【精品解析】(浙教版)初中科学 八年级上册 期中测试卷2

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【精品解析】(浙教版)初中科学 八年级上册 期中测试卷2

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(浙教版)初中科学 八年级上册 期中测试卷2
一、选择题
1.诗句“潭清疑水浅”描述了池底看起来比实际浅的现象。下列光路图能解释这一现象的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)本题考查光的折射现象及其应用。池底看起来变浅,是因为池底反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射。
(2)根据光的折射规律:当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射光线会远离法线,折射角大于入射角。
(3)人眼逆着折射光线看去,会认为光是沿直线传播的,因此看到的是池底的虚像,虚像的位置比实际位置偏高,所以池底看起来比实际浅。
(4)分析光路图时,要注意光线的传播方向是从池底(水中)射向空气,且折射角大于入射角。
【解答】A、图中折射光线靠近法线,折射角小于入射角,不符合光从水斜射入空气的折射规律,A 不符合题意;
B、图中光线从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,折射角大于入射角,符合光的折射规律,能解释池底变浅的现象,B 符合题意;
C、图中光线从空气斜射入水中,传播方向与实际情况相反,C 不符合题意;
D、图中折射光线靠近法线,折射角小于入射角,且传播方向也不符合实际情况,D 不符合题意。
故答案为:B。
2. 关于声现象,下列说法中正确的是(  )
A.真空中的声速是340m/s
B.教室安装双层玻璃可以减弱噪声
C.超声波清洗仪是利用声来传递信息的
D.小提琴和二胡能发出音色相同的声音
【答案】B
【知识点】超声波与次声波;噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】声音的传播需要介质,所以真空中不能传声;
根据声音的特性进行分析。
【解答】A、真空不能传播声音,故A 错误;
B、双层玻璃中间是真空,不能传播声音,故可以在传播过程中减弱噪声,故B正确;
C、超声波清洗仪是利用声传递能量,故C错误;
D、小提琴和二胡的结构和材料不同,发出声音的音色不相同,故D错误。
故选B。
3.在医院、学校附近,有如图所示禁鸣喇叭的标志。下列与这种控制噪声的方法相同的是(  )
A.在摩托车上安装消声器 B.在道路旁设置隔音板
C.工人戴上防噪声耳罩 D.上课时关闭教室的门窗
【答案】A
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】减弱噪声有三条途径:在声源处减弱噪声、在声音传播过程中减弱噪声、在人耳接收处减弱噪声。禁止鸣笛是阻止声源发声,属于在声源处减弱噪声。
【解答】A、在摩托车上安装消声器,通过改造发声装置减弱噪声,属于在声源处减弱噪声,符合题意;
B、在道路旁设置隔音板,依靠阻挡声音传播降低噪声,属于在传播过程中减弱噪声,不符合题意;
C、工人戴上防噪声耳罩,阻隔噪声传入耳朵,属于在人耳处减弱噪声,不符合题意;
D、上课时关闭教室的门窗,阻碍噪声向室内传播,属于在传播过程中减弱噪声,不符合题意。
故答案为:A。
4.“眼睛把人带进了世界,耳朵把世界带给了人”,这句话高度赞美了人体的感觉器官。关于人的感觉,下列说法中不正确的是(  )
A.感觉器官的作用是感受环境中的刺激,并发出信息
B.冷、热、触、痛觉感受器全部分布在皮肤中
C.舌的不同部位对甜、酸、苦、咸的敏感性不同
D.味觉和嗅觉的相似之处是感受的刺激都是化学物质
【答案】B
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】(1)皮肤的感觉主要有触觉、压觉、冷觉、热觉四种。它们能感受外界物体的触、压、冷、热等多种信号。
(2)人体的嗅觉和味觉都是通过反射弧完成的,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【解答】A、人体依赖于感觉器官和神经系统感知周围世界,人体大多数感觉器官只能感受一种类型的刺激,并发出信息,A不符合题意;
B、皮肤是人体最大的器官,皮肤内的不同感受器分别感受触觉、痛觉和冷热觉等,但其余各器官中也都有分布,B符合题意;
C、各种味道是通过舌头上的味觉感受器来分辨的,味觉感受器即味蕾,主要分布在舌体乳头上,不同的乳头,所含味蕾数目也不一致,以舌尖、舌侧即舌体后部占大多数,而舌体中部感受器较少,味觉也迟钝,同部位味蕾的味受体是不同的,对不同的刺激物有不同的敏感区,C不符合题意;
D、味觉和嗅觉都属于化学感觉,刺激物都是化学物质,D不符合题意。
故答案为:B
5. 解锁城市灯火,感受巴蜀风情。成都“锦江花月夜”主题活动中,7m高的巨型花灯“花花”浮在水面上,如图。下列说法中,正确的是(  )
A.人们能从不同方向看到“花花”,是因为光发生了镜面反射
B.水中的鱼看到水面上的“花花”,是因为光沿直线传播
C.“花花”在水中的倒影,是光的反射形成的虚像
D.“花花”在水中倒影的高度大于 7m
【答案】C
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】根据人眼看见物体的原理进行分析,结合光的反射规律进行分析。
【解答】A、人们能从不同方向看到“花花”,是因为光在“花花”表面发生了漫反射,故A 错误;
B、水中的鱼看到水面上的“花花”,是光从空气斜射入水中,发生了折射,故B错误;
CD、平静的水面相当于平面镜,“花花”在水中的倒影,是光的反射形成的虚像,像和物体大小相等,所以“花花”在水中倒影的高度等于7m,故C正确,D错误。
故选C。
6.我们在学习科学的过程中往往会用到①转换法:②类比法:③等效替代法:④控制变量法等科学方法。如图为课本实验“探究压力作用效果的相关因素”的实验程序图,其中用到的科学方法主要是
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【答案】A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】探究压力作用效果实验中,通过海绵凹陷深浅反映压力作用效果,运用转换法;探究压力、受力面积两个影响因素时,每次只改变一个量、控制另一个不变,运用控制变量法。
【解答】A、①转换法(海绵形变体现压力作用效果)、④控制变量法(分别控制压力或受力面积不变),两种方法均用到,所以 A 符合题意;
B、②类比法、③等效替代法,本实验未使用,所以 B 不符合题意;
C、②类比法本实验未使用,所以 C 不符合题意;
D、③等效替代法本实验未使用,所以 D 不符合题意;
故答案选 A。
7. 某校新建一个喷水池,在池底中央安装一射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在 P 点;水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在 Q 点,则(  )
A.P 点在S 点的下方,Q点和S 点重合
B.P点在S 点的上方,Q点在S 点的下方
C.P点在S 点的上方,Q点在S 点的上方
D.P点在S 点的下方,Q点在S 点的上方
【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】 (1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,从一种介质进入另一介质时,光的传播方向发生改变,产生折射现象;
(2)水面升至a位置时,光从水斜射入空气中时,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角大于入射角,确定折射光线的方向;
(3)水面上升至b位置时,光线先在水池侧壁发生反射,反射角等于入射角,反射光线再从水中斜射入空气里发生折射,折射角大于入射角。
【解答】往池内注水,水面升至a位置时,射灯发出的光在水面发生折射,然后照在池壁上,根据光的折射规律,P点位置如图甲所示;水面上升至b位置时,射灯发出的光先在池壁反射,再在水面发生折射,根据光的反射规律和折射规律,Q点位置如图乙所示。由图可知,P点在S 点的下方,Q点在S点的上方。
8.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小球,另一端固定在A 点,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A 点自由释放后所能到达的最低点,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.小球从A 点下落到B 点的过程中,受到重力和弹力的作用
B.小球所受弹力是小球形变产生的
C.小球在B、C点之间的某一位置速度达最大值
D.小球在C 点时受到平衡力的作用
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;弹力
【解析】【分析】 根据小球在下落过程中不同的位置,从小球的受力分析解答。当小球越过b点后,橡皮筋伸长,产生的弹力由小到大,从而直接影响到运动状态和速度的大小变化。
【解答】A、小球从A 点下落到B 点的过程中,橡皮筋处于松弛状态,没有发生弹性形变,没有弹力产生,因为不考虑空气阻力,此时小球只受到重力作用,而不受弹力作用,故A错误,不符合题意;
B、物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,小球所受弹力是橡皮筋发生弹性形变产生的,而不是小球形变产生的,故B错误,不符合题意;
C、小球从B 点开始受到向上的弹力,开始时重力大于弹力,小球仍加速下落;随着橡皮筋伸长,弹力增大,当弹力等于重力时,小球的速度达到最大,这个位置在 B、C点之间,故C 正确,符合题意;
D、小球在C点时,橡皮筋伸长到最长,弹力大于重力,小球受到的不是平衡力,故D错误,不符合题意。
故选C。
9.蹦床是游乐园里常见的娱乐设施,如图所示为小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景。下列说法中,正确的是(  )
A.小朋友与蹦床刚接触时,受到蹦床的弹力最大
B.小朋友降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
C.小朋友被弹起过程中,所受弹力方向竖直向下
D.小朋友被蹦床弹起离开后,仍然受到蹦床弹力的作用
【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【分析】 (1)弹力的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹力越大。
(2)弹力的方向与物体形变的方向相反,且物体间产生弹力的前提是相互接触并发生弹性形变。
【解答】A、小朋友与蹦床刚接触时,蹦床还没有发生弹性形变,或者只发生了微小形变,几乎不受弹力,故A错误;
B、小朋友降到最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,受到蹦床的弹力最大,故B正确;
C、小朋友被弹起过程中,所受弹力方向竖直向上,故C错误;
D、小朋友被蹦床弹起离开后,已经不与蹦床接触,而且蹦床的弹性形变已经恢复,小朋友不再受到蹦床弹力的作用,故D错误。
故选B。
10.小明在活动课中做了“飞驰的气球”这一实验,下列有关这一过程的描述,正确的是 (  )
A.气球运动的原理和实际火箭原理不相同
B.喷出的气体对气球有作用力,但气球对喷出的气体没有作用力
C.气球之所以能运动,是利用气球内气体的反冲作用
D.气球受到了平衡力的作用
【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡状态的判断
【解析】【分析】力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体对它的力,物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因。
【解答】A、火箭是利用燃料燃烧产生的气体向后喷出,利用反冲作用获得向前的动力;气球也是利用内部气体喷出,利用反冲作用运动,它们的原理相同,故A 错误。
B、力的作用是相互的,喷出的气体对气球有作用力,同时气球对喷出的气体也有作用力,故B错误。
C、气球内气体喷出,气体给气球一个反冲作用,气球利用这种反冲作用运动,故C正确。
D、气球做加速运动,不是处于平衡状态,所以没有受到平衡力的作用,故D错误。
故选C。
11.体育课上有爬绳和爬杆两种运动,某同学先后以相同的姿势顺着绳子和杆匀速向上爬,受到的摩擦力(  )
A.爬绳时受到的摩擦力较大,是因为绳子粗链
B.爬绳和爬杆时,受到的摩擦力一样大
C.爬杆时受到的擦力较大,是因为爬杆时手握杆的力要大些
D.爬绳和爬杆时速度不一样,则速度大的摩擦力大
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】匀速向上爬,该同学受力平衡,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,由于重力不变,可知摩擦力也不变,即两次的摩擦力大小相等。
故答案为:B。
12.小科用饮料瓶做了一个水钟(如图),A瓶的水从瓶盖的小孔中滴落到B 瓶。他每分钟观察1次A瓶中的水位,并在A瓶的瓶壁上标出水位刻度。关于“A瓶水位与时间的关系”的示意图,正确的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据判断压强大小,压强越大,水的流速越大,据此进出分析判断。
【解答】水从A瓶滴落的速度取决于A瓶中的水位高度(水压)。初始时,A瓶水位高,由可知水产生的液体压强大,滴落速度快。随着水位下降,水压减小,滴落速度减慢。因此,水位下降的速度是非线性的,开始时快,逐渐变慢,即曲线应逐渐变缓。
故答案为:C。
13. 使用电脑时常用光电鼠标,其原理就是利用发光二极管照射移动表面,反射光通过成拔尖微课像透镜成像于光学传感器上(如图)。鼠标移动时,传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用芯片处理比较各个影像的数字信号,反馈到计算机,决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。当鼠标平放在鼠标垫上时,成像透镜距鼠标垫7mm,光学传感器距成像透镜3mm。关于光电鼠标,下列说法中不正确的是(  )
A.当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生漫反射
B.当鼠标平放在鼠标垫上时,在光学传感器上成倒立、放大的实像
C.当鼠标平放在鼠标垫上时,在光学传感器上所成的像与照相机成像特点相同
D.将鼠标离开鼠标垫悬空移动时,光标不移动,是因为像成在了传感器的下方
【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1)光照射到粗糙的反射面时,反射光线会射向各个方向,发生漫反射;
(2) 根据凸透镜成像规律可知,当物距大于像距时,成倒立、缩小的实像;
(3)当鼠标向前推移时,二极管、成像透镜均向前移动,所以感光器件上的像相对于光学感应器也在向前移动;
(4)根据凸透镜成像时物像移动规律可知:物远像近像变小。
【解答】A、当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时,反射光线会射向各个方向,因此会发生漫反射,故A 正确;
B、由题意可知,当鼠标平放在鼠标垫上时,成像透镜距鼠标垫7mm,光学传感器距成像透镜3mm,即物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,故B 错误;
C、由于照相机拍摄物体时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;当鼠标平放在鼠标垫上时,成倒立、缩小的实像,所以在光学传感器上所成的像与照相机成像特点相同,故C正确;
D、将鼠标离开鼠标垫悬空移动时,相当于增大了物距,根据凸透镜成像时物像移动规律可知,物远像近像变小,所以此时像距减小,像成在光学传感器的下方,故D正确。
故选B。
14. 如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。下列说法中,正确的是(  )
A.当蜡烛放在图中A 区域时,光屏应放在图中 D 区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B 区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C 区域
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像;
(2)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;
(3)根据u(4)根据2f>u>f,成倒立、放大的实像。
【解答】A、当蜡烛放在图中A 区域时,物距大于2倍焦距,根据u>2f时,fB、蜡烛从图中位置逐渐远离透镜,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,所成的像会逐渐变小,B正确;
C、若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,说明蜡烛可能在1倍焦距内,即C 区域,C错误;
D、若光屏上要得到一个放大的像,根据f故选B。
15.甲、乙两个星球上物体的重力G 与其质量m 的关系如图所示。地球表面g取9.8N/kg。下列选项正确的是(  )
A.甲星球上,一个质量为10kg的物体的重力为98N
B.若某物体在地球上受到的重力为980N,则它在乙星球上受到的重力为50N
C.同一个物体,在地球上的质量比它在乙星球上的质量大
D.同一个物体在甲、乙两个星球上受到的重力之比为3:1
【答案】D
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】(1)根据图示求出甲球上的g的数值,再根据G=mg求出质量为10kg的物体在甲球上的重力,水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小;
(2)根据地球上的重力和。算出物体的质量,从图上推得物体在乙星球上重力或者求出,计算;
(3)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变;
(4)根据G=mg可得,m相同,G之比等于g之比。
【解答】A、根据图像,甲星球上的为,一个质量为10kg的物体放在水平面上,该物体对水平面的压力,故A错误;
B、若某物体在地球上受到的重力为980N,根据G=mg,物体的质量为:,乙星球上的g为,则质量为100kg的物体在乙星球上受到的重力为500N,故B错误;
C、质量是物体的一种属性,不随位置的改变而改变,同一个物体,在地球上的质量与它在乙星球上的质量一样大,故C错误;
D、由于,同一物体在甲、乙两个星球上质量相同,所受重力G之比等于重力加速度g之比,即,故D正确;
故选D。
二、填空题
16.往铜制容器“鱼洗”内盛水,当两手搓动两侧的“耳朵”时,能看到水珠在水面上跳动,同时还能听见“嗞嗞”声,由此可推测声音是由   产生的,当停止搓动后,仍能观察到这些现象一段时间,其根本原因是鱼洗具有   。
【答案】物体的振动;惯性
【知识点】声音产生的条件;惯性
【解析】【分析】声音由物体振动产生;停止搓动后仍能振动,是因为物体具有保持原来运动状态的性质 —— 惯性。
【解答】声音是由振动产生的,停止搓动后仍能观察到现象一段时间,根本原因是鱼洗具有惯性。
17.在第25届米兰冬奥会上,我国运动员苏翊鸣夺得单板滑雪金牌。
(1)如图为运动员在空中飞行时的照片,以滑雪板为参照物,他是   (选填“运动”或“静止”)的。
(2)运动员跃起后他能够继续在空中向前飞行的原因是   。
(3)决赛中,他完成某动作时,在空中飞行路程达14米,用时1.4秒,则他在空中飞行的平均速度是   米/秒。
【答案】(1)静止
(2)运动员具有惯性
(3)10
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用;惯性
【解析】【分析】(1)运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
(2)惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。质量越大,惯性越大。
(3)根据速度等于路程与时间的比值进行计算。
【解答】(1)以滑雪板为参照物,运动员和滑雪板之间的位置没有发生改变,因此运动员是静止的。
(2)运动员跃起前是向前运动的,当运动员离开雪面后,由于惯性,物体仍要保持原来的运动状态继续向前运动,因此可以继续在空中向前飞行。
(3) 在空中飞行的平均速度。
18.请用所学的压力、压强知识解决下列问题:
(1)如图甲,用60N的水平推力去压图钉,已知图钉尖端的面积是0.3mm2,则墙面受到的压强是   帕。
(2)有一个装满红色水(密度近似等于纯水的密度)的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而   。
(3)把A、B两个小孔用塞子塞住,将此容器放入盛有浓盐水的另一玻璃容器中,如图丙。当两容器内液面相平时,拔出B孔上的塞子,可观察到____(填字母)。
A.浓盐水流入红色水中 B.红色水流入浓盐水中
C.红色水、浓盐水都不流动 D.无法确定
【答案】(1)2×108
(2)增大
(3)A
【知识点】压强的大小及其计算;液体的压强
【解析】【分析】(1)固体压强计算:固体压强公式为 ,其中 F 是压力,S 是受力面积。计算时需注意单位统一,将面积单位从 mm2 转换为 m2。
(2)液体压强规律:液体内部压强随深度的增加而增大,深度越深,压强越大,因此液体流出速度越快。
(3)液体压强与密度:液体压强公式为 p=ρgh。当两容器液面相平时(h 相同),浓盐水密度 ρ盐水 >ρ水 ,因此 B 孔处浓盐水对容器壁的压强大于红色水的压强,导致浓盐水流入红色水中。
【解答】(1)已知压力 F=60 N,尖端面积 S=0.3 mm2=0.3×10 6 m2=3×10 7 m2。根据压强公式:
(2)B 孔比 A 孔深,B 孔流出的水更急,说明液体内部的压强随深度的增大而增大。
(3)当两容器液面相平时,B 孔处深度 h 相同,浓盐水密度 ρ盐水 >ρ水 。
根据 p=ρgh,浓盐水产生的压强更大,因此浓盐水会流入红色水中,对应选项A。
19.小漫自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管,吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,如图甲所示。
(1)这哨声是由管内的   振动而产生的。上下推拉活塞,可以改变声音的   (选填“音调”、“响度”或“音色”)。
(2)如图乙所示,、A、B、C图活塞在管中不同位置时,用嘴吹管的上端能分别吹出“dou(1)”、“ruai(2)”、“mi(3)”三个音阶(音调逐渐升高),则dou(1)这个音阶与   图位置对应。
【答案】(1)空气柱;音调
(2)②
【知识点】声音产生的条件;音调及其与频率的关系
【解析】【分析】(1)①声音由物质振动产生;
②音调表示声音的高低,与发声体的振动频率大小有关。
(2)根据乐理的知识确定三个音阶的音调高低,再与空气柱的长度对照即可。
【解答】(1)①根据题意可知,哨声是由管内的空气柱振动产生的。
②当上下推拉活塞可以改变空气柱的长度,从而改变空气柱振动频率,进而改变声音的音调。
(2)三个音阶“dou(1)”、“ruai(2)”、“mi(3)”,则音调逐渐升高,说明空气柱长度逐渐变短。因此音调最低的“dou(1)”对应空气柱最长的位置②。
20.按要求完成下列填空;
(1)一束光线BO从空气斜射到玻璃中,在界面处发生了反射和折射。如图甲所示,反射角是   度,空气在界面的   (填“上”“下”“左”或“右”)侧;
(2)如图乙所示,雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上时,为了避让水洼,应走较暗的地方。这是因为光在水洼处发生了   (填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】(1)50;右
(2)镜面反射
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】(1)光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;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。
(2)光的折射规律:光从空气斜射入玻璃等其他介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;反过来,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角。界面和法线垂直,可通过角度大小区分介质分布。
(3)镜面反射:平行光线射到光滑平整的表面(如水洼水面),反射光线依旧平行,会集中射向同一方向,该方向光线很强;
(4)漫反射:平行光线射到粗糙凹凸的地面,反射光线向四面八方散开,各个方向光线都比较微弱。迎着月光走时,水面镜面反射的强光会射入人眼,积水处看起来更亮,干燥地面漫反射光线暗,因此要走暗处避开水洼。
【解答】(1)① 先找法线与界面:图中甲的竖直直线是界面,水平虚线是法线;光线 BO 与竖直界面夹角为 40°,则 BO 和法线(水平线)的夹角 = 90° 40°=50°,这是入射角;根据反射角等于入射角,反射角为 50°。
② 观察折射光线 CO:CO 与法线夹角为 70°,折射角 70° 大于入射角 50°,说明光是从玻璃射入空气,因此空气在界面左侧,玻璃在右侧。
(2)水洼的水面光滑平整,月光平行照射到水面时,发生镜面反射;迎着月光行走,镜面反射的大量月光会直接进入人的眼睛,积水区域看起来很亮;而干燥路面凹凸不平,月光发生漫反射,进入人眼的光很少,路面更暗,所以要走较暗的地方避开积水。
故填镜面反射。
(1)[1]由图可知,虚线为法线,BO射向界面,因此BO为入射光线,入射角是指入射光线与法线的夹角,所以入射角为
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射角也为50°。
[2]反射角是指反射光线与法线的夹角,则OA为反射光线,OC为折射光线;由图可知,折射角为
根据光的折射规律可知,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,所以空气在界面的右侧。
(2)由图乙可知,迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面。
21.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。现有一蜻蜓立于距水面的荷尖上,一条大鱼准备跃出水面捕捉蜻蜓,如图是水中大鱼看到蜻蜓所在的位置。请回答:
(1)大鱼应该选择图中   (填“A”、“B”或“C”)路线跃起才有机会捕获蜻蜓。
(2)蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,池中水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面   m。
(3)蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)C
(2)0.6
(3)不变
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)光的折射:折射光线与入射光线分居法线两侧,入射光线、折射光线和法线位于同一平面内,空气中的角角度更大,无论作为入射角还是折射角。由于光的折射,看到的像是位置虚高的虚像。
(2)(3)根据平面镜成像的特点进行分析:像与物等大,像距等于物距,像与物关于平面镜对称,像与物的连线与平面镜相垂直,所成像由反射光线的方向延长线会聚而成,属于虚像。
【解答】(1)水中的大鱼可以看到空气中的蜻蜓,是空中蜻蜓反射的光斜射入水中时发生折射,折射光线进入了大鱼的眼睛,由光的折射定律知,此时折射角小于入射角,大鱼逆着折射光线沿直线看到了蜻蜓的像在B点,像的位置比蜻蜓的实际位置偏高,则蜻蜓的实际位置在C点,所以大鱼应选择C路线才有机会捕获蜻蜓。
(2)因平面镜成像时像距等于物距,蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,此时物距为0.6m,则像距也为0.6m。
(3)平面镜成像时像与物大小相等,则蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将不变。
(1)水中的大鱼可以看到空气中的蜻蜓,是空中蜻蜓反射的光斜射入水中时发生折射,折射光线进入了大鱼的眼睛,由光的折射定律知,此时折射角小于入射角,大鱼逆着折射光线沿直线看到了蜻蜓的像在B点,像的位置比蜻蜓的实际位置偏高,则蜻蜓的实际位置在C点,所以大鱼应选择C路线才有机会捕获蜻蜓。
(2)因平面镜成像时像距等于物距,蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,此时物距为0.6m,则像距也为0.6m。
(3)平面镜成像时像与物大小相等,则蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将不变。
22.小科利用凸透镜、光源、投影片、支架、光屏和光具座等器材自制如图所示投影仪。
(1)小科某次操作中在光屏上观察到一个正立放大的像,此时投影片是   (选填“正向”或“倒立”)放置的。
(2)要在光屏上观察到尽可能大的像,小科应该将   (选填“投影片”或“光屏”)适当靠近凸透镜。
(3)小科发现撤去凸透镜也能在光屏上看到投影片的影子,该影子形成的原理是   。
【答案】(1)倒立
(2)投影片
(3)光的直线传播
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】投影仪的成像原理是:当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。根据 “物近像远像变大” 的规律,要得到更大的像,需要减小物距,增大像距。影子的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明物体后,在后方形成暗区。
【解答】(1)投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的,要在光屏上得到正立放大的像,投影片应倒立放置。
(2)依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,要在光屏上观察到尽可能大的像,需要减小物距,增大像距。所以应该将投影片适当靠近凸透镜,这样能减小物距,从而使像变大。
(3)撤去凸透镜能在光屏上看到投影片的影子,影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明的投影片时,在光屏上形成的阴暗区域,所以该影子形成的原理是光的直线传播。
(1)投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的,要在光屏上得到正立放大的像,投影片应倒立放置。
(2)依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,要在光屏上观察到尽可能大的像,需要减小物距,增大像距。所以应该将投影片适当靠近凸透镜,这样能减小物距,从而使像变大。
(3)撤去凸透镜能在光屏上看到投影片的影子,影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明的投影片时,在光屏上形成的阴暗区域,所以该影子形成的原理是光的直线传播。
三、实验与探究题
23.学校开展“非遗文化进校园”活动,其中一个项目为自制民族乐器-排箫。以下是自制排箫的资料卡。
资料一:排箫是由若干长短不一的竹管组成的(如图甲所示)。演奏时,用嘴对着竹管吹气,便能发出声音,声音的频率与管长之间的关系如图乙所示。
资料二:音级、音区与频率的关系如表一所示。
表一:音级、音区与频率的关系
音级 不同音区的频率/Hz
低音区 中音区 高音区
Do 262 523 1046
Re 294 587 1175
Mi 330 659 1318
Fa 349 698 1397
Sol 392 784 1568
La 440 880 1760
Si 494 988 1976
表二:自制“排箫”评价量表
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
音区数量 能吹奏出3个完整的音区 能吹奏出1-2个完整的音区 不能吹奏出完整的音区
小组同学选择若干根长为20cm的吸管,用剪刀剪裁后,按由短到长的顺序横向连接制得“排箫”(如图丙所示)。
(1)根据图乙可知,声音的频率与管长的关系是   ;
(2)对着竹管吹气,便能发出声音,竹管越短,吹出的音调越   ;(选填“高”或“低”)
(3)自制“排箫”的其中一项评价指标如表二所示。请根据该指标对小组制作的“排箫”进行等级评定,并简述理由:评价等级   ,理由是   。
【答案】(1)当其他条件相同时,管长越长,声音的频率越低
(2)高
(3)合格;由图乙知,长为20cm的吸管,最低音大约是400Hz,剪短时比400Hz高声音可以实现,低的不行,所以能吹奏2个完整的音区。
【知识点】响度、音调与声源振动的关系
【解析】【分析】(1)根据图乙中的图像数据进行分析;
(2)根据表乙数据可知,管内空气柱越短,其固有频率越高,音调越高进行分析;
(3)根据图乙知,长为20cm的吸管,最低音大约是400Hz,剪短时比400x高声音可以实现,低的不行,所以能吹奏2个完整的音区进行分析。
【解答】(1)由图乙可知,管长越长,声音的频率越低,即声音的频率随着管长的增加而减小。
(2)分析表乙数据可知,管内空气柱越短,其固有频率越高,音调越高。
(3)自制“排箫”的其中一项评价指标如表二所示。请根据该指标对小组制作的“排箫”进行等级评定,评价等级合格,理由是:由图乙知,长为20cm的吸管,最低音大约是400Hx,剪短时比400高声音可以实现,低的不行,所以能吹奏2个完整的音区。
(1)由图乙可知,管长越长,声音的频率越低,即声音的频率随着管长的增加而减小。
(2)分析表乙数据可知,管内空气柱越短,其固有频率越高,音调越高。
(3)[1][2]见答案。
24.在光学实验课上,小科对以下几个实验做了改进。
【光的反射定律实验】
(1)实验过程中为了便于读出反射角和入射角的度数,把硬纸板做成量角器的形状并标上刻度。以下四种标注方式,最合理的是   。
A. B.
C. D.
(2)小科选用了白色且粗糙的硬纸板,可使实验现象更明显,因为它发生了   (选填“漫反射”或“镜面反射”),让坐在不同方向的同学都能看到光的传播路径。
【平面镜成像实验】
(3)小科利用如图1所示的房间A、B,验证平面镜成像规律。两个房间被玻璃门隔开,其底部地砖的拼接纹路完全对应。房间A中标记物成的像,应在房间B的   (选填“D”、“E”或“F”)点。
【光的折射规律实验】
(4)如图2,利用激光笔在“探究光从空气斜射入水中的折射规律”时,为了便于观察光路和测量角度,下列方法中可行的是   。
A. 用眼睛直接迎着折射光线的方向观察
B. 用烟雾发生器在空气中产生少量烟雾,显示入射光线
C. 在玻璃容器的侧壁贴上坐标纸,便于比较折射角和入射角的大小关系
【答案】C;漫反射;D;BC
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;光的折射规律
【解析】【分析】(1)光的反射定律中,入射角、反射角是光线与法线之间的夹角,量角板零刻度线应当与法线重合,才能直接读出角度,以此判断刻度标注方式。
(2)光的反射分为镜面反射与漫反射;粗糙表面会发生漫反射,反射光线射向四面八方,各个方位的人都可以看见反射光;光滑表面发生镜面反射,只能在特定方向观察到光线。
(3)平面镜成像特点:像与物体关于镜面对称,物体和像到镜面的距离相等、连线垂直于镜面,据此确定像的位置。
(4)探究光的折射实验:可以利用烟雾、墨水等显现光路;容器侧壁贴上坐标纸,方便测量入射角与折射角;不能直视激光,避免损伤眼睛。
【解答】(1)入射角和反射角指光线与法线的夹角,量角器的 0° 刻度线需要对齐法线,C 选项刻度标注方式符合实验要求,因此选 C;
(2)硬纸板表面粗糙,光线照射后发生漫反射,反射光线向各个方向散开,教室中不同位置的同学都能够观察到光路,故填漫反射;
(3)玻璃门相当于平面镜,根据物像关于镜面对称,作出标记物关于玻璃门的对称点,对应房间 B 中的 D 点,因此选 D;
(4)A:激光光线强度大,眼睛直视折射光线容易灼伤视网膜,不可行;
B:空气中充入少量烟雾,光遇到烟雾颗粒发生散射,入射光路能够清晰显现,方法可行;
C:容器侧壁粘贴坐标纸,便于直观对比入射角、折射角大小,方法可行;
综上选择 B、C。
25.如图是小科探究“凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距是    cm。
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示时,光屏上得到了一个清晰的像,这个像是右图中的   。
(3)如图乙所示,保持凸透镜位置不动,将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向   移动。
(4)随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,出现了如图丙所示现象,为了把像调整到光屏中央,应进行的操作是   。
【答案】(1)10
(2)B
(3)左
(4)蜡烛向上移(或“凸透镜向下移”“光屏向上移”)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距是从焦点到光心的距离;
(2)比较像距和物距大小,从而确定成像特点;
(3)根据凸透镜成像规律“物远像近小”的规律分析解答;
(4)通过凸透镜光心的光线传播方向不变,据此分析解答。
【解答】(1) 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现最小最亮的光斑,这个光斑的位置即为凸透镜的焦点,则光屏到透镜的距离就是焦距,即此凸透镜的焦距为f=60cm-50cm=10.0cm,故填:10。
(2)根据乙图可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立、放大的实像,故选B;
(3) 当蜡烛向左移动时,物距增大,根据凸透镜成像规律“物远像近小”的规律可知,此时像距减小,因此光屏应向左移动,故填:左。
(4) 图丙中蜡烛燃烧变短,导致像的位置偏上。为了使像重新回到光屏中央,可以通过调整蜡烛、凸透镜或光屏的高度。实际操作中,通常选择将光屏向上移动,或者将蜡烛向上移动,或者将凸透镜向下移动,以使像回到光屏中央,故填:蜡烛向上移(或“凸透镜向下移”“光屏向上移”)。
26.小义利用压强计研究“液体压强与哪些因素有关”的实验,请回答:
(1)连接好橡皮管和金属盒后,为方便操作小义应该先   (填“安装橡皮管”或“装有色液体”)。
(2)要验证同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强是否相同,实验过程中,他应调节图中的字母   处所指的旋钮。
(3)下表为某次实验中测得的数据。
橡皮膜所处水中深度/厘米 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00
U型管两侧水柱高度差/厘米 3.62 5.46 7.10 8.64 10.42 12.16
①本次实验的目的是研究液体压强与   的关系。
②形变的橡皮膜会产生弹力,导致 始终大于 。且随着金属盒深度的增加, 和 之间的差也越大,其原因是   。
【答案】(1)装有色液体
(2)A
(3)深度;深度越深,压强越大,橡皮膜形变越大,产生的弹力越大。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)压强计组装顺序:先在 U 型管装入有色液体,再连接橡皮管与金属盒;若先装橡皮管,装液体时内部封闭气体无法排出,会出现液面不平。
(2)A 旋钮控制金属盒整体升降(改变深度);B 旋钮可旋转金属盒,改变橡皮膜朝向,用来探究同一深度各方向压强。
(3)①实验控制液体种类不变(水),只改变橡皮膜在水中的深度,变量是深度;②橡皮膜自身有弹力,会抵消一部分液体压强;因此液体真实深度产生的压强,大于 U 型管液面差对应的压强,深度越深液体压强越大,橡皮膜弹力抵消的压强差值也越大。
【解答】(1)应先装有色液体,再安装橡皮管,避免管内封闭气体造成液面无法调平。
(2)验证同一深度各方向压强,只需转动金属盒改变橡皮膜朝向,调节B旋钮。
(3)①变,深度不断增大,实验目的是研究液体压强与深度的关系。②形变橡皮膜弹力向内,抵消部分液体压强,所以橡皮膜所处深度始终大于U 型管两侧水柱高度差;深度越大,液体压强越大,橡皮膜形变量越大,弹力越大,抵消的压强更多,两者差值变大。
27.某校项目化学习小组在水火箭设计制作测试过程中,提出了下列问题并进行了讨论。
【制作】制作水火箭时,在水火箭顶部安装导流罩的目的是   。
【测试】测试水火箭上升的高度:①在水火箭内胆装入一定体积的水,将其放置在已固定好的发射架上。②用打气筒给水火箭打气,当瓶内气压达到一定值时,打开开关发射。③测出水火箭的上升高度,多次实验取平均值。
在发射测试中难以直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以通过测量   来间接比较这个高度。
【评价】下表是制作水火箭评价量表:
评价等级 优秀 合格 待改进
评价指标 结构稳固 结构稳固 结构稳固
飞行时平稳不翻滚 飞行时平稳不翻滚 飞行时翻滚
降落时箭体不损坏 降落时箭体损坏 降落时箭体损坏
在测试过程中发现小组制作的水火箭飞行时箭体平稳不翻滚,降落时箭体损坏。则该小组制作的火箭根据指标可评为   。
【改进】为了使水火箭能重复使用,请你提出一条改进措施:   。
【答案】减小水火箭飞行时受到的空气阻力;水火箭在空中飞行的时间;合格;水火箭升空后采用降落伞减速;在水火箭周围添加泡沫等防撞的装置(合理即可)
【知识点】水火箭模型
【解析】【分析】(1)根据导流罩可以减小空气阻力解答;
(2)水火箭的上升高度高度越大,则火箭的飞行时间越长。
(3)将描述火箭的特征与表格内容对照即可;
(4)减小落地时的速度,或者撞击端增加缓冲装置即可。
【解答】(1) 水火箭顶部安装导流罩的目的是减小空气阻力(或优化空气动力学性能)。导流罩能降低飞行时的空气阻力,提高火箭的稳定性和飞行距离。
(2) 在发射测试中,难以直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以通过测量水火箭在控制飞行时间来比较这个高度。因为水火箭的上升高度高度越大,则火箭的飞行时间越长。
(3) 根据评价量表可知,飞行时平稳不翻滚 ,但是降落时箭体损坏 ,因此该小组制作的火箭可评为合格。
(4) 为了使水火箭能重复使用,改进措施可以是:增加缓冲装置(如降落伞或泡沫材料)。
四、综合题
28.如图所示,有一焦距为5cm的凸透镜,其光心为O(位于15cm处),在透镜左侧有一垂直于主光轴放置的柱形发光体SL(可看作线段SL),S'是S点经过凸透镜所成的像,光线b、c是S点发出的两束经过凸透镜后的折射光线,其中光线c平行于主光轴。
(1)请通过作图确定光源S的位置;
(2)柱形发光体SL经过凸透镜所成的像是   (选填“倒立”或“正立”)、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)、   (选填“实像”或“虚像”);
(3)若在30cm刻度处放置一块垂直于主光轴的光屏,要在光屏处成清晰的像,则物体应向   移动(选填“左”或“右”)。
【答案】(1)
(2)倒立;放大;实像
(3)左
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜有两条核心特殊光线:过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;从焦点发出的光线经凸透镜折射后,会沿平行于主光轴的方向射出。通过折射光线反向推导对应的入射光线,两条入射光线的交点即为发光点的实际位置。
(2)凸透镜成像规律:当物距大于一倍焦距、小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时像距大于二倍焦距;实像可以呈现在光屏上,倒立指像与物体上下、左右均颠倒。
(3)凸透镜成实像时遵循 “物远像近像变小” 的规律:物体远离透镜(物距增大),像会靠近透镜(像距减小),像的大小同步变小。
【解答】(1)作图确定光源 S 的位置:
① 光线 c 是平行于主光轴的折射光线,根据凸透镜特殊光线规律,其入射光线经过左焦点(10cm 刻度处),连接左焦点与 c 光线在透镜上的入射点,得到第一条入射光线;
② 光线 b 经过光心 O,入射光线与折射光线共线,沿 b 光线反向延长穿过光心 O,得到第二条入射光线;
③ 两条入射光线在透镜左侧的交点,就是光源 S 的位置。
(2)已知凸透镜焦距 f=5cm,由图可知像距为 20cm,大于二倍焦距(2f=10cm)。根据凸透镜成像规律,此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,因此柱形发光体 SL 经凸透镜成倒立、放大的实像。
(3)光屏放在 30cm 刻度处时,像距变为 15cm,相比原像距减小。根据凸透镜成实像 “物远像近” 的规律,要得到清晰的像需要增大物距,因此物体应向左移动。
(1)过光心的光线穿过凸透镜后传播方向不变,过焦点的光线穿过凸透镜后出射光线平行于主光轴,据此作图如下:
(2)[1][2][3]由(1)中作图可知,物距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、放大的实像。
(3)若在30cm刻度处放置一块垂直于主光轴的光屏,要在光屏处成清晰的像,则应缩小像距,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,物体应向左移动,增大物距。
29.三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢 小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图甲所示。改变入射角度,光路图如图乙、丙所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的   (填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗 小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图丁所示小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有   作用的原因;
(3)利用三棱镜还可以进行光的色散实验,通过实验分析,可知   色光对凸透镜的焦距小。
【答案】(1)底面BC
(2)会聚
(3)紫
【知识点】光的色散;光的折射规律;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据图片甲、乙、丙分析红光应该三棱镜后的偏转规律;
(2)凸透镜其实是两个三棱镜组成,根据折射光线的偏折方向确定凸透镜对光线的作用;
(3)三棱镜对光线的偏转作用越大,则焦距越短;反之,焦距越长。
【解答】(1)根据图片甲、乙、丙可知,光线经过三棱镜的两次折射后,红光都向底边BC偏折。
(2)凸透镜其实是两个三棱镜组成,它们的底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用。
(3)在光的色散实验中,三棱镜紫光的偏折程度最大,则紫色光对凸透镜的焦距小。
(1)由图甲、图乙、图丙分析可知,经过两次折射后,红光都向底边BC偏折。
(2)凸透镜可以看出是两个三棱镜,两个三棱镜底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用。
(3)光的色散实验中对紫光的偏折程度最大,则紫色光对凸透镜的焦距小。
30. 为满足手机轻薄化与高清远摄的双重需求,潜望式长焦镜头应运而生。如图甲(旧款)、乙(新款)所示,旧款模组仅通过 1 组平面镜改变光路,新款则在镜筒内增加三棱镜与额外平面镜:
(1)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,镜头模组相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟   (填眼球结构);
(2)新款模组中,光线先后经过平面镜和三棱镜时,主要发生的光学现象是   。
(3)手机拍摄时,“等效光学变焦倍数 ”反映远摄能力,其计算公式为:等效光学变焦倍数=长焦镜头焦距/主摄镜头焦距,且变焦倍数越大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。某款手机参数如下表:
镜头类型 主摄镜头(毫米) 长焦镜头 1(毫米) 长焦镜头 2(毫米) 长焦镜头 3(毫米)
焦距 23 12 75 120
拍摄远处的山峰时,若希望呈现山峰更多的细节,成像更大,应选择哪个长焦镜头并说明理由。
【答案】(1)视网膜
(2)光的反射
(3)长焦镜头3;其焦距最大,等效光学变焦倍数最大,拍摄远景时成像更大、细节更清晰。
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)人体眼球成像时,晶状体对光线折射后,会在视网膜上形成物像;
(2)根据光的反射现象和光的折射现象进行分析;
(3)根据等效光学变焦倍数的计算公式,变焦倍数=长焦镜头焦距/主摄焦距,且变焦倍数越大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。
【解答】(1)感光传感器的作用就是承接镜头折射后形成的像,对应眼球的视网膜结构;
(2)平面镜对光线的作用是光的反射,改变光的传播方向;三棱镜是透明光学元件,光线进入和射出三棱镜时会发生折射,同时新款模组中三棱镜也用于改变光路方向,因此整个过程主要发生的光学现象是光的反射和光的折射;
(3)根据等效光学变焦倍数的计算公式,变焦倍数=长焦镜头焦距/主摄焦距,主摄焦距固定,长焦镜头3的焦距最大,因此等效光学变焦倍数最大;根据题意,变焦倍数越大,拍摄远景成像越大、细节越清晰,因此选择长焦镜头3。
31.随着5G信号的快速发展,5G无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时质量为600千克。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100平方厘米,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍。求:
(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以   (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(2)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力   ;
(3)配送车空载时对水平路面的压强   ;
(4)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105帕时,求货物的质量   。
【答案】(1)减小
(2)600N
(3)
(4)1000kg
【知识点】增大或减小摩擦的方法;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据以滚动代替滑动可以减小摩擦力进行分析。
(2)根据车做匀速直线运动,受力平衡,牵引力等于阻力,以及受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍进行分析。
(3)水平面上压力等于重力,再由计算压强大小。
(4)根据F=pS计算压力,即为总重力,减去车的重力即为货物的重力,再由计算货物的质量。
【解答】(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以将滑动摩擦变成滚动摩擦,从而减小摩擦。
(2)配送车空载时所受的重力为
配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时,配送车受力平衡,配送车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则配送车受到的阻力
则所需的牵引力。
(3)配送车空载时对水平路面的压力为
根据可得,配送车空载时对水平路面的压强为
(4)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为4×105Pa,配送车对地面的压力
则配送车的总重力
所装货物的重力
所装货物的质量。
(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以将滑动摩擦变成滚动摩擦,从而减小摩擦。
(2)配送车空载时所受的重力为
配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时,配送车受力平衡,配送车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则配送车受到的阻力
则所需的牵引力
(3)配送车空载时对水平路面的压力为
根据可得,配送车空载时对水平路面的压强为
(4)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为4×105Pa,配送车对地面的压力
则配送车的总重力
所装货物的重力
所装货物的质量
32.自动咖啡机会根据感应到的压力控制出咖啡的量。在某次制作中,将装有少量牛奶的平底薄壁筒杯放在水平杯座上接咖啡。(如图甲)杯座受到的杯子压力F随流出咖啡时间变化的图像如图乙所示。筒杯口面积,杯底面积,杯高H=10cm,筒杯质量不计。
(1)在这次咖啡制作中,咖啡机流出咖啡的质量是多少
(2)t=30s时,杯座上的咖啡杯对杯座的压强有多大
(3)t=40s时,咖啡对杯底的压强   杯子对杯座的压强(填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】(1)空杯时,杯座压力,接满咖啡后,压力
则咖啡的重力
由得,咖啡的质量
(2)由图乙可知,压力与时间成线性关系,则压力与时间的关系式
当时,压力
杯座上的咖啡杯对杯座的压强
(3)小于
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)杯座受到的压力等于咖啡的重力,据此分析;
(2)饮水机水平杯座受到的压力等于杯和咖啡的总重力,由图象可知杯子装满咖啡时对杯座的压力,已知杯子的底面积,利用公式求出压强。
(3)t=40s时,咖啡对杯底的压强与杯子对杯座的压强比较,杯子对杯座:,
咖啡对杯底:,压力,杯子上宽下窄,,比较大小。
【解答】(3)当时,咖啡对杯底的压力小于杯子对桌子的压力,受力面积相同,故后者的压强更大,所以咖啡对杯底的压强小于杯子对杯座的压强。
(1)空杯时,杯座压力,接满咖啡后,压力
则咖啡的重力
由得,咖啡的质量
(2)由图乙可知,压力与时间成线性关系,则压力与时间的关系式
当时,压力
杯座上的咖啡杯对杯座的压强
(3)当时,咖啡对杯底的压力小于杯子对桌子的压力,受力面积相同,故后者的压强更大,所以咖啡对杯底的压强小于杯子对杯座的压强。
1 / 1(浙教版)初中科学 八年级上册 期中测试卷2
一、选择题
1.诗句“潭清疑水浅”描述了池底看起来比实际浅的现象。下列光路图能解释这一现象的是
A. B.
C. D.
2. 关于声现象,下列说法中正确的是(  )
A.真空中的声速是340m/s
B.教室安装双层玻璃可以减弱噪声
C.超声波清洗仪是利用声来传递信息的
D.小提琴和二胡能发出音色相同的声音
3.在医院、学校附近,有如图所示禁鸣喇叭的标志。下列与这种控制噪声的方法相同的是(  )
A.在摩托车上安装消声器 B.在道路旁设置隔音板
C.工人戴上防噪声耳罩 D.上课时关闭教室的门窗
4.“眼睛把人带进了世界,耳朵把世界带给了人”,这句话高度赞美了人体的感觉器官。关于人的感觉,下列说法中不正确的是(  )
A.感觉器官的作用是感受环境中的刺激,并发出信息
B.冷、热、触、痛觉感受器全部分布在皮肤中
C.舌的不同部位对甜、酸、苦、咸的敏感性不同
D.味觉和嗅觉的相似之处是感受的刺激都是化学物质
5. 解锁城市灯火,感受巴蜀风情。成都“锦江花月夜”主题活动中,7m高的巨型花灯“花花”浮在水面上,如图。下列说法中,正确的是(  )
A.人们能从不同方向看到“花花”,是因为光发生了镜面反射
B.水中的鱼看到水面上的“花花”,是因为光沿直线传播
C.“花花”在水中的倒影,是光的反射形成的虚像
D.“花花”在水中倒影的高度大于 7m
6.我们在学习科学的过程中往往会用到①转换法:②类比法:③等效替代法:④控制变量法等科学方法。如图为课本实验“探究压力作用效果的相关因素”的实验程序图,其中用到的科学方法主要是
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
7. 某校新建一个喷水池,在池底中央安装一射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在 P 点;水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在 Q 点,则(  )
A.P 点在S 点的下方,Q点和S 点重合
B.P点在S 点的上方,Q点在S 点的下方
C.P点在S 点的上方,Q点在S 点的上方
D.P点在S 点的下方,Q点在S 点的上方
8.如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小球,另一端固定在A 点,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A 点自由释放后所能到达的最低点,不考虑空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.小球从A 点下落到B 点的过程中,受到重力和弹力的作用
B.小球所受弹力是小球形变产生的
C.小球在B、C点之间的某一位置速度达最大值
D.小球在C 点时受到平衡力的作用
9.蹦床是游乐园里常见的娱乐设施,如图所示为小朋友们在蹦床上欢欣跳跃的场景。下列说法中,正确的是(  )
A.小朋友与蹦床刚接触时,受到蹦床的弹力最大
B.小朋友降到最低点时,受到蹦床的弹力最大
C.小朋友被弹起过程中,所受弹力方向竖直向下
D.小朋友被蹦床弹起离开后,仍然受到蹦床弹力的作用
10.小明在活动课中做了“飞驰的气球”这一实验,下列有关这一过程的描述,正确的是 (  )
A.气球运动的原理和实际火箭原理不相同
B.喷出的气体对气球有作用力,但气球对喷出的气体没有作用力
C.气球之所以能运动,是利用气球内气体的反冲作用
D.气球受到了平衡力的作用
11.体育课上有爬绳和爬杆两种运动,某同学先后以相同的姿势顺着绳子和杆匀速向上爬,受到的摩擦力(  )
A.爬绳时受到的摩擦力较大,是因为绳子粗链
B.爬绳和爬杆时,受到的摩擦力一样大
C.爬杆时受到的擦力较大,是因为爬杆时手握杆的力要大些
D.爬绳和爬杆时速度不一样,则速度大的摩擦力大
12.小科用饮料瓶做了一个水钟(如图),A瓶的水从瓶盖的小孔中滴落到B 瓶。他每分钟观察1次A瓶中的水位,并在A瓶的瓶壁上标出水位刻度。关于“A瓶水位与时间的关系”的示意图,正确的是 (  )
A. B.
C. D.
13. 使用电脑时常用光电鼠标,其原理就是利用发光二极管照射移动表面,反射光通过成拔尖微课像透镜成像于光学传感器上(如图)。鼠标移动时,传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用芯片处理比较各个影像的数字信号,反馈到计算机,决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。当鼠标平放在鼠标垫上时,成像透镜距鼠标垫7mm,光学传感器距成像透镜3mm。关于光电鼠标,下列说法中不正确的是(  )
A.当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生漫反射
B.当鼠标平放在鼠标垫上时,在光学传感器上成倒立、放大的实像
C.当鼠标平放在鼠标垫上时,在光学传感器上所成的像与照相机成像特点相同
D.将鼠标离开鼠标垫悬空移动时,光标不移动,是因为像成在了传感器的下方
14. 如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。下列说法中,正确的是(  )
A.当蜡烛放在图中A 区域时,光屏应放在图中 D 区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B 区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C 区域
15.甲、乙两个星球上物体的重力G 与其质量m 的关系如图所示。地球表面g取9.8N/kg。下列选项正确的是(  )
A.甲星球上,一个质量为10kg的物体的重力为98N
B.若某物体在地球上受到的重力为980N,则它在乙星球上受到的重力为50N
C.同一个物体,在地球上的质量比它在乙星球上的质量大
D.同一个物体在甲、乙两个星球上受到的重力之比为3:1
二、填空题
16.往铜制容器“鱼洗”内盛水,当两手搓动两侧的“耳朵”时,能看到水珠在水面上跳动,同时还能听见“嗞嗞”声,由此可推测声音是由   产生的,当停止搓动后,仍能观察到这些现象一段时间,其根本原因是鱼洗具有   。
17.在第25届米兰冬奥会上,我国运动员苏翊鸣夺得单板滑雪金牌。
(1)如图为运动员在空中飞行时的照片,以滑雪板为参照物,他是   (选填“运动”或“静止”)的。
(2)运动员跃起后他能够继续在空中向前飞行的原因是   。
(3)决赛中,他完成某动作时,在空中飞行路程达14米,用时1.4秒,则他在空中飞行的平均速度是   米/秒。
18.请用所学的压力、压强知识解决下列问题:
(1)如图甲,用60N的水平推力去压图钉,已知图钉尖端的面积是0.3mm2,则墙面受到的压强是   帕。
(2)有一个装满红色水(密度近似等于纯水的密度)的容器,在其侧壁扎出A、B两个小孔,如图乙。发现B孔流出的水更急,说明了液体内部的压强随深度的增大而   。
(3)把A、B两个小孔用塞子塞住,将此容器放入盛有浓盐水的另一玻璃容器中,如图丙。当两容器内液面相平时,拔出B孔上的塞子,可观察到____(填字母)。
A.浓盐水流入红色水中 B.红色水流入浓盐水中
C.红色水、浓盐水都不流动 D.无法确定
19.小漫自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管,吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,如图甲所示。
(1)这哨声是由管内的   振动而产生的。上下推拉活塞,可以改变声音的   (选填“音调”、“响度”或“音色”)。
(2)如图乙所示,、A、B、C图活塞在管中不同位置时,用嘴吹管的上端能分别吹出“dou(1)”、“ruai(2)”、“mi(3)”三个音阶(音调逐渐升高),则dou(1)这个音阶与   图位置对应。
20.按要求完成下列填空;
(1)一束光线BO从空气斜射到玻璃中,在界面处发生了反射和折射。如图甲所示,反射角是   度,空气在界面的   (填“上”“下”“左”或“右”)侧;
(2)如图乙所示,雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上时,为了避让水洼,应走较暗的地方。这是因为光在水洼处发生了   (填“镜面反射”或“漫反射”)。
21.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。现有一蜻蜓立于距水面的荷尖上,一条大鱼准备跃出水面捕捉蜻蜓,如图是水中大鱼看到蜻蜓所在的位置。请回答:
(1)大鱼应该选择图中   (填“A”、“B”或“C”)路线跃起才有机会捕获蜻蜓。
(2)蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,池中水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面   m。
(3)蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
22.小科利用凸透镜、光源、投影片、支架、光屏和光具座等器材自制如图所示投影仪。
(1)小科某次操作中在光屏上观察到一个正立放大的像,此时投影片是   (选填“正向”或“倒立”)放置的。
(2)要在光屏上观察到尽可能大的像,小科应该将   (选填“投影片”或“光屏”)适当靠近凸透镜。
(3)小科发现撤去凸透镜也能在光屏上看到投影片的影子,该影子形成的原理是   。
三、实验与探究题
23.学校开展“非遗文化进校园”活动,其中一个项目为自制民族乐器-排箫。以下是自制排箫的资料卡。
资料一:排箫是由若干长短不一的竹管组成的(如图甲所示)。演奏时,用嘴对着竹管吹气,便能发出声音,声音的频率与管长之间的关系如图乙所示。
资料二:音级、音区与频率的关系如表一所示。
表一:音级、音区与频率的关系
音级 不同音区的频率/Hz
低音区 中音区 高音区
Do 262 523 1046
Re 294 587 1175
Mi 330 659 1318
Fa 349 698 1397
Sol 392 784 1568
La 440 880 1760
Si 494 988 1976
表二:自制“排箫”评价量表
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
音区数量 能吹奏出3个完整的音区 能吹奏出1-2个完整的音区 不能吹奏出完整的音区
小组同学选择若干根长为20cm的吸管,用剪刀剪裁后,按由短到长的顺序横向连接制得“排箫”(如图丙所示)。
(1)根据图乙可知,声音的频率与管长的关系是   ;
(2)对着竹管吹气,便能发出声音,竹管越短,吹出的音调越   ;(选填“高”或“低”)
(3)自制“排箫”的其中一项评价指标如表二所示。请根据该指标对小组制作的“排箫”进行等级评定,并简述理由:评价等级   ,理由是   。
24.在光学实验课上,小科对以下几个实验做了改进。
【光的反射定律实验】
(1)实验过程中为了便于读出反射角和入射角的度数,把硬纸板做成量角器的形状并标上刻度。以下四种标注方式,最合理的是   。
A. B.
C. D.
(2)小科选用了白色且粗糙的硬纸板,可使实验现象更明显,因为它发生了   (选填“漫反射”或“镜面反射”),让坐在不同方向的同学都能看到光的传播路径。
【平面镜成像实验】
(3)小科利用如图1所示的房间A、B,验证平面镜成像规律。两个房间被玻璃门隔开,其底部地砖的拼接纹路完全对应。房间A中标记物成的像,应在房间B的   (选填“D”、“E”或“F”)点。
【光的折射规律实验】
(4)如图2,利用激光笔在“探究光从空气斜射入水中的折射规律”时,为了便于观察光路和测量角度,下列方法中可行的是   。
A. 用眼睛直接迎着折射光线的方向观察
B. 用烟雾发生器在空气中产生少量烟雾,显示入射光线
C. 在玻璃容器的侧壁贴上坐标纸,便于比较折射角和入射角的大小关系
25.如图是小科探究“凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,平行光正对着凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距是    cm。
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙所示时,光屏上得到了一个清晰的像,这个像是右图中的   。
(3)如图乙所示,保持凸透镜位置不动,将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向   移动。
(4)随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,出现了如图丙所示现象,为了把像调整到光屏中央,应进行的操作是   。
26.小义利用压强计研究“液体压强与哪些因素有关”的实验,请回答:
(1)连接好橡皮管和金属盒后,为方便操作小义应该先   (填“安装橡皮管”或“装有色液体”)。
(2)要验证同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强是否相同,实验过程中,他应调节图中的字母   处所指的旋钮。
(3)下表为某次实验中测得的数据。
橡皮膜所处水中深度/厘米 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00
U型管两侧水柱高度差/厘米 3.62 5.46 7.10 8.64 10.42 12.16
①本次实验的目的是研究液体压强与   的关系。
②形变的橡皮膜会产生弹力,导致 始终大于 。且随着金属盒深度的增加, 和 之间的差也越大,其原因是   。
27.某校项目化学习小组在水火箭设计制作测试过程中,提出了下列问题并进行了讨论。
【制作】制作水火箭时,在水火箭顶部安装导流罩的目的是   。
【测试】测试水火箭上升的高度:①在水火箭内胆装入一定体积的水,将其放置在已固定好的发射架上。②用打气筒给水火箭打气,当瓶内气压达到一定值时,打开开关发射。③测出水火箭的上升高度,多次实验取平均值。
在发射测试中难以直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以通过测量   来间接比较这个高度。
【评价】下表是制作水火箭评价量表:
评价等级 优秀 合格 待改进
评价指标 结构稳固 结构稳固 结构稳固
飞行时平稳不翻滚 飞行时平稳不翻滚 飞行时翻滚
降落时箭体不损坏 降落时箭体损坏 降落时箭体损坏
在测试过程中发现小组制作的水火箭飞行时箭体平稳不翻滚,降落时箭体损坏。则该小组制作的火箭根据指标可评为   。
【改进】为了使水火箭能重复使用,请你提出一条改进措施:   。
四、综合题
28.如图所示,有一焦距为5cm的凸透镜,其光心为O(位于15cm处),在透镜左侧有一垂直于主光轴放置的柱形发光体SL(可看作线段SL),S'是S点经过凸透镜所成的像,光线b、c是S点发出的两束经过凸透镜后的折射光线,其中光线c平行于主光轴。
(1)请通过作图确定光源S的位置;
(2)柱形发光体SL经过凸透镜所成的像是   (选填“倒立”或“正立”)、   (选填“放大”、“等大”或“缩小”)、   (选填“实像”或“虚像”);
(3)若在30cm刻度处放置一块垂直于主光轴的光屏,要在光屏处成清晰的像,则物体应向   移动(选填“左”或“右”)。
29.三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢 小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图甲所示。改变入射角度,光路图如图乙、丙所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的   (填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗 小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图丁所示小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有   作用的原因;
(3)利用三棱镜还可以进行光的色散实验,通过实验分析,可知   色光对凸透镜的焦距小。
30. 为满足手机轻薄化与高清远摄的双重需求,潜望式长焦镜头应运而生。如图甲(旧款)、乙(新款)所示,旧款模组仅通过 1 组平面镜改变光路,新款则在镜筒内增加三棱镜与额外平面镜:
(1)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,镜头模组相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟   (填眼球结构);
(2)新款模组中,光线先后经过平面镜和三棱镜时,主要发生的光学现象是   。
(3)手机拍摄时,“等效光学变焦倍数 ”反映远摄能力,其计算公式为:等效光学变焦倍数=长焦镜头焦距/主摄镜头焦距,且变焦倍数越大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。某款手机参数如下表:
镜头类型 主摄镜头(毫米) 长焦镜头 1(毫米) 长焦镜头 2(毫米) 长焦镜头 3(毫米)
焦距 23 12 75 120
拍摄远处的山峰时,若希望呈现山峰更多的细节,成像更大,应选择哪个长焦镜头并说明理由。
31.随着5G信号的快速发展,5G无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮5G无人配送车,空载时质量为600千克。已知每个轮胎与地面的接触面积均为100平方厘米,配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍。求:
(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以   (选填“增大”或“减小”)摩擦。
(2)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力   ;
(3)配送车空载时对水平路面的压强   ;
(4)某次配送车装上货物后,对水平路面的压强为4×105帕时,求货物的质量   。
32.自动咖啡机会根据感应到的压力控制出咖啡的量。在某次制作中,将装有少量牛奶的平底薄壁筒杯放在水平杯座上接咖啡。(如图甲)杯座受到的杯子压力F随流出咖啡时间变化的图像如图乙所示。筒杯口面积,杯底面积,杯高H=10cm,筒杯质量不计。
(1)在这次咖啡制作中,咖啡机流出咖啡的质量是多少
(2)t=30s时,杯座上的咖啡杯对杯座的压强有多大
(3)t=40s时,咖啡对杯底的压强   杯子对杯座的压强(填“大于”“等于”或“小于”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)本题考查光的折射现象及其应用。池底看起来变浅,是因为池底反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射。
(2)根据光的折射规律:当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射光线会远离法线,折射角大于入射角。
(3)人眼逆着折射光线看去,会认为光是沿直线传播的,因此看到的是池底的虚像,虚像的位置比实际位置偏高,所以池底看起来比实际浅。
(4)分析光路图时,要注意光线的传播方向是从池底(水中)射向空气,且折射角大于入射角。
【解答】A、图中折射光线靠近法线,折射角小于入射角,不符合光从水斜射入空气的折射规律,A 不符合题意;
B、图中光线从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,折射角大于入射角,符合光的折射规律,能解释池底变浅的现象,B 符合题意;
C、图中光线从空气斜射入水中,传播方向与实际情况相反,C 不符合题意;
D、图中折射光线靠近法线,折射角小于入射角,且传播方向也不符合实际情况,D 不符合题意。
故答案为:B。
2.【答案】B
【知识点】超声波与次声波;噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】声音的传播需要介质,所以真空中不能传声;
根据声音的特性进行分析。
【解答】A、真空不能传播声音,故A 错误;
B、双层玻璃中间是真空,不能传播声音,故可以在传播过程中减弱噪声,故B正确;
C、超声波清洗仪是利用声传递能量,故C错误;
D、小提琴和二胡的结构和材料不同,发出声音的音色不相同,故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】减弱噪声有三条途径:在声源处减弱噪声、在声音传播过程中减弱噪声、在人耳接收处减弱噪声。禁止鸣笛是阻止声源发声,属于在声源处减弱噪声。
【解答】A、在摩托车上安装消声器,通过改造发声装置减弱噪声,属于在声源处减弱噪声,符合题意;
B、在道路旁设置隔音板,依靠阻挡声音传播降低噪声,属于在传播过程中减弱噪声,不符合题意;
C、工人戴上防噪声耳罩,阻隔噪声传入耳朵,属于在人耳处减弱噪声,不符合题意;
D、上课时关闭教室的门窗,阻碍噪声向室内传播,属于在传播过程中减弱噪声,不符合题意。
故答案为:A。
4.【答案】B
【知识点】人的感觉
【解析】【分析】(1)皮肤的感觉主要有触觉、压觉、冷觉、热觉四种。它们能感受外界物体的触、压、冷、热等多种信号。
(2)人体的嗅觉和味觉都是通过反射弧完成的,反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【解答】A、人体依赖于感觉器官和神经系统感知周围世界,人体大多数感觉器官只能感受一种类型的刺激,并发出信息,A不符合题意;
B、皮肤是人体最大的器官,皮肤内的不同感受器分别感受触觉、痛觉和冷热觉等,但其余各器官中也都有分布,B符合题意;
C、各种味道是通过舌头上的味觉感受器来分辨的,味觉感受器即味蕾,主要分布在舌体乳头上,不同的乳头,所含味蕾数目也不一致,以舌尖、舌侧即舌体后部占大多数,而舌体中部感受器较少,味觉也迟钝,同部位味蕾的味受体是不同的,对不同的刺激物有不同的敏感区,C不符合题意;
D、味觉和嗅觉都属于化学感觉,刺激物都是化学物质,D不符合题意。
故答案为:B
5.【答案】C
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】根据人眼看见物体的原理进行分析,结合光的反射规律进行分析。
【解答】A、人们能从不同方向看到“花花”,是因为光在“花花”表面发生了漫反射,故A 错误;
B、水中的鱼看到水面上的“花花”,是光从空气斜射入水中,发生了折射,故B错误;
CD、平静的水面相当于平面镜,“花花”在水中的倒影,是光的反射形成的虚像,像和物体大小相等,所以“花花”在水中倒影的高度等于7m,故C正确,D错误。
故选C。
6.【答案】A
【知识点】压力的作用效果
【解析】【分析】探究压力作用效果实验中,通过海绵凹陷深浅反映压力作用效果,运用转换法;探究压力、受力面积两个影响因素时,每次只改变一个量、控制另一个不变,运用控制变量法。
【解答】A、①转换法(海绵形变体现压力作用效果)、④控制变量法(分别控制压力或受力面积不变),两种方法均用到,所以 A 符合题意;
B、②类比法、③等效替代法,本实验未使用,所以 B 不符合题意;
C、②类比法本实验未使用,所以 C 不符合题意;
D、③等效替代法本实验未使用,所以 D 不符合题意;
故答案选 A。
7.【答案】D
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】 (1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,从一种介质进入另一介质时,光的传播方向发生改变,产生折射现象;
(2)水面升至a位置时,光从水斜射入空气中时,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角大于入射角,确定折射光线的方向;
(3)水面上升至b位置时,光线先在水池侧壁发生反射,反射角等于入射角,反射光线再从水中斜射入空气里发生折射,折射角大于入射角。
【解答】往池内注水,水面升至a位置时,射灯发出的光在水面发生折射,然后照在池壁上,根据光的折射规律,P点位置如图甲所示;水面上升至b位置时,射灯发出的光先在池壁反射,再在水面发生折射,根据光的反射规律和折射规律,Q点位置如图乙所示。由图可知,P点在S 点的下方,Q点在S点的上方。
8.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;弹力
【解析】【分析】 根据小球在下落过程中不同的位置,从小球的受力分析解答。当小球越过b点后,橡皮筋伸长,产生的弹力由小到大,从而直接影响到运动状态和速度的大小变化。
【解答】A、小球从A 点下落到B 点的过程中,橡皮筋处于松弛状态,没有发生弹性形变,没有弹力产生,因为不考虑空气阻力,此时小球只受到重力作用,而不受弹力作用,故A错误,不符合题意;
B、物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力,小球所受弹力是橡皮筋发生弹性形变产生的,而不是小球形变产生的,故B错误,不符合题意;
C、小球从B 点开始受到向上的弹力,开始时重力大于弹力,小球仍加速下落;随着橡皮筋伸长,弹力增大,当弹力等于重力时,小球的速度达到最大,这个位置在 B、C点之间,故C 正确,符合题意;
D、小球在C点时,橡皮筋伸长到最长,弹力大于重力,小球受到的不是平衡力,故D错误,不符合题意。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】弹力
【解析】【分析】 (1)弹力的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹力越大。
(2)弹力的方向与物体形变的方向相反,且物体间产生弹力的前提是相互接触并发生弹性形变。
【解答】A、小朋友与蹦床刚接触时,蹦床还没有发生弹性形变,或者只发生了微小形变,几乎不受弹力,故A错误;
B、小朋友降到最低点时,蹦床的弹性形变程度最大,受到蹦床的弹力最大,故B正确;
C、小朋友被弹起过程中,所受弹力方向竖直向上,故C错误;
D、小朋友被蹦床弹起离开后,已经不与蹦床接触,而且蹦床的弹性形变已经恢复,小朋友不再受到蹦床弹力的作用,故D错误。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡状态的判断
【解析】【分析】力的作用是相互的,一个物体对另一个物体施加力的同时,也受到另一个物体对它的力,物体在平衡力作用下总保持匀速直线运动状态或静止状态,力不是维持物体运动的原因。
【解答】A、火箭是利用燃料燃烧产生的气体向后喷出,利用反冲作用获得向前的动力;气球也是利用内部气体喷出,利用反冲作用运动,它们的原理相同,故A 错误。
B、力的作用是相互的,喷出的气体对气球有作用力,同时气球对喷出的气体也有作用力,故B错误。
C、气球内气体喷出,气体给气球一个反冲作用,气球利用这种反冲作用运动,故C正确。
D、气球做加速运动,不是处于平衡状态,所以没有受到平衡力的作用,故D错误。
故选C。
11.【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】匀速向上爬,该同学受力平衡,摩擦力与重力是一对平衡力,大小相等,由于重力不变,可知摩擦力也不变,即两次的摩擦力大小相等。
故答案为:B。
12.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用
【解析】【分析】根据判断压强大小,压强越大,水的流速越大,据此进出分析判断。
【解答】水从A瓶滴落的速度取决于A瓶中的水位高度(水压)。初始时,A瓶水位高,由可知水产生的液体压强大,滴落速度快。随着水位下降,水压减小,滴落速度减慢。因此,水位下降的速度是非线性的,开始时快,逐渐变慢,即曲线应逐渐变缓。
故答案为:C。
13.【答案】B
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1)光照射到粗糙的反射面时,反射光线会射向各个方向,发生漫反射;
(2) 根据凸透镜成像规律可知,当物距大于像距时,成倒立、缩小的实像;
(3)当鼠标向前推移时,二极管、成像透镜均向前移动,所以感光器件上的像相对于光学感应器也在向前移动;
(4)根据凸透镜成像时物像移动规律可知:物远像近像变小。
【解答】A、当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时,反射光线会射向各个方向,因此会发生漫反射,故A 正确;
B、由题意可知,当鼠标平放在鼠标垫上时,成像透镜距鼠标垫7mm,光学传感器距成像透镜3mm,即物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,故B 错误;
C、由于照相机拍摄物体时,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;当鼠标平放在鼠标垫上时,成倒立、缩小的实像,所以在光学传感器上所成的像与照相机成像特点相同,故C正确;
D、将鼠标离开鼠标垫悬空移动时,相当于增大了物距,根据凸透镜成像时物像移动规律可知,物远像近像变小,所以此时像距减小,像成在光学传感器的下方,故D正确。
故选B。
14.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据u>2f,2f>v>f,成倒立、缩小的实像;
(2)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答;
(3)根据u(4)根据2f>u>f,成倒立、放大的实像。
【解答】A、当蜡烛放在图中A 区域时,物距大于2倍焦距,根据u>2f时,fB、蜡烛从图中位置逐渐远离透镜,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,所成的像会逐渐变小,B正确;
C、若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,说明蜡烛可能在1倍焦距内,即C 区域,C错误;
D、若光屏上要得到一个放大的像,根据f故选B。
15.【答案】D
【知识点】重力的大小
【解析】【分析】(1)根据图示求出甲球上的g的数值,再根据G=mg求出质量为10kg的物体在甲球上的重力,水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小;
(2)根据地球上的重力和。算出物体的质量,从图上推得物体在乙星球上重力或者求出,计算;
(3)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变;
(4)根据G=mg可得,m相同,G之比等于g之比。
【解答】A、根据图像,甲星球上的为,一个质量为10kg的物体放在水平面上,该物体对水平面的压力,故A错误;
B、若某物体在地球上受到的重力为980N,根据G=mg,物体的质量为:,乙星球上的g为,则质量为100kg的物体在乙星球上受到的重力为500N,故B错误;
C、质量是物体的一种属性,不随位置的改变而改变,同一个物体,在地球上的质量与它在乙星球上的质量一样大,故C错误;
D、由于,同一物体在甲、乙两个星球上质量相同,所受重力G之比等于重力加速度g之比,即,故D正确;
故选D。
16.【答案】物体的振动;惯性
【知识点】声音产生的条件;惯性
【解析】【分析】声音由物体振动产生;停止搓动后仍能振动,是因为物体具有保持原来运动状态的性质 —— 惯性。
【解答】声音是由振动产生的,停止搓动后仍能观察到现象一段时间,根本原因是鱼洗具有惯性。
17.【答案】(1)静止
(2)运动员具有惯性
(3)10
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用;惯性
【解析】【分析】(1)运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
(2)惯性是物质的属性,使物体具有保持原来运动状态的能力,但惯性不是力,不能说“受到惯性”、“惯性力”“惯性作用”等,只能说“由于惯性”、“具有惯性”等,惯性大小只和质量有关。质量越大,惯性越大。
(3)根据速度等于路程与时间的比值进行计算。
【解答】(1)以滑雪板为参照物,运动员和滑雪板之间的位置没有发生改变,因此运动员是静止的。
(2)运动员跃起前是向前运动的,当运动员离开雪面后,由于惯性,物体仍要保持原来的运动状态继续向前运动,因此可以继续在空中向前飞行。
(3) 在空中飞行的平均速度。
18.【答案】(1)2×108
(2)增大
(3)A
【知识点】压强的大小及其计算;液体的压强
【解析】【分析】(1)固体压强计算:固体压强公式为 ,其中 F 是压力,S 是受力面积。计算时需注意单位统一,将面积单位从 mm2 转换为 m2。
(2)液体压强规律:液体内部压强随深度的增加而增大,深度越深,压强越大,因此液体流出速度越快。
(3)液体压强与密度:液体压强公式为 p=ρgh。当两容器液面相平时(h 相同),浓盐水密度 ρ盐水 >ρ水 ,因此 B 孔处浓盐水对容器壁的压强大于红色水的压强,导致浓盐水流入红色水中。
【解答】(1)已知压力 F=60 N,尖端面积 S=0.3 mm2=0.3×10 6 m2=3×10 7 m2。根据压强公式:
(2)B 孔比 A 孔深,B 孔流出的水更急,说明液体内部的压强随深度的增大而增大。
(3)当两容器液面相平时,B 孔处深度 h 相同,浓盐水密度 ρ盐水 >ρ水 。
根据 p=ρgh,浓盐水产生的压强更大,因此浓盐水会流入红色水中,对应选项A。
19.【答案】(1)空气柱;音调
(2)②
【知识点】声音产生的条件;音调及其与频率的关系
【解析】【分析】(1)①声音由物质振动产生;
②音调表示声音的高低,与发声体的振动频率大小有关。
(2)根据乐理的知识确定三个音阶的音调高低,再与空气柱的长度对照即可。
【解答】(1)①根据题意可知,哨声是由管内的空气柱振动产生的。
②当上下推拉活塞可以改变空气柱的长度,从而改变空气柱振动频率,进而改变声音的音调。
(2)三个音阶“dou(1)”、“ruai(2)”、“mi(3)”,则音调逐渐升高,说明空气柱长度逐渐变短。因此音调最低的“dou(1)”对应空气柱最长的位置②。
20.【答案】(1)50;右
(2)镜面反射
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】(1)光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;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。
(2)光的折射规律:光从空气斜射入玻璃等其他介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;反过来,光从玻璃斜射入空气,折射角大于入射角。界面和法线垂直,可通过角度大小区分介质分布。
(3)镜面反射:平行光线射到光滑平整的表面(如水洼水面),反射光线依旧平行,会集中射向同一方向,该方向光线很强;
(4)漫反射:平行光线射到粗糙凹凸的地面,反射光线向四面八方散开,各个方向光线都比较微弱。迎着月光走时,水面镜面反射的强光会射入人眼,积水处看起来更亮,干燥地面漫反射光线暗,因此要走暗处避开水洼。
【解答】(1)① 先找法线与界面:图中甲的竖直直线是界面,水平虚线是法线;光线 BO 与竖直界面夹角为 40°,则 BO 和法线(水平线)的夹角 = 90° 40°=50°,这是入射角;根据反射角等于入射角,反射角为 50°。
② 观察折射光线 CO:CO 与法线夹角为 70°,折射角 70° 大于入射角 50°,说明光是从玻璃射入空气,因此空气在界面左侧,玻璃在右侧。
(2)水洼的水面光滑平整,月光平行照射到水面时,发生镜面反射;迎着月光行走,镜面反射的大量月光会直接进入人的眼睛,积水区域看起来很亮;而干燥路面凹凸不平,月光发生漫反射,进入人眼的光很少,路面更暗,所以要走较暗的地方避开积水。
故填镜面反射。
(1)[1]由图可知,虚线为法线,BO射向界面,因此BO为入射光线,入射角是指入射光线与法线的夹角,所以入射角为
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射角也为50°。
[2]反射角是指反射光线与法线的夹角,则OA为反射光线,OC为折射光线;由图可知,折射角为
根据光的折射规律可知,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,所以空气在界面的右侧。
(2)由图乙可知,迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面。
21.【答案】(1)C
(2)0.6
(3)不变
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)光的折射:折射光线与入射光线分居法线两侧,入射光线、折射光线和法线位于同一平面内,空气中的角角度更大,无论作为入射角还是折射角。由于光的折射,看到的像是位置虚高的虚像。
(2)(3)根据平面镜成像的特点进行分析:像与物等大,像距等于物距,像与物关于平面镜对称,像与物的连线与平面镜相垂直,所成像由反射光线的方向延长线会聚而成,属于虚像。
【解答】(1)水中的大鱼可以看到空气中的蜻蜓,是空中蜻蜓反射的光斜射入水中时发生折射,折射光线进入了大鱼的眼睛,由光的折射定律知,此时折射角小于入射角,大鱼逆着折射光线沿直线看到了蜻蜓的像在B点,像的位置比蜻蜓的实际位置偏高,则蜻蜓的实际位置在C点,所以大鱼应选择C路线才有机会捕获蜻蜓。
(2)因平面镜成像时像距等于物距,蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,此时物距为0.6m,则像距也为0.6m。
(3)平面镜成像时像与物大小相等,则蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将不变。
(1)水中的大鱼可以看到空气中的蜻蜓,是空中蜻蜓反射的光斜射入水中时发生折射,折射光线进入了大鱼的眼睛,由光的折射定律知,此时折射角小于入射角,大鱼逆着折射光线沿直线看到了蜻蜓的像在B点,像的位置比蜻蜓的实际位置偏高,则蜻蜓的实际位置在C点,所以大鱼应选择C路线才有机会捕获蜻蜓。
(2)因平面镜成像时像距等于物距,蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,此时物距为0.6m,则像距也为0.6m。
(3)平面镜成像时像与物大小相等,则蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将不变。
22.【答案】(1)倒立
(2)投影片
(3)光的直线传播
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】投影仪的成像原理是:当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。根据 “物近像远像变大” 的规律,要得到更大的像,需要减小物距,增大像距。影子的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明物体后,在后方形成暗区。
【解答】(1)投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的,要在光屏上得到正立放大的像,投影片应倒立放置。
(2)依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,要在光屏上观察到尽可能大的像,需要减小物距,增大像距。所以应该将投影片适当靠近凸透镜,这样能减小物距,从而使像变大。
(3)撤去凸透镜能在光屏上看到投影片的影子,影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明的投影片时,在光屏上形成的阴暗区域,所以该影子形成的原理是光的直线传播。
(1)投影仪是利用凸透镜成倒立、放大实像的原理工作的,要在光屏上得到正立放大的像,投影片应倒立放置。
(2)依据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,要在光屏上观察到尽可能大的像,需要减小物距,增大像距。所以应该将投影片适当靠近凸透镜,这样能减小物距,从而使像变大。
(3)撤去凸透镜能在光屏上看到投影片的影子,影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明的投影片时,在光屏上形成的阴暗区域,所以该影子形成的原理是光的直线传播。
23.【答案】(1)当其他条件相同时,管长越长,声音的频率越低
(2)高
(3)合格;由图乙知,长为20cm的吸管,最低音大约是400Hz,剪短时比400Hz高声音可以实现,低的不行,所以能吹奏2个完整的音区。
【知识点】响度、音调与声源振动的关系
【解析】【分析】(1)根据图乙中的图像数据进行分析;
(2)根据表乙数据可知,管内空气柱越短,其固有频率越高,音调越高进行分析;
(3)根据图乙知,长为20cm的吸管,最低音大约是400Hz,剪短时比400x高声音可以实现,低的不行,所以能吹奏2个完整的音区进行分析。
【解答】(1)由图乙可知,管长越长,声音的频率越低,即声音的频率随着管长的增加而减小。
(2)分析表乙数据可知,管内空气柱越短,其固有频率越高,音调越高。
(3)自制“排箫”的其中一项评价指标如表二所示。请根据该指标对小组制作的“排箫”进行等级评定,评价等级合格,理由是:由图乙知,长为20cm的吸管,最低音大约是400Hx,剪短时比400高声音可以实现,低的不行,所以能吹奏2个完整的音区。
(1)由图乙可知,管长越长,声音的频率越低,即声音的频率随着管长的增加而减小。
(2)分析表乙数据可知,管内空气柱越短,其固有频率越高,音调越高。
(3)[1][2]见答案。
24.【答案】C;漫反射;D;BC
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;光的折射规律
【解析】【分析】(1)光的反射定律中,入射角、反射角是光线与法线之间的夹角,量角板零刻度线应当与法线重合,才能直接读出角度,以此判断刻度标注方式。
(2)光的反射分为镜面反射与漫反射;粗糙表面会发生漫反射,反射光线射向四面八方,各个方位的人都可以看见反射光;光滑表面发生镜面反射,只能在特定方向观察到光线。
(3)平面镜成像特点:像与物体关于镜面对称,物体和像到镜面的距离相等、连线垂直于镜面,据此确定像的位置。
(4)探究光的折射实验:可以利用烟雾、墨水等显现光路;容器侧壁贴上坐标纸,方便测量入射角与折射角;不能直视激光,避免损伤眼睛。
【解答】(1)入射角和反射角指光线与法线的夹角,量角器的 0° 刻度线需要对齐法线,C 选项刻度标注方式符合实验要求,因此选 C;
(2)硬纸板表面粗糙,光线照射后发生漫反射,反射光线向各个方向散开,教室中不同位置的同学都能够观察到光路,故填漫反射;
(3)玻璃门相当于平面镜,根据物像关于镜面对称,作出标记物关于玻璃门的对称点,对应房间 B 中的 D 点,因此选 D;
(4)A:激光光线强度大,眼睛直视折射光线容易灼伤视网膜,不可行;
B:空气中充入少量烟雾,光遇到烟雾颗粒发生散射,入射光路能够清晰显现,方法可行;
C:容器侧壁粘贴坐标纸,便于直观对比入射角、折射角大小,方法可行;
综上选择 B、C。
25.【答案】(1)10
(2)B
(3)左
(4)蜡烛向上移(或“凸透镜向下移”“光屏向上移”)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距是从焦点到光心的距离;
(2)比较像距和物距大小,从而确定成像特点;
(3)根据凸透镜成像规律“物远像近小”的规律分析解答;
(4)通过凸透镜光心的光线传播方向不变,据此分析解答。
【解答】(1) 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现最小最亮的光斑,这个光斑的位置即为凸透镜的焦点,则光屏到透镜的距离就是焦距,即此凸透镜的焦距为f=60cm-50cm=10.0cm,故填:10。
(2)根据乙图可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立、放大的实像,故选B;
(3) 当蜡烛向左移动时,物距增大,根据凸透镜成像规律“物远像近小”的规律可知,此时像距减小,因此光屏应向左移动,故填:左。
(4) 图丙中蜡烛燃烧变短,导致像的位置偏上。为了使像重新回到光屏中央,可以通过调整蜡烛、凸透镜或光屏的高度。实际操作中,通常选择将光屏向上移动,或者将蜡烛向上移动,或者将凸透镜向下移动,以使像回到光屏中央,故填:蜡烛向上移(或“凸透镜向下移”“光屏向上移”)。
26.【答案】(1)装有色液体
(2)A
(3)深度;深度越深,压强越大,橡皮膜形变越大,产生的弹力越大。
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【分析】(1)压强计组装顺序:先在 U 型管装入有色液体,再连接橡皮管与金属盒;若先装橡皮管,装液体时内部封闭气体无法排出,会出现液面不平。
(2)A 旋钮控制金属盒整体升降(改变深度);B 旋钮可旋转金属盒,改变橡皮膜朝向,用来探究同一深度各方向压强。
(3)①实验控制液体种类不变(水),只改变橡皮膜在水中的深度,变量是深度;②橡皮膜自身有弹力,会抵消一部分液体压强;因此液体真实深度产生的压强,大于 U 型管液面差对应的压强,深度越深液体压强越大,橡皮膜弹力抵消的压强差值也越大。
【解答】(1)应先装有色液体,再安装橡皮管,避免管内封闭气体造成液面无法调平。
(2)验证同一深度各方向压强,只需转动金属盒改变橡皮膜朝向,调节B旋钮。
(3)①变,深度不断增大,实验目的是研究液体压强与深度的关系。②形变橡皮膜弹力向内,抵消部分液体压强,所以橡皮膜所处深度始终大于U 型管两侧水柱高度差;深度越大,液体压强越大,橡皮膜形变量越大,弹力越大,抵消的压强更多,两者差值变大。
27.【答案】减小水火箭飞行时受到的空气阻力;水火箭在空中飞行的时间;合格;水火箭升空后采用降落伞减速;在水火箭周围添加泡沫等防撞的装置(合理即可)
【知识点】水火箭模型
【解析】【分析】(1)根据导流罩可以减小空气阻力解答;
(2)水火箭的上升高度高度越大,则火箭的飞行时间越长。
(3)将描述火箭的特征与表格内容对照即可;
(4)减小落地时的速度,或者撞击端增加缓冲装置即可。
【解答】(1) 水火箭顶部安装导流罩的目的是减小空气阻力(或优化空气动力学性能)。导流罩能降低飞行时的空气阻力,提高火箭的稳定性和飞行距离。
(2) 在发射测试中,难以直接测量水火箭竖直上升的最大高度,可以通过测量水火箭在控制飞行时间来比较这个高度。因为水火箭的上升高度高度越大,则火箭的飞行时间越长。
(3) 根据评价量表可知,飞行时平稳不翻滚 ,但是降落时箭体损坏 ,因此该小组制作的火箭可评为合格。
(4) 为了使水火箭能重复使用,改进措施可以是:增加缓冲装置(如降落伞或泡沫材料)。
28.【答案】(1)
(2)倒立;放大;实像
(3)左
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜有两条核心特殊光线:过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;从焦点发出的光线经凸透镜折射后,会沿平行于主光轴的方向射出。通过折射光线反向推导对应的入射光线,两条入射光线的交点即为发光点的实际位置。
(2)凸透镜成像规律:当物距大于一倍焦距、小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时像距大于二倍焦距;实像可以呈现在光屏上,倒立指像与物体上下、左右均颠倒。
(3)凸透镜成实像时遵循 “物远像近像变小” 的规律:物体远离透镜(物距增大),像会靠近透镜(像距减小),像的大小同步变小。
【解答】(1)作图确定光源 S 的位置:
① 光线 c 是平行于主光轴的折射光线,根据凸透镜特殊光线规律,其入射光线经过左焦点(10cm 刻度处),连接左焦点与 c 光线在透镜上的入射点,得到第一条入射光线;
② 光线 b 经过光心 O,入射光线与折射光线共线,沿 b 光线反向延长穿过光心 O,得到第二条入射光线;
③ 两条入射光线在透镜左侧的交点,就是光源 S 的位置。
(2)已知凸透镜焦距 f=5cm,由图可知像距为 20cm,大于二倍焦距(2f=10cm)。根据凸透镜成像规律,此时物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,因此柱形发光体 SL 经凸透镜成倒立、放大的实像。
(3)光屏放在 30cm 刻度处时,像距变为 15cm,相比原像距减小。根据凸透镜成实像 “物远像近” 的规律,要得到清晰的像需要增大物距,因此物体应向左移动。
(1)过光心的光线穿过凸透镜后传播方向不变,过焦点的光线穿过凸透镜后出射光线平行于主光轴,据此作图如下:
(2)[1][2][3]由(1)中作图可知,物距,根据凸透镜成像规律可知此时成倒立、放大的实像。
(3)若在30cm刻度处放置一块垂直于主光轴的光屏,要在光屏处成清晰的像,则应缩小像距,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,物体应向左移动,增大物距。
29.【答案】(1)底面BC
(2)会聚
(3)紫
【知识点】光的色散;光的折射规律;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)根据图片甲、乙、丙分析红光应该三棱镜后的偏转规律;
(2)凸透镜其实是两个三棱镜组成,根据折射光线的偏折方向确定凸透镜对光线的作用;
(3)三棱镜对光线的偏转作用越大,则焦距越短;反之,焦距越长。
【解答】(1)根据图片甲、乙、丙可知,光线经过三棱镜的两次折射后,红光都向底边BC偏折。
(2)凸透镜其实是两个三棱镜组成,它们的底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用。
(3)在光的色散实验中,三棱镜紫光的偏折程度最大,则紫色光对凸透镜的焦距小。
(1)由图甲、图乙、图丙分析可知,经过两次折射后,红光都向底边BC偏折。
(2)凸透镜可以看出是两个三棱镜,两个三棱镜底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用。
(3)光的色散实验中对紫光的偏折程度最大,则紫色光对凸透镜的焦距小。
30.【答案】(1)视网膜
(2)光的反射
(3)长焦镜头3;其焦距最大,等效光学变焦倍数最大,拍摄远景时成像更大、细节更清晰。
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)人体眼球成像时,晶状体对光线折射后,会在视网膜上形成物像;
(2)根据光的反射现象和光的折射现象进行分析;
(3)根据等效光学变焦倍数的计算公式,变焦倍数=长焦镜头焦距/主摄焦距,且变焦倍数越大,拍摄远景的成像越大、细节越清晰。
【解答】(1)感光传感器的作用就是承接镜头折射后形成的像,对应眼球的视网膜结构;
(2)平面镜对光线的作用是光的反射,改变光的传播方向;三棱镜是透明光学元件,光线进入和射出三棱镜时会发生折射,同时新款模组中三棱镜也用于改变光路方向,因此整个过程主要发生的光学现象是光的反射和光的折射;
(3)根据等效光学变焦倍数的计算公式,变焦倍数=长焦镜头焦距/主摄焦距,主摄焦距固定,长焦镜头3的焦距最大,因此等效光学变焦倍数最大;根据题意,变焦倍数越大,拍摄远景成像越大、细节越清晰,因此选择长焦镜头3。
31.【答案】(1)减小
(2)600N
(3)
(4)1000kg
【知识点】增大或减小摩擦的方法;重力的大小;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据以滚动代替滑动可以减小摩擦力进行分析。
(2)根据车做匀速直线运动,受力平衡,牵引力等于阻力,以及受到的阻力始终为车辆总重力的0.1倍进行分析。
(3)水平面上压力等于重力,再由计算压强大小。
(4)根据F=pS计算压力,即为总重力,减去车的重力即为货物的重力,再由计算货物的质量。
【解答】(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以将滑动摩擦变成滚动摩擦,从而减小摩擦。
(2)配送车空载时所受的重力为
配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时,配送车受力平衡,配送车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则配送车受到的阻力
则所需的牵引力。
(3)配送车空载时对水平路面的压力为
根据可得,配送车空载时对水平路面的压强为
(4)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为4×105Pa,配送车对地面的压力
则配送车的总重力
所装货物的重力
所装货物的质量。
(1)配送车车轮与轴之间安装有轴承,这样做可以将滑动摩擦变成滚动摩擦,从而减小摩擦。
(2)配送车空载时所受的重力为
配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时,配送车受力平衡,配送车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,则配送车受到的阻力
则所需的牵引力
(3)配送车空载时对水平路面的压力为
根据可得,配送车空载时对水平路面的压强为
(4)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为4×105Pa,配送车对地面的压力
则配送车的总重力
所装货物的重力
所装货物的质量
32.【答案】(1)空杯时,杯座压力,接满咖啡后,压力
则咖啡的重力
由得,咖啡的质量
(2)由图乙可知,压力与时间成线性关系,则压力与时间的关系式
当时,压力
杯座上的咖啡杯对杯座的压强
(3)小于
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)杯座受到的压力等于咖啡的重力,据此分析;
(2)饮水机水平杯座受到的压力等于杯和咖啡的总重力,由图象可知杯子装满咖啡时对杯座的压力,已知杯子的底面积,利用公式求出压强。
(3)t=40s时,咖啡对杯底的压强与杯子对杯座的压强比较,杯子对杯座:,
咖啡对杯底:,压力,杯子上宽下窄,,比较大小。
【解答】(3)当时,咖啡对杯底的压力小于杯子对桌子的压力,受力面积相同,故后者的压强更大,所以咖啡对杯底的压强小于杯子对杯座的压强。
(1)空杯时,杯座压力,接满咖啡后,压力
则咖啡的重力
由得,咖啡的质量
(2)由图乙可知,压力与时间成线性关系,则压力与时间的关系式
当时,压力
杯座上的咖啡杯对杯座的压强
(3)当时,咖啡对杯底的压力小于杯子对桌子的压力,受力面积相同,故后者的压强更大,所以咖啡对杯底的压强小于杯子对杯座的压强。
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