内容正文:
第一章 声现象
声音的产生和传播
1.(2024·河南)甲骨文是中华民族珍贵的文化遗产.如图,甲骨文“殸”,意指手持长柄,敲击乐器发声.这说明古人很早便知道声音与碰击有关,蕴含了声音是由物体______产生的道理.请你写出一个能表明这一道理的现象:______.
【答案】振动 正在发声的音叉可以激起水花
【解析】手持长柄,敲击乐器时,乐器振动产生声音,声音是由物体振动产生的.将正在发声的音叉放入水中,音叉可以激起水花,说明正在发声的音叉在振动,声音是由物体振动产生的.
2.(2024·无锡)如图所示,将正在响铃的闹钟悬挂在与抽气机相连的密闭玻璃罩内,听到的声音是闹铃______产生的.用抽气机抽气,听到的铃声越来越小,由此推测,声音不能在______中传播.
【答案】振动 真空
【解析】声音是由于物体振动产生的,闹钟发出的响声是闹铃振动产生的.用抽气机将玻璃罩内的空气抽出,空气越来越少,铃声逐渐变小,由此推测,当玻璃罩内的空气被全部抽走,处于真空状态时,将听不到铃声,即真空不能传声.
3.(2024·江西省)在50m短跑测试现场,考生听到发令声立刻起跑,说明声音能传递___________(选填“信息”或“能量”),发令声是由物体的___________产生的.
【答案】信息 振动
【解析】考生听到发令声立刻起跑,这说明声音能传递信息.根据声音的产生特点可知,发令声是由物体的振动产生的.
4.(2024·辽宁省)东汉哲学家王充在《论衡》中提到:“天将雨,琴弦缓”.环境潮湿时,琴弦振动变慢,琴声音调变______,琴声通过______传至人耳.
【答案】低 空气
【解析】琴弦振动变慢,频率降低,则琴声的音调变低;悠扬的琴声是通过空气传入人的耳朵.
5. (2024·常州)如图所示,将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方,可以看到烛焰随着声音晃动,喇叭的纸盆由于___________产生声音,声音通过___________传播到烛焰处,烛焰晃动说明声音具有___________.
【答案】振动 空气 能量
【解析】声音是由物体的振动产生的,喇叭的纸盆由于振动产生声音;声音的传播需要介质,声音通过空气传播到烛焰处;声音可以传递信息,声音可以传递能量,烛焰晃动说明声音具有能量.
声音的特征
1.(2024·无锡)歌曲《东方红》简谱中有如下片段:,其中的数字符号表示声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 速度
【答案】A
【解析】音乐简谱中的数字所记录的是声音的音调.故A符合题意,BCD不符合题意.故选A.
2.(2024·扬州)上课时,老师调节扩音器的音量旋钮,是为了改变声音的( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 传播速度
【答案】B
【解析】上课时,老师调节扩音器的音量旋钮,是为了调节声音的强度,以便使大家都能听到,所以,是为了改变声音的响度,故B符合题意,ACD不符合题意.故选B.
3. (2024·苏州)如图所示,将钢尺一端紧压在桌边上,保持伸出桌边长度不变,用大小不同的力拨动,发出的声音不同的是( )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 速度
【答案】A
【解析】将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,保持钢尺伸出桌面的长度相同,用大小不同的力拨动钢尺;用大的力拨动钢尺时,钢尺的振幅大,发出声音的响度大;改用小的力拨动钢尺时,钢尺的振幅小,发出声音的响度变小,即钢尺会发出响度不同的声音.故A符合题意,BCD不符合题意.故选A.
4. (2024·常州)如图所示,拨尺发声实验中,多次改变尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动尺端,尺发出不同的声音,不同的声音主要指其( )
A. 响度不同 B. 音调不同 C. 音色不同 D. 声速不同
【答案】B
【解析】改变刻度尺伸出桌面的长度,用同样大小的力拨动,刻度尺振动的振幅相同,刻度尺振动的快慢不同,频率不同,音调不同,探究的是声音的音调与频率的关系.故选B.
5. (2024·湖南)考古人员用两千多年前楚国的编钟演奏《茉莉花》时,用大小不同的力敲击如图所示编钟的相同位置,主要改变了声音的( )
A. 传播速度 B. 响度 C. 音调 D. 音色
【答案】B
【解析】由题意知,用大小不同的力敲击如图所示编钟的相同位置,编钟振动的幅度不同,因此改变的是声音的响度.故选B.
6.(2024·盐城) 在音乐会演奏前,双簧管乐手发出A音,其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音,这是利用了A音的______.双簧管发出的声音通过______传到观众耳朵.
【答案】音调 空气
【解析】音调是指声音的高低,它和物体振动频率有关;频率越高,音调越高;频率越低,音调越低;在音乐会演奏前,乐队总是按照音乐会的音高调音,所以双簧管乐手发出A音,其他乐手都要以这个A音为基准对其乐器进行校音,这是利用了A音的音调.声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体、气体中传播,双簧管发出的声音通过空气传到观众耳朵.
7. (2024·连云港)在音乐社团活动过程中,乐器发出的声音通过___________传到人耳.人耳能区分钢琴和长笛发出的声音,是由于它们所发出声音的___________(选填“音调”“响度”或“音色”)不同.声呐是利用___________(选填“超声波”或“次声波”)具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的.
【答案】空气 音色 超声波
【解析】声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以作为传播声音的介质,在音乐社团活动过程中,乐器发出的声音通过空气传到人耳.不同的发声体音色不同,人耳能区分钢琴和长笛发出的声音,是由于它们所发出声音的音色不同.声呐是利用超声波具有方向性好,在水中传播距离远等特点制成的,利用超声波能够传递信息.
第二章 光现象
物体的颜色
1. (2024·常州)2023年12月1日起,执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》,市场全面禁用生鲜灯.某超市的切片西瓜原来用红色光照射,现在统一用白光照射.在白光照射下,呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜,原来在红色光照射下,呈现( )
A. 黑皮、红籽、红瓤 B. 绿皮、黑籽、红瓤
C. 黑皮、黑籽、红瓤 D. 黑皮、黑籽、黑瓤
【答案】C
【解析】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的,如果一个物体呈现某种颜色,那么它只反射那种颜色的光,而吸收其他所有颜色的光.白光下的切片西瓜颜色:绿皮、黑籽、红瓤.这意味着西瓜皮反射绿光,吸收其他颜色的光;西瓜籽不反射任何光,以至于看起来是黑色的;西瓜瓤反射红光,吸收其他颜色的光.则在红色光照射下:西瓜皮:由于它只反射绿光,所以西瓜皮在红色光照射下会吸收所有红色光,不反射任何光,因此看起来是黑色的;西瓜籽:它本身就不反射光(或反射很少的光),所以在任何颜色的光照射下看起来都是黑色的.在红色光照射下,它同样会吸收所有红色光,看起来是黑色的.西瓜瓤:它反射红光,所以在红色光照射下,它会反射大量的红色光,看起来是红色的.综上所述,原来在红色光照射下,切片西瓜会呈现黑皮、黑籽、红瓤的颜色.故C符合题意,ABD不符合题意.故选C.
光的直线传播
1. (2024·湖南)《墨经》中记载了影子的形成等光学现象.如图所示,墙上手影形成的原因是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射
C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】A
【解析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播,沿直线传播的光被手挡住,墙上黑暗区域就是手的影子.故A符合题意,BCD不符合题意.故选A.
2. (2024·扬州)下列现象属于光的直线传播的是( )
A. 地上人的影子 B. 镜中猫的像
C. 水中大桥的倒影 D. 水面“折断”的铅笔
【答案】A
【解析】A.地上人的影子是由于光的直线传播在人背光一侧形成的暗区域,故A符合题意;
B.镜中猫的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.水中大桥的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.水面“折断”的铅笔是由于光的折射形成的虚像,故D不符合题意.故选A.
3. (2024·苏州)阅读材料,回答问题:
圭表与二十四节气
如图甲中的圭表是我国古代的重大发明.表是垂直立于地面的标杆,圭是正南正北方向水平放置的尺.用它测量正午时表影的长度,从而确定一年的时间和季节.
战国时已经采用水面来校正圭使其水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直.由于光的散射和漫反射等的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响测量表影长度的精度.元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新,他将表的高度增加到原来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁,他还发明了景符,用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,较大提高了测量的精度,如图乙所示.
通过测量正午时表影长短的变化,推算出一回归年为365.25天,按照季节变化将一年划分为二十四节气(如图丙),用以指导生活和农业生产.2016年11月30日,联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录.以圭表为代表的我国古代的科技成果,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰.
(1)我国古代天文学家用_________使表竖直;
(2)郭守敬提高测量精度的措施有_________;
(3)一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的_________;
(4)地面上深10cm,面积为的水池装满水,在相同时间内,太阳光垂直照射水面使水升高的温度为,与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为,则_________(忽略其它因素的影响).
【答案】(1)铅垂线 (2)见解析 (3)冬至 (4)
【解析】(1)由阅读材料可知,“战国时已经采用水面来校正圭使其水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直”,所以我国古代天文学家用铅垂线来校正表使其竖直.
(2)由阅读材料可知,“他将表的高度增加到原来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁,他还发明了景符,用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,较大提高了测量的精度”,所以郭守敬提高测量精度的措施有:增加圭表的高度、在圭表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心的位置.
(3)由图丙可知,一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至.
(4)在相同时间内,太阳光释放的能量是相同的,当太阳光垂直照射水面,单位面积里照到的光多,水吸收的热量多;当太阳光与水平方向成60°斜照射水面时,单位面积里照到的光少,水吸收的热量少.太阳光垂直照射水面的有效面积是,太阳光与水平方向成60°斜照射水面的有效面积是,两种方式水池中的水吸收的热量与有效面积成正比,所以垂直照射水面吸收的热量与斜照射水面吸收的热量之比为.水池中水的质量和比热容是相同的,根据比热容变形公式可得,升高的温度与吸收的热量成正比,所以太阳光垂直照射水面使水升高的温度与太阳光水平方向成60°照射水面使水升高的温度为之比为.
平面镜
1. (2024·扬州)如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像.增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更___________.小华靠近玻璃窗观察,她像的大小___________,她与像之间的距离___________.向右推动玻璃窗,吊灯像的位置___________.(本题后3空填变化情况)
【答案】清晰 不变 变小 不变
【解析】吊灯是光源,夜晚,光源越亮,与周围的环境对比度越大,因此吊灯的像会更清晰.根据平面镜成像特点可知,平面镜所成的像与物大小相等,像与物关于平面镜对称;像与物到平面镜的距离相等.因此小华靠近玻璃窗观察,她像的大小不变,她与玻璃窗之间的距离减小,因此她与像之间的距离减小,向右推动玻璃窗,因吊灯位置不变,因此吊灯像的位置也不变.
2. (2024·连云港)小明身高1.7m,距离平面镜3m,他在平面镜中的像高是___________m,像到平面镜的距离是___________m.当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小___________(选填“变大”“不变”或“变小”).
【答案】1.7 3 不变
【解析】面镜成像时,像与物体的大小相等,小明身高1.7m,则他在平面镜中的像高也是1.7m.像与物体到平面镜的距离相等,小明距离平面镜3m,则像到平面镜的距离也是3m.平面镜成像时,像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关,所以当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小不变.
3. (2024·苏州)在图中画出物体AB在平面镜中的像.
【答案】如图所示
【解析】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点、,用虚线连接即为物体AB在平面镜中的像,如图所示.
4. (2024·无锡)在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像.
【答案】如图所示
【解析】根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,先过A点作平面镜的垂线,根据距离相同,找到对称点A',同理在画出B',C', 由于平面镜成的是虚像,故需要用虚线连接A'B',B'C',如图所示.
5. (2024·辽宁省)某同学探究平面镜成像的特点.
(1)如图(a),在水平桌面上铺一张纸,纸上______放置一块手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜.沿着钢化膜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置.选取手机钢化膜作为平面镜,这样做便于确定______的位置;
(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小______.在像的位置放一个光屏,若光屏承接不到像,则说明所成的是______像;
(3)如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到是图(c)中的______.
【答案】(1)竖直 像 (2)相等 虚 (3)甲
【解析】(1)探究平面镜成像的特点时,为使得像成在桌面上,手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜应竖直放置在水平桌面上.
选取手机钢化膜作为平面镜,是因为手机钢化膜不但反射光成虚像,还能透光看到后面的物体,便于确定像的位置.
(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小相等,用到了等效替代法.
实像能用光屏承接,虚像不能,在像的位置放一个光屏,若光屏承接不到像,则说明所成的是虚像.
(3)平面镜成正立、等大的虚像,所以如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图(c)中的甲.
6.(2024·江西省)某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时,因教练面向观众授课,爷爷总是把左右动作做反.在该同学的建议下,爷爷向后转身,面对墙上镜中的电视画面学习,有效地矫正了动作.为了帮助爷爷明白其中的道理,他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程.
【证据】
(1)将方格纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板作为平面镜___________放置在方格纸上.
(2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处,取另一枚棋子在镜后移动,直到它与物的像完全重合,从而确定像的位置,记录此时像与物到镜面的格数.
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系,判断像与物到镜面的____关系.
(4)请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格(表一):
(5)下图为两枚叠放的棋子,将其放在镜前,取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置,直到与镜前棋子的像完全重合,记录此时镜前与镜后棋子的数量.
(6)改变叠放的棋子数量,进行多次实验,记录结果如表二:
表二
实验次数
平面镜前棋子的数量/枚
平面镜后棋子的数量/枚
1
2
2
2
3
3
3
4
4
【解释】
(1)根据表二,每次实验镜后棋子与镜前棋子数量___________,且与镜前棋子的像完全重合,可得结论:像与物的大小相等.
(2)借助方格纸可发现,像和物的连线与镜面___________.
【交流】分享完上述实验过程后,根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏.该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起___________手.通过实验和游戏,爷爷明白了用镜子矫正动作的原因.
【答案】(1)垂直 (3)距离 (4)见解析 (1)相等 (2)垂直 右
【解析】(1)“探究平面镜成像特点”的实验过程中,为了便于测量物距和像距,用镀膜玻璃板作为平面镜垂直放置在方格纸上.
(3)实验中改变物到镜面的格数,进行多次实验,像与物到镜面的格数关系,判断像与物到镜面的距离关系.
(4)根据实验要求和过程,设计实验数据的表格(表一)如下表所示
实验次数
平面镜前棋子的格数
平面镜后棋子的格数
1
2
3
【解释】(1)根据表二中的数据可知,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等.(2)根据方格纸可发现,平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直.
【交流】根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起右手.
7. (2024·常州)小华探究“平面镜成像特点”.
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择___________(透明玻璃板/平面镜),并将其___________放置在水平桌面上;
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明___________.此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置;
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知平面镜成像时,___________;
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后___________(直接/隔着MN)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是___________像.
【答案】(1)透明玻璃板 竖直 (2)像与物大小相等 (3)见解析 (4)直接 虚
【解析】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,为了方便确定像的位置,应用透明玻璃板代替平面镜,因为玻璃板是透明的,直接通过玻璃板既可观察到成像情况,又可以看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置.透明玻璃板应竖直放置在水平桌面上,以确保物体和像都在水平桌面上.
(2)蜡烛B与A外形相同,B与A的像完全重合,说明B与A的像大小相等,则A的像与A大小相等,所以在平面镜成像中,像与物的大小相等.
(3)图乙中,测量每组对应的A及其像与镜面距离,可得:在平面镜成像时,像与物体到镜面的距离相等.
(4)平面镜成像是光的反射形成的,隔着MN观察时,有反射光线进入眼睛,仍能观察到像,所以应直接观察光屏上有无像.实像是实际光线会聚而成的,在光屏上能呈现,虚像不是实际光线会聚而成的,不能在光屏上呈现,直接在光屏上观察不能看到平面镜所成的像,说明平面镜所成的像是虚像.
8. (2024·湖南)小明在探究“平面镜成像的特点”时,有以下操作:
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水平桌面上,并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表________的位置;
(2)如图乙所示,此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合.接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置,蜡烛2应向________玻璃板方向移动,才能与蜡烛1的像再次重合;
(3)三次实验物和像的位置记录如图丙所示.他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时,用直线连接图丙中物点A与像点________,完成三次连线后找到了规律.
