精品解析：江苏省苏州市立达中学校2025-2026学年八年级上学期期中物理试卷

2025-2026学年江苏省苏州市姑苏区立达中学八年级（上） 期中物理试卷 一、单选题：本大题共12小题，共24分。 1. 苏州高架公路两侧安装隔声板，能有效降低噪声，下列减弱噪声的途径与之相同的是（ ） A. 禁止鸣笛 B. 医院安装噪声监测仪 C. 学校周围植树 D. 机场跑道工作人员戴防噪声耳罩 2. 镇江古琴艺术（梅庵琴派）是国家级非物质文化遗产代表性项目之一。演奏古琴时用不同的力度拨动同一根琴弦，发出的乐音有不同的（ ） A. 音调 B. 速度 C. 音色 D. 响度 3. 第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，汽车匀速行驶在赛区亚雪公路上，轮胎经过特定设计的凹凸路面时，发出乐音。当轮胎匀速先后经过如图所示的甲、乙两种路面时，发出的声音（　　） A. 频率变大，音调变高 B. 频率变大，音调变低 C. 频率不变，音调不变 D. 频率变小，音调变低 4. 说唱乐团的同学们用乐器合奏以抗美援朝战争为背景的歌曲《小河流淌1952》，乐声悠扬和谐。我们能够分辨出这些乐器的声音，是通过声音的（　　） A. 声速 B. 音色 C. 响度 D. 音调 5. 上世纪中叶，科学家发明了红光LED和绿光LED，为与这两种LED组合产生白色LED光源，科学家又探寻到一种LED，它是（　　） A. 紫光LED B. 黄光LED C. 橙光LED D. 蓝光LED 6. 如图所示是太阳、地球和月球三者位置的示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 月球运动到甲位置时发生日食 B. 月球运动到乙位置时发生月食 C. 月球运动到丙位置时发生日食 D. 月球运动到丁位置时发生月食 7. 家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的，在某次行驶时，发现左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，为确保行驶安全，左侧后视镜的镜面应该（ ） A. 向外旋转 B. 向内旋转 C. 向下旋转 D. 向上旋转 8. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　） A. 甲是凸透镜，乙是凹透镜 B. 甲是凹透镜，乙是凸透镜 C. 甲、乙都是凸透镜 D. 甲、乙都是凹透镜 9. 下列哪幅图中使用的不是凸透镜？（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为 （　　） A. B. C. D. 11. 探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为和时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A. 第一次的像是缩小的 B. 第二次的像比第一次大 C. 蜡烛和光屏间的距离是 D. 凸透镜的焦距是 12. 图甲是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示；下列说法正确的是（ ） A. 不同方向都能看到图案是光在地面发生了镜面反射 B. 该投影灯的成像原理与照相机相同 C. 调小镜头与图片的距离图案变大 D. 地面上看到的是放大的虚像 二、填空题：本大题共9小题，共25分。 13. 某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫在1分钟内做了900次振动，频率是________Hz，这种声波属于________（填“超声波”或“次声波”）。 14. 如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布） 做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管） 中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由空气柱_______发出的。要使哨音音调升高，可以_______（选填“向上推” 或“向下拉”） 活塞。 15. 小灵探究“平面镜成像的特点”时，当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________。为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像，小滨只将玻璃板绕底边向蜡烛B一侧翻转，在此过程中蜡烛A的像大小变化情况是________，蜡烛A顶端与其像之间的距离变化情况是________。 16. 如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，据图分析：________是反射光线，折射角大小是________。 17. 某同学在碗中放一枚硬币，慢慢蹲下，当低至某一观察位置时，就看不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水，在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的______现象，后来看到的是硬币的______（选填“实”或“虚”）像。 18. 如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是由于光的______形成的，倒影是因光的反射形成的______像，且倒影看起来要“暗”一些，是因为有一部分光在水面处发生了______而进入水中，人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了______。 19. 唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，“人工虹”是光的___________现象。如图所示，漫画中的小孩按图中的方法___________喷水时可以看到彩虹；若小孩佩戴蓝色玻璃片的眼镜去观察彩虹，看到彩虹呈___________色。 20. 当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后，接着又要给小明同学照半身像，这时摄影师应该______（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明同学的距离，同时______（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。某次给卡通人照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示，摄影师应当将镜头适当地向______和向______移动。（填“上、下、左、右”） 21. 