精品解析:广东省肇庆市颂德学校2026-2027学年八年级上学期期中考试物理试题
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内容正文:
2026-2027学年第一学期颂德学校八年级物理科期中练习卷
班别∶___________姓名:___________
一、单项选择题(将答案在答题卡上,每空3分,共21分)
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 教室的门高2dm B. 人耳能听到各种频率的声音
C. 中学生跑100m一般用时30s D. 成年人走一步的距离约为0.75m
2. 下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A. “低声细语”中的“低”,是指声音的音调低
B. 超声波能够粉碎体内“结石”是因为声波具有能量
C. “禁止鸣笛”是在传播过程中减弱噪声
D. 人们能分辨出笛子和钢琴发出的声音,主要是因为它们的响度不同
3. 如图所示为生活中常见的各种光现象,其中属于光的反射的是( )
A. 透过树丛的光
B. 激光准直
C. 手影
D. 水中倒影
4. 小红和同学们在实验室找到了红光LED和蓝光LED,为与这两种LED组合,产生白色LED光源,他们还需要找到另一种LED,它是( )
A. 绿光LED B. 黄光LED
C. 蓝光LED D. 橙光LED
5. 唐诗《钓鱼湾》中,描绘了“潭清疑水浅”的视觉现象。下列光现象中,与该诗句中蕴含的物理原理相同的是( )
A. 小孔成像 B. 楼台倒影 C. 海市蜃楼 D. 立竿见影
6. 如图分别是甲乐器和乙乐器发出的其中一个音在相同参数下的波形图,则( )
A. 甲乐器发出声音的音调比乙高 B. 乙乐器发出的声音的响度比较大
C. 两个乐器发出的声音的音色相同 D. 乐器发出的声音一定不是噪声
7. 关于测量误差,下列说法中正确的是
A. 使用精密的仪器,认真测量,可避免误差 B. 误差是未遵守操作规程产生的
C. 误差就是实验中产生的差错 D. 多次测量取平均值可减小误差
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 声音是由物体___________产生的,打雷和闪电是同时发生的。但我们总是先看见闪电,后听到雷声,原因是光在空气中的传播速度___________声音在空气中的传播速度(选填“小于”、“大于”或“等于”)。声音在的空气中传播速度为___________m/s。
9. 身高1.6m的小红站在高1m的镜子前3m处,她与她的像之间相距______m,她与她的像大小______(填“相等”或“不相等”)她以1m/s的速度靠近平面镜,此时她的像将______。(填“变大”、 “变小”、 “不变”)
10. 如图所示为河南省贾湖遗址出土的“贾湖骨笛”,这是世界上发现年代最早、至今尚可演奏的乐器之一。在演奏时,骨笛是利用___________振动而发声的。按住不同笛孔,骨笛会发出___________不同的声音。编钟是我国古代的一种打击乐器,如图所示的曾侯乙编钟,由大小不同的扁圆钟依次排列组成,是我国古代人民高度智慧的结晶。用大小不相同的力敲击同一个编钟,发出声音的___________不同(后两个空选填“音调”、“音色”或“响度”)。
11. 女高音放声歌唱时男低音低声伴唱,男低音与女高音相比较,男低音的响度___________(选填“大”或“小”),女高音的音调___________(选填“高”或“低”)。在模仿秀中,演员模仿他人的声音很逼真,是因为他们的___________(选填“音调”“响度”或“音色”)相似。
12. 请将下列三种测量仪器的测量结果填写在相应空格中。在测物体长度时,如图甲所示物体的长度应为___________cm。如图乙所示,停表的读数为___________s。在使用量筒测量液体的体积时,三位同学读数情况如图丙所示,其中A同学读数会使结果___________(选填“偏大”或“偏小”)。
13. 在开凿大山隧道时,常用激光束来引导掘进机,使其沿直线前进,这是由于___________;如图是某省2022年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),我们能从多个角度看见条形码,是因为光在纸面上发生了___________。光在真空中的传播速度为___________m/s。
14. 写出下列光学现象形成的原因:(1)路灯下影子;(2)人站在河边看见自己在水中的倒“影”;(3)插入水中的筷子看上去向上弯折;(4)用平面镜制成的潜望镜可以在战壕里观察外面的景物;(5)小孔能成像;(6)渔夫叉鱼。以上现象中属于光的反射形成的有______(填序号),属于光的折射形成的有______(填序号),其余可以用光的______原理来解释。
三、画图题(3+3+3,共9分)
15.
(1)在图中画出反射光线并标出反射角。
(2)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图;
(3)如图所示,岸上的人看水中的鱼,图中B、C两个点中,一点代表鱼,另一点代表鱼的像,请画出岸上A处的人看到水中的鱼的一条光路图。
四、实验探究题(每空1分,共20分)
16. 小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验:
(1)如甲所示,将正在发声的音叉放入水中,能观察到水花四溅,说明声音是由物体___________产生的;这种物理方法叫___________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
(2)如图乙,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,这说明___________。
(3)如图丙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内的空气所听到的铃声将会___________;进一步推理可得到结论___________;
(4)如图丁所示,将一把钢尺的一端紧压在桌面上,一部分伸出桌面,显著改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动,能够听出声音的___________(选填“响度”、“音调”或“音色”)发生了变化,这种实验方法叫___________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
17. 在“探究光的反射规律”的实验中,某同学设计了如下实验,平面镜M平放在桌面上,E、F是粘在一起的硬纸板,F可绕ON转动。
(1)如图甲所示,硬纸板E、F应___________立在水平放置的平面镜M上;
(2)如图甲所示,当E、F在同一平面上时,将入射光AO沿硬纸板E射向镜面。若此时入射角为70°,则在硬纸板F上可看到反射光OB与镜面的夹角大小为___________;若将AO向ON靠近,OB将___________(选填“靠近”或“远离”)ON;
(3)如图乙所示,把硬纸板F向后折转时,反射光线___________(选填“存在”或“不存在”),但在硬纸板F上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线___________。
(4)若光沿BO入射,则光经平面镜M反射后沿OA射出,这说明在反射现象中,光路是___________的。
18. 小阳利用如图甲所示装置“探究平面镜成像特点”。他在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖立在白纸上,把蜡烛A点燃放在玻璃板前面,把另一个相同的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到从不同角度透过玻璃板看,它跟前面蜡烛A的像都完全重合。改变蜡烛A的位置,重复上述步骤,再做两次实验,并把三次实验中蜡烛A和B的位置记录在白纸上,如图乙所示。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是_______。
(2)蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小______。
(3)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像______(选填“向上移动”“向下移动”或“不动” )。
(4)小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,说明像与物关于镜面_______。
(5)小阳取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该______(选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上______像(选填“有”或“没有”),这说明物体在平面镜中成的是_______像。
五、计算题(19题8分,20题9分,共17分)
19. 为了测定声音在钢铁中的传播速度,小华同学在长为1020m的一根空铁管的一端敲一下铁管,小梦同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.8s,求:声音在铁管中的传播速度是多少?(环境温度为15℃)
20. “探索二号”科考船携“深海勇士”号载人潜水器完成首次环大洋洲载人深潜科考航次任务后,于9月返抵三亚(如图所示)。该船到达大洋洲的克马德克海沟时,用声呐从海面向海底发出超声波,经过12s声呐接收到回声信号。(超声波在海水中的传播速度为1500m/s)求该海域的深度。
六、综合能力题(每空1分,共19分)
21. 查阅资料,得到空气中的声速随气温变化的数据如表所示。
气温T/℃
-20
-10
0
10
20
30
声速v/()
318
324
330
336
342
348
(1)请用描点法,在图甲中绘制出声速v与气温T的关系图像;
(2)声速大小与气温________(选填“有关”或“无关”),当气温降低时,空气中的声速________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)根据表中数据推断:当气温为25℃时,空气中的声速为________;
