2020-2021学年湖北省武汉市江岸区八年级(上)期末物理试卷
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这是一份2020-2021学年湖北省武汉市江岸区八年级(上)期末物理试卷,共35页。
2020-2021学年湖北省武汉市江岸区八年级(上)期末物理试卷
一.选择题(本包括18小题,每小只有一个选项符合题意。每小题3分,共54分)
1.(3分)单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图所示透镜组中属于凹透镜的是( )
A.① B.② C.③ D.④
2.(3分)“您于11月24日下单的月球土壤已到货!”,12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带2kg左右的月球土壤安全着陆,标志着我国探月工程第一阶段完美收官,这些月球土壤被带回地球后质量将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
3.(3分)泡沫塑料块刮玻璃产生的噪声波形如图所示,下列说法不正确的是( )
A.从物理学角度讲,发声体做无规则振动时会发出噪声
B.教室内安装噪声监测装置不可以使学生免受环境噪声干扰
C.在教室周围植树可以适当减弱环境噪声的干扰
D.以分贝为单位表示噪声音调高低的等级
4.(3分)日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”,日晷由“晷针”和带有刻度的“晷盘”组成,如图所示,关于日晷下列说法正确的是( )
A.日晷是古代用来测量长度的工具
B.晷盘上形成的影子是太阳的像
C.利用晷盘上影子的长短和方向可以计时
D.晷针影子的形成是由于光的反射
5.(3分)如图所示的光学现象,属于光的反射现象的是( )
A.演员对着镜子画脸谱 B.池水变“浅”了
C.太阳光照射到三棱镜上 D.放大镜使太阳光会聚
6.(3分)如图所示是运动会上同学们赛跑的情景,下列说法正确的是( )
A.观众判断乙同学跑的最快是利用相同路程比时间
B.裁判员判断谁跑的快是利用相同时间比路程
C.在物理学中,用路程与时间之比表示物体运动快慢
D.以教学楼为参照物,甲乙丙丁四名同学可能是静止的
7.(3分)汽车倒车过程中会发出超声波,如图所示这些声波碰到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。下列关于倒车雷达说法正确的是( )
A.倒车雷达发出的超声波频率低于20Hz
B.倒车雷达说明声音可以传递信息
C.倒车雷达发出的超声波可以在真空中传播
D.超声波在15℃空气中传播速度是3×108m/s
8.(3分)利用如图所示装置“探究光的反射规律”,下列判断不正确的是( )
A.粗糙的硬纸板ENF必须竖直的立在水平镜面上
B.改变入射光线的角度,反射角始终和入射角相等
C.图甲中,如果让光沿着FO方向射到镜面,反射光线将沿着OE方向射出
D.图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,原因是反射光线不存在
9.(3分)为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:
①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中
③测出量筒中盐水的体积
④测出烧杯和剩余盐水的质量
⑤测出空烧杯的质量
⑥根据实验数据计算盐水的密度。
以上实验步骤安排最合理的是( )
A.①②③④⑥ B.⑤①②③⑥ C.①②④③⑤⑥ D.⑤①②④③⑥
10.(3分)甲、乙两物体在同一位置沿同一方向做直线运动,其路程s与时间t的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两物体同时开始运动
B.第3s开始乙物体做匀速直线运动
C.在t=5s时,甲、乙两物体速度相同
D.甲物体在2~6s运动的速度为2m/s
11.(3分)如图所示的光学现象,下列解释正确的是( )
A.图中,蜡烛的光通过小孔在底部的半透明膜上呈现的是正立的实像
B.图中,街角处的凸面镜利用了光的折射原理
C.图中,验钞机发出的紫外线可以使大额钞票上的荧光物质发光
D.图中,利用紫外线拍摄的人体“热谱图”有助于诊断疾病
12.(3分)一般来说,同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律,但是水比较特殊。水在4℃时密度最大,温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃,随着温度的降低,水的密度也越来越小。如图所示是冬天湖水温度分布示意图,下列说法不正确的是( )
A.与冰面接触的①处水的温度为0℃
B.在0~4℃范围内,水具有热胀冷缩的性质
C.较深湖底⑤处的水可能保持4℃的水温
D.温度高于4℃时,水温度升高,体积会变大
13.(3分)人体的成分按质量计算,水约占70%,脂肪约占15%,蛋白质约占10%,请结合如表估算自己的体积,其中合理的是( )
物质
水
蛋白质
脂肪
气体
密度/(g•cm﹣3)
1.0
1.06
0.9
0.9
A.0.005m3 B.0.05m3 C.0.5m3 D.5m3
14.(3分)找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,则透过玻璃瓶看到的像不可能的是( )
A.
B.
C.
D.
15.(3分)如图甲所示是“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置,图乙是这种物质温度随时间变化的图象,下列说法不正确的是( )
A.如图甲这种加热方式一般称为“水浴法”,优点是被加热物质受热均匀
B.由图乙可知,这种物质是晶体,且熔点是80℃
C.由图乙可知,在第20min时物质处于固液共存态
D.降低烧杯中水的初温,能够延长物质熔化过程的时间
16.(3分)如图是从物体发出的光经某人眼睛的折射情况,则该眼睛是( )
A.近视眼,需要用凹透镜矫正
B.近视眼,需要用凸透镜矫正
C.远视眼,需要用凹透镜矫正
D.远视眼,需要用凸透镜矫正
(多选)17.(3分)小明用如图所示的器材做实验,先用距为20m的凸透镜甲进行实验,光屏上得到了清晰缩小的实像。接下来他改用焦距为10cm的凸透镜乙继续进行实验,要在光屏上成清晰的像。则( )
A.如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,可将光屏向右移动,像变大
B.如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,可将光屏向左移动,像变小
C.如果不改变凸透镜和光屏的位置,可将蜡烛向左移动,像变大
D.如果不改变凸透镜和光屏的位置,可将蜡烛向右移动,像变小
18.(3分)小明为了“测量物体运动的平均速度”,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,并用电子设备记了录了每隔相同时间小车在斜面上的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.小车在AC段的平均速度与CD段的平均速度之比为1:2
B.小车在AB段的平均速度与AC段的平均速度之比为1:3
C.如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度偏小
D.为了测出小车在下半程的平均速度,不能让小车从C点静止下滑
二、非选择题(本题包括7小题,共46分)
19.(4分)2019年举行的武汉马拉松吸引了两万多名国内外选手参赛。如图所示为选手们通过建成通车60周年的武汉长江大桥时的情景。本次活动采用了无人机航拍、跟拍技术,选手们反射的光经过摄像机镜头在电子耦合器件(相当于光屏)成倒立、 、 像。
赛前气象部门实施人工降雨,有效减轻了赛事当天降雨量,人工降雨的方式之一是将干冰投散到云层中,干冰 时从周围吸收大量的热,使空气中的水蒸气液化成小水滴或将 成小冰晶,下落而形成雨。
20.(4分)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,让它的一端伸出桌边一定长度。用手拨动钢尺,听尺子由于 而发出的声音,然后将尺子伸出桌边更长一些,再次拨动钢尺,控制钢尺两次振动幅度相同,再次听它发出的声音并比较,第 (填“1”或“2”)次钢尺振动得快,发出的音调 (填“高”或“低”),说明音调与 有关。
21.(5分)某小组用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。
(1)实验中观察到如图乙中a、b所示的两种情景,其中水沸腾时的情景为 (填“a”或“b”)。
(2)水沸腾时温度计示数如图丙所示,表明此时水的沸点为 ℃,说明此时气压 (填“是”或“不是”)1个标准大气压。
(3)水沸腾后继续加热,烧杯中水的温度会 (填“继续上升”或“保持不变”)。
(4)另一小组用如图甲所示的实验装置进行实验,并绘制了如图丁所示的图线①,现将烧杯中的水冷却至室温,倒掉约的水,保持其他条件不变,重做上述实验并绘制了图线,此图线是 (填“②”、“③”或“④”)。
22.(8分)小明利用如图甲所示的实验装置“探究平面镜成像的特点”。
(1)在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板,把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板 (填“前面”或“后面”)观察蜡烛A经玻璃板 (填“反射”或“折射”)所成的像。
(2)再拿一支外形相同但 (填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像 。
(3)该同学体会到:用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能观察到蜡烛 (填“A”或“B”),便于确定像的位置。
(4)如图乙所示,在玻璃板后面放置不透明纸板,人眼在图示位置 (填“能”或“不能”)看到蜡烛通过玻璃板所成的像。
(5)如图丙所示,A′O′是AO在平面镜中的像。画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
23.(6分)为测量某种金属块的密度,小明进行了如下实验操作:
(1)将天平放在 上,游码放到标尺左端的零刻度线处,发现指针所在位置如图甲所示,他应将平衡螺母向 调节(填“左”或“右”),使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测量金属块质量,当天平再次平衡时,砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块质量为 g。
(3)将水倒入量筒,液面位置如图丙所示,再把金属块浸没在量筒的水中,液面位置如图丁所示,则金属块体积为 cm3。
(4)根据测量结果可知该金属块的密度为 kg/m3。
(5)若小明按乙、丁,丙的顺序进行实验操作,则测得金属块的密度比真实值 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
24.(8分)小明用如图甲所示的实验器材“探究凸透镜成像的规律”。
(1)实验开始时,小明在光具座上依次放置点燃的蜡烛、凸透镜和光屏,当调整它们的高度时,在光屏上看到如图乙所示的现象,此时应该将蜡烛向 (填“上”或“下”)移动。
(2)蜡烛在图甲所示位置,在光屏上可以观察到清晰的像,此时物距为 ,由此可以判断出实验所用透镜的焦距为 cm。
(3)小明把点燃的蜡烛移到光具座的30cm刻度线处,还需要将光屏向 (填“左”或“右”)移动到适当的位置,就可以在光屏上观察到一个清晰的 (填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)小明又将蜡烛移动到40cm刻度线处,则人眼在 的 (填“A”或“B”)位置可以观察到蜡烛正立放大的虚像。
(5)如图丙所示是烛焰上某点通过凸透镜所成的虚像,请通过画完整光路图的方式,找到凸透镜的焦点位置(找到一个焦点即可)。
25.(11分)战斗机的速度超过音速时,由于速度太快,空气都堆积到了飞机周围,产生极大压力,即使空气温度较高时,也会使机身周围产生水雾(如图甲所示),这种现象叫做音障。突破音障时如果机身不作特殊处理,将会被瞬间摇成碎片,所以飞机要采用密度小强度极高的材料制作。某科研小组为了提高材料性能,采用材料A和材料B组合成复合材料,复合材料的总体积与材料A的体积之比用e表示。科研人员经过不断调整两种材料的混合比例,绘制了不同复合材料板能够承受的最大重物质量m压与e之间的关系如图乙所示。当m压为107kg时,复合材料的密度为3×103kg/m3。请回答以下问题:
(1)战斗机在突破音障的过程中,机身周围的水雾是水蒸气通过 (填“压缩体积”或“降低温度”)的方式 (填物态变化名称)形成的。如图丙所示空中加油机正在给战斗机加油,以加油机为参照物,战斗机是 的。
(2)战斗机的供油系统非常强大,每秒钟可以输送1.92kg的燃油,燃油的密度为0.8×103kg/m3。求每秒钟输送燃油的体积为多少?若供油管的面积为4×10﹣4m2,求供油管内燃油的流速为多少m/s?
(3)当比值e为2.5时,若复合材料板的体积为0.1m3,质量为270kg,求复合材料板中所含材料B的质量为多少?
2020-2021学年湖北省武汉市江岸区八年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(本包括18小题,每小只有一个选项符合题意。每小题3分,共54分)
1.(3分)单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图所示透镜组中属于凹透镜的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【分析】中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,中间溥边缘厚的透镜叫凹透镜。根据两种透镜的定义即可进行分类。
【解答】解:中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜,图中②是凹透镜,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查了透镜的分类,属于基本的识记内容,比较简单。
2.(3分)“您于11月24日下单的月球土壤已到货!”,12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带2kg左右的月球土壤安全着陆,标志着我国探月工程第一阶段完美收官,这些月球土壤被带回地球后质量将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【分析】物体所含物质的多少叫质量,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:质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、位置、温度和状态的改变而改变,月球土壤被带回地球后位置变了,但所含土壤的多少没有改变,所以其质量不会改变。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对质量属性的了解和掌握,难度不大,是一道基础题。
3.(3分)泡沫塑料块刮玻璃产生的噪声波形如图所示,下列说法不正确的是( )
A.从物理学角度讲,发声体做无规则振动时会发出噪声
B.教室内安装噪声监测装置不可以使学生免受环境噪声干扰
C.在教室周围植树可以适当减弱环境噪声的干扰
D.以分贝为单位表示噪声音调高低的等级
【分析】从物理学角度,物体做无规则振动时发出的声音就是噪音;减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声、阻断噪声的传播、在人耳处减弱噪声,分析各个选项是否可以有效合理的减弱噪声。
【解答】解:A、发声物体无规则的振动会产生噪音,故A正确;
B、安装噪声监测器只会测出噪声的强弱,不能减弱噪声,可提醒大家减弱噪声,故B正确;
C、在教室周围植树,可以在噪声的传播过程中减弱噪声,故C正确;
D、物理学中以分贝为单位表示噪声响度高低的等级,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查学生对生活中防治噪声的具体做法的理解情况,是中考的常考题型。
4.(3分)日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”,日晷由“晷针”和带有刻度的“晷盘”组成,如图所示,关于日晷下列说法正确的是( )
A.日晷是古代用来测量长度的工具
B.晷盘上形成的影子是太阳的像
C.利用晷盘上影子的长短和方向可以计时
D.晷针影子的形成是由于光的反射
【分析】(1)日晷,本义是指太阳的影子。现代的“日晷“指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器;
(2)影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光照不到的暗区;
(3)在不同时刻,由于太阳所处位置的不同,会使同一物体的影子的长短和位置不同;
(4)光在同种均匀介质中沿直线传播,如影子、日食、月食等现象都是光的直线传播形成的。
【解答】解:
A、现代的“日晷“指的是人类利用日影测得时刻的一种计时仪器,故A错误;
B、根据影子的形成原理可以知道影子不是太阳的像,故B错误;
C、在阳光下“晷针”的影子在“晷盘”的位置和长度与不同时刻是太阳的位置有关,所以利用晷盘上影子的长短和方向可以计时,故C正确;
D、在太阳光的照射下看到的影子是由光的直线传播形成的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题以“日晷”为对象,考查光的直线传播的应用,体现古人的智慧,是一道基础题。
5.(3分)如图所示的光学现象,属于光的反射现象的是( )
A.演员对着镜子画脸谱 B.池水变“浅”了
C.太阳光照射到三棱镜上 D.放大镜使太阳光会聚
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、演员对着镜子画脸谱,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A正确;
B、池底反射的光线穿过水面,折射进入人眼,此时光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,即人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是池底经水面折射所成的虚像,且虚像在实际池底的上方,所以池水看起来比实际的浅,故B错误;
C、当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,不是光的反射现象,故C错误;
D、放大镜使太阳光会聚,属于光的折射现象,故D错误。
故选:A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
6.(3分)如图所示是运动会上同学们赛跑的情景,下列说法正确的是( )
A.观众判断乙同学跑的最快是利用相同路程比时间
B.裁判员判断谁跑的快是利用相同时间比路程
C.在物理学中,用路程与时间之比表示物体运动快慢
D.以教学楼为参照物,甲乙丙丁四名同学可能是静止的
【分析】(1)比较物体运动快慢的基本方法有三种:
在时间相同的情况下比较运动路程的长短,路程长的运动得快;在路程相同的情况下比较运动时间的长短,运动时间短的运动得快;在运动时间和路程都不相同的情况下,比较单位时间内通过的路程,单位时间内通过路程长的运动得快。
(2)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:A、观众判断乙同学跑的最快是利用相同时间比路程,故A错误;
B、裁判员判断谁跑的快是利用相同路程比时间,故B错误;
C、在物理学中,把路程与时间之比叫做速度,可以用路程与时间之比表示物体运动快慢,故C正确;
D、以教学楼为参照物,甲乙丙丁四名同学与教学楼之间的位置都发生了变化,所以他们都是运动的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查通过赛跑来判断物体运动快慢的方法、运动和静止的相对性,在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
7.(3分)汽车倒车过程中会发出超声波,如图所示这些声波碰到障碍物时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定障碍物的位置。下列关于倒车雷达说法正确的是( )
A.倒车雷达发出的超声波频率低于20Hz
B.倒车雷达说明声音可以传递信息
C.倒车雷达发出的超声波可以在真空中传播
D.超声波在15℃空气中传播速度是3×108m/s
【分析】(1)蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置和距离,这就是超声波“回声定位”;倒车雷达也是利用“回声定位”原理工作的,超声波的频率高于20000Hz。
(2)声音可以传递信息,也可以传递能量。
(3)超声波的传播也需要介质,在真空中不能传播。
(4)超声波在15℃空气中传播速度是340m/s。
【解答】解:A、倒车雷达发出的超声波的频率高于20000Hz,故A错误;
B、倒车雷达说明声音可以传递信息,故B正确;
C、倒车雷达发出的超声波不能在真空中传播,故C错误;
D、超声波在15℃空气中传播速度是340m/s,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查对生活中具体实例与声音可以传递信息、超声波的产生与传播,学会用物理知识解释身边现象是解题的关键。
8.(3分)利用如图所示装置“探究光的反射规律”,下列判断不正确的是( )
A.粗糙的硬纸板ENF必须竖直的立在水平镜面上
B.改变入射光线的角度,反射角始终和入射角相等
C.图甲中,如果让光沿着FO方向射到镜面,反射光线将沿着OE方向射出
D.图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,原因是反射光线不存在
【分析】(1)探究光的反射定律,应将纸板竖直地立在水平平面镜上。
(2)反射角始终等于入射角。
(3)反射现象中,光路是可逆的;
(4)反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
【解答】解:A、探究光的反射定律,应将粗糙的硬纸板ENF竖直地立在水平平面镜上,故A正确;
B、根据光的反射定律可知,改变入射光线的角度,反射角始终和入射角相等,故B正确;
C、在图甲中,如果让光线沿着FO方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出这表明光反射时,光路是可逆的,故C正确;
D、光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故D错误。
故选:D。
【点评】本题为“探究光的反射规律”的实验,考查器材安装、实验操作要求等知识。
9.(3分)为了测盐水的密度,某实验小组制定如下的实验计划:
①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中
③测出量筒中盐水的体积
④测出烧杯和剩余盐水的质量
⑤测出空烧杯的质量
⑥根据实验数据计算盐水的密度。
以上实验步骤安排最合理的是( )
A.①②③④⑥ B.⑤①②③⑥ C.①②④③⑤⑥ D.⑤①②④③⑥
【分析】先测烧杯和盐水的质量,再测烧杯和剩下盐水的质量,这样算出的质量便是量筒中盐水的质量,从而避免因烧杯中盐水倒不干净而使盐水的体积偏小。
【解答】解:先测空烧杯质量,将液体倒入烧杯测出液体烧杯总质量,再将液体倒入量筒测体积,这种做法因烧杯壁粘液体,测出的体积偏小,算出的密度偏大。因此测盐水等液体密度的实验步骤安排最合理的是:
①在烧杯中装入适量盐水,测出它们的总质量,
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中,
③测出量筒中盐水的体积,
④测出烧杯和剩余盐水的质量,
⑥根据实验数据计算盐水的密度。
故选:A。
【点评】液体密度的测量需考虑可能的误差,如烧杯中盐水倒不干净;故先测烧杯和盐水的质量,再测烧杯和剩下盐水的质量,采用此法减小误差。
10.(3分)甲、乙两物体在同一位置沿同一方向做直线运动,其路程s与时间t的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两物体同时开始运动
B.第3s开始乙物体做匀速直线运动
C.在t=5s时,甲、乙两物体速度相同
D.甲物体在2~6s运动的速度为2m/s
【分析】(1)根据图像可知甲乙运动的开始时间判断是否同时开始运动;
(2)s﹣t图像中,倾斜直线表示物体做匀速运动,水平直线表示物体静止,3~8s乙物体的s﹣t图像为水平直线,据此得出第3s开始乙物体的运动情况;
(3)甲物体在2~6s的图像为倾斜直线,故甲物体做匀速直线运动,利用速度公式得出甲物体运动的速度;而在t=5s时,乙物体静止,速度为0,据此分析在t=5s时,甲、乙两物体速度是否相同。
【解答】解:
A、根据图像可知,甲比乙晚运动2s,因此不是同时开始运动的,故A错误;
B、s﹣t图像中,倾斜直线表示物体做匀速运动,水平直线表示物体静止,3~8s乙物体的s﹣t图像为水平直线,故第3s开始乙物体静止,故B错误;
CD、甲物体在2~6s的图像为倾斜直线,故甲物体做匀速直线运动,运动的运动的速度v甲===2m/s,而在t=5s时,乙物体静止,速度为0,故在t=5s时,甲、乙两物体速度不相同,故C错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查速度公式的应用,关键是从图中得出有用信息。
11.(3分)如图所示的光学现象,下列解释正确的是( )
A.图中,蜡烛的光通过小孔在底部的半透明膜上呈现的是正立的实像
B.图中,街角处的凸面镜利用了光的折射原理
C.图中,验钞机发出的紫外线可以使大额钞票上的荧光物质发光
D.图中,利用紫外线拍摄的人体“热谱图”有助于诊断疾病
【分析】(1)蜡烛发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的烛焰的像;
(2)凸面镜和凹面镜都是利用光的反射工作的;
(3)紫外线的化学效应强:根据紫外线有杀菌作用制成消毒灯;根据紫外线能使荧光物质发光制成验钞机;紫外线能促使人体合成维生素D促进钙的吸收;
(4)红外线是看不见的光,但照射在物体上可以使物体的温度升高;红外线的热作用很强,制成热谱仪、红外线夜视仪、电视遥控器。
【解答】解:
A、小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像,故A错误;
B、街角处的凸面镜利用了光的反射,故B错误;
C、验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光的效应进行防伪的,故C正确;
D、当人体发热时,皮肤表面的温度异常,可以利用红外线拍摄“热谱图”,有助于诊断疾病,这是利用了红外线的热作用很强,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射的应用、紫外线和红外线的应用等,都是基础知识。
12.(3分)一般来说,同种物质温度越高密度越小,遵从热胀冷缩的规律,但是水比较特殊。水在4℃时密度最大,温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃,随着温度的降低,水的密度也越来越小。如图所示是冬天湖水温度分布示意图,下列说法不正确的是( )
A.与冰面接触的①处水的温度为0℃
B.在0~4℃范围内,水具有热胀冷缩的性质
C.较深湖底⑤处的水可能保持4℃的水温
D.温度高于4℃时,水温度升高,体积会变大
【分析】(1)冰水混合温度为0℃;
(2)液态水在0~4℃范围内反膨胀,即当水温低于4℃时,水是热缩冷胀的;
(3)水在4℃时的密度是最大的;
(4)水温在4℃以上时,水是热胀冷缩的。
【解答】解:A、冰水混合物的温度是0℃,所以与冰面接触的①处水的温度为0℃,故A说法正确;
B、液态水在0~4℃范围内反常膨胀,即当水温低于4℃时,水是热缩冷胀的,故B说法错误;
C、水在4℃时密度最大,所以较深湖底⑤处的水可能保持4℃的水温,故C说法正确;
D、温度高于4℃时,水是热胀冷缩的,故D说法正确。
故选:B。
【点评】本题考查学生对于密度、温度以及物态变化的理解,注意水的反常膨胀现象。
13.(3分)人体的成分按质量计算,水约占70%,脂肪约占15%,蛋白质约占10%,请结合如表估算自己的体积,其中合理的是( )
物质
水
蛋白质
脂肪
气体
密度/(g•cm﹣3)
1.0
1.06
0.9
0.9
A.0.005m3 B.0.05m3 C.0.5m3 D.5m3
【分析】由组成人体成分及其密度值可知,组成人体的成分中大部分是水,其它成分的密度也接近水的密度。可以按照人体的密度约等于水的密度,估测人体的质量,利用V=计算人体的体积。
【解答】解:由题知,组成人体的成分中大部分是水,其它成分的密度也接近水的密度。
则人体的密度ρ≈ρ水=1.0g/cm3=1.0×103kg/m3,
人体的质量约为50kg,
人体的体积:
V===0.05m3。
故选:B。
【点评】本题考查了密度公式的应用,较准确地估测人体的质量、密度是关键。
14.(3分)找一个圆柱形的玻璃瓶,里面装满水。把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过玻璃瓶,可以看到那支笔,如图所示。如果把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动,则透过玻璃瓶看到的像不可能的是( )
A.
B.
C.
D.
【分析】由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
【解答】解:该玻璃瓶相当于一个柱面透镜;当铅笔由靠近凸透镜的位置逐渐远离的过程中,透过透镜会看到铅笔逐渐变大,当到达某一位置时,由正立的虚像变为倒立的实像,铅笔尖也会改变方向;当将铅笔移动到2倍焦距以外时,会看到一个倒立、缩小的实像;当铅笔处于焦距和2倍焦距之间时,会看到一个倒立、放大的实像;所以不会出现正立、缩小的像,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查凸透镜成像规律的应用,涉及到光的折射、凸透镜成像的规律等知识,属于一道光学综合题。此实验最好亲自做一下比较好。
15.(3分)如图甲所示是“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置,图乙是这种物质温度随时间变化的图象,下列说法不正确的是( )
A.如图甲这种加热方式一般称为“水浴法”,优点是被加热物质受热均匀
B.由图乙可知,这种物质是晶体,且熔点是80℃
C.由图乙可知,在第20min时物质处于固液共存态
D.降低烧杯中水的初温,能够延长物质熔化过程的时间
【分析】(1)水浴法的好处是使物质受热均匀;
(2)晶体有固定的熔化温度,熔化过程中物质处于固液共存态;
(3)熔化过程的时间与物质的质量和酒精灯的火力有关,与水的初温无关。
【解答】解:A、图甲的加热方式为水浴法,好处是使物质受热均匀,故A正确;
B、晶体有固定的熔化温度,从图中可知,此物质为晶体,10﹣30min为熔化过程,熔点为80℃,且此过程物质处于固液共存态,故BC正确;
D、熔化过程的时间与物质的质量和酒精灯的火力有关,与水的初温无关,故D错误。
故选:D。
【点评】本题是“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验,考查晶体的熔化特点、水浴法的好处等知识。
16.(3分)如图是从物体发出的光经某人眼睛的折射情况,则该眼睛是( )
A.近视眼,需要用凹透镜矫正
B.近视眼,需要用凸透镜矫正
C.远视眼,需要用凹透镜矫正
D.远视眼,需要用凸透镜矫正
【分析】近视眼是晶状体会聚能力增强,像呈在视网膜的前方,应配戴凹透镜矫正;远视眼是晶状体会聚能力减弱,像呈在视网膜的后方,应配戴凸透镜矫正。
【解答】解:由题干图可知:像呈在视网膜的前方,所以该模型是近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴具有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚。故只有A说法正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对近视眼的成因,以及矫正方法的理解和掌握,是一道基础题,也是中考的热点。
(多选)17.(3分)小明用如图所示的器材做实验,先用距为20m的凸透镜甲进行实验,光屏上得到了清晰缩小的实像。接下来他改用焦距为10cm的凸透镜乙继续进行实验,要在光屏上成清晰的像。则( )
A.如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,可将光屏向右移动,像变大
B.如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,可将光屏向左移动,像变小
C.如果不改变凸透镜和光屏的位置,可将蜡烛向左移动,像变大
D.如果不改变凸透镜和光屏的位置,可将蜡烛向右移动,像变小
【分析】首先根据题意“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系,然后再根据凸透镜成实像时,物远像小像变小来确定调节光屏的方法。
【解答】解:由“先用焦距为20cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰缩小的实像”可知,此时u>2f;
AB、当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变蜡烛和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,要在光屏上成清晰的像,应将光屏将靠近透镜(向左)移动,像变小,故A错误,B正确;
CD、当改用焦距为10cm的透镜乙继续实验,不改变凸透镜和光屏的位置,则相当于增大了像距,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,要在光屏上成清晰的像,应将蜡烛将靠近透镜(向左)移动,像变大,故C正确,D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律,要注意理解应用。此题比较有拓展性,有一定难度
18.(3分)小明为了“测量物体运动的平均速度”,让小车从斜面的A点由静止开始下滑,并用电子设备记了录了每隔相同时间小车在斜面上的位置如图所示,下列说法不正确的是( )
A.小车在AC段的平均速度与CD段的平均速度之比为1:2
B.小车在AB段的平均速度与AC段的平均速度之比为1:3
C.如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度偏小
D.为了测出小车在下半程的平均速度,不能让小车从C点静止下滑
【分析】(1)由图可知,AC段的路程和CD段的路程相等,小车在AC段的所用的时间是CD段时间的两倍,根据速度公式可知平均速度的关系;
(2)由图可知,AB段与AC段的时间关系和路程关系,利用速度公式可以知道平均速度的关系;
(3)如果过了B点才停止计时,会导致所测的AB段的时间偏大,根据速度公式可知平均速度的变化情况;
(4)小车从A静止下滑过程中,经过C点时有一定的速度。
【解答】解:A、由图可知,AC段的路程和CD段的路程相等,小车在AC段的所用的时间是CD段时间的两倍,由v=可知,小车在AC段的平均速度与CD段的平均速度的一半,即小车在AC段的平均速度与CD段的平均速度之比为1:2,故A正确;
B、由图可知,AB段的时间与AC段的时间之比是1:2,AB段的路程与AC段的路程之比是1:3,则小车在AB段的平均速度与AC段的平均速度之比为2:3,故B错误;
C、如果过了B点才停止计时,会导致所测的AB段的时间偏大,由v=可知,测得AB的平均速度会偏小,故C正确;
D、小车从A静止下滑过程中,经过C点时有一定的速度,所以不能让小车从C点静止下滑,故D正确。
故选:B。
【点评】本题通过测量物体运动的平均速度来考查速度公式的理解和应用,注意公式的灵活变形和误差的分析。
二、非选择题(本题包括7小题,共46分)
19.(4分)2019年举行的武汉马拉松吸引了两万多名国内外选手参赛。如图所示为选手们通过建成通车60周年的武汉长江大桥时的情景。本次活动采用了无人机航拍、跟拍技术,选手们反射的光经过摄像机镜头在电子耦合器件(相当于光屏)成倒立、 缩小 、 实 像。
赛前气象部门实施人工降雨,有效减轻了赛事当天降雨量,人工降雨的方式之一是将干冰投散到云层中,干冰 升华 时从周围吸收大量的热,使空气中的水蒸气液化成小水滴或将 凝华 成小冰晶,下落而形成雨。
【分析】凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,f<v<2f,应用于照相机和摄像机;
物体由固态变为气态的过程叫升华,升华吸热;物质由气态变为固态的过程叫凝华,凝华放热;物体气态变为液态的过程叫液化,液化放热。
【解答】解:摄像机镜头是一个凸透镜,选手们在凸透镜的二倍焦距之外,选手反射的光经过摄像机镜头在电子耦合器件(相当于光屏)成倒立、缩小的实像。
人工降雨是将干冰投撒到云层中,干冰在常温下就可以升华为二氧化碳气体,并从周围吸收大量的热,使空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,下落而形成雨。
故答案为:缩小;实;升华;凝华。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律和人工降雨的原理;人工降雨就是利用物态变化的知识来工作的。
20.(4分)如图所示,将一把钢尺紧按在桌面上,让它的一端伸出桌边一定长度。用手拨动钢尺,听尺子由于 振动 而发出的声音,然后将尺子伸出桌边更长一些,再次拨动钢尺,控制钢尺两次振动幅度相同,再次听它发出的声音并比较,第 1 (填“1”或“2”)次钢尺振动得快,发出的音调 高 (填“高”或“低”),说明音调与 频率 有关。
【分析】(1)声音是由物体的振动产生的,振动停止、发声停止;
(2)音调的高低和振动的频率有关,频率越大,音调越高。
【解答】解:
(1)拨动钢尺,尺子由于振动而发出声音;
(2)由题知第一次钢尺伸出桌边短,钢尺容易振动,振动得快、频率高,它的音调高,这说明音调与频率有关。
故答案为:振动;1;高;频率。
【点评】本题考查了声音的产生原因以及音调的影响因素,属于基础题目。
21.(5分)某小组用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。
(1)实验中观察到如图乙中a、b所示的两种情景,其中水沸腾时的情景为 a (填“a”或“b”)。
(2)水沸腾时温度计示数如图丙所示,表明此时水的沸点为 106 ℃,说明此时气压 不是 (填“是”或“不是”)1个标准大气压。
(3)水沸腾后继续加热,烧杯中水的温度会 保持不变 (填“继续上升”或“保持不变”)。
(4)另一小组用如图甲所示的实验装置进行实验,并绘制了如图丁所示的图线①,现将烧杯中的水冷却至室温,倒掉约的水,保持其他条件不变,重做上述实验并绘制了图线,此图线是 ④ (填“②”、“③”或“④”)。
【分析】(1)掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别:沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大。
(2)要会进行温度计的读数,在读数时,首先认清温度计的分度值;
液体的沸点跟气压的大小有关,气压增大,沸点升高;气压减小,沸点降低;
(3)水沸腾后继续吸热、温度保持不变;
(4)另一小组用如图甲所示的实验装置进行实验,并绘制了如图丁所示的图线①,现将烧杯中的水冷却至室温,倒掉约的水,保持其他条件不变,重做上述实验,则加热至沸腾所用时间变少,但沸点不变。
【解答】解:
(1)由图可知,a中气泡在上升过程中体积逐渐变大,所以是沸腾时的现象;b图中气泡在上升过程中体积逐渐减小,所以是沸腾前的现象;
(2)由图知,此温度计的分度值是1℃,所以此时温度计的示数是106℃,即水的沸点是106℃;
因为液体的沸点跟气压的大小有关,标准大气压下,水沸腾时的温度是100℃,所以该实验环境的气压不是1标准大气压;
(3)水沸腾后继续加热,烧杯中水的温度会保持不变;
(4)另一小组用如图甲所示的实验装置进行实验,并绘制了如图丁所示的图线①,现将烧杯中的水冷却至室温,倒掉约的水,保持其他条件不变,重做上述实验,则加热至沸腾所用时间变少,但沸点不变,并绘制了图线,此图线是④。
故答案为:(1)a;(2)106;不是;(3)保持不变;(4)④。
【点评】本题为“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验,考查现象分析、温度计读数、沸腾特点等知识。
22.(8分)小明利用如图甲所示的实验装置“探究平面镜成像的特点”。
(1)在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板,把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板 前面 (填“前面”或“后面”)观察蜡烛A经玻璃板 反射 (填“反射”或“折射”)所成的像。
(2)再拿一支外形相同但 不点燃 (填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像 完全重合 。
(3)该同学体会到:用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能观察到蜡烛 B (填“A”或“B”),便于确定像的位置。
(4)如图乙所示,在玻璃板后面放置不透明纸板,人眼在图示位置 能 (填“能”或“不能”)看到蜡烛通过玻璃板所成的像。
(5)如图丙所示,A′O′是AO在平面镜中的像。画出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
【分析】(1)(4)平面镜成像为光的反射现象。
(2)根据等效替代法,可知再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合。
(3)玻璃板透明,便于确定像的位置。
(5)连接AA′,OO′,并找到AA′、OO′的中点,两个中点的连线即为平面镜的位置。
【解答】解:(1)平面镜成像为光的反射现象,故该同学应在玻璃板前面观察蜡烛A经玻璃板反射所成的像。
(2)再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合。
(3)用玻璃板代替平面镜,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(4)如图乙所示,在玻璃板后面放置不透明纸板,人眼在图示位置能看到蜡烛通过玻璃板所成的像。
(5)连接AA′,OO′,并找到AA′、OO′的中点,两个中点的连线即为平面镜的位置,如图:
故答案为:(1)前面;反射;(2)不点燃;完全重合;(3)B;(4)能;(5)如图。
【点评】探究平面镜成像特点的实验过程,在近年中考题中较为热点。重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查,注意体会实验过程和做题经验积累。
23.(6分)为测量某种金属块的密度,小明进行了如下实验操作:
(1)将天平放在 水平桌面 上,游码放到标尺左端的零刻度线处,发现指针所在位置如图甲所示,他应将平衡螺母向 左 调节(填“左”或“右”),使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测量金属块质量,当天平再次平衡时,砝码及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块质量为 27 g。
(3)将水倒入量筒,液面位置如图丙所示,再把金属块浸没在量筒的水中,液面位置如图丁所示,则金属块体积为 6 cm3。
(4)根据测量结果可知该金属块的密度为 4.5×103 kg/m3。
(5)若小明按乙、丁,丙的顺序进行实验操作,则测得金属块的密度比真实值 偏小 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【分析】(1)天平使用时需将天平放到水平桌面上,指针指向刻度盘中央哪侧,哪侧的盘就较低,需反向调节平衡螺母;
(2)用天平测量物体质量时,物体质量等于砝码总质量和游码所对刻度之和。读取游码所对刻度时,要明确标出的分度值;
(3)用量筒测量液体体积时,先明确量筒的分度值,读数时视线与液面最凹处相平;
(4)已知物体质量和体积,用ρ=计算金属块密度;
(2)测量固体的密度:首先测量固体的质量;然后再利用排水法测量固体的体积,根据实验步骤分析可知。
【解答】解:(1)天平使用时需将天平放到水平桌面上,由图甲所示可知,指针指向分度盘的右侧,说明天平的右端下沉,应向左调节平衡螺母;
(2)(3)(4)由图示天平可知,金属块的质量:m=20g+5g+2g=27g,由图示量筒可知,金属块的V=31ml﹣25ml=6ml=6cm3,
金属块的密度ρ===4.5g/cm3=4.5×103kg/m3;
(5)测固体密度的基本方法是:将天平放到水平桌面上,将游码拨到零刻度线,调节平衡螺母使横梁平衡;用天平测出固体的质量m,根据排水法用量筒测出固体的体积V,代入公式ρ=算出固体的密度。若小明按乙、丁,丙的顺序进行实验操作,取出会带出一部分水,则测得金属块的体积偏大,则测得金属块的密度与真实值相比偏小。
故答案为:(1)水平桌面;左;(2)27;(3)6;(4)4.5×103;(5)偏小。
【点评】本题考查了固体密度的测量方法,涉及到量筒和天平的使用,属于重要实验题目,必须掌握
24.(8分)小明用如图甲所示的实验器材“探究凸透镜成像的规律”。
(1)实验开始时,小明在光具座上依次放置点燃的蜡烛、凸透镜和光屏,当调整它们的高度时,在光屏上看到如图乙所示的现象,此时应该将蜡烛向 上 (填“上”或“下”)移动。
(2)蜡烛在图甲所示位置,在光屏上可以观察到清晰的像,此时物距为 30 ,由此可以判断出实验所用透镜的焦距为 15 cm。
(3)小明把点燃的蜡烛移到光具座的30cm刻度线处,还需要将光屏向 右 (填“左”或“右”)移动到适当的位置,就可以在光屏上观察到一个清晰的 放大 (填“放大”或“缩小”)的实像。
(4)小明又将蜡烛移动到40cm刻度线处,则人眼在 凸透镜 的 B (填“A”或“B”)位置可以观察到蜡烛正立放大的虚像。
(5)如图丙所示是烛焰上某点通过凸透镜所成的虚像,请通过画完整光路图的方式,找到凸透镜的焦点位置(找到一个焦点即可)。
【分析】(1)根据光线过光心不改变方向,可确定透镜的移动方向;
(2)当物距等于2倍焦距时,物体通过凸透镜成倒立、等大的实像,此时像距也为2倍焦距,从甲中读出物距或像距,然后求出凸透镜的焦距;
(3)由凸透镜成像的规律知,当物距在一倍焦距以内时,得到正立、放大的虚像;物体在一倍焦距到二倍焦距之间时,得到倒立、放大的实像;物体在二倍焦距以外时,得到倒立、缩小的实像。
【解答】解:
(1)根据光线过光心不改变方向,如图,像成在光屏的上方,要使像成在光屏的中央位置,可以让蜡烛向上移动;
(2)当凸透镜成的像是等大的倒立的实像时,物距和像距均为焦距的2倍,由图可知物距或像距为30.0cm,则凸透镜的焦距为15.0cm;
(3)将蜡烛从20cm处移至30cm处时,此时物距变小,像距变大,所以需要将光屏向右移动远离凸透镜,此时的u=20cm,位于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立放大的实像;
(4)将蜡烛移动到40cm刻度线处,则人眼在凸透镜的B位置可以观察到蜡烛正立放大的虚像;
(5)根据“平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点”,先画出S点发出的、平行于凸透镜主光轴的光线,与凸透镜交于A点,连接S'A并延长,与主光轴的交点,即凸透镜右侧的焦点,如图所示:
故答案为:(1)上;(2)30;15(3)右;放大(4)凸透镜;B;(5)如上图。
【点评】此题探究了凸透镜成像的规律,考查了学生对实验操作的要求。一定要注意实验前的调整工作。要熟记规律,特别注意成像特点与物距之间的关系。
25.(11分)战斗机的速度超过音速时,由于速度太快,空气都堆积到了飞机周围,产生极大压力,即使空气温度较高时,也会使机身周围产生水雾(如图甲所示),这种现象叫做音障。突破音障时如果机身不作特殊处理,将会被瞬间摇成碎片,所以飞机要采用密度小强度极高的材料制作。某科研小组为了提高材料性能,采用材料A和材料B组合成复合材料,复合材料的总体积与材料A的体积之比用e表示。科研人员经过不断调整两种材料的混合比例,绘制了不同复合材料板能够承受的最大重物质量m压与e之间的关系如图乙所示。当m压为107kg时,复合材料的密度为3×103kg/m3。请回答以下问题:
(1)战斗机在突破音障的过程中,机身周围的水雾是水蒸气通过 压缩体积 (填“压缩体积”或“降低温度”)的方式 液化 (填物态变化名称)形成的。如图丙所示空中加油机正在给战斗机加油,以加油机为参照物,战斗机是 静止 的。
(2)战斗机的供油系统非常强大,每秒钟可以输送1.92kg的燃油,燃油的密度为0.8×103kg/m3。求每秒钟输送燃油的体积为多少?若供油管的面积为4×10﹣4m2,求供油管内燃油的流速为多少m/s?
(3)当比值e为2.5时,若复合材料板的体积为0.1m3,质量为270kg,求复合材料板中所含材料B的质量为多少?
【分析】(1)液化的方式有降低温度和压缩体积;判断物体的运动与静止时,要看物体相对于参照物的位置是否发生改变,如果改变就是运动的,如果不变就是静止的;
(2)利用ρ=的变形式V=求燃油的体积,利用每秒输送燃油的体积和油管的横截面积求燃油的流速;
(3)根据图乙分析求出当m压为107kg时的e值,结合e的定义求出A材料的密度,再根据复合材料板的体积和e的定义求出e为2.5时A材料的体积,根据密度公式ρ=求出A材料的质量,进而求出B材料的质量。
【解答】解:(1)由于速度太快,空气都堆积到了飞机周围,产生极大压力,使机身周围产生水雾,因此机身周围的水雾是水蒸气通过压缩体积的方式液化形成的;
以加油机为参照物,战斗机相对于加油机的位置没有发生改变,因此以加油机为参照物,战斗机是静止的;
(2)由ρ=可知,每秒钟输送燃油的体积为:
V===2.4×10﹣3m3;
则燃油的流量为Q=2.4×10﹣3m3/s,
所以供油管内燃油的流速为:
v===6m/s;
(3)由于m压为107kg时,复合材料的密度为3×103kg/m3,根据图乙可知,m压为107kg时,e==1,则V总=VA,因此A材料的密度为3×103kg/m3,
当e'==2.5时,VA'===0.04m3,
则材料A的质量:
mA'=ρAVA'=3×103kg/m3×0.04m3=120kg,
所以复合材料板中所含材料B的质量:
mB'=m总'﹣mA'=270kg﹣120kg=150kg。
故答案为:
(1)压缩体积;液化;静止;
(2)每秒钟输送燃油的体积为2.4×10﹣3m3;供油管内燃油的流速为6m/s;
(3)复合材料板中所含材料B的质量为150kg。
【点评】本题考查液化的方法、运动和静止的相对性、密度公式的应用,关键是从大量文字材料中抓住核心信息,考查学生基本的学习能力,此题是一道综合性的难题。
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