期末专题 ：第1--2章（机械运动和声现象） 实验题和综合题 专题练 2025-2026学年初中物理人教版（2024）八年级上册期末复习
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| 名称 | 期末专题 ：第1--2章（机械运动和声现象） 实验题和综合题 专题练 2025-2026学年初中物理人教版（2024）八年级上册期末复习 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 703.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-12-12 17:59:35 | ||
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期末专题 ：第1--2章（机械运动和声现象） 实验题和综合题
专题练 2025-2026学年初中物理人教版（2024）八年级上册期末复习
一、实验题
1．为测量同学完成30m步行的速度，由5位同学组成了小组，测量如图所示。
（1）测量原理是 ，测量主要工具是 和 ；
（2）同学们互换角色，进行了测量，数据表格如表，请补充记录项目的一处空白。
测量步行平均速度实验记录表：
s/m t/s
10
20
30
2．某班同学在学习速度时，进行了“比较纸锥下落的快慢”和“测量纸锥下落的速度”两个活动：
（1）如图甲所示，把两个等大的圆纸片，裁去大小不等的扇形，做成两个锥角不等的纸锥；为了比较纸锥下落的快慢，将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放时，应该选择 （乙/丙）所示位置开始释放；若纸锥从同一高度同时由静止释放，可通过比较下落至地面的 来比较纸锥下落的快慢；还可以比较同一时刻纸锥下落的 来比较下落的快慢；
（2）在“测量纸锥下落的速度”活动中，为了减小测量误差，是选择大纸锥还是小纸锥，有如下说法，其中正确的是 ；
A．选择大纸锥，因为它下落时间较长容易测量
B．选择小纸锥，因为它下落路径基本是直线
C．如果下落高度较大选用小纸锥，如果下落高度较小选择大纸锥
D．随便选择哪个纸锥对实验都没有什么影响
（3）小华这一小组讨论中，提出了两种测量速度的方案：
方案一：先选定一段时间，测量纸锥在这段时间内下落的距离；
方案二：先选定一段距离，测量纸锥通过这段距离所用的时间；
为了方便测量，你认为小华选用方案 （一/二）比较合理；
（4）小明所在的小组制作了一个直径为10.0cm纸锥进行实验，用频闪照相机拍摄到如图丁所示的照片，已知照相机每隔0.3s曝光一次；根据照片可以判断纸锥在OA段下落时的运动情况是 ，经测量纸锥在AB间的速度为1.06m/s，它所表示的物理意义是 。
3．在进行长度的测量时：
（1）同学小杰尝试一些特殊的测量方法：
①刻度尺使用前应观察它的 和 以及零刻度线是否磨损；
②一条纸带厚薄均匀，他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，如图所示，则纸带厚度是 （用D1、D2和n的表达式表示）。
（2）测量一根细铜丝的直径，他的实验步骤如下：
A．将细铜丝拉直，用刻度尺测出细铜丝的长度L1；
B．用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈的总长度L2；
C．用铜丝的长度L1除以铜丝的圈数，即得细铜丝的直径d；
D．将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上；
E．数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
①以上步骤中，没有必要的步骤是 ；错误的步骤是 （填字母）；
②改正错误后，实验步骤的合理顺序应是 （填字母）。
4．小华在观察弦乐团演奏时猜想，在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他找来了各种不同的琴弦，设计探究实验，琴弦的编号及材料、长度、横截面积情况如表所示：
（1）如果想探究发声时音调与弦的粗细的关系，应选用表中编号为 和 的琴弦。
编号 弦的材料 长度/㎝ 横截面积/mm2
① 钢 30 0.3
② 钢 30 0.6
③ 尼龙丝 40 0.5
④ 铜 50 0.5
⑤ 尼龙丝 50 0.5
（2）通过查询资料，小华知道琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图所示。如果小华的实验无误，则可确定的是编号为 的琴弦一定比编号为 的琴弦振动时音调低。
5．一些介质中的声速
介质 声速/ 介质 声速/
空气（） 331 海水（） 1531
空气（） 340 冰 3230
空气（） 346 铜（棒） 3750
软木 500 大理石 3810
煤油（） 1324 铝（棒） 5000
水（常温） 1500 铁（棒） 5200
学习小组发现表格中声音在空气介质中有三个不同的传播速度，而且三个空气介质的后面特别标注了温度，所以同学们提出了新的研究问题：“空气中声速与温度有什么样的关系？”确定了研究问题，小组同学们查阅资料，得到了以下数据。
温度/ 0 5 15 25 30
声速/ 331 334 340 346 349
（1）请根据表格中的数据，归纳分析，写出空气中声速v与温度t的关系式： ；
（2）由得出的新关系式，我们可以计算出时空气中的声速为 ；
（3）按此关系式进行纯理论考虑时，要使声音在空气中的传播速度和在的海水中传播速度相同，需要空气温度达到 。
6．下图是小明进行的两个实验：
(1)实验一：先搜集各种材料，如：衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子。如图甲所示，把闹钟放到一个鞋盒里，分别将各种厚度相等的不同材料盖在鞋盒上方，然后逐渐远离盒子，直到听不见闹钟声。听不见闹钟声的实际距离越长，材料的隔音性能越 。此实验用到的研究方法有 和 ；
(2)实验二：如图乙所示，有4支相同材料、相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b内径相同，c、d内径相同。各量筒内装的水如图乙所示，小明根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与1.气柱的长短有关；2.量筒的内径有关；3.水柱的长度有关。
①若探究“气柱越长，发声的音调越高”，应选量筒 （填字母代号），其中所用到的科学研究方法是 法；
②若选择的是量筒b、c，则探究的是 ；
③小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，则所发出的声音音调 （选填“c高”“d高”或“一样高”）；
④如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声， 所发出的声音音调较低。
7．【实验名称】测量物体运动的速度
【实验器材】小车、带刻度（分度值为1cm）的斜面（含挡板）、木块、秒表
【实验原理】
【实验步骤】
（1）如图所示，选择器材时，甲同学使用了坡度较缓的斜面，目的是为了便于测量 （选填“路程”或“时间”）；
（2）将斜面上的挡板移至C点，让小车从斜面上的A点由静止开始滑下到达C点，如图所示，在斜面的刻度尺上读出AC段的距离为 cm，用秒表测量小车在AC段运动所用的时间为 s，计算出小车通过AC段的平均速度；
（3）将斜面上的挡板移至B点，让小车从斜面上的A点由静止开始滑下到达B点，如图所示，在斜面的刻度尺上读出AB段的距离，用秒表测量小车在AB段运动所用的时间，计算出小车通过AB段的平均速度；
（4）根据实验数据可计算出小车通过BC段的平均速度为 m/s；
【拓展】
（1）通过测量数据可以判断，小车从斜面上由静止下滑过程中在做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动；
（2）不改变斜面的倾斜程度，将A点的位置向上移，增长，则小车通过AC段的平均速度将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
8．在探究“比较纸锥下落快慢”的活动中，同学们将大小不等的纸锥由同一高度同时释放。
（1）对于纸锥下落前的初始位置，有如图甲、乙所示的两种摆放方式，正确的是图 ；
（2）小明同学通过观察发现在纸锥都没落地前，B纸锥在A纸锥的下面，从而判断 （A/B）纸锥下落得快，这种比较方法实质是相同时间比路程；
（3）实验中发现用秒表测量时间较难，为了便于测量，应该选择纸锥 （A/B）进行实验较好，同时让纸锥从较 （高/低）的位置同时下落；
（4）接着小明所在小组利用相机频闪拍照，探究纸锥竖直下落的快慢情况，照相机每隔曝光一次，拍摄的图片如图丙所示，由此可以判断纸锥下落过程中速度的变化情况是 （不变/先变大后不变/一直变大），在此过程中，纸锥经过图中F点的速度为 ；
（5）小组间交流时，发现不同小组测得不同纸锥从相同高度（足够高）下落的最终速度不同，请提出猜想：纸锥下落的最终速度可能与纸锥的 （写出一条即可）有关。
二、综合题
9．十一假期，小明一家驾车外出旅游。一路上，所学的物理知识帮助他解决了不少实际问题。
(1)经过如图所示的某交通标志牌时，小明注意到了牌子上的标志，他想了想，马上就明白了这两个数据的含义：“18km”的含义是 ；“40”的含义是 ；
(2)若小明的爸爸驾车通过这段路程用时15min，请你通过计算说明小明爸爸驾车通过该路段是否超速？ 如果超速，请你写出一条安全驾驶建议；
(3)当汽车行至某高速公路入口处时，小明注意到这段高速公路全长180km，行驶速度要求为：最低限速60km/h，最高限速120km/h。小明看表此时正好是上午10︰00，他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程，必须在哪一段时间内到达高速公路出口处才不会违规。请你通过计算，说明小明告诉他爸爸的是哪一段时间。
10．阅读短文，回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
(1)SenseID是利用了超声波传递 （选填“信息”或“能量”）的特性；
(2)SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物（ ）
A．蝙蝠 B．蜘蛛 C．青蛙 D．猫
(3)某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为 mm；（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小）
(4)SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图选项最符合的是（ ）
A． B． C．
11．阅读短文，回答问题
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
研究表明：在振幅相同的条件下，振动的能量与其振动的频率成正比。声波的频率越高，声波的能量越大。声呐能够向水中发射声波，声波频率通常在10kHz~30kHz之间，由于这种声波的频率较高，所以它的方向性好，穿透能力强，且易于获得较集中的声能。
声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标正在远离声呐。
请回答以下问题：
(1)声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物_________；
A．蝙蝠 B．猫 C．狗 D．大象
(2)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 kHz；
(3)在振幅相同的条件下，超声波的能量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）次声波的能量；
(4)停在海水中的潜艇A监测到离它7500m的潜艇B，并持续监控潜艇B，接到潜艇B反射回来的声波音调是变高的，且测出潜艇B的速度是，运动方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离变为 m。
12．阅读短文，回答问题。
智慧交通走进生活
我国无人驾驶汽车已经在特定区域广泛应用。汽车是怎么“看”到信号灯的？原来，路口建设有“智慧交通系统”，实时为装有传感器的无人驾驶汽车传递整体路网情况，让过去的“车看灯”变成“灯看车”动态调整绿灯时长，降低汽车平均等待时间。如调控到绿波时速（“绿波时速”是指在一个路口遇到的是绿灯，按指示牌上的时速保持下去，那么就会一路绿灯），车辆将畅通无阻；利用“智慧交通系统”还可以发布“拥堵延时指数”（“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值），方便人们做出行规划。
(1)节假日同路段越拥堵，“拥堵延时指数”将 （选填“越大”“越小”或“不变”）；
(2)小明从家坐车去图书馆，借助“智慧交通系统”得到两套出行方案：
方案①：路程较短，为9km；
方案②：用时较短。如图1所示，方案中的道路限速（“40”表示汽车在该道路上行驶的最高速度为40km/h）和拥堵延时指数均已标明，已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%。
方案②中畅通状态下汽车的平均速度为 km/h；若在拥堵状态下，方案②比方案①用时少10min，则方案②的路程为 km；
(3)已知相邻的A、B两处交通信号灯之间的路程为2.4km，A处信号灯绿灯时间为30s，若经过A处的汽车均按照图2所示的绿波时速行驶，则所有汽车达到B处时均为绿灯，那么B处的信号灯绿灯时间至少为 s。
参考答案
1． 刻度尺 秒表 v（m/s）
【详解】（1）[1]测量小车运动的平均速度的基本原理是。
[2][3]计算速度需要知道路程和时间，测量路程用刻度尺，测量时间用秒表，所以测量主要工具是刻度尺和秒表。
（2）[4]根据测量原理，观察表格会发现表格空白处应为平均速度，即v（m/s）。
2． 乙 时间 高度 A 二 速度一直变大 在1s内通过的距离是1.06m
【详解】（1）[1]为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放，而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，乙图纸锥下落的高度相同，而丙图纸锥下落的高度不同，故应选图乙的位置释放。
[2]纸锥从同一高度同时由静止释放，记录纸锥下落至地面的时间，可通过比较下落至地面的时间来比较纸锥下落的快慢，若纸锥下落所用的时间较大，则其下落的快慢越慢，速度越小。
[3]实验中也可比较下落相同时间所经过的高度，若经过的高度越大，纸锥下落的快慢越快。
（2）[4]纸锥下落快，时间较难测量，必须增加纸锥下落的高度和锥角，以增大下落时间，便于时间的测量，所以最好选择锥角较大的纸锥进行实验；故A正确，BCD错误。
故选A。
（3）[5]方法二比较好，因为纸锥下落在空中的距离不好测量，固定距离后通过测量时间就可以求速度。
（4）[6]由丁图的频闪照片可知，纸锥在OA段下落过程中，相同时间内通过的路程一直变大，所以纸锥在OA段下落时的运动情况是速度一直变大。
[7]经测量纸锥在AB间的速度为1.06m/s，它所表示的物理意义是在1s内通过的距离是1.06m。
3． 量程 分度值 A C DEBC
【详解】（1）①[1][2]为了能够准确读数，使用刻度尺之前，应观察刻度尺的量程和分度值。
②[3]由于受刻度尺分度值的影响，均匀纸带的厚度很难直接测量，因此要用累积法来完成实验；如图所示，可将纸带紧密绕在铅笔上，直到刚好套入圆环中，然后数出纸带的圈数n；n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的直径差的二分之一，即纸带厚度为
（2）[4][5][6]测量一根细铜丝的直径，正确测量方法是：找一支圆铅笔，把细铜丝拉直，将金属丝在铅笔上依次紧密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度L2，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径为
由以上可知，没有必要的步骤是A，错误的步骤是C，应更改为用细铜丝的线圈总长度L2除以细铜丝的圈数n，即得细铜丝直径d；由此可知，改正错误后，正确的实验步骤是：DEBC。
4． ① ② ⑤ ③
【详解】[1][2]在弦张紧程度相同的条件下，探究发声时音调与弦的粗细的关系，应控制琴弦的材料长度相等而弦的粗细（横截面积）不同，由表中实验数据可知，应该选用表中编号为①、②的琴弦。
[3][4]音调的高低取决于声源振动的频率，频率越大，音调越高；如图所示，琴弦越长振动频率越低，在研究琴弦的长度与频率的关系时，应控制琴弦的横截面积与材料相同，综上所述，结合数据表可以确定的是编号为⑤的琴弦一定比编号为③的琴弦振动时音调低。
5． 341.8 2000
【详解】（1）[1]分析表格中的数据可以得出：温度每升高5摄氏度，声音的速度增加，所以，空气中声速v与温度t的关系式
（2）[2]由得出的新关系式，我们可以计算出18摄氏度时，空气中的声速为
（3）[3]25摄氏度的海水中传播速度是，需要空气温度达到
