内容正文:
第一章 走进物理世界
一、概念理解类
(一)物理学定义与研究范畴
常见设问:物理学研究对象是什么?请举例说明生活中的物理现象及其对应研究领域。
答题要点:需明确物理学研究声、光、热、力、电等现象规律及物质结构,举例时要准确对应具体领域,如 “幻日” 属于光学现象,由光的偏折形成。
易错提示:易混淆现象与研究领域,需强化 “电闪雷鸣是电学与声学综合现象” 等关联记忆。
(二)物理学史与科学贡献
典型题型:列举中国古代四大发明中与物理学相关的成就;简述某物理学家的主要贡献。
答题模板:
四大发明:“司南利用磁石指向性,属于磁学应用;火药爆炸涉及力与热现象。”
科学家贡献:“伽利略通过观察吊灯摆动发现摆的等时性原理,开创实验科学方法。”
二、测量实验类
(一)长度测量基础
常考操作:刻度尺的使用步骤及读数规则。
建模示例:
A.摆放要求:“刻度尺需紧贴被测物体且与边平行,零刻度线对准端点(若磨损则选清晰刻度为起点)。”
B.读数规范:“视线垂直刻度线,结果=准确值+估计值+单位,如14.55cm中14.5cm 是准确值,0.05cm 是估计值。”
误差分析:“多次测量求平均值可减小误差,如三次测量12.31cm、12.32cm、12.30cm,平均值为12.31cm。”
(二)间接测量方法
题型分类:
①累积法:“测一张纸厚度时,先测n张纸总厚度D,再用计算。”
②以直代曲法:“用无弹性细线与曲线重合,标记端点后测细线长度即为曲线长。”
实验设计:“测量地图上铁路线长度时,可用棉线模拟路线,再量棉线长度结合比例尺换算。”
(三)时间与体积测量
时间单位换算:“1h=3600s,1ms=10⁻³s,如 30min=1800s。”
排水法测体积:“量筒先读水体积V₁,放入物体后读V₂,物体体积V=V₂-V₁,如图1-3-9中 V=30mL-20mL=10cm³。”
三、科学探究类
(一)探究摆的摆动规律
实验变量控制:
①探究摆长影响时,“保持摆球质量和偏角相同,改变线长测量摆动时间 。”
②结论表述:“摆线越长,摆动一次时间越长,与摆球轻重无关。”
评估反思:“实验中需多次测量减少偶然误差,可探究‘摆的摆动是否受空气阻力影响’。”
(二)科学探究流程应用
答题框架:
A.提出问题:“如‘电闪雷鸣是如何产生的?’。”
B.设计实验:“用感应圈模拟电火花,观察放电现象。”
C.得出结论:“雷电由云层放电形成,与实验室电火花原理一致。”
四、综合应用类
(一)单位换算与估算
典型题:“一张纸厚度约 75μm=_____mm;教室长度约_____m。”
解题步骤:“75μm=75×10⁻³mm=0.075mm;教室长度可通过步长估算,每步约0.5m,走20步约 10m。”
(二)物理与社会发展
论述题:“举例说明物理学发展如何改变人类生活。”
答题要点:“19 世纪电磁学推动电气时代,如电灯、电动机普及;20 世纪信息技术发展使互联网改变沟通方式。”
(三)STS(科学—技术—社会)题型
案例分析:“分析‘嫦娥五号’探月任务中的物理知识应用。”
参考答案:“火箭发射利用反冲力(力学),太空通信依靠电磁波(电学),月球土壤采样涉及材料特性(热学 、力学)。”
五、易错题型突破
(一)测量读数误差
错因分析:“未估读到分度值下一位,如分度值1mm 的刻度尺读数写成14.5cm(缺0.05cm估计值)。”
纠正方法:“明确估读规则,如1mm 刻度尺测量时,末端在14.5cm-14.6cm之间,估读0.05cm,记为14.55cm。”
(二)科学探究变量混淆
典型错误:“探究摆的摆动时,同时改变摆长和摆球质量,无法确定影响因素。”
规范方法:“采用控制变量法,每次只改变一个变量,如先固定摆长和偏角,研究质量对摆动的影响。”
六、中考真题链接(模拟)
(一)选择题
题目:下列属于物理学研究范畴的是( )
A. 植物光合作用 B. 电闪雷鸣原理 C. 细胞结构 D. 化学反应方程式
(二)实验题
题目:用刻度尺测量铅笔长度,如图 1-2-4所示,读数为_____cm,其中准确值为_____cm,估计值为_____cm。
(三)探究题
题目:在 “探究摆的摆动快慢与什么因素有关” 实验中:
①.提出问题:摆的摆动时间与_____有关?
②.设计实验:若探究摆长影响,需控制_____和_____相同。
③.实验结论:摆线越长,摆动一次时间越_____。
一、单选题
1.在学校的跳远测验中,用卷尺测量成绩,若在测量时没有将卷尺拉紧,则( )
A.测量值比真实值偏大 B.测量值比真实值偏小
C.测量值和真实值一样大 D.无法判定测量值和真实值的大小
2.经过一些特殊的测量长度方法的学习,激发了小阳的兴趣,为了测量物理课本内一张纸的厚度,下列做法正确的是( )
A.用分度值为1mm的刻度尺可直接测量一张纸的厚度
B.通过多次测量求平均值的方法就不会有误差
C.测量厚度时,可以使用零刻度线磨损的刻度尺
D.测出5本书的总厚度L,再除总页数n,就是一张纸的厚度
3.用刻度尺测量物理课本的长,以下哪个是产生误差的原因( )
A.刻度尺没有跟课本的长边平行
B.刻度尺没有紧贴课本
C.观察刻度尺,视线没有跟刻度尺尺面垂直
D.读数时,分度值的下一位数值估计不准确
4.下列对物理量大小的估测符合实际的是( )
A.一张纸的厚度大约为1mm
B.乒乓球的直径约为6cm
C.中学生立定跳远的距离约为5m
D.教室门的高度约为2.2m
5.甲、乙、丙、丁四位学生用5~15厘米长、最小刻度为1毫米的尺去量一本书的厚度。学生甲得5.1毫米,学生乙得5.14毫米,学生丙得5.0毫米,学生丁得5毫米。则测量结果书写正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
二、多选题
6.一般而言,可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系,其中的变量必须是可检验的。也就是说,可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。下列问题中属于可以探究的科学问题的是( )
A.哪种类型的音乐更好? B.影响蒸发快慢的因素有哪些?
C.水的温度越高,水蒸发得越快吗? D.应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?
7.下列实验中都采用了累积法来减小实验误差,其中有关测量的说法中正确的是( )
A.测量课本中一张纸的厚度,可除开两封面,数出页码1~10,测出这一叠纸的厚度为d,则一张纸的厚度为
B.测细铜丝的直径,可以把细铜丝无间隙地紧密排绕在一根铅笔上50圈,测出密绕线圈的长度L,则直径为
C.测一枚硬币的厚度,可测出10枚不同面值硬币的厚度为d,则一枚硬币的厚度为
D.测量单摆来回摆动一次的时间,可测出来回摆动10次的时间为t,则来回摆动一次的时间为
8.下列说法不正确的是( )
A.刻度尺的零刻度磨损了就不能再使用这把刻度尺了
B.测量时,误差产生的主要原因是读数时视线与刻度尺歪斜所致
C.一位同学测量黑板长度,四次测量结果完全一样,这说明他的结果完全没有误差
D.记录的测量结果只写了数字而未标明单位是无用的、错误的
三、填空题
9.如图甲所示,是某同学在测量物体长度时的情况,读数时视线正确的是___________(选填“A”“B”或“C”),物体的长度为___________cm。图乙中停表读数为___________s。
10.3×10²cm=______m,720min=______h。课间十分钟时间,老师用手机帮学生计时,此时显示为______s,此计时器的分度值为______s。
11.小明用刻度尺和秒表练习长度与时间的测量。他用同一把刻度尺测量某物体的长度,四次记录的数据分别是5.79cm、5.97cm、5.77cm、5.78cm,去除错误数据后该物体的长度应记录为______cm;如图所示是他测量时间时秒表的示数,为______s。在测量长度、时间的过程中,误差是______(选填“不可”或“可以”)避免的。
12.单位换算:
(1)珠穆朗玛峰高度为8848.58m=_________nm;
(2)假设氢原子为一球体,其半径约为0.0528mm=_________cm。
13.张老师想网购一双鞋,她根据网页上的方法测量自己脚长,但是她的刻度尺量程太小为0~15cm,用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中脚的长度是______cm,根据测量结果,此脚的实际长度约是______cm。(结果保留两位小数)
14.“壁立千仞,无欲则刚”是一千古名句。《说文》中记载:“仞,伸臂一寻八尺也”,即“一仞”相当于成年人双臂伸平时双手之间的距离,“一仞”大约为170______(选填“m”“dm”“cm”或“mm”)。
15.如图所示,如果选用刻度尺A测量,则物体的长是__________,如果采用刻度尺B测量,则物体的长是__________。
16.(1)用刻度尺测量物体的长度需要多次测量,多次测量的目的是________。有四名同学先后对同一物体进行四次精确测量,记录结果如下:14.72cm,14.71cm、14.82cm、14.73cm,其中记录结果错误的是________cm,物体的长度应为________cm;
(2)若有一把刻度尺是用金属材料货成的,且这种金属材料受温度变化的影响根明显,那么在严冬季节用它测量物体的长度时,其测量结果将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
四、实验题
17.小金收到一个新年礼物——沙漏,他在观察沙漏的过程中产生了一个疑问:“有什么办法能使沙漏中的沙子更快漏完?”他提出了以下猜想:
猜想一:左右摇晃沙漏可以使沙子更快漏完;
猜想二:上下摇晃沙漏可以使沙子更快漏完;
猜想三:拍打沙漏顶部可以使沙子更快漏完。
小金设计了如下的实验:
组别
A
B
C
D
操作
?
左右摇晃
上下摇晃
拍打顶部
用时(秒)
300
260
360
308
(1)表格中“?”处应填______。
(2)以上实验可以得出的结论是________。(写出一条即可)
(3)请指出该实验需要改进之处:_________。
18.完成以下问题:
(1)如图所示秒表,在计时模式下,按下“______”按钮,电子秒表开始计时。按下“______”按钮,电子秒表停止计时,屏幕上会显示记录的时间。按下“______”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。(选填“A”、“B”、“C”)
(2)某小组同学为了测量如图所示单摆摆动一次的时间,他将摆球从A点静止释放,摆球还会经过B、C、D三点,其中B为最低点,D为另一侧的最高点,随后摆球在AD间往复摆动。
Ⅰ.若要用秒表测量摆球摆动一次的时间,可记录小球经过路径________的时间(选填“1”、“2”、“3”、“4”)
路径1:A-B-D 路径2:A-B-D-B-A
路径3:B-D-B 路径4:B-D-B-A-B
Ⅱ.某同学上述测量时间的方法是否准确?请简要说明。_________。
19.小科欲测量一根细铜丝的直径,他将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L1,接着他的实验步骤如下:
A.用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2;
B.用铜丝的长度L1除以铜丝的圈数n,即得细铜丝的直径d;
C.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上;
D.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
(1)以上步骤中,错误的步骤是___________,应改正为___________。
(2)改正后测量的合理顺序应是___________。
(3)如图是他把一根细铜丝紧密地排绕在笔杆上,一共绕了20匝。根据上面的实验方法测量铜丝的直径为___________mm。
(4)若细铜丝排绕得不紧密,则测量值比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”)。
20.如图将内径为0.8cm、长为80cm的玻璃管装满水,上端仅留个气泡,研究“气泡的运动规律”。
(1)将玻璃管___________后竖直(或倾斜)放置,观察气泡的运动情况。
(2)为减小测量误差,应使气泡在管内较___________(快/慢)地运动。
(3)要正确判断气泡是否做匀速直线运动,有如下两种方案:
方案一:测量气泡运动相同路程所用的时间;
方案二:测量气泡运动相同时间所通过的距离;
为方便操作,两方案均需在玻璃管上用笔做标记:方案一,实验前先在玻璃管上___________画标线,测量气泡上升过程中通过各标线的时间;方案二,气泡上升过程中每隔2s在玻璃管上标记___________的位置。
(4)小明记录气泡上升的路程和时间的实验数据如表所示,在图中画出气泡运动的图像。( )
路程s/cm
0
10
20
30
40
50
时间t/s
0
3
4.5
6
7.5
9
(5)分析图像可知:气泡上升过程中的运动特点是___________。
五、计算题
21.甲、乙两同学想测量一卷筒纸的总长度,考虑到纸筒上绕的纸很长,不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量,甲同学的方法是:首先从卷筒纸的标准上了解到,卷筒纸拉开后纸的厚度为d,然后测出卷筒纸内半径为r,外半径为R,则卷筒纸的总长度L甲为多少?(用题目中出现的字母表示)
乙同学的方法是:首先测出卷筒内半径为r,外半径为R,然后拉开部分卷筒纸测出它的长度为L0此时卷筒纸的外半径由一开始的R减小到R0,则卷筒纸的总长度L乙为多少?(用题目中出现的字母表示)
22.一同学测量学校操场跑道的长度。她先以均匀的步伐沿直线走了20步,测出距离刚好是12m。接着她以同样的步伐沿操场跑道走了一圈,数出刚好是660步。她测出的跑道长度是多长?
六、综合题
23.(1)在测量物体长度的实验中,如图1所示的刻度尺的量程是______,读数正确的是______(填“A”或“B”),所测物体的长度为______cm;
(2)如图2所示,用量筒进行排水法测固体体积,测得物体的体积是______cm3,如果实验过程中先测量v2再测v1,则测量结果会______(偏大/偏小);
(3)如图3所示,读出秒表的示数为______s;
(4)把一段导线在一支铅笔上紧密地单层缠绕40圈,形成一个导线圈,再用一把刻度尺去测量导线圈的长度,则导线的直径为______mm。(结果保留1位小数)
24.长度的测量
(1)如图甲所示,用刻度尺和三角板测量的硬币直径是______(要求估读到分度值的下一位)。
(2)如图乙所示,游标卡尺可以直接、更精确地测量出圆柱体的直径。如图丙所示,世界上最早的游标卡尺,公元初年,王莽变法改制,制作的一种铜卡尺,它同现代的游标卡尺十分相似,比西方科学家制成的游标卡尺早1700多年。
请从下面A、B两个问题中任选一个回答:
A.简述长度测量工具的变化历史;
B.请你从性能、用途等角度分析,找出图乙中游标卡尺的优势和劣势各一条,并对劣势提出改进建议。
选择的问题字母编号______,回答:______。
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第一章 走进物理世界
一、概念理解类
(一)物理学定义与研究范畴
常见设问:物理学研究对象是什么?请举例说明生活中的物理现象及其对应研究领域。
答题要点:需明确物理学研究声、光、热、力、电等现象规律及物质结构,举例时要准确对应具体领域,如 “幻日” 属于光学现象,由光的偏折形成。
易错提示:易混淆现象与研究领域,需强化 “电闪雷鸣是电学与声学综合现象” 等关联记忆。
(二)物理学史与科学贡献
典型题型:列举中国古代四大发明中与物理学相关的成就;简述某物理学家的主要贡献。
答题模板:
四大发明:“司南利用磁石指向性,属于磁学应用;火药爆炸涉及力与热现象。”
科学家贡献:“伽利略通过观察吊灯摆动发现摆的等时性原理,开创实验科学方法。”
二、测量实验类
(一)长度测量基础
常考操作:刻度尺的使用步骤及读数规则。
建模示例:
A.摆放要求:“刻度尺需紧贴被测物体且与边平行,零刻度线对准端点(若磨损则选清晰刻度为起点)。”
B.读数规范:“视线垂直刻度线,结果=准确值+估计值+单位,如14.55cm中14.5cm 是准确值,0.05cm 是估计值。”
误差分析:“多次测量求平均值可减小误差,如三次测量12.31cm、12.32cm、12.30cm,平均值为12.31cm。”
(二)间接测量方法
题型分类:
①累积法:“测一张纸厚度时,先测n张纸总厚度D,再用计算。”
②以直代曲法:“用无弹性细线与曲线重合,标记端点后测细线长度即为曲线长。”
实验设计:“测量地图上铁路线长度时,可用棉线模拟路线,再量棉线长度结合比例尺换算。”
(三)时间与体积测量
时间单位换算:“1h=3600s,1ms=10⁻³s,如 30min=1800s。”
排水法测体积:“量筒先读水体积V₁,放入物体后读V₂,物体体积V=V₂-V₁,如图1-3-9中 V=30mL-20mL=10cm³。”
三、科学探究类
(一)探究摆的摆动规律
实验变量控制:
①探究摆长影响时,“保持摆球质量和偏角相同,改变线长测量摆动时间 。”
②结论表述:“摆线越长,摆动一次时间越长,与摆球轻重无关。”
评估反思:“实验中需多次测量减少偶然误差,可探究‘摆的摆动是否受空气阻力影响’。”
(二)科学探究流程应用
答题框架:
A.提出问题:“如‘电闪雷鸣是如何产生的?’。”
B.设计实验:“用感应圈模拟电火花,观察放电现象。”
C.得出结论:“雷电由云层放电形成,与实验室电火花原理一致。”
四、综合应用类
(一)单位换算与估算
典型题:“一张纸厚度约 75μm=_____mm;教室长度约_____m。”
解题步骤:“75μm=75×10⁻³mm=0.075mm;教室长度可通过步长估算,每步约0.5m,走20步约 10m。”
(二)物理与社会发展
论述题:“举例说明物理学发展如何改变人类生活。”
答题要点:“19 世纪电磁学推动电气时代,如电灯、电动机普及;20 世纪信息技术发展使互联网改变沟通方式。”
(三)STS(科学—技术—社会)题型
案例分析:“分析‘嫦娥五号’探月任务中的物理知识应用。”
参考答案:“火箭发射利用反冲力(力学),太空通信依靠电磁波(电学),月球土壤采样涉及材料特性(热学 、力学)。”
五、易错题型突破
(一)测量读数误差
错因分析:“未估读到分度值下一位,如分度值1mm 的刻度尺读数写成14.5cm(缺0.05cm估计值)。”
纠正方法:“明确估读规则,如1mm 刻度尺测量时,末端在14.5cm-14.6cm之间,估读0.05cm,记为14.55cm。”
(二)科学探究变量混淆
典型错误:“探究摆的摆动时,同时改变摆长和摆球质量,无法确定影响因素。”
规范方法:“采用控制变量法,每次只改变一个变量,如先固定摆长和偏角,研究质量对摆动的影响。”
六、中考真题链接(模拟)
(一)选择题
题目:下列属于物理学研究范畴的是( )
A. 植物光合作用 B. 电闪雷鸣原理 C. 细胞结构 D. 化学反应方程式
答案:B(解析:电闪雷鸣涉及电学和声学现象,属于物理学研究范畴。)
(二)实验题
题目:用刻度尺测量铅笔长度,如图 1-2-4所示,读数为_____cm,其中准确值为_____cm,估计值为_____cm。
答案:14.55;14.5;0.05(解析:刻度尺分度值 1mm,读数需估读到 0.01cm。)
(三)探究题
题目:在 “探究摆的摆动快慢与什么因素有关” 实验中:
①.提出问题:摆的摆动时间与_____有关?
②.设计实验:若探究摆长影响,需控制_____和_____相同。
③.实验结论:摆线越长,摆动一次时间越_____。
答案:摆长(或摆球质量、偏角) 摆球质量;偏角 长(解析:依据控制变量法和实验结论)
一、单选题
1.在学校的跳远测验中,用卷尺测量成绩,若在测量时没有将卷尺拉紧,则( )
A.测量值比真实值偏大 B.测量值比真实值偏小
C.测量值和真实值一样大 D.无法判定测量值和真实值的大小
【答案】A
【解析】使用卷尺测量成绩时,需要确保卷尺处于拉紧状态,以便准确测量距离。然而,如果在测量时没有将卷尺拉紧,那么卷尺的长度就会因为松弛而变长,但我们在读数时仍然会按照卷尺上的刻度来读取,这就会导致读取的数值偏大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.经过一些特殊的测量长度方法的学习,激发了小阳的兴趣,为了测量物理课本内一张纸的厚度,下列做法正确的是( )
A.用分度值为1mm的刻度尺可直接测量一张纸的厚度
B.通过多次测量求平均值的方法就不会有误差
C.测量厚度时,可以使用零刻度线磨损的刻度尺
D.测出5本书的总厚度L,再除总页数n,就是一张纸的厚度
【答案】C
【解析】A.一张纸的厚度小于1mm,用分度值为1mm的刻度尺不能直接测量一张纸的厚度,故A错误;
B.通过多次测量求平均值的方法可以减小误差,但不能消除误差,故B错误;
C.零刻度线磨损的刻度尺仍然可以使用,在测量的时候,从其它整刻度线处测起即可,故C正确;
D.测出5本书的总厚度L,纸张的张数为总页数n的一半,故一张纸的厚度为,故D错误。
故选C。
3.用刻度尺测量物理课本的长,以下哪个是产生误差的原因( )
A.刻度尺没有跟课本的长边平行
B.刻度尺没有紧贴课本
C.观察刻度尺,视线没有跟刻度尺尺面垂直
D.读数时,分度值的下一位数值估计不准确
【答案】D
【解析】A.刻度尺没有跟课本的长边平行,这属于错误,可以避免,故A不符合题意;
B.刻度尺没有紧贴课本,这属于错误,可以避免,故B不符合题意;
C.观察刻度尺,视线没有跟刻度尺尺面垂直,这属于错误,可以避免,故C不符合题意;
D.刻度尺读数时要估读到分度值下一位,读数时,分度值的下一位数值估计不准确,这属于产生的误差,不可避免,故D符合题意。
故选D。
4.下列对物理量大小的估测符合实际的是( )
A.一张纸的厚度大约为1mm
B.乒乓球的直径约为6cm
C.中学生立定跳远的距离约为5m
D.教室门的高度约为2.2m
【答案】D
【解析】A.由于10张纸的厚度约1mm,所以一张纸的厚度约为0.1mm,故A不符合题意;
B.根据常识可知,现在用的乒乓球的直径约为4cm,故B不符合题意;
C.中学生身高约1.6m,中学生立定跳远的距离比中学生的身高略大,约为2m,故C不符合题意;
D.中学生身高约1.6m,教室门的高度比中学生的身高略高,约为2.2m,故D符合题意。
故选D。
5.甲、乙、丙、丁四位学生用5~15厘米长、最小刻度为1毫米的尺去量一本书的厚度。学生甲得5.1毫米,学生乙得5.14毫米,学生丙得5.0毫米,学生丁得5毫米。则测量结果书写正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【解析】测量值=精确值+估读值,最小刻度为1毫米的刻度尺可以精读到毫米位,但还要加1位估读值,因此5.1mm,5.0mm是有效测量数据,根据多次测量求平均值的方法,最终测量结果为
故A正确,BCD错误。
故选A。
二、多选题
6.一般而言,可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系,其中的变量必须是可检验的。也就是说,可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。下列问题中属于可以探究的科学问题的是( )
A.哪种类型的音乐更好? B.影响蒸发快慢的因素有哪些?
C.水的温度越高,水蒸发得越快吗? D.应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?
【答案】BC
【解析】A.哪种类型的音乐更好?属于价值选择方面的问题,不属于科学问题,故A错误;
B.影响蒸发快慢的因素有多个,属于科学问题,故B正确;
C.水的温度会影响蒸发的快慢,属于科学问题,故C正确;
D.应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗?属于道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题,故D错误。
故选BC。
7.下列实验中都采用了累积法来减小实验误差,其中有关测量的说法中正确的是( )
A.测量课本中一张纸的厚度,可除开两封面,数出页码1~10,测出这一叠纸的厚度为d,则一张纸的厚度为
B.测细铜丝的直径,可以把细铜丝无间隙地紧密排绕在一根铅笔上50圈,测出密绕线圈的长度L,则直径为
C.测一枚硬币的厚度,可测出10枚不同面值硬币的厚度为d,则一枚硬币的厚度为
D.测量单摆来回摆动一次的时间,可测出来回摆动10次的时间为t,则来回摆动一次的时间为
【答案】BD
【解析】A.测量课本中一张纸的厚度,可用总厚度除以纸的张数,即可除开两封面,数出页码1-10,则这一叠纸的张数为5张,测出这一叠纸的厚度为d,所以一纸张的厚度为,故A错误;
B.测细金属丝的直径,可以把细金属丝紧密均匀的绕在铅笔杆上50圈,用直尺测出线圈的长度为L;计算出金属丝的直径为,用到了累积法,故B正确;
C.不同面值的硬币厚度可能不同,所以测量10枚不同面值硬币的厚度然后除以10并不能得到单枚硬币的准确厚度。正确的做法应该是测一枚硬币的厚度,可测出10枚相同面值硬币的厚度为d,则一枚硬币的厚度为,用到了累积法,故C错误;
D.测量单摆来回摆动一次的时间,可测出来回摆动10次的时间为t,则来回摆动一次的时间为,用到了累积法,故D正确。
故选BD。
8.下列说法不正确的是( )
A.刻度尺的零刻度磨损了就不能再使用这把刻度尺了
B.测量时,误差产生的主要原因是读数时视线与刻度尺歪斜所致
C.一位同学测量黑板长度,四次测量结果完全一样,这说明他的结果完全没有误差
D.记录的测量结果只写了数字而未标明单位是无用的、错误的
【答案】ABC
【解析】A.如果刻度尺的零刻度磨损,可以重选一个刻度值作为测量的起点,故A不正确, A符合题意;
B、测量读数时视线与刻度尺歪斜所产生的不是误差,是错误,故B不正确,B符合题意;
C、误差是客观存在的,只能在条件允许时尽可能的减小,而不可能避免,故C不正确,c符合题意;
D、记录的测量结果只写了数字而未标明单位是无用的、错误的,故D正确,D不符合题意。
故选ABC。
三、填空题
9.如图甲所示,是某同学在测量物体长度时的情况,读数时视线正确的是___________(选填“A”“B”或“C”),物体的长度为___________cm。图乙中停表读数为___________s。
【答案】 B 3.50 338.5
【解析】[1]由图甲知: 读数时视线应该与刻度尺的刻线相垂直, 所以读数时视线正确的是B 。
[2]图中,刻度尺的分度值是 ,物体左侧与零刻度线对齐,右侧与 对齐,所以物体的长度为 。
[3]由图乙知: 在停表的中间表盘上, 中间有两个小格,所以一个小格代表 ,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,指针指示的时间为 , 在停表的大表盘上,之间有 10 个小格,所以一个小格代表 ,指针在 处,指针指示的时间为 ,即停表的读数为 。
10.3×10²cm=______m,720min=______h。课间十分钟时间,老师用手机帮学生计时,此时显示为______s,此计时器的分度值为______s。
【答案】 3 12 23.88 0.01
【解析】[1]因为
所以
[2]因为
所以
[3]由图知,此时显示时间为
[3]由图知,最后一位精确值为0.08s,故分度值为0.01s。
11.小明用刻度尺和秒表练习长度与时间的测量。他用同一把刻度尺测量某物体的长度,四次记录的数据分别是5.79cm、5.97cm、5.77cm、5.78cm,去除错误数据后该物体的长度应记录为______cm;如图所示是他测量时间时秒表的示数,为______s。在测量长度、时间的过程中,误差是______(选填“不可”或“可以”)避免的。
【答案】 5.78 277.5 不可
【解析】[1]四次记录的数据中“5.97cm”与其它数据相差较大,是错误的,舍去,为减小误差,对其它数据求平均值后该物体的长度应记录为
[2]由图知,秒表的小表盘是分针盘,分度值为0.5min,分针指在“4”和“5”之间,且靠近“5”,大表盘为秒针盘,分度值为0.1s,对应刻度为37.5s,所以秒表的示数为4min37.5s,合277.5s。
[3]误差不可避免,只能尽量减小。
12.单位换算:
(1)珠穆朗玛峰高度为8848.58m=_________nm;
(2)假设氢原子为一球体,其半径约为0.0528mm=_________cm。
【答案】(1)8.84858×1012
(2)0.00528
【解析】(1)珠穆朗玛峰高度为
8848.58m=8848.58×109nm=8.84858×1012nm
(2)假设氢原子为一球体,其半径约为
0.0528mm=0.0528×10﹣1cm=0.00528cm
13.张老师想网购一双鞋,她根据网页上的方法测量自己脚长,但是她的刻度尺量程太小为0~15cm,用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中脚的长度是______cm,根据测量结果,此脚的实际长度约是______cm。(结果保留两位小数)
【答案】 7.05 22.99
【解析】[1]刻度尺分度值为0.1cm,读数时要估读到分度值下一位,则用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中脚的长度约为7.05cm。
[2] 用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中刻度尺的长度为4.60cm,则根据测量结果,此脚的实际长度约为
14.“壁立千仞,无欲则刚”是一千古名句。《说文》中记载:“仞,伸臂一寻八尺也”,即“一仞”相当于成年人双臂伸平时双手之间的距离,“一仞”大约为170______(选填“m”“dm”“cm”或“mm”)。
【答案】cm
【解析】成年人双臂伸平时双手之间的距离约为一个人的身高,故“一仞”大约为170cm。
15.如图所示,如果选用刻度尺A测量,则物体的长是__________,如果采用刻度尺B测量,则物体的长是__________。
【答案】 2.20 2.2
【解析】[1]如图所示,如果选用刻度尺A测量,分度值为0.1cm,则物体的长是
[2]如果采用刻度尺B测量,分度值为0.2cm,则物体的长是
16.(1)用刻度尺测量物体的长度需要多次测量,多次测量的目的是________。有四名同学先后对同一物体进行四次精确测量,记录结果如下:14.72cm,14.71cm、14.82cm、14.73cm,其中记录结果错误的是________cm,物体的长度应为________cm;
(2)若有一把刻度尺是用金属材料货成的,且这种金属材料受温度变化的影响根明显,那么在严冬季节用它测量物体的长度时,其测量结果将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
【答案】 减小误差 14.82 14.72 偏大
【解析】[1]用刻度尺测量物体长度时要估读到分度值的下一位,有时估读偏大,有时估读偏小,用刻度尺测量物体的长度需要多次测量,多次测量的目的是为了减小由于估读带来的误差。
[2]分析数据可知,14.82cm与其它数据相差过大,是错误数据,应该剔除。
[3]物体的长度应为
[4]在严冬季节用它测量物体的长度时,由于刻度尺受冷收缩,相邻刻度线之间的距离变小,所以,测量结果将偏大。
四、实验题
17.小金收到一个新年礼物——沙漏,他在观察沙漏的过程中产生了一个疑问:“有什么办法能使沙漏中的沙子更快漏完?”他提出了以下猜想:
猜想一:左右摇晃沙漏可以使沙子更快漏完;
猜想二:上下摇晃沙漏可以使沙子更快漏完;
猜想三:拍打沙漏顶部可以使沙子更快漏完。
小金设计了如下的实验:
组别
A
B
C
D
操作
?
左右摇晃
上下摇晃
拍打顶部
用时(秒)
300
260
360
308
(1)表格中“?”处应填______。
(2)以上实验可以得出的结论是________。(写出一条即可)
(3)请指出该实验需要改进之处:_________。
【答案】(1)保持沙漏静止
(2)在相同条件下,左右摇晃的方法能使沙漏中的沙子更快漏完
(3)应该进行多次实验,才能得出普遍的结论
【解析】(1)根据表格中数据发现:左右摇晃和拍打顶部的方式使沙子漏完时间分别为260s、308s,要准确判断哪种方式使沙子漏完更快,必须要有沙漏静止时沙子漏完的对照组,故表格中“?”处应填保持沙漏静止。
(2)实验中数据可知:上下摇晃对应的时间是360s,左右摇晃对应时间260s,拍打顶部对应时间是308s,且沙漏静止时沙子漏完的时间为300s,所以相同条件下,左右摇晃的方法能使沙漏中的沙子更快漏完。
(3)实验次数少,数据具有偶然性,不能得出普遍性的结论,因此应该进行多次实验,才能得出普遍的结论。
18.完成以下问题:
(1)如图所示秒表,在计时模式下,按下“______”按钮,电子秒表开始计时。按下“______”按钮,电子秒表停止计时,屏幕上会显示记录的时间。按下“______”按钮后电子秒表显示的时间会重置为零。(选填“A”、“B”、“C”)
(2)某小组同学为了测量如图所示单摆摆动一次的时间,他将摆球从A点静止释放,摆球还会经过B、C、D三点,其中B为最低点,D为另一侧的最高点,随后摆球在AD间往复摆动。
Ⅰ.若要用秒表测量摆球摆动一次的时间,可记录小球经过路径________的时间(选填“1”、“2”、“3”、“4”)
路径1:A-B-D 路径2:A-B-D-B-A
路径3:B-D-B 路径4:B-D-B-A-B
Ⅱ.某同学上述测量时间的方法是否准确?请简要说明。_________。
【答案】(1) B A C
(2) 2 不准确;由于摆球摆动一次的时间很短,接近人的反应时间,如果直接用秒表测量,存在较大的误差
【解析】(1)[1]使用电子秒表时,按下B(启动)按钮,电子秒表计时开始。
[2]按下A(暂停)按钮,电子秒表停止计时,屏幕上会显示记录的时间。
[3]按下C(归零)按钮后,电子秒表显示的时间会重置为零。
(2)[1]单摆摆动一次是指完成一次全振动,简单的说就是摆球从某位置出发再回到该位置时,速度大小及方向都相同,叫一次全振动。所以从A出发,A-B-D-B-A为摆动一次;从B出发,B-D-B-A-B为摆一次,但B点速度最大,不宜测量。故可记录小球经过路径2的时间。
[2] 由于摆球摆动一次的时间很短,接近人的反应时间,如果直接用秒表测量,存在较大的误差,应测量多次摆动的总时间,再除以摆动次数。
19.小科欲测量一根细铜丝的直径,他将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L1,接着他的实验步骤如下:
A.用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2;
B.用铜丝的长度L1除以铜丝的圈数n,即得细铜丝的直径d;
C.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上;
D.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
(1)以上步骤中,错误的步骤是___________,应改正为___________。
(2)改正后测量的合理顺序应是___________。
(3)如图是他把一根细铜丝紧密地排绕在笔杆上,一共绕了20匝。根据上面的实验方法测量铜丝的直径为___________mm。
(4)若细铜丝排绕得不紧密,则测量值比真实值___________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) B 用线圈总长L2除以铜丝的圈数n,即得细铜丝的直径d
(2)CADB
(3)0.75
(4)偏大
【解析】(1)[1][2]使用“缠绕法”侧细铜丝的直径时,细铜丝的直径等于铜丝的直径和除以圈数,而不是细铜丝的长度除以圈数,则错误的步骤是B,应该改正为:用线圈总长L2除以铜丝的圈数n,即得细铜丝的直径d。
(2)改正后的实验步骤:
C.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上;
A.用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈总长度L2;
D.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈n;
B.用铜丝绕圈总长度L2除以铜丝的圈数n,即得细铜丝的直径d。
则合理的顺序为CADB。
(3)由图得,铜丝直径为
(4)在测量金属丝的直径时,如果把金属丝绕在铅笔上时没有排列紧密,会导致金属丝的宽度测量结果偏大,所以计算的直径偏大。
20.如图将内径为0.8cm、长为80cm的玻璃管装满水,上端仅留个气泡,研究“气泡的运动规律”。
(1)将玻璃管___________后竖直(或倾斜)放置,观察气泡的运动情况。
(2)为减小测量误差,应使气泡在管内较___________(快/慢)地运动。
(3)要正确判断气泡是否做匀速直线运动,有如下两种方案:
方案一:测量气泡运动相同路程所用的时间;
方案二:测量气泡运动相同时间所通过的距离;
为方便操作,两方案均需在玻璃管上用笔做标记:方案一,实验前先在玻璃管上___________画标线,测量气泡上升过程中通过各标线的时间;方案二,气泡上升过程中每隔2s在玻璃管上标记___________的位置。
(4)小明记录气泡上升的路程和时间的实验数据如表所示,在图中画出气泡运动的图像。( )
路程s/cm
0
10
20
30
40
50
时间t/s
0
3
4.5
6
7.5
9
(5)分析图像可知:气泡上升过程中的运动特点是___________。
【答案】 翻转(倒置、倒放) 慢 每隔10cm 气泡 气泡0~10cm做加速直线运动,10~50cm做匀速直线运动
【解析】(1)[1]因为要研究“气泡的运动规律”,为让气泡运动起来,需要将玻璃管翻转后竖直(或倾斜)放置,方可观察气泡的运动情况。
(2)[2]为减小测量误差,方便人观察和计时,应使气泡在管内较慢地运动。
(3)[3]方案一:测量气泡运动相同路程所用的时间,故应在玻璃管上每隔10cm画标线,测量气泡上升过程中通过相同路程各标线的时间即可。
[4]方案二:测量气泡运动相同时间所通过的距离,故只需在气泡上升过程中每隔2s在玻璃管上标记气泡的位置即可。
(4)[5]根据实验数据描点连线,在图中画出气泡运动的图像即可
(5)[6]分析图像可知:气泡上升过程中,0~10cm运动越来越快,做加速直线运动;10~50cm运动图像是直线,表明路程随时间均匀增加,做匀速直线运动。
五、计算题
21.甲、乙两同学想测量一卷筒纸的总长度,考虑到纸筒上绕的纸很长,不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量,甲同学的方法是:首先从卷筒纸的标准上了解到,卷筒纸拉开后纸的厚度为d,然后测出卷筒纸内半径为r,外半径为R,则卷筒纸的总长度L甲为多少?(用题目中出现的字母表示)
乙同学的方法是:首先测出卷筒内半径为r,外半径为R,然后拉开部分卷筒纸测出它的长度为L0此时卷筒纸的外半径由一开始的R减小到R0,则卷筒纸的总长度L乙为多少?(用题目中出现的字母表示)
【答案】;
【解析】解:①甲同学的方法:不可能把纸拉直再测量长度,但卷成筒状的纸的横截面积是由纸的厚度和长度叠加而成的;则测出横截面积的大小为
纸的厚度为d;纸的总长度(L)的计算表达式
②乙同学的方法:卷筒纸的横截面积的大小为
被拉开的部分卷筒纸横截面积的大小为
纸的厚度为
纸的总长度(L)的计算表达式
答:甲同学的方法测出卷筒纸的总长度L甲为;乙同学的方法测出卷筒纸的总长度L乙为。
22.一同学测量学校操场跑道的长度。她先以均匀的步伐沿直线走了20步,测出距离刚好是12m。接着她以同样的步伐沿操场跑道走了一圈,数出刚好是660步。她测出的跑道长度是多长?
【答案】396m
【解析】解:由题意可知,该同学一步的长度为
所以跑道的长度为
答:她测出的跑道长度是396m。
六、综合题
23.(1)在测量物体长度的实验中,如图1所示的刻度尺的量程是______,读数正确的是______(填“A”或“B”),所测物体的长度为______cm;
(2)如图2所示,用量筒进行排水法测固体体积,测得物体的体积是______cm3,如果实验过程中先测量v2再测v1,则测量结果会______(偏大/偏小);
(3)如图3所示,读出秒表的示数为______s;
(4)把一段导线在一支铅笔上紧密地单层缠绕40圈,形成一个导线圈,再用一把刻度尺去测量导线圈的长度,则导线的直径为______mm。(结果保留1位小数)
【答案】 0~5cm B 2.40 24 偏大 337.5 0.6
【解析】(1)[1][2][3]图中刻度尺的量程为0~5cm;读数时,视线应与尺面垂直,故选B;由图知,刻度尺的分度值是1mm;起始位置对应的刻度值是0.00cm,物体的长度L=2.40cm。
(2)[4][5]量筒中水的体积为20mL,放入物体A后总体积变为44mL,测得物体的体积是
44mL-20mL=24mL
由于先测量金属块和水的总体积,然后取出金属块,因金属块上会沾有一些水,v1的测量值偏小,导致体积测量值偏大。
(3)[6]图2中,先读停表小盘,示数为5min,且指针偏过中线,则大盘读大数,即大盘示数为37.5s,即
5×60s+37.5s=337.5s
(4)[7]由图知,刻度尺的分度值是1mm,导线圈的长度是2.40cm=24.0mm,则导线的直径为
24.长度的测量
(1)如图甲所示,用刻度尺和三角板测量的硬币直径是______(要求估读到分度值的下一位)。
(2)如图乙所示,游标卡尺可以直接、更精确地测量出圆柱体的直径。如图丙所示,世界上最早的游标卡尺,公元初年,王莽变法改制,制作的一种铜卡尺,它同现代的游标卡尺十分相似,比西方科学家制成的游标卡尺早1700多年。
请从下面A、B两个问题中任选一个回答:
A.简述长度测量工具的变化历史;
B.请你从性能、用途等角度分析,找出图乙中游标卡尺的优势和劣势各一条,并对劣势提出改进建议。
选择的问题字母编号______,回答:______。
【答案】 2.52cm 见解析 见解析
【解析】(1)[1]甲图中刻度尺的分度值为0.1cm,对硬币两边读数分别为2.00cm、4.52cm,则硬币的直径为
d=4.52cm-2.00cm=2.52cm
(2)[2][3]A:最早在机械制造中使用的是一些机械式测量工具,例如角尺、卡钳等。16世纪,在火炮制造中已开始使用光滑量规。1772年和1805年,英国的J.瓦特和H.莫兹利等先后制造出利用螺纹原理测长度的瓦特千分尺和校准用测长机。19世纪中叶以后,先后出现了类似于现代机械式外径千分尺和游标卡尺的测量工具。19世纪末期,出现了成套量块。继机械测量工具出现的是一批光学测量工具。19世纪末,出现立式测长仪,20世纪初,出现测长机。到20年代,已经在机械制造中应用投影仪、工具显微镜、光学测微仪等进行测量。1928年出现气动量仪,它是一种适合在大批量生产中使用的测量工具。电学测量工具是30年代出现的。最初出现的是利用电感式长度传感器制成的界限量规和轮廓仪。50年代后期出现了以数字显示测量结果的坐标测量机。60年代中期,在机械制造中已应用带有电子计算机辅助测量的坐标测量机。至70年代初,又出现计算机数字控制的齿轮量仪,至此,测量工具进入应用电子计算机的阶段。
B:图乙中游标卡尺使用时由两侧卡钳将被测物体卡住后进行读数,方便测量不规则物体或立体空间的长度,是一种比较精密的测量仪器,精度可达到0.02mm,但使用过程较为复杂,读数也较刻度尺复杂,日常使用后需进行维护保养,读数可改为数码显示较为方便使用。
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