的研究 满分：100分（C卷18分为选做）　建议用时：60分钟 考点导览 1．打点计时器的工作电压与打点周期：电磁打点计时器使用 4~6 V 低压交流电源，电火花计时器使用 220 V 交流电源；电源频率为 50 Hz 时，每隔 0.02 s 打一个点（第1、4、10、11题）。 2．实验器材、安装与操作顺序：计时器固定在长木板没有滑轮的一端，小车停在靠近计时器处；先接通电源，待打点稳定后再释放小车（第2、3、12、22题）。 3．纸带求瞬时速度：匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，vn=(xn+xn+1)/(2T)（第5、7、13、17题）。 4．逐差法求加速度：相邻相等时间间隔内的位移差恒为 aT2；六段位移分成两组得 a=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/(9T2)（第6、8、14、16、19、20、21题）。 5．图象法处理数据：以时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴描点作图，图线的斜率表示加速度，图线与纵轴的交点表示计时起点对应的速度（第9、15、18题）。 A卷·基础过关（共50分） 一、选择题（每题3分，共30分，10题） 1．（3分）【易】关于打点计时器，下列说法正确的是（　　） 两种打点计时器都应接交流电源，电源频率为 50 Hz 时打点周期均为 0.02 s 电磁打点计时器应接 220 V 交流电源 电火花计时器应接 4~6 V 低压交流电源 打点计时器能直接测出纸带运动的速度 【答案】A 【解析】电磁打点计时器接 4~6 V 低压交流电源，电火花计时器接 220 V 交流电源，B、C 都错。两者都使用交流电源，频率为 50 Hz 时打点周期 T=1/50 s=0.02 s，A 对。打点计时器只记录时间和位置，速度需要测量后计算得出，D 错。 2．（3分）【易】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列器材中不需要的是（　　） 毫米刻度尺 秒表 低压交流电源 纸带 【答案】B 【解析】打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，本身就是计时仪器，实验不需要秒表，B 符合题意。刻度尺用于测量计数点间的距离，低压交流电源为打点计时器供电，纸带用于记录小车的运动信息，三者都需要。 3．（3分）【易】用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，下列操作正确的是（　　） 先释放小车，再接通打点计时器的电源 把打点计时器固定在长木板装有滑轮的一端 把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，待打点稳定后再释放小车 纸带穿过限位孔后应压在复写纸的上面 【答案】C 【解析】应先接通电源、待打点稳定后再释放小车，这样才能充分利用纸带并保证点迹清晰，A 错 C 对。打点计时器要固定在长木板没有滑轮的一端，B 错。纸带必须压在复写纸下面才能留下点迹，D 错。 4．（3分）【易】打点计时器的电源频率为 50 Hz，纸带上每隔四个计时点取一个计数点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为（　　） 0.02 s 0.06 s 0.08 s 0.10 s 【答案】D 【解析】频率为 50 Hz 时打点周期 T=1/50 s=0.02 s。每隔四个计时点取一个计数点，相邻计数点之间有 5 个打点间隔，故相邻计数点间的时间间隔 Δt=5×0.02 s=0.10 s。 5．（3分）【易】处理纸带时，常用一段时间内的平均速度代替这段时间中间时刻的瞬时速度，其依据是（　　） 匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 匀变速直线运动中，速度随时间均匀增大 任何运动中，某段时间内的平均速度都等于这段时间中间时刻的瞬时速度 纸带上相邻两点间的距离与速度成正比 【答案】A 【解析】匀变速直线运动中，一段位移上的平均速度等于初、末速度的平均值，也等于该段时间中间时刻的瞬时速度，所以可以用相邻两点间的平均速度代替中间时刻的瞬时速度，A 对。速度均匀增大是匀加速运动的特点，不能作为依据，B 错。只有匀变速直线运动才满足该结论，C 错。相邻两点间的距离还与时间间隔有关，D 错。 6．