江苏省苏州市2025-2026学年第一学期初二物理期中模拟卷(03)(含解析)

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江苏省苏州市2025-2026学年第一学期初二物理期中模拟卷(03)(含解析)

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苏州市2025-2026学年第一学期初二物理期中模拟卷(03)
(范围:第1~3章 考试时间:100分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项符合题意)
1.5月25日是心理健康日,数字“525”因谐音“我爱我”而被赋予特殊意义。轻声说“我爱我”,“轻声”是指声音的(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
2.如图,农户在果树下铺上银色地膜,使果实能接收到更多的光照,促进果实着色,提高品质。这主要利用了银色地膜对光的(   )
A.反射 B.折射 C.色散 D.直线传播
3.“风声雨声读书声声声入耳”,声音是我们感知缤纷世界的一个重要窗口。以下关于声现象说法正确的是(  )
A.图甲:密闭玻璃罩中的空气被逐渐抽出,听到的闹铃声逐渐变小
B.图乙:用手拨动一端伸出桌边的塑料尺,伸出长度越长,音调越高
C.图丙:福建舰舰载机引导员戴上耳罩,是为了在传播过程中减弱噪声
D.图丁:用“B超”检查身体,主要利用了声音能传递能量
4.如图所示,一只白鹭正在七里海湿地觅食,平静的水面映出它的身姿。图中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是(  )
A.B.C.D.
5.家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的,在某次行驶时,发现左侧后视镜中只能看到左侧车身,看不见车后马路上的情况,为确保行驶安全,左侧后视镜的镜面应该( )
A.向外旋转 B.向内旋转
C.向下旋转 D.向上旋转
6.自行车的尾部有一个红色的无源尾灯,其内部并没有灯泡,但它能在夜晚被光照射后发光。其内部装有用玻璃做的很多小的称为“直角反射器”的装置(如图1)。图2为尾灯一处剖面示意图。请问,一束平行光从空气中垂直照射到“直角反射器”的装置上,图1经过几次反射和几次折射后回到空气中(  )
A.1次、0次 B.2次、1次 C.1次、2次 D.2次、0次
7.2024年珠海航展上,我国自主研制的“机器狼”首次进行动态展示。如图所示,“机器狼”通过先进的传感器和摄像头,提供实时的战场情报。下列相关说法正确的是( )
A.“机器狼”的摄像头相当于一个凹透镜
B.“机器狼”靠近目标时,所成像变小
C.“机器狼”的成像原理与人眼成像原理不同
D.前方目标通过摄像头成倒立、缩小的实像
8.如图所示是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果。关于该驱蚊器的说法,正确的是(  )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
B.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音的音调会增大
C.该驱蚊器发出声音的频率在到的范围内
D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度越小
9.为寻找地震后被掩埋在废墟里黑暗环境下的生还者。新加坡工程师利用蟑螂体型小、喜好在黑暗缝隙内爬行的特点,打造半机械搜索蟑螂。为探测生还者,应在蟑螂背部固定微型(  )
A.可见光照相机 B.红外线照相机 C.紫外线照相机 D.超声波成像仪
10.西汉时期的《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”下列理解错误的是(  )
A.“削冰令圆”是把冰削成凸透镜形状
B.“举以向日”是将凸透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的两倍焦距处
D.“火生”是利用了凸透镜对光的会聚作用
11.下列哪幅图中使用的不是凸透镜?(  )
A. B.C.D.
12.探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是(   )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 D.凸透镜的焦距是
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共33分)
13.徐州柳琴戏深受本地群众喜爱,其主要伴奏乐器是如图所示的柳琴。演奏时,弹拨琴弦使其 发声,用手按压琴弦的不同位置,可以改变琴声的 。根据 的不同,听众还能分辨出其他伴奏乐器。
14.世界最大口径射电望远镜(FAST)位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县,被誉为“中国天眼”,如图所示,该望远镜口径为500米、占地约30个足球场大小,它由4450个球面镜组成超大反射面,其外形像一口巨大的锅,用于观测暗物质和暗能量,寻找新一代天体。“中国天眼”相当于一个巨大的__________(选填“凸面镜”或“凹面镜”),对光线有__________作用。请你再举出应用该原理的实例:__________。
15.小明在探究影响声音特性的因素时,做了以下实验,请你回答下列问题:
(1)如图甲所示,在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,观察纸屑“跳动”幅度,听其声音,再用力敲鼓面,这时纸屑“跳动”的幅度变大,声音的响度__________;
(2)如图乙所示,用一张硬卡片在木梳的齿上划过,一次快一些,一次慢一些,实验发现:卡片划过木梳的速度越快,发出声音的音调越_________;由此可得出结论:音调的高低与声源振动的________有关;
(3)如图丙所示,用同样的力分别拨动外形完全相同且伸出桌面的长度也相同的钢尺和塑料尺子时,听到声音的________不同;
(4)在一根较长的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,这个现象说明声音在不同介质中的传播速度_________;已知声音在金属管中传播速度大于在空气中传播速度,则先听到的声音是由_______传到人耳的。
16.如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与_________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用_________(选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
17.如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,这是光的_________现象,说明白光是由_________混合而成的;唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,如图所示,漫画中的小孩按图中的方法_________喷水时可以看到彩虹。
18.如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”,先打开A灯,在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像,再打开B灯,鸡蛋的影像明亮了许多,同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是________________,鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是__________。
19.如图所示,利用钢尺探究声音的特性。实验中,将钢尺的___________(A/B/A和B)处紧压在桌面上,用手拨动钢尺的一端使其发声,改变钢尺伸出桌面的长度,则钢尺发出声音的___________不同,当钢尺振动频率过低时,发出的声音是___________波而听不到声音。
20.如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为________,折射角为________,界面CD的左侧为________(填“玻璃”或“空气”)。
21.2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙。 (填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为 透镜。
22.请你补全关于“像”的知识结构图。
(1)_______、(2)________、(3)_______。
23.如图甲所示,将蜡烛和装满水的烧杯分别放在玻璃板两侧,点燃蜡烛,向玻璃板看去,发现“蜡烛”在烧杯附近燃烧。若蜡烛与烧杯的位置如图乙所示,为了使像成在烧杯中央,可采取下列两种方法:①保持玻璃板和烧杯不动,蜡烛应向__________(选填“靠近”或“远离”)玻璃板的方向移动;②保持蜡烛和烧杯不动,应将玻璃板移到适当位置,在图乙中画出移动后玻璃板的位置__________。在上述两种方法中,像和物之间的距离都__________。
三、解答题(本题共7小题,作图每图2分,除注明外每空1分,共43分)
24.(6分)按要求完成下列作图:
(1)我国西汉时期的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示,假设O为冰透镜的光心,F为冰透镜的焦点,请完成光路图。
(2)如图所示一束光从空气斜射向透明玻璃,发生了折射和反射现象,请作出折射光线的大致位置和反射光线。
(3)当代“绿色建筑”大都有自然采光辅助照明系统,如图甲所示,集光器的定日镜能自动调整角度跟踪太阳,采集到的阳光通过反射型导光管(内壁有镜面)多次反射,长距离传输到室内。请在图乙所示的示意图中,作出所给入射光线在导光管内部的所有反射光的光路图。(保留作图痕迹)
25.(5分)小明利用如图所示的装置探究小孔成像规律。
(1)小孔成像原理是 为了便于观察,该装置应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中实验。
(2)LED光源是由多个LED灯泡构成的发光灯组,请根据眼睛观察的位置,画出看到的LED光源发光灯组是 (选填“”、“”、“”、或“”)形。
(3)若将光屏向右移动一段距离,则光屏上的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在探究孔的大小对小孔成像的影响时,将遮光板慢慢插入卡槽,改变三角形孔的大小,这样设计的优点是: 。
26.(6分)如图是“临摹神器”,将平板和镜M放在支架上调节到适当角度,则人可以在右侧进行临摹。老师告诉她,这实际上就是平面镜成像的原理。小明用如图甲所示装置来“探究平面镜成像特点”的情景。
(1)实验时,采用较薄的茶色玻璃板代替平面镜,这是为了便于____________________。
(2)如图甲,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与A相同)在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与__________完全重合,说明像和物大小相等。
(3)如图乙,为了判断蜡烛A所成的像是虚像还是实像,小明在像的位置放一光屏,眼睛在__________(选填序号)处观察光屏,光屏上__________(选填“能够”或“不能”)看到像,则说明平面镜所成的像是__________(选填“实像”或“虚像”)。
(4)如图丙所示,若在一面竖立着的平面镜下方水平放置一个九格的棋盘,平面镜右方的P、Q、R、S表示镜中的像,从甲处观察,“馬”在镜中的像应该在__________点。
27.(8分)小明用激光笔、平面镜、长方形白板和量角器等探究光的反射定律。
(1)实验时,使用白板的作用是 ;
(2)如图1,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,保持白板底边AB紧贴平面镜,调整白板位置,尝试用白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。如图2,当白板上同时呈现入射光和反射光时,测量白板和平面镜的夹角。保持光束始终射向平面镜上的O点,改变入射光的方向,多次实验。
①上述多次实验测得的夹角均为90°,则反射光线和入射光线确定的平面与平面镜相互 ;
②在纸板上过O点作出底边AB的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线.由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 内;
(3)小明继续实验,改变入射光的方向,在白板上画出入射光线和反射光线如图3所示,并用量角器测出入射角和反射角的大小,由图可知第②次实验时,反射角为 °;分析数据可得结论:光反射时, ;
(4)小华用如图4装置探究光的反射现象。当入射光线CO位置确定时,在没有法线的情况下,如何描述反射光线OD的位置?请帮助小华补全描述:
①反射光线OD与入射光线CO相交于O,不共线,但共面,它们所在平面为α;
②平面α ;
③反射光线OD与平面镜的夹角 入射光线CO与平面镜夹角。
28.(6分)小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能,做了如图所示的探究实验。
(1)小明分别用两种材料做了如图甲所示的正方体隔音盒,该制作的错误之处是___________________________________________;改正错误后,小明在安静的环境下,先用手机播放同样大小音量的声音,再将手机先后置于这两种材料制成的隔音盒中,用噪声分贝仪在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音音量,如图乙所示,得出的数据如表所示。
材料 聚酯棉 海绵
距离 1 2 3 1 2 3
音量
(2)利用数据进行比较,________材料的隔音性能更强;
(3)本探究实验中多次测量数据的目的是________________________________________________;
(4)手机发声时,隔音盒也在振动,说明声音可以传递________;
(5)本实验除了可以用手机作为声源,还可以选用___________(选填“音叉”或“机械闹钟”);你选择的理由是______________________________________________________________________________。
29.(6分)小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F板上_________(选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线_________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向_________(选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明_____________________________________________。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙)。保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时_________(填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是_________。
A. B. C. D.
30.(6分)阅读短文,完成下列问题:
跨学科实践活动:制作照相机
随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、监控摄像头以及智能家居设备等,使人们的工作和生活更便捷、高效。而摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同。下面就根据凸透镜的知识,自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。
【项目分析】
要自己制作照相机.你需要完成以下任务。
A.了解照相机的基本原理;
B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像;
C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。
【项目实施】
(一)了解照相机的基本原理
照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,明确凸透镜的成像原理。(1分)
由图可知,照相机是利用凸透镜成 (填大小、正倒、虚实)像的原理工作的。
(二)设计简易照相机
用硬纸板作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动。在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,如图丙所示将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。
A.一倍焦距 B.二倍焦距 C.三倍焦距 D.四倍焦距
(三)制作及调试照相机
(1)制作
制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为,,。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 (选填“A”“B”或“C”)。按照设计方案,制作照相机;
(2)试用与调整
在较暗的室内,把 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。
【项目交流】
我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上提升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 。
A.匀速后缩 B.匀速前伸 C.减速后缩 D.加速前伸
答案与解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题只有一个选项符合题意)
1.5月25日是心理健康日,数字“525”因谐音“我爱我”而被赋予特殊意义。轻声说“我爱我”,“轻声”是指声音的(  )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
【答案】B
【详解】A.音调是指声音的高低,它由声源振动的频率决定,频率越高,音调越高。“轻声”并非指声音的高低变化,故A不符合题意;
B.响度指的是人耳感受到的声音强度,与物体振动的幅度有关,振幅越大,响度越大。“轻声”说话时,声带振动幅度较小,声音强度变弱,听起来声音较轻,所以“轻声”是指声音的响度,故B符合题意;
C.音色是声音的独特性质,由发声体的材料、结构等因素决定,不同的发声体音色不同。“轻声”说“我爱我”并没有改变声音的音色,故C不符合题意;
D.声速是指声音传播的速度,其大小与介质的种类和温度等有关。“轻声”说“我爱我”没有涉及声音传播速度的变化,故D不符合题意。
故选B。
2.如图,农户在果树下铺上银色地膜,使果实能接收到更多的光照,促进果实着色,提高品质。这主要利用了银色地膜对光的(   )
A.反射 B.折射 C.色散 D.直线传播
【答案】A
【详解】银色地膜可以反射各种颜色的光,太阳光属于复色光,银色地膜将阳光反射到果实背光面,增强光照,从而促进果实着色。A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
3.“风声雨声读书声声声入耳”,声音是我们感知缤纷世界的一个重要窗口。以下关于声现象说法正确的是(  )
A.图甲:密闭玻璃罩中的空气被逐渐抽出,听到的闹铃声逐渐变小
B.图乙:用手拨动一端伸出桌边的塑料尺,伸出长度越长,音调越高
C.图丙:福建舰舰载机引导员戴上耳罩,是为了在传播过程中减弱噪声
D.图丁:用“B超”检查身体,主要利用了声音能传递能量
【答案】A
【详解】A. 声音的传播需要介质,真空不能传声,逐渐抽出罩内的空气,听到闹钟发出的铃声逐渐变小,故A正确;
B. 伸出桌边的长度越长,拨动时越不容易振动,振动的频率变小,发出声音的音调变低,故B错误;
C. 戴上耳罩,是在人耳处减弱噪声,故C错误;
D. 用“B超”检查身体,主要利用了声音能传递信息,故D错误。
故选A。
4.如图所示,一只白鹭正在七里海湿地觅食,平静的水面映出它的身姿。图中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.白鹭反射的光斜射到水面上发生反射,反射光线进入眼睛,反射光线的反向延长线会聚成像,故A符合题意,B不符合题意;
CD.人看到白鹭倒影是光的反射现象,不是光的折射现象,图中是光的折射光路图,故CD不符合题意。
故选A。
5.家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的,在某次行驶时,发现左侧后视镜中只能看到左侧车身,看不见车后马路上的情况,为确保行驶安全,左侧后视镜的镜面应该( )
A.向外旋转 B.向内旋转
C.向下旋转 D.向上旋转
【答案】A
【详解】左侧后视镜中只能看到左侧车身,看不见车后马路上的情况,说明后视镜的视角范围过小,没有覆盖到车后马路的区域。为了扩大视角,能看到车后马路的情况,左侧后视镜的镜面应该向外旋转,这样可以使后视镜的反射范围更宽,从而看到车后马路上的情况,确保行驶安全,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.自行车的尾部有一个红色的无源尾灯,其内部并没有灯泡,但它能在夜晚被光照射后发光。其内部装有用玻璃做的很多小的称为“直角反射器”的装置(如图1)。图2为尾灯一处剖面示意图。请问,一束平行光从空气中垂直照射到“直角反射器”的装置上,图1经过几次反射和几次折射后回到空气中(  )
A.1次、0次 B.2次、1次 C.1次、2次 D.2次、0次
【答案】D
【详解】根据自行车尾灯示意图和反射定律可知,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。一束平行光从空气中垂直照射到“直角反射器”的装置上,光线可以在相互垂直的两个面上发生反射,则发生两次反射;光没有从一种介质斜射入另一介质,没有发生折射,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.2024年珠海航展上,我国自主研制的“机器狼”首次进行动态展示。如图所示,“机器狼”通过先进的传感器和摄像头,提供实时的战场情报。下列相关说法正确的是( )
A.“机器狼”的摄像头相当于一个凹透镜
B.“机器狼”靠近目标时,所成像变小
C.“机器狼”的成像原理与人眼成像原理不同
D.前方目标通过摄像头成倒立、缩小的实像
【答案】D
【详解】A.“机器狼”的摄像头相当于一个凸透镜,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大;“机器狼”靠近目标时,物距减小,像距变大,所成像变大,故B错误;
C.“机器狼”的摄像机和人的眼睛都成倒立缩小的实像,“机器狼”的成像原理与人眼成像原理相同,故C错误;
D.前方目标在摄像头的二倍焦距以外,通过摄像头成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
8.如图所示是一款变频超声波驱蚊器,该驱蚊器通过发出不同声音,干扰蚊蝇的感觉和行为,从而达到驱蚊的效果。关于该驱蚊器的说法,正确的是(  )
A.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音振幅会增大
B.该驱蚊器调至频率最高挡时,声音的音调会增大
C.该驱蚊器发出声音的频率在到的范围内
D.该驱蚊器发声时,离开驱蚊器的距离越远,声音的传播速度越小
【答案】B
【解析】AB.声音的音调与振动频率有关,振动频率越大,声音的音调越高,所以该驱蚊器调至频率最高挡时,声音的音调会增大,故A错误,B正确;
C.该驱蚊器发出的是超声波,人类听不到,所以它发出声音的频率不在20Hz到20000Hz的范围内,频率大于20000Hz,故C错误;
D.声音传播的速度与距离远近无关,所以离开驱蚊器的距离变大时,声音的传播速度不变,故D错误。
故选B。
9.为寻找地震后被掩埋在废墟里黑暗环境下的生还者。新加坡工程师利用蟑螂体型小、喜好在黑暗缝隙内爬行的特点,打造半机械搜索蟑螂。为探测生还者,应在蟑螂背部固定微型(  )
A.可见光照相机 B.红外线照相机 C.紫外线照相机 D.超声波成像仪
【答案】B
【详解】A.可见光照相机需要有可见光才能成像,而在地震后废墟里的黑暗环境下,没有可见光,可见光照相机无法工作,所以不能使用可见光照相机,故A不符合题意;
B.任何物体都在不停地向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越强。人体的温度相对周围环境较高,会辐射出较强的红外线。红外线照相机可以通过接收物体辐射的红外线来成像,在黑暗环境中能够探测到有体温的生还者,故B符合题意;
C.紫外线主要用于一些特定的检测,如荧光检测等,人体辐射的紫外线很弱,在这种探测生还者的场景中,紫外线照相机无法有效探测到生还者,故C不符合题意;
D.超声波成像仪一般用于在液体等介质中探测物体,通过超声波反射来成像。在废墟这种复杂的固体环境中,超声波传播会受到很大阻碍,且对寻找被掩埋的生还者来说,超声波成像仪难以有效发挥作用,故D不符合题意。
故选B。
10.西汉时期的《淮南万毕术》中,记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”下列理解错误的是(  )
A.“削冰令圆”是把冰削成凸透镜形状
B.“举以向日”是将凸透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”是把“艾”(易燃物)放在透镜的两倍焦距处
D.“火生”是利用了凸透镜对光的会聚作用
【答案】C
【解析】A.凸透镜中间比边缘厚,“削冰令圆”是将冰磨成一种冰透镜,该透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,故A正确,不符合题意;
BCD.“举以向日,以艾承其影,则火生”是将磨成的凸透镜正对太阳光,把“艾”(易燃物)放在透镜的焦点上,凸透镜对光线有会聚作用,会将艾点燃,故C错误,符合题意,BD正确,不符合题意。
故选C。
11.下列哪幅图中使用的不是凸透镜?(  )
A. B.C.D.
【答案】C
【详解】A.由图可知,通过透镜所成的像是正立放大虚像,此透镜为凸透镜,故A不符合题意;
B.由图可知,通过透镜所成的像是倒立缩小实像,此透镜为凸透镜,故B不符合题意;
C.由图可知,通过透镜所成的像是正立缩小虚像,此透镜为凹透镜,故C符合题意;
D.由图可知,通过透镜所成的像是倒立放大实像,此透镜为凸透镜,故D不符合题意。
故选C。
12.探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是(   )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 D.凸透镜的焦距是
【答案】C
【详解】ABC.把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,由光路的可逆性可知,第一次物距等于第二次的像距,第一次的像距等于第二次的物距,所以第一次物距是16cm,像距是24cm;第二次物距是24cm,像距是16cm;蜡烛和光屏之间的距离为16cm+24cm=40cm
第一次物距小于像距,成倒立放大的实像,第二次物距大于像距,成倒立缩小的实像,第二次像比第一次小,故C正确,AB错误;
D.在第二次中,成倒立缩小的实像,物距24cm>2f①
像距2f>16cm>f②
由①和②得到12cm>f>8cm
所以凸透镜的焦距不可能是20cm,故D错误。
故选C。
二、填空题(本题共11小题,每空1分,共33分)
13.徐州柳琴戏深受本地群众喜爱,其主要伴奏乐器是如图所示的柳琴。演奏时,弹拨琴弦使其 发声,用手按压琴弦的不同位置,可以改变琴声的 。根据 的不同,听众还能分辨出其他伴奏乐器。
【答案】振动;音调;音色。
【详解】[1]声音是由物体的振动产生的。演奏时,弹拨琴弦使其振动,就会发声。
[2]用手按压琴弦的不同位置,改变了琴弦振动部分的长度,从而改变了琴弦振动的频率,而频率决定音调,所以可以改变琴声的音调。
[3]不同的乐器由于材料、形状、结构的不同,发出声音的音色不同。所以根据音色的不同,听众还能分辨出其他伴奏乐器。
14.世界最大口径射电望远镜(FAST)位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县,被誉为“中国天眼”,如图所示,该望远镜口径为500米、占地约30个足球场大小,它由4450个球面镜组成超大反射面,其外形像一口巨大的锅,用于观测暗物质和暗能量,寻找新一代天体。“中国天眼”相当于一个巨大的__________(选填“凸面镜”或“凹面镜”),对光线有__________作用。请你再举出应用该原理的实例:__________。
【答案】凹面镜;会聚;点火装置。
【解析】[1][2]被誉为“中国天眼”的望远镜,是利用凹面镜制成的,凹面镜对光具有会聚作用。
[3]凹面镜对光有会聚作用,将其对着阳光时, 可以将光线聚焦到一点, 用于点燃火柴或其他可燃物,因此可以用来制作点火装置
15.小明在探究影响声音特性的因素时,做了以下实验,请你回答下列问题:
(1)如图甲所示,在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,观察纸屑“跳动”幅度,听其声音,再用力敲鼓面,这时纸屑“跳动”的幅度变大,声音的响度__________;
(2)如图乙所示,用一张硬卡片在木梳的齿上划过,一次快一些,一次慢一些,实验发现:卡片划过木梳的速度越快,发出声音的音调越_________;由此可得出结论:音调的高低与声源振动的________有关;
(3)如图丙所示,用同样的力分别拨动外形完全相同且伸出桌面的长度也相同的钢尺和塑料尺子时,听到声音的________不同;
(4)在一根较长的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,这个现象说明声音在不同介质中的传播速度_________;已知声音在金属管中传播速度大于在空气中传播速度,则先听到的声音是由_______传到人耳的。
【答案】(1)变大;(2)高;频率;(3)音色;(4)不同;金属管。
【解析】[1]在鼓面上撒一些纸屑,轻敲鼓面,鼓面的振动幅度小,响度小,观察纸屑“跳动”幅度小;再用力敲鼓面,这时鼓面振动幅度变大,故纸屑“跳动”的振幅变大,声音的响度变大。
[2][3]用一张硬卡片先后在木梳的齿上划过,一次快一些,此时振动快,频率高,音调高;一次慢一些,即此时振动慢,频率低,音调低,所以由此可得出结论:音调的高低与频率有关。
[4]由于发声体的材质不同,发出声音的音色不同,所以用同样的力分别拨动外形完全相同,伸出桌面的长度也相同的钢尺和塑料尺子时,振动的物体材料不同,所以听到声音的音色不同。
[5]在一根较长的金属管的一端敲击一下,在另一端先后听到两个声音,一次是通过金属管传来的,另一次是通过空气传来的,所以说明声音在不同的介质中的传播速度是不同的。
[6]由于声音在金属管中传播速度大于在空气中传播速度,所以声音在金属管中传播时间短,在空气中传播时间长,故先听到的声音是由金属管传到人耳的。
16.如图甲所示是人的眼球示意图,人眼的成像原理与_________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理类似;如图乙是近视眼看远处物体的成像示意图,可以用_________(选填“凹透镜”或“凸透镜”)矫正,才能看清远处的物体。
【答案】照相机;凹透镜。
【详解】[1]人的眼球相当于一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
[2]近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,使得远处物体的像成在视网膜的前方,导致人看不清远处的物体。凹透镜对光线有发散作用,能使光线推迟会聚。凸透镜对光线有会聚作用,能使光线提前会聚。为了使远处物体的像能成在视网膜上,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,使光线推迟会聚,从而使像成在视网膜上。
17.如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,这是光的_________现象,说明白光是由_________混合而成的;唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,如图所示,漫画中的小孩按图中的方法_________喷水时可以看到彩虹。
【答案】色散;各种色光;二。
【解析】[1][2]太阳光经斜插在水中的平面镜后在白色墙壁上呈现出彩色的光斑,即太阳光被分解成各种色光,这个过程属于光的色散,说明太阳光是由各种色光混合而成的复色光。
[3]由“背日喷乎水,成虹霓之状”可知,要背对着太阳才会出现彩虹,即采用方法二的方式喷水可以看到彩虹。
18.如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”,先打开A灯,在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像,再打开B灯,鸡蛋的影像明亮了许多,同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是________________,鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是__________。
【答案】光的直线传播;鸡雏对光的阻挡作用更明显(或鸡雏的遮光性更好)。
【详解】[1]该现象利用的光学原理是光的直线传播。因为光在同种均匀介质中沿直线传播,A灯发出的光照射到鸡蛋上,鸡蛋阻挡了部分光线,从而在屏幕上形成鸡蛋的影像;B灯发出的光照射到鸡雏(假设鸡雏在鸡蛋内部或相关位置)上,鸡雏阻挡光线,形成更清晰的鸡雏影像,这都是光沿直线传播的体现。
[2]鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是鸡雏对光的阻挡作用更明显(或鸡雏的遮光性更好)。当打开B灯时,鸡雏能更有效地阻挡光线,使得形成的影像与周围的亮度对比更强烈,所以看起来更为清晰。
19.如图所示,利用钢尺探究声音的特性。实验中,将钢尺的___________(A/B/A和B)处紧压在桌面上,用手拨动钢尺的一端使其发声,改变钢尺伸出桌面的长度,则钢尺发出声音的___________不同,当钢尺振动频率过低时,发出的声音是___________波而听不到声音。
【答案】A和B;音调;次声(波)。
【解析】[1]实验时只要求尺子伸出桌面部分振动,所以将钢尺的A和B处紧压在桌面上,用手拨动钢尺的一端,听钢尺振动发出的声音。
[2]用相同的力度拨动钢尺时,改变钢尺伸出桌面的长度,伸出长度不同,振动快慢不同,即振动频率不同,所以声音的音调不同。
[3]当钢尺振动的频率过低时,小于20Hz,为次声波,低于人的听觉范围,所以听不到声音。
20.如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为________,折射角为________,界面CD的左侧为________(填“玻璃”或“空气”)。
【答案】30°;45°;玻璃。
【解析】[1][2][3]已知CD是界面,图中的虚线PQ为法线,由下图可知
根据反射角等于入射角可知,界面左边的BO为入射光线,OA为反射光线,界面右边的OE为折射光线;所以入射角

则折射角
因折射角大于入射角,所以界面右侧为空气,左侧为玻璃。
21.2025年1月20日,在第九届亚冬会火种采集仪式上,现场用图甲中的冰透镜成功点燃了火炬。小红为了研究此现象,让光束透过近视眼镜和老花眼镜投射在墙上,如图乙。 (填“上”或“下”)方眼镜的透镜类型与冰透镜相同,为 透镜。
【答案】下;凸。
【详解】[1][2]图甲中的冰透镜成功点燃了火炬,所以冰透镜对光线有会聚作用,为凸透镜。图乙中,上方的透镜下的光斑中间暗,透镜对光线有发散作用,下方的透镜下的光斑中间亮,对光线有会聚作用,为凸透镜,所以下方的透镜和冰透镜类型相同。
22.请你补全关于“像”的知识结构图。
(1)_______、(2)________、(3)_______。
【答案】凸透镜;直线传播;倒立实像。
【解析】[1][2][3]凸透镜成像是由光的折射形成的,根据凸透镜成像的规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立放大的实像,故当物距大于一倍焦距时成倒立的实像;小孔成像是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像。故小孔成像和凸透镜成像的相同点是都可以成倒立的实像。
23.如图甲所示,将蜡烛和装满水的烧杯分别放在玻璃板两侧,点燃蜡烛,向玻璃板看去,发现“蜡烛”在烧杯附近燃烧。若蜡烛与烧杯的位置如图乙所示,为了使像成在烧杯中央,可采取下列两种方法:①保持玻璃板和烧杯不动,蜡烛应向__________(选填“靠近”或“远离”)玻璃板的方向移动;②保持蜡烛和烧杯不动,应将玻璃板移到适当位置,在图乙中画出移动后玻璃板的位置__________。在上述两种方法中,像和物之间的距离都__________。
【答案】远离;;变大。
【详解】[1]由图乙可知,蜡烛到玻璃板的距离小于玻璃板到烧杯的距离,保持玻璃板和烧杯不动,根据在平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,可知,为了使像成在烧杯中央,蜡烛应向远离玻璃板的方向移动。
[2]保持蜡烛和烧杯不动,要使像移到烧杯中,需要增大蜡烛到玻璃板的距离,即将玻璃板向上移动,且物与像关于玻璃板对称,如下图所示:
[3]由于在上述两种方法中,蜡烛到玻璃板距离都变大,根据在平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,可知,像和物之间的距离都变大。
三、解答题(本题共7小题,作图每图2分,除注明外每空1分,共43分)
24.(6分)按要求完成下列作图:
(1)我国西汉时期的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图所示,假设O为冰透镜的光心,F为冰透镜的焦点,请完成光路图。
【答案】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,已知两条入射光线平行于主光轴,它们经过凸透镜后的折射光线一定经过凸透镜右侧的焦点,根据入射点和焦点两点确定一条直线画出对应的折射光线,如图所示:
(2)如图所示一束光从空气斜射向透明玻璃,发生了折射和反射现象,请作出折射光线的大致位置和反射光线。
【答案】
【详解】首先过入射点垂直于界面做出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧的空气中作出反射光线;再根据光从空气斜射入透明玻璃中,折射角小于入射角,在法线左侧的玻璃中作出折射光线。如图所示:
(3)当代“绿色建筑”大都有自然采光辅助照明系统,如图甲所示,集光器的定日镜能自动调整角度跟踪太阳,采集到的阳光通过反射型导光管(内壁有镜面)多次反射,长距离传输到室内。请在图乙所示的示意图中,作出所给入射光线在导光管内部的所有反射光的光路图。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】入射光线在导光管内部的定日镜表面发生反射,法线过入射点且垂直反射面(定日镜),先过入射点垂直于镜面画出法线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射光线和入射光线关于法线对称,在法线的下方作出反射光线;第一次反射的光线经过反射型导光管会再次发生反射,入射点为第一次反射的光线在反射型导光管的接触地方,过入射点垂直于镜面画出法线,在法线的下方再次画出反射光线,如图:
25.(5分)小明利用如图所示的装置探究小孔成像规律。
(1)小孔成像原理是 为了便于观察,该装置应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中实验。
(2)LED光源是由多个LED灯泡构成的发光灯组,请根据眼睛观察的位置,画出看到的LED光源发光灯组是 (选填“”、“”、“”、或“”)形。
(3)若将光屏向右移动一段距离,则光屏上的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在探究孔的大小对小孔成像的影响时,将遮光板慢慢插入卡槽,改变三角形孔的大小,这样设计的优点是: 。
【答案】(1)光的直线传播;暗;(2);(3)变大;(4)能够保证孔的形状不变,只改变孔的大小。
【详解】(1)[1]小孔成像的原理是光在同种均匀的介质中沿直线传播。
[2]在进行实验时,LED光源自身能够发光,为了现象更加明显,需要在较暗的环境中进行。
(2)
LED光源发光灯组通过小孔所成的是一个倒立的实像,根据光屏像的特点,可知LED光源发光灯组为。
(3)小孔成像时,物体到小孔的距离一定时,同一物体像的大小与像距成正比,因此若将光屏向右移动一段距离,则光屏上的像将变大。
(4)在探究孔的大小对小孔成像的影响时,将这光板慢慢插入卡槽,改变三角形孔的大小,这样设计能够做到保证孔的形状不变,只改变小孔的大小。
26.(6分)如图是“临摹神器”,将平板和镜M放在支架上调节到适当角度,则人可以在右侧进行临摹。老师告诉她,这实际上就是平面镜成像的原理。小明用如图甲所示装置来“探究平面镜成像特点”的情景。
(1)实验时,采用较薄的茶色玻璃板代替平面镜,这是为了便于____________________。
(2)如图甲,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与A相同)在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与__________完全重合,说明像和物大小相等。
(3)如图乙,为了判断蜡烛A所成的像是虚像还是实像,小明在像的位置放一光屏,眼睛在__________(选填序号)处观察光屏,光屏上__________(选填“能够”或“不能”)看到像,则说明平面镜所成的像是__________(选填“实像”或“虚像”)。
(4)如图丙所示,若在一面竖立着的平面镜下方水平放置一个九格的棋盘,平面镜右方的P、Q、R、S表示镜中的像,从甲处观察,“馬”在镜中的像应该在__________点。
【答案】(1)确定像的位置;(2)像;(3)②;不能;虚像;(4)P。
【详解】(1)与平面镜相比,玻璃板既可以透光,又可以成像,便于确定像的位置。
(2)未点燃的蜡烛B与点燃的蜡烛A相同,在玻璃板后面移动未点燃的蜡烛B,直至观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明像和物大小相等。
(3)[1][2][3]平面镜成像是反射光线反向延长线的交点会聚而成,并非实际光线,眼睛在②处观察光屏,光屏上不能看到像,则说明平面镜所成的像是虚像。
(4)由平面镜成像规律可知,像与物成镜面对称,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,所以从甲处观察,“馬”在镜中的像应该在P点。
27.(8分)小明用激光笔、平面镜、长方形白板和量角器等探究光的反射定律。
(1)实验时,使用白板的作用是 ;
(2)如图1,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,保持白板底边AB紧贴平面镜,调整白板位置,尝试用白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。如图2,当白板上同时呈现入射光和反射光时,测量白板和平面镜的夹角。保持光束始终射向平面镜上的O点,改变入射光的方向,多次实验。
①上述多次实验测得的夹角均为90°,则反射光线和入射光线确定的平面与平面镜相互 ;
②在纸板上过O点作出底边AB的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线.由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 内;
(3)小明继续实验,改变入射光的方向,在白板上画出入射光线和反射光线如图3所示,并用量角器测出入射角和反射角的大小,由图可知第②次实验时,反射角为 °;分析数据可得结论:光反射时, ;
(4)小华用如图4装置探究光的反射现象。当入射光线CO位置确定时,在没有法线的情况下,如何描述反射光线OD的位置?请帮助小华补全描述:
①反射光线OD与入射光线CO相交于O,不共线,但共面,它们所在平面为α;
②平面α ;
③反射光线OD与平面镜的夹角 入射光线CO与平面镜夹角。
【答案】(1)呈现光路,探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面上;(2)垂直;垂直;同一平面;(3)30;反射角等于入射角;(4)垂直于镜面;等于。
【详解】(1)使用白板的作用是使光线在白板上发生漫反射,能够使实验者更为清晰的观察光路,进行探究。
(2)[1]纸板和平面镜的夹角的夹角均为90°,在纸板上可以观察到反射光线、入射光线,说明反射光线、入射光线在纸板所在的平面上,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜是垂直关系。
[2]纸板上过O点作出底边AB的垂线ON,垂线ON是法线,ON与镜面垂直。
[3]由①、②的实验现象可知,反射光线、入射光线、法线都在纸板所在的平面上,可以得到结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[1]读取量角器的示数,由图可知,第②次实验时,反射角为30°。
[2]分析数据发现,反射角大小一直等于入射角大小,故得出结论:光反射时,反射角等于入射角。
(4)[1]反射光线、入射光线所在平面和平面镜是垂直关系,故平面α垂直于镜面。
[2]反射光线OD与平面镜的夹角为反射角,入射光线CO与平面镜夹角为入射角,光反射时,反射角等于入射角。
28.(6分)小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能,做了如图所示的探究实验。
(1)小明分别用两种材料做了如图甲所示的正方体隔音盒,该制作的错误之处是___________________________________________;改正错误后,小明在安静的环境下,先用手机播放同样大小音量的声音,再将手机先后置于这两种材料制成的隔音盒中,用噪声分贝仪在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音音量,如图乙所示,得出的数据如表所示。
材料 聚酯棉 海绵
距离 1 2 3 1 2 3
音量
(2)利用数据进行比较,________材料的隔音性能更强;
(3)本探究实验中多次测量数据的目的是________________________________________________;
(4)手机发声时,隔音盒也在振动,说明声音可以传递________;
(5)本实验除了可以用手机作为声源,还可以选用___________(选填“音叉”或“机械闹钟”);你选择的理由是______________________________________________________________________________。
【答案】(1)两种材料制成的隔音盒厚度不同;(2)聚酯棉;(3)减小实验的偶然性,使结论更具普遍性;(4)能量;(5)机械闹钟;机械闹钟能持续、稳定地发声,而音叉发声会随时间快速减弱,无法保证声源响度一致。
【详解】(1)根据控制变量法,在研究隔音效果与材料关系时,应控制材料厚度相同。所以该制作的错误之处是两种材料制成的隔音盒厚度不同。
(2)由表格数据可知,在相同距离下,如距离都为1m时,聚酯棉隔音盒外测得的音量54.3dB,海绵隔音盒外测得的音量为61.7dB,聚酯棉对应的音量更小,说明其隔音效果更好。所以聚酯棉材料的隔音性能更强。
(3)只进行一次实验,具有偶然性,本实验中多次测量数据的目的是减小实验的偶然性,使结论更具普遍性。
(4)手机发声时,隔音盒也在振动,说明声音可以传递能量。因为声音是由物体振动产生的,当声音传播到隔音盒时,能使隔音盒振动,表明声音携带了能量,从而使隔音盒获得了动能。
(5)[1][2]应选用机械闹钟,理由是机械闹钟能持续、稳定地发声,而音叉发声会随时间快速减弱,无法保证声源响度一致。
29.(6分)小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F板上_________(选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线_________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向_________(选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明_____________________________________________。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙)。保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时_________(填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是_________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)不能;在;(2)左;(3)光的折射现象中,光路是可逆的;(4)不会;D。
【解析】(1)[1][2]实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,即F板和入射光线所在的E板不处在同一平面,则在F板上不能看到折射光,因为此时折射光线和入射光线在同一平面内。
(2)[3]保持入射光不动,继续加水,则入射点向左上方平移,入射角不变故折射角不变,则折射光线向左平移,所以会看到杯底的亮斑B向左移动。
(3)[4]让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)[5]当光从空气射向玻璃时折射光线靠近法线处偏折,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象。
[6]一束光垂直于三棱镜的一个面射入,则其传播方向不变,接着射到三棱镜的斜边处,作出法线可知入射角为45°,这一角度超过了该玻璃的临界角,所以在斜边处发生全反射现象,如图所示:
故正确的是D项,故选D。
30.(6分)阅读短文,完成下列问题:
跨学科实践活动:制作照相机
随着科技发展,摄像功能被应用于智能手机、笔记本电脑、平板电脑、监控摄像头以及智能家居设备等,使人们的工作和生活更便捷、高效。而摄像功能的主要设备就是相当于凸透镜的镜头,它的基本原理与照相机成像原理相同。下面就根据凸透镜的知识,自己制作一个照相机,深入了解其基本原理。
【项目分析】
要自己制作照相机.你需要完成以下任务。
A.了解照相机的基本原理;
B.设计一个照相机,能够用它承接并观察室外景物的像;
C.根据你的设计方案,选用合适的器材,制作一个照相机并进行调试。
【项目实施】
(一)了解照相机的基本原理
照相机的简易结构如图甲所示,镜头相当于凸透镜,在底片上成像,请在图乙中作出入射光线对应的折射光线,明确凸透镜的成像原理。(1分)
由图可知,照相机是利用凸透镜成 (填大小、正倒、虚实)像的原理工作的。
(二)设计简易照相机
用硬纸板作两个粗细相差很小的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个纸筒内,并能前后滑动。在一个纸筒M的一端嵌上一个凸透镜,在另一个纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜,如图丙所示将两个纸筒套在一起,如图丁所示,就制成了照相机,其中纸筒M的长度最大为凸透镜 最佳。
A.一倍焦距 B.二倍焦距 C.三倍焦距 D.四倍焦距
(三)制作及调试照相机
(1)制作
制作时,可选择的凸透镜有A、B、C三个,焦距分别为,,。若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,我们应该选择凸透镜 (选填“A”“B”或“C”)。按照设计方案,制作照相机;
(2)试用与调整
在较暗的室内,把 (选填“凸透镜”或“薄膜”)对着明亮的室外,拉动纸筒N,如图丁所示,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜上看到景物清晰的像,如果想使薄膜上的这个像更大一些,应将自制相机靠近景物,同时向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动纸筒N。
【项目交流】
我国无人机航拍技术在国际上处于先进水平,尤其在民用领域表现突出。无人机航拍技术简单讲就是利用无人机搭载摄像头进行空中拍摄的一种技术,无人机航拍时,若匀速向上提升,摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会 。
A.匀速后缩 B.匀速前伸 C.减速后缩 D.加速前伸
【答案】;倒立、缩小的实像;B;C;凸透镜;远离。
【详解】【项目实施】(一)[1]过光心的光线经凸透镜后传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。据此画出对应折射光线,成像为倒立、缩小的实像,如图所示:
(二)[2]照相机成像原理是:当物距大于二倍焦距时,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,模型照相机中,半透明膜相当于底片,半透明膜到凸透镜的距离为像距,所以其中纸筒M的长度最大为凸透镜二倍焦距最佳,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(三)(1)[3]凸透镜成实像时,像距越大,像越大,所以若在同一位置观察同一物体,想使薄膜上的像更大些,应使像距大一些,则应选择焦距大些的透镜,我们应该选择凸透镜C。
(2)[4]照相机的镜头是凸透镜,拍照时凸透镜对着明亮的景物。所以在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外。
[5]如果想使薄膜上的这个像更大一些,应减小物距,增大像距,即将自制相机靠近景物,同时向远离凸透镜方向移动纸筒N。
【项目交流】[6]人机航拍时,若匀速向上提升,物距增大,像距应减小,而物距变化大,像距变化小,且物距增大相等距离,像距减小量越来越小,所以摄像头自动对焦连续拍摄,镜头会减速后缩,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
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