专题04 期中综合题（期中压轴题训练）八年级物理上学期新教材苏科版

专题04 期中综合题 一、综合题 1．（24-25八年级上·江苏镇江·期中）在跨学科实践《排箫的制作与展示》教学中，辛老师给同学们提供了以下教学资源：奶茶专用吸管若干、杯子、水、胶带、剪刀、排箫架、手机（内置调试好的测量声音的软件）等。要求学生用以上器材制作一个中国传统乐器——排箫，通过手机软件矫正音调，最终形成能真正吹奏的乐器，并当场进行吹奏表演。请你回答下面的问题： (1)制作排箫时，如何调整吸管发出声音的音调？请你运用辛老师提供的器材，写出你的操作方法； (2)图甲是某同学制作的排箫，能吹奏出do、re、mi、fa、sol、la、si七个音阶，则do音阶对应的吸管是 （选填“A”或“B”）； (3)图乙、图丙分别是同学自制排箫和真正排箫吹奏同一首乐曲显示声音的波形图，两个波形的复杂程度不同，主要体现的是两个乐器发出声音的 不同。（选填“响度”、“音调”或“音色”） 【答案】(1)见详解 (2)B (3)音色 【详解】（1）排箫是空气柱振动发声，可以利用奶茶专用吸管代替排箫，具体操作：选用7根相同规格的奶茶专用吸管，将奶茶专用吸管一端用胶带堵住，依次放入排箫架，杯子中装水，然后用杯子向吸管中加水，使吸管中水的质量依次变多，即吸管中空气柱的长度依次变短，再通过手机测试声音，通过改变吸管中水的多少来矫正音调。 （2）空气柱越长振动越慢，音调越低，do音阶音调低，对应的是长空气柱，即对应的吸管是B。 （3）图乙、图丙分别是同学自制排箫和真正排箫吹奏同一首乐曲显示声音的波形图，波振动的频率和振幅大致相同，波的形状不同，所以两个波形的复杂程度不同，主要体现的是两个乐器发出声音的音色不同。 2．（24-25八年级上·江苏连云港·期中）阅读材料，完成问答。 雪花落水也有声 生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响，但科学家发现，雪花落水真的能发出声波。雪花落水发出的声波频率在到之间，高于人们能听见的声波频率。但是海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁． 在下雨的时候，放置在水下的声呐工作效果不好，常有噪声干扰。这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的。利用每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机拍摄发现，下雨时水中确实产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。 经过科学理论分析和计算，发现下雨时水中产生的噪声频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。 渔民发现在下雪时，他们的声呐也常常侦听不到鱼群。经过科学实验研究，发现雪花落水时也产生气泡。同样，这些气泡也振动发出声波。其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。 大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福。 (1)雪花落水发出的声波属于 （超声波/次声波）。 (2)科学发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，都是由于气泡的 产生的，这个声音能被鲸鱼听到，说明 能传播声音。 (3)下雨或下雪时在水中产生的气泡越 （选填“大”或“小”），水中产生噪声的频率越高。 【答案】(1)超声波 (2) 振动 液体 (3)小 【详解】（1）雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，属于超声波。 （2）[1]科学家发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，都会引起气泡振动而产生声音。 [2]这个声音能被水里的鲸鱼听到，说明液体能传播声音。 （3）大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。下雨或下雪时在水中产生的气泡越小，水中产生噪声的频率越高。 3．（24-25八年级上·江苏连云港·期中）阅读短文，回答问题 双耳效应 人们利用两只耳朵听声音时，利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图甲所示，在人们的左前方有一个声源，由于左耳离声源较近，声音就首先传到左耳，然后才传到右耳，产生了“时间差”；声源距两耳的距离差越大，时间差就越大。两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“声级差”；当声源在两耳连线上时，声级差最大可达到25分贝左右。不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的，频率越高的声波，衰减就越大；于是人的双耳听到的音色就会出现差异，也就是“音色差”。 (1)闭眼的同学能辨别其他同学的声音，是因为声音的 不同； (2)若右耳听到声音的声级和左耳听到的相同，则声源可能在人的 （选填“正前方”“左前方”或“右前方”）； (3)单耳失聪的残障人士仅凭听觉 （选填“能”或“不能”）准确地判断声源的位置； (4)下列不是由于双耳效应达到的效果的是 ； A．雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断 B．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位 C．有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置 D．舞台上的立体声使人有身临其境的感觉 (5)图乙是一个模拟人耳的声音接收装置，在声源缓慢远离接收装置的过程中（始终处在“双耳”的连线上），“双耳”接收到声音的时间差值 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】(1)音色 (2)正前方 (3)不能 (4)A (5)不变 【详解】（1）不同发声体的音色不同，闭眼的同学能辨别其他同学的声音，凭借的是音色的不同。 （2）两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“声级差”。若右耳听到声音的声级和左耳听到的相同，说明声源距离两耳的距离相同，则声源可能在人的正前方。 （3）单耳失聪的残障人士无法产生双耳效应，无法根据“时间差”、“声级差”、“音色差”准确地判断声源的位置。 （4）A．雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，雷声在传播的过程中，经地面、山丘等障碍物多次反射，传来隆隆不断的雷声，不是双耳效应的原因，故A符合题意； BCD．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位、有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置、舞台上的立体声使人有身临其境的感觉，都是利用双耳效应，故BCD不符合题意。 故选A。 （5）在声源缓慢远离接收装置的过程中（始终处在“双耳”的连线上），由于双耳的距离差不变，则“双耳”接收到声音的时间差值不变。 4．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题。 古琴与三分损益法 古琴由面板、底板、岳山、龙龈、徽位、琴弦等部分组成。面板多为梧桐木等轻质木材，以传导声音；底板则选用梓木等硬质木材，以增强共鸣效果。琴弦通过岳山固定在面板上，另一端缠绕在龙龈处以固定张力。徽位则用于标记音高位置，帮助演奏者准确按弦。 琴弦的振动通过岳山传递到面板上，引起面板的微小振动。面板的振动进而带动共鸣腔体内的空气振动，形成声波向四周传播。 古琴蕴含着深邃的音律科学，在众多古代音乐理论中，三分损益法作为制定音律的重要法则，它基于弦长与音高之间的比例关系。如图，通过三分（将长度分为三等分）和损益（增加或减少其中一份）的操作，推导出一系列音律。具体说，第1个音以“宫”音为例，假设其弦长为基准长度L。首先，通过“三分损一”得弦长为L，生成第2个音；随后，第2个音的弦长“三分益一”，得弦长为L，（L×=L），生成第3个音；再对第3个音弦长进行“三分损一”，得弦长为L，（L×=L），生成第4个音；最后，对第4个音弦长进行“三分益一”，生成第5个音。如此，便可生成中国传统的五声音阶“宫、商、角、徵、羽”。 (1)制作古琴材料的选择主要考虑的是这些材料优良的 （声/光）学特性。 (2)文中的“音高”对应声音三要素中的 。 (3)古琴优美而独特的琴声的振动物体是________。 A．琴弦 B．面板 C．共鸣箱内空气振动 D．三种情况都有 (4)文中的第5个音对应的弦长应该为 L。 (5)“宫、商、角、徵、羽”依次对应简谱中的“1、2、3、5、6”。相同情况下，弦长越长音高越低，则文中第1-5个音的生成顺序是________。 A．宫商角徵羽 B．宫羽徵角商 C．宫徵商羽角 D．宫角羽商徵 【答案】(1)声 (2)音调 (3)D (4) (5)C 【详解】（1）古琴的作用是发出美妙的音乐，所以制作古琴材料的选择主要考虑的是声学特性。 （2）古琴中的“音高”是指古琴弦振动时产生的频率高低，所以是指声音三要素中的音调。 （3）文中提到，琴弦的振动通过岳山传递到面板上，引起面板的微小振动，面板的振动进而带动共鸣腔体内的空气振动，形成声波向四周传播，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （4）由题意可知，对第4个音弦长进行“三分益一”，生成第5个音，故第5个音对应的弦长应该为 （5）“三分损益法”的基本原理是以一段圆径绝对均匀的发声管为基数——宫；然后，将此发声管均分成三段，舍弃其中的一段保留二段，这就是“三分损一”，余下来的三分之二长度的发声管所发出的声音，就是徵；将徵管均分成三份，再加上一份，即徵管长度的三分之四，这就是“三分益一”，于是就产生了商；商管保留三分之二，“三分损一”，于是得出羽；羽管“三分益一”，即羽管的三分之四的长度，就是角管，角管发出为角。所以“宫”音其弦长为基准长度L，“徵”音其弦长为基准长度L，“商”音其弦长为基准长度L，“羽”音其弦长为基准长度L，“角”音其弦长为基准长度L，由题意可知，相同情况下，弦长越长音高越低，所以“宫”音的弦长最长，对应的音高最低，而“角”音其弦长最小，对应的音高最高，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．（22-23八年级上·江苏扬州·阶段练习）阅读短文，回答问题： 双耳效应和立体声 人们利用两只耳朵听声音时，利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图1所示，在人们的右前方有一个声源，由于右耳离声源较近，声音就先传到右耳，然后才传到左耳，产生了“时间差”。声源距两耳的距离差越大，“时间差”就越大。两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“声级差”。当声源在两耳连线上时，“声级差”最大可达到25分贝。不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的，频率越高的声波，衰减就越大。于是人的双耳听到的音色就会出现差异，也就是“音色差”。 一般的录音是单声道的。用一个拾音设备把各种声音记录下来，综合成一种音频电流再通过处理后由扬声器发出。这时我们只能听到混合的乐器声，而无法听出每个乐器的方位，即声音缺失了原来的空间感。用两个拾音器并排放置,如图2甲，同一声源发出的声音信号由这两个拾音器共同拾取，然后产生左、右两个声道的信号。当声源不在正前方时，声源到达两拾音器的路程不一样，因此，两个拾音器拾得的信号既有“声级差”又有“时间差”，等于模拟了人的双耳效应,产生了立体感(空间感)。立体声在播放时，如图2乙，至少有两个音箱或耳机放音。 (1)双耳效应主要是利用同一声音传到两只耳朵的时间不同、 不同和 不同。（音调/响度/音色） (2)若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大，则声源可能在人的 。（正前方/左后方/右前方/右后方） (3)以下判断正确的是__________。 A．一只耳朵也会产生双耳效应 B．单声道录音和放音也可以还原交响乐队中个演奏者的方位 C．将两只耳机的位置对调，听到的立体声效果会受到影响 D．电影院里，单个音箱（扬声器）无法实现立体声播放 (4)下面不是由于双耳效应达到的效果的是__________。 A．雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断 B．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位 C．有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置 D．舞台上的立体声使人有身临其境的感觉 (5)如图，若某人两耳间的距离是0.204m，声速为340m/s，人沿虚线箭头方向向后转动，使声源到O点连线和两耳连线夹角a从0°增大到180°，则人双耳听到声音的时间差与夹角的关系图像正确的是__________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 响度 音色 (2)左后方 (3)D (4)A (5)B 【详解】（1）[1][2]根据短文中的“两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了'声级差’。”和“于是人的双耳听到的音色就会出现差异，也就是'音色差’。”可知同一声音传到两只耳朵的响度和音色不同。 （2）若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大，说明声源距离左耳较近，则声源可能在人的左后方。 （3）A．双耳效应是因为声音传到两只耳朵中时存在差异性而形成的，一只耳朵不可能产生双耳效应，故A错误； B．单声道录音和放音，无法利用“双耳效应”听出每个乐器的方位，故B错误； C．将两只耳机对调，听到的声音还是会有声级差和时间差，所以听到的立体声效果不会受到影响，故C错误； D．根据短文中“立体声在播放时，至少必须有两个音箱或耳机放音”可知D正确。 故选D。 （4）A．雷声不断是因为雷声在传播过程中经过地面、山丘等障碍物多次反射，不是双耳效应的原因，故A符合题意； BCD．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位、有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置、舞台上的立体声使人有身临其境的感觉，都是利用了“双耳效应”，故BCD不符合题意。 故选A。 （5）当声源到O点连线和两耳连线夹角a=0°或180°时，时间差为 当夹角为90°时，时间差为0，所以可知B正确。 6．（21-22八年级上·江苏常州·期中）超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈锅或塑料等。目前，超声波指纹识别技术（SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁，与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜等，从而提供种更稳定、精确的认证方法。 动物 听觉范围 海豚 150Hz～150000Hz 狗 15Hz～50000Hz 大象 1Hz～20000Hz （1）表格中给出了三种动物的听觉范围，其中不能听到超声波的动物是 ，不能听到次声波的动物是 ； （2）SenseID通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是 ； A．超声波焊接器 B．超声波清洗器 C．渔船用声呐探测鱼群情况 D．医生用超声波击碎结石 （3）SenseID系统置于手机内部，能透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 的特点； （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿的是 ； A．大象 B．蜘蛛 C．蝙蝠 D．人 （5）某手机利用SenseID，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，用时间为8×10﹣6s，已知超声波在手机材料中传播速度为900m/s，则SenseID系统到指纹的距离为 mm； （6）放大手指局部，表面是凸不平的，下面是超声指纹识别系统，在A、B、C、D、E五个位置发射超声波，遇到手指表面部分超声波被反射，从发射到接收的时间分别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs（1μs=10﹣6s），根据时间，可绘出该区域手指表面大致形状可能是图中的 。 【答案】 大象 海豚 C 较强的穿透能力 C 3.6 乙 【详解】（1）[1][2]人的听觉范围在20～20000Hz之间，高于20000Hz为超声波，低于20Hz的是次声波；由图表看出大象听到声音的最大频率是20000Hz，因此听不到超声波；海豚听到声音的最小频率是150Hz，因此听不到次声波。 （2）[3] A．SenseID通过超声波获取指纹信息，是利用了声可以传递信息，超声波焊接器是利用了声可以传递能量，故A不符合题意； B．超声波清洗器是利用了声可以传递能量，故B不符合题意； C．渔船用声呐探测鱼群情况，是利用了声可以传递信息，故C符合题意； D．医生用超声波击碎结石，是利用了声可以传递能量，故D不符合题意。 故选C。 （3）[4]SenseID系统置于手机内部，能透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有较强的穿透能力。 （4）[5] SenseID系统利用仿生学原理用超声波获得信息，蝙蝠可以利用超声波进行回声定位，因此SenseID系统模仿的是蝙蝠，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （5）[6]由公式得，s=vt，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，用时间为8×10﹣6s，所以，超声波到指纹的时间 t=4×10﹣6s 超声波的速度900m/s，代入公式可得 s=vt=900m/s×4×10﹣6s=0.0036m=3.6mm （6）[7]分析超声波到达A、B、C、D、E五个位置所用时间可知，其中超声波到达A、C、E三个位置的时间相同，则这三个位置指纹到手机的距离一样，分析甲、乙、丙、丁四个图可知，该区域手指表面大致形状可能是图中的乙。 7．（23-24八年级上·江苏徐州·期中）（每题2分，共8分）阅读短文，完成问题： 如图甲所示，将敲响的音叉在耳边慢慢转动，会听到时强时弱的声音。音叉的两个叉股就是两个声源，都会发出疏密相间的声波。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。根据这一原理，科学家开发出一种“以声消声“的反噪声技术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，恰能将原来噪声的振动抵消，这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。目前这一技术已经应用到空调器、大功率冰箱及汽车发动机的制造中。 （1）空气中传播的音叉的声音是振动的 波（填“音叉”或“空气”），人耳听到的声音较弱时，是两个声源发出波同时传达，引起空气的振动 结果； （2）话筒收集噪声， （填“有”或“没有”）控制噪声的产生；电脑分析获得的是 ； （3）图乙示噪声源在空间M点产生的噪声振动波形，则声源在M点的振动应为 。 A． B． C． D． （4）若用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，如图丙P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 。 A．P与Q相遇    B．P与N相遇   C．M与N相遇      D．P与M相遇 【答案】 空气 相互抵消 没有 新的噪声 B B 【详解】（1）[1][2]声音是由物体的振动产生的，空气中传播的音叉的声音是由空气振动产生的波，两个声源发出波同时传达，引起空气的振动相互抵消。 （2）[3][4]话筒收集噪声，没有控制噪声的产生；用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，恰能将原来噪声的振动抵消，这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。 （3）[5]分析图可知，B图中产生的噪声振动波形与A点声波的频率和振幅相同，相位相反，故B符合题意。 （4）[6]由题干中的表述可知，当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，对照选项可知： A．P与Q相遇属于两列声波的“密部”相遇，故A不符合题意； B．P与N相遇符合“一列声波的‘密部’与另一列声波的‘疏部’相遇”，消声效果会明显，故B符合题意； C．M与N相遇属于两列声波的“疏部”相遇，故C不符合题意； D．P与M相遇符合“同一列声波的‘密部’与‘疏部’相遇”，故D不符合题意。 故选B。 8．（24-25八年级上·江苏苏州·期中）阅读短文，回答问题。 以声消声 科学研究发现，音叉的叉股向外侧振动时，会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气变密；当叉股向内侧振动时，这部分空气又变疏……随着音叉的不断振动，空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。 根据这个原理，科学家研发出一种消声器，它对特定频率的声音具有较好的消声效果。图乙是这种消声器的结构原理图，一列声波，沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象。 消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声，经消声处理后，其排气噪声可以降低70%以上。 (1)图甲中，音叉叉股振动时，在音叉的左边、右边都会传播声波，则声波___________； A．向左和向右传播时，两边空气都是疏密相间的 B．向左和向右传播时，两边空气都是均匀的 C．向左传播时使空气变密，向右传播时使空气变疏 D．向左传播时使空气变疏，向右传播时使空气变密 (2)图乙中，B处声音的响度 A处声音的响度（选填“大于”、“等于”或“小于”）； (3)图丙中用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果不明显的情况是 ___________； A．M与Q相遇 B．P与N相遇 C．M与N相遇 D．P与Q相遇 (4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像，以下情况中，消声不达标的是 ___________。 A．响度为30dB，频率为150Hz B．响度为50dB，频率为150Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为200Hz 【答案】(1)A (2)小于 (3)CD (4)A 【详解】（1）音叉的叉股向外侧振动时，会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气一会儿变密，一会儿变疏，在空气中就形成疏密相间的波动，并向远处传播，故音叉向左和向右传播时，两边空气都是疏密相间的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）图乙中，B处声音的响度小于A处声音的响度，因为B处距离发声体远。 （3）AB．M与Q、P与N相遇符合“一列声波的‘密部’与另一列声波的‘疏部’相遇”，消声效果会明显，故AB不符合题意； CD．M与N、P与Q相遇属于两列声波的“疏部”、“密部”相遇，消声效果不明显，故符CD符合题意。 故选CD。 （4）A．该选项的响度为30dB、频率为150Hz，在消声后所对应的坐标位置不在图像中达标的阴影范围之内，故A符合题意； BCD．B选项的响度为50dB、频率为150Hz，C选项的响度为70dB、频率为250Hz，D选项的响度为90dB，频率为200Hz，这三个声音在消声后所对应的坐标位置在图像中达标的阴影范围之内，因此消声达标，故BCD不符合题意。 故选A。 9．（24-25八年级上·江苏南京·期中）阅读短文，回答问题。 以声消声 科学研究发现，音叉的叉股向外侧振动时（如图甲），会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气变密；当叉股向内侧振动时，这部分空气又变疏；随着音叉的不断振动，空气中的声波由近处向远处传播，当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。 根据这个原理，科学家研发出一种消声器，图乙是这种消声器的结构原理图，某声源发出的一列声波，沿水平管道自左向右传播，当入射声波到达A处时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象。 消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声，经消声处理后，其排气噪声可以降低70％以上。 (1)图甲音叉叉股振动时，在音叉的左边、右边都会传播声波，则声波向左和向右传播时，两边空气________； A．是疏密相间的 B．是变密的 C．是变疏的 D．是均匀的 (2)用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波（如图丙），P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 ； A．P与Q相遇    B．P与N相遇    C．M与N相遇    D．P与M相遇 (3)图乙中，B处声音响度 （填“大于”“等于”或“小于”）A处声音响度； (4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，如图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像，阴影部分为消声达标，以下情况中，消声达标的是________的声音。 A．响度为20dB，频率为100Hz B．响度为40dB，频率为210Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为350Hz 【答案】(1)A (2)B (3)小于 (4)C 【详解】（1）音叉的叉股向外侧振动时，会压缩外侧邻近的空气， 使这部分空气一会儿变密，一会儿变疏，在空气中就形成疏密相间的波动，并向远处传播，故音叉向左和向右传播时，两边空气都是疏密相间的，故A符合题意，BCD不符合题意； （2）A．由题干中的表述可知，“当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的 “疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消”，对照选项可知P与Q相遇属于两列声波的“密部”相遇，故A不符合题意； B．P与N相遇符合“一列声波的密部与另一列声波的疏部相遇”，消声效果会明显，故B符合题意； C．M与N相遇属于两列声波的“疏部”相遇，故C不符合题意； D．P与M相遇属于同一列声波的“密部”与“疏部”相遇，不能达到消声的目的，故D不符合题意； 故选B。 （3）由上述“消声”原理可知，声音从A处传来时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象，因此，B处声音的响度小于A处声音的响度。 （4）对照图象可知，A选项中响度为20dB，频率为100Hz，B选项中响度为40dB，频率为210Hz，D选项中响度为90dB，频率为 350H所示的声音，在消声后所对应的坐标位置都不在图象中达标的阴影范围之内， 只有C选项中响度为70dB，频率为250H的声音在消声后所对应的坐标位置在图象中达标的阴影范围之内，因此消声达标，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题． 多普勒效应 1842年奥地利的物理学家多普勒发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源离我们远去时，我们听到的声音的音调降低（即声波的频率降低）；当声源向我们靠近时，我们听到的声音的音调会升高（即声波的频率升高），这一现象称为“多普勒效应”。 声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。 光同样可以产生多普勒效应，当一个光源靠近我们或离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率也会发生变化，变化的规律与声音相同。 20世纪天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出的光的频率都向红光方向偏移，称为“红移”．这一现象说明，星系在远离我们而去。 (1)当声源不动，观察者向声源处运动时， （会/不会）产生多普勒效应。 (2)火车出站时，站台上的旅客听到汽笛声的音调（    ） A．升高 B．保持不变 C．降低 D．无法判断 (3)测速仪发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率 （相同/不同）。 (4)若远处有星系在靠近地球，则在地球上观察到它所发出光的频率 （升高/降低）。 (5)由文中的“红移”现象，可以推知（    ） A．红光的频率小于紫光的频率 B．红光的频率等于紫光的频率 C．红光的频率大于紫光的频率 D．无法判断 【答案】(1)会 (2)C (3)不同 (4)升高 (5)A 【详解】（1）当观察者向声源运动时，相当于声源向观察者靠近，故听到的声音音调会升高，即会产生多普勒效应。 （2）根据题意，火车出站时，离站台上的旅客越来越远，听到声音的音调将降低，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）行驶中的汽车接收到测速仪发射的超声波时，与测速仪之间存在相对运动，会产生多普勒效应，故反射后接收到的回声的频率和发出的不同。 （4）有星系靠近地球时，因为光也同样产生多普勒效应，且变化规律和声音相同，故地球上观察到光的频率将会升高。 （5）星系在远离我们而去从而产生“红移”，根据多普勒效应可知远离时频率降低，即红光的频率较低，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 11．（24-25八年级上·江苏泰州·期中）2024年4月8日天空中出现了罕见的日食。为了防止直接观测太阳对眼睛的伤害，小红取来一盆水，在水里滴几滴黑墨水，用来观看日食。小丽同学制作了一个“小孔仪”来观察日食，主体为一根长1.5m的直管，管的一端蒙上一块半透明的塑料薄膜做光屏，在纸板正中用针穿刺一个小孔。日食时，将小孔仪像望远镜一样用支架架起来，稍作调整，就能在光屏上看到小而清晰的太阳。 (1)平静的水面可以看做是 （填光学仪器），黑色水面 （有利/有害）于眼睛； (2)水中的太阳与天上的太阳相比 （选填“偏大”、“偏小”或“大小相等”）； (3)“小孔仪”的成像原理是 ； (4)日食开始前，若光屏上太阳的像直径为1.4cm，小丽查阅资料知道太阳到地球的距离约为1.5×1011m，从而估算出了太阳的直径约为 m；（提示：物与像的大小之比等于物距与像距之比） (5)日食开始后，小丽观察到如图乙中的太阳，她在光屏上观察到的像是丙图中的 。 【答案】(1) 平面镜 有利 (2)大小相等 (3)光的直线传播 (4)1.4×109 (5)B 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，平静的水面相当于平面镜，所以在脸盆中能观察到太阳的像，是平面镜成像，黑色的水面有利于我们的眼睛，防止强光伤害眼睛。 （2）根据平面镜成像原理可知，像和物体等大，所以水中的太阳与天上的太阳相比大小相等。 （3）小孔成像是光的直线传播现象，物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部，物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的像。 （4）由于物像大小之比等于物距像距之比，所以可得 解得太阳的直径大约为 （5）如图乙所示，让小孔对着阳光，因此这是利用小孔成像的原理来得到太阳的像，由小孔成像成倒立的实像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧。 故选B。 12．（23-24八年级下·江苏苏州·期中）阅读短文，简答问题。 中秋赏月时，有时还会遇到少见的半影月食全过程。所谓的“半影月食”，其实是月食的一种。当地球、太阳和月球三者恰好或几乎运动到同一 ① 上时，太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮挡，这就产生了月食。按月亮被遮挡范围的不同，月食分为月全食、月偏食和半影月食三种，其中半影月食发生时，月球进入地球半影，地球挡住了部分太阳照向月球的光，所以月球看上去要比平时暗一些。 (1)请将上述文中的空格填写完整：① （选填“直线”或“平面”）； (2)如图1所示，用三个圆（忽略大小不同）分别表示地球、月亮、太阳，发生月食时三者的大致位置是（    ）； A．太阳、月亮、地球 B．太阳、地球、月亮 C．地球、太阳、月亮 (3)国庆期间晴天的正午时分，走在树林下某同学看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图2所示），这是 （选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的 （选填“实像”、“影子”或“虚像”），光斑大小不同的原因是 不同（选填序号）。 A．树叶缝隙到地面的距离 B．树叶缝隙的大小 C．树叶缝隙的形状 【答案】(1)直线 (2)B (3) 太阳 实像 A 【详解】（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播，所以当地球运行到太阳和月球之间，并且三者恰好或几乎在同一直线上时，太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮挡，就产生了月食。 （2）发生月食时，地球挡住了太阳射向月球的光线，所以地球应在太阳和月球的中间，所以发生月食时三者的大致位置是太阳、地球、月亮，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑，这是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的，成像物体是太阳，树叶的缝隙起到了小孔的作用，所以这些圆形光斑是太阳的实像。 [3]小孔成像时，像的大小与物体到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，与小孔的大小、形状无关，所以光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的距离不同，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 13．（24-25八年级上·江苏淮安·期中）阅读短文，回答问题。 手术无影灯 手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影。四周灰暗的部分叫半影。 为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，如图甲，如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，同时又不会产生明显的本影。 (1)图甲的上侧半影区域中，蜡烛；（填字母） A．A和B发出的光都可以照到 B．B发出的光可以照到，A发出的光照不到 C．A和B发出的光都照不到 D．A发出的光可以照到，B发出的光照不到 (2)在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位 （填“会”或“不会”）产生本影； (3)请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时，在墙上产生的本影区域（仿图甲，在墙壁上对应位置画出阴影）； (4)若在图乙中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分 。（填字母） A．明暗更明显，层次更多 B．明暗更明显，层次更少 C．明暗更不明显，层次更少 D．明暗更不明显，层次更多 【答案】(1)B (2)不会 (3) (4)D 【详解】（1）根据图甲知，其中的上侧半影区域中，B发出的光可以照到，A发出的光照不到，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）由题可知，手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影，即医护人员的手和器械等在手术部位不会产生明显的本影。 （3）根据光的直线传播，从C的发出的光，到物体边缘，沿直线传播，如下图所示： （4）在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图甲；如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次，明暗更不明显；故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．（24-25八年级上·江苏连云港·期中）阅读短文，回答问题 汽车中的光现象 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD．HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故，HUD是利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是光的 现象形成的 （实/虚）像； (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 ； (3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃； (4)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上，甚至更远，以便避免观察数据时眼睛的疲劳，下列做法可行的是______。 A．将显示器上的字体变大 B．将显示器安装在后挡风玻璃上 C．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像 (5)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃因有一定的厚度所成的像易产生重影，影响使用效果，为避免成的像出现重影，厂方应选用______图所示的玻璃作前挡风玻璃。 A．厚度均匀 B．上厚下薄 C．上薄下厚 【答案】(1) 反射 虚 (2)45° (3)靠近 (4)C (5)B 【详解】（1）[1][2]挡风玻璃相当于平面镜，挡风玻璃所成的仪表盘的像是由于光的反射成虚像。 （2）车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。 （3）因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 （4）为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上，甚至更远，以便避免观察数据时眼睛的疲劳，利用平面镜成像时与物对称，可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 （5）挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像；结合选项图信息判断，为克服上述难题，挡风玻璃可选用上厚下薄的形状，故选B。 15．（24-25八年级上·江苏南通·期中）阅读短文，回答问题 综合实践活动——研究制作圭表 【提出问题】圭表是我国古代的计时工具，它是利用什么原理，并如何实现计时的?我们如何制作一个简易的圭表来体验它的计时方法呢? 【自主学习】圭表是度量日影长度的一种天文仪器。如图所示，表是垂直立于水平地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺，用它测量正午时表的日影长度，从而确定一年的时间和季节．古人把最长日影的那天称为冬至，最短日影的那天称为夏至，两个冬至之间则定为一个回归年，一年分24节气，每个节气15天． 【制作装置】小明在薄木板上垂直固定一支长20cm的铅笔，完成简易圭表的制作。 【设计并完成实验】今年国庆节，小明带领学习小组成员，将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上，用来研究一天中影子随时间变化的规律．8:00-16:00之间，每隔1小时，在薄木板上画出铅笔的影子，在11:00-13:00之间，每隔20分钟，在铅笔影子的顶端做一个记号，测量影长并记录在下表中。 序号 1 2 3 4 5 6 7 时间 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 影长/cm 16.8 16.6 16.2 11.5 16.2 16.6 16.8 【交流评价】各学习小组对自制的圭表及实验过程中的现象进行了评价交流。 (1)太阳到地球的距离约1.5×1011米，光从太阳射到地球的时间约为 秒．如图甲所示，“表的日影”说明了 ，今年“秋分”是9月22日，国庆节的正午，表的日影顶端在圭上刻度“秋分”的 （选填“左”或“右”）端。 (2)如图乙所示，是小明同学在水平板上记录的8:00、12:00、16:00时铅笔的影子，其中B点在O点的 （选填“东”、“西”、“南”或“北”）侧，OA是 （选填“8:00”、“12:00”或“16:00”）时铅笔的影子。 (3)请根据表中数据，在图丙中画出影长随时间变化的图像 ．根据图像可知，11:50时，影子的长度约为 cm。 (4)同学们在交流“铅笔正午的影长”时，有几个学习小组的测得值明显较小，请你分析出两个可能的原因 、 。 【答案】(1) 500 光在同种均匀介质中沿直线传播 左 (2) 北 16:00 (3) 14.0 (4) 测量地点不平坦 者铅笔没有放直 【详解】（1）[1]太阳到地球的距离约1.5×1011米，光从太阳射到地球的时间约为 [2]“表的日影”说明了光在同种均匀介质中沿直线传播。 [3]今年“秋分”是9月22日，国庆节是在秋分之后，由图甲可知，国庆节正午时，表的日影顶端在圭上的刻度应该位于“秋分”刻度的左端。 （2）[1][2]如图甲所示，圭是正南正北方向水平放置的尺，所以如图乙所示，是小明同学在水平板上记录的8:00、12:00、16:00时铅笔的影子，其中B点在O点的北侧，OA是16:00时铅笔的影子。 （3）[1]根据描点法可知，表格数据中（时间，影长）的相应数据对应点点描在图像上，然后连线，如下所示： [2]根据图像可知，11:50时，影子的长度约为14.0cm。 （4）[1][2]测量“铅笔正午的影长”时，有几个学习小组的测得值明显较小，期中的原因可能是：测量地点不平坦或者铅笔没有放直。 16．（24-25八年级上·江苏徐州·期中）阅读短文，回答问题。 智能汽车 随着科学技术的发展，汽车逐渐智能化。如图甲是汽车抬头显示系统HcadUpDisplay简称HUD，HUD是利用平面镜成像原理工作的，如图乙所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，如图丙所示，驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时，不必低头能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起，从而避免分散注意力，确保驾驶舒适安全。 车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图丁所示。 (1)下列与汽车相关的说法中正确的是___________。 A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 C．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的直线传播形成的 D．夜间行车时为了让司机更清楚地看到路况，车内应不开灯 (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为 度。 (3)驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻离。 (4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为400Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。 【答案】(1)D (2)45 (3)远离 (4)15 【详解】（1）A．单向玻璃的透过的光也是具有可逆性的，只不过玻璃上镀了一层膜，导致亮的一面有强烈的反射光，所以只能单向透光，故A错误； B．挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点和原理可知，行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像，故B错误； C．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的，故C错误； D．夜间车内开灯会在玻璃上发生平面镜成像，干扰司机查看车外路况，不应开灯，故D正确。 故选D。 （2）挡风玻璃成像属于平面镜成像，像与物关于平面镜对称，而像与物体垂直，故角平分线为对称轴，即为平面镜的位置，故挡风玻璃与水平面的夹角为45°。 （3）驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，即需要将像往上移动，根据像与物体关于平面镜对称，显示器需要远离挡风玻璃。 （4）由题意可知：“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，根据图像，车外光照度与透明度乘积为一定值6000（不考虑单位），故当车外光照度为400Lx时，透明度为15%。 17．（24-25八年级上·江苏扬州·期中）阅读短文，回答问题。 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号，光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤维，这是为什么呢？如图甲所示，以某种玻璃为例，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上，可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中，此时折射角大于入射角；另一部分光线反射入玻璃砖内；逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到，折射光线就消失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，这样光就只能在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丁所示。 (1)图甲中，光线从玻璃斜射向空气时，反射角 （选填“大于”、“小于”或“等于”）折射角； (2)图乙中，当入射角逐渐增大时_______； A．折射角逐渐增大，反射角逐渐减小 B．折射角逐渐减小，反射角逐渐增大 C．折射光线逐渐增强，反射光线逐渐减弱 D．折射光线逐渐减弱，反射光线逐渐增强 (3)光从空气进入玻璃时，增大入射角 （选填“有可能”或“不可能”）发生全反射； (4)如图丁所示若增大射向B点的入射光线AB的入射角时，C点将向 （选填“左”或“右”）侧移动，CD光线的入射角将 （选填“增大”、“减小”或“不变”），光在光纤内的传播时间将 （选填“变长”“不变”或“变短”） 【答案】(1)小于 (2)D (3)不可能 (4) 右 增大 变短 【详解】（1）根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，从从玻璃斜射向空气时，折射角大于入射角，故反射角小于折射角。 （2）AB．当入射角逐渐增大时，反射角增大，折射角增大，故AB不符合题意； CD．从图乙到图丙可知，当入射角逐渐增大时，折射光线最终会消失，说明此过程折射光线慢慢减弱，反射光线逐渐增强，故C不符合题意；D符合题意。 故选D。 （3）根据题文可知，全反射这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生，而从空气进入玻璃时，折射角小于入射角，故不可能发生全反射。 （4）[1]若增大射向B点的入射光线AB的入射角时，则反射角增大，C点将向右移动。 [2]反射角增大，那么CD光线的入射角将增大。 [3]若增大入射角，每一次经反射传播的距离变长，光纤的长度一定时，反射的次数变少，光在光纤内的传播时间将变短。 18．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题。 光的全反射 光从一种介质斜射入另一种介质时，入射角增大到某一个值（临界角），折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做光的全反射。发生全反射时仍然遵循光的反射定律。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率，光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象。折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质，光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水晶对水来说就是光密介质，而对金刚石来说就是光疏介质。 其实在生活中也有许多利用光的全反射的例子，如自行车尾灯、光纤通信等。光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，这样光就只能在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图所示。 (1)折射率越大，光在这种介质中的传播速度就越 （选填“大”或“小”）； (2)光在空气（真空）中的传播速度大于在其他介质中的传播速度，所以任何介质的折射率都 （选填“大于”“小于”或“等于”）1； (3)光导纤维的内芯相对于包层，内芯是 （选填“光疏介质”或“光密介质”）； (4)自行车尾灯是由一个个有机玻璃制成的全反射棱镜组成，其横截面为等腰直角三角形。光在玻璃和空气的分界面发生全反射的临界角为42°。夜晚，它能让在自行车后面的汽车驾驶员看到，有效避免交通事故的发生。自行车尾灯的光路图为________； A． B． C． D． (5)光导纤维全长为L，光在空气和光纤内芯中的传播速度分别为、，则关于光在光纤中传播的时间t，正确的是________。 A． B． C． D． 【答案】(1)小 (2)大于 (3)光密介质 (4)A (5)A 【详解】（1）由材料可知，光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率，所以折射率大的介质，光在这种介质中的传播速度小。 （2）光在空气（真空）中的传播速度大于在其他介质中的传播速度，根据发生折射时，某种介质的折射率等于光在空气（真空）中的传播速度与光在这种介质中的传播速度之比，所以任何介质的折射率都大于1。 （3）光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象，所以内芯的折射率大，是光密介质。 （4）光线从空气垂直于玻璃入射，所以光的传播方向不变；当光射到玻璃的右表面时，由于入射角为45°，大于临界角42°，所以发生全反射（折射光线消失，只有反射光线），其大致路径如图所示： 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （5）因为光在内芯不断反射向前传播，所以传播路程要大于L，所以时间t大于在内芯中直线传播时间，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 19．（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）阅读短文，完成以下问题： 太阳光的颜色之谜 在牛顿之前，人们对太阳光的颜色争论不休，直到牛顿做出了如图1所示的著名实验，谜底才得以解开，原来太阳光中含有七种色光以及一些看不见的光。后来，科学家进一步研究发现，本质上光也是一种波，不同颜色的光对应不同的波长。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长，紫光波长最短。如图2所示，其中一种看不见的光——紫外线根据不同波长可分为“UVC”“UVB”“UVA”三种类型，其中UVC对人体伤害最大，UVC能通过石英玻璃，但不易通过普通玻璃。 光在传播过程中可能被反射，也可能被散射。光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气以及尘埃等障碍物，障碍物会将光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。被散射出去的能量比例与光的波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，越难传到远的地方，用红灯表示停止和危险的信号，雾天行车，车上要开黄色雾灯，都是这个道理。 (1)如图1所示，在白色光屏上的②区域形成七色光带，这是光的 现象，其中红、绿、 是色光的三原色； (2)如图3所示，某消毒柜采用波长为254nm的紫外线消毒，该紫外线属于 类型（选填“UVC”“UVB”或“UVA”），紫外线从密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，透明灯管的材料应选 玻璃（选填“石英”或“普通”）； (3)雾天行车，车前灯要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长较 穿过去的能量较多。 【答案】(1) 色散 蓝 (2) UVC 石英 (3)长 【详解】（1）[1][2]太阳光是复色光，不同的光由波长不同，太阳光经三棱镜折射后会分解成七种颜色的光，这是光的色散现象，其中红、绿、蓝三种色光可以混合成不同颜色的光，故红、绿、蓝是色光的三原色。 （2）[1][2]根据图2可知，UVC的波长范围为200~280nm之间，故消毒柜采用波长为254nm的紫外线消毒，该紫外线属于UVC，UVC能通过石英玻璃，但不易通过普通玻璃。故透明灯管的材料应选石英玻璃，柜门应选择普通玻璃。 （3）波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，越难传到远的地方，车前灯要开黄色雾灯是为了让光透过的能量更多，传得更远，故黄色光的波长较长。 20．（23-24八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题： 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。 菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。 菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能。 (1)平行光由平凸透镜平的一侧垂直入射，在透镜中会发生 （直线传播/折射/反射）。 (2)菲涅尔透镜对光有 （会聚/发散）作用。 (3)下面关于菲涅尔透镜的说法，正确的是______。（填字母序号） A．使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更厚 B．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 C．菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 (4)如图丁所示，F、OOˊ分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜的光路。 (5)将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，图中，正确的放置方法是______。（填字母序号） A． B． C． D． 【答案】(1)直线传播 (2)会聚 (3)B (4) (5)A 【详解】（1）由文中题意知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。所以平行光由平凸透镜平的一侧垂直入射，在透镜中会发生直线传播。 （2）菲涅尔透镜是将平凸透镜的中间部分去掉之后变形而得到的，菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有会聚作用。 （3）A．使用菲涅尔透镜的手机使用材料较少，闪光灯部分可以做得更薄，故A错误； B．菲涅尔透镜是将平凸透镜的中间部分去掉之后变形而得到的，与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少，故B正确； C．菲涅尔透镜是平凸透镜的变形，菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜组成，故C错误； D．菲涅尔透镜减少了光在平凸透镜中沿直线传播的路程，与相同直径的平凸透镜相比，损失的光能更少，故D错误。 故选B。 （4）菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，所以平行于主光轴的光线经菲涅尔透镜后，折射光线经过菲涅尔透镜的焦点，如图所示： （5）使平行光会聚于菲涅尔透镜的焦点上，才能达到最佳的聚光效果。只有使平行光从菲涅尔透镜的水平面平行于主光轴入射，经过菲涅尔透镜折射后，光线才能会聚于菲涅尔透镜的焦点上，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 21．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题。 “像”的数学思考 用如图1所示的自制简易针孔照相机的孔对准窗外的景物，在塑料薄膜上可看到一个倒立的像，小孔此现象就是小孔成像现象。关于小孔成像可构建如图2所示的理论模型：将光源看成许多点光源的集合体，每个点光源都会发出一条具有代表性的光线，在光屏上得到对应的像点。因此，光屏上呈现出由一个个像点组成的图样，即光源的倒立的“像”。由于此模型不考虑小孔的几何尺寸，将小孔视作理想的点，故称为小孔成像的理想化模型。 实际上，小孔必然存在一定的尺寸大小，所以物点会在光屏上形成光斑而不是光点。如图3所示，光斑的形状反映了小孔的形状，当孔径较大时，相邻光斑之间就会互相交叠，导致“像”的失真。在不同孔径、物距、像距下，“像”的形状可能与光源的形状相似，也可能与孔的形状相似。 选取光源在竖直方向上的线段进行研究，记线段长度为h，u、v分别表示物距和像距。图2是小孔成像的理想模型，不考虑小孔的尺寸，则所成“像”的形状应该与光源形状严格一致，“像”的大小仅仅取决于像距和物距的比值。可以将这一比值定义为像的理想缩放倍数，即。图3中的小孔直径为d，则光源在光屏上能照亮的全部范围是。此时，像的实际缩放倍数为，即。我们还可定义实际缩放倍数对理想缩放倍数的变化量与理想缩放倍数的比值为像对物体的形变率，可得出的表达式为，可知值取决于两个比例，即孔径与物径之比和物距和像距之比。 凸透镜成像也可以构建类似的模型，图4就是利用三条特殊光线构建的凸透镜成倒立缩小实像时的光学模型。凸透镜成像与小孔成像有很多相似之处，也有本质上的不同，例如，移走光屏，人眼只要在合适的位置是可以直接看到凸透镜所成的实像，但小孔成的像却不能。 信息快递： 从数学上来说，相似指两个图形的形状完全相同，其中一个图形能通过放大缩小的方式变成另一个。相似比是指两个相似图形的对应边的比值相等，其对应高的比也等于相似比。如图5，与相似，则。 (1)窗外五彩缤纷的景物在简易针孔照相机塑料薄膜上成的像是 （彩色/黑白）的； (2)在小孔成像的实验中，物距、像距一定时，增大孔径，像会变得更 （清晰/模糊）； (3)关于小孔成的“像”与凸透镜成的“实像”，下列说法正确的是（   ） A．两种情况所成的像都是来自物体的光线经孔或凸透镜会聚而成的 B．两种情况所成的像的像距与对应的物距都是唯一确定的 C．大孔也能成像，只要孔径与物径之比和物距和像距之比足够小即可 D．撤去光屏，只要人眼处于合适的位置，两种像人眼都能直接看到 (4)小孔成像实验中，在物径、物距和像距一定时，像实际缩放倍数与孔径d的关系图像正确的是（   ） A． B． C． D． (5)凸透镜成像实验中，物体与光屏间距离为L并保持不变，如图6。当时，把凸透镜放在位置Ⅰ时成倒立放大的实像，放在位置Ⅱ时成倒立缩小的像。则当透镜在位置Ⅰ时，像的缩放倍数 。（用L和d表示） 【答案】(1)彩色 (2)模糊 (3)B (4)B (5) 【详解】（1）简易针孔照相机利用小孔成像原理，可以在塑料薄膜上形成倒立的实像，无色透明的膜可以透过各种色光，所以，成的像是彩色的。 （2）在物距和像距一定的情况下，当孔径较小时，成像的清晰度较高，因为小孔限制了光线的扩散，减少了光线之间的干扰，则增大孔径会使像清晰度降低，变得模糊。 （3）A．小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，而凸透镜成像是光的折射，故A错误； B．在小孔成像的实验中，像距与物距之间的关系是唯一确定的，并且这种关系决定了所成像的大小、亮度和清晰度；在凸透镜成像的实验中，像距与对应的物距之间的关系是唯一确定的，由凸透镜的焦距和物距的大小共同决定。故B正确； C．孔的大小是相对的，根据文中信息，大孔成像的关键在于找到合适的孔径与物径之比、物距和像距之比，以及确保物体足够大，以便在像屏上形成清晰的像，并不是孔径与物径之比和物距和像距之比足够小。故C错误； D．凸透镜成像与小孔成像有很多相似之处，也有本质上的不同，例如，移走光屏，人眼只要在合适的位置是可以直接看到凸透镜所成的实像，但小孔成的像却不能。故D错误。 故选B。 （4）根据公式可知，在物径、物距和像距一定时，像实际缩放倍数与孔径d成线性关系。 故选B。 （5）根据题意可知，凸透镜放在位置Ⅰ时成像的物距和像距与放在位置Ⅱ时成像的像距和物距相等，将凸透镜成像看作为小孔成像的理想化模型。假设凸透镜放在位置Ⅰ时的物距为，根据相似三角形的知识点可知透镜在位置Ⅰ时，像的缩放倍数 透镜在位置Ⅱ时，像的缩放倍数 根据题意可知，把凸透镜放在位置Ⅰ时像的缩放倍数等于放在位置Ⅱ时像的缩放倍数的倒数，即 解的：，则当透镜在位置Ⅰ时，像的缩放倍数 22．（24-25八年级上·江苏无锡·期中）数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等功能。 图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”，表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标。 图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为： (1)数码相机镜头的主要元件是 （选填“凸”或“凹”）透镜，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调 （选填“大”或“小”）； (2)小明参观南通博物苑时，用简单的单镜片数码相机拍摄远处张骞的塑像，不需要调节镜头就可直接拍摄，是因为镜头的焦距非常 （选填“大”或“小”）；如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件上成像情况为 （选填“倒立缩小实像”、“不成像”或“正立放大虚像”）； (3)数码相机是一种常用的家用照相器材，它同普通照相机不同之处，在于它没有底片，而是通过一个特殊的感光层CCD，将图像的光信号转化成为数字信号保存起来。下表是某数码相机的一些参数，请你根据这个表格，用所学过的知识来说明，感光层离开镜头的距离范围为 ； 型号 镜头焦距 光圈快门 CCD解析度 Sony-S70 34mm 8s-1/1000s 1024×768 (4)某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ；如果此时需要拍摄很远处物体时，像距很接近 mm。 【答案】(1) 凸 大 (2) 小 不成像 (3)34mm~68mm (4) 2 50 【详解】（1）[1]照相机的镜头相当于一个凸透镜，拍照时成倒立缩小的实像，因此数码相机镜头的主要元件是凸透镜。 [2]由短文可知，相机上所标快门数据“100”，表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标，因此快门数越大，打开时间秒数越低，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调大。 （2）[1]拍摄远处张骞的塑像，不需要调节镜头就可直接拍摄，是因为镜头的焦距非常小，物距远大于2倍焦距，像距接近焦距，像距的变化范围小，这样远近不同的物体成像的位置相差不大，因此不需要调节镜头。 [2]如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在镜头的一倍焦距以内，成的是虚像，因此在感光元件上不成像。 （3）凸透镜成像时，物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，此时像距在1倍焦距与2倍焦距之间，应用于照相机，镜头焦距是34mm，感光层和镜头之间的距离是像距，物体和镜头之间的距离是物距．所以感光层距离镜头34mm~68mm，物体距离镜头大于68mm。 （4）[1]由短文内容可知 [2]拍摄远处的物体时，物距远大于2倍焦距，像距接近1倍焦距，且像距的变化范围很小，因此像距接近50mm。 一、综合题 1．下表是某些介质中的声速v。 介质种类 声速/（m•s-1） 介质种类 声速/（m•s-1） 介质种类 声速/（m•s-1） 空气（0℃） 331 煤油（25℃） 1324 铜 3750 空气（15℃） 340 冰 3230 铝 5000 (1)分析表格的信息，推断声速大小可能跟介质 和 有关。 (2)在15℃的空气中，2.5s声音能传播的距离是多少? (3)科学家可以用声波测量月球与地球间的距离吗?请简要说明原因。 【答案】(1) 种类 温度 (2)850m (3)见解析 【详解】（1）[1][2]表格中不同介质（如空气、煤油、铜等）的声速差异显著，说明声速与介质种类有关。同种介质（如空气）在不同温度下声速不同（0℃时331m/s，15℃时340m/s），说明声速与介质温度有关。 （2）在15℃的空气中，声速，声音能传播的距离 （3）声音传播需要介质，而地球与月球之间存在真空，无法传播声波，因此不能用声波测量距离。 2．阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。 测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的图像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。 测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s） (1)人耳 （能/不能）听到超声波，超声波测速是利用了超声波的 好、能量集中、反射能力强等特点。 (2)如图乙所示，若，则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。 (3)通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的图像 （t从第一次发射信号开始计时），跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 m，跑车的速度大小为 m/s。 【答案】(1) 不能 指向性 (2)68 (3) 51 60 【详解】（1）[1]超声波的频率范围高于人耳的听觉上限，人耳不能听到超声波。 [2]由文中信息可知，超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、反射能力强等特点。 （2）静止的汽车与测速仪之间的距离为 （3）[1][2]第一次发射信号到接收用时0.6s，跑车遇到信号时，距离测速仪 第二次发射信号到接收用时0.3s，跑车遇到信号时，距离测速仪 跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 因此测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像如图所示： [3]跑车遇到第一次信号，到测速仪接到信号，时间是接收用时的一半，即0.3s，两次发射信号的时间间隔是1.0s，因此跑车再走0.4s，才发出第二次信号，到跑车与第二次信号相遇，时间是接收用时的一半，即0.15s，因此跑车二次与信号相遇的间隔时间为 跑车的速度大小为 3．超声波和次声波人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。测距是测速的基础，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。 如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。 (1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点； (2)宇航员在月球上 （选填“能”或“不能”）利用超声波测定两山之间的距离； (3)科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的（　　）（选填字母）； A． B． C． D． (4)大象与猫之间是否能完成语言沟通吗？ （选填“能”或“不能”）； (5)大象发声的频率主要是集中在 （选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内； (6)如果有地震发生，能感知到地震发出的声是大象，还是猫？ （选填“大象”或“猫”）。 【答案】(1)反射能力强 (2)不能 (3)A (4)不能 (5)次声波 (6)大象 【详解】（1）超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点。 （2）超声波需要在介质中传播，月球上没有空气，没有介质不能传声，因此不能利用超声波测定两山之间的距离。 （3）根据的变形公式s＝vt可知，速度一定时，时间越长，通过的路程越大，海底与海平面的距离越大，因为0.30s＞0.16s＞0.14s，所以sA＝sC＝sE＞sB＞sD，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （4）由图可知，猫的发声频率范围为760Hz～1500Hz，听觉的范围为60～65000Hz；大象的发声频率范围为14～24Hz，听觉的范围为1～20000Hz；猫发出的声音大象能听到，而大象发出的声音，猫无法听到，故大象与猫之间是不能完成语言沟通。 （5）大象的发声频率范围为14～24Hz，低于20Hz的是次声波，所以大象发声的频率主要是集中在次声波所在的频率范围内。 （6）如果有地震发生，地震发出的是次声波，大象能听到次声波，故能感知到地震发出的声是大象。 4．阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 新能源智能汽车 近年来，我国新能源汽车产业持续飞速发展，产销量连续九年位居全球第一。目前，新能源智能汽车进入许多家庭，新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长、市场规模大等特点，已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。 如图甲所示是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（透过玻璃的光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。 (1)薄膜式太阳能电板应设计成 （填“黑”或“白”）色； (2)汽车雷达启动后发出 （填“超”或“次”）声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离； (3)汽车挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 （选填“上方”或“下方”或“正前方”），不妨碍司机视线； (4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示，当玻璃的透明度为30%时，该车车内光照度为 Lx；当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 。 【答案】(1)黑 (2)超 (3)上方 (4) 60 50% 【详解】（1）因为黑色物体能吸收所有颜色的光，从而转化为更多的电能，故薄膜式太阳能电板应设计成黑色。 （2）汽车雷达启动后发出超声波信号，这些信号经周边物体反射后，雷达接收并处理反射信号，从而判断车与障碍物的距离。 （3）挡风玻璃相当于一个平面镜，根据平面镜成像的特点，像与物关于镜面对称，且像与物的连线与镜面垂直，因此，当挡风玻璃倾斜时，车内物体通过挡风玻璃所成的像就会位于上方，这样不妨碍司机视线，提高行车安全。 （4）[1]由图乙可知，车外光照度和玻璃的透明度成反比，则车内光照度为一个定值 因此当玻璃的透明度为30%时，该车车内光照度为60Lx。 [2]当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 5．阅读短文，回答问题。 光的全反射 如图甲所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角a。根据折射规律可知，当入射角增大时，折射角也随之增大，而当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°，此时的入射角叫做临界角。若继续增大入射角，此时空气中没有 折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做全反射。 海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示，就是因为光在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中。由于人的视觉总 是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。 某次探究光的全反射实验中，光从玻璃射向空气时的一些实验数据如下表所示。 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角γ 0° 15.2° 30° 48.6° 74.6° 81° 90° (1)海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是    （选填“实”或“虚”）像。 (2)分析材料可知只有当入射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）临界角时，才会发生全反射现象。实验中光发生全反射的临界角为 ° (3)图丙中的图线 （选填“a” 或“b”） 反映了上述实验中的两角关系。 (4)分析表格中的数据可知，若光从空气垂直射向玻璃，此时的折射角为 °；若光从空气射向玻璃且入射角为30°时，此时的折射角为 (5)当光从空气斜射向玻璃时， （选填“能”或“不能”）发生全反射现象。 【答案】(1)虚 (2) 大于 41.8 (3)a (4) 0 20 (5)不能 【详解】（1）海市蜃楼是光在空气层中多次折射和全反射形成的，所成的像不是由实际光线会聚而成，而是由反射光线的反向延长线会聚形成，因此人眼看到的空中的“景物”是虚像。 （2）[1]根据材料描述，当入射角增大到临界角时，折射角为90°，继续增大入射角（即入射角大于临界角），空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，发生全反射现象，故只有入射角大于临界角时才会发生全反射。 [2]由表格数据可知，当入射角为41.8°时，折射角为90°，若再增大入射角，折射光会消失，说明41.8°为光从玻璃射向空气时的临界角。 （3）实验中是光从玻璃射向空气，根据折射规律，此时折射角大于入射角，且入射角增大到临界角（41.8°）后，折射角不再变化（发生全反射）。图线 a能体现折射角始终大于入射角，且在入射角达到一定大小后折射角不再增大，故图线a反映了上述实验中的两角关系。图线b中折射角始终等于入射角，不符合该实验规律。 （4）[1]根据光的折射规律，当光垂直射向两种介质的界面时，传播方向不变，折射角为0°，因此光从空气垂直射向玻璃时，折射角为0°。 [2]光的折射现象中，光路可逆。表格中光从玻璃射向空气，入射角为20°时，折射角30°；则光从空气射向玻璃，入射角30°时，折射角等于原来的入射角，即20°。 （5）根据材料中全反射的形成条件可知，全反射发生的前提是：先有折射光线，且折射角随入射角增大而增大，直到折射角达到90°（此时对应的入射角为临界角），继续增大入射角才会发生全反射。当光从空气斜射向玻璃时，根据初中学过的光的折射规律，此时折射角小于入射角；即使不断增大入射角，折射角始终会小于入射角，不可能达到90°，因此无法满足全反射的形成条件，不能发生全反射现象。 6．“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星，与地球相距45万公里，是中国首颗、也是世界首颗地球轨道外专用中继通信卫星，于2018年5月21日在西昌卫星发射中心由长征四号丙运载火箭发射升空。作为地月通讯和数据中转站，“鹊桥”可以实时地把在月面背面着陆的嫦娥四号探测器发出的科学数据第一时间传回地球，具有重大的科学与工程意义，也是人类探索宇宙的又一有力尝试。“鹊桥”上安装了激光角反射器（如图甲），首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙，角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成，激光射向它时，能被其“反向射回”。 (1)“鹊桥”沿图丙所示的轨道运行时，以月球为参照物，它是 的。 (2)火箭发射时，会看到火箭尾部有大量白色气团，这些气团是水蒸气 形成的。 (3)角反射器的反射面制作得很 （选填“平滑”或“粗糙”），使射向它的激光发生 反射。 (4)图乙中，反向射回的光线b与射入的光线a相互 （选填“平行”或“不平行”），光线b所对应的反射角∠r= 。 【答案】(1) 运动 (2) 液化 (3) 平滑 镜面 (4) 平行 40° 【详解】（1）若以月球为参照物，“鹊桥”的位置在发生改变，因此“鹊桥”是运动的。 （2）火箭发射时，会看到火箭尾部有大量白色气团，这些气团是水蒸气遇冷液化形成的。 （3） [1][2]由于镜面反射的能量比较集中，能更好的完成实验，因此角反射器的反射面制作得很平滑，使射向它的激光发生镜面反射。 （4） [1][2]如下图所示，反向射回的光线b与射入的光线a相互平行，∠ABC=180°-40°-40°=100° 根据数学知识可知∠BCD=180°-100°=80° 光线b所对应的反射角∠r= 7．阅读短文，回答问题： 扫地机器人的“眼睛” 扫地机器人能自动避开障碍物，像是长了眼睛，它的“眼睛”是什么呢？目前市面上大部分机型使用的是红外探测器。红外探测器测距的原理如图所示，红外发射器以一定的角度发射红外光束，光束遇到物体被反射，再通过有滤光作用的凸透镜（又叫滤镜）后照射到CCD检测器上的某一位置，该位置不在透镜的主光轴（中心线）上，偏离的距离叫偏移值L．根据几何关系可知：物体离传感器越远，L就越小。在知道了偏移值L、两中心线间距X以及滤镜的焦距f后，可以计算得到距离D，也就知道物体有多远了。 CCD检测器能将测得的光信号转化为电信号，电信号的大小叫做探测器的输出值，输出值与偏移值L成正比，L增大2倍，输出值也增大2倍，当然有例外，当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零；当D很大时，L值又会很小，这时检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值，要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高，所以通常的探测器只能在一定的范围内有效测量距离D。 红外探测器在使用中有两个性能指标：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，这些是红外传感器的研发方向之一。 (1)红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生 ； (2)若某品牌红外探测器：甲探测范围10cm——80cm，乙探测范围20cm——150cm，则 （甲/乙）的CCD检测器分辨率较高； (3)下列关于红外探测器的说法，正确的是（　　） A．滤镜对光束有发散作用 B．物体离得越近越容易探测 C．环境光可能会干扰测量 D．探测的可靠性与物体的颜色无关 (4)文中所述的红外探测器的输出值与到物体的距离的关系图像大致为（　　） A． B． C． D． (5)某型号扫地机器人呈圆盘形，圆盘的直径是30cm，工作时的行走速度约为3m/min，要清扫一个宽3.3m的空房间，它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要 min。 【答案】(1)反射 (2)乙 (3)C (4)D (5)1 【详解】（1）根据短文知道，红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生反射。 （2）根据短文知道，“要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高”，由于乙的探测范围大于甲的探测范围，所以，乙的CCD检测器分辨率较高。 （3）A．滤镜为凸透镜，对光有会聚作用，故A错误； B．当D很小（离得很近）时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零 ，L变为0就检测不到了，故B错误； C．由原文：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，这些是红外传感器的研发方向之一。环境光可能会干扰测量，故C正确； D．根据材料可知，探测的可靠性与物体的颜色有关，故D错误。 故选C。 （4）正常情况下，物体离传感器越远，D的值越大，L就越小，输出值也越小，但当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）圆盘的直径是30cm=0.3m，要清扫宽3.3m的房间，实际行走的距离 已知行走速度，由可知，从一侧走到另一侧需要的时间 8．跨学科实践 制作照相机 随着科技发展，摄像功能被应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、监控摄像头以及智能家居设备等，使人们的工作和生活更便捷、高效。而摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头，它的基本原理与照相机成像原理相同。下面就根据凸透镜的知识，自己制作一个照相机，深入了解其基本原理。 【项目分析】 要自己制作照相机．你需要完成以下任务。 A．了解照相机的基本原理； B．设计一个照相机，能够用它承接并观察室外景物的像； C．根据你的设计方案，选用合适的器材，制作一个照相机并进行调试。 【项目实施】 （一）了解照相机的基本原理 照相机的简易结构如图甲所示，镜头相当于凸透镜，在底片上成像，请在图乙中作出入射光线对应的折射光线，明确凸透镜的成像原理。 （二）设计简易照相机 用硬纸板作两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜，在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜，如图丙所示将两个纸筒套在一起，如图丁所示，就制成了照相机，其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。 A．一倍焦距             B．二倍焦距            C．三倍焦距            D．四倍焦距 （三）制作及调试照相机 （1）制作 制作时，可选择的凸透镜有A、B、C三个，焦距分别为，，。若在同一位置观察同一物体，想使薄膜上的像更大些，我们应该选择凸透镜 （选填“A”“B”或“C”）。按照设计方案，制作照相机； （2）试用与调整 在较暗的室内，把 （选填“凸透镜”或“薄膜”）对着明亮的室外，拉动纸筒N，如图丁所示，改变凸透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到景物清晰的像，如果想使薄膜上的这个像更大一些，应将自制相机靠近景物，同时向 凸透镜方向移动纸筒N。（选填“靠近”或“远离”） 【项目交流】 我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平，尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术，无人机航拍时，若匀速向上提升，摄像头自动对焦连续拍摄，镜头会 。 A．匀速后缩            B．匀速前伸            C．减速后缩             D．加速前伸 【答案】 B C 凸透镜 远离 【详解】【项目实施】（一）[1]过光心的光线经凸透镜后传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。据此画出对应折射光线，成像为倒立、缩小的实像，如图所示： （二）[2]照相机成像原理是：当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，模型照相机中，半透明膜相当于底片，半透明膜到凸透镜的距离为像距，所以其中纸筒M的长度最大为凸透镜二倍焦距最佳，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （三）（1）[3]凸透镜成实像时，像距越大，像越大，所以若在同一位置观察同一物体，想使薄膜上的像更大些，应使像距大一些，则应选择焦距大些的透镜，我们应该选择凸透镜C。 （2）[4]照相机的镜头是凸透镜，拍照时凸透镜对着明亮的景物。所以在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外。 [5]如果想使薄膜上的这个像更大一些，应减小物距，增大像距，即将自制相机靠近景物，同时向远离凸透镜方向移动纸筒N。 【项目交流】[6]人机航拍时，若匀速向上提升，物距增大，像距应减小，而物距变化大，像距变化小，且物距增大相等距离，像距减小量越来越小，所以摄像头自动对焦连续拍摄，镜头会减速后缩，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 期中综合题 一、综合题 1．（24-25八年级上·江苏镇江·期中）在跨学科实践《排箫的制作与展示》教学中，辛老师给同学们提供了以下教学资源：奶茶专用吸管若干、杯子、水、胶带、剪刀、排箫架、手机（内置调试好的测量声音的软件）等。要求学生用以上器材制作一个中国传统乐器——排箫，通过手机软件矫正音调，最终形成能真正吹奏的乐器，并当场进行吹奏表演。请你回答下面的问题： (1)制作排箫时，如何调整吸管发出声音的音调？请你运用辛老师提供的器材，写出你的操作方法； (2)图甲是某同学制作的排箫，能吹奏出do、re、mi、fa、sol、la、si七个音阶，则do音阶对应的吸管是 （选填“A”或“B”）； (3)图乙、图丙分别是同学自制排箫和真正排箫吹奏同一首乐曲显示声音的波形图，两个波形的复杂程度不同，主要体现的是两个乐器发出声音的 不同。（选填“响度”、“音调”或“音色”） 2．（24-25八年级上·江苏连云港·期中）阅读材料，完成问答。 雪花落水也有声 生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响，但科学家发现，雪花落水真的能发出声波。雪花落水发出的声波频率在到之间，高于人们能听见的声波频率。但是海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁． 在下雨的时候，放置在水下的声呐工作效果不好，常有噪声干扰。这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的。利用每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机拍摄发现，下雨时水中确实产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。 经过科学理论分析和计算，发现下雨时水中产生的噪声频率和衰减情况确实与气泡的振动情况一致，而且大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。 渔民发现在下雪时，他们的声呐也常常侦听不到鱼群。经过科学实验研究，发现雪花落水时也产生气泡。同样，这些气泡也振动发出声波。其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。 大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福。 (1)雪花落水发出的声波属于 （超声波/次声波）。 (2)科学发现，不论是雪花落水发声，还是雨滴落水发声，都是由于气泡的 产生的，这个声音能被鲸鱼听到，说明 能传播声音。 (3)下雨或下雪时在水中产生的气泡越 （选填“大”或“小”），水中产生噪声的频率越高。 3．（24-25八年级上·江苏连云港·期中）阅读短文，回答问题 双耳效应 人们利用两只耳朵听声音时，利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图甲所示，在人们的左前方有一个声源，由于左耳离声源较近，声音就首先传到左耳，然后才传到右耳，产生了“时间差”；声源距两耳的距离差越大，时间差就越大。两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“声级差”；当声源在两耳连线上时，声级差最大可达到25分贝左右。不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的，频率越高的声波，衰减就越大；于是人的双耳听到的音色就会出现差异，也就是“音色差”。 (1)闭眼的同学能辨别其他同学的声音，是因为声音的 不同； (2)若右耳听到声音的声级和左耳听到的相同，则声源可能在人的 （选填“正前方”“左前方”或“右前方”）； (3)单耳失聪的残障人士仅凭听觉 （选填“能”或“不能”）准确地判断声源的位置； (4)下列不是由于双耳效应达到的效果的是 ； A．雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断 B．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位 C．有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置 D．舞台上的立体声使人有身临其境的感觉 (5)图乙是一个模拟人耳的声音接收装置，在声源缓慢远离接收装置的过程中（始终处在“双耳”的连线上），“双耳”接收到声音的时间差值 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 4．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题。 古琴与三分损益法 古琴由面板、底板、岳山、龙龈、徽位、琴弦等部分组成。面板多为梧桐木等轻质木材，以传导声音；底板则选用梓木等硬质木材，以增强共鸣效果。琴弦通过岳山固定在面板上，另一端缠绕在龙龈处以固定张力。徽位则用于标记音高位置，帮助演奏者准确按弦。 琴弦的振动通过岳山传递到面板上，引起面板的微小振动。面板的振动进而带动共鸣腔体内的空气振动，形成声波向四周传播。 古琴蕴含着深邃的音律科学，在众多古代音乐理论中，三分损益法作为制定音律的重要法则，它基于弦长与音高之间的比例关系。如图，通过三分（将长度分为三等分）和损益（增加或减少其中一份）的操作，推导出一系列音律。具体说，第1个音以“宫”音为例，假设其弦长为基准长度L。首先，通过“三分损一”得弦长为L，生成第2个音；随后，第2个音的弦长“三分益一”，得弦长为L，（L×=L），生成第3个音；再对第3个音弦长进行“三分损一”，得弦长为L，（L×=L），生成第4个音；最后，对第4个音弦长进行“三分益一”，生成第5个音。如此，便可生成中国传统的五声音阶“宫、商、角、徵、羽”。 (1)制作古琴材料的选择主要考虑的是这些材料优良的 （声/光）学特性。 (2)文中的“音高”对应声音三要素中的 。 (3)古琴优美而独特的琴声的振动物体是________。 A．琴弦 B．面板 C．共鸣箱内空气振动 D．三种情况都有 (4)文中的第5个音对应的弦长应该为 L。 (5)“宫、商、角、徵、羽”依次对应简谱中的“1、2、3、5、6”。相同情况下，弦长越长音高越低，则文中第1-5个音的生成顺序是________。 A．宫商角徵羽 B．宫羽徵角商 C．宫徵商羽角 D．宫角羽商徵 5．（22-23八年级上·江苏扬州·阶段练习）阅读短文，回答问题： 双耳效应和立体声 人们利用两只耳朵听声音时，利用“双耳效应”可以分辨出声音是由哪个方向传来的，从而大致确定声源的位置。如图1所示，在人们的右前方有一个声源，由于右耳离声源较近，声音就先传到右耳，然后才传到左耳，产生了“时间差”。声源距两耳的距离差越大，“时间差”就越大。两耳之间的距离虽然很近，但由于头颅对声音的阻隔作用，声音到达两耳的音量就可能不同，产生了“声级差”。当声源在两耳连线上时，“声级差”最大可达到25分贝。不同波形的声波绕过人头部的能力是不同的，频率越高的声波，衰减就越大。于是人的双耳听到的音色就会出现差异，也就是“音色差”。 一般的录音是单声道的。用一个拾音设备把各种声音记录下来，综合成一种音频电流再通过处理后由扬声器发出。这时我们只能听到混合的乐器声，而无法听出每个乐器的方位，即声音缺失了原来的空间感。用两个拾音器并排放置,如图2甲，同一声源发出的声音信号由这两个拾音器共同拾取，然后产生左、右两个声道的信号。当声源不在正前方时，声源到达两拾音器的路程不一样，因此，两个拾音器拾得的信号既有“声级差”又有“时间差”，等于模拟了人的双耳效应,产生了立体感(空间感)。立体声在播放时，如图2乙，至少有两个音箱或耳机放音。 (1)双耳效应主要是利用同一声音传到两只耳朵的时间不同、 不同和 不同。（音调/响度/音色） (2)若左耳听到声音的声级比右耳听到声音的声级大，则声源可能在人的 。（正前方/左后方/右前方/右后方） (3)以下判断正确的是__________。 A．一只耳朵也会产生双耳效应 B．单声道录音和放音也可以还原交响乐队中个演奏者的方位 C．将两只耳机的位置对调，听到的立体声效果会受到影响 D．电影院里，单个音箱（扬声器）无法实现立体声播放 (4)下面不是由于双耳效应达到的效果的是__________。 A．雷电来临时电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断 B．将双眼蒙上也能大致确定发声体的方位 C．有时将头旋转一定角度后可以更准确判断声源位置 D．舞台上的立体声使人有身临其境的感觉 (5)如图，若某人两耳间的距离是0.204m，声速为340m/s，人沿虚线箭头方向向后转动，使声源到O点连线和两耳连线夹角a从0°增大到180°，则人双耳听到声音的时间差与夹角的关系图像正确的是__________。 A． B． C． D． 6．（21-22八年级上·江苏常州·期中）超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿透能力，能够穿透玻璃、铝、不锈锅或塑料等。目前，超声波指纹识别技术（SenseID）已越来越普遍地应用于手机解锁，与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜等，从而提供种更稳定、精确的认证方法。 动物 听觉范围 海豚 150Hz～150000Hz 狗 15Hz～50000Hz 大象 1Hz～20000Hz （1）表格中给出了三种动物的听觉范围，其中不能听到超声波的动物是 ，不能听到次声波的动物是 ； （2）SenseID通过超声波获取指纹信息，以下各项应用中与此类似的是 ； A．超声波焊接器 B．超声波清洗器 C．渔船用声呐探测鱼群情况 D．医生用超声波击碎结石 （3）SenseID系统置于手机内部，能透过屏幕进行指纹识别，是因为超声波具有 的特点； （4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿的是 ； A．大象 B．蜘蛛 C．蝙蝠 D．人 （5）某手机利用SenseID，从发出超声波至接收到指纹反射的超声波，用时间为8×10﹣6s，已知超声波在手机材料中传播速度为900m/s，则SenseID系统到指纹的距离为 mm； （6）放大手指局部，表面是凸不平的，下面是超声指纹识别系统，在A、B、C、D、E五个位置发射超声波，遇到手指表面部分超声波被反射，从发射到接收的时间分别为7.2μs、7.18μs、7.2μs、7.16μs、7.2μs（1μs=10﹣6s），根据时间，可绘出该区域手指表面大致形状可能是图中的 。 7．（23-24八年级上·江苏徐州·期中）（每题2分，共8分）阅读短文，完成问题： 如图甲所示，将敲响的音叉在耳边慢慢转动，会听到时强时弱的声音。音叉的两个叉股就是两个声源，都会发出疏密相间的声波。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。根据这一原理，科学家开发出一种“以声消声“的反噪声技术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，恰能将原来噪声的振动抵消，这种“以声消声”的方法称作“有源消声技术”。目前这一技术已经应用到空调器、大功率冰箱及汽车发动机的制造中。 （1）空气中传播的音叉的声音是振动的 波（填“音叉”或“空气”），人耳听到的声音较弱时，是两个声源发出波同时传达，引起空气的振动 结果； （2）话筒收集噪声， （填“有”或“没有”）控制噪声的产生；电脑分析获得的是 ； （3）图乙示噪声源在空间M点产生的噪声振动波形，则声源在M点的振动应为 。 A． B． C． D． （4）若用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，如图丙P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 。 A．P与Q相遇    B．P与N相遇   C．M与N相遇      D．P与M相遇 8．（24-25八年级上·江苏苏州·期中）阅读短文，回答问题。 以声消声 科学研究发现，音叉的叉股向外侧振动时，会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气变密；当叉股向内侧振动时，这部分空气又变疏……随着音叉的不断振动，空气中的声波由近处向远处传播。当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。 根据这个原理，科学家研发出一种消声器，它对特定频率的声音具有较好的消声效果。图乙是这种消声器的结构原理图，一列声波，沿水平管道自左向右传播。当入射声波到达A处时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象。 消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声，经消声处理后，其排气噪声可以降低70%以上。 (1)图甲中，音叉叉股振动时，在音叉的左边、右边都会传播声波，则声波___________； A．向左和向右传播时，两边空气都是疏密相间的 B．向左和向右传播时，两边空气都是均匀的 C．向左传播时使空气变密，向右传播时使空气变疏 D．向左传播时使空气变疏，向右传播时使空气变密 (2)图乙中，B处声音的响度 A处声音的响度（选填“大于”、“等于”或“小于”）； (3)图丙中用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波，P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果不明显的情况是 ___________； A．M与Q相遇 B．P与N相遇 C．M与N相遇 D．P与Q相遇 (4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像，以下情况中，消声不达标的是 ___________。 A．响度为30dB，频率为150Hz B．响度为50dB，频率为150Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为200Hz 9．（24-25八年级上·江苏南京·期中）阅读短文，回答问题。 以声消声 科学研究发现，音叉的叉股向外侧振动时（如图甲），会压缩外侧邻近的空气，使这部分空气变密；当叉股向内侧振动时，这部分空气又变疏；随着音叉的不断振动，空气中的声波由近处向远处传播，当两列频率相近的声波相遇时，如果其中一列声波的“密部”与另一列声波的“疏部”恰好相遇，它们就会相互抵消，在这些位置几乎听不到声音。 根据这个原理，科学家研发出一种消声器，图乙是这种消声器的结构原理图，某声源发出的一列声波，沿水平管道自左向右传播，当入射声波到达A处时，分成两束声波，它们分别向上、向下沿着图中箭头所示的方向传播，通过不同的路径在B处再次相遇，恰好发生消声现象。 消声器能有效控制发动机的周期性排气噪声，经消声处理后，其排气噪声可以降低70％以上。 (1)图甲音叉叉股振动时，在音叉的左边、右边都会传播声波，则声波向左和向右传播时，两边空气________； A．是疏密相间的 B．是变密的 C．是变疏的 D．是均匀的 (2)用疏密相间的竖线表示两列频率相同的声波（如图丙），P、Q表示密部，M、N表示疏部，则两列声波相遇时，消声效果最明显的情况是 ； A．P与Q相遇    B．P与N相遇    C．M与N相遇    D．P与M相遇 (3)图乙中，B处声音响度 （填“大于”“等于”或“小于”）A处声音响度； (4)消声器的使用效果与噪声的频率和响度有关，如图丁是某型号消声器在控制不同发动机的周期性排气噪声时的性能图像，阴影部分为消声达标，以下情况中，消声达标的是________的声音。 A．响度为20dB，频率为100Hz B．响度为40dB，频率为210Hz C．响度为70dB，频率为250Hz D．响度为90dB，频率为350Hz 10．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题． 多普勒效应 1842年奥地利的物理学家多普勒发现当声源与观察者之间存在着相对运动时，观察者听到的声音频率就会不同于声源发声的频率。当声源离我们远去时，我们听到的声音的音调降低（即声波的频率降低）；当声源向我们靠近时，我们听到的声音的音调会升高（即声波的频率升高），这一现象称为“多普勒效应”。 声波的多普勒效应可用于交通中的测速，交通警察向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度。 光同样可以产生多普勒效应，当一个光源靠近我们或离我们远去时，我们观测到它发出的光的频率也会发生变化，变化的规律与声音相同。 20世纪天文学家哈勃观察到，几乎所有远处星系发出的光的频率都向红光方向偏移，称为“红移”．这一现象说明，星系在远离我们而去。 (1)当声源不动，观察者向声源处运动时， （会/不会）产生多普勒效应。 (2)火车出站时，站台上的旅客听到汽笛声的音调（    ） A．升高 B．保持不变 C．降低 D．无法判断 (3)测速仪发射的超声波的频率与反射后接收到的回声的频率 （相同/不同）。 (4)若远处有星系在靠近地球，则在地球上观察到它所发出光的频率 （升高/降低）。 (5)由文中的“红移”现象，可以推知（    ） A．红光的频率小于紫光的频率 B．红光的频率等于紫光的频率 C．红光的频率大于紫光的频率 D．无法判断 11．（24-25八年级上·江苏泰州·期中）2024年4月8日天空中出现了罕见的日食。为了防止直接观测太阳对眼睛的伤害，小红取来一盆水，在水里滴几滴黑墨水，用来观看日食。小丽同学制作了一个“小孔仪”来观察日食，主体为一根长1.5m的直管，管的一端蒙上一块半透明的塑料薄膜做光屏，在纸板正中用针穿刺一个小孔。日食时，将小孔仪像望远镜一样用支架架起来，稍作调整，就能在光屏上看到小而清晰的太阳。 (1)平静的水面可以看做是 （填光学仪器），黑色水面 （有利/有害）于眼睛； (2)水中的太阳与天上的太阳相比 （选填“偏大”、“偏小”或“大小相等”）； (3)“小孔仪”的成像原理是 ； (4)日食开始前，若光屏上太阳的像直径为1.4cm，小丽查阅资料知道太阳到地球的距离约为1.5×1011m，从而估算出了太阳的直径约为 m；（提示：物与像的大小之比等于物距与像距之比） (5)日食开始后，小丽观察到如图乙中的太阳，她在光屏上观察到的像是丙图中的 。 12．（23-24八年级下·江苏苏州·期中）阅读短文，简答问题。 中秋赏月时，有时还会遇到少见的半影月食全过程。所谓的“半影月食”，其实是月食的一种。当地球、太阳和月球三者恰好或几乎运动到同一 ① 上时，太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮挡，这就产生了月食。按月亮被遮挡范围的不同，月食分为月全食、月偏食和半影月食三种，其中半影月食发生时，月球进入地球半影，地球挡住了部分太阳照向月球的光，所以月球看上去要比平时暗一些。 (1)请将上述文中的空格填写完整：① （选填“直线”或“平面”）； (2)如图1所示，用三个圆（忽略大小不同）分别表示地球、月亮、太阳，发生月食时三者的大致位置是（    ）； A．太阳、月亮、地球 B．太阳、地球、月亮 C．地球、太阳、月亮 (3)国庆期间晴天的正午时分，走在树林下某同学看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图2所示），这是 （选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的 （选填“实像”、“影子”或“虚像”），光斑大小不同的原因是 不同（选填序号）。 A．树叶缝隙到地面的距离 B．树叶缝隙的大小 C．树叶缝隙的形状 13．（24-25八年级上·江苏淮安·期中）阅读短文，回答问题。 手术无影灯 手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影。四周灰暗的部分叫半影。 为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，如图甲，如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，同时又不会产生明显的本影。 (1)图甲的上侧半影区域中，蜡烛；（填字母） A．A和B发出的光都可以照到 B．B发出的光可以照到，A发出的光照不到 C．A和B发出的光都照不到 D．A发出的光可以照到，B发出的光照不到 (2)在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位 （填“会”或“不会”）产生本影； (3)请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时，在墙上产生的本影区域（仿图甲，在墙壁上对应位置画出阴影）； (4)若在图乙中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分 。（填字母） A．明暗更明显，层次更多 B．明暗更明显，层次更少 C．明暗更不明显，层次更少 D．明暗更不明显，层次更多 14．（24-25八年级上·江苏连云港·期中）阅读短文，回答问题 汽车中的光现象 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD．HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故，HUD是利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是光的 现象形成的 （实/虚）像； (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 ； (3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃； (4)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上，甚至更远，以便避免观察数据时眼睛的疲劳，下列做法可行的是______。 A．将显示器上的字体变大 B．将显示器安装在后挡风玻璃上 C．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像 (5)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃因有一定的厚度所成的像易产生重影，影响使用效果，为避免成的像出现重影，厂方应选用______图所示的玻璃作前挡风玻璃。 A．厚度均匀 B．上厚下薄 C．上薄下厚 15．（24-25八年级上·江苏南通·期中）阅读短文，回答问题 综合实践活动——研究制作圭表 【提出问题】圭表是我国古代的计时工具，它是利用什么原理，并如何实现计时的?我们如何制作一个简易的圭表来体验它的计时方法呢? 【自主学习】圭表是度量日影长度的一种天文仪器。如图所示，表是垂直立于水平地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺，用它测量正午时表的日影长度，从而确定一年的时间和季节．古人把最长日影的那天称为冬至，最短日影的那天称为夏至，两个冬至之间则定为一个回归年，一年分24节气，每个节气15天． 【制作装置】小明在薄木板上垂直固定一支长20cm的铅笔，完成简易圭表的制作。 【设计并完成实验】今年国庆节，小明带领学习小组成员，将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上，用来研究一天中影子随时间变化的规律．8:00-16:00之间，每隔1小时，在薄木板上画出铅笔的影子，在11:00-13:00之间，每隔20分钟，在铅笔影子的顶端做一个记号，测量影长并记录在下表中。 序号 1 2 3 4 5 6 7 时间 11:00 11:20 11:40 12:00 12:20 12:40 13:00 影长/cm 16.8 16.6 16.2 11.5 16.2 16.6 16.8 【交流评价】各学习小组对自制的圭表及实验过程中的现象进行了评价交流。 (1)太阳到地球的距离约1.5×1011米，光从太阳射到地球的时间约为 秒．如图甲所示，“表的日影”说明了 ，今年“秋分”是9月22日，国庆节的正午，表的日影顶端在圭上刻度“秋分”的 （选填“左”或“右”）端。 (2)如图乙所示，是小明同学在水平板上记录的8:00、12:00、16:00时铅笔的影子，其中B点在O点的 （选填“东”、“西”、“南”或“北”）侧，OA是 （选填“8:00”、“12:00”或“16:00”）时铅笔的影子。 (3)请根据表中数据，在图丙中画出影长随时间变化的图像 ．根据图像可知，11:50时，影子的长度约为 cm。 (4)同学们在交流“铅笔正午的影长”时，有几个学习小组的测得值明显较小，请你分析出两个可能的原因 、 。 16．（24-25八年级上·江苏徐州·期中）阅读短文，回答问题。 智能汽车 随着科学技术的发展，汽车逐渐智能化。如图甲是汽车抬头显示系统HcadUpDisplay简称HUD，HUD是利用平面镜成像原理工作的，如图乙所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，如图丙所示，驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时，不必低头能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起，从而避免分散注意力，确保驾驶舒适安全。 车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图丁所示。 (1)下列与汽车相关的说法中正确的是___________。 A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 C．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的直线传播形成的 D．夜间行车时为了让司机更清楚地看到路况，车内应不开灯 (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为 度。 (3)驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻离。 (4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为400Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。 17．（24-25八年级上·江苏扬州·期中）阅读短文，回答问题。 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号，光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤维，这是为什么呢？如图甲所示，以某种玻璃为例，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上，可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中，此时折射角大于入射角；另一部分光线反射入玻璃砖内；逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到，折射光线就消失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，这样光就只能在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丁所示。 (1)图甲中，光线从玻璃斜射向空气时，反射角 （选填“大于”、“小于”或“等于”）折射角； (2)图乙中，当入射角逐渐增大时_______； A．折射角逐渐增大，反射角逐渐减小 B．折射角逐渐减小，反射角逐渐增大 C．折射光线逐渐增强，反射光线逐渐减弱 D．折射光线逐渐减弱，反射光线逐渐增强 (3)光从空气进入玻璃时，增大入射角 （选填“有可能”或“不可能”）发生全反射； (4)如图丁所示若增大射向B点的入射光线AB的入射角时，C点将向 （选填“左”或“右”）侧移动，CD光线的入射角将 （选填“增大”、“减小”或“不变”），光在光纤内的传播时间将 （选填“变长”“不变”或“变短”） 18．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题。 光的全反射 光从一种介质斜射入另一种介质时，入射角增大到某一个值（临界角），折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做光的全反射。发生全反射时仍然遵循光的反射定律。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率，光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象。折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质，光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水晶对水来说就是光密介质，而对金刚石来说就是光疏介质。 其实在生活中也有许多利用光的全反射的例子，如自行车尾灯、光纤通信等。光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，这样光就只能在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图所示。 (1)折射率越大，光在这种介质中的传播速度就越 （选填“大”或“小”）； (2)光在空气（真空）中的传播速度大于在其他介质中的传播速度，所以任何介质的折射率都 （选填“大于”“小于”或“等于”）1； (3)光导纤维的内芯相对于包层，内芯是 （选填“光疏介质”或“光密介质”）； (4)自行车尾灯是由一个个有机玻璃制成的全反射棱镜组成，其横截面为等腰直角三角形。光在玻璃和空气的分界面发生全反射的临界角为42°。夜晚，它能让在自行车后面的汽车驾驶员看到，有效避免交通事故的发生。自行车尾灯的光路图为________； A． B． C． D． (5)光导纤维全长为L，光在空气和光纤内芯中的传播速度分别为、，则关于光在光纤中传播的时间t，正确的是________。 A． B． C． D． 19．（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）阅读短文，完成以下问题： 太阳光的颜色之谜 在牛顿之前，人们对太阳光的颜色争论不休，直到牛顿做出了如图1所示的著名实验，谜底才得以解开，原来太阳光中含有七种色光以及一些看不见的光。后来，科学家进一步研究发现，本质上光也是一种波，不同颜色的光对应不同的波长。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长，紫光波长最短。如图2所示，其中一种看不见的光——紫外线根据不同波长可分为“UVC”“UVB”“UVA”三种类型，其中UVC对人体伤害最大，UVC能通过石英玻璃，但不易通过普通玻璃。 光在传播过程中可能被反射，也可能被散射。光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气以及尘埃等障碍物，障碍物会将光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。被散射出去的能量比例与光的波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，越难传到远的地方，用红灯表示停止和危险的信号，雾天行车，车上要开黄色雾灯，都是这个道理。 (1)如图1所示，在白色光屏上的②区域形成七色光带，这是光的 现象，其中红、绿、 是色光的三原色； (2)如图3所示，某消毒柜采用波长为254nm的紫外线消毒，该紫外线属于 类型（选填“UVC”“UVB”或“UVA”），紫外线从密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，透明灯管的材料应选 玻璃（选填“石英”或“普通”）； (3)雾天行车，车前灯要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长较 穿过去的能量较多。 20．（23-24八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题： 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。 菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。 菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能。 (1)平行光由平凸透镜平的一侧垂直入射，在透镜中会发生 （直线传播/折射/反射）。 (2)菲涅尔透镜对光有 （会聚/发散）作用。 (3)下面关于菲涅尔透镜的说法，正确的是______。（填字母序号） A．使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更厚 B．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 C．菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 (4)如图丁所示，F、OOˊ分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜的光路。 (5)将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，图中，正确的放置方法是______。（填字母序号） A． B． C． D． 21．（24-25八年级上·江苏盐城·期中）阅读短文，回答问题。 “像”的数学思考 用如图1所示的自制简易针孔照相机的孔对准窗外的景物，在塑料薄膜上可看到一个倒立的像，小孔此现象就是小孔成像现象。关于小孔成像可构建如图2所示的理论模型：将光源看成许多点光源的集合体，每个点光源都会发出一条具有代表性的光线，在光屏上得到对应的像点。因此，光屏上呈现出由一个个像点组成的图样，即光源的倒立的“像”。由于此模型不考虑小孔的几何尺寸，将小孔视作理想的点，故称为小孔成像的理想化模型。 实际上，小孔必然存在一定的尺寸大小，所以物点会在光屏上形成光斑而不是光点。如图3所示，光斑的形状反映了小孔的形状，当孔径较大时，相邻光斑之间就会互相交叠，导致“像”的失真。在不同孔径、物距、像距下，“像”的形状可能与光源的形状相似，也可能与孔的形状相似。 选取光源在竖直方向上的线段进行研究，记线段长度为h，u、v分别表示物距和像距。图2是小孔成像的理想模型，不考虑小孔的尺寸，则所成“像”的形状应该与光源形状严格一致，“像”的大小仅仅取决于像距和物距的比值。可以将这一比值定义为像的理想缩放倍数，即。图3中的小孔直径为d，则光源在光屏上能照亮的全部范围是。此时，像的实际缩放倍数为，即。我们还可定义实际缩放倍数对理想缩放倍数的变化量与理想缩放倍数的比值为像对物体的形变率，可得出的表达式为，可知值取决于两个比例，即孔径与物径之比和物距和像距之比。 凸透镜成像也可以构建类似的模型，图4就是利用三条特殊光线构建的凸透镜成倒立缩小实像时的光学模型。凸透镜成像与小孔成像有很多相似之处，也有本质上的不同，例如，移走光屏，人眼只要在合适的位置是可以直接看到凸透镜所成的实像，但小孔成的像却不能。 信息快递： 从数学上来说，相似指两个图形的形状完全相同，其中一个图形能通过放大缩小的方式变成另一个。相似比是指两个相似图形的对应边的比值相等，其对应高的比也等于相似比。如图5，与相似，则。 (1)窗外五彩缤纷的景物在简易针孔照相机塑料薄膜上成的像是 （彩色/黑白）的； (2)在小孔成像的实验中，物距、像距一定时，增大孔径，像会变得更 （清晰/模糊）； (3)关于小孔成的“像”与凸透镜成的“实像”，下列说法正确的是（   ） A．两种情况所成的像都是来自物体的光线经孔或凸透镜会聚而成的 B．两种情况所成的像的像距与对应的物距都是唯一确定的 C．大孔也能成像，只要孔径与物径之比和物距和像距之比足够小即可 D．撤去光屏，只要人眼处于合适的位置，两种像人眼都能直接看到 (4)小孔成像实验中，在物径、物距和像距一定时，像实际缩放倍数与孔径d的关系图像正确的是（   ） A． B． C． D． (5)凸透镜成像实验中，物体与光屏间距离为L并保持不变，如图6。当时，把凸透镜放在位置Ⅰ时成倒立放大的实像，放在位置Ⅱ时成倒立缩小的像。则当透镜在位置Ⅰ时，像的缩放倍数 。（用L和d表示） 22．（24-25八年级上·江苏无锡·期中）数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品，它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等功能。 图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机，光通过单镜头或者镜头组进入相机，再通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件，相机上所标快门数据“100”，表示快门打开的时间是秒，秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标。 图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置，它的大小决定着感光元件受光的多少，光圈大小的计算公式为： (1)数码相机镜头的主要元件是 （选填“凸”或“凹”）透镜，若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片，快门数据要调 （选填“大”或“小”）； (2)小明参观南通博物苑时，用简单的单镜片数码相机拍摄远处张骞的塑像，不需要调节镜头就可直接拍摄，是因为镜头的焦距非常 （选填“大”或“小”）；如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件上成像情况为 （选填“倒立缩小实像”、“不成像”或“正立放大虚像”）； (3)数码相机是一种常用的家用照相器材，它同普通照相机不同之处，在于它没有底片，而是通过一个特殊的感光层CCD，将图像的光信号转化成为数字信号保存起来。下表是某数码相机的一些参数，请你根据这个表格，用所学过的知识来说明，感光层离开镜头的距离范围为 ； 型号 镜头焦距 光圈快门 CCD解析度 Sony-S70 34mm 8s-1/1000s 1024×768 (4)某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通光孔直径为25mm，那么光圈数据为 ；如果此时需要拍摄很远处物体时，像距很接近 mm。 一、综合题 1．下表是某些介质中的声速v。 介质种类 声速/（m•s-1） 介质种类 声速/（m•s-1） 介质种类 声速/（m•s-1） 空气（0℃） 331 煤油（25℃） 1324 铜 3750 空气（15℃） 340 冰 3230 铝 5000 (1)分析表格的信息，推断声速大小可能跟介质 和 有关。 (2)在15℃的空气中，2.5s声音能传播的距离是多少? (3)科学家可以用声波测量月球与地球间的距离吗?请简要说明原因。 2．阅读下列短文，回答问题。 超声波测速 超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。 测距是测速的基础，如图甲所示，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的图像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。 测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号，根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间，由速度公式可得出汽车的平均速度。 测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是1.0s，第一次发射信号到接收用时0.6s，第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波速度取340m/s） (1)人耳 （能/不能）听到超声波，超声波测速是利用了超声波的 好、能量集中、反射能力强等特点。 (2)如图乙所示，若，则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。 (3)通过计算，在图丙中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的图像 （t从第一次发射信号开始计时），跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 m，跑车的速度大小为 m/s。 3．超声波和次声波人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。 超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。测距是测速的基础，超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。 如图为猫和大象的发声和听觉的频率范围，请你从图中所给信息来回答下列问题。 (1)超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点； (2)宇航员在月球上 （选填“能”或“不能”）利用超声波测定两山之间的距离； (3)科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的（　　）（选填字母）； A． B． C． D． (4)大象与猫之间是否能完成语言沟通吗？ （选填“能”或“不能”）； (5)大象发声的频率主要是集中在 （选填“超声波”或“次声波”）所在的频率范围内； (6)如果有地震发生，能感知到地震发出的声是大象，还是猫？ （选填“大象”或“猫”）。 4．阅读下列材料，按要求完成后面提出的问题。 新能源智能汽车 近年来，我国新能源汽车产业持续飞速发展，产销量连续九年位居全球第一。目前，新能源智能汽车进入许多家庭，新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长、市场规模大等特点，已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。 如图甲所示是一款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（透过玻璃的光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。 (1)薄膜式太阳能电板应设计成 （填“黑”或“白”）色； (2)汽车雷达启动后发出 （填“超”或“次”）声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离； (3)汽车挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 （选填“上方”或“下方”或“正前方”），不妨碍司机视线； (4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示，当玻璃的透明度为30%时，该车车内光照度为 Lx；当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 。 5．阅读短文，回答问题。 光的全反射 如图甲所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角a。根据折射规律可知，当入射角增大时，折射角也随之增大，而当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°，此时的入射角叫做临界角。若继续增大入射角，此时空气中没有 折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做全反射。 海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示，就是因为光在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中。由于人的视觉总 是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。 某次探究光的全反射实验中，光从玻璃射向空气时的一些实验数据如下表所示。 入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42° 折射角γ 0° 15.2° 30° 48.6° 74.6° 81° 90° (1)海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是    （选填“实”或“虚”）像。 (2)分析材料可知只有当入射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）临界角时，才会发生全反射现象。实验中光发生全反射的临界角为 ° (3)图丙中的图线 （选填“a” 或“b”） 反映了上述实验中的两角关系。 (4)分析表格中的数据可知，若光从空气垂直射向玻璃，此时的折射角为 °；若光从空气射向玻璃且入射角为30°时，此时的折射角为 (5)当光从空气斜射向玻璃时， （选填“能”或“不能”）发生全反射现象。 6．“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星，与地球相距45万公里，是中国首颗、也是世界首颗地球轨道外专用中继通信卫星，于2018年5月21日在西昌卫星发射中心由长征四号丙运载火箭发射升空。作为地月通讯和数据中转站，“鹊桥”可以实时地把在月面背面着陆的嫦娥四号探测器发出的科学数据第一时间传回地球，具有重大的科学与工程意义，也是人类探索宇宙的又一有力尝试。“鹊桥”上安装了激光角反射器（如图甲），首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙，角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成，激光射向它时，能被其“反向射回”。 (1)“鹊桥”沿图丙所示的轨道运行时，以月球为参照物，它是 的。 (2)火箭发射时，会看到火箭尾部有大量白色气团，这些气团是水蒸气 形成的。 (3)角反射器的反射面制作得很 （选填“平滑”或“粗糙”），使射向它的激光发生 反射。 (4)图乙中，反向射回的光线b与射入的光线a相互 （选填“平行”或“不平行”），光线b所对应的反射角∠r= 。 7．阅读短文，回答问题： 扫地机器人的“眼睛” 扫地机器人能自动避开障碍物，像是长了眼睛，它的“眼睛”是什么呢？目前市面上大部分机型使用的是红外探测器。红外探测器测距的原理如图所示，红外发射器以一定的角度发射红外光束，光束遇到物体被反射，再通过有滤光作用的凸透镜（又叫滤镜）后照射到CCD检测器上的某一位置，该位置不在透镜的主光轴（中心线）上，偏离的距离叫偏移值L．根据几何关系可知：物体离传感器越远，L就越小。在知道了偏移值L、两中心线间距X以及滤镜的焦距f后，可以计算得到距离D，也就知道物体有多远了。 CCD检测器能将测得的光信号转化为电信号，电信号的大小叫做探测器的输出值，输出值与偏移值L成正比，L增大2倍，输出值也增大2倍，当然有例外，当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零；当D很大时，L值又会很小，这时检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值，要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高，所以通常的探测器只能在一定的范围内有效测量距离D。 红外探测器在使用中有两个性能指标：深色物体检出率和环境光抗干扰能力，因为深色物体会吸收部分光能量，而环境光可能对测量产生干扰，这些是红外传感器的研发方向之一。 (1)红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生 ； (2)若某品牌红外探测器：甲探测范围10cm——80cm，乙探测范围20cm——150cm，则 （甲/乙）的CCD检测器分辨率较高； (3)下列关于红外探测器的说法，正确的是（　　） A．滤镜对光束有发散作用 B．物体离得越近越容易探测 C．环境光可能会干扰测量 D．探测的可靠性与物体的颜色无关 (4)文中所述的红外探测器的输出值与到物体的距离的关系图像大致为（　　） A． B． C． D． (5)某型号扫地机器人呈圆盘形，圆盘的直径是30cm，工作时的行走速度约为3m/min，要清扫一个宽3.3m的空房间，它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要 min。 8．跨学科实践 制作照相机 随着科技发展，摄像功能被应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、监控摄像头以及智能家居设备等，使人们的工作和生活更便捷、高效。而摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头，它的基本原理与照相机成像原理相同。下面就根据凸透镜的知识，自己制作一个照相机，深入了解其基本原理。 【项目分析】 要自己制作照相机．你需要完成以下任务。 A．了解照相机的基本原理； B．设计一个照相机，能够用它承接并观察室外景物的像； C．根据你的设计方案，选用合适的器材，制作一个照相机并进行调试。 【项目实施】 （一）了解照相机的基本原理 照相机的简易结构如图甲所示，镜头相当于凸透镜，在底片上成像，请在图乙中作出入射光线对应的折射光线，明确凸透镜的成像原理。 （二）设计简易照相机 用硬纸板作两个粗细相差很小的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内，并能前后滑动。在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜，在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜，如图丙所示将两个纸筒套在一起，如图丁所示，就制成了照相机，其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。 A．一倍焦距             B．二倍焦距            C．三倍焦距            D．四倍焦距 （三）制作及调试照相机 （1）制作 制作时，可选择的凸透镜有A、B、C三个，焦距分别为，，。若在同一位置观察同一物体，想使薄膜上的像更大些，我们应该选择凸透镜 （选填“A”“B”或“C”）。按照设计方案，制作照相机； （2）试用与调整 在较暗的室内，把 （选填“凸透镜”或“薄膜”）对着明亮的室外，拉动纸筒N，如图丁所示，改变凸透镜和薄膜间的距离，就可以在薄膜上看到景物清晰的像，如果想使薄膜上的这个像更大一些，应将自制相机靠近景物，同时向 凸透镜方向移动纸筒N。（选填“靠近”或“远离”） 【项目交流】 我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平，尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术，无人机航拍时，若匀速向上提升，摄像头自动对焦连续拍摄，镜头会 。 A．匀速后缩            B．匀速前伸            C．减速后缩             D．加速前伸 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $