（新課標(biāo)卷）河北省2013屆高三物理二輪 知識點專題復(fù)習(xí) 長度的測量（含解析）

河北2013年高考二輪知識點專題復(fù)習(xí) 長度的測量　 1．關(guān)于游標(biāo)卡尺，下列說法正確的是(　　) A．利用一對外測量爪可測量圓筒的內(nèi)徑 B．利用一對內(nèi)測量爪可測量圓筒的外徑 C．利用一對外測量爪可測量乒乓球的直徑 D．利用深度尺可測量槽或孔的深度 [答案]　CD [解析]　游標(biāo)卡尺的內(nèi)測量爪可測圓筒的內(nèi)徑，外測量爪可測圓筒的外徑，深度尺可測槽或孔的深度。 2．某人用刻度尺去測量一個物體的長度，共測量4次，測得數(shù)據(jù)分別為1.42cm、1 43cm、1.42cm、1.44cm，物體長度的測量結(jié)果應(yīng)為(　　) A．1.427 5cm　　　　　　　 B．1.427cm C．1.43cm D．1.4cm [答案]　C [解析]　直接測量結(jié)果有三位有效數(shù)字，求平均值時仍應(yīng)保留三位有效數(shù)字，cm位是不可靠數(shù)字，只能保留1位不可靠數(shù)字，所以結(jié)果應(yīng)為1.43cm。 3．在使用打點計時器時，發(fā)現(xiàn)打點計時器打點周期不穩(wěn)定，其原因可能是(　　) A．交流電壓不穩(wěn)定 B．永久磁鐵磁性太弱 C．電源的頻率不穩(wěn)定 D．振動片的固有頻率與交流電源的頻率有偏差 [答案]　CD [解析]　打點計時器的打點周期跟電源頻率和振動片的固有頻率有關(guān)。一個性能良好的打點計時器振動片的固有頻率和使用的交流電頻率相等。這樣振動片發(fā)生共振，振幅較大，打點清晰，等時性好，而電壓的高低直接影響振動片的振動強弱，即振幅的大小，而不影響振動片的振動周期，故也不影響打點計時器的打點周期。永久磁鐵的磁性能影響打點痕跡的輕重，即點跡的清晰度，并不影響打點的周期，綜上所述，引起打點周期不穩(wěn)定的原因是C、D兩選項所述，故答案應(yīng)為C、D兩選項。 4．在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下 計數(shù)點序號 1 2 3 4 5 6 計數(shù)點對應(yīng) 的時刻/(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 通過計數(shù)點時 的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0[ 100.0 118.0 138.0 為了算出加速度，最合理的方法是(　　) A．根據(jù)任意兩個計數(shù)點的速度，用公式a＝Δv/Δt算出加速度 B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖象，量出其傾角，用公式a＝tanα算出加速度 C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t圖象，由圖象上任意兩點所對應(yīng)的速度及時間，用公式a＝Δv/Δt算出加速度 D．依次算出通過連續(xù)兩個計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度 [答案]　C [解析]　選項A偶然誤差較大，選項D偶然誤差也較大，只有利用實驗數(shù)據(jù)畫出對應(yīng)的v－t圖，才可充分利用各次測量數(shù)據(jù)，減小偶然誤差。由于物理問題中，兩坐標(biāo)的標(biāo)度大小往往是不相等的，根據(jù)同一組速度及時間數(shù)據(jù)，可以畫出傾角不同的許多圖象，選項B錯；正確的方法是根據(jù)圖象找出不同時刻所對應(yīng)的速度值，然后用公式a＝Δv/Δt算出加速度。故選C。 5．用游標(biāo)為10分度的游標(biāo)卡尺測量球的直徑，示數(shù)如圖所示，球的直徑為________cm。 [答案]　2.98 [解析]　主尺讀數(shù)為2.9cm，游標(biāo)尺的讀數(shù)為8×0.1＝0.8mm，故球的直徑為2.98cm。 6．如圖是打點計時器測定勻變速直線運動的加速度時得到的紙帶，電源頻率為f＝50Hz，從O點開始每隔4個點取一個計數(shù)點，測得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為________s，物體運動的加速度大小為________m/s2，D點的速度大小為________m/s。 [答案]　0.1　1.2　 0.26 [解析]　由于是每隔4個點取一個計數(shù)點，則計時間隔為T＝0.1s；由Δx＝aT2，得a＝m/s2＝－1.2m/s2，則vD＝＝m/s＝0.26m/s。 7．某同學(xué)在做“研究勻變速直線運動”實驗時，從打下的若干條紙帶中選出了如圖所示的一條(每兩點間還有4個點沒有畫出來)，圖中上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器的電源頻率為50 Hz。 如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6來表示各相鄰兩個計數(shù)點間的距離，用T表示相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔，由這些已知數(shù)據(jù)計算：該勻變速直線運動的加速度的表達(dá)式為a＝________________，其大小為a＝________m/s2，與紙帶上E點相對應(yīng)的瞬時速度vE＝________m/s。(答案均要求保留3位有效數(shù)字) [答案]　　1.93　1.39 [解析]　由逐差法可得：a＝，代入數(shù)據(jù)得：a＝1.93m/s2。vE＝＝＝1.39m/s。 8．如圖所示的紙帶，是某同學(xué)練習(xí)使用打點計時器得到的，紙帶的左端先通過打點計時器，從點跡的分布情況，可以斷定紙帶的速度變化情況是__________；若使用的電源的頻率是50Hz，從打下A點到打下D點，共13個點跡，歷時________s。當(dāng)打點計時器使用的電源的頻率低于50Hz時，如果仍用50Hz的時間間隔打一個點計算，則測出的速度值將比物體的真實值________。 [答案]　紙帶的速度在減小　0.24　偏大 [解析]　由于點跡右端密集，說明紙帶的速度在減??；A點到D點之間共有12個時間間隔，對應(yīng)的時間是t＝12×0.02s＝0.24s；當(dāng)交流電的頻率低于50Hz時，打點計時器打一次點的時間間隔將大于0.02s，因此用0.02s的時間計算得出的速度偏大。 9．(1)用游標(biāo)卡尺(卡尺的游標(biāo)有20等份)測量一支鉛筆的長度，測量結(jié)果如圖所示，由此可知鉛筆的長度是________cm。 (2)在“研究勻變速直線運動”的實驗中，如圖所示為實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間的時間間隔均為0.1s，測得A到B和B到C的距離分別為5.60cm和7.82cm，則物體的加速度大小為________m/s2，B點的速度大小為________m/s。 [答案]　(1)9.160　(2)2.22　0.671 [解析]　(1)讀數(shù)＝9.1cm＋×12mm＝9.160cm (2)Δs＝aT2 ∴a＝＝m/s2＝2.22m/s2 vB＝＝m/s＝0.671m/s。 10．如圖a是某同學(xué)做“研究勻變速直線運動”實驗時獲得的一條紙帶。 (1)打點計時器電源頻率為50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，F(xiàn)點由于不清晰而未畫出。試根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，推測F點的位置并在紙帶上標(biāo)出，算出對應(yīng)的速度vF＝________m/s(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (2)圖b是該同學(xué)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，作出的v－t圖象。根據(jù)圖象，t＝0時的速度v0＝________m/s，加速度a＝________m/s2(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 [答案]　(1)如圖所示　7.0×10－1 (2)2.0×10－1　5.0 [解析]　(1)由勻變速直線運動的規(guī)律可得sEF－sDE＝sDE－sCD，可得sEF＝1.30cm，所以F點在與刻度尺5.00cm對應(yīng)處；由勻變速直線運動的規(guī)律：vF＝EG＝，其中T＝0.02s代入可解得vF＝7.0×10－1m/s。(2)v－t圖象與縱軸的交點為t＝0時的速度v0＝2.0×10－1m/s，物體做勻加速直線運動v－t圖象的斜率大小為加速度a＝＝m/s2＝5.0m/s2。 11．某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運動時的加速度。實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘釘??；把滴水計時器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴(以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn))；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運動規(guī)律的點跡；小車到達(dá)斜面底端時立即將小車移開。圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰兩點之間的距離是s01＝1.40cm，s12＝2.15cm，s23＝2.91cm，s34＝3.65cm，s45＝4.41cm，s56＝5.15cm。試問： (1)滴水計時器的原理與課本上介紹的______原理類似。 (2)由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度v4＝________m/s，小車的加速度a＝________m/s2。 (結(jié)果均保留2位有效數(shù)字) [答案]　(1)打點計時器　(2)0.20　0.19 [解析]　可把小車的運動看做是勻變速直線運動，則 v4＝＝＝m/s＝0.20m/s；求加速度利用逐差法：(s56＋s45＋s34)－(s23＋s12＋s01)＝9aT2，(5.15＋4.41＋ 3.65)×10－2－(2.91＋2.15＋1.40)×10－2＝9a×0.22, 解得a＝0.19m/s2。 12．在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶，如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打點計時器打下的點，本圖中沒有畫出)，打點計時器接的是“220V、50Hz”的交變電流。如圖，他將一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度和計數(shù)點A對齊。 (1)打點計時器在打B、C、D、E各點時物體的瞬時速度如下表： vB vC vD vE 0.12m/s 0.16m/s 0.25m/s 則vD＝________m/s。 (2)根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù)，試在圖中所給的坐標(biāo)系中，畫出v－t圖象，并從中可得出物體的加速度a＝______m/s2。 (3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f′＝49Hz，而做實驗的同學(xué)并不知道，那么由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實際值偏________。 [答案]　(1)0.205　(2)如圖所示　0.40～0.43 (3)大 [解析]　(1)vD＝＝＝0.205m/s (2)作圖時，先描點，后畫出直線即可；再由v－t圖象斜率求出加速度； (3)由Δx＝aT2可得a＝，Δx不變，f′＝49Hz<50Hz，T′>T＝0.1s，仍將T＝0.1s代入上式，則a比實際值偏大。 - 7 -