解答题专练:声与光-2026年中考科学专项训练(含解析)

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解答题专练:声与光-2026年中考科学专项训练
1.天空中出现了罕见的日食,为了防止直接观测太阳对眼睛的伤害,小红取来一盆水,在水里滴几滴黑墨水,用来观看日食。小明同学制作了一个“小孔仪”来观察日食,主体为一根长的直管,管的一端蒙上一块半透明的塑料薄膜做光屏,在纸板正中用针穿刺一个小孔。日食时,将小孔仪像望远镜一样用支架架起来,稍作调整,就能在光屏上看到小而清晰的太阳。
(1)太阳在水中所成的是_______像(选填“实”或“虚”),该像与天上的太阳相比_______(选填“偏大”“偏小”或“大小相等”);
(2)“小孔仪”的成像原理是_______;
(3)日食开始后,小明观察到如图乙中的太阳,她在光屏上观察到的像是丙图中的_______;
(4)如图所示,用三个圆分别表示地球、月亮、太阳,发生日食时三者的大致位置是( )(填字母)
A.太阳、月亮、地球 B.太阳、地球、月亮 C.地球、太阳、月亮
(5)晴天的正午时分,走在树林下的李烨同学看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图所示),光斑大小不同的原因是_______(填字母)不同。
A.树叶缝隙到地面的距离 B.树叶缝隙的大小 C.树叶缝隙的形状
2.如图甲为手机防窥膜结构图,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,贴在手机屏幕上的效果如图乙,只有正对着手机屏幕的使用者才能看清楚屏幕上的内容,其他人从旁边看过去,只能看到一片漆黑,从而达到防止偷窥、保护使用者隐私的作用。

(1)为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地___________(选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
(2)在屏幕上贴了防窥膜后,从两侧看不清屏幕内容,其中的原因是什么?
3.地月空间的精准量尺——激光测距
2025年4月,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次_________条件下的地月空间激光测距技术试验;
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为_________s;(光速取,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是_________;
A. B. C.
(4)在问题(3)选择的反射器装置中,若入射光逆时针旋转,则经过两次反射出来的光会_________;
A.顺时针旋转 B.逆时针旋转 C.顺时针旋转 D.逆时针旋转
(5)文中介绍的角反射器、激光测距等技术,都是物理知识的具体应用,请仿照表中示例,再举出对应物理知识在生活中现象或技术方面应用的实例。
物理知识 生活现象或应用实例
光的反射定律 角反射器
光的折射 ①___________
光的直线传播 ②___________
4.按要求完成下列填空;
(1)如图甲所示,不透明的容器中有一只铁制玩具青蛙,人的眼睛在图中所示位置时刚好看不到青蛙,这是由于______的缘故;向容器中注入适量的水,眼睛就能够看到青蛙了,这是由于______造成的。
(2)如图乙所示,是广州美术馆常设展厅中“齐白石印”的展台,由于印章小,博物馆工作人员在印章上方放置一个上方镜,此上方镜的作用相当于______,使参观者透过上方镜看到______(选填“倒立”或“正立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的“印章”,印章到上方镜的距离在______(选填“一倍焦距内”“大于一倍焦距小于两倍焦距”或“两倍焦距以外”)。
(3)如图丙所示是一种小型手电筒。它的前端有一个出光小孔,其内部(从小孔向后)依次有玻璃珠(球冠状)、LED灯(发光二极管)和电池。LED灯发出的光是发散的,但从小孔射出的却是一束能照射很远的强光,在这种小型手电筒中,玻璃珠起什么作用?为了使射出的光是一束平行光,对LED灯和玻璃珠的位置关系有何要求?
5.新能源智能汽车已进入许多家庭,随着科技发展,芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合,已成为汽车产业发展战略方向,如图甲是款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能光电板,车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象。车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)雷达装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是下列哪种生物________。(填正确选项前的字母)
A.蝙蝠 B.猫 C.狗 D.大象
(2)汽车两侧后视镜是________(选填“凸面镜”或“凹面镜”),对光线有________作用,司机通过后视镜看到汽车两边景物的像是________(选填“实”或“虚”)像。
(3)如图乙所示,汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体所成的像位于挡风玻璃的________(选填“上方”“下方”或“正前方”),不妨碍司机视线。
(4)夜间,车内的人或物通过挡风玻璃成像会干扰驾驶员视线,为减弱重影影响,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中________所示的玻璃。
A.厚度均匀 B.上厚下薄 C.上薄下厚
(5)不少司机往往会在汽车的前面摆放中间厚、边缘薄的车载香水,如图丙所示,殊不知这会带来诸多的安全隐患。请你利用学过的知识分析可能造成的一种安全危害,并解释其原因。
6.汽车中的智能化配置
随着近几年汽车智能化的发展,越来越多的智能化配置被应用到汽车上,智能语音唤醒系统可以辨别出车主的声音,只有车主呼唤时才能实现对汽车的操作控制。车窗采用智能玻璃,除了可实现自动调节温度和透明度外,还具有单向透光功能,可以让驾乘人员从车内看到车外景象,而车外行人看不见车内景象。汽车抬头显示系统(如图甲)利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前风挡玻璃投射在正前方,能够让驾驶员在看到车前景象的同时,不必低头就能看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。360度全景影像功能是通过车身上的摄像头,再结合成像功能,让驾驶员可以在车内的中控大屏上观察到汽车周围360度的全景环境,结合车身配备的多个雷达,能够让车辆安全停靠,尽量避免剐蹭事故的发生。
(1)汽车智能语音唤醒系统可以根据声音的_________不同,辨别出发声者是否为车主。
(2)冬天的早晨,汽车在行驶时,车窗玻璃的___________(选填“内侧”或“外侧”)会出现小水珠,这是___________(填物态变化名称)现象。
(3)炎热的夏天,智能玻璃的单向透光功能可以有效减少过量______(选填“红外线”或“紫外线”)对人体皮肤的伤害。
(4)某车辆的抬头显示系统水平放置在中控台上,通过风挡玻璃成垂直于水平面的像,则风挡玻璃与水平面的夹角为___________度。
(5)汽车身上的摄像头能成车外物体___________(选填“倒立”或“正立”)、_____(选填“放大”或“缩小”)的实像;如果驾驶员在车内的中控大屏上观察到车外物体的像逐渐变大,说明汽车正在逐渐___________(选填“远离”或“靠近”)车外物体。
7.声音的特性
振动马达以及金属板的声音均比较复杂,所以使用振动波形更为简单的音叉,探究声音的特性。本题中所有波形图横轴均为时间,纵轴均为声音的相对响度。
(1)使用距离不同的两个传感器同时测量声音,以探究声波振幅与距离的关系。其结果如图1所示。A是距离音叉更近的传感器,B是距离音叉更远的传感器,根据实验设置图以及结果可以得出结论___________。
(2)频率表示单位时间内的振动次数,振动的频率越高,音调越___________。敲击音叉,利用传感器测量声音的波形,如图2所示。图中①点的时刻为0.0024s,②点的时刻为0.0070s,两点的纵坐标均为10%。请你据此计算该音叉发出的声音频率,保留计算过程。___________
(3)敲击型号不同的甲、乙两个音叉,利用传感器记录波形。音叉甲的声音听起来更尖,所以曲线___________(选填“I”或“Ⅱ”)为音叉甲的波形图。
(4)有时,使用声音传感器可以记录到非常高频率的波形,但却无法听到声音,原因可能是___________。
(5)不同乐器在发出音调相同的某个音时,人们听到的感觉各不相同,称为音色。使用电子琴可以模拟不同乐器发生过程,通过使用传感器记录波形,可以探究不同乐器发声的差异。使用电子琴模拟不同的四种乐器,发出同一个音调,传感器记录的波形分别如图3所示。据图分析:不同乐器发同一个音调时,音色不同主要是因为___________不同。
8.如图所示,我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车在该“音乐公路”上以一定速度匀速行驶时,就会响起一段悦耳的乐曲。观察发现,音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽,汽车车轮每经过一个凹槽,就会上下振动一次从而发声。
音符 do re mi
频率/Hz 260 300 330
(1)凹槽的疏密可以改变乐曲的______(选填“响度”“音调”或“音色”)。该段乐曲中,其中一个音符的频率为260Hz,表示汽车______s内振动260次;
(2)全段音乐公路长为600m,汽车通过这段公路的时间为1min,计算汽车通过这段公路的平均速度是多少m/s;
(3)音乐公路中的某段路面,每米均匀分布了30个凹槽,汽车以(2)中的速度匀速通过这段路面时,其中一个车轮发出的声音频率对应的是图表中哪一个音符?请通过计算判断;
(4)在不违反交通规则的前提下,驾驶车辆的速度变大,听到汽车行驶时产生的乐曲的音调会如何变化?请说明理由。
《解答题专练:声与光-2026年中考科学专项训练》参考答案
1.(1) 虚 大小相等
(2)光的直线传播
(3)B
(4)A
(5)A
【详解】(1)[1] 平静的水面能反射光线并形成清晰的倒影,相当于平面镜,所以在脸盆中能观察到太阳的虚像。
[2]根据平面镜成像原理可知,像和物体等大,所以水中的太阳与天上的太阳相比大小相等。
(2)小孔成像的原理是光的直线传播。
(3)如图乙所示,让小孔对着阳光,因此这是利用小孔成像的原理来得到太阳的像,由小孔成像成倒立的实像的特点可知,日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧,故B符合题意,ACD不符合题意。
(4)日食的原理是光的直线传播,发生日食时,月亮挡住了太阳射向地球的部分光线,所以太阳、月亮和地球的位置关系是月球处于中间位置,故A符合题意,BC不符合题意。故选A。
(5)小孔成像的大小与物体和光屏到小孔的距离有关,所以光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的距离不同,与小孔的大小和形状无关,故A符合题意,BC不符合题意。故选A。
2.(1)减小
(2)光是沿直线传播的
【详解】(1)为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距,使得可视范围减小。
(2)光在同种均匀的介质中沿直线传播,由图乙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播,超细百叶窗对光线起到遮挡作用,所以只有正对着手机屏幕的使用者才能看清楚屏幕上的内容,其他人从旁边望过去,只能看到一片漆黑。
3.(1)白天强光干扰
(2)2.3
(3)B
(4)B
(5) 海市蜃楼 日晷计时
【详解】(1)由材料信息得,天都一号通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。
(2)激光经距地约的角反射器反射后“原路”返回,由得,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为
(3)角反射器相当于两块相互垂直的平面镜,可以将任意方向射向角反射器的光平行反射回去,故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
(4)在问题(3)选择的反射器装置中,若入射光逆时针旋转,反射光线沿原来的反方向射回,则经过两次反射出来的光会逆时针旋转,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[1]光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。利用光的折射原理制成的光学元件是透镜。应用实例:照相机镜头、放大镜、望远镜、显微镜、投影仪等,生活现象如海市蜃楼。
[2]激光准直技术、日晷计时等都是利用的光的直线传播原理。
4.(1) 光的直线传播 光的折射
(2) 放大镜(或凸透镜) 正立 放大 一倍焦距内
(3)玻璃珠相当于凸透镜,对光有会聚作用;LED灯应置于玻璃珠的焦点处。
【详解】(1)[1]看不到青蛙的原因是光在同种均匀介质中沿直线传播,容器壁阻挡了从青蛙反射到人眼的光线。
[2]注水后,光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人逆着折射光看到青蛙的虚像。
(2)[1][2][3][4]放置上方镜的目的是让参观者看到放大的印章,根据凸透镜成像规律:当物距时,成正立、放大的虚像。故上方镜应该是一个凸透镜(或放大镜),使参观者透过上方镜看到正立的放大的“印章”,印章到上方镜的距离在一倍焦距内。
(3)LED灯发出的光是发散的,但从小孔射出的却是一束能照射很远的强光,这说明玻璃珠对光线有会聚作用,相当于凸透镜;当光源位于凸透镜焦点时,光线经过凸透镜后会变成平行光,故需要将LED灯放置在玻璃珠的焦点位置。
5.(1)A
(2) 凸面镜 发散 虚
(3)上方
(4)B
(5)车载香水的形状中间厚、边缘薄,相当于凸透镜,对光线有会聚作用,将射来的太阳光会聚于一点,会聚点的温度比较高,可能会引起火灾。
【详解】(1)雷达利用超声波回声定位,模仿的是蝙蝠,故选A。
(2)[1][2][3]汽车两侧的后视镜是凸面镜,它对光线有发散作用,能让驾驶员看到更广阔的视野,所成的像是虚像。
(3)根据平面镜成像特点可知,像与物关于镜面对称;挡风玻璃是倾斜的,所以车内物体的像会成在挡风玻璃的上方,不会和前方的实际路况混淆,避免干扰驾驶员判断。
(4)由图分析可知,选用上厚下薄的倾斜玻璃,前表面反射光向上偏折,后表面反射光向下偏折,两像反向延长线趋于靠近,可减弱成像重影,不干扰视线。故选B。
(5)见答案。
6.(1)
音色
(2)
内侧
液化
(3)
紫外线
(4)
45
(5)
倒立
缩小
靠近
【详解】(1)音色与发声体的材料和结构有关,音色可以用来分辨声音,所以汽车的智能语音唤醒系统可以通过不同人发出声音的音色不同,辨别出发声者是否为车主。
(2)[1][2]冬天的早晨,汽车在行驶时,车窗玻璃的内侧会出现小水珠,这是车内温度较高的水蒸气遇冷液化形成的。
(3)紫外线对人体皮肤的伤害较大,所以单向透光的智能玻璃,可以有效减少过量紫外线对人体皮肤造成的伤害。
(4)根据平面镜成像特点,物与像关于镜面垂直。显示系统水平放置在中控台上,通过风挡玻璃成垂直于水平面的像,可知平面镜与水平面的夹角为45度。
(5)[1][2][3]摄像头是利用当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像的规律制成的,当物体的像逐渐变大时,根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”,可知汽车正在逐渐靠近车外物体。
7.(1)距离声源越近,声波的振幅越大,响度越大
(2) 高 ①点时刻为0.0024s,②点时刻为0.0070s,时间间隔从图2能看到这段时间内振动了2次, 则周期 频率
(3)Ⅱ
(4)声音的频率高于20000Hz,超过人耳的听觉范围
(5)波形的形状
【详解】(1)A是距离音叉更近的传感器,B是距离音叉更远的传感器,从图1能看到A的振幅更大,B的振幅更小。结论:距离声源越近,声波的振幅越大,响度越大。
(2)频率决定音调,振动的频率越高,音调越高。
①点时刻为0.0024s,②点时刻为0.0070s,时间间隔
从图2能看到这段时间内振动了2次, 则周期
频率
(3)音叉甲的声音听起来更尖,说明音调更高,对应振动频率更快。图中曲线Ⅱ的振动频率更快,所以曲线Ⅱ是音叉甲的波形图。
(4)人耳的听觉范围是20~20000Hz,当声音频率高于20000Hz(超声波)时,人耳无法听到。 所以原因是:声音的频率高于20000Hz,超过人耳的听觉范围。
(5)从图3能看到,不同乐器发同一个音调时,波形的形状不同,这是音色不同的原因。
8.(1) 音调 1
(2)10m/s
(3)re
(4)音调变高。理由:车速变大,每秒通过的凹槽数变多,车轮振动频率变快,音调变高
【详解】(1)[1]凹槽的疏密能改变车轮的振动频率,音调是由振动频率决定的,故凹槽的疏密可以改变乐曲的音调。
[2]频率是指声源1秒振动的次数,故260Hz表示的是声源1秒内振动260次。
(2)汽车通过这段公路的时间为
汽车通过这段公路的平均速度
(3)由题意可得,汽车1s走过的路程
所以汽车每秒走过的凹槽数
则这1s内车轮振动300次,频率为300Hz,对应图表中的“re”音符。
(4)略
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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