第二章对环境的察觉培优练习
一、单选题
1.大型的会场、电影院等场所都要用到扩音设备,它是用来( )
A.提高声音的音调 B.加大声音的速度
C.改变声音的音色 D.增大声音的响度
2.在一根长钢管的一端重敲一下,在长钢管的另一端的人会听到二次声音,其道理是( )
A.这是回声的原因
B.这是声音在空气中传播比在铁中快的原因
C.这是声音在空气中传播比在铁中慢的原因
D.以上说法都不正确
3.大多数人都喜欢听音乐,乐曲动人的原因是( )
A.音调的高低转化
B.音调、响度和音色三要素的协调性的统一
C.响度大小的变化
D.有音调、响度和音色三者的统一还不够,还必需有音调和响度自然变化
4.下列光学仪器中对光有会聚作用的是( )
A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.凸面镜
5.“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
6.赛跑时要在看到发令枪冒烟时就起跑,这是因为( )
A.赛场很乱听不清枪声
B.光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度小
C.光在空气中传播速度比声在空气中的传播速度快
D.声和光在空气中传播的速度相同
7.当物体、透镜、光屏处于如图所示的位置时,刚好在光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A.若将透镜移到20厘米刻度上,其他不动,光屏上能得到一个倒立等大的像
B.该透镜的焦距可能是18厘米
C.若只改变透镜的位置,光屏上可以再次得到蜡烛的清晰的像
D.幻灯机就是根据该图所示原理制成的
8.下列与声现象有关的几个实验中,能说明声音产生原因的是( )
①放在钟罩内的闹钟正在响铃,在抽取钟罩内空气的过程中,铃声逐渐减小;
②将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅;
③吹笛子时,手指按住不同的孔会发出不同的声音;
④在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。
A.①② B.②④ C.③④ D.①③
9.如图,一群小鸟栖息于湖边,平静水面上有其清晰的“倒影”,下列说法正确的是( )
A.“倒影”是正立等大的虚像
B.“倒影”形成是由于光的折射
C.“倒影”形成是由于光的直线传播
D.当它们低头喝水时,“倒影”将比小鸟要小
10.在探究凸透镜成像规律的实验中,光具座上的光屏、凸透镜和蜡烛的位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是( )
A.若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜,应将光屏向右移动才可再次呈现清晰的像
B.图中凸透镜成像的特点可应用在照相机上
C.该凸透镜的焦距可能是21cm
D.将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像
11.如图所示,在A、B、C、D四个相同的玻璃瓶中,装入不同高度的水,则( )
A.敲打D瓶发出的声音传播得最快
B.用嘴依次吹瓶口,A的音调最高
C.用筷子依次敲打瓶口,B的音调最高
D.瓶周围有没有空气,瓶发出的声音都能直接传入人耳
12.在装满水的长50m的水管的一头敲击一下,在水管的另一头能听到响声的次数是 ( )
A.1次 B.2次 C.3次 D.无法确定
13.一束现主光轴平行的光束,宽为a,照射在凹透镜上,经折射后在距透镜l的光屏上呈现一个宽为b的光斑,如图所示,则凹透镜焦距大小为( )
A.al/(a+b) B.ab/l C.al/(b-a) D.(a+b)/l
14.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,则下列判断不正确的是( )
A.这个清晰的像是倒立、缩小的实像
B.将蜡烛移动到40cm刻度处,无论怎样移动光屏,都不会在光屏上成像
C.将蜡烛移动到25cm刻度处,应向右移动光屏,才能再次在光屏上得刘清晰的像
D.此凸透镜的焦距大于20cm
15.如下图所示,一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑的移动方向( )
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
二、填空题
16. 南美洲热带雨林中有一种鸟能抓住一根木棍打击树干发出有节奏的声音,可谓是鸟界的“打击乐高手”.这声音是由树干的 产生的,人们能区分鸟叫声和树干发出的声音是因为它们发出声音的 不同
17.上联“树影横江,鱼戏枝头鸦宿浪”;下联“山色倒海,龙吟岩畔虎眠滩”。此对联妙趣横生,意境深远,包含着丰富的光学知识。
(1)上联中的树影、鱼、枝头、鸦,属于虚像的有 ;
(2)下联中的“山色倒海”的光学原理是 。
18.光的传播不需要介质。光在真空中传播的速度是自然界中最大的,为 km/s。光在不同介质中的传播速度是不同的:v空气 v水 v玻璃。
光在空气中传播的速度是340m/s。( )
19.某日,天空上演了金星凌日(又有“小日食”之称)的奇观,即从地球上看去,有一小黑点在太阳表面缓慢移动。
如图为太阳及八大行星示意图。据图分析,你认为在地球上除了可以看到金星凌日外,还能看到 凌日现象。
20.如图所示是研究光的折射规律的装置,激光笔射出的光从空气中斜射入半圆形玻璃砖。图中折射角的大小是 ,当入射角增大时,折射角将 (填“增大”“减小”或“不变”)。在光屏上看到折射光的亮度 (填“大于”“等于”或“小于”)入射光的亮度,原因是 。
21.2015年被联合国规定为“国际光学年”,以纪念人类历史上光学领域的重大发现。
(1)春秋末年墨子做了世界上第一个“小孔成像”的实验,如图甲。人的像能呈现在墙壁上,这说明“小孔成像”所成的是 像。
(2)物理诺贝尔奖获得者高琨被誉为“光纤之父”。图乙为光信号在光纤中传播的原理图。据图可知,光信号能沿着光纤材料将信息进行传递是光信号在材料中发生了 和直线传播。
(3)荷兰科学家斯涅耳最先提出光的折射规律。相关资料如下:
①光在两种介质中传播发生折射时的折射率为入射角和折射角的正弦之比,可用公式n= 表示。(其中n为折射率,α为入射角,β为折射角)
②不同色光从空气斜射向某玻璃时的折射率如下表:
色光 紫 蓝 绿 黄 橙 红
折射率 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.513
图丙所示为一束紫光从空气以α入射角斜射向该玻璃中,OB为其折射光线。现用红光代替紫光沿AO入射,结合资料和所学知识,请在答卷纸图中画出红光的折射光线OC的大致位置。
22.如图所示,一碗底B处放一硬币,然后加适量水,从A处恰好能看到硬币的像于E处,若用激光笔从A点向 (选填“C或B或E或D”)处照射,可以刚好照射到硬币,若继续加水至满,则从A处看到的硬币的像将 (选填“变高”或“变低”或“不变”)
23.如图所示,MN为平面镜,CD为光屏。 它们均竖直放置,在离平面镜 N端正前方,位于MN、CD 中点处有一激光源S。 现S点发出一束光线向镜面入射,当光线的入射点从 N点单向移动到M点时,测得反射光在光屏 CD上的移动速度是3m /s,则入射光的入射点沿镜面移动的速度是 m/s。
24.一束平行光照射到凸透镜上,在离透镜15cm处的光屏上得到一个亮斑,当物体位于透镜前20cm处时,在凸透镜的另一侧可以得到 、 的 像。
25.为了连续改变反射光的方向,并多次重复这个过程,方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体楼镜(简称统鼓),如图所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时,由于反射镜绕竖直轴旋转,反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依次,每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围0=45°且每秒钟扫描48次,那么镜鼓的反射镜面数目是 个,镜鼓旋转的转速是 转/min。
三、解答题
26.作图题,根据以下要求作图
(1)如下图,S为平面镜MN前的一个点光源,请画出通过A点的反射光线。
(2)如图一束平行光入射到凸透镜,请完成光路图。、
(3)潜水员带着防蓝光眼镜在水下E处看到了路灯的像,图中A、B两点其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点,在图中画出水下E处的潜员看到路灯的光路图。(保留必要的作图痕迹)
27.小科在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
(1)当小科将三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像。请你根据此现象回
答下列问题:光屏上成一个 (选填“倒立”或“正立”)、等大的实像,并推算出焦距为 厘米。
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏向左移动15cm,如果还想成一个清晰的像在光
屏上,可将另一 (选填“凹透镜”或“凸透镜”)放在蜡烛和凸透镜之间。
28.“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,下图是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
资料1:光从一种物质斜射人另一物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线的;
资料2:一般情况,光从密度较大的介质斜射人密度较小的介质会偏离法线而改变传播方向(如右下图):
资料3:海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高温度越高,导致空气的密度不同。
回答以下问题:
(1)如图,游客看到的是虚像还是实像?
(2)请根据以上提供的资料和所学知识对该现象做出初步的解释。
29.在学校的操场上二竖立着一个旗杆,你能用所学知识测出旗杆的高度吗 说说你的方法。
30.请阅读下列文字,并回答问题:
虽然是金秋十月,天气还是那么热。小明走到自家的橘园门口时,便已闻到一股浓郁的橘香味,他不禁在心里赞叹:“真香呀!”在橘园里,他似乎看到了镶嵌在绿叶中的一颗颗黄色的“珍珠”,不禁心中一动,便顺手摘了一个尝起味道来,“又酸又甜又凉”,味道真不错......
(1)小明运用了哪些感觉器官? 。
(2)小明闻到橘香味形成嗅觉的部位是 。
(3)当小明在橘园里待了一会儿,品尝了橘子的味道以后,似乎再也感觉不到起初的那种浓郁的香味了,这是为什么? 。
四、实验探究题
31.小金在实验室利用蜡烛和茶色玻璃研究平面镜成像的规律。
(1)实验过程和结论:
①如图所示,点燃蜡烛A竖立在玻璃板前,再拿外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,使蜡烛B与A的像完全重合,记下A与B的位置.移动点燃的蜡烛A,重做实验。
②用刻度尺测量像与物到玻璃板的距离,发现像与物到玻璃板的距离相等。
③移去蜡烛B,在其位置竖立一光屏,在玻璃板后侧观察光屏上 (选填“能”或“不能”)承接蜡烛A的像。
(2)在上述实验过程与结论中,能说明平面镜成像与物体等大的实验现象是: 。
(3)若把上述实验中的玻璃板换成焦距为10cm的凸透镜,蜡烛A和凸透镜的位置如图所示,此时移动光屏可承接倒立、 的实像.
32.在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时,冰蓉同学选择了如下器材:蜡烛(模拟所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连)、光屏(模拟人眼视网膜)、光具座等。(注:水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。)
(1) 她安装并调整好实验装置,如图所示,将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时,在光屏上得到了烛焰清晰的像;当向水凸透镜内注入水,使透镜更凸后,发现光屏上已无烛焰清晰的像,若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,应在水凸透镜前放置一块 透镜;若撤去放置的透镜,应将光屏 (填“靠近”或“远离”)水凸透镜,才能得到清晰的像。
(2)根据上述实验,可知近视眼的形成原因是 。
33.
(1)人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜(选填“凸”或“凹”),小明得了近视眼,则他不戴眼镜时像成在视网膜的 方,他应戴 透镜(选填“凸”或“凹”)做成的眼镜。
(2)小明在研究爷爷的老花镜时,不小心将镜片掉在地上碎成三块。他不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相等,于是他选取其中一块镜片,准备利用太阳光测量其焦距。
①要测量所选镜片(如图所示)的焦距,需要的主要器材除了光屏外还应有 ;请在答题卡图中的虚线框内画出小明实验的示意图 。
②小明通过实验后,发现这块镜片的焦距与原透镜相等,由此他得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论。小明这种推断方法存在的主要问题是 。
34.某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现:当发光物体与光屏之间的距离L确定时,将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中,有时能在光屏上成两次清晰的像,有时只能成一次清晰的像,有时不能在光屏上成像。为了研究产生这些现象的条件,该小组同学进行实验,并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。
(1)分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)的第一次成像数据中像距v物距u的变化关系及相关条件,可得出的结论: 。
(2)分析比较实验序号1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件,可得出的结论:同一凸透镜,当 一定,移动凸透镜能在光屏上成两次像时, 。
(3)继续分析比较表格是物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象,可得出的结论:
在 条件下,移动凸透镜,可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。
35.小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再选取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,在此实验中:
(1)选用器材有玻璃板、火柴、光屏(白纸)、蜡烛、刻度尺。小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 。
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较 的关系
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏(白纸),则光屏上 (填“能”或“不能”)承接到蜡烛烛焰的像。
(4)小敏将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)魔术师利用了平面镜成像规律,创造了“空间旋转”“飞天仙女”等节目,当演员躺在转盘上做各种动作时,观众所看到的悬在空中做优美动作的演员,只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像,当然事先要在转盘前安装挡板,使观众看不到转盘及演员,如图所示,如演员横躺在转盘上,当演员的头在左侧,观众可看到演员的像是 (填“正立”“倒立”“横躺”)的。挡板使观众看不到转盘及演员,运用了光 原理。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【分析】声音的大小叫响度,声音的高低叫音调,声音的特点叫音色,据此分析判断。
【解答】大型的会场、电影院等场所都要用到扩音设备,它是用来改变声音的大小的,即改变声音的响度,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
2.【答案】C
【解析】【分析】根据声音传播的知识判断。
【解答】声音在固体中的传播速度大于在空气中的传播速度,因此先听到是从钢管传来的,后听到的是从空气传来的,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.【答案】D
【解析】【分析】根据对声音三要素的理解分析判断。
【解答】大多数人都喜欢听音乐,乐曲动人的原因是:有音调、响度和音色三者的统一还不够,还必需有音调和响度自然变化,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
4.【答案】B
【解析】【分析】(1)平面镜能够改变光的传播方向,对光线没有会聚作用;凸面镜对光线有发散作用,凹面镜对光线后会聚作用;
(2)凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】下面光学仪器中对光有会聚作用的是凸透镜,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律分析判断。
【解答】A.摄像头相当于凸透镜,对光有会聚作用 ,故A错误;
B.人脸识别时,人脸要处于摄像头的二倍焦距以外,故B错误;
C.人脸通过摄像头所成的像是倒立、缩小的实像,故C错误;
D.根据“物远像近小”的规律可知,当人脸远离摄像头时,人脸经摄像头所成的像会变小,故D正确。
故选D。
6.【答案】C
【解析】【分析】声音在空气中的速度大约为340m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108m/s,由此可知光的传播速度远大于声音的传播速度,根据速度公式分析回答。
【解答】解:因为光速远大于声速,走同样的路程,根据速度公式v=S/t知道,光从起点传到终点时所用时间要短的多,故以冒烟时开始计时要准确一些。
故答案为:C
7.【答案】C
【解析】【分析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距上时,成等大的实像,且像距等于物距;
(2)根据成像的规律列出不等式分析焦距的范围;
(3)当凸透镜成实像时,如果将物距和像距交换,还会成一个清晰的实像,只是像的大小不同;
(4)幻灯机的成像原理:当f【解答】A.如果透镜移动到20cm的刻度上,那么物距变为:10cm,像距变为:60cm-10cm=50cm,此时物距和像距不相等,肯定不成等大的实像,故A错误;
B.根据“物远像近小”的规律可知,此时成缩小的实像,此时u>2f且f2f,且f<20cm<2f,解得:10cmC.若蜡烛和光屏的位置不变,将蜡烛和凸透镜的距离调节为20cm,此时光屏到凸透镜的距离为30cm,肯定能成蜡烛清晰的像,故C正确;
D.由于此时成缩小的实像,所以不是幻灯机的工作原理,故D错误。
故选C。
8.【答案】B
【解析】【分析】声音由物体振动产生,据此对各个实验进行分析判断。
【解答】①放在钟罩内的闹钟正在响铃,在抽取钟罩内空气的过程中,铃声逐渐减小,说明声音的传播需要介质,故①不合题意;
②将正在发声的音叉轻轻插入水里,看到水花飞溅,说明发声的音叉在振动,故②符合题意;
③吹笛子时,手指按住不同的孔会发出不同的声音,说明音调的高低与频率大小有关,故③不合题意;
④在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线,说明发声的大钟在振动,故④符合题意。
那么能说明声音产生原因的是②④。
故选B。
9.【答案】A
【解析】【分析】根据平面镜成像的原因和特点分析判断。
【解答】平静的水面相当于平面镜,小鸟相当于物体,它在水里的倒影就是它成的虚像。
根据平面镜成像的特点可知,“倒影”是正立等大的虚像,故A正确;
“倒影”是光的反射形成的,故B、C错误;
物体在平面镜中成的像与物体等大,故D错误。
故选A。
10.【答案】A
【解析】【分析】1、近视眼时物体所成的像成像的视网的前方,可用凹透镜进行矫正,使物体所成的像成在视网膜的上方;
2、根据图中物距和像距的大小可判断出成像的规律,可确定生活中的应用;
3、根据此时的成像规律可以确定可能的焦距;
4、根据物距与焦距的关系可以确定能否成实像。
【解答】A、根据近视眼的矫正可知,在凸透镜前放一副近视眼镜时,像会后移,所以可将光屏向右移可再次呈清晰的像,A正确;
B、由图可知,成光屏上成清晰像时,像距大于物距,所以成一个放大、倒立的实像,而照相机成的是缩小、倒立的实像,B错误;
C、图示成放大、倒立的实像,物距u=25,像距v=40,由此可推出12.5cmD、由C选项可知,焦距为12.5cm故选A
11.【答案】B
【解析】【分析】(1)声音传播的快慢与介质的种类和温度有关;
(2)(3)音调与振动频率的关系是频率越快,音调就越高。
(4)在一般情况下,声音通过空气传播到耳朵,从而形成听觉。
【解答】A.敲打瓶子发出的声音,在温度相同的空气中传播时速度相同,故A错误;
B.用嘴依次吹瓶口,发声体是瓶中的空气柱。A瓶中水面最高,而空气柱最短,振动频率最大,因此A的音调最高,故B正确;
C.用筷子依次敲打瓶口,发声体是瓶子和水构成的整体。D中的水最少,水和瓶子的整体质量最小,振动频率最大,音调最高,故C错误;
D.瓶发出的声音通过空气传入人耳,故D错误。
故选B。
12.【答案】C
【解析】【分析】根据声音在不同介质中的传播速度不同:一般情况下,声音的传播在气体中慢,在液体中较快,在固体中最快,即可解答此题。
【解答】本题中传播声音的物质有三种:水、钢管和空气,而自来水管较长,在这三种物质中,声音在钢管中传播的最快,在空气中传播的最慢,人在水管的另一端听到的第一声响是从水管中传来的,第二声响是从水中传来的,第三声响是从空气中传来的。
故答案为:C
13.【答案】C
【解析】【分析】根据凹透镜的特殊光线,结合相似三角形的性质进行推导计算即可。
【解答】(1)平行于凹透镜主光轴的光线,经凹透镜折射后变得发散,但其反向延长线过焦点;
(2)将图中折射光线反向延长,与主光轴交与点F,则O、F之间的距离就是焦距f,如下图所示:
该图简化成如下图所示:
大三角形和小三角形相似,对应边成比例,
则有: ,
解得: 。
故选C。
14.【答案】D
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像。
(2)(4)根据成像特点确定焦距范围,将40cm刻度时的物距与焦距近小比较,从而确定成像的特点;
(3)根据“物近像远大,物远像近小”的规律判断。
【解答】根据图片可知,此时的物距u=50cm-15cm=35cm,像距v=70cm-50cm=20cm。因为像距小于物距,因此成倒立缩小的实像,故A正确不合题意;
根据成像的特点可知,此时35cm>2f,则f<17.5cm,故D错误符合题意;
将蜡烛移动到40cm刻度处,此时物距u=10cm将蜡烛移动到25cm刻度处,此时物距减小,根据“物近像远大”可知,此时像距减小,即光屏应该向右移动,故C正确不合题意。
故选D。
15.【答案】B
【解析】【分析】光从空气斜射入水中时,光会在水和空气的界面处发生偏折,折射角小于入射角,据此作图分析即可。
【解答】光从空气斜射入水中时,光会在水和空气的界面处发生偏折,折射角小于入射角;水面变高后,由于入射点发生了变化,放射光线的方向不变,所以,两反射光线是平行的,据此作图如下:
,
由图可知,逐渐往杯中加水,观察到的光斑向右移动。
故答案为:B。
16.【答案】振动;音色
【解析】【解答】解:(1)鸟抓住木棍击打树干发出有节奏的乐音,这乐音是由树干的振动产生的.
(2)不同的发生体,发出声音的音色是不同的,区分出鸟叫声和树干发出的声音就是根据声音的音色来判断的.
故答案为:振动;音色
【分析】(1)一切声音都是由物体振动产生的,当振动停止,发声也停止.
(2)声音有三个特性:音调、响度和音色,不同发声体,声音的音色是不同的
17.【答案】(1)树影、鱼、枝头、鸦
(2)光的反射而成的虚像(或平面镜成像)
【解析】【分析】此题主要考查光的直线传播现象、光的反射和色散现象,对生活中的光现象要了解,属于基础知识。物体的光照到水面上时会发生反射现象,在水中形成物体的虚像;雨后,空中有大量的小水滴,太阳光照在这些小水滴上,被分解为绚丽的七色光,也就是光的色散;光沿直线传播,照到不透明的物体上时被挡住,会在它的后面形成一个阴影区域,也就是影子。
【解答】(1)树影、枝头、鸦属于影子,是因光沿直线传播而形成的;看到水中的鱼是由于光的折射而形成的鱼的虚像;
(2)下联中山色是经水面发生反射后,看到物体在水中的虚像,是平面镜成像,属于光的反射;
故答案为:(1)树影、鱼、枝头、鸦;(2)光的反射而成的虚像(或平面镜成像)。
18.【答案】;<;<;<
【解析】【分析】根据光的传播速度的知识分析解答。
【解答】光在真空中传播的速度是自然界中最大的,为 km/s。光在不同介质中的传播速度是不同的:v空气光在空气中传播的速度与在真空中的速度差不多,肯定大于340m/s,故是错误的。(×)
19.【答案】水星
【解析】【分析】哪个行星的影子可能落在地球上,就可能出现哪个行星凌日的现象。
【解答】根据图片可知,水星和金星到太阳的距离都小于地球,那么当它们运行到一个特定时刻时,太阳、水星或金星、地球,三者可能在同一直线上。这时,水星或金星的影子就能落到地球上,地球上的人就能看到小黑点从太阳表面缓慢移动,即凌日的现象。
20.【答案】30°;增大;小于;一部分光被反射出去
【解析】【分析】(1)折射角是折射光线与法线的夹角;
(2)根据光的折射规律分析解答;
(3)当光从空气中射入玻璃砖中时,部分光线发生反射,部分光线发生折射,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,刻度盘上90°平均分成9个刻度,则每个刻度为10°,则折射角为30°。
(2)当入射角增大时,折射角将增大;
(3)在光屏上看到折射光的亮度小于入射光的亮度,原因是一部分光被反射出去。
21.【答案】(1)实
(2)反射
(3)
【解析】【分析】(1)实像由实际光线会聚而成,虚像不是由实际光线会聚而成。在小孔成像实验中,像的形状由物体形状决定,与小孔的形状无关。
(2)光导纤维由内外两层组成,且内外两层的折射本领不同,激光不会透过去,激光是不断的经光纤壁反射向前传播。
(3)结合表格信息, 根据公式n= ,判读折射角的大小画出即可。
【解答】(1)小孔成像是由实际光线会聚而成的,因此暗室中成倒立的实像,小孔成像原因是光沿直线传播。
(2)由图发现,光信号能沿着光纤材料将信息进行传递是光信号在材料中发生了反射和直线传播。
(3)由图表可知紫色的光从空气斜射向某玻璃时的折射率最大,红色的光从空气斜射向某玻璃时的折射率最小,而光在两种介质中传播发生折射时的折射率为入射角和折射角的正弦之比,可用公式n= 表示,现用红光代替紫光沿AO入射,说明入射角不改变,而折射率减小,因此折射角增大,因此红光的折射光线OC的大致位置如图:。
故答案为:(1)实(2)反射(3)
22.【答案】E;变高
【解析】【分析】光从水中斜射入空气中时 , 会发生折射 , 光线远离法线 , 人逆着光线看去物体的位置会偏高;光路具有可逆性。
【解答】据题意可知,把铜钱放在碗底B处后加适量水 , 从A处恰好看到铜钱的像在E处 ; 根据光路的可逆性可得 , 用激光笔从A点向E处射出光束时 , 光线会原路返回 , 即可把铜钱照亮;根据光的折射规律可以知道 , 他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像 ; 加满水后 , 因为入射点升高 , 人眼逆着射来的光线看去 , 看到像的位置将变高。
故答案为:E;变高。
23.【答案】1
【解析】【分析】 设光斑在MN上的速度为v,光斑在CD上的速度为v1,根据图片分析光斑在CD上扫过的长度与在MN上扫过长度的数量关系,最后根据时间相同推测二者速度的关系即可。
【解答】如图所示,作S在平面镜MN 中的像 S ,连接 S C,与MN交于点B,
由题意“位于MN、CD中点处有一激光源 S”可知,;
则由相似三角形的性质可得;
设光斑在 MN上的速度为v,光斑在CD上的速度为v ,
由反射光在光屏CD上的移动速度是3m /s可知,光斑在CD上扫过的长度是在MN 上扫过长度的3倍,由于时间相同,则3vx=v y,
解得 v =1m/s。
24.【答案】倒立;放大;实
【解析】【分析】一束平行光正对凸透镜照射,在离透镜15厘米处的光屏上得到一个亮点,由此可以确定该凸透镜的焦距为15厘米。当物体在镜前20厘米时,此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距。
【解答】根据题意焦距f=15cm,物距u=20cm时,则f<u<2f,根据凸透镜成像规律可知只能成倒立放大的实像。
故答案为:倒立 ;放大;实
25.【答案】16;180
【解析】【分析】已知入射光线不变,根据反射光线转过的角度求出法线转过的角度,然后利用转过一圈的角度和法线转过的角度即可求出镜面的个数;又知道每秒钟扫描的次数和镜面的个数,求出每秒转的圈数,最后转化为一分钟转的圈数即可。
【解答】因为要求扫描的范围θ=45°,入射光线不变,所以反射光线要转过45°,即法线转过的角度为1/2×45°=22.5°,也就是每个镜面所对应的圆心角是22.5°,这样镜鼓每转22.5°就会让激光照射到下一块镜子上,又重新开始扫描,所以镜面的数目=360°/22.5°=16;又因为每秒钟扫描48次,所以每秒钟转的圈数=48/16=3转。那么每分钟转的圈数为3×60=180转,故镜鼓旋转的转速为180转/min
故答案为;16;180
26.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【分析】(1)物体在平面镜中所成的像是所有反射光线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然这条反射光线还经过A点,则将A和像点连接,与镜面的交点就是入射角,最后画出对应的反射和入射光线即可。
(2)根据凸透镜的特殊光线分析解答;
(3)根据光的折射规律完成作图。
【解答】(1)①通过发光点S作镜面的垂线,根据“物像等距”在镜面的下方这条直线上找到对应像点S';
②连接AS',与镜面的交点为入射点;
③连接S和入射点得到入射光线,连接入射点和A得到反射光线,如下图所示:
(2)①从焦点射出的光,经过凸透镜后折射光线与主轴平行;
②射向凸透镜光心的光线,经过凸透镜后,传播方向保持不变,如下图所示:
(3)潜水员从水中看空气中的路灯时,路灯发出的光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。折射光线射入潜水员眼睛后,沿反方向看回去,会看到成在实际位置上方的路灯的虚像,如下图所示:
27.【答案】(1)倒立;20
(2)凸透镜
【解析】【分析】(1)在凸透镜成像的实验中,当物体在凸透镜的二倍焦距时,它的像也成在二倍焦距上,且成等大、倒立的实像;
(2)根据成像的位置判断原来的光线是会聚了还是发散了,然后据此判断选择的透镜种类。
【解答】(1)根据图片可知,物距u=50cm-10cm=40cm,像距v=90cm-50cm=40cm;因为u=v,所以40cm=2f,那么凸透镜的焦距是20cm,且成倒立等大的实像;
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变,将光屏向左移动15cm,那么原来的光线必须要会聚,因此可将一凸透镜放在蜡烛和凸透镜之间。
28.【答案】(1)虚像
(2)近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
【解析】【分析】1、虚像是没有实际光线通过的,是光线的反向延长线形成的像。虚像一般是正立的,不能成像在光屏上的,而实像一般是倒立的,可成像在光屏上;
2、光在同一种均匀的物质中是沿直线传播的。由于海面上方,不同高度处的温度不同,导致空气密度不同。光线在密度不同的大气中将发生折射,而人始终认为光是沿直线传播过来的,所以像会呈现在视线的前方。
【解答】(1)如图,游客看到的像是折射光线反向延长后得到的正立的像,应该是虚像;
(2) 根据以上提供的资料和所学知识,可做出如下解释:近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
故答案为:(1)虚像 (2) 近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
29.【答案】如答图所示,可用杆影测定法。
(1)先测出标杆的高度h1,
(2)将标杆竖直放置在地面上,测出此时杆影的长L1。
(3)量出旗杆的杆影长L2。
(4)计算旗杆高度
【解析】【分析】根据在同时、同一地点,影长与实际长度的比值一定,由此判断物体的影长与实际高度成正比例,由此列出比例解决问题。
30.【答案】(1)鼻、眼、舌、皮肤
(2)大脑
(3)这是由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故
【解析】【分析】(1)人的感觉器官有:眼、耳、鼻、舌、皮肤等;
(2)嗅觉的形成部位是在人的大脑;
(3)嗅觉具有适应性。
【解答】(1) 天气还是那么热,运用的是皮肤来感觉,小明走到橘园门口时,随到橘香味,是用鼻感受的,他似乎看到了镶嵌在绿叶中的一颗颗黄色的“珍珠”,运用的是眼, 顺手摘了一个尝起味道来,“又酸又甜又凉”,味道真不错,运用的是舌;
(2) 小明闻到橘香味形成嗅觉的部位是大脑;
(3) 当小明在橘园里待了一会儿,品尝了橘子的味道以后,似乎再也感觉不到起初的那种浓郁的香味了,这是 由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故;
故答案为:(1)鼻、眼、舌、皮肤;(2)大脑;(3)这是由于大脑的嗅觉中枢适应的缘故。
31.【答案】(1)不能
(2)玻璃板后的物体与玻璃板前的物体的像完全重合
(3)放大
【解析】【分析】(1)③平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点,不是由实际光线会聚而成的,因此是虚像,不能成在光屏上;
(2)如果寻找像的位置的物体和镜子前面的物体完全重合,则说明物和像大小相等;
(3)确定蜡烛的物距,根据物距和焦距的大小关系确定成像的特点。
【解答】(1)③移去蜡烛B,在其位置竖立一光屏,在玻璃板后侧观察光屏上不能承接蜡烛A的像。
(2)在上述实验过程与结论中,能说明平面镜成像与物体等大的实验现象是:玻璃板后的物体与玻璃板前的物体的像完全重合。
(3)根据图片可知,此时蜡烛的物距u=30cm14cm=16cm,即f32.【答案】(1)凹;靠近
(2)晶状体较正常人眼更凸或变厚(或像成年了视网膜之前或晶状体偏折能力强或对光线的会聚能力强)
【解析】【解答】(1)向水凸透镜内注入水时,透镜更凸,会聚能力较强,将像成在光屏的前面,为了使像正好呈在光屏上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于光屏后移,所以应在水凸透镜前放置一块凹透镜.或者将光屏前移靠近水凸透镜。
(2)根据上述实验,可知近视眼的形成原因是:晶状体太厚对光偏折太强,把物体的像成在视网膜前。
【分析】解决本题需掌握:①这里的水透镜就相当于人眼的晶状体.形成“近视眼”,是因为冰蓉同学向水凸透镜内注入水,使透镜更凸。
②近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面,为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜。
33.【答案】(1)凸;前;凹
(2)刻度尺;;只实验了一次,结果具有偶然性
【解析】【分析】(1)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像.近视眼的成因是只能看清近处的物体,看不清远处的物体,晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处点的光会聚在视网膜前,对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正;
(2)①凸透镜对平行光有会聚作用,平行光通过凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点.据此选择实验器材;
②要使实验的结论具有代表性应多做几次实验。
【解答】(1)人的眼球好像一架照相机,当看物体时,晶状体相当于照相机的镜头--凸透镜,将来自物体的光会聚在视网膜上;
近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,晶状体无法自动调节,看远处的物体时,将像成在视网膜的前面;
为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,应佩戴发散透镜即凹透镜;
(2)①所用的主要器材有平行光源,光屏,刻度尺,光屏便于找到焦点,刻度尺测出焦距。需要的主要器材除了光屏外还应有刻度尺。
实验示意图如图所示:
②一次实验的偶然性较大多做几次实验才具代表性,故小明这种推断方法存在的主要问题是:只实验了一次,结果具有偶然性
34.【答案】(1)物距增大时,像距会变小
(2)物体和光屏之间的距离;物距和像距互换
(3)物体和光屏间的距离大于4倍焦距
【解析】根据凸透镜的成像规律,物体在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,物距越小,像距越大,实像越大,当物距大于二倍焦距,像距介于二倍焦距与一倍焦距之间时,所成的像是缩小的,当物距与像距相同且都等于二倍焦距时,所成的像是等大的,当物距介于二倍焦距与一倍焦距之间,像距大于二倍焦距时,所成的像是放大的。
解:(1)通过图表所示,物距越小,而像距越大,故答案为:物距增大时,像距会变小
(2)在图表中,物距距离不变,而物距与像距交换,此时逗呢能在光屏上成像,故答案为物体和光屏之间的距离
(3)由图表中可推算出只有序号1、2、5、6实验中,才可在屏上成两次像,故答案为物体和光屏间的距离大于4倍焦距
35.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)物像大小
(3)不能
(4)不变
(5)正立;在同一种均匀介质中是沿直线传播的
【解析】【分析】(1)用玻璃板代替平面镜 , 即能反射成像,又能透过玻璃看到物体的像 , 便于确定像的位置及比较物像大小关系 ;
(2)用两个相同的蜡烛 , 便于比较物像大小关系,物像重合则物像等大 ;
(3)虚像不能用光屏承接,只有实像才可能显示在光屏上 ;
(4)平面镜成像的特点:物体在平面镜中成的像是虚像 , 像与物体大小相等 , 像与物体的连线垂直于平面镜 , 像与物体到平面镜的距离相等 ;
(5)光在同种均匀介质中是沿直线传播。
【解答】(1)用玻璃板代替平面镜 , 即能反射成像,又能透过玻璃看到物体的像 , 便于确定像的位置 ;
(2)选择两段相同的蜡烛便于比较物像大小关系;
(3)平面镜成虚像,所以移去后面的蜡烛B , 光屏上不能接到像 ;
(4)根据平面镜成像的特点可知:物体在平面镜中成的像与物体大小相等,即:将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像大小不变;
(5)根据图像及平面镜成像的特点分析可知,观众看到的演员的像是正立的;由于光在同种介质中是浼直线传播的,所以,挡板使观众看不到转盘及演员。
故答案为:(1)便于找到像的位置 ; (2)物像大小 ; (3)不能 ; (4)不变;(5)正立;在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
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