- 2021-10-27 发布 |
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文档介绍
2020-2021新人教版八年级物理上册全册单元精品试卷(附解析)
《机械运动》单元检测试卷 说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟 一、选择题(12个小题,每小题3分,共36分) 1.PM2.5是天气阴霾的主要原因,PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物,单个PM2.5是隐藏在空气的浮尘中,容易被吸人人的肺部造成危害,下列关于PM2.5颗粒物直径的单位换算正确的是 ( ) A. 2.5μm=2.5 μm×10-6m B. 2.5μm=2.5 ×10-5dm C. 2.5 μm=2.5×10-6cm D. 2.5 μm= 2.5 ×10-9m 【答案】B 【解析】 A答案的书写过程有误,换算过程中数字2.5不用带‘μm’单位;C答案1μm=10-4cm,应是2.5×10-4cm;μm1=10-6cm,D答案是2.5 ×10-6m 2.2020年3月22日,2020年成都双遗马拉松健康跑在青城山鸣枪起跑。在新冠肺炎疫情防控决胜阶段,1000人参与的6km健康跑将激发城市活力、有序恢复生产生活秩序。下列数据最符合实际的是( ) A.比赛中冠军平均速度可达100m/s B.某男选手身高约为160cm C.跑完全程所需时间大约30s D.某选手脉搏跳动60次所用时间约为ls 【答案】B 【解析】A.马拉松比赛中运动员平均速度为6m/s左右,故A不符合题意; B.某男选手身高应约为160cm,故B符合题意; C.跑完全程所需时间大约30min,故C不符合题意; D.脉搏跳动60次所用时间约为lmin,故D不符合题意。 3.如图是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是( ) 118 A.5.3cm B.5.25cm C.3.25cm D.3.3cm 【答案】C 【解析】(1)使用刻度尺前要注意观察它的零刻线、量程和分度值;(2)由图知,在1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即该刻度尺的分度值为1mm; 测量时起始端没从0开始,把2.00cm处当作“0”刻度,右侧示数为5.25cm,减去2.00cm即为物体长度,物体的长度为5.25cm﹣2.00cm=3.25cm。 4.以下长度的估测中最接近3m的是( ) A.教室的高度 B.课桌的高度 C.物理课本的宽度 D.中学生的身高 【答案】A 【解析】A.一层楼的高度约3m,教室的高度与此差不多,在3m左右。故A符合题意; B.中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm=0.8m左右。故B不符合题意; C.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,物理课本的宽度与此差不多,在17cm=0.17m左右。故C不符合题意; D.成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于成年人,在160cm=1.6m左右。故D不符合题意。 5.一个成年人正常的步行速度大约是( ) A.1.2 米/秒 B.24 米/秒 C.36 千米/秒 D.48 分米/秒 【答案】A 【解析】根据生活经验,结合人的步幅大小和迈步的频率可进行针对性的估算。 一个成年人,如果有意迈大步行走的话,一步的距离大约有1m多一点,而迈一步的时间也接近1s,所以成年人速度大约为1m/s, 因此选项中1.2m/s与此最接近。1.2m/s=4.32km/h=0.0012km/s=43.2dm/s,故A正确,BCD错误。 118 6.小明坐在汽车上,透过车窗看到与公路并排的铁路上一列火车的车头,过了一会儿又看到车尾.关于火车与汽车的运动情况,不可能的是( ) A.火车静止,汽车运动 B.火车运动,汽车静止 C.火车和汽车运动方向相同,火车的速度等于汽车的速度 D.火车和汽车运动方向相反,火车的速度小于汽车的速度 【答案】C 【解析】小明先看到火车的车头,后看到火车车尾,以汽车为参照物,火车是向前运动. 汽车有三种情况:如果汽车静止,火车是向前运动的,可以达到先看见车头后看见车尾;如果汽车向前行驶,火车也向前运动,火车的运动速度比汽车大,也可以达到先看见车头后看见车尾;如果汽车是向后倒车,火车可能是静止、可能是向前运动、也可能是倒车但是比汽车的倒车速度小.都可以达到先看见车头后看见车尾。以火车为参照物,火车静止,汽车运动就可以达到先看见车头后看见车尾。如果两个运动的物体,运动方向相同,速度相等,处于相对静止。所以C符合题意要求。 7.判断物体是静止还是运动的,选择参照物是十分重要的。下列观点正确的是() A.汽车在公路上行驶,以汽车为参照物,开车司机是运动的 B. “满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎”,诗人描述“山是运动的”是选地面作为参照物 C. 小军骑摩托车匀速通过一座桥,以摩托车为参照物,晓军是静止的 D.行人闯红灯横穿马路时,以行人为参照物,交通信号灯是静止的 【答案】C 【解析】A.汽车在公路上行驶,以汽车为参照物,开车司机相对汽车的位置不变,我们说司机是静止的。所以A选项的观点错误; 118 B. “满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎”,诗人如果选船作为参照物时,船和山的位置发生改变,山是运动的。诗人如果选地面作为参照物时,地面和山的位置不发生改变,山是静止的。所以B选项的观点错误; C.小军骑摩托车匀速通过一座桥,以摩托车为参照物,小军与摩托车的位置不变,我们说小军是静止的。所以C选项的观点正确; D.行人闯红灯横穿马路时,以行人为参照物,人与灯之间的位置发生变化,交通信号灯是运动的。所以D选项的观点错误的。 8.课外活动时,小明和小刚在操场上沿直线跑道跑步,如图所示是他们通过的路程随时间变化的图象,则下列说法正确的是( ) A.前2s内,小刚跑得较快 B.两人都做变速运动 C.两人都做匀速直线运动 D.全程中,小刚的平均速度大于小明的平均速度 【答案】A. 【解析】(1)判断前2s内谁跑得快,我们可采取相同时间比较路程,谁在相同时间内运动的路程长,谁就跑得快;据此对A做出判断; (2)做匀速直线运动时,路程与时间是成正比的,在图象上表现为一条直线;据此对BC做出判断; (3)全程的平均速度等于全部路程处于所有的总时间.据此对D做出判断. A.由图象可知,在前2s内,小刚运动的距离比小明长,所以根据v=s/t可知,小刚跑得较快,故A正确; 118 BC。由图象可知,小明的路程和时间关系图象是一条直线,表明路程和时间成正比,所以小明做的是匀速直线运动;而小刚的路程和时间关系图象是一条曲线,表明路程和时间不成正比,所以小刚做的是变速直线运动,故BC错误; D.由图象可知,两人的全程是相等的,所用的时间都是8s,根据v=s/t可知,两人的平均速度相同,故D错误. 9.甲、乙两车在某一平直公路上,从同一地点同时向东运动,它们的s﹣t图象(路程﹣时间图象)如图所示.则下列判断错误的是( ) A.甲、乙都在做匀速直线运动 B.甲的速度小于乙的速度 C.若以乙为参照物,甲往东运动 D.经过4s,甲乙相距8m 【答案】C. 【解析】(1)匀速直线运动时速度是定值,即通过的路程与时间成正比,由此根据甲乙s﹣t图象分析它们的运动状态; (2)相同时间通过的路程越大物体的速度越快,由此判断甲和乙的速度关系; (3)由图象可知两小车在4s内的路程,由此可判断两小车的位置关系. A.由图象知,甲和乙的s﹣t图线都是正比例图线,它们通过的路程与时间成正比,即甲、乙都在做匀速直线运动,故A正确; B、由图知,相同时间内乙通过的路程大于甲,所以乙的速度大于甲,故B正确; CD.两车同时、同地、向东做匀速直线运动, 由图知,4s时间甲车路程为s甲=4m,乙车路程为s乙=12m, 118 甲车在乙车的后方s=s甲﹣s乙=12m﹣4m=8m处,所以以乙为参照物,甲向西运动,故C错误,D正确. 10.湖北省第十四届中学生运动会于5月17至27日在秀美山水宜居名城﹣﹣湖北•黄石成功举行.在百米赛跑比赛中,黄石籍男运动员小磊同学赛出了个人最佳成绩.经过计算,他的百米赛跑平均速度约等于( ) A.2.5 m/s B.3.3 m/s C.7.0 m/s D.11.1m/s 【答案】C 【解析】男子百米世界纪录中百米纪录略小于10s,即运动速度略大于10m/s;中学生百米所用时间要超过10s,即运动速度要小于10m/s,不可能达到11.1m/s;而2.5m/s和3.3m/s太慢,7m/s符合题意,故选C。 11.甲、乙两小车运动s﹣t图象如图所示,由图象可知( ) A.甲、乙两车都做匀速直线运动 B.甲车的速度为10m/s,乙车的速度为2m/s C.经过6s,甲、乙两车相距2m D.经过5s,甲、乙两车通过的路程均为10m 【答案】C 【解析】(1)通过s﹣t图象知,如果路程和时间比值一定,物体进行匀速直线运动;如果时间变化,但是路程保持不变,物体处于静止状态。 (2)从图上读出经过6s,甲乙的路程,求出甲乙相距多少。 (3)从图上读出经过5s,甲乙的路程。 118 A.由s﹣t图象知,时间变大,但是甲车路程不变,甲车处于静止状态;乙车路程也随时间的变大而变大,并且路程和时间的比值是相同的,所以乙车进行匀速直线运动。故A错。 B.甲车处于静止状态,速度为0.故B错。 C.由图象知,经过6s,甲在10m处,乙在12m处,甲乙相距12m﹣10m=2m。故C正确。 D.由图象知,经过5s,乙在10m处,甲一直处于静止状态。故D错误。 12.刘洋在参加全市体育考试中,由于粗心,自己记录的成绩如下,你认为不可能的是( ) A.跳绳1分钟60次 B.立定跳远2.4m C.1000m跑的成绩为8s D.实心球投掷成绩12m 【答案】C 【解析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。 A.跳绳时,一次所用的时间在1s左右,所以1分钟大约60次。此选项正确,不符合题意; B.弹跳力强的初中男生,立定跳远的成绩在2.5m左右。此选项正确,不符合题意; C.男子百米世界纪录的成绩在10s以内,小明1000m跑的成绩远大于8s。此选项错误,符合题意; D.初中男生投掷铅球的成绩在10m左右,投掷实心球的成绩应该更远一些。此选项正确,不符合题意。 二、填空题(10个小题,每空1分,共20分) 13.如图所示的刻度尺量程是_____cm,红色物体的长度是_____cm。 118 【答案】0——20cm,8.62. 【解析】解决用刻度尺测长度关键要找准0刻度、分度值和量程。对于物体开始端点在0刻度问题好解决,对于不在0刻度,要找准物体在刻度尺上的起始刻度和末端刻度。然后按照规则就是观察读数和记录。量程就是刻度尺最小刻度与最大刻度之间(包括端点刻度值)。 待测物体的长度可以看作由以下两部分组成:整数部分和小数部分。 第一步读出整数部分的数值即八个大格,每个1 cm,共8 cm; 第二步读出小数部分的数值即六个小格,每个0.1 cm,共0.6 cm; 将整数部分的读数和小数部分的读数相加即为待测物体的长度是8.6cm。 但是,精确测量时要求读到最小刻度值的下一位,所以最终答案是8.62cm 14.如图所示的A、B分别表示两位同学测同一物体长度时的不同用尺方法,其中用尺不太合理的是________(填“A”或“B”),这一物体的长度应为________厘米. A B 【答案】B;1.93. 【解析】读数比较容易的是A图,因为A图的起始刻度线“3”容易记住且读得快;而B图的测量方法就比较费时还容易出现错误,因为B图的用尺方法没有达到简便易行的原则,所以不太合理.读数时要估读到最小刻度值的下一位.由于此刻度尺的最小刻度值是1毫米,所以被测物体的长度是1.93厘米. 15.根据速度计显示的情况,速度计的分度值为______,汽车行驶的速度是___________ 118 km/h. 【答案】5km/h,60km/h. 【解析】速度计分度值为20km/h/4=5km/h 指针正好指在60刻度处,所以汽车行驶的速度是60km/h. 16.我国自行设计研制、全面拥有自主知识产权的两辆中国标准动车组在郑徐高铁成功完成交回实验,最大速度可达420km/h.牡丹江距离哈尔滨约300km,若标准动车组以300km/h的平均速度行驶,从牡丹江到哈尔滨需 h,行驶过程中以 为参照物,列车是运动的. 【答案】1;地面. 【解析】已知牡丹江距离哈尔滨的路程和标准动车组的平均速度,利用速度公式计算时间;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. (1)根据v=可知,从牡丹江到哈尔滨需要的时间:t===1h; (2)被研究的物体是列车,列车是运动的,一定选择和列车之间发生位置改变的物体为参照物,列车地面之间发生了位置的改变,所以以地面为参照物,列车是运动的. 17.“五一节”期间,很多外地游客乘坐重庆长江索道,体验重庆的“立体交通”.如 118 图 所示,长江索道全长约1165m,某次单程运行时间为233s,则索道在该次运行的平均速度 为 m/s.驶离站台后,车厢里的游客以对面的建筑为参照物,判断自己是 (选填“运动”或“静止”)的. 【答案】5;运动. 【解析】根据公式v=s/t计算平均速度;运动和静止是相对的,相对于参照物来说物体位置发生变化则是运动的,否则是静止的. (1)长江索道全长s=1165m,单程运行时间为t=233s, 索道在该次运行的平均速度为:v=s/t=1165m/233s=5m/s. (2)驶离站台后,车厢里的游客以对面的建筑为参照物,游客与地面位置发生了变化,所以游客自己是运动的. 18.达州到成都的铁路线长约400km,小陈坐在达州到成都的动车上,透过车窗看到路边的树木向后移动,他是以 为参照物的;该车到达成都用了约2h 30min,其平均速度为 km/h. 【答案】动车;160. 【解析】判断物体是运动还是静止需要选择一个参照物,若物体相对于参照物的位置发生变化,物体是运动的,否则就是静止的.知道从天津到北京用的时间和路程,利用速度公式求动车全程的平均速度. 118 (1)以动车为参照物,路边的树木相对与轿车发生了位置的变化,所以树木是运动的. (2)t=2h30min=2.5h, v===160km/h. 19.甲、乙两个物体同时从同一地点向东做匀速直线运动,速度与时间关系如图所示.从图像上可以得出的很多信息:比如乙物体的速度大小为m/s,经过_____s甲乙两物体相距30m。 【答案】10,6. 【解析】如图对于甲、乙物体,速度与时间关系的图像是一条平行于时间轴的直线,直线上每个点纵坐标都相等。 甲物体图像上纵坐标大小都等于15,其意义代表每一时刻速度都相等,则v甲=15 m/s 。 乙物体图像上纵坐标大小都等于10,其意义代表每一时刻速度都相等,则v乙=10m/s 甲物体速度大于乙物体速度,在相同时间内甲物体运动的路程大于乙物体运动的路程,两者路程之差已知,就可以求出时间。 根据v=s/t知道:S甲=v甲t S乙=v乙t 由题意得:S甲-S乙=30 v甲t-v乙t=30, (15t-10t)=30, t=6(s) 所以经过6s甲乙两物体相距30m。 20. 118 蒙内(蒙巴萨——内罗毕)铁路是我国用中国技术,按中国标准帮肯尼亚修建的标轨铁路,今年5月31日正式通车运行。列车从蒙巴萨出发,以120km/h的速度运行4h后到达内罗毕,铁路全程约km,行驶的过程中,以列车为参照物,路旁的建筑物是(选填“运动”或“静止”)的。 【答案】480、运动 【解析】行驶路程s=vt=120km/h╳4h=480km,以列车为参照物,路旁建筑物是运动的。 21.重庆高速路网全面推行区间测速以来,车辆超速行驶得到了一定遏制.如图所示,一辆小汽车进入测速路段后,乘客发现测速提示牌往后退,他是以 为参照物.测速设备测得小汽车在通过9.45km的测速区间用时270s,其平均速度为 km/h.根据该路段限速100km/h的规定,该车驾驶员受到了相应处罚. 【答案】汽车(自己);126. 【解析】(1)判断参照物是研究物体运动状态的一个逆过程,是已知物体的运动情况,判断以“谁”为参照物; (2)根据速度计算公式v=计算出速度大小. 以汽车或自己为参照物,测速提示牌对于汽车的位置不断发生改变,是运动的,所以他会感觉测速提示牌往后退; t=270s, 该车的平均速度为:v===126kmh. 22.甲、乙两同学在平直的路面上同向进行,他们运动的s﹣t图象如图所示,由此可判断 同学运动较快,开始运动时两同学相距 m,图中的a点表示 . 118 【答案】甲;10;甲同学追上了乙同学. 【解析】(1)由图象可以看出,在时间为5s时,甲同学运动25m,乙车运动25m﹣10m=15m;相同时间内,甲同学通过的路程大,所以甲同学运动得快;(2)由图象可知开始运动时,甲同学从0m出发,乙同学距离甲出发点前10m,故相距的距离为10m;(3)由图象可知,图中的a点表示相遇,即甲同学追上了乙同学. 三、实验探究题(2个小题,23题9分、24题6分,共15分) 23.运动会进行100m决赛时,同学们测量了运动员到达距离起点20m、80m、100m时各自所用的时间.其中三名同学的时间如表格所示. 到达20m 处时间(s) 到达80m 处时间(s) 到达100m 处时间(s) 王小兵 2.3 8.9 12.2 刘磊 2.4 8.3 11.8 周伟 2.5 8.4 11.4 请你设计出体现这三位同学分别在20—80m区间内的平均速度的表格并将计算结果填入其中(不要求有计算过程). 【答案】见解析。 【解析】 20—80m区间内路程(m) 所用时间(s) 平均速度(m/s) 王小兵 60 6.6 9.1 118 刘磊 60 5.9 10.2 周伟 60 5.9 10.2 24.小明和同学打乒乓球时,注意到乒乓球台上的球不小心就会滚到台下,落地点时远时近.小明思考:若运动着的小球从桌上滚落后,小球的落地点到桌子的水平距离可能与哪些因素有关呢?他的猜想如下: 猜想一:小球的落地点到球台的水平距离s可能与小球离开桌面的速度大小有关; 猜想二:小球的落地点到球台的水平距离s可能与桌子的高度H有关. 然后,小明选取了钢球并用高度可调的桌子与斜面组成如图所示的装置,并进行了实验,得到了部分数据如下表. 同一钢球,H=1.2m 次数 小球高度h/m 落地点到桌子的水平距离s/m 1 0.1 0.65 2 0.2 0.96 3 0.3 1.16 (1)在实验中让钢球从桌上的斜面不同高度由静止滚下,其目的是: . 118 (2)分析表中数据你可得到的结论是: . 【答案】(1)使钢球到达桌面的速度不同;(2)同一钢球,在桌子高度一定时,钢球离开桌面的速度越大,钢球的落地点到桌子的水平距离越远. 【解析】此实验考查的是利用控制变量法探究小球的落地点到球台的水平距离与哪些因素有关.高度不变,改变速度;表格中小球的质量和球速不变,所以可以探究小球的落地点到球台的水平距离与球台的高度的关系; (1)当同一个小球从同一斜面的不同高度滚下时,小球的速度是变化的,这样可以探究小球的落地点到球台的水平距离与小球离开桌面的速度大小的关系; (2)分析表数据可得出的结论为:同一钢球,在桌子高度一定时,钢球离开桌面的速度越大,钢球的落地点到桌子的水平距离越远. 四、计算题(3个小题,每题6分,共18分) 25.“五一”期间,小强一家开小车到牡丹江市旅游,接近牡丹江市时,看到路边标志牌如图所示(标志牌说明此处到牡丹江市还有2km,车辆最大速度不能超过60km/h)。此后小车用1min匀速通过一段长为600m的路段。求: (1)小车通过该路段的速度; (2)请根据计算结果说明小车在该路段是否超速行驶; (3)请写出一句相关警示语,以提醒司机朋友要按交通法规安全驾驶。 【答案】(1)10m/s=36km/h(2)这段路程限速60km/h>36km/h,因此小车没有超速行驶(3)饮酒不开车,开车不饮酒 【解析】(1)v=s/t=600m/60s=10m/s=36km/h. (2)车辆最大速度不能超过60km/h>36km/h,因此小车没有超速行驶. 118 (3)饮酒不开车,开车不饮酒。 26.一辆汽车在一平直的公路上匀速行驶,汽车行驶过程中速度随时间变化关系的v-t图像如图所示。根据图像提供的信息,解决下列问题: (1)汽车行驶的速度是多大? (2)汽车以(1)中的速度行驶30min通过的路程是多少km? (3)汽车以(1)中的速度行驶30km的路程需要的时间是多少min? 【答案】(1)20m/s(2)36km(3)25min 【解析】本题考查学生能否读懂v-t图象,并能根据图象知道物体运动的速度。也就是说,能否从图线中获取速度及时间的信息,考查学生是否真正理解公式v=s/t中路程与时间的瞬时对应。考查的目标属于知识技能领域的“理解和应用”水平。 (1)根据汽车行驶过程中速度随时间变化关系的v-t图像可知。汽车行驶过程中速度不变,是20m/s (2) 根据v=sts=vt=20m/sX1800s=36000m=36km (3) t0=s0/v0=30km/20m/s=1500s =25min 27.小明家离学校2km,他以5km/h的速度步行上学,出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带上,立即以10km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明;求: (1)小明父亲经多少分钟能追上小明? (2)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时,小明也发现自己的教科书忘记带上并立即掉头返回,问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米(小数点后保留2位有效 118 数字)? 【答案】(1)小明父亲经5min能追上小明;(2)小明与父亲在途中相遇时离学校1.72km. 【解析】小明父亲追上小明所走的路程等于小明走的路程,由速度公式v=s/t可得; 出发5min,利用速度公式求出小明 经过的路程,再利用相对速度求出时间,用总路程减去小明父亲的路程就是相遇时离学校的路程. (1)由v=s/t可得,小明行驶的路程,s1=v1(t0+t),① 小明父亲行驶的路程等于小明行驶的路程,s2=s1=v2t,② 由①②可得,v1(t0+t),=v2t,5km/h×(5×h/60+t)=10km/ht 解得:t=h/12=5min (2)由v=s/t可得,出发5min小明通过的路程,s=v1t0=5km/h×5×h/60=5/12km 小明和他父亲相向而行时的速度:v=v1+v2=5km/h+10km/h=15km/h 由v=s/t可得,小明和他父亲相向而行时相遇的时间:t′=s/v=1/36h 小明父亲通过的路程:s2′=v2t′=10km/h×h/36=5/18km≈0.28km 小明与父亲在途中相遇时离学校距离:s″=s总﹣s2′=2km﹣0.28km=1.72km. 五、综合应用题(2个小题,28题6分,29题5分,共11分) 28.一辆汽车在平直的公路上以15m/s速度匀速行驶,则20s内汽车行驶的路程为300m,请在图中画出汽车行驶的路程与时间的关系图像。说明匀速直线运动路程与时间关系的图象的2个特点。 【答案】(1)图像如图所示。(2)①是一条直线;②路程和时间成正比例。 118 【解析】找两个点(0,0)、(20,300),连接这两点的直线就是汽车行驶的路程与时间的关系图像。 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,说明路程与对应时间比值不变,匀速直线运动路程与时间关系的图象是一条过原点的直线。 29.阅读下列材料: “伽利略”号探测器在木星陨落 “伽利略”号探测器在美国东部时间2003年9月21日棕绳“跳”入木星大气层,以一种近乎自杀的方式使自己焚毁,为长达14年的太空之旅画上了句号。 在地面控制人员的遥控下,2.5t的探测器逐渐向木星靠近,然后飞入木星黑暗的背面。当天下午4时的时候,它以每秒48km的速度坠入木星大气层。按照这一速度,从美国西海岸的洛杉矶到东部的纽约只需82s。 美国宇航局原打算让“伽利略”号在环木星轨道上运行下去,但探测器有关木卫二号“欧罗巴”的表面可能存在海洋的发现使专家们改变了想法。因为“伽利略”号的主要使命不是去外星寻找生命的,所以在设计制造时探测器并没有经过严格的消毒处理。当它的燃料即将用尽时,在木星引力作用下其轨道可能发生变化,并可能与木卫二号相撞。因此,最终决定在它的燃料未完全用尽,还能控制其运行轨道之时,让它葬身于木卫二号之外的其他天体上,这个“安葬地”最终定为木星。现在请你根据短文回答下列问题。 (1)美国的洛杉矶到纽约距离约为 km。 118 (2)美国宇航局改变初衷,决定让探测器自焚的原因可以由以下五句话简单地说明: ①探测器本身没有经过严格的消毒处理; ②探测器发现木卫二号“欧罗巴”的表面可能存在海洋; ③木卫二号的海洋中很可能有生命的存在; ④海洋是孕育生命的摇篮。 ⑤万一探测器于木卫二号相撞,可能导致地球微生物祸害外星生命,上演地球生物入侵宇宙的悲剧。 以上五句话正确的排列顺序是( ) A.①②③④⑤ B.②③④⑤① C.①⑤④③② D.②④③①⑤ 【答案】(1)3936km.(2)D 【解析】 (1)从文中“它以每秒48km的速度坠入木星大气层。 按照这一速度,从美国西海岸的洛杉矶到东部的纽约只需82s。”这些语句可计算出洛杉矶到纽约的距离 S=vt=48000m/s×82s=3936000m=3936km. (2)根据句子之间的逻辑关系可知,正确的顺序是D。 《声现象》单元检测试卷 说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟 一、选择题(12个小题,每小题3分,共36分) 1.位于我省永济市普救寺中的莺莺塔如图所示,它是我国现有的四大回音建筑之一.若游人在塔附近的一定位置以两石相击,便可听到“呱、呱”的回声,类似青蛙鸣叫,并且声音也变得格外响亮.关于此现象,下列说法正确的是( ) A.“以两石相击”主要是空气振动发声 B.“类似青蛙鸣叫”是指音色相近 C.“变得格外响亮”是指音调变高 118 D.“呱、呱”的回声一定是噪声 【答案】B. 【解析】声音是由物体的振动产生的;物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,把声音的高低称为音调,音色反映了声音的品质与特色. 从环境保护角度看,凡是妨碍人们正常工作、学习和休息的声音都是噪声;从物理学角度看,发声体做无规则振动发出的声音是噪声. A.“以两石相击”,石头会振动,振动会产生声音,故A错误; B.“类似青蛙鸣叫”是指与青蛙的音色相近,故B正确; C.“变得格外响亮”是指响度大,故C错误; D.如果有人喜欢听“呱、呱”的回声,回声不是噪声,故D错误. 2.下列有关声音的说法中,错误的是( ) A B C D A.敲击鼓面,看到鼓面上的泡沫颗粒跳动,说明声音是由物体的振动产生的 B.把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,音量减弱,说明空气能够传声 C.直尺伸出桌面的长度越短,拨动时发出的声音音调越高,说明响度由频率决定 D.发声的扬声器外,烛焰晃动,说明声音可以传递能量 【答案】C. 【解析】(1)声音的产生靠物体的振动,物体的振动可借助其它物体(如纸屑)的跳动来体现,这是一种转换的思想; (2)声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播; 118 (3)声音的音调高低由塑料尺伸出桌面的长度有关,料尺伸出桌面的长度越长,振动越慢,塑料尺振动时发出的音调越低,塑料尺伸出桌面的长度越短,振动越快,听到的音调越高; (4)声音可以传播信息和能量. A.敲击鼓面,看到鼓面上的泡沫颗粒跳动,说明声音是由物体的振动产生的,故A正确; B.把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,音量减弱,说明空气能够传声,且声音不能在真空中传播,故B叙述正确; C.直尺伸出桌面的长度越短,拨动时发出的声音音调越高,说明音调由频率决定,故C叙述错误; D.发声的扬声器外,烛焰晃动,说明声音可以传递能量,故D叙述正确. 3.如图所示,小秦改变了尺子伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动尺子,尺子振动的( ) A.音调与声源振动的频率有关 B.音色与声源振动的幅度有关 C.响度跟人与声源的距离无关 D.声音只能在空气中传播 【答案】A 【解析】本题考查的是声音的特性。声音的三个特征分别是: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 118 的一个特性。即: A.改变了尺子伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动尺子,尺子的振幅是相同的,尺子振动的频率不同,能说明音调与声源振动的频率有关,故A正确; B.用大小相同的力拨动同一尺子,音色和振幅均相同,不能说明音色与声源振动的幅度有关,故B错误; C.响度跟振幅、人与声源的距离都有关,故C错误; D.实验中没有改变传播声音的介质,故不能说明声音只能在空气中传播,故D错误。 4.下列实验中,属于探究“响度与振幅的关系”的是( ) 【答案】C 【解析】对每个选项中的图片认真分析,明确探究的目的、现象和结论,确定符合题意的选项. A.将正在发声的电铃放入钟罩,从钟罩抽气,会听到铃声越来越小,最后听不到了,说明声音传播需要介质.不符合题意; B.点燃的蜡烛放在音箱前,加大音量,看到烛焰摇曳的更明显了,说明声音能够传递能量.不符合题意; C.不改变尺子伸出桌面的长度,用不同力拨动尺子,尺子振动的幅度发生改变,响度随之改变.说明响度与振幅有关,振幅越大,响度越大.符合题意; D.拨动绷紧的粗细不同的橡皮筋,可以发现橡皮筋越粗,音调越低,说明发声体的音调与频率有关,频率越低,音调越低.不符合题意. 118 5.如图所示,在学校组织的文艺汇演活动中,小明进行了击鼓表演,他时重时轻地敲击鼓面,这样做主要改变了鼓声的( ) A.速度 B.响度 C.音调 D.音色 【答案】B. 【解析】声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大;振动幅度越小,响度越小.当用大小不同的力敲击鼓面时,鼓面会因振动而发出声音,由于鼓面振动的幅度不同,所以声音的响度也会不同. 6.赛龙舟不仅是一项体育娱乐活动,更体现我国悠久历史文化传承.如题图所示为某比赛场景,下列说法错误的是( ) A.选手根据鼓声齐心协力划桨,鼓声是由鼓面振动产生的 B.选手听到鼓声大作,震耳欲聋,说明此时鼓声的响度大 C.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 D.鼓手敲击鼓面越快,鼓声在空气中传播的速度也越快 【答案】D 118 【解析】本题考查声现象相关知识。鼓声是由鼓面振动产生的,A正确,不符合题意;震耳欲聋说明鼓声的响度大,B正确,不符合题意;千斤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,C正确,不符合题意;敲击鼓面越快,鼓声音调越高;鼓声在空气中传播的速度与鼓声的音调无关,D错误,符合题意。 7.在研究声音能否在真空中传播时,做了实验,过程是:(1)将电铃用棉线悬挂在铁丝架子上,将铁丝架子放在抽气盘上(电铃不要碰到抽气盘),通电,电铃发出刺耳的声音。(2)用玻璃钟罩将电铃罩上,密封好,不要立即抽气,注意听此时的铃声。(3)用抽气机把钟罩内的空气向外抽。会发现电铃声越来越小。但仔细听,还是会听到一些细小的声音。(4)停止抽气。打开进气阀,空气进入钟罩,电铃声又越来越响,到后来和一开始的声音一样响了。这种研究问题的方法是( ) A. 控制变量法 B.比值定义法 C.比较法 D.推理法 【答案】D 【解析】实验中。由于无法把钟罩内的空气全部抽出。只能运用推理法研究问题。引导同学们思考。在“随着钟罩内空气的减少,我们听到的铃声逐渐变小”这一可靠事实的基础上。忽略钟罩内还有少量的空气。以及与电铃接触的少量固体的传声等次要因素。想象如果把钟罩内的空气全部抽出。变成了真空。就可以推导出钟罩内抽成真空时我们会听不到铃声。得出声音不能在真空中传播的结论。 8.位于我省永济市普救寺中的莺莺塔如图所示,它是我国现有的四大回音建筑之一.若游人在塔附近的一定位置以两石相击,便可听到“呱、呱”的回声,类似青蛙鸣叫,并且声音也变得格外响亮.关于此现象,下列说法正确的是( ) A.“以两石相击”主要是空气振动发声 B.“类似青蛙鸣叫”是指音色相近 C.“变得格外响亮”是指音调变高 D.“呱、呱”的回声一定是噪声 【答案】B. 118 【解析】声音是由物体的振动产生的;物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,把声音的高低称为音调,音色反映了声音的品质与特色. 从环境保护角度看,凡是妨碍人们正常工作、学习和休息的声音都是噪声;从物理学角度看,发声体做无规则振动发出的声音是噪声. A.“以两石相击”,石头会振动,振动会产生声音,故A错误; B.“类似青蛙鸣叫”是指与青蛙的音色相近,故B正确; C.“变得格外响亮”是指响度大,故C错误; D.如果有人喜欢听“呱、呱”的回声,回声不是噪声,故D错误. 9.下列事例中利用声传递能量的是( ) A.通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位 B.利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物 C.利用超声波排除人体内的结石 D.利用超声波给金属工件探伤 【答案】C. 【解析】声音可传递信息,如:隆隆的雷声预示着一场可能的大雨,“声呐”的利用、医用“B超”等;声音能够传递能量,如:利用声波来清洗钟表等精细的机械,“超声波碎石”等. A.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位,说明声音可传递信息,故A错误; B.利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物,说明声音能够传递信息,故B错误; C.利用超声波排除人体内的结石,说明声音能够传递能量,故C正确; D.利用超声波给金属工件探伤,说明声音可以传递信息,故D错误. 10.下列防治噪声的事例中,不属于从噪声的产生环节进行防治的是( ) A.摩托车安装消声器 B.道路两旁建隔音墙 C.学校附近禁止汽车鸣喇叭 D.在阅览室请勿高声喧哗 118 【答案】B 【解析】本题考查的是生活中噪声的产生及防治。减弱噪声主要从三种途径入手,一是在声源 处减弱,二是在传播过程中减弱,三是在人耳处减弱。对选项A,摩托车安装消声器,是在 声源处减弱噪声,不符合题意;对选项B,道路两旁建隔音墙,属于在声源处传播过程中减 弱噪声,符合题意;对选项C,学校附近禁止汽车鸣喇叭,是在声源处减弱噪声,不符合题 意;对选项D,在阅览室请勿高声喧哗,是在声源处减弱噪声,不符合题意。故选B。 11.关于声现象,下列说法正确的是( ) A.常温(15℃)下,空气中的声速大于水中的声速 B.“蒙面歌王”节目中观众是通过音调猜出歌手的 C.声呐利用次声波可以确定鱼群位置和海水深度 D.汽车排气管上安装消声器是在声源处减弱噪声 【答案】D 【解析】A.声音在固体中的传播速度最快,液体中次之,在气体中的传播速度最慢,故常温(15℃)下,空气中的声速小于水中的声速;故A错误; B.音色是由发声体本身决定的,不同的发声体,其音调和响度可能相同,但音色一般不同;观众能很快分辨出是哪位歌手的声音,主要是依据声音的音色不同,故B错误; C.超声波具有较强的穿透性,并且能够传递信息,所以人们利用超声波可以确定鱼群位置和海水深度,故C错误; D.在汽车排气管上安装消声器,是在声源处减弱噪声,故D正确。 12.噪声已成为现代城市环境污染重要因素之一.下列措施不能直接减弱噪声的是( ) A.在道路两旁、建筑物周围植树 118 B.给摩托车、汽车的排气管安装消声器 C.在城市主要道路两旁安装噪声监测仪 D.纺织工人在车间工作时戴上耳罩 【答案】C. 【解析】减弱噪声的途径有:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱. A.在道路两旁、建筑物周围植树是在传播过程中减弱噪声的,故A不符合题意; B.排气管上装消声器是在声源处减弱噪声的,故B不符合题意; C.噪声监测仪只能检测声音的大小,不能减弱噪声,故C符合题意; D.在纺织车间戴上耳塞是在人耳处减弱噪声的,故D不符合题意. 二、填空题(10个小题,每空1分,共20分) 13.在音乐中,中音C调“1(do)”的频率是262Hz,D调“1(do)”的频率是294Hz,由此可知D调“1”比C调“1”的高(选填乐音的三要素),因为声音的频率大,_____高。 【答案】音调,音调。 【解析】频率是指物体在单位时间内振动的次数。D调“1”频率大,音调高。 14.如图所示是用一根吸管做的笛子,在吸管上有多个孔,其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹,由于吸管内空气柱发生_______产生笛声。用手指按住其他不同的孔吹笛,可以听到不同的声音,这主要改变了声音的_______。 【答案】振动;音调 【解析】声音是由物体振动产生的,音调与振动的频率有关.笛子发出的声音是由管内空气柱的振动产生的;手指按住不同的孔改变了空气柱的长短,空气柱短振动的快,频 118 率大音调高,空气柱长振动的慢,频率小音调低. 15.我们敲击琴键不同键时,发出的声音不同,主要是因为 不同;用大小不同的力敲击钢琴的同一个键时,听起来声音也不同,这主要是因为 不同. 【答案】音调;响度. 【解析】物理学中把声音的高低称为音调,音调的高低与发声体的振动快慢有关,物体振动越快,音调就越高;人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,响度与声音的振幅有关,振幅越大,响度越大,振幅越小,响度越小;音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同.我们敲击琴键不同键时,弹的琴键不同,音调不同.用大小不同的力敲击钢琴的同一个键时发出声音的响度不同。 16.夏天,教室外蝉的叫声影响了同学们的学习.蝉能发声是由其腹部下方一层薄薄的发音膜 引起的.教师把教室的门窗关起来,大家听到的声音明显减小,这是在声音 过程中减弱噪声. 【答案】振动,传播. 【解析】解决此题的关键是要知道: (1)声音是由物体的振动产生的; (2)减弱噪声有三种方法:①在声源处减弱;②在传播过程中减弱;③在人耳处减弱. 物体振动而发声,蝉能发声是由其腹部下方一层薄薄的发音膜振动发出的;教师把教室的门窗关起来,教室外面的声音在传入教室的过程中遇到关着的门窗会被反射回去并逐渐减弱,所以属于在声音传播过程中减弱噪声. 17.2018年3月,习近平到重庆代表团参加市议的消息通过电视转播,同学们听到实况转播,说明声波可以传递 (选填“信息”或“能量”),声波是通过 传到同学们的耳朵中。 【答案】信息;空气。 118 【解析】(1)同学们听到广播中的警报声迅速离开教室,获取了信息,说明声波可以传递信息; (2)声音传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声,在这里是通过空气来传播的。 18.小夏在研究口琴的发声原理时,拆掉了口琴外壳,发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片(如图所示).吹口琴时,在气流的冲击下,铜片振动,发出声音.对不同气孔吹气,改变了声音的 ;在同一气孔处用不同的力度吹气,改变了声音的 . 【答案】音调;响度. 【解析】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,把声音的高低称为音调,音色反映了声音的品质与特色.声音的三个特征分别就是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,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.对不同气孔吹气,声音的音调不同,在同一气孔处用不同的力度吹气,力度决定声音的振动幅度,即振幅,振幅不同,响度不相同. 19.诗词“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”是描述声音的________;汽车上的倒车雷达是利用了声可以传递________. 【答案】响度;信息 【解析】“不敢高声语,恐惊天上人”中的高是指声音的响度大;倒车雷达利用了回声定位的原理来探测障碍物与车之间距离,利用了声可以传递信息. 20.图甲所示的实验说明_______可以传声;图乙所示的摩托车安装消声器是从_____方面控制噪声的。 118 【答案】固体(桌子) 防止噪声产生 【解析】桌子是木料制作属于固体。消声器作用是过滤噪音。 21.弹奏前调整琴弦的松紧程度,可以改变琴声的 ;根据乐器发声的 ,可以听出是什么乐器在演奏(选填“响度”、“音调”或“音色”) 【答案】音调;音色. 【解析】音调与发声体的振动频率有关,琴弦绷得越紧,振动频率越高,音调越高,弹奏前调整琴弦的松紧程度,可以改变琴声的音调; 不同乐器、不同发声体的材料和结构不同,产生的音色会不同,我们是靠音色来辨别乐器的种类. 22.如图所示,医生正在用听诊器为病人诊病,听诊器运用了声音(填“具有能量” 或“传递信息”)的道理;来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵,这样可以提高声音 的(选填“音色”、“音调”或“响度”)。 【答案】传递信息 响度 【解析】听诊器运用了声音传递信息来判断人体是否正常。来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵,可以提高声音的响度。 三、简答题(2个小题,每题6分,共12分) 118 23.同学们对“声音的产生和传播”有下面两种看法,请根据你的知识,对每种看法作出评论(在空格处只填写正确或者错误). (1)“声音是由于物体的运动产生的”,评论: . (2)“声音的传播速度是340m/s”,评论: . 【答案】(1)错误;(2)错误. 