精品解析:江苏省南通市张謇第一初级中学2025-2026学年八年级上学期第二次集中作业物理试题
2026-09-06
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内容正文:
2025~2026学年第一学期第二次集中作业
初二物理
(试卷共8页 总分:100分时间:100分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共18小题,共36分。
1. 深圳市是全国文明城市,公民应该控制噪声,下列不属于在声源处减弱噪声的做法是( )
A. 不高声喧哗 B. 调低跳舞音响设备的音量
C. 在公路上不鸣笛 D. 在学校周围植树
2. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 二胡演奏出的优美旋律,是由弦的振动产生的
B. “震耳欲聋”说明声音的音调高
C. 超声波在医学上能粉碎结石是因为超声波能传递信息
D. 用大小不同的力敲击同一音叉是为了探究音调与频率的关系
3. 关于声现象,下列说法不正确的是( )
A. 声音是由物体的振动产生的
B. 声音不可以在真空中传播
C. 声源振动的频率越高,音调越高
D. 音调越高,说明声源振动的幅度越大
4. 如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光照到竖直放置的白屏上,屏上标出的三个区域,①区域是红光外侧,②区域是可见的有色光带,③区域是紫光外侧。研究此现象,以下说法不正确的是( )
A. 此现象为光的色散现象,表明太阳光是由七种色光混合而成的
B. 不同色光通过三棱镜的偏折程度不同
C. 彩虹的形成就是光的色散现象
D. 红光偏折能力比紫光强
5. 我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A. “绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”句中“浓荫”是光的直线传播形成的
B. “大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C. “池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
D. “朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
6. 像的成因有三个:光沿直线传播成像、反射成像、折射成像,所成的像有实像和虚像两种。请分析下列实例中所成的像:①针孔照相机内所成的像(小孔成像);②在潜望镜中看到的景物的像; ③放大镜中看到的物体的像; ④幻灯机屏幕上的像; ⑤天上的月亮在水中成的像。由分析可知,下列说法中正确的是( )。
A. ①④属于实像 B. ②③④属于虚像 C. ①③④属于折射成像 D. ①②⑤属于反射成像
7. 对如图所示的四种情景,下列说法中正确的是
A. 小芳站在平面镜前照镜子,在她向后退的过程中,她在镜中的像变小
B. 针孔照相机是利用光的直线传播成像的
C. 小猫看到水中的鱼是光的折射形成的实像
D. 侧面看到白纸很亮,是因为光照到白纸上发生了镜面反射
8. 如图所示,由于光的折射形成的是( )
A. 倒立的“烛焰” B. 变幻的“手影”
C. “折断”的铅笔 D. 金色的“日环”
9. 某同学从远处走向一面穿衣镜,他在镜中像的大小及像和人之间的距离正确的是( )
A. 像大小不变,像和人之间的距离变小
B. 像变大,像和人之间的距离变大
C. 像变大,像和人之间的距离变小
D. 像大小不变,像和人之间的距离不变
10. 如图所示,小猫没有叉到鱼感到很纳闷,其原因是( )
A. 由于光沿直线传播,小猫看到的鱼变浅了
B. 由于光的反射,小猫看到的鱼变深了
C. 由于光从空气中斜射入水时发生折射,小猫看到的鱼变浅了
D. 由于光从水中斜射入空气时发生折射,小猫看到的鱼变浅了
11. 小乐拿着甲、乙两副眼镜分别正对太阳光,在下方纸板上承接到它们的“影子”甲′、乙′,如图所示。根据这一现象可以判断( )
A. 甲对光有会聚作用,是近视镜 B. 甲对光有发散作用,是近视镜
C. 乙对光有会聚作用,是近视镜 D. 乙对光有发散作用,是近视镜
12. 小王同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,他让凸透镜正对阳光,但在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L;纸片稍微远离凸透镜光斑变大.则凸透镜的实际焦距
A. 一定小于L
B. 一定大于L
C. 可能等于L
D. 可能小于L,也可能大于L
13. 小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( )
A. 光屏上所成的是倒立、放大的实像
B. 光屏上所成的是正立、缩小的实像;
C. 该透镜的焦距f一定满足
D. 该透镜的焦距f一定满足
14. 照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应下图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A. 照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
B. 照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小的实像
C. 放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D. 放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的虚像
15. 疫情防控期间,学校配备了新型全自动摄像测温告警系统。如图,晨晨同学正在通过学校测温棚,下列说法正确的是( )
A. 镜头离晨晨同学的距离在一倍焦距以内
B. 显示屏上晨晨的头像说明,照相机是利用凸透镜能成正立、缩小、实像的原理工作的
C. 显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线测出的
D. 当晨晨的体温为36.5℃时,告警系统会报警
16. 把高2cm的发光棒立于焦距为5cm的凸透镜前,在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像,则发光棒离凸透镜的距离为( )
A. 12cm B. 10cm C. 8cm D. 4cm
17. 关于常见的光学仪器,下列说法正确的是( )
A. 焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越明显
B. 校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜
C. 为矫正近视眼,要用适当的凸透镜片做成眼镜
D. 平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
18. 关于雨后天晴的夜晚,行人怎样才能避免踩到地上的积水的解释,正确的说法是:
A. 迎着月光走,地面比较亮,因为月光在地面上发生镜面反射
B. 背着月光走,地面比较暗,因为月光在地面上发生漫反射
C. 迎着月光走,水面比较亮,因为月光在水面上发生漫反射
D. 背着月光走,水面比较暗,因为月光在水面上发生镜面反射
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题:本大题共12小题,共24分。
19. 如图所示的四个物体,在相同时间内发声的波形示意图,从图中可以看出:
(1)属于噪声的是________(选填“A”“B”“C”或“D”)波形;
(2)对A、C音调相同,响度较大的是________波形图;
(3)对A、B响度相同,音调较高的是________波形图;
(4)用最恰当的物理语言来表述甲乙昆虫所发出声音的差异。昆虫靠翅膀振动发声,甲昆虫的翅膀1min振动12000次,乙昆虫的翅膀3秒钟振动900次,甲昆虫翅膀的振动频率是________Hz,则可以确定甲昆虫发出的声音________比较_________(选填“高”或“低”)。
20. 如图所示,某同学想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,她应将烛焰、两个小孔和人眼调到______上,这样操作的依据是______。操作过程中,她还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是______(选填“正立”或“倒立”)的,其成因是光的______。
21. 小明同学身高165cm,站在竖置放置的平面镜前,从平面镜中看到挂钟的指针如图所示。由此可知,他在平面镜中的像高为_____cm,挂钟显示的实际时间是_____。
22. 如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线______(选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
23. 如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图,由图可知,入射光线是______________,折射光线是______________,入射角是______________度。界面的______________(选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气。
24. 如图,某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上。不料因阳光照射,车内物品被点燃引起火灾。原因是矿泉水瓶相当于________(选填“凹透镜”或“凸透镜”),对光有_________作用。因此,在山林中,除了携带火种容易发生火灾外,随意丢弃的矿泉水瓶也容易引发火灾,同学们不要随地扔垃圾。
25. 矿井中所使用的矿灯(如图),优点是光柱射出去后非常集中,几乎相当于平行光,要使小灯泡发出的光变成平行光。则该灯头的镜头镜片应选择___________(选填“凸透镜”或“凹透镜”);小灯泡应放在该透镜的___________位置上。
26. 如图所示,小华让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧前后移动,直到纸距透镜约4cm时,纸上的光斑变得最小、最亮,如图中A点,则透镜的光心是________点,透镜的焦点是________点,透镜的焦距约是________cm,在________点处可引燃火柴.
27. 某同学“探究凸透镜成像规律”时,用焦距为10cm的凸透镜按如图位置得到了清晰的像。若将蜡烛靠近凸透镜一些,光屏上的像会模糊,此时应该将光屏 ______ (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,光屏上的像才又会清晰。如果不移动光屏,要得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放个 ______ (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
28. 小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前20cm处,光屏上得到了烛焰倒立、___________的清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,由于近视眼镜片对光线有___________作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏___________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
29. 如图所示,电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰___________立的实像。利用这一成像规律可制成___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),若保持蜡烛和光屏的位置不变,仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,此时光屏上像的大小与原来的像对比应___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
30. 互联网作为一种信息交流平台,给我们的生活带来很多便利,但值得注意的是,少数青少年由于沉迷网络而用眼过度导致近视,使远方物体成像在视网膜________(填“前”或“后”),需要配戴用________(填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜来矫正视力.
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
31. 如图所示,光线经过平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数_____-.
32. 在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
33. 一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖。请画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
四、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
34. 物理课上,同学们做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧,点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处,如图所示。小娟移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、______的实像;
(2)为了探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时,三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示:
表1(f1=5cm)
表2(f2=9cm)
表3(f3=10cm)
物距u/cm
像高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
15
1.6
18
3.2
25
2.1
18
1.2
30
1.4
35
1.3
40
0.5
40
0.9
40
1.1
由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距越______,实像的高度越高。物体高度、物距一定时,凸透镜焦距越______,所成实像的高度越小;
(3)小亮和小娟利用凸透镜和光屏观察同一个发光体在各自光屏上所成的像,已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大,若要在两人的光屏上呈现等高的像,则______的凸透镜应离发光体更远些。(选填“小亮”或“小娟”)
35. 如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图:
(1)为完成实验应选择_______(选填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”或“平面镜”)进行实验;
(2)实验中取完全相同的两支蜡烛是为了探究_______;
(3)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的_______(选填“前侧”或“后侧”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是_______(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)实验时,将蜡烛A和B互换位置,会发现蜡烛也可以与像完全重合。这表明,在平面镜成像时,光路是_______的;
(5)移去蜡烛B,在其原来位置上放置块光屏,光屏上_______(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
36. 在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)实验时,把纸板ENF垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是___________,光线AO的入射角大小是___________度;
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是___________;
A.改变纸板与平面镜之间的夹角 B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F D.改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上___________(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内(选填“同一平面”或“不同平面”)
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。
A.反射角等于入射角 B.在光的反射现象中,光路可逆
37. 图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到下表数据:
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
(1)多次实验表明:在光的反射过程中,反射角 ___________入射角(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)当光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ___________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)小宇让一束光沿着图中BO方向入射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明:光的折射现象中,光路是 ___________的;
(4)小宇接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行多次实验的目的是为了 ___________(选填序号)。
A.减小误差 B.寻找普遍规律
五、综合题:本大题共1小题,共10分。
38. 阅读短文,回答问题。
光的全反射
如图甲所示,当光线从玻璃斜射入空气里的时候,一部分光会进入空气里发生折射,此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时,折射角也随之增大,当入射角增大到某值时(小于90°),折射角会增大到90°。若继续增大入射角,此时空气中没有折射光射出,光线全部反射回玻璃,这种全反射。
海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示,就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季,白昼海水温度比较低,所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩,因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层,并在上层发生了全反射,光线又折回到下层密的气层中来,经过这样弯曲的线路,最后投入人的眼中。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此看到的“景物”比实物抬高了许多。
某次探究光的全反射实验中,光从玻璃射向空气时的一些数据如表,请根据上述材料,回答下列问题:
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角γ
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
(1)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的“景物”是______像(选填“实”或“虚”);
(2)分析以上数据可知光从玻璃射向空气在发生全反射之前,折射角随入射角的变化关系是:______;
(3)由表格数据可知:图中图线______(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(4)光发生全反射时,入射角______临界角(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)当光从空气斜射向玻璃时______(选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
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2025~2026学年第一学期第二次集中作业
初二物理
(试卷共8页 总分:100分时间:100分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本大题共18小题,共36分。
1. 深圳市是全国文明城市,公民应该控制噪声,下列不属于在声源处减弱噪声的做法是( )
A. 不高声喧哗 B. 调低跳舞音响设备的音量
C. 在公路上不鸣笛 D. 在学校周围植树
【答案】D
【解析】
【详解】A.不高声喧哗是在声源处减弱噪音,故A不符合题意;
B.调低跳舞音响设备的音量在声源处减弱噪音,故B不符合题意;
C.在公路上不鸣笛在声源处减弱噪音,故C不符合题意;
D.在学校周围植树是在传播过程中减弱噪音,故D符合题意。
故选D。
2. 关于声现象,下列说法正确的是( )
A. 二胡演奏出的优美旋律,是由弦的振动产生的
B. “震耳欲聋”说明声音的音调高
C. 超声波在医学上能粉碎结石是因为超声波能传递信息
D. 用大小不同的力敲击同一音叉是为了探究音调与频率的关系
【答案】A
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,二胡演奏出的优美旋律,是由弦的振动产生的,故A正确;
B.声源的振动频率快,说明音调高,用“尖”、“细”表示,“震耳欲聋”说明声音的响度大,故B错误;
C.声音能传递信息和能量,超声波在医学上能粉碎结石是因为超声波具有能量,故C错误;
D.用大小不同的力敲击同一音叉是为了探究响度与振幅的关系,声音振动的振幅越大,响度越大,故D错误。
故选A。
3. 关于声现象,下列说法不正确的是( )
A. 声音是由物体的振动产生的
B. 声音不可以在真空中传播
C. 声源振动的频率越高,音调越高
D. 音调越高,说明声源振动的幅度越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.声音的传播需要介质,真空不能传声,故B正确,不符合题意;
C.音调高低与频率有关,声源振动的频率越高,音调越高,故C正确,不符合题意;
D.音调的高低与振幅无关,故D说法错,符合题意.
4. 如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光照到竖直放置的白屏上,屏上标出的三个区域,①区域是红光外侧,②区域是可见的有色光带,③区域是紫光外侧。研究此现象,以下说法不正确的是( )
A. 此现象为光的色散现象,表明太阳光是由七种色光混合而成的
B. 不同色光通过三棱镜的偏折程度不同
C. 彩虹的形成就是光的色散现象
D. 红光偏折能力比紫光强
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳光是白光,它通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散,光的色散表明太阳光是由七种颜色的光混合而成的,故A正确,不符合题意;
BD.不同颜色的光通过三棱镜的偏折程度不同,可见光中红光最弱,紫光最强,故B正确,不符合题意,D错误,符合题意;
C.彩虹的形成原理就是光的色散,雨后空气中的小水珠相当于三棱镜,使太阳光发生色散,从而形成彩虹,故C正确,不符合题意。
故选D。
5. 我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A. “绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”句中“浓荫”是光的直线传播形成的
B. “大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C. “池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
D. “朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A. “浓阴”属于影子是光的直线传播形成的,故A正确;
B.“落日”是光线经过大气发生折射而成的像,属于光的折射现象,故B正确;
C.“水浅”是由于光的折射造成的,故C错误;
D.“彩云”是由于光的色散把折光分成七种单色光而形成的,故D正确;
6. 像的成因有三个:光沿直线传播成像、反射成像、折射成像,所成的像有实像和虚像两种。请分析下列实例中所成的像:①针孔照相机内所成的像(小孔成像);②在潜望镜中看到的景物的像; ③放大镜中看到的物体的像; ④幻灯机屏幕上的像; ⑤天上的月亮在水中成的像。由分析可知,下列说法中正确的是( )。
A. ①④属于实像 B. ②③④属于虚像 C. ①③④属于折射成像 D. ①②⑤属于反射成像
【答案】A
【解析】
【详解】①针孔照相机属于小孔成像原理,因此成的是实像,它是光的直线传播原理形成的;
②从潜望镜中观察景物,利用的是平面镜成像原理,观察到的是虚像,属于光的反射现象;
③放大镜看到的物体,是光的折射形成的,放大镜成的是正立、放大的虚像;
④幻灯机屏幕上的像,是光的折射形成的,成的是倒立、放大的实像;
⑤天上的月亮在水中成的像是光的反射形成的虚像;
综上所述,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;属于折射成像的是③④;属于反射成像的是②⑤。故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 对如图所示的四种情景,下列说法中正确的是
A. 小芳站在平面镜前照镜子,在她向后退的过程中,她在镜中的像变小
B. 针孔照相机是利用光的直线传播成像的
C. 小猫看到水中的鱼是光的折射形成的实像
D. 侧面看到白纸很亮,是因为光照到白纸上发生了镜面反射
【答案】B
【解析】
【详解】A.平面镜成的是正立的等大的虚像,故在她向后退的过程中,她在镜中的像不变,A选项是错误的.
B.针孔照相机是利用小孔成像的原理,即光的直线传播成像的,故B选项是正确的.
C.小猫看到水中的鱼是光的折射形成的虚像,C选项是错误的.
D.侧面看到白纸很亮,是因为光照到白纸上发生了漫反射进入人眼的光强造成的,D选项是错误的.
8. 如图所示,由于光的折射形成的是( )
A. 倒立的“烛焰” B. 变幻的“手影”
C. “折断”的铅笔 D. 金色的“日环”
【答案】C
【解析】
【详解】A.小孔成像,成倒立的实像,是由光的直线传播形成的,故A项不符合题意;
B.“手影”是由光的直线传播形成的,故B项不符合题意;
C.“折断”的铅笔是由光的折射形成的,故C项符合题意;
D.日环食是由光的直线传播形成的,故D项不符合题意。
故选C。
9. 某同学从远处走向一面穿衣镜,他在镜中像的大小及像和人之间的距离正确的是( )
A. 像大小不变,像和人之间的距离变小
B. 像变大,像和人之间的距离变大
C. 像变大,像和人之间的距离变小
D. 像大小不变,像和人之间的距离不变
【答案】A
【解析】
【详解】物体在平面镜中成的像的大小跟物体的大小有关,跟其他因素无关。某同学从远处走向平面镜,人的大小不变,像的大小不变;物像到平面镜的距离相等,人到平面镜的距离减小,像到平面镜的距也减小,人和像之间的距离也是减小的。故A正确,BCD错误。
故选A。
10. 如图所示,小猫没有叉到鱼感到很纳闷,其原因是( )
A. 由于光沿直线传播,小猫看到的鱼变浅了
B. 由于光的反射,小猫看到的鱼变深了
C. 由于光从空气中斜射入水时发生折射,小猫看到的鱼变浅了
D. 由于光从水中斜射入空气时发生折射,小猫看到的鱼变浅了
【答案】D
【解析】
【详解】水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,小猫认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像。所以要叉到鱼应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. 小乐拿着甲、乙两副眼镜分别正对太阳光,在下方纸板上承接到它们的“影子”甲′、乙′,如图所示。根据这一现象可以判断( )
A. 甲对光有会聚作用,是近视镜 B. 甲对光有发散作用,是近视镜
C. 乙对光有会聚作用,是近视镜 D. 乙对光有发散作用,是近视镜
【答案】B
【解析】
【详解】根据“影子”甲′、乙′知道,乙透镜对光线有会聚作用,甲透镜对光线有发散作用,所以,甲是凹透镜,是近视镜;乙是凸透镜,是远视镜,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 小王同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,他让凸透镜正对阳光,但在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L;纸片稍微远离凸透镜光斑变大.则凸透镜的实际焦距
A. 一定小于L
B. 一定大于L
C. 可能等于L
D. 可能小于L,也可能大于L
【答案】A
【解析】
【分析】根据纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,根据凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大可推断焦点在光斑之前,从而判断焦距.
【详解】由于光斑到凸透镜的距离为L时,即像距为L时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距f≠L;
根据题意,凸透镜远离纸的过程中光斑变大,说明凸透镜的焦点不在光斑之后,故焦点应在光斑之前,因此f一定小于L.故BCD错误,A正确.
故选A.
13. 小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( )
A. 光屏上所成的是倒立、放大的实像
B. 光屏上所成的是正立、缩小的实像;
C. 该透镜的焦距f一定满足
D. 该透镜的焦距f一定满足
【答案】C
【解析】
【详解】AB.已知物距,像距,,根据凸透镜成像规律,此时成的是倒立、缩小的实像,并非放大的实像,故AB不符合题意;
CD.当凸透镜成倒立、缩小的实像时,满足且
代入得,即
代入得
即
综合得焦距范围为
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
14. 照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应下图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A. 照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
B. 照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小的实像
C. 放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D. 放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的虚像
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.照相机成的是倒立缩小的实像,此时,物体在凸透镜的2倍焦距以外的区域。故A正确,B错误;
CD.放大镜成正立放大的虚像,此时,物体在凸透镜1倍焦距以内的区域。故C错误,D正确。
故选AD。
15. 疫情防控期间,学校配备了新型全自动摄像测温告警系统。如图,晨晨同学正在通过学校测温棚,下列说法正确的是( )
A. 镜头离晨晨同学的距离在一倍焦距以内
B. 显示屏上晨晨的头像说明,照相机是利用凸透镜能成正立、缩小、实像的原理工作的
C. 显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线测出的
D. 当晨晨的体温为36.5℃时,告警系统会报警
【答案】C
【解析】
【详解】A.摄像系统的原理是物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,所以镜头离晨晨同学的距离在二倍焦距以外,故A错误;
B.显示屏上晨晨的头像说明,照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小、实像的原理工作的,故B错误;
C.测温系统接收到人体的红外线显示温度,所以显示屏上晨晨的体温值主要是利用红外线测出的,故C正确;
D.当晨晨的体温为36.5℃时,是正常体温,告警系统不会报警,故D错误。
故选C。
16. 把高2cm的发光棒立于焦距为5cm的凸透镜前,在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像,则发光棒离凸透镜的距离为( )
A. 12cm B. 10cm C. 8cm D. 4cm
【答案】B
【解析】
【详解】高2cm的发光棒在凸透镜后的光屏上呈现出2cm高的像,即成的是等大的实像,由凸透镜成像规律可知,发光棒离凸透镜的距离(物距)为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
17. 关于常见的光学仪器,下列说法正确的是( )
A. 焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越明显
B. 校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜
C. 为矫正近视眼,要用适当的凸透镜片做成眼镜
D. 平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
【答案】A
【解析】
【详解】A.凸透镜的焦距越小,其对光的会聚作用就越强,故A正确;
B.校园内安装的监控摄像头,相当于一个凸透镜,故B错误;
C.近视眼是由于晶状体太厚或眼球的前后方向太短,使得像成在视网膜的前方造成的,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C错误;
D.平行于主光轴的光线通过凸透镜后一定经过焦点,平行于主光轴的光线通过凹透镜后折射光线的反向延长线过焦点,故D错误。
故选A。
18. 关于雨后天晴的夜晚,行人怎样才能避免踩到地上的积水的解释,正确的说法是:
A. 迎着月光走,地面比较亮,因为月光在地面上发生镜面反射
B. 背着月光走,地面比较暗,因为月光在地面上发生漫反射
C. 迎着月光走,水面比较亮,因为月光在水面上发生漫反射
D. 背着月光走,水面比较暗,因为月光在水面上发生镜面反射
【答案】D
【解析】
【详解】当人迎着月光走时,水面发生的镜面反射能够使更多的光进入人的眼睛,所以水面看起来较亮,而地面发生的是漫反射,光射向各个方向,进入人眼睛的光较少,所以地面看起来较暗.当人背着月光走时,水面发生的镜面反射,没有光进入人的眼睛,所以水面看起来较暗,而地面反射的是漫反射,总有一部分光进入人的眼睛,所以看起来较亮.D符合题意.
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题:本大题共12小题,共24分。
19. 如图所示的四个物体,在相同时间内发声的波形示意图,从图中可以看出:
(1)属于噪声的是________(选填“A”“B”“C”或“D”)波形;
(2)对A、C音调相同,响度较大的是________波形图;
(3)对A、B响度相同,音调较高的是________波形图;
(4)用最恰当的物理语言来表述甲乙昆虫所发出声音的差异。昆虫靠翅膀振动发声,甲昆虫的翅膀1min振动12000次,乙昆虫的翅膀3秒钟振动900次,甲昆虫翅膀的振动频率是________Hz,则可以确定甲昆虫发出的声音________比较_________(选填“高”或“低”)。
【答案】(1)D (2)A
(3)B (4) ①. 200 ②. 音调 ③. 低
【解析】
【小问1详解】
由图可知,A、B、C声音的波形图有规律,属于乐音,D声音的波形图无规律,属于噪声。
【小问2详解】
响度跟振幅有关,振幅越大,响度越大;根据A、C波形图可以看出,A、C的振动频率相同,音调相同,A的振幅大于C的振幅,故响度较大的是A波形图。
【小问3详解】
音调跟频率有关,频率越大,音调越高;根据A、B波形图可以看出,A、B的振幅相同,响度相同,B的振动频率快,故音调较高的是B波形图。
【小问4详解】
[1][2][3]甲昆虫的翅膀1min振动12000次,则甲昆虫翅膀的振动频率为
乙昆虫的翅膀3秒钟振动900次,则乙昆虫翅膀的振动频率为
对比可知,甲昆虫翅膀的振动频率比乙昆虫低,则甲昆虫发出声音的音调比较低。
20. 如图所示,某同学想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,她应将烛焰、两个小孔和人眼调到______上,这样操作的依据是______。操作过程中,她还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是______(选填“正立”或“倒立”)的,其成因是光的______。
【答案】 ①. 同一直线 ②. 光在均匀介质中沿直线传播 ③. 倒立 ④. 直线传播
【解析】
【详解】[1][2]要通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,需将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上,依据是光在同种均匀介质中沿直线传播。
[3][4]在B纸片上看到的烛焰的像,是由于光的直线传播形成的小孔成像,小孔成像所成的像是倒立的实像。
21. 小明同学身高165cm,站在竖置放置的平面镜前,从平面镜中看到挂钟的指针如图所示。由此可知,他在平面镜中的像高为_____cm,挂钟显示的实际时间是_____。
【答案】 ①. 165 ②. 7时20分
【解析】
【详解】[1]根据平面镜成像特点可知,物和像的大小相等;小明同学的身高是165cm,则他在平面镜中的像高也是165cm。
[2]根据平面镜成像特点,即物像关于平面镜对称,作出平面镜中钟表指针的实际情况,如下图,可以看到钟表的实际时间是7:20。
22. 如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线______(选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】 ①. 不会 ②. 遵循
【解析】
【分析】
【详解】[1] 三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,不会平行射出,因为入射角不同,反射角也不同,只有三条互相平行的光线入射到平面镜上才会平行射出。
[2]这种反射是漫反射,也遵循光的反射规律。
23. 如图所示为光从空气射向玻璃时发生折射的光路图,由图可知,入射光线是______________,折射光线是______________,入射角是______________度。界面的______________(选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气。
【答案】 ①. CO ②. OB ③. 60 ④. 左
【解析】
【详解】图中PQ与MN垂直,是一组界面和法线。根据角度标注:、,说明CO、AO与MN的夹角相等,因此这两条是入射和反射光线,MN是界面,PQ是法线;折射光线和入射光线要分居法线两侧,因此单独在MN右侧的OB是折射光线,入射光线为CO,剩下的OA是反射光线;
入射角是入射光线与法线的夹角,入射光线CO和界面MN夹角为30°,因此和法线PQ的夹角为
即入射角为60°;
光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角。此处折射角是折射光线OB与法线PQ的夹角,为30°,小于60°的入射角,说明界面MN的左侧是空气。
24. 如图,某汽车司机下车时,随手将一瓶矿泉水放在仪表台上。不料因阳光照射,车内物品被点燃引起火灾。原因是矿泉水瓶相当于________(选填“凹透镜”或“凸透镜”),对光有_________作用。因此,在山林中,除了携带火种容易发生火灾外,随意丢弃的矿泉水瓶也容易引发火灾,同学们不要随地扔垃圾。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 会聚
【解析】
【详解】[1]装有水的瓶子中间厚、边缘薄,相当于凸透镜。
[2]凸透镜对光有会聚作用。
25. 矿井中所使用的矿灯(如图),优点是光柱射出去后非常集中,几乎相当于平行光,要使小灯泡发出的光变成平行光。则该灯头的镜头镜片应选择___________(选填“凸透镜”或“凹透镜”);小灯泡应放在该透镜的___________位置上。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 焦点
【解析】
【详解】[1][2]凸透镜对光线有会聚作用,一束平行于主光轴的平行光经凸透镜折射后会交在凸透镜的焦点上,根据光路是可逆的,将小灯泡放在凸透镜的焦点上,在另一侧也可以得到一束平行光。
26. 如图所示,小华让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧前后移动,直到纸距透镜约4cm时,纸上的光斑变得最小、最亮,如图中A点,则透镜的光心是________点,透镜的焦点是________点,透镜的焦距约是________cm,在________点处可引燃火柴.
【答案】 ①. O ②. A ③. 4 ④. A
【解析】
【详解】[1][2][3][4]薄透镜的光心在其中心,所以图中该透镜的光心是O点.太阳光是平行光,经过凸透镜折射后会聚于一点,这个点就是凸透镜的焦点,如图A为该透镜的焦点,在此处放上火柴,火柴会被点燃.焦点到透镜中心的距离称为焦距,因此该凸透镜的焦距为4cm.
【点睛】薄透镜的光心在其中心.平行于主光轴的光线会聚于一点,此点为凸透镜的焦点.由焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,粗略测量薄透镜的焦距时,可以测出从焦点到凸透镜的距离即可.
27. 某同学“探究凸透镜成像规律”时,用焦距为10cm的凸透镜按如图位置得到了清晰的像。若将蜡烛靠近凸透镜一些,光屏上的像会模糊,此时应该将光屏 ______ (选填“远离”或“靠近”)凸透镜,光屏上的像才又会清晰。如果不移动光屏,要得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放个 ______ (选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【答案】 ①. 远离 ②. 远视眼镜
【解析】
【详解】[1]用焦距为10cm的凸透镜按如图位置得到了清晰的像。若将蜡烛靠近凸透镜一些,光屏上的像会模糊,根据凸透镜成实像时,物近(物距变小)像远(像距变大)像变大,若采用移动光屏的方法,则应将光屏远离凸透镜。
[2]若不移动光屏,根据凸透镜对光线有会聚作用,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凸透镜(远视眼镜),提前了对光线会聚,可以再次在光屏上得到清晰的像。
28. 小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前20cm处,光屏上得到了烛焰倒立、___________的清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,由于近视眼镜片对光线有___________作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏___________(填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【答案】 ①. 等大 ②. 发散 ③. 远离
【解析】
【详解】[1]已知f=10cm,则
2f=20cm
小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前20cm处,此时物体处在距离凸透镜二倍焦距的位置上,成的是倒立、等大的实像。
[2][3]近视眼镜片是凹透镜,所以近视眼镜片对光线有发散作用;将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,经过凸透镜的光线被凹透镜发散,会比原来推迟会聚成像,所以将光屏远离凸透镜,才能在光屏上重新得到清晰的像。
29. 如图所示,电子蜡烛的“烛焰”通过凸透镜在光屏上成一个清晰___________立的实像。利用这一成像规律可制成___________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),若保持蜡烛和光屏的位置不变,仅将凸透镜更换成另一个焦距相同、尺寸更大的凸透镜,此时光屏上像的大小与原来的像对比应___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 倒 ②. 照相机 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]由图可知,物距大于像距,即电子蜡烛位于凸透镜的二倍焦距之外,凸透镜成倒立、缩小的实像,照相机的成像原理与之相同。
[3]凸透镜成像性质是由物距所决定的,实验中保持蜡烛和光屏的位置不变,仅更换焦距相同、尺寸更大的凸透镜,相当于物距大小不变,此时光屏上所成像的大小不变。
30. 互联网作为一种信息交流平台,给我们的生活带来很多便利,但值得注意的是,少数青少年由于沉迷网络而用眼过度导致近视,使远方物体成像在视网膜________(填“前”或“后”),需要配戴用________(填“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜来矫正视力.
【答案】 ①. 前 ②. 凹透镜
【解析】
【详解】眼睛的矫正方法为近视眼眼球较为突出,对光的会聚能力增强,使近处的物体成像在视网膜之前,而凹透镜对光线具有发散作用,可以使像向后推迟,使像成像在视网膜上,故应佩戴凹透镜来矫正.
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
31. 如图所示,光线经过平面镜反射后射向凹透镜,请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线,并在图中标出入射角的度数_____-.
【答案】
【解析】
【详解】根据光的反射定律和凹透镜的特殊光线作图.
如图反射光线与镜面的夹角为60度,所以反射角为30度,根据反射角等于入射角画出入射光线,标出入射角30度,如图;
如图入射光线的延长线过凹透镜的焦点,则经过凹透镜折射后,平行于主光轴射出,据此画出折射光线,如图:
点睛:涉及凸透镜或凹透镜的光路作图,应牢记凸透镜和凹透镜的三条光线,在画图中灵活运用,像这一类的作图即可迎刃而解.
32. 在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
【答案】
【解析】
【详解】根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,先过A点作平面镜的垂线,根据距离相同,找到对称点A',同理在画出B',C', 由于平面镜成的是虚像,故需要用虚线连接A'B',B'C',如图所示:
33. 一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖。请画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点,先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,折射角小于入射角;当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,折射角大于入射角,据此作出两条折射光线,入射光线和第二次折射光线平行。如图所示:
四、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
34. 物理课上,同学们做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧,点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处,如图所示。小娟移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、______的实像;
(2)为了探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时,三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示:
表1(f1=5cm)
表2(f2=9cm)
表3(f3=10cm)
物距u/cm
像高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
物距u/cm
像高h/cm
15
1.6
18
3.2
25
2.1
18
1.2
30
1.4
35
1.3
40
0.5
40
0.9
40
1.1
由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距越______,实像的高度越高。物体高度、物距一定时,凸透镜焦距越______,所成实像的高度越小;
(3)小亮和小娟利用凸透镜和光屏观察同一个发光体在各自光屏上所成的像,已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大,若要在两人的光屏上呈现等高的像,则______的凸透镜应离发光体更远些。(选填“小亮”或“小娟”)
【答案】 ①. 缩小 ②. 小 ③. 小 ④. 小娟
【解析】
【详解】(1)[1] 物距为
根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
(2)[2] 观察每一列数据可知,物体高度、凸透镜焦距一定时,物距越小,实像的高度越高。
[3] 观察比较每个表中的最后一组数据可知,物体高度、物距一定时,凸透镜焦距越小,所成实像的高度越小。
(3)[4] 物体高度、物距一定时,凸透镜焦距越大,所成实像的高度越高;物体高度、凸透镜焦距一定时,物距越小,实像的高度越高。已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大,所以若要在两人的光屏上呈现等高的像,则小娟的凸透镜应离发光体更远些。
35. 如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图:
(1)为完成实验应选择_______(选填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”或“平面镜”)进行实验;
(2)实验中取完全相同的两支蜡烛是为了探究_______;
(3)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的_______(选填“前侧”或“后侧”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是_______(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)实验时,将蜡烛A和B互换位置,会发现蜡烛也可以与像完全重合。这表明,在平面镜成像时,光路是_______的;
(5)移去蜡烛B,在其原来位置上放置块光屏,光屏上_______(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
【答案】 ①. 薄玻璃板 ②. 像与物的大小关系 ③. 前侧 ④. 等效替代法 ⑤. 可逆 ⑥. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]平面镜不透明,不方便观察像的位置,玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样可以使确定的像的位置更加准确,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断,所以实验时应选较薄的玻璃板。
(2)[2]在玻璃板前放置蜡烛A,将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼始终在玻璃板前,即蜡烛A的一侧观察,发现蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,改变蜡烛A的位置,始终如此,由此可以确定像与物的大小相等,所以取完全相同的两支蜡烛是为了探究像与物的大小关系。
(3)[3]因为反射光线在镜面的前侧,人眼需在前侧才能观察到蜡烛经平面镜反射后形成的像,后侧不能观察到像。
[4]等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法,故实验中确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(4)[5]在平面镜成像时,将蜡烛 A和B 互换位置,会发现蜡烛也可以与像完全重合,因此光路是可逆的。
(5)[6]光屏上能承接到实像,平面镜所成的像是虚像,光屏不能呈现蜡烛的像。
36. 在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)实验时,把纸板ENF垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是___________,光线AO的入射角大小是___________度;
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是___________;
A.改变纸板与平面镜之间的夹角 B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F D.改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上___________(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内(选填“同一平面”或“不同平面”)
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。
A.反射角等于入射角 B.在光的反射现象中,光路可逆
【答案】 ①. ON ②. 40 ③. D ④. 不能 ⑤. 同一平面 ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]纸板ENF垂直放在平面镜上,光线沿AO射入,经平面镜反射,沿OB射出。法线与入射光线AO和反射光线OB在同一平面内,且法线垂直于反射面,故入射光线AO的法线是ON。
[2]入射角是入射光线与法线的夹角,由图可知,光线AO的入射角大小为
(2)[3]为了探究反射角与入射角大小的关系,使实验结论更具普遍性,可多次改变入射角,记录每次反射角的变化,对比每次入射角和反射角的大小关系,得出实验结论,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[4][5]将纸板F绕ON向后翻折,反射光线的位置并不会随之发生改变,纸板F不能显示出反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[6]若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的,并不能说明反射角等于入射角,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
37. 图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到下表数据:
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
(1)多次实验表明:在光的反射过程中,反射角 ___________入射角(选填“大于”“小于”或“等于”);
(2)当光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ___________(选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)小宇让一束光沿着图中BO方向入射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明:光的折射现象中,光路是 ___________的;
(4)小宇接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行多次实验的目的是为了 ___________(选填序号)。
A.减小误差 B.寻找普遍规律
【答案】 ①. 等于 ②. 增大 ③. 可逆 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]由表中数据可知,在光的反射过程中,反射角始终与入射角相等。
(2)[2]由表中数据可知,当光从空气斜射入水中时,随着入射角的增大折射角也在增大。
(3)[3]小宇让一束光沿着图中BO方向入射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,此时光路和从AO射入水中的光线重合,因此可以说明:光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)[4]多次改变入射角的大小,是为了探究反射角与入射角,折射角与入射角的大小关系,避免偶然性,使实验结论更具普遍性,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
五、综合题:本大题共1小题,共10分。
38. 阅读短文,回答问题。
光的全反射
如图甲所示,当光线从玻璃斜射入空气里的时候,一部分光会进入空气里发生折射,此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时,折射角也随之增大,当入射角增大到某值时(小于90°),折射角会增大到90°。若继续增大入射角,此时空气中没有折射光射出,光线全部反射回玻璃,这种全反射。
海面上出现的海市蜃楼奇景如图乙所示,就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季,白昼海水温度比较低,所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩,因此空气层下密上疏。景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层,并在上层发生了全反射,光线又折回到下层密的气层中来,经过这样弯曲的线路,最后投入人的眼中。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此看到的“景物”比实物抬高了许多。
某次探究光的全反射实验中,光从玻璃射向空气时的一些数据如表,请根据上述材料,回答下列问题:
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角γ
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
(1)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的“景物”是______像(选填“实”或“虚”);
(2)分析以上数据可知光从玻璃射向空气在发生全反射之前,折射角随入射角的变化关系是:______;
(3)由表格数据可知:图中图线______(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(4)光发生全反射时,入射角______临界角(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)当光从空气斜射向玻璃时______(选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
【答案】 ①. 虚 ②. 折射角随入射角的增大而增大 ③. a ④. 大于 ⑤. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时,发生的多次折射和全反射的自然景观,人眼看到的“景物”是比物体实际位置高些的虚像。
(2)[2]由表中数据可知,入射角增大时,对应折射角也增大,由此可得出的结论是:折射角随入射角的增大而增大。
(3)[3]由表格数据可知:入射角增大折射角也增大,当入射角大于41.8°时,折射光线已经不存在了,所以选图线a。
(4)[4]由材料“当光从水或玻璃射入空气时,只要入射角大于临界角,光就会发生全反射”可知,光发生全反射时,入射角大于临界角。
(5)[5]根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,因此折射光线不能消失,则不能发生全反射现象。
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