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1.20
92
$\frac{D_2-D_1}{2n}$
偏大
A
时间
先变大后不变
1.00
0.05


【分析】
本题考查长度、时间的测量及累积法测微小长度,解题思路如下:
1. 图甲需先确定刻度尺分度值,读取圆柱体两端刻度后计算差值得到直径;
2. 图乙秒表需分别读取小表盘(分钟)和大表盘(秒)的示数,相加得到总时间;
3. 图丙利用累积法,先求n圈纸带总厚度,再推导单圈厚度,同时分析纸带未紧密环绕时的误差影响。
【解析】
(1) 图甲中,刻度尺分度值为1mm,圆柱体左侧对齐8.00cm,右侧对齐9.20cm,因此直径为$9.20\ \mathrm{cm} - 8.00\ \mathrm{cm} = 1.20\ \mathrm{cm}$;
(2) 图乙秒表,小表盘指针在1min(60s)处,大表盘读数为32s,总时间为$60\ \mathrm{s} + 32\ \mathrm{s} = 92\ \mathrm{s}$;
(3) 纸带环绕n圈时,总厚度为外直径$D_2$与内直径$D_1$差值的一半,即总厚度为$\frac{D_2-D_1}{2}$,故单圈纸带厚度为$\frac{D_2-D_1}{2n}$;若纸带未紧密环绕,会使测得的$D_2$偏大,导致差值偏大,测量值偏大。
【答案】
(1) 1.20 (2) 92 (3) $\frac{D_2-D_1}{2n}$;偏大
【知识点】
长度的测量、时间的测量、累积法测长度
【点评】
本题结合日常测量场景,考查刻度尺、秒表的读数规则及累积法的应用,需注意刻度尺的估读要求,同时能分析实验误差,是基础测量类典型题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题围绕纸锥下落的运动快慢展开,需结合控制变量法、频闪照片的特点、速度公式及参照物的知识解题。
(1)比较纸锥下落快慢时,要保证初始下落高度相同,因此需选择底部对齐的A方式;比较运动快慢可通过相同路程比时间,即比较下落至地面的时间。
(2)频闪照片中,相同时间间隔内纸锥的间距变化反映速度变化;读取刻度尺示数计算距离,结合曝光时间求速度。
(3)根据两纸锥的位置变化,判断相对运动方向。
【解析】
(1)比较纸锥下落快慢时,需控制初始下落高度一致,图丙中A方式是两纸锥底部对齐,初始高度相同,故选A;比较物体运动快慢的方法之一是相同路程比较时间,因此可通过比较两纸锥下落至地面的时间来判断快慢。
(2)由图乙可知,①号纸锥下落时,相同时间(0.2s)内通过的距离先逐渐增大,之后保持不变,说明速度先变大后不变;刻度尺分度值为1mm,b位置对应刻度为6.50cm,c位置对应刻度为7.50cm,故bc间距离为7.50cm -6.50cm=1.00cm;bc间时间间隔为0.2s,根据速度公式v=s/t,得速度v=0.01m /0.2s=0.05m/s。
(3)由频闪照片可知,相同时间内①号纸锥下落的距离比②号大,说明①号下落更快,两纸锥均运动时,①号在②号的上方,因此以②号纸锥为参照物,①号向上运动。
【答案】
(1) A;时间 (2) 先变大后不变;1.00;0.05 (3) 上
【知识点】
运动快慢的比较;速度计算;参照物
【点评】
本题结合频闪照片考查运动学基础知识点,需掌握控制变量法、刻度尺读数、速度计算及相对运动判断,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题是研究气泡运动速度的实验题,需结合实验原理、图像分析和参照物知识解题。
(1)测量速度需要路程和时间,因此除刻度尺测路程外,还需测量时间的工具;
(2)气泡运动越慢,相同路程所用时间越长,便于测量时间;气泡刚开始运动时处于加速阶段,是变速运动,稳定后才做匀速直线运动;s-t图像为过原点的直线,说明路程与时间成正比;以气泡为参照物,玻璃管下端塞子相对于气泡位置变化,故是运动的;
(3)由s-t图像可知气泡做匀速直线运动,计算速度后,在v-t图像中画出对应水平直线即可。
【解析】
(1)实验中测量路程用刻度尺,测量时间需用秒表(停表),故填秒表;
(2)气泡运动较慢时,运动时间更长,便于准确测量时间,因此选慢;气泡刚开始运动时,速度逐渐增大,做变速直线运动;图乙的s-t图像是过原点的直线,说明路程与时间成正比;气泡上升时,玻璃管下端的塞子相对于气泡的位置不断变化,以气泡为参照物,塞子是运动的;
(3)由图乙取数据,如t=20s时s=80cm,气泡速度v=s/t=80cm/20s=4cm/s,气泡做匀速直线运动,速度不变,因此在图丙中,从t=0到t=20s画平行于时间轴的水平直线(速度为4cm/s),即得到v-t图像。
【答案】
(1) 秒表 (2) 慢 变速 正 运动 (3)
【知识点】
速度的测量、匀速直线运动、参照物
【点评】
本题考查研究气泡运动速度的实验,涉及实验器材选择、匀速直线运动判断、参照物选取及图像绘制,注重实验过程与图像分析能力,是初中物理基础实验题,难度适中。
【难度系数】
0.6