[第三章 2.乐音的三个特征]
一、选择题
1．如图所示，小壮同学把一个装有少量水的酒杯放在桌面上，一只手按住酒杯的底座，将另一只手的手指润湿后沿着杯口边缘摩擦，使其发出声音。改变酒杯中的水量时，发出声音的音调发生变化。同学们针对这一现象，提出几个问题，其中较有价值又可进行探究的问题是( )
A．用润湿后的手指沿着杯口边缘摩擦为什么会发出声音
B．声音的音调和手指摩擦用力大小之间有什么关系
C．声音的音调和手指摩擦杯口不同位置之间有什么关系
D．声音的音调和酒杯中的水量之间有什么关系
2．如图所示，小壮同学改变了尺子伸出桌面的长度，用大小相同的力拨动尺子，此探究说明( )
A．声音的响度跟人与声源的距离无关
B．声音的音调与声源振动的频率有关
C．声音的音色与声源振动的幅度有关
D．声音只能在空气中传播
3．如图所示，在学校组织的庆祝中华人民共和国成立70周年活动中，小勇同学进行了击鼓表演。他时重时轻地敲击鼓面，这样做主要改变了鼓声的( )
A．速度
B．响度
C．音调
D．音色
4．关于蜜蜂飞行时发出的声音和牛的叫声，下列说法正确的是( )
A．蜜蜂飞行时发出的声音音调高，牛的叫声响度大
B．蜜蜂飞行时发出的声音音调低，牛的叫声响度小
C．蜜蜂飞行时发出的声音响度小，牛的叫声音调高
D．蜜蜂飞行时发出的声音响度大，牛的叫声音调低
5．同学们与自己的老师们熟悉以后，在教室里通过听老师在走廊讲话的声音就能够判断出是哪位老师，这主要是根据下列哪个因素来判断的( )
A．音调
B．声波
C．音色
D．响度
二、填空题
6．某种昆虫靠翅膀的振动发声，如果这种昆虫的翅膀在2
s内振动了700次，则频率是________Hz；当该昆虫受到惊吓飞走时，翅膀在1
min内振动了30000次，则发出声音的音调变________(选填“高”或“低”)。
7．初中阶段是青少年身体发育的高峰期，其中男生发育的明显标志是“变声”，即由童声转变为成年人的声音，其声音变得低沉、浑厚，主要原因是声带振动________降低，因而男生声音的________(选填“音调”“响度”或“音色”)降低。
8．男女生合唱时，男中音放声高歌，女高音小声伴唱，则________的响度大，________的音调高。
9．如图所示是常见的扩音器和医用听诊器，将它们制成这种形状，是为了减少声音的________，增大声音的________。
10．远处传来美妙动听的钢琴声，寻声而去，其________(选填“音色”或“响度”)不变，但______越来越大，琴声是通过________传入人耳的。
11．在物理学中对声音特性的描述有“音调”“响度”“音色”这些词，“悦耳动听”指的是声音的________好；如图所示，小壮同学弹奏吉他时不断用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是改变声音的________。
12．如图甲、乙、丙所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形，其中响度相同的是________，音调相同的是________。
三、实验探究题
13．小勇同学爱好音乐，在课余时间，他想利用鼓来探究“鼓发声的响度大小与振幅的关系”。
[进行实验]
(1)如图所示，小勇往鼓面上撒一些纸屑，用较小的力敲鼓，发现纸屑跳起的高度较小，发声的响度较小。
(2)小勇用________(选填“同样”或“更大”)的力敲鼓，发现纸屑跳起的高度较大，发声的响度较大。
[实验结论]由此，可以得出的结论是：鼓皮振动幅度越________，发声响度越大。
14．如图所示，某同学用尺子探究“音调和响度分别与什么因素有关”时，做了以下实验：
(1)该同学把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢；改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次振动的________大致相同。实验发现钢尺伸出桌面的长度越长，振动________越低，发出声音的音调越________；由此可得出结论：音调的高低与发声体振动的________有关。
(2)把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的幅度；改变拨动钢尺的力度，再次拨动，使钢尺每次振动的快慢大致相同。实验发现拨动钢尺的力度越大，钢尺的________越大，发出声音的________越大。
(3)在实验中会发现，当钢尺伸出桌面超过一定长度时，虽然用较大的力拨动钢尺，却听不到声音，这是由于__________________________________________________________。
(4)在以上实验中，用到的一种研究物理问题的常用方法是________________(选填“控制变量法”“类比法”或“转换法”)。
15．小壮同学向暖水壶内倒开水时，听到暖水壶竟然“唱起歌”来，刚开始瓶内传出低沉的轰鸣声，随着水越来越多，声音逐渐变尖。结合乐音的三个特征，她认为，声音由低沉变尖说明“歌声”的音调越来越________。她又想，一切声音都是由发声体振动产生的，那么此时这个发声体是什么呢？
[猜想与假设]
猜想一：可能是暖水壶内壁和里面的水振动发声；
猜想二：可能是暖水壶中的空气柱振动发声；
猜想三：可能是__________________振动发声。
[设计实验]为了验证哪个猜想正确，小壮和同学找来7个完全相同的空玻璃瓶和1个小木棍，先将7个空玻璃瓶排成一排，然后在每个瓶内装入一定量的水，水量逐渐减少，如图所示。
[进行实验]
①小壮同学先用小木棍从左到右依次用大小相同的力敲击7个玻璃瓶，同学们听到的声音越来越“尖”。
②小壮同学又用嘴对着瓶口从左到右依次用大小相同的力向7个玻璃瓶吹气，同学们听到的声音变得越来越低沉。
[分析与论证]通过上述实验可知，小壮同学倒水听到暖水壶发出的“歌声”的发声体是________。
[评估与交流]
(1)为什么吹和敲7个玻璃瓶发出声音的音调变化正好相反呢？对此问题，同学们展开了交流：实验①中，敲击时发出的声音的音调越来越________，这时听到的声音是由____________振动产生的，水量越多，它们越________(选填“容易”或“不容易”)振动，振动频率越________(选填“高”或“低”)。
(2)实验②中，通过吹气时发出的声音音调的变化，可以得出结论：________________________________________________________________________。
参考答案与部分提示
1．D [解析]
实验中，当小壮用润湿后的手指沿着杯口边缘摩擦时，是杯子和水发生了振动，当水量越大时，杯子和水越难振动，因此可以得出杯中的水量越大，音调越低，水量越小，音调越高，故只有选项D符合题意。
2．B
3．B [解析]
当用大小不同的力敲击鼓面时，鼓面会因振动而发出声音，由于鼓面振动的幅度不同，所以声音的响度也会不同。
4．A
5．C [解析]
每位老师的声带发声结构不同，所以说话时发出声音的音色不同，所以我们可以根据音色辨别是哪位老师在说话。
6．350 高
[解析]
声音的高低是由发声体的振动频率决定的，物理学中，振动的快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率。频率越高，音调越高。频率越低，音调越低。昆虫的翅膀在2
s内振动了700次，f1＝＝350
Hz；当昆虫受到惊吓飞走时，翅膀在1
min内振动了30000次，f2＝
＝500
Hz＞350
Hz，故音调变高了。
7．频率 音调
[解析]
在变声期，男生的声带变得厚而长，因此男生发声时声带的振动频率降低，所以男生的“变声期”是音调降低了。
8．男中音 女高音
[解析]
响度是指声音的大小，音调是指声音的高低。
9．分散 响度
[解析]
响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关；扩音器和医用听诊器，将它们制成图示形状，都是为了减少声音的分散，从而增大响度。
10．音色 响度 空气
[解析]
寻声而去，距离发声体的远近变了，音色是不变的，响度变大；琴声是通过空气传入人耳的。
11．音色 音调
[解析]
“悦耳动听”指的是声音的音色好；小壮同学弹奏吉他时不断用手指去控制琴弦长度，琴弦的长度不断变化，振动频率不断变化，因此声音的音调不断变化。
12．甲、乙 甲、丙
[解析]
从甲、乙、丙三幅图可以看出：
(1)甲和乙两种波形的振幅是相同的，因此它们的响度是相同的；
(2)甲和丙在相同时间内，振动的次数是相同的，因此它们的振动频率是相同的，所以甲和丙的音调是相同的。
13．更大 大 [解析]
用大小不同的力敲击鼓面时，敲击力度不同，振幅不同，纸屑跳起的高度不同，发声响度不同，说明声音的响度与物体的振幅有关。
14．(1)幅度 频率 低 频率
(2)振幅 响度
(3)振动的频率低于20
Hz，低于人耳听到的最低声音的频率
(4)控制变量法
15．高
[猜想与假设]下落过程中的水
[分析与论证]空气柱
[评估与交流]
(1)高 瓶体和水柱 不容易 低
(2)吹气时发出的声音是由空气柱的振动产生的，瓶内的水量越多，空气柱越短，越容易振动，振动产生声音的音调越高
[解析]
声音变得越来越“尖”，说明其音调在变高。
[猜想与假设]向暖水壶内倒开水时，能听到从壶内发出的声音，除瓶内空气柱振动外，还有可能是瓶壁振动、水下落时与空气摩擦引起空气振动、下落过程中水的振动等。
[分析与论证]往瓶内倒水时，空气柱变短，振动频率会变高，发声音调会变高，与题目的现象相符，所以小壮倒水听到暖水壶发出的“歌声”的发声体是空气柱。
[评估与交流]
(1)由实验①知，声音变“尖”，说明敲击时发出的声音的音调越来越高，由图可知，从左向右，水量减少，振动频率变高，所以这时听到的“歌声”是由瓶体和水柱振动产生的，水量越多，它们越不容易振动，振动频率越低。
(2)实验②中，通过吹气时发出的声音音调的变化，可以得出结论：吹气时发出的声音是由空气柱的振动产生的，瓶内的水量越多，空气柱越短，越容易振动，振动产生声音的音调越高。[第四章 5.科学探究：
凸透镜成像 第2课时 凸透镜成像规律及应用]
一、选择题
1．
在“探究凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置，在凸透镜后20
cm的光屏上出现一个倒立、等大的像，如果将蜡烛移动到凸透镜前25
cm处，则( )
A．光屏上会出现倒立、放大的实像
B．将光屏靠近凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立、缩小的实像
C．将光屏远离凸透镜一段距离，光屏上会出现倒立、放大的实像
D．无论怎样移动光屏，光屏上均找不到像
2．
如图所示是小明同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中的一次实验操作情景，这时烛焰在光屏上成清晰的像(图中未画出)。若将烛焰移动到距离凸透镜15
cm处，调节光屏，在光屏上可得到( )
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、等大的实像
C．倒立、放大的实像
D．正立、放大的虚像
3．发光二极管、凸透镜、光屏的位置如图所示，则旗子在光屏上所成清晰的像可能是图中的( )
4．在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，小壮同学把物体放在距离凸透镜20
cm处时，能在光屏上得到一个倒立、放大的像，则该凸透镜的焦距可能是
( )
A．5
cm
B．10
cm
C．15
cm
D．25
cm
5．做凸透镜成像实验，当蜡烛距透镜15
cm时，在光屏上成放大的像，则下列说法错误的是( )
A．蜡烛距透镜45
cm时，一定成缩小的实像
B．蜡烛距透镜20
cm时，一定成放大的实像
C．蜡烛距透镜18
cm时，可能成放大的实像
D．蜡烛距透镜6
cm时，一定成放大的虚像
6．小壮同学在做探究凸透镜成像规律的实验时，将凸透镜固定在光具座上50
cm刻度线处，将点燃的蜡烛放置在光具座上25
cm刻度线处，移动光屏至65
cm刻度线处，烛焰在光屏上成清晰的像，如图所示。下列分析正确的是
( )
A．如图所示的实验现象能够说明放大镜的成像特点
B．如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应该将蜡烛向右移动，光屏向左移动
C．若将点燃的蜡烛放在光具座上45
cm刻度线处，通过移动光屏，在光屏上可能呈现烛焰清晰的倒立、放大的实像
D．遮住透镜的上半部分，光屏上的像将会变暗
二、填空题
7．
如图所示，烛焰发出的光通过凸透镜在光屏上呈现清晰的像，该像是倒立、________的实像，利用这一成像规律工作的设备有________(写出一种即可)。
8．将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上，再将焦距为30
cm的凸透镜甲放置在蜡烛和光屏之间适当位置，在光屏上得到清晰的缩小实像；将凸透镜甲换为焦距为20
cm的凸透镜乙，不改变蜡烛位置，将光屏________(选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离，就可以在光屏上得到清晰的________(选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。
9．如图所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，将光屏移至10
cm刻度线处，蜡烛向________(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，此实验现象可以说明________(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点；若保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立、________的实像。
10．如图所示，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，二维码通过摄像头成________(选填“倒立”或“正立”)的________(选填“实像”或“虚像”)，手机镜头远离二维码时，二维码在手机中所成的像会________(选填“变大”或“变小”)。
11．如图所示是投影仪成像示意图，其中凸透镜的作用是成________(选填“等大”“缩小”或“放大”)、________(选填“正立”或“倒立”)的实像，平面镜的作用是________________。如果图中h＝40
cm，则凸透镜的焦距一定________(选填“大于”“小于”或“等于”)40
cm。若小明通过调节，使屏幕上出现了清晰画面，但是画面超出了屏幕范围。为此，小明的操作应当是：适当________(选填“增大”或“减小”)投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜适当向________(选填“上”或“下”)移动。
三、实验探究题
12．
在“研究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的实像，则凸透镜的焦距为________cm。
(2)保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用一个不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动才能重新得到清晰的像，此时像________(选填“变大”“变小”或“不变”)，换用的凸透镜焦距可能为________。
A．10.0
cm
B．20.0
cm
C．30.0
cm
D．35.0
cm
(3)将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是________________________________________________________________________。
13．小林用如图所示实验装置来探究“凸透镜的成像规律”，用到的光具座足够长。
(1)如图所示，依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏并将它们调整好后，点燃蜡烛，无论怎样移动光屏，光屏上都没出现烛焰的像；但取掉光屏，在放光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像。则此凸透镜的焦距________(选填“大于”“等于”或“小于”)15
cm，看到的像是______(选填“虚”或“实”)像。
(2)将蜡烛移至零刻度线处，凸透镜位置不变，当把光屏放回如图所示位置时，在光屏上看到了烛焰模糊的像，当把光屏向________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动适当距离后，在光屏上可以看到烛焰________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰像。在看到清晰像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向________(选填“靠近”或“远离”)光屏的方向移动，在光屏上可以再次看到烛焰________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的清晰像。
14．如图所示，MN为凸透镜的主光轴，A为蜡烛，A′为蜡烛通过凸透镜成的像，请根据凸透镜成像原理在图中画出凸透镜并标出它的焦点。
[第四章 5.科学探究：
凸透镜成像 第2课时 凸透镜成像规律及应用]
参考答案与部分提示
1．B [解析]
距离凸透镜20
cm的光屏上得到一个清晰的、与物体等大的像，所以v＝20
cm＝2f，则f＝10
cm。现将蜡烛移至透镜前25
cm处，此时物距u＝25
cm，则物距u＞2f，能成倒立、缩小的实像，像距在1倍焦距与2倍焦距之间，故光屏应向靠近透镜的方向移动。
2．C [解析]
(1)由图可知，此时物距u＝50
cm－22
cm＝28
cm，像距v＝75
cm－50
cm＝25
cm，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，满足：u＞2f、fcm＞2f、f<25
cm<2f，解得：12.5
cmcm。
(2)将蜡烛移动到距凸透镜15
cm处，f3．B
4．C [解析]
根据题意：物体放在距离凸透镜20
cm处时，能在光屏上得到一个倒立、放大的像，可得：f<20
cm<2f，解此不等式可知，凸透镜的焦距满足10
cmcm，所以选项A、B、D都不符合，只有C符合。
5．B [解析]
蜡烛距凸透镜15
cm时，在光屏上成放大的像，可知f<15
cm<2f，即7.5
cmcm。蜡烛距凸透镜45
cm时，物距大于2倍焦距，一定成缩小的像，故A正确；蜡烛距凸透镜20
cm时，物距可能大于2倍焦距，也可能在1倍焦距和2倍焦距之间，所以可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故B错误；蜡烛距凸透镜18
cm时，物距可能大于2倍焦距，也可能在1倍焦距和2倍焦距之间，所以可能成缩小的实像，也可能成放大的实像，故C正确；蜡烛距凸透镜6
cm时，物距小于1倍焦距，一定成放大的虚像，故D正确。
6．D [解析]
如图所示，物距大于像距，此时成倒立、缩小的实像，能够说明照相机的成像原理，故A错误；保持透镜在50
cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应使物距缩小，则像距变大，所以应将蜡烛右移，同时光屏也向右移，故B错误；由题可知，C选项中物距为u＝50
cm－45
cm＝5
cm，u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，故C错误；遮住透镜的上半部分，下半部分仍能够折射光线成完整的像，但像会变暗，故D正确。
7．放大 投影仪
[解析]
由图可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，此时光屏上成倒立、放大的实像，应用于投影仪或幻灯机等。
8．靠近 缩小
9．靠近 幻灯机 缩小
[解析]
(1)将光屏移至10
cm刻度线处，像距变大，则物距应减小，蜡烛向靠近透镜方向移动，光屏上能再次成清晰的像，此时像距大于物距，成的是倒立、放大的实像，根据这个原理制成了幻灯机。(2)在光的折射现象中，光路是可逆的。保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，此时像距小于物距，成的是倒立、缩小的实像。
10．倒立 实像 变小
[解析]
手机摄像头相当于凸透镜，手机扫描二维码，二维码在镜头2倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像。手机镜头远离二维码时，物距增大，像距变小，像变小。
11．放大 倒立 改变光路 小于 减小 上
[解析]
投影仪就是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的，所以凸透镜的作用就是成放大、倒立的实像。平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到屏幕上，所以起到改变光路的作用。由凸透镜成像规律得，f＜40
cm＜2f，所以20
cm＜f＜40
cm。画面超出了屏幕范围，说明像太大，根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像减小可知，应适当减小投影仪与屏幕的距离(减小像距)，并将凸透镜适当向上移动(增大物距)。
12．(1)15.0 (2)变大 B
(3)玻璃板相当于平面镜，成虚像，虚像无法呈现在光屏上
[解析]
(1)当u＝50.0
cm－20.0
cm＝30.0
cm时，在另一侧距凸透镜30.0
cm处的光屏上可以得到倒立、等大的像，所以2f＝30.0
cm，即f＝15.0
cm。
(2)保持蜡烛与凸透镜位置不变，换用不同焦距的凸透镜，将光屏向右移动重新得到清晰的像，此时像距大于物距，成倒立、放大的实像，此时像变大，且f<30
cm<2f，即15
cmcm，故B符合题意。
(3)将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是平面镜成虚像，所以在光屏上不能得到蜡烛的像。
13．(1)大于 虚
(2)远离 放大 靠近 缩小
[解析]
(1)点燃蜡烛，无论怎样移动光屏，光屏上都没出现烛焰的像，在放光屏同侧通过凸透镜可以看到烛焰的像，说明成的像是虚像，此时物距为15
cm，物距要小于焦距，即焦距大于15
cm。
(2)将蜡烛移至零刻度线处，凸透镜位置不变，此时物距为30
cm，由于此时在光屏上看到了烛焰的像，且凸透镜的焦距大于15
cm，故此时物距要小于2倍焦距，成实像时，像距应大于2倍焦距，即像距大于30
cm，故应将光屏向右移动，此时成的是倒立、放大的实像。
在看到清晰像后，保持蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜向靠近光屏的方向移动，根据光路可逆可知，当物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间时，在光屏上可以再次看到烛焰缩小的清晰像。
14．如图所示[第四章 3.科学探究：
平面镜成像]
一、选择题
1．利用平面镜，可以( )
A．改变光的传播方向
B．改变像的大小
C．成放大的虚像
D．成正立的实像
2．
如图所示是验证“平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是( )
A．玻璃板应该与水平桌面垂直
B．实验宜在较暗的环境中进行
C．眼睛应从蜡烛B一侧观察成像情况
D．蜡烛燃烧较长时间后物、像不再重合
3．关于平面镜成像的特点及其实验探究，下列说法正确的是( )
A．使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实
B．将蜡烛靠近玻璃板的同时像将远离玻璃板
C．做多次实验获得多组数据是为了减小误差
D．平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离有关
4．
图表示物体在平面镜中成像的情况，其中正确的是( )
5．小壮同学站在平面镜前，当她慢慢后退时，则她在平面镜中的像应该( )
A．远离平面镜，且大小不变
B．靠近平面镜，且大小不变
C．远离平面镜，且越来越小
D．靠近平面镜，且越来越大
6．如图所示，有一平面镜与水平面成45°角倾斜放置，有一小球位于平面镜的左侧，为使小球在镜中的像竖直向上运动，应使小球( )
A．竖直向上运动
B．竖直向下运动
C．水平向左运动
D．水平向右运动
二、填空题
7．如图所示，小壮同学在“探究平面镜成像特点”的实验中，用玻璃板代替平面镜进行实验，是为了便于______________；若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，则________(选填“能”或“不能”)透过玻璃板看到A的像，平面镜所成的像是________像。
