【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版实验用打点计时器测速度限时过关练（解析版）

【物理】2020届信阳一高一轮复习人教新课标版实验用打点计时器测速度限时过关练（解析版）

信阳一高2020年高考物理一轮复习限时过关练：实验用打点计时器测速度（解析版)‎ ‎1．汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路都装有测汽车速度的装置。如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度。如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点，测速仪连续发出的两个超声波信号的x—t图象，则（ ）‎ A．汽车离测速仪越来越近 B．在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移为x2-x1‎ C．汽车在时间内的平均速度为 D．超声波信号的速度是 ‎2．下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，图乙是_________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是_______（填“交流4—6V”或“交流220V”）。‎ ‎3．（1）电磁打点计时器是一种计时仪器，它使用________电源，工作电压在______v以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔_______s打一个点。如图所示纸带是某同学练习使用电磁打点计时器时得到的，打下的点迹的分布情况如图所示。从打下A点到打下B点共14个点迹，历时__________s。‎ ‎（2）在使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下步骤 A． 把电火花计时器固定在桌子上 ‎ B． 安装好纸带 ‎ C． 松开纸带让物体带着纸带运动 ‎ D． 接通220v交流电源 ‎ E. 按下脉冲输出开关，进行打点 这些步骤正确的排列顺序为___________________________________‎ ‎4．对打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E，给出了相关数据，回答下列问题。‎ OA=12.6mm OB=33.2mm OC=61.8mm .OD=98.4mm ‎(1)电火花计时器工作电源是_____伏的_____电源（填直流或交流），每隔____秒打一个点，图中每两个计数点之间的时间是_____ s。‎ ‎(2) B点的瞬时速度是_____m/s。（保留两位小数）‎ ‎5．某同学想通过所学的知识测量一小型电动机转轮转动的角速度如，他先测得转轮的直径为D，然后将穿过电火花计时器的纸带固定在电动机转轮的边缘，当电动机匀速转动时带动纸带，电火花计时器在纸带上打下一系列的点，实验装置如图所示。已知电火花计时器打点的时间间隔为T，并在某次实验中测得n个计时点的间距为l。‎ ‎（1）打下第一个计时点到打下第n个计时点的时间间隔为____________。‎ ‎（2）实验测得转轮转动的角速度的表达式为＝____________。‎ ‎（3）在实验中，随着纸带绕在转轮的边缘，转轮的半径増大，所测量的角速度_______。‎ ‎(填“偏大”“偏小”或“不变)‎ ‎6．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，得到如图所示的纸带,按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用O、A、B、C、D、E表示,每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来。 ‎ ‎（1）.电磁打点计时器使用___________V的____________电源（交流；直流）;‎ ‎（2）.由图可以知道,A、B两点的时间间隔是_____s，纸带做的是_____________运动。‎ ‎（3）.小车经过OE段的位移大小是__________m.‎ ‎7．在“用打点计时器测速度”实验中 ‎（1）电火花计时器工作时，使用______电源（选填“直流”或“交流”），电压为________V；穿纸带时，纸带位于墨粉纸盘_________方（选填“上”或“下”）。‎ ‎（2）打点计时器所用电源的频率为50 Hz,则打点时间间隔为_________s，某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则xAE=_________cm。‎ ‎8．在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中：‎ ‎(1)安装纸带时，应将纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的_________选填“上方”或“下方” )．把纸带固定在小车上，应在放开小车_________选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源．‎ ‎(2)如图是实验中得到的一条纸带,A,B,C,D,E,F,G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:xAB＝4.22 cm,xBC＝4.65 cm,xCD＝5.08 cm,xDE＝5.49 cm,已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则打C点时小车的速度v＝________m/s,(结果保留2位有效数字)‎ ‎9．(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用_________电源的计时仪器，电磁打点计时器工 作的电压是____，电火花计时器工作的电压是____．当电源频率是 50 Hz 时，它每隔____打一个点．如图 为物体运动时打点计时器打出的一条纸带，图中相邻的点间还有四个点，已知打点计时器接交流 50 Hz 的电源，则 ae 段的平均速度为______m/s，d 点的瞬时速度约为____m/s，‎ ‎(2)在使用电火花计时器工作时的基本步骤如下：‎ A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器 B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座 ‎ C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 ‎ D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动 上述步骤正确的顺序是______(按顺序填写步骤编号)‎ ‎10．在使用电磁打点计时器时，纸带上打出来的不是点，而是一系列短线，其可能原因是（ ）‎ A．电压太高 B．振针安装位置太低了 C．错接了直流电源 D．电源的频率变慢了 ‎11．(1)电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔________s打一次点。其工作时的基本步骤如下：‎ A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器 B．将电火花计时器插头插入相应的电源插座 C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动 上述步骤正确的顺序是________。(按顺序填写步骤编号)‎ ‎(2)如下图所示纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的，纸带的左端先通过打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(选填“速度减小”或“速度增大”)。若所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________s。‎ ‎12．目前实验室用的打点计时器有________和________两种，它们所接电源均为频率为________Hz的交变电流，所以都是每隔________s打一个点．‎ ‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、第二次超声波反射的距离x2>x1,说明距离变大，则汽车离测速仪越来越远；A错误.‎ B、由图可知第一次超声波碰到车反射时的时刻为，位置为x1，第二次超声波碰到车反射时的时刻为，位置为x2，故应是两个超声波信号反射的时间内，汽车通过的位移为x2-x1；B错误.‎ C、两次反射汽车通过的位移为x2-x1，时间为t2-t1，则汽车的平均速度为；C正确.‎ D、运动x2的位移时间不是t2，据图象可知超声波的速度为；故D错误.‎ 故选C.‎ ‎【点睛】‎ 本题主要考查了匀速直线运动，汽车在接收到信号之间的距离，要通过其与测速仪之间的距离的变化求出。如何确定汽车运动的时间，是此题的难点.‎ ‎2．电火花交流220V ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器，图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V．‎ ‎3．交流； 6； 0.02； 0.26； ABDEC； ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）电磁打点计时器是一种计时仪器，它使用的是4-6V的交流电源，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点，结合纸带上的点迹可知：从打下A点到打下B点共14个点迹，历时 ‎ ‎（2）按照先组装实验装置，再进行实验可知使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验步骤为：ABDEC ‎【点睛】‎ 打点计时器工作的电源必须是交流电源，且打点计时器打点频率不变，所以纸带上点迹之间的时间间隔就是一定值， 然后借助纸带计算即可。‎ 综上所述本题答案是：(1). 交流； (2). 6； (3). 0.02； (4). 0.26； (5). ABDEC；‎ ‎4．220 交流 0.02 0.1s 0.25 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)电火花计时器工作电源是220伏的交流电源，电源频率是50Hz，每隔0.02秒打一个点，图中每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出），则每两个计数点之间的时间 ‎(2) B点的瞬时速度 ‎5． ； ； 偏大； ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1) 打下第一个计时点到打下第n个计时点的时间间隔为：（n-1）T；‎ ‎(2)纸带运动l距离时有： ，，解得：；‎ ‎(3) 在实验中，随着纸带绕在转轮的边缘，转轮的半径増大，即转轮的直径增大，但计算过程中仍用D表示，所以测量值偏大。‎ ‎6．4-6V；交流；0.1s；加速直线；0.408；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）电磁打点计时器使用4-6V的交流电源；‎ ‎（2）打点的时间间隔为0.02s，由于每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来，则A、B两点的时间间隔为：T=0.02×5s=0.1s，相同时间内的位移逐渐增大，知纸带做的是加速直线运动． （3）小车经过OE段的位移为40.8cm=0.408m.‎ ‎7．交流    220下 0.026.50‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 了解打点计时器的原理和具体使用，明确周期和频率的关系即可正确解答。‎ ‎【详解】‎ ‎(1) 火花打点计时器是使用220V交流电源的仪器，穿纸带时，纸带位于墨粉纸盘的下方，这样打点时才能在纸带上有点迹；‎ ‎(2) 交流电频率为50赫兹，则，由图可知，AE间的间距为6.50cm。‎ ‎【点睛】‎ 对于基本仪器的使用，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，通过实践加深对基本仪器的理解和应用。‎ ‎8．下方之前0.49‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）熟练使用打点计时器，熟悉具体的实验操作即可正确解答；‎ ‎（2）根据匀变速直线运动的推论可以求出瞬时速度；‎ ‎【详解】‎ ‎（1）使用电磁打点计时器时，纸带应穿过限位孔，复写纸（或墨粉纸盘）要放在纸带的上面，即将纸带置于复写纸（或墨粉纸盘）的下方，打点时应先接通电源，稳定后，再释放小车，让纸带运动，即应在放开小车之前接通打点计时器的电源；‎ ‎（2）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻的两个计数点之间时间间隔为，由匀变速直线运动推论可知，C点的速度：。‎ ‎【点睛】‎ 明确实验原理以及具体的实验操作，加强基本物理规律在实验数据处理中的应用，掌握求解瞬时速度的方法。‎ ‎9．交流4~6V220V0.022.193.28CBDA ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源，电磁打点计时器工作的电压是4～6V，电火花计时器工作的电压是220V，当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点.‎ 由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，‎ 根据平均速度定义得：ae段的平均速度为 ‎;根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上d点时小车的瞬时速度大小．d点的瞬时速度约为：.‎ ‎(2)实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，且先通电后拖动纸带;故正确的步骤是CBDA．‎ ‎【点睛】‎ 了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作．根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上d点时小车的瞬时速度大小．‎ ‎10．B ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ A、点痕的轻重和电源电压不稳有关，电源电压高低不会导致短线;故A错误.‎ B、振针调的过长，即离纸面较近，打点针压得过紧，振针和纸带接触时间过长，可能造成短线;故B正确.‎ C、打点计时器使用的是交流电源，若打点计时器接在直流电源上，打点计时器不打点;C错误.‎ D、打点计时器使用的是交流电源，频率高低影响打点周期大小;故D错误.‎ 故选B.‎ ‎【点睛】‎ 对于基本实验仪器不光要了解其工作原理，还要从实践上去了解它，自己动手去实际操作，达到熟练使用的程度．‎ ‎11．（1）交流， 0.02s，CBDA；（2）速度增大；0.26．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎（1）电火花计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点；实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，故正确的步骤是：CBDA． （2）打点计时器所用电源频率为50Hz时，每隔T=0.02s打一个点，相等时间内纸带右侧位移大于左侧位移，说明右侧的速度大于左侧的速度，即物体做速度增大的运动．又因从打下A点到打下B点共14个点迹，即A到B共有13个时间间隔，所以共用时：t=13×T=0.26s.‎ ‎【点睛】‎ 对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．‎ ‎12．电火花计时器电磁打点计时器500.02‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 目前实验室使用的打点计时器有两种，即电磁打点计时器和电火花计时器，前者使用的是4-6V交流电，需要外接学生电源；后者使用220V交流电，计时器打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，每隔0.02s打一个点。‎ ‎【点睛】‎ 目前实验室用的打点计时器有电火花计时器和电磁打点计时器两种，了解电磁打点计时器和电火花计时器的工作电压、工作原理即可正确解答