精品解析:山东省德州市庆云县渤海中学2024-2025学年八年级上学期12月份月考物理试题
2025-01-16
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内容正文:
2024-2025学年度初中物理12月月考卷
考试范围4-5章;考试时间:100分钟
一、单选题
1. 2021年10月16日0时23分,神舟十三号在酒泉卫星发射中心成功发射。下列对四幅图中情景描述正确的是( )
A. 图中正在升空的火箭做的是匀速直线运动
B. 图中王亚平通过水球成倒立、缩小的实像
C. 图中飞船相对于地球是静止的
D. 图中三名宇航员的质量比在地球上要小
2. 如图所示,关于生活中的光现象,下列说法错误的是( )
A. 甲图中用激光束引导隧道掘进方向是利用了光的直线传播
B. 乙图中看见水中的鱼比它真实的位置要浅是因为光的反射
C. 丙图中放大镜将字母放大是利用了光的折射
D. 丁图中岸上景物在水中的倒影是光的反射现象
3. 小明把圆珠笔靠近平面镜的过程中( )
A. 圆珠笔在平面镜中成的像变大,像为虚像
B. 圆珠笔在平面镜中成像的大小不变,像为虚像
C. 圆珠笔在平面镜中成的像变大,像为实像
D. 圆珠笔在平面镜中成像的大小不变,像为实像
4. 购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法不正确的是( )
A. 光经过摄像头成像利用的是光的折射
B. 摄像头的成像特点与投影仪相同
C. “刷脸”时,面部应位于摄像头的二倍焦距点之外
D. “刷脸”时,面部经摄像头成倒立、缩小的实像
5. 下列物理现象,其原理属于光沿直线传播的是( )
A. 水中倒影 B. 雨后彩虹 C. 小孔成像 D. 海市蜃楼
6. 下列物体中,属于光源的是( )
A. 月亮 B. 烛焰
C. 人的眼睛 D. 水晶杯
7. 检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m。下图是小红同学在一次测量视力时的情景,关于这次视力测量说法正确的是 ( )
A. 视力表中开口向上的“E”,在平面镜中成的像开口向下
B. 视力表中开口指向纸外的“E”,在平面镜中成的像开口指向纸内
C. 小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
D. 小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.3m
8. 如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A. 灿烂的烟花不是光源
B. 人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C. 先看到烟花后听到爆炸声,说明声速比光速大
D. 光和声的传播都需要介质
9. 小京通过焦距为10cm的透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该透镜是凹透镜
B. “关灯”两字放大的像是实像
C. 提示牌上“关灯”两字到透镜的距离小于10cm
D. 靠近提示牌,“关灯”两字将进一步变大
10. 图甲是太阳光通过三棱镜时发生的折射示意图,在图乙中,一束红光和一束紫光先后以相同的入射角从空气射入上下表面平行的玻璃砖的同一点,并都能从下表面射出。下列说法中正确的是( )
A. 从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大
B. 从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角小
C. 紫光和红光将从下表面的同一点射出
D. 从下表面射出后紫光和红光一定平行
11. 关于如图中所示的光学现象的描述或解释,正确的是( ).
A. 图甲中,亭台、树木在水中的“倒影”是由于光的直线传播形成的
B. 图乙中,手影是由于光的反射形成的
C. 图丙中,急转弯处的“拐弯镜”(凸面镜)是利用光的反射规律成像的
D. 图丁中,漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
12. 下列各种现象,属于光沿直线传播的是( )
A. 湖边的树在湖水中的“倒影”
B. 路灯下人在地面上的影子
C. 杯弓蛇影
D. 在平面镜前看到自己的像
13. 河间皮影戏是河北省河间市一个独特稀有的戏种,也是冀中皮影戏的重要代表。用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上出现影子。如图所示光现象中,与皮影戏原理相同的是( )
A. “弯折”的铅笔 B. 水中的倒影
C. 古代的日晷 D. 雨后的彩虹
14. 某兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜,通过该潜望镜观察教室内的挂钟,指针位置如图所示,则该挂钟的实际时间是( )
A. 4时35分 B. 5时25分 C. 6时35分 D. 7时25分
15. 平面镜前有一个发光点S,由发光点到平面镜的垂线的垂足为O,如图所示。当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点( )
A. 跟平面镜的距离保持不变 B. 沿一直线越来越接近平面镜
C. 和发光点的距离越来越大 D. 按逆时针方向沿一圆弧运动
16. 如图所示,是探究凸透镜成像规律的实验,已知凸透镜的焦距是,此时光屏上能成清晰的像,下列说法正确的是( )
A. 此时光屏上成的是倒立、放大的实像
B. 将蜡烛移到处时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜移动
C. 只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰等大的像
D. 用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住,光屏上的像会变成一半
二、填空题
17. 自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸(图甲),在内套筒(略小)的一端蒙上塑料薄膜当光屏(图乙),把内套筒装入外套筒中(图丙)。使用针孔照相机时,小孔对着______(选填“明亮的室外”或“较暗的室内”),在光屏上成的是物体的______(选填“实”或“虚”)像,把内套筒远离小孔,看到的像______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
18. 太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫作______,最早是由______发现的。这现象说明白光是______色光(填“单”或“复”),产生这一现象的原因是三棱镜对不同颜色的光______ 程度不同(填“反射”或“折射”)。我们把红、绿、______为色光三原色;适当的______线照射可促进人体骨骼生长。
19. 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),其中折射角是_________度。
20. 小明在暗室里探究平行于主光轴的光通过透镜后的光路,他用一直径和透镜玻璃直径相同的平行光正对透镜照射,惊奇的发现通过透镜玻璃边缘的光经透镜后部分发生偏折,部分沿直线传播,如图1和2所示。第二天小明在阳光下继续研究透镜对光的作用,将透镜正对太阳光,移动与透镜平行的白纸,在白纸上得到了如图3所示的现象。则该同学所用的透镜为___________(选填“凹透镜”、“凸透镜”、或“凹透镜或凸透镜”);继续将白纸稍远离该透镜,则暗斑的面积将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),亮环的亮度将___________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
21. 如图所示,装有水的长方体水槽水平放置(水槽足够深),固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)B点到水面的距离;往水槽内注水,水面上升2cm。此时折射光射到右壁上的C点将 ___________(选填“不动”、“向上移”或“向下移”),反射光射到右壁上的D点,则A、D之间的距离是 ___________2cm(选填“大于”、“小于”或“等于”)。(点A、B、C、D未在图中标出)
三、作图题
22. 画出如图所示中相应的折射光线。
23. 如图所示,一个凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点.请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线.
24. 如图,在探究平面镜成像实验中,请作出烛焰上发光点A发出的光线经平面镜反射进入人眼的光路图(保留作图痕迹)。
四、实验题
25. 如图所示是“探究光的反射定律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
实验次数
1
2
3
4
5
6.
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0°.
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
(1)实验应选择在_______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。将光屏_______(选填“垂直”或“倾斜”)放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙,说明反射光线、入射光线与法线在_______。表中数据可得到反射定律是:_______
(2)某同学的实验数据如上表,其中有一组数据错了,这组数据是第_______次实验的,错误原因可能是将反射光线与_______的夹角为成反射角。
26. 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)图甲:固定凸透镜位置,发光小灯泡在40cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑,则该透镜的焦距为______cm;
(2)用蜡烛代替小灯泡继续做实验,将点燃的蜡烛放置于光具座35cm刻度处,凸透镜位置不变,将光屏向______移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(3)某次实验情况如图乙所示,在光屏上得到了一个清晰的像,同学们提出“有哪些方法可以使光屏上的像变大”的问题,经过讨论后形成两个方案,而且结果都达到目的。方案1:保持蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向______移动适当距离;方案2:保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏都向______移动;
(4)若图乙中凸透镜位置不变,将蜡烛移至45cm刻度处,移动光屏______(选填“能”或“不能”)承接到像,人应在______(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像;
(5)如图乙所示位置,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是______(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”);
(6)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正图______(选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
27. 小林同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”的实验:
(1)用薄玻璃板代替平面镜,主要是利用薄玻璃板透明的特点,便于 ___________ ;
(2)此实验应在 ___________ (选填“较暗”或“较亮”)环境进行;选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 ___________ 关系;
(3)实验中,先在玻璃板前面2cm处放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支未点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到观察到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 ___________ (选填“相等”或“不相等”);若移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,移动光屏, ___________ (选填“能”或“不能”)在光屏上得到蜡烛A的像,说明平面镜成的是___________ (选填“实像”或“虚像”);
(4)接着小林将蜡烛A远离玻璃板1cm,B蜡烛应与A相距 ___________ cm才可能与A的像完全重合;
(5)在刚开始实验中,小明将蜡烛B在玻璃板后的桌面上水平移动,发现前面蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方偏高且倾斜,则造成该现象的原因是 ___________。(选填“A”或“B”)
A、玻璃板未竖直放置且向蜡烛A方向倾斜
B、玻璃板未竖直放置且向蜡烛B方向倾斜
五、计算题
28. 在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖,汽车以10m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声,4s后汽车司机听到鸣笛的回声,(设声音在空气中的传播速度为340m/s)问:
(1)4s内汽车所走的距离有多远?
