内容正文:
八年级期中教学素养测评(二)
物理
第一章~第三章第3节
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 如图所示的喇叭,它扩音的时候改变的是( )
A. 声音的频率 B. 声音的响度 C. 声音的音调 D. 声音的音色
2. 下列选项中属于光源的是( )
A. 明亮的月亮 B. 晦暗的烛光 C. 反光的地板 D. 刺眼的水面
3. 中国古代诗词不仅能够抒发情感,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图中与诗句“潭清疑水浅,荷动知鱼散”所涉及的光现象相同的是( )
A. 水面倒影 B. 林间光束
C. 波光粼粼 D. 铅笔“折断”
4. 在古代行军打仗的时候,通常会有被称为“探子”的士兵骑马提前探查前方路况与敌情。这些探子经常会先骑马前进一段距离后,在合适的地方下马,然后双手扶地将耳朵贴近地面就可以很好地探查一些信息,下列关于这个做法解释正确的是( )
A. 固体传声速度快且传声效果好
B. 可以用手更好地感受地面的振动
C. 声音只能通过固体传播
D. 声音可以传递能量
5. 如图所示的是4种声波的波形图,下列说法正确的是( )
A. 甲、丁的响度相同 B. 甲、丁表示的声音不可能是由同一音叉发出的
C. 乙、丁的音调相同,音色不同 D. 乙、丙的音色、响度和音调都相同
6. 小明从平面镜里看到平面镜对面的电子钟显示的数字是12:01,这时的实际时间是( )
A. 10:21 B. 21:10 C. 10:51 D. 15:10
7. 小明在公园游玩时看到一只白鹤静立在平静的水中,在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 白鹤飞离水面时,它的倒影会变小 B. 白鹤的影子是由光的直线传播形成的
C. 白鹤在水中的倒影是实像 D. 白鹤的倒影的大小小于白鹤的大小
8. 物理课上,同学们用凸透镜观察周围的物体,透过凸透镜不能看到的像是( )
A. 正立放大的像 B. 正立缩小的像
C. 倒立放大的像 D. 倒立缩小的像
9. 古籍《周礼》中记载的“掌以夫隧取明火于日”即用凹面镜取火;《墨经》中记载的“鉴者近镜,像亦近镜”是对平面镜成像特点的描述。下列关于该现象说法正确的是( )
A. 凹面镜能够利用太阳光取火是因为它对光有发散作用
B. 凹面镜可用来制作路口的拐弯镜
C. 像会随着物体靠近平面镜而逐渐变大
D. 平面镜的成像原理是光的反射
10. 如图甲所示,在装有水的杯子里,小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置,观察到铅笔的像,俯视图如图乙所示。将铅笔沿虚线向后移动,下列说法正确的是( )
A. 铅笔的像先变大后变小 B. 看到的铅笔的像一定是实像
C. 看到的像可能上下左右均颠倒 D. 装有水的杯子相当于一个凹透镜
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 凹透镜中间较边缘________(选填“厚”或“薄”);如图所示的透镜,对光线具有会聚作用的是________。
12. 为庆祝中华人民共和国成立75周年,某班举行了“我们的中国梦,文化进万家”合唱活动,男低音独唱时由女高音轻声伴唱,女高音伴唱时声音的_________(选填“音调”、“响度”或“音色”)比男低音独唱的高;演唱时要求观众不要喧哗是从__________减弱噪声。如图所示的是立在演播厅的噪声监测仪,显示噪声值为68.4dB,这个声强级与_________(选填“正常交谈”、“大声呼喊”或“飞机起飞”)相近。
保护环境
噪声值:68.4dB
13. 现在陕西各地人员都在围剿被称为“生态杀手”的“加拿大一枝黄花”,我们从各个方向都能看到黄花是因为它发生了_________(选填“镜面”或“漫”)反射,其叶子反射的绿光是________(选填“单”或“复”)色光,这种色光和________两种色光构成了光的三原色。
14. 如图所示,一束光在玻璃和空气两种介质的界面上同时发生反射和折射(入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),和其中一个是界面,一个是法线。其中法线是_________(用字母表示),入射光线是____________(用字母表示),折射角等于____________。
15. 如图所示的是小军通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是________cm;当物距为25cm时成的是倒立、________的实像;当蜡烛与光屏相距40cm且保持不变,在只移动透镜的情况下,可以在光屏上呈现________种清晰的实像。
16.
(1)请用作图法在图中作出蜡烛火焰A点通过凸透镜所成像。
(2)图甲是2024年中秋拍摄的一幅超级月亮图,图乙是人眼看到此景的简化示意图,A点表示月亮的位置,表示水中“月亮”的位置。请在图乙中画出月光经水面反射进入人眼的光路图。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,当我们用手触摸右边音叉后,此时__________(选填“能”或“不能”)看到乒乓球被弹起。
(2)如图乙,在薄膜上会看到__________(选填“倒立”或“正立”)的蜡烛的像。
(3)如图丙,在“探究光的反射规律”的实验中,此时反射角是__________度;将光沿BO入射,在纸板上看到反射光沿OA射出,说明在反射现象中__________。
18. 小明同学在探究“光的折射规律”时利用了如图所示的装置。由E和F两个半圆形组成的光屏竖直放置在玻璃水槽中,NOM为两半圆的分界线。
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏沿AO从空气斜射入水中,为了更清晰地看到折射光线,我们可以在水中加入适量的_________。
(2)小明将光屏F向后折转一定角度进行观察是为了验证__________是否在同一平面内。
(3)小明测量的数据如表所示,由此他得出结论:在光的折射现象中,折射角总是小于入射角。你认为小明的结论是_______(选填“正确”或“不正确”)的;分析数据及实验过程后你的理由是__________。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
入射角
15°
30°
45°
60°
折射角
11°
22°
32°
40°
19. 小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,透镜的焦距f=________cm;调整器材高度时,应点燃蜡烛,使焰心、光心、光屏中心在________。
(2)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座35cm刻度线处时,移动光屏,直至在光屏上看到清晰的烛焰的像。保持透镜位置不变,将蜡烛移至20cm刻度处,若想在光屏上再次出现清晰的像,则应该________移动光屏。
(3)将蜡烛移至45cm刻度处时,无论怎么移动光屏,在光屏上都看不到像,因为此时所成的像是________像。
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像不在光屏中央,若要使像能够成在光屏的中央,我们可以________(选填“向上”或“向下”)调节蜡烛。
(5)当光屏上出现清晰的像后,用不透明物体挡住透镜一部分,挡住后光屏上________(选填“能”或“不能”)成完整的像。
(6)在图乙中将凸透镜更换为玻璃板,将光屏移至65cm刻度处,直接观察光屏________(选填“能”或“不能”)在光屏上看到蜡烛的像。
20. 五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小明用如图甲所示装置探究“平面镜成像特点”。
(1)该实验需要在__________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行。
(2)实验时,我们使用玻璃板代替平面镜是为了更好地确定像的位置,为了更好地完成实验,我们应该选择__________(选填“茶色”或“透明”)玻璃。
(3)把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再拿一支外形相同没点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像重合,说明平面镜所成的像与物体__________相同,证实了“影与形无异”。
(4)改变蜡烛A的位置,进行三次实验,如图乙所示,用直线将物和像的位置连接起来,我们发现像和物体的连线与镜面垂直,并测得像和物到镜面的__________相等。我们进行了三次实验才根据数据得到结论的原因是__________。
(5)另一组同学在做实验时发现A蜡烛在玻璃板上有两个像,移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示,出现两个像的原因是使用的玻璃板__________。
(6)我们坐车时发现,小汽车的前挡风玻璃都是倾斜的,一方面使车处于流线型,可以很好地减小风阻,另一方面是避免夜间开车时给司机造成视觉上的错觉,因为倾斜的前挡风玻璃可以使后排乘客的像成在司机水平视线的_______(选填“上方”或“下方”)让司机看不到所成的像,从而不会干扰司机驾驶。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 在一次实弹演练中某舰发射火箭弹,火箭弹击中距离舰艇1700m处的目标,从发射到击中目标用时1.7s。假设火箭弹沿直线飞行:(声速取340m/s,不计光的传播时间)
(1)火箭弹爆炸后多久舰上的人可以听到爆炸的声音?
(2)火箭弹发射后飞行的速度是多少?
22. 医生用如图所示的方法为小红同学检查视力,“E”型视力表与平面境相距2.5m,小红看的是平面镜中“E”型视力表的像。
(1)平面镜中所成的视力表的像与实际的视力表是_________(选填“左右颠倒”“上下颠倒”或“上下左右均颠倒”)的。
(2)小红距离视力表的像有多远?
(3)若此时要求小红站在距离视力表的像3m的地方,则小红需要向靠近平面镜的方向移动多少m?
23. 声呐能够向水中发射声波,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号的往返时间可以确定目标的距离,利用声呐还可以对海域进行海底形状的测绘。(水中声速取1500m/s)
(1)我们人类很多科技都是根据一些生物的特点研究出来的,这就是仿生学。那么声呐是仿照以下哪种生物研究出来的:_______。
A. 大象 B. 蜻蜓 C. 游隼 D. 海豚
(2)一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘,当处在某位置时测得从发出到接收到信息用时0.8s,则该位置距离海底多少?
(3)我们看到大海是蓝色的,其实当水深0~20米时,海水呈现浅蓝色或蓝绿色;当水深20~200米时,海水呈现深蓝色,这是因为阳光的穿透力减弱,只有蓝光可以到达,当达到200米以下时,海水近乎黑色,这是因为阳光无法达到这个深度。根据我们学过的光学知识和声学知识简单地分析:在水中光速远大于声速,为什么海底潜艇使用超声波而不使用激光?
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八年级期中教学素养测评(二)
物理
第一章~第三章第3节
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 如图所示的喇叭,它扩音的时候改变的是( )
A. 声音的频率 B. 声音的响度 C. 声音的音调 D. 声音的音色
【答案】B
【解析】
【详解】喇叭的作用就是把音量放大了,让声音传得更远。响度表示声音的大小或强弱,所以声音经过扩音后响度变大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 下列选项中属于光源的是( )
A. 明亮的月亮 B. 晦暗的烛光 C. 反光的地板 D. 刺眼的水面
【答案】B
【解析】
【详解】自身能发光的物体叫光源,明亮的月亮,反光的地板,刺眼的水面自身不能发光,不属于光源,晦暗的烛光自身能发光,属于光源。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3. 中国古代诗词不仅能够抒发情感,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图中与诗句“潭清疑水浅,荷动知鱼散”所涉及的光现象相同的是( )
A. 水面倒影 B. 林间光束
C. 波光粼粼 D. 铅笔“折断”
【答案】D
【解析】
【详解】“潭清疑水浅”是由于光的折射现象,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,会觉得水变浅了。
A.水面倒影是光的反射现象,平静的水面相当于平面镜,物体在水面形成的倒影是光的反射形成的虚像,与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同,故A不符合题意;
B.林间光束是光的直线传播现象,是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同,故B不符合题意;
C.波光粼粼是光的反射现象,水面反射光线形成的,与“潭清疑水浅”的光的折射现象不同,故C不符合题意;
D.铅笔“折断”是光的折射现象,当铅笔斜插入水中时,光从水中斜射入空气中发生折射,使得人眼看到的铅笔好像在水面处“折断”了,与“潭清疑水浅”所涉及的光的折射现象相同,故D符合题意。
故选D。
4. 在古代行军打仗的时候,通常会有被称为“探子”的士兵骑马提前探查前方路况与敌情。这些探子经常会先骑马前进一段距离后,在合适的地方下马,然后双手扶地将耳朵贴近地面就可以很好地探查一些信息,下列关于这个做法解释正确的是( )
A. 固体传声速度快且传声效果好
B. 可以用手更好地感受地面的振动
C. 声音只能通过固体传播
D. 声音可以传递能量
【答案】A
【解析】
