内容正文:
模块一 声、光、热
专题01 声学、光学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 声学
【真题研析】
►考法01 有关声速的计算
►考法02 区分音调、响度和音色
►考法03 声学实验
【核心精讲】
►知识点一 声现象
►知识点二 音调、响度和音色
►知识点三 声学实验
【命题预测】
考点二 光学
【真题研析】
►考法01 生活中常见的光现象
►考法02 光的反射和折射定律及应用
►考法03 平面镜成像特点及应用
►考法04 凸透镜成像规律及应用
►考法05 眼睛和眼镜
►考法06 光学作图
【核心精讲】
►知识点一 光现象和透镜
►知识点二 光学规律
►知识点三 光学作图
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
声现象
· 2.3.1 通过实验,认识声的产生与传播。
· 2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。
声现象考点常以填空题、选择题的形式进行考查。主要考查考查的命题点有:声音的产生与传播、声音的特性、声的利用、噪声的控制、声学小实验。常结合生活中常见现象、古诗词、成语、古乐器、实验等以文字或图片结合的形式呈现。
光现象
· 2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点
· 2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
· 2.3.6 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
· 4.2.6 探究光的反射定律。
· 4.2.7 探究平面镜成像的特点。
光现象考点常以填空题、选择题、作图题的形式进行考查,考查的命题点有:光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、光的色散。常结合生活中常见现象、古诗词、成语、实验等以文字或图片结合的形式呈现。其中有关光现象的判断是常考热点。探究光的反射定律和平面镜成像特点有时也会出现在实验与探究题中。
透镜及其应用
· 2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹 透镜对光的发散作用。了解凸透镜成像规律的应用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
· 4.2.8 透镜凸透镜成像的规律。
透镜及其应用的内容主要围绕凸透镜成像规律及应用考查。凸透镜成像规律的探究及应用、眼睛和眼镜是中考重点、热点。考查题型主要以填空题、选择题、作图题、实验与探究题的形式进行考查。考查的命题点有:透镜对光的作用、透镜作图、凸透镜成像规律、眼睛和眼镜、望远镜等。
考点一 声学
考法01 生活中常见的声现象
1.(2023·安徽·中考真题)图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
【答案】B
【解析】由得,该同学头顶距离感应器的高度是
该同学的身高为
故选B。
2.(2019·安徽·中考真题)如图所示,水面上两船相距15km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的听音器听到了水下的钟声.根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 m/s.
【答案】1.5 ×103
【解析】由得,光运动15km所用时间:;光传播所用时间为5×10-5s,时间很短,可以忽略不计,所以从看到光到听到声音的时间大约等于声音传播所用时间,因此用,计算声音的传播速度是合理的.
考法02 区分音调、响度和音色
3.(2024·安徽·中考真题)“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁主要是依据声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)来识别主人身份的。
【答案】音色
【解析】每个人的声带结构不同,发出声音的音色就不同,声纹锁运用声纹识别技术,能识别出主人说出的“口令”而自动解锁,声纹体现了声音特性中的音色。
4.(2023·安徽·中考真题)图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部,展示了古代乐师调整琴弦长度的情景。调整琴弦的长度,主要是为了改变乐音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】音调
【解析】调整琴弦的长度时,琴弦振动的快慢会不同,因此振动的频率不同,声音的音调就会发生变化,故是为了改变乐音的音调。
5.(2022·安徽·中考真题)乐队演奏时, 有经验的听众仅凭音乐声也能分辨出乐器的种类。这是由于不同乐器在演奏时发出声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
【答案】音色
【解析】不同的乐器,由于发声的部位、原理、材料、形状等的不同,即使演奏同样的乐曲时,由于声音的音色不同,有经验的听众也能凭音色分辨出乐器的种类。
6.(2021·安徽·中考真题)在一些闹市区,常会看到如图所示的监测设备,显示屏上的数据(65.7分贝)反映的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
【答案】响度
【解析】因为声音的强弱用分贝来表示,所以噪声监测设备上的数据实际上是声音的响度。
7.(2020·安徽·中考真题)实验用的音叉上通常刻有一个数值(如图),表示该音叉所产生声音的频率。此数值越大的音叉,敲击时发出声音的 越高。
【答案】音调
【解析】每个音叉振动时都有其发声的固有频率,即音叉上通常刻有一个数值,此数值越大,表示敲击时音叉振动频率越高,音叉发出声音的音调越高。
考法03 声学实验
8.(2013·安徽·中考真题)下列各图描述的实验中,用来说明声音的传播需要介质的是( )
A.发声的音叉激起水花
B.音叉发出的声音越响,乒乓球被弹开的越远
C.钢尺伸出桌边的长度变短,振动时声音音调变高
D.抽取玻璃罩内的空气,听到罩内的音乐声减小
【答案】D
【分析】声音是由物体振动产生的;响度和振幅有关,振幅越大,响度越大;音调的高低和振动的频率有关,频率越大,音调越高;声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声,但真空不能传声。
【解析】A.发声的音叉激起水花,说明声音是由物体振动产生的,故A不符合题意;
B.音叉发出的声音越响,乒乓球被弹开的越远,说明响度和振幅有关,振幅越大,响度越大,故B不符合题意;
C.钢尺伸出桌边的长度变短,振动时声音音调变高,说明音调的高低和振动的频率有关,频率越大,音调越高,故C不符合题意;
D.抽取玻璃罩内的空气,听到罩内的音乐声减小,进一步推论的:声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声,但真空不能传声,即声音传播需要介质,故D符合题意。
故选D。
9.(2018·安徽·中考真题)如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出“1.2.3.4.5.6.7.i”的声音来;而用嘴吹每个瓶子的上端,可以发出哨声.则下列说法正确的是
A.敲击瓶子时,声音只是由瓶本身的振动产生的
B.敲击瓶子时,声音只是由瓶中水柱的振动产生的
C.用嘴吹气时,哨声是由瓶中空气柱振动产生的
D.用嘴吹气时,哨声是由瓶中水柱的振动产生的
【答案】C
【分析】(1)敲击瓶子时是瓶子与水柱振动发声,水柱越高,越难振动,音调越低;(2)吹瓶口时,是空气柱振动发声,空气柱越短,音调越高.
【解析】AB、敲击瓶子时由于瓶子与水柱的振动而发出声音,故AB错误;
CD、往瓶中吹气也会听到声音,这是空气振动产生的,故C正确,D错误.
故选C.
