精品解析:江苏省扬州市邗江中学集团2024-2025学年八年级上学期期中考试物理试题
2024-12-09
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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) | 扬州市 |
| 地区(区县) | 邗江区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.22 MB |
| 发布时间 | 2024-12-09 |
| 更新时间 | 2026-02-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49213885.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
江苏省邗江中学(集团)北区校维扬中学2024—2025学年度
第一学期初二年级物理学科期中试卷
(满分:100分考试时间;100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正确)
1. 装满水的水杯里还能放多少只回形针?学习小组的六位同学分别回家做完实验后,到学校比一比看谁放入的回形针最多?大家还试图找出影响放入回形针数目的因素。对于“大家到学校后比数量、找因素的过程”属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
2. 下列哪个物体不是光源( )
A. 点燃的生日蜡烛 B. 夜晚,空中明亮的月亮
C. 夏夜,森林里一闪一闪的萤火虫 D. 亮着的手机屏幕
3. 在西川中学的运动会中,台上的播音员用优美的声音,高声念出运动会加油稿,这里的“优美”和“高声”描述了播音员声音的特性,分别对应的物理概念是( )
A. 音色、音调 B. 音色、响度 C. 音调、响度 D. 音调、音色
4. 在我国云南生长着一种神奇的“跳舞草”,每当音乐声响起,它的叶子就会随着音乐旋律的高低快慢而上下跳动。音乐的节奏越快,它跳动就越快;音乐的节奏一慢,它也随之慢下来;音乐停止时,它也停止了跳舞。如图所示,人对着它唱歌时,它会“跳舞”。关于该现象,下列说法正确的是( )
A. 将“跳舞草”置于月球上,“跳舞草”也会“翩翩起舞”
B. “跳舞草”能够“跳舞”,说明了固体能够传声
C. 音乐节奏快时,声波频率大,叶子就振动得快
D. 音乐停止时,没有了振动,“跳舞草”还能跳一会儿
5. 我们生活在充满声音的世界里,下列关于声现象的说法正确的是( )
A. 图甲:在靠近居民区的路段设置隔音墙,目的是在声源处减弱噪声
B. 图乙:声呐是利用次声波发现障碍物的
C. 图丙:城市中的噪声测试仪,数字95.8后的单位应该是Hz
D. 图丁:通过长管就能听到远处船只航行的声音,说明水能传声
6. 下列光现象中,主要利用了光的反射的是( )
A. 手影游戏 B. 太阳灶烧水
C. 海市蜃楼 D. 凿壁偷光
7. 如图所示,阳光下,一只鸟M站在水中。以下说法正确的是( )
A. 鸟M的像是N B. 鸟M的影子是P
C. M与N的大小一定相同 D. M与P的大小一定相同
8. 如图所示,平面镜M直立在水平地面上,一铅笔平放在地面上且与平面镜垂直。则( )
A. 平面镜竖直向上移动,铅笔的像也会向上移动
B. 将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝下
C. 铅笔向右移动时笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
D. 用一块木板放置在平面镜后,铅笔不能在平面镜中成像
9. 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.
10. 用铁丝绕成一个内径约为4mm左右的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜。辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是( )
A. 用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度
B. 透过水膜观察物体成像
C. 用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
D. 用激光笔照射水膜
11. 小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。以下说法错误的是( )
A. 前一次成像时,凸透镜离报纸距离小于10cm
B. 后一次成像时,凸透镜离报纸距离稍大于10cm
C. 前一次成的是正立的虚像,后一次成的是倒立的实像
D. 凸透镜远离报纸时前一次像变小,后一次像变大
12. 为便于测量或观察现象,实验中我们经常会对实验进行优化改进,下列采取的措施不合理的是( )
A. 可以在鼓面上放纸屑,通过纸屑跳动高度反映鼓面的振幅大小
B. 为了显示光在空气中传播路径,可以在空气中喷洒烟或雾
C. 在探究平面镜成像时,为了使棋子的像更清晰,我们可以用手电筒照平面镜
D. 在探究凸透镜成像规律实验中,采用“F”光源替代蜡烛,使像更加明亮稳定
二、填空题(本题每空1分,共28分)
13. 如图所示是一件全国青少年科技创新一等奖的获奖作品——瓷砖制作的乐器。这名学生用同种瓷砖切割成宽度相同而长度不同的瓷砖条,用小锤敲击时,就能发出悦耳动听的音乐声。当用相同的力敲击这些瓷砖条时,它们发出的声音的__________不同。若图中的瓷砖条刚好能发出“1,2,3,4,5,6,7”的声音,则发出“1”音的是图中的__________(填“A”或“B”)。
14. 2024年12月3日,勤建学校开展了运动会,由于光速远大于声速,计时员___________(选填“看到发令枪冒烟”或“听到枪声”)就计时。裁判员正拿着扩音器指挥现场,裁判员的声音通过扩音后的声波波形是图___________(选填“甲”、“乙”或“丙”),甲、乙、丙三图中音调相同的是___________。
15. 在停车场,思奇注意到当爸爸倒车入位靠近墙壁时,倒车雷达会发出“嘀嘀”的蜂鸣声。
(1)倒车雷达是利用_________(选填“超声波”或“次声波”)测距的,同时说明声能传递_________;
(2)如图所示,是某一次倒车时车内屏幕上显示的信息,此时探头从发出声波到接收到回波所用的时间是_________秒(声速v声=340m/s)。
16. 圭表是中国古代重要的天文仪器,如图甲所示,圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气,日影是光的______形成的。圭表的原理如图乙所示,为了在圭尺上观察到清晰的日影,立表需要用______(选填“透明”或“不透明”)物体制作,立春节气正午日影比夏至长,说明立春节气正午太阳在位置______(选填“A”或“B”)。
17.
