2025-2026学年八年级物理上学期期末复习专题《选择、填空题难点》-苏科版(2024)(含解析)

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2025-2026学年八年级物理上学期期末复习专题《选择、填空题难点》-苏科版(2024)(含解析)

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八年级物理上学期期末复习专题《选择、填空题难点》
题型一 声学(共5小题) 题型六 测焦距难点分析(共2小题)
题型二 光的反射、光的折射综合(共7小题) 题型七 透镜成像及其综合应用(共9小题)
题型三 光的反射、光的折射动态移动问题(共5小题) 题型八 物态变化综合(共6小题)
题型四 平面镜综合(共4小题) 题型九 物体的运动综合(共11小题)
题型五 平面镜—完整像、轨迹问题(共3小题)
题型一 声学(共5小题)
1.如图所示,分别是甲、乙、丙、丁四个物体发出的声音在示波器上显示的波形。下面关于四者发出声音的特性描述正确的是(  )
A.甲、乙响度不同 B.乙、丙音调相同 C.丙、丁音色相同 D.无法判断
2.口琴是用嘴吹气或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器,如图甲所示:在同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 ,我们区分口琴和吉他的声音主要是依据 不同;小红自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图乙所示。这哨声是由管内的 振动而产生的,吹哨时上下推拉活塞,图丙中A和B音调较高的是 。在班里举行小型音乐会,小刚同学在5个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击它们,就可以发出不同音调的声音来。但瓶子的顺序排乱了,若按音调由高到低的顺序排列,则图丁中正确的瓶子编号是 。
3.某课外小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象进行下列研究,(已知人耳能区分两次声音的最小时间间隔为0.1s,在当前环境下声音在空气中的传播速度,在软木中的传播速度,在水中的传播速度,在钢铁中的传播速度v铁=5200m/s。)。现有一段长为51m的长直软木,当小明在一端用力敲击一下长直软木时,将耳朵贴在软木另一端倾听的小华经 s听到响声,小华能听到 次响声;而小红同学在输送水的长直铁管道(充满水)上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,小亮沿长直铁管某一位置耳朵贴近铁管听声。若实验中小亮只听到一次响声,则小亮的位置距离敲击点的距离范围是 m。(选填“s<44m”、“44~211m”或“s>211m”)
4.物理学习中,经常会用到一些科学研究方法,以下实例中所用研究方法相同的是(  )
①探究声音的产生条件时,将发声的音叉触及水面,水花四溅
②描述声音在空气中的传播时,将声波比作弹簧波
③探究响度与振幅的关系时,观察红豆跳起的高度来比较鼓面的振幅
④探究音调与声源振动的关系时,用相同的力度将一张硬卡片以不同的速度划过梳齿
⑤研究平面镜成像时,用另一个完全相同的棋子B替代物体棋子A
A.③④ B.①③ C.②⑤ D.①④
5.如图为某声速测量仪器的实验装置图,甲、乙是声信号采集器,铜铃到甲、乙的距离s1=20cm,s2=80cm;敲打铜铃后,声音被甲、乙接收,液晶显示屏会显示甲、乙接收到声信号的时间差,单位为ms(1ms=10-3s),下列说法错误的是(  )
A.敲打铜铃,液晶显示屏上的示数为1.765,此时测得声速约为340m/s
B.已知温度越高,声速越大。当加热铜铃与乙之间的空气后敲打铜铃,液晶显示屏的示数将变小
C.若将铜铃放在甲、乙连线的中点,敲打铜铃,液晶显示屏的示数为0
D.若将铜铃、甲和乙从左向右依次摆放在同一条直线上,甲、乙位置固定不动,移动铜铃,铜铃离甲越远时敲打铜铃,液晶显示屏的示数越大
题型二 光的反射、光的折射综合(共7小题)
6.如图所示,为了让反射光可以照射到墙上的A点,下列办法可行的是( )
A.入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离
B.入射光线位置不变,平面镜水平向左移动一段距离
C.入射角不变,入射光向左平移一段距离
D.入射点位置不变,入射光逆时针转动一定的角度
7.甲图显示的现象叫做光的 现象,就像雨后的彩虹。其中红光的偏折程度 选填“大于”、“小于”或“等于”紫光的偏折程度;乙图中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后两束折射光线 选填“仍然平行”或“不再平行”,它们之间的距离d会 选填“变大”、“变小”或“不变”。
8.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中入射光线是 (用字母表示),反射角等于 , 折射角等于 度,界面的 (选填“上”、“下”或“左”、“右”)方是玻璃。
9.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的分界面处同时发生了光的反射和折射,分析图可知: (选填 “AD右侧”、“AD左侧”、“BF上方”、“BF下方”)是空气,折射角大小为 °,入射角大小为 °,若入射角变为20°,则反射光线和折射光线的夹角度数 (选填“大于”“小于”或“等于”)100°。
10.如图所示,平面镜M与N的夹角为θ,一条平行于平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路回,则两平面镜之间的夹角θ不可能是(  )

A.4o B.3o C.2o D.1o
11.以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S,黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P,如图所示。一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时,通过P孔能几次被S所发出的光照射到(  )
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
12.古埃及学者埃拉托色尼发现,利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆,将其竖直立在地球上的A点,由于光的 形成了杆的影子,记录直杆在正午时刻影子的长度,算出太阳光与直杆的夹角,同样可以测出此时 B点太阳光与直杆的夹角A、B是同一经度上的两个城市(如图),它们的距离为L,可以估算出地球的周长大约为 。
题型三 光的反射、光的折射动态移动问题(共5小题)
13.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变;当盛液体的容器倾斜时,光点S的位置 (改变/不改变);当液面上升2cm时,光点S'的位置向左移动 cm。
14.图示为水位测量仪的原理图。A点与光屏PQ高度相同,从A点发出一束与水平面成且方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动了0.6m,说明水位 (上升/下降)了 m。若将水槽的右边用木块垫高,此处B点的位置将 (左移/不动/右移)。
15.将透明的薄壁(厚度忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,水槽中未注水时,在侧壁上A处得到一个光点。
(1)向水槽中注水,水面达到如图所示位置时,光点移至B处,这是由于光在水面处发生了 现象,此时折射角 入射角(选填“大于”或“小于”);
(2)为使B处的光点移至C处,应使水槽中的水量 (选填“增加”或“减少”),若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量Δh 3cm(选填“>”、“<”或“=”)。
16.如图所示的是观察微小形变的装置,平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在光屏上形成光斑P,人眼能从各方向看到光斑,是因为光斑在光屏上发生了 ;若要使光斑向左移动,下列方法可行的是 (填字母)
A. 保持入射点不变,将入射光线逆时针转动(<90°)
B. 将光屏向上移动
C. 将镜子顺时针转动(<90°)
D. 将平面镜向上移动
17.水池的池壁垂直于水平池底,水池上方支架(AB)装有一激光器,水池中没有水时,激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上,且与池底的夹角为45°,如图甲所示.往池中注水,并待水面平静时,如图乙所示,激光被反射到池壁上,使池壁上出现一个光点S,同时池底也出现光点(图中均没有画出)。
(1)图乙中,光点S位于池壁上6dm刻度处:它在水中的像S'在 (选填“0”、“1”、“2”、“3”)的刻度处;
(2)光点S从6dm平稳下降至3dm处,水面下降了 dm;此过程中它的像在池壁刻度线处 (选填“上升”、“静止”或“下降”);打在池底的光斑(未画出)会向 移动。
题型四 平面镜综合(共4小题)
18.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.铅笔不动,平面镜旋转至虚线处,铅笔和它的像不可能垂直
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.铅笔和平面镜均水平向右移动10cm,铅笔像的位置不变
19.图甲所示是“探究平面镜成像特点”的装置。保持甲图中点燃的蜡烛在A点位置以及BC边不动,将玻璃板绕BC缓慢顺时针转动,初始位置时,AB连线与BD夹角为30°,如图乙所示。玻璃板从BD转动90°到BD1的整个过程中,蜡烛A的像的运动路径是一段 选填“直线”、“圆弧”或“折线”。平面镜转过 °时,像与物之间的距离最大,像转过了 °。
20.如图所示,一块平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一束光垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心O逆时针匀速转动,在转动过角时,点光源在镜中所成的像绕中心O转过的角度为、反射光线转过的角度为θ2,则 ,
21.如图所示,直角三角形板状物体ABO放置在水平桌面上,一平面镜也竖直放置在紧靠O点的位置,已知BO=6cm,AO=12cm,此时,B点与它的像之间的距离为 cm。当镜面绕轴O顺时针转向右侧桌面的过程中,A点与它的像之间的最大距离为 cm;此时ABO的像扫过的面积为 cm2。(所有答案均可用数据或数学符号表达)
题型五 平面镜—完整像、轨迹问题(共3小题)
22.如图所示,物体AB直立于平面镜前,镜子足够大。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD(如甲图),平面镜后面插入一块不透光的木板CD(如乙图)。木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.甲、乙两图中,都不能成AB完整的像
B.甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
C.甲、乙两图中,都能成AB完整的像
D.甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
23.把两块厚度不计且足够大的平面、垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小明站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为,看到自己完整像的个数为,下列对小明在不同位置时,、值的分析,不符合实际的是( )
A.在点时,, B.在点时,,
C.在点时,, D.在点时,,
24.如图所示,平面镜前有一发光点S,平面镜可以绕O轴转动,已知发光点S与轴O的距离SO=12cm,SO与镜面的夹角为60°。此时,S与它的像之间的距离为 cm;当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S在镜中的像与O轴的距离将 ,发光点S与镜中像的距离将 (以上两空填写大小变化情况);S的像运动轨迹的长度为 cm。
题型六 测焦距难点分析(共2小题)
25.将一透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到透镜的距离为l。下面说法正确的是(  )
A.由于纸上呈现一个并非最小的光斑,所以可能是凹透镜
B.是凸透镜,若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距一定小于l
C.是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距一定小于l
D.是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距也随之变大
26.为了测量某凸透镜焦距,小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小 (选填“先变小后变大”或“先变大后变小”),通过计算可以得到该凸透镜的焦距为 cm。
题型七 透镜成像及其综合应用(共9小题)
27.如图所示,用调试好的装置探究凸透镜成像的规律,其中“F”形光源的高度为4.0 cm。将光源放在凸透镜左侧适当位置,调整右侧光屏,使光屏上呈现清晰的像,进行多次实验,分别测出物距u和像的高度h,实验数据如下表。下列说法错误的是(  )
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距u/cm 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0
像高h/cm 6.0 4.8 4.0 3.4 3.0 2.7
A.该凸透镜的焦距为12.0 cm
B.第1次实验的像距大于2倍焦距
C.第3次实验光屏上呈现“”形状的像
D.第4次实验的像距大于第6次实验的像距
28.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作,均可在光屏上再次成清晰的像,操作1:保持蜡烛和光屏在图示位置不变,将透镜甲向左移到M点。操作2:保持蜡烛和透镜在图示位置不变,将透镜甲换成透镜乙后,再向右移动光屏到N点,则下列说法正确的是( )
A.透镜乙的焦距可能小于透镜甲
B.M点和N点之间的距离一定大于40cm
C.两次操作在光屏上观察到的一定都是蜡烛放大的像
D.完成操作2后保持蜡烛和光屏的位置不动,移动透镜乙一定出现等大的像
29.如图甲所示,光学元件由凸透镜A、B组成,A的直径为D,B的直径为d,将光学元件正对阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑,圆斑的直径均为d,则下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B的焦距
C.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变小
30.如图所示在光屏上得到了一个清晰的像,这个像一定是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的。不改变蜡烛和光屏位置,将凸透镜向右移动到 cm处,屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表,其表面正对透镜,则指针在光屏上所成的像做 (填“顺时针”或“逆时针”)转动。
31.小明用凸透镜甲、乙做光学实验。他先用一“”光源和凸透镜甲、光具座、光屏做实验,把它们放在如图所示位置时,“”光源会在光屏上成一个清晰、等大的像,再把凸透镜乙正对着太阳光,调整凸透镜的位置,直至在白纸上观察到一个最小亮点,测量凸透镜光心到亮点的距离,如图所示。
图中,为使光屏上再次得到清晰的像,进行以下操作( )
①凸透镜甲和“”光源的位置都不动,光屏向右适当移动一段距离
②凸透镜甲位置不动,“”光源向右适当移动一段距离,光屏向左适当移动一段距离
③“”光源和凸透镜甲的位置都不动,把凸透镜甲更换为凸透镜乙,光屏向左适当移动一段距离
A.只有①是可行 B.只有②是可行 C.只有③是可行 D.①②③都不可行
32.如图,在探究凸透镜成像规律实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,则凸透镜一定固定在 (选填“A、B”或“B、C”)之间,两次成像的虚实情况 (选填“相同”或“不同”)。
33.如图,平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴,点光源S位于主光轴上,光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是10cm、4cm,则此透镜的焦距是 cm。
34.如图所示,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,若用此凸透镜成像,则当物体距透镜0.3m时,移动光屏,可在光屏看到(  )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.不成像
35.在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时,多次实验,记录凸透镜成实像时的物距u、像距v;算出物像间距L(即u+v);绘出如下图线(以f为长度单位);结合图像,下列说法错误的是(  )
A.d点的成像特点与照相机成像特点一样
B.当凸透镜成实像时,其物像间距满足L≥4.5f
C.a和d两点数据可以说明光路是可逆的
D.c和d两点的成像特点是一样的
题型八 物态变化综合(共6小题)
36.“炖汤”因味道好而深受人们的喜爱。“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,如图,在大煲内的水沸腾过程中,煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”,“白气”的形成是 (填物态变化名称),若汤的沸点与水的沸点相同,则盅内的汤 (填“会”或“不会”)沸腾。
37.如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象。下列说法正确的是(  )
A.该物质凝固点低于45℃
B.在BC段,该物质没有吸热所以温度不变
C.在t=2min时,该物质处于固态
D.EF段物质吸收了热量
38.如图所示为伽利略温度计(烧瓶内有空气,细管中有液体),它是利用气体的热胀冷缩性质来工作的。下列说法正确的是(  )
A.B点的刻度值应该小于A点的刻度值
B.如果B点为室温刻度值,则A点可能为0
C.液柱上升,表明气体体积缩小,此时气温上升
D.液柱下降,表明液体体积缩小,此时气温下降
39.下表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则下列说法正确的是(  )
物质 固态氮 固态氧 固态酒精 固态水银
熔点/℃ ﹣210 ﹣218 ﹣117 ﹣39
物质 液态氮 液态氧 液态酒精 液态水银
沸点/℃ ﹣196 ﹣183 78 357
A.在﹣190℃时氮是液态
B.将氮和氧放在﹣200℃的环境中一段时间后,慢慢提高环境的温度,氮气会比氧气更快分离出来
C.在标准大气压下,可以用酒精温度计测量沸水的温度
D.将液态氮置于25℃的环境中,液态氮会不断吸热,温度不断上升
40.下大雪时小雨看到护路工人往路面上撒盐,在相同的气温下,撒了盐后的冰雪会很快熔化。他对此进行了探究,先用电冰箱制取了一些冰块,然后平均分成两份放入两只相同的易拉罐中,在其中一只易拉罐中加入适量的食盐,并用筷子搅拌一段时间(如图甲)。
(1)当两罐内有 出现时,用温度计分别测出罐内混合物的温度(如图乙),加入了食盐的罐中混合物的温度为 ,一只罐外壁出现了白霜,而另一只外壁出现的是小水珠,出现白霜的是 (选填“加食盐”或“未加食盐”)的那只易拉罐;
(2)对比两罐温度后,小雨认为相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ;小雨还发现,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
41.物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图是碘物质的状态与压强、温度的关系图像。OA、OB、OC分别是三种状态的临界曲线,O点称为三相点。下列说法中正确的是(  )
A.当t>114 ℃时,碘物质一定处于气态
B.当t<114 ℃时,碘物质可能处于液态
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘先熔化再汽化
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃),碘蒸气凝华并对外放热
题型九 物体的运动综合(共11小题)
42.如图为“行星传动示意图”,中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R1,周围四个“行星轮”的转动轴固定,其半径均为R2,“齿圈”的半径为R3,其中R1=1.5R2,A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮可绕所在转动轴转动,齿轮转动过程不打滑,转动过程中A点与C点的速度之比为 ,当C点所在齿轮旋转2周,B点所在齿轮旋转 。
43.小明想估测小区内路灯的高度h,晚上沿着路灯旁道路行走,第一次测得身高为1.8m的小明,对应的影子长为1m;沿着影子方向匀速直线远离路灯行走了4m后,测得此时的影子长2m。已知形状相同,大小不同的三角形,其对应的边长之比相等。
(1)“路灯下影子的形成”这一现象,对应的光学原理是光 的特性。
(2)已知小明匀速前进4m,所用时间5s,则小明行走的速度大小为 m/s,影子头部顶端前进的速度大小为 m/s。
(3)小区内路灯的高度h为 m。
44.如图是甲、乙两车在平直路面上沿同一直线运动时的s-t图像,由图像中的信息可知,下列说法正确的是(  )
A.内,两车都做匀速直线运动且路程相等
B.内,两车之间距离先变大后不变
C.内,乙车的平均速度可能小于甲车的速度
D.内,乙车速度一定大于,小于
45.甲、乙、丙三个人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙运动情况可能是(  )
A.甲、乙一定匀速下降,且v乙>v甲,丙可能停在空中
B.甲、乙一定匀速下降,且v乙>v甲,丙可能匀速下降,且v丙>v甲
C.甲、乙一定匀速上升,且v乙>v甲,丙可能匀速下降,且v丙>v甲
D.甲、乙、丙都在匀速上升,且v丙≤v甲46.如图所示是物体A、B运动的路程s随时间t变化的图像。由图像可知,下列判断正确的是(  )

A.物体A、B都在做匀速直线运动
B.物体A做曲线运动,B做直线运动
C.物体B运动的速度大小为10m/s
D.物体A运动的速度始终大于B的速度
47.A、B、C三物体在t=0s时分别位于同一水平直线上的a、b、c三点,如图甲所示。a、b和b、c之间的距离均为20m,其中物体A向右运动,其运动的v-t图像如图乙所示。物体B、C相向而行,物体B运动的s-t图像如图丙所示,C做匀速直线运动。t=6s时,B、C相距6m。下列说法正确的是(  )
A.前5秒内物体A的平均速度为2m/s
B.第2s末物体A、B相距20m
C.第6s时物体A、C可能相距10m
D.6s内A的平均速度大于C的平均速度
48.某地铁内隧道动态广告的制作方法如下:在隧道侧壁与车窗相同高度处,沿运行方向每经过距离d,安装一块大小相同的广告灯箱,如图。灯箱采用频闪方式实现亮、暗交替,且工作时各灯箱亮、暗同步变化(人的视觉暂留时间以0.1s计算),要实现时长10s的广告效果,至少需要安装N块广告灯箱,灯箱安装好后,调节灯箱发光频率f(每秒发光的次数),控制地铁速度v,为了省电且确保乘客能看到流畅的广告画面,下列数值和关系式中正确的是(  )
A.N=50 v=5df B.N=100 v=0.1df
C.N=100 v=df D.N=100 v=5df
49.两辆汽车A、B在平直路面上运动时的“路程-时间”图像如图甲所示,初始时两车的运动方向如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.在0~t1内,两车速度
B.在0~70s内,两车平均速度的大小
C.在0~70s内,A车与B车通过的路程相等
D.在t2~t3内,以A车为参照物,B车向西运动
50.如图是在同一平直公路上甲、乙、丙三辆车的运动图像,下列说法正确的是(  )
A.0~10s,甲的速度大于乙的速度 B.丙运动了18s后遇到甲
C.甲乙相遇时,丙通过的路程是120m D.甲、乙、丙30s内平均速度相等
51.如图甲所示为交管部门用来检测车速的超声波测速仪.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速.某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况,如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离(假设超声波传播速度为且保持不变);则下列说法正确的是( )
A.汽车的行驶速度为
B.测速仪接收到两次信号之间汽车行驶了
C.第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟发出
D.第一次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪
52.如图,为某道路的示意图,已知机动车车道宽D=3m,甲、乙两车分别在相邻两车道的正中间匀速行驶。两部轿车的长度均为L=5m,宽度d=1.8m,甲、乙两车的距离为s1=3m时,突然有一人在与甲车相距10m的A点,横穿马路(假设匀速),甲车看到行人立即紧急刹车,图乙是甲车的v-t图像,v-t图像与横轴组成的面积对应着行驶的路程,乙车由于视线被甲车阻挡,仍然以54km/h的速度匀速行驶;下列说法不正确的是( )
A.若人以正常步行速度1m/s过公路,将刚好与甲车相撞
B.若人以小跑步的速度3m/s过公路,将与乙车相撞
C.若人以较快速度4m/s过公路,可以安全通过整个车道
D.若人以5m/s的速度过公路,可以安全通过整个车道
答案与解析
题型一 声学(共5小题)
1.如图所示,分别是甲、乙、丙、丁四个物体发出的声音在示波器上显示的波形。下面关于四者发出声音的特性描述正确的是(  )
A.甲、乙响度不同 B.乙、丙音调相同
C.丙、丁音色相同 D.无法判断
【答案】A
【详解】AD.甲、乙的振幅不相同,所以响度不相同,故A正确,D错误;
B.乙、丙振动的频率不相同,所以音调不相同,故B错误;
C.丙、丁的波形不相同,所以音色不相同,故C错误。
故选A。
2.口琴是用嘴吹气或吸气,使金属簧片振动发声的多簧片乐器,如图甲所示:在同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 ,我们区分口琴和吉他的声音主要是依据 不同;小红自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图乙所示。这哨声是由管内的 振动而产生的,吹哨时上下推拉活塞,图丙中A和B音调较高的是 。在班里举行小型音乐会,小刚同学在5个相同的水瓶中灌入不同高度的水,敲击它们,就可以发出不同音调的声音来。但瓶子的顺序排乱了,若按音调由高到低的顺序排列,则图丁中正确的瓶子编号是 。
【答案】 响度 音色 空气柱 A CDABE
【解析】【小题1】[1]在同一孔处用不同的力度吹,不同力度的会改变发声体的振幅,从而改变声音的响度。
[2]不同物体的材料、结构不同,发出声音的音色是不同的,所以区分不同的乐器主要是依据音色的不同。
[3]声音是由物体振动产生的,哨声是人在吹气时,使得管内的空气柱振动产生的。
[4]吹哨时推拉活塞,会改变空气柱长度,空气柱越短音调越高。A的活塞更靠上,空气柱更短,所以音调较高的是A。
[5]图丁是 5 个相同水瓶,灌水高度不同,敲击时是瓶子和水柱整体振动,水越多振动频率越低,音调越低。所以按音调由高到低,是水由少到多。故排序为CDABE。
3.某课外小组的同学为了体验声音在不同介质中传播速度不同的物理现象进行下列研究,(已知人耳能区分两次声音的最小时间间隔为0.1s,在当前环境下声音在空气中的传播速度,在软木中的传播速度,在水中的传播速度,在钢铁中的传播速度v铁=5200m/s。)。现有一段长为51m的长直软木,当小明在一端用力敲击一下长直软木时,将耳朵贴在软木另一端倾听的小华经 s听到响声,小华能听到 次响声;而小红同学在输送水的长直铁管道(充满水)上敲击一下,使铁管发出清脆的声音,小亮沿长直铁管某一位置耳朵贴近铁管听声。若实验中小亮只听到一次响声,则小亮的位置距离敲击点的距离范围是 m。(选填“s<44m”、“44~211m”或“s>211m”)
【答案】 0.102 1 s<44m
【详解】[1][2]当小明在一端用力敲击一下长直软木时,声音在软木中传播的时间为
则将耳朵贴在软木另一端倾听的小华经0.102s听到响声,声音在空气中传播的时间为
两次时间间隔为
所以小华能听到1次响声。
[3]声音到达人耳的先后顺序(传声物质)依次是:铁、水、空气。设声音传播的距离为s。要分辨(相邻的)空气和水传来的声音,应有
解得。
要分辨(相邻的)水和铁传来的声音,应有
解得。
要分辨(相邻的)空气和铁传来的声音,应有
解得。
所以,小亮的位置到敲击点的距离:s>211m时,三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均等于或大于0.1s,能听到三次敲击声。小亮的位置到敲击点的距离211m>s>44m时,水和铁传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s(不能区分),但水和空气传播的时间间隔仍然等于或大于0.1s,能听到两次敲击声。小亮的位置到敲击点的距离36.4m4.物理学习中,经常会用到一些科学研究方法,以下实例中所用研究方法相同的是(  )
①探究声音的产生条件时,将发声的音叉触及水面,水花四溅
②描述声音在空气中的传播时,将声波比作弹簧波
③探究响度与振幅的关系时,观察红豆跳起的高度来比较鼓面的振幅
④探究音调与声源振动的关系时,用相同的力度将一张硬卡片以不同的速度划过梳齿
⑤研究平面镜成像时,用另一个完全相同的棋子B替代物体棋子A
A.③④ B.①③ C.②⑤ D.①④
【答案】B
【详解】①探究声音的产生条件时,将发声的音叉触及水面,水花四溅,是将音叉的微小振动转换为水花四溅这种明显的现象,运用了转换法;
②描述声音在空气中的传播时,将声波比作弹簧波,是用人们熟悉的弹簧波来类比声波,以便更好地理解声波的传播特点,运用了类比法;
③探究响度与振幅的关系时,观察红豆跳起的高度来比较鼓面的振幅,是将鼓面不易观察的振幅大小转换为红豆跳起高度这一容易观察的现象,运用了转换法;
④探究音调与声源振动的关系时,用相同的力度将一张硬卡片以不同的速度划过梳齿,控制了划卡片的力度相同,改变划动速度,从而研究音调与声源振动频率的关系,运用了控制变量法;
⑤研究平面镜成像时,用另一个完全相同的棋子B替代物体棋子A,便于研究像与物的大小关系等,运用了等效替代法。
综上所述,运用相同的研究方法是①③,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.如图为某声速测量仪器的实验装置图,甲、乙是声信号采集器,铜铃到甲、乙的距离s1=20cm,s2=80cm;敲打铜铃后,声音被甲、乙接收,液晶显示屏会显示甲、乙接收到声信号的时间差,单位为ms(1ms=10-3s),下列说法错误的是(  )
A.敲打铜铃,液晶显示屏上的示数为1.765,此时测得声速约为340m/s
B.已知温度越高,声速越大。当加热铜铃与乙之间的空气后敲打铜铃,液晶显示屏的示数将变小
C.若将铜铃放在甲、乙连线的中点,敲打铜铃,液晶显示屏的示数为0
D.若将铜铃、甲和乙从左向右依次摆放在同一条直线上,甲、乙位置固定不动,移动铜铃,铜铃离甲越远时敲打铜铃,液晶显示屏的示数越大
【答案】D
【详解】A.由题意知
s1=20cm=0.2m
s2=80cm=0.8m
Δt=1.765ms=1.765×10-3s
由题意知,时间差为

解得v≈340m/s,故A正确,不符合题意;
B.当加热铜铃与乙之间的空气后,向乙传播的声音速度变大,而向甲传播的声音速度不变,则v声′>v声;则
因v声′>v声,所以Δt′<Δt,即液晶显示屏的示数(显示的时间差)将变小,故B正确,不符合题意;
C.若将铜铃放在甲、乙连线的中点,铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的,根据可知,声音传到甲、乙的时间相同,所以液晶屏的示数为0,故C正确,不符合题意;
D.若将铜铃、甲和乙从左向右依次摆放在同一条直线上,甲、乙位置固定不动,移动铜铃,铜铃离甲越远时,由于甲乙间的距离是一定的,则声音传到甲、乙的距离差是一定的,因此时间差是一定的,所以液晶显示屏的数值不变,故D错误,符合题意。
故选D。
题型二 光的反射、光的折射综合(共7小题)
6.如图所示,为了让反射光可以照射到墙上的A点,下列办法可行的是( )
A.入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离
B.入射光线位置不变,平面镜水平向左移动一段距离
C.入射角不变,入射光向左平移一段距离
D.入射点位置不变,入射光逆时针转动一定的角度
【答案】C
【详解】A.入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离。根据光的反射定律,入射角不变,反射角也不变,反射光线会平行向下移动,不能照射到墙上的A点,故A不符合题意;
B.入射光线位置不变,平面镜水平向左移动一段距离。此时入射角不变,反射角也不变,反射光线的传播方向不变,反射光照射的点不会变化,不能照射到墙上的A点,故B不符合题意;
C.入射角不变,入射光线向左平移一段距离,那么反射光线也会向左平移一段距离,照射在墙上的点会上移,因此可以照射到墙上的A点,故C符合题意;
D.入射点位置不变,入射光线逆时针转动一定角度,入射角会增大,根据反射定律,反射角也增大,反射光线会向下移动,不能照射到墙上的A点,故D不符合题意。
故选C。
7.甲图显示的现象叫做光的 现象,就像雨后的彩虹。其中红光的偏折程度 选填“大于”、“小于”或“等于”紫光的偏折程度;乙图中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后两束折射光线 选填“仍然平行”或“不再平行”,它们之间的距离d会 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】 色散 小于 仍然平行 变大
【详解】[1]当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
[2]读甲图可知,红光的偏折程度小,紫光的偏折程度大。
[3][4]一束光射入玻璃砖中时,折射角小于入射角,自玻璃砖射出时,折射角大于入射角。折射现象中光路是可逆的,故射入时的折射角、入射角分别等于射出时的入射角、折射角,由此可知,一束光通过玻璃砖后的轨迹与射入前的轨迹平行。射出玻璃砖后红光与紫光分别与射入前的红光与紫光平行,而射入前的红光与紫光是平行的。故射出后的红光与紫光也是平行的。但由于通过玻璃砖时紫光的偏折程度大,故射出的紫光与射入的紫光之间的距离大于射出的红光与射入的红光间的距离,故射出玻璃砖后,红光与紫光之间的距离变大了。
8.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中入射光线是 (用字母表示),反射角等于 , 折射角等于 度,界面的 (选填“上”、“下”或“左”、“右”)方是玻璃。
【答案】 EO 30° 45° 左
【详解】[1]一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,根据法线与镜面垂直,反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧,折射光线与入射光线分居法线两侧可知AB是界面,CD是法线,EO是入射光线,OF是反射光线,OG是折射光线。
[2]反射角是反射光线和法线的夹角,即OF和CD的夹角,由图可知是30°。
[3]折射角是折射光线和法线的夹角,即OG和CD的夹角,由图可知是45°。
[4]发生折射时,在空气中的角为大角,折射角大于入射角故界面的左侧时玻璃。
9.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的分界面处同时发生了光的反射和折射,分析图可知: (选填 “AD右侧”、“AD左侧”、“BF上方”、“BF下方”)是空气,折射角大小为 °,入射角大小为 °,若入射角变为20°,则反射光线和折射光线的夹角度数 (选填“大于”“小于”或“等于”)100°。
【答案】 AD左侧 60 30 大于
【详解】[1][2][3][4]根据光的反射定律,反射光线与入射光线位于法线两侧,反射角等于入射角可知OG或者OE为入射光线;根据光的折射定律,折射光线与入射光线位于法线两侧可知OG为入射光线,OC为折射光线,所以OE为反射光线。又因为两种介质分别为空气和玻璃,据图可知,折射角度为
入射角的大小
因此AD左侧为空气,若入射角变为20°,反射角也变为20°,则
而折射角会变小,所以,反射光线和折射光线的夹角
则反射光线和折射光线的夹角度数大于100°。
10.如图所示,平面镜M与N的夹角为θ,一条平行于平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路回,则两平面镜之间的夹角θ不可能是(  )

A.4o B.3o C.2o D.1o
【答案】A
【详解】由光的反射规律可知,反射角等于入射角,画出光的反射光路图,如图所示:

根据数学知识可知,光线平行于平面ON,入射光线与镜面OM的夹角为θ,由图可知,光线第一次反射的入射角为90°-θ,则∠OCD=θ,入射光线和反射光线的夹角为180°-2θ,由数学知识可知∠NDC=2θ,则第二次入射时的入射角为90°-2θ。同理,第三次的入射角为90°-3θ,第n次的入射角为90°-nθ。要想沿原来光路返回,则光线某次反射的入射角为零,所以有
90°-nθ=0
解得
由于n为自然数,所以90°是θ的整数倍,故A错误,符合题意, BCD正确,不符合题意。
故选A。
11.以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S,黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P,如图所示。一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时,通过P孔能几次被S所发出的光照射到(  )
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
【答案】C
【详解】由题可知,一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时会被光源S直接发出的光照射一次,被光源S射向平面镜MO的反射光照射一次,被光源S射向平面镜NO的反射光照射一次,还有被先经平面镜MO反射,然后被平面镜NO反射的光照一次,一共四次,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.古埃及学者埃拉托色尼发现,利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆,将其竖直立在地球上的A点,由于光的 形成了杆的影子,记录直杆在正午时刻影子的长度,算出太阳光与直杆的夹角,同样可以测出此时 B点太阳光与直杆的夹角A、B是同一经度上的两个城市(如图),它们的距离为L,可以估算出地球的周长大约为 。
【答案】 直线传播
【详解】[1]光在同一种均匀介质中沿直线传播的,当光射到不透明的杆上,由于杆挡住了一部分光线,在光照不到的地方就形成了杆的影子;
[2]因为A、B是同一经度上的两个城市,所以A、B两点所对的圆心角:,
由题意可知,圆心角所对应的弧长为L,则每1度所对应的弧长是,则360°所对应的弧长,即地球的周长为
题型三 光的反射、光的折射动态移动问题(共5小题)
13.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变;当盛液体的容器倾斜时,光点S的位置 (改变/不改变);当液面上升2cm时,光点S'的位置向左移动 cm。
【答案】 不改变 4
【详解】[1] 盛液体的容器倾斜时,液面不变,入射点位置不变,入射角不变,根据光的反射定律可知,反射角不变,即光点S'位置不改变。
[2]
液面上升 2cm 时光点S的移动距离激光与液面成角,根据光的反射定律,反射角也为,因此入射光线与反射光线的夹角为。当液面上升时,液面(反射面)上升,像点S'的移动距离可通过几何关系分析:由于入射角为,液面上升时,光点S'向左移动的距离为
14.图示为水位测量仪的原理图。A点与光屏PQ高度相同,从A点发出一束与水平面成且方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动了0.6m,说明水位 (上升/下降)了 m。若将水槽的右边用木块垫高,此处B点的位置将 (左移/不动/右移)。
【答案】 下降 0.3 左移
【详解】[1][2]由题可知,从A点发出的一束与水平面成45°角且方向不变的激光,所以入射角为,则反射角也为45°,水面不论是上升或下降始终都是平行的,入射光线方向不变,说明反射光线是平行的,若光斑B向右移动了0.6m,移动到E点,如下图所示
因为从A点发出的一束与水平面成45°角,所以
则说明水位下降了0.3m。
[3]若将水槽的右边用木块垫高后,水面上升,仍然保持水平,入射光线位置及方向不变,入射点向左上方移动,则反射光线与原反射光线平行,但是会左移,所以,此处B点的位置将左移。
15.将透明的薄壁(厚度忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,水槽中未注水时,在侧壁上A处得到一个光点。
(1)向水槽中注水,水面达到如图所示位置时,光点移至B处,这是由于光在水面处发生了 现象,此时折射角 入射角(选填“大于”或“小于”);
(2)为使B处的光点移至C处,应使水槽中的水量 (选填“增加”或“减少”),若BC间距离为3cm,则水面高度的变化量Δh 3cm(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 折射 大于 增加 >
【详解】(1)[1]水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点;当水槽中加水时,光点下移至B处,这是由于光在水面处发生光的折射现象引起的。
[2]当光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角。
(2)[3]当水槽中的水量增加或减少时,入射光线不变,法线与水面始终垂直,则入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,由下图可知应使水槽中的水量增加。
[4]若BC间距离为3cm,因两次折射光线是平行的,如下图所示,则可知水面高度的变化量Δh大于3cm。
16.如图所示的是观察微小形变的装置,平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在光屏上形成光斑P,人眼能从各方向看到光斑,是因为光斑在光屏上发生了 ;若要使光斑向左移动,下列方法可行的是 (填字母)
A. 保持入射点不变,将入射光线逆时针转动(<90°)
B. 将光屏向上移动
C. 将镜子顺时针转动(<90°)
D. 将平面镜向上移动
【答案】 漫反射 D
【详解】[1]我们能从不同方向看到光斑是因为光斑在光屏上发生了漫反射。
[2]A.保持入射点不变,将入射光线逆时针转动,入射角增大,根据光的反射定律可知,光斑P右移,故A不符合题意;
B.入射点不变,入射光线方向不变,将光屏向上移动,距离变远,光斑P右移,故B不符合题意;
C.将镜子顺时针转动,入射点不变,入射角增大,根据光的反射定律可知,光斑P右移,故C不符合题意;
D.将平面镜向上移动,入射光线方向不变,则入射点左移,根据光的反射定律可知,光斑P也会左移,故D符合题意;
故选D。
17.水池的池壁垂直于水平池底,水池上方支架(AB)装有一激光器,水池中没有水时,激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上,且与池底的夹角为45°,如图甲所示.往池中注水,并待水面平静时,如图乙所示,激光被反射到池壁上,使池壁上出现一个光点S,同时池底也出现光点(图中均没有画出)。
(1)图乙中,光点S位于池壁上6dm刻度处:它在水中的像S'在 (选填“0”、“1”、“2”、“3”)的刻度处;
(2)光点S从6dm平稳下降至3dm处,水面下降了 dm;此过程中它的像在池壁刻度线处 (选填“上升”、“静止”或“下降”);打在池底的光斑(未画出)会向 移动。
【答案】(1)0
(2) 1.5 静止 右
【详解】(1)根据平面镜成像特点,像与物关于水面对称。光点S位于池壁上6dm刻度处,水面在3dm刻度处,所以它在水中的像S'与S关于水面(3dm刻度处的水平面)对称,因此像S'在0的刻度处。
(2)[1][2]根据光的反射定律,光点S从6dm平稳下降至3dm处时,分别作出反射光线,两次反射光线平行,且入射光线与池底的夹角为45°,反射角和入射角均为45°,根据数学中等腰直角三角形的知识可知,水面下降了1.5dm,具体见下图。
[3]当水面下降,入射光线的方向不变,入射点会向右下方向移动,根据光的折射规律,当入射点向右下移时,折射光线的方向也发生变化,所以打在池底的光斑会向右移动。如图所示:
题型四 平面镜综合(共4小题)
18.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.铅笔不动,平面镜旋转至虚线处,铅笔和它的像不可能垂直
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.铅笔和平面镜均水平向右移动10cm,铅笔像的位置不变
【答案】C
【详解】A.平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,铅笔不动,向上移动平面镜,铅笔的像的位置不变。故A错误,不符合题意;
B.铅笔不动,平面镜旋转至虚线处,铅笔和它的像关于镜面对称,从图中可知,铅笔与镜面的夹角为45°,像与镜面的夹角为45°,故铅笔和它的像垂直。故B错误,不符合题意;
C.平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔的像也转动相同的角度,故铅笔与它的像平行。所以C正确,符合题意;
D.平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,铅笔和平面镜均水平向右移动10cm,铅笔像也水平向右移动10cm。所以D错误,不符合题意。
故选C。
19.图甲所示是“探究平面镜成像特点”的装置。保持甲图中点燃的蜡烛在A点位置以及BC边不动,将玻璃板绕BC缓慢顺时针转动,初始位置时,AB连线与BD夹角为30°,如图乙所示。玻璃板从BD转动90°到BD1的整个过程中,蜡烛A的像的运动路径是一段 选填“直线”、“圆弧”或“折线”。平面镜转过 °时,像与物之间的距离最大,像转过了 °。
【答案】 圆弧 60 120
【详解】[1][2][3]平面镜成的像与物到镜面的距离相等,玻璃板从BD转动到的整个过程中,故蜡烛A的像的运动路径是一段圆弧。
因平面镜成的像与物到镜面的距离相等,要使像与物之间的距离最大,则物与镜面的距离应最大,由上图可知,当镜面转动到BE位置时,即,AB为最大的物距,此时像与物之间的距离最大,则平面镜转过的角度为
为镜面在DB时成的像,为镜面在EB时成的像,像与物之间的距离最大时,由数学知识,像转过的角度
20.如图所示,一块平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一束光垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心O逆时针匀速转动,在转动过角时,点光源在镜中所成的像绕中心O转过的角度为、反射光线转过的角度为θ2,则 ,
【答案】 30 30
【详解】由题意作出如下示意图:
[1]由题意可知,转动前入射光线和平面镜的夹角为90°,平面镜绕圆筒中心逆时针转动15°,此时点入射光线与平面镜的夹角增大15°,即,根据平面镜成像规律可知,物和像关于平面镜对称,则所成的虚像与此时的平面镜MN夹角也为105°,即,则此时,转动之前光源和虚像的夹角,因此点光源在镜中所成的像绕中心O转过的角度为
[2]未转动时,入射光线垂直于平面镜射入,入射角等于反射角,都为0°。由于法线始终与反射面垂直,因此法线也绕圆筒中心逆时针转动,在平面镜转动过角时,法线也转动过角,此时入射角增大15°,反射角等于入射角,因此反射角也增大15°,则此时反射光线和入射光线的夹角,即反射光线转过的角度为为
21.如图所示,直角三角形板状物体ABO放置在水平桌面上,一平面镜也竖直放置在紧靠O点的位置,已知BO=6cm,AO=12cm,此时,B点与它的像之间的距离为 cm。当镜面绕轴O顺时针转向右侧桌面的过程中,A点与它的像之间的最大距离为 cm;此时ABO的像扫过的面积为 cm2。(所有答案均可用数据或数学符号表达)
【答案】 12 24
【详解】[1]平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,因BO=6cm
所以B点与平面镜的距离是6cm,B点与它的像之间的距离为6cm+6cm=12cm
[2]当镜面绕轴O顺时针转向右侧桌面的过程中,当AO与镜面垂直时,A点到镜面的距离最大为12cm,根据平面镜成像特点可知,A点与平面镜的距离是12cm,A点与它的像之间的最大距离为12cm+12cm=24cm
[3]开始时平面镜与BO垂直,当镜面绕O点顺时针旋转到与AO垂直,平面镜旋转60°,像旋转120°,扫过的区域是以O为圆心,以AO为半径的三分之一圆的面积加上三角形的面积和,根据圆的面积公式S=πr2计算,可得
题型五 平面镜—完整像、轨迹问题(共3小题)
22.如图所示,物体AB直立于平面镜前,镜子足够大。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD(如甲图),平面镜后面插入一块不透光的木板CD(如乙图)。木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.甲、乙两图中,都不能成AB完整的像
B.甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
C.甲、乙两图中,都能成AB完整的像
D.甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
【答案】C
【详解】图甲中,过B点作关于镜面的对称点B′(即B的像为点B′),过A点的一条光线沿CD的最下边缘射到镜面上,过A点的另一条光线经过CD的下方射到镜面上,由光的反射定律先作出2条反射光线,这2条反射光线的反向延长线的交点即为A点的像点A′,连接A′B′即为AB的像,如图所示:
故甲图中物体通过平面镜能成完整的像;平面镜成的是虚像,像是反射光线的反向延长线会聚形成的,所以乙图中镜子背面放什么物体都不会影响成像,故乙图中物体通过平面镜能成完整的像。综上所述,甲、乙图中物体通过平面镜都能成完整的像,故C正确,ABD错误。
故选C。
23.把两块厚度不计且足够大的平面、垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小明站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为,看到自己完整像的个数为,下列对小明在不同位置时,、值的分析,不符合实际的是( )
A.在点时,, B.在点时,,
C.在点时,, D.在点时,,
【答案】C
【详解】A.在a点时,小明会通过平面镜OM成一个像(像与物关于OM对称),所以m=1;但由于小明的位置,反射光线无法进入他的眼睛,所以看不到自己的像,即n=0,符合实际,故A不符合题意;
B.在b点时,小明通过平面镜OM成一个像(像与物关于OM对称)所以m=1;且反射光线能进入他的眼睛,能看到自己完整的像,即n=1,符合实际,故B不符合题意;
C.在c点时,小明会通过平面镜OM和ON各成一个像,所以m=2;但由于小明的位置,反射光线无法进入他的眼睛,所以看不到自己的像,即n=0,所以n=2不符合实际,故C符合题意;
D.在d点时,小明在平面镜的背面,不会通过平面镜成像,所以m=0;自然也看不到自己的像,即n=0,符合实际,故D不符合题意。
故选C。
24.如图所示,平面镜前有一发光点S,平面镜可以绕O轴转动,已知发光点S与轴O的距离SO=12cm,SO与镜面的夹角为60°。此时,S与它的像之间的距离为 cm;当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S在镜中的像与O轴的距离将 ,发光点S与镜中像的距离将 (以上两空填写大小变化情况);S的像运动轨迹的长度为 cm。
【答案】 不变 先变大后变小
【详解】[1]平面镜成像中,像距等于物距,则S与它的像之间的距离为
[2]当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S与O轴的距离不变,发光点S在镜中的像与O轴的距离将不变。
[3]当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S与O轴的距离先变大后变小,则发光点S与镜中像的距离将先变大后变小。
[4]镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,S的像顺时针转动120°,且像到O点的距离不变(为12cm),S的像的运动轨迹为一段圆弧,且这段圆弧的圆心角为
所以这段圆弧为半径为12cm圆的,由几何关系得,S的像运动轨迹的长度为
题型六 测焦距难点分析(共2小题)
25.将一透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到透镜的距离为l。下面说法正确的是(  )
A.由于纸上呈现一个并非最小的光斑,所以可能是凹透镜
B.是凸透镜,若透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距一定小于l
C.是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距一定小于l
D.是凸透镜,若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则透镜的焦距也随之变大
【答案】C
【详解】A. 凹透镜对光有发散作用,无法将太阳光会聚成光斑,所以该光斑一定是由凸透镜形成的;故A错误;
B. 凸透镜正对太阳光时,在另一侧会形成最小、最亮的光斑,这个光斑到透镜的距离就是焦距,现在纸上呈现的不是最小光斑,若透镜靠近纸时光斑一直变大,说明光斑在 焦点之前 ,此时lC. 若透镜远离纸的过程中光斑一直变大,没有变小的过程,说明光斑位于焦点之后,即焦距一定小于l,故C正确;
D. 凸透镜的焦距是其本身的属性,不会随透镜与纸的距离变化而变化,故D错误。
故选C。
26.为了测量某凸透镜焦距,小华先在纸上画了一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,当将该透镜远离白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小 (选填“先变小后变大”或“先变大后变小”),通过计算可以得到该凸透镜的焦距为 cm。
【答案】 先变小后变大 11
【详解】[1][2]由题意可知,将凸透镜正对太阳光,而太阳光的光线相当于平行光,平行于主光轴的光线经过凸透镜时,会聚于另一侧的焦点,题中说明在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,然后再将该透镜远离白纸垂直移动6cm时,光斑再次与圆环重合,这些都表明了另一侧的焦点,在两个光斑的中间,并且两个光斑到焦点的距离相等,如下图所示,可知第一个光斑与第二个光斑之间的距离为6cm,则另一侧的焦点与第一个光斑的距离为3cm,第一个光斑与透镜距离8cm,则该凸透镜的焦距为
该凸透镜的焦距为11cm;
并且从下图可看到,从第一个光斑到第二个光斑,此过程中光斑的大小是先变小后变大。
题型七 透镜成像及其综合应用(共9小题)
27.如图所示,用调试好的装置探究凸透镜成像的规律,其中“F”形光源的高度为4.0 cm。将光源放在凸透镜左侧适当位置,调整右侧光屏,使光屏上呈现清晰的像,进行多次实验,分别测出物距u和像的高度h,实验数据如下表。下列说法错误的是(  )
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距u/cm 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0
像高h/cm 6.0 4.8 4.0 3.4 3.0 2.7
A.该凸透镜的焦距为12.0 cm
B.第1次实验的像距大于2倍焦距
C.第3次实验光屏上呈现“”形状的像
D.第4次实验的像距大于第6次实验的像距
【答案】C
【详解】A.分析凸透镜焦距:第3次实验中,像高等于光源高度(4.0cm),说明成等大实像,此时物距
因此焦距。由第3次实验可知焦距为12.0cm,故A正确,不符合题意;
B.第1次实验物距,,物距小于2倍焦距(大于1倍焦距),根据凸透镜的成像规律,此时像距v,故B正确,不符合题意;
C.凸透镜成倒立的实像,“F”形光源的像会上下、左右颠倒,故C错误,符合题意;
D.凸透镜成像中,物距越大,像距越小,像高越小。第4次实验物距(26.0cm)小于第6次实验物距(30.0cm),因此第4次像距应大于第6次像距,故D正确,不符合题意。
故选C。
28.当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作,均可在光屏上再次成清晰的像,操作1:保持蜡烛和光屏在图示位置不变,将透镜甲向左移到M点。操作2:保持蜡烛和透镜在图示位置不变,将透镜甲换成透镜乙后,再向右移动光屏到N点,则下列说法正确的是( )
A.透镜乙的焦距可能小于透镜甲
B.M点和N点之间的距离一定大于40cm
C.两次操作在光屏上观察到的一定都是蜡烛放大的像
D.完成操作2后保持蜡烛和光屏的位置不动,移动透镜乙一定出现等大的像
【答案】B
【详解】由图可知,初始时物距
像距
因为u>v,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,且满足u>2f,f2f,f<20cm<2f,解得透镜甲的焦距范围
A.操作2中,保持蜡烛和透镜位置不变(物距),向右移动光屏(像距变大)再次成清晰的像。说明乙透镜对光的会聚能力变弱,焦距变大,像距变大。故乙透镜的焦距大于甲透镜的焦距。故A错误;
B.操作1:保持蜡烛和光屏在图示位置不变,将透镜甲向左移到M点,光屏上再次成清晰的像,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,此时M点到蜡烛的距离等于原来的像距,即30cm刻度线处,且物距小于像距,成倒立、放大的实像;分析操作2中将透镜甲换成透镜乙后,再向右移动光屏到N点成清晰的像,则像距大于20cm,即N点的位置在70cm的右端。所以M点和N点之间的距离一定大于40cm,故B正确;
C.操作1根据光路可逆性,此时物距,像距,因为,成倒立、放大的实像;操作2中由于透镜焦距变大,像距变大,像变大,成的像可能是倒立等大的,也可能是倒立放大的像。故C错误;
D.只有时,才会成等大像。但透镜乙的焦距(由选项A分析可知),若,完成操作2后保持蜡烛和光屏的位置不动,移动透镜乙出现等大的像,若
(如),操作2中物距,像距,才能成清晰的像,,不满足,所以不会成等大像。故D错误。
故选B。
29.如图甲所示,光学元件由凸透镜A、B组成,A的直径为D,B的直径为d,将光学元件正对阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑,圆斑的直径均为d,则下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B的焦距
C.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.该光学元件远离白纸时,两个光斑一定同时变小
【答案】B
【详解】已知光学元件正对阳光,太阳光平行于凸透镜的主光轴,由白纸上的圆斑可知,阳光透过凸透镜到达圆斑,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图,完整光路如图所示:
AB.由图可知透镜A的焦点有两种可能,一种在白纸和透镜之间,一种在白纸的右侧,无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大,故A错误,B正确;
CD.光学元件远离白纸时,相当于光学元件不动,白纸向右移动,由图可知透镜A有两种可能,当A的焦点在透镜和白纸之间时,光斑变大,当A的焦点在白纸右侧时,光斑先变小,后变大,而透镜B只有一种情况,光斑将变大,故CD错误。
故选 B。
30.如图所示在光屏上得到了一个清晰的像,这个像一定是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的。不改变蜡烛和光屏位置,将凸透镜向右移动到 cm处,屏上即可再次成清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表,其表面正对透镜,则指针在光屏上所成的像做 (填“顺时针”或“逆时针”)转动。
【答案】 放大 65 逆时针
【详解】[1]由图像可知,物距
像距
像距大于物距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像。
[2]不改变蜡烛和光屏位置,由凸透镜成像中光路是可逆的可知,将凸透镜向右移动15cm时,移至65cm处,此时物距为40cm,像距为25cm,也可成像,且此时物距大于像距,成倒立缩小的实像。
[3]若将蜡烛换成一个指针发光的钟表,其表面正对透镜,因为在光屏上成倒立的像,上下左右全部颠倒,表针是正常的顺时针转动,当人眼从如图所示的位置观察时,看到的指针所成的像做逆时针转动。
31.小明用凸透镜甲、乙做光学实验。他先用一“”光源和凸透镜甲、光具座、光屏做实验,把它们放在如图所示位置时,“”光源会在光屏上成一个清晰、等大的像,再把凸透镜乙正对着太阳光,调整凸透镜的位置,直至在白纸上观察到一个最小亮点,测量凸透镜光心到亮点的距离,如图所示。
图中,为使光屏上再次得到清晰的像,进行以下操作( )
①凸透镜甲和“”光源的位置都不动,光屏向右适当移动一段距离
②凸透镜甲位置不动,“”光源向右适当移动一段距离,光屏向左适当移动一段距离
③“”光源和凸透镜甲的位置都不动,把凸透镜甲更换为凸透镜乙,光屏向左适当移动一段距离
A.只有①是可行 B.只有②是可行 C.只有③是可行 D.①②③都不可行
【答案】C
【详解】由图1可知,“F”光源在光屏上成一个清晰、等大的像,此时
根据
成倒立、等大的实像,即,故该凸透镜的焦距。
A.若凸透镜甲和“F”光源的位置都不动,此时,要在光屏上再次得到清晰的像,,即光屏的位置应该不动,①不可行,故A错误;
B.凸透镜甲位置不动,“F”光源向右适当移动一段距离,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,“物近像远像变大”,要在光屏上再次得到清晰的像,光屏向右适当移动一段距离,②不可行,故B错误;
CD.由图2可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜乙的焦距是6cm,小于凸透镜甲的焦距;“F”光源和凸透镜甲的位置都不动,把凸透镜甲更换为凸透镜乙,此时凸透镜的焦距变小,对光的会聚能力增强,会将光线提前会聚成像,要在光屏上再次得到清晰的像,光屏应向左适当移动一段距离,③可行,故C正确,D错误。
故选C。
32.如图,在探究凸透镜成像规律实验中,凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,则凸透镜一定固定在 (选填“A、B”或“B、C”)之间,两次成像的虚实情况 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】 B、C 不同
【详解】[1]当烛焰在B点时,成像在A点;当烛焰在A点时,成像在C点,由于凸透镜成实像时光路可逆,故在B点和在A点成像情况不同;故一次成的是实像,一次成的是虚像;由于A、B间的距离小于A、C间的距离,故当烛焰在B点时,成的是虚像,像与物体在凸透镜的同一侧,故凸透镜应该在B的左边;当烛焰在A点时,成像在C点,成的是实像,凸透镜应在AC之间,故凸透镜的位置应该在BC之间。
[2]当烛焰在B点时,成虚像,当烛焰在A点时,成实像,所以两次成像的虚实情况不同。
33.如图,平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴,点光源S位于主光轴上,光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是10cm、4cm,则此透镜的焦距是 cm。
【答案】18
【详解】由题意知,经凸透镜后的折射光线平行于主光轴,则入射光线过焦点, SA光线的反射光线的反向延长线过凸透镜的焦点。据平面镜成像特点,光源S在平面镜中的像与镜面的距离为4cm,而SA光线的反向延长线与主光轴相交于像点,即此像点为凸透镜的焦点,所以凸透镜的焦距
f=10cm+4cm+4cm=18cm
34.如图所示,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,若用此凸透镜成像,则当物体距透镜0.3m时,移动光屏,可在光屏看到(  )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、等大的实像 C.倒立、缩小的实像 D.不成像
【答案】C
【详解】图中时,,此时
像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即,所以
当物体距透镜米时,,物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
35.在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时,多次实验,记录凸透镜成实像时的物距u、像距v;算出物像间距L(即u+v);绘出如下图线(以f为长度单位);结合图像,下列说法错误的是(  )
A.d点的成像特点与照相机成像特点一样
B.当凸透镜成实像时,其物像间距满足L≥4.5f
C.a和d两点数据可以说明光路是可逆的
D.c和d两点的成像特点是一样的
【答案】B
【详解】A.由图像可知,d点处物距为3f,大于2倍焦距,所以成倒立、缩小的实像,与照相机镜头的成像原理相同,故A正确,不符合题意;
B.分析图像可知,c点处物距为2.5f,大于2倍焦距,此时成倒立、缩小的实像,根据图像可知此时的物像间距L<4.5f,故B错误,符合题意;
C.由图像可知,a点的物距等于d点的像距,a点的像距等于d点的物距,说明在a点时如果将物体与光屏的位置互换,成像情况恰好是d点的成像情况,说明光路是可逆的,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,c和d两点处,物距都大于2倍焦距,因此都成倒立、缩小的实像,成像特点相同,故D正确,不符合题意。
故选B。
题型八 物态变化综合(共6小题)
36.“炖汤”因味道好而深受人们的喜爱。“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,如图,在大煲内的水沸腾过程中,煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”,“白气”的形成是 (填物态变化名称),若汤的沸点与水的沸点相同,则盅内的汤 (填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】 液化 不会
【详解】[1]“白气”实质是液态的小水珠,是水蒸气在上升过程中遇冷液化形成的。
[2]沸腾需要的条件是:达到沸点,还要继续吸热。将炖盅浸在大煲的水中,而且用蒸架把盅与煲底隔离,大煲内水持续被加热,温度达到沸点而沸腾,经过一段时间的热传递,炖盅中的温度也会达到沸点温度,这样炖盅内外温度相等,没有温度差,不会发生热传递,也就不会继续给炖盅中水加热,里面的水只能是达到沸点而不能沸腾起来。
37.如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象。下列说法正确的是(  )
A.该物质凝固点低于45℃
B.在BC段,该物质没有吸热所以温度不变
C.在t=2min时,该物质处于固态
D.EF段物质吸收了热量
【答案】C
【详解】A.由图像可知,该物质在E点达到凝固点,因此凝固点等于45℃,故A错误;
B.由图像可知,该物质是晶体,晶体熔化时吸热不升温,在BC段该物质正在熔化,温度不变,但要持续吸热,故B错误;
C.t=2min时,该物质还没有达到熔点,因此处于固体状态,故C正确;
D.EF段是该物质的凝固过程,晶体凝固时,放热不降温,故D错误。
故选C。
38.如图所示为伽利略温度计(烧瓶内有空气,细管中有液体),它是利用气体的热胀冷缩性质来工作的。下列说法正确的是(  )
A.B点的刻度值应该小于A点的刻度值
B.如果B点为室温刻度值,则A点可能为0
C.液柱上升,表明气体体积缩小,此时气温上升
D.液柱下降,表明液体体积缩小,此时气温下降
【答案】B
【详解】A.利用气体的热胀冷缩性质来工作,当温度高时,烧瓶内气体会膨胀,把细管中有液体往下压,那么较低的液面表明烧瓶内气体温度高,较低的液面刻度值较大,即B点的刻度值应该大于A点的刻度值,A错误;
B.由上述可知,B点的刻度值大于A点的刻度值,如果B点为室温刻度值,那么A点可能为0,B正确;
C.液柱上升,表明气体缩小,气体热胀冷缩,那么这时气温低,气温在下降,C错误;
D.液柱下降,表明液体缩小,气体膨胀,气体热胀冷缩,那么这时气温高,气温在上升,D错误。
故选B。
39.下表为几种物质在标准大气压下的熔点和沸点,则下列说法正确的是(  )
物质 固态氮 固态氧 固态酒精 固态水银
熔点/℃ ﹣210 ﹣218 ﹣117 ﹣39
物质 液态氮 液态氧 液态酒精 液态水银
沸点/℃ ﹣196 ﹣183 78 357
A.在﹣190℃时氮是液态
B.将氮和氧放在﹣200℃的环境中一段时间后,慢慢提高环境的温度,氮气会比氧气更快分离出来
C.在标准大气压下,可以用酒精温度计测量沸水的温度
D.将液态氮置于25℃的环境中,液态氮会不断吸热,温度不断上升
【答案】B
【详解】A.氮的熔点是﹣210℃,沸点是﹣196℃,﹣190℃高于氮的沸点,所以是气体,故A错误;
B.氮的沸点是﹣196℃,氧的沸点是是﹣183℃,随着升温,氮会先沸腾,变成气体分离出来,剩下液态的氧,故B正确;
C.酒精的沸点是78℃,水的沸点是100℃,高于酒精的沸点,水在沸腾时,酒精会变成气体,所以不能用酒精温度计测量沸水的温度,故C错误;
D.液态氮置于25℃的环境中,液态氮会不断吸热,并沸腾,在沸腾过程中,温度不变,故D错误。
故选B。
40.下大雪时小雨看到护路工人往路面上撒盐,在相同的气温下,撒了盐后的冰雪会很快熔化。他对此进行了探究,先用电冰箱制取了一些冰块,然后平均分成两份放入两只相同的易拉罐中,在其中一只易拉罐中加入适量的食盐,并用筷子搅拌一段时间(如图甲)。
(1)当两罐内有 出现时,用温度计分别测出罐内混合物的温度(如图乙),加入了食盐的罐中混合物的温度为 ,一只罐外壁出现了白霜,而另一只外壁出现的是小水珠,出现白霜的是 (选填“加食盐”或“未加食盐”)的那只易拉罐;
(2)对比两罐温度后,小雨认为相同的气温下撒了盐后的冰会熔化的原因是 ;小雨还发现,冰在熔化过程中温度计的示数 ,由此可知,冰属于晶体。
【答案】 液态水 -7℃ 加食盐 熔点降低 保持不变
【详解】(1)[1][2][3]由题意知,为了探究冰雪熔化的快慢,因此从冰箱里取出一些冰块,分别放入甲乙两个相同的易拉罐中,并在乙罐中相入适量的盐,用筷子搅拌一段时间,当两罐内有液态水出现,成为冰水混合物时测量温度。由图2中乙图可知温度计的分度值是1℃,温度计的示数分别是0℃和-7℃,水的熔点是0℃,因此加食盐的水熔点为较低的-7℃;甲未加食盐的混合物的温度为0℃,0℃时水能以液态存在,罐外壁出现的液态小水珠,是空气中的水蒸气遇冷液化而成的;而加食盐的混合物的温度低于0℃,此温度下水只能以气态或固态存在,罐外壁出现的固态白霜,是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的,因此出现白霜的是加食盐的那个罐。
(2)[4][5]对比两罐温度后可知,冰盐混合物的熔点低于冰的熔点,所以相同的气温下撒了盐后的冰会熔化。晶体在熔化过程中,持续吸热,温度保持不变,因此冰在熔化过程中温度计的示数保持不变,说明冰属于晶体。
41.物质存在的状态不仅与物质所处的温度有关,还与其所处的压强有关,如图是碘物质的状态与压强、温度的关系图像。OA、OB、OC分别是三种状态的临界曲线,O点称为三相点。下列说法中正确的是(  )
A.当t>114 ℃时,碘物质一定处于气态
B.当t<114 ℃时,碘物质可能处于液态
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘先熔化再汽化
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃),碘蒸气凝华并对外放热
【答案】D
【详解】A.当t>114 ℃时,碘物质可能是固态、液态或气态,故A错误;
B.由图像可知,碘物质可能处于液体碘的最低温度为114 ℃,当t<114 ℃时,碘物质可能处于固态或者气态,故B错误;
C.1个标准大气压(101.3kPa)下,将室温(25 ℃)下碘物质缓慢热到100℃时,碘不会出现液态,而是从固态直接变为气态,即升华,故C错误;
D.1个标准大气压(101.3kPa)下,将100 ℃的碘蒸气冷却至室温(25 ℃)时,点碘不会出现液体,而是从气态直接变为固态,即凝华,凝华需要放热,故D正确。
故选D。
题型九 物体的运动综合(共11小题)
42.如图为“行星传动示意图”,中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R1,周围四个“行星轮”的转动轴固定,其半径均为R2,“齿圈”的半径为R3,其中R1=1.5R2,A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮可绕所在转动轴转动,齿轮转动过程不打滑,转动过程中A点与C点的速度之比为 ,当C点所在齿轮旋转2周,B点所在齿轮旋转 。
【答案】 7周
【详解】[1][2]由图可知,A与B为齿轮传动,所以线速度大小相等,B与C也是齿轮传动,线速度也相等,所以A与C的线速度是相等的,A点与C点的线速度之比为1:1;由图可知
R3=2R2+R1=2R2+1.5R2=3.5R2B与C的线速度相同,由可得
即当C点所在齿轮旋转2周,B点所在齿轮旋转7周。
43.小明想估测小区内路灯的高度h,晚上沿着路灯旁道路行走,第一次测得身高为1.8m的小明,对应的影子长为1m;沿着影子方向匀速直线远离路灯行走了4m后,测得此时的影子长2m。已知形状相同,大小不同的三角形,其对应的边长之比相等。
(1)“路灯下影子的形成”这一现象,对应的光学原理是光 的特性。
(2)已知小明匀速前进4m,所用时间5s,则小明行走的速度大小为 m/s,影子头部顶端前进的速度大小为 m/s。
(3)小区内路灯的高度h为 m。
【答案】(1)在同种均匀介质中是沿直线传播
(2) 0.8 1
(3)9
【详解】(1)“路灯下影子的形成”这一现象,对应的光学原理是光在同种均匀介质中是沿直线传播的特性。
(2)[1]小明行走的速度大小为
[2]影长的变化为
影子移动的速度为
(3)形状相同,大小不同的三角形,其对应的边长之比相等,故小区内路灯的高度为
44.如图是甲、乙两车在平直路面上沿同一直线运动时的s-t图像,由图像中的信息可知,下列说法正确的是(  )
A.内,两车都做匀速直线运动且路程相等
B.内,两车之间距离先变大后不变
C.内,乙车的平均速度可能小于甲车的速度
D.内,乙车速度一定大于,小于
【答案】D
【详解】A.据图可知,0-20s内,乙物体的路程为0,说明乙物体静止,因此内,乙物体不是一直做匀速直线运动,故A错误;
B.据图可知,两车相对运动,内,甲乙两车相遇后又分开,之间的距离逐渐变大,故B错误;
C.甲车一直做匀速直线运动,且甲车运动600m,所用的时间为100s,甲车的速度为
20~60s乙车的路程为240m,所以内,乙车的总路程大于480m,则乙车的平均速度大于
因此乙车的平均速度大于甲车的速度,故C错误;
D.据图可知,内,乙车做匀速直线运动,运动的路程大于240m,所用的时间为
则乙车的速度大于
据图可知,乙车在内运动的路程小于
则乙的速度小于
故D正确。
故选D。
45.甲、乙、丙三个人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看,甲、乙、丙运动情况可能是(  )
A.甲、乙一定匀速下降,且v乙>v甲,丙可能停在空中
B.甲、乙一定匀速下降,且v乙>v甲,丙可能匀速下降,且v丙>v甲
C.甲、乙一定匀速上升,且v乙>v甲,丙可能匀速下降,且v丙>v甲
D.甲、乙、丙都在匀速上升,且v丙≤v甲【答案】A
【详解】可以取楼房为参照物,甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地匀速下降;乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,并且v乙>v甲;甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙有三种运动情况:丙上升、丙静止或丙下降且速度小于甲。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
46.如图所示是物体A、B运动的路程s随时间t变化的图像。由图像可知,下列判断正确的是(  )

A.物体A、B都在做匀速直线运动
B.物体A做曲线运动,B做直线运动
C.物体B运动的速度大小为10m/s
D.物体A运动的速度始终大于B的速度
【答案】C
【详解】A.如图,B的图线是一条过原点的斜线,路程与时间成正比,A做匀速直线运动;B运动的路程与时间不成正比,B做变速运动,故A错误;
B..物体AB都做直线运动,都在路程轴所在地直线上运动,故B错误;
C..物体B做匀速运动,速度大小为
故C正确;
D.由图像可知,物体A运动的速度逐渐减小,在前1s内,物体B开始运动后,物体A运动的速度大于B的速度,后半程时,B的速度大于A的速度,故D错误。
故选C。
47.A、B、C三物体在t=0s时分别位于同一水平直线上的a、b、c三点,如图甲所示。a、b和b、c之间的距离均为20m,其中物体A向右运动,其运动的v-t图像如图乙所示。物体B、C相向而行,物体B运动的s-t图像如图丙所示,C做匀速直线运动。t=6s时,B、C相距6m。下列说法正确的是(  )
A.前5秒内物体A的平均速度为2m/s
B.第2s末物体A、B相距20m
C.第6s时物体A、C可能相距10m
D.6s内A的平均速度大于C的平均速度
【答案】C
【详解】A.如图乙,0~1s物体A处于静止状态,1~5s物体A做匀速直线运动,速度为vA=2m/s,前5s内A的路程为
sA5=vAt=2m/s×(5s-1s)=8m
所以前5秒内物体A的平均速度为
故A错误;
B.2s末,A的路程为
sA2=vAt2=2m/s×(2s-1s)=2m
如图丙,B的路程为sB2=4m,所以A、B之间的距离为
LAB=20m+sB2-sA2=20m+4m-2m=22m
故B错误;
C.t=6s时,A的路程为
sA6=sA5+4m/s×(6s-5s)=8m+4m=12mt=6s时,B的路程为sB6=8m,B、C相距6m,若B在C左侧,则C的路程为
sC6=20m-sB6-6m=20m-8m-6m=6m
此时A、C距离为
sAC=20m+20m-sA6-sC6=20m+20m-12m-6m=22m若B在C右侧,则C的路程为
sC6=20m-sB6+6m=20m-8m+6m=18m
此时A、C距离为
sAC=20m+20m-sA6-sC6=20m+20m-12m-18m=10m
故C正确;
D.6s内A的平均速度为
C的平均速度为

故D错误。
故选C。
48.某地铁内隧道动态广告的制作方法如下:在隧道侧壁与车窗相同高度处,沿运行方向每经过距离d,安装一块大小相同的广告灯箱,如图。灯箱采用频闪方式实现亮、暗交替,且工作时各灯箱亮、暗同步变化(人的视觉暂留时间以0.1s计算),要实现时长10s的广告效果,至少需要安装N块广告灯箱,灯箱安装好后,调节灯箱发光频率f(每秒发光的次数),控制地铁速度v,为了省电且确保乘客能看到流畅的广告画面,下列数值和关系式中正确的是(  )
A.N=50 v=5df B.N=100 v=0.1df
C.N=100 v=df D.N=100 v=5df
【答案】C
【详解】因为人的视觉暂留时间以0.1s计算,故要实现时长10s的广告效果,至少需要安装广告灯箱的块数

灯箱安装好后,调节灯箱发光频率f(每秒发光的次数),控制地铁速度v,由于工作时各灯箱亮、暗同步变化,第1次看到灯箱亮,保证在下一次恰好也是灯箱亮,且时间间隔必须等于小于0.1s,为了省电且确保乘客能看到流畅的广告画面,时间间隔应为0.1s,则频率最低为

此时地铁速度

故ABD错误,C正确。
故选C。
49.两辆汽车A、B在平直路面上运动时的“路程-时间”图像如图甲所示,初始时两车的运动方向如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.在0~t1内,两车速度
B.在0~70s内,两车平均速度的大小
C.在0~70s内,A车与B车通过的路程相等
D.在t2~t3内,以A车为参照物,B车向西运动
【答案】B
【详解】A.由题图可知,在0~30s,A做匀速直线运动,通过的路程sA=600m,在0~70s,B做匀速直线运动,通过的路程sB=840m,0~30s,A车的速度是
0~70s,B车的速度是
比较可知,在0~t1时间内,两车速度,故A错误;
B.在0~70s内,A车通过的路程
sA1=600m+600m=1200m
根据可得,在0~70s内,A车的平均速度的大小为
故B正确;
C.在0~70s内,A车通过的路程为1200m,B车通过的路程为840m,两车通过的路程不等,故C错误;
D.在40~70s内,A车通过的路程sA2=600m,根据可得,在40~70s内,A车的平均速度的大小为
在40~70s内,A车做匀速直线运动,速度不变,且向西运动,因此在t2~t3内,A车的速度为20m/s,B车的速度为12m/s,A车速度大于B车速度,以A车为参照物,B车向东运动,故D错误。
故选B。
50.如图是在同一平直公路上甲、乙、丙三辆车的运动图像,下列说法正确的是(  )
A.0~10s,甲的速度大于乙的速度 B.丙运动了18s后遇到甲
C.甲乙相遇时,丙通过的路程是120m D.甲、乙、丙30s内平均速度相等
【答案】C
【详解】A.如图,甲乙丙都做匀速直线运动,甲的速度
0~10s,乙的速度
0~10s,甲的速度等于乙的速度,故A错误;
B.丙在5s时开始运动,运动的速度
丙运动了18s后,运动的路程
丙运动了18s时,加运动了23s,距离丙起点的距离
,故B错误;
C.如图,甲乙在300m处相遇,甲、乙运动的时间为15s,丙通过的路程
故C正确;
D.甲、乙在30s内移动的距离为600m,丙30s内移动的距离为300s,甲、乙、丙30s内的平均速度不相等,故D错误。
故选C。
51.如图甲所示为交管部门用来检测车速的超声波测速仪.测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车辆反射回来的超声波信号,再根据两次信号的时间差,测出车速.某次测速中,测速仪发出与接收超声波的情况,如图乙所示,x表示超声波与测速仪之间的距离(假设超声波传播速度为且保持不变);则下列说法正确的是( )
A.汽车的行驶速度为
B.测速仪接收到两次信号之间汽车行驶了
C.第二次超声波信号比第一次超声波信号延迟发出
D.第一次超声波信号与车相遇时,汽车距测速仪
【答案】B
【详解】由图像可知,汽车遇到两次超声波的时间间隔为
第一次遇到超声波时车与测速仪的距离
由图可知,第二次发出超声波的时间
t3=0.48s
第二次发出超声波到遇到汽车的时间
第二次遇到超声波时车与测速仪的距离
汽车接收到两次信号之间通过的路程
汽车的速度
所以,汽车的行驶速度约为22.7m/s,接收到两次信号之间汽车行驶了10.2m,第二次比第一次延迟了0.48s发出,第一次遇到车时,汽车距测速仪30.6m,故ACD错误,B正确。
故选B。
52.如图,为某道路的示意图,已知机动车车道宽D=3m,甲、乙两车分别在相邻两车道的正中间匀速行驶。两部轿车的长度均为L=5m,宽度d=1.8m,甲、乙两车的距离为s1=3m时,突然有一人在与甲车相距10m的A点,横穿马路(假设匀速),甲车看到行人立即紧急刹车,图乙是甲车的v-t图像,v-t图像与横轴组成的面积对应着行驶的路程,乙车由于视线被甲车阻挡,仍然以54km/h的速度匀速行驶;下列说法不正确的是( )
A.若人以正常步行速度1m/s过公路,将刚好与甲车相撞
B.若人以小跑步的速度3m/s过公路,将与乙车相撞
C.若人以较快速度4m/s过公路,可以安全通过整个车道
D.若人以5m/s的速度过公路,可以安全通过整个车道
【答案】C
【详解】A.由v-t图像可知,甲车紧急刹车后行驶2s停止,所走的距离为
此时刚好到行人位置,若人以正常步行速度1m/s过公路,则行人通过的路程为
s人1=v人1t乙=1m/s×2s=2m
此时行人正好在甲车前面,因此将刚好与甲车相撞,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,乙车到行人的位置的距离为
s乙=s1+L+s2=3m+5m+10m=18m
乙车的速度
则乙车到达行人位置需要的时间为
若人以小跑步的速度3m/s过公路,则行人通过的路程为
s人3=v人3t乙=3m/s×1.2s=3.6m
行人此时正在第二个车道,因此将与乙车相撞,故B正确,不符合题意;
C.若人以较快速度4m/s过公路,则行人通过的路程为
s人4=v人4t乙=4m/s×1.2s=4.8m
行人此时正在第二个车道,因此将与乙车相撞,故C错误,符合题意;
D.若人以5m/s的速度过公路,则行人通过的路程为
s人5=v人5t乙=5m/s×1.2s=6m
行人此时恰好通过第二个车道,故D正确,不符合题意。
故选C。

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