高考物理一轮复习精选题辑课练3误差有效数字实验研究匀变速直线运动.doc

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1、1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选题辑课练精选高考物理一轮复习精选题辑课练 3 3 误差误差有效数字实验研究匀变速直线运动有效数字实验研究匀变速直线运动1关于误差，下列说法中正确的是( ) A认真测量可以避免误差 B误差是实验中产生的错误 C采用精密仪器，改进实验方法，可以消除误差 D实验中产生误差是难免的，但可以想办法尽量减小误差 答案：D 解析：错误是指因仪器故障、设计错误、操作不当等造成的测 量偏差，不是误差误差是不可避免的，只能尽可能减小误差，而 错误是可以避免的 2以千米为单位计录的某次测量结果为 5.4 km，若以米为单 位，记录这一结果可写为(

2、) A5 400 m B5.4103 m C5.40103 m D5.400103 m 答案：B 3在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测 微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如下 图所示则该圆柱体的长度为_mm，横截面的直径为 _mm. 答案：49.10 4.702 解析：根据游标卡尺读数规则，该圆柱体的长度为 49 mm20.05 mm49.10 mm，根据螺旋测微器读数规则，圆柱体横 截面的直径为 4.5 mm20.20.01 mm4.702 mm. 4. 在 DIS 系统中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速 度，因为挡光片较窄，所以可看成测量的是

3、瞬时速度为了测量做 匀变速直线运动的小车的加速度，将宽度均为 b 的挡光片 A、B 固定 在小车上，如图所示，当小车做匀变速运动经过光电门时，测得 A、B 先后挡光的时间分别为 t1 和 t2.A、B 开始挡光时刻的间 隔为 t，则小车的加速度 a_.答案：b t(1 t21 t1)2 / 11解析：A、B 开始挡光时小车的速度分别为 v1、v2，由 v2v1at 解得 a. 5某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时， 打点计时器所用电源的频率是 50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰 的纸带，他把某一点记作 O，再选依次相邻的 6 个点作为测量点， 分别标以 A、B、C、D、E 和

4、 F，如图甲所示乙 (1)如果测得 C、D 两点相距 2.70 cm，D、E 两点相距 2.90 cm，则在打 D 点时小车的速度是_m/s.(计算保留三位有效数 字) (2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在 vt 坐标系中描点(如图乙所示)，由此可求得小车的加速度 a_m/s2.(计算保留三位有效数字) 答案：(1)1.40 (2)5.00 解析：(1)打计数点 D 时小车的瞬时速度 v102 m/s1.40 m/s. (2)将点连成平滑直线如图丙所示，由图象的斜率，得 a m/s25.00 m/s2. 6一位同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录 下小球的位置如图

5、所示已知闪光周期为 s，测得 x17.68 cm，x312.00 cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约 为_m/s2，图中 x2 为_cm. 答案：9.72 9.84 解析：由 x3x14aT2，代入数据解得 a9.72 m/s2. x2x12aT2，所以 x2x12aT29.84 cm. 7在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用交流 电源的频率是 50 Hz，打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列 点迹，以此记录小车的运动情况 (1)打点计时器的打点周期是_s. (2)图为某次实验打出的一条纸带，其中 1、2、3、4 为依次选 中的计数点(各相邻计数点之间有四个点迹)根据

6、图中标出的数据 可知，打点计时器在打出计数点 2 时小车的速度大小为3 / 11_m/s，小车做匀加速直线运动的加速度大小为 _m/s2.(计算结果均保留两位有效数字) 答案：(1)0.02 (2)0.64 6.4 解析：(1)根据公式可得 T s0.02 s. (2)根据匀变速直线运动规律可得 v2 m/s0.64 m/s，根 据公式 xat2 可得 a6.4 m/s2. 8某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速 度 (1)电磁打点计时器是一种使用_(填“交流”或“直流” )电源的计时仪器，它的工作电压是 46 V. (2)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，

7、纸带上按时间顺序选取 0、1、2、3 四个计数点，每两个相邻计数点 之间还有四个点未画出用尺子测得各计数点与 0 计数点之间的距 离依次为 d13 cm，d27.5 cm，d313.5 cm，根据纸带数据可 以求出计数点 2 所代表的时刻纸带运动的瞬时速度是_m/s； 小车的加速度是_m/s2.(结果保留两位有效数字) (3)若电源频率低于 50 Hz 时，仍按相邻两个计数点时间间隔为 0.10 s 计算，则测出小车的加速度_(填“偏大” 、 “不变” 或“偏小) 答案：(1)交流 (2)0.53 1.5 (3)偏大 解析：(1)电磁打点计时器是使用低压交流电源的计时仪器 (2)打计数点 2

8、的瞬时速度等于计数点 13 段的平均速度， v20.53 m/s. s13 cm，x2d2d14.5 cm， s3d3d26 cm， ss2s1s3s21.5 cm，由 saT2 解得 a1.5 m/s2. (3)若电源频率低于 50 Hz，则周期大于 0.02 s，两计数点间的 实际时间间隔大于 0.1 s，但计算时仍然用 0.1 s 代入，则计算出 的加速度值偏大 9研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜 面倾角 可调，打点计时器的工作频率为 50 Hz，纸带上计数点的 间距如图乙所示，其中每相邻两计数点之间还有 4 个点未画出 (1)部分实验步骤如下： A测量完毕，关闭电源

9、，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将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连4 / 11D把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是：_(用字母填写) (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔 T_s. (3)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_.答案：(1)DCBA (2)0.1 (3)s4s5 2T (4)(s6s5s4s3s2s1) 解析：(1)实验步骤的正确顺序是 DCBA；(2)相邻两计数点的时 间间隔 T0.02 s50.1 s；(3)计数点

10、5 对应的瞬时速度大小计 算式为 v5；(4)根据 xaT2 可得 s4s13a1T2，s5s23a2T2，s6s33a3T2，则 a(a1a2a3)，解得 a(s6s5s4s3s2s1) 10如图所示为测量重力加速度的实验装置装置包括：固定 在水平底板上带有刻度的直杆；三个可通过螺丝固定在直杆上的支 架 A、B、C(这些支架上可以固定相应的器材)；小钢珠一个；小型 电磁铁一个(用于吸住或释放小钢珠)；光电门两个(用于测量小钢珠 通过两个光电门之间距离所需的时间，一个光电门触发后开始计时， 另一个光电门触发后停止计时)由直杆上的刻度读出 C 与 B 两个光 电门的间距 h，利用电磁铁将钢珠吸住

11、，并将其由静止释放，记 录钢珠通过两个光电门的时间间隔 t，计算出钢珠在两个光电门 之间运动的平均速度为，保持 A、B 间距离不变，调节 C 的高度并重 复上述步骤，测得多组数据 hi、ti 和. (1)用图象法求重力加速度 g 时，取 t 为横坐标，_为 纵坐标 (2)若图象的斜率为 k，则重力加速度 g 为_ 答案：(1)钢珠在两个光电门之间运动的平均速度 (2)2k 解析：由vBg可得图象的斜率为 k，故重力加速度 g2k. 11光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其 结构如图甲所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有 物体从 a、b 间通过时，光电计时器就可以精

12、确地把物体从开始挡光 到挡光结束的时间记录下来现利用图乙所示的装置测量滑块和长 木板间的动摩擦因数，图中 MN 是水平桌面，Q 是长木板与桌面的接 触点，1 和 2 是固定在长木板上适当位置的两个光电门，与之连接 的两个光电计时器没有画出，长木板顶端 P 点悬有一铅锤，实验时， 让滑块从长木板的顶端滑下，光电门 1、2 各自连接的计时器显示的5 / 11挡光时间分别为 1.0102 s 和 4.0103 s用精度为 0.05 mm 的游标卡尺测量滑块的宽度为 d1.010 cm. (1)滑块通过光电门 1 时的速度 v1_m/s，滑块通过光 电门 2 时的速度 v2_m/s(结果保留两位有效数

13、字) (2)由此测得的瞬时速度 v1 和 v2 只是一个近似值，它们实质上 是通过光电门 1 和 2 时的_，要使瞬时速度的测量值更接近 于真实值，可将_的宽度减小一些 (3)为了计算出滑块的加速度，除了测量 d、t1 和 t2 之外，还 需要测量_则用这些物理量计算加速度 的表达式为 a_. 答案：(1)1.0 2.5 (2)平均速度 滑块 (3)滑块由光电门 1 运动至光电门 2 所用时间 t 或两光电门之间的距离 x 或d2t2 1t2 2 2xt2 1t2 2 解析：(1)v11.0 m/s； v22.5 m/s. (2)v1、v2 实质上是滑块通过光电门 1 和 2 的平均速度，要使

14、 瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将滑块的宽度减小一些； (3)为了计算出滑块的加速度，除了测量 d、t1 和 t2 之外，还 需要测量的物理量有两种方案 方案一：测滑块由光电门 1 运动至光电门 2 所用时间 t，由 v2v1at 得 a. 方案二：测两光电门之间的距离 x，由 vv2ax 得 a.刷题加餐练刷题加餐练1(2017新课标全国卷)某探究小组为了研究小车在桌面上 的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间实验前，将该计时 器固定在小车旁，如图(a)所示实验时，保持桌面水平，用手轻推 一下小车在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水 滴，图(b)记录了桌面上连续的 6 个水

15、滴的位置(已知滴水计时器 每 30 s 内共滴下 46 个小水滴) (1)由图(b)可知，小车在桌面上是_(填“从右向左”或 “从左向右”)运动的 (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动小 车运动到图(b)中 A 点位置时的速度大小为_ m/s，加速度大6 / 11小为_ m/s2.(结果均保留 2 位有效数字) 答案：(1)从右向左 (2)0.19 0.037 解析：(1)小车运动时由于摩擦力的作用，速度逐渐减小，滴水 计时器滴下水滴的间距逐渐变小，因此小车从右向左运动 (2)滴水的时间间隔 T s0.67 s 小车运动到 A 点位置时的瞬时速度 vA m/s0.19 m/

16、s 根据逐差法，共有 5 组数据，舍去中间的一组数据，则加速度 a m/s20.037 m/s2.因此加速度的大小为 0.037 m/s2. 2(2017新课标全国卷)某同学研究在固定斜面上运动物体 的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系使用的器材有：斜面、 滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器 实验步骤如下： 如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在 滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由 静止开始下滑； 当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被 挡光片遮住的时间 t； 用 s 表示挡光片沿运动方向的长度(如图(b)所示)，表示滑 块在挡光片

17、遮住光线的 t 时间内的平均速度大小，求出； 将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与中位 置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤； 多次重复步骤； 利用实验中得到的数据作出t 图，如图(c)所示 完成下列填空： (1)用 a 表示滑块下滑的加速度大小，用 vA 表示挡光片前端到 达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与 vA、a 和 t 的关系式为 _. (2)由图(c)可求得， vA_cm/s，a_cm/s2.(结果保留 3 位有效数字) 答案：(1)vAt (2)52.1 16.3 解析：(1)是 t 时间内中间时刻的瞬时速度，vA 为 t 时间 内的初速度，根据速度公式得vAavAt.

18、 (2)由vAt 可知，图(c)中图线与轴的交点为 vA，图线的 斜率为.将图线延长可知，vA52.1 cm/s，在图线上选取较远的两 点，求得斜率 cm/s28.17 cm/s2，即 a16.3 cm/s2. 3(2016天津卷，9(2)某同学利用图(1)装置研究小车的匀 变速直线运动7 / 11(1)(多选)实验中，必要的措施是 _ _ A细线必须与长木板平行 B先接通电源再释放小车 C小车的质量远大于钩码的质量 D平衡小车与长木板间的摩擦力 (2)他实验时将打点计时器接到频率为 50 Hz 的交流电源上，得 到一条纸带，打出的部分计数点如图 2 所示(每相邻两个计数点间 还有 4 个点，

19、图中未画出)s13.59 cm，s24.41 cm，s35.19 cm，s45.97 cm，s56.78 cm，s67.64 cm.则小车的加速度 a_ m/s2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打 B 点时小车的速度 vB_ m/s.(结果均保留两位有效数字) 答案：(1)AB (2)0.80 0.40 解析：利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动时，(1)为顺 利完成实验，保证实验效果，细线与长木板要平行，否则，小车受 力会发生变化，选项 A 正确；为打的点尽量多些，需先接通电源， 再释放小车，选项 B 正确；本题中只要保证小车做匀变速运动即可， 无需保证小车质量远大于钩码的质量，选

20、项 C 错误；同理，小车与 长木板间可以有不变的摩擦力，无需平衡摩擦力，选项 D 错误故 必要的措施是 A、B 选项 (2)由 s4s13aT2、s5s23aT2、s6s33aT2 知加速度 a0.80 m/s2 打 B 点时小车的速度 vB0.40 m/s. 4(2018安徽蚌埠模拟)图甲是“研究匀变速直线运动”实验 中获得的一条纸带，O、A、B、C、D 和 E 为纸带上六个计数点 (1)O、D 间的距离为_cm. (2)图乙是根据实验数据绘出的 st2 图线(s 为各计数点至同一 起点的距离)，则由此可知物体的加速度大小为_m/s2(结果 保留两位有效数字) 答案：(1)1.20 (2)0

21、.93 解析：(1)最小刻度是毫米的刻度尺读数要估读到最小刻度的下 一位，所以 O、D 间的距离为 2.20 cm1.00 cm1.20 cm.(2)由所 给 st2 图象，结合匀变速直线运动规律知，sat2，则图线的斜 率表示加速度的一半，即102 m/s2，即 a0.93 m/s2. 5(2018黑龙江大庆一模)某次“测定重力加速度”的实验中， 得到了一条较为理想的纸带纸带上取 5 个计数点，且两相邻计数 点的时间间隔为 0.1 s，依打点先后标为 0、1、2、3、4，由于不小8 / 11心，纸带被撕断了，其中部分纸带如图所示 (1)在 B、C、D 三段纸带中选出从纸带 A 上撕下的那段应

22、该是 _(填字母)纸带 A 上，打点 1 时重物的速度为 _m/s(结果保留三位有效数字)当地的重力加速度大小为 _m/s2(结果保留三位有效数字) (2)如果当时交流电的频率 f50 Hz，但当时做实验的同学并 不知道，那么测得的重力加速度值与真实值相比_(选填“偏 大” 、 “相等”或“偏小”) 答案：(1)C 3.47 9.00 (2)偏小 解析：(1)因 xx12x01，代入数值得 x9 cm，所以 x34x122x57.2 cm，即从纸带 A 上撕下的那段应为 C.因做 匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于该段时间中间 时刻的瞬时速度，所以 v1，代入数值得 v13.47

23、m/s.由 xaT2 得，当地的重力加速度大小 a9.00 m/s2.(2)如果在实验 中，交流电的频率 f50 Hz，那么实际打点周期小，根据运动学公 式 xaT2 得，仍用 f50 Hz 计算得到的重力加速度值会偏小， 即测量的重力加速度值与真实的重力加速度值相比偏小 6(2018福建厦门质检)某同学用如图甲所示的螺旋测微器测 小球的直径时，他应先转动_到 F 靠近小球，再转动 _到 F 夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动 _使 F 固定后读数(填仪器部件字母符号)正确操作后，螺 旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是_mm. 答案：D H G 6.700 解析：用螺旋测微器测小球

24、直径时，先转动旋钮 D 使测微螺杆 F 靠近被测小球，再转动微调旋钮 H 使测微螺杆 F 夹住小球，直到 棘轮发出声音为止，拨动旋钮 G 使 F 固定后读数，读数为 6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm. 7(2018福建福州质检)某同学利用打点计时器测量福州的重 力加速度，某次实验得到的一段纸带如图所示，O、A、B、C、D 为 相邻的五个点，测得 OA5.5 mm、OB14.9 mm、OC28.3 mm、OD45.2 mm，打下相邻两个点的时间间隔为 0.02 s. (1)用逐差法算出福州的重力加速度 g_m/s2(结果保留 三位有效数字) (2)通过查阅资料发现福州的重力加速

25、度标准值为 9.79 m/s2， 比较(1)的结果发现两者并不相等，除了读数误差外，你认为产生误 差的其他主要原因可能是_(只要求写出一种原因) 答案：(1)9.63 (2)纸带与限位孔之间存在较大阻力(合理即可) 解析：(1)由逐差法可得：9 / 11g9.63 m/s2. (2)产生误差的其他原因有：纸带与限位孔之间有阻力或空气阻 力 8在“利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”实验中， 打点计时器接在 50 Hz 低压交流电源上，某同学在打出的纸带上按 打点的先后顺序每 5 个点取一个计数点，共取了 A、B、C、D、E 五 个计数点(整条纸带宽度 相同)从 A 点开始在每一个计数点处

26、将纸带剪开分成四段(分 别为 a、b、c、d 段)，将这四段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 xOy 坐标系中，如图所示 (1)若把每一段纸带的左上角连接起来，结果得到一条倾斜的直 线，如图所示，由图可知纸带做_运动，且直线与 x 轴方向 夹角越小，说明纸带运动的加速度_(填“越大”或“越小”) (2)若测得 a 段纸带的长度为 5.20 cm，c 段纸带的长度为 7.20 cm，则可求出加速度的大小为_m/s2. 答案：(1)匀加速直线 越小 (2)1 解析：(1)纸带剪开后，水平方向宽度相同，正好与时间对应， 竖直长度为相等时间内相邻纸带的位移，由于 xa0T2，纸带长 度差相等，x 的变化

27、规律恰好与速度一样图线可看做 vt 图象， 即速度均匀增加，故为匀加速直线运动，若图象斜率越小，则加速 度越小(2)利用 xa0T2，即 xmxn(mn)a0T2，有 a0 m/s21 m/s2. 9某同学获得一竖直上抛小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔 0.05 s 闪光一次，图中所标数据为实际距离，t1 时刻对应位置为小 球抛出点当地重力加速度大小取 9.8 m/s2，小球质量 m1.0 kg. (1)由频闪照片上的数据计算 t3 时刻小球的速度大小 v3_ m/s，小球上升的加速度大小约为_ m/s2.(结 果保留三位有效数字) (2)小球被抛出时的初速度大小 v0_m/s，小球能上升 的

28、最大高度为 hmax_m(结果保留三位有效数字) (3)小球运动中所受阻力大小为_N(结果保留两位有效数 字) 答案：(1)4.48 10.0 (2)5.48 1.50 (3)0.20 解析：(1)做匀变速直线运动的物体，某段时间内的平均速度等 于中间时刻的瞬时速度，故 t3 时刻的瞬时速度为 v3102 m/s4.48 m/s，由逐差法知小球上升的加速度大小 a10.0 m/s2.10 / 11(2)因 v3v02aT，代入数值得小球抛出时的初速度大小为 v05.48 m/s，由 h得，小球能上升的最大高度为 hmax1.50 m. (3)由牛顿第二定律知 a，代入数值得 f0.20 N.不

29、能正确建立和图象对应的函数关系式易错点1 10利用图甲装置研究滑块在斜面上的运动，其中光电门的位 置可移动，让带有宽度为 d 的遮光片的滑块自斜面上同一位置自由 下滑，与光电门相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门所用的 时间 t，并用刻度尺测量滑块到光电门之间的距离 s，改变光电门的 位置进行多次测量，利用所得数据描绘出 2s 图象，如图乙所示 (1)若用某工具测量遮光片宽度的读数为 d2.40 mm，则所用 工具为_ A最小分度为毫米的刻度尺 B10 分度游标卡尺 C20 分度游标卡尺 D螺旋测微器 (2)滑块沿斜面下滑的加速度大小为_ m/s2.(保留两位 有效数字) (3)若斜面倾角

30、53，重力加速度大小为 g10 m/s2，sin530.8，cos530.6，则滑块与斜面间的动摩擦因 数 _.(结果保留一位有效数字) 答案：(1)C (2)5.0 (3)0.5 解析：(1)读数结果以毫米为单位，由读数规则知：最小分度为 毫米的刻度尺及 10 分度游标卡尺的小数点后只有 1 位数字，20 分 度游标卡尺的小数点后有 2 位数字，螺旋测微器的小数点后有 3 位 数字，所以所用工具为 20 分度游标卡尺，C 正确(2)滑块经过光 电门时的速度大小为 v，滑块在斜面上做初速度为零的匀加速直 线运动，其速度大小满足 22as，所以 2s 图线的斜率大小为加 速度大小的 2 倍，所以

31、滑块的加速度大小为 a5.0 m/s2.(3)由牛 顿第二定律知 a，代入数值得 0.5.对不同实验的条件要求分不清楚易错点2 11在“探究滑块速度随时间变化规律”的实验中 (1)某同学采用如图甲所示的装置进行实验，则实验中 _(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_(选填 “需要”或“不需要”)确保重物质量远小于滑块质量 (2)该同学在研究滑块运动时打出了一条纸带，如图乙所示在 纸带上，连续 5 个点取一个计数点，依先后顺序标为 0、1、2、(图中只画出前 4 个计数点及刻度尺对应关系)，已知相 邻计数点间时间间隔为 0.1 s，距离为 x1、x2、x3、，并画出11 / 11xnt 图线

32、如图丙所示(其中横坐标数值表示第 n 个 0.1 s)则图乙 中 x3_cm，滑块的速度随时间_(选填“均匀变化” 或“恒定不变”)，计数点 2 对应的滑块速度大小为_ m/s， 滑块的平均加速度大小为_ m/s2(保留两位有效数字) 答案：(1)不需要 不需要 (2)3.45(3.443.46) 均匀变化 0.3 1.0解析：(1)本题探究滑块速度随时间变化的规律，速度和加速度均由纸带上的数据求得，又因滑块受不受摩擦力均做匀变速运动，所以不需要平衡摩擦力；实验中也不需要确保重物质量远小于滑块质量(2)由题图乙可知 x22.45 cm、x33.45 cm，由 xnt 图线可知在相同时间 t 内位移的增加量相同，所以滑块的速度是均匀变化的，计数点 2 对应的速度大小为 v2，解得 v20.30 m/s，由xaT2 得平均加速度大小为 a1.0 m/s2.