


河南省三门峡市2022-2023学年八年级上学期期末物理试卷(含答案)
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这是一份河南省三门峡市2022-2023学年八年级上学期期末物理试卷(含答案),共24页。试卷主要包含了填空题,选择题,作图题,综合应用题等内容,欢迎下载使用。
2022-2023学年河南省三门峡市八年级(上)期末物理试卷
一、填空题(本题共6小题,每空2分,共28分)
1.(4分)新的学期我们学习了一门新的学科——物理,在物理学发展的漫长历程中,许多前辈作出了卓越贡献, 为经典物理学的建立奠定了基础, 创立了相对论,开创了近代物理学发展的新纪元。
2.(4分)教学楼的楼道上张贴有如图所示的标志,倡导同学们不要大声喧哗,养成轻声讲话的文明习惯。从声音的特性分析,“大声”和“轻声”均是指声音 大小;从控制噪声的角度分析,这是从 处减弱噪声。
3.(6分)如图所示,太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,只有用 (选填“白”或“黑”)色光屏,我们才能看到七彩光带。产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生 (选填“反射”或“折射”)时的偏折程度不同。图中射到光屏上光束的 (选填“上”或“下”)方有明显的热效应。
4.(6分)冬天,对着手吹气感到冷;对着手呵气,却会感到湿润,觉得暖和。这是由于吹气加快了皮肤表面水分的 ,需要 热量;呵出的水蒸气遇到冷的手掌发生 需要放出热量。
5.(4分)2021年5月22日,祝融号火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测并收集火星表面的各种信息。以火星表面为参照物,火星车在巡视的过程中是 (选填“静止”或“运动”)的;以火星车为参照物,火星车上的太阳能电池板是 (选填“静止”或“运动”)的。
6.(4分)2021年12月9日15:40,“天宫课堂”第一课正式开讲,时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课。“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课,这是中国空间站首次太空授课活动。如图在“水球透镜”实验中为什么会有一正一反两个像呢?倒立缩小的像是由于整个水球相当于一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);而凹透镜对光线有 作用,物体透过凹透镜成像的情况只有一种——“正立缩小的像”。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选1个且正确的得1分,有选错的得0分)
7.(2分)在下面的几种情况中,属于机械运动的是( )
A.“五四”运动 B.思想波动 C.种子发芽 D.蜗牛爬行
8.(2分)估测是日常生活中经常用到的一项能力。下列估测最接近真实值的是( )
A.我国壹元硬币的直径大约是2.5dm
B.一个中学生的质量大约为50kg
C.正常情况下人走两步路的时间约为10s
D.正常情况下人步行的速度大约为10m/s
9.(2分)如图所示是人眼看近处和远处物体时的光路示意图,下列说法正确的是( )
A.甲图中的眼睛是近视眼,应戴凸透镜矫正
B.甲图中的眼睛是远视眼,应戴凹透镜矫正
C.乙图中的眼睛是近视眼,应戴凹透镜矫正
D.乙图中的眼睛是远视眼,应戴凸透镜矫正
10.(2分)中国传统的“二十四节气”属于世界非物质文化遗产,下列相关分析正确的是( )
A.“雨水”,雨的形成是凝固现象
B.“寒露”,露的形成是汽化现象
C.“霜降”,霜的形成是凝华现象
D.“大雪”,雪的形成是凝固现象
11.(2分)公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的灯光,使司机看清交通标志。如图所示的反光膜横截面的结构示意图中,设计最合理的是( )
A.球形小凹面 B.玻璃微珠
C.球形小凸面 D.互成直角的小平面
12.(2分)某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到,是物理学研究问题的一种方法,下列用这种方法所做出的推测不符合事实的是( )
A.用超声波可击碎人体内的结石,推测声波能传递信息
B.鼓面上的纸屑跳动,推测鼓面在振动
C.随着密封容器中的气体逐渐抽去,内部铃声变小,推测真空不能传声
D.温度计放在色散光带红光外侧时示数增大,推测该区域存在一种不可见光
(多选)13.(2分)下列关于质量和密度的说法中正确的是( )
A.橡皮在使用过程中,橡皮的质量减小,密度变小
B.将植物种子带到太空后,种子质量变小,密度变小
C.塑料袋装的冰块熔化成水后,质量不变,密度变大
D.给自行车轮胎打气的过程中,轮胎内气体质量增加,密度变大
(多选)14.(2分)如图所示是甲、乙两辆同时从同一地点出发的小车的s﹣t图像,由图像可知( )
A.在10~20s乙车做匀速直线运动
B.在0~5s时间内,乙车的速度比甲车的速度大
C.第10s时,甲、乙两车速度相同
D.第15s时,乙车的速度为零
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
16.(2分)如图所示,凸透镜的主光轴垂直于平面镜MN,平面镜后的P点是凸透镜右侧焦点F的像,请画出图中平行于主光轴的光线先经凸透镜折射、后经平面镜反射的光路图。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题8分,第18题14分,第19
17.(8分)物理课上同学们用如图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验。小明和小红在分析数据时发现,实验所得三组数据中的像距都比物距大一些。小明认为这是由于测量粗心引起的,小红认为像距总比物距大可能与玻璃板的厚度有关,他们对此问题进行了进一步的探究,数据如表。
玻璃板
厚度/mm
5
5
5
10
10
10
15
15
15
物距/cm
2.00
4.00
6.00
3.00
5.00
7.00
2.50
3.50
4.50
像距/cm
2.35
4.30
6.35
3.65
5.55
7.63
3.63
4.60
5.48
像距与物距
的差值/cm
0.35
0.30
0.35
0.65
0.55
0.63
1.13
1.10
0.98
请你结合表中数据回答以下问题:
(1)你认为小明的看法是 (选填“正确的”或“错误的”)。
(2)玻璃板的厚度对像距与物距差值的影响,可表述为 。
(3)在“探究平面镜成像特点”的实验中,你认为应该选择较 (选填“薄”或“厚”)的玻璃板。
(4)在整个实验过程中,平面镜所成的像都无法用光屏显示,这说明其所成的像是 (选填“虚像”或“实像”)。
18.(14分)小明和小红利用凸透镜、刻度尺、光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)利用太阳光测凸透镜焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺的倾角,使其在地面上的影子 (选填“最长”或“最短”),这时尺的方向与太阳光的方向平行(如图1所示);
(2)小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图1所示的方式垂直于刻度尺摆放,光屏上形成一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次置于光具座上,为保证蜡烛的像能成在光屏中央,应调整烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在 ;
(4)当蜡烛、凸透镜、光屏调整到如图2所示的位置时,光屏上呈现出烛焰清晰的像,该像是烛焰 (选填“正立”或“倒立”)的、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的 (选填“虚像”或“实像”);
(5)保持图2中凸透镜的位置不变,将蜡烛移到30cm刻度线处,则光屏应该 (选填“向左”或“向右”)移动,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
19.(14分)学习密度知识后的小红打算测量妈妈从市场买回的一桶色拉油的密度。
(1)测量步骤如下:
A.将托盘天平放于水平桌面上,移动游码至标尺零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
B.用天平称出空烧杯的质量为 10g。
C.往烧杯中倒入适量的色拉油,将装色拉油的烧杯放在左盘,在右盘加减砝码使天平平衡。 天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和色拉油的总质量为 g。
D.将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中,如图丙所示,量筒内色拉油的体积是 cm3。
(2)该色拉油的密度为 g/cm3。
(3)分析小红同学的实验过程,你认为测量结果 (选填“偏大”或“偏小”).小红通过反思后想到:只要将上面的实验步骤稍加调整就会大大减少上述实验的误差,她调整 后的实验步骤是 (只填写实验步骤前的代号即可)。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题7分,第21题9分,共16分)
20.(7分)小明在体育考试100m跑步项目中,取得14s的成绩。求:
(1)小明的平均速度是多少?
(2)起跑时,发令员手中指挥的旗子和发令枪同时落下和响起,则在终点的计时员先 后 (两空均选填“听到枪声”或“看到旗子落下”)。如果计时员按后者开始计时,则小明的成绩比他实际成绩快多少秒?(已知声速为340m/s,结果保留两位小数)
21.(9分)小强对爷爷的不锈钢健身球很感兴趣,他测得一个健身球的质量为395g,体积为85cm3。请你帮助他完成下列问题。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ不锈钢=7.9×103kg/m3)
(1)通过计算判断此球是否为实心的。
(2)若是空心,空心部分的体积为多少?
(3)若在空心部分注满水,注入水后球的总质量为多少?
2022-2023学年河南省三门峡市八年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(本题共6小题,每空2分,共28分)
1.(4分)新的学期我们学习了一门新的学科——物理,在物理学发展的漫长历程中,许多前辈作出了卓越贡献, 牛顿 为经典物理学的建立奠定了基础, 爱因斯坦 创立了相对论,开创了近代物理学发展的新纪元。
【分析】知道物理学家的名字并且知道物理学家的贡献。本题根据对重大贡献的科学家的认识写出答案。
【解答】解:伟大的英国科学家牛顿,曾在力学、光学、天文学、数学等方面作出卓越的贡献,奠定了经典物理学的基础;
爱因斯坦的著名贡献是创立了相对论和质能方程,开创了近代物理学发展的新纪元。
故答案为:牛顿;爱因斯坦。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,同时考试中也时有涉及,在学习中应注意。
2.(4分)教学楼的楼道上张贴有如图所示的标志,倡导同学们不要大声喧哗,养成轻声讲话的文明习惯。从声音的特性分析,“大声”和“轻声”均是指声音 响度 大小;从控制噪声的角度分析,这是从 声源 处减弱噪声。
【分析】(1)响度是指声音的大小,音调指声音的高低,音色是声音的品质与特色。
(2)减弱噪声有三种途径:①在声源处减弱;②在传播过程中减弱;③在人耳处减弱。
【解答】解:(1)在此题中的轻声和大声说的是声音的大小,因此指的是响度。
(2)图中“请不要大声喧哗”的标志牌,是在声源处控制噪声的产生。
故答案为:响度;声源。
【点评】音调和响度的概念很容易混淆,但是却是考试的热点内容之一,所以一定要注意进行认真的区分。同时还要了解防治噪声的途径及应用。
3.(6分)如图所示,太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,只有用 白 (选填“白”或“黑”)色光屏,我们才能看到七彩光带。产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生 折射 (选填“反射”或“折射”)时的偏折程度不同。图中射到光屏上光束的 上 (选填“上”或“下”)方有明显的热效应。
【分析】(1)太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。
(2)白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
(3)红外线最显著的作用是热作用,所以可利用红外线来加热物体,烘干油漆和谷物,进行医疗等。
【解答】解:(1)太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。白色物体能反射所有色光,所以只有用白色光屏,我们才能看到七彩光带。
(2)由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。图中射到光屏上光束的上侧有明显的热效应,是因为红光以外还有红外线,红外线最显著的作用是热作用。
故答案为:白;折射;上。
【点评】(1)光的色散的本质是光的折射现象,从其中色光的顺序可以看出紫光的折射能力大于红光;
(2)能够解释生活中的色散现象,例如彩虹、太阳变形、幻日等。
4.(6分)冬天,对着手吹气感到冷;对着手呵气,却会感到湿润,觉得暖和。这是由于吹气加快了皮肤表面水分的 蒸发 ,需要 吸收 热量;呵出的水蒸气遇到冷的手掌发生 液化 需要放出热量。
【分析】物质由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;汽化吸热,液化放热;
影响蒸发快慢的因素:液体温度、液体表面积、液体上方气流速度。
【解答】解:对手“吹气”时,加快了手上汗液的蒸发,需要吸收热量,使手的温度降低,所以会感到手冷;
对手“呵气”时,口中呼出的水蒸气遇到冷的手后,液化成小水珠,液化是放热的,使手温度升高,所以手感到暖和。
故答案为:蒸发;吸收;液化。
【点评】本题考查了学生根据热现象结合所学知识进行分析问题的能力。
5.(4分)2021年5月22日,祝融号火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测并收集火星表面的各种信息。以火星表面为参照物,火星车在巡视的过程中是 运动 (选填“静止”或“运动”)的;以火星车为参照物,火星车上的太阳能电池板是 静止 (选填“静止”或“运动”)的。
【分析】在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
【解答】解:(1)以火星表面为参照物,火星车在巡视的过程中,火星车相对于火星发生了位置变化,火星车是运动的;
(2)以火星车为参照物,火星车上的太阳能电池板相对于火星车没有发生位置变化,太阳能电池板是静止的。
故答案为:运动;静止。
【点评】判断物体运动的方法,先选择参照物,然后判断位置变化。
6.(4分)2021年12月9日15:40,“天宫课堂”第一课正式开讲,时隔8年之后,中国航天员再次进行太空授课。“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课,这是中国空间站首次太空授课活动。如图在“水球透镜”实验中为什么会有一正一反两个像呢?倒立缩小的像是由于整个水球相当于一个 凸透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);而凹透镜对光线有 发散 作用,物体透过凹透镜成像的情况只有一种——“正立缩小的像”。
【分析】物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像;中间薄、边缘厚的透镜为凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,可以成正立、缩小的虚像。
【解答】解:根据水球的形状可知,水球中间部分被气泡分为了两部分,中间是空气、气泡周围是水,水球的上下部分相当于凸透镜,此时王亚平经过水球成倒立、缩小的实像;中间两侧部分相当于变成了两个凹透镜的组合,凹透镜对光线具有发散作用,这个时候又出现了一个正立的虚像。
故答案为:凸透镜;发散。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用、凹透镜成像的特点,属于基础题。
二、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求,第13~14题每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选1个且正确的得1分,有选错的得0分)
7.(2分)在下面的几种情况中,属于机械运动的是( )
A.“五四”运动 B.思想波动 C.种子发芽 D.蜗牛爬行
【分析】在物理学中,把物体位置的变化叫做机械运动。
【解答】解:A.“五四”运动是一场社会变革,不属于机械运动,故A不符合题意;
B.思想变化是意识形态的变化,不属于机械运动,故B不符合题意;
C.种子发芽是生命的运动和变化,不属于机械运动,故C不符合题意;
D.蜗牛爬行是位置的变化,属于机械运动,故D符合题意。
故选D。
【点评】知道机械运动的概念是解决本题的关键。
8.(2分)估测是日常生活中经常用到的一项能力。下列估测最接近真实值的是( )
A.我国壹元硬币的直径大约是2.5dm
B.一个中学生的质量大约为50kg
C.正常情况下人走两步路的时间约为10s
D.正常情况下人步行的速度大约为10m/s
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、中学生大拇指的宽度约2cm,壹元硬币的直径略大于此数值,在2.5cm左右,故A不符合实际;
B、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右,故B符合实际;
C、正常情况下,人走两步路的时间约为1s,故C不符合实际;
D、人正常步行的速度在4km/h=4×m/s≈1.1m/s左右,故D不符合实际。
故选:B。
【点评】物理与社会生活联系紧密,多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理,同时也能让物理更好地为生活服务。
9.(2分)如图所示是人眼看近处和远处物体时的光路示意图,下列说法正确的是( )
A.甲图中的眼睛是近视眼,应戴凸透镜矫正
B.甲图中的眼睛是远视眼,应戴凹透镜矫正
C.乙图中的眼睛是近视眼,应戴凹透镜矫正
D.乙图中的眼睛是远视眼,应戴凸透镜矫正
【分析】解答本题需掌握:正常眼,像恰好成在视网膜上,不需矫正;近视眼是晶状体会聚能力增强,像成在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;远视眼是晶状体会聚能力减弱,使像成在了视网膜的后面,需要配戴凸透镜进行矫正。
【解答】解:(1)由甲图可知,由于经过晶状体的折射后,近处的物体的像没有成在视网膜上,而是成在了视网膜的后面,这说明晶状体对光线的会聚能力在下降,这是远视眼此人看不清近处物体,是远视眼,应用会聚透镜来矫正,即用凸透镜矫正。故选项A、B错误;
(2)由图可知,物体成像在了视网膜的前面,这是近视眼的特征;
近视眼是眼睛的晶状体会聚能力变强,像呈在视网膜的前方,如果要让成像在视网膜上,需要将光线发散些;
凹透镜对光线有发散作用,所以可以利用凹透镜进行纠正。故C正确;D错误。
故选:C。
【点评】能扎实的掌握好眼睛成像原理、近视眼和远视眼的成因及矫正是解决该题的关键。
10.(2分)中国传统的“二十四节气”属于世界非物质文化遗产,下列相关分析正确的是( )
A.“雨水”,雨的形成是凝固现象
B.“寒露”,露的形成是汽化现象
C.“霜降”,霜的形成是凝华现象
D.“大雪”,雪的形成是凝固现象
【分析】物质由气态直接变为固态的过程叫凝华,物质由固态直接变为气态的过程叫升华;物质由气态变为液态的过程叫液化,物质由液态变为气态的过程叫汽化;物质由固态变为液态的过程叫熔化,物质由液态变为固态的过程叫凝固。
【解答】解:A.雨是空气中水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.露是由空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠,属于液化现象,故B错误;
C.霜是固态的小冰晶,是由空气中的水蒸气遇冷形成的,属于凝华现象,故C正确;
D.雪是由空气中的水蒸气遇冷形成的,属于凝华现象,故D错误。
故选:C。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
11.(2分)公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的灯光,使司机看清交通标志。如图所示的反光膜横截面的结构示意图中,设计最合理的是( )
A.球形小凹面 B.玻璃微珠
C.球形小凸面 D.互成直角的小平面
【分析】根据玻璃微珠的形状对光线有会聚作用,同时又能将会聚后光线全反射,反光效率高的直角结构来解答此题。
【解答】解:由于玻璃微珠的形状如同凸透镜,凸透镜对光线有汇聚作用,当汽车灯光射来时,光线经过玻璃微珠折射后,在玻璃微珠背面发生反射,然后沿原路返回,这样司机就可以看清黑夜中的标志牌。图B就是利用这一道理而使交通标志的反光特别明亮。
故选:B。
【点评】这是一道物理竞赛题,要考虑到全反射的问题,如同夏日的清晨,我们看到树木花草上的露水珠晶莹透亮,特别醒目的原因是相同的。
12.(2分)某些无法直接感知的事实可以通过相关可感知的现象推测得到,是物理学研究问题的一种方法,下列用这种方法所做出的推测不符合事实的是( )
A.用超声波可击碎人体内的结石,推测声波能传递信息
B.鼓面上的纸屑跳动,推测鼓面在振动
C.随着密封容器中的气体逐渐抽去,内部铃声变小,推测真空不能传声
D.温度计放在色散光带红光外侧时示数增大,推测该区域存在一种不可见光
【分析】推理法是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法,但得出的某些规律却不能或不容易直接观察或实验验证。
【解答】解:A、用超声波可击碎人体内的“结石”说明声波能传递能量,而不是传递信息,故A不符合事实;
B、发声的物体在振动,但振动不容易观察。敲鼓时看到鼓面上的纸屑在跳动,说明鼓面在振动,故B符合事实;
C、把正在发声的闹铃放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内空气,铃声减弱,说明真空不能传声,故C符合事实;
D、在光谱上,红光以外的不可见光是红外线,其热效应强,所以温度计放在色散光带红光外侧时示数会增大,因此可以推测出该区域存在一种人眼看不见的光。故D符合事实。
故选:A。
【点评】本题的解题关键是先了解“推理法”的实验过程,然后运用所学内容即可得到正确答案,比较简单。
(多选)13.(2分)下列关于质量和密度的说法中正确的是( )
A.橡皮在使用过程中,橡皮的质量减小,密度变小
B.将植物种子带到太空后,种子质量变小,密度变小
C.塑料袋装的冰块熔化成水后,质量不变,密度变大
D.给自行车轮胎打气的过程中,轮胎内气体质量增加,密度变大
【分析】(1)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;
(2)密度是物质的一种特性,每种物质都有自己的密度,不同物质的密度一般不同,质量、体积的变化一般不会引起密度的变化,只有气体在膨胀和被压缩时,密度会发生明显的变化。
【解答】解:A、橡皮在使用过程中,由于摩擦其质量会减小,但密度不变,故A不正确;
B、将植物种子被带到太空只是改变了位置,则种子的质量、密度都不会改变,故B不正确;
C、塑料袋装的冰块熔化成水后,状态改变,物质多少不变,所以质量不变;体积减小,根据公式ρ=可知其密度变大,故C正确;
D、给自行车打气的过程中,轮胎内气体质量增加,体积也变大,但体积的变化不如质量变化大,所以胎内气体的密度也变大,故D正确。
故选:CD。
【点评】熟知质量、密度的概念及其特性是解此类题的基础,同时还要准确分析题目中所举的实例到底是引起了哪些方面的变化,是位置、形状、状态、体积、温度等等,再进一步分析这种变化是否会引起质量和密度的改变。
(多选)14.(2分)如图所示是甲、乙两辆同时从同一地点出发的小车的s﹣t图像,由图像可知( )
A.在10~20s乙车做匀速直线运动
B.在0~5s时间内,乙车的速度比甲车的速度大
C.第10s时,甲、乙两车速度相同
D.第15s时,乙车的速度为零
【分析】(1)在s﹣t图像中,和时间轴平行的直线表示物体处于静止状态;
(2)在s﹣t图像中,一条过原点的斜线表示物体做匀速直线运动,根据图象读出甲、乙两车在相同时间内通过的路程,即可比较出两车的运动速度;
(3)由图知,两车在10s末相遇,此时乙处于静止状态,甲还在运动。
【解答】解:A.在10~20s内乙车的s﹣t图像是一条和时间轴平行的直线,所以乙车处于静止状态,故A错误;
B.由图象可知,两车在0~5s内的图像都是一条斜线,表示两车都做匀速直线运动,且在相同时间内乙车通过的路程大于甲车通过的路程,所以v乙>v甲,故B正确;
CD.由图像可知,7.5s以后,乙车处于静止状态,其速度为零,甲车继续做匀速直线运动,故C错误、D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了由s﹣t图像比较物体的速度大小,由图像判断小车的运动性质、找出小车的路程与所对应的时间,是解题的关键。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
15.(2分)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
【分析】首先根据反射光线的方向(竖直向下)作出反射光线的大致位置,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,画出法线,然后根据法线与平面镜垂直的关系画出平面镜,标明反射角的度数。
【解答】解:因为太阳光竖直射入深井内,所以反射光线竖直向下,画出法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置;因入射光线与水平面成60°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°,则入射角、反射角为75°.如图所示:
【点评】首先知道反射定律的内容,然后根据反射定律完成反射光路,最后根据图中角之间的关系计算反射角的大小。
16.(2分)如图所示,凸透镜的主光轴垂直于平面镜MN,平面镜后的P点是凸透镜右侧焦点F的像,请画出图中平行于主光轴的光线先经凸透镜折射、后经平面镜反射的光路图。
【分析】先根据平面镜成像特点(物像关于平面镜对称),确定凸透镜的右焦点F,图中入射光线经凸透镜的折射光线过凸透镜的焦点F,据此画出折射光线;再根据光的反射定律画出经平面镜后的反射光线。
【解答】解:作P关于平面镜的对称点,即凸透镜的右焦点F,图中入射光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜折射后过凸透镜的焦点F,与平面镜的交点为入射点O,过入射点O垂直平面镜画出法线,根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出反射光线,如图所示:
【点评】本题考查了凸透镜的三条特殊光线、光的反射定律、平面镜成像特点的应用,根据平面镜“物像对称”确定凸透镜的焦点位置是关键。
四、实验探究题(本题共3小题,第17题8分,第18题14分,第19
17.(8分)物理课上同学们用如图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验。小明和小红在分析数据时发现,实验所得三组数据中的像距都比物距大一些。小明认为这是由于测量粗心引起的,小红认为像距总比物距大可能与玻璃板的厚度有关,他们对此问题进行了进一步的探究,数据如表。
玻璃板
厚度/mm
5
5
5
10
10
10
15
15
15
物距/cm
2.00
4.00
6.00
3.00
5.00
7.00
2.50
3.50
4.50
像距/cm
2.35
4.30
6.35
3.65
5.55
7.63
3.63
4.60
5.48
像距与物距
的差值/cm
0.35
0.30
0.35
0.65
0.55
0.63
1.13
1.10
0.98
请你结合表中数据回答以下问题:
(1)你认为小明的看法是 错误的 (选填“正确的”或“错误的”)。
(2)玻璃板的厚度对像距与物距差值的影响,可表述为 玻璃板越厚,像距和物距差值越大 。
(3)在“探究平面镜成像特点”的实验中,你认为应该选择较 薄 (选填“薄”或“厚”)的玻璃板。
(4)在整个实验过程中,平面镜所成的像都无法用光屏显示,这说明其所成的像是 虚像 (选填“虚像”或“实像”)。
【分析】(1)造成误差的原因是多方面的,例如:描的点不对应、玻璃太厚、读取数时等都是造成误差的原因;
(2)玻璃板有两个反射面,两个反射面都能成像。当玻璃板比较厚时,两个反射面成像距离比较远;
(3)厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个不重合的像,干扰实验;
(4)光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像。
【解答】解:(1)在分析数据时发现,三组数据的像距都比物距大一些。如果粗心像距不可能总是大于物距,有可能是玻璃板太厚造成的,不可能由于测量粗心引起的;
(2)玻璃板比较厚时,两个反射面成像距离比较远,像距和物距差值越大。当玻璃板比较薄时,两个反射面成像距离比较近,像距和物距差值越小;
(3)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板;
(4)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像,
所以如果在蜡烛A像的位置放一个光屏,光屏上不会承接到像,从而验证了平面镜所成的像是虚像。
故答案为:(1)错误的;(2)玻璃板越厚,像距和物距差值越大;(3)薄;(4)虚像。
【点评】进行物理实验时,要根据实验中遇到的问题,分析实验不成功的原因,进行改进,这是试题的走向。
18.(14分)小明和小红利用凸透镜、刻度尺、光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)利用太阳光测凸透镜焦距时,小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上,观察尺在地面上形成的影子,不断调节刻度尺的倾角,使其在地面上的影子 最短 (选填“最长”或“最短”),这时尺的方向与太阳光的方向平行(如图1所示);
(2)小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图1所示的方式垂直于刻度尺摆放,光屏上形成一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为 10.0 cm;
(3)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次置于光具座上,为保证蜡烛的像能成在光屏中央,应调整烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在 同一高度 ;
(4)当蜡烛、凸透镜、光屏调整到如图2所示的位置时,光屏上呈现出烛焰清晰的像,该像是烛焰 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的、 缩小 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的 实像 (选填“虚像”或“实像”);
(5)保持图2中凸透镜的位置不变,将蜡烛移到30cm刻度线处,则光屏应该 向右 (选填“向左”或“向右”)移动,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
【分析】(1)(2)根据光的直线传播可知,光与物体的影子最短时,刻度尺与光线平行;焦点到凸透镜的距离叫做焦距;
(3)实验中为使像能成在光屏的中央,应使蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上;
(4)当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;
(5)凸透镜成实像时,物近像远像变大。
【解答】解:(1)(2)根据光的直线传播可知,刻度尺的影子最短时,刻度尺与光线平行;小明保持尺不动,小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放,光屏上形成了一个最小、最亮的光斑;
刻度尺的分度值是1cm,该凸透镜的焦距为:f=10.0cm﹣0=10.0cm;
(3)在做实验的过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,是为使烛焰的像成在光屏的中心;
(4)由图可知,此时物距为30cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像;
(5)将蜡烛移到30cm刻度线处,此时物距变小,像距变大,所以光屏应该向右移动,光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。
故答案为:(1)最短;(2)10.0;(3)同一高度;(4)倒立;缩小;实像;(5)向右。
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难。
19.(14分)学习密度知识后的小红打算测量妈妈从市场买回的一桶色拉油的密度。
(1)测量步骤如下:
A.将托盘天平放于水平桌面上,移动游码至标尺零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应该将平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
B.用天平称出空烧杯的质量为 10g。
C.往烧杯中倒入适量的色拉油,将装色拉油的烧杯放在左盘,在右盘加减砝码使天平平衡。 天平平衡时所用砝码和游码的位置如图乙所示,则烧杯和色拉油的总质量为 56 g。
D.将烧杯中的色拉油全部倒入量筒中,如图丙所示,量筒内色拉油的体积是 50 cm3。
(2)该色拉油的密度为 0.92 g/cm3。
(3)分析小红同学的实验过程,你认为测量结果 偏大 (选填“偏大”或“偏小”).小红通过反思后想到:只要将上面的实验步骤稍加调整就会大大减少上述实验的误差,她调整 后的实验步骤是 ACDB (只填写实验步骤前的代号即可)。
【分析】(1)A、托盘天平测量质量之前先要放在水平台上并调平衡。平衡螺母调节的一般规律是“左偏右调,右偏左调”;
C、用托盘天平测量物体质量时,物体的质量等于砝码的总质量和游码所对的刻度;
D、根据量筒的分度值读出量筒内色拉油的体积;
(2)利用ρ=求色拉油的密度;
(3)因烧杯壁上沾上油后测得的体积偏小,由此分析所测密度的变化从而调节实验顺序。
【解答】解:
(1)A、先将托盘天平放在水平桌面上,然后移动游码至标尺左端“0”刻度处,由图甲知,指针左偏,应将平衡螺母向右调节;
C、由图乙知,天平标尺的分度值为0.2g,烧杯和色拉油的总质量为50g+5g+1g=56g;
D、由图丙知,量筒的分度值为2mL,色拉油的体积是50mL=50cm3;
(2)烧杯中色拉油的质量为56g﹣10g=46g,
该色拉油的密度为:ρ===0.92g/cm3;
(3)将烧杯中的色拉油全部倒入量筒,因烧杯壁上有少量残留的油,导致测得油的体积偏小,根据密度公式可知,测得油的密度偏大。
实验时只要先测量烧杯和色拉油的总质量,再将色拉油全部倒入量筒中,最后测量空烧杯的质量,即可减小测量时的误差,故顺序为ACDB。
故答案为:(1)右;56;50;(2)0.92;(3)偏大;ACDB。
【点评】本题考查了液体密度的测量的原理,天平、量筒的使用及读数,还考查了误差分析以及实验步骤的排序,是一道综合题。
五、综合应用题(本题共2小题,第20题7分,第21题9分,共16分)
20.(7分)小明在体育考试100m跑步项目中,取得14s的成绩。求:
(1)小明的平均速度是多少?
(2)起跑时,发令员手中指挥的旗子和发令枪同时落下和响起,则在终点的计时员先 看到旗子落下 后 听到枪声 (两空均选填“听到枪声”或“看到旗子落下”)。如果计时员按后者开始计时,则小明的成绩比他实际成绩快多少秒?(已知声速为340m/s,结果保留两位小数)
【分析】(1)根据速度公式v=可以求出小明的平均速度;
(2)需要考虑声音在空气中传播100米所用时间。
【解答】解:(1)已知小明通过的路程s=100m,所用时间t=14s,则小明的平均速度v==≈7.14m/s;
(2)光在空气中传播的速度比声音在空气中传播的速度快,因此先看到旗子落下后听到枪声;当终点计时员听到发令枪声,由v=可知小明已经运动的时间t声==≈0.29s,因此小明的成绩比他实际成绩快0.29s。
答:(1)小明的平均速度是7.14m/s;
(2)看到旗子落下;听到枪声;小明的成绩比他实际成绩快0.29s。
【点评】本题考查了平均速度的计算以及速度公式的实际应用,难度较小,属于基础性题目。
21.(9分)小强对爷爷的不锈钢健身球很感兴趣,他测得一个健身球的质量为395g,体积为85cm3。请你帮助他完成下列问题。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ不锈钢=7.9×103kg/m3)
(1)通过计算判断此球是否为实心的。
(2)若是空心,空心部分的体积为多少?
(3)若在空心部分注满水,注入水后球的总质量为多少?
【分析】(1)根据密度公式变形V=求出此时健身球的实心体积,再与健身球的实际体积(85cm3)相比较,如果相等,则是实心的,如果实心体积小于球的体积,则是空心的。
(2)用健身球的体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积;
(3)根据求得的空心部分体积即为注满水的体积,利用m=ρV即可求出空心部分水的质量,进而可求注入水后球的总质量。
【解答】解:
(1)不锈钢的密度ρ不锈钢=7.9×103kg/m3=7.9g/cm3,
由ρ=得:V实心===50cm3<85cm3,
因为V实心<V球,
所以此球是空心的。
(2)空心部分的体积:
V空心=V球﹣V实心=85cm3﹣50cm3=35cm3.
(3)在空心部分注满水,水的体积:
V水=V空心=35cm3,
由ρ=得:m水=ρ水V水=1g/cm3×35cm3=35g,
总质量:m总=m水+m球=35g+395g=430g。
答:(1)此球是空心的;
(2)空心部分的体积为35cm3;
(3)若在空心部分注满水,则注入水后球的总质量为430g。
【点评】本题考查空心部分体积和健身球重力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;题中注意题目隐含的条件:空心部分的体积即为注满水后水的体积,解题过程中还要注意单位的统一。
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