专题01 对环境的察觉(期中复习讲义)八年级科学上学期新教材浙教版
2026-10-21
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精品
内容正文:
专题01 对环境的察觉
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 感觉世界 / 考点二 声与听觉 / 考点三 光的反射 / 考点四 光的折射 / 考点五 透镜和视觉
05 重难题型突破
题型一 声音的传播与声音三要素 / 题型二 光的反射定律的应用 / 题型三 光的折射规律的应用 / 题型四 凸透镜成像规律的应用别
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
本专题核心考点主要以声、光为知识背景,通过科学实验研究声、光现象,得到一些规律,并在生活中的应用。本专题在考试中呈现的方式多种多样,将课本内容改编为选择题、填空题和实验探究题是主要考查方式,侧重考查学生的综合运用能力。
识记
知道声音产生和传播的条件,了解人耳是怎样听到声音的;知道防治噪声的方法;知道光的直线传播,了解相关现象(如针孔成像等);知道光的反射定律、光的折射定律;知道平面镜成像的特点;知道凸透镜的成像特点。
理解
知道响度、音调与声源振动的关系;通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点,会用平面镜成像的解释有关现象;通过实验了解凸透镜成像特点。
应用
了解波的简单知识及其在信息传播中的作用;能解释相关问题,如近视眼、远视眼的成因以及调整方法,形成保护视力和用眼卫生的意识;通过实验了解白光的组成和不同色光混合的现象。运用凸透镜成像特点解释在生活中的应用。
考点一 感觉世界
1.感觉的产生
感觉产生:外界环境刺激→感觉器官(感受器接受刺激)→传入神经→大脑皮层→产生感觉
★重点辨析:
(1)感受器/感觉器官只负责接收刺激、产生神经信号,不产生感觉;
(2)所有感觉(痛、冷、嗅觉、听觉、视觉)都是在大脑形成。
例:手碰到尖锐物体,手上皮肤感受器感受刺激,信号传到大脑,大脑才产生痛觉。
2.皮肤的感觉功能
皮肤是人体最大的感觉器官,皮肤内分布多种感受器,可以感受:触觉、冷热觉、痛觉。
(1)触觉:感受触碰、压力。不同部位触觉敏感程度不同,指尖触觉最灵敏;手背触觉相对迟钝。
(2)冷热觉:感受外界温度变化,不是感受物体本身温度。
(3)痛觉:对人体有保护意义。痛觉可以让人体感知伤害,快速躲避危险。
注意:皮肤还有保护、排汗、调节体温等功能,不只是感觉器官。
3.嗅觉的形成与特点
(1)形成过程:气味分子→鼻腔→嗅黏膜内嗅觉感受器→嗅觉神经→大脑→产生嗅觉。
(2)嗅觉特点:
①嗅觉适应性:长时间闻某种气味,大脑会适应,感觉气味变淡(入芝兰之室,久而不闻其香)。
②差异性:不同动物的嗅觉敏感程度差异很大。
③嗅觉会随年龄增长减弱;感冒鼻塞时,嗅觉感受器接触不到气味分子,嗅觉会下降。
④选择性:动物对不同气味的敏感程度也不同。
4.味觉的形成
舌表面分布很多味蕾,味蕾是味觉感受器。
(1)形成过程:溶于水的物质刺激味蕾→味觉神经→大脑→产生味觉。
(2)基本味觉:酸、甜、苦、咸、鲜。
(3)嗅觉和味觉相互影响:感冒的时候嗅觉变差,吃东西也会觉得味道变淡。舌的不同部位对味觉敏感度不同:舌尖对甜敏感,舌根对苦敏感。
考点二 声与听觉
1声音的产生
声音是由物体振动产生。
(1)正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以作为声源。
(2)振动停止,发声就停止,但声音不会立刻消失,已经发出的声波还会继续传播。
举例:敲钟,钟振动发声;手按住钟,振动停止,声音马上消失。
2.声音的传播
(1)传播条件:声音传播必须依靠介质。介质可以是固体、液体、气体;真空不能传声。
★特别提示:真空环境中没有物质,无法传递振动,所以真空不能传声。比如月球上没有空气,宇航员不能直接对话。
(2)传播形式:声音以声波的形式向四周传播。声波是振动的传播,不是物质的远距离移动。
(3)声速大小规律:声音传播速度:固体>液体>气体。在固体中传播最快,气体中最慢。空气中,温度越高,声音传播速度越快。
3.耳的结构和各部分功能
结构
组成
功能
外耳
耳郭
收集声波
外耳道
传导声波,声波进入外耳道后撞击鼓膜
中耳
鼓膜
接收声波产生振动,并带动鼓室内的听小骨振动
听小骨
把鼓膜传来的振动放大,再传递给耳蜗
鼓室
位于鼓室内的听小骨把声音放大后传入耳蜗
咽鼓管
连通鼓室和咽部,使鼓膜内外空气压力保持平衡,从而使鼓膜能正常振动
内耳
前庭
内有感受头部位置变动的感受器,保持身体平衡
半规管
耳蜗
内有液体和听觉感受器,能接受声音振动刺激,产生信息
4.听觉形成完整过程
声波→外耳道→鼓膜(产生振动)→听小骨(放大振动)→耳蜗(感受器,转成神经冲动)→听觉神经→大脑皮层听觉中枢→形成听觉。
★易错提醒:听觉不是在耳朵产生,耳朵只是信号转换,听觉形成部位是大脑。
5.声音三要素(声音的特性)
特性
描述
决定因素与举例
音调
(声音的高低)
由振动频率决定。频率:物体每秒振动的次数,单位赫兹Hz。振动频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
例:女生声音尖,音调高;男生声音低沉,音调低。
响度
(声音的强弱、大小)
决定因素:①振动幅度(振幅):振幅越大响度越大;②距离声源远近,离声源越远响度越小。单位:分贝(dB)。
例:大声说话响度大;小声说话响度小。
音色
(声音的品质、特色)
由发声体本身材料、结构决定。用来分辨不同人、不同乐器的声音。
例:不用看人,听声音就能分辨是谁在说话,依靠的就是音色。
★记忆口诀
音调是高低,响度是大小,音色是声音特色。
6.噪声
噪声是无规则振动产生;从生活角度,凡是影响人休息学习工作的声音都属于噪声。减弱噪声三条途径:声源处减弱、传播过程减弱、人耳处减弱。
考点三 光的反射
1.光的传播
光可以在真空中传播,真空光速最快。我们能看到物体,要么物体本身发光,要么物体反射光进入眼睛。
2.光的反射
(1)当光照射到物体表面,会返回原介质继续传播,叫做光的反射。
(2)名词:入射光线、反射光线、法线(垂直反射面的虚线)、入射角(入射光线与法线夹角)、反射角(反射光线与法线夹角)。
(3)反射定律
①反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
②反射光线和入射光线分居法线两侧;
③反射角等于入射角。
★特别提示:因果关系,反射角跟随入射角变化,只能写反射角等于入射角,不能写入射角等于反射角。光路可逆:光反射时,光路是可逆的。
3.镜面反射与漫反射
(1)镜面反射:光滑平整表面,平行光入射,反射光线依旧平行。例子:镜子反光、平静水面反光。
(2)漫反射:粗糙凹凸不平表面,平行光入射,反射光线射向四面八方。
我们能看见不发光的普通物体,全靠漫反射。镜面反射、漫反射全部遵守光的反射定律。
4.平面镜成像特点
(1)实验注意:玻璃板代替平面镜,方便确定像的位置;用大小相同蜡烛对比物像大小。
(2)成像特点:
①像与物体大小相等,物体多大像就多大,物体靠近、远离镜子,像大小不变;
②像和物体到平面镜距离相等;
③像与物连线垂直镜面,物和像关于镜面对称;
③平面镜成虚像。虚像:不是光线实际汇聚而成,光屏承接不到。
★易错提醒:人走近镜子,感觉像变大,是人的视觉效果,像实际大小不变。成像原理:光的反射。
考点四 光的折射
1.折射定义
光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向发生偏折,叫光的折射。如果光线垂直界面入射,传播方向不偏折。
2.折射规律
(1)三线共面:光在发生折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)法线居中:折射光线和入射光线分居在法线的两侧。
(3)空中角大:光从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角;光从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
(4)垂直不变:光垂直于介质分界面入射时,传播方向不改变。
(5)光路可逆:在折射现象中,光路是可逆的。
光线斜射
折射光线变化
角度关系
空气→水(玻璃)
折射光线偏向法线
折射角小于入射角
水(玻璃)→空气
折射光线偏离法线
折射角大于入射角
★记忆口诀:空气当中角最大。无论入射还是折射,只要光线在空气中,与法线的夹角更大。光折射时,光路同样可逆。
3.生活中的折射现象
池水看起来变浅;筷子插入水中看起来弯折;海市蜃楼;放大镜看物体,全部属于光的折射。
考点五 透镜和视觉
1透镜分类
(1)凸透镜:中间厚,边缘薄;对光线具有会聚作用。
会聚:光线经过透镜后向主光轴靠拢,不一定汇聚成点。
(2)凹透镜:中间薄,边缘厚;对光线具有发散作用。
发散:光线经过透镜向外散开,不是光线一定不会相交。
名词:主光轴、光心、焦点F、焦距f。焦距是焦点到光心的距离。
2.凸透镜成像规律
u=物距:物体到凸透镜光心距离;v=像距:像到凸透镜光心距离;f焦距。
实像:实际光线会聚,可以用光屏承接,都是倒立;虚像:光线反向延长线相交,光屏接不到,都是正立。
物距u
像距v
像的性质
生活应用
u>2f
f<v<2f
倒立、缩小、实像
照相机
u=2f
v=2f
倒立、等大、实像
测量凸透镜焦距
f<u<2f
v>2f
倒立、放大、实像
投影仪、幻灯机
u<f
不成实像
正立、放大、虚像
放大镜
★成像记忆口诀:一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小;物远像近像变小;物近像远像变大。
五种光路图画法:
3.眼睛结构与视觉形成
眼睛相当于一台照相机。
(1)晶状体:相当于凸透镜,可以改变厚薄,调节焦距;
(2)视网膜:相当于光屏,上面有感光细胞。
(3)视觉形成路径:光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜(感光细胞感受光,产生信号)→视神经→大脑视觉中枢→形成视觉。
★特别提示:视觉形成部位在大脑,视网膜只负责接收光信号。
看远近物体原理:看近处物体,晶状体变厚,折光能力变强;看远处物体,晶状体变薄。
4.近视、远视成因以及矫正
(1)近视眼
成因:晶状体太厚,折光能力太强;或者眼球前后径过长。远处物体成像落在视网膜前方。
现象:看不清楚远处物体。
矫正:佩戴凹透镜,能发散光线,让像往后移动落到视网膜上。
(2)远视眼(老花眼)
成因:晶状体太薄,折光能力弱;眼球前后径过短。近处物体成像落在视网膜后方。
现象:看不清近处物体。
矫正:佩戴凸透镜,能会聚光线,把像前移到视网膜。
题型一 声音的传播与声音三要素
典例1 (2025秋•拱墅区校级期中)启正体育文化节期间,“加油”的呐喊声充斥着整个校园,校园里不同位置都能听到,是因为( )
A.声波能在固体中传播
B.声波能绕过障碍物传播
C.此时声波主要作用是传递能量
D.能分辨不同学生的声音是因为响度不同
💡破题要诀
(1)我们平时听到的声音是通过空气传播的;声波能绕过障碍物传播;声音的传播速度与介质的种类和温度有关。
(2)声能传递信息,如声呐系统“回声定位”;声能传递能量,如“超声碎石”;
(3)响度:人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小;音调:声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
声音是物体的振动产生的。频率高于人的听觉上限(约为20000Hz)的声波,称为超声波。
迁移应用
1.(2025秋•义乌期中)如图,用抽气机从钟罩内往外抽气,听到钟罩内手机发出的铃声逐渐变小。关于上述实验,下列说法正确的是( )
A.手机振动变轻微了
B.声音传播到耳朵的速度变小了
C.该实验可直接得出声音不能在真空中传播
D.在该实验基础上进行推理可以得出“声音的传播需要介质”的结论
2.听诊器的头部与耳郭作用相似,为了更好地收集患者内脏发出的声音。以下听诊头形状设计中,最合理的是( )
A. B. C. D.
3.(2025秋•上城区校级期中)中华文化博大精深,很多诗句中蕴含着科学知识。下列分析中正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指声音的响度大
B.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”——人们是通过音调辨别出钟声的
C.“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”——琵琶声是由于空气振动产生的
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”——说明夜晚刺耳的犬吠声属于超声波
题型二 光的反射定律的应用
典例2(2025春•宁波校级期中)有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器,是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度,如图所示光路图,入射光与液面夹角为45度,当液面升高时,光电屏上的光斑S将向____________(选填“左”或“右”)移动,如果液面下降的速度为1.2m/s,则S点移动速度为____________m/s。
💡破题要诀
本题中液面上升或下降时,法线和入射光线不变,所以入射角不会变化,反射角也不会变化,从而导致反射光线只是平行移动,光电屏接收的光点随入射点的移动而移动。
迁移应用
1.(2025秋•杭州期中)如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.①号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
2.(2025春•余姚市期末)如图是一种移动式办公电子白板,它通过顶部的投影仪使白板呈现影像,便于观看。下列说法不正确的是( )
A.呈现影像的白板是一个光源
B.光在白板上的反射是漫反射
C.光在白板上的反射遵循光的反射定律
D.该现象说明光的反射可以改变光的传播方向
题型三 光的折射规律的应用
典例3 (2025•玉环期中)“镜中花、水中月”用来形容那些看似美好却虚幻不实的事物,实际上是花、月通过平面镜所成的虚像。下列光路图能正确表示岸上的人看到水中月亮倒影的是( )
A. B.
C. D.
迁移应用
1.(2026秋•鹿城区校级月考)如图所示,让太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上。以下说法错误的是( )
A.光屏②处是紫色光,其偏折程度最小
B.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
C.该现象表明,太阳光是由多种色光混合而成的
D.把温度传感器放在①和④的位置,在①处会看到温度变化更明显
2.(2025•瑞安市期中)汽车配备HUD抬头显示技术,可投影行车信息,如图为成像原理,下列分析合理的是( )
A.司机看到的像是实像
B.图中的∠1是反射角
C.该技术的成像原理是光的反射
D.“行车信息”竖直上提,像会上升
题型四 凸透镜成像规律的应用
典例3(2025秋•余杭区期中)2025年6月6日是第28个全国“爱眼日”,为探究眼睛的成像规律,小王自制了一个“水凸透镜”模拟人眼晶状体,通过注水或抽水改变透镜厚度(焦距)。实验装置如图所示:蜡烛、水凸透镜、光屏依次安装在光具座上。
(1)调整蜡烛、透镜和光屏的高度,使它们的中心在同一高度线上,目的是________________________。
(2)如图所示,刚好成清晰的像,则此时像的性质是________________________。
(3)若用不透明纸遮住透镜的一半,光屏上的________________________。
A.只剩一半 B.完整但变暗 C.模糊不清 D.完全消失
(4)小王用此装置模拟近视眼,发现像成在光屏前方。若想矫正,应在水凸透镜前放置 凹透镜 。
💡破题要诀
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。为了使像呈现在光屏中央,应调整水透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心在同一高度;根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;用不透明纸遮住透镜的一半,另一半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少。
迁移应用
1.(2025春•宁波校级期中)如图所示,一平面镜垂直于凸透镜的主光轴,位于凸透镜的2倍焦距处,在平面镜和凸透镜之间有一发光棒,当发光棒来回移动的过程中,处于某一位置时,整个系统成像的情况中不可能出现的是( )
A.一个实像和两个虚像 B.一个实像和一个虚像
C.两个虚像,无实像 D.两个实像和一个虚像
2.(2025•温岭市期中)视网膜是眼球内一个非常重要的结构,与视觉形成密切相关,下列叙述正确的是( )
A.视觉是在视网膜上形成的
B.外界光线经折光系统最终在视网膜上成虚像
C.近视眼的成因是成像在视网膜前,用凹透镜矫正
D.视网膜上的感光细胞能感受光的刺激,是反射弧中的效应器
基础固本练(限时:15分钟)
1.(2025秋•鹿城区校级期中)中国人多爱饮茶,龙井是茶中佳品,味醇、形美、清香。清香的感觉形成于( )
A.口腔 B.鼻腔 C.舌头 D.大脑
2.(2025秋•新昌县期中)新昌调腔是中国现存的最古老的戏曲之一,演唱时使用打击乐伴奏,鼓手按住正在发声的鼓面,鼓声消失了,原因是手( )
A.使鼓面停止了振动
B.吸收了声波
C.改变了鼓面的振动频率
D.把声音反射回去了
3.(2025秋•台州校级月考)图为耳的结构,下列叙述正确的是( )
A.①听小骨上有听觉感受器,可以传递声波
B.②耳蜗内有听觉感受器,可接受刺激产生信息
C.③是听神经,与口腔相连,使儿童易患中耳炎
D.④鼓膜有听觉感受器,可以感受声波
4.(2026秋•拱墅区校级月考)一束光线从空气斜射入某透明物质中,入射角为60°,反射光线和折射光线夹角为80°,则( )
A.折射角为30° B.折射角为40° C.折射角为50° D.折射角为70°
5.如图为西湖夏日美景:金光穿洞。清晨时分,金光透过薄雾穿过古桥及其倒影组成的桥洞,整个场景仿佛仙境一般。古桥倒影形成原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
6.下列是小科在完成平面镜成像实验后画出的成像光路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.小明利用如图所示的实验来验证平面镜成像规律,下列说法正确的是( )
A.实验过程中,玻璃板必须与水平桌面垂直放置
B.在蜡烛B的位置放置光屏,能呈现出蜡烛A的像
C.将玻璃板向左平移一段距离,蜡烛A的像会向左移动
D.增大蜡烛A到平面镜的距离,蜡烛A的像会变小
8.如图所示,视觉形成过程中,形成图像和产生视觉的部位分别是( )
A.视网膜、视网膜 B.大脑、大脑
C.视网膜、大脑 D.大脑、视网膜
9.(2025秋•上城区期末)如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法正确的是( )
A.紫光的偏折程度小于红光
B.①区域的光能用肉眼观察到
C.②区域的光具有热效应
D.太阳光由多种色光混合而成
10.(2025秋•浙江期中)每年6月6日是全国“爱眼日”,今年的主题是“目”浴阳光,预防近视。据图回答:
(1)图甲是人正常眼球解剖图,其中相当于凸透镜的结构是____________。
(2)在离眼球前较远处放置一支点燃的蜡烛(如图乙),则在视网膜上可成一个清晰的烛焰的像。这个像是图丙中的____________(填字母编号)。
(3)图丁是小科同学眼的成像示意图。他想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为图戊中的____________(填字母编号)。
11.(2025秋•义乌市期末)如图所示,小义在雨后的夜晚迎着月光行走。
(1)行走时发现水坑处要比干燥的路面亮,这是由于月光在水坑处发生了____________(选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)在图中画出反射光线。(保留作图痕迹)
12.(2025秋•嵊州市期末)为“探究光的反射定律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器,设计了如图所示的实验。
(1)为了能从各个方向观察到反射光线,应该选择较____________(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板。
(2)将一束光紧贴纸板射向镜面上的O点,在纸板上描出入射光线EO和反射光线OF(图甲),并测出反射角和入射角,改变入射角大小做三次实验,并记录实验数据。该操作探究的问题是____________。
A.光能否发生反射
B.光是否沿直线传播
C.光是否只能在镜面上反射
D.反射角与入射角的大小关系
(3)同学们把纸板B沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折转一定的角度(图乙),发现在纸板的上半部分看不到反射光线。此现象说明反射光线、入射光线、法线____________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
13.(2025秋•慈溪市期末)小科同学利用图示装置来研究凸透镜成像规律。
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是________________________。
(2)如图甲所示,当凸透镜位于光具座上A处时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,则成的是____________(填“正立”或“倒立”)的像。
(3)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,则该像是____________(填“放大”“缩小”或“等大”)的。
(4)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,蜡烛与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L(如图乙所示),则透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=____________(用L0、L表示)。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示,据此分析( )
A.每次发声的时间间隔相等
B.声音是桌面的振动产生的
C.声音是在耳蜗处形成听觉
D.听到声音的响度越来越大
2.(2025秋•上城区校级月考)编钟是我国春秋战国时期的一种乐器,如图所示。关于编钟的说法正确的是( )
A.钟声是由空气的振动产生的
B.用相同的力敲击大小不同的钟,发声的音调不同
C.钟声的传播形式是超声波
D.敲钟时,用力越大,钟声在空气中的传播速度越大
3.(2025秋•临海市校级月考)看过《警犬卡尔》这部电视剧的人们一定对这部曾经风靡一时的日本连续剧记忆犹新。那条聪明勇敢的德国牧羊犬简直就是正义之神的化身,它总是能在危难之时第一个出现。警犬可以协助警察破案,是因为狗比人有着更为敏锐的嗅觉,形成嗅觉的器官是( )
A.鼻子 B.大脑 C.嗅觉神经 D.咽
4.(2025秋•杭州校级期中)光射到镜面上,入射光线与反射光线的夹角为120°,若使反射光线与入射光线的夹角变为100°,下列方法可行的是( )
A.镜面不动,入射光线向镜面旋转10°
B.镜面不动,入射光线远离镜面旋转20°
C.入射光线不动,镜面逆时针旋转20°
D.入射光线不动,镜面逆时针旋转10°
5.(2025秋•义乌市月考)早期的潜水艇潜望镜基本原理是筒内上下各安装一块平面镜,两块镜面平行且与筒壁成45°角。下列关于光线在潜望镜的说法,错误的是( )
A.光线经过上方平面镜反射后,入射光线与反射光线的夹角为90°
B.光线经平面镜反射后,最终进入观察者的眼睛
C.观察者看到的是正立、等大的虚像
D.人眼看到的军舰所成的虚像在平面镜1的正前方
6.(浙江校级联考期中)研究光的反射现象时,小科根据正确的实验数据,作出了关于“反射角—入射角”的图象,横轴和纵轴单位长度相同,如图中符合科学规律的图象是( )
A. B.
C. D.
7.光纤通信是现代信息传输的核心技术。如图所示,光从内芯的一端传输到另一端,此过程利用了( )
A.光的折射规律 B.光的直线传播原理
C.光的色散现象 D.光的反射定律
8.(2023春•义乌市期中)下列是教材中的一些光学实验,其中实验设计与实验目的不相符的是( )
A.甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线与入射光线、法线是否在同一平面上
B.乙图:用茶色玻璃代替平面镜,是为了便于确定像的位置
C.丙图:往碗中加水,是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D.丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,是为了模拟近视眼的眼球缺陷及矫正
9.(2025秋•上城区校级期中)声音为我们的生活增添了许多色彩。我国已经建成多条“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,每条凹槽就像一个音符(如图甲),可以把整条路面看成是一张留声机的碟片,而汽车的轮胎就像是唱针,每当汽车驶过这段路面时,一段完整的音乐就奏响了,凹槽之间留不同的间距,目的是使轮胎发出声音的____________(填“响度”、“音调”或“音色”)不同。若将图乙装置放在月球上,则会观察到的现象是____________(填字母);
A.①②都会弹起
B.只有①会弹起
C.只有②会弹起
D.①②都不会弹起
10. (2026杭州月考)一蜻蜓立于水中的一段树枝上,水中鱼欲跃出水面捉蜻蜓,如图所示是鱼和蜻蜓所在的位置。
(1)鱼看到的是蜻蜓的______(填“虚”或“实”)像。
(2)蜻蜓距水面0.6m,池水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面_____m。
(3)鱼应该朝着所看到蜻蜓的______(填“上方”“下方”或“中心”)跃起才有机会捕获蜻蜓。
11.小聪利用透明玻璃板、刻度尺和A、B两只完全相同的蜡烛,在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”。
(1)他把白纸平铺在水平桌面上,将点燃的蜡烛A放在垂直于白纸的玻璃板的前面,再拿蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,如图甲所示。为了得到像和物到平面镜距离关系的普遍规律,接下来的操作是____________(选填序号)。
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(1)相同的操作。
(2)实验中,为了让旁边的同学也能够看清蜡烛的像,小聪只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置____________(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
(3)小聪发现玻璃板没有垂直架在纸上,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在水平上方,如图乙所示。当蜡烛沿水平方向移动10cm时,蜡烛所成的像的像距改变了5cm,则玻璃板与竖直方向的夹角是____________。
12.(2025秋•杭州校级期中)汽车抬头显示又叫汽车平视显示系统,该系统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,驾驶员不必低头,就可以看到仪表盘上的信息,从而避免分散对前方道路的注意力。小莹所在科学小组的同学们用如下器材模拟汽车平视显示系统:一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小莹将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,则在图乙所示的1、2、3三幅图中,____________图(填图乙中的数字)是汽车平视显示系统的成像原理图。
(2)由于挡风玻璃有一定的____________(填“厚度”或“透明度”),所成的像易产生重影。为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中____________(填字母)图所示的玻璃。
13.(2025秋•拱墅区校级月考)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1甲,小金将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s,及对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像(如图1乙),则可判断该凸透镜的焦距f为____________(选填“5cm”、“10cm”或“15cm”)。
(2)实验装置正确安装并调节后,小芳同学在如图2甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的像是倒立、____________(填“放大”或“缩小”)的。
(3)实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像____________(填选项序号)。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗
(4)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像、可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的____________(填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯,光屏贴上方格纸。如图乙所示,请写出改进后其中一个优点:________________________________________________。
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专题01 对环境的察觉
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 感觉世界 / 考点二 声与听觉 / 考点三 光的反射 / 考点四 光的折射 / 考点五 透镜和视觉
05 重难题型突破
题型一 声音的传播与声音三要素 / 题型二 光的反射定律的应用 / 题型三 光的折射规律的应用 / 题型四 凸透镜成像规律的应用别
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
本专题核心考点主要以声、光为知识背景,通过科学实验研究声、光现象,得到一些规律,并在生活中的应用。本专题在考试中呈现的方式多种多样,将课本内容改编为选择题、填空题和实验探究题是主要考查方式,侧重考查学生的综合运用能力。
识记
知道声音产生和传播的条件,了解人耳是怎样听到声音的;知道防治噪声的方法;知道光的直线传播,了解相关现象(如针孔成像等);知道光的反射定律、光的折射定律;知道平面镜成像的特点;知道凸透镜的成像特点。
理解
知道响度、音调与声源振动的关系;通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点,会用平面镜成像的解释有关现象;通过实验了解凸透镜成像特点。
应用
了解波的简单知识及其在信息传播中的作用;能解释相关问题,如近视眼、远视眼的成因以及调整方法,形成保护视力和用眼卫生的意识;通过实验了解白光的组成和不同色光混合的现象。运用凸透镜成像特点解释在生活中的应用。
考点一 感觉世界
1.感觉的产生
感觉产生:外界环境刺激→感觉器官(感受器接受刺激)→传入神经→大脑皮层→产生感觉
★重点辨析:
(1)感受器/感觉器官只负责接收刺激、产生神经信号,不产生感觉;
(2)所有感觉(痛、冷、嗅觉、听觉、视觉)都是在大脑形成。
例:手碰到尖锐物体,手上皮肤感受器感受刺激,信号传到大脑,大脑才产生痛觉。
2.皮肤的感觉功能
皮肤是人体最大的感觉器官,皮肤内分布多种感受器,可以感受:触觉、冷热觉、痛觉。
(1)触觉:感受触碰、压力。不同部位触觉敏感程度不同,指尖触觉最灵敏;手背触觉相对迟钝。
(2)冷热觉:感受外界温度变化,不是感受物体本身温度。
(3)痛觉:对人体有保护意义。痛觉可以让人体感知伤害,快速躲避危险。
注意:皮肤还有保护、排汗、调节体温等功能,不只是感觉器官。
3.嗅觉的形成与特点
(1)形成过程:气味分子→鼻腔→嗅黏膜内嗅觉感受器→嗅觉神经→大脑→产生嗅觉。
(2)嗅觉特点:
①嗅觉适应性:长时间闻某种气味,大脑会适应,感觉气味变淡(入芝兰之室,久而不闻其香)。
②差异性:不同动物的嗅觉敏感程度差异很大。
③嗅觉会随年龄增长减弱;感冒鼻塞时,嗅觉感受器接触不到气味分子,嗅觉会下降。
④选择性:动物对不同气味的敏感程度也不同。
4.味觉的形成
舌表面分布很多味蕾,味蕾是味觉感受器。
(1)形成过程:溶于水的物质刺激味蕾→味觉神经→大脑→产生味觉。
(2)基本味觉:酸、甜、苦、咸、鲜。
(3)嗅觉和味觉相互影响:感冒的时候嗅觉变差,吃东西也会觉得味道变淡。舌的不同部位对味觉敏感度不同:舌尖对甜敏感,舌根对苦敏感。
考点二 声与听觉
1声音的产生
声音是由物体振动产生。
(1)正在发声的物体叫做声源。固体、液体、气体都可以作为声源。
(2)振动停止,发声就停止,但声音不会立刻消失,已经发出的声波还会继续传播。
举例:敲钟,钟振动发声;手按住钟,振动停止,声音马上消失。
2.声音的传播
(1)传播条件:声音传播必须依靠介质。介质可以是固体、液体、气体;真空不能传声。
★特别提示:真空环境中没有物质,无法传递振动,所以真空不能传声。比如月球上没有空气,宇航员不能直接对话。
(2)传播形式:声音以声波的形式向四周传播。声波是振动的传播,不是物质的远距离移动。
(3)声速大小规律:声音传播速度:固体>液体>气体。在固体中传播最快,气体中最慢。空气中,温度越高,声音传播速度越快。
3.耳的结构和各部分功能
结构
组成
功能
外耳
耳郭
收集声波
外耳道
传导声波,声波进入外耳道后撞击鼓膜
中耳
鼓膜
接收声波产生振动,并带动鼓室内的听小骨振动
听小骨
把鼓膜传来的振动放大,再传递给耳蜗
鼓室
位于鼓室内的听小骨把声音放大后传入耳蜗
咽鼓管
连通鼓室和咽部,使鼓膜内外空气压力保持平衡,从而使鼓膜能正常振动
内耳
前庭
内有感受头部位置变动的感受器,保持身体平衡
半规管
耳蜗
内有液体和听觉感受器,能接受声音振动刺激,产生信息
4.听觉形成完整过程
声波→外耳道→鼓膜(产生振动)→听小骨(放大振动)→耳蜗(感受器,转成神经冲动)→听觉神经→大脑皮层听觉中枢→形成听觉。
★易错提醒:听觉不是在耳朵产生,耳朵只是信号转换,听觉形成部位是大脑。
5.声音三要素(声音的特性)
特性
描述
决定因素与举例
音调
(声音的高低)
由振动频率决定。频率:物体每秒振动的次数,单位赫兹Hz。振动频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
例:女生声音尖,音调高;男生声音低沉,音调低。
响度
(声音的强弱、大小)
决定因素:①振动幅度(振幅):振幅越大响度越大;②距离声源远近,离声源越远响度越小。单位:分贝(dB)。
例:大声说话响度大;小声说话响度小。
音色
(声音的品质、特色)
由发声体本身材料、结构决定。用来分辨不同人、不同乐器的声音。
例:不用看人,听声音就能分辨是谁在说话,依靠的就是音色。
★记忆口诀
音调是高低,响度是大小,音色是声音特色。
6.噪声
噪声是无规则振动产生;从生活角度,凡是影响人休息学习工作的声音都属于噪声。减弱噪声三条途径:声源处减弱、传播过程减弱、人耳处减弱。
考点三 光的反射
1.光的传播
光可以在真空中传播,真空光速最快。我们能看到物体,要么物体本身发光,要么物体反射光进入眼睛。
2.光的反射
(1)当光照射到物体表面,会返回原介质继续传播,叫做光的反射。
(2)名词:入射光线、反射光线、法线(垂直反射面的虚线)、入射角(入射光线与法线夹角)、反射角(反射光线与法线夹角)。
(3)反射定律
①反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
②反射光线和入射光线分居法线两侧;
③反射角等于入射角。
★特别提示:因果关系,反射角跟随入射角变化,只能写反射角等于入射角,不能写入射角等于反射角。光路可逆:光反射时,光路是可逆的。
3.镜面反射与漫反射
(1)镜面反射:光滑平整表面,平行光入射,反射光线依旧平行。例子:镜子反光、平静水面反光。
(2)漫反射:粗糙凹凸不平表面,平行光入射,反射光线射向四面八方。
我们能看见不发光的普通物体,全靠漫反射。镜面反射、漫反射全部遵守光的反射定律。
4.平面镜成像特点
(1)实验注意:玻璃板代替平面镜,方便确定像的位置;用大小相同蜡烛对比物像大小。
(2)成像特点:
①像与物体大小相等,物体多大像就多大,物体靠近、远离镜子,像大小不变;
②像和物体到平面镜距离相等;
③像与物连线垂直镜面,物和像关于镜面对称;
③平面镜成虚像。虚像:不是光线实际汇聚而成,光屏承接不到。
★易错提醒:人走近镜子,感觉像变大,是人的视觉效果,像实际大小不变。成像原理:光的反射。
考点四 光的折射
1.折射定义
光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向发生偏折,叫光的折射。如果光线垂直界面入射,传播方向不偏折。
2.折射规律
(1)三线共面:光在发生折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)法线居中:折射光线和入射光线分居在法线的两侧。
(3)空中角大:光从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角;光从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
(4)垂直不变:光垂直于介质分界面入射时,传播方向不改变。
(5)光路可逆:在折射现象中,光路是可逆的。
光线斜射
折射光线变化
角度关系
空气→水(玻璃)
折射光线偏向法线
折射角小于入射角
水(玻璃)→空气
折射光线偏离法线
折射角大于入射角
★记忆口诀:空气当中角最大。无论入射还是折射,只要光线在空气中,与法线的夹角更大。光折射时,光路同样可逆。
3.生活中的折射现象
池水看起来变浅;筷子插入水中看起来弯折;海市蜃楼;放大镜看物体,全部属于光的折射。
考点五 透镜和视觉
1透镜分类
(1)凸透镜:中间厚,边缘薄;对光线具有会聚作用。
会聚:光线经过透镜后向主光轴靠拢,不一定汇聚成点。
(2)凹透镜:中间薄,边缘厚;对光线具有发散作用。
发散:光线经过透镜向外散开,不是光线一定不会相交。
名词:主光轴、光心、焦点F、焦距f。焦距是焦点到光心的距离。
2.凸透镜成像规律
u=物距:物体到凸透镜光心距离;v=像距:像到凸透镜光心距离;f焦距。
实像:实际光线会聚,可以用光屏承接,都是倒立;虚像:光线反向延长线相交,光屏接不到,都是正立。
物距u
像距v
像的性质
生活应用
u>2f
f<v<2f
倒立、缩小、实像
照相机
u=2f
v=2f
倒立、等大、实像
测量凸透镜焦距
f<u<2f
v>2f
倒立、放大、实像
投影仪、幻灯机
u<f
不成实像
正立、放大、虚像
放大镜
★成像记忆口诀:一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小;物远像近像变小;物近像远像变大。
五种光路图画法:
3.眼睛结构与视觉形成
眼睛相当于一台照相机。
(1)晶状体:相当于凸透镜,可以改变厚薄,调节焦距;
(2)视网膜:相当于光屏,上面有感光细胞。
(3)视觉形成路径:光线→角膜→瞳孔→晶状体→玻璃体→视网膜(感光细胞感受光,产生信号)→视神经→大脑视觉中枢→形成视觉。
★特别提示:视觉形成部位在大脑,视网膜只负责接收光信号。
看远近物体原理:看近处物体,晶状体变厚,折光能力变强;看远处物体,晶状体变薄。
4.近视、远视成因以及矫正
(1)近视眼
成因:晶状体太厚,折光能力太强;或者眼球前后径过长。远处物体成像落在视网膜前方。
现象:看不清楚远处物体。
矫正:佩戴凹透镜,能发散光线,让像往后移动落到视网膜上。
(2)远视眼(老花眼)
成因:晶状体太薄,折光能力弱;眼球前后径过短。近处物体成像落在视网膜后方。
现象:看不清近处物体。
矫正:佩戴凸透镜,能会聚光线,把像前移到视网膜。
题型一 声音的传播与声音三要素
典例1 (2025秋•拱墅区校级期中)启正体育文化节期间,“加油”的呐喊声充斥着整个校园,校园里不同位置都能听到,是因为( )
A.声波能在固体中传播
B.声波能绕过障碍物传播
C.此时声波主要作用是传递能量
D.能分辨不同学生的声音是因为响度不同
【答案】B
【解析】A、校园里听到的“加油”的呐喊声是通过空气传播的,故A错误;
B、“加油”的呐喊声充斥着整个校园,校园里不同位置都能听到,是因为声波能绕过障碍物传播,故B正确;
C、听到“加油”的呐喊声,大家的情绪都被调动了起来,此时声波主要作用是传递信息,故C错误;
D、能分辨不同学生的声音是因为音色不同,故D错误。
💡破题要诀
(1)我们平时听到的声音是通过空气传播的;声波能绕过障碍物传播;声音的传播速度与介质的种类和温度有关。
(2)声能传递信息,如声呐系统“回声定位”;声能传递能量,如“超声碎石”;
(3)响度:人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小;音调:声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
声音是物体的振动产生的。频率高于人的听觉上限(约为20000Hz)的声波,称为超声波。
迁移应用
1.(2025秋•义乌期中)如图,用抽气机从钟罩内往外抽气,听到钟罩内手机发出的铃声逐渐变小。关于上述实验,下列说法正确的是( )
A.手机振动变轻微了
B.声音传播到耳朵的速度变小了
C.该实验可直接得出声音不能在真空中传播
D.在该实验基础上进行推理可以得出“声音的传播需要介质”的结论
【答案】D
【解析】A、抽气过程不会影响手机的振动幅度,故A错误;
B、声音的传播速度在空气中主要受温度的影响,抽气过程中罩内空气温度不变,声音传播速度不变,故B错误;
C、实验中随着气体被抽出,声音变小。但无法将所有气体完全抽出,因此该实验用的是科学推理法,故C错误;
D、通过实验观察到随着气体被抽出,声音逐渐变小,按此规律推理,当气体几乎被抽尽时,声音几乎听不到,从而得出声音传播需要介质的结论,故D正确。
2.听诊器的头部与耳郭作用相似,为了更好地收集患者内脏发出的声音。以下听诊头形状设计中,最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】耳朵可分为外耳、中耳、内耳,外耳的耳郭具有收集声音的作用。听诊头与耳郭的作用相似,为了更好地收集病人的心跳声,听诊头的形状应该呈喇叭口形状,有利于收集更多的声波。故ABD不符合题意,C符合题意。
3.(2025秋•上城区校级期中)中华文化博大精深,很多诗句中蕴含着科学知识。下列分析中正确的是( )
A.“不敢高声语,恐惊天上人”——“高”是指声音的响度大
B.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”——人们是通过音调辨别出钟声的
C.“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不发”——琵琶声是由于空气振动产生的
D.“柴门闻犬吠,风雪夜归人”——说明夜晚刺耳的犬吠声属于超声波
【答案】A
【解析】A.不敢高声语是指不敢大声讲话,故高是指声音的响度大,故A正确;
B.音色与振动体的材料和结构有关,人们是通过音色辨别出钟声的,故B错误;
C.一切正在发声的物体都在振动,琵琶声是由于琴弦振动产生的,故C错误;
D.频率高于人的听觉上限(约为20000Hz)的声波,称为超声波,超声波超出人耳听觉频率范围,人听不到超声波,夜晚刺耳的犬吠声不属于超声波,故D错误。
题型二 光的反射定律的应用
典例2(2025春•宁波校级期中)有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器,是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度,如图所示光路图,入射光与液面夹角为45度,当液面升高时,光电屏上的光斑S将向____________(选填“左”或“右”)移动,如果液面下降的速度为1.2m/s,则S点移动速度为____________m/s。
【答案】左;2.4
【解析】(1)由于入射光线是固定的,且光在水面上发生的是镜面反射,所以,当水面高度发生变化时,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,当液面从CD升高到AB时,光电屏上的光斑S将向左移动;
(2)由题意和下图可知,入射光与液面夹角为45度,EFS2S1为平行四边形,则EF=S1S2,则HG为下降高度,△EGF为等腰直角三角形,HG为△EFG的高,由几何知识可知EF=2GH,即相同时间内S点移动的距离是液面下降高度的2倍,所以,如果液面下降的速度为1.2m/s,则S点移动速度为2.4m/s。
💡破题要诀
本题中液面上升或下降时,法线和入射光线不变,所以入射角不会变化,反射角也不会变化,从而导致反射光线只是平行移动,光电屏接收的光点随入射点的移动而移动。
迁移应用
1.(2025秋•杭州期中)如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.①号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
【答案】A
【解析】A.在光的反射中,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,因此①号光线的颜色为蓝色,故A正确;
B.红光垂直照射在平面镜上,入射角是0°,故B错误;
C.因为当纸板与平面镜不垂直时,法线无法在纸板上画出来,就不能够探究反射光线、入射光线和法线的关系,只有垂直放置时,三条线才会都体现出来,因此纸板必须垂直放置,故C错误;
D.当纸板F转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了,但反射光线没有消失,故D错误。
2.(2025春•余姚市期末)如图是一种移动式办公电子白板,它通过顶部的投影仪使白板呈现影像,便于观看。下列说法不正确的是( )
A.呈现影像的白板是一个光源
B.光在白板上的反射是漫反射
C.光在白板上的反射遵循光的反射定律
D.该现象说明光的反射可以改变光的传播方向
【答案】A
【解析】A、呈现影像的白板不会发光,不是光源,故A错误;
B、白板粗糙不平,光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射,故B正确;
C、光在白板上的反射是漫反射,漫反射同样遵循光的反射定律,故C正确;
D、该现象说明光的反射可以改变光的传播方向,故D正确。
题型三 光的折射规律的应用
典例3 (2025•玉环期中)“镜中花、水中月”用来形容那些看似美好却虚幻不实的事物,实际上是花、月通过平面镜所成的虚像。下列光路图能正确表示岸上的人看到水中月亮倒影的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由月亮射到水面上的光线,经水面发生反射,反射光线进入人眼,人眼会逆着反射光线看到月亮的像,即水中“明月”,故选项D正确、ABC错误。
迁移应用
1.(2026秋•鹿城区校级月考)如图所示,让太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上。以下说法错误的是( )
A.光屏②处是紫色光,其偏折程度最小
B.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
C.该现象表明,太阳光是由多种色光混合而成的
D.把温度传感器放在①和④的位置,在①处会看到温度变化更明显
【答案】A
【解析】A、光屏②处是红色光,其偏折程度最小,故A错误;
B、太阳光经过小水珠后发生色散,形成彩虹。图中现象是光的色散,因此雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的,故B正确;
C、太阳光经过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,它表明太阳光是由多种色光混合而成的,故C正确;
D、①处为红光以外区域,有红外线,热效应明显,会使温度传感器示数变化,④处为紫光以外区域,是紫外线,不会使温度变化明显,故D正确。
2.(2025•瑞安市期中)汽车配备HUD抬头显示技术,可投影行车信息,如图为成像原理,下列分析合理的是( )
A.司机看到的像是实像
B.图中的∠1是反射角
C.该技术的成像原理是光的反射
D.“行车信息”竖直上提,像会上升
【答案】C
【解析】AC、挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像是由光的反射形成的虚像,平面镜成正立、等大的虚像,故A错误、C正确;
B、由图可知,∠1反射光线与反射面的夹角,不是反射角,故B错误;
D、平面镜成的像与物关于镜面对称,“行车信息”竖直上提,像会右运动,不会上升,故D错误。
题型四 凸透镜成像规律的应用
典例3(2025秋•余杭区期中)2025年6月6日是第28个全国“爱眼日”,为探究眼睛的成像规律,小王自制了一个“水凸透镜”模拟人眼晶状体,通过注水或抽水改变透镜厚度(焦距)。实验装置如图所示:蜡烛、水凸透镜、光屏依次安装在光具座上。
(1)调整蜡烛、透镜和光屏的高度,使它们的中心在同一高度线上,目的是________________________。
(2)如图所示,刚好成清晰的像,则此时像的性质是________________________。
(3)若用不透明纸遮住透镜的一半,光屏上的________________________。
A.只剩一半 B.完整但变暗 C.模糊不清 D.完全消失
(4)小王用此装置模拟近视眼,发现像成在光屏前方。若想矫正,应在水凸透镜前放置 凹透镜 。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)倒立、缩小的实像;(3)B;(4)凹透镜。
【解析】(1)为了使像成在光屏中央,应调整透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心在同一高度;
(2)当调整到图中所示位置,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
(3)用不透明纸遮住透镜的一半,另一半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少,像变暗了,像仍然是完整的,且大小不变,故B正确;
(4)若不移动光屏要在光屏上能重新成清晰的像,凹透镜对光线具有发散作用,应在水凸透镜前放入合适的凹透镜,会将光线推迟会聚成像。
💡破题要诀
此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用,关键是熟记成像规律的内容,并做到灵活运用。为了使像呈现在光屏中央,应调整水透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心在同一高度;根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;用不透明纸遮住透镜的一半,另一半部分仍能折射光线成像,所以光屏上所成的像是完整的,只是会聚光线比原来变少。
迁移应用
1.(2025春•宁波校级期中)如图所示,一平面镜垂直于凸透镜的主光轴,位于凸透镜的2倍焦距处,在平面镜和凸透镜之间有一发光棒,当发光棒来回移动的过程中,处于某一位置时,整个系统成像的情况中不可能出现的是( )
A.一个实像和两个虚像 B.一个实像和一个虚像
C.两个虚像,无实像 D.两个实像和一个虚像
【答案】C
【解析】物体在凸透镜的焦点之内时,将在左侧成正立的虚像,物体在平面镜内也会成虚像,光线经平面镜反射后经过凸透镜又会成实像,所以此时系统成像的情况是一个实像和两个虚像,故A项有可能;
物体在焦点上时,物体通过平面镜成正立的虚像,通过凸透镜不能成像,但经过平面镜反射后的光线经凸透镜成实像,所以可以成一个实像和一个虚像,故B项有可能;
物体在焦点与平面镜之间时,即f和2f之间时,通过凸透镜成倒立、放大的实像,通过平面镜成正立的虚像,经平面镜反射后的光线通过凸透镜成实像,所以此时成两个实像和一个虚像,故D项有可能;
综上所述,无论何种情况,都能成实像,故C项不可能,符合题意。
2.(2025•温岭市期中)视网膜是眼球内一个非常重要的结构,与视觉形成密切相关,下列叙述正确的是( )
A.视觉是在视网膜上形成的
B.外界光线经折光系统最终在视网膜上成虚像
C.近视眼的成因是成像在视网膜前,用凹透镜矫正
D.视网膜上的感光细胞能感受光的刺激,是反射弧中的效应器
【答案】C
【解析】A.视觉是在大脑皮层的视觉中枢形成的,视网膜只是感光部位,不是视觉形成的场所,故A错误;
B.外界光线经折光系统后,在视网膜上成的是倒立、缩小的实像,不是虚像,故B错误;
C.近视眼是因为晶状体曲度过大或眼球前后径过长,导致物像成在视网膜前方,需要用凹透镜(发散光线)矫正,故C正确;
D.视网膜上的感光细胞能感受光的刺激,属于反射弧中的感受器,不是效应器,故D错误。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(2025秋•鹿城区校级期中)中国人多爱饮茶,龙井是茶中佳品,味醇、形美、清香。清香的感觉形成于( )
A.口腔 B.鼻腔 C.舌头 D.大脑
【答案】D
【解析】当空气中分布着某些有气味物质的时候,我们用鼻吸气就可能感到气味的存在,这就是嗅觉。嗅觉感受器位于鼻腔顶壁,叫做嗅黏膜。嗅觉的形成是:化学物质→嗅觉神经末梢→嗅神经→大脑皮层。因此品茶时味醇、形美、清香。这种清香的感觉形成在大脑皮层。ABC不符合题意,D符合题意。
2.(2025秋•新昌县期中)新昌调腔是中国现存的最古老的戏曲之一,演唱时使用打击乐伴奏,鼓手按住正在发声的鼓面,鼓声消失了,原因是手( )
A.使鼓面停止了振动
B.吸收了声波
C.改变了鼓面的振动频率
D.把声音反射回去了
【答案】A
【解析】A、声音是由物体的振动产生的,当物体停止振动时,发声也会停止,故A正确;
B、手按住鼓面是阻止了鼓面振动,并非吸收声波,声波的吸收通常由隔音材料等实现,手无法吸收声波来消除鼓声,故B错误。
C、改变鼓面振动频率会使声音的音调发生变化,而不是让鼓声消失,按住鼓面是直接停止振动,不是改变频率,故C错误。
D、手按住鼓面是阻断了鼓面的振动,不是将声音反射回去,故D错误。
3.(2025秋•台州校级月考)图为耳的结构,下列叙述正确的是( )
A.①听小骨上有听觉感受器,可以传递声波
B.②耳蜗内有听觉感受器,可接受刺激产生信息
C.③是听神经,与口腔相连,使儿童易患中耳炎
D.④鼓膜有听觉感受器,可以感受声波
【答案】B
【解析】图中:①听小骨、②耳蜗、③听神经、④鼓膜。
A.①听小骨的主要作用是将鼓膜的振动传导至内耳,A错误;
B.②耳蜗内有听觉感受器,能接受声波刺激并产生神经冲动,B正确;
C.③是听神经,负责传导神经冲动;咽鼓管与口腔相连,C错误;
D.鼓膜能接收声波并产生振动,D错误。
4.(2026秋•拱墅区校级月考)一束光线从空气斜射入某透明物质中,入射角为60°,反射光线和折射光线夹角为80°,则( )
A.折射角为30° B.折射角为40° C.折射角为50° D.折射角为70°
【答案】B
【解析】由入射角为60°可知,反射角也是60°,那么反射光线与界面的夹角为90°﹣60°=30°,折射光线与界面的夹角为80°﹣30°=50°,折射角为90°﹣50°=40°,故B正确。
5.如图为西湖夏日美景:金光穿洞。清晨时分,金光透过薄雾穿过古桥及其倒影组成的桥洞,整个场景仿佛仙境一般。古桥倒影形成原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】B
【解析】古桥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,ACD不符合题意。
6.下列是小科在完成平面镜成像实验后画出的成像光路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】AC、像和物体不对称,故AC错误;
BD、人看蜡烛像的光路图,应该是光线进入人眼,选项B中光线方向标错,选项D符合平面镜成像的特点,故B错误,D正确。
7.小明利用如图所示的实验来验证平面镜成像规律,下列说法正确的是( )
A.实验过程中,玻璃板必须与水平桌面垂直放置
B.在蜡烛B的位置放置光屏,能呈现出蜡烛A的像
C.将玻璃板向左平移一段距离,蜡烛A的像会向左移动
D.增大蜡烛A到平面镜的距离,蜡烛A的像会变小
【答案】A
【解析】A、实验中玻璃板应垂直水平桌面放置,否则成的像偏高或偏低,不利于实验进行,故A正确;
B、虚像不能成在光屏上,若在蜡烛B的位置上放置一光屏,光屏上不能呈现出蜡烛A的像,因为平面镜成的是虚像,故B错误;
C、在实验过程中,把玻璃板向左移动了一段距离,根据平面镜成像特点中的像距等于物距可知,A蜡烛和平面镜之间的距离不变,根据物像到平面镜的距离相等,A的像和平面镜之间的距离也不变,所以镜中的A蜡烛的像不移动,故C错误;
D、当增大蜡烛A到平面镜的距离时,蜡烛B仍然能与A的像完全重合,所以蜡烛A的像大小不变,像的大小与物距无关,当增大蜡烛A到平面镜的距离时,它的像大小不变,故D错误。
8.如图所示,视觉形成过程中,形成图像和产生视觉的部位分别是( )
A.视网膜、视网膜 B.大脑、大脑
C.视网膜、大脑 D.大脑、视网膜
【答案】C
【解析】外界物体反射来的光线,依次经过角膜、房水、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞,这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉;所以,形成图像的部位是视网膜,产生视觉的部位是大脑。
9.(2025秋•上城区期末)如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法正确的是( )
A.紫光的偏折程度小于红光
B.①区域的光能用肉眼观察到
C.②区域的光具有热效应
D.太阳光由多种色光混合而成
【答案】D
【解析】A、太阳光经三棱镜折射后,紫光的偏折程度大于红光,故A错误;
B、①区域的光是红外线,用肉眼不能观察到,故B错误;
C、②区域的光是紫外线,红外线具有热效应,故C错误;
D、太阳光是由多种色光混合而成的复色光,故D正确。
10.(2025秋•浙江期中)每年6月6日是全国“爱眼日”,今年的主题是“目”浴阳光,预防近视。据图回答:
(1)图甲是人正常眼球解剖图,其中相当于凸透镜的结构是____________。
(2)在离眼球前较远处放置一支点燃的蜡烛(如图乙),则在视网膜上可成一个清晰的烛焰的像。这个像是图丙中的____________(填字母编号)。
(3)图丁是小科同学眼的成像示意图。他想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为图戊中的____________(填字母编号)。
【答案】(1)晶状体;(2)D;(3)B。
【解析】(1)图甲是人正常眼球解剖图,其中相当于凸透镜的结构是晶状体;
(2)外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体(似凸透镜)等的折射,最终落在视网膜上,形成一个倒立、缩小的物像,所以在视网膜上形成的烛焰的像是图丙中的D;
(3)近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。某同学想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正。因此,手术后的眼角膜形状应类似于中间薄的凹透镜,即戊图中的B。
11.(2025秋•义乌市期末)如图所示,小义在雨后的夜晚迎着月光行走。
(1)行走时发现水坑处要比干燥的路面亮,这是由于月光在水坑处发生了____________(选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)在图中画出反射光线。(保留作图痕迹)
【答案】(1)镜面反射;(2)
【解析】(1)如图所示,水坑的水面光滑平整,迎着月光走,平行月光照射后发生镜面反射,反射光集中进入人眼;干燥路面粗糙,月光发生漫反射,进入人眼的光更少,因此水坑比干燥路面更亮。
(2)过入射点作出法线,然后根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,反射角等于入射角,在法线左侧画出反射光线,反射光线箭头方向由入射点指向人的眼睛,如图所示。
12.(2025秋•嵊州市期末)为“探究光的反射定律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器,设计了如图所示的实验。
(1)为了能从各个方向观察到反射光线,应该选择较____________(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板。
(2)将一束光紧贴纸板射向镜面上的O点,在纸板上描出入射光线EO和反射光线OF(图甲),并测出反射角和入射角,改变入射角大小做三次实验,并记录实验数据。该操作探究的问题是____________。
A.光能否发生反射
B.光是否沿直线传播
C.光是否只能在镜面上反射
D.反射角与入射角的大小关系
(3)同学们把纸板B沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折转一定的角度(图乙),发现在纸板的上半部分看不到反射光线。此现象说明反射光线、入射光线、法线____________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】(1)粗糙;(2)D;(3)在。
【解析】(1)纸板在实验中的作用是显示光路,用粗糙的白纸板,是为了让光线射到上面发生漫反射,让各个地方的人都能观察到反射光线;
(2)已知入射光线EO和反射光线OF,测入射角与反射角的大小;改变光的入射角度,即若将EO向ON靠近,入射角减小,反射角等于入射角,所以OF也靠近法线,若将EO向ON远离,入射角增大,反射角等于入射角,因此该实验探究的问题是反射角与入射角的大小关系;
(3)将纸板的上半部分向后折转一定的角度,上半部分看不到反射光线,此现象说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
13.(2025秋•慈溪市期末)小科同学利用图示装置来研究凸透镜成像规律。
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,其目的是________________________。
(2)如图甲所示,当凸透镜位于光具座上A处时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,则成的是____________(填“正立”或“倒立”)的像。
(3)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,则该像是____________(填“放大”“缩小”或“等大”)的。
(4)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,蜡烛与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L(如图乙所示),则透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=____________(用L0、L表示)。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)倒立;(3)缩小;(4)L0﹣2L。
【解析】(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏三者的中心调到同一高度,是为了使烛焰的像成在光屏中央,便于观察。
(2)光屏上能够承接到的像是实像,凸透镜所成的实像均为倒立的。
(3)蜡烛和光屏位置不变时,凸透镜在两个不同位置均可在光屏上成清晰实像,两次成像的物距和像距互换。由图可知凸透镜在A处时物距较小、像距较大;向右移到B处后物距较大、像距较小,因此再次成清晰的缩小像。
(4)蜡烛与光屏间的距离为L0,第一次成像时物距为L,则像距为L0﹣L。两次成清晰像时物距和像距互换,所以第二次成像时物距为L0﹣L,因此透镜先后两次所在位置之间的距离为s=(L0﹣L)﹣L=L0﹣2L。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示,据此分析( )
A.每次发声的时间间隔相等
B.声音是桌面的振动产生的
C.声音是在耳蜗处形成听觉
D.听到声音的响度越来越大
【答案】B
【解析】A.由图可知,第1次碰撞的时间是1.12s,第2次碰撞的时间是1.58s,第3次碰撞的时间是2.00s,第4次碰撞的时间是2.40s,第5次碰撞的时间是2.78s,第1、2次时间间隔为0.46s,第2、3次时间间隔为0.42s,第3、4次时间间隔为0.4s,第4、5次时间间隔为0.38s,每次发声的时间间隔不相等,故A错误;
B.声音是由物体振动而产生的,乒乓球碰撞桌面发出的声音是因为球与桌面之间的振动产生的,故B正确;
C.声音传入人耳后,是在大脑皮层的听觉中枢形成听觉,不是耳蜗,故C错误;
D.根据波形图可知,乒乓球每次发声时的振幅变小,听到声音的响度越来越小,故D错误。
2.(2025秋•上城区校级月考)编钟是我国春秋战国时期的一种乐器,如图所示。关于编钟的说法正确的是( )
A.钟声是由空气的振动产生的
B.用相同的力敲击大小不同的钟,发声的音调不同
C.钟声的传播形式是超声波
D.敲钟时,用力越大,钟声在空气中的传播速度越大
【答案】B
【解析】A.声音是由物体的振动产生的,钟声是由编钟的振动产生的,故A错误;
B.用相同的力敲击大小不同的钟,声音的振动频率不同,发声的音调不同,故B正确;
C.钟声是人耳可听到的声音,它在人耳的听觉范围内,因此钟声的频率必然在20~20000Hz这个范围内,属于可听声;而超声波是频率高于20000Hz的声波,人耳听不到,所以钟声的传播形式不是超声波,故C错误;
D.敲钟时,用力越大,振幅越大,响度越大;声音的传播速度与介质的种类和温度有关,与用力大小无关,用力越大时,钟声在空气中的传播速度仍然不变,故D错误。
3.(2025秋•临海市校级月考)看过《警犬卡尔》这部电视剧的人们一定对这部曾经风靡一时的日本连续剧记忆犹新。那条聪明勇敢的德国牧羊犬简直就是正义之神的化身,它总是能在危难之时第一个出现。警犬可以协助警察破案,是因为狗比人有着更为敏锐的嗅觉,形成嗅觉的器官是( )
A.鼻子 B.大脑 C.嗅觉神经 D.咽
【答案】B
【解析】嗅觉的形成过程是:气味分子进入鼻腔,刺激嗅觉感受器,产生神经冲动,神经冲动通过嗅神经传到大脑皮层的嗅觉中枢,从而形成嗅觉。因此,形成嗅觉的器官是大脑,ACD不符合题意,B符合题意。
4.(2025秋•杭州校级期中)光射到镜面上,入射光线与反射光线的夹角为120°,若使反射光线与入射光线的夹角变为100°,下列方法可行的是( )
A.镜面不动,入射光线向镜面旋转10°
B.镜面不动,入射光线远离镜面旋转20°
C.入射光线不动,镜面逆时针旋转20°
D.入射光线不动,镜面逆时针旋转10°
【答案】D
【解析】由题目条件:入射光线与反射光线的夹角为120°,可知入射角为60°,要想使反射光线与入射光线之间的夹角变为100°,根据反射角等于入射角,所以入射角要变为50°;
A、镜面不动,入射光线向镜面旋转10°时,入射角要变为60°+10°=70°,故A错误;
B、入射光线远离镜面旋转20°时,入射角要变为60°﹣20°=40°,故B错误;
C、入射光线不动,镜面顺时针旋转20°,入射角要变为60°+20°=80°,故C错误;
D、入射光线不动,镜面逆时针旋转10°,入射角减小了10°,反射角等于入射角,反射角减小10°,则反射光线与入射光线之间的夹角减小20°,为100°,故D正确。
5.(2025秋•义乌市月考)早期的潜水艇潜望镜基本原理是筒内上下各安装一块平面镜,两块镜面平行且与筒壁成45°角。下列关于光线在潜望镜的说法,错误的是( )
A.光线经过上方平面镜反射后,入射光线与反射光线的夹角为90°
B.光线经平面镜反射后,最终进入观察者的眼睛
C.观察者看到的是正立、等大的虚像
D.人眼看到的军舰所成的虚像在平面镜1的正前方
【答案】D
【解析】A、根据潜望镜内平面镜与水平面成45°的结构可以得出,入射光线与法线的角度为45°,反射光线与法线的角度为45°,即入射光线与反射光线的夹角为90°,故A正确;
B、潜望镜的工作原理,主要是通过镜子对光的反射。当我们使用潜望镜时,光线首先经过一块平面镜反射,然后再次经过另一块平面镜的反射,最终进入我们的眼睛,故B错误;
C、第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立等大,左右再次颠倒的像,最后的像就是跟原物完全一样的像;由于平面镜属于光的反射,成的像是虚像,最后看到的是正立、等大的虚像,故C正确;
D、根据平面镜成像特点可知,军舰在平面镜1中成的像在平面镜1上侧,军舰的像又通过平面镜2成像在平面镜2的左侧,故D错误。
6.(浙江校级联考期中)研究光的反射现象时,小科根据正确的实验数据,作出了关于“反射角—入射角”的图象,横轴和纵轴单位长度相同,如图中符合科学规律的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A。
【解析】根据反射角等于入射角,横轴表示入射角,纵轴表示反射角,反射角等于入射角从图象上看,就是角的平分线,故A符合规律,BCD不符合。
7.光纤通信是现代信息传输的核心技术。如图所示,光从内芯的一端传输到另一端,此过程利用了( )
A.光的折射规律 B.光的直线传播原理
C.光的色散现象 D.光的反射定律
【答案】D
【解析】光从内芯的一端传输到另一端,此过程利用了光的多次反射来传递信息的,故D正确,ABC错误。
8.(2023春•义乌市期中)下列是教材中的一些光学实验,其中实验设计与实验目的不相符的是( )
A.甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线与入射光线、法线是否在同一平面上
B.乙图:用茶色玻璃代替平面镜,是为了便于确定像的位置
C.丙图:往碗中加水,是为了研究光从空气射入水中时发生的折射现象
D.丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,是为了模拟近视眼的眼球缺陷及矫正
【答案】C
【解析】A.甲图:将右侧背景板向后折,是为了探究反射光线、法线和入射关系是否在同一平面上,故A正确;
B.乙图:茶色玻璃是半透明的,既可以让物体成像,又可以通过玻璃看到后面的物体,从而找到像的位置,故 B正确;
C.丙图:往碗中加水,水中的筷子变弯,是光从水中射入空气中时发生折射现象,故C错误;
D.丁图:将近视眼镜放到凸透镜与蜡烛之间,可模拟研究近视眼的眼球缺陷,故D正确;
9.(2025秋•上城区校级期中)声音为我们的生活增添了许多色彩。我国已经建成多条“音乐公路”,路面上刻有一条条凹槽,每条凹槽就像一个音符(如图甲),可以把整条路面看成是一张留声机的碟片,而汽车的轮胎就像是唱针,每当汽车驶过这段路面时,一段完整的音乐就奏响了,凹槽之间留不同的间距,目的是使轮胎发出声音的____________(填“响度”、“音调”或“音色”)不同。若将图乙装置放在月球上,则会观察到的现象是____________(填字母);
A.①②都会弹起
B.只有①会弹起
C.只有②会弹起
D.①②都不会弹起
【答案】音调;C。
【解析】凹槽之间留不同的间距,汽车行驶的过程中,汽车轮胎单位时间内接触到的凹槽数量就不同,发出声音的频率不同,所以听到的声音的音调不同。
若将图乙装置放在月球上,敲击右侧音叉,音叉振动,②会弹起;
月球是真空,真空不能传声,所以如果在月球上进行图乙实验,敲击右边的音叉,挂在左边音叉旁边的乒乓球不会弹起,①不会弹起,
综上可知,只有②会弹起,故选C。
10. (2026杭州月考)一蜻蜓立于水中的一段树枝上,水中鱼欲跃出水面捉蜻蜓,如图所示是鱼和蜻蜓所在的位置。
(1)鱼看到的是蜻蜓的______(填“虚”或“实”)像。
(2)蜻蜓距水面0.6m,池水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面_____m。
(3)鱼应该朝着所看到蜻蜓的______(填“上方”“下方”或“中心”)跃起才有机会捕获蜻蜓。
【答案】(1)虚 (2)0.6 (3)下方
【解析】(1)水中的鱼可以看到空气中的蜻蜓,是空气中蜻蜓反射的光斜射入水中时发生折射,折射光进入了鱼的眼睛,鱼看到的是蜻蜓的虚像。(2)蜻蜓立于距水面0.6m处,此时物距为0.6m,由于平面镜成像时,像距等于物距,则像距也为0.6m,即蜻蜓在水中的像距水面0.6m。(3)由光的折射规律可知,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,鱼逆着折射光看到了蜻蜓的像,像的位置比蜻蜓的实际位置偏高,所以鱼应朝着所看到蜻蜓的下方跃起才有机会捕获蜻蜓。
11.小聪利用透明玻璃板、刻度尺和A、B两只完全相同的蜡烛,在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”。
(1)他把白纸平铺在水平桌面上,将点燃的蜡烛A放在垂直于白纸的玻璃板的前面,再拿蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,如图甲所示。为了得到像和物到平面镜距离关系的普遍规律,接下来的操作是____________(选填序号)。
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(1)相同的操作。
(2)实验中,为了让旁边的同学也能够看清蜡烛的像,小聪只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置____________(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
(3)小聪发现玻璃板没有垂直架在纸上,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在水平上方,如图乙所示。当蜡烛沿水平方向移动10cm时,蜡烛所成的像的像距改变了5cm,则玻璃板与竖直方向的夹角是____________。
【答案】(1)②;(2)不变;(3)60°。
【解析】(1)如图甲所示。为了得到像和物到平面镜距离关系的普遍规律,要多次测量,接下来的操作是保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(1)相同的操作,故选:②
(2)平面镜成的像与物关于镜面对称,实验中,为了让旁边的同学也能够看清蜡烛的像,小聪只将玻璃板向右平移,对称面的位置不变,物的位置也不变,则蜡烛像的位置不变。
(3)根据像与物关于镜面对称作图,如下所示:
如图乙所示。当蜡烛沿水平方向移动10cm时,AB=10cm,由数学知识知CD=10cm,蜡烛所成的像的像距改变了5cm,因平面镜成的像与物到镜面的距离相同,可知CE=5cm,CE是CD的二分之一,在直角三角形CED中,由数学知识知,∠EDC=30°
即玻璃板与水平面的夹角为30°,则玻璃板与竖直方向的夹角是90°﹣30°=60°。
12.(2025秋•杭州校级期中)汽车抬头显示又叫汽车平视显示系统,该系统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,驾驶员不必低头,就可以看到仪表盘上的信息,从而避免分散对前方道路的注意力。小莹所在科学小组的同学们用如下器材模拟汽车平视显示系统:一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小莹将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,则在图乙所示的1、2、3三幅图中,____________图(填图乙中的数字)是汽车平视显示系统的成像原理图。
(2)由于挡风玻璃有一定的____________(填“厚度”或“透明度”),所成的像易产生重影。为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中____________(填字母)图所示的玻璃。
【答案】(1)2;(2)厚;B。
【解析】(1)平面镜成的像与物关于镜面对称,2图中成的像偏高,小莹将蜡烛A竖直放在白纸上,点燃蜡烛A,则在图乙所示的1、2、3三幅图中,2图是汽车平视显示系统的成像原理图。
(2)由于挡风玻璃有一定的厚度,两个面反射成两个相距较远的像,所成的像易产生重影。
A选项中,平行光经反射后不能交于一点,成的像不重合,
B选项中,反射光的反向延长线相交重合于一点,成的像重合,
C选项中,反射的光平行,没有交点,不能成像,成的像不能重合;
为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中B图所示的玻璃。
13.(2025秋•拱墅区校级月考)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1甲,小金将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s,及对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图像(如图1乙),则可判断该凸透镜的焦距f为____________(选填“5cm”、“10cm”或“15cm”)。
(2)实验装置正确安装并调节后,小芳同学在如图2甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像,则她看到的像是倒立、____________(填“放大”或“缩小”)的。
(3)实验中,若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像____________(填选项序号)。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗
(4)如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像、可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的____________(填“近视”或“远视”)眼镜。
(5)某小组实验时对图甲中的装置进行了改进,将蜡烛换成带有“F”形的LED灯,光屏贴上方格纸。如图乙所示,请写出改进后其中一个优点:________________________________________________。
【答案】(1)10cm;(2)缩小;(3)D;(4)近视;(5)实验现象更明显、便于观察(或减少了污染等)。
【解答】(1)由图乙可知,当透镜与白纸间距s=10cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸距离即为焦距为10cm。
(2)由图可知,物距大于像距,并且能在光屏上成实像,所以物距一定是在二倍焦距之外,所以成的是倒立、缩小的像;
(3)在图2甲装置的实验中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,由于凸透镜的成像原理是光的折射和会聚,所以挡住上半部分并不会影响下半部分的光线折射和会聚成像。因此,光屏上仍然会出现烛焰完整的像,只是由于通过凸透镜的光线减少了,所以像会变暗。
(4)近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向右移动一小段距离后,要想在光屏上再次得到清晰的像,则像距变大,故可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的近视眼镜。
(5)相比蜡烛,换成LED灯的优点:实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。
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