河南省驻马店市泌阳县2022-2023学年八年级上学期期末物理试卷(含答案)
展开2022-2023学年河南省驻马店市泌阳县八年级(上)期末
物理试卷
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(3分)在物理学中,用一个物理量与另一个物理量的比,定义出一个新的物理量,这种方法叫做比值定义法。请举出一个用比值定义法定义出的物理量 ;在国际单位制中,此物理量的基本单位是 ,符号是 。
2.(2分)如图,用喇叭对着肥皂膜播放声音可以看到,肥皂膜向 (选填“左”或“右”)鼓起。说明声音能够传递 。
3.(2分)光纤熔接机(如图)主要用于光通信项目中光缆的对接和维护,主要是靠高压电弧放电将需要对接的两光纤断面 (填写物态变化名称),同时用高精度运动机构平缓推进让两根光纤融合成一根,再让光纤 (选填“吸热”或“放热”)凝固,即完成对接。
4.(2分)1666年,英国物理学家 用光的色散实验证明了白光是由 混合而成的,揭开了光的颜色之谜。
5.(3分)用煤油温度计测量热水温度时,温度计内煤油液面慢慢升高,在“煤油液面升高”的过程中,煤油的体积 ,质量 ,密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(2分)课堂上,老师用激光笔探究光在空气中的传播特点时,用一张白纸显示出了光的传播路径,坐在教室里的同学们都看到了明显的现象,这是因为光在白纸上发生了 现象;探究在水中的传播特点时,发现光束不易在水中显示出来,请你写出一种能够在水中显示出光路的方法: 。
二、选择题(第7-12每小题只有一个正确答案;第13-14每小题都有两个正确答案)
7.(2分)下列估测,最接近实际的是( )
A.一层教学楼的高度约5.5m
B.成人正常步行1km用时约15min
C.一个鸡蛋的质量约500mg
D.人感觉舒适的室温约36.5℃
8.(2分)中国特有的二十四节气惊艳亮相北京冬奥会的开幕式,对下列节气中涉及到的物态变化现象,分析正确的是( )
A.“雨水”——雨的形成是升华现象
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”——雪的形成是熔化现象
9.(2分)古诗词是中国文化的瑰宝,对下列古诗词中蕴含的物理知识,解释正确的是( )
A.“举杯邀明月”中的“明月”是光源
B.“起舞弄清影”中的“影”是光的直线传播形成的
C.“掬水月在手”中的“月在手”是光的折射现象
D.“疏影横斜水清浅”中的“水清浅”是光的反射现象
10.(2分)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图象。以下说法正确的是( )
A.安装图甲所示的器材时,应按ABC的先后顺序进行安装
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录温度和加热时间
C.由图乙可知,该物质的熔点为90℃
D.该物质属于非晶体
11.(2分)6月6日是全国“爱眼日”,2022年的活动主题为“关注普遍眼健康,共筑‘睛’彩大健康”。如图所示,模拟近视眼成像情况和矫正方法正确的是( )
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
12.(2分)在做“凸透镜成像规律”的实验中。当烛焰、透镜及光屏处在图所示位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用凸透镜的焦距( )
A.一定小于8cm B.一定在8cm到10cm之间
C.一定大于20cm D.一定在10cm到16cm之间
(多选)13.(2分)下列关于红外线和紫外线的说法错误的是( )
A.红外线是红色的光,紫外线是紫色的光
B.红外线和紫外线属于声波的一种
C.电视机遥控器通过发出红外线实现对电视机的控制
D.适当的紫外线照射对骨骼的生长有益处
(多选)14.(2分)如图是甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像,则( )
A.甲有可能是纯水
B.乙有可能是纯水
C.甲、乙的密度之比为2:1
D.甲、乙体积相同时,甲、乙质量之比为4:1
三、作图题(每小题2分,共4分)
15.(2分)如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
16.(2分)在图中画出垂直于玻璃砖的光线OP经过玻璃砖射出的光路图。
四、实验与探究(第17题6分,第18题7分,第19题8分,共21分)
17.(6分)如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中,应选择 (填“厚”或“薄”)玻璃板在 (填“较黑暗”或“较明亮”)环境中进行。
(2)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,是为了探究像与物的 关系。实验时,将蜡烛A向远离平面镜方向移动时,其所成的像 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,眼睛应在玻璃板 (填“前”或“后”)观察光屏上有无蜡烛的像,得出平面镜所成的像为 像。