【答案】(1)平面镜 (2)远离 (3)B
【解析】(1)沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置.
(2)平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称,所以蜡烛1向远离玻璃板方向移动时,蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动.
(3)像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直,物点A对应的像点应该为B,所以应该用直线连接图丙中物点A与像点B.
光的反射
1.(2024·连云港)下列事例中属于光的反射现象的是( )
A. 雨后天空中出现的彩虹 B. 建筑物在平静水面下形成的倒影
C. 插入水中的筷子看起来“弯折” D. 太阳光通过三棱镜后被分解成各种色光
【答案】B
【解析】A.雨后天空中出现的彩虹这是光的色散现象,是由光的折射形成的,故A不符合题意;
B.平静水面上建筑物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.插入水中的筷子看起来弯折,是由于光从水中斜射入空气中时,发生折射造成的,故C不符合题意;
D.太阳光通过三棱镜后,被分解成各种色光,这是光的色散现象,是由光的折射形成的,故D不符合题意.故选B.
2. (2024·盐城)“嫦娥六号任务”搭载的意大利激光角反射器,为月面探测提供服务,通过反射激光进行精准测量定位.以下光现象与其原理相同的是( )
A. 三棱镜分解太阳光 B. 竿阳光下形成影子
C. 放大镜把字放大 D. 丹顶鹤在水中形成倒影
【答案】D
【解析】意大利激光角反射器通过反射激光进行精准测量定位,其原理是光的反射.
A.三棱镜分解太阳光是光的色散现象,属于光的折射,故A不符合题意;
B.竿在阳光下形成影子是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.放大镜把字放大是凸透镜成像,属于光的折射,故C不符合题意;
D.丹顶鹤在水中形成倒影是平面镜成像,属于光的反射,故D符合题意.故选D.
3.(2024·无锡) 探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向______(选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在______时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小______;
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:______;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究.让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是:______,实验表明:______;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的.当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是:______.
【答案】(1)下 (2)①同一平面 ②相等 ③反射光路是可逆的 (3)垂直 光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内 (4)见解析
【解析】(1)保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动.
(2)①将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内时,B板上才能够呈现出反射光线,说明光的反射定律中,入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内.
②分析表格中的数据发现,反射角等于入射角.
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,沿着原来的路径返回,故说明光路是可逆的.
(3)白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法线不在该白板上,入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内,故看不到反射光线、入射光线,说明光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内.
(4)由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮.
4. (2024·河南)如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面.
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路.记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是______.
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和______,并记录下来.
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在______.小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:______.
【答案】(1)换用不同颜色的笔记录每次光的路径 (2)反射角 (3)同一平面内 用喷雾器在纸板右侧喷水雾,观察反射光线是否存在
【解析】(1)记录时,为了区分每次的光路,可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径.
(2)为比较反射角和入射角的大小关系,应该用量角器测量每次的入射角和反射角,并记录.
(3)由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向后折,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内. 用喷雾器在纸板右侧喷水雾,水雾可以显示出光的传播路径,就可以验证反射光线是否存在.
第三章 光的折射 凸透镜成像的规律
光的折射
1. (2024·辽宁省)如图,斜插入水中的筷子,看起来弯折了的原因是( )
A. 光沿直线传播 B. 光的反射
C. 光的色散 D. 光的折射
【答案】D
【解析】斜插入水中的筷子,看起来弯折了是光的折射现象形成的,故ABC不符合题意,D符合题意.故选D.
光的折射作图
1. (2024·连云港)如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出这条入射光线的折射光线.
【答案】如图所示
【解析】根据光的折射规律,折射光线和入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,光从空气中斜射入水中,折射角小于入射角,如图所示.
2. (2024·湖南)请画出图中入射光线AO从空气斜射入湖水中大致方向的折射光线.
【答案】如图所示
【解析】根据光的折射规律,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,折射光线靠近法线偏折,如图所示.
3.(2024·河南)如图所示,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为.若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r.
【答案】如图所示
【解析】在光的折射现象中,折射角随入射角的减小而减小,折射角是折射光线与法线的夹角,据此画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r,如图所示.
4.(2024·盐城)如图所示,为人眼看到A的像,补全来自A点进入人眼的光路图.
【答案】如图所示
【解析】A到O为入射光线,O到人眼为折射光线,如图所示.
5.(2024·扬州)如图所示,向碗中加水至图示位置,请画出人眼刚好看到硬币上P点的光路图.
【答案】如图所示
【解析】眼睛在恰好能够看到硬币上P点,说明此时的折射光线会沿着碗的上沿进入人的眼睛,从而做出折射光线,根据折射点,做出入射光线,人眼逆着折射光线看去,认为硬币的P点在折射光线的反向延长线上,如图所示.
透镜作图
1. (2024·辽宁省)如图所示,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线.
【答案】
【解析】过焦点的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,折射光线过凸透镜的焦点,如下图所示:
凸透镜成像的规律
1.(2024·扬州)在探究凸透镜成像规律时,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,光屏上的像清晰,此成像规律的应用是( )
A. 照相机 B. 放大镜 C. 摄像机 D. 投影仪
【答案】D
【解析】如图,此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像,此成像规律的应用是投影仪,故ABC不符合题意,D符合题意.故选D.
2.(2024·无锡)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置,下列说法中正确的是( )
A. 只向左移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰缩小的像
B. 只向右移动光屏至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
C. 只向右移动蜡烛至适当位置,光屏上能呈现烛焰放大的像
D. 只移动凸透镜至适当位置,光屏上能呈现烛焰等大的像
【答案】D
【解析】图中物距为45.0cm-35.0cm=10.0cm,凸透镜的焦距是10cm,物距等于焦距,光屏不能成像,只向左或向右移动光屏至适当位置,光屏上不能成像,故A、B错误;只向右移动蜡烛至适当位置,物距小于焦距,成正立放大的虚像,光屏不能成像,故C错误;将凸透镜移动到55cm,物距为55.0cm-35.0cm=20.0cm,像距为75.0cm-55.0cm=20.0cm,此时u=v=2f,光屏上能呈现烛焰等大的像,故D正确.故选D.
3. (2024·常州)《重庆市消防条例》规定:2023年7月1日起,禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为10.1mm,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5mm B. 10mm C. 15mm D. 20mm
【答案】B
【解析】摄像头凸透镜成倒立缩小的实像,物距大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,所以2f>10.1mm>f,10.1mm>f>5.05mm,故选B.
4.(2024·河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像.接下来下列操作可模拟近视眼的是( )
A. 向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B. 向水透镜注水,烛焰像成在光屏左侧
C. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D. 从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
【答案】B
【解析】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜前.所以用水透镜模拟近视眼,也就是需要透镜对光线的会聚能力更强,所以此时应对水透镜注水,使得凸透镜变厚,焦距变小,使得像成在光屏左侧.故B符合题意,ACD不符合题意.故选B.
5.(2024·苏州)探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、_________的实像,此凸透镜的焦距是_________cm.凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸透镜“戴上”合适的_________镜,可再次获得清晰的像.
【答案】等大 15.0 凹透
【解析】由图可知,物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
则物距等于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、等大的实像.
物距等于像距时,有u=v=2f=30.0cm
解得f=15.0cm.
凸透镜和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,物距会变大,像距会变小,为了再次获得清晰的像,需要使光线向远离凸透镜方向会聚,故需要给凸透镜“戴上”合适的凹透镜.
6.(2024·连云港)小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为___________cm.如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜___________(选填“远离”或“靠近”)书本,凸透镜和书本的距离应满足的条件是___________.
【答案】10 远离 小于10cm
【解析】平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距,所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm.因为想要看到正立的像,所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜,放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像的原理,所以想看到正立的“国”字,凸透镜和书本的距离应小于10cm,而当凸透镜成正立、放大的虚像时,物距越大,像距越大,成的虚像越大,所以可知想要看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离书本,但是距离不能大于10cm.
看不见的光
1.(2024·苏州)如图甲所示,AB之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带.将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧,测得温度T随时间t变化的图像如图乙所示.则曲线①对应光线的特点是_________,曲线②对应的是_________线.
【答案】使荧光物质发光/消毒杀菌 红外
【解析】白光散开后,紫光因为折光能力最强,在单色光的最下面,故①是紫色光,它能使使荧光物质发光,还能消毒杀菌;红外线的折光能力最弱,故它在单色光的最上面,所以②是红外线.
光现象综合
1. (2024·盐城)五一假期,小红和同学到公园游玩.她看到的花是红色的,是因为红花反射了______光;水鸟离开水面,向空中飞去,在水中像的大小______,像离水面的距离______;小红用相机拍下眼前这美丽的景色,是因为照相机的镜头相当于一个______透镜.
【答案】红 不变 变大 凸
【解析】不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红花反射红光,所以呈现红色.水鸟在水中的像属于平面镜成像,根据平面镜成像规律可知,水鸟离开水面,向空中飞去,在水中的像大小不变,像离水面的距离变大.照相机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像.
2.(2024·苏州)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. 不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B. 该投影灯的成像原理与照相机相同
C. 调小镜头与图片的距离图案变小
D. 地面上看到的是放大的虚像
【答案】A
【解析】A.不同方向都能看到图案是光照在粗糙地面向各个方向反射即发生了漫反射,故A正确;
B.该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像,应用了当凸透镜成实像时,物体位于一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立放大的实像,与照相机原理不同,故B错误;
C.凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也变会变大,故调小镜头与图片的距离图案变大,故C错误;
D.地面上能看到放大的图案,是实像,故D错误.故选A.
第四章 物态变化
温度及其测量
1. (2024·连云港)用温度计测量液体的温度,下面四幅图中,操作正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】用温度计测量液体的温度时,玻璃泡要全部浸入被测液体中,不能碰到容器底和容器壁,故C符合题意,ABD不符合题意.故选C.
2.(2024·江西省)某九年级同学测得自己的质量为50___________,体温为36.8___________.(均填写物理量合适的单位)
【答案】 kg ℃
【解析】根据生活实际可知,同学测得自己的质量为50kg.根据生活实际可知,体温为36.8℃.
物态变化
1. (2024·连云港)晾晒的湿衣服在逐渐变干的过程中,发生的物态变化是( )
A. 熔化 B. 汽化 C. 升华 D. 凝华
【答案】B
【解析】晾晒的湿衣服变干,是衣服上的水变成了水蒸气,属于汽化现象,故B符合题意,ACD不符合题意 .故选B.
2.(2024·江西省)下图是某物质的三种状态的分子微观模型.甲图中的物质状态变成乙图中的物质状态的过程叫做( )
A. 凝固 B. 熔化 C. 液化 D. 汽化
【答案】B
【解析】分析这三个图可见:甲图分子排列十分紧密,是固体分子的排列模型;乙图分子排列没有固定的位置,比较松散,是液体分子的排列模型;丙图分子排列分子极度散乱,间距很大,是气体分子的排列模型;物质由甲图直接变成乙图的过程是由固态变成液态的过程,是熔化现象,故ACD不符合题意,B符合题意.故选B.
3.(2024·辽宁省)刚煮熟的鸡蛋从热水中取出后,表面的水很快不见了,这是因为水发生了( )
A. 汽化 B. 凝华 C. 熔化 D. 升华
【答案】A
【解析】鸡蛋表面的水不见了,这是因为鸡蛋表面的水蒸发了,即发生了汽化现象,故BCD不符合题意,A符合题意.故选A.
4.(2024·盐城)据《天工开物》记载,可从朱砂矿石中提炼水银(液态汞).如图所示,给密闭锅内的砂矿石加热,就会在倒扣的锅壁上布满水银.在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是( )
A. 凝固 B. 凝华 C. 液化 D. 汽化
【答案】C
【解析】砂矿石被加热时,其中的汞元素可能会以气态的形式释放出来.这是因为加热使得汞元素获得了足够的能量,从固态或液态转变为气态.随后,这些气态的汞遇到温度较低的倒扣锅壁时,会失去能量并转变为液态,即发生液化现象.这是因为锅壁的温度低于汞的沸点,使得气态汞无法维持其气态状态,从而转变为液态.因此,在倒扣锅壁上形成水银的物态变化是液化,故ABD不符合题意,C符合题意.
故选C.
5.(2024·湖南)2024年初,几场寒流来袭,让湖南人在家门口也能看到北方常见的冰挂(如图).下列说法正确的是( )
A. 冰挂熔化时,需要吸热
B. 冰是水蒸气液化形成的
C. 冰是非晶体,有固定的熔点
D. 一定质量的水结冰时,体积变小
【答案】A
【解析】A.冰挂熔化时,由固态变为液态,需要吸热,故A正确;
B.固态的冰是液态的水凝固形成的,故B错误;
C.冰是晶体,有固定的熔点,故C错误;
D.一定质量的水结冰时,密度减小,体积变大,故D错误.故选A.
对铁路道岔通电融雪除冰利用了电流的热效应,将电能转化为内能,使铁道温度升高,雪冰从中吸热熔化.
6. (2024·常州)盆栽养护应遵循“土壤含水不浇水,土壤干时要浇水”的原则.春季,小明自制“土壤含水显示仪”,探测花盆内土壤是否含液态水.如图所示,中午将试管倒插入土壤深处,傍晚发现试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水.从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是( )
A. 先汽化后液化 B. 先液化后汽化 C. 先升华后液化 D. 先升华后凝华
【答案】A
【解析】中午将试管倒插入土壤深处,由于中午土壤温度较高,土壤中水分蒸发进入试管;傍晚温度降低,试管中的水蒸气液化附着在试管壁上,试管内上端出现水珠,说明土壤含液态水.从土壤含液态水到试管内出现水珠,发生的物态变化是先汽化后液化,故A符合题意,BCD不符合题意.故选A.
7.(2024·无锡)如图所示,密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃.打开电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,一段时间后,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒.关于这个过程,下列说法中正确的是( )
A. 加热时,碘颗粒熔化 B. 冷却时,碘蒸气凝固
C. 加热时,碘颗粒升华 D. 冷却时,碘蒸气液化
【答案】C
【解析】已知碘的熔点约为114℃.用电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,低于碘的熔点,碘没有发生熔化,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,说明固态的碘颗粒升华成碘蒸气;停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒,说明碘蒸气遇冷凝华成颗粒,故ABD错误,C正确.故选C.
8.(2024·河南)如图所示,在塑料袋中滴入几滴酒精,将袋挤瘪,排出空气后把袋口扎紧,放入热水中,塑料袋鼓起,该过程中酒精发生的物态变化是______,此过程中酒精______热量.
【答案】汽化 吸收
【解析】当把滴入几滴酒精的塑料袋放入热水中时,酒精液体会汽化成酒精气体,体积变大,故发现塑料袋鼓起,而汽化吸热.
9.(2024·扬州)冬季雨雪严重时,温度极低的雨水在高铁电网上迅速结冰,发生的物态变化是___________,此过程___________热,对铁路道岔通电融雪除冰利用了电流的___________效应.
【答案】凝固 放 热
【解析】冬季雨雪严重时,温度极低的雨水在高铁电网上迅速结冰,物质由液态的水变成固态的冰,发生的物态变化是凝固,凝固时向外放热.
10.(2024·苏州)据记载,唐朝时省油灯已在四川地区出现.瓷质灯体如碗状,腹部有中空夹层,可通过注水孔向夹层装水,碗内有油和灯芯,如图所示.燃灯前,向注水孔缓慢注入冷水,让______及时排出.燃灯时,______吸收燃烧产生的热量后不断蒸发,使灯碗和灯油______较低,灯油蒸发速度______,以达到省油的目的.
【答案】空气 水 温度 减小
【解析】燃灯前,为了让空气及时排出,向注水孔缓慢注入冷水.由于蒸发的影响因素有温度的高度、表面积大小、表面空气流动速度,温度越低,蒸发越慢.燃灯时,水吸收燃烧产生的热量后不断蒸发,蒸发吸热,使灯碗和灯油温度较低,灯油蒸发速度减慢,以达到省油的目的.
11.(2024·常州)密封的锤形玻璃泡内有少量碘颗粒,如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒逐渐消失、同时出现紫红色碘蒸气,这是___________(物态变化名)过程,需要___________(吸/放)热.将玻璃泡从水中取出后,碘蒸气逐渐消失、同时出现碘颗粒,这是___________(物态变化名)过程.
【答案】升华 吸 凝华
【解析】如图所示,将玻璃泡浸入热水中,玻璃泡内碘颗粒吸收玻璃泡传递的热量逐渐消失、变成紫红色碘蒸气,这是升华过程,此过程需要吸热.将玻璃泡从水中取出后,玻璃泡温度降低,放出热量,碘蒸气逐渐消失变成碘颗粒,这是凝华现象.
观察水沸腾实验
1.(2024·河南)我国北方某地最低气温曾达到,当地多使用酒精温度计,这是利用了酒精的( )
A. 热值高 B. 比热容大 C. 沸点低 D. 凝固点低
【答案】D
【解析】而酒精的凝固点较低,是-117℃,在-52.3℃时,酒精仍然是液态,所以当地多使用酒精温度计.故D符合题意,ABC不符合题意.故选D.
2.(2024·连云港)在“观察水的沸腾”实验时,当水沸腾时,观察到烧杯内产生大量气泡并不断上升,气泡在上升过程中将___________(选填“逐渐变小”“逐渐变大”或“不变”).沸腾时继续吸热,水的温度___________.实验中,有三组同学选用同样规格的温度计,测量水的沸点却不同,同学猜想可能是温度计本身的差异引起的.为了验证同学的猜想,你的操作方法是___________.
【答案】逐渐变大 不变 将该三支温度计放入同一杯沸水中进行观察
【解析】水沸腾时各处的水温相同,水中形成大量的气泡,在上升过程中,受到水的压强减小,所以气泡会不断变大,升到水面处破裂;沸腾时继续吸热,但水的温度不变.为了验证同学的猜想,将该三支温度计,同时测量同一杯水的温度,若三支温度计示数相同,即可说明不是温度计本身的差异引起的.
3.(2024·无锡)做“观察水的沸腾”实验时,电热水壶中装有适量的水,闭合开关加热.当水沸腾时,温度计的示数如图所示为______℃.玻璃片下表面出现小水珠,这是______(填物态变化名称)现象.停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要______.
【答案】98 液化 吸热
【解析】由图可知,温度计分度值是1℃,温度计的示数是98℃.
玻璃片下表面出现小水珠,是水蒸气遇冷液化形成的.
水沸腾过程中需要吸热,停止加热,水不能继续沸腾,这说明沸腾时需要吸热.
4.(2024·辽宁省)某小组探究水在沸腾前后温度变化的特点.
(1)组装图(a)的器材应按照______(填“自下而上”或“自上而下”)的顺序;
(2)用酒精灯加热,当水温接近70℃时每隔1min记录一次温度,同时观察水中的气泡情况.直至5min后观察到水中形成大量的气泡不断上升、变大,说明水______(填“尚未”或“正在”)沸腾;
(3)根据记录的数据,绘制的水温与时间关系的图像如图(b)所示.
结合实验现象,分析图像可以得出水在沸腾前后温度变化的特点:
①水在沸腾前,温度______;
②水在沸腾时,温度______.
(4)同学们在实验中发现有时看不清温度计的示数,交流后找到的原因是水蒸气在温度计表面发生了______现象.
【答案】(1)自下而上 (2)正在 (3)①不断升高 ②不变 (4)液化
【解析】(1)由图甲可知,安装实验器材时,应按照自下而上的顺序进行,目的是使用酒精灯的外焰加热,因为酒精灯的外焰温度最高.(2)水沸腾时会形成大量的气泡不断上升、变大,所以5min后观察到水中形成大量的气泡不断上升、变大,则水正在沸腾.(3)①由图(b)可知,水沸腾前,温度不断升高.②由图(b)可知,水沸腾时,吸收热量,温度保持不变.(4)实验中发现有时看不清温度计的示数,原因是水蒸气在温度计表面发生了液化现象.
5.(2024·扬州)如图所示,做“观察水的沸腾”实验时,实验小组发现水沸腾时温度计示数高于100℃,于是对此进行探究.
(1)小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的.她应该选用___________(填测量工具)进行测量验证;
(2)小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,提高了水的___________.要验证猜想,应___________,进行实验验证;
(3)小明猜想:可能是温度计不准确导致的.要验证猜想,请简述做法:___________;
(4)小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的.她的猜想是否合理?请说明理由:___________.
【答案】(1)气压计 (2)沸点 (3)去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度 (4)换一支温度计测量 见解析
【解析】(1)小华猜想:可能是实验室中气压高于1个标准大气压导致的.因此可以用气压计测量实验室的大气压的大小.(2)水的沸点随着大气压的增大而增大,小丽猜想:可能是因为盖了硬纸板,增大了水面上方气压,从而提高了水的沸点,要想验证小丽的猜想,可以去掉硬纸板,重新测量水沸腾时的温度,看是否高于100℃.(3)小明猜想:可能是温度计不准确导致的.因此可以再换一支温度计测量水沸腾时的温度,比较两支温度计的示数.(4)小芳猜想:可能是由于水蒸气温度高于100℃导致的.该猜想不合理,因标准大气压下水的沸点为100℃,水达到沸点后继续吸热会发生汽化,液态的水变为气态的水蒸气,水蒸气的温度最高为100℃,不可能更高,故该猜想不合理.
6.(2024·苏州)观察水的沸腾实验:
(1)按图甲组装器材,使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后_________的变化.用酒精灯加热,水温达到88℃时开始读数,每隔1min记录一次,第3min时温度计示数如图乙所示,读数为_________℃;
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
水温/℃
88
90
92
96
98
98
98
98
(2)用表中数据在图丙上作出水温随时间变化的图像_________;
(3)由图可知,水的沸点为_________℃;
(4)为研究沸点与气压的关系,用抽气打气两用气筒、橡皮塞等组装成如图丁所示装置.用气筒_________(抽气/打气),观察到水再次沸腾,记录此时的_________,多次实验可得出的结论是_________.
【答案】(1)气泡 94 (2)如图所示 (3)98 (4)抽气 温度 沸点随气压的减小而降低
【解析】(1)实验中,需要观察沸腾前后气泡的变化情况,故使用大试管可以适当缩短实验时间,也可以更好地观察水沸腾前后气泡的变化;由图乙可知,温度计的分度值为1℃,其示数为94℃.
(2)用表中数据在图丙上描点画出水温随时间变化的图像,如下图所示:
(3)由图可知,当水温为98℃后,水继续吸热,但温度保持不变,故水的沸点为98℃.
(4)用气筒抽气,使水面上方的气压减小,观察到水再次沸腾,记录此时的温度,进行多次实验后,分析实验现象和数据可得出结论:沸点随气压的减小而降低.
第五章 物体的运动
长度及其测量
1.(2024·辽宁省)由图(a)读出塑料吸管的长度为______cm,在吸管中间戳个小孔,将其放在转动轴上,通过摩擦使其带电,如图(b),用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管,发现吸管被排斥,说明吸管和橡胶棒带______种电荷.
【答案】17.55 同
【解析】如图所示,刻度尺的分度值为1mm,读数时要估读到分度值下一位,塑料吸管左端与0刻度线对齐,右端与17.55cm对齐,则塑料吸管的长度为17.55cm.根据电荷间相互作用规律,用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管,发现吸管被排斥,说明吸管和橡胶棒带同种电荷.
时间及其测量
2.(2024·辽宁省)为保护视力,应认真做好眼保健操,做一遍眼保健操的时间大约是( )
A. 5s B. 5min C. 50min D. 5h
【答案】B
【解析】中小学课间活动时间一般是10min,做一遍眼保健操的时间约为5min,故ACD不符合题意,B符合题意.故选B.
3.(2024·常州) 将来,依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚机”FH-97A无人机将与有人驾驶歼20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止),如图所示,若认为FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是( )
A. 歼20战斗机 B. FH-97A无人机 C. 地球 D. 太阳
【答案】A
【解析】A.以歼20为参照物,FH-97A无人机和它位置不变,是静止的,故A符合题意;
B.不能选择研究对象自身为参照物,故B不符合题意;
C.以地球和太阳为参照物,FH-97A无人机和它们的位置发生改变,是运动的,故CD不符合题意.
故选A .
运动的相对性
1.(2024·无锡)如图所示是小球下落过程中每隔相等时间曝光一次所得的照片,其中小球运动的参照物是________,比较小球在相等时间内通过的________,可知小球的速度越来越________.
【答案】地面 路程 大
【解析】在判断物体是运动还是静止时,要先选取一个标准作为参照物,物体相对于参照物位置变了,就是物体运动了,否则就是静止的,通常我们选择地面为参照物;以地面为参照物,小球的位置发生着变化,所以以地面为参照物,小球是运动的;通过图片可知,球在相等时间内通过的路程越来越大,所以小球的速度越来越大.
速度
1.(2024·扬州)宁扬城际铁路将于2026年建成,全长约58km,快车全程用时约30min,则快车全程平均速度约为( )
A. 54km/h B. 77km/h C. 116km/h D. 190km/h
【答案】C
【解析】快车全程平均速度约为,故ABD不符合题意,C符合题意.故选C.
2.(2024·辽宁省) 我省开展“送教下乡”活动,运送图书、教具的货车和教师乘坐的客车从同一地点沿同一路线前往同一目的地.客车比货车晚出发0.5h,货车速度为40km/h,客车速度为60km/h,两车均做匀速运动,且同时到达,则货车行驶的时间是______h.当货车行驶时,以______为参照物,货车是静止的.
【答案】1.5 货车司机
【解析】设货车行驶的时间为,则客车用时为,根据,则有,解得货车行驶的时间.当货车行驶时,以货车司机为参照物,货车的相对位置不变,是静止的.
速度的测量
1.(2024·江西省)以下是某同学“测量小球运动的速度”的实验报告,请你将报告内容补充完整.
实验目的
测量小球运动的速度
实验原理
___________
实验器材
小球、水平桌面、刻度尺、频闪照相机
实验步骤
(1)一小球在水平桌面上沿直线运动,下图是根据频闪照相机拍摄的照片记录的小球运动轨迹,频闪照相机每两次闪光之间的时间间隔相等.
(2)分别测出小球通过的路程:___________,,;记录这三段路程所对应的时间:.
(3)分别计算小球通过这三段路程的平均速度.
实验结论
(1)小球在这三段路程的平均速度分别为:_____ _,,___.
(2)______(选填“>”“<”或“=”),小球在水平桌面上做_____(选填“匀速”或“变速”)运动.
安全提示
小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过___________,从桌面掉落时伤人.
【答案】实验原理 实验步骤 42.40 实验结论(1) 42.40 19.70 (2) > 变速 大
【解析】(1)测量小球运动的速度,实验原理为.
(2)该刻度尺分度值为0.1cm,故SAB读数为42.40cm.
(3),
(4)从上一问中得出,故小球在水平桌面上做变速运动.
(6)动能与质量和速度有关,小球运动时的速度不宜过快,以免小球动能过大,从桌面掉落时伤人.
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