精品解析:山东聊城市运河教育联合体2025-2026学年八年级上学期物理第二次集中训练
2026-03-30
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内容正文:
2025-2026学年第一学期第二次集中训练
八年级物理试题
时间:90分钟 分值:100分
一、单选题:共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. “近在咫尺”是形容距离很短的一个成语。如图所示,古人把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称为“尺”,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为( )
A. 3mm B. 3cm C. 3dm D. 3m
【答案】B
【解析】
【详解】女子一拃长度约为16cm,男子一拃长度约为20cm,则“咫”与“尺”的长度相差大约为
与3cm相差不多,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 如图,在阅兵仪式上,加受油机梯队以新队形模拟空中加油状态,飞过天安门广场上空接受检阅,飞机空中加油时,此时描述受油机是静止的,所选择的参照物是( )
A. 地面上的建筑物 B. 天安门广场
C. 梯队中的加油机 D. 观看阅兵的群众
【答案】C
【解析】
【详解】判断一个物体是运动的还是静止的,取决于所选的参照物。如果物体相对于参照物的位置没有发生变化,则称该物体是静止的。
A.受油机相对于地面上的建筑物,位置在不断发生变化,所以以地面上的建筑物为参照物,受油机是运动的。故A不符合题意;
B.受油机相对于天安门广场,位置在不断发生变化,所以以天安门广场为参照物,受油机是运动的。故B不符合题意;
C.飞机空中加油时,以梯队中的加油机为参照物,受油机的位置没有变化,受油机是静止的。故C符合题意;
D.受油机相对于观看阅兵的群众,位置在不断发生变化,所以以观看阅兵的群众为参照物,受油机是运动的。故D不符合题意。
故选C。
3. 2025年7月26日1时2分,内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗发生4.7级左右地震。地震预警系统为保护人民生命财产安全赢得了宝贵时间。其原理在于地震产生的地震波与声波性质相近,也称为地声波,系统通过利用地震波中纵波与横波传播速度的差异,实现对震源位置的监测。如图所示为某次地震发生时震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图像,这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s。下列分析正确的是( )
A. 纵波和横波均做加速运动 B. 横波的传播速度为5km/s
C. 纵波比横波先到达监测站 D. 震源距离监测站50km
【答案】C
【解析】
【详解】A.二者路程与时间关系图像为一过原点的直线,即路程与时间成正比,二者比值为定值,故两个波均做匀速运动。故A错误;
B.通过的路程为75km时,横波需要时间25s,纵波需要时间15s,根据可知,横波速度为3km/s,纵波为5km/s。故B错误;
C.二者是从同一位置同时出发的,读图像可知,通过相同路程时纵波用时小,故纵波先到达监测站。故C正确;
D.二者到达监测站时间差10s,有
即
即
得
故D错误。
故选C。
4. “东风快递,使命必达”!2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射东风系列洲际弹道导弹,准确落入预定海域,震撼全球。东风系列洲际导弹平均速度为25马赫,最大速度可以达到30马赫。已知1马赫≈340m/s,则以下说法正确的是( )
A. 导弹从发射到击中目标做的是匀速直线运动
B. 导弹的平均速度比声音在空气中的传播速度快
C. 导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动无关
D. 导弹下落时,以地面为参照物,导弹是静止的
【答案】B
【解析】
【详解】A.导弹在发射和飞行过程中速度和方向均不断变化,故不是匀速直线运动,A错误;
B.东风系列洲际导弹平均速度为25马赫,则平均速度约为25×340m/s=8500m/s
而声音在空气中的传播速度约为340m/s,故导弹速度明显比声音快,B正确;
C.声音是由空气振动产生的,导弹发射时的巨大轰鸣声与空气振动密切相关,C错误;
D.以地面为参照物,导弹下落时,位置发生变化,所以导弹是运动,D错误。
故选B。
5. 如图,汽车领域广泛利用AI助手实现“人车交互”。下列说法正确的是( )
A. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
B. 减小声音音量实质是降低音调
C. 语音助手发出的声音不是振动产生的
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.不同发声体发出的声音的音色不同,人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故A正确;
B.响度指的是声音的大小,减小声音的音量,即减小声音的大小,故实质是降低响度,故B错误;
C.声音是由物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是由物体的振动产生的,故C错误;
D.根据用户语音指令完成指定操作,AI获得了指令信息,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选A。
6. 如图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。下列说法正确的是( )
A. 由图乙可知该物质从开始熔化到完全熔化大约用了20min
B. 实验中需要观察试管内物质的状态,并记录温度和时间
C. 该物质熔化过程中需要吸收热量,温度不断升高
D. 由图乙可知,该物质的凝固点为90℃
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,该物质从第10min开始熔化,到第20min完全熔化,熔化过程持续的时间为
,故A错误;
B.探究物质熔化和凝固的规律时,实验中需要用温度计测量物质的温度,用秒表记录时间,同时还要观察物质的状态变化(固态、液态、固液共存态),以便分析温度、时间、状态三者之间的关系。故B正确;
C.由图乙可知,该物质是晶体,其熔化过程(10min到20min)虽然持续吸收热量,但温度保持在熔点80℃不变,故C错误;
D.由图乙可知,该物质在40min到50min期间发生凝固,凝固过程中温度保持不变,该温度为凝固点。从图中可以看出,凝固点是80℃,故D错误。
故选B。
7. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲“寒露”节气,“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A错误;
B.图乙“霜降”节气,“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故B正确;
C.图丙“大雪”节气,“雪”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故C错误;
D.图丁“雨水”节气,“雨”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D错误。
故选B。
8. 在“探索厨房中的物态变化问题”跨学科实践活动中,下列说法不正确的是( )
A. 热水壶里的水烧开后,壶嘴会冒“白气”,这种“白气”是小液滴而不是水蒸气
B. 打开冰箱,用湿手去拿冷冻室的肉块时,手往往会被肉“粘”住
C. 拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,这样手不会被烫伤
D. 煮饺子时,当水沸腾后仍然用大火加热,这样饺子不仅熟得快且节省水和燃料
【答案】D
【解析】
【详解】A.水烧开后壶里冒出的“白气”实际上是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故A正确,不符合题意;
B.当手上的水遇到温度较低的冻肉发生凝固,由液态变成固态,所以感到粘手,故B正确,不符合题意;
C.拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,主要是利用水的汽化吸热的原理来防止手被烫伤,故C正确,不符合题意;
D.煮饺子时,当水沸腾后温度保持不变,用小火加热,这样节省水和燃料,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 射击项目是我国在奥运会上的夺金强项,射击时利用“三点一线”进行瞄准,下列实例与其原理相同的是( )
A. 空中出现彩虹 B. 做手影游戏 C. 照镜子正衣冠 D. 用放大镜看指纹
【答案】B
【解析】
【详解】射击“三点一线”利用的是光的直线传播。
A.彩虹是太阳光经过空气中小水珠时发生了折射和反射共同形成的,属于光的色散现象,故A不符合题意;
B.影子是光线经过不透明物体时被挡住形成的,属于光的直线传播,故B符合题意;
C.照镜子是利用平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D.放大镜看指纹是利用凸透镜成像,属于光的折射,故D不符合题意。
故选B。
10. 如图是镜面反射与漫反射的光路图,下列选项中判断不正确的是( )
A. 光污染的形成是由于发生了如图甲所示的镜面反射
B. 只有发生镜面反射时,才遵循光的反射规律
C. 在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较亮的地方是路面
D. 观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了漫反射
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据图示可知,甲、乙的入射光线都平行,而甲的反射光线也平行,乙的反射光线不平行,反射光线射向各个方向,因此甲图发生了镜面反射,乙图发生了漫反射;不论是镜面反射还是漫反射都遵守光的反射定律,光污染是由于光的镜面反射使光线集中反射到某个方向,形成刺眼的强光,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,月光经水面发生镜面反射,反射光线射向人的对面,人感觉水面暗;月光经地面发生漫反射,反射光线射向各个方向,有少量的光线反射进入人的眼睛,因此较亮的地方是路面,故C正确,不符合题意;
D.漫反射的光线射向四面八方,观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了漫反射,故D正确,不符合题意。
故选B。
11. 如图所示,东南亚地区生活着一种射水鱼,它发现水面上的小昆虫后,能从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落水中,实现捕食,下列光路图能表示射水鱼观察水面上小昆虫的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】射水鱼观察水面上小昆虫时,小昆虫在空气中,射水鱼在水中,光由空气射入水中,在水面处发生折射,折射角小于入射角,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
12. 小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A. 投影仪 B. 近视眼镜 C. 监控摄像头 D. 放大镜
【答案】C
【解析】
【详解】根据凸透镜成像特点,当物距大于两倍焦距时,凸透镜能够成倒立缩小的实像为照相机原理;
A.投影仪是利用凸透镜成像,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大实像的原理,故A不符合题意;
B.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用,且凹透镜不成实像,故B不符合题意;
C.监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故C符合题意;
D.放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理,故D不符合题意。
故选C。
13. 下列对题图所示的四幅图阐述正确的是( )
A. 甲图:近视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正
B. 乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正
C. 丙图:自制照相机拍摄近处物体时,应将可伸缩纸筒伸长
D. 丁图:天文望远镜的物镜相当于放大镜,目镜相当于照相机的镜头
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中远处物体的像成在了视网膜的前方,该眼睛是近视眼,近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜(凹透镜),使光线推迟会聚,故A错误;
B.图中近处物体的像成在了视网膜的后面,该眼睛是远视眼,远视眼应该配戴凸透镜进行矫正,使光线提前会聚,故B错误;
C.自制照相机拍摄近处物体时,物体靠近透镜,物距减小,像距增大,像将远离凸透镜,应将可伸缩纸筒伸长,故C正确;
D.望远镜中物镜相当于照相机,作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜再对这个像进行放大,即目镜相当于放大镜,故D错误。
故选C。
14. 图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是( )
A. 投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B. 光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C. 画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D. 屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.投影机的镜头是凸透镜,与近视眼镜是发散透镜,即凹透镜,故是不同的透镜,故A错误;
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射,光经过透镜发生折射,故B正确;
C.画面经投影机镜头成的是倒立的放大的实像,故C错误;
D.屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误。
故选B。
15. “强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A. 照相机镜头对光有发散作用
B. 拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C. 花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D. 若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
【答案】B
【解析】
【详解】A.照相机镜头相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用。故A错误;
B.“强行透视法”利用了凸透镜成实像时“物远像小,物近像大”的规律。照片中,人的像很小,花的像很大,说明人离镜头较远,花离镜头较近。故B正确;
C.根据凸透镜成像规律,花和人通过照相机镜头成的都是倒立、缩小的实像。故C错误;
D.若要使花的像更大一些,根据凸透镜成实像时“物近像大”的规律,应将花靠近镜头。但照相机是利用物体在凸透镜二倍焦距以外成倒立、缩小实像的原理工作的,若将花移到照相机镜头一倍焦距之内,将成正立、放大的虚像,无法在感光元件(如底片或CCD)上成像。故D错误。
故选B。
二、填空与作图题:共4小题,填空每空1分,作图3分,共13分。
16. 白居易的《琵琶行》中有如下描述:“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情。“演奏琵琶时通过拨动琴弦,使其________发声;演出前旋转转轴的目的是调节琴声的_________(选填响度、音调、音色);若原琴弦发声如甲所示,将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦,声波的波形如_________(选填甲、乙、丙)所示。
【答案】 ①. 振动 ②. 音调 ③. 丙
【解析】
【详解】[1]声音是由物体振动产生,“演奏琵琶时通过拨动琴弦,使其振动发声。
[2]演出前旋转转轴,可以改变琴弦振动的快慢,目的是调节琴声的音调。
[3]若原琴弦发声如甲所示,将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦,声音的音色不变,声音的振幅不变,声音的振动频率变快,则声波的波形如丙所示。
17. 中国的茶文化在宋朝时已名扬世界,反映出中华民族悠久的文明和礼仪。茶农在炒制茶叶时,通过加热使新鲜茶叶中的水分快速_________(填物态变化名称),这便是“杀青”;透过玻璃,茶叶片变大了,是因为加水后的玻璃杯相当于一个凸透镜,茶叶片处于___________(选填“1倍焦距内”“2倍焦距外”或“大于1倍焦距,小于2倍焦距”)范围。糖画是中国民间传统手艺,艺人先将糖放在勺子里加热使其熔化,再将液态糖汁倒在玻璃板上塑形成糖画。已知糖是晶体,由此推断糖的熔化图像类似于图乙中的________(选填“a”或“b”)。
【答案】 ①. 汽化 ②. 1倍焦距内 ③. b
【解析】
【详解】[1]对新鲜茶叶炒制加热时,茶叶中的水变为水蒸气,使茶叶变干,液态水变为气态的现象是汽化。
[2]透过玻璃,茶叶片变大了,成正立、放大的虚像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距小于1倍焦距,即茶叶片处于1倍焦距内。
[3]晶体熔化时有固定的熔点,图b中间有段温度保持不变,有熔点,属于晶体熔化图像。
18. 每到3月,向北迁徙的红嘴鸥都会如约而至,在宁夏银川市北塔湖,上千只红嘴鸥在湖面飞翔、嬉戏,一只红嘴鸥在距水面10m飞行,若湖水深5m,则这只红嘴鸥在湖中所成的像与它的距离为_______m,它向湖面靠近的过程中,像的大小________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 20 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]由平面镜成像特点可知,像与物到镜面的距离相等,所以“倒影”与红嘴鸥到水面的距离相等,红嘴鸥距水面10m,则 “倒影”到水面的距离也是10m,因此“倒影”到红嘴鸥的距离为20m。
[2]由平面镜成像的特点可知,像与物体等大,所以当红嘴鸥向湖面靠近的过程中,它的像的大小不变。
19. 学校每次放暑假前都会对学生进行夏季安全教育,防范溺水事故的发生。人总认为池水不深的原因是池底反射的光射入空气中时发生折射,导致看到的“池底”位置比实际_________(选填“高”或“低”),人看到的其实是池底的___________(选填“实像”或“虚像”),所以生活中千万不要因为水看起来浅而下水游玩。现有投影仪胶片上发光点S发出一条光线,经凸透镜折射和平面镜的反射后,射到屏幕上,请你完成该光路_________。
【答案】 ①. 高 ②. 虚像 ③.
【解析】
【详解】[1][2]当池底反射的光从水中斜射入空气中时,会发生折射现象。根据光的折射规律,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是池底的虚像,且这个虚像的位置比池底的实际位置高,所以会觉得池水不深。
[3]过凸透镜焦点入射的光线,其折射光线平行主光轴;折射光线入射到平面镜上,根据光的反射定律,画出反射光线,如图所示:
三、实验探究题:共4个小题,共34分。
20. 小明用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点,蜡烛A与蜡烛B外形相同。
(1)实验时小明用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于______。实验中将玻璃板竖立在白纸上,在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,______;
(2)如图乙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为____(填“v1”或“v2”)。若在图乙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到______(选填“只有k1”“只有k2”或“k1和k2”);
(3)将蜡烛A取走,正立放置一电子手表在该位置,从玻璃板中看到的时间如图丙所示,则实际时间是______。
(4)若用光屏替代蜡烛B,在光屏上观察不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是______(选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) ①. 确定像的位置 ②. 像与物体大小相等
(2) ①. v2 ②. k1和k2
(3)15:01 (4)虚
【解析】
【小问1详解】
[1]玻璃板既可以反射成像,也可以透光,实验时小明用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定像的位置。
[2]实验中将玻璃板竖立在白纸上,在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,根据等效替代法可知,平面镜成像时,像与物体大小相等。
【小问2详解】
[1]玻璃板前后两个面都能成像,图中的像k1是通过玻璃板前表面形成的,k2是通过后表面形成的,则像k1的像距为v2。
[2] 平面镜成的像并不是反射光线实际会聚而成,而是反射光线的反向延长线相交而成,若在图中k1和k2两个像中间放置一块不透明挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到k1和k2。
【小问3详解】
平面镜成像特点是左右相反,从玻璃板中看到的时间如图丙所示,则实际时间是15:01。
【小问4详解】
实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,若用光屏替代蜡烛B,在光屏上观察不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
21. 小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:
(一)如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转:
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,这说明折射光线和入射光线位于法线________;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,说明折射光线和入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向________(选填“左”、“右”或“上”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明________。
(二)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角,通过实验得到如表格:
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
(4)实验中发现,折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些,其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象,还发生了_________现象;当入射角增大时,折射角________;折射光线的能量________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失,只有反射光线,这种现象叫做全反射。当入射角α≥__________时,就发生了全反射现象。图像丁中的图线________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(6)通过对实验数据的分析特点可知,如果光从空气射向玻璃,________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
【答案】(1) ①. 两侧 ②. 在
(2)左 (3)在光的折射现象中,光路是可逆的
(4) ①. 反射 ②. 增大 ③. 减小
(5) ①. 41.8° ②. a
(6)不能
【解析】
【小问1详解】
[1]实验时,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,法线位于两光屏中央,说明折射光线和入射光线位于法线两侧;
[2]当F板向后折转一定的角度后,呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,此时在F板上不能看到折射光,说明折射光线和入射光线在同一平面内。
【小问2详解】
若杯中的水增多,如图所示:
可见,当水增多,液面升高,入射角不变,折射角也不变,入射点向左移,则杯底亮斑也会向左移动。
【小问3详解】
小明继续用另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时,可看到折射光线沿OA射出,这说明:在光的折射现象中,光路是可逆的。
【小问4详解】
[1][2][3]光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,由表中数据可知:当入射角增大时,折射角也随着增大,反射光线能量增大,则折射光线的能量减小。
【小问5详解】
[1]当入射角时,折射光消失,反射光会变得更亮,即发生光的全反射现象。
[2]由表格数据可知:折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图b中,当入射角等于45°时,折射角也等于45°,a图像中的折射角始终大于入射角,因此图a反映了实验中折射角与入射角的关系
【小问6详解】
由表中数据分析可得出结论,要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,由于入射角大于折射角,不能发生全反射现象。
22. 雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到______,这样做的目的是_________;
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐____(选填“变大”或“变小”),且像都是____(选填“正立”或“倒立”)的;
表1
序号
物高h/cm
物距x/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
30.0
2.0
倒立
实像
2
26.0
2.5
倒立
实像
3
4.0
23.0
3.0
倒立
实像
4
15.0
8.0
倒立
实像
5
13.0
13.5
倒立
实像
6
7.0
找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”;
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验;
表2
序号
物高/cm
物距/cm
像高/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
25.0
1.0
倒立
实像
2
18.0
1.3
倒立
实像
3
15.0
2.0
倒立
实像
4
10.0
4.0
倒立
实像
5
8.0
6.5
倒立
实像
6
4.0
找不到像
(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是_______________。咨询老师后得知,两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。
【答案】(1) ①. 同一高度 ②. 使像成在光屏的中央
(2) ①. 变大 ②. 倒立
(3)丁 (4) ①. 15.0 ②. 23.0
(5)同一物体,利用不同透镜成像,物距相同时,像高却不同
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为了使像成在光屏的中央,应将F形光源、凸透镜和带有刻度的光屏安装在水平光具座上,将三者的中心调整到同一高度。
【小问2详解】
[1][2]由表1中数据可知,物体成实像时,物高不变,随着物距不断减小(且物距不小于13.0cm),物体所成实像逐渐变大,且所成的像始终是倒立的。
【小问3详解】
由题意知,透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”,此时的物距小于凸透镜的焦距,成正立、放大的虚像,不能呈现在光屏上,此时像与物同侧,应透过凸透镜观察,故选丁。
【小问4详解】
[1][2]由小丽的实验数据可知,当物距为15.0cm时,像高为8.0cm,当物距为23.0cm时,像高为3.0cm,因此与物体等高的像4.0cm时的物距应当是在15.0cm~23.0cm的范围内,所以小丽应调整物距在15.0cm和23.0cm之间反复多次实验。
【小问5详解】
由两组实验数据可知,物高均为4.0cm,当物距均为15.0cm时,小丽组实验时的像高为8.0cm,而小红组实验时的像高为2.0cm,同一物体,利用不同透镜成像,物距相同时,像高却不同,由此可知凸透镜成像特点不只与物距有关。
23. 跨学科实践:制作望远镜
【材料】准备焦距为20cm和10cm凸透镜各一个、厚纸板、胶带、剪刀。
【原理】其原理如图(a),效果如图(b)
【制作】将焦距较大的透镜作为物镜,较小的作为目镜,用厚纸板制成两个比凸透镜直径略大纸筒,分别将它们固定在两个纸筒的一端。
【调试】
(1)通过对原理图的分析可知,望远镜的物镜成倒立、___________的实像,这个像恰好成在目镜的___________倍焦距之内,目镜对其成________、_____的虚像。
(2)用制作完成的望远镜先观察较近处物体时,通过调节小纸筒,看到了较近处物体清楚放大的像。调转镜头直接去观察更远处物体时,会发现通过目镜看不到远处物体的像,此时需要调节镜筒使目镜和物镜间距离______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)已知简易望远镜的放大倍率为,其中、分别为物镜和目镜焦距。若制作的望远镜的放大倍率为3,现有一个焦距为10.0cm的凸透镜作为目镜,还需要找一个焦距为______cm的凸透镜作为物镜。
【展示交流】
(4)在各小组展示交流时,小明发现在观察远处同一物体时本组看到物体的像明显比其他组的暗,请你帮小明写出优化方法:___________。
(5)测量凸透镜的焦距f。
①小明将透镜对着太阳光,如图乙所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心的距离,记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是___________ ;
②改正错误后,小明用正确方法测量,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则f与L的大小关系是:f________L。
(6)望远镜物镜所成的像虽然比物体小,但它离人眼很近,再加上目镜的对光线的发散作用,就可以改变视角大小。如图丙,观察物体时,视角的大小与________有关。
【答案】(1) ①. 缩小 ②. 1 ③. 正立 ④. 放大
(2)变小 (3)30.0 (4)增大物镜的直径
(5) ①. 太阳光与主光轴不平行 ②. <
(6)物体的大小和到物体的距离有关
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3][4]通过对原理图的分析可知,望远镜的物镜使远处的物体(在凸透镜二倍焦距之外)在焦点附近成倒立、缩小的实像。 目镜的作用相当于放大镜,根据放大镜成像原理,这个像恰好成在目镜的一倍焦距之内,目镜对其成正立、放大的虚像。
【小问2详解】
当观察更远的物体时,物距增大,根据凸透镜成实像规律“物远像近像变小”,物镜所成的像会更靠近物镜焦点,像距变小。 为了使像能通过目镜成清晰的像,需要减小目镜和物镜间的距离,即此时需要调节镜筒使目镜和物镜间距离变小。
【小问3详解】
根据简易望远镜的放大倍率的定义可知,物镜的焦距
【小问4详解】
观察远处物体时像较暗是因为进入望远镜的光线较少,为了使像变亮,需要让更多光线进入镜筒,增大物镜的直径可以达到这个目的,所以优化方法是增大物镜的直径。
【小问5详解】
[1]正确的操作是让太阳光平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在焦点,形成最小最亮的光斑。此时测量光斑到透镜光心的距离即为焦距。所以小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。
[2]当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,光斑变大,说明焦点的位置小于L,则f与L的大小关系是。
【小问6详解】
由图丙可知,当眼睛到物体的距离相等时,物体越大,视角越大;当物体的大小一定时,眼睛到物体的距离越近,视角越大,故视角的大小与物体的大小和到物体的距离有关。
四、综合解答题:本题共3小题,共23分。
24. 小关同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录数据并根据数据绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的关系图像,如图甲所示:
(1)凸透镜的焦距是多少?
(2)当u=15cm时,v为多大?此时所成像的特点是什么?
(3)小关同学又想测量蜡烛的像移动速度,于是将该凸透镜固定在长度为1m的光具座的中点并保持凸透镜的位置不变,如图乙所示。他把蜡烛起始位置放在9cm刻度线处;接着蜡烛以0.03m/s的速度向右移至30cm刻度线处,求光屏移至哪条刻度线处时,光屏上再次承接到清晰的像及这段时间内蜡烛的像移动平均速度。
【答案】(1)10cm;(2)30cm,倒立放大的实像;(3)70cm刻度线处,0.01m/s
【解析】
【详解】解:(1)由图甲可知u和v均为20cm时成倒立等大的实像,即
2f=20cm
所以焦距为10cm。
(2)由图甲可知,当u=15cm时,像距为30cm,物距小于像距,光屏上成倒立放大的实像。
(3)蜡烛起始位置放在9cm刻度线处,蜡烛以0.03m/s的速度向右移至30cm刻度线处,则蜡烛移动的时间为
由题意可知,在7s内以不变的速度将蜡烛移动到30cm刻度线处,物距变为两倍焦距,则像距也变为两倍焦距,即光屏应该移动至70cm刻度处,此时像移动的路程
s′=70cm-63cm=7cm=0.07m
像移动时的平均速度
答:(1)凸透镜的焦距是10cm;
(2)当u=15cm时,v为30cm,此时成倒立放大的实像;
(3)光屏移至70cm刻度线处时,光屏上再次承接到清晰的像,这段时间内蜡烛的像移动平均速度为0.01m/s。
25. 汽车已经进入千家万户,给人们的出行带来了方便。为了防止交通事故的发生,督促司机遵守限速规定,交管部门在高速公路上设置了一些固定测速仪。声波测速仪发出超声波脉冲信号,遇到汽车发生反射,通过分析发出和接收到超声波脉冲信号的时间差,测算出汽车速度。为了防止超速,通常高速路设置区间测速和瞬时测速来测量汽车行驶的速度。
(1)如图甲所示,某路段采用“区间测速”,监测点A、B相距32km,该路段最高限速为120km/h。一辆轿车通过两个监测点的时间显示如图乙,通过两个监测点时的速度分别为118km/h和115km/h,该轿车在此路段的平均速度为多少?该车会被判为超速吗?
(2)除了区间测速,还有瞬时测速。如图所示,汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域。当该汽车运动到距测速仪438m时,测速仪向该车发出一超声信号,2.4s后收到从车返回的信号,超声波在空气中的传播速度为340m/s,求该汽车的速度。
【答案】(1)128km/h,该车会被判为超速
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,监测点A、B间的路程
轿车通过监测点A、B所用的时间
该轿车在此路段的平均速度为
因为该路段最高限速为120km/h,而,所以该车会被判为超速。
【小问2详解】
设汽车的速度为,超声波的速度为。测速仪发出超声波到与汽车相遇的时间为,超声波从汽车反射到被测速仪接收的时间为。根据题意,超声波从发出到返回的总时间
超声波从测速仪传播到汽车的距离,与从汽车反射回测速仪的距离是相等的,由于超声波在空气中的传播速度不变,所以
由题意,超声测速仪发出的信号1.2s后与汽车相遇,在这段时间内,汽车的路程与超声波的路程关系式为
即
解得
26. 汽车中的智能化配置
随着近几年汽车智能化的发展,越来越多的智能化配置被应用到汽车上,智能语音唤醒系统可以辨别出车主的声音,只有车主呼唤时才能实现对汽车的操作控制。车窗采用智能玻璃,除了可实现自动调节温度和透明度外,还具有单向透光功能,可以让驾乘人员从车内看到车外景象,而车外行人看不见车内景象。汽车抬头显示系统(如图甲)利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前风挡玻璃投射在正前方,能够让驾驶员在看到车前景象的同时,不必低头就能看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。360度全景影像功能是通过车身上的摄像头,再结合成像功能,让驾驶员可以在车内的中控大屏上观察到汽车周围360度的全景环境,结合车身配备的多个雷达,能够让车辆安全停靠,尽量避免剐蹭事故的发生。
(1)汽车智能语音唤醒系统可以根据声音的_________不同,辨别出发声者是否为车主。
(2)冬天的早晨,汽车在行驶时,车窗玻璃的___________(选填“内侧”或“外侧”)会出现小水珠,这是___________(填物态变化名称)现象。
(3)炎热的夏天,智能玻璃的单向透光功能可以有效减少过量______(选填“红外线”或“紫外线”)对人体皮肤的伤害。
(4)某车辆的抬头显示系统水平放置在中控台上,通过风挡玻璃成垂直于水平面的像,则风挡玻璃与水平面的夹角为___________度。
(5)汽车身上的摄像头能成车外物体___________(选填“倒立”或“正立”)、_____(选填“放大”或“缩小”)的实像;如果驾驶员在车内的中控大屏上观察到车外物体的像逐渐变大,说明汽车正在逐渐___________(选填“远离”或“靠近”)车外物体。
【答案】(1)
音色 (2) ①.
内侧 ②.
液化 (3)
紫外线 (4)
45 (5) ①.
倒立 ②.
缩小 ③.
靠近
【解析】
【小问1详解】
音色与发声体的材料和结构有关,音色可以用来分辨声音,所以汽车的智能语音唤醒系统可以通过不同人发出声音的音色不同,辨别出发声者是否为车主。
【小问2详解】
[1][2]冬天的早晨,汽车在行驶时,车窗玻璃的内侧会出现小水珠,这是车内温度较高的水蒸气遇冷液化形成的。
【小问3详解】
紫外线对人体皮肤的伤害较大,所以单向透光的智能玻璃,可以有效减少过量紫外线对人体皮肤造成的伤害。
【小问4详解】
根据平面镜成像特点,物与像关于镜面垂直。显示系统水平放置在中控台上,通过风挡玻璃成垂直于水平面的像,可知平面镜与水平面的夹角为45度。
【小问5详解】
[1][2][3]摄像头是利用当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像的规律制成的,当物体的像逐渐变大时,根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”,可知汽车正在逐渐靠近车外物体。
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2025-2026学年第一学期第二次集中训练
八年级物理试题
时间:90分钟 分值:100分
一、单选题:共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. “近在咫尺”是形容距离很短的一个成语。如图所示,古人把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称为“尺”,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为( )
A. 3mm B. 3cm C. 3dm D. 3m
2. 如图,在阅兵仪式上,加受油机梯队以新队形模拟空中加油状态,飞过天安门广场上空接受检阅,飞机空中加油时,此时描述受油机是静止的,所选择的参照物是( )
A. 地面上的建筑物 B. 天安门广场
C. 梯队中的加油机 D. 观看阅兵的群众
3. 2025年7月26日1时2分,内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗发生4.7级左右地震。地震预警系统为保护人民生命财产安全赢得了宝贵时间。其原理在于地震产生的地震波与声波性质相近,也称为地声波,系统通过利用地震波中纵波与横波传播速度的差异,实现对震源位置的监测。如图所示为某次地震发生时震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图像,这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s。下列分析正确的是( )
A. 纵波和横波均做加速运动 B. 横波的传播速度为5km/s
C. 纵波比横波先到达监测站 D. 震源距离监测站50km
4. “东风快递,使命必达”!2024年9月25日8时44分,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射东风系列洲际弹道导弹,准确落入预定海域,震撼全球。东风系列洲际导弹平均速度为25马赫,最大速度可以达到30马赫。已知1马赫≈340m/s,则以下说法正确的是( )
A. 导弹从发射到击中目标做的是匀速直线运动
B. 导弹的平均速度比声音在空气中的传播速度快
C. 导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动无关
D. 导弹下落时,以地面为参照物,导弹是静止的
5. 如图,汽车领域广泛利用AI助手实现“人车交互”。下列说法正确的是( )
A. 人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
B. 减小声音音量实质是降低音调
C. 语音助手发出的声音不是振动产生的
D. 根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
6. 如图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图像。下列说法正确的是( )
A. 由图乙可知该物质从开始熔化到完全熔化大约用了20min
B. 实验中需要观察试管内物质的状态,并记录温度和时间
C. 该物质熔化过程中需要吸收热量,温度不断升高
D. 由图乙可知,该物质的凝固点为90℃
7. 二十四节气是中华民族农耕文明长期经验的积累和智慧的结晶,对下列节气涉及的物态变化分析,正确的是( )
A. 图甲“寒露”节气,“露”的形成是凝固现象
B. 图乙“霜降”节气,“霜”的形成是凝华现象
C. 图丙“大雪”节气,“雪”的形成是液化现象
D. 图丁“雨水”节气,“雨”的形成是凝华现象
8. 在“探索厨房中的物态变化问题”跨学科实践活动中,下列说法不正确的是( )
A. 热水壶里的水烧开后,壶嘴会冒“白气”,这种“白气”是小液滴而不是水蒸气
B. 打开冰箱,用湿手去拿冷冻室的肉块时,手往往会被肉“粘”住
C. 拿刚出笼的馒头前,先将手沾点水,这样手不会被烫伤
D. 煮饺子时,当水沸腾后仍然用大火加热,这样饺子不仅熟得快且节省水和燃料
9. 射击项目是我国在奥运会上的夺金强项,射击时利用“三点一线”进行瞄准,下列实例与其原理相同的是( )
A. 空中出现彩虹 B. 做手影游戏 C. 照镜子正衣冠 D. 用放大镜看指纹
10. 如图是镜面反射与漫反射的光路图,下列选项中判断不正确的是( )
A. 光污染的形成是由于发生了如图甲所示的镜面反射
B. 只有发生镜面反射时,才遵循光的反射规律
C. 在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较亮的地方是路面
D. 观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了漫反射
11. 如图所示,东南亚地区生活着一种射水鱼,它发现水面上的小昆虫后,能从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落水中,实现捕食,下列光路图能表示射水鱼观察水面上小昆虫的( )
A. B.
C. D.
12. 小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A. 投影仪 B. 近视眼镜 C. 监控摄像头 D. 放大镜
13. 下列对题图所示的四幅图阐述正确的是( )
A. 甲图:近视眼成像在视网膜前,用凸透镜矫正
B. 乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正
C. 丙图:自制照相机拍摄近处物体时,应将可伸缩纸筒伸长
D. 丁图:天文望远镜的物镜相当于放大镜,目镜相当于照相机的镜头
14. 图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是( )
A. 投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B. 光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C. 画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D. 屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
15. “强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A. 照相机镜头对光有发散作用
B. 拍摄该照片时,花比人更靠近照相机镜头
C. 花和人通过照相机镜头成的是正立、缩小的实像
D. 若要使花的像更大一些,可将花移到照相机镜头一倍焦距之内
二、填空与作图题:共4小题,填空每空1分,作图3分,共13分。
16. 白居易的《琵琶行》中有如下描述:“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情。“演奏琵琶时通过拨动琴弦,使其________发声;演出前旋转转轴的目的是调节琴声的_________(选填响度、音调、音色);若原琴弦发声如甲所示,将琴弦适当旋紧后用同样的力拨弦,声波的波形如_________(选填甲、乙、丙)所示。
17. 中国的茶文化在宋朝时已名扬世界,反映出中华民族悠久的文明和礼仪。茶农在炒制茶叶时,通过加热使新鲜茶叶中的水分快速_________(填物态变化名称),这便是“杀青”;透过玻璃,茶叶片变大了,是因为加水后的玻璃杯相当于一个凸透镜,茶叶片处于___________(选填“1倍焦距内”“2倍焦距外”或“大于1倍焦距,小于2倍焦距”)范围。糖画是中国民间传统手艺,艺人先将糖放在勺子里加热使其熔化,再将液态糖汁倒在玻璃板上塑形成糖画。已知糖是晶体,由此推断糖的熔化图像类似于图乙中的________(选填“a”或“b”)。
18. 每到3月,向北迁徙的红嘴鸥都会如约而至,在宁夏银川市北塔湖,上千只红嘴鸥在湖面飞翔、嬉戏,一只红嘴鸥在距水面10m飞行,若湖水深5m,则这只红嘴鸥在湖中所成的像与它的距离为_______m,它向湖面靠近的过程中,像的大小________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
19. 学校每次放暑假前都会对学生进行夏季安全教育,防范溺水事故的发生。人总认为池水不深的原因是池底反射的光射入空气中时发生折射,导致看到的“池底”位置比实际_________(选填“高”或“低”),人看到的其实是池底的___________(选填“实像”或“虚像”),所以生活中千万不要因为水看起来浅而下水游玩。现有投影仪胶片上发光点S发出一条光线,经凸透镜折射和平面镜的反射后,射到屏幕上,请你完成该光路_________。
三、实验探究题:共4个小题,共34分。
20. 小明用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点,蜡烛A与蜡烛B外形相同。
(1)实验时小明用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于______。实验中将玻璃板竖立在白纸上,在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,______;
(2)如图乙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为____(填“v1”或“v2”)。若在图乙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到______(选填“只有k1”“只有k2”或“k1和k2”);
(3)将蜡烛A取走,正立放置一电子手表在该位置,从玻璃板中看到的时间如图丙所示,则实际时间是______。
(4)若用光屏替代蜡烛B,在光屏上观察不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是______(选填“实”或“虚”)像。
21. 小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:
(一)如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转:
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,这说明折射光线和入射光线位于法线________;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,说明折射光线和入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向________(选填“左”、“右”或“上”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明________。
(二)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角,通过实验得到如表格:
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
(4)实验中发现,折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些,其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象,还发生了_________现象;当入射角增大时,折射角________;折射光线的能量________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失,只有反射光线,这种现象叫做全反射。当入射角α≥__________时,就发生了全反射现象。图像丁中的图线________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(6)通过对实验数据的分析特点可知,如果光从空气射向玻璃,________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
22. 雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到______,这样做的目的是_________;
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐____(选填“变大”或“变小”),且像都是____(选填“正立”或“倒立”)的;
表1
序号
物高h/cm
物距x/cm
像高h/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
30.0
2.0
倒立
实像
2
26.0
2.5
倒立
实像
3
4.0
23.0
3.0
倒立
实像
4
15.0
8.0
倒立
实像
5
13.0
13.5
倒立
实像
6
7.0
找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用下图______的方式可以观察到正立放大的“F”;
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在______cm和______cm之间反复多次实验;
表2
序号
物高/cm
物距/cm
像高/cm
像的正倒
像的虚实
1
4.0
25.0
1.0
倒立
实像
2
18.0
1.3
倒立
实像
3
15.0
2.0
倒立
实像
4
10.0
4.0
倒立
实像
5
8.0
6.5
倒立
实像
6
4.0
找不到像
(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是_______________。咨询老师后得知,两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。
23. 跨学科实践:制作望远镜
【材料】准备焦距为20cm和10cm凸透镜各一个、厚纸板、胶带、剪刀。
【原理】其原理如图(a),效果如图(b)
【制作】将焦距较大的透镜作为物镜,较小的作为目镜,用厚纸板制成两个比凸透镜直径略大纸筒,分别将它们固定在两个纸筒的一端。
【调试】
(1)通过对原理图的分析可知,望远镜的物镜成倒立、___________的实像,这个像恰好成在目镜的___________倍焦距之内,目镜对其成________、_____的虚像。
(2)用制作完成的望远镜先观察较近处物体时,通过调节小纸筒,看到了较近处物体清楚放大的像。调转镜头直接去观察更远处物体时,会发现通过目镜看不到远处物体的像,此时需要调节镜筒使目镜和物镜间距离______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)已知简易望远镜的放大倍率为,其中、分别为物镜和目镜焦距。若制作的望远镜的放大倍率为3,现有一个焦距为10.0cm的凸透镜作为目镜,还需要找一个焦距为______cm的凸透镜作为物镜。
【展示交流】
(4)在各小组展示交流时,小明发现在观察远处同一物体时本组看到物体的像明显比其他组的暗,请你帮小明写出优化方法:___________。
(5)测量凸透镜的焦距f。
①小明将透镜对着太阳光,如图乙所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心的距离,记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是___________ ;
②改正错误后,小明用正确方法测量,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则f与L的大小关系是:f________L。
(6)望远镜物镜所成的像虽然比物体小,但它离人眼很近,再加上目镜的对光线的发散作用,就可以改变视角大小。如图丙,观察物体时,视角的大小与________有关。
四、综合解答题:本题共3小题,共23分。
24. 小关同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录数据并根据数据绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的关系图像,如图甲所示:
(1)凸透镜的焦距是多少?
(2)当u=15cm时,v为多大?此时所成像的特点是什么?
(3)小关同学又想测量蜡烛的像移动速度,于是将该凸透镜固定在长度为1m的光具座的中点并保持凸透镜的位置不变,如图乙所示。他把蜡烛起始位置放在9cm刻度线处;接着蜡烛以0.03m/s的速度向右移至30cm刻度线处,求光屏移至哪条刻度线处时,光屏上再次承接到清晰的像及这段时间内蜡烛的像移动平均速度。
25. 汽车已经进入千家万户,给人们的出行带来了方便。为了防止交通事故的发生,督促司机遵守限速规定,交管部门在高速公路上设置了一些固定测速仪。声波测速仪发出超声波脉冲信号,遇到汽车发生反射,通过分析发出和接收到超声波脉冲信号的时间差,测算出汽车速度。为了防止超速,通常高速路设置区间测速和瞬时测速来测量汽车行驶的速度。
(1)如图甲所示,某路段采用“区间测速”,监测点A、B相距32km,该路段最高限速为120km/h。一辆轿车通过两个监测点的时间显示如图乙,通过两个监测点时的速度分别为118km/h和115km/h,该轿车在此路段的平均速度为多少?该车会被判为超速吗?
(2)除了区间测速,还有瞬时测速。如图所示,汽车在某段公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域。当该汽车运动到距测速仪438m时,测速仪向该车发出一超声信号,2.4s后收到从车返回的信号,超声波在空气中的传播速度为340m/s,求该汽车的速度。
26. 汽车中的智能化配置
随着近几年汽车智能化的发展,越来越多的智能化配置被应用到汽车上,智能语音唤醒系统可以辨别出车主的声音,只有车主呼唤时才能实现对汽车的操作控制。车窗采用智能玻璃,除了可实现自动调节温度和透明度外,还具有单向透光功能,可以让驾乘人员从车内看到车外景象,而车外行人看不见车内景象。汽车抬头显示系统(如图甲)利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前风挡玻璃投射在正前方,能够让驾驶员在看到车前景象的同时,不必低头就能看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。360度全景影像功能是通过车身上的摄像头,再结合成像功能,让驾驶员可以在车内的中控大屏上观察到汽车周围360度的全景环境,结合车身配备的多个雷达,能够让车辆安全停靠,尽量避免剐蹭事故的发生。
(1)汽车智能语音唤醒系统可以根据声音的_________不同,辨别出发声者是否为车主。
(2)冬天的早晨,汽车在行驶时,车窗玻璃的___________(选填“内侧”或“外侧”)会出现小水珠,这是___________(填物态变化名称)现象。
(3)炎热的夏天,智能玻璃的单向透光功能可以有效减少过量______(选填“红外线”或“紫外线”)对人体皮肤的伤害。
(4)某车辆的抬头显示系统水平放置在中控台上,通过风挡玻璃成垂直于水平面的像,则风挡玻璃与水平面的夹角为___________度。
(5)汽车身上的摄像头能成车外物体___________(选填“倒立”或“正立”)、_____(选填“放大”或“缩小”)的实像;如果驾驶员在车内的中控大屏上观察到车外物体的像逐渐变大,说明汽车正在逐渐___________(选填“远离”或“靠近”)车外物体。
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