精品解析:江苏省常州市外国语学校2025-2026学年八年级上学期11月期中考试物理试题
2026-09-04
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内容正文:
常州外国语学校
2025—2026学年第一学期八年级期中质量调研
物理
注:以下题目的答案请全部做在答题纸上。
一、选择题
1. 下列实验中,能探究声音产生原因的是( )
A. 甲图实验中,正在发声的喇叭可以使放在上面的小纸片跳动
B. 乙图实验中,在鱼缸旁拍手,水中的鱼儿被吓跑
C. 丙图实验中,耳朵贴到桌面上,听到的敲击声更大
D. 丁图实验中,打“土电话”情景,通过“土电话”听到对方的声音
2. 如图所示,贾湖骨笛是世界上最早的可吹奏的乐器,比古埃及出现的笛子要早2000年。下列关于骨笛的说法正确的是( )
A. 吹奏的笛声是由笛子振动发出的
B. 吹奏的笛声可以在真空中传播
C. 按住不同的笛孔是为了改变笛声的音调
D. 笛子可以吹奏出美妙的音乐,不会产生噪声
3. 某声源发出相同的声音,波形如图,经相同厚度a、b两种隔声材料包裹后,材料a的隔声性能较好(意味着人耳听不到声音时,声源与听声者的距离更远),下列四幅图中有两幅图对应材料a、b隔声后显示的波形,其中对应材料a的是( )
A. B.
C. D.
4. 我国高铁技术领先世界水平,最高营运速度可以达到。高铁采用多种方式降噪。其中属于在声源处减弱的是( )
A. 无缝钢轨减振 B. 安装隔音屏 C. 增加噪声检测仪 D. 沿线增加绿化
5. 最近流行一种音乐棒棒糖,只要将棒棒糖的音乐开关打开,它就会振动,把它含在嘴里时,该振动就能通过骨头传至耳蜗,从而听到清晰的音乐。下列说法正确的是( )
A. 音乐在骨头中的传播速度为
B. 含着棒棒糖能听到音乐是因为舌头在振动
C. 含着棒棒糖听音乐是为了听到超声波的信息
D. 含着棒棒糖才能听到清晰音乐是利用固体传声效果比气体好
6. 2023年12月18日23时59分,临夏州积石山县发生6.2级地震。各方力量火速集结,紧急驰援,彰显我大国优势。地震发生时会伴随次声波的发生,关于次声波,下列判断正确的是( )
A. 震时“轰隆隆”的声音是次声波 B. 振幅较大的次声波人耳能听到
C. 次声波的频率高于 D. 次声波不能在真空中传播
7. 下列都属于光源的一组是( )
A. 太阳、月亮、开着的电视机、荧光屏
B. 正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星
C. 恒星、萤火虫、点燃的蜡烛
D. 月亮、正在放映的电影屏幕、太阳
8. 在学习“光的传播”时,老师的演示实验,过程如下:根据下述现象得出的结果,正确的是( )
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线如图所示
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入浓盐水,观察到光线发生了弯曲
③经搅拌后,观察到光线又变直
A. 光在浓盐水里不能沿直线传播 B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D. 光的传播需要介质
9. 如图所示,是小明探究“看”到自己的声音的实验。把两个纸杯杯口蒙上弹性膜,底部用细棉线连接起来,固定其中一个纸杯,在该纸杯的膜上粘一片小平面镜,拉紧棉线,小明对另一纸杯说话(不接触纸杯),会看到光屏上反射的光点在晃动。则下列说法不正确的是( )
A. 小明发出的声音是由声带振动产生的
B. 若说话声越大,光点晃动幅度越大
C. 两个纸杯间声音的传播主要是通过固体实现的
D. 光点在晃动时,光从小镜子射向光屏不再沿直线传播
10. 有一光电控制液面高度的仪器,通过光束经液面反射后射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,下列说法正确的是( )
A. 此时这束光的反射角为40°
B. 当液面上升时,反射角的大小不变
C. 当液面上升时,光屏上的光斑向右移动
D. 当液面上有波纹时,不再遵循光的反射定律
11. 小明通过玻璃窗看见了房间里电灯的像和自己的像,下列说法正确的是( )
A. 这是光的折射现象
B. 调高灯的亮度,灯的像变亮,自己的像亮度不变
C. 当他靠近玻璃窗时,像远离玻璃窗
D. 当他将玻璃窗左右推动时,像的位置静止不动
12. 2024巴黎奥运会张雨霏勇夺6枚奖牌,图中能表示张雨霏在水下看到岸上终点线的光路图是( )
A. B.
C. D.
13. 2023年5月13日,武汉上空惊现美丽的日晕现象,太阳旁边出现一圈彩虹光环。这个美丽的奇观是由于在5000到6000米的高空中,出现了由冰晶构成的卷层云,云层中冰晶含量较大,阳光产生折射后形成的。下列现象与日晕形成原因相同的是( )
A. 手影游戏
B. 对镜画妆
C. 海市蜃楼
D. 塔式太阳能电站
14. 如图所示,现有五种光学元件和光路图,方框中可放入的元件为( )
A. 2或5 B. 1或5 C. 1或3或5 D. 2或3或4
15. 小波制作了如图甲所示“F”字样LED红色发光字来充当物体,如图乙所示将发光字(A位置)、带小孔的不透明纸板(B位置)、半透明塑料板(C位置),使“F”发光字正立面对小孔(即小波在“左观察位置”看到的就是甲图所示“F”),以下说法正确的是( )
A. 此时,在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是丙图中的④
B. 若将带小孔的不透明纸板换成平面镜,直接观察塑料板,能够看到像
C. 若将带小孔的不透明纸板换成焦距为20 cm的凸透镜,“F”移至距离凸透镜25 cm处,成放大的实像
D. 在“左观察位置”能够看到C选项中的像
二、填空与作图题
16. 声音无处不在,随着时代的发展,也被应用于生活的各个领域:
(1)在海洋勘察和军事方面有一种重要的仪器——声呐,它是一种能定向发射和接收_________波(选填“超声”或“次声”)的设备.
(2)如图所示是一款电动声波牙刷,其每分钟振动次,该牙刷正常工作时发出的_________(选填“是”或“不是”)超声波.
(3)图示为一种身高测量仪,其原理是通过顶部的感应器竖直向下发射、接收超声波信号来测量身高.某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收信号,所经历的时间为,则该同学的身高为_________m.(空气中的声速:)
17. 焦尾琴是中国古代四大名琴之一,2009年中国民族器乐学会经史料查证与实地考察,确认溧阳观山蔡邕读书台遗址为焦尾琴故里。其琴弦粗细不相同,遵循古琴“七弦”的标准配置,琴发出的声音是由琴弦的___________产生的,从一弦到七弦依次由粗变细,音调是___________(由高到低/由低到高)。一弦作为最低音弦,奠定了琴曲低沉浑厚的基础特色,空弦频率约为65.4 Hz,调音时使用软件测量出的频率为50 Hz,应该___________(调紧/调松)琴弦。
18. 为了激发同学们的学习兴趣,某校八年级开展了“翱翔杯”水火箭比赛。赛场上裁判员手持麦克风(与扩音器相连)是为了增大声音的___________。当水火简发射成功时,现场观众发出阵阵喝彩声通过___________传到参赛选手耳中,使参赛选手们士气大增,此时喝彩声对参赛选手来说___________(选填“属于”或“不属于”)噪声。
19. 如图所示,一只水鸟站在水中觅食,从图中可以看到黑色影子和清晰的倒影。黑色的影子是由于___________形成的,清晰的倒影是___________(实像/虚像),当水鸟向高处飞行时,倒影的大小将___________(变大/变小/不变),能从不同角度看到水鸟,是因为发生了___________(镜面反射/漫反射)。
20. 如图所示是一束太阳光射向三棱镜后,在光屏上出现了彩色的光带。唐代的孔颖达在《礼记·月令》一书中写道:“云薄漏日,日照雨滴则虹生”,这里“虹”产生的现象叫做光的___________现象。物理课上,老师将一束白光斜射入三棱镜,在白屏上呈现一条彩色光带AB,如图所示,该现象说明白光___________(是/不是)单色光;在光带的底部B处为___________(红光/紫光)。
21. 在“探究平面镜成像特点”的实验中,如图所示,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)用玻璃板代替平面镜的原因是便于___________;
(2)实验时发现所成的像有重影,产生的原因是玻璃板有___________(厚度/透明度);
(3)为了进行多次实验,应采取的操作是___________(①/②);
①保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置
②保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述相同的操作
(4)如图甲是汽车抬头显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理工作的,如图乙所示,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方。已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为___________度,行车数据通过挡风玻璃所成的像是___________(放大/缩小/等大)的,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向___________(远离/靠近)挡风玻璃。当HUD投影模式显示左转时(如图丙),显示器上显示的应是___________(A/B/C/D)
A. B. C. D.
22. 如图所示为光在空气和水两种介质中传播的光路图,入射光线是___________,折射角大小为___________,界面的___________(上/下/左/右)侧是空气。
23. 如图所示,在水槽内注入适量的水,并在其底部放一枚硬币,再将一拧紧瓶盖的空矿泉水瓶横放在贴近水面处,并逐渐将空瓶向下平移,从瓶身的正上方观察硬币的像,发现当瓶身浸入水中后,硬币的像突然变小,此时瓶身下方的这部分水面相当于一个对光有___________(会聚/发散)作用的透镜;随着空矿泉水瓶浸入水中的体积逐渐增大,硬币的像一直是___________(正立/倒立)的。
24. 为了探究“光折射时的特点”
(1)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向___________(左/右)移动;
(2)保持激光笔的位置不变,将杯的左侧底部缓慢抬起,相应的折射角将___________(变大/不变/变小);
(3)如改用手电筒垂直往下照射到一个空杯的底部,形成的光圈用虚线表示,若往杯中注入半杯水,烧杯底部的光圈会___________(变大/不变/变小);继续将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会___________(变大/不变/变小)。
25. 小明在学完透镜的相关知识后,对利用太阳光测量凸透镜焦距产生了浓厚的兴趣。将凸透镜正对太阳,再把一张A4纸放在它的下方,其中操作最合理的是___________(选填对应选项的字母)。当纸上呈现一个并非最小、最亮光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L。他推断,凸透镜的焦距一定大于L,你认为他的推断___________(正确/错误);为了检验他的推断是否正确,可将纸张慢慢靠近凸透镜,如果观察到纸上呈现的光斑___________(变大/先变小再变大),则他的推断是不正确的。
26. 我国西汉时期的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示,假设为冰透镜的焦点,请将图中光路补充完整。
27. “鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星,与地球相距45万公里。“鹊桥”上安装了激光角反射器(如图甲),首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙,角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成,激光射向它时,能被其“反向射回”,请在图乙中画出光线经两个平面镜反射后的光路图。
三、解答题
28. 通过声现象的学习,小明对实验探究产生了浓厚的兴趣。做了如下实验:
(1)安装了如图1所示装置,在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭,并在喇叭上方放置了若干塑料小球:
①实验中,发现喇叭发声时,塑料小球不断地跳动;当喇叭停止发声时,塑料小球也停止了跳动;
②接着他让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的喇叭声___________(逐渐变大/逐渐变小/保持不变),由此,他进一步推导得出,如果钟罩内是真空,他___________(能/不能)听见喇叭声;
③在抽气的过程中,他看到塑料小球跳动的剧烈程度___________(加剧/变弱/几乎不变),整个实验过程,他都能看清小球的跳动情况,此现象说明了光___________(能/不能)在真空中传播;
④如图2所示,将蓝牙音箱放在矿泉水瓶内,播放音乐时,我们观察到蜡烛在晃动,此现象说明___________。
(2)在学校组织的跨学科实践活动中,小明运用所学知识制作了“水瓶琴”,如下图在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
①用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是___________(空气柱/水和瓶壁)的振动,瓶中的水量不同,听到的音调也不同;
②由此联想到,往壶里灌水的过程中,只通过听声音的变化,也能够判断壶里水位的高低,壶内的水越多,音调越___________(高/低);
③在作品展示环节中,小明利用“水瓶琴”以敲击和吹瓶口两种方式演奏了《欢乐颂》,两次演奏的音色是___________(相同/不同)的。
29. 在“制作小孔成像观察仪”活动中,小明制作了三个带小孔的圆形卡片(如图甲),将易拉罐和薯片筒两端开口,再把一端蒙有半透明薄纸的薯片筒插入易拉罐筒B端,眼睛在D端观察。
(1)由于小孔成的像较暗,为了便于观察,应在薯片筒的___________(C/D)端蒙上半透明薄纸制成光屏。当用“小孔成像观察仪”观察点燃的蜡烛时,烛焰在半透明薄纸上成___________(正立/倒立)的___________(实像/虚像);
(2)若仅将易拉罐A端的带圆孔卡片换成带三角形小孔的卡片,则半透明薄纸上像的形状___________(改变/不变);
(3)若小明将易拉罐和薯片筒整体远离蜡烛,则光屏上的像将___________(变大/变小/不变);若小华仅将薯片筒向后拉动一些,则光屏上像将___________(变大/变小/不变)。如图丙,晴天树荫下的圆形的光斑是___________(太阳的像/树叶间的空隙),光斑有大有小,该现象可以用___________(小明/小华)的操作来说明;
(4)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,则半透明膜上会___________(填序号)(①只会出现一个像/②在不同的位置出现两个像/③出现两个重合的像)。
30. “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板___________放置于平面镜上;实验时,在纸板上画出一条直线EO,使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿___________(顺时针/逆时针)方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为,测得反射角也为,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处___________;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了___________;
(4)图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴EO入射到平面镜的O点(如图丙所示),在右侧纸板上看不到反射光线,此时反射光线___________(消失/存在);此时与图甲情形对比,发生改变的有___________。
A.法线位置 B.入射角度数 C.反射角与入射角的关系
31. 某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用___________(A/B)透镜完成实验;
(2)实验前,将烛焰和光屏的中心调整在凸透镜的___________上,目的是______________________;
(3)实验过程中,蜡烛由于燃烧而逐渐变短,则烛焰的像在光屏上的位置会向___________(上/下,下同)移动,为了能让烛焰的像回到光屏的中央,可将凸透镜向___________调节;
(4)用LED光源代替蜡烛进行了进一步实验探究,LED光源的高度。经过认真测量,记录了像高和物距u的数据。在坐标上描出了像高和物距u的图像。由图可知,该凸透镜的焦距为___________cm,当时,光屏上成倒立、___________的实像,要使光屏上的像变小,可以将LED光源适当___________(远离/靠近)凸透镜,并移动光屏。
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常州外国语学校
2025—2026学年第一学期八年级期中质量调研
物理
注:以下题目的答案请全部做在答题纸上。
一、选择题
1. 下列实验中,能探究声音产生原因的是( )
A. 甲图实验中,正在发声的喇叭可以使放在上面的小纸片跳动
B. 乙图实验中,在鱼缸旁拍手,水中的鱼儿被吓跑
C. 丙图实验中,耳朵贴到桌面上,听到的敲击声更大
D. 丁图实验中,打“土电话”情景,通过“土电话”听到对方的声音
【答案】A
【解析】
【详解】A.把一些纸屑放在正在发声喇叭的纸盆上,看到纸屑在纸盆上不断跳动,说明发声喇叭的纸盆在振动,声音是由物体的振动产生的,能探究声音产生原因,故A符合题意;
B.声音的传播需要介质,鱼儿能听见拍手声,说明液体可以传播声音,该实验能够说明液体可以传播声音,不能探究声音产生原因,故B不符合题意;
C.声音的传播需要介质,不同介质传播声音的效果不同,固体传声效果更好,所以耳朵贴到桌面上,听到的敲击声更大,不能探究声音产生原因,故C不符合题意;
D.通过土电话可以听到对方轻声说话的声音,说明固体能够传声,不能探究声音产生原因,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示,贾湖骨笛是世界上最早的可吹奏的乐器,比古埃及出现的笛子要早2000年。下列关于骨笛的说法正确的是( )
A. 吹奏的笛声是由笛子振动发出的
B. 吹奏的笛声可以在真空中传播
C. 按住不同的笛孔是为了改变笛声的音调
D. 笛子可以吹奏出美妙的音乐,不会产生噪声
【答案】C
【解析】
【详解】A.骨笛发声的主要原因是笛内空气柱发生振动,而非笛子本身振动,故A错误;
B.声音传播需要介质,在真空中无法传播,故B错误;
C.按住不同的笛孔会改变笛内空气柱的长度,空气柱振动的频率不同,从而改变音调,故C正确;
D.凡是影响人们生活、学习和工作的声音都是噪声,所以美妙的音乐也可能是噪声,故D错误。
故选C。
3. 某声源发出相同的声音,波形如图,经相同厚度a、b两种隔声材料包裹后,材料a的隔声性能较好(意味着人耳听不到声音时,声源与听声者的距离更远),下列四幅图中有两幅图对应材料a、b隔声后显示的波形,其中对应材料a的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】某声源发出相同的声音,因为是同一个声源,所以音色一样,波形图的形状一样。声音相同时,声音的频率相同,所以波形图的疏密程度相同。材料a、b相比,材料a的隔声性能较好,所以通过材料a声音的响度更小,声音的振幅变小得更多,A选项中的波形图的幅度变化小,为通过材料b之后的波形图,B选项中的波形图的幅度变化大,为通过材料a之后的波形图。故选B。
4. 我国高铁技术领先世界水平,最高营运速度可以达到。高铁采用多种方式降噪。其中属于在声源处减弱的是( )
A. 无缝钢轨减振 B. 安装隔音屏 C. 增加噪声检测仪 D. 沿线增加绿化
【答案】A
【解析】
【详解】A.无缝钢轨减振是减少声源的振动幅度,降低声源的发声强度,属于在声源处减弱噪声,故A符合题意;
B.安装隔音屏是阻断噪声的传播路径,属于在传播过程中减弱噪声,故B不符合题意;
C.噪声检测仪仅能测量噪声的响度等级,不具备减弱噪声的功能,故C不符合题意;
D.沿线绿化可吸收、阻挡传播中的噪声,属于在传播过程中减弱噪声,故D不符合题意。
故选A。
5. 最近流行一种音乐棒棒糖,只要将棒棒糖的音乐开关打开,它就会振动,把它含在嘴里时,该振动就能通过骨头传至耳蜗,从而听到清晰的音乐。下列说法正确的是( )
A. 音乐在骨头中的传播速度为
B. 含着棒棒糖能听到音乐是因为舌头在振动
C. 含着棒棒糖听音乐是为了听到超声波的信息
D. 含着棒棒糖才能听到清晰音乐是利用固体传声效果比气体好
【答案】D
【解析】
【详解】A.一般情况下,声音在固体中的传播速度大于在气体中的传播速度,是声音在空气中的传播速度,故A错误;
B.含着棒棒糖听到音乐,声源是棒棒糖的振动,振动通过骨头传导到耳蜗,并非舌头振动发声,故B错误;
C.人耳的听觉范围是,听不到超声波,故C错误;
D.一般情况下,固体传声效果比气体好,含着棒棒糖时,通过骨头(固体)高效传导,从而听到清晰音乐,故D正确。
故选D。
6. 2023年12月18日23时59分,临夏州积石山县发生6.2级地震。各方力量火速集结,紧急驰援,彰显我大国优势。地震发生时会伴随次声波的发生,关于次声波,下列判断正确的是( )
A. 震时“轰隆隆”的声音是次声波 B. 振幅较大的次声波人耳能听到
C. 次声波的频率高于 D. 次声波不能在真空中传播
【答案】D
【解析】
【详解】震时“轰隆隆”的声音不是次声波是可闻声波,次声波的频率低于20Hz,即使振幅再大人耳也听不到次声波,次声波不能在直空中传播。
故选D。
7. 下列都属于光源的一组是( )
A. 太阳、月亮、开着的电视机、荧光屏
B. 正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星
C. 恒星、萤火虫、点燃的蜡烛
D. 月亮、正在放映的电影屏幕、太阳
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AD.自身能够发光的物体叫光源。月亮自身不能发光,不是光源,故AD不符合题意;
B.正在放映的电影屏幕自身不能发光,不是光源,故B不符合题意;
C.恒星、萤火虫、点燃的蜡烛自身都能够发光,都是光源,故C符合题意。
故选C。
8. 在学习“光的传播”时,老师的演示实验,过程如下:根据下述现象得出的结果,正确的是( )
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线如图所示
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入浓盐水,观察到光线发生了弯曲
③经搅拌后,观察到光线又变直
A. 光在浓盐水里不能沿直线传播 B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D. 光的传播需要介质
【答案】C
【解析】
【详解】A.搅拌后液体均匀,光线变直,说明光在均匀浓盐水中能沿直线传播,故A错误;
B.光在空气、玻璃等其他均匀介质中也能沿直线传播,故B错误;
C.注入浓盐水未搅拌时介质不均匀光线弯曲,搅拌后介质均匀光线变直,说明光在同一种均匀介质中沿直线传播,故C正确;
D.光可以在真空中传播,不需要介质,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,是小明探究“看”到自己的声音的实验。把两个纸杯杯口蒙上弹性膜,底部用细棉线连接起来,固定其中一个纸杯,在该纸杯的膜上粘一片小平面镜,拉紧棉线,小明对另一纸杯说话(不接触纸杯),会看到光屏上反射的光点在晃动。则下列说法不正确的是( )
A. 小明发出的声音是由声带振动产生的
B. 若说话声越大,光点晃动幅度越大
C. 两个纸杯间声音的传播主要是通过固体实现的
D. 光点在晃动时,光从小镜子射向光屏不再沿直线传播
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,小明发出的声音是由声带振动产生的,故A正确;
B.说话声越大,响度越大,引起纸杯膜振动的幅度越大,光点晃动幅度越大,故B正确;
C.声音可以在固体中传播,两个纸杯间声音的传播主要是通过固体棉线实现的,故C正确;
D.光在同种均匀介质中沿直线传播,光从小镜子射向光屏时依然沿直线传播,只是由于镜面晃动导致反射光线的方向在不断改变,故D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
10. 有一光电控制液面高度的仪器,通过光束经液面反射后射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,下列说法正确的是( )
A. 此时这束光的反射角为40°
B. 当液面上升时,反射角的大小不变
C. 当液面上升时,光屏上的光斑向右移动
D. 当液面上有波纹时,不再遵循光的反射定律
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图,入射光与液面的夹角为40°,则入射角为
90°-40°=50°
反射角等于入射角,所以反射角也等于50°,故A错误;
BC.当液面上升时,液面方向与原液面平行,入射光线位置不变,所以入射角不变,则反射角也不变;而入射点向左上方移动,所以反射光线向左移动,则光屏上的光斑向左移动,故B正确,C错误;
D.当水面上有波纹时,光照射到水面依然发生反射现象,只要是反射都是遵循光的反射定律,故D错误。
故选B。
11. 小明通过玻璃窗看见了房间里电灯的像和自己的像,下列说法正确的是( )
A. 这是光的折射现象
B. 调高灯的亮度,灯的像变亮,自己的像亮度不变
C. 当他靠近玻璃窗时,像远离玻璃窗
D. 当他将玻璃窗左右推动时,像的位置静止不动
【答案】D
【解析】
【详解】A.玻璃窗相当于平面镜,成像是光的反射现象,故A错误;
B.调高灯的亮度,灯发出的光变强,灯的像变亮,同时照在小明身上的光变强,小明反射的光变强,自己的像也变亮,故B错误;
C.由平面镜成像特点可知像与物到镜面的距离相等,当他靠近玻璃窗时,像也靠近玻璃窗,故C错误;
D.由平面镜成像特点可知像与物关于镜面对称,将玻璃窗左右推动时,镜面所在平面位置不变,像的位置静止不动,故D正确。
故选D。
12. 2024巴黎奥运会张雨霏勇夺6枚奖牌,图中能表示张雨霏在水下看到岸上终点线的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.A项光线箭头由水指向空气,而人看到岸上终点线时,光应由空气射入水中到达人眼,传播方向错误,故A不符合题意;
B.B项光线箭头由水指向空气,与光由岸上终点线进入水中到达人眼的实际传播方向相反,故B不符合题意;
C.C项光线箭头由水指向空气,与实际光的传播方向相反,故C不符合题意;
D.D项光线由空气斜射入水中,折射光线靠近法线,即折射角小于入射角,符合光的折射规律,故D符合题意。
故选D。
13. 2023年5月13日,武汉上空惊现美丽的日晕现象,太阳旁边出现一圈彩虹光环。这个美丽的奇观是由于在5000到6000米的高空中,出现了由冰晶构成的卷层云,云层中冰晶含量较大,阳光产生折射后形成的。下列现象与日晕形成原因相同的是( )
A. 手影游戏
B. 对镜画妆
C. 海市蜃楼
D. 塔式太阳能电站
【答案】C
【解析】
【详解】日晕是卷云层中冰晶含量较大,阳光产生折射后形成的。
A.手影游戏,影子是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.对镜画妆,镜中的像是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,故C符合题意;
D.塔式太阳能电站利用光的反射来会聚太阳光,故D不符合题意。
故选C。
14. 如图所示,现有五种光学元件和光路图,方框中可放入的元件为( )
A. 2或5 B. 1或5 C. 1或3或5 D. 2或3或4
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,此透镜是将光线发散了,所以是凹透镜,而1、3、5都为凹透镜,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
15. 小波制作了如图甲所示“F”字样LED红色发光字来充当物体,如图乙所示将发光字(A位置)、带小孔的不透明纸板(B位置)、半透明塑料板(C位置),使“F”发光字正立面对小孔(即小波在“左观察位置”看到的就是甲图所示“F”),以下说法正确的是( )
A. 此时,在“右观察位置”看到塑料板上呈现的像是丙图中的④
B. 若将带小孔的不透明纸板换成平面镜,直接观察塑料板,能够看到像
C. 若将带小孔的不透明纸板换成焦距为20 cm的凸透镜,“F”移至距离凸透镜25 cm处,成放大的实像
D. 在“左观察位置”能够看到C选项中的像
【答案】C
【解析】
【详解】A.小孔成像成倒立的实像,即上下颠倒、左右相反,原物体为“F”,像应为丙图中的②,故A错误;
B.平面镜成虚像,虚像不是实际光线会聚而成,不能呈现在光屏(塑料板)上,且光线被平面镜反射回左侧,塑料板在镜后无光线到达,直接观察塑料板看不到像,故B错误;
C.凸透镜焦距,“F”移至25cm处,此处指物距,满足,成倒立、放大的实像,故C正确;
D.C选项中成实像,像在透镜右侧,左观察位置在物体左侧,无法看到该像,故D错误。
故选 C。
二、填空与作图题
16. 声音无处不在,随着时代的发展,也被应用于生活的各个领域:
(1)在海洋勘察和军事方面有一种重要的仪器——声呐,它是一种能定向发射和接收_________波(选填“超声”或“次声”)的设备.
(2)如图所示是一款电动声波牙刷,其每分钟振动次,该牙刷正常工作时发出的_________(选填“是”或“不是”)超声波.
(3)图示为一种身高测量仪,其原理是通过顶部的感应器竖直向下发射、接收超声波信号来测量身高.某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收信号,所经历的时间为,则该同学的身高为_________m.(空气中的声速:)
【答案】(1)超声 (2)不是
(3)1.72
【解析】
【小问1详解】
声呐是一种能定向发射和接收超声波的设备。因此,在海洋勘察和军事方面,声呐发射的是超声波。
【小问2详解】
每分钟振动次,则每秒内振动的次数为517Hz-683Hz,频率在20Hz-20000Hz之间,该牙刷正常工作时发出的不是超声波。
【小问3详解】
超声波通过的路程为
感应器到人头部的距离为
该同学的身高为
17. 焦尾琴是中国古代四大名琴之一,2009年中国民族器乐学会经史料查证与实地考察,确认溧阳观山蔡邕读书台遗址为焦尾琴故里。其琴弦粗细不相同,遵循古琴“七弦”的标准配置,琴发出的声音是由琴弦的___________产生的,从一弦到七弦依次由粗变细,音调是___________(由高到低/由低到高)。一弦作为最低音弦,奠定了琴曲低沉浑厚的基础特色,空弦频率约为65.4 Hz,调音时使用软件测量出的频率为50 Hz,应该___________(调紧/调松)琴弦。
【答案】 ①.
振动 ②.
由低到高 ③.
调紧
【解析】
【详解】声音由物体振动产生,故琴声由琴弦振动产生。
弦的松紧、长度相同时,越细的弦振动频率越高,音调越高,因此从一弦到七弦音调由低到高。
调紧琴弦可提高琴弦振动频率,当前琴弦频率低于标准值,故应调紧琴弦。
18. 为了激发同学们的学习兴趣,某校八年级开展了“翱翔杯”水火箭比赛。赛场上裁判员手持麦克风(与扩音器相连)是为了增大声音的___________。当水火简发射成功时,现场观众发出阵阵喝彩声通过___________传到参赛选手耳中,使参赛选手们士气大增,此时喝彩声对参赛选手来说___________(选填“属于”或“不属于”)噪声。
【答案】 ①. 响度 ②. 空气 ③. 不属于
【解析】
【详解】[1]裁判员老师手持麦克风是为了使声音变强,即增大声音的响度。
[2]声音的传播需要介质,喝彩声通过空气传到参赛选手耳中。
[3]喝彩声使参赛选手们士气大振,有利于他们取得好的成绩,此时喝彩声对选手来说不属于噪声。
19. 如图所示,一只水鸟站在水中觅食,从图中可以看到黑色影子和清晰的倒影。黑色的影子是由于___________形成的,清晰的倒影是___________(实像/虚像),当水鸟向高处飞行时,倒影的大小将___________(变大/变小/不变),能从不同角度看到水鸟,是因为发生了___________(镜面反射/漫反射)。
【答案】 ①.
光的直线传播 ②.
虚像 ③.
不变 ④.
漫反射
【解析】
【详解】因光沿直线传播时遇到不透明物体会形成影子,故黑色影子由光的直线传播形成。
水面相当于平面镜,水鸟在水面成的倒影属于平面镜成像,平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚形成的,不能用光屏承接,因此是虚像。
平面镜成像的特点是像与物体的大小始终相等,和物体到镜面的距离无关,因此水鸟向高处飞行时,自身大小不变,倒影的大小也不变。
水鸟的表面粗糙不平,照射到水鸟上的光会向四面八方反射,这种反射是漫反射,因此人可以从不同角度接收到反射光,看到水鸟。
20. 如图所示是一束太阳光射向三棱镜后,在光屏上出现了彩色的光带。唐代的孔颖达在《礼记·月令》一书中写道:“云薄漏日,日照雨滴则虹生”,这里“虹”产生的现象叫做光的___________现象。物理课上,老师将一束白光斜射入三棱镜,在白屏上呈现一条彩色光带AB,如图所示,该现象说明白光___________(是/不是)单色光;在光带的底部B处为___________(红光/紫光)。
【答案】 ①.
色散 ②.
不是 ③.
紫光
【解析】
【详解】虹是太阳光经水滴折射分解为七种色光的现象,属于光的色散。由白光经三棱镜后分解为多种色光可知,白光不是单色光。因三棱镜对紫光的偏折程度最大,故光带底部B处为紫光。
21. 在“探究平面镜成像特点”的实验中,如图所示,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)用玻璃板代替平面镜的原因是便于___________;
(2)实验时发现所成的像有重影,产生的原因是玻璃板有___________(厚度/透明度);
(3)为了进行多次实验,应采取的操作是___________(①/②);
①保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置
②保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述相同的操作
(4)如图甲是汽车抬头显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理工作的,如图乙所示,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方。已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为___________度,行车数据通过挡风玻璃所成的像是___________(放大/缩小/等大)的,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向___________(远离/靠近)挡风玻璃。当HUD投影模式显示左转时(如图丙),显示器上显示的应是___________(A/B/C/D)
A. B. C. D.
【答案】(1)确定像的位置
(2)厚度 (3)②
(4) ①. 45 ②. 等大 ③. 远离 ④. A
【解析】
【小问1详解】
玻璃板是透明的,既能反射光成像,又能透过玻璃板看到另一侧的蜡烛B,方便移动蜡烛B来和蜡烛A的像重合,从而确定像的位置。
【小问2详解】
玻璃板有一定厚度,它的前后两个反射面都会各自反射光线形成虚像,因此会出现重影,和透明度无关。
【小问3详解】
多次实验的目的是得到普遍规律,避免偶然性。如果选①,改变玻璃板位置后,蜡烛A的像位置会随之改变,原本不动的蜡烛B无法和新的像重合,操作无意义;保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置重复实验,才能得到多组物、像的对应关系,因此选②。
【小问4详解】
显示器水平放置,要求像垂直于水平面,物和像的夹角为90°,根据平面镜成像“物和像关于镜面对称”,镜面就是物和像夹角的角平分线,因此挡风玻璃与水平面的夹角为45°。
平面镜始终成正立、等大的虚像,所以行车数据的像和物体大小相等。
根据平面镜成像规律,物距等于像距,要让像向上移动抬高,需要增大显示器到挡风玻璃的物距,因此将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。
平面镜成的像和物体关于镜面对称,最终看到的向上左转箭头像,对应的显示器上的图案是A选项的向下左转箭头,经45°放置的挡风玻璃对称后会得到向上左转的箭头像。故选A。
22. 如图所示为光在空气和水两种介质中传播的光路图,入射光线是___________,折射角大小为___________,界面的___________(上/下/左/右)侧是空气。
【答案】 ①. ②. ③. 左
【解析】
【详解】由反射定律可知,反射角等于入射角,即入射光线、反射光线与法线夹角相等且分居法线两侧。观察光路,与水平虚线的夹角为,与的夹角也为,二者分居两侧且同在竖直虚线的右侧,故为法线,为界面。折射光线与入射光线分居法线两侧、界面两侧,故折射光线为(界面左侧,法线下方),入射光线应在界面右侧、法线上方,即入射光线为。
折射角是折射光线与法线的夹角,即与法线的夹角。由几何关系得
故折射角为。
光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角。本题中入射角为,折射角为,折射角大于入射角,说明折射侧为空气,即界面的左侧是空气。
23. 如图所示,在水槽内注入适量的水,并在其底部放一枚硬币,再将一拧紧瓶盖的空矿泉水瓶横放在贴近水面处,并逐渐将空瓶向下平移,从瓶身的正上方观察硬币的像,发现当瓶身浸入水中后,硬币的像突然变小,此时瓶身下方的这部分水面相当于一个对光有___________(会聚/发散)作用的透镜;随着空矿泉水瓶浸入水中的体积逐渐增大,硬币的像一直是___________(正立/倒立)的。
【答案】 ①. 发散 ②. 正立
【解析】
【详解】当瓶身下部浸入水中后,周围的水被排开,水面变凹,空矿泉水瓶中的空气与水组合相当于凹透镜。根据凹透镜的光学性质,凹透镜对光线有发散作用。又因为凹透镜成像的特点是始终成正立、缩小的虚像,随着矿泉水瓶浸入水中的体积逐渐增大,瓶身下方水面的凹透镜结构未发生本质改变,所以硬币的像一直是正立的。
24. 为了探究“光折射时的特点”
(1)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向___________(左/右)移动;
(2)保持激光笔的位置不变,将杯的左侧底部缓慢抬起,相应的折射角将___________(变大/不变/变小);
(3)如改用手电筒垂直往下照射到一个空杯的底部,形成的光圈用虚线表示,若往杯中注入半杯水,烧杯底部的光圈会___________(变大/不变/变小);继续将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会___________(变大/不变/变小)。
【答案】(1)左 (2)不变
(3) ①. 变小 ②. 变大
【解析】
【小问1详解】
当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,入射点左移,但入射角和折射角均不变,故可观察到杯底的光斑向左移动。
【小问2详解】
将杯的左侧底部慢慢抬起,水面总保持相平,因为入射角不变,所以反射角也不变,折射角也不变。
【小问3详解】
空杯时光线沿直线传播在杯底形成光圈;注入水后,光线从空气斜射入水中时会向法线偏折,折射光线比原直线传播的光线更聚拢,因此杯底的光圈会变小;
手电筒竖直向上移动时,手电筒到水面的距离增大,光线入射到水面的位置向外移动,因此杯底的光圈会变大。
25. 小明在学完透镜的相关知识后,对利用太阳光测量凸透镜焦距产生了浓厚的兴趣。将凸透镜正对太阳,再把一张A4纸放在它的下方,其中操作最合理的是___________(选填对应选项的字母)。当纸上呈现一个并非最小、最亮光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为L。他推断,凸透镜的焦距一定大于L,你认为他的推断___________(正确/错误);为了检验他的推断是否正确,可将纸张慢慢靠近凸透镜,如果观察到纸上呈现的光斑___________(变大/先变小再变大),则他的推断是不正确的。
【答案】 ①. C ②. 错误 ③. 先变小再变大
【解析】
【详解】用太阳光测凸透镜焦距时,需要让凸透镜正对太阳光,使平行的太阳光平行于凸透镜的主光轴入射,同时承接光斑的白纸也要和透镜平行,保证光线能准确会聚在白纸上,图中只有C的操作满足该要求;
当纸上呈现一个并非最小、最亮光斑时,说明纸张所在的位置不是焦点。由于凸透镜对光有会聚作用,光线在到达焦点前是会聚的,光斑逐渐变小,越过焦点后是发散的,光斑逐渐变大。 因此,对于同一个非最小光斑,它可能出现在焦点之前,此时距离 ,也可能出现在焦点之后,此时距离 。 所以小明的推断是错误的;
如果小明的推断正确,则纸在焦点前,即 : 纸张靠近透镜,是远离焦点方向,光斑会变大;
如果他的推断不正确,则纸在焦点后,即 :纸张靠近透镜,是向着焦点靠近的方向,在到达焦点前,光斑会变小;如果继续靠近越过焦点,光斑会变大。因此如果观察到纸上呈现的光斑先变小再变大,则小明的推断是不正确的。
26. 我国西汉时期的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示,假设为冰透镜的焦点,请将图中光路补充完整。
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后将过焦点,F为冰透镜的焦点。如图所示:
27. “鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星,与地球相距45万公里。“鹊桥”上安装了激光角反射器(如图甲),首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙,角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成,激光射向它时,能被其“反向射回”,请在图乙中画出光线经两个平面镜反射后的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】在入射光线射到第一块平面镜的入射点处,作出垂直于该镜面的法线(虚线);根据光的反射定律,反射角等于入射角,画出第一次的反射光线,射向第二块垂直的平面镜;接着在这条光线射到第二块平面镜的入射点处,作出垂直于第二块镜面的法线(虚线);再次依据反射定律画出第二次的反射光线,最终这条出射光线与最开始的入射光线反向平行。
三、解答题
28. 通过声现象的学习,小明对实验探究产生了浓厚的兴趣。做了如下实验:
(1)安装了如图1所示装置,在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭,并在喇叭上方放置了若干塑料小球:
①实验中,发现喇叭发声时,塑料小球不断地跳动;当喇叭停止发声时,塑料小球也停止了跳动;
②接着他让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的喇叭声___________(逐渐变大/逐渐变小/保持不变),由此,他进一步推导得出,如果钟罩内是真空,他___________(能/不能)听见喇叭声;
③在抽气的过程中,他看到塑料小球跳动的剧烈程度___________(加剧/变弱/几乎不变),整个实验过程,他都能看清小球的跳动情况,此现象说明了光___________(能/不能)在真空中传播;
④如图2所示,将蓝牙音箱放在矿泉水瓶内,播放音乐时,我们观察到蜡烛在晃动,此现象说明___________。
(2)在学校组织的跨学科实践活动中,小明运用所学知识制作了“水瓶琴”,如下图在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
①用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是___________(空气柱/水和瓶壁)的振动,瓶中的水量不同,听到的音调也不同;
②由此联想到,往壶里灌水的过程中,只通过听声音的变化,也能够判断壶里水位的高低,壶内的水越多,音调越___________(高/低);
③在作品展示环节中,小明利用“水瓶琴”以敲击和吹瓶口两种方式演奏了《欢乐颂》,两次演奏的音色是___________(相同/不同)的。
【答案】(1) ①. 逐渐变小 ②. 不能 ③. 几乎不变 ④. 能 ⑤. 声音可以传递能量
(2) ①. 空气柱 ②. 高 ③. 不同
【解析】
【小问1详解】
声音的传播需要介质,用抽气机向外抽气时,钟罩内传播声音的空气越来越少,所以听到的喇叭声逐渐变小;
进一步推理,若钟罩内是真空,没有传声介质,就不能听见喇叭声;
抽气过程中,喇叭本身的振动并没有受钟罩内空气多少的影响,所以塑料小球的跳动剧烈程度几乎不变;
全程都能看清小球跳动,说明光的传播不需要空气,光能在真空中传播;
音箱发出的声音让烛焰晃动,是声波的能量推动烛焰运动,说明声音能够传递能量。
【小问2详解】
用嘴吹瓶口时,是瓶内水面上方的空气柱振动发声,声源是空气柱;
往壶里灌水时,壶内的空气柱随着水位升高不断变短,振动频率变快,因此音调会变高,所以可以通过音调判断水位;
敲击瓶子时的振动物体是水和瓶壁,吹瓶口时的振动物体是空气柱,发声体的材料、结构都不同,因此两次演奏的音色不同。
29. 在“制作小孔成像观察仪”活动中,小明制作了三个带小孔的圆形卡片(如图甲),将易拉罐和薯片筒两端开口,再把一端蒙有半透明薄纸的薯片筒插入易拉罐筒B端,眼睛在D端观察。
(1)由于小孔成的像较暗,为了便于观察,应在薯片筒的___________(C/D)端蒙上半透明薄纸制成光屏。当用“小孔成像观察仪”观察点燃的蜡烛时,烛焰在半透明薄纸上成___________(正立/倒立)的___________(实像/虚像);
(2)若仅将易拉罐A端的带圆孔卡片换成带三角形小孔的卡片,则半透明薄纸上像的形状___________(改变/不变);
(3)若小明将易拉罐和薯片筒整体远离蜡烛,则光屏上的像将___________(变大/变小/不变);若小华仅将薯片筒向后拉动一些,则光屏上像将___________(变大/变小/不变)。如图丙,晴天树荫下的圆形的光斑是___________(太阳的像/树叶间的空隙),光斑有大有小,该现象可以用___________(小明/小华)的操作来说明;
(4)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,则半透明膜上会___________(填序号)(①只会出现一个像/②在不同的位置出现两个像/③出现两个重合的像)。
【答案】(1) ①. C ②. 倒立 ③. 实像
(2)不变 (3) ①. 变小 ②. 变大 ③. 太阳的像 ④. 小华
(4)②
【解析】
【小问1详解】
半透明薄纸作为光屏,要放在易拉罐B端和人眼D端之间的C端,这样外部杂光不会直接照射光屏,能让像在更暗环境下更清晰,便于从D端观察;小孔成像的原理是光的直线传播,烛焰上方的光穿过小孔后射到光屏下方,烛焰下方的光射到光屏上方,因此成倒立的像;该像是实际光线会聚形成的,所以是实像。
【小问2详解】
小孔成像的像的形状由物体(烛焰)的形状决定,和小孔本身的形状无关,所以换成三角形小孔,像的形状不变。
【小问3详解】
根据小孔成像的大小规律:当光屏到小孔的距离(像距)不变时,物体离小孔越远,像越小,所以整体远离蜡烛时像变小; 仅向后拉动薯片筒,小孔到光屏的像距变大,物距不变时像距越大像越大,因此像变大; 树荫下的圆形光斑是太阳光通过树叶间隙形成的小孔成像,本质是太阳的像;不同大小的光斑是因为树叶间隙到地面(光屏)的距离不同,对应像距不同导致像大小不同,和小华拉动薯片筒改变像距的操作原理一致。
【小问4详解】
每个独立的小孔都能独立沿光的直线传播成一个倒立的实像,两个小孔位置不同,光线的传播路径不同,会在光屏的不同位置成两个独立的像,因此选②。
30. “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板___________放置于平面镜上;实验时,在纸板上画出一条直线EO,使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿___________(顺时针/逆时针)方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为,测得反射角也为,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处___________;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了___________;
(4)图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴EO入射到平面镜的O点(如图丙所示),在右侧纸板上看不到反射光线,此时反射光线___________(消失/存在);此时与图甲情形对比,发生改变的有___________。
A.法线位置 B.入射角度数 C.反射角与入射角的关系
【答案】(1) ①. 垂直 ②. 顺时针
(2)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,不具备普遍规律
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) ①. 存在 ②. B
【解析】
【小问1详解】
实验前必须将纸板垂直放置在平面镜上,才能让法线(垂直于镜面)落在纸板平面内,顺利在纸板上呈现入射、反射光线;当入射光束绕O点逆时针转动时,入射角增大,根据光的反射规律反射角同步增大,入射光线远离法线时,反射光线会向远离法线的顺时针方向转动。
【小问2详解】
仅通过一组入射角等于45°的特殊数据就得出结论,实验次数太少,结论存在偶然性,无法得到普遍适用的光的反射规律,需要多次改变入射角重复实验,验证反射角始终等于入射角。
【小问3详解】
把纸板右半部分向后折转后,两个纸板面不在同一平面,此时右半部分纸板上无法呈现反射光线,该现象直接说明反射光线、入射光线和法线三者处于同一平面内。
【小问4详解】
即使纸板向后倾斜,光的反射依然会发生,所以反射光线是真实存在的,只是此时反射光线不在倾斜的纸板平面内,因此无法在纸板上观察到; 法线始终垂直于水平放置的平面镜,因此法线位置不变;但入射光线随纸板倾斜,入射光线与法线的夹角(入射角)相比图甲发生了改变;光的反射定律始终成立,反射角永远等于入射角,这个关系不会改变,故选B。
31. 某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用___________(A/B)透镜完成实验;
(2)实验前,将烛焰和光屏的中心调整在凸透镜的___________上,目的是______________________;
(3)实验过程中,蜡烛由于燃烧而逐渐变短,则烛焰的像在光屏上的位置会向___________(上/下,下同)移动,为了能让烛焰的像回到光屏的中央,可将凸透镜向___________调节;
(4)用LED光源代替蜡烛进行了进一步实验探究,LED光源的高度。经过认真测量,记录了像高和物距u的数据。在坐标上描出了像高和物距u的图像。由图可知,该凸透镜的焦距为___________cm,当时,光屏上成倒立、___________的实像,要使光屏上的像变小,可以将LED光源适当___________(远离/靠近)凸透镜,并移动光屏。
【答案】(1)B (2) ①. 主光轴 ②. 使像成在光屏的中央
(3) ①. 上 ②. 下
(4) ①. 10 ②. 等大 ③. 远离
【解析】
【小问1详解】
如图甲,A透镜对光有发散作用,B透镜对光有会聚作用,说明B是凸透镜,所以应选B透镜进行实验。
【小问2详解】
实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,本质是让三者中心位于凸透镜的主光轴上,目的是保证烛焰的像能够成在光屏的中央,便于观察成像。
【小问3详解】
凸透镜成倒立实像时,像与物体的运动方向相反,蜡烛燃烧变短向下移动,烛焰的像会向上移动;要让像回到光屏中央,可将凸透镜向下调节,带动像向下回落至光屏中心。
【小问4详解】
当物距时,凸透镜成倒立等大的实像,此时像高与物高相等,已知LED光源高10cm,从图像可知当像高时,物距,因此
得焦距;
当时,由凸透镜成像规律可知,成倒立、等大的实像;
根据凸透镜成实像规律,物远像近像变小,要让实像变小,需要增大物距,因此将LED光源适当远离凸透镜,再移动光屏承接像。
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