河南省新乡市2022-2023学年八年级上学期期末物理试卷
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一、填空题(本大题共6小题,共14分)
1.(2分)小明面向穿衣镜站在镜前1.5m处,镜中的像与他相距 m,若他远离平面镜后退1m,则镜中的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.(3分)对于小手术的麻醉,医生常用一种透明的沸点为13.1℃的液体氯乙烷,把施行手术的地方“冻结”起来,这是医生利用了液体氯乙烷 时需要 热的原理,液化石油气是通过 的方法液化后贮存在钢瓶内的。
3.(3分)唐诗《枫桥夜泊》中的诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船“在枫桥边客船里的人听到寒山寺的钟声,是因为寒山寺的大钟受到僧人的撞击,产生 而发出的钟声是通过空气传到客船上的,客船上的人能辨别出传来的是“钟”声,他是根据声音的 来判别的。僧人用更大的力量撞钟钟声的音调会 (填“变高”、“不变”或“变低”)。
4.(2分)湖水中有树的倒影和游动的鱼,其中“倒影”是光的 现象,看到水中的“鱼”是光的 现象。
5.(2分)一瓶氧气的密度为5kg/m3,对病人供氧用去了一半,则瓶内剩余的氧气密度是 g/cm3,一瓶煤油,瓶内煤油的密度是0.8×103 kg/m3,将煤油倒去一半,则瓶内剩下煤油的密度是 。
6.(2分)用一把刻度尺测量某一物体的长度,测了5次,分别为3.12cm、3.13cm、3.13cm、3.53cm、3.13cm,则所用刻度尺的分度值为 ,物体的长为 。
二、选择题(本大题共8小题,共16分,其中7-12为单选,13、14为双选)
7.(2分)下列现象中,属于升华的是( )
A.秋天早晨,山谷里出现大雾
B.夏天,盛冷饮的杯子外壁出现水珠
C.寒冬,房间窗户玻璃的内表面出现冰花
D.冬天,室外冰冻的衣服变干
8.(2分)小科要用天平称取12.5克药品,在称量过程中发现指针向左偏转,这时他应该( )
A.减少药品 B.向右盘中加砝码
C.移动游码 D.调节平衡螺母
9.(2分)小明在上学的路上要经过一段山路,上坡的路程是下坡路程的,若他上坡的速度是0.8m/s,下坡的速度是1.2m/s,则他在这段路程中的平均速度是( )
A.1.2m/s B.0.8m/s C.1m/s D.0.96m/s
10.(2分)下列四个图像中不能反映匀速直线运动规律的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
11.(2分)如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调和响度都不相同
B.甲、丙的音调和音色都相同
C.甲的音调比丙的高
D.乙的响度比丁的小
12.(2分)下列关于声音的说法中不正确的是( )
A.俗话说“隔墙有耳”,说明固体也能传声
B.休息时关闭房间的门窗是为了阻断噪声的传播
C.用超声波清洗钟表等精密仪器,说明声波能传递能量
D.声音的响度是由声音振动的频率决定的
(多选)13.(2分)为测量某种液体的密度,小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出了m﹣V图象,如图所示下列说法正确的是( )
A.该液体的密度为2g/cm3
B.该液体的密度为1g/cm3
C.量杯的质量为40g
D.60cm3的该液体的质量为60g
(多选)14.(2分)有甲、乙、丙三列火车,甲车上的人看到乙车向东行驶,看到丙车向西行驶,下列判断正确的是( )
A.甲车一定静止不动
B.丙车可能静止不动
C.乙车可能向西行驶,但速度比丙车慢
D.甲车可能向东行驶,但速度比乙车快
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
15.(2分)画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
16.(2分)如图所示,一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上(O为圆心),发生了反射和折射,请在图中画出:①反射光线;②折射光线的大致方向。
四、实验探究题(本大题共3小题,共19分)
17.(7分)小王同学为了测量醋的密度,进行以下实验:
(1)把天平放在水平台上,将移动游码至标尺左端0刻线处,然后调 ,使天平横梁平衡;
(2)接下来进行以下3项操作:
A.用天平测量烧杯和剩余保宁醋的总质量m1;
B.将待测保宁醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和保宁醋的总质量m2;
C.将烧杯中醋的一部分倒入量筒中,测出这部分醋的体积V;
以上操作的正确顺序是: (填字母代号)。
(3)由图1所示的量筒中的示数可知。醋的密度为 g/cm3。
(4)另一实验小组的小张同学想测量小石块的密度,他设计了如下实验:
①小张同学用调好的天平测量小石块的质量的过程中,他按合理的程序加减砝码,往右盘放入最小的砝码后,指针仍偏在分度盘中线左侧一点,则他应该 ;(选填选项前的字母)
A.向左调平衡螺母 B.向右调平衡螺母 C.向右盘再加砝码 D.向右移动游码
②如图2所示,A、往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记;B、取出小石块,测得烧杯和水的总质量为122g;C、往烧杯中加水直到 ,再测出此时烧杯和水的总质量为142g;
③计算出小石块的体积为 cm3;
④小张测得的小石块的密度比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
18.(5分)小明在做“测量小车运动的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置;小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的小方框是小车到达 A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验测小车平均速度的原理是 。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 。(选填“大”或“小”)
(3)请根据图中信息回答:vAC= m/s。
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 。(选填“大”或“小”)
(5)如图所示的四个速度随时间的关系图象,能反映出小车下滑运动的是 (选填图中的选项字母)
19.(7分)新冠肺炎期间,小白在家利用如下器材,探究了“平面镜成像时像与物的关系”。
①厚为2mm的透明玻璃;②厚为5mm的透明玻璃;
③直尺;④光屏;⑤两支相同的蜡烛;⑥火柴。
(1)探究活动中应选用的玻璃板是 (填序号),采用透明玻璃板代替平面镜,目的是 。
(2)如图所示,点燃A蜡烛,在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,证明像与物的大小相等。在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛 (选填“A”或“B”)这一侧观察。
(3)为了探究平面镜成像的虚实,先移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到像,证明平面镜所成的像是 像。
(4)若玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会 (选填“偏高”或“偏低”)。
(5)如果在实验中将玻璃板竖直向上提起2cm,则蜡烛的像 (选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)。
五、综合应用题(本大题共2小题,共17分)
20.(8分)2018年11月30日,郑州市东三环快速化工程隧道段建成完工,隧道全长2.8km,标准段路基宽度80米,隧道净宽度32米,北起金水东路,南至商都路,设计时速80km/h,是郑州目前最宽的隧道,它的建成标志着郑州市三环快速路全线闭合、畅通,郑州交通正式步入“半小时上高速”时代,求:
(1)如果不违反交通规则,汽车至少需要多少分钟才能通过该隧道?
(2)如果一辆汽车以72km/h的速度匀速驶入该隧道。突然发现前方有一个三角警示牌,经0.5s(反应时间)后开始紧急制动刹车,又经过2s滑行20m车停止,则从司机看到警示牌到车停止汽车的平均速度是多少?
21.(9分)冬季里,王瑞妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来1kg鲜豆腐,体积为800cm3,豆腐含水的质量占总质量的45%,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水全部流出,形成数量繁多的孔洞,豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐),在涮锅时可以充分吸收汤汁达到增加口感的目的,(ρ冰=0.9×103kg/m3)求:
(1)鲜豆腐的平均密度为多少g/cm3?
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为多少cm3?
(3)海绵豆腐的实心部分密度为多少g/cm3?
2022-2023学年河南省新乡市八年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(本大题共6小题,共14分)
1.(2分)小明面向穿衣镜站在镜前1.5m处,镜中的像与他相距 3 m,若他远离平面镜后退1m,则镜中的像将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】根据平面镜成像特点,平面镜所成的像是与物体大小相同的虚像,像和物体关于平面镜对称,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等来解答此题。
【解答】解:
小明面向穿衣镜站在镜前1.5m处,则像与镜面的距离也为1.5m,故镜中的像与她相距1.5m+1.5m=3m;
平面镜所成的像与物体大小相同,所以他远离平面镜后退1m,则镜中的像的大小不变。
故答案为:3;不变。
【点评】本题考查平面镜成像的特点:像与物大小相同、像与物到镜面距离相等、像与物对应点连线与镜面垂直、虚像。
2.(3分)对于小手术的麻醉,医生常用一种透明的沸点为13.1℃的液体氯乙烷,把施行手术的地方“冻结”起来,这是医生利用了液体氯乙烷 汽化 时需要 吸 热的原理,液化石油气是通过 压缩体积 的方法液化后贮存在钢瓶内的。
【分析】物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化吸热;液化的两种方式是降低温度和压缩体积。
【解答】解:
(1)要让施行手术的地方“冻结”起来,就要让施行手术的地方温度降低,液体氯乙烷在常温下可以汽化,汽化要吸热,使实施手术的地方温度降低;
(2)气体液化的方式有两种,即降低温度和压缩体积,日常生活中用的液化石油气,因为是在常温下使用的,不可能采用降低温度的方法使其液化,所以采用的是压缩体积的方法使它液化之后贮存在钢罐中的。
故答案为:汽化;吸;压缩体积。
【点评】此题考查的是汽化和汽化吸热的应用及使气体液化的两种方法,会辨别生活中的液化现象是采用的哪种方。
3.(3分)唐诗《枫桥夜泊》中的诗句“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船“在枫桥边客船里的人听到寒山寺的钟声,是因为寒山寺的大钟受到僧人的撞击,产生 振动 而发出的钟声是通过空气传到客船上的,客船上的人能辨别出传来的是“钟”声,他是根据声音的 音色 来判别的。僧人用更大的力量撞钟钟声的音调会 不变 (填“变高”、“不变”或“变低”)。
【分析】声音是由物体的振动产生的,空气可以传播声音;音色反映的是声音的品质与特色,它跟发声体的材料和结构有关;响度与振幅有关,通过改变力度改变振幅,音调与振动的频率有关。
【解答】解:僧人撞击大钟时,大钟由于振动发出声音;因为大钟发声材料与其它发声体不同,所以发出声音的音色不同,人们通过音色辨别是钟声;人用更大的力量撞钟,钟的振幅变大,声音的响度变大,但振动频率没有改变,因而音调不变。
故答案为:振动;音色;不变。
【点评】此题考查了声音产生的原因和声音的特征,区分音调和响度要从其影响因素的角度分析。
4.(2分)湖水中有树的倒影和游动的鱼,其中“倒影”是光的 反射 现象,看到水中的“鱼”是光的 折射 现象。
【分析】光的反射现象,知道平面镜成像是由于光的反射形成的,平面镜成的是虚像。
光的折射现象,知道看水中的物体如“鱼”、水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:湖水中树的倒影是树经湖水这个“平面镜”成的像,是光的反射形成的,成的是虚像。
水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的。
故答案为:反射;折射。
【点评】本题主要考查光的反射、光的折射现象在生活当中的应用,考查了生活当中出现的光现象,是一道基础题。
5.(2分)一瓶氧气的密度为5kg/m3,对病人供氧用去了一半,则瓶内剩余的氧气密度是 2.5×10﹣3 g/cm3,一瓶煤油,瓶内煤油的密度是0.8×103 kg/m3,将煤油倒去一半,则瓶内剩下煤油的密度是 0.8×103kg/m3 。
【分析】氧气用掉一半,质量减半,氧气还充满整个氧气瓶,体积保持不变,根据密度公式判断密度的变化。
煤油倒掉一半,质量减半,体积减半,根据密度公式判断煤油是否发生变化。
【解答】解:一瓶氧气的密度为5kg/m3,对病人供氧用去了一半,根据ρ=,质量减半,体积保持不变,氧气的密度变为原来的一半,密度为:ρ'=2.5kg/m3=2.5×10﹣3g/cm3。
一瓶煤油,瓶内煤油的密度是0.8×103 kg/m3,将煤油倒去一半,根据ρ=,质量减半,体积减半,煤油的密度不变。
故答案为:2.5×10﹣3;0.8×103 kg/m3。
【点评】在不考虑温度变化时,对于液体和固体,用掉一半,质量减半,体积减半,密度保持不变。气体用掉一半,质量减半,气体还充满整个容器,体积保持不变,密度减半。
6.(2分)用一把刻度尺测量某一物体的长度,测了5次,分别为3.12cm、3.13cm、3.13cm、3.53cm、3.13cm,则所用刻度尺的分度值为 1mm ,物体的长为 3.13cm 。
【分析】(1)把测量数据换算成小数点后只有一位数字的数据,其单位就是刻度尺的分度值;
(2)对于给出的数据,首先要弄个清楚是否有错误数据,然后再利用多次测量求平均值的方法求出物体的长度。注意在求平均值时,计算结果的小数点后有几位数字应该和给出数据的小数点后有几位数字相同。
【解答】解:结果的最后一位是估计的,前一位就是读到的分度值,由正确的测量结果可知,该刻度尺的分度值为:1mm;
从五个测量结果看3.53cm的数据与其他数据差距较大,是错误的记录,
物体的长度为:
L=≈3.13cm。
故答案为:1mm;3.13cm。
【点评】此题考查的知识点有:一是根据数据判断刻度尺的分度值的方法;二是对测量数据的正确认识;三是为了减小误差,采取多次测量求平均值的方法。
二、选择题(本大题共8小题,共16分,其中7-12为单选,13、14为双选)
7.(2分)下列现象中,属于升华的是( )
A.秋天早晨,山谷里出现大雾
B.夏天,盛冷饮的杯子外壁出现水珠
C.寒冬,房间窗户玻璃的内表面出现冰花
D.冬天,室外冰冻的衣服变干
【分析】此题考查的是物态变化,利用各种物态变化的定义,逐个分析选择项中的提到的物理现象,从而得到符合题意的答案。
【解答】解:A、秋天早晨,山谷里出现大雾,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,是一种液化现象,故A不合题意;
B、夏天,盛冷饮的杯子外壁出现水珠,是空气中的水蒸气遇到冷的杯子,液化形成的小水滴,是一种液化现象,故B不合题意;
C、冬天,房间窗户玻璃的内表面出现冰花,是空气中的水蒸气,遇冷凝华成小冰晶,是一种凝华现象,故C不合题意;
D、冬天,室外冰冻的衣服变干,冰由固态变成了水蒸气,由固态直接变为气态,是一种升华现象,故D符合题意。
故选:D。
【点评】关于物态变化的题目,首先要确定物质原来所处的状态与现在的状态,结合物态变化的定义来解答。
8.(2分)小科要用天平称取12.5克药品,在称量过程中发现指针向左偏转,这时他应该( )
A.减少药品 B.向右盘中加砝码
C.移动游码 D.调节平衡螺母
【分析】使用托盘天平称量药品时应遵循“左物右码”,指针偏左,说明物体质量大于砝码质量,应减少药品.
【解答】解:用托盘天平称量12.5g药品,步骤应该是:调节天平平衡,先向右边托盘添加12g砝码,再向右移动0.5g游码,然后向左边托盘添加药品,若指针偏左,说明物体质量大于砝码质量,应减少药品,直至天平平衡;
故选:A。
【点评】本题考查天平的使用,在使用托盘天平称量药品时,若已知药品质量,则应该先加砝码后加药品;若要称取一定量的药品质量,则先加药品后加砝码,且砝码添加顺序是由大到小,在称量前应先调节平衡螺母使天平平衡,在整个称量过程中不能再次调节平衡螺母.
9.(2分)小明在上学的路上要经过一段山路,上坡的路程是下坡路程的,若他上坡的速度是0.8m/s,下坡的速度是1.2m/s,则他在这段路程中的平均速度是( )
A.1.2m/s B.0.8m/s C.1m/s D.0.96m/s
【分析】求这段路程中的平均速度首先要从题中找出总路程和总时间,题中没有给出路程的大小,可以利用上坡路程是下坡路程的,假设出上下坡路程,分别求出上下坡时间,代入公式v=中,消掉假设的未知数s,最后得出平均速度。
【解答】解:由题意上坡的路程是下坡路程的2/3,假设这段山路上坡的路程为2s,则下坡路程为3s;
上坡时间t上==;下坡时间t下==;
总时间t总=t上+t下=+;
总路程s总=s上+s下=5s;
则他在这段路程中的平均速度v====1m/s
故选:C。
【点评】本题不难理解,但推导过程比较麻烦,牵扯到复杂的数学运算,比较容易出错。
10.(2分)下列四个图像中不能反映匀速直线运动规律的是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【分析】解答图象问题首先要明确物理量之间的函数关系,然后根据图象特点进行判断。匀速直线运动是物体沿着直线快慢不变的运动。
【解答】解:由v=可知,v一定时,s和t成正比,v不随s和t的变化而变化。
所以s﹣t图象为过原点的倾斜直线;v﹣t图象是平行于时间轴的直线。故①④正确。
故选:C。
【点评】本题关键抓住匀速直线运动的路程图象和速度图象的特征进行选择,不能漏解。
11.(2分)如图所示声波的波形图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的音调和响度都不相同
B.甲、丙的音调和音色都相同
C.甲的音调比丙的高
D.乙的响度比丁的小
【分析】音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高。
响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大。
音色跟发声体的材料、品质有关。
相同时间内,振动的次数越多,频率越大;偏离原位置越远,振幅越大。
从声音的波形上分析,噪声的波形是杂乱无章、不规则的,乐音的波形是规则的。
【解答】解:从图中可以看出,
A、相同时间内,甲和乙振动的频率相同,所以音调相同;振幅相同,所以响度相同,故A错误;
BC、甲、丙的振动的频率不相同,故音调不相同,相同时间内,甲的频率快,故甲的音调比丙的高,波形相同,音色相同,故B错误,C正确;
D、由图可知,乙的振幅大于丁的振幅,则乙的响度比丁的大,故D错误。
故选:C。
【点评】通过比较声音的波形图来考查频率对音调的影响和振幅对响度的影响,解题的关键是能够从波形图上看懂频率和振幅。
12.(2分)下列关于声音的说法中不正确的是( )
A.俗话说“隔墙有耳”,说明固体也能传声
B.休息时关闭房间的门窗是为了阻断噪声的传播
C.用超声波清洗钟表等精密仪器,说明声波能传递能量
D.声音的响度是由声音振动的频率决定的
【分析】(1)声音的传播需要介质,一切固体、液体、气体都能够传声;
(2)防治噪声污染可以从噪声的产生、噪声的传播及噪声的接收这三个环节进行防治;
(3)声音即可以传递信息,也可以传递能量;
(4)声音有三大特征,分别是响度、音调和音色。响度是指声音的强弱,它与振幅有关。音调是指声音的高低,它与频率有关。音色是指声音的品质与特色,不同物体发出的声音音色是不同的。
【解答】解:A、“墙”是固体,隔着墙可以听到声音,说明固体也能传声,故A正确;
B、休息时关闭房间的门窗是为了在传播过程中阻断噪声的传播,故B正确;
C、声波能传递能量,所以可用超声波清洗钟表等精密仪器,故C正确;
D、声音的响度是由发声体的振幅决定的,故D错误。
故选:D。
【点评】此题是比较简单的一类题目,但是考查的知识点比较全,几乎涉及达到了声现象的全部知识点,是一道好题。
(多选)13.(2分)为测量某种液体的密度,小明利用天平和量杯测量了液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出了m﹣V图象,如图所示下列说法正确的是( )
A.该液体的密度为2g/cm3
B.该液体的密度为1g/cm3
C.量杯的质量为40g
D.60cm3的该液体的质量为60g
【分析】(1)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1;当液体体积为V1=80cm3时,液体和杯的总质量m总2,列方程组求出液体密度和量杯质量;
(2)当液体的体积V3=60cm3,利用m=ρV求液体质量。
【解答】解:
(1)设量杯的质量为m杯,液体的密度为ρ,
读图可知,当液体体积为V1=20cm3时,液体和杯的总质量m总1=m1+m杯=40g,
可得:ρ×20cm3+m杯=40g﹣﹣﹣①
当液体体积为V2=80cm3时,液体和杯的总质量m总2=m2+m杯=100g,
可得:ρ×80cm3+m杯=100g﹣﹣﹣②
①﹣②得:
液体的密度ρ=1g/cm3,故A错误、B正确;
代入①得:
ρ×20cm3+m杯=40g,
解得m杯=20g,故C错误;
(2)当液体的体积V3=60cm3,液体质量:
m3=ρ×V3=1g/cm3×60cm3=60g,故D正确。
故选:BD。
【点评】读取图象获取信息,进一步进行分析和计算,是本题的一大特点,形式较为新颖,即考查了密度的相关计算,同时更考查了对图象的认识,值得我们关注,这也是我们应该锻炼的实验能力。
(多选)14.(2分)有甲、乙、丙三列火车,甲车上的人看到乙车向东行驶,看到丙车向西行驶,下列判断正确的是( )
A.甲车一定静止不动
B.丙车可能静止不动
C.乙车可能向西行驶,但速度比丙车慢
D.甲车可能向东行驶,但速度比乙车快
【分析】运动和静止是相对的,判断一个物体的运动状态,首先要看选择谁做参观物,其次看这个物体相对于参照物的位置是否发生了改变。
【解答】解:(1)甲车上的人看到乙车向东行驶,有以下情况:
①甲车静止不动,乙车向东行驶;②甲车向西行驶,乙车向东行驶;③甲、乙两车都向东行驶,甲车的速度小于乙车的速度;④甲、乙两车都向西行驶,甲车的速度大于乙车的速度;
(2)甲车上的人看到丙车向西行驶,有以下情况:
①甲车静止不动,丙车向西行驶;②甲车向东行驶,丙车向西行驶;③甲、丙两车都向西行驶,甲车的速度小于丙车的速度;④甲、丙两车都向东行驶,甲车的速度大于丙车的速度。
(3)若丙车静止不动,则甲车一定向东运动,此时乙车也向东运动,但速度比甲车快。
综上分析可知,A、D错误,BC正确。
故选:BC。
【点评】判断多个运动物体之间的相对运动状态,除了选好参照物以外,还要比较它们的相对速度和相对方向发生了怎样的变化。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
15.(2分)画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
【分析】根据平面镜成像的特点知,反射光线好像是由像点发出的,由物与像关于镜面对称,作出像点后,作出射线S′P,与镜面的交点为入射点,再完成光路。
【解答】解:过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,如下图所示:
【点评】发光点发出的光线,反射光线若经过特定的点,作出发光点的像点,利用数学上的两点确定一条直线迅速做出反射光线,再补出入射光线是最快最准确的方法。
16.(2分)如图所示,一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上(O为圆心),发生了反射和折射,请在图中画出:①反射光线;②折射光线的大致方向。
【分析】光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入玻璃中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
【解答】解:图中法线已经画出,根据反射角等于入射角,在法线上侧的空气中作出反射光线;当光由空气斜射入玻璃中时,根据折射角小于入射角,在法线上侧的玻璃中作出折射光线,如下图所示:
【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律,是中考热点之一,要求学生不仅要会根据反射定律和折射定律由入射光线画反射光线和折射光线,而且要会根据反射或折射画出入射光线。
四、实验探究题(本大题共3小题,共19分)
17.(7分)小王同学为了测量醋的密度,进行以下实验:
(1)把天平放在水平台上,将移动游码至标尺左端0刻线处,然后调 平衡螺母 ,使天平横梁平衡;
(2)接下来进行以下3项操作:
A.用天平测量烧杯和剩余保宁醋的总质量m1;
B.将待测保宁醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和保宁醋的总质量m2;
C.将烧杯中醋的一部分倒入量筒中,测出这部分醋的体积V;
以上操作的正确顺序是: BCA (填字母代号)。
(3)由图1所示的量筒中的示数可知。醋的密度为 1.125 g/cm3。
(4)另一实验小组的小张同学想测量小石块的密度,他设计了如下实验:
①小张同学用调好的天平测量小石块的质量的过程中,他按合理的程序加减砝码,往右盘放入最小的砝码后,指针仍偏在分度盘中线左侧一点,则他应该 D ;(选填选项前的字母)
A.向左调平衡螺母 B.向右调平衡螺母 C.向右盘再加砝码 D.向右移动游码
②如图2所示,A、往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记;B、取出小石块,测得烧杯和水的总质量为122g;C、往烧杯中加水直到 水面达到标记处 ,再测出此时烧杯和水的总质量为142g;
③计算出小石块的体积为 20 cm3;
④小张测得的小石块的密度比真实值 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
【分析】(1)掌握天平的调平,在调平前将天平放在水平桌面上,游码拨到标尺左端的零刻度线处,哪边的盘高,平衡螺母向哪边移动;
(2)在能够测量出食用油密度的前提下,实验步骤的确定应有利于减小误差。
用天平测量物体质量时,物体的质量等于砝码总质量加上游码所对的刻度;保宁醋的质量等于保宁醋和烧杯的总质量减去剩余保宁醋和烧杯的质量;
天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;在进行量筒的读数时,注意其分度值,根据公式ρ=计算保宁醋的密度。
(3)①在称量过程中,天平指针偏向分度盘的右侧,说明右盘砝码质量过大,应取出右盘质量最小的砝码,然后移动天平横梁标尺上的游码,使天平平衡;
②在测量液体密度时,为了减小误差,测出的是倒在量筒中的质量和体积,根据分析排列成顺序;
③利用天平测出石块排开水的体积,利用V=即可求出石块排开水的体积,即为石块的体积;
④先用烧杯小石块的体积,再用天平测小石块的质量,这样石块上附有水,使得测量出的质量不准确,据此分析密度变化。
【解答】解:(1)在调节天平平衡时,先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处;然后调节平衡螺母,使天平横梁平衡;
(2)为减小测量保宁醋密度的误差,实验顺序应为:
B、将待测保宁醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和保宁醋的总质量m2;
C、将烧杯中保宁醋的一部分倒入量筒中,测出这部分保宁醋的体积V;
A、用天平测量烧杯和剩余保宁醋的总质量m1。
(3)由图知,量筒的分度值为2ml,量筒中保宁醋的体积为:V=40ml=40cm3;
标尺的分度值为0.2g,
烧杯和剩余保宁醋的总质量m1=20g+10g+5g+2.4g=37.4g,
烧杯和保宁醋的总质量m2=50g+20g+10g+2.4g=82.4g,
量筒中保宁醋的质量m=m2﹣m1=82.4g﹣37.4g=45g,
保宁醋的密度ρ===1.125g/cm3;
(4)①用调好的天平测量石块的质量时,当在右盘放入最小的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,说明此时左盘石块的质量偏大了一点(但已经加了最小砝码),故应该向右调节游码,使得天平再次平衡;故选D;
②C、通过石块排开水的体积得知石块的体积,所以往烧杯中加水,直到水面与标记相平;
③由题意可知m排=142g﹣122g=20g,
由ρ=可得小石块的体积:V=V排===20cm3;
④由于测量过程中,取出石块时石块上会沾有一些水,则测出的石块体积偏大,据密度公式可知,测得的小石块的密度比真实值偏小;
故答案为:(1)平衡螺母;(2)BCA;(3)1.125;(4)①D; ②水面达到标记处; ③20;④偏小。
【点评】此题是测量石块的密度,考查了天平的天平及读数,同时考查了利用转换法测量石块的体积,并且考查了对实验误差的分析,特别是注意密度的单位及换算。
18.(5分)小明在做“测量小车运动的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置;小车从带刻度(分度值为1cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的小方框是小车到达 A、B、C三处时电子表的显示(数字分别表示“小时:分:秒”)
(1)该实验测小车平均速度的原理是 。
(2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较 小 。(选填“大”或“小”)
(3)请根据图中信息回答:vAC= 0.3 m/s。
(4)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点后才开始计时,则会使所测AC段的平均速度vAC偏 大 。(选填“大”或“小”)
(5)如图所示的四个速度随时间的关系图象,能反映出小车下滑运动的是 C (选填图中的选项字母)
【分析】(1)(3)平均速度的测量原理:是分别测量路程和时间,利用计算平均速度;
(2)斜面坡度小一些,使小车运动缓慢,增长运动时间,便于测量时间;
(4)通过分析测量时间的大小,利用速度公式分析;
(5)根据速度公式分析;
【解答】解:
(1)平均速度的测量原理:是分别测量路程和时间,利用计算平均速度;
(2)实验时要求斜面度小一些,避免小车运动时间过短,不易测量时间;
(3)由图可知:sAC=90.0cm=0.9m,tAC=3s,则;
(4)若小车过了A点开始计时会导致测量的时间偏小,由可知,测得的速度会偏大;
(5)在图像中读出AB和BC段的路程和时间计算对应路段的速度并比较大小变化,
,,vBC>vAB,故小车做加速运动,图像应为C;
故答案为:(1);
(2)小;
(3)0.3;
(4)大
(5)C。
【点评】本题主要考查平均速度的测量,相对难度不大。
19.(7分)新冠肺炎期间,小白在家利用如下器材,探究了“平面镜成像时像与物的关系”。
①厚为2mm的透明玻璃;②厚为5mm的透明玻璃;
③直尺;④光屏;⑤两支相同的蜡烛;⑥火柴。
(1)探究活动中应选用的玻璃板是 ① (填序号),采用透明玻璃板代替平面镜,目的是 便于确定像的位置 。
(2)如图所示,点燃A蜡烛,在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,证明像与物的大小相等。在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛 A (选填“A”或“B”)这一侧观察。
(3)为了探究平面镜成像的虚实,先移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)接收到像,证明平面镜所成的像是 虚 像。
(4)若玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会 偏高 (选填“偏高”或“偏低”)。
(5)如果在实验中将玻璃板竖直向上提起2cm,则蜡烛的像 不动 (选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)。
【分析】(1)玻璃有两个表面,两个表面都会反射成像,如果玻璃板太厚,两个像有一定的距离,给实验研究带来麻烦;
用玻璃板代替平面镜,同时能看到镜前物体的像,又能看到物体的像,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
(2)根据平面镜成的像是虚像,可判断在寻找蜡烛A的像的位置时眼睛应该在蜡烛哪一侧观察;
(3)平面镜成虚像,虚像不能用光屏接到,实像能用光屏接到,用光屏承接来辨别是实像还是虚像;
(4)由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛A的像偏高;
(5)物体在平面镜里成的像是正立的虚像,与物体大小相同、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反。
【解答】解:(1)采用很薄的玻璃板,使两个反射面成的像几乎重合,使实验简单化,故探究活动中应选用的玻璃板是2mm的玻璃板,应选用的玻璃板是①;
在探究“平面镜成像的特点”时,用玻璃板代替平面镜的目的是:玻璃板不但反射光成像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置;
(2)由于平面镜成的是虚像,所以在寻找蜡烛A的像的位置时,人眼应在蜡烛A这一侧观察。使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像完全重合;
(3)移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合,移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,通过白纸上没有蜡烛的像,可知平面镜所成的像是虚像。
(4)由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏高。
(5)因为平面镜所成的像与物体的连线与镜面垂直,所以将玻璃板竖直向上移动一段距离,蜡烛的像不动;
故答案为:(1)①;便于确定像的位置;(2)A;(3)不能;虚;(4)偏高;(5)不动。
【点评】对于平面镜成像的特点,只要掌握扎实,牢记相关的知识,答案不难得出。此题引入了“等效替代法”,这是物理学中常用的一种方法,应该有所了解,并学会使用。
五、综合应用题(本大题共2小题,共17分)
20.(8分)2018年11月30日,郑州市东三环快速化工程隧道段建成完工,隧道全长2.8km,标准段路基宽度80米,隧道净宽度32米,北起金水东路,南至商都路,设计时速80km/h,是郑州目前最宽的隧道,它的建成标志着郑州市三环快速路全线闭合、畅通,郑州交通正式步入“半小时上高速”时代,求:
(1)如果不违反交通规则,汽车至少需要多少分钟才能通过该隧道?
(2)如果一辆汽车以72km/h的速度匀速驶入该隧道。突然发现前方有一个三角警示牌,经0.5s(反应时间)后开始紧急制动刹车,又经过2s滑行20m车停止,则从司机看到警示牌到车停止汽车的平均速度是多少?
【分析】(1)已知隧道的长度和最大行驶速度,利用速度公式可求出汽车通过隧道至少需要的时间;
(2)已知汽车的速度和汽车的反应时间,利用s=vt可求出汽车在反应时间内行驶的路程,进而可得出看到警示牌到车停止汽车的总路程,最后利用求出汽车的平均速度。
【解答】解:(1)在不违反交通规则的情况下,汽车以最大速度80km/h通过此区间需要的时间最少:
t===0.035h=2.1min;
(2)汽车行驶的速度:v=72km/h=20m/s,
汽车在反应时间内汽车行驶的距离:s反应=vt1=20m/s×0.5s=10m,
从司机看到警示牌到车停止汽车的总路程s′=s反应+s滑=10m+20m=30m,
此过程的总时间:t′=t反应+t滑=0.5s+2s=2.5s,
平均速度为:v′==。
答:(1)如果不违反交通规则,汽车至少需要2.1分钟才能通过该隧道;
(2)从司机看到警示牌到车停止汽车的平均速度是12m/s。
【点评】本题考查了学生对速度公式的应用,要知道平均速度等于总路程与总时间的比值是解题的关键。
21.(9分)冬季里,王瑞妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来1kg鲜豆腐,体积为800cm3,豆腐含水的质量占总质量的45%,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水全部流出,形成数量繁多的孔洞,豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐),在涮锅时可以充分吸收汤汁达到增加口感的目的,(ρ冰=0.9×103kg/m3)求:
(1)鲜豆腐的平均密度为多少g/cm3?
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为多少cm3?
(3)海绵豆腐的实心部分密度为多少g/cm3?
【分析】(1)知道鲜豆腐的质量和体积,根据ρ=求出鲜豆腐的密度;
(2)根据豆腐含水的质量占总质量的45%求出水的质量,即为水结冰后冰的质量,根据V=求出冰的体积即为海绵豆腐内所有孔洞的总体积;
(3)鲜豆腐的质量减去水的质量即为海绵豆腐的实心部分的质量,鲜豆腐的体积减去冰的体积即为海绵豆腐的实心部分的体积,利用ρ=求出海绵豆腐的实心部分密度。
【解答】解:(1)鲜豆腐的平均密度:
ρ1===1.25g/cm3;
(2)豆腐含水的质量:
m水=m1×45%=1000g×45%=450g,
因水结冰后质量不变,
所以,鲜豆腐冰冻后冰的体积即海绵豆腐内所有孔洞的总体积:
V孔洞=V冰====500cm3;
(3)海绵豆腐的实心部分质量:
m2=m1﹣m水=1000g﹣450g=550g,
因鲜豆腐冰冻后,豆腐整体外形不变,
所以,海绵豆腐的实心部分体积:
V2=V1﹣V孔洞=800cm3﹣500cm3=300cm3,
海绵豆腐的实心部分密度:
ρ2==≈1.83g/cm3。
答:(1)鲜豆腐的平均密度为1.25g/cm3;
(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为500cm3;
(3)海绵豆腐的实心部分密度为1.83g/cm3。
【点评】本题考查了密度的计算和密度公式的应用,知道孔洞的体积等于冰的体积是关键。
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