专题02 期末综合信息题（期末专项训练）八年级物理上学期新教材苏科版

专题02 期末综合信息题 题型一 填空小综合题—声学（共2小题） 题型九 综合信息题—跨学科案例（共2小题） 题型二 填空小综合题—光学+透镜及其应用（共10小题） 题型十 综合信息题—物态变化（共4小题） 题型三 填空小综合题—物态变化+物体的运动（共4小题） 题型十一 综合信息题—物体的运动（共2小题） 题型四 综合信息题—声学（共2小题） 题型五 综合信息题—光的色彩等光学综合（共2小题） 题型六 综合信息题—光的直线传播（共3小题） 题型七 综合信息题—光的反射、光的折射（共4小题） 题型八 综合信息题—透镜成像及其应用（共4小题） 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 填空小综合题—声学（共2小题） 1．如图所示声波的波形图中，和甲波形图音调相同的是乙和 ，音色与其他三个不相同的是 ；观看“抖音”短视频时，本质是将正常录制的音频和视频通过软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波频率为正常声音的3倍，“抖音”的音调比正常声音的 ，声波传播速度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。若以10倍速度快速播放“抖音”，人耳听到的声音相比正常播放时要变少，这是因为 。（已知人的声音频率范围60-2500Hz） 2．超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料，而且根据材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置， 也就可以绘出指纹的三维图象。 (1)超声波指纹识别是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．超声波清洗机 C．医生用 B 超诊断病情 D．医生用超声波击碎结石 (2)频率高于 Hz 的声音叫做超声波， 超声波在海水中的传播速度约为1500m/s， 向海底垂直发射超声波，6s后收到回声信号， 海底深度为 ，手机发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E 五个位置，测得回声信号的时间分别为 0.30ms、0.36ms 、0.30ms、0.36ms、0.26ms。根据回声信号的时间， 求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是下图中的 （1ms=0.001s） A．    B．    C．    D．    题型二 填空小综合题—光学+透镜及其应用（共10小题） 3．如图为小宇家新购买的一辆汽车，小宇对该车进行了观察与研究。 (1)小汽车的前挡风玻璃是倾斜的，这样做可以使车内物体通过前挡风玻璃所成的 （选填“虚”或“实”）像位于司机的 （选填“前上方”“前下方”或“正前方”），有利于司机观察前方路面情况，保证行车安全。 (2)小汽车前车灯一般安装在车头下部，是因为前车灯越低，夜间路面上凸起的障碍物在灯光照射下影子就越 （选填“长”或“短”），这样能更好地让司机发现障碍物。 (3)晚上汽车在干燥和潮湿的沥青路面上行驶时，大灯部分光路简图如图所示，干燥的路面更容易发生 反射，此反射 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。根据以上信息猜测，当我们迎着月光走时 （选填“亮”或“暗”）处是水面。 4．学校八年级物理兴趣小组同学在实践活动了解到： 焦距（米） 2 1 0.5 0.2 镜片度数 50 100 200 500 (1)长时间盯着手机屏幕看容易导致视力下降患上近视眼，如图所示， 是近视眼形成的光路图，矫正时需要佩戴 图透镜制成的眼镜进行矫正。 (2)查阅了有关镜片度数与焦距的关系，如表所示。则眼镜的度数等于焦距（以米为单位）倒数的 倍。镜片度数越大，对光的偏折能力越 （选填“强”或“弱”）。 5．在2023年4月19日中国某一区域上空出现日食。能正确描述日食形成原因的是图 （选填“甲”或“乙”）。观看日食不能用眼睛直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看（如图丙所示），当盆中放入水后，小明发现盆底变浅了，其原因是发生了光的 现象；太阳在水中的像是由光的 形成的。在日食发生时，小东看到树荫下的地面上有图丁所示的光斑，过了一会儿，光斑向他的右方运动了一点，则小东的右侧是 方；（选填“东”“西”“南”或“北”）小明看到路边绿色的树叶是因为绿色的树叶只 （选填“反射”或“吸收”）绿光。 6．如图所示是小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5cm和50cm，她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球，通过寻星装置寻找月球，是利用了光的 原理，组装时将焦距为 cm的凸透镜作为物镜，另一透镜作为目镜，月球通过物镜成倒立、 的实像，目镜相当于 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），如果你想制作简易天文望远镜，但是没有现成的透镜，可以选用合适的 （近视/远视）镜片来代替。 7．日晷主要由相互垂直的“晷面”和“晷针”组成，为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成“简易日晷”来落实跨学科实践。小明将制成的“简易日晷”放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，如图甲所示。影子顶端随时间的变化轨迹如图乙所示，其中OA是最短的影子。 (1)按图甲实验时，小明发现影子中的地面温度更低些，说明光具有 ； (2)图乙中，最短的影子OA所指方向大致为 方向，实验中记录的影子的长度变化情况是 ； 8．表中是光在几种不同介质中的传播速度；如图甲、乙是光在这几种介质中发生折射光路。 介质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（/） (1)综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是：光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角 入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）； (2)现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，说明声音传递了 （选填“信息”或“能量”）。超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图乙所示超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的 （选填“左侧”或“右侧”）。 9．池壁垂直于水平池底，水池上方（AB） 装有一激光器。池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到图中的O点，且与池底的夹角为45°（如图甲所示），往池中注水并待水面平静时，如图乙所示，激光被水面反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时由于折射池底也出现一个光点（图中均没有画出）。 (1)图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处，它在水中的像S'在 （选填“0”、“1”、“2”、“3”）dm的刻度处； (2)光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，水面 （填“上升”或“下降”）了；打在池底的光斑（未画出）会向 （选填“左”或“右”）移动。 10．完成下列各题。 (1)如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜射到白色光屏上，光屏上形成一条彩色光带，范围为ab，这是光的 现象，位于光屏a点处的色光颜色为 （选“红”或“紫”）； (2)如图乙所示，透镜与光斑（a）、（b）的大小，其中，形成（a）光斑的是 （选填“凸”、“凹”）透镜；为了判断形成（b）光斑的是哪种类型的透镜，小明将透镜远离纸片，观察光斑的大小一直变大，你认为该透镜 （选填“一定”、“可能”、“一定不”）是凹透镜。 11．手机防窥膜采用了超细百叶窗光学技术，其原理类似百叶窗，超细百叶窗采用不透明的材料制成，光线只能在一定角度通过，结构简图如图甲所示。 (1)解锁后的屏幕 （选填“是”或“不是”）光源，两侧看不到屏幕上的内容，是由于光的 ； (2)防窥膜贴在手机屏幕上， （选填“能”或“不能”）防止上方的窥视；若减小超细百叶窗的高度，会使防窥效果 （选填“更好”或“变差”）。你认为图 所示的超细百叶窗防窥效果更好。 12．水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器，水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示。往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示，激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时池底也出现光点（图中均没有画出） (1)图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处：它在水中的像S'在 （选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处： (2)光点S从6dm平稳下降至3dm处，水面下降了 dm；此过程中它的像S'在池壁刻度线处 （选填“上升”、“静止”或“下降”）；打在池底的光斑（未画出）会向 移动。 题型三 填空小综合题—物态变化+物体的运动（共4小题） 13．所有的气体都可以被液化，但每一种气体都有一特定的温度，在这个温度以上，无论怎样压缩，气体都不会液化，这个温度叫临界温度，临界温度是物质以液态形式出现的最高温度。各种物质的临界温度不同，有的高于常温，如水是，酒精是243℃，因此在常温下他们通常是以液态出现；有的低于常温，如氧是-119℃，氢是-240℃，所以我们时常看到它们都是气态。可知： （1）使气体液化的方法有 和 。但对于某些气体，只使用 的方法是不行的，首先要 ； （2）氧气和氢气的混合物，如果采用降温液化的方法进行分离，首先液化分离出来的是 ； （3）工业上常将空气先液化后再提取氧、氮、氦等气体。当温度升高时，首先汽化分离出来的是 。（氧、氮、氦的沸点分别为：-183℃、-196℃和-269℃） 14．北京时间2024年10月30日凌晨4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并与中国空间站组合体完成自主快速交会对接。神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功，浩瀚太空首次迎来中国“90后”访客。执行神舟十九号载人飞行任务的航天员乘组由蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名航天员组成。其中，航天员宋令东、航天员王浩泽为首次执行飞行任务的“90后”。 这次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的第4次载人飞行任务，是工程立项实施以来的第33次发射任务，也是长征系列运载火箭的第543次飞行。 (1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它是通过既降低温度又 的方法使气体液化的； (2)火箭点火后，发射台附近产生了大量“白气”，这是台下导流槽内的水在高温火焰下发生物态变化，先 成水蒸气，然后 形成的；（均填物态变化名称） (3)小明查阅资料得知：当火箭的速度达到了7.9km/s时才可以脱离地球，由此可知，火箭上升过程中做 （选填“匀速直线”或“变速”）运动，火箭上升过程中神舟十三号飞船相对于火箭是 （选填“运动”或“静止”）的； (4)“神舟”载人飞船的返回舱，它的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质，当返回舱返回地球时，在通过大气层过程中，“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。“烧蚀层”能起这种作用，主要是它发生的物态变化是___________。 A．熔化和液化 B．熔化和凝固 C．液化和凝华 D．熔化和汽化 15．在兵器工业中，子弹射出的速度是衡量枪械性能的指标之一。有一种运用旋转法测子弹速度的方法，如图，在电动机转轴上固定两个间距为20cm的薄塑片，电动机以500转/秒匀速转动，枪械正对塑片水平射击，子弹穿越时受到的阻力不计。对一般步枪进行测试，子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片旋转不超过两圈。现对子弹速度在400m/s以上的某型号步枪进行测试，子弹先后射穿两塑片的弹孔位置如图中的A、B。求： (1)子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片转过的角度可能为 ； (2)子弹在两塑片之间飞行的时间可能为 s（结果用分数表示）； (3)该型号步枪子弹飞行的速度为 m/s。 16．从地面上遥望太空，由于视觉原因，人眼所看到的天体位置总是处于一个平行于地面的平面内，如图中，当某一天体从位置A沿直线运动到位置B时，地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，所以会导致观测天体运行的速度发生偏差。已知图中A、C两点到地面观测者的距离为m光年（光年是长度单位，表示光在一年内所走过的路程），A、C之间的距离为a光年，B、C之间的距离为b光年，AC边与BC边可看成相互垂直。则： (1)当天体经过A位置后 年，地面观测者恰能看到天体经过A位置； (2)天体用了t年时间从A运动到B，在地面上观测到该运动时间间隔为 年； (3)当各物理量满足 条件时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。 题型四 综合信息题—声学（共2小题） 17．阅读短文，回答下列问题。 雪花落水也有声 生活常识告诉我们，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。首先要说明的是雪花落水发出的声波频率在50000Hz到200000Hz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。 某教授认为，雨滴落水能发出声音，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，他利用每秒可拍摄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。经过理论分析和数学计算，教授发现，下雨时产生噪声的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。 渔民也常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦测不到鱼群，经过实验验证，该教授发现雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。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。 (1)雪花落水 （填“是”或“不是”）振动发声，发出的声波属于 （填“超声波”或“次声波”），对鲸鱼而言这个声音是 （填“噪声”或“乐音”），这个声音能被鲸鱼听到，说明 能传播声音； (2)声呐装置是利用仿生学原理制成的，它发射和接收的声波的频率 （填“小于”“等于”或“大于”）20000Hz，说明声音可以传递 ； (3)岩从水面的气泡产生声音开始，到声音被鲸鱼听到，时间间隔为0.04s，则鲸鱼距离水面 m。（此时海水中声速为1500m/s） 18．下表是某些介质的传播速度。 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 水（5℃） 1450 冰 3230 水（15℃） 1470 软橡胶（常温） 40~50 水（20℃） 1480 软木 500 海水（25℃） 1531 铁（棒） 5200 (1)分析表格的信息，推断声速大小可能与哪些因素有关（只需写出两种），依据是什么。 a、影响因素是 ，依据是 。 b、影响因素是 ，依据是 。 (2)设海水温度为25℃，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过2s后收到回波，根据公式 ，计算出海水的深度为 m。 题型五 综合信息题—光的色彩等光学综合（共2小题） 19．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。 (1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，微微转一转 （选填“三棱镜”或“光屏”）即可看到彩色光带； (2)如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离； (3)通过该实验，你看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的 （选填“顶部”或“底部”）方向偏折；这个现象最早是由英国物理学家 通过实验发现的； (4)一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类似于 （填写光学元件名称），轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，墙面上的彩色条纹将 （选填“消失”“不变”或“振动”）。 20．小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下： (1)一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，如图甲所示，这个现象叫 ，该现象说明了太阳光是 （选填“单色光”或“复色光”）。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，我们在光屏上将 （选填“能”或“不能”）看到彩色光带。 (2)图乙中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的 比较显著； (3)如图丙所示，将红、绿、 三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。 (4)如图丁所示，把一根筷子插入水中，由于光的折射，在水的上方空气中看去，筷子在水中的部分看起来向 （选填“上”或“下”）弯折。 题型六 综合信息题—光的直线传播（共3小题） 21．阅读短文，回答问题。 手术无影灯需要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灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑，四周稍浅。影子中部是灯光照不到的区域，特别黑，叫本影，四周稍浅的部分叫半影。如图甲在课桌上点燃两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉灯可以看到墙壁上出现书的本影和半影。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现更多明暗不同的层次。 手术无影灯是将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。 (1)手术室使用无影灯，可以避免手术时手及医疗器械由于光沿 传播而产生黑影，这种无影灯是由 （选填“一个”或“多个”）发光且较大的光源组成。图甲中，蜡烛 （选填“A”或“B”）的光照不到上侧半影区域中。其实日全食、日偏食现象与此类似，如图乙，当地球上的观察者处在 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）区会看到日全食。 (2)在甲图中C处再点燃一支蜡烛，书的本影变得更 （选填“大”或“小”），半影更 （选填“明显”或“不明显”）。 (3)夏季中午，晓亮发现地上有电线杆的影子，而看不到电线的影子，下列说法正确的是______。 A．射到电线上的光线太弱了，不能形成影子 B．射到电线上的光线太强了，不能形成影子 C．太阳光源较大，细线本影很小未落到地面 D．电线杆是竖直的，电线横着不会形成影子 (4)如果手术台上的无影灯仍然达不到手术照明需求，你认为还可以采取哪些有效措施？ 22．项目化学习——探秘华夏之“光” 【项目缘起】暑期期间，小明随爸爸妈妈一起到北京故宫博物馆旅游，对太和殿前的“日晷”惊叹不已。小明回到海安后，开始对“日晷”进行研究。 【项目调查】日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器，它由“晷面”和“晷针”组成，“晷针”与“晷面”相垂直，其中赤道式日晷“晷面”与赤道面平行（如图甲）。地球自转过程中，太阳在相同的时间内转过的角度相同，所以把晷面设计成平行于赤道，根据太阳光照在日晷上时，晷针的影子在晷面上变化规律来等间距划分刻度，从而实现计时功能。 【项目实施】小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成了一个“简易日晷”（如图乙），水平放置在自家的阳台地面上。为了对该日晷进行刻度标注，某一天，小明在太阳光下每隔2h记录铅笔影子顶端的位置，影子顶端随时间的变化轨迹如图丙所示，其中OA是最短的影子。 【项目分析】 (1)中午，小明在记录铅笔顶端的位置时，发现木板有点发烫，说明光具有 ； (2)下列诗句中描述的物理规律与日晷原理相同的是___________； A．潭面无风镜未磨 B．潭清疑水浅 C．瀑水喷成虹 D．绿树荫浓夏日长 (3)图丙中，最短的影子O-A所指方向大致为 方；实验中记录的影子转动方向是 （选填“顺”或“逆”）时针，影子的长度变化情况是 ； (4)小明在标注时间刻度时发现，相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的。小明对实验进行了反思，发现这是由于 原因造成的；小明再查找资料获知海安纬度约为32°，然后对实验方案进行了调整，重新进行了实验，画出了如图丁所示的刻度，根据图示影子所在位置，可知此时大约是 点；如果要使测量更精确些，你的做法是 ； 【项目建议】 (5)你觉得小明制作的“简易日晷”在计时方面存在的不足是 。 23．冬季，学校组织开展野外生存技能综合实践活动，老师提出“如何在野外辨别方向？”的问题。同学们分组讨论，每个小组都提出了自己的方案。有的小组认为可以根据“太阳从东边升起，西边落下”判断东西方向，并对一些方案做出评价。 （1）方案一：甲组同学汇报时展示了两张图片，山脊和房屋都是东西走向（如图1和2）。他们认为，可以根据向阳和背阴两侧积雪存余情况来判断南北方向。 图1中，山脊两侧积雪厚度不同，向阳一侧已经裸露出地面；图2中，向阳一侧无积雪，积雪少的一侧所对方向为 方（选填“南”或“北”）；试分析，向阳一侧积雪少的原因： ； （2）方案二：乙组同学演示了利用“立竿见影”确定南北方向的方法。他们认为，将直杆竖直立于地面，当中午12点时，直杆影子最短，且指向正北方向。 ①为便于汇报，需画出“立竿见影”的光路图和影子（影子用笔加粗），请帮助乙组同学完成作图（图3） ； ②地理老师认为，由于我们国家幅员辽阔，东西方向跨度很大，因此东部和西部地区会存在较大时差。当北京地区太阳刚升起时，我国新疆地区还在凌晨时分，当北京时间12点时，我国新疆地区太阳位置还在偏东方向。因此，北京时间12点时，在我国不同的地方，直杆影子的长度 （选填“一定”或“不一定”）都是最短的。 （3）方案三：丙组同学在方案二的基础上，提出了新的方法。如图4，在太阳达到最高位置前后用描点的方法在地面上画出竖直杆影子顶端的运动轨迹。 ①如图5中，已知运动轨迹上A、B两点直杆影长相等，请运用几何作图的方法确定正北方向 ，并用箭头表示出来。 ②方案三中，为了使正北方向确定更加准确，你认为所选的直杆应适当 （选填“长”或“短”）一点。 （4）请比较方案一和方案三，并对两种方案的优缺点进行评价 。 题型七 综合信息题—光的反射、光的折射（共4小题） 24．阅读短文，回答下列问题 古代的“镜面” 大约在公元前4世纪以前，我国就知道了月亮本身是不发光的，它的光是日光照射在月面上所引起的反射光。早在公元前世纪前，我国就已经使用铜镜。到了秦汉以后，铜镜大大发展，畅销国内外。我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”，它能通过反射映出镜子背面的美丽图案，引起了人们的极大兴趣。利用平面镜反射的原理，我国在公元前世纪就制成了世界上最早的潜望镜。汉初《淮南万毕术》一书中，有“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”的记载，这个装置虽然粗糙，但是意义深远，近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在利用平面镜的同时，人们又发现了球面镜的奇特现象。球面镜有凹面镜和凸面镜两种。利用凹面镜的聚集特性，向日取火，在我国有悠久的历史。 我国古代制镜的手工工人在镜子生产中熟练地利用了凸面镜的成像特性。宋代沈括在《梦溪笔谈》卷三中总结古代铸镜的技术说：如果镜大就把镜面做成平面，如果镜小就把镜面做成微凸，这样的镜面虽然小，也能照全人的脸。“古人铸鉴鉴大则平，鉴小则凸。凡鉴洼则照人面大，凸则照人面小。小鉴不能全视人面，故令微凸收人面，令小则鉴虽小而能全纳人面”。 (1)夜晚，我们会看到月亮，下列各图中，能正确反映我们看到月亮的光路图是________； A． B． C． D． (2)我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”它能通过反射映出镜子背面的美丽图案引起了人们的极大兴趣。“透光镜”中光在反射时 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律； (3)汉初《淮南万毕术》一书中有“取大镜高悬置水盆于下则见四邻矣”的记载。这个装置虽然粗糙但是意义深远近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在水盆中见到的“四邻”是 像（选填“实”或“虚”）； (4)通过阅读短文可知，下列哪种面镜有扩大视野的作用________。 A．平面镜 B．凸面镜 C．凹面镜 25．阅读短文，回答问题. 汽车抬头显示（如图-1所示）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)在HUD系统中，挡风玻璃成像时像与物大小 （选填“相等”或“不相等”）； (2)挡风玻璃所成的仪表盘的像是光的 现象形成的 （选填“虚”或“实”）像； (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的夹角为 ； (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； (5)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 (6)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 26．阅读《虹与霓》回答题。 雨过天晴，我们在天空中有时能看到一条彩色的圆弧形光带，其色彩排列为外红内紫，这种彩弧称为虹。有时在虹的外侧，还会同时出现一条较暗的圆弧形光带，这是副虹，通常称为霓。 实际上虹与霓都是由折射和反射形成的光学现象。太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次，如图甲所示。由于各种色光的偏折程度不同，太阳光经过水滴折射后会发生色散现象，分散成七种不同颜色的光。不同的色光经过水滴的折射和反射，最终射出时红光的角度比紫光更陡，由于我们看到的红光是处于彩虹顶部的水滴射出的，因此红光在虹的最外侧，紫光在最内侧，其他色光在它们中间。 而霓与虹不同，它是太阳光经过水滴的两次折射和两次反射形成的，如图乙所示。因为紫光最终射出时的角度比红光更陡，所以霓的外侧是紫色，内侧是红色。由于太阳光在水滴中多反射一次能量损失较多，因此霓比虹暗得多，一般不容易被观察到。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)虹与霓都是由 和 形成的光学现象； (2)太阳光经过水滴折射后会分散成七种不同颜色的光，这是光的 现象； (3)不同颜色的光经过水滴后偏折程度 （选填“相同”或者“不同”）； (4)根据文中内容，请你说出虹与霓的不同之处： 。（说出一条即可） 27．阅读短文，回答问题： 如图甲所示，让一束光入射到半圆形玻璃砖中，会看到一部分光线从玻璃砖的平面上折卷射到空气中，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41.8°，使折射角达到90°时，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。光并非在任何界面都会发生全反射现象，只有在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包层处时，会发生全反射现象，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)光线从玻璃斜射向空气时，折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角，而且随着入射角逐渐变大，反射光线的亮度会 （选填“增强”“减弱”或“不变”）； (2)当玻璃刚好发生全反射现象时，此时的反射角是 ； (3)光纤是利用光在光导纤维中全反射原理而制成的传输工具，其传输速度为 km/s； (4)光线从光导纤维的包层斜射向内芯时， A．折射角大于入射角，可能会发生全反射 B．折射角小于入射角，可能会发生全反射 C．折射角大于入射角，不可能会发生全反射 D．折射角小于入射角，不可能会发生全反射 (5)一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请在图中完成这束入射光的光路图。 题型八 综合信息题—透镜成像及其应用（共4小题） 28．学生李明在水塘中看到形状特殊的“虾”。 （1）如图甲所示，他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像，真正的虾在水中 （C/D/E/F）处。他用激光笔从A点向 （B/C/D/E/F）处射出光束，即可把虾照亮； （2）拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机（相当于投影仪）展示给同学们看。 ①胶片上虾的头部朝 （上/下）。 ②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是 。 A．2cm         B．7cm        C．9cm        D．10cm 29．跨学科实践学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 (1)如图1所示，小明以2个焦距不同的凸透镜制作了一个望远镜。通过学习知道，望远镜其实是将远处的物体拉近成像，此过程实际上是增大了 ； (2)小明观察星星时发现视野范围较小，为此，他使用两块相同的带开口的挡板并利用 的原理制作了一个寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（如图2所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； A．      B．C．        D． (3)小明用此自制望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（如图3所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。结合课本的插图可知（如图4所示），小明要想达到此效果，至少需要___________ 块平面镜。 A．1 B．2 C．3 D．4 30．阅读短文，回答问题： 数码相机 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，以及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)小明游览灵山胜景时，用简单的单镜片数码相机拍摄远处的灵山大佛像，如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件（相当于光屏）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)下表是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，感光元件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 (4)某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通过光孔直径为25mm，那么光圈大小数据为 。如果此时需要拍摄很远很远处的物体时，像距约为 cm。 31．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；如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜入射的光束，在透镜下方一半焦距处面积只有原来的四分之一。 (1)菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有 （会聚/发散）作用，它们的工作原理是 （相同/不同）的； (2)下面关于菲涅尔透镜的说法，不正确的是（   ）； A．使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄 B．与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 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，所用材料减少 (3)不考虑光传播过程中的能量损失，如图丙所示，一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处，则与不放置菲涅尔透镜相比，太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的 倍； (4)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，正确的放置方法是（   ） A． B． C． D． 题型九 综合信息题—跨学科案例（共2小题） 32．用电冰箱研究物态变化现象： (1)如图甲所示，电冰箱的原理是制冷剂循环发生汽化和液化过程，其中发生汽化现象的是在 （选填“冷冻室”或“冷凝管”）处，该过程需要 热； (2)实验室中温度计的量程只有-2℃~100℃，活动中若冰箱冷冻室某测量点的温度为-10℃，测温度计中液体上表面的位置大致上在图乙中所示的 （填“A”、“B”或“C”）位置； (3)甲图中的电冰箱冷藏室内温度分布情况是___________。 A．上冷下热，内冷外热 B．上冷下热，内热外冷 C．上热下冷，内冷外热 D．上热下冷，内热外冷 (4)为解决测量凝固点不方便的问题，可以采取先将不同的液体放入冷冻室速冻，然后再取出测量它们的熔点的方法，从而得到凝固点，这样做的理由是 ； (5)有同学认为，电冰箱既然能够制冷，那么打开电冰箱的门，让其持续工作就可以像空调一样降低室内温度，你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）。 33．阅读短文，回答问题。 空气能热水器 空气能热水器是吸收空气的内能来制造热水的装置。如图，是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体，它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下： A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速①，变成蒸气并从空气中吸收内能。 B．制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。 C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将内能传递给冷水并液化成液态制冷剂。制冷剂依此过程不断循环流动，使水的温度不断上升。 (1)给短文中的①处补写上适当的物态变化： ； (2)在循环过程中，制冷剂流经部件　　时从空气中吸收热量； A．毛细管 B．冷凝器 C．压缩机 D．蒸发器 (3)在循环过程中，高温高压的蒸气在冷凝器中通过 的方法使气体液化； (4)制冷剂在工作循环过程中，将 中的内能不断地“搬运”至 （均选填“空气”或“水”）中； (5)根据空气能热水器的工作原理，管中的“制冷剂”应具有 （选填“沸点低”或“沸点高”）的物理性质。 题型十 综合信息题—物态变化（共4小题） 34．阅读短文，回答问题。 3D打印技术 3D打印技术，又称增材制造，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键技术之一、在我国高端装备制造领域，自主研发的“大型激光选区熔化3D打印机”取得了 重大突破，已成为航空航天、医疗器械等对零件性能要求极高的行业的核心装备。 该技术打印航空发动机核心部件——单晶涡轮叶片的过程，堪称尖端科技与基 础物理原理的完美结合。其核心原理可精妙地拆解为“精密铺粉-选区熔化-快速冷 却”的循环步骤。首先，设备在密闭的打印舱内，于基板上均匀铺展一层极细的金属粉末（如钛合金、高温合金粉末）。随后，一束高功率的激光束会根据零件的三维数字模型切片信息，在计算机的控制下，精准地扫描照射粉末床的特定区域。金属粉末在瞬间吸收高能量激光后，温度能急剧升高，迅速达到熔融状态。最后，当激光束移开后，已熔化的金属微滴在与相对低温的打印舱环境及基板的热交换中迅速散失热量，逐点、逐线、逐层地凝固成型，最终固化为一个具有复杂内部冷却流道、结构一体化的高性能涡轮叶片。这种“点-线-面-体”的累积制造方式，摆脱了传统减材制造的约束，实现了复杂几何形状的自由成型。 此外，3D打印技术家族庞大，拥有不同的技术路径以适应多样化的材料与应用需求。比如“光固化”3D打印技术，又称立体光刻，是目前应用广泛的高精度快速原型技术，它主要使用对特定波长紫外线敏感的光敏树脂作为原材料，其原理与上述金属打印有本质区别。在打印过程中，特定波长的紫外激光束或紫外光投影会按照截面形状照射液态树脂槽的表面或底部，被照射区域的树脂材料分子会在光能激发下发生交联反应（一种光聚合化学反应），从而在极短时间内从液态直接转变为固态，实现精确的层面对位与粘结定型。这个过程是光化学驱动的直接固化，无需像金属打印那样经历一个先熔化再依靠自然散热降温的相变过程。 (1)激光照射时，金属粉末由固态直接变成液态，这一过程属于 （填物态变化名称），该过程需要 （选填“吸热”或“放热”）。 (2)若该金属粉末为晶体，液态金属在模具中冷却后成型为固态叶片，该过程中金属的温度 （选填“一定不变”或“可能不变”）；冷却时会有固定的 。 (3)打印舱内需维持较低湿度，原因是打印过程中部分部件因散热会处于低温状态，空气中的水蒸气接触到这些低温部件时，会 （填物态变化名称）成小水珠附着在部件表面，这种小水珠会使金属粉末结块，还会影响液态金属的凝固精度。 (4)结合资料可知，“光固化”3D打印技术与“大型激光选区熔化3D打印”中金属的“液态变固态”过程相比，二者的主要区别是液态树脂的状态变化是 （请依据资料内容填空）。 35．我们都有这样的生活体验：走在街上，穿着衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应是一种因风导致的人体感觉温度比实际气温低的现象。有科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度。简单来说，风寒温度就是用数字来概括我们皮肤感觉到有多冷，而不是皮肤实际的温度。通过大量实验，人们找出了风寒温度和风速之间的关系。下表是在相对湿度保持40%不变，气温为5℃和0℃时，某地区部分风寒温度与风速的关系。 风速v/（km·h-1） 20 30 40 50 60 70 80 风寒温度t1/℃ 4.3 3.8 3.3 2.9 2.5 2.1 1.8 风寒温度t2/℃ -1.0 -1.5 -2.0 -2.4 -2.8 -3.2 -3.6 关注风寒温度，对于我们的意义不仅是要注意保暖，更重要的是风寒温度的高低表示的是皮肤温度下降到空气温度的速度，风寒温度越低，人体可能冻伤的速度就越快。当风寒温度下降到-45℃时，人体在不到5min的时间内就会被冻伤。因此在野外工作的人员一定要关注这个参数，不能只靠气温来判断穿衣情况。 (1)风寒温度实际上是一种反映 （选填“人体感觉”或“冷热程度”）的数字指标。 (2)表中t1是气温 ℃对应的风寒温度。 (3)根据上表给出的数据，推测在气温为0℃、风速为65km/h时，风寒温度约为 ℃。 (4)写出一条人们应对风寒效应的措施： 。 36．超声波加湿器以体积小、静音、加湿均匀面深受用户喜爱，超声波加湿器原理是什么呢？如图甲是某款超声波加湿器，它是利用超声波振子每分钟向水箱中发射900万次高频振荡波，将水打散成直径为3~5微米的细小水雾颗粒（水蒸气分子直径约0.4纳米），将其喷在空气中，增加空气湿度，物理学中将某一温度下。空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度，以百分数表示研究表明：相对湿度越大，水蒸发得越慢，为此人们设计了如图乙所示的“干湿球湿度计”测定空气中的相对湿度，干湿球湿度计是用两支相同的温度计并列制成的，其中玻璃泡裸露的称为干球温度计，用湿棉布包裹住的称为湿球温度计。已知部分室温（干球温度）下的相对湿度表如下所示 相对湿度 干球湿度℃ 干湿球温度计示数差 1℃ 2℃ 3℃ 4℃ 15 90% 80% 71% 62% 18 91% 82% 74% 66% 21 92% 83% 76% 68% 24 93% 85% 79% 74% (1)超声波加湿器是利用超声波能传递 的特点制作面成的，该款加湿器产生的超声波频率为 Hz； (2)加湿器工作时，喷出的水雾最终使空气湿度增大的原因是：水雾发生了 （填物态变化名称）； (3)如图乙所示的干湿球湿度计的玻璃泡部分已被遮挡。由图可推测干球温度计是 （选填“A”或“B”）根据两温度计的示数，对照湿度表可知：此时空气中的相对湿度为 ； (4)某天中午，小明看到干球温度计的示数为，湿球温度计示数为。到了晚上，小明看到干球温度计的示数为。湿球温度计的示数为。请你判断中午和晚上哪个空气的相对湿度较大。（写出判断依据） 37．阅读短文，回答问题。 汽车防冻液 汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用水循环进行冷却。实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾。有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）。 防冻液含量/% 30 40 50 60 70 80 90 混合液的凝固点/℃ -17 -49 -48 -46 混合液的沸点/℃ 103 104 107 111 117 124 141 在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃。考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高。 (1)在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况是_______； A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高 (2)若某地常年最低气温为，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选_______； A．30% B．40% C．60% D．90% (3)长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少。与原来相比，混合液的沸点 （选填“升高”、“降低”或“不变”），其原因是 ； (4)如图所示，在烧杯和试管里均盛有碎冰块（试管不接触烧杯底及侧壁），将烧杯放在酒精灯上加热来探究冰的熔化和水的沸腾现象。当烧杯中的碎冰有一半熔化时，试管中的碎冰 （选填“会”或“不会”）熔化；当烧杯和试管中的冰全部熔化成水后，烧杯中的水沸腾时，试管中水的温度能达到沸点， （选填“会”或“不会”）沸腾。 题型十一 综合信息题—物体的运动（共2小题） 38．某手机软件能自动测量并记录时间，如图甲所示，小蓝想知道两大楼之间的距离s，她利用该软件进行了测量。 查阅资料，得到空气中声速v随温度T变化的数据如下表： 温度T/℃ －20 －10 0 10 20 30 声速v/（m·s-1） 318 324 330 336 342 348 (1)用描点法，在图乙中画出声速v与温度T关系的图像 ； (2)当温度降低时，空气中的声速 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)根据表格数据推断：15℃时，空气中声速为 m/s； (4)如图甲所示，小蓝站在两楼间A处，她大喊一声，手机分别在0.4s后、0.6s后接收到两次回声。手机显示此时气温为0℃，则两楼的间距为 m。 39．阅读短文，回答问题： 无人机 无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数（帧·秒-1指每秒拍摄的画面数）。 参数名称 最大飞行半径R/km 拍摄速度n/（帧·秒-1） 最大飞行速度v/（km·h-1） 数据 6 11000 72 (1)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的 不同，辐射的红外线强度不同； (2)无人机携带的高分辨率高速摄像机，下列关于摄像机说法错误的是_________； A．摄像机的摄像头对光有会聚作用 B．被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距内 C．摄像头成在传感器（相当于胶片）上的像是倒立缩小的像 D．当无人机远离被拍摄物体时，要成像仍然清晰，其镜头应该向后缩 (3)据报道，我国早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速 （填物态变化名称）成气体，从周围空气中 热，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上；雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（直径小于等于2.5μm的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”，2.5μm相当于 m； (4)人们是利用遥控器操控无人机的，遥控器的有效操控距离至少要为 km，该无人机以最大速度向上升高300m需要 ； (5)如图所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行70m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为22000帧，该轿车的行驶速度是 km/h。小轿车在高速公路上限速120km/h，据此判断汽车 （选填“超速”、“不超速”）。 $ 专题02 期末综合信息题 题型一 填空小综合题—声学（共2小题） 题型九 综合信息题—跨学科案例（共2小题） 题型二 填空小综合题—光学+透镜及其应用（共10小题） 题型十 综合信息题—物态变化（共4小题） 题型三 填空小综合题—物态变化+物体的运动（共4小题） 题型十一 综合信息题—物体的运动（共2小题） 题型四 综合信息题—声学（共2小题） 题型五 综合信息题—光的色彩等光学综合（共2小题） 题型六 综合信息题—光的直线传播（共3小题） 题型七 综合信息题—光的反射、光的折射（共4小题） 题型八 综合信息题—透镜成像及其应用（共4小题） 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 题型一 填空小综合题—声学（共2小题） 1．如图所示声波的波形图中，和甲波形图音调相同的是乙和 ，音色与其他三个不相同的是 ；观看“抖音”短视频时，本质是将正常录制的音频和视频通过软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的，此时声波频率为正常声音的3倍，“抖音”的音调比正常声音的 ，声波传播速度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。若以10倍速度快速播放“抖音”，人耳听到的声音相比正常播放时要变少，这是因为 。（已知人的声音频率范围60-2500Hz） 【答案】 丁 乙 高 不变 部分声音变成超声波，人耳听不到 【详解】[1]由图可知，甲、乙和丁的振动频率相同，所以和甲波形图音调相同的是乙和丁。 [2]由图可知，乙的波形形状与其他三个不同，因此乙的音色与其他三个的音色不同。 [3]当音频和视频通过 软件以 3 倍的速度快速播放，声波的频率也为正常声音的 3 倍，因为音调是由频率决定的，频率大音调就高，所以“抖音”的音调比正常声音的高。 [4]由声波传播速度与频率的大小无关，当频率改变只会影响声音的音调，不会影响声波的传播速度，因此声波传播速度不变。 [5]若以10倍速度快速播放“抖音”，人耳听到的声音相比正常播放时要少，是因为人的声音频率范围 60—2500Hz，当频率变为原来的10倍时，会有一部分声音变为超声波，人耳就接收不到了。 2．超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料，而且根据材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置， 也就可以绘出指纹的三维图象。 (1)超声波指纹识别是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．超声波清洗机 C．医生用 B 超诊断病情 D．医生用超声波击碎结石 (2)频率高于 Hz 的声音叫做超声波， 超声波在海水中的传播速度约为1500m/s， 向海底垂直发射超声波，6s后收到回声信号， 海底深度为 ，手机发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E 五个位置，测得回声信号的时间分别为 0.30ms、0.36ms 、0.30ms、0.36ms、0.26ms。根据回声信号的时间， 求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是下图中的 （1ms=0.001s） A．    B．    C．    D．    【答案】(1)C (2) 20000 4500m A 【详解】（1）人们利用超声波可以传递信息和能量，超声波能够识别指纹是利用了超声波可以传递信息； 医生用B超诊断病情也是利用声音可以传递信息，而超声波焊接器、超声波清洗器、超声波体外碎石都是利用声音可以传递能量，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）[1]频率高于20000Hz 的声音叫做超声波，超声波超出了人的听觉范围。 [2]海底深度为 [3]题意可知，发出的超声波遇到手指上A、B、C、 D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms，根据可知，速度一定时，时间越长通过的路程越远，因为0.36ms > 0.30ms>0.26ms，所以 即B、D到手机的距离是相同的且最远，而离手机最近的是E，A、C在中间且相等，因此，对照图片可知，则该处指纹的大致形状如图中的A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型二 填空小综合题—光学+透镜及其应用（共10小题） 3．如图为小宇家新购买的一辆汽车，小宇对该车进行了观察与研究。 (1)小汽车的前挡风玻璃是倾斜的，这样做可以使车内物体通过前挡风玻璃所成的 （选填“虚”或“实”）像位于司机的 （选填“前上方”“前下方”或“正前方”），有利于司机观察前方路面情况，保证行车安全。 (2)小汽车前车灯一般安装在车头下部，是因为前车灯越低，夜间路面上凸起的障碍物在灯光照射下影子就越 （选填“长”或“短”），这样能更好地让司机发现障碍物。 (3)晚上汽车在干燥和潮湿的沥青路面上行驶时，大灯部分光路简图如图所示，干燥的路面更容易发生 反射，此反射 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。根据以上信息猜测，当我们迎着月光走时 （选填“亮”或“暗”）处是水面。 【答案】(1) 虚 前上方 (2)长 (3) 漫 遵循 亮 【详解】（1）[1][2]前挡风玻璃相当于一个平面镜，车内物体（如仪表盘、乘客）通过挡风玻璃发生平面镜成像，即是虚像，并且由于挡风玻璃是倾斜的，不是垂直的，所以车内物体的像不会出现在司机正前方，而是被“抬高”了，像的位置会在司机的前上方，这样就不会遮挡司机看前方道路的视线。 （2）灯光越低，光线角度就越平缓，影子也就越长，长影子更容易被司机提前发现，尤其是凸起的障碍物（如石头、坑洼）。 （3）[1][2]干燥的沥青路面由于表面粗糙，光线容易发生漫反射，而潮湿的沥青路面，因为表面有水膜，变得光滑，光线容易发生镜面反射，两者都遵循光的反射定律。 [3]当我们迎着月光走时，有水的地方发生镜面反射，其光线会直接进入眼睛，看起来很亮，而干燥路面是漫反射，光线向四面八方散开，很少进入眼睛，就会显得比较暗，所以亮处是水面。 4．学校八年级物理兴趣小组同学在实践活动了解到： 焦距（米） 2 1 0.5 0.2 镜片度数 50 100 200 500 (1)长时间盯着手机屏幕看容易导致视力下降患上近视眼，如图所示， 是近视眼形成的光路图，矫正时需要佩戴 图透镜制成的眼镜进行矫正。 (2)查阅了有关镜片度数与焦距的关系，如表所示。则眼镜的度数等于焦距（以米为单位）倒数的 倍。镜片度数越大，对光的偏折能力越 （选填“强”或“弱”）。 【答案】(1) 乙 丙 (2) 100 强 【详解】（1）[1][2]近视眼是因为晶状体太厚，折光能力变强，导致平行光线聚焦在视网膜前方，因此矫正时需要用凹透镜来发散光线，使焦点后移，正好落在视网膜上，如图乙，平行光经过晶状体折射后会聚与视网膜前方，是近视眼情况，如图丙和丁可知，丁对光线有会聚作用，是凸透镜，丙是发散，是凹透镜。 （2）[1][2]由表可知，，对度数50，即，同理有，，另外两组数据同样满足，即眼镜的度数等于焦距（以米为单位）倒数的100倍，同时可以发现度数越大，焦距越短，所以透镜对光的会聚或发散能力越强，即偏折能力越强。 5．在2023年4月19日中国某一区域上空出现日食。能正确描述日食形成原因的是图 （选填“甲”或“乙”）。观看日食不能用眼睛直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看（如图丙所示），当盆中放入水后，小明发现盆底变浅了，其原因是发生了光的 现象；太阳在水中的像是由光的 形成的。在日食发生时，小东看到树荫下的地面上有图丁所示的光斑，过了一会儿，光斑向他的右方运动了一点，则小东的右侧是 方；（选填“东”“西”“南”或“北”）小明看到路边绿色的树叶是因为绿色的树叶只 （选填“反射”或“吸收”）绿光。 【答案】 甲 折射 反射 东 反射 【详解】[1]日食是由于光沿直线传播，月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳射向地球的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食。 图甲中是月球位于太阳和地球之间，挡住了太阳射向地球的光，符合日食的形成原理；图乙是地球位于太阳和月球之间，形成的是月食。所以能正确描述日食形成原因的是图甲。 [2]当盆中放入水后，小明发现盆底变浅了，这是因为盆底反射的光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是盆底的虚像，虚像的位置比实际位置高，所以感觉盆底变浅了，其原因是发生了光的折射现象。 [3]用一盆滴有墨水的水来观看日食，太阳在水中的像是平面镜成像现象，平静的水面相当于平面镜，太阳在水中的像是由光的反射形成的。 [4]树荫下的光斑是小孔成像现象，是太阳的倒立实像，由于光沿直线传播，太阳自东向西运动，则光斑会自西向东运动。已知光斑向他的右方运动了一点，所以小东的右侧是东方。 [5]不透明物体的颜色由它反射的色光决定，其他色光被吸收。绿色的树叶只反射绿光，吸收其他颜色的光，所以我们看到树叶是绿色的。 6．如图所示是小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5cm和50cm，她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球，通过寻星装置寻找月球，是利用了光的 原理，组装时将焦距为 cm的凸透镜作为物镜，另一透镜作为目镜，月球通过物镜成倒立、 的实像，目镜相当于 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”），如果你想制作简易天文望远镜，但是没有现成的透镜，可以选用合适的 （近视/远视）镜片来代替。 【答案】 直线传播 50 缩小 放大镜 远视 【详解】[1]光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播，当月球与寻星装置两侧的凹槽在同一条直线上时，就可以寻找到月球，这利用光的直线传播原理。 [2]望远镜的物镜用来将远处的物体成像，目镜将物镜成的像放大，相当于放大镜，则焦距为50cm的凸透镜作为物镜，焦距为5cm的凸透镜作为目镜。 [3][4]月球到物镜的距离远大于物镜的二倍焦距，月球通过物镜成倒立、缩小的实像，这个像成在目镜一倍焦距以内，经目镜成正立、放大的虚像，则物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜。 [5]目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像经过目镜成一个正立虚像，因远视眼的镜片是凸透镜，所以想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的远视镜片来代替。 7．日晷主要由相互垂直的“晷面”和“晷针”组成，为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成“简易日晷”来落实跨学科实践。小明将制成的“简易日晷”放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，如图甲所示。影子顶端随时间的变化轨迹如图乙所示，其中OA是最短的影子。 (1)按图甲实验时，小明发现影子中的地面温度更低些，说明光具有 ； (2)图乙中，最短的影子OA所指方向大致为 方向，实验中记录的影子的长度变化情况是 ； 【答案】(1)能量 (2) 北 先变短后变长 【详解】（1）发现影子中的地面温度更低些，影子之外地面温度高，说明光具有能量。 （2）[1]正午时分影子最短，太阳在铅笔的南方，影子在背面形成，即在北方，因此最短的影子OA所指方向大致为北方。 [2]正午时分影子最短，其他时间都比正午时分要长，影子的长度变化情况是先变短后变长。 8．表中是光在几种不同介质中的传播速度；如图甲、乙是光在这几种介质中发生折射光路。 介质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（/） (1)综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是：光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角 入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）； (2)现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，说明声音传递了 （选填“信息”或“能量”）。超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图乙所示超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的 （选填“左侧”或“右侧”）。 【答案】(1)小于 (2) 能量 左侧 【详解】（1）由图甲知道，当光从水斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入冰中时，折射角大于入射角，光从冰斜射入空气中时，折射角大于入射角，结合表格中光速可知，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角。 （2）[1]超声波方向性好，穿透能力强，用超声波除去体内的结石，说明声音能传递能量。 [2]声音在固体中的传播速度大于气体，超声波进入人体后，传播速度变大，折射角大于入射角，折射声波偏离法线，要使超声波进入人体击碎结石，入射点应在O点的左侧。如图所示： 9．池壁垂直于水平池底，水池上方（AB） 装有一激光器。池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到图中的O点，且与池底的夹角为45°（如图甲所示），往池中注水并待水面平静时，如图乙所示，激光被水面反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时由于折射池底也出现一个光点（图中均没有画出）。 (1)图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处，它在水中的像S'在 （选填“0”、“1”、“2”、“3”）dm的刻度处； (2)光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，水面 （填“上升”或“下降”）了；打在池底的光斑（未画出）会向 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】(1)0 (2) 下降 右 【详解】（1）平面镜成像特点中像距等于物距，图乙中水面在3dm处，光点在6dm处，物距为3dm，像距也为3dm，则光点在水中的像在0dm刻度处。 （2）[1]反射角与入射角恒为45°，光点S从6dm平稳下降至3dm的过程中，两次反射光线平行，由此可知水面下降了。如图所示： [2]两次折射光线平行，由于水面下降入射点右移动，因此打在池底的光斑也会右移动。 10．完成下列各题。 (1)如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜射到白色光屏上，光屏上形成一条彩色光带，范围为ab，这是光的 现象，位于光屏a点处的色光颜色为 （选“红”或“紫”）； (2)如图乙所示，透镜与光斑（a）、（b）的大小，其中，形成（a）光斑的是 （选填“凸”、“凹”）透镜；为了判断形成（b）光斑的是哪种类型的透镜，小明将透镜远离纸片，观察光斑的大小一直变大，你认为该透镜 （选填“一定”、“可能”、“一定不”）是凹透镜。 【答案】(1) 色散 紫 (2) 凸 可能 【详解】（1）[1]太阳光通过三棱镜后分解成多种色光，这是光的色散现象，说明太阳光是一种复色光。 [2]三棱镜对紫光的偏折能力最强，所以光屏a点处的色光颜色为紫。 （2）[1]凸透镜对光有会聚作用，会形成比透镜直径小的光斑，即（a）光斑。 [2]对于（b）光斑，凹透镜对光有发散作用，若透镜是凹透镜，远离纸片时光斑一直变大；若透镜是凸透镜且远离纸片时超过焦距，光继续向前传播，光斑也会一直变大，所以该透镜可能是凹透镜。 11．手机防窥膜采用了超细百叶窗光学技术，其原理类似百叶窗，超细百叶窗采用不透明的材料制成，光线只能在一定角度通过，结构简图如图甲所示。 (1)解锁后的屏幕 （选填“是”或“不是”）光源，两侧看不到屏幕上的内容，是由于光的 ； (2)防窥膜贴在手机屏幕上， （选填“能”或“不能”）防止上方的窥视；若减小超细百叶窗的高度，会使防窥效果 （选填“更好”或“变差”）。你认为图 所示的超细百叶窗防窥效果更好。 【答案】(1) 是 直线传播 (2) 不能 变差 乙 【详解】（1）[1]光源是自身能够发光的物体，解锁后的手机屏幕自身能发光，所以是光源。 [2]手机防窥膜两侧看不到屏幕内容，是因为光沿直线传播，只有在特定角度范围内的光线才能透过防窥膜。 （2）[1]从正上方看时，光线能透过防窥膜，所以不能防止正上方的窥视。 [2]超细百叶窗的高度如果减小，那么光线能够绕过百叶窗传播到侧面的范围会增大，防窥的效果就会变差。 [3]乙为横竖交错的网格结构，丙为单向竖条结构，网格结构能同时限制水平和垂直方向的视角，防窥效果优于单向结构，故乙更好。 12．水池的池壁垂直于水平池底，水池上方支架（AB）装有一激光器，水池中没有水时，激光器发出的光线a正好射到池底和池壁的交点上，且与池底的夹角为45°，如图甲所示。往池中注水，并待水面平静时，如图乙所示，激光被反射到池壁上，使池壁上出现一个光点S，同时池底也出现光点（图中均没有画出） (1)图乙中，光点S位于池壁上6dm刻度处：它在水中的像S'在 （选填“0”、“1”、“2”、“3”）的刻度处： (2)光点S从6dm平稳下降至3dm处，水面下降了 dm；此过程中它的像S'在池壁刻度线处 （选填“上升”、“静止”或“下降”）；打在池底的光斑（未画出）会向 移动。 【答案】(1)0 (2) 1.5 静止 右 【详解】（1）根据平面镜成像的特点，光点S位于池壁上6dm刻度处，它在水中的像S'与S关于水面对称，故S'在0的刻度处。 （2）[1]根据光的反射定律，光点S从6dm平稳下降至3dm处时，分别作出反射光线，两次反射光线平行，且入射光线与池底的夹角为45°，反射角和入射角均为45°，根据数学中等腰直角三角形的知识可知，水面下降了1.5dm，具体见下图。 [2]根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称，当光点S在3dm处，水面在1.5dm处时，此时光点S关于水面的对称点仍在0刻度处，两次的像S'在池壁同一刻度线处，故像S'在池壁刻度线处静止。 [3]根据光的折射定律可知，光从空气射入水中，折射角小于入射角，故可对应的作出两次的折射光线，具体如下图，可知，打在池底的光斑会向右移动。 题型三 填空小综合题—物态变化+物体的运动（共4小题） 13．所有的气体都可以被液化，但每一种气体都有一特定的温度，在这个温度以上，无论怎样压缩，气体都不会液化，这个温度叫临界温度，临界温度是物质以液态形式出现的最高温度。各种物质的临界温度不同，有的高于常温，如水是，酒精是243℃，因此在常温下他们通常是以液态出现；有的低于常温，如氧是-119℃，氢是-240℃，所以我们时常看到它们都是气态。可知： （1）使气体液化的方法有 和 。但对于某些气体，只使用 的方法是不行的，首先要 ； （2）氧气和氢气的混合物，如果采用降温液化的方法进行分离，首先液化分离出来的是 ； （3）工业上常将空气先液化后再提取氧、氮、氦等气体。当温度升高时，首先汽化分离出来的是 。（氧、氮、氦的沸点分别为：-183℃、-196℃和-269℃） 【答案】 降低温度 压缩体积 压缩体积 降低温度 氧气 氦气 【详解】（1）[1][2]由于气体变为液体的过程中要放出热量，所以可以降低温度使气体液化；根据短文内容可知，压缩体积液可以使气体物体液化，所以使气体液化有两种方式：降低温度和压缩体积。 [3][4]根据“在这个温度以上，无论怎样压缩，气体都不会液化，这个温度叫临界温度，临界温度是物质以液态形式出现的最高温度”可知，压缩体积并不能使所有的物体都液化，有些气体必须在降到一定温度时，压缩体积才可以液化。 （2）[5]降低温度使气体液化，当然是临界温度高的物体先达到临界点，先液化，氧气的临界温度高，氧气先液化。 （3）[6]当温度升高时，沸点低的液体先达到沸点，先汽化。由于氦气在三种气体中沸点最低，所以首先汽化分离出来的是氦气。 14．北京时间2024年10月30日凌晨4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并与中国空间站组合体完成自主快速交会对接。神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功，浩瀚太空首次迎来中国“90后”访客。执行神舟十九号载人飞行任务的航天员乘组由蔡旭哲、宋令东、王浩泽3名航天员组成。其中，航天员宋令东、航天员王浩泽为首次执行飞行任务的“90后”。 这次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的第4次载人飞行任务，是工程立项实施以来的第33次发射任务，也是长征系列运载火箭的第543次飞行。 (1)火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它是通过既降低温度又 的方法使气体液化的； (2)火箭点火后，发射台附近产生了大量“白气”，这是台下导流槽内的水在高温火焰下发生物态变化，先 成水蒸气，然后 形成的；（均填物态变化名称） (3)小明查阅资料得知：当火箭的速度达到了7.9km/s时才可以脱离地球，由此可知，火箭上升过程中做 （选填“匀速直线”或“变速”）运动，火箭上升过程中神舟十三号飞船相对于火箭是 （选填“运动”或“静止”）的； (4)“神舟”载人飞船的返回舱，它的表面有层叫做“烧蚀层”的固态物质，当返回舱返回地球时，在通过大气层过程中，“烧蚀层”可以保护返回舱不因高温而烧毁。“烧蚀层”能起这种作用，主要是它发生的物态变化是___________。 A．熔化和液化 B．熔化和凝固 C．液化和凝华 D．熔化和汽化 【答案】(1)压缩体积 (2) 汽化 液化 (3) 变速 静止 (4)D 【详解】（1）液化有两种方式：降温和加压。火箭中的燃料和氧化剂为了节省空间，便于储存和运输，它们都是液态的，它是通过既降温又压缩体积的方法使气态氢、氧液化后储存在燃料室中。 （2）[1][2]当火焰喷到水中时，水遇到高温急剧汽化成水蒸气，同时吸收大量的热，从而保护发射塔；然后水蒸气在上升过程中遇冷从水蒸气又变成小水滴，气态到液态，是液化，因此我们看见火箭刚点燃时周围有大量的“白气”，这是由于水先汽化后液化形成的。 （3）[1][2]发射火箭时，火箭加速升空，当速度达到了7.9 km/s时才可以脱离地球；火箭上升过程中神舟十三号飞船相对于火箭位置不变，所以是静止的。 （4）“烧蚀层”在高温下会迅速的熔化并汽化，熔化和汽化要吸热，可以使返回舱的温度不至于过高而被烧坏，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 15．在兵器工业中，子弹射出的速度是衡量枪械性能的指标之一。有一种运用旋转法测子弹速度的方法，如图，在电动机转轴上固定两个间距为20cm的薄塑片，电动机以500转/秒匀速转动，枪械正对塑片水平射击，子弹穿越时受到的阻力不计。对一般步枪进行测试，子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片旋转不超过两圈。现对子弹速度在400m/s以上的某型号步枪进行测试，子弹先后射穿两塑片的弹孔位置如图中的A、B。求： (1)子弹在两塑片之间飞行的这段时间内，塑片转过的角度可能为 ； (2)子弹在两塑片之间飞行的时间可能为 s（结果用分数表示）； (3)该型号步枪子弹飞行的速度为 m/s。 【答案】(1)60° (2) (3)600 【详解】（1）设子弹的速度取最小为400m/s，由可得子弹穿过两个塑片的时间 电动机转过的圈数 因为子弹速度取最低速度400m/s是0.25圈，实际速度是大于400m/s，所以比0.25圈还少，没有超过一圈，所以可能是转了60°（超过一圈是420°）。 （2）电动机转过60°的时间为 子弹在两塑片之间飞行的时间 （3）子弹飞行的速度 16．从地面上遥望太空，由于视觉原因，人眼所看到的天体位置总是处于一个平行于地面的平面内，如图中，当某一天体从位置A沿直线运动到位置B时，地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，所以会导致观测天体运行的速度发生偏差。已知图中A、C两点到地面观测者的距离为m光年（光年是长度单位，表示光在一年内所走过的路程），A、C之间的距离为a光年，B、C之间的距离为b光年，AC边与BC边可看成相互垂直。则： (1)当天体经过A位置后 年，地面观测者恰能看到天体经过A位置； (2)天体用了t年时间从A运动到B，在地面上观测到该运动时间间隔为 年； (3)当各物理量满足 条件时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。 【答案】(1)m (2)t﹣b (3)t＜a+b 【详解】（1）天体经过A位置时，距离地面观测者的距离为m光年，因此当天体经过A位置后m年，地面观测者才能看到。 （2）天体运动到A位置发出或反射的光被观测到需要经过m年。经过t年运动到B，到B位置时发出或反射的光再被观测到需经历m-b年，则共需经历t+m-b年。人在地面上两次观测到天体的时间差就是在地面上观测该天体运动的时间间隔。故天体用了t年时间从A运动到B，在地面上观测到该运动时间间隔的年数为 （3）当天体用了t年时间从A运动到B，到B位置时发出或反射的光再被观测到共需经历年。但地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，人眼误认为天体经历的时间是年。由可知，当观测时间小于人眼误认为的时间时，在地面上观测到天体运动速度就会超过光速。所以当 即时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。 题型四 综合信息题—声学（共2小题） 17．阅读短文，回答下列问题。 雪花落水也有声 生活常识告诉我们，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。首先要说明的是雪花落水发出的声波频率在50000Hz到200000Hz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。 某教授认为，雨滴落水能发出声音，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，他利用每秒可拍摄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。经过理论分析和数学计算，教授发现，下雨时产生噪声的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。 渔民也常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦测不到鱼群，经过实验验证，该教授发现雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。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。 (1)雪花落水 （填“是”或“不是”）振动发声，发出的声波属于 （填“超声波”或“次声波”），对鲸鱼而言这个声音是 （填“噪声”或“乐音”），这个声音能被鲸鱼听到，说明 能传播声音； (2)声呐装置是利用仿生学原理制成的，它发射和接收的声波的频率 （填“小于”“等于”或“大于”）20000Hz，说明声音可以传递 ； (3)岩从水面的气泡产生声音开始，到声音被鲸鱼听到，时间间隔为0.04s，则鲸鱼距离水面 m。（此时海水中声速为1500m/s） 【答案】(1) 是 超声波 噪声 液体 (2) 大于 信息 (3)60 【详解】（1）[1]声音都是由物体振动产生的，所以雪花落水是振动发声。 [2]由于雪花落水发出的声波频率在50000Hz到200000Hz之间，高于人们能听见的声波频率，故其所发出的声波是超声波。 [3]海里的鲸鱼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，该声音对鲸鱼来说属于噪声。 [4]鲸鱼在水中，海里的鲸鱼能听到雪花落水所产生的声响，说明液体能传播声音。 （2）[1][2]声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是蝙蝠的回声定位原理，它发射和接收的声波的频率在20000Hz以上，属于超声波，能够传递信息。 （3）从水面的气泡产生声音开始，到鲸鱼听到的时间为0.04s，海水中声速为1500m/s，应为 18．下表是某些介质的传播速度。 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 水（5℃） 1450 冰 3230 水（15℃） 1470 软橡胶（常温） 40~50 水（20℃） 1480 软木 500 海水（25℃） 1531 铁（棒） 5200 (1)分析表格的信息，推断声速大小可能与哪些因素有关（只需写出两种），依据是什么。 a、影响因素是 ，依据是 。 b、影响因素是 ，依据是 。 (2)设海水温度为25℃，在海面用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过2s后收到回波，根据公式 ，计算出海水的深度为 m。 【答案】(1) 温度 声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同 介质 声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同 (2) s=v t 1531 【详解】（1）[1][2] 分析表格数据可知，水在不同温度下，声速有差异，说明声速与温度有关； [3][4] 分析表格数据可知，不同介质（如水、冰、铁）中声速不同，说明声速与介质种类有关。 （2）[1][2]超声波从海面到海底再返回，总时间2s，故单程时间。海水温度25℃时，声速，根据，海水深度 题型五 综合信息题—光的色彩等光学综合（共2小题） 19．如图所示，让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。 (1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，微微转一转 （选填“三棱镜”或“光屏”）即可看到彩色光带； (2)如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离； (3)通过该实验，你看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的 （选填“顶部”或“底部”）方向偏折；这个现象最早是由英国物理学家 通过实验发现的； (4)一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类似于 （填写光学元件名称），轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，墙面上的彩色条纹将 （选填“消失”“不变”或“振动”）。 【答案】(1)三棱镜 (2)增大 (3) 底部 牛顿 (4) 三棱镜 消失 【详解】（1）当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时，应微微转一转三棱镜即可看到彩色光带，因为光的色散现象是通过三棱镜实现的。光屏起到承接光的作用，如果转动光屏，看到的仍与没转动之前相同。 （2）如果彩色光带较亮，但却分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那是因为不同色光都“挤”在了一起，此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离。 （3）[1][2]通过实验，看到的现象是：太阳光通过三棱镜后，分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折，彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、 黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象表明太阳光是由多种色光混合而成的，这个现象最早是由英国物理学家牛顿通过实验发现的，这就是光的色散现象。 （4）[1][2]一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，此时平面镜上方的水类似于三棱镜，用该装置来进行太阳光的色散实验，太阳光经过三棱镜被分解为七色光，因此在白色的墙上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，轻轻敲击水槽，使水面迅速地发生微小振动，水面不再是平面，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各种颜色的光复合成白光，则墙面上的彩色条纹将消失。 20．小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下： (1)一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，如图甲所示，这个现象叫 ，该现象说明了太阳光是 （选填“单色光”或“复色光”）。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，我们在光屏上将 （选填“能”或“不能”）看到彩色光带。 (2)图乙中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的 比较显著； (3)如图丙所示，将红、绿、 三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。 (4)如图丁所示，把一根筷子插入水中，由于光的折射，在水的上方空气中看去，筷子在水中的部分看起来向 （选填“上”或“下”）弯折。 【答案】(1) 光的色散 复色光 不能 (2)热效应 (3)蓝 (4)上 【详解】（1）[1][2]一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫光的色散，这表明太阳光是复色光。 [3]如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，该棱镜只能透过蓝色光，吸收其他色光，所以光屏上看不到彩色光带。 （2）红外线具有热效应，它可以将物体的温度提升；乙图中的温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的热效应比较显著。 （3）光的三原色是红、绿、蓝，将红、绿、蓝三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。 （4）插入水中的筷子，由筷子反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线的方向看去，看到筷子在水中的部分是向上弯折，此时看到的像是筷子的虚像。 题型六 综合信息题—光的直线传播（共3小题） 21．阅读短文，回答问题。 手术无影灯需要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灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑，四周稍浅。影子中部是灯光照不到的区域，特别黑，叫本影，四周稍浅的部分叫半影。如图甲在课桌上点燃两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉灯可以看到墙壁上出现书的本影和半影。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现更多明暗不同的层次。 手术无影灯是将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。 (1)手术室使用无影灯，可以避免手术时手及医疗器械由于光沿 传播而产生黑影，这种无影灯是由 （选填“一个”或“多个”）发光且较大的光源组成。图甲中，蜡烛 （选填“A”或“B”）的光照不到上侧半影区域中。其实日全食、日偏食现象与此类似，如图乙，当地球上的观察者处在 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）区会看到日全食。 (2)在甲图中C处再点燃一支蜡烛，书的本影变得更 （选填“大”或“小”），半影更 （选填“明显”或“不明显”）。 (3)夏季中午，晓亮发现地上有电线杆的影子，而看不到电线的影子，下列说法正确的是______。 A．射到电线上的光线太弱了，不能形成影子 B．射到电线上的光线太强了，不能形成影子 C．太阳光源较大，细线本影很小未落到地面 D．电线杆是竖直的，电线横着不会形成影子 (4)如果手术台上的无影灯仍然达不到手术照明需求，你认为还可以采取哪些有效措施？ 【答案】(1) 直线 多个 A I (2) 小 不明显 (3)C (4)见解析 【详解】（1）[1][2]无影灯是由多个发光且较大的光源组成外科手术室使用的无影灯，可以避免手术时手及医疗器械由于光沿直线传播而产生黑影。 [3][4]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；由图乙可知，太阳光完全照射不到I区，当地球上处在图中I区的观察者会看到日全食。 （2）[1][2]如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现更多明暗不同的层次，所以在甲图中C处再点燃一支蜡烛，书的本影变得更小，半影更不明显。 （3）太阳是光源，光源较大，电线的四周均被照亮，就像无影灯照射时影子叠加后的效果，所以在地面上几乎看不到电线的影子，故选C。 （4）增加光源数量与优化布局：进一步增加无影灯的发光光源数量，并且对光源的布局进行更精密的设计，使光线能从更多不同角度照射手术区域，最大程度减少阴影产生的可能。 22．项目化学习——探秘华夏之“光” 【项目缘起】暑期期间，小明随爸爸妈妈一起到北京故宫博物馆旅游，对太和殿前的“日晷”惊叹不已。小明回到海安后，开始对“日晷”进行研究。 【项目调查】日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器，它由“晷面”和“晷针”组成，“晷针”与“晷面”相垂直，其中赤道式日晷“晷面”与赤道面平行（如图甲）。地球自转过程中，太阳在相同的时间内转过的角度相同，所以把晷面设计成平行于赤道，根据太阳光照在日晷上时，晷针的影子在晷面上变化规律来等间距划分刻度，从而实现计时功能。 【项目实施】小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成了一个“简易日晷”（如图乙），水平放置在自家的阳台地面上。为了对该日晷进行刻度标注，某一天，小明在太阳光下每隔2h记录铅笔影子顶端的位置，影子顶端随时间的变化轨迹如图丙所示，其中OA是最短的影子。 【项目分析】 (1)中午，小明在记录铅笔顶端的位置时，发现木板有点发烫，说明光具有 ； (2)下列诗句中描述的物理规律与日晷原理相同的是___________； A．潭面无风镜未磨 B．潭清疑水浅 C．瀑水喷成虹 D．绿树荫浓夏日长 (3)图丙中，最短的影子O-A所指方向大致为 方；实验中记录的影子转动方向是 （选填“顺”或“逆”）时针，影子的长度变化情况是 ； (4)小明在标注时间刻度时发现，相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的。小明对实验进行了反思，发现这是由于 原因造成的；小明再查找资料获知海安纬度约为32°，然后对实验方案进行了调整，重新进行了实验，画出了如图丁所示的刻度，根据图示影子所在位置，可知此时大约是 点；如果要使测量更精确些，你的做法是 ； 【项目建议】 (5)你觉得小明制作的“简易日晷”在计时方面存在的不足是 。 【答案】(1)能量 (2)D (3) 北 顺 先变短后变长 (4) 晷面（木板）未与赤道平行或晷针（铅笔）未与赤道垂直 10 分成更多的等份 (5)阴雨天（晚上）无法计时 【详解】（1）光是复合光，其中的红外线有热效应，经过太阳光的照射，笔尖发烫说明光具有能量。 （2）A．潭面无风镜未磨，是平面镜成像，属于光的反射，故A不符合题意； B．潭清疑水浅，属于光的折射，故B不符合题意； C．瀑水喷成虹，属于光的色散，故C不符合题意； D．绿树荫浓夏日长，属于光的直线传播，故D符合题意。 故选D。 （3）[1]一天中影子最短时是正午，此时影子指向正北，北半球，太阳在正南，晷针影子在正北。 [2]太阳东升西落，影子是从西→北→东，实验中记录的影子转动方向是顺时针。 [3]影长变化：早晨长、正午最短、傍晚长，所以影子的长度变化情况是先变短后变长。 （4）[1]小明用水平木板模拟晷面，但真正的赤道式日晷的晷面是平行于赤道面的（倾斜的），这样影子的移动才是均匀的。所以刻度不均匀的原因是：晷面（木板）未与赤道平行或晷针（铅笔）未与赤道垂直。 如果要使测量更精确些，可以分成更多的等份。 [2]图丁是调整后的，影子在晷针的北侧，图中影子在9点和12点之间，大约在10点多位置，所以大约是10点。 [3]如果要使测量更精确些，可以分成更多的等份。 （5）简易日晷存在的不足是阴雨天（晚上）无法计时。 23．冬季，学校组织开展野外生存技能综合实践活动，老师提出“如何在野外辨别方向？”的问题。同学们分组讨论，每个小组都提出了自己的方案。有的小组认为可以根据“太阳从东边升起，西边落下”判断东西方向，并对一些方案做出评价。 （1）方案一：甲组同学汇报时展示了两张图片，山脊和房屋都是东西走向（如图1和2）。他们认为，可以根据向阳和背阴两侧积雪存余情况来判断南北方向。 图1中，山脊两侧积雪厚度不同，向阳一侧已经裸露出地面；图2中，向阳一侧无积雪，积雪少的一侧所对方向为 方（选填“南”或“北”）；试分析，向阳一侧积雪少的原因： ； （2）方案二：乙组同学演示了利用“立竿见影”确定南北方向的方法。他们认为，将直杆竖直立于地面，当中午12点时，直杆影子最短，且指向正北方向。 ①为便于汇报，需画出“立竿见影”的光路图和影子（影子用笔加粗），请帮助乙组同学完成作图（图3） ； ②地理老师认为，由于我们国家幅员辽阔，东西方向跨度很大，因此东部和西部地区会存在较大时差。当北京地区太阳刚升起时，我国新疆地区还在凌晨时分，当北京时间12点时，我国新疆地区太阳位置还在偏东方向。因此，北京时间12点时，在我国不同的地方，直杆影子的长度 （选填“一定”或“不一定”）都是最短的。 （3）方案三：丙组同学在方案二的基础上，提出了新的方法。如图4，在太阳达到最高位置前后用描点的方法在地面上画出竖直杆影子顶端的运动轨迹。 ①如图5中，已知运动轨迹上A、B两点直杆影长相等，请运用几何作图的方法确定正北方向 ，并用箭头表示出来。 ②方案三中，为了使正北方向确定更加准确，你认为所选的直杆应适当 （选填“长”或“短”）一点。 （4）请比较方案一和方案三，并对两种方案的优缺点进行评价 。 【答案】 南 积雪熔化需要吸热 不一定 长 积雪不是时时刻刻都有，且要有阳光照射才会熔化，因而方案一的局限性很大，而方案三阳光照射时，即可以确定，但还需中午前后才能确定；方案一的优点是有积雪的地方，不一定是中午；方案三适用于南方很热的白天中午 【详解】（1）[1][2]向阳一侧积雪少的原因是熔化需要吸热，向阳处吸收太阳较多的热，使得积雪熔化，因而积雪少的所对的方向是南方。 （2）[3]影子是光的直线传播形成，如图： （2）[4]太阳正南时，影子最短，当北京地区太阳刚升起时，我国新疆地区还在凌晨时分，当北京时间12点时，我国新疆地区太阳位置还在偏东方向，因此，北京时间12点时，北京影子最短，在我国不同的地方，直杆影子的长度不一定最短。 （3）[5][6]上下午距离12点的时间相同，影子等长，最短时的影子在两点的中垂线上，即正北方向，如图所示： 因为物体越高，影子越长，不同时刻的差异越大，为了使正北方向确定更加准确，所选直杆应适当长一点。 （4）[7]积雪不是时时刻刻都有，且要有阳光照射才会熔化，因而方案一的局限性很大，而方案三阳光照射时，即可以确定，但还需中午前后才能确定；方案一的优点是有积雪的地方，不一定是中午；方案三适用于南方很热的白天中午。 题型七 综合信息题—光的反射、光的折射（共4小题） 24．阅读短文，回答下列问题 古代的“镜面” 大约在公元前4世纪以前，我国就知道了月亮本身是不发光的，它的光是日光照射在月面上所引起的反射光。早在公元前世纪前，我国就已经使用铜镜。到了秦汉以后，铜镜大大发展，畅销国内外。我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”，它能通过反射映出镜子背面的美丽图案，引起了人们的极大兴趣。利用平面镜反射的原理，我国在公元前世纪就制成了世界上最早的潜望镜。汉初《淮南万毕术》一书中，有“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”的记载，这个装置虽然粗糙，但是意义深远，近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在利用平面镜的同时，人们又发现了球面镜的奇特现象。球面镜有凹面镜和凸面镜两种。利用凹面镜的聚集特性，向日取火，在我国有悠久的历史。 我国古代制镜的手工工人在镜子生产中熟练地利用了凸面镜的成像特性。宋代沈括在《梦溪笔谈》卷三中总结古代铸镜的技术说：如果镜大就把镜面做成平面，如果镜小就把镜面做成微凸，这样的镜面虽然小，也能照全人的脸。“古人铸鉴鉴大则平，鉴小则凸。凡鉴洼则照人面大，凸则照人面小。小鉴不能全视人面，故令微凸收人面，令小则鉴虽小而能全纳人面”。 (1)夜晚，我们会看到月亮，下列各图中，能正确反映我们看到月亮的光路图是________； A． B． C． D． (2)我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”它能通过反射映出镜子背面的美丽图案引起了人们的极大兴趣。“透光镜”中光在反射时 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律； (3)汉初《淮南万毕术》一书中有“取大镜高悬置水盆于下则见四邻矣”的记载。这个装置虽然粗糙但是意义深远近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在水盆中见到的“四邻”是 像（选填“实”或“虚”）； (4)通过阅读短文可知，下列哪种面镜有扩大视野的作用________。 A．平面镜 B．凸面镜 C．凹面镜 【答案】(1)B (2) 遵循 (3) 虚 (4)B 【详解】（1）月亮不是光源，我们能看到月亮，是因为太阳光照射到月亮上，月亮再将光反射到我们的眼睛里。因此，光路应该是从太阳出发，到达月亮，再由月亮反射到地球，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）“透光镜”能通过反射映出镜子背面的美丽图案，这是一种光的反射现象。无论是镜面反射还是漫反射，任何光的反射现象都遵循光的反射定律。 （3）取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣，景物通过水面成像，属于平面镜成像，属于光的反射，形成的是虚像。 （4）根据短文最后一句“小鉴不能全视人面，故令微凸收人面，令小则鉴虽小而能全纳人面”可知，把小镜子做成凸面镜，可以使人看到完整的面容，这说明凸面镜能够扩大视野范围，平面镜成等大的虚像，凹面镜对光有会聚作用，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 25．阅读短文，回答问题. 汽车抬头显示（如图-1所示）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)在HUD系统中，挡风玻璃成像时像与物大小 （选填“相等”或“不相等”）； (2)挡风玻璃所成的仪表盘的像是光的 现象形成的 （选填“虚”或“实”）像； (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的夹角为 ； (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； (5)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 (6)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)相等 (2) 反射 虚 (3)45° (4)远离 (5)C (6)B 【详解】（1）挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点，像与物大小相等。 （2）[1][2]挡风玻璃成像利用的是光的反射现象，平面镜所成的像是虚像，因为它不是实际光线会聚而成的。 （3）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。 （4）根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等，要使像升高，需将显示器远离挡风玻璃，这样像也会远离镜面，从而升高。 （5）A．将显示器上的字体变大，不能改变像离人眼的距离，故A不符合题意； B．将显示器安装在后挡风玻璃上，虽然物距变大，但是可能受到车内物体或人员遮挡，无法看到所成的像，故B不符合题意； C．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像，可以延长光的传播路径，使像离人眼距离更远，该做法可行，故C符合题意。 故选C。 （6）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，上厚下薄的玻璃的反射光线会会聚在一点，可以避免重影产生，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 26．阅读《虹与霓》回答题。 雨过天晴，我们在天空中有时能看到一条彩色的圆弧形光带，其色彩排列为外红内紫，这种彩弧称为虹。有时在虹的外侧，还会同时出现一条较暗的圆弧形光带，这是副虹，通常称为霓。 实际上虹与霓都是由折射和反射形成的光学现象。太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次，如图甲所示。由于各种色光的偏折程度不同，太阳光经过水滴折射后会发生色散现象，分散成七种不同颜色的光。不同的色光经过水滴的折射和反射，最终射出时红光的角度比紫光更陡，由于我们看到的红光是处于彩虹顶部的水滴射出的，因此红光在虹的最外侧，紫光在最内侧，其他色光在它们中间。 而霓与虹不同，它是太阳光经过水滴的两次折射和两次反射形成的，如图乙所示。因为紫光最终射出时的角度比红光更陡，所以霓的外侧是紫色，内侧是红色。由于太阳光在水滴中多反射一次能量损失较多，因此霓比虹暗得多，一般不容易被观察到。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)虹与霓都是由 和 形成的光学现象； (2)太阳光经过水滴折射后会分散成七种不同颜色的光，这是光的 现象； (3)不同颜色的光经过水滴后偏折程度 （选填“相同”或者“不同”）； (4)根据文中内容，请你说出虹与霓的不同之处： 。（说出一条即可） 【答案】(1) 折射 反射 (2)色散 (3)不同 (4)见解析 【详解】（1）[1][2]光进入和射出小水珠时，发生了反射和折射，从而使光色散，人们看到虹和霓。 （2）太阳光经过透明物质的折射，被分解为七色光，这是光的色散现象。 （3）不同的光经过物质折射时，偏折程度不同，从而将不同的色光分开。 （4）读图甲与乙可知，形成虹与霓时，光的反射次数不同，且虹与霓的颜色排列不同。虹是1次反射，霓是2次反射或虹外红内紫，霓外紫内红。 27．阅读短文，回答问题： 如图甲所示，让一束光入射到半圆形玻璃砖中，会看到一部分光线从玻璃砖的平面上折卷射到空气中，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41.8°，使折射角达到90°时，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。光并非在任何界面都会发生全反射现象，只有在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包层处时，会发生全反射现象，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)光线从玻璃斜射向空气时，折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角，而且随着入射角逐渐变大，反射光线的亮度会 （选填“增强”“减弱”或“不变”）； (2)当玻璃刚好发生全反射现象时，此时的反射角是 ； (3)光纤是利用光在光导纤维中全反射原理而制成的传输工具，其传输速度为 km/s； (4)光线从光导纤维的包层斜射向内芯时， A．折射角大于入射角，可能会发生全反射 B．折射角小于入射角，可能会发生全反射 C．折射角大于入射角，不可能会发生全反射 D．折射角小于入射角，不可能会发生全反射 (5)一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请在图中完成这束入射光的光路图。 【答案】(1) 大于 增强 (2)41.8° (3)2×105 (4)D (5) 【详解】（1）[1][2]光的传播需要介质，光线从玻璃斜射向空气时，折射角大于入射角，而且随着入射角逐渐变大，折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线的亮度会增强。 （2）让一束光入射到半圆形玻璃砖中，当入射角增大到41.8°，使折射角达到90°时，折射光线就消失了，只剩下反射光线，发生全反射，则当玻璃刚好发生全反射现象时，入射角为41.8°，反射角等于入射角，则此时的反射角是41.8°。 （3）通常情况下，光纤中的光传输速度大约为。 （4）光从内芯传播时遇到包层处时，会发生全反射现象；光线从光导纤维的包层斜射向内芯时，不可能会发生全反射，折射角小于入射角，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，光的传播方向不变，当光线进入玻璃三棱镜后时，此时的入射角为 由于入射角大于41.8°，此时光线在玻璃三棱镜的第二个表面发生了全反射，根据反射角大于入射角作出反射光线，如图所示： 题型八 综合信息题—透镜成像及其应用（共4小题） 28．学生李明在水塘中看到形状特殊的“虾”。 （1）如图甲所示，他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像，真正的虾在水中 （C/D/E/F）处。他用激光笔从A点向 （B/C/D/E/F）处射出光束，即可把虾照亮； （2）拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机（相当于投影仪）展示给同学们看。 ①胶片上虾的头部朝 （上/下）。 ②测得胶片到凸透镜的距离为8cm，则该凸透镜的焦距可能是 。 A．2cm         B．7cm        C．9cm        D．10cm 【答案】 E B 下 B 【详解】（1）[1][2]根据光的折射现象可知，他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像，真正的虾在水中更深的位置，即在E处。根据光路的可逆性，他用激光笔从A点向B处射出光束，即可把虾照亮。 （2）①[3]凸透镜成实像时，像与物是相互倒立的，因此要在屏幕上看到正立的虾，胶片上虾的头部应该朝下。 ②[4]幻灯机的原理是物距大于1倍焦距而小于2倍焦距时，成倒立放大的实像，故 f＜8cm＜2f 则 4cm＜f＜8cm 只有B选项中7cm符合题意； 29．跨学科实践学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。 (1)如图1所示，小明以2个焦距不同的凸透镜制作了一个望远镜。通过学习知道，望远镜其实是将远处的物体拉近成像，此过程实际上是增大了 ； (2)小明观察星星时发现视野范围较小，为此，他使用两块相同的带开口的挡板并利用 的原理制作了一个寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标（如图2所示），并将目标锁定在望远镜视野中，下列设计的各挡板中最适合的是 ； A．      B．C．        D． (3)小明用此自制望远镜看远处物体时，发现像与物相比较上下、左右都颠倒了，为使看到的像与物相比不失真，老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状（如图3所示），再利用几片小平面镜，安装到中部空腔内以改变光路，可以满足要求。结合课本的插图可知（如图4所示），小明要想达到此效果，至少需要___________ 块平面镜。 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】(1)视角 (2) 光的直线传播 cC (3)D 【详解】（1）望远镜能使远处的物体成像在离人较近的地方，则减小了像到观察者距离，增大了视角。 （2）[1][2]用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置，安装在望远镜套筒上后，借助挡板能快捷寻找目标，利用了光沿直线传播的特点，挡板设计需让光线通过缺口汇聚到望远镜视场，选项 C 的三角缺口能引导目标光线进入，更适合快速标定。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）按如图4方法，两组垂直放置的平面镜，经两次反射得到清晰不失真图像。所以至少需要4块平面镜才能达到效果。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 30．阅读短文，回答问题： 数码相机 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，以及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)小明游览灵山胜景时，用简单的单镜片数码相机拍摄远处的灵山大佛像，如果有一只小虫子停留在镜头上，此时小虫子在感光元件（相当于光屏）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)下表是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，感光元件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 (4)某数码相机镜头的焦距为50mm，若此时镜头通过光孔直径为25mm，那么光圈大小数据为 。如果此时需要拍摄很远很远处的物体时，像距约为 cm。 【答案】(1) 凸 大 (2)不成像 (3)34mm~68mm (4) 2 5 【详解】（1）[1]数码相机的镜头的作用是使被拍摄的物体在感光元件上成一个倒立、缩小的实像，因此主要元件是凸透镜。 [2]根据短文内容可知，要抓拍急速移动的目标，需要很短的曝光时间；而“相机上所标快门数据‘100’表示快门打开的时间是秒”，表明快门打开的时间越短，快门数据越大，所以快门数据要调大。 （2）小虫子停留在镜头上时，小虫子到凸透镜光心的距离（物距）小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，小虫子成的是一个正立、放大的虚像，虚像不能呈现在光屏（感光元件）上，因此在感光元件上不成像。 （3）数码相机的工作原理是利用凸透镜成倒立、缩小的实像。根据凸透镜成像规律，要成倒立、缩小的实像，物距应大于2倍焦距，像距的范围则在1倍焦距到2倍焦距之间。从表格可知，该相机的镜头焦距等于34mm，因此，感光元件（相当于光屏）离开镜头的距离（像距）范围为34mm~68mm。 （4）[1]已知镜头的焦距f=50mm，镜头光圈的直径d=25mm，根据短文提供的公式，光圈大小 [2]当拍摄很远很远处的物体时，可以认为物距趋近于无穷大，根据凸透镜成像规律，此时像会成在焦点上，即像距约等于焦距。所以像距约为50mm，合5cm。 31．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；如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜入射的光束，在透镜下方一半焦距处面积只有原来的四分之一。 (1)菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有 （会聚/发散）作用，它们的工作原理是 （相同/不同）的； (2)下面关于菲涅尔透镜的说法，不正确的是（   ）； A．使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄 B．与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 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，所用材料减少 (3)不考虑光传播过程中的能量损失，如图丙所示，一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处，则与不放置菲涅尔透镜相比，太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的 倍； (4)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，正确的放置方法是（   ） A． B． C． D． 【答案】(1) 会聚 相同 (2)C (3)4 (4)A 【详解】（1）[1]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，对光线都有会聚作用。 [2]它们的工作原理是相同的，都是通过透镜的曲面使管线发生折射，实现光线的会聚。 （2）A．与平凸透镜相比，菲涅尔透镜可以做的更薄，则使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄，故A正确，不符合题意； BD．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，故BD正确，不符合题意； C．菲涅尔透镜是由无数个同心圆纹路的玻璃组成，不是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成，故C错误，符合题意。 故选C。 （3）由图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜入射的光束，在透镜下方一半焦距处面积只有原来的四分之一，则太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的4倍。 （4）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，正确的放置方法是菲涅尔透镜的凸面正对太阳，太阳能板位于菲涅尔透镜的焦点处，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型九 综合信息题—跨学科案例（共2小题） 32．用电冰箱研究物态变化现象： (1)如图甲所示，电冰箱的原理是制冷剂循环发生汽化和液化过程，其中发生汽化现象的是在 （选填“冷冻室”或“冷凝管”）处，该过程需要 热； (2)实验室中温度计的量程只有-2℃~100℃，活动中若冰箱冷冻室某测量点的温度为-10℃，测温度计中液体上表面的位置大致上在图乙中所示的 （填“A”、“B”或“C”）位置； (3)甲图中的电冰箱冷藏室内温度分布情况是___________。 A．上冷下热，内冷外热 B．上冷下热，内热外冷 C．上热下冷，内冷外热 D．上热下冷，内热外冷 (4)为解决测量凝固点不方便的问题，可以采取先将不同的液体放入冷冻室速冻，然后再取出测量它们的熔点的方法，从而得到凝固点，这样做的理由是 ； (5)有同学认为，电冰箱既然能够制冷，那么打开电冰箱的门，让其持续工作就可以像空调一样降低室内温度，你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）。 【答案】(1) 冷冻室 吸 (2)B (3)C (4)见解析 (5)错误 【详解】（1）[1][2]电冰箱的原理是在冷冻室中制冷剂由液态变为气态发生了汽化现象，汽化吸热，再在冷凝管中由气态变成液态发生了液化现象，液化放热，从而循环使用。 （2）根据图示温度计的刻度，可知分度值为1℃，由此可以确定-10℃大致应该在B位置。 （3）因为冰箱内的制冷剂在冷藏室内是由下向上循环，在下部吸收热量导致冷藏室内下部温度变低，故室内温度是上热下冷；制冷剂将热量带出后在外部有放出热量液化，故外热内冷，故选C。 （4）因为同种晶体的凝固点和熔点相同，所以先将不同的液体放入冷冻室速冻，然后再取出测量它们的熔点，从而得到凝固点。 （5）冰箱工作时，只不过是将冰箱内部的能量转移到冰箱的外面。冰箱工作一段时间，内部的温度虽然降低了，但外界的温度由于能量的增加而升高。若打开冰箱门，会出现部分能量从冰箱内到冰箱外的房间，再由房间到冰箱内的循环。室内的总能量并没有减少，所以，室内温度不会降低。 33．阅读短文，回答问题。 空气能热水器 空气能热水器是吸收空气的内能来制造热水的装置。如图，是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。制冷剂是一种在常温下极易汽化的液体，它在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下： A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速①，变成蒸气并从空气中吸收内能。 B．制冷剂经过蒸发器生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。 C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将内能传递给冷水并液化成液态制冷剂。制冷剂依此过程不断循环流动，使水的温度不断上升。 (1)给短文中的①处补写上适当的物态变化： ； (2)在循环过程中，制冷剂流经部件　　时从空气中吸收热量； A．毛细管 B．冷凝器 C．压缩机 D．蒸发器 (3)在循环过程中，高温高压的蒸气在冷凝器中通过 的方法使气体液化； (4)制冷剂在工作循环过程中，将 中的内能不断地“搬运”至 （均选填“空气”或“水”）中； (5)根据空气能热水器的工作原理，管中的“制冷剂”应具有 （选填“沸点低”或“沸点高”）的物理性质。 【答案】(1)汽化 (2)D (3)降低温度 (4) 空气 水 (5)沸点低 【详解】（1）液态制冷剂经过毛细管进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，由液态变成气态，并从空气中吸收热能。 （2）液态制冷剂经过毛细管进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，由液态变成气态，并从空气中吸收热能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化，即通过降低温度的方法使气体液化。 （4）[1][2]空气能热水器是吸收空气的热能，并传给水从而来制造热水，制冷剂在工作循环过程中，将空气中的内能不断地“搬运”至水中。 （5）根据空气能热水器的工作原理，制冷剂应是一种在常温下极易汽化的液体，因此管中的“制冷剂”应具有沸点低的物理性质。 题型十 综合信息题—物态变化（共4小题） 34．阅读短文，回答问题。 3D打印技术 3D打印技术，又称增材制造，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键技术之一、在我国高端装备制造领域，自主研发的“大型激光选区熔化3D打印机”取得了 重大突破，已成为航空航天、医疗器械等对零件性能要求极高的行业的核心装备。 该技术打印航空发动机核心部件——单晶涡轮叶片的过程，堪称尖端科技与基 础物理原理的完美结合。其核心原理可精妙地拆解为“精密铺粉-选区熔化-快速冷 却”的循环步骤。首先，设备在密闭的打印舱内，于基板上均匀铺展一层极细的金属粉末（如钛合金、高温合金粉末）。随后，一束高功率的激光束会根据零件的三维数字模型切片信息，在计算机的控制下，精准地扫描照射粉末床的特定区域。金属粉末在瞬间吸收高能量激光后，温度能急剧升高，迅速达到熔融状态。最后，当激光束移开后，已熔化的金属微滴在与相对低温的打印舱环境及基板的热交换中迅速散失热量，逐点、逐线、逐层地凝固成型，最终固化为一个具有复杂内部冷却流道、结构一体化的高性能涡轮叶片。这种“点-线-面-体”的累积制造方式，摆脱了传统减材制造的约束，实现了复杂几何形状的自由成型。 此外，3D打印技术家族庞大，拥有不同的技术路径以适应多样化的材料与应用需求。比如“光固化”3D打印技术，又称立体光刻，是目前应用广泛的高精度快速原型技术，它主要使用对特定波长紫外线敏感的光敏树脂作为原材料，其原理与上述金属打印有本质区别。在打印过程中，特定波长的紫外激光束或紫外光投影会按照截面形状照射液态树脂槽的表面或底部，被照射区域的树脂材料分子会在光能激发下发生交联反应（一种光聚合化学反应），从而在极短时间内从液态直接转变为固态，实现精确的层面对位与粘结定型。这个过程是光化学驱动的直接固化，无需像金属打印那样经历一个先熔化再依靠自然散热降温的相变过程。 (1)激光照射时，金属粉末由固态直接变成液态，这一过程属于 （填物态变化名称），该过程需要 （选填“吸热”或“放热”）。 (2)若该金属粉末为晶体，液态金属在模具中冷却后成型为固态叶片，该过程中金属的温度 （选填“一定不变”或“可能不变”）；冷却时会有固定的 。 (3)打印舱内需维持较低湿度，原因是打印过程中部分部件因散热会处于低温状态，空气中的水蒸气接触到这些低温部件时，会 （填物态变化名称）成小水珠附着在部件表面，这种小水珠会使金属粉末结块，还会影响液态金属的凝固精度。 (4)结合资料可知，“光固化”3D打印技术与“大型激光选区熔化3D打印”中金属的“液态变固态”过程相比，二者的主要区别是液态树脂的状态变化是 （请依据资料内容填空）。 【答案】(1) 熔化 吸热 (2) 一定不变 凝固点 (3)液化 (4)化学变化 【详解】（1）[1][2]物态变化中，物质由固态变为液态的过程称为熔化，金属粉末吸收激光能量后从固态变为液态，属于熔化过程。熔化过程需要吸收热量。 （2）[1]液态晶体冷却凝固时，温度会保持不变，直到完全凝固为固态。题目明确金属粉末为晶体，因此液态金属冷却成型时温度 “一定不变”。 [2]晶体凝固时的固定温度称为凝固点，这是晶体区别于非晶体的关键特征。 （3）空气中的水蒸气接触低温部件时，遇冷会转变为液态小水珠，这一过程属于液化。 （4）金属 3D 打印的“液态变固态”是凝固过程；资料明确说明，光固化技术是 “树脂材料分子在光能激发下发生交联反应，即光聚合化学反应，从液态直接转变为固态”，液态变固态是化学变化，金属打印那样的 “先熔化再散热降温的相变过程”，属于物理变化。 35．我们都有这样的生活体验：走在街上，穿着衣服感觉冷暖刚好适宜，这时突然起了一阵大风，顿时感觉周身寒冷，这就是风寒效应。风寒效应是一种因风导致的人体感觉温度比实际气温低的现象。有科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度。简单来说，风寒温度就是用数字来概括我们皮肤感觉到有多冷，而不是皮肤实际的温度。通过大量实验，人们找出了风寒温度和风速之间的关系。下表是在相对湿度保持40%不变，气温为5℃和0℃时，某地区部分风寒温度与风速的关系。 风速v/（km·h-1） 20 30 40 50 60 70 80 风寒温度t1/℃ 4.3 3.8 3.3 2.9 2.5 2.1 1.8 风寒温度t2/℃ -1.0 -1.5 -2.0 -2.4 -2.8 -3.2 -3.6 关注风寒温度，对于我们的意义不仅是要注意保暖，更重要的是风寒温度的高低表示的是皮肤温度下降到空气温度的速度，风寒温度越低，人体可能冻伤的速度就越快。当风寒温度下降到-45℃时，人体在不到5min的时间内就会被冻伤。因此在野外工作的人员一定要关注这个参数，不能只靠气温来判断穿衣情况。 (1)风寒温度实际上是一种反映 （选填“人体感觉”或“冷热程度”）的数字指标。 (2)表中t1是气温 ℃对应的风寒温度。 (3)根据上表给出的数据，推测在气温为0℃、风速为65km/h时，风寒温度约为 ℃。 (4)写出一条人们应对风寒效应的措施： 。 【答案】(1)人体感觉 (2)5 (3)-3 (4)大风天气应该多穿衣物保暖 【详解】（1）由题干可知，风寒温度就是用数字来概括我们皮肤感觉到有多冷，而不是皮肤实际的温度。因此风寒温度实际上是一种反映人体感觉的数字指标。 （2）已知材料提到在相对湿度40%不变，气温为0℃和5℃时某地区部分风寒温度与风速的关系，且表格中t1对应的数值都大于0。因为0℃对应的风寒温度必然小于等于0℃，所以大于0的t1只能是气温5℃对应的风寒温度。 （3）当气温为0℃时，观察表格中风速与风寒温度的关系，风速从60km/h到70km/h，风寒温度从 -2.8℃变化到 -3.2℃，风速每增加10km/h，风寒温度降低约0.4℃。那么当风速从60km/h增加到65km/h（增加了5km/h），风寒温度降低约0.2℃，所以推测在气温为0℃、风速为65km/h时，风寒温度约为-3.0℃。 （4）因为风寒效应会使人感觉更冷，而多穿保暖衣物可以有效减少人体热量散失，从而抵御风寒效应带来的寒冷感觉。 36．超声波加湿器以体积小、静音、加湿均匀面深受用户喜爱，超声波加湿器原理是什么呢？如图甲是某款超声波加湿器，它是利用超声波振子每分钟向水箱中发射900万次高频振荡波，将水打散成直径为3~5微米的细小水雾颗粒（水蒸气分子直径约0.4纳米），将其喷在空气中，增加空气湿度，物理学中将某一温度下。空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度，以百分数表示研究表明：相对湿度越大，水蒸发得越慢，为此人们设计了如图乙所示的“干湿球湿度计”测定空气中的相对湿度，干湿球湿度计是用两支相同的温度计并列制成的，其中玻璃泡裸露的称为干球温度计，用湿棉布包裹住的称为湿球温度计。已知部分室温（干球温度）下的相对湿度表如下所示 相对湿度 干球湿度℃ 干湿球温度计示数差 1℃ 2℃ 3℃ 4℃ 15 90% 80% 71% 62% 18 91% 82% 74% 66% 21 92% 83% 76% 68% 24 93% 85% 79% 74% (1)超声波加湿器是利用超声波能传递 的特点制作面成的，该款加湿器产生的超声波频率为 Hz； (2)加湿器工作时，喷出的水雾最终使空气湿度增大的原因是：水雾发生了 （填物态变化名称）； (3)如图乙所示的干湿球湿度计的玻璃泡部分已被遮挡。由图可推测干球温度计是 （选填“A”或“B”）根据两温度计的示数，对照湿度表可知：此时空气中的相对湿度为 ； (4)某天中午，小明看到干球温度计的示数为，湿球温度计示数为。到了晚上，小明看到干球温度计的示数为。湿球温度计的示数为。请你判断中午和晚上哪个空气的相对湿度较大。（写出判断依据） 【答案】(1) 能量 (2)汽化 (3) A 76% (4)见解析 【详解】（1）[1]声音能传递信息和能量，超声波加湿器是利用超声波声能集中的特点制作而成的，即超声波能传递能量的特点制成的。 [2]根据题意可知，超声波振子每分钟向水箱中发射900万次高频振荡波，所以，该款加湿器产生的超声波频率为 （2）加湿器喷出的水雾发生了汽化，由液态变成气态，这个过程中要吸热。 （3）[1][2]如图乙所示的干湿球湿度计玻璃泡部分已被遮挡，由图可推测湿球温度计是B，干球温度计是A，因为水蒸发吸热，温度降低；温度计的分度值为1℃，此时A的示数为21℃，B的示数为18℃，相差3℃，查表可知：当室温（干球温度）为21℃时，空气中的相对湿度为76%。 （4）由表格中的数据可得出，当干湿球温度计的示数差相同时，室温越高，即干球温度计示数越高，空气的相对湿度越大；中午，干球温度计的示数为，湿球温度计示数为，干湿球温度计示数差为5℃；晚上，干球温度计的示数为，湿球温度计的示数为，干湿球温度计示数差为；所以中午的相对湿度较大。 37．阅读短文，回答问题。 汽车防冻液 汽车在行驶时，发动机的温度会升得很高。为了确保安全，可用水循环进行冷却。实际上，水中往往还要加入不易挥发的防冻液（原液），加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固，长时间开车也不容易沸腾。有关资料表明，防冻液与水按不同的比例混合，混合液的凝固点、沸点不同，具体数值参见下表（表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比）。 防冻液含量/% 30 40 50 60 70 80 90 混合液的凝固点/℃ -17 -49 -48 -46 混合液的沸点/℃ 103 104 107 111 117 124 141 在给汽车水箱中加防冻液时，宜使混合液的凝固点比本地常年最低气温低10~15℃。考虑到混合液比热容的减小会影响散热效果，因此，混合液中防冻液的含量不宜过高。 (1)在混合液中，如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%，则混合液凝固点的变化情况是_______； A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先升高后降低 D．先降低后升高 (2)若某地常年最低气温为，对该地区汽车来说，在下列不同防冻液含量的混合液中，宜选_______； A．30% B．40% C．60% D．90% (3)长时间使用后，汽车水箱中的混合液会减少。与原来相比，混合液的沸点 （选填“升高”、“降低”或“不变”），其原因是 ； (4)如图所示，在烧杯和试管里均盛有碎冰块（试管不接触烧杯底及侧壁），将烧杯放在酒精灯上加热来探究冰的熔化和水的沸腾现象。当烧杯中的碎冰有一半熔化时，试管中的碎冰 （选填“会”或“不会”）熔化；当烧杯和试管中的冰全部熔化成水后，烧杯中的水沸腾时，试管中水的温度能达到沸点， （选填“会”或“不会”）沸腾。 【答案】(1)D (2)B (3) 升高 水蒸发导致混合液中防冻液的含量增大 (4) 不会 不会 【详解】（1）根据表格，防冻液含量从 30% 增大到 90% 时，混合液的凝固点先从−17℃降低到−49℃（60% 时），再升高到−28℃（90% 时）。因此凝固点的变化情况是先降低后升高，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （2）某地常年最低气温为−15℃，混合液的凝固点需比最低气温低10∼15℃，即凝固点需≤−25℃∼−30℃。30% 防冻液：凝固点−17℃（不满足）；40% 防冻液：凝固点−28℃（满足）；60%、90% 防冻液：凝固点虽更低，但含量过高会影响散热效果，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]长时间使用后，混合液中的水蒸发，防冻液含量升高。根据表格，防冻液含量越高，混合液的沸点越高，因此沸点升高，原因是混合液中的水蒸发，导致混合液中防冻液含量升高，沸点随防冻液含量升高而升高。 （4）[1]烧杯中碎冰熔化时温度保持 0℃，试管中碎冰虽达到熔点，但与烧杯中冰温度相同，无法继续吸热，因此不会熔化。 [2]烧杯中水沸腾时温度保持 100℃，试管中水虽达到沸点，但与烧杯中水温度相同，无法继续吸热，因此不会沸腾。 题型十一 综合信息题—物体的运动（共2小题） 38．某手机软件能自动测量并记录时间，如图甲所示，小蓝想知道两大楼之间的距离s，她利用该软件进行了测量。 查阅资料，得到空气中声速v随温度T变化的数据如下表： 温度T/℃ －20 －10 0 10 20 30 声速v/（m·s-1） 318 324 330 336 342 348 (1)用描点法，在图乙中画出声速v与温度T关系的图像 ； (2)当温度降低时，空气中的声速 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)根据表格数据推断：15℃时，空气中声速为 m/s； (4)如图甲所示，小蓝站在两楼间A处，她大喊一声，手机分别在0.4s后、0.6s后接收到两次回声。手机显示此时气温为0℃，则两楼的间距为 m。 【答案】(1) (2)变小 (3)339 (4)165 【详解】（1）根据表格中数据在图乙中描点，并用平滑的曲线连接起来。如图所示∶ （2）由图像知，声速随温度升高而增加，当温度降低时，空气中的声速变小。 （3）根据表格数据，15℃时，空气中声速为 （4）由表知，气温为0℃时，声音的速度v=330m/s，声音传播到第一幢高楼的时间 由可得人到第一幢高楼的距离 声音传到第二幢高楼的时间 由可得人到第二幢高楼的距离 则两幢高楼的距离 39．阅读短文，回答问题： 无人机 无人机具有成本低、智能化、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点，在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检等领域都有广泛的应用。无人机携带的高分辨率高速摄像机和轻型光学相机既能可见光成像、又能红外光成像，携带的激光扫描仪具有高效率、高精度、三维扫描等特点……被称为“百变小能手”。下表是某小型无人机的部分参数（帧·秒-1指每秒拍摄的画面数）。 参数名称 最大飞行半径R/km 拍摄速度n/（帧·秒-1） 最大飞行速度v/（km·h-1） 数据 6 11000 72 (1)红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的 不同，辐射的红外线强度不同； (2)无人机携带的高分辨率高速摄像机，下列关于摄像机说法错误的是_________； A．摄像机的摄像头对光有会聚作用 B．被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距内 C．摄像头成在传感器（相当于胶片）上的像是倒立缩小的像 D．当无人机远离被拍摄物体时，要成像仍然清晰，其镜头应该向后缩 (3)据报道，我国早在2014年就研究出新型除雾霾无人机并已经投入使用。无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速 （填物态变化名称）成气体，从周围空气中 热，使空气中的水蒸气迅速变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上；雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（直径小于等于2.5μm的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”，2.5μm相当于 m； (4)人们是利用遥控器操控无人机的，遥控器的有效操控距离至少要为 km，该无人机以最大速度向上升高300m需要 ； (5)如图所示，交警部门利用无人机进行高速公路通行情况实时监测。某时段测得一辆轿车通行70m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为22000帧，该轿车的行驶速度是 km/h。小轿车在高速公路上限速120km/h，据此判断汽车 （选填“超速”、“不超速”）。 【答案】(1)温度 (2)B (3) 升华 吸 2.5×10-6 (4) 6 15s (5) 126 超速 【详解】（1）任何物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强。红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石，是因为被识别物体的温度不同，发出的红外线强度不同。 （2）A．摄像机的摄像头是凸透镜对光有会聚作用，故A正确，不符合题意； BC．凸透镜的焦距小，被拍摄的对象位于摄像头二倍焦距外，成倒立、缩小的实像，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意； D．当无人机远离被拍摄物体时，物距变大，根据物距变大，像距变小，像变小，要成像仍然清晰，其镜头应该后缩，故D正确，不符合题意； 故选B。 （3）[1][2]物质从固态直接变为气态的过程叫升华，无人机向空中喷洒某种固体小颗粒，并迅速升华成气体，从周围空气中吸热，使空气中的水蒸气迅速液化，变成小水珠以凝结污染物，令其降落在地面上。 [3]根据 1μm=10-6m 故有 2.5μm=2.5×10-6m （4）[1]由表格数据知，人们是利用遥控器操控无人机的，遥控器的有效操控距离至少要为6km。 [2]该无人机以最大速度为 v=72km/h=20m/s 需要的时间为 （5）[1]由题知，摄像机拍摄速度11000帧/秒，已知某轿车通行60米的过程中高速摄像机拍摄帧数为22000帧，则轿车运动的时间 [2]该轿车的速度 因为126km/h大于120km/h，所以，该轿车超速。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $