精品解析:江苏省盐城市盐都区第一共同体2024-2025学年八年级上学期11月期中考试物理试题
2024-12-08
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内容正文:
2024/2025学年度第一学期阶段发展性评价八年级物理试卷
注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1、本试卷共6页,总分100分。
2、答题前,请将答题纸上学校、姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,并用2B铅笔填涂准考证号。3、答题必须用0.5毫米黑色签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
一、选择题(每题2分,共24分)
1. 不同物体吸收太阳辐射能力不同,小明认为它可能与物体的颜色有关,于是,他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下,测出相同时间内物体升高的温度。就“他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下”这一环节而言,属于科学探究要素中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
2. 下列事例中,在声音接收处控制噪声的是( )
A. 工人戴防噪声耳罩 B. 学校附近禁止鸣笛
C. 高速公路旁装隔音板 D. 路边装噪声监测仪
3. 在探究人耳怎样听到声音时,可以用肥皂膜模拟人耳的鼓膜.如图所示,当喇叭发声时,肥皂膜将
A. 振动 B. 静止不动 C. 一直向右运动 D. 一直向左运动
4. 在以下介质中,通常情况下,声音传播速度最快的是( )
A. 空气 B. 钢铁 C. 真空 D. 海水
5. 如图为同一个声音某段声音的波形,则A段比B段( )
A. 音调高,响度大 B. 音调高,响度小
C. 音调低,响度大 D. 音调低,响度小
6. 如图所示,一只白鹤站立在平静的水中,可以看到白鹤的两个“影”子——岸边影子和水中的倒影。下列说法中正确的是( )
A. 水中的倒影是由于光的折射形成的 B. 白鹤飞离水面时,它的倒影会变小
C. 岸边的影子是由于光的直线传播形成的 D. 白鹤在水中的倒影是实像
7. 如图所示,无云的晴天,小明在野外迷失了方向,他在地面梳理一根杆子,地面上OA是这根杆在阳光下的影子,过一段时间后,影子的位置移到了OB的位置,则AB箭头所指的方向是( )
A. 东 B. 南 C. 西 D. 北
8. 图是透过某种眼镜看布偶的情形,则图中表示光线经过该眼镜镜片的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 为了探究“声音产生的条件”这个问题,有人建议采取以下几个实验方案,你认为可行的是( )
A. 把正在发声的音叉放在水面,水面水花四溅
B. 吹响小号后,按不同的键使其发出不同的声音
C. 放在钟罩内的闹钟正在响铃,把罩内空气抽走,铃声明显减小
D. 用大小不同的力敲击鼓面,鼓面发出不同的声音
10. 探究“影响声音强弱因素”的实验中,可以将纸屑放在鼓面上,根据纸屑跳起的高度反映鼓面振幅的大小。下列研究问题的方法与此相同的是( )
A. 通过观察“弹簧中的疏密波”,来理解声波的传播
B. 探究平面镜成像时,用一个相同的棋子来确定像的位置
C. 探究光的反射定律时,改变入射角多次实验来确定角的关系
D. 通过蜡烛火焰的晃动来反映声波能够传递能量
11. 如图1所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法不正确的是( )
A. 潜望镜是利用了光的反射原理
B. 人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方
C. 在潜望镜中看到的时间如图2,则实际的时间是20:51
D. 人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离
12. 如图甲为装有水的杯子,在结构上相当于凸透镜,称之为“水透镜”。小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,俯视图分别如图乙、图丙所示。图乙、丙两位置都观察到铅笔放大的像,且图乙中铅笔向前移动时,像逐渐变小;图丙中铅笔向后移动时,像先变大后变小。下列说法正确的是( )
A. 图乙位置看到的是铅笔的实像 B. 图丙位置看到的是铅笔的虚像
C. “水透镜”在上下方向相当于凸透镜 D. “水透镜”的“焦点”在杯子后壁上
二、填空题(每空1分,共20分)
13. 在校园文化艺术节上,小明、小华合奏《我和我的祖国》震撼全场。观众能辨别出萨克斯的演奏声是由于声音的______不同,声音通过______传到观众的耳中。太空中,舱外作业的航天员必须借助无线电设备才能相互交谈,是因为声音不能在______中传播。
14. 如图是噪声监测仪上显示的数字,当有几辆重型汽车并排通过时,显示屏上的数据将会______(变大/不变/变小);某同学心脏每分钟跳动72次,则它的频率是______Hz,该频率的声波属于______(超/次)声波。
15. 一束太阳光通过三棱镜后被分解成多种颜色的光,如图甲,该实验说明太阳光是由______混合而成的,最早研究该现象的是英国物理学家______;若三棱镜不小心摔坏了,截面变成如图乙的梯形,则______(能/不能)完成该实验。
16. 夜晚,为了安全,自行车装有本身不发光的车尾灯,如图,它其实是许多个角反射器,能将车后各个不同方向射来的光再原方向反射回去,为了达到这个效果每个角反射器需要______(1/2/3)个镜面相互垂直组成,此时,在车尾灯上发生的是______(漫/镜面)反射,该车尾灯______(是/不是)光源。
17. 如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线是 ___________(OE/OF/OG),界面的 ___________(上/下/左/右)侧是空气;若当∠EOB减小时,此时折射角将 ___________(变小/变大/不变)。
