锦州市第八中学2023-2024学年度第二学期
八年级期中测试物理试卷
物理考试时间共90分钟 试卷满分 80分
考生注意:请在答题卡各题目规定答题区域内作答,答在本试卷上无效
一、选择题(共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9 题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是( )
A. “场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来是因为稻粒具有惯性
B. “赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力
C. “透火焙干”中把湿纸贴在墙上可以加快水分升华
D. “六桨客船”中划水的船桨对水的作用力改变了客船的运动状态
2. 下列关于物理学知识解释中正确的是 ( )
A. 百米赛跑的运动员撞线后还要跑出一段距离,是由于运动员受到惯性
B. 人用力推桌子,桌子未动,是因为推力小于摩擦力
C. 矫正近视眼前,像离视网膜越近配戴眼镜的度数越低
D. 200度的近视眼镜镜片焦距为0.5cm
3. 如图所示,购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时站在摄像头(相当于一个凸透镜)前约的位置,面对镜头,经系统自动拍照、扫描等,确认信息后,即可进行后续工作。则下列说法正确的是( )
A. 摄像头的焦距可能是
B. 人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的
C. “刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像
D. “刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
4. 滑板是冲浪运动在陆地上的延伸,现今更是受到了青少年的喜爱。如图所示,小明站在滑板上在水平地面上做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 小明在水平方向受到向前的摩擦力
B. 小明对滑板的压力与滑板对地面的压力是一对相互作用力
C. 滑板受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D. 小明受到的支持力是滑板面形变产生的
5. 下列是生活中的一些摩擦现象:①人走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;4'皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦;⑤夹取食物时,筷子与食物间的摩擦。其中属于有益摩擦的是 ( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①④⑤
6. 蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、放大的像。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. 此时光屏到透镜距离小于20cm
C. 透镜的焦距小于10cm
D. 透镜不动,将蜡烛和光屏的位置对调,所成的像会变小
7. 一凸透镜的焦距为12cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,下列说法正确的是( )
A. 像变小,像距变小 B. 像变大,像距变大
C. 物距与像距之和逐渐变大 D. 物距与像距之和先变小再变大
8. 如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩至最短。设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v,小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F(不计空气阻力),则( )
A. v不断变小 B. F先变小后变大
C. 弹簧对小球弹力变大 D. 弹簧最短时小球受到平衡力作用
9. 如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A 对B 的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A 对B 的压力、物体B 对桌面的压力分别为FA和FB。物体A 和物体B 的密度分别是ρA和ρB,下列说法中( )
A. FA∶FB=1∶ 9 B. ρA∶ρB=27∶ 8
C. FA∶FB=1∶ 8 D. ρA∶ρB=9∶ 8
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 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。用这类透镜制作的眼镜片,可以用来矫正 ______眼。
11. “天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力作用是________的,助推器喷气使飞船的速度变快,飞船内物品的惯性 _________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 显微镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。载物片上的物体通过物镜成一个倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的实像,它的目镜的成像特点与我们生活中的_______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)成像性质相同。
13. 如图所示是在探究“同一直线上二力合成”的实验中,两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做的目的是为了保证力___________(选填“作用效果相同”或者“相互平衡”),这种方法叫___________法(选填“控制变量法”或者“等效替代法”)。
14. 如图所示,物体在拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动.当撤去拉力F时,物体将做_____运动,此时,假设重力突然消失,请推断物体的运动状态是_______.(不计空气阻力)
15. 如图所示,用F=7N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物体B所受摩擦力的方向________,物体A 受到地面的摩擦力的大小为______N
三、作图题 (共2小题,每小题2分,共4分)
16. 根据如图中的入射光线或折射光线,分别作出相应的折射光线或入射光线。
17. 如图物体A与弹簧连接,静止在光滑斜面上。请画出物体A所受弹力的示意图。
四、实验题(共4小题,共24分)
18. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=______cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立______(选填“放大”、“缩小”、“等大”)的实像;
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中______处能观察到烛焰的像;
(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是______(选填“近视”、“远视”)眼镜;
(5)在图乙中,保持蜡烛和凸透镜位置不变,将透镜换成一个焦距小一些的凸透镜,为了使光屏上得到清晰的像,应将光屏向______(选填“左”、“右”)移动。
19. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整所挂钩码的数量来改变拉力的大小。
(1)小华以 10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量最合适的是_____;
A. 5g B. 10g C. 200g D.任意质量均可
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,两条线的方向___________(“一定要”或“可以不”)平行, 松手瞬间小卡片____________(选填“能”或“不能”)保持静止;
(3)为了验证作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:____________;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 _____________________;
(5)丙图中,若两个滑轮的位置没有在同一高度,则________(选填“能”或“不能”)完成此实验。
20. 小丹选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N两个木块(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)小丹水平匀速直线拉动木块,利用________条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验;
①分析甲、乙两次实验,可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力________的结论;
②分析甲、丙两次实验,可以得出压力相同时,接触面________,滑动摩擦力越大的结论;
③小丹从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹,可用________(填“①”或“②”)的结论进行解释;
(2)她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为________N,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小________。
21. 老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察_____________来反映压力作用效果;
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制__________大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论:________________________。以下实例中应用该结论的有_______;(选填字母)
A.冰刀鞋的刀刃做得很薄
B.载重汽车有很多个宽大的车轮
C.汽车限重
D.铁轨下面铺枕木
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:_____________________;
(4)小亮学习了压力、压强的知识后在沙滩上散步时发现:如图甲、乙两人在同样的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲对沙滩的压强 _________乙的压强。甲对沙滩的压力 _________乙的压力。(均选填“大子”、“小于”或“等于”)
五、综合应用题(本题共3 小题,共22分)
22. 如图所示,一个质量为5kg的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F=10N作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。
(1)求物体所受的重力;
(2)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力F和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μF成立。求图中物体与地面间的动摩擦因素μ。
23. 第24届冬奥会已于2022年在北京、张家口举办,如图所示,小丽的质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为200cm2,滑雪板的总受力面积为0.2m2,雪地能够承受最大压强是3.0×103Pa,g=10N/kg。
求:(1)(忽略滑雪板及装备的质量)通过计算判断小丽穿上滑雪板站立在雪地时对地面的压强?
(2)滑雪过程中小丽最多可以再背多少N背包?
24. 理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律,理想实验能深刻地解释物理规律的本质。在“探究运动和力的关系”实验中,让小车每次从斜面的同一高度处由静止滑下,滑到铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的平面上,小车在不同的水平面上运动的距离如图所示。
(1)每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是:______________________;
(2)分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度的减小是因为受到________的作用;通过对实验现象的分析,推理可知:如果运动的物体受到的阻力为零时,它的运动状态将会___________。在初中物理学习中,运用科学推理法的实验还有:____________________;
(3)牛顿曾研究过这样一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,如下图是他画的“大炮”草图,在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事,故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法;
(4)研究中牛顿基于的可靠事实是 ________________;
(5)根据以上资料和牛顿的“大炮”草图,推测牛顿当年的重要结论是_________________;
(6)如今,牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了______________。锦州市第八中学2023-2024学年度第二学期
八年级期中测试物理试卷
物理考试时间共90分钟 试卷满分 80分
考生注意:请在答题卡各题目规定答题区域内作答,答在本试卷上无效
一、选择题(共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9 题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 下列四幅图选自中国古代科技著作《天工开物》,有关说法正确的是( )
A. “场中打稻”中通过摔打的方法能将稻粒从稻秆上打落下来是因为稻粒具有惯性
B. “赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力是一对平衡力
C. “透火焙干”中把湿纸贴在墙上可以加快水分升华
D. “六桨客船”中划水的船桨对水的作用力改变了客船的运动状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.当摔打稻秆时,稻秆由静止变为运动,而稻粒由于惯性继续保持原来的静止状态,所以能将稻粒从稻秆上打落下来,这是利用稻粒的惯性,故A正确;
B.“赶稻及菽”中牛拉石碾的力与石碾拉牛的力作用在不同物体上,是相互作用力,不是平衡力,故B错误;
C.“透火焙干”中把湿纸贴在热墙上,温度升高,水分蒸发(汽化)加快,易干,故C错误;
D.“六桨客船”中的水对船桨的作用力改变了客船的运动状态,故D错误。
故选A。
2. 下列关于物理学知识解释中正确的是 ( )
A. 百米赛跑的运动员撞线后还要跑出一段距离,是由于运动员受到惯性
B. 人用力推桌子,桌子未动,是因为推力小于摩擦力
C. 矫正近视眼前,像离视网膜越近配戴眼镜的度数越低
D. 200度的近视眼镜镜片焦距为0.5cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.百米赛跑运动员撞线后还要跑出一段距离,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性的作用,故A错误;
B.人用力推桌子,桌子未动,桌子受静摩擦力,静摩擦力大小等于推力,故B错误;
C.近视眼是远处的物体所成的像在视网膜的前方,像离视网膜越近说明近视的程度越低,配戴眼镜的度数越低,故C正确;
D.近视眼镜是凹透镜,透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,眼镜片的度数,是镜片的透镜焦度乘以100的值,所以200度的近视眼镜的焦距为
故D错误。
故选C。
3. 如图所示,购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时站在摄像头(相当于一个凸透镜)前约的位置,面对镜头,经系统自动拍照、扫描等,确认信息后,即可进行后续工作。则下列说法正确的是( )
A. 摄像头的焦距可能是
B. 人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的
C. “刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像
D. “刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AD.当
u>2f
时,凸透镜成倒立、缩小的实像,所以,“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外,即
1m>2f
f<0.5m
故A错误,D正确。
B.人脸通过摄像头成像是光的折射现象形成的,故B错误;
C.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立、缩小的实像,故C错误;
故选D。
4. 滑板是冲浪运动在陆地上的延伸,现今更是受到了青少年的喜爱。如图所示,小明站在滑板上在水平地面上做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 小明在水平方向受到向前的摩擦力
B. 小明对滑板的压力与滑板对地面的压力是一对相互作用力
C. 滑板受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
D. 小明受到的支持力是滑板面形变产生的
【答案】D
【解析】
详解】A.小明与滑板一起做匀速直线运动,小明与滑板间没有相对运动,小明没有受到摩擦力作用,故A错误;
B.小明对滑板的压力与滑板对地面的压方向相同,不是一对相互作用力,故B错误;
C.滑板受到的重力和地面对它的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.小明受到的支持力是滑板面形变要恢复原状产生的弹力,故D正确。
故选D。
5. 下列是生活中的一些摩擦现象:①人走路时鞋底与地面之间的摩擦;②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦;③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦;4'皮带传动时,皮带与皮带轮之间的摩擦;⑤夹取食物时,筷子与食物间的摩擦。其中属于有益摩擦的是 ( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ①④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①人走路时,便人前进的动力是地面对鞋底的摩擦力,为了防止人走路时摔倒,也要用到鞋底与地面的摩擦,因此鞋底与 地面的摩擦是有益的摩擦;
②汽车行驶时,汽车与空气之间的摩擦阻碍汽车的前进,因此这个摩擦属于有害摩擦;
③骑自行车时,车轮与轴之间的摩擦,阻碍车轮转动,属于有害摩擦;
④皮戒转动时,主动轮与皮带之间的摩擦带动了皮带的转动;同时皮带与被动轮之间的摩擦带动了被动轮的转动。若这 种摩擦力过小,将会出现皮带打滑的现象,因此这两者之间的摩擦是有益的摩擦;
⑤夹取食物时,筷子与食物的摩擦,为了防治食物下落,是有益摩擦;
故①④⑤符合题意,②③不符合题意。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、放大的像。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. 此时光屏到透镜的距离小于20cm
C. 透镜的焦距小于10cm
D. 透镜不动,将蜡烛和光屏的位置对调,所成的像会变小
【答案】D
【解析】
【分析】与主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点;当2f>u>f时,v>2f,物体通过凸透镜成倒立放、大的实像;根据折射光路的可逆性,当凸透镜成实像时,对调光屏和蜡烛的位置,仍能够在光屏上成像。
【详解】ABC.由图知,物距为20cm,已知物体经凸透镜折射后成倒立、放大的像,说明物体在一倍焦距与二倍焦距之间,即2f>20cm>f,所以20cm>f>10cm,而此时像距v>2f>20cm,即光屏到透镜的距离大于20cm,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,而20cm>f>10cm,所以折射光线不可能过凸透镜右侧的“20cm”处,故ABC错误;
D.蜡烛通过凸透镜恰好在光屏上得到倒立、放大的实像,根据光路的可逆性,若保持凸透镜的位置不变把蜡烛和光屏的位置对调,则光屏上仍可以成像,此时成的是倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
7. 一凸透镜的焦距为12cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,下列说法正确的是( )
A. 像变小,像距变小 B. 像变大,像距变大
C. 物距与像距之和逐渐变大 D. 物距与像距之和先变小再变大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.凸透镜的焦距为12cm,点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,即物距从大于二倍焦距处,移到小于二倍焦距、大于一倍焦距处,物距一直变小,因此像距一直增大,像也一直增大,像从缩小的像一直增大为放大的像,故A错误,B正确;
CD.当
凸透镜成倒立、等大的实像,此时物距和像距之和最大,当物体由远大于2f处向2f处靠近时,物近像远像变大,物距和像距之和变小,当物体由远小于于2f处向f处靠近时,物近像远像变大,物距和像距之和变小,所以,点燃的蜡烛从离凸透镜30cm处沿主光轴移到15cm处的过程中,物距与像距之和先变小再变大,故C错误,D正确。
故选BD。
8. 如图所示,一个铁球从竖直立在地面的轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩至最短。设在弹簧被压缩的过程中小球的速度为v,小球受到的重力和弹簧弹力的合力为F(不计空气阻力),则( )
A. v不断变小 B. F先变小后变大
C. 弹簧对小球弹力变大 D. 弹簧最短时小球受到平衡力作用
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】铁球接触弹簧前,做自由落体运动,速度方向向下且速度在增大,铁球接触弹簧后,在整个压缩弹簧的过程中,小球受到重力G和弹簧弹力的作用;开始压缩时,弹簧的弹力小于物体的重力 G,合力F的方向向下,铁球仍向下运动且速度v增加;但随着铁球向下运动,弹簧的压缩程度变大,弹力也随之增大,即合力大小在减小,速度v增加的越来越慢;在弹簧弹力与重力相等的瞬间,速度不再增加,此时速度v达到最大;此后,弹簧弹力继续增大,弹力大于重力,合力方向向上,铁球速度v开始减小,直至速度v为零,此时弹簧压缩量最大,弹力最大,合力F最大,小球受到非平衡力作用。由以上分析可知,AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
9. 如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A 对B 的压强与此时物体B对桌面的压强相等,物体A 对B 的压力、物体B 对桌面的压力分别为FA和FB。物体A 和物体B 的密度分别是ρA和ρB,下列说法中( )
A. FA∶FB=1∶ 9 B. ρA∶ρB=27∶ 8
C. FA∶FB=1∶ 8 D. ρA∶ρB=9∶ 8
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.物体A 对B 的压力等于物体A的重力,即
物体B 对桌面的压力等于两物体的重力之和,即
所以有
故A符合题意,C不符合题意;
BD.因为物体A 对B 的压强与此时物体B对桌面的压强相等,所以两物体底面积之比为
两物体边长之比为
两物体体积之比为
两物体质量之比为
则两物体的密度之比为
故B符合题意,D不符合题意。
故选AB。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共12分)
10. 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。用这类透镜制作的眼镜片,可以用来矫正 ______眼。
【答案】 ①. 会聚 ②. 远视
【解析】
【详解】[1]透镜分为凸透镜和凹透镜,其中凸透镜对光有会聚作用。
[2]由于凸透镜对光线有会聚作用,使物体所成的像前移,而远视眼成像在视网膜后方,可以利用凸透镜的会聚作用使像向前移动,成在视网膜上,所以用凸透镜制成的镜片可以矫正远视眼。
11. “天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力的作用是________的,助推器喷气使飞船的速度变快,飞船内物品的惯性 _________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 相互 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]“天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明飞船向下喷气的同时,也受到气体向上的力的作用,说明力的作用是相互的。
[2]助推器喷气使飞船的速度变快,飞船内物品重力不变,惯性不变。
12. 显微镜的目镜和物镜使用的都是凸透镜。载物片上的物体通过物镜成一个倒立、_______(选填“放大”或“缩小”)的实像,它的目镜的成像特点与我们生活中的_______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)成像性质相同。
【答案】 ①. 放大 ②. 投影仪
【解析】
【详解】[1][2]物镜是凸透镜,成像时物距小于像距,载物片上的物体通过物镜成一个倒立、放大的实像,它的目镜的成像特点与我们生活中的投影仪成像性质相同。
13. 如图所示是在探究“同一直线上二力合成”的实验中,两个力F1和F2同时拉弹簧与一个力F单独拉弹簧,都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,这样做的目的是为了保证力___________(选填“作用效果相同”或者“相互平衡”),这种方法叫___________法(选填“控制变量法”或者“等效替代法”)。
【答案】 ①. 作用效果相同 ②. 等效替代
【解析】
【详解】[1]两次实验中都要将弹簧右端点从位置A拉伸到位置B,使得弹簧的形变量相同,故这样做的目的是为了保证两次实验中力的作用效果相同。
[2]将力的作用效果用弹簧的形变量来代替,这种研究方法叫等效替代法。
14. 如图所示,物体在拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动.当撤去拉力F时,物体将做_____运动,此时,假设重力突然消失,请推断物体的运动状态是_______.(不计空气阻力)
【答案】 ①. 减速 ②. 匀速直线运动
【解析】
【详解】物体在拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,则所受拉力和摩擦力是一对平衡力;当撤去拉力F时,物体只受到与运动方向相反的摩擦力作用,将做减速运动;由题知,撤去拉力F时,再假设重力突然消失,则物体对水平面的压力、物体与水平面间的摩擦力以及支持力都会同时消失,即此时物体不再受到力的作用,所以其运动状态不变,将做匀速直线运动.
15. 如图所示,用F=7N的水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N,则物体B所受摩擦力的方向________,物体A 受到地面的摩擦力的大小为______N
【答案】 ①. 水平向右 ②. 3
【解析】
【详解】[1]弹簧测力计的示数为4N,则弹簧测力计对B的拉力为4N,方向向左,物块B静止不动,B水平方向上受拉力和摩擦力是一对平衡力。由二力平衡可得,摩擦力与拉力应大小相等,方向相反,故物体B所受摩擦力的方向水平向右。
[2]A处于匀速直线运动状态,水平方向受力平衡,水平方向上受到水平向右的拉力、水平向左的水平面对A的摩擦力、水平向左的B对A的摩擦力,则物体A与水平面之间的摩擦力为
三、作图题 (共2小题,每小题2分,共4分)
16. 根据如图中的入射光线或折射光线,分别作出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】凹透镜中,延长线过焦点的入射光线的折射光线平行于主光轴;折射光线平行于主光轴的入射光线延长线过焦点,如图所示:
17. 如图物体A与弹簧连接,静止在光滑斜面上。请画出物体A所受弹力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】物体A所受弹力有垂直与斜面向上的支持力与沿斜面向上的弹力,两力作用点均画在A的重心位置即可,过物体A重心分别做沿斜面向上与沿斜面向上的带箭头的直线,分别表示支持力、弹力,如图所示:
四、实验题(共4小题,共24分)
18. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=______cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰像,此像的性质是倒立______(选填“放大”、“缩小”、“等大”)的实像;
(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中______处能观察到烛焰的像;
(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像。则该眼镜是______(选填“近视”、“远视”)眼镜;
(5)在图乙中,保持蜡烛和凸透镜位置不变,将透镜换成一个焦距小一些的凸透镜,为了使光屏上得到清晰的像,应将光屏向______(选填“左”、“右”)移动。
【答案】 ①. 10.0 ②. 放大 ③. B ④. 远视 ⑤. 左
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中亮点为焦点,焦点到光心的距离为就焦距,则到凸透镜的焦距为
f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
(2)[2]由图乙知道,此时物距u=15cm,即
f<u<2f
由凸透镜的成像规律知道,此时成的是倒立、放大的实像。
(3)[3]由图丙知道,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时
u=16cm﹣10cm=6cm
由于u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,所以,光屏上接不到,但透过凸透镜观察蜡烛可以看到正立放大的虚像;虚像与物体位于同侧,所以应从B处观察。
(4)[4]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
(5)[5]实验中,屏上已成清晰的像,此时固定蜡烛,当透镜换成一个焦距稍小一点的凸透镜实验时,此时相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时的规律,所以成的像更小,像距也会减小,故屏需向左移动才能成清晰的像。
19. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景:
小华将系在小卡片(重力可忽略不计)两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮,并在细线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向相反,并通过调整所挂钩码的数量来改变拉力的大小。
(1)小华以 10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量最合适的是_____;
A. 5g B. 10g C. 200g D.任意质量均可
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,两条线的方向___________(“一定要”或“可以不”)平行, 松手瞬间小卡片____________(选填“能”或“不能”)保持静止;
(3)为了验证作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:____________;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是 _____________________;
(5)丙图中,若两个滑轮的位置没有在同一高度,则________(选填“能”或“不能”)完成此实验。
【答案】 ①. C ②. 一定要 ③. 不能 ④. 用剪刀剪开小卡片 ⑤. 减小摩擦力对实验的影响 ⑥. 能
【解析】
【详解】(1)[1]小华以 10g的小卡片为研究对象,为了探究两个力满足什么条件才能平衡,所挂钩码质量要大于卡片的质量,使卡片能被拉直,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2][3]当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,两条线的方向一定要平行,两力作用在不同直线上,松手瞬间小卡片不能保持静止,说明二力平衡,要作用在同一直线上。
(3)[4]为了验证作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是用剪刀剪开小卡片,是两力作用在不同物体上。
(4)[5]在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们都认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是木块受到桌面的摩擦力作用;卡片没有受到的摩擦力作用,可以避免摩擦力对是实验的影响。
(5)[6]丙图中,若两个滑轮的位置没有在同一高度,两边力仍等于所挂钩码重力,拉力方向相反,作用在同一直线上,能完成此实验。
20. 小丹选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N的两个木块(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
(1)小丹水平匀速直线拉动木块,利用________条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验;
①分析甲、乙两次实验,可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力________的结论;
②分析甲、丙两次实验,可以得出压力相同时,接触面________,滑动摩擦力越大的结论;
③小丹从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹,可用________(填“①”或“②”)的结论进行解释;
(2)她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为________N,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小________。
【答案】 ①. 二力平衡 ②. 越大 ③. 越粗糙 ④. ② ⑤. 5 ⑥. 无关
【解析】
【详解】(1)[1]探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,水平匀速拉动木块做匀速直线运动,使其受到平衡力,根据二力平衡可知拉力大小等于摩擦力。
①[2]由甲乙两次实验可知,都在木板上滑动,接触面粗糙程度相同,乙图中压力大,弹簧测力计的示数大,即滑动摩擦力大,于是可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
②[3]由甲丙两次实验可得压力都为10N,接触面一个是木板,一个是毛巾,粗糙程度不同,拉力不同,摩擦力不同,于是可得压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
③[4]瓶盖设计了花纹,即增大了接触面的粗糙程度,在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,可用实验②中的结论进行解释。
(2)[5][6]探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,应控制压力和接触面粗糙程度相同,用弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为为5N时,对木板的压力与甲相同为10N,拉动木板运动,木块相对地面静止,受平衡力,此时弹簧测力计B的示数与甲的相同为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
21. 老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察_____________来反映压力的作用效果;
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制__________大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论:________________________。以下实例中应用该结论的有_______;(选填字母)
A.冰刀鞋的刀刃做得很薄
B.载重汽车有很多个宽大的车轮
C.汽车限重
D.铁轨下面铺枕木
(3)接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:_____________________;
(4)小亮学习了压力、压强的知识后在沙滩上散步时发现:如图甲、乙两人在同样的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲对沙滩的压强 _________乙的压强。甲对沙滩的压力 _________乙的压力。(均选填“大子”、“小于”或“等于”)
【答案】 ①. 海绵的凹陷程度 ②. 压力 ③. 当压力相同,受力面积越小,压力作用效果越明显 ④. A ⑤. 将其中一瓶水倒掉一部分,然后将两瓶矿泉水正立在海绵上 ⑥. 等于 ⑦. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]实验中采用转换法,该同学通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果。
(2)[2]如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,矿泉水的重力相同,矿泉水对海绵的压力等于其重力,目的是控制压力大小相同,改变受力面积的大小。
[3]由图得,压力相同时,受力面积越小,海绵的凹陷程度越明显,说明当压力相同,受力面积越小,压力作用效果越明显。
[4]A.冰刀鞋的刀刃做得很薄,是压力相同时,减小受力面积,增大压力作用效果,故A符合题意;
B.载重汽车有很多个宽大的车轮,是压力相同时,增大受力面积,减小压力作用效果,故B不符合题意;
C.汽车限重,是受力面积相同时,减小压力,减小压力作用效果,故C不符合题意;
D.铁轨下面铺枕木,是压力相同时,增大受力面积,减小压力作用效果,故D不符合题意。
故选A。
(3)[5]接下来小亮要探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,他的操作步骤是:将其中一瓶水倒掉一部分,然后将两瓶矿泉水正立在海绵上,控制受力面积相同,改变压力。
(4)[6]脚印的深浅相同,说明甲对沙滩的压强等于乙的压强。
[7]甲的受力面积较大,由得,甲对沙滩的压力大于乙的压力。
五、综合应用题(本题共3 小题,共22分)
22. 如图所示,一个质量为5kg的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F=10N作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。
(1)求物体所受的重力;
(2)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
(2)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力F和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μF成立。求图中物体与地面间的动摩擦因素μ。
【答案】(1) 50N;(2) 10N;(3)0.2
【解析】
【详解】(1)该物体受到的重力
G=mg=5kg×10N/kg=50N
(2)因为物体沿水平面向右做匀速直线运动,处于平衡状态,所以滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知,物体受到滑动摩擦力
f=F=10N
(3)因为物体放在水平地面上,所以物体对水平地面的压力
F=G=50N
由f=μF得物体与地面间的动摩擦因数
μ==0.2
答:(1)该物体受到的重力为50N;
(2)运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小为10N;
(3)图中物体与地面间的动摩擦因数μ为0.2。
23. 第24届冬奥会已于2022年在北京、张家口举办,如图所示,小丽的质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为200cm2,滑雪板的总受力面积为0.2m2,雪地能够承受最大压强是3.0×103Pa,g=10N/kg。
求:(1)(忽略滑雪板及装备的质量)通过计算判断小丽穿上滑雪板站立在雪地时对地面的压强?
(2)滑雪过程中小丽最多可以再背多少N的背包?
【答案】(1)2500Pa;(2)100N
【解析】
【详解】解:(1)小丽的重力为
丽穿上滑雪板站立在雪地时对地面的压力为
小丽穿上滑雪板站立在雪地时对地面的压强为
(2)由
可知,小丽对地面的最大压力为
滑雪过程中小丽最多可以再背背包的重力为
答:(1)小丽穿上滑雪板站立在雪地时对地面的压强为2500Pa;
(2)滑雪过程中小丽最多可以再背100N的背包。
24. 理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律,理想实验能深刻地解释物理规律的本质。在“探究运动和力的关系”实验中,让小车每次从斜面的同一高度处由静止滑下,滑到铺有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的平面上,小车在不同的水平面上运动的距离如图所示。
(1)每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是:______________________;
(2)分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度的减小是因为受到________的作用;通过对实验现象的分析,推理可知:如果运动的物体受到的阻力为零时,它的运动状态将会___________。在初中物理学习中,运用科学推理法的实验还有:____________________;
(3)牛顿曾研究过这样一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,如下图是他画的“大炮”草图,在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事,故事中牛顿实际也用到了理想实验的研究方法;
(4)研究中牛顿基于的可靠事实是 ________________;
(5)根据以上资料和牛顿的“大炮”草图,推测牛顿当年的重要结论是_________________;
(6)如今,牛顿当年的推测已变成了现实,人们应用他的推论,利用现代科技制成了______________。
【答案】 ①. 使小车到达水平面时的(初)速度相同 ②. 阻力或摩擦阻力 ③. 不变 ④. 探究真空能否传声 ⑤. 人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面 ⑥. 当抛出物体的速度足够大时,物体将离开地球,绕地球旋转,做圆周运动 ⑦. 人造地球卫星
【解析】
【详解】(1)[1]探究运动和力的关系时,应控制物体的初速度相同,所以让小车每次从斜面的同一高度处由静止滑下,控制小车到水平面时的初速度相同。
(2)[2]分析实验现象可知,毛巾面最粗糙,小车受到的阻力最大,小车运动的距离最近,木板最光滑,小车受到的阻力最小,小车运动的距离最远,所以小车在水平面上运动速度的减小是因为受到阻力的作用。
[3]由于小车受到阻力越小,小车运动距离越远,所以可以推理:若接触面完全光滑时,则小车不受阻力作用,即小车在水平方向不受外力作用,如果轨道足够长,小车将一直做匀速直线运动,即它的运动状态将会保持。
[4]在初中物理学习中,运用科学推理法的实验还有:探究真空能否传声。
(4)[5]牛顿曾研究过这样一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想。故研究中,牛顿基于的可靠事实是:人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面。
(5)[6]由资料可知,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远,所以可以推理:当射出速度足够大时,炮弹将不会落回地面。
(6)[7]应用物体速度足够大时,物体不会落回地面原理,制作卫星,使卫星的速度足够大,围绕地球运动,卫星就不会落回地面。