(4)如图乙所示,平平想知道两楼间距,利用手机上某个能自动测量并记录时间的软件进行了测量。她站在两楼间的A处大喊一声,手机分别在0.4s、0.6s后接收到两次回声,手机显示此时的气温为30℃,两楼间距________m。
22. 阅读短文,回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别TouchlD已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenselD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,并根据接收到的反射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___________(选填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回声。
(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。
(3)SenselD是利用了超声波传递___________(选填“信息”或“能量”)的特性。
(4)SenselD系统利用了仿生学原理,它模仿了下列哪个选项的生物___________。
A. 蝙蝠 B. 蜘蛛 C. 青蛙
(5)已知超声波在海水中的传播速度约为,某船在A处向海底垂直发射超声波,若后收到回声信号,在B处发射超声波,若后收到回声信号,则之间的高度为___________。
(6)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五个位置,测得回收信号的时间分别为,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”)。
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2026-2027学年第一学期颂德学校八年级物理科期中练习卷
班别∶___________姓名:___________
一、单项选择题(将答案在答题卡上,每空3分,共21分)
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 教室的门高2dm B. 人耳能听到各种频率的声音
C. 中学生跑100m一般用时30s D. 成年人走一步的距离约为0.75m
【答案】D
【解析】
【详解】A.一般教室的高度为3m,教室门的高度在2m=20dm左右,故A错误;
B.人耳能听到的声音的频率范围是20Hz~20000Hz,故B错误;
C.中学生跑100m一般用时在15s左右,故C错误;
D.成年人走一步的距离在75cm=0.75m左右,故D正确。
故选D。
2. 下列关于声现象的说法中,正确的是( )
A. “低声细语”中的“低”,是指声音的音调低
B. 超声波能够粉碎体内“结石”是因为声波具有能量
C. “禁止鸣笛”是在传播过程中减弱噪声
D. 人们能分辨出笛子和钢琴发出的声音,主要是因为它们的响度不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.低声细语形容说话声很小,反映声音的大小的是响度这个物理量,不是音调,音调体现的是声音的高低,和声音的大小无关,故A错误;
B.声音可以传递信息和能量,医生利用超声波能击碎人体内的结石,说明声能传递能量,故B正确;
C.噪声的减弱可在声源处、传播过程中以及人耳处进行,“禁止鸣笛”是在声源处减弱噪声。故C错误;
D.不同乐器发出的声音的音色不同的,人们能分辨出笛子和钢琴发出的声音,主要是因为它们的音色不同,故D错误。
故选B。
3. 如图所示为生活中常见的各种光现象,其中属于光的反射的是( )
A. 透过树丛的光
B. 激光准直
C. 手影
D. 水中倒影
【答案】D
【解析】
【详解】A.透过树丛的光,是光的直线传播,故与题意不符;
B.激光准直是光的直线传播,故与题意不符;
C.影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符;
D.平静湖面上塔的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意。
故选D。
4. 小红和同学们在实验室找到了红光LED和蓝光LED,为与这两种LED组合,产生白色LED光源,他们还需要找到另一种LED,它是( )
A. 绿光LED B. 黄光LED
C. 蓝光LED D. 橙光LED
【答案】A
【解析】
【分析】红绿蓝为光的三原色,据此分析。
【详解】光的三原色是红、绿、蓝,因此红光LED、绿光LED、蓝光LED组合能产生白色LED光源。
故选A。
5. 唐诗《钓鱼湾》中,描绘了“潭清疑水浅”的视觉现象。下列光现象中,与该诗句中蕴含的物理原理相同的是( )
A. 小孔成像 B. 楼台倒影 C. 海市蜃楼 D. 立竿见影
【答案】C
【解析】
【详解】“潭清疑水浅”的物理原理是光的折射:池底反射的光从水中斜射入空气中时发生偏折,人眼逆着折射光看去,会误以为池底的位置变浅了。
A.小孔成像的原理是光的直线传播,故A不符合题意;
B.楼台倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射形成的,和“潭清疑水浅”原理相同,故C符合题意;
D.立竿见影是光沿直线传播过程中,被不透明的竿遮挡形成影子,属于光的直线传播,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图分别是甲乐器和乙乐器发出的其中一个音在相同参数下的波形图,则( )
A. 甲乐器发出声音的音调比乙高 B. 乙乐器发出的声音的响度比较大
C. 两个乐器发出的声音的音色相同 D. 乐器发出的声音一定不是噪声
【答案】B
【解析】
【详解】A.由波形图可知,乙的波形更密集,即频率更高,所以乙的音调更高,故A不符合题意;
B.乙的波形上下起伏程度更大,即振幅更大,所以乙乐器发出的声音的响度更大,故B符合题意;
C.波形图的形状决定音色,甲乙两个声音的波形形状不同,所以音色不同,故C不符合题意;
D.凡是干扰人们正常工作、学习和生活的声音也属于噪声,所以乐器发出的声音也可能是噪声,故D不符合题意。
故选B。
7. 关于测量误差,下列说法中正确的是
A. 使用精密的仪器,认真测量,可避免误差 B. 误差是未遵守操作规程产生的
C. 误差就是实验中产生的差错 D. 多次测量取平均值可减小误差
【答案】D
【解析】
【详解】A.态度认真,正确使用测量工具可避免错误的出现,但却不能避免误差,故A错误;
B.操作不规范所造成的是错误而非误差,故B错误;
C.误差不是错误.错误是人为疏忽所造成可以避免,但误差是由于所用仪器和测量方法的限制等因素所造成,它不可避免,只能尽量减小,故C错误;
D.多次测量求平均值,选用精密的测量工具,改进测量方法都可减小误差,但不能消灭误差,故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共21分)
8. 声音是由物体___________产生的,打雷和闪电是同时发生的。但我们总是先看见闪电,后听到雷声,原因是光在空气中的传播速度___________声音在空气中的传播速度(选填“小于”、“大于”或“等于”)。声音在的空气中传播速度为___________m/s。
【答案】 ①. 振动 ②. 大于 ③. 340
【解析】
【详解】声音是由物体的振动产生的,振动停止发声也停止。
由于光在空气中的传播速度大于声音在空气中的传播速度,所以总是先看见闪电,后听到雷声。
15℃的标准条件下,声音在空气中的传播速度为340m/s。
9. 身高1.6m的小红站在高1m的镜子前3m处,她与她的像之间相距______m,她与她的像大小______(填“相等”或“不相等”)她以1m/s的速度靠近平面镜,此时她的像将______。(填“变大”、 “变小”、 “不变”)
【答案】 ①. 6 ②. 相等 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]因像和物到镜面的距离是相等的,所以此时小红到镜面的距离为3m,所以像到镜面的距离也为3m,所以像与小红间的距离是
3m+3m=6m
她与她的像之间相距6m。
[2]由平面镜成像特点知,她与她的像大小相等。
[3]若人以1m/s的速度靠近镜面,像也会以1m/s的速度靠近镜面,虽然人距离镜子近了,但人的像始终与物体的大小是相等的,即像大小不变。
10. 如图所示为河南省贾湖遗址出土的“贾湖骨笛”,这是世界上发现年代最早、至今尚可演奏的乐器之一。在演奏时,骨笛是利用___________振动而发声的。按住不同笛孔,骨笛会发出___________不同的声音。编钟是我国古代的一种打击乐器,如图所示的曾侯乙编钟,由大小不同的扁圆钟依次排列组成,是我国古代人民高度智慧的结晶。用大小不相同的力敲击同一个编钟,发出声音的___________不同(后两个空选填“音调”、“音色”或“响度”)。
【答案】 ①. 空气柱 ②. 音调 ③. 响度
【解析】
【详解】骨笛属于管类乐器,演奏时靠笛内空气柱振动发声。
按住不同笛孔时,空气柱的长度发生改变,振动频率随之改变,故发出声音的音调不同。
用大小不同的力敲击同一个编钟,编钟振动的振幅不同,故发出声音的响度不同。
11. 女高音放声歌唱时男低音低声伴唱,男低音与女高音相比较,男低音的响度___________(选填“大”或“小”),女高音的音调___________(选填“高”或“低”)。在模仿秀中,演员模仿他人的声音很逼真,是因为他们的___________(选填“音调”“响度”或“音色”)相似。
【答案】 ①. 小 ②. 高 ③. 音色
【解析】
【详解】[1][2]女高音放声歌唱时男低音低声伴唱,男低音与女高音相比较,男低音低声伴唱,声音低是指男低音的响度小;女高音的声带振动的频率大,音调高。
[3]每个声音都有特有的特色叫做音色,所以在模仿秀中,演员模仿他人的声音很逼真,指的是音色相似。
12. 请将下列三种测量仪器的测量结果填写在相应空格中。在测物体长度时,如图甲所示物体的长度应为___________cm。如图乙所示,停表的读数为___________s。在使用量筒测量液体的体积时,三位同学读数情况如图丙所示,其中A同学读数会使结果___________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. 1.95 ②. 335 ③. 偏大
【解析】
【详解】刻度尺一大格代表1cm,一大格有10个小格,每个小格代表0.1cm=1mm,即刻度尺的分度值为1mm,物体的左端与1.00cm对齐,右端约在2.95cm处,则物体长度为
小表盘上,指针在“5”和“6”之间,所以分针指示的时间为5min;在秒表的大表盘上,分度值为1s,指针在35s处,所以秒针指示的时间为35s,即秒表的读数为
因量筒俯视读数时测量值大于实际值,故A同学读数结果偏大。
13. 在开凿大山隧道时,常用激光束来引导掘进机,使其沿直线前进,这是由于___________;如图是某省2022年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),我们能从多个角度看见条形码,是因为光在纸面上发生了___________。光在真空中的传播速度为___________m/s。
【答案】 ①.
光在同种均匀介质中沿直线传播 ②.
漫反射 ③.
【解析】
【详解】因为光在同种均匀的介质中沿直线传播,所以开凿大山隧道时,常用激光束来引导掘进机,使其沿直线前进。
纸面的表面是粗糙不平的,照射到纸面上的光会向各个方向反射,这种反射叫做漫反射,所以我们能从多个不同角度看到条形码。
光在真空中的传播速度为。
14. 写出下列光学现象形成的原因:(1)路灯下影子;(2)人站在河边看见自己在水中的倒“影”;(3)插入水中的筷子看上去向上弯折;(4)用平面镜制成的潜望镜可以在战壕里观察外面的景物;(5)小孔能成像;(6)渔夫叉鱼。以上现象中属于光的反射形成的有______(填序号),属于光的折射形成的有______(填序号),其余可以用光的______原理来解释。
【答案】 ①. (2)、(4) ②. (3)、(6) ③. 直线传播
【解析】
【详解】[1][2][3](1)路灯下影子,是由于光的直线传播在不透明物体的背光一侧形成的暗区域;(2)人站在河边看见自己在水中的倒“影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的;(3)插入水中的筷子看上去向上弯折,是水中的筷子反射到空气中的光线在水面处发生折射而形成的虚像,属于光的折射现象;(4)用平面镜制成的潜望镜可以在战壕里观察外面的景物,战士看到的是物体经过两次平面镜成像之后形成的像,是由于光的反射形成的;(5)小孔能成像,是由于光的直线传播而形成的倒立实像;(6)渔夫叉鱼时看到水中的鱼,是水中鱼反射的光线射入空气中时在水面处发生折射而形成的虚像。所以,以上现象中属于光的反射形成的有(2)、(4);属于光的折射形成的有(3)、(6)。其余的(1)、(5)可用光的直线传播原理来解释。
三、画图题(3+3+3,共9分)
15.
(1)在图中画出反射光线并标出反射角。
(2)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图;
(3)如图所示,岸上的人看水中的鱼,图中B、C两个点中,一点代表鱼,另一点代表鱼的像,请画出岸上A处的人看到水中的鱼的一条光路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
过入射点O作垂直于平面镜的法线,由图可知入射光线与镜面夹角为30°,因此入射角。
根据光的反射定律,反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线,使反射光线与法线的夹角为60°,标注这个夹角为反射角。
【小问2详解】
光在平面镜表面发生镜面反射,平面镜成像时,像和物体关于镜面对称,先作出牙齿关于平面镜的对称点,即牙齿的像的位置,连接像和人眼与平面镜交于一点,即为入射点,连接牙齿和入射点为入射光线,连接入射点和人眼为反射光线。
【小问3详解】
岸上的人看到水中的鱼,是光的折射形成的虚像,虚像的位置比实际鱼的位置更浅,因此B是鱼的虚像,C是实际的鱼。连接A点和B点,这条线与空气和水的分界面的交点就是光的入射点O(折射点),注意AB段只保留水面以上的部分,这是空气中的折射光线。用实线连接实际鱼C和入射点O,这是水中的入射光线。最后给两条线都标上箭头,光线的传播方向是从水中的鱼射向人眼,因此入射光线箭头指向入射点,折射光线箭头指向A点,据此作图。
四、实验探究题(每空1分,共20分)
16. 小丽同学在学习声现象时做了几个探究实验:
(1)如甲所示,将正在发声的音叉放入水中,能观察到水花四溅,说明声音是由物体___________产生的;这种物理方法叫___________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
(2)如图乙,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起,这说明___________。
(3)如图丙所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出玻璃罩内的空气所听到的铃声将会___________;进一步推理可得到结论___________;
(4)如图丁所示,将一把钢尺的一端紧压在桌面上,一部分伸出桌面,显著改变钢尺伸出桌面的长度,用相同的力拨动,能够听出声音的___________(选填“响度”、“音调”或“音色”)发生了变化,这种实验方法叫___________(选填“转换法”或“控制变量法”)。
【答案】(1) ①. 振动 ②. 转换法
(2)空气可以传声 (3) ①. 越来越小 ②. 真空不能传声
(4) ①. 音调 ②. 控制变量法
【解析】
【小问1详解】
发声的音叉放入水中溅起水花,直接证明声音由物体振动产生;音叉的微小振动肉眼难以直接观察,通过水花四溅的明显现象间接展示振动,这种将不易观察的物理量转化为直观易见现象的方法是转换法。
【小问2详解】
两个音叉之间隔着空气,右边音叉被敲响后,左侧音叉也能振动弹起泡沫球,说明空气可以传播声音。
【小问3详解】
逐渐抽出玻璃罩内的空气,传声的介质越来越少,听到的铃声会逐渐变小,说明声音的传播需要介质;实验无法达到绝对真空的环境,但根据介质越少声音越小可推理得出真空不能传声的结论。
