内容正文:
2024—2025学年第一学期阶段性学习评价Ⅰ
八年级物理
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 最早通过实验研究光的色散现象的物理学家是( )
A. 伽利略 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 惠更斯
2. 中华文化博大精深,很多诗句中蕴含着科学知识。下列分析中正确的是( )
A. “举杯邀明月,对影成三人”——杯中的“明月”和实际的明月一样大
B. “夜深知雪重,时闻折竹声”——听到折竹声是因为折竹声在空气中传播速度最大
C. “起舞弄清影,何似在人间”——影子是黑色的,是人的虚像
D. “不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指声音的音调高
3. 如图所示的四种现象中,属于光的直线传播形成的是( )
A. 竹的倒影 B. 碗中的筷子 C. 林中的树影 D. 镜中的陶罐
4. 下列措施是在噪声的传播环节减弱噪声的是( )
A. 午休时佩戴防噪声耳塞 B. 学校附近禁止汽车鸣笛
C. 图书馆内不得大声喧哗 D. 高架道路两旁的隔音墙
5. 海洋公园内,北极熊站立在方形透明水族箱内,头在水面上、身体在水面下,水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景,如图所示。游客看到熊身体的光路图是( )
A. B.
C. D.
6. 小明在一次实验时不小心把凸透镜摔坏了,他用橡皮泥把缺失的部分补上(其主视图如图)。若用这个补好的透镜做实验,光屏上的成像情况是( )
A. 光屏上能同时出现三个烛焰的实像 B. 光屏上能同时出现两个烛焰的实像
C. 光屏上能出现一个残缺不全的实像 D. 光屏上仍成完整的像,但比之前暗
7. 如图所示为某段声音的波形图,以下说法中正确的是( )
A. 从响度的角度看,A区域大于B区域
B. 从音调的角度看,A区域高于B区域
C. 从音色的角度看,A区域同于B区域
D. 从空气中的声速看,A区域等于B区域
8. 图示为某一时刻在兴化某街道所拍摄人行道树木及树影的照片示意图,请根据已有知识和对生活的观察,判断下列对照片拍摄时间的推断可能正确的是( )
A. 这是夏季某一天8:00拍摄的 B. 这是夏季某一天15:00拍摄的
C. 这是冬季某一天8:00拍摄的 D. 这是冬季某一天15:00拍摄的
9. 某监测器接收到同一声源先后发出的M、N两束声波,得到的有关数据如图,若监测器和声源位置不变,下列结论正确的是( )
A. M声波的响度大,音调低 B. M声波的响度小,音调低
C. N声波响度大,音调低 D. N声波的响度小,音调高
10. 如图是《淮南万毕术》中曾记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”的情境。对其中涉及的物理知识的分析正确的是( )
A. “削冰令圆”就是把冰块制成凹透镜
B. “削冰令圆”中的冰块对光有会聚作用
C. “以艾承其影”中的“影”是指光折射后太阳的影子
D. 若要“火生”,应把“艾”放在冰镜的二倍焦距位置上
11. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,把蜡烛和光屏固定在光具上,当移动透镜分别距光屏6cm和34cm均可在光屏上得到清晰像.下列判断正确的是
A. 透镜距光屏34cm时成缩小的实像
B. 蜡烛和光屏距离为40cm
C. 透镜的焦距范围为3cm≤f≤6cm
D. 如将蜡烛和光屏的位置互换,透镜仍可在上述两位置成像,且像的性质不变
12. 如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距为f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,半径为r,且r<f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是
A. B. C. D.
二.填空题(每空1分,共30分)
13. 将正在发声的音叉轻轻插入水中,会看到水花飞溅,这一现象说明声音是由物体________产生的,如果在太空中做这个实验,________(选填“能”或“不能”)看到水花飞溅的情景。将甲乙丙三个声音输入示波器时显示的波形如图所示,其中音调相同的是________。
14. 倒车雷达是利用________(选填“超声波”或“次声波”)来工作的,这种声波________(能/不能)在真空中传播;如果倒车雷达发出信号后,0.02s接收到回声,已知声波在空气中的传播速度为340m/s,则障碍物距离汽车________m。
15. 如图为宇航员叶光富在太空演奏葫芦丝时的情景,人们只听声音就能根据________分辨出这是用葫芦丝演奏的,葫芦丝发出声音的频率________(选填“高于”或“低于”)B超的频率。在夜深人静时,悠扬的音乐声对人们来说是________(选填“乐音”或“噪声”)。
16. 艳阳高照的晴天,坐在教室某个位置的小华看到黑板“反光”,但她坐在电影院里的任意位置都能看清电影屏幕上的画面,这是因为前者发生了________反射,后者发生________反射;漫反射________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
17. 如图,一只白鹭站在水中,它看到自己的腿在水中的部分________(填“变长”或“变短”)了,这是因为光从________中斜射入________中发生折射的缘故。
18. 如图所示,入射光线与镜面的夹角是30°,则反射角是________°;若平面镜不动,入射光线绕入射点顺时针转动10°,则反射光线与入射光线的夹角是________°;若入射光线方向不变,平面镜绕入射点逆时针转动10°,则反射光线与入射光线的夹角是________°。
19. 如图所示,小童在探究光的反射定律时,让一束光贴着纸板沿EO方向入射,但纸板并未与平面镜垂直,他________(选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光,此时的反射光线、入射光线及法线________(选填“仍在”或“不在”)同一平面内。实验中,小童看到纸板在平面镜中的像,当纸板远离平面镜时,像的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20. 如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,入射角是________°,空气在________(选填“AB的左方”、“AB的右方”、“CD的上方”或“CD的下方”),若,则折射角是________°
21. 小华在家进行光学实验,他找来一个圆柱形玻璃杯,在玻璃杯后放一张白纸,白纸上面画有一个水平方向的箭头如图甲所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,此时的玻璃杯相当于________透镜,对光有________作用,在乙、丙、丁、戊图所示情景中,不可能看到的一幅图是________(填写图片标号)。
22. 如图,在光屏上得到了一个清晰像,这个像是________(填“放大”“缩小”或“等大”)的。先把蜡烛移到10cm刻度线处,再将光屏移到________cm刻度线处可再次得到清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表,其表面正对透镜,人眼将看到指针所成的像做________(填“顺时针”或“逆时针”)转动。
三.综合解答题(每图2分,每空1分,共46分)
23.
(1)如图所示,将光路图补充完整;
(2)如图是一束光线从空气中斜射到水面,试画出折射光线并标出入射角α;
(3)如图所示,S是发光点,P是某反射光线上的一点。请画出这条反射光线,并完成光路图。
24. 如图是某同学探究声音特性的两个实验:
(1)实验一:如图A中甲所示用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明________。如图A中乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这一现象说明声波具有________。如果在月球上实验,乙中的泡沫塑料球________(选填“会”或者“不会”)被弹起;
(2)实验二:如图B所示,有5支相同材料相同厚度的玻璃量筒,其中a、b、c等高,d、e等高,a、b粗细相同,c、d粗细相同。各量筒内装的水如图B所示,某同学根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与气柱的长短有关、气柱的粗细有关
①若探究“气柱越长,发声的音调越高”,应选量筒________(填字母代号),其中用到的科学研究方法是________法;
②若选择的是量筒b、c,则探究的是________;
③如果用同样大小的力敲击量筒c和d使它们发声,________所发出的声音音调较高。
25. 小明利用纸杯进行如下实验:
(1)在纸杯底部开一小孔,右端蒙一层半透明薄膜,将点燃的蜡烛放在纸杯前:
①如图甲,拍打薄膜发出声音时烛焰晃动,说明声音具有______;
②如图乙,当蜡烛到小孔的距离恰好等于纸杯长时,在薄膜上将观察到烛焰______(选填“倒立”或“正立”)的像;
③如图丙,保持图乙中蜡烛和纸杯的位置不变,仅将原小孔变大并嵌入一个合适的凸透镜,发现此时薄膜上仍能呈现烛焰清晰的像,与乙相比,此时薄膜上像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)正午,小明从树荫下走过,观察到地面上有斑驳的树影和圆形的光斑,如图丁所示,树影和光斑的本质______(选填“相同”或“不同”,下同),两者形成的光学原理______。
26. 小华常州中天钢铁体育馆欣赏了一场音乐会后,思考如下问题:
(1)男低音歌唱家放声演唱时,女高音歌唱家低声吟唱,________(男/女)歌唱家的响度大,________(男/女)歌唱家的音调高;
(2)小华能清楚地分辨出提琴声、吉他声、二胡声,原因是________;
(3)小华猜测:在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关,于是,她找来一些琴弦,规格如表所示;
琴弦编号
琴弦材料
琴弦长度(cm)
琴弦横截面积()
A
钢
30
0.4
B
钢
30
0.8
C
尼龙
40
0.6
D
铜
50
0.6
E
尼龙
50
①为了探究发声的音调与弦粗细的关系,应选用编号为________的两根琴弦;
②为了探究发声的音调与弦材料的关系,应选用编号为________的两根琴弦,表格中空白处应填入的数据为________。
27. 如图1甲是小芳探究“平面镜成像特点”的实验装置;
(1)实验时,选用玻璃板代替平面镜,是为了便于________;
(2)实验室有3mm和5mm两种厚度的玻璃板,选取________mm的玻璃板实验效果会更好;
(3)在玻璃板前面点燃蜡烛A,拿一支与蜡烛A完全相同且________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后移动,此时小芳应在________(选填“M”或“N”)侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像________,这种比较像与物大小关系的探究方法是________;
(4)待蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,光屏上________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的是________;
(5)如图1乙所示,经过三次实验,记录像、、与物A、B、C对应位置,多次实验的目的是________;
(6)将蜡烛A垂直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜,你认为在图2所示的①、②、③三幅图中,________图是实验现象;(选填“①”“②”或“③”)
(7)如图丙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图丁所示的位置时,硬币会通过平面镜成像在如图丁中________位置。
28. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,
(1)让平行光正对凸透镜照射,移动光屏直至出现________,如右图凸透镜的焦距f=________cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上,使烛焰中心、光屏的中心在________上,这样做的目的是________;
(3)按要求安装好实验器材后,点燃蜡烛,当蜡烛、凸透镜在如图甲所示位置时,移动光屏,在光屏上________(选填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(4)保持凸透镜、光屏在图示位置不变,把蜡烛移至10cm刻度处,光屏上可得到一个________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此时有一只小飞虫落在了凸透镜上,光屏上________(选填“有”或“没有”)飞虫的像,此时保持凸透镜的位置不变,再将把蜡烛移至15cm刻度处,若要在光屏上得到清晰的像,需将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,光屏移动的距离________5cm(选填“大于”“等于”或“小于”);
(5)保持凸透镜位置不变,将蜡烛换成发光二极管组成A字型光源,将凸透镜紧贴A字型光源,然后逐渐远离它,透过透镜所能看到的4个像,如图乙所示,则在远离的过程中看到4个像的先后顺序是:________。(填序号)
(6)另一组的小华根据记录的实验数据得到了如图丙的图像,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图像信息可知,该小华所用凸透镜的焦距为________cm。
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2024—2025学年第一学期阶段性学习评价Ⅰ
八年级物理
一、单选题(每题2分,共24分)
1. 最早通过实验研究光的色散现象的物理学家是( )
A. 伽利略 B. 开普勒 C. 牛顿 D. 惠更斯
【答案】C
【解析】
【详解】物理学家牛顿于1666年首次利用三棱镜将太阳光分解成为七色光,说明太阳光是由各种色光组成的,这种现象叫做光的色散。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 中华文化博大精深,很多诗句中蕴含着科学知识。下列分析中正确的是( )
A. “举杯邀明月,对影成三人”——杯中的“明月”和实际的明月一样大
B. “夜深知雪重,时闻折竹声”——听到折竹声是因为折竹声在空气中传播速度最大
C. “起舞弄清影,何似在人间”——影子是黑色的,是人的虚像
D. “不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指声音的音调高
【答案】A
【解析】
【详解】A.“举杯邀明月,对影成三人”,平面镜成像中,像和物的大小相等,杯中的“明月”和实际的明月一样大,故A正确;
B.“夜深知雪重,时闻折竹声”,听到折竹声是雪把竹枝压折的声音通过空气传入人的耳朵中,声音在不同介质中传播速度u一般不同,通常情况下,固体中传声最快,其次液体,最后是气体,故B错误;
C.“起舞弄清影,何似在人间”,影子是光沿直线传播形成的,影子是黑色的,是因为没有光进入人眼,故C错误;
D.“不敢高声语,恐惊天上人”,“高”是指声音的响度大,故D错误。
故选 A。
3. 如图所示的四种现象中,属于光的直线传播形成的是( )
A. 竹的倒影 B. 碗中的筷子 C. 林中的树影 D. 镜中的陶罐
【答案】C
【解析】
【详解】A.竹的倒影,是竹在平静的水面中成的虚像,是光的反射形成的,故A错误;
B.水中的筷子好像在水面处折弯了,是由于光从水中射向空气时发生折射形成的,是光的折射现象,故B错误;
C.林中的树影是光的直线传播形成的,故C正确;
D.镜中的陶罐是平面镜成像,是由于光的反射形成的与物体等大、正立的虚像,故D错误。
故选C。
4. 下列措施是在噪声的传播环节减弱噪声的是( )
A. 午休时佩戴防噪声耳塞 B. 学校附近禁止汽车鸣笛
C. 图书馆内不得大声喧哗 D. 高架道路两旁的隔音墙
【答案】D
【解析】
【详解】A.午休时佩戴防噪声耳塞,阻止声音进入人耳,所以是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
B.学校附近禁止汽车鸣笛,是阻止声源发出声音,所以是在声源处控制噪声,故B不符合题意;
C.图书馆内不得大声喧哗,是阻止声源发出声音,所以是在声源处控制噪声,故C不符合题意;
D.高架道路两旁建隔音墙,是减弱声音的传播,属于在传播过程中减弱噪声,故D符合题意。
故选D。
5. 海洋公园内,北极熊站立在方形透明水族箱内,头在水面上、身体在水面下,水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景,如图所示。游客看到熊身体的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】游客看到的熊“身首异处”,是因为熊反射的光线从水中斜射进入空气中时发生了折射。光从水中斜射进入空气中,折射角大于入射角,人逆着折射光线看,看到的是熊的虚像。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 小明在一次实验时不小心把凸透镜摔坏了,他用橡皮泥把缺失的部分补上(其主视图如图)。若用这个补好的透镜做实验,光屏上的成像情况是( )
A. 光屏上能同时出现三个烛焰的实像 B. 光屏上能同时出现两个烛焰的实像
C. 光屏上能出现一个残缺不全的实像 D. 光屏上仍成完整的像,但比之前暗
【答案】D
【解析】
【详解】用橡皮泥把遗失的部分补上后,仍然是一个凸透镜,虽然橡皮泥代替凸透镜的一部分,但其他部分折射光后,照样能会聚成完整的像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7. 如图所示为某段声音的波形图,以下说法中正确的是( )
A. 从响度的角度看,A区域大于B区域
B. 从音调的角度看,A区域高于B区域
C. 从音色的角度看,A区域同于B区域
D. 从空气中的声速看,A区域等于B区域
【答案】D
【解析】
【详解】A.振幅影响响度,由波形图知道,B位置振动的幅度大,振幅大,则响度大,故A错误;
B.相同的时间内B位置振动的次数多,振动快,故B区域的频率大于A区域的频率,B比A位置的音调高,故B错误;
C.由图知道,A区域和B区域的波形图不同,代表音色不同,故C错误;
D.声速的大小与频率快慢、振动幅度无关,A、B位置的声音在空气中的声速相同,故D正确。
故选D。
8. 图示为某一时刻在兴化某街道所拍摄人行道树木及树影的照片示意图,请根据已有知识和对生活的观察,判断下列对照片拍摄时间的推断可能正确的是( )
A. 这是夏季某一天8:00拍摄的 B. 这是夏季某一天15:00拍摄的
C. 这是冬季某一天8:00拍摄的 D. 这是冬季某一天15:00拍摄的
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由图可知,树影偏向东北方,因光在均匀介质中沿直线传播,因此,太阳此时在西南方,说明此时应该是下午,故AC错误;
BD.由图可知,树影的长度大于树的长度,说明此时太阳比较低,阳光比较倾斜,因此应该是冬季某一天拍摄的,故B错误,D正确。
故选D。
9. 某监测器接收到同一声源先后发出的M、N两束声波,得到的有关数据如图,若监测器和声源位置不变,下列结论正确的是( )
A. M声波的响度大,音调低 B. M声波的响度小,音调低
C. N声波的响度大,音调低 D. N声波的响度小,音调高
【答案】C
【解析】
【详解】由声音的特性可知,频率越高音调越高,频率越低音调越低,振幅越大响度越大,振幅越小响度越小。如图所示,M声波的频率高,音调高,响度小;N声波的频率低,音调低,响度大,故ABD错误,C正确。
故选C。
10. 如图是《淮南万毕术》中曾记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”的情境。对其中涉及的物理知识的分析正确的是( )
A. “削冰令圆”就是把冰块制成凹透镜
B. “削冰令圆”中的冰块对光有会聚作用
C. “以艾承其影”中的“影”是指光折射后太阳的影子
D. 若要“火生”,应把“艾”放在冰镜的二倍焦距位置上
【答案】B
【解析】
【详解】AB.“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜,凸透镜具有会聚光线的作用,故A错误,B正确;
C.“以艾承其影”中的“影”是指光折射后会聚在焦点的光斑,故C错误;
D.若要“火生”,应把“艾”放在冰镜的一倍焦距位置上,故D错误。
故选B。
11. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,把蜡烛和光屏固定在光具上,当移动透镜分别距光屏6cm和34cm均可在光屏上得到清晰像.下列判断正确的是
A. 透镜距光屏34cm时成缩小的实像
B. 蜡烛和光屏的距离为40cm
C. 透镜的焦距范围为3cm≤f≤6cm
D. 如将蜡烛和光屏的位置互换,透镜仍可在上述两位置成像,且像的性质不变
【答案】B
【解析】
【详解】由题可知,透镜离光屏6cm时,物距是大于像距的,成倒立缩小的实像,当透镜距光屏34cm时,物距是小于像距的,此时成倒立放大的实像,故A错误;根据光在折射过程中的可逆性可知,当透镜距离光屏6cm时,蜡烛距离透透的距离为34cm,所以可知蜡烛和光屏的距离为40cm,故B正确;当放大的实像时,f<6cm<2f,且34cm>2f,可得透镜的焦距范围为3cm<f<6cm,故C错误;如将蜡烛和光屏的位置互换,透镜仍可在上述两位置成像,但成像的大小正好是相反的,故D错误;故应选B.
12. 如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距为f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,半径为r,且r<f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据物距与像距的关系分析点S在不同位置时,像点的位置及与凸透镜两倍焦距处的距离分析.
【详解】将点光源S运动的轨迹看成一个物体,在物体上找出几个点,利用凸透镜成像的规律作出像点,可以发现,四个点正好围成一个椭圆,且转动方向为逆时针;
故选B。
二.填空题(每空1分,共30分)
13. 将正在发声音叉轻轻插入水中,会看到水花飞溅,这一现象说明声音是由物体________产生的,如果在太空中做这个实验,________(选填“能”或“不能”)看到水花飞溅的情景。将甲乙丙三个声音输入示波器时显示的波形如图所示,其中音调相同的是________。
【答案】 ①. 振动 ②. 能 ③. 甲、乙
【解析】
【详解】[1]发声的音叉能让水花飞溅,是因为音叉正在振动,所以这说明声音是由物体的振动产生的。
[2]在太空中做这个实验,虽然听不到音叉发出的声音,但音叉在振动,所以能看到水花飞溅。
[3]由图示知,甲和乙振动频率相同,丙的振动频率较快,所以音调相同的是甲和乙
14. 倒车雷达是利用________(选填“超声波”或“次声波”)来工作的,这种声波________(能/不能)在真空中传播;如果倒车雷达发出信号后,0.02s接收到回声,已知声波在空气中的传播速度为340m/s,则障碍物距离汽车________m。
【答案】 ①. 超声波 ②. 不能 ③. 3.4
【解析】
【详解】[1]倒车雷达在工作时,发射或接收超声波,是利用超声波工作的。
[2]声音不能在真空中传播,因此超声波不能在真空中传播。
[3]障碍物与汽车的距离
15. 如图为宇航员叶光富在太空演奏葫芦丝时的情景,人们只听声音就能根据________分辨出这是用葫芦丝演奏的,葫芦丝发出声音的频率________(选填“高于”或“低于”)B超的频率。在夜深人静时,悠扬的音乐声对人们来说是________(选填“乐音”或“噪声”)。
【答案】 ①. 音色 ②. 低于 ③. 噪声
【解析】
【详解】[1]不同物体振动发声,其音色一般不同,所以根据音色能分辨葫芦丝的声音。
[2]B超的频率高于可听声的频率,而葫芦丝发出的声音是可听声,所以低于B超的频率。
[3]在夜深人静时,悠扬的音乐声,干扰人们的休息,是噪声。
16. 艳阳高照的晴天,坐在教室某个位置的小华看到黑板“反光”,但她坐在电影院里的任意位置都能看清电影屏幕上的画面,这是因为前者发生了________反射,后者发生________反射;漫反射________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】 ①. 镜面 ②. 漫 ③. 遵循
【解析】
【详解】[1]小华看到的反光是光在黑板上发生了镜面反射,反射光向一个方向射出。
[2]从在电影院里任意位置都能看清电影屏幕上的画面,是因为光在电影屏幕上发生了漫反射,反射光向各个方向传播。
[3]不管是镜面反射,还是漫反射,都遵循光的反射定律。
17. 如图,一只白鹭站在水中,它看到自己的腿在水中的部分________(填“变长”或“变短”)了,这是因为光从________中斜射入________中发生折射的缘故。
【答案】 ①. 变短 ②. 水 ③. 空气
【解析】
【详解】[1][2][3]根据光的折射规律,白鹭的腿在水中部分反射光从水中斜射向空气时,折射角大于入射角,即折射光线会远离法线,人的眼睛逆着折射光线观察时,像的位置会位于物的上方,所以腿在水中变短了,这是光的折射形成的。
18. 如图所示,入射光线与镜面的夹角是30°,则反射角是________°;若平面镜不动,入射光线绕入射点顺时针转动10°,则反射光线与入射光线的夹角是________°;若入射光线方向不变,平面镜绕入射点逆时针转动10°,则反射光线与入射光线的夹角是________°。
【答案】 ①. 60 ②. 100 ③. 100
【解析】
【详解】[1]因为入射光线与平面镜的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°,反射角等于入射角是60°。
[2]若平面镜不动,入射光线绕入射点顺时针转动10°,则入射角为60°-10°=50°,根据反射定律可知反射角也为50°,所以反射光线与入射光线的夹角是50°+50°=100°。
[3]若入射光线方向不变,平面镜绕入射点逆时针转动10°,则入射光线与平面镜的夹角是30°+10°=40°,此时的入射角为90°-40°=50°,根据反射角等于入射角,故转动后的反射角等于50°,则反射光线与入射光线的夹角是50°+50°=100°。
19. 如图所示,小童在探究光的反射定律时,让一束光贴着纸板沿EO方向入射,但纸板并未与平面镜垂直,他________(选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光,此时的反射光线、入射光线及法线________(选填“仍在”或“不在”)同一平面内。实验中,小童看到纸板在平面镜中的像,当纸板远离平面镜时,像的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 不能 ②. 仍在 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]当纸板未与平面镜垂直时,如图所示,法线不在纸板上,所以不能再纸板上看到反射光线;
[2]根据光的反射定律,反射光线、入射光线、法线位于同一平面内,只是当纸板与平面镜不垂直时,光路不显示;
[3]根据平面镜成像特点:物与像的大小相等,所以物体大小只要不变,像的大小就不变。
20. 如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,入射角是________°,空气在________(选填“AB的左方”、“AB的右方”、“CD的上方”或“CD的下方”),若,则折射角是________°
【答案】 ①. 30 ②. AB的右方 ③. 50
【解析】
【详解】[1][2]由图示知
折射光线、反射光线和入射光线分居法线两侧,且反射角等于入射角,所以CD为法线,EO为入射光线,OF为反射光线,OG为折射光线,入射角是,为30度。AB为界面,为折射角,那么折射角大于入射角,所以光由玻璃射入空气中,AB的右方为空气。
[3]折射角
21. 小华在家进行光学实验,他找来一个圆柱形玻璃杯,在玻璃杯后放一张白纸,白纸上面画有一个水平方向箭头如图甲所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,此时的玻璃杯相当于________透镜,对光有________作用,在乙、丙、丁、戊图所示情景中,不可能看到的一幅图是________(填写图片标号)。
【答案】 ① 凸 ②. 会聚 ③. 丁
【解析】
【详解】[1]此时的玻璃杯,中间厚边缘薄,相当于凸透镜。
[2]凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
[3]白纸距离玻璃杯较远时,大于一倍焦距时,成实像,实像是左右倒立的,可能是缩小,也可能是放大或等大的,图乙或丙是可能看到的;丁图中的像是倒立、变粗的像,由于玻璃杯上下的形状是相同的,故像在上下方向的大小是不变的,不可能。图戊中,箭头是正立的放大的,所成的是虚像,白纸与玻璃杯的距离较近,小于一倍焦距,是可能看到的。
22. 如图,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像是________(填“放大”“缩小”或“等大”)的。先把蜡烛移到10cm刻度线处,再将光屏移到________cm刻度线处可再次得到清晰的像。若将蜡烛换成一个指针发光的钟表,其表面正对透镜,人眼将看到指针所成的像做________(填“顺时针”或“逆时针”)转动。
【答案】 ①. 放大 ②. 75 ③. 逆时针
【解析】
【详解】[1]由图可知,此时在光屏上得到了一个清晰的像,说明是实像,且蜡烛到凸透镜的距离小于光屏到凸透镜的距离,即物距小于像距,成倒立放大的实像。
[2]由图可知,此时蜡烛到凸透镜的距离,即物距为25cm,光屏到凸透镜的距离,即像距为40cm,当把蜡烛移到10cm刻度线处,此时物距为40cm,根据光路的可逆性可知,此时像距为25cm,即将光屏移到75cm刻度线处可再次得到清晰的像,成倒立缩小的实像。
[3]若将蜡烛换成一个指针发光的钟表,其表面正对透镜,因为在光屏上成倒立的像,上下左右全部颠倒,表针是正常的顺时针转动,当人眼从如图所示的位置观察时,看到的指针所成的像做逆时针转动。
三.综合解答题(每图2分,每空1分,共46分)
23.
(1)如图所示,将光路图补充完整;
(2)如图是一束光线从空气中斜射到水面,试画出折射光线并标出入射角α;
(3)如图所示,S是发光点,P是某反射光线上的一点。请画出这条反射光线,并完成光路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
图示中,入射光线过凸透镜的光心时,传播方向不变,平行于主光轴入射的光线,经凸透镜后,折射光线过焦点,作图如下:
【小问2详解】
光从空气斜射向水中时,折射角小于入射角,可大致画出折射光线,入射角是入射光线与法线的夹角,作图如下:
【小问3详解】
在平面镜成像中,像与物的连线与镜面垂直,过S点作镜面的垂线,且像与物到镜面的距离相等,可确定像点S′。连接S′与P点与镜面相交于O点,则O点为入射点,连接SO为入射光线,OP为反射光线,作图如下:
24. 如图是某同学探究声音特性的两个实验:
(1)实验一:如图A中甲所示用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时,泡沫塑料球被弹起,这个现象说明________。如图A中乙所示,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,这一现象说明声波具有________。如果在月球上实验,乙中的泡沫塑料球________(选填“会”或者“不会”)被弹起;
(2)实验二:如图B所示,有5支相同材料相同厚度的玻璃量筒,其中a、b、c等高,d、e等高,a、b粗细相同,c、d粗细相同。各量筒内装的水如图B所示,某同学根据所听声音音调的高低猜想气柱发声的频率可能与气柱的长短有关、气柱的粗细有关
①若探究“气柱越长,发声的音调越高”,应选量筒________(填字母代号),其中用到的科学研究方法是________法;
②若选择的是量筒b、c,则探究的是________;
③如果用同样大小的力敲击量筒c和d使它们发声,________所发出的声音音调较高。
【答案】(1) ①. 声音是由物体振动产生的 ②. 能量 ③. 不会
(2) ①. ab ②. 控制变量 ③. 气柱发声的频率是否与气柱的粗细有关 ④. c
【解析】
【小问1详解】
[1]如图A甲中,泡沫塑料球接触音叉,泡沫塑料球会被弹起,反映了音叉在振动,说明声音是由物体振动产生的。
[2]如图A乙中,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起,空气将振动传递给左边音叉,迫使左边音叉振动,说明声音可以在空气中传播,同时说明声音能够传递能量。
[3]如果乙实验在月球上做,月球上没有空气,声音不能直接传播,所以这个实验在月球上做不会看到小球被弹起。
【小问2详解】
①[1][2]当探究发声的音调高低与气柱长短是否有关时,要控制量筒的粗细相同,气柱长短不同,观察图中可知a、b符合条件,用到了控制变量法。
②[3]若选择的是量筒b、c,气柱长短相同,但量筒的粗细不同,所以探究的是气柱发声频率跟气柱的粗细是否有关。
③[4]用敲击的办法也能使量筒发声,声音主要是量筒和水柱振动发出的,量筒中盛水越多,量筒和水的质量越大,越难振动,音调越低,故c的音调高,d的音调低。
25. 小明利用纸杯进行如下实验:
(1)在纸杯底部开一小孔,右端蒙一层半透明薄膜,将点燃的蜡烛放在纸杯前:
①如图甲,拍打薄膜发出声音时烛焰晃动,说明声音具有______;
②如图乙,当蜡烛到小孔的距离恰好等于纸杯长时,在薄膜上将观察到烛焰______(选填“倒立”或“正立”)的像;
③如图丙,保持图乙中蜡烛和纸杯的位置不变,仅将原小孔变大并嵌入一个合适的凸透镜,发现此时薄膜上仍能呈现烛焰清晰的像,与乙相比,此时薄膜上像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)正午,小明从树荫下走过,观察到地面上有斑驳的树影和圆形的光斑,如图丁所示,树影和光斑的本质______(选填“相同”或“不同”,下同),两者形成的光学原理______。
【答案】(1) ①. 能量 ②. 倒立 ③. 不变
(2) ①. 相同 ②. 相同
【解析】
【小问1详解】
[1]声音可以传递信息和能量。如图甲,拍打薄膜发出声音时烛焰晃动,说明声音具有能量。
[2][3]小孔成像是由于光的直线传播形成的,成倒立的实像;如图乙,当蜡烛到小孔的距离恰好等于纸杯长时,成等大的实像,如图丙,保持图乙中蜡烛和纸杯的位置不变,仅将原小孔变大并嵌入一个合适的凸透镜,发现此时薄膜上仍能呈现烛焰清晰的像,根据凸透镜成像规律,此时物距等于像距,成倒立、等大的实像,所以与乙相比,此时薄膜上像的大小不变。
【小问2详解】
[1][2]地面上斑驳的树影是影子,圆形的光斑是小孔成像,都是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故本质相同,形成的光学原理都是光的直线传播。
26. 小华在常州中天钢铁体育馆欣赏了一场音乐会后,思考如下问题:
(1)男低音歌唱家放声演唱时,女高音歌唱家低声吟唱,________(男/女)歌唱家的响度大,________(男/女)歌唱家的音调高;
(2)小华能清楚地分辨出提琴声、吉他声、二胡声,原因是________;
(3)小华猜测:在弦张紧程度相同的条件下,发声的音调还可能与弦的粗细、长短及弦的材料有关,于是,她找来一些琴弦,规格如表所示;
琴弦编号
琴弦材料
琴弦长度(cm)
琴弦横截面积()
A
钢
30
0.4
B
钢
30
0.8
C
尼龙
40
0.6
D
铜
50
0.6
E
尼龙
50
①为了探究发声的音调与弦粗细的关系,应选用编号为________的两根琴弦;
②为了探究发声的音调与弦材料的关系,应选用编号为________的两根琴弦,表格中空白处应填入的数据为________。
【答案】(1) ①. 男 ②. 女
(2)音色不同 (3) ①. AB ②. DE ③. 0.6
【解析】
【小问1详解】
[1]男低音歌唱家放声演唱,声音较大,女高音歌唱家低声吟唱,声音较小,所以男歌唱家的响度大。
[2]男声是低音,女声是高音,所以女歌唱家的音调高。
【小问2详解】
不同乐器发声的音色一般不同,所以根据发声的音色分辨提琴声、吉他声和二胡声。
【小问3详解】
[1]探究发声的音调与弦的粗细的关系,应保持弦的长度和材料相同,横截面积不同,应选用编号为A和B的琴弦。
[2][3]要探究音调与弦的材料的关系,应保持弦的长度和横截面积相同,材料不同,D和E中,弦的长度相同,横截面积应相同,才能找到满足题意的琴弦,所以表格空白处应填入的数据为0.6,应选用编号为D和E的琴弦。
27. 如图1甲是小芳探究“平面镜成像特点”的实验装置;
(1)实验时,选用玻璃板代替平面镜,是为了便于________;
(2)实验室有3mm和5mm两种厚度的玻璃板,选取________mm的玻璃板实验效果会更好;
(3)在玻璃板前面点燃蜡烛A,拿一支与蜡烛A完全相同且________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后移动,此时小芳应在________(选填“M”或“N”)侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像________,这种比较像与物大小关系的探究方法是________;
(4)待蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后,移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,光屏上________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的是________;
(5)如图1乙所示,经过三次实验,记录像、、与物A、B、C对应的位置,多次实验的目的是________;
(6)将蜡烛A垂直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜,你认为在图2所示的①、②、③三幅图中,________图是实验现象;(选填“①”“②”或“③”)
(7)如图丙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图丁所示的位置时,硬币会通过平面镜成像在如图丁中________位置。
【答案】(1)确定像的位置
(2)3 (3) ①. 未点燃 ②. M ③. 完全重合 ④. 等效代替法
(4) ①. 不能 ②. 虚像
(5)避免偶然性,寻找普遍规律
(6)③ (7)a
【解析】
【小问1详解】
玻璃板板既能成像,又具有透光性,可以看到玻璃板另一侧的蜡烛。选用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的位置。
【小问2详解】
厚玻璃板两个反射面成两个像,为了避免重影的影响,应选用较薄玻璃板更好,应选用3mm厚的玻璃板。
【小问3详解】
[1][2][3][4]实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,为了验证像与物的大小关系,再取一根完全相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,平面镜成的像属于光的反射,此时小芳应在M侧观察,直至与蜡烛A的像重合。蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成像的大小与物的大小相同,这种确定像与物大小关系的实验方法是等效替代法。
【小问4详解】
[1][2]光屏能接收到实像,但接收不到虚像,因为平面镜成的是虚像,所以移去蜡烛B,在蜡烛B的原来位置上放一光屏,光屏上不能直接观察到蜡烛A的像。即光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
【小问5详解】
在实验过程中,一次实验不具有代表性,应采取相同的实验方案多做几次,避免实验的偶然性,寻找普遍规律,才能保证实验结论的正确性。
【小问6详解】
由图2中的①所示,玻璃板竖直放置,不会出现像偏低的情况,图2中的②和图2中的③所示,玻璃板没有竖直放置,分别作出蜡烛A关于玻璃板的对称点可知,图2中的③玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜
根据所画图中知,③符合题意。
【小问7详解】
平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,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,因此硬币会通过平面镜成像在如图2丁图中a位置。
28. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,
(1)让平行光正对凸透镜照射,移动光屏直至出现________,如右图凸透镜的焦距f=________cm;
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上,使烛焰中心、光屏的中心在________上,这样做的目的是________;
(3)按要求安装好实验器材后,点燃蜡烛,当蜡烛、凸透镜在如图甲所示位置时,移动光屏,在光屏上________(选填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(4)保持凸透镜、光屏在图示位置不变,把蜡烛移至10cm刻度处,光屏上可得到一个________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,此时有一只小飞虫落在了凸透镜上,光屏上________(选填“有”或“没有”)飞虫的像,此时保持凸透镜的位置不变,再将把蜡烛移至15cm刻度处,若要在光屏上得到清晰的像,需将光屏向________(选填“左”或“右”)移动,光屏移动的距离________5cm(选填“大于”“等于”或“小于”);
(5)保持凸透镜位置不变,将蜡烛换成发光二极管组成A字型光源,将凸透镜紧贴A字型光源,然后逐渐远离它,透过透镜所能看到的4个像,如图乙所示,则在远离的过程中看到4个像的先后顺序是:________。(填序号)
(6)另一组的小华根据记录的实验数据得到了如图丙的图像,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图像信息可知,该小华所用凸透镜的焦距为________cm。
【答案】(1) ①. 最小最亮的光斑 ②. 10.0
(2) ①. 同一高度 ②. 使像成在光屏中央
(3)不能 (4) ①. 等大 ②. 没有 ③. 右 ④. 大于
(5)④②③① (6)10
【解析】
【小问1详解】
[1][2]凸透镜对光有会聚作用,让平行光正对凸透镜照射,移动光屏直至出现最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点。从图中可以看出,分度值为1cm,故焦点到凸透镜光心的距离(即焦距)f=10.0cm。
【小问2详解】
[1][2]将蜡烛、凸透镜、光屏安装在光具座上,需要确保烛焰中心、光屏的中心在同一高度上。这样做的目的是为了使烛焰的像能够成在光屏的中央,便于观察和测量。
【小问3详解】
按要求安装好实验器材后,点燃蜡烛。当蜡烛、凸透镜在如图甲所示位置时,由于物距等于焦距,所以移动光屏,在光屏上不能得到清晰的像。因为凸透镜成实像的条件是物距大于焦距。
【小问4详解】
[1]保持凸透镜、光屏在图示位置不变,把蜡烛移至10cm刻度处。此时物距等于二倍焦距(因为2f=20cm),所以光屏上可得到一个等大的像。
[2]当有一只小飞虫落在了凸透镜上时,由于小飞虫到凸透镜距离小于f,所以光屏上没有飞虫的像。
[3][4]保持凸透镜的位置不变,再将蜡烛移至15cm刻度处,此时物距大于二倍焦距但小于三倍焦距,所以成倒立、放大的实像。由于像距大于二倍焦距,且物距减小的幅度小于像距增大的幅度,所以若要在光屏上得到清晰的像,需将光屏向右移动,且光屏移动的距离大于5cm。
【小问5详解】
将凸透镜紧贴A字型光源,然后逐渐远离它,根据凸透镜成像特点,当物距小于1倍焦距时,成正立、放大的像,且在1倍焦距以内,越靠近焦点,像越大;当物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时,成倒立、放大的像;当物距大于2倍焦距时,成倒立、缩小的像。所以在远离的过程中看到4个像的顺序是:④②③①。
【小问6详解】
从图像中可以看出当物距的倒数为5时像距的倒数也为5,此时物距等于像距,都等于2f。根据凸透镜成像的成像规律有
得此时的物距
故凸透镜的焦距为10cm。
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