河南省三门峡市陕州区2024-2025学年八年级上学期期末物理试卷（解析版）

这是一份河南省三门峡市陕州区2024-2025学年八年级上学期期末物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了 现象解释问答填空等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷共6页，五个大题，21小题，满分70分，考试时间60分钟。
2.本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上。答在试卷上答案无效。
一、填空题（每空1分，共16分）
1. 人在路灯下行走，影子落在地面，并具有靠近路灯时影子_________、远离路灯时影子_________的特点。（以上两空均填“长”或“短”或“不变”）
【答案】 短 长
【解析】[1]当人逐渐靠近路灯时，他与路灯之间的连线（即光线的路径）与地面的夹角会逐渐增大。由于影子的长度是由光线与地面的夹角决定的，夹角越大，影子在地面上的投影就越短。因此，当人靠近路灯时，他的影子会变短。
[2]当人逐渐远离路灯时，他与路灯之间的连线与地面的夹角会逐渐减小。同样地，由于夹角减小，影子在地面上的投影就会变长。因此，当人远离路灯时，他的影子会变长。
2. “风来疏竹，风过而竹不留声；雁渡寒潭，雁过而潭不留影。”当一只大雁在深3m湖面上方10m处飞行时，它的“影”到水面的距离是___________m，这个“影”是由于光的___________形成的。
【答案】 10 反射
【解析】[1]根据平面镜成像特点可知，像和物体到镜面的距离相等，所以当一只大雁在深3m的湖面上方10m大雁在水中的“影”到水面的距离与大雁到水面的距离相等，是10m。
[2]水面相当于平面镜，这个“影”是由于光的反射形成的大雁的虚像。
3. 现象解释问答填空。
（1）雨后晴朗天空升起明月，为了防止踩到积水处，人们如果迎着月光走_________（填“亮”或“暗”）的地方；如果背着月光走，应该走_________（填“亮”或“暗”）的地方；
（2）为什么筷子看起来“折断”了？
答：插入水中的筷子看起来弯折，这是由于从水面下筷子上反射的光，在水面处发生_________现象，折射角_________（选填“大于”或“小于”）入射角，折射光线_________（选填“远离”或“靠近”）法线造成的。
【答案】（1） 暗 亮
（2） 折射 大于 远离
【解析】【小问1详解】
[1]迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑．因此为了不踩到地上的积水，应走暗处。
[2]背着月光走，月光经水面发生镜面反射，没有反射光线进入人的眼睛，人感觉水面暗；地面发生漫反射，有少量的光线反射进入人的眼睛，人感觉地面亮；因此为了不踩到积水，应走亮处。
【小问2详解】
[1][2][3]根据光的折射规律可知，筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折，折射光线远离法线，折射角大于入射角，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，所以，筷子看起来向上弯折。
4. 炎热的夏天，莆田城市的街道上雾炮车向空中喷水。如图所示，雾炮车喷水时常会出现“彩虹”，这是光的___________现象。树荫下的光斑是太阳通过树叶间的缝隙所形成的___________（选填“实”或“虚”）像。
【答案】 色散 实像
【解析】[1]雾炮车喷水时常会出现“彩虹”，是光的色散现象，是光经过悬浮在空中的小水珠折射形成的。
[2]小孔成像与孔的形状无关，所成的像是实像，树荫下的光斑是太阳通过树叶间的缝隙所形成的实像。
5. 当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影后，接着又给小明同学照半身像，这时摄影师应该_______(填“增大”或“减小”)照相机镜头和小明的距离，同时______(填“增大”或“减小”)镜头到底片的距离．
【答案】 减小 增大
【解析】摄影师用一台镜头焦距固定的照相机先照全班合影，后又给小明照半身像，由此可知，像变大了，根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”，这时摄影师应该减小照相机镜头和小明的距离，同时增大镜头到底片的距离．
6. 小晋是个科幻迷，一天他看到小河边有一块大石头，水流会绕开石头往前流淌，为石头腾出空间。他想若光能像水流一般弯曲而过，我们的生活一定十分有趣。现实生活中不会发生这种现象的原因是________。如果小晋的设想变为现实，请你列举生活中可能出现的两种场景：①________；②________。
