2026—2027学年上学期八年级物理期中模拟练习卷 (范围:新沪科版1-4章)
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内容正文:
2026—2027学年上学期八年级物理半期考(练习卷)
(命题范围:新沪科版八年级全一册 绪论~第4章)
参考答案与解析
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.C
【解析】以地面为参照物,路灯相对于地面的位置不变,是静止的,故A不符合题意;路灯是研究对象,不能选作参照物,故B不符合题意;以列车为参照物,路灯相对于列车的位置不断向后变化,故C符合题意;以远处广告牌为参照物,路灯相对于广告牌的位置不变,是静止的,故D不符合题意。故选 C。
2.B
【解析】地铁列车正常运行速度约为40~45 km/h,即约12 m/s。1.2 m/s接近人步行的速度,120 m/s相当于432 km/h,远大于列车实际运行速度,故选B。
3.B
【解析】对常见物体长度要有数量级概念:一节地铁车厢长约18~20 m,约相当于六七层楼的高度,故选B。
4.A
【解析】音叉发声时在振动,但其振动微小、不易直接观察,通过乒乓球被弹开把微小振动“放大”后显示出来,说明发声的物体在振动,A正确;该实验不能说明声音传播需要介质,B错误;声音不能在真空中传播,C错误;振幅影响响度而非音调,D错误。
5.A
【解析】“男低音”“女高音”中的“低”“高”指振动频率的高低,即音调;“放声歌唱”指发声的振幅大、声音大,即响度。故选A。
6.A
【解析】倒车雷达(以及声呐、B超)利用超声波传递信息;电视遥控器利用红外线,验钞机利用紫外线,红外夜视仪利用红外线,它们都属于光(电磁波)的应用。故选A。
7.A
【解析】烛焰发出的光沿直线传播,穿过小孔后在光屏上形成倒立的像,小孔成像直接证明了光在同种均匀介质中沿直线传播,A正确;成像过程中既无反射也无折射,小孔成像也不能说明光路可逆。
8.B
【解析】入射角是入射光线与法线的夹角。入射光线与镜面夹角为30°,法线垂直于镜面,故入射角为90°−30°=60°;由反射定律,反射角等于入射角,为60°。注意不能把光线与镜面的夹角当成入射角。
9.A
【解析】平面镜所成的像与物到镜面的距离相等、像与物大小相等。人距镜2 m,像到镜面也为2 m;无论人靠近还是远离镜面,像的大小始终与物相等(“看起来变大”是视角变大的缘故),故A正确、B、C、D均错误。
10.C
【解析】水中倒影、平面镜中的像都是光的反射形成的虚像;“立竿见影”是光沿直线传播形成的影子;光从水中斜射入空气时折射角大于入射角,人逆着折射光线看去,感到池底升高、池水“变浅”,这是光的折射形成的。故选C。
11.C
【解析】阳光射入空中的小水滴时,经折射和反射后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这就是光的色散;白光是由多种色光混合而成的复色光。故选C。
12.A
【解析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,A正确、B错误;通过光心的光线传播方向不改变,C错误;凹透镜的两个焦点是虚焦点,D错误。
13.A
【解析】光屏上成倒立、缩小的实像,说明物距u>2f,即30 cm>2f,解得f<15 cm。四个选项中只有10 cm满足,故选A。
14.A
【解析】近视眼看不清远处的物体,是因为晶状体太厚、折光能力太强,或眼球前后径过长,来自远处物体的光会聚在视网膜的前方;佩戴具有发散作用的凹透镜,使光推迟会聚,像恰好成在视网膜上。远视眼则成像在视网膜后方,佩戴凸透镜矫正。故选A。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15.帆船;2.5
【解析】青山相对帆船(孤帆)的位置不断变化,故以帆船为参照物,青山是运动的;v=s/t=18 km/2 h=9 km/h=2.5 m/s。
16.340;真空
【解析】15 ℃时空气中声速为340 m/s;声音的传播需要介质,月球表面是真空,真空不能传声,宇航员需借助无线电(电磁波)交流。
17.声源处;音色
【解析】调小音量是防止噪声产生,属于在声源处减弱噪声;不同乐器的材料和结构不同,发出声音的音色不同,故靠音色分辨乐器。
18.反射;折射
【解析】水面相当于平面镜,水中“彩霞”是平面镜成像,由光的反射形成虚像;看到池底变浅,是池底反射的光从水中斜射入空气时发生折射、折射角大于入射角造成的。
19.3×10⁸;红外线
【解析】真空中光速是3×10⁸ m/s(激光测距、光速是自然界中最快的速度);红外线可以传递信息,家用电器的遥控器多利用红外线工作。
20.小于;靠近
【解析】成倒立、缩小的实像时,u>2f,即30 cm>2f,f<15 cm;凸透镜成实像时,“物远像近像变小”,蜡烛远离透镜,像距变小,光屏应靠近透镜。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21.见解析图
【解析】先画法线(过入射点、垂直于镜面的虚线),入射光线与镜面夹角30°,则入射角为60°;由反射定律,反射角等于入射角=60°,在法线另一侧、与法线成60°处画出反射光线(带箭头),并标注反射角为60°。
22.见解析图
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点(另一侧焦点F)。连接入射点与右侧焦点F并延长,在延长段上标出箭头(指向远离透镜方向)即为折射光线。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23.车内开灯时,车内的人和物反射的光射到车窗玻璃上发生反射(玻璃相当于平面镜),玻璃内侧会形成车内部较亮的虚像;夜间车外较暗,虚像与车外较暗的景物对比明显,驾驶员容易把玻璃上的虚像当成车外的景物,干扰视线,容易造成交通事故。因此夜间行车时车内不宜开灯。(4分:指出光的反射成虚像2分,说明干扰视线、影响行车安全2分)
【解析】本题考查平面镜成像在生产生活中的应用。玻璃既能透光又能反光:夜间车内开灯,车内物体反射的光较强,在玻璃上反射成像(虚像,与物等大、到镜面距离相等);而车外景物反射的光较弱,驾驶员透过玻璃看到的车外景象被“像”干扰,影响判断,故应关闭车内照明。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分。每空1分,请将答案填写在横线上)
24.(1)1;2.10 (2)1;39.8 (3)误差
【解析】(1)刻度尺上1 cm之间有10个小格,每个小格为0.1 cm=1 mm,故分度值为1 mm;测量时起始端对准3.00 cm,末端对准5.10 cm,物体长度L=5.10 cm−3.00 cm=2.10 cm(注意要估读到分度值的下一位)。(2)小表盘指针在1min与2min之间且过半格,说明计时已超过1min30s,此时大表盘应读取30~60s范围的数值,即秒数为39.8s,秒表读数应为1min39.8s。(3)多次测量取平均值只能减小测量误差,不能消除错误;错误是可以避免的。
25.(1)振动;放大 (2)慢;低 (3)真空
【解析】(1)乒乓球被弹开说明发声的音叉在振动,把不易观察的微小振动转换为乒乓球的摆动,即“放大”振动,这种研究方法叫转换法。(2)控制拨动力度相同(响度相同),改变振动部分的尺长:尺伸出越长,越难振动,振动越慢(频率越低),音调越低,说明音调由频率决定。(3)随着空气被抽出,传声介质减少,声音变小;进一步推理:真空不能传声。这是在实验基础上的科学推理(理想实验法)。
26.(1)漫 (2)不能;同一平面 (3)等于 (4)可逆 (5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内,纸板未与镜面垂直时,该平面与纸板所在平面不重合,反射光线无法呈现在纸板上
【解析】(1)漫反射能使反射光射向各个方向,便于从不同角度观察光路。(2)折转后两块纸板不在同一平面,看不到反射光,说明“三线共面”。(3)表格数据表明反射角始终等于入射角。(4)光沿原反射光入射时沿原入射光射出,说明光路可逆。(5)反射光线所在的平面(由入射光线和法线确定)始终垂直于镜面,纸板不垂直于镜面时,反射光就不会落在纸板上,故观察不到。多次实验的目的是寻找普遍规律,避免结论的偶然性。
27.(1)确定像的位置 (2)薄 (3)相等;大小 (4)不能 (5)像与物到平面镜的距离关系
【解析】(1)平面镜不透光,只能看到像;玻璃板透光,能透过它看到后面的蜡烛B,当B与A的像重合时,B的位置就是像的位置。(2)玻璃板前后两个面都能反射成像,玻璃板越厚,两个像错开越明显(重影),故选薄玻璃板。(3)B与A的像完全重合,而B与A完全相同,说明像与物大小相等,这是“等效替代”的思想。(4)实像能呈现在光屏上,虚像不能;平面镜成的是虚像。(5)利用方格可直接数格子比较像与物到镜面的距离,并判断像与物的连线是否与镜面垂直。
28.(1)10.0 (2)同一高度 (3)缩小;照相机 (4)远离 (5)放大 (6)不能;放大;虚
【解析】(1)平行于主光轴的光会聚于焦点,最小最亮的光斑即焦点,光斑到光心的距离就是焦距,f=10.0 cm。(2)蜡烛、透镜、光屏三者中心在同一高度,像才能成在光屏中央。(3)u=30 cm>2f=20 cm,成倒立、缩小的实像,照相机据此工作。(4)u由30 cm变为25 cm,仍满足u>2f,“物近像远像变大”,像距变大,光屏应远离透镜。(5)f=10 cm<u=15 cm<2f=20 cm,成倒立、放大的实像(投影仪原理)。(6)u=8 cm<f,成正立、放大的虚像(放大镜原理),虚像不能呈现在光屏上,只能透过透镜观察。
六、计算题(本题共3小题,共22分。解答时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;有数值计算的,答案中必须写出数值和单位)
29.(1)20 m/s (2)120 s(2 min)
【解析】(1)v=72 km/h=72×(1/3.6) m/s=20 m/s。(3分:过程与结果各占相应分数,须写出换算过程)(2)s=2.4 km=2 400 m,由v=s/t得:t=s/v=2 400 m÷20 m/s=120 s(即2 min)。(3分:公式、代入数据、结果各占相应分数)
30.(1)340 m (2)不能。理由见解析
【解析】(1)声音在2 s内传播的总路程s=vt=340 m/s×2 s=680 m;声音在人与山崖之间往返传播,故小闽到山崖的距离s₁=s/2=680 m÷2=340 m。(4分:公式与往返关系各占相应分数)(2)不能。(2分)因为地球和月球之间是真空,而真空不能传声,声波无法在地球与月球之间传播,故不能用回声测距原理测地月距离(可用激光测距)。(2分)
31.(1)20 m/s (2)70 s
【解析】(1)“全部通过大桥”指从车头上桥到车尾离桥,通过的路程s=L桥+L车=1 600 m+200 m=1 800 m,v=s/t=1 800 m÷90 s=20 m/s。(4分)(2)“全部在桥上”指从车尾上桥到车头离桥,路程s′=L桥−L车=1 600 m−200 m=1 400 m,由v=s/t得:t′=s′/v=1 400 m÷20 m/s=70 s。(4分)解决过桥(隧道)问题的关键是弄清两个路程:完全通过时 s=桥长+车长;完全在桥上时 s=桥长−车长。再利用v=s/t及其变形公式求解即可。
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2026—2027学年上学期八年级物理半期考(练习卷)
(命题范围:新沪科版八年级全一册 绪论~第4章)
考试时间:90分钟 满分:100分
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
地铁已成为人们绿色出行的重要方式。请根据福州地铁运营场景,完成1~3题。
1.小明坐在行驶列车上,看到站台路灯向后退,他选择的参照物是( )
A.地面 B.路灯 C.列车 D.远处广告牌
2.地铁列车在区间正常行驶时的平均速度最接近( )
A.1.2 m/s B.12 m/s
C.120 m/s D.1 200 m/s
3.一节地铁车厢的长度最接近( )
A.2 m B.20 m
C.200 m D.2 000 m
4.把正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,乒乓球被多次弹开。此现象说明( )
A.发声的物体在振动 B.声音的传播需要介质
C.声音能在真空中传播 D.音叉的振幅跟音调有关
5.晚会上,男低音放声歌唱,女高音轻声伴唱。这里的“低”与“放声”分别指的是声音的( )
A.音调、响度 B.响度、音调
C.音色、音调 D.音调、音色
6.下列设备工作时,利用超声波传递信息的是( )
A.倒车雷达 B.电视遥控器
C.验钞机 D.红外线夜视仪
7.如图所示是小孔成像的示意图,小孔成像表明( )
A.光在同种均匀介质中沿直线传播 B.光发生了反射
C.光发生了折射 D.光路具有可逆性
8.一束光射向平面镜,入射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为( )
A.30° B.60°
C.90° D.15°
9.小闽站在竖直放置的平面镜前2 m处照镜子。下列说法正确的是( )
A.她的像到镜面的距离为2 m,像与她本人等大
B.她的像到镜面的距离为1 m,像比她本人小
C.她向平面镜靠近时,镜中的像变大
D.她的像到镜面的距离为4 m,像与她本人等大
10.下列光现象中,属于光的折射形成的是( )
A.平静湖面上的倒影 B.立竿见影
C.池水看起来比实际的浅 D.平面镜中的像
11.雨过天晴,天空中有时会出现一道彩虹。彩虹是光的( )
A.直线传播形成的 B.反射形成的
C.色散现象 D.小孔成像
12.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用
B.凸透镜对光有发散作用,凹透镜对光有会聚作用
C.通过凸透镜光心的光线传播方向一定改变
D.凹透镜有两个实焦点
13.物体放在凸透镜前30 cm处,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.10 cm B.16 cm
C.20 cm D.25 cm
14.小华长期近距离看手机导致近视。关于近视眼的成像情况及其矫正,下列说法正确的是( )
A.像成在视网膜的前方,需要佩戴凹透镜矫正
B.像成在视网膜的前方,需要佩戴凸透镜矫正
C.像成在视网膜的后方,需要佩戴凹透镜矫正
D.像成在视网膜的后方,需要佩戴凸透镜矫正
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15.诗句“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中,以______为参照物,青山是运动的;若帆船在2 h内匀速行驶了18 km,则它行驶的速度为______m/s。
16.15 ℃时空气中的声速约为______m/s;月球表面没有空气,两名宇航员面对面也不能直接对话,是因为______不能传声。
17.广场上跳“广场舞”的声音影响了附近居民休息,居委会把音响的音量调小,这是在______(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声;听众能分辨出不同乐器演奏的同一首乐曲,主要是依据声音的______不同。
18.“湖光映彩霞”中,湖水中“彩霞”是光的______形成的虚像;“潭清疑水浅”是光从水中斜射入空气中发生______形成的现象。
19.光在真空中的传播速度为______m/s;电视机遥控器是利用______(选填“红外线”或“紫外线”)来实现对电视机的遥控的。
20.将一支蜡烛放在凸透镜前30 cm处,移动光屏,光屏上得到倒立、缩小的实像,由此可知该凸透镜的焦距f应______15 cm(选填“大于”“小于”或“等于”);若将蜡烛远离凸透镜移动,要在光屏上重新得到清晰的像,光屏应______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21.如图所示,一束光射向水平放置的平面镜,入射光线与镜面的夹角为30°。请画出对应的反射光线,并标出反射角及其大小。
22.如图所示,F为凸透镜的焦点。请画出图中与主光轴平行的入射光线经凸透镜折射后的折射光线。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23.夜晚,小闽乘坐爸爸驾驶的汽车,发现车内开着灯时,车窗玻璃上会出现车内人物清晰的“影子”(像),干扰驾驶员观察车外路况。请你用所学物理知识解释:为什么夜间行车时车内不宜开灯?
五、实验探究题(本题共5小题,共30分。每空1分,请将答案填写在横线上)
24.(5分)小闽所在小组进行长度和时间的测量。
(第24题图)
(1)图甲中刻度尺的分度值为______mm;被测物体的长度为______cm。(2)图乙中机械停表所示的时间为______min______s。
(3)某同学多次测量同一物体长度并取平均值,这样做的目的是减小______(选填“误差”或“错误”)。
25.(5分)小组同学探究声音的产生与特性。
(第25题图)
(1)如图甲,敲响音叉,靠近悬挂的乒乓球,乒乓球被弹开,说明发声的物体在______;实验中乒乓球的作用是把音叉的微小振动______(选填“放大”或“缩小”),便于观察。
(2)如图乙,改变钢尺伸出桌边的长度,每次用相同的力度拨动钢尺使其振动:钢尺伸出桌边越长,振动越______(选填“快”或“慢”),发出声音的音调越______(选填“高”或“低”)。
(3)把正在响铃的闹钟放进玻璃罩内,逐渐抽出罩内空气,听到铃声逐渐变小,由此推理:玻璃罩内抽成真空后将听不到铃声,说明______不能传声。
26.(6分)小组同学利用平面镜、可折转的硬纸板(纸板上画有ON直线)、激光笔等器材探究光的反射定律,装置示意图如图所示。
(第26题图)
(1)实验时,光贴着纸板入射,从各个方向都能看到纸板上的光路,这是因为光在纸板上发生了______反射。
(2)将纸板NOF沿ON向后折转,在纸板NOF上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此现象说明反射光线、入射光线和法线在______内。
(3)多次改变入射角进行实验,记录数据如下表:入射角为30°、40°、50°时,对应的反射角分别为30°、40°、50°。由此可得:反射角______入射角。
(4)若让光沿原来反射光线的方向射向镜面,发现反射光沿原来入射光线的方向射出,这说明在反射现象中,光路是______的。
(5)某次实验时,纸板没有与镜面垂直,光贴着纸板入射后,在纸板上却观察不到反射光路,原因是______。
27.(6分)小组同学用玻璃板、两支完全相同的蜡烛、方格纸等器材探究平面镜成像的特点,实验装置如图所示。
(第27题图)
(1)用透明的玻璃板代替平面镜做实验,是因为玻璃板既能成像,又便于______。
(2)实验时应选用______(选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板,以减小重影对实验的影响。
(3)移动玻璃板后未点燃的蜡烛乙,发现它与蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小______;选用两支完全相同的蜡烛,是为了比较像与物的______关系。
(4)移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛甲的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(5)实验中使用方格纸,除便于记录位置外,还能便于比较______。
28.(8分)小组同学在光具座上探究凸透镜成像的规律,实验装置如图所示。(凸透镜焦距未知)
(第28题图)
(1)让一束平行于凸透镜主光轴的光正对凸透镜照射,在透镜另一侧移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,测得光斑到凸透镜光心的距离为10.0 cm,则该凸透镜的焦距为______cm。
(2)实验前,应调节蜡烛、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在______,目的是使像成在光屏中央。
(3)将蜡烛移到距凸透镜30 cm处,移动光屏,可在光屏上得到倒立、______的实像,______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(4)将蜡烛移到距凸透镜25 cm处,要在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
(5)将蜡烛移到距凸透镜15 cm处,移动光屏,可在光屏上得到倒立、______的实像。
(6)将蜡烛移到距凸透镜8 cm处,无论怎样移动光屏,光屏上都______(选填“能”或“不能”)承接到像;此时从光屏一侧透过凸透镜观察,可以看到一个正立、______的______像。
六、计算题(本题共3小题,共22分。解答时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;有数值计算的,答案中必须写出数值和单位)
29.(6分)福州地铁1号线列车在一段平直轨道上做匀速直线运动,速度为72 km/h。求:(1)列车的速度合多少m/s?(2)列车通过2.4 km的区间隧道需要多少时间?
30.(8分)小闽面对远处山崖大喊一声,经过2 s听到回声。声音在空气中的传播速度取340 m/s,声速恒定。求:(1)小闽到山崖的距离;(2)能否利用回声测距的原理测量地球和月球之间的距离?请说明理由。
31.(8分)一列长200 m的列车匀速通过一座长1 600 m的大桥,列车全部通过大桥所用的时间为90 s,如图所示。求:(1)列车运行的速度;(2)列车全部在桥上行驶的时间。
(第31题图)
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2026—2027学年上学期八年级物理半期考(练习卷)
(命题范围:新沪科版八年级全一册 绪论~第4章)
参考答案与解析
一、选择题(本题共14小题,每小题2分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
地铁已成为人们绿色出行的重要方式。请根据福州地铁运营场景,完成1~3题。
1.小明坐在行驶列车上,看到站台路灯向后退,他选择的参照物是( )
A.地面 B.路灯 C.列车 D.远处广告牌
【答案】C
【解析】以地面为参照物,路灯相对于地面的位置不变,是静止的,故A不符合题意;路灯是研究对象,不能选作参照物,故B不符合题意;以列车为参照物,路灯相对于列车的位置不断向后变化,故C符合题意;以远处广告牌为参照物,路灯相对于广告牌的位置不变,是静止的,故D不符合题意。故选 C。
2.地铁列车在区间正常行驶时的平均速度最接近( )
A.1.2 m/s B.12 m/s
C.120 m/s D.1 200 m/s
【答案】B
【解析】地铁列车正常运行速度约为40~45 km/h,即约12 m/s。1.2 m/s接近人步行的速度,120 m/s相当于432 km/h,远大于列车实际运行速度,故选B。
3.一节地铁车厢的长度最接近( )
A.2 m B.20 m
C.200 m D.2 000 m
【答案】B
【解析】对常见物体长度要有数量级概念:一节地铁车厢长约18~20 m,约相当于六七层楼的高度,故选B。
4.把正在发声的音叉轻触系在细绳上的乒乓球,乒乓球被多次弹开。此现象说明( )
A.发声的物体在振动 B.声音的传播需要介质
C.声音能在真空中传播 D.音叉的振幅跟音调有关
【答案】A
【解析】音叉发声时在振动,但其振动微小、不易直接观察,通过乒乓球被弹开把微小振动“放大”后显示出来,说明发声的物体在振动,A正确;该实验不能说明声音传播需要介质,B错误;声音不能在真空中传播,C错误;振幅影响响度而非音调,D错误。
5.晚会上,男低音放声歌唱,女高音轻声伴唱。这里的“低”与“放声”分别指的是声音的( )
A.音调、响度 B.响度、音调
C.音色、音调 D.音调、音色
【答案】A
【解析】“男低音”“女高音”中的“低”“高”指振动频率的高低,即音调;“放声歌唱”指发声的振幅大、声音大,即响度。故选A。
6.下列设备工作时,利用超声波传递信息的是( )
A.倒车雷达 B.电视遥控器
C.验钞机 D.红外线夜视仪
【答案】A
【解析】倒车雷达(以及声呐、B超)利用超声波传递信息;电视遥控器利用红外线,验钞机利用紫外线,红外夜视仪利用红外线,它们都属于光(电磁波)的应用。故选A。
7.如图所示是小孔成像的示意图,小孔成像表明( )
A.光在同种均匀介质中沿直线传播 B.光发生了反射
C.光发生了折射 D.光路具有可逆性
【答案】A
【解析】烛焰发出的光沿直线传播,穿过小孔后在光屏上形成倒立的像,小孔成像直接证明了光在同种均匀介质中沿直线传播,A正确;成像过程中既无反射也无折射,小孔成像也不能说明光路可逆。
8.一束光射向平面镜,入射光线与镜面的夹角为30°,则反射角为( )
A.30° B.60°
C.90° D.15°
【答案】B
【解析】入射角是入射光线与法线的夹角。入射光线与镜面夹角为30°,法线垂直于镜面,故入射角为90°−30°=60°;由反射定律,反射角等于入射角,为60°。注意不能把光线与镜面的夹角当成入射角。
9.小闽站在竖直放置的平面镜前2 m处照镜子。下列说法正确的是( )
A.她的像到镜面的距离为2 m,像与她本人等大
B.她的像到镜面的距离为1 m,像比她本人小
C.她向平面镜靠近时,镜中的像变大
D.她的像到镜面的距离为4 m,像与她本人等大
【答案】A
【解析】平面镜所成的像与物到镜面的距离相等、像与物大小相等。人距镜2 m,像到镜面也为2 m;无论人靠近还是远离镜面,像的大小始终与物相等(“看起来变大”是视角变大的缘故),故A正确、B、C、D均错误。
10.下列光现象中,属于光的折射形成的是( )
A.平静湖面上的倒影 B.立竿见影
C.池水看起来比实际的浅 D.平面镜中的像
【答案】C
【解析】水中倒影、平面镜中的像都是光的反射形成的虚像;“立竿见影”是光沿直线传播形成的影子;光从水中斜射入空气时折射角大于入射角,人逆着折射光线看去,感到池底升高、池水“变浅”,这是光的折射形成的。故选C。
11.雨过天晴,天空中有时会出现一道彩虹。彩虹是光的( )
A.直线传播形成的 B.反射形成的
C.色散现象 D.小孔成像
【答案】C
【解析】阳光射入空中的小水滴时,经折射和反射后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这就是光的色散;白光是由多种色光混合而成的复色光。故选C。
12.关于透镜,下列说法正确的是( )
A.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用
B.凸透镜对光有发散作用,凹透镜对光有会聚作用
C.通过凸透镜光心的光线传播方向一定改变
D.凹透镜有两个实焦点
【答案】A
【解析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,A正确、B错误;通过光心的光线传播方向不改变,C错误;凹透镜的两个焦点是虚焦点,D错误。
13.物体放在凸透镜前30 cm处,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距可能为( )
A.10 cm B.16 cm
C.20 cm D.25 cm
【答案】A
【解析】光屏上成倒立、缩小的实像,说明物距u>2f,即30 cm>2f,解得f<15 cm。四个选项中只有10 cm满足,故选A。
14.小华长期近距离看手机导致近视。关于近视眼的成像情况及其矫正,下列说法正确的是( )
A.像成在视网膜的前方,需要佩戴凹透镜矫正
B.像成在视网膜的前方,需要佩戴凸透镜矫正
C.像成在视网膜的后方,需要佩戴凹透镜矫正
D.像成在视网膜的后方,需要佩戴凸透镜矫正
【答案】A
【解析】近视眼看不清远处的物体,是因为晶状体太厚、折光能力太强,或眼球前后径过长,来自远处物体的光会聚在视网膜的前方;佩戴具有发散作用的凹透镜,使光推迟会聚,像恰好成在视网膜上。远视眼则成像在视网膜后方,佩戴凸透镜矫正。故选A。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
15.诗句“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”中,以______为参照物,青山是运动的;若帆船在2 h内匀速行驶了18 km,则它行驶的速度为______m/s。
【答案】帆船;2.5
【解析】青山相对帆船(孤帆)的位置不断变化,故以帆船为参照物,青山是运动的;v=s/t=18 km/2 h=9 km/h=2.5 m/s。
16.15 ℃时空气中的声速约为______m/s;月球表面没有空气,两名宇航员面对面也不能直接对话,是因为______不能传声。
【答案】340;真空
【解析】15 ℃时空气中声速为340 m/s;声音的传播需要介质,月球表面是真空,真空不能传声,宇航员需借助无线电(电磁波)交流。
17.广场上跳“广场舞”的声音影响了附近居民休息,居委会把音响的音量调小,这是在______(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声;听众能分辨出不同乐器演奏的同一首乐曲,主要是依据声音的______不同。
【答案】声源处;音色
【解析】调小音量是防止噪声产生,属于在声源处减弱噪声;不同乐器的材料和结构不同,发出声音的音色不同,故靠音色分辨乐器。
18.“湖光映彩霞”中,湖水中“彩霞”是光的______形成的虚像;“潭清疑水浅”是光从水中斜射入空气中发生______形成的现象。
【答案】反射;折射
【解析】水面相当于平面镜,水中“彩霞”是平面镜成像,由光的反射形成虚像;看到池底变浅,是池底反射的光从水中斜射入空气时发生折射、折射角大于入射角造成的。
19.光在真空中的传播速度为______m/s;电视机遥控器是利用______(选填“红外线”或“紫外线”)来实现对电视机的遥控的。
【答案】3×10⁸;红外线
【解析】真空中光速是3×10⁸ m/s(激光测距、光速是自然界中最快的速度);红外线可以传递信息,家用电器的遥控器多利用红外线工作。
20.将一支蜡烛放在凸透镜前30 cm处,移动光屏,光屏上得到倒立、缩小的实像,由此可知该凸透镜的焦距f应______15 cm(选填“大于”“小于”或“等于”);若将蜡烛远离凸透镜移动,要在光屏上重新得到清晰的像,光屏应______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动。
【答案】小于;靠近
【解析】成倒立、缩小的实像时,u>2f,即30 cm>2f,f<15 cm;凸透镜成实像时,“物远像近像变小”,蜡烛远离透镜,像距变小,光屏应靠近透镜。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21.如图所示,一束光射向水平放置的平面镜,入射光线与镜面的夹角为30°。请画出对应的反射光线,并标出反射角及其大小。
【答案】见解析图
【解析】先画法线(过入射点、垂直于镜面的虚线),入射光线与镜面夹角30°,则入射角为60°;由反射定律,反射角等于入射角=60°,在法线另一侧、与法线成60°处画出反射光线(带箭头),并标注反射角为60°。
22.如图所示,F为凸透镜的焦点。请画出图中与主光轴平行的入射光线经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】见解析图
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线通过焦点(另一侧焦点F)。连接入射点与右侧焦点F并延长,在延长段上标出箭头(指向远离透镜方向)即为折射光线。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23.夜晚,小闽乘坐爸爸驾驶的汽车,发现车内开着灯时,车窗玻璃上会出现车内人物清晰的“影子”(像),干扰驾驶员观察车外路况。请你用所学物理知识解释:为什么夜间行车时车内不宜开灯?
【答案】车内开灯时,车内的人和物反射的光射到车窗玻璃上发生反射(玻璃相当于平面镜),玻璃内侧会形成车内部较亮的虚像;夜间车外较暗,虚像与车外较暗的景物对比明显,驾驶员容易把玻璃上的虚像当成车外的景物,干扰视线,容易造成交通事故。因此夜间行车时车内不宜开灯。(4分:指出光的反射成虚像2分,说明干扰视线、影响行车安全2分)
【解析】本题考查平面镜成像在生产生活中的应用。玻璃既能透光又能反光:夜间车内开灯,车内物体反射的光较强,在玻璃上反射成像(虚像,与物等大、到镜面距离相等);而车外景物反射的光较弱,驾驶员透过玻璃看到的车外景象被“像”干扰,影响判断,故应关闭车内照明。
五、实验探究题(本题共5小题,共30分。每空1分,请将答案填写在横线上)
24.(5分)小闽所在小组进行长度和时间的测量。
(第24题图)
(1)图甲中刻度尺的分度值为______mm;被测物体的长度为______cm。(2)图乙中机械停表所示的时间为______min______s。
(3)某同学多次测量同一物体长度并取平均值,这样做的目的是减小______(选填“误差”或“错误”)。
【答案】(1)1;2.10 (2)1;39.8 (3)误差
【解析】(1)刻度尺上1 cm之间有10个小格,每个小格为0.1 cm=1 mm,故分度值为1 mm;测量时起始端对准3.00 cm,末端对准5.10 cm,物体长度L=5.10 cm−3.00 cm=2.10 cm(注意要估读到分度值的下一位)。(2)小表盘指针在1min与2min之间且过半格,说明计时已超过1min30s,此时大表盘应读取30~60s范围的数值,即秒数为39.8s,秒表读数应为1min39.8s。(3)多次测量取平均值只能减小测量误差,不能消除错误;错误是可以避免的。
25.(5分)小组同学探究声音的产生与特性。
(第25题图)
(1)如图甲,敲响音叉,靠近悬挂的乒乓球,乒乓球被弹开,说明发声的物体在______;实验中乒乓球的作用是把音叉的微小振动______(选填“放大”或“缩小”),便于观察。
(2)如图乙,改变钢尺伸出桌边的长度,每次用相同的力度拨动钢尺使其振动:钢尺伸出桌边越长,振动越______(选填“快”或“慢”),发出声音的音调越______(选填“高”或“低”)。
(3)把正在响铃的闹钟放进玻璃罩内,逐渐抽出罩内空气,听到铃声逐渐变小,由此推理:玻璃罩内抽成真空后将听不到铃声,说明______不能传声。
【答案】(1)振动;放大 (2)慢;低 (3)真空
【解析】(1)乒乓球被弹开说明发声的音叉在振动,把不易观察的微小振动转换为乒乓球的摆动,即“放大”振动,这种研究方法叫转换法。(2)控制拨动力度相同(响度相同),改变振动部分的尺长:尺伸出越长,越难振动,振动越慢(频率越低),音调越低,说明音调由频率决定。(3)随着空气被抽出,传声介质减少,声音变小;进一步推理:真空不能传声。这是在实验基础上的科学推理(理想实验法)。
26.(6分)小组同学利用平面镜、可折转的硬纸板(纸板上画有ON直线)、激光笔等器材探究光的反射定律,装置示意图如图所示。
(第26题图)
(1)实验时,光贴着纸板入射,从各个方向都能看到纸板上的光路,这是因为光在纸板上发生了______反射。
(2)将纸板NOF沿ON向后折转,在纸板NOF上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此现象说明反射光线、入射光线和法线在______内。
(3)多次改变入射角进行实验,记录数据如下表:入射角为30°、40°、50°时,对应的反射角分别为30°、40°、50°。由此可得:反射角______入射角。
(4)若让光沿原来反射光线的方向射向镜面,发现反射光沿原来入射光线的方向射出,这说明在反射现象中,光路是______的。
(5)某次实验时,纸板没有与镜面垂直,光贴着纸板入射后,在纸板上却观察不到反射光路,原因是______。
【答案】(1)漫 (2)不能;同一平面 (3)等于 (4)可逆 (5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内,纸板未与镜面垂直时,该平面与纸板所在平面不重合,反射光线无法呈现在纸板上
【解析】(1)漫反射能使反射光射向各个方向,便于从不同角度观察光路。(2)折转后两块纸板不在同一平面,看不到反射光,说明“三线共面”。(3)表格数据表明反射角始终等于入射角。(4)光沿原反射光入射时沿原入射光射出,说明光路可逆。(5)反射光线所在的平面(由入射光线和法线确定)始终垂直于镜面,纸板不垂直于镜面时,反射光就不会落在纸板上,故观察不到。多次实验的目的是寻找普遍规律,避免结论的偶然性。
27.(6分)小组同学用玻璃板、两支完全相同的蜡烛、方格纸等器材探究平面镜成像的特点,实验装置如图所示。
(第27题图)
(1)用透明的玻璃板代替平面镜做实验,是因为玻璃板既能成像,又便于______。
(2)实验时应选用______(选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板,以减小重影对实验的影响。
(3)移动玻璃板后未点燃的蜡烛B,发现它与蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小______;选用两支完全相同的蜡烛,是为了比较像与物的______关系。
(4)移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(5)实验中使用方格纸,除便于记录位置外,还能便于比较______。
【答案】(1)确定像的位置 (2)薄 (3)相等;大小 (4)不能 (5)像与物到平面镜的距离关系
【解析】(1)平面镜不透光,只能看到像;玻璃板透光,能透过它看到后面的蜡烛B,当B与A的像重合时,B的位置就是像的位置。(2)玻璃板前后两个面都能反射成像,玻璃板越厚,两个像错开越明显(重影),故选薄玻璃板。(3)B与A的像完全重合,而B与A完全相同,说明像与物大小相等,这是“等效替代”的思想。(4)实像能呈现在光屏上,虚像不能;平面镜成的是虚像。(5)利用方格可直接数格子比较像与物到镜面的距离,并判断像与物的连线是否与镜面垂直。
28.(8分)小组同学在光具座上探究凸透镜成像的规律,实验装置如图所示。(凸透镜焦距未知)
(第28题图)
(1)让一束平行于凸透镜主光轴的光正对凸透镜照射,在透镜另一侧移动光屏,直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑,测得光斑到凸透镜光心的距离为10.0 cm,则该凸透镜的焦距为______cm。
(2)实验前,应调节蜡烛、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在______,目的是使像成在光屏中央。
(3)将蜡烛移到距凸透镜30 cm处,移动光屏,可在光屏上得到倒立、______的实像,______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像规律工作的。
(4)将蜡烛移到距凸透镜25 cm处,要在光屏上重新得到清晰的像,光屏应向______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动。
(5)将蜡烛移到距凸透镜15 cm处,移动光屏,可在光屏上得到倒立、______的实像。
(6)将蜡烛移到距凸透镜8 cm处,无论怎样移动光屏,光屏上都______(选填“能”或“不能”)承接到像;此时从光屏一侧透过凸透镜观察,可以看到一个正立、______的______像。
【答案】(1)10.0 (2)同一高度 (3)缩小;照相机 (4)远离 (5)放大 (6)不能;放大;虚
【解析】(1)平行于主光轴的光会聚于焦点,最小最亮的光斑即焦点,光斑到光心的距离就是焦距,f=10.0 cm。(2)蜡烛、透镜、光屏三者中心在同一高度,像才能成在光屏中央。(3)u=30 cm>2f=20 cm,成倒立、缩小的实像,照相机据此工作。(4)u由30 cm变为25 cm,仍满足u>2f,“物近像远像变大”,像距变大,光屏应远离透镜。(5)f=10 cm<u=15 cm<2f=20 cm,成倒立、放大的实像(投影仪原理)。(6)u=8 cm<f,成正立、放大的虚像(放大镜原理),虚像不能呈现在光屏上,只能透过透镜观察。
六、计算题(本题共3小题,共22分。解答时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;有数值计算的,答案中必须写出数值和单位)
29.(6分)福州地铁1号线列车在一段平直轨道上做匀速直线运动,速度为72 km/h。求:(1)列车的速度合多少m/s?(2)列车通过2.4 km的区间隧道需要多少时间?
【答案】(1)20 m/s (2)120 s(2 min)
【解析】(1)v=72 km/h=72×(1/3.6) m/s=20 m/s。(3分:过程与结果各占相应分数,须写出换算过程)(2)s=2.4 km=2 400 m,由v=s/t得:t=s/v=2 400 m÷20 m/s=120 s(即2 min)。(3分:公式、代入数据、结果各占相应分数)
30.(8分)小闽面对远处山崖大喊一声,经过2 s听到回声。声音在空气中的传播速度取340 m/s,声速恒定。求:(1)小闽到山崖的距离;(2)能否利用回声测距的原理测量地球和月球之间的距离?请说明理由。
【答案】(1)340 m (2)不能。理由见解析
【解析】(1)声音在2 s内传播的总路程s=vt=340 m/s×2 s=680 m;声音在人与山崖之间往返传播,故小闽到山崖的距离s₁=s/2=680 m÷2=340 m。(4分:公式与往返关系各占相应分数)(2)不能。(2分)因为地球和月球之间是真空,而真空不能传声,声波无法在地球与月球之间传播,故不能用回声测距原理测地月距离(可用激光测距)。(2分)
31.(8分)一列长200 m的列车匀速通过一座长1 600 m的大桥,列车全部通过大桥所用的时间为90 s,如图所示。求:(1)列车运行的速度;(2)列车全部在桥上行驶的时间。
(第31题图)
【答案】(1)20 m/s (2)70 s
【解析】(1)“全部通过大桥”指从车头上桥到车尾离桥,通过的路程s=L桥+L车=1 600 m+200 m=1 800 m,v=s/t=1 800 m÷90 s=20 m/s。(4分)(2)“全部在桥上”指从车尾上桥到车头离桥,路程s′=L桥−L车=1 600 m−200 m=1 400 m,由v=s/t得:t′=s′/v=1 400 m÷20 m/s=70 s。(4分)解决过桥(隧道)问题的关键是弄清两个路程:完全通过时 s=桥长+车长;完全在桥上时 s=桥长−车长。再利用v=s/t及其变形公式求解即可。
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