2023-2024学年河南省鹤壁市八年级(上)期中物理试卷
一、填空题(每空1分,共15分)
1.(2分)如图所示,物体的长度是 cm,此刻度尺的分度值是 。
2.(2分)祝融号火星车是我国首辆火星车,如图所示是着陆火星后的祝融号正在火星表面巡视。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。
3.(2分)我们生活中经常说汽车行驶的速度多少“码”,一码表达的物理意义是:每小时通过的路程为一千米。汽车现在的行驶速度为72码,合 m/s;以此速度匀速行驶1千米所用时间为 s。
4.(3分)昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》,她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等(如图所示)为主要伴奏乐器,拨动三弦时,弦 产生声音;吹奏曲笛时,按住不同的孔可以改变声音的 ;两种乐器相互配合,奏出优美的乐曲,乐曲是通过 传递到现场观众的耳朵里。
5.(3分)随着经济的发展,鹤壁市的生态环境也越来越好,淇河两岸“绿树成荫”、水面“倒影如镜”。从物理学的角度来看,“绿树成荫”的“成荫”是由于光的 形成的;“倒影如镜”的“倒影”是由光的 所形成的岸边树木的 (选填“实像”或“虚像”)。
6.(3分)用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的 作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正 眼;照相机的镜头也相当于这类透镜,用照相机拍照时,胶片上形成 (填像的性质)。
二、选择题(每小题2分,共20分。第7~14题为单选;第15~16为双选,双选题全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分,请将答案涂在答题卡上。)
7.(2分)38层的鹤壁金融大厦(如图所示)目前是鹤壁市最高建筑,其总高度接近于( )
A.0.16千米 B.1.6千米
C.1600厘米 D.1.6×106 毫米
8.(2分)用一把刻度尺测量某物体的长度,一般要测量三次或更多次,这样做的目的是( )
A.减小由于观察时视线倾斜而产生的误差
B.避免测量中可能出现的错误
C.减小由于刻度尺不精密而产生的误差
D.多次测量求平均值减小由于估测而产生的误差
9.(2分)在刚刚结束的第19届杭州亚运会上,中国龙舟队获得5金1银的好成绩,龙舟比赛的场景如图所示。下列说法正确的是( )
A.鼓手敲击鼓面越快,鼓声的响度越大
B.鼓声的响度越大,鼓声在空气中传播的速度也越大
C.选手能从现场各种声音中分辨出鼓声,是通过音色来辨别的
D.选手听到鼓声齐心划船,说明声波能传递能量
10.(2分)下列有关光的表述正确的是( )
A.“凿壁偷光”——光的镜面反射
B.岸上的人看到水中的鱼——光的直线传播
C.在沙漠中形成的“海市蜃楼”——光的折射
D.驾驶员看到后视镜中的景物——光的漫反射
11.(2分)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
12.(2分)在检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,如图所示,这种检查视力的方法,视力表的像与人眼的距离为( )
A.2.9m B.4.6m C.5.0m D.5.4m
13.(2分)目前菜市场里很多卖肉的商贩,在肉摊的上方亮一盏“美颜灯”,使肉看起来显得又红又亮,使消费者不好分辨肉的好坏。国家市场监督管理总局规定从2023年12月1日不再允许使用这种“美颜灯”。那么为了便于消费者区别肉的好坏,你认为应该使用什么颜色的灯光来照明呢( )
A.红光 B.紫光 C.蓝光 D.白光
14.(2分)在探究凸透镜成像规律时,将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上(如图所示),在光屏上得到了烛焰清晰的像(图中光屏未画出)。下列说法正确的是( )
A.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
B.光屏上所成的是倒立、等大的实像
C.光屏一定位于70cm刻度处
D.光屏一定位于70到90cm刻度之间
(多选)15.(2分)某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的关系图象,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是4cm
B.如果把此凸透镜作为放大镜来使用,物体到凸透镜的距离应该小于2cm
C.当u=5cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中,像逐渐变小
(多选)16.(2分)下列关于生活中的光现象说法中正确的是( )
A.由于太阳光穿过大气层时会发生折射,所以我们看到的太阳只是它的像
B.近视眼看远处物体时,像成在视网膜后方,需配戴凹透镜
C.雨后的彩虹是光的色散现象,其中,红、黄、蓝三种颜色叫做色光的三原色
D.雨后的夜晚当我们迎着月光走时,地上发亮处是积水,主要是光在水面发生了镜面反射
三、作图题(每小题2分,共4分)
17.(2分)请画出图中人眼通过平面镜M看到桌子底下橡皮S的光路。
18.(2分)图甲中是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i(其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置)。
四、实验探究题(每空1分,共17分)
19.(5分)为探究小球从斜面上滚下时的速度特点,某小组设计了如下实验。如图所示,B为斜面AC的中点,让小球从A处沿斜面由静止开始滚下,第一次实验时当小球到达B点时停止计时;第二次实验时同样让小球从A处沿斜面由静止开始滚下,当小球到达C点时停止计时。两次实验测量的数据已填入下表。
实验过程 路程/m 时间/s 平均速度/(m/s)
A点运动到B点 sAB=0.8 tAB=1.6 vAB=0.5
A点运动到C点 sAC=1.6 tAC=2.0 vAC=0.8
sBC=0.8 tBC= vBC=
(1)请根据表中的数据帮助此小组的同学计算小球在BC段运动的时间tBC= s和在BC段的平均速度vBC= m/s。小球从斜面上滚下过程中速度是 (选填“变化”或“不变”)的。
(2)选择坡度较小的斜面,主要目的是为了便于测量 ,小球从A点开始运动我们同时开始计时,当秒表的时间刚好到达1s时小球的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)小球运动到B点时的速度。
20.(5分)小贺在探究“光的反射规律”时将平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板垂直放置在平面镜上;让光贴着纸板照射到平面镜上(如图甲所示)。
(1)实验时让光贴着纸板入射,小贺还发现从纸板前不同方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 。
(2)小贺首先探究反射角和入射角之间的关系,三次增大AO与ON的夹角i(如图乙所示),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他小组的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小贺实验中出现错误的原因 。
实验次数 入射角 反射角
第一次 20° 70°
第二次 30° 60°
第三次 50° 40°
(3)为探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内,小贺保持入射光线的位置不变将纸板绕ON向后转折一定角度,发现纸板F上没有看到反射光线,这说明光在反射时 。此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)变化。
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,则光沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中光路是 。
21.(7分)在进行“平面镜成像”的实验中:
(1)此实验选用透明的玻璃板,是因为玻璃板有平面镜所不具有的 (选填“反光”或“透光”)的特点,便于 。
(2)为便于观察,该实验最好在较 (选填“亮”或“暗”)环境中进行。
(3)实验时用两支相同的蜡烛,点燃竖直放置的蜡烛A,移动玻璃板后面的蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这一步骤是为了比较物与像的 关系。
(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
(5)细心的小贺同学还发现蜡烛A竟然有两个像,这是由于 。
五、计算题(22题6分,23题8分,共14分)
22.(6分)随着新冠疫情的结束,很多学校都召开了校园运动会,赛场上运动员在努力拼搏、场边的同学们也在热情给运动员们加油。作为百米赛跑终点计时员的小贺,在听到起点裁判的枪声后才开始按表计时,测得运动员的成绩为13.41s。(声音的速度为340m/s;发令枪在发令时即会发出很大的声音,同时冒出大量的烟)
(1)发令员的枪声从起点传播到终点所需时间是多少?(保留两位小数)
(2)运动员的真实成绩是多少?为了所测成绩更准确,小贺应该在什么时候开始计时?
23.(8分)从上海到南京的2526次普通列车运行时刻表如表Ⅰ所示,从上海到南京的G412次高速列车运行时刻表如表Ⅱ所示。
表Ⅰ2526次普通列车 表ⅡG412次动车组
项目 上海 苏州 常州 南京 项目 上海 苏州 常州 南京
到站时间 07:04 08:02 10:30 到站时间 09:40 10:02 10:45
发车时间 06:30 07:06 08:04 发车时间 09:15 09:42 10:04
里程/km 0 84 165 300 里程/km 0 84 165 300
(1)由上海驶往南京,乘坐G412次动车组比乘坐2526次普通列车可节省多少小时?
(2)2526次普通列车由上海驶往南京全程的平均速度是多少km/h?
(3)G412次动车组由苏州驶往常州的平均速度是多少km/h?
2023-2024学年河南省鹤壁市八年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题(每空1分,共15分)
1.(2分)如图所示,物体的长度是 2.80 cm,此刻度尺的分度值是 1mm 。
【解答】解:(1)图示刻度尺1cm又分为10个小刻度,故最小刻度值为1mm;
(2)末端刻度值为8.80cm,物体长度为8.80cm﹣6.00cm=2.80cm。
故答案为:2.80;1mm
2.(2分)祝融号火星车是我国首辆火星车,如图所示是着陆火星后的祝融号正在火星表面巡视。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。
【解答】解:以火星表面为参照物,火星车在巡视的过程中位置发生了改变,是运动的;以火星车为参照物,火星车上的太阳能电池板位置没有改变,是静止的。
故答案为:运动;静止。
3.(2分)我们生活中经常说汽车行驶的速度多少“码”,一码表达的物理意义是:每小时通过的路程为一千米。汽车现在的行驶速度为72码,合 20 m/s;以此速度匀速行驶1千米所用时间为 50 s。
【解答】解:一码表达的物理意义每小时一千米,72码表示每小时72千米,所以此时汽车行驶的速度为72km/h=72×m/s=20m/s;
以此速度匀速行驶1千米所用时间为:t===50s。
故答案为:20;50。
4.(3分)昆曲被联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》,她被誉为“百戏之祖”。演唱时以三弦、曲笛等(如图所示)为主要伴奏乐器,拨动三弦时,弦 振动 产生声音;吹奏曲笛时,按住不同的孔可以改变声音的 音调 ;两种乐器相互配合,奏出优美的乐曲,乐曲是通过 空气 传递到现场观众的耳朵里。
【解答】解:(1)乐曲的声音是由于弦的振动产生的;
(2)吹奏曲笛时,笛内空气柱振动发声,按住不同的孔,笛内空气柱的长度不同,振动的频率不同,声音的音调不同;
(3)两种乐器相互配合,奏出优美的乐曲,乐曲是通过空气传递到现场观众的耳朵里。
故答案为:振动;音调;空气。
5.(3分)随着经济的发展,鹤壁市的生态环境也越来越好,淇河两岸“绿树成荫”、水面“倒影如镜”。从物理学的角度来看,“绿树成荫”的“成荫”是由于光的 直线传播 形成的;“倒影如镜”的“倒影”是由光的 反射 所形成的岸边树木的 虚像 (选填“实像”或“虚像”)。
【解答】解:“绿树成荫”的“成荫”是由于光在传播时遇到树叶挡住了,即光的直线传播形成的;
平静的水面是一个平面镜,树反射的光照到水面上,形成树的倒影,是平面镜成像,成的是虚像;
故答案为:直线传播;反射;虚像。
6.(3分)用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的 会聚 作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正 远视 眼;照相机的镜头也相当于这类透镜,用照相机拍照时,胶片上形成 倒立缩小的实像 (填像的性质)。
【解答】解:由于凸透镜对光有会聚作用,可以把冰块削成凸透镜形状,把太阳光会聚在焦点上,就可以点燃物体。
远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方,为远视眼。为了使像成在视网膜上,需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
照相机的镜头相当于一个凸透镜,其原理是物体在凸透镜的2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成一个倒立、缩小的实像。
故答案为:会聚;远视;倒立缩小的实像。
二、选择题(每小题2分,共20分。第7~14题为单选;第15~16为双选,双选题全部选对得2分,选对但不全得1分,有选错的得0分,请将答案涂在答题卡上。)
7.(2分)38层的鹤壁金融大厦(如图所示)目前是鹤壁市最高建筑,其总高度接近于( )
A.0.16千米 B.1.6千米
C.1600厘米 D.1.6×106 毫米
【解答】解:鹤壁金融大厦38层,平均每层约4m,它的高度约38×4m=152m,接近160m=0.16km=16000cm=1.6×105mm,故A正确、BCD错误。
故选:A。
8.(2分)用一把刻度尺测量某物体的长度,一般要测量三次或更多次,这样做的目的是( )
A.减小由于观察时视线倾斜而产生的误差
B.避免测量中可能出现的错误
C.减小由于刻度尺不精密而产生的误差
D.多次测量求平均值减小由于估测而产生的误差
【解答】解:误差与测量的人、测量工具、测量环境有关,因此,任何测量中的误差是不可避免的,只能努力设法减小误差,不可能避免误差或消除误差,所以选项A、B、C都是错误的;
实验中测量物体的长度,一般要测三次或更多次,多次测量求平均值,这样做是为了减小由于读数时估计偏大或偏小而产生的误差。
故选:D。
9.(2分)在刚刚结束的第19届杭州亚运会上,中国龙舟队获得5金1银的好成绩,龙舟比赛的场景如图所示。下列说法正确的是( )
A.鼓手敲击鼓面越快,鼓声的响度越大
B.鼓声的响度越大,鼓声在空气中传播的速度也越大
C.选手能从现场各种声音中分辨出鼓声,是通过音色来辨别的
D.选手听到鼓声齐心划船,说明声波能传递能量
【解答】解:A、鼓面的振动幅度大,鼓声的响度大,响度与敲击鼓面的快慢无关,故A错误;
