专题01 走进物理&机械运动&声现象&光现象(期末复习讲义)八年级物理上学期新教材鲁科版(五四学制)
2025-12-24
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2份
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108页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第一章 机械运动,第二章 声现象,第三章 光现象 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 机械运动,光学,声学 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.29 MB |
| 发布时间 | 2025-12-24 |
| 更新时间 | 2025-12-24 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55612803.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理期末复习讲义通过“核心考点-复习目标-考情规律”表格系统整合机械运动、声现象、光现象知识,分模块梳理长度测量、速度计算、光的反射折射等要点,用对比表格归纳重难点,清晰呈现知识内在逻辑与联系。
讲义亮点是“题型+方法”双轨训练,15类题型配套“易错点拨”和“解题技巧”,如“声音特性”实验强调控制变量法培养科学思维,“速度测量”结合生活场景渗透科学探究。分层练习满足不同学生需求,助力教师精准教学,帮助学生构建物理观念和提升问题解决能力。
内容正文:
专题01 走进物理&机械运动&声现象&光现象(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
长度和时间的测量
能正确读出刻度尺和停表的读数
多以选择题形式考查生活中常见物体的长度
运动和静止的相对性
能判断参照物,区分运动与静止
常考查参照物选择与运动相对性,难度较低
速度的测量与计算
能计算平均速度解决实际问题
速度计算常结合生活场景,多在计算题出现
声音的产生与传播
能解释声音产生与传播的现象
基础概念多以选择题、填空题考查
声音的三大特性
能判断音调、响度、音色,明确影响三者的因素
实验题常考查 “探究影响音调/响度的因素”,重点关注控制变量法的应用
噪声的定义、危害及控制途径
会识别噪声,掌握不同场景下的噪声控制方法
噪声控制与声的利用常结合生活场景,多为选择题
光的直线传播与反射规律
能解释光不同现象,熟练应用光的反射定律作图
基础概念多以选择题、填空题、作图题考查,难度较低
光的折射现象与透镜对光的作用
明确透镜对光的作用,能区分透镜的成像特点及适用场景
作图题高频考查光的折射光路、凸透镜成像光路,需注意规范画法
凸透镜成像规律
会用透镜成像规律分析实际问题
凸透镜成像规律常结合实验或应用考查
光现象与透镜的应用
能识别生活中的光现象与透镜应用实例,理解其物理原理
结合生活场景或科技考查应用能力
知识点01 走进物理
一、长度的测量
1、长度的单位:在国际单位制中,长度的单位是 (用m表示)。常用的长度单位还有 (km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
换算关系:1km= m,1m= mm= μm= nm;1m= dm= cm。
2、刻度尺的使用
使用前:注意观察零 、 和 。
使用时:正确放置刻度尺。
读数时:视线应与尺面 。
记录数据时:要由 和 组成
3、长度的估测
(1)正确的认识1m、1dm、1cm有多长。
(2)常见的物体长度(填单位)
①手臂长74 。 ②某同学身高160 。
③手指宽1.5 。 ④教室课桌高78 。
⑤乒乓球的直径约是40 。 ⑥教室门的宽度是95 。
⑦一本物理书长26.7 。 ⑧一元硬币的直径18.0 。
二、时间的测量
1、在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。1h=60min=3600s(1h=60min)。
2、使用停表测量时间时,要注意确定秒针在大表盘的第一周还是第二周,看小表盘的指针是否过半。
三、测量误差
1、误差指 与 之间的差别。
2、误差 减小,但 完全消除。
3、多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法,可以 误差。
知识点02 动与静
1、机械运动:物体位置随时间的变化叫 。
运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的。
2、参照物:判断一个物体是运动还是静止,要选取某个物体作为标准,这个作为标准的物体,叫作 。
参照物可任意选取(研究对象 选作为参照物),选取的参照物不同,对同一物体的运动情况的描述可能不同。如:公路上行驶的汽车,以路面为参照物,汽车是运动的;以车里的人或物品为参照物,汽车是静止的。
3、运动状态的判断方法
(1)判断物体是运动的还是静止的,关键是抓住“位置变化”这一特点进行分析。如果被研究的物体相对于参照物位置发生了改变,则被研究的物体是 的;如果被研究的物体相对于所选参照物的位置不发生变化,则被研究的物体是 的。
(2)选择不同的参照物,对物体运动的描述可能 。
知识点03 快与慢
1、运动快慢的比较
(1)在运动 的情况下,比较行驶路程的长短,行驶的路程越长,运动得越快。
(2)在行驶 的情况下,比较运动时间的长短,运动的时间越短,运动得越快。
(3)用路程除以时间,比较 的路程,单位时间的路程越大,速度越快。
4、路程与时间之比叫作 ,公式是 。速度是表示物体 的物理量。
5、物体沿着直线且速度不变的运动,叫作 。
6、变速直线运动是速度 的直线运动。在变速直线运动中,常用 来粗略地描述运动的快慢。
7、速度的相关计算
应用公式及其变形公式解题的一般步骤:
(1)根据题意,明确已知量的数值、单位和物理意义。
(2)找出物理量之间的关系,选用符合题意的物理公式。
(3)将已知物理量的数值和单位代入公式进行计算,得出结果。
特别提醒:匀速直线运动的公式和平均速度公式意义不同,尤其注意某段路程的平均速度等于该段路程与该段路程所对应的运动时间之比。
知识点04 速度的测量
1、测量运动物体的平均速度可以用物体运动的路程除以时间。测量时应根据测量要求,选择适当的测量工具。例如,用直尺、卷尺等测量长度,用秒表、手表等测量时间。测量时要注意测量工具的 等。
2、测量物体的平均速度的实验原理:。测量平均速度时,必须测量出物体运动的路程和所用时间。在具体问题中,如何设计实验测出路程和时间时关键。
知识点05 声音的产生与传播
1、声音的产生:声音是由物体振动产生的,正在振动的物体叫声源;一切发声体都在振动,振动停止,发声停止。
2、声音的传播:
(1)声音的传播需要 ,传播声音的介质可以是固体、液体和气体, 。振动停止,发声停止,但声音不会马上消失。
(2)声音是以波的形式传播的,叫 。声波的传播也伴随着能量的传播。
3、声音的产生与传播注意事项
产生与传播
声音是由物体振动产生的,一切正在发生的物体都在振动。
声音的传播需要介质,固体、液体和气体都可以传声,真空不能传声。
一个误区
物体振动发声,但发出的声不一定能被听见,要使声被听见,需要满足三个条件:
(1)有一定的响度;(2)有传播声音的介质;(3)发声体振动的频率在人耳的听觉频率范围(20Hz-20000Hz)
四种方法
在探究声音产生的原因时,应用了转换法,比较法和归纳法;在探究真空不能传声时,应用了实验推理法
4、与声速有关的计算
(1)利用声速计算打雷处到人的距离。解答此类问题,需要注意闪电和雷声是同时发生的,闪电的传播时间可以忽略不计。
(2)利用回声测距。解答此类问题需要注意声音的传播是“有去有回”的。
(3)利用声音在金属和空气中传播速度不同,计算传声时间差,或测算钢轨、金属管等的长度。
知识点06 声音的特性
声音的特性: 、 和 。
(1)音调是指声音的 。音调高低是由声源振动的 决定的,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(2)响度是指声音的 。 与声源振动的 有关,振幅越大,响度越大;响度还与距声源的 有关,距声源越近,响度越大。
(3)音色是指声音的 ,它与声源的 有关。不同物体发出声音的音调和响度可能相同,但音色却一定不同。
知识点07 次声与超声
1、超声波
(1)超声波的定义:把频率 Hz的声音叫做超声波。
(2)超声波的特点:方向性好;穿透力强;易于获得较集中的声能。
(3)超声波的应用:超声波能传递信息和能量,其应用有探伤、测厚、测距、医学诊断和成像等。
2、次声波
(1)次声波的定义:把频率 的声音叫做次声。
(2)次声的特点:没有什么障碍物能阻挡它;传播过程中很难被介质吸收,能量损耗少。
(3)次声的危害:能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏、破坏人的平衡器官的功能,会产生恶心,晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
3、声音能够传递 。人们说话进行交流,医生用听诊器查病等,都是声音传递信息的例子。
4、声音可以传递 。飞机起飞时,旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、超声波碎石机振碎人体内结石等现象,都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。
知识点08 乐音与噪声
1、噪声的定义
(1)从物理学角度看,物体杂乱无章的 产生的声音,称为噪声。
(2)从环境保护角度来说,一切干扰人们 的声音,都称为噪声。
(3)噪声的强弱:以分贝为单位来表示声音强度的强弱,用 表示。
2、噪声的危害:
(1)心理效应:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息。
(2)生理效应:耳聋、头疼、消化不良、视觉模糊等。严重时会使人神志不清、休克乃至死亡。
(3)物理效应:高强度噪声能损坏建筑物。
3、要控制噪声就要知道声音从产生到引起听觉的三个阶段
(1)声源的振动 声音。
(2)空气等介质 声音。
(3)鼓膜的振动 听觉。
4、从以上三个方面可知,可从三个方面控制噪声
(1) 噪声的产生。
(2) 噪声的传播。
(3) 噪声进入耳朵。
知识点09
1、光源
(1)光源定义:宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的,我们把 的物体叫光源。
(2)根据产生形式,光源可分为 和 。
(3)根据形态可分为点光源、线光源、面光源。
2、光的直线传播
(1)光在 的介质中沿直线传播。
(2)光线:为了表示光的传播方向,我们用一根 的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。 光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个 ,而 真实存在的。
3、光的直线传播的现象和应用
(1)常见的直线传播现象:立竿见影、日食、月食、小孔成像等。
(2)光沿直线传播的应用:利用激光准直引导掘进机直线前进、排队时看齐、射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
4、光的传播速度用
(1)光的传播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,c=2.99792×108m/s,光在空气中的速度接近真空中的速度,计算中取c=3×108m/s。水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3。
(2)光年:光在1年内传播的距离。光年是 单位,用来描述宇宙中天体间的距离。1光年=9.4608×1012km。
知识点10 光的反射
1、光的反射
(1)定义:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做 。
(2)基本要素:一点两角三线。
一点:入射点:光线射到镜面上的点,用“O”表示。
两角:入射角:入射光线与法线的夹角。
反射角:反射光线与法线的夹角。
三线:法线:过入射点,并垂直于镜面的直线, 用虚线表示。
入射光线:射到反射面上的光线。
反射光线:被反射面反射后的光线。
(3)光的反射定律:光反射时,反射光线与入射光线、法线在 内,反射光线和入射光线 法线的两侧,反射角 入射角。
2、镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:当平行光射到平面镜上时,反射光仍是平行的,这种反射叫做 。
(2)漫反射:平行光照到凹凸不平的表面上,反射光就会杂乱无章地射向不同的方向,这种反射叫做 。
(3)相同点:都是反射现象,都遵守反射定律。
(4)不同点:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光, 的反射光只射向一个方向(刺眼),而 射向四面八方。
知识点11
1、平面镜:平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平面镜,通过平面镜能够观察到物体的像。
2、平面镜的应用
(1)利用平面镜成像(穿衣镜)。
(2)改变光路(海底潜望镜)。
(3)扩大视野空间(商店装饰)。
3、平面镜成像作图
如图OA,OA′为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点S的位置。
(1)先将两条反射光线反向延长,交点为S′。
(2)再根据平面镜成像的特点作出像点S′对应的发光点S。
(3)最后连接SO、SO′为两条反射光线的入射光线。(注意反向延长线、辅助线用虚线)如图所示。
知识点12
1、光的折射现象
(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时,光在另一种介质中传播方向发生 的现象叫光的折射。
(2)光的折射发生在两种介质的交界面上,但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质 射入另一种介质时,其传播方向不改变(改变、不改变)。
(3)入射光线射入另一种介质时的交点(O),叫入射点;入射光线与法线夹角(α)叫 ;折射光线与法线的夹角(γ)叫 。
(4)在生活中,我们常见的折射现象很多,如:看清澈的池水,池水水底变浅;在岸上看到的鱼接近于水面;透过玻璃砖看物体发生了错位;水杯中的筷子好像弯折了;“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
2、透镜
(1)透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的 制成的。
(2)透镜与面镜区别:面镜利用光的 成像,透镜利用光的 成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
(3)透镜分类:透镜分为 和 。
(4)凹透镜与凸透镜的辨别
①触摸法:用手摸,凸透镜:中间厚两边薄,凹透镜:中间薄两边厚。
②成像法;放在书上的字上,放大是凸透镜,缩小是凹透镜。
③太阳聚焦法:把透镜放在阳光下,再放一张白纸在透镜下,若能在纸上找到一个很亮的点(焦点)即为凸透镜,否则为凹透镜。
3、主光轴、光心、焦距和焦点
(1)透镜光路基本概念:透镜光路示意图。
(2)过透镜两个球面球心的直线叫 (主轴),用“CC”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O”表示。
(3)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后 主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F”表示。
(4)焦点到光心的距离 ,焦距用“f”表示。
(5)物体到光心的距离叫 ,用“u”表示;像到光心的距离叫 ,用“v”表示。
4、透镜对光的作用
(1)凸透镜有 光线作用,所以凸透镜也叫 。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。
(2)凹透镜有 光线作用,所以凹透镜也叫 。凹透镜对光有发散作用.平行光线通过凹球面透镜发生偏折后,光线发散,成为发散光线,不可能形成实性焦点,沿着散开光线的反向延长线,在投射光线的同一侧交于F点,形成的是一虚焦点(凹透镜有两个虚焦点)。
5、透镜的三条特殊光线
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向 。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧 ;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过 。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 ;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于 。
知识点13 凸透镜成像的规律
1、凸透镜成像规律
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
照相机
u=2f
倒立、等大的实像
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
投影仪
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
放大镜
凸透镜成像规律需要牢记,同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀:“物大焦,
倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
2、凹透镜成像规律:凹透镜始终成缩小、正立的虚像。
知识点14
1、光的色散:太阳光通过三棱镜后,依次被分解成 七种颜色,这种现象叫色散。光的色散实验说明,白光是由各种色光混合而成的。
2、色光的混合
(1)单色光: 再分解的色光叫做单色光。
(2)复色光:由单色光 的光叫做复色光。
(3)光的三原色: 三种色光,是无法用其他色光混合而成的,被称为光的三原色。
题型一 物理常识
解|题|技|巧
在日常生活当中,我们经常会碰到一些与物理知识有关的现象和问题,我们学习的目的就是要应用;但是,如果不知道它的原理,那么就不会对其进行正确的应用,因此要知道原理是关键。
【典例1】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)用物理的视角去看世界,去丈量世界。下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.初中物理课本的长度约50cm
B.沐浴时让人感到舒适的水温约70℃
C.射入教室的太阳光传播速度约为3×108m/s
D.学校运动会上百米赛跑的成绩为8s
【典例2】(24-25八年级上·四川成都·期末) 实验室是近代科学史上第一个专业化的科学实验室,截至2023年底,从这里走出了30位获诺贝尔奖的科学家。 是明代著名的律学家、历学家、音乐家,他的成就震撼世界,中外学者尊崇他为“东方文艺复兴式的圣人”。
【变式1】(24-25八年级上·安徽芜湖·期末)下列有关物理学历史进程,表述不正确的是( )
A.哥白尼提出了“日心说”
B.爱因斯坦是量子力学的奠基人
C.牛顿奠定了经典物理学的基础
D.伽利略率先使用望远镜观察天体运动支持“日心说”
【变式2】(23-24八年级上·河南周口·期末)在物理发展的漫长历程中,不少前辈做出了卓越贡献。伟大的物理学家 发现了日月星辰和苹果落地等有着某些相似,建立了著名的运动定律。20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了 ,动摇了人们所熟悉的时间和空间等概念。
题型二 长度与时间的测量
易|错|点|拨
1、操作规范误区:一是刻度尺 “零刻度线未对齐被测物体一端”(或用磨损零刻度线的刻度尺时,未以某一整刻度线为起点),导致测量起点偏差;二是刻度尺 “未紧贴被测物体”(如测圆柱体直径时刻度尺歪斜),造成测量结果偏大或偏小;
2、读数方法偏差:读数时 “视线未与刻度尺尺面垂直”,易读成倾斜视线对应的数值(如俯视读数偏大、仰视读数偏小);或忽略 “估读到分度值的下一位”(如刻度尺分度值为 1mm,却只读至厘米位,未估读毫米下一位),导致读数精度不足。
【典例1】(24-25八年级上·四川内江·期末)甲、乙两同学用同一刻度尺测一只铅笔的长度,他们按照如图所示的方法进行读数。下列说法中正确的是( )
A.所用刻度尺的分度值为
B.甲的读数方法正确,铅笔的长度应为
C.乙的读数方法正确,铅笔的长度应为
D.该刻度尺的量程为0~10cm,铅笔的长度为
【典例2】(24-25八年级上·重庆万州·期末)生活实践中很多地方都需要进行测量,长度和时间的测量是最基本的测量。如图所示,物体的长度是 cm;停表的读数为 s。
【变式1】(24-25八年级上·河南新乡·期末)经过实践,小华发现身边有些物体的长度可以通过刻度尺直接测量,但有些物体的长度却无法直接测量,需要用到一些其他方法。小华组合使用直尺和三角尺测量笔袋里铅笔的长度,如下四个选项所示。其中方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25八年级上·吉林·期末)如图甲,小丽用刻度尺测量物体的长度,被测物体的长度是 cm;如图乙所示,秒表的读数是 s。
题型三 动与静
解|题|技|巧
1、参照物锁定技巧:先明确题目中 “研究对象”(如 “判断汽车是否运动”,研究对象是汽车),再找 “被选定为标准的参照物”(题目明示或隐含,如 “相对于地面”“以路边树木为参照物”),未明确时默认以地面为参照物;
2、状态判断技巧:分析 “研究对象与参照物之间的相对位置是否变化”——位置不变则研究对象是静止的,位置改变则是运动的,避免脱离参照物直接判断运动状态。
易|错|点|拨
1、参照物选择误区:一是误将 “研究对象本身当作参照物”,导致无法判断运动状态;二是忽略 “参照物应选静止或运动状态稳定的物体”,选运动状态不确定的物体(如选行驶中颠簸的自行车为参照物判断路边树木),易得出混乱结论;
2、运动情况判断偏差:同一物体因参照物不同运动状态不同,易 “以单一参照物的判断结果代替所有情况”(如认为 “汽车相对于地面运动,就相对于所有物体都运动”,忽略汽车相对于车内乘客是静止的)。
【典例1】(24-25八年级上·四川内江·期末)如图所示,是我国2022年全面建成的中国空间站组合体,每次发射的神舟载人飞船都将与其交会对接。2024年10月30日,神舟十九号载人飞船(图中未画出)与空间站组合体完成交会对接后,一起绕地球飞行。我们说“空间站是运动的”,选择的参照物是( )
A.天和核心舱 B.梦天实验舱 C.问天实验舱 D.地球
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)2019年1月3日,嫦娥四号探测器安全着陆于月球表面。玉兔二号月球车展开太阳翼,伸出桅杆,然后沿着斜梯缓缓下行,到达月球表面。在玉兔二号月球车下行的过程中,以 为参照物,桅杆是静止的;以 为参照物,桅杆是运动的。(均选填“月球表面”或“太阳翼”)
【变式1】(24-25八年级上·新疆·期末)如图所示,加油机正在对受油机进行空中加油,以加油机为参照物,地面和受油机的运动情况分别是( )
A.地面是静止的,受油机是静止的 B.地面是静止的,受油机是运动的
C.地面是运动的,受油机是静止的 D.地面是运动的,受油机是运动的
【变式2】(24-25八年级上·江苏扬州·期末)如图甲、乙两图为小明从车内后视镜(平面镜)先后观察到的后方车辆运动情景,a、b、c为在平直公路上匀速直线运动的汽车,则小明所乘汽车的速度 (大于/小于)汽车a的速度,车内后视镜观察到c车大小没变,以c车为参照物,小明的车是 的。a车在小明车后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而 (变大/变小/不变)。
题型四 快与慢
解|题|技|巧
1、公式应用技巧:先明确速度公式及变形公式,解题时先从题干中圈出 “已知物理量”,再根据 “求什么” 选择对应公式,避免公式混淆;
2、单位统一技巧:计算前务必将路程、时间单位统一,若题干单位不统一,先换算成一致单位,再代入计算,避免因单位混乱导致结果错误。
易|错|点|拨
1、大小比较误区:直接对比速度数值忽略单位统一,如误将 “5m/s” 与 “20km/h” 比较时,未换算成相同单位(5m/s=18km/h),错判 “5m/s>20km/h”;或忽略 “平均速度与瞬时速度的区别”,用某段路程的平均速度代替某一时刻的瞬时速度进行比较;
2、估测偏差:脱离生活实际凭空估测,如将 “中学生步行速度” 估为 10m/s(远超实际 1.1-1.5m/s),或未结合场景(如 “百米赛跑速度”与“日常步行速度”需区分),导致估测值与真实值差距过大。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)甲、乙两辆车沿同一方向做直线运动,其运动过程中的路程s随时间t变化的图像如图所示。下列分析中正确的是( )
A.乙车是在甲车前处出发的
B.在时间内,乙车通过的路程长
C.在时间内,甲车做匀速直线运动
D.在时间内,甲车的平均速度等于乙车的平均速度
【典例2】(24-25八年级上·四川内江·期末)一列长的列车,在一平直大桥上匀速行驶,列车全部通过大桥的时间为28s,列车全部在大桥上行驶的时间为25s,则列车行驶的速度为 m/s,大桥的长为 m。
【典例3】(24-25八年级上·江苏常州·期末)下表为某次高铁列车从上海到南京的运行时刻表。
时间
上海
苏州
无锡
常州
南京
到站时间
——
7:25
7: 42
7:58
8:40
发车时间
7:00
7:27
7:44
8:00
——
里程/km
0
84
126
165
300
求:列车由上海驶往南京全程的平均速度是多少km/h?
