内容正文:
2026年山东中考综合训练一(声、光、热)
一、单项选择题:每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题目要求。
1.【答案】C
【详解】A.人与机器人交流的声音属于可听声,频率范围在20Hz~20000Hz之间,不是小于20Hz的次声波。故A错误;
B.机器人在室内缓慢行走的速度约为1m/s左右,10m/s的速度过快,不符合实际场景。故B错误;
C.红外线具有热效应,生活中利用红外线检测体温,机器人可通过红外线检测老人体温,故C正确;
D.能从任何方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了漫反射,因此老人从任何方向看到机器人是漫反射,故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【详解】A.夜蛾通过感知超声波躲避天敌,说明声音可以传递信息,故A错误;
B.人们模仿蝙蝠依靠超声波定位,设计雷达装置,模仿夜蛾的超声波感知结构,设计的反雷达装置,利用了超声波的反射原理,故B正确;
C.人耳听觉范围是20Hz~20000Hz,蝙蝠发出的超声波频率高于20000Hz,人耳听不到但夜蛾腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波,故C错误;
D.蝙蝠靠近夜蛾时,增大了超声波的响度,超声波的传播速度保持不变,故D错误。
故选B。
3.【答案】D
【详解】A.通过听瓮区分不同方向的声音,说明声音可以传递信息,故A错误;
B.声音在固体中的传播速度比在空气中快,而不是慢,故B错误;
C.听瓮不会改变声源的音调,音调由声源本身的振动频率决定,故C错误;
D.听瓮利用瓮体的形状和空间产生共鸣,将微弱声音的振幅放大,从而增大响度,使人耳更容易听见,故D正确。
故选D。
4.【答案】D
【详解】A.声音是由物体振动产生的,吹奏唢呐时,唢呐声是由管内空气柱振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.吹奏笛子时,按压不同位置的气孔,空气柱的长短发生改变,振动时频率发生变化,主要改变声音的音调,故B正确,不符合题意;
C.敲击战鼓告知将士冲锋,将士通过战鼓声得知冲锋的信息,说明声音可以传递信息,故C正确,不符合题意;
D.敲击编钟时,周围的人能听到声音,声音是靠空气传播进入人的耳朵的,声音的传播需要介质,真空不能传声,故D错误,符合题意。
故选D。
5.【答案】B
【详解】A.由于漫反射,将光线反射到各个方向,同学们能从不同方向看到地上的书,故A正确,不符合题意;
B.小聪在镜中看到小猫,这是平面镜成像,平面镜成的像是虚像,不是由真实光线会聚而成,故B错误,符合题意;
C.近视眼的形成原因是晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜的前方,可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,故C正确,不符合题意;
D.针孔照相机是小孔成像的应用,小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.【答案】D
【详解】A.红外传感器是利用红外线工作的,红外线属于不可见光,不是可见光,故A错误;
B.摄像头的成像原理和照相机相同,当物体在镜头的二倍焦距以外时,成的是倒立、缩小的实像,不是放大的实像,故B错误;
C.投影仪的成像原理是物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;而摄像头成的是倒立、缩小的实像,二者成像原理不同,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,当物体远离摄像头(物距增大)时,像距会减小,像也会变小,故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【详解】A.若平面镜向右平移,入射点和法线的位置不变,则反射光线也不变,所以反射光不能射到P点,故A错误;
B.调整平面镜后,仍然遵守光的反射定律,反射角和入射角仍然相等,故B错误;
C.保持入射光不变,连接入射点O与点P,光线OP即为第二次的反射光线,作∠AOP的角平分线OM,即为新的法线,作OM的垂线即为第二次平面镜的位置,如图所示:
由图可知,平面镜应顺时针转动。故C正确;
D.提高支点的位置,则入射点左移,入射角不变,则反射角不变,反射光线不能射向P点,故D错误。
故选C。
8.【答案】C
【详解】A.水杯装满水后相当于一个凸透镜,近视眼镜是凹透镜,二者作用不同,故A错误;
BC.往水杯中加入清水,同学们可以看到,两支蜡烛下半部分位置交换,上下两半完美对接,说明蜡烛通过水杯成倒立、等大的像,根据凸透镜成像规律可知,蜡烛此时恰好位于水杯的二倍焦距处,成的是实像,故B错误,C正确;
D.根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,若将水杯远离蜡烛,物距变大,蜡烛成的像会变小,故D错误。
故选C。
9.【答案】D
【详解】A.壶中茶水在加热沸腾后继续加热,温度保持不变,但由于要不断吸热,茶水的内能会增加,故A错误;
B.热量是过程量,不能描述为含有或具有热量,故B错误;
C.沸腾后壶盖被顶起工作过程是通过做功的方式,将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程原理相同,故C错误;
D.喝茶时身体感觉变暖了,是由于身体吸收热量内能增加,通过热传递的方式改变身体的内能,故D正确。
故选D。
10.【答案】D
【详解】A.水分蒸发是液态水变为气态水蒸气,属于汽化现象,需要吸热,不是液化,故A错误;
B.水蒸气是无色不可见的气体,“蒸热”产生的白雾是肉眼可见的,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是水蒸气本身,故B错误;
C.白雾本身是液态小水滴,其消散是小水滴汽化为水蒸气,不是水蒸气汽化,故C错误;
D.冬天温度低,石灰窖内热的水蒸气遇冷液化形成的小水滴即“白气”,液化过程需要放热,故D正确。
故选D。
11.【答案】C
【详解】A.酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行,最后才固定温度计的高度,故A错误;
B.由图乙图像可知,48℃为该物质的熔点,温度为48℃时物质可能处于固液共存状态,也可能刚开始熔化处于固态、刚熔化完成处于液态,故B错误;
C.由图乙图像可知,AB段该物质为固态,处于吸热升温的过程,经历时间为3min,CD段该物质为液态,处于吸热升温的过程,经历时间为12min-9min=3min
同一个热源加热相同的时间,物质吸收的热量相同。根据可知,当质量和吸收的热量都相同时,比热容与升高的温度成反比,所以,故C正确;
D.整个过程物质一直吸收热量,物体吸收热量时内能增加,B、C两点温度相同,但C点加热时间更长,内能更大,故D错误。
故选C。
12.【答案】C
【详解】A.烧瓶内酒精沸腾是液态变为气态的汽化过程,属于汽化,故A错误;
B.酒精沸点低于水,加热时仅酒精沸腾,但水即使温度没达到沸点,也会发生蒸发现象,蒸发属于汽化,因此水也会发生汽化,故B错误;
C.酒精蒸气进入冷凝器后遇冷,变为液态酒精,该过程是液化,液化过程需要放热,故C正确;
D.冷凝器中酒精蒸气温度更高,热量由酒精蒸气传递给冷却水,酒精蒸气放热,冷却水吸热,故D错误。
故选C。
13.【答案】D
【详解】A.相同功率的灯泡,加热时间相同,放出的热量相等,水和沙土吸收的热量也相等,故A错误;
B.沙土比热容小,升温多,但吸收热量相同,内能增加量相同,故B错误;
C.若白烟会从A向B流动,说明加热一段时间后,沙土上方空气的密度小于水面上方空气的密度,若左侧空气受热上升,水面上方空气的密度小于沙土上方空气的密度,白烟会从B向A流动,故C错误;
D.水的比热容大,放出相同热量时温度降低少,所以降温慢,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:每小题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求。
14.【答案】ACD
【详解】A.若在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃,蓝色玻璃只能透过蓝光,其他色光会被吸收,所以白屏上只能呈现蓝色光,故A正确;
B.漫反射的光线虽然杂乱无章,但所有反射(包括漫反射)都遵循光的反射定律,故B错误;
C.图丙中“铅笔被水‘折断’”和“潭清疑水浅”的现象,都是光的折射现象,故C正确;
D.图丁中,小孔成像和影子的形成原理都是光的直线传播,故D正确。
故选ACD。
15.【答案】CD
【详解】A.图中物距大于像距,且成实像,根据凸透镜成实像的原理可知,视网膜成像是倒立缩小的实像,故A错误;
B.挡住部分透镜,剩余部分仍能成像,光屏上像完整,只是亮度变暗,故B错误;
C.保持透镜、光屏位置不变(像距不变),抽出适量水,水透镜变薄、焦距变大、折光能力变弱,可使像推迟会聚,在原光屏位置再次清晰,故C正确;
D.向水透镜注水,透镜变厚、焦距变小、折光能力变强,像会成在光屏前方,光屏上像变模糊,这正是近视眼的成因,故D正确。
故选CD。
16.【答案】AC
【详解】A.由题意可知,驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,由于真空不能传声,所以该驱蚊器不可以在真空环境使用,故A错误,符合题意;
B.该驱蚊器是超声波驱蚊器,人耳无法听到超声波,故B正确,不符合题意;
C.频率决定音调,振幅决定响度,该驱蚊器调至频率最高挡时,音调升高,声音振幅不一定改变,故C错误,符合题意;
D.声音的传播速度与距离声源的远近无关,该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度不变,故D正确,不符合题意。
故选AC。
17.【答案】BC
【详解】A.铁笛仙马麟吹笛子时,声音是由笛子内部的空气柱振动产生的,而不是笛子本身振动产生的,故A错误;
B.流沙河中的沙僧听到孙悟空在岸上喊他,说明河水能够传声,故B正确;
C.响度描述的是声音的大小,张飞的三声怒吼震退曹军,说明张飞喊声的响度大,故C正确;
D.不同发声体的音色不同,我们通过音色区分不同人的声音,大家听笑声能判断来人是王熙凤,是因为声音的音色不同,而不是音调不同,故D错误。
故选BC。
18.【答案】ACD
【详解】 A.相同时间内,两种液体放出的热量相等,质量也相等,根据放热公式
水的温度变化
液体M的温度变化
由得 ,故A正确;
B.比热容反映物质的吸放热能力,比热容越大,放热能力越强。,因此M的放热能力比水弱,故B错误;
C.晶体的核心特点是凝固过程温度不变,有固定的凝固点。由图可知,M凝固时温度保持不变,水凝固时温度保持不变,两种物质都有固定的凝固点,因此都是晶体,故C正确;
D. 从降到,水所用时间大于M所用时间,题目明确单位时间内二者放出热量相等,因此时间越长放热越多,水放出的热量大于M放出的热量,D正确。
故选ACD。
19.【答案】AD
【详解】A.改变内能的方式有两种,是做功和热传递,烤箱加热食物是通过热传递改变食物的内能,故A正确;
B.食物很烫是因为它的温度很高,并且热量是过程量,不能用含有来描述,故B错误;
C.肉眼是看不见分子的,炒菜时油会溅出不是分子的无规则运动,故C错误;
D.烧水时壶嘴喷出的“白气”是壶嘴喷出的温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气液化形成的小水滴,此过程放热,故D正确。
故选AD。
20.【答案】BC
【详解】A.热量是热传递过程中能量转移的多少,不能说某物体“含有”多少热量,故A错误;
B.冰在熔化时,虽然温度保持不变,但需要吸收热量,内能增加,故B正确;
C.在锯木板的过程中,锯条与木板之间存在摩擦力,克服摩擦力做功将机械能转化为内能,导致锯条和木板的温度都升高,内能均增加,故C正确;
D.热传递的条件是两物体之间存在温度差,能量总是从高温物体传向低温物体,故D错误。
故选BC。
三、填空题
21.【答案】响度
【详解】外室、次室和中室以及中间的吸声材料能够很好地减小声音的大小,即响度,起到隔音的效果。
22.【答案】 音调 空气 该声音是超声波/该声音的频率大于/该声音的频率超出了人耳的听觉范围
【详解】[1]将调节杆适当旋进或旋出并固定后,可以改变空气柱的长度,而改变振动频率,可改变笛声的音调。
[2]声音可以在固体、液体、气体中传播。笛声是通过空气传播到警犬耳朵的。
[3]训犬笛发出25000Hz的声音,25000Hz>20000Hz,此时训犬笛发出的是超声波,人耳不能听到(或该声音的频率大于或该声音的频率超出了人耳的听觉范围等)。
23.【答案】 凝固 照相机 上
【详解】[1]在光刻技术中,涂胶阶段是先在硅片表面均匀覆盖一层液态光刻胶,通过低温“烘烤”使光刻胶凝固变为固态。
[2]由图和题意可知,缩图透镜的作用是将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,硅片上成倒立、缩小的实像,因此该缩图透镜为凸透镜,此投射原理与照相机的成像原理是相同的。
[3]这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,掩膜上的电路图在硅片上的像越小,像变小,像距变小,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,要将掩膜向上移动。
24.【答案】 顺 不变
【详解】[1]已知,平面镜以MN为轴顺时针旋转5°。 根据平面镜成像的对称性,镜面旋转θ,像会以物体为轴旋转2θ,且旋转方向与镜面一致。 故镜面顺时针转5°,则像顺时针转
[2]平面镜成的是等大的虚像,像的大小只与物体本身的大小有关,与镜面的位置、角度、物体到镜面的距离均无关。 故蜡烛本身大小不变,因此无论镜面如何旋转,像的大小始终不变。
25.【答案】 丙 可再生 电磁感应现象
【详解】[1]水的比热容比陆地砂石更大,夜晚降温时,陆地降温比海洋更快,陆地气温更低、气压更高,因此夜晚风从陆地吹向海洋。发电机旋翼需要自动迎风,风从图中左侧的陆地吹向右侧的大海,因此旋翼应朝向陆地一侧,对应丙图。
[2]风能可以源源不断从自然界获取,因此属于可再生能源。
[3]发电机的工作原理是电磁感应现象,工作时将机械能转化为电能。
26.【答案】 热传递 0.07
【详解】[1]改变物体内能的方式有做功和热传递,用天然气烧水煮饭是通过热量转移增大内能,属于热传递。
[2]水吸收的热量
[3]天然气完全燃烧放出的热量
消耗天然气的体积
27.【答案】(1) 音调 频率 海啸 (2 乙 (3) A
【详解】(1)[1][2]保持拨动钢尺的力度不变,这是为了控制声音的响度不变,改变伸出桌面的长度,钢尺的振动频率不同,其发出声音的音调不同,这是为了研究声音的音调与频率的关系。
[3]当伸出桌面超过一定长度时,虽然用很大的力拨动钢尺却听不到声音,钢尺振动频率非常低,发出的是次声波,海啸产生的声属于次声波。
(2)当声音的振动频率越高,所形成的图形就会越复杂;乙中图案比较复杂,故使小颗粒振动形成此图案的声音音调高。
(3)当用嘴向图4所示的试管中吹气时,试管内空气柱的振动会发出声音,空气柱越短,振动频率越大,发出的声音的音调越高,故音调最高的是A。
28.【答案】(1) 高 深 (2) 大 不变 (3) 250 10
【详解】(1)[1]凹槽越密的位置,汽车经过时,振动的频率越高,音调越高。
[2]若想增大音乐的响度,应使汽车经过时振动的幅度增大,因此凹槽应该设计得更深。
(2)[1]若要使整首音乐的音调升高,声音振动的频率应提高,因此汽车通过该段公路的车速应该更大。
[2]声音传播的速度与传声的介质有关,与振动的频率无关,因此音乐的传播速度将不变。
(3)[1]频率是指发声体单位时间内振动的次数,则250Hz表示物体在1s内振动250次。
[2]已知音符“do”的频率为250Hz,每1m距离内均匀分布了25个凹槽,则经过25个凹槽所用的时间为
则汽车行驶的速度是
29.【答案】(1) 空气柱 B
(2) (a) 仅松开A孔时空气柱更短,振动频率更高,音调更高,图中振动频率更高
(3) A B (4) B
【详解】(1)[1]吹笛子时,发声源是笛子内部的空气柱,因此声音是空气柱振动产生的。
[2]松开不同孔时,空气柱长度改变,振动频率不同,因此声音的音调发生变化,故选B。
(2)[1][2]仅松开A孔时,A距离吹口O更近,空气柱长度比松开其他孔更短,短空气柱振动频率更高;图2(a)相同时间内振动次数更多,频率更高,因此(a)是仅松开A孔的振动图像。
(3)[1]用更大的力吹笛子,空气柱振动的振幅增大,因此响度变大,故选A。
[2]音色由发声体的材料、结构决定,用力吹不会改变竹笛本身的特性,因此音色不变,故选B。
(4)A.材料主要影响音色、硬度,不直接决定音调高低,故A不符合题意;
B.音调越高对应振动频率越高:相同长度下,空气柱越细振动频率越高,故B符合题意;
D.更粗的柱子使得空气柱更粗,振动更慢,音调更低。故D不符题意;
CE.更长的竹子、向底部方向打孔都会得到更长的空气柱,振动频率更低,音调更低,故CE不符合题意。
故选B。
30.【答案】(1)
(2) 倒立 放大
【详解】(1)光线竖直向上入射到平面镜的点,入射光线与主光轴垂直,平面镜与主光轴夹角为,因此入射角、反射角都为,反射光线沿水平主光轴向左射出;反射光线沿主光轴入射凸透镜,平行主光轴入射的光经凸透镜后,折射光线过凸透镜焦点,据此作图。
(2)[1]过凸透镜光心的光线传播方向不变。因为是发出、经过光心后的出射光线,因此反向延长光线,延长线与的交点就是点,据此作图。
[2][3]由图可知,发光物体MN在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
31.【答案】(1) 平面镜 45 反射 (2)AC (3) 缩小 靠近 A
(4) A B 乙 白墙 漫 投影仪远离屏幕,同时镜头靠近手机
【详解】(1)[1][2][3]魔术箱利用平面镜成像,平面镜将箱内分为前后两部分,45度倾斜放置时,平面镜反射箱底的方格,使观察者误以为箱底就在前方,投入的纸币落在平面镜后方,因此“不翼而飞”,原理是光的反射。
(2)A.图中平行于主光轴的入射光线,折射后通过焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴可以实现一束光从左侧的小孔射入,将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好挡住光线,可光仍从右孔射出,故A符合题意;
B.图中为一凹透镜和一凸透镜,左边的凹透镜对光线有发散作用,而图中凹透镜对光线却有会聚的作用,因此实现不了,故B不符合题意;
C.图中有两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,故C符合题意。
故选AC。
(3)[1]模型照相机工作原理是,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]根据凸透镜成像规律,“物远像近像变小”,照相机远离光源,物距变大,像距需要变小,因此后筒要靠近前筒。
[3]物距时,成倒立、缩小的实像,说明
解得,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[1]测量焦距时,需要让凸透镜正对太阳光,使太阳光平行于主光轴入射,在另一侧白纸上承接最小最亮的光斑,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
[2]AB位于一倍焦距和二倍焦距之间,作两条特殊光线,一条从A作平行于主光轴的光线,折射后过右侧焦点F;另一条从A作过光心的光线,传播方向不变。两条折射光线的交点就是A的像点A′,同理得到B的像点B′,连接A′B′即为倒立、放大的实像,位于透镜右侧二倍焦距之外。据此作图。
[3]投影仪成像条件为物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,已知物距,则
解得,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[4]投影仪成倒立(上下、左右都颠倒)的实像,因此需要将手机倒放,才能在屏幕上得到正立的像,所以选乙。
[5][6]白墙表面粗糙,光照射后发生漫反射,反射光射向各个方向,各个位置都能看清像。
[7]根据“物近像远像变大”,要得到更大的清晰像,需要增大像距,即投影仪远离屏幕,同时减小物距,即镜头靠近手机。
32.【答案】(1) b B (2) 降低 凝固 (3)均匀 (4) 凝华 放热
【详解】(1)[1]冰块加到b高度时,冰盐混合物能更充分地包裹小碗B,增大两者的接触面积,让小碗B内的奶浆可以更快速、均匀地吸收冷量,从而提高制作冰淇淋的效率,如果只加到a高度,接触面积较小,制冷效果会大打折扣。
[2]小碗B需要将内部奶浆的热量传递给外部的冰盐混合物,导热性好的材料能加快热量传递的速度,让奶浆更快达到凝固温度,如果大碗A用导热性好的材料,反而会让外界热量更容易进入,影响制冷效果。
(2)[1]食盐会溶解在冰块熔化的水中,形成盐水溶液,盐水的凝固点(熔点)比纯水低,所以冰块的熔点会降低,能在更低的温度下持续熔化,吸收更多热量。
[2]奶浆原本是液态,在冰盐混合物吸收热量的过程中,奶浆的温度逐渐降低,最终由液态变成固态,这个物态变化的名称就是凝固,也是冰淇淋成型的关键过程。
(3)搅拌可以让奶浆内部的热量更快地传递到碗壁,再传递给冰盐混合物,避免局部温度过高或过低,让奶浆各部分的温度更均匀,凝固后的冰淇淋口感和质地也会更一致,如果不搅拌,可能会出现部分已经凝固、部分还是液态的情况。
(4)[1]大碗A的温度很低,空气中的水蒸气遇到温度极低的碗壁时,会直接从气态变成固态的白霜,这个过程没有经过液态,属于凝华现象。
[2]凝华是物质从气态直接变为固态的过程,这个过程会向外放出热量,所以白霜形成时会伴随热量的释放。
四、作图题
33.【答案】
【详解】已知反射光线与平面镜的夹角为,根据光的反射定律,反射角等于
因为入射角等于反射角,所以入射角为。过反射点作法线(法线与平面镜垂直),然后根据入射角为画出入射光线。根据凸透镜的折射规律,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,所以可画出经凸透镜后的折射光线,据此作图。
34.【答案】
【详解】根据人的眼睛和泳池边缘的折射光线可得入射点O,过入射点O垂直于水面作出法线,根据光的折射规律(折射角大于入射角)大致找出对应的入射光线,该入射光线的右侧区域,即为盲区AB的大致范围,如下图所示:
35.【答案】
【详解】根据凸透镜两条特殊光线可知,平行于主光轴的光线过焦点,过光心的光线传播方向不变,画出两条折射光线,两条折射光线的反向延长线的交点为烛焰S点的像,据此作图。
36.【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点,作出装饰物S关于前挡风玻璃的对称点(即像点)。连接像点与人眼,与前挡风玻璃MN的交点O即为反射点。点O到人眼的直线即为反射光线,SO即为入射光线。据此作图。
37.【答案】
【详解】画出两条特殊光线的折射光线:过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。两条折射光线的交点即为发光点S的像点。由于入射光线的折射光线过像点,连接图中入射光线与凸透镜的交点和像点,这条线就是该入射光线的折射光线。据此作图。
五、实验题
38.【答案】(1) 瓶和水 低 (2) 变小 实验推理法 (3) 高 不变 B
【详解】(1)[1]当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是瓶和水,所以,声源是瓶子和水。
[2]瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,振动越慢,所以音调越低。
(2)[1]声音的传播需要介质,随着罩内空气越来越稀薄,听到的闹钟声音逐渐变小,响度变小。
[2]由此猜想,假如把玻璃罩内的空气全部抽去,我们将不能听到声音,用到实验推理法。
(3)[1]发声体振动的频率越高,音调越高。由图知A区的铜片较厚且较长,振动较慢,B区次之,振动较快。C区的铜片薄且较短,振动最快,故A区发出的音调最低,C区发出的音调最高,A区是低音区,B区是中音区,C区是高音区。
[2]往气孔用力吹气时,其振动幅度变大,即响度变大。但其振动的快慢是不变的,所以发出声音的音调不变。
[3]余音未绝是指停止吹气后,声音并没有马上消失。停止吹气后,铜片仍在继续振动,所以还能继续听到声音,故B符合题意,故选B。
39.【答案】(1) 反射 a 大小相等 ③ (2) 放大 投影仪 左 抽取
【详解】(1)[1]平面镜成像的原理是光的反射,蜡烛A发出的光经玻璃板反射后进入人眼,人眼会认为光沿直线传播,从而形成蜡烛A的虚像。
[2]在a位置(玻璃板前蜡烛A的一侧),既能看到蜡烛A的像,也能看到玻璃板后的蜡烛B,方便对比像与物的大小关系。
[3]蜡烛A和B完全相同,当移动蜡烛B与A的像完全重合时,说明蜡烛A与它的像大小相等,由此可初步得出:平面镜所成的像与物的大小相等。
[4]图丁中,要使蜡烛的像在装满水的烧杯中(看起来像在水中燃烧),根据平面镜物与像到平面镜的距离相等可知,需要调节光学元件(玻璃板)向③方向移 动,使蜡烛的像与烧杯的位置对应,从而观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。
(2)[1][2]从图甲可以看出,物距小于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一规律工作的(即物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像)。
[3][4]近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,摘下近视眼镜后,水透镜对光的会聚能力变强,像会向左移动,所以为了使光屏上的像再次清晰,应将光屏向左移动,当保持光屏位置不动时,可以通过针筒抽取适量水,减弱水透镜对光的会聚能力,从而使像再次变得清晰。
40.【答案】(1) 竖直 (2) 显示光路 漫 (3) 相等 同一平面内
(4) 反射光线沿着原入射光线的反方向射出 (5) 顺
【详解】(1)实验中法线与平面镜垂直,只有硬纸板竖直(垂直)立在平面镜上,才能让法线落在硬纸板所在平面上,方便探究规律。
(2)[1][2]硬纸板的作用是呈现光的传播路径,即显示光路;粗糙的硬纸板会对光发生漫反射,让不同方向的观察者都能看到光路。
(3)[1]由表格数据可得:每一次实验中反射角都等于入射角,因此反射角与入射角大小相等。
[2]将纸板向后折,右侧纸板与入射光线、法线不在同一平面内,无法在纸板上看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)验证光路可逆时,逆着原反射光的方向入射,若观察到反射光线沿着原入射光线的反方向射出,即光逆着原来的方向传播,说明在光的反射中,光路是可逆的。
(5)当前经小镜子反射的光线在眼睛下方,无法进入眼睛,要使反射光进入眼睛,应减小光在小镜子N上反射时的入射角,所以应绕手顺时针转动小镜子N。
41.【答案】(1) 自下而上 需要 (2) 时 水蒸气
(3) 98 初温 温度保持不变 (4) 不合理 玻璃片“非常烫”也可能是热传递
