第1章 对环境的察觉(单元分层自测·能力提升卷)科学新教材浙教版八年级上册
2026-07-15
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2份
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38页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1章 对环境的察觉 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 环境对生物的影响,生物对环境的适应和影响 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.93 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 路漫漫其修远 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58829259.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2026-2027学年八年级科学上册第1章“对环境的察觉”单元卷,聚焦光现象、声现象及人体感觉器官,通过生活情境与探究实践题设计,适配单元复习,强化科学观念与探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15/30|凸透镜成像(1题)、噪声控制(7题)|结合视力检查(2题)等生活场景|
|填空题|9/24|平面镜成像(16题)、光的折射(17题)|引入焦度计算(23题)等科学概念|
|实验探究题|3/30|水透镜折光(25题)、偏折比探究(26题)|设计数据记录与光路绘制(25题(3))|
|解答题|3/16|采光方案设计(28题)、投影灯原理(30题)|融合工程实践与创新改进(28题(3))|
内容正文:
2026-2027学年八年级科学上册
第1章 对环境的察觉
(时间:75分钟 分数:100分)
一、选择题(本大题有15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.人眼的晶状体相当于凸透镜,如图所示,下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
2.小嘉检查视力时,看到视力表上的字符模糊不清(如图甲),医生诊断他为近视。图乙是在试镜架中插入矫正镜片后看到的字符。以下关于成因或矫正的光路示意图,正确的是( )
A.成因 B.矫正
C.成因 D.矫正
3.如图是长笛演奏某个音符时的波形图,则此时该长笛内空气柱的振动频率是( )
A.0.001Hz B.0.3Hz C.1Hz D.1000Hz
4.眼睛通过配戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图,下列说法正确的是( )
A.此图模拟的是矫正近视眼的情况
B.若去掉镜片,来自物体的光将会聚在眼球内
C.图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更强
D.配戴此镜片,能够帮助眼睛看清近处的物体
5.如图是小黄探究光的反射定律的实验过程,下列说法正确的是( )
A.图甲中∠EOM 是入射角
B.实验中入射光在粗糙硬纸板上发生镜面反射
C.以ON为轴向后旋转纸板F,反射光将消失
D.图丙和图甲中的现象说明在反射现象中光路是可逆的
6.如图所示为某一入射光经平面镜反射后的行进路径。保持入射光不变,通过调整平面镜使反射光射向P点。下列说法中正确的是( )
A.平面镜应向右平移
B.调整平面镜后反射角和入射角不再相等
C.平面镜应逆时针转动
D.第二次的反射角比第一次的反射角大
7.为了减小噪声对居民的影响,以下减小噪声的措施中,属于传播过程中减弱的是( )
A.建筑工地上噪声大的工作要限时
B.市区内汽车禁鸣喇叭
C.市区交通繁忙的路段安装隔音屏
D.戴上防噪声的耳塞
8.雨后的夜晚,当迎着月光时,为了避让水洼,不要走地面上较亮的地方,下列光路中正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,小明同学用一只新买的激光笔照射水面,在竖直的白墙上出现红点B,现欲使B点下移到B′,下列方法可行的是( )
A.保持入射光线方向不变,水面上升
B.保持入射光线方向不变,水面下降
C.保持水面不变,入射光线MO绕点O沿顺时针方向转动
D.保持水面不变,将入射光线MO向左平移适当距离
10.如图所示,一平面镜垂直于凸透镜的主光轴,位于凸透镜的2倍焦距处,在平面镜和凸透镜之间有一发光棒,当发光棒来回移动的过程中,处于某一位置时,整个系统成像的情况中不可能出现的是( )
A.一个实像和两个虚像 B.一个实像和一个虚像
C.两个虚像,无实像 D.两个实像和一个虚像
11.如图,小敏在家中做凸透镜成像实验,墙上出现一个倒立、缩小清晰的像。下列说法正确的是( )
A.墙上所成的烛焰像是虚像
B.手和透镜的影子是光的反射形成的
C.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
12.如图所示是平静的海面上,一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是( )
A.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方
B.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的下方
C.乌燕鸥的实像,像在鸟燕鸥的上方
D.乌燕鸥的实像,像在乌燕鸥的下方
13.耍社火是我国民间的一种民俗娱乐活动,耍社火过程中,往往用敲锣和击鼓来助兴,下列说法正确的是( )
A.人们能区分锣声和鼓声,主要是它们的音色不同
B.越用力敲击锣面,锣面振动幅度会越大,发出声音的音调越高
C.锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到,说明声音传播不需要时间
D.围观的一些小孩捂住耳朵,是为了在传播过程中减弱噪声
14.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.入射角等于30° B.折射角等于50°
C.MM′的右侧是玻璃 D.NN′是界面
15.下列关于人体感觉器官的叙述中,正确的是( )
A.图甲中角膜、房水、晶状体和玻璃体组成了眼的折光系统,外界物体成像在玻璃体上
B.图乙中鼓膜损伤会造成神经性耳聋,从而引起听力下降
C.图丙中形态、结构各异的组织由细胞分化而来,因此皮肤是人体的上皮组织
D.图丁中嗅觉感受器接受刺激,引起神经冲动传至大脑皮层的嗅觉中枢,产生嗅觉
二.填空题(共9小题,每空1分,共24分)
16.如图所示,点光源S通过平面镜MN所成的像是S',∠NOS=30°,现让平面镜MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°。
(1)在上述过程中,像点运动轨迹的形状为 。
A.直线
B.圆弧
C.是曲线,但不一定是圆弧
(2)上述过程中,像点运动的路程是图中线段SS'长度的 倍。(要求保留两位小数)
17.(1)一束光线BO从空气斜射到玻璃中,在界面处发生了反射和折射。如图甲所示,反射角是 度,空气在界面的 侧,(填“上”“下”“左”或“右”侧)
(2)如图乙所示,雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走较暗的地面。这是因为光在水洼处发生 (填“镜面反射”或“漫反射”)。
18.如图,S为小电珠,它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔,到孔的距离为2L,透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑,圆斑的直径是圆孔直径的2倍。若在孔上嵌一凸透镜,则光屏上立刻出现一个清晰的亮点,则该透镜的焦距 ,(选填“2L”、“L”或者“4L”,下同)圆孔与光屏之间的距离可能为 。
19.小明同学在水塘中看到形状特殊的“虾”,如图所示,他看到的“虾”并不是真正的虾,其实是由于光的 而形成的 (填“实”或“虚”)像,真正的虾在水中 (填“C”“D”“E”或“F”)点,他用激光笔从A点向 (填“B”“C”“D”“E'”或“F”)处射出光束,即可把虾照亮。
20.如图所示的装置,用力F按压平面镜之间的桌面时,经两平面镜反射后照到墙面上的光点位置将 (选填“上升”、“不变”或“下降”);这个实验说明力能改变物体的 。桌子受力作用后发生的形变不易观察,通过观察经平面镜反射后光点的位置变化证明桌子发生了形变的科学方法是 (选填“类比法”或“转换法”)。
21.如图甲是形状相似的三个钢笔笔套,它们的唯一不同就是长度不一样,小科同学发现:从左往右依次口吹这三个笔套时,发出声音的音调越来越低,请回答下列问题:
(1)吹笔套时发出声音,是由于 振动产生的。
(2)小科在课余时间利用相同的科学原理制作了一个竹笛如图乙,在竹管开口①处向管内吹气时,竹笛可以发出美妙的笛声,推拉铁丝环⑥时,可以改变笛声的音调,则当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时,竹笛发声音调最低的位置是 (选填“a”、“b”或“c”)。
22.如图是生活中常见的两种窗户,甲图窗户可在直线轨道上左右平移,乙图窗户可绕固定轴转动,如果你站在窗户前,能通过玻璃看到你的像,若将甲图窗户左右平移打开,则你在P窗户中的像将 (选填“随”、“不随”)窗平移;你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小,焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用φ表示,即φ。如果某透镜的焦距是0.5m,它的焦度就是:φm=2m。平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,400度远视镜片的透镜角度是4m﹣1,它的焦距是0.25m。
注意:凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
如图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况,则他的眼病是 ,需要用来矫正的透镜是 。若他所戴眼镜镜片的焦距为0.2m,则该镜片的焦度为= m﹣1,度数为 度。
24.如图所示为光从空气斜射入水中的光路图,则反射角等于 ˚,折射角等于 ˚。
三.实验探究题(共3小题,每空2分,共30分)
25.某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验,装置如图所示。
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示。让一束光沿箭头方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴,使用蚊香烟雾的原因是 。
(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,应将水透镜 (选填“向上”或“向下”)移动。
次数
1
2
3
4
5
物距(cm)
30.0
15.0
10.0
7.5
6.0
像距(cm)
6.0
7.5
10.0
15.0
30.0
(3)保持水透镜的形状不变,依次改变蜡烛的位置,并移动光屏呈现清晰的像,记录数据如表所示。根据表中数据可推断此水透镜的焦距为 cm。
26.如图甲所示,小明在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,在底部可形成光斑1。当小明逐渐往杯中加酒精时,发现光斑的位置发生变化,偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学科学知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关。
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关。
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)为验证猜想1,小明的操作是向水中加酒精来探究,认为是液面高度增加改变了偏折比,小华不赞同该结论,请你指出小明错误之处: 。
(2)纠正过后,小明继续探究猜想一。在介质种类相同时,向图甲中加水多次改变液面高度,发现入射角大小不变时,折射角的大小不变,即“偏折比”不变。请在图乙画出:水面高度增加h后,激光折射光路图,并标明底部光斑2的位置。
(3)为验证猜想2,小明只将图甲中的水换成酒精。如图丙所示,酒精的高度小于水的高度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,酒精对光的“偏折比” (填“等于”或“不等于)水对光的“偏折比”。
(4)为了验证猜想3,小明在图甲装置中先后以相同入射角射入红色和蓝色的激光,杯底光斑位置如图丁所示,则 光的“偏折比”大。
27.小蛟在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、焦距f=15cm的凸透镜、光屏依次安装在光具座上。
(1)如图甲所示,移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图乙中的 ,利用此原理可以制成 。(选填“照相机”“幻灯片”或“放大镜”)。
(2)若小蛟想让蜡烛火焰的像成在光屏中心,应向 (选填“上”或“下”)调节凸透镜。
(3)保持凸透镜位置不动,小明又把蜡烛放在距凸透镜19cm处,发现在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到清晰的像,原因可能是 。为了解决这个问题,聪明的小川拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处,再在光具座上移动光屏,光屏上出现了清晰的像。则小川拿起的眼镜是 (选填“近视镜”或“远视镜”)。
(4)为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是 。(填写选项)
A.近视眼,镜片I
B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片I
D.远视眼,镜片Ⅱ
(5)将蜡烛从23cm刻度线处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图象如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。(填写选项)
四.解答题(共3小题)
28.(5分)为响应国家节能减排的号召,现向广大同学征集——为学校设计《地下球馆补充采光项目图纸》。地下球馆的篮球场是最热门的区域,为保证篮球场有充足的光照,小山使用平面镜改变光路,如图甲所示。
【方案设计】小海提出小山的方案中光线直接进入人眼会造成眩晕,并给出方案乙:先使用平面镜改变光路后,让光线斜射到球场顶端,再经过漫反射后再照射到篮球场,光路如图乙所示。
(1)为了让更多光线射到球场,漫反射区域的墙面有何要求。 。(写出1点即可)
(2)请在图乙中根据所给的光路,确定并画出平面镜的位置。
【方案改进】
(3)某同学指出方案乙仍存在缺陷,为将该设计真正投入使用,现向同学们征集改进方法。请描述待改进细则,并给出相应的改进方法。
《地下球馆补充采光项目改进方案征集表》
待改进细则
改进方法
环境光线较弱时,室内补光不足。
增加平面镜
29.(5分)如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)画出A点发出经过B点的光路图;
(2)A点与水面相距3m,若光斑B向右移动了2m,说明水位 (选填“上升”或“下降”)了 m。
30.(6分)小州所在学校七年级要开展“自制学校LOGO投影灯”的项目学习,包括LOGO灯的设计、模型制作、评价交流等三个环节。
(1)【设计】项目小组利用凸透镜来制作投影灯,其基本原理如图1所示,通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙壁上。为了使投影效果最佳,下列投影灯内部结构设计最合理的是 。
(2)LOGO投影灯中需要凸透镜,如图2,小州利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是 。
(3)如图3,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度处,光屏和蜡烛分别在凸透镜的两侧,光屏上能呈现清晰的像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛从光具座20cm刻度处移到25cm刻度处时,若要在光屏上观察到清晰的像,光屏应从80cm刻度处向 (填“左”或“右”)移动。
(4)继续保持透镜位置不变,当蜡烛移至40cm刻度处时,如图4所示,则人眼在 (填“a”、“b”或“c”)处能观察到蜡烛清晰的像。
(5)【评价】在制作之前,需要制定评价量表,因为评价量规是作品制作的引领和依据。请将表中空白处补充完整。
自制LOGO投影灯评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
清晰度
①
②
图像不清晰
可调性
图像大小可调节
③
图像无法调节大小
美观度
造型美观
造型一般
造型不美观
(6)【制作】设计好正确的内部结构,同学们用黑色纸盒子做灯的主体,将光源、透镜和图标安装在盒子中,打开光源,在墙壁上进行测试。一个小组发现他们制作的LOGO投影灯在墙壁上的图像大小是可以调节的,但在调节的过程中像却模糊了。请你说说其中的原因并提出可行的改进方案 。
(7)除了投影灯,我们还能用凸透镜制作很多产品。例如市场上有一款可以将物体放大的手机微距镜头,如图5,它是由2片完全一样的凸透镜组成。镜头夹在手机上后,拍照获得正立放大的照片。已知凸透镜的焦距是5厘米。如图6,两片凸透镜通过螺纹拧紧贴合后,拍照时镜头距离物体1.5厘米才能拍清楚。如图7,甲、乙、丙、丁是凸透镜成像的原理图,请根据信息,从中选取2幅图解释微距镜头中两片凸透镜的成像原理,并说明原因。(注明:甲、乙、丙、丁可以重复选择) 。
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2026-2027学年八年级科学上册
第1章 对环境的察觉
(时间:75分钟 分数:100分)
一、选择题(本大题有15小题,每小题2分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.人眼的晶状体相当于凸透镜,如图所示,下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
【答案】B
【解答】解:
人的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在视网膜上成倒立的、缩小的实像。所以照相机与人眼球的成像原理是一样的。
故选:B。
2.小嘉检查视力时,看到视力表上的字符模糊不清(如图甲),医生诊断他为近视。图乙是在试镜架中插入矫正镜片后看到的字符。以下关于成因或矫正的光路示意图,正确的是( )
A.成因 B.矫正
C.成因 D.矫正
【答案】BC
【解答】解:
近视眼的成因:眼球晶状体的曲度过大,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方造成近视眼,由图可知,C为近视眼的成像示意图,因凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体,故B是近视眼的矫正光路示意图。
故选:BC。
3.如图是长笛演奏某个音符时的波形图,则此时该长笛内空气柱的振动频率是( )
A.0.001Hz B.0.3Hz C.1Hz D.1000Hz
【答案】D
【解答】解;频率f,波形图横坐标时间是0.001s(1毫秒)。f1000Hz。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
4.眼睛通过配戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图,下列说法正确的是( )
A.此图模拟的是矫正近视眼的情况
B.若去掉镜片,来自物体的光将会聚在眼球内
C.图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更强
D.配戴此镜片,能够帮助眼睛看清近处的物体
【答案】D
【解答】解:A.由图可知,镜片中间厚、边缘薄,所以该镜片为凸透镜,对光具有会聚作用,此图模拟的是矫正远视眼的情况,故A错误;
B.若去掉镜片,光线会发散一些,来自近处物体的光将会聚在视网膜的后方,故B错误;
C.远视眼的成因是晶状体太薄,折光能力太弱,故图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更弱,故C错误;
D.远视眼看不清近处的物体,故配戴此镜片,可以将近处物体的光线会聚在视网膜上,能够帮助眼睛看清近处的物体,故D正确。
故选:D。
5.如图是小黄探究光的反射定律的实验过程,下列说法正确的是( )
A.图甲中∠EOM 是入射角
B.实验中入射光在粗糙硬纸板上发生镜面反射
C.以ON为轴向后旋转纸板F,反射光将消失
D.图丙和图甲中的现象说明在反射现象中光路是可逆的
【答案】D
【解答】解:A、由图甲可知ON为法线,所以∠EON为入射角,故A错误;
B、粗糙硬纸板能对光发生漫反射,故B错误;
C、光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面,以ON为轴向后旋转纸板F,反射光不会消失,故C错误;
D、验证“光路可逆”时,如果让光线逆着原来反射光的方向射向反射面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,由丙图可知光路可逆,故D正确。
故选:D。
6.如图所示为某一入射光经平面镜反射后的行进路径。保持入射光不变,通过调整平面镜使反射光射向P点。下列说法中正确的是( )
A.平面镜应向右平移
B.调整平面镜后反射角和入射角不再相等
C.平面镜应逆时针转动
D.第二次的反射角比第一次的反射角大
【答案】D
【解答】解:
(1)若平面镜向右平移,入射点和法线的位置不变,则反射光线也不变,所以反射光不能射到P点,故A错误;
(2)调整平面镜后,仍然遵守光的反射定律,反射角和入射角仍然相等,故B错误;
(3)保持入射光不变,连接OP即为第二次的反射光线,作∠AOP的角平分线OM,即为新的法线,作OM的垂线即为第二次平面镜的位置,如图所示;
由图可知,平面镜应顺时针转动,且两次入射角的大小关系为∠AOM>∠AON;
因为反射角等于入射角,则反射角的大小关系为∠POM>∠BON,故C错误,D正确。
故选:D。
7.为了减小噪声对居民的影响,以下减小噪声的措施中,属于传播过程中减弱的是( )
A.建筑工地上噪声大的工作要限时
B.市区内汽车禁鸣喇叭
C.市区交通繁忙的路段安装隔音屏
D.戴上防噪声的耳塞
【答案】C
【解答】解:A、建筑工地上噪声大的工作要限时,属于在声源处减弱噪声,故A不合题意;
B、市区内汽车禁鸣喇叭,属于在声源处减弱噪声,故B不合题意;
C、市区交通繁忙的路段安装隔音屏,属于传播过程中减弱噪声,故C符合题意;
D、戴上防噪声的耳塞,属于在人耳处减弱噪声,故D不合题意。
故选:C。
8.雨后的夜晚,当迎着月光时,为了避让水洼,不要走地面上较亮的地方,下列光路中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,即水洼发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水洼处亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面,故ACD错误,B正确。
故选:B。
9.如图所示,小明同学用一只新买的激光笔照射水面,在竖直的白墙上出现红点B,现欲使B点下移到B′,下列方法可行的是( )
A.保持入射光线方向不变,水面上升
B.保持入射光线方向不变,水面下降
C.保持水面不变,入射光线MO绕点O沿顺时针方向转动
D.保持水面不变,将入射光线MO向左平移适当距离
【答案】A
【解答】解:由于入射光线不变,即入射角不变,则折射也不发生改变,因此过B′点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,如图所示:
显然入射光线不变,欲使B点下移至B′,水面需上升。
故选:A。
10.如图所示,一平面镜垂直于凸透镜的主光轴,位于凸透镜的2倍焦距处,在平面镜和凸透镜之间有一发光棒,当发光棒来回移动的过程中,处于某一位置时,整个系统成像的情况中不可能出现的是( )
A.一个实像和两个虚像 B.一个实像和一个虚像
C.两个虚像,无实像 D.两个实像和一个虚像
【答案】C
【解答】解:物体在凸透镜的焦点之内时,将在左侧成正立的虚像,物体在平面镜内也会成虚像,光线经平面镜反射后经过凸透镜又会成实像,所以此时系统成像的情况是一个实像和两个虚像,故A项有可能;
物体在焦点上时,物体通过平面镜成正立的虚像,通过凸透镜不能成像,但经过平面镜反射后的光线经凸透镜成实像,所以可以成一个实像和一个虚像,故B项有可能;
物体在焦点与平面镜之间时,即f和2f之间时,通过凸透镜成倒立、放大的实像,通过平面镜成正立的虚像,经平面镜反射后的光线通过凸透镜成实像,所以此时成两个实像和一个虚像,故D项有可能;
综上所述,无论何种情况,都能成实像,故C项不可能,符合题意。
故选:C。
11.如图,小敏在家中做凸透镜成像实验,墙上出现一个倒立、缩小清晰的像。下列说法正确的是( )
A.墙上所成的烛焰像是虚像
B.手和透镜的影子是光的反射形成的
C.若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子大小不变
D.若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,能再次呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【解答】解:A、由题意可知,墙上出现一个倒立缩小清晰的像,根据凸透镜成像规律可知应得到倒立缩小的实像,故A错误;
B、手和透镜的影子是光的直线传播形成的,不是光的反射形成的,故B错误;
C、若透镜不动,蜡烛远离透镜,手和透镜的影子变小,故C错误;
D、由凸透镜成像的规律知蜡烛经凸透镜成倒立缩小的实像,此时物距u>2f,若蜡烛不动,透镜靠近蜡烛,在f<u<2f还能成倒立放大的实像,即能再次呈现清晰的烛焰像,故D正确。
故选:D。
12.如图所示是平静的海面上,一条特瓦利鱼突然跃出海面捕食乌燕鸥的情景。特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是( )
A.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方
B.乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的下方
C.乌燕鸥的实像,像在鸟燕鸥的上方
D.乌燕鸥的实像,像在乌燕鸥的下方
【答案】A
【解答】解:特瓦利鱼在水中看见水面上方的乌燕鸥,是乌燕鸥反射的光斜射到水面时发生折射,由于折射角小于入射角,折射光线进入特瓦利鱼眼睛,特瓦利鱼逆着光的方向看到的是乌燕鸥变高了的虚像。故特瓦利鱼在水中看到水面上方的乌燕鸥的实质是乌燕鸥的虚像,像在乌燕鸥的上方。
故选:A。
13.耍社火是我国民间的一种民俗娱乐活动,耍社火过程中,往往用敲锣和击鼓来助兴,下列说法正确的是( )
A.人们能区分锣声和鼓声,主要是它们的音色不同
B.越用力敲击锣面,锣面振动幅度会越大,发出声音的音调越高
C.锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到,说明声音传播不需要时间
D.围观的一些小孩捂住耳朵,是为了在传播过程中减弱噪声
【答案】A
【解答】解:A、能区分锣声和鼓声,主要是它们的音色不同,故A正确;
B、用力敲击锣面,锣面振动幅度会越大,发出声音的响度越大,故B错误;
C、锣鼓声响起时远近不同的观众都能听到,说明声音传播需要时间,故C错误;
D、小孩捂住耳朵,是为了在人耳处减弱噪声,故D错误。
故选:A。
14.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.入射角等于30° B.折射角等于50°
C.MM′的右侧是玻璃 D.NN′是界面
【答案】C
【解答】解:根据反射定律知,反射角等于入射角,所以水平方向的直线NN′为法线,竖直方向的直线MM′为界面;
由图中光线与界面的夹角为60°可知,入射角为60°,则反射角也为60°。
由图可知折射光线与法线的夹角为90°﹣50°=40°,所以折射角为40°.则MM′的右边是玻璃。
故选:C。
15.下列关于人体感觉器官的叙述中,正确的是( )
A.图甲中角膜、房水、晶状体和玻璃体组成了眼的折光系统,外界物体成像在玻璃体上
B.图乙中鼓膜损伤会造成神经性耳聋,从而引起听力下降
C.图丙中形态、结构各异的组织由细胞分化而来,因此皮肤是人体的上皮组织
D.图丁中嗅觉感受器接受刺激,引起神经冲动传至大脑皮层的嗅觉中枢,产生嗅觉
【答案】D
【解答】解:A.眼的折光系统由角膜、房水、晶状体和玻璃体组成,外界物体成像在视网膜上,A错误。
B.鼓膜损伤会造成传导性耳聋,不是神经性耳聋;神经性耳聋多由耳蜗、听神经或听觉中枢病变引起,B错误。
C.皮肤是人体最大的器官,C错误。
D.嗅黏膜上的嗅觉感受器接受刺激,产生的神经冲动传至大脑皮层的嗅觉中枢,产生嗅觉,D正确。
故选:D。
二.填空题(共9小题,每空1分,共24分)
16.如图所示,点光源S通过平面镜MN所成的像是S',∠NOS=30°,现让平面镜MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°。
(1)在上述过程中,像点运动轨迹的形状为 。
A.直线
B.圆弧
C.是曲线,但不一定是圆弧
(2)上述过程中,像点运动的路程是图中线段SS'长度的 倍。(要求保留两位小数)
【答案】(1)B;(2)1.05。
【解答】解:(1)使MN绕过O点并垂直于纸面的轴沿图中箭头方向转过30°,以平面镜为参照物,S以O点为圆心做圆周运动,S的运动轨迹为圆弧,根据平面镜成像特点可知,S的像S′的运动轨迹也是一段圆弧;
(2)已知像点运动轨迹的形状为圆弧,连接AS′,则三角形S′OS为正三角形,则∠S′OS=60°,S′S=SO,
则,
1.05,
故答案为:(1)B;(2)1.05。
17.(1)一束光线BO从空气斜射到玻璃中,在界面处发生了反射和折射。如图甲所示,反射角是 度,空气在界面的 侧,(填“上”“下”“左”或“右”侧)
(2)如图乙所示,雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走较暗的地面。这是因为光在水洼处发生 (填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】(1)50;右;(2)镜面反射。
【解答】解:(1)由图可知,虚线为法线,BO射向界面,因此BO为入射光线,
入射角是指入射光线与法线的夹角,所以入射角为90°﹣40°=50°,
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射角为50°;
反射角是指反射光线与法线的夹角,则OA为反射光线,OC为折射光线;
由图可知,折射角为90°﹣70°=20°,
根据光的折射规律可知,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,所以空气在界面的右侧。
(2)由图乙可知,迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面。
故答案为:(1)50;右;(2)镜面反射。
18.如图,S为小电珠,它发出的光可看作由一点发出的。S正对圆孔,到孔的距离为2L,透过圆孔的光在后面的光屏上得到一个圆斑,圆斑的直径是圆孔直径的2倍。若在孔上嵌一凸透镜,则光屏上立刻出现一个清晰的亮点,则该透镜的焦距 ,(选填“2L”、“L”或者“4L”,下同)圆孔与光屏之间的距离可能为 。
【答案】L;2L。
【解答】解:根据凸透镜成像规律得u=2f时,v=u=2f,由小孔成像原理及圆斑的直径是圆孔直径的2倍,可知光屏到圆孔的距离为2L,由“在孔上嵌一凸透镜光屏上立刻出现一个清晰的亮点”,可知亮点是发光点的像,得u=v,2L=2f,则透镜的焦距为f=L。
故答案为:L;2L。
19.小明同学在水塘中看到形状特殊的“虾”,如图所示,他看到的“虾”并不是真正的虾,其实是由于光的 而形成的 (填“实”或“虚”)像,真正的虾在水中 (填“C”“D”“E”或“F”)点,他用激光笔从A点向 (填“B”“C”“D”“E'”或“F”)处射出光束,即可把虾照亮。
【答案】折射;虚;E;B。
【解答】解:根据光的折射现象可知,他看到的“虾”是因为光的折射而形成的虚像,真正的虾在水中更深的位置,即在E处。
根据光路的可逆性,他用激光笔从A点向B处射出光束,即可把虾照亮。
故答案为:折射;虚;E;B。
20.如图所示的装置,用力F按压平面镜之间的桌面时,经两平面镜反射后照到墙面上的光点位置将 (选填“上升”、“不变”或“下降”);这个实验说明力能改变物体的 。桌子受力作用后发生的形变不易观察,通过观察经平面镜反射后光点的位置变化证明桌子发生了形变的科学方法是 (选填“类比法”或“转换法”)。
【答案】下降;形状;转换法。
【解答】解:①用力F按压平面镜之间的桌面时,桌面中间变形下降,两个平面镜将向中间倾斜,光束的入射角减小,由光的反射定律可知,光点会在平面镜上由上向下移动,光束的位置相对降低,照到墙面上的光点位置将下降;
②用力F按压平面镜之间的桌面,桌面发生形变,这个实验说明力能改变物体的形状;
③桌子受力作用后发生的形变不易观察,通过观察经平面镜反射后光点的位置变化证明桌子发生了形变的科学方法是转换法。
故答案为:下降;形状;转换法。
21.如图甲是形状相似的三个钢笔笔套,它们的唯一不同就是长度不一样,小科同学发现:从左往右依次口吹这三个笔套时,发出声音的音调越来越低,请回答下列问题:
(1)吹笔套时发出声音,是由于 振动产生的。
(2)小科在课余时间利用相同的科学原理制作了一个竹笛如图乙,在竹管开口①处向管内吹气时,竹笛可以发出美妙的笛声,推拉铁丝环⑥时,可以改变笛声的音调,则当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时,竹笛发声音调最低的位置是 (选填“a”、“b”或“c”)。
【答案】(1)空气柱;(2)c。
【解答】解:(1)吹笔套,是笔套中的空气柱振动从而发出声音;
(2)空气柱的长短影响振动的快慢,空气柱越短振动越快,音调越高,空气柱越长振动越慢,音调越低;所以,竹笛发声音调最高的位置是a,音调最低的位置是c。
故答案为:(1)空气柱;(2)c。
22.如图是生活中常见的两种窗户,甲图窗户可在直线轨道上左右平移,乙图窗户可绕固定轴转动,如果你站在窗户前,能通过玻璃看到你的像,若将甲图窗户左右平移打开,则你在P窗户中的像将 (选填“随”、“不随”)窗平移;你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】不随;变大。
【解答】解:平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,将甲图窗户左右平移打开,对称轴的位置没有变,由于物体的位置不变,则像的位置不变,因此你在P窗户中的像将不随窗平移。
若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则A点与平面镜的距离变大,则A点在Q窗中的像与平面镜的距离也变大,故窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将变大。
故答案为:不随;变大。
23.透镜的焦距f的长短标志着折光本领的大小,焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用φ表示,即φ。如果某透镜的焦距是0.5m,它的焦度就是:φm=2m。平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,400度远视镜片的透镜角度是4m﹣1,它的焦距是0.25m。
注意:凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
如图所示是小明的眼睛看物体时的成像情况,则他的眼病是 ,需要用来矫正的透镜是 。若他所戴眼镜镜片的焦距为0.2m,则该镜片的焦度为= m﹣1,度数为 度。
【答案】近视眼;凹透镜;5;500
【解答】解:由图可知,远处物体成像在视网膜前面,所以患的是近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应配戴发散透镜,即凹透镜,使光线推迟会聚;
因为焦度Φ,此透镜的焦距是0.2m,它的焦度Φ5m﹣1;
因为眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值,
所以镜片的度数为﹣500度;
故答案为:近视眼;凹透镜;5;﹣500。
24.如图所示为光从空气斜射入水中的光路图,则反射角等于 ˚,折射角等于 ˚。
【答案】50;35
【解答】解:由图可知,入射光线与镜面之间的夹角为40°,则入射角为90°﹣40°=50°,反射角等于入射角,所以反射角为50°;
折射光线与法线之间的夹角即折射角为:90°﹣55°=35°。
故答案为:50;35。
三.实验探究题(共3小题,每空2分,共30分)
25.某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成形状可改变的水透镜进行以下探究实验,装置如图所示。
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,先在两个透明长方体玻璃容器中喷入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜制成水透镜,再将其放在两个玻璃容器之间,如图甲所示。让一束光沿箭头方向射入玻璃容器,经水透镜折射后光将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴,使用蚊香烟雾的原因是 。
(2)图乙中烛焰清晰的像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,应将水透镜 (选填“向上”或“向下”)移动。
次数
1
2
3
4
5
物距(cm)
30.0
15.0
10.0
7.5
6.0
像距(cm)
6.0
7.5
10.0
15.0
30.0
(3)保持水透镜的形状不变,依次改变蜡烛的位置,并移动光屏呈现清晰的像,记录数据如表所示。根据表中数据可推断此水透镜的焦距为 cm。
【答案】(1)偏向;显示光路;
(2)向下;
(3)5.0。
【解答】解:(1)由图可知,将水注入橡皮膜制成一个水透镜,水透镜相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,经透镜折射后折射光线将向主光轴方向偏离;在玻璃容器中充入蚊香烟雾,当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径;
(2)根据光线过光心不改变方向,像在光屏的上方。为使像在光屏的中心位置,蜡烛向上移动,或凸透镜向下移动,或光屏向上移动;
(3)由第3组数据可知,物距u=10.0cm时,像距v=10.0cm,此时成倒立、等大的实像,且u=v=2f,故水透镜的焦距:fu10.0cm=5.0cm。
故答案为:(1)偏向;显示光路;
(2)向下;
(3)5.0。
26.如图甲所示,小明在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,在底部可形成光斑1。当小明逐渐往杯中加酒精时,发现光斑的位置发生变化,偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学科学知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关。
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关。
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)为验证猜想1,小明的操作是向水中加酒精来探究,认为是液面高度增加改变了偏折比,小华不赞同该结论,请你指出小明错误之处: 。
(2)纠正过后,小明继续探究猜想一。在介质种类相同时,向图甲中加水多次改变液面高度,发现入射角大小不变时,折射角的大小不变,即“偏折比”不变。请在图乙画出:水面高度增加h后,激光折射光路图,并标明底部光斑2的位置。
(3)为验证猜想2,小明只将图甲中的水换成酒精。如图丙所示,酒精的高度小于水的高度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,酒精对光的“偏折比” (填“等于”或“不等于)水对光的“偏折比”。
(4)为了验证猜想3,小明在图甲装置中先后以相同入射角射入红色和蓝色的激光,杯底光斑位置如图丁所示,则 光的“偏折比”大。
【答案】(1)未控制变量,存在液面高度和液体种类两个变量;
(2);(3)不等于;(4)红。
【解答】解:(1)为验证猜想1,小明的操作是向水中加酒精来探究,认为是液面高度增加改变了偏折比,小华不赞同该结论,请你指出小明错误之处:未控制变量,存在液面高度和液体种类两个变量;
(2)在介质种类相同时,向图甲中加水多次改变液面高度,发现入射角大小不变时,折射角的大小不变,即“偏折比”不变,如下图所示:
;
(3)水中的折射角大于酒精中的折射角,由于入射角相同,则在相同条件下,酒精对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小;
(4)光线的入射角和入射点不变,红、蓝色激光的折光线,如图2,
由图2可知:红色激光的折射角大于蓝色激光的折射角,由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:红光的“偏折比”大。
故答案为:(1)未控制变量,存在液面高度和液体种类两个变量;
(2);(3)不等于;(4)红。
27.小蛟在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、焦距f=15cm的凸透镜、光屏依次安装在光具座上。
(1)如图甲所示,移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图乙中的 ,利用此原理可以制成 。(选填“照相机”“幻灯片”或“放大镜”)。
(2)若小蛟想让蜡烛火焰的像成在光屏中心,应向 (选填“上”或“下”)调节凸透镜。
(3)保持凸透镜位置不动,小明又把蜡烛放在距凸透镜19cm处,发现在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到清晰的像,原因可能是 。为了解决这个问题,聪明的小川拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处,再在光具座上移动光屏,光屏上出现了清晰的像。则小川拿起的眼镜是 (选填“近视镜”或“远视镜”)。
(4)为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是 。(填写选项)
A.近视眼,镜片I
B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片I
D.远视眼,镜片Ⅱ
(5)将蜡烛从23cm刻度线处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图象如图丙所示,则像距v与t的大致变化关系为丁图中的 。(填写选项)
【答案】(1)D;照相机;(2)下;(3)像在100cm之外;远视镜;(4)A;(5)C。
【解答】解:(1)已知凸透镜的焦距为15cm,由图甲可知,物距为40cm,则u>2f,所以,凸透镜成倒立缩小的实像,这个像是图乙中的D,利用此原理可以制成照相机;
(2)实验过程中,蜡烛在光屏上的像偏上,要使光屏上的像呈现在光屏的中央位置,使蜡烛向上移动,或使凸透镜向下移动,或把光屏向上移动,为了使像仍成在光屏的中央,所以本题应向下调节凸透镜;
(3)把蜡烛放在距凸透镜19cm处(即u=19cm),物距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成实像,根据图丙可知,像可能在100cm之外,所以在光具座上无论怎样移动光屏,都找不到清晰的像;实验中,小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处,在光具座上移动光屏,光屏上出现了清晰的像,即说明该眼镜对光线有会聚作用(使光线提前会聚而成像在光屏上),故这副眼镜是凸透镜,即是远视眼镜;
(4)由图乙可知,某人看远处物体时,像成在了视网膜的前方,所以是近视眼,需要配戴对光线具有发散作用的凹透镜矫正,由图可知,镜片Ⅰ是凹透镜,镜片Ⅱ是凸透镜,故应佩戴Ⅰ,故选:A;
(5)当物距大于焦距时凸透镜成的是实像;将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距变大,像距则变小,成实像时,像距大于一倍焦距,故图象为C图。
故答案为:(1)D;照相机;(2)下;(3)像在100cm之外;远视镜;(4)A;(5)C。
四.解答题(共3小题)
28.(5分)为响应国家节能减排的号召,现向广大同学征集——为学校设计《地下球馆补充采光项目图纸》。地下球馆的篮球场是最热门的区域,为保证篮球场有充足的光照,小山使用平面镜改变光路,如图甲所示。
【方案设计】小海提出小山的方案中光线直接进入人眼会造成眩晕,并给出方案乙:先使用平面镜改变光路后,让光线斜射到球场顶端,再经过漫反射后再照射到篮球场,光路如图乙所示。
(1)为了让更多光线射到球场,漫反射区域的墙面有何要求。 。(写出1点即可)
(2)请在图乙中根据所给的光路,确定并画出平面镜的位置。
【方案改进】
(3)某同学指出方案乙仍存在缺陷,为将该设计真正投入使用,现向同学们征集改进方法。请描述待改进细则,并给出相应的改进方法。
《地下球馆补充采光项目改进方案征集表》
待改进细则
改进方法
环境光线较弱时,室内补光不足。
增加平面镜
【答案】(1)①白色;②较粗糙;(2)见解析;(3)太阳光的入射角度会随时间不断变化;设计自动装置,使平面镜随太阳光的角度而转动。
【解答】解:(1)漫反射区域的墙面要比较粗糙,这样才可以将太阳光向各个方向反射;同时墙面最好是白色,因为白色可以反射所有色光;
(2)作入射角和反射角的角平分线,这就是法线,过入射点作与法线垂直的线段,这就是平面镜的位置,如图所示:
(3)待改进的细则有:太阳光的入射角度会随时间不断变化;改进方法有:设计自动装置,使平面镜随太阳光的角度而转动。
故答案为:(1)①白色;②较粗糙;(2)见解析;(3)太阳光的入射角度会随时间不断变化;设计自动装置,使平面镜随太阳光的角度而转动。
29.(5分)如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)画出A点发出经过B点的光路图;
(2)A点与水面相距3m,若光斑B向右移动了2m,说明水位 (选填“上升”或“下降”)了 m。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)先通过水面作出发光点A的对称点A′,连接A′B交平面镜于点O(O为入射点),连接AO,则AO为入射光线,OB为反射光线;如下图所示:
(2)若光斑B向右移动了2m,移动到E点,如下图所示:
由题意和平行四边形知识可得:BE=OF=2m,
因为从A点发出的一束与水平面成45°角,则△FGO为直角三角形,
所以CGOF2m=1m,则说明水位下降了1m。
故答案为:(1)见上图;(2)下降;1。
30.(6分)小州所在学校七年级要开展“自制学校LOGO投影灯”的项目学习,包括LOGO灯的设计、模型制作、评价交流等三个环节。
(1)【设计】项目小组利用凸透镜来制作投影灯,其基本原理如图1所示,通过凸透镜将透明图标上的彩色图案呈现在墙壁上。为了使投影效果最佳,下列投影灯内部结构设计最合理的是 。
(2)LOGO投影灯中需要凸透镜,如图2,小州利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是 。
(3)如图3,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度处,光屏和蜡烛分别在凸透镜的两侧,光屏上能呈现清晰的像。保持凸透镜位置不变,将蜡烛从光具座20cm刻度处移到25cm刻度处时,若要在光屏上观察到清晰的像,光屏应从80cm刻度处向 (填“左”或“右”)移动。
(4)继续保持透镜位置不变,当蜡烛移至40cm刻度处时,如图4所示,则人眼在 (填“a”、“b”或“c”)处能观察到蜡烛清晰的像。
(5)【评价】在制作之前,需要制定评价量表,因为评价量规是作品制作的引领和依据。请将表中空白处补充完整。
自制LOGO投影灯评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
清晰度
①
②
图像不清晰
可调性
图像大小可调节
③
图像无法调节大小
美观度
造型美观
造型一般
造型不美观
(6)【制作】设计好正确的内部结构,同学们用黑色纸盒子做灯的主体,将光源、透镜和图标安装在盒子中,打开光源,在墙壁上进行测试。一个小组发现他们制作的LOGO投影灯在墙壁上的图像大小是可以调节的,但在调节的过程中像却模糊了。请你说说其中的原因并提出可行的改进方案 。
(7)除了投影灯,我们还能用凸透镜制作很多产品。例如市场上有一款可以将物体放大的手机微距镜头,如图5,它是由2片完全一样的凸透镜组成。镜头夹在手机上后,拍照获得正立放大的照片。已知凸透镜的焦距是5厘米。如图6,两片凸透镜通过螺纹拧紧贴合后,拍照时镜头距离物体1.5厘米才能拍清楚。如图7,甲、乙、丙、丁是凸透镜成像的原理图,请根据信息,从中选取2幅图解释微距镜头中两片凸透镜的成像原理,并说明原因。(注明:甲、乙、丙、丁可以重复选择) 。
【答案】(1)A;(2)C;(3)右;(4)b;(5)图像清晰;图像清晰;图像大小可调节;(6)物距没有调节,成像不清晰;改进方案:图标与透镜之间的距离可调节;(7)第1个透镜成正立放大的虚像,对应是图丙;第2个透镜物距大于1倍焦距,小于2倍焦距,成倒立放大的实像,对应的是丁图。
【解答】解:(1)投影灯工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以广告片位于镜头一倍焦距和二倍焦距之间;要使投影清晰,需要图标更亮一些,所以应将图标放在光源与镜头之间,故A正确;
(2)利用太阳光测量凸透镜焦距,应让凸透镜正对太阳光,白纸应与凸透镜平行,来回移动透镜,找到最小最亮的光斑,光斑到透镜中心的距离即为焦距,应选择C;
(3)如图3,将凸透镜固定在光具座的50cm刻度处,光屏和蜡烛分别在凸透镜的两侧,且成清晰的像,物距等于像距,说明都位于2倍焦距处,说明焦距是15cm;保持凸透镜位置不变,将蜡烛从光具座20cm刻度处移到25cm刻度处时,物体靠近了透镜,若要在光屏上观察到清晰的像,光屏应从80cm刻度处向右移动;
(4)继续保持透镜位置不变,当蜡烛移至40cm刻度处时,此时物距是10cm,物距小于1倍焦距15cm,成正立放大的虚像,必须透过透镜进行观察虚像;如图4所示,则人眼在b处能观察到蜡烛清晰的像;
(5)根据表格中的评价标准,无论优秀还是合格,像必须清晰;大小必须可以调节;
(6)用黑色纸盒子做灯的主体,将光源、透镜和图标安装在盒子中,透镜和图标的距离不可以改变,只改变透镜到光屏的距离,像的大小可以调节,但像距改变时,必须改变物距,才能成清晰度的像;
(7)拍照时镜头距离物体1.5厘米才能拍清楚,而焦距是5cm,物距小于1倍焦距,说明第1个透镜成正立放大的虚像,对应是图丙;
第1次成像后在1倍焦距以外,两片凸透镜通过螺纹拧紧贴合,此时物距大于1倍焦距,小于2倍焦距,成倒立放大的实像,对应的是丁图。
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