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第一部分 物质科学
第13讲 声和光
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 声音的产生与传播
考点二 声音的特性
考点三 声音的利用
考点四 噪声及其控制
考点五 光的直线传播
考点六 光的反射
实验01探究光反射时的规律
考点七 平面镜成像规律
考点八 光的折射
考点九 光的色散
考点十 透镜
考点十一 透镜成像的规律
考点十二 眼睛和眼镜
04题型精研·考向洞悉
题型一 声现象
考向01 声音的产生与传播
考向02 声音的特性
考向03 声音的利用
题型二 光
考向01 光的直线传播
考向02 光的折射与反射
考向03 平面镜成像
题型三 透镜成像规律及实验探究
题型四 光学作图相关问题
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求 课标要求 考查频次 命题预测
声和光 1、识别来自光源的光(如太阳光、灯光)或来自物体反射的光(如月光) 2、举例说明声音因物体的振动而产生。 3、举例说明声音在不同物质中可以向各个方向传播。 4、知道声音有高低和强弱之分，声音高低和强弱的变化是由于振动的变化引起的;制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置。 5、知道噪声的危害和防治，学会保护听力的常用方法 6、知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛，能使人们看到光源或该物体。 7、知道光在空气中沿直线传播。 8、知道光遇到物体会发生反射现象，光的传播方向会发生改变 9、描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带，知道太阳光中包含不同颜色的光 10、知道光的直线传播，了解相关现象(如针孔成像等) 11、通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点，知道平面镜成像的特点。 12、通过实验了解凸透镜成像特点，能解释相关问题，如近视眼、远视眼的成因，形成保护视力和用眼卫生的意识。 24年考查3分 1.考查声音的产生(振动)；传播介质的判断；不同介质中的传播快慢；发声体的判断等．其中对于声音的产生(振动)及传播介质的判断考查的居多； 2.考查声音三个特性(响度、音调、音色)的辨识；三个特性的影响因素；结合频率考查听觉范围等．命题时主要结合背景材料(生活实例、乐器等)或教材小图片考查，有时也结合成语或俗语进行考查；经常会单独设题，有的地市也会结合声学其他知识或其他章节的知识一起考查． 3.考查判断控制噪声的措施；控制噪声的三种途径；噪声的危害等．其中判断控制噪声的措施是考查的重点． 4.考查光现象辨识(光的直线传播、光的反射、光的折射)、色散、解释生活中的光现象等，偶尔也会结合其他章节知识一起考查；命题时常结合自然界中的光现象，以纯文字或结合图片的形式考查，偶尔也结合教材图片或小实验出现． 5.考查光现象辨识(光的直线传播、光的反射、光的折射)、色散、解释生活中的光现象等，偶尔也会结合其他章节知识一起考查；命题时常结合自然界中的光现象，以纯文字或结合图片的形式考查，偶尔也结合教材图片或小实验出现． 6.考查凸透镜成像规律、凸透镜成像规律的应用(照相机、投影仪、放大镜等)以及以凸透镜成像规律的实验为背景的选择题或填空题等． 7.考查近视和远视眼的形成、近视和远视眼的矫正；命题时基本是单独考查，较少结合其他知识考查，试题常以近、远视眼的简化图为背景来考查．
考点一 声音的产生与传播
一、声音的产生
1.声源：物理学中，把正在振动发声的物体叫声源。只有正在发声的物体才能叫声源。一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
2.声音是由物体振动产生的；振动停止，发声也停止。
二、声音的传播
1.声音的传播必须借助于介质，或者说声音必须在介质中传播。声音无法在真空中传播。
2.声波：声音在介质中是以波的形式进行传播的，我们把这种波叫做声波。
3.声速：声波在介质中的传播速度叫声速。声速的大小与介质的种类、介质的温度有关。
（1）声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在固体、液体、气体中依次减小。
（2）声速大小与介质、温度有关，在15℃时，空气中的声速是340m/s。
4.回声：声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来，再传入人的耳朵，人听到反射回来的声音叫回声。
5.人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚0.1s以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声（当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为17m）。
6.回声测距：当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两倍。
声音在干燥空气中的速度随温度的变化而变化，如图是声速与空气温度的关系图。从图中可以获得的信息有（ ）
A．声音的传播必须有空气
B．声音在下雨天比晴天更容易传播
C．声音在空气中传播的速度与温度成正比
D．当空气温度为30℃时，声音的传播速度是350米/秒
【解答】解：A、声音的传播需要介质，固体、液体、气体都是介质，故A错误；
B、下雨天气温低，声音的传播速度较小，故B错误；
C、根据图像可知：声音在空气中传播的速度与温度成正比，故C正确；
D、根据图像可知：当空气温度为30℃时，声音的传播速度略小于350米/秒，故D错误。
故选：C。
考点二 声音的特性
一、音调
1.音调：声音的高低叫音调。
（1）频率：物体每秒振动的次数叫频率。用字母f表示。
（2）频率的单位：赫兹，简称赫，用符号Hz表示。
2.音调与声源振动频率的关系：频率决定声音的音调的高低。频率越高，音调越高，声音听起来越清脆；频率越低，音调越低，声音听起来越低沉。
3.振动发声的频率：跟发声体的形状、尺寸、材料和松紧程度等有关。
4.超声波与次声波
（1）人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在20Hz—20000Hz之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
（2）把高于20000Hz的声叫超声波，把低于20Hz的声叫次声波。
（3）人和动物听觉频率范围各不相同。
地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有次声波产生，很多动物都能听到。
海豚、蝙蝠等能发出超声波。
二、响度
1.响度：物理学中，声音的强度（大小）叫响度。
2.振幅：物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。
（1）声音的响度与发声体振动的幅度有关。发声体振动的幅度越大，产生声音的响度大；发声体振动的幅度越小，产生声音的响度越小
（2）人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的振幅有关外，还跟人距发声体的远近有关。
三、音色
1.音色：音色又叫音品，反映声音的品质与特色。
2.影响音色的因素：音色与发声体的材料、结构等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同。
3.辨识声源：（1）根据音色可以分辨出不同乐器（发声体）和不同人的声音。（2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将发生变化。
（2024 杭州模拟）下列关于声音的特征说法正确的是（ ）
A．医用听诊器能够清楚地听到病人胸腔内的声音，是因为听诊器可以提高声音的音调
B．我们能够分辨出各种乐器的声音是根据声音的响度不同
C．我们通过不同人的声音制作出声纹锁，是利用了音色不同
D．用不同的力敲击大小相同的音叉，音叉发出声音的音调不同
【解答】解：A、医用听诊器能够清楚地听到病人胸腔内的声音，是因为听诊器可以减少声音的分散，增大响度，故A错误；
B、我们能够分辨出各种乐器的声音是根据声音的音色不同，故B错误；
C、我们通过不同人的声音制作出声纹锁，是利用了音色不同，故C正确；
D、用不同的力敲击大小相同的音叉，音叉振动的振幅会不一样，所以音叉发出声音的响度不同，故D错误。
故选：C。
考点三 声音的利用
一、声音传递信息
1.回声定位
（1）蝙蝠觅食：蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回事到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置；
（2）倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况；
（3）声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
2.医用B超
（1）医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面（不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处）时会发生反射，根据反射波滞后于发射波的时间，可以知道分界面在体内的深度等信息，并转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
（2）次声波武器：由于次声波传播的距离远、穿透能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，因而次声波正越来越多地应用在军事上。
二、声音传递能量
1.将音箱对准火焰，播放音乐。观察到火焰随音乐“舞动”。这说明声音能传递能量。
2.医疗：医生利用超声波碎石机去除病人体内的结石。
3.工业
（1）利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工；
（2）超声波去污：利用超声波使清洗液剧烈振动，把物体上的污垢清洗下来而不损坏被清洗的物体，可以用来清洗机器零件、精密仪器、医疗设备等；
（3）超声波焊接：利用超声波的热效应，人们研制了超声波焊接机，利用这种焊接机可以焊接塑料制品、缝制化纤纺织品等；
（4）超声波除尘：单反相机中的超声波滤镜，安置在快门之后，能够通过每秒万次的高速振动，将吸附在感光器上的灰尘碎屑震落，达到除尘的目的；
（5）日常生活：利用超声波清洗牙齿、利用超声波出去人体内结石等
【新考向】多普勒效应是波源和观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象。观察者与声源发生相对运动，靠近声源时声音变尖细，远离声源时声音变低沉。这是由于单位时间内到达耳朵的波峰数不同造成的。如图所示：A点为发出固定频率声波的声源（通常情况下，声波的频率不变，其波长也不变，也就是说两个相邻波峰之间的距离也不变），圆弧可代表每一个波峰数，小车B靠近A时与远离A时在单位时间内碰到的波峰数不同。声音的尖细则是由于波峰数变多造成的。现在小科要探究“多普勒效应现象”。
步骤一：在水平空地上取A点，放置能发出固定频率声波的发声装置。
步骤二：小科坐在能匀速运动的小车上，从B点径直向A点靠近，记录听到的声音变化情况。
步骤三：……
对比步骤二、三，得出结论。回答下列问题：
（1）请帮小科设计步骤三： 。
（2）有公式v＝λf，v为声音传播的速度，大小保持不变，λ为波长，在这可等效替换为人耳能听到的两个相邻波峰之间的时间长短，f为声波的频率。当观察者靠近声源时，在观察者看来声源的频率将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【解答】解：（1）根据题意可知，实验中需要探究靠近声源与远离声源时小车B靠近A时与远离A时在单位时间内碰到的波峰数的大小，所以第三步为：小科坐在能匀速运动的小车上，从B点径直向A点远离，记录听到的声音变化情况；
（2）根据题意可知，当声源和观察者靠近时，音调会变高，则听到声音的频率变大。
故答案为：（1）小科坐在能匀速运动的小车上，从B点径直向A点远离，记录听到的声音变化情况；（2）变大。
考点四 噪声及其控制
1.乐音：人们把物体有规律的振动产生的、听起来感觉非常舒服的声音叫乐音。
2.噪声
（1）从物理学角度：噪声通常是指哪些难听刺耳、令人厌烦的声音，是发声体做无规则振动时产生的。
（2）从环保的角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。
3.噪声强弱的等级：人们以分贝为单位来表示属于强弱的等级，分贝符号是dB。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音—听觉下限。
4.噪声的危害
（1）心里效应：使人烦躁、精力不集中，妨碍工作、学习和休息。
（2）生理效应：出现耳聋、头疼、血压升高、视觉模糊等症状，严重时会使人神志不清、休克甚至死亡。
（3）物理效应：高强度噪声能损坏建筑物，并使一些仪表和设备不能正常工作。如超音速飞机的轰鸣声、巨大的爆炸声会将建筑物的玻璃震碎等。
5.控制噪声
噪声一些人们的身心健康，是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声一般从防止噪声的产生、阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵这三个方面着手。
高架道路的路面通常铺设“海绵”沥青，部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙，铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是（ ）
A．减小车辆噪声污染 B．保护车辆行驶安全
C．增加高架道路美观 D．阻止车辆废气外泄
【解答】解：高架道路的路面铺设“海绵”沥青，部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙，这两项措施都是以减小交通噪声污染为目的。
故选：A。
考点五 光的直线传播
一、基本概念
1.光源：自身能够发光的物体叫光源。光源分为：自然（天然）光源、人造光源。
（1）自然光源：太阳、恒星、萤火虫等。
（2）人造光源：火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播。光可以在真空中传播
3.光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。
（1）光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。
（2）人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
4.光速
（1）光在真空中的传播速度c=2.99792×108m/s。
（2）光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为0.75c；光在玻璃中的传播速度近约为2/3c。
二、基本规律
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光可以在真空中传播：太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。
3.小孔成像：由于光沿直线传播，经小孔在光屏上就出现了烛焰倒立的实像；像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。
用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。
由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。
（2024春 宁波期末）小欢用针孔照相机（即小孔成像实验装置）观察蜡烛的烛焰，若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变，如图所示。则下列分析正确的是（ ）
A．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是正立的
B．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是放大的
C．若向右拉动内筒，半透明膜上烛焰的像将变小
D．若向左推动内筒，半透明膜上烛焰的像将变亮
【解答】解：A、小孔成的像是倒立的，故A错误；
B、若内筒位置不变，孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像是缩小的，故B错误；
C、小孔和烛焰的距离不变，若向右拉动内筒，增加筒长时，像将变大，故C错误；
D、小孔和烛焰的距离不变，若向左推动内筒，减小筒长时，像将变小，变亮，故D正确。
故选：D。
考点六 光的反射
一、光的反射现象
1.光的反射：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。
2.一点、三线、两角
（1）“一点”：投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点；
（2）“三线”：入射到介质表面的光线叫入射光线；经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫法线；经介质表面，反射回原来介质的光线叫反射光线。
（3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；反射光线与法线的夹角叫反射角。
3.人们能看见不是光源的物体的原因：我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
4.光的反射规律（定律）：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
5.光的反射光路可逆：在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。
实验01探究光反射时的规律
1.纸板在实验中的三个作用
（1）显示光的传播路径；
（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；
（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
2.实验注意事项
（1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象；
（2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光；
（3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；
（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用；
（5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。
二、镜面反射和漫反射
1.镜面反射：当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射。
2.漫反射：当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。
3.无论镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。
三、生活中光的反射现象
1.看到物体的原因：我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
2.生活中的反射现象
（1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。
（2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
（3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
如图所示，若要使激光笔发出的激光经平面镜反射后能射中墙上的目标，下列操作可行的是（ ）
A．激光笔向右平移远离墙壁
B．入射点不变减小入射角
C．平面镜保持水平往下移动
D．平面镜水平向左移动
【解答】解：过入射点垂直于平面镜做出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线左侧画出反射光线，如图所示：
激光笔不动的情况下，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，反射光线能射中墙上的目标。
故选：C。
考点七 平面镜成像规律
一、平面镜成像规律
1.平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体对应点的连线与平面镜垂直，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，平面镜成像是虚像。
2.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
3.平面镜成像作图：（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）。
4.凸面镜特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光。
5.凹面镜特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点。
二、平面镜成像的应用
1.平面镜成像应用：平面交叉在生活中，常见的应用有平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
2.凸面镜应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜应用
（1）使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。
（2）由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
【新考向】如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方，司机不必低头看仪表，提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图，据图分析正确的是（ ）
A．司机看到视野前方行车信息的像是虚像
B．为避免产生重影，可增大挡风玻璃的厚度
C．行车信息所成像的大小与物体的大小不相等
D．行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射
【解答】解：ACD、挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的虚像，平面镜成正立等大的虚像，即行车信息所成像的大小与物体的大小相等，故A正确，C、D错误；
B、由于玻璃板有厚度壶产生重影，因此为避免产生重影，可减小挡风玻璃的厚度，故B错误。
故选：A。
考点八 光的折射
一、光的折射现象
1.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。
2.一点、三线、两角
（1）“一点”：入射光与分界面的交点；
（2）“三线”：入射到两种介质表面的光线叫入射光线；过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线；进入另一种介质的光线叫折射光线；
（3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；折射光线与法线的夹角叫折射角。
二、光的折射规律（定律）
1.光的折射定律
（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（2）折射光线、入射光线分别位于法线两侧；
（3）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；
（4）在光的折射现象中，光路是可逆的。
2.光的折射成虚像：由于光的折射，从一种介质看另一种介质中的物体时，所看到的一般不是物体本身，而是由光的折射所形成的物体的虚像。
三、生活中光的折射现象
1.海市蜃楼：夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象。
2.“错位的奥秘”：来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了。
3.“叉鱼的诀窍”：因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。
4.“变高的奥秘”：因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高。
（2024春 镇海区期末）有一装水的圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面下降
D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向下平移
【解答】解：A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小，则折射角减小，光斑向左移动，故A错误；
B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移，入射角不变，折射角则不变，入射点左移，则折射光线向左平移，光斑左移，故B错误；
C．保持激光射入的角度不变，使水面下降，则入射点右移，折射角大小不变，折射光线右移，光斑右移，故C正确；
D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向下平移，则入射点左移，入射角不变，折射角则不变，则折射光线向左平移，光斑左移，故D错误。
故选：C。
考点九 光的色散
一、光的色散
1.光的色散：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。
2.太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光；
3.不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
4.三原色：大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
5.可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
6.红外线与紫外线：在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。
（1）红外线的特点及作用：热作用强，穿透云雾能力强，抗干扰能力强，一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强。
（2）紫外线的特点及作用：紫外线可以让照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影；适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等；紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等。
二、生活中光的色散现象
1.雨后彩虹：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。
2.物体的颜色：一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
（1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。
（2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。
（2024 宁波自主招生）小科把大半盆清水放在日光下，再把一块平面镜斜放在盆底，如下图所示。日光射进水中，在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认识中正确的有（ ）
①此现象中，日光经过了两次折射
②光屏上的彩色光带从上（B点）到下（C点）按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的
③水对日光中各种色光的折射能力不同──对红色光折射率最大，对紫色光折射率最小
④随着水面的上升，彩色光带BC会逐渐变长
A．只有①②③ B．只有②③④ C．只有①②④ D．全部
【解答】解：①由图可知，光从空气斜射入水中时，发生第一次折射；经平面镜反射后的光，再射出水面时，发生第二次折射，因此，此现象中，日光经过了两次折射，故①正确；
②③在七种色光中，红光折射能力最弱，折射率最小，紫光折射能力最强，折射率最大，因此，光屏上的彩色光带从上（B点）到下（C点）按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列，故②正确，③错误；
④随着水面的上升，光线在水面的入射点和平面镜上的入射点都会发生移动，进而使折射后的光线在不屏上的入射点也发生改变，使彩色光带BC会逐渐变长，故④正确。
综上所述，正确的是①②④。
故选：C。
考点十 透镜
一、透镜的概念
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
2.透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。
3.透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。
（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。
（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
二、透镜三条特殊（主要）光线
1.透镜的三条特殊（主要）光线
（1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向不改变
（2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点
（3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴
三、透镜对光的作用
1.凸透镜：对光有会聚作用。（如图所示，凸透镜相当于两个三棱镜组合，厚的一端相对）
2.凹透镜：对光有发散作用。（如图所示，凹透镜相当于两个三棱镜组合，薄的一端相对）
3由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可产生平行光。
（2024 宁波自主招生）把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（ ）
A．无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光
B．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束
C．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束
D．平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束
【解答】解：A、当两个透镜的位置不合适时，平行光不管从哪边入射，经过2个透镜折射后都不能得到平行光，故错误；
B、平行光从左边入射，经过第一个透镜折射后一定是会聚光，当位置合适时，经过第二个凹透镜后，光线也会发散，故错误；
C、平行光从左边入射，由于两个透镜的距离不能确定，所以经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束，故正确；
D、平行光从右边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束，故错误；
故选：C。
考点十一 透镜成像的规律
一、凸透镜成像的规律
1.凸透镜成像规律：
如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表。
成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用
u﹥2f 倒立、缩小的实像 f﹤v﹤2f 照相机（图a）
u=2f 倒立、等大的实像 v=2f 图d
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 v﹥2f 投影仪（图b）
u=f 不成像 射出的是平行光线
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 v﹥f 放大镜（图c）
a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f d.u=2f
2.凸透镜成像的规律口诀
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
（2024春 西湖区校级期末）如图是数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能在传感器上得到清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．为拍摄到更大的像应将镜头远离花朵
B．相机镜头的成像原理是利用光的直线传播
C．影像传感器上成的是正立的缩小的实像
D．为了拍摄整株花束，物距应大于二倍焦距
【解答】解：
A、如果要让像更大一些，根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”，所以应减小物距，应将镜头靠近景物，故A错误；
BCD、照相机的镜头是凸透镜，利用了光的折射，其工作原理是：物体在2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，且为了拍摄整株花束，就要使成像变小，因此要使物体向大于二倍焦距的位置移动，故BC错误，D正确。
故选：D。
考点十二 眼睛和眼镜
一、眼睛的构造
1.角膜：位于眼球的最前面，是清澈透明的，眼睑的眨眼动作会将泪液均匀地润湿角膜表面，使得光线能直接进入眼内，不受阻挡，它就像是照相机的镜头。
2.瞳孔：会随光线的强弱而自动缩小或放大，相当于照相机的光圈，它可以调节光线进入眼内的亮度，防止眼睛因强光照射而受伤。
3.晶状体：靠睫状肌的缩放而改变厚度，可以调节远近的焦距，让我们视物清晰，相当于调焦的透镜。
4.脉络膜：眼内腔充满着玻璃体，眼球壁中的脉络膜含有相当多的色素，有遮光作用，使得眼内腔变得像暗箱一样。
5.视网膜：含有非常多的感光细胞，有锥状细胞和杆状细胞，分别掌管色觉及明暗视觉，视网膜接受光刺激而成像，就相当于照相机的底片。
二、成像原理
人眼成像原理：眼球的构造和成像的原理与照相机相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗箱和底片，眼球也有类似的构造，角膜相当于镜头，瞳孔相当于光圈，晶状体相当于调焦的透镜，脉络膜相当于暗箱，视网膜相当于底片。
从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
三、近视眼、远视眼的成因与矫正方法
1.近视眼
（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。
（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。
（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
2.远视眼
（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。
（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
（3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。
随着手机的广泛普及，随处可见“低头族”，长期用耳机听音乐可能会损伤对声波敏感的细胞，使听力下降；长期玩手机可能会损伤对光敏感的细胞，使视力下降，上述两类细胞分别位于（ ）
A．耳蜗、视网膜 B．鼓膜、瞳孔
C．外耳道、虹膜 D．咽鼓管、巩膜
【解答】解：当外界声波经过外耳道传导鼓膜时，鼓膜的振动通过听小骨传到内耳，刺激了耳蜗内对声波敏感的感觉细胞，这些细胞就将声音信息通过听觉神经传给大脑的一定区域（听觉中枢），这样就产生了听觉；
外界物体反射来的光线，经过角膜、房水，由瞳孔进入眼球内部，再经过晶状体和玻璃体的折射作用，在视网膜上能形成清晰的物像，物像刺激了视网膜上的感光细胞，这些感光细胞产生的神经冲动，沿着视神经传到大脑皮层的视觉中枢，就形成视觉。
因此感受声波刺激敏感的细胞位于内耳的耳蜗内，感光细胞位于视网膜内。
故选：A。
题型一 声现象
考向01 声音的产生与传播
（2024春 嵊州市期末）如图所示，将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉，观察到乒乓球被音叉多次弹开；声音消失，乒乓球也停止运动。此现象表明声音（ ）
A．由物体振动产生 B．可以通过气体传播
C．不能在真空中传播 D．响度越大，声速越大
【解答】解：发声的音叉在振动，所以乒乓球被弹开，音叉停止振动，声音也消失，说明声音是物体的振动产生的。
故选：A。
（2024春 东阳市月考）2024年2月，中国短道速滑运动员孙龙在内蒙古自治区举行的全国冬季运动会赛场上夺得四枚金牌，击败了许多冬奥会冠军。下列有关说法错误的是（ ）
A．观众的呐喊声是以声波的形式传播的
B．观众的呐喊声是由空气传播到运动员耳中的
C．运动员的冰鞋与冰面摩擦产生振动也能发声
D．声音在气体中传播比固体、液体更清晰、更快速
【解答】解：A.声以波的形式在介质中传播，故A正确；
B.声是由物体振动产生的，在介质中以波的形式传播，呐喊声在空气中传播，故B正确；
C.声是由物体振动产生的，运动员的冰鞋与冰面摩擦产生振动产生声，故C正确；
D.声在不同的介质传播速度不同，一般来说，声在固体中传播最快，在气体中传播最慢，故D错误。
故选：D。
考向02 声音的特性
手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示，据此分析（ ）
A．每次发声的时间间隔相等
B．声音是桌面的振动产生的
C．声音是在耳蜗处形成听觉
D．听到声音的响度越来越大
【解答】解：A.由图可知，第1次碰撞的时间是1.12s，第2次碰撞的时间是1.58s，第3次碰撞的时间是2.00s，第4次碰撞的时间是2.40s，第5次碰撞的时间是2.78s，第1、2次时间间隔为0.46s，第2、3次时间间隔为0.42s，第3、4次时间间隔为0.4s，第4、5次时间间隔为0.38s，每次发声的时间间隔不相等，故A错误；
B.声音是由物体振动而产生的，乒乓球碰撞桌面发出的声音是因为球与桌面之间的振动产生的，故B正确；
C.声音传入人耳后，是在大脑皮层的听觉中枢形成听觉，不是耳蜗，故C错误；
D.根据波形图可知，乒乓球每次发声时的振幅变小，听到声音的响度越来越小，故D错误；
故选：B。
如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音。下列说法不正确的是（ ）
A．鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的
B．鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳
C．向吸管口吹气的力度越大，声音的音调越高
D．拉动棉签可以改变空气柱的长度从而改变声音的音调
【解答】解：A、鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的，故A正确；
B、声音的传播需要介质，鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳，故B正确；
C、向吸管口吹气的力度越大，空气中振动幅度越大，声音的响度越大，故C错误；
D、拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会发生变化，故D正确。
故选：C。
考向03 声音的利用
（2022秋 东阳市校级月考）声音传播的速度和温度有关，如表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ ﹣20 ﹣10 0 10 20 30
声音速度/（m/s） 318 324 330 336 342 348
（1）请你根据图像找出温度为5℃时声速为 m/s。
（2）当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下，你能指出在什么情况下试验更容易成功吗？ 。
（3）10℃时，某人站在一个较大的山谷里，想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音，经过0.5秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。则这个山谷的宽度为 米？
【解答】解：（1）当空气温度每升高10℃，声音的速度升高6m/s，因此当空气温度每升高5℃，声音的速度升高3m/s，现在空气的温度为0℃，声音的速度为330m/s，所以当空气的温度为5℃，声音的速度变为333m/s；
（2）因为声音在空气中传播的速度与温度有关，而且温度越低时，声音传播的越慢，所以在低温下尝试超音速飞行更容易成功；
（3）声音传播到两侧山崖的时间为：t（0.3s+0.5s）＝0.4s，
山谷的宽度为：s＝vt＝336m/s×0.4s＝134.4m。
故答案为：（1）333；（2）在低温下更容易成功；（3）134.4。
根据回声定位的原理，科学家发明了声呐，利用声呐系统，人们可以探知海洋的深度，绘出水下数千米处的地形图。若用超声测位仪向海底垂直发射声波，如图所示，经过4s后收到回波。求此处海底有多深？（已知声音在海水中传播速度是1500m/s）
【解答】解：声波从海面传到海底的时间为t4s＝2s，
那么此处海底的深度为s＝vt＝2s×1500m/s＝3000m，
答：此处海底的深度为3000m。
题型二 光
考向01 光的直线传播
（2024 柯桥区模拟）皮影戏是一种用兽皮或纸板剪制形象，并用灯光照射成影于幕布进行表演的戏剧形式，如图所示，该现象利用的光学原理是（ ）
A．光的反射 B．光的直线传播
C．光的折射 D．光的色散
【解答】解：皮影戏是一种用兽皮或纸板剪制形象并用灯光照射成影于幕布进行表演的戏剧形式，其原理是光的直线传播，故ACD错误；B正确。
故选：B。
（2024 镇海区模拟）宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2023年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。下列说法不正确的是（ ）
A．杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿直线传播
B．图中杆影从O到A指向北方
C．该小组预测2023年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm长
D．一天内，杆影移动是由于地球自转造成的
【解答】解：A杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的，故A正确；
B、我国宁波位于北半球，正午时太阳位于南方，影子的方向指向北方，故B正确；
C、2023年6月20日接近夏至，太阳高度角逐渐增大，这一天的杆影应比2023年3月14日这一天的杆影短，故C错误；
D、由于地球的自转，所以一天内杆影会随地球的自转移动，故D正确。
故选：C。
考向02 光的折射与反射
（2024 西湖区校级二模）如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜（即平面镜），每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制，以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是（ ）
A．水中倒影 B．雨后彩虹 C．沙漠蜃景 D．小孔成像
【解答】解：定日镜工作，利用的光的反射；
A、水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射，故A正确；
B、雨后彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，是由于光的折射形成的，故B错误；
C、沙漠蜃景是由于光的折射形成的，故C错误；
D、小孔成像是由于光沿直线传播，故D错误。
故选：A。
（2024 西湖区三模）如图所示，是一束激光射向平行玻璃砖后出现多束光线的情景，则下列说法正确的是（ ）
A．图中光束b是入射光线
B．图中光束c是反射光线
C．若图中光束a顺时针转动，则d也顺时针转动
D．若图中光束a顺时针转动，则b也顺时针转动
【解答】解：AB、因为反射光线、折射光线和入射光线在法线的两侧，所以由图知道，a是入射光线，d是反射光线，b、c为折射光线，故AB错误；
CD、入射光束a顺时针转动，入射角减小，而反射角或折射角随入射角的增大而增大，减小而减小，则反射角或折射角减小，所以光束d逆时针转动，光束b也顺时针转动，故C错误，D正确。
故选：D。
考向03 平面镜成像
（2024 浙江模拟）“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影，它是由4块玻璃板制作而成，玻璃板与水平面成45°角，平板电脑上的4个“小黄人”作为光源，小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置，像正在竖直向上匀速运动，则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为（ ）
A．向左做匀速运动 B．向右做匀速运动
C．向上做匀速运动 D．向下做匀速运动
【解答】解：根据平面镜的成像特点，此时小黄人在玻璃板中所成的像与小黄人成90°的夹角，小黄人的像正在竖直向上匀速运动，则小黄人向左做匀速运动，故A正确，BCD错误。
故选：A。
同学们到花港观鱼开展第二课堂实践活动，平静的湖面上映出天上的白云，一个同学说：“快看，鱼在云里游呢。”她看到的“云”和“鱼”实际上（ ）
A．“云”是虚像，“鱼”是实物
B．“云”是虚像，“鱼”是实像
C．都是实像
D．都是虚像
【解答】解：平静的水面相当于平面镜，平静的湖面上映出天上的白云，是白云在水平面镜中成虚像；
看到鱼是鱼射出的光线在水面处发生折射，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看去，感觉折射光线是从折射光线反向延长线上发出的，眼睛看到的鱼的虚像。
云的虚像和鱼的虚像叠在一起，看到鱼在云里游的现象，因此她看到的“云”和“鱼”实际上都是虚像。
故选：D。
题型三 透镜成像规律及实验探究
（2024 上城区校级二模）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带（如图甲所示），产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。
（1）请你根据白光经三棱镜折射情况，在图乙中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中a、b两点表示焦点）。
（2）小强继续利用这个凸透镜探究凸透镜成像规律。如图丙所示，适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆，当透镜向 移动时（选填“左”或“右”），又会在光屏上得到一个放大的像。
（3）小丽发现，蜡烛燃烧变短，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向 调（选填“上”或“下”），调好后，烛焰中心在凸透镜 （选填“主光轴的上方”“主光轴的下方”或“主光轴上”）。
【解答】解：（1）由光的色散现象可知，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同。凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的，红光的偏折程度最小，所以折射光线指向b；紫光的偏折程度最大，所以折射光指向a，如图所示：
。
（2）凸透镜成像中，光路是可逆的，保持蜡烛和光屏的位置不变，只需将蜡烛向左移动像距与物距相互交换，即可再次成倒立放大的实像。
（3）实验过程中，由于蜡烛燃烧变短，使烛焰的像成在了光屏中心的上方；蜡烛燃烧变短时，烛焰向下移动，因为凸透镜成实像时，实像都是倒立的，所以要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向下调；
调好后，因光屏的位置较高，则此时三者的中心在一条倾斜的直线上，此时烛焰中心在凸透镜主光轴的下方；
故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）下；主光轴的下方。
（2023 温岭市模拟）某同学在利用加水的烧杯进行实验活动时，发现下列问题：
（1）把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了，图2选项中与其原理相同的是 。
（2）他把一张写着字母“F”的白纸放在盛满水的烧杯后面，如图3甲所示。白纸从贴近烧杯到逐渐远离烧杯的过程中，他透过烧杯观察如图3乙所示，先后观察到A、B两种不同的像。如图3丙所示。对此，他用两束平行激光进行探究，实验现象如图3丁所示，据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有 的特点。
（3）将白纸远离烧杯，观察到等大的像。继续远离又观察到一个明显不同的像，请在图4虚线框中画出该像。
【解答】解：（1）把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了，其原因是有水的烧杯相当于凸透镜，放入的金鱼物距在一倍焦距以内；故D符合题意，ABC不符合题意；
故选：D；
（2）据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有凸透镜的作用，物体在二倍焦距时，成倒立等大的实像；
（3）物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。将白纸远离烧杯，观察到等大的像，继续远离又观察到一个左右对调、缩小的实像，如下图所示：
故答案为：（1）D；（2）物体在二倍焦距时，成倒立等大的实像；（3）见解答图。
题型四 光学作图相关问题
（2024 舟山三模）如图所示，一束光线垂直入射到圆形玻璃砖的平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。
【解答】解：光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线。在作图时，注意先做出法线。
如图所示：
（2023 宁波模拟）如图所示，ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线，S′是光源S在平面镜中的像。请用笔画线代替光线作图：光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。
【解答】解：ab的延长线过凸透镜的焦点，不属于凸透镜的三条特殊光线，由于凸透镜对光线具有会聚作用，折射光线向凸透镜的主光轴靠拢，如图所示：
基础巩固
（2024 嘉兴模拟）平静的湖面上倒映着湛蓝的天空、洁白的云朵以及游客留下的纤细的身影（如图）。对照片及景象分析正确的是（ ）
A．倒影是光的反射形成的
B．身影是光的折射形成的
C．倒影与身影一定与人物等大
D．该照片是相机成的正立、缩小的实像
【解答】解：A、平静的水面相当于平面镜，人在水中的倒影属于平面镜成像现象，是光的反射形成的，故A正确；
B、游客留下的纤细的身影是光的直线传播形成的，故B错误；
C、根据平面镜成像特点，平面镜所成的像与物体大小相等，所以倒影与一定与人物等大，身影的大小与人和光源的位置有关，所以身影不一定与人物等大，故C错误；
D、照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的，所以该照片是相机成的倒立、缩小的实像，故D错误。
故选：A。
（2024 浙江模拟）乌镇以其“小桥流水”这一典型的江南水乡美景，而被确定为世界互联网大会的永久会址。如图为景区内一座古桥及其倒影。倒影形成原理是（ ）
A．光的直线传播 B．光的色散
C．光的反射 D．光的折射
【解答】解：桥在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
故选：C。
（2024 上城区校级二模）如图，这是摄影爱好者孙老师在平静的湖边拍摄的照片。下列关于照相机使用及真实景物与它在湖中的倒影区别错误的（ ）
A．照相时景物与相机距离应大于2倍焦距
B．在底片上所成像是倒立、缩小的实像
C．景物与倒影对称于水面
D．倒影比真实景物略暗一些，倒影中物体的高度比真实物体略大一些
【解答】解：
AB、照相机的制作原理：物体处于2倍焦距以外，像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立缩小的实像，故AB正确；
C、由于平面镜所成的是正立、等大，且左右相反的虚像；所以景物与倒影对称于水面，故C正确。
D、由于光在反射过程中存在能量损耗，因此倒影比真实景物略暗、且清晰度略差一些，但物像的大小是相等的，故D错误。
故选：D。
（2024 滨江区二模）小滨和小江决定用如图所示的器材做光学实验。小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个清晰的像。以下说法错误的是（ ）
A．两次实验成像的原理都是光的折射
B．两次实验在薄膜上成的像都是倒立的
C．两次实验在薄膜上成的像都是实像
D．小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，此时薄膜上的像变大
【解答】解：ABC、小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像，属于小孔成像，成倒立的实像，利用光沿直线传播原理；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个倒立清晰的实像，应用光的折射原理，故A错误；BC正确；
D、小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，根据光沿直线传播原理可知，像距变大，此时薄膜上的像变大，故D正确。
故选：A。
（2024 镇海区模拟）如图为丽水缙云仙都景区。下列说法正确的是（ ）
A．水中的倒影是实像
B．倒影是由于光沿直线传播形成的
C．树叶呈绿色是由于叶片吸收“绿光”
D．倒影看上去较暗是由于部分光折射进入水中
【解答】解：AB、水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故AB错误；
C、树叶呈绿色是由于树叶只能反射绿光，吸收其它色光，故C错误；
D、水中的倒影看上去较暗，是由于光照射到水面上有一部分折射进入水中，故D正确。
故选：D。
（2024 滨江区一模）滨江区沿江灯光秀是滨江的标志性美景，如图笔直光束交相舞动，钱塘江面亦是光影盛宴，下列说法正确的是（ ）
A．在钱塘江水中看到灯光秀的倒影，是折射形成的虚像
B．我们看到空中红色的光束，这就是红外线
C．取下近视眼镜，美景变模糊了，是因为成像在视网膜后面
D．灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致
【解答】解：
A、看到灯光秀的倒影，是因为光照射到水面上发生反射，再进入人的眼睛，故A错误；
B、我们看到空中红色的光束，不是红外线，是红色的光，故B错误；
C、取下近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，则看到美景变模糊了，此时美景的像成在了视网膜的前面，故C错误；
D、灯光秀笔直的光束是由光的直线传播形成的，树荫下的光斑也由光的直线传播形成的，故D正确。
故选：D。
（2024 温州一模）为了探究凸透镜成像的规律，小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验，则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：凸透镜的焦距为10cm，根据图示可知，短蜡烛的物距为20cm，成倒立、等大的实像；长蜡烛的焦距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；由于长蜡烛的烛焰在短蜡烛的烛焰的上方，所以长蜡烛的烛焰的像在短蜡烛的烛焰的像的下方；此时的像距为20cm，所以短蜡烛的烛焰的像是清晰的，长蜡烛的烛焰的像是不清晰的，根据选项可知，B正确。
故选：B。
（2024 湖州一模）如图为水中活动的北极熊，其水面下的身体与水面上的头似乎分了家。产生这种现象的原因是（ ）
A．光的折射 B．光的反射
C．光的直线传播 D．光的色散
【解答】解：其水面下的身体与水面上的头似乎分了家，是由于水下部分反射的光线从水中斜射入空气时在水面发生折射形成的，故A正确、BCD错误。
故选：A。
（2024 鄞州区二模）如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成，下列说法正确的是（ ）
A．该广告灯的成像原理与投影仪相同
B．地面上的广告图标是正立放大的虚像
C．为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面
D．广告片到镜头的距离应大于2f
【解答】解：A．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，其成像原理与投影仪相同，故A正确；
B．广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，故B错误；
C、各个方向都能看到地上的广告图标，这是因为发生了漫反射，故应选择粗糙的地面，故C错误；
D、广告投影灯是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的，所以镜头到广告片的距离（物距）应在一倍焦距和二倍焦距之间，镜头到地面的距离（像距）应大于二倍焦距，故D错误。
故选：A。
（2024 海曙区模拟）如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，“F”光源在光屏上恰好成清晰的像。若保持透镜位置不变，将光屏和光源的位置互换，则光屏上（ ）
A．出现缩小的像 B．出现放大的像
C．出现等大的像 D．没有出现实像
【解答】解：由图可知，物距大于像距，即物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像，根据在折射现象中，光路可逆可知，将光屏和光源的位置互换，物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，故光屏上出现倒立、放大的实像，故B正确。
故选：B。
能力提升
（2024 丽水一模）人在岸上看到水中的一条鱼，如图N点是人眼在M处看到的鱼的位置。若从M处射出一束激光，要使激光照射到鱼上，则激光应对准哪点射出（ ）
A．N点 B．N点右方 C．N点正上方 D．N点正下方
【解答】解：人在岸上看到水中的一条鱼，是光的折射现象，根据光路的可逆性可知，若从M处射出一束激光，要使激光照射到鱼上，则激光应对准N射出。
故选：A。
（2024 江北区校级一模）小宁在拆开口琴进行清洗时，观察到琴芯的结构如图所示：在琴芯侧面长方孔处分布着很多长短、厚薄不同、下端固定的铜片，当气流从发音孔出入时铜片发生振动，从而吹出不同的声音。
（1）在图中，C区是 音区（选填“高”、“中”或“低”）。
（2）停止吹气后，口琴仍“余音未绝”，其原因是 。
（3）为进一步探究不同材料的隔音效果，小宁用不同材料制成相同大小和厚度的耳罩，以及相同的口琴声音进行探究，得到的实验结果如表：
材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板
人听不到声音的距离/m 8 4 7 5
由此可知，隔声性能最好的材料是 。
【解答】解：（1）发声体振动的频率越高，音调越高。由图知A区的铜片较厚较长，振动较慢，B区次之，振动较快；C区较的铜片薄较短，振动最快，故A区发出的音调最低，C区发出的音调最高。
（2）由于声音是由物体振动产生的，所以停止吹气后，口琴仍“余音未绝”，其原因是铜片在继续振动。
（3）由表中实验数据可知，用羽绒服做隔音材料时，听不到声音的距离最小，因此，羽绒服的隔音性能最好。
故答案为：（1）高；（2）铜片在继续振动；（3）羽绒服。
（2021 滨江区校级模拟）为了寻找光的色散现象产生的原因，某同学进行了如下探究：
选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角从空气射入玻璃砖中（如图所示），测出折射光线对应的折射角r，结果如下表。（已知：红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，紫光最慢）
红光光源 黄光光源 紫光光源
实验序号 入射角i（度） 折射角r（度） 入射角i（度） 折射角r（度） 入射角i（度） 折射角r（度）
1 25 16.4 25 15.7 25 15.1
2 50 30.7 50 29.4 50 28.2
3 75 40.1 75 38.3 75 36.6
（1）为了顺利完成本探究，入射角的角度不能等于 。
（2）比较实验数据，得出规律：
①同种颜色的光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角且随着入射角的增大，折射角 。
②不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入玻璃砖时， 。
【解答】解：（1）由于光垂直于界面入射时，光的传播方向不变，所以入射角的大小不能为0°；
（2）①从表格中的数据可以看出，同种颜色的光从空气斜射入玻璃砖中时，折射角小于入射角，折射角随着入射角的增大而增大；
②从表格中的数据可以看出，不同颜色的光以相同的入射角斜射入玻璃砖时，光的偏折程度不同，红光的折射角最大，其次是黄光，紫光的折射角最小。
故答案为：（1）0°；（2）①增大；②光的偏折程度不同，红光的折射角最大，其次是黄光，紫光的折射角最小。
（2024 瓯海区一模）如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答问题。
使用说明书 （1）实验装置如图所示，甲、乙是信号采集器。 （2）复位后用棒槌敲打铜铃，声音被甲、乙接受。 （3）液晶屏显示甲、乙接受信号的时间差，单位为毫秒（1毫秒＝0.001秒。）
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 毫秒。
（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并与甲、乙均在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）一同学猜想“温度越高，声速越小”。他把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，如果的确是“温度越高，声速越小”，则液晶显示屏的数值将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【解答】解：（1）若铜铃放在甲、乙的中点，则声音传到甲、乙的时间差为零，所以液晶显示屏的示数为0毫秒。
（2）当铜铃远离甲移动时，声音传到甲、乙的时间差不变，显示屏的数值不变。
（3）根据速度公式可知：如果声速越小，则传播的时间会延长，液晶显示屏的数值将变大。
故答案为：（1）0；（2）不变；（3）变大。
（2024 象山县模拟）如图所示，AB为发光体，O为凸透镜的光心，MN为A点发出一条光线经凸透镜折射后的光线，MN平行于主光轴。
（1）请在图中标出凸透镜左侧的焦点F，并画出AB经凸透镜折射后的像A'B'。
（2）相对于AB，像A'B'的性质是 。
【解答】解：（1）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；如图所示
AB经凸透镜折射后的像A′B′，如图所示：
（2）由图可知，相对于AB，A′B′是倒立、放大的实像。
故答案为：（1）见解析；（2）倒立放大的实像。
学校LOGO是一所学校的灵魂，是校园文化最直接的体现。我校滨江校区文化墙上需要一个直径为1m、图文均正立的二中LOGO，而且可以根据不同活动需求，更换LOGO底片。现向同学征免投影方案。小滨利用LOGO底片（直径2cm）、纸板、打孔器和手电筒自制了“LOGO投影装置”，示意图如下。
（1）第一次调试发现LOGO投影太小，在不增加器材的情况下，进一步放大LOGO，可以作何调整？ ；
（2）小海用凸透镜代替小孔，在调试位置的过程中为保证LOGO投影大小达标，应在哪一位置固定凸透镜 ；（填字母）
（3）小海的装置在使用时，对LOGO底片的安装有何要求 。
【解答】解：（1）由题图可知，利用的小孔成像原理，根据小孔成像规律可知，孔距LOGO底片越近，所成像越大，因此为了进一步放大LOGO，可以把可移动支架向LOGO底片靠近。
（2）根据题意可知，LOGO底片（直径2 cm）要在白墙上呈现直径为1 m、图文均正立的二中LOGO实像，即成的像是倒立放大的实像，根据凸透镜成像规律可知，此时像距大于物距，因此凸透镜固定在C位置。
（3）为了使得像呈现在白墙中央，LOGO底片、凸透镜光心、白墙在同一高度；且二中LOGO的像是正立的，因此需将LOGO底片倒立放置。
故答案为：（1）把可移动支架向LOGO底片靠近；（2）C；（3）LOGO底片、凸透镜光心、白墙在同一高度，LOGO底片倒立放置。
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第一部分 物质科学
第13讲 声和光
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 声音的产生与传播
考点二 声音的特性
考点三 声音的利用
考点四 噪声及其控制
考点五 光的直线传播
考点六 光的反射
实验01探究光反射时的规律
考点七 平面镜成像规律
考点八 光的折射
考点九 光的色散
考点十 透镜
考点十一 透镜成像的规律
考点十二 眼睛和眼镜
04题型精研·考向洞悉
题型一 声现象
考向01 声音的产生与传播
考向02 声音的特性
考向03 声音的利用
题型二 光
考向01 光的直线传播
考向02 光的折射与反射
考向03 平面镜成像
题型三 透镜成像规律及实验探究
题型四 光学作图相关问题
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求 课标要求 考查频次 命题预测
声和光 1、识别来自光源的光(如太阳光、灯光)或来自物体反射的光(如月光) 2、举例说明声音因物体的振动而产生。 3、举例说明声音在不同物质中可以向各个方向传播。 4、知道声音有高低和强弱之分，声音高低和强弱的变化是由于振动的变化引起的;制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置。 5、知道噪声的危害和防治，学会保护听力的常用方法 6、知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛，能使人们看到光源或该物体。 7、知道光在空气中沿直线传播。 8、知道光遇到物体会发生反射现象，光的传播方向会发生改变 9、描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带，知道太阳光中包含不同颜色的光 10、知道光的直线传播，了解相关现象(如针孔成像等) 11、通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点，知道平面镜成像的特点。 12、通过实验了解凸透镜成像特点，能解释相关问题，如近视眼、远视眼的成因，形成保护视力和用眼卫生的意识。 24年考查3分 1.考查声音的产生(振动)；传播介质的判断；不同介质中的传播快慢；发声体的判断等．其中对于声音的产生(振动)及传播介质的判断考查的居多； 2.考查声音三个特性(响度、音调、音色)的辨识；三个特性的影响因素；结合频率考查听觉范围等．命题时主要结合背景材料(生活实例、乐器等)或教材小图片考查，有时也结合成语或俗语进行考查；经常会单独设题，有的地市也会结合声学其他知识或其他章节的知识一起考查． 3.考查判断控制噪声的措施；控制噪声的三种途径；噪声的危害等．其中判断控制噪声的措施是考查的重点． 4.考查光现象辨识(光的直线传播、光的反射、光的折射)、色散、解释生活中的光现象等，偶尔也会结合其他章节知识一起考查；命题时常结合自然界中的光现象，以纯文字或结合图片的形式考查，偶尔也结合教材图片或小实验出现． 5.考查光现象辨识(光的直线传播、光的反射、光的折射)、色散、解释生活中的光现象等，偶尔也会结合其他章节知识一起考查；命题时常结合自然界中的光现象，以纯文字或结合图片的形式考查，偶尔也结合教材图片或小实验出现． 6.考查凸透镜成像规律、凸透镜成像规律的应用(照相机、投影仪、放大镜等)以及以凸透镜成像规律的实验为背景的选择题或填空题等． 7.考查近视和远视眼的形成、近视和远视眼的矫正；命题时基本是单独考查，较少结合其他知识考查，试题常以近、远视眼的简化图为背景来考查．
考点一 声音的产生与传播
一、声音的产生
1.声源：物理学中，把正在 的物体叫声源。只有正在 的物体才能叫声源。一个能够发声但没有发声的物体不能称为声源。
2.声音是由物体 产生的；振动停止，发声也 。
二、声音的传播
1.声音的传播必须借助于 ，或者说声音必须在介质中传播。声音无法在 中传播。
2.声波：声音在介质中是以 的形式进行传播的，我们把这种波叫做 。
3.声速：声波在介质中的 叫声速。声速的大小与介质的 、介质的 有关。
（1）声音在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，声音在固体、液体、气体中依次减小。
（2）声速大小与介质、温度有关，在15℃时，空气中的声速是 。
4.回声：声音在传播过程中，遇到障碍物被 回来，再传入人的耳朵，人听到反射回来的声音叫回声。
5.人耳能区分回声与原声的条件：回声到达人耳比原声晚 以上时，人耳可以清晰地分辨出原声和回声（当声速为340m/s时，障碍物距人耳至少为 ）。
6.回声测距：当声源静止时，声音从发出到碰到障碍物反射回声源处所走过的距离，是声源到障碍物距离的 。
声音在干燥空气中的速度随温度的变化而变化，如图是声速与空气温度的关系图。从图中可以获得的信息有（ ）
A．声音的传播必须有空气
B．声音在下雨天比晴天更容易传播