【小问4详解】
用相同的力拨动钢尺,保证了钢尺振动的幅度不变,仅改变钢尺伸出桌面的长度,会改变钢尺振动的频率,最终导致声音的音调发生变化;实验中控制拨动的力不变、只改变伸出长度的探究方法是控制变量法。
17. 在“探究光的反射规律”的实验中,某同学设计了如下实验,平面镜M平放在桌面上,E、F是粘在一起的硬纸板,F可绕ON转动。
(1)如图甲所示,硬纸板E、F应___________立在水平放置的平面镜M上;
(2)如图甲所示,当E、F在同一平面上时,将入射光AO沿硬纸板E射向镜面。若此时入射角为70°,则在硬纸板F上可看到反射光OB与镜面的夹角大小为___________;若将AO向ON靠近,OB将___________(选填“靠近”或“远离”)ON;
(3)如图乙所示,把硬纸板F向后折转时,反射光线___________(选填“存在”或“不存在”),但在硬纸板F上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线___________。
(4)若光沿BO入射,则光经平面镜M反射后沿OA射出,这说明在反射现象中,光路是___________的。
【答案】 ①. 垂直 ②. 20 ③. 靠近 ④. 存在 ⑤. 在同一平面内 ⑥. 可逆
【解析】
【详解】(1)[1]由于法线是垂直于反射面的,如图甲所示,硬纸板E、F应垂直立在水平放置的平面镜M上,法线才与硬纸板在同一平面内。
(2)[2]法线垂直于反射面,若此时入射角为70°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则在硬纸板F上可看到反射光OB与镜面的夹角大小为
90°-70°=20°
[3]若将AO向ON靠近,入射角变小,则反射角也变小,OB将靠近ON。
(3)[4][5]把硬纸板F向后折转时,反射光线仍然在入射光线、法线确定的平面内,反射光线存在,但硬纸板F离开了原来的平面内,此时硬纸板F上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[6]若光沿原来的反射光线的路径BO入射,则光经平面镜M反射后沿原来的入射光线的路径OA射出,即反射光线可以沿原路返回,这说明在反射现象中,光路是可逆的。
18. 小阳利用如图甲所示装置“探究平面镜成像特点”。他在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖立在白纸上,把蜡烛A点燃放在玻璃板前面,把另一个相同的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到从不同角度透过玻璃板看,它跟前面蜡烛A的像都完全重合。改变蜡烛A的位置,重复上述步骤,再做两次实验,并把三次实验中蜡烛A和B的位置记录在白纸上,如图乙所示。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是_______。
(2)蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小______。
(3)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像______(选填“向上移动”“向下移动”或“不动” )。
(4)小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,说明像与物关于镜面_______。
(5)小阳取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该______(选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上______像(选填“有”或“没有”),这说明物体在平面镜中成的是_______像。
【答案】 ①. 便于确定像的位置 ②. 相等 ③. 不动 ④. 对称 ⑤. 不透过 ⑥. 没有 ⑦. 虚
【解析】
【详解】(1)[1]用透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧的蜡烛B,便于找到像的位置。
(2)[2]实验时采用两个完全相同的蜡烛,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,表明像和物体的大小是相等的。
(3)[3]因为平面镜所成的像与物体关于镜面对称,将玻璃板竖直向上移动一段距离,玻璃板所在的平面不变,入射光线和反射光线相对于镜面的方向不会变,蜡烛的像的位置保持不变。
(4)[4]小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,这表明像到镜面的距离与物体到镜面的距离是相同的,像与物关于镜面对称。
(5)[5][6][7]实验中若移开蜡烛B,光屏放在像的位置,应该不透过玻璃板,而是直接观察光屏,因为玻璃板的另一侧没有反射光线,因此光屏上看不到蜡烛A的像,像不能成在屏上,说明平面镜成的是虚像。
五、计算题(19题8分,20题9分,共17分)
