浙江杭州市桐庐县部分校2026-2027学年八年级上学期阶段学情自测科学试卷
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内容正文:
2026-2027学年浙江省上学期期中测试卷
八年级科学
(考试时间:120分钟 试卷满分:160分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1章-第2章
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.g取10N/kg
一.选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.人类有各种不同的感官和感受器,能感受外界刺激,产生不同的感觉。下列选项中,主要利用味觉感受外界刺激的是( )
A.欣赏路边的风景 B.聆听悦耳的音乐
C.品尝美味的菜肴 D.感受冬日的暖阳
2.小科在劳动实践课上学包粽子。将包好的绿色粽子放进蒸笼里加热,一段时间后闻到阵阵香气;剥开粽子,一口下去满嘴咸香。上述描述中不涉及的感觉是( )
A.听觉 B.嗅觉 C.味觉 D.视觉
3.成语“闻鸡起舞”常常形容有志报国的人应及时奋起,原意为早上听到鸡叫就起来舞剑。人体对公鸡鸣叫产生听觉的位置是在( )
A.听小骨 B.鼓膜 C.大脑皮层 D.耳蜗
4.声音是由物体振动产生的。下列现象不能支撑该观点的是( )
A.古筝发声时,琴弦在快速来回运动
B.敲击鼓面,鼓面上的碎纸屑随之上下跳动
C.按住发声的音叉,声音立刻消失
D.逐渐抽出密闭玻璃罩内的空气,里面的闹钟铃声慢慢变轻
5.“声纹锁”运用声纹识别技术,能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当其他人说出同样的“口令”时却无法让锁打开。你认为声纹锁能识别主人身份,主要是依据声音的( )
A.传播速度 B.音调 C.响度 D.音色
6.如图太阳光经三棱镜折射,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是( )
A.太阳光是由多种色光混合而成的复色光
B.①区域的光具有热效应
C.②区域的光无法用肉眼观察
D.太阳光经三棱镜折射,紫光偏折程度小于红光
7.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面的判断正确的是( )
A.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上发亮处是水
B.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上暗处是水
C.迎着月光走时地上发亮处是水,背着月光走时地上暗处是水
D.迎着月光走时地上暗处是水,背着月光走时地上发亮处是水
8.为预防近视的形成,生活中要养成良好的用眼习惯,下列做法有利于预防近视的是( )
A.增加户外活动时间 B.在直射的强光下看书
C.在光线黑暗处看书 D.躺卧在沙发上玩手机
9.摆球运动的频闪照片(如图)展示了摆球在不同时刻的位置,a和b分别是摆球运动轨迹的最高点和最低点。运动过程中经过某点时悬挂摆球的细绳突然断裂,若经过( )
A.a点时断裂,摆球将竖直向下运动
B.a点时断裂,摆球将斜向上运动
C.b点时断裂,摆球将做匀速直线运动
D.b点时断裂,摆球将竖直向下运动
10.古诗词中蕴含丰富的物理知识。下列关于力的说法错误的是( )
A.“风吹草低见牛羊”说明草受到力的作用
B.成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
C.“飞流直下三千尺”说明水受到重力的作用
D.“以卵击石,自不量力”说明鸡蛋受到的力小于石头受到的力
11.如图,物体A静止在水平桌面上,用一水平向右的力F将物体A匀速向右推的过程中,桌面对物体A的支持力和摩擦力的大小将( )
A.支持力不变,摩擦力变小
B.支持力变大,摩擦力不变
C.支持力不变,摩擦力变大
D.支持力不变,摩擦力不变
12.压强知识在生活中有广泛的应用,下列实例属于减小压强的是( )
A.注射器的针头很尖
B.骆驼的脚掌宽大
C.压路机的碾子质量很大
D.裁纸刀的刀口很薄
13.如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水,水对甲杯底部的压强为p1;将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底部的压强为p2。则( )
A.p1>p2 B.p1=p2 C.p1<p2 D.无法确定
14.如图所示平放在水平地面上的砖,沿竖直方向(见图中虚线)截去一半,则剩下的半块砖与原来整块砖相比( )
A.对地面的压强不变
B.对地面的压力不变
C.砖的密度减小一半
D.砖受到地面的支持力不变
15.几十年来,我国在空间探索方面取得了许多成就。下列说法中正确的是( )
A.图甲:嫦娥六号探测器环绕月球飞行,其运动状态保持不变
B.图乙:静止于地面的返回舱,其受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
C.图丙:火箭加速起飞阶段,推力等于其重力
D.图丁:静止的月球车对月面的压力大于月面对月球车的支持力
二.填空题(每空2分, 共40分,共7小题)
16.如图所示,根据对声音的传播及特性的学习,完成以下填空。
(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是_____ (填字母)。
A.推理法 B.类比法 C.控制变量法 D.转换法
(2)如图2所示敲打右侧音叉,发现左侧音叉与它接触的乒乓球被弹起,此现象说明____________ 。
(3)如图3所示,甲、乙、丙、丁四个相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,则发出声音音调从高到低依次是____________ 。
17.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。小科用光在水流中的传播模拟光纤技术,如图所示,在瓶壁上开个小孔(接出水管),用激光笔对准小孔照射,打开瓶盖上的透气孔,让水从出水管流出来,激光笔发出的光顺着水流拐弯,不再沿着直线照射到对面。
(1)光纤原理:光的_______ 。
(2)当增大入射光线AB的入射角时,CD光线的入射角将_______ (填“增大”、“减小”或“不变”),此时D点将要向_____ (填“左”或“右”)侧移动。
18.判断下列实例各属于哪种光现象:
①水中倒影 ②皮影 ③波光粼粼 ④雨后彩虹 ⑤海市蜃楼
属于光的直线传播现象的有:_____ ;属于光的反射现象的有:_______ ;属于光的折射现象的有:_______ 。
19.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的一个重物,图乙为拉力随时间变化的关系图像,图丙为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:
(1)t=4s时,重物所受摩擦力大小为________ N;
(2)t=6s时,所受摩擦力大小为________ N;
(3)t=8s时,物体所受合力为________ N。
20.小塘在学习了运动和力以后,进行了如下实验:他将橡皮筋系在小球的一端,另一端系在铁架台上,然后在正下方a点由静止释放(如图所示),整个下落过程中,橡皮筋长度与所受弹力F的关系如表所示(不计空气阻力)。
弹力(N)
0
1.
2.
3.
橡皮筋长度(cm)
6.5
8.5
x
12.5
(1)表格中,x为_________ 。
(2)从表格信息可得,当橡皮筋长度为12.5cm时,小球到达最低点,此时小球处于________ 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。
(3)小球从a点运动到最低点的过程中,小球下落速度的变化情况是_____ (填字母)。
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小
21.如图为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)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)该产品的手柄上有花纹,这样设计通过改变接触面粗糙程度,增大 ________ ,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,受到地面的支持力与 _______ 为一对平衡力。
22.如图1所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA=________ N;若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计(如图2所示),则此时B测力计的示数FB=________ N(均不计弹簧测力计和绳的重)
三.实验探究题(每空2分, 共40分,共5小题)
23.科学小组发现弹簧和橡皮筋在一定外力作用下,长度都会发生变化,去除外力后立刻恢复原长,都符合反复测量的要求,为什么选择弹簧来制作测力计呢?科学小组进行了如下探究过程:
【测量原理】
(1)用弹簧测力计能测出物体的重力,应用到的知识有________ 。
A.二力平衡条件
B.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
C.物体的重力跟质量的关系
D.物体间力的作用是相互的,并且相互作用力的大小相等
【项目制作】
科学小组根据提供的材料(如图甲)制作并进行测量,得到三组不同弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙:
(2)根据乙图分析,在一定拉力范围内,选择弹簧来制作测力计的理由是____________________ 。
(3)分别用a、b、c弹簧制作的测力计精确度最高的是_____ (选填“a”“b”或“c”)。
【项目改进】
(4)科学小组实测发现,自制弹簧测力计精确度低。为提高精确度,请根据以下表格信息提出如何优选弹簧:____________________ (提出一条优选方案)。
弹簧长度/cm
弹簧圈直径/cm
弹簧伸长量/cm
10N拉力
15N拉力
20N拉力
10
3
2.4
3.6
4.8
20
3
4.3
6.5
8.7
30
3
6.5
9.7
12.9
10
2
1.6
2.4
3.2
10
4
5.1
7.7
10.2
24.小科家有个罐头(如图甲),瓶盖因太紧而拧不开,于是小科在瓶盖外包上毛巾,再用力拧,毛巾打滑,瓶盖还是没动。爸爸让他换一条湿毛巾试试,果然湿毛巾不再打滑,瓶盖打开了,由此他觉得水有助于增大摩擦力,但为什么许多公共场合的地面在用水清扫过后会摆放“小心地滑”的牌子(如图乙所示)。水到底是增大摩擦力还是减小摩擦力呢?为了解决困惑,小科设计了如图丙所示的实验:在水平桌面上放置一块玻璃板,在玻璃板上滴不同滴数的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着木块在玻璃板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,并记录数据如表所示:
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水的滴数
4
8
12
16
20
24
28
32
36
拉力/N
3.3
3.4
3.8
4.0
3.1
2.8
2.6
?
2.6
(1)请你推断:当水的滴数为32时,摩擦力大小为________ N。
(2)实验时用弹簧测力计拉着木块很难做到匀速,在不更换实验装置的情况下,小科想到另一种测摩擦力的方法:用弹簧测力计拉着木块保持不动,_____________ (填具体操作方法),即可通过弹簧测力计的示数读出摩擦力大小。
(3)根据实验数据得出的结论是:____________________ 。
(4)请解释人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因:____________________ 。
25.五一放假小科一家去野生动物园游玩,在路上车胎扎到了钉子,严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起,小科很是好奇,能否自己做一个简易的千斤顶呢?
【探寻千斤顶原理】
(1)如图一所示用60N的水平推力去压图钉,石灰墙的墙面受到的压强较大,很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2,则墙面受到的压强是 __________ 帕。
(2)那么液体是否也有类似的效果呢?小科查阅资料发现,1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂(如图二所示)。从液体压强的角度解释,木桶被压裂的原因是 ____________________ 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。
【初建千斤顶演示模型】
(3)小科思考后,组装了如图三所示的千斤顶模型,用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车,则大小活塞的面积之比为 _________ 。
(4)按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中,可能存在的不足是 __________________ 。(写出一条即可)
26.“探索光的反射”活动的实验装置如图所示,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
(1)此实验中纸板的作用是____________________ 。
(2)实验时,小明先使E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是______________ 。
(3)改正错误后,小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹。三次改变入射角的大小,实验所测得的数据如下表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是____________________ 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(4)三次改变入射角的大小进行实验,目的是___________ 。
27.为探究“眼睛的成像规律”,小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体,如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时,水凸透镜的焦距将变小;当向水凸透镜里抽水时,水凸透镜的焦距将变大。
(1)将蜡烛、水凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度,目的是_____________ 。
(2)小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图所示位置,恰能在光屏上得到一个倒立、_______ (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)若用不透明纸遮住透镜的一半,光屏上的像_____ (填选项)。
A.无影响 B.像变为原来的一半 C.能成完整的像,像变暗 D.不成像
(4)将蜡烛向左移动,为了使光屏上仍能成清晰的像,应该向水透镜中_____ (填“注水”或“抽水”)。
四.解答题(总35分,共5小题)
28.(7分)声和光与我们的生活密切相关,请根据材料,回答下列问题:
材料一:我国自主创新研发的新一代深远海综合科学考察实习船“东方红3号”配有最先进的声呐探测系统,它在海底进行地质探测时,使用声呐的频率为 30kHz﹣60kHz。
材料二:在菲律宾乡下的老屋中,即使是白天,室内也是一片黑暗。于是当地人在透明塑料瓶中装满水(如图甲),在屋顶的瓦片上钻一个孔(如图乙),把装满水的瓶子卡在孔里,阳光通过装满水的透明塑料瓶(如图丙),可以照亮30m2的房间。
(1)白天,太阳光透过“塑料瓶灯泡”发生了_______ (填“反射”或“折射”),为房间提供照明。
(2)该船利用声呐探测系统发出的声音属于________ (填“超声波”或“次声波”)。
(3)该科考船在某海域,对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。在经过该海域水平面的A、B两个位置时,向海底定向发射声波,测得回收信号的时间分别为0.40s、0.25s。已知超声波在海水中的传播速度为1500m/s。求该区域海底最低处和最高处的相对高度(即深度差)。
29.(8分)如图甲所示是一款新型智能汽车,车身配有雷达,能够判断车与障碍物的距离。车窗采用“智能玻璃”,不但可以手动调节玻璃的浊度,而且可以根据光线强度自动调节车窗玻璃的透明度(透明度=车内光照度÷车外光照度,光照度单位:Lx),避免车内温度过高或过低。汽车抬头显示系统(简称HUD),利用平面镜成像原理,将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方(如图丙)。
(1)汽车雷达的发明灵感源自蝙蝠的回声定位原理,雷达启动后发出 _____ (选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;
(2)“智能玻璃”车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示,当透明度为60%时,车内光照度为 _______ Lx;
(3)驾驶员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 _______ (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(4)为保证安全,司机驾驶汽车出行之前需要调节后视镜。如图丁所示,为司机从车外后视镜观察车尾的俯视图,其中虚线框表示汽车,O点为司机眼睛所在位置,请利用平面镜成像特点,画出司机从该后视镜观察到C点的光路图。
30.(6分)为满足手机轻薄化与高清远摄的双重需求,潜望式长焦镜头应运而生。如图甲(旧款)、乙(新款)所示,旧款模组仅通过1组平面镜改变光路,新款则在镜筒内增加三棱镜与额外平面镜:
(1)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,镜头模组相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟________ (填眼球结构)。
(2)新款模组中,光线先后经过平面镜和三棱镜时,主要发生的光学现象是____________ 。
(3)手机拍摄时,“等效光学变焦倍数”反映远摄能力,其计算公式为:等效光学变焦倍数,且变焦倍数越大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。某款手机参数如表:
镜头类型
主摄镜头(毫米)
长焦镜头1(毫米)
长焦镜头2(毫米)
长焦镜头3(毫米)
焦距
23
12
75
120
拍摄远处的山峰时,若希望呈现山峰更多的细节,成像更大,应选择哪个长焦镜头并说明理由。____________________ 。
31.(8分)在首届世界人形机器人运动会的100米短跑项目中,“天工Ultra”机器人以21.50秒的成绩夺得短跑冠军,其身高约1.8米、体重为55kg,穿着的运动鞋单只底面积为250cm2。跑步时受到的摩擦力为其重力的0.2倍,g取10N/kg。求:
(1)拟人形态:机器人跑步时也需要穿上鞋子,鞋底防滑纹路可以通过______________ 来增大摩擦力。
(2)机器人跑步时受到的摩擦力大小。(3分)
(3)跑步时,机器人对地面的压强大小。(3分)
32.(6分)2025年11月25日,神舟二十二号飞船成功发射并对接空间站。这是中国载人航天工程首次应急发射任务,旨在运送物资和设备,确保航天员安全返回。如表是长征二号F遥二十二运载火箭搭载神舟二十二号飞船成功发射时相关数据,请回答下列问题。
名称
长征二号F遥二十二运载火箭
神舟二十二号飞船
高度
58.34米
约8米(三舱)
质量
约497吨
约8吨
最大直径
3.35米(芯级)
2.8米(锥段)
(1)飞船在进入预定轨道后,关闭发动机飞行时惯性_______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)当飞船进入预定轨道与空间站对接时,运载火箭会向前喷气,使飞船速度减小,请利用所学知识对速度减小的原因作出解释;____________________ 。
(3)起飞前,火箭搭载神舟二十二号飞船安静地矗立在发射塔内,假设火箭底部与发射塔的总接触面积为0.5米2,则火箭对发射塔的压强约为多大?
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2026-2027学年浙江省上学期期中测试卷
八年级科学
(考试时间:120分钟 试卷满分:160分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:第1章-第2章
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
6.g取10N/kg
一.选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.人类有各种不同的感官和感受器,能感受外界刺激,产生不同的感觉。下列选项中,主要利用味觉感受外界刺激的是( )
A.欣赏路边的风景 B.聆听悦耳的音乐
C.品尝美味的菜肴 D.感受冬日的暖阳
【答案】C
【解析】A.欣赏风景依赖眼的视觉感受器,利用的是视觉,A错误。
B.聆听音乐依赖耳的听觉感受器,利用的是听觉,B错误。
C.品尝菜肴依赖舌的味蕾感受器,利用的是味觉,C正确。
D.感受暖阳依赖皮肤的热觉感受器,利用的是热觉,D错误。
故选:C。
2.小科在劳动实践课上学包粽子。将包好的绿色粽子放进蒸笼里加热,一段时间后闻到阵阵香气;剥开粽子,一口下去满嘴咸香。上述描述中不涉及的感觉是( )
A.听觉 B.嗅觉 C.味觉 D.视觉
【答案】A
【解析】题干中“绿色粽子”描述了粽子的颜色,通过眼睛观察到,涉及视觉。“闻到阵阵香气”是通过鼻子感知气味,涉及嗅觉。“满嘴咸香”是通过舌头品尝到的味道,涉及味觉。题干中未提及任何声音相关的描述(如蒸笼的声响、剥开粽子的声音等),因此不涉及听觉,BCD错误,A正确。
故选:A。
3.成语“闻鸡起舞”常常形容有志报国的人应及时奋起,原意为早上听到鸡叫就起来舞剑。人体对公鸡鸣叫产生听觉的位置是在( )
A.听小骨 B.鼓膜 C.大脑皮层 D.耳蜗
【答案】C
【解析】听觉的形成过程是:外界的声波经过外耳道传到鼓膜,引起鼓膜的振动;振动通过听小骨传到内耳,刺激耳蜗内的听觉感受器,产生神经冲动;神经冲动通过与听觉有关的神经传递到大脑皮层的听觉中枢,就形成了听觉。
故选:C。
4.声音是由物体振动产生的。下列现象不能支撑该观点的是( )
A.古筝发声时,琴弦在快速来回运动
B.敲击鼓面,鼓面上的碎纸屑随之上下跳动
C.按住发声的音叉,声音立刻消失
D.逐渐抽出密闭玻璃罩内的空气,里面的闹钟铃声慢慢变轻
【答案】D
【解析】A.古筝发声时琴弦来回运动(也就是振动),说明发声的琴弦在振动,故A不符合题意;
B.鼓面发声时碎纸屑跳动,间接证明发声的鼓面在振动,故B不符合题意;
C.按住发声的音叉,音叉的振动被强制停止,声音随之消失,反过来说明声音的产生依赖物体振动,故C不符合题意;
D.抽出玻璃罩内空气后铃声变轻,说明声音的传播需要介质,对应的结论是真空不能传声,故D符合题意。
故选:D。
5.“声纹锁”运用声纹识别技术,能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当其他人说出同样的“口令”时却无法让锁打开。你认为声纹锁能识别主人身份,主要是依据声音的( )
A.传播速度 B.音调 C.响度 D.音色
【答案】D
【解析】不同发声体发出声音的音色不同,声纹锁主要依据声音的音色来识别主人身份的,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
6.如图太阳光经三棱镜折射,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是( )
A.太阳光是由多种色光混合而成的复色光
B.①区域的光具有热效应
C.②区域的光无法用肉眼观察
D.太阳光经三棱镜折射,紫光偏折程度小于红光
7.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面的判断正确的是( )
A.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上发亮处是水
B.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上暗处是水
C.迎着月光走时地上发亮处是水,背着月光走时地上暗处是水
D.迎着月光走时地上暗处是水,背着月光走时地上发亮处是水
【答案】C
【解析】平静的水面光滑平整,光射到水面上发生镜面反射,地面比较粗糙,光射到地上发生漫反射,
当我们迎着月光走时,镜面反射的光正好射到我们的眼睛,镜面反射的光比地上漫反射的光强,所以看到的亮处是水;
而当我们背着月光走时,镜面反射的光完全不能进入人眼,此时进入眼睛的只有地上漫反射的光,所以看到的暗处是水,故C正确、ABD错误。
故选:C。
8.为预防近视的形成,生活中要养成良好的用眼习惯,下列做法有利于预防近视的是( )
A.增加户外活动时间 B.在直射的强光下看书
C.在光线黑暗处看书 D.躺卧在沙发上玩手机
【答案】A
【解析】A、增加户外活动时间可让眼睛接触自然光,放松睫状肌、缓解视疲劳,有利于预防近视,A符合题意。
BCD、直射的强光下看书、在光线黑暗处看书和躺卧在沙发上玩手机都属于不良的用眼习惯,不利于预防近视,BCD不符合题意。
故选:A。
9.摆球运动的频闪照片(如图)展示了摆球在不同时刻的位置,a和b分别是摆球运动轨迹的最高点和最低点。运动过程中经过某点时悬挂摆球的细绳突然断裂,若经过( )
A.a点时断裂,摆球将竖直向下运动
B.a点时断裂,摆球将斜向上运动
C.b点时断裂,摆球将做匀速直线运动
D.b点时断裂,摆球将竖直向下运动
【答案】A
【解析】AB、摆球到达a点时,速度为零,如果在a点时绳子断裂,则小球由于受到重力作用竖直下落,故A正确、B错误;
CD、摆球到达b点时,有向左或向右的速度,如果在b点时绳子断裂,则小球由于受到重力作用,做曲线运动,故CD错误。
故选:A。
10.古诗词中蕴含丰富的物理知识。下列关于力的说法错误的是( )
A.“风吹草低见牛羊”说明草受到力的作用
B.成语“孤掌难鸣”说明一个物体不会产生力
C.“飞流直下三千尺”说明水受到重力的作用
D.“以卵击石,自不量力”说明鸡蛋受到的力小于石头受到的力
【答案】D
【解析】A、力可以改变物体的形状,草受到力的作用,形状发生改变,从而出现“风吹草低见牛羊”的情景,故A正确;
B、力是物体对物体的作用,产生力的作用至少得有两个物体,一个物体不会产生力,因此“孤掌难鸣”,故B正确;
C、重力的方向竖直向下,水在重力作用下“飞流直下三千尺”,故C正确;
D、力的作用是相互的,“以卵击石,自不量力”,鸡蛋和石头都受到力的作用,且相互作用力大小相等,故D错误。
故选:D。
11.如图,物体A静止在水平桌面上,用一水平向右的力F将物体A匀速向右推的过程中,桌面对物体A的支持力和摩擦力的大小将( )
A.支持力不变,摩擦力变小
B.支持力变大,摩擦力不变
C.支持力不变,摩擦力变大
D.支持力不变,摩擦力不变
【答案】D
【解析】物体在竖直方向上受重力和支持力,二力平衡,所以支持力等于重力,大小不变。物体在水平方向上做匀速直线运动,受推力F和滑动摩擦力,二力平衡。滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,在此过程中,压力和接触面的粗糙程度均未改变,所以摩擦力大小不变,故D正确;
故选:D。
12.压强知识在生活中有广泛的应用,下列实例属于减小压强的是( )
A.注射器的针头很尖
B.骆驼的脚掌宽大
C.压路机的碾子质量很大
D.裁纸刀的刀口很薄
【答案】B
【解析】AD.注射器的针头很尖、裁纸刀的刀口很薄,是在压力一定时减小受力面积来增大压强,故AD不符合题意;
B.骆驼的脚掌宽大,是在压力一定时增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.压路机的碾子质量很大,是通过增大压力来增大压强,故C不符合题意。
故选:B。
13.如图所示,两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水,水对甲杯底部的压强为p1;将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底部的压强为p2。则( )
A.p1>p2 B.p1=p2 C.p1<p2 D.无法确定
【答案】C
【解析】两杯的底面积相同,由图可知,将甲杯中的水全部倒入乙杯中后,水深度增加,由p=ρgh知水对玻璃杯底部的压强变大,即p2>p1。
故选:C。
14.如图所示平放在水平地面上的砖,沿竖直方向(见图中虚线)截去一半,则剩下的半块砖与原来整块砖相比( )
A.对地面的压强不变
B.对地面的压力不变
C.砖的密度减小一半
D.砖受到地面的支持力不变
【答案】A
【解析】根据压强公式P可知,沿竖直方向(见图中虚线)截去一半,
即其对地面的压力和受力面积均减小了一半,
所以剩下的半块砖与原来整块砖相比对地面的压强不变。所以选项A正确,B、D错误。
而密度是物质本身的一种属性,砖这种物质没变,其密度就不会改变,所以选项C错误。
故选:A。
15.几十年来,我国在空间探索方面取得了许多成就。下列说法中正确的是( )
A.图甲:嫦娥六号探测器环绕月球飞行,其运动状态保持不变
B.图乙:静止于地面的返回舱,其受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
C.图丙:火箭加速起飞阶段,推力等于其重力
D.图丁:静止的月球车对月面的压力大于月面对月球车的支持力
【答案】B
【解析】A.嫦娥六号环绕月球飞行时,做曲线运动,运动方向不断改变,因此运动状态发生改变,故A错误。
B.静止于地面的返回舱,受到的重力与地面对它的支持力,满足:同体、等大、反向、共线,是一对平衡力,故B正确。
C.火箭在加速上升的过程中,由于速度不断增大,说明其受到的合力方向向上,因此发动机产生的向上推力必然大于火箭自身向下的重力,故C错误。
D.月球车对月面的压力与月面对月球车的支持力,是一对相互作用力,二者大小相等、方向相反,故D错误。
故选:B。
二.填空题(每空2分, 共40分,共7小题)
16.如图所示,根据对声音的传播及特性的学习,完成以下填空。
(1)如图1所示,通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是_____ (填字母)。
A.推理法 B.类比法 C.控制变量法 D.转换法
(2)如图2所示敲打右侧音叉,发现左侧音叉与它接触的乒乓球被弹起,此现象说明____________ 。
(3)如图3所示,甲、乙、丙、丁四个相同的瓶子里装入了不同量的水,用棒敲击瓶子时,则发出声音音调从高到低依次是____________ 。
【答案】(1)B;(2)声音可以通过空气传播;(3)丙、乙、甲、丁。
【解析】(1)通过水波来研究声波,这种研究问题的方法是类比法,故ACD错误,B正确。
故选B。
(2)敲打右侧音叉,发现左侧音叉与它接触的乒乓球会被弹起,这个现象说明声音可以通过空气传播。
(3)用棒敲击瓶子时,声音是由瓶和瓶中的水振动产生的,水越少,振动越快,音调越高,所以音调从高到低依次是丙、乙、甲、丁。
故答案为:(1)B;(2)声音可以通过空气传播;(3)丙、乙、甲、丁。
17.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。小科用光在水流中的传播模拟光纤技术,如图所示,在瓶壁上开个小孔(接出水管),用激光笔对准小孔照射,打开瓶盖上的透气孔,让水从出水管流出来,激光笔发出的光顺着水流拐弯,不再沿着直线照射到对面。
(1)光纤原理:光的_______ 。
(2)当增大入射光线AB的入射角时,CD光线的入射角将_______ (填“增大”、“减小”或“不变”),此时D点将要向_____ (填“左”或“右”)侧移动。
【答案】(1)反射;(2)增大;右。
【解析】(1)光纤原理:光的反射;
(2)由光的反射定律知反射角等于入射角,若增大入射光线AB的入射角,反射角同步增大;光线向右偏,CD光线的入射角增大;D点向右侧移动。
故答案为:(1)反射;(2)增大;右。
18.判断下列实例各属于哪种光现象:
①水中倒影 ②皮影 ③波光粼粼 ④雨后彩虹 ⑤海市蜃楼
属于光的直线传播现象的有:_____ ;属于光的反射现象的有:_______ ;属于光的折射现象的有:_______ 。
【答案】②;①③;④⑤。
【解析】①水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
②皮影是由光的直线传播形成的;
③波光粼粼是漫反射,是反射现象;
④雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的折射形成的;
⑤海市蜃楼是光在不均匀介质中不沿直线传播,属于光的折射现象。
故答案为:②;①③;④⑤。
19.如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉水平面上的一个重物,图乙为拉力随时间变化的关系图像,图丙为重物运动速度随时间变化的关系图像。根据图中所给信息可知:
(1)t=4s时,重物所受摩擦力大小为________ N;
(2)t=6s时,所受摩擦力大小为________ N;
(3)t=8s时,物体所受合力为________ N。
【答案】(1)5.5;(2)5.1;(3)0.4。
【解析】(1)由v﹣t图像可知,第4s时物体处于静止状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,
由F﹣t图像,此时拉力的大小为5.5N,即摩擦力的大小为5.5N;
(2)由v﹣t图像可知,第5~7s时物体做匀速直线运动,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,二力大小相等,
由F﹣t图像可知,此段时间拉力的大小为5.1N,则滑动摩擦力的大小为5.1N;
(3)由v﹣t图像可知,第8s时物体做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,
因滑动摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与速度的大小无关,
所以,受到摩擦力的大小为5.1N,
由F﹣t图像知此时的拉力为5.5N,则合力为:F合=5.5N﹣5.1N=0.4N。
故答案为:(1)5.5;(2)5.1;(3)0.4。
20.小塘在学习了运动和力以后,进行了如下实验:他将橡皮筋系在小球的一端,另一端系在铁架台上,然后在正下方a点由静止释放(如图所示),整个下落过程中,橡皮筋长度与所受弹力F的关系如表所示(不计空气阻力)。
弹力(N)
0
1.
2.
3.
橡皮筋长度(cm)
6.5
8.5
x
12.5
(1)表格中,x为_________ 。
(2)从表格信息可得,当橡皮筋长度为12.5cm时,小球到达最低点,此时小球处于________ 状态(选填“平衡”或“非平衡”)。
(3)小球从a点运动到最低点的过程中,小球下落速度的变化情况是_____ (填字母)。
A.一直变大 B.一直变小 C.先变大后变小
【答案】(1)10.5;(2)非平衡;(3)C。
【解析】(1)由表格可知,橡皮筋的原长为6.5cm。当弹力为1N时,橡皮筋长度为8.5cm,伸长了8.5cm−6.5cm=2cm。当弹力为3N时,橡皮筋长度为12.5cm,伸长了12.5cm−6.5cm=6cm。可见,橡皮筋的伸长量与所受弹力成正比,每1N的力使其伸长2cm。
当弹力为2N时,橡皮筋的伸长量为2N×2cm/N=4cm。
所以,此时橡皮筋的长度x=原长+伸长量=6.5cm+4cm=10.5cm。
(2)当小球到达最低点时,其速度为0,但此时橡皮筋的弹力最大,为3N。小球在下落过程中,必然经过一个弹力等于重力的平衡位置,之后由于惯性继续向下运动,导致在最低点时弹力大于重力。因此,小球在最低点受到的合力不为零(合力方向竖直向上),所以小球处于非平衡状态。
(3)小球从a点下落的过程中,可以分为两个阶段:
第一阶段:从a点开始下落到弹力等于重力之前。此阶段小球受到的合力方向向下(先是只有重力,然后是重力大于弹力),小球做加速运动,速度不断变大。
第二阶段:从弹力等于重力之后到最低点。此阶段小球受到的弹力大于重力,合力方向向上,与运动方向相反,小球做减速运动,速度不断变小,直至在最低点速度为零。
综上所述,小球的速度变化情况是先变大后变小。
故答案为:(1)10.5;(2)非平衡;(3)C。
21.如图为一款多功能手杖,撑开可以当座椅,折叠后可当拐杖。
(1)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)该产品的手柄上有花纹,这样设计通过改变接触面粗糙程度,增大 ________ ,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,受到地面的支持力与 _______ 为一对平衡力。
【答案】(1)增大受力面积;(2)摩擦力;(3)重力。
【解析】(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)多功能手杖的手柄上有花纹,这样设计是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,从而提高安全性。
(3)拐杖静止放置于地面时,处于平衡状态,受到地面的支持力与重力符合二力平衡条件,为一对平衡力。
故答案为:(1)增大受力面积;(2)摩擦力;(3)重力。
22.如图1所示,将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,然后甲同学用200N的拉力拉弹簧测力计B,则A测力计示数为FA=________ N;若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计(如图2所示),则此时B测力计的示数FB=________ N(均不计弹簧测力计和绳的重)
【答案】200;200
【解析】将两个完全相同的弹簧测力计的挂钩钩在一起,A弹簧测力计固定,以A弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为200N的平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小,等于200N;
若甲、乙两同学同时用200N的力向相反方向拉测力计,同理以B弹簧测力计为研究对象,测力计处于平衡状态,受到一对为200N的平衡力,弹簧测力计的示数等于其中一个力的大小,测力计的示数仍为200N。
故答案为:200;200。
三.实验探究题(每空2分, 共40分,共5小题)
23.科学小组发现弹簧和橡皮筋在一定外力作用下,长度都会发生变化,去除外力后立刻恢复原长,都符合反复测量的要求,为什么选择弹簧来制作测力计呢?科学小组进行了如下探究过程:
【测量原理】
(1)用弹簧测力计能测出物体的重力,应用到的知识有 。
A.二力平衡条件
B.弹簧的伸长量跟其所受的拉力的关系
C.物体的重力跟质量的关系
D.物体间力的作用是相互的,并且相互作用力的大小相等
【项目制作】
科学小组根据提供的材料(如图甲)制作并进行测量,得到三组不同弹簧和橡皮筋的伸长量与受到拉力的关系如图乙:
(2)根据乙图分析,在一定拉力范围内,选择弹簧来制作测力计的理由是 。
(3)分别用a、b、c弹簧制作的测力计精确度最高的是 (选填“a”“b”或“c”)。
【项目改进】
(4)科学小组实测发现,自制弹簧测力计精确度低。为提高精确度,请根据以下表格信息提出如何优选弹簧: (提出一条优选方案)。
弹簧长度/cm
弹簧圈直径/cm
弹簧伸长量/cm
10N拉力
15N拉力
20N拉力
10
3
2.4
3.6
4.8
20
3
4.3
6.5
8.7
30
3
6.5
9.7
12.9
10
2
1.6
2.4
3.2
10
4
5.1
7.7
10.2
【答案】(1)ABD;(2)在弹性限度内,弹簧伸长量与所受拉力成正比;(3)a;(4)选用弹簧长度更长、且弹簧圈直径更大的弹簧。
【解析】(1)弹簧测力计示数为物体拉弹簧的力F1,而物体拉弹簧的力F1与弹簧拉物体的力F2是一对相互作用力,故F1=F2,因物体静止,所以弹簧拉物体的力F2与物体重力G是一对平衡力,故F2=G,因此F1=G;故选ABD。
(2)根据弹簧测力计工作原理,可知需要在弹性限度内,且伸长量与拉力成正比,分析乙图可知,在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比,而橡皮筋的伸长量与拉力并不成正比;
(3)分析乙图中弹簧的伸长量与拉力图像时,可以发现当拉力相同时,a的伸长量最大,因此a弹簧两个刻度之间距离最长,故a的精确度最高;
(4)分析表格中前三次实验,弹簧圈直径相同时,弹簧长度越长,其受相同拉力时,形变量越大,故应挑选弹簧长度较长的能提高精确度,
分析表格中1.4.5三次实验,弹簧长度相同时,弹簧圈直径越大,其受相同拉力时,形变量越大,故应挑选弹簧圈直径较大的能提高精确度,综上所述,挑选弹簧应选用弹簧长度长,且弹簧圈直径大的弹簧,可以提高精确度。
故答案为:(1)ABD;(2)在弹性限度内,弹簧伸长量与所受拉力成正比;(3)a;(4)选用弹簧长度更长、且弹簧圈直径更大的弹簧。
24.小科家有个罐头(如图甲),瓶盖因太紧而拧不开,于是小科在瓶盖外包上毛巾,再用力拧,毛巾打滑,瓶盖还是没动。爸爸让他换一条湿毛巾试试,果然湿毛巾不再打滑,瓶盖打开了,由此他觉得水有助于增大摩擦力,但为什么许多公共场合的地面在用水清扫过后会摆放“小心地滑”的牌子(如图乙所示)。水到底是增大摩擦力还是减小摩擦力呢?为了解决困惑,小科设计了如图丙所示的实验:在水平桌面上放置一块玻璃板,在玻璃板上滴不同滴数的水并涂匀,立即用弹簧测力计拉着木块在玻璃板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数,并记录数据如表所示:
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水的滴数
4
8
12
16
20
24
28
32
36
拉力/N
3.3
3.4
3.8
4.0
3.1
2.8
2.6
?
2.6
(1)请你推断:当水的滴数为32时,摩擦力大小为 N。
(2)实验时用弹簧测力计拉着木块很难做到匀速,在不更换实验装置的情况下,小科想到另一种测摩擦力的方法:用弹簧测力计拉着木块保持不动, (填具体操作方法),即可通过弹簧测力计的示数读出摩擦力大小。
(3)根据实验数据得出的结论是: 。
(4)请解释人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因: 。
【答案】(1)2.6;(2)拉动下面的玻璃板;(3)水量在一定范围内会增大物体之间的摩擦力,超过一定范围后会减小物体之间的摩擦力,直至稳定不变;(4)湿滑的地面水多,摩擦力突然减小,行人的脚速度会增大,上半身具有惯性保持原来的运动状态而向后摔倒。
【解析】(1)根据表格数据分析可知,拉力随水的滴数的变化规律,观察表格第7、9此实验数据,水滴为28、36时,拉力大小不变,此时摩擦力不变;第8次实验,当水的滴数为32时,测力计的拉力也应为2.6N,由二力平衡条件可知,摩擦力大小为2.6N;
(2)当拉动下面的玻璃板时,无论玻璃板是否做匀速直线运动,上面的木块对它的压力和接触面的粗糙程度不变,因此受到的摩擦力不变,所以,用弹簧测力计拉着木块保持不动,用力拉玻璃板,弹簧测力计的示数会变得稳定。
(3)由表格数据可知,前4次实验过程中,水滴数增加,摩擦力增大,第5次实验后,水滴数增加,摩擦力变小且趋于平稳,故能得出的结论:水量在一定范围内会增大物体之间的摩擦力,超过一定范围后会减小物体之间的摩擦力,直至稳定不变;
(4)人走在湿滑的地面上时容易向后摔倒的原因:湿滑的地面水多,摩擦力突然减小,行人的脚运动速度会增大,但上半身具有惯性,仍保持原来的运动状态,所以容易向后摔倒。
故答案为:(1)2.6;(2)拉动下面的玻璃板;(3)水量在一定范围内会增大物体之间的摩擦力,超过一定范围后会减小物体之间的摩擦力,直至稳定不变;(4)湿滑的地面水多,摩擦力突然减小,行人的脚速度会增大,上半身具有惯性保持原来的运动状态而向后摔倒。
25.五一放假小科一家去野生动物园游玩,在路上车胎扎到了钉子,严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起,小科很是好奇,能否自己做一个简易的千斤顶呢?
【探寻千斤顶原理】
(1)如图一所示用60N的水平推力去压图钉,石灰墙的墙面受到的压强较大,很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2,则墙面受到的压强是 帕。
(2)那么液体是否也有类似的效果呢?小科查阅资料发现,1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂(如图二所示)。从液体压强的角度解释,木桶被压裂的原因是 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。
【初建千斤顶演示模型】
(3)小科思考后,组装了如图三所示的千斤顶模型,用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车,则大小活塞的面积之比为 。
(4)按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中,可能存在的不足是 。(写出一条即可)
【答案】(1)2×108;(2)水的密度一定时,水的深度增加,水对桶的压强增大,当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时,木桶裂开;(3)30:1;(4)体积较大,不方便携带和储存。
【解析】(1)因为固体能够传递压力,
所以钉帽受到的压力:F1=60N,墙壁受到的压力F2=60N;
墙壁受到的压强:p22×108Pa;
(2)由p=ρgh可知,水的密度一定时,水的深度增加,水对桶的压强增大,当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时,木桶裂开;
(3)由题知左、右两个活塞受到压强相等,即p1=p2,由压强公式可得,
代入数据有:=,;
(4)按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中,可能存在的不足是:体积较大,不方便携带和储存;一旦密封不良或使用不当,就会发生泄漏的情况。
故答案为:(1)2×108;(2)水的密度一定时,水的深度增加,水对桶的压强增大,当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时,木桶裂开;(3)30:1;(4)体积较大,不方便携带和储存。
26.“探索光的反射”活动的实验装置如图所示,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
(1)此实验中纸板的作用是 。
(2)实验时,小明先使E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是 。
(3)改正错误后,小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹。三次改变入射角的大小,实验所测得的数据如下表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(4)三次改变入射角的大小进行实验,目的是 。
【答案】(1)①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;(2)纸板未与平面镜垂直;(3)将反射光线与镜面的夹角当成反射角;(4)寻找普遍规律。
【解析】(1)纸板的主要作用是:①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;
(2)实验时,小明先使E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是纸板未与平面镜垂直;
(3)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,不是70°,60°、40正好是反射光线与镜面的夹角;
(4)三次改变入射角的大小进行实验,目的是寻找普遍规律。
故答案为:(1)①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;(2)纸板未与平面镜垂直;(3)将反射光线与镜面的夹角当成反射角;(4)寻找普遍规律。
27.为探究“眼睛的成像规律”,小科自制了一个水凸透镜来模拟晶状体,如图甲所示。水凸透镜通过注水或抽水可改变自身厚度大小。当向水凸透镜里注水时,水凸透镜的焦距将变小;当向水凸透镜里抽水时,水凸透镜的焦距将变大。
(1)将蜡烛、水凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整它们的高度,使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度,目的是 。
(2)小科将蜡烛、水凸透镜和光屏安装至如图所示位置,恰能在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)若用不透明纸遮住透镜的一半,光屏上的像 (填选项)。
A.无影响 B.像变为原来的一半 C.能成完整的像,像变暗 D.不成像
(4)将蜡烛向左移动,为了使光屏上仍能成清晰的像,应该向水透镜中 (填“注水”或“抽水”)。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)缩小;(3)C;(4)抽水。
【解析】(1)为了使像成在光屏中央,应使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在同一高度;
(2)如图所示,此时物距大于像距,此时在光屏上呈现倒立,缩小的实像;
(3)如果用不透明纸挡住透镜的一半,另一半仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故选:C;
(4)若将蜡烛远离水透镜,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,此时像成在光屏的前,为了使光屏上仍能成清晰的像,根据凸透镜凸度变小,对光的会聚能力变弱,会将光线延迟会聚成像,可知,应该向水透镜中抽水。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;(2)缩小;(3)C;(4)抽水。
四.解答题(总35分,共5小题)
28.(7分)声和光与我们的生活密切相关,请根据材料,回答下列问题:
材料一:我国自主创新研发的新一代深远海综合科学考察实习船“东方红3号”配有最先进的声呐探测系统,它在海底进行地质探测时,使用声呐的频率为 30kHz﹣60kHz。
材料二:在菲律宾乡下的老屋中,即使是白天,室内也是一片黑暗。于是当地人在透明塑料瓶中装满水(如图甲),在屋顶的瓦片上钻一个孔(如图乙),把装满水的瓶子卡在孔里,阳光通过装满水的透明塑料瓶(如图丙),可以照亮30m2的房间。
(1)白天,太阳光透过“塑料瓶灯泡”发生了_______ (填“反射”或“折射”),为房间提供照明。
(2)该船利用声呐探测系统发出的声音属于________ (填“超声波”或“次声波”)。
(3)该科考船在某海域,对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。在经过该海域水平面的A、B两个位置时,向海底定向发射声波,测得回收信号的时间分别为0.40s、0.25s。已知超声波在海水中的传播速度为1500m/s。求该区域海底最低处和最高处的相对高度(即深度差)。
【答案】(1)折射;(2)超声波;(3)A、B两个区域海底最低处和最高处的相对高度为112.5m。
【解析】(1)白天太阳光透过”塑料瓶灯泡“时,太阳光从空气射入到水中,再从水中射出到空气中,在这个过程中,光发生了折射;
(2)由材料内容可知,声呐的频率为30kHz~60kHz高于20000Hz,因此该船利用声呐探测系统发出的声音属于超声波;
(3)声呐回收信号的时间是超声波从船所在位置发射到海底,再次反射返回船的往返总时间,A处对应的海底深度hA300m;
B处对应的海底深度hB187.5m,
两地相对高度h=hA﹣hB=300m﹣187.5m=112.5m。
故答案为:(1)折射;(2)超声波;(3)A、B两个区域海底最低处和最高处的相对高度为112.5m。
29.(8分)如图甲所示是一款新型智能汽车,车身配有雷达,能够判断车与障碍物的距离。车窗采用“智能玻璃”,不但可以手动调节玻璃的浊度,而且可以根据光线强度自动调节车窗玻璃的透明度(透明度=车内光照度÷车外光照度,光照度单位:Lx),避免车内温度过高或过低。汽车抬头显示系统(简称HUD),利用平面镜成像原理,将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方(如图丙)。
(1)汽车雷达的发明灵感源自蝙蝠的回声定位原理,雷达启动后发出 _____ (选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;
(2)“智能玻璃”车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示,当透明度为60%时,车内光照度为 _______ Lx;
(3)驾驶员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 _______ (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(4)为保证安全,司机驾驶汽车出行之前需要调节后视镜。如图丁所示,为司机从车外后视镜观察车尾的俯视图,其中虚线框表示汽车,O点为司机眼睛所在位置,请利用平面镜成像特点,画出司机从该后视镜观察到C点的光路图。
【答案】(1)超;(2)60;(3)靠近;(4)。
【解析】(1)汽车雷达启动后发出超声波,声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离。
(2)由题意可知,车内的光照度为一个适宜的定值,题图乙的图像是一个反比例函数图像,可知300Lx×20%=40Lx×150%=60Lx×100%=60Lx.