(2)4s内声音传播的距离有多远?
(3)听到回声时汽车离山崖的距离有多远?
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2024-2025学年度初中物理12月月考卷
考试范围4-5章;考试时间:100分钟
一、单选题
1. 2021年10月16日0时23分,神舟十三号在酒泉卫星发射中心成功发射。下列对四幅图中情景描述正确的是( )
A. 图中正在升空的火箭做的是匀速直线运动
B. 图中王亚平通过水球成倒立、缩小的实像
C. 图中飞船相对于地球是静止的
D. 图中三名宇航员的质量比在地球上要小
【答案】B
【解析】
【详解】A.火箭升空过程中,火箭是加速的,速度发生了变化,做的是变速运动,故A错误;
B.由图可知,此时凸透镜成的是倒立、缩小的实像,故B正确;
C.飞船相对于地球发生了位置的变化,所以飞船是运动的,故C错误;
D.质量与位置无关,所以三名宇航员的质量和在地球上的质量是相同的,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,关于生活中的光现象,下列说法错误的是( )
A. 甲图中用激光束引导隧道掘进方向是利用了光的直线传播
B. 乙图中看见水中的鱼比它真实的位置要浅是因为光的反射
C. 丙图中放大镜将字母放大是利用了光的折射
D. 丁图中岸上景物在水中的倒影是光的反射现象
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.甲图中用激光束引导隧道掘进方向是利用了光的直线传播的特点,故A正确,A不符合题意;
B.乙图中看见水中的鱼比它真实的位置要浅是因为光的折射形成了虚像,故B错误,B符合题意;
C.丙图中放大镜将字母放大是利用物距小于一倍焦距时凸透镜成正立放大虚像的原理,属于光的折射,故C正确,C不符合题意;
D.丁图中岸上景物在水中的倒影是平面镜成像,是光的反射,故D正确,D不符合题意。
故选B。
3. 小明把圆珠笔靠近平面镜的过程中( )
A. 圆珠笔在平面镜中成的像变大,像为虚像
B. 圆珠笔在平面镜中成像的大小不变,像为虚像
C. 圆珠笔在平面镜中成的像变大,像为实像
D. 圆珠笔在平面镜中成像的大小不变,像为实像
【答案】B
【解析】
【详解】平面镜成像为虚像,像与物始终等大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法不正确的是( )
A. 光经过摄像头成像利用的是光的折射
B. 摄像头的成像特点与投影仪相同
C. “刷脸”时,面部应位于摄像头的二倍焦距点之外
D. “刷脸”时,面部经摄像头成倒立、缩小的实像
【答案】B
【解析】
【详解】A.摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,故A正确,不符合题意;
BCD.“刷脸”时,面部应位于二倍焦距之外,面部通过摄像头成倒立、缩小的实像,成像原理与照相机相同,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
5. 下列物理现象,其原理属于光沿直线传播的是( )
A. 水中倒影 B. 雨后彩虹 C. 小孔成像 D. 海市蜃楼
【答案】C
【解析】
【详解】A.水中倒影,是平面镜成像,属于光的反射,故A不符合题意;
B.雨后彩虹是光的折射现象,故B不符合题意;
C.小孔成像是由于光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.海市蜃楼是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
6. 下列物体中,属于光源的是( )
A. 月亮 B. 烛焰
C. 人的眼睛 D. 水晶杯
【答案】B
【解析】
【详解】自身能够发光的物体叫做光源。月亮是反射的太阳光;眼睛不能发光;水晶杯看起来很亮,也是反射的其它光,点燃的烛焰自身能够发光,是光源,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m。下图是小红同学在一次测量视力时的情景,关于这次视力测量说法正确的是 ( )
A. 视力表中开口向上的“E”,在平面镜中成的像开口向下
B. 视力表中开口指向纸外的“E”,在平面镜中成的像开口指向纸内
C. 小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
D. 小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.3m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.平面镜所成像是正立的虚像,物像相当于平面镜对称。所以视力表中开口向上的“E”,在平面镜中成的像开口也向上;视力表中开口指向纸外的“E”,在平面镜中成的像开口也向外,故AB错误;
CD.要求被测者与视力表像的距离是5m,由图知,小红到平面镜距离2.2m,所以视力表的像到平面镜距离为
5m-2.2m=2.8m
视力表到平面镜距离也为2.8m,L的大小应该是
2.8m-2.2m=0.6m
故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A. 灿烂的烟花不是光源
B. 人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C. 先看到烟花后听到爆炸声,说明声速比光速大
D. 光和声的传播都需要介质
【答案】B
【解析】
【详解】A.灿烂的烟花自身能够发光,属于人造光源,故A错误;
B.光在同种均匀介质中沿直线传播,灿烂的烟花发出的光进入人们的眼睛中,人们看到灿烂的烟花,属于光的直线传播,故B正确;
C.声音在空气中的传播速度约为340m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,因此先看到烟花后听到爆炸声,说明光速比声速快,故C错误;
D.声音的传播需要介质,光的传播不需要介质,故D错误。
故选B。
9. 小京通过焦距为10cm的透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该透镜是凹透镜
B. “关灯”两字放大的像是实像
C. 提示牌上“关灯”两字到透镜的距离小于10cm
D. 靠近提示牌,“关灯”两字将进一步变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.观察图可知,成正立、放大的虚像,该透镜属于生活中的放大镜,是凸透镜,故A错误;
B.放大镜物距在一倍焦距以里,成放大的虚像,故B错误;
C.放大镜物距在一倍焦距以里,凸透镜能成正立、放大的虚像,故C正确;
D.放大镜在一倍焦距以里,物近像近像变小,故D错误。
故选C。
10. 图甲是太阳光通过三棱镜时发生的折射示意图,在图乙中,一束红光和一束紫光先后以相同的入射角从空气射入上下表面平行的玻璃砖的同一点,并都能从下表面射出。下列说法中正确的是( )
A. 从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大
B. 从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角小
C. 紫光和红光将从下表面的同一点射出
D. 从下表面射出后紫光和红光一定平行
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图甲可知,玻璃对紫光的折射能力大于对红光的折射能力,入射角相同,折射角不同,紫光的折射角比红光的折射角小,故A错误;
B.光在上表面的折射角和在下表面的入射角相等,根据光的折射规律知,两光在下表面的折射角相等,故B错误;
CD.根据光路的可逆性原理可知,第二次折射时折射光线与第一次折射入射光线平行,所以从下表面射出后紫光和红光一定平行,由于折射率不同,紫光的偏折较大,红光的偏折较小,故紫光和红光将从玻璃砖下表面的不同点射出,故C错误,D正确。
故选D。
11. 关于如图中所示的光学现象的描述或解释,正确的是( ).
A. 图甲中,亭台、树木在水中的“倒影”是由于光的直线传播形成的
B. 图乙中,手影是由于光的反射形成的
C. 图丙中,急转弯处的“拐弯镜”(凸面镜)是利用光的反射规律成像的
D. 图丁中,漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
【答案】C
【解析】
【详解】A.亭台、树木在水中的“倒影”属于平面镜成像,是光的镜面反射形成的,故A错误;
B.手影是由于光的直线传播形成的,故B错误;
C.急转弯处的“拐弯镜”是凸面镜,是面镜成像,是利用光的反射规律成像的,故C正确;
D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章,镜面反射、漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
故选C。
12. 下列各种现象,属于光沿直线传播的是( )
A. 湖边的树在湖水中的“倒影”
B. 路灯下人在地面上的影子
C. 杯弓蛇影
D. 在平面镜前看到自己的像
【答案】B
【解析】
【详解】A.树在湖水中的“倒影”是平面镜成像现象,光的反射形成的,故A不符合题意;
B.路灯下人在地面的影子,是灯光直线传播通过不透明的人体在后面留下了阴影,故B符合题意;
C.杯弓蛇影是弓在杯的酒中的倒影,看起来像蛇,光的反射现象,故C不符合题意;
D.在平面镜前看到像,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选B。
13. 河间皮影戏是河北省河间市一个独特稀有的戏种,也是冀中皮影戏的重要代表。用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上出现影子。如图所示光现象中,与皮影戏原理相同的是( )
A. “弯折”的铅笔 B. 水中的倒影
C. 古代的日晷 D. 雨后的彩虹
【答案】C
【解析】
【详解】用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上便出现影子,皮影是由于光的直线传播形成的;
A.“弯折”的铅笔是由于光的折射形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影是由于光的反射形成的虚像,故B不符合题意;
C.古代日晷是根据光的直线传播形成的影子来计时的,与皮影的原理相同,故C符合题意;
D.空中彩虹是光的色散形成的,其实质是光的折射,故D不符合题意。
故选C。
14. 某兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜,通过该潜望镜观察教室内的挂钟,指针位置如图所示,则该挂钟的实际时间是( )
A. 4时35分 B. 5时25分 C. 6时35分 D. 7时25分
【答案】D
【解析】
【详解】根据潜望镜中使用的是两块平面镜,第一个镜子成正立、等大的像,第二个镜子也成正立、等大的像,最后的像跟挂钟原来指针的位置相同,所以该挂钟的实际时间是7时25分,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
15. 平面镜前有一个发光点S,由发光点到平面镜的垂线的垂足为O,如图所示。当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点( )
A. 跟平面镜的距离保持不变 B. 沿一直线越来越接近平面镜
C. 和发光点的距离越来越大 D. 按逆时针方向沿一圆弧运动
【答案】D
【解析】
【详解】因为平面镜成像时,像与物的具体关系是:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,所以当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点将按逆时针方向沿一圆弧运动;平面镜逆时针转动时,发光点到镜面的距离变小,则像点到镜面的距离也变小,像点和发光点的距离也变小。
故选D。
16. 如图所示,是探究凸透镜成像规律的实验,已知凸透镜的焦距是,此时光屏上能成清晰的像,下列说法正确的是( )
A. 此时光屏上成的是倒立、放大的实像
B. 将蜡烛移到处时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏靠近凸透镜移动
C. 只将蜡烛和光屏互换,可以在光屏上得到清晰等大的像
D. 用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住,光屏上的像会变成一半
【答案】B
【解析】
【详解】A.透镜焦距10cm,由图可知,物距为30cm,像距为14cm,物距大于像距,此时光屏上成的是倒立、缩小的实像,故A错误;
B.将蜡烛移到0cm处时,即将物远离透镜,为了在光屏上得到清晰的像,根据物远像近像变小可知,应将光屏靠近凸透镜移动,故B正确;
C.只将蜡烛和光屏互换,根据光路可逆,物距为14cm,像距为30cm,物距小于像距,可以在光屏上得到清晰放大的像,故C错误;
D.用不透明的纸板将凸透镜下半部分遮住,通过透镜的光会减少,光屏上的像依然完整,但会变暗,故D错误。
故选B。
二、填空题
17. 自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸(图甲),在内套筒(略小)的一端蒙上塑料薄膜当光屏(图乙),把内套筒装入外套筒中(图丙)。使用针孔照相机时,小孔对着______(选填“明亮的室外”或“较暗的室内”),在光屏上成的是物体的______(选填“实”或“虚”)像,把内套筒远离小孔,看到的像______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 明亮的室外 ②. 实 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]针孔照相机原理是:光通过小孔在塑料薄膜上成像。所以小孔应该对着明亮的室外。
[2]小孔成像性质是:倒立实像。所以光屏上是实像。
[3]当把内套筒远离小孔,增大相距,像变大。
18. 太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫作______,最早是由______发现的。这现象说明白光是______色光(填“单”或“复”),产生这一现象的原因是三棱镜对不同颜色的光______ 程度不同(填“反射”或“折射”)。我们把红、绿、______为色光三原色;适当的______线照射可促进人体骨骼生长。
【答案】 ①. 光的色散 ②. 牛顿 ③. 复 ④. 折射 ⑤. 蓝 ⑥. 紫外线
【解析】
【详解】[1]太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫作光的色散。
[2]光的色散最早是牛顿发现的。
[3]太阳光经过三棱镜后可以分解为7色光,说明是白光的是由这7种色光组合形成的,故白光是复色光。
[4]太阳光从空气中斜射入玻璃中,会发生折射,玻璃对不同的色光的偏折程度不同,故将太阳光分解为7色光。
[5]我们把红、绿、蓝称为色光的三原色,其他颜色的色光都是这三种色光组合而成的。
[6]适当的紫外线能够促进骨骼生长,过多紫外线对人体造成了伤害。
19. 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),其中折射角是_________度。
【答案】30
【解析】
【分析】
【详解】由图可知
由光的反射规律反射角等于入射角可知,光线OA与OC中有一条是入射光线,一条是反射光线,PQ是法线,MN是界面;由光的折射定律可知,折射光与入射光分居法线两侧,所以OC是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线,折射角为折射光线与法线的夹角,即,所以折射角为30°。
20. 小明在暗室里探究平行于主光轴的光通过透镜后的光路,他用一直径和透镜玻璃直径相同的平行光正对透镜照射,惊奇的发现通过透镜玻璃边缘的光经透镜后部分发生偏折,部分沿直线传播,如图1和2所示。第二天小明在阳光下继续研究透镜对光的作用,将透镜正对太阳光,移动与透镜平行的白纸,在白纸上得到了如图3所示的现象。则该同学所用的透镜为___________(选填“凹透镜”、“凸透镜”、或“凹透镜或凸透镜”);继续将白纸稍远离该透镜,则暗斑的面积将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),亮环的亮度将___________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】 ①. 凹透镜或凸透镜 ②. 不变 ③. 变暗
【解析】
【详解】[1]凸透镜对光具有会聚作用,太阳光近似可以看成一束平行光,当凸透镜到白纸的距离大于凸透镜的二倍焦距时,透过凸透镜被会聚的光继续向前传播,会与透镜之外的太阳光进行叠加,从而形成一个圆环形状的光斑,故可能是凸透镜。平行光透过凹透镜后,光会向偏离主光轴的方向发散,中央部分较暗,周围会形成亮光,从而形成图3所示的环形亮斑,因此使用的可能是凸透镜也可能是凹透镜。
[2][3]由图1可知,通过凸透镜边缘的光线沿直线传播,其余光线会向内会聚,凸透镜与白纸的距离大于2倍焦距时,会形成环形光斑,但是由于与凸透镜轴线平行的光传播方向不变,因此暗斑大小不变,当白纸远离透镜时,亮环的亮度将变暗。由图2可知,通过凹透镜边缘的光线沿直线传播,其余光线会向外发散,形成亮环,则暗斑的边缘就是凹透镜边缘平行的位置,由于凹透镜位置不变,则暗斑的面积不变,当白纸远离凹透镜时,亮环的面积会变大,但是由于透过凹透镜的光总量不变,则亮环将变暗。
21. 如图所示,装有水的长方体水槽水平放置(水槽足够深),固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)B点到水面的距离;往水槽内注水,水面上升2cm。此时折射光射到右壁上的C点将 ___________(选填“不动”、“向上移”或“向下移”),反射光射到右壁上的D点,则A、D之间的距离是 ___________2cm(选填“大于”、“小于”或“等于”)。(点A、B、C、D未在图中标出)
【答案】 ①. 小于 ②. 向下移 ③. 大于
【解析】
【详解】[1]如下图所示
光从空气斜射入水中,折射光线偏向法线,因此A到水面的距离小于B到水面的距离。
[2]往水槽内注水,水面上升2cm,此时折射点向左移动,由于入射角不变,折射角不变,所以折射光线射到右壁上的C点将向下移动。
[3]由几何知识可知AOED是一个平行四边形,因此AD=OE,OE要大于水面上升的高度2cm,所以AD之间的距离大于2cm。
三、作图题
22. 画出如图所示中相应的折射光线。
【答案】
【解析】
【分析】先确定所给的入射光线的特点,然后根据凹透镜的三条特殊光线作图。
【详解】过凹透镜光心的光线传播方向不变,延长线过凹透镜另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴。如图所示:
【点晴】凹透镜三条特殊光线的作图:①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。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
23. 如图所示,一个凸透镜的主光轴与平静水面重合,F为凸透镜的焦点.请画出图中光线在凸透镜左侧的入射光线以及图中光线进入水中的折射光线.
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点,由此可以确定该条折射光线对应的入射光线.过入射点垂直界面作出法线,根据反射定律的内容在空气中法线的另一侧作出反射光线,在水中法线的另一侧作出折射光线,
24. 如图,在探究平面镜成像实验中,请作出烛焰上发光点A发出的光线经平面镜反射进入人眼的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,烛焰A发出的光线经过平面镜反射后,反射光线进入人的眼睛,人眼逆着光线看去,看到的是A在平面镜中的像,所以先做出A的像A′,连接A′与眼睛的直线,此直线与镜面的交点为入射点,入射点与眼睛的连线为反射光线,A与入射点的连线为入射光线,如图所示:
四、实验题
25. 如图所示是“探究光的反射定律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
实验次数
1
2
3
4
5
6.
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0°.
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
(1)实验应选择在_______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。将光屏_______(选填“垂直”或“倾斜”)放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙,说明反射光线、入射光线与法线在_______。表中数据可得到反射定律是:_______
(2)某同学的实验数据如上表,其中有一组数据错了,这组数据是第_______次实验的,错误原因可能是将反射光线与_______的夹角为成反射角。
【答案】 ①. 较暗 ②. 垂直 ③. 同一平面内 ④. 在反射现象中,反射角等于入射角 ⑤. 4 ⑥. 镜面
【解析】
【详解】(1)[1]较暗的环境中光路显示更为清晰,应在较暗的环境中进行实验。
[2]实验时,应将光屏垂直放置在平面镜上,倾斜放置会导致像与物无法重合。
[3]将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
[4]由表格数据可知,反射角和入射角大小相等,故得出结论:在反射现象中,反射角等于入射角。
(2)[5][6]根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,因此错误数据是第4次实验的,原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角。
26. 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)图甲:固定凸透镜位置,发光小灯泡在40cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑,则该透镜的焦距为______cm;
(2)用蜡烛代替小灯泡继续做实验,将点燃的蜡烛放置于光具座35cm刻度处,凸透镜位置不变,将光屏向______移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;
(3)某次实验情况如图乙所示,在光屏上得到了一个清晰的像,同学们提出“有哪些方法可以使光屏上的像变大”的问题,经过讨论后形成两个方案,而且结果都达到目的。方案1:保持蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向______移动适当距离;方案2:保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏都向______移动;
(4)若图乙中凸透镜位置不变,将蜡烛移至45cm刻度处,移动光屏______(选填“能”或“不能”)承接到像,人应在______(选填“蜡烛”或“光屏”)一侧透过凸透镜观察成像;
(5)如图乙所示位置,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是______(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”);
(6)在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正图______(选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
【答案】 ①. 10.0 ②. 右 ③. 放大 ④. 左 ⑤. 右 ⑥. 不能 ⑦. 光屏 ⑧. 照相机 ⑨. 丁
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]如图甲所示物距为
u=50.0cm﹣40.0cm=10.0cm
根据焦点和焦距的定义可知,在右侧无论怎样移动光屏,发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑,物体在焦点上,则该透镜的焦距为10.0cm。
(2)[2][3]由图可知物距为15.0cm,此时物体在一倍焦距与二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,故应将光屏向右移动一段合适的距离,能在光屏上得到烛焰清晰倒立、放大的实像。
(3)[4][5]凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,因此若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,保持蜡烛和光屏的位置不动,只将凸透镜向左移动适当距离;保持凸透镜位置不动,将蜡烛和光屏都向右移动。
(4)[6][7]凸透镜位置不变,将蜡烛移到标尺45cm处,即物体处于1倍焦距以内,故此时光屏上没有像,若站在光屏一侧观察,会发现有一个蜡烛的正立、放大的虚像。
(5)[8]由图乙知,物体在2倍焦距以外,此时成倒立缩小的实像,照相机就是根据这个原理制成的。
(6)[9]丙图,像成在视网膜的前方,是近视眼,需要凹透镜矫正;丁图,像成在视网膜的后方,是远视眼,需要凸透镜矫正;在图乙中将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,说明所放的镜片对光线有会聚作用,是矫正远视眼的凸透镜,故选丁图。
27. 小林同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”的实验:
(1)用薄玻璃板代替平面镜,主要是利用薄玻璃板透明的特点,便于 ___________ ;
(2)此实验应在 ___________ (选填“较暗”或“较亮”)环境进行;选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 ___________ 关系;
(3)实验中,先在玻璃板前面2cm处放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支未点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到观察到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 ___________ (选填“相等”或“不相等”);若移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,移动光屏, ___________ (选填“能”或“不能”)在光屏上得到蜡烛A的像,说明平面镜成的是___________ (选填“实像”或“虚像”);
(4)接着小林将蜡烛A远离玻璃板1cm,B蜡烛应与A相距 ___________ cm才可能与A的像完全重合;
(5)在刚开始实验中,小明将蜡烛B在玻璃板后的桌面上水平移动,发现前面蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方偏高且倾斜,则造成该现象的原因是 ___________。(选填“A”或“B”)
A、玻璃板未竖直放置且向蜡烛A方向倾斜
B、玻璃板未竖直放置且向蜡烛B方向倾斜
【答案】 ①. 确定像的位置 ②. 较暗 ③. 大小 ④. 相等 ⑤. 不能 ⑥. 虚像 ⑦. 6 ⑧. A
【解析】
【详解】(1)[1]探究平面镜成像实验中,用薄的透明的玻璃板代替平面镜,目的是为了在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
(2)[2]平面镜成像时,环境越黑暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰,故此实验应在较暗的环境进行。
[3]实验时采用两个完全相同的蜡烛,当玻璃板后面蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,这样就证明了物体和像大小相同,故两支蜡烛完全相同是为了比较像与物大小关系用的。
(3)[4]蜡烛A和B完全一样,当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时,说明物像大小相等。
[5][6]实像能在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接,而平面镜成虚像,所以若移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到蜡烛A的像。
(4)[7]此前蜡烛在玻璃板前面2cm处,将蜡烛A远离玻璃板1cm,则此时蜡烛距离玻璃板3cm,根据平面镜成的像与物到平面镜距离大小相等的关系可知B蜡烛应与A相距6cm才可能与A的像完全重合。
(5)[8]由题意知,前面蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方偏高且倾斜,如图所示,造成该现象的原因是玻璃板未竖直放置且向蜡烛A方向倾斜,故选A。
五、计算题
28. 在笔直公路行驶的汽车正前方有一座山崖,汽车以10m/s的速度向前行驶时汽车鸣笛一声,4s后汽车司机听到鸣笛的回声,(设声音在空气中的传播速度为340m/s)问:
(1)4s内汽车所走的距离有多远?
(2)4s内声音传播的距离有多远?
(3)听到回声时汽车离山崖的距离有多远?
【答案】(1)40m;(2)1360m;(3)660m
【解析】
【详解】解:(1)根据可知,4s内汽车所走的距离为
(2)4s内声音传播的距离为
(3)听到回声时汽车离山崖的距离为
答:(1)4s内汽车所走的距离为40m;
(2)4s内声音传播的距离为1360m;
(3)听到回声时汽车离山崖的距离为660m。
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