2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 誤差　有效數(shù)字

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1、2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 訓(xùn)練：*誤差　有效數(shù)字* 一、選擇題 1．以千米為單位計錄的某次測量結(jié)果為5.4 km，若以米為單位，記錄這一結(jié)果可寫為(　　) A．5 400 m B．5.4×103 m C．5.40×103 m D．5.400×103 m 2．關(guān)于誤差，下列說法中正確的是(　　) A．認(rèn)真測量可以避免誤差 B．誤差是實驗中產(chǎn)生的錯誤 C．采用精密儀器，改進(jìn)實驗方法，可以消除誤差 D．實驗中產(chǎn)生誤差是難免的，但可以想辦法盡量減小誤差 二、非選擇題 3．某同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗時，打點計時器所用電源

2、的頻率是50 Hz，在實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，他把某一點記作O，再選依次相鄰的6個點作為測量點，分別標(biāo)以A、B、C、D、E和F，如圖甲所示． (1)如果測得C、D兩點相距2.70 cm，D、E兩點相距2.90 cm，則在打D點時小車的速度是________m/s.(計算保留三位有效數(shù)字) (2)該同學(xué)分別算出打各點時小車的速度，然后根據(jù)數(shù)據(jù)在v－t坐標(biāo)系中描點(如圖乙所示)，由此可求得小車的加速度a＝________m/s2.(計算保留三位有效數(shù)字) 4．光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間

3、通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來．現(xiàn)利用圖乙所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10－2 s和4.0×10－3 s．用精度為0.05 mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度為d＝1.010 cm. (1)滑塊通過光電門1時的速度v1＝________m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2＝________m/s(結(jié)果保留

4、兩位有效數(shù)字)． (2)由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的________，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將________的寬度減小一些． (3)為了計算出滑塊的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量________________________．則用這些物理量計算加速度的表達(dá)式為a＝____________. 5．在“測金屬的電阻率”的實驗中，分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測出用金屬材料制成的一段圓柱體的長度和橫截面的直徑如下圖所示．則該圓柱體的長度為________mm，橫截面的直徑為________mm. 6．在“利用

5、打點計時器測定勻變速直線運動的加速度”實驗中，打點計時器接在50 Hz低壓交流電源上，某同學(xué)在打出的紙帶上按打點的先后順序每5個點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E五個計數(shù)點(整條紙帶寬度相同)．從A點開始在每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成四段(分別為a、b、c、d段)，將這四段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標(biāo)系中，如圖所示． (1)若把每一段紙帶的左上角連接起來，結(jié)果得到一條傾斜的直線，如圖所示，由圖可知紙帶做________運動，且直線與x軸方向夾角越小，說明紙帶運動的加速度________(填“越大”或“越小”)． (2)若測得a段紙帶的長度為5.20 cm，c段紙帶的長

6、度為7.20 cm，則可求出加速度的大小為________m/s2. 7．利用圖甲裝置研究滑塊在斜面上的運動，其中光電門的位置可移動，讓帶有寬度為d的遮光片的滑塊自斜面上同一位置自由下滑，與光電門相連的計時器可以顯示出遮光片通過光電門所用的時間t，并用刻度尺測量滑塊到光電門之間的距離s，改變光電門的位置進(jìn)行多次測量，利用所得數(shù)據(jù)描繪出2—s圖象，如圖乙所示． (1)若用某工具測量遮光片寬度的讀數(shù)為d＝2.40 mm，則所用工具為________． A．最小分度為毫米的刻度尺 B．10分度游標(biāo)卡尺 C．20分度游標(biāo)卡尺 D．螺旋測微器 (2)滑塊沿斜面下滑的加速度大小為____

7、____ m/s2.(保留兩位有效數(shù)字) (3)若斜面傾角θ＝53°，重力加速度大小為g＝10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，則滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 8．在研究勻變速直線運動中，某同學(xué)用一端裝有定滑輪的長木板、小車、打點計時器(頻率為50 Hz)、鉤碼、紙帶、細(xì)線組成如圖甲所示的裝置，用鉤碼拉動小車，使其做勻變速直線運動，得到如圖乙所示的一條紙帶，紙帶中相鄰兩個計數(shù)點之間有四個點未標(biāo)出． (1)某同學(xué)操作實驗步驟如下，有錯誤或不需要的步驟是________(填寫字母)． A．將打點計時器固定在長木板上，并連接

8、好電路 B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔 C．適當(dāng)抬高長木板的左端，在不掛鉤碼的情況下，輕推小車，小車能勻速運動 D．把一條細(xì)線拴在小車上，細(xì)線跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼 E．將小車移至靠近打點計時器處 F．先釋放紙帶，再接通打點計時器 (2)用毫米刻度尺測量得到圖乙中A點與其他計數(shù)點間的距離為：AB＝3.00 cm、AC＝10.16 cm、AD＝21.48 cm、AE＝36.95 cm，則打下D點時小車的速度大小為________ m/s；小車的加速度為________ m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 9．在“探究滑塊速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中．

9、 (1)某同學(xué)采用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗，則實驗中____________(選填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，____________(選填“需要”或“不需要”)確保重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量． (2)該同學(xué)在研究滑塊運動時打出了一條紙帶，如圖乙所示．在紙帶上，連續(xù)5個點取一個計數(shù)點，依先后順序標(biāo)為0、1、2、…(圖中只畫出前4個計數(shù)點及刻度尺對應(yīng)關(guān)系)，已知相鄰兩個計數(shù)點間時間間隔為0.1 s，距離為x1、x2、x3、…，并畫出xn—t圖線如圖丙所示(其中橫坐標(biāo)數(shù)值表示第n個0.1 s)．則圖乙中x3＝________cm，滑塊的速度隨時間__________(選填“均勻變化”或“恒

10、定不變”)，計數(shù)點2對應(yīng)的滑塊速度大小為________ m/s，滑塊的平均加速度大小為________ m/s2(保留兩位有效數(shù)字)． 10．一位同學(xué)在研究小球自由落體運動時，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示．已知閃光周期為 s，測得x1＝7.68 cm，x3＝12.00 cm，用上述數(shù)據(jù)通過計算可得小球運動的加速度約為________m/s2，圖中x2為________cm. 11．利用自由落體運動可測量重力加速度．某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗，圖中的M為可恢復(fù)彈簧片，M與觸頭接觸，開始實驗時需要手動敲擊M斷開電路，使電磁鐵失去磁性釋放第一個小球，小球撞擊M時電路

11、斷開，下一個小球被釋放． (1)為完成實驗，除圖示裝置提供的器材外還需要的器材有________和________． (2)用圖中所示的實驗裝置做實驗，測得小球開始下落的位置與M的高度差為120.00 cm，手動敲擊M的同時開始計時，到第80個小球撞擊M時測得總時間為40.0 s，可求得重力加速度g＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． (3)若該同學(xué)測得的重力加速度偏小，可能的原因是________． A．手動敲擊M時提前計時 B．手動敲擊M時延后計時 C．記錄撞擊M的小球個數(shù)時少數(shù)了一個 D．記錄撞擊M的小球個數(shù)時多數(shù)了一個 12．在“探究小車速度隨時間變

12、化的規(guī)律”的實驗中： (1)選出實驗中所需的器材并填在橫線上(填序號)． ①打點計時器　②天平?、劢涣麟娫础、苤绷麟娫础、菁?xì)線和紙帶?、捭^碼　⑦秒表?、嗄景?帶滑輪)、小車?、峥潭瘸? 選出的器材是：_______________________________. (2)某同學(xué)在實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E共5個計數(shù)點．測得計數(shù)點間的距離如圖甲所示，每相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未標(biāo)出． ①試根據(jù)紙帶上計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D三個點時小車的瞬時速度，則vB＝________ m/s，vC＝0.264 m/s，vD

13、＝0.390 m/s.(保留三位有效數(shù)字) ②在如圖乙所示的坐標(biāo)系中作出小車的v－t圖線，并根據(jù)圖線求出a＝________ m/s2. ③將圖線延長與縱軸相交，此交點的物理意義是_________________________________________________________． 13. (1)某同學(xué)用電磁打點計時器測勻變速直線運動的加速度，電磁打點計時器的工作電源為________． A．220 V的交流電 B．6 V以下的交流電 C．220 V的直流電 D．6 V以下的直流電 (2)實驗中打點計時器每隔0.02 s打一個點，打出的紙帶如圖所示，則可大致判斷小

14、車做________(選填“勻速”或“勻變速”)直線運動，這是因為______________；計算小車的加速度大小a＝________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)． 14．研究小車做勻變速直線運動的實驗裝置如圖甲所示，其中斜面傾角θ可調(diào)．打點計時器的工作頻率為50 Hz.紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示，其中每相鄰兩點之間還有4個點跡未標(biāo)出． (1)部分實驗步驟如下： A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶 B．接通電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車 C．將小車?？吭诖螯c計時器附近，小車尾部與紙帶相連 D．把打點計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔 上述實驗步驟的正確順序是__

15、____________________(用字母填寫)． (2)圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔T＝___________ s. (3)計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小的計算式為v5＝_____________. (4)為了充分利用記錄的數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計算式應(yīng)為a＝________. 15．某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間．實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖(a)所示．實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車．在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置．(已知滴水計時器每30 s內(nèi)共

16、滴下46個小水滴) (1)由圖(b)可知，小車在桌面上是________(填“從右向左”或“從左向右”)運動的． (2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動．小車運動到圖(b)中A點位置時的速度大小為________ m/s，加速度大小為________ m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) 16．打點計時器接在50 Hz的交流電源上時，每隔________s打一個點．做勻變速直線運動的小車拖動紙帶穿過打點計時器，紙帶上記錄的點如圖，A、B、C、D、E為5個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有4個點沒標(biāo)出．已知紙帶與A點相近的一端跟小車相連，由此可知，小車的加速度大小為______

17、__ m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，方向與小車運動方向________(填“相同”或“相反”)；打下C點時，小車的瞬時速度為________ m/s(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)． 參考答案 1 2 B D 3.(1)打計數(shù)點D時小車的瞬時速度v＝＝×10－2 m/s＝1.40 m/s. (2)將點連成平滑直線如圖丙所示，由圖象的斜率，得a＝＝ m/s2＝5.00 m/s2. 丙 4.(1)v1＝＝1.0 m/s；v2＝＝2.5 m/s. (2)v1、v2實質(zhì)上是滑塊通過光電門1和2的平均速度，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將滑塊的寬度減小一些． (

18、3)為了計算出滑塊的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量的物理量有兩種方案． 方案一：測滑塊由光電門1運動至光電門2所用時間t，由v2＝v1＋at得a＝. 方案二：測兩光電門之間的距離x，由v－v＝2ax得a＝. 5.根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，該圓柱體的長度為49 mm＋2×0.05 mm＝49.10 mm，根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，圓柱體橫截面的直徑為4.5 mm＋20.2×0.01 mm＝4.702 mm. 6.(1)紙帶剪開后，水平方向?qū)挾认嗤?，正好與時間對應(yīng)，豎直長度為相等時間內(nèi)相鄰紙帶的位移，由于Δx＝a0T2，紙帶長度差相等，Δx的變化規(guī)律恰好與速度一樣．圖線可看做v－

19、t圖象，即速度均勻增加，故為勻加速直線運動，若圖象斜率越小，則加速度越?。?2)利用Δx＝a0T2，即xm－xn＝(m－n)a0T2，有a0＝1 m/s2. 7.(1)讀數(shù)結(jié)果以毫米為單位，由讀數(shù)規(guī)則知：最小分度為毫米的刻度尺及10分度游標(biāo)卡尺的小數(shù)點后只有1位數(shù)字，20分度游標(biāo)卡尺的小數(shù)點后有2位數(shù)字，螺旋測微器的小數(shù)點后有3位數(shù)字，所以所用工具為20分度游標(biāo)卡尺，C正確．(2)滑塊經(jīng)過光電門時的速度大小為v＝，滑塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動，其速度大小滿足2＝2as，所以2—s圖線的斜率大小為加速度大小的2倍，所以滑塊的加速度大小為a＝5.0 m/s2.(3)由牛頓第二定律知a

20、＝，代入數(shù)值得μ＝0.5. 8.(1)其中不需要的步驟是C，本實驗研究的是勻變速直線運動，是否存在摩擦阻力，對實驗沒有影響，只要加速度恒定即可；錯誤的是F，實驗時，不能先釋放紙帶，再接通打點計時器，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，所以應(yīng)該先接通電源，再釋放紙帶．(2)由于打點計時器打點的時間間隔為0.02 s，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未標(biāo)出，所以相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s．根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程的平均速度，可以求出打下D點時小車的瞬時速度大?。簐D＝＝×10－2 m/s＝1.34 m/s，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式Δ

21、x＝aT2，可以求出加速度的大小，解得：a＝＝×10－2 m/s2＝4.16 m/s2. 9.(1)本題探究滑塊速度隨時間變化的規(guī)律，速度和加速度均由紙帶上的數(shù)據(jù)求得，又因滑塊受不受摩擦力均做勻變速運動，所以不需要平衡摩擦力；實驗中也不需要確 保重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量．(2)由題圖乙可知x2＝2.45 cm、x3＝3.45 cm，由xn—t圖線可知在相同時間Δt內(nèi)位移的增加量相同，所以滑塊的速度是均勻變化的，計數(shù)點2對應(yīng)的速度大小為v2＝，解得v2＝0.30 m/s，由Δx＝aT2得平均加速度大小為a＝1.0 m/s2. 10.由x3－x1＝4aT2，代入數(shù)據(jù)解得a＝9.72 m/s2.

22、 x2－x1＝2aT2，所以x2＝x1＋2aT2＝9.84 cm. 11.(1)由h＝gt2知，需要用刻度尺測量小球開始下落的位置與M的高度差h，用秒表測量下落的時間． (2)一個小球自由下落的時間t＝ s＝0.50 s，g＝＝9.6 m/s2.(3)手動敲擊M時提前計時或記錄撞擊M的小球個數(shù)時少數(shù)一個都會增加自由下落的時間t，使根據(jù)g＝算出的g值偏?。? 12.(1)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，實驗步驟為：(a)木板平放，并使滑輪伸出桌面，固定打點計時器，連接好電路；(此處所需的器材有①③⑧)(b)穿紙帶，掛鉤碼；(此處所需的器材有⑤⑥)(c)先接通電源，然后放開小車

23、，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關(guān)閉電源；(e)換紙帶，加鉤碼，再做一次；(f)處理紙帶，解出某位置的速度和運動過程的加速度．(此處所需的器材有⑨)由實驗步驟可以看出需要的器材有①③⑤⑥⑧⑨.(2)①由于相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未標(biāo)出，所以相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔T＝0.1 s．根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，得：vB＝ m/s＝0.138 m/s.②作圖時注意，盡量使描繪的點落在直線上，若不能落在直線上，盡量讓其分布在直線兩側(cè)．則a＝＝ m/s2＝1.26 m/s2.③圖線與縱軸的交點表示計時初始的速度． 13.(1)電磁打點計時器的工作電源為6 V以下的交流

24、電，選項B正確．(2)根據(jù)打出的紙帶中兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差恒定，可大致判斷小車做勻變速直線運動．利用Δx＝aT2，T＝5×0.02 s＝0.1 s，可得小車的加速度大小a＝0.30 m/s2. 14.(1)在實驗過程中應(yīng)先固定打點計時器，再放置小車，然后打開電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后再釋放小車，所以正確的順序是DCBA.(2)每隔4個點或每5個點取一個計數(shù)點時，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔T＝ s×5＝0.1 s．(3)根據(jù)勻變速直線運動中某段時間的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，可得v5＝.(4)為了充分利用記錄的數(shù)據(jù)，減小誤差，應(yīng)采用逐差法計算加速度：a＝. 15.

25、(1)由于小車在水平桌面上運動時必然受到阻力作用，做勻減速直線運動，相鄰水滴(時間間隔相同)的位置間的距離逐漸減小，所以由題圖(b)可知，小車在桌面上是從右向左運動的．(2)滴水計時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴，其滴水的時間間隔為T＝＝ s．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律，可得小車運動到題圖(b)中A點位置時的速度大小為vA＝(m/s)≈0.19 m/s.由Δx＝aT2和逐差法可得，小車運動的加速度大小為a≈0.037 m/s2. 16.打點計時器接在50 Hz的交流電源上時，每隔0.02 s打一個點．因相鄰兩計數(shù)點間有4個點沒標(biāo)出，則T＝0.1 s．已知紙帶與A點相近的一端跟小車相連，由此可知，小車的加速度為a＝＝－0.740 m/s2，負(fù)號說明加速度方向與小車運動方向相反；AB中間時刻的速度v1＝ m/s＝0.583 m/s，則打C點時，小車的瞬時速度vC＝v1＋a(T＋0.5T)＝(0.583－0.740×0.15) m/s＝0.472 m/s. 11 / 11