18. 如图甲所示,“日环食”是日食的一种,比较罕见。发生时太阳的中心部分黑暗,边缘仍然明亮,形成光环。产生日食的原因是光在均匀介质中沿______传播,当我们位于图乙中的______区域时,就能看到“日环食”现象。月食的形成原因与日食相同,对于地球上的我们来说,能否看到“月环食”呢?______(能/不能)。
19. 春节晚上,小华在阳台欣赏远处在绽放的礼花,礼花绽放时间间隔均匀,每次闪光之后1秒就听到一声爆响。为估计礼花燃放地点到她家距离,于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时,历时13秒,共有3次闪光,4次爆响(如图)。礼花闪光和相应爆响是______(同时/不同时)产生的,相邻两次爆响间隔______秒,礼花燃放地点到她家距离约______m。(已知声音在空气中的传播速度约)
20. 用知识结构图来进行知识梳理和复习是一种很好的方法。下图是第三章的知识结构图,请补全:①______,②______,③______。
三、解答题(共52分)
21. 按要求作图:
(1)在探究影子长度的变化与哪些因素有关的实验中,小明同学正对着橡皮擦照射,观察对面墙壁上影子的变化。设手电筒为点光源A,请在图甲中的墙壁上画出橡皮擦的影子(将影子的位置描黑加粗);
(2)图乙中,表示水面,表示岸边的一棵柳树在水中所成的像,请在图乙中画出岸边柳树的位置;
(3)在分解太阳光的活动中,小明用平面镜将太阳光引入室内。如图丙,将平面镜放在B处虚线区域内,将来自A处的阳光引到C处的狭缝,请完成光路并画出平面镜的位置;
(4)在观察光的折射现象的活动中,向容器中注水后可观察到底面光斑的位置向左移动到,请在图丁中画出在A处的人眼看到光斑的大致光路并标出折射角。
22. 小华和同学们用图甲所示器材探究光的反射定律,实验步骤如下:
实验序号
入射角/(°)
①______
1
2
3
A.将平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上;
B.在白板上画出入射光线、反射光线和②______;
C.尝试用一块白板寻找入射光和反射光,调整白板位置直至③______,观察此时白板与镜面的关系;
D.分析表格中数据,总结出反射角与入射角的关系;
E.使入射光与法线重合,从0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应反射角,将数据记录在图乙的表格中。
(1)完成表格项目栏和步骤中的填空;
(2)合理的步骤顺序是:______;
(3)上面的步骤中,能说明反射光线、入射光线和法线的位置关系的是步骤______,此时,白板与镜面的位置关系是______;
(4)为了说明光反射时光路是可逆的,具体的操作是______,若观察到______,就表明在光的反射现象中光路是可逆的;
(5)若实验开始时,平面镜没有水平放置,则______(仍能/不能)完成该实验。
23. 某物理实验小组利用如图甲所示的实验装置以及铅笔和刻度尺,进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)在明亮的环境中,将方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板______放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置;
(2)在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后。此时会观察到玻璃板中有两个棋子A的像,调整棋子B的位置使它和玻璃板中______(较暗/较亮)的A的像重合,此操作时应该用图乙中______(①/②)的方式进行观察。“重合”既可确定像的位置又能说明______;
(3)B与A的像重合后,在方格纸上标出棋子A与棋子B的位置;
(4)将一张白卡片竖直放在______,用图乙中______(①/②)的方式进行观察,根据______现象,说明平面镜成的是虚像;
(5)多次改变棋子A的位置,重复上面的实验。
(6)要得出“像与物关于镜面对称”的结论,下列做法不合理的是:______。
A. 测量出像距和对应物距,比较是否相等,相等就对称
B. 看像、物对应点连线是否被镜面垂直平分,垂直平分就对称
C. 将方格纸沿镜面位置对折,看像、物对应点是否重合,重合就对称
(7)小明小组的实验数据如下表:
次数
1
2
3
4
物距/cm
5.40
7.15
9.80
15.50
像距/cm
5.20
6.96
9.61
15.32
发现像距总是比物距小一些,分析可能的原因,如下:
①像距测量可能有错误,应测量像到______()的距离,如图丙;
②操作“重合”时,观察到的棋子B是经过折射后形成的虚像,实质上的两个虚像的重合导致了测量的误差,为减小这一误差,应该选较______(厚/薄)的玻璃板。
24. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)首先要了解凸透镜的焦距,某同学利用平行光来测凸透镜的焦距,如图乙所示,此时在白板上形成的最小最亮的光斑______(是/不是)焦点,理由是______;
(2)如图甲,他先调整烛焰中心和光屏中心在透镜的______上,然后再将它们调节到图示位置时,光屏上得到清晰的倒立______实像(放大/缩小);
(3)实验进行了一段时间后,蜡烛会变短,光屏上的像会向______(上/下)移动,小明按要求对器材进行重新调整,若不小心将凸透镜弄歪了,但烛焰、凸透镜和光屏的中心仍在同一水平直线上,俯视图如图丁所示,此情况下移动光屏______(能/不能)在光屏上得到清晰的像;
(4)在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,其中,人眼要在图戊的2处观察到的是图丙中的______(填序号)像,此时______(有/没有)烛焰经透镜折射后的光进入人眼;
(5)小明还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系,用如图己中的4个字母进行实验,发现适合做光源的有______个。
25. 在制作乐器的跨学科实践中,小红和几位同学受贾湖骨笛(图甲)的启发,计划利用生活中常见材料制作一种简易乐器。
(1)她首先用5只相同材料、相同厚度的玻璃量筒(如图乙)探究音调与哪些因素有关。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与: A.气柱的长短有关;B.气柱的横截面积有关;C.水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表(图丙):
①选择量筒c、d,小红用同样大小的力在它们口上吹气,发现发出的声音音调相同,说明气柱发声的音调与水柱的长度______(有关/无关);
②若探究猜想A,应选量筒______;若选择的是量筒b、c,则探究的猜想是______(B/C);
③在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是______Hz(380/300/240);
④小红又用同样大小的力敲击a和b,使它们发声,发现a发出的声音音调较低。
(2)小红找来7个相同的高脚杯,装入不同量的水制作成酒杯打击乐器,如图丁,用筷子敲击,发现能发出“1、2、3、4、5、6、7”不同音阶的声音来。
①敲击______(填字母序号)杯时,发出的是“7”音;
②小红演奏时,同学们一听就知道是乐曲《茉莉花》,同学们______(是/不是)根据音色来辨别的。
26. 阅读短文,回答问题。
“像”的数学思考
用如图1所示的自制简易针孔照相机的孔对准窗外的景物,在塑料薄膜上可看到一个倒立的像,小孔此现象就是小孔成像现象。关于小孔成像可构建如图2所示的理论模型:将光源看成许多点光源的集合体,每个点光源都会发出一条具有代表性的光线,在光屏上得到对应的像点。因此,光屏上呈现出由一个个像点组成的图样,即光源的倒立的“像”。由于此模型不考虑小孔的几何尺寸,将小孔视作理想的点,故称为小孔成像的理想化模型。
实际上,小孔必然存在一定的尺寸大小,所以物点会在光屏上形成光斑而不是光点。如图3所示,光斑的形状反映了小孔的形状,当孔径较大时,相邻光斑之间就会互相交叠,导致“像”的失真。在不同孔径、物距、像距下,“像”的形状可能与光源的形状相似,也可能与孔的形状相似。
选取光源在竖直方向上的线段进行研究,记线段长度为h,u、v分别表示物距和像距。图2是小孔成像的理想模型,不考虑小孔的尺寸,则所成“像”的形状应该与光源形状严格一致,“像”的大小仅仅取决于像距和物距的比值。可以将这一比值定义为像的理想缩放倍数,即。图3中的小孔直径为d,则光源在光屏上能照亮的全部范围是。此时,像的实际缩放倍数为,即。我们还可定义实际缩放倍数对理想缩放倍数的变化量与理想缩放倍数的比值为像对物体的形变率,可得出的表达式为,可知值取决于两个比例,即孔径与物径之比和物距和像距之比。
凸透镜成像也可以构建类似的模型,图4就是利用三条特殊光线构建的凸透镜成倒立缩小实像时的光学模型。凸透镜成像与小孔成像有很多相似之处,也有本质上的不同,例如,移走光屏,人眼只要在合适的位置是可以直接看到凸透镜所成的实像,但小孔成的像却不能。
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从数学上来说,相似指两个图形的形状完全相同,其中一个图形能通过放大缩小的方式变成另一个。相似比是指两个相似图形的对应边的比值相等,其对应高的比也等于相似比。如图5,与相似,则。
(1)窗外五彩缤纷的景物在简易针孔照相机塑料薄膜上成的像是______(彩色/黑白)的;
(2)在小孔成像的实验中,物距、像距一定时,增大孔径,像会变得更______(清晰/模糊);
(3)关于小孔成的“像”与凸透镜成的“实像”,下列说法正确的是( )
A. 两种情况所成的像都是来自物体的光线经孔或凸透镜会聚而成的
B. 两种情况所成的像的像距与对应的物距都是唯一确定的
C. 大孔也能成像,只要孔径与物径之比和物距和像距之比足够小即可
D. 撤去光屏,只要人眼处于合适的位置,两种像人眼都能直接看到
(4)小孔成像实验中,在物径、物距和像距一定时,像实际缩放倍数与孔径d的关系图像正确的是( )
A. B. C. D.
(5)凸透镜成像实验中,物体与光屏间距离为L并保持不变,如图6。当时,把凸透镜放在位置Ⅰ时成倒立放大的实像,放在位置Ⅱ时成倒立缩小的像。则当透镜在位置Ⅰ时,像的缩放倍数______。(用L和d表示)
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2024/2025学年度第一学期阶段发展性评价八年级物理试卷
注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求。
1、本试卷共6页,总分100分。
2、答题前,请将答题纸上学校、姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚,并用2B铅笔填涂准考证号。3、答题必须用0.5毫米黑色签字笔写在答题纸上的指定位置,在其它位置作答一律无效。
一、选择题(每题2分,共24分)
1. 不同物体吸收太阳辐射能力不同,小明认为它可能与物体的颜色有关,于是,他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下,测出相同时间内物体升高的温度。就“他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下”这一环节而言,属于科学探究要素中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
【答案】B
【解析】
【详解】就“他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下”这一环节而言,属于科学探究要素中的实验探究寻找证据环节,故B正确,ACD错误。
故选B。
2. 下列事例中,在声音接收处控制噪声的是( )
A. 工人戴防噪声耳罩 B. 学校附近禁止鸣笛
C. 高速公路旁装隔音板 D. 路边装噪声监测仪
【答案】A
【解析】
【详解】A.工人通常会佩戴防噪声耳罩,属于在人耳处减弱噪声,故A符合题意;
B.禁止在学校附近鸣笛,属于在声源处减弱噪声,故B不符合题意;
C.高速公路两旁设置的隔音板,属于在传播过程中减弱噪声,故C不符题意;
D.设置在路边的噪声监测仪,只会测出当时环境声音的响度,但不能减弱噪声,故D不符合题意。
故选A。
3. 在探究人耳怎样听到声音时,可以用肥皂膜模拟人耳的鼓膜.如图所示,当喇叭发声时,肥皂膜将
A. 振动 B. 静止不动 C. 一直向右运动 D. 一直向左运动
【答案】A
【解析】
【详解】当喇叭振动会发出声音后,声音经过空气传播到肥皂泡处,由于声音有能量可以使肥皂泡产生振动,因此又会发出声音; A符合题意.
4. 在以下介质中,通常情况下,声音传播速度最快的是( )
A. 空气 B. 钢铁 C. 真空 D. 海水
【答案】B
【解析】
【详解】声音在不同的介质中传播速度不同,一般在固体中传播速度最快,在液体中次之,在气体中传播最慢。钢铁是固体,所以声音在钢铁中传播的速度最快。
故选B。
5. 如图为同一个声音某段声音的波形,则A段比B段( )
A. 音调高,响度大 B. 音调高,响度小
C. 音调低,响度大 D. 音调低,响度小
【答案】D
【解析】
【详解】从波形图中可以知道:A段的频率低、音调低,振幅小、响度小;B段的频率高、音调高,振幅大、响度大。
故选D。
6. 如图所示,一只白鹤站立在平静的水中,可以看到白鹤的两个“影”子——岸边影子和水中的倒影。下列说法中正确的是( )
A. 水中的倒影是由于光的折射形成的 B. 白鹤飞离水面时,它的倒影会变小
C. 岸边的影子是由于光的直线传播形成的 D. 白鹤在水中的倒影是实像
【答案】C
【解析】
【详解】A.白鹤的倒影是平面镜成像,由于光的反射形成的,故A错误;
B.白鹤飞离水面时,它的倒影是平面镜成像,成像大小与物体等大,倒影大小不变,故B错误;
C.岸边的影子是由于光的直线传播形成的,故C正确;
D.白鹤在水中的倒影是平面镜成的虚像,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,无云的晴天,小明在野外迷失了方向,他在地面梳理一根杆子,地面上OA是这根杆在阳光下的影子,过一段时间后,影子的位置移到了OB的位置,则AB箭头所指的方向是( )
A. 东 B. 南 C. 西 D. 北
【答案】A
【解析】
【详解】太阳光沿直线传播照在杆上时,会在杆的后面形成杆的影子,当太阳向西移动时,它的影子向相反的方向移动,即向东移动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 图是透过某种眼镜看布偶的情形,则图中表示光线经过该眼镜镜片的光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,透过眼镜成正立、缩小的虚像,可知为凹透镜成像特点,符合光线经过该眼镜镜片的光路图是C,故C正确,ABD错误。
故选C。
9. 为了探究“声音产生的条件”这个问题,有人建议采取以下几个实验方案,你认为可行的是( )
A. 把正在发声的音叉放在水面,水面水花四溅
B. 吹响小号后,按不同的键使其发出不同的声音
C. 放在钟罩内的闹钟正在响铃,把罩内空气抽走,铃声明显减小
D. 用大小不同的力敲击鼓面,鼓面发出不同的声音
【答案】A
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,把正在发声的音叉放在水面,水面水花四溅,说明正在发声的音叉振动,符合探究“声音产生的条件”。故A符合题意;
B.小号属于管乐器,声音是由空气柱的振动产生的,按不同的键使其发出不同的声音是因为改变空气柱的长短从而改变了声音的音调。故B不符合题意;
C.铃声减小是因为抽去了钟罩内的空气,当钟罩内为真空时,则听不见铃声,说明真空不能传声或者声音的传播需要介质,故C不符合题意;
D.用大小不同的力敲击鼓面,鼓面振动的幅度不同,声音的振幅不同,从而听到声音的大小不同,说明响度大小的影响因素是振幅,故D不符合题意。
故选A。
10. 探究“影响声音强弱因素”的实验中,可以将纸屑放在鼓面上,根据纸屑跳起的高度反映鼓面振幅的大小。下列研究问题的方法与此相同的是( )
A. 通过观察“弹簧中的疏密波”,来理解声波的传播
B. 探究平面镜成像时,用一个相同的棋子来确定像的位置
C. 探究光的反射定律时,改变入射角多次实验来确定角的关系
D. 通过蜡烛火焰的晃动来反映声波能够传递能量
【答案】D
【解析】
【详解】由分析可知,在探究“影响声音强弱的因素”的实验中,用到的是转换法。
A.通过观察“弹簧中的疏密波”,来理解声波的传播特点,采用的是类比法,故A不符合题意;
B.研究平面镜成像时,用一个相同的棋子来确定棋子虚像的位置,利用了等效替代法,故B不符合题意;
C.探究光的反射定律时,改变入射角多次实验来确定角的关系,采用的是归纳法,故C不符合题意;
D.通过蜡烛火焰的晃动情况来判断声音是否可以传递能量,采用的是转换法,故D符合题意。
故选D。
11. 如图1所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法不正确的是( )
A. 潜望镜是利用了光的反射原理
B. 人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方
C. 在潜望镜中看到的时间如图2,则实际的时间是20:51
D. 人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离
【答案】D
【解析】
【详解】A.潜望镜是由两个平面镜制成的,通过潜望镜成正立的虚像,应用了光的反射原理,故A正确,不符合题意;
B.由平面镜成像特点可知,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰是正立、等大的虚像;且所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方,如图所示
故B正确,不符合题意;
C.由镜面对称性可知,潜望镜中使用的是两块平面镜,第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立等大,左右再次颠倒的像,最后的像就是跟原物完全一样的像,实际时间与看到的时间均为,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离大于军舰到潜望镜的距离,故D错误,符合题意。
故选D。
12. 如图甲为装有水的杯子,在结构上相当于凸透镜,称之为“水透镜”。小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,俯视图分别如图乙、图丙所示。图乙、丙两位置都观察到铅笔放大的像,且图乙中铅笔向前移动时,像逐渐变小;图丙中铅笔向后移动时,像先变大后变小。下列说法正确的是( )
A. 图乙位置看到的是铅笔的实像 B. 图丙位置看到的是铅笔的虚像
C. “水透镜”在上下方向相当于凸透镜 D. “水透镜”的“焦点”在杯子后壁上
【答案】B
【解析】
【详解】A.装有水的杯子,在结构上从左右方向看中间厚边缘薄相当于凸透镜,图乙、丙两位置都观察到铅笔放大的像,且图乙中铅笔向前移动时,像逐渐变小,即物距减小,像距减小,像变小,说明铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像,故A错误;
BD.图丙中铅笔向后移动时,像先变大后变小,说明刚开始铅笔在凸透镜的一倍焦距以内成正立放大的虚像,所以物距增大,像距增大,像变大,所以图丙位置看到的是铅笔的虚像,后来移动到凸透镜的一倍焦距以外,成倒立的实像,所以物距增大,像距减小,像变小,说明焦点在杯子后壁的后侧,故B正确,D错误;
C.“水透镜”在上下方向上厚度相同,不相当于凸透镜,故C错误。
故选B。
二、填空题(每空1分,共20分)
13. 在校园文化艺术节上,小明、小华合奏《我和我的祖国》震撼全场。观众能辨别出萨克斯的演奏声是由于声音的______不同,声音通过______传到观众的耳中。太空中,舱外作业的航天员必须借助无线电设备才能相互交谈,是因为声音不能在______中传播。
【答案】 ①. 音色 ②. 空气 ③. 真空
【解析】
【详解】[1]音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。因此观众能辨别出萨克斯的演奏声是由于声音的音色不同。
[2]声音的传播需要介质,萨克斯的演奏声通过空气传到观众的耳朵。
[3]声音的传播需要介质,传播介质包括固体、液体、气体,真空不能传声;舱外作业的航天员只能靠无线电交流,是因为声音不能在真空中传播。
14. 如图是噪声监测仪上显示的数字,当有几辆重型汽车并排通过时,显示屏上的数据将会______(变大/不变/变小);某同学心脏每分钟跳动72次,则它的频率是______Hz,该频率的声波属于______(超/次)声波。
【答案】 ①. 变大 ②. ③. 次
【解析】
【详解】[1]几辆重型汽车并排通过时,噪声增强,所以显示屏上的数据将变大。
[2]某同学心脏每分钟跳动72次,则它的频率是
[3]该频率小于,所以该声波属于次声波。
15. 一束太阳光通过三棱镜后被分解成多种颜色的光,如图甲,该实验说明太阳光是由______混合而成的,最早研究该现象的是英国物理学家______;若三棱镜不小心摔坏了,截面变成如图乙的梯形,则______(能/不能)完成该实验。
【答案】 ①. 各种色光 ②. 牛顿 ③. 能
【解析】
【详解】[1][2] 一束太阳光通过三棱镜后发生两次折射,不同的色光折射能力不同,太阳光被分解成七色光,这种现象叫做光的色散,光的色散是英国物理学家牛顿最早通过实验研究的,这一现象表明太阳光(白光)是由各种色光混合而成的。
[3]若三棱镜不小心摔坏了,截面变成如图乙的梯形,光通过它依然能够发生两次折射,所以仍然能完成光的色散实验。
16. 夜晚,为了安全,自行车装有本身不发光的车尾灯,如图,它其实是许多个角反射器,能将车后各个不同方向射来的光再原方向反射回去,为了达到这个效果每个角反射器需要______(1/2/3)个镜面相互垂直组成,此时,在车尾灯上发生的是______(漫/镜面)反射,该车尾灯______(是/不是)光源。
【答案】 ①. 3 ②. 镜面 ③. 不是
【解析】
【详解】[1]自行车的尾灯本身并不发光,因为夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时,不论入射光从左侧还是右侧射来,或从上方还是下方射来,它都能将光逆着原方向反射回去,所以它是由3个相互垂直的平面镜组成的装置,最后的反射光线与原入射光线平行,能引起司机的注意。即每个角反射器需要3个镜面相互垂直组成。
[2]在光滑的表面发生的是镜面反射,每个角反射器需要由镜面组成,表面光滑,所以在车尾灯上发生的是镜面反射。
[3]该车尾灯是反射光,不会发光,所以不是光源。
17. 如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线是 ___________(OE/OF/OG),界面的 ___________(上/下/左/右)侧是空气;若当∠EOB减小时,此时折射角将 ___________(变小/变大/不变)。
【答案】 ①. OG ②. 右 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]由图可知,∠BOE=60°,所以
∠COE=90°﹣60°=30°
而∠COF=30°,根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。
[2]由图示知,折射角为45°,入射角为30°,折射角大于入射角,当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。所以这束光线是由玻璃进入空气;AB的左侧是玻璃,右侧是空气。
[3]当∠EOB减小时,则入射角会增大,在光的折射现象中,入射角增大,则此时折射角将变大。
18. 如图甲所示,“日环食”是日食的一种,比较罕见。发生时太阳的中心部分黑暗,边缘仍然明亮,形成光环。产生日食的原因是光在均匀介质中沿______传播,当我们位于图乙中的______区域时,就能看到“日环食”现象。月食的形成原因与日食相同,对于地球上的我们来说,能否看到“月环食”呢?______(能/不能)。
【答案】 ①. 直线 ②. 3 ③. 不能
【解析】
【详解】[1]日食,又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象,产生日食的原因是光在均匀介质中沿直线传播。
[2]日环食的本质实际上是因为月球离地球较远,月球的本影不能到达地面而它的延长线经过了地面,而位于月影的本影延长线区域(伪影区)的人们就能看到日环食,即我们位于图乙中的3区域时,就能看到“日环食”现象。
[3]月环食为自然现象推理结论,在现实生活中是不可能出现的。由于地球体积比月球大,且在月球轨道处的投影总比月球大,所以月环食的情况是不会发生的。
19. 春节晚上,小华在阳台欣赏远处在绽放的礼花,礼花绽放时间间隔均匀,每次闪光之后1秒就听到一声爆响。为估计礼花燃放地点到她家距离,于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时,历时13秒,共有3次闪光,4次爆响(如图)。礼花闪光和相应爆响是______(同时/不同时)产生的,相邻两次爆响间隔______秒,礼花燃放地点到她家距离约______m。(已知声音在空气中的传播速度约)
【答案】 ①. 同时 ②. 4 ③. 1700
【解析】
【详解】[1]闪光和炮炸声是同时产生的,小华先看到闪光,是因为光的传播速度比声音的传播速度快。
[2]根据题意可知,历时13s,听到4次爆响,有3个间隔,闪光之后开始计时,且l秒后有一声爆响,所以声音传播的间隔时间为
[3]又因为看见3次闪光,听见4次爆响,所以第3次(最后一次)闪光对应第4次(最后一次)爆响, 所以最后一次爆响传播的时间为:1个间隔时间段,再加ls,即
t'=4s×1+ls=5s
由得,礼花燃放地点到她家距离
s=v声t'=340m/s×5s=1700m
20. 用知识结构图来进行知识梳理和复习是一种很好的方法。下图是第三章的知识结构图,请补全:①______,②______,③______。
【答案】 ①. 绿 ②. 光线 ③. 光污染
【解析】
【详解】[1]光的三原色分别为红、绿、蓝,通过三种色光按照一定比例的混合和混合出其他色光。
[2]描述光的直线传播的物理模型是光线,表示光的传播径迹和方向。
[3]平面镜的社会责任是在使用平面镜的过程中要注意光污染的问题,例如使用玻璃幕墙不当会造成光污染。
三、解答题(共52分)
21. 按要求作图:
(1)在探究影子长度的变化与哪些因素有关的实验中,小明同学正对着橡皮擦照射,观察对面墙壁上影子的变化。设手电筒为点光源A,请在图甲中的墙壁上画出橡皮擦的影子(将影子的位置描黑加粗);
(2)图乙中,表示水面,表示岸边的一棵柳树在水中所成的像,请在图乙中画出岸边柳树的位置;
(3)在分解太阳光的活动中,小明用平面镜将太阳光引入室内。如图丙,将平面镜放在B处虚线区域内,将来自A处的阳光引到C处的狭缝,请完成光路并画出平面镜的位置;
(4)在观察光的折射现象的活动中,向容器中注水后可观察到底面光斑的位置向左移动到,请在图丁中画出在A处的人眼看到光斑的大致光路并标出折射角。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】
【小问1详解】
过A点分别向橡皮擦的端点画出两条光线,射到墙壁B、C两点,墙上B、C两点间就是橡皮擦的影子,如图:
【小问2详解】
水面可以看做是平面镜,根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,图乙中,分别作A'、B'关于平面镜的对称点A、B,再连接两个对称点即为柳树的位置,作图如下:
【小问3详解】
过A、C两点做通过B的光线,过B点作∠ABC的角平分线即为法线,做法线的垂线即为平面镜的位置,作图如下:
【小问4详解】
过O点向水面做入射光线,在水面发生折射,使折射光线过A点,此时折射角大于入射角,将折射光线反向延长,看到的O′位置变高,作图如下:
22. 小华和同学们用图甲所示器材探究光的反射定律,实验步骤如下:
实验序号
入射角/(°)
①______
1
2
3
A.将平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上;
B.在白板上画出入射光线、反射光线和②______;
C.尝试用一块白板寻找入射光和反射光,调整白板位置直至③______,观察此时白板与镜面的关系;
D.分析表格中数据,总结出反射角与入射角的关系;
E.使入射光与法线重合,从0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应反射角,将数据记录在图乙的表格中。
(1)完成表格项目栏和步骤中的填空;
(2)合理的步骤顺序是:______;
(3)上面的步骤中,能说明反射光线、入射光线和法线的位置关系的是步骤______,此时,白板与镜面的位置关系是______;
(4)为了说明光反射时光路是可逆的,具体的操作是______,若观察到______,就表明在光的反射现象中光路是可逆的;
(5)若实验开始时,平面镜没有水平放置,则______(仍能/不能)完成该实验。
【答案】(1)入射角/(°);法线;同时出现
(2)ACBED (3) ①. C ②. 垂直
(4) ①. 逆着反射光线的方向射出一道激光,观察反射光线的位置 ②. 光从第一次的入射光线的位置反射
(5)仍能
【解析】
【小问1详解】
探究光的反射定律,需要记录入射角和反射角,所以表格还缺少反射角,所以应填上入射角/(°)。要探究反射光线、入射光线及法线的关系,所以需要在白板上画出入射光线、反射光线和法线。尝试用一块白板寻找入射光和反射光,调整白板位置直至同时出现,此时可以说明反射关系和入射光线在这个平面上,然后观察此时白板与镜面的关系。
【小问2详解】
探究光的反射定律实验中,应该将平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上;尝试用一块白板寻找入射光和反射光,调整白板位置直至同时出现,观察此时白板与镜面的关系;在白板上画出入射光线、反射光线和法线,然后测量入射角和反射角,为了避免实验的偶然性,改变入射角进行多次实验,最后分析数据,总结出反射角与入射角的关系;所以合理的顺序为ACBED。
【小问3详解】
[1][2]要说明反射光线、入射光线和法线的位置关系,需要让白板上同时显示出来,步骤C调整白板位置直至同时出现反射光线、入射光线和法线,当纸板垂直与镜面垂直时,反射光线和入射关系能显示出来,此时白板与镜面的位置关系是垂直。
【小问4详解】
[1][2]改变光路,让逆着反射光线的方向射出一道激光,观察反射光线的位置,所以为了说明光反射时光路是可逆的,具体的操作是逆着反射光线的方向射出一道激光,观察反射光线的位置。如果让光从第一次的反射光线入射,则光从第一次的入射光线的位置反射,说明光的反射中光路是可逆的。
【小问5详解】
白板与平面镜的关系是垂直,所以即使平面镜没有水平放置,只要白板与镜面垂直就能完成实验,若实验开始时,平面镜没有水平放置,则仍能完成该实验。
23. 某物理实验小组利用如图甲所示的实验装置以及铅笔和刻度尺,进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)在明亮的环境中,将方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板______放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置;
(2)在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后。此时会观察到玻璃板中有两个棋子A的像,调整棋子B的位置使它和玻璃板中______(较暗/较亮)的A的像重合,此操作时应该用图乙中______(①/②)的方式进行观察。“重合”既可确定像的位置又能说明______;
(3)B与A的像重合后,在方格纸上标出棋子A与棋子B的位置;
(4)将一张白卡片竖直放在______,用图乙中______(①/②)的方式进行观察,根据______现象,说明平面镜成的是虚像;
(5)多次改变棋子A的位置,重复上面的实验。
(6)要得出“像与物关于镜面对称”的结论,下列做法不合理的是:______。
A. 测量出像距和对应物距,比较是否相等,相等就对称
B. 看像、物对应点连线是否被镜面垂直平分,垂直平分就对称
C. 将方格纸沿镜面位置对折,看像、物对应点是否重合,重合就对称
(7)小明小组的实验数据如下表:
次数
1
2
3
4
物距/cm
5.40
7.15
9.80
15.50
像距/cm
5.20
6.96
9.61
15.32
发现像距总是比物距小一些,分析可能的原因,如下:
①像距测量可能有错误,应测量像到______()的距离,如图丙;
②操作“重合”时,观察到的棋子B是经过折射后形成的虚像,实质上的两个虚像的重合导致了测量的误差,为减小这一误差,应该选较______(厚/薄)的玻璃板。
【答案】 ①. 垂直 ②. 较亮 ③. ① ④. 像与成像物体大小相等 ⑤. 棋子B的位置 ⑥. ② ⑦. 白卡片上没有棋子A的像 ⑧. A ⑨. ⑩. 薄
【解析】
【详解】(1)[1]实验中的茶色玻璃板应当垂直于水平桌面放置,否则成的像偏高或偏低,实验无法完成。
(2)[2]实验中所用的玻璃板两个面都能反射成像,前反射面成像较亮,成像清晰,后反射面成像较暗,成像不清晰。我们是以前反射面为镜面研究的,所以应选择较亮的A的像。
[3]平面镜成像是虚像,所以我们要从棋子A的一侧,也就是①的位置进行观察,才能看到棋子A的像。
[4]棋子A的像与棋子B能重合,并且两棋子大小完全相同,证明像与成像物体大小相等。
(4)[5][6][7]因为实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,所以为了研究平面镜所成的是实像还是虚像,可以把光屏放在像的位置,从②的位置进行观察,发现不能在光屏上看到像,这说明平面镜成的是虚像。
(6)[8]只测量出像距和对应物距,比较是否相等,这样并不能得出像与物关于镜面对称的结论;像、物对应点连线被镜面垂直平分和将方格纸沿镜面位置对折能重合,都可以得出像与物关于镜面对称的结论。故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
(7)[9]从表中可以看出,像距都要比物距短一些,是因为像距测量的是像到的距离,我们是以前反射面为镜面研究的,应该测量像到的距离.
[10]实验中所用的玻璃板两个面都能反射成像,用厚玻璃板实验时,两个面反射成的像相距较远,对实验影响大,故玻璃板应当薄一些。
24. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明利用如图甲所示的装置进行实验。
(1)首先要了解凸透镜的焦距,某同学利用平行光来测凸透镜的焦距,如图乙所示,此时在白板上形成的最小最亮的光斑______(是/不是)焦点,理由是______;
(2)如图甲,他先调整烛焰中心和光屏中心在透镜的______上,然后再将它们调节到图示位置时,光屏上得到清晰的倒立______实像(放大/缩小);
(3)实验进行了一段时间后,蜡烛会变短,光屏上的像会向______(上/下)移动,小明按要求对器材进行重新调整,若不小心将凸透镜弄歪了,但烛焰、凸透镜和光屏的中心仍在同一水平直线上,俯视图如图丁所示,此情况下移动光屏______(能/不能)在光屏上得到清晰的像;
(4)在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,其中,人眼要在图戊的2处观察到的是图丙中的______(填序号)像,此时______(有/没有)烛焰经透镜折射后的光进入人眼;
(5)小明还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系,用如图己中的4个字母进行实验,发现适合做光源的有______个。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 由于图乙中,光线没有平行于凸透镜的主光轴,没有此时在白板上形成的最小最亮的光斑不是焦点。
(2) ①. 同一高度 ②. 缩小
(3) ①. 上 ②. 能
(4) ①. ④ ②. 有
(5)1
【解析】
【小问1详解】
[1][2]略。
【小问2详解】
[1]为使像能够完整呈现在光屏中央,组装器材时要调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度。
[2]然后再将它们调节到图示位置时,此时物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,光屏上得到清晰的倒立缩小的实像。
【小问3详解】
[1]实验进行了一段时间后,蜡烛会变短,根据“过光心的光线其传播方向不变”可知,光屏上的像会向上移动。
[2]调整时,烛焰、凸透镜和光屏的中心仍在同一水平直线上,由于有光通过凸透镜,所以此情况下移动光屏能在光屏上得到清晰的像。
【小问4详解】
[1][2]人眼要在图戊的2处观察,此时物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,即观察到的是图丙中的④像,此时有光线经过凸透镜折射进入人眼,人眼逆着折射后的光线看到的是由折射光线的反向延长线会聚而成的虚像。
【小问5详解】
探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的,即上下和左右是不对称的,所以适合做光源的有“F”,只有一个。
25. 在制作乐器的跨学科实践中,小红和几位同学受贾湖骨笛(图甲)的启发,计划利用生活中常见材料制作一种简易乐器。
(1)她首先用5只相同材料、相同厚度的玻璃量筒(如图乙)探究音调与哪些因素有关。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与: A.气柱的长短有关;B.气柱的横截面积有关;C.水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表(图丙):
①选择量筒c、d,小红用同样大小的力在它们口上吹气,发现发出的声音音调相同,说明气柱发声的音调与水柱的长度______(有关/无关);
②若探究猜想A,应选量筒______;若选择的是量筒b、c,则探究的猜想是______(B/C);
③在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是______Hz(380/300/240);
④小红又用同样大小的力敲击a和b,使它们发声,发现a发出的声音音调较低。
(2)小红找来7个相同的高脚杯,装入不同量的水制作成酒杯打击乐器,如图丁,用筷子敲击,发现能发出“1、2、3、4、5、6、7”不同音阶的声音来。
①敲击______(填字母序号)杯时,发出的是“7”音;
②小红演奏时,同学们一听就知道是乐曲《茉莉花》,同学们______(是/不是)根据音色来辨别的。
【答案】(1) ①. 无关 ②. a、b ③. B ④. 300
(2) ①. A ②. 是
【解析】
【小问1详解】
①[1]选择量筒c、d进行实验,实验发现所发声音的频率相同,说明所发声音的音调相同,即音调与水柱长度无关。
②[2]若探究猜想A,所选量筒应该是:横截面积相同,但水面上方气柱长度不同。故应选择量筒a、b。
[3]若选择的是量筒b、c,这两个量筒水柱长度、气柱长度均相同,只是横截面积不同,这是探究猜想B。
③[4]与d比,气柱的横截面积小,其音调应该高于d;与b比,气柱的横截面积大,其音调应该低于b。即其音调介于274Hz~352Hz之间,故选300Hz。
【小问2详解】
①[1]用筷子敲击酒杯时,声音是由酒杯振动产生的,装不同的水量的酒杯振动频率不同,从左往右杯内水的质量逐渐增加,因此声音的音调会越低,故敲击A杯时,发出的是“7”音。
②[2]音色反映了声音的品质和特色,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色也就不同,小红演奏时,同学们一听就知道是乐曲《茉莉花》,同学们是根据音色来辨别的。
26. 阅读短文,回答问题。
“像”的数学思考
用如图1所示的自制简易针孔照相机的孔对准窗外的景物,在塑料薄膜上可看到一个倒立的像,小孔此现象就是小孔成像现象。关于小孔成像可构建如图2所示的理论模型:将光源看成许多点光源的集合体,每个点光源都会发出一条具有代表性的光线,在光屏上得到对应的像点。因此,光屏上呈现出由一个个像点组成的图样,即光源的倒立的“像”。由于此模型不考虑小孔的几何尺寸,将小孔视作理想的点,故称为小孔成像的理想化模型。
实际上,小孔必然存在一定的尺寸大小,所以物点会在光屏上形成光斑而不是光点。如图3所示,光斑的形状反映了小孔的形状,当孔径较大时,相邻光斑之间就会互相交叠,导致“像”的失真。在不同孔径、物距、像距下,“像”的形状可能与光源的形状相似,也可能与孔的形状相似。
选取光源在竖直方向上的线段进行研究,记线段长度为h,u、v分别表示物距和像距。图2是小孔成像的理想模型,不考虑小孔的尺寸,则所成“像”的形状应该与光源形状严格一致,“像”的大小仅仅取决于像距和物距的比值。可以将这一比值定义为像的理想缩放倍数,即。图3中的小孔直径为d,则光源在光屏上能照亮的全部范围是。此时,像的实际缩放倍数为,即。我们还可定义实际缩放倍数对理想缩放倍数的变化量与理想缩放倍数的比值为像对物体的形变率,可得出的表达式为,可知值取决于两个比例,即孔径与物径之比和物距和像距之比。
凸透镜成像也可以构建类似的模型,图4就是利用三条特殊光线构建的凸透镜成倒立缩小实像时的光学模型。凸透镜成像与小孔成像有很多相似之处,也有本质上的不同,例如,移走光屏,人眼只要在合适的位置是可以直接看到凸透镜所成的实像,但小孔成的像却不能。
信息快递:
从数学上来说,相似指两个图形的形状完全相同,其中一个图形能通过放大缩小的方式变成另一个。相似比是指两个相似图形的对应边的比值相等,其对应高的比也等于相似比。如图5,与相似,则。
(1)窗外五彩缤纷的景物在简易针孔照相机塑料薄膜上成的像是______(彩色/黑白)的;
(2)在小孔成像的实验中,物距、像距一定时,增大孔径,像会变得更______(清晰/模糊);
(3)关于小孔成的“像”与凸透镜成的“实像”,下列说法正确的是( )
A. 两种情况所成的像都是来自物体的光线经孔或凸透镜会聚而成的
B. 两种情况所成的像的像距与对应的物距都是唯一确定的
C. 大孔也能成像,只要孔径与物径之比和物距和像距之比足够小即可
D. 撤去光屏,只要人眼处于合适的位置,两种像人眼都能直接看到
(4)小孔成像实验中,在物径、物距和像距一定时,像实际缩放倍数与孔径d的关系图像正确的是( )
A. B. C. D.
(5)凸透镜成像实验中,物体与光屏间距离为L并保持不变,如图6。当时,把凸透镜放在位置Ⅰ时成倒立放大的实像,放在位置Ⅱ时成倒立缩小的像。则当透镜在位置Ⅰ时,像的缩放倍数______。(用L和d表示)
【答案】(1)彩色 (2)模糊
(3)B (4)B
(5)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
简易针孔照相机利用小孔成像原理,可以在塑料薄膜上形成倒立的实像,无色透明的膜可以透过各种色光,所以,成的像是彩色的。
【小问2详解】
在物距和像距一定的情况下,当孔径较小时,成像的清晰度较高,因为小孔限制了光线的扩散,减少了光线之间的干扰,则增大孔径会使像清晰度降低,变得模糊。
【小问3详解】
A.小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,而凸透镜成像是光的折射,故A错误;
B.在小孔成像的实验中,像距与物距之间的关系是唯一确定的,并且这种关系决定了所成像的大小、亮度和清晰度;在凸透镜成像的实验中,像距与对应的物距之间的关系是唯一确定的,由凸透镜的焦距和物距的大小共同决定。故B正确;
C.孔的大小是相对的,根据文中信息,大孔成像的关键在于找到合适的孔径与物径之比、物距和像距之比,以及确保物体足够大,以便在像屏上形成清晰的像,并不是孔径与物径之比和物距和像距之比足够小。故C错误;
D.凸透镜成像与小孔成像有很多相似之处,也有本质上的不同,例如,移走光屏,人眼只要在合适的位置是可以直接看到凸透镜所成的实像,但小孔成的像却不能。故D错误。
故选B。
【小问4详解】
根据公式可知,在物径、物距和像距一定时,像实际缩放倍数与孔径d成线性关系。
故选B。
【小问5详解】
根据题意可知,凸透镜放在位置Ⅰ时成像的物距和像距与放在位置Ⅱ时成像的像距和物距相等,将凸透镜成像看作为小孔成像的理想化模型。假设凸透镜放在位置Ⅰ时的物距为,根据相似三角形的知识点可知透镜在位置Ⅰ时,像的缩放倍数
透镜在位置Ⅱ时,像的缩放倍数
根据题意可知,把凸透镜放在位置Ⅰ时像的缩放倍数等于放在位置Ⅱ时像的缩放倍数的倒数,即
解的:,则当透镜在位置Ⅰ时,像的缩放倍数
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