【变式1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)A车从甲地以的速度匀速行驶到乙地耗时为2t,B车从乙地以的速度沿相同道路匀速行驶到甲地耗时为。若让A车从甲地以出发匀速驶向乙地,同时B车从乙地以出发匀速驶向甲地,两车均沿同一固定道路行驶。下列选项分析正确的是( )
A.
B.经过时间1.2t,两车相遇
C.两车相遇时,通过的路程之比为
D.若A车到达乙地后立刻原路返回,在B车到达甲地之前A车能够追上B车
【变式2】(24-25八年级上·重庆江津·期末)小渝和小江绕如图所示的环道匀速跑步,小渝的速度为,小江的速度为,。若两人从A点沿逆时针方向同向出发,小江跑完一圈经过A点后又继续跑了,与小渝在B点第一次相遇,若此时两人保持速度大小不变,又从B点出发朝相反方向运动,后两人再一次相遇,求环道一周的长度为 m,小江的速度 。
【变式3】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示为苍鹰捕捉野兔的情景:苍鹰在野兔正后方处,以的速度贴着地面沿水平直线飞行追击野兔;野兔在地面上以的速度向正前方处的树洞沿直线奔逃。求:
(1)野兔跑进树洞的时间?
(2)通过计算判断,苍鹰能否在野兔跑进树洞前捕捉到野兔。
题型五 速度的测量
易|错|点|拨
1、器材使用误区:一是用刻度尺测量路程时,“未与物体运动轨迹对齐”,导致测量的路程值偏大或偏小;二是用停表计时时,“未先调零”或“启动/停止反应滞后”,造成时间测量误差。
2、操作规范偏差:测量平均速度时,误将 “斜面总长度” 当作 “小车运动的路程”,忽略 “小车车头(或车尾)需从同一参考点开始和结束”。
3、数据处理错误:一是计算速度时 “未统一单位”;二是求平均速度时,误将 “各段速度的算术平均值” 当作 “总路程的平均速度”(正确方法应为 “总路程 ÷ 总时间”,而非 “(v₁+v₂)÷2”)。
【典例1】(24-25八年级上·重庆南川·期末)一列动车沿直线匀速行驶,在进入隧道前800m处鸣笛,司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s,则下列判断正确的是( )
A.声音在4s内通过的路程为680m B.听到回声时,该动车距离隧道口240m
C.该动车的行驶速度为200m/s D.鸣笛后约13.3s,该动车进入隧道
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)采用如图甲所示的实验装置,来完成“测量平均速度”实验,实验步骤如下:
(a)将斜面的一端用木块垫起,金属片放在斜面底端,把小车放在斜面顶端,由静止释放,测出小车运动时间,通过路程;
(b)将金属片移动至斜面的中间某位置,让小车再次从斜面顶端相同位置由静止释放,测出小车运动时间,通过路程;
(c)根据速度公式,计算出小车通过全程的平均速度,上段路程的平均速度,下段路程的平均速度。
回答下列问题:
(1)为方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”);
(2)如图乙所示,是测量时小车的末、初位置,则等于 ;
(3)小车通过下段路程的平均速度等于 。
【变式1】(24-25八年级上·重庆南川·期末)如图所示,在“测小球在斜面上运动的平均速度”实验中,让一小球从斜面上滚下,用照相机每隔0.1s拍摄一次。则小球在AD段运动的平均速度为 m/s;小球沿斜面滚下过程中,速度变 。
【变式2】(24-25八年级上·福建南平·期末)在“测量小车的平均速度”的实验中,器材有:小车、电子表、刻度尺、长木板、小木块等。
(1)实验原理是 ;
(2)实验中应让斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),目的是便于测量 ;
(3)经测量s1=90cm,s2=50cm,小车从斜面顶端由静止开始下滑的过程中,电子表的示数如图(数字分别表示“时:分:秒”),则小车在BC段的平均速度是 m/s。小车从A到C过程中做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(4)如果小车过了C点才停止计时,则测得AC段的平均速度vAC会偏 。(选填“大”或“小”)
题型六 声音的产生与传播
易|错|点|拨
1、声音产生判断误区:易将 “发声物体的振动” 与 “物体的运动” 混淆,如误认为 “鼓面发声是因为鼓槌敲击鼓面使其运动”,忽略核心是 “鼓面振动”;或错认为 “振动停止后声音立即消失”,忽略声音在介质中传播需要时间。
2、传播条件认知偏差:一是误将 “声音能在空气中传播” 等同于 “声音能在所有物质中传播”,忽略声音不能在真空中传播;二是错认为 “声音传播不需要介质”,将 “电磁波(如手机信号)能在真空中传播” 与 “声音传播” 混淆,导致对传播条件的判断错误。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,小明在鼓面上放些碎纸屑,击鼓时,可看到碎纸屑在鼓面上跳动,实验中,碎纸屑的作用是( )
A.使鼓的振动时间延长 B.使鼓的振动尽快停下来
C.使声波多次反射形成回声 D.把鼓面的微小振动放大,便于观察
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)汽车在公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪740时,测速仪向该车发出超声波,后收到从该车反射回的信号,该汽车遇到超声波时,到测速仪的距离是 m;则该车的速度大小 ;。已知超声波在空气中的传播速度。
【典例3】(24-25八年级上·新疆·期末)如图所示,一辆汽车以20m/s的速度向超声波测速仪匀速驶来,测速仪向汽车先后发出两次超声波信号,第一次发出信号1s后接收到汽车反射回来的信号,第二次发出信号0.8s后接收到汽车反射回来的信号。测速仪接收到第一次信号时,汽车与测速仪的距离为 m,则测速仪发出两次信号的时间间隔是 s。(超声波在空气中的传播速度是340m/s)
【变式1】(24-25八年级上·重庆江津·期末)在一条平直的公路上,一辆汽车停在公路旁,汽车正前方有一座高山,司机鸣笛后听到高山传来的回声,随后开始以的速度匀速驶向高山,行驶途中再次鸣笛一声,后听到高山传来的回声。已知声音在空气中的传播速度是,下列分析正确的是( )
A.第1次鸣笛时,汽车与高山之间的距离为
B.汽车从第1次鸣笛处行驶到山脚下需要
C.第1次鸣笛处与第2次鸣笛处相距
D.第2次听到回声时距离高山
【变式2】(24-25八年级上·山东威海·期末)烟花表演时烟花爆竹声通过 传播进入现场观众的耳朵。若一位观众看见烟花和听见爆炸声的时间间隔为2s,则烟花爆竹燃放地点距离这名观众 m。(空气温度15℃)
【变式3】(24-25八年级上·山东威海·期末)国庆节假期,小名一家去武汉旅游。他们先驾车从荣成去往烟台,再由烟台坐动车去武汉。当他乘坐汽车时看到路边的标志牌如图,求:
(1)若汽车以允许最快的速度行驶,半个小时所行驶的路程是多少km?
(2)该汽车以25m/s的速度匀速驶向一座高山时,司机按了一下喇叭,经4s后听到回声。声音在空气中的传播速度是340m/s,鸣笛处距高山有多远?
(3)乘坐的动车车长为200m,当动车以216km/h的速度匀速通过一座2800m长的大桥时,动车过桥的时间是多少?
题型七 声音的特性
易|错|点|拨
1、概念关联误区:易将“音调”与“响度”、“音色”混淆,错认为 “频率越高,声音越响”,忽略音调由频率决定、响度由振幅决定的本质区别;
2、实验操作偏差:探究 “钢尺振动频率与音调关系” 时,一是未控制 “振幅相同”;二是错将 “钢尺伸出桌面的长度” 与 “振动频率” 的关系弄反(误认为伸出越长,振动越快、音调越高,实际伸出越长振动越慢、音调越低)。
【典例1】(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)2024年9月23日晚,畅游山海,欢庆华诞——庆祝中华人民共和国成立75周年大型交响诗《祖国》在锦州大剧院首次公演,演出结束时,现场响起雷鸣般的掌声。“雷鸣般”是指声音的( )
A.音调高 B.音色美 C.响度大 D.传播速度快
【典例2】(24-25八年级上·河南南阳·期末)弦乐队在演奏过程中,演奏员要根据需要,时而用力、时而轻柔地演奏,这样做主要是为了改变乐器发出声音的 ;坐在后排的观众即使看不清舞台上的情况也能听出进行独奏的是何种乐器,这主要利用了乐器发出声音的 不同。(以上两空选填“音调”、“响度”或“音色”)
【变式1】(24-25八年级上·陕西西安·期末)陕西秦腔以其独特和浓郁的乡土气息,被誉为中华艺术的瑰宝。在秦人眼中,秦腔是大戏,板胡响处,锣鼓起时,高亢的唱腔响遏行云,尤其是唱花脸的,更是扯开嗓子大声吼,当地人称之为“挣破头”。下列说法不正确的是( )
A.人们能听到演唱者的声音,是因为声音频率在20Hz到20000Hz之间
B.锣鼓起时,我们可以区别出锣声、鼓声,是因为音色不同
C.高亢的唱腔响遏行云,说明演唱时声音的响度大
D.称秦腔唱花脸为“挣破头”,是因为该唱腔能加快声速
【变式2】(24-25八年级上·山东威海·期末)如图所示的风铃有七根长短不同的铁棍。小名敲打铁棍,发现他们发出的声音不同。经研究可得,同一种铁棍不同长度L时敲击的振动频率f如表所示。
表:不同长度L时敲击的振动频率f
L(cm)
5
10
15
20
25
f(Hz)
700
500
400
300
250
(1)敲击铁棍时,声音是由铁棍 产生的,七根管子发出的声音在空气中传播的速度是 (选填“相同”或“不同”)的。
(2)请说明同一种铁棍长度L与音调的关系 。
(3)小名要用这种材料做一个乐器,发出do re mi fa so la xi的音时,re的音小于500Hz,请你判断该乐器的长度应 10cm。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
题型八 次声与超声
易|错|点|拨
1、应用类型混淆误区:易将超声波与次声波的应用场景弄混,错把 “需精准探测、定向传播” 的场景归为次声波应用,或把 “需远距离传播、感知宏观现象” 的场景归为超声波应用。
2、应用原理误判:一是错将 “超声波的‘振动能量’应用” 与 “次声波的‘信息传递’应用” 混淆;二是忽略 “人耳听不到” 的共性导致应用场景误判(如误认为 “能听到的声音应用” 也可归为超声波或次声波,实际二者均超出人耳听觉范围,像 “日常对话” 不属于二者应用)。
【典例1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)汽车倒车时,当汽车尾部安全距离内存在障碍物或人时,倒车雷达会发出警报,方便司机判断汽车尾部与障碍物或者人之间的距离。倒车雷达工作过程中,主要是利用( )
A.超声波传递能量 B.超声波传递信息 C.次声波传递能量 D.次声波传递信息
【典例2】(24-25八年级上·陕西咸阳·期末)如图所示,被誉为“火焰之声”的飞碟无人机,在无人机底部装有一套声波设备,能定向发出频率为30Hz至60Hz的声波灭火,这说明声音可以传递 ,该声波是 ,该声音是由物体 产生的。
【变式1】(24-25八年级上·山东威海·期末)如图,某款变频超声波驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波,干扰蚊子的感觉和行为,达到驱蚊效果。关于驱蚊器发声的分析,下列说法正确的是( )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大 B.驱蚊器发出的声波是次声波
C.驱蚊器发出的声音不能被人听到 D.该驱蚊器发声时,声音传播的距离越远,声速越小
【变式2】(24-25八年级上·广东茂名·期末)如图所示,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,播放音乐时,看到烛焰随着音乐的节奏晃动,这个现象说明声波能够传递 ,音箱发出的声音是由扬声器的纸盆 产生的,并通过 传到烛焰处。
题型九 乐音与噪声
解|题|技|巧
1、措施分类技巧:牢记噪声控制的 “三个环节”(防止噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声进入耳朵),解题时先分析题干中措施对应的环节 —— 若措施针对 “声源”,则属于 “防止噪声产生”;若针对 “传播路径”,则属于 “阻断噪声传播”;若针对 “人耳”,则属于 “防止噪声进入耳朵”,避免因环节混淆导致措施判断错误。
2、场景匹配技巧:遇到结合生活场景的题目时,先明确 “噪声来源” 和 “控制目标”,再对应选择合理措施 —— 如 “教室外施工噪声影响学习”,若目标是快速缓解,优先选 “给学生戴耳塞”(阻断人耳接收);若目标是长期解决,优先选 “在施工区与教室间装隔音墙”(阻断传播路径),避免脱离场景选择不切实际的措施(如要求施工方停止施工,不符合实际需求)。
易|错|点|拨
1、定义理解误区:易将 “噪声” 仅定义为 “声音杂乱难听”,忽略 “物理学角度与环保角度的双重定义”—— 物理学中噪声是 “无规则振动产生的声音”,环保角度是 “妨碍人正常休息、学习和工作的声音”,如误将 “深夜的优美音乐” 排除在噪声外,实际因妨碍他人休息,从环保角度属于噪声;
2、等级与危害对应偏差:一是混淆噪声等级单位(dB)的实际意义,如误将 “0dB” 理解为 “没有声音”,实际 0dB 是听觉下限,并非无声音;二是错判不同等级噪声的危害,如认为 “50dB 的噪声会损伤听力”,实际长期暴露在 90dB 以上才可能导致听力受损,低等级噪声主要影响情绪和注意力。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)下列对声现象的分析中,正确的是( )
A.高速公路两旁的隔音板可防止噪声的产生
B.医生用听诊器检查病情时,提高了听到声音的音调
C.地震产生次声波,次声波的频率高于
D.汽车的倒车雷达是利用超声波工作的,超声波的频率高于
【典例2】(24-25八年级上·重庆江津·期末)研学旅行是一种将旅行与学习融为一体的实践性学习方式,小明在研学路上发现道路两旁有“禁止鸣笛”警示牌,这是在 处减少噪声;在登山拉练的过程中,以道路两旁的树木为参照物,小明是 的(选填“静止”或“运动”)。
【变式1】(24-25八年级上·江西抚州·期末)生活中产生的噪声会影响人们的生活。下列措施是在传播过程中减弱噪声的是( )
A.午休时佩戴防噪声耳塞 B.医院附近禁止鸣笛标志牌
C.居民区的四周种植绿植 D.马路旁边设置噪声监测仪
【变式2】(24-25八年级上·福建福州·期末)如图甲所示是汽车发动机气缸异响听诊器。把听诊器连接的金属杆接触汽车发动机特定位置,就可了解气缸内部运转是否正常。某次工人师傅听到的声音比较响,声音是由气缸 产生。图乙是两次声音的波形图,则这两次声音的音调 (选填“相同”或“不同”),人们为了保护环境和听力,经常在汽车上安装消音器,这是从 处防治噪声。
题型十 光的传播
易|错|点|拨
1、光源判断误区:易将 “反光物体” 误归为光源,如错认为 “月亮、镜子、闪闪发光的钻石是光源”,忽略光源需 “自身能发光” 的核心条件 —— 月亮靠反射太阳光发亮、镜子和钻石靠反射其他光发亮,均不属于光源;也易遗漏 “隐形光源”,如误将 “正在发光的萤火虫、发光二极管” 排除在光源外,实际它们能自身发光,属于光源。
2、传播条件误判:一是忽略 “光沿直线传播的前提是‘同种均匀介质’”,错认为 “光在任何介质中都沿直线传播”;二是混淆 “光的直线传播现象与其他光现象”,如误将 “筷子在水中‘折断’” 归为光的直线传播,实际是光的折射,本质是传播介质不均匀导致的。
3、应用场景误判:一是错将 “非光的直线传播现象” 归为此类应用,如误将 “海市蜃楼”“水中倒影” 当作光沿直线传播的实例,实际前者是光的折射、后者是光的反射,与直线传播无关;二是忽略应用中的 “隐含条件”,如用 “小孔成像” 判断像的形状时,误认为 “像的形状与小孔形状有关”,实际像的形状仅由物体形状决定,与小孔形状无关。
4、作图规范偏差:一是漏标 “光的传播方向”,如画 “影子形成” 的光路图时,只画光线却不标箭头,无法体现光的传播方向;二是混淆 “实线与虚线”,如画 “小孔成像” 的像时,误将像用实线绘制,导致作图不符合规范。
【典例1】(24-25八年级上·新疆·期末)圭表是我国古代的天文仪器,通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气,圭表利用的光学知识主要是( )
A.光的色散 B.光的反射 C.光的折射 D.光的直线传播
【典例2】(24-25八年级上·山东威海·期末)暑假,小明同学在自家的楼顶地面上放置了一个简易日晷模型如图,模型的圭杆垂直底盘。一天内, 时(选填“上午”“正午”“下午”)的杆影最短,杆影的形成是光的 现象。
【变式1】(24-25八年级上·河南新乡·期末)如图是二号楼后面花园中的日晷,它是利用晷上的针的影子随时间长短和位置变化来判断时间的计时工具,若针的影子由短变长,则表示时间为 (选填“上午”或“下午”),它利用了光直线传播的原理,请你举出一例这种原理在生产生活中的应用 。
【变式2】(24-25八年级上·四川内江·期末)“坐井观天”是经典的寓言故事。如图所示,一只青蛙在枯井底。请画出位于O点的青蛙眼睛,通过井口能观察的范围(用阴影部分表示)。
题型十一 光的反射
易|错|点|拨
1、现象类型混淆误区:易将 “光的反射现象” 与 “光的折射现象” 弄混,错把 “筷子在水中‘弯折’”“看到水中的鱼” 等折射现象归为反射;也易误将 “影子的形成”“小孔成像” 等光的直线传播现象当作反射,忽略反射需 “光遇到界面返回原介质” 的核心特征。
2、反射本质误判:一是错认为 “只有镜面才能发生光的反射”,忽略 “漫反射也是反射”;二是误解 “平面镜成像的成因”,如认为 “镜子中的像来自镜子本身发光”,实际是物体发出的光经镜面反射后,反射光线的反向延长线会聚形成的虚像,镜子本身不发光。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,激光笔射出的激光,经平面镜反射后,照在墙壁A点处。若要使反射光线射中墙上的目标B点,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动 C.水平向左移动 D.水平向右移动
【典例2】(24-25八年级上·重庆万州·期末)一束平行光垂直射向平面镜,反射角为 度;若保持入射光的传播方向不变,将平面镜绕着入射点沿逆时针方向转动角,则反射光线转动 。
【典例3】(24-25八年级上·湖北·期末)如图甲所示,欢欢同学想研究光反射时遵循的规律,于是她把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直镜面。
(1)由于光在白色纸板上发生漫反射,因此实验中纸板ENF的作用是 ;
(2)将入射光线靠近法线,反射光线 (选填“靠近”或“远离”)法线;
(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,则在NOF板上不能看到反射光线,由此可以得出结论:反射光线、入射光线和法线在 。
【变式1】(24-25八年级上·江西新余·期末)如图所示,是探究光的反射定律的实验。小王同学将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块白色纸板A竖直放置在平面镜上,纸板A右半部分可以绕NO转动,让一束光贴着纸板A射向O点,下列说法正确的是( )
A.光在纸板上发生了漫反射,不遵循反射定律
B.当入射光垂直于平面镜入射时,入射角为90°
C.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
D.图乙中,将纸板沿NO折转后,反射光也不存在了
【变式2】(24-25八年级上·山东威海·期末)小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到太阳能电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,入射角的大小为 °;若镜面水平右移,该束光线将照到P点 (填“上方”或“下方”)。
【变式3】(24-25八年级上·山东聊城·期末)如图所示是“探究光的反射定律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
10°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
10°
(1)实验应选择在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。将光屏 (选填“垂直”或“倾斜”)放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在 ;
(2)某同学的实验数据如上表,其中有一组数据错了,错误原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角;
(3)纠正错误数据后,分析表格数据,可得结论:在光的反射现象中, 。
题型十二 平面镜成像
易|错|点|拨
1、器材与操作误区:一是错选 “平面镜” 代替 “玻璃板”,导致无法透过镜面看到另一侧的蜡烛,无法确定像的位置;二是未调节 “玻璃板与桌面垂直”,如玻璃板倾斜放置,会使蜡烛的像偏高或偏低,导致无法用另一侧蜡烛与像完全重合,误判 “像与物大小不等”。
2、现象判断偏差:一是误将 “玻璃板的反射面” 当成单一平面,忽略玻璃板有两个反射面,若未选择薄玻璃板,会看到两个像,易混淆真实像的位置;二是错认为 “像的大小与物体到玻璃板的距离有关”,如将物体远离玻璃板时,主观感觉像变小,实际像与物始终等大,视觉上的 “变小” 是因为视角变化,违背 “像与物大小相等” 的特点。
3、作图规范偏差:一是漏画 “虚像的关键标识”,如画物体在平面镜中的像时,未用虚线绘制虚像,或未保证 “像与物关于镜面对称”;二是错标 “光的传播方向”,如绘制平面镜成像的光路图时,反射光线的箭头方向画反,或未画出 “入射光线、反射光线及法线”,导致光路逻辑错误。
【典例1】(24-25八年级上·山西晋中·期末)如图所示是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析不正确的是( )
A.选玻璃板进行实验,目的是使蜡烛A的像更清晰
B.该实验选用两个等大的蜡烛是为了比较像与物的大小
C.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小不变
D.实验中所成的像不可以用光屏承接
【典例2】(24-25八年级上·福建南平·期末)小南用两个完全相同的棋子探究平面镜成像特点,如图。将玻璃板 架在水平桌面上,在玻璃板前放置棋子A,移动玻璃板后的棋子B,发现棋子B与棋子A的像完全重合,说明像与物大小 。
【典例3】(24-25八年级上·重庆·期末)如图甲所示,小明用完全相同的两只蜡烛A、B来完成“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)本实验应选择厚度较 的玻璃板做实验;本实验使用到的测量工具是 ;
(2)用玻璃板代替平面镜的目的是: ;当蜡烛A靠近玻璃板,A的像大小会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)点燃蜡烛A,在玻璃板背后移动蜡烛B,蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合,说明平面镜成像过程中像与物的大小 ,取走蜡烛B,在原蜡烛B处放上光屏,此时光屏上 (选填“能”或“不能”)成像;
(4)如图乙所示,小明在白纸上记下棋子A和B的位置,以虚线ab为平面镜的位置;但是多次实验后发现h2始终比h1大5mm,请指出小明操作的错误之处: ,经过思考小明计算出了玻璃板的厚度为 mm。
【变式1】(24-25八年级上·江苏南通·期末)海安七星湖水位缓慢下落时,湖岸边的树木在水中所成的像是( )
A.虚像,像的大小不变 B.虚像,像的大小变小
C.实像,像的大小不变 D.实像,像的大小变小
【变式2】(24-25八年级上·山西忻州·期末)小明通过平面镜发现衣领处有一点污渍,便走近镜子,镜中的像将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。由于光线较暗,为了看清衣领上的污渍,小明应将光照向 (选填“衣领”或“平面镜”)。
【变式3】(23-24八年级上·江苏泰州·期末)如图,请根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像。
题型十三 光的折射与透镜
易|错|点|拨
1、概念理解误区:一是忽略 “光的折射发生的前提 —— 光从一种介质斜射入另一种介质”,错认为 “光在同种介质中传播也会折射”;二是混淆 “折射光线与入射光线的偏折规律”,误记 “光从空气斜射入水时,折射光线远离法线”,导致对折射方向的判断错误。
2、现象判断偏差:一是错将“光的折射现象” 归为反射或直线传播,如误将 “水中的筷子‘弯折’”“看到水中的鱼位置变浅” 当作光的反射,或把 “海市蜃楼” 当作光的直线传播;二是忽略 “人眼看到折射形成的虚像时,像的位置与物体实际位置的差异”,如误认为 “看到水中鱼的位置就是鱼的真实位置”,实际虚像比真实鱼的位置偏高,这是折射导致的视觉偏差。
3、作图规范偏差:一是漏画 “关键元素”,如画光的折射光路图时,忘记画法线、未标光的传播方向箭头,或未标注入射角、折射角;二是 “折射光线画法错误”,如光从空气斜射入玻璃时,折射光线未向法线偏折,或光从玻璃斜射入空气时,未发生 “远离法线” 的偏折,违背折射规律的核心要求。
4、作用概念误区:一是混淆 “凸透镜与凹透镜对光的作用”,错认为 “凹透镜对所有光线都有会聚作用”,或误将 “凸透镜的‘会聚’理解为光线必然相交”;二是忽略 “透镜对光的作用与光线入射方向的关系”,如平行于主光轴的光线经凹透镜后,错画成 “向焦点会聚”。
【典例1】(24-25八年级上·重庆南川·期末)如图所示,一束光在空气与玻璃的分界面上发生了反射和折射,以下判断正确的是( )
A.PQ左边是空气 B.MN下方是空气 C.OA是反射光线 D.OC是折射光线
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)一束光线从水中射向空气,在水面发生了反射和折射,入射角等于,则折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)。当入射光线逆时针旋转时,反射光线与折射光线的夹角将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【变式1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)将一只筷子放在盛满水的碗中,我们可以看到水中的筷子看起来向上偏折了,下列选项中能够正确解释此光现象的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25八年级上·河南濮阳·期末)如图所示,一束光经平面镜反射后水平射到凸透镜上,请画出平面镜的入射光线(并标出其与平面镜的夹角大小)和凸透镜的折射光线,补充完整光路图。
题型十四 凸透镜成像的规律
易|错|点|拨
1、操作规范误区:一是未调节 “烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度”,导致烛焰的像无法成在光屏中央,易误判 “无法成像”;二是移动光屏寻找像时,未保持 “凸透镜位置固定”,随意移动凸透镜,导致无法准确探究 “物距与像距的关系”,违背实验控制变量的要求。
2、现象与数据偏差:一是错将 “凸透镜成的虚像” 当作实像,如当物距小于焦距时,在光屏上找不到像,却误将 “透过凸透镜看到的正立放大的像” 当作实像;二是记录 “物距、像距” 时测量错误,如误将 “物体到光屏的距离” 当作像距,导致数据与成像规律不符。
3、成像与场景匹配偏差:一是错将 “透镜成像效果与实际需求颠倒”,如用 “相机” 拍摄时,误期望成正立像,忽略相机需通过取景器倒立显示来匹配成像特点;二是误解 “透镜应用的物距要求”,如使用 “手机微距拍摄” 时,误将物体放得过远,导致成像模糊或缩小,违背微距拍摄的物距条件。
【典例1】(24-25八年级上·江西南昌·期末)如图是南昌西站的检票口人脸识别机器,乘客通过“刷脸”进出站台。下列说法正确的是( )
A.“刷脸机”的摄像头相当于一个凹透镜
B.人在“刷脸机”里所成的像无法用光屏承接
C.“刷脸”同学距离摄像头越近,所成的像越大,像距也越大
D.“刷脸机”的摄像头镜头成像原理与放大镜相同
【典例2】(24-25八年级上·河南南阳·期末)用焦距为10cm的凸透镜“探究凸透镜的成像规律”,实验装置如图所示。
(1)实验时应将烛焰和光屏的中心调节到凸透镜的 上;
(2)调节蜡烛和光屏到如图所示的位置时,光屏上出现了清晰的像,该像是烛焰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动至光具座的35cm刻线处,光屏应适当向 (选填“左移”或“右移”)才能重新得到清晰的像。此时与 (选填“照相机”或“投影仪”)的原理相同。
【变式1】(24-25八年级上·广东汕头·期末)下列光现象中,主要利用了光的反射的是( )
A.手影游戏 B.水中月亮
C.海市蜃楼 D.水球成像
【变式2】(24-25八年级上·江西南昌·期末)如图所示,小明和同学们在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)调节实验器材的高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃;为使像能呈现在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心位于 上;
(2)由图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)如乙图所示,当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到 (选填“C”“D”或“E”)点,光屏上才能成清晰的像;
(4)将蜡烛移至35cm刻度线处,移动光屏使光屏上能承接到清晰像,利用这个成像原理制成了 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);若蜡烛燃烧变短了,其在光屏上的像的位置将 (选填“升高”或“降低”);
(5)同组小丽同学在探究凸透镜成像实验时,不小心将凸透镜上半部分摔烂了,她坚持用剩余的下半部分继续实验,则光屏上将_____。
A.得不到像 B.仅成上半部分的像
C.仅成下半部分的像 D.像是完整的,亮度变暗
题型十五 光的色散
易|错|点|拨
1、色散概念误区:一是错将 “光的色散” 归为 “光的反射或折射的单一现象”,忽略其本质是 “太阳光经三棱镜时,不同色光折射程度不同而被分解成七色光”,如误认为 “彩虹的形成仅靠光的反射”,实际是太阳光在水滴中折射、反射后发生色散的结果;二是误解 “色光的性质”,如认为 “不同色光的传播速度不同导致色散”,实际在同种介质中不同色光速度相近,色散的关键是 “折射角不同”。
2、三原色混淆偏差:一是错将 “光的三原色” 与 “颜料的三原色” 弄混,如误将 “颜料混合原理” 用于色光混合,认为 “红光和绿光混合成黄光”;二是忽略 “光的三原色混合的本质”,误认为 “色光混合是‘叠加变暗’”,实际光的三原色混合是 “叠加变亮”,与颜料混合 “叠加变暗”完全相反。
【典例1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)“香炉初日上,瀑水喷成虹”描述的情景:太阳刚刚升起的时候,从瀑布溅起的水雾中可以看到彩虹。能看到彩虹是因为( )
A.光的直线传播 B.光的漫反射
C.光的镜面反射 D.光的色散
【典例2】(24-25八年级上·重庆江津·期末)雨过天晴后的彩虹美轮美奂,但却十分罕见。如图将平面镜斜放入水槽中, (填一种颜色)的平行光打在镜面上,能制造出漂亮的七色彩虹,这种现象叫做光的 。
【变式1】(24-25八年级上·福建福州·期末)2025年9月8日将上演月食奇观,这次月食将在全国范围内可见,下列光现象的成因与此相同的是( )
A.雨后彩虹 B.猫照镜子
C.墙上手影 D.拱桥倒影
【变式2】(24-25八年级上·福建龙岩·期末)太阳光通过三棱镜后,在白墙上形成一条彩色光带,这种现象在物理学中称为 ;红色光、绿色光和蓝色光适当混合后能产生白色光,这三种光被称为 (选填“颜料的三原色”或“光的三原色”)。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25八年级上·新疆昌吉·期末)在测量物体平均速度的实验中,不需要的实验器材是( )
A.小车 B.秒表 C.刻度尺 D.天平
2.(24-25八年级上·重庆南川·期末)下列有关声音的说法,正确的是( )
A.声音在真空中传播最快
B.只有固体振动才会产生声音
C.禁止鸣笛是为了在声音的传播过程中减弱噪声
D.我们能区别不同人的说话声,是因为它们的音色不同
3.(24-25八年级上·河北张家口·期末)“潭中鱼可百许头,皆若空游无所依。日光下澈,影布石上。佁然不动,俶尔远逝,往来翕忽,似与游者相乐。”文中,作者所看到的“鱼”的形成原因是( )
A.光的色散 B.光的折射 C.光的反射 D.光沿直线传播
4.(24-25八年级上·安徽马鞍山·期末)用放大倍数为3倍的放大镜来观察一个10°的角,看到的角度为( )
A.10° B.30° C.60° D.均有可能,取决于透镜与角之间的距离
5.(24-25八年级上·湖南张家界·期末)2024年10月24日,中学生夏季运动会在巴林开幕。李媛(北京)、唐涛(慈利一中)、董书琴(慈利一中)、方晓琳(广东)联袂摘得2000米混合接力赛的金牌。在接力赛中,为保证传接棒顺利进行,取得好成绩,在传接棒时两位运动员应该( )
A.都站在原地不动
B.都奔跑,保持相对静止
C.都奔跑,接棒运动员速度要大于传棒运动员
D.传棒运动员奔跑,接棒运动员站在原地不动
6.(24-25八年级上·北京西城·期末)如图所示,曲笛和二胡是两种民族乐器。当用曲笛和二胡轮奏乐曲时,听众可以根据声音的哪个特性来区分这两种乐器( )
A.响度 B.音量 C.音色 D.音调
7.(24-25八年级上·云南西双版纳·期末)中华古诗词和俗语中蕴含丰富的声学知识,“谁家玉笛暗飞声”,笛声由笛管中空气柱的 产生,“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”,说明 可以传声。
8.(24-25八年级下·安徽淮南·期末)年月,我国实践号卫星与即将退役的地球同步轨道卫星北斗星在太空中实现了厘米级精度对接,成功为其加注了千克燃料这场操作实现人类首次给地球同步卫星补给燃料,意义重大。在加注燃料时,如果以北斗星为参照物,实践号卫星是 的。
9.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)杨老师在上物理课时,将发光的手机屏幕放到显微镜下给同学观察,发现手机屏幕的像素点是由红、 、蓝三种发光点构成的;同学们看到杨老师穿着一身蓝色西服,是因为蓝色西服 (选填“吸收”或“反射”)蓝色光。
10.(24-25八年级上·河北张家口·期末)地震,给人民群众造成了重大损失,地震时产生的声音人听不到,而一些动物却能听到,原因是地震产生的是 (选填“超声波”或“次声波”),倒塌房屋中的一些被困人员,通过敲击物体使其 发出声音,被及时获救。在地震废墟中,遇难人员不盲目叫喊而采取敲击固体物来吸引救援人员的注意,不仅节省体力,而且这也是利用声音可以在 (填“固体”“液体”或“气体”) 中传播且传声效果好的道理。
11.(24-25八年级上·河北张家口·期末)根据要求作图,如图所示,在图中作出三角形ABC在平面镜中所成的像。
12.(23-24八年级上·湖北宜昌·期末)在图中,画出入射光线经过透镜之后的折射光线。
13.(24-25八年级上·山东济南·期末)小聪同学“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小聪按图安装好器材,点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜(f=10cm),光屏三者的中心在 。
(2)如图所示,光屏上会出现烛焰清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的像;将蜡烛和光屏位置互换,光屏上又重新出现烛焰清晰的像,这是因为 。
(3)将一个近视眼镜放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置,光屏上的像变模糊了,凸透镜和蜡烛的位置保持不变,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
14.(24-25八年级上·江苏徐州·期末)创下多项世界纪录的港珠澳大桥总长为55km,设计速度为100km/h。大桥建成前,驾车从香港至澳门的路程为200km,需要时间4h。求:
(1)按设计速度行驶,通过港珠澳大桥需要多长时间?
(2)大桥建成前,驾车从香港至澳门的平均速度为多少?
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
15.(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到四个物体运动的闪光照片(图中的黑点代表物体)。其中可能做匀速直线运动的物体是( )
A. B. C. D.
16.(24-25八年级上·云南西双版纳·期末)在探究光的折射现象中,小明将做记号的直尺竖着插入容器的水中,在容器边观察(眼睛位置如图所示),记号实际在A点处,但小明却看见记号在B点处。通过该实验能解释下列现象的是( )
A.平静的湖面能看到蓝天白云
B.看起来齐腰深的水,贸然下去会造成溺水事故
C.太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑
D.渔民用手电筒照水中的鱼,只有瞄准看到的鱼的下方照才能照到鱼
17.(24-25八年级上·重庆江津·期末)“东风快递,使命必达”,2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射东风系列洲际弹道导弹,准确落入预定海域,震撼全球。如图为东风系列洲际导弹,平均速度为25马赫,最大速度可以达到30马赫,已知1马赫,则以下说法正确的是( )
A.导弹从发射到击中目标做的是匀速直线运动
B.导弹的平均速度比超声波的传播速度慢
C.导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动有关
D.东风洲际导弹横跨的太平洋只需约
18.(24-25八年级上·广东云浮·期末)利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同,可以监测震源的位置.如图所示为某次地震发生时,震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图象。两种波中传播速度较快的是 ,横波的传播速度为 km/s。若这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s,则震源距离监测站 km。
19.(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,盒子中N处有水平向右的平行光,P为盒右侧面上的一个圆孔,M是竖直光屏。小明在厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个恰好嵌入圆孔P,发现在左右移动光屏M的过程中,始终在光屏上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑。则嵌入圆孔P的那个光学器件是 ,该光学器件对光有 作用。
20.(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,空中的月亮用点M表示,猴子的眼睛用点E表示,请画出猴子看见“水中月亮”N的位置以及相关的反射光路。
21.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)如图所示,OB是射向水面的一束光线同时发生反射和折射时的反射光线,请画出准确方向的入射光线AO和大致方向的折射光线OC;并标出入射角的大小。
22.(24-25八年级上·四川内江·期末)用如图所示的装置来探究“平面镜成像的特点”,提供的器材有:带底座的薄玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、白纸、铅笔、光屏和三角板。
(1)实验中通过移动B蜡烛去确定A蜡烛的像的位置,这里采用的探究方法是 ;
(2)用两只完全相同的蜡烛,是为了探究像和物体的 (选填“虚实”或“大小”)关系;
(3)把多次测出的数据填入表格,根据表格中的数据可以得出的结论是:像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 。
实验次数
1
2
3
物距/cm
6.40
8.60
12.50
像距/cm
6.40
8.60
12.50
23.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验操作如下
(1)如图甲所示,让凸透镜正对着平行光,前后调节凸透镜位置,直到光屏上出现一个很小、很亮的光斑,此时凸透镜和光屏位置如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)点燃蜡烛调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心,使它们在同一水平高度,其目的是 。
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时,光屏上能够观察到清晰的像,像是 的、 的实像;生活中 (选填“投影仪”或“照相机”)成像特点与本次成像特点相同。
(4)若在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜,发现光屏上的像变得模糊了。如果保持蜡烛和凸透镜位置不动,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,可在光屏上再次观察到清晰的像。
24.(24-25八年级上·四川内江·期末)小刚一家周末到位于省城的博物馆参观。他们先从家开车到高铁站,然后,乘高铁列车到省城。小刚爸爸开车经过某处时,看见公路旁有如图所示的交通标志牌,此时的时刻为8:00,小刚通过铁路12306网站查询到列车时刻表如表所示。求:
车次
高铁站发车时刻
省城站到达时刻
里程/km
G2023
8:16
9:01
240
G2024
8:36
9:24
240
G2025
8:58
9:48
240
G2026
9:24
10:24
240
(1)在正常的情况下(所经过路段无红绿灯),依据以上信息并结合实际情况,小刚一家最快能够赶上哪一趟车次的高铁列车?
(2)该趟高铁列车行驶的平均速度为多少?
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
25.(24-25八年级上·湖北襄阳·期末)如图乙,这是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在某高速路上以如图甲所示的速度匀速行驶20min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前处开始减速,经后运动至ETC收费岛边界,然后再以4m/s的速度匀速通过ETC收费岛,其长。不计车长。求:
(1)甲图所示的速度大小为 m/s;
(2)汽车到达收费站前在高速公路上匀速行驶的路程 ;
(3)汽车通过ETC收费岛所用的时间 ;
(4)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度 。
26.(24-25八年级上·陕西延安·期末)在停车场,小阳注意到当爸爸把车辆倒车入位靠近墙壁时,倒车雷达会发出“嘀嘀”的蜂鸣声,同时车内屏幕上直观地显示出车尾与墙壁的距离。
(1)倒车雷达是利用 (选填“超声波”或“次声波”)测距的,同时说明声能传递 。
(2)如图所示是某一次倒车时车内屏幕上显示的信息,此时探头从发出声波到接收到回波所用的时间是多少s?(车速很小,可视为静止,声速)
(3)如果在外太空使用倒车雷达,其功能会失效,请解释其中的原因。
27.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)自动驾驶作为一种颠覆性的技术,正在逐渐改变我们的出行方式,该技术依赖于多种传感器来实现车辆的安全和有效操作。其中,安装在汽车保险杠内的超声波雷达传感器可用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离,如图(a)所示。其工作原理是:通过超声波发射装置向外发出超声波,并通过接收器接收反射回来的超声波,分析反射回来的超声波的时间差,进而测算出距离。如图(b)所示为超声波雷达传感器的模拟装置。
介质
声速/(m·s⁻¹)
空气(0℃)
331
空气(15℃)
340
空气(25℃)
346
(1)超声波雷达传感器 (选填“能”或“不能”)用于测量月球到地球的距离;
(2)利用如图(b)所示的装置进行模拟测试
①用硬棒敲击铜铃,使铜铃发声,液晶显示屏便可显示出甲、乙两接收器接收到声信号的时间差。改变敲击铜铃的力量,对测试结果 (选填“有”或“没有”)影响;
②某次测试中,液晶显示屏显示的数值为0毫秒(1毫秒=0.001秒),则铜铃到甲、乙两接收器的距离大小关系为s₁ (选填“>”、“<”或“=”)s₂;
③将铜铃移至接收器甲左侧,并加热甲、乙之间的空气,重新实验。观察到液晶显示屏显示的数值发生变化,依据表格所示的数据可判断,显示屏显示的数值将变 ,说明超声波雷达传感器的测量精度与 有关,因此即使在有驾驶辅助系统的前提下,驾驶员仍要注意瞭望。汽车两侧的后视镜是一个 镜,可以扩大司机瞭望的视野。
28.(24-25八年级上·广东梅州·期末)阅读短文,回答问题。
智能汽车
汽车是我们生活中的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。冬天,前挡风玻璃上出现白雾时,汽车能自动启动除雾功能,向前挡风玻璃吹出热风,一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达,能够判断车与障碍物的距离,充分提高了行车安全性。车窗的“智能玻璃”能自动调节透明度,使车内有良好的亮度和温度。
(1)汽车雷达启动后能发出 (选填“超声波”或“次声波”)信号,利用该信号的发射与接收的时间差能够判断车与障碍物的距离;
(2)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现一层白雾;
(3)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度。经测算,车外光照度和玻璃透明度的关系图象如图丙所示,当车外光照度为150Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节为 %;
(4)汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,有了它,射出的光接近于 。
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专题01 走进物理&机械运动&声现象&光现象(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
长度和时间的测量
能正确读出刻度尺和停表的读数
多以选择题形式考查生活中常见物体的长度
运动和静止的相对性
能判断参照物,区分运动与静止
常考查参照物选择与运动相对性,难度较低
速度的测量与计算
能计算平均速度解决实际问题
速度计算常结合生活场景,多在计算题出现
声音的产生与传播
能解释声音产生与传播的现象
基础概念多以选择题、填空题考查
声音的三大特性
能判断音调、响度、音色,明确影响三者的因素
实验题常考查 “探究影响音调/响度的因素”,重点关注控制变量法的应用
噪声的定义、危害及控制途径
会识别噪声,掌握不同场景下的噪声控制方法
噪声控制与声的利用常结合生活场景,多为选择题
光的直线传播与反射规律
能解释光不同现象,熟练应用光的反射定律作图
基础概念多以选择题、填空题、作图题考查,难度较低
光的折射现象与透镜对光的作用
明确透镜对光的作用,能区分透镜的成像特点及适用场景
作图题高频考查光的折射光路、凸透镜成像光路,需注意规范画法
凸透镜成像规律
会用透镜成像规律分析实际问题
凸透镜成像规律常结合实验或应用考查
光现象与透镜的应用
能识别生活中的光现象与透镜应用实例,理解其物理原理
结合生活场景或科技考查应用能力
知识点01 走进物理
一、长度的测量
1、长度的单位:在国际单位制中,长度的单位是米(用m表示)。常用的长度单位还有千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等。
换算关系:1km=103m,1m=103mm=106μm=109nm;1m=10dm=100cm。
2、刻度尺的使用
使用前:注意观察零刻度线、量程和分度值。
使用时:正确放置刻度尺。
读数时:视线应与尺面垂直。
记录数据时:要由数字和单位组成
3、长度的估测
(1)正确的认识1m、1dm、1cm有多长。
(2)常见的物体长度(填单位)
①手臂长74cm。 ②某同学身高160cm。
③手指宽1.5cm。 ④教室课桌高78cm。
⑤乒乓球的直径约是40mm。 ⑥教室门的宽度是95cm。
⑦一本物理书长26.7cm。 ⑧一元硬币的直径18.0mm。
二、时间的测量
1、在国际单位制中,时间的单位是秒(s),常用单位还有分钟(min)、小时(h)等。1h=60min=3600s(1h=60min)。
2、使用停表测量时间时,要注意确定秒针在大表盘的第一周还是第二周,看小表盘的指针是否过半。
三、测量误差
1、误差指测量值与真实值之间的差别。
2、误差可以减小,但不能完全消除。
3、多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法,可以减小误差。
知识点02 动与静
1、机械运动:物体位置随时间的变化叫机械运动。
运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着,绝对不动的物体是没有的,这就是说运动是绝对的。
2、参照物:判断一个物体是运动还是静止,要选取某个物体作为标准,这个作为标准的物体,叫作参照物。
参照物可任意选取(研究对象不能选作为参照物),选取的参照物不同,对同一物体的运动情况的描述可能不同。如:公路上行驶的汽车,以路面为参照物,汽车是运动的;以车里的人或物品为参照物,汽车是静止的。
3、运动状态的判断方法
(1)判断物体是运动的还是静止的,关键是抓住“位置变化”这一特点进行分析。如果被研究的物体相对于参照物位置发生了改变,则被研究的物体是运动的;如果被研究的物体相对于所选参照物的位置不发生变化,则被研究的物体是静止的。
(2)选择不同的参照物,对物体运动的描述可能不同。
知识点03 快与慢
1、运动快慢的比较
(1)在运动时间相同的情况下,比较行驶路程的长短,行驶的路程越长,运动得越快。
(2)在行驶路程相等的情况下,比较运动时间的长短,运动的时间越短,运动得越快。
(3)用路程除以时间,比较单位时间的路程,单位时间的路程越大,速度越快。
4、路程与时间之比叫作速度,公式是。速度是表示物体运动快慢的物理量。
5、物体沿着直线且速度不变的运动,叫作匀速直线运动。
6、变速直线运动是速度变化的直线运动。在变速直线运动中,常用平均速度来粗略地描述运动的快慢。
7、速度的相关计算
应用公式及其变形公式解题的一般步骤:
(1)根据题意,明确已知量的数值、单位和物理意义。
(2)找出物理量之间的关系,选用符合题意的物理公式。
(3)将已知物理量的数值和单位代入公式进行计算,得出结果。
特别提醒:匀速直线运动的公式和平均速度公式意义不同,尤其注意某段路程的平均速度等于该段路程与该段路程所对应的运动时间之比。
知识点04 速度的测量
1、测量运动物体的平均速度可以用物体运动的路程除以时间。测量时应根据测量要求,选择适当的测量工具。例如,用直尺、卷尺等测量长度,用秒表、手表等测量时间。测量时要注意测量工具的量程、分度值等。
2、测量物体的平均速度的实验原理:。测量平均速度时,必须测量出物体运动的路程和所用时间。在具体问题中,如何设计实验测出路程和时间时关键。
知识点05 声音的产生与传播
1、声音的产生:声音是由物体振动产生的,正在振动的物体叫声源;一切发声体都在振动,振动停止,发声停止。
2、声音的传播:
(1)声音的传播需要介质,传播声音的介质可以是固体、液体和气体,真空不能传声。振动停止,发声停止,但声音不会马上消失。
(2)声音是以波的形式传播的,叫声波。声波的传播也伴随着能量的传播。
3、声音的产生与传播注意事项
产生与传播
声音是由物体振动产生的,一切正在发生的物体都在振动。
声音的传播需要介质,固体、液体和气体都可以传声,真空不能传声。
一个误区
物体振动发声,但发出的声不一定能被听见,要使声被听见,需要满足三个条件:
(1)有一定的响度;(2)有传播声音的介质;(3)发声体振动的频率在人耳的听觉频率范围(20Hz-20000Hz)
四种方法
在探究声音产生的原因时,应用了转换法,比较法和归纳法;在探究真空不能传声时,应用了实验推理法
4、与声速有关的计算
(1)利用声速计算打雷处到人的距离。解答此类问题,需要注意闪电和雷声是同时发生的,闪电的传播时间可以忽略不计。
(2)利用回声测距。解答此类问题需要注意声音的传播是“有去有回”的。
(3)利用声音在金属和空气中传播速度不同,计算传声时间差,或测算钢轨、金属管等的长度。
知识点06 声音的特性
声音的特性:音调、响度和音色。
(1)音调是指声音的高低。音调高低是由声源振动的频率决定的,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(2)响度是指声音的大小。响度与声源振动的振幅有关,振幅越大,响度越大;响度还与距声源的远近有关,距声源越近,响度越大。
(3)音色是指声音的品质与特征,它与声源的材料、结构有关。不同物体发出声音的音调和响度可能相同,但音色却一定不同。
知识点07 次声与超声
1、超声波
(1)超声波的定义:把频率高于20000 Hz的声音叫做超声波。
(2)超声波的特点:方向性好;穿透力强;易于获得较集中的声能。
(3)超声波的应用:超声波能传递信息和能量,其应用有探伤、测厚、测距、医学诊断和成像等。
2、次声波
(1)次声波的定义:把频率低于20Hz的声音叫做次声。
(2)次声的特点:没有什么障碍物能阻挡它;传播过程中很难被介质吸收,能量损耗少。
(3)次声的危害:能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏、破坏人的平衡器官的功能,会产生恶心,晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
3、声音能够传递信息。人们说话进行交流,医生用听诊器查病等,都是声音传递信息的例子。
4、声音可以传递能量。飞机起飞时,旁边建筑物玻璃被振响、爆炸声震碎玻璃、超声波碎石机振碎人体内结石等现象,都说明声音在传播过程中伴随着能量传播。
知识点08 乐音与噪声
1、噪声的定义
(1)从物理学角度看,物体杂乱无章的不规则振动产生的声音,称为噪声。
(2)从环境保护角度来说,一切干扰人们休息、学习和工作的声音,都称为噪声。
(3)噪声的强弱:以分贝为单位来表示声音强度的强弱,用dB表示。
2、噪声的危害:
(1)心理效应:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息。
(2)生理效应:耳聋、头疼、消化不良、视觉模糊等。严重时会使人神志不清、休克乃至死亡。
(3)物理效应:高强度噪声能损坏建筑物。
3、要控制噪声就要知道声音从产生到引起听觉的三个阶段
(1)声源的振动产生声音。
(2)空气等介质传播声音。
(3)鼓膜的振动引起听觉。
4、从以上三个方面可知,可从三个方面控制噪声
(1)防止噪声的产生。
(2)阻断噪声的传播。
(3)防止噪声进入耳朵。
知识点09
1、光源
(1)光源定义:宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的,我们把能发光的物体叫光源。
(2)根据产生形式,光源可分为自然光源和人造光源。
(3)根据形态可分为点光源、线光源、面光源。
2、光的直线传播
(1)光在同一种均匀的介质中沿直线传播。
(2)光线:为了表示光的传播方向,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。 光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个理想模型,而不是真实存在的。
3、光的直线传播的现象和应用
(1)常见的直线传播现象:立竿见影、日食、月食、小孔成像等。
(2)光沿直线传播的应用:利用激光准直引导掘进机直线前进、排队时看齐、射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
4、光的传播速度用
(1)光的传播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,c=2.99792×108m/s,光在空气中的速度接近真空中的速度,计算中取c=3×108m/s。水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3。
(2)光年:光在1年内传播的距离。光年是长度单位,用来描述宇宙中天体间的距离。1光年=9.4608×1012km。
知识点10 光的反射
1、光的反射
(1)定义:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
(2)基本要素:一点两角三线。
一点:入射点:光线射到镜面上的点,用“O”表示。
两角:入射角:入射光线与法线的夹角。
反射角:反射光线与法线的夹角。
三线:法线:过入射点,并垂直于镜面的直线, 用虚线表示。
入射光线:射到反射面上的光线。
反射光线:被反射面反射后的光线。
(3)光的反射定律:光反射时,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的两侧,反射角等于入射角。
2、镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:当平行光射到平面镜上时,反射光仍是平行的,这种反射叫做镜面反射。
(2)漫反射:平行光照到凹凸不平的表面上,反射光就会杂乱无章地射向不同的方向,这种反射叫做漫反射。
(3)相同点:都是反射现象,都遵守反射定律。
(4)不同点:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼),而漫反射射向四面八方。
知识点11
1、平面镜:平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平面镜,通过平面镜能够观察到物体的像。
2、平面镜的应用
(1)利用平面镜成像(穿衣镜)。
(2)改变光路(海底潜望镜)。
(3)扩大视野空间(商店装饰)。
3、平面镜成像作图
如图OA,OA′为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点S的位置。
(1)先将两条反射光线反向延长,交点为S′。
(2)再根据平面镜成像的特点作出像点S′对应的发光点S。
(3)最后连接SO、SO′为两条反射光线的入射光线。(注意反向延长线、辅助线用虚线)如图所示。
知识点12
1、光的折射现象
(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时,光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射。
(2)光的折射发生在两种介质的交界面上,但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时,其传播方向不改变(改变、不改变)。
(3)入射光线射入另一种介质时的交点(O),叫入射点;入射光线与法线夹角(α)叫入射角;折射光线与法线的夹角(γ)叫折射角。
(4)在生活中,我们常见的折射现象很多,如:看清澈的池水,池水水底变浅;在岸上看到的鱼接近于水面;透过玻璃砖看物体发生了错位;水杯中的筷子好像弯折了;“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
2、透镜
(1)透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。
(2)透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
(3)透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(4)凹透镜与凸透镜的辨别
①触摸法:用手摸,凸透镜:中间厚两边薄,凹透镜:中间薄两边厚。
②成像法;放在书上的字上,放大是凸透镜,缩小是凹透镜。
③太阳聚焦法:把透镜放在阳光下,再放一张白纸在透镜下,若能在纸上找到一个很亮的点(焦点)即为凸透镜,否则为凹透镜。
3、主光轴、光心、焦距和焦点
(1)透镜光路基本概念:透镜光路示意图。
(2)过透镜两个球面球心的直线叫主光轴(主轴),用“CC”表示,透镜的几何中心叫光心,用“O”表示。
(3)平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点,这点叫凸透镜焦点,用“F”表示。
(4)焦点到光心的距离焦距,焦距用“f”表示。
(5)物体到光心的距离叫物距,用“u”表示;像到光心的距离叫像距,用“v”表示。
4、透镜对光的作用
(1)凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜。凸透镜分为双凸、平凸和凹凸(或正弯月形)等形式,凸透镜有会聚作用故又称聚光透镜,较厚的凸透镜则有望远、会聚等作用,这与透镜的厚度有关。
(2)凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。凹透镜对光有发散作用.平行光线通过凹球面透镜发生偏折后,光线发散,成为发散光线,不可能形成实性焦点,沿着散开光线的反向延长线,在投射光线的同一侧交于F点,形成的是一虚焦点(凹透镜有两个虚焦点)。
5、透镜的三条特殊光线
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。
知识点13 凸透镜成像的规律
1、凸透镜成像规律
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜
凸透镜成像规律需要牢记,同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀:“物大焦,
倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
2、凹透镜成像规律:凹透镜始终成缩小、正立的虚像。
知识点14
1、光的色散:太阳光通过三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,这种现象叫色散。光的色散实验说明,白光是由各种色光混合而成的。
2、色光的混合
(1)单色光:不能再分解的色光叫做单色光。
(2)复色光:由单色光混合成的光叫做复色光。
(3)光的三原色:红、绿、蓝三种色光,是无法用其他色光混合而成的,被称为光的三原色。
题型一 物理常识
解|题|技|巧
在日常生活当中,我们经常会碰到一些与物理知识有关的现象和问题,我们学习的目的就是要应用;但是,如果不知道它的原理,那么就不会对其进行正确的应用,因此要知道原理是关键。
【典例1】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)用物理的视角去看世界,去丈量世界。下列物理量的估计最接近实际的是( )
A.初中物理课本的长度约50cm
B.沐浴时让人感到舒适的水温约70℃
C.射入教室的太阳光传播速度约为3×108m/s
D.学校运动会上百米赛跑的成绩为8s
【答案】C
【详解】A.根据常识,一本物理课本的长度通常不会超过30cm,故A不符合实际;
B.人的正常体温37℃左右,所以沐浴时让人感到舒适的水温约40℃,70°C的水温会烫伤皮肤,故B不符合实际;
C.光在真空中的传播速度为3×108m/s,虽然光在空气中的速度略小于这个值但也很接近,因此射入教室的太阳光传播速度约为3×108m/s合理,故C符合实际;
D.根据常识,即使是专业运动员,百米赛跑的成绩也很难达到8秒,学校运动会上百米赛跑的成绩通常为15s左右,故D不符合实际。
故选C。
【典例2】(24-25八年级上·四川成都·期末) 实验室是近代科学史上第一个专业化的科学实验室,截至2023年底,从这里走出了30位获诺贝尔奖的科学家。 是明代著名的律学家、历学家、音乐家,他的成就震撼世界,中外学者尊崇他为“东方文艺复兴式的圣人”。
【答案】 卡文迪许 朱载堉
【详解】[1][2]根据物理常识和史学知识可知,卡文迪许实验室是近代科学史上第一个专业化的科学实验室,截至2023年底,从这里走出了30位获诺贝尔奖的科学家。朱载堉是明代著名的律学家、历学家、音乐家,他的成就震撼世界,中外学者尊崇他为“东方文艺复兴式的圣人”。
【变式1】(24-25八年级上·安徽芜湖·期末)下列有关物理学历史进程,表述不正确的是( )
A.哥白尼提出了“日心说”
B.爱因斯坦是量子力学的奠基人
C.牛顿奠定了经典物理学的基础
D.伽利略率先使用望远镜观察天体运动支持“日心说”
【答案】B
【详解】A.哥白尼提出日心说,对几千年的“地球中心论”提出巨大挑战,故A正确,不符合题意;
B.波尔是量子力学的奠基人,爱因斯坦是相对论的奠基人,故B错误,符合题意;
C.牛顿提出了牛顿三大定律奠定了经典物理学基础,故C正确,不符合题意;
D.伽利略被称之为实验物理学的先驱,率先使用望远镜观察天空,观察天体运动支持“日心说”,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式2】(23-24八年级上·河南周口·期末)在物理发展的漫长历程中,不少前辈做出了卓越贡献。伟大的物理学家 发现了日月星辰和苹果落地等有着某些相似,建立了著名的运动定律。20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了 ,动摇了人们所熟悉的时间和空间等概念。
【答案】 牛顿 相对论
【详解】[1]英国伟大的物理学家牛顿发现了日月星辰和苹果落地等有着某些相似,建立了著名的运动定律,提出了万有引力及牛顿三大定律,是经典力学的奠基人。
[2]20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了相对论,依其研究对象的不同分为狭义相对论和广义相对论。动摇了人们所熟悉的时间和空间等概念。
题型二 长度与时间的测量
易|错|点|拨
1、操作规范误区:一是刻度尺 “零刻度线未对齐被测物体一端”(或用磨损零刻度线的刻度尺时,未以某一整刻度线为起点),导致测量起点偏差;二是刻度尺 “未紧贴被测物体”(如测圆柱体直径时刻度尺歪斜),造成测量结果偏大或偏小;
2、读数方法偏差:读数时 “视线未与刻度尺尺面垂直”,易读成倾斜视线对应的数值(如俯视读数偏大、仰视读数偏小);或忽略 “估读到分度值的下一位”(如刻度尺分度值为 1mm,却只读至厘米位,未估读毫米下一位),导致读数精度不足。
【典例1】(24-25八年级上·四川内江·期末)甲、乙两同学用同一刻度尺测一只铅笔的长度,他们按照如图所示的方法进行读数。下列说法中正确的是( )
A.所用刻度尺的分度值为
B.甲的读数方法正确,铅笔的长度应为
C.乙的读数方法正确,铅笔的长度应为
D.该刻度尺的量程为0~10cm,铅笔的长度为
【答案】D
【详解】A.分度值是相邻刻度线间的距离,由图可知,一个大格是1cm,平均分成10份,一个小格是0.1cm=1mm,所以刻度尺的分度值为1mm,故A错误;
B.读数时视线要与物体末端所对刻度相垂直,所以读数时视线正确的是乙,故B错误;
C.刻度尺读数时,要估读到分度值的下一位,由图知,铅笔左端与零刻度对齐,右端与9.00cm处对齐,则铅笔的长度为,故C错误;
D.刻度尺的量程为,铅笔的长度为9.00cm,故D正确。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·重庆万州·期末)生活实践中很多地方都需要进行测量,长度和时间的测量是最基本的测量。如图所示,物体的长度是 cm;停表的读数为 s。
【答案】 2.50 337.5
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值为0.1cm,读数时需要估读到分度值的下一位,被测物体左端与1.00cm对齐,右端示数为3.50cm,故物体长度为L=3.50cm-1.00cm=2.50cm
[2]秒表的小表盘为分针盘,分度值为0.5min,指针在5和6之间,偏向 6,大表盘为秒针盘,分度值为0.1s,指针指向37.5s,因此秒表读数为5min37.5s,即337.5s。
【变式1】(24-25八年级上·河南新乡·期末)经过实践,小华发现身边有些物体的长度可以通过刻度尺直接测量,但有些物体的长度却无法直接测量,需要用到一些其他方法。小华组合使用直尺和三角尺测量笔袋里铅笔的长度,如下四个选项所示。其中方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】刻度尺测量物体时放置于有刻度线一侧,需要紧贴被测物体,从零刻度线开始(也可从其他刻度开始),故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式2】(24-25八年级上·吉林·期末)如图甲,小丽用刻度尺测量物体的长度,被测物体的长度是 cm;如图乙所示,秒表的读数是 s。
【答案】 3.10 217.5
【详解】[1]由图甲可知,刻度尺的分度值为 0.1cm。物体左侧与4.00cm刻度线对齐,右侧与7.10cm刻度线对齐。则物体的长度l=7.10cm-4.00cm=3.10cm
[2]秒表的中间小表盘代表分钟,周围大表盘代表秒。小表盘的分度值是0.5min,指针在 “ 3 ” 和 “ 4 ” 之间且过半,所以大表盘的读数为37.5s,则秒表的读数为3min37.5s=3×60s+37.5s=217.5s
题型三 动与静
解|题|技|巧
1、参照物锁定技巧:先明确题目中 “研究对象”(如 “判断汽车是否运动”,研究对象是汽车),再找 “被选定为标准的参照物”(题目明示或隐含,如 “相对于地面”“以路边树木为参照物”),未明确时默认以地面为参照物;
2、状态判断技巧:分析 “研究对象与参照物之间的相对位置是否变化”——位置不变则研究对象是静止的,位置改变则是运动的,避免脱离参照物直接判断运动状态。
易|错|点|拨
1、参照物选择误区:一是误将 “研究对象本身当作参照物”,导致无法判断运动状态;二是忽略 “参照物应选静止或运动状态稳定的物体”,选运动状态不确定的物体(如选行驶中颠簸的自行车为参照物判断路边树木),易得出混乱结论;
2、运动情况判断偏差:同一物体因参照物不同运动状态不同,易 “以单一参照物的判断结果代替所有情况”(如认为 “汽车相对于地面运动,就相对于所有物体都运动”,忽略汽车相对于车内乘客是静止的)。
【典例1】(24-25八年级上·四川内江·期末)如图所示,是我国2022年全面建成的中国空间站组合体,每次发射的神舟载人飞船都将与其交会对接。2024年10月30日,神舟十九号载人飞船(图中未画出)与空间站组合体完成交会对接后,一起绕地球飞行。我们说“空间站是运动的”,选择的参照物是( )
A.天和核心舱 B.梦天实验舱 C.问天实验舱 D.地球
【答案】D
【详解】ABC.神舟十九号载人飞船与空间站组合体完成交会对接后,一起绕地球飞行,空间站相对于天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱位置没有发生改变,是静止的,故ABC不符合题意;
D.空间站相对于地球位置发生改变,是运动的,故D符合题意。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)2019年1月3日,嫦娥四号探测器安全着陆于月球表面。玉兔二号月球车展开太阳翼,伸出桅杆,然后沿着斜梯缓缓下行,到达月球表面。在玉兔二号月球车下行的过程中,以 为参照物,桅杆是静止的;以 为参照物,桅杆是运动的。(均选填“月球表面”或“太阳翼”)
【答案】 太阳翼 月球表面
【详解】[1][2]在玉兔二号月球车下行的过程中,桅杆相对太阳翼位置没有发生变化,以太阳翼为参照物,桅杆是静止的;此过程中桅杆相对月球表面位置发生了变化,则以月球表面为参照物,桅杆是运动的。
【变式1】(24-25八年级上·新疆·期末)如图所示,加油机正在对受油机进行空中加油,以加油机为参照物,地面和受油机的运动情况分别是( )
A.地面是静止的,受油机是静止的
B.地面是静止的,受油机是运动的
C.地面是运动的,受油机是静止的
D.地面是运动的,受油机是运动的
【答案】C
【详解】加油机正在对受油机进行空中加油,以加油机为参照物,地面和受油机之间的位置了发生变化,地面是运动的;受油机与加油机之间的位置没有发生变化,受油机是静止的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式2】(24-25八年级上·江苏扬州·期末)如图甲、乙两图为小明从车内后视镜(平面镜)先后观察到的后方车辆运动情景,a、b、c为在平直公路上匀速直线运动的汽车,则小明所乘汽车的速度 (大于/小于)汽车a的速度,车内后视镜观察到c车大小没变,以c车为参照物,小明的车是 的。a车在小明车后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而 (变大/变小/不变)。
【答案】 大于 静止 不变
【详解】[1]分析甲、乙两图,观察到汽车a的像随运动时间的增加而变小,说明小明所乘车与a车之间的距离变大,小明所乘车的速度大于汽车a的速度。
[2]随着运动时间的逐渐增加,观察到汽车c的像大小在后视镜中无明显变化,说明汽车c与小明所乘坐汽车相对静止,二者速度大小相同。
[3]由题意可知,后视镜是平面镜,平面镜所成像的大小与物体的大小始终相等,与物体到平面镜的距离无关,所以a车在小明车后视镜中所成像的大小随着两车间距离的增加而不变。
题型四 快与慢
解|题|技|巧
1、公式应用技巧:先明确速度公式及变形公式,解题时先从题干中圈出 “已知物理量”,再根据 “求什么” 选择对应公式,避免公式混淆;
2、单位统一技巧:计算前务必将路程、时间单位统一,若题干单位不统一,先换算成一致单位,再代入计算,避免因单位混乱导致结果错误。
易|错|点|拨
1、大小比较误区:直接对比速度数值忽略单位统一,如误将 “5m/s” 与 “20km/h” 比较时,未换算成相同单位(5m/s=18km/h),错判 “5m/s>20km/h”;或忽略 “平均速度与瞬时速度的区别”,用某段路程的平均速度代替某一时刻的瞬时速度进行比较;
2、估测偏差:脱离生活实际凭空估测,如将 “中学生步行速度” 估为 10m/s(远超实际 1.1-1.5m/s),或未结合场景(如 “百米赛跑速度”与“日常步行速度”需区分),导致估测值与真实值差距过大。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)甲、乙两辆车沿同一方向做直线运动,其运动过程中的路程s随时间t变化的图像如图所示。下列分析中正确的是( )
A.乙车是在甲车前处出发的
B.在时间内,乙车通过的路程长
C.在时间内,甲车做匀速直线运动
D.在时间内,甲车的平均速度等于乙车的平均速度
【答案】D
【详解】A.由图像可知,起始时刻,乙在原点,而甲在乙前方400m,故A错误;
B.由图像可知,在0~4min时间内,甲通过的路程
乙通过的路程300m,则甲车通过的路程长,故B错误;
C.由图像可知,在4~8min时间内,甲的位置没有变化,即甲处于静止状态,所以在0~8min时间内,甲车不做匀速直线运动,故C错误;
D.在0~16min时间内,甲车的路程为
平均速度
乙车的路程为,平均速度
则甲车的平均速度等于乙车的平均速度,故D正确。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·四川内江·期末)一列长的列车,在一平直大桥上匀速行驶,列车全部通过大桥的时间为28s,列车全部在大桥上行驶的时间为25s,则列车行驶的速度为 m/s,大桥的长为 m。
【答案】 80 2120
【详解】[1][2]设列车行驶的速度为v、大桥的长为L桥,由于列车完全通过大桥的路程是列车长度与桥长之和,故 ①
又因为列车全部在桥上的路程是桥长与列车长度之差,故 ②
代入①②解得,
【典例3】(24-25八年级上·江苏常州·期末)下表为某次高铁列车从上海到南京的运行时刻表。
时间
上海
苏州
无锡
常州
南京
到站时间
——
7:25
7: 42
7:58
8:40
发车时间
7:00
7:27
7:44
8:00
——
里程/km
0
84
126
165
300
求:列车由上海驶往南京全程的平均速度是多少km/h?
【详解】列车由上海驶往南京全程的路程,列车由上海驶往南京全程的总时间
列车由上海驶往南京全程的平均速度为
【变式1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)A车从甲地以的速度匀速行驶到乙地耗时为2t,B车从乙地以的速度沿相同道路匀速行驶到甲地耗时为。若让A车从甲地以出发匀速驶向乙地,同时B车从乙地以出发匀速驶向甲地,两车均沿同一固定道路行驶。下列选项分析正确的是( )
A.
B.经过时间1.2t,两车相遇
C.两车相遇时,通过的路程之比为
D.若A车到达乙地后立刻原路返回,在B车到达甲地之前A车能够追上B车
【答案】B
【详解】A.车从甲地以的速度匀速行驶到乙地耗时为2t,B车从乙地以的速度沿相同道路匀速行驶到甲地耗时为。两车通过的路程相同,由可知,两车的速度之比,故A错误;
B.两车相向而行,则,相遇时间为,故B正确;
C.两车相遇时,A车通过的路程为,B车通过的路程为
则两车相遇时,通过的路程之比,故C错误;
D.A车到达乙地所需时间,之后以速度返回。在时,B车通过的路程为
即B车在距离乙地处,A车正好到达乙地,之后两车同向向甲地行驶,则B车到达甲地还需要的时间为
在时间内A车通过的路程为
则当B车到达甲地时,A车刚走到路程的一半,不能追上B车,故D错误。
故选B。
【变式2】(24-25八年级上·重庆江津·期末)小渝和小江绕如图所示的环道匀速跑步,小渝的速度为,小江的速度为,。若两人从A点沿逆时针方向同向出发,小江跑完一圈经过A点后又继续跑了,与小渝在B点第一次相遇,若此时两人保持速度大小不变,又从B点出发朝相反方向运动,后两人再一次相遇,求环道一周的长度为 m,小江的速度 。
【答案】 200 3
【详解】[1]设环道一周长度为L,由得
第一次相遇时,小江跑了,小渝跑了,两人运动时间相同,即
解得。
[2]从B点出发朝相反方向运动, 25s后两人再一次相遇,两人的路程和为环道长度,时间,得
解得。
【变式3】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示为苍鹰捕捉野兔的情景:苍鹰在野兔正后方处,以的速度贴着地面沿水平直线飞行追击野兔;野兔在地面上以的速度向正前方处的树洞沿直线奔逃。求:
(1)野兔跑进树洞的时间?
(2)通过计算判断,苍鹰能否在野兔跑进树洞前捕捉到野兔。
【详解】(1)野兔跑进树洞所需的时间
(2)在 t兔 时间内,苍鹰飞行的距离
苍鹰要追上野兔,至少需要飞行的距离 s追 为苍鹰与野兔的初始距离加上野兔跑向树洞的距离
因为 ,所以在野兔跑进树洞的时间内,苍鹰飞行的距离小于它需要追及的距离。因此,苍鹰不能在野兔跑进树洞前捕捉到野兔。
题型五 速度的测量
易|错|点|拨
1、器材使用误区:一是用刻度尺测量路程时,“未与物体运动轨迹对齐”,导致测量的路程值偏大或偏小;二是用停表计时时,“未先调零”或“启动/停止反应滞后”,造成时间测量误差。
2、操作规范偏差:测量平均速度时,误将 “斜面总长度” 当作 “小车运动的路程”,忽略 “小车车头(或车尾)需从同一参考点开始和结束”。
3、数据处理错误:一是计算速度时 “未统一单位”;二是求平均速度时,误将 “各段速度的算术平均值” 当作 “总路程的平均速度”(正确方法应为 “总路程 ÷ 总时间”,而非 “(v₁+v₂)÷2”)。
【典例1】(24-25八年级上·重庆南川·期末)一列动车沿直线匀速行驶,在进入隧道前800m处鸣笛,司机在鸣笛4s后听到隧道口处山崖反射的回声。已知声音在空气中的传播速度为340m/s,则下列判断正确的是( )
A.声音在4s内通过的路程为680m B.听到回声时,该动车距离隧道口240m
C.该动车的行驶速度为200m/s D.鸣笛后约13.3s,该动车进入隧道
【答案】D
【详解】A.声音在4s内通过的路程,故A错误;
B.声音在4s内通过的路程为
设听到回声时动车与隧道口的距离为,鸣笛处距离隧道口为L,则声音传播的总路程满足
解得,故B错误;
C.动车在4s内行驶的路程为
则其速度,故C错误;
D.鸣笛后到动车进入隧道时,历时,故D正确。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)采用如图甲所示的实验装置,来完成“测量平均速度”实验,实验步骤如下:
(a)将斜面的一端用木块垫起,金属片放在斜面底端,把小车放在斜面顶端,由静止释放,测出小车运动时间,通过路程;
(b)将金属片移动至斜面的中间某位置,让小车再次从斜面顶端相同位置由静止释放,测出小车运动时间,通过路程;
(c)根据速度公式,计算出小车通过全程的平均速度,上段路程的平均速度,下段路程的平均速度。
回答下列问题:
(1)为方便计时,应使斜面的坡度较 (选填“大”或“小”);
(2)如图乙所示,是测量时小车的末、初位置,则等于 ;
(3)小车通过下段路程的平均速度等于 。
【答案】(1)小
(2)40.0
(3)0.5
【详解】(1)为了便于测量时间,应使斜面的坡度较小,这样小车运动速度较慢,便于计时。
(2)根据图乙,上段路程的长度为末位置与初位置的差值,即
(3)下段路程为
时间为
利用速度公式计算
【变式1】(24-25八年级上·重庆南川·期末)如图所示,在“测小球在斜面上运动的平均速度”实验中,让一小球从斜面上滚下,用照相机每隔0.1s拍摄一次。则小球在AD段运动的平均速度为 m/s;小球沿斜面滚下过程中,速度变 。
【答案】 1 大
【详解】[1]由图可知,频闪照相机每隔0.1s拍摄一次,并测得
AD段所用的时间
则小球在AD段的平均速度
[2]由照片可知,小球沿斜面向下运动过程中,在相同时间内通过的路程逐渐变大,速度逐渐变大。
【变式2】(24-25八年级上·福建南平·期末)在“测量小车的平均速度”的实验中,器材有:小车、电子表、刻度尺、长木板、小木块等。
(1)实验原理是 ;
(2)实验中应让斜面的坡度较 (选填“大”或“小”),目的是便于测量 ;
(3)经测量s1=90cm,s2=50cm,小车从斜面顶端由静止开始下滑的过程中,电子表的示数如图(数字分别表示“时:分:秒”),则小车在BC段的平均速度是 m/s。小车从A到C过程中做的是 (选填“匀速”或“变速”)直线运动;
(4)如果小车过了C点才停止计时,则测得AC段的平均速度vAC会偏 。(选填“大”或“小”)
【答案】(1)
(2) 小 时间
(3) 0.4 变速
(4)小
【详解】(1)测量平均速度需要用秒表测出时间,用刻度尺测出通过的距离,再根据计算出平均速度,所以实验原理是。
(2)[1][2]斜面的坡度越小,小车运动时间越长,便于测量小车的运动时间,所以实验时,为了便于测量小车的运动时间,实验中应选择坡度较小的斜面。
(3)[1]BC段路程s3大小为
BC段时间为
则小车在BC段的平均速度是
[2]小车在AB段的时间为
小车在AB段的平均速度是
,所以小车从A到C过程中做的是变速直线运动。
(4)如果小车过了C点才停止计时,则测得AC段的时间偏大,根据,平均速度vAC会偏小。
题型六 声音的产生与传播
易|错|点|拨
1、声音产生判断误区:易将 “发声物体的振动” 与 “物体的运动” 混淆,如误认为 “鼓面发声是因为鼓槌敲击鼓面使其运动”,忽略核心是 “鼓面振动”;或错认为 “振动停止后声音立即消失”,忽略声音在介质中传播需要时间。
2、传播条件认知偏差:一是误将 “声音能在空气中传播” 等同于 “声音能在所有物质中传播”,忽略声音不能在真空中传播;二是错认为 “声音传播不需要介质”,将 “电磁波(如手机信号)能在真空中传播” 与 “声音传播” 混淆,导致对传播条件的判断错误。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,小明在鼓面上放些碎纸屑,击鼓时,可看到碎纸屑在鼓面上跳动,实验中,碎纸屑的作用是( )
A.使鼓的振动时间延长 B.使鼓的振动尽快停下来
C.使声波多次反射形成回声 D.把鼓面的微小振动放大,便于观察
【答案】D
【详解】击鼓时,鼓面振动很快,幅度又小,凭我们的肉眼不易观察,而放上碎纸屑,鼓面振动时会引起碎纸屑大幅度地振动,从而放大了振动,便于观察鼓面的振动情况,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)汽车在公路上匀速行驶时,进入某超声测速区域,如图所示。当该车运动到距测速仪740时,测速仪向该车发出超声波,后收到从该车反射回的信号,该汽车遇到超声波时,到测速仪的距离是 m;则该车的速度大小 ;。已知超声波在空气中的传播速度。
【答案】 680 108
【详解】[1][2]设汽车的速度为v,超声测速仪发出信号后与汽车相遇所用时间为总时间的一半,即
由可得,这段时间内汽车通过的路程与超声波通过的路程之和等于初始距离,即
解得
当汽车接收到超声波时,车前进了2s,则车此时通过的距离为
因此当汽车接收到超声波时距离测速仪的距离为
【典例3】(24-25八年级上·新疆·期末)如图所示,一辆汽车以20m/s的速度向超声波测速仪匀速驶来,测速仪向汽车先后发出两次超声波信号,第一次发出信号1s后接收到汽车反射回来的信号,第二次发出信号0.8s后接收到汽车反射回来的信号。测速仪接收到第一次信号时,汽车与测速仪的距离为 m,则测速仪发出两次信号的时间间隔是 s。(超声波在空气中的传播速度是340m/s)
【答案】 170 1.8
【详解】[1]汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪
[2]汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪
汽车在两次信号的间隔过程中,行驶的路程
车辆行驶时间为
则测速仪发出两次信号的时间间隔是
【变式1】(24-25八年级上·重庆江津·期末)在一条平直的公路上,一辆汽车停在公路旁,汽车正前方有一座高山,司机鸣笛后听到高山传来的回声,随后开始以的速度匀速驶向高山,行驶途中再次鸣笛一声,后听到高山传来的回声。已知声音在空气中的传播速度是,下列分析正确的是( )
A.第1次鸣笛时,汽车与高山之间的距离为
B.汽车从第1次鸣笛处行驶到山脚下需要
C.第1次鸣笛处与第2次鸣笛处相距
D.第2次听到回声时距离高山
【答案】D
【详解】A.第1次鸣笛时,声音传播到高山再反射回汽车,声音传播的时间为6s,已知,声音传播的路程
此时汽车与高山之间的距离
故A错误;
B.由A选项可知第1次鸣笛时汽车与高山距离为1020m,汽车速度20m/s,则汽车从第1次鸣笛处行驶到山脚下需要的时间
故B错误;
C.设第2次鸣笛时汽车到高山的距离为,后听到高山传来的回声,第二次鸣笛后声音传播的路程
汽车行驶的路程
因为
即
解得
第1次鸣笛处与第2次鸣笛处相距
故C错误;
D.由上述计算可知第2次鸣笛时汽车到高山距离,汽车行驶的路程
即第2次听到回声时距离高山
故D正确。
故选D。
【变式2】(24-25八年级上·山东威海·期末)烟花表演时烟花爆竹声通过 传播进入现场观众的耳朵。若一位观众看见烟花和听见爆炸声的时间间隔为2s,则烟花爆竹燃放地点距离这名观众 m。(空气温度15℃)
【答案】 空气 680
【详解】[1]声音传播需要介质,烟花爆竹声是通过空气传入观众耳朵的。
[2]光速远大于声速,光传播时间可忽略,时间间隔由声音传播造成。声速在15℃时为340m/s,距离计算为
【变式3】(24-25八年级上·山东威海·期末)国庆节假期,小名一家去武汉旅游。他们先驾车从荣成去往烟台,再由烟台坐动车去武汉。当他乘坐汽车时看到路边的标志牌如图,求:
(1)若汽车以允许最快的速度行驶,半个小时所行驶的路程是多少km?
(2)该汽车以25m/s的速度匀速驶向一座高山时,司机按了一下喇叭,经4s后听到回声。声音在空气中的传播速度是340m/s,鸣笛处距高山有多远?
(3)乘坐的动车车长为200m,当动车以216km/h的速度匀速通过一座2800m长的大桥时,动车过桥的时间是多少?
【详解】(1)由图中的交通标志牌可知,该路段允许汽车行驶的最大速度为
已知行驶时间
汽车行驶的路程为
(2)汽车以25m/s的速度行驶4s通过的距离为
声音在4s内通过的距离为
鸣笛处距高山的距离为
(3)动车过桥时通过的总路程为
动车的速度
动车过桥的时间是
题型七 声音的特性
易|错|点|拨
1、概念关联误区:易将“音调”与“响度”、“音色”混淆,错认为 “频率越高,声音越响”,忽略音调由频率决定、响度由振幅决定的本质区别;
2、实验操作偏差:探究 “钢尺振动频率与音调关系” 时,一是未控制 “振幅相同”;二是错将 “钢尺伸出桌面的长度” 与 “振动频率” 的关系弄反(误认为伸出越长,振动越快、音调越高,实际伸出越长振动越慢、音调越低)。
【典例1】(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)2024年9月23日晚,畅游山海,欢庆华诞——庆祝中华人民共和国成立75周年大型交响诗《祖国》在锦州大剧院首次公演,演出结束时,现场响起雷鸣般的掌声。“雷鸣般”是指声音的( )
A.音调高 B.音色美
C.响度大 D.传播速度快
【答案】C
【详解】声音的大小或强弱用响度表示。“雷鸣般”是指声音大,即响度大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【典例2】(24-25八年级上·河南南阳·期末)弦乐队在演奏过程中,演奏员要根据需要,时而用力、时而轻柔地演奏,这样做主要是为了改变乐器发出声音的 ;坐在后排的观众即使看不清舞台上的情况也能听出进行独奏的是何种乐器,这主要利用了乐器发出声音的 不同。(以上两空选填“音调”、“响度”或“音色”)
【答案】 响度 音色
【详解】[1]在演奏过程中,演奏员要根据需要,时而用力、时而轻柔地演奏,使琴弦的振动幅度不同,所以这样做主要是为了改变乐器发出声音的响度。
[2]发声体的材料、结构不同,发出声音的品质和特色也就不同,因此不同的乐器它们发出的音色也不同,所以坐在后排的观众即使看不清舞台上的情况也能听出进行独奏的是何种乐器。
【变式1】(24-25八年级上·陕西西安·期末)陕西秦腔以其独特和浓郁的乡土气息,被誉为中华艺术的瑰宝。在秦人眼中,秦腔是大戏,板胡响处,锣鼓起时,高亢的唱腔响遏行云,尤其是唱花脸的,更是扯开嗓子大声吼,当地人称之为“挣破头”。下列说法不正确的是( )
A.人们能听到演唱者的声音,是因为声音频率在20Hz到20000Hz之间
B.锣鼓起时,我们可以区别出锣声、鼓声,是因为音色不同
C.高亢的唱腔响遏行云,说明演唱时声音的响度大
D.称秦腔唱花脸为“挣破头”,是因为该唱腔能加快声速
【答案】D
【详解】A.人耳能听到的声音频率范围确实是20Hz到20000Hz之间。秦腔演唱者的声音属于可听声范围内,因此能被人们听到,故A正确,不符合题意;
B.音色反映声音的品质与特色,不同的发声体音色不同,锣鼓起时,我们可以区别出锣声、鼓声,是因为音色不同,故B正确,不符合题意;
C.响度是指声音的大小,高亢的唱腔响遏行云,说明演唱时声音的响度大,故C正确,不符合题意;
D.声音的传播速度与介质的种类和温度有关,称秦腔唱花脸为“挣破头”,是声音的响度大,但该唱腔不能加快声速,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式2】(24-25八年级上·山东威海·期末)如图所示的风铃有七根长短不同的铁棍。小名敲打铁棍,发现他们发出的声音不同。经研究可得,同一种铁棍不同长度L时敲击的振动频率f如表所示。
表:不同长度L时敲击的振动频率f
L(cm)
5
10
15
20
25
f(Hz)
700
500
400
300
250
(1)敲击铁棍时,声音是由铁棍 产生的,七根管子发出的声音在空气中传播的速度是 (选填“相同”或“不同”)的。
(2)请说明同一种铁棍长度L与音调的关系 。
(3)小名要用这种材料做一个乐器,发出do re mi fa so la xi的音时,re的音小于500Hz,请你判断该乐器的长度应 10cm。(选填“大于”或“等于”或“小于”)
【答案】(1) 振动 相同
(2)当铁棍的长度越长时,振动的频率越低,音调越低;当铁棒的长度越短时,振动的频率越高,音调越高
(3)大于
【详解】(1)[1]声音是由物体振动产生的,敲击铁棍时,声音是由铁棍的振动产生的。
[2]声音的传播速度与介质的种类和温度有关,所以七根管子发出的声音在空气中传播的速度是相同的。
(2)由表格数据可知,当铁棍的长度越长时,振动的频率越低,音调越低;当铁棒的长度越短时,振动的频率越高,音调越高。
(3)由表格数据可知,当铁棍的长度为10cm时,振动的频率为500Hz,当铁棍的长度小于10cm时,振动的频率大于500Hz,音调高于re;当铁棍的长度大于10cm时,振动的频率小于500Hz,音调低于re;所以,要用这种材料做一个乐器,发出do re mi fa so la xi的音时,re的音小于500Hz,该乐器的长度应大于10cm。
题型八 次声与超声
易|错|点|拨
1、应用类型混淆误区:易将超声波与次声波的应用场景弄混,错把 “需精准探测、定向传播” 的场景归为次声波应用,或把 “需远距离传播、感知宏观现象” 的场景归为超声波应用。
2、应用原理误判:一是错将 “超声波的‘振动能量’应用” 与 “次声波的‘信息传递’应用” 混淆;二是忽略 “人耳听不到” 的共性导致应用场景误判(如误认为 “能听到的声音应用” 也可归为超声波或次声波,实际二者均超出人耳听觉范围,像 “日常对话” 不属于二者应用)。
【典例1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)汽车倒车时,当汽车尾部安全距离内存在障碍物或人时,倒车雷达会发出警报,方便司机判断汽车尾部与障碍物或者人之间的距离。倒车雷达工作过程中,主要是利用( )
A.超声波传递能量 B.超声波传递信息
C.次声波传递能量 D.次声波传递信息
【答案】B
【详解】倒车雷达应用了回声定位的原理。由安装在车尾保险杠上的探头发送超声波遇到障碍物后超声波被反射回来,设备利用从发出到接收回波的时间可计算出车体与障碍物之间的距离,然后提示给司机(使司机获得信息)。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【典例2】(24-25八年级上·陕西咸阳·期末)如图所示,被誉为“火焰之声”的飞碟无人机,在无人机底部装有一套声波设备,能定向发出频率为30Hz至60Hz的声波灭火,这说明声音可以传递 ,该声波是 ,该声音是由物体 产生的。
【答案】 能量 可听声波 振动
【详解】[1]利用发出频率为30Hz至60Hz之间的声波灭火,是利用声波携带的能量去影响火势,这说明声音可以传递能量。
[2]人耳的听觉范围是20~20000Hz,故30Hz至60Hz的声波在20~20000Hz之内,属于可听声波。
[3]声音都是由物体的振动产生的,可知该声音是由物体振动产生的。
【变式1】(24-25八年级上·山东威海·期末)如图,某款变频超声波驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波,干扰蚊子的感觉和行为,达到驱蚊效果。关于驱蚊器发声的分析,下列说法正确的是( )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
B.驱蚊器发出的声波是次声波
C.驱蚊器发出的声音不能被人听到
D.该驱蚊器发声时,声音传播的距离越远,声速越小
【答案】C
【详解】A.频率决定音调,振幅决定响度。该驱蚊器调至频率最高挡时,改变的是声音的频率,不一定会使声音的振幅增大,故A错误;
B.人耳能听到的声音频率范围是20Hz-20000Hz,高于20000 Hz叫超声波,低于20Hz叫次声波,驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波属于超声波,故B错误;
C.人耳能听到的声音频率范围是20Hz-20000Hz,驱蚊器能够发出在22000Hz~55000Hz的声波,超出人耳的听觉频率范围,所以人听不到。故C正确;
D.声音的传播速度(声速)由介质的种类和温度决定,在同种均匀介质中,声速是恒定的,与传播的距离无关。声音在传播过程中,响度会随着距离的增大而减小,但声速不变。故D错误。
故选C。
【变式2】(24-25八年级上·广东茂名·期末)如图所示,将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,播放音乐时,看到烛焰随着音乐的节奏晃动,这个现象说明声波能够传递 ,音箱发出的声音是由扬声器的纸盆 产生的,并通过 传到烛焰处。
【答案】 能量 振动 空气
【详解】[1]将三支点燃的蜡烛排列在音箱前方,播放音乐时,看到烛焰随着音乐的节奏晃动,说明声波将能量传递到了烛焰处,因此这个现象说明声波能够传递能量。
[2]声音的产生是由于物体的振动,音箱发出的声音是由扬声器的纸盆振动产生的。
[3]声音的传播需要介质。扬声器与烛焰之间有空气,因此声音是通过空气传到烛焰处的。
题型九 乐音与噪声
解|题|技|巧
1、措施分类技巧:牢记噪声控制的 “三个环节”(防止噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声进入耳朵),解题时先分析题干中措施对应的环节 —— 若措施针对 “声源”,则属于 “防止噪声产生”;若针对 “传播路径”,则属于 “阻断噪声传播”;若针对 “人耳”,则属于 “防止噪声进入耳朵”,避免因环节混淆导致措施判断错误。
2、场景匹配技巧:遇到结合生活场景的题目时,先明确 “噪声来源” 和 “控制目标”,再对应选择合理措施 —— 如 “教室外施工噪声影响学习”,若目标是快速缓解,优先选 “给学生戴耳塞”(阻断人耳接收);若目标是长期解决,优先选 “在施工区与教室间装隔音墙”(阻断传播路径),避免脱离场景选择不切实际的措施(如要求施工方停止施工,不符合实际需求)。
易|错|点|拨
1、定义理解误区:易将 “噪声” 仅定义为 “声音杂乱难听”,忽略 “物理学角度与环保角度的双重定义”—— 物理学中噪声是 “无规则振动产生的声音”,环保角度是 “妨碍人正常休息、学习和工作的声音”,如误将 “深夜的优美音乐” 排除在噪声外,实际因妨碍他人休息,从环保角度属于噪声;
2、等级与危害对应偏差:一是混淆噪声等级单位(dB)的实际意义,如误将 “0dB” 理解为 “没有声音”,实际 0dB 是听觉下限,并非无声音;二是错判不同等级噪声的危害,如认为 “50dB 的噪声会损伤听力”,实际长期暴露在 90dB 以上才可能导致听力受损,低等级噪声主要影响情绪和注意力。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)下列对声现象的分析中,正确的是( )
A.高速公路两旁的隔音板可防止噪声的产生
B.医生用听诊器检查病情时,提高了听到声音的音调
C.地震产生次声波,次声波的频率高于
D.汽车的倒车雷达是利用超声波工作的,超声波的频率高于
【答案】D
【详解】A.高速公路两旁的隔音板是为了在传播过程中减弱噪声,不能防止噪声的产生,故A错误;
B.医生用听诊器检查病情时,减小了声音的分散,增大了声音的响度,使医生听得更清楚,故B错误;
C.地震产生次声波,次声波的频率低于20Hz,故C错误;
D.倒车雷达是利用超声波传递信息的,超声波的频率高于20000Hz,故D正确。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·重庆江津·期末)研学旅行是一种将旅行与学习融为一体的实践性学习方式,小明在研学路上发现道路两旁有“禁止鸣笛”警示牌,这是在 处减少噪声;在登山拉练的过程中,以道路两旁的树木为参照物,小明是 的(选填“静止”或“运动”)。
【答案】 声源 运动
【详解】[1]减弱噪声有三种途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。“禁止鸣笛”指的是不让发声体(汽车喇叭)发出声音,从物理学的角度来看,就是直接在声源处控制噪声的产生,从而达到减少噪声的目的。所以“禁止鸣笛”是在声源处减少噪声。
[2]在登山拉练过程中,小明相对于道路两旁的树木,他的位置在不断发生变化,所以以道路两旁的树木为参照物,小明是运动的。
【变式1】(24-25八年级上·江西抚州·期末)生活中产生的噪声会影响人们的生活。下列措施是在传播过程中减弱噪声的是( )
A.午休时佩戴防噪声耳塞
B.医院附近禁止鸣笛标志牌
C.居民区的四周种植绿植
D.马路旁边设置噪声监测仪
【答案】C
【详解】A.佩戴防噪声耳塞是在人耳处减弱噪声,故A不符合题意;
B.禁止鸣笛标志牌是在声源处减弱噪声,故B不符合题意;
C.居民区的四周种植绿植,是通过绿植阻挡、反射声音,在传播过程中减弱噪声,故C符合题意;
D.噪声监测仪仅用于监测噪声强弱,不能减弱噪声,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】(24-25八年级上·福建福州·期末)如图甲所示是汽车发动机气缸异响听诊器。把听诊器连接的金属杆接触汽车发动机特定位置,就可了解气缸内部运转是否正常。某次工人师傅听到的声音比较响,声音是由气缸 产生。图乙是两次声音的波形图,则这两次声音的音调 (选填“相同”或“不同”),人们为了保护环境和听力,经常在汽车上安装消音器,这是从 处防治噪声。
【答案】 振动 相同 声源
【详解】[1]声音是由物体振动产生的,根据题意知道,某次工人师傅听到的声音比较响,是由气缸振动产生的声音。
[2]图乙是两次声音的波形图,相同的时间,波的个数相同,说明振动频率相同,音调相同。
[3]人们为了保护环境和听力,经常在汽车上安装消音器,这是防止噪声的产生,是从声源处防治噪声。
题型十 光的传播
易|错|点|拨
1、光源判断误区:易将 “反光物体” 误归为光源,如错认为 “月亮、镜子、闪闪发光的钻石是光源”,忽略光源需 “自身能发光” 的核心条件 —— 月亮靠反射太阳光发亮、镜子和钻石靠反射其他光发亮,均不属于光源;也易遗漏 “隐形光源”,如误将 “正在发光的萤火虫、发光二极管” 排除在光源外,实际它们能自身发光,属于光源。
2、传播条件误判:一是忽略 “光沿直线传播的前提是‘同种均匀介质’”,错认为 “光在任何介质中都沿直线传播”;二是混淆 “光的直线传播现象与其他光现象”,如误将 “筷子在水中‘折断’” 归为光的直线传播,实际是光的折射,本质是传播介质不均匀导致的。
3、应用场景误判:一是错将 “非光的直线传播现象” 归为此类应用,如误将 “海市蜃楼”“水中倒影” 当作光沿直线传播的实例,实际前者是光的折射、后者是光的反射,与直线传播无关;二是忽略应用中的 “隐含条件”,如用 “小孔成像” 判断像的形状时,误认为 “像的形状与小孔形状有关”,实际像的形状仅由物体形状决定,与小孔形状无关。
4、作图规范偏差:一是漏标 “光的传播方向”,如画 “影子形成” 的光路图时,只画光线却不标箭头,无法体现光的传播方向;二是混淆 “实线与虚线”,如画 “小孔成像” 的像时,误将像用实线绘制,导致作图不符合规范。
【典例1】(24-25八年级上·新疆·期末)圭表是我国古代的天文仪器,通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气,圭表利用的光学知识主要是( )
A.光的色散 B.光的反射 C.光的折射 D.光的直线传播
【答案】D
【详解】影子是由于光沿直线传播,在不透明物体背光一侧形成的暗区域,通过圭表判断节气是通过影子的变化来判断的,利用了光的直线传播,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·山东威海·期末)暑假,小明同学在自家的楼顶地面上放置了一个简易日晷模型如图,模型的圭杆垂直底盘。一天内, 时(选填“上午”“正午”“下午”)的杆影最短,杆影的形成是光的 现象。
【答案】 正午 直线传播
【详解】[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播,杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的;一天内,正午太阳高度最大,因此正午的杆影最短,
【变式1】(24-25八年级上·河南新乡·期末)如图是二号楼后面花园中的日晷,它是利用晷上的针的影子随时间长短和位置变化来判断时间的计时工具,若针的影子由短变长,则表示时间为 (选填“上午”或“下午”),它利用了光直线传播的原理,请你举出一例这种原理在生产生活中的应用 。
【答案】 下午 射击时三点一线
【详解】[1]日晷是通过针的影子来计时的。以地面为参照物,上午太阳的位置越来越高,针的影子越来越短,中午针的影子最短。下午,太阳的位置越来越低,针的影子越来越长。所以若针的影子由短变长,则表示时间为下午。
[2]光的直线传播原理在实际当中有很多应用,例如射击时三点一线等。
【变式2】(24-25八年级上·四川内江·期末)“坐井观天”是经典的寓言故事。如图所示,一只青蛙在枯井底。请画出位于O点的青蛙眼睛,通过井口能观察的范围(用阴影部分表示)。
【答案】
【详解】图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左右两边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围,如下图
题型十一 光的反射
易|错|点|拨
1、现象类型混淆误区:易将 “光的反射现象” 与 “光的折射现象” 弄混,错把 “筷子在水中‘弯折’”“看到水中的鱼” 等折射现象归为反射;也易误将 “影子的形成”“小孔成像” 等光的直线传播现象当作反射,忽略反射需 “光遇到界面返回原介质” 的核心特征。
2、反射本质误判:一是错认为 “只有镜面才能发生光的反射”,忽略 “漫反射也是反射”;二是误解 “平面镜成像的成因”,如认为 “镜子中的像来自镜子本身发光”,实际是物体发出的光经镜面反射后,反射光线的反向延长线会聚形成的虚像,镜子本身不发光。
【典例1】(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,激光笔射出的激光,经平面镜反射后,照在墙壁A点处。若要使反射光线射中墙上的目标B点,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动 C.水平向左移动 D.水平向右移动
【答案】B
【详解】A.将平面镜竖直向上移动,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能射中目标,故A不符合题意;
B.将平面镜竖直向下移动,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能射中目标,故B符合题意;
C.将平面镜水平向左移动,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故C不符合题意;
D.将平面镜水平向右移动,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故D不符合题意。
故选B。
【典例2】(24-25八年级上·重庆万州·期末)一束平行光垂直射向平面镜,反射角为 度;若保持入射光的传播方向不变,将平面镜绕着入射点沿逆时针方向转动角,则反射光线转动 。
【答案】 0 20°
【详解】[1]光的反射定律为:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。 入射角是指入射光线与法线的夹角,反射角是指反射光线与法线的夹角。 当一束平行光垂直射向平面镜时,入射光线与法线重合,此时入射角 �� = 0°。 根据反射定律“反射角等于入射角”,可得反射角 �� = �� = 0°。
[2]当平面镜绕着入射点沿逆时针方向转动10°角时,法线也会随之逆时针转动10°。 此时入射光线与法线的夹角(入射角)变为i′=10°。 根据反射定律“反射角等于入射角”,可得此时反射角r′=i′=10°
由于原来反射光线与入射光线重合,现在反射角变为10°,反射光线相对于原来的位置也逆时针转动了20°。
【典例3】(24-25八年级上·湖北·期末)如图甲所示,欢欢同学想研究光反射时遵循的规律,于是她把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直镜面。
(1)由于光在白色纸板上发生漫反射,因此实验中纸板ENF的作用是 ;
(2)将入射光线靠近法线,反射光线 (选填“靠近”或“远离”)法线;
(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,则在NOF板上不能看到反射光线,由此可以得出结论:反射光线、入射光线和法线在 。
【答案】(1)显示光的传播路径
(2)靠近
(3)同一平面内
【详解】(1)实验时,纸板的表面应尽量粗糙,目的是让光线发生漫反射,显示光的传播路径,从不同的角度都能够观察到光线。
(2)在该实验中,将入射光线向法线靠近时,这时入射角减小,则反射角也减小,因此会看到反射光线也靠近法线。
(3)将纸板NOF向后折,此时反射光线没有随纸板向后折转,故在NOF面上看不到反射光线,反射光线仍然在原来位置,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
【变式1】(24-25八年级上·江西新余·期末)如图所示,是探究光的反射定律的实验。小王同学将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块白色纸板A竖直放置在平面镜上,纸板A右半部分可以绕NO转动,让一束光贴着纸板A射向O点,下列说法正确的是( )
A.光在纸板上发生了漫反射,不遵循反射定律
B.当入射光垂直于平面镜入射时,入射角为90°
C.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
D.图乙中,将纸板沿NO折转后,反射光也不存在了
【答案】C
【详解】A.光在纸板上发生了漫反射,而漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律,故A错误;
B.当入射光垂直于平面镜入射时,入射光线与法线重合,根据入射角的定义(入射光线与法线的夹角),此时入射角为0°,故B错误;
C.因为反射角等于入射角,当入射角增大10°时,反射角也增大10°,那么反射光线与入射光线的夹角会增大20°,故C正确;
D.图乙中,将纸板沿NO折转后,反射光线仍然存在,只是不在纸板所在平面了,故D错误。
故选C。
【变式2】(24-25八年级上·山东威海·期末)小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到太阳能电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,入射角的大小为 °;若镜面水平右移,该束光线将照到P点 (填“上方”或“下方”)。
【答案】 30 下方
【详解】[1]入射角为入射光线与法线的夹角,法线与镜面垂直,由图可知,入射光线与平面镜的夹角为60°,则入射角为
[2]若镜面水平右移,入射光方向不变,入射点下移,根据光的反射定律可知,该束光线将照到P点下方,如图所示:
【变式3】(24-25八年级上·山东聊城·期末)如图所示是“探究光的反射定律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
10°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
10°
(1)实验应选择在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。将光屏 (选填“垂直”或“倾斜”)放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在 ;
(2)某同学的实验数据如上表,其中有一组数据错了,错误原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角;
(3)纠正错误数据后,分析表格数据,可得结论:在光的反射现象中, 。
【答案】(1) 较暗 垂直 同一平面内
(2)平面镜
(3)反射角等于入射角
【详解】(1)[1]为了清楚的在纸板上显示光路,应选择在比较黑暗的环境中,这样可以增加光线的对比,使观察效果更明显。
[2]在光的反射实验中,光屏必须与平面镜垂直放置。这是因为当光屏与平面镜垂直时,法线才会在光屏上,入射光线沿光屏照射后,反射光线也会出现在光屏上,从而方便观察和记录。
[3]光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,将光屏右半部分向后折转任意角度,则右半部分与入射光线不在同一平面内,因此光屏上都看不到反射光。
(2)光的反射中,反射角等于入射角,表格中第4次数据,入射角为30°,反射角应也为30°,此时反射光线与平面镜的夹角为
但是表格中记录的反射角为60°,因此第4次数据是错误的,原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
(3)纠正错误数据后,分析表格数据可知,反射角与入射角总是相等,因此可得结论:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
题型十二 平面镜成像
易|错|点|拨
1、器材与操作误区:一是错选 “平面镜” 代替 “玻璃板”,导致无法透过镜面看到另一侧的蜡烛,无法确定像的位置;二是未调节 “玻璃板与桌面垂直”,如玻璃板倾斜放置,会使蜡烛的像偏高或偏低,导致无法用另一侧蜡烛与像完全重合,误判 “像与物大小不等”。
2、现象判断偏差:一是误将 “玻璃板的反射面” 当成单一平面,忽略玻璃板有两个反射面,若未选择薄玻璃板,会看到两个像,易混淆真实像的位置;二是错认为 “像的大小与物体到玻璃板的距离有关”,如将物体远离玻璃板时,主观感觉像变小,实际像与物始终等大,视觉上的 “变小” 是因为视角变化,违背 “像与物大小相等” 的特点。
3、作图规范偏差:一是漏画 “虚像的关键标识”,如画物体在平面镜中的像时,未用虚线绘制虚像,或未保证 “像与物关于镜面对称”;二是错标 “光的传播方向”,如绘制平面镜成像的光路图时,反射光线的箭头方向画反,或未画出 “入射光线、反射光线及法线”,导致光路逻辑错误。
【典例1】(24-25八年级上·山西晋中·期末)如图所示是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析不正确的是( )
A.选玻璃板进行实验,目的是使蜡烛A的像更清晰
B.该实验选用两个等大的蜡烛是为了比较像与物的大小
C.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小不变
D.实验中所成的像不可以用光屏承接
【答案】A
【详解】A.玻璃板既能反射成像,又能让光线透过,用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的位置,故A错误,不符合题意;
B.实验选用两个等大的蜡烛,把蜡烛B放到玻璃板后,移动蜡烛B,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,就可以说明像与物大小相等,是为了比较像与物的大小,故B正确,不符合题意;
C.平面镜成像特点是像与物大小相等,蜡烛A向玻璃板靠近,只是物到玻璃板的距离改变,像的大小由物体本身决定,所以像的大小不变,故C正确,不符合题意;
