2026-2027学年浙教版八年级上册科学期中模拟试卷(一)
2026-10-23
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内容正文:
2026-2027学年八年级上册科学期中模拟试卷(一)
一、选择题:本大题共15小题,共45分。
1.(3分)常吃大蒜对健康有益。一个正常人吃大蒜时,旁人会闻到一股蒜味,但是他自己却闻不到这股气味。这是因为( )
A.嗅觉细胞暂时失去感觉功能
B.嗅觉细胞接收到的信息无法传到大脑
C.不同的人嗅觉敏感程度差异很大
D.大脑的嗅觉中枢适应的缘故
2.(3分)“影”是我们日常生活中常见的光现象,如夏天乘凉的“树影”;民间皮影戏的“皮影”;岸边景色在水中形成的“倒影”;春游时的“摄影”等。下列说法中正确的是( )
A.树影是由光的直线传播形成的
B.皮影利用了平面镜成像的原理
C.倒影是由光的折射形成的
D.摄影时照相机内成正立、缩小的虚像
3.(3分)下列有关声现象的说法正确的是( )
A.改变钢尺伸出桌边的长度,拨动听其发声,观察振动快慢。该实验探究声音的音调与振幅的关系
B.逐渐抽出罩内空气,听到铃声渐小,该实验说明声音的传播不需要介质
C.还在发声的音叉,使吊着的乒乓球反复弹起,该实验说明发声的物体在振动
D.用纸板把音箱糊起来做成 舞台,台上小人在音乐声中起舞,该实验说明小人振动发出声音
4.(3分)如图所示为小科探究光的反射定律相关实验的过程。下列叙述中错误的是( )
A.图甲中应选用粗糙的硬纸板
B.图乙中反射光不存在
C.入射角是∠EON
D.甲、丙两图中的现象说明光路是可逆的
5.(3分)在物理知识的实际应用与常识判断中,我们需要估计各种物理量的大小。以下选项的描述,符合实际情况的是( )
A.拉开易拉罐所用的力约是20N
B.一位中学生站在地面上,对地面压强约为150Pa
C.15℃时,声音在真空中的传播速度约为340m/s
D.一台常见照相机的焦距约为5m
6.(3分)下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是( )
A.图甲中,水中倒影是由于光的折射形成的
B.图乙中,漫反射的反射光线虽杂乱无章,但是仍遵循光的反射定律
C.图丙中,太阳光的色散现象说明白光是单色光
D.图丁中,平面镜成的虚像是反射光线实际相交而成的
7.(3分)实心球是温州中考体育考试项目之一。小科同学投掷实心球后,球在空中运动的轨迹如图所示,球落地后滚动了一段距离后停下。忽略空气阻力,下列说法错误的是( )
A.体积小、质量大的实心球,是用密度较大的材料制成
B.实心球在空中运动轨迹说明力可以改变物体的运动状态
C.实心球运动到最高点时,若突然失去重力的作用,球将保持静止
D.实心球落地后滚动一段距离后最终停下,说明地面是粗糙的
8.(3分)骑行成为近年来的热门活动。下列关于自行车物理原理的描述正确的是( )
A.车轮轴与轴承间的摩擦属于有益摩擦
B.轮胎和脚踏板上的花纹属于有害摩擦
C.刹车时按压把手是通过增大压力的方式来增大摩擦
D.加速骑行可以减小自行车与地面间的摩擦
9.(3分)随着我国第三艘航母“福建舰”下水,人民海军正式迈入“三航母时代”。舰载机既要在航母上起飞,又要在航母上降落。降落时,飞机尾钩必须挂住甲板上的弹性阻拦索才能迅速停下来。关于舰载机下列说法正确的是
A.在升空的过程中,舰载机机翼上方空气流速大,压强大
B.舰载机着舰时,阻拦索的拉力改变了它的运动状态
C.舰载机对阻拦索的拉力与阻拦索对舰载机的拉力是一对平衡力
D.舰载机在航母上着舰时,舰载机速度减小,其惯性也减小
10.(3分)小科为探究“阻力对物体运动的影响”,将同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止释放,记录小车在不同水平面上滑行的距离,如图甲所示。小车到达水平面后的速度与时间关系乙所示。下列说法正确的是
A.图甲的斜面需要和水平面铺有同种材料
B.图甲中的小车最终都会停下,说明运动需要力来维持
C.根据此实验的结论可以直接得出牛顿第一定律
D.图乙中的④可表示小车在铺有毛巾的水平面上的运动情况
11.(3分)水火箭构造如图所示。用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度时,高压气体将橡皮塞压出,并不断向下喷水,瓶子竖直加速飞向高空,接着减速上升,最后落到地面。关于水火箭的工作原理和过程,下列说法中正确的是( ).
A.水火箭起飞的动力来自水火箭对橡皮塞的推力
B.水火箭在上升时的动力来自惯性力
C.水火箭升空说明力的作用是相互的
D.瓶子受到的推力减小到等于瓶子受到的重力时就会向下掉
12.(3分)如图所示,一个未装满水的水瓶,正立放在桌面上如图甲,瓶子对桌面的压力为F甲,水对瓶底的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙,瓶子对桌面的压力为 F乙,水对瓶盖的压强为 p乙。则下列关系式正确的是( )
A.F甲=F乙; p甲=p乙 B.F甲<F乙;p甲= p乙
C.F甲>F乙;p甲<p乙 D.
13.(3分)如图所示,一个小球被竖直抛向空中,上升过程中经过A点到达最高点B点。如果小球到达A点处时,所受的力突然全部消失,它将( )
A.立即静止在空中A点
B.继续向上运动一段,最后静止在B点处
C.以A点时的速度匀速直线向上运动通过B点
D.继续向上运动一段,到达B点处后匀速直线向下运动
14.(3分)篮球是一项深受欢迎的体育项目。图中虚线是杭十三在练习投篮时篮球在空中的运动轨迹,不计空气阻力,则此时篮球受力分析正确的是( )
A. B. C. D.
15.(3分)在物流仓库中,三个底面平整的货箱A、B、C依次叠放在地面上。若对中间的货箱B施加一个持续、稳定的水平向左推力 F,令人惊奇的是,A、B、C三个货箱如同被“粘”在一起,一起向左做匀速直线运动,如图所示。以下说法正确的是 ( )
A.货箱A 和货箱B之间不存在摩擦力
B.货箱B对货箱C的摩擦力水平向右
C.恒力F和地面摩擦力大小不相等
D.B对C的压力和地面对C的支持力是一对平衡力
二、填空题(共31分)
16.(3分)小漫自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管,吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,如图甲所示。
(1)(2分)这哨声是由管内的 振动而产生的。上下推拉活塞,可以改变声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)。
(2)(1分)如图乙所示,、A、B、C图活塞在管中不同位置时,用嘴吹管的上端能分别吹出“dou(1)”、“ruai(2)”、“mi(3)”三个音阶(音调逐渐升高),则dou(1)这个音阶与 图位置对应。
17.(4分)如图所示为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)(2分)该产品的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是通过 减小压强,从而提高舒适度。
(2)(2分)该产品的手柄上有花纹,这样设计的目的是通过改变接触面的粗糙程度, (选填“增大”或“减小”)摩擦,从而提高安全性。
18.(6分)如图所示,小华拿出手机对着关闭的屏幕,看到了自己的 (选填“虚”或“实”)像。保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比 (选填“变大”“变小”或“不变”),由于不合理使用手机,小华患上了近视眼,图 (选填“甲”或“乙”)是近视眼的光路示意图。
19.(4分)如图1,一物体放在水平地面上,已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示,物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。
为分析物体在不同时间段内所受摩擦力的大小,同学们建构了如下的思维模型:
结合模型回答下列问题:
(1)(2分)小科先分析了图3,属于上述模型中的哪一步?答: 。
(2)(2分)第8~10秒,物体受到的摩擦力是 牛。
20.(8分)汽车抬头显示(如图1)又叫汽车平视显示系统,简称HUD,是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理(如图2),使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
(1)(2分)某HUD显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度。
(2)(2分)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 (选填“厚度”或“透明度”)。
(3)(4分)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃,移动物,像的大小 (选填“大”或“小”或“不变”)。
21.(6分)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,则反射角是 °;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面下降时,反射角大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),光点S'将 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
三、实验探究题:本大题共6小题,共46分。
22.(8分)在探究平面镜成像特点的实验中,小明选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴、记号笔等器材进行实验。请回答:
(1)(2分)如果有6mm和2mm厚的两块平板玻璃,应选择 mm厚的平板玻璃做实验比较合适;
(2)(2分)小明在玻璃板前点燃A蜡烛,可看到玻璃板后出现A蜡烛的像,然后用未点燃的B蜡烛在玻璃板另一侧移动,直到看上去B与A的像完全重合,如图甲。由此可得出的结论是 ;
(3)(2分)在找准像的位置后,小明在白纸上标记出a、b、c三点,如图乙。他应分别测出 (填“a、b”、“b、c”或“a、c”)两点到平板玻璃的距离进行比较;多次移动A蜡烛的位置,重复上述实验,并在每次实验中用记号笔标记蜡烛的位置;
(4)(2分)移去蜡烛B,并在其所在位置上放光屏,则光屏 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A烛焰的像。
23.(8分)航模小组同学用橡皮筋制作的弹射器进行弹射模型飞机比赛,发现弹出的飞机水平飞行的距离不同。关于弹射飞机水平飞行的距离与哪些因素有关,他们提出以下猜想:猜想1:与橡皮筋的伸长量有关;猜想2:与橡皮筋的粗细有关;猜想3:与橡皮筋的长度有关。
(1)(4分)为了验证猜想,小组成员依次将橡皮筋固定在弹射器上,在弹性限度内,橡皮筋的伸长量相同,将同一模型飞机从同一位置沿水平方向弹射出去,测得弹射的水平距离如表:
序号
橡皮筋的直径/cm
橡皮筋的长度/cm
弹射的水平距离/m
1
0.20
20.00
10.20
2
0.20
30.00
8.40
3
0.40
20.00
14.00
本实验用到的科学方法是 ,比较序号1、3两组数据,可得出的结论是 。
(2)(2分)在橡皮筋的伸长量相同时,为了使飞机水平飞行的距离更远,宜选择 (填“长而粗”、“短而粗”、“长而细”或“短而细”)的橡皮筋来制作弹射器。
(3)(2分)有同学发现橡皮筋有的弹性大,有的弹性小,查阅资料得知,有的是用天然橡胶制成,有的是用合成橡胶制成,对此,请你提出一个可探究的物理问题: 。
24.(8分)小明在“探究液体内部的压强”实验时,实验操作如图。其中图甲到图丁容器中的液体均为水,图戊容器中的液体为浓盐水;容器中液面高度相同。
(1)(2分)在使用压强计前,发现U形管左侧液面低于右侧液面,其调节方法是( )(填“A”或“B”)。
A.将右侧高出左侧的液体倒出 B.取下软管,重新安装
(2)(2分)比较 三幅图,可得出结论:同一种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(3)(2分)根据图丙、丁可以得出结论: 。
(4)(2分)保持图戊中探头的位置不变,小明向图戊容器中倒入浓盐水并搅拌均匀,发现U形管两侧液面高度差变大,小明由此得出结论:液体的密度越大,其内部压强越大,你认为他的结论是否可靠?请叙述原因 。
25.(8分)某兴趣小组为探究滑动摩擦力大小与压力的关系进行了如下实验。
在木块上放砝码,沿水平方向匀速拉动木块,测出此时木块受到的滑动摩擦力如图2。
(1)(4分)为直接读出滑动摩擦力大小,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块如图1,此时滑动摩擦力大小为 N;若加速拉动木块,则弹簧测力计示数 (填“大于”“等于”或“小于”)滑动摩擦力的大小。
(2)(2分)在实际操作中出现一系列问题,改用拉动硬纸板测量滑动摩擦力如图3,相比图1实验的优点有 (写出一点即可): 。
(3)(2分)【实验分析】
有同学认为加了砝码增大压力的同时也增大了木块和砝码的总重力,影响滑动摩擦力大小的因素究竟是重力还是压力呢?为解决该问题,小组进一步进行探究。
拉动硬纸板,记录压力传感器和弹簧测力计的示数如图3。通过充气改变氢气球的体积,拉动硬纸板,记录三次弹簧测力计稳定后的示数F1、F2、F3。在接触面粗糙程度相同时,当F1、F2、F3大小 (填“相等”或“不相等”) 说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
26.(8分)为了研究眼的成像原理,小敏用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水凸透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。
(1)(2分)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
(2)(4分)若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,采用了下列方法:光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动:应对水凸透镜 (填“注水”或“抽水”)。
(3)(2分)在如图甲所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图乙所示),当从水透镜中抽出适量的水后、他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该同学戴的是 眼镜(选填“近视”或“远视”)。
27.(6分)学完凸透镜成像规律后,某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了照相机模型和投影仪模型:
(1)(2分)投影仪模型中投影片A与凸透镜B的间距是 (填“物距”或“像距”)。
(2)(2分)完成模型制作后,小组成员用投影仪展示相关影像,发现成倒立的像。为了看到正立的像,应进行的操作是 。
(3)(2分)小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒,长度分别为5cm、10cm、20cm,你选择哪种规格的纸筒?理由是 。
四、解答题:本大题共4小题,共38分。
28.(8分) 完成下列作图题:
(1)(2分) 在图中画出 AB 物体在 MN镜子中的像。
(2)(2分)利用不同的光学元件可以改变入射光线OA 的传播方向,请在图中分别画出两种合适的光学元件。 (只要求画出光学元件大致位置的示意图,但须与光学规律相符)
(3)(2分)如图所示, A'为人眼看到鱼A的像。请你画出人眼看到水中鱼A的大致光路。
(4)(2分) 如图,质量均匀的球挂在斜面上,球对斜面产生的压力是20N,请画出该压力的图示。
29.(4分)光纤(光导纤维),是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。我们可以用光在水流中的传播模拟光纤技术,如图乙所示,在瓶壁上开个出水孔,用激光笔对准小孔照射,打开瓶盖上的透气孔,让水从出水孔流出来,能观察到激光笔发出的光顺着水流拐弯,不再沿着直线照射到对面。回答下列问题。
(1)(2分)光纤技术的科学原理主要是 。(选填“光的反射”或“光的色散”)
(2)(2分)模拟实验中随着瓶内液面下降,出水管流出的水越靠近瓶身,说明同种液体深度越小, 。
30.(8分)图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。
(1)(2分)已知感应器从发出信号到接受信号的时间越长,精准度越高。设计者采用超声波感应器而不采用红外线感应器的理由是 。
(2)(2分)请判断在月球上能否使用这种身高测量仪,并说明理由: 。
(3)(2分)已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为 ,则该同学的身高为 。
(4)(2分)某同学提出改进意见,把感应器和测高台的竖杆设计成5m 高可以自动伸缩调节的竖杆,这种设计的优点是 。(至少写出两点)
31.(8分)随着5G信号的快速发展,5G无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时质量为600千克。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100平方厘米,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍。求:
(1)(2分)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以 (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(2)(2分)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力 ;
(3)(2分)配送车空载时对水平路面的压强 ;
(4)(2分)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105帕时,求货物的质量 。
32.(10分)阅读短文,回答文后问题。
失重现象
在一次太空知识讲座中,老师说:“失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”杭十三在老师指导下到电梯内做失重实验。如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台;如图乙,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数;并绘制出了体重秤的示数随时间t的变化图像,如图丙。已知杭十三的实际质量为60kg,g取10N/kg。
课后杭十三和同学们查资料还了解到:宇航员在空间站中就处在完全失重状态,即物体所受重力及压力(或拉力)均等于零。
(1)(4分)根据图丙分析,杭十三在 段时间内处于失重状态,此时秤台对杭十三的支持力与杭十三所受到的重力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(2)(2分)几代中国航天人接力奋斗,将中华民族的千年梦想化为现实,在浩瀚太空刻下了鲜明的中国印记。我国第一颗人造地球卫星是____(选填序号);
A.嫦娥一号 B.东方红一号 C.天问一号
(3)(2分)2022年3月23日,神舟航天员在太空空间站“天宫一号”进行“太空授课”,如图丁是王亚平做的“太空抛物”实验。若物体受到微弱的空气阻力忽略不计,王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,被抛出后的冰墩墩近似 (选填“静止”“竖直下落”或“匀速直线运动”);
(4)(2分)若忽略空间大小的影响,你认为在“天宫一号”里可进行的体育锻炼有 (填“俯卧撑”“弹簧臂力器”或“跳绳”)。
2026-2027学年八年级上册科学期中模拟试卷(一)
答案解析部分
一、选择题:本大题共15小题,共45分。
1.【答案】D
【解析】【分析】人体从外界获取信息主要靠人的感觉,例如:眼是视觉器官,耳是听觉器官,鼻是嗅觉器官,舌是味觉器官,感受酸、甜、苦、咸、辣等味道;皮肤是触觉器官,感受冷、热、痛、触、压等感觉。
【解答】 嗅觉感受器位于鼻腔顶壁,叫做嗅粘膜。测定人的嗅觉能力,可以用能够引起嗅觉的气味物质的最低浓度来表示。人的嗅觉也很容易产生适应,如果感受器持续受到某种刺激,其产生冲动的能力会随刺激持续时间的延长而减弱,这叫做感受器的适应。因此, 常吃大蒜对健康有益,一个正常人吃大蒜时,旁人会闻到一股蒜味,但是他自己却闻不到这股气味,这是因为大脑的嗅觉中枢适应的缘故。
故答案为:D。
2.【答案】A
【解析】【分析】有些“影”是由光的直线传播形成的,有些是由光的反射形成的,有些是由光的折射形成的。分析是由哪种方式形成的,关键是看光的传播路径。
照相机的镜头是一个凸透镜。
【解答】A、树影是由光的直线传播,光透不过树叶,在树叶的背后形成的一个黑暗的区域就是影子,故A正确;
B、皮影和树影是同样的道理,是光的直线传播,故B错误;
C、倒影不是影,实质是平面镜所成的虚像,平面镜成像的原理是光的反射,平面镜不透光,光反射回来进入我们的眼睛形成像,故C错误;
D、照相机的镜头是一个凸透镜,成倒立、缩小的实像,利用了光的折射,故D错误。
故答案为:A。
3.【答案】C
【解析】【分析】音调和发声体振动的频率有关,频率越大,音调越高;声音的响度跟物体振动的幅度有关,振幅越大,响度越大;声音是由物体的振动产生的;声音的传播需要介质,它不能在真空中传播。
【解答】A、改变钢尺伸出桌边的长度,钢尺振动的频率(振动快慢)会发生改变,振幅由拨动钢尺的力度决定,因此该实验探究的是音调与频率的关系,不是音调与振幅的关系。A错误。
B、逐渐抽出罩内空气,罩内介质减少,听到铃声逐渐减小,由此推理可得:真空不能传声,声音的传播需要介质。B错误。
C、发声的音叉振动不易直接观察,音叉振动使吊着的乒乓球反复弹起,将音叉的微小振动放大,说明发声的物体在振动。C正确。
D、该实验中,是音箱振动发声,声音传递能量带动台上小人舞动,不是小人振动发声。D错误。
故选C。
4.【答案】B
【解析】【分析】(1)反射面粗糙的表面,反射光线射向四面八方,发生的是漫反射,反射光线进入不同方向人的眼睛,使各个方向的人都能看到物体;
(2)反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;
(3)入射角是入射光线和法线的夹角;
(4)光反射时反射光线、法线、入射光线在同一平面内,反射角等于入射角,光路是可逆的。
【解答】A、选择粗糙的硬纸板,光射到纸板上发生漫反射,反射光射向四面八方,人在各个方向上都能看到光的印迹。故A正确,不符合题意;
B、两片纸板不在同一平面上,反射光与左面纸板在同一平面上,因此在右侧纸板上不会出现反射光的印迹,而不是反射光不存在。故B错误,符合题意;
C、当入射光自左面纸板上入射时,入射光线与法线的夹角为入射角,故C正确,不符合题意;
D、丙中入射光线与甲中反射光线的位置重合,只是方向相反;而丙中的反射光线与甲中的入射光线位置重合,只是方向相反。综合这两种现象,说明在反射现象中光路是可逆的。故D正确,不符合题意。
故答案为:B。
5.【答案】A
【解析】【分析】利用生活中的常识进行对物体进行估测。
【解答】A. 根据日常经验,拉开易拉罐的力通常在20牛顿左右,故选项A正确。
B. 假设中学生质量为50kg,重力G = mg ≈ 500N, 假设双脚站立时总接触面积约为0.03m2, P = F/A = 500N / 0.03m2 ≈ 16,667Pa。远大于150 Pa 。故B选项错误;
C.声音无法在真空中传播,故选项C错误;
D. 焦距是镜头到成像传感器的距离, 通常为几毫米到几百毫米之间, 但5m(5000mm)远超常见范围。 故选项D错误。
故答案为:A.
6.【答案】B
【解析】【分析】(1)光的反射分为镜面反射和漫反射,两种反射都遵守光的反射定律;平面镜成像属于光的反射现象,平面镜成的是虚像,虚像是反射光线的反向延长线相交会聚而成,不能用光屏承接。
(2)光的色散现象,太阳光经过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,该现象说明白光是由多种色光组成的复色光,不是单色光。
【解答】A、图甲水中倒影是平面镜成像现象,是光照射到水面发生光的反射形成,不是光的折射形成,A 错误;
B、图乙漫反射的反射光线射向四面八方,看起来杂乱无章,但漫反射的每一条光线都严格遵守光的反射定律,B 正确;
C、图丙太阳光的色散现象,表明白光能够分解出多种色光,说明白光是复色光,不是单色光,C 错误;
D、图丁平面镜成的虚像,是反射光线的反向延长线相交形成,并不是反射光线实际相交而成,D 错误;
故答案为:B。
7.【答案】C
【解析】【分析】A.根据公式分析;
B.运动状态的改变包括:速度大小改变或运动方向改变;
C.根据牛顿第一定律分析判断;
D.根据地面粗糙会产生摩擦力判断。
【解答】A. 密度的定义是质量与体积的比值 ,根据公式可知, 体积小、质量大的实心球的密度较大,故A正确不合题意;
B. 实心球的运动轨迹是抛物线,这是由于重力作用改变了球的运动状态,故B正确不合题意;
C. 实心球运动到最高点时, 水平分速度不为零。 如果重力突然消失,球将不受外力作用(因此会以最高点的水平速度做匀速直线运动,故C错误符合题意;
D. 如果地面光滑(无摩擦力),球会无限滚动下去。 球最终停下是因为地面粗糙,摩擦力使其减速至停止,故D正确不合题意。
故选C。
8.【答案】C
【解析】【分析】(1)摩擦力分为有益摩擦和有害摩擦,对我们工作生活有帮助的摩擦是有益摩擦,带来阻碍、损耗的摩擦是有害摩擦。增大摩擦力的方法有增大接触面压力、增大接触面粗糙程度;减小摩擦力的方法有减小压力、减小接触面粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油。
(2)滑动摩擦力的大小只和接触面受到的压力大小、接触面粗糙程度有关,和物体运动速度大小无关,压力、粗糙程度不变,滑动摩擦力大小就保持不变。
【解答】A、车轮轴与轴承之间的摩擦会带来磨损,属于有害摩擦,一般用滚动代替滑动来减小该摩擦,A 错误;
B、轮胎和脚踏板上的花纹是增大接触面粗糙程度,用来增大摩擦,该摩擦对骑行有利,属于有益摩擦,B 错误;
C、刹车按压把手时,增大闸皮对车轮的压力,在接触面粗糙程度不变时,以此增大摩擦力实现刹车,C 正确;
D、加速骑行时,自行车对地面压力、地面粗糙程度都不变,自行车与地面间摩擦力大小保持不变,不会减小,D 错误;
故答案为:C。
9.【答案】B
【解析】【分析】A、根据流体流速大,压强小进行分析。
B、力的作用效果:改变物体的运动状态和使物体发生形变。
C、平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
D、惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。质量越大,惯性越大。
【解答】A、流体流速越大的位置,压强越小。舰载机机翼的形状是“上凸下平”,升空时,机翼上方空气流速更大,压强更小,下方流速小、压强大,从而产生向上的升力,故A错误;
B、舰载机着舰时,在阻拦索拉力的作用下,舰载机从运动变为静止,速度逐渐减小,运动状态发生了改变,说明阻拦索的拉力改变了舰载机的运动状态,故B正确,不符合题意;
C、舰载机对阻拦索的拉力,受力物体是阻拦索;阻拦索对舰载机的拉力,受力物体是舰载机,两个力作用在不同物体上,大小相等、方向相反、共线,属于相互作用力,不是平衡力,故C错误;
D、惯性是物体本身的固有属性,惯性的大小只和物体的质量有关,和速度大小无关。舰载机着舰减速后,质量不变,因此惯性大小不变,故D错误。
故答案为:B。
10.【答案】D
【解析】【分析】由牛顿第一定律可知,物体在不受力时运动状态不变,可以保持匀速直线运动,可知运动不需要力来维持。
【解答】A、为了控制小车达到水平面时的速度相同,斜面上不用和水平面铺有同种材料,故A错误;
B、图甲中的小车最终都会停下,是因为小车受到阻力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C、牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理后得出的,不能被实验验证,故C错误;
D、毛巾表面的粗糙程度最大,阻力最大,小车在其表面运动状态改变得最快,故D正确。
故答案为:D。
11.【答案】C
【解析】【分析】相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】AC、力的作用是相互的,水火箭向下喷水时给水一个向下的作用力,水给水火箭一个向上的反作用力,在该反作用力的作用下,水火箭向上飞出,故A错误,C正确;
B、惯性不是力,故B错误;
D、水火箭的推力小于重力时,会继续向上做减速运动,直至速度减为零,之后在重力的作用下向下掉,故D错误。
故答案为:C。
12.【答案】D
【解析】【分析】瓶子放在水平面上,对桌面的压力大小等于瓶子和水的总重力。液体压强公式为p=,同种液体同体积的液体形成的压由高度决定。
【解答】瓶子放在水平面上,对桌面的压力大小等于瓶子和水的总重力,F甲=F乙,故B,C错误;
瓶子倒立时,瓶口较细,相同体积的水会形成深度更大,h乙 >h甲,p乙 >p甲,故A错误,D正确;
故答案为D
13.【答案】C
【解析】【分析】(1)牛顿第一定律表明,一切物体在不受外力作用的时候,原来静止的物体会保持静止状态,原来运动的物体会保持此时的速度大小和运动方向,做匀速直线运动。
(2)惯性是物体保持自身原有运动状态的性质,当物体所有外力全部消失,物体依靠惯性维持消失外力瞬间的运动状态,速度大小、运动方向均不会发生改变。
【解答】A、小球在 A 点时处于向上运动状态,外力全部消失不会立刻变为静止,A 错误;
B、不受外力时小球不会减速,不会向上运动一段后静止,B 错误;
C、小球在 A 点向上运动,外力全部消失,小球会凭借惯性,以 A 点的速度匀速直线向上运动,会通过 B 点,C 正确;
D、不受外力作用,小球速度大小和方向不会发生改变,不会出现向上减速再向下运动的现象,D 错误;
故答案为:C。
14.【答案】B
【解析】【分析】篮球在空气中受到的力为重力和空气阻力,重力的方向为竖直向下。
【解答】 篮球在空中的运动轨迹,不计空气阻力, 因此篮球只受到重力的作用,重力的方向为竖直向下,故ACD错误,B正确。
故答案为:B。
15.【答案】A
【解析】【分析】对组合物体进行受力分析主要依据以下方法
1、明确研究对象
整体法:适用于分析系统整体的运动状态或外力作用,比如判断地面摩擦力或整体加速度。
隔离法:用于分析物体间的相互作用力,比如叠放物体间的弹力和摩擦力。
2、按顺序分析力
重力:所有物体均受重力,方向竖直向下。
弹力:接触且发生形变时产生,如压力、支持力等。
摩擦力:需接触、挤压且有相对运动趋势,方向与趋势相反。
其他力:如电场力、磁场力等。
3、结合运动状态判断
静止或匀速:合力为零,可用平衡条件分析。
加速或减速:合力不为零,需结合牛顿第二定律。
【解答】A.根据整体法分析,A、B、C三个货箱一起向左做匀速直线运动,A、B之间并没有相互运动趋势,因此AB之间没有摩擦力。选项A正确;
B.B受到一个水平向左的推力F,因此B受到C对它的一个向右的摩擦力,根据力的作用是相互的,因此B对C的摩擦力水平向左。选项B错误;
C. 货箱一起向左做匀速直线运动 ,根据二力平衡的相关知识,推力F大小等于摩擦力,故选项C错误;
D.B对C的压力等于A+B的重力, 地面对C的支持力大小等于ABC的总重力,两则大小不相等,故选项D错误。
故答案为:A。
二、填空题(共40分)
16.【答案】(1)空气柱;音调
(2)②
【解析】【分析】(1)①声音由物质振动产生;
②音调表示声音的高低,与发声体的振动频率大小有关。
(2)根据乐理的知识确定三个音阶的音调高低,再与空气柱的长度对照即可。
【解答】(1)①根据题意可知,哨声是由管内的空气柱振动产生的。
②当上下推拉活塞可以改变空气柱的长度,从而改变空气柱振动频率,进而改变声音的音调。
(2)三个音阶“dou(1)”、“ruai(2)”、“mi(3)”,则音调逐渐升高,说明空气柱长度逐渐变短。因此音调最低的“dou(1)”对应空气柱最长的位置②。
17.【答案】(1)增大受力面积
(2)增大
【解析】【分析】(1)压强的大小由压力大小和受力面积大小共同决定。当压力保持不变时,增大受力面积可以减小压强,减小受力面积则会增大压强。坐垫加大且带有凹陷的设计,就是通过改变受力面积来调整压强,提升使用的舒适程度。
(2)滑动摩擦力的大小和压力大小、接触面的粗糙程度有关。当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力就越大。手柄添加花纹的设计,是通过改变接触面粗糙程度来改变摩擦力,提升握持的防滑效果与安全性。
【解答】(1)人坐在坐垫上时,对坐垫的压力等于自身重力,压力大小保持不变。坐垫设计成加大版且内有凹陷,增大了人体与坐垫之间的受力面积,在压力一定时,受力面积越大压强越小,以此减小压强,提高乘坐的舒适度。
(2)使用手杖时,手对手柄的握力基本不变。手柄上的花纹增大了接触面的粗糙程度,在压力一定的条件下,接触面粗糙程度越大,摩擦力越大,能够防止手滑,提升握持的安全性。
(1)多功能手杖的坐垫设计成加大版,内有凹陷,这样设计的目的是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,从而提高舒适度。
(2)该产品手柄上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力。
18.【答案】虚;变小;乙
【解析】【分析】平面镜成的是等大的虚像。
由凸透镜成像规律可知,物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像。
近视眼像成在视网膜前面,要使用具有发散光线功能的凹透镜进行矫正。【解答】手机屏幕关闭,相当于是平面镜,看到自己的像是反射所成的像,属于平面镜成像,是虚像。
保持手机到眼睛的距离不变,开启屏幕打开手机前置摄像头,大威通过摄像头成的像是凸透镜成的缩小的像,屏幕关闭时成的像是手机镜面反射成的等大的像,所以大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比变小。
由于不合理使用手机,近视眼是晶状体的曲度变大,会聚能力(即折光能力)增强,像呈在视网膜的前方,图乙是近视眼的光路示意图。
19.【答案】(1)判断运动状态
(2)2
【解析】【分析】(1)根据图像坐标分析解答;
(2)物体匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力平衡,滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关,与速度无关。
【解答】(1)分析了图3,横坐标是时间,纵坐标是速度,描述了物体的运动状态变化过程,因而属于第二步的判断运动状态。
(2)6~8s时,物体做匀速直线运动,受力平衡,拉力与滑动摩擦力大小相等,拉力为2N,则滑动摩擦力为2N;第8~10秒,物体做减速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为2N。
(1)分析了图3,横坐标是时间,纵坐标是速度,描述了物体的运动状态变化过程,因而属于第二步的判断运动状态。
(2)6~8s时,物体做匀速直线运动,受力平衡,拉力与滑动摩擦力大小相等,拉力为2N,则滑动摩擦力为2N;第8~10秒,物体做减速运动,但压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,仍为2N。
20.【答案】(1)45
(2)厚度
(3)靠近;不变
【解析】【分析】(1)平面镜成像特点:像与物体关于镜面对称,像和物体大小相等,像与物到镜面的距离相等。当物体水平放置,要得到竖直的像,镜面需要处在物体和像夹角的角平分位置,此时挡风玻璃与水平面夹角为 45 度。
(2)挡风玻璃具备一定厚度,玻璃的前表面、后表面都可以反射光,会各自成一个像,两个像位置错开,就形成重影;透明度只会影响透过光的多少,不会造成重影现象。
(3)平面镜成像时,物体靠近镜面,像也向镜面靠近,像的高度会降低;平面镜成像,像的大小始终和物体大小相等,物体大小不变,像的大小就不会发生改变,与物体到镜面的距离远近无关。
【解答】(1)显示器水平放置,要成垂直水平面的像,依据像物关于镜面对称,挡风玻璃处于水平方向与竖直方向夹角的角平分线,挡风玻璃与水平面夹角为 45 度;
(2)挡风玻璃存在一定厚度,玻璃前后两个面都能反射光线成像,两个像不完全重合,由此产生重影,所以重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度;
(3)像过高,需要把像降低,将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,像也随之靠近挡风玻璃,像的高度下降;平面镜成像中像与物体大小相等,显示器本身大小不变,移动显示器时,像的大小保持不变;
故答案为:(1)45;
(2)厚度;
(3)靠近;不变。
(1)车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度。
(2)重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像。
(3)[1][2]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。根据平面镜成像规律可知:像和物体大小相等,移动物体,像的大小不变。
21.【答案】40;不变;向右
【解析】【分析】(1)光的反射定律内容为:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角,不是入射光线与镜面的夹角,法线始终与反射液面垂直。
(2)当入射光线方向固定不变,液面发生升降变化时,法线依旧保持竖直,入射角大小不会发生改变,因此反射角大小不变;但入射点位置会跟随液面发生移动,会造成反射光线整体平移,标尺上的光斑位置随之发生偏移。
【解答】激光与水平液面成 50° 角射向液面,法线垂直液面,入射角等于 90° 减去 50°,等于 40°,根据反射角等于入射角,反射角为 40°;
当液面下降时,由于入射角的大小不变,则反射角的大小也不变;反射光斑将向右移到A的位置,即光点S'向右移动,如图所示
三、实验探究题:本大题共6小题,共46分。
22.【答案】(1)2
(2)平面镜所成像与物体大小相等
(3)a、c
(4)不能
【解析】【分析】(1)平面镜成像实验选用薄玻璃板,玻璃板存在前后两个反射面,两个面都会反射成像,玻璃板越厚,两个像错开距离越大,会干扰实验观察;玻璃板越薄,两个像几乎重合,减小重影对实验带来的影响。实验中使用完全相同的蜡烛,利用等效替代法,用未点燃蜡烛去替代点燃蜡烛的像,用来比较像与物体的大小关系。
(2)平面镜成像特点:像与物体大小相等,像和物体到镜面的距离相等,像与物体关于镜面对称;平面镜所成的是虚像,虚像不是实际光线会聚而成,虚像无法用光屏承接,实像才可以被光屏承接。
【解答】(1)玻璃板有两个反射面,都会发生反射成像,玻璃板厚度越大,两个像的间距越大,会干扰实验,因此选用厚度更小的 2mm 厚平板玻璃,减弱重影带来的干扰;
(2)蜡烛 A、B 完全相同,移动未点燃的蜡烛 B,使其和蜡烛 A 的像完全重合,通过等效替代法,能够得出平面镜所成像与物体大小相等的实验结论;
(3)a 点是物体蜡烛的位置,c 点是对应像的位置,实验需要对比物体和像到玻璃板的距离,因此要分别测出 a、c 两点到平板玻璃的距离进行比较;
(4)平面镜成的是虚像,虚像不是实际光线会聚形成,移去蜡烛 B,在像的位置放置光屏,光屏不能承接到蜡烛 A 烛焰的像;
故答案为:(1)2;
(2)平面镜所成像与物体大小相等;
(3)a、c;
(4)不能。
(1)玻璃板越薄,两个反射面成像距离越近,可以近似看成一个像,使实验简单化。所以选择2mm厚的玻璃板。
(2)蜡烛B和蜡烛A完全相同,蜡烛B放在蜡烛A所成的像处,与蜡烛A的像完全重合,则蜡烛B和蜡烛A的像大小相等,说明像与物体的大小相同。
(3)平面镜所成的像和物体关于镜面对称,c点是a点对应的像的位置,所以应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离进行比较像和物到镜面的距离的关系。
(4)由于实像能成在光屏上,而虚像不能成在光屏上,平面镜所成的像为虚像,所以在光屏是无法承接的。
23.【答案】(1)控制变量法;橡皮筋的长度和伸长量一定时,橡皮筋越粗,弹射的水平距离越远
(2)短而粗
(3)橡皮筋弹射的水平距离与橡皮筋的材质是否有关
【解析】【分析】(1)控制变量法是科学探究的常用方法,当一个物理量受多个因素影响时,每次只改变其中一个研究因素,保持其余所有因素不变,以此来探究被改变的因素对研究对象产生的影响,把多因素问题拆解为多个单因素问题开展实验。
(2)发生弹性形变的橡皮筋具有弹性势能,橡皮筋的粗细、长度、伸长量都会影响弹性势能的大小,弹性势能越大,转化给飞机的机械能越多,飞机弹射出去的水平飞行距离就越远。
(3)科学探究中提出可探究的物理问题,要具备可操作、可验证的特点,需要明确变量,围绕自变量和因变量之间的关系进行提问。
【解答】(1)本实验存在橡皮筋伸长量、粗细、长度多个影响因素,实验过程中控制部分条件不变,只改变要研究的条件,该科学方法是控制变量法;对比序号 1、3 两组数据,橡皮筋长度、伸长量保持一致,只有橡皮筋直径不同,直径更大的橡皮筋弹射的水平距离更远,可得到结论:在橡皮筋的长度和伸长量一定时,橡皮筋越粗,弹射的水平距离越远;
(2)对比 1、2 数据,粗细、伸长量相同时,橡皮筋越短,弹射距离越远;结合 1、3 结论,伸长量相同时,橡皮筋越粗弹射距离越远,因此想要飞机水平飞行距离更远,应当选用短而粗的橡皮筋制作弹射器;
(3)橡皮筋存在天然橡胶、合成橡胶不同材质,弹性存在差异,据此可以提出可探究的物理问题:橡皮筋弹射的水平距离与橡皮筋的材质是否有关;
故答案为:(1)控制变量法;在橡皮筋的长度和伸长量一定时,橡皮筋越粗,弹射的水平距离越远;
(2)短而粗;
(3)橡皮筋弹射的水平距离与橡皮筋的材质是否有关。
(1)[1]物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
[2]分析1、3两组数据,橡皮筋的长度都是20.00cm,伸长量相同,橡皮筋的直径不同,1中直径为0.20cm,3中直径为0.40cm,且3中弹射的水平距离14.00m大于1中弹射的水平距离10.20m。所以可得出的结论是:在橡皮筋的长度和伸长量相同时,橡皮筋越粗,飞机飞行的距离越远。
(2)由第(2)问的结论可知,在橡皮筋伸长量相同时,越粗飞行距离越远;再结合1、2两组数据,橡皮筋粗细相同,伸长量相同,长度为20.00cm时(1组)飞行距离大于长度为30.00cm时(2组)的飞行距离,即越短飞行距离越远。所以在橡皮筋的伸长量相同时,为了使飞机水平飞行的距离更远,宜选择短而粗的橡皮筋来制作弹射器。
(3)已知橡皮筋有的用天然橡胶制作,有的用合成橡胶制作,且弹性不同。可以提出的可探究的物理问题是:橡皮筋的弹射的水平距离与橡皮筋的材质是否有关?
24.【答案】(1)B
(2)甲、乙、丙
(3)液体密度一定时,深度越大,液体的压强越大
(4)不可靠,没有控制压强计探头的深度不变
【解析】【分析】(1)U 形管压强计使用前要调节液面相平,若 U 形管两侧液面存在高度差,说明软管内部气压与外界大气压不相等,需要取下软管重新安装,使 U 形管两端上方都与大气相通,液面才能恢复相平。
(2)液体内部压强特点:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强大小相等;同种液体,深度越深,液体内部压强越大;在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。实验探究时使用控制变量法,研究液体压强与其中一个因素的关系,要保持其余因素全部不变。
(3)U 形管压强计是通过 U 形管两侧液面的高度差来反映液体压强大小,液面高度差越大,表示探头处所受到的液体压强越大。
【解答】(1)压强计使用前 U 形管左侧液面低于右侧液面,软管内部气压不等于大气压,需要取下软管重新安装,让 U 形管两端都接触大气压,液面恢复齐平,因此选 B;
(2)探究同一深度液体向各个方向压强相等,要控制液体种类、深度相同,探头朝向不同,甲、乙、丙三幅图满足条件,对比可以得到同一种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等;
(3)丙、丁两图液体都是水,密度相同,探头所处深度不一样,丁深度更大,U 形管液面高度差更大,由此得出:液体密度一定时,深度越大,液体的压强越大;
(4)向容器中倒入浓盐水,探头位置不动,倒入液体后容器液面上升,探头实际所处深度变大,实验同时改变了液体密度和深度两个变量,没有控制探头深度不变,所以得出的结论不可靠;
故答案为:(1)B;
(2)甲、乙、丙;
(3)液体密度一定时,深度越大,液体的压强越大;
(4)不可靠,没有控制压强计探头的深度不变。
(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,则B正确。
(2)由甲、乙、丙三幅图可知,液体密度相同,金属盒所在深度相同,但方向不同,而受到的液体压强相同。所以结论为:同一种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
(3)比较图丙和图丁可知,液体密度相同,液体深度不相同,U形管高度差不相同,丁图中深度大,液面高度差大,所以可以得出结论:液体密度一定时,深度越大,液体的压强越大。
(4)保持图戊中探头的位置不变,小明向图戊容器中倒入浓盐水并搅拌均匀,液体的深度增大,密度增大,U形管左右液面高度差增大,由于没有控制压强计探头的深度不变,所以不能探究液体压强跟液体密度的关系,故结论不可靠。
25.【答案】(1)1.2N;大于
(2)不需要匀速拉动
(3)不相等
【解析】【分析】(1)当物体在水平方向上做匀速直线运动时,水平方向上的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,此时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小;弹簧测力计读数时,需先明确其分度值,再根据指针位置读取示数;当物体做加速运动时,拉力大于滑动摩擦力,因为此时物体处于非平衡状态,合力不为零,合力方向与运动方向一致。
(2)图 1 实验中,需要匀速拉动木块,操作难度较大,而图 3 中拉动硬纸板时,木块始终处于静止状态,受力平衡,滑动摩擦力的大小始终等于弹簧测力计的示数,因此不需要匀速拉动硬纸板,便于操作,同时弹簧测力计示数稳定,读数更准确。
(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。本实验中,通过氢气球改变木块对硬纸板的压力,而木块和砝码的总重力不变,若三次弹簧测力计的示数不相等,说明滑动摩擦力的大小随压力的变化而变化,即滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
【解答】(1)图 1 中弹簧测力计的分度值为 0.2N,指针指向 1.2N 的位置;木块沿水平方向匀速运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此滑动摩擦力大小为 1.2N;
若加速拉动木块,木块处于非平衡状态,合力方向与运动方向一致,此时弹簧测力计的示数大于滑动摩擦力的大小。
(2)图 3 实验中,木块始终保持静止状态,受力平衡,滑动摩擦力的大小始终等于弹簧测力计的示数,因此不需要匀速拉动硬纸板,操作更简便,且弹簧测力计示数稳定,便于准确读数。
(3)在接触面粗糙程度相同的情况下,改变氢气球的体积,会改变木块对硬纸板的压力大小,若三次弹簧测力计的示数不相等,说明滑动摩擦力的大小随压力的变化而变化,因此当 F1、F2、F3大小不相等时,说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
故答案为:(1)1.2;大于;
(2)不需要匀速拉动硬纸板(或弹簧测力计示数稳定,便于读数);
(3)不相等。
26.【答案】(1)缩小
(2)靠近;抽水
(3)远视
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律,当物距大于像距时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,照相机、人眼的成像就是该原理。凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的规律,物体远离透镜,像就靠近透镜,像随之变小。
(2)凸透镜的凸度越大,对光的会聚能力越强;凸度越小,对光的会聚能力越弱。注水会增大水透镜凸度,抽水会减小水透镜凸度。
(3)远视眼成因是晶状体折光能力弱,像成在光屏后方,需要佩戴对光线有会聚作用的凸透镜矫正;近视眼是晶状体折光能力过强,像成在光屏前方,佩戴凹透镜发散光线矫正。
【解答】(1)观察图甲,蜡烛到水透镜的物距大于光屏到水透镜的像距,满足物距大于二倍焦距的条件,光屏上成倒立、缩小的实像;
(2)蜡烛向左移动,物距变大,根据物远像近像变小,像距会减小,光屏要向靠近透镜方向移动;若保持光屏位置不动,需要减弱透镜的会聚能力,减小水透镜的凸度,所以要对水凸透镜抽水;
(3)抽出部分水,水透镜凸度减小,会聚能力变弱,像成在光屏后方,戴上眼镜后像重新清晰,说明该眼镜对光线起到会聚作用,凸透镜具备会聚光线的特点,远视眼镜就是凸透镜,因此该同学戴的是远视眼镜;
故答案为:(1)缩小;
(2)靠近;抽水;
(3)远视。
(1)由图甲可知,物距大于像距,光屏上成一个清晰的实像,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(2)[1][2]蜡烛向左移动,物距增大,由物远像近像变小可知,像距应减小,所以光屏应向靠近透镜的方向移动;同时,为了使像仍能成在光屏上,需要减弱水透镜的会聚能力,即减小其凸度,应对水凸透镜抽水。
(3)从水透镜中抽出适量的水后,水透镜凸度减小,会聚能力减弱,像会成在光屏后方;戴上眼镜后像再次清晰,说明该眼镜对光线有会聚作用,是凸透镜,因此该同学戴的是远视眼镜。
27.【答案】(1)物距
(2)将投影片倒着插
(3)选择 20cm 规格的纸筒,照相机成像像距在一倍焦距到二倍焦距之间,凸透镜焦距为 10cm,像距应大于 10cm 小于 20cm。
【解析】【分析】(1)物距是物体到凸透镜光心的距离,像距是像到凸透镜光心的距离。投影仪的投影片作为成像的物体,投影片到透镜之间的距离为物距。投影仪利用物距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大实像的原理工作,实像上下、左右均颠倒。
(2)照相机成像原理是物体位于二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,此时像成在一倍焦距和二倍焦距之间。焦距为 10cm 的凸透镜,照相机成像的像距范围大于 10cm 且小于 20cm,纸筒长度要适配该像距。
【解答】(1)投影仪模型中,投影片 A 是成像的物体,物体到凸透镜 B 的距离为物距,因此投影片 A 与凸透镜 B 的间距是物距;
(2)投影仪成倒立的实像,像与物体上下颠倒、左右颠倒,想要观察到正立的像,可以将投影片倒着插,经过凸透镜成像之后,光屏上就呈现正立的影像;
