内容正文:
2024-2025学年第一学期八年级物理期中模拟测试卷(7)
(范围:八上第1~3章 考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(共12小题)
1.下列数据中,符合实际情况的是( )
A.洗澡水的温度大约为70℃
B.光在真空中的传播速度约为3×105m/s
C.声音在水中的传播速度可达5200m/s
D.安静舒适的环境声强级为40~50dB
2.在使用下列设备中,其中使用到紫外线的是( )
①冬天家里洗澡时,采用浴霸取暖;
②家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯;
③验钞机发光的灯能检验纸币的真伪;
④夜视仪进行侦察的原理;
A.①②③ B.②③ C.③④ D.①④
3.在抗击新冠肺炎疫情期间,工作人员常利用喇叭宣传防疫知识,关于对使用中喇叭的分析正确的是( )
A.喇叭发声不需要振动
B.喇叭发出的声音是超声波
C.调节喇叭音量是为了改变声音响度
D.增大喇叭音量会使所发出声音的速度变大
4.下列关于李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”涉及的光学知识理解正确的是( )
A.空中的明月是光源
B.地上的人影是光沿直线传播形成的
C.杯中的人影是光反射形成的实像
D.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
5.关于甲、乙、丙、丁四幅图,所对应的说法中错误的是( )
A.敲击鼓面,看到鼓面上的碎纸屑跳动,说明声音是由物体振动产生的
B.光的色散表明太阳光中有多种颜色的可见光
C.8个相同的玻璃瓶装有不同深度的水,敲击它们时发出声音的音色不同
D.航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,这是在人耳处减弱噪声
6.对下列四幅图阐述正确的是( )
①甲图:近视眼成像在视网膜前、用凹透镜矫正
②乙图:远视眼成像在视网膜后,用凹透镜矫正
③丙图:显微镜的目镜相当于放大镜,物镜相当于投影仪的镜头
④丁图:天文望远镜的目镜相当于投影仪,物镜相当于照相机的镜头
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
7.某天文爱好者自制了一个望远镜,用该望远镜可以清晰地看到月球表面的情况.如图所示是该望远镜的内部结构及光路示意图,下列关于该望远镜的说法错误的是( )
A.该望远镜的物镜与目镜都是凸透镜
B.月球到物镜的距离u满足u>2f(f为物镜的焦距)
C.该望远镜目镜的成像原理与投影仪相同
D.清晰地看到月球表面的情况时,物镜的成像原理与照相机相同
8.如图所示为两种声音在示波器上显示出来的波形。下列说法中,正确的是( )
A.甲的音调高于乙的音调 B.乙的音调高于甲的音调
C.甲的响度大于乙的响度 D.甲与乙的响度相同
9.小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验,当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时,在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm,其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
10.光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路,其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.缩图透镜相当于凹透镜
B.掩膜上的电路图在硅片上成虚像
C.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
D.要使硅片上的像变大,需将掩膜向上移动
11.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为25cm,则( )
A.若将平面镜向上移动2cm,铅笔的像也向上移动2cm
B.若将铅笔和平面镜均绕底部转45°至虚线位置,铅笔与它的像平行
C.若将铅笔水平右移10cm,铅笔的像与它之间的距离增大20cm
D.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像变小
12.如图所示的是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,“F”型光源、凸透镜和光屏在图中位置时,光屏上恰好得到清晰的像,则下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.人眼从图中M处观察到光屏上的像的形状为
C.在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动
D.保持凸透镜位置不变,将光源移到P点,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动
二、填空题
13.2022年北京冬季奥运会开幕式上,在国旗传递时,小男孩朱德恩站在旗杆旁,用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》。小号与其他乐器发出声音的 不同,“嘹亮”主要是用来描述声音的 。演奏时按动小号上的活塞,这是为了让观众欣赏不同 的声音。(均选填“响度”“音调”或“音色”)
14.分解太阳光后,光谱上的各种色光是可见光。在可见光两侧,是否还有不可见光呢?把温度计移到光谱的红光区域外侧,结果温度上升得较快,于是发现了红外线;把照相机的底片放在光谱的紫光区域外侧,结果底片感光了,于是紫外线被发现了,像这样:不可见光红外线和紫外线被研究出来用到的方法称为 法;电视机的遥控器能发射一种不可见光,即 ,以实现对电视机的控制;彩色电视机的画面上的色彩是由红、绿、 三种色光混合而成的。
15.如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面,三条反射光线 (选填“会”或“不会”)平行射出;我们把这种反射称为 (选填“镜面反射”或“漫反射”),这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
16.近段时期,我国多地上空出现了如图所示的“日晕”,它是光线射入卷层云经过两次 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)分散成各种颜色的光;而我们眼睛所看到的日晕是光通过折射在视网膜上成的实像,眼睛成像特点与 成像特点相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
17. 倒车时人眼观察车身四周存在视野盲区,是因为_________.泊车辅助系统用于在复杂情况下辅助停车入位,倒车摄像头侦测到后方障碍物时蜂鸣器发出警报声,车辆继续倒车,警报声频率逐渐加快,警报声加快时,车载显示器上障碍物的像______(选填“变大”或“变小”);摄像头上沾有一小块泥浆_____(选填“会”或“不会”)遮挡显示器中画面.
18.铁路部门在京沪高铁、成渝高铁的部分车次试点“静音车厢”服务,从物理学的角度来看,这是在 减弱噪声,蝴蝶在飞行时,20s振翅120次,那么蝴蝶振翅的频率是 Hz,人类 (选填“能”或“不能”)听到蝴蝶振翅的声音。
19.防盗门的猫眼
防盗门上要装一个猫眼。猫眼是由两块透镜组合而成。
当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜。物镜的焦距极短,它将室外的人或物成一缩得很小的正立虚像,此像正好落在目镜的焦点之内,目镜起着放大镜的作用,成放大正立的虚像。此像恰成在人眼的明视距离附近,被人看到。
从门外向门里看(倒看)时,却什么也见不着。为什么呢?倒看时,凹透镜变成了目镜,凸透镜则成了物镜,室内的景物,凸透镜成倒立的实像,但在尚未成像之前就落到了凹透镜上,凹透镜的焦距极短,最后成正立虚像,距目镜很近,只有2~3cm,又由于门镜的孔径很小,室外的人必须贴近目镜察看,这样人眼与像之间的距离,也只不过2~3cm,这个距离远小于正常人眼的近视点(大约10cm),则室外窥视者,对室内的一切就会“视而不见”。
(1)防盗门的猫眼由透镜组成,内侧是 透镜,外侧是 透镜。
(2)从门向门外看,物镜成 像,目镜成 像。
(3)门外看门内,因 ,则看不见门内景物。
20.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,折射角的大小是 ,界面的 侧是空气。
21.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u之间关系的图像,如图所示。凸透镜的焦距是 cm,当u=15cm时成 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中,像逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
22.一束入射光线与水平面成50°角,如图甲,则反射角为 度,如图乙中,若要使反射光线沿水平方向射出,则平面镜与水平面的夹角可能是 度。
三、作图题
23.如图所示,P为人眼的位置,请在图中用作图的方法,作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。
24.如图所示,F为透镜的焦点,请作出与已知光线对应的入射、折射光线。
25.如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
四、实验综合题
26.小明想给吉他调节音准,如图甲所示,决定先“探究琴弦发出的音调与哪些因素有关”并设计了如图乙示的实验装置,在一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢丝弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物(重物个数越多,琴弦绷得越紧),轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
次数
材料
横截面积/毫米2
琴弦长度L/米
重物个数/个
频率f赫兹
1
钢丝
0.76
0.4
2
375
2
钢丝
0.76
0.8
2
170
3
钢丝
0.76
4
265
(1)实验得到了表格中的数据,发现第 次实验中琴弦发声的音调最低;
(2)分析1、2两组数据,可探究弦发声的音调与 的关系;
(3)当表格中空格数据为 时,可用2、3两组数据,探究弦发声的音调与弦松紧程度的关系;结论 ;
(4)在上述探究的基础上,又选用一根横截面积为0.76毫米2、长为0.4米的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则应该悬挂重物个数为 个。
27.小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 (选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕CD向后翻转任意角度,发现纸板上无折射光束呈现。此现象说明了: ;此时纸板上看不到折射光线,下列说法正确的有 [选填下面选项前面的字母]
A.没有折射光线
B.有折射光线但不易看见
C.如果在原折射光线处滴几滴牛奶也不可能看见折射光线
(3)如图丙,小明将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏离法线,折射光也逐步偏离法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角增大,折射角随之 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。当光沿着CO方向射入时会沿OD方向射出,此时折射角为 度。
(4)如图丙,他将光沿着BO方向射向空气时,光在空气中沿着OA方向射出,说明折射光路具有 性。
(5)如图丙,如果光线沿着BO方向射向空气,并逐步增大入射角的度数时(入射点的位置不变),折射光线 消失,而 发生反射现象 (选填“一定”或“不可能”)。
28.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像。
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”)。
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是 。
(6)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是 (填字母序号)。
A.蜡烛成像仍在B处
B.蜡烛成像在B处右侧
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
29.如图是小明进行“光的反射定律”研究的实验装置图。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
45°
45°
(1)实验是应选择表面 (粗糙/光滑)的纸板作光屏;
(2)入射光贴着左边的纸板E射到O点,如果把右边纸板F向后折,发现右纸板上看不到光线,则此时反射光 (存在/不存在);
(3)小明改变入射光的方向,使入射角分别为20°、30°、45°,得到了如表所示数据,发现反射角与入射角不等,你认为可能的原因是 ;
(4)用三条不同角度的入射光线进行实验,目的是 ;
(5)按丙图,将纸板整体向后倾斜,将入射光仍贴着左边的纸板射到O点,在纸板F上将 (看到/看不到)反射光,此时反射光、ON及入射光 (在/不在)同一平面内。
30.某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙。(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置)
(1)从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、 (放大/等大/缩小)的实像。
(2)和其他小组交流后发现,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法。
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变 了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距 15cm(大于/小于/等于)。
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清哳的像。由此实验联系实际,远视眼的晶状体焦距较 (大/小),将近处物体的像成在视网膜 (前/后)方,故需配戴 透镜矫正。
(3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图象如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。
(4)在图乙A位置成像的基础上,将蜡烛和光屏的位置互换,接着将透镜向左移动5cm,那么要在光屏重新得到清晰的像,应该将光屏向 (左/右)移动 (大于/小于/等于)5cm距离。
答案与解析
1.下列数据中,符合实际情况的是( )↵
A.洗澡水的温度大约为70℃
B.光在真空中的传播速度约为3×10⁵m/s↵
C.声音在水中的传播速度可达5200m/s
D.安静舒适的环境声强级为40~50dB↵
【分析】结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出不符合实际的选项即可。
【解答】解:↵
A、人体正常体温约为37℃,洗澡水的温度约40℃左右较合适,故A错误;
B、光在真空中的传播速度约为3×10⁸m/s,故B错误;
C、声音在水中的传播速度可达1400m/s,声音在钢铁中的传播速度可达5200m/s,故C错误↵
D、让人安静舒适的环境声强级为40~50dB,故D正确。故选:D。↵
2.在使用下列设备中,其中使用到紫外线的是( )↵
①冬天家里洗澡时,采用浴霸取暖;
②家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯;↵
③验钞机发光的灯能检验纸市的真伪;
④夜视仪进行侦察的原理;
A.①②③
B.②③
C.③④
D.①④↵
【分析】(1)红外线和紫外线都是不可见光;
(2)温度不同的物体辐射红外线的能力不同,在照相机里装上对红外线敏感的胶片,给皮肤拍照并与健康人的照片对比,有助于医生对疾病作出判断,另外可以做成红外线夜视仪;↵
适当的紫外线有助于人体合成维生素D,促进人体对钙的吸收,促进骨骼的生长;紫外线可以杀死微生物,所以医院用紫外线来杀菌;紫外线可以使荧光物质发光,所以可以使用紫外线来鉴别钞票和商标的真假;过量的紫外线照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。↵
【解答】解:①冬天家里洗澡时,采用浴霸取暖,浴霸会发出红外线,利用了红外线的热效应显著的特点;
②家用消毒柜或卤菜店的灭菌灯会发出紫外线,能杀菌消毒;
③验钞机发出的紫外线能是荧光物质发光;↵
④夜视仪是利用红外线成像的原理工作的。↵
故选:B。
3.在抗击新冠肺炎疫情期间,工作人员常利用喇叭宣传防疫知识,关于对使用中喇叭的分析正确的是( )↵
A.喇叭发声不需要振动
B.喇叭发出的声音是超声波↵
C.调节喇叭音量是为了改变声音响度
D.增大喇叭音量会使所发出声音的速度变大
【分析】(1)声音是由物体振动产生的;↵
(2)超声波是频率高于20000Hz的声,不在人的听觉频率范围内,所以人耳感觉不到;↵
(3)响度是指人耳感觉到的声音的大小,我们使用扩音设备是改变声音的响度;↵
(4)声音传播速度与介质种类及温度有关,与其他因素无关。
【解答】解:A、声音是由物体振动产生的,大喇叭发出的声音是由大喇叭的纸盆振动产生的,故A错误;
B、超声波不在人的听觉频率范围内,人耳感觉不到,所以大喇叭发出的声音不是超声波,故B错误;
C、工作人员调节大喇叭的音量是为了改变声音的响度,故C正确;
D、增大喇叭音量会使所发出声音的响度更大,传播得更远,但速度不会改变,故D错误。
故选:C。
4.下列关于李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”涉及的光学知识理解正确的是( )
A.空中的明月是光源
B.地上的人影是光沿直线传播形成的
C.杯中的人影是光反射形成的实像
D.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
【分析】(1)自身能发光的物体叫光源;
(2)光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;
(3)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。
(4)光的传播不需要介质。
【解答】解:A、空中的明月自身不能发光,因此不是光源,故A错误;
B、月光把人影照在地面上,是人挡住了月亮反射来的光,所以人影是光沿直线传播形成的,故B正确;
C、酒杯中的人影是由于人关于杯中酒液面发生反射形成的虚像,故C错误;
D、光的传播不需要介质,故D错误;
故选:B。
5.关于甲、乙、丙、丁四幅图,所对应的说法中错误的是( )
A.敲击鼓面,看到鼓面上的碎纸屑跳动,说明声音是由物体振动产生的
B.光的色散表明太阳光中有多种颜色的可见光
C.8个相同的玻璃瓶装有不同深度的水,敲击它们时发出声音的音色不同
D.航母上的起飞引导员佩戴有耳罩的头盔,这是在人耳处减弱噪声
【分析】(1)发声的物体都在振动;
(2)根据光的色散知识来分析;
(3)音调指声音的高低,由振动频率决定;
(4)减弱噪声的方法:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱。
【解答】解:A、敲击鼓面,鼓发声,同时看到鼓面上的碎纸屑跳动,说明发声的物体在振动,故A正确。
A.甲的音调高于乙的音调
B.乙的音调高于甲的音调
C.甲的响度大于乙的响度
D.甲与乙的响度相同
【分析】声音的三个特征分别是: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,频率从波形上显示为排列密集;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离有关,振幅从波形上显示为偏离平衡位置远;音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解:
(1)甲声音的波形特点是:排列密集(相同时间内出现的次数多),说明振动的频率快,则音调高;从表面看,波偏离平衡位置远,但由于甲的纵坐标单位是cm,即它的振幅是2cm;说明振动幅度小,则响度小;
(2)乙声音的波形特点是:频率疏松(相同时间内出现的次数少),说明振动的频率慢,则音调低;从表面看,波偏离平衡位置近,但由于乙的纵坐标单位是dm,即它的振幅是1dm=10cm;说明振动幅度大,则响度大;
综上分析可知,甲的音调高于乙的音调,甲的响度小于乙的响度;故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.小明同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验,当他把烛焰移到距透镜18cm的位置时,在光屏上观察到倒立放大清晰的像。他判断凸透镜焦距可能是①6cm、②9cm、③12cm、④16cm,其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【分析】凸透镜成像时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f。根据物距和焦距的关系判断凸透镜焦距的取值范围。
【解答】解:把烛焰移到距透镜18cm的位置时,得到烛焰倒立放大的像,所以f<u=18cm<2f,解得9cm<f<18cm,所以符合条件的③④。
故选:D。
10.光刻技术是利用缩图透镜将绘制在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上,从而制造出集成电路,其工作原理如图所示。若图示中掩膜上的电路图恰好在硅片上成清晰缩小的像,下列说法正确的是( )
A.缩图透镜相当于凹透镜
B.掩膜上的电路图在硅片上成虚像
C.掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外
D.要使硅片上的像变大,需将掩膜向上移动
【分析】由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像,其应用是照相机。利用凸透镜成实像特点:“物近像远像变大,物远像近像变小”综合分析。
【解答】解:A、由图可知,缩图透镜对光线有会聚作用,是凸透镜,故A错误;
BC、由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;结合凸透镜成缩小实像的条件可知,掩膜位于缩图透镜二倍焦距之外,硅片到缩图透镜的距离(像距)在一倍焦距和二倍焦距之间,故B错误、C正确;
D、要想硅片上所刻电路变大,即像要变大,则应减小物距,需将掩膜向下移动,故D错误。
故选:C。
11.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为25cm,则( )
A.若将平面镜向上移动2cm,铅笔的像也向上移动2cm
B.若将铅笔和平面镜均绕底部转45°至虚线位置,铅笔与它的像平行
C.若将铅笔水平右移10cm,铅笔的像与它之间的距离增大20cm
D.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像变小
【分析】根据平面镜成像特点,平面镜所成的像与物体大小相同,像和物体关于平面镜对称,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。
【解答】解:A、平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,铅笔不动,若将平面镜向上移动2cm,铅笔的像位置不变,故A错误;
B、面镜成像中,像与物体关于镜面对称,铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔的像也转动相同的角度,故铅笔与它的像平行,故B正确;
C、平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,铅笔水平向右移动10cm,铅笔像水平向左移动10cm,物到平面镜的距离不变,铅笔的像与它之间的距离减小20cm,故C错误;
D、像的大小只与物体的大小有关,与平面镜的大小无关,故D错误。
故选:B。
12.如图所示的是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,“F”型光源、凸透镜和光屏在图中位置时,光屏上恰好得到清晰的像,则下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为20cm
B.人眼从图中M处观察到光屏上的像的形状为
C.在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动
D.保持凸透镜位置不变,将光源移到P点,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动↵
【分析】(1)根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
(2)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用;↵
(3)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答。↵
【解答】解:A、由图可知,此时u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立、等大的实像,即2f=20cm,因此该凸透镜的焦距为f=10cm,故A错误;
B、由图可知,F”型光源开口向里(即垂直于纸面向里),因凸透镜成的是倒立、等大的实像,即像与物体的左右、上下相反,所以,若从光屏的M处观察(即左侧观察),此
时看到的字母“F”开口向外(或开口向右),即
上,故B错误;↵
C、在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动,故C正确;
D、保持凸透镜位置不变,将光源移到P点,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向左移动,故D错误。↵
故选:C。
13.2022年北京冬季奥运会开幕式上,在国旗传递时,小男孩朱德恩站在旗杆旁,用小号吹响嘹亮深情的《我和我的祖国》小号与其他乐器发出声音的_音色不同,“嘹亮”主要是用来描述声音的_响度。演奏时按动小号上的活塞,这是为了让观众欣赏不同音调_的声音。(均选填“响度”“音调”或“音色”↵
【分析】声音的三特征是:音调、响度和音色,响度的大小是由声源振动的幅度和离声源的远近决定的,振幅越大,响度越大,离声源越近,响度越大;音调指高低,和振动的频率有关,频率越大,音调越高;音色是指声音的品质和特色,由发声体本身的材料和结构决定,不同的发声体音色不同。
【解答】解: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,我们通常是靠音色来辨别乐器的种类;
“嘹亮”主要指的是声音的响度大。演奏时按动小号上的活塞,这是为了让观众欣赏不同音调的声音。
故答案为:音色;响度;音调。↵
14.分解太阳光后,光谱上的各种色光是可见光。在可见光两侧,是否还有不可见光呢?把温度计移到光谱的红光区域外侧,结果温度上升得较快,于是发现了红外线;把照相机的底片放在光谱的紫光区域外侧,结果底片感光了,于是紫外线被发现了,像这样:不可见光红外线和紫外线被研究出来用到的方法称为_转换法;电视机的遥控器能发射
一种不可见光,即_红外线,以实现对电视机的控制;彩色电视机的画面上的色彩是由红、绿、蓝 三种色光混合而成的。
【分析】(1)把不容易观察到量转换成容易观察到的量是转换法;↵
(2)红外线的热作用很强,可以制成热谱仪、夜视仪、电视遥控器;
(3)光的三原色:红、绿、蓝;↵
【解答】解:把看不见的光转化容易看见的现象是转换法;↵电视遥控器前端的发光二极管,能发出不同的红外线来实现电视遥控,红外线是看不见的光;
彩色电视机画面上的颜色是由光的三原色红、绿、蓝三种色光混合而成;
故答案为:转换法;红外线;蓝。
15.如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面,三条反射光线 不会 (选填“会”或“不会”)平行射出;我们把这种反射称为 漫反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”),这种反射 遵循 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【分析】一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
【解答】解:由图可知,物体表面凹凸不平,平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;
镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律;
故答案为:不会;漫反射;遵循。
16.近段时期,我国多地上空出现了如图所示的“日晕”,它是光线射入卷层云经过两次 折射 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)分散成各种颜色的光;而我们眼睛所看到的日晕是光通过折射在视网膜上成的实像,眼睛成像特点与 照相机 成像特点相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
【分析】(1)从一种介质斜射入另一种介质传播方向将发生偏折,这种现象叫光的折射;平面镜成像属于光的反射;
(2)眼睛成倒立缩小的实像。
【解答】解:(1)光线射入卷层云中的冰晶时经过两次折射(空气﹣冰晶﹣空气),将太阳光分散成不同方向的各色光;
(2)眼睛成倒立、缩小、的实像与照相机成像特点。
故答案为:折射;照相机。
17.光沿直线传播 变大 不会
18.铁路部门在京沪高铁、成渝高铁的部分车次试点“静音车厢”服务,从物理学的角度来看,这是在 传播过程 减弱噪声,蝴蝶在飞行时,20s振翅120次,那么蝴蝶振翅的频率是 6 Hz,人类 不能 (选填“能”或“不能”)听到蝴蝶振翅的声音。
【分析】(1)减弱噪声的方法:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱;
(2)频率是物体1s振动的次数,翅膀20s内振动了120次,可以求出频率;人类能听到的频率范围是20Hz~20000Hz。
【解答】解:(1)“静音车厢”是在声源处减弱噪声;
(2)蝴蝶的翅膀在20s内振动了120次,
f==6Hz,人类能听到的频率范围是20Hz~20000Hz,6Hz不在人类能听到的频率范围内,所以人不能听到。
故答案为:传播过程;6;不能。
19.防盗门的猫眼
防盗门上要装一个猫眼。猫眼是由两块透镜组合而成。
当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜。物镜的焦距极短,它将室外的人或物成一缩得很小的正立虚像,此像正好落在目镜的焦点之内,目镜起着放大镜的作用,成放大正立的虚像。此像恰成在人眼的明视距离附近,被人看到。
从门外向门里看(倒看)时,却什么也见不着。为什么呢?倒看时,凹透镜变成了目镜,凸透镜则成了物镜,室内的景物,凸透镜成倒立的实像,但在尚未成像之前就落到了凹透镜上,凹透镜的焦距极短,最后成正立虚像,距目镜很近,只有2~3cm,又由于门镜的孔径很小,室外的人必须贴近目镜察看,这样人眼与像之间的距离,也只不过2~3cm,这个距离远小于正常人眼的近视点(大约10cm),则室外窥视者,对室内的一切就会“视而不见”。
(1)防盗门的猫眼由透镜组成,内侧是 凸 透镜,外侧是 凹 透镜。
(2)从门向门外看,物镜成 正立缩小的虚 像,目镜成 正立放大的虚 像。
(3)门外看门内,因 观察到像的位置远小于人眼的近视点 ,则看不见门内景物。
【分析】(1)“猫眼”是由两块透镜组合而成。当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜;
(2)物镜的焦距极短,它将室外的人或物成一缩得很小的正立虚像,此像正好落在目镜的第一焦点之内,目镜起着放大镜的作用,最后得到一个较为放大的正立虚像,所以防盗门镜的作用相当于一个凹透镜。凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用;
(3)室外的人必须贴近目镜察看,这样人眼与像之间的距离,也只不过2~3cm,这个距离远小于正常人眼的近视点(大约10cm),则室外窥视者,对室内的一切就会“视而不见”。
【解答】解:
(1)“猫眼”是由两块透镜组合而成。当我们从门内向外看时,目镜是凸透镜,物镜是凹透镜,看到的是人或物的正立、缩小的像;
(2)当我们从门内向外看时,物镜是凹透镜,目镜是凸透镜。物镜的焦距极短,它将室外的人或物成一缩得很小的正立虚像,此像正好落在目镜的第一焦点之内,目镜起着放大镜的作用,最后得到一个较为放大的正立虚像;
(3)门外看门内,人眼与像之间的距离,只不过2~3cm,这个距离远小于正常人眼的近视点(大约10cm),则室外窥视者,对室内的一切就会“视而不见”。
故答案为:(1)凸;凹;(2)正立缩小的虚像;正立放大的虚像;(3)观察到像的位置远小于人眼的近视点。
20.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,折射角的大小是 35° ,界面的 左 侧是空气。
【分析】光的反射定律的内容: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。
光的折射规律的内容:折射光线、法线、入射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
此题首先根据反射角和入射角相等,找出法线和界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。
【解答】解:
由图可知,∠BOM′=30°,所以∠BON=90°-30°=60°,同理∠AON=60°;根据反射角等于入射角,所以MM′的左侧发生了光的反射,则MM′为界面,NN′为法线,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OC一定为折射光线,BO为入射光线,OA为反射光线;
由图可知,入射角∠BON=60°,折射角为:∠CON′=90°-55°=35°;↵
此时的折射角小于入射角,由光的折射规律可知光是从空气中斜射入玻璃中,所以界面的左侧为空气。
故答案为:35°;左。↵
21.小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟蜡烛到凸透镜的距离u之间关系的图像,如图所示。凸透镜的焦距是_10cm,当u=15cm时成放大(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中,像逐渐变小(选填“变大”或“变小”)。
【分析】当u=2f时,成倒立等大的实像,此时像距v=2f;当f<u<<2f时,成倒立、放大的实像;根据物远像近像变小的原理做出解答。↵
【解答】解:由图像可以看出,当物体在20cm处时,像距也是20cm,此时成的是倒立等大的实像,此时u=20cm=2f,所以其焦距f=10cm;↵
当u=15cm时,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立放大的实像;把蜡烛从距凸透镜15cm处移动到20cm处的过程中,物体远离透镜,那么像就会靠近透镜,且像逐渐变小。
故答案为:10;放大;变小。
22.一束入射光线与水平面成50°角,如图甲,则反射角为 40 度,如图乙中,若要使反射光线沿水平方向射出,则平面镜与水平面的夹角可能是 25或65 度。
【分析】(1)通过入射点作出法线,确定入射角,根据反射定律,求出反射角的大小。
(2)若要使反射光线沿水平方向射出,有两种情况:反射光线沿水平方向向右或反射光线沿水平方向向左。知道反射光线和入射光线来确定平面镜的放置位置。
【解答】解:(1)如图,AO是入射光线,OB是反射光线,O是入射点,过入射点O作出垂直于平面镜的法线ON,
由图知,入射角∠AON=90°﹣50°=40°,
根据反射定律得,反射角等于入射角,所以反射角∠BON=∠AON=90°﹣50°=40°。
(2)如图,入射光线AO经平面镜反射后,反射光线OB沿水平方向向左射出,O为入射点,过入射点作出∠AOB的角平分线ON,ON为法线,过入射点O作垂直于法线的平面镜。
∠AOB=180°﹣∠AOD=180°﹣50°=130°,
根据反射定律得,∠BON=∠AON=×130°=65°,
法线和平面镜垂直,所以∠COA=∠CON﹣∠AON=90°﹣65°=25°,
所以平面镜和水平面的夹角为:∠COD=∠AOD﹣∠COA=50°﹣25°=25°。
如图,入射光线AO经平面镜反射后,反射光线OB沿水平方向向右射出,O为入射点,过入射点作出∠AOB的角平分线ON,ON为法线,过入射点O作垂直于法线的平面镜。
∠AOB=50°,
根据反射定律得,∠BON=∠AON=×50°=25°,
法线和平面镜垂直,所以∠COA=∠CON﹣∠AON=90°﹣25°=65°,
所以平面镜和水平面的夹角为:∠COD=180°﹣∠AOB﹣∠COA=180°﹣50°﹣65°=65°。
故答案为:(1)40;(2)25或65。
23.如图所示,P为人眼的位置,请在图中用作图的方法,作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。
【分析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故据上述原理做出该题的图示即可。
【解答】解:由于在光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故人眼看到的范围如下图所示:
24.如图所示,F为透镜的焦点,请作出与已知光线对应的入射、折射光线。
【分析】在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点(三条特殊光线)来作图。
【解答】解:
过凹透镜光心的光线其传播方向不变;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴,如图所示:
25.如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,F是凸透镜的焦点,水下有一块平面镜M,一束与水面平行的光线经凸透镜折射后进入水中,再经水中的平面镜反射后恰过P点,请将光路图补充完整。
【分析】(1)平行于凸透镜主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;
(2)光从空气中斜射入水中,传播方向会发生改变,折射角小于入射角,水中平面镜的反射光线过P点,则反射光线的反向延长线过F点在平面镜中的像点F',与平面镜的交点为入射点;
(3)连接入射点与点P,QP是平面镜的反射光线。
【解答】解:平行于凸透镜主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点F;
该折射光线入射到水面,又入射到水中平面镜上,经水中平面镜的反射光线过P点,则反射光线的反向延长线过F点在平面镜中的像点F′;
根据像与物体关于平面镜对称,画出F点在平面镜中形成的像点F′,连接F′P,与平面镜交于Q点,则FQ是水中的折射光线,也是平面镜的入射光线,而QP是经平面镜反射的反射光线,如图所示:
26.小明想给吉他调节音准,如图甲所示,决定先“探究琴弦发出的音调与哪些因素有关”并设计了如图乙示的实验装置,在一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中A楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢丝弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂不同个数的相同重物(重物个数越多,琴弦绷得越紧),轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率。
次数
材料
横截面积/毫米2
琴弦长度L/米
重物个数/个
频率f赫兹
1
钢丝
0.76
0.4
2
375
2
钢丝
0.76
0.8
2
170
3
钢丝
0.76
4
265
(1)实验得到了表格中的数据,发现第 2 次实验中琴弦发声的音调最低;
(2)分析1、2两组数据,可探究弦发声的音调与 琴弦长度 的关系;
(3)当表格中空格数据为 0.8 时,可用2、3两组数据,探究弦发声的音调与弦松紧程度的关系;结论 其他条件一定时,琴弦越紧,琴弦发声的音调越高 ;
(4)在上述探究的基础上,又选用一根横截面积为0.76毫米2、长为0.4米的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,则应该悬挂重物个数为 2 个。
【分析】(1)音调与振动频率有关,频率越低,音调越低;
(2)1、2两次实验数据,松紧程度相同;
(3)当控制长度不变时,改变重物的个数,研究弦的音调和弦的松紧的关系;
(4)应用控制变量法来解答。
【解答】解:(1)由表格中的数据可知,则第2次实验中琴弦振动频率最低,故发声的音调最低;
(2)分析1、2两次实验数据可以发现:在松紧程度相同时,弦越长,弦的音调越低,由此可知,分析1、2两组数据,可探究弦发声的音调与琴弦长度的关系;
(3)当控制长度不变时,改变重物的个数,可用2、3两次实验来研究弦的音调和弦的松紧程度的关系,因此表格中空格数据为0.8,可得出:其他条件一定时,琴弦越紧,琴弦发声的音调越高;
(4)探究音调与弦的材料的关系时,应控制长度和重物相同,选用一根横截面积为0.76毫米2、长为0.4米的尼龙弦,来探究音调与弦的材料的关系,应该与1次实验相同,故可悬挂重物个数为2个。
故答案为:(1)2;(2)琴弦长度;(3)0.8;其他条件一定时,琴弦越紧,琴弦发声的音调越高;(4)2。
27.小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 向左移动 (选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 会 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕CD向后翻转任意角度,发现纸板上无折射光束呈现。此现象说明了: 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 ;此时纸板上看不到折射光线,下列说法正确的有 B [选填下面选项前面的字母]
A.没有折射光线
B.有折射光线但不易看见
C.如果在原折射光线处滴几滴牛奶也不可能看见折射光线
(3)如图丙,小明将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏离法线,折射光也逐步偏离法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角增大,折射角随之 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。当光沿着CO方向射入时会沿OD方向射出,此时折射角为 0 度。
(4)如图丙,他将光沿着BO方向射向空气时,光在空气中沿着OA方向射出,说明折射光路具有 可逆 性。
(5)如图丙,如果光线沿着BO方向射向空气,并逐步增大入射角的度数时(入射点的位置不变),折射光线 会 消失,而 一定 发生反射现象 (选填“一定”或“不可能”)。
【分析】(1)光的折射:光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角。
(2)在光的折射中使用可转动的光屏是为了探究折射光线、法线和入射光线是否在同一平面内。
(3)光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角,入射角减小,折射角减小,入射角增大,折射角增大。
当光线垂直入射时光线不改变方向,此时入射角和折射角都等于零。
(4)在光的折射中光路是可逆的。
(5)光从其他透明介质斜射入空气,折射角大于入射角,折射角随入射角的增大而增大,增大到一定程度,看不到折射光线。
【解答】解:
(1)光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
(2)小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,将纸板右半部分绕CD向后翻转任意角度,发现纸板上无折射光束呈现,说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内;此时纸板上看不到折射光线,但折射光线依然存在,故AC错、B正确;
(3)①入射光线和法线的夹角是入射角,折射光线和法线夹角是折射角,图丙中入射光逐步偏离法线,折射光也逐步偏离法线,说明入射角增大,折射角也增大。
②当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时光线垂直入射不改变传播方向,则此时入射角和折射角都等于0度。
(4)在图丙中将光沿着BO方向射向空气时,光在空气中沿着OA方向射出,说明折射光路具有可逆性。
(5)在图丙中,如果光线沿着BO方向射向空气,在界面处发生折射,同时也会发生反射;若不断增大光在水中的入射角,增大到一定程度,看不到折射光线,产生了全发射;所以折射光线会消失,一定发生反射现象。
故答案为:(1)向左移动;会;(2)折射光线、入射光线和法线在同一平面内;B;(3)增大;0;(4)可逆;(5)会;一定。
28.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是_便干确定像的位置。↵
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在_A(选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像。↵
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将_不变(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是_虚像(选填“实像”或“虚像”)。↵
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是_玻璃板与桌面不垂直。
(6)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是_A(填字母序号)。
A.蜡烛成像仍在B处↵
B.蜡烛成像在B处右侧↵
C.蜡烛无法通过玻璃板成像↵
【分析】(1)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体像的另一个物体,便于确定像的位置;↵
(2)平面镜成像的实质是光的反射现象;↵
(3)(4)平面镜所成的像是与物体等大的虚像;↵
(5)无论怎样调节后面的蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,可能玻璃板和水平面不垂直;↵
(6)根据物体在平面镜中成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置;
(2)实验时,小芳同学应在A这一侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;↵
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,由于像的大小与物体大小相同,蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变;↵
(4)取走蜡烛B,在其所在的位置放置一光屏,光屏上不能接收到A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的像是虚像;↵
(5)如果玻璃板与桌面不垂直,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了;↵
(6)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,蜡烛A位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选A
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)A;(3)不变;(4)虚像;(5)玻璃板与桌面不
垂直;(6)A
29.如图是小明进行“光的反射定律”研究的实验装置图。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
45°
45°
(1)实验是应选择表面 粗糙 (粗糙/光滑)的纸板作光屏;
(2)入射光贴着左边的纸板E射到O点,如果把右边纸板F向后折,发现右纸板上看不到光线,则此时反射光 存在 (存在/不存在);
(3)小明改变入射光的方向,使入射角分别为20°、30°、45°,得到了如表所示数据,发现反射角与入射角不等,你认为可能的原因是 反射角测量错误,误把反射光线和镜面的夹角当作反射角了 ;
(4)用三条不同角度的入射光线进行实验,目的是 减少偶然性,找出普遍规律 ;
(5)按丙图,将纸板整体向后倾斜,将入射光仍贴着左边的纸板射到O点,在纸板F上将 看不到 (看到/看不到)反射光,此时反射光、ON及入射光 不在 (在/不在)同一平面内。
【分析】(1)根据镜面反射和漫反射的不同可得出结论;
(2)在研究“光的反射规律”的实验中,使用纸板的目的是:借助光线在纸板表面上的漫反射而观察到光线的路径。当纸板弯折后,反射光线不从纸板上经过,自然看不到它的存在,但是反射光线的存在是肯定的;
(3)反射角是反射光线和法线的夹角。分析发现,小科得到的反射角正好是90°与入射角的差,因此可能原因就是反射角的位置找错了;
(4)换用不同的实验器材,多次完成实验,获取多组实验数据,这样分析得出的结论更具有科学性,避免偶然性;
(5)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论。
【解答】解:(1)在“探究光的反射规律”实验中,应选择表面粗糙的纸板,使光在其表面发生漫反射,这样实验者从不同的方向都能看清实验的情景。
(2)入射光线贴着左边的纸板沿EO射到O点,如果把右边纸板向后折,发现右纸板上看不到光线,此时反射光线存在;
(3)改变入射光线的方向,使入射角分别为20°、30°、45°,结果得到了如表所示数据,经检查每次角度的测量值都是准确的,可能的原因是:反射角测量错误,误把反射光线和镜面的夹角当作反射角了;
(4)用三条不同角度的入射光线进行实验,目的是为了:减少偶然性,增加科学性,找出普遍规律;
(5)将纸板整体向后倾斜,将入射光仍贴着左边的纸板射到O点,此时法线不在纸板上,则在纸板F上将看不到反射光线;虽然此时反射光线、入射光线和法线在同一平面内,但图丙中ON不是法线(与镜面不垂直),所以此时反射光、ON及入射光不在同一平面内。
故答案为:(1)粗糙;
(2)存在;
(3)反射角测量错误,误把反射光线和镜面的夹角当作反射角了;
(4)减少偶然性,找出普遍规律;
(5)看不到;不在。
30.某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙。(用带箭头的线段表示物或像,A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置)
(1)从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、 放大 (放大/等大/缩小)的实像。
(2)和其他小组交流后发现,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法。
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,这表明像距变 小 了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜焦距 小于 15cm(大于/小于/等于)。
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清哳的像。由此实验联系实际,远视眼的晶状体焦距较 大 (大/小),将近处物体的像成在视网膜 后 (前/后)方,故需配戴 凸 透镜矫正。
(3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图象如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 C 。
(4)在图乙A位置成像的基础上,将蜡烛和光屏的位置互换,接着将透镜向左移动5cm,那么要在光屏重新得到清晰的像,应该将光屏向 左 (左/右)移动 小于 (大于小于等于)5cm距离。
【分析】(1)当2f>u>f时,凸透镜成倒立放大的实像,应用是幻灯机或投影仪;
(2)物体位于凸透镜1倍焦距之内时,成正立、放大的虚像,此时像距大于物距;↵当光屏上又出现了清晰的像,这表明像是实像,此时物像异侧,由此可知像距的变化;↵凸透镜会聚光的能力越强,焦距越短;
远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成的。远视矫正方法,需配戴凸透镜。
(3)根据凸透镜成实像的条件及物距和像距的关系分析。
(4)根据凸透镜成像规律中像距和物距的关系可确定像的性质;凸透镜成像时,物距增大,像距减小;↵
凸透镜成像时,当物距等于2f,此时像距也为2f,物像之距最小。当物体大于2倍焦距时,物体移动的距离大于像移动的距离;若物体介于1倍焦距和2倍焦距之间时,物体移动的速度小于像移动的速度。
【解答】解:(1)从图乙中可以看出,蜡烛在A,B位置时,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,应用是幻灯机或投影仪;
(2)保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,焦距变小,像距也变小,此透镜焦距小于15cm。
产生远视眼的原因是,晶状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处的物体的像成在视网膜之后,因此远视眼看不清近处的物体,可以用凸透镜的镜片进行矫正;
(3)当物距大于焦距时凸透镜成的是实像;将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距变大,像距则变小,故图象为C图;
(4)在图乙A位置成像的基础上,将蜡烛和光屏的位置互换,若光屏不动,像距也减小了5cm,所以光屏要向稍左移动。由于此时物距大于2倍焦距,即物体的移动距离大于像移动的距离,故像移动的距离小于5cm。↵
故答案为:(1)放大;(2)小;小于;大;后;凸;(3)C;(4)左;小于。↵
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