广东省江门市蓬江区2023-2024学年九年级上学期10月联考物理试题+

这是一份广东省江门市蓬江区2023-2024学年九年级上学期10月联考物理试题+，共22页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面，下列能描述图中两者相对静止的成语是( )
A. 分道扬镳B. 背道而驰C. 并驾齐驱D. 各奔东西
2.英国科学家切断番茄植株的茎，用人耳倾听没有引起任何听觉.但在靠近茎的切口处放置录音机录音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明，番茄植株遭受伤害后，会发出( )
A. 响度很大的次声B. 响度很大的超声C. 响度很小的次声D. 响度很小的超声
3.在一个密闭的屋子里，有人建议用正在工作的电冰箱降低室内平均温度，正确的做法是( )
A. 打开电冰箱的门B. 降低制冷温度后，再打开电冰箱的门
C. 升高制冷温度后，再打开电冰箱的门D. 拔掉电源，打开电冰箱的门
4.如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. 金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箔的张角增大
B. B中负电荷通过金属棒流向A，B金属箔的张角减小
C. A中正电荷通过金属棒流向B，同时B中负电荷通过金属棒流向A
D. A中负电荷通过金属棒流向B，A金属箔的张角减小
5.一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的( )
A. B. C. D.
6.根据表格中的数据，下列说法中正确的是( )
A. 将质量和温度都相等的铜块和铝块放在同一冰面上，铜块熔化的冰会更多一些
B. 用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后，发现水中的温度计示数较高
C. 初温、质量相同的铁和铜，吸收相同的热量后互相接触，内能从铜转移到铁
D. 加热质量相同的铜和铝，其吸收热量与升高温度的关系图像如图所示，其中图线a表示的是铜
7.如图，体积相同的两个物体A、B用不可伸长细线系住，放入水中后，A刚好完全浸没入水中，细线被拉直。已知A重6N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为3：5。以下说法中正确的是( )
A. B受到的重力为
B. 细线对A的拉力为1N
C. A的密度为
D. B对容器底部的压力为2N
8.某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图所示。将蜡烛向右移动，如果要保证光屏上还是成清晰的像，我们应该( )
A. 向水透镜中注水，此时水透镜的焦距变大B. 向水透镜中注水，此时水透镜的焦距变小
C. 从水透镜中排水，此时水透镜的焦距变大D. 从水透镜中排水，此时水透镜的焦距变小
9.如图所示，固体颗粒放入容器中，颗粒间有孔隙。材料学上把孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率，把颗粒质量与颗粒和孔隙总体积的比值称为堆密度。将同种物质制成的大小不同的颗粒分别装满相同容器，下列描述堆密度、容器对水平桌面的压力F与孔隙率的关系图线中，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.工人利用如图甲所示的滑轮组提升质量为10kg，棱长为10cm的正方体物体，他用拉力F拉绳，F随时间变化的图像如图乙所示，物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示，滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，g取，以下说法正确的是( )
A. 在内动滑轮对重物做的功为750J
B. 在内物体对地面的压强为1000Pa
C. 使用此滑轮组能匀速提起重为590N的物体
D. 若匀速提升另一物体时机械效率为，则提升的物体重力为80N
二、填空题：本大题共4小题，共27分。
11.要使管道里的液体作匀速运动，必须在管道两端有一个压强差，现有一根长为L，半径为r的水平直圆管，单位时间内通过管道截面的液体体积称为流量Q，已知流量Q与L、R、有关，还和液体的黏度有关，的单位是。
已知，其中k是一个没有单位的常数，所有力学量的单位都是由三个基本物理量质量、长度、时间的单位组合而成，请根据等式两边单位应相同的原则，求出、、的值：______、______、______。
实验求得题中的，设成年人主动脉的半径约为，主动脉的血流量为，血液的黏度为，试求在一段长的主动脉中两端的压强差______保留小数点后两位。并分析当病人患有动脉粥样硬化相当于血管内径变小后容易患______病。
12.如图所示，在河中间固定一个细长圆管，管内有一轻质活塞，活塞下端位于水面，面积为1厘米，质量不计，大气压强为帕。现将活塞缓慢提高15米，则在该过程中外力对活塞做功______取
13.用厚度均匀的木板制成三个大小相同的正方体形状的不透水容器，分别将密度小于木板且相同的三种不同规格的塑料球整齐地装满木箱，每个木箱里只装有一种规格的球。第一个箱子中装满时是8个球；第二个箱子中装满时是64个球；第三个箱子中装满时是512个球。如果将三个装满球的容器浸入水中，则它们浸入水中的深度、、的大小关系为______。
14.如图所示，平面镜M与N的夹角为，一条平行于平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回，则两平面镜之间的夹角可能为______、______或______请写出三个可能的角度。
三、作图题：本大题共3小题，共9分。
15.如图甲所示，小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞，鱼在鸟上游”。在图乙中，A表示小红看到的鱼，B表示小红看到的鸟，请在图乙中画出小红看到此现象的光路。
16.如图是小洛起跑时的情景，请画出他所受重力点为重心和地面对右脚的摩擦力点为作用点的示意图。
17.请为公园设计了一款智慧路灯。当夜晚来临时，定时开关闭合，路灯低功率照明；当雷达开关感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，方便游客行走。
四、实验探究题：本大题共2小题，共20分。
18.在“比较纸锥下落快慢”的活动中：
将如图甲所示两个等大的圆纸片，各裁去一个扇形，做成如图A、B所示的两个锥角不等的纸锥。应选择图______中所示的位置乙/丙，将两个纸锥从同一高度同时释放。
在实际实验时，发现该实验有两处操作比较困难
①某些纸锥下落时摇摇晃晃，运动的轨迹类似于“S型”，运动的路程与测量结果不符，请你帮忙改进，你的方法是______写出一种即可；
②在实际测量时，发现纸锥______下落的距离/下落的时间较难测量，对此，我们可以做如下改进：
a采用锥角较______的纸锥进行实验选填“大”或“小”；
b增加纸锥下落的______。
经过以上改进以后，某小组利用频闪照片拍摄出其中一个纸锥下落的过程，如图丁所示，照相机每隔曝光一次，由此可以判断纸锥下落时的速度变化情况是______不变/先变大后不变/一直变大。
若测得纸锥在AB两位置间的实际距离为8cm，则此过程中，纸锥的速度为______。
图戊中能反应纸锥下落时速度变化情况的是______
19.小闽利用生活器材自制了薄壁实验箱来探究“液体压强大小与什么因素有关”。实验操作如下：
①如图甲所示，实验箱分为内箱A与外箱B，内箱A固定在外箱B的内侧，内箱A下部有一圆形孔C，并在圆孔C上蒙上了一层橡皮膜，此时橡皮膜是平的。
②先在A箱中不断加水，实验现象如图乙、丙所示。
③然后在B箱中加入一定量盐水，盐水和水的液面相平，实验现象如图丁所示。
实验中，小闽通过观察橡皮膜的形变程度来反映液体压强的大小，写出一个运用类似研究方法的实验：______写出实验名称即可。
由图乙、丙现象可知，同种液体深度越深，液体压强越______。因此水电站拦河大坝应设计成______选填“上窄下宽”或“上宽下窄”的形状。
由图丁现象可知，在液体深度相同时，液体______越大，液体压强越大。若此时想要橡皮膜恢复原状，则可以采取的办法是______。
小闽还利用薄壁实验箱测量出某未知液体的密度，如图戊所示，在A箱中加入水，在B箱中加入某未知液体，使橡皮膜变平，用刻度尺测得此时，，。则未知液体的密度为______。
五、计算题：本大题共2小题，共26分。
20.超声波和光波一样，遇到障碍物会发生反射。如图所示，某人驾车倒车，汽车尾部安装的雷达从发出超声波到接收返回信号的时间间隔约为，如果超声波在空气中传播的速度是，汽车的倒车速度是，汽车收到回波时离障碍物多远？
21.在轻质杠杆AB的A端悬挂一个质量为2kg的空桶，AO：：1。将质量分布均匀，重为240N的正方体工件M通过细线与B端相连，如图所示。此时杠杆在水平位置平衡，且M对地面的压强为5000Pa，不计摩擦，求：
此时细线对M的拉力；
工件M的密度；
若将M沿竖直方向截去部分，并将截取的部分放入空桶中，使M对地面的压强变为原来的五分之三，求截去部分的质量。
六、综合题：本大题共1小题，共6分。
22.阅读短文，回答问题。
阿秒激光技术2023年10月3日傍晚，2023年诺贝尔物理学奖正式揭晓。三位科学家PierreAgstini、FerencKrausz和以阿秒激光技术奠基人的身份共同获奖。
在以化石能源为动力的现代交通工具出现以前，马作为最快的交通工具已经为人类服务了几千年。千百年来，无数人好奇马在奔跑过程中，是四脚腾空，还是始终有一蹄着地。在照相技术出现后，人们就开始考虑用照相技术来解决这一问题。在摄影技术中，一个“快门”时间内可以曝光并记录一个动作，动作发生时间越短，需要记录它的“快门”就相应地要求越短，否则图像就会出现虚影。但早期的照相技术曝光时间长，成像速度慢。直到1878年，改进了快门的照相机得以应用，才由迈布里奇拍摄了一组赛马奔跑的照片。迈布里奇的照片清晰地表明了，在马匹奔跑中的某一时刻，它的四蹄是全部离地的。因此，提高照相机的快门速度时间分辨能力，可以让我们对事物的认识提高到一个更高水平。
如今，人类的探测器已经飞出了太阳系，而天文学家们的观测范围更是达到了数百亿光年。空间的距离，可以通过光的传播进行测量，空间的分辨率则变成了在时间上要求更高的分辨率更快的快门。对于时间的分辨率，人们常常会用到以下几个关于时间的单位：皮秒、飞秒和阿秒。
当人们对世界观察的时间尺度达到了阿秒量级，人们可观察的空间分辨也能够达到原子尺度和亚原子的尺度了。在这样的时间和空间尺度范围，人们对生物、化学和物理的研究边界也变得不断模糊，因为这些微观现象的根源在于电子的运动。这些微观过程中电子运动的时间尺度可以从几十飞秒到更小几十阿秒，如氢原子中电子绕核一周的时间为152as。阿秒光脉冲的出现使人们能够结合阿秒量级的超高时间分辨率和原子尺度的超高空间分辨率，实现对原子-亚原子微观世界中的极端超快过程的控制和了解的梦想。
长度常用单位有千米、米、毫米，质量常用单位有千克、克、毫克，据此，你猜测阿秒和秒的关系是______。
A.
B.
C.
D.无法判断
小明给运动会上百米赛跑冲刺的小红进行拍照，照片上小红身上的号码布有长为L的模糊部分，若要拍出清晰的号码布，小明应该______填“增长”或“缩短”快门的曝光时间。若小红实际身高为H，在照片中小红身高为h，快门曝光时间为t，则小红冲刺速度约为______。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：乌鸦站在飞翔的老鹰背上休憩，乌鸦和老鹰之间的位置没有发生变化，因此以乌鸦为参照物，老鹰是静止的，以老鹰为参照物，乌鸦也是静止的。
A、分道扬镳原指分路而行，后多比喻因目标不同而各走各的路，彼此之间发生了位置的变化，是相对运动的，故A错误；
B、背道而驰原指朝着相反的方向跑，比喻行动方向和所要达到的目标完全相反，彼此之间发生了位置的变化，是相对运动的，故B错误；
C、并驾齐驱原指几匹马并排拉一辆车，一齐快跑，比喻齐头并进，彼此之间的位置没有发生变化，是相对静止的，故C正确；
D、各奔东西指各自走各自的路，彼此之间发生了位置的变化，是相对运动的，故D错误。
故选：C。
判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化；若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的。
本题以老鹰和乌鸦为研究对象，考查了运动和静止的相对性，属于基础内容的考查。
2.【答案】D
【解析】解：根据题目中描述：“用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声”，可以看出，用超大音量播放表示原来的响度小，超低速度播放即频率变小表示原来的声音音调高，所以番茄植株遭受伤害后，会发出响度很小的超声。
故选：D。
用超大音量，增加声音的响度；超低速度播放，减少声音的振动频率，改变音调。
本题考查声音的音调和响度的特性，属于基础题目。
3.【答案】D
【解析】解：打开电冰箱门，不能降低室温，因为冰箱致冷是靠压缩机把热量从冰箱内带到冰箱外，排出的热量还在室内。同时由于电动压缩机工作时要发热，反而会使房间内的温度升高，故应拔掉电源，打开电冰箱的门电冰箱，降低室内平均温度，故D正确、ABC错误。
故选：D。
根据电冰箱的工作原理，电冰箱只是将冰箱内的热搬运出去，不会降低房间内的温度。
本题考查冰箱降低室温的方法，难度不大。
4.【答案】D
【解析】解：A带负电，有多余的负电荷，B不带电，用金属棒把A和B连接起来的瞬间A上的部分自由电子转移到B上，金属棒中瞬间电流方向从B流向A，与带负电的自由电子定向移动方向相反，验电器A金属箔的张角减小，B金属箔的张角增大。
A、金属棒中瞬间电流方向从B流向A，B金属箔的张角增大。故A错误；
B、A中负电荷通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大。故B错误；
C、A中正电荷不能通过金属棒流向B，A中负电荷通过金属棒流向B。故C错误；
D、A中负电荷通过金属棒流向B，A金属箔的张角减小。故D正确。
故选：D。
金属导体接触带电的过程是带负电的电子发生定向移动。
规定正电荷定向移动的方向是电流的方向，自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
知道接触带电是电子的转移，理解电流方向的规定，可解答此题。
5.【答案】B
【解析】解：根据变形公式可知；速度一定时，时间越长通过的路程越大，因为，所以，故B符合题意。
故选：B。
知道回收信号的时间，利用比较海底的深度，进而得出该海域海底的大致形状。
本题考查了速度公式和回声测距离的应用，熟练应用速度公式即可正确解题，难度不大。
6.【答案】C
【解析】解：A、因为铜的比热容比铝小，将质量和温度都相等的铜块和铝块放在同一冰面上，铜和铝下降相同温度时，铜放出的热量少些，所以铜块熔化的冰会更少一些，故A错误。
B、用同样的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间后，吸收的热量相同，水的比热容大、温度升高的少，所以水中的温度计示数较低，故B错误。
C、初温、质量相同的铁和铜，吸收相同的热量后互相接触，因为铜的比热容小，所以铜的末温比铁高，而热传递的条件是热量从高温物体传向低温物体，故内能从铜转移到铁，故C正确。
D、加热质量相同的铜和铝，其吸收热量与升高温度的关系图像如图所示，因为铜的比热容小，吸收相同的热量，铜升温较多，故图线b示的是铜，故D错误。
故选：C。
由图中信息可知，水的比热容较大大，质量相同的水与其它物质相比，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水的温度变化少，据此分析判断。
本题考查学生对图表的分析和水的比热容较大的理解，属于基础题。
7.【答案】C
【解析】解：A、由题知，A、B密度之比：：5，体积之比：：1，
由可得A、B所受的重力之比：
：：：：5，
已知，
所以，故A错误；
B、已知A、B的体积相同，都浸没在水中，则A、B排开水的体积相等，根据可知，A受到的浮力等于B受到的浮力，即：，
A在重力、拉力和浮力的共同作用下刚好完全浸没入水中，细线被拉直，因为A受平衡力的作用，所以细线对A的拉力为，故B错误；
C、根据可得，A的体积：，
则A的密度：，故C正确；
D、细线对B的拉力，方向竖直向上，
则B对容器底部的压力：，故D错误。
故选：C。
由题知A、B密度之比和体积之比，利用求出A、B所受的重力之比，进而可求B的重力；
、B的体积相同，都浸没在水中，则A、B排开水的体积相等，根据阿基米德原理可得A受到的浮力，然后利用平衡力的关系可求细线对A的拉力；
知道A受到的浮力，根据阿基米德原理可求A的体积，然后利用可求A的密度；
前面求出了B的重力；由细线对A的拉力可求细线对B的拉力，进而可求B对容器底部的压力。
本题为力学综合题，考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、平衡力的应用，对A、B进行正确的受力分析是关键。
8.【答案】B
【解析】解：将蜡烛向右移动，如果要保证光屏上还是成清晰的像，此时的物距变小了，像距不变，为了使像成在光屏上，应减小凸透镜的焦距，所以应该向水透镜中注水，所以ACD错误，B正确。
故选：B。
凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像会成在光屏的右侧，要使像成在光屏上，应增大凸透镜的会聚能力，减小凸透镜的焦距，才能在光屏上成清晰的像。
本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
9.【答案】B
【解析】解：孔隙体积与颗粒和孔隙总体积的比值称为孔隙率，假设容器的体积为V，装满后，
颗粒的体积为；
整体的质量等于颗粒的质量，；
堆密度，由于颗粒实心的密度不变，则堆密度与孔隙率成一次函数关系，且随着的增大而减小，故B正确；A错误。
容器对水平桌面的压力F等于容器重力和颗粒物的总重力，，也是成一次函数关系，且随着的增大而减小，故CD错误。
故选：B。
根据孔隙率，得出固体颗粒实心的体积，结合颗粒物的密度得出整体的质量，据此得出堆密度的表达式，
根据容器对水平桌面的压力F等于容器重力和颗粒物的总重力，得出压力的表达式，据此分析图像。
本题考查密度公式的变形与应用，属于中档题。
10.【答案】D
【解析】解：由图甲可知，；
A、由图可知，在内，重物做匀速运动，物体匀速上升的速度，物体这段时间内移动的距离为：
，
物体的重力为：
，
在内动滑轮对重物做的功为：
，故A错误；
B、在内，重物做匀速运动，设动滑轮重为，
不计摩擦，由得，动滑轮重力：；
在内，拉力；把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。
根据力的平衡条件有：，
所以，地面对重物的支持力：
，
重物对地面的压力：，
重物对地面的压强：
，故B错误；
C、利用得拉起物体的最大重力为：
，所以使用此滑轮组不能匀速提起重为590N的物体，故C错误；
D、根据得当机械效率为时提升物体的重力为：
，故D正确。
故选：D。
由算出物体的重力，根据丙图发现在内是匀速提升物体的，根据算出物体移动的距离，由算出动滑轮对重物做的功；
内，由图乙可知拉力的大小，把重物和动滑轮看成整体时，受到竖直向下物体的重力和动滑轮的重力、竖直向上的3股绳子的拉力和支持力，根据力的平衡条件求出物体受到的支持力，根据物体对水平地面的压力和支持力是一对相互作用力得出物体对水平地面的压力，根据求出重物对地面的压强；
利用计算动滑轮重力和拉起物体的最大重力；
根据算出当机械效率为时提升物体的重力。
本题考查知识点较多，准确分析图象中的信息是关键；同时要熟练运用压强公式、功率、重力、功的公式，方可解答。
11.【答案】高血压
【解析】解：的单位为米秒，r的单位是米，
的单位是，
的单位是，
则，
所以，，，，
联立解得：，，；
由可得：
，
当病人患有动脉粥样硬化后，血管内径变小，要维持正常的血流量，需要增加血管两端的压强差，引起高血压，加大心脏负担，还会进一步影响身体其他方面的健康。
故答案为：；；1；；高血压。
根据和进行单位的换算，然后根据等式中两边单位的系数相等得出、、的值；
把对应题干中的数据代入即可求出主动脉中两端的压强差，然后分析压差对心脏的影响。
本题考查了单位量纲的换算和压强差的计算，要了解压强差对心脏的影响。
12.【答案】100
【解析】解：由于大气压强的限制，活塞上升时，
管内、外水位差存在一个最大值。
所以管内水面或活塞相对于河岸的升高量等于管内、外水位差，即；
活塞继续上升了时，水面不动，活塞与水之间是真空。
水上升阶段：设任意时刻向下的大气压力和管内的水向上的压力为、，管内、外水位差为h，则：
则有，，
由于活塞始终平衡，故，即，
解得：。
可见，力F跟h成正比，F在距离上的平均值为。
F在距离上的功为。
水不上升阶段：力F做的功等于活塞克服大气压力做的功，
故。
所以整个过程中，力F做的功等于。
故答案为：100。
由于大气压强的限制根据的变形式求出活塞上升时，管内、外水位差的最大值，由于河水体积很大且水管的内径很细，故管内水位上升时，管外水位的降低量可以忽略不计，得出管内水面或活塞相对于河岸的升高量和真空部分的高度。
水上升阶段：以活塞为研究对象，它受到向上的力F、向下的大气压力和管内的水向上的压力，根据力的平衡条件得出任意时刻管内、外水位差为h时拉力的表达式，进一步求出力F的平均值，根据求出此阶段拉力做的功。
水不上升阶段：力F做的功等于活塞克服大气压力做的功，根据和求出此阶段拉力做的功；整个过程中，力F做的功等于两者之和。
本题考查了压强公式和做功公式的计算；关键是知道活塞上升时会分两个阶段，即水上升阶段和水不上升阶段；难点是会对活塞进行受力分析得出水上升阶段拉力的大小。
13.【答案】
【解析】解：第一个箱子中的摆法是即摆2层，每层4个；
设箱子边长为a，每个球的直径就是，每个球的体积是；
8个球的体积是；
同理，第二个箱子中的摆法是即摆4层，每层16个；
设箱子边长为a，每个球的直径就是，每个球的体积是；
64个球的体积是；
同理，第三个箱子中的摆法是即摆8层，每层64个；
设箱子边长为a，每个球的直径就是，每个球的体积是；
512个球的体积是；
由此可知三个箱子里面的小球总的体积相同，因为密度相同，所以三个箱子的球的质量相同；
由题知，三个箱子相同、重力相同，三个箱子里装的球的质量相同，所以箱子和球的总重相同，
因为箱子漂浮，所以，则三箱子受到的浮力相同，
根据可知三箱子排开水的体积相同，所以三个箱子浸入的深度相同，即。
故答案为：。
判断三个箱子装的球的质量相同，方法：第一个箱子中的摆法是即摆2层，每层4个；设箱子边长为a，每个球的直径就是，每个球的体积是；8个球的体积是；
同理求出第二个、第三个箱子中球的体积；得出三箱中球的体积相同；因为密度相同，所以三个箱子的球的质量相同；
三个箱子相同、重力相同，三个箱子里装的球的质量相同，由此可知箱子和球的总重相同，根据漂浮条件和阿基米德原理判断三箱子排开水的体积关系浸入的深度关系。
本题综合考查了学生对重力公式、密度公式、阿基米德原理、漂浮条件的掌握和运用，判断三个箱子里球的体积相同是本题的关键，技巧性强，属于难题。
14.【答案】
【解析】解：画光的反射光路图如下图所示，由图知：光线第一次反射的入射角为：；
第二次入射时的入射角为：；
第三次的入射角为：；
第N次的入射角为：。
要想沿原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零
所以有 ，
解得：由于N为自然数，所以可能取、、。
故答案为：；；。
要解决此题首先要明确下面两点：
做出光的反射光路图，根据光路图可以确定每次入射时入射角两个平面镜夹角的关系。
光线原路返回的含义：必须是经过多次反射后，最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜，即入射角等于零。
此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识。
明确此题中每一次反射，入射角与两平面镜之间夹角的关系是解决此题的一个难点，它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识。
15.【答案】解：人看到的鱼在水中，光是从水中斜射入空气中进入了湖边的人的眼睛，当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，湖边的人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处来的，比实际位置偏高，所以像在实际位置的上方，故直接连接眼睛与B上方一点，与水面的交点即为入射点，连接B和入射点即为折射光线，如图所示；
A的位置是鸟通过水面所成的像，平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，据此画出小鸟的位置，连接人的眼睛和A，则连线与水面的交点为反射点，据此作出反射光线、入射光线，如图所示。

【解析】人看到的鱼在水中，光是从水中斜射入空气中进入了湖边的人的眼睛，当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，湖边的人感觉光是沿直线传播的，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处来的，比实际位置偏高；
根据平面镜成像特点作出鸟的位置，根据光的反射作出入射光线和反射光线。
本题考查生活中的折射现象和平面镜成像，要求学生能学以致用，将物理知识应用于生活实践，考查了理论联系实际的能力。
16.【答案】解：小明受到重力方向竖直向下，由重心O竖直向下画有向线段，用G表示；
由图知，右脚向后蹬地，右脚对地面摩擦力方向向左，则地面对右脚的摩擦力水平向右，由作用点A向右画有向线段，用f表示。如图所示：

【解析】根据重力的方向总是竖直向下的，过重心表示出重力的方向即可。
摩擦力是由于物体相互接触，并且发生相对运动或者有相对运动的趋势而产生的，摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。
画力的示意图，就是用一条带箭头线段表示出力的三要素，所以要先正确分析力的大小、方向和作用点，再根据力的示意图的要求作出力的示意图。
17.【答案】解：根据题意可知，当夜晚来临时，定时开关闭合，路灯低功率照明；当雷达开关感知游客靠近时自动闭合，路灯的亮度增加，这说明电路中另外一个灯泡发光，由此可知，两个灯泡工作时互不影响，是并联的，开关在干路中控制整个电路，开关控制其中的一个灯泡，故电路图如下所示：

【解析】根据题意分析两个开关的作用、两个灯泡的连接方式，然后据此设计出正确的电路图。
本题考查了串并联电路的设计，关键要知道：串联电路中各元件间相互影响，并联电路中各支路间互不影响。
18.【答案】乙；
①选用质量较大的纸锥或在纸锥内放入一个较重的小物体；②下落的时间；大；高度；
先变大后不变；
；
。
【解析】解：
为了比较纸锥下落的快慢，应把两个纸锥拿到同一高度同时释放，且纸锥是下端着地；图乙中两纸锥的下端高度相同，图丙中两纸锥的上端高度相同，故应选图乙的位置释放。
①某些纸锥下落时摇摇晃晃，可能是纸锥较轻，重力较小、阻力较大，所以可选用质量较大的纸锥或在纸锥内放入一个较重的小物体；
②在实际测量时，纸锥下落快，下落的时间较难测量，必须增加纸锥下落的高度和锥角增大锥角可增大空气阻力，以增大下落时间，便于时间的测量；
由图丁可知，纸锥在相同时间内通过的路程先变大后不变，所以纸锥的运动速度先变大后不变；
照相机每隔曝光一次，由图丁可知，AB间的运动时间，
则此过程中，纸锥的速度；
由纸锥的运动照片可知，在相等时间t内，纸锥通过的路程先变大后不变，由可知纸锥的速度先变大后不变；由图象可知，A的图象表示物体速度随时间先变大后不变，故A正确。
若使纸锥从同一高度落下，应使纸锥的尖端位置在同一水平高度处。
①从纸锥受到阻力分析解答；
②实验中若纸锥下落较快，则时间较难测量；因此可从增加时间等角度去考虑；
从照片中两个纸锥之间的间距判断物体运动快慢，间距越大，速度越快；
应用速度公式计算速度的大小；
匀速直线运动的图象是一条平行于时间轴的直线，匀加速直线运动的图象是一条向上倾斜的直线，减速直线运动的图象是一条向下倾斜的直线，分析四个选项中的图象，找出与纸锥运动相符的图。
在本实验的探究中，主要运用了控制变量的研究方法，同时还考查了运动快慢的比较，速度公式的简单计算，以及如何解决实验中遇到的现实问题等，对我们的能力是一个很好的锻炼。
19.【答案】探究动能与哪些因素有关的实验 大 上窄下宽 密度 向A中加水
【解析】解：根据图乙中的橡皮膜形变向下突出，显示了压强的大小，是转换法的应用，在探究动能与哪些因素有关实验也用到；
由图乙、丙现象可知，液体密度相同，深度不同，同种液体深度越深，橡皮膜形变越大，液体的压强越大；拦河坝下部所处的深度较大，液体压强大，故修的上窄下宽才能抵挡较大的压强；
由图丁现象可知，内箱A中的水与外箱B中的盐水到橡皮膜的深度相同，但是橡皮膜向上形变，看得出盐水的压强更大。而盐水的密度大于水的密度，说明在液体深度相同时，液体的密度越大，产生的压强越大；要橡皮膜恢复恢复原状，即两侧的压强相等，可以采取的办法是增加水的深度，向A中加水；
容器中水对橡皮膜的压强为：
，
由橡皮膜相平可知，橡皮膜两边压强相等，故B容器中液体对橡皮膜的压强为，
则未知液体的密度为：
。
故答案为：探究动能与哪些因素有关的实验；大；上窄下宽；密度；向A中加水；。
根据图中的橡皮膜形变显示压强的大小，是转换法的应用，在探究动能与哪些因素有关实验也用到；
根据图中现象分析液体压强与深度的关系；结合液体压强特点分析拦河坝的形状；
液体内部压强与液体的密度有关，还与深度有关，深度越大、压强越大；
根据液体压强公式计算即可。
本题探究影响液体内部压强大小的因素，考查注意事项、液体压强特点和控制变量法和转换法的运用及液体压强公式的运用，是一道综合题。
20.【答案】解：
由可得，汽车收到回波时汽车行驶的距离：
，
在这段时间内声音传播的距离：
，
汽车和声音的运动示意图如下：
由图知，声音传播的距离与汽车行驶距离之差等于汽车收到回波时到障碍物距离的2倍，
即：表示汽车收到回波时到障碍物的距离，
则：。
答：汽车收到回波时离障碍物为。
【解析】利用求汽车收到回波时行驶的距离、声音传播的距离；而声音传播的距离与汽车行驶距离之差等于汽车收到回波时到障碍物距离的2倍，据此求的汽车收到回波时到障碍物距离。
本题考查了速度公式的应用，要知道声音传播的距离与汽车行驶距离之差等于汽车收到回波时到障碍物距离的2倍。
21.【答案】解：空桶重力为：，
由杠杆平衡原理可知：，
细线对M的拉力为：；
地面对M的支持力为：，
M对地面的压力与地面对M的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以M对地面的压力为：，
M对地面的压强为5000Pa，则M的底面积：，
则正方体工件M的棱长l为，整个正方体工件M的体积为：，
由可知M的质量：，
工件M的密度为：；
设工件M截取部分的质量为m，则截取部分的体积为，
则切去部分的底面积为，
则工件M切去一部分后与地面的接触面积为，
由题意可知，切割后M对地面的压强：，
此时地面对M的支持力：，
压力和支持力是一对相互作用力，大小相等，此时的支持力为：……①
此时B端绳子的拉力为：……②
由杠杆平衡原理可知：，
解得：……③
由①②③解得：
。
答：此时细线对M的拉力为40N；
工件M的密度为；
截去部分的质量为。
【解析】根据求空桶的重力，根据杠杆平衡条件求出细线对M的拉力；
根据力的作用是相互的和力的平衡条件求M对水平地面的压力，根据求M的底面积，根据求出M的棱长，根据体积公式求出M的体积，根据求出M的质量，根据密度公式求出工件M的密度；
根据M对地面的压强变为原来的五分之三，求出截取后M对地面的压强；根据密度公式和体积公式表示出剩余部分的底面积，根据表示出M对地面的压力，根据力的平衡条件表示出工件M受到的拉力，根据杠杆平衡条件列出方程求出截去部分的质量。
本题考查重力公式、压强定义式、密度公式和杠杆平衡条件的应用，熟练运用压强、密度、杠杆平衡条件等公式列出等式是解题的关键，。
22.【答案】C 缩短
【解析】解：长度常用单位有千米、米、毫米，质量常用单位有千克、克、毫克，它们之间换算关系是，故推测皮秒、飞秒和阿秒之间换算关系应该是，而，因此，即，故选：C；
频闪摄影中，每间隔相同的时间，对物体照相一次，所以图中记录的是人在相同时间内通过的路程，快门的曝光时间越短，记录的图像就越清晰；
根据比例关系，运动员冲刺时t秒内的位移：，
冲刺时的速度大小为：
。
故答案为：；缩短；。
根据长度和质量单位之间换算关系推测阿秒和秒的关系；
频闪摄影中，每间隔相同的时间，对物体照相一次，所以图中记录的是人在相同时间内通过的路程；
根据运动员的高度和像的高度比例关系求出运动员冲刺时t秒内的位移，在较短时间内的平均速度可以代替瞬时速度。
本题考查了单位换算和速度公式的应用，解答时要注意，运动员在整个比赛过程中速度是变化的，故无法求得运动的总时间，但在冲刺阶段，非常短的时间内，可以用平均速度去代替瞬时速度，该题难度适中。物质
铝
铁
铜
水
煤油
密度
比热容