精品物理试题及解析
专题01 长度和时间的测量
知识讲解
1、长度的单位：在国际单位制中，米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。测量长度的常用工具：刻度尺。刻度尺的使用方法：①注意刻度标尺的零刻度线是否磨损、最小分度值和量程；②测量时刻度尺的刻度线要紧贴被测物体，位置要放正，不得歪斜，零刻度线应对准所测物体的一端；③读数时视线要正对尺面，④读数时要估读到分度值的下一位⑤记录数据时不但要记录数据，还要注明测量单位。
2、国际单位制中，时间的基本单位是秒(s)、小时(h)、分(min)。
3、测量值和真实值之间的差异叫做误差，我们不能消灭误差，但应尽量减小误差。减少误差方法：多次测量求平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。误差与错误区别：误差不是错误，错误不该发生能够避免，误差永远存在不能避免。
专题练习
一．选择题（共7小题）
1．下面是小昀同学对自己身体相关物理量的估测，其中合理的是（ ）
A．身高大约是170mm B．脉搏跳动约70次/min
C．眨次眼的时间大约是1s D．手掌的长度大约是20dm
2．国歌是表现一个国家民族精神的歌曲，它能呼唤起人们内心深处的国家情怀。那你知道我们《中华人民共和国国歌》演奏一遍所需的时间为（ ）
A．5min B．3min C．46s D．10s
3．如图所示的秒表记录的时间是（ ）
A．2min10s B．34s C．1min34s D．4min1s
4．小明同学到美洲游学，观察世界上最小的蛋——蜂鸟的鸟蛋。如图所示，这是蜂鸟的鸟窝与小明的食指指头的对比照片，根据图片信息，估测蜂鸟的鸟窝的宽度约为（ ）
A．4mm B．4cm C．8mm D．8cm
5．某同学测得的物体长度大约是34.48cm，则他测得数据的准确值和估计值分别是（ ）
A．34cm和0.48cm B．34.4cm和8cm
C．34.4cm和0.8cm D．34.4cm和0.08cm
6．如图所示，用刻度尺测量物体长度正确的方法是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．下列关于误差和错误的说法正确的是（ ）
A．测量中的误差和错误都是不可避免的
B．测量中的误差是由于没有遵守操作规则引起的
C．改进实验方法，选用精密的测量工具，可以减小误差
D．多测几次求平均值，使用精密仪器和改进实验方法可以避免误差
二．填空题（共3小题）
8．正常成年人的脉搏跳动一次的时间约为0.9 ，中学生正常行走一步约为 m．
9．小明做了一个周期为1s的摆，摆由最低点第一次摆到最高点所用时间为 s。
10．如图所示是计时员用停表为某运动员记录的时间，则运动员的成绩是 s
三．作图题（共1小题）
11．如图所示的停表读数为3min10s，请在图中画出停表指针的位置。
四．实验探究题（共1小题）
12．如图1所示中实验器材的名称是 。
①在图2甲中，从A点到达F点，所用的时间 秒。
②在图2乙中，A点到C点所用的时间 从D点到F点所用的时间，A点到C点通过的距离 从D点到F点通过的距离，（后两空选填“大于”、“等于”或“小于”）。
五．计算题（共1小题）
13．随着人民生活水平的提高，查体成了城乡居民司空见惯的健康习惯，而做心电图是最出基本的查体项目之一。心电图仪通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上，医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min内心脏跳动的次数（即心率）。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示。若医生测量时记下被检者甲的心率为60次/min。请你根据题目中给出的条件分析计算出乙的心率。
六．综合能力题（共1小题）
14．请阅读《科学重器一原子钟》并回答问题。
科学重器一原子钟
星空浩瀚，地球章动，四季更替，草木枯荣。从人类意识觉醒开始，“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟，这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧计时工具大多是以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时的，比如日晷以日地相对运动的周期为基准；机械摆钟以摆的振荡周期为基准；石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定，测量时间的精准度就越高，基于此科学家制造出了原子钟（如图所示）。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性，适合作为时间的测量标准，于是在1967年，国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言，是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准，但若各地时间不能同步，也会给人们带来麻烦。