2021年12月9日，學(xué)校組織全體學(xué)生實(shí)況觀看了“神舟十三號”宇航員翟志剛、王亞平、葉光富給同學(xué)們帶來的一堂太空科普課。幾名宇航員在做“水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)”時，先向水膜里注水形成一個水球，再向水球里注入一個大氣泡之后，小強(qiáng)同學(xué)透過水球看到了王亞平的一個較大的倒立的像和一個較小的正立的像，如圖甲、乙所示。非常神奇！這是為什么呢？“太空教師”王亞平要求感興趣的同學(xué)可以深入研究一下。課后小強(qiáng)和同樣感興趣的小富、小美、小高等同學(xué)組成研究小組共同開展了研究。
（1）研究最可靠的方法是做實(shí)驗(yàn)。四名同學(xué)找來了若干器材，他們在一個圓球形的透明容器中注滿水，很快就再現(xiàn)了圖甲、乙中的兩個倒立的像。這個像與 凸透鏡凸透鏡（平面鏡/凸透鏡/凹透鏡）所成的像類似；乙圖中的倒立的像稍微大一些，是因?yàn)樗蚓嚯x人臉部更 近近（近/遠(yuǎn)）一些；
（2）接著他們向水球中注入氣泡，發(fā)現(xiàn)無論如何都不能使氣泡正好位于水球的中央，觀察水球中央較小的“正立像”的實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù)．為什么呢？經(jīng)過討論，他們明白了其中的道理：球形容器里的水受 重重力作用，使得水不同深度的壓強(qiáng)不等，進(jìn)而水對氣泡產(chǎn)生了 浮浮力，所以氣泡不能位于水球的中央；
（3）“正立像”不能直接通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，小強(qiáng)他們四人并不氣餒，又進(jìn)行了如下討論、操作和推理，請你加入他們的研究。
①由表及里。四名同學(xué)經(jīng)過討論確定：“正立像”是由于光的折射形成。以下是四個人陳述的分析推理，你認(rèn)為不妥的是 CC（填序號）；
A．小強(qiáng)：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，而“正立像”比同一環(huán)境中的王亞平本人小，所以它不是光的直線傳播形成的現(xiàn)象
B．小富：來自王亞平身體的光在水球表面發(fā)生反射后將返回她本人那一側(cè)，而拍攝者和王亞平位于水球的兩側(cè)，所以“正立像”不是光的反射形成的現(xiàn)象
C．小美：物體在平面鏡中成正立等大的虛像，“正立像”比王亞平本人小，所以不是光的反射形成的現(xiàn)象
D．小高：拍攝者和王亞平位于水球的兩側(cè)，來自王亞平身體的光將通過水球，所以“正立像”是光的折射形成的現(xiàn)象
②合情推測。四名同學(xué)找來幾副平光眼鏡、近視眼鏡、老花眼鏡，通過兩副平光眼鏡觀察近處的物體，發(fā)現(xiàn)看到的像幾乎沒有變化；通過兩副近視眼鏡觀察近處的物體，發(fā)現(xiàn)看到的像更小了；通過兩副老花眼鏡觀察近處的物體，發(fā)現(xiàn)看到的像更大了。因此他們推測：如果空間站里水球及氣泡的形狀與圖丙中的 BB（填序號）相似，觀察者就會看到圖甲、乙中央的“正立像”；（提示：觀察者視線在圖丙中通過水球、氣泡圓心的水平方向上）
③實(shí)證檢驗(yàn)：對空間站里水球及氣泡形狀的推測究竟是否正確，小美、小高打算寫信向宇航員們咨詢，小強(qiáng)、小富則立志將來到空間站里實(shí)際做一下實(shí)驗(yàn)。
【考點(diǎn)】控制變量法．
【答案】凸透鏡；近；重；浮；C；B
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：21引用：2難度：0.5
相似題
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1．“瓢潑大雨”以很大的速度落到地面，“毛毛細(xì)雨”則緩慢地飄落到地面。這是怎么回事呢？原來從高空下落的物體，開始時的速度會越來越大，所受空氣阻力也會隨速度的增大而增大。當(dāng)速度增大到一定程度，空氣阻力增大到與物體的重力相等時，這時物體將以這一速度做勻速直線運(yùn)動，通常把這個速度稱為收尾速度，所以輕重和大小不同的雨滴收尾速度不同。受此啟發(fā)，小白同學(xué)認(rèn)為可以通過測量不同的小球的收尾速度等，得出最大空氣阻力跟球的半徑和速度的關(guān)系，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。（g=10N/kg）
（1）從圖中可以看出該小球在BC段做 運(yùn)動，理由是 。小球編號 1 2 3 4 5 小球質(zhì)量m（g） 2 5 45 40 小球半徑r（cm） 0.5 0.5 1.5 2 3 小球的受尾速度v（m/s） 16 40 40 20
（2）實(shí)驗(yàn)中，測量出小球受到最大空氣阻力大小的原理是 ；編號為1的小球在BC段所受空氣阻力為 N。
（3）通過比較 號（寫數(shù)字序號即可）兩個小球可以初步得出結(jié)論：半徑相同時，小球受到的最大空氣阻力與速度成正比。
（4）通過比較2、3號兩個小球可以初步得出結(jié)論是：速度相同時，小球受到的最大空氣阻力與 成正比。
（5）如果上述規(guī)律具有普遍性，為了與4號小球作對比，再次探究最大空氣阻力與小球半徑的關(guān)系，5號小球的質(zhì)量應(yīng)設(shè)置為 g。發(fā)布：2024/12/24 4:30:1組卷：127引用：2難度：0.5 -
2．小華騎自行車下坡時腳并沒有對踏板施力，但是自行車下坡越來越快，他想到：在斜面上，物體下滑的快慢與哪些因素有關(guān)呢？回家后他找來了小車、秒表、刻度尺、充當(dāng)斜面的木板和可以墊高木板一端的木塊，開始進(jìn)行了探究，如圖所示。首先對影響小車下滑快慢的因素作出以下猜想：
猜想一：與小車的質(zhì)量有關(guān)；
猜想二：與斜面的長度有關(guān)；
猜想三：與斜面的高度有關(guān)。
（1）根據(jù)所學(xué)知識，小車由斜面高處下滑過程中，速度越來越快是由于小車的 能轉(zhuǎn)化為動能；下滑過程中，由于受到摩擦力，小車的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能。
（2）為了驗(yàn)證猜想一，小華設(shè)計(jì)的方案是在小車內(nèi)放置不同數(shù)量的鉤碼，分別從斜面的頂端由靜止釋放，測出下滑的時間，用下滑時間的長短來比較物體在斜面上下滑的快慢。小華測量的結(jié)果如下表，若小車從斜面頂端到底端經(jīng)過的長度為1m,則第1次小車下滑的平均速度為 m/s。觀察了數(shù)據(jù)后，她懷疑第三次測量錯誤，于是重新測量并進(jìn)行了修正。你認(rèn)為小華第三次測量時間偏小的原因，除了秒表使用過程中不符合要求外，還有可能在操作上存在的問題是 ；經(jīng)過對修正后的數(shù)據(jù)分析，猜想一是錯誤的。
（3）為了驗(yàn)證猜想二，小華設(shè)計(jì)的方案是同一輛小車分別從距斜面底端不同距離處由靜止釋放，測出下滑的時間。她通過測量發(fā)現(xiàn)下滑的時間不同，于是得出猜想二是正確的。請對小華這一探究作出評價，指出她存在的問題可能是 。實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 小車內(nèi)放置鉤碼的質(zhì)量m/g 0 50 100 150 時間t/s 2.5 2.5 2.0 2.5
（4）小華若要檢驗(yàn)猜想三，每一次實(shí)驗(yàn)可以讓小車都從同一斜面的頂端開始下滑，通過改變 來改變小車的初始離地高度，然后通過計(jì)算小車在斜面上的平均速度來比較下滑的快慢。發(fā)布：2024/12/24 4:30:1組卷：116引用：2難度：0.5 -
3．閱讀《空氣對球形物體的阻力》，回答題。
空氣對球形物體的阻力
日常生活中存在這樣的現(xiàn)象：飛機(jī)、輪船、汽車等交通工具運(yùn)行時，受到空氣阻力；人在水中游泳、船在水中行駛時，受到水的阻力；百米賽跑時，奔跑得越快，我們感到風(fēng)的阻力越大，這是什么原因呢？
查閱相關(guān)資料得知：物體在流體中運(yùn)動時，會受到阻力作用，該阻力叫做流體阻力。流體阻力大小跟相對運(yùn)動速度大小有關(guān)，速度越大，阻力越大；跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大；跟物體的形狀有關(guān)，頭圓尾尖（這種形狀通常叫做流線型）的物體受到的阻力較小。物體從高空由靜止下落，速度會越來越大，所受阻力也越來越大，下落一段距離后，當(dāng)阻力增加到與重力相等時，將以某一速度做勻速直線運(yùn)動，這個速度稱為收尾速度。
某科學(xué)活動小組做了“球形物體在空氣中下落時，受到的阻力大小與球的半徑和速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，測量數(shù)據(jù)見下表。（g取10N/kg）
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：球體編號 1 2 3 球體質(zhì)量（kg） 2 5 18 球體半徑（×10-2m） 5 5 15 球體收尾速度（m/s） 16 40 40
（1）1號球受到空氣阻力的最大值是N。
（2）分析半徑相同的球，收尾速度的大小與有關(guān)。
（3）對于3號球，當(dāng)速度為20m/s時，受到的空氣阻力（填“大于”、“等于”或“小于”）重力。
（4）轎車的外形通常做成流線型，其目的是。發(fā)布：2024/12/24 6:30:1組卷：63引用：4難度：0.5
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