【详解】(1)[1][2]酒精灯需用外焰加热,所以先放好酒精灯,再固定铁圈A的高度,此时需要点燃酒精灯,确保铁圈高度能让酒精灯外焰加热烧杯底部。温度计的玻璃泡要全部浸没在水中,且不能接触容器底和壁,因此最后调整温度计的高度,遵循自下而上的原则。
(2)[1]水沸腾时,内部剧烈汽化,气泡上升过程中,气泡体积逐渐变大,与图乙现象一致。
[2]沸腾是液态水变为气态的过程,气泡内的气体主要是水受热汽化产生的水蒸气。
(3)[1]由图丙可知,水沸腾时温度保持不变,恒定在98℃,因此沸点为98℃。
[2]甲、乙两组装置完全相同,加热条件一致。甲组初始温度为92℃,加热6分钟达到沸点,乙组为90℃,加热8分钟达到沸点,两者升温速率相同,均为每分钟1℃。说明水量相同,差异仅在于初温不同。
[3]由图可知,水沸腾时继续吸热,温度保持不变。
(4)[1][2]玻璃片变烫,除了水蒸气液化放热外,还可能是高温水蒸气直接接触玻璃片导致热传递升温, 因此,小李的分析推理过程不合理。
42.【答案】(1)从下至上 (2) 加热时间 转换 (3) 等于 水 (4) 高 (5) 温度计示数 >
【详解】(1)组装加热实验器材时,要用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡要浸没在液体中且不能碰到容器底,遵循从下到上的顺序。
(2)[1][2]实验选择两个完全相同的酒精灯加热,加热相同时间,酒精灯放出的热量相同,水和煤油吸收的热量相同,加热时间越长,吸热越多,故是通过比较加热时间的长短来比较吸热多少的,这里用到了转换法。
(3)[1]因为加热时间相同,所以煤油8分钟吸收的热量等于水8分钟吸收的热量。
[2]分析图乙可知,水和煤油加热相同时间,水和煤油吸收相同热量时,煤油温度升高较多,水的温度升高较少,根据可知,水的比热容大于煤油的比热容,即水的吸热能力更强些。
(4)水的温度达到98℃后就不再变化,说明已经达到了水的沸点,而煤油的温度却继续升高,说明煤油的温度还没有达到沸点,由此可推断出煤油的沸点比水的高。
(5)[1]燃料燃烧放出的热量被烧杯中初温和质量相同的水吸收,水的温度变化量越大,说明水吸收的热量越多,即燃料燃烧放出的热量越多,故该实验中,燃料燃烧放出热量的多少是通过温度计示数来反映的。
[2]由图丁可知,两种燃料全部燃尽时,c燃料使水升高的温度更多,表明c放出的热量更多,则c的热值大。
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2026年山东中考综合训练一(声、光、热)
一、单项选择题:每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题目要求。
1.(新情境)如图所示为一款可以在室内缓慢行走并能和老人进行语言交流的机器人,可以帮助老年人和身处异地的家属进行沟通。下列说法正确的是( )
A.机器人与老人语言交流时,发出的声音频率一定小于20Hz
B.机器人身高约为170cm,在室内缓慢行走的速度约为10m/s
C.机器人通过发出红外线,可以检测老人的体温是否正常
D.老人能从任何方向看到机器人的身体,是因为光照在机器人表面上发生了镜面反射
2.蝙蝠依靠超声波定位捕食夜蛾,而夜蛾的腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波,从而有的夜蛾可以及时逃脱危险。下列相关分析正确的是( )
A.夜蛾通过感知超声波躲避天敌,说明声音可以传递能量
B.人们模仿夜蛾的超声波感知结构,设计的反雷达装置,利用了超声波的反射原理
C.蝙蝠发出的超声波频率低于20Hz,人耳听不到但夜蛾能感知
D.蝙蝠靠近夜蛾时,增大了超声波的响度,超声波的传播速度也会随之变快
3.在古代,有一种叫做“听瓮”的装置,将大瓮埋在地下,瓮口与地面平齐,派人趴在地上将耳朵贴近瓮口,可以听到远处地面传来的微弱声音。关于“听瓮”的原理,下列说法正确的是( )
A.通过听瓮能区分不同方向传来的声音,说明声音可以传递能量
B.听瓮通过固体传声,利用了声音在固体中传播速度比空气中慢的特性
C.听瓮主要改变了远处声源的音调,使人耳更容易听见
D.听瓮利用瓮体的形状和空间产生共鸣,从而增大响度
4.中华民族传统乐器历史悠久,种类繁多。关于乐器所涉及的声现象,下列分析错误的是( )
A.吹奏唢呐时,唢呐声是由空气柱振动产生的
B.吹奏笛子时,按压不同位置的气孔,主要改变声音的音调
C.敲击战鼓告知将士冲锋,说明声音可以传递信息
D.敲击编钟时,周围的人能听到声音,说明声音的传播不需要介质
5.光让我们通过视觉认识世界,下列说法不正确的是( )
A.甲:由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书
B.乙:小聪在平面镜中看到小猫,这只“小猫”是光聚集形成的实像
C.丙:近视眼需要戴凹透镜矫正
D.丁:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
6.(新情境)如图所示,机器人的视觉系统依靠摄像头和红外传感器工作。下列说法正确的是( )
A.红外传感器是利用可见光工作的 B.摄像头拍摄到的是倒立、放大的实像
C.摄像头的成像原理和投影仪一致 D.当被拍摄的物体远离摄像头时,经摄像头成的像会变小
7.(新角度)如图所示为某一入射光经平面镜反射后的行进路径。保持入射光不变,通过调整平面镜使反射光射向P点。下列说法中正确的是( )
A.平面镜应向右平移 B.调整平面镜后反射角和入射角不再相等
C.将平面镜顺时针转动 D.适当提高支点的位置
8.(新情境)小明同学给大家表演了一个魔术“移花接木”,小明把一根白蜡烛和一根红蜡烛竖立在水平桌面上,蜡烛正前方放一个无色透明的水杯(如图甲)。往水杯中加入清水,同学们可以看到,两支蜡烛下半部分位置交换,上下两半完美对接(如图乙)。对此下列有关说法中正确的是( )
A.水杯装满水后跟近视眼镜的作用相同 B.蜡烛通过水杯成正立、等大的虚像
C.蜡烛此时恰好位于水杯的二倍焦距处 D.若将水杯远离蜡烛,蜡烛成的像会变大
9.如图所示是煮茶时的情景,下列说法中正确的是( )
A.壶中的茶水在沸腾后继续加热,茶水的温度和内能都不变
B.从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多
C.沸腾后壶盖被顶起的能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.喝茶时感觉身体变暖了,是通过热传递的方式改变了内能
10.(跨学科融合)《天工开物》中记载“凡石灰,经火焚炼为用”,即高温煅烧石灰石可制得生石灰;书中还描述了“石灰经水泼,即蒸热解”的现象,也就是生石灰遇水后,会剧烈发热且自行崩解。下列相关说法正确的是( )
A.煅烧石灰石时,石灰石中的水分蒸发,属于液化现象,需要吸热
B.生石灰遇水后“蒸热”产生的白雾,是生石灰与水反应使水汽化形成的水蒸气
C.白雾在空气中逐渐消散,是水蒸气汽化的过程,水蒸气吸热内能增加
D.冬天石灰窖上方出现“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,需要放热
11.如图甲所示是“探究某固体的熔化”实验装置,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,(不计热量和质量损失)下列说法中正确的是( )
A.组装器材时,先固定温度计的高度 B.温度为48℃时物质处于固液共存状态
C.该物质固、液态的比热容之比是1∶2 D.B、C两点温度相同,内能也相同
12.(跨学科融合)如图为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的混合物,在蒸馏过程中,涉及的物理知识分析正确的是( )
A.在烧瓶内,酒精沸腾,瓶中的酒精升华需要吸热
B.在烧瓶内,仅酒精沸腾,瓶中的水不会发生汽化
C.在冷凝器处,管内酒精蒸气遇冷液化,需要放热
D.在冷凝器处,管外的冷却水对管内的酒精蒸气放热
13.(新角度)如图,充有白烟的容器内用相同功率的灯泡同时加热质量和初温相同的水和沙土,已知水的比热容大于沙土,观察AB管内白烟流向。下列说法正确的是( )
A.加热相同时间,水和沙土吸收的热量不相等
B.加热相同时间,沙土升温多,内能增加也大
C.若白烟从A流向B,说明左侧空气受热上升
D.停止加热后,水降温慢,是因为水的比热容大
二、多项选择题:每小题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求。
14.关于如图所示的光现象,下列说法正确的是( )
A.图甲,若在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃,则白屏上能呈现蓝色光
B.图乙,漫反射的光线杂乱无章,所以漫反射不遵循光的反射定律
C.图丙,“铅笔被水‘折断’” 的现象与 “潭清疑水浅” 现象的形成原理相同
D.图丁,小孔成像的原理和影子的形成原理是一样的
15.小明同学利用水透镜模拟眼睛的成像,他将点燃的蜡烛、水透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像。下列说法正确的是 ( )
A.模拟视网膜成像:光屏上成正立缩小的实像
B.模拟眯眼看物体:用纸板挡住部分透镜,光屏成像不完整
C.模拟看远处的物体:保持透镜、光屏位置不变,将蜡烛远离水透镜,并用针筒抽出适量的水,光屏上可再次看到清晰的像
D.模拟近视眼的成因:保持蜡烛、光屏位置不变,用针筒向水透镜内注入适量的水,光屏上的像变模糊
16.如图是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析错误的是( )
A.该驱蚊器可以在真空环境使用
B.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内
C.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度不变
17.(跨学科融合)小辰读四大名著,发现里边的故事和物理知识有很大关联,下列说法正确的是( )
A.《水浒传》中的铁笛仙马麟吹笛子发出的声音,是笛子本身振动产生的
B.《西游记》流沙河中的沙僧听到孙悟空在岸上喊他,说明河水能够传声
C.《三国演义》中描写张飞的三声怒吼震退曹军,说明张飞喊声的响度大
D.《红楼梦》中大家听笑声能判断来人是王熙凤,是因为声音的音调不同
18.小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.由图像可知两种物质都是晶体
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量大于M放出的热量
19.周末,某同学帮家长做饭时发现了隐藏在厨房里的物理知识。下列认识正确的是( )
A.烤箱加热食物是通过热传递来改变物体的内能
B.食物很烫是因为它含有较多热量
C.炒菜时油会溅出,说明分子在不停地做无规则运动
D.烧水时壶嘴喷出“白气”是水蒸气的液化现象
20.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.60℃的水比30℃的水含有的热量多
B.冰在熔化的过程中,温度不变,内能增加
C.锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能也增加
D.热传递时,能量从内能多的物体转移到内能少的物体
三、填空题
21.(跨学科融合)据《后汉书》记载,我国至少在汉代已经建成了世界上最早的物理实验室——声学实验室,其结构如图所示,其中的外室、次室和中室以及中间的吸声材料能够很好地减小声音的___________ (选填“音调”“响度”或“音色”),从而达到隔音的效果。
22.下图是训犬员对警犬发号施令的训犬笛。通过调节杆的旋进或旋出可改变笛声的__________(选填“音调”“响度”或“音色”);某次训犬笛发出的声音是通过__________传播到警犬耳朵的;人耳听不到此声音是因为__________。
23.2026年1月,上海微电子正式对外宣布量产光刻机。在光刻技术中,涂胶阶段是先在硅片表面均匀覆盖一层液态光刻胶,随后通过低温“烘烤”使光刻胶发生________(填物态变化)变为固态,增强与硅片的附着力。如图所示,在刻蚀阶段光刻机利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,此投射原理与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同;在硅片上成像越小芯片制程越小,我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向________移动。
24.如图,蜡烛置于平面镜MNOP前AB位置,所成的像位于处,若将平面镜以MN为轴顺时针旋转5°至图中虚线所示的位置,则蜡烛所成的像将________时针转动10°,像的大小________。
25.在沿海地区炎热晴朗天气里易形成海陆风,如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,仅在海陆风因素的影响下,夜晚风力发电机出现的情形是______(选填“乙”或“丙”)图;风能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,发电机的工作原理是____。
26.为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。用天然气烧水煮饭主要是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能。小红用天然气灶将质量为。初温为的水加热到,这个过程中水吸收的热量为___________若此过程中天然气灶的热效率为40%,则烧开这壶水至少需要消耗天然气___________。[已知水的比热容为,天然气的热值为]
27.
(1)如图1,用相同力度拨动钢尺,改变钢尺伸出桌面的长度,是研究声音的______与______的关系。当伸出桌面超过一定长度时,虽然用很大的力拨动钢尺却听不到声音,此声音与______(选填“声呐”或“海啸”)产生的不可听声类型一致;
(2)小海利用如图2实验装置展示声音的样子。声音发出后,亚克力板上的固体小颗粒会移动,最终形成图形。当声音的频率越高,所形成的图形就会越复杂,图3中音调更高的是______(选填“甲”或“乙”);
(3)如图4,小明分别向图4所示的A、B、C三个试管中吹气,其中______试管发出声音的音调最高。
28.如图1所示为“音乐公路”,当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲,其路面上分布着许多横向凹槽,如图2所示。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次,路面上凹槽的分布比较密,汽车行进时振动很快,于是就发出了声音。其中一个音符“do”的频率为250Hz,检测人员测定,在该音符对应的路段,每1m距离内均匀分布了25个凹槽。
(1)汽车匀速行驶过该段公路,凹槽越密的位置,音调越__________(选填“高”或“低”),若想增大音乐的响度,凹槽应该设计得更__________(选填“深”或“浅”);
(2)若要使整首音乐的音调升高,则汽车通过该段公路的车速应该更__________(选填“大”或“小”),车速改变后,音乐的传播速度将__________(选填“改变”或“不变”);
(3)250Hz表示物体在1s内振动__________次;要发出音符“do”准确的声音,汽车匀速行驶经过该音符对应路段时,速度应为__________m/s。
29.贾湖骨笛是迄今为止我国考古发现的最古老乐器,从早期的四按音孔发展到晚期的七按音孔,如图1(a)所示。小闵仿照骨笛自制了一个简易的竹笛,如图1(b)所示,他在一段粗细均匀的竹子上开了O、A~F几个小孔。O为吹口,向其吹气,气流进入笛子内部,若同时按住A~F孔,则气流从底部流出;若仅松开A孔,气流从A孔流出,在OA段形成一股空气柱。松开不同孔时(其它孔按压),空气柱的长度相应改变,则吹出不同的声音。
(1)小闵吹竹笛时,主要由于_______振动发出声音;用手指按住所有孔分别仅松开A,或B,或C孔时,会听到笛子发出声音的_________(A响度 B音调 C音色)发生变化。
(2)小闵用DIS设备记录了仅松开A孔和仅松开B孔时吹竹笛发出的声音,并生成了如图2所示的振动图像。请判断_________(选填“(a)”或“(b)”)图是仅松开A孔时的振动图像,理由是___________。
(3)若小闵用更大的力气吹竹笛,吹出声音的响度_________,音色_________(上述两空选A变大 B不变 C变小)。
(4)若想使竹笛可以发出音调更高的声音,制作竹笛时可选择( )。
A.不同材料的竹子 B.更细的竹子 C.更长的竹子
D.更粗的竹子 E.向底部方向继续打孔
30.如图,凸透镜的焦点为F。
(1)请做出光线a经平面镜反射和凸透镜折射后的光路图;
(2)MN为凸透镜前的一个发光物体,b为MN上某点P发出的一条光线通过凸透镜光心O后的光路。
①通过作图找出MN上P点并标出其位置_____;
②MN经过透镜所成的是_________(选填“倒立”“正立”)、_________(选填“放大”、“缩小”)的像;
31.学习光学后,小明完成了各种神奇的光学小制作,请你运用所学知识尝试揭秘。
(1)如图甲小明制作了一个魔术盒,把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”,这是因为魔术箱中有一块________(选填“玻璃板”或“平面镜”),它与箱底的夹角为________度;运用光的________原理。
(2)图乙也是一只魔术箱,同一水平线上箱的左右两侧各有一个小孔,一束光从左侧小孔射入、右侧小孔射出,现将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好与入射光线位于同一高度,光仍从右孔射出,A、B、C三种设计方案中能完成该魔术的有________。(多选)
(3)如图所示,小明将易拉罐两端剪去,前端粘一个凸透镜,做成一个前筒,然后用硬纸板围成一个直径稍小的圆筒在后端蒙上一层塑料薄膜,作为后筒插到前筒中,这样就做成了模型照相机。
①小明拿着照相机在离光源较远的地方进行观察,使透镜正对光源,前后移动后筒,可以在薄膜上看到光源清晰的倒立、______的实像。
②小明将照相机向远离光源的方向移动较远的距离,并且使后筒_____前筒(选填“远离”或“靠近”),才能再一次成清晰的像;
③ 当LED灯离凸透镜40厘米时,在后筒塑料膜上可得到一个倒立的,缩小的实像,此时塑料膜离该透镜的距离可能为( )
A.15厘米 B.20厘米 C.30厘米 D.60厘米
(4)小明设计如图所示的方案自制“手机投影仪”,
①为选择焦距合适的凸透镜,小明利用太阳光测量凸透镜焦距,其中最合理的是( )
A. B. C.
②用作图法在图中画出主光轴上竖直放置的物体AB“↑”经投影仪的镜头折射后所成的像。______
③若凸透镜物距是20cm,为了能在屏幕上得到清晰、放大的像,可选择凸透镜的焦距为( )
A.10cm B.15cm C.20cm
④为了投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机应该选择图中_____(填“甲”或“乙”) 的放置方式。
⑤选择______________(选填“光滑的白板”或“白墙”)作为屏幕,是因为光发生_______反射时,从各个方向都能观影。
⑥为了让投在光屏上的画面更大一些并清晰,应该如何调节? ___________。
32.小明尝试自制冰淇淋。如图,在一个大碗A中放入冰块和大量盐,制成冰盐混合物。再将装有牛奶、奶油、糖的混合液(以下称“奶浆”)的小碗B,放入大碗A中。不断搅拌小碗B内的奶浆,一段时间后,奶浆就慢慢变成了冰淇淋。
(1)为提高制作效率,大碗A中冰块加到如图中________(选填“a”或“b”)的高度更好,________(选填“A”或“B”)碗需使用导热性较好的材料。
(2)加入食盐后,冰块的熔点会________(选填“升高”或“降低”),从而吸收更多的热量,加快小碗B中奶浆的________(填物态变化名称)。
(3)搅拌混合液的主要目的:使混合液各部分温度更________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)冰淇淋制作完成,小明端起大碗A发现碗有点“粘手”,仔细一看,大碗A的外壁结了一层白霜,白霜的形成原因是发生了________(填物态变化名称),该过程________(选填“放热”或“吸热”)。
四、作图题
33.如图所示,一束光线经平面镜反射后射向凸透镜。请在图中画出平面镜的入射光线和通过凸透镜后的折射光线,并标出入射角的度数。
34.如图所示,小明坐在游泳池边的高椅子上观察池底,池中水面平静无波,泳池边缘不透明,池底存在一块他无法看到的视觉盲区。请画出池底盲区的大致位置,盲区用AB表示,保留作图痕迹。
35.图中,O为凸透镜光心,F为焦点,请根据凸透镜特殊光线画出烛焰上的S点的像。
36.汽车司机夜间行车时,总要关闭驾驶室内的灯光,主要是防止驾驶室内的物体通过前挡风玻璃成像,干扰司机视线。请在图中画出车内仪表台上装饰物S,经前挡风玻璃MN反射后进入人眼的光路图。
37.如图所示,S为一个发光点,请结合凸透镜成像画出图中从S点发出的一条光线的折射光线。(保留作图痕迹)
五、实验题
38.如图甲所示,在8个相同的水瓶中灌入体积不等的水,水面高度不同。
(1)若用相同的力依次敲击水瓶,发出声音的音调不同,此时声源是_________(选填“空气柱”或“瓶和水”),瓶中盛水越多,敲击时发出声音的音调就越_________(选填“高”或“低”)。
(2)为了探究声音的传播是否需要介质,老师和同学们用如图乙所示的装置进行探索。把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,用抽气筒将玻璃罩中的空气抽出。
①随着罩内空气逐渐减少,发现听到的闹钟声音的响度_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。由此推出,声音的传播需要介质。
②本实验用到的研究方法叫_________(选填“转换法”“实验推理法”或“控制变量法”)。
(3)喜欢探究的小勇拆开了自己的口琴,口琴的琴芯结构如图丙所示,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,这些铜片在气流的冲击下振动,发出不同音调的声音。
①在图中,C区是_________音区(选填“高”或“低”)。
②往左边第一个气孔用力吹气时,发出声音的音调_________(选填“变高”“变低”或“不变”)。
③停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是_________。
A.这是人耳听觉系统的错觉 B.铜片在继续振动
39.物理兴趣小组的同学展示了以下两个光学实验:
(1)“探究平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。
①图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的___________形成的。
②探究像与物的大小关系时,将点燃的蜡烛A置于玻璃板前,如图乙所示,应该在___________(选填“a”“b”或“c”)位置进行观察,然后将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,移动蜡烛B,发现它在某一位置时与A的像完全重合,由此初步得出:平面镜所成的像与物___________相等。
③完成实验探究后,小明模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象,如图丙所示,他应该将点燃的蜡烛放在玻璃板前,将装满水的烧杯放在玻璃板后,图丁为装置的俯视图,调节时仅向___________(选填“①”“②”“③”或“④”)方向移动图丁中的光学元件
(2)“探究凸透镜成像的规律”实验中:
①将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,如图甲所示,光屏上恰好出现烛焰清晰的像该像是倒立、___________的实像,___________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这条规律。
②小红还利用自制的水透镜代替凸透镜,模拟视力矫正。如图乙,她把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”,光屏上呈现了烛焰清晰的像。摘下近视眼镜后,像变得模糊,为了使光屏上的像再次变得清晰,应将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动,或者光屏不动,通过针筒___________(选填“抽取”或“注入”)适量水。
40.在“探究光的反射定律”实验中:
实验次数
1
2
3
入射角
反射角
(1)如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,将白色硬纸板__________地立在平面镜上。
(2)实验中应选择较粗糙的硬纸板当作光屏,光屏的作用是__________;光在白色硬纸板上发生了__________(选填“镜面”或“漫”)反射。
(3)多次改变入射光的方向并测量入射角和反射角的大小,依次将数据记录在表中,由表中数据可知,反射角与入射角大小__________。将纸板向后折,让光仍贴着纸板沿方向射向镜面,发现纸板上不能看到反射光,如图乙所示,说明反射光线、入射光线和法线在__________。
(4)为了验证光发生反射时光路是可逆的,具体的操作是:让光逆着反射光的方向射向镜面,若观察到__________,就表明在光的反射现象中光路是可逆的。
(5)某同学理发后想看后脑勺的头发(A点),他背朝墙上的大镜子M,手握小镜子N略微仰头,如图丙所示,假设从点反射的一条光线射向镜子M,又反射到小镜子N上,此时还不能通过小镜子N看到点,那么他需要绕手__________(选填“顺”或“逆”)时针转动小镜子N,才能看到点。
41.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置并同时开始加热,实验装置如图甲所示,同时记录加热时间和水的温度。
(1)甲图中安装实验装置时应遵循_________(选填“自上而下”或“自下而上”)的原则。按照实验规范要求,调整铁圈A的高度。调整器材时_________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯,调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度。
(2)实验中,水中气泡上升情形如图乙所示,可判断该情形是水沸腾_________(选填“前”或“时”)的现象。此时气泡内的气体主要是_________(选填“空气”或“水蒸气”)。
(3)图丙是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图像,由图像可知水的沸点是_________℃。由图像还可以看出,甲、乙两组所用水的_________不同(选填“初温”或“水量”)。由图像可知水沸腾时的温度特点是:_________。
(4)实验发现玻璃片下表面出现水珠且玻璃片非常烫,小李据此现象得出“水蒸气液化会放热”这一结论。你认为小李的分析推理过程是否合理_________,简述理由: 。
42.如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置:在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油,用两个相同的酒精灯同时开始加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔1min记录一次温度。
(1)甲图实验装置组装顺序________(选填“从上至下”或者“从下至上”);
(2)甲图实验中选择两个相同的酒精灯进行实验,水和煤油吸收热量的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的,这种研究方法叫做________法;
(3)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,煤油8分钟吸收的热量________水8分钟吸收的热量(选填“大于”“小于”或者“等于”),由图像可知________吸热能力更强些;
(4)细心的同学还发现,水的温度达到98℃后就不再变化,而煤油的温度却继续升高。由此可推断出煤油的沸点比水的________(选填“高”或者“低”);
(5)为比较两种燃料的热值,小明采用如图丙所示两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同。该实验燃料燃烧放出热量的多少通过________(选填“温度计示数”或“燃烧时间”)来反映。小明在燃料c和燃料d燃尽后也画出水的温度随时间变化图像;如图丁所示,则c、d两种燃料热值qc________qd,(填“>”“<”或“=”)
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2026年山东中考综合训练一(声、光、热)
一、单项选择题:每小题给出的四个选项中,只有1个选项符合题目要求。
1.(新情境)如图所示为一款可以在室内缓慢行走并能和老人进行语言交流的机器人,可以帮助老年人和身处异地的家属进行沟通。下列说法正确的是( )
A.机器人与老人语言交流时,发出的声音频率一定小于20Hz
B.机器人身高约为170cm,在室内缓慢行走的速度约为10m/s
C.机器人通过发出红外线,可以检测老人的体温是否正常
D.老人能从任何方向看到机器人的身体,是因为光照在机器人表面上发生了镜面反射
【答案】C
【详解】A.人与机器人交流的声音属于可听声,频率范围在20Hz~20000Hz之间,不是小于20Hz的次声波。故A错误;
B.机器人在室内缓慢行走的速度约为1m/s左右,10m/s的速度过快,不符合实际场景。故B错误;
C.红外线具有热效应,生活中利用红外线检测体温,机器人可通过红外线检测老人体温,故C正确;
D.能从任何方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了漫反射,因此老人从任何方向看到机器人是漫反射,故D错误。
故选C。
2.蝙蝠依靠超声波定位捕食夜蛾,而夜蛾的腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波,从而有的夜蛾可以及时逃脱危险。下列相关分析正确的是( )
A.夜蛾通过感知超声波躲避天敌,说明声音可以传递能量
B.人们模仿夜蛾的超声波感知结构,设计的反雷达装置,利用了超声波的反射原理
C.蝙蝠发出的超声波频率低于20Hz,人耳听不到但夜蛾能感知
D.蝙蝠靠近夜蛾时,增大了超声波的响度,超声波的传播速度也会随之变快
【答案】B
【详解】A.夜蛾通过感知超声波躲避天敌,说明声音可以传递信息,故A错误;
B.人们模仿蝙蝠依靠超声波定位,设计雷达装置,模仿夜蛾的超声波感知结构,设计的反雷达装置,利用了超声波的反射原理,故B正确;
C.人耳听觉范围是20Hz~20000Hz,蝙蝠发出的超声波频率高于20000Hz,人耳听不到但夜蛾腹部有特殊结构可以感知蝙蝠发出的超声波,故C错误;
D.蝙蝠靠近夜蛾时,增大了超声波的响度,超声波的传播速度保持不变,故D错误。
故选B。
3.在古代,有一种叫做“听瓮”的装置,将大瓮埋在地下,瓮口与地面平齐,派人趴在地上将耳朵贴近瓮口,可以听到远处地面传来的微弱声音。关于“听瓮”的原理,下列说法正确的是( )
A.通过听瓮能区分不同方向传来的声音,说明声音可以传递能量
B.听瓮通过固体传声,利用了声音在固体中传播速度比空气中慢的特性
C.听瓮主要改变了远处声源的音调,使人耳更容易听见
D.听瓮利用瓮体的形状和空间产生共鸣,从而增大响度
【答案】D
【详解】A.通过听瓮区分不同方向的声音,说明声音可以传递信息,故A错误;
B.声音在固体中的传播速度比在空气中快,而不是慢,故B错误;
C.听瓮不会改变声源的音调,音调由声源本身的振动频率决定,故C错误;
D.听瓮利用瓮体的形状和空间产生共鸣,将微弱声音的振幅放大,从而增大响度,使人耳更容易听见,故D正确。
故选D。
4.中华民族传统乐器历史悠久,种类繁多。关于乐器所涉及的声现象,下列分析错误的是( )
A.吹奏唢呐时,唢呐声是由空气柱振动产生的
B.吹奏笛子时,按压不同位置的气孔,主要改变声音的音调
C.敲击战鼓告知将士冲锋,说明声音可以传递信息
D.敲击编钟时,周围的人能听到声音,说明声音的传播不需要介质
【答案】D
【详解】A.声音是由物体振动产生的,吹奏唢呐时,唢呐声是由管内空气柱振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.吹奏笛子时,按压不同位置的气孔,空气柱的长短发生改变,振动时频率发生变化,主要改变声音的音调,故B正确,不符合题意;
C.敲击战鼓告知将士冲锋,将士通过战鼓声得知冲锋的信息,说明声音可以传递信息,故C正确,不符合题意;
D.敲击编钟时,周围的人能听到声音,声音是靠空气传播进入人的耳朵的,声音的传播需要介质,真空不能传声,故D错误,符合题意。
故选D。
5.光让我们通过视觉认识世界,下列说法不正确的是( )
A.甲:由于漫反射,同学们能从不同方向看到地上的书
B.乙:小聪在平面镜中看到小猫,这只“小猫”是光聚集形成的实像
C.丙:近视眼需要戴凹透镜矫正
D.丁:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
【答案】B
【详解】A.由于漫反射,将光线反射到各个方向,同学们能从不同方向看到地上的书,故A正确,不符合题意;
B.小聪在镜中看到小猫,这是平面镜成像,平面镜成的像是虚像,不是由真实光线会聚而成,故B错误,符合题意;
C.近视眼的形成原因是晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜的前方,可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,故C正确,不符合题意;
D.针孔照相机是小孔成像的应用,小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.(新情境)如图所示,机器人的视觉系统依靠摄像头和红外传感器工作。下列说法正确的是( )
A.红外传感器是利用可见光工作的
B.摄像头拍摄到的是倒立、放大的实像
C.摄像头的成像原理和投影仪一致
D.当被拍摄的物体远离摄像头时,经摄像头成的像会变小
【答案】D
【详解】A.红外传感器是利用红外线工作的,红外线属于不可见光,不是可见光,故A错误;
B.摄像头的成像原理和照相机相同,当物体在镜头的二倍焦距以外时,成的是倒立、缩小的实像,不是放大的实像,故B错误;
C.投影仪的成像原理是物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;而摄像头成的是倒立、缩小的实像,二者成像原理不同,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,当物体远离摄像头(物距增大)时,像距会减小,像也会变小,故D正确。
故选D。
7.(新角度)如图所示为某一入射光经平面镜反射后的行进路径。保持入射光不变,通过调整平面镜使反射光射向P点。下列说法中正确的是( )
A.平面镜应向右平移 B.调整平面镜后反射角和入射角不再相等
C.将平面镜顺时针转动 D.适当提高支点的位置
【答案】C
【详解】A.若平面镜向右平移,入射点和法线的位置不变,则反射光线也不变,所以反射光不能射到P点,故A错误;
B.调整平面镜后,仍然遵守光的反射定律,反射角和入射角仍然相等,故B错误;
C.保持入射光不变,连接入射点O与点P,光线OP即为第二次的反射光线,作∠AOP的角平分线OM,即为新的法线,作OM的垂线即为第二次平面镜的位置,如图所示:
由图可知,平面镜应顺时针转动。故C正确;
D.提高支点的位置,则入射点左移,入射角不变,则反射角不变,反射光线不能射向P点,故D错误。
故选C。
8.(新情境)小明同学给大家表演了一个魔术“移花接木”,小明把一根白蜡烛和一根红蜡烛竖立在水平桌面上,蜡烛正前方放一个无色透明的水杯(如图甲)。往水杯中加入清水,同学们可以看到,两支蜡烛下半部分位置交换,上下两半完美对接(如图乙)。对此下列有关说法中正确的是( )
A.水杯装满水后跟近视眼镜的作用相同 B.蜡烛通过水杯成正立、等大的虚像
C.蜡烛此时恰好位于水杯的二倍焦距处 D.若将水杯远离蜡烛,蜡烛成的像会变大
【答案】C
【详解】A.水杯装满水后相当于一个凸透镜,近视眼镜是凹透镜,二者作用不同,故A错误;
BC.往水杯中加入清水,同学们可以看到,两支蜡烛下半部分位置交换,上下两半完美对接,说明蜡烛通过水杯成倒立、等大的像,根据凸透镜成像规律可知,蜡烛此时恰好位于水杯的二倍焦距处,成的是实像,故B错误,C正确;
D.根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,若将水杯远离蜡烛,物距变大,蜡烛成的像会变小,故D错误。
故选C。
9.如图所示是煮茶时的情景,下列说法中正确的是( )
A.壶中的茶水在沸腾后继续加热,茶水的温度和内能都不变
B.从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多
C.沸腾后壶盖被顶起的能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.喝茶时感觉身体变暖了,是通过热传递的方式改变了内能
【答案】D
【详解】A.壶中茶水在加热沸腾后继续加热,温度保持不变,但由于要不断吸热,茶水的内能会增加,故A错误;
B.热量是过程量,不能描述为含有或具有热量,故B错误;
C.沸腾后壶盖被顶起工作过程是通过做功的方式,将内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程原理相同,故C错误;
D.喝茶时身体感觉变暖了,是由于身体吸收热量内能增加,通过热传递的方式改变身体的内能,故D正确。
故选D。
10.(跨学科融合)《天工开物》中记载“凡石灰,经火焚炼为用”,即高温煅烧石灰石可制得生石灰;书中还描述了“石灰经水泼,即蒸热解”的现象,也就是生石灰遇水后,会剧烈发热且自行崩解。下列相关说法正确的是( )
A.煅烧石灰石时,石灰石中的水分蒸发,属于液化现象,需要吸热
B.生石灰遇水后“蒸热”产生的白雾,是生石灰与水反应使水汽化形成的水蒸气
C.白雾在空气中逐渐消散,是水蒸气汽化的过程,水蒸气吸热内能增加
D.冬天石灰窖上方出现“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,需要放热
【答案】D
【详解】A.水分蒸发是液态水变为气态水蒸气,属于汽化现象,需要吸热,不是液化,故A错误;
B.水蒸气是无色不可见的气体,“蒸热”产生的白雾是肉眼可见的,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是水蒸气本身,故B错误;
C.白雾本身是液态小水滴,其消散是小水滴汽化为水蒸气,不是水蒸气汽化,故C错误;
D.冬天温度低,石灰窖内热的水蒸气遇冷液化形成的小水滴即“白气”,液化过程需要放热,故D正确。
故选D。
11.如图甲所示是“探究某固体的熔化”实验装置,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,(不计热量和质量损失)下列说法中正确的是( )
A.组装器材时,先固定温度计的高度 B.温度为48℃时物质处于固液共存状态
C.该物质固、液态的比热容之比是1∶2 D.B、C两点温度相同,内能也相同
【答案】C
【详解】A.酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行,最后才固定温度计的高度,故A错误;
B.由图乙图像可知,48℃为该物质的熔点,温度为48℃时物质可能处于固液共存状态,也可能刚开始熔化处于固态、刚熔化完成处于液态,故B错误;
C.由图乙图像可知,AB段该物质为固态,处于吸热升温的过程,经历时间为3min,CD段该物质为液态,处于吸热升温的过程,经历时间为12min-9min=3min
同一个热源加热相同的时间,物质吸收的热量相同。根据可知,当质量和吸收的热量都相同时,比热容与升高的温度成反比,所以,故C正确;
D.整个过程物质一直吸收热量,物体吸收热量时内能增加,B、C两点温度相同,但C点加热时间更长,内能更大,故D错误。
故选C。
12.(跨学科融合)如图为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的混合物,在蒸馏过程中,涉及的物理知识分析正确的是( )
A.在烧瓶内,酒精沸腾,瓶中的酒精升华需要吸热
B.在烧瓶内,仅酒精沸腾,瓶中的水不会发生汽化
C.在冷凝器处,管内酒精蒸气遇冷液化,需要放热
D.在冷凝器处,管外的冷却水对管内的酒精蒸气放热
【答案】C
【详解】A.烧瓶内酒精沸腾是液态变为气态的汽化过程,属于汽化,故A错误;
B.酒精沸点低于水,加热时仅酒精沸腾,但水即使温度没达到沸点,也会发生蒸发现象,蒸发属于汽化,因此水也会发生汽化,故B错误;
C.酒精蒸气进入冷凝器后遇冷,变为液态酒精,该过程是液化,液化过程需要放热,故C正确;
D.冷凝器中酒精蒸气温度更高,热量由酒精蒸气传递给冷却水,酒精蒸气放热,冷却水吸热,故D错误。
故选C。
13.(新角度)如图,充有白烟的容器内用相同功率的灯泡同时加热质量和初温相同的水和沙土,已知水的比热容大于沙土,观察AB管内白烟流向。下列说法正确的是( )
A.加热相同时间,水和沙土吸收的热量不相等
B.加热相同时间,沙土升温多,内能增加也大
C.若白烟从A流向B,说明左侧空气受热上升
D.停止加热后,水降温慢,是因为水的比热容大
【答案】D
【详解】A.相同功率的灯泡,加热时间相同,放出的热量相等,水和沙土吸收的热量也相等,故A错误;
B.沙土比热容小,升温多,但吸收热量相同,内能增加量相同,故B错误;
C.若白烟会从A向B流动,说明加热一段时间后,沙土上方空气的密度小于水面上方空气的密度,若左侧空气受热上升,水面上方空气的密度小于沙土上方空气的密度,白烟会从B向A流动,故C错误;
D.水的比热容大,放出相同热量时温度降低少,所以降温慢,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:每小题给出的四个选项中,有2~3个选项符合题目要求。
14.关于如图所示的光现象,下列说法正确的是( )
A.图甲,若在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃,则白屏上能呈现蓝色光
B.图乙,漫反射的光线杂乱无章,所以漫反射不遵循光的反射定律
C.图丙,“铅笔被水‘折断’” 的现象与 “潭清疑水浅” 现象的形成原理相同
D.图丁,小孔成像的原理和影子的形成原理是一样的
【答案】ACD
【详解】A.若在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃,蓝色玻璃只能透过蓝光,其他色光会被吸收,所以白屏上只能呈现蓝色光,故A正确;
B.漫反射的光线虽然杂乱无章,但所有反射(包括漫反射)都遵循光的反射定律,故B错误;
C.图丙中“铅笔被水‘折断’”和“潭清疑水浅”的现象,都是光的折射现象,故C正确;
D.图丁中,小孔成像和影子的形成原理都是光的直线传播,故D正确。
故选ACD。
15.小明同学利用水透镜模拟眼睛的成像,他将点燃的蜡烛、水透镜、光屏调节到如图所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像。下列说法正确的是 ( )
A.模拟视网膜成像:光屏上成正立缩小的实像
B.模拟眯眼看物体:用纸板挡住部分透镜,光屏成像不完整
C.模拟看远处的物体:保持透镜、光屏位置不变,将蜡烛远离水透镜,并用针筒抽出适量的水,光屏上可再次看到清晰的像
D.模拟近视眼的成因:保持蜡烛、光屏位置不变,用针筒向水透镜内注入适量的水,光屏上的像变模糊
【答案】CD
【详解】A.图中物距大于像距,且成实像,根据凸透镜成实像的原理可知,视网膜成像是倒立缩小的实像,故A错误;
B.挡住部分透镜,剩余部分仍能成像,光屏上像完整,只是亮度变暗,故B错误;
C.保持透镜、光屏位置不变(像距不变),抽出适量水,水透镜变薄、焦距变大、折光能力变弱,可使像推迟会聚,在原光屏位置再次清晰,故C正确;
D.向水透镜注水,透镜变厚、焦距变小、折光能力变强,像会成在光屏前方,光屏上像变模糊,这正是近视眼的成因,故D正确。
故选CD。
16.如图是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果,对于该驱蚊器使用分析错误的是( )
A.该驱蚊器可以在真空环境使用
B.该驱蚊器发出的声音不在人耳能够感受的频率范围内
C.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度不变
【答案】AC
【详解】A.由题意可知,驱蚊器通过发出不同的声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,由于真空不能传声,所以该驱蚊器不可以在真空环境使用,故A错误,符合题意;
B.该驱蚊器是超声波驱蚊器,人耳无法听到超声波,故B正确,不符合题意;
C.频率决定音调,振幅决定响度,该驱蚊器调至频率最高挡时,音调升高,声音振幅不一定改变,故C错误,符合题意;
D.声音的传播速度与距离声源的远近无关,该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度不变,故D正确,不符合题意。
故选AC。
17.(跨学科融合)小辰读四大名著,发现里边的故事和物理知识有很大关联,下列说法正确的是( )
A.《水浒传》中的铁笛仙马麟吹笛子发出的声音,是笛子本身振动产生的
B.《西游记》流沙河中的沙僧听到孙悟空在岸上喊他,说明河水能够传声
C.《三国演义》中描写张飞的三声怒吼震退曹军,说明张飞喊声的响度大
D.《红楼梦》中大家听笑声能判断来人是王熙凤,是因为声音的音调不同
【答案】BC
【详解】A.铁笛仙马麟吹笛子时,声音是由笛子内部的空气柱振动产生的,而不是笛子本身振动产生的,故A错误;
B.流沙河中的沙僧听到孙悟空在岸上喊他,说明河水能够传声,故B正确;
C.响度描述的是声音的大小,张飞的三声怒吼震退曹军,说明张飞喊声的响度大,故C正确;
D.不同发声体的音色不同,我们通过音色区分不同人的声音,大家听笑声能判断来人是王熙凤,是因为声音的音色不同,而不是音调不同,故D错误。
故选BC。
18.小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.由图像可知两种物质都是晶体
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量大于M放出的热量
【答案】ACD
【详解】 A.相同时间内,两种液体放出的热量相等,质量也相等,根据放热公式
水的温度变化
液体M的温度变化
由得 ,故A正确;
B.比热容反映物质的吸放热能力,比热容越大,放热能力越强。,因此M的放热能力比水弱,故B错误;
C.晶体的核心特点是凝固过程温度不变,有固定的凝固点。由图可知,M凝固时温度保持不变,水凝固时温度保持不变,两种物质都有固定的凝固点,因此都是晶体,故C正确;
D. 从降到,水所用时间大于M所用时间,题目明确单位时间内二者放出热量相等,因此时间越长放热越多,水放出的热量大于M放出的热量,D正确。
故选ACD。
19.周末,某同学帮家长做饭时发现了隐藏在厨房里的物理知识。下列认识正确的是( )
A.烤箱加热食物是通过热传递来改变物体的内能
B.食物很烫是因为它含有较多热量
C.炒菜时油会溅出,说明分子在不停地做无规则运动
D.烧水时壶嘴喷出“白气”是水蒸气的液化现象
【答案】AD
【详解】A.改变内能的方式有两种,是做功和热传递,烤箱加热食物是通过热传递改变食物的内能,故A正确;
B.食物很烫是因为它的温度很高,并且热量是过程量,不能用含有来描述,故B错误;
C.肉眼是看不见分子的,炒菜时油会溅出不是分子的无规则运动,故C错误;
D.烧水时壶嘴喷出的“白气”是壶嘴喷出的温度较高的水蒸气遇到温度较低的空气液化形成的小水滴,此过程放热,故D正确。
故选AD。
20.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.60℃的水比30℃的水含有的热量多
B.冰在熔化的过程中,温度不变,内能增加
C.锯条锯木板时,锯条的内能增加,木板的内能也增加
D.热传递时,能量从内能多的物体转移到内能少的物体
【答案】BC
【详解】A.热量是热传递过程中能量转移的多少,不能说某物体“含有”多少热量,故A错误;
B.冰在熔化时,虽然温度保持不变,但需要吸收热量,内能增加,故B正确;
C.在锯木板的过程中,锯条与木板之间存在摩擦力,克服摩擦力做功将机械能转化为内能,导致锯条和木板的温度都升高,内能均增加,故C正确;
D.热传递的条件是两物体之间存在温度差,能量总是从高温物体传向低温物体,故D错误。
故选BC。
三、填空题
21.(跨学科融合)据《后汉书》记载,我国至少在汉代已经建成了世界上最早的物理实验室——声学实验室,其结构如图所示,其中的外室、次室和中室以及中间的吸声材料能够很好地减小声音的___________ (选填“音调”“响度”或“音色”),从而达到隔音的效果。
【答案】响度
【详解】外室、次室和中室以及中间的吸声材料能够很好地减小声音的大小,即响度,起到隔音的效果。
22.下图是训犬员对警犬发号施令的训犬笛。通过调节杆的旋进或旋出可改变笛声的__________(选填“音调”“响度”或“音色”);某次训犬笛发出的声音是通过__________传播到警犬耳朵的;人耳听不到此声音是因为__________。
【答案】 音调 空气 该声音是超声波/该声音的频率大于/该声音的频率超出了人耳的听觉范围
【详解】[1]将调节杆适当旋进或旋出并固定后,可以改变空气柱的长度,而改变振动频率,可改变笛声的音调。
[2]声音可以在固体、液体、气体中传播。笛声是通过空气传播到警犬耳朵的。
[3]训犬笛发出25000Hz的声音,25000Hz>20000Hz,此时训犬笛发出的是超声波,人耳不能听到(或该声音的频率大于或该声音的频率超出了人耳的听觉范围等)。
23.2026年1月,上海微电子正式对外宣布量产光刻机。在光刻技术中,涂胶阶段是先在硅片表面均匀覆盖一层液态光刻胶,随后通过低温“烘烤”使光刻胶发生________(填物态变化)变为固态,增强与硅片的附着力。如图所示,在刻蚀阶段光刻机利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,此投射原理与________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理相同;在硅片上成像越小芯片制程越小,我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,则要将掩膜向________移动。
【答案】 凝固 照相机 上
【详解】[1]在光刻技术中,涂胶阶段是先在硅片表面均匀覆盖一层液态光刻胶,通过低温“烘烤”使光刻胶凝固变为固态。
[2]由图和题意可知,缩图透镜的作用是将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,硅片上成倒立、缩小的实像,因此该缩图透镜为凸透镜,此投射原理与照相机的成像原理是相同的。
[3]这次我国直接从90nm突破到了22nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,掩膜上的电路图在硅片上的像越小,像变小,像距变小,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,要将掩膜向上移动。
24.如图,蜡烛置于平面镜MNOP前AB位置,所成的像位于处,若将平面镜以MN为轴顺时针旋转5°至图中虚线所示的位置,则蜡烛所成的像将________时针转动10°,像的大小________。
【答案】 顺 不变
【详解】[1]已知,平面镜以MN为轴顺时针旋转5°。 根据平面镜成像的对称性,镜面旋转θ,像会以物体为轴旋转2θ,且旋转方向与镜面一致。 故镜面顺时针转5°,则像顺时针转
[2]平面镜成的是等大的虚像,像的大小只与物体本身的大小有关,与镜面的位置、角度、物体到镜面的距离均无关。 故蜡烛本身大小不变,因此无论镜面如何旋转,像的大小始终不变。
25.在沿海地区炎热晴朗天气里易形成海陆风,如图甲所示是风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,仅在海陆风因素的影响下,夜晚风力发电机出现的情形是______(选填“乙”或“丙”)图;风能是______(选填“可再生”或“不可再生”)能源,发电机的工作原理是____。
【答案】 丙 可再生 电磁感应现象
【详解】[1]水的比热容比陆地砂石更大,夜晚降温时,陆地降温比海洋更快,陆地气温更低、气压更高,因此夜晚风从陆地吹向海洋。发电机旋翼需要自动迎风,风从图中左侧的陆地吹向右侧的大海,因此旋翼应朝向陆地一侧,对应丙图。
[2]风能可以源源不断从自然界获取,因此属于可再生能源。
[3]发电机的工作原理是电磁感应现象,工作时将机械能转化为电能。
26.为全面推进“乡村振兴”工程,加快农业农村绿色发展,部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。用天然气烧水煮饭主要是通过___________(选填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能。小红用天然气灶将质量为。初温为的水加热到,这个过程中水吸收的热量为___________若此过程中天然气灶的热效率为40%,则烧开这壶水至少需要消耗天然气___________。[已知水的比热容为,天然气的热值为]
【答案】 热传递 0.07
【详解】[1]改变物体内能的方式有做功和热传递,用天然气烧水煮饭是通过热量转移增大内能,属于热传递。
[2]水吸收的热量
[3]天然气完全燃烧放出的热量
消耗天然气的体积
27.
(1)如图1,用相同力度拨动钢尺,改变钢尺伸出桌面的长度,是研究声音的______与______的关系。当伸出桌面超过一定长度时,虽然用很大的力拨动钢尺却听不到声音,此声音与______(选填“声呐”或“海啸”)产生的不可听声类型一致;
(2)小海利用如图2实验装置展示声音的样子。声音发出后,亚克力板上的固体小颗粒会移动,最终形成图形。当声音的频率越高,所形成的图形就会越复杂,图3中音调更高的是______(选填“甲”或“乙”);
(3)如图4,小明分别向图4所示的A、B、C三个试管中吹气,其中______试管发出声音的音调最高。
【答案】(1) 音调 频率 海啸 (2 乙 (3) A
【详解】(1)[1][2]保持拨动钢尺的力度不变,这是为了控制声音的响度不变,改变伸出桌面的长度,钢尺的振动频率不同,其发出声音的音调不同,这是为了研究声音的音调与频率的关系。
[3]当伸出桌面超过一定长度时,虽然用很大的力拨动钢尺却听不到声音,钢尺振动频率非常低,发出的是次声波,海啸产生的声属于次声波。
(2)当声音的振动频率越高,所形成的图形就会越复杂;乙中图案比较复杂,故使小颗粒振动形成此图案的声音音调高。
(3)当用嘴向图4所示的试管中吹气时,试管内空气柱的振动会发出声音,空气柱越短,振动频率越大,发出的声音的音调越高,故音调最高的是A。
28.如图1所示为“音乐公路”,当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出一段悦耳的乐曲,其路面上分布着许多横向凹槽,如图2所示。汽车每经过一个凹槽,就会上下振动一次,路面上凹槽的分布比较密,汽车行进时振动很快,于是就发出了声音。其中一个音符“do”的频率为250Hz,检测人员测定,在该音符对应的路段,每1m距离内均匀分布了25个凹槽。
(1)汽车匀速行驶过该段公路,凹槽越密的位置,音调越__________(选填“高”或“低”),若想增大音乐的响度,凹槽应该设计得更__________(选填“深”或“浅”);
(2)若要使整首音乐的音调升高,则汽车通过该段公路的车速应该更__________(选填“大”或“小”),车速改变后,音乐的传播速度将__________(选填“改变”或“不变”);
(3)250Hz表示物体在1s内振动__________次;要发出音符“do”准确的声音,汽车匀速行驶经过该音符对应路段时,速度应为__________m/s。
【答案】(1) 高 深 (2) 大 不变 (3) 250 10
【详解】(1)[1]凹槽越密的位置,汽车经过时,振动的频率越高,音调越高。
[2]若想增大音乐的响度,应使汽车经过时振动的幅度增大,因此凹槽应该设计得更深。
(2)[1]若要使整首音乐的音调升高,声音振动的频率应提高,因此汽车通过该段公路的车速应该更大。
[2]声音传播的速度与传声的介质有关,与振动的频率无关,因此音乐的传播速度将不变。
(3)[1]频率是指发声体单位时间内振动的次数,则250Hz表示物体在1s内振动250次。
[2]已知音符“do”的频率为250Hz,每1m距离内均匀分布了25个凹槽,则经过25个凹槽所用的时间为
则汽车行驶的速度是
29.贾湖骨笛是迄今为止我国考古发现的最古老乐器,从早期的四按音孔发展到晚期的七按音孔,如图1(a)所示。小闵仿照骨笛自制了一个简易的竹笛,如图1(b)所示,他在一段粗细均匀的竹子上开了O、A~F几个小孔。O为吹口,向其吹气,气流进入笛子内部,若同时按住A~F孔,则气流从底部流出;若仅松开A孔,气流从A孔流出,在OA段形成一股空气柱。松开不同孔时(其它孔按压),空气柱的长度相应改变,则吹出不同的声音。
(1)小闵吹竹笛时,主要由于_______振动发出声音;用手指按住所有孔分别仅松开A,或B,或C孔时,会听到笛子发出声音的_________(A响度 B音调 C音色)发生变化。
(2)小闵用DIS设备记录了仅松开A孔和仅松开B孔时吹竹笛发出的声音,并生成了如图2所示的振动图像。请判断_________(选填“(a)”或“(b)”)图是仅松开A孔时的振动图像,理由是___________。
(3)若小闵用更大的力气吹竹笛,吹出声音的响度_________,音色_________(上述两空选A变大 B不变 C变小)。
(4)若想使竹笛可以发出音调更高的声音,制作竹笛时可选择( )。
A.不同材料的竹子 B.更细的竹子 C.更长的竹子
D.更粗的竹子 E.向底部方向继续打孔
【答案】(1) 空气柱 B
(2) (a) 仅松开A孔时空气柱更短,振动频率更高,音调更高,图中振动频率更高
(3) A B (4) B
【详解】(1)[1]吹笛子时,发声源是笛子内部的空气柱,因此声音是空气柱振动产生的。
[2]松开不同孔时,空气柱长度改变,振动频率不同,因此声音的音调发生变化,故选B。
(2)[1][2]仅松开A孔时,A距离吹口O更近,空气柱长度比松开其他孔更短,短空气柱振动频率更高;图2(a)相同时间内振动次数更多,频率更高,因此(a)是仅松开A孔的振动图像。
(3)[1]用更大的力吹笛子,空气柱振动的振幅增大,因此响度变大,故选A。
[2]音色由发声体的材料、结构决定,用力吹不会改变竹笛本身的特性,因此音色不变,故选B。
(4)A.材料主要影响音色、硬度,不直接决定音调高低,故A不符合题意;
B.音调越高对应振动频率越高:相同长度下,空气柱越细振动频率越高,故B符合题意;
D.更粗的柱子使得空气柱更粗,振动更慢,音调更低。故D不符题意;
CE.更长的竹子、向底部方向打孔都会得到更长的空气柱,振动频率更低,音调更低,故CE不符合题意。
故选B。
30.如图,凸透镜的焦点为F。
(1)请做出光线a经平面镜反射和凸透镜折射后的光路图;
(2)MN为凸透镜前的一个发光物体,b为MN上某点P发出的一条光线通过凸透镜光心O后的光路。
①通过作图找出MN上P点并标出其位置_____;
②MN经过透镜所成的是_________(选填“倒立”“正立”)、_________(选填“放大”、“缩小”)的像;
【答案】(1)
(2) 倒立 放大
【详解】(1)光线竖直向上入射到平面镜的点,入射光线与主光轴垂直,平面镜与主光轴夹角为,因此入射角、反射角都为,反射光线沿水平主光轴向左射出;反射光线沿主光轴入射凸透镜,平行主光轴入射的光经凸透镜后,折射光线过凸透镜焦点,据此作图。
(2)[1]过凸透镜光心的光线传播方向不变。因为是发出、经过光心后的出射光线,因此反向延长光线,延长线与的交点就是点,据此作图。
[2][3]由图可知,发光物体MN在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
31.学习光学后,小明完成了各种神奇的光学小制作,请你运用所学知识尝试揭秘。
(1)如图甲小明制作了一个魔术盒,把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”,这是因为魔术箱中有一块________(选填“玻璃板”或“平面镜”),它与箱底的夹角为________度;运用光的________原理。
(2)图乙也是一只魔术箱,同一水平线上箱的左右两侧各有一个小孔,一束光从左侧小孔射入、右侧小孔射出,现将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好与入射光线位于同一高度,光仍从右孔射出,A、B、C三种设计方案中能完成该魔术的有________。(多选)
(3)如图所示,小明将易拉罐两端剪去,前端粘一个凸透镜,做成一个前筒,然后用硬纸板围成一个直径稍小的圆筒在后端蒙上一层塑料薄膜,作为后筒插到前筒中,这样就做成了模型照相机。
①小明拿着照相机在离光源较远的地方进行观察,使透镜正对光源,前后移动后筒,可以在薄膜上看到光源清晰的倒立、______的实像。
②小明将照相机向远离光源的方向移动较远的距离,并且使后筒_____前筒(选填“远离”或“靠近”),才能再一次成清晰的像;
③ 当LED灯离凸透镜40厘米时,在后筒塑料膜上可得到一个倒立的,缩小的实像,此时塑料膜离该透镜的距离可能为( )
A.15厘米 B.20厘米 C.30厘米 D.60厘米
(4)小明设计如图所示的方案自制“手机投影仪”,
①为选择焦距合适的凸透镜,小明利用太阳光测量凸透镜焦距,其中最合理的是( )
A. B. C.
②用作图法在图中画出主光轴上竖直放置的物体AB“↑”经投影仪的镜头折射后所成的像。______
③若凸透镜物距是20cm,为了能在屏幕上得到清晰、放大的像,可选择凸透镜的焦距为( )
A.10cm B.15cm C.20cm
④为了投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机应该选择图中_____(填“甲”或“乙”) 的放置方式。
⑤选择______________(选填“光滑的白板”或“白墙”)作为屏幕,是因为光发生_______反射时,从各个方向都能观影。
⑥为了让投在光屏上的画面更大一些并清晰,应该如何调节? ___________。
【答案】(1) 平面镜 45 反射 (2)AC (3) 缩小 靠近 A
(4) A B 乙 白墙 漫 投影仪远离屏幕,同时镜头靠近手机
【详解】(1)[1][2][3]魔术箱利用平面镜成像,平面镜将箱内分为前后两部分,45度倾斜放置时,平面镜反射箱底的方格,使观察者误以为箱底就在前方,投入的纸币落在平面镜后方,因此“不翼而飞”,原理是光的反射。
(2)A.图中平行于主光轴的入射光线,折射后通过焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴可以实现一束光从左侧的小孔射入,将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好挡住光线,可光仍从右孔射出,故A符合题意;
B.图中为一凹透镜和一凸透镜,左边的凹透镜对光线有发散作用,而图中凹透镜对光线却有会聚的作用,因此实现不了,故B不符合题意;
C.图中有两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,故C符合题意。
故选AC。
(3)[1]模型照相机工作原理是,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]根据凸透镜成像规律,“物远像近像变小”,照相机远离光源,物距变大,像距需要变小,因此后筒要靠近前筒。
[3]物距时,成倒立、缩小的实像,说明
解得,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[1]测量焦距时,需要让凸透镜正对太阳光,使太阳光平行于主光轴入射,在另一侧白纸上承接最小最亮的光斑,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
[2]AB位于一倍焦距和二倍焦距之间,作两条特殊光线,一条从A作平行于主光轴的光线,折射后过右侧焦点F;另一条从A作过光心的光线,传播方向不变。两条折射光线的交点就是A的像点A′,同理得到B的像点B′,连接A′B′即为倒立、放大的实像,位于透镜右侧二倍焦距之外。据此作图。
[3]投影仪成像条件为物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,已知物距,则
解得,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[4]投影仪成倒立(上下、左右都颠倒)的实像,因此需要将手机倒放,才能在屏幕上得到正立的像,所以选乙。
[5][6]白墙表面粗糙,光照射后发生漫反射,反射光射向各个方向,各个位置都能看清像。
[7]根据“物近像远像变大”,要得到更大的清晰像,需要增大像距,即投影仪远离屏幕,同时减小物距,即镜头靠近手机。
32.小明尝试自制冰淇淋。如图,在一个大碗A中放入冰块和大量盐,制成冰盐混合物。再将装有牛奶、奶油、糖的混合液(以下称“奶浆”)的小碗B,放入大碗A中。不断搅拌小碗B内的奶浆,一段时间后,奶浆就慢慢变成了冰淇淋。
(1)为提高制作效率,大碗A中冰块加到如图中________(选填“a”或“b”)的高度更好,________(选填“A”或“B”)碗需使用导热性较好的材料。
(2)加入食盐后,冰块的熔点会________(选填“升高”或“降低”),从而吸收更多的热量,加快小碗B中奶浆的________(填物态变化名称)。
(3)搅拌混合液的主要目的:使混合液各部分温度更________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(4)冰淇淋制作完成,小明端起大碗A发现碗有点“粘手”,仔细一看,大碗A的外壁结了一层白霜,白霜的形成原因是发生了________(填物态变化名称),该过程________(选填“放热”或“吸热”)。
【答案】(1) b B (2) 降低 凝固 (3)均匀 (4) 凝华 放热
【详解】(1)[1]冰块加到b高度时,冰盐混合物能更充分地包裹小碗B,增大两者的接触面积,让小碗B内的奶浆可以更快速、均匀地吸收冷量,从而提高制作冰淇淋的效率,如果只加到a高度,接触面积较小,制冷效果会大打折扣。
[2]小碗B需要将内部奶浆的热量传递给外部的冰盐混合物,导热性好的材料能加快热量传递的速度,让奶浆更快达到凝固温度,如果大碗A用导热性好的材料,反而会让外界热量更容易进入,影响制冷效果。
(2)[1]食盐会溶解在冰块熔化的水中,形成盐水溶液,盐水的凝固点(熔点)比纯水低,所以冰块的熔点会降低,能在更低的温度下持续熔化,吸收更多热量。
[2]奶浆原本是液态,在冰盐混合物吸收热量的过程中,奶浆的温度逐渐降低,最终由液态变成固态,这个物态变化的名称就是凝固,也是冰淇淋成型的关键过程。
(3)搅拌可以让奶浆内部的热量更快地传递到碗壁,再传递给冰盐混合物,避免局部温度过高或过低,让奶浆各部分的温度更均匀,凝固后的冰淇淋口感和质地也会更一致,如果不搅拌,可能会出现部分已经凝固、部分还是液态的情况。
(4)[1]大碗A的温度很低,空气中的水蒸气遇到温度极低的碗壁时,会直接从气态变成固态的白霜,这个过程没有经过液态,属于凝华现象。
[2]凝华是物质从气态直接变为固态的过程,这个过程会向外放出热量,所以白霜形成时会伴随热量的释放。
四、作图题
33.如图所示,一束光线经平面镜反射后射向凸透镜。请在图中画出平面镜的入射光线和通过凸透镜后的折射光线,并标出入射角的度数。
【答案】
【详解】已知反射光线与平面镜的夹角为,根据光的反射定律,反射角等于
因为入射角等于反射角,所以入射角为。过反射点作法线(法线与平面镜垂直),然后根据入射角为画出入射光线。根据凸透镜的折射规律,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,所以可画出经凸透镜后的折射光线,据此作图。
34.如图所示,小明坐在游泳池边的高椅子上观察池底,池中水面平静无波,泳池边缘不透明,池底存在一块他无法看到的视觉盲区。请画出池底盲区的大致位置,盲区用AB表示,保留作图痕迹。
【答案】
【详解】根据人的眼睛和泳池边缘的折射光线可得入射点O,过入射点O垂直于水面作出法线,根据光的折射规律(折射角大于入射角)大致找出对应的入射光线,该入射光线的右侧区域,即为盲区AB的大致范围,如下图所示:
35.图中,O为凸透镜光心,F为焦点,请根据凸透镜特殊光线画出烛焰上的S点的像。
【答案】
【详解】根据凸透镜两条特殊光线可知,平行于主光轴的光线过焦点,过光心的光线传播方向不变,画出两条折射光线,两条折射光线的反向延长线的交点为烛焰S点的像,据此作图。
36.汽车司机夜间行车时,总要关闭驾驶室内的灯光,主要是防止驾驶室内的物体通过前挡风玻璃成像,干扰司机视线。请在图中画出车内仪表台上装饰物S,经前挡风玻璃MN反射后进入人眼的光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点,作出装饰物S关于前挡风玻璃的对称点(即像点)。连接像点与人眼,与前挡风玻璃MN的交点O即为反射点。点O到人眼的直线即为反射光线,SO即为入射光线。据此作图。
37.如图所示,S为一个发光点,请结合凸透镜成像画出图中从S点发出的一条光线的折射光线。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】画出两条特殊光线的折射光线:过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。两条折射光线的交点即为发光点S的像点。由于入射光线的折射光线过像点,连接图中入射光线与凸透镜的交点和像点,这条线就是该入射光线的折射光线。据此作图。
五、实验题
38.如图甲所示,在8个相同的水瓶中灌入体积不等的水,水面高度不同。
(1)若用相同的力依次敲击水瓶,发出声音的音调不同,此时声源是_________(选填“空气柱”或“瓶和水”),瓶中盛水越多,敲击时发出声音的音调就越_________(选填“高”或“低”)。
(2)为了探究声音的传播是否需要介质,老师和同学们用如图乙所示的装置进行探索。把正在发声的闹钟放在玻璃罩内,用抽气筒将玻璃罩中的空气抽出。
①随着罩内空气逐渐减少,发现听到的闹钟声音的响度_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。由此推出,声音的传播需要介质。
②本实验用到的研究方法叫_________(选填“转换法”“实验推理法”或“控制变量法”)。
(3)喜欢探究的小勇拆开了自己的口琴,口琴的琴芯结构如图丙所示,在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片,这些铜片在气流的冲击下振动,发出不同音调的声音。
①在图中,C区是_________音区(选填“高”或“低”)。
②往左边第一个气孔用力吹气时,发出声音的音调_________(选填“变高”“变低”或“不变”)。
③停止吹气后,口琴仍“余音未绝”,其原因是_________。
A.这是人耳听觉系统的错觉 B.铜片在继续振动
【答案】(1) 瓶和水 低 (2) 变小 实验推理法 (3) 高 不变 B
【详解】(1)[1]当用相同的力敲击瓶子时,振动的物体是瓶和水,所以,声源是瓶子和水。
[2]瓶中盛水越多,瓶子和水的质量越大,越难振动,振动越慢,所以音调越低。
(2)[1]声音的传播需要介质,随着罩内空气越来越稀薄,听到的闹钟声音逐渐变小,响度变小。
[2]由此猜想,假如把玻璃罩内的空气全部抽去,我们将不能听到声音,用到实验推理法。
(3)[1]发声体振动的频率越高,音调越高。由图知A区的铜片较厚且较长,振动较慢,B区次之,振动较快。C区的铜片薄且较短,振动最快,故A区发出的音调最低,C区发出的音调最高,A区是低音区,B区是中音区,C区是高音区。
[2]往气孔用力吹气时,其振动幅度变大,即响度变大。但其振动的快慢是不变的,所以发出声音的音调不变。
[3]余音未绝是指停止吹气后,声音并没有马上消失。停止吹气后,铜片仍在继续振动,所以还能继续听到声音,故B符合题意,故选B。
39.物理兴趣小组的同学展示了以下两个光学实验:
(1)“探究平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。
①图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的___________形成的。
②探究像与物的大小关系时,将点燃的蜡烛A置于玻璃板前,如图乙所示,应该在___________(选填“a”“b”或“c”)位置进行观察,然后将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,移动蜡烛B,发现它在某一位置时与A的像完全重合,由此初步得出:平面镜所成的像与物___________相等。
③完成实验探究后,小明模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象,如图丙所示,他应该将点燃的蜡烛放在玻璃板前,将装满水的烧杯放在玻璃板后,图丁为装置的俯视图,调节时仅向___________(选填“①”“②”“③”或“④”)方向移动图丁中的光学元件
(2)“探究凸透镜成像的规律”实验中:
①将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,如图甲所示,光屏上恰好出现烛焰清晰的像该像是倒立、___________的实像,___________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)利用了这条规律。
②小红还利用自制的水透镜代替凸透镜,模拟视力矫正。如图乙,她把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”,光屏上呈现了烛焰清晰的像。摘下近视眼镜后,像变得模糊,为了使光屏上的像再次变得清晰,应将光屏向___________(选填“左”或“右”)移动,或者光屏不动,通过针筒___________(选填“抽取”或“注入”)适量水。
【答案】(1) 反射 a 大小相等 ③ (2) 放大 投影仪 左 抽取
【详解】(1)[1]平面镜成像的原理是光的反射,蜡烛A发出的光经玻璃板反射后进入人眼,人眼会认为光沿直线传播,从而形成蜡烛A的虚像。
[2]在a位置(玻璃板前蜡烛A的一侧),既能看到蜡烛A的像,也能看到玻璃板后的蜡烛B,方便对比像与物的大小关系。
[3]蜡烛A和B完全相同,当移动蜡烛B与A的像完全重合时,说明蜡烛A与它的像大小相等,由此可初步得出:平面镜所成的像与物的大小相等。
[4]图丁中,要使蜡烛的像在装满水的烧杯中(看起来像在水中燃烧),根据平面镜物与像到平面镜的距离相等可知,需要调节光学元件(玻璃板)向③方向移 动,使蜡烛的像与烧杯的位置对应,从而观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。
(2)[1][2]从图甲可以看出,物距小于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一规律工作的(即物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像)。
[3][4]近视眼镜是凹透镜,对光有发散作用,摘下近视眼镜后,水透镜对光的会聚能力变强,像会向左移动,所以为了使光屏上的像再次清晰,应将光屏向左移动,当保持光屏位置不动时,可以通过针筒抽取适量水,减弱水透镜对光的会聚能力,从而使像再次变得清晰。
40.在“探究光的反射定律”实验中:
实验次数
1
2
3
入射角
反射角
(1)如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,将白色硬纸板__________地立在平面镜上。
(2)实验中应选择较粗糙的硬纸板当作光屏,光屏的作用是__________;光在白色硬纸板上发生了__________(选填“镜面”或“漫”)反射。
(3)多次改变入射光的方向并测量入射角和反射角的大小,依次将数据记录在表中,由表中数据可知,反射角与入射角大小__________。将纸板向后折,让光仍贴着纸板沿方向射向镜面,发现纸板上不能看到反射光,如图乙所示,说明反射光线、入射光线和法线在__________。
(4)为了验证光发生反射时光路是可逆的,具体的操作是:让光逆着反射光的方向射向镜面,若观察到__________,就表明在光的反射现象中光路是可逆的。
(5)某同学理发后想看后脑勺的头发(A点),他背朝墙上的大镜子M,手握小镜子N略微仰头,如图丙所示,假设从点反射的一条光线射向镜子M,又反射到小镜子N上,此时还不能通过小镜子N看到点,那么他需要绕手__________(选填“顺”或“逆”)时针转动小镜子N,才能看到点。
【答案】(1) 竖直 (2) 显示光路 漫 (3) 相等 同一平面内
(4) 反射光线沿着原入射光线的反方向射出 (5) 顺
【详解】(1)实验中法线与平面镜垂直,只有硬纸板竖直(垂直)立在平面镜上,才能让法线落在硬纸板所在平面上,方便探究规律。
(2)[1][2]硬纸板的作用是呈现光的传播路径,即显示光路;粗糙的硬纸板会对光发生漫反射,让不同方向的观察者都能看到光路。
(3)[1]由表格数据可得:每一次实验中反射角都等于入射角,因此反射角与入射角大小相等。
[2]将纸板向后折,右侧纸板与入射光线、法线不在同一平面内,无法在纸板上看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)验证光路可逆时,逆着原反射光的方向入射,若观察到反射光线沿着原入射光线的反方向射出,即光逆着原来的方向传播,说明在光的反射中,光路是可逆的。
(5)当前经小镜子反射的光线在眼睛下方,无法进入眼睛,要使反射光进入眼睛,应减小光在小镜子N上反射时的入射角,所以应绕手顺时针转动小镜子N。
41.在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,甲、乙两组同学采用完全相同的实验装置并同时开始加热,实验装置如图甲所示,同时记录加热时间和水的温度。
(1)甲图中安装实验装置时应遵循_________(选填“自上而下”或“自下而上”)的原则。按照实验规范要求,调整铁圈A的高度。调整器材时_________(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯,调整好器材后,用酒精灯给水加热,在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度。
(2)实验中,水中气泡上升情形如图乙所示,可判断该情形是水沸腾_________(选填“前”或“时”)的现象。此时气泡内的气体主要是_________(选填“空气”或“水蒸气”)。
(3)图丙是两组同学分别根据实验数据绘制的水沸腾时温度随时间变化的图像,由图像可知水的沸点是_________℃。由图像还可以看出,甲、乙两组所用水的_________不同(选填“初温”或“水量”)。由图像可知水沸腾时的温度特点是:_________。
(4)实验发现玻璃片下表面出现水珠且玻璃片非常烫,小李据此现象得出“水蒸气液化会放热”这一结论。你认为小李的分析推理过程是否合理_________,简述理由: 。
【答案】(1) 自下而上 需要 (2) 时 水蒸气
(3) 98 初温 温度保持不变 (4) 不合理 玻璃片“非常烫”也可能是热传递
【详解】(1)[1][2]酒精灯需用外焰加热,所以先放好酒精灯,再固定铁圈A的高度,此时需要点燃酒精灯,确保铁圈高度能让酒精灯外焰加热烧杯底部。温度计的玻璃泡要全部浸没在水中,且不能接触容器底和壁,因此最后调整温度计的高度,遵循自下而上的原则。
(2)[1]水沸腾时,内部剧烈汽化,气泡上升过程中,气泡体积逐渐变大,与图乙现象一致。
[2]沸腾是液态水变为气态的过程,气泡内的气体主要是水受热汽化产生的水蒸气。
(3)[1]由图丙可知,水沸腾时温度保持不变,恒定在98℃,因此沸点为98℃。
[2]甲、乙两组装置完全相同,加热条件一致。甲组初始温度为92℃,加热6分钟达到沸点,乙组为90℃,加热8分钟达到沸点,两者升温速率相同,均为每分钟1℃。说明水量相同,差异仅在于初温不同。
[3]由图可知,水沸腾时继续吸热,温度保持不变。
(4)[1][2]玻璃片变烫,除了水蒸气液化放热外,还可能是高温水蒸气直接接触玻璃片导致热传递升温, 因此,小李的分析推理过程不合理。
42.如图甲所示是“探究水和煤油吸热能力”的实验装置:在两个相同的烧杯中分别加入质量和初温都相等的水和煤油,用两个相同的酒精灯同时开始加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔1min记录一次温度。
(1)甲图实验装置组装顺序________(选填“从上至下”或者“从下至上”);
(2)甲图实验中选择两个相同的酒精灯进行实验,水和煤油吸收热量的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的,这种研究方法叫做________法;
(3)根据实验数据绘制出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图乙所示,煤油8分钟吸收的热量________水8分钟吸收的热量(选填“大于”“小于”或者“等于”),由图像可知________吸热能力更强些;
(4)细心的同学还发现,水的温度达到98℃后就不再变化,而煤油的温度却继续升高。由此可推断出煤油的沸点比水的________(选填“高”或者“低”);
(5)为比较两种燃料的热值,小明采用如图丙所示两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同。该实验燃料燃烧放出热量的多少通过________(选填“温度计示数”或“燃烧时间”)来反映。小明在燃料c和燃料d燃尽后也画出水的温度随时间变化图像;如图丁所示,则c、d两种燃料热值qc________qd,(填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)从下至上 (2) 加热时间 转换 (3) 等于 水 (4) 高 (5) 温度计示数 >
【详解】(1)组装加热实验器材时,要用酒精灯外焰加热,温度计玻璃泡要浸没在液体中且不能碰到容器底,遵循从下到上的顺序。
(2)[1][2]实验选择两个完全相同的酒精灯加热,加热相同时间,酒精灯放出的热量相同,水和煤油吸收的热量相同,加热时间越长,吸热越多,故是通过比较加热时间的长短来比较吸热多少的,这里用到了转换法。
(3)[1]因为加热时间相同,所以煤油8分钟吸收的热量等于水8分钟吸收的热量。
[2]分析图乙可知,水和煤油加热相同时间,水和煤油吸收相同热量时,煤油温度升高较多,水的温度升高较少,根据可知,水的比热容大于煤油的比热容,即水的吸热能力更强些。
(4)水的温度达到98℃后就不再变化,说明已经达到了水的沸点,而煤油的温度却继续升高,说明煤油的温度还没有达到沸点,由此可推断出煤油的沸点比水的高。
(5)[1]燃料燃烧放出的热量被烧杯中初温和质量相同的水吸收,水的温度变化量越大,说明水吸收的热量越多,即燃料燃烧放出的热量越多,故该实验中,燃料燃烧放出热量的多少是通过温度计示数来反映的。
[2]由图丁可知,两种燃料全部燃尽时,c燃料使水升高的温度更多,表明c放出的热量更多,则c的热值大。
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