26.(4分)在做“探究平面镜成像的特点”实验时,常用一块玻璃板代替平面镜,如图所示,将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,另选一支完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后进行观察。在此探究活动中:
(1)选择两支完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与
(2)移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其位置上放一光屏,光屏上将
(3)将蜡烛A逐渐远离玻璃板,它的像
(4)若点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A,在玻璃板后面的桌面上无论怎样移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合,则可能的原因是

(1)选择两支完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与
物
的大小关系。(2)移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其位置上放一光屏,光屏上将
没有
(有/没有)蜡烛的像,因为平面镜成的是虚
(实/虚)像。(3)将蜡烛A逐渐远离玻璃板,它的像
不变
(变大/变小/不变)。(4)若点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A,在玻璃板后面的桌面上无论怎样移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合,则可能的原因是
玻璃板与桌面不垂直
。答案:26. (1) 物 (2) 没有 虚 (3) 不变 (4) 玻璃板与桌面不垂直
解析:
【分析】
本题考查“探究平面镜成像的特点”实验的相关知识,需结合实验设计原理、平面镜成像特点、实虚像区别及实验操作注意事项逐一分析各问题:
1. 选择相同蜡烛的目的是通过等效替代法比较像与物的大小;
2. 实像能被光屏承接,虚像不能,结合平面镜成像性质判断;
3. 平面镜成像时像与物大小始终相等,与物到镜的距离无关;
4. 实验中玻璃板需垂直桌面,否则像的位置不在桌面,导致无法重合。
【解析】
(1)实验中选择两支完全相同的蜡烛,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,可说明像与物大小相等,因此是为了比较像与物的大小关系;
(2)平面镜成虚像,虚像不能在光屏上呈现,所以移去蜡烛B后,光屏上没有蜡烛的像;
(3)平面镜成像的特点是像与物大小相等,蜡烛A远离玻璃板时,像的大小始终与A的大小相同,因此像的大小不变;
(4)若玻璃板与桌面不垂直,蜡烛A的像会偏高或偏低,导致在桌面上移动蜡烛B时,无法与A的像完全重合。
【答案】
(1) 物 (2) 没有 虚 (3) 不变 (4) 玻璃板与桌面不垂直
【知识点】
平面镜成像特点、实像与虚像、实验操作注意事项
【点评】
本题是平面镜成像实验的基础考查题,涵盖实验核心设计思路、成像性质及操作要点,是光学实验的常考内容,需熟练掌握实验原理与细节。
【难度系数】
0.7
本题考查“探究平面镜成像的特点”实验的相关知识,需结合实验设计原理、平面镜成像特点、实虚像区别及实验操作注意事项逐一分析各问题:
1. 选择相同蜡烛的目的是通过等效替代法比较像与物的大小;
2. 实像能被光屏承接,虚像不能,结合平面镜成像性质判断;
3. 平面镜成像时像与物大小始终相等,与物到镜的距离无关;
4. 实验中玻璃板需垂直桌面,否则像的位置不在桌面,导致无法重合。
【解析】
(1)实验中选择两支完全相同的蜡烛,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,可说明像与物大小相等,因此是为了比较像与物的大小关系;
(2)平面镜成虚像,虚像不能在光屏上呈现,所以移去蜡烛B后,光屏上没有蜡烛的像;
(3)平面镜成像的特点是像与物大小相等,蜡烛A远离玻璃板时,像的大小始终与A的大小相同,因此像的大小不变;
(4)若玻璃板与桌面不垂直,蜡烛A的像会偏高或偏低,导致在桌面上移动蜡烛B时,无法与A的像完全重合。
【答案】
(1) 物 (2) 没有 虚 (3) 不变 (4) 玻璃板与桌面不垂直
【知识点】
平面镜成像特点、实像与虚像、实验操作注意事项
【点评】
本题是平面镜成像实验的基础考查题,涵盖实验核心设计思路、成像性质及操作要点,是光学实验的常考内容,需熟练掌握实验原理与细节。
【难度系数】
0.7
27.(4分)如图所示是一个利用平面镜做成的魔术箱,魔术箱顶部中央有一条窄缝。使激光笔产生的激光束从右侧的小孔射入,左侧小孔射出。将一块遮光板从顶部窄缝插入箱中直至光束下方,却发现激光束并没有被挡住。则箱内至少有

3
块平面镜,此装置中平面镜的作用是改变光路(或改变光的传播方向)
。答案:27. 3 改变光路(或改变光的传播方向)
解析:
【分析】
要解决这个问题,需结合光的反射定律,理解平面镜改变光路的作用。激光束从魔术箱右侧小孔射入,需从左侧小孔射出,插入顶部窄缝的遮光板后光束未被挡住,说明箱内光路经过平面镜反射后,路径避开了遮光板。需分析反射次数对应的平面镜数量,以及平面镜的作用。
【解析】
根据光的反射定律,平面镜能够改变光的传播方向。激光从右侧小孔射入魔术箱,要从左侧小孔射出,且插入顶部窄缝的遮光板(位于光束下方)时未被挡住,说明激光束在箱内经过多次平面镜反射,形成的光路避开了遮光板。经过对光路的分析,至少需要3块平面镜,才能实现激光束从右侧射入、左侧射出且不被遮光板挡住的效果;该装置中平面镜的作用是改变光的传播方向,使激光束的传播路径符合设计要求。
【答案】
3;改变光路(或改变光的传播方向)
【知识点】
光的反射;平面镜的作用
【点评】
本题结合魔术箱的实际场景,考查平面镜对光的反射作用,需要学生结合光的反射规律分析光路,难度适中,能较好地考查学生对光的反射知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需结合光的反射定律,理解平面镜改变光路的作用。激光束从魔术箱右侧小孔射入,需从左侧小孔射出,插入顶部窄缝的遮光板后光束未被挡住,说明箱内光路经过平面镜反射后,路径避开了遮光板。需分析反射次数对应的平面镜数量,以及平面镜的作用。
【解析】
根据光的反射定律,平面镜能够改变光的传播方向。激光从右侧小孔射入魔术箱,要从左侧小孔射出,且插入顶部窄缝的遮光板(位于光束下方)时未被挡住,说明激光束在箱内经过多次平面镜反射,形成的光路避开了遮光板。经过对光路的分析,至少需要3块平面镜,才能实现激光束从右侧射入、左侧射出且不被遮光板挡住的效果;该装置中平面镜的作用是改变光的传播方向,使激光束的传播路径符合设计要求。
【答案】
3;改变光路(或改变光的传播方向)
【知识点】
光的反射;平面镜的作用
【点评】
本题结合魔术箱的实际场景,考查平面镜对光的反射作用,需要学生结合光的反射规律分析光路,难度适中,能较好地考查学生对光的反射知识的应用能力。
【难度系数】
0.5
28. (4分)中国空间站以7.7 km/s的速度绕地球飞行,每90 min空间站就能绕地球飞行一圈,则空间站绕地球飞行一圈的路程为
41 580
km,航天员每天(24 h)能看到16
次日出。答案:28. 41 580 16
解析:
【分析】
本题需解决两个问题:一是计算空间站绕地球一圈的路程,二是计算航天员每天看到的日出次数。对于路程计算,需利用速度公式$s=vt$,关键是统一时间单位(将分钟换算为秒);对于日出次数,需先算出24小时内空间站绕地球的圈数,每绕一圈对应一次日出,因此圈数即为日出次数。
【解析】
1. 计算绕地球一圈的路程:
已知空间站飞行速度$v=7.7\ \mathrm{km/s}$,绕一圈的时间$t=90\ \mathrm{min}$,先将时间单位换算为秒:$90\ \mathrm{min}=90×60\ \mathrm{s}=5400\ \mathrm{s}$。
根据路程公式$s=vt$,代入数据得:$s=7.7\ \mathrm{km/s}×5400\ \mathrm{s}=41580\ \mathrm{km}$。
2. 计算每天看到的日出次数:
每天的时间为$24\ \mathrm{h}$,换算为分钟:$24\ \mathrm{h}=24×60\ \mathrm{min}=1440\ \mathrm{min}$。
空间站每$90\ \mathrm{min}$绕地球一圈,因此24 h内绕的圈数为:$1440\ \mathrm{min}÷90\ \mathrm{min/圈}=16$圈。
由于每绕地球一圈,航天员能看到一次日出,故每天看到的日出次数为16次。
【答案】
41580;16
【知识点】
速度公式应用、周期计算
【点评】
本题结合中国空间站的实际情境,考查速度公式的基本应用和周期相关的简单计算,重点在于单位的统一和对“绕圈与日出次数对应关系”的理解,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题需解决两个问题:一是计算空间站绕地球一圈的路程,二是计算航天员每天看到的日出次数。对于路程计算,需利用速度公式$s=vt$,关键是统一时间单位(将分钟换算为秒);对于日出次数,需先算出24小时内空间站绕地球的圈数,每绕一圈对应一次日出,因此圈数即为日出次数。
【解析】
1. 计算绕地球一圈的路程:
已知空间站飞行速度$v=7.7\ \mathrm{km/s}$,绕一圈的时间$t=90\ \mathrm{min}$,先将时间单位换算为秒:$90\ \mathrm{min}=90×60\ \mathrm{s}=5400\ \mathrm{s}$。
根据路程公式$s=vt$,代入数据得:$s=7.7\ \mathrm{km/s}×5400\ \mathrm{s}=41580\ \mathrm{km}$。
2. 计算每天看到的日出次数:
每天的时间为$24\ \mathrm{h}$,换算为分钟:$24\ \mathrm{h}=24×60\ \mathrm{min}=1440\ \mathrm{min}$。
空间站每$90\ \mathrm{min}$绕地球一圈,因此24 h内绕的圈数为:$1440\ \mathrm{min}÷90\ \mathrm{min/圈}=16$圈。
由于每绕地球一圈,航天员能看到一次日出,故每天看到的日出次数为16次。
【答案】
41580;16
【知识点】
速度公式应用、周期计算
【点评】
本题结合中国空间站的实际情境,考查速度公式的基本应用和周期相关的简单计算,重点在于单位的统一和对“绕圈与日出次数对应关系”的理解,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
29. (6分)某大型商场的自动扶梯在30 s内,可以把站在扶梯上的某顾客送到楼上。如扶梯不动,该顾客以1.5 m/s的速度沿扶梯走到楼上需要1 min。求:
(1) 自动扶梯斜面的长度;
(2) 自动扶梯运行的速度;
(3) 当顾客以原来的速度沿着开动的自动扶梯走到楼上需要的时间。
(1) 自动扶梯斜面的长度;
(2) 自动扶梯运行的速度;
(3) 当顾客以原来的速度沿着开动的自动扶梯走到楼上需要的时间。
答案:29. (1) 90 m (2) 3 m/s (3) 20 s
解析:
【分析】
这道题考查速度、路程、时间的关系,核心公式为$v=\frac{s}{t}$及其变形公式。解题思路:①求扶梯长度时,利用扶梯不动时顾客的速度和时间,通过$s=vt$计算;②求扶梯速度时,用扶梯长度除以扶梯单独运行的时间;③顾客沿开动的扶梯上楼时,总速度为顾客速度与扶梯速度之和,再用$t=\frac{s}{v_{总}}$计算时间。
【解析】
解:(1) 已知顾客速度$v_1=1.5\ \mathrm{m/s}$,扶梯不动时顾客上楼时间$t_1=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,根据$s=v_1t_1$,可得扶梯长度:
$s=1.5\ \mathrm{m/s} × 60\ \mathrm{s}=90\ \mathrm{m}$;
(2) 扶梯单独运行时间$t_2=30\ \mathrm{s}$,根据$v=\frac{s}{t}$,扶梯运行速度:
$v_2=\frac{s}{t_2}=\frac{90\ \mathrm{m}}{30\ \mathrm{s}}=3\ \mathrm{m/s}$;
(3) 顾客沿开动的扶梯上楼时,总速度$v_{总}=v_1+v_2=1.5\ \mathrm{m/s}+3\ \mathrm{m/s}=4.5\ \mathrm{m/s}$,则所需时间:
$t=\frac{s}{v_{总}}=\frac{90\ \mathrm{m}}{4.5\ \mathrm{m/s}}=20\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) 90 m;(2) 3 m/s;(3) 20 s
【知识点】
速度公式的应用,路程、速度与时间的计算
【点评】
本题是运动学基础计算题,重点考查速度公式的灵活运用,关键在于理解顾客与扶梯同向运动时总速度为两者速度之和,题目难度适中,属于常规题型。
【难度系数】
0.7
这道题考查速度、路程、时间的关系,核心公式为$v=\frac{s}{t}$及其变形公式。解题思路:①求扶梯长度时,利用扶梯不动时顾客的速度和时间,通过$s=vt$计算;②求扶梯速度时,用扶梯长度除以扶梯单独运行的时间;③顾客沿开动的扶梯上楼时,总速度为顾客速度与扶梯速度之和,再用$t=\frac{s}{v_{总}}$计算时间。
【解析】
解:(1) 已知顾客速度$v_1=1.5\ \mathrm{m/s}$,扶梯不动时顾客上楼时间$t_1=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,根据$s=v_1t_1$,可得扶梯长度:
$s=1.5\ \mathrm{m/s} × 60\ \mathrm{s}=90\ \mathrm{m}$;
(2) 扶梯单独运行时间$t_2=30\ \mathrm{s}$,根据$v=\frac{s}{t}$,扶梯运行速度:
$v_2=\frac{s}{t_2}=\frac{90\ \mathrm{m}}{30\ \mathrm{s}}=3\ \mathrm{m/s}$;
(3) 顾客沿开动的扶梯上楼时,总速度$v_{总}=v_1+v_2=1.5\ \mathrm{m/s}+3\ \mathrm{m/s}=4.5\ \mathrm{m/s}$,则所需时间:
$t=\frac{s}{v_{总}}=\frac{90\ \mathrm{m}}{4.5\ \mathrm{m/s}}=20\ \mathrm{s}$。
【答案】
(1) 90 m;(2) 3 m/s;(3) 20 s
【知识点】
速度公式的应用,路程、速度与时间的计算
【点评】
本题是运动学基础计算题,重点考查速度公式的灵活运用,关键在于理解顾客与扶梯同向运动时总速度为两者速度之和,题目难度适中,属于常规题型。
【难度系数】
0.7