【答案】 光沿直线传播 ①. 可以看到被挡住的物体 ②. 生活中可能不会出现影子
【解析】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，所以无法像水流一般弯曲而过。如果光在介质中不沿直线传播，则在生活中将无法看到利用光的直线传播原理形成的现象。
[2][3]如果小晋的设想变为现实，生活中可能出现的场景：如生活中可能不会出现影子、可以看到被挡住的物、阳光可以照射到物体的背面等。
二、选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7～12题，每小题只有一个选项符合题目要求，第13～14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得2分，只选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7. 学习了光的直线传播知识后，同学们一起利用生活中的废旧物品探究小孔成像。下列说法正确的是（ ）
A. 为了便于更清楚观察像，应在圆筒的B端蒙上塑料薄膜作为光屏
B. 小孔必须是圆形的
C. 像与物上下颠倒，左右相反
D. 塑料薄膜上形成的像是虚像
【答案】C
【解析】A．A处比B处更加阴暗，半透明的塑料膜制成光屏放在A处成像更加清晰，故A错误；
B．小孔成像过程中，所成的像与小孔形状无关，故B错误；
C．小孔成像现象成的像是倒立的像，像与物上下颠倒，左右相反，故C正确；
D．塑料薄膜上形成的像是由真实光线会聚而成的，是实像，故D错误。故选C。
8. 对如图所示的两种光的反射及与其相关的现象分析正确的是（ ）
A. 图甲和图乙中光的传播速度都为340m/s
B. 图甲遵循光的反射定律，图乙不遵循光的反射定律
C. 教室里的同学都能看清黑板上的字是因为发生了图甲所示的反射
D. 大厦的玻璃幕墙造成“光污染”是由于发生了图甲所示的反射
【答案】D
【解析】A．光在空气中的传播速度约为3×108m/s，故A错误；
B．甲为镜面反射，乙为漫反射，镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律，故B错误；
C．教室里的同学都能看清黑板上的字是因为发生了漫反射，即图乙所示的反射，故C错误；
D．大厦的玻璃幕墙造成“光污染”是由于发生了镜面反射，即图甲所示的反射，故D正确。故选D。
9. 一块平面镜放在水平桌面上，镜面的一部分刚好被一本书盖上了，在书上放着一个苹果，小明用手去拿苹果，如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 苹果比它在平面镜中的像要稍大一点
B. 平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像
C. 拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的
D. 当把苹果拿起时，镜中苹果的像会逐渐变小
【答案】C
【解析】AD．平面镜所成的像与物大小相等，故AD错误；
B．平面镜成等大的虚像，故B错误；
C．平面镜所成的像与物关于平面镜对称，所以拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的，故C正确。故选C。
10. 2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射．在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（ ）
A. 黑皮、红籽、红瓤B. 绿皮、黑籽、红瓤
C. 黑皮、黑籽、红瓤D. 黑皮、黑籽、黑瓤
【答案】C
【解析】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，如果一个物体呈现某种颜色，那么它只反射那种颜色的光，而吸收其他所有颜色的光。白光下的切片西瓜颜色：绿皮、黑籽、红瓤。这意味着西瓜皮反射绿光，吸收其他颜色的光；西瓜籽不反射任何光，以至于看起来是黑色的；西瓜瓤反射红光，吸收其他颜色的光。则在红色光照射下：西瓜皮：由于它只反射绿光，所以西瓜皮在红色光照射下会吸收所有红色光，不反射任何光，因此看起来是黑色的；西瓜籽：它本身就不反射光（或反射很少的光），所以在任何颜色的光照射下看起来都是黑色的。在红色光照射下，它同样会吸收所有红色光，看起来是黑色的。西瓜瓤：它反射红光，所以在红色光照射下，它会反射大量的红色光，看起来是红色的。综上所述，原来在红色光照射下，切片西瓜会呈现黑皮、黑籽、红瓤的颜色。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
11. 在“探究凸透镜成像规律”得实验中，用黑纸把透镜的上半部分挡住，则屏上的像将会发生的变化是（ ）
A. 亮度变暗，只有上半部的像
B. 亮度变暗，仍能成完整的像
C. 亮度不变，上半部消失只有下半部的像
D. 亮度不变，下半部消失只有上半部的像
【答案】B
【解析】用黑纸把透镜的上半部分挡住，但透镜的下半部分仍可以会聚光线，所以仍可以成物体完整的像，但照射到凸透镜上部的光线被挡住，会聚到像点的光线变少，所以像的亮度变暗，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
12. 小明送给奶奶一张龙年邮票——“天龙行健”，奶奶借助放大镜仔细欣赏邮票上的纹理，如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 放大镜的镜片对光具有发散作用
B. 奶奶能看见邮票是因为眼睛发出的光到达了邮票
C. 放大镜的镜片可用于矫正远视眼
D. 邮票与放大镜的距离大于镜片的二倍焦距
【答案】C
【解析】A．放大镜镜片是凸透镜，对光具有会聚作用，故A错误；
B．奶奶能看见邮票是因为邮票反射的光线进入了眼睛中，故B错误；
C．远视眼是晶状体对光线的会聚能力变弱，像成在视网膜的后方，放大镜的镜片对光具有会聚作用，可以使像提前会聚在视网膜上，故放大镜的镜片可用于矫正远视眼，故C正确；
D．根据放大镜的成像规律可知，邮票与放大镜的距离小于镜片的一倍焦距，故D错误。
故选C。
13. 在探究凸透镜成像规律时，蜡烛和凸透镜的位置如图所示，移动光屏可承接到烛焰清晰等大的像（图中未画出光屏）。若保持透镜位置不变，将蜡烛调至20cm刻度处时，下列判断正确的是（ ）
A. 移动光屏可承接到烛焰清晰放大的像
B. 该透镜的焦距是10 cm
C. 投影仪应用了该次实验的成像规律
D. 像的位置在60 cm~70 cm刻度之间
【答案】BD
【解析】B．移动光屏可承接到烛焰清晰、等大的像，此时的物距为u=50.0cm-30.0cm=20.0cm=2f
所以凸透镜的焦距为f=10.0cm，故B正确；
ACD．将蜡烛调至20cm刻度处时，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm
此时的物距大于二倍焦距，移动光屏，可以在光屏上呈现倒立、缩小的实像，其应用是照相机，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，即像的位置在60cm~70cm刻度之间，故D正确，AC错误。故选BD。
14. 现在中学生近视眼患者越来越多，保护眼睛刻不容缓，学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视，下图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【解析】A．如图，来自远处的平行光经晶状体折射后，会聚于视网膜前，因此看不清远处的物体；这是由于晶状体太厚，折光能力太强，是近视眼的成因图，故A正确；
B．如图，凹透镜对光线有发散作用，使光线变得发散后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清远处的物体，这是近视眼的矫正光路图，故B正确；
C．如图，来自近处的光先经晶状体折射后，会聚于视网膜后，因此看不清近处的物体；这是由于晶状体太薄，折光能力太弱，是远视眼的成因图，故C错误；
D．如图，凸透镜对光线有会聚作用，使近处的光线变得会聚后再进入眼睛，折射光线刚好落在视网膜上，从而看清近处的物体，这是远视眼的矫正光路图，故D错误。
故选AB。
三、作图题（本题共2小题，每小题2分，共4分）
15. “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）

【答案】
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛，所以青蛙看不到井口以外的世界，连接井口两侧到青蛙的眼睛，此范围以内为井底青蛙所见范围，如图所示：

16. 游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。
【答案】
【解析】当池内无水时，光沿直线传播，在右侧池壁上形成一个亮斑A，往池内注水，当向池内注水至图中虚线位置时，在入射点画出法线，在法线的右侧画出折射光线，折射角大于入射角，在右侧池壁上形成一个亮斑B，如图所示：

四、实验探究题（第17题5分，第18题5分，第19题8分，共18分）
17. 小明同学每天早上出门前都会对着镜子整理一下仪容仪表，他觉得简单的生活现象也蕴藏着丰富的物理知识，因此他和同学们一起设计实验来探究“平面镜成像的特点”，分析平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系。
