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(共74張PPT)
微專題1　光現象作圖
考點1　光的傳播規律作圖
1．光的反射：①法線垂直反射面；②反射光線、入射光線分居法線兩側；③反射角等于入射角。
2．光的折射：①法線垂直反射面；②反射光線、入射光線分居法線兩側；③光穿過空氣和其他介質發生折射時，無論是入射角還是折射角，在空氣中的較大。
3．透鏡三條特殊光線作圖口訣：平行光線過焦點、通過焦點變平行、通過光心畫直線、光線總向厚處偏。
類型一　光的反射和折射綜合作圖
1．如圖所示，在圖中畫出光線AO的反射光線和從水中射入空氣時折射光線的大致位置。
解析：過入射點垂直界面作出法線，發生反射時反射角等于入射角，在法線右側的水中畫出反射光線OB；光由水斜射入空氣中時，折射角大于入射角，由此在法線的右側空氣中畫出折射光線OC，如圖所示。
答案：見解析圖
類型二　光的反射、折射和透鏡三條特殊光線綜合作圖
2．請在圖中畫出光經過凸透鏡的折射光線和水中的折射光線的大致方向。
解析：平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后折射光線通過焦點，該折射光線又入射到水面上，入射點為焦點F；過焦點垂直水面畫出法線，根據折射角小于入射角在水中法線的右側畫出水中的折射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
3．如圖所示，一條與主光軸垂直的光線經平面鏡反射后射向前方的凹透鏡。請畫出經過平面鏡反射后的反射光線以及經過凹透鏡折射后的折射光線。
解析：由題圖知，入射光線與主光軸垂直，主光軸與鏡面的夾角為45°，過入射點垂直于鏡面作出法線，則入射角為90°－45°＝45°，反射角也為45°，根據光的反射定律作出反射光線，與主光軸平行；平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點，據此畫出折射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
考點2　光的成像與傳播規律綜合作圖
1．平面鏡成像：①像和物關于鏡面對稱；②在平面鏡成像的光路圖中，入射光線來自物體，反射光線的反向延長線過像。
2．折射成像：在折射成像的光路圖中，入射光線來自物體，折射光線的反向延長線過像。
3．凸透鏡成像：①來自物體的光線，經凸透鏡折射后，折射光線的實際會聚點是實像點；②來自物體的光線，經凸透鏡折射后，折射光線反向延長線的交點是虛像點。
類型一　平面鏡成像和光的反射規律綜合作圖
1．如圖所示，S′為發光點S在平面鏡MN中所成的像，請在圖中畫出發光點S的位置，并畫出一條由S點發出，經平面鏡反射后通過P點的光線。
解析：作出像點S′的對稱點，即為發光點S，連接S′P，與鏡面的交點為入射點O，再連接SO，畫上箭頭，則SO為入射光線，OP為反射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
類型二　光的折射成像和光的折射規律綜合作圖
2．為測量容器中水的深度，一同學將刻度尺豎直插入水中，如圖所示。從A處向水中看去，看到刻度尺上B點在水中所成的像位于C點，同時看到水中D點的像也位于C點。請據此：
(1)用虛線畫出水面位置；
(2)完成看到D點的光路圖。
解析：(1)(2)根據平面鏡成像時，像與物到鏡面的距離相等，則水面在BC的中點處，根據BC長度為30.0 cm－10.0 cm＝20.0 cm，則水面在20.0 cm刻度處；連接AC與水面相交點O是入射點，連接DO是入射光線，OA是折射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
類型三　凸透鏡成像和凸透鏡三條特殊光線綜合
3．手持相機對著鏡子中的“人”照相，“人”在相機底片上成倒立、縮小的像。鏡子中能看到人衣服上的S點的像S2，在相機底片上能看到S點的像S1。如圖所示是這一過程的簡化光路圖，凸透鏡相當于相機的鏡頭，F是凸透鏡的焦點，O是光心，S發出的一條光線經鏡面反射后的反射光線AB通過透鏡左側焦點，請畫出：
(1)光線AB通過凸透鏡后的折射光線和像點S1
的位置。
(2)人身上點S的位置。
解析：(1)過焦點的光線經凸透鏡折射后將平行于主光軸射出，過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變，兩條折射光線的交點位置，就是像點S1的位置。
(2)像與物關于平面鏡對稱，畫出S2關于鏡面的對稱點，即為人身上點S的位置，如圖所示。
答案：見解析圖
(滿分：100分)
一、單項選擇題(本題包括14個小題；每小題2分，共28分。每小題只有一個選項符合題意，錯選、多選或不選均得0分)
1．關于聲現象，下列說法正確的是(　　)
[A]只要物體振動，我們就能聽到聲音
[B]“柴門聞犬吠，風雪夜歸人”，說明聲音可以傳遞信息
[C]在“掩耳盜鈴”的故事中，盜鈴人掩住耳朵能防止聲音的產生
[D]彈琵琶時改變手指按壓弦的位置，是為了改變琵琶聲的響度
階段綜合評價卷(一)　聲、光專練
√
2．如圖所示，屬于光的反射現象的是(　　)
[A]有趣的手影游戲　[B]“錯位”的筷子
[C]山的“倒影”　 [D]海市蜃樓
√
3．2024年春節聯歡晚會上一首《上春山》為大家所熟悉。歌曲旋律朗朗上口，歌詞包含多首古詩詞，它帶給我們對于春天的美好希望，引起大家的共鳴。下列有關說法正確的是(　　)
[A]現場觀眾聽到的美妙歌聲是通過空氣傳播的
[B]歌聲在空氣中傳播的速度是3×108 m/s
[C]現場觀眾聽到歌聲的大小只與距演員的遠近有關
[D]欣賞歌曲期間，觀眾把手機調至靜音是在阻斷噪聲的傳播
√
4．如圖所示是2023年杭州亞運會中的一些場景及現象，其中與光的折射有關的是(　　)
[A]甲圖：觀眾看到游泳池清澈的池底，感覺池水很淺
[B]乙圖：射擊運動員在射擊前，端槍瞄準靶心
[C]丙圖：滑雪運動員在地面上的影子
[D]丁圖：皮劃艇運動員在等待比賽時，看到水中自己的倒影
√
5．南極科考隊隊員在對南極雪海燕進行系統調查的基礎上，采用紅外相機等先進技術對其繁殖生態習性進行自動監測。下列儀器利用紅外線的是(　　)
[A]驗鈔機　　　　　　 [B]感應干手器
[C]日光燈 [D]醫用滅菌燈
√
6．關于圖中聲現象的四種情境，下列說法正確的是(　　)
①甲圖中，敲擊音叉時用力越大，發出聲音的響度越大　②乙圖中，齒輪轉動越快，發出聲音的音調越高　③丙圖中，向瓶外不斷抽氣，聽到手機鈴聲的音色發生改變　④丁圖中，安裝“噪聲監測儀”可以減弱噪聲污染
[A]只有①②　 [B]只有②③
[C]只有①④　　 [D]只有③④
√
7．如圖所示是“⊥”形物體在平面鏡中成像的情況，其中正確的是(　　)
[A]　 　　[B]　　 　[C] [D]
√
8．在觀察凸透鏡成像的實驗中，物體放在凸透鏡1倍焦距與2倍焦距之間，當物體逐漸遠離凸透鏡的過程中，光屏上所成的像將(　　)
[A]一直變小 [B]一直變大
[C]先變大后變小 [D]先變小后變大
√
9．物理研究中常常用到“控制變量法”“等效替代法”“轉換法”“科學推理法”“理想模型法”等科學方法，下列研究實例對應的研究方法正確的是(　　)
[A]探究蒸發快慢的影響因素——利用了控制變量法
[B]將發聲的音叉放入水中水花四濺，證明發聲的音叉在振動——利用了科學推理法
[C]將玻璃罩內的空氣逐漸抽出時聲音逐漸減小，推理知真空不能傳聲——利用了轉換法
[D]為了描述光的傳播徑跡和方向，人們引入了“光線”——利用了類比法
√
10．一束光從空氣中斜射向平行玻璃磚并穿過，其光路如圖所示。關于四個角的大小關系正確的是(　　)
[A]α1＜γ1　　
[B]α2＞γ2
[C]α1＝γ2　　
[D]γ1＝γ2
√
11．抖空竹是中國民間傳統游戲之一，宋代《夢粱錄》中就有其詳細記載。如圖所示，空竹圓輪以竹木制成，其外側開有若干方形哨口，哨口內有大小不同的氣腔，因其轉動時會發出嗡嗡聲，又名“空鐘”。下列說法不正確的是(　　)
[A]空竹發出的聲音是通過空氣傳入人耳的
[B]空竹發出的聲音是由氣腔內的空氣振動產生的
[C]氣腔內空氣振動越快，聲音傳播速度越大
[D]氣腔內空氣振動幅度越大，發出聲音的響度越大
√
C　[聲音的傳播需要介質，空竹發出的聲音是通過空氣傳入人耳的，故A正確，不符合題意；聲音是由物體振動產生的，空竹發出的聲音是由氣腔內的空氣振動產生的，故B正確，不符合題意；氣腔內空氣振動越快，發出聲音的頻率越高，音調越高，但傳播速度不一定越大，因為影響聲音傳播速度的因素是傳聲的介質和溫度，故C錯誤，符合題意；響度與振動幅度有關，氣腔內空氣振動幅度越大，發出聲音的響度越大，故D正確，不符合題意。故選C。]
12．編鐘、石磬和骨笛均是我國出土的古代樂器，演奏時它們發出的聲音音色不同，這主要是因為(　　)
[A]發聲體振動頻率不同
[B]發聲體振動幅度不同
[C]發聲體材料不同
[D]聲音傳播速度不同
√
C　[不同種類、材質、結構的發聲體發出聲音的音色不同，古代樂器，演奏時它們發出的聲音音色不同，是因為發聲體材料不同，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。]
13．小明將只有一面開口的魔箱面向同學，把紙幣從頂部的投幣口放入(圖甲)，紙幣竟不翼而飛。打開魔箱，原來里面有一塊鏡子(圖乙)，下列說法正確的是(　　)
[A]魔箱中的鏡子是凸透鏡
[B]看到的魔箱中的豎直方格是實像
[C]鏡子與水平面的夾角為60°
[D]魔箱的成像原理是光的反射
√
D　[魔箱中的鏡子是平面鏡，故A錯誤；成像原理是光的反射，成的是正立的虛像，故B錯誤，D正確；魔箱中的方格是水平放置的，通過平面鏡看到方格的像是豎直的，根據像與物關于平面鏡對稱可知，鏡子與水平面的夾角為45°，C錯誤。故選D。]
14．在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，當蠟燭、凸透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上承接到燭焰清晰的像。保持凸透鏡的位置不變，則(　　)
[A]實驗所用凸透鏡的焦距可能為10.0 cm
[B]光屏上承接到的像是燭焰倒立、放大的實像
[C]將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上仍能承接到像
[D]將蠟燭移至45.0 cm刻度線上，光屏上仍能承接到像
√
C　[如題圖，物距和像距u＝30 cm>2f ，f 二、填空題(本題包括5個小題；每空1分，共10分)
15．學校在舉行防震逃生演練，同學們聽到廣播中的警報聲迅速離開教室，說明聲音可以傳遞________(選填“信息”或“能量”)，同學們在奔跑時，脈搏會迅速提高到每分鐘120次，此時脈搏頻率為2 Hz，這種頻率的聲波稱為________(選填“超聲波”或“次聲波”)。
