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第7讲 声和光
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 声音及其特性 ☆ ①知道光的直线传播与应用②描述光的反射定理，知道平面镜成像的特点③描述光的折射规律，用光的反射定理和折射规律解释简单的现象④认识凸透镜成像规律⑤应用凸透镜成像规律解释近视眼、远视眼的成因，总体难度不大。
考点2 光的直线传播和光的反射 ☆☆
考点3 光的折射 ☆☆
■考点一　声音及其特性
一、声音的产生
1、声音是由物体的振动产生的。
实验 讲话时 声带在振动 扬声器发声 泡沫粒跳动 敲鼓时 纸屑跳动 音叉发声 溅起水花 音叉发声 乒乓球弹起
图示
二、声音的传播
1、声音的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以传声，但真空不能传声。
实验
结论 液体可以传播声音 固体可以传播声音 ①气体可以传播声音 ②真空不能传声
2、与水波的传播相似，声音在空气中也是以波的方式向远处传播的，我们把它叫做声波。
*扬声器发出声音，烛焰晃动，也能说明声音具有能量。
三、声音传播的快慢
1、声音在不同的介质和温度下，传播的快慢是不同的。
2、声音在气体中传播最慢，在固体中传播最快。在15℃的空气中，声音每秒传播340米，气温每升高1℃ , 每秒传播的距离约增加0.6米。
3、耳朵贴在足够长铁管的一端，让另一个人轻轻敲一下铁管的另一端，你会听到
2声敲打的声音，因为声音在固体中比空气中传播得快。
四、声音的特性
声音的特性 定义 影响因素
音调 声音的高低 振动频率
响度 声音的强弱 振幅
音色 声音的品质和特色 发声体的材料、结构
1、物体振动得越快，频率就越大，音调就越高；振动得越慢，频率就越小，音调就越低。
（1）钢尺振动实验：发声体是钢尺，尺子越长，振动频率越小，音调越低。
（2）塑料尺划木梳实验：发声体是木梳，塑料尺划动越快，振动频率越大，音调越高。
（3）水瓶乐器
①敲击水瓶：发声体是瓶壁，盛水越多，音调越低。
②吹奏瓶口：发声体是空气柱，盛水越多，音调越高。（往开水瓶里灌水，音调越来越高）
2、物体振幅越大，响度就越大；振幅越小，响度就越小。
（1）用不同的力度弹奏或吹奏乐器，主要改变了声音的响度。
（2）响度还与距离声源的远近有关，离声源越远，响度越小；离声源越近，响度越大。
3、音色可以用来分辨不同发声体发出的声音。
五、超声和次声
1、我们把高于20000赫的声音叫做超声，低于20赫的声音叫做次声。一般人是听不到超声和次声的，但一些动物却能听到。
2、蝙蝠利用超声波捕食，大象用次声波交流；人们用超声波检查胎儿的发育情况，用超声波清洗眼镜；地震、火山喷发、台风等自然灾害产生的是次声波。
3、声波的作用：声波具有能量，声波能传递信息。
六、控制噪声污染的措施
措施 举例
在声源处减弱噪声 交通繁忙地区禁按喇叭
在传播中减弱噪声 高架路上安装隔音屏
在人耳处减弱噪声 在非常嘈杂的环境中工作时佩戴防护耳罩
■考点二　光的直线传播和光的反射
一、光源
自身会发光的物体叫做光源，如太阳、电灯、萤火虫和发光的水母等，月亮、钻石和镜子不是光源。
二、光的传播
1、光在同一种均匀物质中沿直线传播。
2、光线：为了形象地表示光的传播情况，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的线叫做光线。*光线不是真实存在的
3、光的直线传播的应用或现象
步枪瞄准 影子的形成（立竿见“影”）
日食和月食的形成 激光准直
小孔成像
（1）像的形状与孔的形状无关，由光源的形状决定。如：树荫的地面上有圆形的光斑，这些光斑是太阳通过小孔成的像。
（2）像的性质：倒立的实像，可以成放大、等大、缩小的像（与物距和像距的大小有关）
物距和像距的关系 像的大小
物距=像距 等大
物距＜像距（相当于光屏往后移） 放大
物距＞像距（相当于光屏往前移） 缩小
4、光速：真空＞空气＞液体＞固体；光年：光在一年时间里传播的距离。
三、光的反射
1、定义：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
2、现象：湖中“倒影”、平面镜成像、我们能看到不发光的物体等。
3、反射光路图
一点 入射点 O
三线 入射光线 AO
法线 ON
反射光线 OB
两角 入射角 入射光线 AO 跟法线 ON 的夹角α
反射角 反射光线 OB 跟法线 ON 的夹角 β
4、探究“光的反射定律”实验
（1）平面镜 M 放在水平桌面上，硬纸板竖直地立在平面镜上。
（2）让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，用红色笔描出入射光和反射光的径迹。
（3）改变光束的入射方向，重做两次。
（4）将F板绕ON前后转动，在F板上看不到反射光线。说明入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
（5）取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，表中数据说明反射角等于入射角。
*实验解读
①硬纸板的作用:a、显示光路b、证明入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
②在E、F共面的情况下，F板上看不到反射光线，原因可能是纸板与平面镜不垂直。
③实验时为了显示光路，让光贴着纸板入射是利用了漫反射。
④同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了漫反射。
⑤若想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，具体的操作是：将F板绕ON前后转动，观察是否能在F板上看到反射光线。
⑥将F板绕ON前后转动，在F板上看不到反射光线，是为了证明入射光线、反射光线和法线在同一平面内。
⑦多测几组入射角和反射角数据的目的是寻找普遍规律。
⑧为了得到反射角与入射角关系的普遍规律，正确的做法是改变入射角度，多次实验。
⑨若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中OA的方向射出，说明光路具有可逆性。
5、光的反射定律： ①入射光线、反射光线、法线在同一平面内；
②反射光线和入射光线分居法线的两侧；
③反射角等于入射角。
6、镜面反射和漫反射
（1）眼睛能从不同的方向看到不发光的物体，是因为发生了漫反射。
（2）路边建筑物的玻璃幕墙造成光污染,这是由于光的镜面反射引起的。
（3）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
7、凸面镜和凹面镜
凸面镜 凹面镜
对光的作用 发散 会聚
图示
应用 汽车反光镜 太阳灶
四、平面镜成像
1、探究“平面镜成像规律”实验
（1）将一块玻璃板竖直放在白纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
（2）选取两支大小相同的蜡烛，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面。
（3）将不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到跟点燃蜡烛的像完全重合为止。这个位置就是像的位置。
（4）移动点燃的蜡烛到另一个位置，重做上面的实验。
（5）将蜡烛和像的位置连起来，用刻度尺测出它们到玻璃板的距离，记录在表中。
（6）分析与论证：
蜡烛所成像的位置和蜡烛的位置有什么关系？像与物体到平面镜的距离相等
它们的大小有什么关系？像与物体的大小相等
*实验解读
①本实验最好在较暗的环境中进行，目的是为了使像更清晰。
②为什么用玻璃板代替平面镜？便于寻找并确定像的位置。
③本实验应该选择较薄的玻璃板，因为厚玻璃板可能形成两个像。
④透过玻璃板观察到的像比较模糊，原因可能是玻璃板太厚。
⑤取两支大小相同的蜡烛，目的是便于比较像与物的大小。
⑥观察不到蜡烛A的像或蜡烛B无法与像重合，原因是玻璃板没有竖直放置。
⑦移去后面的蜡烛B，并在该位置放光屏(白纸)，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。
⑧蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等。
⑨多次改变蜡烛的位置进行实验，目的是为了得到普遍规律。
2、平面镜成像的特点
（1）像与物体的大小相等
（2）像与物体到平面镜的距离相等
（3）像与物的连线和平面镜垂直
（4）正立等大的虚像（注意：像与物左右相反）
（5）像与物关于平面镜对称
■考点三　光的折射
一、光的折射
1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
2、现象：筷子“折断”、河水变浅、海市蜃楼、彩虹等。
3、折射光路图
光从空气进入水中（玻璃） 光从水（玻璃）进入空气
图示
特征 折射光线偏向法线 折射角小于入射角 折射光线远离法线 折射角大于入射角
联系 光的可逆性
4、折射现象的解释：如岸上看到水中的鱼是虚像，位置比实际高一些。
二、光的色散
1、太阳光照射到三棱镜上，另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色光带，从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象。
2、我们把不能再分解的光叫做单色光，如：红光、绿光、蓝光等；由单色光混合而成的光叫做复色光，如白光（太阳光）。
三、物体的颜色
1、透明物体的颜色由它透过的光决定。如红玻璃能透过红光，吸收了其他的光。
2、不透明物体的颜色由它反射的光决定的。如红色的衣服反射红光，吸收其他的光。
例如，呈红色的物体是因为它只反射（或透过）红色光，而其他颜色的光几乎都被吸收了。当只用一束绿光（或其他非红色的光）照射呈现红色的物体时，物体便会呈现黑色。
3、白色物体反射所有光，黑色物体吸收所有光。
4、光的三原色：红、绿、蓝。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。
不可见光的应用
1、红外线
（1）在光的色散实验中，如果将温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数会上升，说明红外线具有热效应。
（2）太阳的热主要是以红外线的形式传送到地球上的。
（3）遥控器发出的“光”是红外线。其他应用：红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪 、响尾蛇捕食、红外制导导弹。
2、紫外线
（1）验钞机发出的“光”是紫外线，能使荧光物质发光，从而使我们看到它。
（2）紫外线能杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。
（3）照射适量的紫外线，有助于人体健康，但过量的紫外线，会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。
四、透镜
1、凸透镜和凹透镜
特点 图示 对光的作用 图示
凸透镜 中间厚 边缘薄 会聚作用
凹透镜 中间薄 边缘厚 发散作用
2、探究“凸透镜成像规律”实验
（1）测量凸透镜焦距的方法
方法 平行光折射后过焦点 成等大的像时，u=v=2f
图示 光屏上成等大的像或清晰的像
焦距 10cm 15cm
（2）调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是为了使像在光屏中央。
（3）实验结论（重难点）
物距u 像距v 像的特点 应用
u>2f f＜v＜2f 倒立缩小的实像 照相机
u＝2f v=2f 倒立等大的实像 测焦距
fu＝f 不成像
u重要规律 成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小
（4）拓展
①用不透明的纸挡住凸透镜上半部分，则光屏上所成的像仍然完整，只是亮度减弱。
②物体越靠近焦点，像越大。
③燃烧的蜡烛逐渐变短，像在光屏上的位置越来越高。
■考点一　声音及其特性
◇典例1：（2024七下·滨江期末）科学需要以观察和实验为基础，下面有关教材中的实验活动说法不正确的是（　　）
A．图甲，通过乒乓球的弹开可知声音的产生原因
B．图乙，气体被抽出的过程中声音由强变弱，可得出声音的传播需要介质
C．图丙，说明钢尺振动的频率越高，音调越高
D．图丁，戴上防噪声耳罩，可以在声源处减弱噪声
【答案】D
【知识点】声音传播的条件；声音产生的条件；噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】A.根据声音产生的原因进行解答；
B.根据声音的传播需要介质进行解答；
C.根据影响音调高低的因素进行解答；
D.根据减弱噪声的途径进行解答。
【解答】A.在敲击音叉的时候，音叉发出声音，同时乒乓球被弹开，就说明声音是由物体振动产生的，故A正确，但不符合题意；
B.气体被抽出的过程中声音由强变弱，就说明没有介质时声音不能传播，或者声音的传播需要介质，故B正确，但不符合题意；
C.音调与振动的快慢有关，钢尺振动的频率越高，音调越高，故C正确，但不符合题意；
D.戴上防噪声耳罩，是在人耳处减弱噪声的，故D错误，但符合题意。
故答案为：D。
◆变式训练
1．（2024七下·上城会考）声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30
声音速度/（m/s） 318 324 330 336 342 348
（1）由表格数据可以得到一个简单的规律，气温每上升10℃，声音速度会　 　。
（2）当原声与回声之间的时间间隔至少0.1秒时，人能辨别开原声和回声。0℃时，人离回音壁至少多远能听到回音 请写出计算过程。
【答案】（1）增大6m/s
（2）s=0.5vt=0.5×330m/s×0.1s=16.5m
【知识点】声音传播的条件；速度公式及其应用
【解析】【分析】(1)根据表格中的数据分析，得出规律性的结论。
(2)根据题目的条件和速度公式进行计算。
【解答】 （1）由表格数据可以得到一个简单的规律，气温每上升 10℃ ，声音速度会增大6m/s。
(2) 0℃ 时，声音在空气中的传播速度为330m/s；人离回音壁的最少距离为：s=0.5vt=0.5×330m/s×0.1s=16.5m
■考点二　光的直线传播和光的反射
◇典例2：（2024七上·杭州月考）在晴朗的中午，小乐观察到树荫下出现圆形的光斑，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．光斑的形状与树叶间隙形状相同
B．到了下午，光斑将移向西侧
C．光斑是太阳缩小的虚像
D．此现象是光的直线传播形成的
【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据光沿直线传播的知识分析判断。
【解答】在晴朗的中午，小乐观察到树荫下出现圆形的光斑，这其实是太阳光通过树叶之间的缝隙时形成的小孔成像现象。
A.光斑的形状与树叶间隙形状无关，只与太阳的形状有关，故A错误；
B. 到了下午，太阳向西移动，根据光沿直线传播可知，光斑将移向东侧，故B错误；
C.光斑是太阳缩小的实像，故C错误；
D. 此现象是光的直线传播形成的，故D正确。
故选D。
◆变式训练
1．（2024七下·镇海区期末）在观察小孔成像特点时，小科发现：光屏到小孔的距离越远，所成的像越大
①用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上，如图甲所示。
②将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板（光屏）依次置于光具座的A、B、C位置，使发光二极管“F”对准小孔
请你回答下列问题：
（1）给二极管通电，随即在光屏上呈现出“F”的像，其成的像与小孔的形状 　 　（选填“有关”或“无关”）；
（2）小孔成的像能被光屏承接所以其像是 　 　（选填“实像”或“虚像”）；
（3）保持“F”字样纸板，小孔位置不变，只改变光屏到小孔的距离（像距），记录数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4
像距v/cm 12.0 16.0 20.0 24.0
像高h/cm 3.0 4.0 5.0 6.0
根据表中的数据，请你用一个数学表达式来表示h与v的关系 　 　；
（4）于是小科得出结论：小孔成像时，同一物体像的大小与像距成正比，你认为这一结论需要补充的条件是 　 　。
【答案】无关；实像；h=0.25v；物体到小孔距离不变
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】（1）（2）小孔成像的原理是光的直线传播，所成的像是实像；
（3）根据表中的数据得出h与v的关系；
（4）算出表格中像的高度和像到小孔的距离的比值，可以看出比值是一个定值，由此得出物体到小孔的距离一定，像的高度和像到小孔的距离成正比；
【解答】（1）小孔成像的特点是像与物上下左右都相反，像与小孔的形状无关，故图丙中4符合题意。
（2）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，其成像的原理是光的直线传播。
（3）由表格上的数据知道，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，且像的高度与像到小孔距离的比值是一个定值，即
所以
（4）根据表中的数据知道，物体到小孔的距离一定时。即小孔成像时，同一物体像的大小与像距成正比。
■考点三　光的折射
◇典例3：（2024七下·滨江期末）如图甲所示是人眼的成像原理图。小滨对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究。他通过查阅资料得知：人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的。于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小滨进行了以下实验：
（1）为使像成在光屏中央，需要进行的操作是 　 　。实验时，如图乙所示光屏上成清晰的像，若此时将“F”光源和光屏互换位置　 　。
（2）为模拟人眼成像的特点，保持步骤（1）中光屏和凸透镜的位置不变，　 　（填写操作步骤），再调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像
（3）实验数据如表所示：物体高度H＝5.0cm。
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm
1 15.0 8.0 17.1 4.4
2 15.0 10.0 30.0 2.5
3 15.0 12.0 60.0 1.3
根据表中数据，请说明：人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？　 　。
【答案】（1）调整F光源、凸透镜和光屏的中心在相同的高度；在光屏上成倒立放大的实像
（2）更换不同焦距的凸透镜
（3）保持像距不变，物距变大（即看远处物体）时，像变小，凸透镜焦距变大，即眼睛的晶状体需要变薄
【知识点】眼球的结构与视觉的形成；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成像时，u>2f时，成倒立缩小的实像，u=2f时，成倒立等大的实像，2f>u>f时，成倒立放大的实像。
【解答】（1）为使像成在光屏中央，需要调整F光源、凸透镜和光屏的中心在相同的高度，如图乙所示光屏上成清晰的像，若此时将F光源和光屏互换位置，则在光屏上成倒立放大的实像；
（2）为模拟人眼成像的特点，保持步骤（1）中光屏和凸透镜的位置不变，更换不同焦距的凸透镜，再调节F光源到凸透镜的距离，直到光屏上清晰的像，
（3）由表格数据可知：保持像距不变，物距变大（即看远处物体）时，像变小，凸透镜焦距变大，即眼睛的晶状体需要变薄。
故答案为：（1）调整F光源、凸透镜和光屏的中心在相同的高度；在光屏上成倒立放大的实像；（2）更换不同焦距的凸透镜；（3）保持像距不变，物距变大（即看远处物体）时，像变小，凸透镜焦距变大，即眼睛的晶状体需要变薄。
◆变式训练
1．（2024七下·武义期末）在学习“凸透镜成像的规律”后，某校项目化小组的同学开展“自制校标logo投影灯”的项目化学习活动，活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。
【投影原理】凸透镜成像规律。投影灯结构包括光源、透明图标、镜头。通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在屏幕上。
【实验材料】开关、电池、电池盒、电线若干、小灯泡、透明校标logo、凸透镜（焦距）、固定材料、热熔胶（用于粘合）、鞋盒、剪刀等。（每一组材料都相同）
【评价量表】
投影灯评价量表（部分）
评价指标 达标 待改进
指标一 结构 结构完整 结构不完整
指标二 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标三 像的清晰度 像的清晰度可调 像的清晰度无法调节
【设计制作】
（1）投影灯的原理是凸透镜成像，为了能在光屏上得到清晰、放大的像，应将透明校标logo放在距离凸透镜大于10厘米至小于　 　厘米处；
（2）为了在地面上观察到正立的校标logo，投影灯内校标应　 　（填“正立”或“倒立”）放置；
（3）【评价优化】某小组的设计作品如图甲所示。老师观看后说：此作品在指标二评价结果为“待改进”。请你根据图甲和评价量表，对老师的评价作出解释，并提出相应的解决对策（可结合图甲）。解释：　 　；解决对策：　 　。
【答案】（1）20
（2）倒立
（3）图甲所示投影片和凸透镜的距离是固定，即物距一定， 像的大小无法调节；将投影片的固定装置C、D，左右适当开槽，使投影片能适当左右移动。或将凸透镜的固定装置E、F，向内适当开槽，使凸透镜能适当左右移动。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据凸透镜成像的规律和应用判断。
【解答】(1)投影仪的成像特点为倒立放大的实像，此时物体在凸透镜的-倍和二倍焦距之间，应将透明校标logo放在距离凸透镜大于10厘米至小于20厘米处；
（2）凸透镜成实像为倒立的像，所以投影灯内校标应倒立放置；
（3） 解释：图甲所示投影片和凸透镜的距离是固定，即物距一定， 像的大小无法调节。解决对策：将投影片的固定装置C、D，左右适当开槽，使投影片能适当左右移动。或将凸透镜的固定装置E、F，向内适当开槽，使凸透镜能适当左右移动。
1．（2022·宁波）某物理兴趣小组的同学设计了如右图所示的实验装置，当用力挤压装满水的玻璃瓶，会看到细玻璃管内的水面明显上升。这是利用细玻璃管内水面的变化来放大玻璃瓶的微小形变，下列实验中也用到这种放大思想的是 (　　)
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将发声的音叉靠近乒乓球，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸锥从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢情况
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况
【答案】B
【知识点】声音产生的条件；平均速度的计算及测量；影响电阻大小的因素；物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】转换法是将看不见的物理量转化为看得见的现象；放大法是将微小的变化放大。
【解答】A、将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小，采用了转化法，故A不符合题意；
B、音叉的振动幅度较小不易观察，将乒乓球放在音叉旁边，乒乓球振动说明音叉在振动，采用了放大法，故B符合题意；
C、让不同的纸锥从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢情况，采用了转化法，故C不符合题意；
D、将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况 采用了转化法，故D不符合题意。
故答案为：B。
2．（2021·嘉兴）事物总是在变与不变中相统一。下列有关说法错误的是（　　）
A．气压改变时，空气的密度一定不变
B．温度改变时，玻璃的导电性会发生变化
C．位置改变时，物体的质量一定不变
D．介质改变时，声的传播速度会发生变化
【答案】A
【知识点】质量及其特性；密度公式的应用；声音传播的条件；导体和绝缘体
【解析】【分析】（1）根据气压和体积的变化关系分析；
（2）根据导体和绝缘体之间没有严格的界限分析；
（3）根据质量的特性分析；
（4）根据声速的影响因素判断。
【解答】A.当气体的质量不变而气压改变时，气体的体积肯定改变，那么空气的密度一定改变，故A错误符合题意；
B. 常温下的玻璃为绝缘体，当温度达到熔融状态时，玻璃会变成导体，故B正确不合题意；
C. 质量是物质的一种属性，不随物体形状、位置、温度的变化而变化，故C正确不合题意；
D.声音在固体、液体和气体中，传播速度不同，故D正确不合题意。
故选A。
3．（2023·金华）某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射，造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是（　　）
A．林中光束 B．拱桥倒影 C．水中铅笔 D．人手影子
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用；光的反射；光的折射规律
【解析】【分析】根据光的特性分析各个选项中包含的光学原理即可。
【解答】A.林中光束，原理为光的直线传播，故A不合题意；
B.拱桥倒影，是光的反射形成的平面镜成像，故B符合题意；
C.水中铅笔，是光的折射现象，故C不合题意；
D.人手影子，是光的直线传播现象，故D不合题意。
故选B。
4．（2022·宁波）如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直下列描述错误的是（　　）
A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的
C．一天内，正午的杆影最短
D．该模型依据杆影的方位计时
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据光沿直线传播的知识分析判断
【解答】A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播，故A正确不合题意；
B.一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误符合题意；
C.一天内，正午时阳光与地面的夹角最大，此时的杆影最短，故C正确不合题意；
D.该模型依据杆影的所对的刻度值进行计时，故D正确不合题意。
故选B。
（4题图） （5题图）
5．（2022·绍兴）如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．墙上所成的烛焰像是虚像
B．手和透镜的影子是光的反射形成的
C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点和规律分析判断。
【解答】A.墙相当于光屏，能够成在光屏上的像肯定是实像，故A错误；
B.手和透镜的影子，是光沿直线传播时被阻挡而形成的照不到的黑色区域，故B错误；
C.若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小，故C错误；
D.根据光路的可逆性可知，当凸透镜成实像时，将物距和像距的数值交换时，光屏上依然呈现清晰的实像，只是像的大小改变，故D正确。
故选D。
6．（2023·衢州）小科选取了“”光源、带小孔的纸板、光屏等材料，按如图顺序依次固定在光具座上，通过左右移动光源和光屏，开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是（　　）
B． C． D．
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据小孔成像的特点分析判断。
【解答】小孔成像由光的直线传播形成，上面的光线到达下面，下面的到达上面，因此成的是倒立的实像，不可能成正立的实像，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
故选B。
7．（2023·杭州）陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是 （　　）
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用；光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的直线传播和折射的知识分析判断。
【解答】硬币反射的光在空气中沿直线传播，“看不见”是由于硬币反射的光被杯子的侧壁挡住，没有到达眼睛，故①错误，②正确；
往茶杯中倒入一些水后，硬币反射的光从水面射入空气时发生折射，次折射角大于入射角。人逆着折射光线看去，看到的是成在实际位置上方硬币的虚像，故③错误，④正确。
那么正确的是②④。
故选D。
8．（2023·温州）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（如图甲）。若蜡烛的像位置如图乙所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像“物像等距”分析判断。
【解答】根据平面镜成像的特点可知，蜡烛成的像与蜡烛关于平面镜对称。②水平向左移动镜子，④为水平向右移动镜子，此时镜子所在的那个平面的位置保持不变，因此蜡烛像的位置保持不变，故B、D不合题意；
要使像移动到烧杯的位置，就要增大像距。根据“物像等距”可知，此时要增大蜡烛到镜面的距离，故C正确，A错误。
故选C。
9．（2022·台州）光从空气斜射到水面时发生了反射和折射，光路如图，其中表示折射光线的是（　　）
A．AO B．OB C．OC D．ON
【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律分析。
【解答】在光的折射现象中，折射光线和入射光线分居在法线两侧。根据图片可知，ON为法线，AO为入射光线，那么水中的OC为折射光线。
故选C。
（9题图） （10题图）
10．（2023·湖州）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的　 　像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图2所示，他应配戴　 　透镜来矫正近视。
【答案】实；凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）根据凸透镜的成像规律和应用解答；
（2）根据近视眼的矫正方法解答。
【解答】（1）根据凸透镜的成像规律可知，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像。
（2）根据图2可知，近视眼成像在视网膜前，要使像后移到视网膜上，就必须使光线发散，即用凹透镜矫正。
11．（2023·宁波）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内，如图所示，烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像
（1）这个像是实像还是虚像？答案是：　 　。
（2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从　 　（填“烛焰”或“此像”）发出，通过凸透镜后进入人眼。
【答案】（1）虚像
（2）烛焰
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜成的实像都是倒立的，分放大、等大和缩小的，且和物体在凸透镜的异侧；凸透镜成的虚像都是正立的， 只有放大，没有缩小的，且和物体在凸透镜的同侧。
（2）物体所成的像由物体发出的光线会聚而成。
【解答】（1）根据“正立、放大”可知，这个像是虚像；
（2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从烛焰发出，通过凸透镜后进入人眼。
12．（2022·湖州）三棱镜是一种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小越用红光以一定角度射到三棱镜上，光路图如图1所示。改变入射角度，光路图如图2、图3所示。
（1）经过两次折射后，红光均向三棱镜的　 　（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗？小越选用其他不同的单色光重复上述实验，发现了同样的规律。
（2）了解了小越的探究后，老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小越经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有　 　作用的原因。
（3）利用三棱镜还可以进行的探究实验是　 　。
【答案】（1）底面BC
（2）会聚
（3）光的色散或凹透镜对光的作用
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】（1）根据图1、图2、图3，分析红光通过三棱镜后的偏折规律；
（2）根据凸透镜对光线的作用解答；
（3）根据三棱镜的特点分析解答。
【解答】（1）根据图1、图2、图3可知，经过两次折射后，红光均向三棱镜的底面BC方向偏折。
（2）根据图4可知，凸透镜相当于两个相同的三棱镜将底部重合在一起，根据三棱镜对光线的作用可知，上面的光线向下偏折，下面的光线向上偏折，其实就是所有的光线都向主轴偏折，即凸透镜对光线有会聚作用。
（3）①太阳光经过三棱镜后会被分解为七种颜色的色光，这就是光的色散现象；
②凹透镜相当于两个相同的三棱镜顶角重合在一起，根据三棱镜对光线的作用可知，上面的光线向上偏折，下面的光线向下偏折，其实就是使光线远离主轴，即凹透镜对光线有发散作用。
那么利用三棱镜还可以进行的探究实验为：光的色散或凹透镜对光的作用。
13．（2021·嘉兴）某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探充像距与物距关系时的实验步骤如下：
①在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸中间位置，记下玻璃板的位置：
②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，用笔记下两支蜡烛的位置：
③移动点燃的蜡烛到另一个位置，重复上述实验：
④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置，用刻度尺测量出每次的物距和像距，记录数据如表。
次数 物距/cm 像距/cm
1 5.0 5.0
2 8.0 8.0
3 12.0 12.0
（1）等效替代法是指在研究中，因实验本身的限制，要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在　 　。
（2）分析表格中的数据，可得出的结论是　 　。
（3）实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗 并说出你的理由。　 　。
【答案】（1）用未点燃的蜡烛替代像
（2）像距等于物距
（3）能，平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】（1）在探究平面镜成像的实验中，由于成的是虚像，因此不能用光屏承接的方向确定像的位置。需要两个完全相同的蜡烛，一个在前面充当物体，一个在后面不断移动，直到与前面蜡烛的像重合，从而确定像的位置，比较像和物体的大小关系，这里运用了等效替代法。
（2）比较物距和像距的大小，确定二者的大小关系；
（3）根据平面镜成像的原理和特点分析。
【解答】（1）等效替代法是指在研究中，因实验本身的限制，要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在：用未点燃的蜡烛替代像。
（2）分析表格中的数据，可得出的结论是像距等于物距。
（3）实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，我认为该同学还能观察到蜡烛的像，理由为：平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。
14．（2022·宁波）如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同 根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B')
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】①根据平面镜成像的对称性找到杯子AB的位置和大小；
②在凸透镜成像时，射向光心的光线传播方式不发生改变，据此画出AB在视网膜上所成的像A'B'。
【解答】①通过C点作镜面的垂线，然后根据“物像等距”的规律在镜面右侧这条直线上找到对应的发光的A的位置；
②同理，找到D点对应的发光点B的位置；
③将A、B连接，这就是镜面前的杯子；
④将A与晶状体的中心连接并延长，与视网膜的交点就是像点A'；同理，找到B点在视网膜上的像点B'；
⑤将像点A'B'连接即可，如下图所示：
1．（2025九下·东阳模拟）12月9日，“天宫课堂”第一课开讲。“神舟十三号”乘组在轨介绍展示了中国空间站工作生活场景，演示了系列科学实验，下列说法错误的是（）
A．宇航员经常进行体育锻炼，可以防止肌肉萎缩
B．透过水球看到王亚平的像，是光的折射现象
C．能够与地面课堂实时交流，是利用超声波进行通信
D．宇航员推墙壁使自己后退，是因为力的作用是相互的
【答案】C
【知识点】声音传播的条件
【解析】【分析】 A.根据体育锻炼的目的来分析；
B.根据水球相当于凸透镜来分析；
C.根据太空通讯的原理来分析；
D.根据力的作用是相互的来分析。
【解答】 A.宇航员在太空中长期处于失重状态，因此要经常进行体育锻炼，可以防止肌肉萎缩，故A正确不合题意；
B.水球相当于是一个凸透镜；她位于水球的二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，属于光的折射现象，故B正确不合题意；
C.航天员与地面课堂师生进行了实时互动交流时传递信息主要依靠电磁波，故C错误符合题意；
D.宇航员推墙壁使自己后退，是因为力的作用是相互的，故D正确不合题意。
故选C。
2．（2024·宁波模拟）2022年9月12日超强台风“梅花”带来了强降水。关于“梅花”台风下列说法正确的是（　　）
A． 人可以听到台风到来前的次声波
B．台风引发的暴雨会导致山体滑坡，山体下滑时机械能不变
C．台风会掀翻屋顶，说明流体中流速大的位置压强大
D．台风具有较大的机械能，能够做的功多，破坏力大
【答案】D
【知识点】超声波与次声波；流体压强与流速的关系；功；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】地震、海啸、台风、火山喷发等自然现象发出次声波，人耳不能听到；流体的流速越大，压强越小；物体能够做功，物体具有能，物体具有能越大，能够做功就越大；
【解答】A. 人耳是听不见超声波和次声波的；人耳可以听到的频率范围为20赫兹到20000赫兹；低于20赫兹的叫做次声波；高于20000赫兹的叫做超声波；所以人可以听到台风到来前的次声波是错误的；
B. 台风引发的暴雨会导致山体滑坡，山体下滑时机械能转化为内能，所以机械能减小，B错误；
C. 台风会掀翻屋顶，说明流体中流速大的位置压强小，屋外的空气流速快，压强小，屋内气压大于屋外气压，把房顶掀翻，C错误；
D. 台风具有较大的机械能，能够做的功多，破坏力大 ，D正确；
故答案为：D.
3．（2024·上虞模拟）在学习新知识时，我们通常会借助一定的科学方法。如图某同学将小球按A→F 的逆时针方向转动，观察被光照亮部分形状来学习月相变化。以下四图中与上述实验中采用的科学方法相同的是（）
A．如图甲，学习声音的传播形式时，观察水波的传播方式
B．如图乙，研究平面镜成像规律实验中，在镜子前后放两根相同的蜡烛
C．如图丙，学习地壳运动时，将两本书对放在一起相互运动
D．如图丁，学习茎对物质的运输时，将枝条插入红墨水中来显示水在茎中的运输
【答案】C
【知识点】茎的形态结构；茎的运输作用；声音传播的条件；平面镜成像特点、原理和现象；地壳变动的证明
【解析】【分析】模拟法，是指以一定的假设条件和数据为前提，借助仿真技术来估算任务的工期。比较常用的模拟法有蒙特卡洛模拟、三角模拟等。模拟法的计算量很大，通常在计算机的辅助下工作，可以计算和确定每件任务以及整个项目中各项任务工期的统计分布。它是在实验室里先设计出与某被研究现象或过程（即原型）相似的模型，然后通过模型，间接的研究原型规律性的实验方法。先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。
【解答】 如图某同学将小球按A→F 的逆时针方向转动，观察被光照亮部分形状来学习月相变化。属于模拟法；
A. 如图甲，学习声音的传播形式时，观察水波的传播方式 ，属于类比法；
B. 如图乙，研究平面镜成像规律实验中，在镜子前后放两根相同的蜡烛 ，属于等效替代法；
C.如图丙，学习地壳运动时，将两本书对放在一起相互运动 ，属于模拟法；
D. 如图丁，学习茎对物质的运输时，将枝条插入红墨水中来显示水在茎中的运输 ，属于转化法；
故答案为：C
4．（2024·杭州模拟）下列探究影响声音响度的因素的实验中可行的是（　　）
A．用大小不同的力拨动同一根弦
B．敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓
C．抽出钟罩内的空气弦
D．用同样的力敲击液面高低不同的水瓶
【答案】A
【知识点】响度、音调与声源振动的关系
【解析】【分析】声音的大小叫响度，响度与发声体的振幅大小有关，据此分析判断。
【解答】A.用大小不同的力拨动同一根弦，琴弦的振幅大小不同，即响度不同，故A符合题意；
B.敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓，琴弦的频率大小不同，即音调不同，故B不合题意；
C.抽出钟罩内的空气，听到声音越来越小，说明声音的传播需要介质，故C不合题意；
D.用同样的力敲击液面高低不同的水瓶，水瓶的发声频率大小不同，即音调不同，故D不合题意。
故选A。
5．（2024·瑞安模拟）如图所示为温州市某校园内杆影(虚线表示)的日变化趋势图，其中代表早晨杆影的是 (　　)
A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】 一天中太阳位置的变化规律是东→南→西；太阳的高度变化规律是低→高→低；影子位置的变化规律是西→北→东，影子的长短变化规律是长→短→长。
【解答】 早晨杆影长，且此时太阳偏东，所以影子位于西方；此时太阳高度角小，影子长，故④正确。
故选D。
6．（2024·浙江模拟）杭州洲际酒店(InterContinentalHangzhou)坐落于杭州钱江新城中央商务区，临靠潮水闻名天下的钱塘江，此图为雨后的摄影作品，下列说法错误的是（　　）
A．小科看到酒店在水中的倒影，是因为光从水中射入空气，再进入小科的眼睛
B．小科取下近视眼镜，看到酒店变模糊了，是因为酒店的像成在了视网膜的前面
C．小科拿出携带的放大镜观看远处的酒店，看到了酒店倒立的像，这个像是实像
D．小科用手指组成方框“取景”，方框离眼睛远，“取景”范围小，是因为光沿直线传播
【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用；光的反射；平面镜成像特点、原理和现象；凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】凸透镜成像规律如下表
序号 物距u和焦距f的位詈 像的性质 相当原理 像距和焦距f的位置
1 u>2f 倒立、缩小的、实像 照相机 2f>v>f
2 u=2f 倒立、等大的、实像 　 v=2f
3 2f>u>f 倒立、放大的、实像 幻灯机 v>2f
4 u=f 不成像 　 　
5 f>u 在光屏中不成像，从光屏透过凸透镜成正立、放大、虚像 放大镜 　
【解答】A. 酒店在水中的倒影是由于光的反射形成的，是因为光从空气射向水面后，在界面处发生反射，再进入小科的眼睛，A错误
B. 近视眼是由于成像成在了视网膜前面，B正确
C. 用放大镜看远处的酒店，说明物体离凸透镜的距离（物距）远，当物距u＞2f时，会成倒立、缩小的实像，C正确
D. 用手指组成方框“取景”，方框离眼睛远，“取景”范围小，是因为光沿直线传播，D正确
故答案为A
7．（2024·滨江模拟）小滨和小江决定用如图所示的器材做光学实验。小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个清晰的像。以下说法错误的是
A．两次实验成像的原理都是光的折射
B．两次实验在薄膜上成的像都是倒立的
C．两次实验在薄膜上成的像都是实像
D．小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，此时薄膜上的像变大
【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】A.注意分析小孔成像的原理；
BC.根据小孔成像和凸透镜成实像的特点判断；
D.小孔成像大小取决于像距和物距的比值大小，即比值越大，那么像越大。
【解答】 ABC.小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像，属于小孔成像，成倒立的实像，利用光沿直线传播原理；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个倒立清晰的实像，应用光的折射原理，故A错误符合题意，BC正确不合题意；
D.小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，根据光沿直线传播原理可知，像距变大，此时薄膜上的像变大，故D正确不合题意。
故选A。
8．（2024·龙湾模拟）下列是一些常见的光学实验，其中实验设计与实验目的不相符的是（　　）
甲 乙 丙 丁
A．图甲：改变小孔形状，是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关
B．图乙：用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置
C．图丙：抬起木板的B端使杯子倾斜，可研究折射角随入射角变化规律
D．图丁：用平行光正对凸透镜照射，移动光屏，是为了测量凸透镜的焦距
【答案】C
【知识点】光的直线传播及应用；平面镜成像特点、原理和现象；光的折射规律；凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】A.根据光的直线传播的知识判断；
B.根据对探究平面镜成像规律的认识判断；
C.根据图片分析入射角是否改变即可；
D.根据凸透镜测焦距的方法判断。
【解答】A.图甲：改变小孔形状，是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关，故A正确不合题意；
B.图乙：用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置，故B正确不合题意；
C.图丙：抬起木板的B端使杯子倾斜，水面仍然沿水平方向，即此时入射角不变，那么折射角不变，因此不能研究折射角随入射角变化规律，故C错误符合题意；
D.图丁：用平行光正对凸透镜照射，移动光屏，是为了测量凸透镜的焦距，故D正确不合题意。
故选C。
9．（2024·鄞州模拟） 如图所示，M是竖直放置的平面镜，镜子的长度为L，镜子下端离地面的距离是可以调节的。甲、乙两人站在镜前，甲的身高为 乙的身高为 且假设两个人的眼睛都在头的顶部。已知甲与乙之间、甲与镜子之间的距离相等，且两个人略为错开，使甲能看到乙在平面镜中的像。为了使甲能够看到镜子中乙的全身像，镜子长度L 的最小值为 (　　)
A．0.3m B．0.5m C．0.6m D．1m
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】 本题为平面镜成像问题，人眼能看到完整的像应让两端的光线经反射后进入眼睛；再由作图法找出能看到全身像的l长度的最小值．
【解答】 采用物像对应（虚线a'b'是乙ab的像）和边缘光线（c是甲的眼睛，aoc与bo'c是边缘光如线）作出甲能看到乙的像的光路图所示，则oo'为甲能看到镜中乙的全身像所需的最小镜面。在三角形ca'b'中根据相似性可得，oo'是ab的三分之一，即L=。
故选C。
10．（2024·绍兴模拟）有一个三棱柱的玻璃砖，横截面如图所示。当平行光线垂直于斜边射入，通过该玻璃砖折射和反射后，哪些界面会有光线垂直射出 (　　)
A．只有b B．只有c C．a 和c D．b和c
【答案】D
【知识点】光的反射定律；光的折射规律
【解析】【分析】 根据题意画出对应的光路图，根据光路图分析判断。
【解答】 根据题意画出光路图，如图：
在界面b和c都有光线垂直射出，故D正确，A、B、C错误。
故选D。
（10题图） （11题图）
11．（2024·杭州模拟）如图，两束平行白光A、B照射到透明玻璃球后，在玻璃球与空气界面处发生一次或两次全反射后射在水平的白色桌面上，形成 MN 和 PQ 两条彩色光带。以下说法正确的是 (　　)
A．光束A、B在玻璃球内均发生一次全反射；M、N、P、Q点的颜色分别为紫、红、紫、红
B．光束A、B在玻璃球内均发生两次全反射；M、N、P、Q点的颜色分别为紫、红、紫、红
C．光束A 在玻璃球内发生两次全反射，光束 B 为一次；M、N、P、Q点的颜色分别为红、紫、紫、红
D．光束A 在玻璃球内发生一次全反射，光束 B 为两次；M、N、P、Q点的颜色分别为紫、红、红、紫
【答案】D
【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据红光和紫光的折射率可得出对两光对应的折射角；只分析两光的入射点即可得出正确答案。
【解答】七色光中白光中红光的折射率最小；紫光的折射率最大；由图可知光束A在玻璃球内发生一次全反射，光束B为两次，如图所示：
故经玻璃球折射后红光的折射角较大；由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；
根据光路图可知说明M、Q点为紫光；N、P点为红光；故D正确，ABC错误。
故答案为：D。
12．（2024·宁波一模）如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是（　　）
A．图甲中应选用光滑的硬纸板
B．图甲中∠EOM是入射角
C．图乙中反射光不存在
D．图丙、甲中现象说明光路是可逆的
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】（1）漫反射的光线射向四面八方，保证我们从各个角度观察到物体；
（2）入射角是入射光线和法线的夹角；
（3）在光的反射现象中，反射光线和入射光线相伴而生；
（4）在反射光路中，如果让入射光沿着原来反射光线的光路反向射回去，那么现在的反射光线与原来的入射光线路径完全重合，这就是光路的可逆性。
【解答】A.图甲中应选用粗糙的硬纸板，这样会发生光的漫反射，保证我们能够从纸板上看到光路，故A错误；
B.图甲中EO是入射光线，ON是法线，因此∠EON是入射角，故B错误；
C.图乙中反射光肯定存在，只是没有纸板的漫反射，我们无法看到它的存在，故C错误；
D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的，故D正确。
故选D。
13．（2024·鄞州模拟）某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像(如图所示)，下列说法正确的是 (　　)
A．此时凸透镜的焦距大于15cm
B．将蜡烛远离凸透镜，应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像
C．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小
D．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，这可以解释远视眼形成原因
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）凸透镜成缩小实像时，物距应大于二倍焦距；
（2）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小；
（3）（4）当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强的特点分析即可判断。
【解答】A、由图可知，此时物距为30cm，成倒立、缩小的实像，则30cm＞2f，即f＜15cm，故A错误；
B、将蜡烛远离凸透镜，物距变大，像距应变小，应使光屏靠近凸透镜才能再次得到清晰的像，故B错误；
CD、当他继续向凸透镜内注水，光屏上的像不清晰了，这时将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明此时凸透镜的会聚能力变强，焦距变小，即透镜越凸，焦距越小；而近视眼是由于晶状体变凸、会聚能力变强造成的，所以该实验可以解释近视眼的形成原因，故C正确，D错误；
故答案为：C。
14．（2024·浙江模拟）某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是（　　）
A．投影盒使用的材料应当透光
B．投影成像主要利用的是光的反射
C．人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的
D．人眼观察到的是投影盒所成的实像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 根据图示可知投影成像的主要原理；平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】解：根据图乙可知投影成像的主要原理是光的反射，图中将手机屏幕上的影像成在投影盒内，形成具有“3D”效果的“全息投影”，实际上就是平面镜成像的原理，此时成正立、等大的虚像；为了具有更好的“3D”效果，投影盒使用的材料应当透光，人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的，故ABC正确，D错误。
故选：D。
15．（2024·温州模拟）为了探究凸透镜成像的规律，小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验，则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；当u=2f时，成倒立、等大的实像。
【解答】凸透镜的焦距为10cm，根据图示可知，短蜡烛的物距为20cm，成倒立、等大的实像；长蜡烛的焦距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；由于长蜡烛的烛焰在短蜡烛的烛焰的上方，所以长蜡烛的烛焰的像在短蜡烛的烛焰的像的下方；此时的像距为20cm，所以短蜡烛的烛焰的像是清晰的，长蜡烛的烛焰的像是不清晰的，根据选项可知，B正确。
故答案为：B。
16．（2023·江山模拟）小明发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音器的基本结构如图1所示，由铜线绕成线圈，金属吉他弦被磁化成一个磁体，拨动吉他弦的时候就相当于铜线圈在切割弦的磁场，从而产生感应电流，电流越大声音越响。小明想探究吉他的响度与什么有关。用电流检测仪器测得某一次拨弦的电流情况，如图2所示。小明得出吉他的响度与弦的振动的幅度有关，越用力拨弦（使弦拉伸幅度变大，振动变快），声音越响的结论。
（1） 小刚同学觉得小明同学的实验结论不够科学，你觉得实验存在哪些问题　 　。
（2）观察图2可知电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是　 　。
（3）若选用　 　材质的金属弦（填“铜质弦”或“铁质弦”），无论如何拨动金属弦，扬声器都不能发音。
【答案】（1）该实验存在两个变量：振动的幅度和速度
（2）切割磁感线的方向在变化
（3）铜质弦
【知识点】声音产生的条件；电磁感应
【解析】【分析】（1）小明想探究吉他的响度与什么有关时，应采用控制变量法，据此分析；
（2）感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关；
（3）根据铜不能被磁化而铁能被磁化进行解答。
【解答】
（1）由题意可知，小明想探究吉他的响度与什么有关时，采用的是控制变量法，探究响度与振幅的关系时，应该控制振动的速度不变，只改变振幅的大小，而小明同时改变了振动速度，即错误的地方是：该实验存在两个变量：振动的幅度和速度；
（2）根据图2可知，感应电流的方向是变化的，是因为琴弦来回振动时，线圈切割磁感线的方向不同，则感应电流的方向不同；
（3）由于铜质弦不能被磁化，而铁质弦能被磁化，因此选用铜质弦，无论如何拨动金属弦，扬声器都不能发音。
故答案为：（1）该实验存在两个变量：振动的幅度和速度；（2）切割磁感线的方向在变化；（3）铜质弦。
17．（2024·浙江模拟）无人机现在广泛应用于航拍、农业等领域。某款无人机整机质量为2kg，在普通飞行模式下的噪音为60分贝左右。
（1）“在普通飞行模式下的噪音为 60分贝左右”描述的是声音的　 　(选填“音调”“响度”或“音色”)。
（2）无人机在加速上升的过程中，它的机械能将　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）某次飞行任务中，该无人机由地面飞至距地面高30m的空中进行拍摄，在这个过程中无人机克服重力做功　 　J。
【答案】（1）响度
（2）增大
（3）600
【知识点】响度、音调与声源振动的关系；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）声音的特征包括音调、音色和响度；
（2）根据影响动能和重力势能的影响因素进行解答；
（3）根据克服重力所做的功的计算方法进行解答。
【解答】（1）在普通飞行模式下的噪音为60分贝左右，分贝是声音响度的单位，则描述的是声音的响度；
（2）无人机在加速上升的过程中，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，则它的机械能增大；
（3）在这个过程中，无人机克服重力所做的功为：W=Gh=mgh=2kg×10N/kg×30m=600J。
故答案为：（1）响度；（2）增大；（3）600。
18．（2023·宁波模拟）有一款个性化智能镜子，能识别“主人”的声音或面部图像而启动智能模块，主人就可以使用该平面镜了。
（1）该智能镜子是通过　 　（选填“音调”、“响度”或“音色”）来辨别声音是否由“主人”发出的。
（2）人脸识别的主要部件是：平面镜中内嵌一块带摄像头的显示屏、检测用户是否靠近镜子的传感器和智能模块等。人脸通过摄像头可成像在感光组件上，其原理如图所示，则该像的特点是　 　。
（3）当“主人”靠近镜子时，传感器开关S1闭合，内部灯泡L工作。图像识别系统被唤醒后S2闭合，智能模块启动。下列电路设计符合该智能镜子要求的是　 　。
【答案】（1）音色
（2）倒立、缩小的实像
（3）B
【知识点】响度、音调与声源振动的关系；凸透镜成像规律及其探究实验；串、并联电路的设计
【解析】【分析】音调：人感觉到的声音的高低，与振动频率有关。响度：人耳感受到的声音的大小，与振动幅度，距离生源远近有关。音色：声音的特色，与发声物体本身有关。凸透镜成像能呈在光屏上的都是实像。结合图分析像的大小。根据题意分析两个开关的连接方式、灯泡与智能模块的连接方式。
【解答】(1)因为每个人的发声音色不同，所以智能镜子是通过音色来辨别声音是否由“主人”发出的；
(2)人脸通过摄像头可成像在感光组件上，所成的像是倒立、缩小的实像；
(3)根据题意可知，当用户靠近镜子时，传感器开关S1 闭合，内部灯泡L工作，图像识别系统被唤醒后S2闭合，智能模块启动，这说明智能模块与灯泡互不影响，是并联的。
19．（2023·慈溪模拟）智能手机具有独立的操作系统和运行空间，可以由 用户自行安装软件、导航等程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络的接入。
（1）智能手机可以自动识别用户的声音，这主要是利用声音的　 　。
（2）如图是一个商品条形码，用手机扫描时是主要是通过　 　(选填“白色”或“黑色”)部分获取商品信息的，它反射光的能力较强。
【答案】（1）音色
（2）白色
【知识点】响度、音调与声源振动的关系；光的反射
【解析】【分析】（1）声音的特性为音色，响度和音调；
（2）白色反射所有的色光，不透明物体的颜色由反射的色光颜色决定。
【解答】（1） 自动识别用户的声音 ，利用声音的音色不同；
（2）白色可以反射所有的色光，故其反射能力较强。
20．（宁波自主招生）在光学中折射率是这样定义的：让光线从真空(或空气)射入某介质发生折射，如果入射角是i，折射角是r，则该介质的折射率为 图甲为某光线通过等边三角形三棱镜的光路图， 则该三棱镜的折射率为　 　。图乙为某光线通过相同材料的平行玻璃砖的光路图，玻璃砖的厚度为d，某光线斜射到玻璃砖的上表面时，( 光线从玻璃砖的下表面射出，则出射光线与入射光线的间距x为　 　。
【答案】(或1.4)；(或0.3d)
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】 （1）根据几何关系结合折射定律解答；
（2）根据折射率解得折射角，结合几何关系解答。
【解答】 （1）先作左边界面的斜面的法线，再作右边斜面的法线，如图1，当光线从左边以α角入射时，此时的入射角i=90°-45°=45°，
图1
让光线从右边可逆方向以α角入射求出此时的折射角，发现两入射角相等，这说明了中间光线和两侧的斜边夹角相等，说明和底边平行，即CD//BC，则当光线从左边以α角入射时，
此时的折射角为；
则该三棱镜的折射率为。
（2）由玻璃对这种光的折射率为，光线从玻璃砖的下表面射出，作出光路图如图2所示：
图2
根据几何关系有：；
在△OBD中，有；
解得：。
21．（2024·浙江模拟）如图所示，物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距 f 为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸(纸、镜平行)，测出透镜与白纸间距s/ cm与对应的白纸被烤焦的时间 t/ min，绘出图线乙，则可判断该透镜的焦距f为　 　。将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，(如图丙)做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v。物像间距L(u+v)，绘出图线丁(以f为长度单位)，由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足：L　 　(用f表示)。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率 结合丙、丁两图，可知当物距 时， =　 　。
【答案】12cm；≥4f；2
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）根据图乙找出白纸被烤焦的最短时间，所对应的透镜与白纸间距即为焦距；
（2）根据图丁物像间距L与物距u的关系，找出物像间距L的最小值即可；
（3）根据图丁，当物距u=1.5f时找出对应的物像间距L，由L=u+v算出v，再利用即可求出；
【解答】 （1）由图乙可知，当透镜与白纸间距s=12cm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，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm；
（2）将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，且烛焰、光屏中心和透镜中心在同一高度，即位于凸透镜的主光轴上；
根据凸透镜的成实像时满足u＞f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u=2f时，物像间距L最小为4f，
因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f；
（3）由图丁可知，当物距u=1.5f时，物像间距L=4.5f，
根据L=u+v可得，v=L-u=4.5f-1.5f=3f，
则放大率。
22．（2024·瑞安模拟）如图所示，小科同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小：当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，则此时水透镜的焦距为　 　 cm。
（2）小科移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　 　 (“照相机”/“投影仪”)。
（3）在图丙所示实验场景下，小科把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”后，像变得模糊了。下列操作能使烛焰的像再次变得清晰的是____。
A．从水凸透镜中抽出适量的水
B．往水凸透镜中注入适量的水
C．将光屏往透镜方向移动
（4）为了探究生活中的透镜成像现象，小科把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还搞头奔向猫(如图丁)小科透过水杯看到的是老鼠的　 　(“实”/“虚”)像。
【答案】（1）8
（2）照相机
（3）B
（4）实
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）通过图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距。
（2）凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；物距小于像距时，成倒立放大的实像，应用于投影仪。
（3）近视镜是凹透镜，对光有发散作用，使成像远离凸透镜，据此分析。
（4）由丁图可知，此时的老鼠的像与原图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像。
【解答】 （1）平行于主光轴的光线经凸透镜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，所以凸透镜的焦距是：18cm-10cm=8.0cm。
（2）如图乙，像距小于物距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
（3）近视镜是凹透镜，对光有发散作用，使成像远离凸透镜，若想在光屏上重新得到清晰的像，应该使光屏远离凸透镜或者应该在水透镜中加水，使透镜的折光能力变大，使成像靠近凸透镜，故选B；
（4）圆柱形玻璃杯盛满水，圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄，形成水凸透镜；该凸透镜能使图片横向放大、颠倒；由丁图可知，此时的老鼠的像与原图中的老鼠相比，是放大的，左右颠倒的实像。
23．（2024·浙江模拟）探究光折射时折射角与入射角的关系。如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小，改变光束射向O点的角度，多次实验，数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4
入射角 10° 20° 30° 40°
折射角 15° 30° 48° 73°
（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角　 　入射角。
（2）做完第4次实验后，小宁又使一束光从乙介质中以48°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为30°，这说明在折射现象中，　 　。
【答案】（1）大于
（2）光路是可逆的
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】（1）分析表格数据回答问题；
（2）将折射光线和入射光线的位置互换进行实验，观察折射光线与原来入射光线的关系得出光路的可逆性。
【解答】（1）分析表格数据，得出结论是：光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于入射角；
（2）使一束光从乙介质中以48°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为30°，对照表格数据可说明在光的折射现象中，光路是可逆的。
故答案为：（1）大于；（2）光路是可逆的。
24．（2024·东阳模拟）如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
（1）A、B两根蜡烛的大小和形状相同，这样做的目的是　 　；
（2）小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后，让蜡烛以的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动，像相对于蜡烛的速度是　 　；
（3）实验中，若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像，如图乙所示，其中距离观察者较近的像较　 　（选填“亮”或“暗”）；
（4）丙图为猫咪照镜子的情境，若猫的头部位置保持不变，把镜子沿中间截成两半，将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离，则左、右两半面镜子____。
A．各成半个像，合起来成一个完整的像
B．左半边镜子成完整像，右半边不成像
C．都成完整的像，但两个像在不同位置
D．都成完整的像，且两个像在同一位置
【答案】（1）便于确定像的位置
（2）0
（3）亮
（4）D
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】（1）将蜡烛B放到玻璃板后面，通过不断移动，让其与前面蜡烛A成的像重合，此时可以确定像和物体的大小关系和位置关系。
（2）根据平面镜成像“物像等距”分析；
（3）玻璃板有前后两个反射面，因此会在前后方向上形成两个虚像，且反射光线越多，则成像越明亮；
（4）根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】（1）A、B两根蜡烛的大小和形状相同，这样做的目的是便于确定像的位置；
（2）根据图片可知，当蜡烛在桌面上沿着平面镜向右水平直线运动时，它到平面镜的距离保持不变。根据“物像等距”的规律可知，像到平面镜的距离也不变，即像和物体之间的距离保持不变，因此像相对于蜡烛的速度是0cm/s。
（3）根据题意可知，较近的像是第一次反射的光线形成，较远的像是第二次反射形成，即第一次反射光的强度大于第二次光的强度，因此距离观察者较近的像较亮。
（4） 若猫的头部位置保持不变，把镜子沿中间截成两半，将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离， 但是两个平面镜所在平面的位置保持不变。根据“平面镜成像的对称性”可知，二者都成完整的像，且像在同一位置，故选D。
25．（2024·宁波模拟）小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验：
次数 1 2 3
材料 玻璃 玻璃 水晶
凸起程度 较小 较大 较大
焦距/ cm 　 8.0 4.0
（1）他第一次测量焦距的实验如图甲所示。则测得的焦距为　 　 cm。
（2）由1、2次的实验可得出的结论是　 　。
（3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示)，受此启示，于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，　 　光入射时焦距小些。
【答案】（1）10
（2）在材料相同的情况下，凸透镜的凸起程度越大，焦距越小
（3）蓝
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】（1）焦点到透镜中心的距离为焦距，看清刻度尺的分度值，读出示数；
（2）根据图甲读出第一次测得凸透镜的焦距，然后比较1、2次实验数据可知焦距与凸面程度的关系；
（3）白光经三棱镜后，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，是因为不同颜色的光经玻璃的折射本领不同，焦距大小不同。
【解答】（1）焦点到透镜中心的距离为焦距，刻度尺的分度值为1cm，此时读数为10.0cm，即透镜焦距为f=10.0cm；
（2）由图甲可知，第一次测得凸透镜的焦距为10cm；根据表中1、2次的实验数据可知，材料和横截面积相同的凸透镜，凸透镜的凸起程度越大，焦距越小；
（3）用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、蓝光对凸透镜的焦距不相同。红色光较蓝色光偏折能力弱，所以红色光入射时焦距大、蓝光入射时焦距小，则焦点F'的位置将在F位置的左侧。
26．（2024·杭州模拟）学校logo是校园文化最直接的体现。学校文化墙上需要一个直径为1米，图文均正立的logo，要求可以根据不同的活动需求，更换logo底片，现向同学征集投影方案，小正利用logo底片（直径2厘米）、纸板、打孔器和手电筒自制了“logo投影装置”，示意图如图甲：
（1）第一次调试发现logo投影太小，在不增加器材的情况下，想要进一步放大logo，可以对带小孔的支架作何调整？　 　。
（2）小正进行了2.0版本的设计（如图乙），就是用凸透镜代替小孔，在调试位置的过程中为保证logo投影大小还能达到1米，应在　 　（选填“A”“B”或“C”）位置固定凸透镜。
（3）小正在使用2.0版本的装置，想要让像成在白墙的中央，且在白墙上要看到正立的logo，则在安装投影装置时，需要注意什么？　 　。
【答案】（1）把带小孔的可移动支架向logo底片靠近
（2）C
（3）让logo底片中心和光源、凸透镜光心在同一高度：logo底片倒立放置
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 （1）小孔成像时，像的大小与孔到底片的距离有关；
（2）物距小于像距，凸透镜成倒立、放大的实像；
（3）为了使像成在光屏的中央，LOGO底片、凸透镜光心、白墙在同一高度；凸透镜成倒立的实像，据此分析。
【解答】 （1）由题图可知，利用的小孔成像原理，根据小孔成像规律可知，孔距LOGO底片越近，所成像越大，因此为了进一步放大LOGO，可以把可移动支架向LOGO底片靠近。
（2）根据题意可知，LOGO底片（直径2 cm）要在白墙上呈现直径为1 m、图文均正立的二中LOGO实像，即成的像是倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时像距大于物距，因此凸透镜固定在C位置。
（3）为了使得像呈现在白墙中央，LOGO底片、凸透镜光心、白墙在同一高度；且二中LOGO的像是正立的，因此需将LOGO底片倒立放置。
27．（2024·拱墅二模） 小乐在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将测得的物距(u)、像距(v)、计算得到的物距+像距(u+v)、成像情况记录在表中。
实验序号 物距 (u) /cm 像距 (v) /cm 物距+像距(u+v) /cm| 像与物大小比较 像的虚实
1 60.0 12.0 72.0 缩小 实像
2 50.0 12.5 62.5 缩小 实像
3 40.0 13.3 53.3 缩小 实像
4 30.0 15.0 45.0 缩小 实像
5 18.0 22.5 405 放大 实像
6 16.0 26.7 42.7 放大 实像
7 14.0 35.0 49.0 放大 实像
8 12.0 60.0 72.0 放大 实像
（1）根据实验序号1~8的数据，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，v随u的减小而　 　。
（2）根据实验序号　 　的数据，分析比较u和v的大小关系与成像情况，得出的初步结论是：凸透镜成缩小实像时，u>v；通过其他数据的分析，亦可得出“凸透镜成放大实像时，u（3）根据实验序号 1~8的数据，分析比较u+v 随u变化的情况，推测凸透镜成实像时，u+v存在最小值， 当u在　 　(选填“16.0~18.0cm”或“18.0~30.0cm”)范围内可找到这个最小值。
（4）某次实验时，将蜡烛放在图示 P 点位置，光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在 O 点位置，此时光屏上仍有清晰像，此像的位置在原来成像位置的　 　(选填“上方” “下方”或“原处”)。
【答案】（1）增大
（2）1～4
（3）18.0～30.0cm
（4）下方
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】（1）（2）（3）逐一分析实验数据，在分析表格中数据时，要注意分析物距的变化、像距的变化及成像特点的变化，同时要注意像距与物距与焦距之间的关系。
（4）凸透镜中间厚、边缘薄，切去中间部分后再合拢在一起，相当于两个透镜，会导致上面的像下移、下面的像上移，据此分析。
【解答】（1）根据实验序号1～8的数据可知，凸透镜成实像时，v随u的减小而增大。
（2）由实验序号1～4的数据可知，u＞v，凸透镜成缩小实像。
（3）由表格中的信息可知，物距从60.0cm减小至18.0cm时，u+v变小，且像由缩小的实像变为放大的实像；物距从18.0cm减小至12.0cm时，u+v变大，且像始终为放大的实像，所以，当物距u在18.0～30.0cm这个范围内可以找到这个最小值。
（4）切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在O点位置，由于光心的位置改变了，会导致上面的像下移，所以，通过上部分透镜所成的像的位置在原来成像位置的下方。
故答案为：（1）增大；（2）1～4；（3）18.0～30.0cm；（4）下方。
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第7讲 声和光
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 声音及其特性 ☆ ①知道光的直线传播与应用②描述光的反射定理，知道平面镜成像的特点③描述光的折射规律，用光的反射定理和折射规律解释简单的现象④认识凸透镜成像规律⑤应用凸透镜成像规律解释近视眼、远视眼的成因，总体难度不大。
考点2 光的直线传播和光的反射 ☆☆
考点3 光的折射 ☆☆
■考点一　声音及其特性
一、声音的产生
1、声音是由 产生的。
实验 讲话时 声带在振动 扬声器发声 泡沫粒跳动 敲鼓时 纸屑跳动 音叉发声 溅起水花 音叉发声 乒乓球弹起
图示
二、声音的传播
1、声音的传播需要介质，一切 都可以传声，但真空 传声。
实验
结论 液体可以传播声音 固体可以传播声音 ①气体可以传播声音 ②真空不能传声
2、与水波的传播相似，声音在空气中也是以波的方式向远处传播的，我们把它叫做声波。
*扬声器发出声音，烛焰晃动，也能说明 。
三、声音传播的快慢
1、声音在不同的介质和温度下，传播的快慢是不同的。
2、声音在 中传播最慢，在固体中传播最快。在15℃的空气中，声音每秒传播340米，气温每升高1℃ , 每秒传播的距离约增加0.6米。
3、耳朵贴在足够长铁管的一端，让另一个人轻轻敲一下铁管的另一端，你会听到
2声敲打的声音，因为 。
四、声音的特性
声音的特性 定义 影响因素
音调 振动频率
响度 振幅
音色 发声体的材料、结构
1、物体振动得越快，频率就越大，音调就越高；振动得越 ，频率就越小，音调就越低。
（1）钢尺振动实验：发声体是钢尺，尺子越长，振动频率越 ，音调越低。
（2）塑料尺划木梳实验：发声体是 ，塑料尺划动越快，振动频率越大，音调越高。
（3）水瓶乐器
①敲击水瓶：发声体是瓶壁，盛水越多，音调越低。
②吹奏瓶口：发声体是空气柱，盛水越多，音调越高。（往开水瓶里灌水，音调越来越高）
2、物体振幅越大，响度就越大；振幅越小，响度就越小。
（1）用不同的力度弹奏或吹奏乐器，主要改变了声音的响度。
（2）响度还与距离声源的远近有关，离声源越远，响度越小；离声源越近，响度越大。
3、音色可以用来分辨不同发声体发出的声音。
五、超声和次声
1、我们把高于20000赫的声音叫做 ，低于20赫的声音叫做 。一般人是听不到超声和次声的，但一些动物却能听到。
2、蝙蝠利用超声波捕食，大象用次声波交流；人们用超声波检查胎儿的发育情况，用超声波清洗眼镜；地震、火山喷发、台风等自然灾害产生的是次声波。
3、声波的作用：声波具有能量，声波能传递信息。
六、控制噪声污染的措施
措施 举例
在声源处减弱噪声 交通繁忙地区禁按喇叭
在传播中减弱噪声 高架路上安装隔音屏
在人耳处减弱噪声 在非常嘈杂的环境中工作时佩戴防护耳罩
■考点二　光的直线传播和光的反射
一、光源
自身会发光的物体叫做光源，如太阳、电灯、萤火虫和发光的水母等，月亮、钻石和镜子不是光源。
二、光的传播
1、光在 中沿直线传播。
2、光线：为了形象地表示光的传播情况，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的线叫做光线。*光线不是真实存在的
3、光的直线传播的应用或现象
步枪瞄准 影子的形成（立竿见“影”）
日食和月食的形成 激光准直
小孔成像
（1）像的形状与孔的形状无关，由光源的形状决定。如：树荫的地面上有圆形的光斑，这些光斑是太阳通过小孔成的像。
（2）像的性质：倒立的实像，可以成放大、等大、缩小的像（与物距和像距的大小有关）
物距和像距的关系 像的大小
物距=像距 等大
物距＜像距（相当于光屏往后移） 放大
物距＞像距（相当于光屏往前移） 缩小
4、光速：真空＞空气＞液体＞固体；光年：光在一年时间里传播的距离。
三、光的反射
1、定义：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
2、现象：湖中“倒影”、平面镜成像、我们能看到不发光的物体等。
3、反射光路图
一点 入射点 O
三线 入射光线
法线
反射光线
两角 入射角
反射角
4、探究“光的反射定律”实验
（1）平面镜 M 放在水平桌面上，硬纸板竖直地立在平面镜上。
（2）让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，用红色笔描出入射光和反射光的径迹。
（3）改变光束的入射方向，重做两次。
（4）将F板绕ON前后转动，在F板上看不到反射光线。说明 。
（5）取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，表中数据说明 。
*实验解读
①硬纸板的作用:a、显示光路b、 。
②在E、F共面的情况下，F板上看不到反射光线，原因可能是纸板与平面镜不垂直。
③实验时为了显示光路，让光贴着纸板入射是利用了漫反射。
④同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了漫反射。
⑤若想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，具体的操作是：将F板绕ON前后转动，观察是否能在F板上看到反射光线。
⑥将F板绕ON前后转动，在F板上看不到反射光线，是为了证明 。
⑦多测几组入射角和反射角数据的目的是寻找普遍规律。
⑧为了得到反射角与入射角关系的普遍规律，正确的做法是改变入射角度，多次实验。
⑨若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中OA的方向射出，说明光路具有可逆性。
5、光的反射定律： ①入射光线、反射光线、法线在同一平面内；
②反射光线和入射光线分居法线的两侧；
③反射角等于入射角。
6、镜面反射和漫反射
（1）眼睛能从不同的方向看到不发光的物体，是因为发生了漫反射。
（2）路边建筑物的玻璃幕墙造成光污染,这是由于光的镜面反射引起的。
（3）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
7、凸面镜和凹面镜
凸面镜 凹面镜
对光的作用 发散 会聚
图示
应用 汽车反光镜 太阳灶
四、平面镜成像
1、探究“平面镜成像规律”实验
（1）将一块玻璃板竖直放在白纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
（2）选取两支 的蜡烛，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面。
（3）将 的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到跟点燃蜡烛的像完全重合为止。这个位置就是像的位置。
（4）移动点燃的蜡烛到另一个位置，重做上面的实验。
（5）将蜡烛和像的位置连起来，用刻度尺测出它们到玻璃板的距离，记录在表中。
（6）分析与论证：
蜡烛所成像的位置和蜡烛的位置有什么关系？像与物体到平面镜的距离相等
它们的大小有什么关系？像与物体的大小相等
*实验解读
①本实验最好在较暗的环境中进行，目的是为了使像更清晰。
②为什么用玻璃板代替平面镜？便于寻找并确定像的位置。
③本实验应该选择较薄的玻璃板，因为厚玻璃板可能形成两个像。
④透过玻璃板观察到的像比较模糊，原因可能是玻璃板太厚。
⑤取两支大小相同的蜡烛，目的是便于比较像与物的大小。
⑥观察不到蜡烛A的像或蜡烛B无法与像重合，原因是玻璃板没有竖直放置。
⑦移去后面的蜡烛B，并在该位置放光屏(白纸)，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。
⑧蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等。
⑨多次改变蜡烛的位置进行实验，目的是为了得到普遍规律。
2、平面镜成像的特点
（1）像与物体的大小相等
（2） 。
（3）像与物的连线和平面镜垂直
（4）正立等大的虚像（注意：像与物左右相反）
（5）像与物关于平面镜对称
■考点三　光的折射
一、光的折射
1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
