精品解析:江苏南京东山外国语学校2026-2027学年八年级上学期第一次阶段检测物理试卷
2026-10-17
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内容正文:
2026-2027学年度第一学期八年级物理学情练习(2026.10)
一、选择题(本题共12小题,共24分,四个选项中只有一个选项符合题意)
1. 以下与声现象有关的几个实验中,实验目的相同的是( )
①放在钟罩内的闹钟正在响铃,在抽取钟罩内的空气的过程中,铃声逐渐减小;
②将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅;
③向正在播放音乐的音响纸盆中放一些碎纸,观察到碎纸不停地上下跳动;
④乒乓球被发声的音叉弹开。
A. ①②④ B. 只有③ C. ①③④ D. ②③④
2. 非洲用中国制造的铺轨机建设首条沙漠重载铁路时,用长钢轨替代短钢轨,减少了钢轨接缝数量,进而减少振动减弱噪声。下列减弱噪声的途径与之相同的是( )
A. 在学校附近禁止鸣笛 B. 在高架路两侧设隔音板
C. 将玻璃换成双层玻璃 D. 在强噪声环境下戴耳塞
3. 《天工开物》中记载“凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余,”主要描述钟发出的声音( )
A. 响度大 B. 音色好 C. 音调高 D. 速度大
4. 如图所示,风铃的铜管粗细相同、长短不同。用大小相同的力敲击铜管,铜管发出的声音( )
A. 音色不同 B. 音调不同 C. 响度不同 D. 速度不同
5. 白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述,下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是( )
A. 用力拨动琴弦,可以增大琴声的响度
B. 琴声的音调越高,在空气中的传播速度越快
C. 琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息
D. 琴声通过空气传入诗人的耳朵
6. 市场上有一种变声器,可以将男声变成女声,某段声音波形图变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,则变化后的声音( )
A. 音调高,响度大 B. 音调高,响度小
C. 音调低,响度大 D. 音调低,响度小
7. 如图所示,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。下列选项与该现象原理相同的是( )
A. 手影游戏 B. 对着镜子画脸谱
C. 水中倒影 D. 光的色散
8. 如图所示,月亮分别处于哪个位置能看到月全食和月偏食( )
A. 3、1 B. 3、2 C. 4、1 D. 4、2
9. 摄影爱好者小李早上在河边照相,观察到立在河中的白鹭塑雕在水面上形成的“黑白影像”甲和乙,并拍摄了下来(如图)。过了30多分钟后他又回到原位置观察,则下列正确的是( )
A. 甲的大小、形状均不变
B. 乙的大小、形状均不变
C. 甲和乙的形成原理相同
D. 若小李用一束绿光照向水面的“黑白影像”区域,绿光全部被吸收,不发生反射
10. 暑假时小明一家自驾外出游玩,中午时分,强烈的太阳光几乎垂直射向地面,小明看到正前方一辆汽车后窗反射的阳光很强烈,稍靠近或远离前车,依旧十分刺眼,你认为前车的车型最可能是( )
A. 甲车 B. 乙车 C. 丙车 D. 都有可能
11. 利用直立杆的影子可以辨别方向,让杆立于O点,在正午前后将杆顶的影子每间隔15分钟分别记下,如图甲所示,并画出其轨迹,若轨迹上有上午某时刻的A点和下午某时刻的B点,如图乙,且OA=OB,则下列说法正确的是( )
A. A→B指向东
B. A→B指向北
C. 若C点离O点最近,O→C指向南
D. ABC是以O为圆心的一段圆弧
12. 如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变,下列说法正确的是( )
A. 当液面下降时,光点S'将向左
B. 盛液体的容器倾斜时,光点S'的位置改变
C. 当液面上升2时,光点S'的位置向左移动2cm
D. 当液面下降2cm时,光点S'的位置向右移动4cm
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共29分)
13. 小明向家里打电话,他主要依据声音的________听出是妈妈接的电话;妈妈要他把声音讲大些,这是要求增大声音的________;动画片的配音用慢录快放把成年人的声音变成了小孩的声音,这样加快了振动的________,使声音的________变高。
14. 蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动300次,蝴蝶的振翅频率为_________Hz,我们凭听觉_________(能/不能)发现飞行的蝴蝶;高速列车设计和制造过程中,工程师们为了降低噪声,减小车体的质量,在活动部件之间安装性能好的弹簧或胶垫,减小彼此的作用力,这是在_________减弱噪声。
15. 小明在探究影响声音特性的因素时,做了以下实验,请你回答下列问题:
(1)如图甲所示,在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,观察纸屑“跳动”幅度,听其声音,再用力敲鼓面,这时纸屑“跳动”的幅度变大,声音的响度__________;
(2)如图乙所示,用一张硬卡片在木梳的齿上划过,一次快一些,一次慢一些,实验发现:卡片划过木梳的速度越快,发出声音的音调越_________;由此可得出结论:音调的高低与声源振动的________有关;
(3)如图丙所示,用同样的力分别拨动外形完全相同且伸出桌面的长度也相同的钢尺和塑料尺子时,听到声音的________不同;
(4)在一根较长的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,这个现象说明声音在不同介质中的传播速度_________;已知声音在金属管中传播速度大于在空气中传播速度,则先听到的声音是由_______传到人耳的。
16. 如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。想要让观察到吊灯的像更清晰,可以______吊灯的亮度(增大减小)。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小______(变大/变小/不变),若向右推动玻璃窗,吊灯像的位置______(改变/不变)。
17. 如图所示为“激光打靶”活动装置,从M点朝地面射出一束激光,想要命中靶心P点,可以在地面________(选填“A”“B”或“C”)处水平放置一块小平面镜。若光斑出现在Q点,为了仍能命中P点,可以使入射光绕着平面镜上的入射点________(选填“顺时针”或“逆时针”,下同)旋转或者让平面镜绕着入射点________旋转一定角度。
18. 小华将刻有边长为5 cm的等边三角形的纸板正对着阳光,保持纸板与地面距离不变,用另一张不透明卡片覆盖在三角形孔上,如图所示。向左侧慢慢移动覆盖的卡片时,白纸上光斑大小将___________(变大/不变’变小),光斑亮度____________(增强/不变/减弱);当光斑形状为圆形时,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将___________(变大/不变/变小),光斑亮度___________(增强/不变/减弱)。
19. 日晷是古人利用太阳投射影子测定时间的装置,由晷面和晷针组成,晷针指向北极星。
(1)制作:在A4纸上画出标有刻度的半圆,折叠成如图所示的晷面,使晷面与竖直面的夹角和当地纬度相同。将一根吸管从圆孔O处垂直插入晷面,即为____________。
(2)调试:将日晷朝北放置,在12点整的时候微调晷面,使晷针的____________与12点刻度线重合。
(3)校验:在图中晷面刻度线上标出下午3点整的位置,待到下午3点整的时候检验其准确性。其利用的是________________________的原理。
20. 如图,卡通狗坐在平面镜前0.2m处,高度是0.7m,它在镜中像的高度是_______m,像到它的距离是_______m。若将平面镜绕O点向右缓慢旋转90°,卡通狗的鼻尖A点与其像之间的距离将_______(选填“变大”、“变小”、“不变”或“先变大后变小”)。
三、解答题(本题共8小题,共47分)
21. 按要求作图,并保留作图痕迹。
(1)在甲图中画出路灯S下小明的影长;
(2)如图乙是牙医借助平面镜观察患者牙齿内侧时的情景,请在丙图中画出牙医通过平面镜观察牙齿的光路图;
(3)观察图丁,描述你看到的现象,并尝试用平面镜成像的特点加以解释。图(b)中,MN表示水面,AB表示岸边的一棵树,请画出树在水中所成的像。
22. 小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关,于是他想:
(1)利用几根弦做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线______的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择______两弦线做实验;
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。小明实验中采用的探究方法是______;
(2)请你据图乙判断,在松紧相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住______点,最低的是按住______点。
23. 小组同学探究“声音能否在液体中传播”。
(一)问题产生:
(1)为证明声音能在水中传播,小华做了如图甲所示的实验,用绳子悬挂装有发声手机的塑料袋并浸没于水中。你认为该实验____________(能/不能)完全证明听到的声音经过了水的传播,理由是:_____________________。如何设计实验,使得声音从声源到人耳必须经过水的传播呢?
(二)设计装置
小明自制“悬浮式发声潜艇”,过程如图乙所示:
①将底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器内装有深度为20cm的水;
②将装有手机的密闭玻璃罐放入水中,呈漂浮状态;
③用手借助细铁丝按压装有手机的密闭玻璃罐,使其浸没在水中,细铁丝体积忽略不计;
④在玻璃罐内放入适量沙子,再放入发声手机,盖紧盖子后放入水中,呈现悬浮状态。
(三)实验现象
如图乙④所示,“发声潜艇”悬浮于水中,小明听到了手机铃声。
(四)形成结论
(2)实验现象____________(能/不能)证明声音能在水中传播,理由是______________________________。
24. 如图所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光线。
(1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,微微转一转_______(选填“三棱镜”或“光屏”)即可看到彩色光带,这种现象叫_______。将光屏放在_______(选填“亮处”或“暗处”),彩色光带更清晰;
(2)如果彩色光带较亮,而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那么你应适当_______光屏与三棱镜间的距离;
(3)通过该实验,你看到的现象是:太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的_______(选填“顶部”或“底部”)方向偏折;
(4)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到_______(选填“与之前没有变化”、“只出现绿色光”或“没有绿色光”);
(5)一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁或白纸上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于_______(填写光学元件名称)。
25. 在研究光的传播路径时,小明做了下面几个小实验:
(1)图甲中,为了显示激光在空气中传播路径,可以采取的方法是________,(写出一种方法即可)图乙中,为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入少量的_________;
A.食用油或牛奶 B.牛奶或咖啡 C.咖啡或食用油
(2)要得出“光在均匀介质中沿直线传播”这一普遍结论,还需要再做一个光在_________中传播的实验;
A. 酒精 B. 玻璃砖 C. 木块
(3)我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究,例如战国时期的《墨经》就有小孔成像的解释,如图丙所示:
①小孔成的像是_________的_________像;
②若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状_________(选填“改变”或“不变”);
③若只将蜡烛远离小孔,则所成像的大小将_________;
(4)如图丁所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将________和两个小孔及人眼调到_______上,此时人眼看见的_________(选填“是”或“不是”) 烛焰通过小孔成的像。
(5)生活中与小孔成像实验原理相同的例子还有(请举一例):__________。
26. 小明在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”,如图甲。老师告诉他,这实际上就是平面镜成像的原理。于是,小明利用如图乙所示的装置,来探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中,小明使用茶色玻璃代替平面镜,目的是_______;
(2)实验步骤:
①小明在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块茶色玻璃,如图乙所示,若MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将茶色玻璃的_______(选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐;他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,如图丙所示,则像k1到成像面的距离为_______(选填“v1”或“v2”)。
②更换了薄玻璃板后,他再拿一支外形相同的蜡烛B放在玻璃板后面移动,移动蜡烛B 直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B替代的是_______(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。并在蜡烛A、蜡烛B和茶色玻璃下方做好标记。
(3)移去后面的蜡烛,并在其所在位置上放一光屏,眼睛_______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察光屏,发现光屏上没有像,说明平面镜所成的是虚像;
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小明将两个七号电池平放 在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,都能看到电池的像垂直立在桌面上方。若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为_______度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是_______(选填“左”或“右”)侧电池的像。
27. 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____________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从图示位置绕接缝ON向后翻折,则在纸板B上______(选填“能”或“不能”)看见反射光束;
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α(°)
反射角β(°)
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:__________________;
(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,实验表明:________________________;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相____________的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,司机才能看到尾灯特别亮。
(5)主动式集光器是“绿色建筑”采用的一种自然采光辅助系统。如图,被定日镜反射的阳光通过导光管多次反射后到达室内。图中若,则定日镜与竖直方向夹角须小于____________才能将阳光传到室内。
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2026-2027学年度第一学期八年级物理学情练习(2026.10)
一、选择题(本题共12小题,共24分,四个选项中只有一个选项符合题意)
1. 以下与声现象有关的几个实验中,实验目的相同的是( )
①放在钟罩内的闹钟正在响铃,在抽取钟罩内的空气的过程中,铃声逐渐减小;
②将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅;
③向正在播放音乐的音响纸盆中放一些碎纸,观察到碎纸不停地上下跳动;
④乒乓球被发声的音叉弹开。
A. ①②④ B. 只有③ C. ①③④ D. ②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①放在钟罩内的闹钟正在响铃,在抽取钟罩内的空气的过程中,铃声逐渐减小,这是在探究声音的传播条件,即探究真空能否传声;②③④水花飞溅、碎纸不停地上下跳动、乒乓球被弹开这些现象都说明了声音是由物体的振动产生的,都是在探究声音的产生原因,用到了转换法。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2. 非洲用中国制造的铺轨机建设首条沙漠重载铁路时,用长钢轨替代短钢轨,减少了钢轨接缝数量,进而减少振动减弱噪声。下列减弱噪声的途径与之相同的是( )
A. 在学校附近禁止鸣笛 B. 在高架路两侧设隔音板
C. 将玻璃换成双层玻璃 D. 在强噪声环境下戴耳塞
【答案】A
【解析】
【详解】A.禁止鸣笛是从声源处阻止噪声产生,与题干中减少钢轨接缝,进而减少振动减弱噪声,是在声源处减弱噪声,故A符合题意;
B.高架路两侧设隔音板是在传播过程中阻断噪声传播,故B不符合题意;
C.双层玻璃是在传播过程中阻断噪声传播,故C不符合题意;
D.戴耳塞是在人耳处减弱噪声,故D不符合题意。
故选A。
3. 《天工开物》中记载“凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余,”主要描述钟发出的声音( )
A. 响度大 B. 音色好 C. 音调高 D. 速度大
【答案】A
【解析】
【详解】声音的响度与振幅和声音传播的距离有关。“凡钟为金乐之首,其声一宣,大者闻十里,小者亦及里之余”是说钟声的传播距离很远,说明钟声的响度很大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 如图所示,风铃的铜管粗细相同、长短不同。用大小相同的力敲击铜管,铜管发出的声音( )
A. 音色不同 B. 音调不同 C. 响度不同 D. 速度不同
【答案】B
【解析】
【详解】声音的音调与物体振动的频率有关,频率越高,音调越高。铜管粗细相同,长短不同,用大小相同的力敲击时,长铜管振动慢,频率低,音调低;短铜管振动快,频率高,音调高,所以发出声音的音调不同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5. 白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画,四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述,下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述不正确的是( )
A. 用力拨动琴弦,可以增大琴声的响度
B. 琴声的音调越高,在空气中的传播速度越快
C. 琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息
D. 琴声通过空气传入诗人的耳朵
【答案】B
【解析】
【详解】A.用力拨动琴弦,可以增大琴弦振动的幅度,可以增大琴声的响度,故A正确,不符合题意;
B.琴声的音调越高,振动频率越快,在空气中的传播不变,故B错误,符合题意;
C.声音可以传递信息和能量,琴声引起了诗人的共鸣,说明声音可以传递信息,故C正确,不符合题意;
D.声音的传播需要介质,琴声通过空气传入诗人的耳朵,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 市场上有一种变声器,可以将男声变成女声,某段声音波形图变化如图所示,变声前是A段,变声后是B段,则变化后的声音( )
A. 音调高,响度大 B. 音调高,响度小
C. 音调低,响度大 D. 音调低,响度小
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,B段的振动频率大于A段,故B段的音调高;B段的振动幅度大于A段,故B段的响度大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。下列选项与该现象原理相同的是( )
A. 手影游戏 B. 对着镜子画脸谱
C. 水中倒影 D. 光的色散
【答案】A
【解析】
【详解】该现象是小孔成像,原理是光的直线传播。
A.手影游戏由光的直线传播形成,原理相同,故A符合题意;
BC.对着镜子画脸谱和水中倒影均属于平面镜成像,由光的反射形成,故BC不符合题意;
D.光的色散由光的折射形成,故D不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,月亮分别处于哪个位置能看到月全食和月偏食( )
A. 3、1 B. 3、2 C. 4、1 D. 4、2
【答案】B
【解析】
【详解】当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮蔽,就看到月球缺了一块,故3位置能看到月全食,2位置能看到月偏食。
故选B。
9. 摄影爱好者小李早上在河边照相,观察到立在河中的白鹭塑雕在水面上形成的“黑白影像”甲和乙,并拍摄了下来(如图)。过了30多分钟后他又回到原位置观察,则下列正确的是( )
A. 甲的大小、形状均不变
B. 乙的大小、形状均不变
C. 甲和乙的形成原理相同
D. 若小李用一束绿光照向水面的“黑白影像”区域,绿光全部被吸收,不发生反射
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲是白鹭塑雕的影子,由光的直线传播形成,其大小、形状与太阳位置和塑雕本身有关,过 30 多分钟后,太阳位置变化,因此在相同位置观看,甲的大小、形状会变化,故A错误;
B.乙是白鹭塑雕经过水面反射成的像,像的大小和形状与物体相同,则乙的大小、形状不会变化,故B正确;
C.甲的成像原理是光的直线传播,乙的成像原理是光的反射,故甲和乙的形成原理不相同,故C错误;
D.若小李用一束绿光照向水面的“黑白影像”区域,会发生反射,故D错误。
故选B。
10. 暑假时小明一家自驾外出游玩,中午时分,强烈的太阳光几乎垂直射向地面,小明看到正前方一辆汽车后窗反射的阳光很强烈,稍靠近或远离前车,依旧十分刺眼,你认为前车的车型最可能是( )
A. 甲车 B. 乙车 C. 丙车 D. 都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】分析后窗玻璃的方位,只有乙的后窗玻璃与地面成45°左右的夹角,太阳光以垂直地面的方向照射到此型式的后窗玻璃上,其反射光以与地面平行的方向射出,直射入人的眼睛,如图所示:
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 利用直立杆的影子可以辨别方向,让杆立于O点,在正午前后将杆顶的影子每间隔15分钟分别记下,如图甲所示,并画出其轨迹,若轨迹上有上午某时刻的A点和下午某时刻的B点,如图乙,且OA=OB,则下列说法正确的是( )
A. A→B指向东
B. A→B指向北
C. 若C点离O点最近,O→C指向南
D. ABC是以O为圆心的一段圆弧
【答案】A
【解析】
【详解】AB.上午物体的影子在物体的西面,下午物体的影子在物体的东面,所以A→B指向东,故A正确,B错误;
C.OC是最短的影子,说明此时阳光与地面间的夹角最大,即正午时刻,而此时太阳在正南方,所以影子在竿的正北方,即O→C指向北,故C错误;
D.由于太阳在运动的过程中,影子的长度会发生变化,所以ABC不是以O为圆心的一段圆弧,故D错误。
故选A。
12. 如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变,下列说法正确的是( )
A. 当液面下降时,光点S'将向左
B. 盛液体的容器倾斜时,光点S'的位置改变
C. 当液面上升2时,光点S'的位置向左移动2cm
D. 当液面下降2cm时,光点S'的位置向右移动4cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.当液面下降时,反射点会向右移动,因此方向光线与标尺的交点会向右移动,故A错误;
B.盛液体的容器倾斜时,液面不变,则光点S'的位置不变,故B错误;
C.当液面上升2cm时,根据光的反射定律可知,光点S'的位置向左移动,根据数学勾股定理和长方形可得光点S'移动的距离为
故C错误;
D.当液面下降2cm时,反射点会向右移动,因此方向光线与标尺的交点会向右移动,根据数学勾股定理和长方形可得光点S'移动的距离为
故D正确。
故选D。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共29分)
13. 小明向家里打电话,他主要依据声音的________听出是妈妈接的电话;妈妈要他把声音讲大些,这是要求增大声音的________;动画片的配音用慢录快放把成年人的声音变成了小孩的声音,这样加快了振动的________,使声音的________变高。
【答案】 ①.
音色 ②.
响度 ③.
频率 ④.
音调
【解析】
【详解】[1] 不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,因此小明通过音色辨别妈妈的声音。
[2] 声音讲大些指增大声音的强弱(即响度),响度与声源振动的幅度有关。
[3] 慢录快放使声音波形被压缩,单位时间内振动次数增多,即加快了振动的频率。
[4] 声音的音调由频率决定,频率越高,音调越高。
14. 蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动300次,蝴蝶的振翅频率为_________Hz,我们凭听觉_________(能/不能)发现飞行的蝴蝶;高速列车设计和制造过程中,工程师们为了降低噪声,减小车体的质量,在活动部件之间安装性能好的弹簧或胶垫,减小彼此的作用力,这是在_________减弱噪声。
【答案】 ①. 5 ②. 不能 ③. 声源处
【解析】
【详解】[1]频率是指振动的次数与所用时间之比。蝴蝶翅膀每分钟振动300次,蝴蝶的振翅频率为
[2]人的听觉频率为20Hz~20000Hz,5Hz不在人的听觉频率范围内,所以我们凭听觉不能发现飞行的蝴蝶。
[3]减弱噪声的途径包括在声源处减弱、在传播过程中减弱和在人耳处减弱。安装弹簧或胶垫从振动源头减小噪声产生,属于在声源处减弱噪声。
15. 小明在探究影响声音特性的因素时,做了以下实验,请你回答下列问题:
(1)如图甲所示,在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,观察纸屑“跳动”幅度,听其声音,再用力敲鼓面,这时纸屑“跳动”的幅度变大,声音的响度__________;
(2)如图乙所示,用一张硬卡片在木梳的齿上划过,一次快一些,一次慢一些,实验发现:卡片划过木梳的速度越快,发出声音的音调越_________;由此可得出结论:音调的高低与声源振动的________有关;
(3)如图丙所示,用同样的力分别拨动外形完全相同且伸出桌面的长度也相同的钢尺和塑料尺子时,听到声音的________不同;
(4)在一根较长的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,这个现象说明声音在不同介质中的传播速度_________;已知声音在金属管中传播速度大于在空气中传播速度,则先听到的声音是由_______传到人耳的。
【答案】(1)变大 (2) ①. 高 ②. 频率
(3)音色 (4) ①. 不同 ②. 金属管
【解析】
【小问1详解】
在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,鼓面的振动幅度小,响度小,观察纸屑“跳动”幅度小;再用力敲鼓面,这时鼓面振动幅度变大,故纸屑“跳动”的振幅变大,声音的响度变大。
【小问2详解】
[1][2]用一张硬卡片先后在木梳的齿上划过,一次快一些,此时振动快,频率高,音调高;一次慢一些,即此时振动慢,频率低,音调低,所以由此可得出结论:音调的高低与频率有关。
【小问3详解】
由于发声体的材质不同,发出声音的音色不同,所以用同样的力分别拨动外形完全相同,伸出桌面的长度也相同的钢尺和塑料尺子时,振动的物体材料不同,所以听到声音的音色不同。
【小问4详解】
[1]在一根较长的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,一次是通过金属管传来的,另一次是通过空气传来的,所以说明声音在不同的介质中的传播速度是不同的。
[2]由于声音在金属管中传播速度大于在空气中传播速度,所以声音在金属管中传播时间短,在空气中传播时间长,故先听到的声音是由金属管传到人耳的。
16. 如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。想要让观察到吊灯的像更清晰,可以______吊灯的亮度(增大减小)。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小______(变大/变小/不变),若向右推动玻璃窗,吊灯像的位置______(改变/不变)。
【答案】 ①. 增大 ②. 不变 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]平面镜成像原理是光的反射,想要让观察到吊灯的像更清晰,可以增大吊灯的亮度,吊灯越亮,它和人被玻璃反射的光越多,进入人眼的光越多,则看到的像越亮,越清晰。
[2]平面镜成等大的像,所以小华靠近玻璃窗观察,她像的大小不变。
[3]平面镜成的像与物关于平面镜对称,若向右推动玻璃窗,吊灯的位置不变,镜面所在的平面不变,因此吊灯的像的位置是不变的。
17. 如图所示为“激光打靶”活动装置,从M点朝地面射出一束激光,想要命中靶心P点,可以在地面________(选填“A”“B”或“C”)处水平放置一块小平面镜。若光斑出现在Q点,为了仍能命中P点,可以使入射光绕着平面镜上的入射点________(选填“顺时针”或“逆时针”,下同)旋转或者让平面镜绕着入射点________旋转一定角度。
【答案】 ①. B ②. 逆时针 ③. 顺时针
【解析】
【详解】[1]如图,过水平面做P点的对称点,连接交水平面于B点,因此想要命中靶心P点,可以在地面B处水平放置一块小平面镜。
[2]若光斑出现在Q点,说明入射点在B端左侧,如图所示:
因此为了仍能命中P点,可以使入射光绕着平面镜上的入射点逆时针旋转。
[3]为了仍能命中P点,入射光线不变,反射光线由OQ变为向下的OP,则反射光线与入射光线之间的夹角变大,即反射角与入射角的之和增大了,在光的反射中,反射角等于入射角,因此,反射角和入射角都要增大,故法线应向右倾斜。所以平面镜应该绕着入射点顺时针旋转一定角度。
18. 小华将刻有边长为5 cm的等边三角形的纸板正对着阳光,保持纸板与地面距离不变,用另一张不透明卡片覆盖在三角形孔上,如图所示。向左侧慢慢移动覆盖的卡片时,白纸上光斑大小将___________(变大/不变’变小),光斑亮度____________(增强/不变/减弱);当光斑形状为圆形时,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将___________(变大/不变/变小),光斑亮度___________(增强/不变/减弱)。
【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 不变 ④. 减弱
【解析】
【详解】初始阶段通光孔尺寸较大,此时光沿直线传播,地面形成的是与孔大小相同的光斑。向左移动覆盖卡片时,通光孔的面积不断减小,因此白纸上的光斑大小将变小;这个过程中单位面积的地面接收到的太阳光没有变化,所以光斑亮度不变;
当通光孔缩小到足够小时,会发生小孔成像现象,此时圆形光斑是太阳的像。由于纸板和地面的距离始终不变,太阳的像的大小只由物距、像距决定,和通光孔的大小无关,因此继续减小通光孔时,白纸上的光斑大小将不变;但通光孔越小,透过的太阳光越少,因此光斑亮度减弱。
19. 日晷是古人利用太阳投射影子测定时间的装置,由晷面和晷针组成,晷针指向北极星。
(1)制作:在A4纸上画出标有刻度的半圆,折叠成如图所示的晷面,使晷面与竖直面的夹角和当地纬度相同。将一根吸管从圆孔O处垂直插入晷面,即为____________。
(2)调试:将日晷朝北放置,在12点整的时候微调晷面,使晷针的____________与12点刻度线重合。
(3)校验:在图中晷面刻度线上标出下午3点整的位置,待到下午3点整的时候检验其准确性。其利用的是________________________的原理。
【答案】(1)晷针 (2)影子 (3)光的直线传播
【解析】
【小问1详解】
题干明确说明日晷由晷面和晷针组成,将吸管从O处垂直晷面插入,A4纸相当于晷面,吸管对应日晷结构里的晷针。
【小问2详解】
日晷是依靠晷针的影子来指示时间的,12点整调试时,需要让晷针的影子和12点刻度线重合完成校准。
【小问3详解】
日晷的工作核心原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,太阳光沿直线传播过程中遇到不透明的晷针,就会在晷面上形成影子,以此对应不同时刻。
20. 如图,卡通狗坐在平面镜前0.2m处,高度是0.7m,它在镜中像的高度是_______m,像到它的距离是_______m。若将平面镜绕O点向右缓慢旋转90°,卡通狗的鼻尖A点与其像之间的距离将_______(选填“变大”、“变小”、“不变”或“先变大后变小”)。
【答案】 ①. 0.7 ②. 0.4 ③. 先变大后变小
【解析】
【详解】[1]平面镜成像时,像与物大小相等。卡通狗高度是0.7m,因此它在镜中像的高度是0.7m。
[2]平面镜成像时,像距等于物距。卡通狗到平面镜的距离是0.2m,则像到平面镜的距离也为0.2m,因此像到它的距离是0.2m+0.2m=0.4m。
[3]将平面镜绕O点向右缓慢旋转90°时,卡通狗的鼻尖A点与其像的位置关系始终关于镜面对称。在旋转过程中,A点到镜面的垂直距离先增大后减小,因此A点与其像之间的距离将先变大后变小。
三、解答题(本题共8小题,共47分)
21. 按要求作图,并保留作图痕迹。
(1)在甲图中画出路灯S下小明的影长;
(2)如图乙是牙医借助平面镜观察患者牙齿内侧时的情景,请在丙图中画出牙医通过平面镜观察牙齿的光路图;
(3)观察图丁,描述你看到的现象,并尝试用平面镜成像的特点加以解释。图(b)中,MN表示水面,AB表示岸边的一棵树,请画出树在水中所成的像。
【答案】(1) (2)
(3) ①. 现象为岸边的树在水面形成了倒立的虚像;解释为水面相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,所成的虚像与物体关于镜面对称,因此树在水面成的像与树关于水面对称 ②.
【解析】
【小问1详解】
光在沿直线传播的过程中,被小明遮挡后在地面形成影子,从路灯S向小明的头顶作射线,延长到地面得P;小明脚底所在位置记为Q。地面上的PQ就是影长,用大括号标注。
【小问2详解】
先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′,即像的位置,连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线。
【小问3详解】
现象为岸边的树在水面形成了倒立的虚像,水面相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,所成的虚像与物体关于镜面对称,因此树在水面成的像与树关于水面对称,呈现倒立状态。
分别作A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接两个对称点A′、B′,可得树在水中所成的像。
22. 小明在吉他演奏中发现,琴弦发出的音调与弦线的长度、粗细和松紧有关,于是他想:
(1)利用几根弦做研究,如图甲所示,其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同。
①若他选择b、d两弦线做实验,则研究的目的是探究音调与弦线______的关系;
②若他要研究音调与弦线粗细的关系,则应选择______两弦线做实验;
③小明研究后得出结论:在其他条件相同的情况下,弦线越长,发出的音调越低;弦线越粗,发出的音调越低。小明实验中采用的探究方法是______;
(2)请你据图乙判断,在松紧相同的情况下,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住______点,最低的是按住______点。
【答案】 ①. 长度 ②. ab ③. 控制变量法 ④. A ⑤. B
【解析】
【详解】(1)①[1]由图示可知,琴弦b、d的材料和粗细相同而长度不同,选择琴弦b、d进行实验可以探究音调高低与琴弦长度的关系。
②[2]要探究音调的高低与琴弦粗细的关系,应控制琴弦的材料和长度相同而粗细不同,由图示可知,可以选琴弦ab进行实验。
③[3]琴弦音调的高低与琴弦的材料、长短、粗细和松紧程度有关,小明实验中采用的探究方法是控制变量法。
(2)[4][5]由图示可知,在琴弦材料和张力相同的情况下,琴弦越长,音调越低,琴弦越粗,音调越低,分别按住A点、B点、C点后拨动琴弦,发出的音调最高的是按住A点,最低的是按住B点。
23. 小组同学探究“声音能否在液体中传播”。
(一)问题产生:
(1)为证明声音能在水中传播,小华做了如图甲所示的实验,用绳子悬挂装有发声手机的塑料袋并浸没于水中。你认为该实验____________(能/不能)完全证明听到的声音经过了水的传播,理由是:_____________________。如何设计实验,使得声音从声源到人耳必须经过水的传播呢?
(二)设计装置
小明自制“悬浮式发声潜艇”,过程如图乙所示:
①将底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器内装有深度为20cm的水;
②将装有手机的密闭玻璃罐放入水中,呈漂浮状态;
③用手借助细铁丝按压装有手机的密闭玻璃罐,使其浸没在水中,细铁丝体积忽略不计;
④在玻璃罐内放入适量沙子,再放入发声手机,盖紧盖子后放入水中,呈现悬浮状态。
(三)实验现象
如图乙④所示,“发声潜艇”悬浮于水中,小明听到了手机铃声。
(四)形成结论
(2)实验现象____________(能/不能)证明声音能在水中传播,理由是______________________________。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 绳子也能传声
(2) ①. 能 ②. 声音从声源处传出必须经过水的传播被人耳接收
【解析】
【小问1详解】
声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可以传声。甲图的实验中,声源的声音除了可以从水中传出,还能通过悬挂的绳子向外传播,没有排除固体传声的干扰,因此不能完全证明声音是经过水传播的。
【小问2详解】
该装置中悬浮的“发声潜艇”完全浸没在水里,没有和容器壁、外部的固体介质接触,声源发出的声音必须先经过水这一介质向外传播,之后再从水面传出到空气进入人耳,排除了固体传声的干扰,因此可以验证声音能在水中传播。
24. 如图所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光线。
(1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,微微转一转_______(选填“三棱镜”或“光屏”)即可看到彩色光带,这种现象叫_______。将光屏放在_______(选填“亮处”或“暗处”),彩色光带更清晰;
(2)如果彩色光带较亮,而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那么你应适当_______光屏与三棱镜间的距离;
(3)通过该实验,你看到的现象是:太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的_______(选填“顶部”或“底部”)方向偏折;
(4)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到_______(选填“与之前没有变化”、“只出现绿色光”或“没有绿色光”);
(5)一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁或白纸上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于_______(填写光学元件名称)。
【答案】(1) ①. 三棱镜 ②. 光的色散 ③. 暗处
(2)增大 (3)底部
(4)只出现绿色光 (5)三棱镜
【解析】
【小问1详解】
[1]当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,应微微转一转三棱镜即可看到彩色光带,因为光的色散现象是通过三棱镜实现的。光屏起到承接光的作用,如果转光屏,看到的仍与刚才相同。
[2]物理学中把这种白光经过三棱镜后分解成为七种色光的现象叫做光的色散。
[3]将光屏放在暗处,使光屏上的光带与周围的亮度对比更明显,则会发现它上面呈现的彩色光带更清晰。
【小问2详解】
如果彩色光带较亮,但却分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那是因为不同色光都“挤”在了一些,由图可知,此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离。
【小问3详解】
通过实验,看到的现象是:太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折,因为光第一次从空气中斜射入三棱镜中时,折射光线向法线方向偏折,第二次从三棱镜斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,经过两次折射后,色光都向三棱镜的底部方向偏折。
【小问4详解】
绿色透明玻璃只能通过绿色光,若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到只出现绿色光。
【小问5详解】
在水盆中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上,适当调整平面镜的位置、角度,可以在墙壁上看到彩色的光带,是光的色散现象,此时平面镜上方的水类似于三棱镜,可以使太阳光发生色散现象。
25. 在研究光的传播路径时,小明做了下面几个小实验:
(1)图甲中,为了显示激光在空气中传播路径,可以采取的方法是________,(写出一种方法即可)图乙中,为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入少量的_________;
A.食用油或牛奶 B.牛奶或咖啡 C.咖啡或食用油
(2)要得出“光在均匀介质中沿直线传播”这一普遍结论,还需要再做一个光在_________中传播的实验;
A. 酒精 B. 玻璃砖 C. 木块
(3)我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究,例如战国时期的《墨经》就有小孔成像的解释,如图丙所示:
①小孔成的像是_________的_________像;
②若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状_________(选填“改变”或“不变”);
③若只将蜡烛远离小孔,则所成像的大小将_________;
(4)如图丁所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将________和两个小孔及人眼调到_______上,此时人眼看见的_________(选填“是”或“不是”) 烛焰通过小孔成的像。
(5)生活中与小孔成像实验原理相同的例子还有(请举一例):__________。
【答案】(1) ①. 喷洒水雾或喷洒烟雾(点蚊香) ②. B
(2)B (3) ①. 倒立 ②. 实 ③. 不变 ④. 变小
(4) ①. 烛焰 ②. 同一直线 ③. 不是
(5)日食(月食)
【解析】
【小问1详解】
[1]为了显示激光在空气中传播路径,可用在空气中喷洒水雾或喷洒烟雾的方法显示光的传播路径。
[2]将激光射入加有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中,可利用光的漫反射显示出光的传播路径;食用油无法溶解在水中,故无法显示光的传播路径,牛奶和咖啡可以溶解在水中,可以显示光的传播路径,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
【小问2详解】
已经做了光在空气中,在水中,要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论,还需要再做一个光在固体中,还需要透明的物质,故需要玻璃砖做实验,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,当物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部,而物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线传播造成的。
[3]小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关,所以若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状不变。
[4] 将蜡烛远离小孔,两条光线的夹角比较小,当其他条件不变时,则所成像大小将变小。
【小问4详解】
[1][2]本实验的原理是光沿直线传播,图丁是通过两个小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,则应将烛焰和两个小孔及人眼调到同一直线上。
[3]此时看到的是烛焰发出的光直接进入人眼观察到的,不是蜡烛通过小孔成的像。
【小问5详解】
生活中与小孔成像实验原理相同的例子还有日食、月食、灯光下的影子、皮影等。
26. 小明在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”,如图甲。老师告诉他,这实际上就是平面镜成像的原理。于是,小明利用如图乙所示的装置,来探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中,小明使用茶色玻璃代替平面镜,目的是_______;
(2)实验步骤:
①小明在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块茶色玻璃,如图乙所示,若MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将茶色玻璃的_______(选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐;他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,如图丙所示,则像k1到成像面的距离为_______(选填“v1”或“v2”)。
②更换了薄玻璃板后,他再拿一支外形相同的蜡烛B放在玻璃板后面移动,移动蜡烛B 直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B替代的是_______(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。并在蜡烛A、蜡烛B和茶色玻璃下方做好标记。
(3)移去后面的蜡烛,并在其所在位置上放一光屏,眼睛_______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察光屏,发现光屏上没有像,说明平面镜所成的是虚像;
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小明将两个七号电池平放 在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,都能看到电池的像垂直立在桌面上方。若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为_______度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是_______(选填“左”或“右”)侧电池的像。
【答案】(1)确定像的位置
(2) ①. 前表面 ②. v2 ③. 蜡烛A
(3)直接 (4) ①. 45 ②. 左
【解析】
【小问1详解】
玻璃板是透明的,既能通过玻璃板看到像,还能看到另外一支蜡烛,可以通过真实的蜡烛确定像的位置。
【小问2详解】
[1]蜡烛A发出的光首先射到前表面发生反射成像,这个像最清晰。故要将前表面与线段MN对齐。
[2]k1是蜡烛通过玻璃板前表面成的像,故其到玻璃板前表面的距离v2为它的像距。
[3]我们要探究蜡烛A与它本身像的大小,不能将A与它的像放在一起进行比较,故拿一个与A相同的B代替A与A的像进行比较。B代替的是蜡烛A。
【小问3详解】
能否被光屏承接,是区分虚像与实像的一个标准。观察时,眼睛要直接观察光屏,而不是通过玻璃板观察。如果通过玻璃板观察,此时会观察到像。
【小问4详解】
[1]调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察都能看到电池的像垂直立在桌面上方,根据像与物成镜面对称,则若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为
[2]根据平面镜成像特点可以知道,右面电池通过a成像的像在桌面下方。左面电池通过a成的像在桌面上方。
27. 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____________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从图示位置绕接缝ON向后翻折,则在纸板B上______(选填“能”或“不能”)看见反射光束;
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α(°)
反射角β(°)
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:__________________;
(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,实验表明:________________________;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相____________的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,司机才能看到尾灯特别亮。
(5)主动式集光器是“绿色建筑”采用的一种自然采光辅助系统。如图,被定日镜反射的阳光通过导光管多次反射后到达室内。图中若,则定日镜与竖直方向夹角须小于____________才能将阳光传到室内。
【答案】(1)下 (2) ①. 不能 ②. 相等 ③. 在反射现象中,光路是可逆的
(3)光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内
(4)垂直 (5)30°
【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,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。
【小问2详解】
因反射光线、入射光线和法线在同一平面内,将纸板B绕接缝ON向后翻折,则纸板B与反射光线不在同一平面内,因此在纸板B上不能看见反射光束。
表格中三组数据对应的入射角分别是30°、45°、60°,反射角也分别是30°、45°、60°,即反射角等于入射角。
用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,沿着原来的路径返回,故说明光路是可逆的。
【小问3详解】
白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法线不在该白板上,反射光线、入射光线、法线也不会在这个白板所在的平面内,故看不到反射光线、入射光线,说明光发生反射时,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
【小问4详解】
由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮。
【小问5详解】
如图所示,入射光线与水平面的夹角为60°,若要使反射光线水平向右射出,反射光线与入射光线的夹角为60°,根据反射角等于入射角,则入射角为30°,可知平面镜(反射面)与水平方向成的夹角,平面镜与竖直方向的夹角为30°;即定日镜与竖直方向的夹角为30°太阳光刚好水平射出,被定日镜反射的阳光不能通过导光管多次反射后到达室内;当定日镜与竖直方向的夹角大于30°时,入射角小于30°,反射角也小于30°,则反射光射向水平面的上方,定日镜反射的阳光不能通过导光管多次反射后到达室内,故图中若,则定日镜与竖直方向夹角b须小于30°才能将阳光传到室内。
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