(3)驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,由像与物体关于平面镜对称得,这时需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
(4)像与物体关于平面镜对称,作C点关于镜面的对称点C′,连接OC′可得反射光线,反射光线与镜面的交点为入射点,连接入射点与C点,可得入射光线,如图所示:
故答案为:(1)超;(2)60;(3)靠近;(4)。
30.(6分)为满足手机轻薄化与高清远摄的双重需求,潜望式长焦镜头应运而生。如图甲(旧款)、乙(新款)所示,旧款模组仅通过1组平面镜改变光路,新款则在镜筒内增加三棱镜与额外平面镜:
(1)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,镜头模组相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟________ (填眼球结构)。
(2)新款模组中,光线先后经过平面镜和三棱镜时,主要发生的光学现象是____________ 。
(3)手机拍摄时,“等效光学变焦倍数”反映远摄能力,其计算公式为:等效光学变焦倍数,且变焦倍数越大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。某款手机参数如表:
镜头类型
主摄镜头(毫米)
长焦镜头1(毫米)
长焦镜头2(毫米)
长焦镜头3(毫米)
焦距
23
12
75
120
拍摄远处的山峰时,若希望呈现山峰更多的细节,成像更大,应选择哪个长焦镜头并说明理由。____________________ 。
【答案】(1)视网膜;(2)光的反射和折射;(3)选择长焦镜头3;长焦镜头3的焦距最大,等效光学变焦倍数最大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。
【解析】(1)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,镜头模组相当于凸透镜,即人体眼球的晶状体,感光传感器相当于光屏,用来承接实像,模拟人体眼球的视网膜。
(2)新款模组中,光线经过平面镜时改变光路发生光的反射,经过三棱镜时发生光的折射,因此主要发生的光学现象是光的反射和折射。
(3)根据题意,等效光学变焦倍数等于长焦镜头焦距与主摄镜头焦距的比值,且变焦倍数越大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。由表格数据可知,长焦镜头3的焦距为120mm,在主摄镜头焦距相同的情况下,长焦镜头3的焦距最大,其等效光学变焦倍数最大,因此应选择长焦镜头3,这样拍摄远景的成像最大、细节最清晰。
故答案为:(1)视网膜;(2)光的反射和折射;(3)选择长焦镜头3;长焦镜头3的焦距最大,等效光学变焦倍数最大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。
31.(8分)在首届世界人形机器人运动会的100米短跑项目中,“天工Ultra”机器人以21.50秒的成绩夺得短跑冠军,其身高约1.8米、体重为55kg,穿着的运动鞋单只底面积为250cm2。跑步时受到的摩擦力为其重力的0.2倍,g取10N/kg。求:
(1)拟人形态:机器人跑步时也需要穿上鞋子,鞋底防滑纹路可以通过______________ 来增大摩擦力。
(2)机器人跑步时受到的摩擦力大小。(3分)
(3)跑步时,机器人对地面的压强大小。(3分)
【答案】(1)增大接触面粗糙程度;
(2)机器人跑步时受到的摩擦力大小为110N;
(3)跑步时,机器人对地面的压强大小为2.2×104Pa。
【解析】(1)鞋底防滑纹路,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)已知机器人质量m=55kg,g=10N/kg。
机器人的重力:G=mg=55kg×10N/kg=550N。
跑步时受到的摩擦力为其重力的0.2倍,则摩擦力:f=0.2G=0.2×550N=110N。
(3)跑步时,机器人单脚着地,对地面的压力等于其重力,即F=G=550N。
单只鞋底面积S=250cm2=250×10−4m2=0.025m2。
机器人对地面的压强:p2.2×104Pa。
答:(1)增大接触面粗糙程度;
(2)机器人跑步时受到的摩擦力大小为110N;
(3)跑步时,机器人对地面的压强大小为2.2×104Pa。
32.(6分)2025年11月25日,神舟二十二号飞船成功发射并对接空间站。这是中国载人航天工程首次应急发射任务,旨在运送物资和设备,确保航天员安全返回。如表是长征二号F遥二十二运载火箭搭载神舟二十二号飞船成功发射时相关数据,请回答下列问题。
名称
长征二号F遥二十二运载火箭
神舟二十二号飞船
高度
58.34米
约8米(三舱)
质量
约497吨
约8吨
最大直径
3.35米(芯级)
2.8米(锥段)
(1)飞船在进入预定轨道后,关闭发动机飞行时惯性_______ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)当飞船进入预定轨道与空间站对接时,运载火箭会向前喷气,使飞船速度减小,请利用所学知识对速度减小的原因作出解释;____________________ 。
(3)起飞前,火箭搭载神舟二十二号飞船安静地矗立在发射塔内,假设火箭底部与发射塔的总接触面积为0.5米2,则火箭对发射塔的压强约为多大?
【答案】(1)不变;(2)运载火箭向前喷气,根据力的作用是相互的,气体对火箭产生向后的反作用力,且该力的方向与运动方向相反,因此可以使飞船速度减小;(3)火箭对发射塔的压强约为1.01×107Pa。
【解析】(1)飞船在进入预定轨道后,关闭发动机飞行时,飞船质量不变,因此其惯性不变;
(2)运载火箭向前喷气,根据力的作用是相互的,气体对火箭产生向后的反作用力,且该力的方向与运动方向相反,因此可以使飞船速度减小;
(3)火箭对发射塔的压力等于自身的重力,即F=G=(m1+m2)g=(497×103kg+8×103kg)×10N/kg=5.05×106N,
则火箭对发射塔的压强为:
。
答:(1)不变;
(2)运载火箭向前喷气,根据力的作用是相互的,气体对火箭产生向后的反作用力,且该力的方向与运动方向相反,因此可以使飞船速度减小;
(3)火箭对发射塔的压强约为1.01×107Pa。
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