专题01 声现象、光现象(5大考点)(辽宁专用)-【好题汇编】2025年中考物理一模试题分类汇编
2025-07-03
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内容正文:
专题01 声现象、光现象
声音的产生传播与利用
1.(2025•西丰县一模)2025年4月16日,我们迎来了第23个“世界噪音日”,其旨在唤醒人们关注日益严重的噪音污染问题,倡导对噪声的有效控制与管理,共同营造更宁静、健康的声学环境、如图为学校附近常见的控制噪声标志,下列控制噪声的措施与图示方法原理相同的是( )
A.工人戴上防噪声耳罩
B.道路两旁设置隔音板
C.上课时关闭教室门窗
D.观看演出时手机调为静音
2.(2025•辽宁一模)在2025年央视春节联欢晚会上,中国与秘鲁两国的歌手和演奏家共同演绎了歌曲《山鹰和兰花花》。下列关于声音的说法正确的是( )
A.歌声只能在空气中传播
B.优美的乐音一定不属于噪声
C.歌曲的高音部分指响度大
D.歌手演唱的歌声是由声带振动产生的
3.(2025•中山区一模)关于声现象的描述,下列说法正确的是( )
A.图甲中,钢尺伸出桌边的长度越长,用相同的力拨动时发出声音的响度越大
B.图乙中,从玻璃罩里向外抽气,听到铃声逐渐减小,推理得出真空不能传声
C.图丙中,弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的音色
D.图丁中,可以利用次声波观察孕妇体内胎儿的发育情况
声音的特性
1.(2025•大连一模)“宫、商、角、徵、羽”起源于春秋时期,是中国古乐的五个基本音阶,亦称五音,相当于现代7个音阶中的do、re、mi、sol、la。五音实际上是指声音的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.振幅
2.(2025•沈阳一模)鸟鸣清脆如玉,琴声婉转悠扬。我们能够分辨鸟鸣声和琴声,主要是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
3.(2025•西岗区一模)我国贾湖遗址出土的鹤骨笛,吹奏时按住不同音孔,就能改变笛腔内发声的空气柱长度,从而改变笛声的 ;笛声是通过 传入人耳(填介质的名称)。
光现象综合
1.(2025•西丰县一模)如图所示,将汤勺放在装有水的玻璃杯中,置于平面镜前,构成的光与影的艺术画面。下列现象与原理相对应正确的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的“勺头”——光的反射
C.水中弯折的“汤勺”——光的折射
D.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
2.(2025•普兰店区一模)“云破月来花弄影”的大意是花枝在月光下舞弄自己的倩影。影子的形成是由于光的( )
A.色散 B.反射 C.折射 D.直线传播
3.(2025•绥中县一模)中小学生的校服或书包上,常在醒目的地方设置有反光条,在夜间如果有灯光照射到衣服或者书包上时,反光条会变得非常明亮,下列光现象与反光条原理相同的是( )
A.坐井观天
B.海市蜃楼
C.站在湖边看到了湖水中悠闲游动的鱼
D.夜晚月亮在水中的倒影
4.(2025•大连一模)下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A.游戏中的“手影” B.钢勺在水面处“折断”
C.山峦在水中的“倒影” D.雨后天空中的“彩虹”
5.(2025•金州区一模)日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列现象与日晷的光学原理相同的是( )
A.池水映明月 B.绿树成荫浓
C.雨霁彩虹卧 D.镜子正衣冠
6.(2025•沈阳一模)如图,《女史箴图》中描绘了古人利用铜镜(相当于平面镜)梳妆的情景,下列说法正确的是( )
A.铜镜利用光的折射成像
B.人在铜镜中的像是虚像
C.人离铜镜越近,所成的像越大
D.只将铜镜向上平移,所成的像也向上平移
7.(2025•沙河口区一模)如图(俯视图),方形鱼缸中有一条鱼。人眼在E处看上去,M和N两处各有一条鱼。下列判断正确的是( )
A.两个都是反射成的像
B.两个都是折射成的像
C.一个是真实的鱼,另一个是折射成的像
D.一个是反射成的像,另一个是折射成的像
8.(2025•西岗区一模)中国古诗词不仅文字优美、意境高远,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“掬水月在手,弄花香满衣”涉及的光现象相同的是( )
A.日晷计时
B.楼台倒影
C.筷子弯折
D.林间光斑
9.(2025•中山区一模)对于如图所示的光学现象描述和解释正确的是( )
A.图甲中,“手影”是由于光沿直线传播形成的
B.图乙中,若蜡烛向左移动,其像也将向左移动
C.图丙中,若增大入射光线与界面的夹角θ,折射角也随之增大
D.图丁中,光的漫反射现象不遵循光的反射定律
10.(2025•清原县一模)“司机一滴酒,亲人两行泪”,为行车安全,大家要提醒身边的朋友家人,切勿酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景,以下说法正确的是( )
A.交警手中的荧光棒不是光源
B.交警身上穿的反光背心是光源
C.车灯光在夜空中是沿曲线传播的
D.车灯的光比车鸣笛的声音传播得快
11.(2025•清原县一模)如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载:“取大镜悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”此装置虽然较粗糙,但意义深远,可称为近代潜望镜的先驱,其光学原理属于( )
A.光的直线传播 B.光的色散
C.光的折射 D.光的反射
12.(2025•辽宁一模)小孔成像现象最早被《墨经》记载。下列现象与小孔成像原理相同的是( )
A.水中倒影 B.雨后彩虹 C.立竿见影 D.海市蜃楼
光学作图
1.(2025•和平区一模)一束激光从空气射向水面,请大致画出激光束发生反射或折射的传播径迹。
2.(2025•大连一模)图中O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,光线a与凸透镜的主光轴平行,光线b通过凸透镜的光心。请在图中画出光线a的折射光线和光线b的入射光线。
3.(2025•沈阳一模)如图,利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中,O点为入射点。请画出平面镜的位置,并补全光路。
4.(2025•沙河口区一模)图甲是我国墨子巡天望远镜,它是北半球巡天能力最强的望远镜。一束星光入射到望远镜,经主镜反射到成像装置,该过程和图乙所示的光路示意图相同。OB是反射光线,请在图乙中画出入射光线AO并标出入射角的大小。
凸透镜成像规律及其生活中应用
1.(2025•西岗区一模)小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点呢?为此他用蜡烛作为研究对象,进行了实验探究。所用的实验装置如图所示。则:
(1)探究平面镜成像的特点,要确定像的位置,并比较像和物的大小关系,应选 (选填“平面镜”或“玻璃板”),并在 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行;
(2)实验操作过程:先将A蜡烛点燃放置于镜前,再用一支外形相同的、 (选填“点燃”或“未点燃”)的B蜡烛在镜后移动,直到看上去B蜡烛跟A蜡烛的像完全重合。此现象表明平面镜所成的像与物体的大小 ;
(3)在纸上分别标记平面镜、A蜡烛和B蜡烛的位置,并测量对应的物距和像距。多次改变A蜡烛的位置,重复上述操作。多次实验的目的是使结论具有 。
(4)若实验时发现;沿着桌面无论怎样移动B蜡烛,都无法使其与A蜡烛的像完全重合。则出现这种情况的原因可能是 。
2.(2025•辽宁一模)在“探究平面镜成像的特点”实验中,小宇同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验。
(1)在实验过程中,小宇把一棋子A放在玻璃板前,再将棋子B放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟棋子A的像完全重合;说明平面镜成的像的大小与物体大小 ;
(2)为了探究平面镜成像的虚实情况,小宇将一张白纸竖直放在B所在的位置,然后需要在 (选填“棋子A一侧”或“棋子B一侧”)观察到白纸上没有A的像,说明平面镜成的像是虚像;
(3)邻组的小延选择的器材是一侧表面镀有一层反光膜的平面镜而非玻璃板,她将笔尖紧贴玻璃板的一侧表面,若观察到笔尖的像与笔尖有一定距离,说明笔尖接触的是 (选填“镀膜一侧的玻璃板表面”或“未镀膜一侧的玻璃板表面”),用平面镜的优点是成像更 ,但缺点是不透光,看不到棋子B,不便于 ,所以无法完成实验的探究。
3.(2025•西丰县一模)小天用如图所示装置探究光的反射规律,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 。
(2)利用红色激光笔发出的光束ON相当于 。
(3)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,可以看到三束重合,这说明在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在 内。
(4)在上述实验装置的基础上,小天在玻璃罩内装入量角器,多次改变AO与ON的夹角进行实验,测量并记录AO与ON的夹角、OB与ON的夹角,这是为了探究:光在反射现象中,反射角大小与 的关系。
(5)用激光笔沿BO方向入射,反射光线将会从OA方向射出,说明光反射时, 。
4.(2025•普兰店区一模)用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时,像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板,A、B是两支外形相同的蜡烛。
(1)将白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面 放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全 。
(3)如图乙所示,在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1。应该在蜡烛B (选填“靠近”或“远离”)玻璃板一侧记下像的位置B1。
(4)改变蜡烛A的位置重复实验,三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1,B2和A2,B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是:① ;② 。
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。
怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?
