新疆乌鲁木齐市第六十四中学2021-2022学年八年级下学期开学考试物理试题 -(含答案)
展开2021-2022学年新疆乌鲁木齐六十四中八年级(下)开学物理试卷
一、选择题(本题有10小题,每题3分,共30分。)
1.(3分)决定音调高低的因素是( )
A.发声体振动的快慢 B.发声体振动的幅度
C.声源与听者的距离 D.与以上因素都有关
(多选)2.(3分)以下说法中,正确的是( )
A.正常体温为37℃
B.托起两个鸡蛋的力约为1N
C.百米赛跑速度7.5m/s
D.沸水的温度是100℃
3.(3分)下列物态变化中,放热的是( )
A.冰熔化成水 B.冰雕渐小
C.晓雾将歇 D.舞台上的渺渺“仙气”
4.(3分)一束光线与平面镜成60°角斜射向平面镜,则反射角是( )
A.30° B.40° C.60° D.70°
5.(3分)下列光现象中,可用光的折射规律解释的是( )
A.雨后的彩虹
B.小孔成像
C.池水映明月
D.电视机遥控器通过红外线对电视机进行遥控
6.(3分)用一个凸透镜成像时,下面说法中正确的是( )
A.实像总是正立的
B.实像和虚像都可能是放大或缩小的
C.成实像时,物体离凸透镜越近像越大
D.成虚像时,物体离凸透镜越近像越大
7.(3分)物体放在凸透镜前某一位置时,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小像,当物体移至凸透镜前10cm处,所成的是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、等大的虚像
8.(3分)100g水全部结成冰后,则( )
A.质量不变,密度变小,重力为100N
B.质量不变,密度不变,重力为1N
C.质量变小,密度不变,重力为100N
D.质量不变,密度变小,重力为1N
9.(3分)两辆汽车A、B在平直路面上运动时的路程与时间图像如图所示,初始时A车向右,B车向左,相向而行。下列说法正确的是( )
A.0~t1内,A车的速度小于B车
B.30s~40s内,A车的速度大于B车
C.t2~t3内,以A车为参照物,B车向右运动
D.0~70s内,A、B两车的平均速度相同
10.(3分)两个相同的烧杯均装满水,将两个实心铜球和铅球分别投入两个烧杯中,将烧杯外壁擦拭干净后,测得两杯总质量相等,则铜球与铅球质量大小关系,下面说法正确的是( )(已知ρ铜=8.9g/cm3,ρ铅=11.3g/cm3)
A.铜球质量大 B.铅球质量大
C.铜球和铅球质量一样大 D.条件不足,无法判断
二、填空题(每空1分,共28分)
11.(5分)(1)有四名同学,使用同一把刻度尺测量同一作业本的长度,四次测量记录是:L1=18.82cm、L2=19.83cm、L3=18.81cm、L4=18.80cm。这把刻度尺的分度值是 cm,这本作业本的长度是 cm。
(2)晴天,常常可以在茂密的树下看到一个个圆形的小亮斑,这些小亮斑是由于光的 形成的,一张不透光的纸开一个极小的“△”形孔,太阳光垂直射到这张纸上,那么这个小孔在地面上产生的形状是 。若将这张纸靠近地面,则地面上所产生的形状会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.(7分)(1)一个空心铝球,其质量为54g,体积为30cm3,则空心部分的体积为 cm3,若将空心部分注满某种液体后,总质量变为62g,则注入液体的密度是 g/cm3。(ρ铝=2.7×103kg/m3)
(2)为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s,汽车在两次接受信号间隔过程中行驶的距离是 m,汽车的速度是 m/s(超声波速度是340m/s)
(3)在测定液体密度时,某同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下,则此液体的密度为 kg/m3,若容器中液体体积为10cm3,则容器和液体的总质量为 g。
液体体积/cm3
5.8
7.9
容器和液体的总质量/g
10.7
12.8
13.(5分)春天是万物复苏的季节。春种时,基地内拱形蔬菜大棚的建筑方向为东西方向,当阳光从空气斜射入拱形大棚的塑料薄膜中时,折射角 (填“大于”或“小于”)入射角。正午时,照射到大棚顶部光线的入射角 (填“大于”或“小于”)照射到大棚侧面下半部分光线的入射角。当光照射到物体上时,会对物体表面温度升高,这主要是太阳光中的 发挥的作用。看着大棚里五颜六色的蔬菜水果,她知道我们丰富多彩的世界是由 三种颜色混合而成的。她顺手拿起菜筐中体积大小差不多的西红柿和辣椒,用手掂了掂,就判断出西红柿的密度 (填“大于”或“小于”)辣椒的密度。
14.(4分)湖边小朋友们放风筝时的嬉笑声,惊扰了水中的鱼儿,声音是由于 产生的,并且传入水中时声速 。能够看到水中的鱼儿是光从 (空气传向水/水传向空气)。湖边的小树也悄悄发出了小嫩芽,为了进行仔细观察,她借来了奶奶的老花镜,为了看得更清楚一些,她应该将眼镜适当 (填“靠近”或“远离”)小嫩芽。
15.(8分)(1)人类探测到距离我们13亿 处的两个巨大黑洞“相撞”时发出的引力波,引力波以光速传播,它在真空中的传播速度是 km/s。
(2)在我国研发的飞机在某次试飞过程中,地面人员用望远镜进行观察,伴随着飞机的返回,经望远镜物镜所成的飞机 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的 (填“实”或“虚”)像,越来越 (填“大”或“小”),而此时代表着成功的飞机发动机的轰鸣声属于 (填“乐音”或“噪音”)。飞机为了减重,使用了大量新型合金材料。飞机某合金部件由甲、乙两种金属构成,已知甲、乙按质量比3:1混合后的密度与甲、乙按体积比3:4混合后的密度相等,则甲、乙的密度之比为 。若该合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,则该合金部件中甲、乙的质量之比为 。
三、作图题(每小题0分,共6分)
16.一束光线AO从空气斜射到水面时发生反射和折射,在图中作出它的反射光线和折射光线。
17.如图所示,S为平面镜MN前的一点光源,P为镜前的一点,试画出S点发出经平面镜反射后经过P点的光线的光路图。
18.完成透镜的光路图。
四、实验题(本大题共3小题,每空2分,共26分。)
19.小明用如图甲所示装置探究冰熔化时温度的变化规律
(1)将装有碎冰的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样可以使冰的升温速度较 (选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度。
(2)读取温度计示数时,视线应如图乙中 (选填“A”、“B”或“C”)所示,此时冰的温度为 ℃。
(3)实验中要不停地用搅拌器搅拌,目的是 。当试管中冰完全熔化,若继续加热直至温度计示数不变后,会观察到试管中的现象如图丙中 (选填“a”或“b”)所示。
(4)生活中使用的电烙铁的烙铁头是一种合金。所谓合金就是不同金属(也包括一些非金属)在熔化过程中形成的一种融合物或冷却后的固态。表列出了几种金属的熔点和沸点(在标准大气压下),其中难以与表中其他金属形成合金的是 。
金属
铁
铜
锌
银
金
熔点∕℃
1535
1083
419.5
962
1064
沸点∕℃
2750
2567
907
2212
2807
20.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这个像的成像原理与 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)若将蜡烛向左移动少许,光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下列方法:
①若移动光屏,则应将光屏向 移动。
②若不移动光屏,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(3)若小明保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到 cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,此时像的大小比原来的像要 些。
21.如图所示,用托盘天平、烧杯和密度ρ0的金属块,测量饮料的密度ρ。
(1)天平放到水平台面上,游码移至 线处,调节 ,直至天平平衡。
(2)用天平测量金属块的质量m1,由图中砝码的个数和游码的位置读得m1= g。
(3)将金属块放进空烧杯中,往烧杯中倒进饮料浸没金属块,液面位置做好标记,测量烧杯的总质量为m2。
(4)取出金属块,再往烧杯中倒饮料,直至液面升到标记处,测得此时烧杯的总质量为m3。
(5)饮料的密度ρ= (用符号表示),在实验过程中,金属块取出时会带走部分饮料,那么最终测得的结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分。)
22.一块石碑体积为5m3,取一小块作为这块石碑的样品,测得它的质量是130g,用量筒装100cm3的水,再把石碑样品完全浸入水中,水面升高到150cm3处,求:
(1)石碑的密度是多少?
(2)整块石碑的质量是多少?
23.“海上联合﹣﹣2012”中、俄海上联合军事演习于2012年4月22日至27日在青岛附近的黄海海域举行。假设在演习中一艘鱼雷快艇以30m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰。当两者相距L=2km时,发射一枚鱼雷,鱼雷在水中以60m/s的速度前进,经过t1=50s,艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰发出的火光,同时发现受损敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击命令,第二枚鱼雷以同样的速度前进,又经过t2=30s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。(不考虑光传播的时间)
求:
(1)第一枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度υ1是多大?
(2)第二枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度υ2是多大?
2021-2022学年新疆乌鲁木齐六十四中八年级(下)开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题有10小题,每题3分,共30分。)
1.(3分)决定音调高低的因素是( )
A.发声体振动的快慢 B.发声体振动的幅度
C.声源与听者的距离 D.与以上因素都有关
【分析】乐音的特征有音调、响度和音色;影响音调高低的因素是频率,频率越高,音调越高;影响响度大小的因素是振幅,振幅越高,响度越大。
【解答】解:影响音调高低的因素是频率,频率是指发声体振动的快慢,发声体振动越快高,音调越高;音调高低与振幅、声源与听者的距离无关。
故选:A。
(多选)2.(3分)以下说法中,正确的是( )
A.正常体温为37℃
B.托起两个鸡蛋的力约为1N
C.百米赛跑速度7.5m/s
D.沸水的温度是100℃
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断正确的是哪一个。
【解答】解:A、人体正常体温在36℃~37℃之间,故A不正确;
B、两个鸡蛋的质量约100g=0.1kg,托起两个鸡蛋的力约为F=G=0.1kg×10N/kg=1N,故B正确;
C、男子百米世界纪录平均速度略大于10m/s,中学生百米赛跑速度一般在7.5m/s左右,故C正确;
D、只有在标准大气压下,沸水的温度才是100℃,故D不符合实际。
故选:BC。
3.(3分)下列物态变化中,放热的是( )
A.冰熔化成水 B.冰雕渐小
C.晓雾将歇 D.舞台上的渺渺“仙气”
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;由液态变为气态的过程叫汽化,由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态直接变为气态的过程叫升华,由气态直接变为固态的过程叫凝华。其中,熔化、汽化、升华吸收热量,凝固、液化、凝华放出热量。
【解答】解:A、冰熔化成水,属于熔化现象,需要吸热,故A不符合题意;
B、冰雕渐小,属于固态直接变成气态的升华过程,需要吸热,故B不符合题意;
C、雾气消失,是空气中的小水滴吸收热量汽化成为水蒸气,故C不符合题意;
D、“仙气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,需要放热,故D符合题意。
故选:D。
4.(3分)一束光线与平面镜成60°角斜射向平面镜,则反射角是( )
A.30° B.40° C.60° D.70°
【分析】入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
【解答】解:根据光反射定律,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
此时入射光线与镜面的夹角为60°,则入射角为90°﹣60°=30°,反射角等于入射角也等于30°。
故选:A。
5.(3分)下列光现象中,可用光的折射规律解释的是( )
A.雨后的彩虹
B.小孔成像
C.池水映明月
D.电视机遥控器通过红外线对电视机进行遥控
【分析】光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、雨后的彩虹,是光的色散现象,属于光的折射,故A符合题意;
B、小孔成像,是光的直线传播现象,故B不符合题意;
C、池水映明月,水面成像,是光的反射现象,故C不符合题意;
D、电视机遥控器通过红外线对电视机进行遥控,利用了光的直线传播或者光的反射,故D不符合题意。
故选:A。
6.(3分)用一个凸透镜成像时,下面说法中正确的是( )
A.实像总是正立的
B.实像和虚像都可能是放大或缩小的
C.成实像时,物体离凸透镜越近像越大
D.成虚像时,物体离凸透镜越近像越大
【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律,掌握凸透镜成像的特点及像距和物距之间的关系。
知道在成实像时,物距越小,成的像越大,像距也越大。
知道实像都是倒立的,可能放大或缩小;虚像都是正立放大的。
【解答】解:A、凸透镜成像时,实像都是倒立的,虚像都是正立的。所以A说法错误。
B、实像可能放大或缩小;虚像一定是放大的,所以B说法错误。
C、成实像时,物距越小,成的像越大。所以C说法正确。
D、成虚像时,物体离凸透镜越远,成的像越大,所以D说法错误。
故选:C。
7.(3分)物体放在凸透镜前某一位置时,在透镜另一侧离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小像,当物体移至凸透镜前10cm处,所成的是( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的虚像 D.正立、等大的虚像
【分析】(1)当u>2f时,光屏上呈现倒立、缩小的实像,2f>v>f。
(2)当2f>u>f时,光屏上呈现倒立、放大的实像,v>2f。
【解答】解:当成倒立缩小的实像时,此时物距大于二倍焦距,像距则介于一倍焦距与二倍焦距之间,此时像距为10cm;
当物体移到凸透镜前10cm处时,此时物距为10cm,故介于一倍焦距与二倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像。
故选:B。
8.(3分)100g水全部结成冰后,则( )
A.质量不变,密度变小,重力为100N
B.质量不变,密度不变,重力为1N
C.质量变小,密度不变,重力为100N
D.质量不变,密度变小,重力为1N
【分析】(1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体所含物质的多少有关,与物体的形状、状态、位置和温度无关;
(2)单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度,密度是物质本身的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积、形状无关;
(3)物体受到的重力与其质量成正比。
【解答】解:水结冰,状态发生改变,物质多少不变,所以质量不变,重力不变;体积变大,所以密度变小;
重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N。
故选:D。
9.(3分)两辆汽车A、B在平直路面上运动时的路程与时间图像如图所示,初始时A车向右,B车向左,相向而行。下列说法正确的是( )
A.0~t1内,A车的速度小于B车
B.30s~40s内,A车的速度大于B车
C.t2~t3内,以A车为参照物,B车向右运动
D.0~70s内,A、B两车的平均速度相同
【分析】(1)图中横坐标是时间,纵坐标是路程,是s﹣t图像。我们需要通过时间和路程的关系,来判断A车和B车的运动情况;
(2)图中A车的初始运动方向向东,B车的初始运动方向向西;
(3)A车在0﹣30s向东运动,30s﹣40s是静止状态,40s﹣70s向西运动;
(4)知道两车运动的时间及路程,,由v=可知两车的平均速度大小。
【解答】解:A、0~t1时间内,A车和B车都做匀速直线运动,
vA===20m/s;vB===12m/s,所以vA>vB,故A错误;
B、30s﹣40s内,A车车静止,速度为0,B车速度为12m/s,B车速度大,故B错误;
C、在t2~t3时间内,A车向左运动,速度大小为20m/s,B车也是向左运动,速度大小为12m/s,vA>vB。所以以A车为参照物,B车向右运动,C正确。
D、0~70s内,A车通过的路程为600m+600m=1200m、B两车通过的的路程为840m,由v=可知两车的平均速度不同,D错误。
故选:C。
10.(3分)两个相同的烧杯均装满水,将两个实心铜球和铅球分别投入两个烧杯中,将烧杯外壁擦拭干净后,测得两杯总质量相等,则铜球与铅球质量大小关系,下面说法正确的是( )(已知ρ铜=8.9g/cm3,ρ铅=11.3g/cm3)
A.铜球质量大 B.铅球质量大
C.铜球和铅球质量一样大 D.条件不足,无法判断
【分析】两只烧杯相同,原来装满水,其质量m0相同,将金属球投入水中,有水溢出,溢出水后的质量m=m0+m金﹣m溢,据此根据溢出水后的质量相等列方程,化简得出铜球和铅球的体积关系;再利用m=ρV得出二者的质量关系。
【解答】解:
两只烧杯相同,原来装满水,其质量m0相同,
将铜球投入水中,有水溢出,溢出水后的质量m1=m0+m铜﹣m溢1,
将铅球投入水中,有水溢出,溢出水后的质量m2=m0+m铅﹣m溢2,
由题知,m1=m2,
即:m0+m铜﹣m溢1=m0+m铅﹣m溢2,
m铜﹣m溢1=m铅﹣m溢2,
金属球浸没水中,排开(溢出)水的体积等于金属球的体积,
由ρ=可得:
ρ铜V铜﹣ρ水V铜=ρ铅V铅﹣ρ水V铅,
(ρ铜﹣ρ水)V铜=(ρ铅﹣ρ水)V铅,
则====,
铜球与铅球的质量之比:
==>1,
所以m铜>m铅,
即铜球的质量大。
故选:A。
二、填空题(每空1分,共28分)
11.(5分)(1)有四名同学,使用同一把刻度尺测量同一作业本的长度,四次测量记录是:L1=18.82cm、L2=19.83cm、L3=18.81cm、L4=18.80cm。这把刻度尺的分度值是 0.1 cm,这本作业本的长度是 18.81 cm。
(2)晴天,常常可以在茂密的树下看到一个个圆形的小亮斑,这些小亮斑是由于光的 直线传播 形成的,一张不透光的纸开一个极小的“△”形孔,太阳光垂直射到这张纸上,那么这个小孔在地面上产生的形状是 圆形 。若将这张纸靠近地面,则地面上所产生的形状会 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)对于给出的数据,首先要弄清楚是否有错误数据,然后再利用多次测量求平均值的方法求出物体的长度。注意在求平均值时,计算结果的小数点后有几位数字应该和给出数据的小数点后有几位数字相同;对于一个正确的长度测量结果,倒数第二位对应的单位是刻度尺的分度值;
(2)太阳光沿直线传播经过树叶间的缝隙,在地上形成光斑,这是小孔成像,地上的光斑是太阳的像;
小孔成的像是倒立的实像,与物体的形状相同,与小孔的形状无关;
像的大小与像到孔的距离,像到孔的距离越小,所成的像越小;反之,所成的像越大。
【解答】解:(1)从L1=18.82cm;L2=19.83cm;L3=18.81cm;L4=18.80cm可以看出,倒数第二位对应的单位是mm,所以刻度尺的分度值为1mm=0.1cm;
从4个测量结果看,L2=19.83cm与其它测量结果偏差太大,所以此数据是错误的记录,应该舍去;
为了减小误差,应该求三次测量的平均值,即这本作业本的长度为:L==18.81cm;
(2)晴天,太阳发出的光沿直线传播,经过树叶间的缝隙在地面上形成圆形光斑,是小孔成像现象,地面上的光斑实际上是太阳的倒立缩小的实像;
小孔成像中,像的形状与小孔的形状无关,像的形状取决于物体的形状,因此“△”形的小孔仍然成圆形的像;
若将这张纸靠近地面,也就是减小像和孔之间的距离,地面上所产生的形状会变小。
故答案为:(1)0.1;18.81;(2)光的直线传播;圆形;变小。
12.(7分)(1)一个空心铝球,其质量为54g,体积为30cm3,则空心部分的体积为 10 cm3,若将空心部分注满某种液体后,总质量变为62g,则注入液体的密度是 0.8 g/cm3。(ρ铝=2.7×103kg/m3)
(2)为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪,如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号。第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速度是340m/s,汽车在两次接受信号间隔过程中行驶的距离是 17 m,汽车的速度是 20 m/s(超声波速度是340m/s)
(3)在测定液体密度时,某同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下,则此液体的密度为 1.0×103 kg/m3,若容器中液体体积为10cm3,则容器和液体的总质量为 14.9 g。
液体体积/cm3
5.8
7.9
容器和液体的总质量/g
10.7
12.8
【分析】(1)利用密度公式解出铝球中铝的体积,球的体积减去铝的体积就是空心部分体积。注满某种液体之后的质量减去原有质量就是灌入液体的质量,已知某种液体的质量和体积之后利用密度公式可以解出液体密度。
(2)测速仪第一次发出超声波时,经过了0.2s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也用了0.2s的时间;在第二次发出的信号,在与汽车相遇返回到测速仪时,超声波用了0.15s;这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离,再找出行驶这段时间所用的时间(汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始,到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间,就是汽车运动的时间),利用速度公式即可得解;
(3)分别求出两次实验中液体的质量之差、液体体积之差,然后由密度公式求出液体的密度;由密度公式的变形公式求出第一次实验时液体的质量,可以求出容器的质量;已知液体密度和体积,可以得到液体质量;已知液体质量和容器质量,可以得到两者的总质量。
【解答】解:(1)由ρ=可得,质量为54g的铝球中铝的体积:
V铝===20cm3,
则空心部分体积:
V空=V球﹣V铝=30cm3﹣20cm3=10cm3;
将空心部分注满某种液体后,总质量变为62g,即m总=62g;
则注入液体的质量:m液=m总﹣m铝球=62g﹣54g=8g。
注入液体的体积:V液=V空=10cm3;
注入液体的密度:ρ液===0.8g/cm3;
(2)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.2s,
由v=可得:汽车与第一次信号相遇时,汽车距测速仪:
s1=v声t1=340m/s×0.2s=68m;
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s,
汽车与第二次信号相遇时,汽车距测速仪:
s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m;
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:s车=s1﹣s2=68m﹣51m=17m;
这17m共用了:t车=Δt﹣t1+t2=0.9s﹣0.2s+0.15s=0.85s,
所以汽车的车速为:
v车===20m/s;
(3)容器的质量不变,则两次实验中液体的质量之差为:
Δm=12.8g﹣10.7g=2.1g,
液体体积之差为:
ΔV=7.9cm3﹣5.8cm3=2.1cm3,
则液体的密度为:ρ===1.0g/cm3=1.0×103kg/m3;
所以第一次实验时,液体的质量为m1=ρV1=1.0g/cm3×5.8cm3=5.8g,
容器的质量为m=m总1﹣m1=10.7g﹣5.8g=4.9g;
10cm3液体的质量为m3=ρV3=1.0g/cm3×10cm3=10g,
所以液体和容器的总质量为m总3=m3+m=10g+4.9g=14.9g。
故答案为:(1)10;0.8。(2)17;20;(3)1.0×103;14.9。
13.(5分)春天是万物复苏的季节。春种时,基地内拱形蔬菜大棚的建筑方向为东西方向,当阳光从空气斜射入拱形大棚的塑料薄膜中时,折射角 小于 (填“大于”或“小于”)入射角。正午时,照射到大棚顶部光线的入射角 小于 (填“大于”或“小于”)照射到大棚侧面下半部分光线的入射角。当光照射到物体上时,会对物体表面温度升高,这主要是太阳光中的 红外线 发挥的作用。看着大棚里五颜六色的蔬菜水果,她知道我们丰富多彩的世界是由 红、绿、蓝 三种颜色混合而成的。她顺手拿起菜筐中体积大小差不多的西红柿和辣椒,用手掂了掂,就判断出西红柿的密度 大于 (填“大于”或“小于”)辣椒的密度。
【分析】(1)光的折射规律可概括为“三线同面,两线分居”,当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
(2)红外线的热效应强。
(3)色光的三原色:红、绿、蓝。
(4)利用密度公式比较西红柿和辣椒的密度大小。
【解答】解:
(1)根据光的折射定律可知,当阳光从空气斜射入拱形大棚的塑料薄膜中时,折射角小于入射角。
入射角为入射光线与法线的夹角,如图,正午时,阳光垂直照射到大棚顶部,入射角为零度;照射到大棚侧面下半部分光线的入射角较大;所以正午时,照射到大棚顶部光线的入射角小于照射到大棚侧面下半部分光线的入射角。
(2)由于红外线的热效应强,所以当光照射到物体上时,会使物体表面温度升高,这主要是太阳光中的红外线发挥的作用。
(3)丰富多彩的世界是由红、绿、蓝三种颜色混合而成的。
(4)由题知,西红柿和辣椒相同,用手掂了掂,根据生活常识可知,西红柿的质量大于辣椒的质量,所以根据ρ=可判断出西红柿的密度大于辣椒的密度。
故答案为:小于;小于;红外线;红、绿、蓝;大于。
14.(4分)湖边小朋友们放风筝时的嬉笑声,惊扰了水中的鱼儿,声音是由于 振动 产生的,并且传入水中时声速 变大 。能够看到水中的鱼儿是光从 水传向空气 (空气传向水/水传向空气)。湖边的小树也悄悄发出了小嫩芽,为了进行仔细观察,她借来了奶奶的老花镜,为了看得更清楚一些,她应该将眼镜适当 远离 (填“靠近”或“远离”)小嫩芽。
【分析】声音是由物体的振动产生的;声音在不同介质中的传播速度是不同的,一般情况下声音在固体中传播得较快,其次是液体中,在气体中传播得较慢;人能看到物体,是因为物体发出或反射的光线进入人的眼睛;老花镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,凸透镜成虚像时,物远像远像变大。
【解答】解:声音是由于物体的振动产生的;声音从空气中传入水中时,声速会变大;
能够看到水中的鱼儿是由于鱼儿反射的光线从水中传向空气;
老花镜是凸透镜,当物距小于一倍焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,为了看得更清楚一些,她应该将眼镜适当远离小嫩芽,此时物距变大,像距变大,像变大。
故答案为:振动;变大;水传向空气;远离。
15.(8分)(1)人类探测到距离我们13亿 光年 处的两个巨大黑洞“相撞”时发出的引力波,引力波以光速传播,它在真空中的传播速度是 3×105 km/s。
(2)在我国研发的飞机在某次试飞过程中,地面人员用望远镜进行观察,伴随着飞机的返回,经望远镜物镜所成的飞机 缩小 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的 实 (填“实”或“虚”)像,越来越 大 (填“大”或“小”),而此时代表着成功的飞机发动机的轰鸣声属于 乐音 (填“乐音”或“噪音”)。飞机为了减重,使用了大量新型合金材料。飞机某合金部件由甲、乙两种金属构成,已知甲、乙按质量比3:1混合后的密度与甲、乙按体积比3:4混合后的密度相等,则甲、乙的密度之比为 4:1 。若该合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,则该合金部件中甲、乙的质量之比为 2:1 。
【分析】(1)光年是长度单位,光年一般被用于衡量天体间的距离,其意思是指光在真空中行走一年的距离;光在真空中的传播速度为3×108m/s;
(2)物镜在望远镜中的作用是使远处的物体在透镜焦点附近成倒立缩小的实像,相当于照相机的镜头,目镜再把物镜所成的像放大成虚像;凸透镜成实像时,物距越近像越大;
使人愉悦的声音是乐音;从环保角度来看,凡是妨碍人们正常的学习、休息和工作的声音,都属于噪声;
根据密度公式,由按不同质量比和体积比混合后的密度相等计算两金属的密度比;
该合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,由此根据密度公式计算甲乙质量比。
【解答】解:(1)天文学中常用光年量度宇宙距离,所以人类探测到距离我们13亿光年处的两个巨大黑洞“相撞”时发出的引力波,引力波以光速传播,它在真空中的传播速度是3×108m/s=3×105km/s;
(2)望远镜的物镜是把远处的物体拉近,相当于照相机的镜头,远处的物体经过物镜后形成倒立缩小的实像;伴随着飞机的返回,物距减小,像距增大,所以所成的像越来越大;
对研发人员而言,飞机发动机的轰鸣声是他们想听到的声音,意味着他们的努力得到了回报,所以此时轰鸣声是乐音;
由题知,甲、乙按质量比3:1混合时,m甲=3m乙,
由密度公式可得混合后密度:ρ===,
甲、乙按体积比3:4混合时,V甲'=V乙',
由密度公式可得混合后密度:ρ′===ρ甲+ρ乙,
因为混合后的密度相等,所以:=ρ甲+ρ乙,
解得:=或=(不合题意舍去);
合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了50%,即m合=M甲,
使用合金和传统上使用甲制作该部件的体积应相等,所以ρ合=ρ甲,
由密度公式有:=ρ甲,
解得:=。
故答案为:(1)光年;3×105;(2)缩小;实;大;乐音;4:1;2:1。
三、作图题(每小题0分,共6分)
16.一束光线AO从空气斜射到水面时发生反射和折射,在图中作出它的反射光线和折射光线。
【分析】首先过入射点作出法线,然后根据入射光线与水面的夹角,可以确定入射角,再分别根据光的反射规律和折射规律作出对应的反射光线和折射光线。
【解答】解:过入射点作出法线,根据反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线右侧可以做出对应的反射光线;
根据光的折射规律:光从空气斜射入水中,折射光线与入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,由此在法线右侧的水中可以画出对应的折射光线,如图所示。
17.如图所示,S为平面镜MN前的一点光源,P为镜前的一点,试画出S点发出经平面镜反射后经过P点的光线的光路图。
【分析】根据平面镜成像知,物与像关于镜面对称,要作出P点的像点P′,连接SP′,与镜面的交点为入射点,再完成光路。
【解答】解:
根据物与像关于镜面对称,先作出点光源S的像点S′,连接PS′,与镜面的交点O为入射点;再连接SO为入射光线,OP为反射光线,如图所示:
18.完成透镜的光路图。
【分析】在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:
(1)对于凸透镜,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴,折射光线平行于主光轴,则入射光线通过焦点;
(2)对于凹透镜,指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴,如图所示:
四、实验题(本大题共3小题,每空2分,共26分。)
19.小明用如图甲所示装置探究冰熔化时温度的变化规律
(1)将装有碎冰的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样可以使冰的升温速度较 慢 (选填“快”或“慢”),便于记录各个时刻的温度。
(2)读取温度计示数时,视线应如图乙中 B (选填“A”、“B”或“C”)所示,此时冰的温度为 24 ℃。
(3)实验中要不停地用搅拌器搅拌,目的是 使物体均匀受热 。当试管中冰完全熔化,若继续加热直至温度计示数不变后,会观察到试管中的现象如图丙中 b (选填“a”或“b”)所示。
(4)生活中使用的电烙铁的烙铁头是一种合金。所谓合金就是不同金属(也包括一些非金属)在熔化过程中形成的一种融合物或冷却后的固态。表列出了几种金属的熔点和沸点(在标准大气压下),其中难以与表中其他金属形成合金的是 锌 。
金属
铁
铜
锌
银
金
熔点∕℃
1535
1083
419.5
962
1064
沸点∕℃
2750
2567
907
2212
2807
【分析】(1)在研究物质熔化的实验中,使物质均匀受热是关键是将固态物质放入试管中用水浴法或空气浴法加热,这样不仅受热均匀,而且温度上升较慢,便于观察;
(2)在读取温度计示数时,视线要与温度计内液柱的上表面相平;
(3)在加热物体时,为了使物体均匀受热,需要不断搅拌物体;沸腾前,气泡在上升过程中体积逐渐减小,到水面消失;沸腾时,有大量气泡产生,气泡在上升过程中体积逐渐增大,最后破裂;
(4)根据题中合金形成的信息和表格中金属的熔、沸点,判断不能形成合金的金属组合。
【解答】解:(1)实验室选用碎冰,实验中将装有冰的试管放入水中加热,这样做目的是能使试管受热均匀,由于水的温度上升缓慢,所以冰的温度上升速度较慢;
(2)在读取温度计示数时,视线要与温度计内液柱的上表面相平,即正视,所以眼睛应从B处观察,此时的温度计的示数是24℃;
(3)实验中要不停地用搅拌器搅拌,其目的是使得物体均匀受热;当试管中冰完全熔化,若继续加热直至温度计示数不变后,此时水处于沸腾状态;B图气泡在上升过程中气泡体积增大,所以是沸腾时的情况;A图气泡在上升过程中,体积逐渐减小,所以是沸腾前的情况;
(4)合金是不同种金属在熔化状态下形成的一种熔合物,即两种金属都成为液态时进行混合;
由于金属锌的沸点低,小于其它金属的熔点,因此锌和其它金属无法完成液态时混合。
故答案为:(1)慢;(2)B;24;(3)使物体均匀受热;b;(4)锌。
20.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这个像的成像原理与 投影仪 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)若将蜡烛向左移动少许,光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下列方法:
①若移动光屏,则应将光屏向 左 移动。
②若不移动光屏,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 近视眼镜 (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(3)若小明保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到 65 cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,此时像的大小比原来的像要 小 些。
【分析】(1)凸透镜成实像时,物距小于像距时,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
(2)①根据凸透镜成实像时,物远(物距变大)像近(像距变小)像变小;
②凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用。
(3)在光的折射中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)由图可知,此时的物距小于像距,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
(2)将蜡烛稍远离凸透镜,光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像:
①根据凸透镜成实像时,物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,若采用移动光屏的方法,则应将光屏靠近凸透镜,即向左移动;由于物距变大,像距变小,则像变小;
②若不移动光屏,根据凹透镜对光线有发散作用,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜,延迟了对光线会聚,也可再次在光屏上得到清晰的像,凹透镜可以矫正近视眼;
(4)若小明保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到65cm刻度线处时,此时物距等于原来的像距,根据光路可逆可知,此时成的是倒立、缩小的实像,像的大小较之原来变小了。
故答案为:(1)投影仪;(2)①左;小;②近视眼镜;(3)65;小。
21.如图所示,用托盘天平、烧杯和密度ρ0的金属块,测量饮料的密度ρ。
(1)天平放到水平台面上,游码移至 标尺左端零刻度 线处,调节 平衡螺母 ,直至天平平衡。
(2)用天平测量金属块的质量m1,由图中砝码的个数和游码的位置读得m1= 82.4 g。
(3)将金属块放进空烧杯中,往烧杯中倒进饮料浸没金属块,液面位置做好标记,测量烧杯的总质量为m2。
(4)取出金属块,再往烧杯中倒饮料,直至液面升到标记处,测得此时烧杯的总质量为m3。
(5)饮料的密度ρ= (用符号表示),在实验过程中,金属块取出时会带走部分饮料,那么最终测得的结果 不变 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)天平使用前的调节:①放:把天平放到水平桌面上;②移;把游码移到标尺左端零刻度线处;③调:调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,左偏右调,右偏左调;
(2)利用天平测量物体的质量时,物体的质量等于砝码的质量加上游码对应的刻度值;
(5)①分别表示出饮料的质量和体积,带入密度公式可得表达式;
②金属块取出时带走的部分饮料在加入饮料时得到补充,不会影响饮料体积的测量值,再利用密度公式分析饮料密度的变化。
【解答】解:(1)将天平放在水平桌面上,游码移动到标尺左端零刻线处,然后再调节平衡螺母直至天平平衡;
(2)根据天平的读数方法,金属块的质量:m1=50g+20g+10g+2.4g=82.4g;
(5)①往烧杯中倒饮料直至液面到达标记处,所以加入饮料的体积等于金属块的体积,
则该过程加入饮料的体积:V=V金==,
加入饮料的质量m=m3+m1﹣m2,故饮料的密度为=;
②将金属块放进空烧杯中,往烧杯中倒进饮料浸没金属块,液面位置做好标记,取出金属块,再往烧杯中倒饮料,直至液面升到标记处,金属块取出时带走的部分饮料在加入饮料时得到补充,不会影响饮料体积的测量值,由可知,密度的测量值不变。
故答案为:(1)标尺左端零刻度;平衡螺母;(2)82.4;(5);不变。
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分。)
22.一块石碑体积为5m3,取一小块作为这块石碑的样品,测得它的质量是130g,用量筒装100cm3的水,再把石碑样品完全浸入水中,水面升高到150cm3处,求:
(1)石碑的密度是多少?
(2)整块石碑的质量是多少?
【分析】(1)已知样品的质量,首先根据量筒两次液面的高度差求出石碑样品的体积,然后利用密度公式ρ=求出样品的密度,即石碑的密度;
(2)知道石碑的体积,根据公式m=ρV求出石碑的质量。
【解答】解:
(1)石碑样品的体积V0=100cm3﹣50cm3=50cm3,
∵ρ=,
∴石碑的密度是ρ===2.6g/cm3=2.6×103kg/m3;
(2)石碑的质量是m=ρV=2.6×103kg/m3×5m3=1.3×104kg=13t。
答:
(1)石碑的密度是2.6×103kg/m3;
(2)整块石碑的质量是13t。
23.“海上联合﹣﹣2012”中、俄海上联合军事演习于2012年4月22日至27日在青岛附近的黄海海域举行。假设在演习中一艘鱼雷快艇以30m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰。当两者相距L=2km时,发射一枚鱼雷,鱼雷在水中以60m/s的速度前进,经过t1=50s,艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰发出的火光,同时发现受损敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击命令,第二枚鱼雷以同样的速度前进,又经过t2=30s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。(不考虑光传播的时间)
求:
(1)第一枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度υ1是多大?
(2)第二枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度υ2是多大?
【分析】(1)设鱼雷的速度为v0、鱼雷快艇速度为v,则鱼雷走的路程等于L加上敌舰走的路程,可得方程v0t1=L+v1t1,据此求出敌舰的速度;
(2)鱼雷第一次击中敌舰时鱼雷快艇到敌舰的距离等于L加上鱼雷走的路程减去鱼雷快艇走的路程,再利用(1)方法求第二枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度。
【解答】解:
(1)设鱼雷的速度为v0、鱼雷快艇速度为v,则:
v0t1=L+v1t1,
即:60m/s×50s=2000m+v1×50s,
解得:
v1=20m/s;
(2)鱼雷第一次击中敌舰时鱼雷快艇到敌舰的距离:
L′=L+v1t1﹣v t1=2000m+20m/s×50s﹣30m/s×50s=1500m,
从发射第二枚鱼雷到击中敌舰:
v0 t2=L′+v2t2,
即:60m/s×30s=1500m+v2×30s,
解得:
v2=10m/s。
答:(1)第一枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度是20m/s;
(2)第二枚鱼雷击中敌舰前敌舰逃跑的速度是10m/s。
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