Bài tập trắc nghiệm có đáp án về thực hành sai số đo môn vật lý lớp 12

Các toán thực hành, sai số đo Bài Một bạn học sinh dùng đồng hồ bấm giây để đo chu kì dao động lắc đơn cách xác định khoảng thời gian để lắc thực 10 dao động toàn phần kết lần đo liên tiếp bạn học sinh nàyl : 21,3s; 20,2s; 20,9s; 20,0s Biết sai sốkhi dùng đồng hồ 0,2s (bao gồm sai số chủ quan bấm sai số dụng cụ) Theo kết cách viết giá trị chu kì T sau ? A T = 2,06 ± 0,2 s B T = 2,13 ± 0,02 s C T = 2,00 ± 0,02 s D T = 2,06 ± 0,02s Giải: Kết trung bình sau lần đo thời gian lắc thực 10 dao động thành phần là: 10T = 21,3 + 20,2 + 20,9 + 20,0 = 20,6 (s) Do 10T = 20,6 ± 0,2  T = 2,06 ± 0,02 (s) Đáp án D Bài 2: Một học sinh dùng cân đồng hồ đếm giây để đo độ cứng lò xo Dùng cân để cân vật nặng khối lượng m = 100g ± 2% Gắn vật vào lị xo kích thích cho lắc dao động dùng đồng hồ đếm giây đo thời gian dao động cho kết T = 2s ±1% Bỏ qua sai số π Sai số tương đối phép đo là: A 1% B 3% C 2% D 4% m 4π m k T2 Giải: Từ công thức T = 2π - k = ∆k ∆m ∆T k m T = +2 = 2% + 2.1% = 4% Đáp án D Bài Trong thực hành gia tốc trọng trường trái Đất phịng thí nghiệm, học sinh đo chiều dài lắc đơn ℓ= (800 ±1) mm chu kì dao động T = (l,78 ± 0,02) s Lấy π = 3,14 Gia tốc trọng trường Trái Đất phịng thí nghiệm A (9,75 ± 0,21) m/s2 B (l0,2 ± 0,24) m/s2 C (9,96 ± 0,21) m/s2 D (9,96 ± 0,24) m/s2 l 4π l g T2 Giải: Từ công thức T = 2π === g = 2 4π l 4.3,14 0,8 g 1,78 T2 = = = 9,9579 = 9,96 ( m/s2) ∆g 0,02 ∆l ∆T g 1,78 l T 800 = +2 = + = 0,0237 = 0,024 ∆g g g  ∆g = = 0,024,9,96 = 0,239 = 0,24 m/s2 g Do g = ± ∆g = ( 9,96 ± 0,24) m/s2 Đáp án D Bài 4: Bố trí thí nghiệm dùng lắc đơn để xác định gia tốc trọng trường Các số liệu đo sau: Lần đo Chiều dài dây treo Chu kỳ dao động Gia tốc trường 1,2 2,19 9,8776 0,9 1,90 9,8423 1,3 2,29 9,7866 Kết quả: Gia tốc trọng trường A g = 9,86 m/s2 C g = 9,76 m/s2 ± ± ± B g = 9,79 m/s2  0,0576 m/s2 ± D g = 9,84 m/s2  0,045 m/s2 0,045 m/s2 0,056 m/s2 l g Giải: Từ công thức T = 2π Lần đo Giá trị TB l (m) 1,2 0,9 1,3 g - g = 4π l T2 Gia tốc trường (m/s2) 9,8776 9,8423 9,7866 9,8355 ≈ 9,84 Chu kỳ dao động (s) 2,19 1,90 2,29 g1 + g + g 3 9,8776 + 9,8423 + 9,7866 Giá trị trung bình = = g max − g 9,8776 − 9,7866 2 Sai số ∆g = = = 0,0455 m/s2 g Do đó: g = ± ∆g = (9,84 ± 0,0455) m/s2 Đáp án D = 9,8355 ≈ 9,84 m/s2 Bài : Một học sinh làm thí nghiệm đo bước song ánh sáng thí nghiệm giao thoa qua khe Iâng Kết đo ghi vào bảng số liệu sau: ± Khoảng cách hai khe a=0,15 0,01mm Lần đo D(m) L(mm) (Khoảng cách vân sáng liên tiếp) 0,40 9,12 0,43 9,21 0,42 9,20 0,41 9,01 0,43 9,07 Trung bình Bỏ qua sai số dụng cụ Kết đo bước sóng học sinh là: ± ± ± ± A.0,68 0,05 (µm) B.0,65 0,06 (µm) C.0,68 0,06 (µm) D.0,65 0,05 (µm) D aL 5D Giải: Áp dụng cơng thức: λ = = ∆λ ∆a ∆D ∆L ∆a ∆D ∆i λ a D L a D i = + + = + + (i= L ) Khoảng cách hai khe a = 0,15 ± 0,01mm Lần đo D (m) Trung bình 0,40 0,43 0,42 0,41 0,43 0,418 ∆D (m) 0,018 0,012 0,008 0,012 0,010 L (mm) 9,12 9,21 9,20 9,01 9,07 9,122 ∆L (mm) 0,002 0,088 0,078 0,112 0,052 0,0664 i (mm) 1,824 1,842 1,84 1,802 1,814 1,8244 ∆i (mm) 0,004 0,0176 0,0156 0,0244 0,0104 0,0144 λ (µm) 0,684 0,643 0,657 0,659 0,633 0,6546 ∆λ (µm) 0,064 ∆Dn = |Dtb – Dn| ∆λ λ = ∆a a + ∆λ λ ∆D D + ∆L L = ∆a a + ∆D D + ∆i i 0,01 0,01 0,0144 0,15 0,418 1,8244 = + + = 0,0984 ∆λ = λ = 0,0984.0,6546 = 0,0644 Do vậy: λ = 0,65 ± 0,06 (µm) Chọn đáp án B Bài 6: Một học sinh dùng cân đồng hồ đếm giây để đo độ cứng lò xo Dùng cân để cân vật nặng ± khối lượng m = 100g 2% Gắn vật vào lị xo kích thích cho lắc dao động dùng đồng hồ đếm ± giây đo thời gian dao động cho kết T = 2s 1% Bỏ qua sai số π Sai số tương đối phép đo là: A 1% B 3% C 2% D 4% Giải: Bài tốn u cầu đo độ cứng lị xo cách dùng cân để đo khối lượng m dùng đồng hồ để đo chu kỳ T nên phép đo k phép đo gián tiếp Sai số phép đo k phụ thuộc sai số phép đo trực tiếp khối 2%.0,1 ∆m ∆T 0,1 m T lượng m chu kỳ T Theo ta có sai số phép đo trực tiếp m T : = = 2%; = 1%.2 =1% Cơng thức tính sai số tương đối phép đo tích hay thương tổng sai số đại lượng m m ∆k ∆π ∆ m ∆T k T k π m T Từ công thức T = 2π == k = 4π - =2 + +2 ∆k ∆m ∆T k m T Ở bỏ qua sai số π nên = +2 = 4% Đáp án D Bài : Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng phương pháp giao thoa khe Yâng Học sinh đo khoảng cách hai khe a =1,20 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến D = 1,60 ± 0,05 (m) độ rộng 10 khoảng vân L = 8,00 ± 0,16 (mm) Sai số tương đối phép đo A 1,60% B 7,63% C 0,96% D 5,83% Giải: Từ công thức: λ = D > δ = δa + δD + δi = ∆a a + ∆D D + ∆i i = ∆a a + ∆D D + ∆L L L 10 ∆L 10 ∆i i ∆L L ∆i = - = 0,03 0,05 0,16 1,2 1,6 > δ = + + = 0,7625 = 7,63 % Đáp số B Bài 8: Trong thực hành học sinh dùng vôn kế lí tưởng đo điện áp đầu R tụ C đoạn mạch R, C nối tiếp Kết đo : UR = 14 ± 1,0 (V); UC = 48 ± 1,0 (V) Điện áp hai đầu đoạn mạch A U = 50 ± 2,0 (V) B U = 50 ± 1,0 (V) C U = 50 ± 1,2 (V); D U = 50 ± 1,4 (V) Vì i = U R2 + U C2 Giải: Ta có: U2 = UR2 + UC2  U = = 50 (V) 2U.∆U = 2UR.∆UR + 2UC.∆UC 2 Vì (U + ∆U) = (UR + ∆UR ) + (UC + ∆UC ) - U2 + 2U.∆U + (.∆U)2 = UR2 + 2UR ∆UR + (.∆UR )2 + UC + 2UC.∆UC + (.∆UC )2 U2 = UR2 + UC2 (∆U)2 = (∆UR )2 +( ∆U)C2 nên 2U.∆U = 2UR.∆UR + 2UC.∆UC UC UR 14 48 U U 50 50  ∆U = ∆UR + ∆UC = 1,0 + 1,0 = 1,24 = 1,2 Do U = 50 ± 1,2 (V) Đáp án C ... dùng đồng hồ để đo chu kỳ T nên phép đo k phép đo gián tiếp Sai số phép đo k phụ thuộc sai số phép đo trực tiếp khối 2%.0,1 ∆m ∆T 0,1 m T lượng m chu kỳ T Theo ta có sai số phép đo trực tiếp m... 9,8776 − 9,7866 2 Sai số ∆g = = = 0,0455 m/s2 g Do đó: g = ± ∆g = (9,84 ± 0,0455) m/s2 Đáp án D = 9,8355 ≈ 9,84 m/s2 Bài : Một học sinh làm thí nghiệm đo bước song ánh sáng thí nghiệm giao thoa... đồng hồ đếm ± giây đo thời gian dao động cho kết T = 2s 1% Bỏ qua sai số π Sai số tương đối phép đo là: A 1% B 3% C 2% D 4% Giải: Bài tốn u cầu đo độ cứng lị xo cách dùng cân để đo khối lượng m