C．声音在空气中传播的速度与温度成正比
D．当空气温度为30℃时，声音的传播速度是350米/秒
考点二 声音的特性
一、音调
1.音调：声音的 叫音调。
（1）频率：物体每秒振动的 叫频率。用字母f表示。
（2）频率的单位： ，简称赫，用符号 表示。
2.音调与声源振动频率的关系： 决定声音的音调的高低。频率越 ，音调越 ，声音听起来越清脆；频率越 ，音调越 ，声音听起来越低沉。
3.振动发声的频率：跟发声体的 、 、 和 程度等有关。
4.超声波与次声波
（1）人能感知的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约在 之间。物理学中把人类能听到的声叫声音
（2）把高于20000Hz的声叫 ，把低于20Hz的声叫 。
（3）人和动物听觉频率范围各不相同。
地震、海啸、台风、火山喷发等一般会伴有 产生，很多动物都能听到。
海豚、蝙蝠等能发出超声波。
二、响度
1.响度：物理学中，声音的 叫响度。
2.振幅：物理学中用 来描述物体振动的幅度。
（1）声音的响度与发声体振动的 有关。发声体振动的幅度 ，产生声音的响度 ；发声体振动的幅度 ，产生声音的响度
（2）人听到的声音是否响亮，除了跟发声体发声时的 有关外，还跟人距发声体的 有关。
三、音色
1.音色：音色又叫音品，反映声音的 与 。
2.影响音色的因素：音色与发声体的 、 等因素有关，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也 。
3.辨识声源：（1）根据音色可以分辨出不同 （发声体）和 的声音。（2）同一发声体，如果其结构发生变化，音色也将 。
（2024 杭州模拟）下列关于声音的特征说法正确的是（ ）
A．医用听诊器能够清楚地听到病人胸腔内的声音，是因为听诊器可以提高声音的音调
B．我们能够分辨出各种乐器的声音是根据声音的响度不同
C．我们通过不同人的声音制作出声纹锁，是利用了音色不同
D．用不同的力敲击大小相同的音叉，音叉发出声音的音调不同
考点三 声音的利用
一、声音传递信息
1.回声定位
（1）蝙蝠觅食：蝙蝠在飞行过程中，会发出 ，这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回事到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的 ；
（2）倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的 ，告知驾驶员周围障碍物的情况；
（3）声呐设备：利用声波在水中的 和 特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
2.医用B超
（1）医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面（不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处）时会 ，根据反射波滞后于发射波的时间，可以知道分界面在体内的深度等信息，并转换成 ，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
（2）次声波武器：由于次声波传播的 、 能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，因而次声波正越来越多地应用在军事上。
二、声音传递能量
1.将音箱对准火焰，播放音乐。观察到火焰随音乐“ ”。这说明声音能传递 。
2.医疗：医生利用 碎石机去除病人体内的结石。
3.工业
（1）利用 对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工；
（2）超声波去污：利用超声波使清洗液剧烈 ，把物体上的污垢清洗下来而不损坏被清洗的物体，可以用来清洗机器零件、精密仪器、医疗设备等；
（3）超声波焊接：利用超声波的 ，人们研制了超声波焊接机，利用这种焊接机可以焊接塑料制品、缝制化纤纺织品等；
（4）超声波除尘：单反相机中的 ，安置在快门之后，能够通过每秒万次的高速振动，将吸附在感光器上的灰尘碎屑震落，达到除尘的目的；
（5）日常生活：利用超声波清洗牙齿、利用超声波出去人体内结石等
【新考向】多普勒效应是波源和观察者之间有相对运动时，观察者接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象。观察者与声源发生相对运动，靠近声源时声音变尖细，远离声源时声音变低沉。这是由于单位时间内到达耳朵的波峰数不同造成的。如图所示：A点为发出固定频率声波的声源（通常情况下，声波的频率不变，其波长也不变，也就是说两个相邻波峰之间的距离也不变），圆弧可代表每一个波峰数，小车B靠近A时与远离A时在单位时间内碰到的波峰数不同。声音的尖细则是由于波峰数变多造成的。现在小科要探究“多普勒效应现象”。
步骤一：在水平空地上取A点，放置能发出固定频率声波的发声装置。
步骤二：小科坐在能匀速运动的小车上，从B点径直向A点靠近，记录听到的声音变化情况。
步骤三：……
对比步骤二、三，得出结论。回答下列问题：
（1）请帮小科设计步骤三： 。
（2）有公式v＝λf，v为声音传播的速度，大小保持不变，λ为波长，在这可等效替换为人耳能听到的两个相邻波峰之间的时间长短，f为声波的频率。当观察者靠近声源时，在观察者看来声源的频率将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
考点四 噪声及其控制
1.乐音：人们把物体 的振动产生的、听起来感觉 的声音叫乐音。
2.噪声
（1）从物理学角度：噪声通常是指哪些 、 的声音，是发声体做 时产生的。
（2）从环保的角度：凡是 人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生 的声音，都属于噪声。
3.噪声强弱的等级：人们以 为单位来表示属于强弱的等级，分贝符号是 。0dB是人们刚刚能听到的最微弱的声音—听觉下限。
4.噪声的危害
（1）心里效应：使人 、精力不集中，妨碍工作、学习和休息。
（2）生理效应：出现耳聋、头疼、血压升高、视觉模糊等症状，严重时会使人神志不清、休克甚至死亡。
（3）物理效应：高强度噪声能 建筑物，并使一些仪表和设备不能正常工作。如超音速飞机的轰鸣声、巨大的爆炸声会将建筑物的玻璃震碎等。
5.控制噪声
噪声一些人们的身心健康，是当今社会的四大公害之一，因此控制噪声非常重要。控制噪声一般从防止噪声的 、阻断噪声的 、防止噪声 这三个方面着手。
高架道路的路面通常铺设“海绵”沥青，部分路段两侧设有高3m左右的透明板墙，铺设“海绵”沥青和安装这些板墙的主要目的是（ ）
A．减小车辆噪声污染 B．保护车辆行驶安全
C．增加高架道路美观 D．阻止车辆废气外泄
考点五 光的直线传播
一、基本概念
1.光源：自身能够 的物体叫光源。光源分为： （天然）光源、 光源。
（1）自然光源：太阳、恒星、萤火虫等。
（2）人造光源：火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同种 中 。光可以在 传播
3.光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有 的 表示光的 和 ，这样的直线叫光线。
（1）光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个 ，而不是真实存在的。
（2）人眼能看到东西是由于光 人的眼睛。
4.光速
（1）光在真空中的 c=2.99792×108m/s。
（2）光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为0.75c；光在玻璃中的传播速度近约为2/3c。
二、基本规律
1.光在 介质中沿直线传播。
2.光可以在真空中传播：太阳光能通过 和大气层传播到地球表面，说明光可以在 中传播。
3.小孔成像：由于光沿直线传播，经小孔在光屏上就出现了烛焰 的 ；像的大小与物（蜡烛）的 以及光屏所在 有关。
用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰 的 ，我们把这样的现象叫小孔成像。
由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的 ，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了 。这样，光屏上就出现了烛焰 的像。
像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在 有关。
（2024春 宁波期末）小欢用针孔照相机（即小孔成像实验装置）观察蜡烛的烛焰，若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变，如图所示。则下列分析正确的是（ ）
A．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是正立的
B．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是放大的
C．若向右拉动内筒，半透明膜上烛焰的像将变小
D．若向左推动内筒，半透明膜上烛焰的像将变亮
考点六 光的反射
一、光的反射现象
1.光的反射：光从一种介质射向另一种介质的 时，会有一部分光在介质表面 回原介质中，这种传播现象叫光的反射。
2.一点、三线、两角
（1）“一点”：投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫 ；
（2）“三线”：入射到介质表面的光线叫 ；经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫 ；经介质表面，反射回原来介质的光线叫 。
（3）“两角”： 与 的夹角叫入射角； 与 的夹角叫反射角。
3.人们能看见不是光源的物体的原因：我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体 进入了我们的眼睛，产生视觉。
4.光的反射规律（定律）：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 ；反射光线、入射光线分别位于法线 ；反射角 入射角。
5.光的反射光路可逆：在探究光的反射规律实验中，如果让光 反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的 的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。
实验01探究光反射时的规律
1.纸板在实验中的三个作用
（1）显示光的 ；
（2）验证反射光线、入射光线和法线在 ，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的 ；
（3）记录 。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而 。
2.实验注意事项
（1）应在光线 的室内进行实验，以便于观察 ；
（2）实验时，纸板必须与平面镜 ，否则在纸板上看不到 ；
（3）实验过程中严禁将激光 人眼，以防灼伤眼睛；
（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有 的作用；
（5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据， ，避免实验结论的 。
二、镜面反射和漫反射
1.镜面反射：当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也 射出，这种发生叫镜面反射。
2.漫反射：当一束平行光照射的 的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。
3.无论镜面反射还是漫反射，都遵循光的 。
三、生活中光的反射现象
1.看到物体的原因：我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身 的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体 的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
2.生活中的反射现象
（1）生活中，大部分物体表面反射的都是 ，因而才使我们能够从不同方向看清物体。
（2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“ ”。
（3） 是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
如图所示，若要使激光笔发出的激光经平面镜反射后能射中墙上的目标，下列操作可行的是（ ）
A．激光笔向右平移远离墙壁
B．入射点不变减小入射角
C．平面镜保持水平往下移动
D．平面镜水平向左移动
考点七 平面镜成像规律
一、平面镜成像规律
1.平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体对应点的连线与平面镜 ，平面镜所成的像与物体关于平面镜 ，平面镜成像是 。
2.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是 ，是 。
3.平面镜成像作图：（1）根据平面镜 （光的反射定律）作图；（2）根据平面镜成像 作图（对称法）。
4.凸面镜特点：凸面镜对光有 作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为 。
5.凹面镜特点：凹面镜对光有 作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到 。
二、平面镜成像的应用
1.平面镜成像应用：平面交叉在生活中，常见的应用有 、 、扩大空间 。
2.凸面镜应用：使用凸面镜能起到扩大 的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜应用
（1）使用凹面镜对光的 作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。
（2）由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
【新考向】如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方，司机不必低头看仪表，提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图，据图分析正确的是（ ）
A．司机看到视野前方行车信息的像是虚像
B．为避免产生重影，可增大挡风玻璃的厚度
C．行车信息所成像的大小与物体的大小不相等
D．行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射
考点八 光的折射
一、光的折射现象
1.光的折射：光从一种介质 另一种介质时，传播方向发生了 ，这种现象叫光的折射。
2.一点、三线、两角
（1）“一点”：入射光与分界面的交点；
（2）“三线”：入射到两种介质表面的光线叫入射光线；过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线；进入另一种介质的光线叫折射光线；
（3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；折射光线与法线的夹角叫折射角。
二、光的折射规律（定律）
1.光的折射定律
（1）折射光线、入射光线和法线在 ；
（2）折射光线、入射光线分别位于法线 ；
（3）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角 入射角；当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角 入射角；
（4）在光的折射现象中，光路是 。
2.光的折射成虚像：由于光的折射，从一种介质看另一种介质中的物体时，所看到的一般不是物体 ，而是由光的折射所形成的物体的 。
三、生活中光的折射现象
1.海市蜃楼：夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次 后进入我们的眼中，形成“ ”的现象。
2.“错位的奥秘”：来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角 入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔 了。
3.“叉鱼的诀窍”：因为人们看到的是水中的鱼的 ，它比鱼的实际位置 ，所以要瞄准看到的“鱼”的 才能叉到鱼。
4.“变高的奥秘”：因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的 ，它比树的真实位置要 。
（2024春 镇海区期末）有一装水的圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑，如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是（ ）
A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角减小
B．保持水面的高度不变，使激光笔向左平移
C．保持激光射入的角度不变，使水面下降
D．保持激光射入的角度不变，使激光笔向下平移
考点九 光的色散
一、光的色散
1.光的色散：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种 的光，这种现象叫光的色散。
2.太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光 而成的，白光是 ；
3.不同的单色光通过三棱镜时 不同，红光偏折 ，紫光偏折程度 。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
4.三原色：大量实验发现，把 三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的 。
5.可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照 的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以 的各种色光。
6.红外线与紫外线：在可见光谱的 之外有 ， 之外有 。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做 。
（1）红外线的特点及作用：热作用 ， 云雾能力强， 能力强，一切物体都在不停辐射 ，温度越高辐射 。
（2）紫外线的特点及作用：紫外线可以让照相机的胶片 ，因而可利用紫外线进行摄影；适当的紫外线照射有助于人体合成 ，对骨骼的生长和身体健康都有 ；紫外线能杀死 ，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等；紫外线照射下 会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等。
二、生活中光的色散现象
1.雨后彩虹：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生 现象，形成绚丽的 。
2.物体的颜色：一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同 的作用决定的。
（1）透明物体的颜色是由该物体能 的 决定的。
（2）不透明物体的颜色是由该物体能 的 的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收 ，不反射任何颜色的光；白色物体反射 ，不吸收任何色光。
（2024 宁波自主招生）小科把大半盆清水放在日光下，再把一块平面镜斜放在盆底，如下图所示。日光射进水中，在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认识中正确的有（ ）
①此现象中，日光经过了两次折射
②光屏上的彩色光带从上（B点）到下（C点）按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的
③水对日光中各种色光的折射能力不同──对红色光折射率最大，对紫色光折射率最小
④随着水面的上升，彩色光带BC会逐渐变长
A．只有①②③ B．只有②③④ C．只有①②④ D．全部
考点十 透镜
一、透镜的概念
1.透镜是用 制成的表面为 一部分的光学元件，透镜是根据光的 制成的。
2.透镜与面镜区别：面镜利用光的 成像，透镜利用光的 成像；透镜成像遵循光的 ，面镜成像遵循光的 。
3.透镜分类：透镜分为 和 。
（1）凸透镜：中间 、边缘 的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。
（2）凹透镜：中间 、边缘 的透镜（近视镜等）。
二、透镜三条特殊（主要）光线
1.透镜的三条特殊（主要）光线
（1）过光心的光线：经透镜折射后传播方向
（2）平行于主光轴的光线：经凸透镜折射后经过另一侧 ；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过
（3）经过或射向焦点的光线：经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 ；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于
三、透镜对光的作用
1.凸透镜：对光有 作用。（如图所示，凸透镜相当于两个三棱镜组合，厚的一端相对）
2.凹透镜：对光有 作用。（如图所示，凹透镜相当于两个三棱镜组合，薄的一端相对）
3由于光路可逆，若把光源放在焦点上，光源射向透镜的光，经凸透镜折射后将变为平行光，因此利用凸透镜可 平行光。
（2024 宁波自主招生）把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开，成为2个薄透镜，然后沿主轴分开一定的距离，如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上，则（ ）
A．无论平行光是从哪边入射，经过2个透镜折射后仍是平行光
B．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后一定是会聚光束
C．平行光从左边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束
D．平行光从右边入射，经过2个透镜折射后可能是会聚光束，也可能是发散光束
考点十一 透镜成像的规律
一、凸透镜成像的规律
1.凸透镜成像规律：
如图是常见凸透镜成像规律光路图，详见下表。
成像条件物距（u） 成像的性质 像距（v） 应用
u﹥2f 倒立、缩小的实像 照相机（图a）
u=2f 倒立、等大的实像 图d
f﹤u﹤2f 倒立、放大的实像 投影仪（图b）
u=f 不成像 射出的是平行光线
0﹤u﹤f 正立、放大的虚像 放大镜（图c）
a. u﹥2f b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f d.u=2f
2.凸透镜成像的规律口诀
规律1:当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。应用:照相机、摄像机。
规律2:当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距， 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。应用:测焦距。
规律3:当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距， 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。
规律4:当物距等于1倍焦距时，则不成像，成平行光射出。
规律5:当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。此时像距大于物距，像比物大，物像同侧。应用:放大镜。
（2024春 西湖区校级期末）如图是数码相机的成像原理，镜头相当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。拍照时，将镜头对准景物，相机通过自动调节，就能在传感器上得到清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．为拍摄到更大的像应将镜头远离花朵
B．相机镜头的成像原理是利用光的直线传播
C．影像传感器上成的是正立的缩小的实像
D．为了拍摄整株花束，物距应大于二倍焦距
考点十二 眼睛和眼镜
一、眼睛的构造
1.角膜：位于眼球的最前面，是清澈透明的，眼睑的眨眼动作会将泪液均匀地润湿角膜表面，使得光线能直接进入眼内，不受阻挡，它就像是照相机的 。
2.瞳孔：会随光线的强弱而自动缩小或放大，相当于照相机的光圈，它可以调节光线进入眼内的亮度，防止眼睛因强光照射而受伤。
3.晶状体：靠睫状肌的缩放而改变厚度，可以调节远近的焦距，让我们视物清晰，相当于调焦的 。
4.脉络膜：眼内腔充满着玻璃体，眼球壁中的脉络膜含有相当多的色素，有遮光作用，使得眼内腔变得像暗箱一样。
5.视网膜：含有非常多的感光细胞，有锥状细胞和杆状细胞，分别掌管色觉及明暗视觉，视网膜接受光刺激而成像，就相当于照相机的 。
二、成像原理
人眼成像原理：眼球的构造和成像的原理与 相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗箱和底片，眼球也有类似的构造，角膜相当于镜头，瞳孔相当于光圈，晶状体相当于调焦的透镜，脉络膜相当于暗箱，视网膜相当于底片。
从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成 ， 的 ，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
三、近视眼、远视眼的成因与矫正方法
1.近视眼
（1）特点：近视眼只能看清 的物体，看不清远处的物体。
（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要 一些，晶状体折光能力 。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。
（3）矫正方法：配戴适当的 做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。
2.远视眼
（1）特点：远视眼只能看见 的物体，看不清近处的物体。
（2）原因：晶状体比正常人要 一些，晶状体对光线的折射能力 ，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。
（3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在眼睛前面放一个凸透镜，就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上了。配戴适当的 做眼睛，可矫正远视眼的视力。
随着手机的广泛普及，随处可见“低头族”，长期用耳机听音乐可能会损伤对声波敏感的细胞，使听力下降；长期玩手机可能会损伤对光敏感的细胞，使视力下降，上述两类细胞分别位于（ ）
A．耳蜗、视网膜 B．鼓膜、瞳孔
C．外耳道、虹膜 D．咽鼓管、巩膜
题型一 声现象
考向01 声音的产生与传播
（2024春 嵊州市期末）如图所示，将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉，观察到乒乓球被音叉多次弹开；声音消失，乒乓球也停止运动。此现象表明声音（ ）
A．由物体振动产生 B．可以通过气体传播
C．不能在真空中传播 D．响度越大，声速越大
（2024春 东阳市月考）2024年2月，中国短道速滑运动员孙龙在内蒙古自治区举行的全国冬季运动会赛场上夺得四枚金牌，击败了许多冬奥会冠军。下列有关说法错误的是（ ）
A．观众的呐喊声是以声波的形式传播的
B．观众的呐喊声是由空气传播到运动员耳中的
C．运动员的冰鞋与冰面摩擦产生振动也能发声
D．声音在气体中传播比固体、液体更清晰、更快速
考向02 声音的特性
手机具有录音和显示波形的功能。将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞桌面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示，据此分析（ ）
A．每次发声的时间间隔相等
B．声音是桌面的振动产生的
C．声音是在耳蜗处形成听觉
D．听到声音的响度越来越大
如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音。下列说法不正确的是（ ）
A．鸟鸣器发声是由空气柱振动产生的
B．鸟鸣器发出的声音通过空气传播到人耳
C．向吸管口吹气的力度越大，声音的音调越高
D．拉动棉签可以改变空气柱的长度从而改变声音的音调
考向03 声音的利用
（2022秋 东阳市校级月考）声音传播的速度和温度有关，如表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ ﹣20 ﹣10 0 10 20 30
声音速度/（m/s） 318 324 330 336 342 348
（1）请你根据图像找出温度为5℃时声速为 m/s。
（2）当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下，你能指出在什么情况下试验更容易成功吗？ 。
（3）10℃时，某人站在一个较大的山谷里，想估测山谷的宽度。他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音，经过0.5秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。则这个山谷的宽度为 米？
根据回声定位的原理，科学家发明了声呐，利用声呐系统，人们可以探知海洋的深度，绘出水下数千米处的地形图。若用超声测位仪向海底垂直发射声波，如图所示，经过4s后收到回波。求此处海底有多深？（已知声音在海水中传播速度是1500m/s）
题型二 光
考向01 光的直线传播
（2024 柯桥区模拟）皮影戏是一种用兽皮或纸板剪制形象，并用灯光照射成影于幕布进行表演的戏剧形式，如图所示，该现象利用的光学原理是（ ）
A．光的反射 B．光的直线传播
C．光的折射 D．光的色散
（2024 镇海区模拟）宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2023年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。下列说法不正确的是（ ）
A．杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿直线传播
B．图中杆影从O到A指向北方
C．该小组预测2023年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm长
D．一天内，杆影移动是由于地球自转造成的
考向02 光的折射与反射
（2024 西湖区校级二模）如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜（即平面镜），每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制，以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是（ ）
A．水中倒影 B．雨后彩虹 C．沙漠蜃景 D．小孔成像
（2024 西湖区三模）如图所示，是一束激光射向平行玻璃砖后出现多束光线的情景，则下列说法正确的是（ ）
A．图中光束b是入射光线
B．图中光束c是反射光线
C．若图中光束a顺时针转动，则d也顺时针转动
D．若图中光束a顺时针转动，则b也顺时针转动
考向03 平面镜成像
（2024 浙江模拟）“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影，它是由4块玻璃板制作而成，玻璃板与水平面成45°角，平板电脑上的4个“小黄人”作为光源，小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置，像正在竖直向上匀速运动，则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为（ ）
A．向左做匀速运动 B．向右做匀速运动
C．向上做匀速运动 D．向下做匀速运动
同学们到花港观鱼开展第二课堂实践活动，平静的湖面上映出天上的白云，一个同学说：“快看，鱼在云里游呢。”她看到的“云”和“鱼”实际上（ ）
A．“云”是虚像，“鱼”是实物
B．“云”是虚像，“鱼”是实像
C．都是实像
D．都是虚像
题型三 透镜成像规律及实验探究
（2024 上城区校级二模）小强做光的色散实验，看到白光经三棱镜折射后，光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫彩色光带（如图甲所示），产生了一个问题：红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同？于是他分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入进行验证。
（1）请你根据白光经三棱镜折射情况，在图乙中画出红光、紫光经凸透镜折射后的光线（图中a、b两点表示焦点）。
（2）小强继续利用这个凸透镜探究凸透镜成像规律。如图丙所示，适当移动在光具座上的蜡烛和透镜的位置，在光屏上得到一个缩小的像；保持蜡烛和光屏的位置不变，根据光路可逆，当透镜向 移动时（选填“左”或“右”），又会在光屏上得到一个放大的像。
（3）小丽发现，蜡烛燃烧变短，要使像重新成在光屏的中心，如果只调凸透镜，应将凸透镜向 调（选填“上”或“下”），调好后，烛焰中心在凸透镜 （选填“主光轴的上方”“主光轴的下方”或“主光轴上”）。
（2023 温岭市模拟）某同学在利用加水的烧杯进行实验活动时，发现下列问题：
（1）把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了，图2选项中与其原理相同的是 。
（2）他把一张写着字母“F”的白纸放在盛满水的烧杯后面，如图3甲所示。白纸从贴近烧杯到逐渐远离烧杯的过程中，他透过烧杯观察如图3乙所示，先后观察到A、B两种不同的像。如图3丙所示。对此，他用两束平行激光进行探究，实验现象如图3丁所示，据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有 的特点。
（3）将白纸远离烧杯，观察到等大的像。继续远离又观察到一个明显不同的像，请在图4虚线框中画出该像。
题型四 光学作图相关问题
（2024 舟山三模）如图所示，一束光线垂直入射到圆形玻璃砖的平面上，请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。
（2023 宁波模拟）如图所示，ab是光源S发出经平面镜反射后射向凸透镜焦点F的一条光线，S′是光源S在平面镜中的像。请用笔画线代替光线作图：光线ab经凸透镜后折射光线的大致位置。
基础巩固
（2024 嘉兴模拟）平静的湖面上倒映着湛蓝的天空、洁白的云朵以及游客留下的纤细的身影（如图）。对照片及景象分析正确的是（ ）
A．倒影是光的反射形成的
B．身影是光的折射形成的
C．倒影与身影一定与人物等大
D．该照片是相机成的正立、缩小的实像
（2024 浙江模拟）乌镇以其“小桥流水”这一典型的江南水乡美景，而被确定为世界互联网大会的永久会址。如图为景区内一座古桥及其倒影。倒影形成原理是（ ）
A．光的直线传播 B．光的色散
C．光的反射 D．光的折射
（2024 上城区校级二模）如图，这是摄影爱好者孙老师在平静的湖边拍摄的照片。下列关于照相机使用及真实景物与它在湖中的倒影区别错误的（ ）
A．照相时景物与相机距离应大于2倍焦距
B．在底片上所成像是倒立、缩小的实像
C．景物与倒影对称于水面
D．倒影比真实景物略暗一些，倒影中物体的高度比真实物体略大一些
（2024 滨江区二模）小滨和小江决定用如图所示的器材做光学实验。小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个清晰的像。以下说法错误的是（ ）
A．两次实验成像的原理都是光的折射
B．两次实验在薄膜上成的像都是倒立的
C．两次实验在薄膜上成的像都是实像
D．小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，此时薄膜上的像变大
（2024 镇海区模拟）如图为丽水缙云仙都景区。下列说法正确的是（ ）
A．水中的倒影是实像
B．倒影是由于光沿直线传播形成的
C．树叶呈绿色是由于叶片吸收“绿光”
D．倒影看上去较暗是由于部分光折射进入水中
（2024 滨江区一模）滨江区沿江灯光秀是滨江的标志性美景，如图笔直光束交相舞动，钱塘江面亦是光影盛宴，下列说法正确的是（ ）
A．在钱塘江水中看到灯光秀的倒影，是折射形成的虚像
B．我们看到空中红色的光束，这就是红外线
C．取下近视眼镜，美景变模糊了，是因为成像在视网膜后面
D．灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致
（2024 温州一模）为了探究凸透镜成像的规律，小明用两根高度不同的蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜和光屏等器材按如图进行实验，则小明在光屏上观察到烛焰成像的情况是（ ）
A． B．
C． D．
（2024 湖州一模）如图为水中活动的北极熊，其水面下的身体与水面上的头似乎分了家。产生这种现象的原因是（ ）
A．光的折射 B．光的反射
C．光的直线传播 D．光的色散
（2024 鄞州区二模）如图所示为商场门口的广告投影灯及其内部结构，它主要由光源、广告片和焦距为f的凸透镜组成，下列说法正确的是（ ）
A．该广告灯的成像原理与投影仪相同
B．地面上的广告图标是正立放大的虚像
C．为了能从不同角度看见广告图标，应选择光滑的地面
D．广告片到镜头的距离应大于2f
（2024 海曙区模拟）如图，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，“F”光源在光屏上恰好成清晰的像。若保持透镜位置不变，将光屏和光源的位置互换，则光屏上（ ）
A．出现缩小的像 B．出现放大的像
C．出现等大的像 D．没有出现实像
能力提升
（2024 丽水一模）人在岸上看到水中的一条鱼，如图N点是人眼在M处看到的鱼的位置。若从M处射出一束激光，要使激光照射到鱼上，则激光应对准哪点射出（ ）
A．N点 B．N点右方 C．N点正上方 D．N点正下方
（2024 江北区校级一模）小宁在拆开口琴进行清洗时，观察到琴芯的结构如图所示：在琴芯侧面长方孔处分布着很多长短、厚薄不同、下端固定的铜片，当气流从发音孔出入时铜片发生振动，从而吹出不同的声音。
（1）在图中，C区是 音区（选填“高”、“中”或“低”）。
（2）停止吹气后，口琴仍“余音未绝”，其原因是 。
（3）为进一步探究不同材料的隔音效果，小宁用不同材料制成相同大小和厚度的耳罩，以及相同的口琴声音进行探究，得到的实验结果如表：
材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板
人听不到声音的距离/m 8 4 7 5
由此可知，隔声性能最好的材料是 。
（2021 滨江区校级模拟）为了寻找光的色散现象产生的原因，某同学进行了如下探究：
选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角从空气射入玻璃砖中（如图所示），测出折射光线对应的折射角r，结果如下表。（已知：红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，紫光最慢）
红光光源 黄光光源 紫光光源
实验序号 入射角i（度） 折射角r（度） 入射角i（度） 折射角r（度） 入射角i（度） 折射角r（度）
1 25 16.4 25 15.7 25 15.1
2 50 30.7 50 29.4 50 28.2
3 75 40.1 75 38.3 75 36.6
（1）为了顺利完成本探究，入射角的角度不能等于 。
（2）比较实验数据，得出规律：
①同种颜色的光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角且随着入射角的增大，折射角 。
②不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入玻璃砖时， 。
（2024 瓯海区一模）如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答问题。
使用说明书 （1）实验装置如图所示，甲、乙是信号采集器。 （2）复位后用棒槌敲打铜铃，声音被甲、乙接受。 （3）液晶屏显示甲、乙接受信号的时间差，单位为毫秒（1毫秒＝0.001秒。）
（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为 毫秒。
（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并与甲、乙均在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）一同学猜想“温度越高，声速越小”。他把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，如果的确是“温度越高，声速越小”，则液晶显示屏的数值将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2024 象山县模拟）如图所示，AB为发光体，O为凸透镜的光心，MN为A点发出一条光线经凸透镜折射后的光线，MN平行于主光轴。
（1）请在图中标出凸透镜左侧的焦点F，并画出AB经凸透镜折射后的像A'B'。
（2）相对于AB，像A'B'的性质是 。
学校LOGO是一所学校的灵魂，是校园文化最直接的体现。我校滨江校区文化墙上需要一个直径为1m、图文均正立的二中LOGO，而且可以根据不同活动需求，更换LOGO底片。现向同学征免投影方案。小滨利用LOGO底片（直径2cm）、纸板、打孔器和手电筒自制了“LOGO投影装置”，示意图如下。
（1）第一次调试发现LOGO投影太小，在不增加器材的情况下，进一步放大LOGO，可以作何调整？ ；
（2）小海用凸透镜代替小孔，在调试位置的过程中为保证LOGO投影大小达标，应在哪一位置固定凸透镜 ；（填字母）
（3）小海的装置在使用时，对LOGO底片的安装有何要求 。
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