八年级上册物理压轴题考卷01（苏科版，1～3章）-2024-2025学年八年级上册物理《压轴挑战》培优专题训练（苏科版2024）

八年级上册物理压轴题考卷01（原卷版） 初中物理 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024八年级上册第1-3章。 2．本卷平均难度系数0.15。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。其中1-10题只有一个选项符合题目要求，11、12题有多个选项符合题目要求） 1．如图所示，平面镜和凸透镜的主光轴垂直并处在凸透镜两倍焦距处，在凸透镜另一侧两倍焦距处有一个点光源S。现将平面镜向凸透镜靠近的过程中，关于点光源所成的像，下述结论中错误的是（　　） A．平面镜在移动过程中，最多只能成两个实像 B．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个实像 C．平面镜移动到一定位置时，正好只成一个虚像 D．平面镜移动到一定位置时，正好既成一个实像，又成一个虚像 2．如图所示，甲、乙两个凸透镜的焦距分别是3cm和5cm，下列说法正确的是（　　） A．平行光经过凸透镜后一定会聚于焦点 B．凸透镜对光线有会聚作用，且折射后的光线一定是会聚光线 C．甲透镜的焦距更短，其折光本领较乙透镜弱 D．同一凸透镜用平行于主光轴的红光和紫光测其焦距分别为f1和f2，则f1>f2 3．如图所示，豆豆在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，豆豆在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着他往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间冰冰一直在左上方观察，她看到右壁上一直有光斑，在豆豆加水过程中关于光斑位置的变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．冰冰观察到光斑从P缓慢下移到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 B．冰冰观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 C．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 D．当水面升至a时，冰冰看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 4．如图所示，一束光沿AO射向水面，方向保持不变，打开水阀K，水流出，光点在光屏上移动，当光点移动了20cm时，容器中的水位下降了（　　） A．20cm B．10cm C．10cm D．5cm 5．如图所示，物体AB直立于足够大的平面镜前，若分别在平面镜前、后插入不透光的木板CD、MN。则（　　） A．因为CD阻挡，AB不成完整的像 B．因为MN阻挡，AB的像会被挡住部分 C．两种情况下镜前观察到像的范围相同 D．两种情况下AB都能成完整的像 6．一个身高1.5m的人站在河岸看到对岸的一根电线杆在水中的像，当人离开河岸后退，距离超过6m时，就不能看到完整的电线杆的像。已知河岸高出水面1m，河宽40m，则电线杆高（　　） A．6m B．8m C．10m D．12m 7．有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他们分别站在路灯下，路灯O是光源，O′点是路灯在地面上的投影：A、B两人和点O′在同一直线上，如图所示，他们的头部分别在地面上留下两个影子A′和B′，相距d′。当两人沿过O'点的直线，以相同的速度向右行进时，我们可以观察到地面上A'和B'之间的距离将（　　） A．不断减小 B．不断增大 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 8．在比较材料隔声性能的综合实践活动中，小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟，他所听到的声音响度都会发生改变。对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（　　） A．响度会随离声源的远近而改变吗？ B．响度为什么会随离声源远近而改变？ C．响度会随隔声材料的厚度而改变吗？ D．响度和隔声材料厚度及离声源远近有什么关系？ 9．在学习了“凸透镜成像规律”的内容后，小丽用凸透镜先贴看a图然后逐渐远离，甲 乙、丙丁是通过凸透镜所看到的像。 下列说法正确的是（　　） A．甲图是放大镜的成像原理 B．照相机是利用丁图的成像原理 C．看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙 D．看到的像如丙图时，图片到凸透镜的距离一定小于焦距 10．如图，超声波测速仪A，向远离自己而去的汽车B发出两次脉冲波的时间间隔为4.5s，第一个脉冲1.4s后收到反射信号。发射第二个脉冲3.0s后收到反射信号（声音在空气中速度为340m/s）（　　） A．汽车接收到第一次脉冲，距离测速仪的距离为248m B．汽车接收到第一次脉冲，距离测速仪的距离为250m C．汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是4.3s D．汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是5.3s 11．（多选）关于光学仪器设备的调节和透镜规律的探究实验，下列哪项正确的是（　　） A．用放大镜看地图，为了放得大些，应将放大镜与地图之间的距离适当调大些 B．照相机对着某人照相时，底板上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，要将照相机向他适当移近一些距离，然后将照相机的镜头后缩一些 C．小红利用甲凸透镜探究“凸透镜成像规律”，她把蜡烛放在离甲凸透镜20cm处，光屏上成倒立、放大的像，则甲凸透镜的焦距范围 D．小明利用乙凸透镜探究“凸透镜成像规律”，他根据实验中测得的数据，绘制的物距倒数与像距倒数的关系如图，可以推算出乙凸透镜的焦距 12．（多选）如图所示是艺术体操训练房的俯视图，训练房的北墙有一大平面镜，当老师从室外进入到图示位置时（　　） A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．丁同学 第Ⅱ卷 非选择题 二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分） 13．小明乘坐的汽车在两壁平行的山崖中，当他按了一声喇叭后，经过后听到一次回声，再经过后再听到第二次回声。 （1）若汽车是静止的，则这两个山崖之间的距离为 m； （2）若汽车是以的速度面向较近的山崖匀速驶，则这两个山崖之间的距离为 m。（声音在空气中传播速度为） 14．如图所示，水池的宽度为L，在水池左侧壁距离池底高H处有一激光光源S发射激光束（已知），池内最开始装满水，池底有一光斑。现让水池排水，水面匀速下降，则光斑将向 移动，且光斑移动速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水面下降速度。    15．将物体放在焦距为a的凸透镜的主轴上，物体分别离透镜18cm、12cm和4cm时，可分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像，则该凸透镜的焦距范围是 。有A、B、C三块凸透镜，用它们做凸透镜成像实验时，烛焰与透镜的距离相同，得到的像分别为：A镜：放大倒立实像：B镜：缩小倒立实像；C镜：放大正立虚像，则三个凸透镜焦距的关系为 。 16．汽车后视镜属于重要安全部件，如图所示是司机在倒车时通过后视镜看到右后方行人A的情景，P点是司机的眼睛，请画出司机看到行人A的光路图 。当行人逐渐远离后视镜时，行人的像会逐渐 （选填“靠近”或“远离”）后视镜。    17．如图所示装置是一种显示微小形变的装置，它可以把微小形变“放大”到直接看出来；在一张桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到一个光屏P上，形成一个光点。如果当在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，M上的入射角 ，光点就会在光屏上向 移动。 18．小枫杨为了进一步研究声音的三特性，他找来了大小不同的两个音叉、示波器做探究实验。他把不同的声音通入示波器，得到如图所示的三个波形图，其中可能是来自同一音叉的是 两图，从波形图上可以看出二者的区别是声音的 不同。甲、乙、丙三图中来自小音叉的图像是 。          三．解答题（本题共6小题，共46分） 19．在观看“仙女飞天”魔术表演时，位于P点的观众看到云雾中漫舞的“仙女”，实质是挡板后位于A点的演员在平面镜中的虚像，如图所示。请在虚线框内作出平面镜的位置，并完成光路图。 20．在准备物理实验操作考试过程中，某同学利用玻璃板代替平面镜进行了“探究平面镜成像的特点”实验，如图甲所示。 （1）在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板 放置在白纸上，沿着玻璃板M面在纸上画一条直线，代表平面镜的位置； （2）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿另一支与蜡烛A外形相同但未点燃的蜡烛B，在玻璃板后移动至某位置时，观察到其与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物大小 ，此时蜡烛B的位置视作蜡烛A的像的位置； （3）移动蜡烛A，多次实验，在白纸上标记下每次蜡烛A、B的位置，并用刻度尺测量它们到的距离，如图乙所示。该同学发现像与物的位置并没有关于平面镜对称。 ①该同学猜想是因为玻璃板较厚，蜡烛A在玻璃板的两个表面分别成像，实验中每次确定像的位置时，错误的将蜡烛B与距离玻璃板 （填“较远”或“较近”）的像重合，从而造成了“不对称”的结果； ②为了验证该想法是否正确，该同学在玻璃板M面上贴一层半透明薄膜，这样只能看到一个蜡烛A的清晰的像，重复实验，结果发现像与物仍“不对称”； ③该同学分析该现象的产生可能与光的折射有关。请在图丙中补全该同学透过玻璃板观察蜡烛B的光路，并标出看到的“蜡烛B”的位置 ④综合上面的现象及分析过程，在实验中确定蜡烛A的像的位置时，由于光的折射，实际是 完全重合，造成确定像的位置时出现偏差。 21．在光学作图中可用符号表示凸透镜，用符号表示凹透镜。它们的焦点和透镜中心可在主轴上分别用F和O来表示。图所示是光从空气通过凹透镜的光路图。图中光线Ⅰ表示平行于主轴的—条光线；光线Ⅱ表示通过凹透镜中心的一条光线；光线Ⅲ表示射向凹透镜焦点的一条光线，光线Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'分别表示了光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过凹透镜后的传播方向。 采用下述试验步骤，可粗略地测出一块凹透镜的焦距： 先在光具座上自左向右依次竖直放置一块凹透镜（焦距未知待测）、一块凸透镜（焦距已知为f）和一块平面镜，并将一个平行光源安装在凹透镜的左侧，使它能水平向右射出一束平行光；然后调节凹透镜、凸透镜和平面镜的高度，使它们的中心跟光源的中心大致在同一高度；最后打开光源，并调节凹透镜和凸透镜之间的距离，使光源发出的平行光通过两块透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，测出此时两透镜之间的距离（用d表示）。 根据上述实验过程，完成下列要求： (1)画出上述测定凹透镜焦距的原理图（用光路图来表示），并标出已知量和要测定的物理量 。 (2)这个凹透镜的焦距是 （用已知量的代数式表示）。 (3)说明在实验过程中能确认入射光束经平面镜反射后恰能沿原来光路返回的具体方法 。 22．如图所示，一束光由空气中的A点射向水面上的S点，在水面同时发生反射和折射。请画出： （1）画出入射光线和反射光线 ； （2）大致画出该光线进入水中的折射光线 ； （3）画出物体AB在水中所成的像 ； （4）若远离水面，则第（3）问的像大小会 （选填“变大”“变小”“不变”）。 23．物理兴趣小组的同学想要测量声音在钢管中的传播速度，他们用了下述方法：两名同学分别站在一根很长的直钢管的两端，其中一名同学在钢管的一端敲一下，在钢管的另一端的同学听到了两次响声。已知钢管长度为1020m，两次响声间隔2.8s，已知空气中的声速是340m/s，则： (1)声音在钢管中传播的时间为多少？ (2)声音在钢管中传播的速度为多少？ (3)测量结束后，两名同学匀速直线朝向一面悬崖走去，期间一名同学大喊了一声，2s后听到了回声，若两名同学朝向悬崖行走的速度为1m/s，则同学大喊时他们到悬崖的距离为多少米？ 24．中国高铁技术，独步全球。如图所示，某日小明坐在稳定运行的车长为220m的高铁车尾的最后一排，在通过目前亚洲最长的单洞双线高铁隧道“重庆小三峡隧道”时他留意到：火车进隧道前车头会鸣笛，车头鸣笛一次，他听到两次鸣笛声的声音间隔为5s。已知：小明发现自己穿过隧道的时间为200s，高铁速度恒定不变为100m/s，空气中声速取340m/s。求： （1）隧道的长度； （2）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间； （3）火车开始鸣笛时车头到隧道口的距离。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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故选D。 3．如图所示，豆豆在空水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光。在水槽右侧壁上形成一光斑，豆豆在光斑处固定了一小块橡皮泥P，接着他往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间冰冰一直在左上方观察，她看到右壁上一直有光斑，在豆豆加水过程中关于光斑位置的变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．冰冰观察到光斑从P缓慢下移到某一位置后再缓慢上移，最终静止在橡皮泥P上方某处 B．冰冰观察到光斑从P迅速下移到某一位置后再缓慢上移，最终光斑和橡皮泥P重合 C．缓慢加水至水面上升到P点以下的位置期间，光斑从P处缓慢下移再缓慢上移 D．当水面升至a时，冰冰看到的光斑静止在橡皮泥下方某处 【答案】B 【详解】往水槽内注水，发生折射，水面升至P点以下的b位置时，根据折射规律，光斑位置在S'，如图所示: 水面上升至P点以上的a位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射规律，光斑位置在S″，如图所示∶ 由图可知∶在加水过程中，由于开始时水很少，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移；由于水面上升到P点上方后人眼看水中的橡皮泥也是虚像，虚像的位置也在S″处；当水面升到橡皮泥处时，光斑和橡皮泥P重合。综上所述，只有B正确。 故选B。 4．如图所示，一束光沿AO射向水面，方向保持不变，打开水阀K，水流出，光点在光屏上移动，当光点移动了20cm时，容器中的水位下降了（　　） A．20cm B．10cm C．10cm D．5cm 【答案】B 【详解】入射光线AO射到水面，水面将光线反射到Q点，入射角为45°。当水面下降时，入射光线AO保持不变，如图乙，入射角没变，反射角也没变仍为45°，如图乙： 根据几何关系，QQ′∥OP，OQ∥O′Q′，所以 OP＝QQ′＝20cm 因为入射角为45°，所以ΔOO′P是等腰直角三角形，所以 所以当光斑在EF上向右移动20cm时，水面将下降10cm，故ACD不符合题，B符合题意。 故选B。 5．如图所示，物体AB直立于足够大的平面镜前，若分别在平面镜前、后插入不透光的木板CD、MN。则（　　） A．因为CD阻挡，AB不成完整的像 B．因为MN阻挡，AB的像会被挡住部分 C．两种情况下镜前观察到像的范围相同 D．两种情况下AB都能成完整的像 【答案】D 【详解】如图所示，A点发出的光线经平面镜反射后，逆着反射光线看到像，如图所示： A．由于CD的阻挡，仍然成完整的像，故A不符合题意； B．MN在平面镜后，无法遮挡反射光线，故仍然成完整的像，故B不符合题意； C．MN在平面镜后，无法遮挡反射光线，故仍然成完整的像，由于CD的阻挡，观察的范围变小，故C不符合题意； D．MN在平面镜后，无法遮挡反射光线，故仍然成完整的像，由于CD的阻挡，仍然成完整的像，两种情况下AB都能成完整的像，故D符合题意。 故选D。 6．一个身高1.5m的人站在河岸看到对岸的一根电线杆在水中的像，当人离开河岸后退，距离超过6m时，就不能看到完整的电线杆的像。已知河岸高出水面1m，河宽40m，则电线杆高（　　） A．6m B．8m C．10m D．12m 【答案】B 【详解】根据题意画出图形,在直角ΔCOB'、ΔOGH和ΔGFF'相似，则每个三角形的直角边之比为一定值，则 又GF′=6m，FF′=1.5m，GH=1m，则，解得OH=4m，而 CO=40m-4m=36m 又因为，所以 故 AB=A′B′=CB′-CA′=9m-1m=8m 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他们分别站在路灯下，路灯O是光源，O′点是路灯在地面上的投影：A、B两人和点O′在同一直线上，如图所示，他们的头部分别在地面上留下两个影子A′和B′，相距d′。当两人沿过O'点的直线，以相同的速度向右行进时，我们可以观察到地面上A'和B'之间的距离将（　　） A．不断减小 B．不断增大 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 【答案】D 【详解】设A小朋友身高为a，B小朋友身高为b，灯的高度为h，当A小朋友向前移动距离Δxa，对应其影子向前移动的距离为△xa′。如图所示，s1、s2分别为A移动前路灯到A头顶的距离、A头顶到影子顶端距离： 由相似三角形性质可得 解得：A小朋友影子A′移动的距离 同理可得B小朋友影子B′移动的距离 又根据题意可知A比B高即 则可得当相距为d′的两个影子以相同速度进行时 此时两影子A′和B′之间的距离 当两人的头部的影子达到重合后，再继续远离路灯时，由于 A小朋友的影子A'的距离仍比B小朋友的影子B'移动的距离长，即 则此时两影子的间距 因此，我们观察到地面上A′和B′之间的距离应为先减小后变大。此题也可假设A、B两人站在一起，则A的影子比B长。两人一起往前走，由此可知，两人影子之间的距离会不断增大。现在A站在B后，两人影子移动速度仍符合假设的规律，因此A的影子A′会先追上B的影子B′，然后再超过它。所以A′和B′之间的距离会先减小后增大，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．在比较材料隔声性能的综合实践活动中，小明逐步远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟，他所听到的声音响度都会发生改变。对此同学们提出四个问题，其中较有价值且可探究的问题是（　　） A．响度会随离声源的远近而改变吗？ B．响度为什么会随离声源远近而改变？ C．响度会随隔声材料的厚度而改变吗？ D．响度和隔声材料厚度及离声源远近有什么关系？ 【答案】D 【详解】ACD．题干中主要描述“比较材料隔声性能”的实验，具体操作中涉及了两个动作：远离声源或者用厚度不同的衣服包裹同一机械闹钟，只提出“响度会随离声源的远近而改变吗？”或者只提出“响度会随隔声材料的厚度而改变吗？”不够全面，故AC不符合题意，D符合题意； B．操作过程中没有涉及原因的探究，故“响度为什么会随离声源远近而改变？”提出的问题是错误的，故B不符合题意； 故选D。 9．在学习了“凸透镜成像规律”的内容后，小丽用凸透镜先贴看a图然后逐渐远离，甲 乙、丙丁是通过凸透镜所看到的像。 下列说法正确的是（　　） A．甲图是放大镜的成像原理 B．照相机是利用丁图的成像原理 C．看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙 D．看到的像如丙图时，图片到凸透镜的距离一定小于焦距 【答案】C 【详解】A．从甲图可以看到，这是一个倒立的像，而放大镜是成正立的像，所以甲不是放大镜的成像原理，故A错误； B．从丁图可以看到，这是一个倒立、放大的实像，照相机是成倒立、缩小的实像，所以照相机不是利用丁图的成像原理，故B错误； C．由题意可知，小丽用凸透镜先贴着a图然后逐渐远离，a图与凸透镜的距离从零开始增大，先是在一倍焦距内，成正立、放大的虚像，那应该是图乙，后来是在一倍焦距到两倍焦距之间，成倒立、放大的实像，应该是图丁，再接下来，物距越大，像距越小，像变小，插图远离凸透镜时，应先看到图甲，再看到图丙，综上所述，看到左图的像的先后顺序是乙→丁→甲→丙，故C正确； D．观察丙图时，可以看到，这是一个倒立的像，根据凸透镜的成像规律，成倒立的像，物距都是大于一倍焦距，所以图片到凸透镜的距离一定不是小于焦距，故D错误。 故选C。 10．如图，超声波测速仪A，向远离自己而去的汽车B发出两次脉冲波的时间间隔为4.5s，第一个脉冲1.4s后收到反射信号。发射第二个脉冲3.0s后收到反射信号（声音在空气中速度为340m/s）（　　） A．汽车接收到第一次脉冲，距离测速仪的距离为248m B．汽车接收到第一次脉冲，距离测速仪的距离为250m C．汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是4.3s D．汽车接收到两次脉冲波的时间间隔是5.3s 【答案】D 【详解】测速仪第一次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间     由得，汽车B距测速仪 测速仪第二次发出的信号从汽车B处返回到测速仪所用时间 汽车B收到两次信号的时间间隔是 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11．（多选）关于光学仪器设备的调节和透镜规律的探究实验，下列哪项正确的是（　　） A．用放大镜看地图，为了放得大些，应将放大镜与地图之间的距离适当调大些 B．照相机对着某人照相时，底板上恰好呈现清晰的全身像，如果要拍出清晰的半身像，要将照相机向他适当移近一些距离，然后将照相机的镜头后缩一些 C．小红利用甲凸透镜探究“凸透镜成像规律”，她把蜡烛放在离甲凸透镜20cm处，光屏上成倒立、放大的像，则甲凸透镜的焦距范围 D．小明利用乙凸透镜探究“凸透镜成像规律”，他根据实验中测得的数据，绘制的物距倒数与像距倒数的关系如图，可以推算出乙凸透镜的焦距 【答案】AC 【详解】A．用放大镜观察物体时，物距小于1倍焦距，物体离凸透镜越远，物体的像越大，故为了像放得大些，应将放大镜与地图之间的距离适当调大些，故A正确； B．照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像工作的，照完全身像再照半身像，像变大，物距要减小，像距变大，所以照相机离被拍摄的人要近一些，同时将照相机的镜头前伸一些，故B错误； C．把蜡烛放在离甲凸透镜20cm处，光屏上成倒立、放大的像，此时物距为20cm大于1倍焦距小于2倍焦距，则有 解得 故C正确； D．物距倒数与像距倒数的关系如图所示，直线的方程为 当时，物距与像距相等为20cm，此时物距等于2倍焦距，即焦距为 故D错误。 故选AC。 12．（多选）如图所示是艺术体操训练房的俯视图，训练房的北墙有一大平面镜，当老师从室外进入到图示位置时（　　） A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．丁同学 【答案】AB 【详解】解：根据平面镜成像的特点，作出老师在平面镜中的像点S′和木质屏风在平面镜中的像A′B′，像点S′，根据光沿直线传播，因此甲能看见老师的像，乙也能看见老师是像，丙和丁不能与S′用直线相连，所以丙丁不行，故ＡＢ正确。 故选：AB。 第Ⅱ卷 非选择题 二．填空题（本题共6小题，每题3分，共18分） 13．小明乘坐的汽车在两壁平行的山崖中，当他按了一声喇叭后，经过后听到一次回声，再经过后再听到第二次回声。 （1）若汽车是静止的，则这两个山崖之间的距离为 m； （2）若汽车是以的速度面向较近的山崖匀速驶，则这两个山崖之间的距离为 m。（声音在空气中传播速度为） 【答案】 170 166 【详解】（1）[1] 当小明按了一声喇叭后，经过后听到一次回声，再经过后再听到第二次回声，由 可知这两个山崖之间的距离 （2）[2]若汽车是以的速度面向较近的山崖匀速驶，则汽车在起始位置距离较近的山崖为 汽车初始时距离较远的山崖为 则这两个山崖之间的距离 14．如图所示，水池的宽度为L，在水池左侧壁距离池底高H处有一激光光源S发射激光束（已知），池内最开始装满水，池底有一光斑。现让水池排水，水面匀速下降，则光斑将向 移动，且光斑移动速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水面下降速度。    【答案】 右 小于 【详解】[1]因为，所以激光与水面成45°角入射，光从空气斜射入水中发生折射，故折射角小于入射角，如图    当水面下降时，入射光线不变，光线在水面的入射点向下、向右移动，由图可知，池底的光斑向右移动。 [2]如图，折射角是，水面下降的高度为h，所以光斑移动的距离为 相同时间内，光斑移动的距离小于水面下降的高度，由可得，光斑移动速度小于水面下降的速度。 15．将物体放在焦距为a的凸透镜的主轴上，物体分别离透镜18cm、12cm和4cm时，可分别得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像，则该凸透镜的焦距范围是 。有A、B、C三块凸透镜，用它们做凸透镜成像实验时，烛焰与透镜的距离相同，得到的像分别为：A镜：放大倒立实像：B镜：缩小倒立实像；C镜：放大正立虚像，则三个凸透镜焦距的关系为 。 【答案】 6cm<f<9cm fB<fA<fC 【详解】[1]将物体放在焦距为a的凸透镜的主轴上，物距时，得到缩小的实像，根据凸透镜成像规律可得 即 物距时，得到放大的实像，根据凸透镜成像规律可得 即 物距时，得到放大的虚像，根据凸透镜成像规律可得 即 综合上述不等式可得该凸透镜的焦距范围是 [2]有A、B、C三块凸透镜，用它们做凸透镜成像实验时，烛焰与透镜的距离相同，A镜得到的像为放大倒立实像，则 即 B镜：缩小倒立实像，则 即 C镜：放大正立虚像，则 即 综合上述不等式，三个凸透镜焦距的关系为 fB<fA<fC 16．汽车后视镜属于重要安全部件，如图所示是司机在倒车时通过后视镜看到右后方行人A的情景，P点是司机的眼睛，请画出司机看到行人A的光路图 。当行人逐渐远离后视镜时，行人的像会逐渐 （选填“靠近”或“远离”）后视镜。    【答案】    远离 【详解】[1]先延长平面镜，然后作A点关于平面镜的对称点，然后连接，与平面镜交于一点O，O即为入射点，OP即为反射光线，然后连接AO即为入射光线，最后给AO、OP标注方向箭头，如图所示：    [2]根据平面镜成像特点之一：像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，可知，当行人逐渐远离后视镜时，行人的像会逐渐远离后视镜。 17．如图所示装置是一种显示微小形变的装置，它可以把微小形变“放大”到直接看出来；在一张桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到一个光屏P上，形成一个光点。如果当在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，M上的入射角 ，光点就会在光屏上向 移动。 【答案】 变小 下 【详解】[1]当在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，两镜面都向中间倾斜，入射角变小。 [2]M镜面上的入射点降低，入射角变小，因此反射角也变小，光点就会在光屏上向下移动。 18．小枫杨为了进一步研究声音的三特性，他找来了大小不同的两个音叉、示波器做探究实验。他把不同的声音通入示波器，得到如图所示的三个波形图，其中可能是来自同一音叉的是 两图，从波形图上可以看出二者的区别是声音的 不同。甲、乙、丙三图中来自小音叉的图像是 。          【答案】 甲乙 响度 丙 【详解】[1][2]同一音叉，能够发出不同响度的声音，但声音的音调（由音叉振动的频率决定）是不变的，读图可以知道，甲与乙反映的是两个声音的音调（由音叉振动的频率决定）相同，但音叉振动的幅度不同，即声音的响度不同。 [3]小的音叉，质量小，敲击时，振动的频率高，故丙图是小音叉的发声图象。 三．解答题（本题共6小题，共46分） 19．在观看“仙女飞天”魔术表演时，位于P点的观众看到云雾中漫舞的“仙女”，实质是挡板后位于A点的演员在平面镜中的虚像，如图所示。请在虚线框内作出平面镜的位置，并完成光路图。 【答案】 【详解】连接AA′，据“平面镜成像中，像与物的连线与镜面垂直，且像与物到镜面的距离相等”，可确定平面镜的位置，连接A′P与镜面相交于O点，则O点为入射点，AO为入射光线，OP为反射光线。作图如下： 20．在准备物理实验操作考试过程中，某同学利用玻璃板代替平面镜进行了“探究平面镜成像的特点”实验，如图甲所示。 （1）在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板 放置在白纸上，沿着玻璃板M面在纸上画一条直线，代表平面镜的位置； （2）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿另一支与蜡烛A外形相同但未点燃的蜡烛B，在玻璃板后移动至某位置时，观察到其与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物大小 ，此时蜡烛B的位置视作蜡烛A的像的位置； （3）移动蜡烛A，多次实验，在白纸上标记下每次蜡烛A、B的位置，并用刻度尺测量它们到的距离，如图乙所示。该同学发现像与物的位置并没有关于平面镜对称。 ①该同学猜想是因为玻璃板较厚，蜡烛A在玻璃板的两个表面分别成像，实验中每次确定像的位置时，错误的将蜡烛B与距离玻璃板 （填“较远”或“较近”）的像重合，从而造成了“不对称”的结果； ②为了验证该想法是否正确，该同学在玻璃板M面上贴一层半透明薄膜，这样只能看到一个蜡烛A的清晰的像，重复实验，结果发现像与物仍“不对称”； ③该同学分析该现象的产生可能与光的折射有关。请在图丙中补全该同学透过玻璃板观察蜡烛B的光路，并标出看到的“蜡烛B”的位置 ④综合上面的现象及分析过程，在实验中确定蜡烛A的像的位置时，由于光的折射，实际是 完全重合，造成确定像的位置时出现偏差。 【答案】 竖直 相同 较远 B折射的虚像与A反射的虚像重合 【详解】（1）[1]在水平桌面上铺一张白纸，如果玻璃杯没有竖直放置，会无法让未点燃的蜡烛与像重合，便无法进行试验探究，所以需要将玻璃板竖直放置。 （2）[2]观察到未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，因为说明平面镜所成的像与物大小相同。 （3）①[3]蜡烛A在玻璃板的两个表面分别成像，实验中每次确定像的位置时，由图可知，像距都比物距大一些，根据平面镜成像时物与像到平面镜的距离相等可知，错误的将蜡烛B与距离玻璃板较远的像重合，从而造成了“不对称”的结果。 ③[4]光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角．最终折射光线与原入射光线平行，做第二次折射光线的反向延长线交于垂直光线的交点，此点就是人眼看到像的位置，如图： ④[5]综合上面的现象及分析过程，在实验中确定的蜡烛A的像是由于光的反射形成的，而蜡烛B的像是由于光穿过玻璃板发生折射形成的，所以实际是B折射的虚像与A反射的虚像重合，造成确定像的位置时出现偏差。 21．在光学作图中可用符号表示凸透镜，用符号表示凹透镜。它们的焦点和透镜中心可在主轴上分别用F和O来表示。图所示是光从空气通过凹透镜的光路图。图中光线Ⅰ表示平行于主轴的—条光线；光线Ⅱ表示通过凹透镜中心的一条光线；光线Ⅲ表示射向凹透镜焦点的一条光线，光线Ⅰ'、Ⅱ'、Ⅲ'分别表示了光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ通过凹透镜后的传播方向。 采用下述试验步骤，可粗略地测出一块凹透镜的焦距： 先在光具座上自左向右依次竖直放置一块凹透镜（焦距未知待测）、一块凸透镜（焦距已知为f）和一块平面镜，并将一个平行光源安装在凹透镜的左侧，使它能水平向右射出一束平行光；然后调节凹透镜、凸透镜和平面镜的高度，使它们的中心跟光源的中心大致在同一高度；最后打开光源，并调节凹透镜和凸透镜之间的距离，使光源发出的平行光通过两块透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，测出此时两透镜之间的距离（用d表示）。 根据上述实验过程，完成下列要求： (1)画出上述测定凹透镜焦距的原理图（用光路图来表示），并标出已知量和要测定的物理量 。 (2)这个凹透镜的焦距是 （用已知量的代数式表示）。 (3)说明在实验过程中能确认入射光束经平面镜反射后恰能沿原来光路返回的具体方法 。 【答案】(1) (2)凹透镜的焦距，也就是O1F1的距离， (3)在光具座上水平移动平面镜，镜面上光斑面积的大小和位置基本不变 【详解】（1）“经过平面镜反射后，反射光能沿着原来的光束返回”，而平面镜又竖直放置，说明透过凸透镜的光线为平行光。所以，透过凹透镜后的光线必过凸透镜的焦点或光线的延长线过焦点。 （1）当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所以不可能经过凸透镜焦点； （2）当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，故作图如下： （2）凸透镜的焦距为f，即O2F2的距离，凹透镜的焦距为f凹，即O1F1的距离，两透镜之间的距离为d，由图可得 f凹=f-d （3）在光具座上水平移动平面镜，如果镜面上光斑面积的大小和位置基本不变，就能确认入射光束经平面镜反射后恰能沿原来光路返回。 22．如图所示，一束光由空气中的A点射向水面上的S点，在水面同时发生反射和折射。请画出： （1）画出入射光线和反射光线 ； （2）大致画出该光线进入水中的折射光线 ； （3）画出物体AB在水中所成的像 ； （4）若远离水面，则第（3）问的像大小会 （选填“变大”“变小”“不变”）。 【答案】 不变 【详解】（1）[1]一束光由空气中的A点射向水面上的S点，连接AS，并画上箭头，即为入射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，即可以画出反射光线，故如图所示： （2）[2]一束光由空气中的A点射向水面上的S点，连接AS，并画上箭头，即为入射光线，根据折射定律，光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，折射光线更靠近法线，故可以画出折射光线，如下图所示： （3）[3]根据平面镜成像原理可知，像和物体关于平面镜对称，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，故作出A点关于平面镜的对称点A’，同理作出B点关于平面镜的对称点B’，由于成的是虚像，用虚线连接A’B’，即可以作出AB的像，故如图所示： （4）[4]根据平面镜成像原理可知，像和物体等大，若远离水面，物体的大小不变，像的大小不变。 23．物理兴趣小组的同学想要测量声音在钢管中的传播速度，他们用了下述方法：两名同学分别站在一根很长的直钢管的两端，其中一名同学在钢管的一端敲一下，在钢管的另一端的同学听到了两次响声。已知钢管长度为1020m，两次响声间隔2.8s，已知空气中的声速是340m/s，则： (1)声音在钢管中传播的时间为多少？ (2)声音在钢管中传播的速度为多少？ (3)测量结束后，两名同学匀速直线朝向一面悬崖走去，期间一名同学大喊了一声，2s后听到了回声，若两名同学朝向悬崖行走的速度为1m/s，则同学大喊时他们到悬崖的距离为多少米？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）声音在空气中传播的时间为 固体中的声速大于空气中的声速，所以声音在钢管中传播的时间为 （2）声音在钢管中传播的速度为 （3）2s内声音传播的距离为 2s内学生行走的距离为 则同学大喊时他们到悬崖的距离为 24．中国高铁技术，独步全球。如图所示，某日小明坐在稳定运行的车长为220m的高铁车尾的最后一排，在通过目前亚洲最长的单洞双线高铁隧道“重庆小三峡隧道”时他留意到：火车进隧道前车头会鸣笛，车头鸣笛一次，他听到两次鸣笛声的声音间隔为5s。已知：小明发现自己穿过隧道的时间为200s，高铁速度恒定不变为100m/s，空气中声速取340m/s。求： （1）隧道的长度； （2）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间； （3）火车开始鸣笛时车头到隧道口的距离。 【答案】（1）；（2）0.5s；（3）1100m 【详解】解：（1）隧道的长度 （2）车速和声速之和 小明听到第一次鸣笛的时间 （3）车头鸣笛一次，他听到两次鸣笛声的声音间隔为5s，则从鸣笛到第二次听到鸣笛所用时间 从鸣笛到第二次听到鸣笛声的过程中声音传播的路程 此过程中火车运动的路程 则火车开始鸣笛时车头到隧道口的距离 答：（1）隧道的长度为； （2）鸣笛后，小明听到第一次鸣笛的时间为0.5s； （3）火车开始鸣笛时车头到隧道口的距离为1100m。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$