精品解析:江苏省南京市秦淮区2024-2025学年八年级上学期期中考试物理试题
2024-11-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南京市 |
| 地区(区县) | 秦淮区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.23 MB |
| 发布时间 | 2024-11-15 |
| 更新时间 | 2026-03-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48708574.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年度第一学期第一阶段学业质量检测
八年级物理
(总分100分,考试时间90分钟)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项符合题意)
1. 小桂发现很多食品包装袋设计有“锯齿”形状,如图所示:
①他猜想袋口“锯齿”形状处可减小撕开时用力的大小。
②他先在“锯齿”状处、后在平边处撕开包装袋,比较两次用力大小。
则环节②属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
2. 如图,月光下的烟花,营造欢乐的氛围,下列说法正确的是( )
A. 烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高 B. 先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速大
C. 灿烂的烟花属于光源 D. 夜晚的月亮属于光源
3. 如图甲,将衣架悬空挂在细绳中央,当同学用铅笔轻敲衣架时,小明听到衣架振动发出的声音.他用绕有细绳的食指堵住双耳,重复上述操作(如图乙),他还是听到了声音。与这个实验有关的几种说法中错误的是( )
A. 甲、乙两实验可以探究固体、气体是否能传声
B. 甲、乙两实验可比较固体和气体的传声效果
C. 用大小不同的力敲打衣架时声音的响度不同
D. 食指堵住双耳主要目的是为了减小周围噪声的影响
4. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图:火车轨道的枕木下垫有大量石子,目的是在传播过程中减弱噪声
B. 乙图:利用超声波探测海底深度,运用了超声波在海水中的传播速度大于其他声波的特点
C. 丙图:城市中的噪声监测仪,数字55.8后的单位应该是dB
D. 丁图:从上、下两个音叉振动波形图中,可看出上面的音叉发声音调低
5. 在班级开展的“小小音乐会”活动上,两个自制的小乐器吸引了大家的注意,如图甲是“水瓶琴”,向8个相同的玻璃瓶灌入不同高度的水,敲击他们会发出不同的声音,如图乙为“音调可变的哨子”,在筷子上捆一些棉花,做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中,用嘴吹管的上端,也会发出不同的声音,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,敲击水瓶琴时,是瓶内空气柱振动发声
B. 如图甲,用相同大小的力敲击水瓶琴,最右边水瓶发出声音的音调最高
C. 如图乙,吹哨子时,是塑料管振动发声
D. 如图乙,吹哨子时,向上推活塞,发出的声音音调变高
6. 小明在学习“光的直线传播”时,看到一个演示实验,过程如下:①用激光笔射向水中,激光在水中传播的路径是一条直线(如图所示);②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到激光束发生弯曲;③经搅拌后,观察到激光束又变直。小明根据上述现象得到下列结论,其中正确的是( )
A. 光的传播需要介质 B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在海波溶液中不能沿直线传播 D. 光在均匀介质中才沿直线传播
7. 如图的光现象中,与“水中倒影”形成原理相同的是( )
A. 空中彩虹 B. 杯弓蛇影
C. 墙上手影 D. 筷子“弯折”
8. 水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。关于小明通过两块地砖所看到的景象,下列说法正确的是( )
A. 灯光分别经过2、3号地砖表面反射后射入人眼
B. 像的大小相同,分别成在2、3号地砖上
C. 光的漫反射导致看到的像的位置不同
D. 小明站在3号地砖上将无法看到灯的像
9. 一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,下列说法正确的是( )
A. ①②都是凸透镜 B. ①③对光具有会聚作用
C. ②③对光具有发散作用 D. 只有①对光具有会聚作用
10. 实验课上,小华将一枚一元硬币放到碗的底部,然后向后退到恰好看不到硬币的位置,如图所示,小明向碗内缓缓注水,直到小华恰好再次看到完整的硬币为止,再次看到完整硬币的光路是( )
A.
B.
C.
D.
11. 如图是一束白光沿BD方向射向三棱镜,在右侧光屏形成了彩色光带MN,下列说法正确的是( )
A. 三棱镜将单色白光变成彩色光带
B. 若物体放在P处,从右侧透过棱镜观察到像可能在C处
C. M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射,N处光线测出的焦距更小
D. 三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强
12. 在用凸透镜观察物体活动中,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离,关于凸透镜与插图之间的距离,下列判断正确的是( )
A. 图甲最小,图丙最大 B. 图乙最小,图丙最大
C. 图甲最小,图丁最大 D. 图丙最小,图甲最大
二、填空题(本题共8题,每空1分,共26分)
13. 古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识。例如“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据声音的______判断出来的:唐代诗人白居易的《琵琶行》中的诗句:“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”从物理学的角度来看,弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发声的______;“小弦切切如私语”是指声音的______小。(均选填“音调”“响度”或“音色”)
14. 野生大象群也有自己的“语言”,研究人员录下象群内部交流时发出的声音,发现以两倍速度快速播放时,人耳能听到比正常播放时更多的声音。正常速度播放时,每分钟振动18000次的声波的频率是________Hz;两倍速度播放时能被人耳听见,正常速度播放时人耳却听不到的声音属于________(选填“超声”或“次声”)波。
15. 月食是一种难得的景象(如图甲所示),月食属于光的_______现象,能正确描述月食形成原因的是图_______(选填“乙”或“丙”),为了探测地球与月球之间的距离,可以从地球上向月球发射_______(选填“声音”或“光”)信号,并记录它返回的时间。
16. 如图甲将红、绿、________三种色光照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;用红色激光笔照射绿色透明气球(如图乙),观察到气球爆破,说明光具有________,红光在真空中的传播速度约为________m/s。
17. 如图是某时刻丹丹家挂在墙上的电子时钟显示的时间,若丹丹从背后的平面镜中看,显示的时间是________;若从水平玻璃茶几的台板中看,显示的时间是________。
18. 如图,晚上在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射。此时,从侧面看去白纸比较___________,因为光在白纸表面发生___________;如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看,则___________比较亮。
19. 魔术师通过魔术箱为我们展现神奇的魔术,而它背后则是奇妙的物理原理,请你运用所学知识尝试揭秘。
(1)如图甲是一只魔术箱,正面看起来是一个完整空纸箱。把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”,这是因为魔术箱中有一块________(选填“玻璃板”或“平面镜”),它与箱底的夹角为________度;
(2)图乙也是一只魔术箱,同一水平线上箱的左右两侧各有一个小孔,一束光从左侧小孔射入、右侧小孔射出,现将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好与入射光线位于同一高度,光仍从右孔射出,丙图三种设计方案中不能完成该魔术的有________。若魔术箱内只使用平面镜,则至少要________块。
20.
(1)如图,小明在水槽右侧竖直放置一个光屏,激光笔发出的光线与水面的夹角为45°,在水槽底部出现一个亮点A,同时在光屏上出现了另一个亮点,其中点形成的原因是光的________,欲使亮点上移至处。
(2)方法一:可以使入射光线绕着入射点O沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到亮点A可能会移到________(选填“B”或“C”点);
(3)方法二:保持入射光线方向不变,可以使水面________(选填“上升”或“下降”),此时折射角________(选填“增大”、“不变”或“减小”);在这种情况下,亮点在水中的像的位置相对于亮点在水中的像的位置,是________(选填“上升”、“不变”或“下降”)的。
三、解答题(本题共8小题,共50分)
21. 按要求作图(保留作图痕迹)。
(1)如图,一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置.如图甲,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小。
(2)如图乙,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S′。
(3)如图丙,请画出平行于主光轴及过光心O点的两条入射光线经凹透镜后的折射光线。
22. 在探究声音的产生、传播及特性时,小华做了下面的实验:
(1)如图①,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,观察到球被弹起,这说明了________,此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________;
(2)如图②,当音响播放音乐时,可以看到________这说明了________;
(3)如图③,塑料片在梳子齿上快划与慢划,这个实验用来探究________与________的关系;
(4)如图④,把正在响铃的手机放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,听到的声音将越来越________,由此推理可知:________;
(5)如图⑤,研究“音调高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦________和________。(琴弦直径关系:,每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致)
23. 《墨经》中记载了小孔成像现象(如图甲)和解释,为进一步探究小孔成像的特点,小华制作了如图乙的装置,将易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐顶部剪去,蒙上一层半透明塑料薄膜。
(1)若把小孔戳成三角形,用它来观察蜡烛,半透明膜上呈现出烛焰________(选填“正立”或“倒立”)的像;
(2)小华又将三角形改为大小相近的方形和圆形,半透明膜上像的形状不变,说明小孔所成的像与孔的形状________(选填“有关”或“无关”);
(3)将蜡烛远离小孔,所成像大小将________;
(4)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明膜上会________;
A. 只会出现一个像 B. 在不同位置出现两个像 C. 出现两个重合的像
(5)如图丙,夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之________(选填“相同”或“不同”)。
24. 小丽在探究平面镜成像特点时,选用了一块5mm厚的镀膜玻璃板和两支相同的中性笔等器材。
(1)如图甲,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以________又可以比较像与物大小关系。将光屏放在中性笔B的位置,光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像;
(2)如图甲,当中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合;
(3)如图甲,实验过程中,将玻璃板水平向右移动时,中性笔A的像________(选填“向左”、“向右”或“不”)移动;
(4)如图乙,当玻璃板的镀膜面向前,中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是________;
(5)如图丙,小丽在检查视力时,运用平面镜成像特点,可知视力表在镜中的像与小丽的距离为________m。
25. 小明在探究光的反射规律时,选择器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白板,
(1)如图甲,让一束光斜射到平面镜上,调整白板位置,发现白板只在某一位置时能同时呈现入射光和反射光,此时白板与镜面的位置关系是________这表明反射光线、入射光线和法线________;
(2)当入射光和反射光都呈现在白板上时,在白板上画出入射光线、反射光线和法线,
入射角
反射角
30°
30°
①读出入射角和反射角的大小,在表格中记录数据,小明即得出结论:光反射时,反射角________入射角,不合理之处是________;
②用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明光反射时,________;
(3)生活中有很多利用光的反射工作的器具,自行车尾灯(如图乙)是由许多角反射器组成的反光装置,当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,图丙中________是自行车尾灯的原理图。
26. 学习了透镜知识后,小明进行了以下实验探究:
(1)为了辨别直径相同的两个透镜的类型,小明分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑(如图1),其操作正确的是________(选填“A”或“B”).透镜与光斑的大小如图2所示(),其中形成乙光斑的是________(选填“凸”、“凹”或“凸或凹”)透镜;
(2)小明在测凸透镜焦距时(如图3),先将凸透镜(光心O)和光屏位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置S,光屏上出现一个与透镜直径D相近的光斑,此时固定光源凸透镜,再将光屏远离透镜,移动的过程中,若光屏上光斑的大小________(选填“逐渐变大”、“几乎不变”或“先变小后变大”),则说明________的距离即为凸透镜的焦距;
(3)小明在空的透明饮料瓶(瓶身呈圆柱状)内封闭一支铅笔,将瓶子横着按入面盆里的水面下,人眼从水面上观察瓶中的铅笔(如图4),会发现铅笔________(选填“变粗”、“变细”或“不变”),这是因为瓶子周围的水相当于________镜.
27. 为探究光的折射规律,小华让入射光从玻璃射向空气,得到如下表格:
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
(1)根据表格,他发现当入射角增大时,折射角________(选填“增大”、“减小”或“不变”),图中的图线________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(2)小华发现,当入射角i≥________°时,折射光消失,反射光会变得更亮,请教老师后,他知道此时发生的现象叫做“全反射”,根据折射现象中光路可逆原理可以判断;如果光从空气射向玻璃,满足一定角度条件时________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象;
(3)小华还想研究“看到的水中物体的位置是否和观察者的位置有关”,他选择了一块涂有白漆的铁板、水槽、红色和蓝色的两块圆形小磁铁等器材进行实验,小华把红色磁铁a吸在铁板上,然后将铁板竖直放入水中后,站在水槽旁进行观察(如图乙),他看到红色磁铁a的像为a′,为了确定红色磁铁的像的位置,小华进行了以下操作:
①将蓝色磁铁b吸在水面上方铁板上(如图丙),可观察到磁铁b在水中的像,该像的位置与观察者的位置________(选填“有关”或“无关”);
②保持观察者位置不变,移动b,直至观察到b的像与________(选填“a”或“a′”)重合;鉴于本实验的目的,下一步应该进行的操作是________。
28. 阅读短文,回答问题。
以声消声
科学研究发现,音叉的叉股向外侧振动时(如图甲),会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气变密;当叉股向内侧振动时,这部分空气又变疏;随着音叉的不断振动,空气中的声波由近处向远处传播,当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。
根据这个原理,科学家研发出一种消声器,图乙是这种消声器的结构原理图,某声源发出的一列声波,沿水平管道自左向右传播,当入射声波到达A处时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象。
消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声,经消声处理后,其排气噪声可以降低70%以上。
(1)图甲音叉叉股振动时,在音叉的左边、右边都会传播声波,则声波向左和向右传播时,两边空气________;
A. 是疏密相间的 B. 是变密的 C. 是变疏的 D. 是均匀的
(2)用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波(如图丙),P、Q表示密部,M、N表示疏部,则两列声波相遇时,消声效果最明显的情况是________;
A.P与Q相遇 B.P与N相遇 C.M与N相遇 D.P与M相遇
(3)图乙中,B处声音响度________(填“大于”“等于”或“小于”)A处声音响度;
(4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关,如图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,阴影部分为消声达标,以下情况中,消声达标的是________的声音。
A. 响度为20dB,频率为100Hz B. 响度为40dB,频率为210Hz
C. 响度为70dB,频率为250Hz D. 响度为90dB,频率为350Hz
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2024-2025学年度第一学期第一阶段学业质量检测
八年级物理
(总分100分,考试时间90分钟)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项符合题意)
1. 小桂发现很多食品包装袋设计有“锯齿”形状,如图所示:
①他猜想袋口“锯齿”形状处可减小撕开时用力的大小。
②他先在“锯齿”状处、后在平边处撕开包装袋,比较两次用力大小。
则环节②属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
【答案】B
【解析】
【详解】小桂发现很多食品包装袋设计有“锯齿”形状,他猜想袋口“锯齿”形状处可减小撕开时用力的大小,该环节属于猜想;他先在“锯齿”状处、后在平边处撕开包装袋,比较两次用力大小,该环节属于科学探究中的收集证据环节。
故选 B。
2. 如图,月光下的烟花,营造欢乐的氛围,下列说法正确的是( )
A. 烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高 B. 先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速大
C. 灿烂的烟花属于光源 D. 夜晚的月亮属于光源
【答案】C
【解析】
【详解】A.烟花爆炸声震耳欲聋是因为响度大,故A错误;
B.先看到焰火后听到爆炸声,说明光速比声速大,故B错误;
C.灿烂的烟花能自行发光,属于光源,故C正确;
D.夜晚的月亮不能自行发光,不属于光源,故D错误。
故选C。
3. 如图甲,将衣架悬空挂在细绳中央,当同学用铅笔轻敲衣架时,小明听到衣架振动发出的声音.他用绕有细绳的食指堵住双耳,重复上述操作(如图乙),他还是听到了声音。与这个实验有关的几种说法中错误的是( )
A. 甲、乙两实验可以探究固体、气体是否能传声
B. 甲、乙两实验可比较固体和气体的传声效果
C. 用大小不同的力敲打衣架时声音的响度不同
D. 食指堵住双耳主要目的是为了减小周围噪声的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.用铅笔轻轻敲打衣架时,小明听到了衣架振动发出的声音,这表明空气能传播声音;用绕有细绳的食指堵住双耳,重复上述操作,也能听到声音,表明固体能传播声音,所以甲、乙两实验可以探究固体、气体是否能传声,故A正确,不符合题意;
B.实验中,可以根据两次听到声音的大小来判定传声的效果,故B正确,不符合题意;
C.用大小不同的力敲打衣架,衣架振动的幅度不同, 则响度不同,故C正确,不符合题意;
D.用绕有细绳的食指堵住双耳,此时声音可以通过细绳传播到耳朵中,是为了探究固体是否能传声,故D错误,符合题意。
故选D。
4. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 甲图:火车轨道的枕木下垫有大量石子,目的是在传播过程中减弱噪声
B. 乙图:利用超声波探测海底深度,运用了超声波在海水中的传播速度大于其他声波的特点
C. 丙图:城市中的噪声监测仪,数字55.8后的单位应该是dB
D. 丁图:从上、下两个音叉振动波形图中,可看出上面的音叉发声音调低
【答案】C
【解析】
【详解】A.火车轨道的枕木下垫有大量石子,目的是在声源处减弱噪声,故A错误;
B.在相同温度下,在相同介质中声音的传播速度相同,超声波在海水中的传播速度与其他声波在海水中的传播速度相同,故B错误;
C.监测噪声的设备是用来测定噪声的等级的,而声音的强弱用分贝来表示,所以监测噪声设备上数字55.8后的单位应该是dB(分贝),故C正确;
D.两个音叉振动的波形图中,相同时间内,上面物体振动的频率大于下面的频率,上面的音调比下面的音调高,故D错误。
故选 C。
5. 在班级开展的“小小音乐会”活动上,两个自制的小乐器吸引了大家的注意,如图甲是“水瓶琴”,向8个相同的玻璃瓶灌入不同高度的水,敲击他们会发出不同的声音,如图乙为“音调可变的哨子”,在筷子上捆一些棉花,做一个“活塞”,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管中,用嘴吹管的上端,也会发出不同的声音,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,敲击水瓶琴时,是瓶内空气柱振动发声
B. 如图甲,用相同大小的力敲击水瓶琴,最右边水瓶发出声音的音调最高
C. 如图乙,吹哨子时,是塑料管振动发声
D. 如图乙,吹哨子时,向上推活塞,发出的声音音调变高
【答案】D
【解析】
【详解】A.敲击水瓶琴时,是瓶子和水振动发声,故A错误;
B.用相同大小的力敲击水瓶琴时,振幅相同,而最右边的水瓶装水最多,振动最慢,发出声音的音调最低,故B错误;
C.吹哨子时,空气柱振动发声,故C错误;
D.吹哨子时,向上推活塞,空气柱变短,振动变快,音调变高,故D正确。
故选 D。
6. 小明在学习“光的直线传播”时,看到一个演示实验,过程如下:①用激光笔射向水中,激光在水中传播的路径是一条直线(如图所示);②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到激光束发生弯曲;③经搅拌后,观察到激光束又变直。小明根据上述现象得到下列结论,其中正确的是( )
A. 光的传播需要介质 B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在海波溶液中不能沿直线传播 D. 光在均匀介质中才沿直线传播
【答案】D
【解析】
【详解】A.光的传播是不需要介质的,反而光在真空中传播的最快,速度为,故A不符合题意;
BCD.开始时,光在水中传播,水是均匀的,看到光沿直线传播;在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,此时液体变得不均匀,观察到激光束发生弯曲;经搅拌后海波溶液变得均匀,观察到激光束又变直,即光又沿直线传播;所以,可得出结论,光在同种均匀介质中才是沿直线传播的,故D符合题意,BC不符合题意。
故选D。
7. 如图的光现象中,与“水中倒影”形成原理相同的是( )
A. 空中彩虹 B. 杯弓蛇影
C. 墙上手影 D. 筷子“弯折”
【答案】B
【解析】
【详解】“水中倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。
A.空中彩虹是光的色散现象,是由于光的折射形成的,故A不符合题意;
B.杯弓蛇影是由于光的反射形成的虚像,故B符合题意;
C.墙上手影是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.筷子“弯折”是由于光的折射形成的虚像,故D不符合题意。
故选B。
8. 水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。关于小明通过两块地砖所看到的景象,下列说法正确的是( )
A. 灯光分别经过2、3号地砖表面反射后射入人眼
B. 像的大小相同,分别成在2、3号地砖上
C. 光的漫反射导致看到的像的位置不同
D. 小明站在3号地砖上将无法看到灯的像
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.分别在2、3号砖上看到了灯的像是由于光在2、3号砖表面发生镜面反射形成的平面镜成像现象,因为2、3号砖在同一水平面上,根据平面镜成像特点可知其成像大小和像距都相同,像的位置也相同,故A正确,BC错误;
D.小明站在3号砖上将仍能看到灯光通过其右边砖反射到眼睛的光线,仍能看到灯的像,故D错误。
故选A。
9. 一个透明均匀的玻璃球被摔碎成三部分,下列说法正确的是( )
A. ①②都是凸透镜 B. ①③对光具有会聚作用
C. ②③对光具有发散作用 D. 只有①对光具有会聚作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.由透镜的定义可知,中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜,中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜,故由图中可知,①③的中间比边缘厚,是凸透镜;②的中间比边缘薄,是凹透镜,故A错误;
BCD.由A中可知,①③是凸透镜,对光有会聚作用;②是凹透镜,对光有发散作用,故可知B正确,CD错误。
故选B。
10. 实验课上,小华将一枚一元硬币放到碗的底部,然后向后退到恰好看不到硬币的位置,如图所示,小明向碗内缓缓注水,直到小华恰好再次看到完整的硬币为止,再次看到完整硬币的光路是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角,人逆着光线看去看到的是硬币的虚像,由于恰好再次看到完整的硬币,所以硬币左侧“射向”水面的光线折射后恰好通过碗的左边缘,故只有B图正确。故选B。
11. 如图是一束白光沿BD方向射向三棱镜,在右侧光屏形成了彩色光带MN,下列说法正确的是( )
A. 三棱镜将单色白光变成彩色光带
B. 若物体放在P处,从右侧透过棱镜观察到像可能在C处
C. M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射,N处光线测出的焦距更小
D. 三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强
【答案】C
【解析】
【详解】A.白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成,故A错误,
B.若物体放在P处,从右侧透过棱镜观察到折射光在MN之间区域,反向延长线在P上方,故像不可能在C处,故B错误;
CD.将一束白光沿BD方向射向三棱镜,在右侧光屏形成了彩色光带,自上而下分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,故三棱镜对红光的折射能力弱,对紫光的折射能力强。M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射,因M处的红光偏折能力较小,与主光轴相交于较远处,故焦距较大,则N处的紫光测出的焦距更小,故C正确、D错误。
故选C。
12. 在用凸透镜观察物体的活动中,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离,关于凸透镜与插图之间的距离,下列判断正确的是( )
A. 图甲最小,图丙最大 B. 图乙最小,图丙最大
C. 图甲最小,图丁最大 D. 图丙最小,图甲最大
【答案】A
【解析】
【详解】插图到凸透镜的物距在一倍焦距以内时,凸透镜成正立、放大的虚像,即乙图和甲图,凸透镜成虚像时,物远像远像变大,图乙比图甲凸透镜与插图之间的距离较远一些,插图到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间时,凸透镜成倒立、放大的实像,即丁图;凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像变小,插图远离凸透镜时,应先看到图丁,再看到图丙,综上可知,凸透镜从贴着插图然后逐渐远离,则看到插图的像的先后顺序为甲→乙→丁→丙,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、填空题(本题共8题,每空1分,共26分)
13. 古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识。例如“夜半钟声到客船”中的“钟声”是根据声音的______判断出来的:唐代诗人白居易的《琵琶行》中的诗句:“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”从物理学的角度来看,弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发声的______;“小弦切切如私语”是指声音的______小。(均选填“音调”“响度”或“音色”)
【答案】 ①. 音色 ②. 音调 ③. 响度
【解析】
【分析】
【详解】[1] 判断出这是编钟发出的声音“钟声”,是根据声音的特色、品质判断出来的,即根据声音的音色判断的,音色与发声体的材料与结构有关。
[2]改变弦的松紧程度,从而改变弦振动的频率,而音调又与振动的频率有关,故填写音调。
[3]“小弦切切如私语”是指声音较弱,即声音的响度小。
14. 野生大象群也有自己的“语言”,研究人员录下象群内部交流时发出的声音,发现以两倍速度快速播放时,人耳能听到比正常播放时更多的声音。正常速度播放时,每分钟振动18000次的声波的频率是________Hz;两倍速度播放时能被人耳听见,正常速度播放时人耳却听不到的声音属于________(选填“超声”或“次声”)波。
【答案】 ①. 300 ②. 次声
【解析】
【详解】[1]每分钟振动18000次声波频率为
[2]由题意可知,以两倍速度快速播放时,人耳能听到比正常播放时更多的声音,可知正常播放时,有部分声音人耳听不到,这部分声音属于次声波。
15. 月食是一种难得景象(如图甲所示),月食属于光的_______现象,能正确描述月食形成原因的是图_______(选填“乙”或“丙”),为了探测地球与月球之间的距离,可以从地球上向月球发射_______(选填“声音”或“光”)信号,并记录它返回的时间。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 丙 ③. 光
【解析】
【详解】[1][2]月食属于光的直线传播现象,是由于地球挡住了太阳射向月球的光而造成的,能正确描述月食形成原因的是图丙。
[3]月球上是真空,声音不能在真空中传播,光可以在真空中传播,为了探测地球与月球之间的距离,可以从地球上向月球发射光信号,并记录它返回的时间。
16. 如图甲将红、绿、________三种色光照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;用红色激光笔照射绿色透明气球(如图乙),观察到气球爆破,说明光具有________,红光在真空中的传播速度约为________m/s。
【答案】 ①. 蓝 ②. 能量 ③. 3×108
【解析】
【详解】[1]色光的三原色是红、绿、蓝。
[2]用红色激光笔照射外层是无色透明的气球,无色透明的气球可以透过各种色光,因此红光可以穿过无色透明气球;内层是绿色透明的气球,不能透过红色光,而是吸收红光,红光使得绿色气球局部的温度升高,最后绿色气球爆破,绿色气球爆破说明光可以传递能量。
[3]所有光在真空中的传播速度都为3×108m/s。
17. 如图是某时刻丹丹家挂在墙上的电子时钟显示的时间,若丹丹从背后的平面镜中看,显示的时间是________;若从水平玻璃茶几的台板中看,显示的时间是________。
【答案】 ①. 10∶81 ②. 18∶01
【解析】
【详解】[1][2]根据镜面对称的性质,题中所显示的时间与18∶01成轴对称,所以此时实际时间为10∶81;当从水平玻璃茶几的台板中看,上下会颠倒,时间为18∶01。
18. 如图,晚上在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射。此时,从侧面看去白纸比较___________,因为光在白纸表面发生___________;如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看,则___________比较亮。
【答案】 ①. 亮 ②. 漫反射 ③. 平面镜
【解析】
【详解】[1][2][3]晚上在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射。此时,光在平面镜表面发生镜面反射,反射光线几乎全部竖直反射回去,从侧面看,几乎没有光线进入人眼;光在白纸表面发生漫反射,反射光线射向各个方向,从侧面看,有一部分光线进入人眼,所以,从侧面看去白纸比较亮。如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看,有大量平面镜反射的光线进入人眼,则平面镜比较亮。
19. 魔术师通过魔术箱为我们展现神奇的魔术,而它背后则是奇妙的物理原理,请你运用所学知识尝试揭秘。
(1)如图甲是一只魔术箱,正面看起来是一个完整的空纸箱。把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”,这是因为魔术箱中有一块________(选填“玻璃板”或“平面镜”),它与箱底的夹角为________度;
(2)图乙也是一只魔术箱,同一水平线上箱的左右两侧各有一个小孔,一束光从左侧小孔射入、右侧小孔射出,现将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好与入射光线位于同一高度,光仍从右孔射出,丙图三种设计方案中不能完成该魔术的有________。若魔术箱内只使用平面镜,则至少要________块。
【答案】(1) ①. 平面镜 ②. 45
(2) ①. B ②. 3
【解析】
【小问1详解】
[1][2]从甲图观察口看到正前方是方格子,整体好像是一个空箱子,甲图中的空箱子是利用平面镜成像得到 的,因此镜面与箱底的夹角为45度;把纸币从空箱顶端的投币口投入,实际上纸币在平面镜后面,观众不能看 见平面镜后面的纸币。
【小问2详解】
[1]ABC.图中平行于主光轴的入射光线,折射后通过焦点,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴可以实现一束光从左侧的小孔射入,将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,正好挡住光线,可光仍从右孔射出,故A不能完成;B中为一凹透镜和一凸透镜,左边的凹透镜 对光线有发散作用,而图中凹透镜对光线却有会聚的作用,故B不能实现;C中有两个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,延长线过另一侧 焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,故C能实视,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[2]由激光束从乙图左侧的小孔射入,需要至少经过三次反射才能从右侧小孔射出时,光线的方向没有发生改变, 其实就是通过三块平面镜的反射实现的。
20.
(1)如图,小明在水槽右侧竖直放置一个光屏,激光笔发出的光线与水面的夹角为45°,在水槽底部出现一个亮点A,同时在光屏上出现了另一个亮点,其中点形成的原因是光的________,欲使亮点上移至处。
(2)方法一:可以使入射光线绕着入射点O沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到亮点A可能会移到________(选填“B”或“C”点);
(3)方法二:保持入射光线方向不变,可以使水面________(选填“上升”或“下降”),此时折射角________(选填“增大”、“不变”或“减小”);在这种情况下,亮点在水中的像的位置相对于亮点在水中的像的位置,是________(选填“上升”、“不变”或“下降”)的。
【答案】(1)反射 (2) ①. 顺时针 ②. C
(3) ①. 上升 ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,其中P1点是光的反射形成的。
【小问2详解】
[1][2]由于光反射和折射时,反射角等于入射角,折射角小于入射角,现保持入射点O的位置不变,欲使亮点P1上移至P2处,则反射角减小,根据反射角等于入射角,则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动,折射角随着入射角的减小而减小,因此同时观察到折射点由A点可能会移到C点。
【小问3详解】
[1][2][3]保持入射光线方向不变,如图所示:
水面上升时,亮点P1上移至P2处,入射角不变,折射角不变;像和物体到平面镜的距离相等,当水面发生变化时,亮点在水中的像的位置相对于亮点在水中的像的位置不变。
三、解答题(本题共8小题,共50分)
21. 按要求作图(保留作图痕迹)。
(1)如图,一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置.如图甲,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小。
(2)如图乙,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S′。
(3)如图丙,请画出平行于主光轴及过光心O点的两条入射光线经凹透镜后的折射光线。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
先画出法线,反射角为
根据反射角等于入射角,在法线的左侧画出入射角,如图所示:
【小问2详解】
分别作出物体S两个端点关于平面镜的对称点,然后用虚线连接,即S在平面镜中的像S′,由于平面镜成的是虚像,是由镜面的反射光线的反向延长线会聚而成的,镜后没有成像光线,塑料板放在镜后,不影响平面镜成像,如图所示:
【小问3详解】
平行于主光轴的光线通过凹透镜折射后,其光线的反向延长线过焦点,通过光心的光线传播方向不变,如图所示:
22. 在探究声音的产生、传播及特性时,小华做了下面的实验:
(1)如图①,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,观察到球被弹起,这说明了________,此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________;
(2)如图②,当音响播放音乐时,可以看到________这说明了________;
(3)如图③,塑料片在梳子齿上快划与慢划,这个实验用来探究________与________的关系;
(4)如图④,把正在响铃的手机放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,听到的声音将越来越________,由此推理可知:________;
(5)如图⑤,研究“音调高低与琴弦长度”的关系应选择琴弦________和________。(琴弦直径关系:,每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致)
【答案】(1) ①. 发声的音叉在振动 ②. 将音叉的振动放大,便于观察
(2) ①. 火焰在跳动 ②. 声音可以传递能量
(3) ①. 音调 ②. 振动频率
(4) ①. 弱 ②. 真空不能传声
(5) ①. a ②. d
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图①:用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,观察到球被弹起。这个现象说明了发声的音叉在振动,因为振动产生了声音。此探究中,悬挂着的乒乓球的作用是将音叉的微小振动转换成易于观察的现象,即球的弹起,从而便于我们理解和分析。
【小问2详解】
[1][2]当音响播放音乐时,可以看到火焰在跳动。这个现象说明了声音可以传递能量,因为音响发出的声音波动使得火焰产生了跳动。
【小问3详解】
[1][2]塑料片在梳子齿上快划与慢划,这个实验用来探究声音的音调与振动频率的关系。快划时,塑料片振动得快,产生的声音音调高;慢划时,塑料片振动得慢,产生的声音音调低。
小问4详解】
[1][2]把正在响铃的手机放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气。在这个过程中,听到的声音将越来越弱,因为空气是声音传播的一种介质,当空气被逐渐抽出时,声音传播的介质越来越少,导致声音传播的效果越来越差。由此推理可知:真空不能传声。
【小问5详解】
[1][2]实验的目的是探究音调高低与琴弦长度的关系,因此我们需要保持其他可能影响音调的因素不变,即控制变量。在这里,琴弦的直径、材料都可能影响音调,但我们需要保持它们一致,只改变琴弦的长度,应选择琴弦a、d。
23. 《墨经》中记载了小孔成像现象(如图甲)和解释,为进一步探究小孔成像的特点,小华制作了如图乙的装置,将易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐顶部剪去,蒙上一层半透明塑料薄膜。
(1)若把小孔戳成三角形,用它来观察蜡烛,半透明膜上呈现出烛焰________(选填“正立”或“倒立”)的像;
(2)小华又将三角形改为大小相近的方形和圆形,半透明膜上像的形状不变,说明小孔所成的像与孔的形状________(选填“有关”或“无关”);
(3)将蜡烛远离小孔,所成像大小将________;
(4)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明膜上会________;
A. 只会出现一个像 B. 在不同的位置出现两个像 C. 出现两个重合的像
(5)如图丙,夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之________(选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)倒立 (2)无关 (3)变小
(4)B (5)相同
【解析】
【小问1详解】
小孔成像是由于光的直线传播形成的,成的是倒立的实像。
【小问2详解】
孔的形状改变后,半透明膜上像的形状不变,说明小孔所成的像与孔的形状无关。
【小问3详解】
将蜡烛远离小孔,即物距变大,像距不变,则所成像大小将变小。
【小问4详解】
ABC.小孔成像是光经过小孔成的实像,小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,蜡烛光分别经过两孔成实像,则半透明膜上会在不同的位置出现两个像,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问5详解】
夏天树荫下的圆形光斑形成的原理是太阳光沿直线传播经过树叶缝隙所形成的太阳的像,故原理相同。
24. 小丽在探究平面镜成像特点时,选用了一块5mm厚的镀膜玻璃板和两支相同的中性笔等器材。
(1)如图甲,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以________又可以比较像与物大小关系。将光屏放在中性笔B的位置,光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像;
(2)如图甲,当中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合;
(3)如图甲,实验过程中,将玻璃板水平向右移动时,中性笔A的像________(选填“向左”、“向右”或“不”)移动;
(4)如图乙,当玻璃板的镀膜面向前,中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是________;
(5)如图丙,小丽在检查视力时,运用平面镜成像特点,可知视力表在镜中的像与小丽的距离为________m。
【答案】(1) ①. 确定像的位置 ②. 不能
(2)远离 (3)不
(4)见解析 (5)5
【解析】
【小问1详解】
[1]让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,人眼从玻璃板的前面观察,直至B与A的像完全重合,从而确定像的位置,由于两支蜡烛完全相同,可以比较像与物体的大小关系,采用了转换法。
[2]虚像不能用光屏承接,将光屏放在中性笔B的位置,光屏上不能承接到中性笔A的像,说明平面镜成的像是虚像。
【小问2详解】
平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等,让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应远离玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
【小问3详解】
由于像与物关于镜面是对称的,当将玻璃板水平向右移动时,中性笔A的像不移动。
【小问4详解】
在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,由于玻璃板有一定厚度,而且物体离膜太近,后面的物体由于被玻璃挡住了。
【小问5详解】
因平面镜成像时像距与物距是相等的,视力表与平面镜之间的距离为2.8m,故视力表在镜中的像与平面镜的距离为2.8m,而被测者与平面镜的距离又为
2.8m-0.6m=2.2m
视力表在镜中的像与被测者之间的距离
2.8m+2.2m=5m
25. 小明在探究光的反射规律时,选择器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白板,
(1)如图甲,让一束光斜射到平面镜上,调整白板位置,发现白板只在某一位置时能同时呈现入射光和反射光,此时白板与镜面的位置关系是________这表明反射光线、入射光线和法线________;
(2)当入射光和反射光都呈现在白板上时,在白板上画出入射光线、反射光线和法线,
入射角
反射角
30°
30°
①读出入射角和反射角的大小,在表格中记录数据,小明即得出结论:光反射时,反射角________入射角,不合理之处是________;
②用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明光反射时,________;
(3)生活中有很多利用光的反射工作的器具,自行车尾灯(如图乙)是由许多角反射器组成的反光装置,当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,图丙中________是自行车尾灯的原理图。
【答案】(1) ①. 垂直 ②. 在同一平面上
(2) ①. 等于 ②. 只有一组数据,具有偶然性 ③. 光路是可逆的
(3)A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据实验现象知道,只有白板与镜面的位置关系是垂直关系时,白板上能同时呈现入射光和反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面上。
【小问2详解】
①[1]由表中数据知道,此时反射角等于入射角,都是30°。
[2]由于只有一组数据,具有偶然性,为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验;
② [3]如果让光逆着反射光的方向射到镜面上,那么它被反射后就会逆着原来入射光的方向射出,这个现象表明在光的反射现象中,光路是可逆的。
【小问3详解】
当入射光线在两块相互垂直的平面镜上,过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,图中三条光线照射在自行车尾灯上主要是发生了镜面反射,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
26. 学习了透镜知识后,小明进行了以下实验探究:
(1)为了辨别直径相同的两个透镜的类型,小明分别将它们正对太阳,把一张纸放在它的下方,在纸上得到相应的光斑(如图1),其操作正确的是________(选填“A”或“B”).透镜与光斑的大小如图2所示(),其中形成乙光斑的是________(选填“凸”、“凹”或“凸或凹”)透镜;
(2)小明在测凸透镜焦距时(如图3),先将凸透镜(光心O)和光屏的位置固定,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动到某一位置S,光屏上出现一个与透镜直径D相近的光斑,此时固定光源凸透镜,再将光屏远离透镜,移动的过程中,若光屏上光斑的大小________(选填“逐渐变大”、“几乎不变”或“先变小后变大”),则说明________的距离即为凸透镜的焦距;
(3)小明在空的透明饮料瓶(瓶身呈圆柱状)内封闭一支铅笔,将瓶子横着按入面盆里的水面下,人眼从水面上观察瓶中的铅笔(如图4),会发现铅笔________(选填“变粗”、“变细”或“不变”),这是因为瓶子周围的水相当于________镜.
【答案】(1) ①. B ②. 凸或凹
(2) ①. 几乎不变 ②. SO
(3) ①. 变细 ②. 凹透镜
【解析】
【小问1详解】
[1]测辨别透镜时,应让透镜和白纸正对太阳光,让太阳光与透镜的主光轴平行,故图B的操作正确。
[2]因为凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线起发散作用,所以根据图示可知,甲一定是对光线起了会聚作用,而乙可能是对光线起了发散作用,也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后,继续向前传播,形成放大的光 斑,因此形成乙光斑的可能是凸透镜或凹透镜。
【小问2详解】
[1][2]固定光源、凸透镜,再将光屏远离透镜,移动的过程中,若光屏上光斑的大小几乎不变,则说明此时经过透镜的光为平行光,所以,光源正好处在焦点上,光源到凸透镜的距离为凸透镜的焦距,故SO即为凸透镜的焦距。
【小问3详解】
[1][2]将空的透明饮料瓶横着按入面盆里的水面下,此时瓶子和水相当于是一个凹透镜,铅笔反射的光线经过凹透镜时成正立、缩小的虚像,故铅笔会变细。
27. 为探究光的折射规律,小华让入射光从玻璃射向空气,得到如下表格:
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角r
0°
152°
30.9°
48.6°
81°
90°
(1)根据表格,他发现当入射角增大时,折射角________(选填“增大”、“减小”或“不变”),图中的图线________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(2)小华发现,当入射角i≥________°时,折射光消失,反射光会变得更亮,请教老师后,他知道此时发生的现象叫做“全反射”,根据折射现象中光路可逆原理可以判断;如果光从空气射向玻璃,满足一定角度条件时________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象;
(3)小华还想研究“看到的水中物体的位置是否和观察者的位置有关”,他选择了一块涂有白漆的铁板、水槽、红色和蓝色的两块圆形小磁铁等器材进行实验,小华把红色磁铁a吸在铁板上,然后将铁板竖直放入水中后,站在水槽旁进行观察(如图乙),他看到红色磁铁a的像为a′,为了确定红色磁铁的像的位置,小华进行了以下操作:
①将蓝色磁铁b吸在水面上方的铁板上(如图丙),可观察到磁铁b在水中的像,该像的位置与观察者的位置________(选填“有关”或“无关”);
②保持观察者位置不变,移动b,直至观察到b的像与________(选填“a”或“a′”)重合;鉴于本实验的目的,下一步应该进行的操作是________。
【答案】(1) ①. 增大 ②. a
(2) ①. 41.8° ②. 不能
(3) ①. 无关 ②. a′ ③. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由表中数据可知:当入射角增大时,折射角也随着增大;折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图线b中,当入射角等于45°时,折射角也等于45°,a图线中的折射角始终大于入射角,因此图线a反映了折射角与入射角的关系。
【小问2详解】
[1][2]由表格数据可知:入射角增大,折射角也增大,当入射角等于41.8°时,折射角等于90°,当入射角i≥41.8°时,折射光消失,就发生了全反射现象;由表中数据分析可得出结论,要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,则入射角大于折射角,不能发生全反射。
【小问3详解】
[1]将蓝色磁铁b吸在水面上方的铁板上,可观察到磁铁b在水中的像,这是由于光的反射形成的虚像,此时平静的水面相当于平面镜;该像的位置与观察者的位置无关。
[2][3]为了确定红色磁铁的像a'的位置,移动磁铁b,当观察到b的像与a′重合时,磁铁b像的位置就是像a′的位置,这用到了等效替代法;本实验研究看到物体的位置是否和观察者的位置有关,所以下一步改变观察者的位置,看b的像与a′是否重合。
28. 阅读短文,回答问题。
以声消声
科学研究发现,音叉的叉股向外侧振动时(如图甲),会压缩外侧邻近的空气,使这部分空气变密;当叉股向内侧振动时,这部分空气又变疏;随着音叉的不断振动,空气中的声波由近处向远处传播,当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消,在这些位置几乎听不到声音。
根据这个原理,科学家研发出一种消声器,图乙是这种消声器的结构原理图,某声源发出的一列声波,沿水平管道自左向右传播,当入射声波到达A处时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象。
消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声,经消声处理后,其排气噪声可以降低70%以上。
(1)图甲音叉叉股振动时,在音叉的左边、右边都会传播声波,则声波向左和向右传播时,两边空气________;
A. 是疏密相间的 B. 是变密的 C. 是变疏的 D. 是均匀的
(2)用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波(如图丙),P、Q表示密部,M、N表示疏部,则两列声波相遇时,消声效果最明显的情况是________;
A.P与Q相遇 B.P与N相遇 C.M与N相遇 D.P与M相遇
(3)图乙中,B处声音响度________(填“大于”“等于”或“小于”)A处声音响度;
(4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关,如图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像,阴影部分为消声达标,以下情况中,消声达标的是________的声音。
A. 响度为20dB,频率为100Hz B. 响度为40dB,频率为210Hz
C. 响度为70dB,频率为250Hz D. 响度为90dB,频率为350Hz
【答案】(1)A (2)B
(3)小于 (4)C
【解析】
【小问1详解】
音叉叉股向外侧振动时,会压缩外侧邻近的空气, 使这部分空气一会儿变密,一会儿变疏,在空气中就形成疏密相间的波动,并向远处传播,故音叉向左和向右传播时,两边空气都是疏密相间的,故A符合题意,BCD不符合题意;
【小问2详解】
A.由题干中的表述可知,“当两列频率相近的声波相遇时,如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的 “疏部”恰好相遇,它们就会相互抵消”,对照选项可知P与Q相遇属于两列声波的“密部”相遇,故A不符合题意;
B.P与N相遇符合“一列声波的密部与另一列声波的疏部相遇”,消声效果会明显,故B符合题意;
C.M与N相遇属于两列声波的“疏部”相遇,故C不符合题意;
D.P与M相遇属于同一列声波的“密部”与“疏部”相遇,不能达到消声的目的,故D不符合题意;
故选B。
【小问3详解】
由上述“消声”原理可知,声音从A处传来时,分成两束声波,它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播,通过不同的路径在B处再次相遇,恰好发生消声现象,因此,B处声音的响度小于A处声音的响度。
【小问4详解】
对照图象可知,A选项中响度为20dB,频率为100Hz,B选项中响度为40dB,频率为210Hz,D选项中响度为90dB,频率为 350H所示的声音,在消声后所对应的坐标位置都不在图象中达标的阴影范围之内, 只有C选项中响度为70dB,频率为250H的声音在消声后所对应的坐标位置在图象中达标的阴影范围之内,因此消声达标,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
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