知识点一 声现象
声音的产生
声音是由物体振动产生的,振动停止,发声立即停止。正在发声的物体叫做声源。
声音的传播
声音的传播需要介质,声音在介质中是以波的形式传播,真空不能传声。
声速
1.声音传播的快慢,声速的大小与介质的种类和温度有关。15℃空气中的传播速度是340m/s。
2.回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来又被听到的声音。分清回声的条件是障碍物到听者的距离至少为17m。
3.回声测距:当发声体静止时,测出发出声音到收到回声的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距障碍物的距离。
声的利用
1.超声波和次声波:频率高于20000Hz的声波叫超声波;频率低于20Hz的声波叫次声波。
2.声音能够传递信息。如地震、海啸和火山喷发、回声定位、用B超诊断病情等。
3.声音能传递能量。如:超声波清洗、超声波碎石等。
噪声的控制
1.噪声的来源:(1)从物理学角度,发声体做无规则振动产生的声音叫做噪声;(2)从环境保护的角度看,妨碍人们正常休息、学习和工作的声音就是噪声。
2.噪声控制的途径:
(1)在声源处防止噪声产生,如禁止鸣笛、禁止大声喧哗、摩托车装消声器;
(2)在传播过程中阻断噪声传播,如公路旁装隔音墙、公路两旁植树、关闭门窗;
(3)在人耳处阻止噪声进入人耳,如戴耳罩、耳塞。
知识点二 音调、响度和音色
1.三个特性的比较
特性
音调
响度
音色
概念
声音的高低
声音的强弱,单位为分贝(dB)
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的幅度、距离发声体的远近及声音的分散程度
发声体的材料、结构
相应关系
频率高,则音调高;
频率低,则音调低
振幅大,则响度大;
振幅小,则响度小
不同的物体发出声音的音色一般不同
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”;
②歌唱家中的“女高音”“男低音”,唱歌时“调太高了”
①音量的大小、声音太大了;
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
声音特性的波形图
声波的波形图中,波的形状表示声音的音色;相同时间内完成波的个数表示声音的音调;波峰和波谷之间的距离表示声音的响度。
2.三类乐器
分类
示例
发声体
改变音调的方法
改变响度的方法
打击乐器
鼓、锣
打击部位
发声体越轻、绷得越紧,音调越高
打击的力度
弦乐器
吉他
弦
弦越紧、越细、越短,音调越高
拉、弹的力度
管乐器
笛、箫
空气柱
空气柱越短,音调越高
吹奏的力度
知识点三 声学实验
实验类型
图示
解释
声音的产生
轻轻敲击音叉,听到音又发出声音,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音是由物体振动产生的。此实验运用了转换法。
声音的传播
把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音变小,由此推理可知真空不能传声,此实验运用的探究方法是理想实验法。
音调
将直尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面,用力拨动直尺,听到了直尺振动发出的声音。然后他增加直尺伸出桌面的长度,再次将直尺按压与前次相同的幅度拔动直尺,观察到钢尺振动频率变慢,听到直尺发出声音的音调与前次也不同。说明音调的高低与物体振动频率有关。此实验运用的探究方法是控制变量法。
响度
轻敲和重敲同一音叉,重敲时听到更大的声音,同时发现乒乓球被弹开得更远,说明声音的响度与发声体的振幅有关。
声音传递能量
打开音响,播放乐曲,将一支点燃的蜡烛放在音响前,会发现烛焰在随着音乐“跳舞”,此现象说明声音能传递能量。
1.【新考法】 中华优秀传统文化—古诗词
“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递 ;“响鼓也要重锤敲”说明物体 越大,响度越大。
【答案】 信息 振幅
【解析】[1]诗人根据听到的犬吠声,猜想大概是芙蓉山主人披风戴雪归来了,说明声音可以传递信息。
[2]由于声音的响度与振幅有关,振幅越大,响度越大;重锤敲鼓,鼓面的振动幅度变大,鼓声变大,说明物体的振幅越大,响度越大。
2.【新考法】 声音与乐谱结合
歌曲《东方红》简谱中有如下片段:,其中的数字符号表示声音的 ,声音的这一特性与声源振动的 有关,分别用小提琴和长笛来演奏,发出声音的 一定不同。
【答案】 音调 频率 音色
【解析】[1]曲谱中的数字符号表示声音的高低,即音调。
[2]音调与发声体振动的频率有关,频率越高,音调越高。
[3]不同发声体发出声音的音色不同,所以分别用小提琴和长笛来演奏,发出声音的音色一定不同。
3.【新考法】 回归教材
(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方,可以看到烛焰随着声音晃动,喇叭的纸盆由于 产生声音,声音通过 传播到烛焰处,烛焰晃动说明声音具有 。
【答案】 振动 空气 能量
【解析】[1][2][3]声音是由物体的振动产生的,喇叭的纸盆由于振动产生声音;声音的传播需要介质,声音通过空气传播到烛焰处;声音可以传递信息,声音可以传递能量,烛焰晃动说明声音具有能量。
4.【原创题】 图中的甲和乙是声音的波形图,一定属于噪声的是 图。中考考试期间,为保证考场周围安静的环境,会要求经过考场附近的汽车禁止鸣笛,这是在 处控制噪声。
【答案】 乙 声源处
【解析】[1]甲的波形图是有规律的,乙的波形图杂乱无章,所以乙图中的声音一定属于噪声。
[2]禁止鸣笛,属于在声源处减弱噪声。
5.【新考法】 跨学科实践
小红自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图甲所示。这哨声是由管内的 振动而产生的;如图乙所示,吹哨时上下推拉活塞,改变了声音的 (填声音的特性)。
【答案】 响度 音色 空气柱 A
【解析】[1]在同一孔处用不同的力度吹,影响声音振动的幅度,发生变化的是声音的响度。
[2]不同的发声体音色不同,我们区分口琴和吉他的声音主要是靠音色,声音的特色和品质。
[3]声音是由物体的振动产生的,这哨声是由管内的空气柱振动产生的。
[4]A空气柱较短,振动较快,频率高,音调较高。
6.【新情境】 古代乐器的比较
琴和瑟都是我国的传统乐器,通过弹拨琴和瑟的弦,使之发声,下列说法正确的是( )
A.弹琴时发出的声音,是由于手指振动产生的
B.琴和瑟发出的声音可以用响度来区分
C.弹拨琴弦用力越大发出声音的音调越高
D.同一根琴弦振动部分越长,弹奏时发出声音的音调就越低
【答案】D
【解析】A.声音是由物体振动产生的,弹琴时发出的声音,是由于琴弦振动产生的,故A错误;
B.发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,琴和瑟发出的声音可以用音色来区分,故B错误;
C.响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大,弹拨琴弦用力越大发出声音的响度越大,故C错误;
D.弦发出的声音的音调与弦的长短、松紧、粗细有关,当松紧、粗细一定时,弦越长,发出的声音音调越低,所以,同一根琴弦振动部分越长,弹奏时发出声音的音调就越低,故D正确。
故选D。
7.【新情境】 中国传统文化
抖空竹是中国民间传统游戏之一,宋代《梦粱录》中就有其详细记载。如图,空竹圆轮以竹木制成,其外侧开有若干方形哨口,哨口内有大小不同的气腔,因其转动时会发出嗡嗡声,又名“空钟”。下列说法不正确的是( )
A.空竹发出的声音是通过空气传入人耳的
B.空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的
C.气腔内空气振动越快,声音传播速度越大
D.气腔内空气振动幅度越大,发出声音的响度越大
【答案】C
【解析】A.声音的传播需要介质,空竹发出的声音是通过空气传入人耳的,故A正确,不符合题意;
B.声音是由物体振动产生的,空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的,故B正确,不符合题意;
C.气腔内空气振动越快,发出声音的频率越高,音调越高,但传播速度不一定越大,因为影响声音传播速度的因素是传声的介质和温度,故C错误,符合题意;
D.响度与振动幅度有关,气腔内空气振动幅度越大,发出声音的响度越大,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.【新考法】 中国传统文化—甲骨文
如图是甲骨文“聲”,字同“声”,像“手执槌敲击磬而声音传于耳”形,这说明古人很早就知道声音与敲击有关。下列说法正确的是( )
A.磬声是由槌的振动产生的 B.磬声是通过空气传入耳朵的
C.敲击磬发出的声音是次声波 D.用力敲击磬时发出声音的音调变高
【答案】B
【解析】A.声音是由物体振动产生的,由题意知,磬声是由磬的振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,所以磬声是通过空气传入耳朵的,故B正确;
C.频率低于20Hz的声音是次声波,人耳听不到,而敲击磬发出的声音,人可以听到,所以不是次声波,故C错误;
D.用力敲击磬时,物体振动的幅度变大,所以发出声音的响度变大,故D错误。
故选B。
9.【新情境】 最新科技潮流
如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A.语音助手发出的声音不是振动产生的
B.减小声音音量实质是降低音调
C.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
【答案】C
【解析】A.声音是由物体的振动产生的,语音助手发出的声音也是由物体的振动产生的,故A错误;
B.响度指的是声音的大小,减小声音的音量,即减小声音的大小,故实质是降低响度,故B错误;
C.不同发声体发出的声音的音色不同,人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色,故C正确;
D.根据用户语音指令完成指定操作,AI获得了指令信息,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选C。
10.【新情境】 乐器与电子科技结合
小雨利用调弦软件在同一位置测量吉他琴弦发声的参数进行调音,第一次拨动琴弦后软件界面显示的参数如图甲,调节琴弦的松紧,再次拨动同一根琴弦,软件界面显示的参数如图乙。若这根琴弦标准发声频率为110Hz,则( )
A.该吉他弦第一次发声音调比第二次低
B.该吉他弦第一次发声响度比第二次大
C.该吉他弦两次发声的音色相同
D.要调到标准音,应该将该琴弦再调松一些
【答案】C
【解析】A.音调的高低和频率有关,且频率越大,音调越高,据图可知,第一次拨动的频率高于第二次拨动的频率,则第一次拨动的音调高于第二次拨动的音调,故A不符合题意;
B.据图可知,该吉他弦第一次发声的分贝低于第二次发生的分贝,则第一次发声响度比第二次小,故B不符合题意;
C.音色与发声体材料和结构有关,由于是同种材料发声,则音色相同,故C符合题意;
D.第一次琴弦的振动频率高于琴弦标准发声频率,应该将琴弦再调松一些,减慢振动的频率;第二次琴弦的振动频率低于琴弦标准发声频率,应将琴弦再调紧一些,增加振动的频率,故D不符合题意。
故选C。
11.【新情境】 跨学科实践
关于如图所示的有关声现象的四个实验,下列说法中不正确的是( )
A.甲图:用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的高低不同,说明音调与频率有关
B.乙图:通过观察乒乓球被正在发声的音叉弹起的高度,可以探究声音的响度与振幅的关系
C.丙图:逐渐抽取玻璃罩中的空气,听到铃声逐渐变小,不可以直接得出真空中不能传声
D.丁图:用力吹一根吸管,并将它不断剪短,音调不断升高
【答案】A
【解析】A.用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的幅度不同即鼓皮振动的幅度不同,且听到鼓声的大小不同,说明响度跟振幅有关,故A错误,符合题意;
B.乒乓球被正在发声的音叉弹起,说明声音是由物体振动产生的,通过观察乒乓球被正在发声的音叉弹起的高度,可以探究声音的响度与振幅的关系,音叉响度越大,乒乓球被弹起的高度越高,故B正确,不符合题意;
C.逐渐抽取玻璃罩中的空气,听到铃声逐渐变小,可以推知,玻璃罩内没有空气时,就不能听到铃声了,此实验可以推断真空不能传声,不能直接得出,故C正确,不符合题意;
D.用力吹一根细管,并将它不断剪短,细管内空气柱变短,更容易振动,频率变高,音调变高,故D正确,不符合题意。
故选A。
12.【新情境】 物理与生物跨学科
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,它也就停止了跳舞;如图所示,人对着它唱歌时,它也会“跳舞”。根据现象下列说法不正确的是( )
A.将“跳舞草”置于月球上,“跳舞草”不会翩翩起舞
B.人对着它唱歌时能引起“跳舞草”跳舞,说明了声音能传递能量
C.音乐声音越大,叶子就振动得越强烈
D.音乐停止时,没有了振动,“跳舞草”还能跳一会儿
【答案】D
【解析】A.“跳舞草”之所以能跳舞,是这种草对声波的刺激很灵敏,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正确,不符合题意;
B.“跳舞草”之所以能跳舞,可能是这种草对声波的刺激很灵敏,声音传播时引起空气的振动,空气的振动又会引起草叶的振动,说明了声音能传递能量。故B正确,不符合题意;
C.音乐声音越大,响度越大,振动的幅度越大,叶子就振动得越强烈,故C正确,不符合题意;
D.音乐一旦停止,没有了振动,它也就停止了跳舞,即“跳舞草”也就停止了振动,故D错误,符合题意。
故选D。
考点二 光学
考法01 生活中常见的光现象
1.(2024·安徽·中考真题)下列现象中由于光的反射形成的是( )
A.水面倒影 B.树下光斑
C.墙上留影 D.杯中“折”笔
【答案】A
【知识点】影子的形成原理、用光的反射解释倒影、光的折射的概念和现象
【解析】A.平静水面上的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.阳光透过密密的树丛在地面上形成一个个圆形的光斑,属于小孔成像现象,这是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.墙上留影是由光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.杯中折笔是光由水中斜射入空气中时发生了偏折,由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
2.(2016·安徽·中考真题)生活中一些光现象:
①阳光下树的影子;
②水面波光粼粼;
③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮;
④站在岸边能看到水里的鱼.
