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全解 沪科版八年级上第一章打开物理世界的大门测试卷及答案解
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第一章 打开物理世界的大门 检测题（时间：45分钟 满分：100分）一、选择题（每题3分，共36分）1. 下列现象中，不属于物理现象的是（ ） A.发生月偏食时，月亮的一角不见了 B.寒冷的冬季，北方清晨在窗户上出现了美丽的冰花 C.在小船上，用桨向后划水，船会向前运动 D.秋天，北京香山上的枫叶会变红2. 下列说法正确的是（ ） A.蝙蝠能在漆黑的夜空中飞行，是因为蝙蝠的眼睛可以在夜间看见物体 B.打雷时，总是先听到雷声，后看到闪电 C.固态的冰不能直接变成水蒸气 D.树上熟透的苹果会落向地面，而不会飞入空中图13. 图1中小女孩的头发为什么会竖起来（ ） A.小女孩的头发用发胶固定了 B.小女孩的头发由于磁性相斥竖起来了 C.小女孩的头发带了同种电荷，相互排斥 D.小女孩感到害怕，所以她的头发竖起来了4. 下列关于科学探究过程的排列顺序正确的是（ ） ①猜想与假设；②评估；③提出问题；④分析与论证；⑤设计实验与制订计划；⑥进行实验与收集证据；⑦交流与合作。 A．①②③④⑤⑥⑦ B．③①④⑤⑥②⑦ C．③①⑤⑥④②⑦ D．③①⑤④⑥②⑦5. 一栋六层楼房的高度约为（ ）A.9米 B.18米 C.30米 D.36米6. 下列各物体的质量接近1千克的是（ ）A.20个鸡蛋的质量 B.一支铅笔的质量 C.一张课桌的质量 D.一张纸的质量7. 在生活和工作中经常进行估测，以下估测比较接近实际的是（ ）A.普通铅笔的长度约为 QUOTE B.一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约 QUOTE C.汽车行驶的平均速度在 QUOTE ～ QUOTE 之间 D.成人步行的速度在 QUOTE ～之间8. 不同障碍物对声波的反射和吸收能力是不同的。通常情况下，录音室内为了减弱声波的反射，应该选择下列哪种特点的材料做墙板（ ）A.坚硬光滑 B.坚硬多孔 C.松软光滑 D.松软多孔 9. 同学们对“电闪雷鸣”肯定不陌生，科学研究表明“雷声”和“闪电”是同时产生的，你平时观察到的现象又是怎样的呢（ ）A.先看到闪电，后听到雷声 B.先听到雷声，后看到闪电 C.看到闪电的同时听到雷声 D.以上三种情况都有可能出现10. 泡沫混凝土是一种新型的建筑材料，具有轻质、多孔、保温、隔热、隔音、减震等优点，同学们对此很好奇，围绕其保温、隔热的性能，提出了以下问题，你认为较有价值且可探究的问题是（ ） A.它为什么能防火、保温 B.它的轻质特点对减震有什么影响 C.厚度的变化对保温、隔热性能有什么影响 D.多孔结构对隔音性能有什么影响11. 锯子的锯齿“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，并设计了实验检验猜想。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.用同一把锯子，分别在“东倒西歪”和拨正锯齿时锯同一块硬木头，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块硬木头，比较用力情况 D.用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一块软木头，比较用力情况12. 下列做法符合科学常识的是（ ） A.电路中的保险丝熔断后，换用了更粗的保险丝 B.向燃着的酒精灯中添加酒精 C.用燃着的木条检验石油液化气是否泄漏 D.油罐车的尾部装有一条拖在地面上的铁链二、填空题（每空1分，共26分）13. 物理学是研究自然界的_______、_______和________的自然科学。14. 伟大的物理学家________在前人研究的基础上，构建了具有划时代意义的经典物理学体系，建立了________定律和________定律。15. 经典力学和实验物理学的先驱_________率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了_________的日心说。16. 科学探究的主要环节包括：提出问题、_________、设计实验与制订计划、_______、_______、评估、交流与合作。17. 是科学探究的第一个环节； 是对研究方向的预测。18. 我国北宋学者________是世界上第一个清楚地、准确地论述___________的人。19. 用塑料梳子在干燥的头发上梳几下，再将它靠近碎纸屑，将会发现梳子_______碎纸屑。图220. 如图2所示是_________的照片，它是在轨道上环绕着地球的望远镜。它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处——影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。21. 科学家们在科学探究的过程中，还为后人留下了永远高扬的科学精神。请根据下列文段中介绍的情况，填写后面的空格。（1）面对罗马教会的强权，哥白尼顽强地说自己终于推动了地球；伽利略坚持认为地球在转动。这体现了科学家们实事求是、______________、______________、______________、______________的精神。（2）居里夫人两次获得诺贝尔奖。这些伟大的成功皆源于她对真理的执着追求，以及长期勤勤恳恳的努力工作。她和丈夫发现的“镭”是在简陋的棚屋里辛苦工作四年提炼出来的。这体现了科学家们______________、______________、_____________的精神。（3）爱因斯坦和玻尔进行了长达二十余年的量子力学大论战，而这种学术之争并未影响两位科学泰斗的友谊。在解答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人逐渐完善了量子力学体系。这体现了科学家们善于______________，敢于提出与众不同的见解，也敢于______________自己的错误观点。三、简答题（每题6分，共12分）22. 你知道吗，公路边电线杆上的电线都没有拉直，甚至有的电线在电线杆处还留有很长一段，你知道为什么没有拉直吗？ 23. 学校里有一颗百年古树，老师要求同学们在课余时间测出这棵大树的树干直径。你有什么办法？（写出所需实验器材及实验步骤和相应表达式）四、探究题（24题10分，25题16分，共26分）24. 意大利科学家伽利略是物理学的伟大先驱。他在比萨大学读书的时候对摆动规律的研究，是他第一个重要的科学发现。某个星期天，伽利略在比萨大教堂参加活动。教室拱顶上挂着的吊灯因为风吹而不停地摆动。伽利略被摆动的节奏性吸引住了。他发现尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间似乎相等。 他决定仔细地观察。他知道脉搏的跳动是有规律的，于是便按着脉搏注视着灯的摆动，发现每一次往返摆动的时间都相同。这使他又冒出一个疑问：假如吊灯受到强风吹动，摆得高了一些，每一次摆动的时间还相等吗？ 他首先进行了猜想：可能摆动的角越大，摆球的质量越大，摆球的绳越长，摆动的时间越长。回到宿舍，他用长约1米的线绳和铁球制成一个摆（即单摆，如图3所示），在偏角小于5度的情况下，测出它振动多次（例如50次）所用的时间。然后再在更小的偏角下测定单摆振动相同次数所用的时间。比较两次的测定结果就会发现，单摆在 图3不同偏角下振动相同的次数所用的时间是相同的。也就是说，幅度（即振幅）虽然改变了，单摆的周期（即往复摆动一次的时间）却没有变。事实上，只要保持足够小的偏角，无论怎样改变单摆的幅度，它的振动周期都是不变的，这在物理学中叫做“摆的等时性原理”。取两个大小相同、质量不等的摆球，拴在两条等长的细线上，制成两个等长的单摆，再来测定它们的振动周期。可以看到，两个摆的摆球质量虽然不同，它们的振动周期却是相同的。取不同长度的单摆测定它们的振动周期，发现摆长越长，振动周期也就越长。 阅读了以上这段材料后，请回答下面几个问题： （1）单摆振动的周期与什么因素有关？ 单摆振动的周期与_______、_______无关，与________有关，关系是：_______________。 （2）一座摆钟走得慢了，要把它调准，应该怎样改变它的摆长？为什么？ 答：____________________________________________________________________。 （3）这一结论在日常生活中有什么应用？请举两例。①_______________________________；②_________________________________。图425. 某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的。于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆来回振动一次所用的时间（振动周期T）与哪些因素有关，如图4所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量。为了减小误差，三位同学在实验中每次测量单摆振动30次（30T）的时间。丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验，三位同学的实验数据分别记录在下表中。（1）三位同学在实验中都要测量单摆振动30个周期所用的时间，目的是_________。 （2）分析比较实验序号1、2与3，可知甲同学得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量________（选填“有关”或“无关”）。 （3）分析比较实验序号4、5与6，可知乙同学研究的是：单摆的周期与摆球_______的关系，他得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与________。 （4）分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系，可知丙同学得出的结论是_______________________________。第一章 打开物理世界的大门 检测题参考答案1. D 解析：月偏食时月亮的一角不见了，属于光学现象，故A选项属于物理现象。寒冷的冬季，北方清晨在窗户上出现冰花，属于物态变化现象，故B选项属于物理现象。用桨向后划水，船会向前运动，属于力学现象，故C选项属于物理现象。秋天，北京香山上的枫叶变红了，属于生物体的生长现象，故D选项不属于物理现象。2. D 解析：蝙蝠能在漆黑的夜空中飞行，是因为蝙蝠能发射超声波，可以根据反射回的超声波判断障碍物的大小、距离等信息，故A选项错误。打雷时，应该是先看见闪电，后听到雷声，故B选项错误。固态的冰可以直接变成水蒸气，故C选项错误。树上熟透的苹果由于受地球的吸引会落向地面，故D选项正确。3. C 解析：题图中小女孩的头发竖起来了，是因为她的头发带了同种电荷，而同种电荷相互排斥，故C选项正确。4. C 解析：科学探究的七个环节依次是：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。5. B 解析：一层楼高约3米，一栋六层楼房的高度应在18米左右，9米的高度太低了，而30米和36米的高度太高了，不符合实际情况，所以只有B选项正确。6. A 解析：20个鸡蛋大约1千克，故A选项符合题意；一支铅笔大约十几克，故B选项不符合题意；一张课桌大约几十千克，故C选项不符合题意；一张纸大约几毫克，故D选项不符合题意。7. D 解析：普通铅笔的长度约为，故A选项不符合实际；一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为，故B选项不符合实际；汽车行驶的平均速度在h～之间，故C选项不符合实际；成人步行的速度在～之间，故D选项符合实际。8. D 解析：录音室的墙壁做成凸凹不平的形状，或采用松软多孔的材料，主要是因为声音在反射时能量会相互抵消，从而减弱声波的反射，增强录音的效果。9. A 解析：根据物理学知识可知，闪电和雷声是同时发生的，由于光的传播速度大，声音的传播速度小，所以我们总是先看到闪电，后听到雷声，故A选项正确。10. C 解析：A选项的问题是“它为什么能防火、保温”，没有具体的探究对象，且防火与保温是两个不同的概念，因此，探究价值不大；B选项的问题是“它的轻质特点对减震有什么影响”，不是围绕题意要求的保温、隔热的性能，因此，探究价值不大；C选项的问题是“厚度的变化对保温、隔热性能有什么影响”，紧紧围绕题意的要求，且提出了具体的探究内容——厚度，具有较大的探究价值，符合题意；D选项的问题是“多孔结构对隔音性能有什么影响”不是围绕题意要求的保温、隔热的性能，因此，探究价值不大。故C选项正确。11. B 解析：要探究“东倒西歪”的锯齿对锯木头时阻力的影响，应采用控制变量法，只改变锯齿的形状，控制其他的可变因素相同，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B选项是只改变锯齿的形状，控制其他的可变因素相同，来比较用力情况，符合题意。12. D 解析：电路中的保险丝熔断后，一定是电路中电流过大，应检查电路，排除隐患，换用同规格的保险丝，不能换用更粗的保险丝，故A选项不符合科学常识。添加酒精时，若酒精灯正燃烧着，极易引起容器中酒精的燃烧，而引发火灾，故不能向燃着的酒精灯中添加酒精，故B选项不符合科学常识。当石油液化气泄漏的时候，我们不能使用明火检查，因明火易点燃石油液化气，难以控制，故C选项不符合科学常识。在运输过程中，油罐车里的油与油槽不断摩擦，会使油和油槽带上等量异种电荷。由于汽车的轮胎是橡胶（绝缘体），电荷不会传到地面，而是越积越多，当达到一定的程度时，会使空气电离，发生放电现象，产生电火花，使油燃烧甚至爆炸，只有在车的尾部装一根铁链，使油槽里的电荷通过铁链传到地面，才能避免事故，所以，油罐车的尾部装有一条拖在地面上的铁链，故D选项符合科学常识。13. 物质 相互作用 运动规律 解析：物理学的主要内容包括力、热、光、电、磁等物理现象，研究它们的物质结构、物体间的相互作用和物体运动的一般规律。14. 牛顿 运动三大 万有引力 解析：牛顿运动定律是牛顿提出的物理学的三个运动定律的总称，被誉为是经典物理学的基础，他还建立了万有引力定律；牛顿是经典力学理论的集大成者，所以用牛顿的名字来作为力的单位。15. 伽利略 哥白尼 解析：经典力学和实验物理学的先驱伽利略率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说。16. 猜想与假设 进行实验与收集证据 分析与论证 解析：科学探究的七个环节是：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。17. 提出问题 猜想与假设 解析：科学探究的主要环节是：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。由此可知：对一个物理现象的科学探究首先是提出问题；然后为研究方向作出预测的环节是猜想与假设。18. 沈括 磁偏角 解析：北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中记载了指南针指向“常微信东，不全南也”，是第一位指出磁偏角的人。19. 吸引 解析：用塑料梳子在干燥的头发上梳几下，塑料梳子会带上电荷，而带电体具有吸引轻小物体的性质。20. 哈勃空间望远镜21. （1）尊重客观规律 不迷信权威 勇于质疑 敢于坚持真理 （2）孜孜不倦 刻苦认真 锲而不舍 （3）合作与交流 修正或放弃解析：（1）面对罗马教会的强权，哥白尼顽强地说自己终于推动了地球；伽利略坚持认为地球在转动。这体现了科学家们实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、勇于质疑、敢于坚持真理的精神。（2）居里夫人两次获得诺贝尔奖。这些伟大的成功皆源于她对真理的执着追求，以及长期勤勤恳恳的努力工作。她和丈夫发现的“镭”是在简陋的棚屋里辛苦工作四年提炼出来的。这体现了科学家们孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍的精神。（3）爱因斯坦和玻尔进行了长达二十余年的量子力学大论战。在解答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人逐渐完善了量子力学体系。这体现了科学家们善于合作与交流，敢于提出与众不同的见解，也敢于修正或放弃自己的错误观点。22. 我们周围的环境随着季节的变化，温度也发生变化，由于物体具有热胀冷缩的性质，如果把电线拉直，当温度降低时，随着电线的缩短有可能导致电线被拉断或变形，从而出现安全隐患。另外，在理论上无论怎么拉电线也是拉不直的，因为电线的重力竖直向下，然而要拉直电线就需要电线只受沿电线向两边的拉力，而没有向上的力与重力相平衡，所以电线永远是拉不直的。23. 实验器材：皮尺； 实验步骤：先用皮尺绕树干一周，测出树干的周长c； 接着用公式计算出树干的直径。24. （1）摆球质量 摆动幅度 摆长 摆长越短，振动周期越短 （2）应将摆长缩短。因为摆长越短，振动周期越短 （3）调节摆钟的准确性 改变荡秋千的时间 解析：（1）根据实验结论分析可知：单摆振动的周期与摆球质量、振动幅度无关，与摆长有关，且摆长越短，振动周期越短。（2）摆钟走得慢了，说明单摆的周期变长，由摆长越短时振动周期越短可知，要把它调准，应将它的摆长缩短。（3）摆长越短，振动周期越短，这一结论在日常生活中主要应用在与单摆有关的现象中，如：调节摆钟的准确性；改变荡秋千的时间等。25. （1）减小误差 （2）无关 （3）摆动角度θ 摆动角度θ大小无关 （4）单摆的摆长越长，振动周期越长 解析：（1）多次测量取平均值是为了减小误差。（2）由题中表格数据可知，当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关。（3）通过比较实验序号4、5与6可知：单摆长度、质量和周期相同，摆动角度不同，所以可以研究单摆的周期与摆球摆动角度θ的关系，并且可以得出当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆动角度θ大小无关。（4）通过比较实验序号7、8与9可以看出单摆的摆长越长，振动周期就越长。 同学实验序号l/mm/gθ/度30T/s甲11.03046021.04046031.050460乙41.03036051.03046061.030560丙70.83045481.04046091.250366
第一章 打开物理世界的大门 检测题（时间：45分钟 满分：100分）一、选择题（每题3分，共36分）1. 下列现象中，不属于物理现象的是（ ） A.发生月偏食时，月亮的一角不见了 B.寒冷的冬季，北方清晨在窗户上出现了美丽的冰花 C.在小船上，用桨向后划水，船会向前运动 D.秋天，北京香山上的枫叶会变红2. 下列说法正确的是（ ） A.蝙蝠能在漆黑的夜空中飞行，是因为蝙蝠的眼睛可以在夜间看见物体 B.打雷时，总是先听到雷声，后看到闪电 C.固态的冰不能直接变成水蒸气 D.树上熟透的苹果会落向地面，而不会飞入空中图13. 图1中小女孩的头发为什么会竖起来（ ） A.小女孩的头发用发胶固定了 B.小女孩的头发由于磁性相斥竖起来了 C.小女孩的头发带了同种电荷，相互排斥 D.小女孩感到害怕，所以她的头发竖起来了4. 下列关于科学探究过程的排列顺序正确的是（ ） ①猜想与假设；②评估；③提出问题；④分析与论证；⑤设计实验与制订计划；⑥进行实验与收集证据；⑦交流与合作。 A．①②③④⑤⑥⑦ B．③①④⑤⑥②⑦ C．③①⑤⑥④②⑦ D．③①⑤④⑥②⑦5. 一栋六层楼房的高度约为（ ）A.9米 B.18米 C.30米 D.36米6. 下列各物体的质量接近1千克的是（ ）A.20个鸡蛋的质量 B.一支铅笔的质量 C.一张课桌的质量 D.一张纸的质量7. 在生活和工作中经常进行估测，以下估测比较接近实际的是（ ）A.普通铅笔的长度约为 QUOTE B.一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约 QUOTE C.汽车行驶的平均速度在 QUOTE ～ QUOTE 之间 D.成人步行的速度在 QUOTE ～之间8. 不同障碍物对声波的反射和吸收能力是不同的。通常情况下，录音室内为了减弱声波的反射，应该选择下列哪种特点的材料做墙板（ ）A.坚硬光滑 B.坚硬多孔 C.松软光滑 D.松软多孔 9. 同学们对“电闪雷鸣”肯定不陌生，科学研究表明“雷声”和“闪电”是同时产生的，你平时观察到的现象又是怎样的呢（ ）A.先看到闪电，后听到雷声 B.先听到雷声，后看到闪电 C.看到闪电的同时听到雷声 D.以上三种情况都有可能出现10. 泡沫混凝土是一种新型的建筑材料，具有轻质、多孔、保温、隔热、隔音、减震等优点，同学们对此很好奇，围绕其保温、隔热的性能，提出了以下问题，你认为较有价值且可探究的问题是（ ） A.它为什么能防火、保温 B.它的轻质特点对减震有什么影响 C.厚度的变化对保温、隔热性能有什么影响 D.多孔结构对隔音性能有什么影响11. 锯子的锯齿“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，并设计了实验检验猜想。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.用同一把锯子，分别在“东倒西歪”和拨正锯齿时锯同一块硬木头，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块硬木头，比较用力情况 D.用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一块软木头，比较用力情况12. 下列做法符合科学常识的是（ ） A.电路中的保险丝熔断后，换用了更粗的保险丝 B.向燃着的酒精灯中添加酒精 C.用燃着的木条检验石油液化气是否泄漏 D.油罐车的尾部装有一条拖在地面上的铁链二、填空题（每空1分，共26分）13. 物理学是研究自然界的_______、_______和________的自然科学。14. 伟大的物理学家________在前人研究的基础上，构建了具有划时代意义的经典物理学体系，建立了________定律和________定律。15. 经典力学和实验物理学的先驱_________率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了_________的日心说。16. 科学探究的主要环节包括：提出问题、_________、设计实验与制订计划、_______、_______、评估、交流与合作。17. 