精品解析:江苏省苏州工业园区东沙湖实验中学2025-2026学年八年级上学期12月月考物理试题
2026-08-21
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内容正文:
初二物理随堂作业
一、选择题(共24分)
1. 关于下列物理量,符合实际的是( )
A. 人体正常体温约为34℃
B. 中学生的身高约为17dm
C. 人正常行走速度约为5m/s
D. 光在真空中传播速度约为3×108km/s
2. 如图所示是一种会说话的棒棒糖,既可以吃,又可以听音乐。只要将棒棒糖的音乐开关打开,它就会振动,然后把它含在嘴里,该振动就能通过骨头直至耳蜗,从而听到音乐。下列有关说法正确的是( )
A. 音乐在骨头中的传播速度为340m/s
B. 音乐棒棒糖振动是为了使舌头振动发声
C. 含着棒棒糖听音乐是为了听到超声波的信息
D. 含着棒棒糖才能听到声音是利用固体传声效果比气体好
3. 探险家在野外生存时,利用了图示甲、乙两个玻璃瓶获得淡水,甲瓶中装有少量海水,乙为空瓶。下列对获得淡水过程中的现象和操作描述合理的是( )
A. 该过程中水先升华后液化
B. 该过程中水先汽化后凝华
C. 对甲瓶点火加热,乙瓶周围浇冷水,可以加快淡水的产生
D. 对乙瓶点火加热,甲瓶周围浇冷水,可以加快淡水的产生
4. 如图所示是空调制冷的工作原理图,下列有关制冷剂物态变化的说法中正确的是( )
A. 在冷凝器内凝固吸热 B. 在冷凝器内升华放热
C. 在蒸发器内汽化吸热 D. 在蒸发器内液化放热
5. 如图一束光沿着AO斜射入水槽将发生偏折。若保持AO射入方向不变,在水槽左侧垫一块小石头,在水面恢复平静后,正确的是( )
A. 入射角增大 B. 折射角减小 C. 折射角不变 D. 折射角增大
6. 小华站在平面镜前2m处,下列说法不正确的是( )
A. 小华把手指压在玻璃镜面上,发现手指与像相距6,则镜面厚6
B. 小华向着镜面以1的速度移动1s后,像距她2m
C. 晚间照镜子时,为了使像更清晰,可以用手电筒对准镜中的像照射
D. 如果平面镜打碎成两半,小华在平面镜中仍能成完整的像
7. 小明和小华家距离学校的路程之比为3∶1,他们同时分别从各自的家出发,小明到达学校用了8min,小华到达学校用了4min,则他们的速度之比为( )
A. 2∶1 B. 3∶2 C. 2∶3 D. 1∶6
8. “东风快递,使命必达!”2024年9月我国在海南省成功发射了洲际战略核导弹“东风-31AG”,飞行12000km后准确落入南太平洋目标海域,钱学森等科学家的努力为我国的国防安全和国际地位提供了长久保障,这次导弹以高超音速飞行,平均速度达到20马赫(20倍的声速,声速取340m/s),则这次发射的导弹飞行时间约为( )
A. 35s B. 30min C. 1h D. 10h
9. 下图是一支刻有110个均匀小格的温度计。在1个标准大气压下,若将此温度计插入正在熔化的冰水混合物中,液面下降到第30格,若将此温度计插入沸水中,液面升到第80格,则此温度计的测量范围是( )
A. B. C. D.
10. 如图甲所示,在试管和烧杯中分别放入适量的碎冰,再把试管放入烧杯中,并各放置一支温度计,然后点燃酒精灯。图乙是烧杯中的温度计A的示数随时间变化的图像,已知试管内的冰熔化过程历时4min,则试管中温度计B的示数随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示,一束光入射到“魔盒”中的光学器件上,从“魔盒”的另一侧射出,出射光与入射光平行,则“魔盒”中的光学器件可能是( )
A. 甲或丙 B. 乙或丁 C. 丙或丁 D. 乙或丙
12. 小红和妈妈骑自行车同时从家出发,一起去超市买东西,途中妈妈突然有事提前返回,小红继续前行,5min后小红发现妈妈的钥匙在自己身上,便马上也沿原路返回,两人恰好同时到家。如图所示是小红和妈妈在整个运动过程中离家的路程s与运动时间t的图像,则下列结论中不正确的是( )
A. 小红开始返回时与妈妈相距2000m
B. 运动30min时,两人相距900m
C. m的值是15,n的值是3000
D. 两人同行过程中的速度为200m/min
二、填空题(22分)
13. 如图所示,物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,甲物态为________(选填“固态”“液态”“气态”);丙到甲的物态变化是________(填物态变化过程)。
14. 用如图所示的刻度尺不能直接测量单张A4纸厚度,原因是________,现用该刻度尺测量200张A4纸叠加的总厚度为________cm,可算出单张A4纸的厚度为________μm。
15. 在“用刻度尺测量长度”的分组实验中,某小组6位同学利用分度值为1毫米的刻度尺测量同一物体的长度,测量结果分别为25.9mm、25.8mm、25.88mm、25.7mm、26.0mm、28.9mm,他们进行数据分析,确定该物体的长度应记录为________mm。
16. 甲图为某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,不料因阳光照射、水瓶聚光,车内物品被点燃引起火灾。矿泉水和瓶子相当于________(填光学元件名称)。因此,提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。乙图摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了凹陷,同时看到水底有带“光环”的暗斑,如图丙所示,此时“凹陷的水”相当于________(填光学元件名称)。当水黾游到水浅的地方,暗斑面积会________(选填“变小”“不变”“变大”)。
17. 下表列出了几种物质的熔点和沸点:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
熔点/℃
-38.8
-117
-95
328
80.5
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
(1)-80℃时酒精呈________态;
(2)常用温度计是根据________制成的;
(3)若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选________(选填“水银”或“酒精”)做测温物质。
18. 中国空间站以7.7km/s的速度绕地球飞行,每90min空间站就能绕地球飞行一圈,则空间站绕地球飞行一圈的路程为_______km,航天员每天(24h)能看到______次日出。
19. 我国有些地方修建了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次。路面上的凹槽密集分布,汽车以一定速度行驶时不断上下振动,就会发出声音。若音乐公路规定行驶速度是72km/h,音符“sol”的频率为500Hz,则汽车发出这个音时,所对应的相邻凹槽之间的距离是________m。若凹槽之间距离变小,则发出声音的音调变________(填“高”或“低”)。
20. 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。汽车的行驶速度是_________m/s。
21. 阅读短文,回答问题
物体的热胀冷缩
热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性,自然界中绝大多数物体都具有这样的特性。
物体受热时它的变化能力以单位温度变化导致的长度量值的变化来衡量,用热膨胀系数来表示,各物体的热膨胀系数一般不同,物体的膨胀长度=热膨胀系数×原长×温度变化。
查阅资料发现,金属在受热膨胀时伸长的长度是有规律的,下表是在室温为20℃时分别对长为1m的铜丝和铁丝加热所获取的数据。
金属材料
升高的温度
伸长的长度
铜
5
8.75
10
17.5
20
35.0
铁
5
6.1
10
12.2
20
24.4
(1)下列现象中不是由于热胀冷缩引起的是________;
A. 给气球吹气,气球鼓起
B. 踩瘪的乒乓球放在热水中会重新鼓起
C. 温度计插入冷水中,温度计内液柱下降
D. 刚煮熟的鸡蛋放到冷水中,鸡蛋壳容易剥开
(2)下列说法正确的是________;
A. 热膨胀系数的单位是℃
B. 任何物体都具有热胀冷缩的性质
C. 不同物体的热膨胀系数是相同的
D. 同一金属丝受热膨胀时,伸长的长度与升高的温度成正比
(3)根据表格中的数据,画出了铜丝受热时伸长的长度与升高的温度关系图像如图甲所示,请在甲图画出铁丝受热时与的大致图像;________
(4)如图乙所示,是用铜和铁做成的双金属片,a端固定,对金属片均匀加热,产生的形状可能是丙图中的________。
三、简答题
22. 按要求作图:
(1)如图甲所示,画出烛焰AB通过小孔在白纸中央所成的像。
(2)如图乙所示,AB为车内的抬头显示器的画面内容,请你画出其通过挡风玻璃形成的像。
(3)将硬币放在碗底,然后后退至恰好看不到硬币的位置停下,向碗中缓缓注水.如图丙所示,当水面上升到一定高度时,刚好再次看到硬币右端A点,请在图中画出人眼E点刚好看到硬币A点位置的光路图。
23. 图是小萍研学途中看到的交通标志牌,表是她所乘坐列车的时刻表。求:
站序
站名
到站时间
出发时间
停留时间
里程
01
厦门北
……
6:25
……
0
02
南平市
9:12
9:14
2min
490km
03
上海虹桥
12:34
……
……
1109km
(1)该列车由南平市开往上海虹桥所需的时间。
(2)该列车由南平市到达上海虹桥的平均速度。(结果保留一位小数)
24. 如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向一座长为1km的大桥的过程中,当火车头在距离桥头150m,距离山崖750m时鸣笛,鸣笛5s后火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声。到达桥头后,火车又用50s完全通过了该大桥。
(1)计算火车的速度;
(2)声音的速度;
(3)火车的长度。
25. 小明和小华探究光的反射定律。
(1)图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有________个,此时白板与镜面________;
(2)图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为________;
(3)实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了________;
(4)若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有________;
A. 入射角的大小 B. 法线的位置 C. 反射光线的位置
(5)实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是________________。
26. 物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,如图甲所示,则该凸透镜焦距为______cm;
(2)调节蜡烛和光屏的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上,使像呈现在光屏中央,如图乙,光屏上已经成像清晰,此时光屏上的像是倒立______的实像,若光屏上的像偏上,为使像呈现在光屏中央,应将光屏向______调节;
(3)保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动,仅将透镜移动至刻度为______cm处,光屏上再次呈现清晰的倒立______的实像;
(4)将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图丙所示,在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图丁中的①所示。小明在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,在AB之间观察平面镜中的像是图丁中的______(填数字序号)。小华接着将平面镜更换为一个合适凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像是图丁中的______(填数字序号)。
27. 回顾热学实验
类型一:探究沸腾现象
(1)如图所示,温度计的示数为________。沸腾前,水壶中有些气泡没有上升到水面就消失了,这些气泡里主要含有一些________(选填小水珠/空气/水蒸气),气泡最后消失的原因是________(请利用物态变化的知识说明)。
(2)电热水壶中的水沸腾后,还要继续加热一段时间,原因是________;
A. 观察水沸腾后的体积变化
B. 观察水沸腾后的温度变化
C. 验证水的沸腾条件
(3)探究液化现象:两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图所示(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装有冷水的容器B内,过了一段时间,观察到试管A中________,同时可以看到温度计示数________(选填“升高”“不变”或“降低”)的现象,此现象能否说明液化放热?________
类型二:探究熔化现象及碘的升华现象
小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
a
温度/℃
b
(4)小明设计了一个记录实验数据的表格,表格a、b两处应填写的内容为:a:________;b________;
(5)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的DE段,小明因此得出结论:水沸腾时持续吸热,温度保持不变。是否合理?________(选填“是”或“否”)
(6)小华同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。该实验采用“水浴法”加热的主要目的是________。为使此实验现象更明显,可以采取的简单做法是___________。
28. 如图甲所示,是“研究气泡的运动规律”的实验装置。
从起点开始的路程:
0
10
20
30
40
50
从起点开始计时的时间
0
3.5
7.0
10.5
14.0
17.5
(1)进行实验时,不应该将玻璃管底端作为计时起点,其原因是________。为了方便计时,实验时应使气泡运动得较________(快/慢);
(2)在进行测量前,小明练习使用机械秒表测量时间,机械秒表的小转盘示数的单位是________()。某次机械秒表指针位置如图乙所示,则此时秒表的读数为________s;
(3)如表是某实验小组的实验中测得的数据,根据所测得的数据可以作出图像,进而粗略判断出气泡在做________运动。
29. 课外实践活动中,小明想探究纸锥下落快慢与锥角、扇形半径的关系。他用复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片,制成了如图甲所示的3个纸锥。实验中,纸锥依次从相同高度由静止释放,并测出下落时间。
(1)实验中;通过___________(选填“相同时间比路程”或“相同路程比时间”)的方法比较纸锥下落快慢:除了刻度尺外,该实验还需要的测量器材是___________g;
(2)小明进行多次实验,并将数据记录在下表中:
纸锥编号
下落高度h/m
扇形纸片半径r/cm
剪掉的扇形
圆心角θ/°
纸锥锥角α/°
下落时间t/s
1
1.9
10
90
81.9
2.20
2
1.9
10
135
71.1
1.84
3
1.9
5
90
81.9
2.20
分析表中数据,得出的结论是纸锥下落的快慢与扇形半径___________,与锥角___________(均选填“有关”或“无关”);
(3)在做上述实验时,小华利用频闪相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s拍照一次。如图乙所示,用刻度尺对拍摄的照片进行测量,由图乙可以判断纸锥下落过程中速度的化情况是___________。照片中的距离与纸锥实际下落的距离之比为1:3,则纸锥在A、B间的平均速度为___________m/s;
(4)小明和小华进行交流时,发现测得的纸锥下落的最大速度有差异,请你猜想影响最大速度大小的因素可能是___________(写出一个即可)。
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初二物理随堂作业
一、选择题(共24分)
1. 关于下列物理量,符合实际的是( )
A. 人体正常体温约为34℃
B. 中学生的身高约为17dm
C. 人正常行走速度约为5m/s
D. 光在真空中传播速度约为3×108km/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.人的正常体温约且变化幅度很小,故A不符合题意;
B.中学生的身高可能为,故B符合题意;
C.人正常的行走速度约,故C不符合题意;
D.光在真空中的传播速度是,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示是一种会说话的棒棒糖,既可以吃,又可以听音乐。只要将棒棒糖的音乐开关打开,它就会振动,然后把它含在嘴里,该振动就能通过骨头直至耳蜗,从而听到音乐。下列有关说法正确的是( )
A. 音乐在骨头中的传播速度为340m/s
B. 音乐棒棒糖振动是为了使舌头振动发声
C. 含着棒棒糖听音乐是为了听到超声波的信息
D. 含着棒棒糖才能听到声音是利用固体传声效果比气体好
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音在15℃空气中的传播速度为340m/s,在骨头中的传播速度大于340m/s,故A错误;
B.音乐棒棒糖振动发声是因为里面有一个小的扬声器。不是让舌头振动发声,故B错误;
C.含着棒棒糖听音乐不是为了听到超声波,因为超声波的频率太高,人耳听不见,故C错误;
D.一般情况下,固体的传声效果比液体,气体的传声效果好。含着棒棒糖才能听到声音证明利用固体传声效果比气体好,故D正确。
故选D。
3. 探险家在野外生存时,利用了图示甲、乙两个玻璃瓶获得淡水,甲瓶中装有少量海水,乙为空瓶。下列对获得淡水过程中的现象和操作描述合理的是( )
A. 该过程中水先升华后液化
B. 该过程中水先汽化后凝华
C. 对甲瓶点火加热,乙瓶周围浇冷水,可以加快淡水的产生
D. 对乙瓶点火加热,甲瓶周围浇冷水,可以加快淡水的产生
【答案】C
【解析】
【详解】AB.海水获得淡水的过程是海水先汽化变成水蒸气,水蒸气再液化变成淡水,故AB不符合题意;
C.对甲瓶点火加热,海水吸热汽化加快,产生大量水蒸气;乙瓶周围浇冷水,乙瓶温度降低,水蒸气遇冷液化加快,可以加快淡水的产生,故C符合题意;
D.对乙瓶点火加热,甲瓶周围浇冷水,水蒸气会在甲瓶内液化,无法在乙瓶收集到淡水,故D不符合题意。
故选C。
4. 如图所示是空调制冷的工作原理图,下列有关制冷剂物态变化的说法中正确的是( )
A. 在冷凝器内凝固吸热 B. 在冷凝器内升华放热
C. 在蒸发器内汽化吸热 D. 在蒸发器内液化放热
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,高温高压的气体制冷剂经过冷凝器后变成低温高压的液体,制冷剂由气态变为液态,是液化过程,液化放热,故AB错误;
CD.由图可知,低温低压的液体制冷剂经过蒸发器后变成低温低压的气体,制冷剂由液态变为气态,是汽化过程,汽化吸热,故C正确,D错误。
故选C。
5. 如图一束光沿着AO斜射入水槽将发生偏折。若保持AO射入方向不变,在水槽左侧垫一块小石头,在水面恢复平静后,正确的是( )
A. 入射角增大 B. 折射角减小 C. 折射角不变 D. 折射角增大
【答案】C
【解析】
【详解】在水槽左侧垫小石头,水槽倾斜,但水面恢复平静后仍保持水平。因入射光线方向不变,法线方向不变,故入射角不变;由光的折射定律可知,入射角不变时折射角也不变,故ABD错误,C正确。
故选C。
6. 小华站在平面镜前2m处,下列说法不正确的是( )
A. 小华把手指压在玻璃镜面上,发现手指与像相距6,则镜面厚6
B. 小华向着镜面以1的速度移动1s后,像距她2m
C. 晚间照镜子时,为了使像更清晰,可以用手电筒对准镜中的像照射
D. 如果平面镜打碎成两半,小华在平面镜中仍能成完整的像
【答案】A
【解析】
【详解】A.小华把手指压在玻璃镜面上,发现自己的手指与它的像相距6mm,像和物体到镜面距离相等,则该镜面厚
故A不正确,符合题意;
B.小华原来站在平面镜前2m处,如果向着镜面以1m/s的速度移动1s后,此时距离平面镜为
2m-1m=1m
则像距她为
1m+1m=2m
故B正确,不符合题意;
C.当手电筒对着像照射射时,反射光线刚好射到物体上,而物体反射出去的光线增多,因此物体变亮,像随之也变亮,故C正确,不符合题意;
D.物体通过平面镜所成的像和物体大小相等,与平面镜大小无关,所以如果平面镜打碎成两半,小华在平面镜中仍能成完整的像,故D正确,不符合题意。
故选A。
7. 小明和小华家距离学校的路程之比为3∶1,他们同时分别从各自的家出发,小明到达学校用了8min,小华到达学校用了4min,则他们的速度之比为( )
A. 2∶1 B. 3∶2 C. 2∶3 D. 1∶6
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,小明和小华到达学校所用时间之比
又已知小明和小华家距离学校的路程之比为
则小明和小华的速度之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. “东风快递,使命必达!”2024年9月我国在海南省成功发射了洲际战略核导弹“东风-31AG”,飞行12000km后准确落入南太平洋目标海域,钱学森等科学家的努力为我国的国防安全和国际地位提供了长久保障,这次导弹以高超音速飞行,平均速度达到20马赫(20倍的声速,声速取340m/s),则这次发射的导弹飞行时间约为( )
A. 35s B. 30min C. 1h D. 10h
【答案】B
【解析】
【详解】导弹飞行的速度,这次发射的导弹飞行时间约为,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 下图是一支刻有110个均匀小格的温度计。在1个标准大气压下,若将此温度计插入正在熔化的冰水混合物中,液面下降到第30格,若将此温度计插入沸水中,液面升到第80格,则此温度计的测量范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】一个标准气压,冰水混合物的温度是0℃,沸水温度是100℃,此温度计上100℃占用了50格,所以1格温度为
最底端离0℃有30格,因此最低温度
最顶端离100℃有30格,因此最高温度
因此温度计的测量范围为-60~160℃。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10. 如图甲所示,在试管和烧杯中分别放入适量的碎冰,再把试管放入烧杯中,并各放置一支温度计,然后点燃酒精灯。图乙是烧杯中的温度计A的示数随时间变化的图像,已知试管内的冰熔化过程历时4min,则试管中温度计B的示数随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图乙可知,烧杯中冰的熔化过程为,此阶段烧杯内温度保持;后烧杯内冰全部熔化为水,温度开始升高。后,烧杯内水温高于,试管内的冰开始吸热熔化。已知试管内冰熔化历时,则熔化过程为,此阶段温度保持,后,试管内冰全部熔化,温度开始升高。观察选项图像,只有C图在后温度才开始升高,故ABD错误,C正确。
故选C。
11. 如图所示,一束光入射到“魔盒”中的光学器件上,从“魔盒”的另一侧射出,出射光与入射光平行,则“魔盒”中的光学器件可能是( )
A. 甲或丙 B. 乙或丁 C. 丙或丁 D. 乙或丙
【答案】B
【解析】
【详解】甲:一块平面镜,只能发生一次光的反射,反射光线不会与入射光线平行,故甲不可能;
乙:两块平面镜,可以发生两次光的反射,使出射光与入射光平行,例如:潜望镜,故乙可能;
丙:角反射器将入射光反射后,出射光与入射光平行,且方向与入射光相反,与魔盒中的出射光光路不同,故丙不可能;
丁:光经过玻璃砖的两次折射后,出射光线与入射光线是平行的,故丁可能。
故选B。
12. 小红和妈妈骑自行车同时从家出发,一起去超市买东西,途中妈妈突然有事提前返回,小红继续前行,5min后小红发现妈妈的钥匙在自己身上,便马上也沿原路返回,两人恰好同时到家。如图所示是小红和妈妈在整个运动过程中离家的路程s与运动时间t的图像,则下列结论中不正确的是( )
A. 小红开始返回时与妈妈相距2000m
B. 运动30min时,两人相距900m
C. m的值是15,n的值是3000
D. 两人同行过程中的速度为200m/min
【答案】A
【解析】
【详解】D.根据图像可知,小红和妈妈同行时间为0~m分钟与0~20min图线倾斜程度相同,即速度相同。20min通过的路程为4000m,所以她们同行时的速度
故D正确,不符合题意;
C.由图象可知,小红是在第20min后沿原路返回的,妈妈返回后5min小红马上返回,所以妈妈沿原路返回的时刻为20min-5min=15min
即m的值是15; 两人同行时,15min通过的路程s0=vt0=200m/min×15min=3000m
即n的值是3000,故C正确,不符合题意;
B.根据图象可知,小红返回到家的时间t2=45min-20min=25min
由图可知,小红返回过程中通过的路程为4000m,则小红返回的速度
运动30分钟时,小红离家的距离(即离原点O的距离) s3=4000m-v2t3=4000m-160m/min×(30min-20min)=2400m
根据图像可知,妈妈返回到家的时间t′=45min-15min=30min
妈妈返回过程中通过的路程为3000m,则妈妈返回的速度
运动30分钟时,妈妈离家的距离 s4=3000m-v′t4=3000m-100m/min×(30min-15min)=1500m
则运动30分钟时,两人相距Δs=s3-s4=2400m-1500m=900m
故B正确,不符合题意;
A.由图象可知,小红开始返回时比妈妈返回时多前进5min,由可得,妈妈5min通过的路程
小红5min通过的路程
则小红开始返回时与妈妈相距500m+1000m=1500m
故A错误,符合题意。
故选A。
二、填空题(22分)
13. 如图所示,物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,甲物态为________(选填“固态”“液态”“气态”);丙到甲的物态变化是________(填物态变化过程)。
【答案】 ①.
气态 ②.
汽化
【解析】
【详解】由甲物态到乙物态放热、乙物态到丙物态吸热、丙物态到甲物态吸热可知,所以乙物态为固态;丙物态到甲物态需要吸热,所以甲物态到丙物态需要放热,同时甲物态到乙物态需要放热,所以甲物态是气态;因此甲为气态,丙为液态,乙为固态。丙到甲是液态变为气态的过程,物态变化为汽化。
14. 用如图所示的刻度尺不能直接测量单张A4纸厚度,原因是________,现用该刻度尺测量200张A4纸叠加的总厚度为________cm,可算出单张A4纸的厚度为________μm。
【答案】 ①. 单张纸的厚度小于刻度尺的分度值 ②. 2.00 ③. 100
【解析】
【详解】[1][2][3]用如图所示的刻度尺不能直接测量单张A4纸厚度,原因是单张纸的厚度小于刻度尺的分度值,现用该刻度尺 (分度值为0.1cm)测量200张A4纸叠加的总厚度为
可算出单张A4纸的厚度为
15. 在“用刻度尺测量长度”的分组实验中,某小组6位同学利用分度值为1毫米的刻度尺测量同一物体的长度,测量结果分别为25.9mm、25.8mm、25.88mm、25.7mm、26.0mm、28.9mm,他们进行数据分析,确定该物体的长度应记录为________mm。
【答案】25.9
【解析】
【详解】因刻度尺读数需估读到分度值下一位,故25.88mm为错误读数;28.9mm与其余测量值偏差过大,为错误数据,二者均剔除。剩余有效测量值为25.9mm、25.8mm、25.7mm、26.0mm。该物体的长度为
16. 甲图为某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上,不料因阳光照射、水瓶聚光,车内物品被点燃引起火灾。矿泉水和瓶子相当于________(填光学元件名称)。因此,提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。乙图摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了凹陷,同时看到水底有带“光环”的暗斑,如图丙所示,此时“凹陷的水”相当于________(填光学元件名称)。当水黾游到水浅的地方,暗斑面积会________(选填“变小”“不变”“变大”)。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 凹透镜 ③. 变小
【解析】
【详解】装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,中间厚边缘薄;由于凸透镜对光线的会聚作用,射入车内的光线经矿泉水瓶折射后会聚于它的焦点上,时间一长正好使放置于此处的物品起火;
水底形成中间暗四周亮的圆环,是因为“形变的水”将中间的光发散到四周,因此它相当于对光线有发散作用的凹透镜;
当水黾游到水浅的地方,水底(相当于光屏)与凹陷的水(相当于凹透镜)之间的距离变小,所以,暗斑面积会变小。
17. 下表列出了几种物质的熔点和沸点:
物质
水银
酒精
甲苯
铅
萘
熔点/℃
-38.8
-117
-95
328
80.5
沸点/℃
357
78.5
111
1740
218
(1)-80℃时酒精呈________态;
(2)常用温度计是根据________制成的;
(3)若要测量固态甲苯的温度,温度计的玻璃泡里应选________(选填“水银”或“酒精”)做测温物质。
【答案】(1)液 (2)液体热胀冷缩的性质
(3)酒精
【解析】
【小问1详解】
由表中数据可知酒精熔点为-117℃、沸点为78.5℃,-80℃高于酒精熔点低于其沸点,故此时酒精呈液态。
【小问2详解】
常用温度计通常用液体作为测温物质,液体温度计是根据液体的热胀冷缩性质制成的。
【小问3详解】
固态甲苯的温度应低于其熔点-95℃,要测量固态甲苯的温度,需确保测温物质在-95℃以下仍为液态,即凝固点需低于-95℃。同种物质的熔点和凝固点相同,酒精的熔点为-117℃,小于-95℃,水银的熔点为-38.8℃,大于-95℃,因此应选酒精。
18. 中国空间站以7.7km/s的速度绕地球飞行,每90min空间站就能绕地球飞行一圈,则空间站绕地球飞行一圈的路程为_______km,航天员每天(24h)能看到______次日出。
【答案】 ①. 41580 ②. 16
【解析】
【详解】[1]由得,空间站绕地球飞行一圈的路程为
[2]每圈对应一次日出,单圈的时间
航天员每天(24h)能看到的日出次数为
19. 我国有些地方修建了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时,就会奏出悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次。路面上的凹槽密集分布,汽车以一定速度行驶时不断上下振动,就会发出声音。若音乐公路规定行驶速度是72km/h,音符“sol”的频率为500Hz,则汽车发出这个音时,所对应的相邻凹槽之间的距离是________m。若凹槽之间距离变小,则发出声音的音调变________(填“高”或“低”)。
【答案】 ①. 0.04 ②. 高
【解析】
【详解】汽车行驶速度
表示汽车每秒通过的距离为20m,音符的频率为500Hz,表示每秒内振动500次,每经过一个凹槽,就会上下振动一次,故每秒内经过500个凹槽,汽车通过两凹槽之间的时间为,相邻凹槽间距
因汽车行驶速度不变,凹槽间距变小,单位时间内汽车振动次数增多,振动频率升高,故发出声音的音调变高。
20. 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。汽车的行驶速度是_________m/s。
【答案】 ①. 170 ②. 20
【解析】
【20题详解】
[1]由图乙可知,测速仪向汽车发出信号到汽车遇到第一次信号的时间为0.5s,则汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离为
[2]由图乙可知,测速仪第二次向汽车发出信号到汽车遇到第二次信号的时间为t2=2.2s-1.8s=0.4s
则汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离为
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶的距离为
由图可知,汽车在受到两次信号之间的间隔时间是
则汽车的速度为
21. 阅读短文,回答问题
物体的热胀冷缩
热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性,自然界中绝大多数物体都具有这样的特性。
物体受热时它的变化能力以单位温度变化导致的长度量值的变化来衡量,用热膨胀系数来表示,各物体的热膨胀系数一般不同,物体的膨胀长度=热膨胀系数×原长×温度变化。
查阅资料发现,金属在受热膨胀时伸长的长度是有规律的,下表是在室温为20℃时分别对长为1m的铜丝和铁丝加热所获取的数据。
金属材料
升高的温度
伸长的长度
铜
5
8.75
10
17.5
20
35.0
铁
5
6.1
10
12.2
20
24.4
(1)下列现象中不是由于热胀冷缩引起的是________;
A. 给气球吹气,气球鼓起
B. 踩瘪的乒乓球放在热水中会重新鼓起
C. 温度计插入冷水中,温度计内液柱下降
D. 刚煮熟的鸡蛋放到冷水中,鸡蛋壳容易剥开
(2)下列说法正确的是________;
A. 热膨胀系数的单位是℃
B. 任何物体都具有热胀冷缩的性质
C. 不同物体的热膨胀系数是相同的
D. 同一金属丝受热膨胀时,伸长的长度与升高的温度成正比
(3)根据表格中的数据,画出了铜丝受热时伸长的长度与升高的温度关系图像如图甲所示,请在甲图画出铁丝受热时与的大致图像;________
(4)如图乙所示,是用铜和铁做成的双金属片,a端固定,对金属片均匀加热,产生的形状可能是丙图中的________。
【答案】(1)A (2)D
(3) (4)B
【解析】
【小问1详解】
A.给气球吹气鼓起是内部气压增大导致,与热胀冷缩无关,故A符合题意;
B.踩瘪的乒乓球在热水中重新鼓起,是球内空气受热膨胀,属于热胀冷缩,故B不符合题意;
C.温度计插入冷水中液柱下降,是测温液体遇冷收缩,属于热胀冷缩,故C不符合题意;
D.刚煮熟的鸡蛋放冷水中蛋壳易剥开,是蛋壳和蛋白收缩程度不同,属于热胀冷缩,故D不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
A.根据膨胀长度=热膨胀系数×原长×温度变化,可得热膨胀系数的单位为1/℃,不是℃,故A错误;
B.文中说明绝大多数物体具有热胀冷缩特性,并非任何物体,故B错误;
C.各物体的热膨胀系数一般不同,故C错误;
D.同一金属丝的热膨胀系数和原长均不变,因此伸长的长度与升高的温度成正比,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
由表格数据可知,铁丝的伸长量与升高的温度成正比,因此图像为过原点的直线;相同下,铁的小于铜的,因此铁的图像斜率更小,位于铜的图像下方。如图所示:
【小问4详解】
铜的热膨胀系数比铁大,均匀加热时,铜层伸长量大于铁层,双金属片向热膨胀系数小的铁一侧(下侧)弯曲,自由端c向下偏转,与图B一致。
故选B。
三、简答题
22. 按要求作图:
(1)如图甲所示,画出烛焰AB通过小孔在白纸中央所成的像。
(2)如图乙所示,AB为车内的抬头显示器的画面内容,请你画出其通过挡风玻璃形成的像。
(3)将硬币放在碗底,然后后退至恰好看不到硬币的位置停下,向碗中缓缓注水.如图丙所示,当水面上升到一定高度时,刚好再次看到硬币右端A点,请在图中画出人眼E点刚好看到硬币A点位置的光路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,是小孔成像,原理是光的直线传播,成得是倒立的实像,如图所示:
【小问2详解】
挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成的像关于镜面对称,所以通过挡风玻璃形成的像A′B′ 在挡风玻璃上方,对称点连线垂直于镜面,如图所示:
【小问3详解】
当水升到一定高度后,看到了硬币。产生这种现象的原因是由于从硬币反射的光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像;如图所示:
23. 图是小萍研学途中看到的交通标志牌,表是她所乘坐列车的时刻表。求:
站序
站名
到站时间
出发时间
停留时间
里程
01
厦门北
……
6:25
……
0
02
南平市
9:12
9:14
2min
490km
03
上海虹桥
12:34
……
……
1109km
(1)该列车由南平市开往上海虹桥所需的时间。
(2)该列车由南平市到达上海虹桥的平均速度。(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
列车由南平市开往上海虹桥,出发时刻9:14,到达时刻12:34,所用时间
【小问2详解】
列车在南平市到上海虹桥段运行,该段路程为
运行时间换算为
平均速度
24. 如图所示火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向一座长为1km的大桥的过程中,当火车头在距离桥头150m,距离山崖750m时鸣笛,鸣笛5s后火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声。到达桥头后,火车又用50s完全通过了该大桥。
(1)计算火车的速度;
(2)声音的速度;
(3)火车的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)500m
【解析】
【小问1详解】
火车的速度
【小问2详解】
鸣笛时火车头距山崖的距离,5s内火车头行驶的距离,听到回声时,火车头距山崖的距离
声音在5s内传播的总路程
声音的速度为
【小问3详解】
火车完全通过大桥行驶的路程
火车长度为
25. 小明和小华探究光的反射定律。
(1)图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有________个,此时白板与镜面________;
(2)图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为________;
(3)实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了________;
(4)若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有________;
A. 入射角的大小 B. 法线的位置 C. 反射光线的位置
(5)实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是________________。
【答案】(1) ①. 1 ②. 垂直
(2)法线 (3)漫反射
(4)B (5)光的反射中光路是可逆的
【解析】
【小问1详解】
根据光的反射定律,入射光线和反射光线所在的平面是唯一的,这个平面与作为反射面的平面镜互相垂直,因此只有1个位置的白板能同时呈现入射光和反射光。
【小问2详解】
在光的反射的物理定义中,过入射点O、始终垂直于镜面的这条辅助线ON就是法线,它是为了研究反射规律人为定义的参考线。
【小问3详解】
白板表面粗糙,光在它表面发生漫反射,反射光线会射向各个方向,因此人可以在不同角度都看到白板上的光路。
【小问4详解】
仅将白板绕底边向后倾斜的过程中,此时入射光线的位置发生改变,根据光的反射定律,反射光线的位置会发生改变,法线是过入射点与平面镜的垂线,入射点不变,则法线的位置不变,由于入射光线的位置改变,则入射角会变化,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【小问5详解】
光的反射现象中,光路是可逆的,因此小明和小华都能从平面镜中看到对方的眼睛,只想自己看到对方眼睛而不想让对方看到自己的眼睛是无法办到的。
26. 物理兴趣小组进行“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离,如图甲所示,则该凸透镜焦距为______cm;
(2)调节蜡烛和光屏的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______上,使像呈现在光屏中央,如图乙,光屏上已经成像清晰,此时光屏上的像是倒立______的实像,若光屏上的像偏上,为使像呈现在光屏中央,应将光屏向______调节;
(3)保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动,仅将透镜移动至刻度为______cm处,光屏上再次呈现清晰的倒立______的实像;
(4)将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图丙所示,在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图丁中的①所示。小明在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,在AB之间观察平面镜中的像是图丁中的______(填数字序号)。小华接着将平面镜更换为一个合适凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像是图丁中的______(填数字序号)。
【答案】 ①. 8.0 ②. 主光轴 ③. 放大 ④. 上 ⑤. 80.0 ⑥. 缩小 ⑦. ② ⑧. ③
【解析】
【详解】(1)[1]一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏的光斑变得最小、最亮,这个最亮的点即为焦点,焦点到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距为f=8.0cm。
(2)[2]为了使像成在光屏中央,应调节蜡烛和光屏的高度,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
[3]由图乙可知,物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时光屏上成倒立放大的实像。
[4]若光屏上的像偏上,因为凸透镜成倒立的实像,为使像能成在光屏的中央,根据过光心的光线传播方向不变,可以向上移动烛焰或向下移动凸透镜,或向上移动光屏。
(3)[5][6]图乙中,物距
像距
此时成倒立放大的实像,光的折射中光路是可逆的,保持图乙中蜡烛和光屏的位置不动,当物距为40.0cm,像距为10.0cm时可以成倒立缩小的实像,因此应将凸透镜移动至
90.0cm-10.0cm=80.0cm
处。
(4)[7][8]在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图丁中的①所示,则光源是①,在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,平面镜成的是正立等大的虚像,像与物关于平面镜对称,因此在AB之间观察平面镜中的像是图丁中的②。小华接着将平面镜更换为一个合适凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,根据凸透镜成像规律可知,当
时成倒立等大的实像,因此他在BC之间观察光屏上的像是图丁中的③。
27. 回顾热学实验
类型一:探究沸腾现象
(1)如图所示,温度计的示数为________。沸腾前,水壶中有些气泡没有上升到水面就消失了,这些气泡里主要含有一些________(选填小水珠/空气/水蒸气),气泡最后消失的原因是________(请利用物态变化的知识说明)。
(2)电热水壶中的水沸腾后,还要继续加热一段时间,原因是________;
A. 观察水沸腾后的体积变化
B. 观察水沸腾后的温度变化
C. 验证水的沸腾条件
(3)探究液化现象:两位同学将沸腾的水倒入烧瓶,继续探究液化现象,实验装置如图所示(C是温度计)。将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中,试管A放在装有冷水的容器B内,过了一段时间,观察到试管A中________,同时可以看到温度计示数________(选填“升高”“不变”或“降低”)的现象,此现象能否说明液化放热?________
类型二:探究熔化现象及碘的升华现象
小明同学采用如图甲所示的实验装置,试管中装有适量的冰。
a
温度/℃
b
(4)小明设计了一个记录实验数据的表格,表格a、b两处应填写的内容为:a:________;b________;
(5)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,在标准大气压下将得到图像中的DE段,小明因此得出结论:水沸腾时持续吸热,温度保持不变。是否合理?________(选填“是”或“否”)
(6)小华同学将图甲中试管换成碘锤做“碘的升华”实验时,如图丙所示(碘的熔点为113.7℃,碘的沸点为184.4℃,酒精灯火焰的温度可以达到500℃)。该实验采用“水浴法”加热的主要目的是________。为使此实验现象更明显,可以采取的简单做法是___________。
【答案】(1) ①. ②. 空气 ③. 沸腾前,上层水温低于下层水温,气泡上升过程中,内部的水蒸气遇冷液化成小水珠,因此气泡消失 (2)B
(3) ①. 出现小水珠 ②. 升高 ③. 能
(4) ①. ②. 状态
(5)否 (6) ①. 控制温度,防止碘熔化,只发生升华 ②. 向烧杯中的水加入一定量的盐
【解析】
【小问1详解】
温度计分度值,示数 ;
水在沸腾前,随着壶底加热器附近的温度上升,水中溶解的空气从水中析出,同时也有部分水汽化生成水蒸气进入气泡内,故气泡里主要成份是空气;沸腾前,上层水温低于下层水温,气泡上升过程中,气泡内的水蒸气遇冷液化成小水珠,同时空气溶解度增加,所以气泡由大变小,最终消失。
【小问2详解】
水沸腾的条件是达到沸点并继续吸热,而沸腾后继续加热,保持水的沸腾状态,是为了观察沸腾后的温度变化,验证沸腾时温度保持不变。故选B。
【小问3详解】
高温水蒸气遇冷遇到冷试管,在试管内表面液化,试管A中出现小水珠;液化放热,把热量传给容器B中的冷水,故温度计示数升高;容器B中冷水温度升高,能说明水蒸气液化过程放出热量。
【小问4详解】
甲装置探究冰熔化,需要记录随着加热时间的推进,物体的温度变化,还要观察并记录物质状态, 故a为时间/min,b为状态。
【小问5详解】
烧杯内水沸腾后温度保持100℃,试管里水温度也达到100℃,试管内外温度相同,试管内的水不能继续吸热,所以试管中的水不会沸腾。因此不能得出水沸腾的结论,小明的结论不合理。
【小问6详解】
水浴法主要目的:控制温度,使碘的温度不超过100℃,防止碘熔化,只发生升华现象;
使现象更明显简单做法是提高水的沸点,即向水中加入一定量的盐,盐水沸点更高但仍低于碘的熔点,盐水沸腾时温度更高,可以在单位时间内将更多热量传递给试管内的碘,使其有更多固态碘吸热升华,短时间产生大量紫色碘蒸气,实验现象明显。
28. 如图甲所示,是“研究气泡的运动规律”的实验装置。
从起点开始的路程:
0
10
20
30
40
50
从起点开始计时的时间
0
3.5
7.0
10.5
14.0
17.5
(1)进行实验时,不应该将玻璃管底端作为计时起点,其原因是________。为了方便计时,实验时应使气泡运动得较________(快/慢);
(2)在进行测量前,小明练习使用机械秒表测量时间,机械秒表的小转盘示数的单位是________()。某次机械秒表指针位置如图乙所示,则此时秒表的读数为________s;
(3)如表是某实验小组的实验中测得的数据,根据所测得的数据可以作出图像,进而粗略判断出气泡在做________运动。
【答案】(1) ①. 气泡刚开始从底端由静止释放时做变速运动 ②. 慢
(2) ①. min ②. 217.5 (3)匀速直线
【解析】
【小问1详解】
玻璃管底端释放气泡后,气泡初始阶段会先加速运动,还未进入稳定的匀速运动状态,因此不能选底端作为计时起点。
让气泡运动得慢一些,能延长气泡运动的时间,减小人工计时的误差,更方便计时。
【小问2详解】
机械秒表小表盘单位是分钟(),大表盘单位是秒。
图中小表盘指针在3min和4min之间,且超过了3.5min,因此小表盘读数为3min,大表盘按照30~60s读数,大表盘对应37.5s,总读数为
【小问3详解】
分析表格数据可以发现,气泡每经过10cm的路程,所用的时间都恰好是3.5s,也就是相等时间内通过的路程相等,速度保持不变,因此气泡在做匀速直线运动。
29. 课外实践活动中,小明想探究纸锥下落快慢与锥角、扇形半径的关系。他用复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片,制成了如图甲所示的3个纸锥。实验中,纸锥依次从相同高度由静止释放,并测出下落时间。
(1)实验中;通过___________(选填“相同时间比路程”或“相同路程比时间”)的方法比较纸锥下落快慢:除了刻度尺外,该实验还需要的测量器材是___________g;
(2)小明进行多次实验,并将数据记录在下表中:
纸锥编号
下落高度h/m
扇形纸片半径r/cm
剪掉的扇形
圆心角θ/°
纸锥锥角α/°
下落时间t/s
1
1.9
10
90
81.9
2.20
2
1.9
10
135
71.1
1.84
3
1.9
5
90
81.9
2.20
分析表中数据,得出的结论是纸锥下落的快慢与扇形半径___________,与锥角___________(均选填“有关”或“无关”);
(3)在做上述实验时,小华利用频闪相机探究纸锥竖直下落的运动情况,照相机每隔0.2s拍照一次。如图乙所示,用刻度尺对拍摄的照片进行测量,由图乙可以判断纸锥下落过程中速度的化情况是___________。照片中的距离与纸锥实际下落的距离之比为1:3,则纸锥在A、B间的平均速度为___________m/s;
(4)小明和小华进行交流时,发现测得的纸锥下落的最大速度有差异,请你猜想影响最大速度大小的因素可能是___________(写出一个即可)。
【答案】(1) ①. 相同路程比时间 ②. 秒表
(2) ①. 无关 ②. 有关
(3) ①. 先变大后不变 ②. 0.15
(4)纸锥的质量
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,纸锥依次从相同高度由静止释放,并测出下落时间,采用的是相同路程比较时间的方式比较纸锥下落快慢,因此需要测量时间,用的测量工具是秒表。
【小问2详解】
[1][2]根据表格中编号为1、2的数据知:下落高度、纸锥扇形半径相同,纸锥锥角不同,纸锥锥角越大,下落时间越长,下落速度越慢;根据表格中编号为1、3的数据知:下落高度、纸锥锥角相同,纸锥扇形半径不同,下落时间相同,下落速度相同,即可得结论:纸锥下落速度与纸锥扇形半径无关;综合分析可得出的结论:纸锥下落速度与纸锥扇形半径无关,与纸锥锥角有关,纸锥锥角越大,下落时间越长,下落速度越慢。
【小问3详解】
[1]频闪相机每隔0.2s拍照一次,即图片中每个物体间的时间都为0.2s,从图像可以看出,A以上越往下面,相同时间纸锥下落的路程越大,由此可以判断,A以上纸锥下落过程中,速度逐渐变大;A到B过程中相同时间纸锥下落的路程相同,由此可知AB间速度不变;综合可知,纸锥下落过程中速度的化情况是先变大后不变。
[2]图乙刻度尺的分度值为0.1cm,AB间的长度为2.00cm,照片中的距离与纸锥实际下落的距离之比为1:3,故实际中物体下落的距离为
频闪相机每隔0.2s拍照一次,AB间两个时间间隔,从A到B所用时间为
纸锥在AB间的平均速度为
【小问4详解】
纸锥下落达到最大速度后保持匀速直线运动,受力平衡,重力等于空气阻力。物理运动速度越大空气阻力越大。因此影响纸锥下落的最大速度受纸锥自身质量的影响,还受纸锥大小,形状等影响纸锥空气阻力的因素的影响。
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