内容正文:
萧红中学2025年秋季学期·期中考试·物理试题
考试时长:70分钟 试卷满分:80分
※提示 : 请 将 答 案 作 答 在 题 卡 上 , 否 则 无 效 。
一、选择题(共26分,1-11题为单选;12,13题为双选,每小题有两个选项,全部选对得 2分,选项正确但不全,得1分,有错误选项不得分)
1. 生活中处处都有物理,观察身边的物理现象——下列估测最接近实际的是( )
A. 物理课本长约26mm
B. 人每分钟的心跳约为200次
C. 中学生正常步行的速度约为3.6km/h
D. 声音的传播速度是340m/s
2. 小亮五次测量同一物体的长度,结果分别为18.52cm、18.52cm、18.10cm、18.50cm、18.51cm。下列说法正确的是( )
A. 小亮多次测量的目的是消除测量误差
B. 小亮所用刻度尺的分度值为1cm
C. 数据“18.50cm”中最后一位“0”无意义,应去掉
D. 最终的测量结果为18.51cm
3. 关于下列物体的描述,不属于机械运动的是( )
A. 雪花飞舞 B. 江鸥盘旋
C. 花香四溢 D. 车流滚滚
4. 在萧红中学项目制活动中,小乐同学在学习了物理跨学科实践《中国乐器》后,自制了一个“橡皮筋吉他”并演奏给其他同学听。该装置由粗细不同的橡皮筋、两支铅笔和一个中空的盒子组成。利用该装置可以完成多个探究实验,下列说法不正确的是( )
A. 同一根橡皮筋,改变其松紧程度,可以改变发出声音的音调
B. 拨动橡皮筋能发出声音,是因为它振动
C. 越细的橡皮筋发出声音的音调越高
D. 用大小不同的力依次拨动同一根橡皮筋,可以探究响度与频率的关系
5. 我们生活在声音的海洋中,下列关于声的说法正确的是( )
A. 扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,若将该实验移到月球上完成, 乒乓球仍会随音乐跳动
B. 随着向外不断抽气,手机铃声越来越大
C. 用力敲击大小不同的编钟可以发出不同响度的声音
D. 城市某些路段两旁的透明板墙可以在传播过程中减弱噪声
6. 把每秒钟振动256次的音叉发出28dB的声音输入示波器,示波器的波形如图所示,不改变示波器的参数,接着把每2s振动512次的一个音叉发出的55dB的声音输入同一示设置的波器中,则请你推断,此时声音波形应为( )
A. B.
C. D.
7. 下列有关光现象的描述,说法正确的是( )
A. 图甲:灯与墙的距离不变,手与灯的距离越近,手的影子越小
B. 图乙:凹凸不平的表面把平行的入射光线向四面八方反射时遵循光的反射定律
C. 图丙:国家大剧院在水中的倒影说明平面镜成倒立、等大的虚像
D. 图丁:由于光的折射,渔民只有瞄准看到的鱼的上方才能叉到鱼
8. 下列四幅光路图能正确解释生活中对应现象的是( )
A. 太阳在树荫下形成圆形光斑
B. 光从室外透过窗户玻璃进入室内
C. 水中的潜水员看见岸上的物体
D. 人观察对岸的树木在水中倒影
9. 如图所示为同学们学习光学知识时的小制作,其中说法不正确的是( )
A. 自制针孔照相机的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播的规律
B. 自制潜望镜的原理是光的反射定律
C. 图中自制昆虫观察箱中,我们可以看到昆虫尾部和腹部的实像
D. 自制照相机所成的是倒立缩小的实像
10. 在用图像研究物理问题时,不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,斜率(纵坐标与横坐标的比值)和面积也具有特定的物理意义、对图中的两个图像是所含信息的理解,错误的是( )
A. 图a中的斜率越大,表示物体的速度越大
B. 图a中阴影部分面积表示该物体的速度大小
C. 图b中水平直线表示物体做匀速直线运动
D. 图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
11. 生命因运动而精彩,在一次体育课上,初二年级甲、乙两名同学在操场上沿同一条直线向东运动,他们相对同一参考点0的距离s随时间t变化的图像如图所示,以下说法正确的是( )
①甲、乙全程相遇3次; ②在6.5s时,v甲<v乙
③在8-19s内,甲相对于乙向西运动; ④19s-30s内甲的平均速度大于乙的平均速度;
⑤ t=0时刻,乙在0点,甲在距离0点24m处。
A. 只有①②③正确 B. 只有①④⑤正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②⑤正确
12. 如图所示,平面镜直立在水平地面上, 一名舞蹈演员正在平面镜前3米处排练, 若她正以0.2m/s的速度向前匀速运动,则说法正确的是( )
A. “镜中的舞者”为虚像,并且身高比女舞蹈演员矮
B. “镜中的舞者”相对于女舞蹈演员运动的速度是0.4m/s
C. 3秒钟后,“镜中的舞者”距离她2.4米
D. 当女舞蹈演员的右臂抬起的时候,“镜中的舞者”抬起左臂
13. 在做“探究凸透镜成像规律”的实验中将凸透镜放置在光具座上,如图所示,将蜡烛移到光具座20cm刻度线处,移动光屏,光屏上可成清晰缩小的像;再将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,移动光屏,光屏上可成清晰放大的像,下列说法正确的是( )。
A. 第一次成像原理可制成照相机
B. 第一次成像原理可制成投影仪
C. 将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,保持凸透镜不动,移动光屏,光屏上可成清晰缩小的烛焰像
D. 将光屏移到光具座80cm刻度线处,保持凸透镜不动,移动蜡烛,光屏上可成清晰放大的烛焰像
二、非选择题(共54分)
14. 如图所示,秒表的示数为______s,物体的长度为______cm。
15. 乘坐松花江观光索道,追逐落日晚霞的浪漫,已经是南方游客来哈尔滨必打卡的美景之一。小霖坐在缆车中,看着天鹅城堡渐渐远离了自己,他是以 ________ 为参照物的;以缆车为参照物,小霖是_______的。
16. 小轩同学自制了一个“滴水计时器”,计时器每隔滴下一滴水。把滴水计时器固定在玩具车上,用来测量玩具车运动的速度。玩具车沿着木板运动,水滴在木板上的位置如图所示,由此可判断玩具车的运动是___________直线运动(选填“匀速”或“变速”),A、D间距离为45.00cm,玩具车在A、D间的平均速度为___________。
17. 如图所示,将音箱放在塑料瓶内,瓶盖上开一小孔,将三支点燃的蜡烛远近不同地排列在小孔前方。当音箱播放音乐时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动,该实验说明了声波能传递________;此外根据三支蜡烛烛焰情况,我们还能得出除了发声时的振幅外,响度大小还跟与发声体的_________有关。
18. 生活中我们听到的声音丰富多彩,利用声音传感器采集了四个声音,其在示波器中的波形图如图所示,其中属于乐音的有 ___________;乙和丙的______________相同。
19. 图示“日晷”是我国古代计量时间的工具,该工具的原理是_________________。晷针的影子在晷盘上随太阳的运转而转动,晷针在阳光下正午时影子长度最_________ 。
20. 构建思维导图是高效复习的重要方法,请结合所学知识补全关于“像”的思维导图。
(1)________;(2)________;(3)________。
21. 与光的直线传播所对应的现象有_________,与光的反射所对应的现象有________,与光的折射所对应的现象有_________。(选填序号)
①射击瞄准时要做到“三点一线”
②在平静的湖面可以看到蓝天白云
③游泳池注水后,看上去好像变浅了
④光遇到不透明物体后,可以形成影子
⑤早晨太阳还在地平线以下时,人就可以看到它
⑥桥在水中的“倒影”
⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑
⑧海市蜃楼
22. 如图所示,检查视力时,视力表在镜中的像与被测者相距_________ m;视力表的像的成像原理是 ___________。
23. 在图中, 一束光在空气和玻璃的界面处同时发生了反射和折射现象。 由图中信息可知: ___________为入射光线,折射角为_________ 。
24. 如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光。经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。若光屏上光斑B向右移动了0.6m,说明水位___________(选填“上升”或“下降”)了___________m。
25. 阅读短文,回答文后的问题:
“九三”阅兵
铭记伟大历史胜利,凝聚正义和平力量。2025年9月3日上午,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行,以盛大阅兵仪式,同世界人民 一道纪念这个伟大的日子,共同开创更加光明的未来。
9时44分,空中护旗梯队率先亮相,揭开阅兵分列式的序幕——3架直升机分别悬挂中国共产党党旗、中华人民共和国国旗、中国人民解放军军旗迎风向前,26架直升机组成巨大的“80” 字样,3架直升机分别悬挂“正义必胜”“和平必胜”“人民必胜”条幅飞过天安门广场。
此次阅兵编设45个方(梯)队 按照阅兵式、分列式2个步骤进行。分列式环节,按空中护旗梯队、徒步方队、战旗方队、装备方队、空中梯队的顺序,依次通过天安门广场。受阅武器装备以新型四代装备为主体,如新型坦克、舰载机、歼击机等,按作战模块进行编组,展示解放军体系作战能力:遴选陆上、海上、空中系列无人智能和反无人装备,以及网电作战等新型力量受阅,如新型无人机、定向能武器、电子干扰系统等,展示解放军新域新质战力:集中亮相一批高超声速、防空反导、战略导弹等先进装备,展示解放军强大的战略威慑实力。长安街上铁流滚滚,战机呼啸!将士步履铿锵,装备熠熠生辉。每一秒精彩,都是国力与荣耀的见 证。大会历时1小时26分钟,于10时26分圆满结束。
胜利荣光从未褪色,和平信念历久弥坚。这次阅兵,不仅是对历史的回望,更是向明天宣示:珍爱和平、开创未来。中华民族将始终坚持走和平发展道路,永远铭记历史所启示的伟大真理:正义必胜!和平必胜!人民必胜!
(1)如图甲受阅部队队列整齐划一,沿队列方向只能够看到一个人,这是由于____造成的,人们能从不同方向看见红旗,这是因为光在旗帜上发生了____(选填“漫反射”或“镜面反射”)。
(2)如图乙,加受油机梯队飞过天安门广场时,有的观众认为加油机是静止的,所选择的参照物是 。
A. 太阳 B. 受油机 C. 空中的云朵 D. 地面上的建筑物
(3)如图丙,在阅兵式上首次亮相的“舰载激光武器LY1” 备受瞩目,它具有精准毁伤,持续 打击的突出优势,成为打造海战攻防新规则的被称为“光之利刃”。它的“光速打击”是利用了激光在空气中以接近_____________ km/s的速度传播,从而实现“瞄准即命中”,拦截时间极短。同时,激光束照射目标表面,可使材料温度迅速升高至熔点甚至汽化,导致结构破坏,说明了激光可以传播______________。(选填“信息”或“能量”)。
26. 家用小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,使车内物体所成的像位于小车的斜上方,避免干扰司机。请在图乙中画出司机眼睛(A点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(B点)的像的光路图 。
27. 如图甲是科科小朋友玩凸透镜时的情景,请在图乙中用笔画线补齐在透镜的另一边看科科小朋友眼镜的光路图。
28. 如图所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)该实验的原理是_____________。
(2)实验中要使斜面坡度较___________(选填“大”或“小”)是为了 ____________ ;
(3)小车从甲到丙的平均速度为_________ cm/s;
(4)若小车运动全程的时间中点的速度为 v1, 路程中点的速度为v2,则有v1 __________ v2(填“<” “=”或“>”)。
29. 萧红物理社团的同学们学习了光学后,将三个光学实验又进行了回顾。
A 组:小华“探究光的反射定律”的实验装置如图所示,他将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,水平圆台用一个透明玻璃罩盖着。 先通过加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,然后用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,再用另一支绿色激光笔向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)若从侧面总是可以看到OB能同时挡住 ________________,则说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
B组:同学们为了探究“水中的月亮是实像还是虚像,离水面有多远?”,进行了下面的实验。小萧同学利用两支大小完全相同的蜡烛A 和 B、茶色透明薄玻璃板、刻度尺等器材, 进行以下操作。
(3)如图甲,小萧选用玻璃板作为平面镜,目的是 ____________________ ;
(4)为确定像的位置,将点燃的蜡烛A 竖直立在玻璃板前,眼睛从图乙________ 处观察A的像,再将相同蜡烛B未点燃,竖立在玻璃板后方,调至完全重合并记录像的位置:
(5)移开蜡烛B 在其位置放一个光屏,从图乙_________ 处观察,光屏上没有像说明平面镜成的是 _________ 像;
(6)改变A的位置多次实验,在方格纸上分别记录了三次A和B的位置(如图丙所示),可得到的实验结论是 ____________________________________ ;(写一条即可)
(7)2025年中秋节月地距离为3.58×108m, 小萧家池塘中水的深度为4m,在平静的池水中的月亮离水面的距离约为______________km。
C 组:小红探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图丁所示。
(8)如图I,该透镜的焦距是 _________cm;
(9)如图Ⅱ,实验前把烛焰、凸透镜、光屏的中心调到_________________;
(10)小红把凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上20.0cm刻度线处,移动光屏到65.0cm处,此时烛焰刚好在光屏上成清晰的像,则该像是 _________的 实 像 。
(11)若保持凸透镜在50.0cm 刻度线处不动,将蜡烛移至35.0cm处,则光屏应移至____ cm刻度线处,光屏上能得到一个清晰的放大的像。
30. 我国“探索一号”科考船携“奋斗者号”载人潜水器(如图所示)进行海洋科考作业, 到达某海域时,用声呐从海面向海底发出超声波,经过14s声呐接收到回声信号。然后“奋斗者号”载人潜水器从海水表面匀速竖直下潜到3000m深处,用时50min。求:(声音在海水中的传播速度为1500m/s)
(1)该海域的深度;
(2)若奋斗者号在某一深度以20m/s的速度匀速下潜,同时向海底发出一束超声波,2s后接收到回声信号。请问发出信号时奋斗者号距海底的距离是多少?
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萧红中学2025年秋季学期·期中考试·物理试题
考试时长:70分钟 试卷满分:80分
※提示 : 请 将 答 案 作 答 在 题 卡 上 , 否 则 无 效 。
一、选择题(共26分,1-11题为单选;12,13题为双选,每小题有两个选项,全部选对得 2分,选项正确但不全,得1分,有错误选项不得分)
1. 生活中处处都有物理,观察身边的物理现象——下列估测最接近实际的是( )
A. 物理课本长约26mm
B. 人每分钟的心跳约为200次
C. 中学生正常步行的速度约为3.6km/h
D. 声音的传播速度是340m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.物理课本的实际长度约为26cm(260mm),而26mm仅2.6cm,远小于实际尺寸,故A不符合题意;
B.正常人安静时心率约为60~100次/分钟,200次/分钟远超正常范围,故B不符合题意;
C.中学生步行速度通常约为1.1m/s,合3.96km/h,题干值虽略偏低,但属于合理范围,故C符合题意;
D.声音在15℃空气中速度为340m/s,但题目未说明介质和条件,表述不严谨。例如,在水中或固体中速度更快,故D不符合题意。
故选C。
2. 小亮五次测量同一物体的长度,结果分别为18.52cm、18.52cm、18.10cm、18.50cm、18.51cm。下列说法正确的是( )
A. 小亮多次测量的目的是消除测量误差
B. 小亮所用刻度尺的分度值为1cm
C. 数据“18.50cm”中最后一位“0”无意义,应去掉
D. 最终的测量结果为18.51cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.小亮多次测量的目的是减小测量误差,但不能消除误差,故A错误;
B.由数据18.52cm、18.52cm、18.10cm、18.50cm、18.51cm可知,此刻度尺估读到mm的下一位,所以分度值为1mm,故B错误;
C.18.50cm中最后一位“0”是估计值,长度测量时,要估读到分度值的下一位,当刻度正好在整数刻度时,我们就应估读为“0”,估读的数值不能舍去,故C错误;
D.五次测量数据中,第三次的实验数据18.10cm与其余四次测量数据相差较大,为错误数据,应该去掉,则物体的长度应为
故D正确。
故选D。
3. 关于下列物体的描述,不属于机械运动的是( )
A. 雪花飞舞 B. 江鸥盘旋
C. 花香四溢 D. 车流滚滚
【答案】C
【解析】
【详解】机械运动是指一个物体相对于另一个物体(参照物)的位置随时间发生变化。
A.“雪花飞舞”是雪花作为物体,相对于地面,其位置发生了变化,属于机械运动。故A不符合题意;
B.“江鸥盘旋”是江鸥作为物体,相对于江面,其位置发生了变化,属于机械运动。故B不符合题意;
C.“花香四溢”是花香分子在空气中做无规则运动的结果,是分子的热运动,不属于宏观物体的机械运动。故C符合题意;
D.“车流滚滚”是汽车作为物体,相对于其它汽车,其位置发生了变化,属于机械运动。故D不符合题意。
故选C
4. 在萧红中学项目制活动中,小乐同学在学习了物理跨学科实践《中国乐器》后,自制了一个“橡皮筋吉他”并演奏给其他同学听。该装置由粗细不同的橡皮筋、两支铅笔和一个中空的盒子组成。利用该装置可以完成多个探究实验,下列说法不正确的是( )
A. 同一根橡皮筋,改变其松紧程度,可以改变发出声音的音调
B. 拨动橡皮筋能发出声音,是因为它振动
C. 越细的橡皮筋发出声音的音调越高
D. 用大小不同的力依次拨动同一根橡皮筋,可以探究响度与频率的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.音调是由发声体振动的频率决定的。对于同一根橡皮筋,改变其松紧程度,橡皮筋振动的快慢(频率)会发生改变。橡皮筋越紧,振动越快,频率越高,音调越高。因此,改变其松紧程度可以改变发出声音的音调,故A正确,不符合题意;
B.声音是由物体的振动产生的。拨动橡皮筋时,橡皮筋发生振动,从而发出声音,故B正确,不符合题意;
C.音调与发声体的粗细有关。在松紧程度和长度相同时,越细的橡皮筋振动越快,频率越高,发出的声音音调越高,故C正确,不符合题意;
D.响度是指声音的强弱,它与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。用大小不同的力依次拨动同一根橡皮筋,用力越大,橡皮筋的振动幅度(振幅)越大,发出的声音响度越大。这个实验是探究响度与振幅的关系,而不是探究响度与频率的关系,故D错误,符合题意。
故选 D。
5. 我们生活在声音的海洋中,下列关于声的说法正确的是( )
A. 扬声器播放音乐时,会看到乒乓球随音乐跳动,若将该实验移到月球上完成, 乒乓球仍会随音乐跳动
B. 随着向外不断抽气,手机铃声越来越大
C. 用力敲击大小不同的编钟可以发出不同响度的声音
D. 城市某些路段两旁的透明板墙可以在传播过程中减弱噪声
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,声音的传播需要介质。扬声器播放音乐时,纸盆振动产生声音,声音通过空气传播,使乒乓球振动跳动。月球上是真空,没有空气作为传播介质,扬声器纸盆的振动无法传递给乒乓球,所以乒乓球不会跳动,故A错误;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声。随着向外不断抽气,玻璃罩内的空气越来越稀薄,传播声音的能力越来越弱,所以听到的手机铃声会越来越小,而不是越来越大,故B错误;
C.音调是指声音的高低,由发声体振动的频率决定。响度是指声音的强弱,由发声体振动的振幅决定。编钟的大小不同,其质量和体积也不同,敲击时振动的快慢(频率)不同,因此发出声音的音调不同。用力敲击会使编钟的振动幅度变大,从而使声音的响度变大。该选项混淆了音调和响度的概念,用力敲击大小不同的编钟主要是为了发出不同音调的声音,而用力的大小改变的是响度,故C错误;
D.城市某些路段两旁的透明板墙,通常称为隔音屏或声屏障,其作用是在声音的传播路径上设置障碍物,阻挡声音的传播,从而在传播过程中减弱噪声,故D正确。
故选D。
6. 把每秒钟振动256次的音叉发出28dB的声音输入示波器,示波器的波形如图所示,不改变示波器的参数,接着把每2s振动512次的一个音叉发出的55dB的声音输入同一示设置的波器中,则请你推断,此时声音波形应为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.原声音频率为256Hz(每秒振动256次),新声音频率为
频率相同,但原声音响度为28dB,新声音为55dB,响度增大。此选项显示频率和响度均未变化,与题意不符,故A不符合题意;
B.新声音频率仍为256Hz,与原来相同;而55dB的响度比28dB显著增大。示波器波形应表现为:波形疏密程度(频率)不变,但振幅(响度)明显增大,故B符合题意;
C.波形图显示波形更密集,频率增大,与频率相同不符;波形图显示振幅相同,响度不变,与题意不符,故C不符合题意;
D.波形图显示振幅增大,响度增大;波形图显示波形更密集,频率增大,与题意不符,故D不符合题意。
故选B。
7. 下列有关光现象的描述,说法正确的是( )
A. 图甲:灯与墙的距离不变,手与灯的距离越近,手的影子越小
B. 图乙:凹凸不平的表面把平行的入射光线向四面八方反射时遵循光的反射定律
C. 图丙:国家大剧院在水中的倒影说明平面镜成倒立、等大的虚像
D. 图丁:由于光的折射,渔民只有瞄准看到的鱼的上方才能叉到鱼
【答案】B
【解析】
【详解】A.灯保持静止,由于光沿直线传播,手与灯的距离越近,手的大小不变,墙的位置不变,手的影子越大,故A错误;
B.凹凸不平的表面把平行的入射光线向四面八方反射,属于漫反射,不管是镜面反射还是漫反射,都遵守光的反射定律,故B正确;
C.国家大剧院在水中的倒影属于平面镜成像,成的是正立、等大的虚像,故C错误;
D.由于光的折射,渔民看到的鱼的位置比实际位置要浅,所以渔民要对准看到的鱼的下方才能叉到鱼,故D错误。
故选B。
8. 下列四幅光路图能正确解释生活中对应现象的是( )
A. 太阳在树荫下形成圆形光斑
B. 光从室外透过窗户玻璃进入室内
C. 水中的潜水员看见岸上的物体
D. 人观察对岸的树木在水中倒影
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳在树荫下形成圆形光斑与小孔成像的原理相同(即是由光的直线传播形成的),且太阳透过树叶的缝隙形成倒立的实像,图中的光路图能正确解释这一现象,故A符合题意;
B.光从室外透过窗户玻璃进入室内,在玻璃的外表面是光从空气中斜射入玻璃,折射角应小于入射角;在玻璃的内表面是光从玻璃中斜射入空气,折射角应大于入射角,图中两个表面的折射角和入射角的大小关系都错误,故B不符合题意;
C.水中的潜水员看见岸上的物体,是岸上物体“发出”的光线进入到水中,图中的箭头方向标反了,故C不符合题意;
D.人观察对岸的树木在水中倒影,应该是由树木射向湖面的光线被反射进入人眼,而图中是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
9. 如图所示为同学们学习光学知识时的小制作,其中说法不正确的是( )
A. 自制针孔照相机的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播的规律
B. 自制潜望镜的原理是光的反射定律
C. 图中自制昆虫观察箱中,我们可以看到昆虫尾部和腹部的实像
D. 自制照相机所成的是倒立缩小的实像
【答案】C
【解析】
【详解】A.针孔照相机其成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。来自物体的光线,沿直线通过小孔,在半透明纸上形成一个倒立的实像。故A正确,不符合题意;
B.潜望镜由两块互相平行的平面镜组成。光线经过两块平面镜的两次反射,改变了传播方向,从而使人能看到障碍物另一侧的景物。其原理是光的反射。故B正确,不符合题意;
C.昆虫观察箱利用了平面镜成像。平面镜成的是正立、等大的虚像,而不是实像。通过下方的平面镜可以看到昆虫腹部的虚像,通过后方的平面镜可以看到昆虫背部的虚像。题中说看到的是实像,故C错误,符合题意;
D.自制照相机其核心部件是凸透镜。照相机的原理是当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像。半透明纸相当于光屏,用来接收这个实像。故D正确,不符合题意。
故选C。
10. 在用图像研究物理问题时,不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,斜率(纵坐标与横坐标的比值)和面积也具有特定的物理意义、对图中的两个图像是所含信息的理解,错误的是( )
A. 图a中的斜率越大,表示物体的速度越大
B. 图a中阴影部分面积表示该物体的速度大小
C. 图b中水平直线表示物体做匀速直线运动
D. 图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
【答案】B
【解析】
【详解】A.图a中纵坐标表示物体运动的路程s,横坐标表示物体运动的时间t,则图像的倾斜程度表示物质的速度,倾斜程度越大,表示物体的速度越大,故A正确,不符合题意;
B.图a中阴影部分的面积,物体运动的速度,故B错误,符合题意;
C.图b是v-t图像,图像是一条平行于时间轴的直线,表示物体做匀速直线运动,故C正确,不符合题意;
D.图b中阴影部分面积是vt,根据速度公式得该物体在对应时间内通过的路程s=vt,所以,图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程,故D正确,不符合题意。
故选B。
11. 生命因运动而精彩,在一次体育课上,初二年级甲、乙两名同学在操场上沿同一条直线向东运动,他们相对同一参考点0的距离s随时间t变化的图像如图所示,以下说法正确的是( )
①甲、乙全程相遇3次; ②在6.5s时,v甲<v乙
③在8-19s内,甲相对于乙向西运动; ④19s-30s内甲的平均速度大于乙的平均速度;
⑤ t=0时刻,乙在0点,甲在距离0点24m处。
A. 只有①②③正确 B. 只有①④⑤正确 C. 只有②③④正确 D. 只有①②⑤正确
【答案】D
【解析】
【详解】①如图所示,初二年级甲、乙两名同学在操场上沿同一条直线向东运动,甲在离原点24m的地方开始运动,乙延后3s运动,一共有3次离原点的距离相同,甲、乙全程相遇3次,故①正确;
②在6.5s时,甲的速度为,乙的速度为,故v甲<v乙,故②正确;
③在8-19s内,乙是静止的,甲向东运动,甲相对于乙向东运动,故③错误;
④19s-30s内,甲和乙的路程行驶的路程相同,行驶时间相同,故甲的平均速度等于乙的平均速度,故④错误;
⑤如图所示,t=0时刻,乙在0点,甲在距离0点24m处,故⑤正确。
故①②⑤正确,③④错误,故D正确;ABC错误。
故选D。
12. 如图所示,平面镜直立在水平地面上, 一名舞蹈演员正在平面镜前3米处排练, 若她正以0.2m/s的速度向前匀速运动,则说法正确的是( )
A. “镜中的舞者”为虚像,并且身高比女舞蹈演员矮
B. “镜中的舞者”相对于女舞蹈演员运动的速度是0.4m/s
C. 3秒钟后,“镜中的舞者”距离她2.4米
D. 当女舞蹈演员的右臂抬起的时候,“镜中的舞者”抬起左臂
【答案】BD
【解析】
【详解】A.平面镜所成的像是虚像,且像的大小与物体大小相等,故A错误;
B.女舞蹈演员以0.2m/s的速度向前匀速运动时,镜中的像也以0.2m/s的速度向前匀速运动,则镜中的像相对于演员的速度是0.4m/s,故B正确;
C.3秒钟后,演员向镜子走了0.6m,则她离镜子距离为
则像到平面镜的距离也是2.4m,像距演员的距离为4.8m,故C错误;
D.由平面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,故女舞蹈演员的右臂抬起的时候,“镜中的舞者”抬起左臂,故D正确。
故选BD。
13. 在做“探究凸透镜成像规律”的实验中将凸透镜放置在光具座上,如图所示,将蜡烛移到光具座20cm刻度线处,移动光屏,光屏上可成清晰缩小的像;再将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,移动光屏,光屏上可成清晰放大的像,下列说法正确的是( )。
A. 第一次成像原理可制成照相机
B. 第一次成像原理可制成投影仪
C. 将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,保持凸透镜不动,移动光屏,光屏上可成清晰缩小的烛焰像
D. 将光屏移到光具座80cm刻度线处,保持凸透镜不动,移动蜡烛,光屏上可成清晰放大的烛焰像
【答案】AD
【解析】
【详解】A B.第一次光屏上可成清晰缩小的像,与照相机工作原理相同,故A正确,B错误;
C.将蜡烛移到光具座20cm刻度线处,移动光屏,光屏上可成清晰缩小的像,可知
即
再将蜡烛移到光具座30cm刻度线处,移动光屏,光屏上可成清晰放大的像,可知
得
将蜡烛移到光具座40cm刻度线处,物距
小于一倍焦距,成正立放大的虚像,不能在光屏上成像,故C错误;
D.将光屏移到光具座80cm刻度线处,像距
像距等于原来的物距,保持凸透镜不动,移动蜡烛,当物距等于15cm时,根据折射光路是可逆的,光屏上可成清晰放大的烛焰像,故D正确。
故选AD。
二、非选择题(共54分)
14. 如图所示,秒表的示数为______s,物体的长度为______cm。
【答案】 ①. 337.5 ②. 2.50
【解析】
【详解】[1]由图可知,秒表的中间小表盘上,每个小格代表0.5min,指针指在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,小表盘的读数为5min;在秒表的大表盘上,1s之间有10个小格,所以每个小格代表0.1s,因为小表盘偏向“6”一侧,所以大表盘指针的读数为37.5s,秒表的读数为
[2]由图可知,刻度尺的分度值为1mm,物体的左端与1.00cm刻度线对齐,右端与3.50cm刻度线对齐,物体的长度为
15. 乘坐松花江观光索道,追逐落日晚霞的浪漫,已经是南方游客来哈尔滨必打卡的美景之一。小霖坐在缆车中,看着天鹅城堡渐渐远离了自己,他是以 ________ 为参照物的;以缆车为参照物,小霖是_______的。
【答案】 ①. 自己##缆车 ②. 静止
【解析】
【详解】[1]小霖坐在缆车中,看着天鹅城堡渐渐远离了自己,说明天鹅城堡相对于 自己(或缆车)的位置发生了变化,因此是以自己(或缆车)为参照物。
[2]以缆车为参照物,小霖与缆车的位置没有发生改变,所以小霖相对于缆车是静止的。
16. 小轩同学自制了一个“滴水计时器”,计时器每隔滴下一滴水。把滴水计时器固定在玩具车上,用来测量玩具车运动的速度。玩具车沿着木板运动,水滴在木板上的位置如图所示,由此可判断玩具车的运动是___________直线运动(选填“匀速”或“变速”),A、D间距离为45.00cm,玩具车在A、D间的平均速度为___________。
【答案】 ①. 变速 ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,相同时间内,小车运动的距离不同,说明小车在做变速运动。
[2]“滴水计时器”每隔0.5s滴下一滴水,所以玩具车在A、D间的运动时间为
A、D间的距离
玩具车在A、D间的平均速度为
17. 如图所示,将音箱放在塑料瓶内,瓶盖上开一小孔,将三支点燃的蜡烛远近不同地排列在小孔前方。当音箱播放音乐时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动,该实验说明了声波能传递________;此外根据三支蜡烛烛焰情况,我们还能得出除了发声时的振幅外,响度大小还跟与发声体的_________有关。
【答案】 ①. 能量 ②. 距离
【解析】
【详解】[1]声音可以传递信息和能量,将点燃的蜡烛放在扬声器的前方,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动,说明声音可以传递能量。
[2]根据图示可知,距离瓶口越远,蜡烛烛焰的晃动程度越小,这说明响度的大小与发声体的距离有关。
18. 生活中我们听到的声音丰富多彩,利用声音传感器采集了四个声音,其在示波器中的波形图如图所示,其中属于乐音的有 ___________;乙和丙的______________相同。
【答案】 ①. 甲乙丙 ②. 响度
【解析】
【详解】[1]从物理学角度分析,杂乱无章的振动产生的声音是噪声,有规律的振动产生的声音是乐音,故甲、乙、丙是乐音,丁是噪声。
[2]由乙和丙两图可以看出,两波偏离平衡位置的距离相同,所以两波的振幅相同,响度是由振幅决定的,故乙和丙的响度相同。
19. 图示“日晷”是我国古代计量时间的工具,该工具的原理是_________________。晷针的影子在晷盘上随太阳的运转而转动,晷针在阳光下正午时影子长度最_________ 。
【答案】 ①. 光在同种均匀介质中沿直线传播 ②. 短
【解析】
【详解】[1]光在同一种均匀介质中沿直线传播,晷针在太阳光下在晷面上留下影子,一天不同的时刻,随着太阳的移动,影子指向不同的位置,通过影子所指示的不同位置来计时。
[2]正午时分,太阳位于天空中的最高位置(北半球为正南方向),此时太阳光线与晷针的夹角最大,遮挡形成的影子最短。而在早晨或傍晚,太阳位置较低,光线夹角小,影子则会更长。
20. 构建思维导图是高效复习的重要方法,请结合所学知识补全关于“像”的思维导图。
(1)________;(2)________;(3)________。
【答案】 ①. 直线传播 ②. 凸透镜 ③. 正立虚像
【解析】
【详解】[1][2][3]小孔成像利用的是光在同种均匀介质中沿直线传播;光的折射现象中,常见的成像情况是凸透镜成像,如照相机、投影仪、放大镜等都是利用凸透镜成像原理,当物距大于一倍焦距时成倒立实像,当物距小于一倍焦距时成正立虚像;平面镜成像的原理是光的反射,成正立虚像。
21. 与光的直线传播所对应的现象有_________,与光的反射所对应的现象有________,与光的折射所对应的现象有_________。(选填序号)
①射击瞄准时要做到“三点一线”
②在平静的湖面可以看到蓝天白云
③游泳池注水后,看上去好像变浅了
④光遇到不透明物体后,可以形成影子
⑤早晨太阳还在地平线以下时,人就可以看到它
⑥桥在水中的“倒影”
⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑
⑧海市蜃楼
【答案】 ①. ①④⑦ ②. ②⑥ ③. ③⑤⑧
【解析】
【详解】[1][2][3]①射击瞄准时要做到“三点一线”是利用光的直线传播;
②在平静的湖面可以看到蓝天白云,属于平面镜成像,是光的反射形成的;
③游泳池注水后,看上去好像变浅了,这是由于光的折射造成的;
④光遇到不透明物体后,可以形成影子,是光的直线传播形成的;
⑤早晨太阳还在地平线以下时,人就可以看到它,是由于光在密度不均匀的介质中传播时发生折射现象引起的;
⑥桥在水中的“倒影”,属于平面镜成像,是光的反射形成的;
⑦阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成圆形光斑,属于小孔成像现象,是由于光的直线传播形成的。
⑧海市蜃楼,是光在不均匀的空气中发生折射形成的。
综上分析,属于光的直线传播的有①④⑦;属于光的反射现象的有②⑥;属于光的折射现象的有③⑤⑧。
22. 如图所示,检查视力时,视力表在镜中的像与被测者相距_________ m;视力表的像的成像原理是 ___________。
【答案】 ①. 5 ②. 光的反射
【解析】
【详解】[1]根据平面镜成像特点知,像与物的大小相等,像距等于物距。视力表到平面镜的距离是2.7m,则镜中的视力表的像到平面镜的距离也是2.7m,人到镜子的距离为
则人到镜中的视力表的像的距离为
[2]视力表在镜中成像属于平面镜成像,平面镜成像原理为光的反射。
23. 在图中, 一束光在空气和玻璃的界面处同时发生了反射和折射现象。 由图中信息可知: ___________为入射光线,折射角为_________ 。
【答案】 ①. CO ②. ∠AOM
【解析】
【详解】[1][2]由图可以看出,直线EF和直线OM相互垂直,其中一条直线是分界面,一条是法线,继续观察可以发现,直线OM平分∠COB,则可以判断,直线OM是法线,EF是分界面,CO是入射光线,OB是反射光线,OA是折射光线,∠AOM是折射角,大小为
24. 如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光。经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。若光屏上光斑B向右移动了0.6m,说明水位___________(选填“上升”或“下降”)了___________m。
【答案】 ①. 下降 ②. 0.3
【解析】
【详解】[1][2]如图所示,以最初的水面MN为镜面,画出A点的对称点A′,再画出反射光线指向B点,若光斑B向右移动了0.6m,移动到E点,则
BE=OF=0.6m
因为从A点发出的一束与水平面成45°角,所以
则说明水位下降了0.3m。
25. 阅读短文,回答文后的问题:
“九三”阅兵
铭记伟大历史胜利,凝聚正义和平力量。2025年9月3日上午,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行,以盛大阅兵仪式,同世界人民 一道纪念这个伟大的日子,共同开创更加光明的未来。
9时44分,空中护旗梯队率先亮相,揭开阅兵分列式的序幕——3架直升机分别悬挂中国共产党党旗、中华人民共和国国旗、中国人民解放军军旗迎风向前,26架直升机组成巨大的“80” 字样,3架直升机分别悬挂“正义必胜”“和平必胜”“人民必胜”条幅飞过天安门广场。
此次阅兵编设45个方(梯)队 按照阅兵式、分列式2个步骤进行。分列式环节,按空中护旗梯队、徒步方队、战旗方队、装备方队、空中梯队的顺序,依次通过天安门广场。受阅武器装备以新型四代装备为主体,如新型坦克、舰载机、歼击机等,按作战模块进行编组,展示解放军体系作战能力:遴选陆上、海上、空中系列无人智能和反无人装备,以及网电作战等新型力量受阅,如新型无人机、定向能武器、电子干扰系统等,展示解放军新域新质战力:集中亮相一批高超声速、防空反导、战略导弹等先进装备,展示解放军强大的战略威慑实力。长安街上铁流滚滚,战机呼啸!将士步履铿锵,装备熠熠生辉。每一秒精彩,都是国力与荣耀的见 证。大会历时1小时26分钟,于10时26分圆满结束。
胜利荣光从未褪色,和平信念历久弥坚。这次阅兵,不仅是对历史的回望,更是向明天宣示:珍爱和平、开创未来。中华民族将始终坚持走和平发展道路,永远铭记历史所启示的伟大真理:正义必胜!和平必胜!人民必胜!
(1)如图甲受阅部队队列整齐划一,沿队列方向只能够看到一个人,这是由于____造成的,人们能从不同方向看见红旗,这是因为光在旗帜上发生了____(选填“漫反射”或“镜面反射”)。
(2)如图乙,加受油机梯队飞过天安门广场时,有的观众认为加油机是静止的,所选择的参照物是 。
A. 太阳 B. 受油机 C. 空中的云朵 D. 地面上的建筑物
(3)如图丙,在阅兵式上首次亮相的“舰载激光武器LY1” 备受瞩目,它具有精准毁伤,持续 打击的突出优势,成为打造海战攻防新规则的被称为“光之利刃”。它的“光速打击”是利用了激光在空气中以接近_____________ km/s的速度传播,从而实现“瞄准即命中”,拦截时间极短。同时,激光束照射目标表面,可使材料温度迅速升高至熔点甚至汽化,导致结构破坏,说明了激光可以传播______________。(选填“信息”或“能量”)。
【答案】(1) ①.
光沿直线传播 ②.
漫反射 (2)B
(3) ①.
3×105 ②.
能量
【解析】
【小问1详解】
[1]受阅部队队列整齐划一,沿队列方向只能够看到一个人,这是由于光沿直线传播造成的。
[2]光在旗帜上发生漫反射使得光线向各个方向反射,因此人们能从不同方向看见红旗。
【小问2详解】
以受油机为参照物,加油机相对于受油机的位置没有发生变化,因此加受油机梯队飞过天安门广场时,有的观众认为加油机是静止的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1]激光在空气中的传播速度接近,即
[2]激光束照射目标表面,可使材料温度迅速升高至熔点甚至汽化,导致结构破坏,说明了激光可以传播能量。
26. 家用小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,使车内物体所成的像位于小车的斜上方,避免干扰司机。请在图乙中画出司机眼睛(A点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(B点)的像的光路图 。
【答案】
【解析】
【26题详解】
平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,像是虚像,由反射光线的反向延长线形成;因此,以MN为对称轴,作B点关于MN的对称点,即为像点。连接A和,这条线段与镜面MN相交于一点P。点P是光线在镜面上的入射点。然后连接AP和BP并标上箭头,如下图所示:
27. 如图甲是科科小朋友玩凸透镜时的情景,请在图乙中用笔画线补齐在透镜的另一边看科科小朋友眼镜的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,此时物距小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,如图所示:
28. 如图所示,小明做“测量小车从斜面滑下的速度”实验的情景。
(1)该实验的原理是_____________。
(2)实验中要使斜面坡度较___________(选填“大”或“小”)是为了 ____________ ;
(3)小车从甲到丙的平均速度为_________ cm/s;
(4)若小车运动全程的时间中点的速度为 v1, 路程中点的速度为v2,则有v1 __________ v2(填“<” “=”或“>”)。
【答案】(1)
(2) ①. 小 ②. 便于测量时间,减小误差
(3)15.0 (4)
【解析】
【小问1详解】
速度的定义是路程与时间的比值,因此测量速度的实验原理是公式
【小问2详解】
[1][2]若坡度太大,小车下滑速度过快,运动时间极短,会导致时间测量的误差很大;而坡度小,小车下滑速度变化慢,运动时间更长,便于准确测量时间,从而减小实验误差。
【小问3详解】
由图可知,甲的位置在刻度尺90.0cm处,丙的位置在 “0.0cm” 处,因此甲到丙的路程90.0cm。甲的时间是 “00:05:04”,丙的时间是 “00:05:10”,因此运动时间
则小车从甲到丙的平均速度为
【小问4详解】
根据图中数据可计算出
乙丙段的速度
小车沿斜面做加速直线运动(速度越来越大),所以可知小车运动全程的时间中点的位置在路程的中点位置的上方,则。
29. 萧红物理社团的同学们学习了光学后,将三个光学实验又进行了回顾。
A 组:小华“探究光的反射定律”的实验装置如图所示,他将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,水平圆台用一个透明玻璃罩盖着。 先通过加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,然后用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,再用另一支绿色激光笔向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)若从侧面总是可以看到OB能同时挡住 ________________,则说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
B组:同学们为了探究“水中的月亮是实像还是虚像,离水面有多远?”,进行了下面的实验。小萧同学利用两支大小完全相同的蜡烛A 和 B、茶色透明薄玻璃板、刻度尺等器材, 进行以下操作。
(3)如图甲,小萧选用玻璃板作为平面镜,目的是 ____________________ ;
(4)为确定像的位置,将点燃的蜡烛A 竖直立在玻璃板前,眼睛从图乙________ 处观察A的像,再将相同蜡烛B未点燃,竖立在玻璃板后方,调至完全重合并记录像的位置:
(5)移开蜡烛B 在其位置放一个光屏,从图乙_________ 处观察,光屏上没有像说明平面镜成的是 _________ 像;
(6)改变A的位置多次实验,在方格纸上分别记录了三次A和B的位置(如图丙所示),可得到的实验结论是 ____________________________________ ;(写一条即可)
(7)2025年中秋节月地距离为3.58×108m, 小萧家池塘中水的深度为4m,在平静的池水中的月亮离水面的距离约为______________km。
C 组:小红探究“凸透镜成像规律”的实验装置如图丁所示。
(8)如图I,该透镜的焦距是 _________cm;
(9)如图Ⅱ,实验前把烛焰、凸透镜、光屏的中心调到_________________;
(10)小红把凸透镜固定在光具座上50.0cm刻度线处,将蜡烛移至光具座上20.0cm刻度线处,移动光屏到65.0cm处,此时烛焰刚好在光屏上成清晰的像,则该像是 _________的 实 像 。
(11)若保持凸透镜在50.0cm 刻度线处不动,将蜡烛移至35.0cm处,则光屏应移至____ cm刻度线处,光屏上能得到一个清晰的放大的像。
【答案】(1)使光路可见
(2)入射光线AO,法线NO (3)便于确定像的位置
(4)a (5) ①. b ②. 虚
(6)像与物到平面镜的距离相等(或其他合理结论)
(7) (8)10.0 (9)同一高度 (10)倒立缩小 (11)80.0
【解析】
【小问1详解】
光在空气中传播时路径不可见。水雾能散射光线,使光路变得可见(类似“烟雾显示光路”)。这样可以清晰地看到入射光线和反射光线的传播路径。
【小问2详解】
实验中,绿色激光沿AO方向入射,经平面镜反射后沿OB方向射出,若从从侧面总是可以看到OB能同时挡住入射光线AO和法线NO ,即说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
【小问3详解】
玻璃板透明,既能反射成像,又能透过玻璃看到后面的蜡烛,便于确定像的位置。
【小问4详解】
观察像时,应在物体一侧(即蜡烛A这一侧)观察。因为像在玻璃板后面,人眼从A侧看过去,即在图乙中的a位置观察,才能看到A的像,并与B比较。
【小问5详解】
[1][2]光屏只能承接实像,不能承接虚像。平面镜成的是虚像,所以光屏上无像。观察光屏时,应在光屏所在的一侧(即b位置),因为光屏在像的位置。
【小问6详解】
图丙中,、、是物体位置,、、 是像的位置。可看出:像与物到镜面的距离相等;像与物关于镜面对称;像与物对应点的连线与镜面垂直。
【小问7详解】
平静水面相当于平面镜。月亮在水中的像是虚像,其到水面的距离等于月亮到水面的实际距离。与水深无关,所以,月亮离水面的距离约为
【小问8详解】
图I中,平行光经过凸透镜后会聚于一点,该点为焦点。从图上看,尺子分度值为1cm,凸透镜在30.0cm处,光屏在40.0cm处。所以焦距
【小问9详解】
为了使像成在光屏中央,需要调整三者中心在同一高度。
【小问10详解】
凸透镜在50.0cm 处,蜡烛在20.0cm处,所以物距
光屏在65.0cm 处,所以像距
所以成倒立、缩小的实像
【小问11详解】
保持凸透镜在50.0cm 刻度线处不动,将蜡烛移至35.0cm处,则此时物距
由(10)可知,此时恰好等于蜡烛放在2.0cm处时的像距,由于在光的折射中,光路是可逆的,因此要得到清晰的像,此时像距,所以光屏应该移动到的位置是
30. 我国“探索一号”科考船携“奋斗者号”载人潜水器(如图所示)进行海洋科考作业, 到达某海域时,用声呐从海面向海底发出超声波,经过14s声呐接收到回声信号。然后“奋斗者号”载人潜水器从海水表面匀速竖直下潜到3000m深处,用时50min。求:(声音在海水中的传播速度为1500m/s)
(1)该海域的深度;
(2)若奋斗者号在某一深度以20m/s的速度匀速下潜,同时向海底发出一束超声波,2s后接收到回声信号。请问发出信号时奋斗者号距海底的距离是多少?
【答案】(1)10500m
(2)1520m
【解析】
【小问1详解】
根据题意,声音从海面传播到海底再返回海面所用的时间为
声音在海水中的传播速度为
所以,该海域的深度为
该海域的深度
【小问2详解】
在声音从发出到被接收的时间内,声音和奋斗者号潜水器都在运动。若发出信号时奋斗者号距海底的距离为H,奋斗者号的速度为
声音在海水中的传播速度为
在的时间内奋斗者号下潜的距离为
声音传播的总路程为
声音从发出到被接收,其传播的路程包括从奋斗者号到海底的距离H,以及从海底返回到奋斗者号接收位置的距离。当奋斗者号接收到回声时,它已经下潜了的距离,所以声音从海底返回的距离为,因此,声音传播的总路程可以表示为
将和的表达式代入,可得
移项整理得
代入数据计算
解得发出信号时奋斗者号距海底的距离
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