浙教版2025-2026学年八年级上科学期末复习第1章 对环境的察觉 (含解析)

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浙教版2025-2026学年八年级上科学期末复习第1章 对环境的察觉 (含解析)

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浙教版2025-2026学年八年级上科学期末复习第1章 对环境的察觉
考试时间:120分钟 满分:160分
一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1.若要使图中的反射光线射中墙上的目标,以下做法中可以实现目的是(  )
A.激光笔不动,平面镜水平向左移动
B.激光笔不动,平面镜绕入射点逆时针略旋转
C.平面镜不动,激光笔水平向左移动
D.平面镜不动,激光笔绕笔尖逆时针略旋转
2.声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是(  )
A.医院里的常见医疗设备“B超”
B.探测鱼群所用的设备“声呐”
C.中医诊病四个途径中的“闻”
D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
3.小科同学游览姚江,沿途看到很多风景,该同学形成视觉的部位在(  )
A.视网膜 B.大脑 C.角膜 D.盲点
4.下面所示的四幅小图中,正确表示近视眼成像和矫正做法的是(  )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.下列有关眼、耳的叙述,错误的是(  )
A.能够看清远近不同的物体,是因为角膜可以调节
B.近视患者看远处物体时,物像落到视网膜前方
C.用尖锐的东西掏耳易损伤鼓膜
D.由远眺转为看书,晶状体的曲度由小变大
6.小港冲糖水时,看见水中的筷子向上弯折(如图所示),能解释这一现象的光路图是(  )
A. B. C. D.
7.如图所示,敲击音叉A,音叉B将乒乓球弹起,下列说法错误的是(  )
A.A、B之间的空气可以传递能量
B.A、B之间的空气与音叉发生了相互作用
C.用大小不同的力敲击音叉A,音叉A发出声音的音色会变化
D.若在宇航员生活的空间站内做此实验,乒乓球依然可以弹起来
8.小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.注水的胶膜对光有发散作用
B.向右移动蜡烛,为在光屏再次得到清晰的像,应将光屏向左移
C.保持蜡烛、光屏位置不变,将胶膜移到35cm刻度处,屏上可得缩小的实像
D.注水的胶膜再次注水,在蜡烛和注水胶膜间加个近视眼镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
9.汽车驾驶室两侧的后视镜通常是凸面镜,而车头的大灯里则装有很亮的凹面镜。下列相关说法正确的是(  )
A.凸面镜对光有会聚作用,可以扩大驾驶员的视野
B.凹面镜对光有发散作用,可以使车灯发出的光射得更远
C.驾驶员通过后视镜所看到的像是由光的折射所形成
D.车灯灯丝放在凹面镜的焦点上,经反射后可成为平行光射出
10.1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,揭开了太阳光的颜色之谜。如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是 (  )
A.①区域的光具有热效应
B.②区域的光能用肉眼观察
C.太阳光是由多种色光混合而成的复色光
D.红外线、紫外线和可见光都是电磁波
11.牛顿总结了伽利略等人的研究成果,通过大量的类似实验,推理概括得出了“牛顿第一定律”,这是科学研究的重要方法。下列实验过程中运用了该研究方法的是
A.甲图逐渐抽出密封玻璃罩内的空气,通过听内部电铃的声音响度来研究声音传播需要介质
B.乙图保持受力面积大小不变,研究压力的作用效果与压力大小的关系
C.丙图通过乒乓球被弹开体现音叉的振动
D.丁图在探究平面镜成像的特点时,选用两根相同的蜡烛
12.如图所示,在暗室中用手电筒照挂在白色墙上的小镜子,人眼在 手电筒的位置看被照射部分(  )
A.墙和镜子看上去都较暗
B.墙看上去是亮的,镜子看上去是暗的
C.墙和镜子看上去都较亮
D.墙看上去是暗的,镜子看上去是亮的
13.如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的(  )
A.折射
B.反射
C.色散
D.直线传播
14.如图所示,一束光从空气斜射入水中,同时发生反射和折射,下列说法正确的是(  )
A.入射角为 AB是法线
B.折射角为 NM是界面
C.折射角为 AB是界面
D.反射角为 NM是法线
15.光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为 f,此时两个透镜之间的距离为 L.在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为(  )
A.f
B.L
C.f+L
D.f-L
二、填空题(共7小题,每空2分,共40分)
16.期中考后,秋游如期而至,同学们在一个阳光明媚的日子里拍摄班级合影。
(1)太阳光照射在同学们身上,发生   (选填“镜面反射”或“漫反射”)使光进入相机镜头;
(2)为了创造优美拍摄环境,摄像师用喷雾器对着阳光喷水雾,空中出现了美丽的彩虹,这是光的   现象;
(3)拍完全班集体照后,想继续拍摄个人半身写真,同学与照相机的距离应变   。
17.小科同学学习了声现象后,用家里的闹钟进行了以下探究:
(1)他把正在响铃的闹钟放在桌面上,用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的铃铛,发现   ,此现象说明声音是由物体振动产生的。
(2)他又将正在响铃的闹钟用塑料袋包好,放入水中,发现铃声变轻了,这是在描述声音的   (填“音调”“响度”或“音色”)的变化,仍可以听到铃声,说明   。
18.
(1)如图甲,甲图平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距为   cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们同一高度上;
(2)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,为使像仍成在光屏的中央,以下操作可达到目的的是____
A.将凸透镜往上移 B.将光屏往下移
C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
19.如图所示,一束光在界面处发生反射和折射,AB和CD 相互垂直,从图中可以看出   是界面,   是反射光线,折射角的大小是   。
20.现如今越来越多的人在购买商品时选择使用扫脸支付的方式(如图甲),其成像原理可用图乙表示。支付设备上镜头的焦距可根据物体远近自动调节,其功能类似于人眼的   (填“瞳孔”“晶状体”或“视网膜”)。人脸在成像板上所成的像,与物体在人视网膜上成像的性质一样,都是   的像(填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”);若此时镜头的焦点在F 处,人脸远离镜头时,仍要在成像板上保持清晰的像,镜头的焦点可能调整到图乙中   处(填“a”或“b”)。
21.汽车平视显示系统是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理(如图),使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
(1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的   选填“反射”或“折射”)形成的;
(2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向   (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;移动显示器后,像的大小将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
22.如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A 点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)此时入射角大小为   。
(2)保持入射点O不变,将激光笔靠近空气与水的界面,则在刻度尺上形成的光点将会   (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)入射光AO在水中会发生折射,折射光OC在刻度尺上也形成一个光点(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是: SBD   SCD(选填“>”、“<”或“=”) 。
三、实验探究题(共5小题,每空2分,共40分)
23.探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的   相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(2)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:   。
(3)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角 θ 应为   °,临摹时要在   (填“①”或“②”)位置观察。
24.小金在进行“探究光的反射定律”实验,步骤如下:
①把白纸放在水平的桌面上,在白纸上画一条直线;
②将平面镜的一侧与直线重合,并垂直压在纸面上;
③让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点0,如图甲所示,其中蓝色激光垂直平面镜入射;
④在白纸上用笔和尺描绘出光路。记录的结果如图乙所示。
(1)除上述步骤中提到的器材外,要得到反射角与入射角的关系,还需要的测量仪器是   ;
(2)若红光与平面镜的夹角θ =25°,则这一束光的反射角大小为   ;
(3)小金没有找到蓝光的反射光束,他认为当光垂直平面镜入射时,不存在反射光,你认为他的观点正确吗?请做出判断并说明理由   。
(4)如图乙,小金又将一束绿光沿着B0方向射向平面镜的0点,是为了探究   。
25.为研究声音的产生和传播,小科同学进行了以下实验探究:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由于物体的   而产生的。乒乓球被弹起得越高,说明音叉发出声音的   越大(选填“音调”“响度”或“音色”);
(2)如图乙所示,用小槌敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象叫作“共振”。这一现象可以验证,   可以传声(选填“小槌”“乒乓球”或“空气”);
(3)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉产生的声波也会向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为____法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.模型
26.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距为   m;
(2)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,为使像仍成在光屏的中央,以下操作可达到目的的是____;
A.将凸透镜往上移 B.将光屏往下移
C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
(3)保持图乙中的凸透镜与光屏位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将乙中凸透镜换成焦距更   的(填“大”或“小”);
(4)如图乙,光屏上成清晰的像,若通过移动透镜到   厘米刻度处,使光屏上再次成清晰的像。
27.阅读下列关于降噪耳机、人工视网膜的科技成果材料,并回答问题。
【材料一】降噪耳机是指采用某种方法防治噪声污染的耳机。佩戴耳机且未启动开关时,能够透过耳机听见外界的噪声,但比未佩戴耳机时响度小。启动耳机后,外界的噪声瞬间“消失”。
①一列噪声声波a遇到与它相反的反向声波b时会互相“抵消”,如图(1)所示。
②降噪耳机内部含有降噪芯片和吸声材料,该芯片工作原理如图(2)所示。
(1)长期佩戴耳机有损听力,降噪耳机也不例外,下列不支持长时间佩戴降噪耳机的观点有   (可多选)
A.长时间使用降噪耳机会加速鼓膜和听小骨等结构的劳损
B.降噪耳机可以有效减少外界噪声进入耳中
C.降噪耳机不及时清洁,容易将细菌带入耳中
【材料二】人工视网膜通过临床实验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜,电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(2)从“人工视网膜”组成来看,眼镜摄像头的镜头相当于眼球中的哪一结构    
(3)若长时间近距离看书写字,就容易造成近视,图中近视眼成像情况及矫正方法分别是   
(4)你是否有这样的经历:夜晚看书时突然停电,瞬间眼前一片漆黑,什么都看不到;片刻后才逐渐看见周围的物体。这种变化是因为眼球的   (填名称)变大。
四、解答题(共5小题,每题7分,共35分)
28.有同学发现课间远眺时,眼睛会很放松,而近距离观看书本时,眼睛会很累;因为眼球中的睫状肌会调节晶状体的曲度,从而观察不同远近的物体;
(1)当我们结束这场考试后,请到教室外进行远眺,你的睫状肌会舒张使晶状体曲度   ,焦距   (选填“变长”或“变短”);
(2)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,光学镜头相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟   (填眼球结构);
(3)为使轻薄的手机也能拥有更好的长焦远摄能力,潜望式长焦镜头应运而生。图甲、乙分别为旧款、新款潜望式长焦镜头模组。新款通过平面镜和三棱镜多次   (选填“反射”或“折射”),从而实现在有限的厚度内,加大镜头与传感器距离,实现更大的焦距;
(4)手机的等效光学变焦倍数=长焦焦距/主摄焦距,拍摄远景物体时需要高倍镜头;某手机主摄焦距为23毫米,潜望式长焦镜头模组有12毫米、75毫米以及120毫米三种焦段;拍摄月亮选择的最佳镜头焦段是   (选填“12毫米”、“75毫米”或“120毫米”)。
29.根据所学知识回答下列问题。
(1)有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑的位置来判断液面高低的。如图甲所示,一束光与液面的夹角为40°,则反射角的大小是   ;若入射光方向不变时,光电屏上的光斑S 向左移动时,说明液面在   (选填“上升”或“下降”)。
(2)如图乙所示,“刷脸支付”成为了现在十分流行的支付方式,无需借助手机等工具,人为操作少,更加简单、高效。它通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。摄像机镜头相当于凸透镜,所成的是缩小的   (选填“实像”或“虚像”)。
(3)我们在课本上学过了牛顿色散实验,当太阳光通过三棱镜时会形成七色光,如图丙所示。请思考,如果让红光和紫光分别通过同一个凸透镜,红光的焦距是f红,蓝光的焦距是f蓝,则f红   f蓝(填“大于”或“小于”或“等于”)。
30.探究光的反射与折射规律时,将水注入容器中,再滴入牛奶并搅拌均匀,如图所示,其中A为绿色激光笔,B为红色激光笔。
(1)接着打开位于透明容器上部正中央的绿色激光笔A ,并使绿光垂直照射到0点,该束绿光充当   ,但此时无法看见液面上方的光束,为了显示光路,你将采取的办法是   。
(2)打开右侧的激光笔B,此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中,光既能发生折射,也能发生反射。当测得入射光线与水面的夹角为60°时,反射角等于   °,折射角   入射角(填大于、小于或等于)。随后再沿透明容器的外表面顺时针移动右侧激光笔B,可以观察到折射光逐渐远离法线,由此可以得出的结论是   。
(3)慢慢转动底座转盘,会观察到入射光线、反射光线、法线重合为一条直线的现象,即可说明   .
31.图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。
(1)已知感应器从发出信号到接受信号的时间越长,精准度越高。设计者采用超声波感应器而不采用红外线感应器的理由是   。
(2)请判断在月球上能否使用这种身高测量仪,并说明理由:   。
(3)已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为 ,则该同学的身高为   。
(4)某同学提出改进意见,把感应器和测高台的竖杆设计成5m 高可以自动伸缩调节的竖杆,这种设计的优点是   。(至少写出两点)
32.小江同学“探究凸透镜成像的规律”,
(1)如图甲所示,小江让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f=    cm。
(2)小江在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一    上,目的是使像成在光屏的中央。
(3)如图乙所示,小江将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、   (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。此时,若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片 ·要在光屏上成清晰的像,光屏应向   (选填“左”或“右”)移动。
(4)实验过程中,小江同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上    (选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(5)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向    移动。
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(解析版)
一、选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1.若要使图中的反射光线射中墙上的目标,以下做法中可以实现目的是(  )
A.激光笔不动,平面镜水平向左移动
B.激光笔不动,平面镜绕入射点逆时针略旋转
C.平面镜不动,激光笔水平向左移动
D.平面镜不动,激光笔绕笔尖逆时针略旋转
【答案】D
【解析】 A.将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中新目标,故A错误,不符合题意;
B.激光笔不动,平面镜绕入射点逆时针转动,则入射角增大,反射角等于入射角,反射角也增大,反射光线射到墙上的位置下移,不能射中新目标,故B错误,不符合题意;
C.将激光笔水平向左移动,则入射点向左移动,反射光线向下方平移,反射光线射到墙上的位置下移,不能射中新目标,故C错误,不符合题意;
D.平面镜不动,激光笔绕笔尖逆时针转动,则入射角减小,反射角等于入射角,反射角也减小,反射光线射到墙上的位置上移,能射中新目标,故D正确,符合题意;
故答案为D。
2.声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是(  )
A.医院里的常见医疗设备“B超”
B.探测鱼群所用的设备“声呐”
C.中医诊病四个途径中的“闻”
D.清洗眼镜的设备“超声波清洗机”
【答案】D
【解析】 A.现代医学常用“B超”给病人检查,属于利用声音传递信息,故A不符合题意;
B.探测鱼群所用的设备“声呐”,属于利用声音传递信息,故B不符合题意;
C.中医诊病四个途径中的“闻”是听的意思,是利用声音获得身体的信息,故C不符合题意;
D.利用超声波清洗机清洗眼镜,属于利用声音传递能量,故D符合题意。
故答案为D。
3.小科同学游览姚江,沿途看到很多风景,该同学形成视觉的部位在(  )
A.视网膜 B.大脑 C.角膜 D.盲点
【答案】B
【解析】 A. 视网膜:是成像和信号转换的部位,但并非形成视觉的最终场所,故A不合题意;
B. 大脑(正确):视觉中枢在大脑,是产生视觉感知的关键部位,故B符合题意;
C. 角膜:仅负责折射光线,与视觉形成无关,故C不合题意;
D. 盲点:是视神经穿出视网膜的无感光细胞区域,无法形成视觉,故D不合题意。
故选B。
4.下面所示的四幅小图中,正确表示近视眼成像和矫正做法的是(  )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【解析】①图中,远处物体的像成在视网膜前方,符合近视眼的成像特点;③图中佩戴的是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,能使像后移到视网膜上,是近视眼的矫正做法,故①③组合正确。
②图中,远处物体的像成在视网膜后方,这是远视眼的成像特点,故该组合错误。
④图中佩戴的是凸透镜,凸透镜用于矫正远视眼,故该组合错误。
故答案为:A。
5.下列有关眼、耳的叙述,错误的是(  )
A.能够看清远近不同的物体,是因为角膜可以调节
B.近视患者看远处物体时,物像落到视网膜前方
C.用尖锐的东西掏耳易损伤鼓膜
D.由远眺转为看书,晶状体的曲度由小变大
【答案】A
【解析】A.能够看清远近不同的物体,是因为晶状体可以调节,而不是角膜。晶状体像双凸透镜,有弹性,依靠睫状体来调节曲度。当看远处物体时,睫状体舒张,晶状体曲度变小;看近处物体时,睫状体收缩,晶状体曲度变大,A错误。
B.近视是由于眼球前后径过长或晶状体曲度过大,使得远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体,B正确。
C.用尖锐的东西掏耳,很容易碰到鼓膜,鼓膜很薄,易受到损伤,从而影响听力,C正确。
D.由远眺转为看书,距离由远变近,为了看清近处的字,晶状体的曲度需要由小变大,从而使物像清晰地落在视网膜上,D正确。
故答案为:A。
6.小港冲糖水时,看见水中的筷子向上弯折(如图所示),能解释这一现象的光路图是(  )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,位置降低,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折;由光的折射规律可知,在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角,故D正确。
故答案为:D。
7.如图所示,敲击音叉A,音叉B将乒乓球弹起,下列说法错误的是(  )
A.A、B之间的空气可以传递能量
B.A、B之间的空气与音叉发生了相互作用
C.用大小不同的力敲击音叉A,音叉A发出声音的音色会变化
D.若在宇航员生活的空间站内做此实验,乒乓球依然可以弹起来
【答案】C
【解析】 A、敲击音叉A,音叉B将乒乓球弹起,说明A、B之间的空气可以传递能量,故A正确;
B、敲击音叉A,音叉B将乒乓球弹起,是因为A、B之间的空气与音叉发生了相互作用,故B正确;
C、用大小不同的力敲击音叉A,音叉A发出声音的音色不会变化,但响度会发生变化,故C错误;
D、宇航员生活的空间站内存在空气,因此若在宇航员生活的空间站内做此实验,乒乓球依然可以弹起来,故D正确。
故答案为:C。
8.小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正,图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像,下列说法正确的是(  )
A.注水的胶膜对光有发散作用
B.向右移动蜡烛,为在光屏再次得到清晰的像,应将光屏向左移
C.保持蜡烛、光屏位置不变,将胶膜移到35cm刻度处,屏上可得缩小的实像
D.注水的胶膜再次注水,在蜡烛和注水胶膜间加个近视眼镜,在光屏上可再次看到烛焰清晰的像
【答案】D
【解析】A、注水的胶膜中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B、由题意和图示可知,此时物距大于像距,且刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像(实像),由凸透镜成像规律可知此时成倒立、缩小的实像,与投影仪的成像原理不同,故B错误;
C、保持蜡烛、光屏位置不变,将胶膜移到35cm刻度处,此时的物距等于原来的像距,则成倒立、放大的实像,故C错误;
D、向注水的胶膜中再次注水,它的会聚能力增强,在蜡烛和注水胶膜间加个近视镜,因近视镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,所以不移动光屏时会在光屏上再次看到烛焰清晰的像,故D正确。
故答案为:D。
9.汽车驾驶室两侧的后视镜通常是凸面镜,而车头的大灯里则装有很亮的凹面镜。下列相关说法正确的是(  )
A.凸面镜对光有会聚作用,可以扩大驾驶员的视野
B.凹面镜对光有发散作用,可以使车灯发出的光射得更远
C.驾驶员通过后视镜所看到的像是由光的折射所形成
D.车灯灯丝放在凹面镜的焦点上,经反射后可成为平行光射出
【答案】D
【解析】A. 凸面镜对光有发散作用,能够扩大视野,常用于汽车后视镜,故A错误;
B. 凹面镜对光有会聚作用,而不是发散作用。车灯利用凹面镜的会聚特性,将光线集中射出,使其射得更远,故B错误;
C. 后视镜中的像是通过光的反射形成的,而不是折射,故C错误;
D. 当光源位于凹面镜的焦点时,反射光线会平行射出,这正是车灯设计的原理,故D正确。
故选D。
10.1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,揭开了太阳光的颜色之谜。如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是 (  )
A.①区域的光具有热效应
B.②区域的光能用肉眼观察
C.太阳光是由多种色光混合而成的复色光
D.红外线、紫外线和可见光都是电磁波
【答案】B
【解析】A、①区域在红光外侧,是红外线,红外线具有热效应,故该选项正确。
B、②区域在紫光外侧,是紫外线,紫外线不能用肉眼观察到,故该选项错误。
C、太阳光经三棱镜色散后形成多种色光,说明太阳光是由多种色光混合而成的复色光,故该选项正确。
D、红外线、紫外线和可见光都属于电磁波家族,故该选项正确。
故答案为:B。
11.牛顿总结了伽利略等人的研究成果,通过大量的类似实验,推理概括得出了“牛顿第一定律”,这是科学研究的重要方法。下列实验过程中运用了该研究方法的是
A.甲图逐渐抽出密封玻璃罩内的空气,通过听内部电铃的声音响度来研究声音传播需要介质
B.乙图保持受力面积大小不变,研究压力的作用效果与压力大小的关系
C.丙图通过乒乓球被弹开体现音叉的振动
D.丁图在探究平面镜成像的特点时,选用两根相同的蜡烛
【答案】A
【解析】牛顿第一定律的得出采用了理想实验加推理的研究方法。
A、探究声音的传播是否需要介质时,逐渐抽出空气,声音逐渐减小,于是推测真空不能传播声音,采用了理想实验加推理,故A正确;
B、保持受力面积大小不变,采用了控制变量法,故B错误;
C、通过乒乓球被弹开体现音叉的振动,采用了转换法,故C错误;
D、选用两根相同的蜡烛,采用了等效替代法,故D错误。
故答案为:A。
12.如图所示,在暗室中用手电筒照挂在白色墙上的小镜子,人眼在 手电筒的位置看被照射部分(  )
A.墙和镜子看上去都较暗
B.墙看上去是亮的,镜子看上去是暗的
C.墙和镜子看上去都较亮
D.墙看上去是暗的,镜子看上去是亮的
【答案】B
【解析】镜子发生镜面反射,从照射角度看,几乎没有光线进入人的眼睛,感觉平面镜是暗的;
墙面凹凸不平,发生漫反射,当有光线照射时,反射光线射向四面八方,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是明亮的,故ACD错误、B正确。
故答案为:B。
13.如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的(  )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
【答案】B
【解析】A、光的折射是光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向改变,光导纤维传递信息不是利用折射,故该选项错误。
B、光导纤维内芯和外套的折射率不同,光在其中传播时不断发生反射,从而从一端传输到另一端,应用了光的反射,故该选项正确。
C、色散是复色光分解为单色光,与光导纤维传光原理无关,故该选项错误。
D、光的直线传播是光在同种均匀介质中沿直线传播,光导纤维传光不是利用直线传播,故该选项错误。
故答案为:B。
14.如图所示,一束光从空气斜射入水中,同时发生反射和折射,下列说法正确的是(  )
A.入射角为 AB是法线 B.折射角为 NM是界面
C.折射角为 AB是界面 D.反射角为 NM是法线
【答案】C
【解析】 一束光从空气斜射入水中, 光从光疏介质(空气)进入光密介质(水),折射角应小于入射角, 反射和折射同时发生,反射角等于入射角。根据图中信息所示,若AB作水面,则NM为法线,此时光线的入射角为60度,反射角为60度,反射角等于入射角,折射角为40度,折射角小于入射角。符合光的反射定律和折射定律。因此可以判断AB为水面。由此可得选项ABD错误,C正确。
故答案为:C。
15.光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为 f,此时两个透镜之间的距离为 L.在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为(  )
A.f B.L C.f+L D.f-L
【答案】D
【解析】当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时,因为从凹透镜出来的光线为发散光线,所以不可能经过凸透镜焦点;
当凸透镜焦点位于凹透镜左边时,则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜的焦点;而射入凹透镜的光线为平行光线,故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过凹透镜的焦点,因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合,如图,
所以凹透镜的焦距f'=f-L。
故答案为:D。
二、填空题(共7小题,每空2分,共40分)
16.期中考后,秋游如期而至,同学们在一个阳光明媚的日子里拍摄班级合影。
(1)太阳光照射在同学们身上,发生   (选填“镜面反射”或“漫反射”)使光进入相机镜头;
(2)为了创造优美拍摄环境,摄像师用喷雾器对着阳光喷水雾,空中出现了美丽的彩虹,这是光的   现象;
(3)拍完全班集体照后,想继续拍摄个人半身写真,同学与照相机的距离应变   。
【答案】(1)漫反射(2)色散(3)小
【解析】(1)因同学们身体表面凹凸不平,当太阳光照射时会发生漫反射,部分光会进入相机镜头;
(2)当喷雾器对着阳光喷水雾时,空气中有大量的小水滴,将太阳光进行折射,由于不同颜色的光的折射程度不同,所以在空中出现了美丽的彩虹,这是光的色散现象;
(3)拍完全班集体照后,想继续拍摄个人半身写真,即像变大,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,因此同学与照相机的距离应变小。
故答案为:(1)漫反射;(2)色散;(3)小。
17.小科同学学习了声现象后,用家里的闹钟进行了以下探究:
(1)他把正在响铃的闹钟放在桌面上,用一根细线悬挂一个轻质小球贴近闹钟上方的铃铛,发现   ,此现象说明声音是由物体振动产生的。
(2)他又将正在响铃的闹钟用塑料袋包好,放入水中,发现铃声变轻了,这是在描述声音的   (填“音调”“响度”或“音色”)的变化,仍可以听到铃声,说明   。
【答案】(1)小球被弹开
(2)响度;液体可以传声
【解析】(1) 当轻质小球贴近闹钟上方的铃铛时,小球会振动。这是因为闹钟铃铛发声时在振动,带动了与之接触的小球振动, 此现象说明声音是由物体振动产生的。
(2) 铃声变轻是因为声音通过水和塑料袋传播时,部分声能被吸收或反射,导致传入人耳的声能减少,这种变化描述的是声音的响度。 仍能听到铃声,说明声音可以在液体(水)和固体(塑料袋)中传播,即声音的传播需要介质。
18.
(1)如图甲,甲图平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距为   cm;实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们同一高度上;
(2)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,为使像仍成在光屏的中央,以下操作可达到目的的是____
A.将凸透镜往上移 B.将光屏往下移
C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
【答案】(1)10.0
(2)C
【解析】(1) 通过平行光正对凸透镜照射,光屏上出现最小最亮的光斑,此时光屏到凸透镜的距离即为凸透镜的焦距。根据甲图可知,此凸透镜的焦距为f=20cm-10cm= 10.0 cm。
(2) 实验过程中蜡烛燃烧变短,会导致烛焰的中心向下偏移。为使像仍成在光屏中央,需调整光路使像中心重新对齐光屏。根据凸透镜成像规律,可通过以下方式调整:
①将蜡烛往上移:使烛焰中心重新回到光轴(与凸透镜、光屏中心对齐)。
② 将光屏往下移:使像中心下移以匹配烛焰的偏移。
③将凸透镜往下移。
故C正确,而ABD错误。
故选C。
19.如图所示,一束光在界面处发生反射和折射,AB和CD 相互垂直,从图中可以看出   是界面,   是反射光线,折射角的大小是   。
【答案】CD;OE;40°
【解析】根据图片可知,∠BOE=90°-30°=60°,则∠BOE=∠BOF,根据“反射角等于入射角”的规律可知,二者肯定为入射角和反射角,则中间的AB为法线,与它垂直的CD为界面。
此时OG肯定为折射光线,根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”的规律可知,FO为入射光线,OE为反射光线。
此时折射角∠AOG=90°-50°=40°。
20.现如今越来越多的人在购买商品时选择使用扫脸支付的方式(如图甲),其成像原理可用图乙表示。支付设备上镜头的焦距可根据物体远近自动调节,其功能类似于人眼的   (填“瞳孔”“晶状体”或“视网膜”)。人脸在成像板上所成的像,与物体在人视网膜上成像的性质一样,都是   的像(填“倒立缩小”“倒立放大”或“正立放大”);若此时镜头的焦点在F 处,人脸远离镜头时,仍要在成像板上保持清晰的像,镜头的焦点可能调整到图乙中   处(填“a”或“b”)。
【答案】晶状体;倒立缩小;b
【解析】支付设备的镜头可以根据物体的远近自动调节焦距,这一功能类似于人眼的晶状体。人眼的晶状体通过睫状肌的收缩和放松来改变曲率,从而调节焦距,使远近不同的物体都能在视网膜上形成清晰的像。
支付设备和人眼在成像时,物体通过镜头(或晶状体)后会在成像板(或视网膜)上形成倒立缩小的实像。这是因为镜头(或晶状体)相当于凸透镜,当物体位于二倍焦距以外时,成像特点是倒立缩小的实像。
当人脸远离镜头时,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,像距将变小,为了不改变像距,则应增大焦距, 相当于减小物距,从而增大像距,使像恰好成在成像板上。
故答案为:b。
21.汽车平视显示系统是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理(如图),使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
(1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的   选填“反射”或“折射”)形成的;
(2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向   (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;移动显示器后,像的大小将   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)反射
(2)远离;不变
【解析】(1)行车数据在挡风玻璃上成像利用的是平面镜成像原理,是由光的反射形成的。
(2)根据平面镜成像特点,像与物体关于镜面对称,像过低时,需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃,使像上移;因为像与物体大小相等,所以移动显示器后,像的大小将不变。
22.如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A 点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)此时入射角大小为   。
(2)保持入射点O不变,将激光笔靠近空气与水的界面,则在刻度尺上形成的光点将会   (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)入射光AO在水中会发生折射,折射光OC在刻度尺上也形成一个光点(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是: SBD   SCD(选填“>”、“<”或“=”) 。
【答案】(1)50°
(2)向下
(3)<
【解析】(1)入射角是入射光线与法线的夹角。已知入射光线与水面的夹角为40°,法线与水面垂直,所以入射角为90^°- 40° = 50°。
(2)光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。当激光笔靠近空气与水的界面时,入射角不变,反射角也不变,但入射点O到激光笔的水平距离减小,反射光线会更靠近水面,所以在刻度尺上形成的光点将会向下移动。
(3)光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。根据反射和折射的规律,反射光线的反向延长线与入射光线关于法线对称,而折射光线向法线偏折,所以反射光点B到界面的距离大于折射光点C到界面的距离,即 SBD > SCD 。
三、实验探究题(共5小题,每空2分,共40分)
23.探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的   相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(2)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:   。
(3)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角 θ 应为   °,临摹时要在   (填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)大小
(2)改变蜡烛A的位置,多次试验
(3)50°;①
【解析】(1) 在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的 大小相等;
(2)可以改变蜡烛A到玻璃板的距离,多做几次实验,收集更多的数据进行分析,避免实验结论的偶然性;
(3)根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称。已知手机屏幕与白纸的夹角为80°,要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,则玻璃板应与手机屏幕和白纸夹角的角平分线垂直。所以玻璃板与桌面的夹角,要看到手机画面在白纸上的像,眼睛需要在能接收到从手机画面经玻璃板反射过来光线的位置,即①位置。
故答案为:(1)大小;(2)改变蜡烛A到玻璃板的距离,多做几次实验;(3)50;①。
24.小金在进行“探究光的反射定律”实验,步骤如下:
①把白纸放在水平的桌面上,在白纸上画一条直线;
②将平面镜的一侧与直线重合,并垂直压在纸面上;
③让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点0,如图甲所示,其中蓝色激光垂直平面镜入射;
④在白纸上用笔和尺描绘出光路。记录的结果如图乙所示。
(1)除上述步骤中提到的器材外,要得到反射角与入射角的关系,还需要的测量仪器是   ;
(2)若红光与平面镜的夹角θ =25°,则这一束光的反射角大小为   ;
(3)小金没有找到蓝光的反射光束,他认为当光垂直平面镜入射时,不存在反射光,你认为他的观点正确吗?请做出判断并说明理由   。
(4)如图乙,小金又将一束绿光沿着B0方向射向平面镜的0点,是为了探究   。
【答案】(1)量角器(2)65°(3)不正确,反射光线与入射光线重合(反射角和入射角都为0°)
(4)在光的反射实验中,光路是否可逆(光路的可逆性)
【解析】(1)为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器;
(2)入射光线和法线的夹角为入射角,反射角等于入射角。红光与平面镜的夹角θ=25°,则入射角为:90°-25°=65°,则这一束光的反射角大小为65°;
(3)当光垂直平面镜入射时,反射光线垂直射出,故他的观点错误;
没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光束和入射光重合;
(4)如果将光线沿着BO方向射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,是为了探究在光的反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:(1)量角器;(2)65°;(3)不正确;反射光束和入射光重合;(4)在光的反射现象中,光路是可逆的。
25.为研究声音的产生和传播,小科同学进行了以下实验探究:
(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由于物体的   而产生的。乒乓球被弹起得越高,说明音叉发出声音的   越大(选填“音调”“响度”或“音色”);
(2)如图乙所示,用小槌敲击右边的音叉,左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起,这个现象叫作“共振”。这一现象可以验证,   可以传声(选填“小槌”“乒乓球”或“空气”);
(3)石头落入水中,产生的水波向四周传播;发声的音叉产生的声波也会向四周传播。通过水波来研究声波,这种研究问题的方法为____法。
A.推理 B.类比 C.控制变量 D.模型
【答案】(1)振动;响度(2)空气(3)B
【解析】(1)如图甲所示,用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时,乒乓球会被弹起,这个现象说明声音是由于物体的振动而产生的。乒乓球被弹起得越高,说明音叉的振幅较大,那么发出声音的响度大。
(2) 右边音叉振动发声后,声波通过空气传播到左边的音叉,引起左边音叉共振,从而弹起乒乓球。因此,这一现象验证了“空气”可以传声。
(3) 题目中通过水波(可见的波动现象)来帮助理解声波(不可见的波动现象),这是将两种相似现象进行比较的研究方法,属于“类比法”。
故选B。
26.在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距为   m;
(2)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,为使像仍成在光屏的中央,以下操作可达到目的的是____;
A.将凸透镜往上移 B.将光屏往下移
C.将蜡烛往上移 D.将蜡烛往下移
(3)保持图乙中的凸透镜与光屏位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将乙中凸透镜换成焦距更   的(填“大”或“小”);
(4)如图乙,光屏上成清晰的像,若通过移动透镜到   厘米刻度处,使光屏上再次成清晰的像。
【答案】(1)10(2)C(3)小(4)40
【解析】(1)平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,凸透镜光心到该光斑之间的距离为凸透镜的焦距,由图可知,焦距为10cm。
(2) 实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,像会呈现在光屏上方,要使像仍在光屏中央,可将蜡烛或光屏向上调,或将凸透镜向下调。
故答案为:C。
(3)保持图乙中的凸透镜与光屏位置不变,即像距不变,将蜡烛向左调节一段距离后,即物距变大,凸透镜成实像时,物距变大,像距会变小,即像会提前会聚,所以应换成焦距更小的凸透镜,减弱聚光能力,使像延后会聚,成在光屏上。
(4)乙中物距等于15cm,像距等于30cm,光路可逆,所以将凸透镜移到40cm处,此时物距等于30cm,像距等于15cm时,会再次成清晰的像。
27.阅读下列关于降噪耳机、人工视网膜的科技成果材料,并回答问题。
【材料一】降噪耳机是指采用某种方法防治噪声污染的耳机。佩戴耳机且未启动开关时,能够透过耳机听见外界的噪声,但比未佩戴耳机时响度小。启动耳机后,外界的噪声瞬间“消失”。
①一列噪声声波a遇到与它相反的反向声波b时会互相“抵消”,如图(1)所示。
②降噪耳机内部含有降噪芯片和吸声材料,该芯片工作原理如图(2)所示。
(1)长期佩戴耳机有损听力,降噪耳机也不例外,下列不支持长时间佩戴降噪耳机的观点有   (可多选)
A.长时间使用降噪耳机会加速鼓膜和听小骨等结构的劳损
B.降噪耳机可以有效减少外界噪声进入耳中
C.降噪耳机不及时清洁,容易将细菌带入耳中
【材料二】人工视网膜通过临床实验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜,电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(2)从“人工视网膜”组成来看,眼镜摄像头的镜头相当于眼球中的哪一结构    
(3)若长时间近距离看书写字,就容易造成近视,图中近视眼成像情况及矫正方法分别是   
(4)你是否有这样的经历:夜晚看书时突然停电,瞬间眼前一片漆黑,什么都看不到;片刻后才逐渐看见周围的物体。这种变化是因为眼球的   (填名称)变大。
【答案】(1)AC(2)晶状体(3)甲丙(4)瞳孔
【解析】(1)A、鼓膜和听小骨是听觉传导的重要结构,长时间佩戴耳机会对这些结构造成持续压力,导致劳损,可知描述的是耳机不利的一面,故A正确;
B、降噪耳机减少外界噪声是其功能,是其有力的一面,故B不符合题意;
C、耳机不及时清洁会滋生细菌,可能引发耳部感染,可知描述的是耳机不利的一面,故C符合题意。
故答案为:AC。
(2) 人工视网膜的眼镜摄像头功能是捕捉光线并成像,类似于眼球中晶状体的作用,折射光线,形成倒立缩小的实像。
(3)近视像成在视网膜前面,应佩戴具有发散光线能力的凹透镜进行矫正。
故答案为:甲丙。
(4)黑暗中瞳孔会扩大以增加进光量,因此从亮到暗时瞳孔直径变化,使人逐渐适应黑暗环境。
四、解答题(共5小题,每题7分,共35分)
28.有同学发现课间远眺时,眼睛会很放松,而近距离观看书本时,眼睛会很累;因为眼球中的睫状肌会调节晶状体的曲度,从而观察不同远近的物体;
(1)当我们结束这场考试后,请到教室外进行远眺,你的睫状肌会舒张使晶状体曲度   ,焦距   (选填“变长”或“变短”);
(2)手机相机模拟了人体的眼球视觉成像过程,光学镜头相当于人体眼球的晶状体,感光传感器模拟   (填眼球结构);
(3)为使轻薄的手机也能拥有更好的长焦远摄能力,潜望式长焦镜头应运而生。图甲、乙分别为旧款、新款潜望式长焦镜头模组。新款通过平面镜和三棱镜多次   (选填“反射”或“折射”),从而实现在有限的厚度内,加大镜头与传感器距离,实现更大的焦距;
(4)手机的等效光学变焦倍数=长焦焦距/主摄焦距,拍摄远景物体时需要高倍镜头;某手机主摄焦距为23毫米,潜望式长焦镜头模组有12毫米、75毫米以及120毫米三种焦段;拍摄月亮选择的最佳镜头焦段是   (选填“12毫米”、“75毫米”或“120毫米”)。
【答案】(1)变小;变长(2)视网膜(3)反射(4)120
【解析】(1)远眺时,睫状肌舒张,晶状体曲度变小,焦距变长。
(2)手机相机中感光传感器模拟眼球的视网膜。
(3)新款潜望式长焦镜头通过平面镜和三棱镜多次反射,改变光的传播路径,实现更大焦距。
(4)拍摄月亮需要高倍镜头,即长焦焦距长的镜头,所以最佳镜头焦段是120 毫米。
29.根据所学知识回答下列问题。
(1)有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑的位置来判断液面高低的。如图甲所示,一束光与液面的夹角为40°,则反射角的大小是   ;若入射光方向不变时,光电屏上的光斑S 向左移动时,说明液面在   (选填“上升”或“下降”)。
(2)如图乙所示,“刷脸支付”成为了现在十分流行的支付方式,无需借助手机等工具,人为操作少,更加简单、高效。它通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。摄像机镜头相当于凸透镜,所成的是缩小的   (选填“实像”或“虚像”)。
(3)我们在课本上学过了牛顿色散实验,当太阳光通过三棱镜时会形成七色光,如图丙所示。请思考,如果让红光和紫光分别通过同一个凸透镜,红光的焦距是f红,蓝光的焦距是f蓝,则f红   f蓝(填“大于”或“小于”或“等于”)。
【答案】(1)50°;上升(2)实像(3)大于
【解析】(1)①根据图片可知,光线与液面的夹角为40°,因此入射角为90° - 40° = 50°。根据反射定律,反射角等于入射角,故反射角为50°。
②当光电屏上的光斑向左移动时,说明反射光线向左移动,即水面上的入射点向左移动,这表明此时液面升高。
(2)摄像机镜头利用凸透镜成像原理,在支付时捕捉人脸信息通常成的是倒立、缩小的实像,因为人脸距离镜头一般大于2倍焦距。
(3)不同颜色的光在透镜中的折射率不同,紫光(蓝光)折射率大于红光,因此紫光会聚能力更强,焦距更短,故f红 > f蓝。
30.探究光的反射与折射规律时,将水注入容器中,再滴入牛奶并搅拌均匀,如图所示,其中A为绿色激光笔,B为红色激光笔。
(1)接着打开位于透明容器上部正中央的绿色激光笔A ,并使绿光垂直照射到0点,该束绿光充当   ,但此时无法看见液面上方的光束,为了显示光路,你将采取的办法是   。
(2)打开右侧的激光笔B,此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中,光既能发生折射,也能发生反射。当测得入射光线与水面的夹角为60°时,反射角等于   °,折射角   入射角(填大于、小于或等于)。随后再沿透明容器的外表面顺时针移动右侧激光笔B,可以观察到折射光逐渐远离法线,由此可以得出的结论是   。
(3)慢慢转动底座转盘,会观察到入射光线、反射光线、法线重合为一条直线的现象,即可说明   .
【答案】(1)法线;在空气中喷洒烟雾或使用白纸板接收光点以显示光路
(2)30;小于;折射角随入射角的增大而增大
(3)入射光线、反射光线和法线在同一平面
【解析】(1)用绿光垂直照射,可知绿光是法线。可以通过在空气中喷洒烟雾或使用白纸板接收光点以显示光路。
(2)在光的反射中,反射角等于入射角,入射光线与水面之间的夹角为60°时,入射光线与法线之间的夹角为90°-60°=30°,可知反射角为30°。
由图可知,与入射光线相比,折射光线与法线之间的夹角更小,可知折射角小于入射角。
沿透明容器的外表面顺时针移动右侧激光笔B,可知入射角在逐渐变大,可以观察到折射光逐渐远离法线,即折射角逐渐变大,由此可以得出的结论是:在光的折射中, 折射角随入射角的增大而增大。
(3)入射光线、反射光线和法线在同一平面,所以慢慢转动底座转盘,能观察到入射光线、反射光线、法线重合为一条直线的现象。
31.图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。
(1)已知感应器从发出信号到接受信号的时间越长,精准度越高。设计者采用超声波感应器而不采用红外线感应器的理由是   。
(2)请判断在月球上能否使用这种身高测量仪,并说明理由:   。
(3)已知感应器距测高台的高度为2.5m,空气中的声速取340m/s,某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为 ,则该同学的身高为   。
(4)某同学提出改进意见,把感应器和测高台的竖杆设计成5m 高可以自动伸缩调节的竖杆,这种设计的优点是   。(至少写出两点)
【答案】(1)超声波的传播速度比红外线慢,相同距离下测量时间更长,精准度更高
(2)不能,因为月球上没有大气
(3)1.65m
(4)可测量更宽范围的身高;便携性(如折叠设计)节省空间; 感应器记录信号从发射到接收所经历的时间 变长,精确度变高等
【解析】(1)超声波的传播速度(空气中约340 m/s)远低于红外线(光速,约3×108 m/s)。 根据题目描述,时间越长精准度越高。超声波因速度慢,在相同距离下测量时间更长,更适合高精度测量。 红外线因速度过快,时间极短,对设备计时精度要求极高,成本和技术难度较大。
(2) 声音的传播需要介质,月球上没有大气,不能传播声音,所以该装置不能在月球上 使用。
(3) 感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为 经过的路程为可知头顶到顶部的距离为。身高为:2.5m-0.85m=1.65m。
(4)把感应器和测高台的竖杆设计成5m 高可以自动伸缩调节的竖杆, 可测量更宽范围的身高;便携性(如折叠设计)节省空间; 感应器记录信号从发射到接收所经历的时间 变长,精确度变高等。
32.小江同学“探究凸透镜成像的规律”,
(1)如图甲所示,小江让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f=    cm。
(2)小江在组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一    上,目的是使像成在光屏的中央。
(3)如图乙所示,小江将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、   (选填“缩小”“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。此时,若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片 ·要在光屏上成清晰的像,光屏应向   (选填“左”或“右”)移动。
(4)实验过程中,小江同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上    (选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(5)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向    移动。
【答案】(1)10.0
(2)高度
(3)放大;投影仪;左
(4)不会
(5)上
【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=30.0cm-20.0cm=10.0cm;
(2)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度;
(3)如图乙所示,小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处,当蜡烛距凸透镜15cm,此时2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
远视镜片是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像,因此要在光屏上成清晰的像,光屏应向左移动;
(4) 实验过程中,小江同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜, 挡住透镜的中间部分,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,因此光屏上不会出现指尖的像;
(5) 由于实验时间较长,蜡烛变短,根据过光心的光线传播不变可知,应该将光屏向上方调节才能使像成在光屏中央。
故答案为:(1)10.0;(2)高度;(3)放大;投影仪;左;(4)不会;(5)上。
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