如图1所示，为了探究“光折射时的特点”： （1）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向______（选填“左”或“右”）移动； （2）保持激光笔的位置不变，将杯的左侧底部缓慢抬起，相应的折射角将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）如改用手电筒垂直往下照射到一个空杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往杯中注满水，杯底部的光圈会变为图2中______。 三、作图题：本大题共4小题，共8分。 22. 顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。如图，用AB表示站在平面镜前的顾客，在图中画出其在镜中的像。 23. 光从空气射向水中，入射光线与入射点O如图所示，请画出反射光线和折射光线。 24. 请根据射出光线在图中作出正确的入射光线，完成该透镜的光路图。 25. 请将图中的光路图补充完整。 四、实验探究题：本大题共5小题，共31分。 26. 小明等同学在“探究声音是什么”的实验中，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。 （1）当用小槌敲击音叉时，在听到声音的同时，观察到乒乓球___________，乒乓球在实验中起到的作用是___________。 （2）小明又去敲击同一个音叉，并且在老师的帮助下通过示波器，在相同时间内截取敲击时的二列声波图，如图甲和乙，从图中可以看出这两次声音的___________（选填“响度”或“音调”）相同。 （3）细心的小明还发现老师桌上还有两种同种材料制成的音叉，如图丙和丁，敲击后___________（选填“丙”或“丁”）图音叉的音调更高。 （4）将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越弱，在此基础上我们可以得出一个结论：___________。但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空。在这种情况下，你是怎样得出这一结论的___________。 A．通过日常生活经验得出的 B．用实验直接证实的 C．通过理论推导出来的 D．建立在实验基础上加科学的推理得出的 27. 某研究小组利用纸盒和一些长短、粗细不同的琴弦，探究“音调与哪些因素有关”的活动。如图所示，他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的直径关系：），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。 （1）若选择琴弦a和b，则是为了研究音调与琴弦______的关系；还可以选择琴弦______（选填符号a、b、c、d），研究“琴弦音调高低与材料的关系”； （2）若有同学选择c和d进行研究，并推理得出琴弦长度越长，振动越慢音调就越低的结论，该同学探究过程中存在的问题是______；本实验探究过程中采用的主要实验方法是______。 28. 探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。 序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r 1 左 右 30° 30° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 60° 60° 4 右 左 60° 60° （1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生______反射； （2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线______； ②反射角______入射角； （3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿______时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。 29. 探究平面镜成像的特点，器材有：茶色薄玻璃板，白纸，三个相同的火炬形棋子，刻度尺，黑色水笔，白卡片。 （1）将白纸平铺在水平桌面上，用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ，交于O点。如图甲所示，将茶色玻璃板的底部贴住MN放置，透过玻璃板，观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方，此时需要______，直至观察到______，表明玻璃板与白纸面垂直，固定好玻璃板； （2）在直线OP上放置棋子A，在玻璃板后方放置白卡片并移动，发现不能在白卡片上观察到棋子的像，表明平面镜所成的像是______像，换用另一个相同的棋子B，在玻璃板后移动，直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合，表明平面镜所成的像和物大小______； （3）经观察，A的像在直线OQ上，为了确定像的位置，如图乙所示，将棋子B、C放置在白纸上，移动棋子B、C，使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B，在白纸上标记B、C的位置，连接CB，______，该点即为棋子A的像A′的位置。用刻度尺测出A到平面镜的距离为9.20cm，将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐，测出像A′到平面镜的距离，如图丙所示，像距为______cm。多次改变棋子A的位置，重复以上操作，将测得的数据记录在表中，分析数据可知：______。 实验序号 ① ② ③ 物到平面镜的距离/cm 9.20 5.10 12.40 像到平面镜的距离/cm ▲ 5.10 12.40 30. 学习透镜的知识以后，芳芳借来了爷爷的眼镜片进行了探究光学成像实验： （1）由图1可知，该透镜的焦距是______cm； （2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的______； （3）如图2，芳芳将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像； （4）芳芳将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，在透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向______（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像； （5）芳芳将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时______（选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像； （6）实验中蜡烛在不断烧短，则光屏上的像向______（选填“上”或“下”）移动； （7）某小组同学将发光的小灯泡放在该凸透镜的焦点处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将______。 