精品解析:安徽省淮北市五校联考2025-2026学年八年级上学期12月月考物理试题
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内容正文:
安徽省淮北市五校联考2025-2026学年八年级上学期12月月考物理试题
注意事项:
1.满分100分,时间100分钟。
2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,“试题卷”共4页,“答题卷”共2页,请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效。
3.范围:第1~5.3章。
一、填空题(每空2分,每图2分,共30分)
1. 6600万年前,一颗直径约10千米的小行星撞击地球导致了包括恐龙在内全球约75%的物种灭绝。我国正在规划对一颗小行星实施动能撞击演示验证任务。这项任务是在距地球1000万千米左右的地方对迎面而来的小天体实施撞击,改变其原有运行轨道。如果实验成功使小天体轨迹改变,那么撞击过程中,以地球为参照物,小天体是_________(选填“运动”或“静止”)的。
2. 如图所示,是用刀片工具削柳枝制成的柳笛,柳笛发出的声音是通过空气柱的______产生的,而长短不同的柳笛所发出声音的______(填声音的某种特性)是不同的。
3. 和雾凇不同,雨凇是超冷的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成的表面粗糙的冰覆盖层。那么雨凇的形成是______(填物态变化的名称)的过程,该过程是______(选填“吸热”或“放热”)过程。
4. 2025年某科技馆展示了一款神奇的“幻影成像”装置,巧妙融合光影原理与数字技术,打造出如梦似幻的三维影像,使其悬浮空中,令人叹为观止。其原理部分利用了平面镜成像,在装置中,如果将一块不透明挡板放在平面镜后像的位置前,那么人眼__________(选填“能”或“不能”)看到物体的像。
5. 一束光斜射到平面镜上,已知入射光线与平面镜的夹角为30°,则当入射角减小10°时,反射角将减小__________°,反射光线与入射光线的夹角为__________°。
6. 如图所示的是一个小孔成像的实验现象,它的原理是光沿直线传播,小孔所成的像是倒立的______(选填“虚像”或“实像”)。当像到小孔的距离等于物体到小孔的距离时,像的大小__________(选填“大于”“等于”或“小于”)物体的大小。
7. 太阳光是白光,牛顿发现太阳光通过三棱镜后会被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫光的___________现象,这说明太阳光__________(选填“是”或“不是”)单色光。
8. 利用焦距为15cm的放大镜来观察微小的物体时,被观察的物体到放大镜中心的距离应_________(选填“大于”“等于”或“小于”)15cm。
9. 如图所示,挡板后有一个光源A,光源A在平面镜中所成像的位置为,请在图中作出平面镜的位置,并完成光源A照亮挡板前方位置P的光路图。
10. 如图所示,请完成由同一个光源发出的两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 使用体温计测量体温前,需要做是( )
A. 将体温计放入沸水中消毒 B. 用力甩动体温计使水银柱回到35℃以下
C. 将体温计放在热水中预热 D. 直接使用
12. 下列实例中,利用升华现象达到目的的是( )
A. 用温水擦发烧病人的额头降温 B. 用冰块给海鲜保鲜
C. 把樟脑丸放在衣柜里防虫蛀 D. 把湿衣服晾在太阳下晒干
13. 下列有关生活中光的现象,能用光的反射原理来解释的是( )
A. 凿壁偷光 B. 海市蜃楼 C. 汽车的观后镜 D. 天空中的彩虹
14. 近日,海军有关部门宣布,歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机已于此前完成在福建舰上的首次弹射起飞和着舰训练,这是我国首次在弹射型航母上实现多型号先进舰载机的电磁弹射和阻拦着舰,标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。当歼-35在航母上弹射起飞时,下列关于声音的说法中正确的是( )
A. 海水中的声呐装置能接收到舰载机起飞时发出的声音,说明声音可以在液体中传播
B. 航母上的工作人员听到的舰载机起飞的声音,主要是通过航母甲板等固体传播过来的
C. 舰载机发动机发出的轰鸣声在空气中的传播速度约为
D. 舰载机起飞时的声音响度很大,所以其声音传播的速度比一般声音在相同介质中的传播速度快
15. 细心观察生活,我们能发现许多有趣的“像”,下列描述正确的是( )
A. 小孔成像一定是倒立的放大的像
B. 平面镜成像一定是大小不变的实像
C. 岸上的人看到水中的鱼,是光的折射形成的实像
D. 潜水员看到岸上的树木,是光的折射形成的虚像
16. 用一个焦距为15cm的凸透镜探究成像规律,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜10cm处,其他操作均正确,则此时所成像的特点为( )
A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 倒立、缩小的实像
17. 照相打卡已经成为当代日常生活的一部分。某同学用照相机拍摄学校运动会场景,他在拍摄完远处的运动员跑步的画面后,想要拍摄近处运动员的特写镜头,那么他应该将( )
A. 照相机靠近运动员,同时镜头前伸,增大镜头到图像传感器光屏的距离
B. 照相机靠近运动员,同时镜头后缩,减小镜头到图像传感器光屏的距离
C. 照相机远离运动员,同时镜头前伸,增大镜头到图像传感器光屏的距离
D. 照相机远离运动员,同时镜头后缩,减小镜头到图像传感器光屏的距离
三、实验题(每空 2 分,共24分)
18. 某物理兴趣小组在“探究水沸腾的温度随时间的变化特点”实验中所用的器材有铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、温度计等,如图甲所示。
(1)在组装实验器材时,应该先固定______(选填“a”“b”或“c”)的位置;
(2)本实验中,除了图甲所示的器材外,还需要的一个测量工具是______;
(3)石棉网在本实验中的作用是使烧瓶______;
(4)完成实验后熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下,用橡皮塞塞紧瓶口并倒置烧瓶,如图乙所示,再把冷水倒在烧瓶底,会发现烧瓶里的水重新沸腾了,其原因是烧瓶内的空气遇冷水收缩导致气压减小,使水的沸点______(选填“升高”“降低”或“不变”)了。
19. 在“探究光的反射定律”的实验中。
(1)如图甲所示,实验中光屏的作用是__________________________。
(2)如图甲所示,多次改变入射光线的位置,并分别记录反射光线的位置,会发现:反射光线与入射光线分别位于法线的____________(选填“同侧”或“异侧”)。
(3)如图乙所示,将纸板NOF向后转动一定的角度,发现在纸板NOF上___________(选填“会”或“不会”)出现反射光线,由此可以得出的初步结论是___________________________________。
20. 在探究凸透镜成像的实验中:
(1)让凸透镜正对着太阳,得到图甲所示的光路图,由图可测得该凸透镜的焦距是 ___________。
(2)利用图乙装置进行以下操作:
①为了使像能成在光屏的中央,要调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心在 _________;
②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的实像,成像情况与此类似的是 ________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
四、计算与推导题(第21小题8分,第22小题8分,第23小题9分,共25分;解答要有必要的公式和过程)
21. 区间测速是一种通过检测车辆在特定路段中的平均速度来判断车辆是否超速的方法。如图为某高速公路上某处区间测速的警示牌。某辆汽车在这个测速区间内前一半路程的平均速度为60km/h,后一半路程的平均速度为90km/h。
(1)根据图片提供的信息计算,为了不超速,汽车通过这个测速区间至少需要多少分钟?
(2)这辆汽车在测速区间内全程的平均速度是多少千米每小时?
22. 利用回声可以测量距离。一辆汽车在平直的公路上向远处的山行进,速度为30 m/s,汽车司机在前进途中的某处鸣笛,2s后恰好听到来自远山反射的回声。已知声音在空气中的传播速度是340 m/s。求:
(1)司机听到回声时鸣笛声传播的总路程。
(2)司机鸣笛时汽车到远山的距离。
23. 小华同学用凸透镜观察书上的字,发现有时看到正立、放大的字,有时看到倒立、放大的字,有时看到倒立、缩小的字,有时又看不到清晰的像。已知这个凸透镜的焦距为10cm。
(1)求当看到倒立、放大的字时,字到凸透镜的距离范围。
(2)求当看到倒立、缩小的字时,字到凸透镜的距离范围。
(3)换用另一个凸透镜做实验,当字放在距离它10cm处时,光屏上成一个倒立、放大的像;当字放在距离它15cm处时,光屏上成一个倒立、缩小的像。试通过计算确定该凸透镜焦距的取值范围(写出推导过程)。
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安徽省淮北市五校联考2025-2026学年八年级上学期12月月考物理试题
注意事项:
1.满分100分,时间100分钟。
2.本试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,“试题卷”共4页,“答题卷”共2页,请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效。
3.范围:第1~5.3章。
一、填空题(每空2分,每图2分,共30分)
1. 6600万年前,一颗直径约10千米的小行星撞击地球导致了包括恐龙在内全球约75%的物种灭绝。我国正在规划对一颗小行星实施动能撞击演示验证任务。这项任务是在距地球1000万千米左右的地方对迎面而来的小天体实施撞击,改变其原有运行轨道。如果实验成功使小天体轨迹改变,那么撞击过程中,以地球为参照物,小天体是_________(选填“运动”或“静止”)的。
【答案】运动
【解析】
【详解】以地球为参照物,小天体原来在距地球1000万千米左右的地方,撞击要改变其原有运行轨道,位置相对于地球发生了变化,因此小天体是运动的。
2. 如图所示,是用刀片工具削柳枝制成的柳笛,柳笛发出的声音是通过空气柱的______产生的,而长短不同的柳笛所发出声音的______(填声音的某种特性)是不同的。
【答案】 ①. 振动 ②. 音调
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,柳笛发出的声音是柳笛内的空气柱振动发声的。
[2]音调是指声音的高低,由频率决定音调,长短不同的柳笛空气柱振动的频率不同,发出声音的音调不同。
3. 和雾凇不同,雨凇是超冷的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成的表面粗糙的冰覆盖层。那么雨凇的形成是______(填物态变化的名称)的过程,该过程是______(选填“吸热”或“放热”)过程。
【答案】 ①. 凝固 ②. 放热
【解析】
【详解】[1][2]由题可知,雨凇是超冷却的降水碰到温度等于或低于零摄氏度的物体表面时所形成的表面粗糙的冰覆盖层。即由液态的水变成固态的冰,属于凝固现象,凝固过程中会放热。
4. 2025年某科技馆展示了一款神奇的“幻影成像”装置,巧妙融合光影原理与数字技术,打造出如梦似幻的三维影像,使其悬浮空中,令人叹为观止。其原理部分利用了平面镜成像,在装置中,如果将一块不透明挡板放在平面镜后像的位置前,那么人眼__________(选填“能”或“不能”)看到物体的像。
【答案】能
【解析】
【详解】“幻影成像”利用了平面镜成像的原理,平面镜成的像是来自物体的光经平面镜反射后,反射光线的反向延长线相交而成的虚像,若将一块不透明挡板放在平面镜后像的位置前,不影响光的反射路径,平面镜仍然能反射光而成像,所以人眼能看到物体的像。
5. 一束光斜射到平面镜上,已知入射光线与平面镜的夹角为30°,则当入射角减小10°时,反射角将减小__________°,反射光线与入射光线的夹角为__________°。
【答案】 ①. 10 ②. 100
【解析】
【详解】[1]在光的反射定律中,反射角等于入射角,因此当入射角减小10°时,反射角将减小10°。
[2]入射角是入射光线与法线的夹角,当入射光线与平面镜的夹角为30°时,入射角为
入射角减小10°后变为50°,反射角也为50°,此时反射光线与入射光线的夹角为
6. 如图所示的是一个小孔成像的实验现象,它的原理是光沿直线传播,小孔所成的像是倒立的______(选填“虚像”或“实像”)。当像到小孔的距离等于物体到小孔的距离时,像的大小__________(选填“大于”“等于”或“小于”)物体的大小。
【答案】 ①. 实像 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]小孔成像的原理是光的直线传播,所成的像是由实际光线会聚而成的实像,且像的性质是倒立的。
[2]小孔成像中,像的大小与物体和小孔的距离、像和小孔的距离有关,当像和小孔的距离等于物体到小孔的距离时,所成的像的大小等于物体的大小,若像到小孔的距离大于物体到小孔的距离,像会放大;反之则缩小。
7. 太阳光是白光,牛顿发现太阳光通过三棱镜后会被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫光的___________现象,这说明太阳光__________(选填“是”或“不是”)单色光。
【答案】 ①. 色散 ②. 不是
【解析】
【详解】[1][2]太阳光是复色光,经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫做光的色散。
8. 利用焦距为15cm的放大镜来观察微小的物体时,被观察的物体到放大镜中心的距离应_________(选填“大于”“等于”或“小于”)15cm。
【答案】小于
【解析】
【详解】放大镜属于凸透镜,当凸透镜作为放大镜使用时,需要满足物距小于焦距的条件,此时成正立、放大的虚像,由题可知,放大镜的焦距为15cm ,因此被观察的物体到放大镜中心的距离应小于15cm。
9. 如图所示,挡板后有一个光源A,光源A在平面镜中所成像的位置为,请在图中作出平面镜的位置,并完成光源A照亮挡板前方位置P的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】平面镜成像时,像和物关于镜面对称,连接,作垂直平分线即镜面的位置,连接交镜面于O点,连接AO即为入射光线,OP为反射光线,这样就完成了光源A照亮挡板前方位置P的光路图,如图所示:
10. 如图所示,请完成由同一个光源发出的两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】凸透镜的三条特殊光线特点为:平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会聚于焦点。过凸透镜光心的光线,传播方向不变。由焦点发出或经过焦点射向凸透镜的光线,经过凸透镜后会平行于主光轴传播。结合凸透镜的三条特殊光线特点作图,如图所示:
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意)
11. 使用体温计测量体温前,需要做是( )
A. 将体温计放入沸水中消毒 B. 用力甩动体温计使水银柱回到35℃以下
C. 将体温计放在热水中预热 D. 直接使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.体温计的测量范围是35℃~42℃,沸水的温度高于体温计的量程,体温计不能放在沸水中消毒,故A不符合题意;
BD.由于体温计的特殊构造,直管中的水银不能自动回到玻璃泡内,所以使用体温计之前应先甩一甩使水银回到35℃以下,故B符合题意,D不符合题意。
C.将体温计放在热水中预热,温度会升高,由于体温计比实验用温度计多了一个缩口,所以体温计内的液体不能自动退回玻璃泡,体温计的示数在不甩的情况下是不会下降的,如果直接用它测量体温,测量的结果不准确,故D不符合题意。
故选B。
12. 下列实例中,利用升华现象达到目的的是( )
A. 用温水擦发烧病人的额头降温 B. 用冰块给海鲜保鲜
C. 把樟脑丸放在衣柜里防虫蛀 D. 把湿衣服晾在太阳下晒干
【答案】C
【解析】
【详解】A.用温水擦发烧病人的额头降温,利用水由液态变成气态,汽化时吸热,故A不符合题意;
B.用冰块给海鲜保鲜,是因为冰熔化时会吸收热量,使周围温度降低,从而达到保鲜目的,这是熔化现象,故B不符合题意;
C.把樟脑丸放在衣柜里防虫蛀,是因为固态的樟脑丸直接变成气态,升华过程中樟脑丸的气味可以驱赶虫子,利用了升华现象,故C符合题意;
D.把湿衣服晾在太阳下晒干,是衣服中的水由液态变成气态,发生的是汽化现象,即蒸发,故D不符合题意。
故选C。
13. 下列有关生活中光的现象,能用光的反射原理来解释的是( )
A. 凿壁偷光 B. 海市蜃楼 C. 汽车的观后镜 D. 天空中的彩虹
【答案】C
【解析】
【详解】A.凿壁偷光是光的直线传播现象,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的虚像,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.汽车的观后镜属于利用光的反射成像,故C符合题意;
D.天空中的彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,称为光的色散现象,故D不符合题意。
故选C。
14. 近日,海军有关部门宣布,歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机已于此前完成在福建舰上的首次弹射起飞和着舰训练,这是我国首次在弹射型航母上实现多型号先进舰载机的电磁弹射和阻拦着舰,标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。当歼-35在航母上弹射起飞时,下列关于声音的说法中正确的是( )
A. 海水中的声呐装置能接收到舰载机起飞时发出的声音,说明声音可以在液体中传播
B. 航母上的工作人员听到的舰载机起飞的声音,主要是通过航母甲板等固体传播过来的
C. 舰载机发动机发出的轰鸣声在空气中的传播速度约为
D. 舰载机起飞时的声音响度很大,所以其声音传播的速度比一般声音在相同介质中的传播速度快
【答案】A
【解析】
【详解】A.海水中的声呐装置接收到的声音是通过水传播过来的,说明声音可以在液体中传播,故A正确;
B.航母上的工作人员听到的舰载机起飞的声音,主要是通过空气传播而来,故B错误;
C.舰载机发动机发出的轰鸣声在空气中的传播速度约为340m/s,故C错误;
D.声音传播的速度与介质的种类和温度有关,与声音的响度无关,故D错误。
故选A。
15. 细心观察生活,我们能发现许多有趣的“像”,下列描述正确的是( )
A. 小孔成像一定是倒立的放大的像
B. 平面镜成像一定是大小不变的实像
C. 岸上的人看到水中的鱼,是光的折射形成的实像
D. 潜水员看到岸上的树木,是光的折射形成的虚像
【答案】D
【解析】
【详解】A.小孔成像的原理是光沿直线传播,所成的像是倒立的实像,像的大小取决于物体到小孔的距离与光屏到小孔的距离关系,可能是放大、等大或缩小的像,并不一定是倒立放大的像,故A错误。
B.平面镜成像的特点是像与物大小相等,成的是虚像,而不是实像,故B错误。
C.岸上的人看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像,而不是实像,故C错误。
D.潜水员看到岸上的树木,是树木反射的光从空气斜射入水中时发生折射,折射光线靠近法线,潜水员逆着折射光线看到的是树木的虚像,是光的折射形成的,故D正确。
故选D。
16. 用一个焦距为15cm的凸透镜探究成像规律,将点燃的蜡烛放在距离凸透镜10cm处,其他操作均正确,则此时所成像的特点为( )
A. 正立、放大的虚像 B. 倒立、放大的实像 C. 倒立、等大的实像 D. 倒立、缩小的实像
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可知,凸透镜的焦距,物距,,根据凸透镜成像的规律,凸透镜成正立、放大的虚像。
故选A。
17. 照相打卡已经成为当代日常生活的一部分。某同学用照相机拍摄学校运动会场景,他在拍摄完远处的运动员跑步的画面后,想要拍摄近处运动员的特写镜头,那么他应该将( )
A. 照相机靠近运动员,同时镜头前伸,增大镜头到图像传感器光屏的距离
B. 照相机靠近运动员,同时镜头后缩,减小镜头到图像传感器光屏的距离
C. 照相机远离运动员,同时镜头前伸,增大镜头到图像传感器光屏的距离
D. 照相机远离运动员,同时镜头后缩,减小镜头到图像传感器光屏的距离
【答案】A
【解析】
【详解】照相机相当于一个凸透镜,当凸透镜成实像时,遵循“物近像远像变大”,“物远像近像变小”的规律。某同学拍摄完远处的运动员跑步的画面后,想要拍摄近处运动员的特写镜头,说明需要使像变大,必须增大像距,减小物距,即照相机靠近运动员,同时镜头前伸,增大镜头到图像传感器光屏的距离。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
三、实验题(每空 2 分,共24分)
18. 某物理兴趣小组在“探究水沸腾的温度随时间的变化特点”实验中所用的器材有铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、温度计等,如图甲所示。
(1)在组装实验器材时,应该先固定______(选填“a”“b”或“c”)的位置;
(2)本实验中,除了图甲所示的器材外,还需要的一个测量工具是______;
(3)石棉网在本实验中的作用是使烧瓶______;
(4)完成实验后熄灭酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下,用橡皮塞塞紧瓶口并倒置烧瓶,如图乙所示,再把冷水倒在烧瓶底,会发现烧瓶里的水重新沸腾了,其原因是烧瓶内的空气遇冷水收缩导致气压减小,使水的沸点______(选填“升高”“降低”或“不变”)了。
【答案】(1)
(2)秒表 (3)均匀受热
(4)降低
【解析】
【小问1详解】
由于要用酒精灯的外焰加热,同时温度计的玻璃泡在完全浸没的同时不碰到容器底或容器壁,要自下而上安装实验装置,所以在组装实验器材时,应该先固定a的位置。
【小问2详解】
实验中需要记录温度随时间的变化,所以除了图甲所示的器材外,还需要的一个测量工具是秒表。
【小问3详解】
石棉网在本实验中的作用是使烧瓶均匀受热,防止烧瓶局部高温导致炸裂。
【小问4详解】
液体的沸点与气压有关。当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,瓶内的水蒸气遇冷液化,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水重新沸腾起来。
19. 在“探究光的反射定律”的实验中。
(1)如图甲所示,实验中光屏的作用是__________________________。
(2)如图甲所示,多次改变入射光线的位置,并分别记录反射光线的位置,会发现:反射光线与入射光线分别位于法线的____________(选填“同侧”或“异侧”)。
(3)如图乙所示,将纸板NOF向后转动一定的角度,发现在纸板NOF上___________(选填“会”或“不会”)出现反射光线,由此可以得出的初步结论是___________________________________。
【答案】(1)显示光的传播路径
(2)异侧 (3) ①. 不会 ②. 反射光线、入射光线、法线在同一平面内
【解析】
【小问1详解】
实验中光屏的作用是显示光的传播路径,让入射光线和反射光线的传播路径能被直接观察到。
【小问2详解】
在反射现象中,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧。
【小问3详解】
[1][2]将纸板NOF向后转动后,纸板NOF与入射光线、法线所在的平面不再重合,因此,在纸板NOF上看不到反射光线,这证明了反射光线、入射光线、法线必须在同一平面内。
20. 在探究凸透镜成像的实验中:
(1)让凸透镜正对着太阳,得到图甲所示的光路图,由图可测得该凸透镜的焦距是 ___________。
(2)利用图乙装置进行以下操作:
①为了使像能成在光屏的中央,要调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心在 _________;
②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的实像,成像情况与此类似的是 ________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
【答案】 ①. 10.0cm ②. 同一高度 ③. 放大 ④. 投影仪
【解析】
【详解】(1)[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,所以凸透镜的焦距是
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)①[2]实验前,为了使像成在光屏中央,调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心在同一高度。
②[3][4]当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示,此时物距
2f>u=65cm-50cm=15cm>f
成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的。
四、计算与推导题(第21小题8分,第22小题8分,第23小题9分,共25分;解答要有必要的公式和过程)
21. 区间测速是一种通过检测车辆在特定路段中的平均速度来判断车辆是否超速的方法。如图为某高速公路上某处区间测速的警示牌。某辆汽车在这个测速区间内前一半路程的平均速度为60km/h,后一半路程的平均速度为90km/h。
(1)根据图片提供的信息计算,为了不超速,汽车通过这个测速区间至少需要多少分钟?
(2)这辆汽车在测速区间内全程的平均速度是多少千米每小时?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由警示牌可知,测速区间的路程
限速
为了不超速,汽车通过该区间的最大平均速度即为限速,则汽车通过该区间的最短时间
【小问2详解】
汽车在前一半路程s1、后一半路程s2为
汽车通过前一半路程所用时间
汽车通过后一半路程所用时间
汽车通过全程所用的总时间
汽车在全程的平均速度
22. 利用回声可以测量距离。一辆汽车在平直的公路上向远处的山行进,速度为30 m/s,汽车司机在前进途中的某处鸣笛,2s后恰好听到来自远山反射的回声。已知声音在空气中的传播速度是340 m/s。求:
(1)司机听到回声时鸣笛声传播的总路程。
(2)司机鸣笛时汽车到远山的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设声音的传播速度为,汽车的行驶速度为,从鸣笛到听到回声所用时间为。声音传播的总路程为
【小问2详解】
在此时间内,汽车行驶的路程为
设司机鸣笛时汽车到远山的距离为,根据路程关系有
整理得
23. 小华同学用凸透镜观察书上的字,发现有时看到正立、放大的字,有时看到倒立、放大的字,有时看到倒立、缩小的字,有时又看不到清晰的像。已知这个凸透镜的焦距为10cm。
(1)求当看到倒立、放大的字时,字到凸透镜的距离范围。
(2)求当看到倒立、缩小的字时,字到凸透镜的距离范围。
(3)换用另一个凸透镜做实验,当字放在距离它10cm处时,光屏上成一个倒立、放大的像;当字放在距离它15cm处时,光屏上成一个倒立、缩小的像。试通过计算确定该凸透镜焦距的取值范围(写出推导过程)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当凸透镜成倒立、放大的实像时,物距需满足焦距
因为焦距,则有
即,因此,当看到倒立、放大的字时,字到凸透镜的距离范围是
【小问2详解】
当凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距需满足焦距,因为焦距,则有
即,因此,当看到倒立、缩小的字时,字到凸透镜的距离范围是
【小问3详解】
当物距时,成倒立、放大的实像,根据成像规律可知,需满足
即
解得
当物距时,成倒立、缩小的实像,根据成像规律可知,需满足
即,解得
所以该凸透镜焦距的取值范围为
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