（1）为了便于观察，该实验最好在__________的环境中进行（选填“较亮”或“较暗”），在实验中用玻璃板代替平面镜，因为玻璃板透光，便于____________________；
（2）实验中选取两支完全相同的蜡烛A和B，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这里用到了_______________的实验方法；
（3）移去蜡烛B，并在其位置上放一个光屏，则光屏上_________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A烛焰的像；
（4）保持蜡烛A的位置不动，将平面镜沿着MN截成两半，左边一半向后平移，右边一半向前平移，则____。
A. 两边玻璃各成一半的像，合起来是完整烛焰
B. 两边都能成完整的像，左边的像变小，右边的像变大
C. 两边都能成完整的像，且成像在不同位置
【答案】（1） 较暗 确定像的位置 （2）等效替代 （3）不能 （4）C
【解析】【小问1详解】
[1]实验时，蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰。
[2]实验时用透明玻璃代替平面镜，在观察到蜡烛的像的同时，也能观察到另一侧的蜡烛，便于确定像的位置，便于比较物像大小。
【小问2详解】
平面镜成像的原理是光的反射，把一个点燃的蜡烛放在玻璃板前，观察时眼睛应在玻璃板前透过玻璃板去观察玻璃板后的像，为了比较物与像的大小关系，需要用完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，看蜡烛B是否与点燃的蜡烛的像完全重合，这里用的是等效替代法。
【小问3详解】
光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以光屏上没有蜡烛的像。
【小问4详解】
平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完整像﹔平面镜左右两部分都能成完整的像，像与物关于镜面对称，因为将两半平面镜分别向前向后移一小段距离，所以两个像的位置是不同的，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
18. 在探究“光从空气射到某玻璃中时，折射光线沿什么方向射出”实验中，所用的实验器材有：激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。请回答：
（1）实验前，在白纸上画一条直线表示空气与玻璃间的分界面，再在直线上方画出三条光线射向该直线，如图所示，表示空气中的______光线；
（2）将长方形的玻璃砖上沿与直线重合固定在白纸上，激光笔发出的激光沿预设的入射光线射向玻璃砖，如何确定并在白纸上记录出玻璃中折射光线______；
（3）如图是某小组实验记录的光路图，分析可得出结论：光从空气斜射入玻璃时
①折射光线、入射光线和法线在______；
②折射角______入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
③入射角越大，折射角越______。
【答案】 （1） 入射
（2） 在玻璃砖下沿找到出射电，记录在白纸上；移开玻璃砖连接入射点O和出射点即为玻璃中的折射光线
（3） ①. 同一平面内 ②. 小于 ③. 大
【解析】（1）[1]射向界面的光线为入射光线。实验前，在白纸上画一条直线表示空气与玻璃间的分界面，再在直线上方画出三条光线射向该直线，如图所示，表示空气中的入射光线。
（2）[2]确定并在白纸上记录出玻璃中折射光线：在玻璃砖下沿找到出射光线，记录在白纸上；移开玻璃砖连接入射点O和出射点即为玻璃中的折射光线。
（3）如图是某小组实验记录的光路图，分析可得出结论：光从空气斜射入玻璃时：
[3]①折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]②折射光线与法线的夹角为折射角，入射光线与法线的夹角为入射角，可知折射角小于入射角。
[5]③入射角越大，折射角越大。
19. 在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像；由此提出问题：凸透镜成像时，像的大小、正倒、虚实跟______有什么关系呢？
（2）凸透镜对光的偏折程度跟透镜的______有关系，所以它应该是个注意的参照距离；
（3）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者高度时，______（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；
（4）下图是某一次的获得清晰像的实验情景，此时在光屏上得到的是：倒立、______（选填“放大”或“缩小”）的实像；______（填光学仪器名称）就是利用这一成像规律来工作的；如果此图中的凸透镜是自制的水凸透镜，继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像，光屏应向______ （选填“左”或“右”）移动，像的大小与原来的相比______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（5）小冰用几个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，光具座上的刻度尺也换成下图的，下面是对小冰的实验装置进行的评价，其中错误的是______ 。
A. 所成的像比较稳定B. 便于比较像与物的大小
C. 可直接测出物距和像距D. 利用此装置不能测量凸透镜的焦距
【答案】（1）物距 （2）焦距 （3）需要
（4） 放大 投影仪 左 变小
（5）D
【解析】【小问1详解】
凸透镜看远处物体和用该凸透镜看自己的指纹，物体与凸透镜的距离不同，成的像也不同，所以可以提出问题：凸透镜成像时，像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系呢？
【小问2详解】
由于不同的凸透镜的焦距不同，聚光能力也不同，所以凸透镜对光的偏折程度跟透镜的焦距有关系。
【小问3详解】
安装蜡烛、光屏和凸透镜时，应将蜡烛的烛焰的中心、光屏的中心、凸透镜的光心大致调到同一高度处，为了观察到烛焰的中心，需要点燃蜡烛。
【小问4详解】
[1][2]由图可知，物距小于像距，此时在光屏上得到清晰的像，由凸透镜成像规律可知，物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，像距大于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，所以此时在光屏上得到的是：倒立、放大的实像，投影仪就是利用这一成像规律来工作的。
[3][4]继续向水凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，不改变蜡烛和凸透镜的位置，由于凸透镜的焦距变小，所以相当于蜡烛远离凸透镜，由物远像近像变小可知，像靠近凸透镜，所以要在光屏上再次成清晰的像，光屏应向左移动，像的大小与原来的相比变小。
【小问5详解】
A．使用烛焰进行实验，烛焰在风力等因素影响下会发生晃动，与烛焰相比，实验使用的光源不会晃动，光屏上所成的像比较稳定，故A正确，不符合题意；
B．光源镶嵌在白色方格板上，用同样的白色方格板做光屏，通过比较像与光屏的大小，可以直接得出像与物的大小，故B正确，不符合题意；
C．零刻度线刻在光具座标尺的中央，可以直接读出像距与物距的大小，可直接测出物距和像距，故C正确，不符合题意；
D．若凸透镜的焦距未知，则利用此实验装置可以通过等大的实像的物距、像距的大小关系，得出凸透镜的焦距，故D错误，符合题意。故选D。
五、综合应用题（20题6分，21题10分，共16分）
20. 冬天周末一天，爸爸开车带领小宇和项目式学习小组的同学们进行了关于汽车功能的研究性学习。请你帮助小宇和项目式学习小组的同学们完成研究性学习报告。
【研究目标】了解某品牌国产小轿车的相关知识
【研究方法】汽车使用说明书，上网查阅信息
【研究内容】
（1）爸爸用汽车遥控钥匙离车很远的距离就打开了车门锁。同学们通过手机网上查阅，知道了遥控钥匙的工作原理是通过发射红外线来控制的。红外线是______光（选填“可见”或“不可见”）；
（2）汽车启动后，爸爸不小心碰到了方向盘旁边的一个手柄，导致玻璃水喷到前挡风玻璃的外侧，雨刮器自动工作。同学们想，这么冷的天，玻璃水为什么不会凝固呢？应该是这款玻璃水的凝固点比普通水的凝固点______（选填“高”或“低”）的缘故；
（3）爸爸刚把车开出不久，车窗上出现了“哈气”，雨刮器______（选填“能”或“不能”）将“哈气”快速刮去。因为“哈气”附着在前挡风玻璃窗的______（选填“内”或“外”）表面；
（4）车内空调既能调节温度，又能调节风速，还能调节出风口的吹风方向。同学们结合所学知识判断如果要快速提高车内整体温度，除了调节好温度和风速之外，出风口最好是向______（选填“上”或“下”）吹暖风；
（5）说明书上提到了“驾驶员疲劳提示”的功能，同学们经过仔细阅读说明书得知，在高速公路上行驶时，汽车会智能地分析出司机的疲劳程度。如果发现司机打睡，车内会立即响起警报声警示司机。这说明声音能传递______。
【答案】（1）不可见 （2）低
（3） 不能 内
（4）下 （5）信息
【解析】【小问1详解】
红外线和紫外线都不可见光。
【小问2详解】
晶体凝固时的温度叫凝固点，凝固点越低，越不容易凝固，很冷的天，玻璃水仍不会凝固，说明这款玻璃水的凝固点比普通水的凝固点要低。
【小问3详解】
[1][2]爸爸刚把车开出不久，车窗上出现了“哈气”，这是因为车内热的水蒸气遇到冰冷的玻璃液化成小水滴附着在了玻璃的内表面，所以雨刮器不能将“哈气”快速刮去。
【小问4详解】
如果要快速提高车内整体温度，除了调节好温度和风速之外，因热空气密度小而上升，出风口最好是向下吹暖风，提高车内整体温度。
【小问5详解】
声音可以传递信息和能量。如果发现司机打睡，车内会立即响起警报声警示司机，这说明声音能传递信息。
21. 2021年12月9日，中国空间站首次太空授课以天地互动的方式，在中国空间站和设在中国科技馆的地面主课堂等同时进行，王亚平老师在太空授课的时候，用一个金属圈插入饮用水袋并抽出后，形成了一个水膜。再往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好。更奇迹的时刻：在第二个水膜上，用饮水袋不断注水，水膜很快长成一个晶莹剔透的大水球。我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像，当她往水球中注入空气，水球上呈现出一大一小、一正一反的双重人像。
（1）太空授课非常精彩，不借助任何仪器，我们___________（选填“能”或“不能”）直接听到王老师的声音，原因___________；
（2）注水后，这个水球可以被看成是一个___________，我们通过水球，看到王亚平老师倒立缩小的人像，当她往水球中注入空气，水球上呈现出一大一小、一正一反的双重人像，内圈会出现正立的像是因为内圈相当于变成了两个___________（选填“凸透镜”或“凹透镜”）的组合；
（3）此时，以水球为参照物，王老师是___________的，以地球为参照物，王老师是___________的（选填“静止”或“运动”）；
（4）同时地面小倩同学尝试用自制的水凸透镜来探究“凸透镜成像规律”。
（a）如图甲所示，让一束平行于主光轴的光射向水凸透镜，在光屏上出现一个最小最亮的光斑，则此水凸透镜的焦距为___________cm；
（b）小倩将蜡烛、水凸透镜和光屏调整至图乙所示的位置时，光屏上出现清晰的烛焰像，小倩接着在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将水凸透镜移至光具座某刻度处，再次得到清晰的烛焰像，这个像的成像原理与___________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同。然后，小倩利用注射器从水凸透镜中向外抽少许水，光屏上原来清晰的像变得模糊不清，小倩要想重新得到清晰的烛焰像，在蜡烛和水凸透镜的位置都不变的情况下，应将光屏向___________（选填“远离”或“靠近”）水凸透镜的方向移动，或者保持光屏位置不变，给水凸透镜带上合适的___________（选填“近视眼镜”或“远视眼镜”）可再次成像到光屏上。
【答案】（1） 不能 真空不能传声 （2） 凸透镜 凹透镜
（3） 静止 运动
（4） （a） 10.0 （b） 投影仪 远离 远视眼镜
【解析】【小问1详解】
[1][2]声音的传播需要介质，真空不能传声，因为太空中没有空气，所以不借助任何仪器，我们不能直接听到王老师的声音。
【小问2详解】
[1]水球可以被看作是一个凸透镜，王亚平站在远处（这个凸透镜的两倍焦距以外），由凸透镣成像规律可知，u>2f成倒立、缩小的实像。
[2]水球被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水，这个时候内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像，因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
【小问3详解】
[1][2]此时，以水球为参照物，王老师相对于水球的位置没有发生改变，因此以水球为参照物，王老师是静止的，以地球为参照物，相对于水球的位置发生了改变，因此以地球为参照物，王老师是运动的。
【小问4详解】
[1]由图甲和焦距的概念知，从焦点到凸透镜的距离
[2]由图乙可知，
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物体处于2倍焦距之外，所以成倒立缩小的实像，像距
根据光路的可逆性，在蜡烛和光屛位置都不变的情况下，将透镜移至距蜡烛即u'=15.0cm时，此时v'=30.0cm
可在光屏上呈现倒立放大的像，这个像的成像原理与投影仪的成像原理相同。
[3][4]当把“水凸透镜”水向外抽取时，使其变薄、凸透镜对光线的会聚能力减弱，使像成在原来像的后方。因此要想重新得到清晰的像，应将光屛向远离水凸透镜的方向移动，或者保持光屏位置不变，给水凸透镜带上合适的远视眼镜，能再次让光线提前会聚，光屏上又可以出现的像。