2020-2021学年广东省惠州一中八年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)为鼓励抗击新冠肺炎疫情的信心,2020年央视春晚,由6位央视主持人共同表演的情景报告《爱是桥梁》作为春晚临时增加节目( )
A.表演者发出的声音是由空气振动产生的
B.表演者的声音可以在固体、液体和真空中传播
C.后排观众听到的声音比前排小,是因为他们听到的声音音调低
D.观众能依据音色的不同分辨出是哪位主持人在朗诵
2.(3分)以下描述中与光的折射现象有关的是( )
A.形影相随,亲密无间 B.海市蜃楼,虚无缥缈
C.镜中生花,脱离实际 D.水中捞月,一无所得
3.(3分)关于光现象,下列说法错误的是( )
A.太阳光通过三棱镜会分解成多种色光,这种现象叫光的色散
B.影子是由于光的直线传播形成的
C.物体在平面镜中成正立、放大的实像
D.光从空气射入水中后传播速度会变小
4.(3分)刚刚下过雨的夜晚,下列说法正确的是( )
A.我们能够看到平静的水面,所以水面发生的是漫反射
B.地面发生的是漫反射,但不遵循反射定律
C.如果背着月光走,我们要走暗处
D.如果迎着月光走,我们要走暗处
5.(3分)一束光线斜射到平面镜上,光线与镜面的夹角为35°,则反射角的大小为( )
A.25° B.35° C.45° D.55°
6.(3分)小强在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小强的光路图是( )
A. B.
C. D.
7.(3分)关于透镜对光线的作用,下列叙述不正确的是( )
A.凸透镜对光线有会聚作用
B.点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的
C.凹透镜对光线有发散作用
D.点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的
8.(3分)某凸透镜的焦距是10cm,把如图所示的表情包放在凸透镜下6cm处,你透过凸透镜所看到的像是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
9.(3分)汽车上的电子防盗报警装置,在汽车被撬开时发出声音,来提醒人们被盗 ;接电话时,很容易分辨出熟人的声音,这主要是根据声音的 来判断的;某市大力推进书房建设,书房内禁止大声喧哗 减弱噪声。
10.(3分)据说著名音乐家贝多芬晚年失聪,将硬棒咬在牙齿间,另一端顶在钢琴上来“听”钢琴的弹奏。贝多芬听到的琴声是由于琴弦 产生的,这说明 (选填“固体”“液体”或“气体”)可以传声,声音在这种介质中的传播速度要比空气中 (选填“快”或“慢”)。
11.(3分)“立竿见影”说明光在空气中沿 传播;一根旗杆竖立在阳光下,从早晨到中午这段时间内 (选填“变长”“不变”或“变短”)。2019年4月,人类发布了首张黑洞的照片,黑洞距离我们5500 (选填“光年”或“年”)。
12.(3分)一个高1.6米的人站在一面高1米的平面镜前2m处,则镜子中人的像高 m,他在镜中的像离他 m,他在向后退的过程中,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
13.(3分)如图所示三个声音的波形图,音调相同的是 ,响度相同的是 ,音色相同的是 。
14.(3分)如图所示,一束光在空气和玻璃的分界面AB上同时发生了反射和折射现象,一位同学很粗心地仅画了三根光线,请帮助其判断:入射光线是 ,折射角为 度,AB的右侧是 (选填“空气”或“玻璃”)。
15.(3分)在“研究凸透镜成像”的实验中,如图所示,当蜡烛放在a点时 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的像,当蜡烛由a移动到c的过程中,像的大小逐渐 (选填“增大”“缩小”或“不变”),当蜡烛位于d点时,光屏上 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
三、作图题(本大题共5小题,共14分)
16.(3分)一束光从空气中斜射到水面时发生反射和折射,OB是反射光线,请作出入射光线和大致的折射光线。
17.(3分)请画出如图物体AB在平面镜中所成的像。
18.(3分)竖起的墙面上有一块面镜MN,小女孩站在平面镜前,她的脚前有一枚硬币(如图中点A所示)
19.(3分)如图所示,请补全光路图。
20.(2分)如图所示,太阳光线AO射到平面镜(图中没有画出)上,某同学想让太阳光竖直照射到井底,并标出反射角的度数。
四、实验题(本大题共4小题,共23分)
21.(3分)如图1,小强想测出25圈细铁丝的直径,它采用了如图的测量方法 cm,细铁丝的直径为 mm,如图2所示秒表的时间为 s。
22.(6分)如图所示是小宁在“探究光反射的规律”时的实验情景。
(1)如图甲所示,小宁先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 。
(2)小宁让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,此时在NOF面上 (选填“看得到”或“看不到”)反射光线,此时反射光线 (选填“存在”或“不存在”)。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小宁将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向
后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 (选填“上部”或“下部”)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面。
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向平面镜,会看到反射光线沿着OE方向射
出,这表明光反射时,光路是 的。
23.(5分)微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究直管发出声音振动的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,将它们用细线悬挂,测出各自发出声音的频率,数据如表:
编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz
1 20 1.5 2131
2 20 2.0 1584
3 20 2.5 656
(1)敲击金属管时,声音是由金属管 产生的,用不同大小的力敲击金属管,则金属管发出声音的 将不同。
(2)三根管中音调最低的是 号管。
(3)分析编号1、2两组数据,可得出结论 。
(4)如果要探究直管发出声音振动的频率与长度的关系,应选用编号3的直管和一根直径为 cm的直管进行比较。
24.(9分)在“探究平面镜成像的特点”实验中,如图甲所示,某同学用玻璃板、相同的两个跳棋的棋子A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验。
(1)要求A和B完全相同,是为了比较像与物的 关系。
(2)平面镜成像的原理是光的 。寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在棋子 (选填“A”或“B”)这一侧观察。平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(3)在实验时应选用 (选填“薄”或“厚”)的玻璃板,用玻璃板代替平面镜的原因是 。
(4)如图乙所示,该同学将一玩偶“兔斯基”放在平面镜前1m处,则“兔斯基”的像到镜子的距离为 m;然后将它向镜子靠近了0.5m,则“兔斯基”的像到“兔斯基”的距离为 m。
(5)另外一位同学在做该实验时,发现无论怎样移动棋子B,也无法使棋子B与A的像完全重合 。
五、综合能力题(本大题共2小题,共18分)
25.(6分)人们发现,在下雨的时候,水下声呐工作效果不好,发现下雨时水中会产生气泡,这些气泡在水下不断地收缩、膨胀、振动产生声音。
(1)雨滴落入水下发声时的声源是 ;声呐发出的声波属于 (选填“超声波”或“次声波”)。
(2)在探究雨滴落水产生声音的过程中,科学家进行了下列过程,请你把它们按正确的顺序排列起来 (填序号)。
a.归纳分析
b.进行实验
c.提出假设
d.得出结论
(3)声呐不仅可以探测海洋的深度,而且还可以探测过往的鱼群。当然,如果需要,则暗礁到船的距离为 m。(声波在海水中的传播速度为1500m/s)
(4)小明知道某卫星正在探测月球的消息后,他想如果把声呐也装到这颗卫星上,就可以用声呐探测卫星到月球的距离。你认为他的想法可行吗? ,为什么? 。
26.(12分)小刚在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑 cm。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 上,目的是 。
(3)如图乙,小刚将蜡烛移至光具座上0cm刻度线处,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,生活当中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是应用的此成像原理;小刚将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(4)小刚又将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,凸透镜位置不变,小刚从凸透镜的 (选填“左”或“右”)侧通过凸透镜可以看到烛焰 (选填“倒立”或“正立”)的像,此时 (选填“能”或“不能”)用光屏接收到清晰的像。
(5)实验时,蜡烛燃烧而变短,光屏上的像将向 (选填“上”或“下”)移动。
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小刚用不透明的纸挡住透镜下半部分,则光屏上所成的像 (选填“不完整较暗”或“完整较暗”)。
(7)请指出用蜡烛作为物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的不足之处: 。
2020-2021学年广东省惠州一中八年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)
1.(3分)为鼓励抗击新冠肺炎疫情的信心,2020年央视春晚,由6位央视主持人共同表演的情景报告《爱是桥梁》作为春晚临时增加节目( )
A.表演者发出的声音是由空气振动产生的
B.表演者的声音可以在固体、液体和真空中传播
C.后排观众听到的声音比前排小,是因为他们听到的声音音调低
D.观众能依据音色的不同分辨出是哪位主持人在朗诵
【答案】D
【分析】①人的说话声是由声带振动产生的;
②声音的传播需要介质,声音可以在固体、液体和气体中传播,真空不能传声;
③声音的强弱叫响度,响度决定于发声体的振幅和距离发声体的远近;
④音色是由发声体的材料和结构决定的,是判断发声体的依据。
【解答】解:
A、表演者发出的声音是由声带振动产生的;
B、声音可以在固体,但真空不能传声;
C、在振幅一定时,听到的响度越小;
D、不同人说话时的音色不同。故D正确。
故选:D。
【点评】本题是一道声现象的综合题,做题时要对照相关的物理知识,仔细分析每一选项的对错。
2.(3分)以下描述中与光的折射现象有关的是( )
A.形影相随,亲密无间 B.海市蜃楼,虚无缥缈
C.镜中生花,脱离实际 D.水中捞月,一无所得
【答案】B
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:
A、影子是光沿直线传播形成的;
B、海市蜃楼是光在不均匀的大气中发生光的折射形成的;
C、镜中生花是指花在镜子中成像,是光的反射形成的;
D、水中捞月是指月在“镜子”中成像,是光的反射形成的。
故选:B。
【点评】此题通过几个词语考查学生对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,解题的关键是理解词语反应的物理情境,一定程度上考查了学生的语文知识,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3.(3分)关于光现象,下列说法错误的是( )
A.太阳光通过三棱镜会分解成多种色光,这种现象叫光的色散
B.影子是由于光的直线传播形成的
C.物体在平面镜中成正立、放大的实像
D.光从空气射入水中后传播速度会变小
【答案】C
【分析】掌握三种光现象:
①在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
②当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;
③当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等。
【解答】解:A、白光通过三棱镜可以分解成七色光,其实质是光的折射;
B、影子的形成是由于光的直线传播;
C、平面镜成的是正立,故C错误;
D、光在空气中的传播速度要大于在水中的传播速度。
故选:C。
【点评】一般来说:见到影子、日月食、小孔成像就联系到光的直线传播原理;见到镜子、倒影、潜望镜就联系到光的反射原理;见到水中的物体,隔着玻璃或透镜看物体就联系到光的折射原理。
4.(3分)刚刚下过雨的夜晚,下列说法正确的是( )
A.我们能够看到平静的水面,所以水面发生的是漫反射
B.地面发生的是漫反射,但不遵循反射定律
C.如果背着月光走,我们要走暗处
D.如果迎着月光走,我们要走暗处
【答案】D
【分析】当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;反射分镜面反射和漫反射,镜面反射是平行入射的光线经反射面以后还能平行反射,镜面反射的反射面平而光滑的;
漫反射是平行入射的光线经反射面以后不能平行反射,而是射向四面八方,漫反射的反射面是凹凸不平的。
【解答】解:平静的水面,能发生镜面反射,地面发生漫反射;
迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,所以人感觉水洼处比较亮,有很少的光线进入人的眼睛;
背着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,人感觉积水面暗,有较多的光线进入人的眼睛,所以为了避让水洼。
不管镜面反射还是漫反射,都要遵循光的反射定律;
综上所述,只有D正确。
故选:D。
【点评】(1)掌握无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律,正确区分镜面反射和漫反射。
(2)不要误以为镜面反射就一定亮,漫反射就一定暗,感觉亮暗关键是看进入眼睛的光的多少。
5.(3分)一束光线斜射到平面镜上,光线与镜面的夹角为35°,则反射角的大小为( )
A.25° B.35° C.45° D.55°
【答案】D
【分析】根据平面镜成像的特点确定平面镜的位置,根据反射定律可求出入射角和反射角的大小。
【解答】解:由于法线始终垂直于平面镜,当入射光线与镜面的夹角为35°时,则入射角为55°,故反射角大小为55°,
故选:D。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容,特别是反射角与入射角的关系,其中必须搞清反射角与入射角的概念。
6.(3分)小强在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小强的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】光的折射定律的内容:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当光由水斜入空气中时,折射角大于入射角。据此分析即可解答。
【解答】解:(1)教练看到水下小强,光线是由小强到教练的,故D错误;
(2)根据光的折射定律可知,当光由水斜入空气中时。故A错误。
故选:C。
【点评】此题考查光的折射定律的应用,关键是明确光线的传播方向。难度不大,属于基础题。
7.(3分)关于透镜对光线的作用,下列叙述不正确的是( )
A.凸透镜对光线有会聚作用
B.点光源发光经凸透镜后的光线一定是发散的
C.凹透镜对光线有发散作用
D.点光源发光经凹透镜后的光线一定是发散的
【答案】B
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:A、凸透镜对光线有会聚作用;
B、凸透镜对光线有会聚作用,最后的折射光线可能会聚的,也可能是发散的;
C、凹透镜对光线有发散作用;
D、点光源发出的光是发散形状的,一定也是发散的;
故选:B。
【点评】知道凸透镜和凹透镜对光线的作用是解决该题的关键。
8.(3分)某凸透镜的焦距是10cm,把如图所示的表情包放在凸透镜下6cm处,你透过凸透镜所看到的像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】凸透镜成像的三种情况:
①u>2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,2f>v>f。
②2f>u>f时,凸透镜成倒立放大的实像,v>2f。
③u<f时,凸透镜成正立放大的虚像。
【解答】解:凸透镜焦距f=10cm,表情包放在此凸透镜下6cm处,满足:u<f条件、放大的虚像,D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查了有关凸透镜成像的运用,要熟练掌握成像规律的内容。
二、填空题(本大题共7小题,每小题3分,共21分)
9.(3分)汽车上的电子防盗报警装置,在汽车被撬开时发出声音,来提醒人们被盗 信息 ;接电话时,很容易分辨出熟人的声音,这主要是根据声音的 音色 来判断的;某市大力推进书房建设,书房内禁止大声喧哗 声源处 减弱噪声。
【答案】信息;音色;声源处。
【分析】(1)声音可以传递信息和能量;
(2)音调指声音的高低,响度指声音的大小,音色指声音的品质与特色。不同发声体由于结构、材质不同,音色有所不同;
(3)防治噪声的途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
【解答】解:(1)汽车上的电子防盗报警装置能够发出报警声,是利用了声音可以传递信息;
(2)接听电话时,很容易分辨出熟人的声音;
(3)书房内禁止大声喧哗,这是在声源处减弱噪声的。
故答案为:信息;音色。
【点评】本题主要考查了声音的利用、防治噪声的途径、声音的特性等,属声学基础题,难度不大。
10.(3分)据说著名音乐家贝多芬晚年失聪,将硬棒咬在牙齿间,另一端顶在钢琴上来“听”钢琴的弹奏。贝多芬听到的琴声是由于琴弦 振动 产生的,这说明 固体 (选填“固体”“液体”或“气体”)可以传声,声音在这种介质中的传播速度要比空气中 快 (选填“快”或“慢”)。
【答案】振动;固体;快。
【分析】(1)声音传播需要介质,固体、液体和气体都能传声;
(2)在不同介质中,声音的传播速度是不同的,在固体中最大,其次是液体,最后是气体,
空气中的声速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s。
【解答】解:声音是由物体振动产生的,人的耳朵听不到声音后、牙齿等固体将声音传递到大脑中。声音在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度。
故答案为:振动;固体;快。
【点评】本题考查学生对声音传播特点的掌握,属于识记性内容,比较简单,所以我们在学习过程中,注意加强这部分内容的记忆。
11.(3分)“立竿见影”说明光在空气中沿 直线 传播;一根旗杆竖立在阳光下,从早晨到中午这段时间内 变短 (选填“变长”“不变”或“变短”)。2019年4月,人类发布了首张黑洞的照片,黑洞距离我们5500 光年 (选填“光年”或“年”)。
【答案】直线;变短;光年。
【分析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;一根旗杆竖立在阳光下,在早晨影子最长,中午影子最短,从早晨到中午这段时间内,旗杆影子的长度逐渐变短;光年是指光在一年内通过的路程。
【解答】解:“立竿见影”是由于光的直线传播造成的;一根旗杆竖立在阳光下,旗杆影子的长度变短,是一个长度单位,有5500光年。
故答案为:直线;变短。
【点评】一般来说:影子的形成、日月食、小孔成像都属光的直线传播现象。
12.(3分)一个高1.6米的人站在一面高1米的平面镜前2m处,则镜子中人的像高 1.6 m,他在镜中的像离他 2 m,他在向后退的过程中,像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】1.6;4;不变。
【分析】由于平面镜所成的像的大小与物体大小相同,与物体距离平面镜的远近无关,故他向平面镜靠近时,像的大小不变。
【解答】解:由于平面镜所成的像的大小与物体大小相同,故镜中人的像高1.6m;
物像到平面镜的距离相等,人距平面镜2m.则他在镜中的像离他2m+2m=6m;
物体在平面镜中成像,物像大小相等,像的大小不变。
故答案为:1.6;2;不变。
【点评】平面镜成像特点是平面镜成像习题的基础内容,一定要熟练掌握。此题特别需要注意的是:人离平面镜越近感觉像越大,像的大小实际上是没有发生变化的,只是眼睛看像的视角变大。
13.(3分)如图所示三个声音的波形图,音调相同的是 甲、丙 ,响度相同的是 甲、乙 ,音色相同的是 乙、丙 。
【答案】见试题解答内容
【分析】音调跟物体的振动频率有关,振动频率越大,音调越高。
响度跟物体的振幅有关,振幅越大,响度越大。
音色跟发声体的材料、品质有关。
相同时间内,振动的次数越多,频率越大;偏离原位置越远,振幅越大。
【解答】解:从图中可以看出,相同时间内,甲,频率相同;
甲、乙振动的幅度相同;
从图中可以看出,乙和丙波形的形状完全正确相同。
故答案为:甲、丙;甲、乙;乙、丙。
【点评】通过比较声音的波形图来考查频率对音调的影响和振幅对响度的影响,解题的关键是能够从波形图上看懂频率、振幅和音色。
14.(3分)如图所示,一束光在空气和玻璃的分界面AB上同时发生了反射和折射现象,一位同学很粗心地仅画了三根光线,请帮助其判断:入射光线是 EO ,折射角为 45 度,AB的右侧是 空气 (选填“空气”或“玻璃”)。
【答案】EO;45;空气。
【分析】首先根据反射角和入射角相等,找出法线,从而确定界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线以及反射角的度数。
【解答】解:由图中信息可知,∠BOE=60°,而∠COF=30°,所以CD为法线,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,EO为入射光线,OG为折射光线;
故折射角为:∠GOD=90°﹣45°=45°;
由于折射角大于入射角,则光线是从玻璃中斜射入空气中。
故答案为:EO;45。
【点评】此题考查了光的反射定律、光的折射定律的应用,首先要掌握定律的内容,根据反射角与入射角之间的关系确定法线,从而确定界面,则可首先确定出折射光线,根据折射光线与入射光线的关系确定出入射光线,最后确定反射光线。
15.(3分)在“研究凸透镜成像”的实验中,如图所示,当蜡烛放在a点时 缩小 (选填“缩小”“等大”或“放大”)的像,当蜡烛由a移动到c的过程中,像的大小逐渐 增大 (选填“增大”“缩小”或“不变”),当蜡烛位于d点时,光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)看到清晰的像。
【答案】缩小;变大;不能。
【分析】凸透镜成像的三种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;
u=f,不成像;
u<f,成正立、放大的虚像,光屏上不能承接到像,透过凸透镜能看到虚像;
凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
【解答】解:当蜡烛放在a点时,此时的物距大于二倍焦距、缩小的实像;
当把蜡烛从a点移动到c的过程中,物距始终大于焦距,物距减小,像变大;
当蜡烛位于d点时,物距等于焦距。
故答案为:缩小;变大。
【点评】此题考查了凸透镜成像的特点,难度不大。
三、作图题(本大题共5小题,共14分)
16.(3分)一束光从空气中斜射到水面时发生反射和折射,OB是反射光线,请作出入射光线和大致的折射光线。
【答案】见试题解答内容
【分析】当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射。光的反射中,反射角等于入射角;当光从空气斜射入水中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即入射角大于折射角。
【解答】解:先过折射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,方向指向入射点,如图所示:
【点评】在画光路图时,要注意细节:光线画实线,法线或光线的反向延长线画虚线。
17.(3分)请画出如图物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】见试题解答内容
【分析】要作出物体AB在平面镜中的像,要先知道平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、虚像、左右相反,及像与物关于平面镜对称;
其次,先作出两个端点A、B在平面镜中的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中所成的像。
【解答】解:先根据像与物关于平面镜对称,作出端点A、B′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像
【点评】作物体在平面镜中所成的像,常用方法是:作出端点(或关键点)的像点,用虚线连接像点得到物体的像。
18.(3分)竖起的墙面上有一块面镜MN,小女孩站在平面镜前,她的脚前有一枚硬币(如图中点A所示)
【答案】见试题解答内容
【分析】平面镜所成的像和物体关于平面镜对称;平面镜所成的像是反射光线的反向延长线的会聚点。
【解答】解:硬币A反射的光线经平面镜反射后,进入了人眼;
先作出点A关于平面镜的对称点A′,然后连接A′和小女孩的眼睛,连接AO即为入射光线,并标出光的传播方向
。
【点评】本题考查了平面镜成像的相关作图,理解平面镜成像的特点和平面镜成像原理是关键。
19.(3分)如图所示,请补全光路图。
【答案】见解析。