比如，若电网调节时间不同步，可能会烧坏电机；金融市场时间不同步，可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准，用于实现时间的同步，就像日常生活中，我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国，提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟，它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中，如果导航定位的精准度为1米，则要求卫星上原子钟的时间同步必须在3×10﹣9之内，这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准，以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏，也可以判断汽车行驶在哪个车道，甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变，展现了人类“时间文化”的进程更彰显出人类精益求精、不探索、追求卓越的科学精神。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）原子钟可以作为时间同步的基准钟，依据的是原子辐射电磁波振荡周期的 ；
（2）下列物体相比较，最适合提供计时基准的是 ；（填写正确选项前的字母）
A.摆动的小球
B.沿直线运动的汽车
C.静止的书本
（3）在实际生活中会出现各种“标准”。请你结合对文中时间“标准”的理解，除文中提到的实例外，再列举一个“标准” ，并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的 。
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专题01 长度和时间的测量
知识讲解
1、长度的单位：在国际单位制中，米(m)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。测量长度的常用工具：刻度尺。刻度尺的使用方法：①注意刻度标尺的零刻度线是否磨损、最小分度值和量程；②测量时刻度尺的刻度线要紧贴被测物体，位置要放正，不得歪斜，零刻度线应对准所测物体的一端；③读数时视线要正对尺面，④读数时要估读到分度值的下一位⑤记录数据时不但要记录数据，还要注明测量单位。
2、国际单位制中，时间的基本单位是秒(s)、小时(h)、分(min)。
3、测量值和真实值之间的差异叫做误差，我们不能消灭误差，但应尽量减小误差。减少误差方法：多次测量求平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。误差与错误区别：误差不是错误，错误不该发生能够避免，误差永远存在不能避免。
专题练习
一．选择题（共7小题）
1．下面是小昀同学对自己身体相关物理量的估测，其中合理的是（ ）
A．身高大约是170mm B．脉搏跳动约70次/min
C．眨次眼的时间大约是1s D．手掌的长度大约是20dm
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出合理的答案。
【解答】解：A、成年人的身高在170cm左右，个别中学生的身高接近成年人，在170cm＝1700mm左右．故A不合理；
B、正常情况下，人的脉搏1min跳动的次数在70次左右。故B合理；
C、人们常用“眨眼之间”形容时间短暂，正常人眨一次眼的时间接近0.1s。故C不合理；
D、中学生手掌宽度在10cm＝1dm左右。故D不合理。
故选：B。
2．国歌是表现一个国家民族精神的歌曲，它能呼唤起人们内心深处的国家情怀。那你知道我们《中华人民共和国国歌》演奏一遍所需的时间为（ ）
A．5min B．3min C．46s D．10s
【分析】此题考查对生活中常见时间过程的估测，结合对生活的了解和对时间单位的认识，找出符合题意的答案。
【解答】解：我国的国歌长度较小，完整播放一遍中华人民共和国国歌所需的时间不到1min，在46s左右。
故选：C。
3．如图所示的秒表记录的时间是（ ）
A．2min10s B．34s C．1min34s D．4min1s
【分析】秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解：由图知：在秒表的中间表盘上，10min中间有10个小格，所以一个小格代表1min，指针在“2”和“3”之间，略偏过“2”一侧，所以分针指示的时间为2min；
在秒表的大表盘上，10s之间有10个小格，所以一个小格代表1s，指针在10s处，所以秒针指示的时间为10s，即秒表记录的时间为2min10s。
故选：A。
4．小明同学到美洲游学，观察世界上最小的蛋——蜂鸟的鸟蛋。如图所示，这是蜂鸟的鸟窝与小明的食指指头的对比照片，根据图片信息，估测蜂鸟的鸟窝的宽度约为（ ）
A．4mm B．4cm C．8mm D．8cm
【分析】根据图片蜂鸟的鸟窝与小明的食指指头宽度的对比照片，结合食指指头宽度，得出蜂鸟鸟窝的宽度。
【解答】解：由图片可知：蜂鸟的鸟窝差不多相当于四个食指指头的宽，食指指头的宽度约为1cm，所以蜂鸟的鸟窝的宽度约为4cm，故ACD错误，B正确。
故选：B。
5．某同学测得的物体长度大约是34.48cm，则他测得数据的准确值和估计值分别是（ ）
A．34cm和0.48cm B．34.4cm和8cm
C．34.4cm和0.8cm D．34.4cm和0.08cm
【分析】刻度尺在使用的时候要估读到分度值的下一位，所以说对于一个读数而言，它的最后一位是估读值，其余的为准确值。而它的倒数第二位数值的单位就是刻度尺的分度值的单位。
【解答】解：
由记录数据34.48cm可知，测量数据由准确值和估读值组成，最末一位数值为估读值，其余的为准确值。所以准确值是34.4cm，估读值是0.08cm，故D正确。
故选：D。
6．如图所示，用刻度尺测量物体长度正确的方法是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】在使用刻度尺测量物体的长度时，要正确放置：刻度尺边缘对齐被测对象，必须放正重合，不能歪斜；尺的刻面必须紧贴被测对象，不能“悬空”；读数时视线要与尺面垂直，估读到分度值的下一位。
【解答】解：A.图中刻度尺的零刻度线未与被测物体的边缘对齐，故A错误；
B.图中刻度尺有刻度线的一侧未紧贴被测物体，故B错误；
B.图中刻度尺有刻度线的一侧紧贴被测物体，而且放正，刻度线与被测物体的边缘对齐，故C正确；
D.图中刻度尺有刻度线的一侧未紧贴被测物体，故D错误。
故选：C。
7．下列关于误差和错误的说法正确的是（ ）
A．测量中的误差和错误都是不可避免的
B．测量中的误差是由于没有遵守操作规则引起的
C．改进实验方法，选用精密的测量工具，可以减小误差
D．多测几次求平均值，使用精密仪器和改进实验方法可以避免误差
【分析】测量时，受所用仪器和测量方法的限制，测量值和真实值之间总会有差别，这就是误差。我们不能消灭误差，但应尽量的减小误差。
误差不是错误，测量错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，读数时粗心造成的，是不该发生的，是能够避免的。
多次测量求平均值，选用精密的测量工具，改进测量方法，都可以减小误差，但不能消灭误差。
【解答】解：（1）误差不是错误，测量错误是由于不遵守测量仪器的使用规则，读数时粗心造成的，是不该发生的，是能够避免的，故AB错误；
（2）测量值和真实值之间总会有差别，这就是误差，多次测量求平均值，改进实验方法，选用精密的测量工具，可以减小误差，但不能避免误差，故D错误，C正确；
故选：C。
二．填空题（共3小题）
8．正常成年人的脉搏跳动一次的时间约为0.9 ，中学生正常行走一步约为 0.5 m．
【分析】首先要对题目中涉及的长度和时间有个初步的了解，结合对生活实际的认识，填入符合生活实际的答案。
【解答】解：成年人的脉搏跳动一次的时间约为0.9s；中学生正常行走一步约为0.5m。
故答案为：s；0.5。
9．小明做了一个周期为1s的摆，摆由最低点第一次摆到最高点所用时间为 0.25 s。
【分析】摆从最高点开始摆动到回到原来的位置是一个周期。
【解答】解：摆在往复摆动过程中，一个周期包括两个向最低点运动和两个向最高点运动的过程，已知周期是1s，所以由最低点第一次摆到最高点所用时间为s＝0.25s。
故答案为：0.25。
10．如图所示是计时员用停表为某运动员记录的时间，则运动员的成绩是 337.5 s
【分析】停表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，停表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解：在停表的中间表盘上，指针在“5”和“6”之间，偏向“6”一侧，所以分针指示的时间为5min；
在停表的大表盘上，1s之间有10个小格，分度值为0.1s，指针在37.5s处，所以秒针指示的时间为37.5s，因此停表的读数为5min 37.5s＝5×60s+37.5s＝337.5s。
故答案为：337.5。
三．作图题（共1小题）
11．如图所示的停表读数为3min10s，请在图中画出停表指针的位置。
【分析】秒表的中间的表盘代表分钟，周围的大表盘代表秒，秒表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解：3min10s，根据秒表的读数特点可判断，小盘的分度值是0.5min，指针在3min和4min之间，靠近3；大盘的分度值是0.1s，而大盘指针指在10s，如图所示：
，
四．实验探究题（共1小题）
12．如图1所示中实验器材的名称是 打点计时器 。
①在图2甲中，从A点到达F点，所用的时间 0.1 秒。
②在图2乙中，A点到C点所用的时间 等于 从D点到F点所用的时间，A点到C点通过的距离 小于 从D点到F点通过的距离，（后两空选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【分析】打点计时器是常用的一种计时工具，用时间间隔乘以段数等于时间。
【解答】解：图1所示中实验器材的名称是打点计时器，它是一种很有用的测量时间的工具；
①打点计时器的打点周期为0.02s；在图2甲中，从A点到达F点，所用的时间为5×0.02s＝0.1s；
②在图2乙中，A点到C点所用的时间为2×0.02s＝0.04s，从D点到F点所用的时间为2×0.02s＝0.04s，两者相等；
由图2乙可知，AC之间的距离小于DF之间的距离。
故答案为：打点计时器；①0.1；②等于；小于。
五．计算题（共1小题）
13．随着人民生活水平的提高，查体成了城乡居民司空见惯的健康习惯，而做心电图是最出基本的查体项目之一。心电图仪通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上，医生通过心电图，可以了解到被检者心跳的情况，例如，测量相邻两波峰的时间间隔，便可计算出1min内心脏跳动的次数（即心率）。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示。若医生测量时记下被检者甲的心率为60次/min。请你根据题目中给出的条件分析计算出乙的心率。
【分析】对于同一台心电图仪来说，相邻两波峰的时间是相同的，所以心率与波长的乘积一定。
【解答】解：甲的心率为60次/min，
设乙的心率为n，根据题意得
60次/min×25mm＝n×20mm
解得n＝75次/min。
答：乙的心率是75次/min。
六．综合能力题（共1小题）
14．请阅读《科学重器一原子钟》并回答问题。
科学重器一原子钟
星空浩瀚，地球章动，四季更替，草木枯荣。从人类意识觉醒开始，“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟，这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧计时工具大多是以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时的，比如日晷以日地相对运动的周期为基准；机械摆钟以摆的振荡周期为基准；石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定，测量时间的精准度就越高，基于此科学家制造出了原子钟（如图所示）。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准，由于电磁波的振荡周期很稳定，使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性，适合作为时间的测量标准，于是在1967年，国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言，是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准，但若各地时间不能同步，也会给人们带来麻烦。比如，若电网调节时间不同步，可能会烧坏电机；金融市场时间不同步，可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准，用于实现时间的同步，就像日常生活中，我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国，提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟，它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中，如果导航定位的精准度为1米，则要求卫星上原子钟的时间同步必须在3×10﹣9之内，这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准，以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中，原子钟堪称“导航卫星的心脏”，使我国在导航精准度方面达到厘米级，处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏，也可以判断汽车行驶在哪个车道，甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变，展现了人类“时间文化”的进程更彰显出人类精益求精、不探索、追求卓越的科学精神。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）原子钟可以作为时间同步的基准钟，依据的是原子辐射电磁波振荡周期的 高稳定性 ；
（2）下列物体相比较，最适合提供计时基准的是 A ；（填写正确选项前的字母）
A.摆动的小球
B.沿直线运动的汽车
C.静止的书本
（3）在实际生活中会出现各种“标准”。请你结合对文中时间“标准”的理解，除文中提到的实例外，再列举一个“标准” 身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车待遇 ，并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的 身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇 。
【分析】（1）原子辐射电磁波振荡周期具有高稳定性；
（2）摆动的小球振荡周期计时准确；
（3）实际生活中有各种“标准”。
【解答】解：（1）由材料可知，原子钟可以作为时间同步的基准钟，由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性；
（2）由材料可知，以某种规则运动的周期（完成一次规则运动所用的时间）为基准计时；
A．以摆动的小球振荡周期为基准计时，故A符合题意。
BC．沿直线运动的汽车和静止的书不能完成一次规则的运动，不能作为计时基准，故BC不符合题意。
（3）实际生活中会出现各种“标准”，比如：1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准，身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车待遇，身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。
故答案为：（1）高稳定性；（2）A；（3）身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车待遇；身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。
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精品物理试题及解析