(3)照相机成像时,物距大于二倍焦距,像距处在一倍焦距和二倍焦距之间;该凸透镜焦距为 10cm,则像距需要大于 10cm、小于 20cm,胶片相当于光屏,外纸筒长度需要满足该像距要求,5cm、10cm 都达不到像距要求,因此选择 20cm 规格的纸筒;
故答案为:(1)物距;
(2)将投影片倒着插;
(3)选择 20cm 规格的纸筒,照相机成像像距在一倍焦距到二倍焦距之间,凸透镜焦距为 10cm,像距应大于 10cm 小于 20cm。
(1)投影仪模型中投影片A相当于物体,所以投影仪模型中投影片A与凸透镜B间距是物距。
(2)由于投影仪在光屏上成倒立的像,可以将投影片倒着插,就会看到正立的像。
(3)照相机工作时物体在2倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间,由于凸透镜的焦距为10cm,所以像距应该在10cm到20cm之间,由于相机模型的胶片相当于光屏,所以照相机模型的外纸筒应该在10cm到20cm之间,所以应当选择20cm的纸筒。
四、解答题:本大题共4小题,共38分。
28.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】【分析】(1) 平面镜成像原理:平面镜成的像是虚像,像与物体关于镜面对称,像距等于物距。
(2)凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用。
(3)光的折射中当光从水中进入空气时,折射光线远离法线。
(4) 压力的定义:压力是垂直作用在接触面上的力,方向垂直于斜面。
【解答】(1) 从物体AB的每个端点(A和B)向镜面MN作垂线,并延长至镜面另一侧。在延长线上取像点A'和B',使像距等于物距(即A'到镜面的距离等于A到镜面的距离,B'同理)。连接A'和B',得到AB的虚像A'B'。故答案为:
(2) 在OA的入射点画一条斜线表示镜面,使反射角等于入射角。 在OA的光路上画一个凸透镜或凹透镜符号,折射光线方向根据透镜性质画出。故答案为:
(3) 实际光线从A到水面再到人眼,折射后的反向延长线交于A'。 故答案为:
(4) 从接触点画一条垂直于斜面向下的箭头,长度按标度表示20N,标注力的大小,故答案为:
29.【答案】(1)光的反射
(2)压强越小
【解析】【分析】(1)光纤的核心原理是光的全反射,简单来说就是光在纤芯里不断“弹跳”前进,从而实现高速、低损耗的信号传输。
(2)液体压强主要受液体密度和深度影响,同一深度,密度越大,压强越大。同种液体,深度越深,压强越大。
【解答】 (1)光纤技术的科学原理主要是光的全反射。光纤利用光的全反射原理,使光在光纤内部不断反射并沿光纤传播,而不是沿直线传播或发生色散。故答案为:光的反射。
(2)液体压强主要受液体密度和深度影响,同一深度,密度越大,压强越大。同种液体,深度越深,压强越大。 瓶内液面下降, 液体深度越小,压强越小。故答案为:压强越小。
30.【答案】(1)超声波的传播速度比红外线慢,相同距离下测量时间更长,精准度更高
(2)不能,因为月球上没有大气
(3)1.65m
(4)可测量更宽范围的身高;便携性(如折叠设计)节省空间; 感应器记录信号从发射到接收所经历的时间 变长,精确度变高等
【解析】【分析】(1)根据光和声音在真空中传播速度的大小关系及精确度与测量时间的关系进行分析。
(2)根据声音的传播需要介质以及月球上没有大气进行分析。
(3)声音经过的路程等于头顶到顶部距离的两倍,身高等于2.5减去头顶到顶部的距离。
(4)可以从精确度、测量范围等方向进行分析。
【解答】(1)超声波的传播速度(空气中约340 m/s)远低于红外线(光速,约3×108 m/s)。 根据题目描述,时间越长精准度越高。超声波因速度慢,在相同距离下测量时间更长,更适合高精度测量。 红外线因速度过快,时间极短,对设备计时精度要求极高,成本和技术难度较大。
(2) 声音的传播需要介质,月球上没有大气,不能传播声音,所以该装置不能在月球上 使用。
(3) 感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为 经过的路程为可知头顶到顶部的距离为。身高为:2.5m-0.85m=1.65m。
(4)把感应器和测高台的竖杆设计成5m 高可以自动伸缩调节的竖杆, 可测量更宽范围的身高;便携性(如折叠设计)节省空间; 感应器记录信号从发射到接收所经历的时间 变长,精确度变高等。
31.【答案】(1)减小
(2)600N
(3)
(4)1000kg
【解析】【分析】(1)根据以滚动代替滑动可以减小摩擦力进行分析。
(2)根据车做匀速直线运动,受力平衡,牵引力等于阻力,以及受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍进行分析。
(3)水平面上压力等于重力,再由计算压强大小。
(4)根据F=pS计算压力,即为总重力,减去车的重力即为货物的重力,再由计算货物的质量。
【解答】(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以将滑动摩擦变成滚动摩擦,从而减小摩擦。
(2)配送车空载时所受的重力为
配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时,配送车受力平衡,配送车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则配送车受到的阻力
则所需的牵引力。
(3)配送车空载时对水平路面的压力为
根据可得,配送车空载时对水平路面的压强为
(4)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为4×105Pa,配送车对地面的压力
则配送车的总重力
所装货物的重力
所装货物的质量。
(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以将滑动摩擦变成滚动摩擦,从而减小摩擦。
(2)配送车空载时所受的重力为
配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时,配送车受力平衡,配送车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则配送车受到的阻力
则所需的牵引力
(3)配送车空载时对水平路面的压力为
根据可得,配送车空载时对水平路面的压强为
(4)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为4×105Pa,配送车对地面的压力
则配送车的总重力
所装货物的重力
所装货物的质量
32.【答案】(1)0-t1;不是
(2)B
(3)匀速直线运动
(4)弹簧臂力器
【解析】【分析】(1) 失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象 ,根据图像信息进行分析。
(2)二力平衡的条件可以总结为四个关键点:同一个物体、力的大小相等、力的方向相反、力作用在同一直线上。
(3)牛顿第一定律的核心内容是:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态。
【解答】(1) 题目描述了杭十三在电梯中做失重实验的情景,并给出了体重秤的示数随时间变化的图像(图丙)。根据题目定义,失重是指物体对支持物的压力小于实际重力。杭十三的实际质量为60kg,重力为600N。在图丙中,秤的示数小于600N的时间段即为失重状态。 在失重状态下,秤台对杭十三的支持力小于重力,因此支持力和重力不是一对平衡力。故答案为:0-t1;不是。
(2) 这是一道科学史常识题。 我国第一颗人造地球卫星的名称是东方红一号。故答案为:B。
(3) 根据牛顿第一定律,物体不受外力时将保持静止或匀速直线运动。 王亚平水平抛出“冰墩墩”后,冰墩墩不受重力或空气阻力影响,因此会以抛出时的速度做匀速直线运动。故答案为:匀速直线运动。
(4)在失重情况下不能利用重力进行锻炼,但是还可以依据其他力进行锻炼,因此俯卧撑和跳绳都与重力有关,弹簧臂力器依靠弹簧的弹力,与重力无关,可以用来在太空中锻炼。故答案为:弹簧臂力器。
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