【分析】在画透镜光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜对光的作用来作图。
【解答】解:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴
【点评】凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;③过凹透镜光心的光线传播方向不改变。
凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。
20.(2分)如图所示,太阳光线AO射到平面镜(图中没有画出)上,某同学想让太阳光竖直照射到井底,并标出反射角的度数。
【答案】见解答图。
【分析】先过入射点作出反射光线,然后作入射光线和反射光线的角平分线,即法线,再过入射点作垂直于法线的镜面,最后根据角之间的关系求出镜面与水平面的夹角。
【解答】解:反射光线要竖直射入井内,过入射点O竖直向下做反射光线OB,作ON的垂线MM′;反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120°,作图如下:
【点评】知道反射定律的内容,会根据反射定律完成反射光路,会根据角之间的关系计算角的大小。
四、实验题(本大题共4小题,共23分)
21.(3分)如图1,小强想测出25圈细铁丝的直径,它采用了如图的测量方法 5.00 cm,细铁丝的直径为 2.0 mm,如图2所示秒表的时间为 100 s。
【答案】5.00;2.0;100。
【分析】(1)刻度尺的使用要首先观察它的量程和分度值;注意刻度尺要估读到分度值的下一位;细铜丝的直径很小,如果用刻度尺直接测量,或者测不出或者误差太大,把细铜丝在铅笔上紧密排绕n圈,测出线圈长度L,则细铜丝直径d=;
(2)停表的中间的表盘代表分钟,周围的大表盘代表秒,停表读数是两个表盘的示数之和
【解答】解:长度测量需要估读到分度值的下一位.刻度尺的分度值为0.1cm.细铁丝的直径为缠绕的部分的长度除以缠绕圈数,即;
在秒表的中间表盘上,8min中间有两个小格,指针在“1”和“2”之间,所以分针指示的时间为4min;秒表外圈示数的单位是s,所以一份是0.1s,由于分针示数超过4.5分,故时间为1min40s=100s。
故答案为:3.00;2.0。
【点评】读取不同测量工具的示数时,基本方法是一致的,都要先明确测量工具的量程和分度值,确定零刻度线的位置,视线与刻度线垂直。
22.(6分)如图所示是小宁在“探究光反射的规律”时的实验情景。
(1)如图甲所示,小宁先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 垂直 。
(2)小宁让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,此时在NOF面上 看不到 (选填“看得到”或“看不到”)反射光线,此时反射光线 存在 (选填“存在”或“不存在”)。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小宁将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向
后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 下部 (选填“上部”或“下部”)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面。
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向平面镜,会看到反射光线沿着OE方向射
出,这表明光反射时,光路是 可逆 的。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线和平面镜垂直;
(2)(3)光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;根据光的反射定律,可判断纸反向后折和纸板不垂直时是否能观察到反射光线;
【解答】解:(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直、入射光线,因此,不能在纸板上看到反射光,要保持与镜面垂直;
(2)光在反射时,反射光线、法线在同一平面内,在NOF面上看不到反射光线、入射光线,反射光线存在;
(3)光在反射时,反射光线、法线在同一平面内,如图丙所示。此实验现象说 、入射光线和法线在同一平面;
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,这 表明光反射时。
故答案为:(1)垂直; (2)看不到;(3)下部;在。
【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。
23.(5分)微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究直管发出声音振动的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管,将它们用细线悬挂,测出各自发出声音的频率,数据如表:
编号 长度/cm 直径/cm 频率/Hz
1 20 1.5 2131
2 20 2.0 1584
3 20 2.5 656
(1)敲击金属管时,声音是由金属管 振动 产生的,用不同大小的力敲击金属管,则金属管发出声音的 响度 将不同。
(2)三根管中音调最低的是 3 号管。
(3)分析编号1、2两组数据,可得出结论 直管发出声音振动的频率与直径有关,直径越大,声音的音调越低 。
(4)如果要探究直管发出声音振动的频率与长度的关系,应选用编号3的直管和一根直径为 2.5 cm的直管进行比较。
【答案】(1)振动;响度;(2)3;(3)直管发出声音振动的频率与直径有关,直径越大,声音的音调越低;(4)2.5。
【分析】(1)声音是物体振动产生的,一切发声体都在振动;声音的强弱叫响度,响度与发声体的振幅有关,振幅越大,响度越大。
(2)音调由声音的频率决定,频率越大,音调越高,频率越小,音调越低。
(3)探究频率与管子长度、直径的关系应用控制变量法。
(4)根据控制变量法确定金属管的长度和直径。
【解答】解:(1)声音是由物体的振动产生的,用大小不同的力敲击金属管,发出声音的响度不同;
(2)由表中实验数据可知,3号管子的频率最小;
(3)探究管子发出的声音的频率与管子长度、直径的关系应采用控制变量法,1、7两组数据,直径不同,直径越大;
(4)根据控制变量法,如果想得出管子发出声音振动的频率与长度的关系,直径为2.5cm的直管;
故答案为:(1)振动;响度;(3)直管发出声音振动的频率与直径有关,声音的音调越低。
【点评】本题考查了判断音调的高低、实验数据分析、实验设计等问题,知道音调的决定因素、应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题。
24.(9分)在“探究平面镜成像的特点”实验中,如图甲所示,某同学用玻璃板、相同的两个跳棋的棋子A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验。
(1)要求A和B完全相同,是为了比较像与物的 大小 关系。
(2)平面镜成像的原理是光的 反射 。寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在棋子 A (选填“A”或“B”)这一侧观察。平面镜所成的像是 虚 (选填“实”或“虚”)像。
(3)在实验时应选用 薄 (选填“薄”或“厚”)的玻璃板,用玻璃板代替平面镜的原因是 便于确定像的位置 。
(4)如图乙所示,该同学将一玩偶“兔斯基”放在平面镜前1m处,则“兔斯基”的像到镜子的距离为 1 m;然后将它向镜子靠近了0.5m,则“兔斯基”的像到“兔斯基”的距离为 1 m。
(5)另外一位同学在做该实验时,发现无论怎样移动棋子B,也无法使棋子B与A的像完全重合 透明玻璃板没有竖直放置 。
【答案】(1)大小;(2)反射;A;虚;(3)薄;便于确定像的位置;(4)1;1;(5)透明玻璃板没有竖直放置。
【分析】(1)平面镜所成像与物体大小相等;
(2)平面镜成像的原理是:光的反射;
平面镜所成的像为虚像,不能用光屏承接;
(3)厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个不重合的像,干扰实验;
(4)平面镜成像时,像距等于物距;
(5)玻璃板要竖直放置,否则不论怎样移动后面的棋子都不会与前面棋子成的像完全重合。
【解答】(1)实验时采用两个完全相同的棋子,当棋子B和棋子A的像完全重合时;
(2)平面镜成像原理为光的反射,人眼接收到反射光线后,便可以找到像;
在探究平面镜成像特点实验中,在寻找棋子A的像的位置时,因为此时成的像为虚像;
(3)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,但是在物体一侧能看到物体的像,便于确定像的位置;
由于厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个不重合的像,所以实验中应该选择薄的玻璃板进行实验;
(4)由于平面镜成像时,像距等于物距,像到镜面的距离也为1m;
若兔斯基向平面镜靠近0.2m,则它与镜面的距离是1m 0.6m=0.5m;
(5)棋子B无法与棋子A的像完全重合,说明透明玻璃板没有竖直放置。
故答案为:(1)大小;(2)反射;A;虚;便于确定像的位置;8;(5)透明玻璃板没有竖直放置。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及操作相关问题,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
五、综合能力题(本大题共2小题,共18分)
25.(6分)人们发现,在下雨的时候,水下声呐工作效果不好,发现下雨时水中会产生气泡,这些气泡在水下不断地收缩、膨胀、振动产生声音。
(1)雨滴落入水下发声时的声源是 气泡 ;声呐发出的声波属于 超声波 (选填“超声波”或“次声波”)。
(2)在探究雨滴落水产生声音的过程中,科学家进行了下列过程,请你把它们按正确的顺序排列起来 cbad (填序号)。
a.归纳分析
b.进行实验
c.提出假设
d.得出结论
(3)声呐不仅可以探测海洋的深度,而且还可以探测过往的鱼群。当然,如果需要,则暗礁到船的距离为 7500 m。(声波在海水中的传播速度为1500m/s)
(4)小明知道某卫星正在探测月球的消息后,他想如果把声呐也装到这颗卫星上,就可以用声呐探测卫星到月球的距离。你认为他的想法可行吗? 不可行 ,为什么? 真空不能传声 。
【答案】(1)气泡;超声波;(2)cbad;(3)7500;(4)不可行;真空不能传声。
【分析】(1)雨滴落入的声音是气泡的振动产生的;人耳朵的听觉频率范围是20Hz到20000Hz之间,即高于20000Hz的属于超声波,低于20Hz的是次声波;
(2)据原文材料回答;
(3)由公式s=vt求出暗礁到船的距离;
(4)声音的传播需要介质,真空不能传声。
【解答】解:(1)不论是雪花落水,还是雨滴落水;声呐装置是利用仿生学原理制成的,属于超声波。
(2)据原文材料,在探究雨滴落水产生声音的过程中,然后进行试验,最后得出结论。
(3)知道超声波信号遇到暗礁被反射回来用的时间(来回趟),利用速度公式求超声波从发出到返回共走的路程;由可得声t=1500m/s×10s=15000m,暗礁到船的距离:。
(4)他的想法不可行;声音的传播需要介质,卫星与月球间是真空。
故答案为:(1)气泡;超声波;(3)7500;真空不能传声。
【点评】本题考查超声波、声音的传播、速度公式、科学探究环节等声现象的有关知识,是一道基础题。
26.(12分)小刚在做“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑 10.0 cm。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 同一高度 上,目的是 使像成在光屏中央 。
(3)如图乙,小刚将蜡烛移至光具座上0cm刻度线处,向 左 (选填“左”或“右”)移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,生活当中 照相机 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是应用的此成像原理;小刚将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是 放大 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(4)小刚又将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,凸透镜位置不变,小刚从凸透镜的 右 (选填“左”或“右”)侧通过凸透镜可以看到烛焰 正立 (选填“倒立”或“正立”)的像,此时 不能 (选填“能”或“不能”)用光屏接收到清晰的像。
(5)实验时,蜡烛燃烧而变短,光屏上的像将向 上 (选填“上”或“下”)移动。
(6)当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时,小刚用不透明的纸挡住透镜下半部分,则光屏上所成的像 完整较暗 (选填“不完整较暗”或“完整较暗”)。
(7)请指出用蜡烛作为物体完成“探究凸透镜成像规律”实验存在的不足之处: ①烛焰不稳定,火焰在有风的时候会晃动;②蜡烛会越烧越短,光屏上的像向上移动 。
【答案】(1)10.0;(2)同一高度;使像成在光屏中央;(3)左;照相机;放大;(4)右;正立;不能;(5)上;(6)完整较暗;(7)①烛焰不稳定,火焰在有风的时候会晃动;②蜡烛会越烧越短,光屏上的像向上移动。
【分析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距;
(2)为了使像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(3)当u>2f时,成倒立、缩小的实像,此时f<v<2f,应用为照相机;
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像;
(4)到u<f时,成正立、放大的虚像;
(5)通过凸透镜光心的光线传播方向不变,像与物体的变化方向恰好相反;
(6)当将凸透镜的部分遮住时,凸透镜仍能成完整的像;
(7)蜡烛做光源的缺点:不稳定,会变短。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,此时刻度尺的分度值为1cm,所以凸透镜的焦距是f=60.0cm﹣50.4cm=10.0cm;
(2)根据实验的要求,为了使像成在光屏的中心、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
(3)将蜡烛移至光具座上0cm刻度线处,此时物距为50cm,成的是倒立,此时像距应在一倍焦距和二倍焦距之间,直到烛焰在光屏上成清晰的像;
将蜡烛移至光具座上35cm刻度线处,在凸透镜位置不变时,直到烛焰在光屏上成清晰的像,成倒立;
(4)将蜡烛移至光具座上45cm刻度线处,此时物距小于焦距、放大的虚像,因为成的是虚像;
(5)蜡烛不断燃烧,烛焰不断降低,则像的位置向上移动;
(6)遮住凸透镜的下半部,物体上任一点射向凸透镜的上半部,照样能会聚成像,折射光线减少;
(7)用烛焰作为发光物体存在的两点不足之处:①烛焰不稳定,火焰在有风的时候会晃动,光屏上的像向上移动。
故答案为:(1)10.7;(2)同一高度;(3)左;放大;正立;(5)上;(7)①烛焰不稳定;②蜡烛会越烧越短。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验,考查了凸透镜成像规律及应用,不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系,而且要善于总结规律。