D.平面镜成的像是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,所以不可以用光屏承接,故D正确,不符合题意。
故选A。
【典例2】(24-25八年级上·福建南平·期末)小南用两个完全相同的棋子探究平面镜成像特点,如图。将玻璃板 架在水平桌面上,在玻璃板前放置棋子A,移动玻璃板后的棋子B,发现棋子B与棋子A的像完全重合,说明像与物大小 。
【答案】 垂直/竖直 相等
【详解】[1]玻璃板一定竖直放置在水平桌面上,即与水平桌面垂直,否则所成像会偏上或偏下,像与物无法重合,不便于确定像的位置。
[2]使用两个完全相同的棋子,当棋子B与棋子A的像完全重合时,说明像与物的大小是相等的。
【典例3】(24-25八年级上·重庆·期末)如图甲所示,小明用完全相同的两只蜡烛A、B来完成“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)本实验应选择厚度较 的玻璃板做实验;本实验使用到的测量工具是 ;
(2)用玻璃板代替平面镜的目的是: ;当蜡烛A靠近玻璃板,A的像大小会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)点燃蜡烛A,在玻璃板背后移动蜡烛B,蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合,说明平面镜成像过程中像与物的大小 ,取走蜡烛B,在原蜡烛B处放上光屏,此时光屏上 (选填“能”或“不能”)成像;
(4)如图乙所示,小明在白纸上记下棋子A和B的位置,以虚线ab为平面镜的位置;但是多次实验后发现h2始终比h1大5mm,请指出小明操作的错误之处: ,经过思考小明计算出了玻璃板的厚度为 mm。
【答案】(1) 薄 刻度尺
(2) 便于确定像的位置 不变
(3) 相等 不能
(4) 见解析 5
【详解】(1)[1]厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板做实验。
[2]本实验要测量像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离,故选用的测量工具是刻度尺。
(2)[1]玻璃板是透明的,不仅可以反射光,还可以观察到另一侧的像,便于确定像的位置。
[2]平面镜成像中,像与物大小始终相等,将A蜡烛向玻璃板靠近,像的大小不会发生变化。
(3)[1]本实验采用等效替代法,用蜡烛B等效替代蜡烛A的像,当蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合时,说明蜡烛A与它的像大小相等,即平面镜所成像的大小与物体大小相等。
[2]平面镜成的是虚像,虚像不能在光屏上接收,故在原蜡烛B处放上光屏,此时光屏上不能成像。
(4)[1]因玻璃板有一定的厚度,在测物距(蜡烛A到镜面的距离)、像距(蜡烛B到镜面距离)时都应以物体这一侧的面作为反射面测量,而小明是以像这一侧的面作为反射面测量的,所以h2始终比h1大5mm。故小明的错误之处是以玻璃板像这一侧的面作为反射面测量像距大小。
[2]物距与像距的差即为玻璃板的厚度,所以玻璃板的厚度为5mm。
【变式1】(24-25八年级上·江苏南通·期末)海安七星湖水位缓慢下落时,湖岸边的树木在水中所成的像是( )
A.虚像,像的大小不变 B.虚像,像的大小变小
C.实像,像的大小不变 D.实像,像的大小变小
【答案】A
【详解】树木在水中所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,平面镜所成的像和物体大小相等。水位缓慢下落时,树木在水中所成的像的大小不变,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【变式2】(24-25八年级上·山西忻州·期末)小明通过平面镜发现衣领处有一点污渍,便走近镜子,镜中的像将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。由于光线较暗,为了看清衣领上的污渍,小明应将光照向 (选填“衣领”或“平面镜”)。
【答案】 不变 衣领
【详解】[1]平面镜成像中,像与物等大。小明通过平面镜发现衣领处有一点污渍,便走近镜子,镜中的像不变。
[2]平面镜是由于光的反射成像,由于光线较暗,为了看清衣领上的污渍,小明应将光照向衣领,此时衣领反射较多的光线经平面镜反射后进入人眼,衣领成的像更亮、更清晰。
【变式3】(23-24八年级上·江苏泰州·期末)如图,请根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】
【详解】分别作出物体端点关于平面镜的对称点,用虚线连接,即为在平面镜中的像,如图所示:
题型十三 光的折射与透镜
易|错|点|拨
1、概念理解误区:一是忽略 “光的折射发生的前提 —— 光从一种介质斜射入另一种介质”,错认为 “光在同种介质中传播也会折射”;二是混淆 “折射光线与入射光线的偏折规律”,误记 “光从空气斜射入水时,折射光线远离法线”,导致对折射方向的判断错误。
2、现象判断偏差:一是错将“光的折射现象” 归为反射或直线传播,如误将 “水中的筷子‘弯折’”“看到水中的鱼位置变浅” 当作光的反射,或把 “海市蜃楼” 当作光的直线传播;二是忽略 “人眼看到折射形成的虚像时,像的位置与物体实际位置的差异”,如误认为 “看到水中鱼的位置就是鱼的真实位置”,实际虚像比真实鱼的位置偏高,这是折射导致的视觉偏差。
3、作图规范偏差:一是漏画 “关键元素”,如画光的折射光路图时,忘记画法线、未标光的传播方向箭头,或未标注入射角、折射角;二是 “折射光线画法错误”,如光从空气斜射入玻璃时,折射光线未向法线偏折,或光从玻璃斜射入空气时,未发生 “远离法线” 的偏折,违背折射规律的核心要求。
4、作用概念误区:一是混淆 “凸透镜与凹透镜对光的作用”,错认为 “凹透镜对所有光线都有会聚作用”,或误将 “凸透镜的‘会聚’理解为光线必然相交”;二是忽略 “透镜对光的作用与光线入射方向的关系”,如平行于主光轴的光线经凹透镜后,错画成 “向焦点会聚”。
【典例1】(24-25八年级上·重庆南川·期末)如图所示,一束光在空气与玻璃的分界面上发生了反射和折射,以下判断正确的是( )
A.PQ左边是空气 B.MN下方是空气 C.OA是反射光线 D.OC是折射光线
【答案】C
【详解】根据光的反射定律,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,则PQ是法线,MN是空气与玻璃的分界线,CO和AO中,一条为入射光线,一条为反射光线,OB为折射光线;根据光的折射规律,折射光线和入射光线在法线的两侧,综上所述,CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线;则此时的折射角小于入射角,所以MN上方是空气、下方是玻璃,故C正确,ABD错误。
故选C。
【典例2】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)一束光线从水中射向空气,在水面发生了反射和折射,入射角等于,则折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)。当入射光线逆时针旋转时,反射光线与折射光线的夹角将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 大于 增大
【详解】[1]当光从水斜射入空气时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,已知入射角为,因此折射角大于。
[2]当入射光线逆时针旋转时,入射角减小,则反射角也减小,折射角也减小,故反射光线与折射光线的夹角将增大。
【变式1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)将一只筷子放在盛满水的碗中,我们可以看到水中的筷子看起来向上偏折了,下列选项中能够正确解释此光现象的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】筷子表面反射的光从水中斜入空气时,传播方向远离法线,折射角大于入射角,我们逆着折射光线看去,看到筷子像的位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比筷子实际位置偏高,看起来筷子向上弯折。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25八年级上·河南濮阳·期末)如图所示,一束光经平面镜反射后水平射到凸透镜上,请画出平面镜的入射光线(并标出其与平面镜的夹角大小)和凸透镜的折射光线,补充完整光路图。
【答案】
【详解】[1]过反射光线与镜面的交点作垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角画出入射光线,标出入射光线与镜面的夹角;
[2]反射光线与主光轴平行,经凸透镜折射后过焦点,如图所示:
题型十四 凸透镜成像的规律
易|错|点|拨
1、操作规范误区:一是未调节 “烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度”,导致烛焰的像无法成在光屏中央,易误判 “无法成像”;二是移动光屏寻找像时,未保持 “凸透镜位置固定”,随意移动凸透镜,导致无法准确探究 “物距与像距的关系”,违背实验控制变量的要求。
2、现象与数据偏差:一是错将 “凸透镜成的虚像” 当作实像,如当物距小于焦距时,在光屏上找不到像,却误将 “透过凸透镜看到的正立放大的像” 当作实像;二是记录 “物距、像距” 时测量错误,如误将 “物体到光屏的距离” 当作像距,导致数据与成像规律不符。
3、成像与场景匹配偏差:一是错将 “透镜成像效果与实际需求颠倒”,如用 “相机” 拍摄时,误期望成正立像,忽略相机需通过取景器倒立显示来匹配成像特点;二是误解 “透镜应用的物距要求”,如使用 “手机微距拍摄” 时,误将物体放得过远,导致成像模糊或缩小,违背微距拍摄的物距条件。
【典例1】(24-25八年级上·江西南昌·期末)如图是南昌西站的检票口人脸识别机器,乘客通过“刷脸”进出站台。下列说法正确的是( )
A.“刷脸机”的摄像头相当于一个凹透镜
B.人在“刷脸机”里所成的像无法用光屏承接
C.“刷脸”同学距离摄像头越近,所成的像越大,像距也越大
D.“刷脸机”的摄像头镜头成像原理与放大镜相同
【答案】C
【详解】刷脸机的镜头相当于一个凸透镜,能够成倒立、缩小的实像,可以在光屏上承接,与照相机的原理是相同的,成实像时,物近像远像变大,面部靠近刷脸机镜头的过程中,屏幕上所成的像的大小变大,故ABD错误,C正确。
故选C。
【典例2】(24-25八年级上·河南南阳·期末)用焦距为10cm的凸透镜“探究凸透镜的成像规律”,实验装置如图所示。
(1)实验时应将烛焰和光屏的中心调节到凸透镜的 上;
(2)调节蜡烛和光屏到如图所示的位置时,光屏上出现了清晰的像,该像是烛焰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动至光具座的35cm刻线处,光屏应适当向 (选填“左移”或“右移”)才能重新得到清晰的像。此时与 (选填“照相机”或“投影仪”)的原理相同。
【答案】(1)主光轴
(2)缩小
(3) 右移 投影仪
【详解】(1)实验时应将烛焰和光屏的中心调节到凸透镜的主光轴,像才能成在光屏中央。
(2)由题意可知凸透镜的焦距为10cm,图中物距,即物体在二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
(3)[1][2]若保持凸透镜的位置不变,将蜡烛移动至光具座的35cm刻线处,此时物距大于一倍焦距且小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,像在两倍焦距之外,而图中光屏到凸透镜的距离为15cm,在一倍焦距与二倍焦距之间,所以光屏应适当向右移才能重新得到清晰的像,此时与投影仪的原理相同。
【变式1】(24-25八年级上·广东汕头·期末)下列光现象中,主要利用了光的反射的是( )
A.手影游戏 B.水中月亮
C.海市蜃楼 D.水球成像
【答案】B
【详解】A.图中手影游戏是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.图中水中月亮是平面镜成像,属于光的反射,故B符合题意;
C.图中海市蜃楼是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.图中水球成像是凸透镜成像,属于光的折射,故D不符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25八年级上·江西南昌·期末)如图所示,小明和同学们在老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)调节实验器材的高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃;为使像能呈现在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心位于 上;
(2)由图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)如乙图所示,当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到 (选填“C”“D”或“E”)点,光屏上才能成清晰的像;
(4)将蜡烛移至35cm刻度线处,移动光屏使光屏上能承接到清晰像,利用这个成像原理制成了 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”);若蜡烛燃烧变短了,其在光屏上的像的位置将 (选填“升高”或“降低”);
(5)同组小丽同学在探究凸透镜成像实验时,不小心将凸透镜上半部分摔烂了,她坚持用剩余的下半部分继续实验,则光屏上将_____。
A.得不到像 B.仅成上半部分的像
C.仅成下半部分的像 D.像是完整的,亮度变暗
【答案】(1) 需要 同一高度
(2)10
(3)D
(4) 投影仪 升高
(5)D
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像的实验,调节实验器材时,主要就是调节烛焰、凸透镜、光屏的高度,所以蜡烛需要点燃。
[2]为了使像成在光屏的中央,应使烛焰的中心、凸透镜的光心、光屏的中心位于同一高度。
(2)由图甲的图像可以看出,图像上有一个特殊的点,物距等于像距。物距等于像距的位置就是二倍焦距处,二倍焦距等于20cm,所以该凸透镜的焦距为10cm。
(3)如图乙,当蜡烛位于图中B处时,就是蜡烛位于二倍焦距处,此时像也应该在二倍焦距处,所以移动光屏,在D点光屏上才能成清晰的像。
(4)[1]将蜡烛移到35cm刻度线处,此时蜡烛到透镜的距离是在1倍和2倍焦距之间,所成的是倒立、放大的实像,利用这个成像原理可以制成投影仪。
[2]凸透镜在光屏上所成的是倒立的实像。倒立的像,不仅位置上颠倒,而且在运动方向上也是相反的。若蜡烛变短,它在光屏上的像的位置将升高。
(5)半个透镜也可以会聚光线,也可以形成烛焰完整的像,只是会聚的光线少了一些,只是像的亮度暗了一点。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
题型十五 光的色散
易|错|点|拨
1、色散概念误区:一是错将 “光的色散” 归为 “光的反射或折射的单一现象”,忽略其本质是 “太阳光经三棱镜时,不同色光折射程度不同而被分解成七色光”,如误认为 “彩虹的形成仅靠光的反射”,实际是太阳光在水滴中折射、反射后发生色散的结果;二是误解 “色光的性质”,如认为 “不同色光的传播速度不同导致色散”,实际在同种介质中不同色光速度相近,色散的关键是 “折射角不同”。
2、三原色混淆偏差:一是错将 “光的三原色” 与 “颜料的三原色” 弄混,如误将 “颜料混合原理” 用于色光混合,认为 “红光和绿光混合成黄光”;二是忽略 “光的三原色混合的本质”,误认为 “色光混合是‘叠加变暗’”,实际光的三原色混合是 “叠加变亮”,与颜料混合 “叠加变暗”完全相反。
【典例1】(24-25八年级上·四川绵阳·期末)“香炉初日上,瀑水喷成虹”描述的情景:太阳刚刚升起的时候,从瀑布溅起的水雾中可以看到彩虹。能看到彩虹是因为( )
A.光的直线传播 B.光的漫反射
C.光的镜面反射 D.光的色散
【答案】D
【详解】当太阳刚升起时,阳光照射到瀑布溅起的水雾上,被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光,我们可以从水雾中看到彩虹,这是光的色散现象。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【典例2】(24-25八年级上·重庆江津·期末)雨过天晴后的彩虹美轮美奂,但却十分罕见。如图将平面镜斜放入水槽中, (填一种颜色)的平行光打在镜面上,能制造出漂亮的七色彩虹,这种现象叫做光的 。
【答案】 白色 色散
【详解】[1][2]根据题意,制造出漂亮的七色彩虹是光的色散现象,光的色散现象说明白光不是单色光,是由各种色光混合而成的,因此为了观察到该现象,应使白光平行打在镜面上。
【变式1】(24-25八年级上·福建福州·期末)2025年9月8日将上演月食奇观,这次月食将在全国范围内可见,下列光现象的成因与此相同的是( )
A.雨后彩虹 B.猫照镜子
C.墙上手影 D.拱桥倒影
【答案】C
【详解】月食的形成,是利用光沿直线传播形成的现象。
A.雨后彩虹,是由光的折射形成的,故A不符合题意;
B.猫照镜子,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.墙上手影,影子是由光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.拱桥倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】(24-25八年级上·福建龙岩·期末)太阳光通过三棱镜后,在白墙上形成一条彩色光带,这种现象在物理学中称为 ;红色光、绿色光和蓝色光适当混合后能产生白色光,这三种光被称为 (选填“颜料的三原色”或“光的三原色”)。
【答案】 光的色散 光的三原色
【详解】[1]太阳光通过三棱镜后,在白墙上形成一条彩色光带,太阳光由白发分解成各种色光,这种现象在物理学中称为光的色散。
[2]红色光、绿色光和蓝色光适当混合后能产生白色光,这三种光被称光的三原色,颜料的三原色是品红、黄、青。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25八年级上·新疆昌吉·期末)在测量物体平均速度的实验中,不需要的实验器材是( )
A.小车 B.秒表 C.刻度尺 D.天平
【答案】D
【详解】根据公式可知,要想测量小车的平均速度,必须用刻度尺测量出小车通过距离、用秒表测量出小车通过一定距离所用的时间,所以在测量物体平均速度的实验中,需要的实验器材有小车、秒表和刻度尺,不需要的实验器材是天平,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级上·重庆南川·期末)下列有关声音的说法,正确的是( )
A.声音在真空中传播最快
B.只有固体振动才会产生声音
C.禁止鸣笛是为了在声音的传播过程中减弱噪声
D.我们能区别不同人的说话声,是因为它们的音色不同
【答案】D
【详解】A.声音的传播需要介质,真空不能传声,故A错误;
B.物体振动都能发出声音,即固体、液体、气体的振动都能发出声音,故B错误;
C.禁止鸣笛是从声源处减弱噪声,故C错误;
D.音色是指不同发声体发出声音的特色,不同人的发声器官结构、发声方式等不同,音色不同,所以能通过音色区分不同人的说话声,故D正确。
故选D。
3.(24-25八年级上·河北张家口·期末)“潭中鱼可百许头,皆若空游无所依。日光下澈,影布石上。佁然不动,俶尔远逝,往来翕忽,似与游者相乐。”文中,作者所看到的“鱼”的形成原因是( )
A.光的色散 B.光的折射
C.光的反射 D.光沿直线传播
【答案】B
【详解】水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中斜射入空气发生折射形成的虚像。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(24-25八年级上·安徽马鞍山·期末)用放大倍数为3倍的放大镜来观察一个10°的角,看到的角度为( )
A.10°
B.30°
C.60°
D.均有可能,取决于透镜与角之间的距离
【答案】A
【详解】放大镜放大的只是角的两边长,但角的大小与它的边长大小无关,所以用一放大倍数为3倍的放大镜观察一个10°的角,看到的角的度数仍然是10°,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25八年级上·湖南张家界·期末)2024年10月24日,中学生夏季运动会在巴林开幕。李媛(北京)、唐涛(慈利一中)、董书琴(慈利一中)、方晓琳(广东)联袂摘得2000米混合接力赛的金牌。在接力赛中,为保证传接棒顺利进行,取得好成绩,在传接棒时两位运动员应该( )
A.都站在原地不动
B.都奔跑,保持相对静止
C.都奔跑,接棒运动员速度要大于传棒运动员
D.传棒运动员奔跑,接棒运动员站在原地不动
【答案】B
【详解】接棒人在传棒人接近接力区时应及时起跑,当两人都奔跑,速度接近一致,这样可以基本保持相对静止时开始交接,才能保证传接棒顺利进行,取得好成绩,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(24-25八年级上·北京西城·期末)如图所示,曲笛和二胡是两种民族乐器。当用曲笛和二胡轮奏乐曲时,听众可以根据声音的哪个特性来区分这两种乐器( )
A.响度 B.音量 C.音色 D.音调
【答案】C
【详解】不同发声体音色不同,当曲笛和二胡轮奏某乐曲时,我们可以根据声音的音色来区分这两种乐器。
故选C。
7.(24-25八年级上·云南西双版纳·期末)中华古诗词和俗语中蕴含丰富的声学知识,“谁家玉笛暗飞声”,笛声由笛管中空气柱的 产生,“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”,说明 可以传声。
【答案】
振动
水
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的,笛声由笛管中空气柱的振动产生。
[2]声音的传播需要介质,“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”,说明水可以传声。
8.(24-25八年级下·安徽淮南·期末)年月,我国实践号卫星与即将退役的地球同步轨道卫星北斗星在太空中实现了厘米级精度对接,成功为其加注了千克燃料这场操作实现人类首次给地球同步卫星补给燃料,意义重大。在加注燃料时,如果以北斗星为参照物,实践号卫星是 的。
【答案】静止
【详解】在加注燃料时,如果以北斗G7星为参照物,实践25号卫星的位置没有发生改变,是静止的。
9.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)杨老师在上物理课时,将发光的手机屏幕放到显微镜下给同学观察,发现手机屏幕的像素点是由红、 、蓝三种发光点构成的;同学们看到杨老师穿着一身蓝色西服,是因为蓝色西服 (选填“吸收”或“反射”)蓝色光。
【答案】 绿 反射
【详解】[1]光的三原色是:红、绿、蓝。手机屏幕的像素点是由红、绿、蓝三种发光点构成。
[2]不透明物体的颜色由它反射的色光决定,蓝色的衣服,能够反射蓝色的光。
10.(24-25八年级上·河北张家口·期末)地震,给人民群众造成了重大损失,地震时产生的声音人听不到,而一些动物却能听到,原因是地震产生的是 (选填“超声波”或“次声波”),倒塌房屋中的一些被困人员,通过敲击物体使其 发出声音,被及时获救。在地震废墟中,遇难人员不盲目叫喊而采取敲击固体物来吸引救援人员的注意,不仅节省体力,而且这也是利用声音可以在 (填“固体”“液体”或“气体”) 中传播且传声效果好的道理。
【答案】 次声波 振动 固体
【详解】[1]地震、海啸伴有次声波产生,而次声波在人耳的听觉范围之外,所以人耳听不到,但在一些动物的听觉频率范围内,所以一些动物能够听到并做出反应。
[2][3]倒塌房屋中的被困人员,通过敲击物体使其振动发出声音,向营救人员传递信息,而不是盲目叫喊来吸引救援人员的注意,这是因为声音在固体中的传播效果更好。
11.(24-25八年级上·河北张家口·期末)根据要求作图,如图所示,在图中作出三角形ABC在平面镜中所成的像。
【答案】
【详解】像与物体关于平面镜对称,分别做出A、B、C点关于镜面的对称点A′、B′、C′,连接A′B′、A′C′、B′C′,即为物体的像,如图所示:
12.(23-24八年级上·湖北宜昌·期末)在图中,画出入射光线经过透镜之后的折射光线。
【答案】
【详解】过凸透镜焦点的光线,经过凸透镜后折射光线平行主光轴射出,如图所示:
13.(24-25八年级上·山东济南·期末)小聪同学“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小聪按图安装好器材,点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜(f=10cm),光屏三者的中心在 。
(2)如图所示,光屏上会出现烛焰清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的像;将蜡烛和光屏位置互换,光屏上又重新出现烛焰清晰的像,这是因为 。
(3)将一个近视眼镜放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置,光屏上的像变模糊了,凸透镜和蜡烛的位置保持不变,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。
【答案】(1)同一高度
(2) 缩小 折射时光路可逆
(3)右
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)[1]由图可知,此时物距u=50.0cm−20.0cm=30.0cm
凸透镜焦距f=10cm,物距u>2f,根据凸透镜成像规律,光屏上会出现烛焰清晰倒立、缩小的实像。
[2]将蜡烛和光屏位置互换,光屏上又重新出现烛焰清晰的像,这是因为 在光的折射现象中,光路是可逆的 。当蜡烛和光屏位置互换后,原来的像距变成物距,原来的物距变成像距,仍然能在光屏上成像。
(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用。把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜间,光线会比原来发散,像会成在原来像的后方。凸透镜和蜡烛的位置保持不变,要再次在光屏上看到清晰的像,需要向右移动光屏,使光屏到凸透镜的距离增大,才能承接清晰的像。
14.(24-25八年级上·江苏徐州·期末)创下多项世界纪录的港珠澳大桥总长为55km,设计速度为100km/h。大桥建成前,驾车从香港至澳门的路程为200km,需要时间4h。求:
(1)按设计速度行驶,通过港珠澳大桥需要多长时间?
