内容正文:
2025年秋学期八年级期中学情调查
物理试题
(考试时间:90分钟 满分:100分)
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意。本题有12小题,每小题2分,共24分)
1. 斑马身上的条纹非常醒目,条纹有什么作用呢?科学家提出“防虫说”“防猎杀说”“条纹说”三种假说,就科学家的这一行为属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
2. 下列民族乐器中哪种乐器的发声原理与其它三种不同( )
A. 唢呐 B. 埙 C. 铜锣 D. 竹笛
3. 东汉哲学家王充在《论衡》中提到:“天将雨,琴弦缓”。环境潮湿时,琴弦振动变慢,发出的琴声( )
A. 响度变小 B. 响度变大 C. 音调变低 D. 音调变高
4. 如图所示,下列现象不能说明声音的产生原因的是( )
A. 正在发声的音叉轻轻插入水里,水花飞溅
B. 用土电话可以实现的对话
C. 乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
D. 正在发声的音叉触及面颊有震感
5. 南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A. 实像,像的大小不变 B. 实像,像的大小变大
C. 虚像,像的大小不变 D. 虚像,像的大小变大
6. 下列现象中与“杯弓蛇影”形成原理相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 林间树影
C. 水中倒影 D. 筷子弯折
7. 如图所示,小明将一小玩偶放在靠墙的玻璃台面上,打开壁灯,观察到好几个“玩偶”。关于这些“玩偶”的形成,下列说法中不正确的是( )
A. 乙是丙的影子 B. 甲是玩偶的影子
C. 丙是玩偶经玻璃所成的像 D. 乙是甲经玻璃所成的像
8. 如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A. 灿烂的烟花不是光源 B. 人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C. 烟花看起来五颜六色是光的色散现象 D. 爆竹声与绚烂的光的传播都不需要介质
9. 如图所示,射水鱼发现水面上方树叶上停留的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,下图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路图是( )
A. B.
C. D.
10. 如图是一束白光沿BD方向射向三棱镜,在右侧光屏形成了彩色光带MN。下列说法正确的是( )
A. M和N两处的光线不能在真空中传播
B. 若物体放在B处,从右侧透过棱镜观察到像可能在C处
C. 三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强
D. M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜主光轴入射,N处光线测出的焦距更小
11. 如图甲所示,自行车尾灯本身并不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当来自后方汽车的灯光照在它上面时,它能将光反射回去,以引起司机的注意。图乙中,当增大入射光的入射角时,下列说法中正确的是( )
A. CD光与水平镜面的夹角将减小
B. 光BC和CD的夹角将增大
C. 光BC与水平面的夹角将增大
D. D点将要向下移动
12. 探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,蜡烛和光屏间的距离是60cm,当凸透镜在某一位置时,光屏上成清晰的像,只将凸透镜向蜡烛移动10cm后,光屏再次呈现烛焰清晰的像.下列说法正确的是( )
A. 第一次的像是缩小的像 B. 第二次成的像可能是等大的
C. 第二次成的像一定比第一次小 D. 凸透镜的焦距可能是8cm
第二部分 非选择题(共76分)
二.填空题(本题有9小题,每空1分,共27分)
13. 如图所示,古琴演奏家在演奏名曲《高山流水》时,左、右手相互配合,左手按弦取音,右手弹弦出音,弹奏时左手按压琴弦的不同位置,这是为了改变琴弦发出声音的________;琴声通过________传入观众的耳朵,观众是根据________判断声音是古筝发出的。
14. 如图所示的是一个噪声监测仪,监测仪上显示的数字反映声音的_________________(选填“响度”“音调”或“音色”)。当附近有渣土车驶过时,监测仪上的数值将_________________(选填“增大”或“减小”)。利用噪声监测仪________________(选填“能”或“不能”)直接减弱噪声。
15. 古诗词是中华传统文化的精髓之一,其中蕴含许多物理知识。《春山夜月》中写道:“掬水月在手,弄花香满衣”,手中“月”是________(虚/实)像,属于光的________现象;《小儿垂钓》中写道:“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”,“遥招手”是在________处控制噪声的。
16. 如图所示,小华进行“看得见的声音”的实验。在两端开口的圆筒的一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一块小平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中,当激光笔发出的一束光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。从各个角度都能看到光屏上的光斑,说明光射到光屏发生了________。实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,该现象说明声音是由物体________产生的,同时也说明声音具有________。
17. 2025年3月13日,北京天空出现日晕景观,太阳好似自带彩色光环,十分震撼,如图所示.这是一种罕见的天象,“彩色光环”是光透过高空云层中的冰晶________(选填“反射”或“折射”)形成的,这种现象说明太阳光________(选填“是”或“不是”)单色光。我们所看到的太阳实际上是光穿过大气层时________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)所形成的虚像。
18. 用不同的透镜靠近物体进行观察,现象如图所示,则甲图中的透镜是________透镜,乙图中的透镜是________透镜,乙图中的透镜属于_______(远/近)视眼镜。
19. 利用太阳光测量凸透镜的焦距时,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,小明将刻度尺的一端支于水平地面上,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子长度最________,这时尺的方向就与太阳光的方向_________(平行/垂直)。
(2)如图乙,当在纸上呈现并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l,然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距f_________(>/=/<)l。
20. 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,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”或“不随”)窗户平移;若你将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则你与你在Q窗中的像之间距离将______(选填“变大”“变小”或“不变”),且你在Q窗中的像与在右侧R窗中的像大小______(选填“相等”或“不相等”)。
21. 如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离________(大于/小于/等于)B点到水面的距离;往水槽内注水,此时折射光射到右壁上的C点,反射光射到右壁上的D点,C点在B点的__________(上/下)方,测得A、D之间的距离是4cm,则,水面上升了__________cm。(点A、B、C、D未在图中标出)
三、解答题:(本题有8小题,共49分)
22. 根据要求完成下列作图。
(1)如图甲,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线。
(2)如图乙,请在图中根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像。
(3)如图丙,请作出相应的折射光线或入射光线。
23. 小明做“探究真空是否能传声”的实验,如图所示:
(1)如图所示把正在发声的电铃放在玻璃罩内,在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中,会听到声音的变化情况是__________;
(2)打开阀门,让空气逐渐进入玻璃罩内,又会听到声音的变化情况是__________;
(3)由此推测:玻璃罩内空气越少,传出的声音越__________,如果玻璃罩内被抽成真空后,就听不到电铃响铃的声音了。
(4)结论:_______;
(5)该实验中主要用到的研究问题的方法是__________。
A. 建立模型 B. 理想实验 C. 转换法
24. 某校研究性学习小组进行了一组光学实验活动。
(1)如图甲,将红、绿、______三种色光照白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
(2)如图乙,小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、三个小孔和人眼调到_______。
(3)如图丙,某小组用带孔的纸板、蜡烛、光屏等器材探究小孔成像的规律,为让实验效果更明显,应该在_______(明亮/黑暗)的环境中进行实验;实验中可以看到烛焰在半透明膜上成的是_______(正立/倒立)的实像。
(4)如图丁,是_______(日食/月食)成因的示意图,说明了光在均匀介质中______。
25. 在学习“光的反射”一节内容时,某小组经历了以下探究过程。
(1)如图甲,“初识光的反射”实验时,为了观察到不同角度的入射光照射到平面镜上反射的情况,小华设计了两种方案,比较合理的做法是_______(A/B)
A. 保持激光发射器上和入射点位置不变,让激光发射器绕点旋转
B. 保持入射点位置不变,改变激光发射器位置
(2)在图甲所示的状态下,如果保持激光发射器上的位置不变并让激光发射器绕该点逆时针旋转一小角度,会发现光屏上光斑位置会_______(上移/不变/下移);如果保持平面镜上入射点位置不变,在同一平面内改变激光发射器位置使入射光线和平面镜的夹角变大,发现光屏上的光斑消失,则向_______(上/下)移动光屏可以在光屏上重新看到光斑。
(3)如图乙所示,白板与平面镜的夹角为60°,此时在白板上可以观察到入射光线,但是没有看到反射光线,原因是________,经过适当操作后,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面夹角为________,实验表明:反射光线、入射光线和法线_______。
(4)实验中,若白板上呈现的光线不清晰,可采取的措施是_______。
26. 利用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)在玻璃板前放置棋子A,将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在棋子________(A/B)这一侧观察,直至B与A的像完全重合,由此可得结论:像与物大小______。
(2)在步骤(1)的基础上,分别标出B与A的位置并测量其到玻璃板的距离,发现:像与物到玻璃板的距离______(相等/不等)。
(3)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代棋子B,然后______(直接/隔着玻璃板)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是_______像。
(4)当把棋子A靠近玻璃板时,棋子A在玻璃板中所成像的大小将______(变大/不变/变小)。
(5)实验过程中,小华仔细观察,发现棋子A的像有重影,产生这一现象的可能原因是_______。
(6)小华又换用大小不等的几组棋子,再做了几次实验,目的是_______。
27. 小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
28. 小强用焦距为15cm的凸透镜做探究“凸透镜成像的规律”的实验:
(1)小强发现用此凸透镜看远处物体时,可以看见倒立、缩小的像;用该凸透镜看自己的指纹时,能看见正立、放大的像。由此猜想:凸透镜成像的特点可能与______有关;
(2)小强点燃蜡烛,调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使______中心、光屏中心在凸透镜的主光轴上,使像成在光屏中央;
(3)小强将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、______(放大/缩小/等大)的实像;
(4)保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向______(左/右)移动;实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中央,应将透镜向______(上/下)移动;
(5)保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到40cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小强的眼睛在凸透镜的______侧,可观察到烛焰的像;
(6)当光屏上出现清晰的像时,小明用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上______(仍能/不能)成烛焰完整的像,此时的像比原来______(亮/暗)。
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2025年秋学期八年级期中学情调查
物理试题
(考试时间:90分钟 满分:100分)
第一部分 选择题(共24分)
一、选择题(每题4个选项中只有1个符合题意。本题有12小题,每小题2分,共24分)
1. 斑马身上的条纹非常醒目,条纹有什么作用呢?科学家提出“防虫说”“防猎杀说”“条纹说”三种假说,就科学家的这一行为属于科学探究中的( )
A. 问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
【答案】A
【解析】
【详解】科学家对于斑马身上的条纹的作用,提出“防虫说”“防猎杀说”“条形说”三种假说,针对观察到的现象,提出想要探究的问题并作出初步假设,属于科学探究中的“”问题”环节,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列民族乐器中哪种乐器的发声原理与其它三种不同( )
A. 唢呐 B. 埙 C. 铜锣 D. 竹笛
【答案】C
【解析】
【详解】声音是由物体的振动产生的。唢呐是空气柱振动发声;埙是空气柱振动发声;铜锣是锣面振动发声;竹笛是空气柱振动发声;由此可知,铜锣是锣面振动发声,其他三者是由空气柱振动发声的,所以铜锣的发声原理与其它三种不同。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 东汉哲学家王充在《论衡》中提到:“天将雨,琴弦缓”。环境潮湿时,琴弦振动变慢,发出的琴声( )
A. 响度变小 B. 响度变大 C. 音调变低 D. 音调变高
【答案】C
【解析】
【详解】声音是由物体振动产生的,琴声由弦的振动产生的,天降下雨时,琴弦潮湿,琴弦振动变慢,频率降低,则琴声的音调变低,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4. 如图所示,下列现象不能说明声音的产生原因的是( )
A. 正在发声的音叉轻轻插入水里,水花飞溅
B. 用土电话可以实现的对话
C. 乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开
D. 正在发声的音叉触及面颊有震感
【答案】B
【解析】
【详解】A.正在发声的音叉轻轻插入水里,水花飞溅,说明音叉在振动,能说明声音的产生原因,故A不符合题意;
B.用土电话可以实现 8m 的对话,说明固体可以传声,不能说明声音是由振动产生的,故B符合题意;
C.乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,说明音叉在振动,能说明声音的产生原因,故C不符合题意;
D.正在发声的音叉触及面颊有震感,说明音叉在振动,能说明声音的产生原因,故D不符合题意。
故选 B。
