江苏省镇江市丹徒区宜城中学等五校2025-2026学年上学期八年级期中物理试卷
2026-04-02
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 镇江市 |
| 地区(区县) | 丹徒区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.42 MB |
| 发布时间 | 2026-04-02 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57151712.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年上学期八年级期中物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的)
1.(2分)某新款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”,进而调控家庭物联网中的设施,而当别人说出同样的“指令”时,却无法调控相关设施,该功能主要依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
2.(2分)下列数据中,符合实际情况的是( )
A.0dB的声音人耳刚刚能听到
B.光在空气中传播速度3.8×104m/s
C.可听声的频率范围为20Hz~2000Hz
D.声音在真空中传播速度340m/s
3.(2分)如图所示,两个中学生用细棉线连接两个纸杯,制成了一个“土电话”,对该实验的解释中错误的是( )
A.用“土电话”通话,表明固体能够传声
B.将棉线拉紧效果会更好
C.小刚轻声说话,小丽通过“土电话”也能听清,表明通常情况下固体传声效果比气体好
D.纸杯减小了声音的分散,提高了听到的声音的音调
4.(2分)如图所示,用鹤骨制作的贾湖骨笛是迄今为止中国考古发现的最早的管乐器。用骨笛吹奏发声时,下列说法正确的是( )
A.发出的声音是由鹤骨的振动产生的
B.吹奏时用的力越大,音调变高
C.发出的声音在空气中的传播速度与响度无关
D.按压骨笛上不同的孔可以改变发出的声音的音色
5.(2分)如图所示的实验,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它发出的声音。下列说法不正确的是( )
A.此装置可以通过手指快速重复拨动钢尺,用于探究音调与频率的关系
B.此装置可以通过用力拨动,发出声音,证明声音是由物体振动产生的
C.此装置可以通过改变用力的大小,观察钢尺振动的幅度,探究响度和振幅的关系
D.此装置可以通过改变钢尺伸出桌边的长度,观察钢尺振动快慢来探究音调和频率的关系
6.(2分)如图甲是月食现象,图乙中的光现象成因与此相同的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
7.(2分)以下关于平面镜和凸透镜成像的说法,正确的是( )
A.比平面镜大的物体不能在平面镜中成完整的像
B.物体离平面镜越来越远时,所成像的大小逐渐变小
C.物体离凸透镜焦点越近,经凸透镜所成的像一定越大
D.看到物体成虚像时,没有光射入我们的眼睛;成实像时,才有光射入我们的眼睛
8.(2分)小明在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释?( )
A. B.
C. D.
9.(2分)下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是( )
A.水中的射水鱼看见空中的昆虫
B.光从室外透过窗户玻璃进入室内
C.人观察树在水中的“倒影”
D.太阳在树荫下形成的圆形光斑
10.(2分)小刚同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,此时物距为30cm,下列说法正确的是( )
A.此透镜的焦距可能为16cm,光屏上呈倒立、缩小实像
B.若有一只苍蝇落在凸透镜镜片左边这侧上面,则苍蝇会在光屏上成正立放大虚像
C.保持蜡烛和光屏位置不变,将透镜移到蜡烛和光屏的正中间,光屏上呈倒立、等大实像
D.保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,光屏也必须向左移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像
11.(2分)如图所示,OO为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点,将点光源放在B点时,像在C点,则( )
A.凸透镜一定在C的右侧
B.凸透镜一定在A的左侧
C.凸透镜可能在A、B之间
D.凸透镜可能在B、C之间
12.(2分)如图所示,平面镜M1M2之间的夹角为Q,一条入射光线与M的夹角为40°,要使得这条光线经三次反射后能沿原路返回,则Q应为( )
A.25° B.40° C.50° D.65°
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.(3分)如图所示是一款电动声波牙刷,其振动频率为31000次/min﹣41000次/min,该牙刷正常工作时发出的 (选填“是”或“不是”)超声波,这种波 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。当调节挡位时,听到牙刷发出的声音变尖了,说明此时 (选填“响度”或“音调”)发生了变化。
14.(4分)“贴地听声”说明 可以传声,从物理学角度分析,“掩耳盗铃”中盗贼所犯的错误是:既没有阻止声音的 ,又没有阻止声音的 。有一根长68m的铁管,若将耳朵贴在铁管的一端,另一人敲击铁管的另一端,则敲击声由空气传入耳朵需要 s。(空气中声速为340m/s)
15.(2分)傍晚,小明在家做作业,听到楼下传来广场舞的声音,小明戴上耳罩,从物理学的角度来看,这是从 减弱噪声。然后又关上窗户,这是从 减弱噪声。
16.(2分)彩色电视机呈现的各种颜色都是由红、绿和 三种色光混合而成的,这三种色光称为色光的三原色。光能可以转化为其他形式的能,太阳能电池板是将光能转化为 能。
17.(4分)甲图显示的现象叫做光的 现象,就像雨后的彩虹。其中红光的偏折程度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)紫光的偏折程度;丙图中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后两束折射光线 (选填“仍然平行”或“不再平行”),它们之间的距离d会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(2分)在一些车流量较大、车速较低的小区路段经常会看到如图所示的镜子—街道拐角镜,这种镜面对光有 作用,装在街道拐角处可以 (选填“扩大”或“缩小”)视野。
19.(4分)小明同学在用玻璃做光的折射和反射的探究实验时,描绘了一个光路图如图所示,则反射光线是 ,折射角大小是 ,则反射光线和折射光线的夹角大小是 ,空气和玻璃的界面是 (选填“AE”或“CG”)。
20.(2分)如图1所示,对光的会聚作用较强的是 (选填“A”或“B”)透镜;图2中烛焰通过凸透镜A恰好在光屏上成清晰的像(未画出),若保持蜡烛和透镜的位置不动,将凸透镜A换成B,则应向 (选填“左”或“右”)移动光屏才能呈现清晰的像。
21.(5分)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。距离液面3米的点光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 °,S点在水中所成的像是 像(选填“虚”或“实”),像与S点之间的距离为 米;光经液面反射后射到液面上方,在光屏上有一个光斑A,当液面下降时,折射角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),光斑A点将 (选填“向左”或“向右”)移动。
三、解答题(本题共9小题,共48分)
