浙教版七年级下册第二单元自招竞赛训练卷——实验探究题参考答案
1．倒立、放大 物距越大，像越小 凸透镜
【分析】
（1）根据乙图确定成像的正倒、大小和像的性质。
（2）根据乙图，确定像的大小与像距的变化，和物距变化之间的关系。
（3）在凸透镜成实像时，根据“物近像远大，物远像近小”确定此时像的位置，然后与C'的位置进行比较，如果像要向前移动，那么光线就要会聚，应该选择凸透镜；如果像要向后移动，那么光线就要发散，应该选择凹透镜。
【详解】
(1)[1]根据乙图可知，蜡烛在ABC三处位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像。
(2)[2]将A和C比较可知，A比C的像距大，那么对应的像A'比C'小，且对应的像距变小，那么得到结论：物距越大，像距越小，像越小。
(3)[3]若在将蜡烛放在C和焦点F之间， 与C相比，此时物距减小了，那么根据“物近像远大”的规律可知，此时像距肯定变大，即对应的像应该在C'的右边。如果此时的像要前移成在C'的位置，那么光线就要更加会聚一些，那么应该放置一个凸透镜才行。
【点睛】
凸透镜成像规律及其探究实验
2．角膜、晶状体、玻璃体 随着波长的增加，莴苣种子的萌发率先增加后基本不变，再减小到0
【分析】
(1)根据图甲了解眼球的结构，然后从右到左依次描述即可；
(2)根据图乙确定凸透镜对红光和蓝光的偏折能力大小，然后根据“偏折能力越大，光线与主轴的焦点离凸透镜越近”的规律作图即可；
(3)根据图像分析作答即可。
【详解】
(1)[1]根据图甲所示，有害短波蓝光不同于A、B波蓝光的是它能依次穿过、角膜、晶状体、玻璃体，从而导致视网膜细胞衰亡。
(2)[2]根据图乙可知，三棱镜对红光的偏折能力小，对蓝光的偏折能力较大。当与主轴平行的红光和蓝光经过凸透镜后，凸透镜对蓝光的偏折能力大，所以蓝光与主轴的焦点比红光的焦点离凸透镜更近，如下图所示：
(3)[3]莴苣种子的萌发率与光的波长之间的图像关系可知，随着波长的增加，莴苣种子的萌发率先增加后基本不变，再减小到0。
3．
【详解】
[1]由光路的可逆知道，第一次的物距等于第二次的像距，第一次的像距等于第二次的物距，第一次的物距
u=a+x
圆筒向右移动b，则凸透镜也会向右移动b，则第二次的像距
v′=L-a-x-b
即a+x=L-a-x-b，解得凸透镜和圆筒左端面的距离
[2]光源S所成像应在S′处，若物体AS，则成像应为A′S′，由成像原理知道，成像光路图如下
又因为像高与物体高度正比等于像距与物距之比，所以，
由图知道，ΔA′S′F∽ΔBOF，所以，
由于AS=BO，，所以，该透镜的焦距
4． 0．5 a
【详解】
[1]根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称，作出点光源S的像点S′，由于S距离平面镜为2a，则S′距离平面镜也为2a，那么镜中的像S′与点光源S相距
2a+2a=4a
连接SA，光反射到D点，连接S′B，光反射到C点，
即BE=2a，S′E=3a，SS′=4a，由 知道， ，解得 ，
由于SF=AF，△SAF为等腰直角三角形，故SD=4a，则则在正方体右方X轴上被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的长度
[2]当光源发出的能照到平面镜上最右侧的光恰好被正方体上表面挡住时；照亮区域将消失，由光的反射定律作光路图如下图
根据题意知道， CD=a，SD=X+a；AE=2a-a=a，CE= ；由图知道，△CAE∽△SCD，由相似三角形的性质知道，，故
解得 ，即当点光源沿x轴向左移动的距离至少为 时，正方体的右侧X轴上被光照亮部分将消失。
5．会改变 显示光的传播路径 C 液体种类 凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关
【分析】
(1)凸透镜对光线有会聚作用，当平行光线经过凸透镜折射后向主光轴偏折；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关；当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径。
(2)分析图像中物距和像距的大小关系，得出此时成像的特点及像距、物距与焦距的关系，从而判断当物体在10cm刻度处时物距与焦距的关系，从而得出成像的特点。
(3)光的折射程度与光的传播介质有关；凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关。
【详解】
(1)[1]由图可知，凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关，用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度会发生改变。
[2]在玻璃容器中充入蚊香烟雾，当光照到烟雾时，烟雾颗粒对光的反射方向是不同的，会发生漫反射现象，所以我们从各角度可以看到光的路径。
(2)[3]由图知，物距小于像距，此时成倒立放大的实像，因此物距处于1倍和2倍焦距之间，像距大于2倍焦距，物距
u=40cm 25cm=15cm
像距
v=70cm 40cm=30cm
由上分析得
30cm>2f，f<15cm<2f
解得
7.5cm将蜡烛移到光具座的10cm刻度处时，物距
=40cm 10cm=30cm
处于2倍焦距之外，所以成倒立缩小的实像。
故选C。
(3)[4]在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度、即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与液体的种类是否有关。
[5]在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变是因为凸透镜对光的偏折能力与凸透镜的凸起程度有关。
6．乙 C 不成 a b
【解析】
【详解】
(1)[1]根据短文知道，材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强，光的传播方向改变就越大；由图1知道，光线以相同的入射角射入甲、乙中时，在乙中传播方向改变较大，即偏折程度更大，所以，折射率较大的是乙；
(2)[2]由短文知道，当光从折射率小的物质进入折射率大的物质时，折射光线会靠近法线；由于丙物质折射率小于丁物质，所以，当光从丙斜射入丁中时，折射光线更靠近法线，故C图正确；
(3)[3] 根据短文知道，折射率为光在真空中的速度与光在该材料中的速度之比，即；由于光在真空中的速度为定值，所以折射率与材料中的光速成反比，而是不成正比；
(4)[4]由短文知道，眼镜度数相同时，折射率越小的镜片厚度差越大；图3所示的a、b两眼镜的近视度数相同、中心厚度相同，a边缘与中心的厚度差小于b的厚度差，厚度差越小，折射率越大，故a的折射率大于b的折射率；
(5)[5]根据题意知道，中心厚度相同、材料相同时，厚度差越大的镜片度数越大；由相同材料制成中心厚度相同的近视镜，厚度差越大的，眼镜的度数越大，b的厚度差大于a的厚度差，所以，b眼镜的度数大。
7．蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度 倒立放大 上 倒立缩小 <
【解析】
【详解】
(1)[1]蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总找不到像，有可能是因为蜡烛、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；
(2)[2]如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，由图可知此时物距小于像距，即物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立放大实像；
[3]由于通过光心的光线方向不改变，则烛焰的像将向上移动；
(3)[4]在保持（2）中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），相当于增大物距，减小像距，根据折射光路是可逆的，当光屏上再次成清晰的像时，此时物距大于二倍焦距，则所成像应该为倒立缩小的实像；
(4)[5][6]在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是，如图2所示，则该透镜焦距；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离：
8．大 大 B
【解析】
【详解】
(1)[1]由表格中数据知，物距不变，凸透镜的焦距逐渐增大，所成实像的像距增大；
[2]据此推理可知，所成的像越大；
(2)[3]凸透镜成的实像与物体左右相反、上下也相反。ACD项不符合题意、B项符合题意。
9．未点燃 乙
【分析】
实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面未点燃的蜡烛好像被点燃，玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系．
【详解】
甲为放在玻璃板前面的点燃的蜡烛，乙为平面镜所成的像．拿一支未点燃的同样的蜡烛．竖立在玻璃板后面，移动蜡烛玻璃板后面的蜡烛好像被点燃，玻璃板后面的蜡烛跟乙完全重合，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系．
10．物距 10.0 照相机 增大 大于 小于
【详解】
（1）[1]根据物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明提出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟物距有关。
（2）[2]图甲中利用的是平行光聚焦法测量凸透镜焦距，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离为就焦距，所以焦距是
f=20.0cm-10.0cm=10.0cm。
（3）[3]因为凸透镜放在50cm处，蜡烛在10cm处，所以物距是
50cm-10cm=40cm
由于凸透镜的焦距是10cm，所以物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理。
（4）[4][5][6]由图象知道，成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大．当u＞2f时，物体移动速度大于像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度小于像移动的速度。
11．11.0 下 C 投影仪 只实验了一次，结果具有偶然性
【详解】
（1）[1]由图甲可知，在光屏上找一个最小最亮的点即为焦点位置，则光屏到凸透镜的距离为焦距，所以焦距为11cm。
（2）[2]如图乙所示，成像在光屏的上方，由于成像是倒立的，所以是蜡烛偏低，或者光屏偏低，而使三者不在同一直线上，可以将蜡烛向上移动，透镜向下移动，光屏向上移动。
（3）[3][4]要想成像是倒立、放大的实像，那就要将蜡烛放在一倍焦距之外二倍焦距以内即为C点位置处，投影仪就是利用这个原理制成的。
（4）[5]只测一块镜片焦距和凸透镜的原焦距相等，一次实验很具有偶然性，要测量多个碎片的焦距，然后总结结论。
12．垂直入射光不改变传播方向 传播方向改变 增大 越大
【详解】
(1)[1]由折射定律可得，光从空气斜射入不同介质时，折射角是不同的；第一行中，光线垂直入射，结果发现光介质中的传播方向没有发生变化，即光从一种介质垂直射入另一种介质时，入射光不改变传播方向。
(2)[2][3]比较第一、第二列或第一、第三列，可得出的结论是，光从空气斜射入另一种介质时，传播方向一般发生改变，当入射角增大时，折射角也随之发生变化，即折射角随入射角的增大而增大。
(3)[4]由表中数据可知，同样的入射角入射时，光在光速较大的水中，折射角也大，故说明折射角的大小应与光速有关，在介质中的传播速度越大，则折射角越大。
13．12 蜡烛在凸透镜的焦点上 Ⅱ
【详解】
(1)[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=4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f=12cm。
(2)[2]实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，说明光平行主光轴射出，则可能将蜡烛置于焦点处了。
(3)[3]凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为
50cm-15cm=35cm
大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间。光屏应在Ⅱ区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像。
(4)[4]当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小，像距从大于2倍焦距处逐渐减小，越来越靠近焦点，故像距v与t的大致变化关系为如图所示：
14．同一高度 10 远离 两
【详解】
(1)[1]做凸透镜成像实验，为了使像成在光屏的中央，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者位于同一高度；
(2)[2]由图知道，蜡烛到凸透镜的距离是：
50.0cm-30.0cm=20.0cm，
又因为光屏上呈现一个倒立等大的像，所以，此时物距等于2倍焦距，即
2f=20.0cm，f=10.0cm；
[3]由凸透镜成像的规律知道，当烛焰逐渐靠近凸透镜时，物距变小，像距变大，所以，应将光屏远离凸透镜，光屏上才会重新出现清晰的像，烛焰的实像将成的像也变大；
(3)[4]由于凸透镜中间厚边缘薄，切去部分后，剩余部分相当于两个透镜，但光心位置改变了，即上面的像下移下面的像上移，所以，错位将成两个像。
15．凸透镜成实像时，像距随物距的减小而增大 凸透镜成实像时物高与像高的比值等于物距与像距的比值 当物距大于二倍焦距时，物距变化量Δu大于像距变化量Δv 当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和（u＋v）先变小后变大
【分析】
明确凸透镜的焦距，掌握凸透镜成像的规律，特别是成像特点与物距、像距之间的关系．
逐一分析实验数据，在分析表格中数据时，要注意分析物距的变化、像距的变化及成像特点的变化，同时要注意像距与物距与焦距之间的关系．
【详解】
（1）从表中数据可以看出，焦距不变时，物距在不断减小，像距却不断增大，故可得出结论：凸透镜成像时，像距随物距的减小而增大；
（2）从表中数据看出，像距大于物距，则像大于物；像距小于物距，则像小于物；进而根据数据进行定量分析，可发现物高与像高的比值等于物距与像距的比值；
（3）（a）根据实验序号1-3的数据，分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况，可以看出，物距始终大于二倍焦距，且物距从60.0厘米到30.0厘米，变化量较大，而像距从12.0厘米到15.0厘米，变化量较小，故可得出的初步结论是：物距变化量△u大于像距变化量△v时，成缩小的实像；
（b）根据实验序号1-6的数据，分析比较物距u变化时，L像、u+v的变化情况，可得出得初步结论是：当物体成实像时，物距越小，像越大，当成缩小实像时，u+v随u的减小而减小；当成放大实像时，u+v随u的增大而减小。
16．同一凸透镜成实像时，物距增大时，像距就会减小 1、4（或 2、5 或 3、6） 12.5
【解析】
【详解】
（1）实验1、2、3(或4、5、6)，像距大于零，凸透镜成实像，同一凸透镜成实像时，物距增大，像距减小。
（2）不同的凸透镜，一定从表一和表二中分别找一个实验，并且物距相同时，焦距越大，像距越大。所以实验1、4(或2、5或3、6)说明：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦点的增大而增大。
（3）由表一或表二得,的值是一定的,表一的的值等于,的值等于 ，表二的的值等于,的值等于.所以
（4）u=50cm，f=10cm，根据，
所以v=12.5cm.
17．薄 虚像 45
【详解】
(1)[1]玻璃板越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断。
(2)[2]平面镜成虚像，虚像不能呈现在光屏上。所以移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明物体在平面镜中成的是虚像。
(3)[3]平面镜成像与成像物体对应点连线与平面镜垂直，连接A、A1，做出连线的垂直平分线，即移动后平面镜位置，如下图，可知玻璃板沿顺时针方向转过45。
18．眼 慢 多次测量，使实验具有普遍性
【解析】
【分析】
（1）视觉形成的过程是：外界物体反射的光线，经角膜、瞳孔（房水）、晶状体和玻璃体，并经晶状体的折射，最终在视网膜上形成倒置的物像，视网膜上的感光细胞接受物像刺激，将物像信息转变成神经冲动，然后通过视神经传到大脑皮层的视觉中枢，形成视觉。
（2）从表格中看出看手机时，测量值明显增大。因此，实验结果表明：看手机会影响人的反应速度，测量值越大，人的反应速度越慢。
（3）为了使结论具有普遍性，应该进行多次实验，通过多人进行实验。
【详解】
（1）“通过抓尺活动测人的反应快慢”的实验当中，是通过眼睛来接受信息，由神经将信息传导到大脑，由大脑做出反应。
（2）实验结果表明：手机会影响人的反应速度，且饮酒越多，测量值越大，人的反应速度越慢。
（3）本实验只测小金一人，具有偶然性。测量数据还缺乏足够的说服力，可以多次测量，使实验具有普遍性，才能得出手机对反应时间的长短的影响。
【点睛】
解答此类题目的关键是提高学生接受图表信息、分析处理信息的能力。
19．41.8° 反射光
【分析】
(1)由题意知光从玻璃射向空气时入射角与反射角、折射角的关系，可知当入射角为41.8°时，折射光线消失了。
(2)根据光的反射和折射规律可以判断，当光从小于临界角向临界角靠近时，其光线强弱的变化。
(3)当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变。当光从其他透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角。据此画出光路图。
【详解】
(1)[1]临界角是发生全反射现象时最小的入射角；因为当入射角达到41.8°时，就会发生全反射现象，所以上述玻璃的临界角是41.8°。
(2)[2]折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为反射光。
(3)[3]如下图所示，当让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入时，传播方向不变。当它到达三棱镜的斜面时，此时的入射角为
45°>41.8°
所以会发生全反射现象，因此只要根据反射角等于入射角做出反射光线即可，如下图所示：
20．(1)见解析；(2)铜；(3)见解析
【详解】
(1)根据题意知道，声音在不同的介质里的传播速度是不同的，在固体中传播速度比在空气中快；当在长为750米的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，就是因为声音在铁中传播的速度比在空气中传播快，所以，先听到的声音是从铁管传来，然后听到的声音是从空气中传来的。
(2)由表格数据知道，声音在固体中传播最快，在气体中传播最慢，故听到第一个声音是金属管传播的，第二次声音是空气传播的；由于从敲击到听到第一个声音用了0.2s，所以，声音在金属中传播的速度
查表可知金属管可能是铜制成的。
(3)因为夜间和早晨温度低，声音喜欢在温度低的介质中传播，所以人接受到的声波多，也就听的清楚。而白天温度高，声音不喜欢温度高的介质，会往温度低的地方走，会转弯，人接受到的声波不多，也就听不清楚，甚至听不见。
21．汽车接收到第一次信号时距测速仪85m 汽车的速度为42.5 m/s
【解析】
由题意知测速仪第一次发出超声波信号被汽车反射后接收，汽车距离测速仪 第二次发出超声波信号被汽车反射后接收，汽车距离测速仪；汽车在接收到两次信号之间行驶了S=S1-S2=85m-51m=34m。汽车在34m间用时 ；故汽车速度为。浙教版七年级下册第二单元自招竞赛训练卷——实验探究题
一、探究题
1．某小组同学用如图甲的装置探究“凸透镜成像规律”，其中凸透镜的焦距为15cm，他们进行实验的同时，在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙（用带箭头的线段表示物或像，A'、B'、C'分别表示蜡烛在A、B、C处时像的位置）
（1）从图乙中可以看出，蜡烛在 ABC 位置时光屏上得到的都是______________（填像的性质）的实像；
（2）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15﹣30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处，此时物体所成像大小与物距的关系是__________________。
（3）根据如果所示的成像规律，若在将蜡烛放在 C和焦点 F之间，此时，应该在凸透镜前放置一个__________(填凸透镜或凹透镜）才能使像成在 C＇的位置。
2．科学研究表明：电脑显示器、手机等数码产品会发出大量蓝光。长时间的蓝光（390nm~760nm）照射会诱发致盲眼病。其中又以波长为415~455nm之间的高能蓝光对视网膜的危害程度最大。
(1)根据图甲所示，有害短波蓝光不同于A、B波蓝光的是它能依次穿过________，从而导致视网膜细胞衰亡。
(2)白光经过三棱镜后，光屏上自上而下出现了如图乙所示的色带。据此，选取了一凸透镜用红光和蓝光进行实验，请画出蓝光经过凸透镜折射后的大致图像。
(3)并不是所有的蓝光都是有害的，其中有部分蓝光有调节生物节律的作用。上右图是莴苣种子的萌发率与光的波长之间的关系，你能得出什么结论____________________________________________。
3．如图所示，两端开口的圆筒内嵌有一凸透镜，透镜主光轴恰好与圆筒中轴线重合。为了测出该透镜的焦距以及透镜在圆筒内的位置，小李同学做如下实验：在圆筒左侧凸透镜的主光轴上放置一点光源S，在圆筒右侧垂直凸透镜的主光轴固定一光屏，点光源S与光屏的距离为L。左右移动圆筒，当圆筒左端面距离点光源S为a时，恰好在光屏上成一个清晰的像；将圆筒向右水平移动距离b，光屏上又出现了一个清晰的像。则凸透镜和圆筒左端面的距离x为___________，该透镜的焦距f为_______________。
4．如图所示，在X轴的原点放一点光源S，距点光源为a处放一不透光的边长为a的正方体物块。若在X轴的上方距X轴为2a处放一平行于X轴且面向物块的长平面镜，则在正方体右方X轴上被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的长度是多少______________？当点光源沿X轴向右移动的距离为多少时，正方体右侧X轴上被光照亮部分将消失。_________________
5．某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜，并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”，如图所示。
（1）在探究“凸透镜对光线的作用”时，首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾，然后将水注入橡皮膜，制成液体透镜；再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间，如图甲所示。让光线沿图示方向射入玻璃容器，经透镜折射后，折射光线将偏向主光轴。如果此时再用注射器向橡皮膜注水，改变液体透镜的凸起程度，则折射光线偏折的程度________（填“会改变”或“不改变”），在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是________________________________。
（2）在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时，蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示。光屏上出现清晰的烛焰像。若透镜位置不动，将蜡烛移到光具座10厘米刻度时，则烛焰经凸透镜所成的像是（ ）
A．放大，倒立的实像 B．放大，正立的虚像 C．缩小、倒立的实像 D．缩小、正立的实像
（3）为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，物理兴趣小组人员做了如下实验：在图甲所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度，即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度。此时，他们是在探究液体透镜折光能力与________是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变的具体原因是________________________________。
6．眼镜的秘密
据相关调查，我国中学生近视率已高达60%以上，厚重的眼镜让人赶到不适。形状相同的镜片中心与边缘的厚度差跟近视度数、镜片的折射率有关。度数越大、折射率越小的镜片厚度差越大。
折射率为光在真空（因为在空气中与在真空中的传播速度差不多，所以一般用在空气的传播速度）中的速度与光在该材料中的速度之比。材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强，光的出阿伯方向改变就越大。当光从折射率小的物质进入折射率大的物质时，折射光线会偏向法线。
（1）如图1所示，甲乙两种物质中折射率较大的是_________；
（2）如图2所示，如果丙物质折射率小于丁物质，则下列光路正确的是_________；
（3）不同材料的折射率与该材料中的光速_______________（成/不成）正比；
（4）如图3所示的制作的近视度数相同、中心厚度相同的眼镜中，所用材料折射率大的是_________;
（5）若图所示的中心厚度相同近视眼镜是由相同材料制作的，则眼镜度数大的是______________。
小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图所示：
（1）当他按照如图1位置固定好蜡烛和光屏，然后左右移动凸透镜，发现无论如何移动均不能在光屏上得到像，你认为原因是_____________________________；
（2）如图1所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是__________________（选填：“正立”或“倒立”“放大”“缩小”或“等大”）的像。蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的______方（选填：“上”“下”“左”或“右”)；
（3）在保持（2）中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，成的是______________________(选填“正立”或“倒立”“放大”“缩小”或“等大”)的像；
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离，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、L表示）。
8．在“凸透镜成像规律”实验中，某同学进行了如下两个探究：
（1）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表。
分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则所成实像的像距越_________（选填：“大”或“小”）。推理所成的像越________。（填法同上）
（2）该同学用若干个发光二极管组成形状如“R”的发光物体，来代替蜡烛，当他在凸透镜一侧观察光屏，在光屏上看到的像是（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示是研究平面镜成像的实验装置图，其中甲为放在玻璃板前面的点燃的蜡烛，乙为平面镜所成的像.为确定像的位置.此时需拿一支____________（选填“点燃”或“未点燃”）的同样的蜡烛.竖立在玻璃板后面，移动蜡烛直到看上去它跟______________（选填“甲”或“乙”）完全重合。
10．小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小、正倒跟_________有什么关系？
(2)如图甲，小明让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f＝_______cm。
(3)小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_________(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。
(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知，成实像时物距逐渐减小，像距逐渐_________。当u＞2f时，物体移动速度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度；当f＜u＜2f时，物体移动速度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度。
11．在“探究凸透镜成像规律”实验中：
(1)如图甲所示，该透镜的焦距f＝_______cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到蜡烛的像如图乙所示，若要让像成在光屏的中心位置，则可以将凸透镜向_______(选填“上”或“下”)移动。
(3)如图丙所示，把蜡烛放在光具座上____(选填“A”“B”“C”或“D”)点时；在光屏上能得到一个清晰放大的像，__________(选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)就是利用这种成像规律工作的。
某小组在探究凸透镜成像规律时，不小心将透镜掉在地上碎成三块，他们不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相等，于是选取其中一块镜片，测量其焦距发现这块镜片的焦距与原透镜相等，如图丁所示，由此他们得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论.他们这种推断方法存在的主要问题____________________。
12．小明同学要探究光从空气射入不同介质发生折射时的规律。她将光从空气射入水、玻璃后发生折射实验数据记录在下表中
入射角 水中折射角 玻璃中折射角 光速
0 0 0 c为光在真空中的传播速度
10 8.9 6.7
20 17.4 3.3
30 21.5 19.6
40 26.3 25.2
50 33.5 30.7
（1）比较数据中第一行，得出结论是：______________________________。
（2）比较第一、第二列或第一、第三列，可得出的结论是：光从空气斜射入另一种介质时，_______________，且随着入射角的增加折射角__________。
（3）比较表中数据，可初步得出的结论：当光以相同入射角斜射入不同介质时，在介质中的传播速度越大，折射角__________。
13．在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）如图甲，小金将一块凸透镜正对太阳光，在透镜下面放上白纸（白纸与透镜平行），改变透镜到白纸的距离s并测出s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图乙所示的图象，可判断该透镜的焦距f为________cm；
（2）实验前，要调整烛焰、透镜和光屏的高度，如果实验中固定好透镜和蜡烛后，发现无论如何移动光屏，光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是________________________________；
（3）如图丙所示，当把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在________（选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的实像；
（4）小金在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐匀速远离凸透镜，请在丁图中画出像距v与t的大致关系。_____________________。
14．在探究“凸透镜成像规律”的实验中
（1）为了使蜡烛的像出现在光屏的中央，应调整蜡烛，凸透镜和光屏三者的中心大致在_________________。
（2）如图甲，蜡烛在光屏上成倒立等大的像，则凸透镜的焦距f=________cm，若保持凸透镜的位置不变，将蜡烛逐渐靠近凸透镜，要使光屏上仍能得到清晰的像，光屏应________（选填“靠近”“远离”）凸透镜。
（3）如图乙所示，将蜡烛放在P点的位置，若切除凸透镜中间的阴影部分，再将剩余部分靠拢合在一起，蜡烛能成________个像。
15．在“验证凸透镜成像规律”实验中，某小组同学利用焦距10厘米的凸透镜，高为3厘米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的物距u、像距v以及所成像的高L像分别记录在下表中，在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中。
实验序号 物距u/厘米 像距v/厘米 像高L像/厘米 像距与物距之比（v/u） 物距与像距之和（u＋v）/厘米
1 60．0 12．0 0．60 0．20 72．0
2 50．0 12．5 0．75 0．25 62．5
3 30．0 15．0 1．50 0．50 45．0
4 18．0 22．5 3．75 1．25 40．5
5 16．0 26．7 5．00 1．67 42．7
6 14．0 35．0 7．50 2．50 49．0
（1）根据实验序号1～6的数据，分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：_________________________________。
（2）根据实验序号1～6的数据，分析比较像高L像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：_________________________________。
（3）该小组同学继续利用表中的数据及相关条件、分析、归纳得出结论。
①根据实验序号1～3的数据，分析比较物距变化量Δu与像距变化量Δv的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是__________________________________。
②根据实验序号1～6的数据，分析比较物距u变化时，L像、u＋v的变化情况，可得出的初步结论是___________________________。
16．为了研究凸透镜成像规律。某校科学兴趣小组利用一些器材做了一组实验并且采集了如表一和表二两组数据。请分析两表中的数据回答下面的问题。
(1)分析比较实验序号 1、2、3（或 4、5、6）数据中物距 u 与像距 v 的变化关系及相关条件，得出的初步结论是：_________________________。
(2)分析比较实验序号_________数据中物距 u 与像距 v 的变化关系及相关条件，得出的初步结论是：不同的凸透镜，当它们成实像时，物距相同，像距随焦距的增大而增大。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件，请你写出物距u、像距 v 和焦距 f 之间具体的函数关系：_________________________。
(4)根据你写出的物距 u、像距 v 和焦距 f 之间具体的函数关系计算，利用焦距为 10cm 的凸透镜成像时，若物体到凸透镜的距离为 50cm 时，光屏到凸透镜的距离为_____cm 时，光屏上会出现物体的清晰的像。
17．如图1所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置．实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置移动点燃的蜡烛，多做几次实验。
（1）本实验为了达到更好的实验效果，应该选择________（填“薄”或“厚”）玻璃板。
（2）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是________________。
（3）如图2所示，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度θ（θ＜90°）后，蜡烛A成的像移动到点A1，已知图中方格均为边长相等的正方形，则θ＝_______________。
18．智能手机的普及给大家带来方便的同时，也带来了很多安全隐患。有调查表明：开车看手机发生事故的概率是普通驾驶的23倍，18%的严重车祸是因为司机使用手机。小强和小明通过如图所示的方法零探究看手机对反应时间的长短的影响，小明边看手机边关注直尺的下落情况，小强同学松开直尺后，小明同学尽快用拇指和食指夹住直尺，记录手指所在位置的刻度值，重复实验，实验结果如表所示（单位为厘米）。
测定次数 第一次 第二次 第三次 平均值
不看手机 20.5 19.4 19.2 19.7
看手机 33.7 35.7 34.3 34.6
（1）当小明看到尺子下落时马上夹住直尺，在此过程中，接受直尺下落信息的器官是_______________；
（2）实验结果表明：看手机会影响人的反应速度，表格中测量平均值越大，说明人的反应速度越__________。
（3）实验还存在不足，请你提出改进建议_____________________________________________。
二、简答题
19．一束激光从某种玻璃中射向空气(如图一所示)，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，折射光线消失(如图二所示)，只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生这种现象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。
（1）上述玻璃的临界角是________。
（2）折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为________。
（3）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图三所示)，请在图中完成这束入射光的光路图。
20．我们知道声音在不同介质中的传播速度一般不同，阅读下表中一些介质中的声速，回答问题。
一些介质中的声速v单位
空气（0℃） 331 冰 3230
空气（15℃） 340 铜棒 3750
煤油（25℃） 1324 铝棒 5000
水（常温） 1500 铁棒 5200
在长为750米的金属管的一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，
问：(1)请你结合所学知识解释先后听到两个声音的原因。
(2)从敲击到听到第一个声音用了0.2秒，该金属管可能是由什么材料制成的？
(3)声音有个“怪脾气”，它在温度均匀的空气里是笔直地走的：一旦碰到空气的温度有高有低时，它就尽挑温度低的地方走，于是声音就拐弯了。你注意过高速列车通过时的声音吗？夜晚和早晨听到火车的汽笛声很清楚，一到白天就不太清楚了，有时甚至听不见，请根据上面的知识分析造成这种现象的主要原因是什么？
21．汽车向放置在路边的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的（超声波）信号如图所示，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到接收到信号用时0.3s，若发出两次信号的时间间隔是0.9s，求
（1）汽车接收到第一次信号时距测速仪多少m？_________
（2）汽车的速度为多少m/s？___________（超声波的速度是340m/s）