小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
5.(2025•金州区一模)小强同学利用如图所示的装置及刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”,水平桌面上铺一张白纸,透明薄玻璃板与水平纸面垂直,其中A、B为两根外形完全相同且高度可调的蜡烛。
(1)实验用透明薄玻璃板代替平面镜,此时像没有日常使用平面镜看的清楚,那么实验选用玻璃板而不用平面镜的原因是什么? 。
(2)为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛A竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的a、b、c、d中的 处观察蜡烛A的像,再将未点燃的蜡烛B竖直立在透明薄玻璃板后方,调节其位置,借助蜡烛B记录蜡烛A的像的位置。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两支蜡烛高度相同,说明像与物的大小关系是: 。
(4)为确定像的虚实,移开蜡烛B,在原蜡烛B的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的a、b、c、d中的 处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是 像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线如图3所示,因此得出:平面镜成像时像和物的位置关系是 。
声音的产生传播与利用
(多选)1.(2025•和平区一模)关于如图所示声学现象的描述或解释,下列说法中正确的是( )
A.图甲:二胡优美的声音是由琴弦振动产生的
B.图乙:太空中宇航员能对话,说明声音可以在真空中传播
C.图丙:用“B超”检查身体,主要是利用超声波能够传递能量
D.图丁:学校附近的道路上有“禁止鸣笛”的标志,此措施是在声源处减弱噪声
2.(2025•绥中县一模)图中是中国古代的计程车“计里鼓车”。当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,鼓面由于 发声,当车走到十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器),人们根据鼓和镯发声的 (填“响度”或“音色”)不同,确定车行驶的是一里还是十里,这是利用声传递 (填“信息”或“能量”)。
声音的特性
1.(2025•金州区一模)演员演奏小提琴时,手指按在弦上的不同位置改变了琴弦的长度,发出不同 的声音(填声音的特性),优美的琴声在 中传播,进入人耳,时而含蓄,时而奔放,好像在诉说精彩的故事。
2.(2025•清原县一模)某款视频加工软件,推出一个新功能,彻底将AI模仿语音平民化。你只需朗读系统提供的一段10秒的文本,系统就会迅速分析你的声音,并模仿下来,声音听起来和你的一样。我们朗读文本时,声音是由声带 产生的;软件模仿我们的声音,主要模仿的是声音的 (填声音的特性)。
3.(2025•辽宁一模)如图所示为中国传统乐器箜篌,演奏时拨动长度不同的弦,发出声音的 不同,演奏结束后需要按住弦,因为 停止,发声停止。
光现象综合
1.(2025•和平区一模)2025年央视春晚,孩子们带着大山深处的质朴与纯真为全国观众奉献了一曲《玉盘》,唱出了月亮在人们心中的美好与向往。歌中唱到:“玉盘玉盘,你为何悬于屋顶上?玉盘玉盘,你为何白白送银光?”从物理学的角度分析,人们看到“悬于屋顶”的月亮比实际位置 (填“高”或“低”),月亮送出的“银光”是它 (填“反射”或“折射”)的太阳光。
2.(2025•大连一模)如图所示,小明在玻璃感应门外看到了自己的像。小明站在原地不动,当感应门向两侧平行分开时,小明像的位置 (选填“变化”或“不变”);为了能让自己成像更清晰、小明应该站在 (选填“室内”或“室外”)观察自己的像。
3.(2025•沙河口区一模)“掬水月在手,弄花香满衣”勾勒出一幅清幽淡远的春山夜月图。捧起清澈的泉水,水面像镜子一样照见明月,这是光的 现象。拨弄山花,馥郁之气溢满衣衫,说明分子在不停的 。
4.(2025•清原县一模)如图所示,每年冬天从北方迁徙而来的红嘴鸥都会来到重庆的两江四岸栖息停留。一只红嘴鸥在距水面10m处以1.5m/s的速度竖直向下靠近平静的水面,江水深50m,则2s后它在湖水中的像到湖面的距离为 m,该过程红嘴鸥的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
光学作图
1.(2025•西丰县一模)图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型,用S表示飞鸟,用F表示桥塔上端受到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出:
(1)飞鸟S经水面反射形成的虚像S′;
(2)拉力F对应的力臂l(O是支点)。
2.(2025•西岗区一模)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
3.(2025•中山区一模)如图所示,一束光从玻璃斜射入空气中,请画出折射光线并标出折射角γ。
4.(2025•清原县一模)完成图中两条光线经过凸透镜后的传播路径。
5.(2025•辽宁一模)如图所示透镜的主光轴与水面恰好重合,作出经过透镜的折射光线和射出水面后的折射光线。
凸透镜成像规律及其生活中应用
1.(2025•沙河口区一模)探究平面镜成像的特点。
(1)把一张纸放在桌面上,图甲所示的a、b、c三幅图中,玻璃板放置较正确的是图 。
(2)①如图乙,在玻璃板前放一支蜡烛A,将另一支和A外形相同的蜡烛B放在玻璃板后蜡烛A的像的位置,发现蜡烛B和蜡烛A的像完全重合。由此得出的结论是 。
②有同学认为“物体离平面镜越远,成的像越小”。要探究该观点是否正确,需改变 ,再做几次实验。
(3)小明正在观察蜡烛A的像,小刚用一本较大的书挡在玻璃板和蜡烛B之间。这样,小明 看到蜡烛A的像, 看到蜡烛B。(均选填“能”或“不能”)
(4)完成上述实验后,小明换用一个面积更大的玻璃板来做实验。下列判断正确的是 。
A.蜡烛A的像会变大
B.后面的蜡烛B会变大
C.能观察到蜡烛A的像的范围会变大
D.蜡烛A的像到玻璃板的距离会变大
(多选)2.(2025•和平区一模)关于光学元件的应用,下列说法正确的是( )
A.汽车后视镜是凸面镜
B.远视眼镜的镜片是凹透镜
C.手机拍照的镜头是凸透镜
D.电影放映机的镜头是凹透镜
(多选)3.(2025•普兰店区一模)“探究凸透镜成像规律”时,蜡烛,凸透镜和光屏放在如图所示的位置,光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为15cm
B.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移
C.蜡烛和光屏不动,凸透镜向左移动15cm,光屏上能得到放大的像
D.蜡烛不动,换一个焦距较小的凸透镜,想要承接到像,光屏要适当向右移
4.(2025•金州区一模)如图所示,许多博物馆在较为精巧的文物前放置凸透镜,方便游客看清楚文物的细节。游客通过凸透镜观察到放大、正立的像,下列说法正确的是( )
A.像是实像
B.像距小于物距
C.将透镜靠近文物一些,像会变大
D.将透镜逐渐远离文物,可能会观察到放大、倒立的像
5.(2025•西丰县一模)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示,通过凸透镜看到的是仪表正立、放大的虚像,凸透镜起到 (选填“投影仪”或“放大镜”)的作用,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧(选填“同”或“异”)。
(多选)6.(2025•辽宁一模)如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.图甲中光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不可能再次呈现清晰的像
D.图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
7.(2025•大连一模)小明同学用图甲焦距10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
(2)小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是让烛焰的像始终成在 。
(3)蜡烛放在距该透镜一倍焦点6cm处,则蜡烛通过凸透镜成的像一定是 。
(4)图乙中小明接着将他的近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能重新得到清晰的像,此时像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)蜡烛燃烧一段时间后光屏上的像位置偏高,小明将光具座左端抬高, (选填“能”“不能”或“有可能”)使像回到光屏中央。
8.(2025•绥中县一模)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)组装器材时,将光源、凸透镜(f=10.0cm)和光屏依次放在光具座上,还应调整它们中心的高度,目的是使像可以呈在 。
(2)实验时,将光源和凸透镜固定在如图1所示的刻度处,需要向 (选填“左”或“右”)适当移动光屏,直至光屏上出现清晰的实像。
(3)将光源向右移动至25cm刻度处,再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像,与(2)中的现象相比,光屏上所成的像将变 (选填“大”或“小”)。
(4)实验中若将透镜的下半部分用不透光的物体挡住,则光屏上烛焰的像会变 。
(5)中小学生长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼,图2中是近视眼成因的原理图的是 ;近视眼应该佩戴 (选填“凸”或“凹”)透镜来矫正。
9.(2025•沈阳一模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图(a),一束平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上得到一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f= cm。
(2)保持凸透镜和光屏位置不动,将“F”形光源安装在光具座上,调节“F”形光源、凸透镜和光屏的中心大致在 。
(3)如图(b),将“F”形光源移至距凸透镜较远的地方,调整光屏到凸透镜的距离,使光屏上成清晰的实像。观察像的性质,测出物距u和像距v,记录在表格中。逐次减小物距,重复以上操作。
实验次数
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
正倒
大小
虚实
1
32.0
倒立
缩小
实像
14.6
2
28.0
倒立
缩小
实像
15.7
3
24.0
倒立
缩小
实像
17.3
4
20.0
倒立
等大
实像
20.0
5
16.0
倒立
放大
实像
26.6
…
(4)分析表格信息可知,当凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距u与像距v的大小关系满足 。
(5)利用图(b)的实验装置,调节元件的位置使光屏上得到缩小的实像。
①保持光源和光屏的位置不动,将凸透镜更换成焦距为5cm的凸透镜,还想在光屏上得到缩小的实像,应将该凸透镜放在原凸透镜位置的 侧。
②保持各元件位置不动,将光源更换成如图(c)所示的光源。当该光源的三个发光二极管按照由下到上的顺序依次发光时,光屏上看到发光二极管的像沿 (填“由上到下”或“由下到上”)的方向依次出现。进一步观察发现,与该光源相比,“F”形光源的好处是:便于比较 。
10.(2025•中山区一模)物理兴趣小组要“探究凸透镜成像规律”,实验装置如图所示,实验过程如下:
(1)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,并调整光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,据此可知凸透镜的焦距f= cm。
(2)实验时,首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是 ;
(3)如图乙所示,当蜡烛在刻度尺10cm位置时,光屏上出现清晰的像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。此时物与像之间的距离为53cm,若将蜡烛移动到刻度尺5cm位置,再调整光屏直到屏上再次出现清晰的像,此时物与像之间距离 (选填“>”、“=”或“<”)53cm。
(4)实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,烛焰的像偏离了光屏的中心,要使像重新成在光屏的中心,如果只调凸透镜,应将凸透镜向 调。
(5)同组的另一位同学用两个焦距不同的凸透镜进行实验探究,他分别进行了若干次实验操作,并把测出的物距和像距准确地记录在以下两个表中。
焦距 f/cm
物距u/cm
像距 v/cm
焦距f/cm
物距u/cm
像距 v/cm
14
20
47
16
20
80
30
26
30
34
40
22
40
27
60
18
60
22
根据表中的数据,请你帮他写出一条探究结论(一条即可): 。
11.(2025•清原县一模)老师上课时拿出一个水晶球,同学们透过它看到远处建筑物倒立的像,这引起了同学们对凸透镜成像的兴趣。为此老师带领大家一起探究“凸透镜成像的规律”,并给同学们准备了火柴盒及凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个。
【证据】(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)为了使烛焰的像出现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度;
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏固定在如图2所示的位置时,光屏上成清晰的像,该像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(4)实验中将凸透镜固定在光具座上,改变蜡烛的位置以改变物距,再移动光屏找像,记录成像性质与像距并绘制了像距v与物距u的关系图像,如图3所示;
【解释】(1)由图3可知,凸透镜的焦距是 cm;
(2)为了使在光屏上承接到的清晰的像变大,小明应将蜡烛向 凸透镜的方向移动,同时向 凸透镜的方向调节光屏的位置;(均选填“靠近”或“远离”)
【交流】在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把烛焰上半部分遮挡住,看到的像将 (选填“部分消失”“完整且亮度不变”或“完整但亮度变暗”)。
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专题01 声现象、光现象
声音的产生传播与利用
1.(2025•西丰县一模)2025年4月16日,我们迎来了第23个“世界噪音日”,其旨在唤醒人们关注日益严重的噪音污染问题,倡导对噪声的有效控制与管理,共同营造更宁静、健康的声学环境、如图为学校附近常见的控制噪声标志,下列控制噪声的措施与图示方法原理相同的是( )
A.工人戴上防噪声耳罩
B.道路两旁设置隔音板
C.上课时关闭教室门窗
D.观看演出时手机调为静音
【答案】D
【解答】解:图中标志为禁鸣喇叭,是在声源处减弱噪声。
A.工人戴上防噪声耳量,是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
BC.道路两旁设置隔音板、上课时关闭教室的门窗,是在传播过程中减弱噪声,故BC不符合题意;
D.观看演出时手机调为静音是在声源处减弱噪声,故D符合题意。
故选:D。
2.(2025•辽宁一模)在2025年央视春节联欢晚会上,中国与秘鲁两国的歌手和演奏家共同演绎了歌曲《山鹰和兰花花》。下列关于声音的说法正确的是( )
A.歌声只能在空气中传播
B.优美的乐音一定不属于噪声
C.歌曲的高音部分指响度大
D.歌手演唱的歌声是由声带振动产生的
【答案】D
【解答】解:A、声音在气体、液体和固体中都能传播,故A错误;
B、优美的乐音若影响人们的正常工作和休息,也属于噪声,故B错误;
C、歌曲的高音部分是指音调高,故C错误;
D、歌手发出的声音是由声带振动产生的,故D正确。
故选:D。
3.(2025•中山区一模)关于声现象的描述,下列说法正确的是( )
A.图甲中,钢尺伸出桌边的长度越长,用相同的力拨动时发出声音的响度越大
B.图乙中,从玻璃罩里向外抽气,听到铃声逐渐减小,推理得出真空不能传声
C.图丙中,弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的音色
D.图丁中,可以利用次声波观察孕妇体内胎儿的发育情况
【答案】B
【解答】解:A、图甲中,钢尺伸出桌边的长度越长,用相同的力拨动时发出声音的频率越低,音调越低,故A错误;
B、图乙中,从玻璃罩里向外抽气,听到铃声逐渐减小,推理得出真空不能传声,故B正确;
C、图丙中,弹奏古筝时,手在不同的位置按弦,目的是改变发出声音的音调,故C错误;
D、图丁中,可以利用超声波观察孕妇体内胎儿的发育情况,故D错误。
故选:B。
声音的特性
1.(2025•大连一模)“宫、商、角、徵、羽”起源于春秋时期,是中国古乐的五个基本音阶,亦称五音,相当于现代7个音阶中的do、re、mi、sol、la。五音实际上是指声音的( )
A.音色 B.音调 C.响度 D.振幅
【答案】B
【解答】解:中国古乐的五个基本音阶,每个音阶对应的频率是逐渐增大的,因为频率越高,音调越高,由此可知do、re、mi、sol、la.五音实际上是指声音的音调。
故选:B。
2.(2025•沈阳一模)鸟鸣清脆如玉,琴声婉转悠扬。我们能够分辨鸟鸣声和琴声,主要是依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【答案】C
【解答】解:音色是声音的特色,与发声体的结构和材料有关,不同发声体的音色一般不同;人耳能辨别鸟声与琴声,主要是根据声音的音色,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.(2025•西岗区一模)我国贾湖遗址出土的鹤骨笛,吹奏时按住不同音孔,就能改变笛腔内发声的空气柱长度,从而改变笛声的 ;笛声是通过 传入人耳(填介质的名称)。
【答案】音调;空气。
【解答】解:按住不同音孔,就能改变笛腔内发声的空气柱长度可改变空气柱的振动频率,从而改变笛声的音调;笛声是通过空气传入人耳。
故答案为:音调;空气。
光现象综合
1.(2025•西丰县一模)如图所示,将汤勺放在装有水的玻璃杯中,置于平面镜前,构成的光与影的艺术画面。下列现象与原理相对应正确的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的“勺头”——光的反射
C.水中弯折的“汤勺”——光的折射
D.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
【答案】C
【解答】解:A、灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,这就是影子的成因,故A错误;
B、水中放大的“勺头”是凸透镜成像,是光的折射现象,故B错误;
C、水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C正确;
D、平面镜中的“杯子”是平面镜成像,属于光的反射现象,故D错误。
故选:C。
2.(2025•普兰店区一模)“云破月来花弄影”的大意是花枝在月光下舞弄自己的倩影。影子的形成是由于光的( )
A.色散 B.反射 C.折射 D.直线传播
【答案】D
【解答】解:由于光沿直线传播,当光遇到不透光障碍物后,被障碍物挡住,于是在障碍物后就形成影子,所以影子是由光的直线传播形成的。
故选:D。
3.(2025•绥中县一模)中小学生的校服或书包上,常在醒目的地方设置有反光条,在夜间如果有灯光照射到衣服或者书包上时,反光条会变得非常明亮,下列光现象与反光条原理相同的是( )
A.坐井观天
B.海市蜃楼
C.站在湖边看到了湖水中悠闲游动的鱼
D.夜晚月亮在水中的倒影
【答案】D
【解答】解:反光条,利用的光的反射;
A、坐井观天是光的直线传播形成的,故A错误;
B、海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的,故B错误;
C、看到的湖水中的“游鱼”,是由于鱼反射的光线在水和空气的界面处会发生折射,看到的是位置变高的鱼的虚像,故C错误;
D、夜晚月亮在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D正确。
故选:D。
4.(2025•大连一模)下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A.游戏中的“手影” B.钢勺在水面处“折断”
C.山峦在水中的“倒影” D.雨后天空中的“彩虹”
【答案】C
【解答】解:A、游戏中的“手影”是由于光的直线传播形成的,故A不合题意。
B、从水中钢勺上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是钢勺的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故B不合题意。
C、山峦在水中的“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C符合题意。
D、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故D不合题意。
故选:C。
5.(2025•金州区一模)日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列现象与日晷的光学原理相同的是( )
A.池水映明月 B.绿树成荫浓
C.雨霁彩虹卧 D.镜子正衣冠
【答案】B
【解答】解:日晷是古代一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置,利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
A、池水映明月,光的反射原理,故A不符合题意;
B、树荫下的圆形光斑属于小孔成像,是由于光的直线传播形成的,故B符合题意;
C、雨霁彩虹卧,光的折射原理,故C不符合题意;
D、镜子正衣冠,光的反射原理,故D不符题意;
故选:B。
6.(2025•沈阳一模)如图,《女史箴图》中描绘了古人利用铜镜(相当于平面镜)梳妆的情景,下列说法正确的是( )
A.铜镜利用光的折射成像
B.人在铜镜中的像是虚像
C.人离铜镜越近,所成的像越大
D.只将铜镜向上平移,所成的像也向上平移
【答案】B
【解答】解:
AB、铜镜属于平面镜成像,其原理是光的反射现象,成的是虚像,故A错误、B正确;
C、泡沫经济成像时,像的大小与物体大小始终相同,人离铜镜越近,所成的像大小不变,故C错误;
D、只将铜镜向上平移,由于像与物体关于镜面是对称的,则所成的像位置不变,故D错误。
故选:B。
7.(2025•沙河口区一模)如图(俯视图),方形鱼缸中有一条鱼。人眼在E处看上去,M和N两处各有一条鱼。下列判断正确的是( )
A.两个都是反射成的像
B.两个都是折射成的像
C.一个是真实的鱼,另一个是折射成的像
D.一个是反射成的像,另一个是折射成的像
【答案】B
【解答】解:如题图(俯视图)所示,方形鱼缸中有一条鱼,人眼在E处看上去,M和N两处各有一条鱼;
其中一条“鱼”是由鱼“射出”光从水斜射入空气中时发生折射,且折射角大于入射角,则逆着折射光线看去时,看到的是位置稍高的鱼的虚像;另一条“鱼”是由鱼“射出”光从水射入右侧玻璃再射入空气中发生折射形成的像,所以两个都是折射形成的像(如下图所示,真实的鱼未画出,供理解用)。
故选:B。
8.(2025•西岗区一模)中国古诗词不仅文字优美、意境高远,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“掬水月在手,弄花香满衣”涉及的光现象相同的是( )
A.日晷计时
B.楼台倒影
C.筷子弯折
D.林间光斑
【答案】B
【解答】解:诗句“掬水月在手,弄花香满衣”所包含的物理知识有:①“月在手”是光的反射现象象;②“香满衣”是扩散现象,
A、日晷计时利用了光的直线传播,故A不符合题意;
B、楼台倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,故B符合题意;
C、碗中的筷子看起来往上折,这是由于水中筷子反射出的光线经水面发生折射形成的,故C不符合题意;
D、林间光斑是光在同种均匀物质中沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选:B。
9.(2025•中山区一模)对于如图所示的光学现象描述和解释正确的是( )
A.图甲中,“手影”是由于光沿直线传播形成的
B.图乙中,若蜡烛向左移动,其像也将向左移动
C.图丙中,若增大入射光线与界面的夹角θ,折射角也随之增大
D.图丁中,光的漫反射现象不遵循光的反射定律
【答案】A
【解答】解:A、“手影”是影子,是由于光沿直线传播形成的,故A正确;
B、平面镜成的像与物到镜面的距离相等,乙图中,若蜡烛向左远离平面镜,其像将远离平面镜,即其像将向右移动,故B错误;
C、若增大入射光线与界面的夹角θ,入射角减小折射角也随之减小,故C错误;
D、光的漫反射现象遵守光的反射定律,故D错误。
故选:A。
10.(2025•清原县一模)“司机一滴酒,亲人两行泪”,为行车安全,大家要提醒身边的朋友家人,切勿酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景,以下说法正确的是( )
A.交警手中的荧光棒不是光源
B.交警身上穿的反光背心是光源
C.车灯光在夜空中是沿曲线传播的
D.车灯的光比车鸣笛的声音传播得快
【答案】D
【解答】解:A、交警手中的荧光棒能自行发光,是光源,故A错误;
B、交警身上穿的反光背心不能自行发光,不是光源,故B错误;
C、车灯光在夜空中是沿直线传播的,故C错误;
D、车灯的光比车鸣笛的声音传播得快,故D正确。
故选:D。
11.(2025•清原县一模)如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载:“取大镜悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”此装置虽然较粗糙,但意义深远,可称为近代潜望镜的先驱,其光学原理属于( )
A.光的直线传播 B.光的色散
C.光的折射 D.光的反射
【答案】D
【解答】解:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,这是利用平面镜成像特点,来观察周围事物的情况,且其装置类似与现代的潜望镜装置,因此是利用了两次反射。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
12.(2025•辽宁一模)小孔成像现象最早被《墨经》记载。下列现象与小孔成像原理相同的是( )
A.水中倒影 B.雨后彩虹 C.立竿见影 D.海市蜃楼
【答案】C
【解答】解:A、水中倒影属于平面镜成像,其实质是光的反射,故A错误;
B、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分解成各种彩色光,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故B错误。
C、立竿见影中的影子是光沿直线传播现象,故C正确
D、海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,故D错误;
故选:C。
光学作图
1.(2025•和平区一模)一束激光从空气射向水面,请大致画出激光束发生反射或折射的传播径迹。
【答案】
【解答】解:从入射点O画出法线,根据反射角等于入射角,在空气中法线的左侧作出反射光线;
光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此在水中法线的左侧作出折射光线的大致方向,如图所示:
2.(2025•大连一模)图中O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,光线a与凸透镜的主光轴平行,光线b通过凸透镜的光心。请在图中画出光线a的折射光线和光线b的入射光线。
【答案】
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线传播方向不改变,如下图所示:
3.(2025•沈阳一模)如图,利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中,O点为入射点。请画出平面镜的位置,并补全光路。
【答案】
【解答】解:由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下作出反射光线,再作反射光线与入射光线夹角的角平分线即为法线,然后作法线的垂直线就可确定平面镜的位置,如图所示:
4.(2025•沙河口区一模)图甲是我国墨子巡天望远镜,它是北半球巡天能力最强的望远镜。一束星光入射到望远镜,经主镜反射到成像装置,该过程和图乙所示的光路示意图相同。OB是反射光线,请在图乙中画出入射光线AO并标出入射角的大小。
【答案】
【解答】解:先画出法线,反射角为90°﹣53°=37°,根据反射角等于入射角在法线的左侧画出入射光线,如图所示:
凸透镜成像规律及其生活中应用
1.(2025•西岗区一模)小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点呢?为此他用蜡烛作为研究对象,进行了实验探究。所用的实验装置如图所示。则:
(1)探究平面镜成像的特点,要确定像的位置,并比较像和物的大小关系,应选 (选填“平面镜”或“玻璃板”),并在 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行;
(2)实验操作过程:先将A蜡烛点燃放置于镜前,再用一支外形相同的、 (选填“点燃”或“未点燃”)的B蜡烛在镜后移动,直到看上去B蜡烛跟A蜡烛的像完全重合。此现象表明平面镜所成的像与物体的大小 ;
(3)在纸上分别标记平面镜、A蜡烛和B蜡烛的位置,并测量对应的物距和像距。多次改变A蜡烛的位置,重复上述操作。多次实验的目的是使结论具有 。
(4)若实验时发现;沿着桌面无论怎样移动B蜡烛,都无法使其与A蜡烛的像完全重合。则出现这种情况的原因可能是 。
【答案】(1)玻璃板;暗;(2)未点燃;相等;(3)普遍性;(4)玻璃板没有竖直放置。
【解答】解:(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。
环境越暗,烛焰相对越亮,烛焰成像会越清晰;
(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支未点燃的蜡烛放在玻璃板的后面;当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可得出物与像大小相等;
(3)为了避免偶然性,得出具有普遍性规律的结论,实验时应多次改变蜡烛A的位置,获得多组数据;
(4)平面镜成的像与物体关于镜面对称,玻璃板没有竖直放置,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。
故答案为:(1)玻璃板;暗;(2)未点燃;相等;(3)普遍性;(4)玻璃板没有竖直放置。
2.(2025•辽宁一模)在“探究平面镜成像的特点”实验中,小宇同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验。
(1)在实验过程中,小宇把一棋子A放在玻璃板前,再将棋子B放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟棋子A的像完全重合;说明平面镜成的像的大小与物体大小 ;
(2)为了探究平面镜成像的虚实情况,小宇将一张白纸竖直放在B所在的位置,然后需要在 (选填“棋子A一侧”或“棋子B一侧”)观察到白纸上没有A的像,说明平面镜成的像是虚像;
(3)邻组的小延选择的器材是一侧表面镀有一层反光膜的平面镜而非玻璃板,她将笔尖紧贴玻璃板的一侧表面,若观察到笔尖的像与笔尖有一定距离,说明笔尖接触的是 (选填“镀膜一侧的玻璃板表面”或“未镀膜一侧的玻璃板表面”),用平面镜的优点是成像更 ,但缺点是不透光,看不到棋子B,不便于 ,所以无法完成实验的探究。
【答案】(1)相等; (2)棋子B一侧; (3)未镀膜一侧的玻璃板表面;亮或清晰;确定像的位置;
【解答】解:(1)在实验过程中,小宇把一棋子A放在玻璃板前,再将棋子B放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟棋子A的像完全重合;两棋子完全相同,说明平面镜成的像的大小与物体大小 相等;
(2)虚像不能成在光屏上,为了探究平面镜成像的虚实情况,小宇将一张白纸竖直放在B所在的位置,然后需要在 棋子B一侧观察到白纸上没有A的像,说明平面镜成的像是虚像;
(3)邻组的小延选择的器材是一侧表面镀有一层反光膜的平面镜而非玻璃板,她将笔尖紧贴玻璃板的一侧表面,若观察到笔尖的像与笔尖有一定距离,说明笔尖与反射面有一段距离,接触的是未镀膜一侧的玻璃板表面,平面镜反射性能好,用平面镜的优点是成像更 亮或清晰;,但缺点是不透光,看不到棋子B,不便于 确定像的位置,所以无法完成实验的探究。
故答案为:(1)相等; (2)棋子B一侧; (3)未镀膜一侧的玻璃板表面;亮或清晰;确定像的位置;
3.(2025•西丰县一模)小天用如图所示装置探究光的反射规律,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 。
(2)利用红色激光笔发出的光束ON相当于 。
(3)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,可以看到三束重合,这说明在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在 内。
(4)在上述实验装置的基础上,小天在玻璃罩内装入量角器,多次改变AO与ON的夹角进行实验,测量并记录AO与ON的夹角、OB与ON的夹角,这是为了探究:光在反射现象中,反射角大小与 的关系。
(5)用激光笔沿BO方向入射,反射光线将会从OA方向射出,说明光反射时, 。
【答案】(1)显示光路;(2)法线;(3)同一平面;(4)入射角大小;(5)光路是可逆的。
【解答】解:(1)玻璃罩内充满水雾,则入射光线及反射光线传播路径都能显示出来;
(2)利用红色激光比较明显,容易观察到,其发出的光线相当于法线;
(3)缓慢转动圆台,反射光线随着入射光线的变化而变化,当入射光线与法线重合,反射光线也与法线重合,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)多次改变AO与ON的夹角,即改变入射角的大小,测量反射角与入射角的大小,可探究光反射时,反射角大小与入射角大小的关系;
(5)光的反射现象中,由于光路是可逆的,因此用激光笔沿BO方向入射,反射光线将会从OA方向射出。
故答案为:(1)显示光路;(2)法线;(3)同一平面;(4)入射角大小;(5)光路是可逆的。
4.(2025•普兰店区一模)用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时,像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板,A、B是两支外形相同的蜡烛。
(1)将白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面 放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全 。
(3)如图乙所示,在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1。应该在蜡烛B (选填“靠近”或“远离”)玻璃板一侧记下像的位置B1。
(4)改变蜡烛A的位置重复实验,三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1,B2和A2,B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是:① ;② 。
(5)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。
怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?
