第2章 对环境的察觉 解答题专项突破

第02章 对环境的察觉（解答题）-2019-2020学年七年级下册科学题型专项突破（浙教版）
一、解答题
1． 在某金属管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次声音（第一次是由金属管传来的，第 二次是由空气传来的），管长 1020 米，两次响声相隔 2.5 秒。如果当时空气中的声速是每秒中传播 340 米，求该金属中的声速。



2． 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。




3． 如图所示装置是法国菲索设计的，他第一个测出了地面上的光速，光源发出的光被毛玻璃片（也能透过光线）反射后，穿过齿轮A的齿隙（如图中P），然后经过相当长的距离AB，从B处的平面镜M循原路反射回来，仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速转动时，从齿隙P穿出的光线恰被齿1挡住，从齿隙Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住，这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z，每秒钟转n转，AB距离为L，由这个实验测得光速的表达式是 。（说明：齿轮A是不透光的，光只能通过齿隙透过的。）




4． 当太阳光跟水平方向成 40°角时（OQ 为水平线），为了把太阳光反射到很深的井底，应当 把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置上？（求∠MOQ）




5． 王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系，并记录了实测的数据（如下表所示）。请你根据记录表中的有关数据，分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据（要求写出估算的过程）。




6． 如图所示，物体AB经凸透镜折射后所成像为A′B′，已知AB的高为h1，物距u，像距v，试用h1、u、v表示像高h2．




7． 声音在不同介质中的传播速度一般是不同的．阅读下表回答问题：
介　　质 声速v　（m?s﹣1） 介　　质 声速v　（m?s﹣1）
空气（0℃） 331 蒸馏水（25℃） 1497
空气（15℃） 340 铝（25℃） 5000
空气（25℃） 346 铁（25℃） 5200
煤油（25℃） 1324 铜（25℃） 3750
（1）指出声音在介质中的传播速度可能有的规律： （写出一条即可）．
（2）某测量员在空气温度是15℃的环境中利用回声测距离：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声，回声测距是利用了声波的 ，已知声速为340米/秒，则两峭壁间的距离多少米．



8． 右图为发光点S和竖直放置的平面镜的位置情况。根据光的反射定律完成下列两小题：
（1）在图中用光路图作出发光点S的像点S＇
（2）推导证明S＇点和S点到平面镜距离相等




9． 光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义．它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论．
（1）最初的光速值是根据丹麦科学家罗默的理论测出的．罗默对木星系进行了长期系统的观察和研究．他发现，离木星最近的卫星--木卫一绕木星运行，隔一段时间就会被木星遮食一次，这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的．罗默在解释这个现象时说，这是因为光穿越地球轨道需要时间，最长时间可达22min，已知地球轨道半径R=1.5×108km．请根据罗默的数据算出光速的大小．

（2）如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统．八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离．现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c．请写出测量光速的表达式．
（3）一车厢以速度v在水平地面上行驶，车厢底部有一光源，发出一光信号，射到车顶．已知在车厢里的观察者测量到这一过程所用的时间为△t0，如图（a）所示．另外一个观察者站在地面，他测量到的这一过程所用的时间为△t，如图（b）所示．研究表明不论观察者是站在车厢里还是在车厢内地面上，车厢的高度L0都是不变的，光在车厢里和车厢内地面上传播的速度都是c，试判断△t和△t0哪一个更大一些，从中可以得出什么结论．




10．一束光线AO与水平方向成30°角斜射到平静的水面上。
（1）在图中画出入射光线AO的反射光线OB；
（2）在图中画出入射光线AO的折射光线OC的大致方向。









第02章 对环境的察觉（解答题）-2019-2020学年七年级下册科学题型专项突破（浙教版）（参考答案）
一、解答题
1． 解：因为 v=，所以声音的传播时间：t 空气===3s，
由题意知：t 空气﹣t 金属=2.5s，声音在金属中的传播时间：t 金属=t 空气﹣2.5s=3s﹣2.5s=0.5s，声音在金属中的传播速度 v 金属= = =2040m/s；（公式不做要求）
2． 如图甲所示，有：CB=2a，SB=4A
而 SA/EF=SS‘/S’E=4/3
SA=4/3 EF=4/3 2a=8a/3
则；AB=SB—SA=4a—8a/3=4a/3
当S向右移动a/2时，如图乙位置，正方体右侧光亮消失。
S‘






E F
a
S a S
D C A B X
甲 乙
3． 4nZL
4． 解：由题意可知，∠SOQ=40°，∠QOP=90°；
从图中可以看出，入射光线与反射光线的夹角∠SOP=40°+90°=130°，所以入射角∠SON=65°； 又因为法线与平面镜垂直，所以入射光线与平面镜的夹角∠SOM=90°﹣65°=25°； 则平面镜与水平方向的夹角：∠MOQ=∠SOQ+∠SOM=40°+25°=65°．
5． 3/5L；495HZ．
6． 由图可知，△ABO∽△AB′O，
则=，
A′B′=
已知AB的高为h1，物距u，像距v，则像高h2==．
答：像高h2为．
7． （1）①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同；
②声音在同种介质中的传播速度与温度有关；
③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大．
（2）反射，
人站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过t1=1.00s第一次听到回声，
则此峭壁离人的距离：s1=v×=340m/s×=170m，
又经过t2=0.50s再次听到回声，即为从开始计时算起一共用了1.5s听到回声，
则此峭壁离人的距离：s2=v×=340m/s×=255m，
则两峭壁间的距离：s=s1+s2=170m+255m=425m．
8． （1）图甲图乙均得分

图甲 图乙
（2）如图甲所示，NN′为法线，SO′为垂直于镜面的入射光线，
OM为入射光线SO的反射光线
根据光的反射定律可得：∠ MON=∠SON
又∵∠S′ON′=∠MON（对顶角相等）
∴∠S′ON′=∠SON
∵法线NN′与镜面垂直
∴∠S′OO′=∠SOO′
又∵ OO′为△S′OO′和△SOO′的公共边
∴Rt△S′OO′≌Rt△SOO′
∴S′O′= SO′
9． （1）c=2R/t=2×1.5×108km/22×60s=2.3×105km/s，
（2）由第一次看见发光点可知，光传播2L的距离所用的时间等于八面镜转过1/8转所用的时间，即t=1/8n0．可得光速为：c=2L/1/8n0=16n0L．

（3）在车厢内观察△t0=L0/c，在地面上观察（v△t）2+L02=（c△t）2
△t＞△t0,结论：运动的参照系里时钟变慢
10．解：图中入射光线与水面的夹角为30°，故入射角为90°-30°=60°；由于反射角等于入射角，故反射角为60°。
光由空气斜射进入水中时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角，据此完成光路，如下图所示：



S

a



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