5. 南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A. 实像,像的大小不变 B. 实像,像的大小变大
C. 虚像,像的大小不变 D. 虚像,像的大小变大
【答案】C
【解析】
【详解】“和平桥”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,南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像的大小不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 下列现象中与“杯弓蛇影”形成原理相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 林间树影
C. 水中倒影 D. 筷子弯折
【答案】C
【解析】
【详解】“杯弓蛇影”是平面镜成像,由光的反射形成。
A.“雨后彩虹”是太阳光传播过程中被空气中的水滴折射而产生的色散现象,故A不符合题意;
B. “林间树影”是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C. “水中倒影”属于平面镜成像,其原理是光的反射,故C符合题意;
D.“筷子弯折”是光从水中斜射入空气中时发生偏折产生的现象,属于光的折射,故D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,小明将一小玩偶放在靠墙的玻璃台面上,打开壁灯,观察到好几个“玩偶”。关于这些“玩偶”的形成,下列说法中不正确的是( )
A. 乙是丙的影子 B. 甲是玩偶的影子
C. 丙是玩偶经玻璃所成的像 D. 乙是甲经玻璃所成的像
【答案】A
【解析】
【详解】AC. 丙是玩偶经玻璃台面反射所成的虚像,虚像无法形成影子,故乙不可能是丙的影子,故A错误,C正确;
B. 光沿直线传播,玩偶挡住射向墙面的光线,在墙上形成影子甲,因此甲是玩偶的影子,故B正确;
D. 乙是甲(影子)经玻璃台面反射所成的虚像,故D正确。
本题选择不正确的,故选A。
8. 如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A. 灿烂的烟花不是光源 B. 人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C. 烟花看起来五颜六色是光的色散现象 D. 爆竹声与绚烂的光的传播都不需要介质
【答案】B
【解析】
【详解】A.能自己发光的物体叫光源,烟花自身能够发光,属于光源,故A错误;
B.光在同种均匀介质中沿直线传播,人们能看到灿烂的烟花,是因为烟花发出的光沿直线传播进入人眼,故B正确;
C.烟花的五颜六色是由于烟花中添加了特殊的元素,这些物质在燃烧时会发出特定颜色的光,这不属于光的色散现象,故C错误;
D.声音的传播需要介质,真空不能传声,爆竹声是通过空气传播到人耳的,光的传播可以不需要介质,在真空中也能传播,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,射水鱼发现水面上方树叶上停留的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,下图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】射水鱼观察昆虫,光由昆虫(空气)传播至鱼眼(水),光路方向应为空气到水,根据光的折射定律,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;
A.图中光线传播方向为空气到水,水中的折射角小于空气中的入射角,故A符合题意;
B.图中光线传播方向为水到空气,故B不符合题意;
C.图中光线传播方向为水到空气,且空气中的折射角小于水中的入射角,不符合光的折射定律,故C错误;
D.图中光线在水面发生反射,未进入水中,故D不符合题意。
故选A。
10. 如图是一束白光沿BD方向射向三棱镜,在右侧光屏形成了彩色光带MN。下列说法正确的是( )
A. M和N两处的光线不能在真空中传播
B. 若物体放在B处,从右侧透过棱镜观察到像可能在C处
C. 三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力强
D. M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜主光轴入射,N处光线测出的焦距更小
【答案】D
【解析】
【详解】A. 光可以在真空中传播,故M和N处的光线能在真空中传播,故A错误;
B. 光通过三棱镜折射时向底边偏折,人眼逆着折射光线观察,看到的虚像向顶角方向偏移,物体在B处,像应在A处附近,故B错误;
C. 白光通过三棱镜后,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大,说明三棱镜对紫光的折射能力比对红光强,故C错误;
D. 由图可知M处光线偏折程度小,为红光,N处光线偏折程度大,为紫光。凸透镜对光有会聚作用,折射能力越强,焦距 越小。因为三棱镜对紫光(N处)折射能力强,同理凸透镜对N处光线折射能力也强,故N处光线测出的焦距更小,故D正确。
故选D。
11. 如图甲所示,自行车尾灯本身并不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当来自后方汽车的灯光照在它上面时,它能将光反射回去,以引起司机的注意。图乙中,当增大入射光的入射角时,下列说法中正确的是( )
A. CD光与水平镜面的夹角将减小
B. 光BC和CD的夹角将增大
C. 光BC与水平面的夹角将增大
D. D点将要向下移动
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据几何知识可知,和互补,根据光的反射定律可知,当增大入射光的入射角时,增大,则减小,因此BC光和CD光与水平镜面的夹角将增大,故AB错误,C正确;
D.当增大入射光的入射角时,C点向左移动,CD与水平镜面的夹角增大,即反射光线CD向上偏转,则D点向上移动,故D错误。
故选C。
12. 探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,蜡烛和光屏间的距离是60cm,当凸透镜在某一位置时,光屏上成清晰的像,只将凸透镜向蜡烛移动10cm后,光屏再次呈现烛焰清晰的像.下列说法正确的是( )
A. 第一次的像是缩小的像 B. 第二次成的像可能是等大的
C. 第二次成的像一定比第一次小 D. 凸透镜的焦距可能是8cm
【答案】A
【解析】
【详解】根据光路可逆,两次成像时物距像距互换,设第一次物距为,像距为,得……①
第二次的物距等于第一次的像距,故透镜向蜡烛移动10cm后,物距
故……③
联立式①③解得第一次的物距,像距。
故第二次的物距,像距。
A. 第一次,物距大于像距,成倒立缩小实像,故A正确;
B. 第二次,成倒立放大实像,故B错误;
C. 第一次成缩小像,第二次成放大像,第二次像更大,故C错误;
D. 由第一次成像规律:即,且即,解得,8cm不在该范围,故D错误。
故选A。
第二部分 非选择题(共76分)
二.填空题(本题有9小题,每空1分,共27分)
13. 如图所示,古琴演奏家在演奏名曲《高山流水》时,左、右手相互配合,左手按弦取音,右手弹弦出音,弹奏时左手按压琴弦的不同位置,这是为了改变琴弦发出声音的________;琴声通过________传入观众的耳朵,观众是根据________判断声音是古筝发出的。
【答案】 ①. 音调 ②. 空气 ③. 音色
【解析】
【13题详解】
[1]左手按弦的不同位置,改变弦的有效振动长度,会改变频率,从而改变声音的 音调。
[2]声音的传播需要介质,琴声通过空气传入观众耳中。
[3]不同发声体音色不同,观众是根据音色判断声音是古筝发出的。
14. 如图所示的是一个噪声监测仪,监测仪上显示的数字反映声音的_________________(选填“响度”“音调”或“音色”)。当附近有渣土车驶过时,监测仪上的数值将_________________(选填“增大”或“减小”)。利用噪声监测仪________________(选填“能”或“不能”)直接减弱噪声。
【答案】 ①. 响度 ②. 增大 ③. 不能
【解析】
【详解】[1][2][3]该装置是用来监测噪声强弱的仪器,故其测的是当时环境声音的响度,但噪声监测仪不能减弱噪声。当附近有渣土车驶过时,产生的噪声的响度变大,显示屏上的数值将增大。
15. 古诗词是中华传统文化的精髓之一,其中蕴含许多物理知识。《春山夜月》中写道:“掬水月在手,弄花香满衣”,手中“月”是________(虚/实)像,属于光的________现象;《小儿垂钓》中写道:“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”,“遥招手”是在________处控制噪声的。
【答案】 ①. 虚 ②. 反射 ③. 声源
【解析】
【详解】手中“月”是水面等效为平面镜所成的像,由平面镜成像规律可知其为虚像,属于光的反射现象;“遥招手”是避免发出声音,是在声源处控制噪声。
16. 如图所示,小华进行“看得见的声音”的实验。在两端开口的圆筒的一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一块小平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中,当激光笔发出的一束光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。从各个角度都能看到光屏上的光斑,说明光射到光屏发生了________。实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,该现象说明声音是由物体________产生的,同时也说明声音具有________。
【答案】 ①. 漫反射 ②. 振动 ③. 能量
【解析】
【详解】由于从各个角度都能看到光屏上的光斑,可知光射到光屏发生了漫反射。
对着圆筒发声时,橡皮膜随声音振动,带动平面镜振动使反射光位置变化,光屏上光斑变为曲线,故说明声音是由物体振动产生的。声音能使橡皮膜振动,说明声音具有能量。
17. 2025年3月13日,北京天空出现日晕景观,太阳好似自带彩色光环,十分震撼,如图所示.这是一种罕见的天象,“彩色光环”是光透过高空云层中的冰晶________(选填“反射”或“折射”)形成的,这种现象说明太阳光________(选填“是”或“不是”)单色光。我们所看到的太阳实际上是光穿过大气层时________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)所形成的虚像。
【答案】 ①. 折射 ②. 不是 ③. 折射
【解析】
【详解】[1]冰晶相当于三棱镜,光通过时会发生折射,进而分解成不同颜色的光(光的色散现象)。即日晕的 “彩色光环” 是光透过高空云层中的冰晶时发生折射形成的。
[2]光的色散现象说明太阳光不是单色光,而是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种色光组成的复色光。
[3]我们看到的太阳实际上是光穿过大气层时发生折射形成的虚像。因为大气层的密度不均匀,光在不均匀的介质中传播时会发生折射,使得我们看到的太阳位置与实际位置有偏差,形成虚像。
18. 用不同的透镜靠近物体进行观察,现象如图所示,则甲图中的透镜是________透镜,乙图中的透镜是________透镜,乙图中的透镜属于_______(远/近)视眼镜。
【答案】 ①. 凸 ②. 凹 ③. 近
【解析】
【详解】由甲图透镜成正立、放大的虚像,可知该透镜是凸透镜。由乙图透镜成正立、缩小的虚像,可知该透镜是凹透镜。因凹透镜可矫正近视眼,故乙图中的透镜属于近视眼镜。
19. 利用太阳光测量凸透镜的焦距时,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,小明将刻度尺的一端支于水平地面上,不断调节刻度尺,使其在地面上的影子长度最________,这时尺的方向就与太阳光的方向_________(平行/垂直)。
(2)如图乙,当在纸上呈现并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l,然后小华将凸透镜逐渐远离白纸,如果光斑变大,则凸透镜的焦距f_________(>/=/<)l。
【答案】(1) ①. 短 ②. 平行
(2)<
【解析】
【小问1详解】
如图甲,当刻度尺与太阳光方向平行时,太阳光沿尺身照射,刻度尺在地面上的影子长度最短。
【小问2详解】
凸透镜正对太阳光时,白纸上最小最亮的光斑在焦点处(距离为f);若白纸在焦点内侧(),透镜远离白纸(白纸离透镜更远,向焦点靠近),光斑会先变小,过焦点后光斑再变大;若白纸在焦点外侧(),透镜远离白纸(白纸离透镜更远,远离焦点),光斑会变大。 题目中凸透镜逐渐远离白纸,光斑变大,说明白纸一开始就在焦点外侧,即焦距。
20. 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,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”或“不随”)窗户平移;若你将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则你与你在Q窗中的像之间距离将______(选填“变大”“变小”或“不变”),且你在Q窗中的像与在右侧R窗中的像大小______(选填“相等”或“不相等”)。
【答案】 ①. 不随 ②. 变大 ③. 相等
【解析】
【详解】[1]甲图中,窗户左右平移时,人的位置不变。根据“像与物关于镜面对称”,像的位置由人的位置和镜面的对称关系决定,因此像不随窗户平移。
[2]乙图中,Q窗户从关闭状态向外打开到90°时,人到镜面的垂直距离变大。根据“像距等于物距”,像到镜面的距离也变大,因此“人到像的距离”(物距+像距)变大。
[3]平面镜成像时,像的大小始终与物体大小相等,与镜面的转动无关,因此你在Q窗中的像与R窗中的像大小相等。
21. 如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离________(大于/小于/等于)B点到水面的距离;往水槽内注水,此时折射光射到右壁上的C点,反射光射到右壁上的D点,C点在B点的__________(上/下)方,测得A、D之间的距离是4cm,则,水面上升了__________cm。(点A、B、C、D未在图中标出)
【答案】 ①. 小于 ②. 下 ③. 2
【解析】
【详解】当光在水面上反射时,反射角等于入射角;当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线向法线靠近,光斑下移,故A点到水面的距离小于B点到水面的距离,如下图所示:
如图所示,加水前后由于折射角不变,则两条折射光线平行,但加水后C点在B点的下方,入射角为45°,由于两液面相互平行,法线垂直于液面,则为等腰三角形,由于法线与容器壁都垂直于液面,则OE平行于AC,且两条反射光线也平行,所以四边形OEDA为平行四边形,则AD=OE=4cm
则水面上升的高度为
三、解答题:(本题有8小题,共49分)
22. 根据要求完成下列作图。
(1)如图甲,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线。
(2)如图乙,请在图中根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像。
(3)如图丙,请作出相应的折射光线或入射光线。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据光的反射定律,先过入射点作出法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左侧的水中作出反射光线,根据光的折射规律,光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线与入射光线在两种介质中,在法线左侧的空气中作出折射光线。
【小问2详解】
分别作出、两点关于平面镜的对称点、,连接即为的像。
【小问3详解】
经过凹透镜光心的入射光线传播方向不变;延长线过凹透镜虚焦点的入射光线,经过凹透镜折射后平行于主光轴。
23. 小明做“探究真空是否能传声”的实验,如图所示:
(1)如图所示把正在发声的电铃放在玻璃罩内,在逐渐抽出玻璃罩内空气的过程中,会听到声音的变化情况是__________;
(2)打开阀门,让空气逐渐进入玻璃罩内,又会听到声音的变化情况是__________;
(3)由此推测:玻璃罩内空气越少,传出的声音越__________,如果玻璃罩内被抽成真空后,就听不到电铃响铃的声音了。
(4)结论:_______;
(5)该实验中主要用到的研究问题的方法是__________。
A. 建立模型 B. 理想实验 C. 转换法
【答案】(1)逐渐变小 (2)逐渐变大 (3)小
(4)声音的传播需要介质,真空不能传声 (5)B
【解析】
【小问1详解】
生活中声音的传播一般是靠空气作为介质,向外抽气时玻璃罩内传声的空气越来越少,因此听到的电铃声音会逐渐变小。
【小问2详解】
让空气重新进入玻璃罩,罩内的传声介质逐渐变多,听到的声音就会逐渐变大。
【小问3详解】
结合前两步的现象可以总结出:玻璃罩内空气越少,能传播出去的声音就越小。
【小问4详解】
实验现象结合推理可知,当玻璃罩内变为真空时没有传声的介质,就无法听到声音。因此得出结论:声音的传播需要介质,真空不能传声。
【小问5详解】
由于现实中无法将玻璃罩内完全抽成绝对真空,需要在实验的基础上进行合理推理,得到真空不能传声的结论,这种在实验基础上通过推理得到理想状态规律的方法是理想实验法,故选B。
24. 某校研究性学习小组进行了一组光学实验活动。
(1)如图甲,将红、绿、______三种色光照白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
(2)如图乙,小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、三个小孔和人眼调到_______。
(3)如图丙,某小组用带孔的纸板、蜡烛、光屏等器材探究小孔成像的规律,为让实验效果更明显,应该在_______(明亮/黑暗)的环境中进行实验;实验中可以看到烛焰在半透明膜上成的是_______(正立/倒立)的实像。
(4)如图丁,是_______(日食/月食)成因的示意图,说明了光在均匀介质中______。
【答案】(1)蓝 (2)同一直线
(3) ①. 黑暗 ②. 倒立
(4) ①. 日食 ②. 沿直线传播
【解析】
【小问1详解】
色光的三原色是红、绿、蓝,当红、绿、蓝三种色光照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
【小问2详解】
光在同种均匀介质中沿直线传播,所以图乙中要通过三个小孔去观察烛焰,应满足的条件是眼睛、三个小孔和烛焰在同一直线上,烛焰的光线才能穿过小孔到达眼睛。
【小问3详解】
探究小孔成像规律时,为让实验效果更明显,应该在黑暗的环境中进行,避免周围光线对像的影响;实验中,烛焰在半透明膜上成的是倒立的实像,像的大小与烛焰到小孔的距离和像到小孔的距离有关。
【小问4详解】
如图丁,月球处在太阳和地球之间,挡住了太阳射向地球的光线,是日食成因的示意图,说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
25. 在学习“光的反射”一节内容时,某小组经历了以下探究过程。
(1)如图甲,“初识光的反射”实验时,为了观察到不同角度的入射光照射到平面镜上反射的情况,小华设计了两种方案,比较合理的做法是_______(A/B)
A. 保持激光发射器上和入射点位置不变,让激光发射器绕点旋转
B. 保持入射点位置不变,改变激光发射器位置
(2)在图甲所示的状态下,如果保持激光发射器上的位置不变并让激光发射器绕该点逆时针旋转一小角度,会发现光屏上光斑位置会_______(上移/不变/下移);如果保持平面镜上入射点位置不变,在同一平面内改变激光发射器位置使入射光线和平面镜的夹角变大,发现光屏上的光斑消失,则向_______(上/下)移动光屏可以在光屏上重新看到光斑。
(3)如图乙所示,白板与平面镜的夹角为60°,此时在白板上可以观察到入射光线,但是没有看到反射光线,原因是________,经过适当操作后,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面夹角为________,实验表明:反射光线、入射光线和法线_______。
(4)实验中,若白板上呈现的光线不清晰,可采取的措施是_______。
【答案】(1)B (2) ①. 下移 ②. 上
(3) ①. 白板不在“入射光线-法线-反射光线”所在的平面上 ②. 90º ③. 在同一平面内
(4)换更粗糙的光屏或在黑暗的环境下实验。
【解析】
【小问1详解】
为观察不同角度入射光照射到平面镜上反射的情况,需改变入射角大小。保持入射点位置不变,改变激光发射器位置,能改变入射角;而保持激光发射器上和入射点位置不变,让激光发射器绕点旋转,不能改变入射角。
故选B。
【小问2详解】
[1]在图甲所示的状态下,如果保持激光发射器上的O1位置不变并让激光发射器绕该点逆时针旋转一小角度,此时入射角变大,因此反射角随之变大,反射光线也远离法线,因此光屏上光斑的位置会下移;
[2]如果保持平面镜上入射点O2位置不变,在同一平面内改变激光发射器位置使入射光线和平面镜的夹角变大,即入射角减小,因此反射角随之减小,反射光线将靠近法线,此时光斑将向上移动,要在光屏上重新看到光斑,光屏应向上移动。
【小问3详解】
[1]如图乙所示,白板与平面镜的夹角为60°,此时在白板上可以观察到入射光线,但是没有看到反射光线,说明白板不在“入射光线-法线-反射光线”所在的平面上;
[2][3]当白板与镜面垂直时,即白板与镜面夹角为90°时,白板上才能同时呈现入射光和反射光,由此可知:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【小问4详解】
若白板上呈现的光线不清晰,可在较暗环境中进行实验,减少环境光干扰;也可换用更粗糙的光屏,使光发生漫反射,便于观察。
26. 利用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)在玻璃板前放置棋子A,将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在棋子________(A/B)这一侧观察,直至B与A的像完全重合,由此可得结论:像与物大小______。
(2)在步骤(1)的基础上,分别标出B与A的位置并测量其到玻璃板的距离,发现:像与物到玻璃板的距离______(相等/不等)。
(3)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代棋子B,然后______(直接/隔着玻璃板)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是_______像。
(4)当把棋子A靠近玻璃板时,棋子A在玻璃板中所成像的大小将______(变大/不变/变小)。
(5)实验过程中,小华仔细观察,发现棋子A的像有重影,产生这一现象的可能原因是_______。
(6)小华又换用大小不等的几组棋子,再做了几次实验,目的是_______。
【答案】(1) ①. A ②. 相等
(2)相等 (3) ①. 直接 ②. 虚
(4)不变 (5)玻璃板太厚
(6)得到普遍规律
【解析】
【小问1详解】
平面镜成像是由光的反射形成的,反射光与物体在玻璃板的同侧,所以只能在棋子A这一侧透过玻璃板观察像;当完全相同的棋子B与A的像完全重合时,说明像和物的大小相等。
【小问2详解】
平面镜成像时像和物体关于镜面对称,因此像与物到镜面的距离相等。
【小问3详解】
判断虚实时,需要直接观察光屏,若光屏上承接不到像,说明平面镜成的是虚像。
【小问4详解】
平面镜成像时,像与物大小相等,和物体到玻璃板的距离无关,所以A靠近玻璃板时像的大小不变。
【小问5详解】
普通玻璃板有一定厚度,前后两个表面都会反射光形成两个错开的像,因此会观察到像有重影。
【小问6详解】
仅用一组棋子做实验,结论具有偶然性,换用多组不同棋子重复实验,是为了得到普遍规律,避免偶然性。
27. 小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
【答案】(1) ①. 向左移动 ②. 一定
(2) ①. 法线 ②. 显示光路 ③. 在 ④. 增大 ⑤. 小于 ⑥. 不可能 ⑦. 可逆的
【解析】
【小问1详解】
光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
【小问2详解】
让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,由于折射角要小于入射角,则折射光线会向法线(OM)方向偏折。
水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,牛奶颗粒可以使光发生散射,从而能更清晰地显示光的传播路径,方便 观察光在水中的折射情况。
当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,两块光屏不在同一平面内,在光屏F上看不到折射光线,只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线,这表明折射光线和入射光线在同一平面内。
从表格数据可以看出,入射角增大时,折射角也随之增大。
光从空气斜射入其他介质时,折射角始终小于入射角,因此折射角不可能达到90°。
让光沿着BO射向水面时,折射光沿OA射出,这和原来光从AO入射,从OB折射的路径相反,说明在光折射现象中光路是可逆的。
28. 小强用焦距为15cm的凸透镜做探究“凸透镜成像的规律”的实验:
(1)小强发现用此凸透镜看远处物体时,可以看见倒立、缩小的像;用该凸透镜看自己的指纹时,能看见正立、放大的像。由此猜想:凸透镜成像的特点可能与______有关;
(2)小强点燃蜡烛,调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使______中心、光屏中心在凸透镜的主光轴上,使像成在光屏中央;
(3)小强将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、______(放大/缩小/等大)的实像;
(4)保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向______(左/右)移动;实验过程中蜡烛由于燃烧而变短,为了使烛焰的像再次成在光屏的中央,应将透镜向______(上/下)移动;
(5)保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到40cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小强的眼睛在凸透镜的______侧,可观察到烛焰的像;
(6)当光屏上出现清晰的像时,小明用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上______(仍能/不能)成烛焰完整的像,此时的像比原来______(亮/暗)。
【答案】(1)物距 (2)烛焰
(3)缩小 (4) ①. 右 ②. 下
(5)右 (6) ①. 仍能 ②. 暗
【解析】
【小问1详解】
用凸透镜看远处物体时,被观测物体与凸透镜的距离不同时,成像的特征不同,由此猜想:凸透镜成像的特点可能与物距有关。
【小问2详解】
由于过光心的光线传播方向不变,为了使像成在光屏的正中央,应调整光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一水平高度。
【小问3详解】
小强将蜡烛放在10cm刻度线处,此时物距为
此时物距大于2倍的焦距,根据凸透镜成像的规律,该像的性质是倒立、缩小的实像。
【小问4详解】
[1]保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到25cm刻度线处,根据凸透镜成像的规律,物距变小,像距变大,像变大,故若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向右移动。
[2]蜡烛燃烧变短,烛焰位置下移,根据通过光心的光线传播方向不变,像的位置会向上移动。 为了使烛焰的像再次成在光屏的中央,可以将透镜向下移动。
【小问5详解】
保持凸透镜位置不变,小强将蜡烛移动到40cm刻度线处,此时物距为
由于物距小于焦距,根据凸透镜成像的规律,应透过凸透镜观察到烛焰正立、放大的像,即在凸透镜右侧观察。
【小问6详解】
[1][2]用手指挡住透镜一部分,光能透过其余部分会聚成像,只是透过透镜的光变少了,所以能在光屏上成一个变暗的完整的像。
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