五、综合题：本大题共2小题，共12分。 31. 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，生成第2个音；随后，第2个音的弦长“三分益一”，得弦长为，（），生成第3个音；再对第3个音弦长进行“三分损一”，得弦长为，（），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。便可生成中国传统的五声音阶“宫、商角、徵、羽”。 （1）文中的“音高”对应声音三要素中的______。 （2）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 （3）文中的第5个音对应的弦长应该为______（写出分数形式）。 （4）“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 32. 阅读下面信息，回答问题： 据新华社消息，享誉世界的物理学家、诺贝尔物理学奖获得者，中国科学院院士，清华大学教授、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁先生，因病于2025年10月18日在北京逝世，享年103岁。从历史与科学的维度来审视，杨振宁是真正的物理学巨匠，他最突出的贡献是“规范场论”，有几十个诺贝尔奖，和他提出的理论有关。 宇宙中存在四种力——引力、电磁力、强力和弱力。物理学的终极目标，就是找到可以统一解释这四种力的理论，也称“大一统理论”。杨振宁带着学生米尔斯，提出了“杨-米尔斯规范场论”，统一了除引力之外的另外三种力，朝着“大一统”迈出了非常关键的一步。 大统一理论（），简称GUT，又称为万物之理，寻找能统一说明四种相互作用力的理论或模型称为大统一理论。 受此启发，小明思考是否有同样的一个理论或模型去统一解释说明：光的直线传播、光的反射和光的折射。带着这个疑问，小明请物理老师给一些指点。 物理老师提出了3个数学问题。 第一个问题：如图甲某人想从A点尽快抵达B点，他应该选择怎么的路线。小明不假思索的回答到：两点之间直线最短最快，走直线。 第二个问题：如图乙将军每天从营地A出发，先到河边饮马，然后再去河岸同侧的营地B地开会，骑马速度不变，应该怎样走才能使路程最短，用时最短。小明回答到：这是数学上的“将军饮马”题型，先找点A关于河道的对称点，再连接对称点和B，与河道相交的点，即为饮水点。再由饮水点分别向A点B点连线即可。 第三个问题：如图丙岸上A点的某人要对B点落水者施救，人在岸上的奔跑速度大于在水中的游泳速度。A点的施救者应该选择图中的①②③④⑤中哪条路线能最快抵达落水点进行救援。 （1）通过计算，请帮助小明解决第三个问题，应该选择______路线； （2）如果图甲类比于光的直线传播，图乙类比于光的反射，图丙的施救路线类似于光的______； （3）查阅资料可知：光在两种介质中传播时，传播速度一般不同。通常我们把光在其中传播速度较大的介质称为光疏介质，光在其中传播速度较小的介质称为光密介质。光疏介质和光密介质是相对的，如水相对于空气而言是光密介质，水相对于玻璃而言是光疏介质。无论光是从光疏介质斜射入光密介质，还是从光密介质斜射入光疏介质，光疏介质中光线与法线的夹角总是______光密介质中光线与法线的夹角（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）据此，我们可以尝试用一个理论去统一解释说明光的直线传播、光的反射和光的折射。即光在传播过程中会选择一条路径，使得这条路径所需的______（选填“路程”或“时间”）比其他可能的路径更短，这种现象被称为费马原理。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年江苏省苏州市姑苏区立达中学八年级（上） 期中物理试卷 一、单选题：本大题共12小题，共24分。 1. 苏州高架公路两侧安装隔声板，能有效降低噪声，下列减弱噪声的途径与之相同的是（ ） A. 禁止鸣笛 B. 医院安装噪声监测仪 C. 学校周围植树 D. 机场跑道工作人员戴防噪声耳罩 【答案】C 【解析】 【详解】在高速公路两侧安装玻璃隔声板，能有效降低噪声，这是在传播过程中减弱噪声。 A．禁止鸣笛，这是在声源处减弱噪声，故A不符合题意； B．安装噪声噪声监测装置只会测出当时环境声音的响度，但不能减弱噪声，故B不符合题意； C．学校周围植树，可以在传播过程中减弱噪声，故C符合题意； D．机场跑道工作人员戴防噪声耳罩，这是在人耳处减弱噪声，故D不符合题意。 故选C。 2. 镇江古琴艺术（梅庵琴派）是国家级非物质文化遗产代表性项目之一。演奏古琴时用不同的力度拨动同一根琴弦，发出的乐音有不同的（ ） A. 音调 B. 速度 C. 音色 D. 响度 【答案】D 【解析】 【详解】演奏古琴时用不同的力度拨动同一根琴弦，琴弦振幅不同，则发出的乐音的响度不同。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3. 第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举行，汽车匀速行驶在赛区亚雪公路上，轮胎经过特定设计的凹凸路面时，发出乐音。当轮胎匀速先后经过如图所示的甲、乙两种路面时，发出的声音（　　） A. 频率变大，音调变高 B. 频率变大，音调变低 C. 频率不变，音调不变 D. 频率变小，音调变低 【答案】A 【解析】 【详解】当轮胎匀速先后经过如图所示的甲、乙两种路面时，乙图中振动的频率变大，发出的声音的音调变高，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 说唱乐团的同学们用乐器合奏以抗美援朝战争为背景的歌曲《小河流淌1952》，乐声悠扬和谐。我们能够分辨出这些乐器的声音，是通过声音的（　　） A. 声速 B. 音色 C. 响度 D. 音调 【答案】B 【解析】 【详解】音色是发声体的发出声音的品质和特色，由发声体本身的材料和结构所决定，是区别不同物体发出声音的重要标志。能分辨出不同乐器发出的声音是依据发声体发出声音的音色来区分的。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5. 上世纪中叶，科学家发明了红光LED和绿光LED，为与这两种LED组合产生白色LED光源，科学家又探寻到一种LED，它是（　　） A. 紫光LED B. 黄光LED C. 橙光LED D. 蓝光LED 【答案】D 【解析】 【详解】光的三原色是红、绿、蓝，因此红光LED、绿光LED、蓝光LED组合能产生白色LED光源。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6. 如图所示是太阳、地球和月球三者位置的示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 月球运动到甲位置时发生日食 B. 月球运动到乙位置时发生月食 C. 月球运动到丙位置时发生日食 D. 月球运动到丁位置时发生月食 【答案】B 【解析】 【详解】AC．日食，又叫做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象，故AC错误； BD．月食是当地球位于太阳与月球之间，三者在同一条直线上时，被不透明的地球挡住了沿直线传播射向月球的光，太阳光照不到月球上，看不到月球而形成的，故B正确，D错误。 故选B。 7. 家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的，在某次行驶时，发现左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，为确保行驶安全，左侧后视镜的镜面应该（ ） A. 向外旋转 B. 向内旋转 C. 向下旋转 D. 向上旋转 【答案】A 【解析】 【详解】左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，说明后视镜的视角范围过小，没有覆盖到车后马路的区域。为了扩大视角，能看到车后马路的情况，左侧后视镜的镜面应该向外旋转，这样可以使后视镜的反射范围更宽，从而看到车后马路上的情况，确保行驶安全，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8. 光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　） A. 甲是凸透镜，乙是凹透镜 B. 甲是凹透镜，乙是凸透镜 C. 甲、乙都是凸透镜 D. 甲、乙都是凹透镜 【答案】A 【解析】 【详解】由下图可知，光通过甲透镜后折射光线偏向主光轴，说明该透镜对光线有会聚作用，所以甲为凸透镜；而光线经过乙透镜后折射光线推迟会聚了，即该透镜对光线有发散作用，所以乙应为凹透镜，故A正确，BCD错误。 故选A。 9. 下列哪幅图中使用的不是凸透镜？（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，通过透镜所成的像是正立放大虚像，此透镜为凸透镜，故A不符合题意； B．由图可知，通过透镜所成的像是倒立缩小实像，此透镜为凸透镜，故B不符合题意； C．由图可知，通过透镜所成的像是正立缩小虚像，此透镜为凹透镜，故C符合题意； D．由图可知，通过透镜所成的像是倒立放大实像，此透镜为凸透镜，故D不符合题意。 故选C。 10. 如图所示，将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置，在透镜另一侧用光屏（未画出）可以呈现灯丝放大的像，此时A位置到光心O的距离为l，则l与透镜焦距f之间的关系为 （　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．若l<f，根据凸透镜成像规律可知成虚像，则不能在光屏上呈现放大实像，故A不符合题意； B．若l=f，根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像，故B不符合题意； C．若f<l<2f，根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像，故C符合题意； D．若l>2f，根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像，故D不符合题意。 故选C。 11. 探究凸透镜成像的规律时，把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为和时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A. 第一次的像是缩小的 B. 第二次的像比第一次大 C. 蜡烛和光屏间的距离是 D. 凸透镜的焦距是 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上，先固定好点燃的蜡烛和光屏，再移动凸透镜，当凸透镜距离蜡烛为和时，光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像，由光路的可逆性可知，第一次物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距，所以第一次物距是16cm，像距是24cm；第二次物距是24cm，像距是16cm；蜡烛和光屏之间的距离为16cm+24cm=40cm 第一次物距小于像距，成倒立放大的实像，第二次物距大于像距，成倒立缩小的实像，第二次像比第一次小，故C正确，AB错误； D．在第二次中，成倒立缩小的实像，物距24cm>2f① 像距2f>16cm>f② 由①和②得到12cm>f>8cm 所以凸透镜的焦距不可能是20cm，故D错误。 故选C。 12. 图甲是公共场所的宣传投影灯，装在高处的投影灯照在地面上出现图案，其内部结构如图乙所示；下列说法正确的是（ ） A. 不同方向都能看到图案是光在地面发生了镜面反射 B. 该投影灯的成像原理与照相机相同 C. 调小镜头与图片的距离图案变大 D. 地面上看到的是放大的虚像 【答案】C 【解析】 【详解】A．不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射，光照射到凹凸不平的地面，发生了漫反射，导致各个方向都能够看到图案，故A错误； B．该投影灯的成像原理与投影仪相同，都是物距小于像距，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像；而照相机利用的是物距大于二倍焦距成倒立缩小的实像，故B错误； C．调小镜头与图片的距离图案，减小物距，根据凸透镜成实像规律可知，物近像远像变大，所以，调小镜头与图片的距离图案变大，故C正确； D．能够在地面上承接到的像，是实像，而不是虚像，故D错误。 故选C。 二、填空题：本大题共9小题，共25分。 13. 某种昆虫靠翅的振动发声。如果这种昆虫在1分钟内做了900次振动，频率是________Hz，这种声波属于________（填“超声波”或“次声波”）。 【答案】 ①. 15 ②. 次声波 【解析】 【详解】[1]频率是指物体每秒振动的次数，其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。已知昆虫在1分钟（1分钟=60s）内做了900次振动，根据频率的计算公式（其中f表示频率，n表示振动次数，t表示时间），可得该昆虫翅膀振动的频率为 [2]人耳能听到的声音频率范围是20Hz∼20000Hz，频率高于20000Hz的声波叫做超声波，频率低于20Hz的声波叫做次声波。 由于该昆虫翅膀振动的频率为15Hz，15Hz<20Hz，所以这种声波属于次声波。 14. 如图所示，在筷子上捆一些棉花（或碎布） 做一个“活塞”，用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管（或竹管） 中，就做成了一个“鸟哨”，用嘴吹管的上端可以发出悦耳的哨音。哨音主要是由空气柱_______发出的。要使哨音音调升高，可以_______（选填“向上推” 或“向下拉”） 活塞。 【答案】 ①. 振动 ②. 向上推 【解析】 【详解】[1][2]一切正在发声的物体都在振动，哨音主要是由空气柱振动发出的。音调与频率有关，空气柱越短振动越快，频率越高，音调越高，故要使哨音音调升高，可以向上推活塞，减小空气柱的长度。 15. 小灵探究“平面镜成像的特点”时，当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________。为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像，小滨只将玻璃板绕底边向蜡烛B一侧翻转，在此过程中蜡烛A的像大小变化情况是________，蜡烛A顶端与其像之间的距离变化情况是________。 【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 先变大后变小 【解析】 【详解】[1][2]平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小不变；将玻璃板绕底边向蜡烛B一侧翻转，在此过程中，蜡烛A的像大小不变。 [3]平面镜成像像与物关于镜面是对称的，因此在将玻璃板绕底边向蜡烛B一侧翻转的过程中，蜡烛A顶端与其像之间的距离先变大后变小。 16. 如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，据图分析：________是反射光线，折射角大小是________。 【答案】 ①. OA ②. 【解析】 【详解】如图所示， 所以，水平方向的直线为法线，竖直方向的直线为界面，BO为入射光线，OA为反射光线，OC为折射光线， 则为入射角，为折射角，。 17. 某同学在碗中放一枚硬币，慢慢蹲下，当低至某一观察位置时，就看不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水，在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的______现象，后来看到的是硬币的______（选填“实”或“虚”）像。 【答案】 ①. 折射 ②. 虚 【解析】 【详解】[1][2]加水后，硬币反射的光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，折射光进入了眼睛，人逆着折射光线的方向看到硬币的像，眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像，如图所示： 18. 如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是由于光的______形成的，倒影是因光的反射形成的______像，且倒影看起来要“暗”一些，是因为有一部分光在水面处发生了______而进入水中，人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了______。 【答案】 ①. 直线传播 ②. 虚 ③. 折射 ④. 漫反射 【解析】 【详解】[1]图中的黑影是由于光在沿直线传播时，鸟挡住了光线的直线传播，在鸟的另一侧地面形成了黑影。 [2]倒影属于平面镜成像，是光的反射光线的反向延长线会聚形成的虚像。 [3]倒影看起来要“暗”一些，是因为光照射到水面时，同时发生了反射和折射，有一部分光在水面处发生了折射而进入水中，导致反射光线少于入射光线，所以看起来要“暗”一些。 [4]因为光照射在鸟身上反射向四周，发生了漫反射，所以人能从不同角度看见水鸟。 19. 唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，“人工虹”是光的___________现象。如图所示，漫画中的小孩按图中的方法___________喷水时可以看到彩虹；若小孩佩戴蓝色玻璃片的眼镜去观察彩虹，看到彩虹呈___________色。 【答案】 ①. 色散 ②. 二 ③. 蓝 【解析】 【详解】[1]“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，形成“人工虹”，这也就是光的色散现象。 [2]由《玄真子》中“背日喷乎水”可知，人应该背对太阳用喷壶喷出水，才会形成虹霓之状，所以漫画中的小孩按图中的方法二喷水时可以看到彩虹。 [3]透明体的颜色由它透过的色光决定，不透明体的颜色由它反射的色光决定，据此分析，蓝色玻璃片的眼镜是透明的，只能透过蓝色的光，彩虹是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的，小孩佩戴蓝色玻璃片的眼镜去观察彩虹，看到彩虹呈蓝色。 20. 当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后，接着又要给小明同学照半身像，这时摄影师应该______（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明同学的距离，同时______（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。某次给卡通人照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示。为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示，摄影师应当将镜头适当地向______和向______移动。（填“上、下、左、右”） 【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 下 ④. 右 【解析】 【详解】[1][2]当照完合影后，又给小明同学照半身像时，照相机所成的像增大了，像距也要增大，物距减小，所以，照相机到小明的距离减小，镜头到底片的距离增大。 [3][4]由图知，像偏上和偏左，所以物体相对于镜头应向上、向左移动；而人不动，移动镜头，则镜头应向下并向右移动。 21. 如图1所示，为了探究“光折射时的特点”： （1）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向______（选填“左”或“右”）移动； （2）保持激光笔的位置不变，将杯的左侧底部缓慢抬起，相应的折射角将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （3）如改用手电筒垂直往下照射到一个空杯的底部，形成的光圈用虚线表示，若往杯中注满水，杯底部的光圈会变为图2中______。 【答案】（1）左 （2）不变 （3）B 【解析】 【小问1详解】 当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，入射点左移，但入射角和折射角均不变，故可观察到杯底的光斑向左移动。 【小问2详解】 将杯的左侧底部慢慢抬起，水面总保持相平，因为入射角不变，所以反射角也不变，折射角也不变。 【小问3详解】 当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，下图为最左边和最右边折射光线的光路（注意外侧的光线表示没有折射时的光线，内侧的光线表示折射后的光线），如图： 从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧，由此可以联想到周围光线都是如此，故B图为正确图形。 故选B。 三、作图题：本大题共4小题，共8分。 22. 顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。如图，用AB表示站在平面镜前的顾客，在图中画出其在镜中的像。 【答案】 【解析】 【详解】根据平面镜成像特点，像与物体关于平面镜对称，分别作出AB端点A、B关于平面镜的对称点、，用虚线连接、，即为AB在平面镜中的像，如图所示： 23. 光从空气射向水中，入射光线与入射点O如图所示，请画出反射光线和折射光线。 【答案】 【解析】 【详解】光从空气射向水中时同时发生反射和折射，根据反射角等于入射角作出反射光线，根据折射角小于入射角在法线右侧的水中画出大致的折射光线，作图如下： 24. 请根据射出光线在图中作出正确的入射光线，完成该透镜的光路图。 【答案】 【解析】 【详解】由凹透镜的特点知，过光心的光线方向不变；延长线过另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后出射光线平行于主光轴，该透镜的光路图如下图示： 25. 请将图中的光路图补充完整。 【答案】 【解析】 【详解】根据凹透镜的三条特殊光线可知，入射光线延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，过光心的光线经凹透镜后传播方向不变，如图所示： 四、实验探究题：本大题共5小题，共31分。 26. 小明等同学在“探究声音是什么”的实验中，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。 （1）当用小槌敲击音叉时，在听到声音的同时，观察到乒乓球___________，乒乓球在实验中起到的作用是___________。 （2）小明又去敲击同一个音叉，并且在老师的帮助下通过示波器，在相同时间内截取敲击时的二列声波图，如图甲和乙，从图中可以看出这两次声音的___________（选填“响度”或“音调”）相同。 （3）细心的小明还发现老师桌上还有两种同种材料制成的音叉，如图丙和丁，敲击后___________（选填“丙”或“丁”）图音叉的音调更高。 （4）将一只正在发声的闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越弱，在此基础上我们可以得出一个结论：___________。但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空。在这种情况下，你是怎样得出这一结论的___________。 A．通过日常生活经验得出的 B．用实验直接证实的 C．通过理论推导出来的 D．建立在实验基础上加科学的推理得出的 【答案】（1） ①. 跳起来 ②. 放大音叉的振动 （2）响度 （3）丁 （4） ①. 真空不能传声 ②. D 【解析】 【小问1详解】 [1]通过实验发现，用小槌敲击音叉时，音叉发出声音的同时，乒乓球会被弹起一定的角度，说明声音是由于物体的振动产生的。 [2]物体的振动有时用眼睛无法直接看到，可以将微小振动放大，通过乒乓球是否被弹起判断物体是否在振动。 【小问2详解】 由图可知，两幅图中音叉振动的快慢不同，因此声音的音调相同；物体振动时偏离原位置的程度相同（即振幅相同）。 【小问3详解】 由题意和图示可知，两个音叉的材料是相同的，丁的质量、长度小于丙的质量、长度，敲击音叉时，丁音叉振动较快，即丁的振动频率高。 【小问4详解】 [1][2]将一只闹钟放进密封的玻璃罩中，然后逐渐往外抽气，我们听到闹钟声越来越弱。由此我们可以得出声音的传播需要介质，声音在真空中无法传播。但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空。在这种情况下，我们是在实验基础上加科学的推理得出的结论。 故选D。 27. 某研究小组利用纸盒和一些长短、粗细不同的琴弦，探究“音调与哪些因素有关”的活动。如图所示，他们选用的琴弦长度、材料在图中已标出（其中琴弦的直径关系：），并且每根琴弦固定在“音箱”上的松紧程度一致。 （1）若选择琴弦a和b，则是为了研究音调与琴弦______的关系；还可以选择琴弦______（选填符号a、b、c、d），研究“琴弦音调高低与材料的关系”； （2）若有同学选择c和d进行研究，并推理得出琴弦长度越长，振动越慢音调就越低的结论，该同学探究过程中存在的问题是______；本实验探究过程中采用的主要实验方法是______。 【答案】（1） ①. 粗细 ②. a和c （2） ①. 没有控制材料相同 ②. 控制变量法 【解析】 【小问1详解】 [1]a和b相比，其长度和材料相同，粗细不同，所以选择a和b可以探究音调高低和琴弦粗细的关系。 [2]研究“琴弦音调高低与材料的关系”，应控制材料不同，长度和粗细相同，所以选择琴弦a和c。 【小问2详解】 [1]c和d相比，材料不同、长度不同，所以不能得出琴弦长度越长振动越慢音调就越低的结论，该同学探究过程中存在的问题是没有控制材料相同。 [2]物理学中对于多因素的问题，常常采用控制因素的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，每次只改变其中某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 28. 探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。 序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r 1 左 右 30° 30° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 60° 60° 4 右 左 60° 60° （1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生______反射； （2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线______； ②反射角______入射角； （3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿______时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。 【答案】 ①. 漫 ②. 两侧 ③. 等于 ④. 逆 【解析】 【详解】（1）[1]因为光在光屏上发生漫反射，所以能从不同方向观察到光的传播路径。 （2）①[2]分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置，总是左右相反的，所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。 ②[3]分析表格中多组入射角i和反射角r，他们的大小相等，所以反射角等于入射角。 （3）[4]根据图2可知，此时上午某时刻的光路图，说明太阳要逆时针方向运动，入射角变小，反射角也要变小，为了保证使反射光线射向吸热塔，追日镜也要沿逆时针方向旋转。 29. 探究平面镜成像的特点，器材有：茶色薄玻璃板，白纸，三个相同的火炬形棋子，刻度尺，黑色水笔，白卡片。 （1）将白纸平铺在水平桌面上，用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ，交于O点。如图甲所示，将茶色玻璃板的底部贴住MN放置，透过玻璃板，观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方，此时需要______，直至观察到______，表明玻璃板与白纸面垂直，固定好玻璃板； （2）在直线OP上放置棋子A，在玻璃板后方放置白卡片并移动，发现不能在白卡片上观察到棋子的像，表明平面镜所成的像是______像，换用另一个相同的棋子B，在玻璃板后移动，直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合，表明平面镜所成的像和物大小______； （3）经观察，A的像在直线OQ上，为了确定像的位置，如图乙所示，将棋子B、C放置在白纸上，移动棋子B、C，使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B，在白纸上标记B、C的位置，连接CB，______，该点即为棋子A的像A′的位置。用刻度尺测出A到平面镜的距离为9.20cm，将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐，测出像A′到平面镜的距离，如图丙所示，像距为______cm。多次改变棋子A的位置，重复以上操作，将测得的数据记录在表中，分析数据可知：______。 实验序号 ① ② ③ 物到平面镜的距离/cm 9.20 5.10 12.40 像到平面镜的距离/cm ▲ 5.10 12.40 【答案】（1） ①. 调整玻璃板的倾斜程度 ②. OP与其在平面镜中所成的像OP′处在一条直线上 （2） ①. 虚 ②. 相等 （3） ①. 延长CB与直线PQ交于一点 ②. 9.20 ③. 平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等 【解析】 【小问1详解】 [1][2]将茶色玻璃板的底部贴住MN放置，透过玻璃板，观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方，说明玻璃板没有与水平桌面垂直，此时需要调整玻璃板的倾斜程度，直至观察到OP与其在平面镜中所成的像OP′处在一条直线上，表明OP与玻璃板镜面成，则玻璃板与白纸面垂直，固定好玻璃板。 【小问2详解】 [1]实像能用光屏承接，虚像不能。在直线OP上放置棋子A，在玻璃板后方放置白卡片并移动，发现不能在白卡片上观察到棋子的像，表明平面镜所成的像是虚像。 [2]换用另一个相同的棋子B，在玻璃板后移动，直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合，根据等效替代法可知，平面镜所成的像和物大小相等。 【小问3详解】 [1]连接CB，延长CB与直线OQ交于一点，该点即为棋子A的像A′的位置。因为根据光的直线传播原理，当棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B时，说明从棋子A的像点发出的光线沿直线传播被棋子C挡住，所以延长CB与直线OQ的交点即为棋子A的像A′的位置。 [2]如图丙所示，刻度尺分度值为1mm，读数为9.20cm，则像距为9.20cm。 [3]分析表中数据可知，物到平面镜的距离和像到平面镜的距离始终相等，可得：平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。 30. 学习透镜的知识以后，芳芳借来了爷爷的眼镜片进行了探究光学成像实验： （1）由图1可知，该透镜的焦距是______cm； （2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的______； （3）如图2，芳芳将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，移动光屏，直到烛焰在光屏上成清晰的像，则该像是______（选填“放大”“等大”或“缩小”）的像； （4）芳芳将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，在透镜位置不变时，要在光屏上成清晰的像，光屏应向______（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动，才能在光屏上再次成清晰的像； （5）芳芳将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，此时______（选填“能”或“不能”）在光屏上接收到清晰的像； （6）实验中蜡烛在不断烧短，则光屏上的像向______（选填“上”或“下”）移动； （7）某小组同学将发光的小灯泡放在该凸透镜的焦点处，在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小将______。 【答案】（1）10.0 （2）主光轴上 （3）缩小 （4）远离 （5）不能 （6）上 （7）不变 【解析】 【小问1详解】 凸透镜能将一束平行光会聚成一个最小、最亮的光斑，此时凸透镜与光屏间的距离为焦距，该凸透镜的焦距为 【小问2详解】 点燃蜡烛后，为了使像成在光屏中央，所以需要调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心位于主光轴上。 