山东省烟台市莱山区2022-2023学年八年级上学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份山东省烟台市莱山区2022-2023学年八年级上学期期末物理试卷(含答案),共27页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年山东省烟台市莱山区八年级(上)期末物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分)
1.(2分)战国编钟是我国发现保存最完整的编钟,演奏音域宽广,从最低音到最高音,共有五个八度。“音域宽广”描述的是编钟发声的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.音量
2.(2分)关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.超声波对人类有害无利
B.超声波和次声波人耳都听不见
C.监测超声波,可以监测火山爆发
D.用次声波可以探测月亮和地球间的距离
3.(2分)下列情境中,属于在传播过程中减弱噪声的是( )
A.在学校周围植树
B.街道旁装噪声监测仪
C.医院里禁止汽车鸣笛
D.航母甲板上工作人员戴防噪声耳罩
4.(2分)下列实验中,目的是探究声音具有能量的是( )
A.听水中小铃铛的声音
B.将发声的音叉触及面颊
C.观察收音机扬声器前方蜡烛火焰的晃动
D.把广口瓶内的空气抽出一些后,听瓶内手机铃声的变化
5.(2分)煮菜时发现锅盖上有许多水珠,这些水珠的形成经历的物态变化是( )
A.先升华后凝华 B.先凝固后汽化
C.先熔化后液化 D.先汽化后液化
6.(2分)冬天结了冰的衣服,在0℃以下的环境中直接变干了。这是因为冰( )
A.吸热蒸发 B.放热蒸发 C.放热升华 D.吸热升华
7.(2分)下列现象中,哪个是光沿直线传播形成的( )
A.树的影子 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
8.(2分)盘山公路的急弯处,可通过路边的凸面镜来观察另一方来车情况。在如图所示弯道上所标注的4个位置,凸面镜应安装在( )
A.A B.B C.C D.D
9.(2分)如图所示,小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验,棋子A、B完全相同。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.选用茶色玻璃板便于确定像的位置
B.茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C.若B能与A的像完全重合,说明像与物等大
D.在B位置放上光屏能接收到A的像
10.(2分)如图所示,小华在面前摆一只“空碗”,然后缓慢地往碗里倒水,成功地“变”出了一枚硬币。此时能看到硬币主要是利用了( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的色散 D.光的直线传播
11.(2分)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象
B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用
D.“水晶饼”对光有发散作用
12.(2分)音叉发声时的振动不容易直接观察,可以把音叉放入水中,通过激起的水花表明音叉的振动,下列实例中采用的研究方法与此相同的是( )
A.用光线来描述光的传播路径和方向
B.研究熔化现象时,比较冰、蜡烛的熔化特点
C.研究不同材料的隔声性能时,选用同一个声源
D.液体温度计利用液柱长度的变化来显示温度的高低
二、填空题(第21题2分,其余每空1分,共26分)
13.(3分)如图所示,小华发现风铃的金属管互相撞击时,能发出独特的声音。声音是因为金属管 而产生的,和其他乐器相比声音的 不同,通过看图可以猜测:不同金属管发出声音的音调与金属管的 有关。
14.(3分)如图所示为同学们利用玻璃小药瓶、透明玻璃管、红墨水等器材制作的简易温度计。其原理是利用液体 的性质;为了提高该温度计的精确度,可以换用内径更 的玻璃管(填“粗”或“细”);实际使用的温度计不用水作测温液体的原因之一,是水在 ℃时会凝固。
15.(3分)水循环伴随着水的物态变化过程。陆地和海洋中的水不断地蒸发成水蒸气,高山积雪和冰也会 成水蒸气。水蒸气随气流运动,升入高空后,遇冷 成小水滴或 成小冰晶,漂浮在空中形成云,在一定条件下,又会以大气降水的形式汇入江河湖海。
16.(3分)在探究冰的熔化特点实验中,将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,而不是直接用酒精灯加热,是为了使冰受热 。当冰熔化时,冰 热量(填“吸收”或“放出”),温度计的示数 (填“升高”“降低”或“不变”)。
