综合05 科普阅读联系生活专项综合二（竞赛精练）-2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（八年级上）

综合05 科普阅读联系生活专项综合二 全国初中物理竞赛试题精编 一、科普阅读题 1．（24-25八年级上·全国·单元测试）阅读短文，回答问题。 “塑料瓶灯泡” 凿壁借光，典出《西京杂记》。西汉丞相匡衡小时候家境贫寒，在墙上凿洞借光读书。今天，点亮一盏电灯就可以获得光。然而，世界还有近五分之一的人口用不上电，比如菲律宾的贫民窟低矮无窗，即使是白天室内也是一片黑暗。 在透明塑料瓶中装满水（如图甲），添加少许漂白剂防止暴露在阳光下的水因生长藻类而变绿。在屋顶的瓦片上钻一个孔，如图乙把装满水的瓶子卡在孔里，在缝隙处涂上聚酯树脂既能固定又能防漏，这样的“塑料瓶灯泡”使用期长达5年。白天，阳光通过装满水的透明塑料瓶（如图丙），可以照亮30平方米的房间，具有环保节能等优点。人们又在瓶子顶部和内部加装了一小块太阳能电池板和灯泡，灯泡利用白天储存的能量在夜晚也能照亮房间。 (1)白天，太阳光透过“塑料瓶灯泡”发生了 （选填“反射”或“折射”），为房间提供照明，与“凿壁借光”的原理 （选填“相同”或“不同”）； (2)在水中添加漂白剂的目的是 。 【答案】(1) 折射 不同 (2)防止暴露在阳光下的水因生长藻类而变绿 【知识点】光的折射的概念和现象、光沿直线传播的条件 【详解】（1）[1][2]白天，太阳光透过“塑料瓶灯泡”时，太阳光从空气射入到水中，再从水中射入到空气中，在这个过程中发生的是折射现象。“凿壁借光”的原理是光沿直线传播，二者原理不同。 （2）根据材料内容可知，添加少许漂白剂防止暴露在阳光下的水因生长藻类而变绿。 2．（24-25八年级上·江苏徐州·阶段练习）阅读短文，完成以下问题： 智能汽车 随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。如图1所示，汽车抬头显示系统（Head Up Display），简称HUD。HUD利用平面镜成像原理，如图2所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够在看到车外的景象的同时，不必低头就可以看到车辆行驶信息，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全。 车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度成反比关系，其图像如图乙所示。 (1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （填“反射”或“折射”）形成的，该像是 （填“正立”或“倒立”）的 （填“实”或“虚”）像； (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为 度； (3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； A．厚度均匀B．上厚下薄C．上薄下厚 (4)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （填“厚度”或“透明度”）； (5)为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用 图所示的玻璃； (6)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，如图乙所示，当车外光照度为400Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。 【答案】(1) 反射 正立 虚 (2)45 (3)靠近 (4)厚度 (5)B (6)15 【知识点】平面镜成像的特点和规律 【详解】（1）[1][2][3]行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的，属于平面镜成像，成等大、正立的虚像。 （2）像与物关于平面镜对称，而像与物体垂直，故角平分线为对称轴，即为平面镜的位置，故挡风玻璃与水平面的夹角为45°。 （3）驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，即需要将像往下移动，根据像与物体关于平面镜对称，显示器需要靠近挡风玻璃。 （4）重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，前后两个面都反射成像。 （5）由图可知，上厚下薄的玻璃的反射光线会会聚在一点，可以避免重影产生，应选择B图所示的玻璃。 （6）光照度与透明度成反比，则光照度与透明度的乘积是一个定值，从图像可知，当光照度为300Lx，透明度为20%，则当光照度为400Lx，透明度为 3．（24-25八年级上·江苏镇江·阶段练习）阅读材料，回答问题 新能源智能汽车 近年来，我国新能源汽车产业持续飞速发展，产销量连续九年位居全球第一。目前，新能源智能汽车进入许多家庭，新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长、市场规模大等特点，已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。 如图甲所示是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（透过玻璃的光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。 (1)薄膜式太阳能电板应设计成 （填“黑”或“白”）色； (2)汽车雷达启动后发出 （填“超”或“次”）声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离； (3)汽车挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 （选填“上方”或“下方”或“正前方”），不妨碍司机视线； (4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示，则该车车内光照度为 Lx；当车外光照度为120Lx 时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 %。 【答案】(1)黑 (2)超 (3)上方 (4) 60 50 【知识点】光的反射的概念、不透明物体的颜色、平面镜成像的特点和规律、光的折射的概念和现象、超声波的利用 【详解】（1）黑色薄膜吸收所有的色光，白色反射所有色光，为了减少光的反射，薄膜式太阳能电板应设计成黑色。 （2）汽车雷达利用超声波传递信息，汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离。 （3）汽车挡风玻璃是倾斜的，由像与物体关于平面镜对称，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于上方，不妨碍司机视线。 （4）[1]由图乙得，该车车内光照度为 [2]当车外光照度为120Lx 时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 4．（24-25八年级上·广东佛山·期中）随着科技的进步，自动驾驶汽车已开始走入道路试运行，通过使用视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器等了解周围的交通状况，实现自动驾驶过程中躲避障碍物和遵循交通法规的目的。安装在前挡风玻璃上的摄像头用于发现障碍物，识别街道标识和交通信号灯，再配以GPS模块等用于监测汽车的位置并保证车辆行驶路线安全。汽车前后保险杠内安装有多个超声波雷达传感器，用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离，如图2所示，图3为超声波测量仪器的模拟实验装置图，模拟实验装置的使用说明书附后。 (1)如图1，汽车外部的后视镜是 镜，能起到扩大司机视野的用途； (2)汽车雷达启动后发出 用于测量物体间的距离， 能用于太空测距（以上两空均选填“超声波”“次声波”或“激光”）； (3)若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； (4)若把铜铃放在乙的右边，以恒定的速度向右不断远离乙，则液晶显示屏的数值将 （选填：“变大”、“变小”或“不变”）； (5)如图3所示，已知s1=0.36m，s2=1.22m，液晶显示屏上显示：2.50，则此时声速为 m/s。 【答案】(1)凸面 (2) 超声波 激光 (3)0 (4)不变 (5)344 【知识点】运用推导公式求解路程和时间、凸面镜和凹面镜的应用、有关声速的计算 【详解】（1）凸面镜对光线有发散的作用，应用在汽车的观后镜上和街头路口的反光镜，凸面镜成正立、缩小的虚像，能起到扩大视野的作用，所以，汽车外部的后视镜是凸面镜。 （2）[1][2]超声波方向性好，可用来测距，设计成倒车雷达；声音的传播靠介质，真空不能传播声音；因为太空是真空，超声波、次声波不能用于太空测距；光的传播不需要介质，激光可以用于太空测距。 （3）如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，且由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同，故液晶屏的示数为0。 （4）若把铜铃放在乙的右边，以恒定的速度向右不断远离乙，因为铜铃与甲、乙在一条直线上，且由于乙与甲的距离是一定的，声音传到乙和甲的时间差是不变的，所以示数不变。 （5）设声速为v，则根据可得，声音从铜铃传到甲的时间为 声音从铜铃传到乙的时间为 由题意知 所以 即 解得 5．（2024·江苏苏州·二模）阅读短文，回答问题。 (1)光在均匀介质中是沿直线传播的，我们将激光笔发出的光来射向盛水的烧杯，是看不见水中的光路的，奇迹出现了：我们看见了水中光的通路（图甲）。这个现象是英国科学家丁达尔于1869年最先发现的，像稀牛奶、稀豆浆。云、烟、雾这些物体，都是由好几种物质混合形成的，胶体中有许多物质微粒。当光穿过胶体，碰到这些微粒时，这就是光的散射。正因为光通过胶体发生了光的散射，有一些光进入我们的眼里，就像光的反射会使平面镜成像一样。生活中的丁达尔效应是很多的，如我们看见的森林中的光（图乙）。 ①树荫下的光斑是由光的 形成的。 ②小明同学想研究光在空气中的传播情况，但他却观察不到激光笔发出的光在空气中的情况，请你为他想出一种办法，使人能看见空气中的光路， 。 (2)我们学习过匀速直线运动的相关知识，但变速直线运动是一种更普遍的运动形式，其中速度随时间做均匀变化的运动，称之为匀变速运动。在匀变速运动中用速度的变化与速度变化所用时间t0的比值来描述速度变化的快慢。一个做匀变速运动的物体，速度变化的快慢是一个常数，常用字母a来表示，国际单位是m/s2，如果用v0表示匀变速运动的开始速度，经过一段时间t后，速度变为vt，则Δv=v1-v2。 ①根据以上描述，a= （用Δv与t来表示）； ②做匀速运动的物体，a= ，一个做匀加速直线运动的物体，开始运动的速度v0=2m/s，经过5s后它的速度变为v1=6m/s，则a= m/s2。 【答案】(1) 直线传播 喷出一定量的烟雾 (2) 0 0.8 【知识点】变速直线运动、光的反射的概念 【详解】（1）①[1]树荫下的光斑是由光的直线传播形成的。 ②[2]由题意可知，光照射到物体，然后反射到人眼才能被人看见，所以要使人能看见空气中的光路，可以在空气中喷出一定量的烟雾。 （2）①[1]在匀变速运动中用速度的变化与速度变化所用时间t0的比值来描述速度变化的快慢。一个做匀变速运动的物体，速度变化的快慢是一个常数，常用字母a来表示，根据以上描述可知 ②[2]做匀速运动的物体，速度不发生变化，即a=0。 [3]开始运动的速度v0=8m/s，经过5s后它的速度变为v1=6m/s，则 6．（2024八年级上·全国·专题练习）阅读短文，回答问题。 光电鼠标中的凸透镜成像光电鼠标在电脑中的应用非常广泛，其利用发光二极管照射鼠标垫表面（如下图所示），并让照射光被反射到鼠标的光学感应器（相当于光屏）上，用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标则根据这些结果来移动。图中光学感应器、成像透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 (1)发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 (2)当鼠标平放在鼠标垫上时，成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，则在光学感应器上成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，这和 的成像原理是一样的。 (3)当鼠标向前推移时，感光器件上的像相对于光学感应器在向 （选填“前”或“后”）移动。 (4)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学感应器的 （选填“上”或“下”）方，而且所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)漫反射 (2) 倒立 缩小 实 照相机 (3)前 (4) 下 变小 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、漫反射、照相机 【解析】略 7．（2024八年级上·全国·专题练习）阅读短文，回答问题。 光电鼠标中的凸透镜成像 光电鼠标在电脑中应用非常广泛，其利用发光二极管照射鼠标垫表面（如下图所示），二极管发出的光被反射到鼠标的光学感应器（相当于光屏），用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以判断移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标根据这些结果来移动。图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 (1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 （选填“镜面反射”或“漫反射”）； (2)当鼠标平放在鼠标垫上时，成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，则在光学感应器上成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，这和 （选填“照相机”或“投影仪”）的成像原理是一样的； (3)当鼠标向前推移时，感光器件上的像相对于光学感应器在向 （选填“前”或“后”）移动； (4)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学感应器的 （选填“上”或“下”）方，而且所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)漫反射 (2) 倒立 缩小 实 照相机 (3)前 (4) 下 变小 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、漫反射、照相机 【详解】（1）当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时，反射光线会射向各个方向，因此会发生漫反射。 （2）[1][2][3]由题意可知，光学感应器相当于光屏，当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，即物距大于像距，因此，成倒立、缩小的实像，这和照相机成像原理是一样的。 （3）当鼠标向前推移时，鼠标垫相对于成像透镜向后移动，由凸透镜成像时的移动规律可知，像在光学感应器上向前移动。 （4）[1][2]将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，相当于增大了物距，此时像距减小，像成在光学感应器的下方，而且所成的像变小，因此电脑显示器上的光标并不移动。 8．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）天宫课堂 2021年12月9日15点40分，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并面向全球直播。这次授课中，三位太空老师带来了5个物理实验，印象最深刻的是“水球透镜”实验。请阅读下面的内容，并完成相关问题： 本次“天宫课堂”，王亚平对实验做了一个小小的升级，通过透镜看到的竟然是一正一反两个像，这是为什么呢，其原理解释是： (1)如图甲所示，加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处（这个凸透镜的两倍焦距以外），我们眼睛看到的是她倒立 的实像； (2)中央加气泡之后，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整，但对光线仍然有 作用，依然能够成像，只不过透过的光线变少了而已，所以依然呈现出一个倒立的像；内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像； (3)根据上面的实验，你推测一下，凹透镜的成像特征是什么？ 【答案】(1)缩小 (2)会聚 (3)凹透镜成正立、缩小的虚像 【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距 【详解】（1）水球可以被看作是一个凸透镜，王亚平站在远处（这个凸透镜的两倍焦距以外），由凸透镜成像规律可知，u>2f，成倒立、缩小的实像。 （2）水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用。 （3）平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，过凹透镜光心的光线传播方向不改变，过光心的光线与另一条折射光线的反向延长线交于一点即为像点，然后过像点作垂线即为物体的像，由图可知，为正立、缩小的虚像。 9．（23-24八年级上·河南郑州·阶段练习）阅读短文，回答问题： 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等功能。 图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”，表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标。 图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为：光圈=。 (1)数码相机镜头的主要元件是 （选填“凸”或“凹”）透镜，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调 （选填“大”或“小”）。 (2)关于数码相机，下列说法中正确的是 ___________。 A．制作相机镜头的玻璃是晶体 B．为扩大拍摄范围，应将镜头远离景物，此时成像变小 C．在相机镜头前加一片红色的滤色镜，拍摄出来的绿叶呈黄色 D．拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能，即调节镜头的焦距 (3)小明参观南通博物苑时，用简单的单镜片数码相机拍摄远处张骞的塑像，不需要调节镜头就可直接拍摄，是因为镜头的焦距非常 （选填“大”或“小”）；如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件上成像情况为 （选填“倒立缩小实像”、“不成像”或“正立放大虚像”）。 (4)某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ；如果此时需要拍摄远处物体时，像距约为 cm。 (5)单位时间内，太阳光射入单位面积的光能是恒定的。小明在实验室模拟实验发现：通过选择不同的“光圈”和“快门”，可以控制进光面积和进光时间，从而能拍出亮度稳定的照片。如表列出了某时光圈与快门的正确组合，请根据表中数据在图丙作出图像 ，对应的“快门”数据大约是 。 光圈 20 15 12 10 6 5 4 3 2 快门 9 16 25 36 ___________        144 225 400 900 【答案】(1) 凸 大 (2)B (3) 小 不成像 (4) 2 5 (5) 100（80﹣120  均可） 【知识点】照相机、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】（1）[1]照相机的镜头相当于一个凸透镜，拍照时成的是倒立、缩小的实像，所以数码相机镜头的主要元件是凸透镜。 [2]由短文知，相机上所标快门数据“100”，表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标，所以快门数越大，打开时间秒数越低，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调大。 （2）[3]A．玻璃在熔化时先变软、变稀，最后变成液体，是非晶体，故A错误； B．凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。因此为扩大拍摄范围应将镜头远离景物，所成像变小，故B正确； C．绿叶只能反射绿光，而红色滤色镜只允许红光通过，所以绿叶所反射的绿光照到红色的滤色镜上时，绿光不会通过红色的滤色镜，所以拍摄绿叶的照片是黑色的，故C错误； D．由短文知，数码相机是通过伸缩镜头来调节像距来完美成像的，所以摄近、远景时的“调焦”调节是像距；人眼看远处和近处物体时是通过调节晶状体厚度，即凸透镜的焦距使清晰像成视网膜上的，故D错误。 故选B。 （3）[4]相机拍摄远处张骞的塑像，不需要调节镜头就可直接拍摄，是因为镜头的焦距小，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，所以不需要调节镜头。 [5]如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子处到镜头一倍焦距以内，成的是虚像，所以在感光元件上（感光元件相当于光屏）不成像。 （4）[6]某数码相机镜头的焦距为50mm，镜头通光孔直径为25mm，则 [7]照相机拍摄照片时，物距都远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距变化的范围小，而照相机镜头焦距为50mm，拍摄远处物体时，像距接近一倍焦距，所以像距约为 （5）[8]根据表中数据描点连线，画出光圈与快门图象如图所示： [9]由图象知，当光圈数据为“6”时，对应的“快门”数据大约是100。 10．（2007九年级·上海·竞赛）图1是照相机的成像原理。通常把使用图2中35毫米有孔胶卷的照相机称为135照相机。“快门”是使胶片获得必要曝光量的时间控制机构。“幕帘快门”是135照相机常用的一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处。图3是“幕帘快门”的工作原理图。拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘的首尾部分重叠在一起，从胶片的左端运动到右端（如图3-（a）），与幕帘连接的弹簧同时被卷紧，为快门的开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定的曝光时间滞后一段时间和前帘形成合适的缝隙宽度L后再开始运动（如图3-（b））。这样，缝隙从胶片的右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图3-（c））。运动结束，胶片又全部被遮住，与幕帘连接的弹簧恢复原状，即松弦（如图3-（d））。 下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙的对应关系 T（秒） …… L（毫米） 2.5 5 10 20 41.5 55 83 …… 请根据以上资料，回答以下问题。 (1)从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系表可以得出，各档曝光时间对应的幕帘运动速度有何特点？ (2)不同型号照相机的“幕帘快门”的缝隙运动方向是不同的。以摄影者为参照物，有的自左向右，有的自右向左，有的自上而下，有的自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像的畸变。图4中（a）、（b）分别表示的是：拍摄时相机与汽车位置的示意图和不发生畸变的图像的示意图；图4（c）、（d）所示的是：使用不同型号相机拍摄高速运动的汽车时形成的像。请根据像的畸变情况，写出快门缝隙的运动方向。（a） （b） （在横线上填上：“自上而下”或“自下而上”或“自左向右”或“自右向左”） (3)如图是用135相机拍摄的某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）的照片。拍摄时选用的快门速度为秒。请估算照片中乒乓球运动的平均速度。 (4)在光照不足的环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明。闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高的光源。由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成的缝隙使整个摄影画面曝光的，所以要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）的瞬间闪亮。DF-1型照相机的闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯的电路，使闪光灯工作。从DF-1相机快门缝隙与曝光时间的对应关系表可知，为达到与闪光灯的同步，曝光时间应如何选择？ (5)如图是用某台旧的DF-1照相机的，秒快门速度拍摄的，并用闪光灯照明的画面。试根据画面上留下的闪光影像（较深的区域），计算该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。 (6)某摄影爱好者为了在胶片上获得直径约为2毫米的太阳的清晰的像，他应选用多大焦距的摄影物镜来进行拍摄？ 已知太阳发出的光经8.31分钟射到地球，太阳的直径为米。 【答案】(1)恒为2.5m/s (2) 自右向左 自下而上 (3)4.8m/s (4)大于 (5)2.125m/s (6)215mm 【知识点】计算物体运动的速度、照相机 【详解】（1）通过对表中数据进行分析可知，各挡曝光时间对应的幕帘运动速度恒为 可见“幕帘快门”的幕帘运动速度是恒定的。 （2）①如图a所示，以摄影者为参照物，当车向左运动时，它在底片上的像是向右运动的。当“幕帘快门”的缝隙运动方向是自右向左时，先是曝光车头位置；当幕帘缝隙运动到最左侧时由于汽车的像已经向右前移了。所以，汽车的像发生变短的畸变。故快门缝隙的运动方向是自右向左的。 ②如图b所示，同样以摄影者为参照物，当车向左运动时，它在底片上的像是向右运动的。当“幕帘快门”的缝隙运动方向是自下而上时，先是曝光车顶位置；当幕帘缝隙运动到最上面时，由于汽车底盘的像已经向右前移了。所以，汽车的像发生向尾部方向倾斜的畸变。故快门缝隙的运动方向是自下而上的。 （3）根据像与物的相似关系来估算照片中乒乓球运动的平均速度。测得乒乓球在照片上留下的轨迹宽，轨迹长，已知新标准乒乓球的直径。设在快门开启胶片曝光过程中，乒乓球实际运动的路程为L，根据像与物的相似关系，有 将数据代入上式，得 （4）要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开的瞬间闪亮。从图中可以看到每张照片的画面长度为35毫米，而从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系的表中可以看到，要达到与闪光灯的同步，应选择缝隙宽度大于35毫米所对应的曝光时间才行。 （5）由“幕帘快门”闪光同步原理可知，当前帘到达左端时，带动闪光灯发光，此时后帘开始运动，闪光结束，前后帘的距离即为较深的区域。所以对应不同的设定曝光时间，触发闪光灯点亮的位置相同，两张照片上闪光灯闪亮留下的影像宽度差等于两种曝光时间对应的缝隙宽度差。据此列出等式即可计算出该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。影像宽度差 曝光时间对应的缝隙宽度差为 因为它们相等，所以。 （6）因为太阳距离地球很远，所以太阳所成像到透镜的距离近似等于焦距，而且像长与物长之比等于像距与物距之比。则有 式中d表示太阳像的直径，D表示太阳的直径，s为太阳到地球的距离，f为物镜的焦距。所以 即他应选用焦距为215毫米的摄影物镜来进行拍摄。 11．（24-25八年级上·上海闵行·阶段练习）自古以来，各个国家采用过许多质量单位，比如我国曾采用过“市斤、两、钱”等。为了方便世界各国的交流与沟通，普遍采用了国际通用质量单位“千克”。最初的质量单位“千克”是由法国采用的长度单位“米”推导出来的，1分米3纯水在温度约为4℃时的质量就定为1千克。在1875年，人们用铂-铱合金制成千克原器作为1千克的基准。在2007年一次检查中，相关人员发现国际千克原器的质量增大了，表面附着了数十微克污染物。虽然感觉很小，但会影响一些精密科学实验和国际贸易。于是，2016年通过科学家们投票，国际千克原器正式退役，改以普朗克常数作为新标准来重新定义“千克"，一直延用至今。 (1)请补全千克单位的演变路径： 。 (2)如果今天我们仍使用2007年的国际千克原器作为基准实际称量质量，那么测量值比真实值哪个大呢？试分析产生的原因： 。 【答案】(1)国际千克原器 (2)2007年的国际千克原器由于受到污染，实际质量变大，在称量某物体时，相当于砝码偏大，那测量值比真实值会偏小 【知识点】质量的单位及换算 【详解】（1）根据短文中可知千克单位的演变路径是各国单位——长度单位推导——国际千克原器——普朗克常量定义单位。 （2）国际千克原器由于受到污染，实际质量变大，因此在称量某物体时，相当于砝码偏大，那测量值比真实值会偏小。 12．（2024·广东揭阳·一模）阅读短文，回答问题。 中国空间站 中国空间站质量为100多吨，在距离地面约400km的轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚，可通过望远镜观察到空间站。 神舟飞船用于向空间站运送航天员，飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板，在独自飞行时也可供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”，货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中，可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察调整。 发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭，动力来自于液态燃料。发射时允许游客现场观看，但必须保持的最近安全距离通常为1.5km。 选择航天材料需要考虑多方面的因素，物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一、许多物体在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时，其体积的变化与它在时体积之比，叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”，符号用表示。一般情况下，不同物质的热膨胀程度不同，铝的体胀系数。 (1)火箭使用的液态燃料，是通过 （选填“压缩体积”或“降低温度”）的方法使燃气液化而形成的；晴天的夜晚，观察到的空间站 （选填“是”“不是”）光源； (2)下列说法正确的是___________； A．太阳能电池板应设计成白色 B．太空中的空间站的质量为零 C．空间站应尽量使用体胀系数较小的材料制作 D．光进入摄像机镜头前后传播速度不变 (3)天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐 ； (4)设计师为减轻火箭的质量，将一个钢制零件改为铝制零件，使其质量减少，则该零件所需铝的质量是 ；某铝制零件时的体积为，升温至，体积变化了 。（、） 【答案】(1) 压缩体积 不是 (2)C (3)变大 (4) 135 1.44 【知识点】密度公式的简单应用 【详解】（1）[1]气体液化有两种方法，降低温度或压缩体积，火箭使用的液态燃料，为了减小体积便于储存，是在常温下通过压缩体积来液化的。 [2]晴天的夜晚，观察到的空间站是空间站反射了太阳，其本身不发光，故此时的空间站不是光源。 （2）A．白色物体反射所有色光，黑色物体吸收所有色光，故太阳能电池板应设计成黑色，故A错误； B．质量是物体的一种属性，与位置无关，太空中的空间站的质量不为零，故B错误； C．太空中温度变化较大，为保持稳定性，空间站应尽量使用体胀系数较小的材料制作，故C正确； D．光的速度与介质有关，玻璃中速度相当于真空中三分之二，光进入摄像机镜头前后传播速度减小，故D错误。 故选C。 （3）根据凸透镜成像规律，焦距一定，物距变小时，像距变大，像变大，故天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐变大。 （4）[1]将一个钢制零件改为铝制零件，其体积不变，则 解得体积为，则该零件所需铝的质量是 [2]某铝制零件时的体积为，升温至，变化的体积为 13．（23-24八年级下·江苏盐城·阶段练习）阅读短文，回答问题。 气凝胶 气凝胶是世界上最轻的固体，这种新材料密度极小，我国科学家造出“世界上最轻材料——全碳气凝胶”，这种材料密度仅0.16mg/cm3。这种物质看上去像凝固的烟，但它的成分与玻璃相似。由于气凝胶中99.8%以上是空气，所以有非常好的吸油效果和隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20-30块普通玻璃的隔热功能。熔点为1200℃。当把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花也会丝毫无损。 气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，某次实验发现：在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。此外，因为它耐磨且富有弹性，被用于制造职业登山鞋等；气凝胶还是航天器不可替代的材料，我国“天宫”号空间站和“祝融号”探测器都用它来做热绝缘。 (1)人们把气凝胶称作“凝固的烟”，用确切的物理语言来说是指它的 很小； (2)将气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰丝毫无损，这是利用了气凝胶的__________； A．密度小 B．吸收性好 C．折射率高 D．隔热性好 (3)文中提到“全碳气凝胶”的密度是 g/cm3； (4)下列“全碳气凝胶”实际应用中，不可能实现的是________； A．清洗厨房的油烟机 B．做电影场景中倒塌的“墙壁” C．做打桩机的重锤 D．气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强 (5)一架用钢材( ρ钢＝7.9×103kg/m3)制成的质量约158吨的大型飞机，如果用密度仅为3mg/cm3的硅气凝胶做成，其质量相当于_________。 A．一个成年人的质量 B．一只鸡蛋的质量 C．一只鸡的质量 D．一台大卡车的质量 【答案】(1)密度 (2)D (3)1.6×10-4 (4)C (5)A 【知识点】认识物质的物理属性、密度的概念、定义式及单位、密度公式的简单应用 【详解】（1）“气凝胶”是世界上最轻的固体，是指它的密度小，所以人们把气凝胶称作“凝固的烟”。 （2）气凝胶具有非常强的隔热功能，所以将气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰丝毫无损。 （3）“全碳气凝胶”的密度为 ρ全碳气凝胶＝0.16mg/cm3＝1.6×10-4g/cm3 （4）A．清洗厨房的油烟机，利用了气凝胶有非常好的吸油效果，故A不符合题意； B．做电影场景中倒塌的“墙壁”，利用气凝胶的密度小，故B不符合题意； C．气凝胶的密度很小，同体积的气凝胶与其他物质，气凝胶的质量很小，做打桩机的重锤需要物体的质量很大，故C符合题意； D．气凝胶耐磨且富有弹性，用它制成的网球拍击球的能力会更强，故D不符合题意。 故选C。 （5）飞机的质量为 m=158t=1.58×105kg 体积为 则如果用密度仅为36mg/cm3的硅气凝胶做成，其质量为 m'=ρ胶V=3mg/cm3×2×107cm3=6×107mg=60kg 相当于一个成年人的质量，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．（23-24八年级下·江苏徐州·期中）阅读并回答问题 物体的质量真的不变吗？ 根据现有的物理知识，同学们肯定会认为物体的质量是不会随物体的形状、位置、状态的改变而改变的，物体的质量是常数。但这只是对静止的物体而言，对于运动的物体，它的质量是否还是始终不变呢？ 爱因斯坦的“相对论”指出，运动物体的质量会随它的速度而改变。他的理论是：设一个物体静止时的质量为m0（又称为静质量），当它以速度v运动时的质量为m（又称为动质量），则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律：（其中c为光速，）。依据公式我们可以算出：一个静质量的物体，当它以和运动时，其动质量分别为，由此可知，物体的动质量比静质量大，且物体的运动速度越大，其动质量越大。 从值可看出，在低速（相对光速而言）范围内，物体的动质量与静质量相差甚微，其差值可以忽略不计。因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时，可以认为物体的质量是不变的，是常数。但在微观世界里，由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小，而其运动速度又很容易接近光速，这时它们的质量随速度的改变就不可忽视。 (1)我们所学的“质量”是物体一种物理属性，不随形状、位置、状态的改变而改变，该“质量”是指 （选填“静质量”、“动质量”）； (2)在低速范围内研究宏观物体的运动情况时，由于v c（选填“略小于”、“远小于”、“等于”），可以认为物体的质量不变，是常数； (3)依据爱因斯坦的“相对论”，若飞船能够载着一个质量是50kg的宇航员以的速度在宇宙深处航行，此时，该宇航员的动质量是 kg； (4)随着科技的进步，霍金提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想，正逐步得到证实。如图所示a、b、c、d四点分别表示处女座、大熊座、牧夫座和长蛇座四大星系离银河系的距离与它们的运动速度之间的关系。由图可知：星系离我们越远，运动的速度 ，宇宙处在 之中。 【答案】(1)静质量 (2)远小于 (3)62.5 (4) 越大 膨胀 【知识点】光在真空中的速度、质量的概念及特性 【详解】（1）由题意可知，我们认为物体的质量是不随形状、位置、状态的改变而改变，其质量是指物体的静质量，而动质量会随物体的运动速度而改变。 （2）由公式可知，当v远小于c时，无限接近于（近似等于、约等于）0，动质量（m）无限接近于（近似等于、约等于）静质量（m0），所以宏观物体低速运动时，可以认为物体的质量不变。 （3）该宇航员的动质量是 （4）[1][2]由图表中提供的信息可看出：在处女座、大熊座、牧夫座和长蛇座四大星系中，离我们距离越远，那么它们的运动速度越大，不断向外快速运动，由此可得出：宇宙处于不停地膨胀之中。 15．（23-24八年级下·江苏扬州·期中）阅读短文，回答文后的问题 气凝胶 如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。 气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3，比氢气还要轻。如图乙所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。 气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz～6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz～20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。 科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。它虽然极轻，但弹性却非常好。 气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。 根据上述材料，回答下列问题： (1)“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”，这里的“轻”实际上是指它的 小。 (2)100g气凝胶最高可以吸附 kg海上泄漏原油。 (3)根据你对气凝胶性质的理解，判断下列说法中不可能的是（　　） A．做电影场景中倒塌的“墙壁” B．气凝胶可以清洗厨房的油烟机 C．气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强 D．气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸 (4)一架用钢材（ρ钢=7.9×103kg/m3）制成的质量约160吨的大型飞机，如果用密度仅为0.16mg/cm3的全碳气凝胶做成，其质量相当于（　　） A．一个鸡蛋的质量 B．一只鸡的质量 C．一个成年人的质量 D．一台大卡车的质量 【答案】(1)密度 (2)90 (3)D (4)B 【知识点】密度的概念、定义式及单位、密度公式的简单应用、常见物体的质量及质量估算 【详解】（1）“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”，这里的“轻”实际上是指它的密度小，即在体积相同的情况下，气凝胶的质量小，重力也小。 （2）气凝胶的吸附能力极强，能吸收其自身质量250倍至900倍的液体。因此，100g气凝胶最高可以吸附的原油质量为： （3）A．气凝胶的密度非常小，因此它可以用作电影场景中倒塌的“墙壁”，即使倒塌也不会造成实际伤害，故A不符合题意； B．气凝胶具有超强的吸附能力和净化功能，所以可以用来清洗清洗厨房的油烟机，故B不符合题意； C．气凝胶虽然极轻，但弹性却非常好，因此用气凝胶制成的网球拍在击球时，由于弹性好，能够更有效地将球的动能转化为弹性势能，然后再将弹性势能转化为球的动能，从而使击球能力更强，故C不符合题意； D．气凝胶的隔热性能非常好，被覆盖的物体如果发热就会造成无法有效的散热而温度过高，从而发生爆炸。故D符合题意。 故选D。 （4）全碳气凝胶r的密度 由于飞机的体积不变，所以全碳气凝胶的体积也是，利用密度公式求出全碳气凝胶的质量 这个质量相当于一个鸡的质量。 故选B。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 综合05 科普阅读联系生活专项综合二 全国初中物理竞赛试题精编 一、科普阅读题 1．（24-25八年级上·全国·单元测试）阅读短文，回答问题。 “塑料瓶灯泡” 凿壁借光，典出《西京杂记》。西汉丞相匡衡小时候家境贫寒，在墙上凿洞借光读书。今天，点亮一盏电灯就可以获得光。然而，世界还有近五分之一的人口用不上电，比如菲律宾的贫民窟低矮无窗，即使是白天室内也是一片黑暗。 在透明塑料瓶中装满水（如图甲），添加少许漂白剂防止暴露在阳光下的水因生长藻类而变绿。在屋顶的瓦片上钻一个孔，如图乙把装满水的瓶子卡在孔里，在缝隙处涂上聚酯树脂既能固定又能防漏，这样的“塑料瓶灯泡”使用期长达5年。白天，阳光通过装满水的透明塑料瓶（如图丙），可以照亮30平方米的房间，具有环保节能等优点。人们又在瓶子顶部和内部加装了一小块太阳能电池板和灯泡，灯泡利用白天储存的能量在夜晚也能照亮房间。 (1)白天，太阳光透过“塑料瓶灯泡”发生了 （选填“反射”或“折射”），为房间提供照明，与“凿壁借光”的原理 （选填“相同”或“不同”）； (2)在水中添加漂白剂的目的是 。 2．（24-25八年级上·江苏徐州·阶段练习）阅读短文，完成以下问题： 智能汽车 随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。如图1所示，汽车抬头显示系统（Head Up Display），简称HUD。HUD利用平面镜成像原理，如图2所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够在看到车外的景象的同时，不必低头就可以看到车辆行驶信息，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全。 车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度成反比关系，其图像如图乙所示。 (1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （填“反射”或“折射”）形成的，该像是 （填“正立”或“倒立”）的 （填“实”或“虚”）像； (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为 度； (3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； A．厚度均匀B．上厚下薄C．上薄下厚 (4)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （填“厚度”或“透明度”）； (5)为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用 图所示的玻璃； (6)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，如图乙所示，当车外光照度为400Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。 3．（24-25八年级上·江苏镇江·阶段练习）阅读材料，回答问题 新能源智能汽车 近年来，我国新能源汽车产业持续飞速发展，产销量连续九年位居全球第一。目前，新能源智能汽车进入许多家庭，新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长、市场规模大等特点，已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。 如图甲所示是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（透过玻璃的光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。 (1)薄膜式太阳能电板应设计成 （填“黑”或“白”）色； (2)汽车雷达启动后发出 （填“超”或“次”）声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离； (3)汽车挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 （选填“上方”或“下方”或“正前方”），不妨碍司机视线； (4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示，则该车车内光照度为 Lx；当车外光照度为120Lx 时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 %。 4．（24-25八年级上·广东佛山·期中）随着科技的进步，自动驾驶汽车已开始走入道路试运行，通过使用视频摄像头、雷达传感器以及激光测距器等了解周围的交通状况，实现自动驾驶过程中躲避障碍物和遵循交通法规的目的。安装在前挡风玻璃上的摄像头用于发现障碍物，识别街道标识和交通信号灯，再配以GPS模块等用于监测汽车的位置并保证车辆行驶路线安全。汽车前后保险杠内安装有多个超声波雷达传感器，用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离，如图2所示，图3为超声波测量仪器的模拟实验装置图，模拟实验装置的使用说明书附后。 (1)如图1，汽车外部的后视镜是 镜，能起到扩大司机视野的用途； (2)汽车雷达启动后发出 用于测量物体间的距离， 能用于太空测距（以上两空均选填“超声波”“次声波”或“激光”）； (3)若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 ； (4)若把铜铃放在乙的右边，以恒定的速度向右不断远离乙，则液晶显示屏的数值将 （选填：“变大”、“变小”或“不变”）； (5)如图3所示，已知s1=0.36m，s2=1.22m，液晶显示屏上显示：2.50，则此时声速为 m/s。 5．（2024·江苏苏州·二模）阅读短文，回答问题。 (1)光在均匀介质中是沿直线传播的，我们将激光笔发出的光来射向盛水的烧杯，是看不见水中的光路的，奇迹出现了：我们看见了水中光的通路（图甲）。这个现象是英国科学家丁达尔于1869年最先发现的，像稀牛奶、稀豆浆。云、烟、雾这些物体，都是由好几种物质混合形成的，胶体中有许多物质微粒。当光穿过胶体，碰到这些微粒时，这就是光的散射。正因为光通过胶体发生了光的散射，有一些光进入我们的眼里，就像光的反射会使平面镜成像一样。生活中的丁达尔效应是很多的，如我们看见的森林中的光（图乙）。 ①树荫下的光斑是由光的 形成的。 ②小明同学想研究光在空气中的传播情况，但他却观察不到激光笔发出的光在空气中的情况，请你为他想出一种办法，使人能看见空气中的光路， 。 (2)我们学习过匀速直线运动的相关知识，但变速直线运动是一种更普遍的运动形式，其中速度随时间做均匀变化的运动，称之为匀变速运动。在匀变速运动中用速度的变化与速度变化所用时间t0的比值来描述速度变化的快慢。一个做匀变速运动的物体，速度变化的快慢是一个常数，常用字母a来表示，国际单位是m/s2，如果用v0表示匀变速运动的开始速度，经过一段时间t后，速度变为vt，则Δv=v1-v2。 ①根据以上描述，a= （用Δv与t来表示）； ②做匀速运动的物体，a= ，一个做匀加速直线运动的物体，开始运动的速度v0=2m/s，经过5s后它的速度变为v1=6m/s，则a= m/s2。 6．（2024八年级上·全国·专题练习）阅读短文，回答问题。 光电鼠标中的凸透镜成像光电鼠标在电脑中的应用非常广泛，其利用发光二极管照射鼠标垫表面（如下图所示），并让照射光被反射到鼠标的光学感应器（相当于光屏）上，用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以决定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标则根据这些结果来移动。图中光学感应器、成像透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 (1)发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 (2)当鼠标平放在鼠标垫上时，成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，则在光学感应器上成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，这和 的成像原理是一样的。 (3)当鼠标向前推移时，感光器件上的像相对于光学感应器在向 （选填“前”或“后”）移动。 (4)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学感应器的 （选填“上”或“下”）方，而且所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 7．（2024八年级上·全国·专题练习）阅读短文，回答问题。 光电鼠标中的凸透镜成像 光电鼠标在电脑中应用非常广泛，其利用发光二极管照射鼠标垫表面（如下图所示），二极管发出的光被反射到鼠标的光学感应器（相当于光屏），用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以判断移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标根据这些结果来移动。图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 (1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 （选填“镜面反射”或“漫反射”）； (2)当鼠标平放在鼠标垫上时，成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，则在光学感应器上成 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，这和 （选填“照相机”或“投影仪”）的成像原理是一样的； (3)当鼠标向前推移时，感光器件上的像相对于光学感应器在向 （选填“前”或“后”）移动； (4)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学感应器的 （选填“上”或“下”）方，而且所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）天宫课堂 2021年12月9日15点40分，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并面向全球直播。这次授课中，三位太空老师带来了5个物理实验，印象最深刻的是“水球透镜”实验。请阅读下面的内容，并完成相关问题： 本次“天宫课堂”，王亚平对实验做了一个小小的升级，通过透镜看到的竟然是一正一反两个像，这是为什么呢，其原理解释是： (1)如图甲所示，加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处（这个凸透镜的两倍焦距以外），我们眼睛看到的是她倒立 的实像； (2)中央加气泡之后，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整，但对光线仍然有 作用，依然能够成像，只不过透过的光线变少了而已，所以依然呈现出一个倒立的像；内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像； (3)根据上面的实验，你推测一下，凹透镜的成像特征是什么？ 9．（23-24八年级上·河南郑州·阶段练习）阅读短文，回答问题： 数码相机 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等功能。 图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”，表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标。 图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为：光圈=。 (1)数码相机镜头的主要元件是 （选填“凸”或“凹”）透镜，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调 （选填“大”或“小”）。 (2)关于数码相机，下列说法中正确的是 ___________。 A．制作相机镜头的玻璃是晶体 B．为扩大拍摄范围，应将镜头远离景物，此时成像变小 C．在相机镜头前加一片红色的滤色镜，拍摄出来的绿叶呈黄色 D．拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能，即调节镜头的焦距 (3)小明参观南通博物苑时，用简单的单镜片数码相机拍摄远处张骞的塑像，不需要调节镜头就可直接拍摄，是因为镜头的焦距非常 （选填“大”或“小”）；如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件上成像情况为 （选填“倒立缩小实像”、“不成像”或“正立放大虚像”）。 (4)某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ；如果此时需要拍摄远处物体时，像距约为 cm。 (5)单位时间内，太阳光射入单位面积的光能是恒定的。小明在实验室模拟实验发现：通过选择不同的“光圈”和“快门”，可以控制进光面积和进光时间，从而能拍出亮度稳定的照片。如表列出了某时光圈与快门的正确组合，请根据表中数据在图丙作出图像 ，对应的“快门”数据大约是 。 光圈 20 15 12 10 6 5 4 3 2 快门 9 16 25 36 ___________        144 225 400 900 10．（2007九年级·上海·竞赛）图1是照相机的成像原理。通常把使用图2中35毫米有孔胶卷的照相机称为135照相机。“快门”是使胶片获得必要曝光量的时间控制机构。“幕帘快门”是135照相机常用的一种快门，它由前后两个幕帘组成；位于胶片前约3毫米处。图3是“幕帘快门”的工作原理图。拍摄照片时，先将快门上弦，此时前、后幕帘的首尾部分重叠在一起，从胶片的左端运动到右端（如图3-（a）），与幕帘连接的弹簧同时被卷紧，为快门的开启提供动力；然后按下快门按钮，快门开启，前帘先向左运动，而后帘依据摄影者设定的曝光时间滞后一段时间和前帘形成合适的缝隙宽度L后再开始运动（如图3-（b））。这样，缝隙从胶片的右端运动到左端，使整个胶片依次获得曝光（如图3-（c））。运动结束，胶片又全部被遮住，与幕帘连接的弹簧恢复原状，即松弦（如图3-（d））。 下表是国产DF-1相机（135型）曝光时间与快门缝隙的对应关系 T（秒） …… L（毫米） 2.5 5 10 20 41.5 55 83 …… 请根据以上资料，回答以下问题。 (1)从DF-1相机曝光时间与快门缝隙的对应关系表可以得出，各档曝光时间对应的幕帘运动速度有何特点？ (2)不同型号照相机的“幕帘快门”的缝隙运动方向是不同的。以摄影者为参照物，有的自左向右，有的自右向左，有的自上而下，有的自下而上，用这些相机拍摄运动物体时都会造成像的畸变。图4中（a）、（b）分别表示的是：拍摄时相机与汽车位置的示意图和不发生畸变的图像的示意图；图4（c）、（d）所示的是：使用不同型号相机拍摄高速运动的汽车时形成的像。请根据像的畸变情况，写出快门缝隙的运动方向。（a） （b） （在横线上填上：“自上而下”或“自下而上”或“自左向右”或“自右向左”） (3)如图是用135相机拍摄的某学生（身高1.7米）在试用新标准乒乓球（直径40毫米）的照片。拍摄时选用的快门速度为秒。请估算照片中乒乓球运动的平均速度。 (4)在光照不足的环境下拍摄照片时需要用闪光灯来照明。闪光灯是一种发光时间短（约几毫秒），发光强度高的光源。由于幕帘快门是通过两个幕帘间形成的缝隙使整个摄影画面曝光的，所以要使闪光灯瞬间发出的光全部进入画面，必须在快门全开（前帘已复位，而后帘尚未释放）的瞬间闪亮。DF-1型照相机的闪光灯联动装置是在前帘复位到终点附近时接通闪光灯的电路，使闪光灯工作。从DF-1相机快门缝隙与曝光时间的对应关系表可知，为达到与闪光灯的同步，曝光时间应如何选择？ (5)如图是用某台旧的DF-1照相机的，秒快门速度拍摄的，并用闪光灯照明的画面。试根据画面上留下的闪光影像（较深的区域），计算该相机“幕帘快门”的缝隙运动速度。 (6)某摄影爱好者为了在胶片上获得直径约为2毫米的太阳的清晰的像，他应选用多大焦距的摄影物镜来进行拍摄？ 已知太阳发出的光经8.31分钟射到地球，太阳的直径为米。 11．（24-25八年级上·上海闵行·阶段练习）自古以来，各个国家采用过许多质量单位，比如我国曾采用过“市斤、两、钱”等。为了方便世界各国的交流与沟通，普遍采用了国际通用质量单位“千克”。最初的质量单位“千克”是由法国采用的长度单位“米”推导出来的，1分米3纯水在温度约为4℃时的质量就定为1千克。在1875年，人们用铂-铱合金制成千克原器作为1千克的基准。在2007年一次检查中，相关人员发现国际千克原器的质量增大了，表面附着了数十微克污染物。虽然感觉很小，但会影响一些精密科学实验和国际贸易。于是，2016年通过科学家们投票，国际千克原器正式退役，改以普朗克常数作为新标准来重新定义“千克"，一直延用至今。 (1)请补全千克单位的演变路径： 。 (2)如果今天我们仍使用2007年的国际千克原器作为基准实际称量质量，那么测量值比真实值哪个大呢？试分析产生的原因： 。 12．（2024·广东揭阳·一模）阅读短文，回答问题。 中国空间站 中国空间站质量为100多吨，在距离地面约400km的轨道上绕地球高速飞行。晴天的夜晚，可通过望远镜观察到空间站。 神舟飞船用于向空间站运送航天员，飞船轨道舱的两侧安装有太阳能电池板，在独自飞行时也可供应电能。天舟货运飞船则是向空间站运送物资的“快递小哥”，货运飞船与空间站天和核心舱对接过程中，可通过核心舱上的摄像机拍摄图片进行实时观察调整。 发射神舟飞船使用的是“长征二号F”火箭，动力来自于液态燃料。发射时允许游客现场观看，但必须保持的最近安全距离通常为1.5km。 选择航天材料需要考虑多方面的因素，物体的热胀冷缩是需要考虑的重要因素之一、许多物体在温度升高时，体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。当物体温度改变1摄氏度时，其体积的变化与它在时体积之比，叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”，符号用表示。一般情况下，不同物质的热膨胀程度不同，铝的体胀系数。 (1)火箭使用的液态燃料，是通过 （选填“压缩体积”或“降低温度”）的方法使燃气液化而形成的；晴天的夜晚，观察到的空间站 （选填“是”“不是”）光源； (2)下列说法正确的是___________； A．太阳能电池板应设计成白色 B．太空中的空间站的质量为零 C．空间站应尽量使用体胀系数较小的材料制作 D．光进入摄像机镜头前后传播速度不变 (3)天舟货运飞船靠近核心舱时，它在核心舱摄像机上成像的大小会逐渐 ； (4)设计师为减轻火箭的质量，将一个钢制零件改为铝制零件，使其质量减少，则该零件所需铝的质量是 ；某铝制零件时的体积为，升温至，体积变化了 。（、） 13．（23-24八年级下·江苏盐城·阶段练习）阅读短文，回答问题。 气凝胶 气凝胶是世界上最轻的固体，这种新材料密度极小，我国科学家造出“世界上最轻材料——全碳气凝胶”，这种材料密度仅0.16mg/cm3。这种物质看上去像凝固的烟，但它的成分与玻璃相似。由于气凝胶中99.8%以上是空气，所以有非常好的吸油效果和隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20-30块普通玻璃的隔热功能。熔点为1200℃。当把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰花也会丝毫无损。 气凝胶貌似“弱不禁风”，其实非常坚固耐用。它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，某次实验发现：在一金属块上涂上6×10-3m厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。此外，因为它耐磨且富有弹性，被用于制造职业登山鞋等；气凝胶还是航天器不可替代的材料，我国“天宫”号空间站和“祝融号”探测器都用它来做热绝缘。 (1)人们把气凝胶称作“凝固的烟”，用确切的物理语言来说是指它的 很小； (2)将气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰丝毫无损，这是利用了气凝胶的__________； A．密度小 B．吸收性好 C．折射率高 D．隔热性好 (3)文中提到“全碳气凝胶”的密度是 g/cm3； (4)下列“全碳气凝胶”实际应用中，不可能实现的是________； A．清洗厨房的油烟机 B．做电影场景中倒塌的“墙壁” C．做打桩机的重锤 D．气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强 (5)一架用钢材( ρ钢＝7.9×103kg/m3)制成的质量约158吨的大型飞机，如果用密度仅为3mg/cm3的硅气凝胶做成，其质量相当于_________。 A．一个成年人的质量 B．一只鸡蛋的质量 C．一只鸡的质量 D．一台大卡车的质量 14．（23-24八年级下·江苏徐州·期中）阅读并回答问题 物体的质量真的不变吗？ 根据现有的物理知识，同学们肯定会认为物体的质量是不会随物体的形状、位置、状态的改变而改变的，物体的质量是常数。但这只是对静止的物体而言，对于运动的物体，它的质量是否还是始终不变呢？ 爱因斯坦的“相对论”指出，运动物体的质量会随它的速度而改变。他的理论是：设一个物体静止时的质量为m0（又称为静质量），当它以速度v运动时的质量为m（又称为动质量），则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律：（其中c为光速，）。依据公式我们可以算出：一个静质量的物体，当它以和运动时，其动质量分别为，由此可知，物体的动质量比静质量大，且物体的运动速度越大，其动质量越大。 从值可看出，在低速（相对光速而言）范围内，物体的动质量与静质量相差甚微，其差值可以忽略不计。因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时，可以认为物体的质量是不变的，是常数。但在微观世界里，由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小，而其运动速度又很容易接近光速，这时它们的质量随速度的改变就不可忽视。 (1)我们所学的“质量”是物体一种物理属性，不随形状、位置、状态的改变而改变，该“质量”是指 （选填“静质量”、“动质量”）； (2)在低速范围内研究宏观物体的运动情况时，由于v c（选填“略小于”、“远小于”、“等于”），可以认为物体的质量不变，是常数； (3)依据爱因斯坦的“相对论”，若飞船能够载着一个质量是50kg的宇航员以的速度在宇宙深处航行，此时，该宇航员的动质量是 kg； (4)随着科技的进步，霍金提出的黑洞理论和宇宙无边界的设想，正逐步得到证实。如图所示a、b、c、d四点分别表示处女座、大熊座、牧夫座和长蛇座四大星系离银河系的距离与它们的运动速度之间的关系。由图可知：星系离我们越远，运动的速度 ，宇宙处在 之中。 15．（23-24八年级下·江苏扬州·期中）阅读短文，回答文后的问题 气凝胶 如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。 气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3，比氢气还要轻。如图乙所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。 气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz～6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz～20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。 科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。它虽然极轻，但弹性却非常好。 气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。 根据上述材料，回答下列问题： (1)“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”，这里的“轻”实际上是指它的 小。 (2)100g气凝胶最高可以吸附 kg海上泄漏原油。 (3)根据你对气凝胶性质的理解，判断下列说法中不可能的是（　　） A．做电影场景中倒塌的“墙壁” B．气凝胶可以清洗厨房的油烟机 C．气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强 D．气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸 (4)一架用钢材（ρ钢=7.9×103kg/m3）制成的质量约160吨的大型飞机，如果用密度仅为0.16mg/cm3的全碳气凝胶做成，其质量相当于（　　） A．一个鸡蛋的质量 B．一只鸡的质量 C．一个成年人的质量 D．一台大卡车的质量 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$