B、声音的传播速度与传音介质和温度有关,与发声体响度无关,故B错误;
C、不同乐器的音色是不同的,选手能从现场各种声音中听出鼓声,主要是通过鼓声的音色来辨别的,故C正确;
D、“选手听到鼓声齐心划船”这一现象说明声波能传递信息,故D错误。
故选:C。
10.(2分)下列有关光的表述正确的是( )
A.“凿壁偷光”——光的镜面反射
B.岸上的人看到水中的鱼——光的直线传播
C.在沙漠中形成的“海市蜃楼”——光的折射
D.驾驶员看到后视镜中的景物——光的漫反射
【解答】解:A.凿壁偷光是利用光的直线传播,故A错误;
B.岸上的人看到水中的鱼属于光的折射现象,故B错误;
C.海市蜃楼属于光的折射现象,故C正确;
D.通过后视镜观察景物,属于镜面反射,故D错误。
故选:C。
11.(2分)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
【解答】解:A、将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故A错误;
B、将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故B不符合题意,故B错误;
C、将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,能射中目标;同理,将平面镜竖直向下移动,反射光线不能射中目标,故C正确、D错误。
故选:C。
12.(2分)在检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,如图所示,这种检查视力的方法,视力表的像与人眼的距离为( )
A.2.9m B.4.6m C.5.0m D.5.4m
【解答】解:
根据平面镜成像特点可知物体和像关于平面镜对称,视力表距平面镜2.5m,像距平面镜2.5m;人距平面镜2.5m﹣0.4m=2.1m,则视力表的像与人眼的距离相当于 2.5m+2.1m=4.6m。
故选:B。
13.(2分)目前菜市场里很多卖肉的商贩,在肉摊的上方亮一盏“美颜灯”,使肉看起来显得又红又亮,使消费者不好分辨肉的好坏。国家市场监督管理总局规定从2023年12月1日不再允许使用这种“美颜灯”。那么为了便于消费者区别肉的好坏,你认为应该使用什么颜色的灯光来照明呢( )
A.红光 B.紫光 C.蓝光 D.白光
【解答】解:白光是复色光,通过三棱镜可以色散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色,用白光照射肉后,组成肉的不同部分能反射出中与之相同的颜色,使看到了肉的情况真实,故ABC错误,D正确。
故选:D。
14.(2分)在探究凸透镜成像规律时,将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上(如图所示),在光屏上得到了烛焰清晰的像(图中光屏未画出)。下列说法正确的是( )
A.光屏上所成的是倒立、缩小的实像
B.光屏上所成的是倒立、等大的实像
C.光屏一定位于70cm刻度处
D.光屏一定位于70到90cm刻度之间
【解答】解:由图可知,此时物距u=50cm﹣20cm=30cm>2f,2f>v>f,即光屏一定位于60到70cm刻度之间,成倒立、缩小的实像,故A正确,BCD错误。
故选:A。
(多选)15.(2分)某班同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间的关系图象,如图所示,下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是4cm
B.如果把此凸透镜作为放大镜来使用,物体到凸透镜的距离应该小于2cm
C.当u=5cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中,像逐渐变小
【解答】解:A、u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=4cm,所以f=2cm,故A错误;
B、如果把此凸透镜作为放大镜来使用,u<f,物体到凸透镜的距离应该小于2cm,故B正确;
C、当u=5cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故C错误;
D、物体从距凸透镜3cm处移动到8cm处的过程中,凸透镜的物距始终大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故D正确。
故选:BD。
(多选)16.(2分)下列关于生活中的光现象说法中正确的是( )
A.由于太阳光穿过大气层时会发生折射,所以我们看到的太阳只是它的像
B.近视眼看远处物体时,像成在视网膜后方,需配戴凹透镜
C.雨后的彩虹是光的色散现象,其中,红、黄、蓝三种颜色叫做色光的三原色
D.雨后的夜晚当我们迎着月光走时,地上发亮处是积水,主要是光在水面发生了镜面反射
【解答】解:A、地球表面上有大气层,且大气层并不是均匀的,阳光射入大气层时会发生折射现象;当太阳还在地平线以下时,由于光的折射,人们能够提前观察到日出,所以我们看到的太阳只是它的像,故A正确;
B、近视眼是由于晶状体的凸度增大,或眼球前后径过长,形成的像就会落在视网膜的前方;近视眼应该佩戴具有发散作用的凹透镜加以矫正(使光线延迟会聚,像成在视网膜上),故B错误;
C、雨后彩虹是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成,这是光的色散现象;光的三原色是红、绿、蓝,故C错误;
D、平静的水面,能发生镜面反射,地面凹凸不平,地面发生漫反射。迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,故D正确。
故选:AD。
三、作图题(每小题2分,共4分)
17.(2分)请画出图中人眼通过平面镜M看到桌子底下橡皮S的光路。
【解答】解:选作出S关于平面镜的对称点,即为像点S′,连接S′与人眼的连线交平面镜于点为入射点,从而画出反射光线,连接S和入射点连线画出入射光线,如图所示:
。
18.(2分)图甲中是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i(其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置)。
【解答】解:人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,鱼的像是人眼逆着折射光线看到的,假设看到的鱼在B点,直接连接眼睛与B,与水面的交点即为入射点;鱼在B点的下方,在A处,根据折射角大于入射角画出入射光线,鱼在B点的下方,在A处,如图所示:
四、实验探究题(每空1分,共17分)
19.(5分)为探究小球从斜面上滚下时的速度特点,某小组设计了如下实验。如图所示,B为斜面AC的中点,让小球从A处沿斜面由静止开始滚下,第一次实验时当小球到达B点时停止计时;第二次实验时同样让小球从A处沿斜面由静止开始滚下,当小球到达C点时停止计时。两次实验测量的数据已填入下表。
实验过程 路程/m 时间/s 平均速度/(m/s)
A点运动到B点 sAB=0.8 tAB=1.6 vAB=0.5
A点运动到C点 sAC=1.6 tAC=2.0 vAC=0.8
sBC=0.8 tBC= vBC=
(1)请根据表中的数据帮助此小组的同学计算小球在BC段运动的时间tBC= 0.4 s和在BC段的平均速度vBC= 2 m/s。小球从斜面上滚下过程中速度是 变化 (选填“变化”或“不变”)的。
(2)选择坡度较小的斜面,主要目的是为了便于测量 时间 ,小球从A点开始运动我们同时开始计时,当秒表的时间刚好到达1s时小球的速度 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)小球运动到B点时的速度。
【解答】解:(1)小球在BC段运动的时间tBC=tAC﹣tAB=2.0s﹣1.6s=0.4s,
在BC段的平均速度vBC==2m/s,
因为vAB<vBC,所以小球从斜面上滚下过程中速度是变化的;
(2)坡度很小,小车下滑速度就较小,所用时间较长,这样就比较方便准确的测量时间;已知AB段用时1.6s,则1s时小球在B点的上方某一位置,根据各段平均速度的大小,可知小球在滚下过程中做加速运动,因此,小球运动1s时的速度小于小球运动到B点时的速度。
故答案为:(1)0.4;2;变化;(2)时间;小于。
20.(5分)小贺在探究“光的反射规律”时将平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板垂直放置在平面镜上;让光贴着纸板照射到平面镜上(如图甲所示)。
(1)实验时让光贴着纸板入射,小贺还发现从纸板前不同方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 漫反射 。
(2)小贺首先探究反射角和入射角之间的关系,三次增大AO与ON的夹角i(如图乙所示),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他小组的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小贺实验中出现错误的原因 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 。
实验次数 入射角 反射角
第一次 20° 70°
第二次 30° 60°
第三次 50° 40°
(3)为探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内,小贺保持入射光线的位置不变将纸板绕ON向后转折一定角度,发现纸板F上没有看到反射光线,这说明光在反射时 反射光线、入射光线和法线在同一个平面内 。此时反射光线的位置 不发生 (选填“发生”或“不发生”)变化。
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,则光沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中光路是 可逆的 。
【解答】解:(1)实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在纸板上发生了漫反射;
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;
(3)在实验过程中,当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板F向后折转一个角度后,此时反射光线的位置不发生变化,但在纸板F上看不到反射光线,由此说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内;
(4)当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。
故答案为:(1)漫反射 (2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(3)反射光线、入射光线和法线在同一个平面内;不发生;(4)可逆的。
21.(7分)在进行“平面镜成像”的实验中:
(1)此实验选用透明的玻璃板,是因为玻璃板有平面镜所不具有的 透光 (选填“反光”或“透光”)的特点,便于 确定像的位置 。
(2)为便于观察,该实验最好在较 暗 (选填“亮”或“暗”)环境中进行。
(3)实验时用两支相同的蜡烛,点燃竖直放置的蜡烛A,移动玻璃板后面的蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这一步骤是为了比较物与像的 大小 关系。
(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,说明平面镜所成的像是 虚 (选填“虚”或“实”)像。
(5)细心的小贺同学还发现蜡烛A竟然有两个像,这是由于 玻璃板较厚 。
【解答】解:(1)实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板有平面镜所不具有的透光的特点。实验中用透明的玻璃板代替平面镜,同时能看到成像物体的像和镜后和像对比的物体,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系
(2)点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰。
(3)在物体一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定像的位置,便于比较物像大小。
(4)平面镜成虚像,所以移去后面的蜡烛A′并在其所在位置上放上一光屏,则光屏上不能承接到烛焰的像。
(5)玻璃板有两个反射面,都会发生反射现象,反射光线的反向延长线都会会聚成像,玻璃板越厚,两个像距离越远,两个像越清晰。
故答案为:(1)透光;确定像的位置;(2)暗;(3)大小;(4)不能;虚;(5)玻璃板较厚。
五、计算题(22题6分,23题8分,共14分)
22.(6分)随着新冠疫情的结束,很多学校都召开了校园运动会,赛场上运动员在努力拼搏、场边的同学们也在热情给运动员们加油。作为百米赛跑终点计时员的小贺,在听到起点裁判的枪声后才开始按表计时,测得运动员的成绩为13.41s。(声音的速度为340m/s;发令枪在发令时即会发出很大的声音,同时冒出大量的烟)
(1)发令员的枪声从起点传播到终点所需时间是多少?(保留两位小数)
(2)运动员的真实成绩是多少?为了所测成绩更准确,小贺应该在什么时候开始计时?
【解答】解:
(1)由v=得,发令员的枪声从起点传播到终点所需时间:
t2==≈0.29s;
(2)运动员的真实成绩:
t=t1+t2=13.41s+0.29s=13.7s;
因为声音在空气中的传播速度远远小于光在空气中的传播速度,所以计时员听到发令枪响后计时,会导致开始计时偏晚,测量结果比运动员实际所用的时间偏小,应该看到发令枪冒出白烟后开始计时。
答:(1)发令员的枪声从起点传播到终点所需时间是0.29s;
(2)运动员的真实成绩为13.7s;小贺应该看到发令枪冒烟时开始计时。
23.(8分)从上海到南京的2526次普通列车运行时刻表如表Ⅰ所示,从上海到南京的G412次高速列车运行时刻表如表Ⅱ所示。
表Ⅰ2526次普通列车 表ⅡG412次动车组
项目 上海 苏州 常州 南京 项目 上海 苏州 常州 南京
到站时间 07:04 08:02 10:30 到站时间 09:40 10:02 10:45
发车时间 06:30 07:06 08:04 发车时间 09:15 09:42 10:04
里程/km 0 84 165 300 里程/km 0 84 165 300
(1)由上海驶往南京,乘坐G412次动车组比乘坐2526次普通列车可节省多少小时?
(2)2526次普通列车由上海驶往南京全程的平均速度是多少km/h?
(3)G412次动车组由苏州驶往常州的平均速度是多少km/h?
【解答】解:(1)乘坐2526次普通列车从上海到南京的时间t1=10:30﹣6:30=4h,
乘坐G412次动车组从上海到南京的时间t2=11:45﹣9:15=2.5h,
可节省时间:4h﹣2.5h=1.5h;
(2)2526次普通列车从上海到南京的路程s1=300km,
平均速度v普===75km/h;
(3)G412次动车由苏州驶往常州的路程s2=165km﹣84km=81km,
时间t'=10:02﹣9:42=20min=h,
G412次动车由苏州驶往常州的平均速度:
v动===243km/h。
答:(1)由上海驶往南京,乘坐G412次动车组比乘坐2526次普通列车可节省1.5小时。
(2)2526次普通列车由上海驶往南京全程的平均速度是750km/h。
(3)G412次动车由苏州驶往常州的平均速度是243km/h。
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