17.(3分)小明用焦距为10cm的透镜来探究凸透镜成像规律。组装器材时,要使烛焰和 的中心位于凸透镜的主光轴上。实验中,小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处,移动光屏,烛焰可在光屏上成倒立、 的像(填“放大”“等大”或“缩小”);生活中的 就是利用这一原理。
18.(3分)如图所示,透明台面上有一小水滴,通过凸透镜观察水滴下方白纸上的小箭头,缓慢调节透镜与水滴之间的距离,就会看到箭头 的像(填“放大”或“缩小”),这是一个可以自制的 镜,小水滴是 镜。
19.(3分)为了看清书上的字,小华发现眼睛到书的距离比视力正常时近了,这说明小华患上了 ,物体成像在视网膜的 方,需要佩戴用 镜制成的眼镜。
20.(3分)游云西行而谓月之东驰。”认为云朵向西运动是以 为参照物的;认为月亮向东运动是以 为参照物的。通常我们默认 为参照物。
21.(2分)一些手机运动APP用配速表示运动的快慢,配速的含义是通过每公里路程所需要的时间。如果两人跑步,甲的配速为5分20秒,乙的配速为4分50秒,他们俩谁跑得快?请你作出判断并说明理由: 。
三、解答题(第22~24题每题6分,第25~28题每题8分,共50分)
22.(2分)作出物体AB在平面镜中的像A′B′。
23.(2分)如图所示,一束从空气斜射向玻璃的光线,画出它的折射光线(大致方向)。
24.(2分)如图所示,折射光线与主光轴平行,请画出相应的入射光线;
25.(6分)小华是学校的升旗手,升旗时国旗的上升高度为13.8m,升旗的速度为0.3m/s。
(1)求升旗所用时间;
(2)学校更换了新旗杆,升旗高度为18.4m,如果要保持相同的升旗时间,求小华升旗的速度。
26.(6分)云龙湖环湖一周为13km,小明骑自行车环湖运动,用0.5h骑行了7.5km。
(1)小明骑行的平均速度是多少?
(2)保持速度不变,小明要完成一周骑行,大约还需要多长时间?
27.(8分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)在组装器材时,铁架台上两个铁圈,应先固定 的铁圈(填“上面”或“下面”);
(2)如图甲所示,第1min时温度计的示数为 ℃;
(3)小明判断水正在沸腾的证据为图乙中的 图(填“a”或“b”);
(4)根据表格中的实验数据画出水沸腾的温度﹣时间图像。
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
…
水的温度/℃
94
95
97
98
98
98
98
…
28.(8分)如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,水平放置平面镜,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)白色纸板需要 立在平面镜上;
(2)图中入射角的大小为 ;
(3)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 。
A.改变纸板与平面镜之间的夹角
B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F
D.多次改变入射角的大小
(4)纸板F向后翻折后,如果要让此时的反射光线显现出来,请说出一条可行的方法: 。
29.(8分)如图所示,在研究小球沿斜面滚下的运动规律时:
(1)小球从A点开始沿斜面滚下,记下小球每隔0.1s的位置,用刻度尺测量AF之间距离为 cm;
(2)可以看出小球运动越来越快,这里采用的比较方法是 ;
A.相同时间比路程
B.相同路程比时间
(3)小球从A到F过程中的平均速度为 m/s;
(4)下列运动图像中符合小球运动规律的是 。
30.(8分)阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示,红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置,该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计算出红外传感器到障碍物的距离D=。
(1)红外线属于 光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生 反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm,则红外传感器到障碍物的距离为 cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 。
2022-2023学年山东省烟台市莱山区八年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题2分,共24分)
1.(2分)战国编钟是我国发现保存最完整的编钟,演奏音域宽广,从最低音到最高音,共有五个八度。“音域宽广”描述的是编钟发声的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.音量
【分析】音调的高低与发声体振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高。
【解答】解:音域指某人声或乐器所能达到的最低音至最高音.编钟的制作材料一样,厚薄和质量不同,不同的钟在敲击后振动的快慢不同,即频率不同,所以能够发出不同音调的声音,因此编钟的音域宽广,音域宽广指的是频率,频率影响音调。
故选:B。
【点评】本题通过“编钟”考查音调、响度与音色的区分,注重了物理知识应用能力的考查。
2.(2分)关于超声波和次声波,下列说法正确的是( )
A.超声波对人类有害无利
B.超声波和次声波人耳都听不见
C.监测超声波,可以监测火山爆发
D.用次声波可以探测月亮和地球间的距离
【分析】(1)从超声波的应用分析;
(2)人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的叫次声波,高于20000Hz叫超声波;
(3)火山爆发会产生次声波;
(4)真空不能传声。
【解答】解:(1)利用超声波可以用B超检查身体、碎石等,故A错误;
B、人耳的听觉频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的叫次声波,高于20000Hz叫超声波,故B正确;
C、监测次声波,可以监测火山爆发,故C错误;
D、真空不能传声,所以不能用次声波可以探测月亮和地球间的距离,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了超声波和次声波的概念和应用,属于基础知识。
3.(2分)下列情境中,属于在传播过程中减弱噪声的是( )
A.在学校周围植树
B.街道旁装噪声监测仪
C.医院里禁止汽车鸣笛
D.航母甲板上工作人员戴防噪声耳罩
【分析】减弱噪声的方法:在声源处减弱噪声,在传播过程中减弱噪声,在人耳处减弱噪声。
【解答】解:A、在学校周围植树,是在传播过程中减弱噪声,故A符合题意;
B、街道旁装噪声监测仪,可以监测噪声的响度,但是不能减弱噪声,故B不符合题意;
C、医院里禁止汽车鸣笛,是在声源处减弱噪声,故C不符合题意;
D、航母甲板上工作人员戴防噪声耳罩,是在人耳处减弱噪声,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了减弱噪声的方法在实际中的应用,属于声学基础题。
4.(2分)下列实验中,目的是探究声音具有能量的是( )
A.听水中小铃铛的声音
B.将发声的音叉触及面颊
C.观察收音机扬声器前方蜡烛火焰的晃动
D.把广口瓶内的空气抽出一些后,听瓶内手机铃声的变化
【分析】(1)声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体、气体中传播;
(2)声音是由物体振动产生的;
(3)声音能够传递信息和能量;
(4)真空不能传声。
【解答】解:A、听水中小铃铛的声音,说明声音能够在水中传播,故A错误;
B、将发声的音叉触及面颊,会感到音叉振动,说明声音是由物体振动产生的,故B错误;
C、观察收音机扬声器前方蜡烛火焰的晃动,说明声音能够传递能量;故C正确;
D、把广口瓶内的空气抽出一些后,听瓶内手机铃声变小,说明真空不能传声,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了声音的产生与传播条件、声与能量,属于基础题目。
5.(2分)煮菜时发现锅盖上有许多水珠,这些水珠的形成经历的物态变化是( )
A.先升华后凝华 B.先凝固后汽化
C.先熔化后液化 D.先汽化后液化
【分析】汽化指物质由液态转变成气态,液化指物质由气态转变成液态。
【解答】解:煮菜时,菜里的水分汽化成水蒸气;温度高的水蒸气遇到冷的锅盖,马上液化成小水珠,故它经历的物态变化是先汽化后液化。
故选:D。
【点评】本题考查了汽化与液化的特点,属于基础题。
6.(2分)冬天结了冰的衣服,在0℃以下的环境中直接变干了。这是因为冰( )
A.吸热蒸发 B.放热蒸发 C.放热升华 D.吸热升华
【分析】根据物态变化的定义来判断,固态直接变成气态叫升华。
【解答】解:衣服中的水分结成冰时是固态,直接变干是变成气态散发到空气中,即直接由固态变成气态,所以物态变化是升华。
故选:D。
【点评】本题考查了升华的应用,属于基础题。
7.(2分)下列现象中,哪个是光沿直线传播形成的( )
A.树的影子 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
【分析】(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来,发生光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生光的折射,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解:A.光在同种均匀介质中是沿直线传播的。当光遇到不透明物体后,被障碍物挡住,于是在物体的另一侧形成一个光照不到的区域就是影子,故A符合题意;
B.水中倒影是光的反射现象,故B不符合题意;
C.雨过天晴时,天空出现的彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射后,分成各种彩色光而成的,这是光的色散现象,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查光的直线传播的具体生活实例,需要利用生活和物理之间的联系进行判断;能否区分三种光现象:光的直线传播、光的反射、光的折射,是本题的解题关键。
8.(2分)盘山公路的急弯处,可通过路边的凸面镜来观察另一方来车情况。在如图所示弯道上所标注的4个位置,凸面镜应安装在( )
A.A B.B C.C D.D
【分析】凸面镜向外发散光线,所以借助它能使你看到更大的反射区域,由于在镜中看到得更多,像似乎比物体本身小且近。
【解答】解:在如图所示的弯道上,通过凸面镜来观察另一方来车情况,要两个方向来车可以相互看到,根据光路可逆,最适合安装凸面镜的一处位置是C处。
故选:C。
【点评】本题考查了凸面镜的应用,注意凸面镜其成像特点与平面镜的区别。
9.(2分)如图所示,小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验,棋子A、B完全相同。关于该实验,下列说法中错误的是( )
A.选用茶色玻璃板便于确定像的位置
B.茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C.若B能与A的像完全重合,说明像与物等大
D.在B位置放上光屏能接收到A的像
【分析】(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小;
(2)平面镜成像特点:像距等于物距,物像等大;像物连线与镜面垂直;
(3)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上。
【解答】解:A、选用茶色玻璃板来代替平面镜来探究,既能看到B棋子又能看到A棋子的像,是为了便于确定像的位置,从而便于探究平面镜成像特点,故A正确;
B、玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的棋子都不可能与前面棋子的像完全重合,就无法验证像的位置和大小,故B正确;
C、棋子B与棋子A的像能完全重合,说明像与物大小相等,故C正确;
D、蜡烛在玻璃板中的像是反射光线的反向延长线相交而成的,属于虚像,无法利用光屏承接,故D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的及其应用。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
10.(2分)如图所示,小华在面前摆一只“空碗”,然后缓慢地往碗里倒水,成功地“变”出了一枚硬币。此时能看到硬币主要是利用了( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的色散 D.光的直线传播
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。
【解答】解:光在同种均匀的介质中沿直线传播,故倒水前眼睛刚好能看不到硬币是因为光的直线传播;
慢慢往碗内倒水时,保持眼睛和碗的位置不变,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像,所以魔术的成功是利用了光的折射。
故选:B。
【点评】本题来源于生活中的直线传播和折射现象,要求能够判断出折射现象,并且会根据折射定律判断光路是否正确,重点考查学生知识应用与实践的能力。
11.(2分)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼,古籍记载“正午向日,以艾承之,即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火,下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象
B.这是光的色散现象
C.“水晶饼”对光有会聚作用
D.“水晶饼”对光有发散作用
【分析】中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜;凸透镜使太阳光发生折射,对光线有会聚作用。
【解答】解:“水晶饼”中间厚、边缘薄,属于凸透镜,凸透镜使太阳光发生折射,对光线有会聚作用,故ABD错误、C正确。
故选C。
【点评】本题考查凸透镜的特点和作用,属于基础题。难度不大。
12.(2分)音叉发声时的振动不容易直接观察,可以把音叉放入水中,通过激起的水花表明音叉的振动,下列实例中采用的研究方法与此相同的是( )
A.用光线来描述光的传播路径和方向
B.研究熔化现象时,比较冰、蜡烛的熔化特点
C.研究不同材料的隔声性能时,选用同一个声源
D.液体温度计利用液柱长度的变化来显示温度的高低
【分析】一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象,要研究它们的运动等规律,使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们.这种方法在科学上叫做“转换法”;
逐项分析各探究实验运用的物理方法,确定符合题意的选项。
【解答】解:音叉发声时的振动不容易直接观察,可以把音叉放入水中,通过激起的水花表明音叉的振动,采用了转换法;
A、用光线来描述光的传播路径和方向,采用的是模型法,故A错误;
B、研究熔化现象时,比较冰、蜡烛的熔化特点,采用的是比较法,故B错误;
C、研究不同材料的隔声性能时,选用同一个声源,采用了控制变量法,故C错误;
D、液体温度计利用液柱长度的变化来显示温度的高低,采用了转换法,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了物理学研究方法的应用,要求学生会利用物理学方法解决实际问题。
二、填空题(第21题2分,其余每空1分,共26分)
13.(3分)如图所示,小华发现风铃的金属管互相撞击时,能发出独特的声音。声音是因为金属管 振动 而产生的,和其他乐器相比声音的 音色 不同,通过看图可以猜测:不同金属管发出声音的音调与金属管的 长短 有关。
【分析】声音的是由振动产生的;
声音三个特性:音调、响度和音色。音调跟发声体的振动频率有关;响度跟发声体的振幅有关;音色跟发声体的材料和结构有关。
【解答】解:声音是因为金属管振动而产生的;音色是取决于物体本身的一种特性,可以用于区分发声体,风铃和其他乐器相比声音的音色不同;通过看图可以猜测:不同金属管发出声音的音调与金属管的长短有关。
故答案为:振动;音色;长短。
【点评】本题考查了声音的产生、音色与音调和响度的区别,属于基础知识。
14.(3分)如图所示为同学们利用玻璃小药瓶、透明玻璃管、红墨水等器材制作的简易温度计。其原理是利用液体 热胀冷缩 的性质;为了提高该温度计的精确度,可以换用内径更 细 的玻璃管(填“粗”或“细”);实际使用的温度计不用水作测温液体的原因之一,是水在 0 ℃时会凝固。
【分析】液体温度计的原理是液体的热胀冷缩;玻璃泡中的液体遇热膨胀时,会在玻璃管中上升,升高相同的温度,体积膨胀相同,如果管内径越细,上升的高度越多,越灵敏;水的凝固点是0℃。
【解答】解:我们常用的温度计是液体温度计,液体受热以后,体积膨胀,液柱会沿着细玻璃管上升;液体遇冷以后,体积缩小,液柱会沿着细玻璃管下降,液柱的高低变化与温度有关,我们就是以此来测量温度的,所以液体温度计就是根据液体热胀冷缩的原理制成的;玻璃泡中的液体升高相同的温度t,体积膨胀相同ΔV,如果管内径s越细,上升的高度
h=越多,越容易观察,即越灵敏;水的凝固点是0℃。
故答案为:热胀冷缩;细;0。
【点评】本题主要考查了学生对液体温度计的原理和构造的了解与掌握,属于基础题目。
15.(3分)水循环伴随着水的物态变化过程。陆地和海洋中的水不断地蒸发成水蒸气,高山积雪和冰也会 升华 成水蒸气。水蒸气随气流运动,升入高空后,遇冷 液化 成小水滴或 凝华 成小冰晶,漂浮在空中形成云,在一定条件下,又会以大气降水的形式汇入江河湖海。
【分析】物体由固态变为液态的现象叫熔化,由液态变为固态的现象叫凝固;物体由液态变为气态的现象叫汽化,由气态变为液态的现象叫液化;物体由固态直接变为气态的现象叫升华,由气态直接变为固态的现象叫凝华;然后根据各种物态变化的含义做出判断;
【解答】解:海水变为了水蒸气,液体变为了气体,是汽化现象;
冰变为了水蒸气,固体变为了气体,是升华现象;
水蒸气变为了小水滴,气态变为了液态,是液化现象;
水蒸气变为了小冰晶,气态变为了固态,是凝华现象;
小冰晶变为了小水滴,固态变为了液态,是熔化现象;
故答案为:升华;液化;凝华。
【点评】此题考查的是学生对于各种物态变化定义的理解。学习知识就是为了应用于生活,我们要能够利用所学的物理知识解释生活中的物理现象。
16.(3分)在探究冰的熔化特点实验中,将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,而不是直接用酒精灯加热,是为了使冰受热 均匀 。当冰熔化时,冰 吸收 热量(填“吸收”或“放出”),温度计的示数 不变 (填“升高”“降低”或“不变”)。
【分析】水浴法加热可使晶体受热均匀,熔化需要吸热但温度不变。
【解答】解:将装有适量碎冰的试管置于烧杯内的温水中,是为了使冰受热均匀,冰属于晶体,晶体在熔化过程中,吸收热量,温度不变,故温度计的示数不变。
故答案为:均匀;吸收;不变。
【点评】本题主要考查了晶体熔化时温度变化规律,属于基础题。
17.(3分)小明用焦距为10cm的透镜来探究凸透镜成像规律。组装器材时,要使烛焰和 光屏 的中心位于凸透镜的主光轴上。实验中,小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处,移动光屏,烛焰可在光屏上成倒立、 缩小 的像(填“放大”“等大”或“缩小”);生活中的 照相机 就是利用这一原理。
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心;
(2)u>2f,成倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是利用这一原理。
【解答】解:为使像能成在光屏的中央,应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变,把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处,此时物距50.0cm﹣20.0cm=30.0cm>2f,由凸透镜成像规律可知,此时物体成倒立缩小的实像;生活中的照相机就是利用这一原理。
故答案为:光屏;缩小;照相机。
【点评】凸透镜成像规律是光学内容的难点,要解决此类问题,首先要熟练掌握凸透镜成像规律,并了解其应用。
18.(3分)如图所示,透明台面上有一小水滴,通过凸透镜观察水滴下方白纸上的小箭头,缓慢调节透镜与水滴之间的距离,就会看到箭头 放大 的像(填“放大”或“缩小”),这是一个可以自制的 显微 镜,小水滴是 凸透 镜。
【分析】物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
【解答】解:小水滴形状相当于凸透镜,通过凸透镜观察水滴下方白纸上的小箭头,缓慢调节透镜与水滴之间的距离,会看到倒立放大的像,水滴相当于投影仪,而凸透镜相当于放大镜,将小箭头两次放大,相当于显微镜。
故答案为:放大;显微;凸透。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
19.(3分)为了看清书上的字,小华发现眼睛到书的距离比视力正常时近了,这说明小华患上了 近视眼 ,物体成像在视网膜的 前 方,需要佩戴用 凹透 镜制成的眼镜。
【分析】近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体,是因为晶状体太厚或眼球太长,使像会聚在视网膜的前方。凹透镜对光线有发散的作用,近视眼应戴凹透镜来矫正。
【解答】解:小华看书时眼睛与书的距离比正常情况越来越近了,说明能看清近处的物体,不能看清远处的物体,这说明小华患上了近视眼,物体成像在视网膜的前方,由于凹透镜对光线具有发散作用,近视眼用凹透镜来矫正。
故答案为:近视眼;前;凹透。
【点评】(1)掌握正常眼睛看近处和看远处物体时,晶状体的厚薄情况。
(2)掌握近视眼和远视眼的成因,以及如何矫正。
20.(3分)游云西行而谓月之东驰。”认为云朵向西运动是以 月亮 为参照物的;认为月亮向东运动是以 云朵 为参照物的。通常我们默认 地面 为参照物。
【分析】研究物体的运动情况时,需要先选取一个标准做为参照物,物体与参照物的位置发生了变化,物体就是运动的;物体与参照物的位置没有发生变化,物体就是静止的。
【解答】解:以月亮为参照物,云朵的位置在改变,就会感觉云朵是向西运动的;
以云朵为参照物,月亮的位置在改变,就会感觉月亮向东运动。
通常我们默认地面为参照物。
故答案为:月亮;云朵;地面。
【点评】运动和静止是相对的,判断一个物体的运动状态关键取决于选择的参照物,此类现象在我们的日常生活中随处可见,学习中要注意理论联系实际,用所学物理知识对生活中的物理现象作出解释。
21.(2分)一些手机运动APP用配速表示运动的快慢,配速的含义是通过每公里路程所需要的时间。如果两人跑步,甲的配速为5分20秒,乙的配速为4分50秒,他们俩谁跑得快?请你作出判断并说明理由: 乙;甲和乙通过的路程相同,乙用的时间比甲少 。
【分析】配速的含义是通过每公里路程所需要的时间。据此结合比较物体运动快慢的方法解答。
【解答】解:甲和乙通过的路程相同,
甲的配速为5分20秒,乙的配速为4分50秒,
则乙用的时间比甲少,
所以乙跑得快。
故答案为:乙;甲和乙通过的路程相同,乙用的时间比甲少。
【点评】此题考查物体运动快慢的比较,理解配速的含义,掌握比较物体运动快慢的方法是关键。
三、解答题(第22~24题每题6分,第25~28题每题8分,共50分)
22.(2分)作出物体AB在平面镜中的像A′B′。
【分析】平面镜成像的特点是:像与物关于平面镜对称,可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像。
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
【点评】(1)平面镜成像实验探究出的像与物的具体关系是:大小相等、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反;
(2)作物体在平面镜中所成的像,常用方法是:作出端点(或关键点)的像点,用虚线连接像点得到物体的像。
23.(2分)如图所示,一束从空气斜射向玻璃的光线,画出它的折射光线(大致方向)。
【分析】折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其它透明介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:过入射点垂直于界面作出法线,然后根据光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,再法线右侧的玻璃中画出折射光线,如下图所示:
【点评】此题考查折射光路图的画法,属于常考题目,难度不大,熟练掌握光的折射规律是关键。
24.(2分)如图所示,折射光线与主光轴平行,请画出相应的入射光线;
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴即可做出其入射光线,如图所示:
【点评】凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
25.(6分)小华是学校的升旗手,升旗时国旗的上升高度为13.8m,升旗的速度为0.3m/s。
(1)求升旗所用时间;
(2)学校更换了新旗杆,升旗高度为18.4m,如果要保持相同的升旗时间,求小华升旗的速度。
【分析】(1)根据速度的变形公式t=计算升旗的时间;
(2)时间和路程已知,根据速度的公式v=计算速度。
【解答】解:(1)由v=得升旗所用的时间为
t===46s;
(2)小华升旗的速度为v'===0.4m/s。
答:(1)升旗所用时间为46s;
(2)小华升旗的速度为0.4m/s。
【点评】本题考查速度的公式和变形公式的应用,难度不大,是对基础知识的考查。
26.(6分)云龙湖环湖一周为13km,小明骑自行车环湖运动,用0.5h骑行了7.5km。
(1)小明骑行的平均速度是多少?
(2)保持速度不变,小明要完成一周骑行,大约还需要多长时间?
【分析】(1)根据公式v=计算小明骑行的平均速度;
(2)速度已知,根据速度的变形公式t=计算时间,减去7.5km所用的时间就是还需要的时间。
【解答】解:(1)小明骑行的平均速度为v===15km/h;
(2)小明完成一周骑行所用的时间为t'===h=52min,
所以还需要的时间为t''=t'﹣t=52min﹣0.5h=52min﹣30min=22min。
答:(1)小明骑行的平均速度是15km/h;
(2)保持速度不变,小明要完成一周骑行,大约还需要22min。
【点评】本题考查速度的公式及变形公式的应用,难度不大,是对基础知识的考查。
27.(8分)小明利用如图甲所示的实验装置观察水的沸腾。
(1)在组装器材时,铁架台上两个铁圈,应先固定 下面 的铁圈(填“上面”或“下面”);
(2)如图甲所示,第1min时温度计的示数为 96 ℃;
(3)小明判断水正在沸腾的证据为图乙中的 a 图(填“a”或“b”);
(4)根据表格中的实验数据画出水沸腾的温度﹣时间图像。
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
…
水的温度/℃
94
95
97
98
98
98
98
…
【分析】(1)在组装器材时,按照自下而上的顺序安装器材;
(2)要正确的读数,一定要先认清温度计的分度值。
(3)水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小;水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大。
(4)首先根据实验数据确定对应点,然后“描点连线”得到图象;
【解答】解:(1)由于要用酒精灯的外焰加热,所以需先根据酒精灯固定下面的铁圈;(2)温度计的分度值是1℃,所以其温度为96℃。(3)水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停地汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,故乙中的a图符合水沸腾时的现象。(4)根据表格中的数据,描点并用平滑的曲线连接起来。图象如下:
故答案为:(1)下面;(2)96;(3)a;(4)
【点评】本题是探究水沸腾时温度变化的特点的实验,考查了温度计的使用及读数,同时考查了水沸腾的特点及现象,难度不大,属于基础性题目。
28.(8分)如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,水平放置平面镜,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)白色纸板需要 垂直 立在平面镜上;
(2)图中入射角的大小为 40° ;
(3)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 D 。
A.改变纸板与平面镜之间的夹角
B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F
D.多次改变入射角的大小
(4)纸板F向后翻折后,如果要让此时的反射光线显现出来,请说出一条可行的方法: 让光线从烟雾中通过 。
【分析】(1)探究光的反射定律时,应让硬纸板垂直放置;
(2)入射角是入射光线与法线的夹角;
