第2章对环境的察觉
一、选择题(每小题2分,共30分)
1.下列说法中不正确的是( )
A.会聚光线经凸透镜后一定还是会聚光线
B.发散光线经凸透镜后不一定成为会聚光线
C.会聚光线经凹透镜后一定成为发散光线
D.发散光线经凹透镜后一定成为发散光线
2.户外旅行时,突遇电闪雷鸣的极端天气,人们会迅速寻找安全地点躲避。其中,人体感知电闪雷鸣的感受器分别是( )
A.虹膜、鼓膜 B.晶状体、半规管
C.视网膜、耳蜗 D.瞳孔、听小骨
3.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.只要物体在振动,我们就能听到声音
B.声音不能在真空中传播
C.人耳听不到次声波,是因为其响度太小
D.“闻其声而知其人”是根据音调来辨别的
4.将手表放在枕头下,人耳贴在枕头上能比在空气中更清晰地听到手表走时的“嘀嗒”声,这一现象说明( )
A.只有固体才能传声 B.固体传声效果比气体好
C.固体能将声音放大 D.以上说法都正确
5.我们能听到蚊子飞行时发出的“嗡嗡”声,但听不到蝴蝶飞行时发出的声音,其原因是( )
A.蝴蝶飞行时声音响度小
B.蝴蝶飞行时音色与蚊子不同
C.蝴蝶飞行时振动频率小于20 Hz
D.上述原因都有可能
6.许多照相机的镜头到胶片的距离是可调的。某次拍摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果在拍摄前被摄者和摄影者的距离变大了,为了使被摄者在胶片上仍然成清晰的像,镜头与胶片间的距离应( )
A.变小 B.变大
C.先变小后变大 D.先变大后变小
7.如图1所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子,这时看到被照射部分( )
图1
A. 墙和镜子都是黑色的 B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的 D.墙是白色的,镜子是黑色的
8.下列现象是由光的直线传播形成的是( )
图2
9.下列现象,属于光的色散的是( )
A.雨后天空的彩虹 B.凿壁借光
C.水中“折枝” D.井底之蛙,所见甚小
10.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为l。若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( )
图3
A.一定小于l B.一定等于l
C.一定大于l D.可能小于l,也可能大于l
11.小燕同学在做“研究凸透镜成像规律”实验时,将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏调节到如图4所示的位置,光屏中心正好出现清晰的像(未画出)。下列说法中正确的是( )
图4
A.凸透镜的焦距为25 cm
B.屏上的像是倒立、缩小的实像
C.蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
D.取走光屏,则凸透镜不成像
12.透过红玻璃看蓝纸呈黑色,这是因为( )
A.红玻璃将蓝纸反射的色光染成黑色
B.蓝纸反射的光透过红玻璃与红玻璃发出的红光混合成黑色
C.红玻璃几乎全部吸收掉蓝纸反射的色光因而没有光透过红玻璃
D.红玻璃将蓝光全部反射因而没有光透过红玻璃
13.2017·绍兴 坐公交车时,看到同方向行驶的轿车玻璃窗上出现连续横移的字,拍摄了其中两字,如图5所示。关于这两字写在哪辆车上,从车头向车尾看,字的顺序是( )
图5
A.轿车上 中兴 B.轿车上 兴中
C.公交车上 中兴 D.公交车上 兴中
14.小明同学在探究凸透镜成像的规律时,烛焰在光屏上形成了一个清晰的像,如图6所示(像未画出)。下面给出的生活中常用物品的工作原理与此现象相同的是( )
图6
A.投影仪 B.照相机 C.放大镜 D.近视镜
15.在探究凸透镜成像规律的实验中,将蜡烛从较远处向凸透镜焦点移动的过程中(未移至焦点处),下列说法正确的是( )
A.像距先变大后变小 B.物与像的距离越来越小
C.像越来越大 D.先是放大的像,后是缩小的像
二、填空题(每空1分,共28分)
16.图7是人体神经系统及其所调节的部分器官示意图,请根据图回答问题。
人体形成视觉的感受器是________(填序号),能感受光的刺激的结构是______________,长时间近距离玩手机或上网,会导致________曲度过大且不易恢复原形,形成近视。
图7
17.如图8所示,物体AB在平面镜中成的像是A1B1,若在A1B1与平面镜之间放置一块足够大的木板CD,则人眼________(填“能”或“不能”)通过平面镜观察到像A1B1;若使物体远离平面镜,则像A1B1的大小________(填“变大”“变小”或“不变”)。
图8
18.如图9所示,将正在发声的手机放在连通于抽气机的密闭玻璃瓶内。
图9
(1)在用抽气机把玻璃瓶内的空气逐渐抽出的过程中,听到的声音将会逐渐________。
(2)分析实验现象,运用________(填“推理”或“归纳”)的方法可得结论:__________________________________。
19.耳是人体的重要感觉器官,听觉是人们获取信息的重要途径。图10是耳的结构模式图,请据图回答:
图10
(1)能够产生振动、传导振动的结构分别是[ ]__________和[ ]__________。
(2)人晕车是由于位于耳中的感受器[ ]____________和[ ]________,对头部位置变化过于敏感所致。
(3)人的听觉感受器位于[ ]________,而听觉是在____________________形成的。
(4)幼儿的咽鼓管短且直,当有病毒感染时容易引起________(填“外”“中”或“内”) 耳发炎。
20.小明用爷爷的老花镜正对太阳,再把一张纸放在它的下方,移动眼镜,在纸上会呈现一个最小、最亮的光斑,则老花镜是________(填“凸”或“凹”)透镜。小明发现老花镜可以使远处的窗户在光屏上成________(填“正立”或“倒立”)、缩小的像,生活中的________就是利用这一原理工作的。
21.在圆形鱼缸里养的鱼,从侧面看起来比真实的鱼要大,这是因为圆形鱼缸相当于一个________,所以看到的“鱼”是鱼的________。
图11
22.如图11所示的是从平面镜中看到的钟面虚像(平面镜与钟面平行),则实际时间是________。
23.2017·宁波 小科利用如图12所示的器材探究凸透镜成像规律,先用焦距为10 cm的凸透镜进行实验,在光屏上得到了清晰的、缩小的实像。接着他改用焦距为5 cm的凸透镜继续进行实验,如果不改变光源和凸透镜的位置,此时像的性质是倒立、________的实像,若要在光屏上成清晰的像,光屏应该____________(填“向右移动”“向左移动”或“保持不变”)。
图12
三、作图题(共16分)
24.(5分)请你在图13中画出点光源S在平面镜中所成的像S′和S发出的光线经镜面反射过P点的光线。
图13
25.(5分)完成图14中的光路,并标出A点的像A′。
图14
26.(6分)如图15所示,一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖,已知半球形玻璃砖的球心为O,且光线到达半球形玻璃砖的下表面处可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
图15
四、实验探究题(共26分)
27.(8分)为了探究光反射时的规律,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图16所示的实验。
图16
(1)实验中还需要的器材是____________。
(2)实验中为了使光线在纸板上显示出来,方便实验研究,应该采取的操作是________________________________________________________________________。
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直于纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
(3)改变光束入射的角度,多次实验,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在下表中,根据数据得出的结论是________________________________________________________________________。
角
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,这是因为在反射现象中,______________________。
28.(8分)为探究声音的反射与吸收特点,小明同学进行了实验探究。
(1)在玻璃圆筒内垫上一层棉花,棉花上放一块机械表(未画出),耳朵靠近玻璃圆筒口正上方10 cm处,能清晰地听见机械表走时的声音,该声音是通过________传播的。
(2)当耳朵水平移动离开玻璃圆筒口一段距离,如图17甲所示,恰好听不见声音。
图17
(3)在玻璃圆筒口正上方10 cm处安放一块平面镜,调整平面镜的角度直到眼睛能从平面镜中看到表,如图乙所示,则∠AOB是该光路的________角。此时耳朵又能清晰地听见声音了,说明声音________(填“能”或“不能”)像光一样发生反射。
(4)用海绵代替平面镜听见的声音明显减弱,说明海绵吸收声音的能力________(填“强”或“弱”)于玻璃板。
29.(10分)用如图18所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验。
图18
(1)如图甲所示,凸透镜的位置固定。当把发光的小灯泡放在40 cm刻度线处时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm。
(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验,蜡烛在图乙所示位置时能在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、________(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)若想使光屏上的烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向________(填“左”或“右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,并将其放在凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是________透镜,老师的视力缺陷是________(填“近视”或“远视”)。
详解详析
1.C [解析] 凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜对光线起发散作用。会聚是指入射光线经凸透镜折射后更靠近主光轴,但折射光线可能是会聚的也可能是发散的。发散是指入射光线经凹透镜折射后更远离主光轴,但折射光线可能是会聚的,也可能是发散的。
2.C
3.B [解析] 人耳听到声音是有条件的,只有频率在20~20000 Hz内的声音人耳才能听到;次声波是频率低于20 Hz的声音,不在人耳的听觉频率范围内,因此人耳听不到次声波;“闻其声而知其人”是根据声音的音色来辨别的。
4.B 5.C
6.A [解析] 照相机的镜头是一个凸透镜,根据凸透镜成实像的特点“物远像近像变小”可知,当被摄者和摄影者的距离变大时,像会离透镜近一些,所以镜头与胶片间的距离应变小。
7.D [解析] 由于镜面很光滑,光线照射在上面后发生镜面反射,反射到人眼睛里的光线非常少,而白墙表面粗糙,光在其表面发生的是漫反射,反射到人眼睛里的光线相对较多,故看到墙是白色的,镜子是黑色的。
8.D [解析] 水中的鸡蛋变“大”是光的折射现象; 天鹅在水中的倒影,是平面镜成像,属于光的反射现象; 水中的鱼看起来变“浅”,是光的折射现象;墙壁上的手影,是光沿直线传播形成的。
9.A
10.A [解析] 利用太阳光(平行光)测量凸透镜的焦距时,应把凸透镜正对太阳光,上下移动凸透镜,当在后面的白纸上出现一个最小、最亮的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜中心的距离就为凸透镜的焦距。当在白纸上的光斑不是最小时,可能有两种情况(如图所示),白纸可能在点F左侧的A位置,也可能在点F右侧的B位置。当在A位置时,凸透镜远离白纸,白纸上的光斑会先变小再变大;当在B位置时,凸透镜远离白纸,白纸上的光斑会逐渐变大。根据题意,本题的白纸应该在B位置,所以此时凸透镜到白纸的距离l大于凸透镜的焦距,即焦距小于l。
11.B [解析] 根据图示信息不能确定焦距大小;能在光屏上成像,并且物距大于像距,故成倒立、缩小的实像;因为经过光心的光线传播方向不发生改变,则蜡烛变短时,像应该向上移动;凸透镜成像与有无光屏无关,所以取走光屏,凸透镜仍能成像。
12.C 13.D
14.B [解析] 由图可知,此时u>2f,f<v<2f,所以物距大于像距,此时成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
15.C
16.③ 视网膜 晶状体
17.能 不变
[解析] 平面镜成的像是虚像,像是反射光线的反向延长线相交形成的,不是实际光线会聚形成的,所以镜子背面放什么物体都不会影响成像。平面镜成像时像和物的大小相等。
18.(1)变小 (2)推理 声音的传播需要介质
[解析] (1)用抽气机将玻璃罩内的空气抽出,空气越来越少,声音逐渐变小。
(2)此实验通过推理可说明声音的传播需要介质,得出真空不能传播声音。
19.(1)⑦ 鼓膜 ⑥ 听小骨
(2)④ 前庭 ③ 半规管
(3)⑤ 耳蜗 大脑皮层的听觉中枢
(4)中
20.凸 倒立 照相机
[解析] 凸透镜对光具有会聚作用,太阳光经过凸透镜后,会在凸透镜后形成一个最小、最亮的光斑,由题中现象可知老花镜是凸透镜。根据凸透镜成像规律可知,远处的窗户在凸透镜的2倍焦距之外,所以窗户通过凸透镜会在光屏上成倒立、缩小的像,生活中的照相机就是利用这一原理工作的。
21.凸透镜(放大镜) 虚像
22.9:40
23.缩小 向左移动
24.如图所示
[解析] 过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像。连接S′P与镜面交于O点,即为入射点,连接SO就得到入射光线。注意区分虚实线。
25.如图所示
[解析] 一条入射光线平行于主光轴,折射光线过焦点;另一条入射光线过焦点,折射光线平行于主光轴。两条折射光线的交点为像点A′。
26.如图所示
[解析] 因为光线沿半径方向射入,所以入射光线过球心O。过O点作玻璃砖下表面的垂线即法线,根据光的反射定律作出反射光线。该反射光线再由玻璃砖射出时,其光线垂直于玻璃砖的圆弧表面的切面(就像入射光线AO一样),光的传播方向不变,不发生折射。光线AO从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线。
27.(1)量角器
(2)C (3)反射角等于入射角 (4)光路可逆
28.(1)空气 (3)入射 能
(4)强
29.(1)10.0
(2)放大 (3)右 (4)凹 近视