19. 为了测定声音在钢铁中的传播速度,小华同学在长为1020m的一根空铁管的一端敲一下铁管,小梦同学把耳朵贴在长铁管的另一端听到两次声音的时间间隔为2.8s,求:声音在铁管中的传播速度是多少?(环境温度为15℃)
【答案】
【解析】
【详解】小梦第二次听到的声音是空气传过来的,其时间为
那么在铁中的声音传播的声音为
声音在铁管中的传播速度是
声音在铁管中的传播速度是。
20. “探索二号”科考船携“深海勇士”号载人潜水器完成首次环大洋洲载人深潜科考航次任务后,于9月返抵三亚(如图所示)。该船到达大洋洲的克马德克海沟时,用声呐从海面向海底发出超声波,经过12s声呐接收到回声信号。(超声波在海水中的传播速度为1500m/s)求该海域的深度。
【答案】9000m
【解析】
【详解】超声波经海底反射后返回海面,传播的总路程为海域深度的2倍。
超声波传播的总路程为
该海域的深度为
六、综合能力题(每空1分,共19分)
21. 查阅资料,得到空气中的声速随气温变化的数据如表所示。
气温T/℃
-20
-10
0
10
20
30
声速v/()
318
324
330
336
342
348
(1)请用描点法,在图甲中绘制出声速v与气温T的关系图像;
(2)声速大小与气温________(选填“有关”或“无关”),当气温降低时,空气中的声速________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)根据表中数据推断:当气温为25℃时,空气中的声速为________;
(4)如图乙所示,平平想知道两楼间距,利用手机上某个能自动测量并记录时间的软件进行了测量。她站在两楼间的A处大喊一声,手机分别在0.4s、0.6s后接收到两次回声,手机显示此时的气温为30℃,两楼间距________m。
【答案】(1) (2) ①. 有关 ②. 变小
(3)345 (4)174
【解析】
【小问1详解】
根据表格中数据在图甲中描点,并用平滑的曲线连接起来。如图所示∶
【小问2详解】
由图可知,声速随气温升高而增加,随气温降低而减小,声速与气温有关,当气温降低时,空气中的声速变小。
【小问3详解】
由表格数据可知,当空气温度每升高10℃,声音的速度升高6m/s,因此当空气温度每升高5℃,声音的速度升高3m/s。当气温为时,空气中的声速为,则当气温为时,空气中的声速为
【小问4详解】
30℃时声速,A处到较近楼的距离为
A处到较远楼的距离为
两楼间距为
22. 阅读短文,回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别TouchlD已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenselD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,并根据接收到的反射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___________(选填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回声。
(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。
(3)SenselD是利用了超声波传递___________(选填“信息”或“能量”)的特性。
(4)SenselD系统利用了仿生学原理,它模仿了下列哪个选项的生物___________。
A. 蝙蝠 B. 蜘蛛 C. 青蛙
(5)已知超声波在海水中的传播速度约为,某船在A处向海底垂直发射超声波,若后收到回声信号,在B处发射超声波,若后收到回声信号,则之间的高度为___________。
(6)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五个位置,测得回收信号的时间分别为,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)
会 (2)
穿透能力强 (3)
信息 (4)A (5)
##2250m
(6)
图一
【解析】
【小问1详解】
超声波属于声波,遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声。
【小问2详解】
超声波具有较强的穿透能力,能够穿透屏幕等材料,因此系统可置于手机内部,透过屏幕完成识别。
【小问3详解】
超声波指纹识别通过接收反射的超声波获取指纹信息,利用了超声波传递信息的特性。
【小问4详解】
A.蝙蝠依靠发射和接收超声波进行回声定位,与该技术原理一致,故A符合题意;
B.蜘蛛通过蛛丝的振动感知信息,不利用超声波,故B不符合题意;
C.青蛙通过鸣叫传递信息,不利用超声波,故C不符合题意。
故选A。
【小问5详解】
A处海底深度为
B处海底深度为
A、B之间的高度为
【小问6详解】
超声波在空气中传播速度固定,回收信号的时间和手机到指纹对应位置的距离成正比: 时间关系为
对应距离关系为B、D最远,A、C次之,E最近,也就是B、D离手机平面最远,E离手机最近,符合该特征的是图一。
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