精品解析:江苏省无锡市锡东片区2025-2026学年上学期八年级物理11月期中试卷
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内容正文:
2025年秋学期锡东片初二物理期中测试卷2025.11
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 使用蓝牙耳机播放音乐时,为了保护听力,需要适当调小声音的( )
A. 速度 B. 响度 C. 音色 D. 音调
2. 小明将正在播放“生日快乐”的音乐芯片用塑料薄膜密封后放进盛水的缸中,发现仍能听到音乐芯片发出的音乐声。于是他认为:“液体可以传播声音”。对于“他认为:液体可以传播声音”这一过程,属于科学探究中的一个环节,它是( )
A. 猜想假设 B. 设计实验
C. 进行实验 D. 分析论证
3. 香水的主要成分是易燃酒精,如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是( )
A. B. C. D.
4. 控制变量法是物理科学探究中常用的方法,以下几个研究实例中用到此方法的是( )
①研究声音产生的条件时,用发声的音叉弹起乒乓球
②为了形象直观地描述光的传播路径和方向,我们引入“光线”
③研究影子的长度时,保持橡皮擦与墙壁的距离不变,改变灯光照射的角度,并进行测量
④研究平面镜成像用另一个完全相同的棋子B替代棋子A
A. ① B. ② C. ③ D. ④
5. 如图所示,关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲,在靠近居民区的路段设置的隔音蛟龙,是为了防止噪声产生
B. 图乙,利用声呐系统探测海洋深度,是由于超声波在海水中的传播速度大于其他声波
C. 图丙,城市中的噪声监测装置,数字95.8后的单位应该是Hz
D. 图丁,从上、下两个音叉振动的波形图中,可看出上面的音叉的音调高
6. 中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的光学知识,我们要不断学习、继承和弘扬中华优秀传统文化;下列诗词或俗语中有关光学知识的理解正确的是( )
A. “举杯邀明月,对影成三人”,影子的形成是光的反射现象
B. “潭清疑水浅,荷动知鱼散”,水变浅是光的折射现象
C. “掬水月在手,弄花香满衣”,水中月的形成是光的直线传播现象
D. “但愿人长久,千里共婵娟”,人们能看到月亮是因为月亮是自然光源
7. 太阳、地球、月球的位置如图,地球上位于A处的人能观察到的天文现象是( )
A. 日全食
B. 日偏食
C. 月全食
D. 月偏食
8. 用如图所示的装置探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A. 图甲中反射角大小为55°
B. 使入射光线逐渐靠近法线ON,反射角会逐渐减小
C. 图乙中将纸板NOF向后折叠,反射光线会消失
D. 我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了镜面反射
9. 小文利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他让凸透镜正对阳光,但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则凸透镜的焦距是( )
A. 8cm B. 11cm C. 14cm D. 22cm
10. 如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A. 若改用一块较小的平面镜,铅笔将不能成完整的像
B. 将平面镜竖直向上提高2cm,铅笔的像也向上提高了2cm
C. 铅笔水平向右移动时,它的像也向右运动
D. 平面镜水平向右移动时,铅笔的像也向右运动
11. 如图所示虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,若甲、乙透镜的焦距分别为f甲、f乙,且S点距甲、乙两透镜的距离相等,下列说法正确的是( )
A. 甲为凹透镜,乙为凸透镜
B. 甲为凸透镜,乙为凹透镜
C. f甲大于f乙
D. 甲透镜的折光能力比乙透镜的强
12. 杨光同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,此时物距为30cm,下列说法正确的是( )
A. 此透镜的焦距可能为16cm,光屏上呈倒立、缩小的实像
B. 此透镜的焦距可能为12cm,光屏上呈倒立、放大的实像
C. 保持蜡烛和透镜位置不变,仅拿掉光屏,如图,用肉眼在A位置沿图示方向能看到实像
D. 保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,光屏应向右移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像
二、填空题(本题共14小题,每空1分,共37分)
13. 智能手机有一个功能叫“智慧语音”,它可以通过识别声音实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的_________(选填“音调”、“音色”或“响度”)这一特征来工作的;岸上手机声音通过空气传入水中时,声音的传播速度_________(选填“变大”或“变小”)。
14. 一个声源 2min 内振动了 720 次,它的频率为是_________ Hz,人耳_________(能/不能)听到该声音;次声武器发射的次声与人体发生共振,致使共振的器官造成损伤甚至导致人死亡,次声武器利用了声音能够传递_________的特点。
15. 小明同学对已学光现象部分知识归纳总结如下:
(1)如图甲,一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩光带,这个现象叫_________。
(2)如图乙为光的三原色及其混合的示意图,则A应该填_________,B应该填_________。
16. 地震伴有的次声波是由于物体的_________产生的。控制环境污染是无锡市创建文明城市的重要举措。居民小区禁止汽车鸣笛(如图甲)是从_________处减弱噪声;城区步行街上安装的噪声监测装置(如图乙),显示噪声为55_________(单位)。
17. 如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为________,折射角为________,界面CD的左侧为________(填“玻璃”或“空气”)。
18. 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。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为_________ m;
(2)若光斑B向右移动了2m,说明水位_________(填“上升”或“下降”)了_________ m。
19. 在飞机失联搜寻的过程中,各国舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(又叫“声呐”),如图,若海的深度是6000m,声音在海水中传播的速度是1500m/s,则需经过______s才能接收到信号,这种方法不能用来测量月球和地球之间的距离,是因为_____。
20. 小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为___________cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜___________书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是___________。
21. 小明父亲一次在烈日下洗车,车身油漆上出现了不少黑点,像是烧焦了的痕迹,这是因为车身上残留的水滴相当于__,对光线有__作用,使得水滴下的车身温度升高而失去光泽;汽车的反光镜属于__(选填“凸面镜.”或“凹面镜”)
22. 入冬以来,我市多次出现大雾天气,交警部门提醒广大市民:雾天行车不能开远光灯,而应该打开雾灯.利用题中信息和所学知识,回答下列问题:
远光灯照射角度偏向上方,照射出来的平行光线打在浓雾中,反射光会杂乱无章的射向不同方向,导致车头形成白茫茫的一片,无法看到前方物体.这种反射叫____,此时____(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;防雾灯分前雾灯和后雾灯(标志如图所示),其中后雾灯一般为比尾灯更明亮的红色,这是利用了红光____(选填“易穿透”或“易反射”)的特性。
23. 如图所示,用鱼叉叉鱼时人看到的“鱼”是由光的__________形成的像,要朝着所看到的“鱼”更__________(选填“浅”或“深”)一些的位置叉去才能叉到鱼上。
24. 沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,图甲为这一现象的示意图;若在窗上开一个小孔,则在室内纸屏上也会看到“莺的影子”,还会呈现“莺西则影东”的现象,如图乙所示,“莺西则影东”描述的现象叫_______,图甲和图乙中的现象原理_______(相同/不相同),图乙所成的影,室内纸屏远离小孔,则其影的大小会_______。
25. 如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角.潜望镜是利用了光的_________________原理.现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚像位于________________________________(选填:“与平面镜1等高的正前方”、“平面镜1的正上方”、“与平面镜2等高的正前方“或“平面镜2的正下方”).
26. 小赵同学在家进行光学实验,他找来一个圆柱形玻璃杯,在玻璃杯后紧靠玻璃杯的白纸上面水平方向的箭头如图甲所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,则乙、丙、丁、戊图所示情景中,不可能看到的一幅图是______,将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是______(以上两空均填写图片标号)。
三、解答题(本题共5小题,作图每图2分,每空1分,共39分)
27. 按照题目要求作图。
(1)请在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)一束光由空气斜射入水中,请在图乙中画出反射光线及折射光线的大致位置。
(3)在图丙中,完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路。
28. 以下所示情景,是爱动手的小明做的一些声学实验:
(1)如图甲,保持刻度尺伸出桌面的长度一定,用大小不同的力度拨动刻度尺,观察到刻度尺振动的______(填“快慢”或“幅度”)不同,而且还能够听出刻度尺发出声音的______(填声音特性)发生了变化,这个实验说明声音的这个特性与______(填“频率”或“振幅”)有关;
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,说明声音可以在______中传播;还可以观察到紧挨音叉的乒乓球弹起,乒乓球在实验中的作用:______。这种研究方法叫做______。
(3)如图丙所示,用肥皂膜模拟人耳的鼓膜,当喇叭发声时肥皂膜会______;当喇叭音调越高,肥皂膜振动越快,可见音调与发声体______(填“频率”或“振幅”)有关。
29. 为了探究平面镜成像特点,小红将一块厚度为0.5cm的玻璃板竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,进行实验。
(1)在实验中,小红透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,她用_______(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B找到了这两个像(如图甲),其中处的像是蜡烛A通过玻璃板的_______(填“P”或“Q”)平面镜成像得到的。
(2)小红在处放了一张白纸做光屏,白纸上_______(填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像。说明平面镜所成的是_______像。
(3)小红按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一些数据如下表,然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量错误是_______(填“物距u”或“像距v”)。
物距u/cm
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v/cm
4.5
5.5
6.5
7.5
(4)小红了解到平面镜是在玻璃板的背面镶上了一层不透明的金属膜制成的(如图乙),她疑问:物体是通过镜子的前面成像还是背面成像?于是她将一支铅笔的笔尖贴着镜子,眼睛从侧面观察,若发现笔尖与笔尖所成的像_______(填“有”或“无”)距离,则说明物体是通过镜子背面成像。
(5)如图丙,利用平面镜可以把微小形变“放大”,在箭头所指处用力向下压桌面,使桌面发生形变时,光点就会在刻度尺上出现明显的移动,在图中,刻度尺上光点将会向_______(填“上”或“下”)移动。
30. 程老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图1所示),引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒。
(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”)
(2)小明在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上(如图丙所示)是因为忽略了实验中的一个操作步骤,这一步应是_______。
(3)如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是_______cm。
(4)当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、_______的实像。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏_______(填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像。
(5)将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从凸透镜的_______(选填“左”或“右”)侧透过凸透镜直接观察到烛焰_______立的像;若将一不透明的光屏置于图中虚线处,如图所示,则此时人眼_______(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
(6)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图4),做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v。物像间距,绘出图线5(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L______。经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,结合图丙、图5,可知当物距时,______。
31. 如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)根据小明的定义,图甲实验中,测得折射角为40°,则此时的“偏折比”为______。根据你所学的知识,你认为猜想1是______(选填“正确”或“不正确”)。
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”______(选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则______光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为______。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。如图丁所示,经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表所示:
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0°
45.0°
60.0°
30.0°
45.0°
60.0°
30.0°
45.0°
60.0°
光线在玻璃中与法线夹角
22.0°
32.0°
40.5°
17.0°
24.4°
30.4°
20.0°
28.9°
36.3°
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比”_______(选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越_______(选填“高”或“低”),因此我们认为小华对“偏折比”定义的优点是_______。
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2025年秋学期锡东片初二物理期中测试卷2025.11
(考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
一、单选题(共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 使用蓝牙耳机播放音乐时,为了保护听力,需要适当调小声音的( )
A. 速度 B. 响度 C. 音色 D. 音调
【答案】B
【解析】
【详解】为了保护听力,使用蓝牙耳机播放音乐时,声音不能太大,响度是指声音的大小,故需要适当调小声音的响度,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 小明将正在播放“生日快乐”的音乐芯片用塑料薄膜密封后放进盛水的缸中,发现仍能听到音乐芯片发出的音乐声。于是他认为:“液体可以传播声音”。对于“他认为:液体可以传播声音”这一过程,属于科学探究中的一个环节,它是( )
A. 猜想假设 B. 设计实验
C. 进行实验 D. 分析论证
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知,小明将正在播放“生日快乐”的音乐芯片用塑料薄膜密封后放进盛水的缸中,发现仍能听到音乐芯片发出的音乐声,属于实验以后的分析论证,得出液体可以传声的结论,所以这一过程属于科学探究中的“分析论证”,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3. 香水的主要成分是易燃酒精,如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,凸透镜对光线有汇聚作用,若达到香水的着火点容易发生火灾,则据此分析瓶盖的形状.
【详解】如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的应该是B瓶口,因为B瓶口是凸透镜,对光有汇聚作用,最容易在阳光下引发火灾.故选B.
4. 控制变量法是物理科学探究中常用的方法,以下几个研究实例中用到此方法的是( )
①研究声音产生的条件时,用发声的音叉弹起乒乓球
②为了形象直观地描述光的传播路径和方向,我们引入“光线”
③研究影子的长度时,保持橡皮擦与墙壁的距离不变,改变灯光照射的角度,并进行测量
④研究平面镜成像用另一个完全相同的棋子B替代棋子A
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究声音产生的条件时,用发声的音叉弹起乒乓球,采用的是转换法,故A不符合题意;
B.研究光的传播时,引入光线的概念,采用的是模型法,故B不符合题意;
C.研究影子的长度时,保持橡皮擦与墙壁的距离不变,改变灯光照射的角度,观察影子的变化,并进行测量,采用控制变量法,故C符合题意;
D.研究平面镜成像用另一个完全相同的棋子B替代棋子A,采用等效替代法,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 图甲,在靠近居民区的路段设置的隔音蛟龙,是为了防止噪声产生
