2021学年第3节 实验中的误差和有效数字同步达标检测题

第二章 第3节 实验中的误差和有效数字  同步课时训练

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)接通电源与释放纸带（或物体）这两个操作步骤的先后顺序是(   )

A.应先接通电源，再释放纸带运动 B.应先释放纸带运动，再接通电源

C.在释放纸带运动的同时接通电源 D.先释放纸带运动或先接通电源都可以

2、(4分)如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置间距离为,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为的遮光条,现让滑块以某一加速度通过,记录遮光条通过的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s。则下列说法正确的是(   )

A.滑块通过A的速度为1 cm/s

B.滑块通过B的速度为2 cm/s

C.滑块在间运动的平均速度大小为3 m/s

D.滑块在间运动的平均加速度大小为

3、(4分)某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图像,如图所示。下列说法正确的是(   )

A.当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.05 s打一个点

B.小车做匀速直线运动

C.小车的加速度大小为

D.小车在时的速度大小是0.04 m/s

4、(4分)如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段,两点为计数点,中间点迹为实际点迹,打点计时器电源的频率为50 Hz,则两点间的时间间隔为(   )

A.0.01 s B.0.02 s C.0.05 s D.0.10 s

5、(4分)打点计时器是一种常用的实验仪器,它使用的电源及其直接测量的物理量分别是(   )

A.直流电、测量位移和速度 B.直流电、测量瞬时速度和加速度

C.交流电、测量速度和加速度 D.交流电、测量时间

6、(4分)关于误差和有效数字,下列说法正确的是(   )

A.测出一个物体长为123.6 cm,采用的测量工具的分度值是1 cm

B.0.92 cm与0.920 cm含义是一样的

C.多测几次求平均值可减小系统误差

D.0.082 cm有三位有效数字

7、(4分)测量所能达到的准确程度,由下列各项中哪项决定(   )

A.仪器的分度值  B.实验原理和方法

C.测量要求达到的准确程度 D.实验者的实验技能

8、(4分)在“研究匀变速直线运动”的实验中,包含下列四个步骤:①把长木板放在实验台上,用木块垫高;②把纸带穿过打点计时器,并固定在小车后面;③把打点计时器固定在长木板垫高的一端,连接好电路;④把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车。正确的操作顺序是(   )

A.①②③④ B.①②④③ C.②①③④ D.①③②④

二、多选题(共24分)

9、(6分)以下误差属于系统误差的是(   )

A.测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准，天平底盘未调平所致的误差

B.用有毫米刻度的尺测量物体长度，毫米以下的数值只能用眼睛估计而产生的误差

C.用百米绳测量物理课本的宽度

D.电压起伏引起电表读数不准

10、(6分)用毫米刻度尺测量物体的长度，下列读数符合有效数字要求的是(   )

A.1.502 m B.1.621 4 m C.12.40 cm D.4.30 mm

11、(6分)关于高中力学实验中实验条件 、误差分析及仪器使用的问题中,下列说法中正确的是(   )

A.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,每次增减钩码测量有关长度时,均需保证弹簧及钩码不上下振动而处于静止状态
B.在测量长度的实验中,若最小刻度是1mm的刻度尺,读数能精确到1mm,应估读到0.01mm
C.测量一物体的直径时,20分度的游标卡尺读数为5.10mm,若用螺旋测微器测量,读数可能为5.102mm
D.在“研究平抛运动的实验中,若以斜槽末端端口位置为坐标原点,计算出平抛运动的初速度将偏小

12、(6分)在研究物体的平抛运动实验中,下述各情况中不会对本实验产生偏差的有 (    )

A.小球与槽之间的摩擦
B.小球飞离后受空气阻力
C.小球每次释放时的高度不同
D.小球飞过竖直板时与竖直板之间发生摩擦
E.小球每次释放或小球运动途中,竖直板与斜槽的相对位置明显变化

三、计算题(共16分)

13、(16分)如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况。小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布上做减速运动。所打出的纸带及相邻两点间的距离（单位：cm）如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s。试用作图法（图像）求出小车在玻璃板上的运动速度。
 

四、实验题(共28分)

14、(14分)某同学进行了“长度的测量及测量工具的选用”实验。

（1）如图甲所示的游标卡尺，主尺每一个小格表示的长度为________mm，当游标尺零刻度线与主尺零刻度线对齐时，游标尺上第5条刻度线（标记数字5）与主尺上5 mm刻度线之间的距离为________mm。

（2）要设计一个精度为0.05 mm的游标卡尺，该同学提出了如图乙所示的两种方案，你认为哪种方案是可行的？请说明你的理由：________。

（3）如果需要将长度为几厘米的测量值精确到0.01 mm，可以选择________来进行测量。

A.毫米刻度尺B.20分度游标卡尺C.50分度游标卡尺D.螺旋测微器

15、(14分)用打点计时器测速度的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中为依次先后相邻的计数点,图中数值的单位为cm。相邻计数点间还有4个点没有标记,所用交流电频率为50 Hz。

(1)小车做_______运动；(选填“匀速直线”“匀加速直线”或“匀减速直线”)

(2)计算_______m/s,_______m/s。(结果保留三位有效数字)

参考答案

1、答案：A

解析：如果先释放纸带开始运动，再接通打点计时器的电源，由于物体运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；所以在实验时，应先给打点计时器接通电源，再释放纸带让纸带（随物体）开始运动，故A正确。

2、答案：D

解析：滑块经过A点时的速度,故A错误;滑块经过B点时的速度,故B错误;滑块在间的平均速度,故C错误;滑块的平均加速度,故D正确。

3、答案：D

解析：当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点,故A错误;根据图像知,小车做匀加速直线运动,在时的速度大小是0.04 m/s,直线的斜率为,故B、C错误,D正确。

4、答案：D

解析：已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s。由图可知,两点间有5个间隔,故间的时间间隔为,故选D。

5、答案：D

解析：常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电,它们是每隔0.02 s打一个点,则它直接测量的物理量是时间,故选D。

6、答案：A

解析：一个物体长为123.6 cm,最后的一位0.6 cm是估读的,所以采用的测量工具的分度值是1 cm,故A正确;0.92 cm有两位有效数字,而0.920 cm有三位有效数字,它们的含义是不同的,故B错误;多次测量求平均值可以减小偶然误差,不能减小系统误差,故C错误;有效数字是从左边数第一个不为0的数字开始的,0.082cm有两位有效数字,故D错误。

7、答案：A

解析：仪器的分度值决定了测量的准确程度。

8、答案：D

解析：先组装器材,然后进行实验操作,所以首先把长木板放在实验台上,用木块垫高,然后将打点计时器固定在长木板垫高的一端,并接好电路;再将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,最后把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,故顺序为①③②④,故选D。

9、答案：AC

解析：A、C选项是实验仪器不精确所致，是系统误差；B选项是由于测量者在估计时由于视线方向不准造成的，是偶然误差；D选项是偶然误差。

10、答案：BC

解析：先换成以mm为单位，小数点之后有一位数字的是正确的，，，，故选项B、C正确。

11、答案：AC

解析：

12、答案：AB

解析：由于每次小球都从同一高度下滑,摩擦阻力一样,所以斜槽的摩擦力对实验无影响,即A对,C错;空气阻力相对于重力较小,而且都一样,所以空气阻力对实验也无影响,即B对;小球飞过竖直板时与竖直板之间发生摩擦对实验有影响,即D错;小球每次释放或小球运动途中,竖直板与斜槽的相对位置不能变化,即E错。

13、答案：0.85 m/s（过程见解析）

解析：设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为，则有：
，
，
，
，
，
以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系，用描点法作出小车在薄布上做减速运动时的图像。将图线延长，使其与纵轴相交，由图像可知，小车做减速运动的初速度为0.85 m/s，即小车在玻璃板上的运动速度。
 

14、答案：（1）1;0.5（2）见解析（3）D

解析：（1）游标卡尺的主尺上每小格代表1 mm，则。

（2）方案二是可行的。方案二中游标尺每格长度为0.95 mm，游标尺与主尺的某两条刻度线对齐时，其他主尺与游标尺相邻刻度线间的最小距离可以是0.05 mm。方案一中游标尺每格长度为0.45 mm，游标尺与主尺的某两条刻度线对齐时，其他主尺与游标尺相邻刻度线间的最小距离可以是0.1 mm。

（3）毫米刻度尺分度值为1 mm；20分度游标卡尺分度值为0.05 mm；50分度游标卡尺分度值为0.02 mm；螺旋测微器分度值为0.01 mm，故螺旋测微器可以满足测量要求。

15、答案：(1)匀加速直线

(2)2.64;5.16

解析：(1)由题意可知,,,,

相邻相等时间内的位移差为常数,因此小车做匀加速直线运动。

(2)匀加速直线运动中,根据时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:

同理,

根据,解得: