内容正文:
2025-2026学年度第一学期初二物理期中测试卷
一、单项选择题(本大题7小题,共21分,每题只有一个正确答案,将答题卡上对应题目 所选的选项涂黑,选对得3分)
1. 用厚刻度尺测量物体的长度,下图中测量方法正确的是( )
A. B. C. D.
2. 小明在家用尺子测量书桌长度,关于测量中的误差和错误,下列说法正确的是( )
A. 小明用零刻度线磨损的尺子正确测量,测量值与真实值的差异,属于错误
B. 小明因为读数时视线没与尺面垂直,造成的测量结果偏差,这属于误差
C. 多次测量求平均值能减小误差,但不能消除误差
D. 只要小明测量时足够细心,选择最昂贵的尺子,就不会产生误差和错误
【生活与物理】根据2025年春晚节目的相应情景,完成3~5题。
3. 2025年春晚,身穿中国特色大花袄的机器人与舞蹈演员一同表演扭秧歌(如图所示),体现了现代科技与传统文化的融合创新。根据图片信息,估测该机器人的高度约为( )
A. B.
C. D.
4. 2025年春晚的精彩演出蕴含丰富的物理知识,下列关于声现象的描述正确的是( )
A. 开场舞龙表演时,锣鼓声震耳欲聋,说明声音的音调很高
B. 悦耳、欢快的歌声在空气中的传播速度是3×108 m/s
C. 春晚现场观众听到的合唱声,主要通过空气传播到耳中
D. 舞蹈演员随着音乐翩翩起舞,说明声可以传递能量
5. 如图是2025年央视春晚重庆分会场情景,美丽的山水之城和绚丽的无人机表演给全国观众留下了深刻印象。下列说法中正确的是( )
A. 正在天空中表演的无人机不是光源
B. 水中游船的倒影是光的反射形成的
C. 对岸楼顶上射灯的光柱表明光不能沿直线传播
D. 能看见演员身上红色衣服是因为衣服吸收红光
6. “蜂蝶双飞舞,蝉鸣弄花香”,古诗词里飞出来的昆虫给人们带来无限的美感。已知蜜蜂振翅的频率在200-400Hz,蝴蝶振翅的频率在5-8Hz,蝉鸣的频率在4000-6000Hz。则下列说法正确的是( )
A. 人能听见蜜蜂飞舞的声音 B. 人能听见蝴蝶飞舞的声音
C. 蝉鸣声不通过介质也能被人听见 D. 蝉鸣声是一种超声波
7. 下列光学现象,解释正确的是( )
A. 甲图中,白光被三棱镜分解成多种颜色是光的色散现象
B. 乙图中,水中的铅笔看起来似被“折断”是由于光的反射
C. 丙图中,树叶间的不规则小孔导致地面的光斑形状各异
D. 丁图中,小猫在平面镜中所成的像是正立、放大的实像
二、填空题(每空1分,共21分,将答案填写在答题卡指定区域上)
8. 光在真空中的传播速度大约为_______.“光年”是_______的单位.(选填“时间”或“长度”),光在水中的传播速度_______(选填“大于”,“等于”或“小于”)光在空气中的传播速度.
9. 汽车鸣笛时,声音通过___________传入人耳。如图违法鸣笛监管系统是在___________处控制噪声。该系统能通过声音的___________区分鸣笛声与其他环境噪声,并精准定位违法车辆。
10. 电影《哪吒 2》的主旋律用到了唢呐,其发声核心是双簧片,演奏者通过吹嘴将气流送入唢呐的管身,气流的压力使双簧片________发声;唢呐发声的音量宏大,是指________大, 按压不同的孔主要改变唢呐发声的________(后两空均选填“响度”、“音调”或“音色”)。
11. 如图所示,图中A、B、C、D是四种声音的波形图,从图形可知:图________是噪声的波形;在剩下的三幅图中,图________是响度最大声音的波形,图________是音调最高声音的波形。
12. 如图是湖南小东江的美景。平静的江面上看到渔舟的倒影,是光的______现象;清澈的江水中看到游鱼在嬉戏,是光的______现象;微风拂过江面波光粼粼,这是发生______(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
13. 如图所示,小东发现哥哥的手表的背面制作得很平整且光滑,还能通过手表背面看到自己的像,此像的大小与小东本人相比是______的(选填“变大”“变小”或“不变”),这是由光的____________形成的______(选填“虚”或“实”)像。
14. 下过雨后,小华和家人及时排去自家塑料大棚上低洼处的积水,如图所示。从物理角度分析,低洼处的积水相当于________(选填“凸”或“凹”)透镜,对直射的阳光有________作用,同时具有此作用的有________(选填“凸”或“凹”)面镜。
三、作图题(第(1)3分,第(2)2分,第(3)2分,共7分)
15.
(1)如图,一光线AO与水平面成40°角射入,在水面同时发生反射和折射现象,请在图中画出反射光线和折射光线,并标出反射角的度数。
(2)完成下列作图,请在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
(3)请你将甲、乙两图中透镜的光路补充完整。
四、实验探究题(每空1分,共20分)
16.
(1)在测量项目化学习中,同学们进行了如下实验。如图甲所示,所用刻度尺的分度值为_________cm,所测圆柱体的直径为_________cm。如图乙所示,秒表所显示的时间为_________s。
(2)大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原理。在“制作小孔成像观察仪”的活动中,小光同学将圆筒插入易拉罐中做成上图所示的仪器(圆筒能在易拉罐中前后移动)。
如图所示,由于像的亮度较暗,所以圆筒的__________(选填“A”或“B”)是用半透明薄纸制成的光屏;用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时,烛焰在塑料薄膜上所成的像是__________(选填“正立”或“倒立”)的像,若仅移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 在探究声音的产生与特性时,小明做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被反复弹开,该现象说明发声的音叉正在________
(2)如图乙所示,用一只手将锯条压在桌沿上,用另一只手轻拨锯条一端,听其响度;再用力拨锯条,这时锯条的振幅________,听其响度________(前两空均选填“变大”或“变小”),这说明响度与________有关,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于________
(3)如图丙所示,木梳的梳齿左侧较稀疏、右侧较密集,用塑料片保持相同的力度和相同的速度从木梳的左侧滑到右侧,塑料片在________(选填“左”或“右”)侧振动的频率高, 发出声音的________高。
18. 小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择________(选填“玻璃板”或“平面镜”),并将其________放置在水平桌面上。
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛B放在MN后面移动, 直至与A的像完全重合,此时,蜡烛________(选填“A”或“B”) 所处的位置即为像的位置,这种研究方法叫________
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知平面镜成像时,物与像到镜面的距离________
(4)如图丙所示,小华表演“浇不灭的蜡烛”的魔术,杯中的“蜡烛”是蜡烛通过玻璃板形成的________(选填“虚”或“实”)像。
(5)在实验过程中,如果将蜡烛A向远离MN的方向移动,那么它的像会________(选填 “变大”“变小”或“不变”)。
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分,解答应写出必要的文字说明、公式和重要的 演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
19. 如图所示,某海洋勘探船从某位置以40m/s的速度航行30s到达指定海域;到达指定海域后,用声呐系统向海底垂直发射声音信号,经过5s接收到海底反射的信号。(声音信号在海水中的传播速度为1500m/s)求:
(1)勘探船航行的路程:
(2)该处海域的深度。
20. 为实现我国的载人登月计划,科研人员用激光测距仪测地球和月球之间的距离时,发射的激光束2.56s后返回地球。(空气和真空中的光速均取)
(1)激光从地球传到月球的时间是多少?
(2)地球到月球的距离是多少?
(3)分析说明科研人员能不能用声呐测量月球到地球的距离。
六、综合能力题(除特殊说明每空1分,共18分)
21. 在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面垂直;其中白纸板的作用是________,白色的硬纸板表面应尽可能________(选填“光滑”或“粗糙”);
(2)他让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时,反射光线________(选填“仍存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的________(选填“上部”或“下部”)会看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在________内。
22. 阅读短文,回答下列问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别 TouchID 已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术 SenseID 的出现,屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同,超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹,并根据接收到的超声波分析得出指纹的信息,进行比对解锁。
超声波是频率超过人类听觉上限的声波,具有较强的穿透能力,能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外,超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响,例如汗水、护手霜或凝露等,从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
(1)超声波传播中遇到障碍物时会有一部分被________回来形成回声。
(2)SenselD系统能置于手机内部,可以让超声波透过屏幕进行指纹识别,是因为超声波具有________的特点。这利用了超声波传递________(选填“信息”或“能量”)的特性。
(3)SenseID 系统利用了回声定位原理,它模仿的生物是 。 (填字母)
A. 蝙蝠 B. 蜘蛛 C. 青蛙 D. 猫
(4)放大手指局部,表面是凸凹不平的。下面是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得反射信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状是________(选填“图一”“图二”“图三”或“图四”)。()
23. 小华想利用太阳光测量凸透镜的焦距:
(1)如图甲所示,小华采取正确的操作步骤在白纸屏上形成了一个__________的光斑,由图甲可知,该凸透镜的焦距是__________cm;
(2)若在测量另一凸透镜焦距的过程中,小华发现纸板上的焦点却不易确定,于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为6cm 和12cm,则焦距为__________cm;
(3)如图乙所示,A、B(或C、D)两个凸透镜的制造材料不同,球形表面的弯曲程度相同;A、C两个凸透镜的制造材料相同,球形表面的弯曲程度不同。
①探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时,小华应选用甲图中的__________两个透镜进行实验;
②探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时,小华应选取__________两个凸透镜。
(4)小华想利用太阳光测量两块凸透镜的焦距,请你在下面虚线框内帮小明设计测量焦距的实验记录表格。(物理量和单位均可采用文字或者符号说明)
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2025-2026学年度第一学期初二物理期中测试卷
一、单项选择题(本大题7小题,共21分,每题只有一个正确答案,将答题卡上对应题目 所选的选项涂黑,选对得3分)
1. 用厚刻度尺测量物体的长度,下图中测量方法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图,刻度尺未与被测物体的边平齐,且有刻度线的一边未紧靠被测物体,故A错误;
B.如图,刻度尺有刻度线的一边未紧靠被测物体,故B错误;
C.如图,刻度尺零刻度线与物体的一端对齐,有刻度线的一边紧靠被测物体且与被测边保持平行,故C正确;
D.如图,物体与刻度尺的前端对齐,而不是与零刻度线对齐,故D错误。
故选C。
2. 小明在家用尺子测量书桌长度,关于测量中的误差和错误,下列说法正确的是( )
A. 小明用零刻度线磨损的尺子正确测量,测量值与真实值的差异,属于错误
B. 小明因为读数时视线没与尺面垂直,造成的测量结果偏差,这属于误差
C. 多次测量求平均值能减小误差,但不能消除误差
D. 只要小明测量时足够细心,选择最昂贵的尺子,就不会产生误差和错误
【答案】C
【解析】
【详解】A.用零刻度线磨损的尺子测量,测量值与真实值有差异,这是由于测量工具引起的误差,不是错误(错误是人为不遵守规则等导致的),故A错误;
B.读数时视线没与尺面垂直,这是不遵守测量规范造成的错误,不是误差(误差是不可避免的测量值与真实值差异),故B错误;
C.多次测量求平均值是减小误差的常用方法,误差由测量工具、测量方法、测量者等客观因素决定,不可消除,故C正确;
D.无论测量多细心,尺子多昂贵,误差都不可避免(受工具精度等限制);但错误可通过规范操作避免,说“不会产生误差”是错误的,故D错误。
故选C。
【生活与物理】根据2025年春晚节目的相应情景,完成3~5题。
3. 2025年春晚,身穿中国特色大花袄的机器人与舞蹈演员一同表演扭秧歌(如图所示),体现了现代科技与传统文化的融合创新。根据图片信息,估测该机器人的高度约为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】舞蹈演员的身高约为170cm,机器人的身高比舞蹈演员略高,约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 2025年春晚的精彩演出蕴含丰富的物理知识,下列关于声现象的描述正确的是( )
A. 开场舞龙表演时,锣鼓声震耳欲聋,说明声音的音调很高
B. 悦耳、欢快的歌声在空气中的传播速度是3×108 m/s
C. 春晚现场观众听到的合唱声,主要通过空气传播到耳中
D. 舞蹈演员随着音乐翩翩起舞,说明声可以传递能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.响度指声音的强弱或大小,开场舞龙表演时,锣鼓声震耳欲聋,说明声音的响度大,故A错误;
B.声音在空气中的传播速度是340m/s,悦耳、欢快的歌声在空气中的传播速度是,故B错误;
C.声音的传播需要介质,春晚现场观众听到的合唱声,主要通过空气传播到耳中,故C正确;
D.舞蹈演员随着音乐翩翩起舞,说明声可以传递信息,故D错误。
故选C。
5. 如图是2025年央视春晚重庆分会场情景,美丽的山水之城和绚丽的无人机表演给全国观众留下了深刻印象。下列说法中正确的是( )
A. 正在天空中表演的无人机不是光源
B. 水中游船的倒影是光的反射形成的
C. 对岸楼顶上射灯的光柱表明光不能沿直线传播
D. 能看见演员身上红色衣服是因为衣服吸收红光
【答案】B
【解析】
【详解】A.本身能够发光的物体叫光源。正在天空中表演的无人机上有发光的灯,这些灯能够自行发光,所以无人机是光源,故A错误;
B.水中游船的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B正确;
C.对岸楼顶上射灯的光柱表明光在同种均匀介质中是沿直线传播的,之所以能看到光柱,是因为光照射到空气中的尘埃等颗粒发生了,故C错误;
D.能看见演员身上红色衣服是因为衣服反射红光,而不是吸收红光,故D错误。
故选B。
6. “蜂蝶双飞舞,蝉鸣弄花香”,古诗词里飞出来的昆虫给人们带来无限的美感。已知蜜蜂振翅的频率在200-400Hz,蝴蝶振翅的频率在5-8Hz,蝉鸣的频率在4000-6000Hz。则下列说法正确的是( )
A. 人能听见蜜蜂飞舞的声音 B. 人能听见蝴蝶飞舞的声音
C. 蝉鸣声不通过介质也能被人听见 D. 蝉鸣声是一种超声波
【答案】A
【解析】
【详解】A.人耳的听觉范围是20~20000Hz。蜜蜂振翅频率在200~400Hz,在人耳听觉范围内,所以人能听见蜜蜂飞舞的声音,故A正确;
B.人耳的听觉范围是20~20000Hz。蝴蝶振翅频率在5~8Hz,低于20Hz,属于次声波,人耳听不到,故B错误;
C.声音的传播需要介质,蝉鸣声必须通过介质(如空气)才能被人听见,故C错误;
D.蝉鸣频率在4000~6000Hz,低于20000Hz,不是超声波(超声波频率高于20000Hz),故D错误。
故选A。
7. 下列光学现象,解释正确的是( )
A. 甲图中,白光被三棱镜分解成多种颜色是光的色散现象
B. 乙图中,水中的铅笔看起来似被“折断”是由于光的反射
C. 丙图中,树叶间的不规则小孔导致地面的光斑形状各异
D. 丁图中,小猫在平面镜中所成的像是正立、放大的实像
【答案】A
【解析】
【详解】A.白光经过三棱镜发生折射,由于偏折程度不同,白光被分解成多种颜色是光的色散现象,故A正确;
B.铅笔看起来“折断”了,是光经过不同介质发生的折射现象,故B错误;
C.地面的光斑是树叶间的小孔成的太阳的像,此小孔成像现象中,像的形状和太阳相同,与不规则的小孔形状无关,所以光斑是圆形或圆形的叠加,故C错误;
D.根据平面镜成像特点,小猫在平面镜中所成的像是正立、等大的虚像,故D错误。
故选A。
二、填空题(每空1分,共21分,将答案填写在答题卡指定区域上)
8. 光在真空中的传播速度大约为_______.“光年”是_______的单位.(选填“时间”或“长度”),光在水中的传播速度_______(选填“大于”,“等于”或“小于”)光在空气中的传播速度.
【答案】 ①. ②. 长度 ③. 小于
【解析】
【详解】[1]光的传播不需要介质,其速度大约为。
[2]光年是长度的单位,表示光在一年内通过的距离。
[3]光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度。光在真空中的传播速度为,光在空气中的传播速度接近真空中的传播速度,约为,而光在水中的传播速度约为。所以光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度。
9. 汽车鸣笛时,声音通过___________传入人耳。如图违法鸣笛监管系统是在___________处控制噪声。该系统能通过声音的___________区分鸣笛声与其他环境噪声,并精准定位违法车辆。
【答案】 ①. 空气 ②. 声源 ③. 音色
【解析】
【详解】[1]声音的传播需要介质,汽车鸣笛时,人能听到鸣笛声,是因为声音通过空气传入人耳。
[2]生活中噪声的控制可以从声源处、声音的传播过程中、声音的接收处三个环节来控制,如图违法鸣笛监管系统能控制噪声的产生,在声源处控制噪声。
[3]不同发声体发出声音的音色不同,该系统能通过声音的音色区分鸣笛声与其他环境噪声,并精准定位违法车辆。
10. 电影《哪吒 2》的主旋律用到了唢呐,其发声核心是双簧片,演奏者通过吹嘴将气流送入唢呐的管身,气流的压力使双簧片________发声;唢呐发声的音量宏大,是指________大, 按压不同的孔主要改变唢呐发声的________(后两空均选填“响度”、“音调”或“音色”)。
【答案】 ①. 振动 ②. 响度 ③. 音调
【解析】
【详解】[1]唢呐发声的原理是演奏者吹气经过吹嘴,使气流通过双簧片时,双簧片受到气流压力而振动发声。
[2]音量宏大描述的是声音的强弱程度,在物理学中,声音的强弱用响度来表示,所以唢呐发声音量宏大是指响度大。
[3]吹奏时按压不同位置的气孔,会改变管内发声的空气柱长度。空气柱长度不同,振动频率不同,而频率决定音调,所以主要改变声音的音调。
11. 如图所示,图中A、B、C、D是四种声音的波形图,从图形可知:图________是噪声的波形;在剩下的三幅图中,图________是响度最大声音的波形,图________是音调最高声音的波形。
【答案】 ①. D ②. A ③. C
【解析】
【详解】噪声的振动杂乱无规律,由图可知,图D的波形图是无规则的,是噪声的波形;发声体振动的幅度越大,声音的响度越大,图A波形上下跨度最大,所以图A是响度最大声音的波形;音调由频率决定,相同长度范围内,图C的波形个数最多,振动频率最高,因此图C是音调最高声音的波形。
12. 如图是湖南小东江的美景。平静的江面上看到渔舟的倒影,是光的______现象;清澈的江水中看到游鱼在嬉戏,是光的______现象;微风拂过江面波光粼粼,这是发生______(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】 ①. 反射 ②. 折射 ③. 镜面反射
【解析】
【详解】[1]平静江面上看到渔舟的倒影,是由于光线在水面发生反射形成的虚像。水面相当于平面镜,遵循光的反射定律,形成与物体等大的虚像。
[2]清澈江水中看到游鱼,是光线从水中进入空气时发生折射形成的虚像。由于折射作用,看到的鱼的位置比实际位置要浅。
[3]波光粼粼是阳光在起伏的水面上发生镜面反射的结果。水面起伏形成许多小镜面,每个小镜面都遵循反射定律将阳光反射入眼。
13. 如图所示,小东发现哥哥的手表的背面制作得很平整且光滑,还能通过手表背面看到自己的像,此像的大小与小东本人相比是______的(选填“变大”“变小”或“不变”),这是由光的____________形成的______(选填“虚”或“实”)像。
【答案】 ①. 不变 ②. 反射 ③. 虚
【解析】
【详解】[1]哥哥的手表的背面制作得很平整且光滑,是一个平面镜,通过手表背面看到自己的像,此时是平面镜成像,成的是等大的像。
[2][3]平面镜成像的原理是光的反射,是人眼逆着反射光线看到的像,并不是实际光线会聚而成,故成的是虚像。
14. 下过雨后,小华和家人及时排去自家塑料大棚上低洼处的积水,如图所示。从物理角度分析,低洼处的积水相当于________(选填“凸”或“凹”)透镜,对直射的阳光有________作用,同时具有此作用的有________(选填“凸”或“凹”)面镜。
【答案】 ①. 凸 ②. 会聚 ③. 凹
【解析】
【详解】[1][2][3]低洼处的积水,形状为中间厚、边缘薄,符合凸透镜的特征。凸透镜对光线有会聚作用,同时具有此作用的有凹面镜。
三、作图题(第(1)3分,第(2)2分,第(3)2分,共7分)
15.
(1)如图,一光线AO与水平面成40°角射入,在水面同时发生反射和折射现象,请在图中画出反射光线和折射光线,并标出反射角的度数。
(2)完成下列作图,请在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
(3)请你将甲、乙两图中透镜的光路补充完整。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
入射光线与法线的夹角为入射角,则入射角
过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角,则反射角为50°,从而画出对应的反射光线并标上反射角,光从空气进入水中时,折射光线远离法线偏折,根据折射角小于入射角画出折射光线,据此作图。
【小问2详解】
平面镜成像时,像与物关于镜面对称,分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B'即为AB在平面镜中的像,据此作图。
【小问3详解】
根据凸透镜的三条特殊光线,过焦点射向透镜的光线经凸透镜后平行于主光轴;根据凹透镜的三条特殊光线,平行于主光轴的光线经凹透镜,折射光线的反向延长线过焦点,据此作图。
四、实验探究题(每空1分,共20分)
16.
(1)在测量项目化学习中,同学们进行了如下实验。如图甲所示,所用刻度尺的分度值为_________cm,所测圆柱体的直径为_________cm。如图乙所示,秒表所显示的时间为_________s。
(2)大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原理。在“制作小孔成像观察仪”的活动中,小光同学将圆筒插入易拉罐中做成上图所示的仪器(圆筒能在易拉罐中前后移动)。
如图所示,由于像的亮度较暗,所以圆筒的__________(选填“A”或“B”)是用半透明薄纸制成的光屏;用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时,烛焰在塑料薄膜上所成的像是__________(选填“正立”或“倒立”)的像,若仅移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 0.1 ②. 0.90 ③. 71.2
(2) ①. A ②. 倒立 ③. 变大
【解析】
【小问1详解】
图甲中,刻度尺每1cm间有10小格,每小格为0.1cm,即分度值为0.1cm。
圆柱体的左侧与2.00cm刻度对齐,右侧对准2.90cm,故其直径为
图乙秒表的小表盘为分钟,指针指在1与2刻度之间,为1min,大表盘为秒钟,分度值为0.1s,由于分针没有过1与2之间的中线,所以秒针读小数值,为11.2s,秒表所显示的时间为。
【小问2详解】
为了成的像更清晰,便于观察,半透明的薄纸应该放在圆筒的前端,即A端。
小孔成像时,烛焰上方的光线通过小孔会照射到光屏的下方,烛焰下方的光线通过小孔会照射到光屏的上方,形成倒立的实像。
保持物体和小孔间的距离不变,移动圆筒,使光屏远离小孔,增大光屏与小孔之间的距离时,光屏上的像将变大。
17. 在探究声音的产生与特性时,小明做了下面的实验:
(1)如图甲所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被反复弹开,该现象说明发声的音叉正在________
(2)如图乙所示,用一只手将锯条压在桌沿上,用另一只手轻拨锯条一端,听其响度;再用力拨锯条,这时锯条的振幅________,听其响度________(前两空均选填“变大”或“变小”),这说明响度与________有关,当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于________
(3)如图丙所示,木梳的梳齿左侧较稀疏、右侧较密集,用塑料片保持相同的力度和相同的速度从木梳的左侧滑到右侧,塑料片在________(选填“左”或“右”)侧振动的频率高, 发出声音的________高。
【答案】(1)振动 (2) ①. 变大 ②. 变大 ③. 振幅 ④. 振动频率低于20 Hz
(3) ①. 右 ②. 音调
【解析】
【小问1详解】
乒乓球被反复弹开反映了发声的音叉正在振动,通过观察乒乓球可以将音叉的微小振动放大,采用了转换法。
【小问2详解】
用一只手将锯条压在桌沿上,用另一只手轻拨锯条一端,观察到振幅较小,听其响度较小;再用力拨锯条,振幅变大,响度变大,说明响度与振幅有关。
人耳可听声频率范围为20 Hz~20000 Hz,钢尺伸出过长时振动频率低于20 Hz(次声波),超出人耳听觉范围,故听不到。
【小问3详解】
用塑料片保持相同的力度和相同的速度从木梳的左侧滑到右侧,由于右侧梳齿密集,单位时间内塑料片振动次数多,即频率高,音调高。
18. 小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择________(选填“玻璃板”或“平面镜”),并将其________放置在水平桌面上。
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛B放在MN后面移动, 直至与A的像完全重合,此时,蜡烛________(选填“A”或“B”) 所处的位置即为像的位置,这种研究方法叫________
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知平面镜成像时,物与像到镜面的距离________
(4)如图丙所示,小华表演“浇不灭的蜡烛”的魔术,杯中的“蜡烛”是蜡烛通过玻璃板形成的________(选填“虚”或“实”)像。
(5)在实验过程中,如果将蜡烛A向远离MN的方向移动,那么它的像会________(选填 “变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 玻璃板 ②. 竖直
(2) ①. B ②. 等效替代法 (3) 相等
(4)虚 (5)不变
【解析】
【小问1详解】
实验时为了便于确定像的位置,应选择透明的玻璃板。如果玻璃板不竖直放置,像会偏高或偏低,不论怎样移动后面的蜡烛都无法与前面蜡烛的像完全重合,所以要将其竖直放置在水平桌面上。
【小问2详解】
将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动,直至与A的像完全重合,此时蜡烛B所处的位置即为像的位置;用蜡烛B来替代蜡烛A的像,这种研究方法叫等效替代法。
【小问3详解】
改变蜡烛A的位置,重复操作得到多组像与物的位置,通过测量和分析可知,平面镜成像时,物与像到镜面的距离相等。
【小问4详解】
平面镜所成的像是由光的反射形成的虚像,杯中“蜡烛”是蜡烛通过玻璃板形成的虚像。
【小问5详解】
平面镜成像时,像与物大小相等,与物体到平面镜的距离无关,所以将蜡烛A向远离MN的方向移动,它的像大小不变。
五、计算题(19题6分,20题7分,共13分,解答应写出必要的文字说明、公式和重要的 演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
19. 如图所示,某海洋勘探船从某位置以40m/s的速度航行30s到达指定海域;到达指定海域后,用声呐系统向海底垂直发射声音信号,经过5s接收到海底反射的信号。(声音信号在海水中的传播速度为1500m/s)求:
(1)勘探船航行的路程:
(2)该处海域的深度。
【答案】(1)1200m;
(2)3750m
【解析】
【小问1详解】
由题意得,勘探船航行速度,航行时间
根据路程公式,可得勘探船航行的路程
【小问2详解】
由题意得,声音信号在海水中的传播速度,信号往返总时间,声音信号从海面传播到海底的时间为,因此海域深度即声音传播单程的路程为
20. 为实现我国的载人登月计划,科研人员用激光测距仪测地球和月球之间的距离时,发射的激光束2.56s后返回地球。(空气和真空中的光速均取)
(1)激光从地球传到月球的时间是多少?
(2)地球到月球的距离是多少?
(3)分析说明科研人员能不能用声呐测量月球到地球的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
激光从地球传到月球的时间为
【小问2详解】
地球到月球的距离为
【小问3详解】
月球到地球之间存在真空,而真空不能传声,所以不能用声呐测量月球到地球的距离。
六、综合能力题(除特殊说明每空1分,共18分)
21. 在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面垂直;其中白纸板的作用是________,白色的硬纸板表面应尽可能________(选填“光滑”或“粗糙”);
(2)他让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时,反射光线________(选填“仍存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的________(选填“上部”或“下部”)会看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在________内。
【答案】(1) ①. 显示光路 ②. 粗糙
(2) ①. 不能 ②. 仍存在
(3) ①. 下部 ②. 同一平面
【解析】
【小问1详解】
白纸板可以显示光路,可以清晰观察到光线。
白色的硬纸板表面应尽可能粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线。
【小问2详解】
将纸板绕ON向后折,纸板两部分不在同一平面内,在NOF面上看不到反射光线,此时反射光线、法线、入射光线在同一平面内,此时反射光线仍然存在。
【小问3详解】
将右侧纸板的上半部分向后折,上半部分与左侧纸板不在同一平面内,下半部分与左侧纸板在同一平面内,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
22. 阅读短文,回答下列问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别 TouchID 已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术 SenseID 的出现,屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同,超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹,并根据接收到的超声波分析得出指纹的信息,进行比对解锁。
超声波是频率超过人类听觉上限的声波,具有较强的穿透能力,能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外,超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响,例如汗水、护手霜或凝露等,从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
(1)超声波传播中遇到障碍物时会有一部分被________回来形成回声。
(2)SenselD系统能置于手机内部,可以让超声波透过屏幕进行指纹识别,是因为超声波具有________的特点。这利用了超声波传递________(选填“信息”或“能量”)的特性。
(3)SenseID 系统利用了回声定位原理,它模仿的生物是 。 (填字母)
A. 蝙蝠 B. 蜘蛛 C. 青蛙 D. 猫
(4)放大手指局部,表面是凸凹不平的。下面是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得反射信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状是________(选填“图一”“图二”“图三”或“图四”)。()
【答案】(1)
反射 (2) ①.
较强穿透能力 ②.
信息 (3)A (4)
图一
【解析】
【小问1详解】
声波遇到障碍物时,一部分会被反射回来形成回声。
【小问2详解】
[1]根据短文内容可知,超声波具有较强穿透能力,可以穿透玻璃、屏幕,因此能置于手机内部透过屏幕识别指纹。
[2]识别指纹时通过超声波获取指纹的形状信息,利用了超声波传递信息的特性。
【小问3详解】
蝙蝠利用超声波进行回声定位探测猎物和障碍物,因此该系统的回声定位原理模仿的是蝙蝠,选A。
【小问4详解】
超声波传播速度一定,根据公式可知,传播时间越长,手机到手指对应位置的距离越大。本题中时间关系
因此距离关系
即B、D离手机最远,A、C距离中等,E离手机最近,符合该关系的是图一。
23. 小华想利用太阳光测量凸透镜的焦距:
(1)如图甲所示,小华采取正确的操作步骤在白纸屏上形成了一个__________的光斑,由图甲可知,该凸透镜的焦距是__________cm;
(2)若在测量另一凸透镜焦距的过程中,小华发现纸板上的焦点却不易确定,于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为6cm 和12cm,则焦距为__________cm;
(3)如图乙所示,A、B(或C、D)两个凸透镜的制造材料不同,球形表面的弯曲程度相同;A、C两个凸透镜的制造材料相同,球形表面的弯曲程度不同。
①探究凸透镜的焦距与其制造材料关系时,小华应选用甲图中的__________两个透镜进行实验;
②探究凸透镜的焦距与透镜球形表面弯曲程度的关系时,小华应选取__________两个凸透镜。
(4)小华想利用太阳光测量两块凸透镜的焦距,请你在下面虚线框内帮小明设计测量焦距的实验记录表格。(物理量和单位均可采用文字或者符号说明)
【答案】(1) ①. 最小、最亮 ②. 1.30
(2)9 (3) ①. A、B##C、D ②. A、C
(4)
凸透镜编号
最小最亮的光斑到凸透镜的距离/cm
焦距/cm
1
2
【解析】
【小问1详解】
平行光通过凸透镜会会聚于一点,该点就是焦点,调节白纸屏到凸透镜的距离,直到白纸屏上形成了一个最小、最亮的光斑,此时白纸屏到凸透镜的距离就是焦距。由图甲可知,刻度尺的分度值为1mm,该凸透镜的焦距是
【小问2详解】
若在测量另一凸透镜焦距的过程中,移动纸板找到两次成等大光斑的位置,这两次等大光斑的位置分别在焦点前后等距的地方,焦点就在两个位置的中点,则凸透镜的焦距为
【小问3详解】
[1]要探究“凸透镜的焦距大小与其制造的材料关系”,应选择材料不同而透镜球形表面弯曲程度相同的透镜做实验,由图甲可知,应选A、B(或C、D)两个凸透镜。
[2]要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验,由图甲可知,应选A、C两个凸透镜。
【小问4详解】
利用太阳光粗测凸透镜焦距的方法:在有阳光的室外,将凸透镜正对太阳,调整凸透镜到地面的距离,直到在地面上出现一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点,用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离,就是焦距f。据此设计实验记录表格。
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