6．(1) 差 控制变量法 转换法
(2) a、b 控制变量 气柱发声频率跟量筒的内径的关系 一样高 d
【详解】（1）[1][2][3]实验中，逐渐远离盒子直到听不见滴答声，听不见闹钟声的实际距离越长，材料的隔音性能越差，听不见闹钟声的实际距离越短，材料的隔音性能越好；实验中通过测量比较听不见滴答声实际距离的远近，从而比较不同材料的隔音性能，采用了转换法；实验时，应该使覆盖在鞋盒上方的各种材料厚度相同，采用了控制变量法。
（2）①[1][2]当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图中可知a、b符合条件；一个量与多个量有关，要控制其他量不变，研究与其中一个量的关系，这种研究问题的方法叫控制变量法，因此所用到的科学研究方法是控制变量法。
②[3]对比b、c可以发现：气柱长短相同，但量筒的粗细不同，所以这两个探究的是“气柱发声频率跟量筒的内径的关系”。
③[4]发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关，而c、d中空气柱的长度、粗细都相同，因此吹c、d时，发出声音的音调一样高。
④[5]用敲击的办法也能使量筒发声，声音主要是量筒和水柱的振动发出的，量筒中盛水越多，量筒和水的质量越大，越难振动，即振动越慢，音调越低，故d的音调比c低。
7． 时间 90 3 0.5 变速 增大
【详解】（1）[1] 如图所示，选择器材时，甲同学使用了坡度较缓的斜面，目的是为了使小车运动的时间较长，便于测量时间。
（2）[2][3] AC段的距离为
由图可知小车在AC段运动所用的时间。
（4）[4] BC段的距离为
BC段的时间为
则BC段的平均速度为
（1）[5] AB段的距离为
AB段的时间为
则AB段的平均速度为
所以小车从斜面上由静止下滑过程中在做变速（加速）直线运动。
（2）[6] ，则小车从斜面上由静止下滑过程中在做加速直线运动，所以若将A点的位置向上移，增长，则小车通过AC段的平均速度将增大。
8． 甲 B A 高 先变大后不变 0.05 锥角
【详解】（1）[1]纸锥落地时是下端接触地面，因此要控制下落的高度相同，应选甲图摆放方式。
（2）[2]因为两个纸锥从同一高度同时释放，该过程中两个纸锥运动的时间是相同的，但B纸锥在下边意味着B纸锥下落得快， B纸锥的路程大于A纸锥的路程，因此是相同时间比较路程。
（3）[3][4]纸锥下落的太快不利于测量下落的时间，因此要选下落比较慢的A纸锥，同时适当的增加高度来增加运动的时间，即从较高的位置同时下落。
（4）[5][6]由丙图分析可知从A位置到E位置过程中，相同时间间隔但路程越来越大，该过程纸锥运动的速度越来越快，而从E位置到G位置，相同时间间隔路程相同，该过程中做匀速运动，因此纸锥下落过程中速度是先变大后不变；从E位置到F位置共用时0.2s，运动的距离为1.0cm，可以求F点的速度为
（5）[7]由图甲中的可发现，A、B两个纸锥的锥角是不同的，使得A、B下落的最终速度不同，因此纸锥下落的最终速度可能与纸锥的锥角有关。
9．(1) 该标志牌到南阳还有18km 汽车行驶速度不能超过40km/h
(2)超速了，驾车勿超速，平安伴君行
(3)11︰30~13︰00
【详解】（1）[1][2]“南阳18km”是指从该标志牌到南阳还有18km，“40”的含义为汽车行驶速度不能超过40km/h。
（2）由题意知，汽车行驶速度为
因此小明爸爸驾车通过该路段超速了，安全驾驶建议：驾车勿超速，平安伴君行。
（3）由题意得，最慢走完这段高速公路所用的时间
最快走完这段高速公路所用的时间
现在时间是上午10︰00，所以小明告诉他爸爸的那段时间是11︰30~13︰00。
10．(1)信息
(2)A
(3)3.6
(4)A
【详解】（1）声音能够传递信息和能量，SenseID是利用了超声波传递信息的特性。
（2）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故选A。
（3）从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10-6s，则超声波到达指纹的时间为t=4×10-6s，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为s=vt=900m/s×4×10-6s=3.6×10-3m=3.6mm
（4）检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是A。
11．(1)A
(2)10—20
(3)大于
(4)6300
【详解】（1）声呐装置是模仿蝙蝠的回声定位发明的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz，声呐的声波频率通常在10kHz~30kHz之间，故人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10kHz-20kHz。
（3）由材料可知，由于超声波的频率较高，所以它的方向性好，穿透能力强，且易于获得较集中的声能，故在振幅相同的条件下，超声波的能量大于次声波的能量。
（4）由于接到潜艇B反射回来的声波音调是变高的，故潜艇B在靠近潜艇A，潜艇B的速度是，经一分钟后潜艇B通过的路程为
故潜艇B与潜艇A的距离变为
12．(1)越大
(2) 54 15.3
(3)70
【详解】（1）“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值，节假日堵车，说明拥堵所用的时间越长，拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值就越大。
（2）[1][2]如图1所示，方案②中限速，已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%，则方案②中畅通状态下汽车的平均速度为
方案①中限速，则方案①中畅通状态下汽车的平均速度为
方案①中畅通状态下花费的时间为
则方案①中拥堵状态下花费的时间为
则在拥堵状态下，方案②花费的时间为
则方案②中畅通状态下花费的时间为
则方案②的路程为
（3）以行驶2.4km需要的时间为
以行驶2.4km需要的时间为
则B处的信号灯绿灯时间至少为
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期末专题 ：第1--2章（机械运动和声现象） 实验题和综合题
专题练 2025-2026学年初中物理人教版（2024）八年级上册期末复习
一、实验题
1．为测量同学完成30m步行的速度，由5位同学组成了小组，测量如图所示。
（1）测量原理是 ，测量主要工具是 和 ；
（2）同学们互换角色，进行了测量，数据表格如表，请补充记录项目的一处空白。
测量步行平均速度实验记录表：
s/m t/s
10
20
30
2．某班同学在学习速度时，进行了“比较纸锥下落的快慢”和“测量纸锥下落的速度”两个活动：
（1）如图甲所示，把两个等大的圆纸片，裁去大小不等的扇形，做成两个锥角不等的纸锥；为了比较纸锥下落的快慢，将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放时，应该选择 （乙/丙）所示位置开始释放；若纸锥从同一高度同时由静止释放，可通过比较下落至地面的 来比较纸锥下落的快慢；还可以比较同一时刻纸锥下落的 来比较下落的快慢；
（2）在“测量纸锥下落的速度”活动中，为了减小测量误差，是选择大纸锥还是小纸锥，有如下说法，其中正确的是 ；
A．选择大纸锥，因为它下落时间较长容易测量
B．选择小纸锥，因为它下落路径基本是直线
C．如果下落高度较大选用小纸锥，如果下落高度较小选择大纸锥
D．随便选择哪个纸锥对实验都没有什么影响
（3）小华这一小组讨论中，提出了两种测量速度的方案：
方案一：先选定一段时间，测量纸锥在这段时间内下落的距离；
方案二：先选定一段距离，测量纸锥通过这段距离所用的时间；
为了方便测量，你认为小华选用方案 （一/二）比较合理；
（4）小明所在的小组制作了一个直径为10.0cm纸锥进行实验，用频闪照相机拍摄到如图丁所示的照片，已知照相机每隔0.3s曝光一次；根据照片可以判断纸锥在OA段下落时的运动情况是 ，经测量纸锥在AB间的速度为1.06m/s，它所表示的物理意义是 。
3．在进行长度的测量时：
（1）同学小杰尝试一些特殊的测量方法：
①刻度尺使用前应观察它的 和 以及零刻度线是否磨损；
②一条纸带厚薄均匀，他把纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上，如图所示，则纸带厚度是 （用D1、D2和n的表达式表示）。
（2）测量一根细铜丝的直径，他的实验步骤如下：
A．将细铜丝拉直，用刻度尺测出细铜丝的长度L1；
B．用刻度尺测出铅笔杆上铜丝绕圈的总长度L2；
C．用铜丝的长度L1除以铜丝的圈数，即得细铜丝的直径d；
D．将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上；
E．数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的圈数n。
①以上步骤中，没有必要的步骤是 ；错误的步骤是 （填字母）；
②改正错误后，实验步骤的合理顺序应是 （填字母）。
4．小华在观察弦乐团演奏时猜想，在弦张紧程度相同的条件下，发声的音调高低还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关。于是他找来了各种不同的琴弦，设计探究实验，琴弦的编号及材料、长度、横截面积情况如表所示：
（1）如果想探究发声时音调与弦的粗细的关系，应选用表中编号为 和 的琴弦。
编号 弦的材料 长度/㎝ 横截面积/mm2
① 钢 30 0.3
② 钢 30 0.6
③ 尼龙丝 40 0.5
④ 铜 50 0.5
⑤ 尼龙丝 50 0.5
（2）通过查询资料，小华知道琴弦的振动频率与琴弦长度的关系如图所示。如果小华的实验无误，则可确定的是编号为 的琴弦一定比编号为 的琴弦振动时音调低。
5．一些介质中的声速
介质 声速/ 介质 声速/
空气（） 331 海水（） 1531
空气（） 340 冰 3230
空气（） 346 铜（棒） 3750
软木 500 大理石 3810
煤油（） 1324 铝（棒） 5000
水（常温） 1500 铁（棒） 5200
学习小组发现表格中声音在空气介质中有三个不同的传播速度，而且三个空气介质的后面特别标注了温度，所以同学们提出了新的研究问题：“空气中声速与温度有什么样的关系？”确定了研究问题，小组同学们查阅资料，得到了以下数据。
温度/ 0 5 15 25 30
声速/ 331 334 340 346 349
（1）请根据表格中的数据，归纳分析，写出空气中声速v与温度t的关系式： ；
（2）由得出的新关系式，我们可以计算出时空气中的声速为 ；
（3）按此关系式进行纯理论考虑时，要使声音在空气中的传播速度和在的海水中传播速度相同，需要空气温度达到 。
6．下图是小明进行的两个实验：
(1)实验一：先搜集各种材料，如：衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子。如图甲所示，把闹钟放到一个鞋盒里，分别将各种厚度相等的不同材料盖在鞋盒上方，然后逐渐远离盒子，直到听不见闹钟声。听不见闹钟声的实际距离越长，材料的隔音性能越 。此实验用到的研究方法有 和 ；
(2)实验二：如图乙所示，有4支相同材料、相同厚度的玻璃量筒，其中a、b、c等高，a、b内径相同，c、d内径相同。各量筒内装的水如图乙所示，小明根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与1.气柱的长短有关；2.量筒的内径有关；3.水柱的长度有关。
①若探究“气柱越长，发声的音调越高”，应选量筒 （填字母代号），其中所用到的科学研究方法是 法；
②若选择的是量筒b、c，则探究的是 ；
③小明用同样大小的力在c和d的口上吹气，使它们发声，则所发出的声音音调 （选填“c高”“d高”或“一样高”）；
④如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声， 所发出的声音音调较低。
7．【实验名称】测量物体运动的速度
【实验器材】小车、带刻度（分度值为1cm）的斜面（含挡板）、木块、秒表
【实验原理】
【实验步骤】
（1）如图所示，选择器材时，甲同学使用了坡度较缓的斜面，目的是为了便于测量 （选填“路程”或“时间”）；
（2）将斜面上的挡板移至C点，让小车从斜面上的A点由静止开始滑下到达C点，如图所示，在斜面的刻度尺上读出AC段的距离为 cm，用秒表测量小车在AC段运动所用的时间为 s，计算出小车通过AC段的平均速度；
（3）将斜面上的挡板移至B点，让小车从斜面上的A点由静止开始滑下到达B点，如图所示，在斜面的刻度尺上读出AB段的距离，用秒表测量小车在AB段运动所用的时间，计算出小车通过AB段的平均速度；
（4）根据实验数据可计算出小车通过BC段的平均速度为 m/s；
【拓展】
（1）通过测量数据可以判断，小车从斜面上由静止下滑过程中在做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动；
（2）不改变斜面的倾斜程度，将A点的位置向上移，增长，则小车通过AC段的平均速度将 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
8．在探究“比较纸锥下落快慢”的活动中，同学们将大小不等的纸锥由同一高度同时释放。
（1）对于纸锥下落前的初始位置，有如图甲、乙所示的两种摆放方式，正确的是图 ；
（2）小明同学通过观察发现在纸锥都没落地前，B纸锥在A纸锥的下面，从而判断 （A/B）纸锥下落得快，这种比较方法实质是相同时间比路程；
（3）实验中发现用秒表测量时间较难，为了便于测量，应该选择纸锥 （A/B）进行实验较好，同时让纸锥从较 （高/低）的位置同时下落；
（4）接着小明所在小组利用相机频闪拍照，探究纸锥竖直下落的快慢情况，照相机每隔曝光一次，拍摄的图片如图丙所示，由此可以判断纸锥下落过程中速度的变化情况是 （不变/先变大后不变/一直变大），在此过程中，纸锥经过图中F点的速度为 ；
（5）小组间交流时，发现不同小组测得不同纸锥从相同高度（足够高）下落的最终速度不同，请提出猜想：纸锥下落的最终速度可能与纸锥的 （写出一条即可）有关。
二、综合题
9．十一假期，小明一家驾车外出旅游。一路上，所学的物理知识帮助他解决了不少实际问题。
(1)经过如图所示的某交通标志牌时，小明注意到了牌子上的标志，他想了想，马上就明白了这两个数据的含义：“18km”的含义是 ；“40”的含义是 ；
(2)若小明的爸爸驾车通过这段路程用时15min，请你通过计算说明小明爸爸驾车通过该路段是否超速？ 如果超速，请你写出一条安全驾驶建议；
(3)当汽车行至某高速公路入口处时，小明注意到这段高速公路全长180km，行驶速度要求为：最低限速60km/h，最高限速120km/h。小明看表此时正好是上午10︰00，他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程，必须在哪一段时间内到达高速公路出口处才不会违规。请你通过计算，说明小明告诉他爸爸的是哪一段时间。
10．阅读短文，回答问题。
超声波指纹识别技术
传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。
(1)SenseID是利用了超声波传递 （选填“信息”或“能量”）的特性；
(2)SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物（ ）
A．蝙蝠 B．蜘蛛 C．青蛙 D．猫
(3)某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为 mm；（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小）
(4)SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图选项最符合的是（ ）
A． B． C．
11．阅读短文，回答问题
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
研究表明：在振幅相同的条件下，振动的能量与其振动的频率成正比。声波的频率越高，声波的能量越大。声呐能够向水中发射声波，声波频率通常在10kHz~30kHz之间，由于这种声波的频率较高，所以它的方向性好，穿透能力强，且易于获得较集中的声能。
声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标正在远离声呐。
请回答以下问题：
(1)声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物_________；
A．蝙蝠 B．猫 C．狗 D．大象
(2)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是 kHz；
(3)在振幅相同的条件下，超声波的能量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）次声波的能量；
(4)停在海水中的潜艇A监测到离它7500m的潜艇B，并持续监控潜艇B，接到潜艇B反射回来的声波音调是变高的，且测出潜艇B的速度是，运动方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离变为 m。
12．阅读短文，回答问题。
智慧交通走进生活
我国无人驾驶汽车已经在特定区域广泛应用。汽车是怎么“看”到信号灯的？原来，路口建设有“智慧交通系统”，实时为装有传感器的无人驾驶汽车传递整体路网情况，让过去的“车看灯”变成“灯看车”动态调整绿灯时长，降低汽车平均等待时间。如调控到绿波时速（“绿波时速”是指在一个路口遇到的是绿灯，按指示牌上的时速保持下去，那么就会一路绿灯），车辆将畅通无阻；利用“智慧交通系统”还可以发布“拥堵延时指数”（“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值），方便人们做出行规划。
(1)节假日同路段越拥堵，“拥堵延时指数”将 （选填“越大”“越小”或“不变”）；
(2)小明从家坐车去图书馆，借助“智慧交通系统”得到两套出行方案：
方案①：路程较短，为9km；
方案②：用时较短。如图1所示，方案中的道路限速（“40”表示汽车在该道路上行驶的最高速度为40km/h）和拥堵延时指数均已标明，已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%。
方案②中畅通状态下汽车的平均速度为 km/h；若在拥堵状态下，方案②比方案①用时少10min，则方案②的路程为 km；
(3)已知相邻的A、B两处交通信号灯之间的路程为2.4km，A处信号灯绿灯时间为30s，若经过A处的汽车均按照图2所示的绿波时速行驶，则所有汽车达到B处时均为绿灯，那么B处的信号灯绿灯时间至少为 s。
参考答案
1． 刻度尺 秒表 v（m/s）
【详解】（1）[1]测量小车运动的平均速度的基本原理是。
[2][3]计算速度需要知道路程和时间，测量路程用刻度尺，测量时间用秒表，所以测量主要工具是刻度尺和秒表。
（2）[4]根据测量原理，观察表格会发现表格空白处应为平均速度，即v（m/s）。
2． 乙 时间 高度 A 二 速度一直变大 在1s内通过的距离是1.06m
【详解】（1）[1]为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放，而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，乙图纸锥下落的高度相同，而丙图纸锥下落的高度不同，故应选图乙的位置释放。
[2]纸锥从同一高度同时由静止释放，记录纸锥下落至地面的时间，可通过比较下落至地面的时间来比较纸锥下落的快慢，若纸锥下落所用的时间较大，则其下落的快慢越慢，速度越小。
[3]实验中也可比较下落相同时间所经过的高度，若经过的高度越大，纸锥下落的快慢越快。
（2）[4]纸锥下落快，时间较难测量，必须增加纸锥下落的高度和锥角，以增大下落时间，便于时间的测量，所以最好选择锥角较大的纸锥进行实验；故A正确，BCD错误。
故选A。
（3）[5]方法二比较好，因为纸锥下落在空中的距离不好测量，固定距离后通过测量时间就可以求速度。
（4）[6]由丁图的频闪照片可知，纸锥在OA段下落过程中，相同时间内通过的路程一直变大，所以纸锥在OA段下落时的运动情况是速度一直变大。
[7]经测量纸锥在AB间的速度为1.06m/s，它所表示的物理意义是在1s内通过的距离是1.06m。
3． 量程 分度值 A C DEBC
【详解】（1）①[1][2]为了能够准确读数，使用刻度尺之前，应观察刻度尺的量程和分度值。
②[3]由于受刻度尺分度值的影响，均匀纸带的厚度很难直接测量，因此要用累积法来完成实验；如图所示，可将纸带紧密绕在铅笔上，直到刚好套入圆环中，然后数出纸带的圈数n；n圈纸带的厚度为圆环内径与圆柱形铅笔的直径差的二分之一，即纸带厚度为
（2）[4][5][6]测量一根细铜丝的直径，正确测量方法是：找一支圆铅笔，把细铜丝拉直，将金属丝在铅笔上依次紧密绕适当的圈数n，用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度L2，再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径为
由以上可知，没有必要的步骤是A，错误的步骤是C，应更改为用细铜丝的线圈总长度L2除以细铜丝的圈数n，即得细铜丝直径d；由此可知，改正错误后，正确的实验步骤是：DEBC。
4． ① ② ⑤ ③
【详解】[1][2]在弦张紧程度相同的条件下，探究发声时音调与弦的粗细的关系，应控制琴弦的材料长度相等而弦的粗细（横截面积）不同，由表中实验数据可知，应该选用表中编号为①、②的琴弦。
[3][4]音调的高低取决于声源振动的频率，频率越大，音调越高；如图所示，琴弦越长振动频率越低，在研究琴弦的长度与频率的关系时，应控制琴弦的横截面积与材料相同，综上所述，结合数据表可以确定的是编号为⑤的琴弦一定比编号为③的琴弦振动时音调低。
5． 341.8 2000
【详解】（1）[1]分析表格中的数据可以得出：温度每升高5摄氏度，声音的速度增加，所以，空气中声速v与温度t的关系式
（2）[2]由得出的新关系式，我们可以计算出18摄氏度时，空气中的声速为
（3）[3]25摄氏度的海水中传播速度是，需要空气温度达到
6．(1) 差 控制变量法 转换法
(2) a、b 控制变量 气柱发声频率跟量筒的内径的关系 一样高 d
【详解】（1）[1][2][3]实验中，逐渐远离盒子直到听不见滴答声，听不见闹钟声的实际距离越长，材料的隔音性能越差，听不见闹钟声的实际距离越短，材料的隔音性能越好；实验中通过测量比较听不见滴答声实际距离的远近，从而比较不同材料的隔音性能，采用了转换法；实验时，应该使覆盖在鞋盒上方的各种材料厚度相同，采用了控制变量法。
（2）①[1][2]当探究“发声的音调高低与气柱长度的关系”时，要控制量筒的粗细相同，气柱长短不同，观察图中可知a、b符合条件；一个量与多个量有关，要控制其他量不变，研究与其中一个量的关系，这种研究问题的方法叫控制变量法，因此所用到的科学研究方法是控制变量法。
②[3]对比b、c可以发现：气柱长短相同，但量筒的粗细不同，所以这两个探究的是“气柱发声频率跟量筒的内径的关系”。
③[4]发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关，而c、d中空气柱的长度、粗细都相同，因此吹c、d时，发出声音的音调一样高。
④[5]用敲击的办法也能使量筒发声，声音主要是量筒和水柱的振动发出的，量筒中盛水越多，量筒和水的质量越大，越难振动，即振动越慢，音调越低，故d的音调比c低。
7． 时间 90 3 0.5 变速 增大
【详解】（1）[1] 如图所示，选择器材时，甲同学使用了坡度较缓的斜面，目的是为了使小车运动的时间较长，便于测量时间。
（2）[2][3] AC段的距离为
由图可知小车在AC段运动所用的时间。
（4）[4] BC段的距离为
BC段的时间为
则BC段的平均速度为
（1）[5] AB段的距离为
AB段的时间为
则AB段的平均速度为
所以小车从斜面上由静止下滑过程中在做变速（加速）直线运动。
（2）[6] ，则小车从斜面上由静止下滑过程中在做加速直线运动，所以若将A点的位置向上移，增长，则小车通过AC段的平均速度将增大。
8． 甲 B A 高 先变大后不变 0.05 锥角
【详解】（1）[1]纸锥落地时是下端接触地面，因此要控制下落的高度相同，应选甲图摆放方式。
（2）[2]因为两个纸锥从同一高度同时释放，该过程中两个纸锥运动的时间是相同的，但B纸锥在下边意味着B纸锥下落得快， B纸锥的路程大于A纸锥的路程，因此是相同时间比较路程。
（3）[3][4]纸锥下落的太快不利于测量下落的时间，因此要选下落比较慢的A纸锥，同时适当的增加高度来增加运动的时间，即从较高的位置同时下落。
（4）[5][6]由丙图分析可知从A位置到E位置过程中，相同时间间隔但路程越来越大，该过程纸锥运动的速度越来越快，而从E位置到G位置，相同时间间隔路程相同，该过程中做匀速运动，因此纸锥下落过程中速度是先变大后不变；从E位置到F位置共用时0.2s，运动的距离为1.0cm，可以求F点的速度为
（5）[7]由图甲中的可发现，A、B两个纸锥的锥角是不同的，使得A、B下落的最终速度不同，因此纸锥下落的最终速度可能与纸锥的锥角有关。
9．(1) 该标志牌到南阳还有18km 汽车行驶速度不能超过40km/h
(2)超速了，驾车勿超速，平安伴君行
(3)11︰30~13︰00
【详解】（1）[1][2]“南阳18km”是指从该标志牌到南阳还有18km，“40”的含义为汽车行驶速度不能超过40km/h。
（2）由题意知，汽车行驶速度为
因此小明爸爸驾车通过该路段超速了，安全驾驶建议：驾车勿超速，平安伴君行。
（3）由题意得，最慢走完这段高速公路所用的时间
最快走完这段高速公路所用的时间
现在时间是上午10︰00，所以小明告诉他爸爸的那段时间是11︰30~13︰00。
10．(1)信息
(2)A
(3)3.6
(4)A
【详解】（1）声音能够传递信息和能量，SenseID是利用了超声波传递信息的特性。
（2）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波，故选A。
（3）从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10-6s，则超声波到达指纹的时间为t=4×10-6s，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为s=vt=900m/s×4×10-6s=3.6×10-3m=3.6mm
（4）检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是A。
11．(1)A
(2)10—20
(3)大于
(4)6300
【详解】（1）声呐装置是模仿蝙蝠的回声定位发明的，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（2）人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz，声呐的声波频率通常在10kHz~30kHz之间，故人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是10kHz-20kHz。
（3）由材料可知，由于超声波的频率较高，所以它的方向性好，穿透能力强，且易于获得较集中的声能，故在振幅相同的条件下，超声波的能量大于次声波的能量。
（4）由于接到潜艇B反射回来的声波音调是变高的，故潜艇B在靠近潜艇A，潜艇B的速度是，经一分钟后潜艇B通过的路程为
故潜艇B与潜艇A的距离变为
12．(1)越大
(2) 54 15.3
(3)70
【详解】（1）“拥堵延时指数”是指汽车在拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值，节假日堵车，说明拥堵所用的时间越长，拥堵状态所用时间与畅通状态所用时间的比值就越大。
（2）[1][2]如图1所示，方案②中限速，已知畅通状态下汽车的平均速度为最高限速的90%，则方案②中畅通状态下汽车的平均速度为
方案①中限速，则方案①中畅通状态下汽车的平均速度为
方案①中畅通状态下花费的时间为
则方案①中拥堵状态下花费的时间为
则在拥堵状态下，方案②花费的时间为
则方案②中畅通状态下花费的时间为
则方案②的路程为
（3）以行驶2.4km需要的时间为
以行驶2.4km需要的时间为
则B处的信号灯绿灯时间至少为
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