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第1-2章(声现象与光现象)实验探究专练-2026-2027学年物理八年级上册苏科版
1.某课外兴趣小组做了几个与声音有关的实验,如图所示:
(1)如图甲,用橡皮锤敲击音叉时,发现乒乓球被弹开,说明发声的音叉在______。在此实验中,用到的物理研究方法是______
(2)如图乙,用抽气机逐渐抽出玻璃罩内的空气,闹铃声逐渐变小,并由此推理,如果将玻璃罩内的空气完全抽出时,将______(选填“能”或“不能”)听到闹铃声,在实验的基础上推理可知____________不能传声。
(3)如图丙,拨动钢尺,钢尺振动产生声音,通过空气传入人耳,如图丁所示,用嘴从左到右依次吹瓶口时,正在发声的声源是______
2.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)若选择的是量筒b、c,则探究的猜想是________(选填“②”或“③”);
(2)若选择的是量筒________,小红用同样大小的力在它们口上吹气,所发出的声音音调相同,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)如果用同样大小的力敲击c和d使它们发声,________所发出的声音音调较高;
(4)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”)。
3.小李在家练习古筝时,筝声常打扰邻居休息。为解决这一问题,科技小组决定制作“隔音房间模型”,开展隔音材料性能探究实验。
阶段一:选材组装
如图所示,为模拟家庭隔音房间,用鞋盒作模型主体,用机械闹钟作声源,用电子噪声监测器测量声音的响度,选取厚度相同的泡沫、棉布、报纸作隔音材料,将隔音材料紧贴鞋盒内壁组装模型。
(1)机械闹钟能发出声音,是由闹钟中的部件_________产生的。其声源响度稳定,不易干扰实验。
阶段二:环境控制
选择安静房间(关闭门窗),测试时避免无关人员发声,同时密封鞋盒缝隙,减少漏声对实验影响。
(2)密封鞋盒缝隙是为了减少声音通过_________(选填“气体”或“固体”)传播到盒外,从而降低漏声对数据的干扰。
阶段三:数据测量与分析
用电子噪声监测器测空鞋盒(无隔音材料)及3个隔音模型在2m处的响度,测试数据记录如表:
隔音材料种类
无
泡沫
棉布
报纸
2m处响度/dB
58
45
49
54
(3)三种材料中_________的隔音效果最好,这个隔音房间是在_________减弱噪声的。
阶段四:展示交流
(4)在隔音房间的实际工程设计与施工中,除材料的隔音效果外,还需考虑的因素是_________。(写出一个即可)
4.小明在学习了声的知识以后,和同学们做了以下的实验。
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的泡沫球接触正在发声的音叉,将会看到小球被弹开,说明声音是由物体的________________________产生的;
(2)如图乙所示,敲击右边的音叉时,会看见左边完全相同的音叉把泡沫球弹起,这个现象叫做“共振”。说明声音可以在________________________中传播,也能够说明声音可以传递________________________(填“信息”或“能量”);
(3)如果将甲、乙两组实验装置移到月球上,则实验________________________(选填“甲”或“乙”)不能完成,这是因为________________________________________________。
5.艺术节彩排时,同学们用手电筒和红、绿、蓝三种透明玻璃纸,探究“物体的颜色是由什么决定的”,实验装置如图所示。
(1)在手电筒前蒙上红色透明玻璃纸,让白光透过玻璃纸照到白色光屏上,光屏上呈现__________色;这说明透明物体的颜色由它__________(选填“透过”或“反射”)的色光决定。
(2)把红、绿两块透明玻璃纸叠在一起,再用白光照射,光屏上几乎看不到亮光,这是因为绿光被红色玻璃纸__________(选填“透过”或“吸收”)了。
(3)把红光和绿光同时照射到光屏的同一位置,重叠区域呈现黄色。这说明红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可以得到各种色光,它们叫做光的__________。
(4)舞台上,身穿白上衣、绿裙子的演员在蓝色灯光照射下,上衣呈现__________色,裙子呈现__________色。
6.人在路灯下行走,地面上影子的长度会发生改变,如图甲所示。
【问题】影子长度的变化与哪些因素有关?
【猜想】
(1)同学根据生活经验猜想,影子长度可能与人和路灯的距离有关;还有同学发现,人在行走时,灯光照射的角度也在变化,于是提出猜想:影子长度可能与_________有关。
【证据】
(2)为了验证猜想,我们可以进行图乙所示的实验。
手电筒与墙壁距离/cm
手电筒与橡皮擦距离/cm
①_________/cm
40
10
6.2
20
3.1
保持手电筒与墙壁距离_________,将一块橡皮擦分别竖放在手电筒前不同位置(如10cm、20cm),观察影子的变化并测量其纵向长度。实验数据记录在表格中,请将表格中①补充完整_________。
(3)再改变手电筒与墙壁的距离,重复上述实验。这样做的目的是_________。保持橡皮擦与墙壁的距离不变,改变灯光照射的角度,观察手电筒在垂直照射和倾斜照射时的影子,分别如图丙中a、b所示。
【解释】
(4)由表格可知,影子长度跟物体(橡皮擦)到光源(手电筒)的距离_________;由图可知,灯光照射的角度改变时,影子的长度也会随之_________。
7.探究平面镜成像的特点;器材有:茶色薄玻璃板,白纸、三个相同的火炬形棋子,刻度尺、黑色水笔、 白卡片。
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像 在OQ的正上方,此时需要 ______________________ 。直至观察到 ______________________ ,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板。
(2)在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,表明平面镜所成的像是 _______ 像。
(3)经观察,A的像在直线OQ上,为了确定像的位置,如图乙所示,将棋子 B、C放置在白纸上,移动棋子B、C,使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B,在白纸上标记B、C的位置,连接CB,_____________________ ,该点即为棋子 A的像 的位置。多次改变棋子A的位置,重复以上操作,将测得的数据记录在表中,分析数据可知:_______________________ 。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
像到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
8.在探究光的反射定律实验中,硬纸板EOF由纸板E和纸板F组成,可绕连接轴ON向前、后折转。
(1)如图-1,将一个平面镜放在水平桌面上,将硬纸板EOF_____________放在平面镜上。
(2)改变光束入射的角度,多做几次实验,测出∠i和∠r,并将数据记录在下表中,根据表中数据可知∶在光的反射现象中,___________________________。
序号
1
2
3
4
5
∠i
20°
30°
45°
60°
75°
∠r
20°
30°
45°
60°
75°
(3)如图-2所示,将纸板E沿着ON折转到1位置时,让光束沿纸板E射到O点,此时将纸板F沿ON折转到_________________位置处看到了反射光线,说明在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔。如图-3为上午某时刻光路图,根据上述结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿_____________时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.(1) 振动 转换法
(2) 不能 真空
(3)瓶内的空气柱
【详解】(1)如图甲,发声的音叉肉眼很难直接观察到振动,接触的乒乓球被弹开,直观证明了发声的音叉在振动;
将不易观察的音叉的微小振动转换为容易观察的乒乓球明显弹开的现象,这种初中物理常用的研究方法是转换法。
(2)如图乙,声音的传播需要介质,随着玻璃罩内空气逐渐减少,传声的介质变少,闹铃声不断变小;由此推理,当玻璃罩内空气完全抽出成为真空时,没有传声介质,就不能听到闹铃声,最终得出真空不能传声的结论。
(3)如图丁,用嘴吹瓶口时,是瓶内水面上方的空气柱振动发出声音,所以此时的声源是瓶内的空气柱。
2.(1)②
(2) c、d 无关
(3)c
(4)300
【详解】(1)b和c的量筒气柱长短相同,但横截面积不同。由控制变量法可知,探究的是气柱发声的音调与气柱的横截面积的关系,即猜想②。
(2)选择c和d量筒,它们的气柱长短和横截面积相同,但水柱长度不同。用同样大小的力吹气,由表格数据可知频率相同,则音调相同,从而得出气柱发声的音调与水柱的长度无关。
(3)用同样大小的力分别敲击量筒c、d时,量筒和量筒中的水振动发声。量筒c的水柱较短,容易振动,频率较大,音调较高。
(4)吹气时,气柱发声的音调高低与空气柱的长度、粗细有关。e的空气柱长度与b、c相同,横截面积比b大、比c小,振动频率应介于274~352Hz之间,则声音的频率可能是300Hz。
3.(1)振动
(2)气体
(3) 泡沫 传播过程中
(4)材料的成本
【详解】(1)声音是由物体的振动产生的,机械闹钟发声的本质是内部部件振动。
(2)鞋盒缝隙间填充的是空气,密封缝隙就是阻断声音通过盒内外的空气(气体)向外传播,减少漏声。
(3)在相同测试距离下,测得的响度越小,说明材料隔音效果越好,表格里泡沫对应的2m处响度45dB是最小值,因此泡沫隔音效果最好;这类隔音房间是在声音从声源向外传播的路径上阻挡、削弱噪声,属于在传播过程中减弱噪声。
(4)实际工程中除隔音性能外,还需要兼顾材料的成本、实用性、安全性等因素。
4.(1)振动
(2) 空气 能量
(3) 乙 月球上没有空气,声音无法传播
【详解】(1)一切正在发声的物体都在振动,用竖直悬挂的泡沫球接触正在发声的音叉,将会看到小球被弹开,说明声音是由物体的振动产生的。
(2)[1][2]敲击右边的音叉时,音叉振动发声,经空气传播到左边的音叉,引起左边的音叉振动,说明声音可以在空气中传播,也能够说明声音可以传递能量。
(3)[1][2]声音传播需要介质,真空不能传声,如果将甲、乙两组实验装置移到月球上,甲音叉仍能振动,引起泡沫被弹开,实验乙由于月球表面是真空,无法传声,故实验乙不能完成。
5.(1) 红 透过
(2)吸收
(3)三原色
(4) 蓝 黑
【详解】(1)红色透明玻璃纸只能透过红光,白光照过后只有红光到达白色光屏,因此光屏呈现红色,该现象说明透明物体的颜色由它透过的色光决定。
(2)红色透明玻璃纸只能透过红光,无法透过绿光,会把绿光吸收,因此红、绿玻璃纸叠在一起时几乎没有光能透过,光屏上看不到亮光。
(3)红、绿、蓝三种色光按不同比例可以混合出各种色光,这三种色光被叫做光的三原色。
(4)不透明物体的颜色由它反射的色光决定:白色上衣可以反射所有色光,在蓝色灯光照射下会反射蓝光,因此呈现蓝色;绿色裙子只能反射绿光,会吸收蓝光,没有反射光进入人眼,因此呈现黑色。
6.(1)光照射的角度
(2) 不变 影子纵向的长度
(3)寻找普遍规律
(4) 有关 改变
【详解】(1)题干明确提示同学发现行走时灯光照射角度在变化,因此对应猜想影子长度可能和灯光照射的角度有关。
(2)本实验用了控制变量法,探究影子长度和物体到光源距离的关系时,需要保持手电筒(光源)与墙壁的距离不变,只改变橡皮擦的位置;
表格第三列是实验要测量的核心物理量,结合题干说明“测量其纵向长度”,可知该栏是记录影子纵向的长度。
(3)仅进行一次实验得到的结论具有偶然性,改变手电筒与墙壁的距离重复实验,是为了多次测量,寻找普遍规律。
(4)从表格数据能看出,光源到墙壁距离不变时,橡皮擦离手电筒越远,影子长度越小,说明影子长度和物体到光源的距离有关;
结合图丙垂直、倾斜照射的对比,可知灯光照射角度改变时,影子长度也会随之发生改变。
7.(1) 调整玻璃板的倾斜程度 OP的像OP'与OQ完全重合
(2)虚
(3) 延长直线CB,使CB与OQ相交于一点 像与物到平面镜的距离相等
【详解】(1)初始状态OP的像在OQ正上方,说明玻璃板没有和纸面完全垂直,需要微调玻璃板的倾斜角度;
当玻璃板完全垂直于白纸时,根据平面镜成像对称性,垂直于镜面的直线OP的像会和另一侧的OQ完全重合,以此验证玻璃板竖直放置。
(2)实像可以在光屏(白卡片)上呈现,无法用光屏承接的像符合虚像的特点,因此平面镜成的是虚像。
(3)棋子C同时挡住A的像和棋子B,说明B、C、A的像三点在同一直线上,连接CB后延长和OQ的交点就是像点的位置;
分析表格三组数据,每组的物距和像距数值都完全相等,可得出像与物到平面镜的距离相等的结论。
8.(1)垂直
(2)反射角等于入射角
(3)3
(4)逆
【详解】(1)实验中硬纸板必须垂直放置在平面镜上,才能让法线(垂直于镜面的ON)落在硬纸板平面内,顺利呈现入射和反射光线。
(2)分析表格的多组数据,每组的反射角∠r都和入射角∠i大小相等,可得出光的反射现象中反射角等于入射角的规律。
(3)要验证三线共面,当纸板E折转到1位置后,只有把纸板F折转到和纸板E共面的3位置时,才能显示出反射光线,若转到2位置则无法看到反射光,以此证明入射光线、反射光线、法线共面。
(4)图-3为上午某时刻的光路图,随着时间推移,太阳会沿逆时针方向转动,入射光线会逐渐向左移动。为了保持反射光线始终射向吸热塔,即反射光线位置不变,反射光线与入射光线的夹角变小,反射角变小,则法线逆时针转动。因法线与镜面垂直,则追日镜需沿逆时针方向旋转。
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