2、现象：筷子“折断”、河水变浅、海市蜃楼、彩虹等。
3、折射光路图
光从空气进入水中（玻璃） 光从水（玻璃）进入空气
图示
特征 折射光线偏向法线 折射角小于入射角 折射光线远离法线 折射角大于入射角
联系 光的可逆性
4、折射现象的解释：如岸上看到水中的鱼是虚像，位置比实际高一些。
二、光的色散
1、太阳光照射到三棱镜上，另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色光带，从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是 现象。
2、我们把不能再分解的光叫做 ，如：红光、绿光、蓝光等；由单色光混合而成的光叫做复色光，如白光（太阳光）。
三、物体的颜色
1、透明物体的颜色由它透过的光决定。如红玻璃能透过红光，吸收了其他的光。
2、不透明物体的颜色由它反射的光决定的。如红色的衣服反射红光，吸收其他的光。
例如，呈红色的物体是因为它 ，而其他颜色的光几乎都被吸收了。当只用一束绿光（或其他非红色的光）照射呈现红色的物体时，物体便会呈现黑色。
3、白色物体反射所有光，黑色物体吸收所有光。
4、光的三原色：红、绿、蓝。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。
不可见光的应用
1、红外线
（1）在光的色散实验中，如果将温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数会上升，说明红外线具有热效应。
（2）太阳的热主要是以红外线的形式传送到地球上的。
（3）遥控器发出的“光”是红外线。其他应用：红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪 、响尾蛇捕食、红外制导导弹。
2、紫外线
（1）验钞机发出的“光”是紫外线，能使荧光物质发光，从而使我们看到它。
（2）紫外线能杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。
（3）照射适量的紫外线，有助于人体健康，但过量的紫外线，会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。
四、透镜
1、凸透镜和凹透镜
特点 图示 对光的作用 图示
凸透镜 中间厚 边缘薄 会聚作用
凹透镜 中间薄 边缘厚 发散作用
2、探究“凸透镜成像规律”实验
（1）测量凸透镜焦距的方法
方法 平行光折射后过焦点 成等大的像时，u=v=2f
图示 光屏上成等大的像或清晰的像
焦距 10cm 15cm
（2）调节蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是为了使像在光屏中央。
（3）实验结论（重难点）
物距u 像距v 像的特点 应用
u>2f f＜v＜2f 倒立缩小的实像 照相机
u＝2f v=2f 倒立等大的实像 测焦距
fu＝f 不成像
u重要规律 成实像时：物近像远像变大，物远像近像变小
（4）拓展
①用不透明的纸挡住凸透镜上半部分，则光屏上所成的像仍然完整，只是亮度减弱。
②物体越靠近焦点，像越大。
③燃烧的蜡烛逐渐变短，像在光屏上的位置越来越高。
■考点一　声音及其特性
◇典例1：（2024七下·滨江期末）科学需要以观察和实验为基础，下面有关教材中的实验活动说法不正确的是（　　）
A．图甲，通过乒乓球的弹开可知声音的产生原因
B．图乙，气体被抽出的过程中声音由强变弱，可得出声音的传播需要介质
C．图丙，说明钢尺振动的频率越高，音调越高
D．图丁，戴上防噪声耳罩，可以在声源处减弱噪声
◆变式训练
1．（2024七下·上城会考）声音传播的速度和温度有关，下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30
声音速度/（m/s） 318 324 330 336 342 348
（1）由表格数据可以得到一个简单的规律，气温每上升10℃，声音速度会　 　。
（2）当原声与回声之间的时间间隔至少0.1秒时，人能辨别开原声和回声。0℃时，人离回音壁至少多远能听到回音 请写出计算过程。
■考点二　光的直线传播和光的反射
◇典例2：（2024七上·杭州月考）在晴朗的中午，小乐观察到树荫下出现圆形的光斑，如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．光斑的形状与树叶间隙形状相同
B．到了下午，光斑将移向西侧
C．光斑是太阳缩小的虚像
D．此现象是光的直线传播形成的
◆变式训练
1．（2024七下·镇海区期末）在观察小孔成像特点时，小科发现：光屏到小孔的距离越远，所成的像越大
①用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上，如图甲所示。
②将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板（光屏）依次置于光具座的A、B、C位置，使发光二极管“F”对准小孔
请你回答下列问题：
（1）给二极管通电，随即在光屏上呈现出“F”的像，其成的像与小孔的形状 　 　（选填“有关”或“无关”）；
（2）小孔成的像能被光屏承接所以其像是 　 　（选填“实像”或“虚像”）；
（3）保持“F”字样纸板，小孔位置不变，只改变光屏到小孔的距离（像距），记录数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4
像距v/cm 12.0 16.0 20.0 24.0
像高h/cm 3.0 4.0 5.0 6.0
根据表中的数据，请你用一个数学表达式来表示h与v的关系 　 　；
（4）于是小科得出结论：小孔成像时，同一物体像的大小与像距成正比，你认为这一结论需要补充的条件是 　 　。
■考点三　光的折射
◇典例3：（2024七下·滨江期末）如图甲所示是人眼的成像原理图。小滨对人眼既能看清远处，又能看清近处的原因进行了研究。他通过查阅资料得知：人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的。于是他猜测人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会变化。为验证猜想，小滨进行了以下实验：
（1）为使像成在光屏中央，需要进行的操作是 　 　。实验时，如图乙所示光屏上成清晰的像，若此时将“F”光源和光屏互换位置　 　。
（2）为模拟人眼成像的特点，保持步骤（1）中光屏和凸透镜的位置不变，　 　（填写操作步骤），再调节“F”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像
（3）实验数据如表所示：物体高度H＝5.0cm。
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm
1 15.0 8.0 17.1 4.4
2 15.0 10.0 30.0 2.5
3 15.0 12.0 60.0 1.3
根据表中数据，请说明：人眼看远近不同的物体时，晶状体的焦距会如何变化？　 　。
◆变式训练
1．（2024七下·武义期末）在学习“凸透镜成像的规律”后，某校项目化小组的同学开展“自制校标logo投影灯”的项目化学习活动，活动包括投影灯设计、制作和评价三个环节。
【投影原理】凸透镜成像规律。投影灯结构包括光源、透明图标、镜头。通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在屏幕上。
【实验材料】开关、电池、电池盒、电线若干、小灯泡、透明校标logo、凸透镜（焦距）、固定材料、热熔胶（用于粘合）、鞋盒、剪刀等。（每一组材料都相同）
【评价量表】
投影灯评价量表（部分）
评价指标 达标 待改进
指标一 结构 结构完整 结构不完整
指标二 像的大小 像的大小可调 像的大小无法调节
指标三 像的清晰度 像的清晰度可调 像的清晰度无法调节
【设计制作】
（1）投影灯的原理是凸透镜成像，为了能在光屏上得到清晰、放大的像，应将透明校标logo放在距离凸透镜大于10厘米至小于　 　厘米处；
（2）为了在地面上观察到正立的校标logo，投影灯内校标应　 　（填“正立”或“倒立”）放置；
（3）【评价优化】某小组的设计作品如图甲所示。老师观看后说：此作品在指标二评价结果为“待改进”。请你根据图甲和评价量表，对老师的评价作出解释，并提出相应的解决对策（可结合图甲）。解释：　 　；解决对策：　 　。
1．（2022·宁波）某物理兴趣小组的同学设计了如右图所示的实验装置，当用力挤压装满水的玻璃瓶，会看到细玻璃管内的水面明显上升。这是利用细玻璃管内水面的变化来放大玻璃瓶的微小形变，下列实验中也用到这种放大思想的是 (　　)
A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小
B．将发声的音叉靠近乒乓球，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动
C．让不同的纸锥从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢情况
D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况
2．（2021·嘉兴）事物总是在变与不变中相统一。下列有关说法错误的是（　　）
A．气压改变时，空气的密度一定不变
B．温度改变时，玻璃的导电性会发生变化
C．位置改变时，物体的质量一定不变
D．介质改变时，声的传播速度会发生变化
3．（2023·金华）某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射，造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是（　　）
A．林中光束 B．拱桥倒影 C．水中铅笔 D．人手影子
4．（2022·宁波）如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直下列描述错误的是（　　）
A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的
C．一天内，正午的杆影最短
D．该模型依据杆影的方位计时
（4题图） （5题图）
5．（2022·绍兴）如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A．墙上所成的烛焰像是虚像
B．手和透镜的影子是光的反射形成的
C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
6．（2023·衢州）小科选取了“”光源、带小孔的纸板、光屏等材料，按如图顺序依次固定在光具座上，通过左右移动光源和光屏，开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是（）
B． C． D．
7．（2023·杭州）陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是 （　　）
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
8．（2023·温州）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（如图甲）。若蜡烛的像位置如图乙所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
9．（2022·台州）光从空气斜射到水面时发生了反射和折射，光路如图，其中表示折射光线的是（ ）
A．AO B．OB C．OC D．ON
（9题图） （10题图）
10．（2023·湖州）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的　 　像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图2所示，他应配戴　 　透镜来矫正近视。
11．（2023·宁波）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内，如图所示，烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像
（1）这个像是实像还是虚像？答案是：　 　。
（2）小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从　 　（填“烛焰”或“此像”）发出，通过凸透镜后进入人眼。
12．（2022·湖州）三棱镜是一种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小越用红光以一定角度射到三棱镜上，光路图如图1所示。改变入射角度，光路图如图2、图3所示。
（1）经过两次折射后，红光均向三棱镜的　 　（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗？小越选用其他不同的单色光重复上述实验，发现了同样的规律。
（2）了解了小越的探究后，老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小越经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有　 　作用的原因。
（3）利用三棱镜还可以进行的探究实验是　 　。
13．（2021·嘉兴）某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探充像距与物距关系时的实验步骤如下：
①在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸中间位置，记下玻璃板的位置：
②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，用笔记下两支蜡烛的位置：
③移动点燃的蜡烛到另一个位置，重复上述实验：
④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置，用刻度尺测量出每次的物距和像距，记录数据如表。
次数 物距/cm 像距/cm
1 5.0 5.0
2 8.0 8.0
3 12.0 12.0
（1）等效替代法是指在研究中，因实验本身的限制，要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在　 　。
（2）分析表格中的数据，可得出的结论是　 　。
（3）实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗 并说出你的理由。　 　。
14．（2022·宁波）如图甲所示，在小宁与平面镜之间有一只杯子，为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同 根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识，我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图，请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求：先根据平面镜成像规律画出AB，再用图乙的方法画出A'B')
1．（2025九下·东阳模拟）12月9日，“天宫课堂”第一课开讲。“神舟十三号”乘组在轨介绍展示了中国空间站工作生活场景，演示了系列科学实验，下列说法错误的是（）
A．宇航员经常进行体育锻炼，可以防止肌肉萎缩
B．透过水球看到王亚平的像，是光的折射现象
C．能够与地面课堂实时交流，是利用超声波进行通信
D．宇航员推墙壁使自己后退，是因为力的作用是相互的
2．（2024·宁波模拟）2022年9月12日超强台风“梅花”带来了强降水。关于“梅花”台风下列说法正确的是（　　）
A． 人可以听到台风到来前的次声波
B．台风引发的暴雨会导致山体滑坡，山体下滑时机械能不变
C．台风会掀翻屋顶，说明流体中流速大的位置压强大
D．台风具有较大的机械能，能够做的功多，破坏力大
3．（2024·上虞模拟）在学习新知识时，我们通常会借助一定的科学方法。如图某同学将小球按A→F 的逆时针方向转动，观察被光照亮部分形状来学习月相变化。以下四图中与上述实验中采用的科学方法相同的是（）
A．如图甲，学习声音的传播形式时，观察水波的传播方式
B．如图乙，研究平面镜成像规律实验中，在镜子前后放两根相同的蜡烛
C．如图丙，学习地壳运动时，将两本书对放在一起相互运动
D．如图丁，学习茎对物质的运输时，将枝条插入红墨水中来显示水在茎中的运输
4．（2024·杭州模拟）下列探究影响声音响度的因素的实验中可行的是（　　）
A．用大小不同的力拨动同一根弦
B．敲击鼓皮绷紧程度不同的鼓
C．抽出钟罩内的空气弦
D．用同样的力敲击液面高低不同的水瓶
5．（2024·瑞安模拟）如图所示为温州市某校园内杆影(虚线表示)的日变化趋势图，其中代表早晨杆影的是 (　　)
A．① B．② C．③ D．④
6．（2024·浙江模拟）杭州洲际酒店(InterContinentalHangzhou)坐落于杭州钱江新城中央商务区，临靠潮水闻名天下的钱塘江，此图为雨后的摄影作品，下列说法错误的是（　　）
A．小科看到酒店在水中的倒影，是因为光从水中射入空气，再进入小科的眼睛
7．（2024·滨江模拟）小滨和小江决定用如图所示的器材做光学实验。小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个清晰的像。以下说法错误的是
A．两次实验成像的原理都是光的折射
B．两次实验在薄膜上成的像都是倒立的
C．两次实验在薄膜上成的像都是实像
D．小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，此时薄膜上的像变大
8．（2024·龙湾模拟）下列是一些常见的光学实验，其中实验设计与实验目的不相符的是（　　）
甲 乙 丙 丁
A．图甲：改变小孔形状，是为了研究像的形状与小孔的形状是否有关
B．图乙：用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置
C．图丙：抬起木板的B端使杯子倾斜，可研究折射角随入射角变化规律
D．图丁：用平行光正对凸透镜照射，移动光屏，是为了测量凸透镜的焦距
9．（2024·鄞州模拟） 如图所示，M是竖直放置的平面镜，镜子的长度为L，镜子下端离地面的距离是可以调节的。甲、乙两人站在镜前，甲的身高为 乙的身高为 且假设两个人的眼睛都在头的顶部。已知甲与乙之间、甲与镜子之间的距离相等，且两个人略为错开，使甲能看到乙在平面镜中的像。为了使甲能够看到镜子中乙的全身像，镜子长度L 的最小值为 (　　)
A．0.3m B．0.5m C．0.6m D．1m
10．（2024·绍兴模拟）有一个三棱柱的玻璃砖，横截面如图所示。当平行光线垂直于斜边射入，通过该玻璃砖折射和反射后，哪些界面会有光线垂直射出 (　　)
A．只有b B．只有c C．a 和c D．b和c
（10题图） （11题图）
11．（2024·杭州模拟）如图，两束平行白光A、B照射到透明玻璃球后，在玻璃球与空气界面处发生一次或两次全反射后射在水平的白色桌面上，形成 MN 和 PQ 两条彩色光带。以下说法正确的是 (　　)
A．光束A、B在玻璃球内均发生一次全反射；M、N、P、Q点的颜色分别为紫、红、紫、红
B．光束A、B在玻璃球内均发生两次全反射；M、N、P、Q点的颜色分别为紫、红、紫、红
C．光束A 在玻璃球内发生两次全反射，光束 B 为一次；M、N、P、Q点的颜色分别为红、紫、紫、红
D．光束A 在玻璃球内发生一次全反射，光束 B 为两次；M、N、P、Q点的颜色分别为紫、红、红、紫
12．（2024·宁波一模）如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是（　　）
A．图甲中应选用光滑的硬纸板
B．图甲中∠EOM是入射角
C．图乙中反射光不存在
D．图丙、甲中现象说明光路是可逆的
13．（2024·鄞州模拟）某同学用自制的水凸透镜完成凸透镜成像的实验。某次实验中在光屏上得到清晰倒立、缩小的像(如图所示)，下列说法正确的是 (　　)
A．此时凸透镜的焦距大于15cm
B．将蜡烛远离凸透镜，应使光屏远离凸透镜才能再次得到清晰的像
C．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，说明透镜越凸，焦距越小
D．继续向水凸透镜内注水，发现将光屏向透镜方向移动，又能得到清晰的像，这可以解释远视眼形成原因
14．（2024·浙江模拟）某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是（　　）
A．投影盒使用的材料应当透光
B．投影成像主要利用的是光的反射
C．人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的
D．人眼观察到的是投影盒所成的实像
15．（2024·温州模拟）为了探究凸透镜成像的规律，小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验，则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是（　　）
A． B．
C． D．
16．（2023·江山模拟）小明发现电吉他的发音是通过电磁拾音装置连接扬声器而实现的。拾音器的基本结构如图1所示，由铜线绕成线圈，金属吉他弦被磁化成一个磁体，拨动吉他弦的时候就相当于铜线圈在切割弦的磁场，从而产生感应电流，电流越大声音越响。小明想探究吉他的响度与什么有关。用电流检测仪器测得某一次拨弦的电流情况，如图2所示。小明得出吉他的响度与弦的振动的幅度有关，越用力拨弦（使弦拉伸幅度变大，振动变快），声音越响的结论。
（1） 小刚同学觉得小明同学的实验结论不够科学，你觉得实验存在哪些问题　 　。
（2）观察图2可知电流方向在不断变化，引起电流方向变化的原因是　 　。
（3）若选用　 　材质的金属弦（填“铜质弦”或“铁质弦”），无论如何拨动金属弦，扬声器都不能发音。
17．（2024·浙江模拟）无人机现在广泛应用于航拍、农业等领域。某款无人机整机质量为2kg，在普通飞行模式下的噪音为60分贝左右。
（1）“在普通飞行模式下的噪音为 60分贝左右”描述的是声音的　 　(选填“音调”“响度”或“音色”)。
（2）无人机在加速上升的过程中，它的机械能将　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）某次飞行任务中，该无人机由地面飞至距地面高30m的空中进行拍摄，在这个过程中无人机克服重力做功　 　J。
18．（2023·宁波模拟）有一款个性化智能镜子，能识别“主人”的声音或面部图像而启动智能模块，主人就可以使用该平面镜了。
（1）该智能镜子是通过　 　（选填“音调”、“响度”或“音色”）来辨别声音是否由“主人”发出的。
（2）人脸识别的主要部件是：平面镜中内嵌一块带摄像头的显示屏、检测用户是否靠近镜子的传感器和智能模块等。人脸通过摄像头可成像在感光组件上，其原理如图所示，则该像的特点是　 　。
（3）当“主人”靠近镜子时，传感器开关S1闭合，内部灯泡L工作。图像识别系统被唤醒后S2闭合，智能模块启动。下列电路设计符合该智能镜子要求的是　 　。
19．（2023·慈溪模拟）智能手机具有独立的操作系统和运行空间，可以由 用户自行安装软件、导航等程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络的接入。
（1）智能手机可以自动识别用户的声音，这主要是利用声音的　 　。
（2）如图是一个商品条形码，用手机扫描时是主要是通过　 　(选填“白色”或“黑色”)部分获取商品信息的，它反射光的能力较强。
20．（宁波自主招生）在光学中折射率是这样定义的：让光线从真空(或空气)射入某介质发生折射，如果入射角是i，折射角是r，则该介质的折射率为 图甲为某光线通过等边三角形三棱镜的光路图， 则该三棱镜的折射率为　 　。图乙为某光线通过相同材料的平行玻璃砖的光路图，玻璃砖的厚度为d，某光线斜射到玻璃砖的上表面时，( 光线从玻璃砖的下表面射出，则出射光线与入射光线的间距x为　 　。
21．（2024·浙江模拟）如图所示，物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距 f 为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸(纸、镜平行)，测出透镜与白纸间距s/ cm与对应的白纸被烤焦的时间 t/ min，绘出图线乙，则可判断该透镜的焦距f为　 　。将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，(如图丙)做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v。物像间距L(u+v)，绘出图线丁(以f为长度单位)，由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足：L　 　(用f表示)。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率 结合丙、丁两图，可知当物距 时， =　 　。
22．（2024·瑞安模拟）如图所示，小科同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小：当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，则此时水透镜的焦距为　 　 cm。
（2）小科移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　 　 (“照相机”/“投影仪”)。
（3）在图丙所示实验场景下，小科把自己的近视眼镜给水透镜“戴上”后，像变得模糊了。下列操作能使烛焰的像再次变得清晰的是____。
A．从水凸透镜中抽出适量的水 B．往水凸透镜中注入适量的水 C．将光屏往透镜方向移动
（4）为了探究生活中的透镜成像现象，小科把一个装水的透明玻璃杯放在漫画前，惊奇地发现透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了，还搞头奔向猫(如图丁)小科透过水杯看到的是老鼠的　 　(“实”/“虚”)像。
23．（2024·浙江模拟）探究光折射时折射角与入射角的关系。如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小，改变光束射向O点的角度，多次实验，数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4
入射角 10° 20° 30° 40°
折射角 15° 30° 48° 73°
（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角　 　入射角。
（2）做完第4次实验后，小宁又使一束光从乙介质中以48°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为30°，这说明在折射现象中，　 　。
24．（2024·东阳模拟）如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
（1）A、B两根蜡烛的大小和形状相同，这样做的目的是　 　；
（2）小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后，让蜡烛以的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动，像相对于蜡烛的速度是　 　；
（3）实验中，若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像，如图乙所示，其中距离观察者较近的像较　 　（选填“亮”或“暗”）；
（4）丙图为猫咪照镜子的情境，若猫的头部位置保持不变，把镜子沿中间截成两半，将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离，则左、右两半面镜子____。
A．各成半个像，合起来成一个完整的像
B．左半边镜子成完整像，右半边不成像
C．都成完整的像，但两个像在不同位置
D．都成完整的像，且两个像在同一位置
25．（2024·宁波模拟）小雷对凸透镜焦距与制成凸透镜的材料种类、凸透镜凸起程度的关系进行了探究实验：
次数 1 2 3
材料 玻璃 玻璃 水晶
凸起程度 较小 较大 较大
焦距/ cm 　 8.0 4.0
（1）他第一次测量焦距的实验如图甲所示。则测得的焦距为　 　 cm。
（2）由1、2次的实验可得出的结论是　 　。
（3）小雷回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示)，受此启示，于是他分别用红光和蓝光来进行图甲的实验，结论是：对同一凸透镜，　 　光入射时焦距小些。
26．（2024·杭州模拟）学校logo是校园文化最直接的体现。学校文化墙上需要一个直径为1米，图文均正立的logo，要求可以根据不同的活动需求，更换logo底片，现向同学征集投影方案，小正利用logo底片（直径2厘米）、纸板、打孔器和手电筒自制了“logo投影装置”，示意图如图甲：
（1）第一次调试发现logo投影太小，在不增加器材的情况下，想要进一步放大logo，可以对带小孔的支架作何调整？　 　。
（2）小正进行了2.0版本的设计（如图乙），就是用凸透镜代替小孔，在调试位置的过程中为保证logo投影大小还能达到1米，应在　 　（选填“A”“B”或“C”）位置固定凸透镜。
（3）小正在使用2.0版本的装置，想要让像成在白墙的中央，且在白墙上要看到正立的logo，则在安装投影装置时，需要注意什么？　 　。
27．（2024·拱墅二模） 小乐在做“探究凸透镜成像规律”实验时，将测得的物距(u)、像距(v)、计算得到的物距+像距(u+v)、成像情况记录在表中。
实验序号 物距 (u) /cm 像距 (v) /cm 物距+像距(u+v) /cm| 像与物大小比较 像的虚实
1 60.0 12.0 72.0 缩小 实像
2 50.0 12.5 62.5 缩小 实像
3 40.0 13.3 53.3 缩小 实像
4 30.0 15.0 45.0 缩小 实像
5 18.0 22.5 405 放大 实像
6 16.0 26.7 42.7 放大 实像
7 14.0 35.0 49.0 放大 实像
8 12.0 60.0 72.0 放大 实像
（1）根据实验序号1~8的数据，可得出的初步结论是：凸透镜成实像时，v随u的减小而　 　。
（2）根据实验序号　 　的数据，分析比较u和v的大小关系与成像情况，得出的初步结论是：凸透镜成缩小实像时，u>v；通过其他数据的分析，亦可得出“凸透镜成放大实像时，u（3）根据实验序号 1~8的数据，分析比较u+v 随u变化的情况，推测凸透镜成实像时，u+v存在最小值， 当u在　 　(选填“16.0~18.0cm”或“18.0~30.0cm”)范围内可找到这个最小值。
（4）某次实验时，将蜡烛放在图示 P 点位置，光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分，再将上部剩余部分向下移动，直到下沿在 O 点位置，此时光屏上仍有清晰像，此像的位置在原来成像位置的　 　(选填“上方” “下方”或“原处”)。
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