(2)大桥建成前,驾车从香港至澳门的平均速度为多少?
【详解】(1)由得,通过港珠澳大桥需要的时间为
(2)由得,驾车从香港至澳门的平均速度为
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
15.(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,利用每秒闪光10次的照相装置拍摄到四个物体运动的闪光照片(图中的黑点代表物体)。其中可能做匀速直线运动的物体是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.物体的运动方向在不断变化,没有做直线运动,故A不符合题意;
B.物体在相等的时间里运动距离不同,所以速度在变化,不是匀速运动,故B不符合题意;
C.和B图一样,在相等的时间里运动距离不同,所以速度在变化,不是匀速运动,故C不符合题意;
D.物体的运动方向和速度都不变,是匀速直线运动,故D符合题意。
故选D。
16.(24-25八年级上·云南西双版纳·期末)在探究光的折射现象中,小明将做记号的直尺竖着插入容器的水中,在容器边观察(眼睛位置如图所示),记号实际在A点处,但小明却看见记号在B点处。通过该实验能解释下列现象的是( )
A.平静的湖面能看到蓝天白云
B.看起来齐腰深的水,贸然下去会造成溺水事故
C.太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑
D.渔民用手电筒照水中的鱼,只有瞄准看到的鱼的下方照才能照到鱼
【答案】B
【详解】由题意可知,光从水斜射入空气中的实验现象是光的折射。
A.平静的湖面能看到蓝天白云,是平面镜成像,属于光的反射现象,故A不符合题意;
B.看起来齐腰深的水,贸然下去会造成溺水事故,是因为人看到的水底是变浅了的虚像,实际水深比看起来的要深,这是由光的折射造成的,与题干实验原理相同,故B符合题意;
C.太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑,是小孔成像,是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.渔民用手电筒照水中的鱼,是光从空气斜射入水中,根据光路可逆原理,光会沿着人眼看到鱼的路径反向传播,所以只要瞄准看到的鱼(虚像)照射,就能照到实际的鱼。题中“瞄准看到的鱼的下方照”是错误的说法,故D不符合题意。
故选B。
17.(24-25八年级上·重庆江津·期末)“东风快递,使命必达”,2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射东风系列洲际弹道导弹,准确落入预定海域,震撼全球。如图为东风系列洲际导弹,平均速度为25马赫,最大速度可以达到30马赫,已知1马赫,则以下说法正确的是( )
A.导弹从发射到击中目标做的是匀速直线运动
B.导弹的平均速度比超声波的传播速度慢
C.导弹发射时巨大的轰鸣声与空气振动有关
D.东风洲际导弹横跨的太平洋只需约
【答案】C
【详解】A.导弹从发射到击中目标的过程中,速度大小和运动方向会发生变化,不是匀速直线运动,故A错误;
B.已知1马赫≈340m/s,导弹平均速度为25马赫,则导弹平均速度为v=25×340m/s=8500m/s
而超声波在空气中的传播速度约为340m/s,所以导弹的平均速度比超声波的传播速度快,故B错误;
C.声音是由物体振动产生的,导弹发射时巨大的轰鸣声是由空气振动产生的,故C正确;
D.东风洲际导弹平均速度v=8500m/s,横跨距离s=17000km=1.7×107m,可得所需时间
不是约200s,故D错误。
故选C。
18.(24-25八年级上·广东云浮·期末)利用地震产生的纵波和横波的传播速度不同,可以监测震源的位置.如图所示为某次地震发生时,震源产生的纵波和横波传播的距离s随时间t变化的图象。两种波中传播速度较快的是 ,横波的传播速度为 km/s。若这两种波到达地震监测站的时间间隔为10s,则震源距离监测站 km。
【答案】 纵波 3 75
【详解】[1][2]由图可知,横波25s内运动的路程是75km,纵波15s时间内传播的路程为75km。
则横波的传播速度为
纵波的传播速度为
比较可知,两种波中传播速度较快的是纵波。
[3]设震源到该监测站的距离为s,这两种波到达监测站的时间间隔为。
由可得,由题意可得
即
解得,即震源到该监测站的距离为75km。
19.(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,盒子中N处有水平向右的平行光,P为盒右侧面上的一个圆孔,M是竖直光屏。小明在厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个恰好嵌入圆孔P,发现在左右移动光屏M的过程中,始终在光屏上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑。则嵌入圆孔P的那个光学器件是 ,该光学器件对光有 作用。
【答案】 凹透镜 发散
【详解】[1][2]当在P处嵌入一个凹透镜时,因为凹透镜对光线有发散作用,所以左右移动光屏M的过程中,光斑都要比圆孔P大;当在P处嵌入一个焦距较小的凸透镜时,因为凸透镜对光线有会聚作用,则左右移动光屏M的过程中,光斑可能比圆孔P小,也可能比圆孔P大,或者等于圆孔P;当在P处嵌入一个厚平板玻璃时,因为平板玻璃对光线既没有会聚也没有发散作用,所以光斑与圆孔P一样大。综上所述,嵌入圆孔P的那个光学器件是凹透镜,对光有发散作用。
20.(24-25八年级上·江苏常州·期末)如图所示,空中的月亮用点M表示,猴子的眼睛用点E表示,请画出猴子看见“水中月亮”N的位置以及相关的反射光路。
【答案】
【详解】先找出M点关于水面的对称点N,注意画虚线,标垂足。N点就是M点在水中的像。连接EN和水面相交于O点,注意:NO段画虚线,OE段画实线。再连接MO,MO画实线。MO和OE就是入射光线和反射光线。标出入射光线和反射光线的箭头,如图所示∶
21.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)如图所示,OB是射向水面的一束光线同时发生反射和折射时的反射光线,请画出准确方向的入射光线AO和大致方向的折射光线OC;并标出入射角的大小。
【答案】
【详解】过入射点O作水面(界面)的垂直虚线,即为法线;已知反射光线OB与界面的夹角为60°,则反射光线与法线的夹角(反射角)为90°-60°=30°
根据光的反射定律,反射角等于入射角,入射光线AO与法线的夹角(入射角)也为30°,在法线的空气侧画出入射光线AO,并标注入射角30°;光从水中斜射入空气,根据光的折射规律,折射角大于入射角,在法线的空气侧画出折射光线OC,折射角略大于30°,如图所示:
22.(24-25八年级上·四川内江·期末)用如图所示的装置来探究“平面镜成像的特点”,提供的器材有:带底座的薄玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、白纸、铅笔、光屏和三角板。
(1)实验中通过移动B蜡烛去确定A蜡烛的像的位置,这里采用的探究方法是 ;
(2)用两只完全相同的蜡烛,是为了探究像和物体的 (选填“虚实”或“大小”)关系;
(3)把多次测出的数据填入表格,根据表格中的数据可以得出的结论是:像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 。
实验次数
1
2
3
物距/cm
6.40
8.60
12.50
像距/cm
6.40
8.60
12.50
【答案】(1)等效替代法
(2)大小
(3)相等
【详解】(1)为了便于比较像与物的大小关系,实验时采用两个完全相同的蜡烛,A蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,B放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面A蜡烛的像完全重合时,就说明像与物大小相同,应用了等效替代法。
(2)结合(1)中分析可知,用两只完全相同的蜡烛,是为了探究像和物体的大小关系。
(3)根据表格中的数据可知,每次实验中像距均等于物距,可以得出的结论是:像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。
23.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验操作如下
(1)如图甲所示,让凸透镜正对着平行光,前后调节凸透镜位置,直到光屏上出现一个很小、很亮的光斑,此时凸透镜和光屏位置如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm。
(2)点燃蜡烛调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心,使它们在同一水平高度,其目的是 。
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏位置如图乙所示时,光屏上能够观察到清晰的像,像是 的、 的实像;生活中 (选填“投影仪”或“照相机”)成像特点与本次成像特点相同。
(4)若在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜,发现光屏上的像变得模糊了。如果保持蜡烛和凸透镜位置不动,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,可在光屏上再次观察到清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2)让烛焰的像成在光屏的中央
(3) 倒立 缩小 照相机
(4)右
【详解】(1)如图甲所示,凸透镜位置50.0cm、光屏位置60.0cm,让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,此光斑位置即为凸透镜的焦点位置。
则该凸透镜的焦距
(2)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰的焰心、凸透镜的光心、光屏的中心在同一水平高度,目的是让烛焰的像成在光屏的中央。
(3)[1][2][3]凸透镜的焦距是10.0cm,由图乙可知,物距,成倒立、缩小的实像;照相机就是利用这一成像规律工作的。
(4)若在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜,光会延迟会聚,像会成在光屏的右侧,为了使光屏上重新呈现清晰的像,光屏应向右移动。
24.(24-25八年级上·四川内江·期末)小刚一家周末到位于省城的博物馆参观。他们先从家开车到高铁站,然后,乘高铁列车到省城。小刚爸爸开车经过某处时,看见公路旁有如图所示的交通标志牌,此时的时刻为8:00,小刚通过铁路12306网站查询到列车时刻表如表所示。求:
车次
高铁站发车时刻
省城站到达时刻
里程/km
G2023
8:16
9:01
240
G2024
8:36
9:24
240
G2025
8:58
9:48
240
G2026
9:24
10:24
240
(1)在正常的情况下(所经过路段无红绿灯),依据以上信息并结合实际情况,小刚一家最快能够赶上哪一趟车次的高铁列车?
(2)该趟高铁列车行驶的平均速度为多少?
【详解】(1)由交通标志牌可知,此处距离高铁站的路程s=30km,汽车行驶的最大速度v=50km/h。
汽车以最大速度行驶,到达高铁站所需的最短时间为
将时间单位换算为分钟
小刚一家到达高铁站的最早时刻为
考虑到进站、安检、候车等需要一定时间,他们无法赶上8∶36发车的G2024次列车。对照列车时刻表,他们能赶上的最早一趟车是8∶58发车的G2025次列车。
(2)由列车时刻表可知,G2025次列车从高铁站到省城站的行驶路程s'=240km。
列车行驶时间为
该趟高铁列车行驶的平均速度为
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
25.(24-25八年级上·湖北襄阳·期末)如图乙,这是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车在某高速路上以如图甲所示的速度匀速行驶20min后到达收费站,在进入ETC收费岛区域前处开始减速,经后运动至ETC收费岛边界,然后再以4m/s的速度匀速通过ETC收费岛,其长。不计车长。求:
(1)甲图所示的速度大小为 m/s;
(2)汽车到达收费站前在高速公路上匀速行驶的路程 ;
(3)汽车通过ETC收费岛所用的时间 ;
(4)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度 。
【答案】(1)25
(2)30km
(3)6s
(4)8.4m/s
【详解】(1)图甲的速度表分度值为5km/h,示数为90km/h,汽车的速度
(2)汽车到达收费站前在高速公路上匀速行驶的路程
(3)汽车通过ETC收费岛所用的时间
(4)汽车从减速开始到离开ETC收费岛全程
所用的时间
全过程的平均速度
26.(24-25八年级上·陕西延安·期末)在停车场,小阳注意到当爸爸把车辆倒车入位靠近墙壁时,倒车雷达会发出“嘀嘀”的蜂鸣声,同时车内屏幕上直观地显示出车尾与墙壁的距离。
(1)倒车雷达是利用 (选填“超声波”或“次声波”)测距的,同时说明声能传递 。
(2)如图所示是某一次倒车时车内屏幕上显示的信息,此时探头从发出声波到接收到回波所用的时间是多少s?(车速很小,可视为静止,声速)
(3)如果在外太空使用倒车雷达,其功能会失效,请解释其中的原因。
【答案】(1) 超声波 信息
(2)0.02s
(3)真空不能传声
【详解】(1)[1]生活中,倒车雷达是利用超声波测距的。
[2]声音可以传递信息与能量,超声波可以测距离,说明声能传递信息。
(2)依题意得,声波传播的距离
由得,探头从发出声波到接收到回波所用的时间
(3)声音的传播需要介质,外太空是真空,不能传播声音,所以在外太空使用倒车雷达,其功能会失效。
27.(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)自动驾驶作为一种颠覆性的技术,正在逐渐改变我们的出行方式,该技术依赖于多种传感器来实现车辆的安全和有效操作。其中,安装在汽车保险杠内的超声波雷达传感器可用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离,如图(a)所示。其工作原理是:通过超声波发射装置向外发出超声波,并通过接收器接收反射回来的超声波,分析反射回来的超声波的时间差,进而测算出距离。如图(b)所示为超声波雷达传感器的模拟装置。
介质
声速/(m·s⁻¹)
空气(0℃)
331
空气(15℃)
340
空气(25℃)
346
(1)超声波雷达传感器 (选填“能”或“不能”)用于测量月球到地球的距离;
(2)利用如图(b)所示的装置进行模拟测试
①用硬棒敲击铜铃,使铜铃发声,液晶显示屏便可显示出甲、乙两接收器接收到声信号的时间差。改变敲击铜铃的力量,对测试结果 (选填“有”或“没有”)影响;
②某次测试中,液晶显示屏显示的数值为0毫秒(1毫秒=0.001秒),则铜铃到甲、乙两接收器的距离大小关系为s₁ (选填“>”、“<”或“=”)s₂;
③将铜铃移至接收器甲左侧,并加热甲、乙之间的空气,重新实验。观察到液晶显示屏显示的数值发生变化,依据表格所示的数据可判断,显示屏显示的数值将变 ,说明超声波雷达传感器的测量精度与 有关,因此即使在有驾驶辅助系统的前提下,驾驶员仍要注意瞭望。汽车两侧的后视镜是一个 镜,可以扩大司机瞭望的视野。
【答案】(1)不能
(2) 没有 = 小 温度 凸面
【详解】(1)[1]声音的传播靠介质,真空不能传播声音;因为太空是真空不能用于测量月球到地球的距离。
(2)[1]改变敲击铜铃的力量会改变声音的响度,但不会改变声音的传播速度。而甲、乙接收器接收声信号的时间差由“距离差”和“声速”共同决定(),因此改变敲击力量不影响时间差。
[2]时间差为0毫秒,说明声音到达甲、乙接收器的时间相同。根据公式,可知铜铃到两接收器的距离相等。
[3][4]当铜铃放在甲的左侧时,铜铃与甲、乙仍在一条直线上,铜铃到甲的距离与到乙的距离之差是定值。在甲、乙之间的距离一定,由于温度越高,声速越大。根据可得,声音传播到甲和乙的时间差会减少,即液晶显示屏的数值将变小,由表可知,温度会影响声音在空气中的传播速度,体现出超声波雷达传感器的测量精度与温度有关;
[5汽车两侧的后视镜是一个凸面镜,凸面镜对光有发散作用,可以扩大司机瞭望的视野。
28.(24-25八年级上·广东梅州·期末)阅读短文,回答问题。
智能汽车
汽车是我们生活中的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。冬天,前挡风玻璃上出现白雾时,汽车能自动启动除雾功能,向前挡风玻璃吹出热风,一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达,能够判断车与障碍物的距离,充分提高了行车安全性。车窗的“智能玻璃”能自动调节透明度,使车内有良好的亮度和温度。
(1)汽车雷达启动后能发出 (选填“超声波”或“次声波”)信号,利用该信号的发射与接收的时间差能够判断车与障碍物的距离;
(2)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现一层白雾;
(3)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度。经测算,车外光照度和玻璃透明度的关系图象如图丙所示,当车外光照度为150Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节为 %;
(4)汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,有了它,射出的光接近于 。
【答案】(1)超声波
(2)内
(3)40
(4)平行光
【详解】(1)汽车雷达用超声波传递信息。汽车雷达启动后能发出超声波信号,利用该信号的发射与接收的时间差能够判断车与障碍物的距离。
(2)冬天行车时,外部气温较低,车内气温较高,因此水蒸气容易在汽车挡风玻璃的内侧液体成小水珠,导致挡风玻璃上出现一层白雾。
(3)由图丙知道,当车外光照度为150Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节为40%。
(4)根据凹面镜的特点知道,射出的光接近于平行光。
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