B. 图乙,利用声呐系统探测海洋深度,是由于超声波在海水中的传播速度大于其他声波
C. 图丙,城市中的噪声监测装置,数字95.8后的单位应该是Hz
D. 图丁,从上、下两个音叉振动的波形图中,可看出上面的音叉的音调高
【答案】D
【解析】
【详解】A.靠近居民区的路段通常设置有声音屏障,这样做的目的是在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.声的传播速度与介质有关,超声波在海水中的传播速度与其他声波在海水中的传播速度相同,故B错误;
C.监测噪声的设备是用来测定噪声的等级的,而声音的强弱用分贝来表示,所以监测噪声设备上数字95.8后的单位应该是dB(分贝),故C错误;
D.两个音叉振动的波形图中,相同时间内,上面物体振动的频率大于下面的频率,上面的音调比下面的音调高,故D正确。
故选D。
6. 中华古诗词和俗语中蕴含着丰富的光学知识,我们要不断学习、继承和弘扬中华优秀传统文化;下列诗词或俗语中有关光学知识的理解正确的是( )
A. “举杯邀明月,对影成三人”,影子的形成是光的反射现象
B. “潭清疑水浅,荷动知鱼散”,水变浅是光的折射现象
C. “掬水月在手,弄花香满衣”,水中月的形成是光的直线传播现象
D. “但愿人长久,千里共婵娟”,人们能看到月亮是因为月亮是自然光源
【答案】B
【解析】
【详解】A.影子是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.水变浅是由于水底反射的光线射入空气中时在水面处发生折射形成了虚像,故B正确;
C.水中月是由于光的反射形成的虚像,故C错误;
D.人们能看到月亮是因为月亮反射了太阳光,故D错误。
故选B。
7. 太阳、地球、月球的位置如图,地球上位于A处的人能观察到的天文现象是( )
A. 日全食
B. 日偏食
C. 月全食
D. 月偏食
【答案】C
【解析】
【详解】图中所示,地球完全挡住了照射月球的光线,此时观察不到月亮,发生月全食,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 用如图所示的装置探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A. 图甲中反射角大小为55°
B. 使入射光线逐渐靠近法线ON,反射角会逐渐减小
C. 图乙中将纸板NOF向后折叠,反射光线会消失
D. 我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中入射光线与镜面的夹角为55°,则入射角大小为
反射角等于入射角,则反射角大小为35°,故A错误;
B.因为反射角等于入射角,所以图甲中入射角增大10°,反射角将增大10°,故B正确;
C.为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,图乙中将纸板NOF向后折叠,此时看不到反射光线,但反射光线仍然是存在的,故C错误;
D.我们能在纸板上看到光线,是因为光在纸板上发生了漫反射,故D错误。
故选B。
9. 小文利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他让凸透镜正对阳光,但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则凸透镜的焦距是( )
A. 8cm B. 11cm C. 14cm D. 22cm
【答案】B
【解析】
【详解】将凸透镜正对阳光,光线经过凸透镜后会慢慢会聚为一点,即光斑先慢慢变小,直至焦点时最小,过了焦点后光斑慢慢变大,故焦点在两次成等大光斑的位置中间,故焦距在8到14cm之间,故B符合题意。
故选B。
10. 如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A. 若改用一块较小的平面镜,铅笔将不能成完整的像
B. 将平面镜竖直向上提高2cm,铅笔的像也向上提高了2cm
C. 铅笔水平向右移动时,它的像也向右运动
D. 平面镜水平向右移动时,铅笔的像也向右运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.像的大小与镜面大小无关,若改用一块较小的平面镜,铅笔仍能成完整的像,故A错误;
B.平面镜成像,像与物关于镜面对称,将平面镜竖直向上提高2cm,由于铅笔的位置不变,则铅笔的像的位置也不变,故B错误;
C.铅笔水平向右移动时,铅笔与镜面之间的距离变大,像与镜面之间的距离也变大,像向左运动,故C错误;
D.平面镜水平向右移动时,铅笔与镜面之间的距离变小,像与镜面之间的距离也变小,像也向右运动,故D正确。
故选D。
11. 如图所示虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,若甲、乙透镜的焦距分别为f甲、f乙,且S点距甲、乙两透镜的距离相等,下列说法正确的是( )
A. 甲为凹透镜,乙为凸透镜
B. 甲为凸透镜,乙为凹透镜
C. f甲大于f乙
D. 甲透镜的折光能力比乙透镜的强
【答案】C
【解析】
【详解】AB.发光点S发出的两束光通过甲、乙透镜后折射光线变得会聚了,因此甲、乙都应是凸透镜,故AB错误;
CD.凸透镜对光线的折射能力在于它的焦距的大小,焦距越小的折射能力越强,反之,折射能力越强焦距越小,由图可知,乙透镜的折射能力较强,所以乙透镜的焦距较小,即f甲大于f乙,故C正确,D错误。
故选C。
12. 杨光同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,此时物距为30cm,下列说法正确的是( )
A. 此透镜的焦距可能为16cm,光屏上呈倒立、缩小的实像
B. 此透镜的焦距可能为12cm,光屏上呈倒立、放大的实像
C. 保持蜡烛和透镜位置不变,仅拿掉光屏,如图,用肉眼在A位置沿图示方向能看到实像
D. 保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,光屏应向右移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时物体在二倍焦距之外,此时物距为30cm,则满足
解得焦距,故AB错误;
C.此时成的是实像,保持蜡烛和透镜位置不变,仅拿掉光屏,如图,用肉眼在A位置沿图示方向看去时,经过凸透镜的光线会进入人眼成像在视网膜上,所以能看到实像,故C正确;
D.保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成像规律可知像距变小,光屏应向左移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共14小题,每空1分,共37分)
13. 智能手机有一个功能叫“智慧语音”,它可以通过识别声音实现对手机解锁,该系统主要是根据声音的_________(选填“音调”、“音色”或“响度”)这一特征来工作的;岸上手机声音通过空气传入水中时,声音的传播速度_________(选填“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. 音色 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]不同物体发出的声音的音色不同,智能手机的“智慧语音”,该系统主要是根据声音的音色这一特征来工作。
[2]一般情况下,声音在液体中的传播速度大于在空气中的传播速度,所以岸上手机声音通过空气传入水中时,声音的传播速度变大。
14. 一个声源 2min 内振动了 720 次,它的频率为是_________ Hz,人耳_________(能/不能)听到该声音;次声武器发射的次声与人体发生共振,致使共振的器官造成损伤甚至导致人死亡,次声武器利用了声音能够传递_________的特点。
【答案】 ①. 6 ②. 不能 ③. 能量
【解析】
【详解】[1]物理学中,1s内振动的次数叫做频率,则该声源频率为
[2]人耳能听到的声音频率在20~20000Hz之间,超过这个范围,人耳是听不到的,故人耳不能听到该声音。
[3]声音能够传递信息和能量,次声武器发射的次声与人体发生共振,致使共振的器官造成损伤甚至导致人死亡,次声武器利用了声音能够传递能量的特点。
15. 小明同学对已学光现象部分知识归纳总结如下:
(1)如图甲,一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩光带,这个现象叫_________。
(2)如图乙为光的三原色及其混合的示意图,则A应该填_________,B应该填_________。
【答案】(1)光的色散
(2) ①. 绿 ②. 白
【解析】
【小问1详解】
当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
【小问2详解】
[1]色光的三原色是:红、绿、蓝。
[2]红光、绿光和蓝光混合在一起得到的是白光。
16. 地震伴有的次声波是由于物体的_________产生的。控制环境污染是无锡市创建文明城市的重要举措。居民小区禁止汽车鸣笛(如图甲)是从_________处减弱噪声;城区步行街上安装的噪声监测装置(如图乙),显示噪声为55_________(单位)。
【答案】 ①. 振动 ②. 声源 ③. dB
【解析】
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,地震伴有的次声波也是由于物体的振动产生的。
[2]禁止汽车鸣笛是控制噪声的产生,从声源处减弱噪声。
[3]噪声监测器是用来监测噪声大小的仪器,单位是dB,据图所示的噪声监测器显示屏显示55的数字,可知此时的噪声是55dB。
17. 如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为________,折射角为________,界面CD的左侧为________(填“玻璃”或“空气”)。
【答案】 ①. 30° ②. 45° ③. 玻璃
【解析】
【详解】[1][2][3]已知CD是界面,图中的虚线PQ为法线,由下图可知
根据反射角等于入射角可知,界面左边的BO为入射光线,OA为反射光线,界面右边的OE为折射光线;所以入射角
而
则折射角
因折射角大于入射角,所以界面右侧为空气,左侧为玻璃。
18. 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。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为_________ m;
(2)若光斑B向右移动了2m,说明水位_________(填“上升”或“下降”)了_________ m。
【答案】(1)6 (2) ①. 下降 ②. 1
【解析】
【小问1详解】
[1] 根据平面镜成像的特点可知,像与物到镜面的距离相等,因为A点与水面相距3m,则A点在水中的像A′与水面也相距3m,所以A与它在水中的像A′之间的距离为
L=3m+3m=6m
【小问2详解】
[1][2]入射光线的方向不变,当光斑B向右移动了2m时,移动到E点,如下图所示,有
BE=OF=2m
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1m。
19. 在飞机失联搜寻的过程中,各国舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(又叫“声呐”),如图,若海的深度是6000m,声音在海水中传播的速度是1500m/s,则需经过______s才能接收到信号,这种方法不能用来测量月球和地球之间的距离,是因为_____。
【答案】 ①. 8 ②. 真空不能传声
【解析】
【详解】[1]声呐测量海深时,声音从海面传播到海底再反射回海面,传播的总路程是海深的2倍。
已知海的深度,则声音传播的总路程
声音在海水中传播的速度,接收到信号所需的时间
[2]声音的传播需要介质,而月球与地球之间是真空环境,没有传播声音的介质。超声波属于声音,无法在真空中传播,所以这种方法不能用来测量月球和地球之间的距离。
20. 小明将凸透镜正对太阳光,在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑,此凸透镜的焦距为___________cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情况,如果他想看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜___________书本(选填“远离”或“靠近”),凸透镜和书本的距离应满足的条件是___________。
【答案】 ①. 10 ②. 远离 ③. 小于10cm
【解析】
【详解】[1]平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,这一点就是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距,所以根据题意可知此凸透镜的焦距为10cm。
[2][3]因为想要看到正立的像,所以可知此时凸透镜相当于一个放大镜,放大镜利用的是当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像的原理,所以想看到正立的“国”字,凸透镜和书本的距离应小于10cm,而当凸透镜成正立、放大的虚像时,物距越大,像距越大,成的虚像越大,所以可知想要看到更大的正立的“国”字,小明需要将凸透镜远离书本,但是距离不能大于10cm。
21. 小明父亲一次在烈日下洗车,车身油漆上出现了不少黑点,像是烧焦了的痕迹,这是因为车身上残留的水滴相当于__,对光线有__作用,使得水滴下的车身温度升高而失去光泽;汽车的反光镜属于__(选填“凸面镜.”或“凹面镜”)
【答案】 ①. :凸透镜 ②. 会聚 ③. 凸面镜
【解析】
【详解】解:(1)在阳光下的水滴好比一个小的凸透镜,把太阳光进行了会聚,同时也会聚了太阳光的能量,使得局部高温,从而伤害汽车的外表.
(2)汽车的反光镜(后视镜)属于凸面镜,对光有发散作用,可以起到扩大视野的作用.
故答案为凸透镜;会聚;凸面镜.
点睛:(1)水珠的形状是中央厚边缘薄,相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用.(2)生活中的面镜有三种:凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野;凹面镜对光线有会聚作用;平面镜能成像,能改变光的传播方向.
22. 入冬以来,我市多次出现大雾天气,交警部门提醒广大市民:雾天行车不能开远光灯,而应该打开雾灯.利用题中信息和所学知识,回答下列问题:
远光灯照射角度偏向上方,照射出来的平行光线打在浓雾中,反射光会杂乱无章的射向不同方向,导致车头形成白茫茫的一片,无法看到前方物体.这种反射叫____,此时____(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;防雾灯分前雾灯和后雾灯(标志如图所示),其中后雾灯一般为比尾灯更明亮的红色,这是利用了红光____(选填“易穿透”或“易反射”)的特性。
【答案】 ①. 漫反射 ②. 遵循 ③. 易穿透
【解析】
【详解】[1][2]一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;
[3]红光的穿透能力强,且红色有警示作用,因此后雾灯利用了比尾灯更明亮的红色。
23. 如图所示,用鱼叉叉鱼时人看到的“鱼”是由光的__________形成的像,要朝着所看到的“鱼”更__________(选填“浅”或“深”)一些的位置叉去才能叉到鱼上。
【答案】 ①. 折射 ②. 深
【解析】
【详解】[1][2]渔民叉鱼时,看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是变浅的鱼的虚像,所以渔民叉鱼时要朝着所看到的“鱼”更深一些的位置插去,才能叉到鱼。
24. 沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,图甲为这一现象的示意图;若在窗上开一个小孔,则在室内纸屏上也会看到“莺的影子”,还会呈现“莺西则影东”的现象,如图乙所示,“莺西则影东”描述的现象叫_______,图甲和图乙中的现象原理_______(相同/不相同),图乙所成的影,室内纸屏远离小孔,则其影的大小会_______。
【答案】 ①. 小孔成像 ②. 相同 ③. 变大
【解析】
【详解】[1][2][3]如图乙所示,“莺西则影东”描述的现象叫小孔成像,图甲是影子的形成,小孔成像和影子都是由于光的直线传播形成的,原理相同。小孔成像的大小与光屏到小孔的距离,物到小孔的距离等有关,图乙所成的影,室内纸屏远离小孔,像距变大,则其影的大小变大。
25. 如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角.潜望镜是利用了光的_________________原理.现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚像位于________________________________(选填:“与平面镜1等高的正前方”、“平面镜1的正上方”、“与平面镜2等高的正前方“或“平面镜2的正下方”).
【答案】 ①. 反射 ②. 与平面镜2等高的正前方
【解析】
【详解】由题意知潜望镜是由两块平面镜均相对水平面倾斜45°角构成的,平面镜是成像的原理是光的反射,所以潜望镜是利用了光的反射原理.人眼看到平面镜中的虚像是物体反射经平面镜反射进入人眼,所以看到虚像的位置在进入人眼光线的反向延长线上,即眼睛与平面镜2水平连线的直线上,也就是军舰所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方
26. 小赵同学在家进行光学实验,他找来一个圆柱形玻璃杯,在玻璃杯后紧靠玻璃杯的白纸上面水平方向的箭头如图甲所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,则乙、丙、丁、戊图所示情景中,不可能看到的一幅图是______,将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景是______(以上两空均填写图片标号)。
【答案】 ①. 丁 ②. 戊丙乙
【解析】
【详解】[1]圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜,玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体。
乙图中的像相对于物体是倒立、缩小的,当物体在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像,有可能。
丙图中的像相对于物体是倒立、放大的,物体在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,有可能。
丁图中的像是倒立、变粗的像,由于玻璃杯上下的形状是相同的,故像在上下方向的大小是不变的,不可能。
戊图中的像相对于物体是正立放大的,当物体在凸透镜的焦距之内时可以成正立、放大的虚像,有可能。
[2]开始白纸在焦距之内,成正立、放大的虚像,成的像如图戊,将白纸逐渐远离杯子的过程中,当白纸在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,成的像如图丙,当白纸在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像,成的像如图乙,所以依次观察到情景是戊丙乙。
三、解答题(本题共5小题,作图每图2分,每空1分,共39分)
27. 按照题目要求作图。
(1)请在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)一束光由空气斜射入水中,请在图乙中画出反射光线及折射光线的大致位置。
(3)在图丙中,完成光线从左边射向凸透镜折射后,再射向凹透镜折射后的光路。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,分别作出点A、B关于平面镜的对称点A′、B′。用虚线连接A′、B′,即为物体AB在平面镜中所成的像A′B′,如图所示:
【小问2详解】
根据光的反射定律,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;先过入射点O作垂直于界面的法线(虚线),已知入射角为
所以反射角也为,在空气中法线的另一侧作出反射光线;根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;在水中法线的另一侧作出折射光线,折射角小于入射角,如图所示:
【小问3详解】
通过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴射出,所以从左边射向凸透镜、过焦点的光线,经凸透镜折射后平行于主光轴;平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点,所以经凸透镜折射后平行于主光轴的光线,射向凹透镜时,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过,如图所示:
28. 以下所示情景,是爱动手的小明做的一些声学实验:
(1)如图甲,保持刻度尺伸出桌面的长度一定,用大小不同的力度拨动刻度尺,观察到刻度尺振动的______(填“快慢”或“幅度”)不同,而且还能够听出刻度尺发出声音的______(填声音特性)发生了变化,这个实验说明声音的这个特性与______(填“频率”或“振幅”)有关;
(2)如图乙所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,说明声音可以在______中传播;还可以观察到紧挨音叉的乒乓球弹起,乒乓球在实验中的作用:______。这种研究方法叫做______。
(3)如图丙所示,用肥皂膜模拟人耳的鼓膜,当喇叭发声时肥皂膜会______;当喇叭音调越高,肥皂膜振动越快,可见音调与发声体______(填“频率”或“振幅”)有关。
【答案】(1) ①. 振幅 ②. 响度 ③. 振幅
(2) ①. 空气 ②. 将微小的振动放大 ③. 转换法
(3) ①. 振动 ②. 频率
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]用大小不同的力拨动,刻度尺的振动幅度大小不同,刻度尺发出声音的响度不同,这说明响度与振幅有关。
【小问2详解】
[1][2][3]敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,左右两边的音叉之间是空气,说明声音可以在空气中传播;观察到乒乓球被弹开,这是将微小的振动放大,用到转换法。
【小问3详解】
[1][2]当喇叭振动发出声音后,声音经过空气传播到肥皂膜处,引起肥皂膜的振动,当喇叭音调越高,频率越快,肥皂膜振动越快,可见音调与发声体振动的频率有关。
29. 为了探究平面镜成像特点,小红将一块厚度为0.5cm的玻璃板竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,进行实验。
(1)在实验中,小红透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,她用_______(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B找到了这两个像(如图甲),其中处的像是蜡烛A通过玻璃板的_______(填“P”或“Q”)平面镜成像得到的。
(2)小红在处放了一张白纸做光屏,白纸上_______(填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像。说明平面镜所成的是_______像。
(3)小红按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一些数据如下表,然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量错误是_______(填“物距u”或“像距v”)。
物距u/cm
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v/cm
4.5
5.5
6.5
7.5
(4)小红了解到平面镜是在玻璃板的背面镶上了一层不透明的金属膜制成的(如图乙),她疑问:物体是通过镜子的前面成像还是背面成像?于是她将一支铅笔的笔尖贴着镜子,眼睛从侧面观察,若发现笔尖与笔尖所成的像_______(填“有”或“无”)距离,则说明物体是通过镜子背面成像。
(5)如图丙,利用平面镜可以把微小形变“放大”,在箭头所指处用力向下压桌面,使桌面发生形变时,光点就会在刻度尺上出现明显的移动,在图中,刻度尺上光点将会向_______(填“上”或“下”)移动。
【答案】(1) ①. 未点燃 ②. P
(2) ①. 不能 ②. 虚
(3)像距v (4)有
(5)下
【解析】
【小问1详解】
[1]若蜡烛B点燃,其自身的烛焰会干扰对蜡烛A像的观察,难以准确判断蜡烛B是否与蜡烛A的像完全重合。 用未点燃的蜡烛B,可通过移动它,使其与蜡烛A的像在视觉上完全重合,从而确定像的位置。
[2]由图甲知,平面镜P与蜡烛A的距离较小,Q与蜡烛A的距离较大,所以A在P中成的像距离较近,在Q中成的像距离较远。所以A′处的像是蜡烛A通过P平面镜成像得到的。
【小问2详解】
[1][2]蜡烛在平面镜中的像是光的反射光线的反向延长线会聚成的虚像,在光屏上不能承接,此时的白纸相当于光屏,所以不能接收到蜡烛的像。
【小问3详解】
由图甲知,所测量的物距蜡烛与P的距离,像距是像到Q的距离,而蜡烛在P中成的像的像距应是像到P的距离,所以像距v测量错误。
【小问4详解】
若物体通过镜子背面(金属膜)成像,笔尖贴着镜子时,笔尖到背面的距离为玻璃板厚度,像到背面的距离也为玻璃板厚度,所以笔尖与像会有距离;若通过前面成像,笔尖与像几乎无距离。
【小问5详解】
由图丙知,桌面发生形变时,桌面上的两面镜子都向中间倾斜,射向N镜子入射光线不变,入射角变小,反射角也变小,射向M镜子的光线的入射点向下移动,且入射角变小,反射角随之变小,则反射向P的光点会向下移动。
30. 程老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图1所示),引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒。
(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”)
(2)小明在实验中发现光屏上成的蜡烛的像偏上(如图丙所示)是因为忽略了实验中的一个操作步骤,这一步应是_______。
(3)如图3所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是_______cm。
(4)当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、_______的实像。要使烛焰在光屏上所成的像变大,应保持透镜的位置不动,调节蜡烛的位置,同时将光屏_______(填“靠近”或“远离”)透镜,直至得到清晰的像。
(5)将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从凸透镜的_______(选填“左”或“右”)侧透过凸透镜直接观察到烛焰_______立的像;若将一不透明的光屏置于图中虚线处,如图所示,则此时人眼_______(选填“能”或“不能”)看到烛焰的像。
(6)将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上(如图4),做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v。物像间距,绘出图线5(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L______。经“百度”发现,物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率,结合图丙、图5,可知当物距时,______。
【答案】(1)乙 (2)调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度 (3)10
(4) ①. 放大 ②. 远离
(5) ①. 正 ②. 右 ③. 能
(6) ①. ②. 0.5
【解析】
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
若烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度,像会偏离光屏中心,导致像偏上,因此需调整三者中心在同一高度。
【小问3详解】
由图3可知,当时,,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,故焦距
【小问4详解】
[1][2]当时,,成倒立、放大的实像。根据 “物近像远像变大”,要使像变大,需减小物距(蜡烛靠近透镜),同时增大像距(光屏远离透镜)。
【小问5详解】
[1][2]当时,成正立、放大的虚像,虚像与物体在凸透镜同侧,需从右侧观察。
[3]虚像由光的折射光线的反向延长线会聚而成,不透明光屏置于虚线处,无法阻挡折射光线的反向延长线,因此人眼能看到烛焰的像。
【小问6详解】
[1]由图5可知,物像间距L最小为4f,要成实像,蜡烛与光屏间距需满足。
[2]当时,由图5得
放大率
31. 如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)根据小明的定义,图甲实验中,测得折射角为40°,则此时的“偏折比”为______。根据你所学的知识,你认为猜想1是______(选填“正确”或“不正确”)。
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”______(选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则______光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为______。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。如图丁所示,经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表所示:
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0°
45.0°
60.0°
30.0°
45.0°
60.0°
30.0°
45.0°
60.0°
光线在玻璃中与法线夹角
22.0°
32.0°
40.5°
17.0°
24.4°
30.4°
20.0°
28.9°
36.3°
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比”_______(选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越_______(选填“高”或“低”),因此我们认为小华对“偏折比”定义的优点是_______。
【答案】(1) ①. 0.8 ②. 不正确
(2)小于 (3) ①. 绿 ②. 1.25
(4) ①. 不相等 ②. 高 ③. 从表中数据分析可知,在相同条件下,光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质,小华这种定义的比值是一定的。
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲实验中,测得折射角为40°,已知入射角为50°,则偏折比
[2]水面上升或下降时,入射角和折射角都不变,则折射角与入射角的比值即偏折比也不变,由此说明偏折比与液体深度无关,故猜想1不正确。
【小问2详解】
将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合,如图1
由图1可知:水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,则在相同条件下,油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
【小问3详解】
[1]光线的入射角和入射点不变,绿、紫色激光的折射光线,如图2
由图2可知:绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角,由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:绿光的“偏折比”大。
[2]光在玻璃砖上表面折射时偏折比为0.8,即
根据光路可逆,下表面折射时,入射角变为上表面的折射角,折射角变为上表面的入射角,所以偏折比为
【小问4详解】
[1][2][3]分析玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比”不相等。分析表中数据,当光线在空气中与法线夹角都是30°时,光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大,“偏折比”越大,说明介质对光的折射程度越高。从表中数据分析可知,在相同条件下,光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质,小华这种定义的比值是一定的。
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