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1.20
32
不可以
8.38 cm
4.30
2.15
1440
40
760

【分析】
首先,刻度尺读数需明确分度值,物体两端刻度的差值为长度,且要估读到分度值的下一位;秒表读数需分别读取小表盘(分钟)和大表盘(秒)的示数,若小表盘指针在0.5分钟刻度线之后,大表盘需读取30秒以上的刻度,两者相加为总时间。
对于图甲的刻度尺:1cm间有10个小格,分度值为1mm,物体左端对齐8.00cm,右端对齐9.20cm,直径为两端刻度差;对于图乙的秒表:小表盘指针在0~1分钟之间且超过0.5分钟,大表盘读30秒以上刻度,结合大表盘示数计算总时间。
【解析】
1. 刻度尺读数:图甲中,刻度尺分度值为1mm,圆形物体左端与8.00cm刻度线对齐,右端与9.20cm刻度线对齐,因此直径为 $ L = 9.20\,\mathrm{cm} - 8.00\,\mathrm{cm} = 1.20\,\mathrm{cm} $。
2. 秒表读数:图乙中,小表盘分度值为0.5分钟,指针在0~1分钟之间且超过0.5分钟刻度线,大表盘需读取30~60秒的刻度;大表盘分度值为0.1秒,指针指向2秒(对应32秒刻度),因此秒表读数为 $ 30\,\mathrm{s} + 2\,\mathrm{s} = 32\,\mathrm{s} $。
【答案】
1.20;32
【知识点】
长度的测量;时间的测量
【点评】
本题考查刻度尺和秒表的基本读数,属于物理基础测量题,需掌握分度值判断、估读规则及秒表大小表盘的对应关系,是学生需掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.3
【分析】
首先明确误差的概念:误差是测量值与真实值之间的差异,它只能被减小,无法完全避免;而错误是操作不当导致的,可以避免。对于长度测量的数据处理,需先剔除偏差过大的错误数据,再对剩余正确数据求平均值,且平均值的位数要与测量数据的位数保持一致。
【解析】
1. 误差的特性:误差是不可避免的,只能通过多次测量求平均值、选用精密测量工具等方式减小,因此第一空填“不可以”。
2. 物体长度的计算:观察五位同学的测量数据,8.58cm与其他数据(8.36cm、8.38cm、8.37cm、8.39cm)偏差过大,属于错误数据,应剔除。对剩余4个正确数据求平均值:
$\frac{8.38\,\mathrm{cm} + 8.36\,\mathrm{cm} + 8.39\,\mathrm{cm} + 8.37\,\mathrm{cm}}{4} = \frac{33.5\,\mathrm{cm}}{4} = 8.375\,\mathrm{cm}$
由于测量数据均保留两位小数(对应刻度尺分度值为1mm),需四舍五入保留两位小数,结果为8.38cm。
【答案】
不可以 8.38 cm
【知识点】
误差及其减小方法;长度的测量
【点评】
本题考查误差的基本概念和长度测量的数据处理方法,需注意区分误差与错误,测量长度时要先剔除错误数据再求平均值,平均值的位数要与测量数据一致,属于基础题型。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这个问题,需分两步:①根据刻度尺的分度值,正确读取A、B两点的刻度,计算两点间的滑行距离(注意刻度尺读数需估读到分度值的下一位);②计算A到B的时间差,再利用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算平均速度。
【解析】
1. 计算A、B间的滑行距离:刻度尺的分度值为1mm,A点对应刻度为1.00cm,B点对应刻度为5.30cm,因此A、B间的距离$s=5.30cm - 1.00cm=4.30cm$。
2. 计算滑行时间:A点时间为00:05:18,B点时间为00:05:20,所以滑行时间$t=20s - 18s=2s$。
3. 计算平均速度:根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$,代入数据得$v=\frac{4.30cm}{2s}=2.15cm/s$。
【答案】
4.30;2.15
【知识点】
刻度尺的使用;平均速度的计算
【点评】
本题考查刻度尺读数和平均速度的基础计算,需掌握刻度尺的读数规则(估读到分度值下一位)和平均速度公式的应用,属于常规基础题。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题需分两部分求解:第一部分利用动车在隧道内的运行规律计算隧道长度;第二部分通过两次鸣笛的回声原理,结合动车的运动规律,建立方程求解动车进洞前的速度和第一次鸣笛时与山洞的距离。
1. 隧道长度计算:先统一速度单位,明确动车全部在隧道内运行的路程等于隧道长减去动车自身长度,结合速度公式即可推导。
2. 速度与距离求解:设动车进洞前速度为$v_{车}$,第一次鸣笛时距离山洞为$s_1$,根据回声的路程关系(声音传播距离与动车前进距离之和为鸣笛时距离的2倍),结合两次鸣笛的时间间隔,建立联立方程求解。
【解析】
1. 计算隧道长度:
动车速度单位换算:$v = 64.8\ \mathrm{km/h} = 64.8 ÷ 3.6 = 18\ \mathrm{m/s}$;
动车全部在隧道内运行时间$t = 1\ \mathrm{min} = 60\ \mathrm{s}$,运行路程$s = vt = 18\ \mathrm{m/s} × 60\ \mathrm{s} = 1080\ \mathrm{m}$;
动车全部在隧道内的路程 = 隧道长度$L$ - 动车长度,故隧道长度$L = s + L_{车} = 1080\ \mathrm{m} + 360\ \mathrm{m} = 1440\ \mathrm{m}$。
2. 求解动车速度和鸣笛距离:
设动车进洞前速度为$v_{车}$,第一次鸣笛时动车距离山洞为$s_1$。
第一次鸣笛后4s听到回声:声音传播距离 + 动车前进距离 = $2s_1$,即:
$v_{声} × 4\ \mathrm{s} + v_{车} × 4\ \mathrm{s} = 2s_1$,代入$v_{声}=340\ \mathrm{m/s}$得:$s_1 = 2v_{车} + 680$ ①;
两次鸣笛间隔9.5s,故第二次鸣笛时动车距离山洞为$s_1 - v_{车} × 9.5\ \mathrm{s}$;第二次鸣笛后2s听到回声,同理:
$v_{声} × 2\ \mathrm{s} + v_{车} × 2\ \mathrm{s} = 2(s_1 - 9.5v_{车})$,代入数据化简得:$s_1 = 10.5v_{车} + 340$ ②;
联立①②:$2v_{车} + 680 = 10.5v_{车} + 340$,解得$v_{车}=40\ \mathrm{m/s}$;
代入①得$s_1 = 2 × 40 + 680 = 760\ \mathrm{m}$。
【答案】
1440;40;760
【知识点】
速度公式应用;回声测距;单位换算
【点评】
本题综合考查速度公式与回声原理的结合应用,需注意单位统一及两次鸣笛时动车位置的变化,理清路程关系是解题核心,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题围绕“研究气泡的运动速度”实验展开,需结合运动的相关概念、s-t图像的物理意义分析各问题:
1. 第(1)问:实验需测量气泡运动的路程和时间,对应工具为刻度尺和秒表,研究对象是气泡;
2. 第(2)问:判断参照物的运动状态,看物体相对参照物的位置是否变化;测量时间时,气泡运动慢更易计时;
3. 第(3)问:s-t图像中,直线表示匀速运动,斜率变大表示加速;结合计时起点与管口的距离,分析图像非直线的原因;
4. 第(4)问:根据实验探究,气泡运动快慢与玻璃管倾斜程度有关。
【解析】
(1) 实验中,测量路程用刻度尺,测量时间用秒表;实验目的是研究气泡的运动速度,因此研究对象是气泡。
(2) 以气泡为参照物,玻璃管口的橡皮塞相对气泡的位置发生了改变,所以橡皮塞是运动的;为便于测量时间、减小误差,应使气泡运动得慢一些。
(3) ① s-t图像中,匀速直线运动的图像是过原点的直线,第一组的图像为直线,故气泡做匀速直线运动;第二组的图像斜率逐渐变大(相同时间内通过的路程越来越大),说明速度逐渐增大,故先做加速直线运动。
② 若计时起点O距离管口近,气泡在O点处刚开始运动,还未达到匀速状态,因此s-t图像不是直线;若O距离管口远,气泡已进入匀速阶段,图像为直线,故第二组的计时起点O距离管口较近。
(4) 实验中改变玻璃管的倾斜程度,观察到气泡上升快慢不同,因此气泡上升的快慢与玻璃管的倾斜程度有关。
【答案】
(1) 秒表;气泡 (2) 运动;慢 (3) ① 匀速;加速 ② 近 (4) 玻璃管的倾斜程度
【知识点】
机械运动;参照物;匀速直线运动
【点评】
本题是探究气泡运动速度的实验题,结合参照物、s-t图像分析等知识点,考查学生对运动相关概念的理解及图像分析能力,属于基础探究题,注重实验过程的理解。
【难度系数】
0.5