（3分）【易】用逐差法处理纸带求小车加速度时，设相邻计数点间的时间间隔为 T，依次测得各段位移为 x1、x2、x3、x4、x5、x6，则加速度的表达式为（　　） a=(x6-x1)/T2 a=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/(9T2) a=(x6+x5+x4+x3+x2+x1)/(6T2) a=(x2-x1)/(2T2) 【答案】B 【解析】匀变速直线运动中相邻相等时间内的位移差恒为 aT2，即 x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2。三式相加得 (x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)=9aT2，所以 a=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/(9T2)，B 对。A、D 两式的分母与实际位移差不对应，C 式把六段位移直接相加没有物理意义。 7．（3分）【中】在纸带上依次选取五个计数点 A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，测得 AB=2.00 cm、BC=2.40 cm、CD=2.80 cm、DE=3.20 cm。由这些数据可知（　　） 小车做匀速直线运动 小车做匀减速直线运动 小车做匀加速直线运动，加速度为 0.40 m/s2 相邻计数点间的距离依次增大，无法判断小车的运动性质 【答案】C 【解析】相邻相等时间内的位移差为 2.40-2.00=0.40 cm、2.80-2.40=0.40 cm、3.20-2.80=0.40 cm，位移差恒定，说明小车做匀加速直线运动。由 Δx=aT2 得 a=Δx/T2=0.40×10-2 m/(0.1 s)2=0.40 m/s2，C 对。 8．（3分）【中】纸带上依次有 A、B、C、D、E 五个计数点，相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，测得 AB=2.00 cm、BC=3.00 cm、CD=4.00 cm，则打 C 点时小车的速度为（　　） 0.20 m/s 0.25 m/s 0.30 m/s 0.35 m/s 【答案】D 【解析】打 C 点的时刻是 B~D 这段时间的中间时刻，其瞬时速度等于 B、D 两点间的平均速度，即 vC=(BC+CD)/(2T)=(3.00+4.00)×10-2 m/(2×0.1 s)=7.00×10-2 m/0.2 s=0.35 m/s，D 对。 9．（3分）【中】某同学以时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴，根据纸带数据描点作出小车的 v-t 图象，得到一条不经过原点的倾斜直线。下列说法正确的是（　　） 图线的斜率表示小车运动的加速度 图线表示小车做匀速直线运动 图线与纵轴的交点表示小车的加速度 图线越陡，小车运动得越快 【答案】A 【解析】v-t 图象的斜率表示加速度，斜率越大速度变化越快，A 对 D 错。倾斜的直线表示速度随时间均匀变化，即小车做匀变速直线运动，不是匀速直线运动，B 错。图线与纵轴的交点表示计时起点（计数点 0）对应的速度，不是加速度，C 错。 10．（3分）【中】做实验时，若交流电源的实际频率为 60 Hz，而实验者仍按 50 Hz 计算加速度，则测得的加速度与真实值相比（　　） 偏大 偏小 不变 无法判断 【答案】B 【解析】实际频率为 60 Hz 时，真实的打点周期为 1/60 s，小于 0.02 s。实验者用偏大的周期 0.02 s 代入 a=Δx/T2 计算，分母偏大而位移的测量值不变，因此测得的加速度偏小，B 对。 二、填空题（每题4分，共20分，5题） 11．（4分）【易】电磁打点计时器应使用______（选填“低压交流”或“220 V 交流”）电源，电火花计时器应使用______（选填“低压交流”或“220 V 交流”）电源；当电源频率为 50 Hz 时，打点计时器每隔______s 打一个点。 【答案】低压交流；220 V 交流；0.02 【解析】电磁打点计时器靠振针振动打点，使用 4~6 V 低压交流电源；电火花计时器靠火花放电打点，使用 220 V 交流电源。电源频率为 50 Hz 时，打点周期 T=1/f=1/50 s=0.02 s。 12．（4分）【易】实验中应先______，待打点计时器工作稳定后再释放小车；纸带应穿过限位孔并压在______下面，才能得到清晰的点迹。 【答案】接通电源；复写纸 【解析】先接通电源、后释放小车，可使打点计时器在稳定状态下工作，纸带被充分利用且点迹清晰。纸带压在复写纸下面，振针打击复写纸即可在纸带上留下点迹。 13．（4分）【易】某条纸带的相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，依次测得 4、5 两计数点间的距离 x5=4.30 cm，5、6 两计数点间的距离 x6=5.08 cm，则打计数点 5 时小车的速度为______m/s（结果保留两位小数）。 【答案】0.47 【解析】打计数点 5 的时刻是 4~6 这段时间的中间时刻，瞬时速度等于这段时间内的平均速度：v5=(x5+x6)/(2T)=(4.30+5.08)×10-2 m/(2×0.1 s)=9.38×10-2 m/0.2 s≈0.47 m/s。 14．（4分）【中】在上一题的纸带上还测得 x1=1.12 cm、x2=1.90 cm、x3=2.68 cm、x4=3.52 cm，则小车运动的加速度为______m/s2（结果保留两位小数）。 【答案】0.80 【解析】用逐差法：a=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/(9T2)。分子=(3.52+4.30+5.08)-(1.12+1.90+2.68)=12.90-5.70=7.20 cm=7.20×10-2 m；分母=9×(0.1 s)2=0.09 s2。故 a=7.20×10-2 m/0.09 s2=0.80 m/s2。 15．（4分）【中】用打点计时器研究小车的运动，以时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴描点作图，得到一条倾斜直线，图线经过点（0.1 s，0.30 m/s）和（0.5 s，1.10 m/s）。则小车的加速度为______m/s2，t=0 时小车的速度为______m/s。 【答案】2.0；0.10 【解析】图线的斜率表示加速度：a=(1.10-0.30)/(0.5-0.1) m/s2=2.0 m/s2。由 v=v0+at 得 v0=v-at=0.30 m/s-2.0 m/s2×0.1 s=0.10 m/s，即打第一个计数点时小车的速度为 0.10 m/s。 B卷·能力提升（共32分） 三、选择题（每题4分，共8分，2题） 16．（4分）【中】用打点计时器得到一条纸带，相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，依次测得相邻计数点间的距离为 3.00 cm、4.60 cm、6.20 cm、7.80 cm、9.40 cm，则小车运动的加速度为（　　） 0.16 m/s2 0.80 m/s2 1.6 m/s2 16 m/s2 【答案】C 【解析】相邻相等时间内的位移差恒为 Δx=4.60-3.00=1.60 cm，其余各段也相同，说明小车做匀加速直线运动。由 Δx=aT2 得 a=Δx/T2=1.60×10-2 m/(0.1 s)2=1.6 m/s2，C 对。 17．（4分）【中】打点计时器的电源频率为 50 Hz，纸带上每 5 个点取一个计数点，从某个计数点起依次测得相邻计数点间的距离为 4.60 cm、6.20 cm、7.80 cm、9.40 cm、11.00 cm、9.20 cm、7.40 cm。下列判断正确的是（　　） 小车全程做匀加速直线运动 小车在第 5 个和第 6 个计数点之间的某时刻开始减速 小车减速阶段的加速度大小为 1.6 m/s2 小车在第 6 个和第 7 个计数点之间的某时刻开始减速 【答案】D 【解析】前五段相邻计数点间的距离依次为 4.60、6.20、7.80、9.40、11.00 cm，位移差恒为 1.60 cm，小车做匀加速直线运动；从第 6 段起距离变为 9.20 cm，再变为 7.40 cm，说明小车在打第 6 个计数点之后开始减速，即减速发生在第 6 个和第 7 个计数点之间的某时刻，D 对 A、B 错。减速段相邻位移差为 7.40-9.20=-1.80 cm，加速度大小 a=1.80×10-2 m/(0.1 s)2=1.8 m/s2，C 错。 四、实验探究题（每题8分，共16分，2题） 18．（8分）【中】用如图所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。打点计时器接频率为 50 Hz 的交流电源，纸带上每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。 （1）图中已画出打点计时器、小车、长木板、细绳、钩码等器材，为完成实验还需要的测量器材是______。 （2）关于实验操作，下列说法正确的是______。 A．先释放小车，再接通打点计时器的电源 B．把打点计时器固定在长木板装有滑轮的一端 C．先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 D．纸带穿过限位孔后应压在复写纸的上面 （3）实验中打出一条纸带，从便于测量的点开始依次标出 0、1、2、3、4、5、6 六个计数点，测得相邻计数点间的距离为 x1=2.00 cm、x2=2.60 cm、x3=3.20 cm、x4=3.80 cm、x5=4.40 cm、x6=5.00 cm，则小车运动的加速度为______m/s2，打计数点 3 时小车的速度为______m/s。 【答案】（1）毫米刻度尺　（2）C　（3）0.60；0.35 【解析】（1）实验中需要用刻度尺测量计数点间的距离；打点计时器本身可以计时，不需要秒表。 （2）应先接通电源、待打点计时器工作稳定后再释放小车，纸带要压在复写纸下面，打点计时器要固定在长木板没有滑轮的一端，故只有 C 正确。 （3）相邻相等时间内的位移差 Δx=2.60-2.00=0.60 cm，恒定，小车做匀加速直线运动。相邻计数点间的时间间隔 T=0.1 s，由 Δx=aT2 得 a=0.60×10-2 m/(0.1 s)2=0.60 m/s2。打计数点 3 时的瞬时速度等于 2~4 之间的平均速度：v3=(x3+x4)/(2T)=(3.20+3.80)×10-2 m/(2×0.1 s)=0.35 m/s。 19．（8分）【中】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器接 50 Hz 交流电源，每五个点取一个计数点，依次标为 0、1、2、3、4、5，测得相邻计数点间的距离如下表所示。 （1）由表中数据可知，小车做______运动，判断的依据是______。 （2）打计数点 2 时小车的速度为______m/s，小车运动的加速度为______m/s2（结果均保留两位有效数字）。 （3）有同学认为，选用点迹最密集的纸带可以减小实验误差，你是否同意？简述理由。 纸带分段 第1段 第2段 第3段 第4段 第5段 距离 x/cm 3.00 3.60 4.20 4.80 5.40 【答案】（1）匀加速直线；相邻相等时间内的位移差恒为 0.60 cm　（2）0.39；0.60　（3）不同意。点迹过于密集时相邻计数点间的距离很小，刻度尺读数引起的相对误差较大；应选用点迹清晰、间距较大且点数足够的纸带。 【解析】（1）相邻计数点间的距离依次为 3.00、3.60、4.20、4.80、5.40 cm，位移差恒为 0.60 cm，说明小车做匀加速直线运动。 （2）相邻计数点间的时间间隔 T=5×0.02 s=0.1 s。v2=(x2+x3)/(2T)=(3.60+4.20)×10-2 m/(2×0.1 s)=7.80×10-2 m/0.2 s=0.39 m/s。由 Δx=aT2 得 a=0.60×10-2 m/(0.1 s)2=0.60 m/s2。 （3）点迹密集意味着相邻计数点间的距离小，刻度尺读数带来的相对误差增大，因此不能靠选用密集纸带来减小误差。 五、综合题（共8分） 20．（8分）【中】某小组用打点计时器研究小车的运动，纸带上每五个点取一个计数点，依次标为 0、1、2、3、4、5、6。以计数点对应的时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴描点作图，作出如图所示的 v-t 图象，图线是一条倾斜直线，其中 t=0.20 s 时 v=0.30 m/s，t=0.60 s 时 v=0.50 m/s。 （1）求小车运动的加速度。 （2）求打计数点 0 时小车的速度。 （3）求计数点 0 到计数点 6 这段时间内小车的位移。 【答案】（1）0.50 m/s2　（2）0.20 m/s　（3）0.21 m 【解析】（1）v-t 图象的斜率表示加速度：a=(0.50-0.30)/(0.60-0.20) m/s2=0.50 m/s2。 （2）由 v=v0+at 得 v0=v-at=0.30 m/s-0.50 m/s2×0.20 s=0.20 m/s，即打计数点 0 时小车的速度为 0.20 m/s。 （3）相邻计数点间的时间间隔 T=0.1 s，计数点 0 到计数点 6 共 6 个间隔，总时间 t=0.6 s，这段时间内小车的位移 x=v0t+½at2=0.20 m/s×0.6 s+½×0.50 m/s2×(0.6 s)2=0.12 m+0.09 m=0.21 m。 C卷·素养挑战（共18分） 六、综合题（共10分） 21．（10分）【难】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学把打出的纸带从每一个计数点处剪开，分成五段 a、b、c、d、e，并将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地贴在直角坐标系中，各段纸带的下端都与横轴对齐。 （1）说明可以用每段纸带的竖直长度表示该段时间内平均速度的原因。 （2）若五段纸带的竖直长度依次为 2.00 cm、4.00 cm、6.00 cm、8.00 cm、10.00 cm，相邻计数点间的时间间隔为 0.1 s，求小车运动的加速度。 （3）若把各段纸带上端的中心点依次连接，所得图线表示什么物理意义？ 【答案】（1）见解析　（2）2.0 m/s2　（3）表示小车速度随时间变化的规律，相当于小车的 v-t 图象 【解析】（1）剪开后每段纸带对应的时间都相同（均为 0.1 s），由平均速度 v̄=Δx/Δt 可知，时间相同时纸带长度与该段时间内的平均速度成正比；匀变速直线运动中一段位移上的平均速度又等于该段时间中间时刻的瞬时速度，所以纸带的竖直长度可以表示该段中间时刻的瞬时速度。 （2）相邻两段纸带对应的中间时刻相差 Δt=0.1 s，纸带长度之差 ΔL=2.00 cm，则速度之差 Δv=ΔL/Δt=2.00×10-2 m/0.1 s=0.20 m/s，故 a=Δv/Δt=2.0 m/s2。 （3）各段纸带上端中心点的纵坐标表示对应中间时刻的瞬时速度，横坐标表示时间，连接所得图线就是速度随时间变化的图线，即小车的 v-t 图象。 七、开放题（共8分） 22．（8分）【难】（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学打出的纸带点迹不清晰，请分析两种可能的原因。 （2）另一位同学提出用光电门代替打点计时器测量小车的加速度，请写出实验方案：需要测量的物理量、加速度的表达式，以及减小实验误差的方法。 【答案】（1）见解析　（2）见解析 【解析】（1）示例：①纸带没有压在复写纸下面，或复写纸使用过久、位置发生偏移；②先释放小车后接通电源，打点计时器刚开始工作时打点不稳定；③振针与纸带之间的距离不合适，过远打不出清晰的点，过近则阻力过大；④振针松动，或振动片的固有频率与电源频率不匹配。 （2）把两个光电门分别固定在小车运动路径上的 A、B 两点，测出 A、B 间的距离 x；在小车上安装宽度为 d 的挡光片，记录小车经过 A、B 两光电门时的挡光时间 t1、t2，则小车经过两光电门的速度分别为 v1=d/t1、v2=d/t2。由 v22-v12=2ax 得 a=(v22-v12)/(2x)=[(d/t2)2-(d/t1)2]/(2x)。减小误差的方法：适当增大 A、B 两点间的距离，挡光片的宽度尽量小，多次测量取平均值。 易错点拨 1．打点计时器本身就能计时，实验中不需要秒表；它记录的是时间与位置，不能直接读出速度。 2．计数点的时间间隔容易数错：每隔四个点取一个计数点，相邻计数点间有 5 个打点间隔，时间为 0.1 s；若纸带上共有 n 个清晰的点，则总时间为 (n-1)×0.02 s。 3．逐差法把六段位移分成两组时，分母是 9T2，写成 6T2 或 4T2 都会使结果错误。 4．纸带要穿过限位孔并压在复写纸下面，且必须先接通电源后释放小车，否则会打不出点或点迹不清。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 $人教版（2019）物理·必修第一册 同步分层练习 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（分层练习） 2026-2027学年人教版（2019）物理必修第一册·第二章 匀变速直线运动的研究 满分：100分（C卷18分为选做）　建议用时：60分钟 注意事项： 1．答题前，请将班级、姓名写在指定位置；选择题答案填入题后括号内，填空题答案写在横线上。 2．本练习按难度分层：A卷为基础过关题，B卷为能力提升题，C卷为素养挑战题（选做）；各题题干后【易】【中】【难】标注难度等级。 3．计算题应写出必要的公式与单位，只有结果没有过程不能得分。 考点导航 1．打点计时器的工作电压与打点周期：电磁打点计时器使用 4~6 V 低压交流电源，电火花计时器使用 220 V 交流电源；电源频率为 50 Hz 时，每隔 0.02 s 打一个点（第1、4、10、11题）。 2．实验器材、安装与操作顺序：计时器固定在长木板没有滑轮的一端，小车停在靠近计时器处；先接通电源，待打点稳定后再释放小车（第2、3、12、22题）。 3．纸带求瞬时速度：匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，vn=(xn+xn+1)/(2T)（第5、7、13、17题）。 4．逐差法求加速度：相邻相等时间间隔内的位移差恒为 aT2；六段位移分成两组得 a=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/(9T2)（第6、8、14、16、19、20、21题）。 5．图象法处理数据：以时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴描点作图，图线的斜率表示加速度，图线与纵轴的交点表示计时起点对应的速度（第9、15、18题）。 A卷·基础过关（共50分） 一、选择题（每题3分，共30分，10题） 1．（3分）【易】关于打点计时器，下列说法正确的是（　　） 两种打点计时器都应接交流电源，电源频率为 50 Hz 时打点周期均为 0.02 s 电磁打点计时器应接 220 V 交流电源 电火花计时器应接 4~6 V 低压交流电源 打点计时器能直接测出纸带运动的速度 2．（3分）【易】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列器材中不需要的是（　　） 毫米刻度尺 秒表 低压交流电源 纸带 3．（3分）【易】用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，下列操作正确的是（　　） 先释放小车，再接通打点计时器的电源 把打点计时器固定在长木板装有滑轮的一端 把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，待打点稳定后再释放小车 纸带穿过限位孔后应压在复写纸的上面 4．（3分）【易】打点计时器的电源频率为 50 Hz，纸带上每隔四个计时点取一个计数点，则相邻两个计数点之间的时间间隔为（　　） 0.02 s 0.06 s 0.08 s 0.10 s 5．（3分）【易】处理纸带时，常用一段时间内的平均速度代替这段时间中间时刻的瞬时速度，其依据是（　　） 匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 匀变速直线运动中，速度随时间均匀增大 任何运动中，某段时间内的平均速度都等于这段时间中间时刻的瞬时速度 纸带上相邻两点间的距离与速度成正比 6．（3分）【易】用逐差法处理纸带求小车加速度时，设相邻计数点间的时间间隔为 T，依次测得各段位移为 x1、x2、x3、x4、x5、x6，则加速度的表达式为（　　） a=(x6-x1)/T2 a=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/(9T2) a=(x6+x5+x4+x3+x2+x1)/(6T2) a=(x2-x1)/(2T2) 7．（3分）【中】在纸带上依次选取五个计数点 A、B、C、D、E，相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，测得 AB=2.00 cm、BC=2.40 cm、CD=2.80 cm、DE=3.20 cm。由这些数据可知（　　） 小车做匀速直线运动 小车做匀减速直线运动 小车做匀加速直线运动，加速度为 0.40 m/s2 相邻计数点间的距离依次增大，无法判断小车的运动性质 8．（3分）【中】纸带上依次有 A、B、C、D、E 五个计数点，相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，测得 AB=2.00 cm、BC=3.00 cm、CD=4.00 cm，则打 C 点时小车的速度为（　　） 0.20 m/s 0.25 m/s 0.30 m/s 0.35 m/s 9．（3分）【中】某同学以时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴，根据纸带数据描点作出小车的 v-t 图象，得到一条不经过原点的倾斜直线。下列说法正确的是（　　） 图线的斜率表示小车运动的加速度 图线表示小车做匀速直线运动 图线与纵轴的交点表示小车的加速度 图线越陡，小车运动得越快 10．（3分）【中】做实验时，若交流电源的实际频率为 60 Hz，而实验者仍按 50 Hz 计算加速度，则测得的加速度与真实值相比（　　） 偏大 偏小 不变 无法判断 二、填空题（每题4分，共20分，5题） 11．（4分）【易】电磁打点计时器应使用______（选填“低压交流”或“220 V 交流”）电源，电火花计时器应使用______（选填“低压交流”或“220 V 交流”）电源；当电源频率为 50 Hz 时，打点计时器每隔______s 打一个点。 12．（4分）【易】实验中应先______，待打点计时器工作稳定后再释放小车；纸带应穿过限位孔并压在______下面，才能得到清晰的点迹。 13．（4分）【易】某条纸带的相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，依次测得 4、5 两计数点间的距离 x5=4.30 cm，5、6 两计数点间的距离 x6=5.08 cm，则打计数点 5 时小车的速度为______m/s（结果保留两位小数）。 14．（4分）【中】在上一题的纸带上还测得 x1=1.12 cm、x2=1.90 cm、x3=2.68 cm、x4=3.52 cm，则小车运动的加速度为______m/s2（结果保留两位小数）。 15．（4分）【中】用打点计时器研究小车的运动，以时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴描点作图，得到一条倾斜直线，图线经过点（0.1 s，0.30 m/s）和（0.5 s，1.10 m/s）。则小车的加速度为______m/s2，t=0 时小车的速度为______m/s。 B卷·能力提升（共32分） 三、选择题（每题4分，共8分，2题） 16．（4分）【中】用打点计时器得到一条纸带，相邻计数点间的时间间隔均为 0.1 s，依次测得相邻计数点间的距离为 3.00 cm、4.60 cm、6.20 cm、7.80 cm、9.40 cm，则小车运动的加速度为（　　） 0.16 m/s2 0.80 m/s2 1.6 m/s2 16 m/s2 17．（4分）【中】打点计时器的电源频率为 50 Hz，纸带上每 5 个点取一个计数点，从某个计数点起依次测得相邻计数点间的距离为 4.60 cm、6.20 cm、7.80 cm、9.40 cm、11.00 cm、9.20 cm、7.40 cm。下列判断正确的是（　　） 小车全程做匀加速直线运动 小车在第 5 个和第 6 个计数点之间的某时刻开始减速 小车减速阶段的加速度大小为 1.6 m/s2 小车在第 6 个和第 7 个计数点之间的某时刻开始减速 四、实验探究题（每题8分，共16分，2题） 18．（8分）【中】用如图所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。打点计时器接频率为 50 Hz 的交流电源，纸带上每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。 （1）图中已画出打点计时器、小车、长木板、细绳、钩码等器材，为完成实验还需要的测量器材是______。 （2）关于实验操作，下列说法正确的是______。 A．先释放小车，再接通打点计时器的电源 B．把打点计时器固定在长木板装有滑轮的一端 C．先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 D．纸带穿过限位孔后应压在复写纸的上面 （3）实验中打出一条纸带，从便于测量的点开始依次标出 0、1、2、3、4、5、6 六个计数点，测得相邻计数点间的距离为 x1=2.00 cm、x2=2.60 cm、x3=3.20 cm、x4=3.80 cm、x5=4.40 cm、x6=5.00 cm，则小车运动的加速度为______m/s2，打计数点 3 时小车的速度为______m/s。 19．（8分）【中】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器接 50 Hz 交流电源，每五个点取一个计数点，依次标为 0、1、2、3、4、5，测得相邻计数点间的距离如下表所示。 （1）由表中数据可知，小车做______运动，判断的依据是______。 （2）打计数点 2 时小车的速度为______m/s，小车运动的加速度为______m/s2（结果均保留两位有效数字）。 （3）有同学认为，选用点迹最密集的纸带可以减小实验误差，你是否同意？简述理由。 纸带分段 第1段 第2段 第3段 第4段 第5段 距离 x/cm 3.00 3.60 4.20 4.80 5.40 五、综合题（共8分） 20．（8分）【中】某小组用打点计时器研究小车的运动，纸带上每五个点取一个计数点，依次标为 0、1、2、3、4、5、6。以计数点对应的时间 t 为横轴、速度 v 为纵轴描点作图，作出如图所示的 v-t 图象，图线是一条倾斜直线，其中 t=0.20 s 时 v=0.30 m/s，t=0.60 s 时 v=0.50 m/s。 （1）求小车运动的加速度。 （2）求打计数点 0 时小车的速度。 （3）求计数点 0 到计数点 6 这段时间内小车的位移。 C卷·素养挑战（共18分） 六、综合题（共10分） 21．（10分）【难】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学把打出的纸带从每一个计数点处剪开，分成五段 a、b、c、d、e，并将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地贴在直角坐标系中，各段纸带的下端都与横轴对齐。 （1）说明可以用每段纸带的竖直长度表示该段时间内平均速度的原因。 （2）若五段纸带的竖直长度依次为 2.00 cm、4.00 cm、6.00 cm、8.00 cm、10.00 cm，相邻计数点间的时间间隔为 0.1 s，求小车运动的加速度。 （3）若把各段纸带上端的中心点依次连接，所得图线表示什么物理意义？ 七、开放题（共8分） 22．（8分）【难】（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学打出的纸带点迹不清晰，请分析两种可能的原因。 （2）另一位同学提出用光电门代替打点计时器测量小车的加速度，请写出实验方案：需要测量的物理量、加速度的表达式，以及减小实验误差的方法。 第 页　共 页 学科网（北京）股份有限公司 $