北京实验学校（海淀）2025-2026学年度七年级下学期期中考试 ）物理 生物合卷

北京实验学校（海淀)2025-2026学年度七年级下学期期中考试（2026.4) 物理&生物合卷 考试时间：90分钟 满分：100+8分 注意事项： 1.本试卷共10页，共七道大题，29道小题。 2.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。 一、学习是什么 我们在学校的大部分时间都在学习。学习是一种怎样的生命活动？ 1.同学们学习后能对纸质作业中的问题作出反应。此时，同学们的反射弧结构包括：感受 器 (填器官)→传入神经→ (填器官，神经中枢)形成视觉并发出指令 神经→效应器。这是一种常见的 (简单/复杂)反射。 2.学习的生物学基础是怎样的？在学习的过程中，大脑发生了哪些变化？ 在学习过程中，大脑会通过一系列复杂的神经生物学机制发 生动态变化，这些变化涉及结构、功能和化学信号的调整。通过学 习，不同的知识、思维和逻辑之间，会产生新的联系。这种新的联 系标志着大脑产生了结构变化、功能重组或神经间连接的增强。 大脑的结构变化包含树突棘(Dendritic Spines)的增生、髓鞘 图1神经元 形成（Myelination)和神经发生(Neurogenesis)。学习会使①神经 元树突分支上的微小突起（树突棘）数量增加；②让神经元的轴突被髓鞘包裹，使其传导 速度加快；同时③旧的错误神经连接会被抑制甚至消除。 神经元，即神经细胞，是神经系统的基本组成结构，如图1所示。神经细胞主要由控 制细胞活动的 和不同的突起构成。 在学习过程中，我们对知识的理解会发生一些变化。请你根据不同突起的结构和功能， 将大脑发生的结构变化（如文中①-③所示）与以下学习过程中产生的现象联系起来。（填 写①-③即可) a.经过学习，我能逐步改正之前的错误： b.经过学习，我能将不同的知识联系起来，构建新的知识体系： c.经过学习，我对某些问题的反应更快了： 第1页共 3.我们发现，神经元的连接对学习的过程至关重要。神经元之间并非是直接连接起来的： 一个神经元的信号传到另一个神经元或传到另一细胞间的结构，我们称之为突触，如下图 所示。神经信号会传到前一个神经元的末端，随后释放出神经递质并将神经递质传到后方 的神经元，进而引发下一个神经元的神经信号。 细胞体 前一个神经元 神经递质 后一个神经元 神经元示例 突触的结构（放大） 神经递质多种多样，常见的几种神经递质包括Glu、GABA、5-HT、Ach、NA等，它 们分别在学习过程中起到不同的作用。一般而言，每一个突触内仅有一种神经递质，且不 会变化。为了探究这些神经递质的作用，研究人员分别检测了学习前和学习后，小鼠大脑 的神经递质浓度，结果如下图所示。 Glu GABA 5-HT Ach NA 00 30 神经递质浓 经递质浓 经递 品 2000 神经递质浓度 神经递质 度 学习前学习后 学习前学习后 学习前学习后 学习前学习后 学习前学习后 神经递质传递至下一个神经元后，可能对大脑的学习过程产生以下作用：增强“奖赏预 测机制，标记哪些行为或知识值得重复；提高神经元兴奋性，增强信息筛选能力；降低神 经元兴奋性；抑制无关信号，间接增强神经回路的信号清晰度。 请你根据突触的结构与神经递质的功能，推测在Glu、GABA、5-HT、Ach、NA中， 可能具有增强“奖赏预测”机制功能的是 (写出两种即可)：可能具 有降低神经元兴奋性功能的是 (写出一种即可)。 请你根据以上原理，设计一种药物，帮助学习有障碍的人士（说出该药物对人体的作 用即可)： 10页 4.（附加题)有同学提出：仅仅测得某种神经递质增加，并不能证明这种神经递质一定对 学习有相应的作用。谷氨酸(G1u)片主要成分为L-谷氨酸钠，可以直接为大脑补充G引： 脑电图可以随时记录大脑的活动情况。请你使用小鼠、迷宫、谷氨酸片（可溶于水中）、脑 电图机（可以记录脑电图）等作为实验材料，设计简单的实验，验证G1是否能通过提升 小鼠大脑神经兴奋性，使小鼠的精力更加集中，从而促进小鼠的学习（可以适当增加需要 的实验材料；写出实验方法、检测指标与预期的实验结果和结论即可)。 5.通过以上信息我们知道，学习活动的结构基础之一是神经连接的可塑性，包括新连接的 形成以及已有连接的强化或弱化。根据现有研究，神经元是不可再生的。基于这一原理， 人们设计了人工神经网络：将神经元抽象为节点（圆圈），按“层”划分为输入层、隐藏层 和输出层，层间节点通过可调整的连接（权重)构成网络。 利用这一模型，机器可以通过数据训练实现“学习”：将已知信息输入至输入层，并给 出对应的输出值，机器通过算法调整层间连接的权重（类 输入层 隐藏层{中间层） 输出层 似脑神经突触强度的变化)。结合学习过程中脑神经的变 化，请你推测：在这一过程中，以下选项中，可能发生的 包括：()（多选） A.输入层与隐藏层的部分连接权重逐渐增大。 B.输入层与隐藏层的部分连接权重逐渐减小。 图2机器学习 C.隐藏层的数量动态增加，新隐藏层与输出层建立连接。 D.只要输入新值后输出层输出正确结果，就意味着机器实现了“永久学习”。 E.输入训练数据中未出现过的新值时，输出层必然输出错误结果。 二、足球中的科学 足球被称为“世界第一运动”。在足球比赛中，运动员的神经系统、运动系统、内分泌 系统分工合作，共同支持运动员完成各种技术动作。我们以运动员罚“任意球”的过程为 例： 6.足球与神经系统： 运动员听到哨声后即可主罚任意球。在这一过程中，运动员的反射弧结构包括：感受 器 (填器官)→传入神经→连接周围神经与大脑的→大脑→传出神经→腿部 肌肉。神经调节是人体调节生命活动的主要方式之一。 第2页共 7.足球与运动系统： 我们可以将运动员罚“任意球”的过程分解为四个步骤，如图3所示。 C 图3足球运动员的运动过程 大腿部的肌肉分布及膝关节结构如图4所示（可以分为大腿前侧的股四头肌与后侧的 胭绳肌)。 4肌肉紧张程度 d时间 a股四头肌 b腘绳肌 c膝关节 d肌肉紧张程度 图4大腿部的肌肉分布及膝关节结构 如图4a所示，骨骼肌由能够收缩、舒张的① 和连接其与另一块骨的②肌腱构 成。在运动员运动的a→b过程中，大腿被抬起，胭绳肌 (选填“收缩”或“舒张”) 牵拉小腿绕膝关节向后运动：在运动员运动的c→d过程中，股四头肌则 (选填“收 缩”或“舒张”)，使小腿快速向前运动。在这一过程中，膝关节能够顺利活动，是因为关 节表面有③ 且关节腔内部具有 ；同时膝关节能够保持稳定，是因为关节表 面有连接骨与骨的④ 。 由此可见，图4d所示胭绳肌、股四头肌肌肉紧张程度随时 间的关系图中（在横轴上方代表肌肉收缩，下方代表肌肉舒张），代表股四头肌的应该是 (选填“红”或“蓝”)色的曲线。 8.足球与内分泌系统： 在一场紧张的足球比赛中，运动员往往和观看比赛的我们一样，感到呼吸急促、神经 紧张，这与人体分泌的 (填写激素名称)有关。这种激素被分泌后会进入 并流向全身，调节人体的生命活动。因此，这种调节方式比神经调节的速度更 (选 填“快”或“慢”)。 10页 9.现代化的足球训练是什么样子的？ 足球守门机器人是一种基于人工智能技术的智能机器人，可以根据足球的速度和轨迹 进行自主判断和反应，完成对球门的守护。它 们不仅具备高超的技术，还可以通过多方位的 传感器实现对环境的感知和判断，具有很高的 实用价值。在科技馆中，足球守门机器人常常 成为展示各种科技设备和技术的重要载体，吸 引了许多观众的目光。 图5一种守门机器人 小Z同学试图用上课所学的Arduino Uno主板、超声波传感器和舵机（代表守门员）， 制作一种简单的守门机器人模型。他的模型设计如图6所示： 红色线：舵机的正极 棕黑色线：舵机的负极 橙色线：舵机的信号线 a.“守门机器人”模型机 b.小Z的连线方式 图6模型机的连线方式 9.1连线完成后（如图6b所示)，他发现舵机没有反应。