(1)如图甲所示,让一束太阳光通过_________(填一种光学元件),可观察到光的色散现象;
(2)如图乙所示,一束红光沿AO从空气射向玻璃,OB和OC分别是红光反射光和折射光,OB与OC互相垂直。若入射角为60°,则折射角为_________°。如果一束紫光也沿AO斜射向玻璃则紫光的折射光与OC比较会更_________(选填“靠近”或“远离”)法线;
(3)光在真空中传播速度约为_________km/s。“当地球遮住太阳的光,月亮便走进了地球的阴影”,这是某影片中的台词片段,它描述的是_________现象(选填“日食”或“月食”)。
18. 如图所示为一款多功能“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜。如果图中的人距离魔镜0.6m,则镜中的像距离人______m,在她远离“魔镜”的过程中,她的像大小将______;“魔镜”又可以作为显示屏,显示屏上的彩色影像由红、绿、______三种色光混合而成。
19. 如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光竖直向下照向水面,若保持入射点不变,入射光线逆时针旋转10°,反射光线_________(顺/逆)时针旋转10°;若入射光线不变,在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜10°,则反射光线旋转_________度。
20. 如图所示,将一只凸透镜正对着太阳,把一张纸放在它下方,纸上呈现一个圆光斑,光斑直径小于透镜直径,测得光斑到透镜的距离为L。
(1)若透镜焦距小于L,透镜逐渐靠近纸面,会看到圆光斑_________(填光斑大小变化情况);
(2)若透镜焦距大于L,保持透镜到纸的距离不变,换用一个焦距更大的同类型透镜,会看到光斑_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
21. 小明利用凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成像规律,记录部分数据如下:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30.0
15.0
倒立缩小实像
2
20.0
20.0
倒立等大实像
3
15.0
a
倒立放大实像
(1)由表中数据可知该凸透镜的焦距为_________cm;表格中漏写的内容a为_________;
(2)实验一段时间后,蜡烛变矮,像不在光屏中央,若要像重新回到光屏中央,应将凸透镜向_________移(选填“上”或“下”);
(3)当光屏上呈现清晰的像时,一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央,则蚊子在光屏上_________(选填“能”或“不能”)成像。
三、解答题(共48分)
22. 按要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)根据平面镜成像特点,在甲图中画出物体AB在平面镜中所成的像;
(2)甲图是我国的敦煌塔式光热电站。它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。乙图是某个时刻太阳光经某定日镜反射后,照射到吸热器的光路图,请画出该定日镜并标出反射角的大小。
(3)请画出入射光线通过透镜后的折射光线。
23. 小明在观察如图甲所示的二胡时猜想:弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝,设计了如图乙所示的装置,拨动枕木AB间的钢丝,进行了四次对比探究,四次实验的部分信息如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
钢丝直径/mm
2
1
1
AB间距/cm
50
50
50
30
钩码个数
3
3
4
3
(1)实验中,在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的_____________;
(2)第1、2两次实验是为了探究音调与弦的______关系,拨动后发现第1次实验发声音调低,则小明可得出结论:当弦的材料、_______和松紧相同时,弦越______,音调越高;
(3)为了探究某一猜想,关于第4次钢丝的粗细选择_____________(填序号);
A. 1mm B. 2mm C. 1mm或2mm均可
(4)二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律,图丙中小明手握上端,两手指按压的是音符“3”、“4”位置,已知相同条件下,弦越短,音调越高。为发出“3”音符(“3”比“4”音调低),此时他最简单合理的操作是:松开_____________(选填“中指”或“食指”)。
24. 随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学隔声效果。小军同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒,如图甲所示,并将玻璃杯作为声源置于盒内,再将整个盒子放置于水平桌面上;与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机的分贝仪软件功能记录敲击玻璃杯所发出的声音在此处的声强级。
为了控制声源的响度,现有如图乙所示的两种方案。
方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯。
方案二:手金小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯。
(1)你认为方案_________(选填“一”或“二”)较合理,在此方案下小军的实验数据如下表,你认为表中①处应填_________;仅从隔声性能的角度考虑,四种材料中最适合做隔音墙装修材料的是_________,本实验中使用的研究方法有:控制变量法和_________;
材料的种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
①
最强
最弱
较弱
较强
(2)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的_________(写出一个即可)
25. 如图1所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,小孔对着_________(选填“明亮”或“较暗”)物体进行观察,更容易看到物体的像;
(2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图2甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的_________(填序号)。这个像是_________(选填“实像”或“虚像”);
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会_________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若将“F”字样光源向上移动,则塑料薄膜上的像向_________(选填“上”或“下”)方移动;
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状_________(选填“改变”或“不变”);
(5)晴天的正午时分,走在公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是_________(填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的_________(选填“像”或“影子”)。圆形光斑大小不一原因是___________________________________________。
26. 如图(a)所示是探究光反射定律的实验装置,白板安装在底座上,可以绕水平直径MN偏转,面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。
(1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里,让白板绕着MN偏转,设法使白板上同时呈现入射光和_________的径迹,如图(b)所示,此时白板所在的平面和镜面_________;
(2)实验中选用的是自带量角器的白板的优点是__________;
(3)如下图甲所示,另一组同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,也对“光的反射定律”进行了探究;
①如上图甲所示,入射光线EO和反射光线OF已经呈现在纸板上,此时让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光沿OE方向射出,该实验现象说明___________________________;
②如上图乙所示,在图甲的基础上,将纸板右侧部分绕ON向后翻折,在右侧纸板ONBC上观察不到反射光线,此时反射光_________(选填“消失”或“存在”);
③如上图丙所示,将入射光EO连同纸板一起以ON为轴旋转一定角度;图丁中入射光EO连同纸板一起以CD为轴向后旋转一定角度。在丙、丁两幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的是_________,入射角的大小未改变的是_________,法线位置未改变的是_________。
27. 在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组选用了两个相同的小灯泡a和b、刻度尺等器材,实验的研究对象是小灯泡a,将灯泡a到水面距离称为物距u,灯泡a的像到水面的距离称为像距v,实验过程如下:
A.把一个小灯泡a放在水中某处,此时在水面上方看到水下灯泡a是由于光的折射形成的______像;(“虚”或“实”)
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,上下调整其位置,使它在水面上所成的像与灯泡a的像______;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离;
(1)实验中将灯泡______(选填“b”或“b的像”)替代了灯泡a的像;
(2)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,依据是平面镜所成的像______;
A.是虚像
B.和物体大小相等
C.和物体到镜面的距离相等
D.和物体的连线与镜面垂直
(3)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使灯泡a与刻度尺的零刻度线对齐,则刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的______(选填“物距”或“像距”);
(4)某小组实验时,测得灯泡a的u和v的对应关系如表所示:
u/mm
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
v/mm
22.5
45.0
67.5
90.0
112.5
135.0
根据表格数据可知,请在坐标系中描点画出v﹣u的关系图像;______
根据图像我们知道v和u的定量关系是:v与u成______(选填“正比”或“反比”),根据上面的实验结果,看起来水深0.6m的水坑,其实际深度是______m,因此看起来不深的水不能贸然下去,以免危险。
28. 阅读短文,回答问题:
光电鼠标
如图所示,光电鼠标是利用发光二极管照亮鼠标垫,鼠标垫通过成像透镜在光学感应器(相当于光屏)上成像。当鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,产生的结果会传回计算机,电脑屏幕上的光标根据这些结果来回移动,图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)为了使被照亮的鼠标垫在光学感应器上成像,鼠标垫应选用_________(填“粗糙”或“光滑”)的材料,使光在其表面上发生_________反射。如图所示中聚光透镜对二极管发出的光线有_________(填“发散”或“会聚”)作用;
(2)当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学感应器距成像透镜3mm,则在光学感应器上成_____________(填“正立、放大的虚”、“倒立、缩小的实”或“倒立、放大的实”)像;
(3)当鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学感应器的_________(填“上”或“下”)方,而且所成的像_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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江苏省邗江中学(集团)北区校维扬中学2024—2025学年度
第一学期初二年级物理学科期中试卷
(满分:100分考试时间;100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正确)
1. 装满水的水杯里还能放多少只回形针?学习小组的六位同学分别回家做完实验后,到学校比一比看谁放入的回形针最多?大家还试图找出影响放入回形针数目的因素。对于“大家到学校后比数量、找因素的过程”属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
【答案】D
【解析】
【详解】做完实验,大家到学校后比数量、找因素的过程,是交流谈论的过程,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 下列哪个物体不是光源( )
A. 点燃的生日蜡烛 B. 夜晚,空中明亮的月亮
C. 夏夜,森林里一闪一闪的萤火虫 D. 亮着的手机屏幕
【答案】B
【解析】
【详解】自身能够发光的物体叫做光源。月亮自身并不能发光,它只是反射了太阳光,所以月亮不是光源。而点燃的生日蜡烛、萤火虫、亮着的手机屏幕自身都能发光,属于光源。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 在西川中学的运动会中,台上的播音员用优美的声音,高声念出运动会加油稿,这里的“优美”和“高声”描述了播音员声音的特性,分别对应的物理概念是( )
A. 音色、音调 B. 音色、响度 C. 音调、响度 D. 音调、音色
【答案】B
【解析】
【详解】声音优美是指播音员声带发声的品质好,指的是音色;高声念出运动会加油稿,是指播音员声带振动的振幅大,声音的响度大。
故选B。
4. 在我国云南生长着一种神奇的“跳舞草”,每当音乐声响起,它的叶子就会随着音乐旋律的高低快慢而上下跳动。音乐的节奏越快,它跳动就越快;音乐的节奏一慢,它也随之慢下来;音乐停止时,它也停止了跳舞。如图所示,人对着它唱歌时,它会“跳舞”。关于该现象,下列说法正确的是( )
A. 将“跳舞草”置于月球上,“跳舞草”也会“翩翩起舞”
B. “跳舞草”能够“跳舞”,说明了固体能够传声
C. 音乐节奏快时,声波频率大,叶子就振动得快
D. 音乐停止时,没有了振动,“跳舞草”还能跳一会儿
【答案】C
【解析】
【详解】A.“跳舞草”之所以能跳舞,是声波对这种草的刺激很灵敏,声音传播时引起空气的振动,月球上没有空气,故“跳舞草”不会跳舞,故A错误;
B.“跳舞草”能够跳舞,说明了空气能够传声(或声音引起周围空气振动),故B错误;
C.音乐节奏快时,声波频率大,叶子振动得就快,声波频率小,叶子就振动就慢,故C正确;
D.音乐一旦停止,没有了振动,没有声音,“跳舞草”也就停止了振动,故D错误。
故选 C。
5. 我们生活在充满声音的世界里,下列关于声现象的说法正确的是( )
A. 图甲:在靠近居民区的路段设置隔音墙,目的是在声源处减弱噪声
B. 图乙:声呐是利用次声波发现障碍物的
C. 图丙:城市中的噪声测试仪,数字95.8后的单位应该是Hz
D. 图丁:通过长管就能听到远处船只航行的声音,说明水能传声
【答案】D
【解析】
【详解】A.噪声的减弱途径有:在声源处、传播过程中以及人耳处,在靠近居民区的路段设置隔音墙,目的是在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.根据超声波的特点,可以利用超声波制成声呐,用来探测鱼群、测量海底深度等,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95.8后的单位应该是dB(分贝),故C错误;
D.声音可以在固体、液体以及气体中传播,通过长管就能听到远处船只航行的声音,说明水能传声,故D正确。
故选D。
6. 下列光现象中,主要利用了光的反射的是( )
A. 手影游戏 B. 太阳灶烧水
C. 海市蜃楼 D. 凿壁偷光
【答案】B
【解析】
【详解】A.手影是光在同种均匀的介质中沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.太阳灶烧水,太阳灶是利用凹面镜对光具有会聚作用来烧水的,属于光的反射现象,故B符合题意;
C.沙漠海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的,故C不符合题意;
D.凿壁偷光说明光在同种均匀的介质中沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,阳光下,一只鸟M站在水中。以下说法正确的是( )
A. 鸟M的像是N B. 鸟M的影子是P
C. M与N的大小一定相同 D. M与P的大小一定相同
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,水面相当于平面镜,P与M关于水面对称,所以P是M的倒影,即在水面上由于光的反射成的等大的虚像,N是由于光沿直线传播形成的影子,则M与N的大小不一定相同。故ABC错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,平面镜M直立在水平地面上,一铅笔平放在地面上且与平面镜垂直。则( )
A. 平面镜竖直向上移动,铅笔的像也会向上移动
B. 将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝下
C. 铅笔向右移动时笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
D. 用一块木板放置在平面镜后,铅笔不能在平面镜中成像
【答案】B
【解析】
【详解】A.平面镜竖直向上移动,但由于铅笔到平面镜的距离不变,所以铅笔的像不会向上移动,故A不符合题意;
B.将M逆时针转动45°,则铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,铅笔的像与平面镜的夹角为45°,则铅笔的像与水平面的夹角为90°,即铅笔的像呈竖直方向。由平面镜成像时像与物体关于镜面对称可知,铅笔的尖端朝下,故B符合题意;
C.根据平面镜所成的像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离可知,铅笔向右移动时笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故C不符合题意;
D.由于平面镜成像的原理是光的反射,用一块木板放置在平面镜后,铅笔能在平面镜中成像,故D不符合题意。
故选B。
9. 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。
10. 用铁丝绕成一个内径约为4mm左右的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜。辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是( )
A. 用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度
B. 透过水膜观察物体成像
C. 用刻度尺测量水膜中间和边缘的厚度
D. 用激光笔照射水膜
【答案】B
【解析】
【详解】A.用手摸水膜会弄破水膜,故A不符合题意;
B.透过水膜靠近观察书上的字,如果物体是放大的,说明水膜相当于凸透镜,如果看到的物体是缩小的,说明水膜相当于凹透镜,这种判断方法较为可靠,故B符合题意;
C.水膜太薄,不能够直接用刻度尺测量其厚度,故C不符合题意;
D.强光照射可能会破坏水膜,且强光照射时不一定能得到会聚的光斑,与主光轴平行的光线,调整水膜与光屏间的距离,才会得到最小最亮的光斑,故D不符合题意。
故选B。
11. 小明和小华在窗边用焦距为10cm的凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像。在移动凸透镜时,意外发现在报纸上出现了窗外景物的像,如图所示。以下说法错误的是( )
A. 前一次成像时,凸透镜离报纸距离小于10cm
B. 后一次成像时,凸透镜离报纸距离稍大于10cm
C. 前一次成的是正立的虚像,后一次成的是倒立的实像
D. 凸透镜远离报纸时前一次像变小,后一次像变大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.用凸透镜贴近报纸看文字,看到了文字的像,此时物距小于一倍焦距,成正立放大的虚像,和放大镜原理相同;在移动凸透镜时,意外的发现在报纸上出现了窗外景物的像,此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,和照相机的原理相同,所以前一次成像时,凸透镜离报纸距离小于10cm;后一次成像时,凸透镜离报纸距离稍大于10cm,故ABC正确,不符合题意;
D.成实像时,物变近,像变远,像变大;成虚像时,物变近,像变近,像变小,所以凸透镜远离报纸时,前一次像变大;后一次是报纸作为光屏,凸透镜对着窗外物体成倒立缩小实像,凸透镜远离报纸时,物距略减小,可以忽略,视为不变,但透镜到光屏的距离明显变大,此时报纸远离像的位置,报纸上像变模糊,而不是变大,故D错误,符合题意,
故选D。
12. 为便于测量或观察现象,实验中我们经常会对实验进行优化改进,下列采取的措施不合理的是( )
A. 可以在鼓面上放纸屑,通过纸屑跳动高度反映鼓面振幅大小
B. 为了显示光在空气中传播路径,可以在空气中喷洒烟或雾
C. 在探究平面镜成像时,为了使棋子的像更清晰,我们可以用手电筒照平面镜
D. 在探究凸透镜成像规律实验中,采用“F”光源替代蜡烛,使像更加明亮稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.敲击鼓面,鼓面上的纸屑上下跳动,通过纸屑跳动高度反映鼓面的振幅大小,这用到了转换法,故A不符合题意;
B.光在空气中是沿直线传播的,但传播路径不容易直接观察,在空气中喷洒烟或雾,有利于观察光的传播路径,故B不符合题意;
C.物体成像要清晰,就必须让物体(棋子)有足够光线射向平面镜才能成像,而不是让平面镜(玻璃板)上有足够的光线,故C符合题意;
D.在探究凸透镜成像规律实验中,采用“F”光源替代蜡烛,其大小不变,光源比较稳定,可以避免蜡烛烛光的晃动,实验时便于操作,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题(本题每空1分,共28分)
13. 如图所示是一件全国青少年科技创新一等奖的获奖作品——瓷砖制作的乐器。这名学生用同种瓷砖切割成宽度相同而长度不同的瓷砖条,用小锤敲击时,就能发出悦耳动听的音乐声。当用相同的力敲击这些瓷砖条时,它们发出的声音的__________不同。若图中的瓷砖条刚好能发出“1,2,3,4,5,6,7”的声音,则发出“1”音的是图中的__________(填“A”或“B”)。
【答案】 ①. 音调 ②. B
【解析】
【详解】[1][2]不同的砖条在敲击后振动的快慢不同,即频率不同,所以能够发出不同音调的声音;B的长度最大,所以用相同的力敲击时,发声体振动的频率最慢,它发出的声音的音调是最低的。
14. 2024年12月3日,勤建学校开展了运动会,由于光速远大于声速,计时员___________(选填“看到发令枪冒烟”或“听到枪声”)就计时。裁判员正拿着扩音器指挥现场,裁判员的声音通过扩音后的声波波形是图___________(选填“甲”、“乙”或“丙”),甲、乙、丙三图中音调相同的是___________。
【答案】 ①. 看到发令枪冒烟 ②. 甲 ③. 甲乙
【解析】
【详解】[1]由于光速远大于声速,所以运动会上赛跑时,发令枪冒烟发出的光传入计时裁判眼中所用时间和赛跑所用时间相比可以忽略不计,而枪声传入裁判耳中所需时间不可忽略,所以计时裁判总是看到发令枪冒烟就计时。
[2]裁判员的声音通过扩音后声音的响度变大,即声音的振幅变大,从波形图上表现的是波峰到波谷的距离变大,音调不变,即频率不变,故波形图是图中的甲。
[3]音调相同即声音的频率相同,频率相同即每秒内振动的次数相同,由图可知,甲、乙每秒内振动的次数相同,即振动的频率相同,因此甲、乙音调相同。
15. 在停车场,思奇注意到当爸爸倒车入位靠近墙壁时,倒车雷达会发出“嘀嘀”的蜂鸣声。
(1)倒车雷达是利用_________(选填“超声波”或“次声波”)测距的,同时说明声能传递_________;
(2)如图所示,是某一次倒车时车内屏幕上显示信息,此时探头从发出声波到接收到回波所用的时间是_________秒(声速v声=340m/s)。
【答案】(1) ①. 超声波 ②. 信息
(2)0.02
【解析】
【小问1详解】
[1][2]倒车时,倒车雷达利用超声波原理,由探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全,所以倒车雷达是一种能发射和接收超声波的设备,说明声音可以传递信息。
【小问2详解】
根据倒车雷达显示的信息可知车与后方障碍物的距离s=3.4m,则探头从发出声波到接到回波,超声波通过的距离为
s1=2s=2×3.4m=6.8m
由可得,探头从发出声波到接收到回波所用时间是
16. 圭表是中国古代重要的天文仪器,如图甲所示,圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气,日影是光的______形成的。圭表的原理如图乙所示,为了在圭尺上观察到清晰的日影,立表需要用______(选填“透明”或“不透明”)物体制作,立春节气正午日影比夏至长,说明立春节气正午太阳在位置______(选填“A”或“B”)。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 不透明 ③. B
【解析】
【详解】[1]日影属于影子,是光的直线传播形成的,光照射不到的地方就形成了影子。
[2]圭表的原理如图乙所示,为了在圭尺上观察到清晰的日影,立表需要用不透明物体制作。
[3]立春节气正午日影比夏至长,则立春节气的太阳位置较低,即在位置B。
17.
(1)如图甲所示,让一束太阳光通过_________(填一种光学元件),可观察到光的色散现象;
(2)如图乙所示,一束红光沿AO从空气射向玻璃,OB和OC分别是红光的反射光和折射光,OB与OC互相垂直。若入射角为60°,则折射角为_________°。如果一束紫光也沿AO斜射向玻璃则紫光的折射光与OC比较会更_________(选填“靠近”或“远离”)法线;
(3)光在真空中传播速度约为_________km/s。“当地球遮住太阳的光,月亮便走进了地球的阴影”,这是某影片中的台词片段,它描述的是_________现象(选填“日食”或“月食”)。
【答案】(1)三棱镜 (2) ①. 30 ②. 靠近
(3) ①. 3×105 ②. 月食
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,让一束太阳光通过三棱镜,太阳光被分解为红橙黄绿蓝靛紫七色光。
【小问2详解】
[1]若入射角为60°,根据光的反射定律,反射角为60°,OB与OC互相垂直。故折射角为
[2]由于紫光的偏折程度比红光大,故紫光的折射光线更靠近法线。
【小问3详解】
[1]光在真空中传播速度约为3×108m/s,合3×105km/s。
[2]“当地球遮住太阳的光,月亮便走进了地球的阴影”,月亮无法反射太阳光,这样你就看不见月亮,故是月食。
18. 如图所示为一款多功能“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜。如果图中的人距离魔镜0.6m,则镜中的像距离人______m,在她远离“魔镜”的过程中,她的像大小将______;“魔镜”又可以作为显示屏,显示屏上的彩色影像由红、绿、______三种色光混合而成。
【答案】 ①. 1.2 ②. 不变 ③. 蓝
【解析】
【分析】根据平面镜成像特点进行判断: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;红、绿、蓝三种色光叫色光三原色。
【详解】[1]如图所示为一款多功能“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜,如果图中的人距离“魔镜”0.6m,则镜中的像距离“魔镜”与物到“魔镜”相等,为0.6m;则镜中的像距离人1.2m。
[2]物像大小相等,在她远离“魔镜”的过程中,她的像的大小将不变。
[3]“魔镜”又可以作为显示屏,显示屏上的彩色影像由红、绿、蓝三种色光合成的。
19. 如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光竖直向下照向水面,若保持入射点不变,入射光线逆时针旋转10°,反射光线_________(顺/逆)时针旋转10°;若入射光线不变,在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜10°,则反射光线旋转_________度。
【答案】 ①. 顺 ②. 0
【解析】
【详解】[1]保持入射点不变,入射光线逆时针旋转10°角,反射角等于入射角,则反射光线顺时针旋转10°。
[2]若入射光线不变,在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜10°,但由于反射面为水面,仍然是水平的,则反射光线旋转0度。
20. 如图所示,将一只凸透镜正对着太阳,把一张纸放在它下方,纸上呈现一个圆光斑,光斑直径小于透镜直径,测得光斑到透镜的距离为L。
(1)若透镜焦距小于L,透镜逐渐靠近纸面,会看到圆光斑_________(填光斑大小变化情况);
(2)若透镜焦距大于L,保持透镜到纸的距离不变,换用一个焦距更大的同类型透镜,会看到光斑_________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)先变小后变大
(2)变大
【解析】
【小问1详解】
凸透镜正对阳光,光线平行于凸透镜的主光轴,经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点,该点是凸透镜的焦点;由于光斑比透镜小,测得光斑到透镜的距离为L, 当透镜焦距小于L时,透镜靠近纸面会经过焦点,会看到圆光斑先变小后变大。
【小问2详解】
当透镜焦距大于L时,则焦点在纸面下方,保持透镜到纸的距离不变,换用一个焦距更大的同类型透镜,则相当于原透镜靠近纸面,所以会看到圆光斑变大。
21. 小明利用凸透镜、蜡烛、光屏等器材探究凸透镜成像规律,记录部分数据如下:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30.0
15.0
倒立缩小实像
2
20.0
20.0
倒立等大实像
3
15.0
a
倒立放大实像
(1)由表中数据可知该凸透镜的焦距为_________cm;表格中漏写的内容a为_________;
(2)实验一段时间后,蜡烛变矮,像不在光屏中央,若要像重新回到光屏中央,应将凸透镜向_________移(选填“上”或“下”);
(3)当光屏上呈现清晰的像时,一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央,则蚊子在光屏上_________(选填“能”或“不能”)成像。
【答案】(1) ①. 10.0 ②. 30.0
(2)下 (3)不能
【解析】
【小问1详解】
[1]由表中数据可知
u=v=20.0cm=2f
成倒立等大的实像,此时凸透镜焦距f=10.0cm。
[2]由第1组数据可知,物距为30.0cm,像距为15.0cm,成倒立缩小的实像,由光路的可逆性,当物距为15.0cm,像距为30.0cm,成倒立放大的实像。
【小问2详解】
实验一段时间后,蜡烛变矮,光屏上的像“跑”到光屏上方,若要像重新回到光屏中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,应将凸透镜向下移。
【小问3详解】
一只蚊子飞来爬在凸透镜镜片中央,此时相当于蚊子处于1倍焦距以内,所以此时光屏上不能成蚊子的像。
三、解答题(共48分)
22. 按要求作图(请保留作图痕迹)。
(1)根据平面镜成像特点,在甲图中画出物体AB在平面镜中所成的像;
(2)甲图是我国的敦煌塔式光热电站。它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。乙图是某个时刻太阳光经某定日镜反射后,照射到吸热器的光路图,请画出该定日镜并标出反射角的大小。
(3)请画出入射光线通过透镜后的折射光线。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据平面镜成像的特点,过点A作平面镜的垂线(虚线),并延长,使A点到平面镜的距离等于A’点到平面镜的距离,得到A的像A’。同样,过点B作平面镜的垂线(虚线),并延长,使B点到平面镜的距离等于B’点到平面镜的距离,得到B的像B’。连接A’和B’,A’B’就是AB的像。如图所示:
【小问2详解】
根据光的反射定律,作出太阳光与吸热器夹角的角平分线即为法线(虚线),垂直于法线作出定日镜,根据图中所给数据可得太阳光与吸热器夹角大小等于
则反射角大小为
如图所示:
【小问3详解】
从图中可以看出,透镜中间薄、边缘厚,这是凹透镜的特征,根据凸透镜的三条特殊光线规则来作图,平行于主光轴的光线,折射光线的反向延长线过焦点,通过光心的光线,传播方向不改变。如图所示:
23. 小明在观察如图甲所示的二胡时猜想:弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝,设计了如图乙所示的装置,拨动枕木AB间的钢丝,进行了四次对比探究,四次实验的部分信息如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
钢丝直径/mm
2
1
1
AB间距/cm
50
50
50
30
钩码个数
3
3
4
3
(1)实验中,在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的_____________;
(2)第1、2两次实验是为了探究音调与弦的______关系,拨动后发现第1次实验发声音调低,则小明可得出结论:当弦的材料、_______和松紧相同时,弦越______,音调越高;
(3)为了探究某一猜想,关于第4次钢丝的粗细选择_____________(填序号);
A. 1mm B. 2mm C. 1mm或2mm均可
(4)二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律,图丙中小明手握上端,两手指按压的是音符“3”、“4”位置,已知相同条件下,弦越短,音调越高。为发出“3”音符(“3”比“4”音调低),此时他最简单合理的操作是:松开_____________(选填“中指”或“食指”)。
【答案】(1)松紧程度
(2) ①. 粗细 ②. 长度 ③. 细
(3)A (4)中指
【解析】
【小问1详解】
为了改变钢丝的松紧程度,可以在钢丝末端悬挂不同数目的钩码。
【小问2详解】
[1]第1、2两次实验中,琴弦的材料、松紧、长短相同,直径不同,为了探究音调与弦的粗细的关系。
[2][3]第1次实验发声音调低,比较第1、2两次的实验数据可知,在弦的材料、松紧、长度相同时,弦越细,音调越高。
【小问3详解】
结合控制变量法分析,两组数据中只能有一个变量,因此结合前三组数据可知,第4次钢丝粗细为1mm,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
为发出“3”音符,即让音调变低,他此时最简单合理的操作是:松开中指,理由是当粗细和松紧相同时,弦越长音调越低。
24. 随着生活水平的日益提高,不少场所的装修会考虑声学隔声效果。小军同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒,如图甲所示,并将玻璃杯作为声源置于盒内,再将整个盒子放置于水平桌面上;与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机的分贝仪软件功能记录敲击玻璃杯所发出的声音在此处的声强级。
为了控制声源的响度,现有如图乙所示的两种方案。
方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯。
方案二:手金小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯。
(1)你认为方案_________(选填“一”或“二”)较合理,在此方案下小军的实验数据如下表,你认为表中①处应填_________;仅从隔声性能的角度考虑,四种材料中最适合做隔音墙装修材料的是_________,本实验中使用的研究方法有:控制变量法和_________;
材料的种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
①
最强
最弱
较弱
较强
(2)你认为影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的_________(写出一个即可)
【答案】(1) ①. 一 ②. 隔声效果 ③. 聚酯棉 ④. 转换法
(2)疏松致密程度
【解析】
【小问1详解】
[1]方案一较合理,因为将悬挂在细线下的小球拉到同一高度,由静止开始释放去敲击玻璃杯,能控制敲击玻璃杯的力度大小相等。手拿小锤子,很难控制用相同的力。
[2]本实验比较的是不同材料的隔声效果,因此表格中应该填入隔声效果。
[3]隔声效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的大小反应出来,聚酯棉垫在杯子底下时发出声音最小,为45dB,因此它的隔声效果能最好,适合装修隔音墙用。
[4]转换法是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,本实验中将看不见的隔音效果通过声音响度的大小来体现,采用了转换法。
【小问2详解】
影响吸音性能的因素除了材料的种类,可能还有材料的厚度、疏松致密程度、孔隙结构等。
25. 如图1所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)使用针孔照相机时,小孔对着_________(选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察,更容易看到物体的像;
(2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图2甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的_________(填序号)。这个像是_________(选填“实像”或“虚像”);
(3)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会_________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若将“F”字样光源向上移动,则塑料薄膜上的像向_________(选填“上”或“下”)方移动;
(4)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状_________(选填“改变”或“不变”);
(5)晴天的正午时分,走在公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是_________(填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的_________(选填“像”或“影子”)。圆形光斑大小不一原因是___________________________________________。
【答案】(1)明亮 (2) ①. ② ②. 实像
(3) ①. 变大 ②. 下
(4)不变 (5) ①. 太阳 ②. 像 ③. 树叶的缝隙到地面的距离不同
【解析】
【小问1详解】
使用针孔照相机时,小孔对着明亮的物体进行观察,更多光线进行成像,像更清晰,更容易看到物体的像。
【小问2详解】
[1][2]物体经过小孔成的是倒立的实像,所以塑料膜上所成的像是图丙中的②。
【小问3详解】
[1]将易拉罐靠近发光体,物距变小,像距变大,所以塑料膜上所成的像会变大。
[2]因为小孔成像所成的是倒立的像,所以将光源向上移动,塑料膜上的像将向下移动。
【小问4详解】
小孔成像的形状与小孔的形状无关,所以将小圆孔改为三角形小孔,像的形状不变。
【小问5详解】
[1][2]地上大小不同的圆形光斑是太阳经过树叶之间的缝隙所形成的太阳的像,光斑大小不一是因为树叶的缝隙到地面的距离不同。
26. 如图(a)所示是探究光的反射定律的实验装置,白板安装在底座上,可以绕水平直径MN偏转,面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。
(1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里,让白板绕着MN偏转,设法使白板上同时呈现入射光和_________的径迹,如图(b)所示,此时白板所在的平面和镜面_________;
(2)实验中选用的是自带量角器的白板的优点是__________;
(3)如下图甲所示,另一组同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,也对“光的反射定律”进行了探究;
①如上图甲所示,入射光线EO和反射光线OF已经呈现在纸板上,此时让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光沿OE方向射出,该实验现象说明___________________________;
②如上图乙所示,在图甲的基础上,将纸板右侧部分绕ON向后翻折,在右侧纸板ONBC上观察不到反射光线,此时反射光_________(选填“消失”或“存在”);
③如上图丙所示,将入射光EO连同纸板一起以ON为轴旋转一定角度;图丁中入射光EO连同纸板一起以CD为轴向后旋转一定角度。在丙、丁两幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的是_________,入射角的大小未改变的是_________,法线位置未改变的是_________。
【答案】(1) ①. 反射光 ②. 垂直
(2)便于测量反射角和入射角的大小
(3) ①. 反射时光路可逆 ②. 存在 ③. 丙 ④. 丙 ⑤. 丙、丁
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜垂直放置,使白板上呈现入射光线和反射光线,从而探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
【小问2详解】
实验中选择自带量角器的白板,便于直接读出入射角和反射角的大小,从而便于比较反射角与入射角的关系。
【小问3详解】
[1]若让另一束光沿FO方向射向平面镜,如图丁所示,反射光将沿OE方向射出,该实验现象说明在反射现象中,光路是可逆的。
[2]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板右侧绕轴ON向后折,此时反射光线没有随纸板向后折转,故在ONBC上面看不到反射光线,反射光线仍然在原来位置,即反射光线仍然存在。
[3][4][5]如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,纸板仍然与镜面垂直,且在同一个平面内,故在纸板上仍能观察到反射光,且法线位置不变,入射光线与法线的夹角不变,所以入射角不变,如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,此时入射光线的位置发生改变,而法线位置不变,入射光线、反射光线和法线不在纸板所在平面上,故在纸板上观察不到反射光,同时入射角也发生改变,故在丙、丁两幅图中,纸板上仍可以看到反射光线的是丙,入射角的大小未改变的是丙,法线位置未改变的是丙、丁。
27. 在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组选用了两个相同的小灯泡a和b、刻度尺等器材,实验的研究对象是小灯泡a,将灯泡a到水面距离称为物距u,灯泡a的像到水面的距离称为像距v,实验过程如下:
A.把一个小灯泡a放在水中某处,此时在水面上方看到水下的灯泡a是由于光的折射形成的______像;(“虚”或“实”)
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,上下调整其位置,使它在水面上所成的像与灯泡a的像______;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离;
(1)实验中将灯泡______(选填“b”或“b的像”)替代了灯泡a的像;
(2)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,依据是平面镜所成的像______;
A.是虚像
B.和物体大小相等
C.和物体到镜面的距离相等
D.和物体的连线与镜面垂直
(3)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使灯泡a与刻度尺的零刻度线对齐,则刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的______(选填“物距”或“像距”);
(4)某小组实验时,测得灯泡au和v的对应关系如表所示:
u/mm
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
v/mm
22.5
45.0
67.5
90.0
112.5
135.0
根据表格数据可知,请在坐标系中描点画出v﹣u的关系图像;______
根据图像我们知道v和u的定量关系是:v与u成______(选填“正比”或“反比”),根据上面的实验结果,看起来水深0.6m的水坑,其实际深度是______m,因此看起来不深的水不能贸然下去,以免危险。
【答案】 ①. 虚 ②. 重合 ③. b的像 ④. C ⑤. 物距 ⑥. ⑦. 正比 ⑧. 0.8
【解析】
【详解】A.[1]把一个小灯泡a放在水中某处,光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,故此时在水面上方看到水下的灯泡a是由于光的折射形成的虚像。
B.[2]将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,小灯泡b发出的光在水面发生反射形成的像在水面下方,上下调整其位置,使它在水面上所成的像与灯泡a的像重合。
(1)[3]该实验中,小灯泡b发出的光在水面发生反射所形成的像,这个像的位置在水面下方,刚好与灯泡a在水面下方由于光的折射形成的像重合,测量了小灯泡b到水面的距离,就间接测量了小灯泡a的像到水面的距离,因此灯泡b的像替代小灯泡a的像。
(2)[4]因为平面镜成正立、等大的虚像,并且像与物到平面镜的距离相等,所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[5]测量时,刻度尺在水面处的示数表示灯泡a到水面的距离,由题意可知,灯泡a到水面距离即物体到镜面的距离,为物距u。
(4)[6]根据表中数据在图乙中描点,并用直线连接起来,如下图所示:
[7]根据图像可知,v与u成正比。
[8]根据上面的实验结果,看起来水深0.6m的水坑
故其实际深度h=0.8m,因此看起来不深的水不能贸然下去,以免危险。
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光电鼠标
如图所示,光电鼠标是利用发光二极管照亮鼠标垫,鼠标垫通过成像透镜在光学感应器(相当于光屏)上成像。当鼠标移动时,感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,产生的结果会传回计算机,电脑屏幕上的光标根据这些结果来回移动,图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。
(1)为了使被照亮的鼠标垫在光学感应器上成像,鼠标垫应选用_________(填“粗糙”或“光滑”)的材料,使光在其表面上发生_________反射。如图所示中聚光透镜对二极管发出的光线有_________(填“发散”或“会聚”)作用;
(2)当鼠标平放在鼠标垫上,成像透镜距鼠标垫7mm,光学感应器距成像透镜3mm,则在光学感应器上成_____________(填“正立、放大的虚”、“倒立、缩小的实”或“倒立、放大的实”)像;
(3)当鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学感应器的_________(填“上”或“下”)方,而且所成的像_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 粗糙 ②. 漫 ③. 会聚
(2)倒立、缩小的实 (3) ①. 下 ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]反射分为镜面反射和漫反射,为了使被照亮的鼠标垫在光学感应器上成像,鼠标垫应选用粗糙的材料,光在粗糙材料表面上发生漫反射。
[3]如图所示,二极管发出的光线经过聚光透镜后,光线会聚,所以聚光透镜对二极管发出的光线有会聚作用。
【小问2详解】
成像透镜距鼠标垫7mm,光学感应器距成像透镜3mm,此时物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,在光学感应器上成倒立、缩小的实像, 相当于生活中照相机的成像原理。
【小问3详解】
[1][2]当鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,相当于增大了物距,此时像距会变小,因为成像透镜和光学感应器距离是不变的,导致像成在光学感应器的下方,由凸透镜成像规律可知,所成的像变小。
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