精品解析:陕西省西安市莲湖区部分学校2025-2026学年八年级上学期期中检测物理试题
2025-12-01
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内容正文:
2025-2026学年度第一学期期中检测
八年级物理(苏科版)
考生注意:本试卷共6页,满分80分,时间80分钟。
第一部分 (选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合要求的)
1. 生活中许多物体都可以发光,下列物体中属于光源的是( )
A. 夜晚天上的月亮 B. 教室内反光的黑板
C. 璀璨的钻石 D. 正在放映的电视机画面
2. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。唐朝著名诗人李白在《夜宿山寺》中写道“……不敢高声语,恐惊天上人”。诗句中的“高”是指( )
A. 响度大 B. 音调高 C. 音色美 D. 频率快
3. 成都天府广场上,喷泉的水柱伴随音乐舞动,如图。关于上述情景,下列说法正确的是( )
A. 乐曲的声音是由水柱振动产生
B. 根据音调区分不同乐器的声音
C. 距广场越远,听到音乐的响度越小
D. 水柱的形状只受行人音色的影响
4. 如图所示是一款超声导盲手杖,它可以通过发射超声波并接收反射波探测周围5m内障碍物的情况,将其处理成语言信号及时播放出来。它能帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息,方便出行。下列说法正确的是( )
A. 超声波的产生不需要振动
B. 该超声导盲手杖的定位原理与声呐测距的原理相同
C. 该导盲杖利用了声音可以传递能量来工作
D. 在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
5. 关于声现象的描述,下列说法错误的是( )
A. 图甲中,把耳朵贴在桌面上,听到轻敲桌子的声音,说明桌子能传声
B. 图乙中,超声波清洗机正在清洗眼镜,说明超声波能传递能量
C. 图丙中,摩托车安装消声器,可以在声源处减弱噪声
D. 图丁中,蝙蝠靠次声波发现昆虫
6. 如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”,我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来看到自己在水中的像。下列说法正确的是( )
A. 你在水中所成的像是倒立的
B. 你看到的像是由水面反射形成的
C. 你靠近水面,水中的像逐渐变大
D. 你靠近水面,水中的像远离水面
7. 如图是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏,在场馆每一个座位上抬头,都可以清晰地看到斗屏上播放的内容,下列说法正确的是( )
A. 斗屏上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
B. 观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射
C. 所有观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射
D. 观众可以在各个方向看到屏幕上画面,是因为斗屏上的光可以不沿直线传播
8. 端午节阳光明媚,小红和爸爸在湿地公园畅游。走在林荫道上,地面上到处是大小不同的圆形光斑;湖面如镜,鱼在云中游;微风拂过,湖面波光粼粼。对上述现象解释错误的是( )
A. 波光粼粼是由光的反射形成
B. 圆形光斑是由光的直线传播形成
C. 小红看到水里的鱼是实像
D. 小红看到水里的云是光的折射形成
9. 如图所示为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站,电站使用了超过1.2万面定日镜,当太阳位置发生变化时,自动控制系统可以调整定日镜的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。如图所示为熔盐塔式光热电站工作的示意图,某时刻有两束太阳光L1、L2(可视为平行光)分别射到两个平面镜P1、P2上,经平面反射后两束反射光会聚在塔顶端的M点,下列说法正确的是( )
A. L1和L2的入射角相等 B. L1和L2的反射角相等
C. L1的入射角比L2的大 D. L2的反射角比L1的大
10. 检查视力时,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。要求被测者与视力表像的距离为5m,如图所示是小明在一次测量视力时的情景,下列有关说法,正确的是( )
A. 视力表中开口向上的“E”,人在平面镜中看到的像开口向下
B. 视力表中开口向左的“E”,人在平面镜中看到的像开口向左
C. 小明按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.3m
D. 小明按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
第二部分 (非选择题共60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,每图2分,计18分)
11. 如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用_________声波交流,这是利用声音传递_________。
12. 如图,在试管中加入少量水,对着试管口吹气,___________(选填“试管”“试管内水”或“试管内空气”)振动发出声音。若试管中的水量增大,则声音的音调将___________(选填“变高”“变低”或“不变”),发出的声音通过___________传入人耳。
13. 如图所示是小明和爷爷到湖中叉鱼的情景,船在水中的倒影是由于光的___________形成的。小明想要叉到鱼,应瞄准鱼的___________(选填“上方”或“下方”)叉鱼,这是由于光的___________引起的。
14. 我们的生活与物理现象密切相关。如图-1所示,城市交通道路旁边的禁止鸣笛标志是在___________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声;如图-2所示,地下室的广角镜是一个___________(选填“凸面”“凹面”或“平面”)镜,对光线有___________作用,从而扩大人们的视野。
15. 如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的______(填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上,______(填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地______(填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
16.
(1)如图-1所示,根据平面镜成像的特点,在图中画出像A'B'在平面镜MN前的物体AB。
(2)如图-2所示,请根据水中的折射光线大致画出它在空气中的入射光线。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求填空。
(1)探究光的折射规律实验如图-1所示,保持入射光线方向不变,向水槽内加水使水面升高,激光笔在水槽底部的光斑会向______(选填“左”或“右”)移动;
(2)如图-2所示,若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状______(选填“改变”或“不变”);
(3)如图-3所示,当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会______,我们可以由此推理出______。
18. 古筝是中国独特的民族乐器之一,已经有2500年的历史了。小红在古筝演奏中发现,拨动不同琴弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是她利用弦音计(如图-1所示)做研究,弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦,每根弦线的松紧程度都相同,她选用的琴弦长度、材料图中已标出,弦线a、b、d粗细相同,弦线c较细。
(1)若她选择b、c两弦线做实验,则是探究音调与弦线______的关系,若她要探究音调与弦线材料的关系,则应选择______两弦线做实验;
(2)小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦,则琴弦发出声音的______不同;
(3)小红在演奏中还发现,古筝使用一段时间后会发生“走音”现象,于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”(如图-2所示),这是通过改变琴弦的______来实现的。
19. 在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)小华把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板______放置在平面镜上;实验中,硬纸板主要作用是为了______和测量角度。
(2)如图甲,实验时她让光线EO贴着纸板射向O点,她应选用______(选填“光滑”或“粗糙”)的硬纸板,光线EO经平面镜反射后,沿着另外一个方向OF射出。
(3)若让另一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,发现光束将沿图中______方向射出,这是因为______。
(4)实验中若将纸板整体向后倾斜,如图乙所示,此时让光贴着纸板沿EO方向射向镜面上的O点,则在纸板上不能看到反射光线,说明了______。
(5)本实验要改变入射角进行多次实验,其目的是______。
20. 李洋同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B,如图所示。
(1)李洋同学选用玻璃板代替平面镜,主要是为了____________;
(2)李洋同学在竖立的玻璃板前放置点燃的蜡烛A,拿____________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛月与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是____________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)李洋同学将B蜡移走并此处放一光屏,他在光屏这一侧看光屏:____________(选填“有”或“没有”)蜡烛A的像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小____________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,李洋同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置____________(选填“向右移动”“向左运动”或“不变”);
(6)在实验过程中,若玻璃板倾斜(如图乙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的____________(选填“C”或“D”)处。
四、综合题(共5小题,计20分)
21. 如图所示,爱好摄影的小明同学在拍摄水果时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。
(1)他看到的苹果是___________色的,香蕉是___________色的;
(2)实验前我们看到的盘子是白色的,是因为白色物体能___________所有的色光;
(3)在室外时,我们透过蓝色透明玻璃,观察红苹果时,看到的苹果是___________色的。
22. 阅读短文,回答问题。
随着超声波指纹识别技术SenseiD的出现,屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及,超声波指纹技术是通过发射超声波扫描手指的指纹,并根据接收到的反射波分析得出指纹的信息。其优势在于超声波具有较强的穿透能力。能够穿透由玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料制成的智能手机外壳进行扫描。
(1)超声波指纹识别系统能置于手机内部,不占用手机外表面的位置,是因为超声波具有___________;
(2)在15℃的空气中,超声波传播的速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)次声波传播的速度。当超声波在传播过程中遇到障碍物时___________(选填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回声;
(3)超声波的频率范围___________ Hz,人耳___________(选填“能”或“不能”)听到超声波;
(4)某次超声波指纹识别系统在发出超声波时,遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,并测得回收信号的时间分别为0.30ms,0.16ms、0.30ms、0.14ms、0.30ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘制出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的___________。
A. B. C. D.
23. 阅读短文、回答问题。
汽车抬头显示(如图-1所示)又叫汽车平视显示系统(Head Up Display),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-2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,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。该像是____(选填“实”或“虚”)像。
(2)HUD有一个技术难题,即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__________(选填“厚度”或“透明度”)。
(3)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__________。
(4)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”或“靠近”)挡风玻璃。移动显示器后,像的大小将_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。如果成像不清晰,可以__________(选填“增强”或“减弱”)显示器亮度,改善成像效果。
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2m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
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2025-2026学年度第一学期期中检测
八年级物理(苏科版)
考生注意:本试卷共6页,满分80分,时间80分钟。
第一部分 (选择题共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合要求的)
1. 生活中许多物体都可以发光,下列物体中属于光源的是( )
A. 夜晚天上的月亮 B. 教室内反光的黑板
C. 璀璨的钻石 D. 正在放映的电视机画面
【答案】D
【解析】
【详解】A.夜晚天上的月亮,它本身并不发光,而是反射太阳的光,所以月亮不是光源。故A不符合题意;
B.教室内反光的黑板,同样地,黑板本身也不发光,它是反射教室内的灯光或自然光,因此黑板也不是光源。故B不符合题意;
C.璀璨的钻石,钻石的闪耀是由于它反射和折射光线造成的,钻石本身并不发光,所以钻石也不是光源。故C不符合题意;
D.正在放映的电视机画面,电视机画面是由电视机内部的发光元件(如LED灯或液晶背后的背光灯)发出的光形成的,所以正在放映的电视机画面是光源。故D符合题意。
故选D。
2. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。唐朝著名诗人李白在《夜宿山寺》中写道“……不敢高声语,恐惊天上人”。诗句中的“高”是指( )
A. 响度大 B. 音调高 C. 音色美 D. 频率快
【答案】A
【解析】
【详解】“不敢高声语,恐惊天上人”,诗句中的“高”是指响度大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 成都天府广场上,喷泉的水柱伴随音乐舞动,如图。关于上述情景,下列说法正确的是( )
A. 乐曲的声音是由水柱振动产生
B. 根据音调区分不同乐器的声音
C. 距广场越远,听到音乐的响度越小
D. 水柱的形状只受行人音色的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音由物体的振动产生,喷泉的乐曲来自音响播放的录制声音,由电子设备的音响振动发声,与水柱无关,故A错误;
B.我们辨别不同乐器的声音,是因为不同乐器的材料与结构不同,发出声音的音色不同,故B错误;
C.响度与振幅还有距离声源的距离有关,距离声源越远,响度越小,所以离广场越远,听到的声音越小,故C正确;
D.水柱形态由喷泉的控制系统调节,受播放音乐的响度、音调等因素影响,与行人音色无关,故D错误。
故选C。
4. 如图所示是一款超声导盲手杖,它可以通过发射超声波并接收反射波探测周围5m内障碍物的情况,将其处理成语言信号及时播放出来。它能帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息,方便出行。下列说法正确的是( )
A. 超声波的产生不需要振动
B. 该超声导盲手杖的定位原理与声呐测距的原理相同
C. 该导盲杖利用了声音可以传递能量来工作
D. 在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,超声波是频率高于20000Hz的声音,其产生也需要物体振动,故A错误;
B.超声导盲手杖通过发射超声波,并接收障碍物反射回来的超声波,根据发射和接收的时间差来判断障碍物的距离和方位。这利用了回声定位的原理,与声呐测距的原理相同,故B正确;
C.该导盲杖是利用超声波来获取障碍物的位置、大小等信息,这体现了声音可以传递信息,故C错误;
D.地震、海啸等自然灾害来临之前会产生的是次声波(频率低于20Hz的声音),而不是超声波,故D错误。
故选B。
5. 关于声现象的描述,下列说法错误的是( )
A. 图甲中,把耳朵贴在桌面上,听到轻敲桌子的声音,说明桌子能传声
B. 图乙中,超声波清洗机正在清洗眼镜,说明超声波能传递能量
C. 图丙中,摩托车安装消声器,可以在声源处减弱噪声
D. 图丁中,蝙蝠靠次声波发现昆虫
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.声音的传播需要介质,固体、液体和气体都可以作为传声的介质。把耳朵贴在桌面上,听到轻敲桌子的声音,说明桌子能传声,故A正确,不符合题意;
B.声能传递信息,也能传递能量。利用超声波清洗眼镜,是利用声来传递能量,故B正确,不符合题意;
C.减弱噪声的三种途径:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱。给摩托车安装消声器,是在声源处减弱噪声,故C正确,不符合题意;
D.蝙蝠飞行时会发出超声波,超声波向前传播遇到障碍物被反射回来,蝙蝠根据反射回来的时间和方位判断昆虫的位置,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”,我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来看到自己在水中的像。下列说法正确的是( )
A. 你在水中所成的像是倒立的
B. 你看到的像是由水面反射形成的
C. 你靠近水面,水中的像逐渐变大
D. 你靠近水面,水中的像远离水面
【答案】B
【解析】
【详解】AB.水中所成的像属于平面镜成像,是由水面反射光线形成的,所成的像是正立的虚像,故A错误,B正确;
CD.根据平面镜成像的特点,像与物体大小相等,且像和物体到平面镜的距离相等,靠近水面时,水中的像大小不变,像也会靠近水面,故CD错误。
故选B。
7. 如图是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏,在场馆每一个座位上抬头,都可以清晰地看到斗屏上播放的内容,下列说法正确的是( )
A. 斗屏上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
B. 观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射
C. 所有观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射
D. 观众可以在各个方向看到屏幕上画面,是因为斗屏上的光可以不沿直线传播
【答案】C
【解析】
【详解】A.光的三原色是红、绿、蓝,所以斗屏画面上的丰富色彩都是由红、绿、蓝这三种颜色的光混合而成的,故A错误;
B.斗屏是光源,能发出光线,观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的直线传播,故B错误;
C.观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射,反射光线射向四面八方,故C正确;
D.观众可以在各个方向看到屏幕上的画面,是因为斗屏上的光可以射向各个方向,在传播时,每一条光线都是沿直线传播的,故D错误。
故选C。
8. 端午节阳光明媚,小红和爸爸在湿地公园畅游。走在林荫道上,地面上到处是大小不同的圆形光斑;湖面如镜,鱼在云中游;微风拂过,湖面波光粼粼。对上述现象解释错误的是( )
A. 波光粼粼是由光的反射形成
B. 圆形光斑是由光的直线传播形成
C. 小红看到水里的鱼是实像
D. 小红看到水里的云是光的折射形成
【答案】CD
【解析】
【详解】A.波光粼粼是阳光在起伏不平的水面上发生反射形成的现象,属于光的反射现象,故A正确,不符合题意;
B.圆形光斑是阳光透过树叶间隙形成的小孔成像现象,其原理是光的直线传播,故B正确,不符合题意;
C.看到水中的鱼是由于光从水中斜射入空气中,进入人的眼睛的,是光的折射现象形成的虚像,不是实像,故C错误,符合题意;
D.看到水里的云是平面镜成像现象,属于光的反射而非折射,故D错误,符合题意。
故选CD。
9. 如图所示为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站,电站使用了超过1.2万面定日镜,当太阳位置发生变化时,自动控制系统可以调整定日镜的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。如图所示为熔盐塔式光热电站工作的示意图,某时刻有两束太阳光L1、L2(可视为平行光)分别射到两个平面镜P1、P2上,经平面反射后两束反射光会聚在塔顶端的M点,下列说法正确的是( )
A. L1和L2的入射角相等 B. L1和L2的反射角相等
C. L1的入射角比L2的大 D. L2的反射角比L1的大
【答案】C
【解析】
【详解】从图可知,入射光线L1与其对应的反射光线组成的夹角比入射光线L2与其对应的反射光线组成的夹角大, 即L1的入射角与L1的反射角之和比L2的入射角与L2的反射角之和大,因为反射现象中反射角等于入射角,所以L1的入射角等于L1的反射角,L2的入射角等于L2的反射角,L1的入射角大于L2的入射角,L1的反射角大于L2的反射角,故ABD错误,C正确。
故选C。
10. 检查视力时,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。要求被测者与视力表像的距离为5m,如图所示是小明在一次测量视力时的情景,下列有关说法,正确的是( )
A. 视力表中开口向上的“E”,人在平面镜中看到的像开口向下
B. 视力表中开口向左的“E”,人在平面镜中看到的像开口向左
C. 小明按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.3m
D. 小明按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据平面镜成像的特点,像与物体关于镜面对称,所以视力表中开口向上的“E”,人在平面镜中看到的像开口也向上,同理,视力表中开口向左的“E”,人在平面镜中看到的像开口向右,故AB错误;
CD.已知要求被测者与视力表像的距离为5m,由图可知,被测者到平面镜的距离是2.2m,那么视力表的像到平面镜的距离应该是5m-2.2m=2.8m
因为像与物体到平面镜的距离相等,所以视力表到平面镜的距离也为2.8m,则L=2.8m-2.2m=0.6m,故C错误,D正确。
故选D。
第二部分 (非选择题共60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,每图2分,计18分)
11. 如图所示是象群迁移时的情景,它们之间是利用_________声波交流,这是利用声音传递_________。
【答案】 ①. 次 ②. 信息
【解析】
【详解】[1][2]频率低于20Hz的声音称为次声波,象群之间交流用的是低于20Hz的声音,即它们之间是用次声波进行交流,这也说明了声音能够传递信息。
12. 如图,在试管中加入少量水,对着试管口吹气,___________(选填“试管”“试管内水”或“试管内空气”)振动发出声音。若试管中的水量增大,则声音的音调将___________(选填“变高”“变低”或“不变”),发出的声音通过___________传入人耳。
【答案】 ①. 试管内空气 ②. 变高 ③. 空气
【解析】
【详解】[1]对着试管口吹气,试管里空气柱振动发声,此过程中的发声体是试管内空气柱。
[2]若试管中的水量增大,空气柱长度变短,振动频率变快,而频率决定音调,频率越快,音调越高,所以声音的音调将变高。
[3]声音的传播需要介质,在日常生活中,发出的声音是通过空气传入人耳的。
13. 如图所示是小明和爷爷到湖中叉鱼的情景,船在水中的倒影是由于光的___________形成的。小明想要叉到鱼,应瞄准鱼的___________(选填“上方”或“下方”)叉鱼,这是由于光的___________引起的。
【答案】 ①. 反射 ②. 下方 ③. 折射
【解析】
【详解】[1]船在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。
[2][3]我们看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是鱼的虚像,虚像的位置比实际鱼的位置偏高。所以小明想要叉到鱼,应瞄准鱼的下方叉鱼,这是由于光的折射引起的。
14. 我们的生活与物理现象密切相关。如图-1所示,城市交通道路旁边的禁止鸣笛标志是在___________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声;如图-2所示,地下室的广角镜是一个___________(选填“凸面”“凹面”或“平面”)镜,对光线有___________作用,从而扩大人们的视野。
【答案】 ①. 声源处 ②. 凸面 ③. 发散
【解析】
【详解】[1]禁止鸣笛,是直接从产生声音的源头进行控制,所以是在声源处减弱噪声。
[2][3]凸面镜的特点是对光线有发散作用,能够让光线向四周散开,从而扩大视野,所以地下室的广角镜是凸面镜,对光线有发散作用。
15. 如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的______(填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上,______(填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地______(填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
【答案】 ①. 光的直线传播 ②. 不能 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播现象,防窥膜的超细百叶窗结构,使光线只能在特定角度内传播,两侧的光线因直线传播被百叶窗阻挡,无法进入人眼,因此看不清屏幕。
[2]此防窥膜贴在手机屏幕上,不能防止上方的窥视,因为其结构主要针对两侧的光线进行阻挡,上方的光线未被百叶窗结构限制,仍可正常传播,所以无法防止上方的窥视。
[3]为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距,当百叶窗间距减小时,能通过的光线角度范围会进一步缩小,从而使可视范围更小,防窥效果更显著。
16.
(1)如图-1所示,根据平面镜成像的特点,在图中画出像A'B'在平面镜MN前的物体AB。
(2)如图-2所示,请根据水中的折射光线大致画出它在空气中的入射光线。
【答案】(1) (2)
【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。分别过点A'、B'作平面镜MN的垂线并延长,使延长线的长度等于A'、B'到平面镜的距离,得到点A、B,连接点A、B,则AB就是所求的物体。故作图如下:
【小问2详解】
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,已知水中的折射光线,折射点O和法线位置,根据折射角小于入射角,在法线另一侧的空气中画出入射光线AO,使入射角大于折射角。故作图如下:
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 按要求填空。
(1)探究光的折射规律实验如图-1所示,保持入射光线方向不变,向水槽内加水使水面升高,激光笔在水槽底部的光斑会向______(选填“左”或“右”)移动;
(2)如图-2所示,若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状______(选填“改变”或“不变”);
(3)如图-3所示,当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会______,我们可以由此推理出______。
【答案】(1)左 (2)不变
(3) ①. 变小 ②. 真空不能传声
【解析】
【小问1详解】
光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;当两者比较可知刚开始向水槽内注水,即水位低、水位升高时的光的折射的光路图分别如B、A'图所示:
两者比较可知在注水的过程中光斑向左移动。
【小问2详解】
小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关;所以若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状不变。
【小问3详解】
[1][2]当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会减小;假如抽气机能把玻璃罩内的空气全部抽去,当靠近玻璃罩时,几乎不能听到声音,由此推理出真空不能传声。
18. 古筝是中国独特的民族乐器之一,已经有2500年的历史了。小红在古筝演奏中发现,拨动不同琴弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。于是她利用弦音计(如图-1所示)做研究,弦音计上有四根固定在“音箱”上的琴弦,每根弦线的松紧程度都相同,她选用的琴弦长度、材料图中已标出,弦线a、b、d粗细相同,弦线c较细。
(1)若她选择b、c两弦线做实验,则是探究音调与弦线______的关系,若她要探究音调与弦线材料的关系,则应选择______两弦线做实验;
(2)小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦,则琴弦发出声音的______不同;
(3)小红在演奏中还发现,古筝使用一段时间后会发生“走音”现象,于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”(如图-2所示),这是通过改变琴弦的______来实现的。
【答案】(1) ①. 粗细 ②. a、b
(2)响度 (3)松紧程度
【解析】
【小问1详解】
[1]根据控制变量法可知,选择只有粗细不同的b、c两弦线做实验,是探究音调与弦线粗细的关系。
[2]根据控制变量法,要探究音调与弦线材料的关系,则应选择只有材料不同的a、b两弦线做实验。
【小问2详解】
小红轻轻弹和加大力度弹同一根琴弦,则琴弦振幅不同,则发出声音的响度不同。
【小问3详解】
琴弦发出声音的音调与弦线的长度、粗细和松紧程度有关。小红在演奏中还发现,古筝使用一段时间后会发生“走音”现象,于是她就拿出“调音器”拧动琴弦右端的弦钉来“调音”(如图-2所示),这是通过改变琴弦的松紧程度来实现的。
19. 在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)小华把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板______放置在平面镜上;实验中,硬纸板主要作用是为了______和测量角度。
(2)如图甲,实验时她让光线EO贴着纸板射向O点,她应选用______(选填“光滑”或“粗糙”)的硬纸板,光线EO经平面镜反射后,沿着另外一个方向OF射出。
(3)若让另一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,发现光束将沿图中______方向射出,这是因为______。
(4)实验中若将纸板整体向后倾斜,如图乙所示,此时让光贴着纸板沿EO方向射向镜面上的O点,则在纸板上不能看到反射光线,说明了______。
(5)本实验要改变入射角进行多次实验,其目的是______。
【答案】(1) ①. 垂直 ②. 显示光的传播路径
(2)粗糙 (3) ①. OE ②. 光路可逆
(4)入射光线、反射光线、法线在同一个平面内
(5)得出普遍规律
【解析】
【小问1详解】
[1]探究光的反射定律时需要把硬纸板垂直放置在平面镜上,让硬纸板上的法线与平面镜垂直。
[2]实验中需要把光贴着硬纸板入射,这样可以在硬纸板上显示光的传播路径。
【小问2详解】
实验时应选粗糙的硬纸板,让光发生漫反射,使人从不同方向都能看到。
【小问3详解】
[1][2]让光线沿着原先的反射光入射,反射光将沿着原来的入射光射出,说明光路可逆。
【小问4详解】
实验中若将纸板整体向后倾斜,此时让光贴着纸板沿EO方向射向镜面上的O点,则在纸板上不能看到反射光线,原因是因为入射光线、反射光线、法线要在同一个平面内,将纸板整体向后倾斜,此时两块纸板不在同一个平面内,所以看不到反射光,当将纸板恢复在同一个平面上时将在纸板上重新看到反射光线。
【小问5详解】
一次实验得出的规律具有偶然性,为了得出普遍性规律需要改变入射角进行多次实验。
20. 李洋同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B,如图所示。
(1)李洋同学选用玻璃板代替平面镜,主要是为了____________;
(2)李洋同学在竖立的玻璃板前放置点燃的蜡烛A,拿____________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛月与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是____________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)李洋同学将B蜡移走并此处放一光屏,他在光屏这一侧看光屏:____________(选填“有”或“没有”)蜡烛A的像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小____________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,李洋同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置____________(选填“向右移动”“向左运动”或“不变”);
(6)在实验过程中,若玻璃板倾斜(如图乙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的____________(选填“C”或“D”)处。
【答案】(1)确定像的位置
(2) ①. 未点燃 ②. 等效替代法
(3)没有 (4)不变
(5)不变 (6)C
【解析】
【小问1详解】
玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又能看见玻璃板后的物体,李洋同学选择玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像特点,这样做的目的是便于确定像的位置。
【小问2详解】
[1][2]李洋同学在竖立的玻璃板前放置点燃的蜡烛A,为使成像清晰,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛月与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B代替了蜡烛A的虚像,这种确定像与物大小的方法是等效替代法。
【小问3详解】
虚像不能成在光屏上,李洋同学将B蜡移走并此处放一光屏,他在光屏这一侧看光屏:没有蜡烛A的像。
【小问4详解】
平面镜成的像与物大小相等,当蜡烛A向玻璃板靠近时,因物的大小不变,故像的大小不变。
【小问5详解】
平面镜成的像与物关于镜面对称,为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,李洋同学只将玻璃板向右平移,因对称面和物体的位置不变,则蜡烛像的位置不变。
【小问6详解】
平面镜成的像与物关于镜面对称,在实验过程中,若玻璃板倾斜(如图乙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的C处。
四、综合题(共5小题,计20分)
21. 如图所示,爱好摄影的小明同学在拍摄水果时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。
(1)他看到的苹果是___________色的,香蕉是___________色的;
(2)实验前我们看到的盘子是白色的,是因为白色物体能___________所有的色光;
(3)在室外时,我们透过蓝色透明玻璃,观察红苹果时,看到的苹果是___________色的。
【答案】(1) ①. 红 ②. 黑
(2)反射 (3)黑
【解析】
【小问1详解】
[1][2]不透明物体的颜色由反射的色光决定。在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉时,红色苹果只反射红光,所以他看到的苹果是红色的;黄色香蕉只反射黄光,吸收红光,红光照射时,没有光反射出来,所以他看到的香蕉是黑色的。
【小问2详解】
白色物体能反射所有色光,所以实验前我们看到的盘子是白色的。
【小问3详解】
透明物体的颜色由透过的色光决定。蓝色的透明玻璃只能透过蓝光,红色苹果反射的红光被吸收,没有光透过玻璃进入人眼,因此观察红苹果时,看到的苹果是黑色的。
22. 阅读短文,回答问题。
随着超声波指纹识别技术SenseiD的出现,屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及,超声波指纹技术是通过发射超声波扫描手指的指纹,并根据接收到的反射波分析得出指纹的信息。其优势在于超声波具有较强的穿透能力。能够穿透由玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料制成的智能手机外壳进行扫描。
(1)超声波指纹识别系统能置于手机内部,不占用手机外表面的位置,是因为超声波具有___________;
(2)在15℃的空气中,超声波传播的速度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)次声波传播的速度。当超声波在传播过程中遇到障碍物时___________(选填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回声;
(3)超声波的频率范围___________ Hz,人耳___________(选填“能”或“不能”)听到超声波;
(4)某次超声波指纹识别系统在发出超声波时,遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,并测得回收信号的时间分别为0.30ms,0.16ms、0.30ms、0.14ms、0.30ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘制出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的___________。
A. B. C. D.
【答案】(1)较强的穿透能力
(2) ①. 等于 ②. 会
(3) ①. 高于20000 ②. 不能
(4)D
【解析】
【小问1详解】
由题目可知,超声波能够穿透由玻璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料制成的智能手机外壳进行扫描,故超声波指纹识别系统能置于手机内部,不占用手机外表面的位置,是因为超声波具有较强的穿透能力。
【小问2详解】
[1]超声波和次声波都是声波,温度相同时,声波在同种介质中的传播速度是相等的,与频率无关。
[2]由题目可知,超声波指纹技术是通过发射超声波扫描手指的指纹,并根据接收到的反射波分析得出指纹的信息。即当超声波在传播过程中遇到障碍物时,会有一部分被反射回来形成回声。
【小问3详解】
[1][2]物理学中,频率高于20000Hz的声波被称为超声波。人耳的听觉范围是20Hz到20000Hz,超声波的频率超出了人耳的听觉范围,因此人耳不能听到超声波。
【小问4详解】
根据题意,A、C、E测得回收信号的时间相等且最长。由可知,速度一定时,时间越长,则通过的路程越远。因此A、C、E位置手指与手机平面的距离相等且最远,对照图片可知,D符合题意,故选D。
23. 阅读短文、回答问题。
汽车抬头显示(如图-1所示)又叫汽车平视显示系统(Head Up Display),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-2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,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。该像是____(选填“实”或“虚”)像。
(2)HUD有一个技术难题,即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__________(选填“厚度”或“透明度”)。
(3)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__________。
(4)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”或“靠近”)挡风玻璃。移动显示器后,像的大小将_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。如果成像不清晰,可以__________(选填“增强”或“减弱”)显示器亮度,改善成像效果。
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2m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
【答案】(1) ①.
反射 ②.
虚 (2)
厚度 (3)
45° (4) ①.
远离 ②.
不变 ③.
增强 (5)C
【解析】
【小问1详解】
[1]根据短文内容“HUD是利用平面镜成像原理”,可知挡风玻璃在这里起到了平面镜的作用,其成像是利用了光的反射现象。
[2]平面镜所成的像是正立、等大的虚像。
【小问2详解】
挡风玻璃具有一定的厚度,其前后两个表面都可以作为反射面。显示器发出的光线会分别在这两个表面发生反射,形成两个略有偏移的像,人眼看到后就会产生重影。
【小问3详解】
根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称。将显示器(物)看作是水平的,其成的像(像)是垂直于水平面的,即物与像的夹角为90°。在平面镜成像中,镜面是物与像夹角的角平分线。因此,挡风玻璃(镜面)与水平面(物所在的平面)的夹角应为90°的一半,即45°。
【小问4详解】
[1]挡风玻璃是倾斜的平面镜。根据平面镜成像的对称性,当显示器(物)沿水平方向远离挡风玻璃时,其所成的像会相应地升高。因此,要使过低的像升高,应将显示器远离挡风玻璃。
[2]挡风玻璃相当于平面镜,平面镜所成的像与物的大小始终相等。因此,移动显示器,像的大小不变。
[3]成像不清晰通常是因为反射光较弱。增强显示器的亮度,可以使入射光增强,从而使反射光也增强,使所成的像更清晰。
【小问5详解】
人眼观察到的像的距离等于人眼到挡风玻璃的距离与像到挡风玻璃的距离之和。而像到挡风玻璃的距离等于物(显示器)到挡风玻璃的距离。要在有限的车内空间大幅增加像离人眼的距离,就需要大幅增加光线从显示器到挡风玻璃的传播路程。
A.将显示器上的字体变大,只会使像变大,不会改变像的距离,故A不符合题意;
B.将显示器安装在后挡风玻璃上,不符合HUD的设计初衷和使用方式,故B不符合题意;
C.让显示器发出的光线在到达挡风玻璃前,先经过多面平面镜的多次反射,可以有效地“折叠”光路,大大增加光的传播路程,相当于将物(显示器)等效地放在了很远的地方,从而使最终在挡风玻璃上形成的虚像离人眼非常远,故C符合题意。
故选C。
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