【解析】一切声音都是由物体的振动产生的,当振动停止,发声也停止;声音在空气中的传播速度约为340m/s. (1)声音是由于物体的振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止,故此种说法错误; (2)声音在空气中的传播速度约为340m/s,声音在不同的介质中的传播速度是不相同的,故此种说法错误; 24.我国是一个民主、法制的国家,各种法律法规正进一步完善。《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第四十六条规定:使用家用电器、乐器或者进行其他家庭内娱乐活动时,应控制音量或者采取其他有效措施,避免对周围居民造成环境噪声污染。请你用所学的有关噪声的物理知识解读此条规定: (1)“控制音量”是采用什么方法来控制噪声污染? (2)除此之外你还可以采取哪些有效措施来控制噪声污染?(写出两条) 【答案】(1)采用在声源处减弱(2)还可以采用在人耳处减弱、在传播途径中减弱 【解析】控制噪声的途径有(1)在声源处控制;(2)在人耳处控制;(3)在传播途径中控制。 四、实验探究题(3个小题,25题6分、26题6分、27题6分,共18分) 25.探究:发声的桌面也在振动? 提出问题:敲桌子时,我们能听到声音,但肉眼却看不见桌子在振动。桌子是否在振动呢?有什么方法证明桌子在发声的同时也在振动呢? 118 实验设计:(1)如图所示,在桌子上固定一小块平面镜,让太阳光(或手电筒光、玩具激光发出的激光)照射在平面镜上经平面镜反射后,在墙上出现一个小光斑。 (2)轻轻地敲击桌面,观察墙面上小光斑的位置有什么变化? (3)用力敲击桌面,观察小光斑位置的变化。 收集证据:桌面发声时,你发现墙壁上小光斑 ,这说明。 交流合作:你认为还有哪些方法可以证明桌子发声时在振动?说说你的办法,试着做一做。 【答案】(2)小光斑的位置几乎不动 (3)小光斑的位置会上下移动,位置会上下移动.声音是由于物体的振动产生的。对着空矿泉水瓶说话,会感到矿泉水瓶在振动. 【解析】(2)轻轻地敲击桌面,桌面振动幅度小,不明显,小光斑位置变化也不明显。 (3)用力敲击桌面,桌面振动幅度大,反射光射向墙壁形成的光斑与原来光斑位置有明显不同。小光斑位置的变化大。桌子发声时在振动的事例很多,比如放在桌子上的一碗水,当你听到桌子响时,观察碗里水面在晃动。 26.下表记录了声波在五种气体中不同温度条件下的传播速度(单位是m/s),请依据表中的相关数据回答下列问题: 空气 氢气 氦气 氮气 二氧化碳 0℃ 331 1261 891 337 269 10℃ 337 1284 908 343 273 20℃ 343 1306 924 349 279 30℃ 349 1328 939 355 283 (1)当温度为20℃时,声波在氢气中的传播速度为m/s。 118 (2)声波的传播速度与温度的关系是:。 (3)根据表格中的数据,最大飞行速度一定的飞机要在空气中实现超音速飞行,在温度 的条件下更容易成功。(选填“较高”或“较低”) 【答案】(1)1306;(2)在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快;(3)较低。 【解析】(1)观察表格看出,当温度为20℃时,声波在氢气中的传播速度为1306m/s。 (2)观察表格,对于同一种物质空气而言,温度为0℃、10℃、20℃、30℃时,声音在空气中传播的速度分别为331m/s 、337m/s 、343m/s 、349m/s,温度越高,速度越大。还发现声音在同一种物质氢气中、氦气中、氮气中、二氧化碳中,不同温度下传播速度也不同。也有温度越高,速度越大这个现象。这样我们可以得出结论是在同种气体中,声波的传播速度随气体温度升高变快。 (3)一般来讲,在25℃,音速为340m/s。那么超音速飞行就是飞机速度要大于340m/s,由于温度越高音速越大,所以温度较低些,飞机最大速度是容易做到的。 27.探究声音的产生与特性 如图,用音叉和乒乓球进行如下实验: (1)轻敲256Hz的音叉,用悬吊着的乒乓球接触发声的叉股,发现丘乓球也弹开,说明声音是由物体 产生的; 118 (2)重敲同一音叉,听到更大的声音,同时发现乒乓球被弹开得更远,说明声音响度与发声体的有关; (3)换用512Hz的音叉重复实验,听到声音的音调更高,说明音调与发声体的有关。 【答案】(1)振动;(2)振幅;(3)频率. 【解析】(1)发声的音叉在振动,当与乒乓球接触时,会把乒乓球弹起; (2)当敲击音叉的力增大时,音叉发出响度更大的声音,重做上面的实验时,观察到乒乓球弹起的幅度越大;通过实验可以判断物体振幅是不同的,说明了响度与声源的振幅有关,而且是振幅越大,响度越大; (3)振动越快,音调就越高;故换用512Hz的音叉重复实验,音叉振动的更快,故听到声音的音调更高,这说明声音的音调与发声体振动的频率有关。 五、综合应用题(3个小题,每题6分,共18分) 28.下表是某些介质中的声速v 介质 v(m·s-1) 介质 v(m·s-1) 水(5℃) 1450 冰 3230 水(15℃) 1470 软橡胶 45 水(20℃) 1480 软木 500 海水(25℃) 1531 铁 5200 设海水温度为25℃,在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过2s后收到回波,求海水深度。 【答案】1531m 【解析】根据表格观察看出声速大小可能和温度有关;声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同;声速大小可能和介质有关,声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同。 v=1531m/s t=1s 根据s=vt得 s=vt=1531m/s×1s=1531m 118 29.为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,若两次发出信号的间隔是0.9s。求: (1)汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是多少m (2)汽车速度是多少m/s。(超声波速度是340m/s) 【答案】34; 42.5。 【解析】求汽车的速度必须知道行驶的距离和相应的时间: (1)测速仪第一次发出超声波时,经过了0.25s到达了汽车处,而信号从汽车处返回测速仪,也行驶了0.25s的时间;在第二次发出的信号,在与汽车相遇返回到测速仪时,超声波行驶了0.15s;这两次汽车与测速仪的距离差就是汽车行驶的距离; (2)找出汽车在两次接收到信号间隔过程中所用的时间(汽车运动的时间为从第一次与超声波相遇开始,到第二次与超声波相遇结束。求出这个时间,就是汽车运动的时间),利用速度公式求解汽车速度。 解答:(1)第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s,所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s, 由v=可得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪: s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m; 第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s,所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s, 汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪: s2=v声t2=340m/s×0.15s=51m; 汽车在两次信号的间隔过程中,行驶了:s′=s1﹣s2=85m﹣51m=34m; 118 (2)这34m共用了:t′=△t﹣t1+t2=0.9s﹣0.25s+0.15s=0.8s, 所以汽车的车速为:v′===42.5m/s。 30. 阅读短文,回答问题: 超声测速仪 如图甲所示是公路旁的超声波测速仪,它向行驶的车辆发射频率为f0(一般为30kHz~100kHz)的超声波,当车辆向它靠近时,车辆反射回来的超声波频率f增大;当车辆远离时,反射回来的超声波频率f减小,变化的频率△f=|f0-f|与车辆速度v关系如图乙所示. 超声波测速仪内部工作原理如图丙所示,P、Q是压电超声换能器,在外力作用下发生形变时会产生电压,形变消失后,电压随之消失;反之,当在其上加一定电压就会发生形变,电压消失后,形变随之消失.超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上,P产生相同频率的超声波;被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压,其频率与反射波的频率相同,比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较,计算出它们的差值△f=|f0-f|,由△f就能知道车辆的速度. (1)当车辆靠近超声波测速仪时,反射回来的超声波频率f (大于/等于/小于)f0; (2)超声小测速仪工作时,压电超声换能器. A.均将形变转换成电压 B.P将形变转换成电压,Q将电压转换成形变 C.均将电压转换成电流 D.P将电压转换成形变,Q将形变转换成电压 (3)为使超声波测速仪正常工作,振荡电路中产生交流电的图象可能是图中的. 118 (4)汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时,反射回来超声波的频率分别为f1和f2,且f1大于f2,则v1(大于/等于/小于)v2. (5)汽车行驶中,超声波测速仪监测到△f与它们之间的距离r关系如图丁所示,以测速仪为参照物,该汽车的运动情况是. 【答案】(1)大于(2)D(3)D (4)小于(5)加速远离测速仪或减速靠近测速仪. 【解析】(1)由短文可知,当车辆向它靠近时,车辆反射回来的超声波频率f增大,所以f 大于f0; (2)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上,P产生相同频率的超声波,被车辆反射回来的超声波在Q上产生交流电压,其频率与反射波的频率相同,所以压电超声换能器P将电压转换成形变,Q将形变转换成电压;故应选D. (3)超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到P上,P产生相同频率的超声波;超声波的频率f>20000Hz,所以,交流电的频率也大于20000HZ,其周期 T<1/f=1/20000Hz=5×10-5s,故只有D图象符合; (4)汽车先后以v1和v2的速度远离超声波测速仪时,反射回来超声波的频率分别为f1和f2,且f1大于f2,当车辆远离时,反射回来的超声波频率f减小,则△f1<△f2,由图乙可知,变化的频率△f与车速v成正比,所以,v1<v2; (5)汽车行驶中,超声波测速仪监测到△f与它们之间的距离r关系如图丁所示,因为变化的频率△f与车速v成正比,所以可知汽车做变速运动,以测速仪为参照物,该汽车的运动情况是加速远离测速仪或减速靠近测速仪. 118 第三章《物态变化》单元检测试卷 说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟 一、选择题(12个小题,每小题3分,共36分) 1.用体温计测量病人甲的体温,示数是38℃,如果该体温计未经甩过就用来测量病人乙的体温,示数也是38℃.下列判断正确的是( ) A.乙的体温一定等于甲的体温 B.乙的体温不可能等于甲的体温 C.乙的体温不可能高于甲的体温 D.乙的体温一定低于甲的体温 【答案】C 【解析】本题主要考查学生对体温计的使用方法和读数方法的了解和掌握,是一道基础题。 病人甲的体温是38℃,由于体温计的液泡上方有一段很细的缩口,在离开人体读数时,体温计液注不会下降,所以读数仍会是38℃; 用没有甩过的读数停留在38℃的体温计测量乙的体温时,若乙的体温低于或等于38℃,体温计液注不变化,仍为38℃;若乙的体温高于38℃,液柱会上升,示数大于38℃; 所以,测量乙的体温,示数也是38℃时,病人乙的温度可能等于或低于38℃,不可能高于38℃,故C正确。 2.下列关于物态变化的说法中,不正确的是( ) A.水烧开时,壶嘴出现的“白气”,这是液化现象 B.春天冰雪消融,这是液化现象 C.用吹风机将湿头发吹干,这是汽化现象 D.冬天,草地上出现的白霜,这是凝华现象 【答案】B 【解析】水烧开时,壶嘴出现的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的,由气态变为液态,是液化现象,A正确;春天冰雪消融,是冰雪熔化成水,由固态变为液态,是熔化现象,B 118 错误;用吹风机将湿头发吹干,水变为水蒸气,由液态变为气态,是汽化现象,C正确;冬天,草地上出现的白霜,是水蒸气直接变成的小冰晶,由气态变为固态,是凝华现象,D正确,选B。 3.将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中,对其加热至沸腾,温度随时间变化的关系如图所示,关于该物质说法错误的是( ) A.固态时是晶体 B.在ab段内能增加 C.在cd段仍需吸收热量 D.固态时的比热容比液态时大 【答案】D 【解析】A.由图象知,该物质在熔化过程中保持50℃不变,所以熔点为50℃,并且为晶体,故A正确。 B、C.由图象可知,该物质在ab段是熔化过程,晶体熔化时,仍然不断吸收热量,温度不变、但内能增加,故BC正确; D.由图象可知,相同的时间内OA段升高的温度大于BC段升高的温度,由Q=cm△t可知:当吸收的热量和质量都相同时,△t越大比热容就越小,固态时的比热容比液态时小,故D错误。 4.下列物态变化中属于放热现象的是哪一组( ) ①初春,冰封的湖面解冻②盛夏,旷野里雾的形成 ③深秋,路边的小草上结了一层霜④严冬,冰冻的衣服逐渐变干. A. ①② B.②③ C.③④ D.①④ 【答案】B. 【解析】解决此题要掌握: 118 物质在发生物态变化时必然要伴随着吸放热的进行. 其中熔化、汽化、升华过程需要吸收热量,凝固、液化、凝华过程需要放出热量. ①初春,冰封的湖面解冻是物质由固态变为液态的过程,是熔化过程,熔化吸热;故A不符合题意;②盛夏,旷野里雾是空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠,是液化过程,液化放热,故B符合题意;③深秋,路边的小草上结了一层霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶,是凝华过程,凝华放热,故C符合题意;④严冬,冰冻的衣服逐渐变干是物质直接由固态变成气态的过程,是升华过程,升华吸热,故D不符合题意. 综合分析②③符合题意.故选B. 5.二氧化碳气体被压缩、降温到一定程度,就会形成白色的、像雪一样的固体,俗称干冰。干冰被抛到空中,会迅速变为气体,促使其周围水蒸气凝结成水滴或小冰晶,实现人工降雨。下列关于上述描述中包含的物态变化的说法,正确的是() A.二氧化碳气体变成干冰,是凝华 B.水蒸气凝结成水,是凝固 C.干冰变成二氧化碳气体,放出热量 D.水蒸气凝结成小冰晶,吸收热量 【答案】A 【解析】选项A二氧化碳气体变成干冰是气态直接变为固态,属于凝华现象,此过程为放热过程,正确;选项B水蒸气凝结成水,是气态变为液态的过程,属于液化现象,错误;选项C干冰变成二氧化碳气体,物质由固态变为气态属于升华,升华是吸热过程,错误;选项D水蒸气凝结成小冰晶是气态变为固态的过程,属于凝华现象,是放热过程,错误。 6. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是() A.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白。”雾凇的形成是升华现象 B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是汽化现象 C.“青青园中葵,朝露待日晞。”露的形成是汽化现象 D.“螣蛇乘雾,终为土灰。”雾的形成是液化现象 118 【答案】D 【解析】A.“雾凇”是空气中的水蒸气遇冷直接变为固态,属于凝华现象,故A错误。 B.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,是凝华现象,故B错误。 C.“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,是液化现象,故C错误。 D.雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,故D正确为答案。 7.如图所示,由冰的熔化曲线可知() A.冰是非晶体。 B.冰的熔点为0℃。 C.冰的熔化过程经历了5min。 D.冰在熔化过程中,吸收热量,温度持续升高 【答案】B 【解析】A.冰是非晶体。错误,冰是晶体;B.冰的熔点为0℃。正确;C.冰的熔化过程经历了5min。错误,冰熔化过程是指2-5min,过程是3min ;D.冰在熔化过程中,吸收热量,温度持续升高。错误,熔化过程,吸收热量,温度不变;故选B。 8. 对甲、乙两种物资同时持续加热,其温度随时间变化的图像如图 17所示。下列说法正确的是( ) 118 A.甲物质的沸点一定是 80℃ B.乙物质的熔点一定是 60℃ C.甲物质在 4-6min 内一定持续吸收热量 D.乙物质在 6-10min 内一定是固液共存态 【答案】C 【解析】A、B、D选项中甲乙两种物质不能确定本身状态,不知道是沸点还是熔点,是错误的;由图知甲物质在 4-6min 内温度升高,内能增加,是持续吸收热量的结果,选项C是正确的。故本题正确选项是C。 9.对下面几幅图反映出来的各种现象的原因,解释正确的是() 甲乙丙丁 A.图甲是在外面两个人说话,呼出的白气是水汽化形成的水蒸气; B.图乙树杈上的霜,是空气中水蒸气升华形成的; C.图丙玻璃上的水是霜凝固形成的; D.图丁灯泡内壁上黑色的钨是钨蒸气凝华形成的。 118 【答案】D 【解析】先要根据图反映的情景,说出每幅图观察到的现象。然后结合物态变化过程给予解释说明即可。 A.图甲是在外面两个人说话,呼出的白气是水蒸气液化形成的水珠; B.图乙树杈上的霜,是空气中水蒸气凝华形成的; C.图丙玻璃上的水是霜熔化形成的; D.图丁灯泡内壁上黑色的钨是钨蒸气凝华形成的。 综合以上分析,知道答案是D. 10.古诗文是我国的文化瑰宝,下列说法中不正确的是( ) A.“露从今夜白,月是故乡明”中的“露”是由于水蒸气液化形成的 B.“欲渡黄河冰塞川”中的冰是由于河水遇冷凝固形成的 C.“东篱把酒黄昏后,有暗香盈袖”中的香是扩散现象 D.“无边落木萧萧下”中的落木是由于受到风力而下落 【答案】D 【解析】A.“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的液体小水滴,故A正确,不符合题意; B.“冰”是液态水放热变成固态的凝固现象,故B正确,不符合题意; C.“东篱把酒黄昏后,有暗香盈袖”中能闻到香味是分子无规则运动的结果,故C正确,不符合题意; D.落木是重力作用的效果,故D错误,符合题意. 11.冬天,戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,眼镜的镜片上会蒙上一层小水珠.你认为这些水珠的形成是属于( ) A.熔化现象 B.汽化现象 C.液化现象 D.凝华现象 【答案】C. 118 【解析】物质由气态变成液态的过程叫液化.从寒冷的室外进入室内后,眼镜的温度很低,而室内的水蒸气遇到冷的镜片发生液化形成小水珠,附着在镜面上,使镜片模糊. 12.下列现象发生的过程中,吸收热量的一组是( ) ①春天,皑皑的白雪开始消融;②夏天,青青的小草挂上露珠; ③秋天,浓浓的白雾慢慢散去;④冬天,静静的池塘覆上薄冰. A.①② B.②④ C.①③ D.③④ 【答案】C. 【解析】六种物态变化中吸收热量的是熔化、汽化、升华;其余三个是放热的;先判定几种现象分别是什么物态变化,最后即可确定哪些是吸热的. ①春天,皑皑的白雪开始消融属于熔化现象,需要吸收热量; ②夏天,青青的小草挂上露珠,这是空气中的水蒸气遇冷液化而成的小水滴,属于液化现象,需要放出热量; ③秋天,浓浓的白雾慢慢散去,发生的是汽化现象,需要吸收热量; ④冬天,静静的池塘覆上薄冰,属于凝固现象,需要放出热量. 二、填空题(10个小题,每空1分,共22分) 13.我国首架拥有完全自主知识产权的大型客机c919在上海浦东机场成功起飞.飞机装有无锡某企业生产的3D打印钛合金零件,3D打印技术之就是在高能激光的作用下.钛合金粉末会 (选填“吸收”或“放出”)热量, (填物态变化名称)成液态,然后成型. 【答案】吸收;熔化 【解析】钛合金粉末在高温下由固态变成液态,是熔化现象,需要吸热;然后按构件形状重新结晶成型。 14.六月初,琼岛连日持续高温,局部最高气温达到42.1°C,此温度 (选填“高于”或“低于”)人的正常体温.在地面上洒水降温,是利用水 吸热. 【答案】高于;汽化(蒸发) 118 【解析】健康人正常体温为37℃,故42.1°C高于人的正常体温;洒在地上的水蒸发变为水蒸气时,是汽化中的蒸发现象,蒸发要吸收热量,使环境温度降低,从而让人感到凉快。 15.某品牌空调器使用的新型制冷剂R600a是一种对臭氧层破坏较小、极容易汽化又容易液化的物质.它在室内汽化时吸热,在室外液化时 .压缩机通过使制冷剂不断发生液化和汽化,将室内的内能搬至室外.制冷剂在室外液化的方式是 (选填“降低温度”或“压缩体积”). 【答案】放热;压缩体积. 【解析】空调器制冷时,液态的制冷剂R600a经毛细管进入蒸发器(室内机)汽化成气体,吸热;在压缩机中将气态的R600a压缩体积而液化为的液态R600a,并经冷凝器毛细管放热,将室内的热搬到室外. 16.2018年3月我国计划发射火箭快舟十一号,火箭在大气中飞行时,它的头部跟空气摩擦生热,温度可达几千摄氏度,若在火箭头上涂一层特殊材料,这种材料在高温下发生熔化并汽化,这两种物态变化过程都要 ,就能使火箭温度 。 【答案】吸收热量;降低。 【解析】物态变化中,熔化、汽化、升华是吸热的;凝固、液化、凝华是放热的。 在火箭上涂一层特殊材料,这种材料在高温下熔化并且汽化,熔化和汽化都需要吸热,使火箭的温度降低,温度不会很高,能起到保护火箭头部的作用。 17.夏天,盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆小一点的篮子.篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,并使袋口的边缘浸入水里(如图所示),就做成了一个“简易冰箱“.即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质.与“简易冰箱”的工作原理是;以下原理相同的事例是 118 A.吃冰棒解热 B.在中暑病人额头上擦酒精 C.烧开水时冒“白气” D.衣箱中的樟脑丸逐渐变小 【答案】蒸发(汽化)吸热;B. 【解析】由整个装置的结构特点可知,它是借助了蒸发致冷来使给食物降温的.装置放在通风处,这样即增大了液体的表面积,也增大了水的表面空气流动速度,加快水的蒸发,使饭菜温度降低,防止饭菜变质. A.吃冰棒解热,是利用熔化吸热知识,故A不合题意; B.在中暑病人额头上擦酒精,是利用汽化吸热,降低病人体温,故B符合题意; C.烧开水时冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C不符合题意; D.樟脑丸逐渐变小是由固态直接变为气态蒸汽的升华现象,故D不符合题意. 18.将一瓶冰冻的矿泉水放在桌上,一会儿瓶壁会出现许多小水珠,这是 现象.在瓶内冰块逐渐熔化的过程中,瓶内水的温度 (填“升高”、“降低”或“不变”). 【答案】液化、不变. 【解析】物质由气态变为液态是液化.物质由固态变成液态是熔化,熔化吸热.冰水混合物的温度为0℃. 瓶子的外壁出现了许多小水珠,是空气中水蒸气遇到冷的杯壁液化形成的.冰块在熔化过程中,不断吸收热量,使周围温度下降.冰块逐渐熔化的过程中,由于冰水混合物的温度是0℃,恰好是冰的熔点,水的凝固点,吸热的时候冰会熔化,但是在熔化的过程中温度保持不变. 19.将光滑细嫩的豆腐放入冰箱冰冻,豆腐里的水遇冷 (填“物态变化”名称)成冰,体积 ;再将豆腐从冰箱取出,豆腐里的冰 热量,熔化成水,就做成了“冻 118 豆腐” 【答案】凝固;变大;吸收. 【解析】由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固.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. 豆腐有很多水分,放入冰箱水受冷就会凝固成冰,水凝固时体积要变大;拿出来,凝固的小冰晶要吸收热量而熔化成水,体积减小,所以冻豆腐上有很多小孔. 20.如图是研究水的沸腾实验中温度与时间关系的图象.分析图象可知:水的初温是 ℃;加热至水沸腾用了 min;在沸腾过程中水吸收热量, 保持不变. 【答案】90;7.5;温度. 【解析】会看液体沸腾的图象,横坐标代表时间,纵坐标代表温度还要明确每一个小格各代表多少,据此进行分析;液体沸腾前吸收热量,温度不断升高,液体沸腾时吸收热量,温度保持不变. (1)由图象可知,纵坐标代表温度,一个小格代表2℃,水的初温90℃; (2)由图象可知,横坐标代表时间,一个小格代表2.5分钟,沸腾前加热了7.5分钟; 从第7.5分钟开始,水沸腾,虽然不断吸热,但温度保持不变,该过程是水的沸腾过程. 21.某同学在探究水沸腾的实验中,当水沸腾时温度计的示数如图所示,则此时水的沸点 是 °C,造成此现象的原因可能是当时的大气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压. 118 【答案】98;小于. 【解析】(1)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; (2)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. 由图知,此温度计的分度值是1℃,所以此时温度计的示数是98℃,即水的沸点是98℃; 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小于1标准大气压. 22.水的物态变化使自然界有了云、雨、露、雾、霜、雪等千姿百态的奇观。霜的形成 是现象(填物态变化的名称),这过程中要(选填“吸收”或“放出”)热量。 【答案】凝华;放出 【解析】本题考查的是生活中的物态变化凝华现象。分析物态变化现象时,主要看物体由什 么状态变为了什么状态,从而根据物态变化的知识来判断。物质由气态变成固态的过程叫做 凝华,凝华放热。自然界中霜,是因为水蒸气遇冷直接凝华成小冰晶,凝华是一个放热过程。 三、分析简答题(2个小题,每题6分,共12分) 23.夏天,烈日炎炎的中午,小聪去露天游泳池游泳。赤脚站在池边的水泥台上感觉烫脚,而进入水中却感觉水是凉爽的。上岸后,风一吹,感觉有些凉。请你解释: (1)为什么小聪感觉水泥台是烫脚的,而水是凉爽的? 118 (2)为什么小聪上岸后,风一吹感觉有些凉? 【答案】(1)水的比热容比水泥的比热容大,在同样受热的条件下,水的温度变化比水泥的温度变化小,所以感觉水泥台烫脚而水是凉爽的。(2)风一吹,加快了皮肤的水分蒸发,蒸发吸热,所以感到有些凉。 【解析】(1)要知道比热容的物理意义,根据物体质量一定,吸热一定的情况下,温度变化与该物体比热容成反比。(2)要知道影响蒸发快慢的因素和蒸发制冷。 24.如图所示,给水壶里的水加热沸腾,水壶上方的玻璃板上出现了许多小水珠。请你结合物态变化知识解释这种现象。 【答案】水蒸气从壶嘴出来遇到温度低的玻璃板液化成水,玻璃板上出现了许多的小水珠就是液化现象形成的。 【解析】抓住研究对象是气体变化为液体,这个过程是液化现象。液化过程中,气体放热变为液体。 四、实验探究题(3个小题,25题6分、26题5分、27题6分、28题6分,共23分) 25.某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示. 118 (1)图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法正确的是__________;图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的_________(选填“左”或“右”)图; (2)根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图像,如图丙所示,由图像可知,在当时条件下,水的沸点是_______℃,说明此时的大气压________(选填“大于”、“等于”或“小于”)1个标准大气压; (3)为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应________,观察水是否继续沸腾; (4)水沸腾时,杯口附近出现大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷________(填物态变化名称)形成的. 【答案】(1)B 左(2)99 小于(3)熄灭酒精灯(4)液化 【解析】(1)视线要和温度计里的液体物质液面相切,甲中A、B、C三种读温度计示数的方法正确的是B;气泡从下往上逐渐变大,图乙中,表示水在沸腾时的现象是其中的左图;(2)如图丙所示,由图像可知,在当时条件下,水的沸点是99℃,说明此时的大气压小于1个标准大气压; (3) 为了说明水沸腾过程中是否需要吸热,应熄灭酒精灯或者移开酒精灯,观察水是否继续沸腾; (4)“白气”是水蒸气遇冷液化形成的. 26.小明和小华在综合实践活动中想制作一个医用冷藏盒,不知道给药品降温用冰好,还是用盐水结成的冰好?他们动手测量了盐水的凝固点. (1)在选择温度计时,有量程分别为“﹣2℃~102℃”和“﹣20℃~102℃”的温度计, 118 应选择量程为 的温度计,这样选择的原因是 . (2)在测量过程中,他们同时发现所测得盐水的凝固点并不相同,于是对比了双方实验过程,发现烧杯中装水都是200ml,小明加了1汤匙的盐,而小华加了3汤匙的盐,由此作出猜想:盐水的凝固点可能与盐水的浓度有关,接着他们进行了多次实验得出了不同浓度盐水的凝固点,数据记录如下表: 盐水浓度(%) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36 凝固点(℃) 0 ﹣2 ﹣4 ﹣6 ﹣8 ﹣11 ﹣15 ﹣18 ﹣17 ﹣1.8 ﹣0.4 0 分析表格中数据可知:当盐水浓度增大时,其凝固点 . (3)你认为给冷藏盒中的药品降温最好选用 .(选填“冰”或“适当浓度的盐水结成的冰”) (4)实验后,他们联想到冬天在冰雪覆盖的路面上撒盐便于除雪,原因是 . 【答案】(1)﹣20℃~102℃;盐水的凝固点可能低于﹣2℃;(2)先降低后升高;(3)适当浓度的盐水结成的冰;(4)积雪上洒盐水是掺有杂质,积雪的熔点降低,使积雪熔化. 【解析】若盐水的凝固点低于﹣2℃时,使用量程为﹣2℃~102℃的温度计就不能测出盐水的凝固点;根据表中盐水浓度从0~36%,凝固点从0℃降低然后上升到0℃可得出结论;根据盐冰的熔点低于0℃分析;当有杂质掺入时熔点会降低. (1)要使用量程为﹣20℃~102℃的温度计,主要考虑盐水的凝固点低于﹣2℃时,便于测出盐水的凝固点; (2)从表格中的数据可看出,盐水的浓度一直在变大,而盐水的凝固点是先降低后又升高; (3)药品要求在0℃以下存放,要求所选物质的熔点在0℃以下,冰的熔点是0℃,盐冰的熔点低于0℃,所以冷藏盒中应使用盐水冰块; (4)寒冷的冬季,向积雪撒盐,在其它条件相同时,积雪上洒盐水是掺有杂质,积雪 118 的熔点降低,使积雪熔化. 27.如图甲,是“探究某种固体物质熔化时温度变化规律”的实验装置(该物质的沸点为217.9℃).图乙是根据实验数据描绘出的该物质在熔化过程中温度随时间变化的图象. (1)该物质的熔点是 ℃. (2)该物质在AB段的比热容 在CD段的比热容.(选填“大于”“小于”或“等于”) (3)实验小组的同学发现加热20min后继续加热,被研究物质的温度却不再升高,这是因为 . 【答案】(1)80;(2)小于;(3)此时液体已经到达沸点,开始沸腾. 【解析】晶体和非晶体在熔化过程中的区别:晶体在熔化过程中,温度不变;非晶体在熔化过程中温度不断上升,晶体熔化时的温度为熔点.解决此题要结合热量公式Q=cm△t进行求解,由表格可知AB段和CD段的温度变化,从而可比较二者比热容关系.液体沸腾时吸收热量,温度保持不变. (1)由图知,该物质在熔化过程中,温度保持80℃不变,所以该物质为晶体.并且熔点为80℃. (2)由图象可知,在相同的时间内,该物质在AB段的升温比CD段快,由Q=cm△t可知,物质在AB段的比热容小于CD比热容. (3)液体沸腾的特点:不断吸收热量,温度保持不变,因此加热20min后,被研究物 118 质的温度不再升高,这是因为此时液体已经到达沸点,开始沸腾. 28.如图是小红做“观察碘升华”的实验装置. 她的操作是:在烧杯中放少量的碘,烧杯口放一只装有冷水的烧瓶,用酒精灯给烧杯加热. 标准大气压下部分物质的熔点(凝固点)、沸点(℃) 物质 水 酒精 煤油 碘 铜 铁 金 熔点(凝固点) 0 ﹣117 ﹣30 113.6 1083 1535 1064 沸点 100 78.5 150 184.25 2360 2750 2500 (1)结合你的探究经历,描述小红观察到的实验现象. (2)交流评估时,小明查阅了部分物质的熔点、沸点(见表),他发现碘的熔点是113.6℃,碘的沸点是184.25℃,酒精灯的火焰温度约400℃,他认为小红所做的实验中,碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程,小红的实验并不能得出碘升华的结论,请你针对小明的质疑,选用上述器材或补充必要的辅助器材设计一个实验,证明碘直接从固态变为气态,写出实验方案并扼要说明. 【答案】见解析。 【解析】(1)用酒精灯对烧杯直接加热过程中,在烧杯中会看到紫红色的碘蒸气;(2)采用的方法是将碘颗粒放在烧瓶中,将烧瓶浸没在正在加热的热水中观察碘状态的变化;烧杯中水的温度最高为100℃,碘达不到熔点,不会发生熔化现象,碘一直处于固态,出现的碘蒸气只能是固态直接变成的,能更好地说明碘的升华。 五、综合素质题(7分) 118 29.阅读短文并回答问题 白炽灯泡 白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的,其灯丝发光时温度可达2000°C左右.为防止灯丝在高温下氧化,在制作灯泡时要抽真空,在制作大功率灯泡时,还要把灯泡内充入稀有气体氦等,主要是为了防止灯丝在高温下升华. 白炽灯泡工作时,电能转化为光能的效率较低,因此逐渐被节能灯和LED灯所替代. (1)由于钨的 较高,所以用钨制作灯丝; (2)灯泡内充入稀有气体氦等,主要是为了 ; (3)白炽灯泡逐渐退出市场,是由于 . 【答案】(1)熔点;(2)灯丝在高温下升华;(3)电能转化为光能的效率较低. 【解析】钨的熔点高,适合做灯丝;为防止灯丝在高温下氧化把灯泡内充入稀有气体氦等惰性气体;白炽灯泡工作时,电能转化为光能的效率较低,因此逐渐被节能灯和LED灯所替代. (1)由题意知灯丝发光时温度可达2000°C左右,由于钨的熔点较高,所以用钨制作灯丝;(2)由题意知:把灯泡内充入稀有气体氦等,主要是为了防止灯丝在高温下升华.(3)白炽灯泡工作时,电能转化为光能的效率较低,因此逐渐被节能灯和LED灯所替代. 第四章《光现象》单元检测试卷 说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟 一、选择题(12个小题,每小题3分,共36分) 1.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( ) 118 【答案】B 【解析】A.手影 ,是光的直线传播形成的; B.平面镜成像,是光的反射形成的; C.筷子弯折,是光的折射形成的; D.放大镜成像,是光的折射形成的。 2.(2019四川乐山)下列现象中,属于光的反射的是( ) A.开凿隧道时,利用激光束引导掘进方向 B.用凸面镜扩大视野 C.放大镜使光会聚 D.手影的形成 【答案】B 【解析】A.开凿隧道时,利用激光束引导掘进方向,利用了光的直线传播的性质,不符合题意; B.扩大视野应用的是凸面镜,属于光的反射现象,符合题意; C.放大镜使光会聚,是由于光的折射形成的,不符合题意; 118 D.手影也是影子,是由光的直线传播形成的。不符合题意。 3.在生态鄂州——环洋澜湖健步走活动中,已知路线全长6km,其中湖面栈桥长1km.通过栈桥时,小丹和小蓝并肩而行,前一半路程以3m/s的速度慢跑,后一半路程以2m/s的速度快走.则下列说法正确的是( ) A.通过栈桥时小丹和小蓝之间相对静止 B.小丹和小蓝在湖面的倒影是光的折射形成的 C.小丹和小蓝看到水中的鱼儿是光的反射形成的 D.小丹和小蓝通过栈桥的平均速度是2.5m/s 【答案】A. 【解析】(1)断物体的运动和静止,首先确定一个参照物,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的,否则是静止的; (2)平面镜成像属于光的反射现象; (3)看到水中的鱼属于光的折射现象; (4)知道路程和时间,根据公式v=可以求出他们的平均速度 A.通过栈桥时,小丹和小蓝并肩而行,彼此之间没有位置的变化,所以通过栈桥时小丹和小蓝之间相对静止,故A正确; B.小丹和小蓝在湖面的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故B错误; C.小丹和小蓝看到水中的鱼儿,是因为光从水中斜射入空气时,发生了折射,折射角大于入射角,是光的折射形成的,故C错误; 118 D.湖面栈桥长s=1km,由题意可得,小丹和小蓝通过栈桥的平均速度: v=====2.4m/s,故D错误。 4.如图所示的现象中,由于光的折射形成的是( ) A.树荫下的光斑 B.手影 C.月亮的“倒影” D.笔“折断”了 【答案】D 【解析】A.树荫下的光斑,是由于光的直线传播形成的太阳的“像”,是小孔成像,故A不符合题意。 B.手影是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意。 C.月亮的“倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意。 D.从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故D符合题意为答案。 5.如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是( ) A.山在水中形成“倒影” B.景物在观后镜中成像 118 C.月食现象的形成 D.钢勺好像在水面处“折断” 【答案】D. 【解析】判断光的折射现象,要对折射的定义理解清楚,光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向一般会发生改变,这是光的折射,生活中光在不均匀介质中不沿直线传播的现象也是光的折射. A.平静的水面相当于平面镜,倒影是平面镜成的像,这是利用光的反射原理,故A错误. B.观后镜是凸面镜,属于光的反射,故B错误; C.发生月食时,太阳、月球、地球三者都在同一直线上,都可以用光沿直线传播来解释,故C错误. D.从水中钢勺上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是钢勺的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故D正确. 6.(2019湖南省邵阳)小兰同学笔直站在寝室门口竖直放置的整容镜前0.5m处,他后退0.5m,镜中的像大小变化情况以及镜中的像与他的距离变为( ) A.不变,2m B.不变,1m C.变小,1m D.变小,2m 【答案】A 【解析】根据平面镜成像特点:平面镜成的像与物体是等大的,像和物距离平面镜的距离是相等的,像是虚像。 平面镜成的像与物体是等大的,所以,他后退0.5m,他在镜中的像大小不变; 由平面镜成像的特点可知,像和物距离平面镜的距离是相等的,物到像的距离是物到平面镜距离的两倍, 小兰站在平面镜前0.5m处,当他向后退0.5m时,此时他与镜面的距离为0.5m+0.5m=1m,则像与他之间的距离是1m×2=2m。 118 7.光从空气倾斜射入玻璃中,入射角为60°,折射角可能为( ) A.0° B.35° C.60° D.90° 【答案】B. 【解析】本题的关键是掌握光的折射规律,明确光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角是解答此题的关键. 光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;光由水或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角. 据从空气斜射入水中时,入射角为60°,折射角小于入射角.故B可能正确,ACD一定错误. 8.如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离.一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的( ) A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d 【答案】B. 【解析】光线垂直于界面入射时,光线的传播方向不变;光从空气中斜射入玻璃中时,折射小于入射角;光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角. 光线垂直于界面入射时,光线的传播方向不变;光从玻璃中A斜射入空气中时,折射角大于入射角,故从A出来的折射光线会向上偏转,在图中虚线的上部; 光从空气中斜射入B中时,折射角小于入射角(此时的折射角等于A中的入射角),故折射光线与入射光线平行射出B,如图: 118 . 9.宋代范仲俺的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识,下列文字词句与物理知识相符合的是( ) A.“锦鳞游泳”,看到水里的鱼是实像 B.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源 C.“浮光跃金”,湖面波动的光闪着金色是光的折射现象 D.“静影沉璧”,如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象 【答案】D. 【解析】(1)光从一种透明介质斜射向另一种透明介质中,传播方向会发生改变,即折射现象; (2)本身能发光的物体称为光源; (3)光在水面会发生反射; (4)倒影属于光的反射现象. A.看到水中的鱼是光的折射现象形成的鱼的虚像,是由于光从水中射向空气的缘故,故发生了折射,故A错误; B.月亮本身不能发光,即不是光源,故B错误; C.“浮光跃金”,金色是光在水面发生的反射现象,故C错误; D.玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D正确. 10.中华传统文化博大精深,古诗词中蕴含着丰富的物理知识,下列诗句中能用光的反射解释的是( ) A.楼台倒影入池塘 B.风吹草低见牛羊 C.潭清凝水浅 D.云生结海楼 【答案】A. 118 【解析】(1)光的反射现象,平面镜成像是由于光的反射形成的. (2)光的折射现象,水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像、彩虹等都是光的折射. (3)光沿直线传播现象,如日食、月食、影子、小孔成像等都是由光沿直线传播形成的. A.“楼台倒影入池塘”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A正确. B.“风吹草低现牛羊”是由于光沿直线传播而形成的,故B错误. C.“潭清疑水浅”是由于池底的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而形成的,故C错误. D.“云生结海楼”是海市蜃楼现象,是由光的折射形成的,故D错误. 11.下列成语所反映的情景中,属于光的反射现象的是( ) A.水中捞月 B.坐井观天 C.一叶障目 D.海市蜃楼 【答案】A. 【解析】(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、激光准直、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进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的. A.水中捞月,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意. B.坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大,这是光的直线传播造成的,不符合题意。 C.一叶障目,就是因为光是沿直线传播的缘故.不符合题意. D.海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象,不符合题意. 12.如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射,以下说法正确的是 118 ( ) A.入射角为60°,折射角为30°,界面右侧是空气 B.入射角为60°,折射角为30°,界面右侧是玻璃 C.入射角为30°,折射角为45°,界面左侧是空气 D.入射角为30°,折射角为45°,界面左侧是玻璃 【答案】D 【解析】入射光线和反射光线处于分界面的同侧,折射光线单独处于分界面的另一侧。所以,界面CD左侧是入射光线和反射光线,根据光的传播方向可以判断出,界面CD左侧的两条光线中,下面的是入射光线,上面的是反射光线。通过过入射点做一条垂直界面的垂线即法线后,就会得到反射角和入射角为30°,折射角是45°。根据光的折射规律,光从水或者玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,这样发生折射时,分界面的右侧是空气,左侧是玻璃。正确的选项是D。 二、填空题(10个小题,每空1分,共27分) 13.小华去森林探险,看见阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,光斑的成像原理 是 (填光学原理)。同时看见树林边溪水中的“蓝天白云”,这是 (填光学原理)在水中所成的虚像。小华想利用平面镜将太阳光束反射进一个水平山洞(如图所示),则他应将平面镜与水平地面成 夹角放置。 118 【答案】光的直线传播;光的反射;30°或150°。 【解析】(1)阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,这是小孔成像现象,是光的直线传播形成的; (2)溪水中的“蓝天白云”,是由于光的反射在水中形成的虚像,同平面镜成像的道理相同; (3)作出反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线;然后过反射点垂直于法线作出平面镜,如下图所示;此时入射角为=60°,则平面镜与水平面的夹角为30°,或者180°﹣30°=150°。 所以,应将平面镜与水平地面成30°或者150°夹角放置。 14.晚唐诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树浓萌夏日长,楼台倒影入池塘”,描写了酷夏特有的情趣,并表达了诗人愉悦的心情.从物理学的角度,诗句中“浓萌”的形成说明了 ;而“楼台倒影”则是 现象,所成的像是 立的 像. 【答案】光是沿直线传播的;光的反射;正;虚. 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播,在遇到不透明的物体时,会形成影子;水中倒影是平面镜成像现象,其实质是光的反射. (1)“浓阴”是树的影子,是光沿直线传播形成的现象; (2)“楼台倒影”是楼台通过水面所成的虚像,属平面镜成像现象,所成像是正立的 118 虚像. 15.在医院、学校附近常常有禁止鸣笛的标志,这是为了预防 对环境的影响.在天更蓝、水更清的碧阳湖畔,平静的湖面倒映着蓝天、白云,这是光的 现象,和煦的阳光洒向湖边茂密的树林,走在树荫下,看到地面上圆形的光斑,这是 形成的太阳的像. 【答案】噪声;反射;太阳经过树叶缝隙. 【解析】(1)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关;高音喇叭和医用听诊器,将它们制成这种形状,都是为了减小声音的散失从而增大响度,在医院、学校附近禁止鸣笛标志,是通过在声源处减弱噪声; (2)湖边人树在水中的倒影,是光的反射形成的,与平面镜成像的原理一样,成的是虚像; (3)茂密树荫下的圆形光斑是太阳经过树叶缝隙形成的像,树叶缝隙就是小孔,所成的是太阳的实像. 16.G20杭州峰会朝间,晚会“最忆是杭州”美轮美奂。如图远处的激光束看上去是直的,这是因为;扇形光电背景与水中倒影完美结合,这是光的现象,成的是等大 的(实/虚)像。 【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播;反射, 虚。 【解析】(1)因为光在同种均匀介质中沿直线传播,所以远处的激光束看上去是直的。 (2)水中的倒影属于平面镜成像,这是光的反射现象,所成的像不是由实际光线形成的,所以是虚像。 118 17.一只燕子在平静的湖面上飞过,当小鸟距水面4m时,它的“倒影”距水面m,它在湖面的“倒影”是(填“实”或“虚”)像,它是由于光的形成的。 【答案】4, 虚, 反射。 【解析】因为平面镜成的像是虚像,平面镜的成像原理是光的反射;所以小鸟在湖面的“倒影”是虚像;已知小鸟距水面4m,根据像和物体到镜面的距离相等可知,它的“倒影”距水面的距离也是4m. 18.现有(1)小孔成像;(2)立竿见影;(3)海市蜃楼;(4)水中倒影四个光现象。其中能用光的直线传播规律解释的是__________(填序号)。请你再举出一个光的直线传播现象的实例_____________。 【答案】(1);(2)。激光准直、日食和月食等(选一个即可,其他正确也给分)。 【解析】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、激光准直、影子的形成、日食和月食等;小孔成像说明光是沿直线传播的,立竿见影属于影子的形成,说明光是沿直线传播的;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;光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,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。 19.如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到上,这样操作的依据是,操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是(选填“正立”或“倒立”)的. 【答案】同一直线 光在空气中沿直线传播 倒立 【解析】紧紧抓住光在同一种均匀介质中是沿着直线传播的来分析本题。 118 20.如图所示,MM¢为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射光线与平面镜的夹角为ÐAOM=30°,则入射角大小为______.若入射光线A0对应的反射光线沿着OD射出,则反射角应该是________(从“ÐBON”、“ÐNOC”、“ÐDON”或者“ÐDOM¢”中确定一个选填)。 【答案】60°. ÐDON。 【解析】在光的反射现象中,入射光线与法线之间所成的角叫入射角。反射光线与法线之间的夹角叫反射角。很明显知道ÐAON是入射角。ÐDON是反射角。 光的反射定律的内容是反射光线与入射光线、法线在同一平面上;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. 根据题意有ÐAON=ÐNOM-ÐAOM=90°-30°=60° 所以入射角大小为60°。 入射光线A0对应的反射光线沿着OD射出,则OD是反射光线,则ÐDON是反射角。 21.小军身高1.66m,站在距平面镜3.2m处,能够看到自己的全身像。则他的像高 m,像到平面镜的距离为 m。 【答案】1.66;3.2 【解析】根据平面镜成像的特点:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同; ③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体到平面镜间距离相等来解答此题。 (1)根据平面镜成像的特点,像和物体形状大小相同,所以身高1.66m的小明同学她在镜中的像高仍然为1.66m; (2)由平面镜成像的特点知,像和物体到平面镜间距离相等,当人到镜面的距离3.2m时,像到镜面的距离也为3.2m。 118 22.涪江水面平静,两岸河堤高出水面1m,河堤上一棵树高4m,这棵树在涪江水中的像高 m;小明同学站在树的对岸河堤上,他的眼睛与树尖的距离为d树,与树尖在涪江水中像的距离为d像,则d树 d像(选填“>”、“<”或“=”). 【答案】4;<. 【解析】平面镜成像时像的大小与物体的大小相等;像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等.河堤上一棵树高4m,在其像的高度也为4m; 小明站在树的对岸如图所示: S'为树尖S在通过水面所成的像; 他的眼睛与树尖的距离为d树=AS,与树尖在涪江水中像的距离为d像=AS',根据勾股定理可知,AS=,AS'=,由于OS<0S',则AS<AS',即d树<d像. 三、作图题(4个小题,每题2分,共8分) 23.画出图中入射光线AO的反射光线并标出反射角的大小. 【答案】如图所示: 118 . 【解析】由图可知,入射光线与法线的夹角即入射角为60°,根据反射角等于入射角等于60°,即可在法线的另一侧画出反射光线. 24.请在图中画出物体AB经过平面镜所成的像. 【答案】如下图所示。 【解析】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,再用虚线连接A′、B′,即为物体AB经过平面镜所成的像,如上图所示。 25. 如图,暗室内有一盛水的水槽,现有一束激光入射到平面镜(图中未画出)上的O点,经平面镜反射后照亮水槽底部的A点。请画出平面镜并完成光路图。 118 【答案】如图所示。 【解析】(1)在A点的正上方找一点A′,连接OA′与界面的交点,即为反射光线射到水面的入射点;(2)作∠COD的角平分线即为法线,然后作法线的垂线即为平面镜的位置,连接DA即为光从O点传播到A点的光路图。 26.如右图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB为反射光线,请作出入射光线、法线和大致的折射光线(在图上标明三条光线的名称) 【答案】如图所示: 118 【解析】光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线位于法线的两侧,反射角等于入射角;光折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线位于法线的两侧,光由空气斜射入水时,折射角小于入射角。 四、实验探究题(3个小题,27题8分、28题6分、29题6分,共20分) 27.如图所示,某小组用甲、乙两个相同的蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”。他们在实验中发现,无论怎样移动点燃的甲蜡烛,在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合。他们进一步测量了两蜡烛到玻璃板之间的距离,记录数据如下表所示。 根据实验现象和实验数据,你可以得出的结论有: (1)平面镜所成的像是(选填“实”或“虚”)像; (2)平面镜所成的像与物体的大小(选填“相等”或“不相等”); (3)像和物体到镜面的距离(选填“相等”或“不相等”) (4)物体逐渐远离平面镜时,它的像(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】(1)虚像;(2)相等;(3)相等;(4)不变. 【解析】(1)甲蜡烛在玻璃板的另一侧的像是不存在的,所以是虚像; (2)根据乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合可知平面镜所成的像与物大小相等; (3)分析表格中的实验数据可知:像和物体到镜面的距离相等; (4)根据实验现象,无论怎样移动点燃的甲蜡烛,在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合,可知平面镜所成的像始终与物体大小相等. 118 28.如图甲所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景: (1)该小组同学应该选取两根____________(选填“相同”或“不相同”)的蜡烛做实验。 (2)点燃蜡烛A,在玻璃板后面移动蜡烛B,直到看上去与蜡烛A的像完全重合,此现象说明像与物体大小_______________。 (3)如图乙是该小组的实验记录,通过分析它们发现像与物到玻璃板的距离_________,像与物的连线与玻璃板_______________。 (4)该小组实验的不足之处是_______________。 (5)此实验不能用平面镜进行,是因为平面镜_______________,不能确定像的位置. 【答案】(1)相同(2)相等(3)相等垂直(4)一次实验不具备代表性(5)不透光. 【解析】(1)做平面镜成像实验,选择两根蜡烛要相同,目的是看像和物体大小是否一样; (2)完全重合,说明大小相等; (3)通过分析它们发现像与物到玻璃板的距离相等,都是12cm.像与物的连线与玻璃板垂直。 (4)改小组测量一组数据,不能得出结论,应该多次测量,看看物距不同时,得出的对应相距如何; 118 (5)是因为平面镜不透明,不能确定像的位置. 29.某同学在做探究光的折射特点实验.如图是光从空气射入水中时的光路.实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧. 通过实验还得到如下数据: 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° (1)分析表中的数据,可得出的结论是: ①光从空气斜射到水面时,将同时发生_______和________现象; ②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:_______,且折射角______(大于/等于/小于)入射角;当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零. 该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点. (2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价. 是否存在不足?答:_______;请简要说明理由:_______. 【答案】(1)①折射 反射 ②折射角随入射角的增大而增大(或折射角随入射角的减小而减小) 小于(2)是 探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。 【解析】(1)① 118 光从空气斜射到水面时,在空气中发生反射现象,在水中发生折射现象。 ②通过观察表格数据,光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:入射角增大,折射角增大,且折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零. (2)该实验存在不足之处。探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。比如还可以做光从空气射入玻璃中,探究折射角和入射角的关系。 五、计算题(2个小题,每题5分,共10分) 30.身高1.60米的同学,要想在平面镜里看到自己的脚,这面镜子的底边离地面的高度不应超过多少m.(眼睛到头顶的距离忽略不计) 【答案】0.80 【解析】设A点是人的眼睛,(忽略眼睛到头顶的距离),根据题意做出示意图如下图所示:人身高AB=1.60m,根据平面镜成像规律对称性,做出人在镜面中的像A′B′,人能看到自己的脚,一定有光线经平面镜反射进入人眼,如图所示.眼睛到脚的距离AB=1.60m,因此QQ′正好是三角形ABB′的中位线,则QQ′=1.60/2=0.80m,即镜子的底边离地面的高度不应超过0.80m. 31.如图,A、B两地相距4km,MN是与AB连线平行的一条小河的河岸,AB到河岸的垂直距离为3km,小军要从A处走到河岸取水然后送到B处,他先沿着垂直于河岸的方向到D点取水,再沿直线DB到B处。若小军的速度大小恒为5km/h,不考虑取水停留的时间。 118 (1)求小军完成这次取水和送水任务所需的时间。 (2)为了找到一条最短的路线(即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短),可以将 MN看成一个平面镜,从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点,请你证明入射点O即为最短路线的取水点。 【答案】见解析。 【解析】(1)总路程 s=AD+DB=(3+5)km=8km 总时间 t=s/t=8/5h=1.6h (2)如图,根据平面镜成像的特点,作出A点关于MN所成的虚像A′连接A′D和A′O,AO=A′O,且A′、O、B在一条直线上,故取水点为O时的路线长度s=AO+OB=A′O+OB= A′B,在O点以外的河岸上任取一点P,路线的长度s′=AP+PB= A′P+PB 由三角形知识得A′B<A′P+PB,即s<s′ 故入射点O为最短路线的取水点。 六、综合素养题(2个小题,32题4分、33题8分,共12分) 32.阅读与理解题 红灯停,绿灯行 118 红灯停,绿灯行,这是人所共知的,能否将红绿灯的作用互换一下呢?我们平时见到的太阳光是白光,它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的,白光叫复色光,各种颜色的光叫单色光.单色光的颜色是由频率决定的,红光频率最低,波长最长;紫光频率最高,波长最短.光在空气中传播时,会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物.当光照射到这些微小的障碍物上,障碍物会将光波的一部分能量散射出去,而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播,光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少,在相同条件下,红、橙光穿过的能量多,蓝、绿光被散射出去的能量多,早晚我们看见太阳时,见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光,所以朝阳、落日是红色的.晴朗的天空,见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光,所以天空呈蓝色. 正因为红光在空气中散射最弱,穿透能力强,可以传到较远的地方,使车辆和行人在远处就能发现,及早做好准备,所以用红灯表示停止和危险信号.雾天行车,车上要开黄色警示灯,也是这个道理.可见红绿灯的作用是不能互换的. 阅读上文,回答下列问题: (1)请你概括指出光散射遵循的规律. (2)试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的? 【答案】(1)根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律:光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少; (2)我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛,射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射,于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了. 【解析】解答本题要抓住材料中的关键句子“光散射的强度与光波波长有关,波长越短,被散射出去的能量越多,穿过的能量越少”.太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成,这七种颜色的光,波长各不相同,从红光到紫光,波长逐渐变短,长波的穿透能力最强,最容易被水分子吸收,短波的穿透能力弱,容易发生反射和散射. 33.阅读理解题 凸面镜和凹面镜 118 除了平面镜外,生活中也常见到凸面镜和凹面镜,它们统称球面镜。餐具中的不锈钢勺子,它的里外两面就相当于凹面镜和凸面镜。如果将一束平行光照在凸面镜上,凸面镜使平行光束发散(如图甲所示);而凹面镜使平行光束会聚(如图乙所示)。 甲 乙 丙 凸面镜和凹面镜在实际中有很多应用。例如,汽车的观后镜、街头拐弯处的反光镜,都是凸面镜,而手电筒的反光装置则相当于凹面镜(如图丙所示)。利用凹面镜制成的太阳灶,会聚的太阳光可以烧水、煮饭,既节省燃料,又不污染环境,凹面镜的面积越大,会聚的太阳光越多,温度也就越高。大的太阳灶甚至可以用来熔化金属。反射式天文望远镜的凹面镜,口径可达数米。利用凹面镜能够把来自宇宙空间的微弱星光会聚起来,进行观测。中国科学院国家天文台兴隆观测站安装的反射式望远镜的口径为2.16m,是远东最大的天文望远镜。它能看到的最弱星光,亮度相当于200km外一根点燃的火柴。 结合上文和学过的光学知识,回答下列问题: (1)凸面镜对光有作用,能成立(填“正”或“倒”)(填“放大”或“缩小”)的虚象。 (2)凹面镜对光有作用,能成立(填“正”或“倒”)(填“放大”或“缩小”)的虚象。 (3)凸面镜在日常生活中的应用有。 (4)凹面镜在日常生活中的应用有。 【答案】(1)发散 正 缩小(2)会聚 正 放大(3)如汽车观后镜等(4)太阳灶、探照灯的反光碗等。 118 【解析】(1)凸面镜对光有发散作用,能成正立缩小的虚象。 (2)凹面镜对光有会聚作用,能成正立放大的虚象。 (3)凸面镜在日常生活中的应用有汽车观后镜。 (4)凹面镜在日常生活中的应用有太阳灶。 第五章《透镜及其应用》单元检测试卷 说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟 一、选择题(12个小题,每小题3分,共36分) 1.如图所示,对光有发散作用的透镜是( ) A. B. C. D. 【答案】B. 【解析】中间比边缘厚的透镜为凸透镜,对光线有会聚作用;中间比边缘薄的透镜为凹透镜,对光线有发散作用.凹透镜是指中间比边缘薄的透镜,凹透镜对光线有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜,符合这个特点的透镜是B. 2.将物体分别放在甲、乙凸透镜前,物距相同,通过甲凸透镜成正立放大的像,通过乙透镜成倒立缩小的像,上面的图是平行于主光轴的光线通过甲透镜的光路图,下面的四幅图中哪副图可能是平行于主光轴的光线,通过乙透镜的光路图() 118 A. B. C D. 【答案】A 【解析】由图11可知,甲透镜的焦距为20cm,将物体分别放在甲、乙凸透镜前,物距相同,通过甲凸透镜成正立放大的像,通过乙透镜成倒立缩小的像,所以物距小于甲的焦距20cm,大于乙的2倍焦距,可以得出乙的焦距小于10cm,结合四个选项,故选A。 3.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降,下列关于近视眼及其矫正原理图正确的是() 甲乙丙丁 118 A.甲乙 B.甲丙 C.乙丙 D.丙丁 【答案】A 【解析】甲是近视眼成因原理图;乙是近视眼的矫正原理图;丙是远视眼成因原理图;丁是远视眼矫正原理图。 4.下列关于对显微镜和望远镜的说法中,不正确的是() A.显微镜由两个凸透镜组成,目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像 B.望远镜的物镜成倒立缩小的实像,目镜成正立放大的虚像 C.显微镜和各种形式的望远镜,目镜都成虚像 D.无论什么形式的望远镜,其物镜直径越大越好 【答案】 A 【解析】显微镜的物镜成倒立放大的实像,目镜成正立放大的虚像,A错;望远镜的物镜成倒立缩小的实像,目镜成正立放大的虚像,B正确;显微镜和望远镜的目镜都相当于放大镜,成的都是虚像,C正确;望远镜的物镜直径越大,可以会聚更多的光,使得成的像更加明亮,D正确。 5.近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用“自拍神器”可以( ) A.增大像距 B.增大像的大小 C.缩短景物到镜头距离 D.增大取景范围 【答案】D 【解析】“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。 118 凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小像距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果,故D正确,ABC错误。 6.在“探究凸透镜成像的规律”时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜30cm处,在透镜另一侧距离透镜16cm处的光屏上得到烛焰清晰的像。则下列相关说法正确的是( ) ①光屏上成倒立、放大的实像 ②照相机是利用这一成像原理工作的 ③该透镜的焦距f一定满足8cm<f<15cm ④将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,要使光屏上出现清晰的像,光屏应靠近透镜 A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有②和③ D.只有①和④ 【答案】C 【解析】凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以蜡烛放在距凸透镜30cm处时,在透镜的另一侧的16cm处得到一个清晰的实像,且物距大于像距。根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置,根据物体位置列出不等式,解不等式得出结果。当凸透镜成实像时,物近像远像变大;物远像近像变小;近视镜是凹透镜,对光线具有发散作用。 蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧16cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小实像,是照相机的原理;故①错误,②正确; 此时物体在二倍焦距以外,像在一倍焦距和二倍焦距之间, 即30cm>2f;2f>16cm>f, 解得:8cm<f<15cm。故③正确; 近视镜片是凹透镜,对光线具有发散作用,所以近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间,像将延迟会聚,为使光屏上看到清晰的像,采取的方法为:使光屏远离透镜,使像成在光屏上,故④错误。 7.关于透镜的应用,下列说法正确的是( ) A.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用 118 B.照相时,景物在镜头二倍焦距以内 C.投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外 D.望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像 【答案】A. 【解析】(1)近视眼用凹透镜进行矫正,凹透镜对光线有发散作用;远视眼用凸透镜进行矫正,凸透镜对光线有会聚作用. (2)根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断: u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,2f>v>f. 2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,v>2f. u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜. A.远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用,可使光线提前会聚,故A正确; B.照相机是应用物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,所以被照者站在凸透镜的2倍焦距以外,故B错误; C.投影仪是用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像,故C错误; D、借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,此时成正立、放大的虚像,故D错误. 8. 蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是() A. 小红画的光路是正确的 B. B. 透镜成的是虚像 118 A. 透镜的焦距小于10cm B. 透镜的焦距大于20cm 【答案】C 【解析】从图像分析,蜡烛在二倍焦距之外,成像在一倍焦距和二倍焦距之间;V>2f, 即20cm﹥2f, f>10cm。故选C。 9.在探究凸透镜成规律的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像,下列说法错误的是( ) A.凸透镜的焦距可能是8cm B.图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上 C.保持透镜和光屏位置不同,移动蜡烛,烛焰仍可在光屏上成清晰的像 D.保持蜡烛和光屏位置不动,移动凸透镜,光屏上能成放大清晰的烛焰像 【答案】C. 【解析】(1)(2)当u>2f、f<v<2f时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机; (3)物距变化时,要想在光屏上得到清晰的像,像距也应该发生变化; (4)凸透镜成实像时,若成缩小的像,则像距小于物距;若成放大的像,则像距大于物距. AB、由图可知,此时的物距为30cm,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机,故B正确;若凸透镜的焦距为8cm,由图可知物距u=30cm,大于2倍焦距,像距为20cm,像距位于1倍焦距和2倍焦距之间应,不能满足要求; C、保持透镜和光屏位置不同,移动蜡烛,此时应移动光屏,烛焰才可能在光屏上成清晰的像; 118 D、由图知,此时像距小于物距,所以在光屏上成倒立、缩小的实像.若将蜡烛和光屏互换位置,此时像距大于物距,根据光路的可逆性,此时应成倒立、放大的实像. 10.(原创)当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示的位置时,蜡烛的像在光屏上依稀可见(如图),.则下列结论正确的是() A.物距u=45cm B.像距v=80cm C.凸透镜焦距f一定是10cm D.凸透镜焦距f在7.5cm——15cm之间 【答案】D 【解析】本题重在考查物距、像距、焦距概念以及凸透镜成像的基本规律。同时也测试了学生的观察能力、读取数据的能力。 A.物体与凸透镜光心间的距离为物距,图中情况u=15cm。选项A错误; B.光屏的像到凸透镜间的距离为像距,图中情况v=30cm。选项B错误; C.凸透镜焦点到光心间的距离为焦距。但光光根据图所示情况得不出来焦距的大小。但我们能根据凸透镜成像的规律判断其焦距的范围。 D.由图中情景知道,蜡烛经过凸透镜作用后,在光屏上得到一个倒立的、放大的、实像。这种情况只有f<u<2f时出现。我们知道u=15cm,所以f<15cm<2f。 解得:7.5cm<f<15cm。 所以选项D正确。 118 11.在用一凸透镜研究其成像的规律时,某同学得到的部分实验信息如下表所示。根据表中信息判定下列说法错误的是( ) 实验次序 1 2 3 4 5 物距u/cm 50 40 30 25 20 像距v/cm 22 24 30 38 60 A.该凸透镜的焦距是15cm B.当u=25cm时,凸透镜成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的 C.当v=24cm时,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成 D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,像会逐渐变小 【答案】B 【解析】(1)当u=v=2f时,成倒立、等大的实像; (2)(3)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断: u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机。 u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距。 2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪。 u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。 (4)凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。 A.由表中的数据可知,实验3中,u=v=30cm,此时u=2f,f=15cm,故A正确; B.当u=25cm时,物距大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的,故B错误; C.当v=24cm时,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,则物距大于二倍焦距,凸透镜成缩小的像,照相相机就是根据这一原理制成,故C正确; D.若把物体从距凸透镜22cm处向距凸透镜32cm处滑动,物距变大,像距变小,像变小,故D正确。 12.如图所示是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u 118 关系的图像。根据图像给出的信息,下列说法正确的是() A.由图可知实验中使用的凸透镜的焦距是20cm; B.当物距为5cm时的成像特点是正立、放大的虚像; C.当物距为5cm时的成像特点可应用于照相机; D.当物距为5cm时的成像特点可应用于幻灯机。 【答案】B 【解析】凸透镜成像(实像)实验中,物距越大,像距越小,当物距在二倍焦距时,像距也在二倍焦距处。u=v=2f=20cm,由此判断20cm为凸透镜的二倍焦距,该凸透镜的焦距应该是f=10cm。物距为5cm,位于焦点以内,这时u<f,成正立、放大的虚像,属于放大镜的应用。而2f<u时,成倒立、缩小、实像,属于照相机的应用; f <u<2f 时,成倒立、放大、实像,属于幻灯机的应用。 二、填空题(10个小题,每空1分,共22分) 13.如图所示,在探究“凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上成一个清晰的像,应用这一原理可制成 ;再将蜡烛远离透镜,同时将光屏 (填“远离”或“靠近”)透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。 118 【答案】投影仪;靠近。 【解析】由图知,v>u,所以此时在光屏上得到的是倒立、放大的实像,其应用是投影仪; 再将蜡烛远离透镜,物距增大,所以像距减小,需要将光屏靠近凸透镜,才能在光屏上再次成一个清晰的像。 14.小芳站在穿衣镜前1m处,镜中的像与她相距 m;银行ATM自动取款机上方安装有摄像头,它工作时成倒立、缩小的 (选填“实”或“虚”)像. 【答案】2;实. 【解析】凸透镜成像规律及应用:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u=f,不成像;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜. (1)根据平面镜成像特点可知,像和物距离平面镜的距离是相等的,物到像的距离是物到平面镜距离的两倍,因为小芳站在穿衣镜前1m处,则镜中的像与她相距1m×2=2m; (2)摄像头的镜头是一凸透镜,物体在凸透镜的二倍焦距以外,物体成倒立、缩小的实像. 15.通过晶莹剔透的露珠,我们可以更清楚地看到小草的叶脉,这是利用 了 (填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”)的原理:太阳出来,露珠会慢慢消失,这是 (填写物态变化的名称)的结果。 【答案】放大镜;汽化。 【解析】露珠中间厚,边缘薄,形成一个水凸透镜,叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像,和放大镜的原理是相同的。 露珠会慢慢消失是水变成水蒸气,是汽化现象。 16.将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏 (选填“靠近”或“远离” 118 )透镜适当距离,就可以再光屏上得到清晰的 (选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。 【答案】靠近;缩小。 【解析】光屏上得到一个倒立缩小的实像时,v>2f,即v>60cm,保持透镜的位置不变,在焦距为30cm的透镜甲的位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,v>60cm,相当于物远了,则屏上的像变近、像变小大些,故应减小像距,即应将光屏靠近透镜。 17.人的眼睛是一架精密的照相机。如图所示,是描述人眼看物体的成像图,其中看远处景物的是图,景物在视网膜上成的是像(选填“实”或“虚”)。 【答案】甲,实。 【解析】人的眼睛的成像原理与照相机相同,都是利用u>2f成倒立的、缩小的实像的原理。题中图甲是描述人眼看远处景物的成像图,景物在视网膜上成的是倒立的、缩小的实像。 18.人的眼睛像一架照相机,物体经晶状体成像与视网膜上,对于近视眼患者而言,远处物体成的像位于视网膜 ,可配戴 透镜矫正. 【答案】前;凹. 【解析】近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长,使像成在视网膜的前方.近视眼戴凹透镜使光线发散一些,使像成在视网膜上。近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面.为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜。 19.如图所示,把一凸透镜放在平面镜前,当用眼睛观察镜子时,光束似乎是从M 118 处发散开来的,则光束会聚处和M点的距离是m,该凸透镜的焦距是m。 【答案】0.6;0.2。 【解析】平面镜成像是由于光的反射而形成的,其成像的特点是:平面镜所成像是正立的、等大的虚像,物像到镜面的距离相等,即物像关于镜面对称。由题意知:光束似乎是从M处发散开来的,则光束会聚处(即焦点)和M点关于镜面对称,故它们之间的距离是0.6m,该凸透镜的焦距是0.2m。 20.在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则凸透镜的焦距是cm;将蜡烛远离透镜移动动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,就将光屏向(远离/靠近)透镜方向移动。 【答案】主光轴 15.0 靠近 【解析】在探究凸透镜成像规律时,应调节烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。当蜡烛距凸透镜30.0cm时,在光屏上成一个等大的实像,则物距u=v=2f,所以凸透镜的焦距是f=1/2u=15cm;将蜡烛远离透镜移动到适当位置,要在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成实像时“物远像近像变大”,应将光屏向靠近透镜方向移动。 21.小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码照片.试拍后发现左脸白,右脸黑,原来是台灯放在左侧,这是由于光的 造成的;调整台灯后,小明应在距离镜头 处;如果觉得像偏小,他应该 (选填“靠近”或“远离”)镜头. 【答案】直线传播,二倍焦距以外,靠近. 118 【解析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的.摄像头就相当于照相机,照相机前面都有一个镜头,相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成被照物体的像.照相机成倒立、缩小的实像,物距应大于2倍焦距,物距越小像越大. 由于光沿直线传播,台灯放在左侧,所以灯光几乎全部射到人的左侧脸上,所以左脸白,右脸黑. 摄像头就相当于照相机,照相机是利用物距大于2倍焦距成倒立缩小的实像的原理制成的. 故小明距离镜头应大于2倍焦距,要想使像大一些,应靠近镜头,使物距减小,像距增大,像也增大. 22.凸透镜成像的规律是从大量实验中归纳得到的,如下表所示: 物距 像距 像的性质 观察光屏 像与物在镜的 放大或缩小 倒立或正立 实像或虚像 u>2 f 2f>V>f 缩小 倒立 实像 有清晰像 两侧 U=2f V=2f 等大 倒立 实像 有清晰像 两侧 2f>u>f V>2f 放大 倒立 实像 有清晰像 两侧 U=f 不成像 f>u 放大 正立 虚像 不成像 同侧 进一步分析、综合以上凸透镜成像的规律,还可以归纳得出的规律有(写出两条即可): (1)___________________________________________。 (2)___________________________________________。 【答案】(1)物体成的实像都是倒立的。(2)两倍焦距的点是成放大实像和缩小实像的分界点。(3)焦点是成实像和虚像的分界点。(4)实像可以在光屏上出现,虚像不能在光屏上出现。(其他只要符合事实都可以) 118 【解析】本题的表格数据分析与其他的表格数据有所不同,本题着重分析的是实验规律,而且在分析时要求除了表中的规律以外,综合分析表中的信息,得出凸透镜成像变化规律,对于这一点学生往往难以找到解决问题的切入口,因此在具体分析时,可以根据表格中的规律,在黑板上画一下凸透镜成像的示意图,两者相结合分析更容易使学生理解。 三、作图题(4个小题,每题3分,共12分) 23.已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜.请在黑箱内画出完整的光路,填上光学仪器,并标明凹透镜焦点F的位置. 【答案】如图所示: 【解析】此题主要考查凹透镜的三条特殊光线,将此知识点与平面镜相结合,给此题增加了一定的难度,因此属于难题. 根据凹透镜和平面镜对光线的作用结合图示光路解答. 图中已给出了凹透镜的主光轴,且射出黑箱的光线平行于主光轴,则射向凹透镜的光线延长后过其焦点,所以,可以先利用平面镜反射光,光线再射向凹透镜,且这条光线延长后与凹透镜的主光轴相交. 118 作法:画出射入黑箱的光线,在黑箱左侧适当位置垂直于主光轴画出平面镜,入射光线与平面镜的交点为入射点,垂直于平面镜作出法线,根据光在反射时反射角等于入射角作出反射光线;反射光线与射出黑箱的折射光线的延长线的交点为射向凹透镜的入射点,由此画出凹透镜,延长射向凹透镜的光线与主光轴的交点即为焦点F. 24.根据光的传播路径,在图中的虚线框内,填入符合要求的透镜. 【答案】如图所示: . 【解析】凸透镜能使光线会聚,凹透镜能使光线发散;通过图中光线的折射情况来确定是什么透镜.图中入射光线是平行的,而折射光线远离主光轴,即透镜有发散作用,所以是凹透镜; 25.完成光路图,根据图中的入社光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线. 【答案】 118 【解析】根据凸透镜的三条特殊光线进行作图:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,通过凸透镜光心的光线,不改变传播方向,过焦点的光线经凸透镜个折射后平行于主光轴. 26.如图所示,请画出入射光线经过凸透镜折射后的折射光线和这条折射光线再经平面镜MN反射后的反射光线. 【答案】如图所示: 【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点; (2)过平面镜的入射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧作出反射光线。 四、实验探究题(3个小题,27题6分、28题8分,共14分) 27.物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时: (1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm。 118 (2)图乙是某次实验时观察到的现象,生活中的(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,像 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上 (选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。 (4)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,这说明近视眼镜对光线有 作用。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的 。学科-网 【答案】(1)10.6(10.2——10.8均可得分)。(2)照相机,左,变小。(3)没有。(4)发散。前方(或前面、前边)。 【解析】(1)对mm刻度尺读数时要有估计值,故所测出凸透镜的焦距为10.6cm。(2)由图乙知:像距小于物距,故所成的是倒立的、缩小的实像,则生 118 活中的照相机是利用这一原理制成的。成实像时,物距增大,像距减小,像减小。故保持凸透镜不动,把蜡烛向左移动一段距离,物距增大,要想在光屏上再次得到清晰的像,应该把光屏向左移动一段距离,像变小。(3)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,不影响光的折射,则光屏上没有小泥点的像或影子。(4)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了,即像的位置后移。使光屏远离透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,这说明近视眼镜对光线有发散作用。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的前方。 28.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,拉姆同学所在实验小组用同一凸透镜做了如图所示的实验。 (1)实验前,拉姆同学用图甲所示的方法来测量实验用凸透镜的焦距f,则该凸透镜的焦距f= cm。 (2)将凸透镜放置在光具座的C点处,如图乙所示,实验过程中,该小组组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,当把点燃的蜡烛放在光具座的A点处时,移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像; (选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”)就是利用该原理工作的。 (3)保持凸透镜位置不变,再将蜡烛移到“45cm”刻度线处,此时移动光屏 (选填“能”或“不能”)在光屏上得到一个清晰的像。 【答案】(1)10.0;(2)缩小;照相机;(3)不能。 【解析】(1)由图甲知,焦距为f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm; 118 (2)当蜡烛放在A点时,物距大于2f,成倒立缩小的实像,照相机就是利用该原理工作的; (3)当将蜡烛移到“45cm”刻度线处,物距小于焦距,成正立放大虚像,此时移动光屏不能在光屏上得到一个清晰的像。 五、综合素养题(4个小题,29题3分、30题3分、31题6分、32题4分,共16分) 29.请你写出三种辨别凸透镜和凹透镜的方法。 【答案】(1)用手摸透镜,中间厚、边缘薄的是凸透镜;中间薄、边缘厚的是凹透镜; (2)让透镜正对太阳光,移动透镜,在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜,否则为凹透镜;(3)用透镜看字,能让字放大的是凸透镜,字缩小的是凹透镜。 【解析】可以根据凸透镜、凹透镜的定义用手触摸;可以根据凸透镜汇聚作用,让太阳光照射它,移动透镜,在另一侧纸上看能否得到亮点来判断;还可以用透镜看字,能放大的一定是凸透镜。 30.如图是照相机原理图。用照相机拍照,在拍摄远景和近景时就如何调节镜头和胶片使像更清楚问题,请你提出自己得意见。 【答案】用照相机拍照,在拍摄远景时,镜头要和被拍景物远一些,调节胶片离镜头近一些,这样被拍景物清楚完整。在拍摄近景时,镜头要和被拍景物近一些,调节胶片离镜头远一些,这样被拍景物清楚完整。 【解析】拍远景时,增大物距,减小像距,像变小;拍近景时,减小物距,增大像距,像变大。 31.根据眼睛的构造和成像原理,为了预防近视,保护我们的视力,应该注意哪些问题? 请你提出三条合理化建议。 118 【答案】①读写姿势要正确,眼与书的距离要在25厘米左右; ②看书、看电视或使用电脑1小时后要休息一下,要远眺几分钟; ③要定期检查视力,认真做眼保健操,等等。 【解析】下列措施均可以预防近视发生: ① 从小养成良好的用眼卫生习惯,阅读的姿势要正确,眼与阅读物相距30~35cm,不要 歪着头、躺着、乘车走路看书。应有良好的照明,阅读物字迹清楚,不应在暗处或太阳光直接照射下看书,尽量避免长时间近距离阅读,工作和看电视,应每隔一小时休息10分钟以松弛调节功能。 ②建立眼的保健制度,定期作视力及眼部检查。 ③增强体质,注意营养,使眼部与全身均发育正常。对验光后确诊的真性近视,应戴合适的眼镜,而且要经常戴,以便保持良好的视力和正常调节集合功能。 32.阅读短文: 望远镜的发明 17世纪初,荷兰制造眼镜的技术已经很精湛了,主要的工艺是磨制凸透镜和凹透镜。人们经常与凸透镜和凹透镜打交道,用它们可以矫正远视眼和近视眼,但是人们从来都没有想到把透镜和透镜放在一起组合起来使用。1608年的一天,在荷兰眼镜制造商汉斯的作坊里,一位学徒无事拿着两个磨制好的透镜片在眼前对着看,结果惊奇地发现远处的物体变得近在眼前而且非常清晰,便把这件怪事告诉了老板汉斯。汉斯马上试验证实了这种现象,为了更便于观察,他把这两个透镜片装在一个筒里,称之为“窥镜”,这就制成了人类历史上第一架望远镜。正是有了望远镜的帮助,荷兰舰队能在敌舰发现他们之前就先行发现敌舰的动向,取得了战争的主动权,打败了强大的西班牙舰队,使荷兰成为一个海上强国。 望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了。1609年,伽利略得知望远镜这种新仪器,马上意识到它的价值和作用。他立即动手制作,并且不断改进,造出了一架放大20 118 倍的望远镜。伽利略把这架望远镜指向了天空,指向了星星,由此揭开了天文学全新的一页。伽利略利用望远镜发现了木星有卫星,观察了月面,绘制了月面图,观察到太阳黑子。伽利略这一系列重大的天文发现,有力地支持了哥白尼的宇宙学说,在知识界产生了巨大反响,人们争相传诵“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。通过以上阅读,给我们的启示是什么? 【答案】望远镜的发明,是常见的两个透镜片的组合,看起来应该是非常简单的。但是,人们并没有有意识地运用“组合”这种方法,使得望远镜很晚才出现。如果人们学会运用组合技法的话,望远镜可能会提前很多年被发明出来,由此可以看出方法技巧在技术发明中的重要作用。 【解析】通过对以上短文的阅读,同学们就会体会到只要善于观察,勤于动手,认真思索,就能发现很多科学规律,甚至某些科技产品的发明。 第六章《质量和密度》单元检测试卷 说明:本试卷满分100分,考试时间90分钟 一、选择题(12个小题,每小题3分,共36分) 1.下列估计最接近生活实际的是( ) A.一个鸡蛋重约10N B.一根筷子长度约22cm C.正常人的脉搏一分钟约15次 D.人体密度约7.9×103kg/m3 【答案】B 【解析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。 A.一个鸡蛋的质量在50g=0.05kg左右,受到的重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N.此选项不符合实际; B.中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,一根筷子的长度略大于18cm,在22cm左右。此选项符合实际; 118 C.正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s,1min跳动的次数在70次左右。此选项不符合实际; D.水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与水的密度差不多,在1.0×103kg/m3左右。此选项不符合实际。 2.决定一个物体质量大小的因素是( ) A.物体所含物质的多少 B.物体的形状 C.物质的状态 D.物体所在的空间位置 【答案】A 【解析】根据质量的概念就可以做出正确的选择。物体所含物质的多少叫做质量,由此可见一个物体质量大小决定于物体所含物质的多少,质量大小与物体的形状、状态、位置都无关。因为当物体的形状、状态、位置发生变化时,物体所含物质的多少是不会发生变化的,所以质量是不变的。 3.一块铁块的质量会发生变化的情况是 ( ) A.将它熔化成铁水 B.磨掉铁块一个角 C.把它轧成薄铁片 D.从地球运到月球 【答案】B 【解析】质量不会随物体的位置、形状、状态、温度而改变。铁块熔化成铁水,是状态变了,组成铁的物质未变;磨掉铁块一个角,组成铁的物质减少;轧成薄铁片,形状变了,组成铁的物质未变;从地球运到月球,地理位置变了,但组成铁的物质未变。 4.入春以来气候干燥,龙东地区多处发生火灾。如若被困火灾现场,建筑物内的受困人员应捂鼻、弯腰迅速撤离火场,这是因为燃烧产生的有毒有害气体与空气相比( ) A.温度较低,大量聚集在房间下方 B.密度较大,大量聚集在房间下方 C.温度较高,大量聚集在房间上方 D.密度较小,大量聚集在房间下方 118 【答案】C 【解析】一般来说物质的密度是随着温度升高而变小,但是水的温度上升到4摄氏度时密度最大而后随着温度上升而减小。水随着温度的降低变成固态冰时密度反而会减小。所以水是个特殊的例子。建筑物内起火后,温度较高,室内空气体积膨胀,密度减小,有毒气体漂浮在房间的上方。 5.下表是水的密度随温度变化的实验数据,分析表中的数据不能得出的结论是( ) t/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ρ/kg•m﹣3 999.84 999.90 999.90 999.90 1000.00 999.97 999.94 999.90 999.85 A.水在4℃时密度最大 B.水的温度在0℃~4℃时,随着温度的降低,水的密度越来越小 C.水的温度在4℃~8℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小 D.水凝固成冰时体积会变大 【答案】D. 【解析】将0~8℃分两个阶段分析:0~4℃,4℃~8℃,然后根据表格中温度对应的密度数值可得出结论. A.由表格数据可知,水在4℃时密度为1000.00kg/m3,在0~3℃,5℃~8℃时的密度数值都小于水在4℃时密度,故可以得出水在4℃时密度最大的结论,故A不符合题意; B.水的温度在0℃~4℃时,随着温度的降低,999.90~999.90~999.90~999.84,由此可得水的密度越来越小,故B不符合题意; C.水的温度在4℃~8℃时,随着温度的升高,密度数值由999.97~999.94~999.90~999.85,由此可得水的密度越来越小,故C不符合题意; D.由表格数据可知,表格中记录的是在0~8℃水的密度随温度变化的情况,水由液态变为固态,变化较大,因此不能利用水密度的变化趋势得出水凝固成冰时体积会变大这一结论,故D符合题意。 118 6.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( ) ①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度 ④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目. A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤ 【答案】C 【解析】①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成; ②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成; ③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验; ④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验; ⑤用天平称出一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成。 故应选C。 7. 图是标准大气压下,质量为1g的某液体的体积---温度图,以下说法正确的是( ) A.时,液体密度最小 118 B.温度升高,液体密度不变 C. 时液体的体积比时的大 D.由升高到,液体体积一直变大 【答案】C 【解析】A.4℃时,液体的体积最小,在质量一定时,密度最大,A错误;B.温度升高,液体的体积增大,液体密度减小,B错误;C.从图像看出 1℃时液体的体积比5℃时的大,C正确;D.由1℃升高到8℃,液体体积先减小了后增大,不是一直变大,D错误。故选C。 8.甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示,则甲、乙两物体的密度之比是( ) A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1 【答案】A 【解析】由图象可知,当V甲=1cm3时,m甲=8g;当V乙=4cm3时,m乙=4g, 则两种物体的密度分别为: ρ甲=8g/cm3, ρ乙=1g/cm3, 则ρ甲:ρ乙=8g/cm3:1g/cm3=8:1。 9.学习质量和密度的知识后,小明同学想用天平、量筒和水完成下列实践课题,你认为能够完成的是( ) ①测量牛奶的密度 ②鉴别金戒指的真伪 ③测定一捆铜导线的长度 118 ④鉴定铜球是空心的还是实心的 ⑤测定一大堆大头针的数目. A.①② B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤ 【答案】C. 【解析】天平用来测质量,量筒和水可测固体的体积,还可用量筒天平得到相同质量的液体. 分析每一个实验需要的器材,看天平、量筒、水能完成哪些实验. ①测量牛奶的密度:需要用天平测量牛奶质量,用量筒测量牛奶的体积,用密度公式求出密度,可以完成. ②用天平测量戒指的质量,用量筒和水测量戒指的体积,用密度公式求出密度,可以鉴别金戒指的真伪,可以完成. ③取一小段铜导线,可以测它的质量、体积,算出它的密度,但无法测铜导线的直径、总质量,就无法得出它的长度,不能完成实验. ④鉴别铜球是空心的还是实心的:用天平测量铜球的质量,用量筒和水测量体积,用密度公式求出密度,然后和铜的密度比较,可以完成实验. ⑤用天平称出一堆大头针的数目:先用天平测量50个大头针的质量,求出一个大头针的质量,再用天平测量一堆大头针的总质量,求出一堆大头针的数量,可以完成. 10.如图甲所示为水的密度在0~10℃范围内随温度变化的图象,图乙为北方冬天湖水温度分布示意图,根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是( ) A.温度等于4℃时,水的密度最大 B.在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质 C.示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃ 118 D.如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬 【答案】C 【解析】A.由图象可知,在4℃时水的密度是最大的,A正确; B.在0~4℃范围内,温度越高,密度越大;体积越小,故在0~4℃范围内,水具有热缩冷胀的性质,故B正确; C.因为水的凝固点是0℃,当河面结冰时,冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃,故A点为0℃,故C错误; D.温度不同的水密度不同,密度大的水下沉到底部,而下层的密度小的水就升到上层来。这样,上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置,整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止,故如果没有水的反常膨胀,湖底和表面的水可能同时结冰,水中生物很难越冬,故D正确。 11.空气的成分按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%,根据下表中一些气体密度估算你所在教室里空气的质量,合理的是( ) 一些气体的密度(0℃,标准大气压) 物质 氮气 氧气 二氧化碳 氢气 密度/(kgm﹣3) 1.25 1.43 1.98 0.09 A.20kg B.200kg C.1000kg D.2.0×105kg 【答案】B 【解析】根据氮气和氧气所占空气体积的百分比,结合氮气和氧气的密度,利用密度公式得出空气质量的表达式,求得空气的密度,然后估算出所在教室的空气的体积,再利用密度公式求得所在教室的空气的质量,最后与各选项对比即可做出判断. 设教室里空气的体积为V,为方便计算,空气中其他气体可忽略不计, 根据ρ=m/v可得,氮气的质量:m氮=ρ氮V, 氧气的质量:m氧=ρ氧V, 118 则空气的质量约为:m=ρ氮V+ρ氧V, 空气的密度约为: ρ=m/v= =ρ氮+ρ氧=1.25kg/m3×+1.43kg/m3×=1.2753kg/m3, 一间教室的体积约为V=9m×6m×3m=162m3, 所以,教室里空气的质量约为:m′=ρV=1.2753kg/m3×162m3≈207kg. 只有B选项与此计算结果最为接近,故ACD错误,B正确. 12.阅读图表信息判断下面的说法,其中正确的是( ) 常温常压下部分物质的密度/(kg•m﹣3) 金 19.3×103 水银 13.6×103 钢、铁 7.9×103 纯水 1.0×103 冰(0℃) 0.9×103 植物油 0.9×103 干松木 0.5×103 酒精 0.8×103 A.固体的密度一定比液体的密度大 B.体积相同的植物油和酒精,酒精的质量大 C.同种物质在不同状态下,其密度一般不同 D.不同物质的密度一定不同 【答案】C. 【解析】从表中可以得出信息,物质虽然不同,但密度可能相同,固体物质的密度不一定大于液体的密度,同种物质密度不一定相同,已知物体密度的大小和体积的大小,根据密度公式可比较质量的大小. A.水银是液体,但它的密度比铜和铝的密度都大,故A错误; B.体积相同的植物油和酒精,植物油的密度大于酒精的密度,根据公式m=ρV 118 可知植物油的质量大,故B错误; C.水和冰属于同一种物质,但密度不同.故C正确; D.冰和植物油不是同一种物质,但密度相等.故D错误. 二、填空题(10个小题,每空1分,共20分) 13.两个完全相同的瓶子装有不同的液体,放在横梁已平衡的天平上,如图所示。则甲瓶液体质量 乙瓶液体质量,甲瓶液体密度 乙瓶液体密度。(选填“大于”“等于”或“小于”) 【答案】等于;小于。 【解析】 (1)原来天平的横梁已平衡,放上装有液体的两瓶子后,此时的游码归零,横梁仍然平衡,则左盘物体的质量等于右盘中物体的质量,即两个瓶及瓶中液体的总质量相同;因为两个瓶子完全相同(两瓶子的质量相同),所以甲瓶液体质量等于乙瓶液体质量; (2)两个瓶子中液体的质量相同,由图可知,甲瓶中的液体体积大一些,由ρ=m/v可知甲瓶液体密度小于乙瓶液体密度。 14.据《南海日报》报道:“今年“荔枝王”重2两2”,即单颗荔枝的质量达到110g. 110g= kg.若这颗荔枝的体积是1×10﹣4m3,它的密度是 kg/m3. 【答案】0.11;1.1×103 【解析】110g=110×10﹣3kg=0.11kg 118 ρ=m/v==1.1×103kg/m3 15.用调好的托盘天平测实心物体的质量时,砝码及游码的位置如图甲所示。放入实心物体前量筒内水的体积为15ml,放入实心物体后量筒内水面位置如图乙所示,不计细绳的体积。则该物体的体积为_____cm3,物体的物质密度为_______kg/m3。 【答案】15. 2.16×103。 【解析】本题用天平测量物体质量,用量筒测量物体体积,特别是要掌握读数规则。然后应用密度公式求解密度。同时要注意体积单位、密度单位的换算关系要熟练。1ml=1cm3 1g/cm3=1.0×103kg/m3。 首先要知道这个物体的质量等于砝码质量加上游码对应的刻度值;物体的体积等于放入后量 筒内水面位置对应刻度值减去放入前量筒内水的体积;根据密度公式就容易求出其的密度。 观察甲图可知:物体的质量为m=30g+2.4g=32.4 g 观察乙图和题中已知条件可知实心物体的体积为v=30ml-15ml=15ml=15cm3 由ρ=m/v可以求出其的密度 ρ=m/v=32.4g/15cm3=2.16g/cm3=2.16×103kg/m3 16.请在下列数字后面填上合适的单位:(选填“g”、“kg“成“t”) (1)一个鸡蛋的质量大约是50 ; 118 (2)中学生小超的质最大约是50 。 【答案】(1)g;(2)kg。 【解析】质量的估测,需要我们熟悉常见物体的质量大小,以它们为标准对研究对象的质量作出判断。如:一个鸡蛋的质量在60g左右,一个苹果的质量在200g左右,一杯水的质量在0.5kg左右,中学生的质量在50kg左右,大象的质量在5t左右,等等。 (1)10个鸡蛋的质量大约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右;(2)成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右。 17.在太空中,把各种固态材料放进特制的太空炉,对材料加热使其内能(选填“增大”或“减小”)而熔化,再降温使其变成新的固态材料,然后随着卫星或飞船返回 地球,这样的加工的材料叫太空材料。当一块加工好的太空材料从太空返回地球时,其质 量(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】增大、不变。 【解析】改变内能的方法做功和热传递;质量是物质的属性,不随温度、状态、形状、位置的变化而变化。 18.小明用天平和量筒测量矿石的密度.先杷天平放在_____桌面上,调节好天平后,测出矿石的质量如图所示,接着他测出矿石的体积为20cm3.则矿石的密度为_____kg/m3. 【答案】水平;2.6×103 【解析】天平使用时,先杷天平放在水平桌面上;被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;利用ρ=m/v计算矿石的密度. 118 (1)用天平和量筒测量矿石的密度,先杷天平放在水平桌面上. (2)矿石的质量为m=50g+2g=52g, (3)矿石的密度为ρ=m/v=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3. 19.用天平测量一形状不规则物体的质量,所用砝码及游码如图甲所示,则物体的质量 为 g;将该物体放入原来盛有25mL水的量筒中,液面位置如图乙所示,则物体的密度 是 kg/m3. 【答案】54;2.7×103. 【解析】被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和.读取游码所对刻度时,以左侧为准.用量筒测量液体体积时,先要明确量筒的分度值,读数时视线与最凹处相平; 已知物体的质量和体积,用公式计算其密度. (1)由甲图可知,物体的质量为m=50g+4g=54g; (2)由乙图可知,水和物体的总体积为45ml, 则物体的体积为V=45ml﹣25ml=20ml=20cm3, 物体的密度为:ρ===2.7g/cm3=2.7×103kg/m3. 20.为了测石块的密度,小英先用已调平的天平测石块的质量,天平再次平衡时,右盘内砝码及游码的位置如图所示,则石块的质量为 118 g.在测体积时,由于石块无法放进量筒,他先在烧杯中倒入适量的水,并在水面处做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为104g,再将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记的水,并用胶头滴管向烧杯中加减水,使水面恰好在标记处,用天平测出此时的总质量为152g,由此计算出石块的密度是 kg/m3.(水的密度为1.0×103 kg/m3) 【答案】78;1.625×103. 【解析】(1)图中石块的质量为m=50g+20g+5g+3g=78g; (2)石块排开水的质量m水=152g﹣104g=48g; 石块的体积等于石块排开水的体积:V=V水===48cm3; 石块的密度:ρ===1.625g/cm3=1.625×103kg/m3. 21.一件200kg的冰雕作品熔化成水后其质量为 kg,体积是 m3.(水的密度为1.0×103kg/m3) 【答案】200;0.2. 【解析】质量是物体本身的一种属性,与物体状态无关;已知水的质量和密度,利用公式V=求水的体积. (1)冰熔化成水,状态变化,但质量不变, 所以200kg的冰雕作品熔化成水后其质量:m水=m冰=200kg; (2)由ρ=m/v得水的体积: V水===0.2m3. 22.如图所示为物体的质量—体积图像。根据图像信息可以得出甲物体的物质密度是_______kg/m3;当两物体的质量均为1.8g时,乙物体的体积为______cm3。 118 【答案】2.7g/cm3 ; 2cm3。 【解析】从图像看出,当物体甲的体积为V=1cm3时,质量为m=2.7g. 根据密度公式ρ=m/v 得到ρ1=m1/v1= 2.7g/1cm3=2.7g/cm3=2.7×103kg/m3 从图像还可以看出,当乙物体体积为v2=3 cm3时,质量为m2=2.7g 所以乙物体物质密度为 ρ2=m2/v2= 2.7g/3cm3=2.7g/cm3=0.9×103kg/m3 所以当乙物体质量为m3=1.8g,体积设为v3,根据密度公式变形得到 V3=m3/ρ2=1.8g /0.9×g/cm3=2cm3 三、实验探究题(3个小题,23题6分、24题5分、25题5分,共16分) 23.为了帮助家人用盐水选种,小天从实验室借来了天平和量筒测量盐水的密度,他进行了三次测量,以下是其中的一次测量过程: 118 (1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻线处,发现指针位置如图甲所示,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 移动; (2)用天平测出烧杯和盐水的总质量如图乙所示,记录下烧杯和盐水的总质量为 g; (3)再将部分盐水导入量筒中,量筒中盐水的体积如图丙所示:接下来小天称得烧杯和剩余盐水的质量为25.6g,则小天在这次试验中测得盐水的密度为 g/cm3. 【答案】(1)右;(2)69.6;1.1. 【解析】调节天平平衡时,应把天平放在水平桌面上,把游码跳到横梁标尺的零刻度线处,然后调节平衡螺母使天平平衡;当指针向分度盘左侧偏时,应向右调节平衡螺母,当指针向分度盘右侧偏时,应向左调节平衡螺母,从而使天平平衡;天平砝码与游码示数之和是天平所测物体的质量;由图乙所示量筒可读出量筒中盐水的体积;总质量减去烧杯与烧杯的质量是量筒中盐水的质量;已知量筒中盐水的质量与体积,由密度公式可以求出密度. (1)指针偏向分度盘的左侧,应向右调节平衡螺母,使天平平衡. (2)由图甲可知,烧杯与盐水的总质量:m总=50g+10g+5g+4.6g=69.6g, 量筒中盐水的质量:m=m总﹣m杯=69.6g﹣25.6g=44g; 由图乙所示量筒可知,量筒中盐水的体积:V=40ml=40cm3; 盐水的密度:ρ=═=1.1g/cm3. 24.学习了密度知识后,小明回到家,看到爸爸买回来一块闪闪发光的金沙石工艺品。他想:“金沙石的密度是多少呢?”于是小明对金沙石的密度进行了测量。操作过程如下: 118 (1)在调节天平横梁平衡时,发现指针静止在如图甲所示的位置,此时应将平衡螺母 向____________(填“左”或“右”)调节。 (2)小明用调节好的天平测量金沙石的质量。如图乙所示,请指出小明在操作中的错误:_______________。 (3)改正错误后,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码在标尺上的位置如丙所示,则金沙石的质量为______g,他用如图丁所示方法测出了金沙石的体积为______cm3。则金沙石的密度是_______g/cm3。 【答案】(1)右(2)用手直接拿砝码(3)52 20 2.6 【解析】(1)指针偏向左,平衡螺母向右调节。 (2)用镊子加减法吗,所以操作中的错误是用手拿砝码了。 (3)物体的质量等于砝码的质量加上游码对应的刻度。即50g+2g=52g 不计细绳的体积,金沙石体积为40cm3-20cm3=20cm3 根据密度公式得ρ=m/V=52g/20cm3=2.6g/cm3 25.小明同学想测出一个实心小木球的密度,但是发现小木球放在水中会飘浮在水面上,无法测出他的体积.于是他设计了以下实验步骤: 118 (a)把测量的水倒进量筒中,如图1(甲)所示,记录此时水的体积为V1; (b)用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图1(乙)所示,记录此时量筒的示数V2; (c)把小铁块单独放入水中静止时如图1(丙)所示,记录此时量筒的示数为V3; (d)从水中取出小木球,用天平测量质量,天平平衡时如图2所示,记录小木球质量为m; (e)利用密度公式计算出结果. (1)实验中使用天平测出小木球的质量为 g,木球的体积为 cm3.此值比木球密度真实值要 (选填“偏大”或“偏小”). (2)实验后,小明想如不用天平,只在(a)(b)(c)三个步骤中增加一个步骤也可以测出小木球的密度.请你写出这个步骤: . 根据你补充的步骤,写出计算小木球密度的表达式: .(用字母表示,水的密度为ρ水) 【答案】(1)11.2;20;偏大;(2)剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为V4; 118 【解析】木球的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;木球的体积等于木球、水和铁块的总体积减水和铁块的体积;根据ρ=计算出木球的密度;造成测量误差的环节主要产生在木块质量的测量上,因为吸水后的木球质量将变大;根据物体的浮沉条件,当物体漂浮时,浮力与重力相等,则木球的质量等于漂浮时排开水的质量;从而可以得出木球的密度公式. (1)由图2知,标尺的分度值为0.2g,木球的质量m=10g+1.2g=11.2g; 量筒的分度值为2ml,由图乙知,V2=46cm3,由图丙知,V3=26cm3,所以木球的体积V=V2﹣V3=46cm3﹣26cm3=20cm3; 木球的密度ρ===0.56g/cm3;因为木块在浸入水中时会吸水,再测质量时会造成质量偏大,根据ρ=可知:密度测量结果偏大; (2)剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为V4; 木球漂浮时,浮力等于重力,所以m=m排=ρ水(V4﹣V1); V=V2﹣V3; 木球密度的表达式:ρ木== 四、计算题(2个小题,每题9分,共18分) 26.纯牛奶的密度为(1.1~1.2)×103kg/m3,李明很想知道学校每天营养餐中的牛奶是不是纯牛奶.他和几个同学根据所学密度知识进行了如下测定:首先用天平称出一盒牛奶的质量是250g,喝完再称得空盒质量是26g,然后认真观察牛奶盒,发现牛奶的净含量是200mL.问:经他们检测计算同学们喝的牛奶是否符合纯牛奶标准? 【答案】经他们检测计算同学们喝的牛奶符合纯牛奶标准. 【解析】一盒牛奶的总质量m1=250g,空盒质量m2=26g, 牛奶的质量:m=m1-m2=250g-26g=224g, 118 牛奶的体积:V=200mL=200cm3, 牛奶的密度:ρ=1.12×103kg/m3, 在(1.1~1.2)×103kg/m3的范围之内,该牛奶符合纯牛奶标准. 27.如图所示, 一个容积V0=500cm3、质量m0=0.5 kg 的瓶子里装有水。乌鸦为了喝到瓶子里的水, 就衔了很多的小石块填到瓶子里, 让水面上升到瓶口, 若瓶内有质量m1=0.4kg的水( 水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3 , 石块密度ρ石=2.6×103 kg/m3 ) , 求: ( 1) 瓶中水的体积V1 ( 2) 乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2 ( 3) 乌鸦投入石块后, 瓶子、石块和水的总质量m 【答案】(1)400 cm3 (2)100 cm3 (3)1160g。 【解析】( 1) 瓶中水的体积为 V1=m1/ρ=0.4kg/1.0×103 kg/m3 =4×10-4 m3=400cm3 ( 2) 乌鸦投入瓶子中的石块的体积 V2=V0-V1=500cm3-400cm3=100cm3 ( 3) 石块密度ρ石=2.6×103 kg/m3 乌鸦投入瓶子中的石块的体积V2=100cm3 118 根据密度公式ρ=m/v得 石块的质量m2=ρ石V2=2.6×103 kg/m3×100cm3=260g 所以乌鸦投入石块后, 瓶子、石块和水的总质量 m=m0+m1+m2=0.5 kg+0.4kg+0.26kg=1.16kg=1160g 五、综合素养题(2个小题,每题5分,共10分) 28.在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识,其实只要应用科学知识进行分析,就能作出合理解释. (1)人们经常认为,汽车的速度越大惯性越大,所以要限速,但是高速公路 限速牌上却显示,大型车辆最高限速比小型车辆低,原因是汽车的 越大惯性越大. (2)在今年第四次成品油调价中,汽油价格下调250元/吨,柴油价格下调235元/吨.但细心的小明发现,加油站的汽油价格下调0.18 元/升,柴油价格下调0.20元/升,每升柴油价格反而比汽油下调得多,其原因是 . (3)现在高速公路上不仅有即时测速,还有区间测速,即在某一路段上设置两个监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速.在如图所示限 速要求的高速公路上,第一个监控点测得某辆小车于8:10以115千米/时的速度通过,相距30千米的第二个监控点于8:22 测得该小车以118 千米/时的速度通过.请通过计算判断该小车行驶途中是否超速. 【答案】(1)质量;(2)柴油比汽油的密度大;(3)超速. 118 【解析】惯性是物体保持原来运动状态不变的一种性质,惯性的大小只与质量有关;根据汽油和柴油的密度的大小分析;根据速度公式求出速度. (1)惯性的大小只与质量有关,大型车辆比小型车辆的质量大,速度相同时,大型车的惯性大,故大型车辆最高限速比小型车辆低; (2)由汽油每吨降低250元,可算出降低1元对应的质量m1, 则m1=1/250×1000kg=4kg,也就是4kg的汽油下调价格是1元, 由汽油每升降低0.18元,可算出下调1元对应的体积V1, 则V1=1/0.18×1L=50/9L=50/9×10﹣3m3, 也就是50/9L的汽油下调价格是1元, 所以,汽油的密度: ρ汽油=m/v= 4kg/ 50/9×10﹣3m3=0.72×103kg/m3 同理,根据以上方法可以求出柴油的密度为:ρ柴油=0.85×103kg/m3. 比较可知柴油比汽油的密度大,这是出现价格差异的原因; (3)小车运动的时间为:t=8:22﹣8:10=12min=0.2h; 小车在该路段中的平均速度为:v=s/t=30km/0.2h=150km/h,而小车在高速公路上允许的最大速度为120km/h,故小车超速了. 29.飞机主要选用铝和铝合金做的.纯铝很软,人们在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等,制出了硬铝.在金属中,铝已经够轻了,后来科研人员受泡沫塑料作用的启发,又研制出了更轻的铝----泡沫铝.在纯铝或铝合金中加入添加剂后,经过发泡工艺处理,使其密度仅为金属铝的0.1---0.4倍,它会像木头一样漂浮在水中;并使得泡沫铝兼有金属和气泡的特征,具有优异的物理、化学性能.目前用泡沫铝来做飞机与火箭是最理想的材料,还具有广阔的应用领域.请回答下列问题: (1)在纯铝中加入4%的铜与少量的镁、锰、硅、铁等制成了硬铝,“硬铝”的优点是 . (2)“泡沫铝”与铝相比又有了 的优点(从力、声、热等角度分析,至少谈两点),“泡沫铝”的这些特点,你认为还可以应用在 (至少举一例). 118 【答案】(1)密度小,硬度大;(2)能保温、隔音、不易锈蚀;用来制作保温材料. 【解析】阅读所给材料,然后根据材料内容分析答题: 铝的质地比较软,很容易发生形变,硬铝就克服了这种缺点; 泡沫铝的优点:能保温、隔音、不易锈蚀等 (1)由所给材料控制,铝的质地比较软,很容易发生形变,当制成硬铝后,就克服了纯铝软的特点,硬铝的优点是:密度小,硬度大; (2)由所给材料控制,泡沫铝的优点:能保温、隔音、不易锈蚀等; 泡沫铝可以用来制作保温材料. 118查看更多