12.误差是
不可以
(选填“可以”或“不可以”)避免的.若五位同学用刻度尺测量同一个物体的长度,记录数据分别为8.38 cm、8.36 cm、8.58 cm、8.39 cm、8.37 cm,则该物体的长度为8.38 cm
.答案
12.不可以 8.38 cm
解析
【分析】首先需明确误差的概念:误差是测量值与真实值的差异,无法避免只能减小;处理长度测量数据时,要先剔除偏差过大的错误数据,再对有效数据求平均值,且平均值的小数位数需与测量数据的精度一致。
【解析】1. 误差是不可避免的,只能通过多次测量等方法减小,故第一空填“不可以”。2. 分析测量数据,8.58 cm与其他数据偏差明显,属于错误数据需剔除;对剩余的8.38 cm、8.36 cm、8.39 cm、8.37 cm求平均值:(8.38+8.36+8.39+8.37)÷4=8.375 cm,因刻度尺读数需保留两位小数,四舍五入后得8.38 cm。
【答案】不可以 8.38 cm
【知识点】误差、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,核心是区分误差与错误,掌握有效数据的平均值计算及精度保留规则,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】1. 误差是不可避免的,只能通过多次测量等方法减小,故第一空填“不可以”。2. 分析测量数据,8.58 cm与其他数据偏差明显,属于错误数据需剔除;对剩余的8.38 cm、8.36 cm、8.39 cm、8.37 cm求平均值:(8.38+8.36+8.39+8.37)÷4=8.375 cm,因刻度尺读数需保留两位小数,四舍五入后得8.38 cm。
【答案】不可以 8.38 cm
【知识点】误差、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,核心是区分误差与错误,掌握有效数据的平均值计算及精度保留规则,属于基础题型。
【难度系数】0.6
13.小军用刻度尺和数字钟(时:分:秒)测木块在水平面上滑行的速度,木块滑动的位置与时间如图所示,则木块在A、B间滑行的距离为

4.30
cm,滑行的平均速度为2.15
cm/s.答案
13.4.30 2.15
解析
【分析】
要解决该问题,需分两步:一是读取刻度尺上A、B两点的刻度值,计算木块滑行的距离,注意刻度尺分度值为1mm,读数需估读到分度值下一位;二是读取数字钟的时间,计算滑行时间,再利用平均速度公式计算平均速度。
【解析】
1. 计算滑行距离:刻度尺分度值为1mm,A点对应刻度为1.00cm,B点对应刻度为5.30cm,因此A、B间滑行距离$ s = 5.30\,\mathrm{cm} - 1.00\,\mathrm{cm} = 4.30\,\mathrm{cm} $。
2. 计算滑行时间:A时刻为00:05:18,B时刻为00:05:20,滑行时间$ t = 20\,\mathrm{s} - 18\,\mathrm{s} = 2\,\mathrm{s} $。
3. 计算平均速度:根据平均速度公式$ v = \frac{s}{t} $,代入数据得$ v = \frac{4.30\,\mathrm{cm}}{2\,\mathrm{s}} = 2.15\,\mathrm{cm/s} $。
【答案】
4.30;2.15
【知识点】
刻度尺读数;平均速度计算
【点评】
本题考查刻度尺的正确读数和平均速度的计算,属于基础题型,需注意刻度尺读数要估读到分度值下一位,时间差计算需准确,是对基本实验技能的常规考查。
【难度系数】
0.7
要解决该问题,需分两步:一是读取刻度尺上A、B两点的刻度值,计算木块滑行的距离,注意刻度尺分度值为1mm,读数需估读到分度值下一位;二是读取数字钟的时间,计算滑行时间,再利用平均速度公式计算平均速度。
【解析】
1. 计算滑行距离:刻度尺分度值为1mm,A点对应刻度为1.00cm,B点对应刻度为5.30cm,因此A、B间滑行距离$ s = 5.30\,\mathrm{cm} - 1.00\,\mathrm{cm} = 4.30\,\mathrm{cm} $。
2. 计算滑行时间:A时刻为00:05:18,B时刻为00:05:20,滑行时间$ t = 20\,\mathrm{s} - 18\,\mathrm{s} = 2\,\mathrm{s} $。
3. 计算平均速度:根据平均速度公式$ v = \frac{s}{t} $,代入数据得$ v = \frac{4.30\,\mathrm{cm}}{2\,\mathrm{s}} = 2.15\,\mathrm{cm/s} $。
【答案】
4.30;2.15
【知识点】
刻度尺读数;平均速度计算
【点评】
本题考查刻度尺的正确读数和平均速度的计算,属于基础题型,需注意刻度尺读数要估读到分度值下一位,时间差计算需准确,是对基本实验技能的常规考查。
【难度系数】
0.7
14.一列长 360 m 的动车沿直线匀速驶向正前方的隧道,动车全部在隧道内运行的时间是 1 min,在隧道内运行的平均速度是 64.8 km/h,则隧道的长度为
1440
m. 动车进入山洞隧道之前,需要鸣笛示警.由于洞口山崖对声的反射,司机鸣笛后可以听到回声.已知司机第一次鸣笛后 4 s听到回声,第二次鸣笛后 2 s听到回声.两次鸣笛的时间相隔为 9.5 s,则火车进山洞前的速度是 40
m/s,第一次鸣笛时动车距离山洞 760
m.(声音在空气中传播的速度为 $v_{声}=340$ m/s)答案
14.1440 40 760
解析
【分析】
本题分为两部分,第一部分求隧道长度,需先统一速度单位,利用动车全部在隧道内的路程与隧道长、动车长的关系结合速度公式计算;第二部分求火车速度和第一次鸣笛时的距离,需根据两次鸣笛的回声时间,结合声音传播路程与火车行驶路程的关系建立方程求解。
【解析】
1. 计算隧道长度:
先换算速度单位:$ 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} $,则全部在隧道内行驶的路程:
$ s = vt = 18\ \mathrm{m/s} × 60\ \mathrm{s} = 1080\ \mathrm{m} $
动车全部在隧道内的路程等于隧道长减去动车自身长度,即 $ s = L_{\mathrm{隧}} - L_{\mathrm{车}} $,因此隧道长度:
$ L_{\mathrm{隧}} = s + L_{\mathrm{车}} = 1080\ \mathrm{m} + 360\ \mathrm{m} = 1440\ \mathrm{m} $
2. 计算火车速度和第一次鸣笛时的距离:
设火车速度为 $ v_{\mathrm{车}} $,第一次鸣笛时距离山洞为 $ s_1 $,第二次鸣笛时距离山洞为 $ s_2 $。
第一次鸣笛后4s听到回声:声音传播路程与火车行驶路程之和等于2倍鸣笛时到山洞的距离,即 $ 2s_1 = v_{\mathrm{声}}t_1 + v_{\mathrm{车}}t_1 $,代入 $ t_1=4\ \mathrm{s} $、$ v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s} $,得:
$ 2s_1 = 340 × 4 + 4v_{\mathrm{车}} $ → $ s_1 = 680 + 2v_{\mathrm{车}} $
两次鸣笛间隔9.5s,故第二次鸣笛时距离山洞:$ s_2 = s_1 - 9.5v_{\mathrm{车}} $
第二次鸣笛后2s听到回声,同理:$ 2s_2 = v_{\mathrm{声}}t_2 + v_{\mathrm{车}}t_2 $,代入 $ t_2=2\ \mathrm{s} $,得:
$ 2s_2 = 340 × 2 + 2v_{\mathrm{车}} $ → $ s_2 = 340 + v_{\mathrm{车}} $
联立 $ s_2 = s_1 - 9.5v_{\mathrm{车}} $,代入表达式:
$ 340 + v_{\mathrm{车}} = (680 + 2v_{\mathrm{车}}) - 9.5v_{\mathrm{车}} $
整理得:$ 8.5v_{\mathrm{车}} = 340 $ → $ v_{\mathrm{车}} = 40\ \mathrm{m/s} $
代入 $ s_1 = 680 + 2v_{\mathrm{车}} $,得 $ s_1 = 680 + 2 × 40 = 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】
本题结合运动学与回声问题,需注意单位统一及回声时路程关系的分析,是力学综合应用题,考查学生的公式运用和逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
本题分为两部分,第一部分求隧道长度,需先统一速度单位,利用动车全部在隧道内的路程与隧道长、动车长的关系结合速度公式计算;第二部分求火车速度和第一次鸣笛时的距离,需根据两次鸣笛的回声时间,结合声音传播路程与火车行驶路程的关系建立方程求解。
【解析】
1. 计算隧道长度:
先换算速度单位:$ 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} $,则全部在隧道内行驶的路程:
$ s = vt = 18\ \mathrm{m/s} × 60\ \mathrm{s} = 1080\ \mathrm{m} $
动车全部在隧道内的路程等于隧道长减去动车自身长度,即 $ s = L_{\mathrm{隧}} - L_{\mathrm{车}} $,因此隧道长度:
$ L_{\mathrm{隧}} = s + L_{\mathrm{车}} = 1080\ \mathrm{m} + 360\ \mathrm{m} = 1440\ \mathrm{m} $
2. 计算火车速度和第一次鸣笛时的距离:
设火车速度为 $ v_{\mathrm{车}} $,第一次鸣笛时距离山洞为 $ s_1 $,第二次鸣笛时距离山洞为 $ s_2 $。
第一次鸣笛后4s听到回声:声音传播路程与火车行驶路程之和等于2倍鸣笛时到山洞的距离,即 $ 2s_1 = v_{\mathrm{声}}t_1 + v_{\mathrm{车}}t_1 $,代入 $ t_1=4\ \mathrm{s} $、$ v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s} $,得:
$ 2s_1 = 340 × 4 + 4v_{\mathrm{车}} $ → $ s_1 = 680 + 2v_{\mathrm{车}} $
两次鸣笛间隔9.5s,故第二次鸣笛时距离山洞:$ s_2 = s_1 - 9.5v_{\mathrm{车}} $
第二次鸣笛后2s听到回声,同理:$ 2s_2 = v_{\mathrm{声}}t_2 + v_{\mathrm{车}}t_2 $,代入 $ t_2=2\ \mathrm{s} $,得:
$ 2s_2 = 340 × 2 + 2v_{\mathrm{车}} $ → $ s_2 = 340 + v_{\mathrm{车}} $
联立 $ s_2 = s_1 - 9.5v_{\mathrm{车}} $,代入表达式:
$ 340 + v_{\mathrm{车}} = (680 + 2v_{\mathrm{车}}) - 9.5v_{\mathrm{车}} $
整理得:$ 8.5v_{\mathrm{车}} = 340 $ → $ v_{\mathrm{车}} = 40\ \mathrm{m/s} $
代入 $ s_1 = 680 + 2v_{\mathrm{车}} $,得 $ s_1 = 680 + 2 × 40 = 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】
本题结合运动学与回声问题,需注意单位统一及回声时路程关系的分析,是力学综合应用题,考查学生的公式运用和逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
三、解答题
15. 如图甲所示,在研究气泡的运动规律实验中.

(1)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较
(2)在玻璃管上作出间距相等的标记,用毫米刻度尺测量相邻标记间的长度,如图乙所示为
(3)从气泡运动到O点开始计时,记下气泡运动到各标记的时间如下表所示,在图丙中画出气泡运动的$s-t$图像.

(4)从图像可以看出,在测量的这段过程中,气泡在相等的时间内通过的路程
15. 如图甲所示,在研究气泡的运动规律实验中.
(1)为了判断气泡是否做匀速直线运动,需要测量气泡运动的路程和时间,为便于测量,应使气泡在管内运动得较
慢
(选填“快”或“慢”).(2)在玻璃管上作出间距相等的标记,用毫米刻度尺测量相邻标记间的长度,如图乙所示为
20.00
cm.(3)从气泡运动到O点开始计时,记下气泡运动到各标记的时间如下表所示,在图丙中画出气泡运动的$s-t$图像.
(4)从图像可以看出,在测量的这段过程中,气泡在相等的时间内通过的路程
相等
.答案
15.(1)慢 (2)20.00 (3)如答图所示 (4)相等
解析
【分析】
要解决这道题,需结合匀速直线运动的特点、长度测量的读数规则、s-t图像的绘制及分析来思考:
(1) 测量气泡运动的时间时,若气泡运动慢,相同路程所用时间更长,便于准确测量时间,因此应选慢;
(2) 毫米刻度尺读数需估读到分度值的下一位,相邻标记间距的测量值为20.00cm;
(3) 绘制s-t图像时,根据给出的时间和对应的路程描点,再用直线连接各点即可;
(4) 匀速直线运动的特点是相等时间内通过的路程相等,结合图像可判断。
【解析】
(1) 若气泡运动过快,其运动时间较短,测量时间的误差会较大;运动较慢时,相同路程对应的时间更长,便于准确测量时间,因此应使气泡运动得较慢,故填“慢”;
(2) 毫米刻度尺的分度值为1mm,读数需估读到0.1mm,相邻标记间的长度为20.00cm;
(3) 根据表格中各标记对应的时间和路程,在s-t坐标系中描出对应点(如(5s,20cm)、(10s,40cm)等),再用直线连接各点,即为气泡的s-t图像;
(4) 由s-t图像可知,每间隔5s,气泡通过的路程均为20cm,因此相等时间内通过的路程相等。
【答案】
(1)慢 (2)20.00 (3)
(4)相等
【知识点】
匀速直线运动、长度测量、s-t图像
【点评】
本题是研究气泡运动规律的基础实验题,考查了匀速直线运动的判断、长度测量的读数、s-t图像的绘制与分析,侧重实验基础能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合匀速直线运动的特点、长度测量的读数规则、s-t图像的绘制及分析来思考:
(1) 测量气泡运动的时间时,若气泡运动慢,相同路程所用时间更长,便于准确测量时间,因此应选慢;
(2) 毫米刻度尺读数需估读到分度值的下一位,相邻标记间距的测量值为20.00cm;
(3) 绘制s-t图像时,根据给出的时间和对应的路程描点,再用直线连接各点即可;
(4) 匀速直线运动的特点是相等时间内通过的路程相等,结合图像可判断。
【解析】
(1) 若气泡运动过快,其运动时间较短,测量时间的误差会较大;运动较慢时,相同路程对应的时间更长,便于准确测量时间,因此应使气泡运动得较慢,故填“慢”;
(2) 毫米刻度尺的分度值为1mm,读数需估读到0.1mm,相邻标记间的长度为20.00cm;
(3) 根据表格中各标记对应的时间和路程,在s-t坐标系中描出对应点(如(5s,20cm)、(10s,40cm)等),再用直线连接各点,即为气泡的s-t图像;
(4) 由s-t图像可知,每间隔5s,气泡通过的路程均为20cm,因此相等时间内通过的路程相等。
【答案】
(1)慢 (2)20.00 (3)
【知识点】
匀速直线运动、长度测量、s-t图像
【点评】
本题是研究气泡运动规律的基础实验题,考查了匀速直线运动的判断、长度测量的读数、s-t图像的绘制与分析,侧重实验基础能力的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
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