8．如图甲所示是小壮同学探究“平面镜成像特点”的实验装置图，实验中将蜡烛A远离玻璃板一段距离，蜡烛的像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)；如果玻璃板没有与桌面垂直，而是如图乙所示倾斜，蜡烛的像将偏________(选填“低”或“高”)。
9．平面镜成像的原理是光的________；如图所示，身高1.5
m的小壮同学从竖立的穿衣镜正前方2
m处以0.1
m/s的速度向镜面靠近，3
s后穿衣镜中的像身高________m。
10.如图所示，房间东西墙之间宽度为4
m，西墙上挂着一幅画，对面的墙上挂着一块平面镜，某人站在镜前1.5
m处，她同时看到自己和画在镜中的像，则画的像和人之间的距离为________m，人的像和画的像之间的距离为________m。
11．如图所示是从平面镜中看到的对面墙上的挂钟，挂钟显示的实际时间是________。
三、作图题
12．根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
13．如图所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜的位置。
14．图中A和B两点，一个是发光点，一个是该发光点在平面镜中的像，请画出平面镜的位置，然后画出从发光点发出的一条经平面镜反射过C点的光线。
15．如图所示，A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请根据平面镜成像特点确定发光点的位置，并完成反射光路。
四、实验探究题
16．如图所示是小壮同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用了玻璃板透明的特点，其好处是便于______________；由于玻璃板的前后两个面都会反射成像，为了防止重影，实验中选择________(选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板实验效果更理想。
(2)为了比较蜡烛A的像与蜡烛A的大小关系，实验中选择大小相同的蜡烛A和B。蜡烛B应该是________(选填“点燃”或“不点燃”)的，点燃蜡烛A的好处是________________________________________________________________________。
(3)在实验过程中，小壮移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合，确定了像的位置。为了研究平面镜所成的像是实像还是虚像，小壮用光屏代替蜡烛B，她________(选填“能”或“不能”)用光屏接收到蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是______(选填“实”或“虚”)像。
(4)小壮将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。实验中将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸，这种做法的优点是________________________________________________________________________。
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小壮只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置__________(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
(6)另一小组实验时用一支完全相同的蜡烛在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合，你分析出现这种情况的原因可能是________________________________________________________________________。
参考答案与部分提示
1．A [解析]
平面镜有两个重要应用：一是可以成正立、等大的虚像，二是可以改变光的传播方向。
2．C [解析]
实验时玻璃板如果不与水平桌面垂直，则不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法验证像的位置和大小，所以玻璃板应与水平桌面垂直放置。
在比较明亮的环境中，很多物体都在发出或反射光，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光最多，反射光最多，进入人眼的光最多，感觉蜡烛的像最亮。所以应在比较黑暗的环境中进行实验。
寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B一侧不能看到蜡烛A的像。
平面镜所成的像与物体大小相等，蜡烛A燃烧较长时间后变短，蜡烛B与A的像不能重合。
3．A [解析]
光屏能承接实像，虚像不能呈现在光屏上，使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实，故A正确；像与物到平面镜的距离相等，将蜡烛靠近玻璃板的同时像也会靠近玻璃板，故B错误；做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律，故C错误；平面镜成像的大小与物体的大小有关，与物体到平面镜的距离无关，故D错误。
4．C
5．A [解析]
根据平面镜成像特点，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，像和物体大小相同，是正立、等大的虚像。当小壮站在平面镜前并慢慢后退时，她在平面镜中的像也将远离平面镜，但像的大小不变。
6．C
7．确定像的位置 能 虚
[解析]
(1)用玻璃板代替平面镜，是利用了玻璃板既能反光又能透光的特点，便于透过玻璃板确定像的位置。(2)平面镜成的是虚像，是由光的反射形成的；如果在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，则玻璃板仍然能反射光而成像，所以透过玻璃板能看见蜡烛A的像。
8．不变 高
[解析]
(1)平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，像的大小不会变化；(2)实验过程中如果玻璃板没有垂直放在水平桌面上，而是如图乙所示倾斜，根据像与物关于平面镜对称，蜡烛的像将比原来的像偏高。
9．反射 1.5
[解析]
(1)平面镜成像的原理是光的反射。(2)根据平面镜成像特点可知，像和物体大小相同，与物体到平面镜的距离无关，所以，当人以0.1
m/s的速度靠近镜面移动3
s后，此时像的大小不变，像身高仍然是1.5
m。
10．5.5 2.5
[解析]
根据平面镜成像的特点，画的像到平面镜的距离和画到平面镜的距离相等，所以这幅画的像到平面镜的距离是4
m，同理，人的像到平面镜的距离是
1.5
m，所以人和画的像之间的距离是5.5
m，人的像和画的像之间的距离是2.5
m。
11．7：25 [解析]
根据平面镜成像特点，即像与物关于平面镜对称，作出平面镜中钟表指针的实际情况，可以得出钟表显示的实际时间是7：25。
12．如图所示
13．如图所示
14．如图所示
15．如图所示
16．(1)确定像的位置 较薄
(2)不点燃 使A的像更清晰
(3)不能 虚
(4)不变
便于探究像和物到平面镜的距离关系
(5)不变
(6)玻璃板与桌面不垂直[第四章 2.光的反射定律]
一、选择题
1．如图所示的现象中，由光的反射形成的是( )
2．如图所示是探究“光的反射规律”的实验装置，为了研究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内，实验时应进行的操作是( )
A．绕ON前后转动纸板E
B．绕ON前后转动纸板F
C．绕CD一起转动纸板E和F
D．绕O点转动入射光线AO
3．如图所示，入射光线与平面镜成30°角，下列说法正确的是( )
A．反射角是60°
B．入射角是30°
C．反射光线与镜面的夹角是60°
D．入射角增大，反射角不变
4．如图所示，正确表示发生光的反射时，反射角β和入射角α关系的图像是( )
5．关于光的反射，下列说法正确的是( )
A．当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也是20°
B．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
C．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律
6．小壮和小勇两人做游戏，小壮想通过墙上挂的一块平面镜看到小勇，同时又不被小勇看到，则
( )
A．只需将镜子转一个角度
B．只需离镜子远一些
C．只需把自己藏好
D．不可能做到
7．雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断正确的是
( )
A．迎着月光走，地上暗处是积水
B．迎着月光走，地上明亮处是积水
C．背着月光走，地上明亮处是积水
D．不论迎着月光走还是背着月光走，地上暗处都是积水
二、填空题
8．粼粼波光是由于________________产生的。我们能从不同的方向看到本身不发光的物体，是因为物体表面发生了________。
9．如图所示，图中入射角是________，反射角是________。若∠AOB为90°，则反射角的大小是________。
10．如图甲、乙所示，两束光分别射至镜面并被反射，图甲中光线的反射角为________度，图乙中光线的入射角为________度。
11．如图所示，若在平面镜不动的情况下，小壮同学想让激光笔射中目标，可保持激光笔的入射点不变，将其________(选填“顺”或“逆”)时针转过一定的角度；也可保持入射角不变，把激光笔向________(选填“左”或“右”)平移一段距离。
12．由于光的__________(选填“漫反射”或“镜面反射”)现象，教室里坐在不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字；皮鞋抹鞋油后，用布越擦越亮，是由于光在皮鞋的表面发生了____________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。这两种现象中，反射角________(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
三、作图题
13．在图中画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角的大小。
14．用平面镜将与水平面成30°角的太阳光竖直射到深井里，请完成图中的光路图，画出平面镜的位置并标出反射角的大小。
四、实验探究题
15．为了探究光反射时的规律，某同学选用了平面镜、白色硬纸板和激光笔进行了如图所示的实验。
(1)白色硬纸板的表面应尽量________(选填“粗糙”或“光滑”)一些，目的是______________________________________，硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面________。
(2)观察图中所示的器材，为了方便研究反射角与入射角的关系，还需对器材作出的改进是________________________________________。
(3)实验开始时，先让激光垂直照射到平面镜上，此时测得入射角为________。
(4)为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系，当纸板上显示出光路时，该同学将纸板B绕轴ON向后折，在纸板B上就看不到反射光线了，此时反射光线________(选填“存在”或“不存在”)，这个现象说明了：_________________________________。
(5)实验中为了使光路能在纸板上显示出来，方便实验研究，你应该采取的操作是( )
A．向纸板喷烟或雾
B．使激光紧贴纸板入射
C．使激光垂直纸板入射
(6)改变光束入射的角度，多做几次实验，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________________________________________________________________________。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(7)如果将光线沿着FO方向射向平面镜，反射光线沿着OE方向射出，这说明在光的反射现象中，光路是________________。
