【期中备考】第1章 对环境的察觉 期中真题 (实验探究题30题)(含解析)--2026-2027学年浙教版科学八年级上册

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【期中备考】第1章 对环境的察觉 期中真题 (实验探究题30题)(含解析)--2026-2027学年浙教版科学八年级上册

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【期中备考】第1章 对环境的察觉 期中真题 (实验探究题30题)
一、实验与探究题
1.(2025八上·义乌期中)某创新实验小组的同学发现:一只手捏住一根表面较光滑的实心铝棒的中间部位,另一只手的拇指和食指粘少许松香粉,在铝棒表面由手捏部位向外端摩擦,可以听见铝棒发出声音,而且在不同情况下铝棒发声的频率是不同的。于是同学们对“影响铝棒发声频率的因素”进行了探究。
【猜想与假设】
猜想一:铝棒发声的频率可能和铝棒的横截面积有关。
猜想二:铝棒发声的频率可能和铝棒的长度有关。
【实验设计与实施】
找到5根不同规格的铝棒、频率检测器等器材,依次选择1根铝棒,每次均捏住铝棒的中间部位,从手捏部位向外端摩擦,测出铝棒发声的频率,数据记录如下。
实心铝棒 铝棒长度 (L/ cm) 铝棒横截面积 (S/mm2) 频率 (f/ Hz)
1 71 29 3500
2 78 29 3146
3 71 52 3530
4 71 75 3572
5 105 29 2693
(1)物体的振动频率决定了声音   的高低。
(2)分析表格中实心铝棒    的三组数据,可知铝棒的长度相同时,铝棒的横截面积越大,发声频率越高。
(3)为了验证猜想二,应分析表格中实心铝棒1、2、5的三组数据,可得出的结论是     。
(4)上述实验后,有同学提出新猜想,于是他们选用了一根铝棒,依次改变手捏铝棒的部位,从手捏部位向外端摩擦,再测出每次铝棒发声的频率,根据现象得出了相应的结论。由上可知,他们提出的新猜想是    。
2.(2025八上·杭州期中)在探究平面镜成像特点的实验中,小明选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴、记号笔等器材进行实验。请回答:
(1)如果有6mm和2mm厚的两块平板玻璃,应选择   mm厚的平板玻璃做实验比较合适;
(2)小明在玻璃板前点燃A蜡烛,可看到玻璃板后出现A蜡烛的像,然后用未点燃的B蜡烛在玻璃板另一侧移动,直到看上去B与A的像完全重合,如图甲。由此可得出的结论是   ;
(3)在找准像的位置后,小明在白纸上标记出a、b、c三点,如图乙。他应分别测出   (填“a、b”、“b、c”或“a、c”)两点到平板玻璃的距离进行比较;多次移动A蜡烛的位置,重复上述实验,并在每次实验中用记号笔标记蜡烛的位置;
(4)移去蜡烛B,并在其所在位置上放光屏,则光屏   (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A烛焰的像。
3.(2025八上·柯桥期中)小科同学在做“探究平面镜成像的特点”实验。
【实验器材】:一块1mm厚的玻璃板、两根完全相同的蜡烛1和2、刻度尺、白纸、火柴等实验器材可供选择。
【实验操作】:将点燃蜡烛1放在玻璃板前,再拿一支外形相同且未点燃的蜡烛2竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合。(如图甲)
(1)在实验过程中,如果小科在水平桌面上不管怎么移玻璃板后的蜡烛2,像总比蜡烛2高一些,其可能的原因是   ;
(2)小科选择1mm厚的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点,优点在于既能看到蜡烛1的像,又能看到后面的蜡烛2,其原理为(  )(填字母);
A.两者都是光的反射形成的
B.前者是光的折射形成的,后者是光的反射形成的
C.两者都是光的折射形成的
D.前者是光的反射形成的,后者是光的折射形成的
(3)改正错误并找准像的位置后,小科在白纸上标记出a、b、c三点,如图乙所示;他应分别测出   (选填“a、b”、“b、c”或“a、c”)两点到玻璃板的距离进行比较;
(4)为确定像的虚实,小科需在蜡烛2位置放一个不透明的光屏(如图乙),并在图中的   处观察光屏上是否有像;(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
(5)小科用硬币继续实验(如图丙),若用手推动玻璃板到丁位置,则会观察到硬币的像的位置是   。(选填图丁中字母)
4.(2025八上·柯桥期中)在学习了光学知识后,某兴趣小组同学用玻璃杯和笔做了一些有趣的实验。
小科先把笔放在空杯子后一定距离处(如图甲),然后向杯中注入水,看到了如图乙的现象。
小桥看到后很感兴趣,也进行了小科的实验,但把笔放到注水玻璃杯后,却看到了如图丙现象,思考后经过某一操作后,终于看到了和小科注水后相同的实验效果。
(1)小科实验中,出现图乙的现象是因为注水的玻璃杯相当于   ,从而形成了一个“倒”像;
(2)请分析小桥进行的操作是   ,从而也达到了与小科相同的实验效果;
(3)若将笔斜插入装水的玻璃杯中,从侧面看,可以看到的现象是(  )
A.B.C. D.
5.(2025八上·缙云期中)小缙在“探究凸透镜成像规律”的实验中,不断地进行深入思考,通过实验重构自己的认知。以下是小缙实际的操作和思考:
(1)小缙在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图甲中①至⑥的六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序,正确顺序为   ;
(2)随着实验的进行蜡烛变短,要使像重新成在光屏的中心,把凸透镜往   调。
(3)小缙还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系,用如图乙中的4个字母进行实验,发现适合做光源的有   个;
(4)小缙还发现,若固定蜡烛与光屏间的距离为不变,只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L,如图丙所示,再次移动凸透镜,设第二次成清晰像的位置为 B (图中未画出),则前后两次成清晰的像所在位置之间的距离为   (用表示)。
6.(2025八上·台州期中)吉他音乐活动中,如图甲所示,同学们观察琴弦的发声情况,提出琴弦发声的音调与哪些因素有关。于是组装了如图乙所示的实验装置,一块厚木板上有A、B两个楔支撑着琴弦,其中 A 楔固定,B楔可沿木板移动以改变琴弦振动部分的长度。将钢制琴弦的末端固定在木板O点,另一端通过滑轮悬挂个数不同、规格相同的重物,重物个数越多,琴弦绷得越紧。轻轻拨动琴弦,在AB间产生振动,并用仪器测出发声频率,实验记录如表所示。
次数 长度L/m 重物个数/个 频率MHz
1 0.4 2 375
2 0.8 2 170
3   4 265
(1)分析表格中的数据,第   次实验中琴弦发声的音调最高。
(2)分析1、2两次实验数据,可得到的实验结论为   。
(3)当表格中的空格数据为   时,可用2、3两次实验来研究琴弦发声的音调和弦的松紧程度的关系。
7.(2025八上·杭州期中)小闻同学按如图所示将四个相同的玻璃瓶里装水,水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,如果能分辨出“do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)”四个音阶,
就能探究出“音调与空气柱长短的关系”。请回答下列问题:
(1)小闻同学对瓶吹气时会引起   振动;
(2)小闻同学分辨出A、B、C、D四个瓶子中发出的声音分别对应do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶,可以得出的结论是:   ;
(3)如果改用筷子敲打瓶子,那么音调从高到低的排序为   (填瓶子序号);
(4)小闻同学利用同一个声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来,如下图所示,则下列说法正确的是   。
A.三次实验小闻是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B.三次实验小闻是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C.甲、乙两图对应的实验中,瓶子振动的快慢相同
D.三次实验,小闻敲击瓶子产生的声音音色相同
8.(2025八上·缙云期中)阅读下列关于人工视网膜的科技成果材料,并回答问题。
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。
(材料二)
(1)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?   
(2) 摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望, 对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变   
(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。
9.(2025八上·义乌期中)“海市蜃楼”是一种光学自然现象,如图甲、乙是夏天炎热路面上形成此现象的图解。
资料1:光在不均匀物质中传播时会发生弯折。
资料2:一般情况下,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向。
资料3:夏天,酷热的路面使得路面上方空气的温度升高,越靠近路面的空气越热,密度越小。
(1)图甲中,你看到的是虚像还是实像    。
(2)对图甲成因的解释:近路面空气比路上方空气温度高,密度小,远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时,发生连续折射,折射角会逐渐   ,进入人的眼睛,而人总以为光是沿直线传播的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”;图丙是海面上出现的“海市蜃楼现象”,据图甲的成因可推断近海面处空气的密度   。
10.(2025八上·义乌期中)如图甲所示,小明在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,在底部可形成光斑1。当小明逐渐往杯中加酒精时,发现光斑的位置发生变化偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学科学知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想
猜想 1:“偏折比”与液面的深度有关; 猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想 3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)为验证猜想1,小明的操作是向水中加酒精来探究,认为是液体深度增加改变了偏折比,小华不赞同该结论,请你指出小明错误之处:    。
(2)纠正过后,小明继续探究猜想一。在介质种类相同时,向图甲中加水多次改变液体深度,发现入射角大小不变时,折射角的大小不变,即“偏折比”不变。请在图乙画出:液体深度增加h后,激光折射光路图,并标明底部光斑2的位置。
(3)为验证猜想2,小明只将图甲中的水换成酒精。如图丙所示,酒精的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下酒精对光的“偏折比”   (填“等于”或“不等于”)水对光的“偏折比”。
(4)为了验证猜想3,小明在图甲装置中先后以相同入射角射入红色和蓝色的激光杯底光斑位置如图丁所示,则   光的“偏折比”大。
11.(2025八上·义乌期中)学完凸透镜成像规律后,某兴趣小组用焦距为10cm的凸透镜以及其他素材自制了如图所示的照相机模型和投影仪模型。
【器材选择】
(1)小组成员要选用合适长度的纸筒来作为照相机模型的外纸筒。现有三种规格的纸筒,其长度分别为5cm 、10 cm、20 cm, 应当选择   的纸筒。
(2)照相机模型中充当胶片的膜(a位置)应该用以下哪种素材制作____
A.全透明的塑料膜 B.绘画用的薄宣纸
C.白色不透光卡纸 D.黑色不透光卡纸
(3)实验室有焦距相同、直径不同的两种透镜,想让成像更加亮,应该选择直径更   (选填“大”或“小”)的凸透镜制作照相机模型。
(4)【实验操作]
①完成模型制作后,小组成员用投影仪展示相关影像,发现成倒立的像。为了看到正立的像,应进行的操作是   
②用自制的照相机拍摄远处的实验楼时,若想将实验楼拍得更大一些,应该将相机靠近实验楼,同时将外直筒向   (选填“前伸”或者“后缩”)
12.(2025八上·余姚期中)为响应国家节能减排的号召,现向广大同学征集————为学校设计《地下球馆补充采光项目图纸》。地下球馆的篮球场是最热门的区域,为保证篮球场有充足的光照,小科使用平面镜改变光路,如图甲所示。
【方案设计】小宁提出小科的方案中光线直接进入人眼会造成眩晕,并给出方案乙:先使用平面镜改变光路后,让光线斜射到球场顶端,再经过漫反射后再照射到篮球场,光路如图7,所示。
(1)为了让更多光线射到球场,漫反射区域的墙面有何要求。   (写出1点即可)
(2)请在图乙中根据所给的光路,确定并画出平面镜的位置。
(3)【方案改进】
某同学指出方案乙仍存在缺陷,为将该设计真正投入使用,现向同学们征集改进方法。请描述待改进细则,并给出相应的改进方法。
《地下球馆补充采光项目改进方案征集表》
待改进细则 改进方法
环境光线较弱时,室内补光不足。 增加平面镜
   
13.(2025八上·浙江期中)小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90
折射角γ/° 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8
(1)表格中“ ”处的数据是   。
(2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是   (任写一点)。
(3)调整玻璃砖与激光笔的位置,使光线由玻璃进入空气;当入射角为30°时,根据光路可逆的特点,分析可知此时折射角γ的大小范围大致在   之间。
(4)小科实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,即出现光的全反射,此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有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,如图乙所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路图,其中正确的是   (填字母编号)。
14.(2025八上·浙江期中)如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置,图乙是用蜡烛和烧瓶“探究凸透镜成像规律”的实验装置。请回答:
(1)图甲实验中,使用玻璃板代替平面镜的好处是   ,在确定蜡烛 B和蜡烛 A 的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是   (填“蜡烛 A 一侧”或“蜡烛 B一侧”)。
(2)图乙实验中,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到蜡烛清晰的像,则该像与蜡烛相比是一个   (填像大小和正倒)的实像。
(3)两次实验中,不改变蜡烛的位置,把图甲中的M 玻璃板和图乙中的烧瓶分别都竖直向上移,则甲和乙所成的像的位置变化情况是____(填字母编号)。
A.甲、乙成像位置都不变
B.甲成像位置不变,乙成像位置向上移
C.甲、乙成像位置都向上移
D.甲成像位置向上移,乙成像位置不变
15.(2025八上·杭州期中)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   。
16.(2025八上·诸暨期中)周末,小滨在室外练习无人机飞行,发现无人机的镜头就是凸透镜,为此他进行了一系列实验:
(1)小滨利用太阳光测量凸透镜的焦距。他将凸透镜正对太阳,此时纸上呈现一个较大的光斑,测得该光斑到凸透镜的距离为L,再将凸透镜与纸之间距离增大,若观察到光斑   (写出具体变化),则说明凸透镜的焦距f>L。
(2)接着他用该镜头完成凸透镜成像实验,如图甲、乙所示,两次实验光屏上均成清晰的像,其中符合投影仪原理的是   。图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊,将蜡烛向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正图   (选填“丙”或“丁”)的视力缺陷。
(3)小滨利用无人机在高空拍摄地面场景,如图戊所示,所成的像最靠近图中凸透镜主光轴上的   (选填“a”“b”“c”或“d”)点。
17.(2025八上·杭州期中)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。
18.(2025八上·金华期中)如图所示是探究声现象时常用的装置。请回答:
(1)图1中,将正在发声的音叉紧靠用线悬挂的乒乓球,观察到乒乓球被弹开,这个实验现象说明声音是由物体    产生的。
(2)如果将这个实验拿到月球表面做,你会观察到的现象是:   
说明:   。
(3)物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点。如图2所示为甲、乙、丙三个音叉受力敲击后,振动时发出声音的波形图,下列判断正确的是( )。
A.甲音叉比乙音叉振动得快
B.甲音叉比丙音叉发声的音调低
C.乙音叉和丙音叉发声的频率一样
D.甲音叉和丙音叉发声的响度一样
19.(2025八上·义乌期中)如图是探究“平面镜成像特点”的实验。
(1)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板。应选择   mm厚的玻璃板做实验较合适,实验用茶色玻璃板代替平面镜的原因是   。
(2)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,重做上述实验,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,把点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,在纸上记下蜡烛的位置A
(3)多次实验的目的是    。
20.(2025八上·瑞安期中)小明在学习凸透镜成像后,和小组同学开展《自制手机投影仪》的项目化学习活动。
【项目名称】自制手机投影仪
【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、剪刀等。
(1)【项目设计】
小明和同学们设计如图1所示的方案将纸板制成了纸盒,将手机和凸透镜固定到纸盒内,请你确定一下凸透镜的位置应固定在   (选填A或B)位置。
【项目实施】
用剪刀裁剪纸板并用胶水固定,制作了一个长50cm、宽20cm、高20cm的纸盒。
(2)选择焦距合适的凸透镜,如果小明想要测量出凸透镜的焦距,应如何操作    
(3)根据合理的方法,小明测出了三块凸透镜的焦距分别是10cm、15cm、20cm。若手机和凸透镜相距20cm,为了能在白墙上得到清晰、放大的像,可选择焦距为   的凸透镜。将手机和选好的凸透镜固定在纸盒上。
(4)最后,打开手机屏幕,盖上顶部纸板,就可以在白墙上看到手机的投影。对自制投影仪进行调试:为了投影仪使用过程中具有良好的观影效果,手机应该选择图2中   (填“A”或“B”) 的放置方式。
【项目评价】
评价量规即是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。制作手机投影仪时,投影效果是关键。如果让你去设计投影效果评价量规,你将设置哪些方面的评价指标 请将下表中 处补充完整(请写出2种);   、   
投影效果评价量规
评价指标1 评价指标2  
     
【项目迭代】小明和同学在使用时发现所设计的投影仪无法随意的改变像的大小,于是将手机固定在可以前后移动纸板上如图3所示,这样手机在纸盒内就可以前后移动了。利用改进后的投影仪,为了让投在光屏上的画面更大一些并清晰,应该如何调节:   °
21.(2025八上·浙江期中) 小科为探究光的反射规律,进行如图所示的实验。将平面镜放置于水平桌面上,E、F 是两 块可以绕接缝ON 翻折的白色硬纸板。
实验次数 1 2 3
入射角 60° 40° 20°
反射角 60° 40° 20°
(1)如图甲所示,白色硬纸板应   地 立在平面镜上。
(2)小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,若入射光线 AO 绕 O 点顺时针旋转,将观 察到反射光线 OB 绕 O 点     时针旋转。用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入 表格,可得结论:    
(3)如图乙所示,将纸板 F 向后折转一定的角度,纸板 F 上的反射光线消失,说明   
22.(2025八上·杭州期中)为探究声音的反射与吸收特点,小明同学进行实验研究。
(1)在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表,耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10cm处,能清晰地听见表声,表声是通过   传播的。当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离后,如图甲所示位置,恰好听不见表声。
(2)在玻璃圆筒口正上方10cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到表,如图(乙)所示,则∠AOB是该光路的   (填“入射角”或“反射角”)。此时耳朵又能清晰地听见表声了,说明声音   (填“能”或“不能”)像光一样反射。
(3)用海绵板代替平面镜,听见的声音明显减弱,说明海绵板吸收声音的能力   于玻璃板。(填“强”或“弱”)
23.(2025八上·东阳期中)科学课上,同学们开展“制作照相机模型”项目式
学习活动,包括原理学习、制作模型、模型评价、模型改进四个环节。
(1)【原理学习】制作模型前,通过探究凸透镜成像规律的实验可知,
照相机成清晰的像时,像距(v)与焦距(f)之间的关系是   
(2)【制作模型】小组同学用硬纸板做了一个纸筒,在纸筒的一端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜,在纸筒的另一端蒙上   (填“透明”、“半透明”或“不透明”)薄膜。
(3)【模型评价】下表为小组设计的评价量表,请将表格补充完整。
自制照相机评价量表
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
功能完善   某一物距下.能成清晰的像 各种物距下, 均不能成清晰的像
结构完整 结构完整,能成像 结构较完成,能成像 结构不完整,不能成像
外形美观 有固定的外形,且美观 有固定的外形,较美观 无固定的外形,不美观
【模型改进】小组同学根据“功能完善”评价指标,认为照相机模型存在功能上的缺陷,请你提出改进建议   。
24.(2025八上·宁波期中)某同学利用图示装置来研究凸透镜成像
(1)为了使像能成在光屏的中央,实验前应调整   ;
(2)如图1所示,蜡烛正好能在光屏上第一次成清晰的像。在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到 B 处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像。若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图2所示。则该透镜焦距f   L(选填“>”、“<”或“=”)。透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=    (用L0、L表示) 。
(3)调整蜡烛、凸透镜、光屏间的位置多次实验,当L0=   L时,光屏上能成清晰的像,且使蜡烛与光屏间的距离L0最小。
25.(2025八上·仙居期中)为了充分利用太阳能,项自化学习小组设计了太阳能热发电站。如图所示,发电站安装有许多定日镜,它的作用是将太阳光反射到接收器上。
(1)为了提高太阳能反射率,定日镜有以下三种材料可选,请选择最适合的材料   。
材料 特性
A 透明、透光性好、表面光滑
B 不透明、光反射率高、表面凹凸不平
C 不透明、光反射率高、表面光滑
(2)针对“定日镜”,同学们制定了相应的评价量表,请补充完整“可调节性”这一评价要素。
评价要素 10分 6分 1分
可调节性    - 能根据太阳光线的改变手动改变定日镜角度 不能改变定日镜角度
(3)太阳一天当中会发生位置的变化,当太阳落下,图中的AO会发生顺时针的转动,为了让太阳继续准确反射到接收器上,当太阳落下过程中,平面镜应绕O点   (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
26.(2025八上·杭州期中)在探究声音的产生和传播条件时,同学们做了以下实验。
(1)小华同学将一只通电的小电铃放在连通了抽气机的玻璃罩内,如图甲所示。用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出,铃声逐渐变轻,最后听不到。由此得出实验结论是    。
(2)小丽等同学利用如图乙所示的实验装置进行探究,将系在细线上的乒乓球靠近音叉。
a.当小丽同学用小锤敲击音叉的时候,既能听到音叉发出的声音,又能观察到乒乓球被弹起跳动。由此得到的结论是:    。
b.乒乓球在本实验中的所起的作用是    。
c.在实验操作过程中,小丽同学采用:先将音叉离开乒乓球一定距离敲击音叉,然后再靠近乒乓球,观察现象;小刚同学采用:先将音叉贴近乒乓球,然后再敲击音叉,观察现象。你认为哪个同学的操作合理并说明理由    。
27.(2025八上·温州期中)小科用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,下方平行放置白纸,测出透镜与白纸间距s与对应白纸被烤焦的时间t,绘出图像如图乙,则可判断该透镜的焦距f为   cm。
(2)为了使蜡烛的像出现在光屏的中央,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在   
(3)小科在实验中固定透镜位置如图丙,调整蜡烛到透镜的距离由近及远,分别观察到3个清晰的烛焰的像如图丁,请将得到的3个像先后进行排序,正确顺序为:   (填序号)。
28.(2025八上·温州期中)小科在利用光具盘探究光从玻璃斜射入空气中时的光路,发现光具盘上能呈现入射光线、反射光线与折射光线。当光沿某个方向从半圆形玻璃砖射向空气时,折射光线消失而反射光线却变得更亮。老师告诉他这是光的“全反射”现象,光纤通信就是利用光的“全反射”原理。小科查阅资料并在老师的指导下展开如图甲的探究实验,实验数据记录如表所示。
玻璃中的入射角α/° 0 10 20.7 30 40 41.2 41.8 42
空气中的折射角β/° 0 15.2 30 45 74.6 81 90 /
反射能量占入射能量的百分比/% 5 7 26 43 77 84 100 100
(1)当光以30°的入射角从空气射入玻璃中时,根据光路的可逆性,查表可知,其折射角的大小是   °。
(2)根据题意和表格数据分析,光发生“全反射”现象需要的条件是   (写出两点)。
(3)小科在老师的指导下利用水模拟演示光纤原理,如图乙所示,观察到激光沿着水流传输,并照射在水盆中的光斑位置随着水流方向的改变而改变。通过查阅资料,得知激光在水流中的光路图如图丙所示。小科在实验过程中发现,水流的弯曲程度会随着液面高度的变化而变化,且随着实验的进行,光斑消失或变淡了,请根据以上实验分析光斑消失或变淡的原因是:    。
29.(2025八上·龙港期中)学习了凸透镜成像规律后,小港同学取两块焦距不同的凸透镜,一手拿一块,如图甲。
【问题驱动】透过两块凸透镜与一块凸透镜相比,看远处物体成像性质有何不同
【项目原理】老师告诉他这就是简易的开普勒望远镜,如图乙是成像光路图,其中A'B'是物体AB经过物镜所成的像。
(1)物镜的成像原理与   (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同。
(2)通过该望远镜观测物体AB时,会看到一个箭头向   (选填“上’或“下”)的   (选填“实”或“虚”)像。
(3)【制作步骤】
将焦距大的透镜作为物镜,焦距小的透镜作为目镜,分别将它们固定在大小两个纸筒中,如图丙所示。
【评价标准】
评价维度 评价标准
一、产品结构与功能 物镜、目镜选型完全正确;透镜固定牢固,小纸筒套入大纸筒顺畅,推拉调节灵活;对准远处物体,调节后能清晰看到放大的像
二、原理应用准确性 镜筒总长度符合成像要求约为“物镜焦距+目镜焦距”;能解释“两次成像”的原理
小港的望远镜物镜焦距为20cm,目镜焦距为5cm,将物镜对准最远处的物体,不断推拉小纸筒、诱讨目镜进行观察。他看到了最远处物体最大最清晰的像。此时物镜和目镜之间的距离约为   cm。
30.(2025八上·平阳期中)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,各组使用相同焦距的凸透镜进行实验。小明所在的小组实验操作规范,测量准确,该小组实验记录如下表:
实验序号 物距 U/ cm 像距 V/ cm 像的性质
1 15.00 30.00 倒立、放大、实像
2 20.00 20.00 倒立、等大、实像
3 25.00 16.50 倒立、缩小、实像
4 40.00 12.70 倒立、缩小、实像
(1)根据表格数据可以初步得出该凸透镜的焦距为   cm。
(2)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的一个像距,但从各组汇报的数据中发现, 物距为15cm时, 有三个小组所测像距分别为31.00cm、30.00cm、28.00cm。若他们的数据差异不是由于测量误差引起的,则你认为出现这种情况的原因是   。
(3)某次实验时,小明观察到光屏上出现如图所示现象。为使像成在光屏的中央,应如何调整光屏。
(4)小明根据凸透镜成像规律自制了手机投影仪,其内部结构如图所示,为了能在墙壁上得到更大的清晰像,下列操作可行的是(  )
A.增大纸盒离墙距离,适当增大凸透镜到手机距离
B.增大纸盒离墙距离,适当减小凸透镜到手机距离
C.减小纸盒离墙距离,适当增大凸透镜到手机距离
D.减小纸盒离墙距离,适当减小凸透镜到手机距离
答案解析部分
1.【答案】(1)音调
(2)1、3、4
(3)横截面积相同时,铝棒长度越长,发声频率越低
(4)铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关
【知识点】声音产生的条件;音调及其与频率的关系
【解析】【分析】(1)音调的决定因素:声音的音调由物体振动的频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
(2)控制变量法的应用:在探究多个因素对某一物理量的影响时,需要控制其他因素不变,只改变其中一个因素,从而研究该因素对物理量的影响。
【解答】(1)物体的振动频率决定了声音音调的高低,频率越高,音调越高。
(2)探究与横截面积关系,必须控制长度不变,分析表格中实心铝棒1、3、4的数据可知,铝棒的长度是相同的,铝棒的横截面积越大,发声频率越高;
(3)根据1、2、5数据知,截面积相同,故是探究铝棒发声的频率可能和铝棒的长度的关系;由数据可知,长度越长,发声频率越低。
(4)选用了一根铝棒,依次改变手捏铝棒的部位,振动部分的长度改变了,测出了频率,据此提出的猜想是:铝棒发声的频率可能和手捏铝棒的部位有关。
2.【答案】(1)2
(2)平面镜所成像与物体大小相等
(3)a、c
(4)不能
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)平面镜成像实验选用薄玻璃板,玻璃板存在前后两个反射面,两个面都会反射成像,玻璃板越厚,两个像错开距离越大,会干扰实验观察;玻璃板越薄,两个像几乎重合,减小重影对实验带来的影响。实验中使用完全相同的蜡烛,利用等效替代法,用未点燃蜡烛去替代点燃蜡烛的像,用来比较像与物体的大小关系。
(2)平面镜成像特点:像与物体大小相等,像和物体到镜面的距离相等,像与物体关于镜面对称;平面镜所成的是虚像,虚像不是实际光线会聚而成,虚像无法用光屏承接,实像才可以被光屏承接。
【解答】(1)玻璃板有两个反射面,都会发生反射成像,玻璃板厚度越大,两个像的间距越大,会干扰实验,因此选用厚度更小的 2mm 厚平板玻璃,减弱重影带来的干扰;
(2)蜡烛 A、B 完全相同,移动未点燃的蜡烛 B,使其和蜡烛 A 的像完全重合,通过等效替代法,能够得出平面镜所成像与物体大小相等的实验结论;
(3)a 点是物体蜡烛的位置,c 点是对应像的位置,实验需要对比物体和像到玻璃板的距离,因此要分别测出 a、c 两点到平板玻璃的距离进行比较;
(4)平面镜成的是虚像,虚像不是实际光线会聚形成,移去蜡烛 B,在像的位置放置光屏,光屏不能承接到蜡烛 A 烛焰的像;
故答案为:(1)2;
(2)平面镜所成像与物体大小相等;
(3)a、c;
(4)不能。
(1)玻璃板越薄,两个反射面成像距离越近,可以近似看成一个像,使实验简单化。所以选择2mm厚的玻璃板。
(2)蜡烛B和蜡烛A完全相同,蜡烛B放在蜡烛A所成的像处,与蜡烛A的像完全重合,则蜡烛B和蜡烛A的像大小相等,说明像与物体的大小相同。
(3)平面镜所成的像和物体关于镜面对称,c点是a点对应的像的位置,所以应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离进行比较像和物到镜面的距离的关系。
(4)由于实像能成在光屏上,而虚像不能成在光屏上,平面镜所成的像为虚像,所以在光屏是无法承接的。
3.【答案】(1)玻璃板未与桌面垂直
(2)D
(3)a、c
(4)C
(5)a
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)像不能重合,说明像不在桌面上,原因是玻璃板没有与桌面相垂直。
(2)平面镜成像属于光的反射,光斜射入不同介质时会发生折射,所以看到2的原理是光的折射。
(3)(5)根据平面镜成像规律进行分析--像与物等大,像距等于物距,像与物关于平面镜对称,像与物的连线与平面镜相垂直。
(4)虚像不能呈现在光屏上,观察光屏上是否有像时,应在C处观察,若在A处,看到的是平面镜反射的虚像,并不是光屏上的像。
【解答】(1)实验时玻璃板要竖直放置,即垂直于桌面,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
(2)玻璃板前蜡烛射出的光线经玻璃板反射后进入人的眼睛,是平面镜成像,所以看到的蜡烛A的虚像;眼睛透过玻璃板看玻璃板后面的蜡烛B,镜后蜡烛射出的光线经玻璃板发生折射,折射光线进入眼睛,看到的蜡烛B的虚像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D。
(3)由图可知,要分别测出物体和像两点到平板玻璃的距离作为物距和像距,则应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离作为物距和像距,比较像距与物距关系。
(4)为确定像的虚实,需在蜡烛2位置放一个光屏,并在如图中的C处观察光屏上是否有像。
(5)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将玻璃板水平向右移动到丁位置,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,在原位置a。
(1)实验时玻璃板要竖直放置,即垂直于桌面,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
(2)玻璃板前蜡烛射出的光线经玻璃板反射后进入人的眼睛,是平面镜成像,所以看到的蜡烛A的虚像;眼睛透过玻璃板看玻璃板后面的蜡烛B,镜后蜡烛射出的光线经玻璃板发生折射,折射光线进入眼睛,看到的蜡烛B的虚像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)由图可知,要分别测出物体和像两点到平板玻璃的距离作为物距和像距,则应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离作为物距和像距,比较像距与物距关系。
(4)为确定像的虚实,需在蜡烛2位置放一个光屏,并在如图中的C处观察光屏上是否有像。
(5)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将玻璃板水平向右移动到丁位置,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,在原位置a。
4.【答案】(1)凸透镜
(2)将笔远离杯子
(3)A
【知识点】光的折射规律;凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)中间厚两侧薄,相当于凸透镜;凹透镜中间薄、两边厚。
(2)(3)根据凸透镜成像规律进行分析:凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,应用--放大镜;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,应用--投影仪、幻灯机;物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像,应用--照相机。
【解答】(1)注水的玻璃杯中间厚两侧薄,相当于凸透镜。(2)由图丙可知,此时成正立、放大的虚像,为了成倒立的实像,应该增大物距,即将笔远离玻璃杯。
(3)装水的玻璃杯相当于凸透镜,铅笔斜插入盛水的杯中,从侧面看,此时笔位于凸透镜的一倍焦距之内,成正立放大的虚像,因此看到水中的笔会变粗。故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
(1)注水的玻璃杯中间厚两侧薄,相当于凸透镜。
(2)由图丙可知,此时成正立、放大的虚像,为了成倒立的实像,应该增大物距,即将笔远离玻璃杯。
(3)装水的玻璃杯相当于凸透镜,铅笔斜插入盛水的杯中,从侧面看,此时笔位于凸透镜的一倍焦距之内,成正立放大的虚像,因此看到水中的笔会变粗。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.【答案】(1)②①③⑤⑥④
(2)下
(3)1
(4)LAB=L0-2L
【知识点】实像与虚像;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像规律,当物距时,成倒立缩小的实像,当物距时,成倒立等大的实像,当物距时,成倒立放大的实像,当物距时,不成像,当时,成正立放大的虚像;
(2)凸透镜成像成的是上下左右颠倒的像;
(3)探究凸透镜成像上下左右的位置关系应该让发光体本身上下左右不对称,才能更好的观察实验现象;
(4)凸透镜成像是光的折射原理,光的折射中光路是可逆的。
【解答】(1)根据凸透镜成像规律可知,成倒立实像时,当物体不断靠近凸透镜,像不断远离凸透镜像不断增大,按蜡烛到凸透镜距离由远到近,像不断增大,因此图中像的排序应该是②①③⑤;当成正立的虚像时,物距越小,像距也越小,像越小,因此图中像的排序是⑥④,故答案为:②①③⑤⑥④。
(2)随着实验的进行蜡烛变短,根据凸透镜成像上下左右颠倒,烛焰向上移动,要使像重新成在光屏的中心,可以将蜡烛往上移动、或将凸透镜往下移动、或将光屏往上移动,题中提到凸透镜的移动方向,应是向下移动,故答案为:下。
(3)探究凸透镜成像上下左右的位置关系应该让发光体本身上下左右不对称,四个字母中,H上下左右对称,不符合题意,F上下左右不对称,符合题意,B上下对称,不符合题意,Z上下左右颠倒后与原来区别不大,不符合题意,故答案为:1。
(4)设凸透镜的焦距为f,固定蜡烛和光屏总距离为L0,第一次成像时,物距是L,像距是L0-L,根据光路式可逆的,第二次成像时,像距变成L,因此LAB=L0-2L,故答案为:LAB=L0-2L。
6.【答案】(1)1
(2)琴弦越长,振动频率越低,音调越低
(3)0.8
【知识点】音调及其与频率的关系
【解析】【分析】(1)频率越大,则声音的音调越高;
(2)根据表格数据1、2分析音调高低与琴弦长度的关系即可;
(3)根据控制变量法的要求分析解答。
【解答】(1) 表中第1次实验的频率为375 MHz,是三次实验中最大的,因此音调最高。
(2)根据表格数据可知, 1、2两次实验中,重物个数相同(均为2个),琴弦长度从0.4 m增加到0.8 m,频率从375 MHz降低到170 MHz。说明琴弦越长,振动频率越低,音调越低 ;
(3) 要研究音调与弦的松紧程度(重物个数)的关系,需控制琴弦长度相同。第2次实验长度为0.8 m,因此第3次实验的长度也应为0.8 m,此时变量为重物个数。
7.【答案】空气柱;声源越短,音调越高;ABCD;BC
【知识点】响度、音调与声源振动的关系
【解析】【分析】1、对瓶口吹气时,振动物体是瓶内的空气柱,瓶内空气柱的质量越小、体积越小,越容易振动,振动频率越大,音调越高;
2、用筷子敲打瓶子时,是瓶子和瓶内的水在振动,瓶内的水越少,其振动越快,音调就越高;
3、在波形图中,通过观察相同时间内振动的次数可判断频率;通过观察偏离原位置的幅度可判断响度;通过观察波形的特点可判断音色
【解答】(1)由于一切声音都是由声源振动发出的,所以对瓶吹气时,引起瓶内空气柱振动,发出声音。
(2)观察A、B、C、D四个瓶子发现,空气柱越来越短,发出声音的音调越来越高,所以可得结论:声源越短,音调越高。
(3)用筷子敲打瓶子,则瓶子振动发出声音,由于A、B、C、D四个瓶子装的水越来越多,所以发出音调最高的是装水最少的,故音调从高到低的排序为A、B、C、D。
(4)观察波形图发现,上次波形图的振幅相同,即响度相同;振动频率相同,即瓶子振动的快慢相同,即音调相同;波形图的形状不同,即音色不同,所以三次实验小闻是用相同大小的力度敲击了不同的瓶子,故AD错误,BC正确。
故选BC。
8.【答案】(1)晶状体
(2)小
(3)甲和丙
(4)瞳孔
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;凸透镜成像的应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)眼球的晶状体对光线有折射作用,和凸透镜成像原理中镜头的功能一致;
(2)根据凸透镜成像规律,当物距时,成倒立缩小的实像,当物距时,成倒立等大的实像,当物距时,成倒立放大的实像,当物距时,不成像,当时,成正立放大的虚像;
(3)近视眼的成因是长期近距离用眼,导致晶状体曲度过大,折光能力过强,看远处物体时,物像会成在视网膜的前方;
(4)瞳孔可以调节进入眼球光线的多少。
【解答】(1)眼镜摄像头的镜头是凸透镜,作用相当于人眼球中的晶状体,故答案为:晶状体。
(2)根据凸透镜成像规律,物距越大,像距越小;当人向远处眺望时,物距增大,因此像距需要减小,CCD相当于成像的光屏,因此对焦机构需要使镜头与CCD之间的距离变小,故答案为:小。
(3)近视眼是指晶状体曲度过大,折光能力过强,成像在视网膜前面,如图中的甲;近视眼需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜进行矫正,使物像后移落到视网膜上,对应图中的丙,故答案为:甲和丙。
(4)当外界光线突然变弱(停电)时,瞳孔会逐渐变大,让更多光线进入眼球,因此才能逐渐看清周围物体,该变化是因为眼球的瞳孔变大,故答案为:瞳孔。
9.【答案】(1)虚像
(2)变大;大
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及应用;实像与虚像
【解析】【分析】光的折射 是指光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向一般会发生变化的现象。由于光在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化。折射光进入另一种介质,通常改变了原来传播方向。
【解答】(1) “海市蜃楼”是一种光学现象,由于光线在不均匀介质中发生连续折射,最终进入人眼的光线看起来像是从某个位置发出的,但实际上并没有真实的光源或物体在该位置。因此,人眼看到的是光线的反向延长线形成的像,属于虚像。 故答案为: 虚像 。
(2) 光从密度较大的介质(下方较冷空气)斜射入密度较小的介质(上方较热空气)时,折射角会大于入射角,即光线会偏离法线。由于越靠近路面空气密度越小,光线在连续折射过程中,折射角会逐渐增大,最终形成向上弯曲的路径,进入人眼。 海面上的“海市蜃楼”,其成因与图甲类似但方向相反。海面附近空气温度较低(密度较大),而上方空气温度较高(密度较小)。光线从上方密度较小的空气斜射入下方密度较大的空气时,折射角会小于入射角(向法线偏折),形成向下弯曲的路径,因此近海面处空气的密度比上方空气大。 故答案为:变大;大。
10.【答案】(1)未控制变量,存在液体深度和液体种类两个变量
(2)
(3)不等于
(4)红
【知识点】观察结果的记录与分析;控制变量法;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)根据控制变量法解答;
(2)根据入射点的变化分析光斑位置的变化;
(3)将图甲中的水换成酒精,当酒精的深度小于水的深度,根据几何知识可知此时折射角变小,然后即可判断“偏折比”的大小;
(4)光线的入射角和入射点不变,根据几何知识判断出红、蓝色激光的折射角,然后根据“偏折比”的定义可求得答案。
【解答】(1)为验证猜想1,小明的操作是向水中加酒精来探究,认为是液面高度增加改变了偏折比,小华不赞同该结论,请你指出小明错误之处:未控制变量,存在液面高度和液体种类两个变量;
(2)在介质种类相同时,向图甲中加水多次改变液面高度,发现入射角大小不变时,折射角的大小不变,即“偏折比”不变,如下图所示:
(3)水中的折射角大于酒精中的折射角,由于入射角相同,则在相同条件下,酒精对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小;
(4)光线的入射角和入射点不变,但红色激光的折射角大于蓝色激光的折射角,由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:红光的“偏折比”大。
故答案为:(1)未控制变量,存在液面高度和液体种类两个变量;
(2)
(3)不等于;(4)红。
11.【答案】(1)20厘米
(2)D
(3)大
(4)把投影片倒着插入;前伸
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)照相机的核心工作原理是凸透镜成像规律。当被摄物体(物距u)到镜头(凸透镜)的距离大于2倍焦距(2f)时,镜头会在胶片或感光元件上形成一个倒立、缩小的实像。
(2)投影仪的核心原理也是凸透镜成像,但物距范围不同(1f【解答】(1) 照相机模型利用凸透镜成倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像规律,当物距(u)大于2倍焦距(f)时,像距(v)在1倍焦距和2倍焦距之间(f < v < 2f)。题目中凸透镜的焦距为10 cm,因此像距应在10 cm到20 cm之间。外纸筒的长度需要大于10 cm且小于20 cm,所以选择20 cm的纸筒最合适 ,故答案为:20厘米;
(2) 照相机胶片的作用是接收光线并形成清晰的像,因此需要避免杂散光的干扰。黑色不透光卡纸可以吸收多余光线,减少反射,确保成像清晰, 全透明塑料膜会透光,无法成像;薄宣纸透光且易反射,成像模糊;白色卡纸会反射光线,干扰成像。故答案为:D。
(3) 凸透镜的直径越大,通光量越大,进入的光线越多,成像会更亮。因此选择直径更大的凸透镜可以提升亮度。 故答案为:大.
(4)① 投影仪成倒立的实像, 为了看到正立的像,将投影片倒置即可,故答案为: 将投影片倒置 ;
② 拍摄更远处的物体时,物距增大,像距会减小(根据凸透镜成像规律)。若想让远处的实验楼成像更大,需要缩短物距(靠近实验楼),同时增大像距(将外纸筒前伸),使像距更接近2倍焦距(20 cm),从而放大像。故答案为:前伸。
12.【答案】(1)白色或较粗糙
(2)
(3)太阳光的入射角度会随时间不断变化,设置自动装置,使用平面太阳光的角度而转动
【知识点】作光的反射光路图;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1) 漫反射是指光线照射到粗糙表面时,反射光线向各个方向散射的现象。
(2)在光的反射现象中,法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,还是镜面的垂线,据此分析解答;
(3)根据方案乙,结合阳光的角度变化对屋内亮度的影响分析解答。
【解答】(1) 为了使更多光线均匀地反射到篮球场,墙面应设计得粗糙,以增强漫反射效果;或使用高反射率的材料,提高光线的利用率。
(2) 首先找到到入射光线与反射光线的交点,即入射点。然后通过入射点作入射光线与反射光线夹角的角平分线(即法线),最后通过入射点作法线的垂线,这就是平面镜的位置,如下图所示:
(3)根据描述可知,该方案存在的不足为:太阳光的入射角度会随时间不断变化,进而影响进入屋内光的强度;
改进方法为:设置自动装置,使用平面太阳光的角度而转动。
13.【答案】(1)0°
(2)当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角(光从空气进入玻璃时,折射角随着入射角的增大而增大,合理即可)
(3)45°~60°
(4)C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)根据光的折射规律分析解答;
(2)根据表格数据分析折射角随入射角的变化规律;
(3)根据光路的可逆性分析解答;
(4)当入射角大于临界角时会发生全反射,据此分析判断。
【解答】(1) 当入射角为0°时,光线垂直射入玻璃,不发生折射,因此折射角也为0°,则表格中“ ”处的数据是0°;
(2) 从表中数据可以看出,入射角(α)从15°增大到90°,折射角(γ)始终小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。
(3)根据表格数据可知,当入射角在45°~60°之间时,折射角肯定在28.3°~35.3°之间。而入射角为30°时,恰好在28.3°~35.3°之间,根据光路的可逆性可知,此时折射角应在45°~60°之间;
(4) 当光垂直射入三棱镜的一个面时,不折射,沿直线传播。当光到达斜边时,入射角为45°(假设三棱镜为等腰直角棱镜),而题目中临界角为41.8°,45° > 41.8°,因此会发生全反射,光线从另一侧直角边垂直射出(无折射)。
故选C。
14.【答案】(1)(玻璃透明)便于确定像的位置;蜡烛A一侧
(2)放大、倒立
(3)B
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)①根据玻璃板是半透明的分析;
②只有反射光线射入眼睛,我们才能看到镜中的像,根据反射光线的位置分析。
(2)根据凸透镜的成像规律分析;
(3)根据平面镜成像的对称性,结合通过凸透镜中心的光线传播方向不变分析判断。
【解答】(1)① 使用玻璃板代替平面镜的好处:玻璃板既能反射光线形成像,又能让光线透过,便于观察蜡烛B的位置,从而确定像的位置;
② 只有反射光线射入眼睛,我们才能看到镜中的像,而反射光线和蜡烛A在同一侧,那么为了比较蜡烛B与蜡烛A的像是否重合,应从蜡烛A一侧观察。
(2)装满水的烧瓶相当于一个凸透镜,蜡烛通过烧瓶在墙壁上成一个倒立放大的实像;
(3) 像与物关于镜面对称,若实验中竖直向上移动玻璃板,则像的位置不改变;根据过光心的位置光的传播方向不变知道,凸透镜竖直向上移光屏上的像会上移。
故选B。
15.【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)
【知识点】光的反射;平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】 (1)探究光反射时的规律时,需要测量出入射角和反射角的大小;
(2)入射光线和法线的夹角为入射角,反射角等于入射角;
(3)当光垂直平面镜入射时,反射光线垂直射出,反射光束和入射光重合;
(4)根据光的反射规律:三线共面、法线居中、两角相等、光路可逆做出解答。
【解答】 (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。
16.【答案】(1)先变小后变大
(2)乙;丁
(3)b
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】 (1)当将凸透镜与纸之间距离逐渐增大,若观察到光斑先变小后变大,说明刚开始凸透镜的焦距f>L。
(2)根据凸透镜成像规律,当物距小于像距时,成倒立、放大的实像;投影仪是根据凸透镜成倒立、放大实像的原理制成的。
根据图甲中将一镜片放在烛焰和透镜之间,光屏上的像变模糊, 将蜡烛向左移动,光屏上再次出现清晰的像, 可知该镜片对光线有发散作用,是凹透镜,凹透镜能矫正近视眼,据此分析;
(3)根据凸透镜成像规律,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,无人机在高空拍摄球面场景时,物距很大,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,此时靠近焦点处,据此分析。
【解答】 (1)当纸上呈现一个并非最小的光斑,测得光斑到凸透镜的距离为L。再将凸透镜与纸之间距离逐渐增大,若观察到光斑先变小后变大,说明此时光斑在焦点的两侧,开始时纸在焦点内侧,后来在焦点外侧,所以凸透镜的焦距f>L
(2) 根据凸透镜成像规律,当物距小于像距时,成倒立、放大的实像。观察可知,乙图中物距小于像距,所以成放大像的是乙。投影仪是根据凸透镜成倒立、放大实像的原理制成的。
将一镜片放在烛焰和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将蜡烛向左移动,光屏上再次出现清晰的像,说明该镜片对光线有发散作用,是凹透镜,凹透镜能矫正近视眼,该镜片可矫正图丙的视力缺陷(丙图表示近视眼看远处物体时像成在视网膜前方)。
(3) 无人机在高空拍摄球面场景时,物距很大,根据凸透镜成像规律,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,此时靠近焦点处,故观察可知,像最靠近b位置。
故答案为:(1)先变小后变大;(2)乙;丁;(3)b。
17.【答案】(1)10.0
(2)高度
(3)放大;投影仪;左
(4)不会
(5)上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】 (1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,读数时估读到分度值的下一位;
(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)根据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;
(4)当挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像;
(5)根据过光心的光线传播不变分析回答。
【解答】 (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。
18.【答案】(1)振动
(2)乒乓球被弹开但不能听到声音;真空不能传播声音
(3)B;D
【知识点】声音传播的条件;声音产生的条件;响度、音调与声源振动的关系
【解析】【分析】(1)根据声音是由物体振动产生的进行分析。
(2)月球上没有大气,处于真空环境,声音不能传播,所以听不到声音
(3)声音的音调与振动频率有关,振动频率越快,声音的音调越高;声音的响度与振动幅度有关,振动幅度越大,声音的响度越大。
【解答】(1) 实验中将正在发声的音叉紧靠用线悬挂的乒乓球,观察到乒乓球被弹开。这说明音叉在振动时带动空气振动,进而推动乒乓球运动。因此,实验现象说明声音是由物体振动产生的。
(2)乒乓球紧靠音叉,音叉的振动导致乒乓球振动,但声音不能在真空中传播,所以即使音叉在振动也听不到声音。
(3)A、由图可知,甲和乙振动频率相同,即甲和乙振动速度相同,故A错误;
B、由图可知,甲振动频率比丙振动频率低,可知甲发声的音调更低,故B正确;
C、由图可知,乙和丙振动频率不相同,丙的振动频率更快,故C错误;
D、由图可知。甲和丙振动幅度相同,可知甲和丙发声的响度相同,故D正确。
故答案为:BD。
19.【答案】(1)2;减少环境光线的干扰,使成像更清晰(便于确定像的位置)
(2)CDBA
(3)得到平面镜成像的普遍规律
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】平面镜成像的原理是光的反射,其特点①平面镜所成的像是虚像;②像与物体的大小相等;③像与物体到平面镜的距离相等;
④像与物体对应点的连线垂直于平面镜;⑤像与物体关于平面镜对称。
实验时要选择薄的茶色玻璃板,更好的反射光线形成虚像。
【解答】(1)选择2mm厚的玻璃板是为了减小玻璃板前后表面反射光线的干扰,使实验更准确。
茶色玻璃板可以反射光线形成像,同时透光性较好,便于观察未点燃的蜡烛与像的重合情况,从而确定像的位置。
(2)实验的正确顺序为:先在水平桌面上铺白纸,固定玻璃板位置。再点燃蜡烛并放在玻璃板前,记录物点位置A。然后移动未点燃的蜡烛,使其与像重合,记录像的位置A'。最后改变蜡烛位置重复实验,记录多组数据(B、B';C、C')。
(3)多次实验可以排除偶然误差,验证平面镜成像规律的普遍性
故正确答案为:(1)2;便于确定像的位置;(2) C → D → B → A;(3)得到平面镜成像的普遍规律。
20.【答案】(1)A
(2)将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜与白纸的距离,直到白纸上出现最小最亮的光斑,此时凸透镜到白纸的距离即为焦距
(3)15cm
(4)B;像的清晰度;像的亮度;将手机靠近凸透镜
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像实验中,凸透镜要放在光屏和光源之间进行判断。
(2)利用平行光经过凸透镜后会会聚到凸透镜焦点测量焦距大小。
(3)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(5)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小”的特点。凸透镜成的实像均为倒立的像。
【解答】(1)手机是物体,凸透镜应放置在物体和光屏之间,可知A是凸透镜,B是手机。
(2) 测量凸透镜焦距的常用方法是利用太阳光平行于主光轴入射的特点。将凸透镜正对太阳光,调整凸透镜与白纸的距离,直到白纸上出现最小最亮的光斑,此时光斑到凸透镜的距离即为焦距。
(3)根据凸透镜成像规律,要得到清晰、放大的像,手机(物体)应位于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间(即 ( f < u < 2f ))。题目中手机与凸透镜相距 ( u = 20cm),选项中只有 15cm 满足这一条件。
(4) 投影仪成像为倒立的实像,因此手机应倒置放置(B方式),这样白墙上的像才是正立的。
可以从像的清晰度、像的亮度等方面进行评价。
凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以要得出放大的像,应将手机靠近凸透镜。
21.【答案】(1)竖直(或垂直)
(2)逆;反射角与入射角相等
(3)反射光线、入射光线、法线在同一平面上
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】光射向物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射,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。光的反射定律:①反射光线与入射光线、法线在同一平面上;②反射光线和入射光线分居在法线的两侧;③反射角等于入射角。
【解答】(1) 在光的反射实验中,硬纸板需要垂直于平面镜,这样才能准确测量入射角和反射角。
(2)入射光线AO绕O点顺时针旋转,意味着入射角减小。根据反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也减小,反射光线OB也会同步旋转,绕O点逆时针旋转。 从表格数据可以看出,反射角始终等于入射角。
(3)纸板F和E原本在同一平面内,反射光线可以在纸板F上看到。当纸板F向后折转时,反射光线仍在原来的平面内(与纸板E在同一平面),但纸板F不再与反射光线共面,因此看不到反射光线。这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
故正确答案为:(1)竖直;(2)逆;反射角与入射角相等;(3)反射光线、入射光线、法线在同一平面上。
22.【答案】(1)空气
(2)入射角;能
(3)强
【知识点】声音传播的条件;声音传播的方式
【解析】【分析】(1)声音能在空气中传播;
(3)根据光的反射定律判断入射角;
(3)由海绵板代替平面镜后,声音的大小来判断海绵和玻璃板的吸收声音能力的大小。
【解答】(1)耳朵在玻璃圆筒口上方清晰地听到的声音是通过空气传播的;
(2)人看见表,是表的光经平面镜反射后进入眼睛形成的,所以光线AO是入射光,所以∠AOB是入射角;
参照光的反射规律可知声音也可以发生反射;
(3)因为海绵板代替平面镜后,听见的声音明显减弱,所以海绵板吸收声音的能力强于玻璃板。
23.【答案】(1)f(2)半透明
(3)多种物距下,均能成清晰的像;增加可调节结构(如伸缩纸筒),使像距能随物距变化而调整 。
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)根据凸透镜的成像规律和应用解答;
(2) 若用透明薄膜(如玻璃),像会直接透过无法观察;若用不透明薄膜(如卡纸),则无法接收像。
(3)根据表格数据比较不同评价等级之间的差异,进而确定“优秀”的标准,并确定改良方案。
【解答】(1) 照相机成清晰的像时, 物体在二倍焦距以外,而像在一倍焦距和二倍焦距之间,即f(2) 照相机模型需要在另一端接收光线形成的实像。实像必须投射在能显示像的屏幕上,因此需使用“半透明”薄膜(如半透明纸或磨砂玻璃),既能透光又能显示像。若用透明薄膜(如玻璃),像会直接透过无法观察;若用不透明薄膜(如卡纸),则无法接收像。
(3)① “功能完善”的“优秀”等级应比“合格”更高,即能在多种物距下成清晰的像。因此补充内容为:多种物距下,均能成清晰的像。
② 根据评价指标,模型在“功能完善”上仅能在某一物距下成像,说明无法调节像距以适应不同物距。改进方法是增加可调节结构(如伸缩纸筒),通过改变凸透镜与薄膜的距离(像距v)来适应不同物距(u),从而在多种情况下成清晰像。
24.【答案】(1)烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度
(2)<;L0-2L
(3)2
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】本题围绕凸透镜成像的实验调整、成像规律(光路可逆)展开分析。
【解答】(1)为使像成在光屏中央,需调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度(或 “三者的中心在同一水平线上”)。故答案为:蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)图1中蜡烛在 A 处成清晰像,此时物距为L,像距为L0 L。根据光路可逆,凸透镜移到 B 处时,物距变为L0 L、像距变为L,再次成清晰像。第一次成像时,物距L、像距L0 L,结合凸透镜成像规律(成实像时物距大于焦距),可知fA、B 间距:A 到蜡烛的距离为L,B 到光屏的距离为L(光路可逆),因此 A、B 间距s=L0 2L。
故答案为:<;L0 2L
(3)当L0最小时,物距u=2f、像距v=2f,即L=2f,L0=4f。因此L0=2L。
答案为:2。
25.【答案】(1)C
(2)能自动跟踪太阳光线并调节定日镜角度
(3)逆时针
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)为了提高太阳能反射率,定日镜需要选择光反射率高且表面光滑的材料,以确保光线能够高效反射并聚焦到接收器上。
(2) “可调节性”评价要素的分级应体现定日镜调节的自动化程度 ;
(3)根据太阳落下时反射光线的角度变化分析解答。
【解答】(1) A材料:透明且透光性好,但反射率低,不适合反射光线;
B材料:反射率高,但表面凹凸不平会导致光线散射,降低反射效率;
C材料:不透明、反射率高且表面光滑,符合定日镜的要求。
故选C。
(2) ”可调节性”评价要素的分级应体现定日镜调节的自动化程度:
1分:完全不可调节。
6分:手动调节,需人为干预。
10分:最高标准应为自动跟踪太阳光线并调节角度,实现高效反射。
(3) 当太阳落下时,入射光线AO顺时针转动(如从东向西移动)。根据光的反射定律(入射角=反射角),平面镜需逆时针旋转,以保持反射光线对准接收器。
26.【答案】(1)声音的传播需要介质
(2)声音是由物体振动产生的;将音叉的微小振动放大,便于观察;小丽的操作更合理,因为小刚的做法不清楚音叉振动是否使乒乓球跳动
【知识点】声音传播的条件;声音产生的条件
【解析】【分析】声音是由物体的振动产生的,不振动的物体是不会发出声音的。声音的传播需要介质,声音可以在固体,液体和气体中传播,但不能在真空中传播。
【解答】(1)当玻璃罩内的空气被逐渐抽出时,铃声逐渐减弱,最后听不到声音。这说明声音的传播需要介质,而真空中无介质,无法传播声音。
(2) 敲击音叉时,音叉振动发声,同时乒乓球被弹起跳动,说明音叉的振动传递给了乒乓球。这表明声音是由物体的振动产生的。
音叉的振动幅度较小,肉眼不易直接观察。乒乓球的跳动可以直观地显示音叉的振动,起到放大实验现象的作用。
小丽先敲击音叉再靠近乒乓球,可以避免敲击时直接接触乒乓球干扰实验结果。而小刚先贴近乒乓球再敲击,可能导致敲击时乒乓球被直接撞击,影响对音叉振动的观察。
故正确答案为:(1)声音的传播需要介质;(2)声音是由物体振动产生的;将音叉的微小振动放大,便于观察;小丽的操作更合理,因为小刚的做法不清楚音叉振动是否使乒乓球跳动。
27.【答案】(1)12
(2)同一高度
(3)③②①
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦距是指平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚成一点(焦点)到光心的距离。在图乙中,当白纸被烤焦的时间最短时,对应的透镜与白纸间距就是焦距,因为此时光线会聚能力最强。
(2)为了使烛焰的像成在光屏的中央,需要调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,这样烛焰的像才能竖直落在光屏中央。
(3)凸透镜成像规律:当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;物距越小,像距越大,像越大。
【解答】(1)由图乙可知,当透镜与白纸间距s = 12cm时,白纸被烤焦的时间t最短,说明此时光线会聚程度最高,该透镜的焦距f为12cm;
(2)为了使蜡烛的像出现在光屏的中央,调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(3)固定透镜位置如图丙,蜡烛到透镜的距离由近及远时,物距先小于二倍焦距(成放大实像),再大于二倍焦距(成缩小实像)。根据成像规律,像的大小变化是从大到小,所以 3 个像的正确顺序为③②①。
28.【答案】(1)20.7
(2)①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于或等于临界角
(3)水流弯曲或液面高度变化导致光在水流中的入射角不满足全反射条件,部分光折射出水流
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】本题围绕光的折射与全反射现象展开,结合实验数据和实际实验场景考查知识点的应用
【解答】(1)题目问的是光从空气以30°入射角射入玻璃,根据光路可逆,此时的折射角就等于表格中对应β=30°时的α=20.7 °
(2)分析表格数据和题干描述:
介质条件:实验中光从玻璃射向空气,玻璃的折射率大于空气,因此全反射的第一个条件是 光从光密介质射向光疏介质。
角度条件:表格中,当入射角α=41.8°时,折射角达到90°,这个入射角叫做临界角;当入射角大于等于41.8°时,折射光线消失,反射能量占比达到100%,发生全反射。因此第二个条件是 入射角大于或等于临界角。
(3)水流弯曲程度变大,导致光在水流内壁的入射角小于临界角,不再发生全反射,部分光折射出水流,光斑消失或变淡。
故答案为:(1)20.7 °;(2)①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于或等于临界角 ;(3)水流弯曲或液面高度变化导致光在水流中的入射角不满足全反射条件,部分光折射出水流 。
29.【答案】(1)照相机
(2)下;虚
(3)25
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律中,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用这一原理工作的;物镜观察远处物体,物距大于二倍焦距,成像原理与照相机相同。
(2)开普勒望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像,经过两次成像后,最终看到的像是倒立的虚像,箭头方向与原物体相反,即向下。
(3)开普勒望远镜的镜筒总长度约为物镜焦距与目镜焦距之和,这是由其成像原理决定的,物镜成的像在目镜的一倍焦距以内,通过目镜放大。
【解答】(1)物镜观察远处物体,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,这与照相机的成像原理相同。
(2)物镜成倒立的实像,目镜将该实像放大成虚像,所以最终看到的像是箭头向下的虚像下”。
(3)根据开普勒望远镜的成像要求,镜筒总长度约为物镜焦距与目镜焦距之和。已知物镜焦距为 20cm,目镜焦距为 5cm,所以此时物镜和目镜之间的距离约为20cm + 5cm = 25cm。
30.【答案】(1)10.0
(2)光屏上没有出现最清晰的像时就测量像距
(3)向上移动光屏
(4)B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(2)像距的测量存在一定的主观性,所以测量的误差较大。
(3)将呈现在光屏上方的像移至光屏中央,也可以向上移动蜡烛或向下移动凸透镜。
(4)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小”的特点。
【解答】(1)根据凸透镜成像规律,当物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像,由表中数据可知,此时物距为20.0cm,可知焦距为10.0cm。
(2)三个小组测得的像距不同,略有差异,可能是因为在测量像距时,寻找最清晰的像存在主观差异,光屏上没有出现最清晰的像时就测量像距。
(3)由图可知,像出现在光屏上方,为了使像回到光屏中央,应向上移动光屏。
(4)由凸透镜成像规律可知,物近像远像变大,即为了使像变大,应减小物距,即减小手机与凸透镜之间的距离,同时增大像距,即增大凸透镜与墙之间的距离。
故答案为:B。
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