小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
【答案】(1)垂直;(2)重合;(3)靠近;(4)①像与物到镜面的距离相等;②像与物连线与镜面垂直;(5)左。
【解答】解:(1)将白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面垂直放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,B即为像的位置;
(3)如图乙所示,在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1。应该在蜡烛B 靠近玻璃板一侧记下像的位置B1;
(4)将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1,B2和A2,B3和A3基本重合,结合数学知识,可以得出的结论是:①像与物到镜面的距离相等;②像与物连线与镜面垂直。
(5)镀膜那一面,反射效果好为反射面,将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图丁左所示,可知左侧为反射面,由此可以判断镀膜在玻璃板的左面。
故答案为:(1)垂直;(2)重合;(3)靠近;(4)①像与物到镜面的距离相等;②像与物连线与镜面垂直;(5)左。
5.(2025•金州区一模)小强同学利用如图所示的装置及刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”,水平桌面上铺一张白纸,透明薄玻璃板与水平纸面垂直,其中A、B为两根外形完全相同且高度可调的蜡烛。
(1)实验用透明薄玻璃板代替平面镜,此时像没有日常使用平面镜看的清楚,那么实验选用玻璃板而不用平面镜的原因是什么? 。
(2)为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛A竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的a、b、c、d中的 处观察蜡烛A的像,再将未点燃的蜡烛B竖直立在透明薄玻璃板后方,调节其位置,借助蜡烛B记录蜡烛A的像的位置。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两支蜡烛高度相同,说明像与物的大小关系是: 。
(4)为确定像的虚实,移开蜡烛B,在原蜡烛B的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的a、b、c、d中的 处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是 像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线如图3所示,因此得出:平面镜成像时像和物的位置关系是 。
【答案】(1)便于确定的位置;(2)a;(3)相等;(4)b;虚;(5)像与物关于镜面对称。
【解答】解:(1)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又便于确定像的位置。
(2)平面镜成像属于光的反射,为了确定像的位置,小强将点燃的蜡烛A竖直立在透明薄玻璃板前,眼睛从图2的a、b、c、d中的a处观察蜡烛A的像。
(3)为了比较像与物大小关系,调节蜡烛B的高度,直到蜡烛B看上去像是被点燃了,再比较蜡烛B和蜡烛A的高度,发现两支蜡烛高度相同,因两蜡烛相同,说明像与物的大小关系是:相等。
(4)虚像不能成在光屏上,为确定像的虚实,移开蜡烛B,在原蜡烛B的位置放一个不透明的光屏,从如图2中的a、b、c、d中的b处观察光屏上没有像,说明平面镜成的像是虚像。
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验。分别作物和像到镜面的垂线段,用刻度尺测得对应垂线段长度相等,并发现像和物到镜面的垂线段共线如图3所示,结合数学知识,因此得出:平面镜成像时像和物的位置关系是像与物关于镜面对称。
故答案为:(1)便于确定的位置;(2)a;(3)相等;(4)b;虚;(5)像与物关于镜面对称。
声音的产生传播与利用
(多选)1.(2025•和平区一模)关于如图所示声学现象的描述或解释,下列说法中正确的是( )
A.图甲:二胡优美的声音是由琴弦振动产生的
B.图乙:太空中宇航员能对话,说明声音可以在真空中传播
C.图丙:用“B超”检查身体,主要是利用超声波能够传递能量
D.图丁:学校附近的道路上有“禁止鸣笛”的标志,此措施是在声源处减弱噪声
【答案】AD
【解答】解:A、二胡优美的声音是由琴弦振动产生的,故A正确;
B、太空中宇航员通过电磁波进行对话,真空不能传声,故B错误;
C、用“B超”检查身体,主要是利用超声波能够传递信息,故C错误;
D、考场外禁止汽车鸣笛,这是在声源处减弱噪声,故D正确。
故选:AD。
2.(2025•绥中县一模)图中是中国古代的计程车“计里鼓车”。当车走一里时,车上的木人就敲一下鼓,鼓面由于 发声,当车走到十里时,车上的木人就敲一下镯(古代的乐器),人们根据鼓和镯发声的 (填“响度”或“音色”)不同,确定车行驶的是一里还是十里,这是利用声传递 (填“信息”或“能量”)。
【答案】振动;音色;信息
【解答】解:
声音是由物体振动产生的,鼓声是由于鼓面振动发声;
由于不同物体发出声音的音色不同,所以人们根据音色分辨出鼓和镯发声的;
声音可以传递信息,人们根据鼓声和镯声来确定车行驶的是一里还是十里。
故答案为:振动;音色;信息。
声音的特性
1. (2025•金州区一模)演员演奏小提琴时,手指按在弦上的不同位置改变了琴弦的长度,发出不同 的声音(填声音的特性),优美的琴声在 中传播,进入人耳,时而含蓄,时而奔放,好像在诉说精彩的故事。
【答案】音调;空气。
【解答】解:手指按在弦上的不同位置改变了琴弦的长度,从而改变了琴弦的振动频率,发出不同音调的声音,优美的琴声在空气中传播,进入人耳。
故答案为:音调;空气。
2. (2025•清原县一模)某款视频加工软件,推出一个新功能,彻底将AI模仿语音平民化。你只需朗读系统提供的一段10秒的文本,系统就会迅速分析你的声音,并模仿下来,声音听起来和你的一样。我们朗读文本时,声音是由声带 产生的;软件模仿我们的声音,主要模仿的是声音的 (填声音的特性)。
【答案】振动;音色。
【解答】解:声音由物体的振动产生,我们朗读文本时,声带振动产生声音。
软件模仿我们的声音,主要模仿的是声音的音色,因为音色是由发声体本身决定的一个特性,与材料和结构有关。
故答案为:振动;音色。
3.(2025•辽宁一模)如图所示为中国传统乐器箜篌,演奏时拨动长度不同的弦,发出声音的 不同,演奏结束后需要按住弦,因为 停止,发声停止。
【答案】音调;振动。
【解答】解:演奏时拨动长度不同的弦,此时弦振动的频率不同,则发出声音的音调不同,演奏结束后需要按住弦,因为振动停止,发声停止。
故答案为:音调;振动。
光现象综合
1. (2025•和平区一模)2025年央视春晚,孩子们带着大山深处的质朴与纯真为全国观众奉献了一曲《玉盘》,唱出了月亮在人们心中的美好与向往。歌中唱到:“玉盘玉盘,你为何悬于屋顶上?玉盘玉盘,你为何白白送银光?”从物理学的角度分析,人们看到“悬于屋顶”的月亮比实际位置 (填“高”或“低”),月亮送出的“银光”是它 (填“反射”或“折射”)的太阳光。
【答案】高;反射
【解答】解:月亮自身不能发光,会反射太阳光;月亮反射的太阳光经过不均匀的大气中时会发生折射,人眼逆着光线看,看的是变高的月亮的虚像。
故答案为:高;反射。
2.(2025•大连一模)如图所示,小明在玻璃感应门外看到了自己的像。小明站在原地不动,当感应门向两侧平行分开时,小明像的位置 (选填“变化”或“不变”);为了能让自己成像更清晰、小明应该站在 (选填“室内”或“室外”)观察自己的像。
【答案】不变;室外。
【解答】解:当小明站在原地不动,当感应门向两侧平行分开时,根据像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,这时他在玻璃门中的像位置随着门的移动将不变;
物反射的光越强,像越清晰,小亮为了能看到自己更清晰的像,应该站在室外观察。
故答案为:不变;室外。
2. (2025•沙河口区一模)“掬水月在手,弄花香满衣”勾勒出一幅清幽淡远的春山夜月图。捧起清澈的泉水,水面像镜子一样照见明月,这是光的 现象。拨弄山花,馥郁之气溢满衣衫,说明分子在不停的 。
【答案】反射;做无规则运动。
【解答】解:捧起清澈的泉水,水面像镜子一样照见明月,这是光的反射现象。拨弄山花,馥郁之气溢满衣衫,说明分子在不停的地做无规则运动。
故答案为:反射;做无规则运动。
4.(2025•清原县一模)如图所示,每年冬天从北方迁徙而来的红嘴鸥都会来到重庆的两江四岸栖息停留。一只红嘴鸥在距水面10m处以1.5m/s的速度竖直向下靠近平静的水面,江水深50m,则2s后它在湖水中的像到湖面的距离为 m,该过程红嘴鸥的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】7;不变。
【解答】解:水面相当于平面镜,红嘴鸥在距水面10m处以1.5m/s的速度竖直向下靠近平静的湖面,2s后红嘴鸥距离水面的距离s=s′﹣vt=10m﹣1.5m/s×2s=7m,因平面镜成像时像与物到平面镜的距离相等,所以2s后红嘴鸥在湖水中的像到湖面的距离为7m;
平面镜成像时,像与物大小相等,所以该过程中红嘴鸥的像的大小将不变。
故答案为:7;不变。
光学作图
1.(2025•西丰县一模)图甲是飞鸟经过无背索斜拉桥的情景。图乙是其简化的模型,用S表示飞鸟,用F表示桥塔上端受到钢索的拉力。请帮助亮亮同学在图乙画出:
(1)飞鸟S经水面反射形成的虚像S′;
(2)拉力F对应的力臂l(O是支点)。
【答案】
【解答】解:(1)先作出飞鸟S关于水面的对称点S′,则点S′为飞鸟S经水面反射形成的虚像S′;
(2)过O点作垂直于F作用线的垂线段,即为拉力F对应的力臂l,如图所示:
2.(2025•西岗区一模)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
【答案】
【解答】解:过凸透镜光心的光线传播方向不改变;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
3.(2025•中山区一模)如图所示,一束光从玻璃斜射入空气中,请画出折射光线并标出折射角γ。
【答案】
【解答】解:光从玻璃斜射入空气中时发生偏折,折射光线与法线的夹角即为折射角,折射角γ大于入射角,如图所示:
4.(2025•清原县一模)完成图中两条光线经过凸透镜后的传播路径。
【答案】
【解答】解:过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。如图所示:
5.(2025•辽宁一模)如图所示透镜的主光轴与水面恰好重合,作出经过透镜的折射光线和射出水面后的折射光线。
【答案】
【解答】解:在水中,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后的折射光线过凸透镜的焦点;过F点作法线,根据折射角大于入射角,做出折射光线,如图所示:
凸透镜成像规律及其生活中应用
1.(2025•沙河口区一模)探究平面镜成像的特点。
(1)把一张纸放在桌面上,图甲所示的a、b、c三幅图中,玻璃板放置较正确的是图 。
(2)①如图乙,在玻璃板前放一支蜡烛A,将另一支和A外形相同的蜡烛B放在玻璃板后蜡烛A的像的位置,发现蜡烛B和蜡烛A的像完全重合。由此得出的结论是 。
②有同学认为“物体离平面镜越远,成的像越小”。要探究该观点是否正确,需改变 ,再做几次实验。
(3)小明正在观察蜡烛A的像,小刚用一本较大的书挡在玻璃板和蜡烛B之间。这样,小明 看到蜡烛A的像, 看到蜡烛B。(均选填“能”或“不能”)
(4)完成上述实验后,小明换用一个面积更大的玻璃板来做实验。下列判断正确的是 。
A.蜡烛A的像会变大
B.后面的蜡烛B会变大
C.能观察到蜡烛A的像的范围会变大
D.蜡烛A的像到玻璃板的距离会变大
【答案】故答案为:(1)a; (2)像与物大小相等;A蜡烛与玻璃板间的距离; (3)不能;(4)C。
【解答】解:(1)把一张纸放在桌面上,玻璃板要与桌面垂直放置,图甲所示的a、b、c三幅图中,玻璃板放置较正确的是图 a。
(2)①如图乙,在玻璃板前放一支蜡烛A,将另一支和A外形相同的蜡烛B放在玻璃板后蜡烛A的像的位置,发现蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,因两蜡烛由此得出的结论是 像与物大小相等。
②有同学认为“物体离平面镜越远,成的像越小”。要探究该观点是否正确,需改变 A蜡烛与玻璃板间的距离,进行与上述(2)相同的操作,结果观察到蜡烛B始终与蜡烛A的像重合,说明小明的猜想是错误的。
(3)平面镜成的像属于光的反射,小明正在观察蜡烛A的像,小刚用一本较大的书挡在玻璃板和蜡烛B之间,因为平面镜所成的是虚像,小明能看到蜡烛A的像;因光是沿直线传播的,蜡烛B反射的光被书挡住,人眼在蜡烛A一侧不能看到蜡烛B。
(4)平面镜成的像与物大小相等,像与物到像面的距离相同,完成上述实验后,小明换用一个面积更大的玻璃板来做实验,像的大小不变,能观察到蜡烛A的像的范围会变大,故ABD错误,C正确。故选:C。
故答案为:(1)a; (2)像与物大小相等;A蜡烛与玻璃板间的距离; (3)不能;(4)C。
(多选)2.(2025•和平区一模)关于光学元件的应用,下列说法正确的是( )
A.汽车后视镜是凸面镜
B.远视眼镜的镜片是凹透镜
C.手机拍照的镜头是凸透镜
D.电影放映机的镜头是凹透镜
【答案】AC
【解答】解:
A、汽车后视镜是凸面镜,凸面镜可以扩大视野,故A正确;
B、远视眼镜的镜片是凸透镜,故B错误;
C、手机拍照的镜头是凸透镜,成倒立、缩小的实像,故C正确;
D、电影放映机的镜头是凸透镜,成倒立、放大的实像,故D错误。
故选:AC。
(多选)3.(2025•普兰店区一模)“探究凸透镜成像规律”时,蜡烛,凸透镜和光屏放在如图所示的位置,光屏上成清晰的像。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距可能为15cm
B.蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移
C.蜡烛和光屏不动,凸透镜向左移动15cm,光屏上能得到放大的像
D.蜡烛不动,换一个焦距较小的凸透镜,想要承接到像,光屏要适当向右移
【答案】BC
【解答】解:A、由图可知,u>v,且成实像,说明u=30cm>2f,2f>v=15cm>f,即15cm>f>7.5cm,故A错误;
B、蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变,因此光屏上的像会向上移,故B正确;
C、蜡烛和光屏不动,凸透镜向左移动15cm,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,且物距小于像距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能得到放大的实像,故C正确;
D、蜡烛不动,换一个焦距较小的凸透镜,凸透镜焦距变小,相当于增大物距,缩小像距,因此想要承接到像,光屏要适当向左移,故D错误。
故选:BC。
4.(2025•金州区一模)如图所示,许多博物馆在较为精巧的文物前放置凸透镜,方便游客看清楚文物的细节。游客通过凸透镜观察到放大、正立的像,下列说法正确的是( )
A.像是实像
B.像距小于物距
C.将透镜靠近文物一些,像会变大
D.将透镜逐渐远离文物,可能会观察到放大、倒立的像
【答案】D
【解答】解:A、博物馆会在较为精巧的文物前放置凸透镜,主要起放大镜作用,看到的是正立放大的虚像,故A错误;
B、文物放在焦点之内,此时像与物体在放大镜的同一侧,像距大于物距,若将凸透镜靠近文物,物距变小,观察到的像会变小,故BC错误;
D、将透镜逐渐远离文物,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,可能会观察到放大、倒立的像,故D正确。
故选:D。
5.(2025•西丰县一模)工匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,如图所示,通过凸透镜看到的是仪表正立、放大的虚像,凸透镜起到 (选填“投影仪”或“放大镜”)的作用,像的位置与仪表的位置在凸透镜的 侧(选填“同”或“异”)。
【答案】放大镜;同。
【解答】解:匠师维护精密仪表时,在眼睛前戴一个凸透镜,便于观察仪表的细微之处,当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,此时凸透镜起到放大镜的作用。凸透镜成正立、放大虚像时,像与物体在凸透镜的同侧。
故答案为:放大镜;同。
(多选)6.(2025•辽宁一模)如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.图甲中光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不可能再次呈现清晰的像
D.图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
【答案】ABD
【解答】解:A、u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=20cm 时,所以f=10cm,故A正确;
B、图甲中u=50cm﹣20cm=30cm,此时的物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,故B正确;
C、折射时,光路是可逆的,图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上成倒立、放大的实像,故C错误;
D、图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,近视镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使光线推迟会聚,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像,故D正确。
故选:ABD。
7.(2025•大连一模)小明同学用图甲焦距10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
(2)小明在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,目的是让烛焰的像始终成在 。
(3)蜡烛放在距该透镜一倍焦点6cm处,则蜡烛通过凸透镜成的像一定是 。
(4)图乙中小明接着将他的近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能重新得到清晰的像,此时像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)蜡烛燃烧一段时间后光屏上的像位置偏高,小明将光具座左端抬高, (选填“能”“不能”或“有可能”)使像回到光屏中央。
【答案】(1)较暗;(2)光屏的中央;(3)放大的像;(4)右;变大;(5)不能。
【解答】解:(1)实验在较暗的环境中进行,可以增大像与背景的明暗对比,使看到的像更清楚,现象更明显;
(2)为了使像成在光屏的中央,应使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度;
(3)用图甲焦距10cm的凸透镜做探究凸透镜成像规律的实验,蜡烛放在距该透镜一倍焦点6cm处,此时一种可能,物距2f>u=6cm+10cm=16cm>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,另一种可能,物距u=10cm﹣6cm=4cm<f,成正立放大的虚像,则蜡烛通过凸透镜成的像一定是放大的像;
(4)近视眼镜片是凹透镜,对光有发散作用,使光在进入凸透镜时被发散一次,使像成在光屏的后面,且像变大,所以要将光屏向右移动才能得到清晰的像,此时像的大小变大;
(5)蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像位置偏高,小明将光具座左侧抬高,由过光心的光线传播方向不变知,光线仍然成在光屏的上方,不能使像回到光屏中央。
故答案为:(1)较暗;(2)光屏的中央;(3)放大的像;(4)右;变大;(5)不能。
8.(2025•绥中县一模)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)组装器材时,将光源、凸透镜(f=10.0cm)和光屏依次放在光具座上,还应调整它们中心的高度,目的是使像可以呈在 。
(2)实验时,将光源和凸透镜固定在如图1所示的刻度处,需要向 (选填“左”或“右”)适当移动光屏,直至光屏上出现清晰的实像。
(3)将光源向右移动至25cm刻度处,再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像,与(2)中的现象相比,光屏上所成的像将变 (选填“大”或“小”)。
(4)实验中若将透镜的下半部分用不透光的物体挡住,则光屏上烛焰的像会变 。
(5)中小学生长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼,图2中是近视眼成因的原理图的是 ;近视眼应该佩戴 (选填“凸”或“凹”)透镜来矫正。
【答案】(1)光屏中央;(2)左;(3)大;(4)变暗;(5)②;凹。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调整炷焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度;
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,小亮将光源移至40cm刻度处,此时物距u=40cm>2f,成倒立、缩小的实像,此时像距f<v<2f,需要向左适当移动光屏,直至光屏上出现清晰的实像;;(3)将光源向右移动至25cm刻度处,再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像,与(2)中的现象相比,根据凸透镜的成实像时,物近像远像变大可知,光屏上所成的像将变大;
(4)如果用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗;
(5)长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼,图2中是近视眼成因的原理图的是②;近视眼应该配戴凹透镜来矫正。
故答案为:(1)光屏中央;(2)左;(3)大;(4)变暗;(5)②;凹。
9.(2025•沈阳一模)在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)如图(a),一束平行于凸透镜主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到光屏上得到一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f= cm。
(2)保持凸透镜和光屏位置不动,将“F”形光源安装在光具座上,调节“F”形光源、凸透镜和光屏的中心大致在 。
(3)如图(b),将“F”形光源移至距凸透镜较远的地方,调整光屏到凸透镜的距离,使光屏上成清晰的实像。观察像的性质,测出物距u和像距v,记录在表格中。逐次减小物距,重复以上操作。
实验次数
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
正倒
大小
虚实
1
32.0
倒立
缩小
实像
14.6
2
28.0
倒立
缩小
实像
15.7
3
24.0
倒立
缩小
实像
17.3
4
20.0
倒立
等大
实像
20.0
5
16.0
倒立
放大
实像
26.6
…
(4)分析表格信息可知,当凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距u与像距v的大小关系满足 。
(5)利用图(b)的实验装置,调节元件的位置使光屏上得到缩小的实像。
①保持光源和光屏的位置不动,将凸透镜更换成焦距为5cm的凸透镜,还想在光屏上得到缩小的实像,应将该凸透镜放在原凸透镜位置的 侧。
②保持各元件位置不动,将光源更换成如图(c)所示的光源。当该光源的三个发光二极管按照由下到上的顺序依次发光时,光屏上看到发光二极管的像沿 (填“由上到下”或“由下到上”)的方向依次出现。进一步观察发现,与该光源相比,“F”形光源的好处是:便于比较 。
【答案】(1)10.0;(2)同一高度;(4)u>v;(5)①右;②由上到下;像与物的左右关系。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应调节“F”形光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度;
(4)由表中1、2、3次实验可知,当u>v时,凸透镜成倒立、缩小的实像;
(5)①保持光源和光屏的位置不动,将凸透镜更换成焦距为5cm的凸透镜,此时凸透镜的焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,若还想在光屏上得到缩小的实像,应将该凸透镜放在原凸透镜位置的右侧;
②因凸透镜成像时都是倒立的,故当该光源的三个发光二极管按照由下到上的顺序依次发光时,光屏上看到发光二极管的像沿由上到下的方向依次出现;
“F”形光源便于比较像与物的左右关系。
故答案为:(1)10.0;(2)同一高度;(4)u>v;(5)①右;②由上到下;像与物的左右关系。
10.(2025•中山区一模)物理兴趣小组要“探究凸透镜成像规律”,实验装置如图所示,实验过程如下:
(1)如图甲,让平行光正对凸透镜照射,并调整光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,据此可知凸透镜的焦距f= cm。
(2)实验时,首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是 ;
(3)如图乙所示,当蜡烛在刻度尺10cm位置时,光屏上出现清晰的像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的。此时物与像之间的距离为53cm,若将蜡烛移动到刻度尺5cm位置,再调整光屏直到屏上再次出现清晰的像,此时物与像之间距离 (选填“>”、“=”或“<”)53cm。
(4)实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,烛焰的像偏离了光屏的中心,要使像重新成在光屏的中心,如果只调凸透镜,应将凸透镜向 调。
(5)同组的另一位同学用两个焦距不同的凸透镜进行实验探究,他分别进行了若干次实验操作,并把测出的物距和像距准确地记录在以下两个表中。
焦距 f/cm
物距u/cm
像距 v/cm
焦距f/cm
物距u/cm
像距 v/cm
14
20
47
16
20
80
30
26
30
34
40
22
40
27
60
18
60
22
根据表中的数据,请你帮他写出一条探究结论(一条即可): 。
【答案】(1)10.0;(2)使像成在光屏中央;(3)照相机;>;(4)下;(5)在成实像的情况下,当物距一定时,焦距越大,像距越大。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度;
(3)由图乙可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
由图乙可知,此时物与像之间的距离为53cm,若将蜡烛移动到刻度尺5cm位置,即物距增大5cm,根据凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距的变化量大于像距的变化量,当光屏上再次出现清晰的像时,光屏向左移动的距离小于5cm,则此时物与像之间距离>53cm;
(4)实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,烛焰的像偏离了光屏的中心,要使像重新成在光屏的中心,如果只调凸透镜,根据过光心的光线传播方向不变可知,应将凸透镜向下调;
(5)由表可知,在成实像的情况下,物体到凸透镜的距离相同时,都为20cm时,焦距是16cm的凸透镜的像距为80cm,而焦距为14cm的凸透镜的像距为47cm;同理,当物体到凸透镜的距离都为30cm、40cm…时,都有这样一个规律:在成实像的情况下,物体到凸透镜的距离相同时,凸透镜的焦距越长,像到凸透镜的距离就越长。
故答案为:(1)10.0;(2)使像成在光屏中央;(3)照相机;>;(4)下;(5)在成实像的情况下,当物距一定时,焦距越大,像距越大。
11.(2025•清原县一模)老师上课时拿出一个水晶球,同学们透过它看到远处建筑物倒立的像,这引起了同学们对凸透镜成像的兴趣。为此老师带领大家一起探究“凸透镜成像的规律”,并给同学们准备了火柴盒及凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个。
【证据】(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”或“乙”)透镜来进行实验;
(2)为了使烛焰的像出现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰的中心、凸透镜的中心和光屏的中心大致在同一高度;
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏固定在如图2所示的位置时,光屏上成清晰的像,该像是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(4)实验中将凸透镜固定在光具座上,改变蜡烛的位置以改变物距,再移动光屏找像,记录成像性质与像距并绘制了像距v与物距u的关系图像,如图3所示;
【解释】(1)由图3可知,凸透镜的焦距是 cm;
(2)为了使在光屏上承接到的清晰的像变大,小明应将蜡烛向 凸透镜的方向移动,同时向 凸透镜的方向调节光屏的位置;(均选填“靠近”或“远离”)
【交流】在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把烛焰上半部分遮挡住,看到的像将 (选填“部分消失”“完整且亮度不变”或“完整但亮度变暗”)。
【答案】(1)乙;(3)缩小;【解释】:(1)10;(2)靠近;远离;【交流】:完整但亮度变暗。
【解答】解:【证据】(1)根据题意知道,当把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,说明甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以他应该选择乙透镜进行实验。
(3)图2所示物距大于像距,此时能成实像,根据凸透镜成像规律可知,物距处于大于二倍焦距的位置,成倒立、缩小的实像。
【解释】
(1)图3中,物距与像距相等,成实像,根据凸透镜成像规律可知,此时物距和像距均处于2倍焦距上,则凸透镜的焦距是
(2)为了使在光屏上承接到的清晰的像变大,根据凸透镜成像规律“物近像远,像变大”可知,将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动,同时向远离凸透镜的方向调节光屏的位置。
【交流】当把透镜的上半部分遮住时,光线仍能透过透镜的下半部分成完整的像,只是透过光线由于减少,使像变暗。
故答案为:(1)乙;(3)缩小;【解释】:(1)10;(2)靠近;远离;【交流】:完整但亮度变暗。
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