【小问3详解】 将蜡烛移至光具座上20cm刻度线处，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm，大于凸透镜的2倍焦距，成的是倒立、缩小的实像。 【小问4详解】 凸透镜成实像时，根据凸透镜成像的规律，物近像远像变大，物体靠近凸透镜，所成的像应远离凸透镜，所以将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处，物距变小，像距变大，光屏远离凸透镜方向移动。 【小问5详解】 将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处，物距为50.0cm-45.0cm=5cm，小于凸透镜的1倍焦距，成的是正立、放大的虚像，所以不能在光屏上接收到清晰的像。 【小问6详解】 实验过程中，燃烧的蜡烛在不断缩短，根据经过凸透镜中心的光沿直线传播可知，光屏上的像向上移动；为了使烛焰的像能成在光屏中央，在不更换实验器材的情况下，可以将光屏向上移。 【小问7详解】 小灯泡放在该凸透镜的一倍焦距处，经凸透镜折射后平行于主光轴，所以在透镜另一侧将光屏沿主光轴远离透镜的过程中，光屏上的光斑大小不变。 五、综合题：本大题共2小题，共12分。 31. 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，生成第2个音；随后，第2个音的弦长“三分益一”，得弦长为，（），生成第3个音；再对第3个音弦长进行“三分损一”，得弦长为，（），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。便可生成中国传统的五声音阶“宫、商角、徵、羽”。 （1）文中的“音高”对应声音三要素中的______。 （2）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 （3）文中的第5个音对应的弦长应该为______（写出分数形式）。 （4）“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）音调 （2）D （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 古琴中的“音高”是指古琴弦振动时产生的频率高低，指声音三要素中的音调。 【小问2详解】 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。 【小问3详解】 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 【小问4详解】 “宫”音其弦长为基准长度L，“徵”音其弦长为基准长度，“商”音其弦长为基准长度，“羽”音其弦长为基准长度，“角”音其弦长为基准长度，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，按长度排序为1，4，2，5，3，对应五声音阶为宫徵商羽角，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 32. 阅读下面信息，回答问题： 据新华社消息，享誉世界的物理学家、诺贝尔物理学奖获得者，中国科学院院士，清华大学教授、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁先生，因病于2025年10月18日在北京逝世，享年103岁。从历史与科学的维度来审视，杨振宁是真正的物理学巨匠，他最突出的贡献是“规范场论”，有几十个诺贝尔奖，和他提出的理论有关。 宇宙中存在四种力——引力、电磁力、强力和弱力。物理学的终极目标，就是找到可以统一解释这四种力的理论，也称“大一统理论”。杨振宁带着学生米尔斯，提出了“杨-米尔斯规范场论”，统一了除引力之外的另外三种力，朝着“大一统”迈出了非常关键的一步。 大统一理论（），简称GUT，又称为万物之理，寻找能统一说明四种相互作用力的理论或模型称为大统一理论。 受此启发，小明思考是否有同样的一个理论或模型去统一解释说明：光的直线传播、光的反射和光的折射。带着这个疑问，小明请物理老师给一些指点。 物理老师提出了3个数学问题。 第一个问题：如图甲某人想从A点尽快抵达B点，他应该选择怎么的路线。小明不假思索的回答到：两点之间直线最短最快，走直线。 第二个问题：如图乙将军每天从营地A出发，先到河边饮马，然后再去河岸同侧的营地B地开会，骑马速度不变，应该怎样走才能使路程最短，用时最短。小明回答到：这是数学上的“将军饮马”题型，先找点A关于河道的对称点，再连接对称点和B，与河道相交的点，即为饮水点。再由饮水点分别向A点B点连线即可。 第三个问题：如图丙岸上A点的某人要对B点落水者施救，人在岸上的奔跑速度大于在水中的游泳速度。A点的施救者应该选择图中的①②③④⑤中哪条路线能最快抵达落水点进行救援。 （1）通过计算，请帮助小明解决第三个问题，应该选择______路线； （2）如果图甲类比于光的直线传播，图乙类比于光的反射，图丙的施救路线类似于光的______； （3）查阅资料可知：光在两种介质中传播时，传播速度一般不同。通常我们把光在其中传播速度较大的介质称为光疏介质，光在其中传播速度较小的介质称为光密介质。光疏介质和光密介质是相对的，如水相对于空气而言是光密介质，水相对于玻璃而言是光疏介质。无论光是从光疏介质斜射入光密介质，还是从光密介质斜射入光疏介质，光疏介质中光线与法线的夹角总是______光密介质中光线与法线的夹角（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （4）据此，我们可以尝试用一个理论去统一解释说明光的直线传播、光的反射和光的折射。即光在传播过程中会选择一条路径，使得这条路径所需的______（选填“路程”或“时间”）比其他可能的路径更短，这种现象被称为费马原理。 【答案】（1）④ （2）折射现象 （3）大于 （4）时间 【解析】 【小问1详解】 根据光的折射规律：光从空气斜射入水中时，折射光线会靠近法线，即折射角小于入射角；观察图丙发现选择④路线符合要求，应该选择④路线。 【小问2详解】 如果图甲类比于光的直线传播，图乙类比于光的反射，图丙的施救路线类似于光的折射现象。 【小问3详解】 查阅资料可知：光在两种介质中传播时，传播速度一般不同。通常我们把光在其中传播速度较大的介质称为光疏介质，光在其中传播速度较小的介质称为光密介质。光疏介质和光密介质是相对的，如水相对于空气而言是光密介质，水相对于玻璃而言是光疏介质。无论光是从光疏介质斜射入光密介质，还是从光密介质斜射入光疏介质，根据光从空气斜射入水中时，折射光线会靠近法线，折射角小于入射角，入射角大于折射角，故光疏介质中光线与法线的夹角总是大于光密介质中光线与法线的夹角。 【小问4详解】 结合（1），我们可以尝试用一个理论去统一解释说明光的直线传播、光的反射和光的折射。即光在传播过程中会选择一条路径，使得这条路径所需的时间比其他可能的路径更短，这种现象被称为费马原理。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $