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【新情境新趋势】第三单元《计量时间》素养检测卷
小学五年级教科版科学试题
(时间:40分钟)
一、我会选。(共60分,每题2分)
从前,人类确实经历了一段没有钟表的时期。他们怎样来安排工作和生活呢 他们怎样知道时间 后来又怎样发明了计时的钟表?通过单元学习,你一定知道很多。
1.(2分)1探究小组研究发现燃烧完一支香用时12分钟,如果将香的两边同时点燃,燃烧完这支香约可以计时( )分钟。
A.3 B.6 C.8
2.(2分)关于测试一个“摆”,下列做法错误的是( )
A.让摆自由摆动,不能用力推
B.测试中,摆动幅度要大一点
C.为了使结果更精确,可以重复测几次
3.(2分)测试如下图的水钟后发现,该水钟不能保持匀速滴水。上方塑料瓶中水位与时间的变化关系正确的是( )
4.(2分)下图为两根30厘米长的木条,用同样长短的绳子将它们竖直悬挂在支架上, 其中一根木条下端固定一块金属圆片,测量两个摆在一分钟内摆动的次数。下列说法正确的是( )
A.1号摆每分钟摆动次数多 B.2号摆每分钟摆动次数多 C.两个摆每分钟摆动次数一样多
5.(2分)下列关于水钟和沙漏的描述, 正确的是( )
A.沙漏的计时原理与水钟完全不同
B.水钟比沙漏计时更准确, 因为水流动得更快
C.水钟和沙漏都是利用物体的流动性来计时的
6.(2分)根据如图实验记录表可知( )
A. 该实验控制的变量是摆的大小不同
B. 实验做三次是因为怕实验出错
C.该实验控制的变量是摆绳的长短不同
7.(2分)龙龙发现有一些物体是可以用来粗略计时的,下列物体中不适合用来计时的是( )
8.(2分)龙龙了解到日晷是根据( )变化的规律而制作的天文仪器。
A.日影长短 B.阳光下物体影子方位 C.温度
9.(2分)科科发现人们使用的多种计时工具都有特定的使用场景,下列说法正确的是( )
A.利用日晷在阴雨绵绵的天气里记录时间
B.在下雪的室外使用自制的水钟
C.校园运动会的短跑项目中可以用秒表进行计时
10.(2分)科科在一次性塑料杯杯底钻孔,得到4个大小相同的孔,往杯里面倒入200mL水,已知漏出50mL需要30s, 那漏出150mL的时间是______。在堵住两个孔后,再次加水到200mL, 漏出50mL水的时间是______。( )
A.小于1.5分钟;大于30s B.大于1.5分钟;大于30s C.大于1.5分钟;小于30s
11.(2分)聪聪展示自制的水钟,将刻度画在上面容器,每隔1分钟画一个刻度,用数字表示相应时间,示意图如下。以下刻度线刻画准确的是( )
12.(2分)小明家有一个老式摆钟,使用一段时间后,就慢了几分钟,他发现钟摆的下面有个调整螺母,小明想让摆钟的计时更准确,正确的操作是( )
A.向上扭转螺母,摆柄变短 B.加大螺母的重量 C.向下扭转螺母,摆柄变长
13.(2分)精确计时对我们生活具有特殊的意义,下列不需要精确计时的是( )
A.运动员在奥运会上的百米赛跑 B.高铁运行的时刻表 C.完成今天科学作业的时间
14.(2分)如图所示,记录钟摆摆动一次的正确方法是( )
A.A-B-C B.A-B-C-B-A C.C-B-A
15.(2分)惯惯和朋友一起荡秋千,他觉得秋千太快了不安全,想让秋千摆得慢一点,可以( )
A.让朋友推得轻一些 B.再坐一个小朋友 C. 把绳子放长些
16.(2分)如图支架上的摆,摆绳材料和长度相同,只是摆锤不同。这两个摆( )
A.每分钟摆动的次数相同 B.小重物多的,摆动快 C.小重物少的,摆动快
17.(2分)小明和小红体重分别是45斤和35斤,两人想比一比在相同时间内谁荡秋千的次数多。根据如图可以判断最有可能是( )
A.小明荡得次数多 B.小红荡得次数多 C.两人的次数一样多
18.(2分)通过滴漏实验,我们发现引起水流速度变化的主要原因是( )
A.孔的大小 B.水位高低 C. 瓶子的大小
19.(2分)下图的机械摆钟,它能够准确计时的关键结构是( )
A.表盘 B.指针 C.钟摆
20.(2分)一支燃香平均分为四段(如图),点燃后,烧完每一段所需要的时间( )
A.①段最长 B.④段最长 C.大致相同
21.(2分)如图所示的四个摆,根据我们做过的相关实验, 可以预测1分钟内( )
A. 丙的摆动次数最多 B. 甲和丙的摆动次数比较接近 C. 丙和丁的摆动次数比较接近
22.(2分)燃香、日影、沙漏等能用来计时是因为( )
A.变化具有规律性 B.使用成本低 C.操作方便
23.(2分)他们决定制作一个一分钟正好摆动60次的摆,在调试的过程中,下列方法中最耗时的是( )
A.每次增加或减少1厘米,再测调整后的摆的摆动次数
B.先将摆绳减半,再根据情况确定摆绳长度范围或再减半
C.测量时,测摆1秒是否摆了15次,不用每次都测1分钟
24.(2分)2022年10月12日15时45分,第三讲“天宫课堂”开讲,航天员刘洋给大家展示了失重状态下太空趣味饮水、会调头的扳手等实验。下列计时工具中,你认为在空间站依旧能正常工作的是( )
A.沙漏 B.水钟 C. 石英电子钟
25.(2分)李智在做燃香实验时,有一个数据被污迹遮盖了。请根据自己做实验的数据及所学知识推测:以下哪个数据是被遮盖的数据?( )
A.10分钟 B.12分钟 C.14分钟
26.(2分)下图是小明自制的一个滴漏计时装置,他进行了反复测试,并在上方塑料瓶一侧标注了5分钟的时间刻度。下列选项中,刻度标注正确的应该是( )
27.(2分)圭表是古代测量日影长度的工具, 根据影子长短测定季节、节气,推算历法。有一段时间,小明发现圭表的影子一天天由长变短,则这段时间有可能是( )
A.9月25日-10月25日 B.5月25日-7月25日 C.3月25日-4月25日
28.(2分)精确计时对人类的生产生活起着重要的作用,下面不受精确计时影响的是( )
A.火箭发射 B.跳高训练 C.红绿灯倒计时指示车辆通行
29.(2分)下列是生活中的常见物体,其中适合用来制作水钟的是( )
30.(2分)小科将饮料瓶去掉底部,在瓶盖上钻一个小孔,如图所示组装起来。他在A瓶中装水,水从瓶盖小孔中滴落到B瓶。小科每分钟观察1次A瓶中的水位,并在A瓶的瓶壁上标出水位刻度。关于“A瓶水位与时间的关系”的示意图,下列选项中正确的是( )
二、综合探究与应用(共40分)
31.(8分)探究一:寻找一个照得到太阳又不会影响人们活动的地方,立一根竹竿。在上午8时、10时、中午12时、下午2时、4时,分别记下或画出竹竿影子的长度和位置。 第二天,继续用这根竹竿来估测时间。
(1) 我们可以根据竹竿影子的变化来估测时间,以下属于类似装置的是( )
A.圭表 B.沙漏 C.时钟
(2)竹竿影子之所以能估测时间,是因为( )
A.太阳的东升西落 B.竹竿影子的长短变化 C.竹竿影子的形状变化
(3) 一天中影子长短的变化是______,太阳到头顶时影子______。( )
A.长→短 最短 B.长→短→长 最长 C.长→短→长 最短
(4) 对于这类装置的评价,不合理的是( )
A.受时间、天气的限制 B.是古代计量时间的主要工具 C.圭表计时可以精确到秒
32.(12分)探究二:亮亮在操场上荡秋千,发现自己每往返摆动一次的时间几乎相同。秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关 为对此问题进行研究,亮亮猜想秋千往返摆动一次的时间可能与人的质量、秋千的绳长或秋千摆动的幅度有关。
为了验证上述猜想,她来到实验室,找来刻度尺、秒表、细线、小球,依照科学方法,按图将小球从同一高度摆下进行实验,得到下表中的数据:
请结合生活实际,分析回答下列问题:
(1) 为验证猜想:秋千往返摆动一次的时间是否与人的质量有关,实验时需要改变的条件是( )
A.小球质量 B.绳长 C.摆动幅度
(2)应该选用序号为________和_______两组实验进行对比分析。( )
A.2和3 B.1和3 C.3和4
(3) 根据表格数据得出实验结论:小球往返摆动一次所用的时间与_____有关。( )
A.绳长 B.小球质量 C.摆动幅度
(4) 下图中三组小朋友;( )摆得最快。
A.甲组 B.乙组 C.丙组
(5) 甲组小朋友一分钟能摆28次。如果秋千上只剩一名同学;一分钟会摆动( )次。
A.39 B.21 C.28
(6) 秋千荡得越来越高了;秋千( )
A.摆得越来越快 B.摆得越来越慢 C. 摆动快慢不会改变
33.(12分)探究三:人类的日常生活、科研、导航及测绘等都离不开计时。人类的计时仪器经历了漫长的发展变化过程。3500多年前,古埃及人发明了人类最古老的计时工具日晷。接着出现的漏壶是第一个脱离天文现象的计时仪器。1088年,我国宋代的苏颂发明的水运仪象台(水钟)被认为是第一座真正的机械钟。17世纪中期,荷兰天文学家、物理学家惠更斯以伽利略发现的摆的等时性原理为基础发明了摆钟。自此,人类掌握了比较精确的测量时间的方法。1969年,人们根据带电的石英晶体始终在做微小的往返运动(振动)发明了第一块石英手表,它的误差在一天之内不会超过1秒。当今计时最精确的是原子钟,原子钟是导航卫星的“心脏”
(1) 根据以上资料,请将下列计时工具按出现的先后顺序排列为( )
①水钟 ②石英钟 ③日晷 ④摆钟 ⑤原子钟
A. ①②③④⑤ B. ⑤④③②① C. ①③④②⑤
(2) 燃香也能用来计时,小明研究“一炷香”的时间,下列说法中正确的是( ).
A.风会影响香燃烧的快慢,应该在无风的环境中做实验
B.实验中要经常吹一吹香,防止香熄灭
C.同一炷香,前四分之一燃烧快,后四分之一燃烧慢
(3)小明要制作一个能计时5分钟的水钟,他应该按照( )的步骤进行。
①实施方案 ②明确问题 ③设计方案 ④测试与改进
A.①②③④ B.①③②④ C.②③①④
(4) 测试如右图的水钟后发现,该水钟不能保持匀速滴水。上方塑料瓶中水位与时间的变化关系正确的是( )
(5) 影响塑料瓶中水能否以均匀的速度往下流的主要因素是( )
A.漏水孔的大小 B.塑料瓶的大小 C,塑料瓶中的水位高低
(6) 他又继续改进水钟,如图所示。受水容器上标注的时间刻度应该是( )
34.(8分)探究四: 小明想用蜡烛来试试看是否能计时。回答问题。
(1)小明找来了三支形状不同的蜡烛,下列最适合做该实验的是( )
(2) 在用蜡烛计时的实验中,他应该选择的环境是( )
A.走廊 B.室内无风的地方 C.操场
(3)小明将蜡烛分成4分,并记录燃烧时间。由下表可知,蜡烛燃烧时( )
A.前四分之一烧得快 B.后四分之一烧得快 C.基本一样快
(4)从实验可知,蜡烛( )用来计时。
A.可以 B.不可以 C.不确定
参考答案
一、我会选。(共60分,每题2分)
1.(2分)1探究小组研究发现燃烧完一支香用时12分钟,如果将香的两边同时点燃,燃烧完这支香约可以计时( )分钟。
A.3 B.6 C.8
【答案】B
【详解】燃香具有等时性,燃烧完一支香用时12分钟,如果将香的两边同时点燃,燃烧完这支香约可以计时12÷2=6分钟。
2.(2分)关于测试一个“摆”,下列做法错误的是( )
A.让摆自由摆动,不能用力推
B.测试中,摆动幅度要大一点
C.为了使结果更精确,可以重复测几次
【答案】B
【详解】A.让摆自由摆动,不能用力推,这样可以保证摆的初始条件是自然的,不受外力干扰。
B. 在测试摆的运动时,为了保证实验的准确性,摆动的幅度不应该太大。如果摆动幅度过大,可能会导致非线性效应,比如空气阻力和摆线摩擦的影响会变得更加显著,从而影响实验结果的准确性。
C.为了使结果更精确,可以重复测几次,这样可以减少偶然误差,提高实验结果的可靠性。
综上,选B.
3.(2分)测试如下图的水钟后发现,该水钟不能保持匀速滴水。上方塑料瓶中水位与时间的变化关系正确的是( )
【答案】B
【详解】观察图中的水钟,这是一个泄水型水钟,水位的高低会影响水滴的速度,开始时水位高,压力大,水滴得快。随着水位的下降,压力变小,水滴得会越来越慢。所以上方塑料瓶中水位与时间的变化关系正确的是B。
4.(2分)下图为两根30厘米长的木条,用同样长短的绳子将它们竖直悬挂在支架上, 其中一根木条下端固定一块金属圆片,测量两个摆在一分钟内摆动的次数。下列说法正确的是( )
A.1号摆每分钟摆动次数多 B.2号摆每分钟摆动次数多 C.两个摆每分钟摆动次数一样多
【答案】C
【详解】通过反复实验发现,摆在每分钟来回摆动的次数与摆幅大小无关,与摆锤重量无关。摆在每分钟来回摆动的次数与摆长有关,同一个摆,摆长越长摆动越慢,摆长越短摆动越快。图中两个摆的摆场是一样的,所以两个摆每分钟摆动次数一样多。
5.(2分)下列关于水钟和沙漏的描述, 正确的是( )
A.沙漏的计时原理与水钟完全不同
B.水钟比沙漏计时更准确, 因为水流动得更快
C.水钟和沙漏都是利用物体的流动性来计时的
【答案】C
【详解】A.沙漏的计时原理与水钟完全不同,错误;水钟和沙漏都是利用物体的流动性来计时的;B. 水钟比沙漏计时更准确,因为水流动得更快,错误;水钟比沙漏计时更准确,因为水钟可以长时间计时;C.水钟和沙漏都是利用物体的流动性来计时的,正确。
6.(2分)根据如图实验记录表可知( )
A. 该实验控制的变量是摆的大小不同
B. 实验做三次是因为怕实验出错
C.该实验控制的变量是摆绳的长短不同
【答案】C
【详解】A.该实验控制的变量是摆的大小不同,错误;该实验控制的变量是摆绳的长短不同;
B.实验做三次是因为怕实验出错,错误;实验做三次是为了避免偶然因素干扰实验结果,使实验结论更科学、更准确、更有说服力;
C.该实验控制的变量是摆绳的长短不同,正确。
7.(2分)龙龙发现有一些物体是可以用来粗略计时的,下列物体中不适合用来计时的是( )
【答案】B
【详解】测量时间的方法,古代有:日晷、水钟、沙漏、滴漏、脉搏等;现代有:钟表(机械表、石英钟、电子表等)。AC适合用来计时;蜡烛形状不规则不适合用来计时,B符合题意。
8.(2分)龙龙了解到日晷是根据( )变化的规律而制作的天文仪器。
A.日影长短 B.阳光下物体影子方位 C.温度
【答案】A
【详解】日晷是古代人们利用太阳的影子来计时的一种工具,利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,这项发明被人类沿用达几千年之久。A符合题意。
9.(2分)科科发现人们使用的多种计时工具都有特定的使用场景,下列说法正确的是( )
A.利用日晷在阴雨绵绵的天气里记录时间
B.在下雪的室外使用自制的水钟
C.校园运动会的短跑项目中可以用秒表进行计时
【答案】C
【详解】长期以来,人们一直在寻求精确的计时方法,随着科学和技术的发展,人们制作的计时工具越来越精确,所以随着计时工具越越先进,时间计量单位也变得更小更精细了。 A、日晷是古代人们利用太阳的影子来计时的一种工具,利用日晷不能在阴雨绵绵的天气里记录时间,选项观点错误;
B、在下雪的室外不能使用自制的水钟,计时不准确,选项观点错误;
C、校园运动会的短跑项目中可以用秒表进行计时,选项观点正确。
10.(2分)科科在一次性塑料杯杯底钻孔,得到4个大小相同的孔,往杯里面倒入200mL水,已知漏出50mL需要30s, 那漏出150mL的时间是______。在堵住两个孔后,再次加水到200mL, 漏出50mL水的时间是______。( )
A.小于1.5分钟;大于30s B.大于1.5分钟;大于30s C.大于1.5分钟;小于30s
【答案】B
【详解】滴漏水滴的快慢与杯中的水位有关系,水位越高,滴得越快。开始时水位高,压力大,水滴得快;随着水位的下降,压力变小,水滴得会越来越慢。科科在一次性塑料杯杯底钻孔,得到4个大小相同的孔,往杯里面倒入 200mL水,已知漏出50mL需要30s,那漏出150mL的时间是大于1.5分钟,堵住两个孔后,再次加水到200mL,漏出50mL水的时间是大于30s。
11.(2分)聪聪展示自制的水钟,将刻度画在上面容器,每隔1分钟画一个刻度,用数字表示相应时间,示意图如下。以下刻度线刻画准确的是( )
【答案】A
【详解】水钟是利用流水的稳定性而制作的计时工具,水钟在中国又叫做“刻漏”、“漏壶”。根据工作方式,可分为两种: 一种是记录漏水时间的泄水型,一种是记录注水时间的受水型。随着水位的下降,水的压力变小,滴速变慢。自制的水钟,将刻度画在上面容器,每隔!分钟画一个刻度,用数字表示相应时间,画出的刻度符合实际的是A。
12.(2分)小明家有一个老式摆钟,使用一段时间后,就慢了几分钟,他发现钟摆的下面有个调整螺母,小明想让摆钟的计时更准确,正确的操作是( )
A.向上扭转螺母,摆柄变短 B.加大螺母的重量 C.向下扭转螺母,摆柄变长
【答案】A
【详解】摆是由摆长和摆锤组成的,意大利科学家伽利略首先发现了摆的秘密。同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤无关。摆线越长,摆摆动的越慢,反之摆线越短,摆摆动的越快。小明家有一个老式摆钟,使用一段时间 后,就慢了几分钟,他发现钟摆的下面有个调整螺母,小明想让摆钟的计时更准确,正确的操作是向上扭转螺母,摆柄变短。
13.(2分)精确计时对我们生活具有特殊的意义,下列不需要精确计时的是( )
A.运动员在奥运会上的百米赛跑 B.高铁运行的时刻表 C.完成今天科学作业的时间
【答案】C
【详解】随着社会发展,人们活动越来越频繁,交流越来越密切,时间观念越来越强,工作效率提高。精确计时显得尤为重要,不精确计时对我们生活带来不变。例如,高铁运行的时刻表可以保障交通有序进行,如果车站调度时间计时不准确,会引起交通调度混乱;运动员在奥运会上的百米赛跑,可以通过精确计时,知道是否打破了纪录;神舟飞船的发射需要精确计时才能保证安全和成功。 完成今天科学作业的时间不需要精确计时。C符合题意。
14.(2分)如图所示,记录钟摆摆动一次的正确方法是( )
A.A-B-C B.A-B-C-B-A C.C-B-A
【答案】B
【详解】摆往复摆动一周算一次摆动,而且摆每摆动一次的时间是固定不变的,这就是单摆的等时性特点,人们根据摆的这个特性,制造了摆钟,大大提高了计时的准确度。读图可知,图中钟摆摆动一次的正确记录方法是:从A开 始,经过B-C,再从C回到B-A,算摆动一次。故B选项正确。
15.(2分)惯惯和朋友一起荡秋千,他觉得秋千太快了不安全,想让秋千摆得慢一点,可以( )
A.让朋友推得轻一些 B.再坐一个小朋友 C. 把绳子放长些
【答案】C
【详解】荡秋千的运动形式属于摆动。影响摆摆动快慢的主要因素是摆绳的长度,摆绳越长摆动越慢, 摆绳越短摆动越快。因此,惯惯觉得秋千太快了不安全,想让秋千摆得慢一点,可以把绳子放长一些,秋千的摆动速度就会减慢。让朋友推得轻一些、或再坐一个小朋友,都不能让秋千慢下来。若把绳子缩短,会加快秋千摆动速度。故C选项正确。
16.(2分)如图支架上的摆,摆绳材料和长度相同,只是摆锤不同。这两个摆( )
A.每分钟摆动的次数相同 B.小重物多的,摆动快 C.小重物少的,摆动快
【答案】A
【详解】同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤无关。摆长越长,摆摆动的越慢,反之摆长越短,摆摆动的越快。在做摆摆动的快慢是否与摆锤轻重有关的实验时,改变的条件是摆锤重量,其他条件都保持不变, 实验证明摆摆动的快慢与摆锤轻重无关。如图支架上的摆,摆绳材料和长度相同,只是摆锤不同。这两个摆每分钟摆动的次数相同。
17.(2分)小明和小红体重分别是45斤和35斤,两人想比一比在相同时间内谁荡秋千的次数多。根据如图可以判断最有可能是( )
A.小明荡得次数多 B.小红荡得次数多 C.两人的次数一样多
【答案】C
【详解】通过影响摆摆动快慢的实验可知,摆长影响摆的快慢,而摆锤质量不影响摆动快慢。秋千可以看做一个摆,小朋友荡秋干,他们就相当于摆锤,在摆长相同的情况下,不同质量的摆摆动快慢一致,所以相同时间内,他们两人摆动的次数一样多。
18.(2分)通过滴漏实验,我们发现引起水流速度变化的主要原因是( )
A.孔的大小 B.水位高低 C. 瓶子的大小
【答案】B
【详解】滴漏实验中,容器中水位的高低影响水滴的快慢,水位高时,水的压力大,水滴速度快;随着水位下降,水的压力变小,水滴滴速变慢,呈现先快后慢的特点。
19.(2分)下图的机械摆钟,它能够准确计时的关键结构是( )
A.表盘 B.指针 C.钟摆
【答案】C
【详解】摆钟是一种时钟,发明于1657年,根据单摆定律制造,用摆锤控制其它机件,使钟走的快慢均匀,一般能报点,要用发条来提供能量使其摆动。 垂体时钟是利用下垂物的重力来转动齿轮的。在垂体摆钟的主要部件中,能起到限制齿轮转动的部件是齿轮操纵器,钟摆是能够准确计时的关键结构。
20.(2分)一支燃香平均分为四段(如图),点燃后,烧完每一段所需要的时间( )
A.①段最长 B.④段最长 C.大致相同
【答案】C
【详解】古人利用燃香燃烧变短的速度基本均匀这一特点进行计时。燃香燃烧变短的速度是均匀的,因此将燃香平均分成四段,烧完每段的时间大致相同。
21.(2分)如图所示的四个摆,根据我们做过的相关实验, 可以预测1分钟内( )
A. 丙的摆动次数最多 B. 甲和丙的摆动次数比较接近 C. 丙和丁的摆动次数比较接近
【答案】C
【详解】同一个摆,摆摆动的快慢与摆长有关,与摆锤质量和摆动幅度无关。摆长越长,摆摆动越慢;反之摆长越短,摆摆动越快。如图所示的四个摆,甲和乙的摆长相同,摆锤质量不同;丙和丁的摆长相同,摆锤质量不同;甲和乙的摆长比丙和丁的摆长短,所以可以预测!分钟内甲和乙的摆动次数比较接近;丙和丁的摆动次数比较接近;甲和乙的摆动次数比丙和丁的摆动次数多。
22.(2分)燃香、日影、沙漏等能用来计时是因为( )
A.变化具有规律性 B.使用成本低 C.操作方便
【答案】A
【详解】根据对计时工具发展的认识,古代的计时工具有水钟、日晷、沙漏、燃香等,都是借助有规律或有节奏的活动、现象来计时。
23.(2分)他们决定制作一个一分钟正好摆动60次的摆,在调试的过程中,下列方法中最耗时的是( )
A.每次增加或减少1厘米,再测调整后的摆的摆动次数
B.先将摆绳减半,再根据情况确定摆绳长度范围或再减半
C.测量时,测摆1秒是否摆了15次,不用每次都测1分钟
【答案】A
【详解】A、摆长影响摆摆动的快慢, 但每次增加或减少|厘米,再测调整后的摆的摆动次数,这样操作最耗时,故A符合题意; B、先将摆绳减半,再根据情况确定摆绳长度范围或再减半,这样能够大大提高实验速度,节省时间,故B不符合题意; C、单摆具有等时性,测量时,测摆15秒是否摆了15次,不用每次都测1分钟,这样能够节省时间,故C不符合题意。
24.(2分)2022年10月12日15时45分,第三讲“天宫课堂”开讲,航天员刘洋给大家展示了失重状态下太空趣味饮水、会调头的扳手等实验。下列计时工具中,你认为在空间站依旧能正常工作的是( )
A.沙漏 B.水钟 C. 石英电子钟
【答案】C
【详解】重力能把地球表面的物体拉向地面。因为航天员在微重力环境中,处于失重状态,可以选用石英电子钟计时。沙漏、 水钟、摆钟都需要有重力才能使用。
25.(2分)李智在做燃香实验时,有一个数据被污迹遮盖了。请根据自己做实验的数据及所学知识推测:以下哪个数据是被遮盖的数据?( )
A.10分钟 B.12分钟 C.14分钟
【答案】B
【详解】在无风的情况下,燃香燃烧的速度是不变的。四分之一的香用四分钟,四分之三的香相比较用时是四分之一的三倍,12分钟。
26.(2分)下图是小明自制的一个滴漏计时装置,他进行了反复测试,并在上方塑料瓶一侧标注了5分钟的时间刻度。下列选项中,刻度标注正确的应该是( )
【答案】C
【详解】水钟计时利用了水流的稳定性,通常分为泄水型和受水型。图中的滴漏装置计时刻度在上面的容器上,这是泄水型水钟。滴漏装置的滴水速度受到水位高低的影响,水位高时,水的压力大,水的滴速快,随着水位下降,滴速变慢,所以时间刻度是不均匀的,呈现先疏后密的特点,同时零刻度在上方,符合要求的是选项C。
27.(2分)圭表是古代测量日影长度的工具, 根据影子长短测定季节、节气,推算历法。有一段时间,小明发现圭表的影子一天天由长变短,则这段时间有可能是( )
A.9月25日-10月25日 B.5月25日-7月25日 C.3月25日-4月25日
【答案】C
【详解】圭表是中国古代重要的天文仪器之一,包括“圭”和表”两部分,用来度量正午的日影长度。在地球的同一地点,不同季节的正午观察阳光下物体的影子,冬季最长,夏季最短,春季和秋季适中。有一段时间,小明发现圭表的影子一天天由长变短,太阳直射点从南回归线移到北回归线,3月25日-4月25日符合题意。
28.(2分)精确计时对人类的生产生活起着重要的作用,下面不受精确计时影响的是( )
A.火箭发射 B.跳高训练 C.红绿灯倒计时指示车辆通行
【答案】B
【详解】时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数,确定时间,是靠不受外界影响的物质周期变化的规律。精确计时对人类的生产生活起着重要的作用,火箭发射、红绿灯倒计时指示车辆通行都受精确计时影响;跳高训练不受精确计时影响。
29.(2分)下列是生活中的常见物体,其中适合用来制作水钟的是( )
【答案】A
【详解】滴漏装置能保持滴漏流出的水滴的快慢一致,根据对滴漏装置的认识,医用的输液装置能够控制滴液的快慢,可以作滴漏装置,故选A。
30.(2分)小科将饮料瓶去掉底部,在瓶盖上钻一个小孔,如图所示组装起来。他在A瓶中装水,水从瓶盖小孔中滴落到B瓶。小科每分钟观察1次A瓶中的水位,并在A瓶的瓶壁上标出水位刻度。关于“A瓶水位与时间的关系”的示意图,下列选项中正确的是( )
【答案】B
【详解】 水钟是利用水流的稳定性来计时的,要想保证水钟的准确性,就要保证在同等条件下的水流具有相对的稳定性。水高低影响滴水速度,通常水位越高,水的压力越大,水的滴速快;随着水位下降,水的压力变小,滴速变慢。小科将饮料邢掉底部,在瓶盖上钻一个小孔,如图所示组装起来。他在A瓶中装水,水从瓶盖小孔中滴落到B瓶。小科每分钟观察1次A并的水位,并在A瓶的瓶壁上标出水位刻度。关于“A瓶水位与时间的关系”的示意图,选项中正确的是B选项。故选B。
二、综合探究与应用(共40分)
31.(8分)探究一:寻找一个照得到太阳又不会影响人们活动的地方,立一根竹竿。在上午8时、10时、中午12时、下午2时、4时,分别记下或画出竹竿影子的长度和位置。 第二天,继续用这根竹竿来估测时间。
(1) 我们可以根据竹竿影子的变化来估测时间,以下属于类似装置的是( )
A.圭表 B.沙漏 C.时钟
(2)竹竿影子之所以能估测时间,是因为( )
A.太阳的东升西落 B.竹竿影子的长短变化 C.竹竿影子的形状变化
(3) 一天中影子长短的变化是______,太阳到头顶时影子______。( )
A.长→短 最短 B.长→短→长 最长 C.长→短→长 最短
(4) 对于这类装置的评价,不合理的是( )
A.受时间、天气的限制 B.是古代计量时间的主要工具 C.圭表计时可以精确到秒
【答案】(1)A (2)B (3)C (3)C
【详解】(1)在我们知道的古代计时仪器中圭表和日晷是根据物体影子长度来进行计时的。
(2)竹竿影子之所以能估测时间,是因为影子会随着太阳的高度和方向变化而变化,竹竿影子的长短变化、竹竿影子的位置变化。
(3)一天中,阳光下物体影子长短的变化是随着太阳在天空中的位置改变而变化的,太阳位置最高时,地方时是12时,影子最短,太阳位置越低,影了越长。因此,一天中,阳光下物体影子长短变化规律是:长一短一长。
(4)对于这类装置的评价,不合理的是“计时可以精确到秒”。这类装置主要包括日晷和圭表,它们受时间、天气的限制,计时不够精确,因此选项C“计时可以精确到秒”是不合理的评价。
32.(12分)探究二:亮亮在操场上荡秋千,发现自己每往返摆动一次的时间几乎相同。秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关 为对此问题进行研究,亮亮猜想秋千往返摆动一次的时间可能与人的质量、秋千的绳长或秋千摆动的幅度有关。
为了验证上述猜想,她来到实验室,找来刻度尺、秒表、细线、小球,依照科学方法,按图将小球从同一高度摆下进行实验,得到下表中的数据:
请结合生活实际,分析回答下列问题:
(1) 为验证猜想:秋千往返摆动一次的时间是否与人的质量有关,实验时需要改变的条件是( )
A.小球质量 B.绳长 C.摆动幅度
(2)应该选用序号为________和_______两组实验进行对比分析。( )
A.2和3 B.1和3 C.3和4
(3) 根据表格数据得出实验结论:小球往返摆动一次所用的时间与_____有关。( )
A.绳长 B.小球质量 C.摆动幅度
(4) 下图中三组小朋友;( )摆得最快。
A.甲组 B.乙组 C.丙组
(5) 甲组小朋友一分钟能摆28次。如果秋千上只剩一名同学;一分钟会摆动( )次。
A.39 B.21 C.28
(6) 秋千荡得越来越高了;秋千( )
A.摆得越来越快 B.摆得越来越慢 C. 摆动快慢不会改变
【答案】(1)A (2)A (3)A (4)B (5)C (6)C
【详解】(1)秋千往返摆动一次的时间可能与人的重量有关,变量是人的重量,所以为了验证猜想,需要改变的是小球重量;其余条件都不改变。
(3)选用实验序号为2和3的两组实验进行对比分析。
(3)根据表格数据得出实验结论:小球往返摆动一次所用的时间与绳子长度有关,绳子越短,速度越快;与小球质量和摆动幅度无关。
(4)观察图中三人,发现乙组同学秋千摆绳最短,所以乙组摆动最快。
(5)甲组小朋友一分钟能摆28次。如果秋千上只剩一名同学;一分钟会摆动次数也是28次,因为摆动速度与摆锤质量无关。
(6)秋千荡得越来越高了,秋千摆动快慢速度不会改变。
33.(12分)探究三:人类的日常生活、科研、导航及测绘等都离不开计时。人类的计时仪器经历了漫长的发展变化过程。3500多年前,古埃及人发明了人类最古老的计时工具日晷。接着出现的漏壶是第一个脱离天文现象的计时仪器。1088年,我国宋代的苏颂发明的水运仪象台(水钟)被认为是第一座真正的机械钟。17世纪中期,荷兰天文学家、物理学家惠更斯以伽利略发现的摆的等时性原理为基础发明了摆钟。自此,人类掌握了比较精确的测量时间的方法。1969年,人们根据带电的石英晶体始终在做微小的往返运动(振动)发明了第一块石英手表,它的误差在一天之内不会超过1秒。当今计时最精确的是原子钟,原子钟是导航卫星的“心脏”
(1) 根据以上资料,请将下列计时工具按出现的先后顺序排列为( )
①水钟 ②石英钟 ③日晷 ④摆钟 ⑤原子钟
A. ①②③④⑤ B. ⑤④③②① C. ①③④②⑤
(2) 燃香也能用来计时,小明研究“一炷香”的时间,下列说法中正确的是( ).
A.风会影响香燃烧的快慢,应该在无风的环境中做实验
B.实验中要经常吹一吹香,防止香熄灭
C.同一炷香,前四分之一燃烧快,后四分之一燃烧慢
(3)小明要制作一个能计时5分钟的水钟,他应该按照( )的步骤进行。
①实施方案 ②明确问题 ③设计方案 ④测试与改进
A.①②③④ B.①③②④ C.②③①④
(4) 测试如右图的水钟后发现,该水钟不能保持匀速滴水。上方塑料瓶中水位与时间的变化关系正确的是( )
(5) 影响塑料瓶中水能否以均匀的速度往下流的主要因素是( )
A.漏水孔的大小 B.塑料瓶的大小 C,塑料瓶中的水位高低
(6) 他又继续改进水钟,如图所示。受水容器上标注的时间刻度应该是( )
【答案】(1)A (2)A (3)C (4)B (5)C (6)C
【详解】(1)人类计时器的发展一定的顺序,从简单到精细的一组是日晷一水钟一摆钟。日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时机器。 其原理就是利用太阳投射的影子来测定并划分时刻。刻漏也叫水钟。水钟主要有泄水型和受水型两类,水钟是人们利用水来计时的工具。摆钟利用单摆的等时性特点,摆钟出现大大的提高了时钟的精确度。下列计时工具中,出现的先后顺序排列正确的是日晷、水钟、摆钟,石英钟,原子钟。
(2)燃香也能用来计时,小明研究“一炷香”的时间,在这个实验中,风会影响香燃烧的快慢,应该在无风的环境中做实验。
(3)在制作水钟的时候,小科应该按照②明确问题,③制定方案,①实施方案,④评估与改进的步骤进行。 (4)水钟的水滴流速与水位高低有关,一开始水钟水滴流水快,后面越来越慢。 (5)影响塑料瓶中水能否以均匀的速度往下流的主要因素是塑料瓶中的水位高低。 (6)他又继续改进水钟,如图所示,此时水钟水位高度一致,受水容器上标注的时间刻度应该是均匀的。
34.(8分)探究四: 小明想用蜡烛来试试看是否能计时。回答问题。
(1)小明找来了三支形状不同的蜡烛,下列最适合做该实验的是( )
(2) 在用蜡烛计时的实验中,他应该选择的环境是( )
A.走廊 B.室内无风的地方 C.操场
(3)小明将蜡烛分成4分,并记录燃烧时间。由下表可知,蜡烛燃烧时( )
A.前四分之一烧得快 B.后四分之一烧得快 C.基本一样快
(4)从实验可知,蜡烛( )用来计时。
A.可以 B.不可以 C.不确定
【答案】(1)A (2)B (3)C (4)A
【详解】人们用不同材料或物体来计算时间,这些物体之间的共性运动有规律的物体都可以用来制作计时工具。 古时计时工具中有许多计时工具的相同点就是运动有规律,即物体运动的等时性规律。除了“日晷“、“漏”外,蜡烛也可以用来计时。
(1)从古至今,人类发明了很多测定时间的工具,比如日晷、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。计时工具的相同特点是运动有规律。蜡烛燃烧也可以计时,但是需要粗细均匀的蜡烛,可以稳定地燃烧。
(2)从古至今,人类发明了很多测定时间的工具,比如日晷、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。蜡烛燃烧也可以计时,但是需要稳定地燃烧。所以在用蜡烛计时的实验中,应该选择的环境是室内无风的地方。
(3)计时器,是利用特定的原理来测量时间的装置,我们测量时间使用秒表计时,可以精确测量时间。分析图表可知,均匀分开蜡烛燃烧的长度,每一部分蜡烛燃烧时基本一样快,所以蜡烛可以用来计时。 (4)从古至今,人类发明了很多测定时间的工具,比如日晷、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等。从实验可知,在无风的环境中,蜡烛可以用来计时。
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