【详解】AB.声音的传播需要介质,一般情况下,固体的传播速度大于空气的传播速度,双手扶地将耳朵贴近地面,此时通过固体传声,传声效果好,题中的做法可以解释固体传声速度快且传声效果好,故A正确,B错误;
C.声音的传递需要介质,固体、液体、气体都可以传声,距离近时,耳朵不需要贴近地面也可以听到声音,题中的做法不能说明声音只能通过固体传播,故C错误;
D.声音可以传递信息和能量,由题意可知,这个做法可以很好地探查一些信息,说明声音可以传递信息,故D错误。
故选A。
5. 如图所示的是4种声波的波形图,下列说法正确的是( )
A. 甲、丁的响度相同 B. 甲、丁表示的声音不可能是由同一音叉发出的
C. 乙、丁的音调相同,音色不同 D. 乙、丙的音色、响度和音调都相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲、丁的振幅不同,响度不同,故A错误;
B.甲、丁表示的声音波形相同,音色相同,可能是由同一音叉发出的,故B错误;
C.乙、丁的振动频率相同,音调相同;波形不同,音色不同,故C正确;
D.乙、丙波形不同、音色不同,振幅相同、响度相同,频率相同、音调相同。故D错误。
故选C。
6. 小明从平面镜里看到平面镜对面的电子钟显示的数字是12:01,这时的实际时间是( )
A. 10:21 B. 21:10 C. 10:51 D. 15:10
【答案】C
【解析】
【详解】根据平面镜成像的特点,像与物体关于平面镜对称。我们可以把看到的像 “12:01” 进行左右翻转,得到实际时间是 “10:51”,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
7. 小明在公园游玩时看到一只白鹤静立在平静的水中,在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 白鹤飞离水面时,它的倒影会变小 B. 白鹤的影子是由光的直线传播形成的
C. 白鹤在水中的倒影是实像 D. 白鹤的倒影的大小小于白鹤的大小
【答案】B
【解析】
【详解】AD.白鹤的倒影属于平面镜成像,该倒影与白鹤大小相等。白鹤飞离水面时,它的倒影不变,故AD错误;
B.白鹤的影子是光被白鹤挡住留下的黑影,是由于光的直线传播形成的,故B正确;
C.白鹤在水中的倒影是光反射所成的虚像,故C错误;
故选B。
8. 物理课上,同学们用凸透镜观察周围的物体,透过凸透镜不能看到的像是( )
A. 正立放大的像 B. 正立缩小的像
C. 倒立放大的像 D. 倒立缩小的像
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当u<f,成正立放大的虚像,故A不符合题意,B符合题意;
C.f<u<2f,成倒立放大的实像,应用于幻灯机,故C不符合题意;
D.当u> 2f,成倒立缩小的实像, 应用于照相机,故D不符合题意;
故选B。
9. 古籍《周礼》中记载的“掌以夫隧取明火于日”即用凹面镜取火;《墨经》中记载的“鉴者近镜,像亦近镜”是对平面镜成像特点的描述。下列关于该现象说法正确的是( )
A. 凹面镜能够利用太阳光取火是因为它对光有发散作用
B. 凹面镜可用来制作路口的拐弯镜
C. 像会随着物体靠近平面镜而逐渐变大
D. 平面镜的成像原理是光的反射
【答案】D
【解析】
【详解】A.凹面镜对光线有会聚作用,它能将太阳光会聚于焦点,使该点温度升高从而取火,并非发散作用,故A错误;
B.路口的拐弯镜是利用凸面镜对光线的发散作用,扩大视野范围,而凹面镜对光有会聚作用,不能用于制作拐弯镜,故B错误;
C.平面镜成像时,像与物大小相等,物体靠近平面镜,像的大小不变,故C错误;
D.平面镜的成像原理是光的反射,光线照射到平面镜上,反射后进入人眼,人眼逆着反射光线的方向看去,就看到了像,故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示,在装有水的杯子里,小胡将一支铅笔紧贴杯壁外竖直放置,观察到铅笔的像,俯视图如图乙所示。将铅笔沿虚线向后移动,下列说法正确的是( )
A. 铅笔的像先变大后变小 B. 看到的铅笔的像一定是实像
C. 看到的像可能上下左右均颠倒 D. 装有水的杯子相当于一个凹透镜
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅笔向后移动,物距变大,当铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图乙中铅笔向后移,像先变大后变小,故A正确;
B.铅笔向后移动,物距变大,当铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,成的像是虚像,故B错误;
C.装满水的杯子相当于一个柱形透镜,上下等大,光线不会向上下偏折,所以透过装满水的圆柱形水杯看物体,不会上下左右都颠倒,只会出现左右方向的颠倒,故C错误;
D.装有水的圆柱形玻璃杯边缘薄,中间厚,相当于凸透镜,故D错误。
故选A。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 凹透镜中间较边缘________(选填“厚”或“薄”);如图所示的透镜,对光线具有会聚作用的是________。
【答案】 ①. 薄 ②. a、b
【解析】
【详解】[1]凹透镜的特点是中间薄边缘厚,即中间较边缘薄。
[2]凸透镜的特点是对光有会聚作用,且中间厚、边缘薄。图中a、b属于凸透镜。
12. 为庆祝中华人民共和国成立75周年,某班举行了“我们的中国梦,文化进万家”合唱活动,男低音独唱时由女高音轻声伴唱,女高音伴唱时声音的_________(选填“音调”、“响度”或“音色”)比男低音独唱的高;演唱时要求观众不要喧哗是从__________减弱噪声。如图所示的是立在演播厅的噪声监测仪,显示噪声值为68.4dB,这个声强级与_________(选填“正常交谈”、“大声呼喊”或“飞机起飞”)相近。
保护环境
噪声值:68.4dB
【答案】 ①. 音调 ②. 声源处 ③. 大声呼喊
【解析】
【详解】[1]音调是指声音的高低,由发声体的振动频率决定,所以女高音伴唱时声音的音调高。
[2]减小噪声的途径是在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱,演唱时要求观众不要喧哗是从声源处减弱噪声。
[3]是较为理想的安静环境,此时显示噪声值为68.4dB,这个声强级与大声呼喊相近。
13. 现在陕西各地人员都在围剿被称为“生态杀手”的“加拿大一枝黄花”,我们从各个方向都能看到黄花是因为它发生了_________(选填“镜面”或“漫”)反射,其叶子反射的绿光是________(选填“单”或“复”)色光,这种色光和________两种色光构成了光的三原色。
【答案】 ①. 漫 ②. 单 ③. 红、蓝
【解析】
【详解】[1]从各个方向都能看到黄花,是因为光在黄花表面发生了漫反射,如果是镜面反射则只能在特定方向看到。
[2]叶子反射的绿光是单色光,我们看到叶子呈现绿色,是因为叶子反射了绿单色光,而吸收了其他颜色的光。
[3]光的三原色是红、绿、蓝,所以绿光和红光、蓝光两种色光构成光的三原色。
14. 如图所示,一束光在玻璃和空气两种介质的界面上同时发生反射和折射(入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),和其中一个是界面,一个是法线。其中法线是_________(用字母表示),入射光线是____________(用字母表示),折射角等于____________。
【答案】 ①. ②. BO ③. 35°
【解析】
【详解】[1]由图可知,
所以
入射角和反射角分别是入射光线和反射光线与法线的夹角。根据反射角等于入射角知,为法线。
[2][3]根据光的折射定律,折射光线和入射光线分居法线的两侧,可知BO为入射光线,则OC为折射光线,所以折射角
15. 如图所示的是小军通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图可知凸透镜的焦距是________cm;当物距为25cm时成的是倒立、________的实像;当蜡烛与光屏相距40cm且保持不变,在只移动透镜的情况下,可以在光屏上呈现________种清晰的实像。
【答案】 ①. 10 ②. 缩小 ③. 1
【解析】
【详解】[1]在凸透镜成像规律中,当物距时,成倒立、等大的实像,此时有。 从图像中可以看出,当时,满足 ,则,解得
[2]已知凸透镜的焦距,当物距时,。 根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、缩小的实像。
[3]当蜡烛与光屏相距40cm且保持不变,在只移动透镜的情况下,根据凸透镜成像规律,则物距和像距之和等于4f(4×10cm=40cm),由图像可知,此时物距一定为二倍焦距,光屏上只能成等大的清晰的实像,故可以在光屏上呈现1种清晰的实像。
16.
(1)请用作图法在图中作出蜡烛火焰A点通过凸透镜所成像。
(2)图甲是2024年中秋拍摄的一幅超级月亮图,图乙是人眼看到此景的简化示意图,A点表示月亮的位置,表示水中“月亮”的位置。请在图乙中画出月光经水面反射进入人眼的光路图。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据凸透镜三条特殊光线作用的方法,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线传播方向不变,而像是折射光线会聚而成的,如图所示:
【小问2详解】
岸上的人能看到水中的“月亮”,是由于天上月亮的光射到水面发生反射,反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线看去,感觉水中有个“月亮”,此“月亮”是光的反射形成的虚像。故连接人眼与像点A1,与水面交于点O,O点即为光线的入射点,再连接AO,即为入射光线,O点与人眼的连线为反射光线,注意OA1的连线是反射光线的反射延长线不是实际光线,应用虚线表示。如图所示:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图甲,敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,当我们用手触摸右边音叉后,此时__________(选填“能”或“不能”)看到乒乓球被弹起。
(2)如图乙,在薄膜上会看到__________(选填“倒立”或“正立”)的蜡烛的像。
(3)如图丙,在“探究光的反射规律”的实验中,此时反射角是__________度;将光沿BO入射,在纸板上看到反射光沿OA射出,说明在反射现象中__________。
【答案】(1)不能 (2)倒立
(3) ①. 40 ②. 光路可逆
【解析】
【小问1详解】
敲击音叉,音叉的振动转化为乒乓球的运动,把微小的振动转换为可见的小球运动,用手触摸右边音叉后,振动停止,则不能看到乒乓球被弹起。
【小问2详解】
小孔成像是由于光的直线传播形成的,小孔成像是倒立实像,所以在塑料薄膜上看到倒立的像。
【小问3详解】
[1]根据光的反射规律,反射角等于入射角,入射角为40度则反射角是40度。
[2]将反射光变为入射光,此时的反射光沿着原来入射光的路径射出,说明了在光的反射现象中光路是可逆的。
18. 小明同学在探究“光的折射规律”时利用了如图所示的装置。由E和F两个半圆形组成的光屏竖直放置在玻璃水槽中,NOM为两半圆的分界线。
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏沿AO从空气斜射入水中,为了更清晰地看到折射光线,我们可以在水中加入适量的_________。
(2)小明将光屏F向后折转一定角度进行观察是为了验证__________是否在同一平面内。
(3)小明测量的数据如表所示,由此他得出结论:在光的折射现象中,折射角总是小于入射角。你认为小明的结论是_______(选填“正确”或“不正确”)的;分析数据及实验过程后你的理由是__________。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
入射角
15°
30°
45°
60°
折射角
11°
22°
32°
40°
【答案】(1)牛奶(或墨水、粉笔末等)
(2)入射光线、法线和折射光线
(3) ①. 不正确 ②. 没有设计光从水中斜射入空气中
【解析】
【小问1详解】
为了更清晰地显示光路(看到折射光线),可以在水中加入牛奶(或墨水、粉笔末等) 。因为这些物质可以使水变得不透明,光在传播过程中遇到这些微小颗粒会发生漫反射,从而让我们能从各个方向更清楚地看到光的传播路径(折射光线)。
【小问2详解】
在光的折射实验中,将光屏向后折转一定角度后,在上看不到折射光线,就说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内,只有当、在同一平面时才能看到折射光线,所以这样操作是为了验证折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
【小问3详解】
[1][2]小明只做了“光从空气斜射入水中”这一种情况的实验,就得出“折射角总是小于入射角”的普遍结论,不具有科学性。因为光从其他介质斜射入空气中时(如光从水斜射入空气),折射角会大于入射角;而且仅通过“光从空气斜射入水”这一组介质、一种光线方向(斜射)的实验,不能涵盖所有光的折射情境(比如垂直入射时,折射角等于入射角)。要得到普遍规律,需要设计光从水中射入空气等情况多次实验 。
19. 小明用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,透镜的焦距f=________cm;调整器材高度时,应点燃蜡烛,使焰心、光心、光屏中心在________。
(2)如图乙所示,将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,把点燃的蜡烛放置在光具座35cm刻度线处时,移动光屏,直至在光屏上看到清晰的烛焰的像。保持透镜位置不变,将蜡烛移至20cm刻度处,若想在光屏上再次出现清晰的像,则应该________移动光屏。
(3)将蜡烛移至45cm刻度处时,无论怎么移动光屏,在光屏上都看不到像,因为此时所成的像是________像。
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像不在光屏中央,若要使像能够成在光屏的中央,我们可以________(选填“向上”或“向下”)调节蜡烛。
(5)当光屏上出现清晰的像后,用不透明物体挡住透镜一部分,挡住后光屏上________(选填“能”或“不能”)成完整的像。
(6)在图乙中将凸透镜更换为玻璃板,将光屏移至65cm刻度处,直接观察光屏________(选填“能”或“不能”)在光屏上看到蜡烛的像。
【答案】(1) ①. 10.0 ②. 同一高度
(2)向左 (3)虚
(4)向上 (5)能
(6)不能
【解析】
【小问1详解】
[1]由图甲可知,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在光屏上一点,该点就是焦点,焦点到光心的距离就是焦距,所以
[2]为了使像成在光屏的中央,应点燃蜡烛,使焰心、光心、光屏中心在同一高度。
【小问2详解】
由图乙可知,将蜡烛从35cm移至20cm刻度处时,物距变大,根据凸透镜成像规律,像距会变小,所以应向左移动光屏。
【小问3详解】
将蜡烛移至45cm刻度处时,物距
此时成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上。
【小问4详解】
蜡烛燃烧变短,像会向上移动,要使像成在光屏中央,可向上调节蜡烛,使像向下移动。
【小问5详解】
用不透明物体挡住透镜一部分,物体上每个点发出的光仍有部分能通过透镜成像,所以光屏上能成完整的像,只是折射光线减少,会聚成的像变暗。
【小问6详解】
在图乙中将凸透镜更换为玻璃板,玻璃板相当于平面镜,平面镜所成的像是虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以直接观察光屏不能在光屏上看到蜡烛的像。
20. 五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小明用如图甲所示装置探究“平面镜成像特点”。
(1)该实验需要在__________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行。
(2)实验时,我们使用玻璃板代替平面镜是为了更好地确定像的位置,为了更好地完成实验,我们应该选择__________(选填“茶色”或“透明”)玻璃。
(3)把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再拿一支外形相同没点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像重合,说明平面镜所成的像与物体__________相同,证实了“影与形无异”。
(4)改变蜡烛A的位置,进行三次实验,如图乙所示,用直线将物和像的位置连接起来,我们发现像和物体的连线与镜面垂直,并测得像和物到镜面的__________相等。我们进行了三次实验才根据数据得到结论的原因是__________。
(5)另一组同学在做实验时发现A蜡烛在玻璃板上有两个像,移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示,出现两个像的原因是使用的玻璃板__________。
(6)我们坐车时发现,小汽车的前挡风玻璃都是倾斜的,一方面使车处于流线型,可以很好地减小风阻,另一方面是避免夜间开车时给司机造成视觉上的错觉,因为倾斜的前挡风玻璃可以使后排乘客的像成在司机水平视线的_______(选填“上方”或“下方”)让司机看不到所成的像,从而不会干扰司机驾驶。
【答案】(1)较暗 (2)茶色
(3)大小 (4) ①. 距离 ②. 多次实验避免偶然性
(5)太厚了 (6)上方
【解析】
【小问1详解】
在较暗的环境进行,像会更清晰,为了使所成的像更清晰,本实验应该在较暗的环境下进行。
【小问2详解】
为了更好的完成实验,应选用茶色透明玻璃,这样玻璃成的像比较清晰。
【小问3详解】
玻璃板后面不点燃的蜡烛和玻璃板前面点燃蜡烛的像完全重合,说明物体在平面镜中所成的像与物体大小相等。
【小问4详解】
[1]平面镜所成像的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。
[2]实验中需要多次实验得出普遍规律,避免结论的偶然性。
【小问5详解】
出现两个像的原因是使用的玻璃板太厚了,蜡烛通过前后两个面反射形成了两个像。
【小问6详解】
平面镜成的像与物关于镜面对称,小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,后排乘客通过挡风玻璃所成的像在司机前面的斜上方避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 在一次实弹演练中某舰发射火箭弹,火箭弹击中距离舰艇1700m处的目标,从发射到击中目标用时1.7s。假设火箭弹沿直线飞行:(声速取340m/s,不计光的传播时间)
(1)火箭弹爆炸后多久舰上的人可以听到爆炸的声音?
(2)火箭弹发射后飞行的速度是多少?
【答案】(1)5s (2)1000m/s
【解析】
【小问1详解】
由速度计算公式可知,火箭弹爆炸后舰上的人听到爆炸的声音所需时间
【小问2详解】
由速度计算公式可知,火箭弹发射后飞行的速度是
22. 医生用如图所示的方法为小红同学检查视力,“E”型视力表与平面境相距2.5m,小红看的是平面镜中“E”型视力表的像。
(1)平面镜中所成的视力表的像与实际的视力表是_________(选填“左右颠倒”“上下颠倒”或“上下左右均颠倒”)的。
(2)小红距离视力表的像有多远?
(3)若此时要求小红站在距离视力表的像3m的地方,则小红需要向靠近平面镜的方向移动多少m?
【答案】(1)左右颠倒
(2)4.6m (3)1.6m
【解析】
【小问1详解】
平面镜所成的像与物关于平面镜对称,所以平面镜中所成像相对于视力表是左右颠倒的。
【小问2详解】
平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等,可知视力表的像到平面镜的距离,小红到平面镜的距离
所以小红到视力表的像的距离
【小问3详解】
如果小红和视力表的像相距3m,则小红到平面镜的距离为0.5m,所以小红需要向靠近平面镜的方向移动的距离
23. 声呐能够向水中发射声波,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号的往返时间可以确定目标的距离,利用声呐还可以对海域进行海底形状的测绘。(水中声速取1500m/s)
(1)我们人类很多科技都是根据一些生物的特点研究出来的,这就是仿生学。那么声呐是仿照以下哪种生物研究出来的:_______。
A. 大象 B. 蜻蜓 C. 游隼 D. 海豚
(2)一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘,当处在某位置时测得从发出到接收到信息用时0.8s,则该位置距离海底多少?
(3)我们看到大海是蓝色的,其实当水深0~20米时,海水呈现浅蓝色或蓝绿色;当水深20~200米时,海水呈现深蓝色,这是因为阳光的穿透力减弱,只有蓝光可以到达,当达到200米以下时,海水近乎黑色,这是因为阳光无法达到这个深度。根据我们学过的光学知识和声学知识简单地分析:在水中光速远大于声速,为什么海底潜艇使用超声波而不使用激光?
【答案】(1)D (2)600m
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
声呐是模仿海豚的“回声定位”原理研发的。海豚通过发出超声波并接收反射回的声波来定位猎物或障碍物,科学家将这一机制应用于水下探测技术,形成了现代声呐系统,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【小问2详解】
测得从发出到接收到信息用时0.8s,即单向所用时间
由可知,此处与海底的距离
【小问3详解】
虽然光在水中传播的速度远大于声音在水中传播的速度,但是光在水中衰减得很快,比如说深海是黑暗的,就是因为海面上的光无法到达深海。但是海中的生物,如鲸鱼,它们就可以在海水中通过声音交流,此时它们可能相隔很远,说明声音可以在海水中传播很远的距离,然而潜艇需要尽早地发现远处的情况,所以选择超声波而不选择激光。
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