内容正文:
2023-2024学年第一学期第二次学情诊断试卷
八年级物理
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 质量为1.5×106mg的物体最可能的是
A. 一只鸡 B. 一头象 C. 一头牛 D. 一只蚊子
2. 下列自然现象与所对应的物态变化正确的是( )
A. 初春的早晨,大雾弥漫﹣﹣升华 B. 炎热的夏天,积水干涸﹣﹣液化
C. 深秋的早晨,“雾凇”晶莹﹣﹣凝华 D. 寒冷的冬天,滴水成冰﹣﹣熔化
3. 小军对生活中的一些实例和对应的物理知识,正确的是( )
A. 看到水中的鱼位置变高——光的反射 B. 路灯下人影相随——光的反射
C. 平面镜成像——光的直线传播 D. 凸透镜会聚光——光的折射
4. 下列情况中,要用到凸面镜的是( )
A. 演员化妆所用的镜子 B. 丁字路口安装的交通镜
C. 照相机的镜头 D. 奥运会中取圣火的镜子
5. 一块铁的质量将发生变化的情况是
A. 将铁块从北极带到赤道
B. 将铁块锉成铁球
C. 将铁块从15°C加热到50°C
D. 将铁块熔化成液态铁
6. 下列叙述中,正确的是( )
A. 在光的折射现象中,折射角一定小于入射角
B. 凸透镜对光起会聚作用,因而物体经凸透镜所成的像总是缩小的
C. 无论物体离平面镜远或近,它在平面镜中所成像的大小始终不变
D. 凹面镜对光起会聚作用,凸面镜对光起发散作用
7. 在如图所示的四幅图中,分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是
A. ①④ B. ①③ C. ②④ D. ②③
8. 如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图象,下列说法正确的是
A. 甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B. 甲物质的熔点为210℃
C. 乙物质在BC段时处于固液共存状态
D. 乙物质在BC段温度不变,不吸热
9. 金属在高温、低压下比较容易由固态直接变为气态,用此方法可以给照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头进行真空镀膜,即在真空室内将金属或金属化合物加热,使它的蒸气喷到玻璃镜头上去,从而镀上一层极薄的金属膜,这层镀膜可以改善玻璃镜头的光学性能,这层镀膜镀上去的原理是
A. 粘到玻璃镜头上去的 B. 金属熔化后粘到玻璃镜头上的
C. 金属升华后再凝华到玻璃镜头上的 D. 金属凝华到玻璃镜头上的
10. 下列措施中,能使蒸发变快的是
A. 给墨水瓶加盖
B. 把蔬菜用保鲜膜包好并放入冰箱
C. 用电热吹风机将湿头发吹干
D. 将新鲜的柑橘装入塑料袋
二、填空题(每一空1分,共24分)
11. 如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出)。其中反射光线是_______,折射角是______度(填数字),分界面______侧为玻璃。(选填“上”“下”“左”或“右”)
12. 把0℃的冰块放在太阳下,冰块会______(填物态变化),其温度_____(“不变”或“变高”)同时_______(“吸热”或“放热”)。松香、石蜡、玻璃、铁块这四种物质在熔化时跟冰的特点相同的是:________。
13. 夏天喝冷饮时,发现杯子外面有水珠出现,好像在“出汗”,这是_____现象;冬天,晾在室外的冰冻的衣服也会变干,这是_____现象.
14. 嫦娥一号是中国自主研制、发射的第一个月球探测器,2007年10月24日搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。如图所示,火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,通过水________(填物态变化名称)来吸收巨大的热量;火箭升空瞬间,看到的白色“气团”是水蒸气________形成,这个过程需要________来(选填“吸热”或“放热”)。
15. 晶体的熔化条件是:①______,②______。同种晶体的熔点和凝固点是______。
16. 古诗词中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的_______现象;“池水映明月”说的就是光的________现象;岸上的人看到水里的鱼时,水里的鱼也可以看到岸上的人,说明光路是_______。我们可以从各个方向看见不发光的物体,是因为物体表面发生了_______。
17. 使气体液化的两种方式是:①______________,②______________。
18. 下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
萘
熔点/℃
-39
-117
-95
80.5
沸点/℃
357
78
111
218
若要测量萘的熔点,温度计的玻璃泡里应选 _____做测温物质;若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选 _____做测温物质;若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里不能选_____做测温物质。
三、作图题(每小题4分,共8分)
19. 如图所示,请画出入射或折射光线,使光路完整。( )
20. 按要求作图。
(1)一束光OA从空气斜射入水中,在空气和水的界面发生了反射和折射,请在图中作出OA的反射光线和折射光线传播的大致方向;
(2)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
四、实验题(7+11+8=26分)
21. 小亮同学在做“观察水的沸腾”实验中。
(1)他的操作如图1所示,其中错误之处是_______________;
(2)纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图2所示,为______℃,在图3中图______是水在沸腾时的情况;
(3)分析图4所示图像,可知水在沸腾过程中温度的特点是__________。由此可以推断大气压__________(填“高于”或“低于”或“等于”)标准大气压;
(4)小亮同学在做实验时,发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长,为了缩短加热时间使水尽快沸腾,可以采取的方法是:(写出两种即可)
①________________;②____________。
22. 在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在__________高度上;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的______、______的________像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是_______;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向____方移动(选填“上”或“下”);为了使像成在光屏的中央,可适当向____调节光屏;
(4)若已在光屏上成清晰的像,此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分,则所成的烛焰的像为__________________(选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”);
(5)晓红在早上9∶00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动,她将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,她认为此点就是凸透镜的焦点。你认为她这种活动过程存在的问题是:___________;
(6)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______眼镜(选填“近视”或“远视”)。
23. 小明同学在“用天平测物体质量”的实验中:
(1)首先将天平放在_____桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图甲所示位置,则可向_____边(选填“左”或“右”)调节_____,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)天平调节水平平衡后,小明按图乙所示的方法来称量物体的质量,请指出他操作中的两处错误:①__________________________;②__________________________;
(3)小明重新进行实验并正确操作,在放上最小砝码后,指针马上从偏左成为图甲所示的情况,他应该_________________________;
(4)天平再次调到水平平衡后,所用砝码和游码位置如图丙所示,则所称物体的质量是_____克,合_____千克。
五、计算题
24. 激光是测量距离最精确的“尺子”,它的射程非常远,利用它可以从地球射向月球,再从月球反射回地球。从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2.6s,已知光速为3×108m/s,求地球到月球的距离是多少?
六、综合能力题(每空1分,共9分)
25. 阅读材料,回答材料后的问题
过冷水
过冷水是指达到或低于冰点时却没有凝固成冰的水。水凝固成冰的一个必要条件是:必须有凝结核。当温度低到冰点之下时,如果水太过纯净,水中没有一个凝结核来结晶,那么即使在0℃之下也不会结冰,还保持着液态。
凝结核可以是微小的冰晶,可以是水中的悬浮物,可以是器皿的壁。当过冷水中具备凝结核时,例如投入少许固体,或摇晃液体,都能让水迅速凝固,温度回升到凝固点。当天空中的飞机穿过有过冷水的云层时,云中的过冷水遇到飞机,会马上结成冰,飞机就容易发生坠机事故。
(1)水在0℃以下不结冰是因为水中缺少____。
(2)不仅有过冷水,还有过热水,过热水是指_____。
(3)动画片海尔兄弟之冰川危机中有个片段是:一个池塘里的水在零下的温度仍未结冰。如果你是编剧,你准备让海尔兄弟怎么做就可以使湖水冻起来? ____。
26. 阅读短文,回答问题。
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的,就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者——高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢?原来,光从玻璃射入空气时,折射角大于入射角(如图甲)。当入射角增大时,折射角也_______(如图乙)如果让一束激光从某种玻璃中射向空气(如图所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,这种现象叫做光的全反射(如图丙)。这样光就在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤(如图),它只有在折射时折射角是大于入射角的现象中才可能发生。所以,一般弯曲的光学纤维(简称光纤),只要它的玻璃芯的透明高度、均匀,并且芯与外皮层之间大的铜“线”,为目前的信息高速公路奠定了基础,数以万计的光学纤维构成的光学纤维束,它不仅能传导光能,也能将图象从一端传到另一端。能传光的纤维束称传光束,同时能传图象的纤维束称传像束。
(1)完成上文中的空格。
(2)上述玻璃的临界角是___________。
(3)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为___________。
(4)当光从玻璃射向空气,___(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(5)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图所示),请在图中完成这束入射光的光路图。( )
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2023-2024学年第一学期第二次学情诊断试卷
八年级物理
一、选择题(每小题3分,共30分)
1. 质量为1.5×106mg的物体最可能的是
A. 一只鸡 B. 一头象 C. 一头牛 D. 一只蚊子
【答案】A
【解析】
【分析】首先将物体质量的单位换算成千克,然后根据对常见物体质量的了解做出选择.
【详解】1.5×106mg=1.5kg,
一头大象的质量在2t=2000kg以上,一只鸡的质量在2kg左右,一头牛的质量在200kg左右,一只蚊子的质量在1g以下.所以一只鸡的质量最接近于1.5kg.
故选A.
2. 下列自然现象与所对应的物态变化正确的是( )
A. 初春的早晨,大雾弥漫﹣﹣升华 B. 炎热的夏天,积水干涸﹣﹣液化
C. 深秋的早晨,“雾凇”晶莹﹣﹣凝华 D. 寒冷的冬天,滴水成冰﹣﹣熔化
【答案】C
【解析】
【详解】物态变化有六种,固态变为液态叫熔化,液态变为固态叫凝固,液态变为气态叫汽化,气态变为液态叫液化,固态变为气态叫升华,气态变为液态叫凝华。雾的形成是气体变液体,液化;积水干涸是液体变成气体,汽化;滴水成冰是液体变成固体,凝固;雾凇的形成是气体变成固体,凝华。选项C正确。
3. 小军对生活中的一些实例和对应的物理知识,正确的是( )
A. 看到水中的鱼位置变高——光的反射 B. 路灯下人影相随——光的反射
C. 平面镜成像——光的直线传播 D. 凸透镜会聚光——光的折射
【答案】D
【解析】
【详解】A.看到水中的鱼位置变高,这是因为鱼反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射的缘故,故A错误;
B.路灯下出现人的影子,是光沿直线传播造成的,故B错误;
C.平面镜成像是由光的反射形成的,故C错误;
D.凸透镜对光线具有会聚作用,其原理是光的折射现象,故D正确。
故选D。
4. 下列情况中,要用到凸面镜的是( )
A. 演员化妆所用的镜子 B. 丁字路口安装的交通镜
C. 照相机的镜头 D. 奥运会中取圣火的镜子
【答案】B
【解析】
【详解】面镜分为球面镜和平面镜,球面镜又分为凸面镜和凹面镜。
A.演员化妆所用的镜子是平面镜,故A不符合题意;
B.丁字路口安装的交通镜是凸面镜,故B符合题意;
C.照相机的镜头是凸透镜,故C不符合题意;
D.奥运会中取圣火的镜子是凹面镜,故D不符合题意。
故选B。
5. 一块铁的质量将发生变化的情况是
A. 将铁块从北极带到赤道
B. 将铁块锉成铁球
C. 将铁块从15°C加热到50°C
D. 将铁块熔化成液态铁
【答案】B
【解析】
【详解】A.将铁块从北极带到赤道是地理位置发生了改变了,但其质量不发生改变,故A不符合题意;
B.将铁块锉成铁球,锉刀磨去了一部分铁屑,铁球的质量发生了改变,故B符合题意;
C.将铁块从15℃加热到50℃是温度变了,但物体所含物质的多少没变,即其质量不变,故C不符合题意;
D.把铁块熔化成液态铁是状态改变了,但其质量不发生改变,故D不符合题意.
故选B.
6. 下列叙述中,正确的是( )
A. 在光的折射现象中,折射角一定小于入射角
B. 凸透镜对光起会聚作用,因而物体经凸透镜所成的像总是缩小的
C. 无论物体离平面镜远或近,它在平面镜中所成像的大小始终不变
D. 凹面镜对光起会聚作用,凸面镜对光起发散作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角,故A错误。
B.凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜可以成放大的、等大的、缩小的像,故B错误。
C.平面镜成像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离没有关系,故C正确。
D.凹镜对光线有会聚作用,凸镜对光线有发散作用。题干表述反了,故D错误。
故选C。
7. 在如图所示的四幅图中,分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是
A. ①④ B. ①③ C. ②④ D. ②③
【答案】B
【解析】
【详解】近视眼看远处的物体时,像成在视网膜的前面,所以①是近视眼的成像情况,近视眼需戴凹透镜矫正,所以③是近视眼的矫正做法;远视眼看近处的物体时,像成在视网膜的后面,所以②是远视眼的成像情况,远视眼需戴凸透镜矫正,所以④是远视眼的矫正做法,故B正确,ACD错误.
8. 如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图象,下列说法正确的是
A. 甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B. 甲物质的熔点为210℃
C. 乙物质在BC段时处于固液共存状态
D. 乙物质在BC段温度不变,不吸热
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲从一开始就熔化,没有固定的熔化温度,即甲没有熔点,所以甲是非晶体.乙物质在熔化过程中有温度不变的过程,即乙有一定的熔点,所以乙是晶体;故A错误;
B、分析图象可知,乙有一定的熔点,熔点为210℃,甲没有熔点,故B错误;
C、因为晶体有一定的熔点,在熔化过程中是固液共存状态的,故乙物质在BC段时处于固液共存状态,故C正确;
D、乙物质在BC段是晶体的熔化过程,此时吸收热量,但温度不变,故D错误.
9. 金属在高温、低压下比较容易由固态直接变为气态,用此方法可以给照相机、望远镜及其他光学仪器的玻璃镜头进行真空镀膜,即在真空室内将金属或金属化合物加热,使它的蒸气喷到玻璃镜头上去,从而镀上一层极薄的金属膜,这层镀膜可以改善玻璃镜头的光学性能,这层镀膜镀上去的原理是
A. 粘到玻璃镜头上去的 B. 金属熔化后粘到玻璃镜头上的
C. 金属升华后再凝华到玻璃镜头上的 D. 金属凝华到玻璃镜头上的
【答案】C
【解析】
【详解】将金属或金属化合物加热,固态的金属直接变为了金属蒸汽,这是一种升华现象;蒸气喷到玻璃镜头上去,受冷变为固态的金属膜,这是一种凝华现象.所以,这层膜镀是先升华后凝华,故只有C正确.
10. 下列措施中,能使蒸发变快的是
A. 给墨水瓶加盖
B. 把蔬菜用保鲜膜包好并放入冰箱
C. 用电热吹风机将湿头发吹干
D. 将新鲜的柑橘装入塑料袋
【答案】C
【解析】
【分析】影响蒸发快慢的因素有三个方面:液体表面积的大小、液体温度的高低、液体表面空气流动速度的快慢.据此对各选项中的实例进行判断.
【详解】A. 给墨水瓶加盖,控制了液体的表面积和液体上方空气的流动,使蒸发变慢,故A不合题意;
B.用保鲜膜把蔬菜包好并放入冰箱,既控制了液体的表面积和液体上方空气的流动,又降低了液体表面的温度,使蒸发变慢,故B不合题意;
C. 用电热吹风机将湿头发吹干,可提高液体的温度,加快空气的流动速度,使蒸发变快,故C符合题意;
D. 把新鲜的柑桔装入塑料袋,既控制了液体的表面积,又控制了液体上方空气的流动,使蒸发变慢,故D不合题意.
故选C.
二、填空题(每一空1分,共24分)
11. 如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出)。其中反射光线是_______,折射角是______度(填数字),分界面______侧为玻璃。(选填“上”“下”“左”或“右”)
【答案】 ①. OF ②. 45 ③. 左
【解析】
【详解】[1][2][3]由图可知
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,故CD为法线,AB为界面;因
根据光的反射和折射定律知,界面左侧为玻璃,右侧为空气,则OE为入射光线,OF为反射光线,OG为折射光线,折射角为45°。
12. 把0℃的冰块放在太阳下,冰块会______(填物态变化),其温度_____(“不变”或“变高”)同时_______(“吸热”或“放热”)。松香、石蜡、玻璃、铁块这四种物质在熔化时跟冰的特点相同的是:________。
【答案】 ①. 熔化 ②. 不变 ③. 吸热 ④. 铁块
【解析】
【详解】[1][2][3]把0℃的冰块放在太阳下,冰会吸收太阳辐射的热量而熔化,由于冰是晶体,所以熔化时温度保持不变。
[4]松香、石蜡、玻璃、铁块这四种物质中,只有铁块是晶体,所以,其熔化时跟冰的特点相同。
13. 夏天喝冷饮时,发现杯子外面有水珠出现,好像在“出汗”,这是_____现象;冬天,晾在室外的冰冻的衣服也会变干,这是_____现象.
【答案】 ①. 液化 ②. 升华
【解析】
【详解】杯子“出汗”是空气中温度较高的水蒸气遇到温度较低的杯子外壁发生液化,形成小水珠;
冰冻的衣服也会变干,固态的冰直接变为水蒸气,是升华现象.
14. 嫦娥一号是中国自主研制、发射的第一个月球探测器,2007年10月24日搭载着我国首颗探月卫星嫦娥一号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。如图所示,火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,通过水________(填物态变化名称)来吸收巨大的热量;火箭升空瞬间,看到的白色“气团”是水蒸气________形成,这个过程需要________来(选填“吸热”或“放热”)。
【答案】 ①. 汽化 ②. 液化 ③. 放热
【解析】
【详解】[1][2]火箭发射时,在发射台下有一个大水池,让高温火焰喷到水中,水吸收巨大的热量,汽化成水蒸气,火箭升空,水蒸气遇到周围冷的空气就会发生液化,液化成小液滴,就形成了我们看到的白色“气团”。
[3]汽化是吸热过程,液化是放热过程。
15. 晶体的熔化条件是:①______,②______。同种晶体的熔点和凝固点是______。
【答案】 ①. 达到熔点 ②. 持续吸热 ③. 相同
【解析】
【详解】[1][2]晶体有固定的熔点,晶体的熔化条件是达到熔点并持续吸热。
[3]同种晶体的熔点和凝固点是一样的,如水的凝固点和冰的熔点均为0℃。
16. 古诗词中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的_______现象;“池水映明月”说的就是光的________现象;岸上的人看到水里的鱼时,水里的鱼也可以看到岸上的人,说明光路是_______。我们可以从各个方向看见不发光的物体,是因为物体表面发生了_______。
【答案】 ①. 折射 ②. 反射 ③. 可逆 ④. 漫反射
【解析】
【详解】[1]光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象。“潭清疑水浅”指的是,水比较清澈,水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的,即逆着折射光线看,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅。
[2]“池水映明月”就是水面出现月亮的像,属于平面镜成像现象,是光的反射形成的。
[3]在各种光学现象中,包括光的反射与折射,光路都是可逆的,水里的鱼可以看到岸上的人,是由于光的折射形成的虚像,像比实际的人高。岸上的人也能看到水里的鱼同样是由于光的折射。这种现象说明在折射现象中光路是可逆的。
[4]光的反射可分为镜面反射和漫反射两种情况,我们能从不同角度看到本身不发光的物体,就是因为在光照条件下,光在物体表面发生漫反射的缘故。
17. 使气体液化的两种方式是:①______________,②______________。
【答案】 ①. 降低温度 ②. 压缩体积
【解析】
【详解】[1][2]物质由气态变成液态叫液化,液化可以采用两种方法:降低温度和压缩体积。
18. 下表列出了几种物质在一个标准大气压下的熔点和沸点,根据表中数据回答:
物质
水银
酒精
甲苯
萘
熔点/℃
-39
-117
-95
80.5
沸点/℃
357
78
111
218
若要测量萘的熔点,温度计的玻璃泡里应选 _____做测温物质;若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选 _____做测温物质;若要测量标准大气压下沸水的温度,温度计的玻璃泡里不能选_____做测温物质。
【答案】 ①. 水银或甲苯 ②. 酒精 ③. 酒精
【解析】
【详解】[1]萘的熔点为80.5℃,当温度达到80.5℃时,酒精已经汽化,无法测量,只能是水银或甲苯。
[2]甲苯在零下95℃就已经熔化为液体,因此测量甲苯固体的温度一定低于-95℃,而在-95℃仍为液体的只有酒精。
[3]测量标准大气压下沸水的温度为100℃左右,对于酒精而言,它已经汽化,因此无法测量。
三、作图题(每小题4分,共8分)
19. 如图所示,请画出入射或折射光线,使光路完整。( )
【答案】
【解析】
【详解】第一个图通过焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴,画出的折射光线如左图所示;
第二个图中折射光线平行于凹透镜的主光轴,则入射光线延长交于右侧焦点,画出的入射光线如右图所示。
20. 按要求作图。
(1)一束光OA从空气斜射入水中,在空气和水的界面发生了反射和折射,请在图中作出OA的反射光线和折射光线传播的大致方向;
(2)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
过入射点O垂直界面作出法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,在空气中法线右侧作出反射光线,并使反射角等于入射角;在法线右侧的水中斜向下作出折射光线,使折射角小于入射角,如图所示:
【小问2详解】
分别作出像A'B'端点A'、B'关于平面镜的对称点A、B,用实线连接A、B即得物体AB。如图所示:
四、实验题(7+11+8=26分)
21. 小亮同学在做“观察水的沸腾”实验中。
(1)他的操作如图1所示,其中错误之处是_______________;
(2)纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图2所示,为______℃,在图3中图______是水在沸腾时的情况;
(3)分析图4所示图像,可知水在沸腾过程中温度的特点是__________。由此可以推断大气压__________(填“高于”或“低于”或“等于”)标准大气压;
(4)小亮同学在做实验时,发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长,为了缩短加热时间使水尽快沸腾,可以采取的方法是:(写出两种即可)
①________________;②____________。
【答案】(1)温度计碰到容器底部
(2) ①. 98 ②. a
(3) ①. 保持不变 ②. 低于
(4) ①. 减少水的质量 ②. 提高水的初温
【解析】
【小问1详解】
由图1知,温度计的玻璃泡碰到了容器底,温度计的示数会高于水的温度,不符合温度计的使用要求,因此是错误的。
【小问2详解】
[1]从图中能看出温度计的分度值是1℃,所以温度计的示数是98℃。
[2]观察图3可以看出,水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,图b符合水沸腾前的现象;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,图a符合水沸腾时的现象。
【小问3详解】
[1]观察图4可以看出,当水达到沸点后,继续对水加热,其温度保持不变,所以水沸腾时的特点是保持不变。
[2]因为一个标准大气压下,水的沸点为100℃,水的沸点与气压有关,气压越高沸点越高;由图4可知,此时水的沸点为98℃,因此此时的气压低于1个标准大气压。
【小问4详解】
[1][2]等待沸腾的时间太长,原因可能是水量过多、水的初温低、烧杯上方没加盖等因素有关,为缩短加热时间可适当减少水量或适当提高水的初温。
22. 在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在__________高度上;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的______、______的________像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是_______;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向____方移动(选填“上”或“下”);为了使像成在光屏的中央,可适当向____调节光屏;
(4)若已在光屏上成清晰的像,此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分,则所成的烛焰的像为__________________(选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”);
(5)晓红在早上9∶00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动,她将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,她认为此点就是凸透镜的焦点。你认为她这种活动过程存在的问题是:___________;
(6)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1) ①. 10.0 ②. 同一
(2) ①. 倒立 ②. 放大 ③. 实 ④. 投影仪
(3) ①. 上 ②. 上
(4)亮度稍暗的完整的像
(5)凸透镜没有正对太阳光
(6)远视
【解析】
【小问1详解】
[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,所以凸透镜的焦距是
f=20.0cm-10.0cm =10.0cm
[2]为了使像成在光屏中央,更好地探究凸透镜成像规律,实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到同一高度。
【小问2详解】
[1][2][3][4]实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,把凸透镜固定在光具座25.0cm刻度线处,蜡烛在光具座10.0cm刻度线处,此时物距为
物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,成的是倒立放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的。
【小问3详解】
[1][2]凸透镜成实像是倒立的,蜡烛燃烧变短时,烛焰向下移动,那么光屏上的像要向上移动,要使烛焰的像仍然成在光屏的中央,在蜡烛和凸透镜不动的情况,光屏应向上方移动适当位置。
【小问4详解】
用遮光布遮住凸透镜的下小半部分,则凸透镜的其它部分仍能折射光线,成烛焰完整的像;由于凸透镜折射光线的数量比原来减少,所以像比原来变暗。因此所成的烛焰的像为亮度稍暗的完整的像。
【小问5详解】
太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点。所以改变凸透镜与地面间的距离,直到地面上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑便为焦点。如果将凸透镜与水平地面平行放置,此时凸透镜没有正对太阳光(太阳光没有与凸透镜的主光轴平行),所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置。
【小问6详解】
在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
23. 小明同学在“用天平测物体质量”的实验中:
(1)首先将天平放在_____桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图甲所示位置,则可向_____边(选填“左”或“右”)调节_____,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)天平调节水平平衡后,小明按图乙所示的方法来称量物体的质量,请指出他操作中的两处错误:①__________________________;②__________________________;
(3)小明重新进行实验并正确操作,在放上最小砝码后,指针马上从偏左成为图甲所示的情况,他应该_________________________;
(4)天平再次调到水平平衡后,所用砝码和游码位置如图丙所示,则所称物体的质量是_____克,合_____千克。
【答案】 ①. 水平 ②. 左 ③. 平衡螺母 ④. 将物体放右盘,砝码放左盘 ⑤. 测量过程中调平衡螺母 ⑥. 取出最小砝码,调节游码直至天平平衡 ⑦. 71.4 ⑧. 0.0714
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度处;在测量前的调平时,若天平的指针静止在图甲所示位置,指针向右偏,则可将平衡螺母向左调节,使天平横梁在水平位置平衡。
(2)①[4]在称量时,应左盘放被测物体,右盘放砝码,即图中的物和码放反了。
②[5]测量过程中,不能再调节平衡螺母,图中的操作是错误的。
(3)[6]测量中,在放上最小砝码后,指针马上从偏左成为偏右,他应该取出最小砝码,调节游码直至天平平衡。
(4)[7][8]此时所加砝码的质量是
50g+20g=70g
标尺上的示数是1.4g;故物体的质量等于
70g+1.4g=71.4g
合0.0714kg。
五、计算题
24. 激光是测量距离最精确的“尺子”,它的射程非常远,利用它可以从地球射向月球,再从月球反射回地球。从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2.6s,已知光速为3×108m/s,求地球到月球的距离是多少?
【答案】3.9×108m
【解析】
【详解】地球到月球的距离是
六、综合能力题(每空1分,共9分)
25. 阅读材料,回答材料后的问题
过冷水
过冷水是指达到或低于冰点时却没有凝固成冰的水。水凝固成冰的一个必要条件是:必须有凝结核。当温度低到冰点之下时,如果水太过纯净,水中没有一个凝结核来结晶,那么即使在0℃之下也不会结冰,还保持着液态。
凝结核可以是微小的冰晶,可以是水中的悬浮物,可以是器皿的壁。当过冷水中具备凝结核时,例如投入少许固体,或摇晃液体,都能让水迅速凝固,温度回升到凝固点。当天空中的飞机穿过有过冷水的云层时,云中的过冷水遇到飞机,会马上结成冰,飞机就容易发生坠机事故。
(1)水在0℃以下不结冰是因为水中缺少____。
(2)不仅有过冷水,还有过热水,过热水是指_____。
(3)动画片海尔兄弟之冰川危机中有个片段是:一个池塘里的水在零下的温度仍未结冰。如果你是编剧,你准备让海尔兄弟怎么做就可以使湖水冻起来? ____。
【答案】 ①. 凝结核 ②. 水达到沸点或高于沸点时却没有沸腾的水 ③. 可以向水中投入一个石子
【解析】
【详解】(1)[1]由题意知:水凝固成冰的一个必要条件是:必须有凝结核,故水在0℃以下不结冰是因为水中缺少凝结核。
(2)[2]根据短文中过冷水的特点推理可知,过热水是指水达到沸点或高于沸点时却没有沸腾的水。
(3)[3]根据“当过冷水中具备凝结核时,例如投入少许固体,或摇晃液体,都能让水迅速凝固”故一个池塘里的水在零下的温度仍未结冰可以向水中投入一个石子,使水快速凝固。
26. 阅读短文,回答问题。
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的,就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者——高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢?原来,光从玻璃射入空气时,折射角大于入射角(如图甲)。当入射角增大时,折射角也_______(如图乙)如果让一束激光从某种玻璃中射向空气(如图所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,这种现象叫做光的全反射(如图丙)。这样光就在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤(如图),它只有在折射时折射角是大于入射角的现象中才可能发生。所以,一般弯曲的光学纤维(简称光纤),只要它的玻璃芯的透明高度、均匀,并且芯与外皮层之间大的铜“线”,为目前的信息高速公路奠定了基础,数以万计的光学纤维构成的光学纤维束,它不仅能传导光能,也能将图象从一端传到另一端。能传光的纤维束称传光束,同时能传图象的纤维束称传像束。
(1)完成上文中的空格。
(2)上述玻璃的临界角是___________。
(3)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为___________。
(4)当光从玻璃射向空气,___(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(5)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图所示),请在图中完成这束入射光的光路图。( )
【答案】 ①. 增大 ②. 41.8 ③. 反射光 ④. 会 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]在光的折射中,入射角增大时,折射角会增大。
(2)[2]由题可知,当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,因此该玻璃的临界角为41.8°。
(3)[3]折射光线消失,也就是所有的光线都经过反射变成反射光线,所以其亮度会增强。
(4)[4]由于入射角为45°,大于临界角,因此会发生全反射,不会发生折射。
(5)[5]光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;当从玻璃中斜射入空气时,其入射角为45°大于临界角,故其发生全反射,最终要从玻璃垂直射向空气,传播方向不变,其大致路径如下图:
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