ПОЛУГОДОВАЯ 11. Контрольная работа по предмету экспериментальная физика

• Название: Контрольная работа по предмету экспериментальная физика
• Дата: 03.04.2022
• Размер: 93.99 Kb.
• Имя файла: ПОЛУГОДОВАЯ 11.docx
• Тип: Контрольная работа; #437838

ПОЛУГОДОВАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ПРЕДМЕТУ «экспериментальная физика»

1. ОКРУГЛИ ЗНАЧЕНИЕ

0,18396 ≈

0,97173 ≈

0,005197 ≈

2. ПРАВИЛЬНО ОФОРМИ ЗАПИСЬ РЕЗУЛЬТАТА

Примеры:

3,4873±0,17195

285,396±4,8329

12,482±0,97283

19,98281±0,8138

3. В двух научных работах указаны два значения измерений одной и той же величины: мм x₁=(4,0±0,1) м,  x₂=(4,0±0,03) м. Какое из этих измерений точней и почему?

4



Ученики исследовали зависимость силы трения скольжения от массы груза. Результаты измерений представлены в виде графика на рисунке. Погрешность измерения массы равна 0,1 кг, силы — 1 Н. Чему равна с учетом погрешности измерений сила трения, действующая на груз массы 1 кг? В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

РЕШИ ЗАДАЧИ

5 Две машины движутся навстречу друг другу со скоростями 54 км/ч и 72 км/ч.
Цена деления спидометра первой машины 10 км/ч, второй машины – 1 км/ч.
Найдите скорость их сближения, абсолютную и относительную погрешность этой величины.


6 Измеренная длина столешницы равна 90,2 см, ширина 60,1 см. Измерения проводились с помощью линейки с ценой деления 0,1 см. Найдите площадь столешницы, абсолютную и относительную погрешность этой величины.

7.Чтобы оценить, каков будет период малых колебаний математического маятника, используем для вычислений на калькуляторе формулу   По оценке «на глазок» длина нити равна   Калькулятор показывает на экране число 2,4322335. Чему равен, с учётом погрешности оценки длины нити, период колебаний маятника? (Ответ дайте в секундах, значение и погрешность запишите слитно без пробела.)

8. Необходимо экспериментально изучить зависимость ускорения бруска, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от его массы (на всех представленных ниже рисунках m — масса бруска, α — угол наклона плоскости к горизонту, μ – коэффициент трения между бруском и плоскостью). Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?



9.Ученику требуется определить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от коэффициента жёсткости пружины. Для этого он приготовил штатив с муфтой и лапкой, линейку с миллиметровой шкалой, груз известной массы. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

В ответ запишите номера выбранных предметов.

1) деревянная рейка

2) мензурка с водой

3) набор грузов с неизвестными массами

4) набор пружин

5) секундомер

10.Необходимо при помощи маятника экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник взял штатив с муфтой и лапкой, нить и секундомер.

Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) электронные весы

2) алюминиевый шарик

3) динамометр

4) линейка

5) мензурка

 В ответ запишите номера выбранного оборудования.

11.На шкале амперметра написано, что его приборная погрешность составляет 2,0% от конечного значения шкалы, которое равно 10 А. Школьник подключил резистор сопротивлением 3 Ом к идеальной батарейке с напряжением 9 В и измерил при помощи данного амперметра силу тока, текущего через резистор. Запишите показания амперметра с учётом погрешности измерения силы тока. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробелов.
 12.На рисунке изображена система тел, которая включает в себя установленную на опоре лёгкую рейку, невесомые нерастяжимые нити, два идеальных подвижных блока, два груза. Систему необходимо уравновесить, подбирая подходящие массы грузов. Какие комплекты грузов позволяют это сделать?



1) 0,75 и 1 кг 2) 0,75 и 3 кг 3) 1 и 3 кг 4) 2,25 и 3 кг

5) 2,25 и 6,75 кг

13. Масса стопки из тысячи одинаковых листов бумаги равна (3,20 ± 0,04) кг. Чему равна (с учётом погрешности) масса 250 таких листов бумаги? Ответ дайте в килограммах. В ответе значение массы и погрешность запишите слитно.

ПОЛУГОДОВАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ПРЕДМЕТУ ЛАБОРАТОРНЫЙ КУРС

1. ОКРУГЛИ ЗНАЧЕНИЕ

0,18396 ≈ 0,18;

0,97173 ≈ 1,0 (не просто 1);

0,005197 ≈ 0,005

2. ПРАВИЛЬНО ОФОРМИ ЗАПИСЬ РЕЗУЛЬТАТА

Примеры:

3,4873±0,17195 ≈ 3,49±0,17;

285,396±4,8329 ≈ 285±5;

12,482±0,97283 ≈ 12,5±1,0;

19,98281±0,8138 ≈ 20,0±0,8 (не просто 20).

3. В двух научных работах указаны два значения измерений одной и той же величины: мм x₁=(4,0±0,1) м,  x₂=(4,0±0,03) м. Какое из этих измерений точней и почему?

4. На шкале амперметра написано, что его приборная погрешность составляет 2,0% от конечного значения шкалы, которое равно 10 А. Школьник подключил резистор сопротивлением 3 Ом к идеальной батарейке с напряжением 9 В и измерил при помощи данного амперметра силу тока, текущего через резистор. Запишите показания амперметра с учётом погрешности измерения силы тока. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробелов.

Решение.

Погрешность измерения амперметра составляет 10 · 0,02 = 0,2 А.

По закону Ома, сила тока в цепи равна Таким образом, с учётом правил записи чисел с погрешностью сила тока в цепи равна (3,0 ± 0,2) А. Ответ: 3,00,2.

5



Ученики исследовали зависимость силы трения скольжения от массы груза. Результаты измерений представлены в виде графика на рисунке. Погрешность измерения массы равна 0,1 кг, силы — 1 Н. Чему равна с учетом погрешности измерений сила трения, действующая на груз массы 1 кг? В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

Решение.

Точка на графике для массы груза 1 кг имеет значение силы 2 Н. По условию погрешность силы 1 Н. Сила трения, действующая на груз массы 1 кг, равна (2 ± 1) Н. Ответ: 21.
6) РЕШИ ЗАДАЧИ

А) Две машины движутся навстречу друг другу со скоростями 54 км/ч и 72 км/ч.
Цена деления спидометра первой машины 10 км/ч, второй машины – 1 км/ч.
Найдите скорость их сближения, абсолютную и относительную погрешность этой величины.

Абсолютная погрешность скорости каждой машины равна инструментальной, т.е. половине деления спидометра:

△v1=10\2=5 (км/ч),  △v2=1\2=0,5 (км/ч)

Показания каждого из спидометров:

v1=(54±5) км/ч,  v2=(72±0,5) км/ч

Скорость сближения равна сумме скоростей:v0=v10+v20,  v0=54+72=125 км/ч

Для суммы абсолютная погрешность равна сумме абсолютных погрешностей слагаемых.
△v=△v1+△v2,  △v=5+0,5=5,5 км/ч

Скорость сближения с учетом погрешности равна:v=(126,0±5,5) км/ч

Относительная погрешность: δv=5,5126,0⋅100%≈4,4%

Б) Измеренная длина столешницы равна 90,2 см, ширина 60,1 см. Измерения проводились с помощью линейки с ценой деления 0,1 см. Найдите площадь столешницы, абсолютную и относительную погрешность этой величины.

Инструментальная погрешность линейки d=0,12=0,05 см
Результаты прямых измерений длины и ширины:

a=(90,20±0,05) см,  b=(60,10±0,05) см

Относительные погрешности (не забываем про правила округления)

:δ1=0,0590,20⋅100%≈0,0554%≈↑0,056% δ2=0,0560,10⋅100%≈0,0832%≈↑0,084%

Площадь столешницы: S=ab,  S=90,2⋅60,1=5421,01 см2

Для произведения относительная погрешность равна сумме относительных погрешностей слагаемых:

δS=δa+δb=0,056%+0,084%=0,140%=0,14%

Абсолютная погрешность:△S=S⋅δS=5421,01⋅0,0014=7,59≈7,6 см2S=(5421,0±7,6) см2

7.Чтобы оценить, каков будет период малых колебаний математического маятника, используем для вычислений на калькуляторе формулу   По оценке «на глазок» длина нити равна   Калькулятор показывает на экране число 2,4322335. Чему равен, с учётом погрешности оценки длины нити, период колебаний маятника? (Ответ дайте в секундах, значение и погрешность запишите слитно без пробела.)

Решение. Поскольку длина нити известна неточно, значение периода малых колебаний, вычисленное по формуле   также будет иметь погрешность. Согласно правилам вычисления погрешностей косвенных измерений, в конечном выражении для погрешности необходимо оставлять одну значащую цифру и округлять с избытком



а вычисляемая величина должна даваться с такой же точностью, как погрешность. Таким образом, правильная запись для периода малых колебаний математического маятника с учётом погрешности оценки длины нити: Ответ: 2,430,09.

8. Необходимо экспериментально изучить зависимость ускорения бруска, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от его массы (на всех представленных ниже рисунках m — масса бруска, α — угол наклона плоскости к горизонту, μ – коэффициент трения между бруском и плоскостью). Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?



Решение. Для изучения зависимости ускорения бруска, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от его массы необходимо выбрать установки, в которых другие параметры (угол и коэффициент трения) совпадают. Такими установками являются первая и третья.Ответ: 13.

9.Ученику требуется определить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от коэффициента жёсткости пружины. Для этого он приготовил штатив с муфтой и лапкой, линейку с миллиметровой шкалой, груз известной массы. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

В ответ запишите номера выбранных предметов.

1) деревянная рейка 2) мензурка с водой 3) набор грузов с неизвестными массами

4) набор пружин 5) секундомер

Решение. Для проведения эксперимента по изучению влияния коэффициента жесткости пружины на период свободных колебаний ученику необходимо использовать набор пружин с различными коэффициентами жесткости (4) и секундомер (5) для измерения периодов колебаний.

 

Ответ: 45.

10.Необходимо при помощи маятника экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник взял штатив с муфтой и лапкой, нить и секундомер.

Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) электронные весы 2) алюминиевый шарик 3) динамометр 4) линейка 5) мензурка

 В ответ запишите номера выбранного оборудования.

Решение. Период колебаний математического маятника связан с длиной нити маятника и значением ускорения свободного падения соотношением   Следовательно, ученик сможет определить ускорения свободного падения, измерив длину нити и период колебаний маятника.

Для проведения такого эксперимента ученику необходимо дополнительно использовать алюминиевый шарик и линейку. Ответ: 24

.

11.На шкале амперметра написано, что его приборная погрешность составляет 2,0% от конечного значения шкалы, которое равно 10 А. Школьник подключил резистор сопротивлением 3 Ом к идеальной батарейке с напряжением 9 В и измерил при помощи данного амперметра силу тока, текущего через резистор. Запишите показания амперметра с учётом погрешности измерения силы тока. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробелов.

Решение. Погрешность измерения амперметра составляет 10 · 0,02 = 0,2 А.

По закону Ома, сила тока в цепи равна

Таким образом, с учётом правил записи чисел с погрешностью сила тока в цепи равна (3,0 ± 0,2) А.Ответ: 3,00,2.

 12.Задание 23 № 12872

На рисунке изображена система тел, которая включает в себя установленную на опоре лёгкую рейку, невесомые нерастяжимые нити, два идеальных подвижных блока, два груза. Систему необходимо уравновесить, подбирая подходящие массы грузов. Какие комплекты грузов позволяют это сделать?

1) 0,75 и 1 кг 2) 0,75 и 3 кг 3) 1 и 3 кг 4) 2,25 и 3 кг

5) 2,25 и 6,75 кг

Решение. Сила, действующая на левый край рейки, равна   а сила, действующая на правый край рейки, равна   Из условия равновесия рычага находим отношение масс грузов:



Таким отношением обладают наборы 3 и 5.

 

13. Масса стопки из тысячи одинаковых листов бумаги равна (3,20 ± 0,04) кг. Чему равна (с учётом погрешности) масса 250 таких листов бумаги? Ответ дайте в килограммах. В ответе значение массы и погрешность запишите слитно.

Решение. 250 в четыре раза меньше 1000, поэтому масса 250 листов равна 3,20 : 4 = 0,80 кг. Погрешность равна 0,04 : 4 = 0,01 кг. Масса 250 листов (0,80 ± 0,01) кг.Ответ: 0,800,01.