内容正文:
第一章 走进物理世界
一、单选题
1.用刻度尺测量物体长度,下列情况中属于误差的是( )
A.观察时,视线未能与刻度尺垂直
B.未能估读到分度值的下一位数
C.测量用的刻度尺本身刻度不完全均匀
D.物体的左边缘未对准刻度尺的“0”刻度线,就把物体右边缘所对刻度尺上的刻度值当作物体的长度
2.如图是小丽测量A物体长度时的情景,下列说法正确的是 ( )
A.此刻度尺的分度值是1cm B.物体长度是1.3cm
C.物体长度是7.3cm D.物体长度是1.30cm
3.用分度值为毫米的刻度尺测量同一物体长度,结果分别为304.4mm、304.7mm、304.5m则物体的长度应为( )
A.304.53mm B.304.4mm C.304.5mm D.304.7mm
4.锯子的锯齿都“东倒西歪”,不在同一平面内.小明猜想这是为了减小锯木头时的阻力,并设计实验检验猜想.以下设计方案最佳的是( )
A.用同一把拨正锯齿的锯子分别锯硬木头和软木头,比较用力情况
B.用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一硬木头,比较用力情况
C.用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一软木头,比较用力情况
D.用同一把锯子,分别在“东倒西歪”和拨正锯齿时锯同一硬木头,比较用力情况
5.由于钢的热胀冷缩,用同一把钢制刻度尺去测量同一块玻璃,在冬天和在夏天的测量结果比较( )
A.一样大 B.夏天的测量结果大一些
C.冬天的测量结果大一些 D.无法判定
6.下列不是构成物理课程的核心素养是( )
A.物理观念 B.理性思考
C.科学探究 D.科学态度与责任
二、多选题
7.关于误差,下面说法中正确的是( )
A.在测量过程中不遵守测量仪器的使用规则,就会造成实验误差
B.随着科技的发展,测量的误差越来越小,但都不能避免误差
C.精心设计,不断改进实验方法,就可以减小误差
D.利用多次测量取平均值的办法可以减小误差
8.四名同学用同一把分度值为1mm的刻度尺测量同一物体的长度,下列数据中正确的是( )
A.25.82cm B.25.82dm C.25.81cm D.25.816cm
9.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
10.在物理学习过程中,经常需要进行估测,下列估测较为符合实际的是( )
A.某同学的身高约168cm B.人脉搏跳动一次用时约为1s
C.某市高架路限速80m/s D.一枚一元硬币的厚度约为2mm
三、填空题
11.图中物体A的长度为 cm,停表的读数为 s。
12.某同学测出一木块长29.58cm,他所用刻度尺的分度值是 ,数据中的准确值是 mm,估计值 mm.
13.用皮卷尺测量同学腰围为0.834m,数据中的准确值是 m。若测量时皮卷尺被拉长,则测量结果与实际值相比将 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
14.某同学测量同一长度的五次测量记录是21.12cm;21.10cm;20.12cm;21.13cm;21.14cm;这五次测量记录中 这个数值是错误的,更接近物体真实长度的数值是 cm.
15.某同学用以下步骤和方法来测算物理课本内页每张纸的厚度.
①将从封面开始的10页纸叠紧;②用刻度尺量出这叠纸的厚度记为L;③算出每张纸的厚度为d=L/10;该同学在以上做法中有三个错误,这三个错误分别是:
(1) ;
(2) ;
(3) .
16.同一长度的五次测量结果记录为:25.1 mm,25.2 mm,25.1 mm,26.2 mm,25.3 mm,其中记录明显错误的一次是 mm,其他四组结果的尾数也不相同,这属于测量中的 (填“误差”或“错误”),该次长度的测量结果应记为 mm.
四、实验探究题
17.常用的卷筒纸是紧密地绕成筒状的,如下图所示。小皓同学想在不把纸全抽出的前提下,测量整卷纸的长度。他设计的方案如下:(注:以下作答均用已给出字母表示,圆周率为π,圆柱体体积公式V=πR2h,R为圆的半径,h为圆柱体高度。)
(1)选取一截同类纸折叠n层,用刻度尺测得总厚度为D,则单层纸的厚度为 。设纸的宽度为d,整卷纸的长为L,则纸的体积可表示为V= ;
(2)用刻度尺测得纸筒的外半径为R,内半径为r,则纸筒的体积可表示为V= ;
(3)由以上两式可整理得整卷纸的长度可表示为L= 。
18.一本200页的书,厚度为4mm,每张纸厚度是 mm。某同学将一段细铜丝在一只铅笔上单层紧密地缠绕了20圈,形成一个如图所示的钢丝圈,再用一把刻度尺取测量该铜丝圈的长度,测量情况如图1所示,该细铜丝的直径为 cm。图2中停表示数为 s。
五、计算题
19.小明同学,用一把分度值是1mm的刻度尺,测量物理课本的长度,六次的测量结果为:L1=25.8,L2=27.81cm,L3=25.82cm,L4=25.816cm,L5=25.81cm,L6=25.82cm,
(1)这些测量结果中哪些是错误的?
(2)物理课本的长度应记作多少?(写出计算过程)
20.为了测量铜丝的直径,小明将粗细均匀的铜丝在铅笔杆上紧密缠绕20圈,如图所示。
(1)他所使用的刻度尺的分度值为多少mm。
(2)铜丝的直径为多少mm。
21.小张从玩具中拆下一捆粗铜线,想要知道其长度,于是将粗铜线在铅笔上紧密排绕了n圈后,用刻度尺测量出线管的长度L0;在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;将粗铜线浸没到量筒的水中,读出水和粗铜线的总体积V2,求:
(1)粗铜线的横截面积;
(2)粗铜线的长度L。
六、作图题
22.小明练习使用刻度尺时测出一小块长方形木条的长度为2.50 cm,请在图中补画完整。
23.给一把刻度尺和2个三角板,测量一个大硬币直径,要求画图和写出大概步骤。
24.如图中在图中补充出测量某圆形管道直径 的装置图.
七、综合题
25.学校要开运动会,几个同学讨论怎样才能把铅球掷得更远。
小宁认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的速度大小有关;
小祥认为:铅球掷出的距离,可能与掷出铅球时的射出仰角(投掷方向与水平方向的夹角)有关。
小斌说:“我们还是通过实验来探究吧”。于是,他们制作了一个小球弹射器(如图所示),它能使小球以不同速度大小和方向射出,可由固定在铁架台上的量角器读出。
他们通过5次实验得到下表中的数据:
实验序号
射出速度v(m/s)
射出仰角θ
射出距离(水平距离)s(m)
1
5
30°
2.9
2
10
30°
9.5
3
10
45°
10.8
4
10
60°
9.1
5
15
30°
20.7
请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题:
(1)为了验证小宁的猜想,应选用序号为 三组的实验数据,得出的结论是:在 一定时,物体 越大,射出距离越远;
(2)为了验证小祥的猜想,应选用序号为 三组的实验数据,能得出:射出仰角θ为 时,物体射出距离最远;
(3)小斌认为要使(2)中的结论更可靠,还需要完善实验方案 ,你认为小样还能做的改进是:____。
A.选择射出仰角为45°多次实验,求平均值
B.选择射出仰角为45°附近不同角度多次实验
C.选择不同的射出速度,在射出仰角为45°反复多次实验,求平均值
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】D
【解析】【解答】由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与6.00cm对齐,右侧与7.30cm对齐,所以物体的长度为L=7.30cm−6.00cm=1.30cm,D符合题意,ABC不符合题意.
故答案为:D.
【分析】利用物体对应的刻度尺的刻度值读数就是物体的长度.
3.【答案】C
【解析】【解答】物体长度:。
故答案为:C。
【分析】多次测量求平均值可以减小误差。
4.【答案】D
【解析】【解答】要探究“东倒西歪”的锯齿对锯木头时阻力的影响,应采取控制变量法,只改变锯齿的形状,控制其它的可变因素相同,如同一把锯子,同一块硬木头等,然后比较用力情况,分析比较四个选项可知:只有选项D是只改变锯齿的形状,控制其它的可变因素相同,来比较用力情况符合题意。
故答案为:D
【分析】本题考查学生对科学探究的实验方法的掌握情况。会使用控制变量法。
5.【答案】C
【解析】【解答】由于钢的热胀冷缩程度比玻璃的大,夏天温度升高,由于热膨胀钢尺的长度变大,所以测量值比玻璃的实际值偏小;
冬天由于钢尺的收缩,尺子长度变小,所以测量值比实际值偏大.因此对于同一块玻璃的测量,其冬天的读数比夏天大,选项A、B、D都不正确,选项C;
故选C.
【分析】
6.【答案】B
7.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A.在测量过程中如果不遵守测量仪器的使用规则,就会造成结果错误,而不是误差,A不合题意;
B.采用更加精密的测量仪器,可以减小误差,但不能避免误差,B符合题意;
C.实验方法得到改进后,在一定程度上可以减小误差,但不能完全避免,C符合题意;
D.求多次测量的平均值是减小误差有效的方法之一,D符合题意。
故答案为:BCD
【分析】用刻度尺测量物体的长度时,测量值与真实值之间存在一定的偏差,称为误差,误差不可以被避免。测量物体的长度时会存在误差,为了减小测量时产生的误差,可以通过选用高精度测量仪器、校准测量仪器、改进测量方法、多次测量取平均值来实现。
8.【答案】A,C
【解析】【解答】A. 25.82cm中,“8”对应的分度值是1mm.符合题意;
B. 25.82dm中,“8”对应的分度值是1cm,同时此数值测量错误.不符合题意;
C. 25.81cm中,“8”对应的分度值是1mm.符合题意;
D. 25.816cm中,“1”对应的分度值是0.1mm.不符合题意.
故答案为:AC.
【分析】利用刻度尺测量长度时,读数时要估读到分度值的下一位。
9.【答案】B,C,D
【解析】【解答】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 ,A不符合题意;
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,B符合题意;
C.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,C符合题意;
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,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】测量微小物理量时,可以通过累积法,测量较多的数量,再利用总数据和数量的比值计算被测量的物理量。
10.【答案】A,B,D
11.【答案】2.75;219.9
12.【答案】1mm;295;0.8
【解析】【解答】解:(1)由木块长29.58cm可知数字5是倒数第二位,即毫米位,对应于刻度尺的分度值,所以该刻度尺的分度值为1mm;
(2)1cm=10mm,测量数据由准确值和估读值组成,最末一位数值为估读值,其余的为准确值,所以准确值为29.5cm=295mm,估读值0.08cm=0.8mm.
故答案为:1mm;295;0.8.
【分析】(1)使用刻度尺测量物体的长度时要估读到分度值的下一位,即倒数第二位与分度值对应;
(2)测量数据由准确值和估读值组成,最末一位数值为估读值,其余的为准确值.
13.【答案】0.83;偏小
14.【答案】20.12cm;
【解析】【解答】比较测量结果可以看出,20.12cm与其它测量值差别最大,所以是错误的,应该舍去;更接近物体真实长度的数值是:
【分析】多次测量长度时,差距较大的数据是错误的;根据多次测量的平均值计算长度,减小误差。
15.【答案】认为封面与内页厚度相同;选用页数太少,不便测量;将纸的页数当成张数
【解析】【解答】(1)因为封面与内页厚度不同,所以不能将封面和内页叠在一起测量,所以错误原因①是:认为封面和内页的厚度相同;(2)该方法测量的纸的页数越多,测量结果越精确,所以错误原因②是:选用页数太少,不便测量;(3)页数与张数同,一张纸是两页,所以错误原因③是:将纸的页数当成张数
【分析】掌握长度的特殊测量方法。
16.【答案】26.2;误差;25.2
【解析】【解答】比较五个测量值“25.1mm、25.2mm、25.1mm、26.2mm、25.3mm”,除26.2mm以外,其它数值的准确值都是25mm,而26.2mm的准确值是26mm,所以26.2mm是错误的,应该舍去;由于测量总是存在误差,使得其它四组结果的尾数也不相同;
物体的长度为:
【分析】先分析五次数据,去除错误数据后,再相加求出平均值即可.
17.【答案】(1);
(2)π(R2-r2)d
(3)
18.【答案】0.04;0.18;275.1
【解析】【解答】200页书共有100张纸,故每张纸厚度为 ,铜丝圈左端在6.00cm位置,右端在9.60cm位置,铜丝圈长度为9.60cm﹣6.00cm=3.60cm,该铜丝直径为 ,停表的中间小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“4”和“5”之间,偏向“5”一侧,小表盘的读数为4min;在停表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘偏向“5”一侧,说明被测时间超过4.5min接近5min,所以大表盘指针的读数为35.1s,停表的读数为4min35.1s=275.1s
【分析】总长度除以页数的一半,可得纸张厚度;秒表中,大圈的分度值是0.1s,小圈的分度值是1min,看清小圈刻度是否过半格,结合大圈刻度读数。
19.【答案】(1)解:将六个测量结果比较知:L1=25.8没有单位,是错误的;L2=27.81cm与其它几个测量值的准确值不同,所以是错误的;L4=25.816cm的准确程度与其它测量值不同,也是错误的;所以正确的测量结果是L3=25.82cm,L5=25.81cm,L6=25.82cm
(2)解:物理课本的长度为
【解析】【分析】一个正确的物理测量值,必须有单位,否则就是错误的;
同一把刻度尺准确程度一定;同一个物体的长度是一定的,测量值不同,应该是估读值略有差异,但准确值一定相同;
多次测量求平均值可减小测量误差;多次测量时,每次的测量值相差不大,如果所测某一数据与其它数据偏差较大,则该数据是错误的,应舍去;然后求正确测量值的平均值,作为所测物体的长度,与平均值相差最小的测量值误差最小。
20.【答案】(1)1mm
(2)1.3mm
21.【答案】(1);(2)
22.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】如图所示,物体从1.00cm开始,而物体的长度为为2.50 cm,故最后的刻度为3.50cm,故如下图所示:
【分析】根据物体的长度,在刻度尺上画出物体的位置。
23.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】方法(卡尺法):如图所示,用两把三角板紧夹住硬币,均可从刻度尺上读出硬币的直径d=20毫米。
【分析】这种方法称为“辅助工具法”,用于测量哪些难于贴近的长度,如硬币直径、乒乓球直径、圆锥体高等,测量时,都需要借助于三角板等其他工具.
24.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】找两块三角板,分别立在管道两侧,使三角板底紧贴尺子的刻度线,读出两三角板直角顶点间距离即为圆形管道的直径。如图所示
【分析】此题考查长度的特殊测量方法,平移法:方法如图:(a)测硬币直径; (b)测乒乓球直径.
25.【答案】(1)1、2、5;射出仰角;射出速度
(2)2、3、4;45°
(3)B
【解析】【解答】(1)验证小宁的猜想,即探究铅球掷出的距离与速度大小关系时,需要控制射出角度相同,只改变速度大小,故选实验1、2、5,那么得到结论:在射出角度一定时,物体射出速度越大,射出距离越远。
(2)验证小祥的猜想,即探究铅球掷出的距离与射出角度的关系时,需要控制速度相同,只改变射出角度,故选实验2、3、4,那么得到结论:当射出角度为45°时,物体射出距离最远。
(3)小斌认为要使(2)中的结论更可靠,还需要完善实验方案 ,我认为小样还能做的改进是:选择射出仰角为45°附近不同角度多次实验,故选B。
【分析】(1)(2)根据控制变量法的要求选择对照实验,并描述物体射出距离与探究因素的关系;
(3)在现有的数据中,当输出角度为45°时射出距离最大,但是由于现在45°附近的数据太少,不能判断是否为45°时射出距离最大,据此可以在45°附近缩小角度差值,多次进行实验即可。
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