2018版物理粤教版新课堂同步必修一文档：第1章 第3节

学业分层测评(三)

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．(多选)对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是( )

A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电

B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样

C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸

D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉

【解析】 电磁打点计时器使用6 V的交流电，电火花计时器使用220 V的交流电，A对；两种打点计时器的打点频率都由交流电源的频率决定，B对；电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉，C错；电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸，D错．

【答案】 AB

2．(多选)使用打点计时器时应注意( )

A．无论使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面

B．使用电磁打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带，使用电火花打点计时器时可以先拉动纸带，再接通电源

C．使用打点计时器拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行

D．打点计时器只能连续工作很短时间，打点之后要立即关闭电源

【解析】 由实验步骤知C、D正确．

【答案】 CD

3．根据电磁打点计时器的工作原理可知，影响其打点周期的主要因素是( )

A．振片的长度 B．振针的长度

C．电源的频率 D．电源的电压

【解析】 打点计时器的周期由电源的频率决定．我国交流电的频率是50

Hz，所以打点周期为150 s＝0.02 s.

【答案】 C

4．接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间关系是( )

A．先接通电源，后让纸带运动

B．先让纸带运动，再接通电源

C．让纸带运动的同时接通电源

D．先让纸带运动或先接通电源都可以

【解析】 应先接通电源，后让纸带运动，其原因是：刚接通电源时计时器打点并不稳定，打出的点误差大，所以A正确．

【答案】 A

5．一打点计时器在纸带上依次打出A、B、C、D、E、F等一系列的点，测得AB＝11.0 mm，AC＝26.5 mm，AD＝40.0 mm，AE＝48.1 mm，AF＝62.5 mm.根据测量数据，下列关于物体在AF段运动速度的判断正确的是( )

A．速度不变

B．速度越来越大

C．速度越来越小

D．速度先变大再变小后变大

【解析】 AB＝11.0 mm，BC＝AC－AB＝15.5 mm，CD＝AD－AC＝13.5

mm，DE＝AE－AD＝8.1 mm，EF＝AF－AE＝14.4 mm，物体在AF段运动速度先变大再变小后变大．

【答案】 D

6．当纸带与运动物体连接时，打点计时器在纸带上打出点迹，下列关于纸带上点迹的说法中错误的是( )

A．点迹记录了物体运动的时间

B．点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移

C．纸带上点迹的分布情况反映了物体的质量和形状

D．纸带上点迹的分布情况反映了物体的运动情况

【解析】 打点计时器每隔一定的时间打下一个点，因而点迹记录了物体运动的时间，也记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移；点迹的分布情况反映了物体的运动情况，而不能反映物体的质量和形状．

【答案】 C

7．打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，这条纸带上记录的时间为t，则下列各式正确的是( )

A．T＝0.1 s，t＝NT

B．T＝0.05 s，t＝(N－1)T

C．T＝0.02 s，t＝(N－1)T

D．T＝0.02 s，t＝NT

【解析】 电源频率f＝50 Hz，则相邻点间的时间间隔T＝1f＝150 s＝0.02 s，纸带上共打出N个点，则有N－1个时间间隔即t＝(N－1)T，C正确．

【答案】 C

8．如图1-3-4为某同学使用打点计时器所得到的一条纸带．图中前几个点模糊，因此从O点开始每隔4个点取一个计数点．试根据纸带判断以下说法正确的是(

)

图1-3-4

A．左端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.02 s

B．左端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.1 s

C．右端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.02 s

D．右端与物体相连，相邻两计数点时间间隔为0.1 s

【解析】 由物体刚开始运动时速度比较小，点迹比较密集，可判断纸带左端与物体相连．由交流电频率为50 Hz，知相邻两记时点时间间隔为0.02 s，每隔4个点取一个计数点，计数点间的时间间隔Δt＝5T＝0.1 s．故B项正确．

【答案】 B

[能力提升]

9．电火花计时器通常的工作电压为________伏，实验室使用我国民用电时，每隔________秒打一次点；如图1-3-5所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花计时器，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.

图1-3-5

【解析】 电火花计时器通常的工作电压为交流220伏，实验室使用我国民用电时，每隔0.02秒打一次点；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＝0.26 s.

【答案】 交流220 0.02 速度增大 0.26

10．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是_______，有遗漏的步骤是_______．

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源

B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路

C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端悬挂适当的钩码

D．取下纸带

E．放手，使小车在平板上运动

F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

将以上步骤完善后按合理序号排列____________．

【解析】 合理的步骤如下：

B．将打点计时器固定在平板的一端，并接好电路

F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端悬挂适当的钩码

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，接通电源

E．放手，使小车在平板上运动

D．断开电源，取下纸带

【答案】 AB D BFCAED

11．如图1-3-6所示为一打点计时器所打的纸带，由0到1、2、3、…计数点的距离分别用d1、d2、d3、…表示，初时刻0到1、2、3、…计数点的时间分别用t1、t2、t3、…表示，测量出d1、d2、d3、…的值，如表所示．假如打点计时

器所用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点的时间间隔为多少？在这五段时间内位移与时间有什么对应关系？

图1-3-6

距离 d1 d2 d3 d4 d5

测量值(cm) 1.75 2.90 3.80 4.50 5.00

【解析】 比较相同时间内物体发生的位移，可知每相邻两计数点的时间间隔均为t＝3×0.02 s＝0.06 s，每相邻两计数点的间距如下表所示：

d1 d2－d1 d3－d2 d4－d3 d5－d4

1.75 cm 1.15 cm 0.90 cm 0.70 cm 0.50 cm

由上表可知随着时间的推移，位移在不断地增大，但相同时间内发生的位移越来越小，说明物体运动越来越慢．

【答案】 0.06 s 相同时间内发生的位移越来越小

12．如图1-3-7所示，一个同学左手拿着一个秒表，右手拿着一枝彩色画笔，当他的同伴拉着一条宽约5 mm的长纸带，使纸带在他的笔下沿着直线向前移动，每隔1 s他用彩色画笔点击纸带，在纸带上点一个点，如图1-3-8所示，连续点了6个点，量得s1＝5.18 cm，s2＝4.40 cm，s3＝3.62 cm，s4＝2.78 cm，s5＝2.00 cm.

图1-3-7

图1-3-8

问：(1)相邻两点间的时间间隔为多少？

(2)如果纸带移动得更快一些，纸带上的点迹会发生怎样的变化？

(3)如果纸带移动的比原来快一些，要想纸带上点迹疏密程度和原来一样，应采取怎样的措施？

【解析】 本题中，画笔起着打点计时器的作用．

(1)相邻两点间的时间间隔就是画笔在纸带上画点的时间间隔为1 s.

(2)物体运动加快，一定时间内的位移必定增加，相邻两点间的距离就代表相等时间内的位移，所以点迹会变稀疏．

(3)物体运动的快了，点迹疏密程度还和原来一样．所用的时间一定减少．所以拿彩笔点点的同学应使点点的时间间隔更短些，即频率要加大．

【答案】 (1)1 s

(2)变稀疏

(3)使点点间隔的时间更短些(或加大点点频率)