次聲波
信息
解析：同學們聽到廣播中的警報聲迅速離開教室，獲取了信息，說明聲波可以傳遞信息；脈搏會迅速提高到每分鐘120次，頻率為
2 Hz，低于20 Hz的聲音稱之為次聲波。
16．如圖所示，物理課上老師播放了真空鈴實驗視頻，視頻中鬧鈴聲音的________(選填“音調”“響度”或“音色”)隨著抽氣過程變得越來越弱，通過這個實驗我們________(選填“可以”或“不可以”)直接驗證真空不能傳聲的結論。
不可以
響度
解析：根據實驗中隨著空氣不斷抽出，鈴聲逐漸變小，聲音越來越小，指的是響度越來越小；因為實驗中我們不能真正把玻璃罩中抽成真空，所以不能直接驗證“真空不傳聲”。
17．宋代蔡卞在《毛詩名物解》中提到：“今以水噴日，自側視之，則暈為虹霓”，此句描述了一種“人工造虹”的方法。彩虹的形成屬于光的________現象，通過對這種現象的研究，人們發現白光是由___________混合而成的。
多種色光
色散　
解析：彩虹是大氣中的一種光學現象，當陽光照射到半空中的水珠時，光線被折射和反射，在天空形成彩色光帶，是光的色散現象；白光是一種復合光，是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的單色光組合而成。
18．據專家介紹，長時間玩網絡游戲、玩手機、看電視容易引起近視，如圖所示，如圖 ________(選填“甲”或“乙”)是近視眼的光路示意圖，需配戴 ________(選填“凸”或“凹”)透鏡矯正。
凹
乙
解析：近視眼晶狀體的曲度過大，對光的會聚能力變強，像成在視網膜前面，故題圖乙是近視眼的光路示意圖。近視眼需要佩戴具有發散光線功能的凹透鏡進行矯正，使像重新成在視網膜上。
19．如圖甲為手機防窺膜結構圖，采用了超細百葉窗光學技術，其原理類似百葉窗，結構簡圖如圖乙。兩側之所以看不清屏幕內容，是由于光的___________(填寫光的原理)；為了讓防窺效果更好(可視范圍減小)，可以適當地________(選填“增大”或“減小”)超細百葉窗的間距。
減小
直線傳播
解析：由題圖乙可知，兩側之所以看不清屏幕內容，是由于光的直線傳播；為了讓防窺效果更好(可視范圍減小)，可以適當地減小超細百葉窗的間距。
四、作圖題(本題包括2個小題；每小題2分，共4分)
20．(2分)如圖所示，一束光AO從水中斜射入空氣中，請畫出反射光線和大致的折射光線。
解析：過入射點O作法線，根據反射角等于入射角，在法線右側的水中畫出反射光線；根據光由水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，在法線右側的空氣中畫出折射光線。
答案：如圖所示
21．(2分)防漲水六不準中“不要到不熟悉的河邊、池塘等地方下水游泳”，清澈的水看似很淺，實則很深，不明水情擅自下水容易發生溺水事故。在學習了物理之后，我們可以從物理的角度認識其中的原理，請在圖中畫出人眼看到池底A的大致光路圖(A′是人眼看到的池底A的像)。
解析：當折射光線射入人眼時，人憑光沿直線傳播的感覺，認為池底A在折射光線的反向延長線上的A′處，連接眼睛與A′，連線與水面交于O點，則O點為入射點；連接AO，標上箭頭為入射光線，O點與眼睛的連線為折射光線。
答案：如圖所示
五、實驗探究題(本題包括3個小題，共28分)
22．(10分)某同學的爺爺跟著電視節目學習太極拳時，因教練面向觀眾授課，爺爺總是把左右動作做反。在該同學的建議下，爺爺向后轉身，面對墻上鏡中的電視畫面學習，有效地矯正了動作。為了幫助爺爺明白其中的道理，他利用如圖所示的裝置分享“探究平面鏡成像特點”的實驗過程。
(1)將方格紙平鋪在水平桌面上，用鍍膜玻璃板作為平面鏡________放置在方格紙上。
(2)將一枚棋子作為物放在鏡前兩格處，取另一枚棋子在鏡后移動，直到它與物的像完全重合，從而確定像的位置，記錄此時像與物到鏡面的格數。
(3)改變物到鏡面的格數，進行多次實驗；根據像與物到鏡面的格數關系，判斷像與物到鏡面的________關系。
豎直
距離
見解析
(5)下圖為兩枚疊放的棋子，將其放在鏡前，取數量適當的棋子疊放在鏡后并移動位置，直到與鏡前棋子的像完全重合，記錄此時鏡前與鏡后棋子的數量。
(6)改變疊放的棋子數量，進行多次實驗，記錄結果如表二。
表二
實驗次數 平面鏡前棋子的數量/枚 平面鏡后棋子的數量/枚
1 2 2
2 3 3
3 4 4
(7)根據表二，每次實驗鏡后棋子與鏡前棋子的數量________，且與鏡前棋子的像完全重合，可得結論：像與物的大小相等。
(8)借助方格紙可發現，像和物的連線與鏡面________。
相等
垂直
解析：(1)“探究平面鏡成像特點”的實驗過程中，為了便于測量物距和像距，用鍍膜玻璃板作為平面鏡豎直放置在方格紙上。
(3)實驗中改變物到鏡面的格數，進行多次實驗，根據像與物到鏡面的格數關系，判斷像與物到鏡面的距離關系。
(4)根據實驗要求和過程，設計實驗數據的表格(表一)如下表所示。
實驗次數 平面鏡前棋子的格數/格 平面鏡后棋子的格數/格
1
2
3
(7)根據題中表二的數據可知，每次實驗鏡后棋子與鏡前棋子的數量相等。
(8)根據方格紙可發現，平面鏡成像的特點是像和物的連線與鏡面垂直。
23．(8分)利用如圖所示實驗裝置，探究平面鏡成像規律。
(1)實驗中，使用透明玻璃代替平面鏡，目的是能夠______________。
(2)實驗步驟：
確定像的位置
①在水平桌面上鋪一張白紙，紙上豎直放置一塊透明玻璃，把蠟燭A放在玻璃板的前面，應在玻璃板 ________(選填“前”或“后”)面觀察蠟燭A經玻璃板 ________所成的像；
②再拿一支外形相同的蠟燭B放在玻璃板后面移動，直到從多個角度看上去都跟蠟燭A的像___________，在蠟燭A、蠟燭B和透明玻璃下方做好標記；
前
反射
完全重合
③將蠟燭A靠近玻璃時，仿照步驟②再做多次實驗；
④測出蠟燭A和蠟燭B到玻璃板的距離，記入數據表格。
(3)移去后面的蠟燭，并在其所在位置上放一光屏，則光屏上_________接收到蠟燭燭焰的像(選填“能”或“不能”)。
不能
解析：(1)平面鏡不能透光，不容易確定像的位置，玻璃既能成像又能透光，成像雖沒有平面鏡清晰，但能觀察到蠟燭B，便于確定像的位置。
(2)①用玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板既能成像又能透光的特點，在玻璃板前放一支點燃的蠟燭A，眼睛應該在鏡前才能觀察到蠟燭A經玻璃板反射所成的像；②在豎立的玻璃板前面放一支點燃的蠟燭A，可以看到玻璃板后面出現蠟燭A的像，另外拿一支相同但不點燃的蠟燭B在玻璃板后面移動，直到看上去它跟像完全重合，可以判斷物像大小相等，并記錄下蠟燭B的位置。
(3)由于平面鏡所成的像為虛像，所以移去后面的蠟燭并在其所在位置上放上一光屏，則光屏上不能承接到燭焰的像。
24．(10分)如圖進行“探究凸透鏡成像的規律”的實驗。
(1)如圖甲所示，將A、B兩塊透鏡分別正對太陽光時，在光屏上出現了不同的光斑，由此判斷需要用 ________(選填“A”或“B”)透鏡完成實驗；
(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安放在光具座上后，需要調節燭焰中心、光屏中心在凸透鏡的________上；
B
主光軸
(3)正確調節蠟燭和光屏的位置，直到光屏上出現燭焰清晰的像，如圖乙所示，由此推測選用的凸透鏡的焦距為________cm，將蠟燭向左移動，適當調節光屏的位置再次得到清晰的像，此時所成像將________(選填“變大”“變小”或“不變”)；
(4)若把凸透鏡換成直徑和材料相同，但厚度更厚的另一凸透鏡，放在圖乙原位置上，蠟燭不動，則像成在光屏的 __________(選填“左”或“右”)方。
10
變小
左
解析：(1)題圖中的A對光起發散作用，是凹透鏡，B對光起會聚作用，是凸透鏡，探究凸透鏡成像規律應該選擇B透鏡進行實驗。
(2)為了使像成在光屏中央，需要調節燭焰中心、光屏中心在凸透鏡的主光軸上。
(3)由題圖可知，此時像距等于物距，成倒立、等大的實像，所以2f ＝20 cm，f ＝10 cm；將蠟燭向左移動，此時物距增大，根據凸透鏡成實像時，物遠像近像變小可知，適當調節光屏的位置再次得到清晰的像，此時所成的像將變小。
(4)若把凸透鏡換成直徑和材料相同，但厚度更厚的另一凸透鏡，放在原位置上，凸透鏡厚度變厚，對光的會聚能力變強，會將光線提前會聚成像，此時像成在光屏的左方，這是在模擬近視眼的形成原因。
六、計算題(本題包括3個小題，共30分。解答時應寫出必要的文字說明、主要公式和重要的演算步驟，只寫最后答案不得分，有數值計算的題，計算中必須寫出數值和單位)
25．(10分)2023年1月22日，我國“探索一號”科考船搭載“奮斗者”號潛水器，在印度洋蒂阿曼蒂那海溝最深點完成深潛作業，這是人類歷史上首次抵達該海溝的最深點。該海溝最深點是7 980 m，當“奮斗者”號潛水器從水面開始下潛時，向海底發射一束超聲波，潛水器下潛10.5 s后收到超聲波從海底反射回來的信息。已知超聲波在海水中的速度是1 500 m/s。求：
(1)從發射超聲波到10.5 s后收到信息，超聲波傳播的路程；
(2)從發射超聲波到10.5 s后收到信息，“奮斗者”號下潛的深度；
(3)“奮斗者”號下潛的速度。
答案：(1)15 750 m　(2)210 m　(3)20 m/s
26．(10分)反坦克炮是一種彈道低伸，主要用于毀傷坦克和其他裝甲目標的火炮；演習中一門反坦克炮瞄準一輛坦克，開炮后經過
1.5 s看到炮彈在坦克上爆炸，看到炮彈在坦克上爆炸后又經過4.5 s聽到爆炸的聲音，聲速為340 m/s，炮彈飛行軌跡近似看作水平直線。
(1)炮彈的飛行速度多大？
(2)為什么先看到炮彈爆炸，再聽到聲音傳來？
答案：(1)1 020 m/s　(2)見解析
27．(10分)一輛汽車向著山崖以15 m/s的速度勻速行駛，在距離山崖一定距離的地方鳴笛，經過0.8 s后司機聽到了回聲。(已知聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s)
(1)汽車鳴笛時距山崖多遠？
(2)此時汽車距山崖多遠？
解析：(1)在t＝0.8 s的時間內，汽車行駛的路程s1＝v1t＝15 m/s×
0.8 s＝12 m
聲音傳播的路程s2＝v2t＝340 m/s×0.8 s＝272 m
設汽車司機鳴笛時距離山崖為s，則2s＝s1＋s2＝12 m＋272 m＝284 m
s＝142 m。
(2)司機聽到回聲時汽車距前方山崖的距離s′＝s－s1＝142 m－12 m＝130 m。
答案：(1)142 m　(2)130 m

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