竞赛模拟试卷02（赛考卷）八年级物理上学期全国通用

八年级物理竞赛模拟试卷（二） 一、单选题（共18分） 1．（本题3分）如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ，MN∥PQ，相距为d，在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜，以v的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（    ） A．小球指向MN镜时，两个像靠近，两个像之间的距离为d B．小球指向MN镜时，两个像远离，两个像之间的距离为2d C．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零 D．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v 2．（本题3分）如图所示为不同的声音信号输入示波器时显示的波形图，下列说法正确的是（　　） A．乙、丙、丁的响度相同 B．甲、丙、丁的响度相同 C．乙、丙、丁的音色相同 D．甲、乙、丙的音调相同 3．（本题3分）如图  所示，欣欣用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。实验前，应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上；当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像（像未画），现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离 s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（　　） ①第二次成像是缩小的像 ②焦距的变化一定小于 ③一定是从透镜里抽水 ④两次成像时，透镜焦距可能相差11cm A．①② B．①③④ C．①②③ D．①②③④ 4．（本题3分）现有三个实心铜球、铁球和铝球，将它们依次放入甲、乙、丙三个完全相同的空烧杯中后，再注满水，金属球全部没入水中，此时三个杯子的总质量m乙>m丙>m甲，已知ρ铜>ρ铁>ρ铝，则下列说法正确的是（　　） A．铁球的体积一定最大 B．铝球的体积一定最小 C．铁球的质量一定最大 D．铜球的质量一定最小 5．（本题3分）凸透镜的焦距大小为20cm，点光源位于透镜主光轴上距离光心30cm，现移动凸透镜，使点光源距离凸透镜100cm，该过程中，点光源的像移动的路程为（　　） A．25cm B．35cm C．45cm D．55cm 6．（本题3分）当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将蜡烛向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，透镜乙物距和像距的关系如图2所示，则（　　）    A．透镜乙的焦距为10cm B．蜡烛移动的距离s＞10cm C．若不移动蜡烛，则需向右移动光屏才能成清晰的像 D．第二次所成的像是缩小的 二、多选题（共16分） 7．（本题4分）交通部门常用测速仪来检测车速．测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲．某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离．则下列说法中错误的是（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变） A．汽车收到第一次信号时，距测速仪 204m B．汽车收到第二次信号时，距测速仪 68m C．汽车的速度约为 D．汽车两次收到信号的时间差为 8．（本题4分）将物距增大到原来的三倍时，通过凸透镜所成的像的大小是原来像的，则此时所成像的放大率可能为（　　） A． B． C． D． 9．（本题4分）如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图（b）中，、是测速仪先后发出的超声波信号，分别是测速仪检测到的经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，与之间的时间间隔为1.8秒，超声波在空气中传播的速度为340米/秒，下列说法正确的是（　　） A．图b中每个小格代表0.1秒 B．汽车收到第二次信号时，距测速仪 C．汽车在两次与超声波相遇过程中行驶时间为 D．汽车的速度为 10．（本题4分）如图所示，河两岸相互平行，相距为d，水流速度为v1，船相对水的速度为v2.船从岸边A点出发，船头始终垂直对岸，最终到达对岸B点。若保持v2的大小不变，适当改变v2的方向仍然从A点出发，发现航线与刚才恰好一致，但渡河时间变为原来的两倍。则可以判断（　　） A．v1：v2=2：1 B．改变v2方向，可以使最短渡河时间为 C．改变v2方向，可以使最短渡河距离为 D．改变v2方向，可以使船到达对岸时向下游“漂移”的最短距离为 三、填空题（共20分） 11．（本题4分）如图所示，不透光小圆盘P和小圆形发光面S的半径均为R，平行竖直放置，二者相距为2d、在它们正中间放置一个焦距为2d的凹透镜，透镜的主光轴通过P和S的圆心。在P的右侧相距d处，放置一平行于圆盘面的光屏M（足够大）。则不透光圆盘P在光屏M上形成的本影（发光面S发出的任何光线都不能进入该区域内）面积为 ；不透光圆盘P有光屏M上形成的半影（发光面S发出的光线中只有部分能进入该区域内）面积为 。 12．（本题4分）身高1.7m的小侨同学准备在家中安装一面穿衣镜，他眼睛到头顶的距离为10cm，站在穿衣镜前若能看到自己的全身，则这面穿衣镜上下两端的最小长度为 m，该穿衣镜安装的最低点与地面的距离为 m。 13．（本题4分）市面上有许多很便宜的玩具望远镜，几个同学合买了一个回来进行探究： 先将目镜放在眼睛前面观察前面的景物，然后将望远镜掉个头，将物镜放在眼镜前面观察前面的景物，你两次观察到的景物是否相同？写出区别：眼睛观察目镜： ；眼睛观察物镜： 。 14．（本题4分）如图所示，在竖直平面xoy内，发光点位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置，其两端M、N的坐标分别为（3，1）和（3，0），P点通过平面镜MN反射到竖直平面y轴的右半部分某一区域，则通过反射照亮该区域的面积为 m2（图中长度单位为：米）。 15．（本题4分）小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置，光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑，此时固定光源、凸透镜，再将光屏远离透镜，移动的过程中，若光屏上光斑的大小 （选填“逐渐变大”“几乎不变”“先变小后变大”），则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距；在准确测量焦距时，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置，进行实验验证，发现暗环仍然存在。你认为暗环形成的原因是光的直线传播和光的 形成；若光源在左焦点处，光屏在右焦点处，如图所示，请算出暗环的面积 。 四、实验题（共24分） 16．（本题9分）小欣和小婕在实验室做测量密度的实验 （1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺 处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡； （2）将物体放在天平的左盘，砝码放在右盘，当最小的砝码被放入后，指针偏在分度盘中线左侧一点，此时应该 （选填A．向右调平衡螺母　B．向左盘中加砝码C．向右移动游码）； （3）小欣想测量酒精的密度，正确的操作步骤应该是： A．用天平测出空烧杯的质量记为m1=106.4g； B．将酒精全部倒入量筒中，用量筒测出酒精的体积记为V； C．用天平测出烧杯和酒精的总质量记为m2； （4）在上述B步骤中，量筒的示数如图甲所示，则量筒中酒精的体积为 mL；在上述C步骤中，天平的示数如图乙所示，则烧杯和酒精的总质量为 g，用这种方法测出的酒精密度是 ； （5）同组的小婕用另外的方法来测量酒精的密度，她取来一块密度为的鹅卵石，利用电子秤继续测量，设计了如下方案： ①先用电子秤测出鹅卵石的质量； ②在烧杯中放入适量的酒精将鹅卵石浸没，在液面到达的位置作标记，用电子秤测出总质量为； ③将鹅卵石从酒精中取出，用电子秤测出剩余酒精和烧杯的总质量为； ④向烧杯中加酒精到标记处，再用电子秤测出此时酒精和烧杯的总质量为 为了使测出来的酒精密度尽可能的准确，在小明记录的上述数据中，步骤 （选填“①”“②”“③”“④”）记录的数据是多余的，则酒精的密度ρ酒精= （用测出来的物理量表示）。小婕测量完毕之后，取下电子秤上的烧杯发现电子秤的示数并不为0，而是显示为“﹣0.5g”，则小婕测得的酒精的密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。 17．（本题7分）2019年12月26日午间，同学们发现学校树荫下太阳的光斑变成了如图甲所示的形状。 （1）该现象是由于 ； A．月亮遮挡了太阳射向地球的部分光线 B．地球遮挡了太阳射向月亮的部分光线 C．A、B两种情况均有可能 （2）小明想利用此次机会估测太阳直径D。他将11个相同的一次性纸杯对接起来，并将中间打通，前部戳一个小孔，尾部用半透明塑料薄膜套封住作为观察屏，制作了一个观察装置（如图乙），将带小孔的一端正对着太阳方向，拍下此时观察屏的图片（如图丙）。以下有关数据可供选择使用：月球与地球之间的距离；地球与太阳之间的距离；杯口直径；从小孔到观察屏的距离。 ①在此实验中还需测量的物理量是 ； ②测量结果的表达式D= （用已知量和测量量表示）； ③请你完成测量，求出测量值为D= m；（用科学记数法表示，结果保留三位数字） ④若要使得观察屏上的光斑更大更亮一些以便于测量，可将上述观察装置做怎样的改进？答： ； ⑤若要估测月亮的直径，需要补充的测量任务是 。 18．（本题8分）近几年，宁夏各市、县对老旧小区楼房进行外墙保温改造。某物理兴趣小组的同学们在综合实践活动中，选择研究保温材料的各种性能及其应用。他们从市场上选择了三种常用的保温材料进行研究如图，材料相关信息如下表。 项目 I号 II号 III号 聚氨酯泡沫 聚苯乙烯泡沫 岩棉 传热系数W/(m·K) 0.033 0.042 0.065 防火性能 阻燃B1级 阻燃BI级 不燃A级 吸水性% ≤0.08 ≤0.2 ≤5 隔音性 好 好 一般 最高使用温度℃ 75 65 600 Z/(kg/m2) 1.4 1.0 2.4 （1）高空坠物存在安全隐患，同学们观察表格中缺少密度信息，于是选取了上表中的一种材料进行密度测量，如图所示。 ① 如图甲所示，将一小块这种材料放在调好的天平上，测出它的质量为 g； ② 如图乙所示，在量筒中倒入适量的水，读出此时的体积； ③ 如图丙所示，用铁丝将保温材料压入水中使其浸没，读出此时的体积，则该材料的密度为 g/cm3，此时测得的密度会比实际密度 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（由表中信息可知，保温材料的吸水性很小，忽略材料吸水性） （2）当保温材料的厚度一定时，为了方便比较材料的性能，在表格中的项目里引入参数“Z”，单位为kg/m2。同学们观察表格中的Z，猜想它可能与材料密度有一定关系。 ① 已知保温材料厚度均为h，请推导出Z与材料密度的关系 ；（结果用已知量的符号表示） ② 三种材料厚度均为5cm，请利用上述实验中测出的密度值计算出该材料的Z值，并推断出它是哪种材料 ? ③ 若一栋楼某一侧面的面积为300m2，则需要I号保温材料的质量是 kg。 （3）请根据你家居住地的气候特点，房屋高度及表格中保温材料的相关性能，为你居住的房屋选出一种合适的保温材料，并说明选择依据。选择 号保温材料。选择理由： 。（注：传热系数越大，保温性能越差） 五、计算题（共22分） 19．（本题8分）如图在遮光板上挖去一直径为 d1的洞，恰好可装入一薄透镜，光屏距遮光板长度为 d，若在光屏上所呈像的直径为 d2，求透镜的焦距。 （提示：如果两个三角形三个角对应相等，则他们为相似三角形，本题可以利用相似三角形对应边成比例来作答） 20．（本题14分）小强记下了这样一句诗：“龙腾漳河水，梦飞白云间”，这句诗实际上在祝贺我国首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600在漳河水库上首飞成功。小强查阅了很多关于“鲲龙”AG600所用材料的资料： (1)他查阅得知机舱门原设计用质量为237kg的钢合金材料，现改用硬度更高、密度更小的聚丙烯塑料，已经ρ钢合金=7.9×103kg/m3，ρ塑料=1.1×103kg/m3，若仅更换材料，舱门质量减轻了多少？ (2)他得知其机翼由甲、乙两种材料混合制成，甲、乙两种材料密度之比为8:3，制造机翼全部用该混合材料比全部用甲材料质量减轻50%，请你计算该机翼中甲、乙两种材料的质量之比是多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 八年级物理竞赛模拟试卷（二） 一、单选题（共18分） 1．（本题3分）如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ，MN∥PQ，相距为d，在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜，以v的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（    ） A．小球指向MN镜时，两个像靠近，两个像之间的距离为d B．小球指向MN镜时，两个像远离，两个像之间的距离为2d C．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零 D．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v 【答案】C 【知识点】根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系 【详解】根据平面镜成像的性质：像与物关于平面镜对称，即像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。设球原来距离MN为d1，像S1（平面镜MN成像）距离MN也为d1；这时球距离PQ为d2，像S2（平面镜PQ成像）距离PQ为d2，则 若S1与S2的距离为L，可得 当球向MN移动d'，则像S1'（平面镜MN成像）距离MN为 像S2'（平面镜PQ成像）距离PQ为 保持不变。即两像之间的距离 是一个定值，与S的位置、速度等无关，两个像保持相对静止。 故选C。 2．（本题3分）如图所示为不同的声音信号输入示波器时显示的波形图，下列说法正确的是（　　） A．乙、丙、丁的响度相同 B．甲、丙、丁的响度相同 C．乙、丙、丁的音色相同 D．甲、乙、丙的音调相同 【答案】C 【知识点】用波形图比较声音特性 【详解】AB．响度是由振幅决定的，甲乙丙的振幅相同，丁的振幅要小一些。所以甲乙丙的响度相同。故AB错误； C．音色是由波的形状决定的，乙、丙、丁三者波的形状相同，所以它们的音色相同。故C正确； D．音调是由频率决定的。甲丙丁振动频率相同，乙的振动频率要小一些。故D错误。 故选C。 【点睛】 3．（本题3分）如图  所示，欣欣用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律。当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。实验前，应先调节烛焰、光屏的中心位于水透镜的主光轴上；当该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像（像未画），现保持光屏和透镜的位置不变，改变透镜中水的多少，需将蜡烛向左移动距离 s，方可在光屏上再次成清晰的像。则（　　） ①第二次成像是缩小的像 ②焦距的变化一定小于 ③一定是从透镜里抽水 ④两次成像时，透镜焦距可能相差11cm A．①② B．①③④ C．①②③ D．①②③④ 【答案】C 【知识点】根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律、凸透镜成缩小实像时的物距与像距 【详解】由图可知，此时物距等于像距，成倒立等大的实像，将蜡烛向左移动距离s，凸透镜成实像时，物远像近像小，物近像远像大，像也应该左移，但此时物距增大，像距不变，光屏位置不变，使光屏上看到清晰的像，需要使凸透镜折光能力变小，增大凸透镜的焦距，从水透镜里抽水；此时的物距大于像距，成倒立、缩小的实像，故①③正确；由图可知，第一次时 u=v=2f=20.0cm 解得f=10cm，第二次时，像距v=20.0cm，成倒立缩小的像，即 10cm<f’<20cm 故两次成像时，透镜焦距不能相差11cm，故④不正确；第二次时，物距u’>2f’，即 20.0cm+s>2f’ 解得 则焦距的变化 故②正确；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．（本题3分）现有三个实心铜球、铁球和铝球，将它们依次放入甲、乙、丙三个完全相同的空烧杯中后，再注满水，金属球全部没入水中，此时三个杯子的总质量m乙>m丙>m甲，已知ρ铜>ρ铁>ρ铝，则下列说法正确的是（　　） A．铁球的体积一定最大 B．铝球的体积一定最小 C．铁球的质量一定最大 D．铜球的质量一定最小 【答案】D 【知识点】密度公式的简单应用 【详解】AB．设空烧杯的容积为V，三个实心球的体积分别为V铜、V铁、V铝， 因为三个杯子的总质量包括球的质量、杯子的质量以及内装水的质量，根据三个杯子的总质量m乙>m丙>m甲可知 m铁+m乙水+m杯>m铝+m丙水+m杯>m铜+m甲水+m杯 又装水的体积与球的体积之和等于杯子的容积，有 ρ铁V铁+ρ水(V﹣V铁)>ρ铝V铝+ρ水(V﹣V铝)>ρ铜V铜+ρ水(V﹣V铜) 整理后得 (ρ铁﹣ρ水)V铁>(ρ铝﹣ρ水)V铝>(ρ铜﹣ρ水)V铜﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 又已知ρ铜>ρ铁>ρ铝，则有 (ρ铜﹣ρ水)>(ρ铁﹣ρ水)>(ρ铝﹣ρ水)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 所以由①②可得，V铜最小，V铁可能大于V铝，也可能等于V铝，也可能小于V铝，故A、B均错误； C．因不知铁球和铝球的体积关系，则两球的质量也不能确定，故C错误； D．因为 ρ铁V铁+ρ水(V﹣V铁)>ρ铝V铝+ρ水(V﹣V铝)>ρ铜V铜+ρ水(V﹣V铜) 又知V铜最小，则甲杯子中装水的质量最大，又甲杯的总质量最小，所以铜球的质量一定最小，故D正确。 故选D。 5．（本题3分）凸透镜的焦距大小为20cm，点光源位于透镜主光轴上距离光心30cm，现移动凸透镜，使点光源距离凸透镜100cm，该过程中，点光源的像移动的路程为（　　） A．25cm B．35cm C．45cm D．55cm 【答案】D 【知识点】根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】凸透镜的焦距大小为20cm，点光源位于透镜主光轴上距离光心30cm，即 解得，现移动凸透镜，使点光源距离凸透镜100cm，则 解得 又因为物距为2f时，物像之间的距离最短，最短距离为80cm，所以像先向左移动10cm，再向右移动到最终的位置。因此这一过程中点光源的像移动的路程为55cm。 故选D。 6．（本题3分）当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图1所示位置时，烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变，将透镜甲更换为透镜乙后，需将蜡烛向右移动距离s，方可在光屏上再次成清晰的像，透镜乙物距和像距的关系如图2所示，则（　　）    A．透镜乙的焦距为10cm B．蜡烛移动的距离s＞10cm C．若不移动蜡烛，则需向右移动光屏才能成清晰的像 D．第二次所成的像是缩小的 【答案】B 【知识点】根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 【详解】A．读图2可以知道，某次物体通过凸透镜乙成像时，物距与像距都为10 cm。则此时物距与像距都等于焦距的2倍，则乙的焦距为 故A不符合题意； BD．此时烛焰通过乙成像，像距为20 cm。乙的焦距为5cm，即像距大于2倍焦距，成的是放大的实像；则此时物距大于1倍焦距5cm且小于2倍焦距10cm。原来蜡烛距离透镜20cm，现在到透镜的距离小于10cm，则蜡烛移动的距离大于10cm。故B符合题意，D不符合题意； C．若不移动蜡烛，更换焦距较小的透镜后，像距减小，故应将光屏向左移动才能在光屏上得到清晰的像。故C不符合题意。 故选B。 二、多选题（共16分） 7．（本题4分）交通部门常用测速仪来检测车速．测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲．某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离．则下列说法中错误的是（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变） A．汽车收到第一次信号时，距测速仪 204m B．汽车收到第二次信号时，距测速仪 68m C．汽车的速度约为 D．汽车两次收到信号的时间差为 【答案】AD 【知识点】计算物体运动的速度、有关声速的计算、运用推导公式求解路程和时间 【详解】A．由图知，汽车收到第一次信号时，经过的时间为 距测速仪 故A错误，符合题意； B．由图知，汽车收到第二次信号时，经过的时间为 距测速仪 故B正确，不符合题意； CD．汽车收到两次信号距离测速仪的距离差 经过时间 汽车的速度 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选AD。 8．（本题4分）将物距增大到原来的三倍时，通过凸透镜所成的像的大小是原来像的，则此时所成像的放大率可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【知识点】凸透镜成实像时像距随物距的变化规律 【详解】根据题述，通过凸透镜所成的像的大小原来像的，由两种情况：一种是物体处在焦距和2倍焦距之间，物距增大到原来的三倍，由凸透镜成像公式 放大率公式      解得      将物距增大到原来的三倍时，由凸透镜成像公式 放大率公式      且 联立解得 代入，可得 另一种是物体处在焦距以内，物距增大到原来的三倍到焦距以外，物体处在焦距以内时，成虚像，相距为负值，由凸透镜成像公式 放大率公式 解得 将物距增大到原来的三倍时，成实像，相距为正，由凸透镜成像公式 放大率公式 解得 且 联立解得 代入，可得 故AD 符合题意，BC不符合题意。 故选AD。 9．（本题4分）如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图（b）中，、是测速仪先后发出的超声波信号，分别是测速仪检测到的经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，与之间的时间间隔为1.8秒，超声波在空气中传播的速度为340米/秒，下列说法正确的是（　　） A．图b中每个小格代表0.1秒 B．汽车收到第二次信号时，距测速仪 C．汽车在两次与超声波相遇过程中行驶时间为 D．汽车的速度为 【答案】BC 【知识点】有关声速的计算 【详解】A．先后两次发射信号间隔1.8s，而在图像上这个时间段平均分成了9个小格，故一个小格代表 故A错误； B．读图b可以知道，发射第二次信号到收到第二次信号，用时0.4s （2×0.2s），则第二次发射的信号传播到汽车处用时0.2s，此时汽车距测速仪为 故B正确； C．读b图可以知道，以发射第一次声音信号为时间原点，则接收到第一次信号时为0.6s时，则汽车第一次与信号相遇时为0.3s。第二次发出信号时为1.8s，接收到信号时为2.2s时，则汽车第二次与信号相遇为2.0s。因此，汽车与信号两次相遇间隔时间为 即汽车在两次与超声波相遇时行驶时间为1.7s。故C正确； D．读图b可以知道，发射第一次信号到收到第一次信号，用时0.6s （3×0.2s），则第一次发射的信号传播到汽车处用时0.3s，此时汽车距测速仪为 汽车在两次与超声波相遇时通过的路程为 汽车的速度为 故D错误。 故选BC。 10．（本题4分）如图所示，河两岸相互平行，相距为d，水流速度为v1，船相对水的速度为v2.船从岸边A点出发，船头始终垂直对岸，最终到达对岸B点。若保持v2的大小不变，适当改变v2的方向仍然从A点出发，发现航线与刚才恰好一致，但渡河时间变为原来的两倍。则可以判断（　　） A．v1：v2=2：1 B．改变v2方向，可以使最短渡河时间为 C．改变v2方向，可以使最短渡河距离为 D．改变v2方向，可以使船到达对岸时向下游“漂移”的最短距离为 【答案】BD 【知识点】计算物体运动的速度、运用推导公式求解路程和时间 【详解】 A. 设AB与水平方向的夹角为θ，则当船头垂直于河岸时的合速度为 根据题意可得，当适当改变方向时的合速度为 则在三角形ACD中 在三角形AEC中，利用余弦定理得 解得 故A不符合题意； B. 改变v2的方向，当v2的方向垂直于河岸时，船渡河时间最短，根据分速度的独立性原理，则最短时间为 故B符合题意； C. 改变v2的方向，为了使渡河的距离最短，则v2的方向应该与合速度的方向垂直，如图所示，则根据三角形相似的知识可知，三角形APQ相似于三角形AMN，即 故最短渡河距离 故C不符合题意； D. 在直角三角形AMN中，由于 AM=d 故 所以船到达对岸时向下游漂流的距离为。故D符合题意。 故选BD。 三、填空题（共20分） 11．（本题4分）如图所示，不透光小圆盘P和小圆形发光面S的半径均为R，平行竖直放置，二者相距为2d、在它们正中间放置一个焦距为2d的凹透镜，透镜的主光轴通过P和S的圆心。在P的右侧相距d处，放置一平行于圆盘面的光屏M（足够大）。则不透光圆盘P在光屏M上形成的本影（发光面S发出的任何光线都不能进入该区域内）面积为 ；不透光圆盘P有光屏M上形成的半影（发光面S发出的光线中只有部分能进入该区域内）面积为 。 【答案】 【知识点】探究凹透镜对光的作用 【详解】[1][2]根据凹透镜对光线的作用可画出光路图如图所示： 由图中几何关系和相似三角形知识可得 AB=4R 故本影区面积为 半影区面积为 12．（本题4分）身高1.7m的小侨同学准备在家中安装一面穿衣镜，他眼睛到头顶的距离为10cm，站在穿衣镜前若能看到自己的全身，则这面穿衣镜上下两端的最小长度为 m，该穿衣镜安装的最低点与地面的距离为 m。 【答案】 0.85 0.8 【知识点】平面镜成像的特点和规律 【详解】[1][2]借助下图进行解析： 如图所示，A、C、B分别表示人的脚、眼睛和头顶的位置，EO为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定A′C′B′为ACB的像，因为BE=EC′，所以，，，，EO为平面镜的最小长度，AC为人的身高，这就是镜的长应为人身高的一半，即为0.85m，由图可知 所以穿衣镜安装的最低点与地面的距离为 13．（本题4分）市面上有许多很便宜的玩具望远镜，几个同学合买了一个回来进行探究： 先将目镜放在眼睛前面观察前面的景物，然后将望远镜掉个头，将物镜放在眼镜前面观察前面的景物，你两次观察到的景物是否相同？写出区别：眼睛观察目镜： ；眼睛观察物镜： 。 【答案】 物体变大变近了 物体变小变远了 【知识点】望远镜的目镜和物镜的成像原理 【详解】[1]玩具望远镜是采用一个凸透镜和一个凹透镜的结构，凸透镜即物镜距离物体的距离时比较大，远远的大于二倍焦距，成倒立的缩小的实像，这个实像在凸透镜的另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间，又恰好成在凹透镜（目镜）的一倍虚焦距和二倍虚焦距之间，通过凹透镜的折射，在凹透镜的另一侧成一个倒立的放大的虚像，倒立再倒立，就成了正立的像了；所以眼睛观察目镜时是望远镜的正常使用，现象是：物体变大变近了。 [2]若将望远镜掉头，物体在凹透镜的二倍焦距之外，就会在凹透镜的另一侧成一个倒立的缩小的虚像，这个虚像又恰好在目镜（凸透镜）的一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜就会把这个像放大，但放大倍数肯定没有正放时大，所以眼睛观察物镜时现象是：物体变小变远了。 14．（本题4分）如图所示，在竖直平面xoy内，发光点位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置，其两端M、N的坐标分别为（3，1）和（3，0），P点通过平面镜MN反射到竖直平面y轴的右半部分某一区域，则通过反射照亮该区域的面积为 m2（图中长度单位为：米）。 【答案】4.5 【知识点】根据平面镜成像原理作图寻找光源的位置 【详解】根据题意，如图所示： 连接MP、NP，根据光的反射定律，做出PM的反射光线MA，做出PN的反射光线NB，梯形ABNM是反射照亮区域；下底AB为2m，上底为1m，高为3m，根据梯形形面积公式得 15．（本题4分）小明测焦距时先将凸透镜和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置，光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑，此时固定光源、凸透镜，再将光屏远离透镜，移动的过程中，若光屏上光斑的大小 （选填“逐渐变大”“几乎不变”“先变小后变大”），则说明光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距；在准确测量焦距时，小明发现在光屏上光斑外侧还有一个暗环，他猜想可能是凸透镜的边框造成的，于是他拆除边框直接将凸透镜固定在原位置，进行实验验证，发现暗环仍然存在。你认为暗环形成的原因是光的直线传播和光的 形成；若光源在左焦点处，光屏在右焦点处，如图所示，请算出暗环的面积 。 【答案】 几乎不变 折射 【知识点】用平行光测定凸透镜焦距、凸透镜的特殊光线作图 【详解】[1]先将凸透镜和光屏的位置固定，将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置，光屏上出现一个与透镜直径相近的光斑，说明此时光源正好在透镜的焦点上，从光源发出的光经透镜折射后平行于主光轴，在光屏上形成与透镜直径相近的光斑；再将光屏远离透镜，移动的过程中，光屏上光斑的大小几乎不变，因此光源到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。 [2]透镜边缘以外的光线沿直线传播，边缘以内的光线会发生偏转，二者之间会形成一个没有光线的黑色区域，这就是暗环，因此暗环形成的原因是：透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区。 [3]若光源在左焦点处，光屏在右焦点处，如图 图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线，那么圆环大圆的直径就是2D，半径是D，小圆的直径就是D，半径就是，那么暗环的面积为 四、实验题（共24分） 16．（本题9分）小欣和小婕在实验室做测量密度的实验 （1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺 处，通过调节平衡螺母，使横梁平衡； （2）将物体放在天平的左盘，砝码放在右盘，当最小的砝码被放入后，指针偏在分度盘中线左侧一点，此时应该 （选填A．向右调平衡螺母　B．向左盘中加砝码C．向右移动游码）； （3）小欣想测量酒精的密度，正确的操作步骤应该是： A．用天平测出空烧杯的质量记为m1=106.4g； B．将酒精全部倒入量筒中，用量筒测出酒精的体积记为V； C．用天平测出烧杯和酒精的总质量记为m2； （4）在上述B步骤中，量筒的示数如图甲所示，则量筒中酒精的体积为 mL；在上述C步骤中，天平的示数如图乙所示，则烧杯和酒精的总质量为 g，用这种方法测出的酒精密度是 ； （5）同组的小婕用另外的方法来测量酒精的密度，她取来一块密度为的鹅卵石，利用电子秤继续测量，设计了如下方案： ①先用电子秤测出鹅卵石的质量； ②在烧杯中放入适量的酒精将鹅卵石浸没，在液面到达的位置作标记，用电子秤测出总质量为； ③将鹅卵石从酒精中取出，用电子秤测出剩余酒精和烧杯的总质量为； ④向烧杯中加酒精到标记处，再用电子秤测出此时酒精和烧杯的总质量为 为了使测出来的酒精密度尽可能的准确，在小明记录的上述数据中，步骤 （选填“①”“②”“③”“④”）记录的数据是多余的，则酒精的密度ρ酒精= （用测出来的物理量表示）。小婕测量完毕之后，取下电子秤上的烧杯发现电子秤的示数并不为0，而是显示为“﹣0.5g”，则小婕测得的酒精的密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。 【答案】 左端的零刻线 C C、B、A 30 130.4 ③ 偏小 【知识点】特殊方法测密度、测量液体密度的数据处理和误差分析、测量液体密度的常见错误、直接测量液体的密度、测量液体密度的实验器材和实验步骤、只用天平（及辅助工具）测量物体的密度 【详解】（1）[1]将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻线处，通过调节平衡螺母，使横梁在水平方向平衡，此时天平平衡。 （2）[2]A．左盘放的是物体，不能放砝码，故A不符合题意； B．调节天平平衡时可以调平衡螺母，测物体质量时，不能在调节平衡螺母，故B不符合题意； C．将物体放在天平的左盘，砝码放在右盘，当最小的砝码被放入后，指针偏在分度盘中线左侧一点，说明此时左侧偏重，此时应该向右移动游码，使指针指在分度盘的中央，故C符合题意。 故选C。 （3）[3]测量酒精的密度，先用天平测出烧杯和酒精的总质量记为m2；再将酒精全部倒入量筒中，用量筒测出酒精的体积记为V；最后用天平测出空烧杯的质量记为m1=106.4g；这样做可以避免烧杯中残留的酒精产生的误差，故正确的操作步骤应该是：C、B、A。 （4）[4]量筒的分度值为2mL，读数为30mL，量筒中酒精的体积为。 [5]如图乙，天平标尺的分度值为0.2g，标尺上的读数为0.4g，烧杯和酒精的总质量为 [6]倒入量筒中酒精的质量 用这种方法测出的酒精密度 （5）[7]为了使测出来的酒精密度尽可能的准确，在小明记录的上述数据中，步骤③记录的数据是多余的，因为取出鹅卵石时要带出一部分酒精，加入时要重新加了进去，因此用电子秤测出剩余酒精和烧杯的总质量是多余的。 [8]步骤②中，酒精与烧杯的总质量 鹅卵石排开酒精的质量 鹅卵石的体积 排开的酒精的体积等于鹅卵石的体积，酒精的密度 [9]小婕测量完毕之后，取下电子秤上的烧杯发现电子秤的示数并不为0，而是显示为“﹣0.5g”，测得每一个质量值都偏小0.5g，真实的酒精的密度 代入数据计算得酒精的密度 小婕根据实验数据测得的密度值 对比两个密度值可知，小婕测得的酒精的密度将偏小。 17．（本题7分）2019年12月26日午间，同学们发现学校树荫下太阳的光斑变成了如图甲所示的形状。 （1）该现象是由于 ； A．月亮遮挡了太阳射向地球的部分光线 B．地球遮挡了太阳射向月亮的部分光线 C．A、B两种情况均有可能 （2）小明想利用此次机会估测太阳直径D。他将11个相同的一次性纸杯对接起来，并将中间打通，前部戳一个小孔，尾部用半透明塑料薄膜套封住作为观察屏，制作了一个观察装置（如图乙），将带小孔的一端正对着太阳方向，拍下此时观察屏的图片（如图丙）。以下有关数据可供选择使用：月球与地球之间的距离；地球与太阳之间的距离；杯口直径；从小孔到观察屏的距离。 ①在此实验中还需测量的物理量是 ； ②测量结果的表达式D= （用已知量和测量量表示）； ③请你完成测量，求出测量值为D= m；（用科学记数法表示，结果保留三位数字） ④若要使得观察屏上的光斑更大更亮一些以便于测量，可将上述观察装置做怎样的改进？答： ； ⑤若要估测月亮的直径，需要补充的测量任务是 。 【答案】 A 光斑直径c （左右） 对接更多的一次性纸杯，并且将小孔适当调大 等待光斑上的黑斑全部出现时，测量出黑斑的直径 【知识点】小孔成像、刻度尺的读数 【详解】（1）[1]树荫下的光斑变成月牙形，是日食时的小孔成像现象，那么是月球挡住了部分太阳光，故A选项正确。 （2）①[2]②[3]在此实验中，还需要测量的物理量是光斑的直径c，据光的直线传播可知，太阳最边缘发出的光线经小孔后射向光斑的边缘，据数学中相似三角形特点有 所以太阳的直径 ③[4]用刻度尺测出光斑的直径约为0.09cm，那么测量得的太阳的直径 ④[5]地球与太阳间的距离b、太阳的直径D保持不变，据上面的分析有 要想让观察屏上的光斑更大更亮，即让光斑的直径更大，可增大小孔到观察屏的距离，那么应对接更多的一次性纸杯，并且将小孔适当调大。 ⑤[6]当月球全把太阳光遮住时，光斑便变成了黑斑，这个黑斑便是月球的影子。此时测出黑斑的直径为R，而据题意知，月球与地球间距离、小孔与观察屏的距离，再根据光的直线传播及相似三角形的特点可求出月亮的直径为 18．（本题8分）近几年，宁夏各市、县对老旧小区楼房进行外墙保温改造。某物理兴趣小组的同学们在综合实践活动中，选择研究保温材料的各种性能及其应用。他们从市场上选择了三种常用的保温材料进行研究如图，材料相关信息如下表。 项目 I号 II号 III号 聚氨酯泡沫 聚苯乙烯泡沫 岩棉 传热系数W/(m·K) 0.033 0.042 0.065 防火性能 阻燃B1级 阻燃BI级 不燃A级 吸水性% ≤0.08 ≤0.2 ≤5 隔音性 好 好 一般 最高使用温度℃ 75 65 600 Z/(kg/m2) 1.4 1.0 2.4 （1）高空坠物存在安全隐患，同学们观察表格中缺少密度信息，于是选取了上表中的一种材料进行密度测量，如图所示。 ① 如图甲所示，将一小块这种材料放在调好的天平上，测出它的质量为 g； ② 如图乙所示，在量筒中倒入适量的水，读出此时的体积； ③ 如图丙所示，用铁丝将保温材料压入水中使其浸没，读出此时的体积，则该材料的密度为 g/cm3，此时测得的密度会比实际密度 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（由表中信息可知，保温材料的吸水性很小，忽略材料吸水性） （2）当保温材料的厚度一定时，为了方便比较材料的性能，在表格中的项目里引入参数“Z”，单位为kg/m2。同学们观察表格中的Z，猜想它可能与材料密度有一定关系。 ① 已知保温材料厚度均为h，请推导出Z与材料密度的关系 ；（结果用已知量的符号表示） ② 三种材料厚度均为5cm，请利用上述实验中测出的密度值计算出该材料的Z值，并推断出它是哪种材料 ? ③ 若一栋楼某一侧面的面积为300m2，则需要I号保温材料的质量是 kg。 （3）请根据你家居住地的气候特点，房屋高度及表格中保温材料的相关性能，为你居住的房屋选出一种合适的保温材料，并说明选择依据。选择 号保温材料。选择理由： 。（注：传热系数越大，保温性能越差） 【答案】 0.4 0.02 偏小 II号材料 420 I I号传热系数较小，保温性能较好 【知识点】直接测量固体的密度、测量固体密度的实验器材和实验步骤、测量固体密度的常见错误、测量固体密度的数据处理和误差分析、密度公式的简单应用 【详解】（1）[1]从图甲可以看到，天平右边的砝码为零，标尺的分度值为0.2g，游码的示数为0.4g，则一小块这种材料的质量为0.4g。 [2]从图乙可以看到，水的体积为60cm3，从图丙可以看到，保温材料和水的总体积为80cm3，则保温材料的体积 根据密度公式可知，该材料的密度 该材料的密度为0.02g/cm3。 [3]由题意可知，保温材料的吸水性很小，忽略材料吸水性，但是观察图丙可知，铁丝有一部分是浸在水中的，则计算出来保温材料的体积是偏大的，所以测得的密度会比实际密度偏小。 （2）[4]观察Z的单位，单位为kg/m2，保温材料厚度h的单位为m，密度的单位为kg/m3，由单位的关系可以猜想到参数“Z”与保温材料厚度的比，等于密度，即 化简可得，即为Z与材料密度的关系。 [5]该材料的密度为0.02g/cm3，该材料的厚度为5cm，根据公式，可知该材料的Z值 该材料的Z值为1kg/m2，对照表中的数据，可知它是II号材料。 [6]由题意可知，三种材料厚度均为5cm=0.05m，若一栋楼某一侧面的面积为300m2，则这种保温材料的体积为 这种材料为I号保温材料，对照表中数据可知，Z值为1.4kg/m2，这材料的厚度为0.05m，则这种材料的密度 这种材料的质量为 I号保温材料的质量是420kg。 （3）[7][8]我家居住地气候比较寒冷，根据传热系数越大，保温性能越差，则选择I号保温材料，它的传热系数是最小的，保温性能最好，家居环境比较温暖。 五、计算题（共22分） 19．（本题8分）如图在遮光板上挖去一直径为 d1的洞，恰好可装入一薄透镜，光屏距遮光板长度为 d，若在光屏上所呈像的直径为 d2，求透镜的焦距。 （提示：如果两个三角形三个角对应相等，则他们为相似三角形，本题可以利用相似三角形对应边成比例来作答） 【答案】 【知识点】根据凸透镜的物像关系求凸透镜的焦距 【详解】解：由题意可知，透镜为凸透镜，光屏上成实像，设凸透镜焦距为f，凸透镜的焦点应位于光屏左侧，光路如图。 由于 根据相似三角形知识可知 则凸透镜的焦距 答∶凸透镜的焦距为。 20．（本题14分）小强记下了这样一句诗：“龙腾漳河水，梦飞白云间”，这句诗实际上在祝贺我国首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600在漳河水库上首飞成功。小强查阅了很多关于“鲲龙”AG600所用材料的资料： (1)他查阅得知机舱门原设计用质量为237kg的钢合金材料，现改用硬度更高、密度更小的聚丙烯塑料，已经ρ钢合金=7.9×103kg/m3，ρ塑料=1.1×103kg/m3，若仅更换材料，舱门质量减轻了多少？ (2)他得知其机翼由甲、乙两种材料混合制成，甲、乙两种材料密度之比为8:3，制造机翼全部用该混合材料比全部用甲材料质量减轻50%，请你计算该机翼中甲、乙两种材料的质量之比是多少？ 【答案】(1)；(2)2:3。 【知识点】计算混合物质的密度 【详解】解：(1)设机舱门总体积为V，由密度公式得 仅更换材料，机舱门的体积不变，则用聚丙烯塑料时舱门的质量为 舱门质量减轻了 (2)由题意，使用混合材料时比全部用金属甲时质量减少了，使用混合材料时与全部用金属甲制作该部件的体积应相等，所以，由密度公式有 解得 答：(1)若仅更换材料，舱门质量减轻了204kg； (2)该机翼中甲、乙两种材料的质量之比是2:3。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $