江苏省无锡市2025-2026学年八年级上学期期末物理自编强基练习卷
2026-02-01
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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强基训练卷
一.选择题(共12小题)
1.关于声音的产生和传播,下列说法正确的是( )
A.声音可以在真空中传播
B.一切正在发声的物体都在振动
C.只要物体振动,我们就一定能听到声音
D.声音在不同介质中的传播速度相同
2.小明在岸边看鱼,选项中能正确反映他看到水中鱼的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )
A.由甲到乙是凝固过程,“雾凇”形成与该过程相同
B.由乙到丙是汽化过程,衣服晾干与该过程相同
C.由丙到甲是凝华过程,霜的形成与该过程相同
D.由乙到丙是升华过程,用干冰降温与该过程相同
4.关于匀速直线运动公式,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度v与通过的路程s成正比
B.物体运动的速度v与通过的路程s成反比
C.物体运动的路程s与运动的时间t成正比
D.物体运动的路程s与运动的时间t成反比
5.小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦发声的参数,两次拨A弦后界面如图,则下列说法正确的是( )
A.拧松A弦后,再次拨动发出声音的频率变高
B.第一次的振幅比第二次大
C.第一次测得的音调比第二次高
D.第一次测得A弦每秒振动56次
6.如图所示,在一个纸板上打若干个小孔,组成一个心形。在室内让这个纸板在烛焰和白墙之间移动,在墙上能看到的图案是( )
A. B.
C. D.
7.小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为60°
B.若镜面竖直上移,则反射角将变大
C.若镜面水平左移,该束光线将照到P点下方
D.若镜面绕入射点顺时针转动10°,反射角的大小为20°
8.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。关于这个玻璃体,同学们经过讨论,提出了以下观点,其中正确的是( )
①可以看做两块凹透镜;
②可以看做一块凸透镜;
③对图示光束具有发散作用;
④对图示光束具有会聚作用。
A.只有①③ B.只有①②③ C.只有②④ D.只有①④
9.如图甲所示,将海波颗粒放入大试管中,在烧杯中倒入热水。根据温度计A和B的示数,绘制出海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.海波是晶体,其沸点为48℃
B.海波熔化过程持续了10min
C.第10min后,大试管内仍可能有固态海波存在
D.第10min后,将大试管取出并放入冰水混合物中,海波的温度将立即下降
10.甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
①2~4s内乙做匀速直线运动
②第4s时甲、乙两物体的速度相等
③0~4s内乙的平均速度为2m/s
④第3s时甲在乙的后方
A.只有③④ B.只有①② C.只有①③ D.只有②④
11.如图所示,凸透镜的焦距为5厘米,在透镜左侧10厘米处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧15厘米处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中,物体AB的成像情况是( )
A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像
B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像
12.甲、乙两车在同一直线上的M、N两点(MN间距为30m)同时同向做匀速直线运动,它们的s﹣t图象分别如图所示,若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,经过t秒,甲、乙相距10m,则下列说法中正确的是( )
A.v甲>v乙,t一定为100s
B.v甲>v乙,t可能为200s
C.v甲<v乙,t可能为100s
D.v甲<v乙,t可能200s
二.填空题(共10小题)
13.如图所示,木块的长度是 cm;机械停钟的读数为 s。
14.唐代张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的 现象。如图为光的三原色及其混合的示意图,则A处应该填 ,B处应该填 。
15.2002年6月11日,家住相城区的某天文爱好者,用照相机拍摄了一张太阳的照片如图所示,这是 现象;发生这种现象时,位于中间的天体是 (地球/月亮)。
16.2025年央视元宵晚会上,民乐相声《金蛇序曲》的表演不仅是一场视听盛宴,还蕴含了丰富的声现象知识,在演奏中可以准确地分清唢呐和笙的声音,这主要是由于二者的 (选填“音调”、“音色”或“响度”)不同,唢呐在吹奏时是空气柱 发声。
17.如图为冷水“烧开水”图示,停止沸腾的水浇上冷水后能重新沸腾,此过程中烧瓶内水蒸气遇冷 (填物态变化名称)成小水珠,瓶内的气压减小,水的沸点降低,说明了水的沸点与 有关。沸腾时气泡上升过程中会逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
18.如图甲所示,某型号测速仪使用超声波对汽车进行测速。在某次测量中,测速仪向匀速行驶的汽车发出两次短促的信号,如图乙所示是测速仪前两次发出与接收信号的情况,s表示信号与测速仪之间的距离,已知信号在空气中速度为340m/s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离是 m,汽车遇到两次超声波信号时的地点相距 m,汽车的行驶速度是 m/s。
19.如图1所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。潜望镜是利用了光的反射原理。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的像位于 (选填序号:“①平面镜1的正上方”、“②与平面镜1等高的正前方”、“③平面镜2的正下方”或“④与平面镜2等高的正前方”);人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离 (选填“大于”、“等于”或“小于”)军舰到潜望镜的距离,此时若潜望镜中看到的时间如图2,实际的时间是 。
20.如图,S为小电珠,它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔,到孔的距离为2L,透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑,圆斑的直径是圆孔直径的2倍。若在孔上嵌一凸透镜,则光屏上立刻出现一个清晰的亮点,则该透镜的焦距 ,(选填“2L”、“L”或者“4L”,下同)圆孔与光屏之间的距离可能为 。
21.小李同学看到在沸腾的油锅中取铁球的表演后,得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,且油在上面醋在下面,油的沸点为287℃,醋的沸点只有60℃,当温度达到 ℃时液体就沸腾了,继续加热,液体的温度 (选填“会”或“不会”)升高,表演时铁球的温度不可能超过 ℃,只有当油下面的醋全部 后,继续加热,液体温度才会升高。
22.张老师想网购一双鞋,她根据网页上的方法测量自己脚长,但是她的刻度尺量程大小为0~15cm,用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中脚的长度是 cm,根据测量结果,此脚的实际长度约是 cm。(结果保留两位小数)
三.作图题(共3小题)
23.如图所示为一辆卡车的俯视图,D点为司机眼睛的位置,司机通过左侧的平面后视镜AB能看到车尾后部C点。请画出司机眼睛看到车尾C点的光路图(保留作图痕迹)。
24.如图所示,一凸透镜放置于水中其主光轴与水面重合,现有一束平行于水面的入射光线通过凸透镜后折射入水中,请画出完整的光路。
25.请根据以下图片,画出汽车的路程﹣时间(s﹣t)图像 和速度﹣时间(v﹣t)图像。
四.实验探究题(共5小题)
26.如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:
①气柱的长短有关;
②气柱的横截面积有关;
③水柱的长度有关。
于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)量筒a气柱振动100次,需要 秒;若探究猜想①,应选量筒 ,本实验所用到的探究方法是 。
(2)若选择的是量筒 ,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调 (选填“相同”或“不同”),从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是 Hz(选填“380”、“300”或“240”)。
27.小明同学喜欢阅读,她在墨家著作《墨经•经下》中读到“二临鉴(平面镜)而立,景到(影倒)”,在西汉刘安的《淮南成毕术》中读到“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣……”。在五代时期名士谭峭所著《化书》中读到“以一镜照形,以余镜照影。……是形也与影无殊,是影也与形无异”。诸多著作对平面镜像的描述勾起他探究的欲望。
【问题】平面镜成像有何特点呢?
【证据】小明同学利用图甲所示装置进行探究。
(1)组装器材时,应使玻璃板与水平桌面 。
(2)选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系;改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”);
(3)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的 (选填数字序号)处观察光屏上是否有像;
(4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“A、F、M、T、V、X”六种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是 (选填字母);
【解释】……
【交流】
(1)小明完成试验后,采用厚玻璃板做实验,发现A蜡烛在玻璃板上有两个像,移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示,测得两个像到平面镜的距离L=1cm、L=1.4cm,由此可知玻璃板的厚度为 cm;
(2)根据实验的经验可知,如果白天在较暗的室内照镜子,为了更清楚看到自己的容貌,人应该让 (选填“镜子”“脸”或“镜子和脸”)朝向窗户。
28.学习了光学知识后,爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图(a)所示,她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着蜡烛和灯泡,可以在塑料膜上看到蜡烛和灯泡通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出物体通过小孔所成的像与孔的形状 (有关/无关)。
(2)树荫下的圆形光斑是 通过树叶的缝隙在地面上成的像。
(3)小桐把易拉罐正对着点亮的灯泡,如图丙所示,则在半透明塑料膜上会看到灯泡的 (正立/倒立)的 像,这现象可用光的 知识解释。
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,则应选择如图(b)所示的 孔,然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。
(5)保持小孔距光屏的位置不变,应将蜡烛向 (左/右)移动,可以使得屏上的像变大。
(6)小朵在空罐底部扎了两个小孔,则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 (一/两)个。
(7)小明利用部分实验器材继续进行实验,他发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大,他测出了不同距离时像的高度,填在表内:
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
分析实验数据,可以得出的结论是:蜡烛和小孔的位置固定后,h与s的关系为 。
29.小明和小红想用下图三个步骤的实验来证明冰熔化需要吸热:
(1)步骤1,将冰块放入盛有冷水的烧杯中,等待温度稳定,杯中冰水混合物的温度为 ℃;
(2)步骤2,小明在保温杯中放入50℃的热水1kg,并于烧杯中取一块0.25kg的冰放入,等冰块全部熔化后测得水温为20℃。则热水放出的热量为 J。若不计热量损失,实验中此冰块熔化吸收热量 J[(c水=4.2×103J/(kg•℃))];
(3)步骤3,小红认为实际测量中,保温杯中的水不断向外散热,所以并不能证明冰熔化一定吸热。为了排除散热因素的影响,小红取相同的保温杯,与小明同时装入50℃的热水1kg,则小红下列操作方法正确的是 (只需填写序号)。
①在小明杯中刚放入冰块时,倒入0℃的冷水0.25kg,并立刻测量水温
②在小明杯中刚放入冰块时,倒入0℃的冷水0.25kg,并等小明杯中的冰全部熔化时测量水温
③在小明杯中的冰全部熔化时,倒入0℃的冷水0.25kg,并立刻测量水温
④以上方法都可以
30.在进行“探究气泡的运动速度”实验时,小明在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。
从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间t/s
0
5.1
10.1
14.9
20.2
(1)小明在玻璃管上选取80cm长度进行均匀分段并做好标记,在实验过程中需要的测量工具是刻度尺和 。
(2)如图(a)他先将玻璃管右端抬高,使空气柱处在右端;再把右端放到桌面上,观察并记录空气柱顶端从O点开始运动到各标记处的时间,实验数据如表所示。根据表中的数据可得:空气柱运动的路程与时间近似成 比,空气柱的运动可看作 运动。
(3)若做实验时,在玻璃管上进行不均匀分段并做标记如图(b),A处标记的刻度模糊不清,为测量OA的长度,小明用刻度尺测得照片中OA的长度为 cm,计算得OA的实际长度为 cm;重复(2)步骤, (选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
(4)如图(c)所示是第一和第二两小组根据各自实验记录的数据,在同一张坐标纸中作出气泡运动的 s﹣t 图像;小明观察分析后发现,造成第二组s﹣t图像不是一条直线的原因是两小组的计时起点O与管口的距离不一样,则第二组的计时起点O距离管口较 (选填“近”或“远”)。
五.计算题(共1小题)
31.2019年12月26日上午11时,我国首座公铁两用悬索桥﹣﹣镇江五峰山长江大桥主桥正式合龙,全桥长6400米,上层为高速公路,设计时速为100千米每小时,下层是高速铁路,设计时速为250千米每小时。
(1)现有一辆试验小轿车匀速通过该大桥,用时320s,请通过计算说明该车是否超速?
(2)若有一列长为400m的火车,以180千米每小时的速度完全通过大桥,需要多少秒?
(3)若火车以题(2)中的速度行驶,司机发现前方150米处有障碍物,经过一定的反应时间后开始刹车,刹车后又滑行了120m,正好停在障碍物前,求司机的反应时间。
六.科普阅读题(共1小题)
32.阅读短文,完成下列问题:
跨学科实践活动:制作照相机
随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、智能家居设备等,摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同。请自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。
【项目分析】要自己制作照相机。你需要完成以下任务。
A.了解照相机的基本原理;
B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像;
C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。
【项目实施】
(一)了解照相机的基本原理
照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,并作出物体的像A′B′,明确凸透镜的成像原理。
由图可知,照相机是利用凸透镜成 (填大小、正倒、虚实情况)像的原理工作的。
(二)设计简易照相机
用硬纸板制作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动。如图丙所示,在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。
A.一倍焦距
B.二倍焦距
C.三倍焦距
D.四倍焦距
(三)制作及调试照相机
(1)制作
制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为fA=5cm、fB=10cm、fC=15cm。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 (选填“A”、“B”或“C”)。按照设计方案,制作照相机。
(2)试用与调整
在较暗的室内,把 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。
【项目交流】
我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上爬升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 。
A.匀速后缩
B.匀速前伸
C.减速后缩
D.加速前伸
2026年02月01日18861548934的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
D
D
C
C
B
D
A
C
A
C
题号
12
答案
B
一.选择题(共12小题)
1.关于声音的产生和传播,下列说法正确的是( )
A.声音可以在真空中传播
B.一切正在发声的物体都在振动
C.只要物体振动,我们就一定能听到声音
D.声音在不同介质中的传播速度相同
【分析】(1)声音是由振动产生的,声音以波的形式向前传播,声音也具有能量。
(2)人耳听到声音的条件:①物体发生振动;②介质向外传声;③良好的听觉器官;④频率在人的听觉范围之内;⑤有足够的响度。
(3)15℃时,声音的传播速度是340m/s。
【解答】解:A.声音的传播需要介质,真空中没有介质,所以声音不可以在真空中传播,故A错误;
B.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,故B正确;
C.物体振动能产生声音,但人耳听到声音还需要满足多个条件:声音的频率在人耳的听觉范围内(20Hz﹣20000Hz)、有传播声音的介质、声音的响度足够等。所以,物体振动,我们不一定能听到声音,故C错误;
D.一般情况下,声音在固体中传播速度最快,液体中次之,气体中最慢,故D错误。
故选:B。
2.小明在岸边看鱼,选项中能正确反映他看到水中鱼的光路图是( )
A. B.
C. D.
【分析】小明看到水中的鱼,是鱼的反射光线从水中斜射入空气中,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,据此判断。
【解答】解:A、图中光的传播方向从水中到空气是对的,但折射角应该大于入射角,故A错误;
B、图中光的传播方向反了,应该是从水中到空气中,故B错误;
C、图中光的传播方向反了,应该是从水中到空气中,且空气中的角应该更大,故C错误;
D、图中光从水中斜射入空气中,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,故D正确。
故选:D。
3.固态、液态和气态是物质常见的三种状态,某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化,如图所示,下列说法正确的是( )
A.由甲到乙是凝固过程,“雾凇”形成与该过程相同
B.由乙到丙是汽化过程,衣服晾干与该过程相同
C.由丙到甲是凝华过程,霜的形成与该过程相同
D.由乙到丙是升华过程,用干冰降温与该过程相同
【分析】在物态变化中,熔化、汽化和升华需要吸热,凝固、液化和凝华需要放热,结合图中甲、乙、丙之间的吸放热情况分析出各个物质的物态。
【解答】解:由图知,丙放热变化成甲,甲放热变化成乙,而乙吸热直接变化成丙,则丙为气态,甲为液态,乙为固态,
A.甲到乙是凝固过程,但“雾凇”的形成过程是凝华,故A错误;
B.乙到丙是由固态变为气态,属于升华,湿衣服晾干是汽化现象,冰冻的衣服晾干是升华现象,故B错误;
C.丙到甲是由气态变为液态,属于液化,而霜的形成过程是凝华,故C错误;
D.乙到丙是由固态变为气态,属于升华,用干冰降温就是利用干冰升华吸热,故D正确。
故选:D。
4.关于匀速直线运动公式,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度v与通过的路程s成正比
B.物体运动的速度v与通过的路程s成反比
C.物体运动的路程s与运动的时间t成正比
D.物体运动的路程s与运动的时间t成反比
【分析】(1)匀速直线运动是指物体沿着直线,且速度大小不变的运动;
(2)匀速直线运动的物体,运动的路程s与运动的时间t成正比。
【解答】解:A.物体做匀速直线运动时,速度大小保持不变,物体运动的速度v与通过的路程s无关,故A错误;
B.物体做匀速直线运动时,速度大小保持不变,物体运动的速度v与通过的路程s无关,故B错误;
CD.物体做匀速直线运动时,速度是定值,由可知,当时间增大为原来的几倍时,物体通过的路程也增大为原来的几倍,所以物体运动的路程s与运动的时间t成正比,故C正确,D错误。
故选:C。
5.小明用手机调弦软件在同一位置测吉他弦发声的参数,两次拨A弦后界面如图,则下列说法正确的是( )
A.拧松A弦后,再次拨动发出声音的频率变高
B.第一次的振幅比第二次大
C.第一次测得的音调比第二次高
D.第一次测得A弦每秒振动56次
【分析】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。
音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大。
【解答】解:A.其他条件不变时,琴弦越紧,频率越大,所以拧松A弦后再拨动每秒振动的次数少,再次拨动发出声音的频率变低,故A错误,不符合题意;
B.题目中显示的分贝数不同,说明吉他弦的振幅不同,第一次分贝数小于第二次分贝数,即第一次的振幅小于第二次的振幅,故B错误,不符合题意;
C.音调由频率决定,频率大,音调高,由图可知,第一次的频率大于第二次的频率,所以第一次的音调比第二次高,故C正确,符合题意;
D.频率指物体一秒振动的次数,所以第一次测得A弦每秒振动145.4次,故D错误,不符合题意。
故选:C。
6.如图所示,在一个纸板上打若干个小孔,组成一个心形。在室内让这个纸板在烛焰和白墙之间移动,在墙上能看到的图案是( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)光在同种、均匀介质中沿直线传播,影子、小孔成像、日食、月食等都是光沿直线传播形成的;
(2)小孔成的像是倒立的实像,与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
【解答】解:由于光在均匀空气中沿直线传播,烛焰的光通过纸板上很小的小孔,在白墙上将观察到一个心形光斑,心形光斑的每个亮点为烛焰倒立的实像,这是小孔成像现象,因此ACD错误,B正确。
故选:B。
7.小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为60°
B.若镜面竖直上移,则反射角将变大
C.若镜面水平左移,该束光线将照到P点下方
D.若镜面绕入射点顺时针转动10°,反射角的大小为20°
【分析】(1)光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
(2)反射角和入射角的概念:反射角是反射光线与法线的夹角;入射角是入射光线与法线的夹角;镜面移动时,根据反射点的变化判定光线的变化。
【解答】解:A、太阳光与平面镜的夹角为60°,则入射角为90°−60°=30°,反射角等于入射角,则反射角为30°,故A错误;
B、若镜面竖直上移,入射角的大小不变,则反射角大小不变,故B错误;
C、若镜面水平左移,入射角不变,反射点向左移动,该束光线照到P点上方,故C错误;
D、若保持入射光线不动,镜面绕入射点顺时针转过10°角,则入射角为30°﹣10°=20°,反射角的大小为20°,故D正确。
故选:D。
8.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。关于这个玻璃体,同学们经过讨论,提出了以下观点,其中正确的是( )
①可以看做两块凹透镜;
②可以看做一块凸透镜;
③对图示光束具有发散作用;
④对图示光束具有会聚作用。
A.只有①③ B.只有①②③ C.只有②④ D.只有①④
【分析】图中,玻璃体被中空分成了两部分,这两部分都属于凹透镜,凹透镜对光有发散作用。
【解答】解:玻璃体被中空(中间是空气)分成了两部分,这两部分都是中间薄、边缘厚,都是凹透镜,对光线有发散作用,因此平行光经过玻璃体后,会变得发散,故只有①③正确。
故选:A。
9.如图甲所示,将海波颗粒放入大试管中,在烧杯中倒入热水。根据温度计A和B的示数,绘制出海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.海波是晶体,其沸点为48℃
B.海波熔化过程持续了10min
C.第10min后,大试管内仍可能有固态海波存在
D.第10min后,将大试管取出并放入冰水混合物中,海波的温度将立即下降
【分析】(1)晶体和非晶体的区别:晶体有一定的熔点,而非晶体没有一定的熔点;表现在图像上,晶体熔化时有一段图像是水平的,而非晶体熔化时一直上升的;
(2)熔化结束时间减去开始熔化时间即为晶体海波的熔化时间;到第10分钟,海波的熔化将停止;
(3)晶体熔化完毕,处于液态;
(4)第10min后,将大试管取出并放入冰水混合物中,冰水混合物中温度低于大试管中海波温度。
【解答】解:
A、由图像可知,在5~10min海波的温度保持48℃不变(这是海波的熔化过程),说明海波有一定的熔点,则海波是晶体,且它的熔点是48℃,而不是沸点为48℃,故A错误;
B、由图像可知,熔化如果结束海波的熔化时间是10min﹣5min=5min,图像还不能确定是否熔化完毕,故B错误;
C、第10min后,没有温度差,不能确定海波熔化完毕,大试管内仍可能有固态海波存在,故C正确;
D、第10min后,将大试管取出并放入冰水混合物中,冰水混合物中温度低于大试管中海波温度,因此海波的温度将立即凝固,温度不能立即下降,故D错误。
故选:C。
10.甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图象如图所示。下列说法正确的是( )
①2~4s内乙做匀速直线运动
②第4s时甲、乙两物体的速度相等
③0~4s内乙的平均速度为2m/s
④第3s时甲在乙的后方
A.只有③④ B.只有①② C.只有①③ D.只有②④
【分析】物体的s﹣t图像为一条倾斜直线说明物体在这段时间内做匀速直线运动,物体的s﹣t图像为水平直线说明此时物体静止,由图可知物体运动的路程和时间,根据速度公式计算物体的平均速度,图像的交点表示两物体此时相遇。
【解答】解:乙的s﹣t图像前2s为一条倾斜直线说明乙在这段时间内做匀速直线运动,2s以后乙的s﹣t图像为水平直线说明此时乙静止,则第3s时乙的路程为8m,第4s时乙的速度为0,由图可知0﹣4s乙的平均速度为:v2m/s,故①错误,③正确;
甲的s﹣t图像是一条倾斜直线说明甲始终做匀速直线运动,由图可知0﹣4s甲的平均速度为:v′2m/s,第3s时甲的路程为s1=v′t1=2m/s×3s=6m,故②错误,④正确。
故选:A。
11.如图所示,凸透镜的焦距为5厘米,在透镜左侧10厘米处,有一个与主光轴垂直的物体AB,在透镜右侧15厘米处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中,物体AB的成像情况是( )
A.一个正立实像,一个倒立实像,一个正立虚像
B.一个正立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
C.一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像
D.一个正立实像,一个倒立实像,一个倒立虚像
【分析】物体AB在凸透镜的二倍焦距处,由凸透镜成像的规律可知会成一个倒立、等大的实像;该实像在平面镜中又会成一个等大的虚像;物体AB发出的光射向平面镜,又会在平面镜中成一个虚像。
【解答】解:由题知,物体AB在凸透镜的二倍焦距处,根据凸透镜成像的规律,会在凸透镜右侧的二倍焦距处成一个倒立、等大的实像A1B1;
根据光的反射,实像A1B1会在平面镜中成一个等大的虚像A2B2,A2B2相对于物体AB来说是倒立的虚像;
物体AB发出的光射向平面镜时,又会在平面镜中成一个等大的虚像A3B3(是由反射光线的反向延长线会聚形成的),如下图所示:
三次成像相对于AB来说,A1B1是倒立的实像,A2B2是倒立的虚像,A3B3是正立的虚像,由此可知,物体AB的成像情况是:一个倒立实像,一个正立虚像,一个倒立虚像。
故选:C。
12.甲、乙两车在同一直线上的M、N两点(MN间距为30m)同时同向做匀速直线运动,它们的s﹣t图象分别如图所示,若甲、乙的速度分别为v甲、v乙,经过t秒,甲、乙相距10m,则下列说法中正确的是( )
A.v甲>v乙,t一定为100s
B.v甲>v乙,t可能为200s
C.v甲<v乙,t可能为100s
D.v甲<v乙,t可能200s
【分析】(1)根据图示读出甲、乙对应的路程和时间,然后根据速度公式即可求出甲、乙的速度;
(2)由于M、N两点相距30m,而经过t秒,甲、乙相距10米,说明乙在甲的前方,因此甲、乙相距10m时有两种情况:一种是甲、乙两车未相遇时相距10m,二是相遇以后相距10m。据此根据路程相等,利用速度公式列出等式求解。
【解答】解:
(1)由图象可得,当t甲=t乙=40s时,s甲=32m,s乙=24m,
则甲的速度:v甲0.8m/s,
乙的速度:v乙0.6m/s,
故v甲>v乙;
(2)由题知,甲、乙两车在同一直线上的M、N两点(MN间距为30m)同时同向做匀速直线运动,经过t秒,甲、乙相距10m(即两车间的距离减小了),且v甲>v乙,说明是速度较快的甲车去追速度较慢的乙车,
经过t秒,甲、乙相距10米时有两种情况:一种是甲、乙两车未相遇时相距10m,二是相遇以后相距10m。
①甲、乙两车未相遇时相距10m,则有:v甲t﹣v乙t=30﹣10m,
即:0.8m/s×t﹣0.6m/s×t=20m,解得t=100s;
②甲、乙两车相遇以后相距10m,则有:v甲t﹣v乙t=30+10m,
即:0.8m/s×t﹣0.6m/s×t=40m,解得t=200s;
所以,t可能为100s,也可能为200s。
综上分析可知,选项ACD错误,B正确。
故选:B。
二.填空题(共10小题)
13.如图所示,木块的长度是 2.45 cm;机械停钟的读数为 104 s。
【分析】使用刻度尺测量物体长度之前,要明确其分度值;测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0刻度线开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;
停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,停表读数是两个表盘的示数之和。
【解答】解:左图中,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为1mm;物体左侧与1.00cm对齐,右侧与3.45cm对齐,故物体的长度为3.45cm﹣1.00cm=2.45cm;
右图中,停表小盘的分度值是0.5min,指针在1min和2min之间,偏过中线;大盘的分度值是0.1s,而大盘指针在44s,因此停表读数为1min44s,即:104s。
故答案为:2.45;104。
14.唐代张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的 色散 现象。如图为光的三原色及其混合的示意图,则A处应该填 绿 ,B处应该填 白 。
【分析】彩虹的成因属于光的色散;
色光三原色为红、绿、蓝;三种颜色的光按照一定的比例混合,可以得到白光。
【解答】解:“背日喷乎水,成虹霓之状”描写的是“人工彩虹”,这是喷出水后,空中有大量的小水滴,太阳光照在这些小水滴上,被分解为绚丽的七色光,这就是光的色散,属于光的折射;
红、绿、蓝三色光混合后能产生各种色彩,这三种色光叫做色光的三原色,所以各种色光等比例混合为白色,故A处为绿色,B处为白色。
故答案为:色散;绿;白。
15.2002年6月11日,家住相城区的某天文爱好者,用照相机拍摄了一张太阳的照片如图所示,这是 日食 现象;发生这种现象时,位于中间的天体是 月亮 (地球/月亮)。
【分析】光在同种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;
【解答】解:当月亮正好在太阳和地球之间时,地球进入了月亮的影子中,也就是月亮挡在地球和太阳的中间,因为光是沿直线传播,所以地球上的人看太阳就感觉太阳少了一块;故题目中是日食现象,该现象是由于地球进入了月亮的影子中,也就是月亮挡在地球和太阳的中间造成的。
故答案为:日食;月亮。
16.2025年央视元宵晚会上,民乐相声《金蛇序曲》的表演不仅是一场视听盛宴,还蕴含了丰富的声现象知识,在演奏中可以准确地分清唢呐和笙的声音,这主要是由于二者的 音色 (选填“音调”、“音色”或“响度”)不同,唢呐在吹奏时是空气柱 振动 发声。
【分析】(1)音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志;
(2)声音是由物体的振动产生的。
【解答】解:在演奏中可以准确地分清唢呐和笙的声音,这主要是由于二者的音色不同,唢呐在吹奏时是空气柱振动发声。
故答案为:音色;振动。
17.如图为冷水“烧开水”图示,停止沸腾的水浇上冷水后能重新沸腾,此过程中烧瓶内水蒸气遇冷 液化 (填物态变化名称)成小水珠,瓶内的气压减小,水的沸点降低,说明了水的沸点与 气压 有关。沸腾时气泡上升过程中会逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”)。
【分析】液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
水的沸点与气压有关;气压越低,沸点越低、气压越高,沸点越高。
液体沸腾时,气泡在上升过程中逐渐变大。
【解答】解:当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,水蒸气遇冷液化为小水珠,瓶内气体减少,液面上方气压减小,因为液体的沸点随气压的降低而降低,所以导致液体的沸点降低,水重新沸腾。
沸腾时,水大量汽化,水蒸气不断进入气泡,且上升过程中水压变小,所以气泡变大。
故答案为:液化;气压;变大。
18.如图甲所示,某型号测速仪使用超声波对汽车进行测速。在某次测量中,测速仪向匀速行驶的汽车发出两次短促的信号,如图乙所示是测速仪前两次发出与接收信号的情况,s表示信号与测速仪之间的距离,已知信号在空气中速度为340m/s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离是 170 m,汽车遇到两次超声波信号时的地点相距 34 m,汽车的行驶速度是 20 m/s。
【分析】(1)由图乙可知,汽车遇到第一次信号的时间,根据速度公式求出汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离;
(2)由图乙可知,汽车遇到第二信号的时间,根据速度公式求出汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离,据此求出汽车遇到两次超声波信号时的地点之间的距离;
(3)由图乙可知汽车遇到两次超声波信号的时间间隔,根据速度公式求出汽车的行驶速度。
【解答】解:(1)由图乙可知,汽车遇到第一次信号的时间t1=0.5s,
由v可知,汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离s1=v1t1=340m/s×0.5s=170m;
由图乙可知,汽车遇到第二信号的时间t20.4s,
汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离s2=v2t2=340m/s×0.4s=136m,
汽车遇到两次超声波信号时的地点之间的距离:Δs=s1﹣s2=170m﹣136m=34m;
由图乙可知,汽车遇到两次超声波信号的时间间隔:Δt=2.2s﹣0.5s=1.7s,
汽车的行驶速度:v220m/s。
故答案为:170;34;20。
19.如图1所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。潜望镜是利用了光的反射原理。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的像位于 ④ (选填序号:“①平面镜1的正上方”、“②与平面镜1等高的正前方”、“③平面镜2的正下方”或“④与平面镜2等高的正前方”);人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离 大于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)军舰到潜望镜的距离,此时若潜望镜中看到的时间如图2,实际的时间是 20:51 。
【分析】平面镜成像特点:所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;
像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等;
根据镜面对称的性质求解,在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右序颠倒,且关于镜面对称。
【解答】解:
潜望镜是由两块平面镜构成的,且平面镜是成正立等大的虚像,由平面镜成像特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等,可知,现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰是正立、等大的虚像;且所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方,如图所示。
由图可知,人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离大于军舰到潜望镜的距离;
由镜面对称性可知,潜望镜中使用的是两块平面镜,第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立等大,左右再次颠倒的像,最后的像就是跟原物完全一样的像,实际时间与看到的时间均为20:51。
故答案为:④;大于;20:51。
20.如图,S为小电珠,它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔,到孔的距离为2L,透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑,圆斑的直径是圆孔直径的2倍。若在孔上嵌一凸透镜,则光屏上立刻出现一个清晰的亮点,则该透镜的焦距 L ,(选填“2L”、“L”或者“4L”,下同)圆孔与光屏之间的距离可能为 2L 。
【分析】(1)凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜有实焦点;
(2)与主光轴平行的平行光,经凸透镜折射后会聚在焦点上;
(3)焦距是指焦点到透镜光心的距离;
根据凸透镜成像规律得u=2f时,v=u=2f可知,2L=2f,则透镜的焦距为f=L。
【解答】解:根据凸透镜成像规律得u=2f时,v=u=2f,由小孔成像原理及圆斑的直径是圆孔直径的2倍,可知光屏到圆孔的距离为2L,由“在孔上嵌一凸透镜光屏上立刻出现一个清晰的亮点”,可知亮点是发光点的像,得u=v,2L=2f,则透镜的焦距为f=L。
故答案为:L;2L。
21.小李同学看到在沸腾的油锅中取铁球的表演后,得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,且油在上面醋在下面,油的沸点为287℃,醋的沸点只有60℃,当温度达到 60 ℃时液体就沸腾了,继续加热,液体的温度 不会 (选填“会”或“不会”)升高,表演时铁球的温度不可能超过 60 ℃,只有当油下面的醋全部 汽化 后,继续加热,液体温度才会升高。
【分析】液体沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;液体沸腾的特点:不断吸收热量,温度保持不变。
【解答】解:由于锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,醋的沸点是60℃,所以锅中的液体温度达到60℃时液体就沸腾了;液体沸腾的特点是吸收热量,但温度不变,所以继续加热液体的温度不会升高,表演时铁球的温度不可能超过60℃;只有当醋全部汽化后,再继续加热,油温度才会升高。
故答案为:60;不会;60;汽化。
22.张老师想网购一双鞋,她根据网页上的方法测量自己脚长,但是她的刻度尺量程大小为0~15cm,用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中脚的长度是 4.50 cm,根据测量结果,此脚的实际长度约是 22.50 cm。(结果保留两位小数)
【分析】根据图示可知用分度值为0.1cm的刻度尺测得照片中脚的长度(需估读到分度值的下一位),再读出该刻度尺(最右边的刻度尺)测得照片中有刻度部分的长度,已知该刻度尺有刻度部分的实际长度为15cm,再根据比例关系求出此脚的实际长度。
【解答】解:由图可知,用分度值为0.1cm的刻度尺测得照片中脚的长度为4.50cm;
而该刻度尺(最右边的刻度尺)测得照片中有刻度部分的长度为3.00cm,且该刻度尺有刻度部分的实际长度为15cm,
根据比例关系可知此脚的实际长度为4.50cm22.50cm。
故答案为:4.50;22.50。
三.作图题(共3小题)
23.如图所示为一辆卡车的俯视图,D点为司机眼睛的位置,司机通过左侧的平面后视镜AB能看到车尾后部C点。请画出司机眼睛看到车尾C点的光路图(保留作图痕迹)。
【分析】先确定C点在平面镜中的像点,然后根据反射光线的反向延线过像点确定反射光线,再连接光源和反射点,完成光路。
【解答】解:先延长平面后视镜AB,作C点关于AB的对称点C′,然后连接DC′(即反射光线),并标出反射光线的方向,再连接C点和反射点(即入射光线),并标出入射光线的方向,如图所示:
24.如图所示,一凸透镜放置于水中其主光轴与水面重合,现有一束平行于水面的入射光线通过凸透镜后折射入水中,请画出完整的光路。
【分析】(1)根据入射光线的特点,根据凸透镜的三条特殊关系画出对应的折射光线。
(2)折射与入射的关系:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
【解答】解:(1)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定对应的入射光线;
(2)过入射点(焦点)垂直界面作出法线,根据折射角小于入射角,在水中法线的另一侧作出折射光线,如图所示:
25.请根据以下图片,画出汽车的路程﹣时间(s﹣t)图像 和速度﹣时间(v﹣t)图像。
【分析】(1)通过题中给出的位置和时间图像,描点画图即可得到(s﹣t)图像。
(2)因汽车在10s内通过的距离均为200m,故可知汽车做匀速直线运动,求解速度画图即可。
【解答】解:(1)根据上图可知,汽车在0s时位于起点,10s、20s、30s、40s时通过的距离分别为200m、400m、600m、800m,据此画出路程﹣时间(s﹣t)图像,如下图所示:
[2]因汽车在10s内通过的距离均为200m,故可知汽车做匀速直线运动,速度大小为
ν
据此作出速度﹣时间(v﹣t)图像,如下图所示:
故答案为:
四.实验探究题(共5小题)
26.如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:
①气柱的长短有关;
②气柱的横截面积有关;
③水柱的长度有关。
于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)量筒a气柱振动100次,需要 0.25 秒;若探究猜想①,应选量筒 a、b ,本实验所用到的探究方法是 控制变量法 。
(2)若选择的是量筒 c、d ,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调 相同 (选填“相同”或“不同”),从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度 无关 (选填“有关”或“无关”)。
(3)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是 300 Hz(选填“380”、“300”或“240”)。
【分析】(1)根据400Hz的含义分析;音调与频率有关,对比表格数据得出结论;
(2)根据猜想,三个因素影响实验,采用控制变量法分析解答。
(3)比较bc得出结论,然后用来分析e的音调。
【解答】解:(1)量筒a气柱振动频率是400Hz,即每秒振动400次,则量筒a气柱振动100次,需要0.25秒;
若探究猜想①,即音调与气柱的长短有关,故应该改变气柱长度,保持其他因素不变,应选量筒a、b,本实验所用到的探究方法是控制变量法;
(2)探究气柱发声的音调与水柱的长度关系,必须气柱长度、截面积相同,选择的是量筒c、d,小红用同样大小的力在它们口上吹气,根据表格数据,频率相同,所发出的声音音调相同,从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度无关。
(3)根据bc知,截面积越大,频率越低,而e与bc长度相同,截面积不同,故频率小于b,大于c;可能是300Hz。
故答案为:(1)0.25;a、b;控制变量法;(2)c、d;相同;无关;(3)300。
27.小明同学喜欢阅读,她在墨家著作《墨经•经下》中读到“二临鉴(平面镜)而立,景到(影倒)”,在西汉刘安的《淮南成毕术》中读到“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣……”。在五代时期名士谭峭所著《化书》中读到“以一镜照形,以余镜照影。……是形也与影无殊,是影也与形无异”。诸多著作对平面镜像的描述勾起他探究的欲望。
【问题】平面镜成像有何特点呢?
【证据】小明同学利用图甲所示装置进行探究。
(1)组装器材时,应使玻璃板与水平桌面 垂直 。
(2)选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 大小 关系;改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 无关 (选填“有关”或“无关”);
(3)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的 ③ (选填数字序号)处观察光屏上是否有像;
(4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“A、F、M、T、V、X”六种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是 F (选填字母);
【解释】……
【交流】
(1)小明完成试验后,采用厚玻璃板做实验,发现A蜡烛在玻璃板上有两个像,移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示,测得两个像到平面镜的距离L=1cm、L=1.4cm,由此可知玻璃板的厚度为 0.2 cm;
(2)根据实验的经验可知,如果白天在较暗的室内照镜子,为了更清楚看到自己的容貌,人应该让 脸 (选填“镜子”“脸”或“镜子和脸”)朝向窗户。
【分析】【证据】(1)玻璃板与水平桌面要垂直放置,否则成的像偏高或偏低,不易确定像的位置;
(2)根据实验操作及选用两根完全相同的蜡烛A、B分析;平面镜成像的大小与物等大;
(3)虚像不能成在光屏上;
(4)实验中要研究左、右颠倒的情况;
【交流】(1)根据平面镜成像物距等于像距分析即可解答;
(2)为了更清楚看到自己的容貌,脸要反射较多的光线。
【解答】解:【证据】(1)组装器材时,应使玻璃板与水平桌面垂直,否则成的像偏高或偏低,不易确定像的位置;蜡烛点燃时比较亮,在较暗的环境中,烛焰和环境的对比度比较大,烛焰的像会更清晰;
(2)选用两根完全相同的蜡烛A、B,当B与A的像重合时,可知像与物大小相等,故是为了比较像与物的大小关系;改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离无关;
(3)虚像不能成在光屏上,为确定像的虚实,需在B位置放一个光屏,并在图乙中的③处观察光屏上是否有像;
(4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,还要研究左、右颠倒的情况,故要选用左、右不对称的字母,最佳选择是F;
【交流】(1)根据题意可知,L1和L2的距离应该是两块玻璃的厚度,所以玻璃的厚度是
0.5(L2﹣L1)=0.5(1.4cm﹣1cm)=0.2cm;
(2)根据实验的经验可知,如果白天在较暗的室内照镜子,为了更清楚看到自己的容貌,脸要反射较多的光线,故人应该让脸朝向窗户;
故答案为:【证据】(1)垂直;(2)大小;无关;(3)③;(4)F;【交流】(1)0.2;(2)脸。
28.学习了光学知识后,爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图(a)所示,她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着蜡烛和灯泡,可以在塑料膜上看到蜡烛和灯泡通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出物体通过小孔所成的像与孔的形状 无关 (有关/无关)。
(2)树荫下的圆形光斑是 太阳 通过树叶的缝隙在地面上成的像。
(3)小桐把易拉罐正对着点亮的灯泡,如图丙所示,则在半透明塑料膜上会看到灯泡的 倒立 (正立/倒立)的 实 像,这现象可用光的 直线传播 知识解释。
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,则应选择如图(b)所示的 A 孔,然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。
(5)保持小孔距光屏的位置不变,应将蜡烛向 右 (左/右)移动,可以使得屏上的像变大。
(6)小朵在空罐底部扎了两个小孔,则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 两 (一/两)个。
(7)小明利用部分实验器材继续进行实验,他发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大,他测出了不同距离时像的高度,填在表内:
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
分析实验数据,可以得出的结论是:蜡烛和小孔的位置固定后,h与s的关系为 h=0.5s 。
【分析】(1)比较甲、乙两图所成像的形状可知,小孔成像与小孔的形状是否有关;
(2)树荫下的圆形光斑属于小孔成像。
(3)灯泡发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的灯泡的实像;
(4)探究孔的大小是否影响小孔所成的像时,只能改变孔的大小,不能改变孔的形状;
(5)小孔成像时,像的大小与物距大小、像距大小有关;
(6)小孔成像的原理是光沿直线传播,若在底部扎了两个小孔,那么每个小孔都会成一个像,据此分析;
(7)算出表格中像的高度和像到小孔的距离的比值,可以看出比值是一个定值,由此得出像的高度和像到小孔的距离成正比;
【解答】解:(1)在甲图和乙图中不同的是孔的形状,但所成的像相同,故小孔成像(的形状)与小孔的形状无关;
(2)树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的缝隙在地面上所成的实像;
(3)小孔成像是光的直线传播现象,点亮的灯泡上部发出的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;灯泡下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的实像;
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,应保持小孔的形状不变,只改变孔的大小,可将卡片沿着三角形的底边边缘逐渐向左移动,此时孔的形状不变,孔的大小发生变化,故BCD不符合题意,A符合题意;
(5)保持小孔距光屏的位置不变,即像距不变,要使像变大,应减小物距,即蜡烛向右移动;
(6)若在底部扎了两个小孔,那么每个小孔都会成一个像,因此在半透明膜上会有两个像;
(7)由表格上的数据可知,像的高度随像到小孔距离的增大而增大,求出像的高度和像到小孔距离的比值,可以发现比值是一个定值,所以像的高度h与像到小孔的距离s成正比,h与s的关系为h=0.5s。
故答案为:(1)无关;(2)太阳;(3)倒立;实;直线传播;(4)A;(5)右;(6)两;(7)h=0.5s。
29.小明和小红想用下图三个步骤的实验来证明冰熔化需要吸热:
(1)步骤1,将冰块放入盛有冷水的烧杯中,等待温度稳定,杯中冰水混合物的温度为 0 ℃;
(2)步骤2,小明在保温杯中放入50℃的热水1kg,并于烧杯中取一块0.25kg的冰放入,等冰块全部熔化后测得水温为20℃。则热水放出的热量为 1.26×105 J。若不计热量损失,实验中此冰块熔化吸收热量 1.05×105 J[(c水=4.2×103J/(kg•℃))];
(3)步骤3,小红认为实际测量中,保温杯中的水不断向外散热,所以并不能证明冰熔化一定吸热。为了排除散热因素的影响,小红取相同的保温杯,与小明同时装入50℃的热水1kg,则小红下列操作方法正确的是 ③ (只需填写序号)。
①在小明杯中刚放入冰块时,倒入0℃的冷水0.25kg,并立刻测量水温
②在小明杯中刚放入冰块时,倒入0℃的冷水0.25kg,并等小明杯中的冰全部熔化时测量水温
③在小明杯中的冰全部熔化时,倒入0℃的冷水0.25kg,并立刻测量水温
④以上方法都可以
【分析】(1)摄氏温度规定,冰水混合物的温度为0℃;
(2)利用Q放=c水m热Δt1求得热水放出的热量,再利用Q吸=c水m热冷Δt1求得冷水吸收的热量,二者的差值即为冰块熔化吸收热量;
(3)根据控制变量的思想进行分析,然后比较水温即可。
【解答】解:(1)摄氏温度规定,冰水混合物的温度为0℃;将冰块放入盛有冷水的烧杯中,温度稳定即为冰水混合物,故温度为0℃。
(2)热水放出的热量为:
Q放=c水m热Δt1=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(50℃﹣20℃)=1.26×105J,
冷水吸收的热量为:
Q吸=c水m热冷Δt1=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×(20℃﹣0℃)=2.1×104J,
冰块熔化吸收热量为:
Q放﹣Q吸=1.26×105J﹣2.1×104J=1.05×105J。
(3)小红在探究冰熔化是否需要吸热时,应取相同的保温杯,与小明同时装入50℃的热水1kg,在小明杯中的冰全部熔化时,小红向杯中倒入0℃的冷水0.25kg,并立刻测量水温,若最后水温相同,说明冰熔化不需要吸热;若最后水温不同,说明冰熔化需要吸热。故③符合题意。故选③。
故答案为:(1)0;(2)1.26×105;1.05×105;(3)③。
30.在进行“探究气泡的运动速度”实验时,小明在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。
从O点开始的路程s/cm
0
20
40
60
80
从O点开始计时的时间t/s
0
5.1
10.1
14.9
20.2
(1)小明在玻璃管上选取80cm长度进行均匀分段并做好标记,在实验过程中需要的测量工具是刻度尺和 秒表 。
(2)如图(a)他先将玻璃管右端抬高,使空气柱处在右端;再把右端放到桌面上,观察并记录空气柱顶端从O点开始运动到各标记处的时间,实验数据如表所示。根据表中的数据可得:空气柱运动的路程与时间近似成 正 比,空气柱的运动可看作 匀速直线 运动。
(3)若做实验时,在玻璃管上进行不均匀分段并做标记如图(b),A处标记的刻度模糊不清,为测量OA的长度,小明用刻度尺测得照片中OA的长度为 3.00 cm,计算得OA的实际长度为 78.0 cm;重复(2)步骤, 能 (选填“能”或“不能”)得到相同的实验结论。
(4)如图(c)所示是第一和第二两小组根据各自实验记录的数据,在同一张坐标纸中作出气泡运动的 s﹣t 图像;小明观察分析后发现,造成第二组s﹣t图像不是一条直线的原因是两小组的计时起点O与管口的距离不一样,则第二组的计时起点O距离管口较 近 (选填“近”或“远”)。
【分析】(1)做此实验需要测量长度和时间,所以需要刻度尺和秒表;
(2)根据表中的数据分析;
(3)根据图中照片和实际长度的关系判断出OA的实际长度;本实验中需要等气泡的运动稳定后再进行分段,可通过描点作图来寻找气泡运动的规律;
(4)从图像乙两组运动到80cm点处的路程s,可知哪组路程较长。
【解答】解:(1)分析所需测量工具要测量气泡运动的路程和时间,测量路程用刻度尺,测量时间需要秒表。
(2)判断运动性质由表格数据可知,路程与时间的比值近似相等,例如,所以空气柱运动的路程与时间近似成正比。当物体运动的路程与时间成正比时,其速度保持不变,这种运动可看做匀速直线运动。
(3)由图(b)可知,玻璃管上标注 52刻度处对应刻度尺上2.00cm刻度,说明照片上每厘米的实际长度是26cm,而A处对应刻度尺3.00cm,所以OA的实际长度为3.00cm×26= 78.0cm;
不均匀分段只是改变了测量间隔,气泡本身运动性质不变,重复(2)步骤能得到相同结论。
(4)分析图像差异原因气泡刚开始运动时,在管口附近速度不稳定,受初始状态影响大。第二组s﹣t图像开始部分不是直线,说明计时起点O距离管口较近,气泡刚开始运动状态不稳定。
故答案为:(1)秒表;(2)正;匀速直线;(3)3.00;78.0;能;(4)近。
五.计算题(共1小题)
31.2019年12月26日上午11时,我国首座公铁两用悬索桥﹣﹣镇江五峰山长江大桥主桥正式合龙,全桥长6400米,上层为高速公路,设计时速为100千米每小时,下层是高速铁路,设计时速为250千米每小时。
(1)现有一辆试验小轿车匀速通过该大桥,用时320s,请通过计算说明该车是否超速?
(2)若有一列长为400m的火车,以180千米每小时的速度完全通过大桥,需要多少秒?
(3)若火车以题(2)中的速度行驶,司机发现前方150米处有障碍物,经过一定的反应时间后开始刹车,刹车后又滑行了120m,正好停在障碍物前,求司机的反应时间。
【分析】(1)由公式v得小轿车匀速通过该大桥的速度然后与设计时速进行比较即可。
(2)列长完全通过大桥所走的路程为桥长与车长之和。然后由公式v得火车完全通过该大桥的时间即可。
(3)由题意分析知在反应时间内火车通过的路程为150m﹣120m=30m,然后由公式v得司机的反应时间。
【解答】解:(1)由公式v得小轿车匀速通过该大桥的速度为:
v120m/s=72km/h
72km/h<100km/h
所以该车不超速。
(2)列长完全通过大桥所走的路程为桥长与车长之和。
由公式v得列车以180千米每小时的速度(即50m/s)完全通过该大桥的时间为:
t2136s
(3)由题意分析知在反应时间内火车通过的路程为:150m﹣120m=30m
所以反应时间为:t30.6s
答:(1)不超速。
(2)若有一列长为400m的火车,以180千米每小时的速度完全通过大桥,需要136s。
(3)司机的反应时间是0.6s。
六.科普阅读题(共1小题)
32.阅读短文,完成下列问题:
跨学科实践活动:制作照相机
随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、智能家居设备等,摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同。请自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。
【项目分析】要自己制作照相机。你需要完成以下任务。
A.了解照相机的基本原理;
B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像;
C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。
【项目实施】
(一)了解照相机的基本原理
照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,并作出物体的像A′B′,明确凸透镜的成像原理。
由图可知,照相机是利用凸透镜成 倒立、缩小的实像 (填大小、正倒、虚实情况)像的原理工作的。
(二)设计简易照相机
用硬纸板制作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动。如图丙所示,在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 B 最佳。
A.一倍焦距
B.二倍焦距
C.三倍焦距
D.四倍焦距
(三)制作及调试照相机
(1)制作
制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为fA=5cm、fB=10cm、fC=15cm。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 C (选填“A”、“B”或“C”)。按照设计方案,制作照相机。
(2)试用与调整
在较暗的室内,把 凸透镜 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 远离 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。
【项目交流】
我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上爬升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 C 。
A.匀速后缩
B.匀速前伸
C.减速后缩
D.加速前伸
【分析】(一)过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。据此画出对应折射光线,然后可知像的形状;
(二)当u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机;
(三)凸透镜成实像时的动态变化规律:物近像远像变大,物远像近像变小。
【解答】解:(一)过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。据此画出对应折射光线,如图所示:
如图可知,物距大于像距,底片上成倒、立缩小的实像,照相机是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理制成的。
(二)照相机成像原理是:当物距大于二倍焦距时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,模型照相机中,半透明膜相当于底片,半透明膜到凸透镜的距离为像距,所以其中纸筒M的长度最大为凸透镜二倍焦距最佳,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
(三)(1)凸透镜成像规律中,当物体在凸透镜的一倍焦距以外时,物距减小,像距增大,像也变大。在制作照相机的情境下,我们是通过调节凸透镜与物体的距离(物距)以及凸透镜与薄膜(相当于光屏)的距离(像距)来使物体成像在薄膜上。对于不同焦距的凸透镜,在同一位置观察同一物体,要使像更大些,就需要让物体能在更靠近凸透镜的位置成像(因为这样物距相对较小,像距相对较大,像就更大),也就是需要选择焦距较大的凸透镜,我们应该选择凸透镜C。
(2)如果想使薄膜上的这个像更大一些,应减小物距,增大像距,即将自制相机靠近景物,同时向远离凸透镜方向移动纸筒N。
无人机航拍时,若匀速向上提升,物距增大,像距应减小,而物距变化大,像距变化小,且物距增大相等距离,像距减小量越来越小,所以摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会减速后缩,故C正确,ABD错误。
故选:C。
故答案为:(一)倒立、缩小的实像;(二)B;(三)(1)C;(2)凸透镜;远离;C。
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