16．如图所示，A为悬挂着的小手电筒，只竖直向下发光并照射到倾斜放置的平面镜MN上。若手电筒在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图中画出小手电筒发出的光在平面镜上运动的轨迹。
参考答案与部分提示
1．C [解析]
游戏中的“手影”是由光的直线传播形成的，故A不符合题意。立竿见“影”，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意。山峦在水中的“倒影”是由光的反射形成的，故C符合题意。坐井观天，所见甚小，是光沿直线传播造成的，故D不符合题意。
2．B [解析]
为了探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内，显示入射光线的纸板E不能动，只需绕ON前后转动纸板F即可。
3．A [解析]
因为入射光线与平面镜的夹角是30°，所以入射角为90°－30°＝60°；根据光的反射定律：反射角等于入射角，所以反射角也为60°，故A正确、B错误；反射光线与镜面的夹角是90°－60°＝30°，故C错误；因为反射角等于入射角，所以入射角增大，反射角也增大，故D错误。
4．A
5．B [解析]
当入射光线与反射面的夹角为20°时，则入射角为90°－20°＝70°，反射角也为70°，A错误；入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也减小，即反射光线也靠近法线，B正确；入射角增大5°时，反射角也增大5°，所以反射光线与入射光线的夹角增大10°，C错误；镜面反射和漫反射的每条光线都遵循光的反射定律，D错误。
6．D [解析]
根据光反射时光路是可逆的可知，小壮想通过一块平面镜看到小勇，同时又不被小勇看到是不可能做到的。
7．B
8．光的反射 漫反射
9．∠AON ∠NOB 45°
10．0 30
11．顺 左
[解析]
在平面镜不动的情况下：(1)入射点位置不变，将激光笔顺时针转动一定的角度，则反射光线逆时针转过一定的角度，光斑会向下移动，能射中目标；入射点不变，将激光笔逆时针转过一定的角度，则反射光线顺时针转过一定的角度，光斑会向上移动，不能射中目标。(2)在不改变入射角的情况下激光笔向左移动，入射光线方向不变，入射点向左移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，能射中目标；在不改变入射角的情况下激光笔向右移动，入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，不能射中目标。
12．漫反射 镜面反射 等于
13．如图所示
14．如图所示
15．(1)粗糙 从不同的角度都能够观察到纸板上光的传播径迹 垂直
(2)在纸板上标出角度
(3)0°
(4)存在 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(5)B (6)反射角等于入射角
(7)可逆的
16．如图所示(线段A′A″即为光运动的轨迹)[第四章 1.光源 光的传播]
一、选择题
1．如图所示的物体中，不属于光源的是
( )
2．小壮同学在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。一天后，她用激光笔从玻璃缸的外侧将光射入白糖水，出现了如图所示的现象。对这一现象的解释合理的是
( )
A．激光笔发出的光本身是弯的
B．光在白糖水中是不会沿直线传播的
C．光在同种介质中不沿直线传播
D．白糖水不是均匀的介质，从而使光传播方向改变
3．下列现象中不能用光的直线传播来解释的是( )
A．一叶障目，不见泰山
B．如影随形，形影相伴
C．星光闪烁，一眨一眨
D．井底之蛙，所见甚小
4．下列说法正确的是( )
A．光在任何介质中都是沿直线传播的
B．光的传播速度是3×108
m/s
C．太阳发出的光通过大气层射向大地时不是沿直线传播的
D．光在真空中的传播速度最小
5．小壮同学用针孔照相机(即小孔成像实验装置)观察蜡烛的烛焰，如图所示。若保持小孔和烛焰位置不变，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
6．光从空气中进入水中后，光的传播速度( )
A．不变
B．减小
C．增大
D．可能增大，可能减小
7．在学校运动会百米赛跑时，站在起点处的发令员开枪后开始比赛，终点计时的小壮同学用停表计时，为了计时准确，小壮应该( )
A．看到冒烟开始计时，因为烟雾很容易看清
B．听到声音开始计时，因为声音很容易听清
C．看到冒烟开始计时，因为光速比声速大
D．看到冒烟开始计时，因为光传播不需要时间
二、填空题
8．“举杯邀明月，对影成三人”是我国唐代大诗人李白的千古名句。从物理角度来看，月亮________(选填“是”或“不是”)光源；诗人在地上的影子是光的____________形成的。
9．如图所示的漫画说的是“一叶障目”的成语故事，这个故事说明光在空气中是____________的，这与“管中窥豹，可见一斑”的光学原理是________(选填“相同”或“不相同”)的。
10．大约2400年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验。小孔成的像是由于光的____________形成的，所成像的形状与小孔的形状________关。
11．图是小孔成像的原理图，烛焰通过小孔在光屏上成的是________(选填“正立”或“倒立”)的实像，光屏和小孔位置不变，当蜡烛远离小孔时，烛焰在光屏上形成的像将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12．如图12－K－6所示是某次日全食现象，形成这种奇观的原理是________________________，发生日食时，______________(选填“地球”或“月球”)处于中间位置。
13．光在真空中的传播速度约为__________m/s；从地球向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56
s，则地球和月球间的距离是________m。
三、作图题
14．如图所示，室内一盏电灯通过墙上的两个小洞透出两束细小光束，请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置S。(保留作图痕迹)
15．如图所示，S是光源，A是不透明的物体，L是竖直墙面，试画出光源S照不到墙面的范围。
16．请在图中作出人的眼睛通过墙上的孔能看到外面的范围。
17．用光路图作出图中物体AB经小孔O在屏幕M上所成的像A′B′。
四、实验探究题
18．如图所示，李涛同学找来一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央钻一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置，观察并研究小孔成像的特点。
(1)李涛开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，光屏(塑料薄膜)上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是( )
A．小孔扎成了三角形
B．小孔扎成了正方形
C．小孔太大
D．小孔太小
(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后，李涛看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该像是烛焰________(选填“正立”或“倒立”)的________(选填“实”或“虚”)像。
(3)实验中观察到烛焰的像偏小，为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是________________________________________________________________________。
(4)晴朗夏日的树下，李涛惊喜地看到地上有许多圆形的光斑，经与同学讨论，他们一致认为是太阳经树叶间的细小缝隙而成的像。但圆形光斑的大小不一样，其原因是________________________________________________________________________。
19．“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳表面移过的天文奇观。
(1)“金星凌日”现象可以用__________________
原理来解释。
(2)如图所示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”现象外，还能看到“________
凌日”现象。
参考答案与部分提示
1．A [解析]
能够自行发光的物体叫做光源。夜空的流星、燃烧的蜡烛、发光的水母都是光源；耀眼的玻璃墙自身不能发光，是反射太阳光看起来很亮，所以它不是光源。
2．D [解析]
光只有在同种均匀介质中才会沿直线传播。白糖水放置久了会慢慢沉淀，越深的地方白糖的浓度越大，白糖水就变得不均匀了，光在这种白糖水里面就不会沿直线传播。
3．C [解析]
一叶障目，指的是一片树叶遮住了人的眼睛，能用光沿直线传播来解释，A不符合题意；如影随形，形影相伴，指的是影子和人不分离，能用光沿直线传播来解释，B不符合题意；星光闪烁，一眨一眨，是空气在流动，不均匀，光不能沿直线传播造成的，C符合题意；井底之蛙，所见甚小，是光沿直线传播造成的，D不符合题意。
4．C [解析]
光沿直线传播是有条件的，即光必须在同一种均匀介质中传播。如果介质不均匀，光的传播方向会改变，大气层空气分布不均匀，所以光在大气层中不沿直线传播，故A错误、C正确。光只有在真空中的传播速度是3×108
m/s，而在其他介质中都比这一速度小，故B、D错误。
5．D [解析]
小孔成的像是倒立的，故A错误；若内筒位置不变，小孔离物的距离大于小孔离半透明膜的距离时，像是缩小的，故B错误；小孔和烛焰的距离不变，若向右拉动内筒，小孔离半透明膜的距离增大，像将变大，故C错误；小孔和烛焰的距离不变，若向左推动内筒，小孔离半透明膜的距离减小，像将变小、变亮，故D正确。
6．B [解析]
光在真空中传播得最快，在空气中光的速度与真空中光速差不多，光在水中的传播速度大约是真空中的，所以光从空气中进入水中时，光的传播速度会减小。
7．C [解析]
声音在空气中的传播速度约为340
m/s，光在空气中的传播速度约为3×108
m/s。因为光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度，所以在看到发令时散发的白烟按停表计时较为准确。
8．不是 直线传播
9．沿直线传播 相同 [解析]
由漫画文字说明可知，一片小小的树叶可以挡住广袤无垠的天空，包含的物理规律是光的直线传播。“管中窥豹，可见一斑”，竹管是直的，通过竹管观察豹子时，只看见豹身上的一块斑纹，应用的是光沿直线传播的原理。
10．直线传播 无 [解析]
由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的，因此小孔成的像是倒立的实像，这是由于光的直线传播形成的。
小孔所成的像是物体本身的像，与小孔的形状无关。
11．倒立 变小
12．光沿直线传播 月球
13．3×108 3.84×108
[解析]
光在真空中的传播速度为c＝3×108
m/s；
光在2.56
s内传播的距离：s＝ct＝3×108
m/s×2.56
s＝7.68×108
m，
则地球和月球之间的距离：s′＝s＝×7.68×108
m＝3.84×108
m。
14．如图所示
15．如图所示，CD范围内为光源S照不到墙面的范围
16．如图所示
[解析]
人能看到物体，是光进入人的眼睛；
光在空气中是沿直线传播的，故人眼看到的范围如图所示。
17．如图所示
18．(1)C
(2)倒立 实
(3)使蜡烛与小孔距离近一些
(4)树叶缝隙与地面的距离不同
[解析]
(1)小孔太大时，烛焰不能通过小孔成像，所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，光屏(塑料薄膜)上都看不到烛焰的像。(2)烛焰经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰的形状相同，与小孔的形状无关。(3)在小孔与塑料薄膜距离一定的情况下，为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是使蜡烛与小孔距离近一些。(4)地上的圆形光斑就是太阳经小孔成的像，光斑的大小不同是因为树叶缝隙与地面的距离不同。
19．(1)光的直线传播 (2)水星
