2022-2023学年湖北省武汉市江岸区八年级(上)期末物理试卷(含答案解析)
展开1.如图所示,列车在平直轨道上平稳行驶,我们说车厢内行李架上的物品是静止的,选取的参照物是( )
A. 火车头
B. 树木
C. 路边的房屋
D. 对面驶过来的另一辆列车
2.如图甲所示的无人快递派送车已应用于很多大学城,某次该车从快递驿站出发,10min后到第一个派送点停靠并派送快递,完成任务后再次出发开往下一个派送点,其路程s与时间t的关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 快递驿站到第一个派送点的距离为2.0km
B. 派送车在第一个派送点停靠了13min
C. 派送车从快递驿站到第一个派送点的平均速度为0.1km/min
D. 派送车在10∼13min内做匀速直线运动
3.下列四幅图中,关于声现象的描述正确的是( )
A. 乒乓球被发声的音叉弹开表明声音是由物体振动产生的
B. 改变钢尺伸出桌边的长度,可以探究音调和振幅的关系
C. 倒车雷达利用次声波进行回声定位
D. 超声波清洗机是利用声波传递信息
4.如图所示为湖北省博物馆珍藏的虎座鸟架鼓,楚人敲击鼓面祭祀,通过凤鸟和老虎沟通天地,彰显了楚文化的浪漫与神奇。关于敲击鼓面时发出的声音,下列说法正确的是( )
A. 敲击鼓面时,我们听到的鼓声主要是鼓锤振动产生的
B. 敲击鼓面时,我们听到的鼓声是通过空气传播到人耳的
C. 用大小相同的力敲击鼓面可以改变鼓声的响度
D. 用大小不同的力敲击鼓面可以改变鼓声的音调
5.用酒精消毒时,沾在手上的酒精会迅速汽化消失。下列现象中的物态变化与其相同的是( )
A. 游泳出水后感到凉快
B. 冰雪消融
C. 露珠形成
D. 窗户出现冰花
6.我国古代科技著作《天工开物》中,对釜的铸造有“铁化如水,以泥固钝铁柄勺从嘴受注”这样的记载,如图所示。下列关于“铁化如水”这个过程的描述正确的是( )
A. 这个过程中铁温度不断升高
B. 这是一种凝固现象
C. 这是一种熔化现象
D. 在这个过程中铁不断放热
7.如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )
A. 该物质的熔点是50℃B. 第5min时,该物质已部分熔化
C. 该物质在10∼25min内没有吸收热量D. 第30min时,该物质处于液态
8.如图所示的实例中,属于光的直线传播现象的是( )
A. 手影B. 看到地上的书
C. 海市蜃楼D. 用放大镜看指纹
9.首钢滑雪大跳台在北京冬奥会期间承担了单板和自由式滑雪大跳台等比赛项目,它的设计理念源自中国敦煌壁画中传统的飞天造型,从侧面看去犹如一只灵动的“水晶鞋”。如图所示,在平静的水面,首钢滑雪大跳台和它的倒影相映成趣,下列说法正确的是( )
A. 倒影形成的原因是光的直线传播B. 倒影形成的原因是光的反射
C. 大跳台的倒影比大跳台看上去更大D. 我们能看到倒影说明倒影是实像
10.如图甲所示是江滩水底射灯景观图,在图乙中能正确表示水底灯光射出水面的光路图是( )
A.
B.
C.
D.
11.利用如图所示的装置探究平面镜成像的特点,下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板做实验是因为玻璃板成像更清晰
B. 应该选用较厚的玻璃板做实验
C. 为了成像清晰,玻璃板后面的蜡烛B应该点燃
D. 将蜡烛A远离玻璃板,它的像大小不变,像到镜面的距离变大
12.公元前2世纪,西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》就有光学、力学、声学、磁学、热学方面的内容,其中记载冰透镜“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”,其描述的现象如图所示,下列说法错误的是( )
A. 这是光的反射现象
B. 冰透镜对光有会聚作用
C. “举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
D. “以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点
13.小明在探究凸透镜成像规律时,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,此时光屏上出现了清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 光屏上成的是放大的实像
B. 该透镜的焦距是30.0cm
C. 若蜡烛、光屏不动,将透镜向左移动适当的距离,光屏上可以再一次成像
D. 若透镜不动,将蜡烛移到5.0cm刻度处,光屏需要适当左移才能再次在光屏上成清晰的像
14.如图所示是根据照相机成像原理自制的模型照相机,下列说法错误的是( )
A. 应使用半透明薄膜来承接像
B. 镜头离景物越远,薄膜上的像越小
C. 薄膜上承接到景物正立的像
D. 如果把薄膜换成感光胶片,就可以得到照相底片了
15.下列估测数据最接近实际的是( )
A. 中学生步行速度约为5m/sB. 课桌的高度约为75m
C. 一个苹果的质量约为200gD. 武汉市1月份的平均气温约为30℃
16.物理知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的说法正确的是( )
A. 图甲中,房间里的暖气一般都安装在窗户的下面
B. 图乙中,在我国北方,冬天要对自来水管进行包裹保护,是因为冰的密度比水的密度大
C. 图丙中,把风车放在点燃的酒精灯上方,风车能转动起来,是因为空气受热密度变大
D. 图丁中,航空器材常采用高强度、高密度的合金或新型合成材料
17.如图所示为甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A. 甲物质的密度与体积成正比
B. 取相同体积的甲、乙物质,甲的质量较小
C. 取相同质量的甲、乙物质,甲的体积较大
D. 甲、乙两种物质的密度之比为4:1
18.一容器装满水后,容器和水总质量为m1;若在该空容器内放一质量为m的金属块A后再加满水,此时金属块浸没,总质量为m2;若在该空容器内放一质量为m的金属块A和另一质量为2m的金属块B后再加满水,此时金属块均浸没,总质量为m3,则金属块A和金属块B的密度之比为( )
A. (m2+2m−m3):2(m1+m−m2)
B. (m2+m−m1):(m3+2m−m1)
C. (m2+2m−m1):(m3+2m−m2)
D. (2m2+m−2m3):(2m1+2m−2m2)
二、填空题(本大题共1小题,共2分)
19.如图所示为冬天湖水温度分布示意图。在寒冷的冬天,湖面封冻了,较深湖底的水却有可能保持4℃的水温。
(1)示意图中4℃水的密度______(填“大于”、“小于”或“等于”)0℃水的密度。
(2)在0∼4℃范围内,水具有______(填“热胀冷缩”或“热缩冷胀”)的性质。
三、实验探究题(本大题共5小题,共33分)
20.如图所示,在测量平均速度的实验中,让小车从斜面的A点由静止开始下滑并开始计时。
(1)本实验的原理是______。
(2)实验时应使斜面的坡度较______(填“陡”或“缓”),目的是便于测量时间。
(3)某次实验中,测得小车从斜面的A点由静止下滑到C点所用时间:tAC=1.6s,则小车在AC段的平均速度vAC=______cm/s;若想测量小车在AC段整个运动过程中后半段BC的平均速度,应该将小车从______(填“A”或“B”)点由静止释放,设小车在前半段AB和后半段BC的平均速度分别为v1和v2,则v1______v2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)小明在无风的公路上骑共享单车,公路旁每隔1km就立着一个里程碑。为了测自己骑车的速度,他测出从标有数字“3”的里程碑位置骑到标有数字“12”的里程碑位置,共历时0.5h,则这一过程中他骑车的平均速度是______km/h。
21.物理学习第一小组用如图甲所示的装置探究水沸腾时温度随时间变化的规律。
(1)图甲中组装器材应按照______(填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装,除温度计外,本实验还需要的测量工具是______。
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时烧杯中水的温度为______℃;某时刻烧杯中出现如图丙所示现象,此时烧杯中水______(填“已沸腾”或“还未沸腾”)。
(3)当水温接近90℃时,该小组同学每隔1min记录一次温度,并绘制了如图丁中的①所示水温随时间变化的图象,由图象可知,水的沸点为______,水在沸腾过程中______(填“需要”或“不需要”)吸收热量。
(4)第二小组使用完全相同的实验装置同时进行实验,每隔1min准确记录一次温度,在同一坐标系中描绘出对应的温度与时间图象如图丁中②所示,由图象可知,第二组实验用水质量______(填“大于”、“小于”或“等于”)第一组实验用水质量。
22.某同学用如图所示的装置探究光的反射定律。
(1)他将一个______(填“平面镜”或“薄玻璃板”)A放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在A上,纸板上的直线ON垂直于A,如图甲所示。使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,此时FON上可以看到反射光线,反射光线在纸板上发生______(填“漫反射”或“镜面反射”)。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。
(2)取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,发现,当入射角增大时,反射角______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。把纸板NOF向前折或向后折,如图乙所示,此时在纸板上无法看到反射光线,则此时反射光线______(填“存在”或“不存在”)。
(4)在图甲中若将一束光贴着纸板NOF沿FO方向射到O点,则反射光线会沿图中的OE方向射出,这说明在反射现象中,______。
(5)请根据光的反射定律,画出图丙中反射光线对应的入射光线,并标出入射角的大小。
23.在探究凸透镜成像规律时:
(1)移动蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图甲所示,若此时在光屏上有清晰的像,则像的性质是______(填“倒立”或“正立”)、______(填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像,日常生活中的______(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)是由该成像规律制成的。
(2)该凸透镜的焦距可能是______(填“5”、“10”或“20”)cm。
(3)如图乙所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是______(填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)保持图甲中蜡烛和光屏位置不动,将透镜向右移动______ cm,可以再一次在光屏上呈现清晰的像。
(5)如图丙所示,请画出由发光点S发出的两条光线经凸透镜后的折射光线,并确定像点S′的位置。
24.小明用天平和量筒测量盐水的密度:
(1)将天平放在__________桌面上,把游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,应向______(填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平水平平衡。
(2)按以下步骤继续进行实验,并记录数据在表格中:
a.往烧杯中倒入适量盐水,如图乙所示,测得烧杯和盐水的质量m1=______g。
b.把烧杯中部分盐水倒入量筒,如图丙所示,读出量筒中盐水的体积V。
c.测出烧杯和剩余盐水的质量m2。
d.计算出盐水的密度ρ=______kg/m3。
(3)若在步骤b中,把烧杯中部分盐水倒入量筒中时,不慎将少量盐水溅在量筒外,则测得的盐水密度会______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题(本大题共1小题,共11分)
25.2022年10月31日15时37分,梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭,在中国文昌航天发射场发射升空,约8分钟后准确进入预定轨道;11月1日4时27分,梦天实验舱与空间站组合体成功对接。
(1)在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体是______(填“运动”或“静止”)的。如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是______(填“放大”、“缩小”或“等大”)的______(填“实”或“虚”)像。
(2)如图乙所示,若空间站组合体以某一速度在前方高速飞行,梦天实验舱从距离空间站组合体200m停泊点向距离空间站组合体20m停泊点靠近过程中共耗时50min,则这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快多少米每秒?(此阶段近似看成直线运动)
(3)长征五号运载火箭点火的时候,为了给发射平台降温降噪,在发射塔架上部有一个储水500m3的巨大水箱,水箱两侧分别有一根内径1.8m的圆形主水管,直通发射平台两侧的喷水装置——喷水降温降噪系统,如图丙所示。
①储水500m3的巨大水箱中水的质量是多少?
②若在某次发射任务中,喷水装置在火箭点火后10s内,喷射218.7t水,请计算此时水箱两侧主水管中水的平均流速是多少米每秒?(不考虑水管中残留的水,π取3)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:车厢内行李架上的物品相对于火车头,位置没有发生变化,相对于树木、路边的房屋及对面行驶过来的另一辆车,位置都发生了变化,故我们说车厢内行李架上的物品是静止的,选取的参照物是火车头。
故选:A。
被研究物体相对于参照物,位置没有发生变化,就说被研究物体是静止的,反之,就是运动的。
本题考查了学生对参照物的理解,属于基础题。
2.【答案】C
【解析】解:乙图图像中0∼10min为从出发点到派送点,10∼13min为派送车在派送点停留,13∼19min为派送车从派送点返回出发点,快递驿站到第一个派送点的距离为1km,派送车在第一个派送点停靠了13min−10min=3min,派送车从快递驿站到第一个派送点的平均速度v=st=1km10min=0.1km/min,派送车在10∼13min内静止。
故ABD错误、C正确。
故选C。
根据题意派送车从出发点到派送点,又从派送点返回出发点,所以乙图图像中0∼10min为从出发点到派送点,10∼13min为派送车在派送点停留,13∼19min为派送车从派送点返回出发点,根据速度公式得出送车从快递驿站到第一个派送点的平均速度。
本题考查了路程时间图像、平均速度的计算等运动的综合内容,学会看s−t图像是重点。
3.【答案】A
【解析】解:A、乒乓球被发声的音叉弹开表明声音是由物体振动产生的,故A正确;
B、改变钢尺伸出桌边的长度,可以探究音调和钢尺振动频率的关系,故B错误;
C、倒车雷达利用超声波进行回声定位,故C错误;
D、超声波清洗机是利用声波传递能量,故D错误。
故选:A。
(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)音调与物体的振动频率有关;
(3)回声定位利用的是超声波;
(4)声音可以传递信息和能量。
本题考查了声音的产生、影响音调的因素、超声波的利用、声与能量,是一道基础题。
4.【答案】B
【解析】解:
A、敲击鼓面时,我们听到的鼓声主要是鼓面振动产生的,故A错误;
B、用力敲击鼓面时,听到的鼓声,是通过空气传播到人耳的,故B正确;
C、用相同的力度敲击鼓面,鼓面振动的幅度相同,响度相同,故C错误;
D、用用大小不同的力敲击鼓面,鼓面的振幅不同,响度不同,故D错误。
故选:B。
(1)声音是由物体的振动产生的;
(2)声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播;
(3)声音的响度与物体振动的幅度有关和距离发声体的远近有关;
(4)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,物体振动越慢,音调就越低。
本题主要考查学生声学一些基础知识点的了解和掌握,掌握声音的三个特性,三个特性的影响因素以及声音的发生、传播。
5.【答案】A
【解析】解:A、游泳出水后感到凉快,是由于汽化吸热;沾在手上的酒精会迅速汽化消失也属于汽化吸热,故A符合题意;
B、冰雪消融属于熔化吸热,故B不符合题意;
C、露珠是由于空气中的水蒸气液化形成的,液化放热,故C不符合题意;
D、窗户出现冰花是由于空气中的水蒸气凝华形成的,凝华放热,故D不符合题意。
故选A。
(1)物质从液态变成气态的过程叫汽化。汽化需要吸收热量。
(2)物质从固态变成液态的过程叫熔化。熔化需要吸收热量。
(3)物质从气态变成液态的过程叫液化。液化需要放出热量。
(4)物质从气态直接变成固态的过程叫凝华。凝华需要放出热量。
知道汽化、熔化、凝华、液化以及它们在生活中的实例。
6.【答案】C
【解析】解:“铁化如水”这个过程铁从固态变成液态,是熔化过程,要吸热,且温度保持不变。故C正确,ABD错误。
故选:C。
熔化是使物质从固态变成液态的变化过程,是吸热过程。晶体有固定的熔化温度,叫做熔点,熔化过程中晶体是固液共存态。非晶体没有固定的熔化温度。
掌握晶体熔化现熔化吸热的特点,并会用所学知识解决实际生活中的物理问题。
7.【答案】D
【解析】解:(1)从图象可以看出,此物质在熔化过程中保持80℃不变,所以此物质是晶体,且熔点为80℃,故A错误;
(2)根据图象可知,该物质从10min是开始熔化,到25min时熔化结束,熔化吸热,温度保持不变,处于固液共存状态,第5min时,该物质处于固态,第30min时,该物质处于液态,故BC错误,D正确。
故选:D。
(1)从图象中辨别晶体与非晶体主要看这种物质是否有一定的熔点,即有一段时间这种物质吸热,但温度不升高,而此时就是这种物质熔化的过程,晶体在熔化时的温度是熔点。
(2)晶体在熔化过程或凝固过程中处于固液共存态。熔化完毕处于液态。
本题考查的是对熔化和凝固图象的理解,根据图象分辨晶体和非晶体,并能分析出各自在熔化过程中的特点是解决该题的关键。中考对这个知识点的要求是比较高的。
8.【答案】A
【解析】解:A、手影是光沿直线传播形成的,故A符合题意;
B、书反射的光线进入人的眼睛,人眼便看到书,属于光的反射现象,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是太阳光经过不均匀的大气层发生折射形成的,属于光的折射现象,故C不符合题意。
D、用放大镜看指纹属于凸透镜成像,凸透镜对光线具有会聚作用,其原理是光的折射现象,故D不符合题意。
故选:A。
(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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,例如凸透镜成像、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。
此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
9.【答案】B
【解析】解:因为平静的水面相当于平面镜,所以看到的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的等大的虚像,故B正确、ACD错误。
故选:B。
平面镜成像是由于光的反射形成的。
要学会区分三种光现象:光的直线传播现象:影子、日月食、小孔成像;光的反射:镜子、倒影、潜望镜;光的折射:看水中的物体、电影、隔着玻璃或透镜看物体。
10.【答案】C
【解析】解:(1)水底灯光射出水面,说明光线由水中进入空气,A、D图中光是由空气进入水中,故AD错误;
(2)光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故B错误、C正确。
故选:C。
水底灯光射出水面进入空气中时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线看到了等的像。
此题主要考查学生对折射规律的认识和理解,解答此题的关键:一要明确光的传播方向;二要知道折射角和入射角的大小关系。
11.【答案】D
【解析】解:A、探究平面镜成像实验时,用透明的玻璃板是为了便于确定像的位置,比较像的大小,故A错误;
B、因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,故B错误;
C、为了成像清晰,实验时可以用手电筒对着蜡烛照,但不能将两支蜡烛都点燃。若都点燃,使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰,故C错误;
D、当蜡烛A远离玻璃板时,根据像和物体到平面镜距离相等,所以像远离玻璃板,根据像和物体大小相等,物体大小不变,像的大小也不变,故D正确。
故选:D。
(1)探究平面镜成像实验时,用透明的玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置、比较像的大小;
(2)从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面会出现两个像和保证实验效果这个角度去分析解答。
(3)用手电筒对着蜡烛照,可以使蜡烛的像清晰一些,更容易观察。
(4)物体在平面镜中成像,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体大小相等。
本题以选择题的形式考查平面镜成像实验中需要注意的事项,这既是平时经常强调的地方,又是中考中经常涉及到的地方,要求深入理解,熟练掌握。
12.【答案】A
【解析】解:古人将冰磨成一种冰透镜,该透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,能使光线发生折射;冰透镜正对太阳光,能使太阳光会聚焦点,从而能点燃艾草取火,故A错误、BCD正确。
故选:A。
凸透镜对光线具有会聚作用、凹透镜对光线具有发散作用,据此分析判断。
本题考查了凸透镜对光线的作用,属于基础知识。
13.【答案】D
【解析】解:A、由图可知,物距等于像距,u=2f,v=2f,此时光屏上成倒立等大的实像,故A错误;
B、由图可知,2f=30.0cm,所以f=15.0cm,故B错误;
C、物体和光屏(像)之间的最短距离为4f,由图可知,若蜡烛、光屏不动,只移动凸透镜不能再次成实像,故C错误;
D、若透镜不动,将蜡烛移到5.0cm刻度处,物距变大,根据物远像近像变小,光屏需要适当左移才能再次在光屏上成清晰的像,故D正确。
故选:D。
凸透镜成像的规律:
当u>2f时,f
当f2f,成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的。
当u=f时,无像。经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点。
当u
本题是探究凸透镜成像规律的实验,不仅要熟练掌握规律内容,而且要掌握器材的调节及有关问题的解决。
14.【答案】C
【解析】解:A、半透明薄膜可以用来承接像,故A正确;
B、镜头离景物越远,物距越大,像距越小,薄膜上的像越小,故B正确;
CD、因为照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像的原理制成,所以在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜看到室外景物倒立的清晰的实像,把薄膜换成感光胶片,就可以得到照相底片了,故C错误、D正确。
故选:C。
照相机利用了物距在大于二倍焦距时,凸透镜能成倒立缩小的实像的规律,凸透镜相当于镜头,薄膜相当于胶片;凸透镜成实像时,物远像近像变小。
本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
15.【答案】C
【解析】解:A、中学生步行速度约为1.1m/s,故A错误;
B、课桌的高度约为75cm,故B错误;
C、一个苹果的质量约为200g,故C正确;
D、武汉市在湖北省,1月份的平均气温约为15℃,故D错误。
故选:C。
新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如:长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。应答估测选择题的方法:利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据,进行单位换算,有时要利用基本公式求未知物理量。
本题考查了对速度、长度、质量、温度的估测,注重理论与实际差异的应变能力的培养,体现新课程的基本理念。
16.【答案】A
【解析】解:A、因为温度升高气体的体积膨胀,密度变小而上升,冷空气从四面八方流过来,这样可以促进整个房间的气体流动,提高室内的温度,所以房间里的暖气一般都安装在窗户的下面,故A正确。
B、北方冬天温度很低,水很容易结冰,结冰后,质量不变,密度变小,由密度的变形公式V=mV可知,结冰后体积变大,从而把水管胀裂,所以在我国北方,冬天要对自来水管进行包裹保护,故B错误。
C、点燃酒精灯,上方的空气吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,气流流过纸风车扇叶时,带动扇叶转起来,故C错误。
D、航空器材常采用密度小、强度高的合金材料或新型合成材料,故D错误。
故选:A。
(1)热空气的密度小于冷空气,热空气比冷空气轻,打开暖气后,热空气向上流动,冷空气向下流动,房间的气温基本平衡。
(2)由密度的变形公式可知,质量一定时,密度小的体积大,由于水的密度大于冰的密度,所以当质量不变时,水结冰体积会增大。
(3)密度大小的影响因素:物质的种类、温度、气压、状态。
(4)空器材需要质量小、强度高,要减小航空器材的质量,在体积一定时,需要减小材料的密度,常采用高强度、低密度的合金或新型合成材料,
此题考查与密度相关的物理知识和物理现象,难度中等,与实际生活联系密切,属于中考热点。
17.【答案】D
【解析】解:A.密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物质的质量、体积无关,故A错误;
B.由图可知,取相同体积的甲、乙物质,甲的质量较大,故B错误;
C.由图可知,取相同质量的甲、乙物质,乙的体积较大,故C错误;
D.由甲物质的m−V图象得出体积为10cm3时,甲物质的质量为20g,乙的质量为5g;
甲、乙两物质的密度之比:ρ甲ρ乙=m甲Vm乙V=m甲m乙=20g5g=4:1,故D正确;
故选:D。
(1)密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,与物质的质量、体积无关;
(2)根据图象,选取体积相同,比较甲乙的质量;
(3)根据图象,选取质量相同,比较甲乙的体积;
(4)由m−V图象得出体积为10cm3的甲、乙物质的质量,利用密度公式求甲、乙的密度之比。
本题考查了密度公式的应用。本题的关键在于对m−V图象的认识,难度不大,属于常考题。
18.【答案】A
【解析】假设A密度ρA,体积VA;B的密度ρB,体积VB,杯子体积V杯,杯子的质量为m容,
由ρ=mV可得:ρAVA=m,ρBVB=2m;
装满水后容器和水总质量为m1,则m容+ρ水V杯=m1,
对于放进A的情况:
m容+m+ρ水(V杯−VA)=m2,
即m容+m+ρ水V杯−ρ水VA=m2,
即ρ水VA=m+m1−m2----①
若在该空容器内放一质量为m的金属块A和另一质量为2m的金属块B后再加满水,总质量为m3:
则m容+3m+ρ水(V杯−VA−VB)=m3,
即m容+3m+ρ水V杯−ρ水VA−ρ水VB=m3,
3m+m1−ρ水VA−ρ水VB=m3,
3m+m1−(m+m1−m2)−ρ水VB=m3,
2m+m2−ρ水VB=m3,
即ρ水VB=2m+m2−m3------②
由①②可得:VAVB=m+m1−m22m+m2−m3,
根据ρ=mV可得:ρAρB=mAVAmBVB=mAmB×VBVA=m2m×2m+m2−m3m+m1−m2=(m2+2m−m3):2(m1+m−m2)。
故选:A。
先设出AB物体的密度和体积,根据密度公式分别表示出A、B和水的质量;当放进A的情况,容器的总质量等于容器的质量、水的质量和金属块的质量之和,根据密度公式表示出其大小,同理得出容器放入B后容器的总质量,联立等式即可得出AB物体的体积之比,再根据密度公式得出AB物体的密度。
本题考查了密度公式的灵活应用,关键是根据题意得出分别放入物体AB时容器的总质量,进一步得出两者的体积之比。
19.【答案】大于 热缩冷胀
【解析】解:(1)根据冬天河面封冻后河水温度的分布图示可以看出温度是由上往下分别是0℃,1℃,2℃,3℃,4℃,而由物体的浮沉条件可知密度小的液体漂浮在密度的大的液体上面,由图可知4℃的水沉在最底层,说明4℃的水密度最大。那么可以得出规律:温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小;示意图中4℃水的密度大于0℃水的密度;
(2)根据密度公式:ρ=mV可得V=mρ,当质量相等时,密度小的物体体积反而大,所以当水的温度低于4℃时,随着温度的降低,水的体积逐渐增大,故可以得出规律:水具有反常膨胀的特性,在0∼4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质。
故答案为:大于;热缩冷胀。
由于水在0∼4℃会出现反常膨胀,所以水在4℃时密度最大,这也说明密度会受到温度的影响,由于水的反常膨胀,水温从0℃升温至4℃的过程中,会出现热缩冷胀,体积减小。
掌握水具有反常膨胀的特性,会用所学物理知识解决实际问题。
20.【答案】v=st 缓 50 A 小于 18
【解析】(1)测量平均速度的实验的原理是v=st。
(2)实验时应使斜面的坡度较缓,目的是使小车下滑速度变缓一些,便于测量时间。
(3)实验中刻度尺的分度值为1cm,A、C两点对应的刻度值分别为80.0cm、0.0cm,则:
sAC=80.0cm−0.0cm=80.0cm;
小车在AC段的平均速度为:
vAC=sACtAC=;
若想测量小车在AC段整个运动过程中后半段BC的平均速度,因为小车在AC段整个运动过程中经过B点时速度不为0,因此应该将小车从A点由静止释放;
设小车在前半段AB和后半段BC的平均速度分别为v1和v2,因为小车做的是加速运动,下滑速度越来越快,因此v1小于v2。
(4)小明经过的距离为:
s=12km−3km=9km;
小明这一过程中骑车的平均速度是:
v=st=9km0.5h=18km/h。
(1)测量平均速度的实验的原理是速度公式。
(2)实验时应使小车下滑速度变缓一些,便于测量时间,据此进行判断。
(3)实验中刻度尺的分度值为1cm,A、C两点对应的刻度值分别为80.0cm、0.0cm,据此算出AC段距离sAC,利用速度公式v=st求出小车在AC段的平均速度;
小车在AC段整个运动过程中经过B点时速度不为0,据此判断测量小车在AC段整个运动过程中后半段BC的平均速度时,应该将小车从哪一点由静止释放;
小车做的是加速运动,下滑速度越来越快,据此判断小车在前半段AB的平均速度v1和后半段BC的平均速度v2的大小。
(4)计算出小明经过的距离,然后利用速度公式v=st求出小明这一过程中骑车的平均速度。
此题考查了测量小车在斜面上运动的平均速度的实验、速度公式及其计算,属基础题目。
21.【答案】自下而上 秒表 98 已沸腾 99℃需要 大于
【解析】解:(1)图甲中组装器材应按照自下而上的顺序组装,除温度计外,本实验还需要的测量工具是秒表。
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,该温度计的分度值是1℃,此时烧杯中水的温度为98℃;某时刻烧杯中出现如图丙所示现象,此时烧杯中水已沸腾,因为气泡上升变大。
(3)由图象可知,水的沸点为99℃,水在沸腾过程中需要吸收热量。
(4)在同一坐标系中描绘出对应的温度与时间图象如图丁中②所示,由图象可知,第二组实验用水质量大于第一组实验用水质量。因为第二组加热至水沸腾的时间更长一些。
故答案为:(1)自下而上;秒表;(2)98;已沸腾;(3)99℃;需要;(4)大于。
(1)本实验应该按照自下而上的顺序组装,便于用酒精灯的外焰加热,用秒表测量时间,用温度计测量温度。
(2)水在沸腾前气泡上升变小;沸腾时气泡中不断有新的水蒸气进入,气泡上升变大。
(3)水在沸腾过程中吸收热量,温度保持不变。
(4)其他条件不变时,增加水的质量,吸收的热量增多,加热时间变长,但是水的沸点不变。
知道水沸腾前后气泡的变化情形;知道水在沸腾时吸收热量、温度不变。
22.【答案】平面镜 漫反射 增大 存在 光路是可逆的
【解析】解:(1)把一个平面镜A放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜A上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图甲所示;
实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,发现反射角等于入射角,反射角随着入射角的增大而增大;
(3)如图乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,此时,反射光依然存在;
(4)由让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出可知,将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,体现了光路是可逆的;
(5)因为反射光线与镜面的夹角为30∘,反射角等于90∘−30∘=60∘;过反射点O作法线,根据反射角等于入射角画出入射光线,并标出入射角的大小为60∘;如图所示:
故答案为:(1)平面镜;漫反射;(2)增大;(3)存在;(4)光路是可逆的;(5)见解答。
(1)如图甲所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面;
在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)探究光的反射规律,先让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,量出入射角和反射角的度数,然后改变光束的入射方向,使∠i减小,再量出入射角和反射角的度数,与前一次实验量出的结果进行比较,即可发现反射角和入射角关系;
(3)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论;
(4)让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出告诉的信息,可以得到此题的答案;
(5)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线并标出入射角。
本题考查了探究光的反射的实验。光的反射遵循反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
23.【答案】倒立 放大 投影仪 10 近视 15.0
【解析】解:(1)由图可知,此时的物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
(2)此时的物距与焦距的关系为:f2f,解得:7.5cm
(4)保持图甲中蜡烛和光屏位置不动,根据光路可逆可知,将透镜向右移动15cm后,凸透镜在65cm刻度尺,此时的物距变为原来的像距,可以再一次在光屏上呈现清晰的像;
(5)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过光心的光线其传播方向不变,然后反向延长这两条折射光线,反向延长线的交点为S的像S′,如下图所示:
。
故答案为:(1)倒立;放大;投影仪;(2)10;(3)近视;(4)15.0;(5)见解析。
(1)(2)当物距处于f和2f之间时,像距大于2f,凸透镜成倒立放大的实像,投影仪、幻灯机都是根据这个原理制成的;
(3)近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强造成的,使像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜进行矫正;根据像远离凸透镜,可判断眼镜对光线具有发散作用;
(4)在光的折射中,光路是可逆的;
(5)先确定所给的入射光线的特点,然后根据凸透镜的光学特点作图。
此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难。
24.【答案】水平 左 721.1×103 偏大
【解析】解:(1)天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘的右侧,说明左盘轻,此时应该将平衡螺母向左移动,直到横梁平衡;
(2)由图乙知烧杯和盐水的质量m1=50g+20g+2g=72g,
量筒中盐水的质量m=m1−m2=72g−39g=33g,
量筒中盐水的体积为:V=30mL=30cm3;
盐水的密度为:
ρ=mV=33g30cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;
(3)如图乙所示,把烧杯中部分盐水倒入量筒时,若少量盐水溅在量筒外面,测得盐水的体积偏小,质量的测量值是准确,根据ρ=mV知测得的密度值比真实值偏大。
故答案为:(1)水平;左;(2)a、72;d、1.1×103;(3)偏大。
(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,左偏右移,右偏左移;
(2)物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值;由图丙读出烧杯和盐水的总质量,计算盐水质量,根据ρ=mV计算盐水的密度;
(3)烧杯中的盐水倒入量筒中时会有少量盐水溅出,导致体积测量值偏小,根据ρ=mV分析盐水的密度。
本题是测量液体密度的实验,考查了用天平和量筒的使用和读数、密度的计算,误差的分析等,此实验是初中物理的一个重要实验,一定要熟练掌握。
25.【答案】(1)运动;缩小;实;
解:(2)v0=s0t0=200m−20m50×60s=0.06m/s;
(3)①储水500m3的巨大水箱中水的质量m0=ρV0=103kg/m3×500m3=5×105kg;
②喷射水的体积V=mρ=218.7×103kg103kg/m3=218.7m3,
水管的半径r=1.8m2=0.9m,
两根主水管的横截面积S=2πr2=2×3×(0.9m)2=4.86m2,
流出的水的深度h=VS=,
水的平均流速v=ht=45m10s=4.5m/s。
答:(2)这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快0.06m/s;
(3)①储水500m3的巨大水箱中水的质量是5×105kg;
②此时水箱两侧主水管中水的平均流速是4.5m/s。
【解析】(1)在进入预定轨道后,梦天实验舱采取“追”空间站组合体的方式进行交会对接,它们之间的距离也不断缩短,此过程中,梦天实验舱相对于空间站组合体的位置发生变化,是运动的;
如图甲所示是梦天实验舱上的摄像头实时传回的画面,摄像头的镜头相当于一个凸透镜,所成的像是缩小的实像。
(2)根据速度公式得出这段时间梦天实验舱的平均速度比空间站组合体快多少米每秒;
(3)①根据m0=ρV0得出储水500m3的巨大水箱中水的质量;
②根据V=mρ得出喷射水的体积,得出水管的半径,根据S=2πr2得出两根主水管的横截面积,根据h=VS得出流出的水的深度,根据v=ht得出水的平均流速。
本题考查速度、密度、运动和静止的相对性等知识,是一道综合题。烧杯和盐水的总质量m1/g
烧杯和剩余盐水的质量m2/g
量筒中盐水的质量m/g
量筒中盐水的体积V/cm3
盐水的密度ρ/g⋅cm−3
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