江苏省无锡市2025-2026学年八年级上学期期末物理自编练习卷
2026-01-22
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内容正文:
江苏省无锡市苏科版初二上学期物理期末考试练习卷2
一.选择题(共15小题)
1.手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动,下列情况中不可能发生的是( )
A.可能在墙上看到倒立、缩小的窗户的像
B.可能在墙上看到倒立、放大的窗户的像
C.可能在墙上看到正立的窗户的像
D.可能在墙上看不到窗户的像
2.下列关于成像的描述,说法正确的是( )
A.图甲:教室用的投影仪成正立、放大的实像
B.图乙:当邮票到凸透镜的距离稍小于焦距时,成放大的虚像
C.图丙:把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处移动,透过玻璃瓶一定看到笔变长变粗
D.图丁:拍完半身像后再要拍全身像,被拍同学到相机镜头的距离应该减小
3.如图甲是观察某种物质熔化现象的实验装置,如图乙是该物质熔化时温度随时间变化的图像,下列分析中错误的是( )
A.组装甲装置时,应该按照从上到下的顺序装配
B.用“水浴法”加热,是为了使试管内物质受热均匀
C.该物质是一种晶体,它的熔点是80℃,熔化过程大约持续了15min
D.该物质在熔化过程中,吸收热量但温度不变
4.如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作不可行的是( )
A.只将光屏适当靠近透镜
B.只将蜡烛适当靠近透镜
C.将蜡烛和光屏同时适当远离透镜
D.将蜡烛和光屏同时适当靠近透镜
5.如图甲所示,学校走廊的AB处有一块如图乙所示的仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,小明同学沿着平行于墙壁的方向由①到③直线走动。下列说法正确的是( )
A.小明在镜中的像先变大后变小
B.小明在位置①可以在镜中看到位置③另一个同学的像
C.在平面镜后放一不透明木板,小明在位置②看不到自己的像
D.小明在位置①②③,都可以在镜中看到自己的像
6.下列有关光现象的描述,说法不正确的是( )
A.小孔成像实验说明光在空气中沿直线传播
B.水中的倒影说明平面镜成倒立、等大的虚像
C.雨后晴朗的夜晚,迎着月光走,地上发亮的是水
D.由于光的折射,渔民只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼
7.如图所示,虚线框内有一透镜,让一束平行光垂直射向该透镜的镜面,在墙壁上得到了一个较大的光斑。关于虚线框内的透镜,下列说法正确的是( )
A.一定是凹透镜,它对光有发散作用
B.一定是凸透镜,它对光有会聚作用
C.可能是凹透镜,它对光有会聚作用
D.可能是凸透镜,它对光有会聚作用
8.如图是探究声现象的四个情景,下列说法正确的是( )
A.甲图:逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到闹钟的声音变小,说明声音的音调变低
B.乙图:用相同的力度拨动直尺,若直尺伸出桌面的长度越长,发出的声音音调越高
C.丙图:实验中乒乓球的作用是放大音叉的微小振动,用到了转换法
D.丁图:用相同大小的力敲击装有不同高度水的瓶子,最左边音调最低
9.如图是“测量小车的平均速度”实验,小车由A点所示位置静止释放,经过B、C两点时电子表显示的时刻(h:min:s)如图所示。以下说法正确是( )
A.BC段的平均速度为0.5m/s
B.为减小实验中时间测量的误差,可将斜面倾角增大一些
C.AB段小车加速运动,BC段小车匀速运动
D.在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,则测得AB段的平均速度会偏大
10.某同学用如图所示的装置探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.图甲中反射角大小为55°
B.图甲中入射角增大10°,反射角将增大10°
C.图乙中将纸板NOF向后折叠,反射光线会消失
D.我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了镜面反射
11.如图甲所示为水的密度随温度变化的图象,如图乙所示为用小瓶、橡皮塞、细玻璃管和水自制的温度计。下列说法正确的是( )
A.在0℃~4℃之间,水的密度随温度升高而变小
B.小瓶内水的温度4℃时,水的体积最大
C.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,水的质量先变大后变小
D.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,细管中水柱先下降后上升
12.如图所示,小明和小红坐在停靠在站台上还未开动的同一节火车车厢里,他们分别向各自所在这一侧窗外看,小明说火车是静止的,小红说火车是运动的。下列说法正确的是( )
A.他们选择的参照物一定不同
B.小明可能是以窗外行驶的火车为参照物
C.小红可能是以站台为参照物
D.以小明为参照物小红是运动的
13.如图所示,检查视力的时候,视力表放在小红同学头部的后上方,小红识别对面墙上镜子里视力表的像,下列说法不正确的是( )
A.检查时,镜中“视力表”到小红同学眼睛的距离是5.0m
B.镜中的“视力表”与小红身后的视力表大小相同
C.若小红只能看清“视力表”上最大的一排字母,则她应配戴凹透镜进行矫正
D.为了让镜中的“视力表”更明亮,可用灯光照射平面镜
14.如图甲是亚运会玩偶“宸宸”,小华将凸透镜从贴近玩偶处逐渐远离的过程中,通过透镜观察到四个不同的像,如图乙。四个像出现的先后顺序是( )
A.③②④① B.②③①④ C.③②①④ D.①②③④
15.小明用如图所示的斜面和正方体木块做“测量物体运动的平均速度”实验,并用频闪照相机记录了木块沿斜面下滑的运动过程.频闪照相机每隔0.5s拍一张照片,照片记录木块在不同时刻的位置如图所示,已知木块的边长是5cm,由图可估算该木块从位置A到位置B的过程中木块的平均速度最接近于( )
A.6cm/s B.13cm/s C.17cm/s D.19cm/s
二.填空题(共8小题)
16.(1)如图甲所示,用刻度尺测量一木块的长度,读数时应按照 (填“A”“B”或“C”)的视线读数,木块的长度为 cm。
(2)如图乙所示,机械停表的示数为 s。
(3)如图丙所示,体温计示数为 ℃;某同学的体温为36.3℃,若直接使用未经甩过的该体温计测量其体温,则示数为 ℃。
17.如图所示,一束光射向O点,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),其中入射光线是 (用字母表示),反射角等于 ,界面的 (选填“上”“下”或“右”)方是空气。
18.眼球的结构如图甲所示,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 (填“凸透镜”或“凹透镜”),把来自物体的光会聚在视网膜上,在视网膜上成 (填“正立”或“倒立”)、缩小的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较 (填“厚”或“薄”),对光的偏折能力比较 (填“强”或“弱”),从而看清远处的物体。依靠眼睛调节所能看清的最远的极限点叫做远点,正常眼睛的远点在 。青少年如果不注意用眼,就容易形成近视眼,图乙中能解释近视眼成因的是 (填标号)。
19.为了说明力可以使物体发生形变,刘老师设计如图所示的装置:在铁架台上固定一激光笔,让激光笔发出的激光射向对面固定的平面镜,教室里的各位同学都看到墙面上的光斑,则激光在墙面上发生了 (选填“漫”或“镜面”)反射;刘老师用力在A处向下压桌面,墙面上的光斑将会 (选填“向上”或“向下”)移动,此时射向平面镜的激光的入射角将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
20.下列关于三棱镜的一下现象,请你补充完整:
(1)如图甲,将一束太阳光通过三棱镜,可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的 ;
(2)如图乙,是一个三棱镜的截面图,左侧有一物体P;人眼在三棱镜的右侧可看到物体的像,则该像大致在 位置(选填数字序号);
(3)如图丙,把两个三棱镜组合在一起,当平行白光通过它们后,出射光如图所示,若分别用红光和蓝光再次进行图丙的实验,则 光的出射光偏折程度更小;
(4)如图丁,小明用凸透镜正对太阳光,想在光屏上找焦点的位置,但是无论怎么移动光屏,都只能找到一个相对最小最亮的圆斑而不是一个点,这是因为 。
21.如图甲所示,如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方风车能转动起来。这是由于一定质量的气体受热膨胀后密度 (选填“变大”或“变小”)而上升,推动纸风车转动。由此,暖气片要安装在屋内的 (选填“上方”“下方”或“中间”)。一般来说,物质遵从热胀冷缩的规律,但是水这种物质比较特殊,水温低于4℃时,随着温度的降低,水的密度 (选填“越来越小”或“越来越大”),由此可知:在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图乙中较深湖底的水温约为 (选填“0℃”或“4℃”)。
22.如图所示,小张用激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为40°,则反射角为 。
(2)保持入射点O不变,将激光笔发出的光顺时针转动10°,则在刻度尺上形成的光点将会 (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是:sBD sCD(选填“>”“<”或“=”)。
(4)小张在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
23.物理上常用“频闪照相”来研究物体的运动,如图(a)是照相记录跑步者甲、乙两次跑步时的频闪照片,已知照片曝光时间间隔一定,由此回答下列问题。
(1)在图(a)的两次记录中 (选填“甲”或“乙”,下同)跑步的平均速度大。
(2)图(b)中的图象描述的是 的运动。
(3)若跑步路程6km用时20min,则这段时间内的平均速度是 m/s。
(4)如图(c)所示是跑步者用随身携带手机APP软件记录的“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)随时间变化的图象,则:在t1、t2和t3三个时刻中,运动得最快的时刻是 ,理由是 。
三.作图题(共2小题)
24.图中的两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的,请完成光路图并确定光源S的位置。
25.请在图中画出这一条光线经凹透镜和烛焰发出的两条光线经凸透镜折射后的光路图。
四.实验探究题(共3小题)
26.小明在探究平面镜成像的特点时,在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,如图甲所示。
(1)沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置,使用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟前面蜡烛的像完全重合,这里用到的物理研究方法是 ;
(3)移动点燃的蜡烛A,重做实验,在纸上确定多组物与像的位置,移去后面的蜡烛B并在其所在位置放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像;
(4)用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,分别测量它们到玻璃板的距离,我们可以得到结论,平面镜所成的像与物到平面镜的距离 ;
(5)如图乙所示,实验中将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛沿着桌面向右做直线运动,将看到蜡烛在玻璃板后的像 (选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”)运动。
27.如图甲,在中国空间站,航天员王亚平将空气注入水球,形成一个中间充有气泡球的水球。透过这个水球我们可以看到航天员王亚平“一正一倒”两个缩小的像。
(1)凸透镜 (填“能”或“不能”)形成的正立、缩小的像。
(2)水球形成倒立、缩小的像,这与 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同。
(3)若气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气斜射入水球的光路如图乙所示,其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 (填“①”“②”或“③”)。
(4)刘伯明为聂海胜拍摄的照片如图丙。刘伯明保持相机镜头的位置和焦距不变,聂海胜乘机械臂去更远的任务点,他在相机中的像 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)在空间站外执行出舱任务时,相隔很近的两位航天员也需要通过无线电交谈,这是因为 。
28.在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
30
25
20
17
15
像距v/cm
15
17
20
25
30
(1)如图1所示,若此时在光屏上有清晰的像,则像的性质是 (填“倒立”或“正立”) (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。日常生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是由该成像规律制成的。
(2)由实验数据可知,凸透镜的焦距为 cm。
(3)从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像逐渐 (填“变大”或“变小”)。
(4)第5次实验后,保持蜡烛、透镜和光屏位置不变,仅用凸透镜乙替换凸透镜甲,此时光屏上的像变得模糊,向左移动蜡烛,可在光屏上再一次得到烛焰清晰的像,这说明凸透镜乙的焦距 (填“大于”、“等于”或“小于”)凸透镜甲的焦距。
(5)找一个圆柱形的玻璃杯,在玻璃杯后面的白纸上画一个水平向右的箭头,向玻璃杯中注水至箭头以上,将白纸由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢地移动,透过玻璃杯看到纸上的“箭头”出现的先后顺序是 。
(6)如图3所示,S'是来自发光点S的光通过凸透镜会聚而成的像,请通过作图确定凸透镜左侧焦点的位置,并用F标识。
五.计算题(共2小题)
29.2023年9月28日,自南京南站到太仓站的沪宁沿江高铁正式开通运营。线路全长279km,最高设计速度350km/h。
(1)若某班列车行驶完全程需1小时30分钟,此列车全程平均速度为多少?
(2)沪宁沿江高铁沿线有一座最长的大桥——跨漏湖特大桥,若一列长400m的高铁列车以288km/h的速度完全通过大桥所用时间为105s,求桥全长为多少米?
(3)悠悠购买了早上7:00从太仓至南京的G104次车票,若她家距太仓站20km,驾车平均速度为60km/h,停车、安检和进站需要10分钟,且发车前5分钟停止检票,通过计算说明悠悠至少几点从家里开车出发?
30.高速公路ETC收费系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图所示是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在某高速路上以25m/s的速度匀速行驶20min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前s1=50m处开始减速,经t1=4s后运动至ETC收费岛边界,然后再以5m/s的速度匀速通过长s2=25m的ETC收费岛,车长s3=5m。求:
(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程s;
(2)汽车完全通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度v。
六.科普阅读题(共1小题)
31.阅读短文,回答问题:
无人机
无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点,在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。
无人机携带的高分辨率高速提像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像,携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。
下表是某小型无人机的部分参数(帧•秒﹣1指每秒拍摄的画面数)。
参数名称
最大飞行半径R/km
拍摄速度n/帧•秒﹣1
最大飞行速度v/km•h﹣1
数据
6
11000
72
(1)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石,是因为被识别物体的 不同,发出的红外线强度不同;
(2)无人机携带的高分辨率高速摄像机,下列关于摄像机说法错误的是 ;
A.摄像机的摄像头对光有会聚作用
B.被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外
C.摄像头成在传感器(相当于胶片)上的像是倒立缩小的实像
D.当无人机远离被拍摄物体时,要成像仍然清晰,其镜头应该向前伸
(3)据报道,我国在早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速 (填物态变化名称)成气体,从周围空气中 热,使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物,令其降落在地面上;
(4)人们是利用遥控器操控无人机的,遥控器的有效操控距离至少要为 km,该无人机以最大速度向上升高200m需要 s;
(5)如图所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行60m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为22000帧,该轿车的行驶速度是 km/h。
江苏省无锡市苏科版初二上学期物理期末考试复习卷2
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
B
A
C
B
B
D
C
A
B
D
题号
12
13
14
15
答案
A
D
C
C
一.选择题(共15小题)
1.手持一个凸透镜在室内的白墙和窗户之间移动,下列情况中不可能发生的是( )
A.可能在墙上看到倒立、缩小的窗户的像
B.可能在墙上看到倒立、放大的窗户的像
C.可能在墙上看到正立的窗户的像
D.可能在墙上看不到窗户的像
【分析】凸透镜成像的规律及其应用:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像;
当u=2f时,成倒立、等大的实像;
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;
当u=f时,无像。经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点;
当u<f时,成正立、放大的虚像。
【解答】解:A.如果窗户到凸透镜的距离大于二倍焦距,可能在墙上看到窗户倒立、缩小的实像,故A可能发生;
B.如果窗户到凸透镜的距离小于二倍焦距,大于一倍焦距,可能在墙上看到窗户倒立、放大的实像,故B可能发生;
C.如果窗户到凸透镜的距离小于一倍焦距,窗户成正立、放大的虚像,但虚像不能呈现在墙壁上,所以不可能在墙上看到正立的窗户的像,故C不可能发生;
D.如果窗户到凸透镜的距离小于等于一倍焦距,在墙上就不会看到窗户的像,故D可能发生。
故选:C。
2.下列关于成像的描述,说法正确的是( )
A.图甲:教室用的投影仪成正立、放大的实像
B.图乙:当邮票到凸透镜的距离稍小于焦距时,成放大的虚像
C.图丙:把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处移动,透过玻璃瓶一定看到笔变长变粗
D.图丁:拍完半身像后再要拍全身像,被拍同学到相机镜头的距离应该减小
【分析】凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,像与物在凸透镜的异侧;
u=2f,成倒立、等大的实像,像与物在凸透镜的异侧;
f<u<2f,成倒立、放大的实像,像与物在凸透镜的异侧;
u=f,不成像;
u<f,成正立、放大的虚像,像与物在凸透镜的同侧。
凸透镜成实像时的动态变化规律是:物近像远像变大,物远像近像变小。
【解答】解:
A、教室用的投影仪成倒立、放大的实像,故A错误;
B、当邮票到凸透镜的距离稍小于焦距时,成的时正立、放大的虚像,故B正确;
C、把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处移动,玻璃瓶在水平方向上相当于一个凸透镜,在竖直方向上不是,所以透过玻璃瓶一定看到笔变长,但不会变粗,故C错误;
D、拍完半身像后再要拍全身像,此时像变小,像距变小,物距变大,则被拍同学到相机镜头的距离应该增大,故D错误。
故选:B。
3.如图甲是观察某种物质熔化现象的实验装置,如图乙是该物质熔化时温度随时间变化的图像,下列分析中错误的是( )
A.组装甲装置时,应该按照从上到下的顺序装配
B.用“水浴法”加热,是为了使试管内物质受热均匀
C.该物质是一种晶体,它的熔点是80℃,熔化过程大约持续了15min
D.该物质在熔化过程中,吸收热量但温度不变
【分析】(1)这类器材的组装应按照自下而上的原则;
(2)水浴法的优点是使试管内物质受热均匀;
(3)有固定熔点的是晶体;
(4)晶体熔化过程吸收热量但温度不变。
【解答】解:A.组装甲装置时,应该按照从下到上的顺序装配:应需保证酒精灯的外焰加热,故先放置酒精灯,根据酒精灯外焰高度调整烧杯高度,再调整试管在水中的高度,最后固定温度计,保证玻璃泡浸没在液体中且不碰到容器壁或容器底。故A错误;
B.水浴法的目的是为了试管内的物质受热均匀,故B正确;
C.由图乙可知,该物质熔化过程中温度保持不变,属于晶体,熔点为80℃;该物质从10min开始熔化,到25min熔化完,熔化过程大约持续了15min,故C正确;
D.该物质是晶体,在熔化过程中要不断加热、不断吸收热量,但温度不变,故D正确。
故选:A。
4.如图所示,将凸透镜看作是眼睛的晶状体,光屏看作是眼睛的视网膜,烛焰看作是被眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。在拿走近视眼镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作不可行的是( )
A.只将光屏适当靠近透镜
B.只将蜡烛适当靠近透镜
C.将蜡烛和光屏同时适当远离透镜
D.将蜡烛和光屏同时适当靠近透镜
【分析】近视眼镜是凹透镜,首要的问题是知道凹透镜对光线有发散作用,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,而蜡烛烛焰的像实际上在光屏前;
拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊,原因是烛焰清晰的像在光屏的前面,可以用缩小像距和调节物距的方法使烛焰清晰的像承接在光屏上。
【解答】解:近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;拿走近视眼镜后,像会成在视网膜之前,光屏靠近凸透镜移动才能接到清晰的像;如果不移动光屏的话,远处的物体就不能成清晰的像,但是近处的物体可以正常地被近视眼看清,所以也可以使蜡烛靠近凸透镜移动;或将蜡烛和光屏同时向靠近蜡烛的方向移动,故C不可行。
故选:C。
5.如图甲所示,学校走廊的AB处有一块如图乙所示的仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,小明同学沿着平行于墙壁的方向由①到③直线走动。下列说法正确的是( )
A.小明在镜中的像先变大后变小
B.小明在位置①可以在镜中看到位置③另一个同学的像
C.在平面镜后放一不透明木板,小明在位置②看不到自己的像
D.小明在位置①②③,都可以在镜中看到自己的像
【分析】(1)平面镜成等大的虚像,像与物关于镜面对称;
(2)平面镜成像是光的反射,只要物体的像与人眼连线与镜面相交,就可以通过镜面看见像。
【解答】解:A.平面镜成等大的虚像,小明在镜中的像大小不变,故A错误;
B.小明在位置①与位置③另一个同学的像的连线与镜面相交,故反射光可以进入小明眼睛,因而可以在镜中看到位置③另一个同学的像,故B正确;
C.平面镜成像是光的反射,在平面镜后放一不透明木板,不影响光的反射,小明在位置②能看到自己的像,故C错误;
D.小明在位置①③,像与自己眼睛的连线与镜面不相交,因而不可以在镜中看到自己的像,故D错误。
故选:B。
6.下列有关光现象的描述,说法不正确的是( )
A.小孔成像实验说明光在空气中沿直线传播
B.水中的倒影说明平面镜成倒立、等大的虚像
C.雨后晴朗的夜晚,迎着月光走,地上发亮的是水
D.由于光的折射,渔民只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼
【分析】(1)光在同种均匀均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)平面镜成正立、等大的虚像;
(3)人看物体的条件:物体发光或反射光,物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛。
人感觉物体的亮暗,关键是进入眼睛的光的多少,进入眼睛的光多就感觉亮,进入眼睛的光少就感觉暗。
(4)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,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、小孔成像是由于光沿直线传播形成的,说明光在空气中沿直线传播,故A正确;
B、水中的倒影说明平面镜成正立、等大的虚像,故B错误;
C、雨后晴朗的夜晚,迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以迎着月光走时,地上发亮的是水,故C错误;
D、由于光的折射,渔民看到的鱼的位置比实际位置要浅,所以渔民要对准看到的鱼的下方才能叉到鱼,故D正确;
故选:B。
7.如图所示,虚线框内有一透镜,让一束平行光垂直射向该透镜的镜面,在墙壁上得到了一个较大的光斑。关于虚线框内的透镜,下列说法正确的是( )
A.一定是凹透镜,它对光有发散作用
B.一定是凸透镜,它对光有会聚作用
C.可能是凹透镜,它对光有会聚作用
D.可能是凸透镜,它对光有会聚作用
【分析】中间厚、边缘薄的透明物体相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用;中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:让一束平行光垂直射向该透镜的镜面,在墙壁上得到了一个较大的光斑,说明该透镜可能对光线有发散作用,则虚线框内的透镜可能是凹透镜;
如果透镜到墙壁的距离较远,虚线框内的透镜也可能是凸透镜,此时该透镜对光有会聚作用,也能在墙壁上得到一个较大的光斑,如下图所示:
故D正确。
故选:D。
8.如图是探究声现象的四个情景,下列说法正确的是( )
A.甲图:逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到闹钟的声音变小,说明声音的音调变低
B.乙图:用相同的力度拨动直尺,若直尺伸出桌面的长度越长,发出的声音音调越高
C.丙图:实验中乒乓球的作用是放大音叉的微小振动,用到了转换法
D.丁图:用相同大小的力敲击装有不同高度水的瓶子,最左边音调最低
【分析】声音的传播需要介质,真空不能传声。
音调是声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
转换法是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
【解答】解:A、逐渐抽出玻璃罩内的空气,听到闹钟的声音变小,是因为声音传播的介质减少,声音的响度变小,而不是音调变低。声音的音调与频率有关,在此过程中发声体的振动频率并未改变,故 错误。
B、用相同的力度拨动直尺,若直尺伸出桌面的长度越长,直尺振动越慢,频率越低,根据音调与频率的关系,频率越低,音调越低,所以发出声音的音调越低,故B错误。
C、音叉振动幅度很小,肉眼不易观察,实验中乒乓球被音叉弹开,通过乒乓球的跳动来显示音叉的振动,将音叉的微小振动放大,这种研究方法是转换法,故C正确。
D、用相同大小的力敲击装有不同高度水的瓶子,振动的物体是瓶子和水,水越少,瓶子和水越容易振动,振动频率越高,音调越高,所以最左边的瓶子水最少,音调应最高,故D错误。
故选:C。
9.如图是“测量小车的平均速度”实验,小车由A点所示位置静止释放,经过B、C两点时电子表显示的时刻(h:min:s)如图所示。以下说法正确是( )
A.BC段的平均速度为0.5m/s
B.为减小实验中时间测量的误差,可将斜面倾角增大一些
C.AB段小车加速运动,BC段小车匀速运动
D.在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,则测得AB段的平均速度会偏大
【分析】(1)根据图示读出BC段的路程和时间,然后根据速度公式求出BC段的平均速度;
(2)为便于测量小车的运动时间,斜面倾角应小一些;
(3)比较小车在不同阶段的平均速度可以判断小车全程的运动状态;
(4)让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,根据速度公式判断平均速度的偏差。
【解答】解:A、实验中,sBC=s1﹣s2=2m﹣1m=1m,tBC=0:00:05﹣0:00:03=2s,因此vBC0.5m/s,故A正确;
B、斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以为使计时方便,斜面坡度应小些,故B错误;
C、实验中,sAB=s2=1m,tAB=0:00:03﹣0:00:00=3s,因此vAB0.3m/s,则vBC>vAB,所以小车全程做加速运动,故C错误;
D、如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式v知,平均速度会偏小,故D错误。
故选:A。
10.某同学用如图所示的装置探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.图甲中反射角大小为55°
B.图甲中入射角增大10°,反射角将增大10°
C.图乙中将纸板NOF向后折叠,反射光线会消失
D.我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了镜面反射
【分析】(1)反射角是反射光线与法线的夹角;
(2)反射角等于入射角;
(3)在光的反射中,反射光线、入射光线、法线在同一平面上;
(4)实验时从白色硬纸板前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于白色硬纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
【解答】解:A、图甲中入射光线与镜面的夹角为55°,则入射角大小为90°﹣55°=35°,反射角等于入射角,则反射角大小为35°,故A错误;
B、因为反射角等于入射角,所以图甲中入射角增大10°,反射角将增大10°,故B正确;
C、为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,图乙中将纸板NOF向后折叠,此时看不到反射光线,但反射光线仍然是存在的,故C错误;
D、我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了漫反射,故D错误。
故选:B。
11.如图甲所示为水的密度随温度变化的图象,如图乙所示为用小瓶、橡皮塞、细玻璃管和水自制的温度计。下列说法正确的是( )
A.在0℃~4℃之间,水的密度随温度升高而变小
B.小瓶内水的温度4℃时,水的体积最大
C.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,水的质量先变大后变小
D.小瓶内水的温度从0℃上升到10℃的过程中,细管中水柱先下降后上升
【分析】从图中信息可知,温度从0℃到4℃,密度越来越大,从4℃到10℃,密度越来越小。根据图像判断各选项对错。
【解答】解:A、温度从0℃到4℃,密度越来越大,故A错误;
B、温度为4℃时“水温度计”中水的密度最大,体积最小,故B错误;
C、温度从0℃上升至10℃过程中,“水温度计”中水的质量不变,故C错误。
D、温度从0℃上升至10℃过程中,水的密度先变大,然后变小,故“水温度计”细管中的水柱先降低后升高,故D正确。
故选:D。
12.如图所示,小明和小红坐在停靠在站台上还未开动的同一节火车车厢里,他们分别向各自所在这一侧窗外看,小明说火车是静止的,小红说火车是运动的。下列说法正确的是( )
A.他们选择的参照物一定不同
B.小明可能是以窗外行驶的火车为参照物
C.小红可能是以站台为参照物
D.以小明为参照物小红是运动的
【分析】研究物体的运动时,必须事先选定一个标准的物体,这个事先被选作标准的物体叫参照物。如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变,则是运动的;如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生改变,则是静止的。
【解答】解:小明和小红坐在停靠在站台还未开动的同一节火车车厢里,
以站台为参照物,小明和小红乘坐的火车与站台之间没有位置变化,所以小明和小红乘坐的火车是静止的;
以窗外行驶的火车为参照物,小明和小红乘坐的火车与窗外行驶的火车之间发生了位置变化,所以小明和小红乘坐的火车是运动的;
以小明为参照物,小红和小明之间没有位置的改变,所以小红是静止的;
由以上分析可知,被研究的物体相同,选择的参照物不同,结论就不同,但都是正确的结论。
故选:A。
13.如图所示,检查视力的时候,视力表放在小红同学头部的后上方,小红识别对面墙上镜子里视力表的像,下列说法不正确的是( )
A.检查时,镜中“视力表”到小红同学眼睛的距离是5.0m
B.镜中的“视力表”与小红身后的视力表大小相同
C.若小红只能看清“视力表”上最大的一排字母,则她应配戴凹透镜进行矫正
D.为了让镜中的“视力表”更明亮,可用灯光照射平面镜
【分析】平面镜成像的原理是光的反射;平面镜成像的特点:物体在平面镜中成虚像,像与物的大小相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物到平面镜的距离相等;据此解答。
【解答】解:A、由图知,视力表到平面镜的距离是2.7m,则视力表的像到平面镜的距离也是2.7m,该同学到平面镜的距离为2.7m﹣0.4m=2.3mm,所以镜中视力表的像到该同学的距离为2.7m+2.3m=5m,故A正确;
B、由平面镜成像的特点可知,镜中视力表的像跟视力表的大小相等,故B正确;
C、若小红只能看清“视力表”上最大的一排字母,说明近视,故应该配戴凹透镜矫正,故C正确;
D、镜中的像是由于光的反射形成的,故为了让镜中的“视力表”更明亮,应该照亮视力表,故D错误。
故选:D。
14.如图甲是亚运会玩偶“宸宸”,小华将凸透镜从贴近玩偶处逐渐远离的过程中,通过透镜观察到四个不同的像,如图乙。四个像出现的先后顺序是( )
A.③②④① B.②③①④ C.③②①④ D.①②③④
【分析】凸透镜成像规律:物距小于焦距成正立、放大的虚像;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立、放大的实像;
物距等于二倍焦距成倒立等大实像;
物距大于二倍焦距成倒立、缩小的实像;
成虚像时,物距越大,像越大。
【解答】解:刚开始小华将凸透镜贴近玩偶,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成放大的虚像,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,当在一倍焦距内远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,故先看到③,然后是②,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即看到的为①,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为④,故四个像的顺序为③②①④,故ABD错误,C正确。
故选:C。
15.小明用如图所示的斜面和正方体木块做“测量物体运动的平均速度”实验,并用频闪照相机记录了木块沿斜面下滑的运动过程.频闪照相机每隔0.5s拍一张照片,照片记录木块在不同时刻的位置如图所示,已知木块的边长是5cm,由图可估算该木块从位置A到位置B的过程中木块的平均速度最接近于( )
A.6cm/s B.13cm/s C.17cm/s D.19cm/s
【分析】估测图中的路程,根据平均速度的公式:v算出平均速度。
【解答】解:已知木块的边长是5cm,由图知,木块滑过得到路程约为35cm,
木块所用时间:t=0.5s×4=2s;
平均速度:v17.5cm/s,故C更接近实际。
故选:C。
二.填空题(共8小题)
16.(1)如图甲所示,用刻度尺测量一木块的长度,读数时应按照 B (填“A”“B”或“C”)的视线读数,木块的长度为 2.45 cm。
(2)如图乙所示,机械停表的示数为 190 s。
(3)如图丙所示,体温计示数为 38.5 ℃;某同学的体温为36.3℃,若直接使用未经甩过的该体温计测量其体温,则示数为 38.5 ℃。
【分析】(1)读数时视线应该与刻度尺的刻线相垂直;
刻度尺读数时,先观察分度值,再读数,读数时估读到分度值的下一位;
(2)停表小圈代表分,大圈代表秒,读数时先读分再读秒;
(3)使用体温计时,先观察温度计的分度值再读数,体温计有个特殊构造:缩口,遇热水银上升,遇冷不能自动退回。
【解答】解:(1)读数时视线应该与刻度尺的刻线相垂直,由图可知B方法是正确的;
刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值位1mm;物体左侧与0刻度线对齐,右侧与2.45cm对齐,所以物体的长度为2.45cm;
(2)由图可知,小盘的分度值是0.5min,指针在3min和4min之间,略偏过3min,说明大圈在转第一圈;大盘的分度值是1s,而大盘指针在10s,因此机械停表的示数为3min10s=190s;
(3)由图可知,体温计的分度值是0.1℃,此时体温计的读数是38.5℃;体温计遇热水银能上升,遇冷不能自动退回,同学的体温为36.3℃,若直接使用未经甩过的该体温计测量其体温,由于水银不能退回,仍显示原来的温度,故示数是38.5℃。
故答案为:(1)B:2.45 (2)190 (3)38.5;38.5。
17.如图所示,一束光射向O点,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),其中入射光线是 EO (用字母表示),反射角等于 30° ,界面的 右 (选填“上”“下”或“右”)方是空气。
【分析】首先根据反射角和入射角相等,找出法线,从而确定界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线以及反射角的度数。
【解答】解:观察图中各角,可知∠EOC=90°﹣∠BOE=90°﹣60°=30°=∠FOC,
因为反射光线、折射光线都与入射光线在法线两侧,所以AB是分界面,反射角等于入射角,从而判断出CD是法线,EO是入射光线,OF是反射光线,OG是折射光线,入射角、反射角均为30°,折射角为45°,折射角大于入射角,所以分界面右方是空气。
故答案为:EO;30°;右。
18.眼球的结构如图甲所示,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 凸透镜 (填“凸透镜”或“凹透镜”),把来自物体的光会聚在视网膜上,在视网膜上成 倒立 (填“正立”或“倒立”)、缩小的像。眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状,当睫状体放松时,晶状体比较 薄 (填“厚”或“薄”),对光的偏折能力比较 弱 (填“强”或“弱”),从而看清远处的物体。依靠眼睛调节所能看清的最远的极限点叫做远点,正常眼睛的远点在 无限远 。青少年如果不注意用眼,就容易形成近视眼,图乙中能解释近视眼成因的是 A (填标号)。
【分析】人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像;
凸透镜凸度越大,对光线的偏折能力越强,焦距越短;
近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处点的光会聚在视网膜前,只能看清近处的物体,看不清远处的物体。
【解答】解:眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,此时物距大于2倍焦距,成一个倒立缩小的实像;
当睫状体放松时,晶状体比较薄,此时晶状体凸度较小,焦距较大,对光的偏折能力比较弱;
依靠眼睛调节所能看清的最远的极限点叫做远点,正常眼睛的远点在无限远;
近视眼的晶状体太厚,对光线会聚能力较强,晶状体无法自动调节,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,图A正确。
故答案为:凸透镜;倒立;薄;弱;无限远;A。
19.为了说明力可以使物体发生形变,刘老师设计如图所示的装置:在铁架台上固定一激光笔,让激光笔发出的激光射向对面固定的平面镜,教室里的各位同学都看到墙面上的光斑,则激光在墙面上发生了 漫 (选填“漫”或“镜面”)反射;刘老师用力在A处向下压桌面,墙面上的光斑将会 向下 (选填“向上”或“向下”)移动,此时射向平面镜的激光的入射角将 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【分析】(1)光照射到凹凸不平的物质表面上时会发生漫反射;
(2)用力压桌面,桌面发生形变,平面镜N或M的高度就会发生变化,从而使刻度尺上的光斑移动,然后根据光的反射定律可知光斑移动的方向。
【解答】解:漫反射是光经粗糙表面向不同方向反射的现象。教室里的各位同学都看到墙面上的光斑,说明反射光线射向四面八方,即激光在墙面上发生了漫反射。
用力在A处向下压桌面,则桌面A处向下发生形变,铁架台右端向下倾斜,激光射到平面镜的入射点向下移,墙面上的光斑也会向下移动。
固定装置右端向下倾斜时,激光笔射出的光线会靠近法线,因此入射角会减小。
故答案为:漫;向下;减小。
20.下列关于三棱镜的一下现象,请你补充完整:
(1)如图甲,将一束太阳光通过三棱镜,可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的 色散 ;
(2)如图乙,是一个三棱镜的截面图,左侧有一物体P;人眼在三棱镜的右侧可看到物体的像,则该像大致在 3 位置(选填数字序号);
(3)如图丙,把两个三棱镜组合在一起,当平行白光通过它们后,出射光如图所示,若分别用红光和蓝光再次进行图丙的实验,则 红 光的出射光偏折程度更小;
(4)如图丁,小明用凸透镜正对太阳光,想在光屏上找焦点的位置,但是无论怎么移动光屏,都只能找到一个相对最小最亮的圆斑而不是一个点,这是因为 不同色光的偏折程度不同 。
【分析】(1)太阳光经过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散;
(2)光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角;知道看到像是因为看到了进入人眼的光线。光经过三棱镜后将向底边偏折;
(3)不同颜色的光经玻璃的折射本领不同;
(4)不同色光的偏折能力不同。
【解答】解:(1)太阳光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的色散现象;
(2)根据光的折射规律,光通过三棱镜后,光线向底边偏折了,看到光线,认为光是从3点发出的,所以3点是物点的像,如图所示:
;
(3)由于蓝色光偏折程度大,红色光偏折程度小;
(4)用凸透镜正对太阳光,想在光屏上找焦点的位置,但是无论怎么移动光屏,都只能找到一个相对最小最亮的圆斑而不是一个点,这是因为不同色光的偏折程度不同。
故答案为:(1)色散;(2)3;(3)红;(4)不同色光的偏折程度不同。
21.如图甲所示,如果把纸风车放在点燃的酒精灯上方风车能转动起来。这是由于一定质量的气体受热膨胀后密度 变小 (选填“变大”或“变小”)而上升,推动纸风车转动。由此,暖气片要安装在屋内的 下方 (选填“上方”“下方”或“中间”)。一般来说,物质遵从热胀冷缩的规律,但是水这种物质比较特殊,水温低于4℃时,随着温度的降低,水的密度 越来越小 (选填“越来越小”或“越来越大”),由此可知:在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图乙中较深湖底的水温约为 4℃ (选填“0℃”或“4℃”)。
【分析】一定质量的气体受热膨胀后密度变小而上升;暖气管要安装在屋内的下方;
温度高于4℃时,随着温度的升高,水的体积变大,水的密度变小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度变小。
【解答】解:一定质量的气体受热膨胀后体积变大,由ρ可得密度变小;暖气管周围空气温度比较高,密度比较小,流向上方,周围的冷空气会补充过来,继续加热,上升,使整个房间温度升高,达到使房间温度升高的目的;
水在4℃时密度最大,水温低于4℃时,随着温度的降低,体积变大,由ρ可得水的密度越来越小,由此可知:在寒冷的冬天,湖面被冰封了,图乙中较深湖底的水密度最大,温度约为4℃。
故答案为:变小;下方;越来越小;4℃。
22.如图所示,小张用激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为40°,则反射角为 50° 。
(2)保持入射点O不变,将激光笔发出的光顺时针转动10°,则在刻度尺上形成的光点将会 向上 (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是:sBD < sCD(选填“>”“<”或“=”)。
(4)小张在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 漫反射 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
【分析】(1)(2)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
(3)掌握光的折射定律的内容,知道光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。
(4)当一束光射到凸凹不平的物体时,它的反射光线是射向不同的方向的,不是平行的,所以我们才能从不同的地方看到同一个物体,而这种反射方式称为“漫反射”
【解答】解:(1)若入射光线和界面的夹角为40°,则入射角(入射光线和法线的夹角)为:90°﹣40°=50°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为50°;
(2)根据光的反射定律,反射角等于入射角,保持入射点O不变,将激光笔发出的光顺时针转动10°,则入射角变小,反射角也变小,则在刻度尺上形成的光点将向上移动;
(3)由光的折射定律可知,光从空气射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线偏向法线,所以SBD<SCD;
(4)当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径。
故答案为:(1)50°;(2)向上;(3)<;(4)漫反射。
23.物理上常用“频闪照相”来研究物体的运动,如图(a)是照相记录跑步者甲、乙两次跑步时的频闪照片,已知照片曝光时间间隔一定,由此回答下列问题。
(1)在图(a)的两次记录中 乙 (选填“甲”或“乙”,下同)跑步的平均速度大。
(2)图(b)中的图象描述的是 甲 的运动。
(3)若跑步路程6km用时20min,则这段时间内的平均速度是 5 m/s。
(4)如图(c)所示是跑步者用随身携带手机APP软件记录的“配速”(配速定义:通过每公里路程所需要的时间)随时间变化的图象,则:在t1、t2和t3三个时刻中,运动得最快的时刻是 t2 ,理由是 运动相同路程所用时间最少 。
【分析】(1)设曝光时间间隔Δt,由图(a)知甲乙通过的距离s相同,比较甲乙所用时间,根据v比较两次记录中跑步的平均速度大小;
(2)图(b)中s﹣t的图象为过原点的直线,可确定其速度大小为一定值;比较(a)可知甲、乙两图相同的物理量和不同物理,根据v分析回答;
(3)已知跑步路程6km所用时间,根据v求出这段时间内的平均速度;
(4)由图(c)根据配速定义结合v分析。
【解答】解:(1)设曝光时间间隔Δt,
由图(a)知,甲乙通过的距离s相同,
甲所用时间为5Δt,
乙所用时间为3Δt,
由v可知,在图(a)的两次记录中乙跑步的平均速度大;
(2)图(b)中s﹣t的图象为过原点的直线,故其速度大小为一定值,由(a)可知,甲在曝光时间间隔Δt内通过的距离相同,由v,故可认甲的速度不变,故图(b)中的图象描述的是甲的运动;
(3)若跑步路程6km用时20min,则这段时间内的平均速度是:
v′5m/s;
(4)配速是指跑每公里所用的时间,此数值越小(大),表示运动相同路程所用时间最少(多),根据v,运动越快(慢),由图知t2时刻的配速值最小,运动速度最快。
故答案为:(1)乙;(2)甲;(3)5;(4)t2;运动相同路程所用时间最少。
三.作图题(共2小题)
24.图中的两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的,请完成光路图并确定光源S的位置。
【分析】根据平面镜成像的原因知,像是由反射光线的反向延长线会聚形成的,故可作出两条反射光线的反向延长线的交点,即为像点S′,再由平面镜成像的特点知,像与物关于镜面对称,作出发光点S,最后完成光路。
【解答】解:首先反向延长两条反射光线交于一点即像点S′,然后做出像点关于镜面的对称点S,然后完成光路。
如图所示:
25.请在图中画出这一条光线经凹透镜和烛焰发出的两条光线经凸透镜折射后的光路图。
【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点(三条特殊光线)来作图。
【解答】解:对于凹透镜,平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点;对于凸透镜,过平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过光心的光线其传播方向不变;如图所示:
四.实验探究题(共3小题)
26.小明在探究平面镜成像的特点时,在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,如图甲所示。
(1)沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置,使用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ;
(2)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同 不点燃 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟前面蜡烛的像完全重合,这里用到的物理研究方法是 等效替代法 ;
(3)移动点燃的蜡烛A,重做实验,在纸上确定多组物与像的位置,移去后面的蜡烛B并在其所在位置放一光屏,则光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 虚 (选填“实”或“虚”)像;
(4)用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,分别测量它们到玻璃板的距离,我们可以得到结论,平面镜所成的像与物到平面镜的距离 相等 ;
(5)如图乙所示,实验中将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛沿着桌面向右做直线运动,将看到蜡烛在玻璃板后的像 竖直向下 (选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”)运动。
【分析】(1)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又能确定像的位置。
(2)本实验根据等效替代法确定像的位置。
(3)(4)平面镜所成的像是虚像,像与物体到平面镜的距离相等,像和物体关于平面镜对称。
(5)根据物像相对于镜面对称的性质:在平面镜中的像与现实中的事物恰好顺序颠倒,且关于镜面对称。
【解答】解:(1)使用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。因为玻璃板既能反射光成像,又能透过玻璃看到后面的蜡烛,通过移动后面的蜡烛与前面蜡烛的像重合,就能确定像的位置。
(2)拿一支外形相同的不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动。若点燃,后面蜡烛发出的光会干扰对前面蜡烛像的观察,且无法准确判断像与物是否重合。
这里用到的物理研究方法是等效替代法,用后面未点燃的蜡烛替代前面蜡烛的像来确定像的位置和比较像与物的大小。
(3)移去后面的蜡烛B并在其所在位置放一光屏,光屏不能接收到蜡烛A的像。这说明平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,所以不能在光屏上呈现。
(4)通过测量每次实验中蜡烛和它的像到玻璃板的距离,可以得到结论:平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。
(5)由平面镜成像特点知像物连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等,当蜡烛A沿着桌面向右由①位置运动到②位置时,像的位置如下图所示,则蜡烛A在平面镜中的像做竖直向下运动。
。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)不点燃;等效替代法;(3)不能;虚;(4)相等;(5)竖直向下。
27.如图甲,在中国空间站,航天员王亚平将空气注入水球,形成一个中间充有气泡球的水球。透过这个水球我们可以看到航天员王亚平“一正一倒”两个缩小的像。
(1)凸透镜 不能 (填“能”或“不能”)形成的正立、缩小的像。
(2)水球形成倒立、缩小的像,这与 照相机 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同。
(3)若气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气斜射入水球的光路如图乙所示,其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 ① (填“①”“②”或“③”)。
(4)刘伯明为聂海胜拍摄的照片如图丙。刘伯明保持相机镜头的位置和焦距不变,聂海胜乘机械臂去更远的任务点,他在相机中的像 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)在空间站外执行出舱任务时,相隔很近的两位航天员也需要通过无线电交谈,这是因为 真空不能传声,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播 。
【分析】(1)(2)(4)凸透镜成像的规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像,照相机、摄像机就是根据这个原理制成的;
当u=2f时,成倒立、等大的实像;
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的;
当u=f时,无像,经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点;
当u<f时,成正立、放大的虚像,放大镜就是根据这个原理制成的;
成实像时的动态变化规律是:物近像远像变大,物远像近像变小;
(3)根据光的折射规律可知光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,据此判断进入气泡球的折射光线;
(5)声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:(1)根据凸透镜成像规律可知,凸透镜不能形成的正立、缩小的像;
(2)水球相当于凸透镜,水球形成倒立、缩小的像,这与照相机的工作原理相同;
(3)光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,就图而言,OO2所在的直线即法线,从水中斜射入空气,折射角大于入射角,进入气泡球的折射光线可能为①;
(4)刘伯明保持相机镜头的位置和焦距不变,聂海胜乘机械臂去更远的任务点,物距变大,像距变小,他在相机中的像变小;
(5)空间站是真空,真空不能传声,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
故答案为:(1)不能;(2)照相机;(3)①;(4)变小;(5)真空不能传声,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
28.在探究凸透镜成像规律时,将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
物距u/cm
30
25
20
17
15
像距v/cm
15
17
20
25
30
(1)如图1所示,若此时在光屏上有清晰的像,则像的性质是 倒立 (填“倒立”或“正立”) 缩小 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。日常生活中的 照相机 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是由该成像规律制成的。
(2)由实验数据可知,凸透镜的焦距为 10 cm。
(3)从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像逐渐 变大 (填“变大”或“变小”)。
(4)第5次实验后,保持蜡烛、透镜和光屏位置不变,仅用凸透镜乙替换凸透镜甲,此时光屏上的像变得模糊,向左移动蜡烛,可在光屏上再一次得到烛焰清晰的像,这说明凸透镜乙的焦距 大于 (填“大于”、“等于”或“小于”)凸透镜甲的焦距。
(5)找一个圆柱形的玻璃杯,在玻璃杯后面的白纸上画一个水平向右的箭头,向玻璃杯中注水至箭头以上,将白纸由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢地移动,透过玻璃杯看到纸上的“箭头”出现的先后顺序是 ①③⑤ 。
(6)如图3所示,S'是来自发光点S的光通过凸透镜会聚而成的像,请通过作图确定凸透镜左侧焦点的位置,并用F标识。
【分析】(1)根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(2)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
(3)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答;
(4)凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱;
(5)圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜(左右两边薄、上下厚度一样),根据在不同情况下凸透镜成像的特点,可对选项中的图像进行逐一判断;
(6)S发出的光线过焦点入射到凸透镜后平行于主光轴,且过像点,据此完成光路图。
【解答】解:(1)由图1可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
(2)由表中数据可知,u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20cm,故该凸透镜的焦距为f=10cm;
(3)从第1次实验到第5次实验,物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,成在光屏上的像逐渐变大;
(4)第5次实验后,保持蜡烛、透镜和光屏位置不变,仅用凸透镜乙替换凸透镜甲,此时光屏上的像变得模糊,向左移动蜡烛,可在光屏上再一次得到烛焰清晰的像,说明凸透镜乙对光线会聚能力变弱,将光线推迟会聚成像,即凸透镜焦距变大,故凸透镜乙的焦距大于凸透镜甲的焦距;
(5)圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜,玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体;
①图中的像相对于物体是正立、放大的,当物体在凸透镜的焦距之内时可以成正立、放大的虚像;
②图中的像相对于物体是正立、缩小的,不符合凸透镜成像规律;
③图中的像相对于物体是倒立、放大的,物体在大于一倍焦距小于二倍焦距时可以成倒立、放大的实像;
④图中的像是倒立、变粗的像,由于玻璃杯上下的形状是相同的,故像在上下方向的大小是不变的;
⑤图中的像相对于物体是倒立、缩小的,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像;
故将白纸从紧贴杯壁开始逐渐远离玻璃杯,透过玻璃杯看到的纸上的“箭头”出现的先后顺序是①③⑤;
(6)S发出的光线过焦点入射到凸透镜后平行于主光轴,且过像点,因S发出的光线与主光轴于F点,故点F就是凸透镜的左侧焦点,如下图所示:
。
故答案为:(1)倒立;缩小;照相机;(2)10;(3)变大;(4)大于;(5)①③⑤;(6)见解答图。
五.计算题(共2小题)
29.2023年9月28日,自南京南站到太仓站的沪宁沿江高铁正式开通运营。线路全长279km,最高设计速度350km/h。
(1)若某班列车行驶完全程需1小时30分钟,此列车全程平均速度为多少?
(2)沪宁沿江高铁沿线有一座最长的大桥——跨漏湖特大桥,若一列长400m的高铁列车以288km/h的速度完全通过大桥所用时间为105s,求桥全长为多少米?
(3)悠悠购买了早上7:00从太仓至南京的G104次车票,若她家距太仓站20km,驾车平均速度为60km/h,停车、安检和进站需要10分钟,且发车前5分钟停止检票,通过计算说明悠悠至少几点从家里开车出发?
【分析】(1)知道线路全长和行驶时间,根据速度公式求出列车全程的平均速度;
(2)根据速度公式求出高铁列车完全通过大桥所行驶的路程,桥的全长等于列车完全通过大桥所行驶的路程减去列车的长度;
(3)根据速度公式求出悠悠驾车从家到达太仓站所需的时间,根据题意求出从家里出发的时间。
【解答】解:(1)列车全程平均速度:v1186km/h;
(2)列车通过大桥的速度v2=288km/h=80m/s,
由v可知,高铁列车完全通过大桥所行驶的路程:s2=v2t2=80m/s×105s=8400m,
大桥的长度:L桥=s2﹣L车=8400m﹣400m=8000m;
(3)由v可知,悠悠驾车从家到达太仓站所需的时间:t3h=20min,
根据题意可知,悠悠从家里出发的时间:t=7:00﹣20min﹣10min﹣5min=6:25。
答:(1)列车全程平均速度为186km/h;
(2)桥全长为8000m;
(3)悠悠从家里出发的时间为6:25。
30.高速公路ETC收费系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图所示是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在某高速路上以25m/s的速度匀速行驶20min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前s1=50m处开始减速,经t1=4s后运动至ETC收费岛边界,然后再以5m/s的速度匀速通过长s2=25m的ETC收费岛,车长s3=5m。求:
(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程s;
(2)汽车完全通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度v。
【分析】(1)已知汽车在高速路上的速度和时间,根据速度公式v的变形式s=vt计算汽车到达收费站前匀速行驶的路程s;
(2)已知汽车完全通过ETC收费岛的速度,再得出路程,根据速度公式v的变形式t求出汽车完全通过ETC收费岛所用的时间t2;
(3)分别求出汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的总路程和总时间,利用v即可求出汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度v。
【解答】解:
(1)汽车在高速路上的速度:v高速=25m/s=90km/h,所用时间t高速=20minh,
由v可得,汽车到达收费站前匀速行驶的路程:
s=v高速t高速=90km/hh=30km;
(2)由题知,汽车以5m/s的速度匀速通过ETC收费岛的路程为:s′=s2+s3=25m+5m=30m,
由v可得,汽车通过收费岛所用的时间:
t26s;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的总路程:s全=s1+s2+s3=50m+25m+5m=80m,
从减速开始到离开ETC收费岛全过程总时间:t全=t1+t2=4s+6s=10s,
则通过收费站的平均速度:
v8m/s。
答:(1)汽车到达收费站前匀速行驶的路程s为30km;
(2)汽车完全通过ETC收费岛所用的时间t2为6s;
(3)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度v为8m/s。
六.科普阅读题(共1小题)
31.阅读短文,回答问题:
无人机
无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点,在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。
无人机携带的高分辨率高速提像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像,携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。
下表是某小型无人机的部分参数(帧•秒﹣1指每秒拍摄的画面数)。
参数名称
最大飞行半径R/km
拍摄速度n/帧•秒﹣1
最大飞行速度v/km•h﹣1
数据
6
11000
72
(1)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石,是因为被识别物体的 温度 不同,发出的红外线强度不同;
(2)无人机携带的高分辨率高速摄像机,下列关于摄像机说法错误的是 D ;
A.摄像机的摄像头对光有会聚作用
B.被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外
C.摄像头成在传感器(相当于胶片)上的像是倒立缩小的实像
D.当无人机远离被拍摄物体时,要成像仍然清晰,其镜头应该向前伸
(3)据报道,我国在早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速 升华 (填物态变化名称)成气体,从周围空气中 吸 热,使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物,令其降落在地面上;
(4)人们是利用遥控器操控无人机的,遥控器的有效操控距离至少要为 6 km,该无人机以最大速度向上升高200m需要 10 s;
(5)如图所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行60m的过程中,高速摄像机拍摄帧数为22000帧,该轿车的行驶速度是 108 km/h。
【分析】(1)任何物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射红外线越强;
(2)摄像机的摄像头是凸透镜对光有会聚作用;凸透镜的焦距小,被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外;摄像头成在传感器(相当于胶片)上的像是倒立缩小的实像;当无人机远离被拍摄物体时,物距变大,根据“物远像近像变小”要成像仍然清晰,其镜头应该后缩;
(3)新型除雾霾无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,利用其升华吸热,使空气中的水蒸液化成小水珠以凝结污染物,令其降落在地面上;
(4)阅读材料,从中获得信息,利用速度公式进行解答;
(5)根据高速摄像机拍摄速度和拍摄帧数,求出拍摄时间,该时间等于轿车通行60m所用时间,利用速度公式可求出该车速度。
【解答】解:(1)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石,是因为被识别物体的温度不同,发出的红外线强度不同;
(2)A、摄像机的摄像头是凸透镜对光有会聚作用,故A正确;
B、凸透镜的焦距小,被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外,故B正确;
C、摄像头成在传感器(相当于胶片)上的像是倒立缩小的实像,故C正确;
D、当无人机远离被拍摄物体时,物距变大,根据“物远像近像变小”要成像仍然清晰,其镜头应该后缩,故D错误;
故选:D。
(3)无人机向空中喷洒某种固体小颗粒,并迅速升华成气体,从周围空气中吸热,使空气中的水蒸气迅速液化,变成小水珠以凝结污染物,令其降落在地面上;
(4)由表格数据知,人们是利用遥控器操控无人机的,遥控器的有效操控距离至少要为6km。
根据可得,无人机的最大速度为v=72km/h=20m/s,
该无人机以最大速度向上升高200m需要的时间为;
(5)由题意可知,摄像机拍摄速度11000帧/秒,已知某轿车通行60米的过程中高速摄像22000帧,
则轿车运动的时间为,
则小轿车的速度为。
故答案为:(1)温度;(2)D;(3)升华;吸;(4)6;10;(5)108。
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