2020-2021学年江苏省南通市通州区金郊初级中学八年级(上)
第三次月考物理试卷(附教师版答案详细解析)
一、选择题(每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1.(2分)“妈妈,妈妈,外婆来电话了…”小华接听电话喊道。小华主要是根据声音的什么特征判定是外婆打来的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
2.(2分)“雾、露、霜、雪”是自然界常见的气象,关于它们的由来,下列说法正确的是( )
A.雾是水汽化而来 B.露是水蒸气液化而来
C.霜是水凝固而来 D.雪是水升华而来
3.(2分)下列四个情景中,其物态变化需要吸热的是( )
A.冰冻的衣服变干
B.钢水浇铸得到钢件
C.冬天户外的人呼出“白气”
D.夏天从冰箱中取出的饮料罐,外壁出现水珠
4.(2分)下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.人步行的速度约为110m/min
B.正常人的脉搏频率约为1.2Hz
C.舒适的洗澡水的温度约为25℃
D.做一遍中学生眼保健操的时间约需120s
5.(2分)一段路程长为s,一辆汽车通过前s时速度为V1,通过后s时速度为V2,则汽车全程的平均速度是( )
A.(v1+v2) B.(v1+v2)
C. D.
6.(2分)如图所示,“影”是生活中常见的光现象,下列各种“影”中,其中与物理知识对应关系正确的是( )
A.手影一光的反射 B.摄影一平面镜成像
C.投影一凸透镜成像 D.倒影一光的折射
7.(2分)图中蜡烛在光屏上成清晰缩小的像,下列哪项操作能使烛焰在光屏上成清晰放大的像( )
A.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
B.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
8.(2分)“神舟十号”飞船与“天宫一号”实施自动交会对接,如图所示。成功对接后,“神舟十号”内的航天员看到“天宫一号”纹丝不动,则航天员选择的参照物是( )
A.太阳 B.地球 C.“天宫一号” D.“神舟十号”
9.(2分)小明在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释?( )
A. B.
C. D.
10.(2分)某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究,他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象,根据图象可以判断( )
A.0﹣7 s内,小车的平均速度是1.5 m/s
B.0 s﹣5 s内,小车的平均速度是0.4 m/s
C.2﹣5 s内,小车做匀速运动
D.5﹣7 s内,小车运动了6m
11.(2分)为了测定某辆轿车在平直公路上匀速行驶的速度,小宇同学拍摄了在同一底片上多次曝光的照片,如果每隔1秒拍摄1次,轿车本身总长5m,那么,这辆轿车的速度约为( )
A.10m/s B.12.5m/s C.30m/s D.15m/s
12.(2分)如图所示,小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,透过玻璃杯看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),改变鹦鹉和杯子之间的距离,他所看到的像不可能是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共30分)
13.(2分)在甲图中,圆筒的直径d为 cm.在乙图中秒表的读数为 s。
14.(5分)如图是某住宅小区内的场景。
(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是在 处控制噪声;
(2)图中B是汽车限速标志,它表示的含义是汽车行驶速度不允许超过5 (填单位)。按此规定,汽车在小区内行驶50m至少需要 s;
(3)图中C是摄像头,它的内部有光学元件,其作用相当于 透镜,小区内的景物通过它所成像的性质是 像(选填“实”或“虚”)。
15.(4分)如图所示,一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态。它是在常温下,用 的方法使它液化后储存在打火机里的;如果不小心将其摔坏,待里面的液体刚消失时,立刻捡起残骸,会感觉残骸较 (选填“冷”、“热”),这是因为里面的液体迅速 (填物态变化的名称)时要 (选填“吸收”、“放出”)大量的热。
16.(8分)星期天,小明约小刚逛公园,在游玩时看见一些现象,他俩从物理角度讨论起了下列问题。
(1)阳光下,小明看见自己在地面上留下了影子,可以用光的 知识来解释。看见公园中红色的花朵,是因为花朵 (填“反射”或“吸收”)红色光的缘故。
(2)来到湖边,小刚看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋,看见的鱼是光的 形成的像。
(3)蜻蜓在平静水面上空飞行,蜻蜓在水中的“倒影”是它的 像(选填“虚”或“实”),蜻蜓以1m/s的速度,竖直向下飞行,则蜻蜓水中的“倒影” (选填“向上”或“向下”)飞行。相对于蜻蜓,其“倒影”的飞行速度为 m/s。
(4)“蜻蜓点水”是常见的自然现象,某同学在研究蜻蜓运动的过程中,获得一张图4所示的蜻蜓点水的俯视图片。该图片记录了在相等时间内蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,已知水的传播和蜻蜓的飞行都是匀速运动。根据图中弦的形状和分布可知蜻蜓当时是向 (填“左”或“右”)飞行的,且飞行速度比水波传播的速度 (填“快”或“慢”)。
17.(4分)某物理兴趣小组在测平均速度的实验中(如图所示),决定选择较 (选填“大”或“小”)坡度斜面,这样设计便于测量实验中小车运动的 (选填“路程”或“时间”)。若秒表每格为1s,则该实验中,小车通过全程的平均速度是 m/s。实验中,小车通过上半程的平均速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度。
18.(2分)我们常用“频闪照片”来研究物质的运动。如图1所示,记录了甲、乙两个运动小球每隔0.01秒的不同位置。在底片记录的时间内, 球运动平均速度大,图2中的图象描述的是 球的运动。
19.(5分)小明在探究“光的反射定律”实验时,进行如图所示的实验操作。
(1)让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光沿OB方向射出,如图甲所示,入射角等于 °。
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,反射光线与法线、入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如图丙所示,一束光线垂直入射到平面镜上,若入射光线方向不变,平面镜绕入射点顺时针方向转20°,则反射光线 (选填“顺”或“逆”)时针方向转了 °。
三、解答题(共46分)
20.(2分)按要求作图
如图所示,利用平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜中的像。
21.(2分)如图所示,(两透镜焦距相同)根据已知光线画出原先的入射光线和后来的折射光线。
22.(2分)如图,一束光射向三棱镜,画出这束光两次折射的大致光路。
23.(3分)一辆汽车停在离山崖一定距离的地方鸣笛,经过1.2s后司机听到了回声,(已知声音在空气中的传播速度为340m/s。)求:
(1)汽车静止鸣笛时距山崖多远。
(2)若汽车向着远离山崖方向以20m/s速度匀速行驶,仍在同样位置鸣笛,则司机经过多少时间听见回声。
24.(3分)如表是D412次动车组列车运动时刻表的一部分。
时间 上海 苏州 常州 南京 徐州
到站时间 09:51 10:33 11:45
发车时间 09:15 09:53 10:35 11:50
里程/km 0 84 300 648
(1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少?
(2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129km/h,则苏州到常州的里程为多少?
(3)D412以50m/s的平均速度通过全长为3200米大桥,列车全部通过桥所用的时间多少秒?(列车长为150m)
25.(7分)小华利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)在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾并持续几分钟后停止读数,图乙为第3min时温度计的示数,请你帮她读出示数 ℃。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 98 98 98 98
(2)根据表格中数据,小华实验时,水的沸点是 ℃。此时的大气压可能是 (大于/小于/等于)1个标准大气压。
(3)如图丙中A、B所示,其中 图是在第5min的气泡的变化情况。
(4)在这次实验中,小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长,为了缩短实验的时间,可以采取的措施是 (回答出一条即可)。但他发现撤掉酒精灯时,烧杯内的水没有立即停止沸腾,你认为可能的原因 (写出一条即可)。
(5)冬天在家里用水壶烧水时,细心的小明发现可根据壶嘴上方白气的多少判断房间温度的高低,白气相对较少的房间,则温度较 。(选填“高”或“低”)
26.(6分)一物理实验小组在“探究气泡的运动规律”时,在内径约为1cm、长为60cm的玻璃管中注煤油,管内留一个小气泡后封住开口。将玻璃管翻转后竖直放置,观察气泡的运动情况,如图所示。
(1)实验小组的同学在讨论“如何测量气泡从O点运动到10cm、20cm、30cm和40cm处所用的时间?”,甲同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后立即计时如图(1)”;乙同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后,等气泡运动上升一定距离开始计时如图(2)”。你同意 同学的方案,理由是 。
(2)按照正确的方案,测得的数据如下表,负责记录的同学漏记一次的时间,请你为他填上。
从O点开始的路程s/cm 0 10 20 30 40
从O点开始计时的时间t/s 0 5 10 20
(3)以路程,为纵坐标、时间t为横坐标,在图(3)中画出气泡运动的s﹣t图像。
(4)气泡在10cm到40cm区间的速度是 m/s。
(5)从图像看,气泡在上升一段路程后,运动的路程和时间近似成 (正/反)比。
27.(12分)小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可知,凸透镜的焦距是 cm。
(2)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的是 。(填选项前的字母)
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(3)为了方便从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较 (选填“粗糙”或“光滑”)的玻璃板。
(4)如图乙所示,用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像。若撤去光屏,人眼在图乙所示的位置 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛的像;当给凸透镜戴上近视眼镜后,为使光屏上再次呈清晰像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
(5)若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像“A”;接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置,再移动光屏,在光屏上形成清晰的像“B”。由实验可知像“A” (选填“大于”或“小于”)像“B”。
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小明用不透明的纸挡住透镜下半部分,则光屏上所成的像 (选填“完整”或“不完整”),亮度 (选填“变亮”或“变暗”或“不变”)。
(7)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图丙),做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v。物像间距L(u+v),绘出图线丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L 。经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合丙、丁两图,可知当物距u=3f时,n= 。
(8)小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图乙所示,则像距v与t的大致变化关系为丙图中的 。
2020-2021学年江苏省南通市通州区金郊初中八年级(上)第三次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1.(2分)“妈妈,妈妈,外婆来电话了…”小华接听电话喊道。小华主要是根据声音的什么特征判定是外婆打来的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.频率
【考点】音色.
【分析】①声音的三个特征分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的;
②音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解:不同的发声体发出声音的音色不同,小华通过声音就能分别出是外婆打来的电话,就是根据音色来判断的。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对声音三个特征的了解,是一道基础题。
2.(2分)“雾、露、霜、雪”是自然界常见的气象,关于它们的由来,下列说法正确的是( )
A.雾是水汽化而来 B.露是水蒸气液化而来
C.霜是水凝固而来 D.雪是水升华而来
【考点】液化及液化现象;生活中的凝华现象.
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华;由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化;由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固。
【解答】解:A、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故A错误。
B、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,附着在植被表面,故B正确。
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在建筑物或植被表面,故C错误。
D、雪是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,故D错误。
故选:B。
【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。
3.(2分)下列四个情景中,其物态变化需要吸热的是( )
A.冰冻的衣服变干
B.钢水浇铸得到钢件
C.冬天户外的人呼出“白气”
D.夏天从冰箱中取出的饮料罐,外壁出现水珠
【考点】凝固与凝固放热的特点;液化及液化现象;生活中的升华现象.
【分析】熔化、汽化、升华需要吸热,凝固、液化、凝华需要放热,弄清楚每个选项中的物态变化再去判断吸放热情况。
【解答】解:
A、冰冻的衣服变干,是衣服上的冰升华成为水蒸气,需要吸收热量。符合题意;
B、钢水浇铸得到钢件,是钢水变成固态钢件的过程,是凝固现象,需要放热。不符合题意;
C、冬天户外的人呼出“白气”,是嘴中呼出的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,是液化现象,需要放热。不符合题意;
D、夏天,从冰箱中取出饮料罐壁出现水珠,是空气中的水蒸气液化形成的小水珠,是液化现象,需要放热。不符合题意。
故选:A。
【点评】此题主要考查的是学生对物态变化概念及其吸放热情况的理解和掌握,弄明白每个选项中的物态变化名称是解决此题的关键。
4.(2分)下列几种估测最符合实际情况的是( )
A.人步行的速度约为110m/min
B.正常人的脉搏频率约为1.2Hz
C.舒适的洗澡水的温度约为25℃
D.做一遍中学生眼保健操的时间约需120s
【考点】温度;时间的估测;速度与物体运动.
【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、人正常步行的速度约为1.1m/s=66m/min,故A不符合实际;
B、正常情况下,人的脉搏1min跳动的次数在75次左右,跳动一次的时间接近1s,即脉搏频率接近1.2Hz,故B符合实际;
C、舒适的洗澡水的温度在40℃左右,故C不符合实际;
D、中学生做完一套眼保健操所用时间约为5min,故D不符合实际。
故选:B。
【点评】对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
5.(2分)一段路程长为s,一辆汽车通过前s时速度为V1,通过后s时速度为V2,则汽车全程的平均速度是( )
A.(v1+v2) B.(v1+v2)
C. D.
【考点】变速运动与平均速度.
【分析】根据公式v=分别求出各段路程的时间,再求出总时间,用总路程除以总时间得到平均速度。
【解答】解:∵v=,
∴通过前的时间t1=,
通过后的时间:t2=;
全程的总时间:
t=t1+t2=+=,
全程的平均速度:
v===。
故选:D。
【点评】此题主要考查的是学生对速度计算公式及其变形公式的理解和掌握,注意计算平均速度要用总路程除以总时间。
6.(2分)如图所示,“影”是生活中常见的光现象,下列各种“影”中,其中与物理知识对应关系正确的是( )
A.手影一光的反射 B.摄影一平面镜成像
C.投影一凸透镜成像 D.倒影一光的折射
【考点】光在均匀介质中直线传播;光的反射现象;凸透镜成像的应用.
【分析】各种影的形成都与光的传播有关,本题要把手影、摄影、投影、倒影道理弄清,知道其光学原理。利用光的直线传播、光的反射、光的折射解释这几种“影”形成的原因。
【解答】解:A、手影是影子,光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子,这是光的直线传播造成的,故A错误;
B、摄影是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理进行工作的,故B错误;
C、投影是利用凸透镜成倒立、放大、实像的原理工作的,故C正确;
D、岸上的景物在水中的倒影是平面镜成像,平静的水面相当于平面镜,其原理是光的反射,故D错误。
故选:C。
【点评】影子、日月食、小孔成像都是光的直线传播原理;倒影、照镜子、潜望镜都是光的反射原理;透镜、看水下的物体等都是光的折射原理,此题是一道光学的综合题,也是中考的一个热点知识。
7.(2分)图中蜡烛在光屏上成清晰缩小的像,下列哪项操作能使烛焰在光屏上成清晰放大的像( )
A.透镜不动,蜡烛、光屏向右移动
B.透镜不动,蜡烛、光屏靠近透镜
C.透镜、光屏都不动,蜡烛向右移动
D.蜡烛、光屏都不动,透镜靠近光屏
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验.
【分析】(1)光屏上能承接清晰的像是实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大。
(2)光路是可逆的,当蜡烛和凸透镜的位置不变时,凸透镜左移,使现在的物距等于原来的像距。
【解答】解:(1)光屏上能再次出现清晰的像,此时像是实像,要使像成放大的,要减小物距,增大像距,所以凸透镜位置不动,向右移动蜡烛,同时向右移动光屏。
(2)因为光路是可逆的,如图位置凸透镜成倒立、缩小的实像,当蜡烛和光屏位置不变时,凸透镜向左远离光屏时,使现在的物距等于原来的像距时,凸透镜成倒立、放大的实像。
故选:A。
【点评】凸透镜成实像时,物距减小,像距变大,像变大。这条规律在凸透镜成像习题中有广泛的应用。
8.(2分)“神舟十号”飞船与“天宫一号”实施自动交会对接,如图所示。成功对接后,“神舟十号”内的航天员看到“天宫一号”纹丝不动,则航天员选择的参照物是( )
A.太阳 B.地球 C.“天宫一号” D.“神舟十号”
【考点】参照物及其选择.
【分析】在研究物体的机械运动时要先选择一个物体做为参照物;如果物体的位置相对于参照物不变,则物体是静止的,如果物体的位置相对于参照物不断变化,则物体是运动的。
【解答】解:
“神舟十号”与“天宫一号”成功对接后,以“神舟十号”为参照物,“天宫一号”相对它的位置不变,“天宫一号”是静止的,故D正确。
故选:D。
【点评】本题根据物体的运动状态判断所选参照物,难度不大是一道基础题,熟练掌握基础知识即可正确解题。
9.(2分)小明在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释?( )
A. B.
C. D.
【考点】光的折射现象及其应用.
【分析】(1)当我们用眼睛看水中物体时,是物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体;
(2)光的折射定律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折。
【解答】解:当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币上发出的,故B图正确。
故选:B。
【点评】本题来源于生活中的折射现象,要求能够判断出折射现象,并且会根据折射定律判断光路是否正确,重点考查学生知识应用与实践的能力。
10.(2分)某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究,他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象,根据图象可以判断( )
A.0﹣7 s内,小车的平均速度是1.5 m/s
B.0 s﹣5 s内,小车的平均速度是0.4 m/s
C.2﹣5 s内,小车做匀速运动
D.5﹣7 s内,小车运动了6m
【考点】速度与物体运动.
【分析】(1)由s﹣t图象找出路程与所对应的时间,由平均速度公式可以求出小车的平均速度;
(2)物体的s﹣t图线是一条倾斜的直线时,物体做匀速直线运动,物体的s﹣t图象是一条平行于时间轴的直线时,物体处于静止状态。
【解答】解:A、由图象可知,在0~7s的时间内小车运动的路程为6m,
小车的平均速度:v==≈0.86m/s,故A错误;
B、由图象可知,在0~5s的时间内小车运动的路程为2m,
小车的平均速度:v===0.4m/s,故B正确;
C、由图象可知,在2~5s的时间内小车运动的路程为0m,小车是静止,故C错误;
D、在5~7s的时间内小车运动的路程s=6m﹣2m=4m,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查图象的分析能力和平均速度的计算,解题关键是看清图象的各坐标所代表的物理量,然后分析路程随时间变化的变化特点,这类题也是中考的一个热点。
11.(2分)为了测定某辆轿车在平直公路上匀速行驶的速度,小宇同学拍摄了在同一底片上多次曝光的照片,如果每隔1秒拍摄1次,轿车本身总长5m,那么,这辆轿车的速度约为( )
A.10m/s B.12.5m/s C.30m/s D.15m/s
【考点】速度的计算.
【分析】从图测出汽车在2s内的路程s,然后由速度公式v=求出速度。由图确定汽车路程时应注意换算,求出实际路程。
【解答】解:
由图中照片可知,轿车照片长L=1cm,
汽车在2s内的路程为轿车图片长的4倍,即s=4L,
轿车实际长度为L轿车=5m,汽车在2s内的实际路程为轿车长的4倍:s=4L轿车=4×5m=20m。
则轿车的速度:
v===10m/s。
故选:A。
【点评】解决本题的关键是要按比例尺求解轿车通过的实际路程,再由匀速运动的速度公式求解速度。
12.(2分)如图所示,小明将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,透过玻璃杯看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),改变鹦鹉和杯子之间的距离,他所看到的像不可能是( )
A. B.
C. D.
【考点】凸透镜成像的应用.
【分析】凸透镜成像的规律及应用:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像。
当u=2f时,成倒立、等大的实像。
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像。
当u<f时,成正立、放大的虚像。
【解答】解:因为左右方向的玻璃杯面是一个弧形样子,中间厚边缘薄,与凸透镜一样,所以是左右方向发生变化;
当物距小于焦距时,成正立放大的虚像,即左右变大;
当物距大于焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像;
当物距等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像,;
当物体大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。故ACD都有可能,
由于不能成正立缩小的像,故不可能出现B选项中的图片。
故选:B。
【点评】日常生活中有很多透明的物品能形成中间厚边缘薄,如:玻璃杯中盛满水、塑料大棚上的积水、远视镜片等都相当于凸透镜,能具有凸透镜对光线的会聚作用或所成像的特点。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共30分)
13.(2分)在甲图中,圆筒的直径d为 1.00 cm.在乙图中秒表的读数为 228.7 s。
【考点】时间的测量;长度的测量.
【分析】(1)刻度尺的使用及读数方法:在读数时视线要与刻度尺的尺面垂直,且要估读到分度值的下一位;
(2)对秒表的认识:外圈表针的分度值是0.1s,内圈的分度值是0.5min。
【解答】解:图甲中刻度尺的分度值为1mm,测量时起始端没从0开始,把2.00cm处当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去2.00cm即为物体长度,即物体长度=3.00cm﹣2.00cm=1.00cm。
图乙中,秒表的外盘读数为48.7s,内盘读数为:3min,所以此时秒表的读数是3min48.7s=3×60s+48.7s=228.7s。
故答案为:1.00;228.7。
【点评】本题综合考查了刻度尺、停表两种测量工具的使用和读数,经常使用这些测量工具进行测量活动对于解决此类题目很有帮助。
14.(5分)如图是某住宅小区内的场景。
(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是在 声源 处控制噪声;
(2)图中B是汽车限速标志,它表示的含义是汽车行驶速度不允许超过5 km/h (填单位)。按此规定,汽车在小区内行驶50m至少需要 36 s;
(3)图中C是摄像头,它的内部有光学元件,其作用相当于 凸 透镜,小区内的景物通过它所成像的性质是 实 像(选填“实”或“虚”)。
【考点】速度公式及其应用;防治噪声的途径;凸透镜成像的应用.
【分析】(1)减弱噪声的措施有:在声源处减弱,在传播过程减弱,在人耳处减弱。
(2)图B所示目前指示的车速5km/h,根据v=的推导公式t=计算行驶50m需要的时间。
(3)凸透镜成像的三种情况和应用之一:U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
【解答】解:(1)图中A是禁鸣标志,禁鸣是在声源处减弱噪声。
(2)图中B是汽车限速标志,它表示的含义是汽车最大速度不能超过5km/h;
由v=可得,在不违反交通法规的前提下,汽车在小区内行驶50m需要的时间:
t===36s;
(3)摄像头相当于照相机的镜头,它的内部有光学元件,其作用相当于凸透镜,小区内的景物通过它所成像是倒立、缩小的实像。
故答案为:(1)声源;(2)km/h;36;(3)凸;实。
【点评】本题综合考查了减弱噪声的途径、速度公式、凸透镜成像原理等知识的综合运用,由标志牌获取足够的信息,理解凸透镜成像的三种情况和应用是解题的关键。
15.(4分)如图所示,一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质,通常情况下呈气态。它是在常温下,用 压缩体积 的方法使它液化后储存在打火机里的;如果不小心将其摔坏,待里面的液体刚消失时,立刻捡起残骸,会感觉残骸较 冷 (选填“冷”、“热”),这是因为里面的液体迅速 汽化 (填物态变化的名称)时要 吸收 (选填“吸收”、“放出”)大量的热。
【考点】汽化及汽化吸热的特点;液化方法及其应用.
【分析】要解答本题需掌握:
(1)物质由气态变成液态的过程叫做液化,使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种;
(2)物质由液态变成气态的过程叫做汽化,汽化吸热。
【解答】解:降低温度和压缩体积是气体液化的两种方式,气体打火机里的丁烷气体,是利用压缩体积的方法使气体液化的,
丁烷外泄后迅速汽化吸收大量的热,所以如果不小心将其摔坏,待里面的液体刚消失时,立刻捡起残骸,会感觉残骸较冷。
故答案为:压缩体积;冷;汽化;吸收。
【点评】本题主要考查学生对液化方法以及汽化吸热的特点的了解和掌握,是一道基础题。
16.(8分)星期天,小明约小刚逛公园,在游玩时看见一些现象,他俩从物理角度讨论起了下列问题。
(1)阳光下,小明看见自己在地面上留下了影子,可以用光的 直线传播 知识来解释。看见公园中红色的花朵,是因为花朵 反射 (填“反射”或“吸收”)红色光的缘故。
(2)来到湖边,小刚看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋,看见的鱼是光的 折射 形成的像。
(3)蜻蜓在平静水面上空飞行,蜻蜓在水中的“倒影”是它的 虚 像(选填“虚”或“实”),蜻蜓以1m/s的速度,竖直向下飞行,则蜻蜓水中的“倒影” 向上 (选填“向上”或“向下”)飞行。相对于蜻蜓,其“倒影”的飞行速度为 2 m/s。
(4)“蜻蜓点水”是常见的自然现象,某同学在研究蜻蜓运动的过程中,获得一张图4所示的蜻蜓点水的俯视图片。该图片记录了在相等时间内蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,已知水的传播和蜻蜓的飞行都是匀速运动。根据图中弦的形状和分布可知蜻蜓当时是向 左 (填“左”或“右”)飞行的,且飞行速度比水波传播的速度 快 (填“快”或“慢”)。
【考点】光在均匀介质中直线传播;平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案;光的折射现象及其应用;物体的颜色.
【分析】(1)沿直线传播的光被不透明的物体挡住,在物体后面光照不到的地方形成影子;不透明物体的颜色由物体反射的色光决定;
(2)水中的鱼反射的光由水斜射入空气发射折射,折射光线进入人眼,人便看到了水中的鱼;
(3)倒影属于平面镜成像,成的是正立等大的虚像,像与物到水面的距离相等;
(4)若蜻蜓和水波的速度相同,那么蜻蜓每一次点水的时候都会在上一个水波的边线上。若蜻蜓的速度比水波的速度快,则相互套着如题上的图所示。
【解答】解:(1)影子是由于光的直线传播形成的;看见公园中红色的花朵,是因为花朵反射红色光的缘故;
(2)水中的鱼反射的光由水斜射入空气发射折射,折射光线进入人眼,人便看到了水中的鱼;
(3)蜻蜓在水中的“倒影”是它的虚像,蜻蜓以1m/s的速度,竖直向下飞行,靠近水面,则蜻蜓水中的“倒影”也要靠近水面,即以1m/s的速度向上运动,此时,1s内,蜻蜓与倒影间的距离减小2m,所以相对于蜻蜓,其“倒影”的飞行速度为2m/s;
(4)根据如图所示,蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,则圆圈越小,则时间越短,所以飞行方向则为从大圆到小圆,即向左飞行;
若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同,那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上,而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动,所以每个圆都应该是内切的。图中则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度快。
故答案为:(1)直线传播;反射;(2)折射;(3)虚;向上;2;(4)左;快。
【点评】本题以生活中的常见现象考查了光的直线传播、光的折射、光的反射、物体颜色的决定因素,是一道基础题,熟练掌握光的直线传播、光的折射与反射、决定物体颜色的因素是解题的关键。
17.(4分)某物理兴趣小组在测平均速度的实验中(如图所示),决定选择较 小 (选填“大”或“小”)坡度斜面,这样设计便于测量实验中小车运动的 时间 (选填“路程”或“时间”)。若秒表每格为1s,则该实验中,小车通过全程的平均速度是 0.2 m/s。实验中,小车通过上半程的平均速度 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车通过下半程的平均速度。
【考点】变速运动与平均速度.
【分析】(1)测平均速度实验装置,斜面坡度越小,小车速度变化越慢,小车运动时间越长,越方便时间的测量;
(2)确定总距离和总时间,根据v=计算全程的平均速度;
(3)读出前半程、后半程所用的时间,利用速度公式求前半程和后半程的平均速度,进行比较即可。
【解答】解:(1)实验中斜面应保持较小的坡度,可以减慢小车在运动过程中的速度,便于准确测量时间;
(2)据图可知,全程的路程s=0.5m+0.5m=1m,总时间是5s,故故全程的平均速度是:v===0.2m/s;
(3)据图可以看出,小车上半段的时间是3s,下半段的时间是2s,所以据v=可知,s相同,下半段的时间短,故下半段的平均速度大。
故答案为:小;时间;0.2;小于。
【点评】本题考查了测量平均速度原理、速度的计算和控制变量法的应用,在利用公式进行计算时,一定注意路程和时间的对应。
18.(2分)我们常用“频闪照片”来研究物质的运动。如图1所示,记录了甲、乙两个运动小球每隔0.01秒的不同位置。在底片记录的时间内, 乙 球运动平均速度大,图2中的图象描述的是 甲 球的运动。
【考点】变速运动与平均速度.
【分析】①比较相同时间通过路程的大小,根据v=即可比较平均速度的大小;
②先根据图1判断甲乙的运动状态,然后根据s﹣t图象判断所表示物体的运动状态,从而得出结论。
【解答】解:①根据图1可知,在相同时间内,乙通过的路程大于甲通过的路程,根据v=,因此乙球的平均速度大;
②根据图1知,由于甲在相同时间内通过的路程相等,因此甲做匀速直线运动,而图2图象中为过原点的直线,故s与t成正比,速度大小为一定值,因此图2描述的是甲球的运动。
故答案为:乙;甲。
【点评】此题是考查学生对匀速直线运动和变速运动的理解,以及观察运动图象的能力。
19.(5分)小明在探究“光的反射定律”实验时,进行如图所示的实验操作。
(1)让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光沿OB方向射出,如图甲所示,入射角等于 40 °。
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时纸板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,反射光线与法线、入射光线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如图丙所示,一束光线垂直入射到平面镜上,若入射光线方向不变,平面镜绕入射点顺时针方向转20°,则反射光线 顺 (选填“顺”或“逆”)时针方向转了 40 °。
【考点】光的反射定律的应用.
【分析】(1)入射角是入射光线与法线的夹角;
(2)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论;
(3)据实际情况分析判断即可。
【解答】解:(1)让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,即AO与法线的夹角是入射角,即为90°﹣50°=40°;
(2)根据光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此若将纸板倾斜,如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线仍在同一平面内,但不能在纸板上看到反射光线;
(3)若入射光线不动,使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针方向旋转20°后,则入射角为20°,所以反射角也为20°,则反射光线与入射光线的夹角为20°+20°=40°,即反射光线顺时针方向转了40°。
故答案为:(1)40;(2)不能;在;(3)顺;40。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验。本实验可以得出: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法线的两侧,反射角等于入射角。
三、解答题(共46分)
20.(2分)按要求作图
如图所示,利用平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜中的像。
【考点】平面镜成像的相关作图.
【分析】首先要知道平面镜成像的特点:虚像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,即像与物关于平面镜对称;
其次掌握本题的基本作法:作出两个端点A、B的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中的像。
【解答】解:
根据平面镜成像的特点,先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′,连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线,如图所示:
【点评】在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像。
21.(2分)如图所示,(两透镜焦距相同)根据已知光线画出原先的入射光线和后来的折射光线。
【考点】透镜的光路图.
【分析】在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:
通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。据此完成光路图,如图所示:
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
22.(2分)如图,一束光射向三棱镜,画出这束光两次折射的大致光路。
【考点】作光的折射光路图.
【分析】光线通过三棱镜再进入空气发生两次折射:第一次是从空气斜射进入三棱镜,折射光线应该靠近法线偏折,折射角小于入射角;第二次是从三棱镜斜射进入空气,折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:第一次折射:先过入射点O垂直三棱镜左表面作出法线,再在三棱镜内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角,如图所示:
第二次折射:先过O′点垂直三棱镜右表面作出法线,再在三棱镜的上侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,如图所示:
【点评】本题考查光的折射定律中:当光从空气进入水、玻璃等透明介质时,折射角小于入射角;当光从水、玻璃进入空气中时,折射角大于入射角。
23.(3分)一辆汽车停在离山崖一定距离的地方鸣笛,经过1.2s后司机听到了回声,(已知声音在空气中的传播速度为340m/s。)求:
(1)汽车静止鸣笛时距山崖多远。
(2)若汽车向着远离山崖方向以20m/s速度匀速行驶,仍在同样位置鸣笛,则司机经过多少时间听见回声。
【考点】回声测距离的应用.
【分析】(1)汽车静止鸣笛时,声音传播到山崖所用的时间为听到回声所用时间的一半,据此求出声音传播到山崖所用的时间,根据速度公式可求出汽车静止鸣笛时距山崖的距离;
(2)设司机听到回声所用的时间为t′,根据速度公式分别表示出汽车行驶的路程和声音传播的路程,由题意知,声音传播的路程与汽车行驶的路程之差等于鸣笛处汽车到山崖距离的2倍,据此求出司机听到回声所用的时间。
【解答】解:(1)声音传播到山崖所用的时间:t1=t=×1.2s=0.6s,
由v=得,汽车静止鸣笛时距山崖的距离:
s1=v声t1=340m/s×0.6s=204m。
(2)设司机听到回声所用的时间为t′,
由v=得,汽车行驶的距离:
s车=v车t′=20m/s×t′,
声音传播的路程:
s声=v声t′=340m/s×t′,
由题意知,声音传播的路程与汽车行驶的路程之差等于鸣笛处汽车到山崖距离的2倍,
即:s声﹣s车=2s1,
则有:340m/s×t′﹣20m/s×t′=2×204m,
解得:t′=1.275s。
答:(1)汽车静止鸣笛时距山崖为204m。
(2)若汽车向着远离山崖方向以20m/s速度匀速行驶,仍在同样位置鸣笛,则司机经过1.275s听见回声。
【点评】本题考查了速度公式及回声测距离的应用,关键是弄清声音传播的路程和汽车行驶的路程之差是司机鸣笛时汽车与山崖距离的2倍。
24.(3分)如表是D412次动车组列车运动时刻表的一部分。
时间 上海 苏州 常州 南京 徐州
到站时间 09:51 10:33 11:45
发车时间 09:15 09:53 10:35 11:50
里程/km 0 84 300 648
(1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少?
(2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129km/h,则苏州到常州的里程为多少?
(3)D412以50m/s的平均速度通过全长为3200米大桥,列车全部通过桥所用的时间多少秒?(列车长为150m)
【考点】速度公式及其应用;变速运动与平均速度.
【分析】(1)已知列出从上海到南京的路程和时间,利用v=得到行驶速度;
(2)已知列车从苏州到常州的速度和时间,利用公式s=vt得到两地的路程;
(3)列车穿越隧道时,行驶的路程为车长加隧道长,则时间等于路程除以速度可得。
【解答】解:(1)由表格知,列车从上海到南京的路程为s1=300km,时间为t1=11:45﹣9:15=2.5h,
列车由上海驶往南京的平均速度为v1===120km/h;
(2)由表格知,苏州到常州的时间为:
t2=10:33﹣9:53=40min=h,
由v=可知,苏州到常州的里程为:
s2=v2t2=129km/h×h=86km;
(3)由题意可知,列车长150m,它以50m/s的速度匀速穿越3200m长的隧道,
由v=可得行驶时间:
t3===67s。
答:(1)列车由上海驶往南京的平均速度为120km/h;
(2)苏州到常州的里程为86km;
(3)火车全部通过该隧道需要67s。
【点评】此题考查的是速度计算公式及其变形公式的应用,读懂列车运行时刻表,根据题目要求确定有用信息,是正确解答的关键。
25.(7分)小华利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)在水温升高到90℃后,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾并持续几分钟后停止读数,图乙为第3min时温度计的示数,请你帮她读出示数 96 ℃。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7
温度/℃ 90 92 94 98 98 98 98
(2)根据表格中数据,小华实验时,水的沸点是 98 ℃。此时的大气压可能是 小于 (大于/小于/等于)1个标准大气压。
(3)如图丙中A、B所示,其中 A 图是在第5min的气泡的变化情况。
(4)在这次实验中,小华发现从开始加热到沸腾的这段时间过长,为了缩短实验的时间,可以采取的措施是 减少水的质量 (回答出一条即可)。但他发现撤掉酒精灯时,烧杯内的水没有立即停止沸腾,你认为可能的原因 由于石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点,所以撤去酒精灯后,水能够继续吸热而沸腾一段时间 (写出一条即可)。
(5)冬天在家里用水壶烧水时,细心的小明发现可根据壶嘴上方白气的多少判断房间温度的高低,白气相对较少的房间,则温度较 高 。(选填“高”或“低”)
【考点】探究水的沸腾实验.
【分析】(1)温度计读数时,先看清分度值,区分是“零上”还是“零下”,视线要与液面相平;
(2)水沸腾时温度不变,分析表格数据即可得出答案;
1标准大气压下,水的沸点为100,气压越低,沸点越低,据此分析;
(3)沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小;沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大;
(4)为了缩短实验时间可以采用减少水的质量,提高水的初温;液体沸腾的条件是达到沸点,并能够不断吸热;
(5)“白气”是水蒸气液化的小水滴,水蒸气液化的条件是降低温度。
【解答】解:
(1)此温度计的分度值为1℃,且液柱上表面对准了100℃下面第四格,故示数是96℃;
(2)水沸腾时温度不变,分析表格数据即可知,从4min开始,水已沸腾,水沸腾时继续加热,水的温度为98℃;1标准大气压下,水的沸点为100℃,气压越低,沸点越低,此时沸点为98℃,故此时周围环境的大气压小于一个标准大气压;
(3)第5min时水已经沸腾,沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐变大,是图A;
(4)根据公式Q=cm△t,吸收一定的热量,同种液体要提高温度的变化量,可以从质量,液体初温入手,所以可以减少水的质量或提高水的初温;
由于石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点,所以撤去酒精灯后,水能够继续吸热而沸腾一段时间;
(5)“白气”是由水蒸气遇冷液化形成的,“白气”多,表明房间温度低;“白气”少,表明房间温度高。
故答案为:(1)96;(2)98;小于;(3)A;(4)减少水的质量;由于石棉网、铁圈或烧杯底部的温度高于水的沸点,所以撤去酒精灯后,水能够继续吸热而沸腾一段时间;(5)高。
【点评】此题考查探究水的沸腾实验,主要考查了实验器材组装顺序、温度计读数、气压与沸点的关系等问题。
26.(6分)一物理实验小组在“探究气泡的运动规律”时,在内径约为1cm、长为60cm的玻璃管中注煤油,管内留一个小气泡后封住开口。将玻璃管翻转后竖直放置,观察气泡的运动情况,如图所示。
(1)实验小组的同学在讨论“如何测量气泡从O点运动到10cm、20cm、30cm和40cm处所用的时间?”,甲同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后立即计时如图(1)”;乙同学的方案是“将玻璃管翻转竖直放置后,等气泡运动上升一定距离开始计时如图(2)”。你同意 乙 同学的方案,理由是 玻璃管刚翻转后,气泡做变速运动,不便于测量时间 。
(2)按照正确的方案,测得的数据如下表,负责记录的同学漏记一次的时间,请你为他填上。
从O点开始的路程s/cm 0 10 20 30 40
从O点开始计时的时间t/s 0 5 10 15 20
(3)以路程,为纵坐标、时间t为横坐标,在图(3)中画出气泡运动的s﹣t图像。
(4)气泡在10cm到40cm区间的速度是 0.02 m/s。
(5)从图像看,气泡在上升一段路程后,运动的路程和时间近似成 正 (正/反)比。
【考点】速度与物体运动.
【分析】(1)根据实验目的、气泡运动的特点进行分析,并选择合理的方案;
(2)根据表中路程与时间的关系可知漏掉的时间;
(3)根据表中数据进行描点,然后用直线或平滑曲线连接起来;
(4)根据表中数据读出气泡在10cm到40cm区间所用时间,利用公式v=得到平均速度;
(5)根据s﹣t图像可知,路程与时间的关系。
【解答】解:
(1)在甲同学的方案中,玻璃管刚翻转后,气泡做变速运动,运动不稳定,不便于测量时间;所以应等气泡向上运动一段路程后(等气泡的运动趋于稳定)才开始计时,这样便于测量时间,即同意乙同学的方案;
(2)分析表中数据可知,气泡运动的路程和所用的时间近似成正比,可知漏掉的时间为15s;
(3)先描点,然后用直线将各点连接起来,如下图所示:
(4)根据表中数据可知,气泡在10cm到40cm区间所用时间t=20s﹣5s=15s,
则气泡在10cm到40cm区间的速度:
v===2cm/s=0.02m/s;
(5)根据s﹣t图像可知,气泡运动的路程和时间近似成正比。
故答案为:
(1)乙;玻璃管刚翻转后,气泡做变速运动,不便于测量时间;(2)15;(3)见解答图; (4)0.02:(5)正。
【点评】本题考查了速度公式、描点法的应用,以及分析实验数据的能力,深入理解数据间的关系是本题的关键。
27.(12分)小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图甲所示,让平行光经过凸透镜后,在光屏上出现一个最小最亮的光斑,由此可知,凸透镜的焦距是 11.0 cm。
(2)实验前需调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上,比较规范的是 。(填选项前的字母)
A.将三者分散排列,然后用目测的方法调节
B.将三者靠拢,然后用目测的方法调节
(3)为了方便从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)的玻璃板。
(4)如图乙所示,用该凸透镜做成像实验,把蜡烛放在距凸透镜18cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像。若撤去光屏,人眼在图乙所示的位置 能 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛的像;当给凸透镜戴上近视眼镜后,为使光屏上再次呈清晰像,应将光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动。
(5)若把蜡烛放在距凸透镜25cm的位置,移动光屏,在光屏上形成清晰的像“A”;接着把蜡烛放在距凸透镜28cm的位置,再移动光屏,在光屏上形成清晰的像“B”。由实验可知像“A” 大于 (选填“大于”或“小于”)像“B”。
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小明用不透明的纸挡住透镜下半部分,则光屏上所成的像 完整 (选填“完整”或“不完整”),亮度 变暗 (选填“变亮”或“变暗”或“不变”)。
(7)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图丙),做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v。物像间距L(u+v),绘出图线丁(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L ≥4f(或不小于4f) 。经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率n==,结合丙、丁两图,可知当物距u=3f时,n= 0.5 。
(8)小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图乙所示,则像距v与t的大致变化关系为丙图中的 C 。
【考点】凸透镜成像规律及其探究实验.
【分析】(1)掌握凸透镜对光线的会聚作用;根据焦距的概念,计算出焦距的大小。从焦点到凸透镜的距离;
(2)根据分散排列和三者靠拢的误差大小分析;
(3)反射面的粗糙的表面,反射光线射向四面八方,进入不同方向人的眼睛,使各个方向的人都能看到物体;
(4)实像是光线的真实会聚,可以直接用眼睛观察到;近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用;
(5)凸透镜成实像时,物近像远像变大;
(6)当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像;
(7)根据图丁物象间距L与物距u的关系,找出物像间距L的最小值即可;根据图丁,当物距u=1.5f时找出对应的物像间距L,由L=u+v算出v,再利用n==即可求出;
(8)根据凸透镜成实像时:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小分析。
【解答】解:(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用,光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点,所以焦距为41.0cm﹣30.0cm=11.0cm;
(2)“调节烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度上”的操作,比较规范的是将三者靠拢,然后用目测的方法调节,这样误差较小;
(3)从不同方向观察光屏上的像,光屏应该发生漫反射,表面应该是粗糙的;
(4)由图可知此时物距为u=18cm,这时2f>u>f,成倒立放大实像,当撤去光屏,人眼睛在光屏的位置能看到物体的实像;当给凸透镜戴上近视眼镜后,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,光屏应向右移动远离凸透镜才能呈现清晰的像;
(5)凸透镜成实像时,物近像远像变大,把蜡烛从距凸透镜25cm的位置移动到距离凸透镜28cm的位置时,物距变大,像变小,所以像“A”大于像“B”;
(6)遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗;
(7)根据凸透镜的成实像时满足u>f,由图丁可知,随着物距u的增大,物像间距L先减小后增大,当物距u=2f时,物像间距L最小为4f,因此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。由图丁可知,当物距u=3f时,物像间距L=4.5f,根据L=u+v可得,v=L﹣u=4.5f﹣3f=1.5f,则放大率:n===即可求出:n=0.5;
(8)将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时有:物远(物距变大)像近(像距变小)像变小,像距逐渐减小,从v>2f到f<v<2f,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,C正确。
故答案为:(1)11.0;(2)B;(3)粗糙;(4)能;右;(5)大于;(6)完整;变暗;(7)≥4f(或不小于4f);0.5;(8)C。
【点评】本题考查学生对于凸透镜成像实验的理解和掌握。会根据图示找出焦距、物距,再利用相关规律确定像的特点即可。