(3)反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,实验中要多次验证;
(4)光在烟雾或稍浑的乳浊液中传播,会有被烟雾或稍浑的乳浊液反射的光进入人眼,于是看到光的传播路径。
【解答】解:(1)为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上,应让纸板垂直放置在平面镜上;
(2)如图所示,入射光线AO的法线是ON,纸板ENF与平面镜垂直放置,图中的入射角是90°﹣50°=40°;(3)在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍的规律,应多次改变入射角的大小,这样才能避免结论的偶然性,应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角,故D正确;
(4)让光从烟雾中通过,使在光的传播路径的烟雾被光照亮,从而反映出光的传播路径。
故答案为:(1)垂直;(2)40°;(3)D;(4)让光线从烟雾中通过。
【点评】本题主要通过实验探究了光的反射定律。通过各个分实验分别探究了两角大小和三线之间的关系。
29.(8分)如图所示,在研究小球沿斜面滚下的运动规律时:
(1)小球从A点开始沿斜面滚下,记下小球每隔0.1s的位置,用刻度尺测量AF之间距离为 40.0 cm;
(2)可以看出小球运动越来越快,这里采用的比较方法是 A ;
A.相同时间比路程
B.相同路程比时间
(3)小球从A到F过程中的平均速度为 0.8 m/s;
(4)下列运动图像中符合小球运动规律的是 D 。
【分析】(1)观察图即可得到用刻度尺测量AF之间距离;
(2)小球从A点开始沿斜面滚下,记下小球每隔0.1s的位置,比较相同时间内小球滚动的距离路程;
(3)根据图中读出小球从A到F过程通过的距离和时间,利用v=计算速度的大小;
(4)小车做加速直线运动,据此判断图象。
【解答】解:(1)由右图可知,用刻度尺测量AF之间距离为40.0cm;
(2)小球从A点开始沿斜面滚下,记下小球每隔0.1s的位置,这是比较相同时间内小球滚动的距离路程,即相同时间比路程,故选:A;
(3)从A到F过程中,小球运动的路程:s=40.0cm=0.4m,t=0.5s;
所以小球从A到F过程中的平均速度为:v===0.8m/s;
(4)小球在斜面上运动速度越来越快,做加速直线运动,
A、图中s﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明小球位置相对于O点没有变化,处于静止状态,故A不符合题意;
B、图中s﹣t图象为一过原点的直线,说明做匀速直线运动,通过的距离与时间成正比,故B不符合题意;
C、图中v﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明速度大小不变,小球做匀速直线运动,故C不符合题意;
D、图中v﹣t图象为一过原点的直线,说明速度与时间成正比,小球做加速直线运动,故D符合题意。
故选:D。
故答案为:(1)40.0;(2)A;(3)0.8;(4)D。
【点评】本题是测量平均速度的实验,考查了速度大小的判断、平均速度的理解以及计算、对运动图象的认识等,属于一道中等题。
30.(8分)阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示,红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置,该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计算出红外传感器到障碍物的距离D=。
(1)红外线属于 不可见 光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生 漫 反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm,则红外传感器到障碍物的距离为 110 cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 小 。
【分析】(1)红外线属于不可见光;
(2)光的反射有两种:镜面反射和漫反射;
(3)(4)根据文中的内容分析。
【解答】解:(1)人眼看不到红外线,红外线属于不可见光;
(2)红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,所以发生的是漫反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm,此时红外传感器到障碍物的距离为:D===110cm;
(4)如果偏移值更大一些,根据D===f+可知,红外传感器到障碍物的距离更小。
故答案为:(1)不可见;(2)漫;(3)110;(4)小。
【点评】本题考查了红外线的应用、凸透镜成像的有关知识,属于基础题。
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