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湖北省荆州市公安县2023-2024学年八年级第一学期期末考试物理试题
一、单项选择题（本大题包括10小题，每小题2分，共20分）
1．（2023八上·公安期末） 看电视时，我们看到体育比赛中百米赛跑的运动员跑得很快，但实际上他们始终处在屏幕内。下列有关这个现象的说法错误的是（　　）
A．这是摄像机与运动员同步运动拍下的效果
B．这是人们对“运动相对性” 的一种反映
C．运动员有跑步的姿态我们误以为他们跑得很快
D．观察到跑道上静止的物体相对于运动员快速后退，而获知运动员跑得快
2．（2023八上·公安期末） 唐诗《枫桥夜泊》中的名句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中包含着声学知识。对其中声现象的解释中，错误的是（　　）
A．钟声是由钟的振动产生的
B．船上的人根据音色知道是钟发出的声音
C．钟声通过空气传播到客船
D．船上的人根据音调知道是钟发出的声音
3．（2023八上·公安期末） 如图所示的物理现象通过凝华形成的是（　　）
A．厨房蒸笼旁的“白气”
B．冬天清晨树叶上的“霜”
C．夏天清晨小草上的“露珠”
D．蜡烛燃烧流出的“烛泪”
4．（2023八上·公安期末） 下列光现象中，每个选项中的两种现象所涉及的物理原理相同的是（　　）
A．海市蜃楼 雨后彩虹 B．湖光映彩霞 潭清疑水浅
C．拍照留念 杯弓蛇影 D．镜花水月 一叶障目
5．（2023八上·公安期末） 早在战国时期，我国古代著名的教育家、思想家墨子就在研究小孔成像现象。如图是用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔来探究该现象，使光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是（　　）
A．小孔成像现象可用光沿直线传播来解释
B．木板上的小孔一定是圆形的
C．蜡烛在墙上形成的像是虚像
D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
6．（2023八上·公安期末） 下列关于显微镜和望远镜的说法，正确的是（　　）
A．使用显微镜观察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像
B．通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像
C．望远镜的物镜相当于幻灯机的镜头
D．显微镜的物镜相当于照相机的镜头
7．（2023八上·公安期末） 小轩学习了透镜后，在家用放大镜做实验。当物体距放大镜 10 cm 时，在放大镜另一侧的光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变，把放大镜向光屏方向移动4 cm，则在光屏上成一清晰的缩小的像。则小轩家的放大镜焦距范围是（　　）
A．5 cm＜ f ＜10 cm B．5 cm＜ f ＜ 7 cm
C．7 cm＜ f ＜10 cm D．f ＜ 5 cm
8．（2023八上·公安期末） 密度与生活有紧密的联系，下列说法错误的是（　　）
A．农民常用一定密度的盐水进行选种
B．一壶食用油，壶上标有“5 L”字样，则该壶中油的质量小于5 kg
C．飞船尽可能采用强度高，密度小，性能优良的材料制造
D．氧气瓶中的氧气用掉一半，瓶中氧气的体积不变，密度不变
9．（2023八上·公安期末）流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶，甲、乙两船同时从木桶位置出发，以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行，1小时后两船离木桶的距离（　　）
A．甲船25千米，乙船35千米 B．甲船30千米，乙船30千米
C．甲船35千米，乙船30千米 D．无法确定
10．（2023八上·公安期末） 2023年杭州亚运会中，我国运动健儿成绩骄人，获得了201枚金牌。亚运会奖牌设计精美，如图，设计灵感源自五千年良渚文明，展示了中国江南文化，呈现杭州山水景观，蕴含美美与共、和而不同的亚运精神。金牌内部材质为纯银，外面电镀纯金。若一枚金牌质量为260g，含银质量为90%，已知银的密度约为10g/cm3，金的密度约为20g/cm3，则该金牌的平均密度（平均密度等于总质量除以总体积）约为（　　）
A．10.2g/cm3 B．10.5g/cm3 C．10.8g/cm3 D．11.0g/cm3
二、填空题（本大题包括4小题，每空1分，共14分）
11．（2023八上·公安期末） 如图甲所示，中国研发的5G无人派送车沿直线路径前往派送点。派送完成后返回出发位置。其路程s与所用时间t的关系如乙图所示。则车辆在派送点停留　 　min。出发点距离派送位置　 　km。前往派送点的平均速度为v1，返回出发点的平均速度为v2，则v1　 　v2。（选填“>”、“＜”或“=”）
12．（2023八上·公安期末） 二胡是中国的传统乐器，拉二胡时，声音是由　 　（选填“琴弦”或“空气”）振动产生的；左手按在琴弦上不同的位置，不断改变振动的琴弦长度是为了改变声音的　 　；二胡发出的声音是通过　 　传播到我们耳中的；周末，邻居家传来的二胡声影响了小明学习，他关上窗户，这是在　 　减弱噪声。
13．（2023八上·公安期末） 打铁花是一种传统民俗表演活动，是国家非物质文化遗产。打铁花表演时，在一处空旷场地上设一熔炉将铁块　 　（物态变化）成铁汁，十余名表演者轮番用花棒将千余度高温的铁汁击打到天空，形成十几米高的铁花，耀眼的铁花在空气中　 　（物态变化）成铁，此过程需要　 　（选填“吸收”或“放出”）热量，场景蔚为壮观，呈现出惊险刺激、喜庆热闹的特点。
14．（2023八上·公安期末） 学校组织同学们利用投影仪观看“天宫课堂”。屏幕上的彩色画面是由　 　、绿、蓝三种色光混合而成的，坐在各个位置的同学都能看到屏幕画面，是因为光在屏幕表面发生　 　（选填“镜面”或“漫”）反射。图中　 　（选填“甲”或“乙”）图表示某同学近视眼折光系统的光路示意图，矫正近视眼应佩戴　 　（选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜。
三、做图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2023八上·公安期末） 如图所示，水下有一块平面镜，一束光射入水中，再经水中平面镜反射后恰过P点，请将光路图补充完整（保留作图痕迹）。
16．（2023八上·公安期末） 如图，将图中的光路图补充完整（保留作图痕迹）。
四、实验探究题（本大题包括3小题，每空1分，共18分）
17．（2023八上·公安期末） 小明探究平面镜成像的特点。
（1）选用玻璃板代替平面镜，目的是　 　。组装器材时，应使玻璃板与水平桌面　 　；
（2）小明移动玻璃板后面未点燃的蜡烛B，人眼在　 　侧（选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。实验中比较像与物大小的方法是　 　（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；
（3）拿掉蜡烛B，在蜡烛B的位置竖起一张白纸并调节白纸的位置，在白纸上　 　（选填“能”或“不能”）直接看到蜡烛A的像；
（4）小明在家中用妈妈化妆镜探究平面镜成像特点，无法观察到平面镜后的蜡烛B，于是将中间Ⅱ区域的反光膜去掉一部分，形成玻璃板，如图乙所示。实验中移动蜡烛B，使蜡烛B与　 　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域蜡烛A较清晰的像重合，从而确定像的位置。测出此时蜡烛B到玻璃板的距离　 　（选填“>”、“＜”或“=”）实验中Ⅰ区域烛焰的像距。
18．（2023八上·公安期末） 小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）当烛焰、焦距为10 cm的凸透镜A位于图甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，与　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；
（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5 cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；
（3）如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏　 　凸透镜，或将蜡烛　 　（两空均选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
19．（2023八上·公安期末） 正在建设的“水韵公安”工程，使城区的河道恢复了生机。学习了质量和密度的知识后，小潘和小明想开展一次跨学科的实践活动。
（1）小潘利用天平和量筒进行了如下实验：
①将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端零刻度线处，此时指针位置如图甲所示，向　 　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直到天平平衡；
②向烧杯中倒入适量油江河水，将装有河水的烧杯放在已调平的天平左盘，向右盘中加减砝码并调节游码，天平再次平衡后，右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则河水和烧杯的总质量为　 　g；
③将烧杯中的河水倒入量筒中一部分，如图丙所示，则量筒中河水的体积为　 　cm3；
④用天平测出剩余河水和烧杯的总质量为53.2g，则所测河水的密度为　 　kg/m3；
⑤在把烧杯中的河水倒入量筒中时，如果有几滴河水滴到桌面上，会导致所测河水密度值　 　（选填“偏大”或“偏小”）；
（2）小明在油江河边捡到一粒漂亮的石头，他想到实验室测出石头的密度，结果发现石头不能直接放入量筒，于是聪明的小明进行了如图丁所示的几步操作：
①用天平测出石头的质量为m1；
②将石头放入盛水烧杯中，让水浸没石头，用天平测出其总质量为m2，并标记水面位置；
③取出石头，补水至标记处，再用天平测出其总质量为m3；
④请你帮助小明推导出石头密度的表达式：ρ石=　 　。（用m1、m2、m3和ρ水表示）
五、综合应用题（本大题包括2小题，每小题7分，共14分。解题时要写出必要的文字说明、解答依据、重要演算步骤等）
20．（2023八上·公安期末） 近年来我国铁路事业迅猛发展，动车具有动力集中、提速快、效率高等特点。
（1）某趟车09∶50从甲地始发，途经乙、丙等地，16∶11到达终点站丁地。部分具体行程见下方的列车时刻表，该动车在乙地到丁地间行驶的平均速度为多少千米每小时？合多少米每秒？
车站 到达时间 发车时间 里程
甲 始发站 09∶50 0
乙 12∶02 12∶11 301
丙 13∶19 13∶21 497
丁 16∶11 终点站 1057
（2）途中动车要穿过一条隧道，动车以144 km/h的速度匀速行驶，用了80 s完全穿过长度为2800 m的隧道，求这列动车的长度是多少米？动车全部都在隧道中的时间是多少秒？
21．（2023八上·公安期末） 小明所在的物理学习小组的同学们在学习了质量与密度的知识后，对空心球问题做了进一步的理论探究：假想一空心金属球，在空心部分装满水时，测得其总质量为287 g；在空心部分装一半体积的水时，测得其总质量为277 g。已知ρ水=1.0×103kg/m3，请你帮助他们小组完成下列计算：
（1）该空心球空心部分的体积多大？
（2）若在空心部分装满密度为0.8×103kg/m3的酒精，则球的总质量为多少？
（3）如果该空心金属球的总体积为50 cm3，则该金属的密度是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A.运动员始终处在屏幕中央，即二者保持相对静止，即这是摄像机与运动员同步运动拍下效果，故A正确不合题意；
B.运动员相对屏幕是静止的，相对观众是运动的，即这是人们对“运动相对性” 的一种反映，故B正确不合题意；
C.运动员有跑步的姿态，但是它们相对观众的位置不变，因此静止的，故C错误符合题意；
D.观察到跑道上静止的物体相对于运动员快速后退，而获知运动员跑得快，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】如果物体相对参照物的位置改变，那么物体是运动的；如果物体相对参照物的位置不变，那么物体是静止的，根据参照物的知识分析判断。
2．【答案】D
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.钟声是由钟振动产生的，故A正确不合题意；
BD.船上的人根据音色知道是钟发出的声音，故B正确不合题意，D错误符合题意；
C.钟声通过空气传播到客船，故C正确不合题意。
故选D。
【分析】A.根据声音产生的知识判断；
BD.声音的大小叫响度，声音的高低叫音调，声音的特点叫音色；
C.根据声音传播的知识判断。
3．【答案】B
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.厨房蒸笼旁的“白气”，其实是水蒸气从气态变成液态发生液化现象，故A不合题意；
B.冬天清晨树叶上的“霜”，是水蒸气从气态变成固态发生凝华形成的，故B符合题意；
C.夏天清晨小草上的“露珠”，是水蒸气从气态变成液态发生液化现象，故C不合题意；
D.蜡烛燃烧流出的“烛泪”，是从固态变成液态发生熔化形成的，故D不合题意。
故选B。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
4．【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 A.海市蜃楼和雨后彩虹都是光的折射现象，故A符合题意；
B.湖光映彩霞是光的反射现象，潭清疑水浅是光的折射现象，故B不合题意；
C.拍照留念是光的折射现象，而杯弓蛇影是光的反射现象，故C不合题意；
D.镜花水月是光的反射现象，而一叶障目是光沿直线传播，故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
5．【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】 A.小孔成像是由光的沿直线传播形成的，故A正确；
B.小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故B错误；
C.能用光屏接收的像都是实像，所以蜡烛在墙上形成的像是实像，故C错误；
D.保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于物体到小孔的距离和墙壁到小孔的距离，则物距变大，而墙壁与小孔距离越小，像也越小，故D错误。
故选A。
【分析】 小孔成像实验中，是由光的直线传播形成的，成像的形状取决于物体的形状和小孔的形状没有关系，并且所成的像为倒立 的实像，成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关。
6．【答案】A
【知识点】显微镜；望远镜
【解析】【解答】A.使用显微镜观察物体，物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，则看到的是物体被两次放大之后的虚像，故A正确；
B.通过望远镜看到的是物体，在物镜中成倒立缩小的实像，故B错误；
C.望远镜的物镜相当于照相机，故C错误；
D.显微镜的物镜相当于投影机的镜头，故D错误。
故选A。
【分析】根据对显微镜和望远镜的结构，以及成像原理分析判断。
7．【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 根据题意可知，物体离凸透镜10cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，根据2f>u>f得到：2f>10cm>f，即5cm把凸透镜向光屏方向移动4cm，此时成缩小的实像，则此时物距u=10cm+4cm=14cm。根据u>2f得到：14cm>2f，即f<7cm----②，
那么5cm故选B。
【分析】当物体通过凸透镜成放大的实像时，2f>u>f；当成缩小的实像时，u>2f，据此分析计算即可。
8．【答案】D
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】A.好种子密度大在盐水里下沉，干瘪的密度小在水面漂浮，故A正确不合题意；
B.壶上标有“5 L”字样，而油的密度小于水的密度103kg/m3，根据m=ρV可知，则该壶中油的质量小于5 kg，故B正确不合题意；
C.飞船尽可能采用强度高，密度小，性能优良的材料制造，故C正确不合题意；
D.氧气瓶中的氧气用掉一半，瓶中氧气的体积不变，但是质量减小，根据可知，氧气的密度减小，故D错误符合题意。
故选D。
【分析】A.物体的密度大于液体密度时下沉，当物体密度小于液体密度时在液面漂浮；
B.根据m=ρV分析判断；
C.物质的性质决定用途；
D.根据公式分析判断。
9．【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】解：由图可知，v甲船＝v乙船＝30km/h，
甲船逆流而行，乙船顺流而行，木桶自由漂浮，
则甲船的实际速度v甲实＝v甲船﹣v水＝30km/h﹣5km/h＝25km/h，乙船的实际速度v乙实＝v乙船+v水＝30km/h+5km/h＝35km/h，木桶的速度v木桶＝v水＝5km/h，
根据v＝ 可得，甲船、乙船和木桶1h通过的距离分别为：
s甲船＝v甲实t＝25km/h×1h＝25km，s乙船＝v乙实t＝35km/h×1h＝35km，s木桶＝v木桶t＝5km/h×1h＝5km，
所以，1小时后甲、乙船离木桶的距离分别为：
s甲船′＝s甲船+s木桶＝25km+5km＝30km，s乙船′＝s乙船﹣s木桶＝35km﹣5km＝30km。
故答案为：B
【分析】已知两潜艇的速度和运动的时间，利用速度公式求解各自的路程，路程做差即可。
10．【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】根据题意可知，银的质量为m银=260g×90%=234g，
银的体积为，
则金的质量为m金=260g-234g=26g，
金的体积为，
则金牌的总体积为V总＝23.4cm3+1.3cm3＝24.7cm3，
则该金牌的平均密度为。
故选B。
【分析】首先根据密度公式分别计算出金和银的体积，然后相加得到金牌的总体积，最后根据密度公式可得该金牌的平均密度。
11．【答案】3；0.9；<
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据图象可知，车辆在派送点停留的时间是：12min-9min=3min；
根据图象可知，出发点距离派送位置0.9km；
前往派送点的平均速度为，
返回出发点的平均速度为，
所以v1＜v2。
【分析】根据图片可知，第一个阶段是从出发点到派送点，第二个阶段是到达派送点后，等待取货过程，第三个阶段是从派送点返回出发点的过程。根据速度公式，结合 s-t图像已知信息可以计算出不同阶段的平均速度，最后进行比较即可。
12．【答案】琴弦；音调；空气；传播过程中
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调及音调与频率的关系；防治噪声的途径
【解析】【解答】（1） 二胡是中国的传统乐器，拉二胡时，声音是由琴弦振动产生的；
（2）左手按在琴弦上不同的位置，改变不断改变振动的琴弦长度，从而改变振动评论，那么是为了改变声音的音调；
（3）二胡发出的声音是通过空气传播到我们耳中的；
（4）周末，邻居家传来的二胡声影响了小明学习，他关上窗户，这是在传播过程中减弱噪声。
【分析】（1）根据声音产生的知识解答；
（2）声音的高低叫音调，音调与发声体的频率大小有关；
（3）根据声音传播的知识解答；
（4）根据噪声的减小方法和途径解答。
13．【答案】熔化；凝固；放热
【知识点】熔化与熔化吸热特点；凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】打铁花表演时，在一处空旷场地上设一熔炉将铁块从固态变成液体发生熔化现象变成铁汁。耀眼的铁花在空气中从液态变成固态发生凝固现象形成铁 ，此过程需要放热。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
14．【答案】红；漫；乙；凹
【知识点】镜面反射与漫反射；色光的三（基）原色和颜料的三原色；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】（1）屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的；
（2） 坐在各个位置的同学都能看到屏幕画面，是因为光在屏幕表面发生漫反射；
（3）近视眼的晶状体偏厚，成像在视网膜前面，故选乙。为了使像后移到视网膜上，需要光线发散，应使用凹透镜矫正。
【分析】（1）根据光的三原色的知识解答；
（2）光在粗糙不平的表面上发生漫反射，帮助我们从不同角度看到物体；
（3）根据近视眼的矫正方法分析解答。
15．【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】①通过O点作镜面的垂线，然后根据“物像等距”在镜面下方找到对应的像点O'；
②连接O'P，与镜面的交点就是此时的入射点；
③连接O和入射点得到入射光线，连接入射点和P得到得到反射光线，如下图所示：
【分析】可以将入射点O看作发光点，它在镜面中的像是所有反射光线的交点，即所有的反射光线都经过像点，还经P点，那么可将像点和P连接，与镜面的交点就是入射点，最后补充光路即可。
16．【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】①射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后，折射光线与主轴平行；
②与主轴平行的光线，经过凹透镜后，折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点，如下图所示：
【分析】根据凹透镜的两条特殊光线完成作图即可。
17．【答案】（1）便于确定像的位置；垂直
（2）蜡烛A；等效替代法
（3）不能
（4）Ⅱ；<
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）①选用玻璃板代替平面镜，目的是便于确定像的位置。
②组装器材时，应使玻璃板与水平桌面垂直，这样像才能成在桌面上；
（2）①蜡烛A发出的光在玻璃板上发生反射，反射光线还在蜡烛A侧，因此人眼应该在A侧；
②蜡烛B能够和蜡烛A的像重合，从而确定了像的大小、位置，蜡烛B替代了像，故采用的是等效替代的方法；
（3）物体在平面镜里成的是虚像，则若移开蜡烛B，用白纸当作光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，则看不到蜡烛A的像。
（4）中间Ⅱ区域的反光膜去掉一部分，此区域能够透过光线，能够看到替代像的蜡烛B；蜡烛A 在Ⅱ区域是前表面成像，蜡烛A在Ⅰ区域是后表面反射成像，故此时蜡烛B到玻璃板的距离小于实验中Ⅰ区域烛焰的像距；
【分析】（1）①选用玻璃板代替平面镜，既可以成像，又可以透过玻璃看到替代蜡烛像的蜡烛B，便于确定像的位置；
②组装器材时，应使玻璃板与水平桌面垂直，若不垂直，像会偏上或者偏下，导致像与物体无法重合，无法确定像的位置；
（2）①只有反射光线射入眼睛，才能看到玻璃板中的像。
②根据等效替代法的定义解答。
（3）虚像不能呈在光屏上；
（4）根据相似三角形分析得出结论。
18．【答案】（1）缩小；照相机
（2）靠近
（3）靠近；靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 （1）由图甲可知，此时像距小于物距，则此时凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像，应用为照相机；
（2）用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后，凸透镜对光的偏折能力增强，此时光线会聚点将位于光屏左侧， 故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动。
（3）近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜，或将蜡烛靠近凸透镜。
【分析】（1）比较像距和物距的大小，从而确定成像的特点和应用；
（2）凸透镜的焦距越小，则会聚能力越强，据此确定像距的位置变化即可；
（3）根据近视眼镜对光线的作用确定拿走透镜后像距的位置变化，进而确定光屏的位置变化即可。
19．【答案】（1）右；93.6；40；1.01×103；偏大
（2）
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】（1）①天平的指针偏左，说明左盘重，右盘轻，所以应向右调节平衡螺母，直到天平平衡；
②由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，则游码质量为3.6g，那么江水和烧杯的总质量为50g+20g+20g+3.6g=93.6g；
③图丙中量筒的分度值为2mL，读出量筒中江水的体积为40mL=40cm3；
④由题意得，量筒中江水的质量m=93.6g-53.2g=40.4g，
江水的密度；
⑤在把烧杯中的江水倒入量筒中时，如果有几滴江水滴到桌面上，会导致量筒中江水体积的测量值偏小，根据实验步骤②④可知测得从烧杯中倒出江水的质量是准确的，由密度公式可知，所测江水的密度值偏大；
（2）根据题意可知，烧杯和水的总质量为：m2-m1；
补充水的质量为：m补=m3-（m2-m1）=m3-m2+m1；
则石块的体积；
则石头的密度为：。
【分析】（1）①平衡螺母总是向轻的那端调节；
②江水和烧杯的总质量等于砝码质量与游码对应质量的和；
③先看清量筒的分度值，再根据图丙读出江水的体积；
④河水和烧杯的总质量的差等于量筒中江水的质量，利用密度公式计算江水的密度；
⑤注意分析河水低落桌面时对江水的体积和质量测量的影响，再利用密度公式分析所测江水密度值的偏差情况；
（2）根据题意可知，补充水的体积等于石块的体积，然后根据密度公式计算石块的密度即可。
20．【答案】（1）189km/h，52.5m/s
（2）400m，60s
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】（1）根据表格可知，动车在乙地到丁地的时间t=16：11-12：11=4h；
动车在乙地到丁地的距离s=1057km-301km=756km；
此间行驶的平均速度：；
（2）动车行驶的路程：s2=v2t2=40m/s×80s=3200m，
动车的长度：s车=s2-s隧道=3200m-2800m=400m；
动车全部在隧道中的路程：s3=s隧道-s车=2800m-400m=2400m，
动车全部都在隧道中的时间：。
【分析】（1）首先求出动车在乙地到丁地的路程和时间，根据公式求出速度；
（2）根据公式s=vt求出动车行驶的路程，减去隧道长度即为动车长度；动车全部在隧道中的路程为隧道长度减去动车长度，根据公式求出时间。
21．【答案】（1）20cm3
（2）
（3）
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】（1）该球装满水后的水的质量m水=（287g-277g）×2=20g；
则空心部分的体积：；
（2）空心部分装满酒精的体积等于空心体积，
则装满酒精后的质量为：m酒=ρ酒V酒=0.8g/cm3×20cm3=16g；
球的质量为：m=m总-m水=287g-20g=267g；
装满酒精后总质量为：m总'=m+m酒=16g+267g=283g。
（3）该球实心部分的质量体积：V=V总-V水=50cm3-20cm3=30cm3；
则该金属的密度为：。
【分析】（1）根据题意可知，前后两个总质量的差其实就是空心部分装一半水时的质量，然后乘以2得到装满水的质量，最后根据计算空心部分的体积；
（2）酒精的体积等于水的体积，根据m酒=ρ酒V酒计算装满酒精的质量，再根据m=m总-m水计算实心部分的质量，再与球的质量相加即可。
（3）首先根据V=V总-V水计算实心部分的体积，最后根据计算金属的密度。
1 / 1湖北省荆州市公安县2023-2024学年八年级第一学期期末考试物理试题
一、单项选择题（本大题包括10小题，每小题2分，共20分）
1．（2023八上·公安期末） 看电视时，我们看到体育比赛中百米赛跑的运动员跑得很快，但实际上他们始终处在屏幕内。下列有关这个现象的说法错误的是（　　）
A．这是摄像机与运动员同步运动拍下的效果
B．这是人们对“运动相对性” 的一种反映
C．运动员有跑步的姿态我们误以为他们跑得很快
D．观察到跑道上静止的物体相对于运动员快速后退，而获知运动员跑得快
【答案】C
【知识点】参照物及其选择
【解析】【解答】A.运动员始终处在屏幕中央，即二者保持相对静止，即这是摄像机与运动员同步运动拍下效果，故A正确不合题意；
B.运动员相对屏幕是静止的，相对观众是运动的，即这是人们对“运动相对性” 的一种反映，故B正确不合题意；
C.运动员有跑步的姿态，但是它们相对观众的位置不变，因此静止的，故C错误符合题意；
D.观察到跑道上静止的物体相对于运动员快速后退，而获知运动员跑得快，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】如果物体相对参照物的位置改变，那么物体是运动的；如果物体相对参照物的位置不变，那么物体是静止的，根据参照物的知识分析判断。
2．（2023八上·公安期末） 唐诗《枫桥夜泊》中的名句“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”中包含着声学知识。对其中声现象的解释中，错误的是（　　）
A．钟声是由钟的振动产生的
B．船上的人根据音色知道是钟发出的声音
C．钟声通过空气传播到客船
D．船上的人根据音调知道是钟发出的声音
【答案】D
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】A.钟声是由钟振动产生的，故A正确不合题意；
BD.船上的人根据音色知道是钟发出的声音，故B正确不合题意，D错误符合题意；
C.钟声通过空气传播到客船，故C正确不合题意。
故选D。
【分析】A.根据声音产生的知识判断；
BD.声音的大小叫响度，声音的高低叫音调，声音的特点叫音色；
C.根据声音传播的知识判断。
3．（2023八上·公安期末） 如图所示的物理现象通过凝华形成的是（　　）
A．厨房蒸笼旁的“白气”
B．冬天清晨树叶上的“霜”
C．夏天清晨小草上的“露珠”
D．蜡烛燃烧流出的“烛泪”
【答案】B
【知识点】凝华及凝华放热
【解析】【解答】A.厨房蒸笼旁的“白气”，其实是水蒸气从气态变成液态发生液化现象，故A不合题意；
B.冬天清晨树叶上的“霜”，是水蒸气从气态变成固态发生凝华形成的，故B符合题意；
C.夏天清晨小草上的“露珠”，是水蒸气从气态变成液态发生液化现象，故C不合题意；
D.蜡烛燃烧流出的“烛泪”，是从固态变成液态发生熔化形成的，故D不合题意。
故选B。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
4．（2023八上·公安期末） 下列光现象中，每个选项中的两种现象所涉及的物理原理相同的是（　　）
A．海市蜃楼 雨后彩虹 B．湖光映彩霞 潭清疑水浅
C．拍照留念 杯弓蛇影 D．镜花水月 一叶障目
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 A.海市蜃楼和雨后彩虹都是光的折射现象，故A符合题意；
B.湖光映彩霞是光的反射现象，潭清疑水浅是光的折射现象，故B不合题意；
C.拍照留念是光的折射现象，而杯弓蛇影是光的反射现象，故C不合题意；
D.镜花水月是光的反射现象，而一叶障目是光沿直线传播，故D不合题意。
故选A。
【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
5．（2023八上·公安期末） 早在战国时期，我国古代著名的教育家、思想家墨子就在研究小孔成像现象。如图是用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔来探究该现象，使光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是（　　）
A．小孔成像现象可用光沿直线传播来解释
B．木板上的小孔一定是圆形的
C．蜡烛在墙上形成的像是虚像
D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】 A.小孔成像是由光的沿直线传播形成的，故A正确；
B.小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故B错误；
C.能用光屏接收的像都是实像，所以蜡烛在墙上形成的像是实像，故C错误；
D.保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于物体到小孔的距离和墙壁到小孔的距离，则物距变大，而墙壁与小孔距离越小，像也越小，故D错误。
故选A。
【分析】 小孔成像实验中，是由光的直线传播形成的，成像的形状取决于物体的形状和小孔的形状没有关系，并且所成的像为倒立 的实像，成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关。
6．（2023八上·公安期末） 下列关于显微镜和望远镜的说法，正确的是（　　）
A．使用显微镜观察物体，看到的是物体被两次放大之后的虚像
B．通过望远镜看到的是物体被两次放大之后的实像
C．望远镜的物镜相当于幻灯机的镜头
D．显微镜的物镜相当于照相机的镜头
【答案】A
【知识点】显微镜；望远镜
【解析】【解答】A.使用显微镜观察物体，物镜成倒立放大的实像，目镜成正立放大的虚像，则看到的是物体被两次放大之后的虚像，故A正确；
B.通过望远镜看到的是物体，在物镜中成倒立缩小的实像，故B错误；
C.望远镜的物镜相当于照相机，故C错误；
D.显微镜的物镜相当于投影机的镜头，故D错误。
故选A。
【分析】根据对显微镜和望远镜的结构，以及成像原理分析判断。
7．（2023八上·公安期末） 小轩学习了透镜后，在家用放大镜做实验。当物体距放大镜 10 cm 时，在放大镜另一侧的光屏上成一个清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变，把放大镜向光屏方向移动4 cm，则在光屏上成一清晰的缩小的像。则小轩家的放大镜焦距范围是（　　）
A．5 cm＜ f ＜10 cm B．5 cm＜ f ＜ 7 cm
C．7 cm＜ f ＜10 cm D．f ＜ 5 cm
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 根据题意可知，物体离凸透镜10cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，根据2f>u>f得到：2f>10cm>f，即5cm把凸透镜向光屏方向移动4cm，此时成缩小的实像，则此时物距u=10cm+4cm=14cm。根据u>2f得到：14cm>2f，即f<7cm----②，
那么5cm故选B。
【分析】当物体通过凸透镜成放大的实像时，2f>u>f；当成缩小的实像时，u>2f，据此分析计算即可。
8．（2023八上·公安期末） 密度与生活有紧密的联系，下列说法错误的是（　　）
A．农民常用一定密度的盐水进行选种
B．一壶食用油，壶上标有“5 L”字样，则该壶中油的质量小于5 kg
C．飞船尽可能采用强度高，密度小，性能优良的材料制造
D．氧气瓶中的氧气用掉一半，瓶中氧气的体积不变，密度不变
【答案】D
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】A.好种子密度大在盐水里下沉，干瘪的密度小在水面漂浮，故A正确不合题意；
B.壶上标有“5 L”字样，而油的密度小于水的密度103kg/m3，根据m=ρV可知，则该壶中油的质量小于5 kg，故B正确不合题意；
C.飞船尽可能采用强度高，密度小，性能优良的材料制造，故C正确不合题意；
D.氧气瓶中的氧气用掉一半，瓶中氧气的体积不变，但是质量减小，根据可知，氧气的密度减小，故D错误符合题意。
故选D。
【分析】A.物体的密度大于液体密度时下沉，当物体密度小于液体密度时在液面漂浮；
B.根据m=ρV分析判断；
C.物质的性质决定用途；
D.根据公式分析判断。
9．（2023八上·公安期末）流速为5千米/时的河流中有一只自由漂浮的木桶，甲、乙两船同时从木桶位置出发，以如图所示速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行，1小时后两船离木桶的距离（　　）
A．甲船25千米，乙船35千米 B．甲船30千米，乙船30千米
C．甲船35千米，乙船30千米 D．无法确定
【答案】B
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】解：由图可知，v甲船＝v乙船＝30km/h，
甲船逆流而行，乙船顺流而行，木桶自由漂浮，
则甲船的实际速度v甲实＝v甲船﹣v水＝30km/h﹣5km/h＝25km/h，乙船的实际速度v乙实＝v乙船+v水＝30km/h+5km/h＝35km/h，木桶的速度v木桶＝v水＝5km/h，
根据v＝ 可得，甲船、乙船和木桶1h通过的距离分别为：
s甲船＝v甲实t＝25km/h×1h＝25km，s乙船＝v乙实t＝35km/h×1h＝35km，s木桶＝v木桶t＝5km/h×1h＝5km，
所以，1小时后甲、乙船离木桶的距离分别为：
s甲船′＝s甲船+s木桶＝25km+5km＝30km，s乙船′＝s乙船﹣s木桶＝35km﹣5km＝30km。
故答案为：B
【分析】已知两潜艇的速度和运动的时间，利用速度公式求解各自的路程，路程做差即可。
10．（2023八上·公安期末） 2023年杭州亚运会中，我国运动健儿成绩骄人，获得了201枚金牌。亚运会奖牌设计精美，如图，设计灵感源自五千年良渚文明，展示了中国江南文化，呈现杭州山水景观，蕴含美美与共、和而不同的亚运精神。金牌内部材质为纯银，外面电镀纯金。若一枚金牌质量为260g，含银质量为90%，已知银的密度约为10g/cm3，金的密度约为20g/cm3，则该金牌的平均密度（平均密度等于总质量除以总体积）约为（　　）
A．10.2g/cm3 B．10.5g/cm3 C．10.8g/cm3 D．11.0g/cm3
【答案】B
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】根据题意可知，银的质量为m银=260g×90%=234g，
银的体积为，
则金的质量为m金=260g-234g=26g，
金的体积为，
则金牌的总体积为V总＝23.4cm3+1.3cm3＝24.7cm3，
则该金牌的平均密度为。
故选B。
【分析】首先根据密度公式分别计算出金和银的体积，然后相加得到金牌的总体积，最后根据密度公式可得该金牌的平均密度。
二、填空题（本大题包括4小题，每空1分，共14分）
11．（2023八上·公安期末） 如图甲所示，中国研发的5G无人派送车沿直线路径前往派送点。派送完成后返回出发位置。其路程s与所用时间t的关系如乙图所示。则车辆在派送点停留　 　min。出发点距离派送位置　 　km。前往派送点的平均速度为v1，返回出发点的平均速度为v2，则v1　 　v2。（选填“>”、“＜”或“=”）
【答案】3；0.9；<
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】根据图象可知，车辆在派送点停留的时间是：12min-9min=3min；
根据图象可知，出发点距离派送位置0.9km；
前往派送点的平均速度为，
返回出发点的平均速度为，
所以v1＜v2。
【分析】根据图片可知，第一个阶段是从出发点到派送点，第二个阶段是到达派送点后，等待取货过程，第三个阶段是从派送点返回出发点的过程。根据速度公式，结合 s-t图像已知信息可以计算出不同阶段的平均速度，最后进行比较即可。
12．（2023八上·公安期末） 二胡是中国的传统乐器，拉二胡时，声音是由　 　（选填“琴弦”或“空气”）振动产生的；左手按在琴弦上不同的位置，不断改变振动的琴弦长度是为了改变声音的　 　；二胡发出的声音是通过　 　传播到我们耳中的；周末，邻居家传来的二胡声影响了小明学习，他关上窗户，这是在　 　减弱噪声。
【答案】琴弦；音调；空气；传播过程中
【知识点】声音的产生；声音的传播条件；音调及音调与频率的关系；防治噪声的途径
【解析】【解答】（1） 二胡是中国的传统乐器，拉二胡时，声音是由琴弦振动产生的；
（2）左手按在琴弦上不同的位置，改变不断改变振动的琴弦长度，从而改变振动评论，那么是为了改变声音的音调；
（3）二胡发出的声音是通过空气传播到我们耳中的；
（4）周末，邻居家传来的二胡声影响了小明学习，他关上窗户，这是在传播过程中减弱噪声。
【分析】（1）根据声音产生的知识解答；
（2）声音的高低叫音调，音调与发声体的频率大小有关；
（3）根据声音传播的知识解答；
（4）根据噪声的减小方法和途径解答。
13．（2023八上·公安期末） 打铁花是一种传统民俗表演活动，是国家非物质文化遗产。打铁花表演时，在一处空旷场地上设一熔炉将铁块　 　（物态变化）成铁汁，十余名表演者轮番用花棒将千余度高温的铁汁击打到天空，形成十几米高的铁花，耀眼的铁花在空气中　 　（物态变化）成铁，此过程需要　 　（选填“吸收”或“放出”）热量，场景蔚为壮观，呈现出惊险刺激、喜庆热闹的特点。
【答案】熔化；凝固；放热
【知识点】熔化与熔化吸热特点；凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】打铁花表演时，在一处空旷场地上设一熔炉将铁块从固态变成液体发生熔化现象变成铁汁。耀眼的铁花在空气中从液态变成固态发生凝固现象形成铁 ，此过程需要放热。
【分析】根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称。
14．（2023八上·公安期末） 学校组织同学们利用投影仪观看“天宫课堂”。屏幕上的彩色画面是由　 　、绿、蓝三种色光混合而成的，坐在各个位置的同学都能看到屏幕画面，是因为光在屏幕表面发生　 　（选填“镜面”或“漫”）反射。图中　 　（选填“甲”或“乙”）图表示某同学近视眼折光系统的光路示意图，矫正近视眼应佩戴　 　（选填“凸”或“凹”）透镜制成的眼镜。
【答案】红；漫；乙；凹
【知识点】镜面反射与漫反射；色光的三（基）原色和颜料的三原色；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】（1）屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的；
（2） 坐在各个位置的同学都能看到屏幕画面，是因为光在屏幕表面发生漫反射；
（3）近视眼的晶状体偏厚，成像在视网膜前面，故选乙。为了使像后移到视网膜上，需要光线发散，应使用凹透镜矫正。
【分析】（1）根据光的三原色的知识解答；
（2）光在粗糙不平的表面上发生漫反射，帮助我们从不同角度看到物体；
（3）根据近视眼的矫正方法分析解答。
三、做图题（本大题共2小题，每小题2分，共4分）
15．（2023八上·公安期末） 如图所示，水下有一块平面镜，一束光射入水中，再经水中平面镜反射后恰过P点，请将光路图补充完整（保留作图痕迹）。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】①通过O点作镜面的垂线，然后根据“物像等距”在镜面下方找到对应的像点O'；
②连接O'P，与镜面的交点就是此时的入射点；
③连接O和入射点得到入射光线，连接入射点和P得到得到反射光线，如下图所示：
【分析】可以将入射点O看作发光点，它在镜面中的像是所有反射光线的交点，即所有的反射光线都经过像点，还经P点，那么可将像点和P连接，与镜面的交点就是入射点，最后补充光路即可。
16．（2023八上·公安期末） 如图，将图中的光路图补充完整（保留作图痕迹）。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】①射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，经过凹透镜后，折射光线与主轴平行；
②与主轴平行的光线，经过凹透镜后，折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点，如下图所示：
【分析】根据凹透镜的两条特殊光线完成作图即可。
四、实验探究题（本大题包括3小题，每空1分，共18分）
17．（2023八上·公安期末） 小明探究平面镜成像的特点。
（1）选用玻璃板代替平面镜，目的是　 　。组装器材时，应使玻璃板与水平桌面　 　；
（2）小明移动玻璃板后面未点燃的蜡烛B，人眼在　 　侧（选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。实验中比较像与物大小的方法是　 　（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；
（3）拿掉蜡烛B，在蜡烛B的位置竖起一张白纸并调节白纸的位置，在白纸上　 　（选填“能”或“不能”）直接看到蜡烛A的像；
（4）小明在家中用妈妈化妆镜探究平面镜成像特点，无法观察到平面镜后的蜡烛B，于是将中间Ⅱ区域的反光膜去掉一部分，形成玻璃板，如图乙所示。实验中移动蜡烛B，使蜡烛B与　 　（选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域蜡烛A较清晰的像重合，从而确定像的位置。测出此时蜡烛B到玻璃板的距离　 　（选填“>”、“＜”或“=”）实验中Ⅰ区域烛焰的像距。
【答案】（1）便于确定像的位置；垂直
（2）蜡烛A；等效替代法
（3）不能
（4）Ⅱ；<
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）①选用玻璃板代替平面镜，目的是便于确定像的位置。
②组装器材时，应使玻璃板与水平桌面垂直，这样像才能成在桌面上；
（2）①蜡烛A发出的光在玻璃板上发生反射，反射光线还在蜡烛A侧，因此人眼应该在A侧；
②蜡烛B能够和蜡烛A的像重合，从而确定了像的大小、位置，蜡烛B替代了像，故采用的是等效替代的方法；
（3）物体在平面镜里成的是虚像，则若移开蜡烛B，用白纸当作光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，则看不到蜡烛A的像。
（4）中间Ⅱ区域的反光膜去掉一部分，此区域能够透过光线，能够看到替代像的蜡烛B；蜡烛A 在Ⅱ区域是前表面成像，蜡烛A在Ⅰ区域是后表面反射成像，故此时蜡烛B到玻璃板的距离小于实验中Ⅰ区域烛焰的像距；
【分析】（1）①选用玻璃板代替平面镜，既可以成像，又可以透过玻璃看到替代蜡烛像的蜡烛B，便于确定像的位置；
②组装器材时，应使玻璃板与水平桌面垂直，若不垂直，像会偏上或者偏下，导致像与物体无法重合，无法确定像的位置；
（2）①只有反射光线射入眼睛，才能看到玻璃板中的像。
②根据等效替代法的定义解答。
（3）虚像不能呈在光屏上；
（4）根据相似三角形分析得出结论。
18．（2023八上·公安期末） 小丁在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）当烛焰、焦距为10 cm的凸透镜A位于图甲中位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，与　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）的原理相同；
（2）保持蜡烛位置不变，小丁用焦距为5 cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A，要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应该将光屏向　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜B的方向移动；
（3）如图乙所示，蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜，光屏上能得到清晰的像，若取下眼镜，要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏　 　凸透镜，或将蜡烛　 　（两空均选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
【答案】（1）缩小；照相机
（2）靠近
（3）靠近；靠近
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 （1）由图甲可知，此时像距小于物距，则此时凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像，应用为照相机；
（2）用焦距为5cm的凸透镜B在原位置替换凸透镜A后，凸透镜对光的偏折能力增强，此时光线会聚点将位于光屏左侧， 故要使光屏上仍得到烛焰清晰的像，应将光屏向靠近凸透镜B的方向移动。
（3）近视眼镜对光线具有发散作用，取下眼镜后，光线会聚点将向靠近凸透镜的方向移动，故要在光屏上重新得到清晰的像，应将光屏靠近凸透镜，或将蜡烛靠近凸透镜。
【分析】（1）比较像距和物距的大小，从而确定成像的特点和应用；
（2）凸透镜的焦距越小，则会聚能力越强，据此确定像距的位置变化即可；
（3）根据近视眼镜对光线的作用确定拿走透镜后像距的位置变化，进而确定光屏的位置变化即可。
19．（2023八上·公安期末） 正在建设的“水韵公安”工程，使城区的河道恢复了生机。学习了质量和密度的知识后，小潘和小明想开展一次跨学科的实践活动。
（1）小潘利用天平和量筒进行了如下实验：
①将天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端零刻度线处，此时指针位置如图甲所示，向　 　（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直到天平平衡；
②向烧杯中倒入适量油江河水，将装有河水的烧杯放在已调平的天平左盘，向右盘中加减砝码并调节游码，天平再次平衡后，右盘中砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则河水和烧杯的总质量为　 　g；
③将烧杯中的河水倒入量筒中一部分，如图丙所示，则量筒中河水的体积为　 　cm3；
④用天平测出剩余河水和烧杯的总质量为53.2g，则所测河水的密度为　 　kg/m3；
⑤在把烧杯中的河水倒入量筒中时，如果有几滴河水滴到桌面上，会导致所测河水密度值　 　（选填“偏大”或“偏小”）；
（2）小明在油江河边捡到一粒漂亮的石头，他想到实验室测出石头的密度，结果发现石头不能直接放入量筒，于是聪明的小明进行了如图丁所示的几步操作：
①用天平测出石头的质量为m1；
②将石头放入盛水烧杯中，让水浸没石头，用天平测出其总质量为m2，并标记水面位置；
③取出石头，补水至标记处，再用天平测出其总质量为m3；
④请你帮助小明推导出石头密度的表达式：ρ石=　 　。（用m1、m2、m3和ρ水表示）
【答案】（1）右；93.6；40；1.01×103；偏大
（2）
【知识点】液体密度的测量
【解析】【解答】（1）①天平的指针偏左，说明左盘重，右盘轻，所以应向右调节平衡螺母，直到天平平衡；
②由图乙可知，标尺的分度值为0.2g，则游码质量为3.6g，那么江水和烧杯的总质量为50g+20g+20g+3.6g=93.6g；
③图丙中量筒的分度值为2mL，读出量筒中江水的体积为40mL=40cm3；
④由题意得，量筒中江水的质量m=93.6g-53.2g=40.4g，
江水的密度；
⑤在把烧杯中的江水倒入量筒中时，如果有几滴江水滴到桌面上，会导致量筒中江水体积的测量值偏小，根据实验步骤②④可知测得从烧杯中倒出江水的质量是准确的，由密度公式可知，所测江水的密度值偏大；
（2）根据题意可知，烧杯和水的总质量为：m2-m1；
补充水的质量为：m补=m3-（m2-m1）=m3-m2+m1；
则石块的体积；
则石头的密度为：。
【分析】（1）①平衡螺母总是向轻的那端调节；
②江水和烧杯的总质量等于砝码质量与游码对应质量的和；
③先看清量筒的分度值，再根据图丙读出江水的体积；
④河水和烧杯的总质量的差等于量筒中江水的质量，利用密度公式计算江水的密度；
⑤注意分析河水低落桌面时对江水的体积和质量测量的影响，再利用密度公式分析所测江水密度值的偏差情况；
（2）根据题意可知，补充水的体积等于石块的体积，然后根据密度公式计算石块的密度即可。
五、综合应用题（本大题包括2小题，每小题7分，共14分。解题时要写出必要的文字说明、解答依据、重要演算步骤等）
20．（2023八上·公安期末） 近年来我国铁路事业迅猛发展，动车具有动力集中、提速快、效率高等特点。
（1）某趟车09∶50从甲地始发，途经乙、丙等地，16∶11到达终点站丁地。部分具体行程见下方的列车时刻表，该动车在乙地到丁地间行驶的平均速度为多少千米每小时？合多少米每秒？
车站 到达时间 发车时间 里程
甲 始发站 09∶50 0
乙 12∶02 12∶11 301
丙 13∶19 13∶21 497
丁 16∶11 终点站 1057
（2）途中动车要穿过一条隧道，动车以144 km/h的速度匀速行驶，用了80 s完全穿过长度为2800 m的隧道，求这列动车的长度是多少米？动车全部都在隧道中的时间是多少秒？
【答案】（1）189km/h，52.5m/s
（2）400m，60s
【知识点】速度公式及其应用
【解析】【解答】（1）根据表格可知，动车在乙地到丁地的时间t=16：11-12：11=4h；
动车在乙地到丁地的距离s=1057km-301km=756km；
此间行驶的平均速度：；
（2）动车行驶的路程：s2=v2t2=40m/s×80s=3200m，
动车的长度：s车=s2-s隧道=3200m-2800m=400m；
动车全部在隧道中的路程：s3=s隧道-s车=2800m-400m=2400m，
动车全部都在隧道中的时间：。
【分析】（1）首先求出动车在乙地到丁地的路程和时间，根据公式求出速度；
（2）根据公式s=vt求出动车行驶的路程，减去隧道长度即为动车长度；动车全部在隧道中的路程为隧道长度减去动车长度，根据公式求出时间。
21．（2023八上·公安期末） 小明所在的物理学习小组的同学们在学习了质量与密度的知识后，对空心球问题做了进一步的理论探究：假想一空心金属球，在空心部分装满水时，测得其总质量为287 g；在空心部分装一半体积的水时，测得其总质量为277 g。已知ρ水=1.0×103kg/m3，请你帮助他们小组完成下列计算：
（1）该空心球空心部分的体积多大？
（2）若在空心部分装满密度为0.8×103kg/m3的酒精，则球的总质量为多少？
（3）如果该空心金属球的总体积为50 cm3，则该金属的密度是多少？
【答案】（1）20cm3
（2）
（3）
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】（1）该球装满水后的水的质量m水=（287g-277g）×2=20g；
则空心部分的体积：；
（2）空心部分装满酒精的体积等于空心体积，
则装满酒精后的质量为：m酒=ρ酒V酒=0.8g/cm3×20cm3=16g；
球的质量为：m=m总-m水=287g-20g=267g；
装满酒精后总质量为：m总'=m+m酒=16g+267g=283g。
（3）该球实心部分的质量体积：V=V总-V水=50cm3-20cm3=30cm3；
则该金属的密度为：。
【分析】（1）根据题意可知，前后两个总质量的差其实就是空心部分装一半水时的质量，然后乘以2得到装满水的质量，最后根据计算空心部分的体积；
（2）酒精的体积等于水的体积，根据m酒=ρ酒V酒计算装满酒精的质量，再根据m=m总-m水计算实心部分的质量，再与球的质量相加即可。
（3）首先根据V=V总-V水计算实心部分的体积，最后根据计算金属的密度。
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