精品解析：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-初中物理

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、足球中的科学 1. 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。小Z同学试图用上课所学的ArduinoUno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2所示： （1）连线完成后（如图2b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：___________。 （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20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3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，Ⅲ的作用是让机器人做出___________这一动作。 【答案】（1）舵机的正极与信号线接反了 （2） ①. B ②. E ③. 完成扑救后恢复正常站立（恢复90°正常站位） 【解析】 【小问1详解】 根据题目标注，舵机红线为正极、棕黑线为负极、橙色线为信号线，结合图2b的接线可知，正极和信号线的接线位置错误，舵机无法正常获得供电，因此舵机没有反应。 【小问2详解】 Ⅰ处需要读取足球到传感器的距离，题目要求判断单位为，结合图3b的接线：超声波的Trig接5号引脚、Echo接4号引脚，因此选择单位为厘米、trig为5 echo为4的指令B。 当检测到小球距离小于20cm时，需要让“守门员”转动到50°完成扑救，因此Ⅱ处选择设置舵机为50度的指令E。 根据题目要求，扑救完成后“守门员”需要回到90°的正常站立位，Ⅲ的指令是设置舵机为90度，因此作用是让机器人完成扑救后恢复正常站位。 二、探究声音的规律 2. 声音与振动的关系。 （1）某个小组使用振动马达（如下图）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（　　） 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 （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（　　） 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 【答案】（1）AC （2）BD 【解析】 【小问1详解】 AB．马达振动带动泡沫箱振动，振动发声，不是泡沫箱接收声音信号再发声，故A正确，B错误； CD．振幅越大，声音响度越大，因此泡沫箱振动（振幅）越大，声音越大，声音传感器示数越大，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 A．一切发声的物体都在振动，金属板发声一定在振动，故A错误； B．金属板发声时自身在振动，同时带动沙子振动，沙子振动幅度更大，更容易观察，故B正确； C．声音是金属板振动产生的，沙子只是被金属板带动振动，对声音没有主要贡献，故C错误； D．声音主要由金属板的振动产生，故D正确。 故选BD。 3. 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。 （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1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___________。 （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2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。___________ （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“I”或“Ⅱ”）为音叉甲的波形图。 （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___________。 （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3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___________不同。 【答案】（1）距离声源越近，声波的振幅越大，响度越大 （2） ①. 高 ②. ①点时刻为0.0024s，②点时刻为0.0070s，时间间隔 从图2能看到这段时间内振动了2次， 则周期 频率 （3）Ⅱ （4）声音的频率高于20000Hz，超过人耳的听觉范围 （5）波形的形状 【解析】 【小问1详解】 A是距离音叉更近的传感器，B是距离音叉更远的传感器，从图1能看到A的振幅更大，B的振幅更小。结论：距离声源越近，声波的振幅越大，响度越大。 【小问2详解】 频率决定音调，振动的频率越高，音调越高。 ①点时刻为0.0024s，②点时刻为0.0070s，时间间隔 从图2能看到这段时间内振动了2次， 则周期 频率 【小问3详解】 音叉甲的声音听起来更尖，说明音调更高，对应振动频率更快。图中曲线Ⅱ的振动频率更快，所以曲线Ⅱ是音叉甲的波形图。 【小问4详解】 人耳的听觉范围是20~20000Hz，当声音频率高于20000Hz（超声波）时，人耳无法听到。 所以原因是：声音的频率高于20000Hz，超过人耳的听觉范围。 【小问5详解】 从图3能看到，不同乐器发同一个音调时，波形的形状不同，这是音色不同的原因。 4. 探究声音传播的条件 如图所示的玻璃罩抽真空实验可以用于探究声音传播的条件。 （1）进行实验时，如图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___________。 （2）抽真空后，几乎无法听到蜂鸣器的声音，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，又可以听到蜂鸣器的声音。这说明声音可以通过___________传播。 （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。 【答案】（1）避免声音通过玻璃罩底座传播，干扰实验 （2） ①. 不能传声 ②. 固体 （3） ①. 相同 ②. 快 ③. 鼓膜 【解析】 【小问1详解】 本实验目的是探究空气（气体）传声与真空传声的特点，如果蜂鸣器直接放在底面，声音可以通过固体（底座、玻璃罩）传出，即使抽出空气仍能听到声音，干扰实验结论，悬吊蜂鸣器可以避免固体传声对实验的影响。 【小问2详解】 抽真空后几乎听不到声音，说明声音无法在真空中传播，即真空不能传声；蜂鸣器碰到玻璃罩后，声音可以通过玻璃（固体）向外传播，因此能再次听到声音，说明声音可以通过固体传播。 【小问3详解】 声音传播时，介质分子随发声体同频率振动，频率相同则振动周期相同；介质分子越密集，振动传递越顺畅快速，因此传声速度越快；人耳接收到外界振动时，鼓膜最先接收到声波振动，之后振动再通过听小骨等结构传递到听觉神经最终形成听觉。 四、视觉的产生与颜色 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。为什么我们能看到物体？ 5. 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。 【答案】 ①. 反射 ②. 吸收 【解析】 【详解】不透明物体的颜色由它反射的色光决定，不透明物体只会反射与自身颜色相同的色光，吸收其他颜色的色光。 橙色花蕊是不透明物体，因此它反射橙色光，吸收其他颜色的光，反射出的橙色光进入人眼，我们就看到花蕊是橙色的。 6. 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，当透过红色滤光片看绿色草坪时，看到的是___________的草坪。 【答案】 ①. 透过 ②. 黑色 【解析】 【详解】透明和半透明物体的颜色由其透过的色光决定，只有透过的光能够进入眼睛。红色滤光片仅允许红光透过，绿色草坪反射的绿光无法透过红色滤光片，没有光进入眼睛时，人眼会感知为黑色。 7. 已知粉色光包括红色和蓝色光。已知图中灯泡为粉色，鸭子是蓝色的，透过红色滤光片后人眼看到的鸭子是___________色。 【答案】黑 【解析】 【详解】蓝色的鸭子只能反射蓝色光，会吸收入射光中的红色光，因此鸭子最终只反射出蓝色光。红色滤光片只能透过红光，会吸收蓝色光，最终没有光线能透过滤光片进入人眼，因此人看到鸭子是黑色。 五、平面镜成像规律 8. 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”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同学在下图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___________。 9. 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，如图所示。 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u和像到坐标纸上所画直线的距离v，并将其记录在了下面的表格当中。 实验序号 物距 像距 1 4.0 4.4 2 5.0 5.5 3 6.0 6.5 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___________。 10. 和小K同组的小Q同学注意到了小K实验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作是一个平面镜，事实上玻璃板的两个平面都会反射光线。小K实验中所用的这种镀有反射膜且能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。请你根据下图所示的现象确定___________（选填“甲面”或“乙面”）是玻璃板的主反射面。 11. 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。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___________。 实验序号 物距 像距 1 4.0 4.0 2 5.0 5.1 3 6.0 6.0 4 7.0 6.9 5 8.0 8.0 12. 在将蜡烛B与蜡烛A的像重合后，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，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 13. （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） 【答案】8. ①. 等于 ②. 9. ①. 否 ②. 所有实验数据中像距都大于物距，不满足“像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离”的结论，因此不能支持该观点 10. 甲面 11. ①. 甲面 ②. 能 ③. 实验存在误差导致 12. B 13. 根据平面镜成像规律：像到主反射面的距离等于物到主反射面的距离。第一次实验中，主反射面到标记直线的距离等于玻璃板厚度的一半即，因此可得关系 ，计算多次实验的平均值，即可得到玻璃板厚度。取第一次实验数据，计算每组的：  ， 平均值 结论：玻璃板厚度为。 【解析】 【8题详解】 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角。根据光的反射定律，过两条入射光线的入射点分别作法线，使反射角等于入射角作出反射光线，将图中两条反射光线反向延长，两条反向延长线的交点即为物点的像，据此作图。 【9题详解】 原实验测量时主反射面位置未与标记直线对齐，像距测量系统性偏大，所有实验数据中像距都大于物距，不满足“像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离”的结论，因此不能支持该观点。 【10题详解】 镀反射膜的甲面反射能力更强，是成像的主反射面；手指直接接触甲面时，手指与它所成的像间隔很小，符合主反射面成像的特点。 【11题详解】 改进后将主反射面甲与标记直线对齐，数据中像距和物距几乎相等，微小差异是实验误差导致，因此可以支持观点。 【12题详解】 平面镜成虚像，成像原理是蜡烛的光经玻璃板反射后进入人眼，不透明纸板在玻璃板另一侧，不会阻挡反射光进入人眼，因此仍能看到像。故选B。 【13题详解】 略 六、凸透镜成像规律实验 14. 为了探究“凸透镜成像的规律”，某小组同学利用焦距f为10的凸透镜、光源（高为3）、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，实验结果如下表所示。 实验序号 物距 像距 像高/ 1 30.3 15.0 1.5 2 26.0 16.3 1.9 3 22.5 18.3 2.5 4 18.0 22.5 3.8 5 16.0 26.7 5.0 （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”）。 （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. 16.0~18.0 B. 18.0~22.5 C. 22.5~26.0 D. 26.0~30.3 15. 另一小组同学进行实验，得到的实验数据如下：该组同学根据上述数据总结得到凸透镜成像规律：其中正确的是____ 实验序号 物距 像距 实像/虚像 正立/倒立 像高/ 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 4 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 ①时，成倒立、缩小的实像。 ②时，成倒立、等大的实像。 ③时，成倒立、缩小的实像。 ④时，不能成像。 ⑤时，成倒立、放大的虚像。 A. ①②③ B. ①②④ C. ①④⑤ D. ③④⑤ 16. 当时，如图所示，请添加特殊光线，确定蜡烛上A点的像。 【答案】14. ①. 越小 ②. 越小 ③. B 15. B 16. 【解析】 【14题详解】 观察表格数据，一倍焦距外，物距越大，像距逐渐减小，像高也逐渐减小。 根据凸透镜成像规律，当时物距等于像距，已知，因此，20cm在 范围内。 故选B。 【15题详解】 由表格数据可知，该凸透镜，，分析结论得：①时，成倒立、缩小的实像，①正确；②时，成倒立、等大的实像，②正确；③时，成倒立、放大的实像，③错误；④时，不能成像，④正确；⑤时，成正立、放大的虚像，⑤错误。 故选B。 【16题详解】 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；过光心的光线传播方向不变，两条折射光线的交点即为像点，据此作图即可。 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。 17. 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 18. 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。如图所示。 （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”）。 （2）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2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。 （3）（附加题）图2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）。 19. 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1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。如图所示，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2中的这一条取景光路。 20. 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（简称单反相机），并于1950年代引入了五棱镜实现平视的取景以取代双反相机中俯视的取景方式，如图所示。 （1）取景对焦时，来自被摄物体的光经镜头、反光镜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。 （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，请你在图中绘制出不镀膜时在界面②处的折射光线___________。 （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___________。 21. 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。 【答案】17. ①. 倒立 ②. B 18. ①. 两倍焦距外 ②. 一倍焦距与两倍焦距之间 ③. 右 ④. 一是调节通光面积，二是改变景深 19. 20. ①. 状态A ②. 状态B ③. ④. 凸透镜成倒立的像，反光镜反射后矫正了上下方向，再经过五棱镜的两次反射矫正了左右方向，人眼看到的是正立像 21. C 【解析】 【17题详解】 根据《墨经》记载“景到（倒）”，小孔成像的特点就是成倒立的实像；小孔成像的原理是光的直线传播，物体每个发光点发出的光沿直线穿过小孔，在屏幕上形成对应的像点。故选B。 【18题详解】 照相机利用凸透镜成像规律工作，物体在两倍焦距外成倒立、缩小实像，成像在一倍焦距与两倍焦距之间； 由图可知，此时光线汇聚点在感光板的右侧，需要减小像距让像点左移到感光板上，根据凸透镜成像，需要增大物距，因此将凸透镜向右微调，使像点落在感光板上； 根据提示，光圈的作用：一是调节通光面积，改变进光量，从而调整成像的明暗；二是改变景深，光圈越小，杂光越少，远近不同物体都能清晰成像，还可阻挡多余杂光，提升成像清晰度； 【19题详解】 水平向左入射到反光镜的光线，根据光的反射定律，反射光线沿竖直向上，射向上方的取景器。 【20题详解】 取景对焦时，反光镜处于状态A，将光线反射到五棱镜和取景器；按下快门时，反光镜抬起转动到状态B，让出光路，让光线直接到达胶片成像； 不镀膜时，光线从五棱镜斜射入空气，根据折射规律，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，据此作图。 凸透镜对物体成实像时，成倒立的像，反光镜反射后矫正了上下方向，再经过五棱镜的两次反射矫正了左右方向，最终人眼在取景器看到的是和物体方向一致的正立像。 【21题详解】 A．科学是技术的基础，光学实验和凸透镜成像规律是照相机的理论基础，故A正确，不符合题意； B．科学理论落地需要工程技术支持，早期无法加工高精度透镜，工业革命后才能做出实用相机，故B正确，不符合题意； C．照相机的发展不仅依靠科技工作者，也和大众的影像需求、商业市场推动密切相关，故C错误，符合题意； D．技术进步会反过来推动科学研究，数码相机的发展带动相关领域科学研究，故D正确，不符合题意。 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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、足球中的科学 1. 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。小Z同学试图用上课所学的ArduinoUno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2所示： （1）连线完成后（如图2b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：___________。 （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20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3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，Ⅲ的作用是让机器人做出___________这一动作。 二、探究声音的规律 2. 声音与振动的关系。 （1）某个小组使用振动马达（如下图）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（　　） 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 （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（　　） 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 3. 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。 （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1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___________。 （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2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。___________ （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“I”或“Ⅱ”）为音叉甲的波形图。 （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___________。 （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3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___________不同。 4. 探究声音传播的条件 如图所示的玻璃罩抽真空实验可以用于探究声音传播的条件。 （1）进行实验时，如图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___________。 （2）抽真空后，几乎无法听到蜂鸣器的声音，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，又可以听到蜂鸣器的声音。这说明声音可以通过___________传播。 （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、视觉的产生与颜色 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。为什么我们能看到物体？ 5. 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。 6. 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，当透过红色滤光片看绿色草坪时，看到的是___________的草坪。 7. 已知粉色光包括红色和蓝色光。已知图中灯泡为粉色，鸭子是蓝色的，透过红色滤光片后人眼看到的鸭子是___________色。 五、平面镜成像规律 8. 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”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同学在下图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___________。 9. 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，如图所示。 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u和像到坐标纸上所画直线的距离v，并将其记录在了下面的表格当中。 实验序号 物距 像距 1 4.0 4.4 2 5.0 5.5 3 6.0 6.5 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___________。 10. 和小K同组的小Q同学注意到了小K实验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作是一个平面镜，事实上玻璃板的两个平面都会反射光线。小K实验中所用的这种镀有反射膜且能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。请你根据下图所示的现象确定___________（选填“甲面”或“乙面”）是玻璃板的主反射面。 11. 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。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___________。 实验序号 物距 像距 1 4.0 4.0 2 5.0 5.1 3 6.0 6.0 4 7.0 6.9 5 8.0 8.0 12. 在将蜡烛B与蜡烛A的像重合后，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，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 13. （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 14. 为了探究“凸透镜成像的规律”，某小组同学利用焦距f为10的凸透镜、光源（高为3）、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，实验结果如下表所示。 实验序号 物距 像距 像高/ 1 30.3 15.0 1.5 2 26.0 16.3 1.9 3 22.5 18.3 2.5 4 18.0 22.5 3.8 5 16.0 26.7 5.0 （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”）。 （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. 16.0~18.0 B. 18.0~22.5 C. 22.5~26.0 D. 26.0~30.3 15. 另一小组同学进行实验，得到的实验数据如下：该组同学根据上述数据总结得到凸透镜成像规律：其中正确的是____ 实验序号 物距 像距 实像/虚像 正立/倒立 像高/ 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 4 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 ①时，成倒立、缩小的实像。 ②时，成倒立、等大的实像。 ③时，成倒立、缩小的实像。 ④时，不能成像。 ⑤时，成倒立、放大的虚像。 A. ①②③ B. ①②④ C. ①④⑤ D. ③④⑤ 16. 当时，如图所示，请添加特殊光线，确定蜡烛上A点的像。 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。 17. 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 18. 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。如图所示。 （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”）。 （2）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2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。 （3）（附加题）图2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）。 19. 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1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。如图所示，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2中的这一条取景光路。 20. 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（简称单反相机），并于1950年代引入了五棱镜实现平视的取景以取代双反相机中俯视的取景方式，如图所示。 （1）取景对焦时，来自被摄物体的光经镜头、反光镜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。 （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，请你在图中绘制出不镀膜时在界面②处的折射光线___________。 （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___________。 21. 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1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $