高中物理打点计时器试题

第4页（共15页）高中物理打点计时器试题(一)1．（2016•湖南校级模拟）根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量（）A．时间 B．位移 C．加速度 D．平均速度2.（2015•鄞州区校级一模）如图是在研究匀变速直线运动时得到的一条纸带，计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g，在计算图中N点速度时，几位同学分别用下列不同的方法进行，其中正确的是（）A．vN=gnT B．vN=C．vN= D．vN=g（n﹣1）T3．（2011•萧山区校级模拟）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中，获得的一条纸带．ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点之间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s=cm；C点对应的速度是m/s；该匀变速运动的加速度大小是m/s2．（计算结果保留二位小数）4．（2016春•莆田校级月考）为了探究平抛物体的运动规律，进行下面的两个实验：实验一：采用如图a所示的装置，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B求被松开，做自由落体运动，实验观察到两球；这个现象说明了实验二：如图b所示所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验观察到的现象是两个铁球E处，仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象．这个现象说明．5．（2013•浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c…均为打点计时器打出的点．（1）任选一条纸带读出b、c两点间的距离为；（2）任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为，纸带①和②上c、e两点间的平均速度①②（填“大于”、”等于”或“小于”）；（3）图中（填选项）A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得．6．（2013•广东）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．①部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．3．（2011•萧山区校级模拟）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中，获得的一条纸带．ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点之间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距s=0.70cm；C点对应的速度是0.10m/s；该匀变速运动的加速度大小是0.20m/s2．（计算结果保留二位小数）【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】根据做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度，根据△x=aT2可以求出物体的加速度a【解答】解：每两个相邻计数点之间有四个点没有画出，故每两个相邻计数点间之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s．从图中读出A、B两点间距0.70cm，要注意有一位估读；C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，所以：vc==0.10m/s根据△x=aT2可得：物体的加速度a==0.20m/s2故答案为：0.70；0.10；0.20．【点评】只要掌握了基本的实验原理即可迅速准确的解决此类实验题目．注意单位的换算和有效数字的保留．4．（2016春•莆田校级月考）为了探究平抛物体的运动规律，进行下面的两个实验：实验一：采用如图a所示的装置，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B求被松开，做自由落体运动，实验观察到两球同时落地；这个现象说明了平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动实验二：如图b所示所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验观察到的现象是两个铁球相遇E处，仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象．这个现象说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．【考点】用打点计时器测速度．【分析】（1）根据A球的竖直分运动与B球的运动相同得出平抛运动竖直分运动是自由落体运动．（2）根据P球水平方向上的分运动与Q球相同，得出平抛运动水平分运动是匀速直线运动．【解答】解：实验一、两球同时落地，说明A、B两球在竖直方向运动规律相同．因此平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动．实验二、平抛运动水平方向做匀速直线运动，根据实验可知，P球从M点平抛，而Q球从N点在水平面上匀速运动，二者运动轨迹虽然不同，但是水平方向的运动规律相同，因此P球会砸中Q球；仅仅改变弧形轨道M的高度，只是影响P球在空中运动时间，但是P、Q两球在水平方向上的运动规律是相同的，因此实验现象相同，应这个实验说明平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．故答案为：同时落地，平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，相遇，平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．【点评】该实验设计的巧妙，有创新性，使复杂问题变得更直观，因此在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要重视学生对实验的创新．5．（2013•浙江）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c…均为打点计时器打出的点．（1）任选一条纸带读出b、c两点间的距离为2.40cm；（2）任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为1.25m/s，纸带①和②上c、e两点间的平均速度①小于②（填“大于”、”等于”或“小于”）；（3）图中C（填选项）A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得．【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】由毫米刻度尺读出b、c两点间的距离，注意需要估读．平均速度等于位移除以时间．【解答】解：（1）选②纸带读出b、c两点间的距离为6.50﹣4.10cm=2.40cm（2）选②纸带读出c、e两点间的距离为5cm，相对应的平均速度==1.25m/s选①纸带读出c、e两点间的距离为4.5cm，所以平均速度①小于②．（3）装置甲实验中小车做匀加速直线运动，所以相邻的计时点的间距之差相等，装置乙实验中小车受橡皮筋的弹力越来越小，所以做加速度减小的变加速直线运动，以相邻的计时点的间距之差减小，所以带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得故选C．故答案为：（1）2.40cm（2）1.25m/s，小于（3）C【点评】本题比较简单，考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力．要注意单位的换算．6．（2013•广东）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．①部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在平板上，让纸穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：DCBA（用字母填写）②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=0.1s③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=．④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】①先连接实验器材，测量时先接通电源，后释放纸带；②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s；③匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；④根据公式△x=aT2列式求解．【解答】解：①先连接实验器材，后穿纸带，再连接小车，最后打点并选择纸带进行数据处理；故为DCBA；②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=0.1s；③匀变速直线运动中，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故；④根据公式△x=aT2，有：；解得：；故答案为：①DCBA，②0.1，③，④．【点评】本题关键明确实验原理、实验步骤，会计算瞬时速度和加速度，基础题．7．（2012•山东）（1）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz．①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点6和7之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为1.00m/s，计数点6对应的速度大小为1.20m/s．（保留三位有效数字）③物块减速运动过程中加速度的大小为a=2.00m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大（填“偏大”或“偏小”）．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】（1）①由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；③用作差法求解减速过程中的加速度；【解答】解：（1）①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；②v5==1.00m/s由可得加速时加速度，则计数点6的速度v6=v5+a1T=1.00+2×0.10=1.20m/s．③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以大小为2.00m/s2．测量值与真实值比较，测量值偏大，因为实验中存在阻力，比如：没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦；没有考虑空气阻力等．【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．高中物理打点计时器试题（二）1．（2015秋•浙江月考）电磁打点计时器和电火花计时器的构造如图所示，以下说法正确的是（）A．图甲是电磁打点计时器，图乙是电火花计时器B．图甲使用的电源是交流220V，图乙使用的电源是直流6V以下C．电磁打点计时器和电火花计时器在实验中的作用是相同的D．利用打点计时器可以直接测量计数点的瞬时速度2．（2014•吉林三模）如图所示为甲、乙两质点做直线运动时，通过打点计时器记录的两条纸带，两纸带上各计数点间的时间间隔都相同．关于两质点的运动情况的描述，正确的是（）A．两质点在t0～t4时间内的平均速度不相等B．两质点在t2时刻的速度大小相等C．两质点速度相等的时刻在t3～t4之间D．两质点不一定是从同一地点出发的，但在t0时刻甲的速度为03．（2015秋•吉林校级期末）如图所示，为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量，可得（）A．从O点到F点运动的时间为6×0.1sB．从O点到F点运动的时间为6×0.02sC．从A点到F点运动的平均速度D．通过测量XOG的长度，可知小车从O到G的位移大小4．（2016春•衡阳校级期末）某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是．A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有，．5．（2016春•海南校级期末）在验证机械能守恒定律的实验中（1）实验步骤操作合理的顺序排列是（填写步骤前面的字母）．A．将打点计时器竖直安装在铁架台上B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C．取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻个面）重新做实验D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3…，hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3，…vnF．分别算出mvn2和mghn，在实验误差范围内看是否相等（2）某次应用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2．那么：（1）纸带的端（选填“左”或“右”）与重物相连；（2）根据图上所得的数据，可以计算得从O点到B点，重物重力势能减少量△Ep=J，动能增加量△Ek=J（结果取3位有效数字）；（3）实验的结论是：．高中物理打点计时器试题（二）参考答案与试题解析1．（2015秋•浙江月考）电磁打点计时器和电火花计时器的构造如图所示，以下说法正确的是（）A．图甲是电磁打点计时器，图乙是电火花计时器B．图甲使用的电源是交流220V，图乙使用的电源是直流6V以下C．电磁打点计时器和电火花计时器在实验中的作用是相同的D．利用打点计时器可以直接测量计数点的瞬时速度【考点】电火花计时器、电磁打点计时器．【分析】正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等，掌握基本仪器的使用，能够正确的使用打点计时器．【解答】解：A、电火花打点计时器不用复写纸，图甲是电火花打点计时器，图乙是电磁计时器，故A错误；B、电磁打点计时器工作电压是4V～6V交流电源，电火花打点计时器的电压是220V交流电源，但电火花打点计时器不需要学生电源，故B错误；C、它们电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点，在实验中的作用是相同的，故C正确；D、根据工作原理，依据平均速度等于中时刻的瞬时速度，可知，可计算出计数点的瞬时速度，故D错误；故选：C．【点评】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，注意两者的区别与联系，同时掌握求瞬时速度的方法．2．（2014•吉林三模）如图所示为甲、乙两质点做直线运动时，通过打点计时器记录的两条纸带，两纸带上各计数点间的时间间隔都相同．关于两质点的运动情况的描述，正确的是（）A．两质点在t0～t4时间内的平均速度不相等B．两质点在t2时刻的速度大小相等C．两质点速度相等的时刻在t3～t4之间D．两质点不一定是从同一地点出发的，但在t0时刻甲的速度为0【考点】用打点计时器测速度．【分析】（1）平均速度等于位移与时间的比值；（2）甲图做匀加速直线运动，t2时刻的速度等于t1到t3时刻的平均速度，而乙图做匀速运动，t2时刻的速度即为整个过程的平均速度；（3）在甲图中，相邻相等时间内位移之比满足1：3：5，故t0时刻速度为零；【解答】解：A、两质点在t0～t4时间内，通过的位移相等，经历的时间相等，故平均速度相等，故A错误；B、甲图做匀加速直线运动，t2时刻的速度等于t1到t3时刻的平均速度即==乙图做匀速运动，t2时刻的速度即为整个过程的平均速度即=，故B正确；C、由B可知，C错误；D、两质点不一定是从同一地点出发的，在甲图中，相邻相等时间内位移之比满足1：3：5，故t0时刻速度为零，故D正确；故选：BD【点评】本题考查了打点计时器的原理，要知道打点计时器的振针每1秒钟内上下振动共50次，每打两个点之间的时间间隔相同．3．（2015秋•吉林校级期末）如图所示，为某次实验中打出的一条纸带，图中O为小车运动的起始点，O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰．A、B、C、D、E、F、G为所选取的计数点，相邻两个计数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量，可得（）A．从O点到F点运动的时间为6×0.1sB．从O点到F点运动的时间为6×0.02sC．从A点到F点运动的平均速度D．通过测量XOG的长度，可知小车从O到G的位移大小【考点】打点计时器系列实验中纸带的处理．【分析】根据相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是0.1s．根据从A点到F点的位移和时间运用平均速度的定义式可以从A点到F点运动的求出平均速度．【解答】解：A、由于O点到A点之间点迹密集且有部分点不清晰，所以从O点到F点运动的时间无法确定，故A、B错误．C、相邻两个计数点之间有4个点未画出，可以知道相邻两个计数点的时间间隔是0.1s．从A点到F点的时间是0.5s，根据平均速度的定义式得：从A点到F点运动的平均速度，故C正确．D、通过测量XOG的长度，可知小车从O到G的位移大小，故D正确．故选CD．【点评】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．4．（2016春•衡阳校级期末）某实验小组用如图所示的实验装置和实验器材做“探究功与速度变化的关系”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力．（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是AD．A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作B．实验操作时要先放小车，后接通电源C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有天平，刻度尺．【考点】用打点计时器测速度；探究功与速度变化的关系．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．由于实验需要测量小车速度和质量，故还需要的测量仪器有刻度尺、天平．【解答】解：（1）A、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A正确．B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B错误．C、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C错误．D、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D正确．故选：AD．（2）由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故选要天平．故答案为：（1）AD；（2）天平，刻度尺【点评】明确“探究恒力做功与动能改变的关系”实验的实验原理及方法是求解本题的关键．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．5．（2016春•海南校级期末）在验证机械能守恒定律的实验中（1）实验步骤操作合理的顺序排列是ADBCEF（填写步骤前面的字母）．A．将打点计时器竖直安装在铁架台上B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C．取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻个面）重新做实验D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3…，hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3，…vnF．分别算出mvn2和mghn，在实验误差范