第二章 对环境的察觉 单元测试卷（含答题卡）

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绝密★启用前对环境的察觉考试时间：100分钟；命题人：学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________注意事项：答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一．选择题（共20小题，共40分）1．把一个正在响铃的闹钟放入密封的玻璃罩内，用抽气机逐渐抽出其中的空气，罩中的声音会逐渐变小，直到听不到为止。这个实验说明了（　　）A．声音是由物体振动而产生的 B．声音必须通过介质才能传播 C．声音在玻璃钟罩里发生了反射 D．声波被玻璃钟罩罩住了【解答】解：把正在发声的闹钟放在玻璃罩内，闹钟和罩的底座之间垫上柔软的泡沫塑料，这样我们听到的声音是通过空气传播的，当把空气全部抽空后听不到声音，说明在真空中不能传播声音，声音必须通过介质才能传播；故选：B。2．甲同学将耳朵贴在一根20m铁管的一端，乙同学在另一端用力敲一下铁管，甲同学能听到（空气中声速为340m/s，铁中声速为5200m/s）（　　）A．1次敲击声 B．2 次敲击声 C．3 次敲击声 D．4 次敲击声【解答】解：由于声音在不同介质中的传播速度不同，在固体传播最快，而在气体中传播最慢。当乙同学在一端用力敲一下铁管。甲同学将耳朵贴在一根长铁管的另一端时，声音会传播两次，即第一次是通过铁管这一固体传播过来的，另一次是通过铁管周围的空气传播过来的。由于铁管长20m，故其通过铁管传播的时间是，据v＝可知，t＝＝≈0.00385s；同理声音通过空气传播的时间是：t＝＝≈0.0588s分析上述数据，可知声音通过空气和铁管的传播时间之差小于0.1s，所以此时人耳朵是不能区分开这两次声音的，故只能听到一次声音。故选：A。3．太阳光与水平方向成30°角，要使太阳光经平面镜反射，反射光沿水平方向传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是（　　）A．15° B．20° C．30° D．35°【解答】解：太阳光与水平面成30°角，反射光线沿水平方向传播，所以反射光线与入射光线的夹角是30°或150°．根据反射角与入射角相等，做出法线，根据法线与镜面垂直做出镜面。如图所示：所以镜面与水平面的夹角是90°﹣×30°＝75°或90°﹣×150°＝15°。故选：A。4．（2021秋•黄冈期中）一物体放在平面镜前5米处，若将平面镜向物体移近1米，则在镜中看到物体两次像之间的距离为（　　）A．1米 B．2米 C．3米 D．4米【解答】解：物体放在平面镜前5米处，所以像到平面镜的距离为5米，则像与物体间的距离为5米×2＝10米；若将平面镜向物体移近1米，物体到平面镜的距离为4米，则像到平面镜的距离也为4米，像与物体间的距离为8米，物体的位置未变，说明像向物体移动了2米，可知在镜中看到物体两次像之间的距离为2米。故选：B。5．光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要发生反射，而不折射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃心向远处传播。当增大入射光线AB的入射角时，下列说法错误的有（　　）A．CD光线的入射角将增大 B．D点将要向右侧移动 C．信息将传输得更快些 D．BCD的夹角将减小【解答】解：当增大入射光线AB的入射角时，入射角增大，反射角等于入射角也增大，所以C点右移，也使BC光线在上表面的入射角增大，同样会使反射光线CD的反射角增大，BCD的夹角增大，D点右移，使CD光线在下表面的入射角增大，故AB正确，D错误。入射角越大，反射角也增大，D越偏右，在光导纤维长度一定时，反射次数越少，信息将传输得更快些，故C正确。故选：D。6．如图所示，一束光沿AO射向水面，方向保持不变，反射光线在水平光屏EF上形成光点Q，打开水阀K，水流出，水位下降，光点在光屏上移动，当光点移动了20cm时，容器中的水位已下降了（　　）A．20cm B．10cm C．10cm D．5【解答】解：入射光线AO射到水面，水面将光线反射到Q点。反射光OQ和入射光AO满足反射定律，入射角为45°，反射角也为45°。当水面下降时，入射光线AO保持不变，入射点将随着水面下降而移到O′，如图乙，由于入射光AO没变，入射角也没变，故反射角也不变，仍为45°，则在O′点反射的光线O′Q′∥OQ右移，如图乙。根据几何关系，QQ′∥OP，OQ∥O′Q′，所以OP＝QQ′＝20cm。因为入射角为45°，所以ΔOO′P是等腰直角三角形，所以OM＝OP＝10cm，所以当光斑在EF上向右移动20cm时，水面将下降10cm。故选：B。7．（2021秋•虹口区校级期中）在一个水深为20m的湖面的正上方，有一名跳伞运动员正从高40m的空中以5m/s的速度匀速下降，关于他在水中成像的情况，下列各种说法正确的是（　　）A．运动员在水中的像始终只能在水面下20m处 B．运动员下降到20m高度时才能在水中形成像 C．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向水面靠拢 D．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变【解答】解：平静的湖面相当于平面镜，运动员以5m/s的速度向下运动，运动员在水面下的像也要以5m/s的速度向上运动，如果以运动员为参照物，他们的距离每秒钟靠近了10m，所以相对于运动员本人，其像的速度是10m/s，方向向上；像与物的大小总是相同的。故选：D。8．当人在穿衣镜前照镜子时，人的左右部位跟像的左右部位对换，而人的上下部位跟像的上下部位保持一致，这是因为（　　）A．对镜面而言，人和像在上下方向对称，在左右方向不对称 B．人判断上下用同一参照物，而判断左右用了不同的参照物 C．人体结构左右对称，而上下不对称 D．人眼有错觉【解答】解：人在平面镜中成像，人和人像的任何部位都关于平面镜对称，人的上下部位跟像的上下部位保持一致，是因为都选择平面镜的上边或下边为参照物。人的左右部位跟像的左右部位对换，是因为人看自己的左右是以平面镜的其中一个侧边为参照物的，看自己平面镜中的像是以另一条侧边为参照物，选择的参照物不同，所以左右对调。故选：B。9．如图所示，甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边，若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身，则所需的最小平面镜的位置应为（　　）A．ae B．bc C．bd D．cd【解答】解：如图所示，甲、乙两人在平面镜里成的像的位置，分别过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛，过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛（这两条直线就可以确定出所需最小平面镜的位置），由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小平面镜的位置应为bd。故选：C。10．高度为160厘米的人站在离平面镜150厘米处，他要在竖直墙上的平面镜中看到自己站立时的全身像，平面镜的长度至少应该是（　　）A．160厘米 B．150厘米 C．80厘米 D．任意长度【解答】解：如图所示，A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置。EF为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定A′C′B′为ACB的像，因为OC＝OC′，所以OC＝CC′，EO＝A′C′，FO＝B′C′，EF＝A′B′＝ABEF为平面镜的最小长度，AB为人的身高，这就是镜的长应为人身高的一半。此人身高160cm，则镜长最小为80cm。所放位置如图所示，镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度。（注意：若平面镜高度挂的不对，就不能看到自己的全身像）。故选：C。11．一个圆柱形的烧杯内装水，将一根木棍竖直插入其中，位置比圆心偏左些（俯视图如图），现从侧面观察，则哪幅图能正确反映所看到的情景（　　）A． B． C． D．【解答】解：图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图，A处为筷子，ABP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线；ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线；上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有∠r＞∠i；所以观察者在P处看到的筷子A的像A′的位置不是A的实际位置，即像A′的位置偏左；据此可知，筷子竖直插入玻璃杯中时，其侧视图应该是B图才与实际情况相符。同时，玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对筷子起到了放大的作用，因此，观察到的筷子比实际粗些。故选：B。12．图中N是一个水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光，P为暗盒右侧平面上的一个圆孔，M是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光屏。若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中，发现在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑，则嵌入圆孔P的那个光学器件（　　）A．只能是凹透镜 B．只可能是凹透镜或厚平板玻璃 C．只可能是凹透镜或凸透镜 D．凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能【解答】解：①当在P处嵌入一个凹透镜时，因为凹透镜对光线有发散作用，所以光斑要比圆孔P大。②当在P处嵌入一个焦距较小的凸透镜时，因为凸透镜对光线有会聚作用，光线在PM之间会聚，所以光斑要比圆孔P大。③当在P处嵌入一个时平板玻璃时，因为平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用，所以光斑与圆孔P一样大。因此嵌人圆孔P的那个光学器件可能是凹透镜也可能是凸透镜。故选：C。13．如图所示，O为凸透镜的光心，O1OO2为凸透镜的主光轴，F为凸透镜的两个焦点，用f表示透镜的焦距，A'B'为物体AB的像，A'B'箭头方向平行于主光轴，则关于物体AB所在的区域和箭头方向的下列说法正确的是（　　）A．图中Ⅰ区域，与主光轴平行 B．图中Ⅰ区域，与主光轴不平行 C．图中Ⅱ区域，与主光轴平行 D．图中Ⅱ区域，与主光轴不平行【解答】解：由题意知，像在一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的特点，此时物体应在二倍焦距以外，且成的像是倒立缩小的实像，因此物体应比A′B′大，箭头方向向上；像在主光轴下方，根据凸透镜的三条特殊光线，利用折射时光路是可逆的，作出物体AB，由图可知，物体应在主光轴下方，物体在图中Ⅱ区域，箭头方向向右斜上方，与主光轴不平行。综上分析可知，选项ABC错误、D正确。故选：D。14．凹镜是球面镜的一种，如果在球心放一个点光源，那么光源发出的光经凹镜反射后将（　　）A．经原路射回 B．会聚在焦点 C．成平行光线 D．成发散光线【解答】解：从球面镜球心到球面的线也就是半径，这条半径也就是反射面的法线，故入射角为0度，根据光的反射定律反射角等于入射角，那末光源发出的光经凹镜反射后将经原路射回。故选：A。15．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，则该凸透镜的焦距为（　　）A．f＜2 cm B．2 cm＜f＜4 cm C．5 cm＜f＜8 cm D．4 cm＜f＜5 cm【解答】解：物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f＞u＞f，所以，2f＞8cm＞f，即8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知u＝10cm＞2f，即f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，综上所述，由①②可4cm＜f＜5cm。故选：D。16．（2021秋•深圳校级期末）“不经历风雨怎么见彩虹”，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠（图中圆模拟小水珠）形成彩虹光路示意图，a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有（　　）A．光的折射 B．光的反射 C．光的色散 D．以上都有【解答】解：根据图片可知，太阳光斜射入空气中的小水珠时，光线的传播方向发生了改变，属于光的折射现象；折射光线会在小水珠内部发生反射现象；由于不同颜色的光的折射情况不同，所以会出现光的色散现象，综上所述，D正确。故选：D。17．（2021秋•原阳县期末）如图所示，身高1.6m的小芳站在平面镜前0.5m处观察自己在镜中的像，下列说法错误的是（　　）A．镜中的像与她相距1m B．她向后退的过程中，镜中的像大小不变 C．她向后退的过程中，镜中的像变小 D．在镜后0.5m处放置一块与镜面一般大的木板，她仍能看到自己在镜中的像【解答】解：A、根据平面镜成像的特点，像与物到镜面的距离相等，小芳面向穿衣镜站在镜前0.5m处，则人像离镜子也是0.5m远，镜中的像与她相距1m，故A正确；BC、平面镜成像特点是物与像大小相等，她向后退的过程中，镜中的像大小不变，故B正确，C错误；D、由于成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的，故在镜后放一物体并不妨碍光的反射，同时也不会妨碍成像，所以这时她仍能在镜中看到自己的像，故D正确。故选：C。18．（2021秋•东莞市校级期末）关于常见的光学仪器，下列说法正确的是（　　）A．焦距越小的凸透镜，对光的会聚作用越明显 B．平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点 C．用放大镜看地图时，不可能看到缩小的像 D．望远镜的目镜是一个凸透镜，它的作用和投影仪的镜头相同【解答】解：A、焦距越小的凸透镜，焦点离凸透镜越近，偏折越明显，对光线会聚作用越明显，故A正确；B、平行于主光轴的光线，通过凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线过焦点，折射光线不过焦点，故B错误；C、放大镜是凸透镜，当地图到放大镜的距离在其二倍焦距之外时，成的是倒立、缩小的实像，故C错误；D、望远镜的目镜是一个凸透镜，目镜成正立、放大的虚像，因此它的作用和放大镜的作用相同，故D错误。故选：A。19．（2021秋•绵阳期末）随着科技的发展，部分手机也具备了可变焦摄像头（镜头焦距的大小可根据需要发生改变）。小明用具备可变焦摄像头的手机为小刚拍了一张全身照后，保持手机和小刚的位置不变，又给小刚拍了脸部特写照。关于此过程中对摄像头的调节，正确的是（　　）A．焦距变大，像距变小 B．焦距变大，像距也变大 C．焦距变小，像距变大 D．焦距变小，像距也变小【解答】解：当拍了一张全身照之后，保持相机和人的位置不变，又拍了脸部特写照，即该过程中的像是变大的，所以应减小物距，可以减小相机和人之间的距离；保持相机和小明的位置不变的情况下，只能使透镜的焦距变大，就相当于减小物距，同时像距也变大。故选：B。20．人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜），视网膜相当于照相机内的胶片。若来自近处物体的光线，经晶状体折射后成像情况如图，则正确的说法是（　　）A．该眼是近视眼，应配戴凹透镜矫正 B．该眼是近视眼，应配戴凸透镜矫正 C．该眼是远视眼，应配戴凹透镜矫正 D．该眼是远视眼，应配戴凸透镜矫正【解答】解：根据题干中图可知所成的像在视网膜的后方，该眼是远视眼；为了使像正好成在视网膜上，应使光线提前会聚，即使所成的像相对于晶状体前移，所以应佩戴会聚透镜，即凸透镜。故选：D。二．填空题（共7小题，共19分）21．（2021秋•樊城区期末）如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明　 ；如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象说明　空 　；以上两实验中泡沫塑料球作用是　 　。【解答】解：用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明发声的音叉在振动；敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现象说明空气能传递声音；用泡沫塑料球的振动呈现音叉的振动，可以将微小的振动放大，便于观察；故答案为：发声的音叉正在振动；空气能传递声音；将微小的振动放大。22．如图所示，把一个闹钟放在真空罩里，在不断的向外抽气的过程中。我们听到闹钟的声音逐渐变小，可以设想当瓶内的空气越来越稀薄直至变为绝对真空时，此时我们将听不到闹钟的响声了，此现象说明了　 　。我们把这种研究方法叫做　 。【解答】解：把一个闹钟放在真空罩里，在不断的向外抽气直到抽成真空的过程中，我们听到闹钟的声音不断变小，由此想到当瓶内的空气越来越稀薄直至变为绝对真空时，此时我们将听不到闹钟的响声了，此现象说明了真空不能传声，最后无论怎么抽气还能听到闹钟的微弱滴答声，这是真空罩内还有少量空气的缘故；“真空不能传声”是在实验的基础上概括推理得出的，采用了科学推理法，也叫理想实验法。故答案为：真空不能传声；科学推理法。23．（2021秋•绵阳期末）一根长为L的直钢管，当在其中一端敲击一下时，其同学在另外一端听到了两次响声，并用秒表测量出时间间隔为t；第一次的响声是通过 　 　（选填“空气”或“钢管”）传递过来的，已知声音在空气中传播速度为v0，则声音在钢管中传播的速度表达式v1＝　 （用题目中的字符表达）。【解答】解：声音在钢管中传播的速度大于在空气中传播的速度，所以先听到的那次响声是通过钢管传来的；由v＝可得，声音在空气中传播的时间为：t0＝，声音在钢管中传播的时间为：t1＝，由于声音在空气中的速度较慢，所以声音在空气中传播的时间较长，则听到两次响声的时间间隔t＝t0一t1，t＝﹣，解之可得声音在钢管中传播的速度：v1＝。故答案为：钢管；。24．光电鼠标在电脑中应用非常广泛，其原理就是利用发光二极管照射鼠标垫（如图所示），并被反射到鼠标内的光学感应器。当鼠标移动时，感应器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用数字信号处理来比较各个影像，以确定移动的距离和方向。产生的结果会传回计算机，而屏幕上的光标会根据这些结果来移动，图中光学感应器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生　 　（填“镜面反射”或“漫反射”）。光学感应器上所成的像是　 　（填“实像”或“虚像”）。【解答】解：当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时，发生漫反射；感应器连续拍摄鼠标垫表面所成的像是利用二倍焦距以外的物体成像的原理，因此光学感应器上所成的是倒立、缩小的实像；故答案为 漫反射；实像。25．在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，冰蓉同学选择了如下器材：蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼视网膜）、光具座等。（注：水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。）（1）她安装并调整好实验装置，如图所示，将点燃的蜡烛置于透镜前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛焰清晰的像，若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 　 　透镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 　 　（选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，才能得到清晰的像。（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是：　 　。【解答】解：向水凸透镜内注入水时，透镜更凸，会聚能力较强，将像成在光屏的前面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于光屏后移，所以应在水凸透镜前放置一块凹透镜。或者将光屏前移靠近水凸透镜。答案：（1）凹，靠近；（2）晶状体较正常人眼更凸或变厚（或像成在了视网膜之前）或晶状体偏折能力强或对光线的会聚能力强。26．油库里的储油罐如图所示，它浑身银白，直径较大，高度较矮（相对于直径而言），像个矮胖子。在储油罐的这些设计中，“浑身呈银白色”是为了 　 　；“高度较矮”是为了 　 　。在储油罐旁还安装有自动喷头，每到夏天中午，常用喷头向储油罐喷水，这主要是利用水的 　 　较大的特性，以及水 　 　时要吸热的特性来给储油罐降温，以防止油的自燃。【解答】解：（1）白色物体容易反射光，油罐“浑身银白”是为了反射光，使油罐的升温减慢；（2）油罐的直径越大，油罐的体积就越大；油罐的高度越低，其重心就越低，油罐就越稳固。不易倾斜；（3）根据水的比热容较大的特点和水蒸发吸热降温的原理，在储油罐旁安装有自动喷头，夏天的中午，喷头向储油罐喷水使其降温，以防止油的自燃。故答案为：反射太阳光；增大油罐容积，降低油罐重心，稳固油罐；比热容；蒸发。27．小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：表中数据说明：（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而　 　，当入射角达到　 °时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。（2）根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角　 　入射角（填“大于”、“等于”或“小于”）。【解答】解：（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而增大；当入射角达到41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。（2）光从玻璃斜射向空气时，折射角大于入射角；因为光在发生折射时光路具有可逆性；所以，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角。故答案为：（1）增大（或增加）；41.8（2）小于。三．实验探究题（共3小题，共17分）28．在探究声音的产生和传播的条件时，同学们做了以下实验，请根据要求回答问题。（1）小丽等同学利用如图a所示的实验装置进行探究，将系在细线上的乒乓球靠近音叉。当小丽用小锤敲击音叉时，既能听到音叉发出的声音，又能观察到　 　，通过实验现象得到的结论是　 　，此处采用了　 　（物理方法）；（2）小华同学将一只通电的小闹钟放在连通于抽气机的玻璃罩内，如图b所示，用抽气机把玻璃罩内的空气逐渐抽出，会发现声音的响度逐渐减小，如果把空气又逐渐地通入玻璃罩内，将会发现　 　由此推理得出　 　；物理学上把这种在实验基础上推理得出结论的方法叫　 　。（3）图c说明了　 　；图d说明了　 　。【解答】解（1）当乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，所以发声的音叉应该在振动；用乒乓球的振动呈现音叉的振动，可以将微小的振动放大，便于观察；加大敲击音叉的力度时音叉振动的幅度变大，声音的响度变大，乒乓球弹起的幅度变大；故可以得出：声音的响度随振动幅度的变大而变强的结论。利用的是物理学研究方法中的“转换法”。（2）因为声音的传播需要介质，所以把空气逐渐地通入玻璃罩内时，声音的响度会逐渐增大；真空不能传声的实验是建立在真实实验的基础上，通过进一步推理（向外抽气体，只是越来越少，不可能抽成真空）形成结论，该实验是运用了实验推理法；（3）观察c图，能得出的结论是：声音能在液体中传播；敲打橡皮膜会使火焰摇动，说明声音能够传递能量。故答案为（1）乒乓球被弹起跳；声音的传播靠介质；转换法。（2）声音的响度随振动幅度的变大而变强；声音的传播靠介质；实验推理法；（3）声音能在液体中传播；声音能够传递能量。29．（2021秋•江阴市期中）小明同学对光现象部分知识归纳总结如下：（1）一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，如图甲所示，这个现象叫 　 　，如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，我们在光屏上将 　 　（选填“能”或“不能”）看到彩色光带。（2）如图乙所示，将红、绿、　 　三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。（3）如图丙所示，用一束绿色激光照射到一个白色气球表面，若要将此气球射破，则把气球上被照亮的区域用颜料涂成黑色，效果会更好；气球能被激光射破，说明了光具有 　 　。【解答】解：（1）一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫光的色散。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，蓝色透明的三棱镜只允许蓝光通过，光屏上只能呈现蓝色，则我们将不能看到七彩光带；（2）光的三原色是红、绿、蓝，三种色光按照一定的比例混合可以得到白光；所以？处为蓝光；（3）把气球上被照亮的区域用颜料涂成黑色；黑球能够吸收所有色光；因为光具有能量，所以气球能被激光射破。故答案为：（1）光的色散；不能；（2）蓝；（3）能量。30．（2021秋•鼓楼区校级期末）实验小组利用实验装置探究凸透镜成像特点。（1）小聪将凸透镜正对若太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，如图甲所示，测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，绘出如图乙所示图像。由图可知，该透镜的焦距f为 　 　cm。（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，可在光屏上得到一个清晰实像，利用这一成像原理可制成生活中的 　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据 　 　可知，在光屏上仍能得到一个 　 　（选填“放大”“缩小”或“等大”）清晰的像。（4）实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况，为得到完整的像，他可将凸透镜向 　 　调节（选填“上”或“下”）。（5）小明取来一副老花镜眼镜，将其中一个镜片放在凸透镜前，且较靠近凸透镜，仅移动光屏，在光屏上获得一清晰的像（如图丁所示）。拿走眼镜，为了能在光屏上再次得到清晰的像，保持蜡烛和透镜的位置不变，仅需将光屏向 　（选填“左”或“右”）移动适当的距离。【解答】解：（1）当正对太阳光的凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，会聚点的阳光温度最高、能量最大，将纸烤焦的时间也就最短。而凸透镜将阳光会聚为一个最小、最亮的点时，这点到凸透镜光心的距离即为焦距。由图可知，当凸透镜到纸的距离为10cm时将纸烤焦的时间最短，则凸透镜到纸的距离为10cm时会聚的点最小、最亮，故该凸透镜的焦距为10cm。（2）当透镜与蜡烛的距离为15cm时，物距大于一倍焦距而小于二倍焦距，故物体经透镜成倒立、放大的实像。投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时物体经透镜成倒立、放大的实像的原理工作的；照相机是利用物距大于二倍焦距时物体经透镜成倒立、缩小的实像的原理工作的；放大镜是利用物距小于一倍焦距时物体经透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。（3）仅将题（2）中蜡烛和光屏位置对调，根据光路可逆可知，将在光屏上呈现一个倒立、缩小的清晰实像。（4）如图，像成在光屏的上方，要使像成在光屏的中央，可以使蜡烛向上移动，或把凸透镜向下移动，或把光屏向上移动。（5）远视眼镜是凸透镜，对光线有会聚作用；拿走眼镜后，像成在了光屏的右方，为了能在光屏上再次得到清晰的像，保持蜡烛和透镜的位置不变，像距变大，可以向右移动光屏。故答案为：（1）10；（2）投影仪；（3）光路可逆；缩小；（4）下；（5）右。四．解答题（共3小题，共24分）31．物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距S/cm与对应的白纸被烤焦的时间t/min，绘出图纸乙，则可判断该透镜的焦距f为 　 　；将透镜及蜡烛、光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u，像距v．物像间距L（u+v），绘出图线丁（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥ 　（用f表示）。经“百度”发现，物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率n＝＝，结合丙、丁两图，可知当物距u＝1.5f时，n＝　 　。【解答】解：（1）由图乙可知，当透镜与白纸间距S＝12cm时，白纸被烤焦的时间t＝4min，所用的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜与白纸间距即为焦距f＝12cm。（2）根据凸透镜的成实像时满足u＞f，由图丁可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距u＝2f时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足L≥4f。（3）由图丁可知，当物距u＝1.5f时，物像间距L＝4.5f，根据L＝u+v可得，v＝L﹣u＝4.5f﹣1.5f＝3f，则放大率n＝＝＝＝2。故答案为：12cm；4f；2。32．某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了像与物体的距离l，并将相关数据记录在如表中。（1）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成像时，物距u变小，　 　。（2）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：（a）同一凸透镜成缩小的实像时，　 　；（b）同一凸透镜成放大的实像时，　 　；（3）请根据表中信息判断：当像与物体的距离l为35厘米时，像高h像的范围 　 　。【解答】解：（1）根据实验序号1﹣6的数据可以看出，物距在不断减小，像距却不断增大，像在不断增大，故可得出结论：凸透镜成像时，同一凸透镜成像时，物距u变小，像距v增大，像高h像也增大。（2）（a）根据实验序号1、2、3的数据知：同一凸透镜成缩小的实像时，物距u减小，像与物体的距离l也减小；（b）根据实验序号4、5、6的数据知：同一凸透镜成放大的实像时，物距u减小，像与物体的距离l增大；（3）在1、2、3中，成缩小的像，当L为32.4cm时，像高度为2.4cm，当l为39.2cm时，像高度为1.2cm，物像距离l＝35厘米，则像高h的范围为1.2cm～2.4cm。在4、5、6中，成放大的像，当l为33.8cm时，像高度为4.8cm，当l为36.0cm时，像高度为6.0cm，物像距离l＝35厘米，则像高h的范围为4.8cm～6.0cm。故答案为：（1）像距v增大，像高h像也增大；（2）（a）物距u减小，像与物体的距离l也减小；（b）物距u减小，像与物体的距离l增大；（3）成缩小实像时，像高h像的范围为1.2cm～2.4cm、成放大实像时，像高h像的范围为4.8cm～6.0cm。33．（2021秋•荣县期末）我们知道，声音在不同介质中传播的速度及不同。阅读下表，回答问题。已知在长为0.85km的空金属管一端敲击一下，在另一端先后听到两个声音，两声相隔2.33s（此时气温约为15℃）。问：（1）声音在介质中的传播速度有什么规律？（写出两条）（2）敲击后声音通过空气传到另一端要多长时间？（3）声音在金属管中的传播速度是多大？该金属管可能是由什么材料制成的？【解答】解：（1）从表格数据获得信息：①不同介质声音的传播速度不同。②同种介质，温度不同，声音的传播速度不同。③一般情况下，声音在固体中传播速度大于在液体中传播速度，在液体中传播速度大于在气体中传播速度。（2）由v＝得，敲击声通过空气传到另一端时间：t＝＝＝2.5s。（3）两声相隔△t＝2.33s，所以声在金属中的传播时间：t'＝t﹣△t＝2.5s﹣2.33s＝0.17s，声在金属中传播速度：v'＝＝＝5000m/s，根据表格数据知，金属可能是铝。答：（1）声音在介质中的传播速度规律：①同种介质，温度不同，声音的传播速度不同。②同种介质，温度不同，声音的传播速度不同。③一般情况下，声音在固体中传播速度大于在液体中传播速度，在液体中传播速度大于在气体中传播速度。（2）敲击后声音通过空气传到另一端需要2.5s。（3）声音在金属管中的传播速度是5000m/s。该金属管可能是铝制成的。题号一二三四五总分得分入射角0°10°20°30°40°41.2°41.8°42°折射角0°15.2°30.9°48.6°74.6°81°90°/反射能量5%7%26%43%77%84%100%100%实验序号物距u（厘米）像距v（厘米）像高h像（厘米）像与物体的大小比较像与物体的距离l（厘米）148.09.60.6缩小57.6228.011.21.239.2318.014.42.432.4413.020.84.8放大33.8512.024.06.036.0610.040.012.050.0一些介质中的声速v/（m.s﹣1）空气（0℃）331冰3230空气（15℃）340铜3750煤油（25℃）1324铝5000水（常温）1500铁5200