有其他同学指出，是他的连线有 误。请你指出他在连线上的错误： 9.2他希望模型机能做出如下动作：一般情况下，“守门员”正常站立（对应舵机角度的90° 处)：当小球距离传感器所在位置小于20c时，“守门员”转动至小球即将飞来的位置（如 对应舵机角度的50°处)：完成“扑救”后“守门员”恢复正常站位。请你结合他的程序 及连线方式（如图7所示），从以下指令中选择填入I、Ⅱ处，帮助他完成编程：I中应 填 ,Ⅱ中应填 (选填“A”~“F”选项即可)。 请你对照该同学希望模型机做出的动作与其编写的程序。此程序中，Ⅱ的作用是让机 器人做出 这一动作。 第3页共 A 读取超声波传感器距离单位厘米·tig为4·echo为5· 】Uno主程序 循环执行 B 读取超声波传感距离单位厘米·tig为5·echo为4· 如果1<=20 》那么执行 C 读取超声波传感器距离单位英寸·uig为4·echo为5· Ⅱ 等特2秒 0 资取超声波传感器距离单位英寸·tig为5·echo为4~ E 设置11·引脚同服舵机为90度 设置11·引脚同服驼机为50度 F 设置11·引脚同服它机为90度 a. “守门机器人”模型机程序 上Echo TXD 班098 654320 Sensor Shieldv5.0 TXRX-+ SCLSDA-+ 222 4个接口由上至下分别是： 634 VCC(传感器正极) Trig(传感器信号线) URF 01+ Echo(传感器信号线) 。 GND(传感器负极) b.“守门机器人”模型机连线方式 图7模型机的程序与连线方式 三、探究声音的规律 10.声音与振动的关系 10.1某个小组使用振动马达（如右图）探究声音与振动的关系。他 们将手机连接至振动马达，将马达贴在泡沫箱上。在手机不播放音 乐时，无法感受到马达的振动，同时泡沫箱也无法发出声音。开始 播放音乐后，可以听到泡沫箱发声，同时手也感受到了马达的振动， 并且音量越大，手的振感也越强，声音传感器的示数越大。关于以 上现象的分析正确的有（多选)()： 10页 A.马达的振动引起了泡沫箱的振动，从而发声 B.泡沫箱接收到马达发出的声音信号，从而发声 C.泡沫箱的振动越大，声音传感器示数越大，声音越大 D.泡沫箱的振动越大，声音传感器示数越小，声音越小 10.2某个小组使用弓弦拉动金属板，听到金属板会发出声音，但无法观察到金属板的振动。 如果将沙子洒在金属板上，声音的大小基本不变，并能观察到沙子在板上跳动。对此现象 分析正确的有（多选）()： ) A.金属板太重，只发声但不振动，沙子才会振动 B.金属板和沙子都在振动，沙子的振动更易观察 C.相比金属板的振动，沙子的振动对声音起到主要 贡献作用 D.声音主要是由金属板的振动发出的 图8金属板与沙子的振动 11.声音的特性 振动马达以及金属板的声音均比较复杂，所以使用振动波形更为简单的音叉，探究声 音的特性。本题中所有波形图横轴均为时间，纵轴均为声音的相对响度。 11.1使用距离不同的两个传感器同时测量声音，以探究声波振幅与距离的关系。其结果如 图9所示。A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，根据实验设置图以 及结果可以得出结论 图9 第4页共 11.2频率表示单位时间内的振动次数，振动的频率越高，音调越 。敲击音叉， 利用传感器测量声音的波形，如图10所示。图中①点的时刻为0.0024s,②点的时刻为 0.0070s,两点的纵坐标均为10%。请你据此计算该音叉发出的声音频率，保留计算过程。 7018420642034489348 0.0000002 0004 0.0060.0080010 图10甲、乙音叉的波形图 11.3敲击型号不同的甲、乙两个音叉，利用传感器记录波形。音叉甲的声音听起来更尖， 所以曲线 (选填T或II)为音叉甲的波形图。 11.4有时，使用声音传感器可以记录到非常高频率的波形，但却无法听到声音，原因可能 是 11.5不同乐器在发出音调相同的某个音时，人们听到的感觉各不相同，称为音色。使用电 子琴可以模拟不同乐器发生过程，通过使用传感器记录波形，可以探究不同乐器发声的差 异。使用电子琴模拟不 同的四种乐器，发出同 一个音调，传感器记录 的波形分别如图11所 示。据图分析：不同乐 器发同一个音调时，音 色不同主要是因为 矿林阿 不同。 图11不同乐器的波形图 10页 12.探究声音传播的条件 图12所示的玻璃罩抽真空实验可以用于探究声音传播的条件。 12.1进行实验时，如图12所示将蜂鸣器吊在玻璃罩内部，而不是直接放 在底面上，这样做的目的是 12.2抽真空后，几乎无法听到峰鸣器的声音，这表明真空 保持真空状态，将装置整体倾斜，蜂鸣器碰到玻璃罩后，又可以听到峰鸣 器的声音。这说明声音可以通过 传播。 图12 12.3声音产生与传播的微观解释 声音来源于振动，当物体振动时，会带动周围介质分子的产生振动，物体的振动与介 质分子的振动周期 (选填相同”或不同)。周围分子的振动又回推动着远处的分 子产生振动，如果介质分子越密集，那么传声的速度会越 (选填快”或慢)。当振 动传递到人耳处， (选填鼓膜或耳蜗)会最先接收到振动，通过听小骨等结 构将振动最终传递到大脑形成听觉。 四、视觉的产生与额色 心理学家告诉我们，人类感知环境时百分之八十是利用视觉。在古代，人们就相信视 觉和颜色具有不可思议的魔力，甚至到今天，许多人也都认为视觉和颜色和我们的心理密 切联系，人们说乐观的人是“通过玫瑰色眼镜”看世界，伤感的人是处在“蓝色情绪中”， 处于“灰色的心理中”。人脑被称为一个魔术织布机，能把外界的光信号精准捕捉，并把 这些微小的信号纺织成一副花毯摆在你眼前。 13.为什么我们能看到物体？ 13.1能够将所有入射光完全反射或者吸收的物质是不透明物体。如 图13所示，橙色花蕊主要 (选填“吸收”或“反射”)橙色 的光， （选填“吸收”或“反射”)其他颜色的光，所以我 们看到的花蕊是橙色的。 13.2透明物体和半透明物体仅允许一部分颜色的光透过或反射，而 会吸收其他颜色的光。透明和半透明物体的颜色就是它们 (选填“吸收”或“透过”)的光进入了眼睛。例如，当透过 图13 红色滤光片看绿色草坪时，看到的是 的草坪。 第5页共 13.3已知粉色光包括红色和蓝色光。已知图14中灯泡为粉色，鸭子是蓝色的，透过红色 滤光片后人眼看到的鸭子是 色。 Click the palette 图14 14.视觉的产生 人眼的视觉能力依赖于视网膜中两类特殊的光感受器细胞一一视锥细胞和视杆细胞。 它们分工协作，让我们在明亮与昏暗环境中感知世界。然而，当这些细胞功能异常时，可 能导致色盲、夜盲甚至失明。 视锥细胞的主要功能是感知颜色的，人眼视网膜存在三种感知颜色的视锥细胞，能够 感知不同颜色的光知所以人眼能够看到成千上万种颜色，感受色彩斑斓的世界。视杆细胞 的功能则是感知光线的强弱，主要负责暗环境或夜晚的视力，但无法感知颜色。 14.1视锥细胞有不同的类型，对不同颜色的光敏感，如图15A所示。通过调节三种颜色的 比例和强度就可以混合出多种多样的颜色，三种类型的视锥细胞检测到的信号的相对强度 被大脑解释为可见的颜色。例如，橙色物体发出光线，经过人眼晶状体 (选填“反 射”或“折射”)光线，汇聚于视网膜细胞上，如图15B所示，当波长为610m的光线射 入到人眼时，人眼的 视锥细胞和 视锥细胞起主要感知作用，在这两种细 胞的共同作用下，我们最终感知到橙色。 B 蓝色视椎 视杆绿色视椎红色视椎 Con 00 视辑 -Rod 视杆 吸 Light 收率 50 色素 上皮层 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTm al 400 500 600 70 Blue Cyan Green Yellow Red 波长 图15 10页 14.2请根据图15A中的细胞分布，以及视杆细胞、视锥细胞的功能，判断视杆细胞要 (选填“多于”或“少于”)视锥细胞，并给出可能合理的解释。 15.视觉的异常 眼球内容物指的是眼球内一些无色透明的折光结构，包括晶状体、角膜和玻璃体等， 它们一起组成了眼的折光系统。正常情况下，外界的光线经过折光系统后，会聚在视网膜 上，此时，眼睛看远处无需折光系统的调节，这种情形称为正视。而当眼睛的折光系统的 功能受到影响时，就会导致外界射入的光线无法会聚到视网膜上，即屈光不正。 15.1正常情况下，光线经过眼后，光线的偏折情况如图16A所示。平行入射光线经过角 膜、晶状体后聚焦于视网膜 (选填“前方”、“后方”或“表面”)，形成清晰的图 像传入大脑。晶状体具有弹性，年轻人的晶状体弹性更好。 15.2当折光系统出现问题时，如图16C所示，入射光线经过角膜、晶状体后会聚于视网膜 (选填“前方”、“后方”或“表面”)，此时可以戴上 (选填“凸”或“凹”) 透镜，使光线 (选填“会聚”或“发散”)一些，最终使光线会聚在视网膜上，使 得物象清晰。 15.3图16D所示为屈光不正中的散光。请给出不能清晰成像的可能原因： B 图16眼的折光与屈光不正 五、平面镜成像规律 16.小K同学通过实验得到了光的反射的一般规律：光在发生反射时，反射光线、入射光 线分居法线两侧，与法线在同一平面内：同时，反射角 (选填大于”、“小于” 第6页 或等于)入射角。小K同学利用这一规律画了光路图，得出了有关平面镜成像的一般规 律：平面镜所成的像的大小与物体大小相等，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。 请你帮小K同学在图17中补齐两条反射光线，并利用两条反射光线进一步确定物点A的 像A”。 图17平面镜成像的光路图 17.为了验证自己利用光的反射规律推测得到的平面镜成像规律是否正确，小K同学做了 以下实验：他首先将坐标纸铺在水平面上，在坐标纸上用笔标记了一条直线，将找来的一 块镀有反射膜且同时能透光的玻璃板放置在直线位置，玻璃板的中轴线与他在坐标纸上的 直线重合，如图18所示。 玻璃板 A'蜡烛像的位置 像距v 玻璃板 坐标纸上的直线 支架 标纸 物距u -0 A蜡烛的位置 图18 进一步，他将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧。他再拿一支与蜡烛A外形相同的蜡烛 B,竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合。它将蜡烛B的位置记 为蜡烛A的像A的位置。在确定了像的位置之后，他记录下了蜡烛A到坐标上所画直线 的距离和像到坐标纸上所画直线的距离y,并将其记录在了下面的表格当中。 表1 实验序号 物距ul/cm 像距v/cm 4.0 4.4 2 5.0 5.5 3 6.0 6.5 10页 4 7.0 7.6 5 8.0 8.5 你认为上述实验结果 (选填“能”或“否”)支持小K推测出“像到平面镜的 距离等于物到平面镜的距离”这一观点？原因是 18.和小K同组的小Q 同学注意到了小K实验 乙面 甲面 中存在一处可以改进的 地方，她告诉小K玻璃 板并不能简单地看做是 一个平面镜，事实上玻璃 板的两个平面都会反射 甲面 乙面 光线。小K实验中所用 的这种镀有反射膜且能 图19 透光的玻璃板两个反射面的反射程度不同，起主要反射作用并被我们观察到能够成像的叫 主反射面。小Q同学将自己的手指戳在了玻璃板的两个面上展示了其中的区别。请你根据 图19所示的现象确定 (选填“甲面”或“乙面”)是玻璃板的主反射面。 19.小K在小Q的提醒下对实验做了改进，他将玻璃板的 (选填“甲面”或 “乙面”)与坐标纸上画好的直线紧密贴合，重新测量了物距与像距，数据如下表所示。 表2 实验序号 物距ulcm 像距v/cm 4.0 4.0 2 5.0 5.1 3 6.0 6.0 7.0 6.9 5 8.0 8.0 你认为改进后的实验结果 (选填“能”或“否”)支持小K推测出“像到 平面镜的距离等于物到平面镜的距离”这一观点。你觉得导致改进后的实验，物距与像距 并不完全相同的原因可能是 第？页共 20.在将蜡烛B与蜡烛A的像A?重合后，小K同学不小心在 蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一个不透明纸纸板。他惊奇的 发现从蜡烛A这一侧观察过去，尽管B被不透明的纸板挡住 了，但他仍然能够看到A的像A’,这是因为() A.蜡烛A所成的像处于不透明纸板与玻璃板之间，因此不透 明纸板不会阻挡像 B.蜡烛A所成的像是虚像，蜡烛A经玻璃板反射后的光进 入了人的眼睛，与不透明纸板是否存在无关 C.不透明的纸板充当了光屏的作用，蜡烛A的像成在了该纸板上 D.灵异事件，物理学不存在了 21.(附加题)小K在小Q的启发下发现了自己第一次实验的问题所在并且提出了一种 估测玻璃板厚度的方法，请你写下他的方法并给出玻璃板的厚度。（保留计算过程） 六、凸透镜成像规律实验 22.为了探究凸透镜成像的规律”，某小组同学利用焦距f为10cm的凸透镜、光源（高为 3c)、光屏和光具座等进行实验。研究中，他们正确操作，按表格中的物距依次进行实验， 并将相应的像距、成像的像高记录在表格中，实验结果如表3所示。 表3 实验序号 物距u/cm 像距v/cm 像高/cm 30.3 15.0 1.5 2 26.0 16.3 1.9 3 22.5 18.3 2.5 18.0 22.5 3.8 16.0 26.7 5.0 22.1根据表中的数据，可以得到结论。在一倍焦距外，物距越大，像距 (选 填“越大”或“越小”)，像高 (选填“越大”或“越小”)。 10页 22.2在分析比较表中的物距、像距与焦距、2倍焦距之间的关系、成像情况以及相关条件 后，该小组同学提出一个猜想：可能存在物距和像距相等的情况”。为了验证该猜想，他 需要在物距处于 范围内进行多次尝试实验。 A.16.0cm-18.0cm B.18.0cm-22.5cm C.22.5cm-26.0cm D.26.0cm~30.3cm 23.另一小组同学进行实验，得到的实验数据如下： 表4 实验序号 物距ulcm 像距v/cm 实像/虚像 正立/倒立 像高/cm 1 30.0 15.0 实像 倒立 1.5 2 25.0 16.7 实像 倒立 2.0 3 20.0 20.0 实像 倒立 3.0 16.0 26.7 实像 倒立 5.0 5 10.0 不成像 6 5.0 虚像 正立 放大 该组同学根据上述数据总结得到凸透镜成像规律： ①>2f时，成倒立、缩小的实像。 ②=2f时，成倒立、 等大的实像。 ③K2f时，成倒立、缩小的实像。 ④后f时，不能成像。 ⑤Kf时，成倒立、放大的虚像。 其中正确的是（) A.①②③ B.①②④ C.①④⑤ D.③④⑤ 24.当u=2f时，如图20所示，请添加特殊光线，确定蜡烛上A点的像A'。 A 图20 第8页 七、照相机的发展与光学原理 从先秦的暗室到现代单反相机，人类对光影的探索跨越了两千余年。照相机不仅是技 术的结晶，更凝聚了物理定律与工程智慧的碰撞。请跟随以下问题，穿越时空，见证光学 如何塑造影像的永恒。 25.小孔成像：影像的首次呈现 公元前4世纪，中国《墨经》记载了世界上最早的小孔成像实验：“景到（倒)，在午 有端。这说明墨子曾观察到：烛火在透过小孔时会在小孔后的墙壁上出现 (选 填“正立”或“倒立”)的影像。这是人类首次将景物呈于一个屏幕，后世摄影术的发展实 起源于小孔可以成像这一规律。小孔成像的原理是( A.光的折射现象，光线穿过小孔后改变方向，进而成像 B.光的直线传播，物体每一点发出的光沿直线通过小孔后在屏幕上形成对应的像点 C.光的色散现象，不同颜色的光通过小孔后分离 D.光的反射现象，光线在小孔处被反射从而改变方向 26.从小孔走向凸透镜：进光量的改变 文艺复兴时期的画家使用小孔暗箱辅助绘画，但常抱怨成像太暗。这是因为孔径太小， 进光量微弱。16世纪，意大利科学家在原来暗箱中小孔的位置插入凸透镜，大幅提升亮 度。这成为现代照相机的雏形。如图21所示。 光 光 屏 屏 小孔成像暗箱 引入凸透镜后的暗箱 图21现代照相机的雏形 26.1利用照相机拍摄物体时，物体在镜头的 (选填“两倍焦距 外”、“一倍焦距与两倍焦距之间”或“一倍焦距以内”)，此时感光板（即上图中的光屏） 应该放在镜头多远的位置？ (选填“两倍焦距外”、“一倍焦距 与两倍焦距之间”或“一倍焦距以内”)。 262拍摄物体时，为了让物体清晰，通常需要进行“对焦”的操作，即通过微调镜头与感 光板的距离，使被摄物体发出的光经透镜折射后汇聚到感光板上。在图22所示的情形中， 为了使气球清晰成像，需要在不改变相机整体位置的情况下将相机中的凸透镜向 (选填“左”或“右”)微调。 共10页 图22 26.3(附加题)图22中螺旋尺状的结构叫做光圈，调节它的大小可以改变进光量。请你 根据上图写出至少两条光圈的作用（提示：你可以从像的完整度、像的明暗以及像的清晰 度等方面展开分析) 27.双反相机：实现拍摄时取景 为了在拍摄时能够直接取景，1928年德国禄来发布了第一款商用双镜头反光镜照相机 （简称双反相机)。双反相机的实物图如图23所示，毛玻璃取景器位于相机的上部。在拍 摄时人眼俯视取景器以实现拍摄时即可取景的目的。 取景器 取景镜头 反光镜仅45° 取景光路 胶片 成像镜头 成像光路 被摄物体 图23双反相机 如图23所示，双反相机采用了双镜头设计：下镜头负责将来自物体的光成像于胶片： 上镜头则用来取景，来自物体的光线经取景镜头后被与相机镜头成45°方向的反光镜反 射从而达到取景器中。请你补全图24中的这一条取景光路。 第9页共 取景器 取景镜头 反光镜K45 取景光路 图24取景光路图 28.单反相机：所见即所得 因为上下镜头的位置存在差异，双反相机的取景得到的画面和实际成像的画面会有所 不同，这在物体距离相机较近时更为明显。为了解决这个问题，人们于随后的几年中发明 了单镜头反光镜照相机（简 ② ② 称单反相机)，并于1950年 ⑤ ④ 取景器) 代引入了五棱镜实现平视 五棱镜① 的取景以取代双反相机中 2e- 状态B 俯视的取景方式，如图25 胶片 所示。 反光镜 28.1取景对焦时，来自被 被摄物体 状态A 摄物体的光经镜头、反光镜 图25单反相机光路图 及五棱镜的作用达到取景器。而当按下快门时，反光镜由 (选填“状态A”或 “状态B”)转变为 (选填“状态A”或“状态B”),被摄物体的光达到胶片以 实现成像。 28.2光经过五棱镜（玻璃材质）的界面②和④会发生两次反射，照相机制造商一般会在这 两个面镀膜以增强反射效果，否则光会从这两个界面发生折射，请你在图26中绘制出不 镀膜时在界面②处的折射光线。 2 10页 图26 28.3(附加题)请你分析物体经凸透镜、反射镜以及五棱镜之后的正倒情况。要求利用光 路图进行分析。 29.照相机的进一步发展 上述的单反相机的反光镜在拍摄照片时会完成 一次起落，这限制了连拍速度的进一步提升。后来 电子取景器 人们设计了无反数码相机，取消了反光镜及五棱镜 的设计，代之以CCD屏和电子取景器，其本质是 入射光线 LCD显示屏 利用了光电信号的转换，背后是更加复杂的科学原 理。 从小孔成像到现代照相机的发展，展现出了光 图27 学及其技术的发展，以下说法错误的是() A.科学是技术的基础。墨子的光学实验、后世人们的凸透镜成像实验，为照相机设计提 供了理论支持。 B.尽管光学理论基础建立很早，但早期技术无法实现高精度研磨，直到工业革命后科学 理论才转化为实用技术。这表明科学理论的落地需要技术的支持。 C.照相机的发展仅取决于科学家和工程师的智慧，与大众需求、商业市场等社会因素无 关。 D.数码相机的研发需要复杂科学理论的支持，这激发了人们在相关科学领域的研究。体 现了技术进步对科学研究的促进作用。 第10页 共10页