2.3实验中的误差和有效数字—2024-2025学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册同步课时训练
一、单选题
1．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
2．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
3．某同学用毫米刻度尺测量一物体的长度,如图所示,下述记录结果正确的是( )
A.3 cm B.30 mm C.3.00 cm D.0.03 m
4．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
5．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
6．如图所示为在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,相邻计数点间的距离分别为和,时间间隔均为T,则打点计时器打下点2时物体速度大小的表达式为( )
A. B. C. D.
7．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
8．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法正确的是( )
A.钩码的质量越大越好
B.坐标轴单位长度越小越好
C.通过调节,使纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
D.实验中要先接通电源后放纸带,打完点要先取纸带后断开电源
9．打点计时器是记录做直线运动的物体位置和时间的仪器,利用打点计时器打出的纸带,可以获得运动物体的相关信息。下列信息不能获得的是( )
A.物体运动的时间 B.物体在不同时刻的位置
C.物体的质量 D.物体速度变化的情况
10．某人用刻度尺去测量一个物体的长度，共测量4次，测得数据分别为1.42 cm、1.43 cm、1.42 cm、1.44 cm，物体长度的测量结果应为( )
A.1.4275 cm B.1.427 cm C.1.43 cm D.1.4 cm
二、多选题
11．下列说法正确的是（ ）
A.偶然误差是由仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的
B.多次测量求平均值可减小系统误差
C.相对误差等于绝对误差与真实值之比乘百分之百
D. 都是三位有效数字
12．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
三、填空题
13．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s。试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中。(要求保留三位有效数字)
数值 _______ _______ _______ _______ _______
14．在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于时,如果仍按的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实数值偏__________(选填“大”或“小”).
参考答案
1．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。
2．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。
3．答案：C
解析：刻度尺的分度值为1 mm,再估读一位数字,所以记录数据应到毫米的十分位上。
4．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。
5．答案：A
解析：仪器的分度值决定了测量的准确程度。
6．答案：D
解析：因为物体做匀变速直线运动,打点2时物体的速度等于点1到点3的平均速度,由图可知,1到3过程的位移为,时间为,故打点2时物体的速度为,故选D。
7．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。
8．答案：C
解析：探究小车速度随时间变化规律,用钩码拉着小车运动,为了准确测量,小车的速度不能过大,故钩码的质量不是越大越好,故A错误;坐标单位的长度要适度,并不是越小越好,故B错误;实验中需通过调节,使纸带、细绳和定滑轮边缘在一条直线上,故C正确;实验中应先接通电源后放纸带,打完点后要先关电源再取纸带,故D错误。
9．答案：C
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,同时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状态的变化情况,从而反映了物体的速度变化情况,但不能反映物体的质量情况,故选C。
10．答案：C
解析：多次测量取平均值作为最终的测量结果，估读到小数点后第二位。
11．答案：CD
解析：A、系统误差是由仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的,而偶然误差是由于读数等偶然原因造成的;故A错误;B、多次测量求平均值可减小偶然误差,不能减小系统误差,故B错误;C、相对误差等于绝对误差与真实值之比乘百分之百,故C正确;D、从左边第一个不是0的数字起,到末位数止,这中间所有的数字都是有效数字,故这三个数都是三位有效数字;故D正确.故选:CD.
12．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。
13．答案：0.400;0.479;0.560;0.640;0.721
解析：根据直线运动中时间中点的速度近似等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小。
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14．答案：大
解析：