是科学探究的第一个环节； 是对研究方向的预测。18. 我国北宋学者________是世界上第一个清楚地、准确地论述___________的人。19. 用塑料梳子在干燥的头发上梳几下，再将它靠近碎纸屑，将会发现梳子_______碎纸屑。图220. 如图2所示是_________的照片，它是在轨道上环绕着地球的望远镜。它的位置在地球的大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处——影像不会受到大气湍流的扰动，视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。它已经填补了地面观测的缺口，帮助天文学家解决了许多根本上的问题，对天文物理有更多的认识。21. 科学家们在科学探究的过程中，还为后人留下了永远高扬的科学精神。请根据下列文段中介绍的情况，填写后面的空格。（1）面对罗马教会的强权，哥白尼顽强地说自己终于推动了地球；伽利略坚持认为地球在转动。这体现了科学家们实事求是、______________、______________、______________、______________的精神。（2）居里夫人两次获得诺贝尔奖。这些伟大的成功皆源于她对真理的执着追求，以及长期勤勤恳恳的努力工作。她和丈夫发现的“镭”是在简陋的棚屋里辛苦工作四年提炼出来的。这体现了科学家们______________、______________、_____________的精神。（3）爱因斯坦和玻尔进行了长达二十余年的量子力学大论战，而这种学术之争并未影响两位科学泰斗的友谊。在解答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人逐渐完善了量子力学体系。这体现了科学家们善于______________，敢于提出与众不同的见解，也敢于______________自己的错误观点。三、简答题（每题6分，共12分）22. 你知道吗，公路边电线杆上的电线都没有拉直，甚至有的电线在电线杆处还留有很长一段，你知道为什么没有拉直吗？ 23. 学校里有一颗百年古树，老师要求同学们在课余时间测出这棵大树的树干直径。你有什么办法？（写出所需实验器材及实验步骤和相应表达式）四、探究题（24题10分，25题16分，共26分）24. 意大利科学家伽利略是物理学的伟大先驱。他在比萨大学读书的时候对摆动规律的研究，是他第一个重要的科学发现。某个星期天，伽利略在比萨大教堂参加活动。教室拱顶上挂着的吊灯因为风吹而不停地摆动。伽利略被摆动的节奏性吸引住了。他发现尽管吊灯的摆动幅度越来越小，但每一次摆动的时间似乎相等。 他决定仔细地观察。他知道脉搏的跳动是有规律的，于是便按着脉搏注视着灯的摆动，发现每一次往返摆动的时间都相同。这使他又冒出一个疑问：假如吊灯受到强风吹动，摆得高了一些，每一次摆动的时间还相等吗？ 他首先进行了猜想：可能摆动的角越大，摆球的质量越大，摆球的绳越长，摆动的时间越长。回到宿舍，他用长约1米的线绳和铁球制成一个摆（即单摆，如图3所示），在偏角小于5度的情况下，测出它振动多次（例如50次）所用的时间。然后再在更小的偏角下测定单摆振动相同次数所用的时间。比较两次的测定结果就会发现，单摆在 图3不同偏角下振动相同的次数所用的时间是相同的。也就是说，幅度（即振幅）虽然改变了，单摆的周期（即往复摆动一次的时间）却没有变。事实上，只要保持足够小的偏角，无论怎样改变单摆的幅度，它的振动周期都是不变的，这在物理学中叫做“摆的等时性原理”。取两个大小相同、质量不等的摆球，拴在两条等长的细线上，制成两个等长的单摆，再来测定它们的振动周期。可以看到，两个摆的摆球质量虽然不同，它们的振动周期却是相同的。取不同长度的单摆测定它们的振动周期，发现摆长越长，振动周期也就越长。 阅读了以上这段材料后，请回答下面几个问题： （1）单摆振动的周期与什么因素有关？ 单摆振动的周期与_______、_______无关，与________有关，关系是：_______________。 （2）一座摆钟走得慢了，要把它调准，应该怎样改变它的摆长？为什么？ 答：____________________________________________________________________。 （3）这一结论在日常生活中有什么应用？请举两例。①_______________________________；②_________________________________。图425. 某小组三位同学发现钟摆的摆动似乎是有规律的。于是他们在细绳下面挂一小球制成了单摆，研究在摆动角度θ不大的情况下，单摆来回振动一次所用的时间（振动周期T）与哪些因素有关，如图4所示，l为单摆的摆长，m为单摆摆球的质量。