阶段检测(一) 声现象 光现象
(考试时间:70分钟 满分:90分)
一、填空题(每空2分,共30分)
1.(2018·四川眉山中考)中考前夕,为了不打搅小明学习,姥姥看电视时调小了音量,这是在 减弱噪声。调小音量也减小了声音的 。
答案:声源处 响度
解析:(1)把电视音量调小可以在声源处减弱噪声,防止影响小明学习;(2)调节音量时,喇叭的振幅发生改变,所以发出声音的响度发生改变。所以把音量关小是为了减弱声音的响度。
2.(2018·安徽阜阳三模)汽车上的电子防盗报警装置,在汽车被撬开时能发出报警声提醒人们车辆被盗,这是利用了声音可以传递 。
答案:信息
解析:在汽车被撬开时能发出报警声,提醒人们车辆被盗,这是利用了声波能传递信息。
3.(2018·安徽安庆一模)手机是人们生活中普遍使用的通信工具。接通手机后,小明听见是妈妈打来的电话,从声音的特性分析,小明是根据声音的 来判断的。
答案:音色
解析:音色是声音的品质特色,每个人的声音的音色不同,小明听出是妈妈的声音,小明是根据声音的音色来判断的。
4.(2017·海南期末)如图是探究平面镜成像特点的实验装置,移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A火焰的像,这说明平面镜成的是 像。
答案:不能 虚
解析:由于平面镜所成的像是虚像,所以移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛A的火焰的像。
5.(2018·安徽合肥蜀山区一模)某人站在木架上,眼睛P正下方的地面有一光源S。眼睛到地面的高度为3 m。现在人面前2 m处竖直立一块平面镜MN,如图所示。则光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的路程是 m,并在图中画出成像光路图。
答案:5 如解析图所示
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解析:平面镜所成的像与物关于平面镜对称,则先作出S的像S';连接S'P,与镜面的交点O即为反射点,连接SO即为入射光线,OP为反射光线,成像光路图如图所示;因S在P点的正下方,且SP=3m,SN=S'N,
所以ON=1.5m。
由图可知,△ONS为直角三角形,则由勾股定理可知,SO=(1.5m)2+(2m)2=2.5m;因反射光线与入射光线关于法线对称,且PS在同一条直线上,则PO=SO=2.5m。故光经平面镜反射到达人眼所走过的路程为2.5m+2.5m=5m。
6.(2018·安徽合肥模拟)2018年1月31日,时隔152年“超级蓝月亮加月全食”再现,“蓝月亮”是指一个月中的第二次满月,物理学中对月全食形成原因的解释是 。
答案:光的直线传播
解析:当太阳、地球、月球在同一直线上,地球位于太阳与月球之间时,太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住,光线照不到月球上,在地球上完全看不到月球的现象就是月全食,即月食是由光的直线传播形成的。
7.(2018·安徽芜湖二模)下列成语中,包含各种光现象:①立竿见影;②一叶障目;③杯弓蛇影;④坐井观天。其中能用光的直线传播知识解释的是 (填序号)。
答案:①②④
解析:①立竿见影是指竿遮挡了光线,形成了竿的影子,因此属于光沿直线传播现象;②一叶障目是指一片树叶挡住了后面所有的物体,是由于光沿直线传播形成的;③杯弓蛇影,意思是误将弓在酒杯中的虚像当做蛇,是光的反射现象;④坐井观天是由于光的直线传播形成的。故①②④符合题意。
8.(2018·安徽黄山期末)如果一束平行光经过眼睛的角膜和晶体折射后所成的像落在视网膜 ,这就是近视眼,矫正的方法之一是佩戴一副焦距合适的,由 透镜片做的眼镜。
答案:前 凹
解析:近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,远处物体经眼睛会将像成在视网膜的前方;因为凹透镜对光线有发散作用,所以为使光线推迟会聚,需要佩戴凹透镜进行矫正。
9.(2017·山东兰陵期末)在森林里决不允许随地丢弃透明饮料瓶。这是由于雨水进入饮料瓶后相当于一个 镜对太阳光有会聚作用,可能会导致森林火灾。
答案:凸透
解析:雨水进入饮料瓶之后,瓶中水的形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,它能使太阳光会聚于焦点,使焦点处的光最集中、温度最高,可点燃枯草、枯枝和树叶等易燃物,造成火灾。
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10.(2018·安徽合肥瑶海区模拟)如图所示,为近视眼的成像示意图,与视力正常的眼睛相比,近视眼的晶状体,对光线的 (选填“会聚”或“发散”)能力较强;矫正近视眼所配戴眼镜的镜片应是 。
答案:会聚 凹透镜
解析:与视力正常的眼睛相比,近视眼的晶状体,对光线的会聚能力较强,使像成在视网膜的前方,要想看清远处的物体,让光线发散一些,使用凹透镜进行矫正,使像成在视网膜上。
二、选择题(每题3分,共21分)
11.(2018·安徽亳州一模)拿一张硬片让它快些从一只木梳上划过,再让它从同一只木梳上慢一点划过,且力度相同,则两次所发出的声音( )
A.响度不同 B.音调不同
C.音色不同 D.三者都不同
答案:B
解析:硬纸片快一些和慢一些从木梳划过,力度相同,木梳齿的振幅不变,响度不变。故A说法不正确。用硬纸片从木梳上很快地划过去时,梳齿振动的快,发出声音的音调高。当慢一点从同一木梳上划过去时,梳齿振动的慢,发出声音的音调低。故B说法正确。音色与发声体的结构和材料有关,硬纸片快一些和慢一些从木梳划过,它的音色没变。故C说法不正确。由A、B、C分析可知,D说法不正确。
12.(2017·安徽和县期末)物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点。如图所示,根据甲、乙两个音叉振动时发出声音的波形图,下列判断正确的是( )
A.甲音叉比乙音叉振动得快
B.甲音叉比乙音叉发声的音调低
C.甲、乙两音叉发声的频率相同
D.甲音叉发声的响度比乙音叉发声的响度大
答案:A
解析:声音是由发声体振动产生的。由波形图可知,相同的时间内甲音叉振动的次数多,甲音叉振动快。振动越快,音调就越高。甲音叉振动快,甲音叉发声的音调高。发声的频率表示发声体振动的快慢,甲音叉振动快,甲音叉发声的频率高。响度是由发声体的振幅决定的,音叉乙振幅大,所以响度大。
13.(2018·黑龙江中考)下列现象中由光的反射形成的是( )
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答案:B
解析:渔民在叉鱼时,是对着看到的鱼的下方叉,这是由于光从水中斜射到空气中发生了折射的缘故,故A与题意不符;平静水面上景物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,B符合题意;手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故C与题意不符;海市蜃楼是光在不均匀的介质中传播时发生的折射现象,故D与题意不符。
14.(2018·安徽五河模拟)绝大多数鱼类的体温与周围水温相同,然而,生活在海水中的月鱼,其体温比周围水温高,为证实这一点,可对水中月鱼进行拍照,应选用的器材是( )
A.可见光照相机 B.紫外光成像仪
C.红外照相机 D.超声波成像仪
答案:C
解析:由红外线的特点可知,红外线具有热效应,一切物体都会向外辐射红外线,温度越高的物体辐射的红外线越明显。生活在海水中的月鱼,其体温比周围水温高,则其辐射的红外线会越强,为了证实这一点,可利用红外照相机对其进行拍照,以达到对比的效果。
15.(2018·安徽宁国模拟)在纸上剪一个很小的“△”形孔,让太阳光垂直照射到“△”形孔上,那么地面上形成的光斑是( )
A.“▽”形的 B.圆形的
C.“△”形的 D.无法确定
答案:B
解析:因为太阳离地面非常远,而小孔又非常小,所以该现象为小孔成像,即形成太阳的像(圆形的)。小孔成像就是利用光沿直线传播所形成的。
16.(2018·新疆乌鲁木齐期末)一束光线垂直地射到平面镜上,经反射后,反射角是( )
A.90° B.0°
C.180° D.45°
答案:B
解析:光线垂直地照射到平面镜上时,入射光线与法线的夹角是0°,所以入射角为0°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为0°。
17.(2018·山东烟台中考)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜焦距为10 cm,当蜡烛从如图所示的A位置逐渐移到B位置的过程中,像距及其像的变化情况是( )
A.像距增大,像变大 B.像距减小,像变大
C.像距减小,像变小 D.像距增大,像变小
答案:A
解析:凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从A位置逐渐移到B位置的过程中,由于物距减小,则像距变大,像变大。
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三、实验题(每空2分,共20分)
18.(2018·安徽模拟)以下是小莉在做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)她发现烛焰在光屏上的像如图甲所示,若要使烛焰在光屏中心成像,只调节光屏,应将光屏向 (选填“上”或“下”)调节。
(2)如图乙所示,O为凸透镜的光心,F为焦点,请帮助小莉画出烛焰上的S点发出的三条光线经凸透镜后的折射光线,并确定像的位置S'。
(3)小莉同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜(靠近凸透镜)之间,移动透镜和光屏,直到在光屏上得到了一个倒立缩小的清晰的像。将近视眼镜镜片取下,发现光屏上的像变模糊了。
①为了使屏上的像重新变得清晰,在不移动蜡烛和凸透镜位置的前提下,应将光屏适当地 (选填“靠近”或“远离”)透镜。
②下列四个选项中,能正确表示小莉同学近视眼成像和矫正情况的是 。
A.②① B.③①
C.②④ D.③④
答案:(1)上
(2)如图所示
(3)①靠近 ②B
解析:(1)烛焰在光屏上的像偏高,应将光屏向上调;
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,通过光心的光线经凸透镜折射后方向不变,这两条光线的交点为像S';最上面的光线经过凸透镜后会会聚到像上,如图所示:
(3)①近视镜是凹透镜,对光线起发散作用,因此去掉近视镜后,光屏应靠近凸透镜才能成清晰的像;②近视眼是远处物体的像不能呈现在视网膜上,而是呈现在视网膜的前方,因此需佩戴凹透镜才能看清远处的物体。
19.(2018·安徽合肥包河区二模)在水平桌面上探究平面镜成像特点的实验装置与实验情景如图所示,请完成下列问题。
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(1)如图甲所示,在实验过程中要用透明的平板玻璃代替平面镜。如果现有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板,应选择2 mm厚的玻璃板做实验,其目的是 。
(2)如图乙所示,如果玻璃板没有在水平桌面上竖直放置,则在实验操作过程中会出现的情况是 。
(3)如图丙所示,经过三次实验,在正确的实验操作过程中,要分别标记像A'、B'、C'与物A、B、C相应的位置,为了得到更多的实验结论,接下来应该进行的实验操作是将像和物位置的对应点相连接,其目的是为了 。
答案:(1)减小玻璃板厚度导致的两个像而产生的重影现象对实验结果的影响 (2)桌面上玻璃板后蜡烛无法和玻璃板前蜡烛的像重合 (3)判断像物连线与镜面是否垂直以及像和物到平面镜的距离是否相等
解析:(1)因为厚玻璃板的两个面都可以反射光,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,用2mm厚的;
(2)如果玻璃板没有竖直放置,所成的像不在水平面上,所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合;
(3)连接对应的像点和物点的连线,并用刻度尺比较,目的是为了判断像物连线与镜面是否垂直以及像和物到平面镜的距离是否相等。
20.(2018·安徽芜湖二模)下表是15 ℃时光和声音在几种介质中运动的速度,如图1是光在几种介质中发生折射时的光路图。
介质
声速/(m·s-1)
光速/(m·s-1)
密度/(kg·m-3)
空气
340
3×108
1.29
水
1 500
2.25×108
1.0×103
人体软组织
1 700
0.5×108
1.1×103
(1)分析表中数据总结光速和介质关系可以得出的结论是:光在密度大的介质中传播速度 。(选填“快”或“慢”)
(2)综合分析表中数据和图1中的光路图可以得出的结论是:光从速度大的介质斜射到速度小的介质中时,折射光线向 (选填“靠近”或“远离”)法线方向偏折。
(3)医学中常用超声波击碎人体内的结石,这是利用了声音可以传递能量。超声波从空气中斜射入人体类似光一样发生折射,也遵守速度与偏折规律,如图2所示,超声波进入人体击碎结石时,试画出声波的大致路线图。
答案:(1)慢 (2)靠近
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(3)如图所示
解析:(1)由表中数据得出:光在不同介质中的传播速度一般不同,光在密度大的介质中传播速度慢(光的传播速度与介质的种类有关);
(2)综合分析表中数据和图中的光路图可得:光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角小于入射角,即光从密度小的介质传播到密度大的介质中折射光线向法线偏折;
(3)超声波有很强的穿透性,能够传递能量,所以外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石。由题知,超声波在人体内的传播速度大于在空气中的传播速度,超声波由空气进入人体时,折射角小于入射角,故入射点应在O点右侧。如图所示。
四、计算题(共19分)
21.(5分)(2018·安徽淮北期末)有一辆汽车以20 m/s的速度匀速向山洞驶去,在某位置鸣笛一声,经过5 s后听到有山洞返回来的回声,已知声音在空气中的速度是340 m/s。求:听到回声处到山洞的距离是多少?
答案:800 m
解析:由v=st得汽车行驶的路程:
s车=v车t=20m/s×5s=100m;
声音传播的距离:
s声=v声t=340m/s×5s=1700m。
设司机鸣笛时汽车到山洞的距离为s,则2s=s声+s车=1700m+100m=1800m,得s=900m;
司机听到回声时汽车到山洞的距离:s'=s-s车=900m-100m=800m。
答:司机听到回声时距离山洞800m。
22.
(7分)(2017·安徽宿州一模)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处放一个平行于x轴并且面向物块的长平面镜,则在x轴上正方体的右边有部分区域被镜面反射来的光照亮。
试利用平面镜成像的特点、光的反射定律和相应的几何知识完成以下问题:
(1)作出点光源S在平面镜中所成的像S'(保留作图痕迹);
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(2)作图找出正方体的右边被镜面反射来的光照亮区域的长度并在图中标为L。
(3)试推证:L=43a。
答案:(1)见解析 (2)见解析 (3)43a
解析:(1)先根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称,作出点光源S的像点S';
(2)设正方体的上面两个端点分别为A、B,根据平面镜成像的特点:像与物关于镜面对称,利用光的直线传播,连接S与正方体的A点,延长交于镜面于G,连接S'G并延长交x轴于D点,即为能照射到的最右端;连接S'与正方体的B点,交于镜面于H点,并延长S'B交x轴于C点,即为能照射到的最左端;正方体的右边被镜面反射来的光照亮区域的长度L即为图中的CD;
(3)因为S距离平面镜为2a,则S'距离平面镜也为2a,那么镜中的像S'与点光源S相距2a+2a=4a;连接SA,光反射到D点,连接S'B,光反射到C点。
由图可知:BE=2a,SS'=4a,S'E=4a-a=3a,
因为△S'EB∽△S'SC,所以SCEB=SS'S'E,
即SC2a=4a3a,则SC=8a3。
SF=AF=a,则△SFA为等腰直角三角形,∠ASF=∠HGS=45°,∠SGD=90°,△SGD为等腰直角三角形,故SD=4a,则L=CD=SD-SC=4a-8a3=43a。
23.(7分)如图所示,两块平面镜相交成60°角,一束光线AO射到平面镜MP上,光线经两平面镜反射后与AO重合,但方向相反。则AO与平面镜MP的夹角α是多大。
答案:30°
解析:根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直,如图所示。
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由题意知,两块平面镜相交成60°角,则∠PMB=90°-60°=30°,所以AO与平面镜MP的夹角α=∠PMB=30°。
答:AO与平面镜MP的夹角α是30°。
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