精品解析:江苏省无锡外国语学校2024-2025学年八年级10月月考物理试题
2026-08-22
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内容正文:
无锡外国语学校2024—2025学年度第一学期阶段性测试
初二物理试卷
注意事项:
1.本卷分试题和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上。考试时间为90分钟,试卷满分100分。
2.答卷前,务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置上。
3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑;答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 按照民间传统习俗,迎亲队伍时常以敲锣打鼓、吹唢呐等方式来营造热闹喜庆的场面。关于唢呐与锣鼓的发声原因,下列说法正确的是( )
A. 锣、鼓和唢呐的声音都是因为振动而产生的
B. 只有唢呐的声音是因为振动而产生的
C. 只有鼓的声音是因为振动而产生的
D. 只有锣的声音是因为振动而产生的
2. 学习科学知识的价值之一,是主动将所学知识创造性地服务于社会。如“声音的传播需要介质”就有许多实际应用。下列发明成果应用了这一知识的是( )
A. 声呐 B. B超 C. 真空玻璃 D. 噪声监测仪
3. 如图所示,小明用金属管自制乐器敲击不同长度的金属管,能发出“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”、“fa(4)”、“sol(5)”、“la(6)”、“si(7)”。他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,应敲击的金属管是( )
A. a B. b C. e D. f
4. 2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示是某学校组织学生观看“天宫课堂”的情景,下列说法正确的是( )
A. 通过天宫教师的介绍,我们知道了他们在天宫中的生活状况,说明声音能传递能量
B. 学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课,主要是通过声音的音调来判断
C. 同学在观看直播时将门窗关闭,是在阻断噪声传播
D. 在地面课堂参加活动的师生能与航天员进行实时互动,说明真空可以传声
5. 古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示现象中,属于光的反射的是( )
A. 日晷计时
B. 湖面倒影
C. 日食现象
D. 小孔成像
7. 中国象棋历史悠久。如图,在竖直立着的平面镜前水平放置一个九格的棋盘,将一颗棋子“馬”按箭头方向移动,则平面镜中所显示的棋子“馬”,其移动的路径是( )
A. 从“2”到“3” B. 从“3”到“2” C. 从“4”到“1” D. 从“1”到“4”
8. 如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b、则半透明纸上的像是( )
A. 倒立、放大的虚像 B. 正立、缩小的虚像
C. 倒立、缩小的实像 D. 倒立、等大的实像
9. 物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“转换法”、“科学推理法”、“类比法”、“理想模型法”等科学方法。下列研究实例中,应用控制变量法的是( )
A. 将发声的音叉放入水中,看到水花四溅,证明了发声的音叉在振动
B. 逐渐将玻璃罩内的空气抽出,声音逐渐减小,推理得知真空不可以传声
C. 为了研究平面镜成像特点中的大小关系,选用两只相同的蜡烛
D. 琴弦的音调与很多因素有关,探究时保持其他因素不变,只改变其中一个因素
10. 李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”中,涉及到的光学知识理解正确的是( )
A. 空中的明月是光源
B. 月光能照射到人,说明光的传播需要介质
C. 地上人影与杯中人影的原理都是相同的
D. 地上人影与杯中人影的原理是不同的
11. 如图所示为某一时刻在无锡某街道所拍摄人行道树木及树影的照片示意图,关于树影形成原理和可能拍摄的时间下列说法正确的是( )
A. 光的直线传播 上午8:00拍摄
B. 光的直线传播 下午15:00拍摄
C. 光的反射 上午8:00拍摄
D. 光的反射 下午15:00拍摄
12. 如图所示从固定光源发出一束与水平面构成45°角的光照在液面上,光经过液面反射后在光屏上形成一个光斑,若光斑由向右移动了1m移到时,则液面下降多少米( )
A. 0.25 B. 0.5 C. 1 D. 2
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 我国北宋诗人黄庭坚在《牧童诗》中写道:“骑牛远远过前村,短笛横吹隔陇闻。”牧童的笛声是由笛中的空气柱______产生的,再通过______传播到诗人耳中;宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能较早听到夜袭的敌人的马蹄声,其原因是______能够传声,且传播声音的速度比空气______(填“快”或“慢”)。
14. 中国最年轻的兵种是﹣特种兵(如图所示)被称为“陆地猛虎、海底蛟、空中雄鹰”,他们装备着黑色特种作战消音靴,最拿手的是穿消音靴上天、入地、下海。消音靴能够在_________(填“声源处”或“传播途中”或“接受声音处”)减弱噪声,这样做主要是防止_________(填“音调”或“响度”)过大而暴露目标。
15. 为了提醒人们不忘国耻,警剔日本帝国主义势力的抬头,南京市民捐资铸造了高3m,口径约2m的警世钟,在南京大屠杀纪念日之际,用木棒撞击大钟时,大钟振动的振幅 _____(填“很大”或“很小”),而振动的频率 _____(填“较高”或“较低”),能发出洪亮而低沉的声音,利用钟声向人们传递了 _____(选填“信息”或“能量”)。
16. 如图1,相同的水下录音装置A、B录下在海里同一位置的鲸发出的同一段声音。A录到的有高、低音,B录到的只有低音,由此可以推测:在海洋中传播较短距离的声音音调较___________(选填“高”或“低”)。海洋动物质量越小,其叫声越是轻而尖锐,海豚的质量比蓝鲸小得多,如图2甲、乙两曲线为科考船声呐系统收录海豚和蓝鲸叫声的波形图,其中___________(选填“甲”或“乙”)波形图表示的音调较低,甲图是___________(选填“海豚”或“蓝鲸”)发出的声音波形图;___________(选填“甲”或“乙”)波形图表示的响度较小。
17. 如图,敲击编钟可以发出声音。敲击M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则三次敲击中,敲击编钟___________(选填“M”、“N”或“P”)处时发出的声音频率最高;对比两个敲击点___________(选填“M”、“N”或“P”的其中两个字母)可知编钟发出的声音频率与其质量有关;示波器显示编钟振动一次用时0.002s,可知声音的频率是___________Hz。
18. 中国无人机技术享誉世界,如图所示是新款无人机Ma Vic“御”。它的前、后、左、右、上、下六个方向都安装了智能感知系统,可通过发射和接收________(选填“超声波”或“次声波”),这种声波在空气中的传播速度________可听声的传播速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。城市里常常在主要街道上设置噪声监测设备,若某一时刻该装置的显示屏显示的数据,这个数据的单位是________。
19. 2020年6月21日出现了日偏食现象,如图甲,同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑,如图乙,月牙形光斑形成的原理与日偏食形成的原理都是______________________;光在真空中的传播速度最快,速度约为___________m/s;投影仪发射的多彩影像是由红、___________、蓝三种色光混合而成的。
20. 如图所示,是检查视力时的示意图。平面镜成像原理为____________;若测视力时,要使被测试者看的“视力表”与被测者相距5m,则人距离其背后的视力表为___________m。若实际视力表上某个“E”开口向东,则人看平面镜中视力表该字母时,手指应向___________(选填“东”或“西”)指。
21. 如图所示,让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,其中A处是___________光;小雨想继续验证红光是单色光还是复色光,下面较为合理的方案为:___________(选填“A”或“B”)。
A.在三棱镜之前放一个红色透明玻璃片,让太阳光通过红色透明玻璃片,再照射到三棱镜上
B.将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜
22. 如图,如果把玻璃板沿CD水平向右移动,可以观察到像相对于蜡烛A___________移动(选填“向右”、“向左”或“不”);若玻璃板远离A蜡烛1cm,则B蜡烛应远离原来的位置___________cm才能与A的像完全重合;两个平面镜和平行竖直放置,两镜相距s,物体A在两镜之间,A在中的一个像是,A在中的一个像是,已知、相距,当物体A在两镜之间移动时,A在两镜里成的像、的距离的变化情况是___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
23. 如图,小凯在水平鼓面上固定了一块平面镜,用固定位置的激光笔照射平面镜,此时小凯观察到墙面上出现了一个小光斑。小凯在多个角度都观察到墙上的光斑,说明了光在墙壁上发生了___________反射;轻压图中平面镜左侧的鼓面,墙壁上光斑位置___________(选填“上移”或“下移”);当敲击鼓面使鼓发声时,可以看到墙上的光斑在跳动,这说明_________________________________;实验时在敲击鼓面力度相同的情况下,要让光斑跳动的幅度更大些,你的做法是_________________________________。
24. 反坦克炮是一种弹道低伸,主要用于毁伤坦克和其他装甲目标的火炮,可为机动和快速反应部队提供强有力的反装甲火力。一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过0.6s看到炮弹在坦克上爆炸,又经过2.1s听到爆炸声,则大炮距离坦克___________m远,炮弹飞行速度是___________m/s(已知声速340m/s)。
三、解答题(本题共6小题,共40分)
25. 按要求作图:
(1)根据平面镜成像特点,在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)如图乙,日晷是古代的一种“时钟”,利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻。请根据指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向。
(3)图丙为一辆轿车的俯视示意图,O点为司机眼部所在位置,司机在右侧的后视镜MN(看作平面镜)中能看到车尾S点。根据平面镜成像规律画出司机眼睛看到S点的光路图。
26. 小毛想探究声学相关实验。
(1)如图甲,他用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,该现象说明____________;乒乓球在实验中起到的作用是_________________________________;若在月球上做同样的实验,乒乓球___________(选填“会”、“不会”)弹起。
(2)小毛将正在发声的闹铃悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,抽气一段时间后他发现听到的闹铃声音没有明显变化,造成这一现象的可能原因是______________________;调整器件完好后,小毛用抽气筒有效地逐渐向外抽气,在抽气的过程中,小毛会发现听到的闹铃声音响度____________,推理可知_________________________________。
(3)小毛想用一种身高测量仪测下声速。测量仪顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。感应器到测高台的总高度为2.6m,小毛身高1.74m,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。据此,小毛测得此时空气中声速为____________m/s。
27. 如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:①气柱的长短有关;②气柱的横截面积有关;③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)量筒a气柱振动100次,需要___________秒;若探究猜想①,应选量筒___________,本实验所用到的探究方法是____________;
(2)若选择的是量筒___________,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调___________(选填“相同”或“不同”),从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度___________(选填“有关”或“无关”);
(3)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是___________Hz(选填“380”“300”或“240”)。
28. 某校科学社团的同学开展“探究小孔成像规律”的实验。
(1)“实验A组”用易拉罐和半透明纸制作小孔成像仪探究小孔成像。
①实验过程中蜡烛燃烧不断缩短,导致光屏上烛焰的像向 _____ (选填“上”或“下”)移动;
②用制成的小孔成像仪观察挂在墙上正常工作的钟,他从B端看到钟面上的秒针在半透明纸上所成的像是 _____ (选填“顺”或“逆”)时针转动的。固定蜡烛、小孔和半透明纸的位置不变,只改变小孔直径,实验结果记录如表;
1号
2号
3号
4号
5号
孔径大小/mm
<1
1
2
3
4
像的清晰度
很清晰
比较清晰
比较模糊
模糊
很模糊
实验结论:在小孔成像时,小孔孔径越大,成的像越 _______ (选填“清晰”或“模糊”)。
③小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明纸上会 _____ 。(填正确选项前的字母)
A只会出现一个像
B.在不同的位置出现两个像
C.出现两个重合的像
(2)如表是“实验B组”同学在硬纸板上挖空所做的研究太阳的小孔成像实验记录表,分析表内结果,得到了以下结论:
①由于太阳距离我们很远,到达地面的光线几乎是平行的,所以当小孔到地面的距离足够小,地面上的光斑与小孔的形状是 ________ (选填“一致的”或“不一致”)的。
②当小孔到地面的距离足够远,地面上的光斑是圆形的,这是 _________ (选填“太阳的像”或“太阳的影子”);距地面60cm时,最大外径为5mm小孔较最大外径为10mm的小孔产生的光斑亮度 _______ (选填“较暗”或“相同”)。
小孔形状
□
小孔最大外径/mm
1
5
10
小孔距地面10cm时
□
□
□
地面光斑形状
小孔距地面20cm时
〇
□
□
小孔距地面40cm时
〇
□
□
小孔距地面80cm时
〇
□
□
小孔距地面120cm时
〇
〇
〇
小孔距地面200cm时
〇
〇
〇
29. 如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,应选择___________(选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验;玻璃板应____________放置在白纸上。
(2)如图1,点燃蜡烛①后,在玻璃板的后方移动蜡烛②,直到它与蜡烛①的像____________,记录蜡烛①和②的位置。
(3)将蜡烛①逐渐远离玻璃板,看到的像会___________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板,像的大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)图2是小芳同学实验的最终记录纸,请指出小芳实验中的不足之处_________________________________。
(5)受实验的启发,联系到生活中常见的窗户,小芳同学晚上站在窗前,看到了自己在窗户玻璃中成的像,以下现象符合实际的是___________。
①将图3中平移窗的两扇窗户向中间移动,自己的像位置不变。
②将图3中平移窗的两扇窗户移动至中点后,看到自己多个像前后重叠在一起。
③图4中的左侧内开窗打开时,自己的像相对窗户关闭时的位置向下移动。
④图4中右侧的内开窗打开过程中,自己的像移动的轨迹是一条曲线。
A. ③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
30. 探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向___________(选填“上”或“下”)移动。
(2)利用图乙所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在____________时,纸板B上能呈现反射光束。
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小___________。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
(3)利用如图丙所示的装置进行探究,让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,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成90°角,说明白板与镜面的位置关系是:____________,实验表明:_________________________________。
(4)如图丁所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线与水面成45°角斜射向水面,现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则反射角___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
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无锡外国语学校2024—2025学年度第一学期阶段性测试
初二物理试卷
注意事项:
1.本卷分试题和答题卡两部分,答案一律写在答题卡上。考试时间为90分钟,试卷满分100分。
2.答卷前,务必用0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡的相应位置上。
3.答选择题必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的正确选项涂黑;答主观题必须用0.5毫米黑色墨水签字笔作答,答案写在答题卡各题目指定区域内相应位置上。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1. 按照民间传统习俗,迎亲队伍时常以敲锣打鼓、吹唢呐等方式来营造热闹喜庆的场面。关于唢呐与锣鼓的发声原因,下列说法正确的是( )
A. 锣、鼓和唢呐的声音都是因为振动而产生的
B. 只有唢呐的声音是因为振动而产生的
C. 只有鼓的声音是因为振动而产生的
D. 只有锣的声音是因为振动而产生的
【答案】A
【解析】
【详解】声音是由物体振动产生的,锣、鼓和唢呐的声音都是因为振动而产生的,故A正确,BCD错误。
故选A。
2. 学习科学知识的价值之一,是主动将所学知识创造性地服务于社会。如“声音的传播需要介质”就有许多实际应用。下列发明成果应用了这一知识的是( )
A. 声呐 B. B超 C. 真空玻璃 D. 噪声监测仪
【答案】C
【解析】
【详解】A.声呐利用超声波回声定位原理,未应用声音传播需要介质的知识,故A不符合题意;
B.B超利用超声波传递信息的特点,未体现声音传播需要介质的知识,故B不符合题意;
C.真空玻璃夹层为真空,真空无传声介质从而阻断声音传播,应用了声音传播需要介质的知识,故C符合题意;
D.噪声监测仪仅用于检测噪声的响度等级,未应用声音传播需要介质的知识,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,小明用金属管自制乐器敲击不同长度的金属管,能发出“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”、“fa(4)”、“sol(5)”、“la(6)”、“si(7)”。他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,应敲击的金属管是( )
A. a B. b C. e D. f
【答案】C
【解析】
【详解】敲击不同长度金属管时,是金属管在振动,金属管越短,其振动越快,音调就越高,所以“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”、“fa(4)”、“sol(5)”、“la(6)”、“si(7)”对应的管分别是a、b、c、d、e、f、g;演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时,对应的音是“sol(5)”,所以应敲击的金属管是e。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示是某学校组织学生观看“天宫课堂”的情景,下列说法正确的是( )
A. 通过天宫教师的介绍,我们知道了他们在天宫中的生活状况,说明声音能传递能量
B. 学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课,主要是通过声音的音调来判断
C. 同学在观看直播时将门窗关闭,是在阻断噪声传播
D. 在地面课堂参加活动的师生能与航天员进行实时互动,说明真空可以传声
【答案】C
【解析】
【详解】A.声音可以传递信息和能量,通过天宫教师的介绍,我们知道了他们在天宫中的生活状况,说明声音能传递信息,故A错误;
B.音色是声音的品质与特色,学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课,是根据音色辨别,故B错误;
C.观看直播时将门窗关闭,是在传播过程中阻断噪声的传播,这是在传播过程中减弱噪声,故C正确;
D.声音不能在真空中传播,故D错误。
故选C。
5. 古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】不透明物体的颜色由它反射的色光决定,白色物体反射所有色光。柳絮本身是白色物体。
AB.图中物体标注为红色物体,与柳絮实际颜色不符,故AB错误;
C.夕阳发出的光线主要为红光,照射到白色的柳絮上,然后被反射,红光进入人眼,人看到柳絮呈红色,故C正确;
D.白色物体反射所有色光,白光照射白色物体应反射白光,图中反射红光,故D错误。
故选C。
6. 如图所示现象中,属于光的反射的是( )
A. 日晷计时
B. 湖面倒影
C. 日食现象
D. 小孔成像
【答案】B
【解析】
【详解】A.我国古代利用日晷针影子变化计时是利用了光沿直线传播,故A不符合题意;
B.平静湖面上景物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意。
C.日食是自然界的一种现象,当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上时(月球在太阳和地球之间),太阳照射到地球的光线便会部分或完全地被月球掩盖,产生日食;故C不符合题意;
D.小孔成像,成的是物体倒立的像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播造成的,故D不符合题意。
故选B。
7. 中国象棋历史悠久。如图,在竖直立着的平面镜前水平放置一个九格的棋盘,将一颗棋子“馬”按箭头方向移动,则平面镜中所显示的棋子“馬”,其移动的路径是( )
A. 从“2”到“3” B. 从“3”到“2” C. 从“4”到“1” D. 从“1”到“4”
【答案】A
【解析】
【详解】平面镜成像时像与物关于镜面对称。由图可知,棋子“馬”从右下角移向左上角,根据对称性,其像的起点应在远离镜面、右侧的位置“2”,终点在靠近镜面、左侧的位置“3”,故移动路径是从“2”到“3”,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b、则半透明纸上的像是( )
A. 倒立、放大的虚像 B. 正立、缩小的虚像
C. 倒立、缩小的实像 D. 倒立、等大的实像
【答案】C
【解析】
【详解】小孔成像由光的直线传播形成,成倒立的实像,当物距大于像距时,成缩小的像,反之成放大的像。由题知,物距a大于像距b,所以,半透明纸上的像是倒立、缩小的实像,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 物理研究中常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“转换法”、“科学推理法”、“类比法”、“理想模型法”等科学方法。下列研究实例中,应用控制变量法的是( )
A. 将发声的音叉放入水中,看到水花四溅,证明了发声的音叉在振动
B. 逐渐将玻璃罩内的空气抽出,声音逐渐减小,推理得知真空不可以传声
C. 为了研究平面镜成像特点中的大小关系,选用两只相同的蜡烛
D. 琴弦的音调与很多因素有关,探究时保持其他因素不变,只改变其中一个因素
【答案】D
【解析】
【详解】A.将发声的音叉放入水中,看到水花四溅,证明了发声的音叉在振动,这里采用的是转换法,故A不符合题意;
B.逐渐将玻璃罩内的空气抽出,声音逐渐减小,推理得知真空不可以传声,这里采用的是科学推理法,故B不符合题意;
C.为了研究平面镜成像特点中的大小关系,选用两只相同的蜡烛,采用的等效替代法,故C不符合题意;
D.琴弦的音调与很多因素有关,探究时保持其他因素不变,只改变其中一个因素,这里有多个因素影响琴弦的音调,保持其它因素不变,一个一个地进行探究,采用的是控制变量法,故D符合题意。
故选D。
10. 李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”中,涉及到的光学知识理解正确的是( )
A. 空中的明月是光源
B. 月光能照射到人,说明光的传播需要介质
C. 地上人影与杯中人影的原理都是相同的
D. 地上人影与杯中人影的原理是不同的
【答案】D
【解析】
【详解】A.月亮本身不发光,反射太阳光,不是光源,故A错误;
B.光可以在真空中传播,不需要介质,故B错误;
CD.地上人影是光沿直线传播形成的,杯中人影是平面镜成像,由光的反射形成,原理不同,故C错误,D正确。
故选D。
11. 如图所示为某一时刻在无锡某街道所拍摄人行道树木及树影的照片示意图,关于树影形成原理和可能拍摄的时间下列说法正确的是( )
A. 光的直线传播 上午8:00拍摄
B. 光的直线传播 下午15:00拍摄
C. 光的反射 上午8:00拍摄
D. 光的反射 下午15:00拍摄
【答案】B
【解析】
【详解】AB.图中树影朝向东方,说明太阳在西方,应为下午15:00拍摄,故A错误,B正确。
CD.树影是由光沿直线传播形成的,故CD错误;
故选B。
12. 如图所示从固定光源发出一束与水平面构成45°角的光照在液面上,光经过液面反射后在光屏上形成一个光斑,若光斑由向右移动了1m移到时,则液面下降多少米( )
A. 0.25 B. 0.5 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【详解】由于入射光线的方向不变,且光在液面上发生的是镜面反射,故当液面高度发生变化时,反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,如下图所示:
由图可知,当光斑由S1向右移动到S2时,则表明液面从AB下降到CD;若光斑由S1向右移动了1m移到S2时,由题意和平行四边形知识可得
入射光线与水平面成45°角,则可知△EOO′为直角三角形,所以由几何知识可得
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题(本题共12小题,每空1分,共36分)
13. 我国北宋诗人黄庭坚在《牧童诗》中写道:“骑牛远远过前村,短笛横吹隔陇闻。”牧童的笛声是由笛中的空气柱______产生的,再通过______传播到诗人耳中;宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:行军宿营,士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能较早听到夜袭的敌人的马蹄声,其原因是______能够传声,且传播声音的速度比空气______(填“快”或“慢”)。
【答案】 ①. 振动 ②. 空气 ③. 固体 ④. 快
【解析】
【详解】[1][2]声音都是由物体的振动产生的,牧童的笛声是由笛中空气柱振动产生的;声音通过空气这种介质传播到诗人耳中。
[3][4]士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上,能较早听到夜袭的敌人的马蹄声,其原因是地上的土石是固体,固体是可以传播声音的介质,声音在固体中传播的速度最快,在气体中传播的速度最慢,所以声音在固体中传播的速度比在空气中传播的速度更快。
14. 中国最年轻的兵种是﹣特种兵(如图所示)被称为“陆地猛虎、海底蛟、空中雄鹰”,他们装备着黑色特种作战消音靴,最拿手的是穿消音靴上天、入地、下海。消音靴能够在_________(填“声源处”或“传播途中”或“接受声音处”)减弱噪声,这样做主要是防止_________(填“音调”或“响度”)过大而暴露目标。
【答案】 ①. 声源处 ②. 响度
【解析】
【详解】[1][2]中国最年轻的特种兵所穿的消音靴能够防止噪声产生,是在声源处减弱噪声;从声音的三个特征来分析时,这主要是减小声音的强度,即是防止响度过大而暴露目标。
15. 为了提醒人们不忘国耻,警剔日本帝国主义势力的抬头,南京市民捐资铸造了高3m,口径约2m的警世钟,在南京大屠杀纪念日之际,用木棒撞击大钟时,大钟振动的振幅 _____(填“很大”或“很小”),而振动的频率 _____(填“较高”或“较低”),能发出洪亮而低沉的声音,利用钟声向人们传递了 _____(选填“信息”或“能量”)。
【答案】 ①. 很大 ②. 较低 ③. 信息
【解析】
【详解】[1]用木棒撞击大钟时,能发出洪亮的声音,说明声音的响度很大,而响度是由振幅决定的,振幅越大,响度越大,所以大钟振动的振幅很大。
[2]低沉的声音,说明声音的音调较低,而音调是由频率决定的,频率越低音调越低,所以振动的频率较低。
[3]利用钟声提醒人们不忘国耻,警剔日本帝国主义势力的抬头,向人们传递了信息。
16. 如图1,相同的水下录音装置A、B录下在海里同一位置的鲸发出的同一段声音。A录到的有高、低音,B录到的只有低音,由此可以推测:在海洋中传播较短距离的声音音调较___________(选填“高”或“低”)。海洋动物质量越小,其叫声越是轻而尖锐,海豚的质量比蓝鲸小得多,如图2甲、乙两曲线为科考船声呐系统收录海豚和蓝鲸叫声的波形图,其中___________(选填“甲”或“乙”)波形图表示的音调较低,甲图是___________(选填“海豚”或“蓝鲸”)发出的声音波形图;___________(选填“甲”或“乙”)波形图表示的响度较小。
【答案】 ①.
高 ②.
甲 ③.
蓝鲸 ④.
乙
【解析】
【详解】由图可知,A距离鲸鱼较近,B距离鲸鱼较远,因为A录到的有高、低音,B录到的只有低音,可知传播较短距离的声音音调较高。
音调由振动频率决定,甲的频率更低,故甲的音调较低。
质量越小的动物叫声音调越高,质量越大的动物叫声音调越低,甲音调低,甲是质量较大的动物发出声音的波形图,故甲是蓝鲸发出的波形图。
响度由振幅决定,乙的振幅更小,故乙的响度较小。
17. 如图,敲击编钟可以发出声音。敲击M处发出的声音音调比敲N处的高,比敲P处的低,则三次敲击中,敲击编钟___________(选填“M”、“N”或“P”)处时发出的声音频率最高;对比两个敲击点___________(选填“M”、“N”或“P”的其中两个字母)可知编钟发出的声音频率与其质量有关;示波器显示编钟振动一次用时0.002s,可知声音的频率是___________Hz。
【答案】 ①.
P ②.
M、N ③.
500
【解析】
【详解】由音调与频率的关系可知,敲击P处时发出的声音频率最高;
探究声音频率与质量的关系需控制敲击位置相同,故对比M、N两点;
频率是指物体单位时间内振动的次数,所以该声音的频率
18. 中国无人机技术享誉世界,如图所示是新款无人机Ma Vic“御”。它的前、后、左、右、上、下六个方向都安装了智能感知系统,可通过发射和接收________(选填“超声波”或“次声波”),这种声波在空气中的传播速度________可听声的传播速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。城市里常常在主要街道上设置噪声监测设备,若某一时刻该装置的显示屏显示的数据,这个数据的单位是________。
【答案】 ①. 超声波 ②. 等于 ③. 分贝
【解析】
【详解】[1]无人机遇到障碍物时,可通过发射和接收超声波自动避开障碍物,这是利用了该声波方向性好的特点。
[2]声音在空气中的传播速度与声音的频率无关,所以超声波在空气中的传播速度等于可听声的传播速度。
[3]因为声音的强弱用分贝来表示,所以噪声监测设备上的数据的单位是分贝。
19. 2020年6月21日出现了日偏食现象,如图甲,同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑,如图乙,月牙形光斑形成的原理与日偏食形成的原理都是______________________;光在真空中的传播速度最快,速度约为___________m/s;投影仪发射的多彩影像是由红、___________、蓝三种色光混合而成的。
【答案】 ①.
光的直线传播 ②.
③.
绿
【解析】
【详解】树荫下月牙光斑属于小孔成像现象,与日偏食的形成原理均为光的直线传播;
光在真空中的传播速度约为;红、绿、蓝是光的三原色,可混合得到各种色光。
20. 如图所示,是检查视力时的示意图。平面镜成像原理为____________;若测视力时,要使被测试者看的“视力表”与被测者相距5m,则人距离其背后的视力表为___________m。若实际视力表上某个“E”开口向东,则人看平面镜中视力表该字母时,手指应向___________(选填“东”或“西”)指。
【答案】 ①. 光的反射 ②. 0.6 ③. 东
【解析】
【详解】平面镜成像是由于光照射到镜面上发生反射形成的,平面镜成像原理属于光的反射。
被测试者看到的“视力表”与被测者相距5m,则视力表的像到平面镜距离为
根据像和物到平面镜距离相等,视力表和平面镜的距离也为2.8m远,所以人和视力表之间的距离是
平面镜成像时,像和物关于平面镜对称。视力表上其中一个“E”字开口指向东,视力表像的“E”开口也向东,故手指向东。
21. 如图所示,让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,其中A处是___________光;小雨想继续验证红光是单色光还是复色光,下面较为合理的方案为:___________(选填“A”或“B”)。
A.在三棱镜之前放一个红色透明玻璃片,让太阳光通过红色透明玻璃片,再照射到三棱镜上
B.将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜
【答案】 ①.
红 ②.
A
【解析】
【详解】太阳光经三棱镜发生色散,红光偏折程度最小,故光屏上方A处为红光。
验证红光是否为单色光,需让红光通过三棱镜,观察能否再次分解。方案A中,红色透明玻璃片可滤出太阳光中的红光,再让红光通过三棱镜,可根据是否发生色散判断红光是否为单色光;方案B中,红色玻璃制成的三棱镜只能透过红光,即使红光可分解,分解后的其他色光也会被红色三棱镜吸收,无法验证。故合理方案为A。
22. 如图,如果把玻璃板沿CD水平向右移动,可以观察到像相对于蜡烛A___________移动(选填“向右”、“向左”或“不”);若玻璃板远离A蜡烛1cm,则B蜡烛应远离原来的位置___________cm才能与A的像完全重合;两个平面镜和平行竖直放置,两镜相距s,物体A在两镜之间,A在中的一个像是,A在中的一个像是,已知、相距,当物体A在两镜之间移动时,A在两镜里成的像、的距离的变化情况是___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 不 ②. 2 ③. 不变
【解析】
【详解】玻璃板沿CD移动时,蜡烛A的物距不变,像距也不变,像和物体位置关于玻璃板对称,像还在原来位置,所以像相对于蜡烛A不动。
若玻璃板远离A蜡烛1cm,像与玻璃板之间的距离也增加1cm,像与A之间的距离增加
A的位置不变,所以B蜡烛应远离原来的位置2cm才能与A的像完全重合。
根据平面镜成像中,物像到平面镜的距离相等,如图所示:
所以,,所以,,所以
所以,无论A点在两个平面镜的哪个位置,两个像点之间的距离都是相等的。
23. 如图,小凯在水平鼓面上固定了一块平面镜,用固定位置的激光笔照射平面镜,此时小凯观察到墙面上出现了一个小光斑。小凯在多个角度都观察到墙上的光斑,说明了光在墙壁上发生了___________反射;轻压图中平面镜左侧的鼓面,墙壁上光斑位置___________(选填“上移”或“下移”);当敲击鼓面使鼓发声时,可以看到墙上的光斑在跳动,这说明_________________________________;实验时在敲击鼓面力度相同的情况下,要让光斑跳动的幅度更大些,你的做法是_________________________________。
【答案】 ①. 漫 ②. 上移 ③. 声音是由物体的振动产生的 ④. 增大平面镜与墙壁间的距离
【解析】
【详解】小凯在多个角度都观察到墙上的光斑,是因为墙壁表面粗糙不平,反射光线射向四面八方,即发生了漫反射。
轻压平面镜左侧的鼓面,平面镜左低右高发生倾斜,此时的入射角会变小,反射角变小,则反射光线会靠近法线,所以反射光线会向上移动,即墙壁上光斑位置上移。
敲击鼓面时鼓面振动,带动平面镜同步振动,使反射光线方向不断变化,导致光斑跳动,说明声音是由物体的振动产生的。
相同敲击力度下,镜面振动的转角幅度不变,增大平面镜与墙壁的距离,鼓面微小的振动带来的反射光线偏转,会在更远的墙面上形成更大的光斑跳动幅度,故光斑移动的幅度会增大。
24. 反坦克炮是一种弹道低伸,主要用于毁伤坦克和其他装甲目标的火炮,可为机动和快速反应部队提供强有力的反装甲火力。一门反坦克炮瞄准一辆坦克,开炮后经过0.6s看到炮弹在坦克上爆炸,又经过2.1s听到爆炸声,则大炮距离坦克___________m远,炮弹飞行速度是___________m/s(已知声速340m/s)。
【答案】 ①.
714 ②.
1190##
【解析】
【详解】因光速远大于声速,光传播时间可忽略,故炮弹飞行时间为0.6s,爆炸声传播时间为2.1s,根据可得,大炮与坦克的距离
炮弹飞行速度
三、解答题(本题共6小题,共40分)
25. 按要求作图:
(1)根据平面镜成像特点,在图甲中画出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)如图乙,日晷是古代的一种“时钟”,利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻。请根据指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向。
(3)图丙为一辆轿车的俯视示意图,O点为司机眼部所在位置,司机在右侧的后视镜MN(看作平面镜)中能看到车尾S点。根据平面镜成像规律画出司机眼睛看到S点的光路图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
分别过A、B两点向平面镜作垂直虚线,延长到镜后,使镜后像点到镜面距离等于物点到镜面距离,得到像点、。 用虚线连接,就是物体AB的像。
【小问2详解】
影子是由光的直线传播形成的。因为太阳光视为平行光,影子端点A是指针顶端对应的影,所以连接A点与指针顶端的直线就是一条太阳光的传播路径,箭头方向指向日晷盘面,这就是太阳光的传播方向。
【小问3详解】
先延长,然后作点关于的对称点,然后连接与镜面交于一点,连接即为反射光线,并标出反射光线的方向,再连接点和反射点(即入射光线),并标出光线的方向。
26. 小毛想探究声学相关实验。
(1)如图甲,他用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,该现象说明____________;乒乓球在实验中起到的作用是_________________________________;若在月球上做同样的实验,乒乓球___________(选填“会”、“不会”)弹起。
(2)小毛将正在发声的闹铃悬挂在广口瓶内,用抽气筒将广口瓶中的空气抽出,抽气一段时间后他发现听到的闹铃声音没有明显变化,造成这一现象的可能原因是______________________;调整器件完好后,小毛用抽气筒有效地逐渐向外抽气,在抽气的过程中,小毛会发现听到的闹铃声音响度____________,推理可知_________________________________。
(3)小毛想用一种身高测量仪测下声速。测量仪顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。感应器到测高台的总高度为2.6m,小毛身高1.74m,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。据此,小毛测得此时空气中声速为____________m/s。
【答案】(1) ①. 声音由物体振动产生 ②. 将音叉的微小振动放大,便于观察 ③. 会
(2) ①. 装置漏气 ②. 逐渐变小 ③. 真空不能传声
(3)344
【解析】
【小问1详解】
发声的音叉能将乒乓球弹起,说明发声的音叉在振动,即声音由物体振动产生;
音叉的振动幅度很小,肉眼难以直接观察,乒乓球可以把音叉的微小振动转化为明显的弹起现象,这是转换法的应用;
月球上虽然没有空气,声音无法传播,但音叉自身振动时接触乒乓球,依然会直接将乒乓球弹开。
【小问2详解】
抽气后瓶内声音没有明显变化,说明瓶内空气没有被有效抽出,最常见的原因是装置漏气、气密性不佳;
正常抽气时瓶内传播声音的介质越来越少,听到的闹铃响度会逐渐变小;
根据瓶内空气越少、声音越小的实验趋势,推理得出当瓶内为真空时声音无法传播,即真空不能传声。
【小问3详解】
由图丙可知感应器到测高台的总高度为2.6m,小毛身高1.74m,因此超声波往返的路程是感应器到小毛头顶距离的2倍
时间
则可得
27. 如图所示,有5支相同材料、相同厚度的玻璃量筒。各量筒内装有水,小红猜想气柱发声的音调可能与:①气柱的长短有关;②气柱的横截面积有关;③水柱的长度有关。于是她在实验室找来了测量声音频率的仪表,用同样大小的力在量筒口上吹气,并记录声音的频率,如表:
量筒
a
b
c
d
e
频率/Hz
400
352
274
274
(1)量筒a气柱振动100次,需要___________秒;若探究猜想①,应选量筒___________,本实验所用到的探究方法是____________;
(2)若选择的是量筒___________,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调___________(选填“相同”或“不同”),从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度___________(选填“有关”或“无关”);
(3)在量筒e口上吹气,所发出声音的频率可能是___________Hz(选填“380”“300”或“240”)。
【答案】(1) ①. 0.25 ②. a、b ③. 控制变量法
(2) ①. c、d ②. 相同 ③. 无关
(3)300
【解析】
【小问1详解】
量筒a气柱振动频率是400Hz,即每秒振动400次,则量筒a气柱振动100次,需要的时间
若探究猜想①,即音调与气柱的长短有关,故应该只改变气柱长度,保持其他因素不变,应选量筒a、b,本实验所用到的探究方法是控制变量法。
【小问2详解】
探究气柱发声的音调与水柱的长度关系,必须气柱长度、截面积相同,选择的是量筒c、d;小红用同样大小的力在它们口上吹气,根据表格数据,频率相同,所发出的声音音调相同,从而得出结论:气柱发声的音调与水柱的长度无关。
【小问3详解】
根据量筒b、c知,截面积越大,频率越低,而e与b、c气柱长度相同,截面积大于b,小于c,故频率小于b,大于c;可能是300Hz。
28. 某校科学社团的同学开展“探究小孔成像规律”的实验。
(1)“实验A组”用易拉罐和半透明纸制作小孔成像仪探究小孔成像。
①实验过程中蜡烛燃烧不断缩短,导致光屏上烛焰的像向 _____ (选填“上”或“下”)移动;
②用制成的小孔成像仪观察挂在墙上正常工作的钟,他从B端看到钟面上的秒针在半透明纸上所成的像是 _____ (选填“顺”或“逆”)时针转动的。固定蜡烛、小孔和半透明纸的位置不变,只改变小孔直径,实验结果记录如表;
1号
2号
3号
4号
5号
孔径大小/mm
<1
1
2
3
4
像的清晰度
很清晰
比较清晰
比较模糊
模糊
很模糊
实验结论:在小孔成像时,小孔孔径越大,成的像越 _______ (选填“清晰”或“模糊”)。
③小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明纸上会 _____ 。(填正确选项前的字母)
A只会出现一个像
B.在不同的位置出现两个像
C.出现两个重合的像
(2)如表是“实验B组”同学在硬纸板上挖空所做的研究太阳的小孔成像实验记录表,分析表内结果,得到了以下结论:
①由于太阳距离我们很远,到达地面的光线几乎是平行的,所以当小孔到地面的距离足够小,地面上的光斑与小孔的形状是 ________ (选填“一致的”或“不一致”)的。
②当小孔到地面的距离足够远,地面上的光斑是圆形的,这是 _________ (选填“太阳的像”或“太阳的影子”);距地面60cm时,最大外径为5mm小孔较最大外径为10mm的小孔产生的光斑亮度 _______ (选填“较暗”或“相同”)。
小孔形状
□
小孔最大外径/mm
1
5
10
小孔距地面10cm时
□
□
□
地面光斑形状
小孔距地面20cm时
〇
□
□
小孔距地面40cm时
〇
□
□
小孔距地面80cm时
〇
□
□
小孔距地面120cm时
〇
〇
〇
小孔距地面200cm时
〇
〇
〇
【答案】(1) ①. 上 ②. 顺 ③. 模糊 ④. B
(2) ①. 一致的 ②. 太阳的像 ③. 较暗
【解析】
【小问1详解】
小孔成像所成的是倒立的实像,由光的直线传播可知,蜡烛燃烧不断缩短,导致光屏上烛焰的像向上移动。由于光沿直线传播,钟面上的秒针顺时针旋转时,形成的像也顺时针旋转;实验结论:在小孔成像时,小孔孔径越大,成的像是一个越大的光斑,即像越模糊;小孔成像的原理是光的直线传播,在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则蜡烛会通过两个小孔在不同位置成两个像,所以半透明纸上会在不同的位置出现两个像,故选B。
【小问2详解】
①由表中实验数据可知,当小孔到地面的距离足够小,地面上的光斑与小孔的形状是一致的,这不是太阳的像;
②当小孔到地面的距离足够远,地面上的光斑是圆形的,这是太阳的像,当小孔的最大外径为5mm时,由于孔径较小,进入的光线较少,光斑会较暗;而当小孔的最大外径为10mm时,由于孔径较大,进入的光线较多,光斑会较亮。
29. 如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,应选择___________(选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验;玻璃板应____________放置在白纸上。
(2)如图1,点燃蜡烛①后,在玻璃板的后方移动蜡烛②,直到它与蜡烛①的像____________,记录蜡烛①和②的位置。
(3)将蜡烛①逐渐远离玻璃板,看到的像会___________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板,像的大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)图2是小芳同学实验的最终记录纸,请指出小芳实验中的不足之处_________________________________。
(5)受实验的启发,联系到生活中常见的窗户,小芳同学晚上站在窗前,看到了自己在窗户玻璃中成的像,以下现象符合实际的是___________。
①将图3中平移窗的两扇窗户向中间移动,自己的像位置不变。
②将图3中平移窗的两扇窗户移动至中点后,看到自己多个像前后重叠在一起。
③图4中的左侧内开窗打开时,自己的像相对窗户关闭时的位置向下移动。
④图4中右侧的内开窗打开过程中,自己的像移动的轨迹是一条曲线。
A. ③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④
【答案】(1) ①. 薄 ②. 垂直 (2)完全重合
(3) ①. 远离 ②. 不变
(4)只进行了一次实验,实验次数太少,得出的结论具有偶然性,不具备普遍规律 (5)C
【解析】
【小问1详解】
厚玻璃板的两个反射面会形成两个明显的重影,干扰实验观察,因此选薄玻璃板;
玻璃板必须垂直放置,才能让后方的替代蜡烛与前方蜡烛的像完全重合,若倾斜会导致像偏高或偏低,无法完成重合操作。
【小问2详解】
移动未点燃的蜡烛②直到和蜡烛①的像完全重合,既可以确定像的位置,也能直接对比出像与物大小相等。
【小问3详解】
根据平面镜成像“像距等于物距”的特点,蜡烛①远离玻璃板时,像也会同步远离玻璃板;
同时平面镜成像始终是像与物大小相等,物体本身大小不变,因此像的大小不变。
【小问4详解】
图2仅记录了一组物和像的位置,一次实验的结果存在偶然性,多次实验才能得到“像距始终等于物距”这类普遍规律。
【小问5详解】
①平面镜成像关于镜面对称,故将图3中平移窗的两扇窗户向中间移动,自己的像位置不变,故①符合题意;
②将图3中平移窗的两扇窗户移动至中间,玻璃板的四个面都成像,自己看到的像前后重叠在一起,故②符合题意;
③图4中的左侧内开窗打开时,玻璃上端向靠近人的方向倾斜,人所成的像关于镜面对称,此时的像相对于窗户关闭时的像的位置上移,故③不符合题意;
④图4中的右侧内开窗打开的过程中,像和人始终关于镜面对称,所以自己的像移动的轨迹是一条曲线,故④符合题意。
故选C。
30. 探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向___________(选填“上”或“下”)移动。
(2)利用图乙所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在____________时,纸板B上能呈现反射光束。
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小___________。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
(3)利用如图丙所示的装置进行探究,让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,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成90°角,说明白板与镜面的位置关系是:____________,实验表明:_________________________________。
(4)如图丁所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线与水面成45°角斜射向水面,现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则反射角___________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)下 (2) ①. 同一平面内 ②. 相等
(3) ①. 垂直 ②. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射角会增大。根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也增大,反射光线会向下偏移,那么光屏上的光斑向下移动。
【小问2详解】
光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。所以当纸板B和纸板A在同一平面上时,纸板B上能呈现反射光束;
从表格中的数据:入射角为30°时反射角为30°,入射角为45°时反射角为45°,入射角为60°时反射角为60°,可以看出反射角与入射角大小相等。
【小问3详解】
已知白板与镜面成90°角,所以白板与镜面的位置关系是垂直。只有在白板处于入射光线、反射光线和法线所在的平面内时,才能同时呈现入射光线和反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【小问4详解】
在B端下方垫小木块C使木板倾斜一个小的角度,但水面始终保持水平,法线与水面垂直,所以入射光线与法线的夹角即入射角大小不变。根据反射角等于入射角,可知反射角不变。
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