第一章 走进物理世界(专项训练)物理新教材沪粤版八年级上册
2026-08-03
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一章 走进物理世界 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.10 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59070868.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理测量基础与科学探究,以考点-题型-方法三维架构整合单位换算、仪器使用、误差分析、特殊测量及控制变量法,形成从基础操作到实验探究的递进训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|长度与时间|2题型|单位换算规则/估测经验值|从单位换算(基础)到实际估测(应用)|
|刻度尺使用|2题型|规范操作流程/读数估读技巧|操作判断(过程)到读数计算(结果)|
|误差与错误|2题型|概念辨析法/多次测量取平均值|误差本质(理论)到数据处理(实践)|
|特殊测量|2题型|累积法/化曲为直/滚轮法|直接测量(常规)到间接测量(创新)|
|科学探究|2题型|探究环节判断/控制变量设计|科学方法(思维)到实验设计(能力)|
内容正文:
第一章 走进物理世界
常考题型·精准突破
考点一长度与时间的单位换算及物理量估测
题型1单位换算(基础)
题型2物理量估测(高频)
考点二刻度尺的使用与读数(重点)
题型1刻度尺规范操作判断
题型2刻度尺读数计算
考点三误差与错误的辨析(易错高频)
题型1误差与错误的概念辨析
题型2多次测量求平均值计算
考点四长度特殊测量方法的应用(难点)
题型1累积法的应用
题型2化曲为直与滚轮法的应用
考点五科学探究与控制变量法(重点)
题型1科学探究环节判断
题型2控制变量法的实验设计
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一长度与时间的单位换算及物理量估测
◆题型1单位换算(基础)
1.下列单位换算过程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.
换算单位不能用“”,且原式单位运算错误,故A错误;
B.
原式换算过程缺少单位,故B错误;
C.,故C正确;
D.,换算单位不能用“”,且原式单位运算错误,故D错误;
故选C。
2.200cm3=__________m3; 300L=__________m3;2mm2=__________m2。
【答案】 0.3
【解析】由,则
由,则
由,可得
3.“刹那”和“瞬间”都是形容时间很短的词语。“一刹那”和“一瞬间”,哪一个所表示的时间更短呢?小明在一些古文献中查到:“一刹那为一念,二十念为一瞬,二十瞬为一弹指,二十弹指为一罗预,二十罗预为一须臾,一日一夜有三十须臾”。请你判断(两空均选填“>”、“<”或“=”):
(1)“一刹那”___________“一瞬间”。
(2)“一须臾”___________“时长45分钟的一节晚自习的时间”。
【答案】(1)<;(2)>
【解析】(1)根据题干给出的换算关系,20念为1瞬,且1刹那=1念,由此可知1瞬=20刹那,即1刹那的时长是1瞬的,因此“一刹那”的时间更短,应填“<”。
(2)首先计算一须臾的时长:一日一夜为24小时,且一日一夜有30须臾,根据公式,通常一节晚自习的时间约为45分钟,48分钟>45分钟,因此“一须臾”>“我们一节晚自习的时间”。
4.45μs=________h, 20min=__________s=______________ms
【答案】 1200/
【解析】已知,,,
则可得
◆题型2物理量估测(高频)
5.请给下列物体填上合适的单位:
(1)某同学的身高是165________;
(2)思源实验学校和甘州中学的距离是1500________;
(3)铅笔长1.8________。
【答案】(1)cm;(2)m;(3)dm
【解析】(1)普通中学生身高约为160cm,165cm符合实际情况,因此填cm。
(2)城区内两所学校的间距通常在1~2km区间,1500m即1.5km,符合实际,因此填m。
(3)普通铅笔长度约为18cm,换算后为1.8dm,符合实际,因此填dm。
6.下列数据与实际最接近的是( )
A.中学生正常步行时的步长为10cm B.教室的高度为3.5m
C.人的一次脉搏时间为2s D.中学生百米赛跑的时间为9s
【答案】B
【解析】A.中学生正常步行时的步长约为50cm,故A不符合题意;
B.一层楼的高度在3m左右,教室高度略高于普通楼层,在3.5m左右,故B符合题意;
C.正常情况下,人的脉搏1min跳动约70次,跳动1次的时间大约1s,故C不符合题意;
D.男子百米世界纪录略小于10s,中学生百米跑的成绩在15s左右,故D不符合题意。
故选B。
7.如图所示,滑雪运动员所用的滑雪板的长度约为( )
A.30cm B.50cm C.1.2m D.3m
【答案】C
【解析】成年滑雪运动员身高约1.7m,从图中可看出滑雪板长度略大于运动员腿长,成年人腿长约1m。选项中30cm、50cm过短,不符合实际滑雪板尺寸;3m远大于运动员身高,不符合常识;只有1.2m符合实际。
故选C。
8.每周一举行的升旗仪式,是我校进行爱国主义教育和集体主义教育的庄严活动。
(1)升旗手男队员的平均身高约为( )
A.1.75m B.1.75dm C.1.75cm D.1.75mm
(2)升旗仪式,演奏国歌的时间大约为( )
A.10s B.50s C.5min D.10min
【答案】(1)A;(2)B
【解析】中学生身高一般在1.5~1.8m之间,1.75m这是符合中学生身高实际情况的,升旗手男队员平均身高约1.75m是合理的。故选A。
国歌的演奏时长通常在46~47s左右,50s是比较符合实际的,故B符合题意。故选B。
考点二刻度尺的使用与读数(重点)
◆题型1刻度尺规范操作判断
9.某同学在上物理课时,关于刻度尺的使用,在笔记本上记录了四条内容:
(1)刻度尺必须与所测边保持平行;
(2)测量时必须让刻度尺的零刻度线与被测物体一端对齐;
(3)读数时视线必须与刻度尺的尺面平行;
(4)使用厚尺时,刻度线要紧靠被测物体。
关于刻度尺的使用,上面四条正确的有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】B
【解析】(1)刻度尺需与所测边平行,为正确操作,故(1)正确;
(2)零刻度线磨损时可选取其他清晰整刻度线作为测量起点,无需必须对齐零刻度线,故(2)错误;
(3)读数时视线应与刻度尺尺面垂直,视线平行会导致读数误差,故(3)错误;
(4)使用厚尺时刻度线紧靠被测物体可减小读数误差,为正确操作,故(4)正确。
正确的共2条,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.用刻度尺测物体长度时,下列说法错误的是( )
A.测量时刻度尺紧靠被测物体且与被测边保持平行 B.测量时必须从刻度尺的左端量起
C.读数时视线应正对刻度线 D.记录测量结果时必须在数字后面注明单位
【答案】B
【解析】A.使用刻度尺测量时,尺边对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜;尺的刻面必须紧贴被测对象,故A正确;
B.因为测量时如果零刻线磨损,可以从较清楚的刻线处(一般选择整数)对齐测量,记录结果时从对齐的刻线处量起,故B错误;
C.使用刻度尺读数时,视线应垂直于刻度尺,故C正确;
D.记录测量结果时要记上数值和单位,如果没有单位,这个测量结果无意义,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
11.下列关于长度的测量说法正确的是( )
A.零刻度线磨损的刻度尺不能用来测量
B.用被拉伸了的塑料尺去测量某物体的长度,则测量结果偏大
C.在选择测量工具时,量程越大越好
D.读数时视线未与刻度尺垂直,这是错误,可以避免
【答案】D
【解析】A.刻度尺的零刻度磨损后是可以使用的,只需要从某一整刻度线开始量起,用终点刻度减去起始点的刻度即可得到被测长度,故A错误;
B.被拉伸的塑料尺,其相邻刻度线的间隔变大,用这样的塑料尺测量同一物体长度时,物体对应的刻度格数将减少,导致测量结果偏小,故B错误;
C.选择测量工具时,并非量程越大越好,而是要根据被测物体的长短选择合适量程和分度值,故C错误;
D.读数时视线未与刻度尺垂直,会导致测量值偏大或偏小,属于操作上的错误,是可以避免的,故D正确。
故选D。
12.如图是某同学用刻度尺测量一支铅笔长度的情景。关于刻度尺的使用,下列说法正确的是( )
A.测量前,只需要观察刻度尺的零刻度线
B.该同学使用的刻度尺的分度值为1cm
C.读数时,A和B两种读数方法都正确
D.记录测量结果时,需要记录数字和单位
【答案】D
【解析】A.测量前,需要观察刻度尺的零刻度线、量程、分度值,不是只观察零刻度线,故A错误;
B.该刻度尺1cm之间有10个小格,每个小格代表1mm,因此分度值是1mm,不是1cm,故B错误;
C.读数时视线要与刻度尺尺面垂直,A视线倾斜,读数方法错误,只有B的读数方法正确,故C错误;
D.记录测量结果时,必须同时记录数字和单位,没有单位的测量结果没有意义,故D正确。
故选D。
◆题型2刻度尺读数计算
13.某同学用一刻度尺测一物体的长度,记录的结果为1.57cm,该同学所使用的刻度尺分度值为_________,其中准确值为_________,估计值为_________。
【答案】1mm 1.5cm 0.07cm
【解析】读取刻度尺示数时,要估读到分度值的下一位,在数据“1.57cm”中,倒数第二位对应的单位就是刻度尺的分度值,这里倒数第二位的5对应的单位是0.1cm,也就是1mm。
从刻度尺上可以直接准确读出的部分就是准确值,即到分度值所在的那一位,因此准确值为1.5cm;
估计值是测量结果中估读的部分,可通过总长度减去准确值计算得出,即,因此估计值为0.07cm。
14.小华对一支铅笔的长度进行了5次测量,记录数据如下:17.58cm、17.57cm、18.77cm、17.56cm、17.57cm,该铅笔的长度是______cm,所用刻度尺的分度值是______。
【答案】17.57 0.1cm
【解析】分析题中测量数据,因18.77cm与其余测量值偏差过大,为错误数据,予以舍去,所以
铅笔的长度为
长度测量读数的倒数第二位为刻度尺的分度值,由此可知所用刻度尺的分度值为1mm(0.1cm)。
15.如图所示,用A、B两刻度尺测量同一木块的边长,就分度值而言,______刻度尺精密些;木块的边长为______cm。
【答案】A 2.40(或2.39、2.41)
【解析】刻度尺A的分度值是0.1cm,刻度尺B的分度值是0.2cm,分度值越小,精确度越高,刻度尺A的精确程度高;
木块左侧与A刻度尺的0刻度线对齐,右侧对齐2.40cm刻度线处,因此木块边长为2.40cm。(或2.39、2.41)
16.如图所示是某同学测量物体长度的情境,他所用刻度尺的分度值是________cm,读数时方法正确的是________(填“A”或“B”),物体的长度为________cm。
【答案】0.1 B 3.11
【解析】刻度尺上1cm之间平均分成10个小格,每个小格代表的长度是,因此分度值为0.1cm;
刻度尺读数时,视线需要与尺面垂直,因此B的方法正确;
物体左端对齐2.00cm刻度线,右端约在5.11cm处,因此物体长度为
考点三误差与错误的辨析(易错高频)
◆题型1误差与错误的概念辨析
17.下列关于误差的说法正确的是( )
A.误差就是测量中产生的错误
B.测量时通过多次测量求平均值的方法可以减小误差
C.测量时为了减小误差可以多估读几位
D.误差是由于在测量过程中,没有遵守操作规则而引起的
【答案】B
【解析】A.误差是测量值和真实值之间的必然差异,是不可避免的;错误是违背测量规则得到的错误结果,是可以完全避免的,二者本质完全不同,故A错误;
B.多次测量取平均值是初中物理明确要求的常用减小误差的方法,故B正确;
C.测量工具的分度值决定了估读的位数,通常仅需估读到分度值的下一位,额外多估读的位数没有实际意义,不能减小误差,故C错误;
D.没有遵守操作规则引发的是测量错误,不属于误差的范畴,故D错误。
故选B。
18.(多选)有关误差,下列说法中不正确的是( )
A.误差就是测量中产生的错误
B.选用精密的测量仪器可以消除误差
C.实验中认真仔细地进行测量可以消除误差
D.采用多次测量取平均值的方法,可以减小误差
【答案】ABC
【解析】A.误差是测量值与真实值的固有差异,不可避免;错误是操作不规范导致的可避免偏差,二者本质不同,故A不正确;
B.选用精密测量仪器只能减小误差,无法消除误差,故B不正确;
C.认真仔细测量只能减小误差,无法消除误差,故C不正确;
D.采用多次测量取平均值的方法是减小误差的有效措施,故D正确。
本题选不正确的选项,因此选ABC。
19.小聪五次测量同一物体的长度,结果分别为18.52cm、18.52cm、18.10cm、18.50cm、18.51cm。下列说法正确的是( )
A.小聪多次测量的目的是消除测量误差
B.小聪所用刻度尺的分度值为0.1mm
C.数据“18.50cm”中最后一位“0”无意义,应删去
D.最终的测量结果为18.51cm
【答案】D
【解析】A.误差只能减小无法消除,多次测量的目的是减小误差,故A错误;
B.长度测量结果倒数第二位对应刻度尺分度值,本次测量值倒数第二位单位为mm,因此分度值为1mm,故B错误;
C.长度记录的最后一位是估读值,可反映刻度尺精度,有实际意义,不能删去,故C错误;
D.由数据可知,先剔除偏差过大的错误数据18.10cm,则物体长度
故D正确。
故选D。
20.在实际测量中,测量值与真实值之间存在差异,该差异____________(选填“能”或“不能”)避免。小微同学用同一把刻度尺对八年级物理课本的长度先后测量了5次,记录的结果分别是25.87cm、25.83cm、25.88cm、25.36cm、25.85cm,根据数据分析可知,该物理课本的长度是____________cm。小微利用了____________的方法减小了误差。
【答案】不能 25.86 多次测量求平均值
【解析】测量值与真实值的差异为误差,误差是测量过程中不可避免的,只能通过特定方法减小;
25.36cm与其他测量数据偏差明显,属于错误记录,需舍去;根据剩余4组有效数据,可得物理课本的长度
由于刻度尺的分度值为1mm,测量结果需与测量值精度一致,保留到小数点后两位,最终结果为25.86cm;
多次测量求平均值是减小误差的常用方法,小微通过对课本长度测量5次并取有效数据的平均值,以此减小误差。
◆题型2多次测量求平均值计算
21.在练习使用刻度尺时,陈同学测得某物体的长度分别是:32.1cm、32.15cm、37.26cm、32.16cm、32.17cm,则:
(1)请指出其中错误的数据,以及刻度尺的分度值;
(2)该物体的长度应记为多少?(请写出计算过程)
【答案】(1)错误数据是32.1cm、37.26cm,刻度尺分度值为1mm;(2)32.16cm
【解析】(1)32.1cm估读位数与其余数据不符,为错误数据;37.26cm与其余测量值偏差过大,为读数错误。由正确测量值的倒数第二位为毫米位,可知刻度尺分度值为1mm。
(2)剔除错误数据后,剩余有效测量值为32.15cm、32.16cm、32.17cm。物体长度为多次测量平均值
22.小明用同一把刻度尺测量八年级物理书的宽度,五次测量记录的数据分别为18.50、18.49、18.96、18.48、18.46,他所用的刻度尺分度值为___________,记录错误的数据是___________,该物理书的宽度为___________;只要认真操作,误差___________(选填“可以”或“不可以”)避免。
【答案】0.1 18.96 18.48 不可以
【解析】测量数据的最后一位为估读值,倒数第二位对应的单位就是刻度尺的分度值。题中测量数据如18.50cm,倒数第二位是毫米位,对应0.1cm,因此分度值为0.1cm;
多次测量中,与其他数据偏差过大的数值为错误数据。18.96cm与其余数据(均在18.46~18.50cm区间)相差显著,属于错误记录;
去除错误数据后,对剩余四次测量数据求平均值
结合刻度尺分度值,结果保留到估读位,即18.48cm;
误差是测量值与真实值的固有差异,由测量工具精度、测量环境等因素决定,即使操作规范,误差也不可以避免,仅能通过多次测量、选用精密工具等方法减小。
23.某物理实验小组有6位同学,都用毫米刻度尺测量物理课本的宽度,测量值分别是18.51cm、18.40cm、18.42cm、18.41cm、18.44cm、18.45cm。则物理课本的宽度测量值应为___________cm;多次测量的目的是___________(选填A“求平均值,减小误差”或B“寻找普遍规律,避免偶然性”);测量时误差是___________(填“可以”或“不可以”)避免的。
【答案】18.42 A 不可以
【解析】18.51cm与其他测量值偏差过大,属于错误数据,需舍去。物理课本的宽度测量值为剩余正确数据的平均值
本实验是对同一物理量进行多次测量,目的是通过求平均值来减小误差,因此选A;
误差是测量值与真实值之间的固有差异,由测量工具精度、测量方法等客观因素决定,是不可以避免的,只能通过合理方法减小。
24.在练习刻度尺的使用和读数时,小明5次测得某物体的长度分别是:30.24cm、32.25cm、32.26cm、32.27cm、32.27cm,那么记录错误的数据是,被测物体的长度应记为。选项正确的是( )
A.30.24cm32.3cm B.30.24cm 32.2625cm
C.30.24cm32.26cm D.32.26cm 32.26cm
【答案】C
【解析】观察五次测量结果,30.24cm与其他四次测量值偏差大,属于记录错误的数据,去掉错误数据后,对剩余四次正确测量值求平均值
本题中刻度尺的分度值为1mm,测量结果需要和原测量值保持相同的小数位数,因此最终物体长度记为,故ABD错误,C正确。
故选C。
考点四长度特殊测量方法的应用(难点)
◆题型1累积法的应用
25.某同学为了测某一品牌粗细均匀导线的直径,她采用了如下方法:剪下一段导线后,将这段导线在一支铅笔上紧密缠绕圈,形成一个导线圈,再用刻度尺测量这个导线圈的长度。如图所示,这个导线圈的长度L为_________,则这一品牌导线的直径d为_________。测量时,不用这把刻度尺直接测量一根导线的直径的原因是__________________。
【答案】2.40cm 0.60 单根导线直径太小,直接测量误差较大
【解析】刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;线圈左侧与0.00cm对齐,右侧与2.40cm对齐,所以线圈的总长度为
导线的直径为
单根导线直径很小,小于刻度尺分度值,直接测量误差较大,故不用刻度尺直接测量单根导线的直径,需采用累积法测量。
26.下列是测量粗细均匀的铜丝直径的实验,下列为实验步骤:
A.计算出铜丝的直径;
B.将铜丝在铅笔上紧密地排绕成线圈,共n圈;
C.测出线圈的总长度s;
D.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L。
(1)以上步骤中,没有必要的步骤是___________。
(2)实验步骤的合理顺序应是___________。
(3)铜丝直径的数学表达式为D=___________(用步骤中的字母表示)。
【答案】(1)D (2)BCA (3)
【解析】(1)测量铜丝直径,只需要测量线圈绕在铅笔上的总长度和圈数,不需要测量铜丝自身的长度,所以没有必要的步骤是D。
(2)合理的步骤是先绕线圈,再测线圈总长度,最后计算直径,所以顺序是BCA。
(3)总长度是圈直径之和,所以直径的数学表达式为
27.某学生为测定物理书的纸张厚度,采取如下步骤:
(a)量出一叠纸的厚度L;
(b)选用学生用三角尺,检查零刻度是否磨损;
(c)计算每张纸的厚度;
(d)取得物理书内100页叠齐压紧。
测量步骤的正确排列顺序是________(填写步骤序号字母);测量步骤(c)是错误的,应改为“计算每页纸的厚度D=________”。
【答案】bdac
【解析】测量纸张厚度时,应先检查测量工具三角尺的零刻度是否磨损,即步骤(b);然后为减小误差,取一定数量的纸张叠齐压紧,即步骤(d);接着测量这叠纸的厚度,即步骤(a);最后计算每张纸的厚度,即步骤(c),所以正确排列顺序是bdac。在计算纸张厚度时,要注意100页纸实际是50张,总厚度𝐿是50张纸的厚度,所以每张纸的厚度应该是
28.小华用刻度尺完成以下测量:
(1)图甲中,测量铅笔的长度时,用正确方法读数的结果是_________cm;
(2)图乙中,为了测出一条薄厚均匀的纸带的厚度,把纸带紧密环绕在圆柱形电池上,纸带环绕了n圈,则一条纸带厚度的表达式是_________(用D、d、n表示)。
【答案】(1)3.40 (2)
【解析】(1)图甲刻度尺的分度值为1mm,刻度尺读数需要估读到分度值的下一位,铅笔左端对齐刻度尺的0.00cm刻度线,右端对齐3.40cm处,因此测量结果为3.40cm。
(2)这是累积法测微小厚度,总直径D减去电池直径d,得到的是n圈纸带在直径方向两侧的总厚度,n圈纸带的总厚度为,因此一条纸带的厚度为。
◆题型2化曲为直与滚轮法的应用
29.小圳一家从深圳驾车回珠海与奶奶共度中秋。小圳在车上看着窗外景色,联想起了所学的物理知识。小圳发现车门上放置的《中国铁路营业线路图》,于是想通过所学知识测量北京到珠海的铁路距离,看看与自己查阅的信息是否相符。请帮小圳完成实验设计:
(1)他需要用到的器材有:足够长的棉线和_______;
(2)他的具体操作是:________,因为小圳的刻度尺的测量范围是0~20cm,所以他需要分段测量棉线长度,当他第3次使用刻度尺测量时,右侧如图所示(左侧省略),视线_______是正确的,则地图上北京到珠海的铁路距离为________cm。
(3)结合地图,他通过测量可得北京到珠海的铁路距离为_______km。
(4)测量结果与前面列车表显示数据不同,你认为产生误差的原因是:_______。(写出一条即可
【答案】(1)刻度尺 (2)具体操作:将棉线与地图上北京到珠海的铁路线重合,标记棉线两端;拉直后,用刻度尺测量标记间棉线的长度;根据比例尺计算出北京到珠海的铁路距离。 B 60.00 (3)2400;(4)棉线与铁路线重合时不能完全与曲线贴合,或测量棉线长度时存在读数误差
【解析】(1)要从地图上测量北京到珠海的铁路距离,他需要将棉线与地图上北京到珠海的铁路线重合,标记棉线两端,再用刻度尺测量标记中间棉线的长度,根据比例尺计算出北京到珠海的铁路距离,他需要用到的器材有:足够长的棉线和刻度尺。
(2)[1]见答案
[2][3]如图所示,用刻度尺测量棉线的长度,读数时视线应与刻度尺垂直,并正对刻度线,因此视线B是正确的,当他第3次使用刻度尺测量时,刻度尺的分度值为0.1cm,读数为20.00cm,棉线的总长度
则地图上北京到珠海的铁路距离为60.00cm。
(3)结合地图可知,比例尺为,即地图上的1cm相当于实际铁路的4000000cm,他通过测量可得北京到珠海的铁路距离为
(4)产生误差的原因可能是棉线与铁路线重合时不能完全与曲线贴合,或测量棉线长度时存在读数误差等。
30.如图所示为地图上A、B两地,小明想要测量A、B两城市之间火车路线的长度,于是他将无弹性细棉线沿着地图上的线路摆放,做好标记,并拉直后用刻度尺测得所用细棉线的长度为18.30cm,则由此可推断小明测量用的刻度尺分度值为1______;如果该地图的比例尺为,则A、B两地的实际距离为______km。
【答案】mm 1830
【解析】[1]测量结果为,刻度尺的分度值由测量结果的倒数第二位决定。该数值中倒数第二位是“3”,对应的单位是mm,最后一位“0”是估读值,因此刻度尺的分度值为1mm。
[2]根据比例尺的公式:
所以实际距离
31.滚铁环是传统的儿童游戏,小朋推着一个周长为0.8m的铁环绕学校操场跑道一周,当铁环转过500圈时,离起点还有12m,求操场跑道的长度约为多少m?
【答案】
【解析】铁环周长0.8m,当铁环转过500圈时,铁环滚动的总距离
当铁环转过500圈时,离起点还有12m,则操场跑道的长度为
32.图甲测量长度的工具叫滚尺,多用于跑道、农业等道路测量。滚尺主要由计数器和滚轮组成,当滚轮沿着路径滚动时,通过滚轮滚动的圈数可以得出路径长度,长度在计数器上直接显示。小明想利用滚尺和秒表,测量自己步行的平均速度。
(1)将滚尺的示数清零后,推动滚尺,秒表同时计时,测出某次步行的距离如图乙所示,其距离为________m,他用秒表记录的对应时间如图丙所示,读数为________s;
(2)已知该滚尺滚轮直径为D,用s表示滚尺测出的距离,则上述测量中轮子滚过的圈数n=________(用题中的字母表示);
(3)长期使用后,滚轮的轮胎磨损严重将导致测量出的步行速度________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)25.8 21.5 (2);(3)偏大
【解析】(1)[1]由图乙知道,其距离为s=25.8m
[2]测量时间时,根据分钟盘,指针位置在0到1分钟中间,靠近0,读取秒钟盘示数时没有超过30秒,结合秒钟指针位置为21.5秒,所用时间为t=21.5s
(2)已知该滚尺的直径为D,则该滚尺的周长为L=πD,则上述测量中轮子滚过的圈数为
(3)滚轮的轮胎磨损严重,滚轮转过的圈数增多,所测得的实际路程小于测量的路程,由知道,测量的步行速度会偏大。
考点五科学探究与控制变量法(重点)
◆题型1科学探究环节判断
33.日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问,把疑问陈述出来,就形成了问题,但不一定是科学问题。像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题。并不是每一个科学问题都可以进行探究,当问题太泛化或太模糊,就难以进行科学探究,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。阅读材料后,请选出你认为是科学问题且可以进行探究的是( )
A.哪种类型的音乐更好?
B.水的温度越高,水蒸发得越快吗?
C.为减少污染和交通拥堵,应该限制小汽车的使用吗?
D.是什么影响气球贴到墙上?
【答案】B
【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不符合题意;
B.水的温度越高,水蒸发得越快吗?陈述方式为改变某个变量,另一个变量会怎样变化?属于科学问题,故B符合题意;
C.为减少污染和交通拥堵,应该限制小汽车的使用吗?属于价值选择方面的问题,不属于科学问题,故C不符合题意;
D.“是什么影响气球贴到墙上?”属于问题太泛化或太模糊,难以进行科学探究,故D不符合题意。
故选B。
34.华人物理学家不仅在学术上取得了卓越的成就,还对全球物理学研究和教育产生了深远的影响。如1957年,李政道与另一位华人物理学家___________(填名字)一起,用“宇称不守恒理论”摘下了物理学的王冠——诺贝尔物理学奖,在该理论还未被实验证明之前,这一理论属于科学探究中的___________环节。
【答案】杨振宁猜想与假设
【解析】[1][2]杨振宁的科学贡献中,最为公众熟知的是他与李政道共同提出的弱相互作用中的宇称不守恒理论,这项成果让他们在1957年荣获诺贝尔物理学奖。在该理论还未被实验证明之前,宇称不守恒属于猜想与假设,所以这一理论属于科学探究中的猜想与假设环节。
35.橡皮泥能否浮在水中?小明尝试将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况。小明的尝试属于科学探究中的( )
A.问题 B.证据 C.解释 D.交流
【答案】B
【解析】A.科学探究过程中的问题环节,是提出问题,比如:橡皮泥能否浮在水中?故A不符合题意;
B.证据环节是做实验,获得实验数据,就“将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况”这一环节,就是做实验,获取实验数据,获得证据,故B符合题意;
C.解释环节是通过实验的现象、数据获得结论,利用结论解释问题,故C不符合题意;
D.交流环节是大家针对实验现象进行沟通,交流,讨论得出最终的结论,故D不符合题意。
故选B。
36.小明购买乒乓球时,分别挑选了有缝和无缝乒乓球从同一高度静止释放,比较它们反弹的高度,由此判断哪种乒乓球的弹性更好。此操作属于科学探究环节中的( )
A.提出问题 B.进行实验
C.猜想和假设 D.交流与评估
【答案】B
【解析】挑选有缝和无缝乒乓球从同一高度静止释放,比较它们反弹的高度,由此判断哪种乒乓球的弹性更好,属于实验操作环节,所以此操作属于科学探究环节中的进行实验,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
◆题型2控制变量法的实验设计
37.图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
【证据】该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球重心的距离简称摆长.每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如下表:
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动10次的总时间t总/s
小球往返摆动1次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
【解释】同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的_________不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越_________。由此可知,秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长有关;
【交流】
(1)该探究所需的测量工具有量角器、_________和_________;
(2)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动十次的总时间,再算出往返摆动一次的时间。
(3)①下列物理量的测量也可采用类似方法的是_________;
A.物理书中一张纸的厚度
B.一支铅笔的长度
C.一个苹果的质量
D.一杯水的温度
②采用这种方法的目的是减小测量的_________。
【答案】夹角 长 刻度尺 秒表 A 误差
【解析】[1]根据控制变量法,为了初始情况相同,每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变。
[2]由实验数据可知,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越长。
[3][4]实验需要刻度尺测量摆长,需要秒表测量摆动时间。
[5][6]该同学采用“积累法”(测量十次的总时间求一次的时间),这种方法适用于测量微小物理量或单次测量误差较大的情况。目的是减小测量误差。
A.物理书中一张纸的厚度非常薄,单次测量误差极大,因此采用测量多页纸的总厚度,再除以页数得到一张纸的厚度,与题目中的方法一致,故A符合题意;
B.一支铅笔的长度可以直接用刻度尺测量出来,无需采用“积累法”,故B不符合题意;
C.一个苹果的质量可以用托盘天平直接测量出来,没有用到“积累法”,故C不符合题意;
D.测量一杯水的温度,直接用温度计测量,不是采用“积累法”,故D不符合题意。
故选A。
38.图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。
【问题】秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
【证据】
(1)所需的测量工具有量角器、秒表和_________。
(2)该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙,悬点O到小球重心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变_________进行探究,记录结果如下表。
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的总时间/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
【解释】
(3)同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越_________。由此可知,秋千未坐人时往返一次的时间与绳长有关。
【交流】
(4)小球往返摆动一次的时间不易测准,本实验采用了“累积法”测多算少,这样做的好处是_________,下列物理量的测量没有采用“累积法”的是_________。
A.一张纸的厚度 B.一次脉搏的时间 C.纸锥下落的速度 D.一枚回形针的质量
(5)历史上曾经利用摆长一定时,小球每摆一次(摆角小于5°)的时间都相等的“等时性”发明了摆钟。如果你来设计,用本实验中的小球,要让摆动一次的时间刚好为1秒,摆长应该_________(大于/小于/等于)60cm,还要解决的难题是_________。
【答案】(1)刻度尺;(2)摆长;(3)长;(4)减小误差 C;(5)小于 如何准确控制摆角小于5°
【解析】(1)根据题意可知,要探究秋千往返一次的时间是否与绳长有关,所以需要使用刻度尺来测量绳的长度。
(2)要探究秋千往返一次与绳长之间的关系,应控制其他条件相同,改变摆长,记录不同摆长的情况下,小球往返一次所需的时间。
(3)根据题目中表格数据可知,当摆长从60.0cm增加到100.0cm时,小球往返摆动一次的时间由1.58s增加到2.00s,这说明在小球由静止释放时悬线与竖直方向的夹角不变的情况下,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越长。
(4)[1]测量小球往返摆动一次的时间很难精确测量,测量误差较大,所以可以采用累积法进行分析计算,通过测量出小球往返多次的时间,再计算出往返一次的时间,这样可以减小测量误差。
[2]由于一张纸的厚度很薄,难以测量一张纸的厚度,可以测量出100张纸的厚度,再通过计算得出一张纸的厚度,这是采用了累积法,故A不符合题意;
一次脉搏的时间较短,难以测量,可以测量多次脉搏的时间,再通过计算得出一次脉搏的时间,这是采用了累积法,故B不符合题意;
纸锥下落的速度不需要采用累积法测量,测量出纸锥下落的路程和使用的时间,利用公式计算出纸锥下落时的速度,故C符合题意;
一枚回形针的质量较小,可以测量多枚回形针的质量,再通过计算得出一枚回形针的质量,这是采用了累积法,故D不符合题意。
故选C。
(5)[1]根据题目中表格数据可知,当摆长60.0cm时,小球往返一次摆动的时间为1.58s,根据前面得出的结论可知,要让摆动一次的时间刚好为1秒,则摆长应该小于60cm。
[2]根据题意可知,摆角需小于5°,角度很小,很难控制,所以还需解决的难题是如何准确的控制摆角小于5°。
39.几名同学在荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的,于是他们进行了如图甲所示实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,记录的数据如下表所示。
实验序号
摆长
摆球质量
摆幅
摆球往返摆动一次的时间
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1
20
0.08
2
3
1
30
0.05
2
4
1
30
0.08
2
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题:
(1)在探究过程中,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫___________法;
(2)科学探究过程有下列四个要素,它们的正确顺序是___________;
A.解释 B.证据 C.交流 D.问题
(3)在3、4实验中,控制摆长、___________不变,只改变摆幅,探究摆球往返摆动一次的时间跟___________(选填“摆长”“摆球质量”或“摆幅”)的关系;
(4)从本次实验可以得到的结论是:摆球往返摆动一次的时间只跟___________有关;
(5)摆钟是利用本实验的原理制成的。小强周六上午发现家里摆钟如图乙所示,显示的时间是___________。小强看了一下自己正常使用的电子表,时间是,摆钟显示的时间是不准确的。要调准它,小强先把摆钟的指针拨到,再将摆钟的摆长稍微调___________(选填“长”或“短”)些。
【答案】(1)控制变量;(2)DBAC;(3)摆球质量摆幅;(4)摆长;(5)短
【解析】(1)在科学探究过程中,由于某种现象有多个因素影响,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫控制变量法。
(2)科学探究过程一般有以下步骤:①发现并提出问题;②做出猜想与假设;③设定实验与制定计划;④进行实验与收集科学的证据;⑤分析与论证;⑥评估;⑦交流与合作。故科学探究过程有下列四个要素,它们的正确顺序是DBAC。
(3)[1][2]根据控制变量法知,在3、4实验中,控制摆长、摆球质量相同,而摆幅不同,可以探究摆球往返摆动一次的时间跟摆幅的关系,由实验数据可知,摆球往返摆动一次的时间跟摆幅无关。
(4)由2、4两次实验记录的数据知,摆长不变时,摆球质量不同时,摆球往返摆动一次的时间不变,可得结论:摆球往返摆动一次的时间跟摆球的质量无关;由1、5两次实验记录可知,摆球的质量和摆幅相同时,摆球往返摆动一次的时间不同,可得结论:摆球往返摆动一次的时间跟摆长有关;结合(3)的结论,从本次实验可以得到的结论是:摆球往返摆动一次的时间只跟摆长有关。
(5)[1][2]如图乙,时针指在10点处,分针指在10分钟处,摆钟显示的时间为10:10;正常使用的电子表,时间是,摆钟显示的时间偏慢,说明摆钟摆动一次的周期变长了;由表中的1、5两组数据可得结论,其它因素相同时,摆长越长,单摆的周期越长;要调准家里的摆钟,小强需要先把摆钟的指针拨到,再将摆钟的摆长稍微调短一些。
40.图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的总时间t总/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
(1)该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球中心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如下表。该探究所需的测量工具有量角器、_______和_______。
(2)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动10次的总时间,再算出往返摆动一次的时间。
①下列物理量的测量也可采用类似方法的是()
A.物理书中一张纸的厚度 B.一支铅笔的长度
C.一个苹果的质量 D.一杯水的温度
②采用这种方法的目的是减小测量的_______。
(3)由上表分析可知:同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的_______不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越_______。由此可知,秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长_______(选填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)刻度尺 秒表;(2)A 误差;(3)夹角 长 有关
【解析】(1)[1][2]要完成该探究实验,需要测量两个关键物理量,分别是摆长和时间,对应的测量工具为刻度尺和秒表。
(2)[1]该同学采用“测多算少”的方法(测量十次的总时间求一次的时间),目的是减小测量误差。这种方法适用于测量微小物理量或单次测量误差较大的情况。
A.物理书中一张纸的厚度非常薄,单次测量误差极大,因此采用测量多页纸的总厚度,再除以页数得到一张纸的厚度,与题目中的方法一致,故A符合题意;
B.一支铅笔的长度可以直接用刻度尺测量出来,无需采用“测多算少”的方法,故B不符合题意;
C.一个苹果的质量可以用托盘天平直接测量出来,没有用到“测多算少”的方法,故C不符合题意;
D.测量一杯水的温度,直接用温度计测量,不是采用“测多算少”的方法,故D不符合题意。
故选A。
[2]由于测量工具的精度限制、人为操作的反应时间等因素,单次测量时间会存在误差,采用测量十次总时间再求平均值的方法,可以减小测量的误差,误差不可避免,但可以通过合理的方法减小。
(3)[1]根据控制变量法思想,探究摆长对摆动时间的影响,实验中明确“每次都让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变”。
[2]分析表格数据可知,在夹角不变的情况下,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越长。
[3]秋千的摆动与小球的摆动原理相同,均为单摆模型,绳长相当于摆长。所以秋千未坐人时,往返一次的时间与绳长有关。
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.小鹤在一部电影中听到这样的台词:“由于地球自转,在南北半球,马桶下水的旋转方向不同。”小鹤想验证这个观点是否正确,下列做法属于获取证据的是( )
①相信这种说法;②建立新的假设;③查找资料研究;④亲自动手实验;⑤向南半球的朋友求证
A.①③④ B.①③⑤ C.②④⑤ D.③④⑤
【答案】D
【解析】地球自转的方向是自西向东,自转一周的时间是一天,也就是24小时,产生的地理现象有昼夜交替、时间差异等。
③查找资料研究、④亲自动手实验、⑤向南半球的朋友求证,属于获取证据阶段;
②建立新的假设,属于假设阶段;
①相信这种说法,属于结论。
故属于获取证据的是③④⑤,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.下面单位换算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】长度单位换算的正确规则是:数值×进率+目标单位,要同时保证运算逻辑和进率的正确性:
A.的单位是cm,最终单位不可能得到m,正确写法应为,故A错误;
B.由长度单位进率,得,结果正确,故B正确;
C.后面遗漏了单位mm,中间步骤的单位缺失,不符合换算规范,故C错误;
D.首先进率完全错误,,0.67mm换算为μm应该是,最终结果也不可能得到0.067m,逻辑完全错误,故D错误。
故选B。
3.如图,人体中藏有很多“尺”可帮助我们估测物体的长度。身高的小李利用自己的身体特征进行了以下估测,其中接近实际的是( )
A.物理课本厚约4指
B.物理课本宽约5拃(zhǎ)
C.教室长约15步
D.黑板长约7庹(tuǒ)
【答案】C
【解析】A.1指宽(食指中间指节宽度)约为1~1.5cm,4指宽约4~6cm,物理课本实际厚度约1cm左右,显然太厚了,不符合实际,故A不符合题意;
B.1拃即张开大拇指和中指两端距离大约在16~20cm,5拃,大约是5×17cm≈85cm,课本宽度约20cm左右,这个估测明显过大,故B不符合题意;
C.1步长约70~80cm,15步的长度约为15×0.75m≈11.25m
教室长度一般在8~12m,这个估测比较接近实际,故C符合题意;
D.1庹即两臂左右平伸,两中指指尖距离,和身高差不多即小李的身高160cm,7庹≈7×1.6m≈11.2m
一般黑板长度4m左右,这个估测过长,故D不符合题意。
故选C。
4.下列测量长度的方法,错误的是( )
A.只使用一个刻度尺不用其他工具就可以准确测出乒乓球的直径
B.测细金属丝的直径,可以把金属线无间隙地密绕在一根铅笔上若干圈,测出密绕部分的长度L和圈数N,则直径D=
C.测自行车通过的路程,可先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L
D.测一张纸的厚度可以用刻度尺先测出几十张纸的厚度,然后再除以纸的总张数,即得出一张纸的厚度
【答案】A
【解析】A.准确测出乒乓球的直径需要两把三角板和一把刻度尺或用一只三角板和一把刻度尺来进行测量,故A错误,符合同意;
B.测细金属丝的直径,可以把金属线无间隙地密绕在一根铅笔上若干圈,数出圈数N,测出密绕部分的长度L,用计算出直径,故B正确,不符合题意;
C.测自行车通过的路程,可先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L,即s=NL,故C正确,不符合题意;
D.测一张纸的厚度可以用刻度尺先测出几十张纸的厚度L,然后再除以纸的总张数N,即得出一张纸的厚度,即,故D正确,不符合题意;
故选A。
5.小明发现:往保温壶灌开水时,刚开始听到的声音比较低沉,水快灌满时声音变得比较清脆。小郯想:声音的变化可能与壶中空气柱的长短有关。这属于科学探究中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设
C.进行实验与收集证据 D.交流与合作
【答案】B
【解析】通过常见的生活现象,根据自身知识储备对影响现象的原因作出猜想,这属于科学探究中的猜想与假设。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
6.(1)如图所示,利用刻度尺测量铅笔长度,两种读数方法中正确的是________(选填“a”或“b”)该物体的长度是________cm;
(2)用刻度尺三次测物理课本的宽度,分别为18.50cm、18.49cm、18.53cm,则物理课本的宽度为________cm。
【答案】(1)b2.20;(2)18.51
【解析】(1)[1][2]读数时视线应垂直于尺面,故b读数方法正确;由图可知,1cm之间有10小格,则一格的长度是0.1cm,分度值为0.1cm;铅笔的左端与零刻度线对齐,右端与2.20cm对齐,故铅笔的长度是2.20cm。
(2)物理课本的宽度为
7.在使用量筒时,无论液面是下凹还是上凸,测量者读数时其视线都应与凹液面的______部或凸液面的______部在同一水平线上。如图所示,该量筒的量程为______mL,液体的体积为______mL。
【答案】底 顶 0~50 40
【解析】[1][2]在使用量筒时,无论液面是下凹还是上凸,测量者读数时其视线都应与凹面的底部或凸面的顶部在同一水平线上,否则读出的数据会偏大或偏小。
[3][4]如图所示,量筒的最大测量值是50mL,所以该量筒的量程为0~50mL,分度值为2mL,液体的体积为40mL。
8.某同学用如图甲所示的方法测量细钢丝的直径,将细钢丝紧密排绕在圆柱形铅笔上,用刻度尺测出铅笔杆上密绕部分的长度,数出绕的圈数,则细钢丝的直径__________(用题中给出的字母表示);若把细钢丝密绕在如图乙所示的锥形笔尖上,这种方法测得的钢丝直径__________(填“偏大”“偏小”或“仍准确”)。
【答案】 仍准确
【解析】[1]因为采用累积法测量,𝑛圈细钢丝紧密排绕在铅笔上,铅笔杆上密绕部分的长度为𝐿,那么𝑛圈细钢丝的总长度就是𝐿,可得细钢丝的直径。
[2]紧密排绕法的核心是:钢丝沿铅笔轴向紧密排列时,线圈总长度L是n圈钢丝“轴向投影长度”(即钢丝直径d)的总和,故。当绕在锥形笔尖上时,钢丝仍沿铅笔轴向紧密排绕,每一圈的轴向投影长度仍等于钢丝直径,因此总长度L与圈数n的关系不变,计算出的钢丝直径仍准确。
9.科学探究的步骤是:提出问题,______,设计实验、制订方案,进行实验、收集证据,得出结论、______,交流、评估和反思。
【答案】猜想与假设 做出解释
【解析】[1][2]探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,发现问题后,根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设,设计探究的方案,包括选择材料、设计方法步骤等,按照探究方案进行探究,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论,并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论,有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论,因此,在得出结论后,还需要对整个探究过程进行反思,所以科学探究的基本过程是:提出问题;猜想与假设;设计实验,制订方案;进行实验,收集证据;制订方案,做出解释;交流、评估和反思。
三、实验题
10.如图甲所示是公园里两个绳长不同的秋千,小强和朋友在荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。小强猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
【实验】小强用细线系上一个质地均匀的小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球中心的距离叫做摆长,用L表示。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如表所示:
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的总时间/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
【结论】
(1)同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越________。由此可知,秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长有关。
【交流】
(2)小强在实验过程中,控制悬线和竖直方向的夹角等因素不变,只是改变________,这种研究方法叫________法。
(3)由表中数据可知,小强测量摆长所使用的刻度尺的分度值是________,测量小球往返摆动的时间时,当小球摆动到________开始计时更好(填“最高点”或者“最低点”)。
(4)小强发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动十次的总时间,再算出往返摆动一次的时间,下列物理量的测量也是采用类似方法的是________。
A.用组合法测圆柱的直径
B.用累积法测量一张纸的厚度
C.用滚轮法测出操场的周长
【拓展】
(5)小强发现家里的摆钟也是根据本实验的原理工作的,如图丙所示,工作时摆锤不停的左右摆动。最近小强发现摆钟显示的时间总是偏慢一些,为了让摆钟走得更准确,他应将摆杆稍微调________(选填“长”或“短”)一些。
【答案】(1)长;(2)摆长 控制变量;(3)1cm 最低点;(4)B;(5)短
【解析】(1)根据表格数据,摆长60.0cm往返摆动一次时间1.58s,摆长80.0cm往返摆动一次时间1.81s,摆长100.0cm往返摆动一次时间2.00s,可以说明摆长越长,单次摆动时间越长。
(2)控制摆球质量、摆角不变,只改变摆长,探究周期与摆长关系,这是控制变量法。
(3)摆长记录为60.0cm、80.0cm,小数点后一位为估读值,精确到厘米,故分度值1cm;
小球在最低点速度最大,停留时间最短,计时误差更小,最高点速度为0,判断位置容易偏差。
(4)测10次总时间再求单次,是累积法。
A.平移法测直径,故A不符合题意;
B.测一叠纸总厚度除以张数,累积法,故B符合题意;
C.滚轮法测长度,故C不符合题意。
故选B。
(5)摆钟偏慢,说明单次摆动周期太长,应该缩短摆长可减小周期,摆动变快,走时恢复准确。
11.某同学欲用密绕法测量一根长为的细铜丝的直径,他的实验步骤如下:
A.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L
B.用刻度尺测出圆铅笔杆上铜丝绕成线圈的总长度L1
C.用铜丝的长度L除以铜丝排绕在笔杆上的圈数n,即得细铜丝的直径d
D.将细铜丝紧密排绕在圆铅笔杆上
E.数出排绕在圆铅笔杆上的细铜丝线圈的圈数n
(1)以上步骤中,没有必要的步骤是______,错误的步骤是______;
(2)改正后实验步骤的合理顺序应是______;
(3)某同学在测量过程中;共测三次,而每次都将铜丝重新绕过,结果三次读数都不相同,产生误差的原因可能是______;
A.每次排绕的松紧程度不相同 B.刻度尺本身刻度不均匀 C.读数时由于粗心,小数点记错位置
(4)将粗细均匀的金属丝在笔杆上紧密缠绕25圈,如图所示,金属丝的直径是______cm;
(5)若在上述测量过程中,缠绕不紧密,则会使金属丝直径测量值______(选填“偏大”“偏小”)。
【答案】(1)A C;(2)DEBC;(3)AB;(4)0.196;(5)偏大
【解析】(1)[1]测量铜丝直径的正确方法:找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将铜丝在铅笔上依次紧密绕,再数出排绕在圆铅笔杆上的细铜丝线圈的圈数n,用刻度尺量出这个线圈的长度L1,再将线圈长除以圈数n,计算出金属丝的直径d,所以步骤A没有必要。
[2]计算铜丝的直径,应该用铜丝绕圈的总长度除以铜丝的圈数,即得细铜丝的直径d,故步骤C错误;步骤C应该为:用铜丝线圈的总长度L1除以铜丝的圈数n,即得细铜丝的直径d。
(2)测量铜丝直径的正确方法:找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将铜丝在铅笔上依次紧密绕,再数出排绕在圆铅笔杆上的细铜丝线圈的圈数n,用刻度尺量出这个线圈的长度L1,再将线圈长除以圈数n,计算出金属丝的直径d,因此改正后实验步骤的合理顺序应为DEBC。
(3)在测量原理和方法一样的情况下,误差是由于测量者的人为客观原因及测量工具本身的准确程度引起的;
A.人在重复绕线的时候,造成松紧程度不同,造成误差,故A符合题意;
B.刻度尺本身刻度不均匀,会导致读数误差,故B符合题意;
C.读数时由于粗心,属于测量错误,故C不符合题意。
故选AB。
(4)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,即此刻度尺的分度值为0.1cm;线圈左侧与10.00cm对齐,右侧与14.90cm对齐,所以线圈的长度为
金属丝的直径为
(5)若在绕金属丝时,没有密绕而是留有间隙,会使测量的线圈长度偏大,而圈数不变,则导致测得的直径偏大。
四、计算题
12.随着工业技术的发展,我国自主研发的“手撕钢”比纸还要薄。小明想知道一张“手撕钢”的厚度,于是他先测出一支圆柱形铅笔的直径,如图甲所示,然后将一张“手撕钢”紧密地环绕在该铅笔上,如图乙所示。(“手撕钢”厚薄均匀)
(1)求铅笔的直径。
(2)若“手撕钢”正好环绕了200圈,求一张“手撕钢”的厚度。
【答案】(1)0.70cm;(2)
【解析】(1)根据图甲,本题采用辅助工具法(夹测法)测量铅笔的直径。所用刻度尺的分度值为1mm,铅笔的直径为
(2)本题采用累积法测量“手撕钢”的厚度。设“手撕钢”的厚度为h,铅笔和“手撕钢”的总直径为D,铅笔直径为d,环绕圈数为n。则一张“手撕钢”的厚度为
13.小关同学用同一把刻度尺测量同一个物体的长度,记录了五次测量结果,分别是:4.82cm、4.83cm、4.95cm、4.81cm、4.83cm,求物体的长度时,小庆和小黄两位同学都做出解答,请你对他们的解答做出评价【正确或不正确,并说明理由】?请把你的解答写在方框内?
(1)小庆同学的解法:解:物体的长度:
【正确或不正确】__________;理由:__________;
(2)小黄同学的解法:
解:物体的长度:
【正确或不正确】__________;理由:__________;
(3)你的解答:__________。
【答案】(1)不正确 错误数据4.95cm参与计算,应该剔除;(2)不正确 刻度尺的分度值为1mm,平均值保留的小数位数要与测量值位数相一致;(3)
【解析】(1)[1][2]为了减小误差通常进行多次测量求平均值,在数据处理时通常是先将错误数据删除,由于第3个数据与其它4个数据相差太多,所以应是错误的。所以,小庆同学的解法是不正确的,理由是:错误数据4.95cm参与计算,应该剔除。
(2)[1][2]在进行多组数据求平均值时,所得平均值应保留到分度值的下一位,所以,小黄同学的解法是不正确的,理由是:由于刻度尺的分度值为1mm,平均值保留的小数位数要与测量值位数相一致。
(3)综上分析可知,剔除错误数据4.95cm,对剩余数值求平均值,且平均值保留的小数位数要与测量值位数相一致,所以,物体的长度为
五、综合题
14.基本测量仪器的使用:
(1)如图中秒表的示数为_______s。
(2)如图所示小明用A、B两把刻度尺测量同一物体的长度,其中正确放置的是________(选填A、B),物体的长度为__________cm。
(3)用刻度尺测量某同一长度的五次测量记录是:25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm。其中一次明显是错误的,它是________;根据以上测量记录,这一物体的长度应记作_______。
(4)如图,小石块的体积是_______cm3;若小石块吸水,则测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
(5)如图所示,为了测这种细铜丝的直径,我们要把细铜丝在铅笔上紧密排绕20圈。图中所示,所用刻度尺的分度值是________,测出了细铜丝的直径为_______cm。
【答案】(1)228.7s;(2)B 3.40;(3)27.2mm 25.2mm;(4)10 偏小;(5)1mm 0.25
【解析】(1)由图甲可知,秒表秒针的最小分度值是0.1秒,分针在3与4之间,且超过半刻度数,分针是数是3分钟,秒针的示数是48.7秒,所以秒表所计的时间为3min48.7s=3×60s+48.7s=228.7s
(2)[1]刻度尺使用时,有刻度的一侧应紧贴被测物体,由图可知,B的放置方法正确。
[2]由图可知,B刻度尺1cm之间有10个小格,所以每个小格是0.1cm,即该刻度尺的分度值为0.1cm,物体的左端与刻度尺的0.00cm对齐,右端与3.40cm对齐,所以物体的长度是3.40cm。
(3)[1][2]在这五次测量结果中,27.2mm的准确值与其它值相差太大,所以它是错误的;其他四组结果的尾数不相同,即估读值不同,这属于测量中的误差;根据以上测量记录,可求出平均值,所以这一物体的长度应记做
(4)[1]如图,量筒的分度值为2mL,水的体积为26mL,小石块和水的总体积为36mL,小石块的体积
[2]若小石块吸水,水和小石块的总体积减小,则测量结果偏小。
(5)[1][2]图中所示,刻度尺的分度值为1mm,铜丝的起点在10.00cm,末端的读数为15.00cm,测出了细铜丝的直径为
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第一章 机械运动
常考题型·精准突破
考点一长度与时间的单位换算及物理量估测
◆题型1单位换算(基础)
1.C
2. 0.3
3.(1)<;(2)>
4. 1200/
◆题型2物理量估测(高频)
5.(1)cm;(2)m;(3)dm
6.B
7.C
8.(1)A;(2)B
考点二刻度尺的使用与读数(重点)
◆题型1刻度尺规范操作判断
9.B
10.B
11.D
12.D
◆题型2刻度尺读数计算
13.1mm 1.5cm 0.07cm
14.17.57 0.1cm
15.A 2.40(或2.39、2.41)
16.0.1 B 3.11
考点三误差与错误的辨析(易错高频)
◆题型1误差与错误的概念辨析
17.B
18.ABC
19.D
20.不能 25.86 多次测量求平均值
◆题型2多次测量求平均值计算
21.(1)错误数据是32.1cm、37.26cm,刻度尺分度值为1mm;(2)32.16cm
解:(1)32.1cm估读位数与其余数据不符,为错误数据;37.26cm与其余测量值偏差过大,为读数错误。由正确测量值的倒数第二位为毫米位,可知刻度尺分度值为1mm。
(2)剔除错误数据后,剩余有效测量值为32.15cm、32.16cm、32.17cm。物体长度为多次测量平均值
22.0.1 18.96 18.48 不可以
23.18.42 A 不可以
24.C
考点四长度特殊测量方法的应用(难点)
◆题型1累积法的应用
25.2.40cm 0.60 单根导线直径太小,直接测量误差较大
26.(1)D (2)BCA (3)
27.bdac
28.(1)3.40 (2)
◆题型2化曲为直与滚轮法的应用
29.(1)刻度尺 (2)具体操作:将棉线与地图上北京到珠海的铁路线重合,标记棉线两端;拉直后,用刻度尺测量标记间棉线的长度;根据比例尺计算出北京到珠海的铁路距离。 B 60.00 (3)2400;(4)棉线与铁路线重合时不能完全与曲线贴合,或测量棉线长度时存在读数误差
30.mm 1830
解:测量结果为,刻度尺的分度值由测量结果的倒数第二位决定。该数值中倒数第二位是“3”,对应的单位是mm,最后一位“0”是估读值,因此刻度尺的分度值为1mm。
根据比例尺的公式:
所以实际距离
31.
解:铁环周长0.8m,当铁环转过500圈时,铁环滚动的总距离
当铁环转过500圈时,离起点还有12m,则操场跑道的长度为
32.(1)25.8 21.5 (2);(3)偏大
考点五科学探究与控制变量法(重点)
◆题型1科学探究环节判断
33.B
34.杨振宁 猜想与假设
35.B
36.B
◆题型2控制变量法的实验设计
37.夹角 长 刻度尺 秒表 A 误差
38.(1)刻度尺;(2)摆长;(3)长;(4)减小误差 C;(5)小于 如何准确控制摆角小于5°
39.(1)控制变量;(2)DBAC;(3)摆球质量摆幅;(4)摆长;(5)短
40.(1)刻度尺 秒表;(2)A 误差;(3)夹角 长 有关
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.D
2.B
3.C
4.A
5.B
二、填空题
6.(1)b2.20;(2)18.51
7.底 顶 0~50 40
8. 仍准确
9.猜想与假设 做出解释
三、实验题
10.(1)长;(2)摆长 控制变量;(3)1cm 最低点;(4)B;(5)短
11.(1)A C;(2)DEBC;(3)AB;(4)0.196;(5)偏大
四、计算题
12.(1)0.70cm;(2)
13.(1)不正确 错误数据4.95cm参与计算,应该剔除;(2)不正确 刻度尺的分度值为1mm,平均值保留的小数位数要与测量值位数相一致;(3)
五、综合题
14.(1)228.7s;(2)B 3.40;(3)27.2mm 25.2mm;(4)10 偏小;(5)1mm 0.25
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第一章 走进物理世界
常考题型·精准突破
考点一长度与时间的单位换算及物理量估测
题型1单位换算(基础)
题型2物理量估测(高频)
考点二刻度尺的使用与读数(重点)
题型1刻度尺规范操作判断
题型2刻度尺读数计算
考点三误差与错误的辨析(易错高频)
题型1误差与错误的概念辨析
题型2多次测量求平均值计算
考点四长度特殊测量方法的应用(难点)
题型1累积法的应用
题型2化曲为直与滚轮法的应用
考点五科学探究与控制变量法(重点)
题型1科学探究环节判断
题型2控制变量法的实验设计
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一长度与时间的单位换算及物理量估测
◆题型1单位换算(基础)
1.下列单位换算过程正确的是( )
A. B.
C. D.
2.200cm3=__________m3; 300L=__________m3;2mm2=__________m2。
3.“刹那”和“瞬间”都是形容时间很短的词语。“一刹那”和“一瞬间”,哪一个所表示的时间更短呢?小明在一些古文献中查到:“一刹那为一念,二十念为一瞬,二十瞬为一弹指,二十弹指为一罗预,二十罗预为一须臾,一日一夜有三十须臾”。请你判断(两空均选填“>”、“<”或“=”):
(1)“一刹那”___________“一瞬间”。
(2)“一须臾”___________“时长45分钟的一节晚自习的时间”。
4.45μs=________h, 20min=__________s=______________ms
◆题型2物理量估测(高频)
5.请给下列物体填上合适的单位:
(1)某同学的身高是165________;
(2)思源实验学校和甘州中学的距离是1500________;
(3)铅笔长1.8________。
6.下列数据与实际最接近的是( )
A.中学生正常步行时的步长为10cm B.教室的高度为3.5m
C.人的一次脉搏时间为2s D.中学生百米赛跑的时间为9s
7.如图所示,滑雪运动员所用的滑雪板的长度约为( )
A.30cm B.50cm C.1.2m D.3m
8.每周一举行的升旗仪式,是我校进行爱国主义教育和集体主义教育的庄严活动。
(1)升旗手男队员的平均身高约为( )
A.1.75m B.1.75dm C.1.75cm D.1.75mm
(2)升旗仪式,演奏国歌的时间大约为( )
A.10s B.50s C.5min D.10min
考点二刻度尺的使用与读数(重点)
◆题型1刻度尺规范操作判断
9.某同学在上物理课时,关于刻度尺的使用,在笔记本上记录了四条内容:
(1)刻度尺必须与所测边保持平行;
(2)测量时必须让刻度尺的零刻度线与被测物体一端对齐;
(3)读数时视线必须与刻度尺的尺面平行;
(4)使用厚尺时,刻度线要紧靠被测物体。
关于刻度尺的使用,上面四条正确的有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
10.用刻度尺测物体长度时,下列说法错误的是( )
A.测量时刻度尺紧靠被测物体且与被测边保持平行 B.测量时必须从刻度尺的左端量起
C.读数时视线应正对刻度线 D.记录测量结果时必须在数字后面注明单位
11.下列关于长度的测量说法正确的是( )
A.零刻度线磨损的刻度尺不能用来测量
B.用被拉伸了的塑料尺去测量某物体的长度,则测量结果偏大
C.在选择测量工具时,量程越大越好
D.读数时视线未与刻度尺垂直,这是错误,可以避免
12.如图是某同学用刻度尺测量一支铅笔长度的情景。关于刻度尺的使用,下列说法正确的是( )
A.测量前,只需要观察刻度尺的零刻度线
B.该同学使用的刻度尺的分度值为1cm
C.读数时,A和B两种读数方法都正确
D.记录测量结果时,需要记录数字和单位
◆题型2刻度尺读数计算
13.某同学用一刻度尺测一物体的长度,记录的结果为1.57cm,该同学所使用的刻度尺分度值为_________,其中准确值为_________,估计值为_________。
14.小华对一支铅笔的长度进行了5次测量,记录数据如下:17.58cm、17.57cm、18.77cm、17.56cm、17.57cm,该铅笔的长度是______cm,所用刻度尺的分度值是______。
15.如图所示,用A、B两刻度尺测量同一木块的边长,就分度值而言,______刻度尺精密些;木块的边长为______cm。
16.如图所示是某同学测量物体长度的情境,他所用刻度尺的分度值是________cm,读数时方法正确的是________(填“A”或“B”),物体的长度为________cm。
考点三误差与错误的辨析(易错高频)
◆题型1误差与错误的概念辨析
17.下列关于误差的说法正确的是( )
A.误差就是测量中产生的错误
B.测量时通过多次测量求平均值的方法可以减小误差
C.测量时为了减小误差可以多估读几位
D.误差是由于在测量过程中,没有遵守操作规则而引起的
18.(多选)有关误差,下列说法中不正确的是( )
A.误差就是测量中产生的错误
B.选用精密的测量仪器可以消除误差
C.实验中认真仔细地进行测量可以消除误差
D.采用多次测量取平均值的方法,可以减小误差
19.小聪五次测量同一物体的长度,结果分别为18.52cm、18.52cm、18.10cm、18.50cm、18.51cm。下列说法正确的是( )
A.小聪多次测量的目的是消除测量误差
B.小聪所用刻度尺的分度值为0.1mm
C.数据“18.50cm”中最后一位“0”无意义,应删去
D.最终的测量结果为18.51cm
20.在实际测量中,测量值与真实值之间存在差异,该差异____________(选填“能”或“不能”)避免。小微同学用同一把刻度尺对八年级物理课本的长度先后测量了5次,记录的结果分别是25.87cm、25.83cm、25.88cm、25.36cm、25.85cm,根据数据分析可知,该物理课本的长度是____________cm。小微利用了____________的方法减小了误差。
◆题型2多次测量求平均值计算
21.在练习使用刻度尺时,陈同学测得某物体的长度分别是:32.1cm、32.15cm、37.26cm、32.16cm、32.17cm,则:
(1)请指出其中错误的数据,以及刻度尺的分度值;
(2)该物体的长度应记为多少?(请写出计算过程)
22.小明用同一把刻度尺测量八年级物理书的宽度,五次测量记录的数据分别为18.50、18.49、18.96、18.48、18.46,他所用的刻度尺分度值为___________,记录错误的数据是___________,该物理书的宽度为___________;只要认真操作,误差___________(选填“可以”或“不可以”)避免。
23.某物理实验小组有6位同学,都用毫米刻度尺测量物理课本的宽度,测量值分别是18.51cm、18.40cm、18.42cm、18.41cm、18.44cm、18.45cm。则物理课本的宽度测量值应为___________cm;多次测量的目的是___________(选填A“求平均值,减小误差”或B“寻找普遍规律,避免偶然性”);测量时误差是___________(填“可以”或“不可以”)避免的。
24.在练习刻度尺的使用和读数时,小明5次测得某物体的长度分别是:30.24cm、32.25cm、32.26cm、32.27cm、32.27cm,那么记录错误的数据是,被测物体的长度应记为。选项正确的是( )
A.30.24cm32.3cm B.30.24cm 32.2625cm
C.30.24cm32.26cm D.32.26cm 32.26cm
考点四长度特殊测量方法的应用(难点)
◆题型1累积法的应用
25.某同学为了测某一品牌粗细均匀导线的直径,她采用了如下方法:剪下一段导线后,将这段导线在一支铅笔上紧密缠绕圈,形成一个导线圈,再用刻度尺测量这个导线圈的长度。如图所示,这个导线圈的长度L为_________,则这一品牌导线的直径d为_________。测量时,不用这把刻度尺直接测量一根导线的直径的原因是__________________。
26.下列是测量粗细均匀的铜丝直径的实验,下列为实验步骤:
A.计算出铜丝的直径;
B.将铜丝在铅笔上紧密地排绕成线圈,共n圈;
C.测出线圈的总长度s;
D.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L。
(1)以上步骤中,没有必要的步骤是___________。
(2)实验步骤的合理顺序应是___________。
(3)铜丝直径的数学表达式为D=___________(用步骤中的字母表示)。
27.某学生为测定物理书的纸张厚度,采取如下步骤:
(a)量出一叠纸的厚度L;
(b)选用学生用三角尺,检查零刻度是否磨损;
(c)计算每张纸的厚度;
(d)取得物理书内100页叠齐压紧。
测量步骤的正确排列顺序是________(填写步骤序号字母);测量步骤(c)是错误的,应改为“计算每页纸的厚度D=________”。
28.小华用刻度尺完成以下测量:
(1)图甲中,测量铅笔的长度时,用正确方法读数的结果是_________cm;
(2)图乙中,为了测出一条薄厚均匀的纸带的厚度,把纸带紧密环绕在圆柱形电池上,纸带环绕了n圈,则一条纸带厚度的表达式是_________(用D、d、n表示)。
◆题型2化曲为直与滚轮法的应用
29.小圳一家从深圳驾车回珠海与奶奶共度中秋。小圳在车上看着窗外景色,联想起了所学的物理知识。小圳发现车门上放置的《中国铁路营业线路图》,于是想通过所学知识测量北京到珠海的铁路距离,看看与自己查阅的信息是否相符。请帮小圳完成实验设计:
(1)他需要用到的器材有:足够长的棉线和_______;
(2)他的具体操作是:________,因为小圳的刻度尺的测量范围是0~20cm,所以他需要分段测量棉线长度,当他第3次使用刻度尺测量时,右侧如图所示(左侧省略),视线_______是正确的,则地图上北京到珠海的铁路距离为________cm。
(3)结合地图,他通过测量可得北京到珠海的铁路距离为_______km。
(4)测量结果与前面列车表显示数据不同,你认为产生误差的原因是:_______。(写出一条即可
30.如图所示为地图上A、B两地,小明想要测量A、B两城市之间火车路线的长度,于是他将无弹性细棉线沿着地图上的线路摆放,做好标记,并拉直后用刻度尺测得所用细棉线的长度为18.30cm,则由此可推断小明测量用的刻度尺分度值为1______;如果该地图的比例尺为,则A、B两地的实际距离为______km。
31.滚铁环是传统的儿童游戏,小朋推着一个周长为0.8m的铁环绕学校操场跑道一周,当铁环转过500圈时,离起点还有12m,求操场跑道的长度约为多少m?
32.图甲测量长度的工具叫滚尺,多用于跑道、农业等道路测量。滚尺主要由计数器和滚轮组成,当滚轮沿着路径滚动时,通过滚轮滚动的圈数可以得出路径长度,长度在计数器上直接显示。小明想利用滚尺和秒表,测量自己步行的平均速度。
(1)将滚尺的示数清零后,推动滚尺,秒表同时计时,测出某次步行的距离如图乙所示,其距离为________m,他用秒表记录的对应时间如图丙所示,读数为________s;
(2)已知该滚尺滚轮直径为D,用s表示滚尺测出的距离,则上述测量中轮子滚过的圈数n=________(用题中的字母表示);
(3)长期使用后,滚轮的轮胎磨损严重将导致测量出的步行速度________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
考点五科学探究与控制变量法(重点)
◆题型1科学探究环节判断
33.日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问,把疑问陈述出来,就形成了问题,但不一定是科学问题。像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题。并不是每一个科学问题都可以进行探究,当问题太泛化或太模糊,就难以进行科学探究,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。阅读材料后,请选出你认为是科学问题且可以进行探究的是( )
A.哪种类型的音乐更好?
B.水的温度越高,水蒸发得越快吗?
C.为减少污染和交通拥堵,应该限制小汽车的使用吗?
D.是什么影响气球贴到墙上?
34.华人物理学家不仅在学术上取得了卓越的成就,还对全球物理学研究和教育产生了深远的影响。如1957年,李政道与另一位华人物理学家___________(填名字)一起,用“宇称不守恒理论”摘下了物理学的王冠——诺贝尔物理学奖,在该理论还未被实验证明之前,这一理论属于科学探究中的___________环节。
35.橡皮泥能否浮在水中?小明尝试将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况。小明的尝试属于科学探究中的( )
A.问题 B.证据 C.解释 D.交流
36.小明购买乒乓球时,分别挑选了有缝和无缝乒乓球从同一高度静止释放,比较它们反弹的高度,由此判断哪种乒乓球的弹性更好。此操作属于科学探究环节中的( )
A.提出问题 B.进行实验
C.猜想和假设 D.交流与评估
◆题型2控制变量法的实验设计
37.图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
【证据】该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球重心的距离简称摆长.每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如下表:
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动10次的总时间t总/s
小球往返摆动1次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
【解释】同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的_________不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越_________。由此可知,秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长有关;
【交流】
(1)该探究所需的测量工具有量角器、_________和_________;
(2)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动十次的总时间,再算出往返摆动一次的时间。
(3)①下列物理量的测量也可采用类似方法的是_________;
A.物理书中一张纸的厚度
B.一支铅笔的长度
C.一个苹果的质量
D.一杯水的温度
②采用这种方法的目的是减小测量的_________。
38.图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。
【问题】秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
【证据】
(1)所需的测量工具有量角器、秒表和_________。
(2)该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙,悬点O到小球重心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变_________进行探究,记录结果如下表。
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的总时间/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
【解释】
(3)同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越_________。由此可知,秋千未坐人时往返一次的时间与绳长有关。
【交流】
(4)小球往返摆动一次的时间不易测准,本实验采用了“累积法”测多算少,这样做的好处是_________,下列物理量的测量没有采用“累积法”的是_________。
A.一张纸的厚度 B.一次脉搏的时间 C.纸锥下落的速度 D.一枚回形针的质量
(5)历史上曾经利用摆长一定时,小球每摆一次(摆角小于5°)的时间都相等的“等时性”发明了摆钟。如果你来设计,用本实验中的小球,要让摆动一次的时间刚好为1秒,摆长应该_________(大于/小于/等于)60cm,还要解决的难题是_________。
39.几名同学在荡秋千时,感到秋千往返摆动的时间是有规律的,于是他们进行了如图甲所示实验,将细绳一端固定在O点,另一端拴一小球制成一个摆,让小球自由往返摆动,记录的数据如下表所示。
实验序号
摆长
摆球质量
摆幅
摆球往返摆动一次的时间
1
0.7
20
0.05
1.7
2
1
20
0.08
2
3
1
30
0.05
2
4
1
30
0.08
2
5
1.3
20
0.05
2.3
请回答下列问题:
(1)在探究过程中,每次只改变一个因素,保持其他因素不变,这种方法叫___________法;
(2)科学探究过程有下列四个要素,它们的正确顺序是___________;
A.解释 B.证据 C.交流 D.问题
(3)在3、4实验中,控制摆长、___________不变,只改变摆幅,探究摆球往返摆动一次的时间跟___________(选填“摆长”“摆球质量”或“摆幅”)的关系;
(4)从本次实验可以得到的结论是:摆球往返摆动一次的时间只跟___________有关;
(5)摆钟是利用本实验的原理制成的。小强周六上午发现家里摆钟如图乙所示,显示的时间是___________。小强看了一下自己正常使用的电子表,时间是,摆钟显示的时间是不准确的。要调准它,小强先把摆钟的指针拨到,再将摆钟的摆长稍微调___________(选填“长”或“短”)些。
40.图甲是公园里两个绳长不同的秋千。某同学荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。该同学猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的总时间t总/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
(1)该同学用细线系上一个小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球中心的距离简称摆长。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如下表。该探究所需的测量工具有量角器、_______和_______。
(2)该同学发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动10次的总时间,再算出往返摆动一次的时间。
①下列物理量的测量也可采用类似方法的是()
A.物理书中一张纸的厚度 B.一支铅笔的长度
C.一个苹果的质量 D.一杯水的温度
②采用这种方法的目的是减小测量的_______。
(3)由上表分析可知:同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的_______不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越_______。由此可知,秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长_______(选填“有关”或“无关”)。
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.小鹤在一部电影中听到这样的台词:“由于地球自转,在南北半球,马桶下水的旋转方向不同。”小鹤想验证这个观点是否正确,下列做法属于获取证据的是( )
①相信这种说法;②建立新的假设;③查找资料研究;④亲自动手实验;⑤向南半球的朋友求证
A.①③④ B.①③⑤ C.②④⑤ D.③④⑤
2.下面单位换算正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图,人体中藏有很多“尺”可帮助我们估测物体的长度。身高的小李利用自己的身体特征进行了以下估测,其中接近实际的是( )
A.物理课本厚约4指
B.物理课本宽约5拃(zhǎ)
C.教室长约15步
D.黑板长约7庹(tuǒ)
4.下列测量长度的方法,错误的是( )
A.只使用一个刻度尺不用其他工具就可以准确测出乒乓球的直径
B.测细金属丝的直径,可以把金属线无间隙地密绕在一根铅笔上若干圈,测出密绕部分的长度L和圈数N,则直径D=
C.测自行车通过的路程,可先记下车轮转过的圈数N,再乘以车轮的周长L
D.测一张纸的厚度可以用刻度尺先测出几十张纸的厚度,然后再除以纸的总张数,即得出一张纸的厚度
5.小明发现:往保温壶灌开水时,刚开始听到的声音比较低沉,水快灌满时声音变得比较清脆。小郯想:声音的变化可能与壶中空气柱的长短有关。这属于科学探究中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设
C.进行实验与收集证据 D.交流与合作
二、填空题
6.(1)如图所示,利用刻度尺测量铅笔长度,两种读数方法中正确的是________(选填“a”或“b”)该物体的长度是________cm;
(2)用刻度尺三次测物理课本的宽度,分别为18.50cm、18.49cm、18.53cm,则物理课本的宽度为________cm。
7.在使用量筒时,无论液面是下凹还是上凸,测量者读数时其视线都应与凹液面的______部或凸液面的______部在同一水平线上。如图所示,该量筒的量程为______mL,液体的体积为______mL。
8.某同学用如图甲所示的方法测量细钢丝的直径,将细钢丝紧密排绕在圆柱形铅笔上,用刻度尺测出铅笔杆上密绕部分的长度,数出绕的圈数,则细钢丝的直径__________(用题中给出的字母表示);若把细钢丝密绕在如图乙所示的锥形笔尖上,这种方法测得的钢丝直径__________(填“偏大”“偏小”或“仍准确”)。
9.科学探究的步骤是:提出问题,______,设计实验、制订方案,进行实验、收集证据,得出结论、______,交流、评估和反思。
三、实验题
10.如图甲所示是公园里两个绳长不同的秋千,小强和朋友在荡秋千时发现这两个秋千往返一次的时间不同。小强猜想:秋千往返一次的时间是否与绳长有关?
【实验】小强用细线系上一个质地均匀的小球模拟秋千,如图乙所示,悬点O到小球中心的距离叫做摆长,用L表示。每次让小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,改变摆长进行探究,记录结果如表所示:
实验次数
摆长L/cm
小球往返摆动十次的总时间/s
小球往返摆动一次的时间t/s
1
60.0
15.8
1.58
2
80.0
18.1
1.81
3
100.0
20.0
2.00
【结论】
(1)同一小球由静止释放,且保持释放时悬线和竖直方向的夹角不变,摆长越长,小球往返摆动一次的时间越________。由此可知,秋千未坐人时(如图甲所示)往返一次的时间与绳长有关。
【交流】
(2)小强在实验过程中,控制悬线和竖直方向的夹角等因素不变,只是改变________,这种研究方法叫________法。
(3)由表中数据可知,小强测量摆长所使用的刻度尺的分度值是________,测量小球往返摆动的时间时,当小球摆动到________开始计时更好(填“最高点”或者“最低点”)。
(4)小强发现小球往返摆动一次的时间不易测准,于是他测出小球往返摆动十次的总时间,再算出往返摆动一次的时间,下列物理量的测量也是采用类似方法的是________。
A.用组合法测圆柱的直径
B.用累积法测量一张纸的厚度
C.用滚轮法测出操场的周长
【拓展】
(5)小强发现家里的摆钟也是根据本实验的原理工作的,如图丙所示,工作时摆锤不停的左右摆动。最近小强发现摆钟显示的时间总是偏慢一些,为了让摆钟走得更准确,他应将摆杆稍微调________(选填“长”或“短”)一些。
11.某同学欲用密绕法测量一根长为的细铜丝的直径,他的实验步骤如下:
A.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度L
B.用刻度尺测出圆铅笔杆上铜丝绕成线圈的总长度L1
C.用铜丝的长度L除以铜丝排绕在笔杆上的圈数n,即得细铜丝的直径d
D.将细铜丝紧密排绕在圆铅笔杆上
E.数出排绕在圆铅笔杆上的细铜丝线圈的圈数n
(1)以上步骤中,没有必要的步骤是______,错误的步骤是______;
(2)改正后实验步骤的合理顺序应是______;
(3)某同学在测量过程中;共测三次,而每次都将铜丝重新绕过,结果三次读数都不相同,产生误差的原因可能是______;
A.每次排绕的松紧程度不相同 B.刻度尺本身刻度不均匀 C.读数时由于粗心,小数点记错位置
(4)将粗细均匀的金属丝在笔杆上紧密缠绕25圈,如图所示,金属丝的直径是______cm;
(5)若在上述测量过程中,缠绕不紧密,则会使金属丝直径测量值______(选填“偏大”“偏小”)。
四、计算题
12.随着工业技术的发展,我国自主研发的“手撕钢”比纸还要薄。小明想知道一张“手撕钢”的厚度,于是他先测出一支圆柱形铅笔的直径,如图甲所示,然后将一张“手撕钢”紧密地环绕在该铅笔上,如图乙所示。(“手撕钢”厚薄均匀)
(1)求铅笔的直径。
(2)若“手撕钢”正好环绕了200圈,求一张“手撕钢”的厚度。
13.小关同学用同一把刻度尺测量同一个物体的长度,记录了五次测量结果,分别是:4.82cm、4.83cm、4.95cm、4.81cm、4.83cm,求物体的长度时,小庆和小黄两位同学都做出解答,请你对他们的解答做出评价【正确或不正确,并说明理由】?请把你的解答写在方框内?
(1)小庆同学的解法:解:物体的长度:
【正确或不正确】__________;理由:__________;
(2)小黄同学的解法:
解:物体的长度:
【正确或不正确】__________;理由:__________;
(3)你的解答:__________。
五、综合题
14.基本测量仪器的使用:
(1)如图中秒表的示数为_______s。
(2)如图所示小明用A、B两把刻度尺测量同一物体的长度,其中正确放置的是________(选填A、B),物体的长度为__________cm。
(3)用刻度尺测量某同一长度的五次测量记录是:25.1mm、25.2mm、25.1mm、27.2mm、25.3mm。其中一次明显是错误的,它是________;根据以上测量记录,这一物体的长度应记作_______。
(4)如图,小石块的体积是_______cm3;若小石块吸水,则测量结果________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
(5)如图所示,为了测这种细铜丝的直径,我们要把细铜丝在铅笔上紧密排绕20圈。图中所示,所用刻度尺的分度值是________,测出了细铜丝的直径为_______cm。
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