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第22讲波（声和光）
一、选择题：本大题共15小题，共60分。
1.下列四个图中产生的现象都与声音有关，其中主要用来说明声音传播需要介质的是（）
A. 拨动直尺产生声音 B. 玻璃罩内的空气变少，听到声音变小
C. 扬声器发声，使烛焰“跳舞” D. 车子排气管上安装消声器
2.噪声严重影响着人们的生活和工作，下列防止噪声的办法中，可行的是( )
A. 通过科学研究，使所有声源都不发生振动
B. 将所有的噪声声源都隔离在真空容器中，以免噪声传出去
C. 在穿过住宅区的高速公路两旁建隔离墙，道路两旁种植树木花草
D. 规定建筑工地上不允许使用大型机械
3.如图所示，是博物馆珍藏的古代青铜“鱼洗”，注入半盆水后，用双手搓把手，会发出嗡嗡声，盆内水花四溅。传说，众多“鱼洗”声能汇集成千军万马之势，曾吓退数十里外的敌军。这反映了我国古代高超的科学制器技术。下列分析正确的是（）
A. “水花四溅”说明发声的“鱼洗”正在振动
B. “鱼洗”发出嗡嗡声不是由物体振动产生的
C. “鱼洗”发出的声音只能靠盆中水传入人耳
D. 众多“鱼洗”声汇集改变了声音的传播速度
4.李白的诗句“举杯邀明月，对影成三人”中，对涉及的光学知识的理解，下列选项正确的是( )
A. 空中的明月是光源 B. 杯中的人影是光的折射形成的
C. 地上的人影是光沿直线传播形成的 D. 月光能照射到人，说明光的传播需要介质
5.对下图所涉及的科学知识，下列说法中正确的是( )
A. 图甲是一束光在密度不均匀的糖水中的径迹，说明光在同种介质中一定沿曲线传播
B. 图乙中光发生漫反射时的光线看起来杂乱无章，因此光漫反射时不遵循光的反射定律
C. 图丙是平面镜成虚像的光路图，因此平面镜成的虚像是反射光线实际相交而成的
D. 图丁是小猫叉鱼的图片，小猫眼中看到鱼的像比鱼的实际位置要浅一些
6.光从玻璃斜射到空气中，在玻璃与空气的交界面上发生反射和折射，以下符合实际情形的是( 　）
A. 　 　　　 B. 　　　　
C. 　 　　　 D.
7.一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示，关于四个角的大小关系正确的是（）
A. α1＞γ1 B. α2＞γ2 C. α1＝α2 D. γ1＝γ2
8.为满足特殊人群的需求，有一种眼镜的镜片可以改变（如图甲），它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况，此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是（）
A. 近视眼，镜片Ⅰ B. 近视眼，镜片Ⅱ C. 远视眼，镜片Ⅰ D. 远视眼，镜片Ⅱ
9.在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示，其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 （ ）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
10.如图，若要让反射光线射中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（）
A. 竖直向上移动 B. 竖直向下移动 C. 水平向右移动 D. 水平向左移动
11.小明用透明塑料盒设计了一个昆虫标本观察器，如图所示。盒底上放标本，盒盖上嵌入一凸透镜。有焦距为5 cm和10 cm的两种凸透镜，为了在盒盖上方附近，通过凸透镜观察到标本正立、放大的像，凸透镜焦距f与盒高h选择合理的是 （ ）
A. f＝5 cm、h＝10 cm B. f＝10 cm、h＝12 cm
C. f＝5 cm、h＝12 cm D. f＝10 cm、h＝6 cm
12.“刷脸支付”已成为人们购物付款的一种常用方式。如图所示，顾客只需面对付款设备，该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别，识别成功即付款完成。摄像头的光学核心元件是个凸透镜。下列分析正确的是( )
A. 摄像头对光有发散作用
B. 人脸识别时，人脸要处于摄像头一倍焦距以内
C. 人脸通过摄像头所成的像是正立、缩小的实像
D. 当人脸远离摄像头时，人脸经摄像头所成的像会变小
13.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，圭杆垂直于底盘。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
14.用下图所示的装置探究凸透镜成像规律。凸透镜的焦距是15 cm。当把凸透镜固定在50 cm刻度线处，蜡烛固定在15 cm刻度线处时( )
A. 光屏在Ⅰ区域内移动，才能得到清晰的像 B. 光屏在Ⅱ区域内移动，才能得到清晰的像
C. 在光屏上得到的是放大、倒立的像 D. 在光屏上得到的是缩小、正立的像
15.我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近，如图所示，并采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列有关说法不正确的是（）
A. 鹊桥号利用声波进行信号传输
B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度为3×108m/s
D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比到鹊桥号用时更短
二、填空题：本大题共5小题，共30分。
16.如图所示，系在细绳上的乒乓球保持静止不动，将正在发声的音叉慢慢靠近并接触乒乓球，观察到乒乓球被弹起，说明声音是由物体 产生的，音叉发出的声音通过 传入我们的耳中。
17.让平行于主光轴的光分别射向凸透镜A与B，情况如图甲所示，则A与B中对光的会聚作用较强的是________。如图乙所示，烛焰通过凸透镜A恰好能在光屏上成清晰的像，如果保持蜡烛的位置不动，将凸透镜A换成凸透镜B，还想在光屏上看到清晰的像，应该向________移动光屏。
18.三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，光路图如图甲所示。改变入射角度，光路图如图乙、图丙所示。
（1）经过两次折射后，红光均向三棱镜的________（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，如图丁所示。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________________________。
19.一款智能便携超声波监测仪(如图所示)，正在监测一名孕妇腹中的胎儿，此监测仪采用了与医院B超类似的超声波技术，并能通过无线WiFi与智能手机连接，在手机屏幕上就能看到胎儿清晰的实时影像。这款监测仪利用了超声波来传递 ，智能手机通过 波接收监测仪的数据；手机屏幕上的彩色影像是由红、 、蓝三种色光混合而成的。
20.(1)人们发明了图甲所示的抬头显示器(简称HUD)，它能将水平显示器上显示的重要车辆信息，如车速、油耗、导航等通过挡风玻璃(看成平面镜)成像，避免驾驶员低头看仪表而造成事故，图乙为其工作原理图。
①驾驶员看到的像是由于光的 形成的。
②如果成像位置太高，可将显示器适当 (填“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
(2)小科同学在学面镜的知识后，回家做了一个实验。如图丙所示，他将一支铅笔和平面镜平行并竖直放置在水平桌面上，平面镜PN高30 cm，铅笔长20 cm，它们之间相距20 cm。
①倘若要使铅笔与其像垂直，则小科可将铅笔转过 度。
②如果铅笔不动，小科把平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°，他发现B点在平面镜中的像B″与之前的像B′相距 cm。
三、实验探究题：本大题共3小题，共24分。
21.探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板。
（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 （选填“上”或“下”）移动。
（2）利用图乙所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束。
②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小 。
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明： 。
（3）利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成90°角，说明白板与镜面的位置关系： ，实验表明： 。
（4）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是 。
22.如图是探究“平面镜成像特点”的实验。
（1）实验探究的步骤正确的顺序是____________。
A．移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B′，C、C′。
B．拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置A′。
C．在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
D．选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A。
（2）步骤A的实验目的是______________________________________________________________________________。
（3）图乙是物、像的位置实验记录，请你利用测量工具对乙图的实验记录作出处理并得到相应规律：_________________________________________________。
23.在“研究凸透镜成像规律”的实验中。
（1）某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示，此时所成的是倒立____________的实像。
（2）若通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，透镜应该移到____________厘米刻度处。
（3）实验一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有____________。
①光屏上移一段距离
②蜡烛下移一段距离
③透镜下移一段距离
（4）研究好成像规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正。图乙中，小敏给透镜A戴上“眼镜”（凸透镜B），光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，如图丙所示。若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向____________（选填“靠近”或“远离”）透镜方向移动一段距离。
四、解答题：本大题共2小题，共20分。
24.(本小题10分)
图甲是近视眼的成像示意图，其中晶状体相当于凸透镜，平行光经过晶状体等结构未会聚在视网膜上。请在图乙虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整，使光线会聚在视网膜上的a点。
25.(本小题10分)
小明驾车通过小区道路转弯处时，通过转弯处的镜子M（可看作平面镜）看到了行人，他及时采取避让措施保证了行车安全。如图为转弯时的俯视图，其中A是车内小明的眼睛，B为行人，请作出小明看到行人的光路图。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】略
2.【答案】C
【解析】略
3.【答案】A
【解析】略
4.【答案】C
【解析】略
5.【答案】D
【解析】略
6.【答案】D
【解析】略
7.【答案】A
【解析】略
8.【答案】A
【解析】略
9.【答案】A
【解析】略
10.【答案】B
【解析】【分析】
此题主要考查了光的反射定律的内容，特别是反射角与入射角的关系，其中必须搞清入射角与反射角的概念。
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。入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】
解：A.将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，不能中目标，故A不符合题意；
B.将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，能中目标，故B符合题意；
C.将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能中目标，故C不符合题意；
D.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，不能中目标，故D不符合题意。
故选B。
11.【答案】D
【解析】略
12.【答案】D
【解析】略
13.【答案】B
【解析】略
14.【答案】A
【解析】略
15.【答案】A
【解析】略
16.【答案】振动
空气
【解析】略
17.【答案】B 左
【解析】略
18.【答案】（1）底面BC （2）会聚 （3）研究白光是由哪些颜色的光组成的
【解析】略
19.【答案】信息 电磁 绿
【解析】略
20.【答案】（1）①反射；②靠近；
（2）①45；②40
【解析】略
21.【答案】下
同一平面
相等
反射光路是可逆的
垂直
光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内
由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的，当汽车的灯光照在尾灯上时，经过两次反射后，光线将平行于入射光线，反射进入司机眼中，故司机看到尾灯特别亮
【解析】略
22.【答案】（1）CDBA （2）多次实验使实验结论具有普遍性 （3）将AA′、BB′、CC′连接，标明垂足，分别测量像和物到平面镜的距离并记录；分析数据后发现像和物到平面镜的距离相等，像和物的连线与平面镜垂直
【解析】略
23.【答案】（1）放大 （2）45 （3）①③ （4）远离
【解析】略
24.【答案】
【解析】略
25.【答案】
【解析】略
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