22.(2分)在图中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像M'N'。
23.(2分)完成光路图。
24.(2分)光从空气射向水时,入射点O和反射光线如图所示,请画出入射光线和折射光线。
25.(8分)小王等同学在“探究声音是什么”的实验中,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当用小槌敲击音叉,在听到声音的同时,观察到乒乓球弹起,乒乓球在实验中起到的作用是 ,这种实验方法叫做 (选填“控制变量法”“转换法”或“替代法”);
(2)小王又去敲击同一个音叉,并且在老师的帮助下通过示波器,在相同时间内截取敲击时的两列声波图,如图甲和乙,从图中可以看出这两次声音的 (填“响度”“音调”或“音色”)不相同;
(3)小王用四个玻璃瓶,水量如图丙所示,用竹筷从左往右依次敲击玻璃瓶,使它们分别发出声音,发现它们发声的音调依次 (填“降低”或“升高”);
(4)小王将正在发声的闹铃悬挂在广口瓶内,然后用抽气筒逐渐往外抽气,小王听到闹钟声音调 (填“变高”“不变”或“变低”),响度 (填“变大”“不变”或“变小”)。经过较长的时间不停地向外抽气,小王将 (填“完全不能听到”或“还能听到微弱的”)闹铃声音,在这种情况下,小王是通过 得出正确结论的。
A.通过日常生活经验得出的
B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的
D.在实验基础上加科学的推理
26.(5分)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关,于是他想:
(1)利用几根弦做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 两弦线做实验;
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。小明实验中采用的探究方法是 ;
(2)请你据图乙判断,在松紧相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 点,最低的是按住 点。
27.(5分)为了探究平面镜成像特点,小明同学选取完全相同的蜡烛A和B,如图所示,在竖直的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A,烛焰高2cm;
(1)在寻找蜡烛像的位置时,应该在蜡烛 (填“A”或“B”)这一侧观察;
(2)小明用跳棋棋子代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋棋子的像,请你想个办法能看清跳棋棋子的像,应该采取的做法是 ;
(3)若平面镜竖直放置,镜前有一个发光物体S,现将平面镜绕M点从MN转到MN′位置,再转到水平位置,如图乙所示,点S离它像点S”的距离 (选填“越来越小”“越来越大”“先变小后变大”“先变大后变小”或“保持不变”);
(4)在该实验中,所用玻璃板是特制的,其中一面镀了膜。为了保证实验效果,实验时应选玻璃板的 (填“镀膜面”或“不镀膜面”)的一面边缘与白纸上的横线重合,此时只能看到一个像且像更加清晰,这是因为镀膜后增强了光的 (填“反射”或“折射”)。
28.(7分)探究光的反射定律。
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)如图甲所示,将纸板置于平面镜上,红色激光笔沿纸板左侧发出的光束AO射向平面镜上O点,经反射,在纸板右侧未出现反射光束,你认为出现此种情况原因是: ;此时,反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)为了显示光路,纸板的表面应 (选填“光滑”或“粗糙”)些;
(3)多次改变入射光的方向,测得了几组数据如表格所示,由此可得出:光反射时, ;
(4)如图乙所示,当绿色激光束沿光屏右侧反射光线BO射入时,可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色,此现象说明光反射时, ;
(5)接下来老师进行了如图丙演示:将平面镜放在一能转动的水平圆台上,用透明半球罩将平面镜罩住,并在里面点上蚊香,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示 的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了表格所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台,当我们观察到 时,可判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
29.(7分)在探究光的折射特点的实验中:
入射角α
0°
15°
32°
45°
60°
折射角β
0°
11°
23°
32°
41°
(1)如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在表中。本实验多次改变入射角的目的是 ,分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): 。当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为 °;
(2)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度 (选填“增加”“减少”或“不变”),水面高度的变化量 (选填“大于”“小于”或“等于”)BC间的距离;
(3)如图丙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束沿DE方向射出,则激光笔照射在水槽底部的位置必须在 (选填“①”“②”或“③”)区域内,且激光笔射出的入射光的方向应 。
30.(10分)为探究“凸透镜成像规律”,小明和小华利用桌上A、B两个玻璃凸透镜进行实验,A、B两凸透镜的焦距分别为10cm和15cm。
(1)实验前,组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上;
(2)小明按如图甲所示完成实验时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,由此可以判断他选择的是 (选填“A”或“B”)凸透镜;
(3)随着实验的进行,蜡烛越烧越短,将会发现光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动,在保持蜡烛和光屏的位置不动的情况下,可通过 (选填“向上”或“向下”)调节凸透镜达到目的,接着小明仅左右移动凸透镜,发现当移动凸透镜到 cm刻度线处时,光屏上又能得到一个烛焰的像;
(4)若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比,大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
(5)小明在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序,正确顺序为 ;
(6)小华利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成弯曲度可以调整的水透镜。将蜡烛、光屏和水透镜如图乙放置,光屏上出现了清晰的烛焰像,此烛焰像是 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。用注射器抽水,改变水透镜的弯曲度,发现光屏上的烛焰像变模糊了,若把蜡烛逐渐远离凸透镜,光屏上的像又渐渐变清晰了,说明水透镜在被抽水后,焦距变 (选填“大”或“小”)了。
2025-2026学年上学期八年级期中物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
A
D
C
A
D
C
B
D
D
B
题号
12
答案
C
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项是正确的)
1.(2分)某新款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”,进而调控家庭物联网中的设施,而当别人说出同样的“指令”时,却无法调控相关设施,该功能主要依据声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【分析】音色指发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
【解答】解:新款AI(人工智能)音箱可以识别主人说出的“指令”,进而调控家庭物联网中的设施,而当别人说出同样的“指令”时,却无法调控相关设施,该功能主要依据是每个人的音色不同。
故选:C。
【点评】本题考查了音色,属于基础题。
2.(2分)下列数据中,符合实际情况的是( )
A.0dB的声音人耳刚刚能听到
B.光在空气中传播速度3.8×104m/s
C.可听声的频率范围为20Hz~2000Hz
D.声音在真空中传播速度340m/s
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、0dB的声音人耳刚刚能听到,故A符合实际。
B、光在空气中传播速度3×108m/s,故B不符合实际。
C、可听声的频率范围为20Hz﹣20000Hz,故C不符合实际。
D、真空不能传声,声音在15℃的空气中的传播速度约为340m/s,故D不符合实际。
故选:A。
【点评】对生活中的一些数据进行估测,往往能考查同学们的综合能力,同学们在学习中要注意观察,多思考。
3.(2分)如图所示,两个中学生用细棉线连接两个纸杯,制成了一个“土电话”,对该实验的解释中错误的是( )
A.用“土电话”通话,表明固体能够传声
B.将棉线拉紧效果会更好
C.小刚轻声说话,小丽通过“土电话”也能听清,表明通常情况下固体传声效果比气体好
D.纸杯减小了声音的分散,提高了听到的声音的音调
【分析】(1)声音是由物体振动产生的,声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声;
(2)如果线没有拉直,那么由于线是松软的,振动会被棉线上的空隙吸收,从而无法传递振动,另一方就听不到声音;
(3)固体传声快且效果好;
(4)响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体远近有关。
【解答】解:A.细棉线是固体,能实现通话,说明固体可以传声,故A正确;
B.说话声引起棉线振动,棉线把这种振动由近及远的传到远方,将棉线拉紧,可以减少振动被棉线上的空隙吸收,使得通话效果更好,故B正确;
C.由于固体传声快且效果好,所以,小刚轻声说话,小丽通过“土电话”也能听清,故C正确;
D.响度指的是声音的大小,纸杯减小了声音的分散,提高了听到的声音的响度,而不是音调,故D错误。
故选:D。
【点评】通过一个土电话考查了固体可以传声、金属丝传播过程中损耗小、传播介质遇到障碍或没有张紧都会影响声的传播。
4.(2分)如图所示,用鹤骨制作的贾湖骨笛是迄今为止中国考古发现的最早的管乐器。用骨笛吹奏发声时,下列说法正确的是( )
A.发出的声音是由鹤骨的振动产生的
B.吹奏时用的力越大,音调变高
C.发出的声音在空气中的传播速度与响度无关
D.按压骨笛上不同的孔可以改变发出的声音的音色
【分析】声音是物体的振动产生的;声音的传播速度与介质的种类及温度有关;音调与频率有关;响度的大小与振幅有关。
【解答】解:A.骨笛吹奏发声是由空气柱振动产生的,故A错误;
B.吹奏时用的力越大,空气柱振幅越大,声音的响度越大,故B错误;
C.声音的传播速度与声音的传播介质种类、温度有关,与响度无关,故C正确;
D.按压骨笛上不同的孔,笛子内的空气柱的长度发生改变,振动频率改变,可以改变发出的声音的音调,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了有关声音的知识,属于基础题。
5.(2分)如图所示的实验,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动钢尺,听它发出的声音。下列说法不正确的是( )
A.此装置可以通过手指快速重复拨动钢尺,用于探究音调与频率的关系
B.此装置可以通过用力拨动,发出声音,证明声音是由物体振动产生的
C.此装置可以通过改变用力的大小,观察钢尺振动的幅度,探究响度和振幅的关系
D.此装置可以通过改变钢尺伸出桌边的长度,观察钢尺振动快慢来探究音调和频率的关系
【分析】明确声音的三个特征,音调、响度、音色,音调跟频率有关;响度跟振幅有关、音色跟材料和结构有关。明确实验中,改变钢尺伸出桌边的长度,实质改变的是物体的振动快慢,改变物体的振动频率。改变用力大小,实质是改变振动幅度的大小。
【解答】解:
A、音调的高低与发声体振动频率有关,与拨动钢尺的手速无关,故A错误;
B、声音是由物体振动产生的,可以通过用力拨使钢尺振动,发出声音,能证明声音是由物体振动产生的,故B正确;
C、通过改变用力的大小,钢尺振动的幅度不同,声音的响度不同,可以探究响度和振幅的关系,故C正确;
D、通过改变钢尺伸出桌边的长度,从而改变了钢尺振动的频率,观察钢尺振动快慢来探究音调和频率的关系,故D正确。
故选:A。
【点评】在利用控制变量法探究物理问题时,一定要注意控制不变的量是什么,控制不变量影响哪一个物理量,改变是什么,改变的量影响哪一个物理量。才能判断实验要研究的问题。
6.(2分)如图甲是月食现象,图乙中的光现象成因与此相同的是( )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【分析】(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、日食、月食、激光准直、影子的形成都是光的直线传播的实例。
(2)光射到物体的表面,改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射,平面镜成像属于光的反射的应用。
(3)光从一种透明介质斜射进入另一种透明介质时,传播方向通常会发生变化,这种现象叫光的折射。海市蜃楼、池水变浅、插入水中的筷子向上弯折等都属于光的折射现象。
【解答】解:月食是由于光的直线传播形成的;①杯弓蛇影是由于光的反射形成的虚像,②树荫下光斑是由于光的直线传播形成的,③筷子弯折是由于光的折射形成的,④皮影戏是由于光的直线传播形成的,所以②④是由于光的直线传播形成的,与月食的成因相同;故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【点评】本题主要考查了光的直线传播,关键是能够从不同的事例中分辨出来。
7.(2分)以下关于平面镜和凸透镜成像的说法,正确的是( )
A.比平面镜大的物体不能在平面镜中成完整的像
B.物体离平面镜越来越远时,所成像的大小逐渐变小
C.物体离凸透镜焦点越近,经凸透镜所成的像一定越大
D.看到物体成虚像时,没有光射入我们的眼睛;成实像时,才有光射入我们的眼睛
【分析】①平面镜成像的特点:成正立、等大的虚像。
②虚像不是由实际光线汇聚形成的,实像是由实际光线汇聚形成的。
③凸透镜成像时可以是倒立放大的实像、正立放大的虚像,倒立缩小的实像。
④我们之所以看到物体,是因为物体发出的或反射的光线进入我们的眼睛。
【解答】解:AB、平面镜成像的大小只与物体本身大小有关,与平面镜大小无关,平面镜成正立、等大的虚像,物体离平面镜越来越远时,所成像的大小不变,故AB错误;C、凸透镜成像的大小跟物距有关,成实像和成虚像,物体离凸透镜焦点越近,经凸透镜所成的像都变大,故C正确;
D、看到物体成的虚像时,是因为有光射入我们的眼睛,否则我们看不到,故D错误。
故选:C。
【点评】掌握平面镜成像的特点,和凸透镜成像的特点,通过比较发现他们的相同之处。关于平面镜成像的特点,要理解成正立、等大虚像的真正含义,并做到灵活运用。
8.(2分)小明在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释?( )
A. B.
C. D.
【分析】(1)当我们用眼睛看水中物体时,是物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体;
(2)光的折射定律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折。
【解答】解:当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币上发出的,故B图正确。
故选:B。
【点评】本题来源于生活中的折射现象,要求能够判断出折射现象,并且会根据折射定律判断光路是否正确,重点考查学生知识应用与实践的能力。
9.(2分)下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是( )
A.水中的射水鱼看见空中的昆虫
B.光从室外透过窗户玻璃进入室内
C.人观察树在水中的“倒影”
D.太阳在树荫下形成的圆形光斑
【分析】(1)光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧,且当光从空气斜射入水中时(光的传播方向是从空气中到水中),折射角小于入射角。由此分析判断;
(2)光线通过玻璃再进入空气发生两次折射:第一次是从空气斜射进入玻璃,折射光线应该靠近法线偏折,折射角小于入射角;第二次是从玻璃斜射进入空气,折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角;由于玻璃上下表面平行,第二次折射的入射角等于第一次折射的折射角,所以第二次折射的折射角等于第一次折射的入射角,最后的出射光线与入射光线相比,只是做了平移,即出射光线与入射光线平行;
(3)水中倒影与平面镜的原理相同,其原理是光的反射;
(4)光的直线传播形成的现象包括:小孔成像(太阳在树荫下形成的圆形光斑是太阳通过树叶之间的缝隙成的实像)、影子的形成、日月食的形成等。
【解答】解:
A、水中的射水鱼看见空中的昆虫,是空中的昆虫“发出”的光线进入到水中,图中的箭头方向标反了,故A错误;
B、光从室外透过窗户玻璃进入室内,在玻璃的外表面是光从空气中斜射入玻璃,折射角应小于入射角;在玻璃的内表面是光从玻璃中斜射入空气,折射角应大于入射角,图中两个表面的折射角和入射角的大小关系都错误,故B错误;
C、人观察对岸的树木在水中倒影,应该是由树木射向湖面的光线被反射进入人眼,而图中是光的折射现象,故C错误;
D、太阳在树荫下形成圆形光斑与小孔成像的原理相同(即是由光的直线传播形成的),且太阳透过树叶的缝隙形成倒立的实像,图中的光路图能正确解释这一现象,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射、光的折射的光路图;要注意这几种现象的本质,学会用所学知识解释有关现象。
10.(2分)小刚同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,此时物距为30cm,下列说法正确的是( )
A.此透镜的焦距可能为16cm,光屏上呈倒立、缩小实像
B.若有一只苍蝇落在凸透镜镜片左边这侧上面,则苍蝇会在光屏上成正立放大虚像
C.保持蜡烛和光屏位置不变,将透镜移到蜡烛和光屏的正中间,光屏上呈倒立、等大实像
D.保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,光屏也必须向左移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像
【分析】(1)根据物距大于2倍焦距时,成倒立缩小的实像,像距处于1倍和2倍焦距之间,应用为照相机;
(2)当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像;
(3)根据光路可逆性分析;
(4)根据凸透镜成实像时,物远像近像变小分析回答。
【解答】解:A、由图可知,此时物距大于像距,成倒立、缩小实像,应用为照相机;此时物距大于二倍焦距,即30cm>2f,解得f<15cm,故A错误;
B、由于苍蝇在凸透镜的一倍焦距之内,成的是虚像,虚像不能成在光屏上,所以光屏上没有苍蝇的像,故B错误;
C、由题知物距为30.0cm,物距大于像距,成倒立、缩小实像,移动凸透镜使像距为30.0cm,物距等于原来的像距,根据光的可逆性,可在光屏上再次得到一个清晰的倒立、放大的实像,故C错误;
D、保持透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏应向左移动一段距离才能再次找到烛焰清晰的像,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是探究凸透镜成像的规律,考查了凸透镜成像的规律的应用。一定要熟练掌握规律的内容,做到灵活运用,此类题在考试中经常出现,因此要求学生审题时一定要仔细、认真。
11.(2分)如图所示,OO为凸透镜的主光轴,将点光源放在A点时,像在B点,将点光源放在B点时,像在C点,则( )
A.凸透镜一定在C的右侧
B.凸透镜一定在A的左侧
C.凸透镜可能在A、B之间
D.凸透镜可能在B、C之间
【分析】解答此题要明确以下知识点:
凸透镜如果成像在同一侧的话应该是成虚像,并且像距大于物距;
凸透镜成实像时,物与像在异侧,且物近像远像变大,物远像近像变小。
【解答】解:如果凸透镜放在C点右侧,那么当点光源放在A点时,成像在A点左侧,而不是右侧的B,所以不可能;
当光源在A点时,像在透镜另一侧,说明成实像,那么像距应在一倍焦距外,这样当点光源在B点时就也会在相对于B的另一侧成实像,(也就是A的一侧)而不是成像在C点。所以透镜不可能在AB和BC之间;
如果凸透镜放在A点左侧,那么当点光源放在A点时,成像在B点,当点光源放在B点时,成像在C点,成像都是虚像,因此凸透镜只能放在A点的左侧,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。
12.(2分)如图所示,平面镜M1M2之间的夹角为Q,一条入射光线与M的夹角为40°,要使得这条光线经三次反射后能沿原路返回,则Q应为( )
A.25° B.40° C.50° D.65°
【分析】解答此题要明确以下知识点:(1)光的反射定律内容,入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。结合已知条件求出反射光线与M2的夹角。(2)要清楚要使光线经镜面反射后沿原路返回,光线要与镜面垂直。然后用几何知识求出∠ABC的度数即可。
【解答】解:如图所示:
当一束光线与平面镜M1成40°角入射时,则反射光线与M1的夹角∠BAC=40°,又因为光线经平面镜两次反射后沿原路返回,所以AC是垂直射向M2的,即∠ACB=90°,则∠ABC=90°﹣40°=50°即平面镜M1与M2之间的夹角Q应为50°。
故选:C。
【点评】对光的反射定律的掌握和应用,要知道在此题中光不只是经过一次反射,并且当光与镜面垂直时,根据光路可逆可知反射光线沿原路返回。
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共28分)
13.(3分)如图所示是一款电动声波牙刷,其振动频率为31000次/min﹣41000次/min,该牙刷正常工作时发出的 不是 (选填“是”或“不是”)超声波,这种波 不能 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。当调节挡位时,听到牙刷发出的声音变尖了,说明此时 音调 (选填“响度”或“音调”)发生了变化。
【分析】超声波是指高于20000Hz的声波,次声波是指低于20Hz的声波;
声音的传播需要介质,真空不能传声;
音调的高低与发声物体振动快慢有关,物体振动越快,音调越高。
【解答】解:频率即物体每1s振动的次数,由题可知,电动声波牙刷,其振动频率为31000次/min﹣41000次/min,即振动频率约为517次/s﹣683次/s,超声波的频率大于20000Hz,所以该牙刷正常工作时发出的不是超声波。
真空不能传声,超声波不能在真空中传播。
物体振动发声时,振动的频率越大,发出的声音越尖锐。牙刷发出的声音变尖了,即牙刷振动的频率变大了,说明此时音调发生了变化。
故答案为:不是;不能;音调。
【点评】本题考查了超声波与次声波、声音的特征,属于基础题目。
14.(4分)“贴地听声”说明 固体 可以传声,从物理学角度分析,“掩耳盗铃”中盗贼所犯的错误是:既没有阻止声音的 产生 ,又没有阻止声音的 传播 。有一根长68m的铁管,若将耳朵贴在铁管的一端,另一人敲击铁管的另一端,则敲击声由空气传入耳朵需要 0.2 s。(空气中声速为340m/s)
【分析】(1)声音的传播需要介质,固体、液体和气体都能传声;
(2)减弱噪声有三个途径:一是在声源处减弱,二在声音的传播过程中减弱,三在人耳处减弱;
(3)根据声音在空气中的传播距离s与声音在空气中的传播速度v,可以计算出声音在空气中的传播时间。
【解答】解:“贴地听声”说明固体能够传声;
“掩耳盗铃”从物理学角度分析盗贼所犯的错误是:既没有阻止声音的产生,又没有阻止声音的传播,只是阻止声音进入自己的耳朵。
因为管长s=68m,空气中的声速是340m/s,
则由v=得:声音在空气中的传播时间:t===0.2s。
故答案为:固体;产生;传播;0.2。
【点评】此题考查声音的传播、防治噪声的途径以及速度的计算和声音在不同介质中的传播速度,难度不大。
15.(2分)傍晚,小明在家做作业,听到楼下传来广场舞的声音,小明戴上耳罩,从物理学的角度来看,这是从 人耳处 减弱噪声。然后又关上窗户,这是从 传播途径中 减弱噪声。
【分析】减弱噪声有三个途径:在人耳处、在传播过程中、在声源处。
【解答】解:小明戴上耳罩,这是从人耳处减弱噪声。
小明关上窗户,这是从噪声的传播过程中减弱噪声。
故答案为:人耳处;传播途径中。
【点评】本题考查了减弱噪声的途径,属于基础题。
16.(2分)彩色电视机呈现的各种颜色都是由红、绿和 蓝 三种色光混合而成的,这三种色光称为色光的三原色。光能可以转化为其他形式的能,太阳能电池板是将光能转化为 电 能。
【分析】(1)光的三原色的红、绿、蓝,光的三原色能合成各种色光,所以彩色电视能出现多彩的画面;
(2)太阳能的利用方式:一是利用太阳能热水器给它里面的水等物质加热,把太阳能转化为内能;二是绿色植物将光能转化为化学能;三是利用光电转换装置,把太阳能转化为电能。
【解答】解:光的三种基本色光是红、绿、蓝,彩色电视上多彩的画面,是由光的三原色红、绿、蓝合成的。太阳能电池板就是太阳能直接转化为电能的装置。
故答案为:蓝;电。
【点评】本题考查了光的三原色和太阳能利用的了解,属于基础题。
17.(4分)甲图显示的现象叫做光的 色散 现象,就像雨后的彩虹。其中红光的偏折程度 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)紫光的偏折程度;丙图中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后两束折射光线 仍然平行 (选填“仍然平行”或“不再平行”),它们之间的距离d会 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)光的色散是由光的折射形成的,由于不同色光折射程度不同,所以把白光折射分成各种色光,彩虹就属于色散现象;
(2)玻璃砖的上下两侧表面平行,由空气射入玻璃和由玻璃射向空气时入射角和折射角互换,根据光路的可逆性即可判断;根据玻璃对红光和紫光的偏折程度不同分析判断。
【解答】解:当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;其中红光的偏折能力最弱,小于紫光的偏折能力;由于玻璃砖的上下两侧表面平行,根据光路的可逆性可知,当光线从空气斜射入玻璃砖再次射入空气中时,出射光线与开始的入射光线方向平行,只是发生了侧移,所以红光和紫光再次折射出后,仍然平行;
由于玻璃对红光的偏折程度小,对紫光的偏折程度大,所以在此折射过程中,紫光向左侧移得更多,所以从玻璃砖中再次折射出后,它们之间得距离d会变大。
故答案为:色散;小于;仍然平行;变大。
【点评】本题考查了光的色散现象、光的折射规律的了解与掌握,是一道基础题目。
18.(2分)在一些车流量较大、车速较低的小区路段经常会看到如图所示的镜子—街道拐角镜,这种镜面对光有 发散 作用,装在街道拐角处可以 扩大 (选填“扩大”或“缩小”)视野。
【分析】凸面镜对光有发散作用,可以扩大视野。
【解答】解:凸面镜镜面向外凸出,对光线起发散作用。由图知道,该镜面外凸,即为凸面镜;由图知道,凸面镜成的像是缩小的虚像,所以凸面镜可以扩大司机的视野范围。
故答案为:发散;扩大。
【点评】本题考查的是凸面镜的特点及应用。
19.(4分)小明同学在用玻璃做光的折射和反射的探究实验时,描绘了一个光路图如图所示,则反射光线是 OD ,折射角大小是 30° ,则反射光线和折射光线的夹角大小是 90° ,空气和玻璃的界面是 CG (选填“AE”或“CG”)。
【分析】(1)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线。
(2)折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中,由此确定入射光线和折射光线。
【解答】解:由图可知,AE是∠FOD的角平分线,则AE是法线,界面与法线是垂直关系,则CG为界面;
根据反射定律、折射规律,单独在法线AE一侧的光线FO为入射光线,OD为反射光线,OB为折射光线;
折射角是折射光线与法线的夹角,为∠BOA=30°;
折射光线与镜面的夹角为90°﹣30°=60°,反射光线与镜面的夹角为30°,反射光线和折射光线的夹角大小60°+30°=90°
故答案为:OD;30°;90°;CG。
【点评】此题主要考查光的反射定律和折射规律,对反射光线、折射光线、反射角、折射角等一定要记准确,并且会求入射角、反射角或折射角。
20.(2分)如图1所示,对光的会聚作用较强的是 B (选填“A”或“B”)透镜;图2中烛焰通过凸透镜A恰好在光屏上成清晰的像(未画出),若保持蜡烛和透镜的位置不动,将凸透镜A换成B,则应向 左 (选填“左”或“右”)移动光屏才能呈现清晰的像。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,透镜B对光线的偏折能力更强。
【解答】解:同一材料制成的凸透镜,表面越凸,焦距越短,会聚能力越强。由图可知,透镜B对光线的偏折能力更强,所以对光的会聚作用较强的是B透镜。将凸透镜A换成B,对光线的偏折能力变强,所成像在光屏左方,所以应该向左移动光屏。
故答案为:B;左。
【点评】本题考查凸透镜对光线的作用。
21.(5分)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。距离液面3米的点光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 100 °,S点在水中所成的像是 虚 像(选填“虚”或“实”),像与S点之间的距离为 6 米;光经液面反射后射到液面上方,在光屏上有一个光斑A,当液面下降时,折射角将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),光斑A点将 向右 (选填“向左”或“向右”)移动。
【分析】(1)入射光线与法线的夹角叫入射角;
(2)平面镜成像特点:平面镜所成的像是虚像,像与物体的大小相同,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,像与物关于平面镜对称。
(3)光在反射时遵循光的反射定律,反射角等于入射角;反射光线与入射光线分居在法线两侧;反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
【解答】解:激光与水平液面成40°的角,则入射光线与法线的夹角为:90°﹣40°=50°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角为50°,则入射光线与反射光线的夹角为50°+50°=100°;
平静的水面相当于平面镜,S点在水中所成的像属于平面镜成像,由平面镜成像特点可知,S点在水中所成的像是虚像;已知点光源S距离水面3m,则S点在水中所成的像距离水面也为3m,则像与S点之间的距离为3m+3m=6m;
当液面下降后,入射点和法线均右移,入射角不变,则折射角不变,根据光的反射定律,此时反射后的光点将向右移动,如图所示:。
故答案为:100;虚;6;不变;向右。
【点评】正确理解光的反射定律是解决本题的关键,本题属于中档题目。
三、解答题(本题共9小题,共48分)
22.(2分)在图中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像M'N'。
【分析】(1)平面镜成像的特点是:像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像、物关于平面镜对称;
(2)分别作出M、N关于平面镜的对称点M′、N′,连接M′N′即可。
【解答】解:由平面镜成像,像物关于平面镜对称,分别作出M、N关于平面镜的对称点M′、N′,连接M′N′即为物体MN在平面镜中的像。如图:
【点评】根据平面镜成像特点作图,根据像物关于平面镜对称,只要作出像点对应的端点,连接即为物体。要严格按要求做。
23.(2分)完成光路图。
【分析】在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图.
【解答】解:延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线传播方向不改变,如图所示:
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,③过光心的光线传播方向不改变。
24.(2分)光从空气射向水时,入射点O和反射光线如图所示,请画出入射光线和折射光线。
【分析】光线从空气斜射入水中时,既要发生反射,又要发生折射,反射角等于入射角,折射角小于入射角。据此完成光路图。
【解答】解:在发生光的反射时,反射角等于入射角,据此在法线左侧的空气画出入射光线;
光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,据此在法线右侧的水中画出折射光线。如图所示:
【点评】在两种透明介质的界面上,反射和折射一般是同时发生的,反射与入射在同种介质中,折射与入射在两种介质中,反射角等于入射角,光由空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角;光由其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
25.(8分)小王等同学在“探究声音是什么”的实验中,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
(1)当用小槌敲击音叉,在听到声音的同时,观察到乒乓球弹起,乒乓球在实验中起到的作用是 将音叉的振动放大 ,这种实验方法叫做 转换法 (选填“控制变量法”“转换法”或“替代法”);
(2)小王又去敲击同一个音叉,并且在老师的帮助下通过示波器,在相同时间内截取敲击时的两列声波图,如图甲和乙,从图中可以看出这两次声音的 响度 (填“响度”“音调”或“音色”)不相同;
(3)小王用四个玻璃瓶,水量如图丙所示,用竹筷从左往右依次敲击玻璃瓶,使它们分别发出声音,发现它们发声的音调依次 升高 (填“降低”或“升高”);
(4)小王将正在发声的闹铃悬挂在广口瓶内,然后用抽气筒逐渐往外抽气,小王听到闹钟声音调 不变 (填“变高”“不变”或“变低”),响度 变小 (填“变大”“不变”或“变小”)。经过较长的时间不停地向外抽气,小王将 还能听到微弱的 (填“完全不能听到”或“还能听到微弱的”)闹铃声音,在这种情况下,小王是通过 D 得出正确结论的。
A.通过日常生活经验得出的
B.用实验直接证实的
C.通过理论推导出来的
D.在实验基础上加科学的推理
【分析】(1)声音是由物体振动产生的,本实验采用了转换法。
(2)声音的大小叫响度,响度与振幅和距离声源的远近有关。
(3)声音的高低叫音调,音调与发声体振动的频率有关;用竹筷敲击玻璃瓶是由玻璃瓶和水振动发声的。
(4)声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:(1)当用小槌敲击音叉,在听到声音的同时,观察到乒乓球弹起,乒乓球在实验中起到的作用是将音叉的振动放大,这种方法叫做转换法。
(2)小王又去敲击同一个音叉,从波形图可知:这两次声音的响度不相同。
(3)用竹筷从左往右依次敲击玻璃瓶,瓶子中的水越多,振动越慢,频率越低,使它们分别发出声音,发现它们发声的音调依次升高。
(4)小王将正在发声的闹铃悬挂在广口瓶内,然后用抽气筒逐渐往外抽气,小王听到闹钟声音调不变,响度变小。经过较长的时间不停地向外抽气,小王将还能听到微弱的闹钟声音,在种情况下,小王是通过在实验基础上加科学的推理得出真空不能传声的,故选:D。
故答案为:(1)将音叉的振动放大;转换法;(2)响度;(3)升高;(4)不变;变小;还能听到微弱的;D。
【点评】本题考查的是声音产生和传播的条件;知道转换法和科学实验法在本实验中的应用。
26.(5分)小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关,于是他想:
(1)利用几根弦做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线 长度 的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择 a、b 两弦线做实验;
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。小明实验中采用的探究方法是 控制变量法 ;
(2)请你据图乙判断,在松紧相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住 A 点,最低的是按住 B 点。
【分析】(1)①由图示可知,b、d琴弦的材料、粗细都相同而长度不同,根据控制变量法的要求判断应用该琴弦所能探究的实验;
②要探究音调高低与琴弦粗细的关系,应控制琴弦的材料和长度都相同而粗细不同,分析所给琴弦,找出符合要求的琴弦进行实验;
③每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
(2)琴弦音调的高低取决于琴弦的材料、长短、粗细和松紧程度,在材料和松紧程度相同时,琴弦越长,音调越低,琴弦越粗,音调越低。
【解答】解:
(1)①由图示可知,琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同,选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系;
②要探究音调的高低与琴弦粗细的关系,应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同,由图示可知,可以选琴弦a、b进行实验;
③小明实验中采用的探究方法是控制变量法;
(2)由图示可知,在琴弦材料和张力相同的情况下,琴弦越长,音调越低,琴弦越粗,音调越低,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住A点,最低的是按住B点。
故答案为:(1)①长度;②a、b;③控制变量法;(2)A;B。
【点评】本题考查了探究影响琴弦音调高低的因素实验,应用了控制变量法,应用控制变量法分析所给琴弦即可正确解题。
27.(5分)为了探究平面镜成像特点,小明同学选取完全相同的蜡烛A和B,如图所示,在竖直的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A,烛焰高2cm;
(1)在寻找蜡烛像的位置时,应该在蜡烛 A (填“A”或“B”)这一侧观察;
(2)小明用跳棋棋子代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋棋子的像,请你想个办法能看清跳棋棋子的像,应该采取的做法是 用光照亮棋子 ;
(3)若平面镜竖直放置,镜前有一个发光物体S,现将平面镜绕M点从MN转到MN′位置,再转到水平位置,如图乙所示,点S离它像点S”的距离 先变大后变小 (选填“越来越小”“越来越大”“先变小后变大”“先变大后变小”或“保持不变”);
(4)在该实验中,所用玻璃板是特制的,其中一面镀了膜。为了保证实验效果,实验时应选玻璃板的 镀膜面 (填“镀膜面”或“不镀膜面”)的一面边缘与白纸上的横线重合,此时只能看到一个像且像更加清晰,这是因为镀膜后增强了光的 反射 (填“反射”或“折射”)。
【分析】(1)平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像,故应从蜡烛A一侧观察;
(2)可以是用光照亮棋子,增加反射光线,增加棋子的亮度;
(3)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,据此分析;
(4)应选择镀膜面的边缘与白纸上的横线重合,利用镀膜面作为反射面增强反射能力,会使像更清晰。
【解答】解:(1)蜡烛A经平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像,要观察到像则需要人眼接收反射光线,应从蜡烛A一侧观察;
(2)看不清跳棋棋子的像,是因为反射的光线较少应该采取的做法是用光照亮棋子,增加反射光线;
(3)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,
由图可知,点S离它像点S的距离先变大后变小;
(4)应选择镀膜面的边缘与白纸上的横线重合,利用镀膜面作为反射面,玻璃镀膜后透光性变差,能有更多的光反射,增强反射能力,会使像更清晰。
故答案为:(1)A,(2)用光照亮棋子;(3)先变大后变小;(4)镀膜面;反射。
【点评】本题主要考查平面镜成像的特点,包括像的位置像的清晰度、像的完整性以及平面镜成像的原理。同时,还涉及了光的反射原理在实际生活中的应用。
28.(7分)探究光的反射定律。
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)如图甲所示,将纸板置于平面镜上,红色激光笔沿纸板左侧发出的光束AO射向平面镜上O点,经反射,在纸板右侧未出现反射光束,你认为出现此种情况原因是: 纸板与平面镜不垂直 ;此时,反射光线、入射光线和法线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)为了显示光路,纸板的表面应 粗糙 (选填“光滑”或“粗糙”)些;
(3)多次改变入射光的方向,测得了几组数据如表格所示,由此可得出:光反射时, 反射角等于入射角 ;
(4)如图乙所示,当绿色激光束沿光屏右侧反射光线BO射入时,可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色,此现象说明光反射时, 光路是可逆的 ;
(5)接下来老师进行了如图丙演示:将平面镜放在一能转动的水平圆台上,用透明半球罩将平面镜罩住,并在里面点上蚊香,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示 法线 的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了表格所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台,当我们观察到 入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合 时,可判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【分析】(1)探究光的反射定律时,应让硬纸板垂直放置,这样光的传播路径能呈现在纸上;
(2)根据镜面反射和漫反射的不同可得出结论;
(3)由光的反射定律可知,反射角等于入射角;
(4)在光的反射现象中,光路是可逆的;
(5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【解答】解:(1)某同学用激光笔沿着纸板由E点射向O点,无论怎样改变入射方向,始终在纸板上观察不到反射光线,其原因是纸板与平面镜不垂直,反射光线没有呈现在纸板上;此时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应较粗糙些,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚;
(3)根据实验数据得:光反射时,反射角等于入射角;
(4)将一束光贴着半圆形光屏沿BO方向射到O点,可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色,其反射光线沿OA方向射出,该现象说明在反射时,光路是可逆的;
(5)法线与平面镜是垂直的,红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点,可以显示法线的位置;沿水平方向缓慢转动圆台,当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时,可以根据光的传播路径来判断三线在同一平面内。
故答案为:(1)纸板与平面镜不垂直;在;(2)粗糙;(3)反射角等于入射角;(4)光路是可逆的;(5)法线;入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合。
【点评】本题主要探究“光的反射规律”的实验中,确定反射光线和入射光线的位置关系,基础题目。
29.(7分)在探究光的折射特点的实验中:
入射角α
0°
15°
32°
45°
60°
折射角β
0°
11°
23°
32°
41°
(1)如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在表中。本实验多次改变入射角的目的是 多次实验排除偶然性 ,分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): 光从空气斜射入水中,折射角小于入射角 。当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为 45 °;
(2)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度 增加 (选填“增加”“减少”或“不变”),水面高度的变化量 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)BC间的距离;
(3)如图丙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束沿DE方向射出,则激光笔照射在水槽底部的位置必须在 ② (选填“①”“②”或“③”)区域内,且激光笔射出的入射光的方向应 与DE方向平行 。
【分析】(1)本实验多次改变入射角的目的是排除偶然性,寻找普遍规律;根据数据分析得出结论;
由表格数据可知,当入射角等于45°时折射角为30°,结合光路的可逆性分析;
(2)根据入射角不变,折射角不变,结合水面变化分析;
(3)因为光在水中和空气中发生折射时在空气中的角度较大,则为了使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,激光笔应该与DE平行入射到区域2的位置,才能实现。
【解答】解:(1)本实验多次改变入射角的目的是排除偶然性,寻找普遍规律;
由表格数据可知,当入射角等于45°时折射角为30°,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,根据在光的折射中,光路是可逆的,当光由玻璃射入空气时,入射角小于折射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
(2)因入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,则应使水槽中的水量增加;因两次折射光线是平行的,如下面图所示,则水面高度的变化量大于BC的距离;
(3)将激光笔移至虚线框内向水槽底部(厚度可忽略不计)照射,因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时,两次发生折射,一次折射角减小,另一次折射角增大,则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的,所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置,才能实现。
故答案为:(1)多次实验排除偶然性;光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;45;(2)增加;大于;(3)②;与DE方向平行。
【点评】本题主要考查学生利用光路图进行分析、总结光的折射规律的能力。光从空气斜射入玻璃的折射规律:折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,折射角随入射角的增大而增大。
30.(10分)为探究“凸透镜成像规律”,小明和小华利用桌上A、B两个玻璃凸透镜进行实验,A、B两凸透镜的焦距分别为10cm和15cm。
(1)实验前,组装并调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 主光轴 上;
(2)小明按如图甲所示完成实验时,恰能在光屏上得到一个清晰的像,由此可以判断他选择的是 A (选填“A”或“B”)凸透镜;
(3)随着实验的进行,蜡烛越烧越短,将会发现光屏上的像向 上 (选填“上”或“下”)移动,在保持蜡烛和光屏的位置不动的情况下,可通过 向下 (选填“向上”或“向下”)调节凸透镜达到目的,接着小明仅左右移动凸透镜,发现当移动凸透镜到 35 cm刻度线处时,光屏上又能得到一个烛焰的像;
(4)若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比,大小 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),亮度 变暗 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
(5)小明在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序,正确顺序为 ①②④⑤③ ;
(6)小华利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成弯曲度可以调整的水透镜。将蜡烛、光屏和水透镜如图乙放置,光屏上出现了清晰的烛焰像,此烛焰像是 缩小 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。用注射器抽水,改变水透镜的弯曲度,发现光屏上的烛焰像变模糊了,若把蜡烛逐渐远离凸透镜,光屏上的像又渐渐变清晰了,说明水透镜在被抽水后,焦距变 大 (选填“大”或“小”)了。
【分析】(1)要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致同一高度,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置;
(2)物距为物体到凸透镜的距离,根据u>2f分析凸透镜的焦距;
(3)根据过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变分析;在光的折射中,光路是可逆的;
(4)焦距相同的凸透镜,口径越小,成像时越暗;
(5)凸透镜成实像时,物近像远像变大,成虚像时,物近像近像变大;
(6)当u>v时,光屏上呈现倒立、缩小的实像;凸透镜凸度越小,折射能力越弱,其焦距越大;凸透镜可以会聚光线,能矫正远视眼。
【解答】解:(1)实验前,要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致同一高度,即烛焰和光屏中心在凸透镜的主光轴上,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置;
(2)此时通过凸透镜在光屏上能成一个实像,据图能看出,此时的物距大于像距,所以在光屏上应该成一个倒立缩小的实像,故此时物体在2倍焦距以外,故30cm>2f,即15cm>f,所以小明选择的凸透镜的焦距为10cm;
(3)蜡烛越来越短,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,为了使烛焰、凸透镜、光屏在同一直线上,烛焰的像在光屏上的位置会向上移动,在保持蜡烛和光屏的位置不动的情况下,可通过向下调节凸透镜达到目的,接着小明仅左右移动凸透镜,根据光的可逆性,当物距等于原来的像距,当移动凸透镜到35cm刻度线处时,光屏上又能得到一个烛焰的像;
(4)若仅将凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比大小不变,亮度变暗;
(5)根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;相反,物距减小,像距增大,像变大,物距小于焦距时成正立放大的虚像,越远像越大;故正确顺序为①②④⑤③;
(6)由图可知,此时u>v,即物距大于像距,所以成倒立、缩小的实像。
把蜡烛逐渐远离凸透镜,物距变大,像距变小,光屏上的像又渐渐变清晰了,说明水透镜在被抽水后的会聚能力减弱,焦距变大了,像成在了光屏的后方。
故答案为:(1)主光轴;(2)A;(3)上;向下;35;(4)不变;变暗;(5)①②④⑤③;(6)缩小;大。
【点评】此题考查了有关凸透镜成像规律及其应用,要熟练掌握成像特点与物距、像距的关系,对于焦距的概念、凸透镜对光线的作用及近视眼的矫正经常与成像规律结合出题。
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