18.(7分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 上。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 。
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 (填“上”或“下”)方移动。
(4)小明探究完凸透镜成像规律后,接着又做了一个观察实验。发光体位置不变,取下光屏,眼睛从原光屏位置远离凸透镜,是否能看到像? 。(填“能看到”或是“不能看到”)
(5)如图丙所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向凸透镜移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 (填“近视”或“远视”)眼镜。
19.(8分)小明想知道某品牌果醋的密度,于是他和小红用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把 移至标尺的零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 调,直至横梁平衡。
(2)往烧杯中倒入适量的果醋,测得烧杯和果醋的总质量为106g。
(3)将烧杯中部分果醋倒入量筒,如图乙,则这部分果醋的体积为 ;再测出烧杯和剩余果醋的质量,如图丙,则此时天平的读数为 。
(4)算出果醋的密度为 kg/m3。
(5)若在步骤(3)时,不慎将少量果醋沾在量筒口的内壁上,则测得的果醋密度将会 (填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(6)实验结束后,小红不用量筒,只用天平也测出了果醋的密度。她添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯的质量为m0;
②将一个烧杯 ,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③将另一个烧杯装满果醋,用天平测出烧杯和果醋的总质量为m1;
④则果醋密度表达式为ρ= (已知水的密度为ρ水,请用已知量和测量的物理量表示)。
五、综合应用(第20题6分,第21题9分,共15分)
20.(6分)河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省收割小麦的主要工具。
(1)若收割机的收割宽度是2米,如图所示,正常收割时前进速度为1m/s,则30min能收割小麦多少亩?1m2=0.0015亩,不考虑收割机调头及卸粮时间。
(2)收割过程中,驾驶员相对于其驾驶的收割机是 (选填“静止”或“运动”)的。
21.(9分)水是一种资源,也是一种能源,古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石。现有质量为84kg的石块,体积为0.048m3(ρ石=2.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3),求:
(1)通过计算判断石块是实心还是空心?若是空心,则空心体积是多少?
(2)冬天通过特殊技术往此空心石块的空心部分灌满水并封实(忽略石块破损时质量的变化),则需要用质量为多少千克的水才能将此石块的空心部分灌满?
(3)待晚上降温,水结冰后石头就裂开了,这是因为水结冰后,质量 ,体积 。
2022-2023学年河南省驻马店市泌阳县八年级(上)期末
物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空1分,共14分)
1.(3分)在物理学中,用一个物理量与另一个物理量的比,定义出一个新的物理量,这种方法叫做比值定义法。请举出一个用比值定义法定义出的物理量 速度 ;在国际单位制中,此物理量的基本单位是 米/秒 ,符号是 m/s 。
【分析】所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法,在初中物理中速度、密度、功率、压强等物理量都是采用这种方法。
【解答】解:
速度是描述物体运动快慢的物理量,其定义:在物理学中,物体在一段时间内通过的路程与所用时间之比称为速度,公式:v=,国际单位:米/秒,符号:m/s;
密度是描述物体单位体积所含物质多少的物理量,其定义:在物理学中,把某种物质的质量与该物质的体积的比叫这种物质的密度,公式:ρ=,国际单位:千克/米3,符号:kg/m3;
压强是描述压力作用效果的物理量,其定义:在物理学中,把物体所受的压力与受力面积的比叫做压强,公式:p=,国际单位:牛/米2,称为帕斯卡,符号:Pa;
功率是描述做功快慢的物理量,其定义:在物理学中,把一段时间内做的功与做功时间的比叫做功率,公式:P=,国际单位:焦耳/秒,称为瓦特,符号:W。
故答案为:速度;米每秒;m/s。
【点评】本题考查了对物理学方法中的比值定义法的理解,要结合所学的初中物理量进行分析解答。
2.(2分)如图,用喇叭对着肥皂膜播放声音可以看到,肥皂膜向 左 (选填“左”或“右”)鼓起。说明声音能够传递 能量 。
【分析】从正在放音的喇叭入手分析,结合声音的产生与传播的知识即可解决此题。
【解答】解:由于喇叭发出的声音以声波的形式携带着能量向外传播,所以当声波遇到肥皂膜时,会使肥皂膜向左鼓起,说明了声波能够传递能量。
故答案为:左;能量。
【点评】明确声波可以传递能量是解决此题的关键。
3.(2分)光纤熔接机(如图)主要用于光通信项目中光缆的对接和维护,主要是靠高压电弧放电将需要对接的两光纤断面 熔化 (填写物态变化名称),同时用高精度运动机构平缓推进让两根光纤融合成一根,再让光纤 放热 (选填“吸热”或“放热”)凝固,即完成对接。
【分析】物质由固态变成液态的过程叫熔化,物质从液态变为固态的过程叫做凝固,凝固放热。
【解答】解:光纤熔接机在对接光缆时,靠高压电弧放电,使光纤温度升高,将需要对接的两光纤断面熔化,同时用高精度运动机构平缓推进让两根光纤融合成一根,然后再让光纤放热凝固,即完成对接。
故答案为:熔化;放热。
【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。
4.(2分)1666年,英国物理学家 牛顿 用光的色散实验证明了白光是由 七种色光 混合而成的,揭开了光的颜色之谜。
【分析】太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。
【解答】解:英国物理学家牛顿在1666年让光通过三棱镜,揭开了光的颜色之谜,这就是光的色散现象;
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,因此白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。
故答案为:牛顿;七种色光。
【点评】本题考查了光的色散现象和物理学史,是一道基础题。
5.(3分)用煤油温度计测量热水温度时,温度计内煤油液面慢慢升高,在“煤油液面升高”的过程中,煤油的体积 变大 ,质量 不变 ,密度 变小 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)由于热胀冷缩,高度升高,温度计内的煤油柱会上升;
(2)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。
【解答】解:常用液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的,在用温度计测量热水温度时,温度计内煤油会从外界吸热,煤油受热膨胀体积变大。由于质量与温度的高低无关,质量没有变化,根据密度公ρ=,可得煤油密度变小。
故答案为:变大;不变;变小。
【点评】本题需要了解物体的热胀冷缩性质,理解和掌握质量、密度的概念及特性。
6.(2分)课堂上,老师用激光笔探究光在空气中的传播特点时,用一张白纸显示出了光的传播路径,坐在教室里的同学们都看到了明显的现象,这是因为光在白纸上发生了 漫反射 现象;探究在水中的传播特点时,发现光束不易在水中显示出来,请你写出一种能够在水中显示出光路的方法: 在黑暗的环境中实验(或在液体中加少量牛奶或在液体中加少量肥皂) 。
【分析】在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光发生了漫反射而进入我们的眼里;
光在烟雾或稍浑的乳浊液中传播,会有被烟雾或稍浑的乳浊液反射的光进入人眼,于是看到光的传播路径。
【解答】解:白纸的表面凹凸不平,光照射到白纸上时会发生漫反射,反射光线射向四面八方,坐在教室里的同学们都看到了明显的现象;
光在同种均匀介质中传播时,传播路径也是看不到的,但我们可以在在黑暗的环境中实验(或在液体中加少量牛奶或在液体中加少量肥皂),使光的传播路径能被观察到。
故答案为:漫反射;在黑暗的环境中实验(或在液体中加少量牛奶或在液体中加少量肥皂)。
【点评】本题考查了光的漫反射、显示光的反射光路的措施,属于基础题。
二、选择题(第7-12每小题只有一个正确答案;第13-14每小题都有两个正确答案)
7.(2分)下列估测,最接近实际的是( )
A.一层教学楼的高度约5.5m
B.成人正常步行1km用时约15min
C.一个鸡蛋的质量约500mg
D.人感觉舒适的室温约36.5℃
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、一层教学楼的高度约为3.5m,故A错误;
B、人的步行速度在1.1m/s左右,正常步行1km=1000m需要时间在t==≈900s=15min左右,故B正确;
C、10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故C错误;
D、人体正常体温在37℃左右,感觉舒适的温度在23℃左右,故D错误。
故选:B。
【点评】对日常生活中的速度、质量、长度、温度等进行准确的估测,是要求初中学生掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
8.(2分)中国特有的二十四节气惊艳亮相北京冬奥会的开幕式,对下列节气中涉及到的物态变化现象,分析正确的是( )
A.“雨水”——雨的形成是升华现象
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”——雪的形成是熔化现象
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固;由液态变为气态的过程叫汽化,由气态变为液态的过程叫液化;物质由固态直接变为气态的过程叫升华,由气态直接变为固态的过程叫凝华。
【解答】解:A、雨水主要是云层中的水蒸气遇冷液化形成的,故A不正确;
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B不正确;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故C正确;
D、雪是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故D不正确。
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。
9.(2分)古诗词是中国文化的瑰宝,对下列古诗词中蕴含的物理知识,解释正确的是( )
A.“举杯邀明月”中的“明月”是光源
B.“起舞弄清影”中的“影”是光的直线传播形成的
C.“掬水月在手”中的“月在手”是光的折射现象
D.“疏影横斜水清浅”中的“水清浅”是光的反射现象
【分析】(1)我们把正在发光的物体光源;有的材料上也这样定义光源:自身能发光的物体叫光源;
(2)光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;
(3)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的;
(4)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、“举杯邀明月”中的“明月”是指月亮,月亮不能够自行发光,它是反射的太阳光,所以月亮不是光源,故A错误;
B、“起舞弄清影”中的“影”是月光把人影照在地面上,是人挡住了月亮反射来的光,故人影是光沿直线传播形成的,故B正确;
C、“掬水月在手”中的“月”是月亮的虚像,是通过手中的水面反射形成的像,故C错误;
D、“疏影横斜水清浅”中的“疑水浅”是因为光从水斜射向空气时发生了折射,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射、光的折射的了解与掌握,涉及到的知识点较多,综合性较强,反映了物理来源于生活,又应用于生活,体现的新课标的要求。
10.(2分)图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置,图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化图象。以下说法正确的是( )
A.安装图甲所示的器材时,应按ABC的先后顺序进行安装
B.实验中,需要观察试管内物质的状态,并记录温度和加热时间
C.由图乙可知,该物质的熔点为90℃
D.该物质属于非晶体
【分析】(1)需要用酒精灯的外焰加热,按照自下而上的顺序组装仪器,熔化过程要记录物质的状态,温度和加热时间。
(2)晶体有一定的熔点(凝固点),熔化(凝固)时温度不变,此时为固液共存态;物体吸收热量,内能变大,放出热量,内能减小。
【解答】解:A、需要用酒精灯的外焰加热,组装仪器的顺序为自下而上,故A错误;
B、实验中,需要观察试管内物质的状态,记录温度和加热时间,故B正确;
CD、由图像可知,该物质从第10min~20min之间一直吸收热量,温度不变,所以该物质的熔点(凝固点)是80℃,故该物质是晶体,故CD错误。
故选B。
【点评】观察物质熔化或凝固图像时,首先要根据是否有一定的熔点或凝固点来确定物质的性质,再通过寻找关键的时间点与温度点来判断其所处的状态。
11.(2分)6月6日是全国“爱眼日”,2022年的活动主题为“关注普遍眼健康,共筑‘睛’彩大健康”。如图所示,模拟近视眼成像情况和矫正方法正确的是( )
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
【分析】(1)近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,近视眼配戴凹透镜进行矫正。
(2)远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,远视眼配戴凸透镜进行矫正。
【解答】解:①图的入射光线会聚在视网膜的前方,所以①图表示了近视眼的成像情况;近视眼是因为晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。因此④图能正确表示近视眼的矫正情况。
故选:A。
【点评】图示的四个图来源于课本,分别表示了远视眼和近视眼的成因与矫正的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
12.(2分)在做“凸透镜成像规律”的实验中。当烛焰、透镜及光屏处在图所示位置时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用凸透镜的焦距( )
A.一定小于8cm B.一定在8cm到10cm之间
C.一定大于20cm D.一定在10cm到16cm之间
【分析】凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像。
根据凸透镜成倒立、缩小实像时,物距和焦距,像距和焦距的关系,列出不等式,解不等式,确定凸透镜焦距的取值范围。
【解答】解:如图物距大于像距,凸透镜成倒立、缩小的实像,
因为u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,
所以,20cm>2f,
2f>16cm>f,
所以10cm>f>8cm。
故选:B。
【点评】本题首先根据物距和像距确定凸透镜成像情况,然后根据成像情况,确定物距和焦距,像距和焦距的关系,最后确定凸透镜焦距取值范围。
(多选)13.(2分)下列关于红外线和紫外线的说法错误的是( )
A.红外线是红色的光,紫外线是紫色的光
B.红外线和紫外线属于声波的一种
C.电视机遥控器通过发出红外线实现对电视机的控制
D.适当的紫外线照射对骨骼的生长有益处
【分析】(1)在红光之外,有一种看不见的光叫红外线。
(2)在紫光之外,有一种看不见的光叫紫外线。
(3)红外线的主要特性是热作用;可以用于红外成像、红外夜视、红外遥控、红外制导、红外遥感等。
(4)紫外线的主要特性是化学作用、使荧光物质发光,用来杀菌消毒、钞票的紫外防伪等。适当的紫外线照射对骨骼的生长有益处。
【解答】解:A、在红光之外,有一种看不见的光叫红外线;在紫光之外,有一种看不见的光叫紫外线,故A的说法错误;
B、红外线和紫外线属于电磁波的一种,不是声波,故B的说法错误;
C、电视机遥控器通过发出红外线实现对电视机的控制,故C的说法正确;
D、适当的紫外线照射对骨骼的生长有益处,故D的说法正确。
故选AB。
【点评】知道红外线和紫外线的特点以及它们的应用实例。
(多选)14.(2分)如图是甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像,则( )
A.甲有可能是纯水
B.乙有可能是纯水
C.甲、乙的密度之比为2:1
D.甲、乙体积相同时,甲、乙质量之比为4:1
【分析】结合图象和密度公式ρ=求得甲、乙的密度,逐个分析即可。
【解答】解:A、根据图像可知ρ甲===1g/cm3,纯水的密度是1g/cm3,故甲可能是纯水,故A正确;
B、根据图像计算得ρ乙===0.5g/cm3,纯水的密度是1g/cm3,故乙不可能是纯水,故B错误;
C、甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=1g/cm3:0.5g/cm3=2:1,故C正确;
D、甲、乙体积相同时,质量之比m甲:m乙=ρ甲V:ρ乙V=2:1,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查密度的计算,通过图像中的数量计算出甲、乙密度大小,再分别进行比较与分析即可,难度不大,属于基础题。
三、作图题(每小题2分,共4分)
15.(2分)如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【分析】由于光在平面镜发生镜面反射,所以牙齿和在平面镜形成的像关于平面镜对称,先确定像的位置,连接像与人的眼睛确定入射点,可得反射光线,进一步得出入射光线即可完成光路。
【解答】解:先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′,即像的位置,连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【点评】本题用到了光的反射定律、反射光线反向延长过像点,考查的是我们对生活中光的反射现象的应用,这是光现象中的重点。
16.(2分)在图中画出垂直于玻璃砖的光线OP经过玻璃砖射出的光路图。
【分析】由光的折射规律可知,折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧,且当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,当光垂直从玻璃射入空气中时,方向不变。
【解答】解:当光线射入玻璃砖时,入射光线垂直于折射面时光的传播方向不变,画出第一条折射光线;当光线射出玻璃砖时,过入射点作出法线,光线从玻璃砖斜射入空气时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,据此作出第二条折射光线,如图所示:
。
【点评】本题考查了根据光的折射规律的作图,光由空气垂直射入其它透明介质中时,传播方向不变,当光线由其他透明介质斜射入空气时,光线要发生偏折,折射角大于入射角。
四、实验与探究(第17题6分,第18题7分,第19题8分,共21分)
17.(6分)如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中,应选择 薄 (填“厚”或“薄”)玻璃板在 较黑暗 (填“较黑暗”或“较明亮”)环境中进行。
(2)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,是为了探究像与物的 大小 关系。实验时,将蜡烛A向远离平面镜方向移动时,其所成的像 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,眼睛应在玻璃板 后 (填“前”或“后”)观察光屏上有无蜡烛的像,得出平面镜所成的像为 虚 像。
【分析】(1)从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去分析此题;
探究平面镜成像实验时,成像物体和环境的对比度越大,并且物体越亮,物体成像越清晰;
(2)另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;实验时,将蜡烛A向远离平面镜方向移动时,其所成的像大小不变;
(3)实像可以成在光屏上,而虚像不能成在光屏上,据此分析判断即可。
【解答】解:(1)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;
实验时点燃的蜡烛比较亮,环境比较黑暗,点燃蜡烛和环境对比度比较大,蜡烛成像会更清晰。
(2)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,是为了探究像与物的大小关系;实验时,将蜡烛A向远离平面镜方向移动时,其所成的像大小不变。
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像是不能成在光屏上的,故移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,这时,光屏上不能接收到蜡烛的像,为虚像,眼睛应在玻璃板后观察光屏上有无蜡烛的像。
故答案为:(1)薄;较黑暗;(2)大小;不变;(3)后;虚像。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
18.(7分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= 10.0 cm。实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在 同一高度 上。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 放大 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 投影仪 。
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 上 (填“上”或“下”)方移动。
(4)小明探究完凸透镜成像规律后,接着又做了一个观察实验。发光体位置不变,取下光屏,眼睛从原光屏位置远离凸透镜,是否能看到像? 能看到 。(填“能看到”或是“不能看到”)
(5)如图丙所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向凸透镜移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 远视 (填“近视”或“远视”)眼镜。
【分析】(1)图中测量凸透镜焦距的方法:平行光聚焦法,亮点为焦点,焦点到光心的距离就是焦距,由此可以确定其焦距是多少;为了使像成在光屏中心,应将发光体、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上;
(2)当2f>u>f,成倒立、放大的实像,利用这个规律制成的光学仪器是投影仪;
(3)理解倒立实像的特点,像和物体的移动方向恰好相反;
(4)眼镜的视网膜相当于光屏;
(5)远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成远视眼。
【解答】解:(1)由图甲知,焦点到凸透镜的距离为20.0cm﹣10.0cm=10.0cm,所以凸透镜的焦距为f=10.0cm;
为了使像成在光屏中心,实验开始前,应将烛焰、凸透镜和光屏中心调节在同一高度上;
(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=25cm﹣10cm=15cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,利用这个规律制成的光学仪器是投影仪;
(3)凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动
(4)如蜡烛位置不变,取下光屏,眼睛从原光屏位置远离凸透镜,依然能看到像;
(5)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
故答案为:(1)10.0;同一高度;(2)放大;投影仪;(3)上;(4)能看到;(5)远视。
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
19.(8分)小明想知道某品牌果醋的密度,于是他和小红用天平和量筒做了如下实验:
(1)将天平放在水平台上,把 游码 移至标尺的零刻度线处,发现指针在分度盘上的位置如图甲所示,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 左 调,直至横梁平衡。
(2)往烧杯中倒入适量的果醋,测得烧杯和果醋的总质量为106g。
(3)将烧杯中部分果醋倒入量筒,如图乙,则这部分果醋的体积为 40mL ;再测出烧杯和剩余果醋的质量,如图丙,则此时天平的读数为 62g 。
(4)算出果醋的密度为 1.1×103 kg/m3。
(5)若在步骤(3)时,不慎将少量果醋沾在量筒口的内壁上,则测得的果醋密度将会 偏大 (填“偏小”“不变”或“偏大”)。
(6)实验结束后,小红不用量筒,只用天平也测出了果醋的密度。她添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯的质量为m0;
②将一个烧杯 装满水 ,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
③将另一个烧杯装满果醋,用天平测出烧杯和果醋的总质量为m1;
④则果醋密度表达式为ρ= (已知水的密度为ρ水,请用已知量和测量的物理量表示)。
【分析】(1)使用天平测量物体质量时,首先放在水平台上,游码放在标尺左端的零刻度线处,再调节平衡螺母(左偏右调,右偏左调)使天平横梁平衡;
(3)根据量筒的分度值读数,认清横梁标尺的分度值,物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值;
(4)求出量筒内液体的质量,利用密度公式可求得液体的密度;
(5)分析若不慎将少量果醋沾在量筒口的内壁上时,对果醋的质量和体积有影响的地方;
(6)只有天平,没有量筒,可以利用等体积的水和果醋,称量水和果醋的质量,根据体积相等列出等式求出果醋的密度。
【解答】解:(1)使用前,将天平放在水平面上,将游码放在标尺左端的零刻度线处,此时指针右偏,然后向左调节平衡螺母使天平平衡;
(3)由乙图可知,量筒的分度值为1mL,液体的体积为40mL=40cm3;烧杯和剩余果醋的总质量为50g+10g+2g=62g;
(4)量筒内果醋的质量等于烧杯和果醋的总质量与烧杯和剩余果醋的总质量的差:
m=106g﹣62g=44g;
盐水的密度为:ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3,
(5)若在步骤(3)时,不慎将少量果醋沾在量筒口的内壁上,测得量筒内果醋的体积会偏小,根据公式ρ=可知:此时测得的果醋密度会偏大;
(6)实验结束后,小红不用量筒,只用天平也测出了果醋的密度。她添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯的质量为m0;
②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1;
则水的质量m水=m1﹣m0,由ρ=可求得,水的体积V=,
③将另一个烧杯装满果醋,用天平测出烧杯和果醋的总质量为m2;
则果醋的质量m果醋=m2﹣m0,烧杯内水的体积等于果醋的体积;
④则果醋密度表达式为ρ==。
故答案为:(1)游码;左;(3)40mL;62g;1.1×103;(5)偏大;(6)②装满水;④。
【点评】此题是测量液体的密度,主要考查了有关天平及量筒的使用和读数,同时考查了密度的计算。在此实验中,要掌握测量液体密度的方法,通过量筒中液体的质量和体积来进行计算。
五、综合应用(第20题6分,第21题9分,共15分)
20.(6分)河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高,收割机已成为我省收割小麦的主要工具。
(1)若收割机的收割宽度是2米,如图所示,正常收割时前进速度为1m/s,则30min能收割小麦多少亩?1m2=0.0015亩,不考虑收割机调头及卸粮时间。
(2)收割过程中,驾驶员相对于其驾驶的收割机是 静止 (选填“静止”或“运动”)的。
【分析】(1)根据速度公式求出路程,然后求出面积的大小;
(2)驾驶员相对与收割机的位置没有发生变化,说明驾驶员相对收割机是静止的。
【解答】解:(1)根据v=可知,收割机在30min即1800s内通过的路程为:
s=vt=1m/s×1800s=1800m;
已知收割机的收割宽度为2m,则收割的面积为:
S′=sh=1800m×2m=3600m2=3600×0.0015亩=5.4亩;
(2)物体相对参照物没有发生变化的为静止,收割过程中,驾驶员相对于其驾驶的收割机位置没有发生变化,故驾驶员相对收割机是静止的。
答:(1)30min能收割小麦5.4亩;
(2)静止。
【点评】本题考查了速度公式的应用和运动和静止的相对性,属于基础知识考查范围,难度不大。
21.(9分)水是一种资源,也是一种能源,古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石。现有质量为84kg的石块,体积为0.048m3(ρ石=2.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3),求:
(1)通过计算判断石块是实心还是空心?若是空心,则空心体积是多少?
(2)冬天通过特殊技术往此空心石块的空心部分灌满水并封实(忽略石块破损时质量的变化),则需要用质量为多少千克的水才能将此石块的空心部分灌满?
(3)待晚上降温,水结冰后石头就裂开了,这是因为水结冰后,质量 不变 ,体积 变大 。
【分析】(1)由密度公式得出石块的实心体积,与已知体积比较,并求出石块空心的体积;
(2)根据密度公式得出水的质量;
(3)水结冰后质量不变,因冰的密度小于水的体积,根据V=分析。
【解答】解:(1)由密度公式可知石块的实心体积为:
V实==0.03m3<0.048m3
所以石块是空心的;
V空=V石﹣V实=0.048m3﹣0.03m3=0.018m3;
(2)水的质量为;
m水=ρ水V空=1.0×103 kg/m3×0.018m3=18kg;
(3)待晚上降温,水结冰后质量不变,因冰的密度小于水的体积,根据V=可知,冰的体积变大,石头就裂开了。
故答案为:(1)是空心的,空心体积是0.018m3;
(2)需要用质量18kg的水才能将此石块的空心部分灌满;
(3)不变;变大。
【点评】本题考查密度公式的运用及质量是物体的一种属性的理解。
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