为了减小误差，三位同学在实验中每次测量单摆振动30次（30T）的时间。丙同学在甲、乙同学实验的基础上继续实验，三位同学的实验数据分别记录在下表中。（1）三位同学在实验中都要测量单摆振动30个周期所用的时间，目的是_________。 （2）分析比较实验序号1、2与3，可知甲同学得出的结论是：当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量________（选填“有关”或“无关”）。 （3）分析比较实验序号4、5与6，可知乙同学研究的是：单摆的周期与摆球_______的关系，他得出的结论是：当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与________。 （4）分析比较实验序号7、8与9中单摆的周期与摆长的关系，可知丙同学得出的结论是_______________________________。第一章 打开物理世界的大门 检测题参考答案1. D 解析：月偏食时月亮的一角不见了，属于光学现象，故A选项属于物理现象。寒冷的冬季，北方清晨在窗户上出现冰花，属于物态变化现象，故B选项属于物理现象。用桨向后划水，船会向前运动，属于力学现象，故C选项属于物理现象。秋天，北京香山上的枫叶变红了，属于生物体的生长现象，故D选项不属于物理现象。2. D 解析：蝙蝠能在漆黑的夜空中飞行，是因为蝙蝠能发射超声波，可以根据反射回的超声波判断障碍物的大小、距离等信息，故A选项错误。打雷时，应该是先看见闪电，后听到雷声，故B选项错误。固态的冰可以直接变成水蒸气，故C选项错误。树上熟透的苹果由于受地球的吸引会落向地面，故D选项正确。3. C 解析：题图中小女孩的头发竖起来了，是因为她的头发带了同种电荷，而同种电荷相互排斥，故C选项正确。4. C 解析：科学探究的七个环节依次是：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。5. B 解析：一层楼高约3米，一栋六层楼房的高度应在18米左右，9米的高度太低了，而30米和36米的高度太高了，不符合实际情况，所以只有B选项正确。6. A 解析：20个鸡蛋大约1千克，故A选项符合题意；一支铅笔大约十几克，故B选项不符合题意；一张课桌大约几十千克，故C选项不符合题意；一张纸大约几毫克，故D选项不符合题意。7. D 解析：普通铅笔的长度约为，故A选项不符合实际；一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约为，故B选项不符合实际；汽车行驶的平均速度在h～之间，故C选项不符合实际；成人步行的速度在～之间，故D选项符合实际。8. D 解析：录音室的墙壁做成凸凹不平的形状，或采用松软多孔的材料，主要是因为声音在反射时能量会相互抵消，从而减弱声波的反射，增强录音的效果。9. A 解析：根据物理学知识可知，闪电和雷声是同时发生的，由于光的传播速度大，声音的传播速度小，所以我们总是先看到闪电，后听到雷声，故A选项正确。10. C 解析：A选项的问题是“它为什么能防火、保温”，没有具体的探究对象，且防火与保温是两个不同的概念，因此，探究价值不大；B选项的问题是“它的轻质特点对减震有什么影响”，不是围绕题意要求的保温、隔热的性能，因此，探究价值不大；C选项的问题是“厚度的变化对保温、隔热性能有什么影响”，紧紧围绕题意的要求，且提出了具体的探究内容——厚度，具有较大的探究价值，符合题意；D选项的问题是“多孔结构对隔音性能有什么影响”不是围绕题意要求的保温、隔热的性能，因此，探究价值不大。故C选项正确。11. B 解析：要探究“东倒西歪”的锯齿对锯木头时阻力的影响，应采用控制变量法，只改变锯齿的形状，控制其他的可变因素相同，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B选项是只改变锯齿的形状，控制其他的可变因素相同，来比较用力情况，符合题意。12. D 解析：电路中的保险丝熔断后，一定是电路中电流过大，应检查电路，排除隐患，换用同规格的保险丝，不能换用更粗的保险丝，故A选项不符合科学常识。添加酒精时，若酒精灯正燃烧着，极易引起容器中酒精的燃烧，而引发火灾，故不能向燃着的酒精灯中添加酒精，故B选项不符合科学常识。当石油液化气泄漏的时候，我们不能使用明火检查，因明火易点燃石油液化气，难以控制，故C选项不符合科学常识。在运输过程中，油罐车里的油与油槽不断摩擦，会使油和油槽带上等量异种电荷。由于汽车的轮胎是橡胶（绝缘体），电荷不会传到地面，而是越积越多，当达到一定的程度时，会使空气电离，发生放电现象，产生电火花，使油燃烧甚至爆炸，只有在车的尾部装一根铁链，使油槽里的电荷通过铁链传到地面，才能避免事故，所以，油罐车的尾部装有一条拖在地面上的铁链，故D选项符合科学常识。13. 物质 相互作用 运动规律 解析：物理学的主要内容包括力、热、光、电、磁等物理现象，研究它们的物质结构、物体间的相互作用和物体运动的一般规律。14. 牛顿 运动三大 万有引力 解析：牛顿运动定律是牛顿提出的物理学的三个运动定律的总称，被誉为是经典物理学的基础，他还建立了万有引力定律；牛顿是经典力学理论的集大成者，所以用牛顿的名字来作为力的单位。15. 伽利略 哥白尼 解析：经典力学和实验物理学的先驱伽利略率先用望远镜观察天空，由此得到的关于天体运行的结果有力地支持了哥白尼的日心说。16. 猜想与假设 进行实验与收集证据 分析与论证 解析：科学探究的七个环节是：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。17. 提出问题 猜想与假设 解析：科学探究的主要环节是：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。由此可知：对一个物理现象的科学探究首先是提出问题；然后为研究方向作出预测的环节是猜想与假设。18. 沈括 磁偏角 解析：北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中记载了指南针指向“常微信东，不全南也”，是第一位指出磁偏角的人。19. 吸引 解析：用塑料梳子在干燥的头发上梳几下，塑料梳子会带上电荷，而带电体具有吸引轻小物体的性质。20. 哈勃空间望远镜21. （1）尊重客观规律 不迷信权威 勇于质疑 敢于坚持真理 （2）孜孜不倦 刻苦认真 锲而不舍 （3）合作与交流 修正或放弃解析：（1）面对罗马教会的强权，哥白尼顽强地说自己终于推动了地球；伽利略坚持认为地球在转动。这体现了科学家们实事求是、尊重客观规律、不迷信权威、勇于质疑、敢于坚持真理的精神。（2）居里夫人两次获得诺贝尔奖。这些伟大的成功皆源于她对真理的执着追求，以及长期勤勤恳恳的努力工作。她和丈夫发现的“镭”是在简陋的棚屋里辛苦工作四年提炼出来的。这体现了科学家们孜孜不倦、刻苦认真、锲而不舍的精神。（3）爱因斯坦和玻尔进行了长达二十余年的量子力学大论战。在解答爱因斯坦提出的一个个难题的过程中，玻尔等人逐渐完善了量子力学体系。这体现了科学家们善于合作与交流，敢于提出与众不同的见解，也敢于修正或放弃自己的错误观点。22. 我们周围的环境随着季节的变化，温度也发生变化，由于物体具有热胀冷缩的性质，如果把电线拉直，当温度降低时，随着电线的缩短有可能导致电线被拉断或变形，从而出现安全隐患。另外，在理论上无论怎么拉电线也是拉不直的，因为电线的重力竖直向下，然而要拉直电线就需要电线只受沿电线向两边的拉力，而没有向上的力与重力相平衡，所以电线永远是拉不直的。23. 实验器材：皮尺； 实验步骤：先用皮尺绕树干一周，测出树干的周长c； 接着用公式计算出树干的直径。24. （1）摆球质量 摆动幅度 摆长 摆长越短，振动周期越短 （2）应将摆长缩短。因为摆长越短，振动周期越短 （3）调节摆钟的准确性 改变荡秋千的时间 解析：（1）根据实验结论分析可知：单摆振动的周期与摆球质量、振动幅度无关，与摆长有关，且摆长越短，振动周期越短。（2）摆钟走得慢了，说明单摆的周期变长，由摆长越短时振动周期越短可知，要把它调准，应将它的摆长缩短。（3）摆长越短，振动周期越短，这一结论在日常生活中主要应用在与单摆有关的现象中，如：调节摆钟的准确性；改变荡秋千的时间等。25. （1）减小误差 （2）无关 （3）摆动角度θ 摆动角度θ大小无关 （4）单摆的摆长越长，振动周期越长 解析：（1）多次测量取平均值是为了减小误差。（2）由题中表格数据可知，当单摆的摆长和摆动角度相同时，单摆的周期与摆球的质量无关。（3）通过比较实验序号4、5与6可知：单摆长度、质量和周期相同，摆动角度不同，所以可以研究单摆的周期与摆球摆动角度θ的关系，并且可以得出当单摆的摆长和摆球质量相同时，单摆的周期与摆动角度θ大小无关。（4）通过比较实验序号7、8与9可以看出单摆的摆长越长，振动周期就越长。 同学实验序号l/mm/gθ/度30T/s甲11.03046021.04046031.050460乙41.03036051.03046061.030560丙70.83045481.04046091.250366
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