其中能用光的反射知识解释的是 (填序号).
【答案】②③
【解析】①阳光下树的影子是光的直线传播;②水面波光粼粼是光在水面发生了反射;③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮是利用光的反射;④站在岸边能看到水里的鱼是光从水中折射到空气发生的折射现象.故能利用光的反射知识解释的是②③.
考法02 光的反射和折射定律及应用
3.(2020·安徽·中考真题)图中MN为平面镜,OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图、光的反射定律
【解析】经过反射点作出法线。因为反射光线与镜面的夹角是,所以反射角为
根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数。如下图所示
4.(2015·安徽·中考真题)某实验小组在探究光的折射规律时,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,看到如图所示的现象:
(1)请在图中分别作出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母r表示) ;
(2)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案中正确的是:(选填“A”、“B”或“C”) 。
A.只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B.保持入射角不变,进行多次实验,测量入射角和每次实验的折射角,分析并得出结论
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论
【答案】 C
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系、光的折射的实验装置
【解析】(1)[1]过入射点作垂直水面的法线,入射光线与法线的夹角是入射角i,折射光线与法线的夹角是折射角r。如图所示
(2)[2]A.为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,找出普遍性规律,应多次进行试验,故只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论,故A错误;
B.保持入射角不变,进行多次实验,得到的折射角是相同的,得不出客观的结论,故B错误;
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论,得出的结论具有普遍性,故C正确。
故选C。
5.(2017·安徽·中考真题)如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象.
使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角 填写变化规律,且折射角总是大于相应的入射角;
当入射角i增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值是 ;
若继续增大入射角i,将会发现不再有 光线,而只存在 光线.
【答案】 由小变大 折射 反射
【知识点】光的折射的实验现象及结论、不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系
【解析】(1)由折射定律可知光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,入射角i在一定范围内由小变大,折射角r也会由小变大;
(2)由折射定律可知光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,当入射角i增大到某一值时,折射角r会达到90°,继续增大入射角,则发生全反射现象,因此折射角r最大值是90°;
(3)若继续增大入射角i,将会发生全反射现象,入射光全部进入水中,而只存在反射光线.
6.(2012·安徽·中考真题)一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为 ,折射角的大小为 .
【答案】 60° 37°
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系
【解析】由题意知道,入射光线与液面成30°角,则入射角是90°-30°=60°;故折射角180°-60°-83°=37°.
考法03 平面镜成像特点及应用
7.(2021·安徽·中考真题)如图所示,某小机用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点。
(1)为了比较像与物到平面镜的距离,需要的测量工具是 ;
(2)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再拿一支外形相同 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,竖直着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是蜡烛A的像的位置。
【答案】 刻度尺 未点燃
【知识点】探究平面镜成像特点实验中的装置及作用
【解析】(1)[1]为了比较像与物到平面镜的距离,需要的测量工具是刻度尺,刻度尺测量距离。
(2)[2]未点燃的蜡烛替代像,当像与蜡烛B重合时,感觉就像是蜡烛B在燃烧,说明平面镜成的像是等大的像。
8.(2011·安徽·中考真题)如图所示,水平地面上斜放一个平面镜,有一玩具车向镜面开去,要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向下运动,则镜面与地面的夹角应该等于 。
【答案】
【知识点】平面镜成像的特点和规律
【解析】如图所示:小车的运动轨迹为水平直线,像的轨迹为竖直直线,平面镜成的像与物体关于镜面对称,平面镜应在水平直线和竖直直线的对称轴上,所以平面镜与水平方向的夹角为45°。
9.(2013·安徽·中考真题)如图AB两地相距4km,MN是与AB连线平行的一条小河的河岸,AB到河岸的垂直距离为3km,小军要从A处走到河岸取水然后送到B处,他先沿垂直于河岸的方向到D点取水然后再沿DB到B处.若小军的速度大小恒为5km/h,不考虑取水停留的时间。
(1)求小军完成这次取水和送水任务所想要的总时间;
(2)为了找到一条最短路线(即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短),可以将MN看成一个平面镜,从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点,请你证明入射点O即为最短路线的取水点。
【答案】(1)1.6h;(2)见解析
【知识点】根据平面镜成像特点作光路图、运用推导公式求解路程和时间
【解析】解:(1)已知sAB=4km,sAD=3km,根据勾股定理可知,sDB=5km,故小军通过的路程
由
得所需的时间
(2)作出发光点A关于平面镜的对称点,即为像点G,连接G、B点交平面镜于点O,沿OB画出反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示,图中O就是入射点;如图
根据光的反射知识可知
s=AO+OB=GO+OB
s′=AF+FB=GF+FB
根据三角形三边的关系可知,s<s′,故O点是最短路线的取水点。
答:(1)小军完成这次取水和送水任务所想要的总时间1.6h;
(2)见解析。
考法04 凸透镜成像规律及应用
10.(2023·安徽·中考真题)某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,小明在BC之间观察光屏。此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中,小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的 (选填“①”“②”“③”或“④”);
①甲、丙、戊 ②乙、丙、丁 ③乙、乙、丁 ④乙、乙、戊
(2)小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩小的像,可保持光源位置不变,将凸透镜向 (选填“A”或“C”)移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。
【答案】 ② C
【知识点】平面镜成像的特点和规律、凸透镜成实像时像距随物距的变化规律
【解析】(1)[1]平面镜成像原理是光的反射,成正立、等大的虚像,虚像与物体左右相反。所以小丽在AB之间观察平面镜中的像,由于光的反射,看到的像是图乙;小明在BC之间观察光屏,由于虚像不能用光屏承接,所以小明在光屏上看不到像,如图丙;在B点放置凸透镜,此时
u=v=2f
在光屏上成倒立、等大的实像,且左右相反,小亮观察到的像如图丁,故②符合题意,①③④不符合题意。
故选②。
(2)[2]根据凸透镜成像特点可知,要在光屏上得到一个缩小的像,物距u>2f,光源位置不变,需将凸透镜向C移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。
11.(2022·安徽·中考真题)把凸透镜正对着太阳, 在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。 若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处, 在凸透镜的另一侧调节光屏的位置, 可得到烛焰清晰的( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】A
【知识点】凸透镜成缩小实像时的物距与像距
【解析】把凸透镜正对着太阳,太阳光是平行光,且平行于主光轴,在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点,所以该凸透镜的焦距是f=10cm。将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处,此时物距u>2f,根据凸透镜成像规律可知,可以在另一侧的光屏上得到烛焰倒立、缩小的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(2020·安徽·中考真题)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是
A.甲→乙→丙→丁
B.乙一丙一甲一丁
C.乙一丁→甲一丙
D.丙→甲→乙→丁
【答案】C
【知识点】探究凸透镜成像的规律
【解析】凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。故ABD错误,C正确。
故选C。
考法05 眼睛和眼镜
13.(2018·安徽·中考真题)下列光路图错误的是
A. 放大镜成像
B. 小孔成像
C. 光由空气斜射到水面
D. 近视眼的矫正
【答案】C
【知识点】近视眼和远视眼的矫正方法及光路图、放大镜的成像原理及特点、作出光在空气和介质中传播的光路图、小孔成像
【分析】(1)根据放大镜成像特点分析;(2)小孔成像的原理是光的直线传播,由此分析;
(3)根据光的折射规律分析;(4)近视眼晶状体的凸度过大,或眼球前后径过长,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像就会落在视网膜的前方,由此分析解答.
【解析】A、放大镜成正立、放大的虚像,像是由折射光线的反向延长线相交得到的,故A正确;
B、小孔成像是实际光线通过小孔时沿直线传播会聚成的实像,故B正确;
C、光由空气斜射入水中时,折射光线应靠近法线,折射角应小于入射角,故C错误;
D、近视眼看远处物体时,物体“发出”的光通过晶状体折射后形成的像会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体;为使像成在视网膜上,应让光线发散一些,所以近视眼应佩戴凹透镜加以矫正,故D正确.
故选C.
考法06 光学作图
14.(2024·安徽·中考真题)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
【答案】
【知识点】凸透镜的特殊光线作图
【解析】根据凸透镜对光的三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经凸透镜后向焦点会聚,如图所示:
15.(2022·安徽·中考真题)光线是表示光的传播路径和方向的物理模型。如图甲所示, 一束光从空气斜射到玻璃砖表面, 一部分光射进玻璃中, 另一部分光返回到空气中,请在图乙中大致画出该入射光的折射光线和反射光线。
【答案】
【知识点】作光的反射光路图、作出光在空气和介质中传播的光路图
【解析】过入射点做界面的垂线,即为法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,光从空气中斜射入玻璃,根据折射角小于入射角,画出折射光线,故如图所示:
16.(2019·安徽·中考真题)光从空气斜射到水面时,一部分光射进水中,另一部分光返回到空中,其光路如图甲所示.现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面,请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线.
【答案】
【知识点】不同介质入射角、反射角与折射角的大小关系、光的折射的作图
【解析】图中已经过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角在水中法线的另一侧画出反射光线;光从水斜射入空气中,根据折射角大于入射角画出折射光线,折射光线要比原来远离法线.如图所示:
17.(2018·安徽·中考真题)一棵小树生长在水塘中,图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分.请在图中画出AB通过水面反射所成的像A′B′.
【答案】
【知识点】作光的反射光路图
【分析】要作出AB通过水面反射所成的像,要先知道平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、虚像、左右相反,及像与物关于平面镜对称;其次,先作出两个端点A、B在平面镜中的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中所成的像.
【解析】先根据像与物关于水平面镜对称,作出端点A在平面镜中的像点A′,端点B在水平面镜中的像点B′重合,用虚线连接A′、B′即为物体AB在水平面镜中所成的像,如图所示:
知识点一 光现象和透镜
1. 光沿直线传播
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播。光的直线传播现象:影子的形成、日食和月食、小孔成像等;光的直线传播应用:激光准直、排队、射击“三点一线”等。与光沿直线传播有关的词语:“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”等。
(2)光速:光在真空中的传播速度约为或
2. 光的反射
(1)光的反射:当光射到物体表面时,有一部分光会被反射回去,这种现象叫做光的反射。
(2)生活中的反射现象:看见不发光的物体、水中倒影、照镜子、潜望镜、自行车尾灯等。
(3)镜面反射和漫反射
类型
镜面反射
漫反射
区别
定义
一束平行光照射到光滑的镜面上后,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射。
凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。
光路图
举例
平面镜、自行车尾灯、黑板反光、平静的水面反光等。
各个方向都能看到黑板上的字、电影银幕用幕布等
视觉感受
“刺眼”、“反光”等
各个方向都能看到
联系
遵循光的反射定律
(4)平面镜的应用:成像(如舞蹈室的镜子,矫正舞蹈员的姿势);改变光的传播路径(如潜望镜)
(5)凸面镜:对光有发散作用,能扩大视野。如汽车的后视镜、街头路口的反光镜等;
(6)凹面镜:对光有会聚作用。如汽车前照灯的反光装置、太阳灶等。
3.光的折射
(1)光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
(2)生活中的折射现象:池底变浅、鱼叉叉鱼、海市蜃楼、色散、凸透镜成像等。
4.光的色散
(1)太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。如彩虹。
(2)色光的三原色:红、绿、蓝。
(3)红外线和紫外线特性和应用
名称
光谱图中的位置
特性
应用
红外线
红光外侧
热效应、穿透云雾能力强等
①诊断病情;②拍摄“热谱图”;③红外线夜视仪;④红外线遥控器
紫外线
紫光外侧
荧光效应、消毒杀菌、促进人体合成维生素D
①适当照射阳光促进促进人体合成维生素D;②紫外灯灭菌;③紫外线使荧光物质发光
5.透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。与凸透镜会聚作用有关的现象:“削冰取火”、森林中乱扔的矿泉水瓶可能引起火灾等。
6.眼睛和眼镜
(1)眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜相当于光屏。
(2)成像特点:成倒立、缩小的实像。
(3)近视眼、远视眼及其矫正
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体变厚,折光能力太强
晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置
视网膜前(选填“上”“前”或“后”)
视网膜后(选填“上”“前”或“后”)
矫正方法
佩戴凹透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
佩戴凸透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
矫正原理
凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上
凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结
近厚前凹,远薄后凸
知识点二 光学规律
1.光的反射定律
(1)相关概念,如图所示:
①入射点O、入射光线和反射光线
②法线ON:通过入射点垂直于反射面的直线(虚线);
③入射角∠i:入射光线与法线的夹角;
④反射角∠r:反射光线与法线的夹角。
(2)在反射现象中,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线、入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。让光逆着反射光的方向射向镜面,被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出,这表明在光的反射现象中,光路可逆。记忆口诀:三线共面、法线居中、两角相等、光路可逆。
2.平面镜成像特点
平面镜所成的像为正立的虚像,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。利用数学课中有关对称的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为正立的虚像,像与物体关于镜面对称。记忆口诀:等大、等距、垂直、虚像。
3. 光的折射规律
(1)共面:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。
(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于法线两侧。
(3)光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角增大。
(4)光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角。
记忆口诀:在光的折射现象中,空气中的角大。
(5)当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变,即折射角等于入射角等于0°。
(6)光的折射现象中,光路可逆。
4.凸透镜成像规律
物距
光路分析图示
像距
成像特点
像与物相对透镜的位置
应用
倒立、缩小的实像
异侧
照相机
倒立、等大的实像
异侧
测焦距
倒立、放大的实像
异侧
投影仪
幻灯机
正立、放大的虚像
同侧
放大镜
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
知识点三 光学作图
1. 光的反射作图
类型
作图方法
已知反射面、入射光线做反射光线
如图所示,先过入射点O作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角),作出反射光线,标上箭头。
已知反射面、反射光线作入射光线
如图所示,先过入射点作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角)画出对应的入射光线,标上箭头
已知入射光线和反射光线,画出平面镜的位置
如图所示,先作入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点(入射点)作垂直于法线的一条直线,该直线的位置即为平面镜的位置。
2. 平面镜成像作图
(1)根据平面镜成像特点作图(对称法)
作图方法(如图所示)
①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN;
②画垂足;
③量等距:使A´M=AM,B´N =BN;
④画像点A´B´并连接,则A´B´就是物体AB的像。
(2)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
从S 射向平面镜的所有光线,经平面镜反射后,反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图时,只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线,作出其反射光线的反向延长线,就可以确定像S'。如下图。
作图步骤如下:
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
3.透镜的三条特殊光线
平行于主光轴
过焦点
过光心
凸透镜
平行于主光轴的光经凸透镜后,将会聚在焦点上。
过焦点的光,通过凸透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
凹透镜
平行于主光轴的光经凹透镜折射后,反向延长线将交于异侧虚焦点上。
入射光线的延长线相交于虚焦点,通过凹透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
1.【新情境】 辨别生活中的光现象
下列是一些日常生活和自然界中的光现象:①日食和月食;②水中倒影;③小孔成像;④斜放入水中的筷子发生弯折;⑤黑板“反光”;⑥立竿见影;⑦镜花水月;⑧海市蜃楼;⑨坐井观天:⑩汽车观后镜。由于光的直线传播形成的是 ;由于光的反射形成的是 ;由于光的折射形成的是 。
【答案】 ①③⑥⑨ ②⑤⑦⑩ ④⑧
【解析】[1][2][3]光在同种均匀物质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像、日食月食和影子的形成等;当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,如:平面镜成像、水中倒影等;当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅、筷子在水杯中会变弯等。因此①日食和月食都是由光的直线传播形成的;②水中倒影是光的反射形成的;③小孔成像是光的直线传播形成的;④斜放入水中的筷子发生弯折是光的折射形成的;⑤黑板反光是镜面反射,是反射现象;⑥立竿见影是光的直线传播形成的;⑦镜花水月是光的反射形成的;⑧海市蜃楼是光在不均匀介质中不沿直线传播,属于光的折射现象;⑨坐井观天是由于光的直线传播造成看到范围较小的;⑩汽车观后镜是利用光的反射扩大视野的。综上分析,由于光的直线传播形成的是①③⑥⑨;由于光的反射形成的是②⑤⑦⑩;由于光的折射形成的是④⑧。
2.【新情境】 日常生活中的物理
“十一”黄金周,小雨的爸爸驾车带一家人去郊外游玩。为了行车安全,爸爸驾车时要戴上眼镜才能看清远处的景物,小雨爸爸的眼镜相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。游玩时,阳光强烈,妈妈赶紧在手臂上涂抹防晒霜,这是为了防止 (选填“红外线”或“紫外线”)对皮肤造成伤害。
【答案】 凹透镜 紫外线
【解析】[1]近视眼看不清远处的物体,是因为晶状体太厚,物体成像会聚在视网膜的前方,为了使像成在视网膜上,需要佩戴具有发散作用的凹透镜进行校正。
[2]过量的紫外线照射会伤害皮肤,游玩时,阳光强烈,妈妈赶紧在手臂上涂抹防晒霜,为了防止紫外线对皮肤造成伤害。
3.【新考法】 跨学科实践
如图所示,用纸筒和两个平面镜可制成一个简易潜望镜,利用原理是光的 。通过潜望镜观察到的是物体的 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】 反射 虚
【解析】[1][2]通过潜望镜观察物体利用的是光的反射原理;根据平面镜成像特点可知,看到的是物体正立、等大的虚像。
4.【新考法】 保护视力
如图所示,不正确的看书姿势容易导致视力下降。人眼的成像原理与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同,图 (选填 “甲”或“乙”)是远视眼的光路示意图,需配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜矫正。
【答案】 照相机 甲 凸
【解析】[1]人眼的成像原理好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,在视网膜上成缩小、倒立的实像。
[2][3]远视眼是晶状体的曲度变小,会聚能力(即折光能力)减弱,像成在视网膜的后方,故甲是远视眼的光路图;应佩戴会聚透镜,即凸透镜,使光线提前会聚。
5.【新考法】 凸透镜成像规律与图像结合
实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据实验数据绘制了如图所示的图像。由图像可知,该凸透镜的焦距为 cm;把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜5.5cm 处的过程中,当物距u 减小时,像距v (选填“增大”“减小”或“不变”),成的像的大小将 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
【答案】 5 增大 变大
【解析】[1]当物距等于凸透镜二倍焦距时,像距也为二倍焦距,由图像可知凸透镜二倍焦距为10cm,凸透镜的焦距为5cm。
[2][3]当物距u 减小时,根据凸透镜成像规律“物近像远,像变大”可知,像距v增大,成的像的大小将变大。
6.【新情境】 辨别生活中的光现象
下列现象中,属于光的直线传播的是( )
A.从后视镜观察 B.彩虹的倒影
C.日晷仪 D.水中的楼阁
【答案】C
【解析】A.从后视镜观察车后的景物,后视镜是凸面镜,看到的像是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B.彩虹的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.日晷是应用光的直线传播计时的,即光照在不透明物体上,在不透明物体后面形成的影子来计时的,故C符合题意;
D.水中的楼阁属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
7.【新情境】 生活中的物理
(2024·内蒙古通辽·中考真题)走进装有抛光不锈钢墙面的电梯,会在墙面中看到“自己”,如图。下列说法正确的是( )
A.“自己”是由于光的折射产生的 B.“自己”总比真实自己小一些
C.面向“自己”走,“自己”却后退 D.“自己”与水中“倒影”原理相同
【答案】D
【解析】A.“自己”属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误;
B.平面镜成像时像与物体的大小相等,“自己”和真实自己大小相等,故B错误;
C.平面镜成的像与物到镜面的距离相同,面向“自己”走,“自己”向前走,故C错误;
D.“自己”属于平面镜成像,是光的反射形成的,“倒影”属于平面镜成像,是光的反射形成的,两者原理相同,故D正确。
故选D。
8.【新情境】 光学规律的应用
如图所示,一束光沿与镜面夹角为30°的方向射向平面镜,则( )
A.光会在平面镜上反射,反射角是30°
B.反射光线与入射光线夹角为60°
C.入射光顺时针转动60°,反射角变为0°
D.入射角增大5°,反射角增大10°
【答案】C
【解析】AB.该入射光的入射角为
反射角等于入射角,反射角等于,反射光线与入射光线的夹角为
故AB不符合题意;
C.入射角为,入射光顺时针转动,入射角变为,反射角等于入射角,反射角也变为,故C符合题意;
D.入射角增大,反射角等于入射角,反射角也增大,故D不符合题意。
故选C。
9.【新情境】 光学规律的应用
夜晚,小雨通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯和自己的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.窗户玻璃中的像是由于光的反射形成的虚像
B.若小雨后退,她在窗户玻璃中的像会变小
C.若小雨向右移动,吊灯在窗户玻璃中的像也向右移动
D.若将窗户玻璃向左推移,吊灯在窗户玻璃中的像也向左移动
【答案】A
【解析】A.根据平面镜成像特点可知,所成的像由于光的反射形成的虚像,故A正确;
B.根据平面镜成像特点可知,所成的像与物体大小相等,像与物体到镜面的距离相等,故若小雨后退,远离玻璃窗时,她的像大小不变,故B错误;
C.小雨向右移动,像和物关于玻璃窗对称的关系不变,所以当吊灯的位置不变,像的位置也不变,故C错误;
D.向左推动玻璃窗,像和物关于玻璃窗对称的关系不变,所以当吊灯的位置不变,像的位置也不变,故D错误。
故选A。
10.【新情境】 身边的物理知识
“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离照相机镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头可能对光有发散作用
B.人和飞机通过镜头分别成放大和缩小的像
C.拍摄该照片时,照相机镜头离飞机更远一些
D.若仅使人像变大一些,将镜头离人更远一些
【答案】C
【解析】A.照相机镜头使用的是凸透镜,对光线具有会聚作用,故A错误;
B.照相机成像利用的是凸透镜成像中,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,即均成缩小的像,故B错误;
C.拍摄该照片时,人比飞机更靠近镜头,根据凸透镜成像规律可知,人相比飞机物距小,因此利用同一凸透镜成像时,人比飞机的像距大,像也大,故C正确;
D.若仅使人像变大一些,根据凸透镜成实像规律,“物近像远,像变大”可知,将镜头离人更近一些,故D错误。
故选C。
11.【新考法】 跨学科实践
在“爱眼日”宣传活动中,小明用图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来进行如下操作中说法正确的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B.若在水透镜前放一个凹透镜,烛焰的像成在光屏左侧
C.将蜡烛远离透镜,应向水透镜注水可以使像回到光屏中央
D.从水透镜抽水,可以模拟远视眼,可以在水透镜前放凸透镜进行矫正
【答案】D
【解析】A.向水透镜注水,使水透镜变厚,水透镜的焦距变小,则烛焰的像会成在光屏左侧,故A错误;
B.若在水透镜前放一个凹透镜,因为凹透镜对光线有发散作用,会推迟光线会聚成像,所以烛焰的像成在光屏右侧,故B错误;
C.将蜡烛远离透镜,物距增大,像距减小,像成在光屏左侧,若要使像成在光屏上,应抽出水透镜中的水,减小对光的会聚,使像向右移,回到光屏上,故C错误;
D.从水透镜抽水,使水透镜变薄,水透镜的焦距变大,则烛焰的像会成在光屏右侧,远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,远视眼配戴凸透镜进行矫正,故D正确。
故选D。
12.【新情境】 光学作图
(1)如图,一条光线从空气斜射入水面,画出此时的反射光线和折射光线。
(2)请分别作出相应的折射光线和入射光线。
(3)小阳同学到水族馆参观,透过玻璃看到水中的一条鱼在A点,而鱼的实际位置在B点,如图所示。请画出他看到鱼的光路。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)过入射点垂直界面作出法线,根据反射规律的内容在空气中法线的另一侧作出反射光线,根据折射定律的内容,在水中法线的另一侧作出折射光线。如图所示:
(2)过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴射出,过光心的光线传播方向不变,由此分别作出相应的光线。如图所示:
(3)连接A点和人眼,交右侧玻璃于O,过O点垂直界面作出法线,连接BO为入射光线,O到人眼为折射光线,注意折射光线的反向延长线用虚线。如图所示:
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
模块一 声、光、热
专题01 声学、光学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 声学
【真题研析】
►考法01 有关声速的计算
►考法02 区分音调、响度和音色
►考法03 声学实验
【核心精讲】
►知识点一 声现象
►知识点二 音调、响度和音色
►知识点三 声学实验
【命题预测】
考点二 光学
【真题研析】
►考法01 生活中常见的光现象
►考法02 光的反射和折射定律及应用
►考法03 平面镜成像特点及应用
►考法04 凸透镜成像规律及应用
►考法05 眼睛和眼镜
►考法06 光学作图
【核心精讲】
►知识点一 光现象和透镜
►知识点二 光学规律
►知识点三 光学作图
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
声现象
· 2.3.1 通过实验,认识声的产生与传播。
· 2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。
声现象考点常以填空题、选择题的形式进行考查。主要考查考查的命题点有:声音的产生与传播、声音的特性、声的利用、噪声的控制、声学小实验。常结合生活中常见现象、古诗词、成语、古乐器、实验等以文字或图片结合的形式呈现。
光现象
· 2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点
· 2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
· 2.3.6 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
· 4.2.6 探究光的反射定律。
· 4.2.7 探究平面镜成像的特点。
光现象考点常以填空题、选择题、作图题的形式进行考查,考查的命题点有:光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、光的色散。常结合生活中常见现象、古诗词、成语、实验等以文字或图片结合的形式呈现。其中有关光现象的判断是常考热点。探究光的反射定律和平面镜成像特点有时也会出现在实验与探究题中。
透镜及其应用
· 2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹 透镜对光的发散作用。了解凸透镜成像规律的应用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
· 4.2.8 透镜凸透镜成像的规律。
透镜及其应用的内容主要围绕凸透镜成像规律及应用考查。凸透镜成像规律的探究及应用、眼睛和眼镜是中考重点、热点。考查题型主要以填空题、选择题、作图题、实验与探究题的形式进行考查。考查的命题点有:透镜对光的作用、透镜作图、凸透镜成像规律、眼睛和眼镜、望远镜等。
考点一 声学
考法01 生活中常见的声现象
1.(2023·安徽·中考真题)图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,则该同学的身高为( )
A.1.70m B.1.65m C.0.85m D.0.80m
2.(2019·安徽·中考真题)如图所示,水面上两船相距15km,实验员在一条船上敲响水里的一口钟,同时点燃船上的火药使其发光;另一条船上的实验员在看到火药发光后10s,通过水里的听音器听到了水下的钟声.根据这些数据计算声音在水中传播的速度为 m/s.
考法02 区分音调、响度和音色
3.(2024·安徽·中考真题)“声纹锁”能识别主人说出的“口令”并自动解锁,而当别人说出同样的“口令”却无法让锁打开。声纹锁主要是依据声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)来识别主人身份的。
4.(2023·安徽·中考真题)图为我国晋代顾恺之所绘《斫(zhuó)琴图》的局部,展示了古代乐师调整琴弦长度的情景。调整琴弦的长度,主要是为了改变乐音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
5.(2022·安徽·中考真题)乐队演奏时, 有经验的听众仅凭音乐声也能分辨出乐器的种类。这是由于不同乐器在演奏时发出声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)不同。
6.(2021·安徽·中考真题)在一些闹市区,常会看到如图所示的监测设备,显示屏上的数据(65.7分贝)反映的是声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)。
7.(2020·安徽·中考真题)实验用的音叉上通常刻有一个数值(如图),表示该音叉所产生声音的频率。此数值越大的音叉,敲击时发出声音的 越高。
考法03 声学实验
8.(2013·安徽·中考真题)下列各图描述的实验中,用来说明声音的传播需要介质的是( )
A.发声的音叉激起水花
B.音叉发出的声音越响,乒乓球被弹开的越远
C.钢尺伸出桌边的长度变短,振动时声音音调变高
D.抽取玻璃罩内的空气,听到罩内的音乐声减小
9.(2018·安徽·中考真题)如图所示,8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔细调节水的高度,敲击它们,就可以发出“1.2.3.4.5.6.7.i”的声音来;而用嘴吹每个瓶子的上端,可以发出哨声.则下列说法正确的是
A.敲击瓶子时,声音只是由瓶本身的振动产生的
B.敲击瓶子时,声音只是由瓶中水柱的振动产生的
C.用嘴吹气时,哨声是由瓶中空气柱振动产生的
D.用嘴吹气时,哨声是由瓶中水柱的振动产生的
知识点一 声现象
声音的产生
声音是由物体______产生的,振动停止,发声立即停止。正在发声的物体叫做______。
声音的传播
声音的传播需要______,声音在介质中是以波的形式传播,______不能传声。
声速
1.声音传播的快慢,声速的大小与介质的______和______有关。15℃空气中的传播速度是______m/s。
2.回声是声音在传播过程中遇到障碍物被______回来又被听到的声音。分清回声的条件是障碍物到听者的距离至少为______m。
3.回声测距:当发声体静止时,测出发出声音到收到回声的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距障碍物的距离。
声的利用
1.超声波和次声波:频率高于______0Hz的声波叫超声波;频率低于______Hz的声波叫次声波。
2.声音能够传递______。如地震、海啸和火山喷发、回声定位、用B超诊断病情等。
3.声音能传递______。如:超声波清洗、超声波碎石等。
噪声的控制
1.噪声的来源:(1)从物理学角度,发声体做____________产生的声音叫做噪声;(2)从环境保护的角度看,妨碍人们正常休息、学习和工作的声音就是噪声。
2.噪声控制的途径:
(1)在____________防止噪声产生,如禁止鸣笛、禁止大声喧哗、摩托车装消声器;
(2)在____________阻断噪声传播,如公路旁装隔音墙、公路两旁植树、关闭门窗;
(3)在____________阻止噪声进入人耳,如戴耳罩、耳塞。
知识点二 音调、响度和音色
1.三个特性的比较
特性
音调
响度
音色
概念
声音的______
声音的______,单位为______
声音的品质和特色
决定因素
发声体振动的频率
发声体振动的______、距离发声体的______及声音的分散程度
发声体的______、______
相应关系
频率高,则音调______;
频率低,则音调______
振幅大,则响度______;
振幅小,则响度______
不同的物体发出声音的音色一般______
日常用语表述
①描述声音的“粗细”“高低”“低沉”;
②歌唱家中的“女高音”“男低音”,唱歌时“调太高了”
①音量的大小、声音太大了;
②“震耳欲聋”“轻声细语”“引吭高歌”“窃窃私语”等
“闻其声知其人”“模仿明星的声音”
声音特性的波形图
声波的波形图中,波的形状表示声音的______;相同时间内完成波的个数表示声音的______;波峰和波谷之间的距离表示声音的______。
2.三类乐器
分类
示例
发声体
改变音调的方法
改变响度的方法
打击乐器
鼓、锣
打击部位
发声体越轻、绷得越紧,音调越高
打击的力度
弦乐器
吉他
弦
弦越紧、越细、越短,音调越高
拉、弹的力度
管乐器
笛、箫
空气柱
空气柱越短,音调越高
吹奏的力度
知识点三 声学实验
实验类型
图示
解释
声音的产生
轻轻敲击音叉,听到音又发出声音,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球被弹起,这个现象说明声音是由物体______产生的。此实验运用了____________。
声音的传播
把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音变小,由此推理可知__________________,此实验运用的探究方法是__________________。
音调
将直尺一端压在桌面上,另一端伸出桌面,用力拨动直尺,听到了直尺振动发出的声音。然后他增加直尺伸出桌面的长度,再次将直尺按压与前次相同的幅度拔动直尺,观察到钢尺振动频率变慢,听到直尺发出声音的音调与前次也不同。说明音调的高低与物体___________有关。此实验运用的探究方法是___________。
响度
轻敲和重敲同一音叉,重敲时听到更大的声音,同时发现乒乓球被弹开得更远,说明声音的响度与发声体的______有关。
声音传递能量
打开音响,播放乐曲,将一支点燃的蜡烛放在音响前,会发现烛焰在随着音乐“跳舞”,此现象说明声音能传递______。
1.【新考法】 中华优秀传统文化—古诗词
“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递 ;“响鼓也要重锤敲”说明物体 越大,响度越大。
2.【新考法】 声音与乐谱结合
歌曲《东方红》简谱中有如下片段:,其中的数字符号表示声音的 ,声音的这一特性与声源振动的 有关,分别用小提琴和长笛来演奏,发出声音的 一定不同。
3.【新考法】 回归教材
(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方,可以看到烛焰随着声音晃动,喇叭的纸盆由于 产生声音,声音通过 传播到烛焰处,烛焰晃动说明声音具有 。
4.【原创题】 图中的甲和乙是声音的波形图,一定属于噪声的是 图。中考考试期间,为保证考场周围安静的环境,会要求经过考场附近的汽车禁止鸣笛,这是在 处控制噪声。
5.【新考法】 跨学科实践
小红自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,如图甲所示。这哨声是由管内的 振动而产生的;如图乙所示,吹哨时上下推拉活塞,改变了声音的 (填声音的特性)。
6.【新情境】 古代乐器的比较
琴和瑟都是我国的传统乐器,通过弹拨琴和瑟的弦,使之发声,下列说法正确的是( )
A.弹琴时发出的声音,是由于手指振动产生的
B.琴和瑟发出的声音可以用响度来区分
C.弹拨琴弦用力越大发出声音的音调越高
D.同一根琴弦振动部分越长,弹奏时发出声音的音调就越低
7.【新情境】 中国传统文化
抖空竹是中国民间传统游戏之一,宋代《梦粱录》中就有其详细记载。如图,空竹圆轮以竹木制成,其外侧开有若干方形哨口,哨口内有大小不同的气腔,因其转动时会发出嗡嗡声,又名“空钟”。下列说法不正确的是( )
A.空竹发出的声音是通过空气传入人耳的
B.空竹发出的声音是由气腔内的空气振动产生的
C.气腔内空气振动越快,声音传播速度越大
D.气腔内空气振动幅度越大,发出声音的响度越大
8.【新考法】 中国传统文化—甲骨文
如图是甲骨文“聲”,字同“声”,像“手执槌敲击磬而声音传于耳”形,这说明古人很早就知道声音与敲击有关。下列说法正确的是( )
A.磬声是由槌的振动产生的 B.磬声是通过空气传入耳朵的
C.敲击磬发出的声音是次声波 D.用力敲击磬时发出声音的音调变高
9.【新情境】 最新科技潮流
如图所示,汽车领域广泛利用AI(人工智能)语音助手实现“人与车”全场景自然交互,下列说法正确的是( )
A.语音助手发出的声音不是振动产生的
B.减小声音音量实质是降低音调
C.人们能分辨出车载音乐中不同乐器的声音,依据是声音的音色
D.根据用户语音指令完成指定操作,说明声音可以传递能量
10.【新情境】 乐器与电子科技结合
小雨利用调弦软件在同一位置测量吉他琴弦发声的参数进行调音,第一次拨动琴弦后软件界面显示的参数如图甲,调节琴弦的松紧,再次拨动同一根琴弦,软件界面显示的参数如图乙。若这根琴弦标准发声频率为110Hz,则( )
A.该吉他弦第一次发声音调比第二次低
B.该吉他弦第一次发声响度比第二次大
C.该吉他弦两次发声的音色相同
D.要调到标准音,应该将该琴弦再调松一些
11.【新情境】 跨学科实践
关于如图所示的有关声现象的四个实验,下列说法中不正确的是( )
A.甲图:用大小不同的力敲击鼓面,纸屑跳动的高低不同,说明音调与频率有关
B.乙图:通过观察乒乓球被正在发声的音叉弹起的高度,可以探究声音的响度与振幅的关系
C.丙图:逐渐抽取玻璃罩中的空气,听到铃声逐渐变小,不可以直接得出真空中不能传声
D.丁图:用力吹一根吸管,并将它不断剪短,音调不断升高
12.【新情境】 物理与生物跨学科
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,它也就停止了跳舞;如图所示,人对着它唱歌时,它也会“跳舞”。根据现象下列说法不正确的是( )
A.将“跳舞草”置于月球上,“跳舞草”不会翩翩起舞
B.人对着它唱歌时能引起“跳舞草”跳舞,说明了声音能传递能量
C.音乐声音越大,叶子就振动得越强烈
D.音乐停止时,没有了振动,“跳舞草”还能跳一会儿
考点二 光学
考法01 生活中常见的光现象
1.(2024·安徽·中考真题)下列现象中由于光的反射形成的是( )
A.水面倒影 B.树下光斑
C.墙上留影 D.杯中“折”笔
2.(2016·安徽·中考真题)生活中一些光现象:
①阳光下树的影子;
②水面波光粼粼;
③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮;
④站在岸边能看到水里的鱼.
其中能用光的反射知识解释的是 (填序号).
考法02 光的反射和折射定律及应用
3.(2020·安徽·中考真题)图中MN为平面镜,OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。
4.(2015·安徽·中考真题)某实验小组在探究光的折射规律时,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,看到如图所示的现象:
(1)请在图中分别作出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母r表示) ;
(2)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案中正确的是:(选填“A”、“B”或“C”) 。
A.只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B.保持入射角不变,进行多次实验,测量入射角和每次实验的折射角,分析并得出结论
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论
5.(2017·安徽·中考真题)如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象.
使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角 填写变化规律,且折射角总是大于相应的入射角;
当入射角i增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值是 ;
若继续增大入射角i,将会发现不再有 光线,而只存在 光线.
6.(2012·安徽·中考真题)一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为 ,折射角的大小为 .
考法03 平面镜成像特点及应用
7.(2021·安徽·中考真题)如图所示,某小机用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点。
(1)为了比较像与物到平面镜的距离,需要的测量工具是 ;
(2)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再拿一支外形相同 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,竖直着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是蜡烛A的像的位置。
8.(2011·安徽·中考真题)如图所示,水平地面上斜放一个平面镜,有一玩具车向镜面开去,要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向下运动,则镜面与地面的夹角应该等于 。
9.(2013·安徽·中考真题)如图AB两地相距4km,MN是与AB连线平行的一条小河的河岸,AB到河岸的垂直距离为3km,小军要从A处走到河岸取水然后送到B处,他先沿垂直于河岸的方向到D点取水然后再沿DB到B处.若小军的速度大小恒为5km/h,不考虑取水停留的时间。
(1)求小军完成这次取水和送水任务所想要的总时间;
(2)为了找到一条最短路线(即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短),可以将MN看成一个平面镜,从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点,请你证明入射点O即为最短路线的取水点。
考法04 凸透镜成像规律及应用
10.(2023·安徽·中考真题)某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
(1)在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,小明在BC之间观察光屏。此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中,小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的 (选填“①”“②”“③”或“④”);
①甲、丙、戊 ②乙、丙、丁 ③乙、乙、丁 ④乙、乙、戊
(2)小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩小的像,可保持光源位置不变,将凸透镜向 (选填“A”或“C”)移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。
11.(2022·安徽·中考真题)把凸透镜正对着太阳, 在距凸透镜10cm的光屏上得到一个最小、最亮的光斑。 若将一支点燃的蜡烛放在此凸透镜前30cm处, 在凸透镜的另一侧调节光屏的位置, 可得到烛焰清晰的( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.倒立、等大的实像 D.正立、放大的虚像
12.(2020·安徽·中考真题)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是
A.甲→乙→丙→丁
B.乙一丙一甲一丁
C.乙一丁→甲一丙
D.丙→甲→乙→丁
考法05 眼睛和眼镜
13.(2018·安徽·中考真题)下列光路图错误的是
A. 放大镜成像
B. 小孔成像
C. 光由空气斜射到水面
D. 近视眼的矫正
考法06 光学作图
14.(2024·安徽·中考真题)据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
15.(2022·安徽·中考真题)光线是表示光的传播路径和方向的物理模型。如图甲所示, 一束光从空气斜射到玻璃砖表面, 一部分光射进玻璃中, 另一部分光返回到空气中,请在图乙中大致画出该入射光的折射光线和反射光线。
16.(2019·安徽·中考真题)光从空气斜射到水面时,一部分光射进水中,另一部分光返回到空中,其光路如图甲所示.现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面,请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线.
17.(2018·安徽·中考真题)一棵小树生长在水塘中,图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分.请在图中画出AB通过水面反射所成的像A′B′.
知识点一 光现象和透镜
1. 光沿直线传播
(1)光在____________介质中沿直线传播。光的直线传播现象:影子的形成、日食和月食、小孔成像等;光的直线传播应用:激光准直、排队、射击“三点一线”等。与光沿直线传播有关的词语:“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”等。
(2)光速:光在真空中的传播速度约为____________m/s或____________km/s。
2. 光的反射
(1)光的反射:当光射到物体表面时,有一部分光会被反射回去,这种现象叫做光的反射。
(2)生活中的反射现象:看见不发光的物体、水中倒影、照镜子、潜望镜、自行车尾灯等。
(3)镜面反射和漫反射
类型
镜面反射
漫反射
区别
定义
一束平行光照射到光滑的镜面上后,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射。
凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。
光路图
举例
平面镜、自行车尾灯、黑板反光、平静的水面反光等。
各个方向都能看到黑板上的字、电影银幕用幕布等
视觉感受
“刺眼”、“反光”等
各个方向都能看到
联系
______光的反射定律
(4)平面镜的应用:成像(如舞蹈室的镜子,矫正舞蹈员的姿势);改变光的传播路径(如潜望镜)
(5)凸面镜:对光有______作用,能扩大视野。如汽车的后视镜、街头路口的反光镜等;
(6)凹面镜:对光有______作用。如汽车前照灯的反光装置、太阳灶等。
3.光的折射
(1)光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
(2)生活中的折射现象:池底变浅、鱼叉叉鱼、海市蜃楼、色散、凸透镜成像等。
4.光的色散
(1)太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。如彩虹。
(2)色光的三原色:红、绿、蓝。
(3)红外线和紫外线特性和应用
名称
光谱图中的位置
特性
应用
红外线
红光外侧
热效应、穿透云雾能力强等
①诊断病情;②拍摄“热谱图”;③红外线夜视仪;④红外线遥控器
紫外线
紫光外侧
荧光效应、消毒杀菌、促进人体合成维生素D
①适当照射阳光促进促进人体合成维生素D;②紫外灯灭菌;③紫外线使荧光物质发光
5.透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。与凸透镜会聚作用有关的现象:“削冰取火”、森林中乱扔的矿泉水瓶可能引起火灾等。
6.眼睛和眼镜
(1)眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于____________,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜相当于______。
(2)成像特点:成______、______的______像。
(3)近视眼、远视眼及其矫正
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体变厚,折光能力太强
晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置
视网膜______(选填“上”“前”或“后”)
视网膜______(选填“上”“前”或“后”)
矫正方法
佩戴____________(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
佩戴____________(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
矫正原理
凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上
凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结
近厚前凹,远薄后凸
知识点二 光学规律
1.光的反射定律
(1)相关概念,如图所示:
①入射点O、入射光线和反射光线
②法线ON:通过入射点垂直于反射面的直线(虚线);
③入射角∠i:入射光线与______的夹角;
④反射角∠r:反射光线与______的夹角。
(2)在反射现象中,反射光线与入射光线、法线在____________内,反射光线、入射光线分别位于法线______,反射角______入射角。让光逆着反射光的方向射向镜面,被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出,这表明在光的反射现象中,光路______。记忆口诀:三线共面、法线居中、两角相等、光路可逆。
2.平面镜成像特点
平面镜所成的像为______的______像,其大小与物体的大小______,像和物体到平面镜的距离______,像和物体的连线与镜面______。利用数学课中有关对称的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为正立的虚像,像与物体关于镜面对称。记忆口诀:等大、等距、垂直、虚像。
3. 光的折射规律
(1)共面:折射光线与入射光线、法线在____________内。
(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于法线______。
(3)光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角______。
(4)光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角______入射角。
记忆口诀:在光的折射现象中,空气中的角大。
(5)当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变,即折射角______入射角______0°。
(6)光的折射现象中,光路可逆。
4.凸透镜成像规律
物距
光路分析图示
像距
成像特点
像与物相对透镜的位置
应用
倒立、______的______像
异侧
照相机
倒立、______的实像
异侧
测焦距
倒立、______的______像
______侧
投影仪
幻灯机
______、放大的______像
______侧
放大镜
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
知识点三 光学作图
1. 光的反射作图
类型
作图方法
已知反射面、入射光线做反射光线
如图所示,先过入射点O作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角),作出反射光线,标上箭头。
已知反射面、反射光线作入射光线
如图所示,先过入射点作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角)画出对应的入射光线,标上箭头
已知入射光线和反射光线,画出平面镜的位置
如图所示,先作入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点(入射点)作垂直于法线的一条直线,该直线的位置即为平面镜的位置。
2. 平面镜成像作图
(1)根据平面镜成像特点作图(对称法)
作图方法(如图所示)
①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN;
②画垂足;
③量等距:使A´M=AM,B´N =BN;
④画像点A´B´并连接,则A´B´就是物体AB的像。
(2)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
从S 射向平面镜的所有光线,经平面镜反射后,反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图时,只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线,作出其反射光线的反向延长线,就可以确定像S'。如下图。
作图步骤如下:
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
3.透镜的三条特殊光线
平行于主光轴
过焦点
过光心
凸透镜
平行于主光轴的光经凸透镜后,将会聚在焦点上。
过焦点的光,通过凸透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
凹透镜
平行于主光轴的光经凹透镜折射后,反向延长线将交于异侧虚焦点上。
入射光线的延长线相交于虚焦点,通过凹透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
1.【新情境】 辨别生活中的光现象
下列是一些日常生活和自然界中的光现象:①日食和月食;②水中倒影;③小孔成像;④斜放入水中的筷子发生弯折;⑤黑板“反光”;⑥立竿见影;⑦镜花水月;⑧海市蜃楼;⑨坐井观天:⑩汽车观后镜。由于光的直线传播形成的是 ;由于光的反射形成的是 ;由于光的折射形成的是 。
2.【新情境】 日常生活中的物理
“十一”黄金周,小雨的爸爸驾车带一家人去郊外游玩。为了行车安全,爸爸驾车时要戴上眼镜才能看清远处的景物,小雨爸爸的眼镜相当于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。游玩时,阳光强烈,妈妈赶紧在手臂上涂抹防晒霜,这是为了防止 (选填“红外线”或“紫外线”)对皮肤造成伤害。
3.【新考法】 跨学科实践
如图所示,用纸筒和两个平面镜可制成一个简易潜望镜,利用原理是光的 。通过潜望镜观察到的是物体的 (选填“虚”或“实”)像。
4.【新考法】 保护视力
如图所示,不正确的看书姿势容易导致视力下降。人眼的成像原理与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)相同,图 (选填 “甲”或“乙”)是远视眼的光路示意图,需配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜矫正。
5.【新考法】 凸透镜成像规律与图像结合
实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据实验数据绘制了如图所示的图像。由图像可知,该凸透镜的焦距为 cm;把物体从距凸透镜20cm处移动到距凸透镜5.5cm 处的过程中,当物距u 减小时,像距v (选填“增大”“减小”或“不变”),成的像的大小将 (选填“变大”“变小”“先变小再变大”或“先变大再变小”)。
6.【新情境】 辨别生活中的光现象
下列现象中,属于光的直线传播的是( )
A.从后视镜观察 B.彩虹的倒影
C.日晷仪 D.水中的楼阁
7.【新情境】 生活中的物理
(2024·内蒙古通辽·中考真题)走进装有抛光不锈钢墙面的电梯,会在墙面中看到“自己”,如图。下列说法正确的是( )
A.“自己”是由于光的折射产生的 B.“自己”总比真实自己小一些
C.面向“自己”走,“自己”却后退 D.“自己”与水中“倒影”原理相同
8.【新情境】 光学规律的应用
如图所示,一束光沿与镜面夹角为30°的方向射向平面镜,则( )
A.光会在平面镜上反射,反射角是30°
B.反射光线与入射光线夹角为60°
C.入射光顺时针转动60°,反射角变为0°
D.入射角增大5°,反射角增大10°
9.【新情境】 光学规律的应用
夜晚,小雨通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯和自己的像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.窗户玻璃中的像是由于光的反射形成的虚像
B.若小雨后退,她在窗户玻璃中的像会变小
C.若小雨向右移动,吊灯在窗户玻璃中的像也向右移动
D.若将窗户玻璃向左推移,吊灯在窗户玻璃中的像也向左移动
10.【新情境】 身边的物理知识
“强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧。拍摄时,让两个物体离照相机镜头远近不同,再调整拍摄角度,使两物体的像在同一张照片中呈现出有趣的效果。如图,是利用该技巧拍摄的照片,下列说法正确的是( )
A.照相机镜头可能对光有发散作用
B.人和飞机通过镜头分别成放大和缩小的像
C.拍摄该照片时,照相机镜头离飞机更远一些
D.若仅使人像变大一些,将镜头离人更远一些
11.【新考法】 跨学科实践
在“爱眼日”宣传活动中,小明用图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来进行如下操作中说法正确的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B.若在水透镜前放一个凹透镜,烛焰的像成在光屏左侧
C.将蜡烛远离透镜,应向水透镜注水可以使像回到光屏中央
D.从水透镜抽水,可以模拟远视眼,可以在水透镜前放凸透镜进行矫正
12.【新情境】 光学作图
(1)如图,一条光线从空气斜射入水面,画出此时的反射光线和折射光线。
(2)请分别作出相应的折射光线和入射光线。
(3)小阳同学到水族馆参观,透过玻璃看到水中的一条鱼在A点,而鱼的实际位置在B点,如图所示。请画出他看到鱼的光路。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$