【精品解析】广西河池市环江县2025-2026学年八年级上学期期中测试物理试题

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【精品解析】广西河池市环江县2025-2026学年八年级上学期期中测试物理试题

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广西河池市环江县2025-2026学年八年级上学期期中测试物理试题
一、单项选择题(共10题,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。)
1.如图,是小明手握茶杯的照片。根据图中信息估测,该茶杯的高度约为(  )
A.10mm B.10cm C.10dm D.10m
2.采用如图所示的甲、乙两把刻度尺测量同一物块的长度,下列说法正确的是(  )
A.采用甲刻度尺读数更精确些
B.乙刻度尺的分度值是0.1mm
C.采用乙刻度尺,物块长度应记录为2.80cm
D.甲刻度尺必须让零刻度线对齐物块的一端
3.每周一举行的升旗仪式,是爱国主义教育和集体主义教育的庄严活动。升旗仪式时,演奏国歌的时间大约为(  )
A.10min B.5min C.50s D.10s
4.图甲、乙中间的两个圆一样大吗?小芳:图甲的圆大。小明:图乙的圆大。小芳和小明的行为属于科学探究中的哪一步骤(  )
A.提出问题 B.猜想与假设 C.获取信息 D.分析与论证
5.如图所示,将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,观察到乒乓球被音叉多次弹开;声音消失,乒乓球便不会被弹开而停止运动,此实验表明声音(  )
A.是由物体振动产生的 B.可以通过固体传播
C.借助于固体才能传播 D.是以波的形式传播的
6.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。诗人能分辨出蝉叫声与鸟鸣声,是根据声音的(  )
A.响度 B.振幅 C.音调 D.音色
7.如图所示是一款超声导盲手杖,它可以通过发射超声波并接收反射波,探测周围5m内障碍物的情况,方便出行。下列说法正确的是(  )
A.该超声导盲手杖的定位原理与声呐测距的原理相同
B.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
C.该导盲杖利用了声音可以传递能量
D.超声波的频率低于20Hz
8.五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成,下列属于天然光源的是(  )
A.明月 B.点燃的蜡烛 C.发光的电灯 D.太阳
9.如图所示,将激光笔沿入射点旋转一定角度可以照射到墙壁上的A点,关于这个现象,下列相关说法正确的是(  )
A.墙壁发生漫反射时不符合光的反射定律
B.把平面镜竖直向下移动,经平面镜反射后可以照射到A点
C.入射光沿顺时针方向旋转时,经平面镜反射后可以照射到A点
D.入射光沿逆时针方向旋转时,经平面镜反射的反射角减小
10.在科技馆的光学展区,同学们体验了不同实验。小华观察了以下现象,其中由于光的折射形成的是(  )
A.激光通过充满烟雾的透明盒子,显示出笔直的光路
B.将厚玻璃砖压在书本上,书上的文字位置看起来升高
C.两个平面镜成90度角放置,观察到三个相同的像
D.小华站在哈哈镜前,他看到了“不一样”的自己
二、多项选择题(共2题,共8分。在给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.关于长度的测量,下列说法中正确的是(  )
A.多次测量求平均值可以减小因测量工具不精确而产生的误差
B.两次测量值之间的差异叫做误差
C.用没有弹性的棉线在圆柱体上绕一圈,拉直后量出棉线的长度即是圆柱体的周长
D.测量长度时,也可以使用零刻度线磨损的尺子
12.关于光现象,下列说法正确的是(  )
A.晴朗的夜晚能看见月亮,它是光源
B.光的传播不需要介质,光在空气中传播速度约为 3.0×108m/s
C.漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
D.光线的引入用到了理想模型法,它表示光的传播路径和方向
三、填空题(每空1分,共24分)将答案写在答题卡上,不要求写出计算过程。
13.我国是四大文明古国,计量发展历史悠久。古代早期是以人体的某一部分或其它的天然物作为计量标准和工具,如“布手知尺”、“迈步定亩”、“掬手为升”、“滴水计时”等等。其中,“布手知尺”是测量   ,“滴水计时”是测量   。
14.测量是物理实验的重要环节,小超先后用同一刻度尺对物理课本进行五次测量,记录结果是:18.52cm、18.53cm、18.52cm、18.63cm、18.51cm。根据数据分析刻度尺的分度值是   cm,其中错误的数据是   cm;则测量的结果应记作   cm。
15.物理学的研究范围包括各种物理现象,请你判断下列现象属于何种物理现象。
(1)看到鱼戏莲叶中是   现象;
(2)苹果落地是属于   现象。
16.声音是由   产生的,   (选填“需要”、“不需要”)介质传播出去。甲同学把耳朵贴在钢管的一端,乙同学在钢管的另一端敲一下这个管子,如果甲同学听到了两下响声。那么,第二下响声是通过   传过来的。
17.如图所示,为示波器显示的四个声音的波形图。分析可知:   可能是用不同的力敲击同一个音叉发出的两个声音;四个波形图中,音调最低的是   。
18.如题图所示的标志是倡导人们不要大声喧哗,养成良好的文明习惯,“不要大声喧哗”这是要求调整声音的   (填乐音特性),这是在   (选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
19.支付宝用户可以“声音锁”。开支付宝时,主人无论轻声或大声、高音或低音,只要读对APP显示的数字,便可打开支付宝。支付宝的“声音锁”,主要是根据主人的   (两空均选填“音调”、“响度”或“音色”);超声波驱蚊器发出的超声波可以有效驱蚊,而人却听不到它发出的超声波,是因为超声波的   太高。
20.阳光灿烂的日子,在茂密的树林下常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是    (选填“树叶”或“太阳”)的像。这是由于光的   形成的。
21.入射光线与镜面的夹角是25°,则反射角等于   ;我们能从不同角度观赏花,是由于光在花的表面发生了   现象。小芳在湖边看到湖中的柳枝和白云,它们都是   像(“虚”或“实”)。
22.如图,太阳光经过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,这是光的   现象,说明太阳光是   (选填“单色光”或“复色光”);由图知,通过三棱镜时紫光的偏折程度比红光要   (选填“大”或“小”)。
四、作图题(每小题2分,共6分)请在答题卡上作答。
23.按要求完成下列作图;
(1)如图所示,请画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角的度数。
(2)如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致方向。
(3)如图,一小男孩到鞋店买鞋,他在镜子MN前看自己穿着新鞋时的效果;请画出代表新鞋的A点在平面镜中的像A';并画出男孩眼睛B点看到A'的光路图。
五、实验探究题(24题5分,25题6分,26题7分,27题7分,共25分)请在答题卡上作答。
24.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施。如图所示是小雨同学在较暗的环境中做的探究实验。
(1)如图甲所示,小雨用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到钞票上的“100”字样发光。这是因为紫外线能使   发光;
(2)如图乙所示,她用紫外线灯照射一块普通玻璃,调整普通玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光,这表明紫外线能被普通玻璃   ;接着,她把普通玻璃放在紫外线灯和钞票之间,如图丙所示,发现无论怎样移动钞票,都看不到发光的“100”字样,这表明紫外线   (选填“能”或“不能”)穿透普通玻璃;
(3)如图丁所示,小雨把一块石英玻璃替换普通玻璃重复实验,发现“100”字样重新发光。对比丙、丁两个实验是为了探究   ;
(4)紫外线可以消毒杀菌,但过量的紫外线照射会对人体造成伤害。如图所示是一个消毒柜,紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内射出,对柜内的物品进行杀菌消毒。则柜门透明部分的材料应选   (选填“普通”或“石英”)玻璃。
25.如图是小明所做的声学实验,请回答以下问题:
(1)如图甲,抽气机不断向罩外抽气的过程中,罩内手机的铃声会越来越   ,进一步推理得出声音不能在   传播。
(2)如图乙所示,用橡胶小锤敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明   能传声。
(3)如图丙,若保持拨动钢尺的力大小不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢,该实验是为了探究声音的   与频率的关系;若控制钢尺伸出桌边的长度不变,用力再次拨动,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的幅度,该实验是为了探究声音的响度与   的关系;接着用塑料尺替换钢尺,保持伸出桌边的长度、拨动力度相同,听到的两次声音的   不同。
26.小华利用如图的装置进行“探究平面镜成像的特点”实验:
(1)为了便于观察,该实验最好在较   (选填“明亮”或“黑暗”)的环境中进行,用玻璃板代替平面镜的目的是   ;
(2)实验时,为防止产生重影,应选用透明的较   (选填“薄”或“厚”)玻璃板代替平面镜;除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是   ;
(3)需要选用两个相同型号的物体,是为了确定像和物的   关系。
(4)实验中将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像   ,然后将蜡烛B拿走;在蜡烛B的位置上放一张白纸,在白纸上   (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
27.某小组选用图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材完成“探究光的折射规律”实验:
(1)使用可折转的光屏是为了观察折射光线和入射光线是否   ;
(2)如图甲中,光从空气射入水中入射点为O点则入射角是   (选填“∠DOF”或“∠COE”);
(3)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,其中1和1'、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而   ,且折射角   入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角   入射角;
(4)若让光沿2'的反方向射入,会发现折射光与光线   (选填1、2、3或4)的位置重合,这是因为光折射时,光路是   。
六、综合应用题(28题7分,共7分)解答时能列出合理的式子、计算结果正确、结果带有单位的可给满分。请将解答过程写在答题卡上。
28.声呐能够向水中发射声波,反射回来的声波被声呐吸收,根据声信号的往返时间可以确定目标的距离,利用声呐还可以对海域进行海底形状的绘制。已知海水中声速为1500m/s。求:
(1)一艘科考船行驶在某位置时,向海底发出声波信号,并测得从发出信号至接收到信号用了0.8s,则该位置距海底的深度是多少?
(2)我们看到的大海是蓝色的,其实当水深0~20m时,海水呈现浅蓝色或者蓝绿色;当水深20m~200m时,海水呈现深蓝色,这是因为阳光的穿透能力减弱,只有蓝光可以达到;当达到200m以下时近乎黑色,这是因为阳光无法达到这个深度。根据我们学过的光学知识和声学知识简单的解释,在水中光速远大于声速,为什么海底潜艇使用超声波而不使用激光?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】 通常情况下,一个正常成人手掌的宽度在 10cm 左右。从照片中可以看出,茶杯的高度与手的宽度接近,所以该茶杯的高度约为10cm。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】根据生活经验和对长度单位的认识进行分析。
2.【答案】C
【知识点】刻度尺的使用
【解析】【解答】AB.甲刻度尺1cm间有2个小格,一格代表0.5cm,分度值0.5cm;乙刻度尺1cm间分10 小格,一格代表0.1cm,分度值更小,测量精度更高,故A、B错误。
C.乙刻度尺测量时,物块左端对齐零刻度,右端对齐2.80cm,读数需估读到分度值下一位,物体长度记录为2.80cm,故C正确。
D.测量长度无需强制对齐零刻度线,只需将物体一端对准任意刻度线,用末端刻度减去起始刻度就能算出长度;甲刻度尺未对齐零刻度也能完成测量,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)刻度尺分度值越小,测量精细度越高,实验测量结果越准确;
(2)判断分度值方法:观察1cm内划分的小格数量,1cm除以小格数即为单格代表的长度;
(3)长度测量不要求物体对准零刻度,物体一端对齐任意刻度线均可正常测量;
(4)刻度尺读数规范:看清量程与分度值,从零刻度起测时,末端刻度直接等于物体长度,读数必须估读一位。
3.【答案】C
【知识点】时间的估测
【解析】【解答】 演奏中华人民共和国国歌的时间大约为50s;故ABD错误;C符合题意。
故选:C。
【分析】演奏国歌的时间大约为50s。
4.【答案】B
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】 科学探究的主要环节有:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证解释、评估、交流与合作。小芳和小明分别提出了自己对图甲和图乙中圆大小的看法,这是在没有进行测量或验证的情况下做出的判断,属于猜想与假设的环节。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】 科学探究的主要环节有:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证解释、评估、交流与合作。
5.【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】音叉发声时振幅很小,用肉眼根本看不出来。将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,乒乓球被音叉多次弹开,借助乒乓球的跳动可以间接感知音叉的振动,此现象表明声音是由物体振动产生的,故A符合题意,故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】声音由物体振动产生,根据声音产生条件的探究实验分析判断。
6.【答案】D
【知识点】音色
【解析】【解答】 诗人能分辨出蝉叫声与鸟鸣声,是根据声音的音色,因为音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【分析】音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
7.【答案】A
【知识点】超声波与次声波;声与信息传递
【解析】【解答】 A、该导盲手杖是利用回声定位来探测前方障碍物的,与声呐测距原理相同,故A符合题意;
B、地震、海啸等自然灾害来临前,一般会发出次声波,故B不符合题意;
C、使用该导盲杖,使盲人可以辨别障碍物的方位、距离、大小、形状等信息,说明了声音可以传递信息,故C不符合题意;
D、振动频率高于20000Hz的声波是超声波,低于20Hz的声波叫做次声波,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)声波在传播的过程中遇到障碍物会反射回来,通常称为回声,会传递信息;其应用:回声定位、声呐测距、探测鱼群和探测海底的深度等。
(2)地震、海啸等自然灾害来临时,会伴随着发出次声波。
(3)声音可以传递能量,也可以传递信息。
(4)人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,频率超出该范围的声,人耳无法感知;我们把高于20000Hz的声波叫超声波,把低于20Hz的声波叫做次声波。
8.【答案】D
【知识点】光与光源
【解析】【解答】A、月亮本身无法自行发光,我们肉眼看到的月光是它反射的太阳光,因此月亮不属于光源,故A不符合题意。
B、点燃的蜡烛依靠人为点燃才能够发光,属于人造光源,故B不符合题意。
C、通电发光的电灯需要接通电源才能发光,属于人造光源,故C不符合题意。
D、天然光源泛指大自然中天然存在、可以自主发光的物体,依靠自然自身能量发光,像太阳、萤火虫、喷发的火山都属于天然光源,故D符合题意。
故选:D。
【分析】物理学中将能够自行发光的物体定义为光源。光源分为两类,一类是天然光源,由自然界自然形成、无需人为干预便可发光;另一类为人造光源,需要借助人类操作、供电、点燃等方式才能发光。
9.【答案】C
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】 A、墙壁发生漫反射时遵守光的反射定律,故A错误。
B、把平面镜竖直向下移动,入射点右移,反射光线平行右移,经平面镜反射后不能照射到A点,故B错误;
C、入射光沿顺时针方向旋转时,入射光线靠近法线,入射角减小,因反射角等于入射角,经平面镜反射的反射角减小,经平面镜反射后能照射到A点,故C正确;
D、图中入射光沿逆时针方向旋转时,入射光线远离法线,入射角增大,因反射角等于入射角,经平面镜反射的反射角增大,故D错误。
故选:C。
【分析】 光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角;
漫反射遵守反射定律。
10.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.在充满烟雾的透明盒内投射激光,能看到笔直光路,该现象原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,不满足题干要求,故A不符合题意。
B.厚玻璃砖压在书页上,纸面文字视觉上向上偏移;文字反射的光线先进入玻璃,再斜射入空气,传播路径发生偏折,属于光的折射现象,故B符合题意。
C.两块平面镜垂直摆放时能观察到三个像,属于平面镜成像,依靠光的反射形成,故C不符合题意。
D.哈哈镜为曲面反射镜,依靠光的反射规律成像,镜面曲面改变成像形态,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)光沿直线传播:仅在同种、均匀介质中光沿直线前进,典型实例有激光光路、小孔成像、影子形成;
(2)光的反射:光线照射到物体表面折返,平面镜成像、曲面镜成像、水面倒影均属于此类;
(3)光的折射:光斜跨两种不同介质时传播方向发生偏折,透过玻璃看文字、池水变浅、海市蜃楼都由折射造成;
(4)区分三类光学现象,对照各选项原理,筛选属于光的折射的实例。
11.【答案】C,D
【知识点】长度及其测量;误差及其减小方法
【解析】【解答】A.多次测量求取平均值,能够减小读数估读带来的误差,故A错误。
B.误差指测量数值与物体真实数值之间存在的差值,故B错误。
C.采用化曲为直法测量圆柱周长:将无明显弹性的棉线紧贴圆柱绕完整一圈,拉直棉线后测量长度,所得长度等于圆柱周长,测量方法正确,故C正确。
D.若刻度尺零刻度磨损,可选取刻度线上任意清晰刻度作为测量起点,用末端刻度减去起始刻度算出物体长度,尺子依旧可以正常使用,故D正确。
故选:CD。
【分析】(1)多次测量求平均值是减小偶然误差的常用方法,可降低人为估读造成的读数偏差; (2)误差是测量规范操作下客观存在的差值,无法彻底消除,只能通过手段减小,与操作失误造成的错误有本质区别;
(3)化曲为直测量曲线长度,借助棉线贴合曲线转化为直线,以此间接测量圆柱周长;
(4)刻度尺能否正常使用的关键是刻度均匀完好,零刻度磨损不影响测量,只需更换测量起点并修正计算结果。
12.【答案】B,D
【知识点】光与光源;光的传播速度与光年;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A.月亮只能反射光,所以不是光源,故A错误;
B. 光的传播不需要介质,光在空气中传播速度约为 3.0×108m/s ,故B正确;
C.漫反射遵循光的反射定律,故C错误;
D. 光线的引入用到了理想模型法,它表示光的传播路径和方向 ,故D正确。
故选BD。
【分析】1、物理模型法描述的是物体虚拟的性质;如光线的描述;
2、光源:能自身发出光线,如太阳、手电筒、萤火虫。
3、反射分类:漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
13.【答案】长度;时间
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)“布手知尺”中的“尺”指的是刻度尺,所以测量的是长度。
(2)“滴水计时”中的“时”指的是时间,所以测量的是时间。
【分析】对各个成语进行分析,确定它的含义,从中寻找测量的物理量或包含的测量工具即可。
14.【答案】0.1;18.63;18.52
【知识点】刻度尺的使用
【解析】【解答】 测量物体的长度时,读数测量数据估算到分度值的下一位,由题中数据可知,刻度尺的分度值为0.1cm;18.63cm这组数据与其他数据相差较大,是错误数据,应剔除,物体的长度应选用其他四次数据的平均值为被测物体的长度。
g故答案为:0.1;18.63;18.52。
【分析】 测量物体的长度时,读数测量数据估算到分度值的下一位;从5次数据可知,18.63cm与其他四次测量数据差距较大,所以此数据有问题,物体的长度应选用其他四次数据的平均值为被测物体的长度。
15.【答案】(1)光
(2)力
【知识点】生活中的物理现象
【解析】【解答】(1)水中鱼的像是光的折射形成,莲叶的光影是光的反射现象,二者都属于光学相关现象。
(2)苹果下落是受到竖直向下的重力作用,该现象归属于力学现象。
故答案为:(1)光;(2)力。
【分析】(1)光的反射、折射都属于光现象,我们看见水中鱼、水面树叶倒影都依靠光的传播规律。
(2)重力、运动、受力平衡等相关内容都属于力学范畴,苹果下落由重力引发,是典型力学现象。
(1)“看到鱼戏莲叶中”,看到鱼是光的折射,莲叶是光的反射等,属于光现象。
(2)苹果落地是由于重力作用,属于力学现象。
16.【答案】振动;需要;空气
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】声音的产生根源是物体振动,物体振动停止,发声也会随之停止。 声音传播必须依靠介质,固体、气体都能传递声音。当乙敲击钢管一端时,敲击产生的声响会分别沿钢管固体管壁、管内空气两条路径传播;固体传声速度远大于气体,因此甲先接收到钢管传递的第一声敲击声,稍后再听见经空气传播的第二声敲击声。
故答案为:振动;需要;空气。
【分析】(1)声音由振动产生,振动是发声的必要条件,振动终止则不再发声;
(2)真空不能传声,任何声音传播都需要介质,固体、气体均属于传声介质;
(3)声速与介质种类有关,固体中声速大于气体,因此同一敲击声会分两次先后到达人耳。
17.【答案】甲丁;丙
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】对比波形图,相同时长内甲、丁振动次数一致,振动频率相等;甲波形上下高度更大,振幅大于丁。用不同力度敲击同一音叉时,振动频率不变、振幅改变,因此甲、丁对应该场景。 甲、乙波形疏密相同,频率相等,音调一致;波形上下高度一致,振幅相同,响度相等;但二者波形轮廓不一样,代表发声体不同,是两种声源发出音调、响度完全相同的声音。 丙波形最为稀疏,振动频率最低,音调由频率决定,因此四幅图里音调最低的是丙。
故答案为:甲、丁;丙。
【分析】(1)音调由振动频率决定,波形疏密反映频率,波形越密集,频率越高,音调越高;波形越稀疏,频率越低,音调越低。
(2)响度由振幅决定,波形上下最大高度代表振幅,波形起伏越高,振幅越大,声音响度越大。 (3)音色由发声体本身决定,波形整体轮廓、形状体现音色,波形形态不同,代表发声物体不同。
18.【答案】响度;声源处
【知识点】音调、响度与音色的区分;防治噪声的途径
【解析】【解答】“不要大声喧哗”描述的是声音的大小,是指响度。根据减弱噪声的途径和方法可知,这是在声源处减弱噪声。
【分析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。减弱噪声的方法:①从声源处减弱;②从传播过程中减弱;③从人耳处减弱。
19.【答案】音色;音调
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 支付宝“声音锁”正是依据主人声音的音色来识别身份;
人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,超声波的频率高于20000Hz,超出了人耳的听觉范围,因此人听不到超声波。
故答案为:音色;音调。
【分析】音色是声音的独特特征,不同人的音色不同,且不受响度(轻声/大声)、音调(高音/低音)的影响;超声波的振动频率高于20000Hz,不在人耳的听觉频率范围之内;声音的高低叫音调,音调与发声体的振动频率有关。
20.【答案】太阳;直线传播
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】茂密的树叶之间很多小的缝隙,太阳光沿直线传播时,通过树叶之间的缝隙在地面上成缩小的实像,因此在地面上看到很多的光斑。
【分析】根据光沿直线传播的规律分析解答。
21.【答案】65°;漫反射;虚
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射;实像和虚像的区别
【解析】【解答】入射光线与镜面夹角为25°,法线与镜面垂直,因此入射角为90°-25°=65°。依据光的反射定律,反射角与入射角大小相等,反射角也为65°。 从四面八方都能观赏花朵,是因为花朵表面凹凸不平,光线照射后反射光射向各个方向,发生了漫反射。 湖面相当于平面镜,水中柳枝、白云的倒影由光的反射形成,是反射光线反向延长线会聚而成,并非实际光线相交,因此属于虚像。
故答案为:65°;漫反射;虚。
【分析】(1)入射角定义为入射光线与法线的夹角,法线垂直镜面,用90° 减去入射光线与镜面夹角即可求出入射角;反射定律核心:反射角等于入射角。
(2)区分镜面反射与漫反射:光滑平面发生镜面反射,反射光平行射出;粗糙表面发生漫反射,反射光线分散至各个方向,所以多角度都能看清物体。
(3)平面镜成像原理是光的反射,所成像为虚像,无法用光屏承接,物像大小相等、关于水面对称。
22.【答案】色散;复色光;大
【知识点】光的色散
【解析】【解答】太阳光穿过三棱镜后会分解为多种色光,该光学现象叫做光的色散,由牛顿最先发现,此现象能够证明太阳光属于复色光; 色散形成的彩色光带里,红光位置最靠上、紫光位置最靠下,说明三棱镜对紫光的折射偏折程度大于红光。
故答案为:色散;复色光;大。
【分析】(1)光的色散实验证明太阳光不是单色光,而是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合组成的复色光;
(2)不同色光通过三棱镜时折射能力不同,紫光偏折幅度更大,红光偏折幅度更小。
23.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图
【解析】【解答】(1)经过入射点作出法线。因为入射光线与镜面的夹角是40°,所以入射角为90°-40°=50°,则反射角也为50°,根据反射角与入射角相等作出反射光线OB,并标出反射角的度数,如图所示:
(2) 先在入射点O处作出垂直于水面的法线,再依据光的折射规律绘制折射光线;光由空气斜射入水中时,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角,如下图所示:
(3) 在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A',即为A在平面镜中的像;连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【分析】 (1)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线并标出入射角及其度数;
(2)光的折射规律:折射光线与入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;
(3)根据平面镜成的像与物体关于镜面对称可作出A点在平面镜中的像A';根据反射光线的反向延长线过像点作出男孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
(1)由图可知,入射光线与镜面的夹角为40°,因此入射角等于90°-40°=50°
根据在光的反射现象中,反射角等于入射角可知,反射角也等于50°;图中法线已画出,根据反射角等于入射角,然后在法线右侧画出反射光线OB,并标明反射角的度数50°,如图所示:
(2)首先过入射点O垂直于水面画出法线,然后根据折射规律画出折射光线;光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,如下图所示:
(3)在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A',即为A在平面镜中的像;连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如图所示:
24.【答案】(1)荧光物质
(2)反射;不能
(3)紫外线能否透过不同种类的玻璃
(4)普通
【知识点】紫外线;科学探索
【解析】【解答】(1)百元钞票上的“100”标识含有特殊荧光物质,在紫外线的照射下能够发光,这是紫外线的典型特性,因此该现象利用了紫外线可使荧光物质发光的原理。
(2)图乙实验中,紫外线灯发出的紫外线照射到普通玻璃表面,经玻璃反射后照射在钞票上,使荧光标识发光,由此证明紫外线可以被普通玻璃反射。图丙实验中,将普通玻璃遮挡在紫外线灯与钞票之间,钞票上的荧光标识不再发光,说明紫外线无法穿过普通玻璃,无法照射到钞票表面。
(3)更换石英玻璃重复上述实验后,钞票荧光标识再次发光。对比丙、丁两组实验,唯一变量是玻璃的种类,因此该实验可探究紫外线能否透过不同种类的玻璃(不同玻璃对紫外线的穿透能力是否不同)。
(4)过量紫外线照射会危害人体皮肤、损伤人体机能,存在安全隐患。为阻挡消毒柜内的紫外线外泄,柜门透明部分需选用能阻隔紫外线的材料,因此应选择无法透过紫外线的普通玻璃。
故答案为:(1)荧光物质;(2)反射;不能;(3)紫外线能否透过不同种类的玻璃;(4)普通。
【分析】(1)紫外线具有独特的荧光效应,能够激发荧光物质发光,生活中常利用这一特性鉴别钞票、票据的真伪。
(2)本实验利用转换法,通过钞票荧光标识是否发光,判断紫外线的传播路径。紫外线照射普通玻璃可发生反射,但无法穿透普通玻璃,证明普通玻璃对紫外线具有反射和阻隔作用。
(3)实验严格控制紫外线灯、钞票位置等其他条件不变,只改变玻璃材质,利用控制变量法,探究不同种类玻璃对紫外线的穿透效果差异。
(4)结合紫外线的危害,依据实验结论选材:普通玻璃可有效阻隔紫外线,能避免消毒柜工作时紫外线外泄伤人,适合作为消毒柜柜门材料。
(1)钞票上的100字样上有荧光物质,看到钞票上的“100”字样发光,这是因为紫外线能使荧光物质发光。
(2)[1] 如图乙所示,用紫外线灯照射一块普通玻璃,调整普通玻璃的位置和角度,紫外线经过玻璃反射照射到钞票上,看到钞票上的“100”字样再次发光,这表明紫外线能被普通玻璃反射。
[2]她把普通玻璃放在紫外线灯和钞票之间,如图丙所示,发现无论怎样移动钞票,都看不到发光的“100”字样,没有紫外线照射到钞票上,这表明紫外线不能穿透普通玻璃。
(3)如图丁所示,小雨把一块石英玻璃替换普通玻璃重复实验,发现“100”字样重新发光。对比丙、丁两个实验可以探究紫外线能否透过不同种类的玻璃,或者探究紫外线对普通玻璃和石英玻璃穿透能力有何不同等问题。
(4)由于过量的紫外线照射会对人造成伤害,所以应避免紫外线透过消毒柜,柜门透明部分应选用紫外线无法透过的普通玻璃。
25.【答案】(1)小;真空
(2)空气
(3)音调;振幅;音色
【知识点】声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】(1)用抽气机向外抽气时,玻璃罩内空气逐渐减少,传声介质变少,听到的手机铃声逐渐变小。根据实验现象合理推理可得:真空不能传声。
(2)敲击右侧音叉,音叉振动带动周围空气振动,空气将振动传递给左侧音叉,使左侧音叉振动、乒乓球弹起,说明空气可以传声。
(3)保持拨尺力度不变,增大钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动变慢、频率变小,音调变低,探究的是音调与振动频率的关系; 保持钢尺伸出长度不变,增大拨动力度,钢尺振动振幅变大,声音响度变大,探究的是响度与振幅的关系; 换用塑料尺实验,控制长度、拨动力度相同,发声不同,是因为发声体材料不同,导致音色不同。
故答案为:(1)小;真空;(2)空气;(3)音调;振幅;音色。
【分析】(1)本实验采用实验推理法,无法完全抽成真空,通过声随空气减少而减弱的现象,推理得出真空不能传声。
(2)声音的传播需要介质,空气是常见的气体传声介质。
(3)音调由振动频率决定,频率越高音调越高;响度由振幅决定,振幅越大响度越大;音色由发声体的材料、结构决定,是辨别声音的依据。
(1)[1][2]抽气机不断向罩外抽气的过程中,能传播声音的空气越来越少,罩内手机的铃声会越来越小,进一步推理得出:声音不能在真空中传播。
(2)用橡胶小锤敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,是因为右边的音叉振动引起空气振动,空气将振动传给左边完全相同的音叉,说明空气能传声。
(3)[1]若保持拨动钢尺的力大小不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动会变慢,音调会变低,该实验探究声音的音调与频率的关系;
[2]若控制钢尺伸出桌边的长度不变,用力再次拨动,钢尺振动的幅度变大,声音的响度会变大,该实验是为了探究声音的响度与振幅的关系。
[3]用塑料尺替换钢尺,保持伸出桌边的长度、拨动力度相同,听到的两次声音的音色不同,因为它们的材料不同。
26.【答案】(1)黑暗;便于确定像的位置
(2)薄;刻度尺
(3)大小
(4)完全重合;不能
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)实验环境光线越暗,烛焰与环境的明暗对比越强,玻璃板所成的烛焰像会更加清晰,实验现象更明显。 选用玻璃板替代平面镜,既能通过玻璃板反射成像,又能透过玻璃观察后方蜡烛,方便精准确定像的位置。
(2)玻璃板正反两个表面都会反射光线,厚玻璃板会形成两个重影,干扰实验观察,因此实验要选用薄玻璃板。 实验需对比物、像到镜面的距离,测量长度的工具为刻度尺。
(3)选用两根完全相同的蜡烛,运用等效替代法,用来对比物和像的大小关系。
(4)玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后方移动未点燃的蜡烛B,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,以此等效替代烛焰的像,证明物与像大小相等。 光屏仅能承接实像,平面镜成的是虚像,无法在光屏上呈现,因此在蜡烛B位置放置白纸,白纸上无法呈现烛焰的像。
故答案为:(1)黑暗;便于确定像的位置;(2)薄;刻度尺;(3)大小;(4)完全重合;不能。
【分析】(1)玻璃板反光效果弱,黑暗环境能提升烛焰与背景的对比度,让成像更清晰;玻璃板透光,方便确定像的位置。
(2)厚玻璃板会产生双重反射形成两个像,干扰实验,因此选用薄玻璃板;刻度尺用于测量物距、像距,探究距离规律。
(3)等大蜡烛采用等效替代法,直观对比物、像的大小。
(4)移动蜡烛与像重合,验证物像等大;虚像无法用光屏承接,以此判断平面镜成像为虚像。
(1)[1]光线较暗时,成像的蜡烛和环境对比度比较大,并且蜡烛比较亮,蜡烛在玻璃板中成像会更清晰,实验现象会更加明显。
[2]利用玻璃板代替平面镜,不但能观察到蜡烛所成的像,还能透过玻璃板看到玻璃板后面的另一根蜡烛,有利于确定像的位置。
(2)[1]玻璃板的前后两个面都会反射光,若玻璃板较厚,则我们会观察到两个像,影响实验效果,所以应采用薄玻璃板。
[2]实验还需要确定像与物到镜面的距离关系,需要测距离,因此还需要的测量工具是刻度尺。
(3)为了比较像与物的大小关系,应选择两根大小相同的蜡烛,采用了等效替代法。
(4)[1]实验中将点燃的蜡烛放在玻璃板前,然后将未点燃的蜡烛放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,用蜡烛B来替代蜡烛A的像,此实验现象说明像与物大小相等,使用了等效替代法。
[2]因为光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成的是虚像,所以在蜡烛B的位置上放一张白纸,在白纸上不能看到蜡烛A的像,这说明蜡烛成的像是虚像。
27.【答案】(1)在同一平面
(2)∠COE
(3)增大;小于;等于
(4)2;可逆的
【知识点】光的反射;光的折射规律;光学实验设计与探究
【解析】【解答】(1)将光屏右侧前后翻折,光屏上不再出现折射光线;光屏恢复同一平面时,折射光线重新出现。由此说明:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,可折转光屏的作用就是验证这一规律。
(2)入射角定义为入射光线与法线的夹角。图甲中CD为法线,因此入射角为∠COE。
(3)由实验数据可知:光从空气斜射入水中时,入射角增大,折射角也随之增大;斜射状态下,折射角始终小于入射角;当光线垂直水面入射时,光的传播方向不变,入射角、折射角均为0°,此时折射角等于入射角。
(4)让光线沿原折射光线反向射入,折射光线将与原入射光线重合,即沿光线2射出,证明光路是可逆的。
故答案为:(1)在同一平面;(2)∠COE;(3)增大;小于;等于;(4)2;可逆的。
【分析】(1)可折转光屏的两大作用:显示光路、验证三线是否共面。翻折光屏看不到折射光线,说明三线必须共面才能成像。
(2)入射角、折射角均以法线为基准,不是以界面为基准。
(3)光的折射规律:三线共面、两线分居;空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角;垂直入射时,不偏折,两角相等。
(4)将光线反向入射,光路可以原路返回,说明光的折射光路具有可逆性。
(1)将光屏的右半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明折射光线、入射光线、法线共面。这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。
(2)图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,CD为法线,入射角是入射光线与法线的夹角,则入射角为∠COE。
(3)[1][2][3]由图丙可以看出,当入射角增大时,折射角也随着增大;即光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度,则折射角等于入射角。
(4)[1][2]根据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重合,即光沿2'的反方向射入,与光线2位置重合,可知光路是可逆的。
28.【答案】(1)声信号往返时间为,则单程时间
根据速度公式,可得海深:。
答: 该位置距海底的深度是600m。
(2)虽然光在水中传播的速度远大于声音在水中传播的速度,但是光的穿透能力较弱,当水深达到200m以下时,海水近乎黑色,说明阳光无法穿透200m深的海水,但是声音可以在海水中传播很远的距离。而在深海黑暗环境中潜行的潜水艇,需要尽早的发现远处的情况,所以要选择超声波而不选择激光。
答:虽然光在水中传播的速度远大于声音在水中传播的速度,但是光的穿透能力较弱,当水深达到200m以下时,海水近乎黑色,说明阳光无法穿透200m深的海水,但是声音可以在海水中传播很远的距离。而在深海黑暗环境中潜行的潜水艇,需要尽早的发现远处的情况,所以要选择超声波而不选择激光。
【知识点】速度公式及其应用;声速;超声波与次声波
【解析】【分析】 (1)已知海水中的声速和传播时间,用速度公式求出声音传播的距离,因为是来回传播,所以除以2便得到海底到发出声波位置的距离;(2)题意中可知,光在海水中传播200m后几乎无法继续传播,说明光在海水中的衰减非常大,不适合用作远距离的作业如探测、测绘等。
(1)声信号往返时间为,则单程时间
根据速度公式,可得海深:
(2)虽然光在水中传播的速度远大于声音在水中传播的速度,但是光的穿透能力较弱,当水深达到200m以下时,海水近乎黑色,说明阳光无法穿透200m深的海水,但是声音可以在海水中传播很远的距离。而在深海黑暗环境中潜行的潜水艇,需要尽早的发现远处的情况,所以要选择超声波而不选择激光。
1 / 1广西河池市环江县2025-2026学年八年级上学期期中测试物理试题
一、单项选择题(共10题,共30分。在给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。)
1.如图,是小明手握茶杯的照片。根据图中信息估测,该茶杯的高度约为(  )
A.10mm B.10cm C.10dm D.10m
【答案】B
【知识点】长度的估测
【解析】【解答】 通常情况下,一个正常成人手掌的宽度在 10cm 左右。从照片中可以看出,茶杯的高度与手的宽度接近,所以该茶杯的高度约为10cm。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】根据生活经验和对长度单位的认识进行分析。
2.采用如图所示的甲、乙两把刻度尺测量同一物块的长度,下列说法正确的是(  )
A.采用甲刻度尺读数更精确些
B.乙刻度尺的分度值是0.1mm
C.采用乙刻度尺,物块长度应记录为2.80cm
D.甲刻度尺必须让零刻度线对齐物块的一端
【答案】C
【知识点】刻度尺的使用
【解析】【解答】AB.甲刻度尺1cm间有2个小格,一格代表0.5cm,分度值0.5cm;乙刻度尺1cm间分10 小格,一格代表0.1cm,分度值更小,测量精度更高,故A、B错误。
C.乙刻度尺测量时,物块左端对齐零刻度,右端对齐2.80cm,读数需估读到分度值下一位,物体长度记录为2.80cm,故C正确。
D.测量长度无需强制对齐零刻度线,只需将物体一端对准任意刻度线,用末端刻度减去起始刻度就能算出长度;甲刻度尺未对齐零刻度也能完成测量,故D错误。
故选:C。
【分析】(1)刻度尺分度值越小,测量精细度越高,实验测量结果越准确;
(2)判断分度值方法:观察1cm内划分的小格数量,1cm除以小格数即为单格代表的长度;
(3)长度测量不要求物体对准零刻度,物体一端对齐任意刻度线均可正常测量;
(4)刻度尺读数规范:看清量程与分度值,从零刻度起测时,末端刻度直接等于物体长度,读数必须估读一位。
3.每周一举行的升旗仪式,是爱国主义教育和集体主义教育的庄严活动。升旗仪式时,演奏国歌的时间大约为(  )
A.10min B.5min C.50s D.10s
【答案】C
【知识点】时间的估测
【解析】【解答】 演奏中华人民共和国国歌的时间大约为50s;故ABD错误;C符合题意。
故选:C。
【分析】演奏国歌的时间大约为50s。
4.图甲、乙中间的两个圆一样大吗?小芳:图甲的圆大。小明:图乙的圆大。小芳和小明的行为属于科学探究中的哪一步骤(  )
A.提出问题 B.猜想与假设 C.获取信息 D.分析与论证
【答案】B
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】 科学探究的主要环节有:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证解释、评估、交流与合作。小芳和小明分别提出了自己对图甲和图乙中圆大小的看法,这是在没有进行测量或验证的情况下做出的判断,属于猜想与假设的环节。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】 科学探究的主要环节有:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证解释、评估、交流与合作。
5.如图所示,将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,观察到乒乓球被音叉多次弹开;声音消失,乒乓球便不会被弹开而停止运动,此实验表明声音(  )
A.是由物体振动产生的 B.可以通过固体传播
C.借助于固体才能传播 D.是以波的形式传播的
【答案】A
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】音叉发声时振幅很小,用肉眼根本看不出来。将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,乒乓球被音叉多次弹开,借助乒乓球的跳动可以间接感知音叉的振动,此现象表明声音是由物体振动产生的,故A符合题意,故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】声音由物体振动产生,根据声音产生条件的探究实验分析判断。
6.“蝉噪林逾静,鸟鸣山更幽”这两句千古传诵的名句,被誉为“文外独绝”。诗人能分辨出蝉叫声与鸟鸣声,是根据声音的(  )
A.响度 B.振幅 C.音调 D.音色
【答案】D
【知识点】音色
【解析】【解答】 诗人能分辨出蝉叫声与鸟鸣声,是根据声音的音色,因为音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【分析】音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
7.如图所示是一款超声导盲手杖,它可以通过发射超声波并接收反射波,探测周围5m内障碍物的情况,方便出行。下列说法正确的是(  )
A.该超声导盲手杖的定位原理与声呐测距的原理相同
B.在地震、海啸等自然灾害来临之前会产生超声波
C.该导盲杖利用了声音可以传递能量
D.超声波的频率低于20Hz
【答案】A
【知识点】超声波与次声波;声与信息传递
【解析】【解答】 A、该导盲手杖是利用回声定位来探测前方障碍物的,与声呐测距原理相同,故A符合题意;
B、地震、海啸等自然灾害来临前,一般会发出次声波,故B不符合题意;
C、使用该导盲杖,使盲人可以辨别障碍物的方位、距离、大小、形状等信息,说明了声音可以传递信息,故C不符合题意;
D、振动频率高于20000Hz的声波是超声波,低于20Hz的声波叫做次声波,故D不符合题意。
故选:A。
【分析】 (1)声波在传播的过程中遇到障碍物会反射回来,通常称为回声,会传递信息;其应用:回声定位、声呐测距、探测鱼群和探测海底的深度等。
(2)地震、海啸等自然灾害来临时,会伴随着发出次声波。
(3)声音可以传递能量,也可以传递信息。
(4)人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,频率超出该范围的声,人耳无法感知;我们把高于20000Hz的声波叫超声波,把低于20Hz的声波叫做次声波。
8.五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成,下列属于天然光源的是(  )
A.明月 B.点燃的蜡烛 C.发光的电灯 D.太阳
【答案】D
【知识点】光与光源
【解析】【解答】A、月亮本身无法自行发光,我们肉眼看到的月光是它反射的太阳光,因此月亮不属于光源,故A不符合题意。
B、点燃的蜡烛依靠人为点燃才能够发光,属于人造光源,故B不符合题意。
C、通电发光的电灯需要接通电源才能发光,属于人造光源,故C不符合题意。
D、天然光源泛指大自然中天然存在、可以自主发光的物体,依靠自然自身能量发光,像太阳、萤火虫、喷发的火山都属于天然光源,故D符合题意。
故选:D。
【分析】物理学中将能够自行发光的物体定义为光源。光源分为两类,一类是天然光源,由自然界自然形成、无需人为干预便可发光;另一类为人造光源,需要借助人类操作、供电、点燃等方式才能发光。
9.如图所示,将激光笔沿入射点旋转一定角度可以照射到墙壁上的A点,关于这个现象,下列相关说法正确的是(  )
A.墙壁发生漫反射时不符合光的反射定律
B.把平面镜竖直向下移动,经平面镜反射后可以照射到A点
C.入射光沿顺时针方向旋转时,经平面镜反射后可以照射到A点
D.入射光沿逆时针方向旋转时,经平面镜反射的反射角减小
【答案】C
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】 A、墙壁发生漫反射时遵守光的反射定律,故A错误。
B、把平面镜竖直向下移动,入射点右移,反射光线平行右移,经平面镜反射后不能照射到A点,故B错误;
C、入射光沿顺时针方向旋转时,入射光线靠近法线,入射角减小,因反射角等于入射角,经平面镜反射的反射角减小,经平面镜反射后能照射到A点,故C正确;
D、图中入射光沿逆时针方向旋转时,入射光线远离法线,入射角增大,因反射角等于入射角,经平面镜反射的反射角增大,故D错误。
故选:C。
【分析】 光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角;
漫反射遵守反射定律。
10.在科技馆的光学展区,同学们体验了不同实验。小华观察了以下现象,其中由于光的折射形成的是(  )
A.激光通过充满烟雾的透明盒子,显示出笔直的光路
B.将厚玻璃砖压在书本上,书上的文字位置看起来升高
C.两个平面镜成90度角放置,观察到三个相同的像
D.小华站在哈哈镜前,他看到了“不一样”的自己
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.在充满烟雾的透明盒内投射激光,能看到笔直光路,该现象原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,不满足题干要求,故A不符合题意。
B.厚玻璃砖压在书页上,纸面文字视觉上向上偏移;文字反射的光线先进入玻璃,再斜射入空气,传播路径发生偏折,属于光的折射现象,故B符合题意。
C.两块平面镜垂直摆放时能观察到三个像,属于平面镜成像,依靠光的反射形成,故C不符合题意。
D.哈哈镜为曲面反射镜,依靠光的反射规律成像,镜面曲面改变成像形态,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】(1)光沿直线传播:仅在同种、均匀介质中光沿直线前进,典型实例有激光光路、小孔成像、影子形成;
(2)光的反射:光线照射到物体表面折返,平面镜成像、曲面镜成像、水面倒影均属于此类;
(3)光的折射:光斜跨两种不同介质时传播方向发生偏折,透过玻璃看文字、池水变浅、海市蜃楼都由折射造成;
(4)区分三类光学现象,对照各选项原理,筛选属于光的折射的实例。
二、多项选择题(共2题,共8分。在给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.关于长度的测量,下列说法中正确的是(  )
A.多次测量求平均值可以减小因测量工具不精确而产生的误差
B.两次测量值之间的差异叫做误差
C.用没有弹性的棉线在圆柱体上绕一圈,拉直后量出棉线的长度即是圆柱体的周长
D.测量长度时,也可以使用零刻度线磨损的尺子
【答案】C,D
【知识点】长度及其测量;误差及其减小方法
【解析】【解答】A.多次测量求取平均值,能够减小读数估读带来的误差,故A错误。
B.误差指测量数值与物体真实数值之间存在的差值,故B错误。
C.采用化曲为直法测量圆柱周长:将无明显弹性的棉线紧贴圆柱绕完整一圈,拉直棉线后测量长度,所得长度等于圆柱周长,测量方法正确,故C正确。
D.若刻度尺零刻度磨损,可选取刻度线上任意清晰刻度作为测量起点,用末端刻度减去起始刻度算出物体长度,尺子依旧可以正常使用,故D正确。
故选:CD。
【分析】(1)多次测量求平均值是减小偶然误差的常用方法,可降低人为估读造成的读数偏差; (2)误差是测量规范操作下客观存在的差值,无法彻底消除,只能通过手段减小,与操作失误造成的错误有本质区别;
(3)化曲为直测量曲线长度,借助棉线贴合曲线转化为直线,以此间接测量圆柱周长;
(4)刻度尺能否正常使用的关键是刻度均匀完好,零刻度磨损不影响测量,只需更换测量起点并修正计算结果。
12.关于光现象,下列说法正确的是(  )
A.晴朗的夜晚能看见月亮,它是光源
B.光的传播不需要介质,光在空气中传播速度约为 3.0×108m/s
C.漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
D.光线的引入用到了理想模型法,它表示光的传播路径和方向
【答案】B,D
【知识点】光与光源;光的传播速度与光年;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A.月亮只能反射光,所以不是光源,故A错误;
B. 光的传播不需要介质,光在空气中传播速度约为 3.0×108m/s ,故B正确;
C.漫反射遵循光的反射定律,故C错误;
D. 光线的引入用到了理想模型法,它表示光的传播路径和方向 ,故D正确。
故选BD。
【分析】1、物理模型法描述的是物体虚拟的性质;如光线的描述;
2、光源:能自身发出光线,如太阳、手电筒、萤火虫。
3、反射分类:漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
三、填空题(每空1分,共24分)将答案写在答题卡上,不要求写出计算过程。
13.我国是四大文明古国,计量发展历史悠久。古代早期是以人体的某一部分或其它的天然物作为计量标准和工具,如“布手知尺”、“迈步定亩”、“掬手为升”、“滴水计时”等等。其中,“布手知尺”是测量   ,“滴水计时”是测量   。
【答案】长度;时间
【知识点】时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】(1)“布手知尺”中的“尺”指的是刻度尺,所以测量的是长度。
(2)“滴水计时”中的“时”指的是时间,所以测量的是时间。
【分析】对各个成语进行分析,确定它的含义,从中寻找测量的物理量或包含的测量工具即可。
14.测量是物理实验的重要环节,小超先后用同一刻度尺对物理课本进行五次测量,记录结果是:18.52cm、18.53cm、18.52cm、18.63cm、18.51cm。根据数据分析刻度尺的分度值是   cm,其中错误的数据是   cm;则测量的结果应记作   cm。
【答案】0.1;18.63;18.52
【知识点】刻度尺的使用
【解析】【解答】 测量物体的长度时,读数测量数据估算到分度值的下一位,由题中数据可知,刻度尺的分度值为0.1cm;18.63cm这组数据与其他数据相差较大,是错误数据,应剔除,物体的长度应选用其他四次数据的平均值为被测物体的长度。
g故答案为:0.1;18.63;18.52。
【分析】 测量物体的长度时,读数测量数据估算到分度值的下一位;从5次数据可知,18.63cm与其他四次测量数据差距较大,所以此数据有问题,物体的长度应选用其他四次数据的平均值为被测物体的长度。
15.物理学的研究范围包括各种物理现象,请你判断下列现象属于何种物理现象。
(1)看到鱼戏莲叶中是   现象;
(2)苹果落地是属于   现象。
【答案】(1)光
(2)力
【知识点】生活中的物理现象
【解析】【解答】(1)水中鱼的像是光的折射形成,莲叶的光影是光的反射现象,二者都属于光学相关现象。
(2)苹果下落是受到竖直向下的重力作用,该现象归属于力学现象。
故答案为:(1)光;(2)力。
【分析】(1)光的反射、折射都属于光现象,我们看见水中鱼、水面树叶倒影都依靠光的传播规律。
(2)重力、运动、受力平衡等相关内容都属于力学范畴,苹果下落由重力引发,是典型力学现象。
(1)“看到鱼戏莲叶中”,看到鱼是光的折射,莲叶是光的反射等,属于光现象。
(2)苹果落地是由于重力作用,属于力学现象。
16.声音是由   产生的,   (选填“需要”、“不需要”)介质传播出去。甲同学把耳朵贴在钢管的一端,乙同学在钢管的另一端敲一下这个管子,如果甲同学听到了两下响声。那么,第二下响声是通过   传过来的。
【答案】振动;需要;空气
【知识点】声音的产生;声音的传播条件
【解析】【解答】声音的产生根源是物体振动,物体振动停止,发声也会随之停止。 声音传播必须依靠介质,固体、气体都能传递声音。当乙敲击钢管一端时,敲击产生的声响会分别沿钢管固体管壁、管内空气两条路径传播;固体传声速度远大于气体,因此甲先接收到钢管传递的第一声敲击声,稍后再听见经空气传播的第二声敲击声。
故答案为:振动;需要;空气。
【分析】(1)声音由振动产生,振动是发声的必要条件,振动终止则不再发声;
(2)真空不能传声,任何声音传播都需要介质,固体、气体均属于传声介质;
(3)声速与介质种类有关,固体中声速大于气体,因此同一敲击声会分两次先后到达人耳。
17.如图所示,为示波器显示的四个声音的波形图。分析可知:   可能是用不同的力敲击同一个音叉发出的两个声音;四个波形图中,音调最低的是   。
【答案】甲丁;丙
【知识点】音调及音调与频率的关系;响度及响度与振幅的关系
【解析】【解答】对比波形图,相同时长内甲、丁振动次数一致,振动频率相等;甲波形上下高度更大,振幅大于丁。用不同力度敲击同一音叉时,振动频率不变、振幅改变,因此甲、丁对应该场景。 甲、乙波形疏密相同,频率相等,音调一致;波形上下高度一致,振幅相同,响度相等;但二者波形轮廓不一样,代表发声体不同,是两种声源发出音调、响度完全相同的声音。 丙波形最为稀疏,振动频率最低,音调由频率决定,因此四幅图里音调最低的是丙。
故答案为:甲、丁;丙。
【分析】(1)音调由振动频率决定,波形疏密反映频率,波形越密集,频率越高,音调越高;波形越稀疏,频率越低,音调越低。
(2)响度由振幅决定,波形上下最大高度代表振幅,波形起伏越高,振幅越大,声音响度越大。 (3)音色由发声体本身决定,波形整体轮廓、形状体现音色,波形形态不同,代表发声物体不同。
18.如题图所示的标志是倡导人们不要大声喧哗,养成良好的文明习惯,“不要大声喧哗”这是要求调整声音的   (填乐音特性),这是在   (选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
【答案】响度;声源处
【知识点】音调、响度与音色的区分;防治噪声的途径
【解析】【解答】“不要大声喧哗”描述的是声音的大小,是指响度。根据减弱噪声的途径和方法可知,这是在声源处减弱噪声。
【分析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色。减弱噪声的方法:①从声源处减弱;②从传播过程中减弱;③从人耳处减弱。
19.支付宝用户可以“声音锁”。开支付宝时,主人无论轻声或大声、高音或低音,只要读对APP显示的数字,便可打开支付宝。支付宝的“声音锁”,主要是根据主人的   (两空均选填“音调”、“响度”或“音色”);超声波驱蚊器发出的超声波可以有效驱蚊,而人却听不到它发出的超声波,是因为超声波的   太高。
【答案】音色;音调
【知识点】音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】 支付宝“声音锁”正是依据主人声音的音色来识别身份;
人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,超声波的频率高于20000Hz,超出了人耳的听觉范围,因此人听不到超声波。
故答案为:音色;音调。
【分析】音色是声音的独特特征,不同人的音色不同,且不受响度(轻声/大声)、音调(高音/低音)的影响;超声波的振动频率高于20000Hz,不在人耳的听觉频率范围之内;声音的高低叫音调,音调与发声体的振动频率有关。
20.阳光灿烂的日子,在茂密的树林下常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是    (选填“树叶”或“太阳”)的像。这是由于光的   形成的。
【答案】太阳;直线传播
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】茂密的树叶之间很多小的缝隙,太阳光沿直线传播时,通过树叶之间的缝隙在地面上成缩小的实像,因此在地面上看到很多的光斑。
【分析】根据光沿直线传播的规律分析解答。
21.入射光线与镜面的夹角是25°,则反射角等于   ;我们能从不同角度观赏花,是由于光在花的表面发生了   现象。小芳在湖边看到湖中的柳枝和白云,它们都是   像(“虚”或“实”)。
【答案】65°;漫反射;虚
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射;实像和虚像的区别
【解析】【解答】入射光线与镜面夹角为25°,法线与镜面垂直,因此入射角为90°-25°=65°。依据光的反射定律,反射角与入射角大小相等,反射角也为65°。 从四面八方都能观赏花朵,是因为花朵表面凹凸不平,光线照射后反射光射向各个方向,发生了漫反射。 湖面相当于平面镜,水中柳枝、白云的倒影由光的反射形成,是反射光线反向延长线会聚而成,并非实际光线相交,因此属于虚像。
故答案为:65°;漫反射;虚。
【分析】(1)入射角定义为入射光线与法线的夹角,法线垂直镜面,用90° 减去入射光线与镜面夹角即可求出入射角;反射定律核心:反射角等于入射角。
(2)区分镜面反射与漫反射:光滑平面发生镜面反射,反射光平行射出;粗糙表面发生漫反射,反射光线分散至各个方向,所以多角度都能看清物体。
(3)平面镜成像原理是光的反射,所成像为虚像,无法用光屏承接,物像大小相等、关于水面对称。
22.如图,太阳光经过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,这是光的   现象,说明太阳光是   (选填“单色光”或“复色光”);由图知,通过三棱镜时紫光的偏折程度比红光要   (选填“大”或“小”)。
【答案】色散;复色光;大
【知识点】光的色散
【解析】【解答】太阳光穿过三棱镜后会分解为多种色光,该光学现象叫做光的色散,由牛顿最先发现,此现象能够证明太阳光属于复色光; 色散形成的彩色光带里,红光位置最靠上、紫光位置最靠下,说明三棱镜对紫光的折射偏折程度大于红光。
故答案为:色散;复色光;大。
【分析】(1)光的色散实验证明太阳光不是单色光,而是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合组成的复色光;
(2)不同色光通过三棱镜时折射能力不同,紫光偏折幅度更大,红光偏折幅度更小。
四、作图题(每小题2分,共6分)请在答题卡上作答。
23.按要求完成下列作图;
(1)如图所示,请画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角的度数。
(2)如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致方向。
(3)如图,一小男孩到鞋店买鞋,他在镜子MN前看自己穿着新鞋时的效果;请画出代表新鞋的A点在平面镜中的像A';并画出男孩眼睛B点看到A'的光路图。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图
【解析】【解答】(1)经过入射点作出法线。因为入射光线与镜面的夹角是40°,所以入射角为90°-40°=50°,则反射角也为50°,根据反射角与入射角相等作出反射光线OB,并标出反射角的度数,如图所示:
(2) 先在入射点O处作出垂直于水面的法线,再依据光的折射规律绘制折射光线;光由空气斜射入水中时,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角,如下图所示:
(3) 在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A',即为A在平面镜中的像;连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【分析】 (1)根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线并标出入射角及其度数;
(2)光的折射规律:折射光线与入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;
(3)根据平面镜成的像与物体关于镜面对称可作出A点在平面镜中的像A';根据反射光线的反向延长线过像点作出男孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
(1)由图可知,入射光线与镜面的夹角为40°,因此入射角等于90°-40°=50°
根据在光的反射现象中,反射角等于入射角可知,反射角也等于50°;图中法线已画出,根据反射角等于入射角,然后在法线右侧画出反射光线OB,并标明反射角的度数50°,如图所示:
(2)首先过入射点O垂直于水面画出法线,然后根据折射规律画出折射光线;光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,如下图所示:
(3)在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A',即为A在平面镜中的像;连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如图所示:
五、实验探究题(24题5分,25题6分,26题7分,27题7分,共25分)请在答题卡上作答。
24.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施。如图所示是小雨同学在较暗的环境中做的探究实验。
(1)如图甲所示,小雨用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到钞票上的“100”字样发光。这是因为紫外线能使   发光;
(2)如图乙所示,她用紫外线灯照射一块普通玻璃,调整普通玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光,这表明紫外线能被普通玻璃   ;接着,她把普通玻璃放在紫外线灯和钞票之间,如图丙所示,发现无论怎样移动钞票,都看不到发光的“100”字样,这表明紫外线   (选填“能”或“不能”)穿透普通玻璃;
(3)如图丁所示,小雨把一块石英玻璃替换普通玻璃重复实验,发现“100”字样重新发光。对比丙、丁两个实验是为了探究   ;
(4)紫外线可以消毒杀菌,但过量的紫外线照射会对人体造成伤害。如图所示是一个消毒柜,紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内射出,对柜内的物品进行杀菌消毒。则柜门透明部分的材料应选   (选填“普通”或“石英”)玻璃。
【答案】(1)荧光物质
(2)反射;不能
(3)紫外线能否透过不同种类的玻璃
(4)普通
【知识点】紫外线;科学探索
【解析】【解答】(1)百元钞票上的“100”标识含有特殊荧光物质,在紫外线的照射下能够发光,这是紫外线的典型特性,因此该现象利用了紫外线可使荧光物质发光的原理。
(2)图乙实验中,紫外线灯发出的紫外线照射到普通玻璃表面,经玻璃反射后照射在钞票上,使荧光标识发光,由此证明紫外线可以被普通玻璃反射。图丙实验中,将普通玻璃遮挡在紫外线灯与钞票之间,钞票上的荧光标识不再发光,说明紫外线无法穿过普通玻璃,无法照射到钞票表面。
(3)更换石英玻璃重复上述实验后,钞票荧光标识再次发光。对比丙、丁两组实验,唯一变量是玻璃的种类,因此该实验可探究紫外线能否透过不同种类的玻璃(不同玻璃对紫外线的穿透能力是否不同)。
(4)过量紫外线照射会危害人体皮肤、损伤人体机能,存在安全隐患。为阻挡消毒柜内的紫外线外泄,柜门透明部分需选用能阻隔紫外线的材料,因此应选择无法透过紫外线的普通玻璃。
故答案为:(1)荧光物质;(2)反射;不能;(3)紫外线能否透过不同种类的玻璃;(4)普通。
【分析】(1)紫外线具有独特的荧光效应,能够激发荧光物质发光,生活中常利用这一特性鉴别钞票、票据的真伪。
(2)本实验利用转换法,通过钞票荧光标识是否发光,判断紫外线的传播路径。紫外线照射普通玻璃可发生反射,但无法穿透普通玻璃,证明普通玻璃对紫外线具有反射和阻隔作用。
(3)实验严格控制紫外线灯、钞票位置等其他条件不变,只改变玻璃材质,利用控制变量法,探究不同种类玻璃对紫外线的穿透效果差异。
(4)结合紫外线的危害,依据实验结论选材:普通玻璃可有效阻隔紫外线,能避免消毒柜工作时紫外线外泄伤人,适合作为消毒柜柜门材料。
(1)钞票上的100字样上有荧光物质,看到钞票上的“100”字样发光,这是因为紫外线能使荧光物质发光。
(2)[1] 如图乙所示,用紫外线灯照射一块普通玻璃,调整普通玻璃的位置和角度,紫外线经过玻璃反射照射到钞票上,看到钞票上的“100”字样再次发光,这表明紫外线能被普通玻璃反射。
[2]她把普通玻璃放在紫外线灯和钞票之间,如图丙所示,发现无论怎样移动钞票,都看不到发光的“100”字样,没有紫外线照射到钞票上,这表明紫外线不能穿透普通玻璃。
(3)如图丁所示,小雨把一块石英玻璃替换普通玻璃重复实验,发现“100”字样重新发光。对比丙、丁两个实验可以探究紫外线能否透过不同种类的玻璃,或者探究紫外线对普通玻璃和石英玻璃穿透能力有何不同等问题。
(4)由于过量的紫外线照射会对人造成伤害,所以应避免紫外线透过消毒柜,柜门透明部分应选用紫外线无法透过的普通玻璃。
25.如图是小明所做的声学实验,请回答以下问题:
(1)如图甲,抽气机不断向罩外抽气的过程中,罩内手机的铃声会越来越   ,进一步推理得出声音不能在   传播。
(2)如图乙所示,用橡胶小锤敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,这个现象说明   能传声。
(3)如图丙,若保持拨动钢尺的力大小不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢,该实验是为了探究声音的   与频率的关系;若控制钢尺伸出桌边的长度不变,用力再次拨动,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的幅度,该实验是为了探究声音的响度与   的关系;接着用塑料尺替换钢尺,保持伸出桌边的长度、拨动力度相同,听到的两次声音的   不同。
【答案】(1)小;真空
(2)空气
(3)音调;振幅;音色
【知识点】声音的传播条件;音调、响度与音色的区分
【解析】【解答】(1)用抽气机向外抽气时,玻璃罩内空气逐渐减少,传声介质变少,听到的手机铃声逐渐变小。根据实验现象合理推理可得:真空不能传声。
(2)敲击右侧音叉,音叉振动带动周围空气振动,空气将振动传递给左侧音叉,使左侧音叉振动、乒乓球弹起,说明空气可以传声。
(3)保持拨尺力度不变,增大钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动变慢、频率变小,音调变低,探究的是音调与振动频率的关系; 保持钢尺伸出长度不变,增大拨动力度,钢尺振动振幅变大,声音响度变大,探究的是响度与振幅的关系; 换用塑料尺实验,控制长度、拨动力度相同,发声不同,是因为发声体材料不同,导致音色不同。
故答案为:(1)小;真空;(2)空气;(3)音调;振幅;音色。
【分析】(1)本实验采用实验推理法,无法完全抽成真空,通过声随空气减少而减弱的现象,推理得出真空不能传声。
(2)声音的传播需要介质,空气是常见的气体传声介质。
(3)音调由振动频率决定,频率越高音调越高;响度由振幅决定,振幅越大响度越大;音色由发声体的材料、结构决定,是辨别声音的依据。
(1)[1][2]抽气机不断向罩外抽气的过程中,能传播声音的空气越来越少,罩内手机的铃声会越来越小,进一步推理得出:声音不能在真空中传播。
(2)用橡胶小锤敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉把乒乓球弹起,是因为右边的音叉振动引起空气振动,空气将振动传给左边完全相同的音叉,说明空气能传声。
(3)[1]若保持拨动钢尺的力大小不变,逐渐增加钢尺伸出桌面的长度,钢尺振动会变慢,音调会变低,该实验探究声音的音调与频率的关系;
[2]若控制钢尺伸出桌边的长度不变,用力再次拨动,钢尺振动的幅度变大,声音的响度会变大,该实验是为了探究声音的响度与振幅的关系。
[3]用塑料尺替换钢尺,保持伸出桌边的长度、拨动力度相同,听到的两次声音的音色不同,因为它们的材料不同。
26.小华利用如图的装置进行“探究平面镜成像的特点”实验:
(1)为了便于观察,该实验最好在较   (选填“明亮”或“黑暗”)的环境中进行,用玻璃板代替平面镜的目的是   ;
(2)实验时,为防止产生重影,应选用透明的较   (选填“薄”或“厚”)玻璃板代替平面镜;除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是   ;
(3)需要选用两个相同型号的物体,是为了确定像和物的   关系。
(4)实验中将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像   ,然后将蜡烛B拿走;在蜡烛B的位置上放一张白纸,在白纸上   (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
【答案】(1)黑暗;便于确定像的位置
(2)薄;刻度尺
(3)大小
(4)完全重合;不能
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)实验环境光线越暗,烛焰与环境的明暗对比越强,玻璃板所成的烛焰像会更加清晰,实验现象更明显。 选用玻璃板替代平面镜,既能通过玻璃板反射成像,又能透过玻璃观察后方蜡烛,方便精准确定像的位置。
(2)玻璃板正反两个表面都会反射光线,厚玻璃板会形成两个重影,干扰实验观察,因此实验要选用薄玻璃板。 实验需对比物、像到镜面的距离,测量长度的工具为刻度尺。
(3)选用两根完全相同的蜡烛,运用等效替代法,用来对比物和像的大小关系。
(4)玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后方移动未点燃的蜡烛B,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,以此等效替代烛焰的像,证明物与像大小相等。 光屏仅能承接实像,平面镜成的是虚像,无法在光屏上呈现,因此在蜡烛B位置放置白纸,白纸上无法呈现烛焰的像。
故答案为:(1)黑暗;便于确定像的位置;(2)薄;刻度尺;(3)大小;(4)完全重合;不能。
【分析】(1)玻璃板反光效果弱,黑暗环境能提升烛焰与背景的对比度,让成像更清晰;玻璃板透光,方便确定像的位置。
(2)厚玻璃板会产生双重反射形成两个像,干扰实验,因此选用薄玻璃板;刻度尺用于测量物距、像距,探究距离规律。
(3)等大蜡烛采用等效替代法,直观对比物、像的大小。
(4)移动蜡烛与像重合,验证物像等大;虚像无法用光屏承接,以此判断平面镜成像为虚像。
(1)[1]光线较暗时,成像的蜡烛和环境对比度比较大,并且蜡烛比较亮,蜡烛在玻璃板中成像会更清晰,实验现象会更加明显。
[2]利用玻璃板代替平面镜,不但能观察到蜡烛所成的像,还能透过玻璃板看到玻璃板后面的另一根蜡烛,有利于确定像的位置。
(2)[1]玻璃板的前后两个面都会反射光,若玻璃板较厚,则我们会观察到两个像,影响实验效果,所以应采用薄玻璃板。
[2]实验还需要确定像与物到镜面的距离关系,需要测距离,因此还需要的测量工具是刻度尺。
(3)为了比较像与物的大小关系,应选择两根大小相同的蜡烛,采用了等效替代法。
(4)[1]实验中将点燃的蜡烛放在玻璃板前,然后将未点燃的蜡烛放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,用蜡烛B来替代蜡烛A的像,此实验现象说明像与物大小相等,使用了等效替代法。
[2]因为光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成的是虚像,所以在蜡烛B的位置上放一张白纸,在白纸上不能看到蜡烛A的像,这说明蜡烛成的像是虚像。
27.某小组选用图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材完成“探究光的折射规律”实验:
(1)使用可折转的光屏是为了观察折射光线和入射光线是否   ;
(2)如图甲中,光从空气射入水中入射点为O点则入射角是   (选填“∠DOF”或“∠COE”);
(3)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,其中1和1'、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而   ,且折射角   入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角   入射角;
(4)若让光沿2'的反方向射入,会发现折射光与光线   (选填1、2、3或4)的位置重合,这是因为光折射时,光路是   。
【答案】(1)在同一平面
(2)∠COE
(3)增大;小于;等于
(4)2;可逆的
【知识点】光的反射;光的折射规律;光学实验设计与探究
【解析】【解答】(1)将光屏右侧前后翻折,光屏上不再出现折射光线;光屏恢复同一平面时,折射光线重新出现。由此说明:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,可折转光屏的作用就是验证这一规律。
(2)入射角定义为入射光线与法线的夹角。图甲中CD为法线,因此入射角为∠COE。
(3)由实验数据可知:光从空气斜射入水中时,入射角增大,折射角也随之增大;斜射状态下,折射角始终小于入射角;当光线垂直水面入射时,光的传播方向不变,入射角、折射角均为0°,此时折射角等于入射角。
(4)让光线沿原折射光线反向射入,折射光线将与原入射光线重合,即沿光线2射出,证明光路是可逆的。
故答案为:(1)在同一平面;(2)∠COE;(3)增大;小于;等于;(4)2;可逆的。
【分析】(1)可折转光屏的两大作用:显示光路、验证三线是否共面。翻折光屏看不到折射光线,说明三线必须共面才能成像。
(2)入射角、折射角均以法线为基准,不是以界面为基准。
(3)光的折射规律:三线共面、两线分居;空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角;垂直入射时,不偏折,两角相等。
(4)将光线反向入射,光路可以原路返回,说明光的折射光路具有可逆性。
(1)将光屏的右半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明折射光线、入射光线、法线共面。这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。
(2)图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,CD为法线,入射角是入射光线与法线的夹角,则入射角为∠COE。
(3)[1][2][3]由图丙可以看出,当入射角增大时,折射角也随着增大;即光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度,则折射角等于入射角。
(4)[1][2]根据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重合,即光沿2'的反方向射入,与光线2位置重合,可知光路是可逆的。
六、综合应用题(28题7分,共7分)解答时能列出合理的式子、计算结果正确、结果带有单位的可给满分。请将解答过程写在答题卡上。
28.声呐能够向水中发射声波,反射回来的声波被声呐吸收,根据声信号的往返时间可以确定目标的距离,利用声呐还可以对海域进行海底形状的绘制。已知海水中声速为1500m/s。求:
(1)一艘科考船行驶在某位置时,向海底发出声波信号,并测得从发出信号至接收到信号用了0.8s,则该位置距海底的深度是多少?
(2)我们看到的大海是蓝色的,其实当水深0~20m时,海水呈现浅蓝色或者蓝绿色;当水深20m~200m时,海水呈现深蓝色,这是因为阳光的穿透能力减弱,只有蓝光可以达到;当达到200m以下时近乎黑色,这是因为阳光无法达到这个深度。根据我们学过的光学知识和声学知识简单的解释,在水中光速远大于声速,为什么海底潜艇使用超声波而不使用激光?
【答案】(1)声信号往返时间为,则单程时间
根据速度公式,可得海深:。
答: 该位置距海底的深度是600m。
(2)虽然光在水中传播的速度远大于声音在水中传播的速度,但是光的穿透能力较弱,当水深达到200m以下时,海水近乎黑色,说明阳光无法穿透200m深的海水,但是声音可以在海水中传播很远的距离。而在深海黑暗环境中潜行的潜水艇,需要尽早的发现远处的情况,所以要选择超声波而不选择激光。
答:虽然光在水中传播的速度远大于声音在水中传播的速度,但是光的穿透能力较弱,当水深达到200m以下时,海水近乎黑色,说明阳光无法穿透200m深的海水,但是声音可以在海水中传播很远的距离。而在深海黑暗环境中潜行的潜水艇,需要尽早的发现远处的情况,所以要选择超声波而不选择激光。
【知识点】速度公式及其应用;声速;超声波与次声波
【解析】【分析】 (1)已知海水中的声速和传播时间,用速度公式求出声音传播的距离,因为是来回传播,所以除以2便得到海底到发出声波位置的距离;(2)题意中可知,光在海水中传播200m后几乎无法继续传播,说明光在海水中的衰减非常大,不适合用作远距离的作业如探测、测绘等。
(1)声信号往返时间为,则单程时间
根据速度公式,可得海深:
(2)虽然光在水中传播的速度远大于声音在水中传播的速度,但是光的穿透能力较弱,当水深达到200m以下时,海水近乎黑色,说明阳光无法穿透200m深的海水,但是声音可以在海水中传播很远的距离。而在深海黑暗环境中潜行的潜水艇,需要尽早的发现远处的情况,所以要选择超声波而不选择激光。
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