2025中考物理复习声学、光学实验专题

第PAGE"pagenumber"pagenumber页，共NUMPAGES"numberofpages"numberofpages页（四）声学、光学实验专题一、实验题（本大题共12小题）1．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的，他对此进行了研究。经过和同学们讨论，他提出了以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横载面积有关；猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关。为了验证上述猜想是否正确，他找到了下表所列9种规格的琴弦，因为音调高低取决于声源振动的频率，于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。编号材料长度（cm）横截面积（mm2）编号材料长度（cm）横截面积（mm2）A铜600.76F铜1000.76B铜600.89G钢801.02C铜601.02H尼龙801.02D铜800.76I尼龙1001.02E铜①②（1）为了验证猜想一，应选用编号为的三种琴弦进行实验，为了验证猜想二，应选用编号为的三种琴弦进行实验；（2）为了验证猜想三，请在表中填上所缺数据①、②；如图是探究声音产生及其特性的小实验：（3）先用适当的力拨动塑料尺，然后用较大的力拨动塑料尺，塑料尺发出的声音变大。这一现象表明：声音的响度与物体振动的有关系；（4）再改变塑料尺伸长桌面的长度，用适当的力拨动塑料尺时，塑料尺振动的快慢及发出声音的高低均发生了变化，这一现象表明：声音的与物体振动快慢有关系；（5）上述两个实验，都采用的探究方法是。2．小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能，做了如图所示的探究。（1）小明分别用两种材料做了如图甲所示的隔音盒。该制作的错误之处是；（2）改正错误后，小明在安静的环境下，将手机1播放80dB的声音，先后置于两种隔音盒中，另一个手机2在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音，如图乙所示，得出如表中的数据。表格A处应填写；材料聚酯棉海绵距离/ml23l23A/dB54.349.146.661.755.853.4（3）利用数据进行比较，得出材料的隔音性能更强；（4）本探究实验中多次测量数据目的是；（5）小明认为人耳可以替代手机2进行探究，并提出如下两种方案，最佳的是________；A．人距隔音盒一定距离处，先后比较人听到手机1在两种材料的隔音盒里发出声音大小；B．入边听声音边后退，直至听不到手机1发出的声音为止，比较两次距隔音盒的距离。（6）小明发现上录播课时，为了防止录播室外的嘈杂声音干扰录课，录播室的墙壁使用了隔音材料，这是在减弱噪声。3．下面是探究声现象的实验情景，请回答相关问题：（1）在探究“声音是由物体振动产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，如图甲，发现乒乓球被多次弹开，这说明；图乙中敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉将小球弹起，如果此实验放在月球上做，将看到乒乓球（选填“能”或“不能”）弹开，被敲击的音叉（“会”或“不会”）发出声音。（2）如图丙所示，将一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，用相同力度再次拨动，使钢尺两次振动的幅度大致相同。每次振动幅度大致相同时为了控制相同，这种实验方法叫（选填“转换法”“理想实验法”“控制变量法”）。4．如图，小明将正在发声的手机悬挂在广口瓶内，用抽气筒抽出广口瓶中的空气。（1）抽气一段时间后小明发现听到的手机声音并没有明显变化，造成这一现象可能是因为________；A．手机声音的响度太大 B．手机声音的音调太低C．未塞紧瓶塞，存在漏气 D．插入广口瓶中导管的长度不够（2）经调整以后，再次用抽气筒向外抽气过程中，随着瓶内空气逐渐变少，小明发现听到的手机声音的响度（选填“变大”、“不变”或“变小”）；（3）小明用抽气筒不停地向外抽气，经过较长的时间后，听到的手机声音越来越微弱，在此实验的基础上进一步推理可以得出的结论；（4）将正在发声的手机用塑料袋包好，放入水中，仍可以听到手机的声音，说明。5．在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持,白色的硬纸板表面应尽可能(填“光滑”或“粗糙”);

(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上(填“看到”或“看不到”)反射光线,为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的(填“上部”或“下部”)会看到反射光线;

(3)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是

6．探究“平面镜成像的特点”实验中，关键是要先确定像的位置，然后再比较像跟物体的位置和大小的关系。实验器材如图甲所示：玻璃板（带支架），两个等大蜡烛A、B，白纸，火柴。（1）小明为完成实验，还需要的器材是，玻璃板代替平面镜的好处是；（2）小明在玻璃板的正前方放置一蜡烛A，可以通过玻璃板看到它在玻璃板后面的像。再拿一支完全相同的未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛A的像位置重合，这就是蜡烛A的像的位置；同时发现蜡烛B与蜡烛A的像（选填“位置”或“完全”）重合，则说明平面镜成像时像与物等大。在白纸上标记蜡烛A和蜡烛B的位置，并测量二者到玻璃板的。（3）移动蜡烛A的位置，多做几次实验，得到证据如图乙所示，可得到结论：①平面镜成像时，像与物连线与镜面；②平面镜成像时，像与物到镜面距离。（4）实验时，还发现移动蜡烛A的位置时，蜡烛B始终与蜡烛A的像重合，说明像的大小不随物体的改变而变化。（5）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验，是为了。A．使实验结论具有普遍性 B．减小实验误差 C．纠正实验错误数据 D．使像与物的关系趋于实际7．如图甲是利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录数据。在右表中：入射角α10°30°45°60°折射角β7.1°20.7°30°37.8°（1）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：；（2）由表格中的数据还可以判断：当光以50°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角30°（等于/小于/大于）（3）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角是，你的依据是；（4）在利用图乙探究光从空气斜射入水中时，光贴着光屏从空气斜射入水中，将F板沿MN向后折转一定的角度，则在F板上（能/不能）看到折射光，此时折射光线和入射光线（在/不在）同一平面内。8．学习小组用光具座、电子蜡烛、光屏及几个不同的凸透镜，观察凸透镜成像的现象。发现同一个物体，在光屏上所成像的大小不同，于是进一步研究像的大小与哪些因素有关。通过小组讨论，他们提出以下猜想：猜想1：与物距的大小有关；猜想2：与凸透镜的焦距有关；猜想3：与凸透镜的直径有关。为了验证猜想，他们进行了实验，并将实验结果记录在下表中，实验中所用电子蜡烛烛焰的高度为2cm；序号透镜透镜直径/cm焦距f/cm物距u/cm像距v/cm像高h/cm1A10104013.30.72A101015304.03B101517.22.34C15104013.30.75D5402.4（1）如图甲所示，此时光屏上呈现出烛焰清晰的像，这个像是、的实像。分析第1、2次实验数据可知：同一凸透镜，物距越大，光屏上的像越；（2）小明用如图乙所示的方法测量了B透镜的焦距，f=cm，进一步分析第2、3次实验数据可知：直径相同且时，焦距越大，像越；（3）分析第次实验数据可知：像的大小与与凸透镜的直径无关；分析第次和第5实验数据可知：D透镜的焦距（选填“大于”、“小于”或“等于”）A透镜的焦距；（4）在进行第4次实验时，同学们发现像的亮度最亮，请针对这一现象提出一个可供探究的猜想：。9．小亮在做“探究凸透镜成像的规律”实验：（1）为了粗测凸透镜的焦距，小亮在上午第二节课后（9：30左右），将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，小亮认为此点就是凸透镜焦点的位置，旁边的同学却告诉他，这个亮点不是凸透镜的焦点位置，其理由是；（2）小亮将凸透镜的位置固定不动。在如图甲所示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。则他推测凸透镜焦距的范围是；将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内，在透镜另一侧可以观察到放大的虚像。若将一不透明的光屏置于图中虚线处，如图乙所示，则此时人眼（选填“能”或“不能”）看到烛焰的像；（3）若保持凸透镜、光屏的位置不变，再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜（图中未画出），这时需要将蜡烛向（选填“左”或“右”）移动才能在光屏上成清晰的像；（4）由于实验时间较长，烛焰的像即将超出光屏的上边缘，这时可以只向上移动（选填“蜡烛”或“凸透镜”），就可以再次使烛焰的像呈现在光屏中央；若小亮将光具座左侧抬高，（选填“可以”或“不可以”）使像回到光屏中央；（5）将图中的凸透镜换成玻璃板后光屏上的像消失了，原因是。10．用自制水滴显微镜探究显微镜的工作原理。器材：焦距较长的凸透镜一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水。(1)小水滴可看作一个焦距很小的________镜，本实验以小水滴作为显微镜的________镜，它与被观察物体的间距为10～15mm，如图甲所示。(2)如图甲所示，任意滴一滴水，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整与箭头的距离的情况下，应该把水滴变________(填“厚”或“薄”)，直至看到与原来方向相反的、放大的箭头。如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是________mm。(3)如图乙所示，透过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜三者在________，并且保持凸透镜水平，看到的箭头相对于原来的箭头是________(填“正立”或“倒立”)的，如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向________(填“上”或“下”)移动。11．如图所示，眼球中晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，晶状体与视网膜间距是不变的，一般情况下人能看清远近不同的物体。小明为了探究人眼成像原理，制作了一个口径不变的“注水凸透镜”，通过注水或抽水改变凸透镜的厚度，来模拟眼睛中晶状体的焦距变化。在透镜的两侧摆放点燃的蜡烛和光屏，在光屏中央能看到清晰的像。将蜡烛移至离透镜较近或较远位置时，小明发现光屏上的像模糊了，他一边注入或抽出水，一边观察光屏上像直到最清晰为止。他在下表中记录了凸透镜的厚度情况和相关数据。序号凸透镜厚度情况物距u（厘米）像距v（厘米）130.015.0222.515.0360.015.0（1）分析比较上表序号1与2与3中“注水凸透镜”厚度情况与物距关系，可得初步结论：凸透镜成清晰实像时，像距相同，；（2）小明为弄清晶状体焦距与厚度的关系，他查阅相关资料，资料表明：同种材料的凸透镜的焦距大小与透镜表面的弯曲程度有关，弯曲程度越大，透镜越厚，焦距越短。根据上述信息，试推理并分析人看远处物体时，晶状体变（选填“厚”或“薄”），焦距（选填“变大”或“变小”）；看近处物体时晶状体弯曲程度（选填“变大”或“变小”）。12．大约两千四百年前，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，解释了小孔成像的原因；在制作“小孔成像观察仪”的活动中，小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器（圆筒能在易拉罐中前后移动）。（1）圆筒的（A/B）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；（2）开始实验时，眼睛从光屏一侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏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（3）图乙中，保持易拉罐和圆筒位置不变，应将蜡烛向移动（左/右），可以使得屏上的像变大；（4）小明到室外研究小孔成像，正午时，在地上铺一张白纸，将刻有边长为2cm等边三角形孔的纸板正对着太阳，当纸板逐渐远离白纸时，白纸上光斑的形状（由圆形变成三角形/由三角形变成圆形），同时光斑的亮度（增强/不变/减弱）；（5）保持纸板与白纸的距离不变，用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动（如图丙），当看到光斑是圆形时，继续用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将（变大/不变/变小），光斑亮度（增强/不变/减弱）；（6）小明进一步实验，分别测出烛焰的高度，烛焰到小孔的距离，像的高度，像到小孔的距离，测得多组数据后发现，它们之间满足关系：，树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像，小明从网上查到太阳到地面的距离约为，一个直径为0.7cm的光斑到它对应的小孔间距为75cm，则太阳的直径约为m。

参考答案1．【答案】（1）ABC；ADF（2）80；1.02（3）幅度（4）音调（5）控制变量法【解析】（1）为了验证琴弦发出声音的音调高低与横载面积有关，根据控制变量法，应控制琴弦的材料、长度相同，横截面积不同，因此选用编号为A、B、C的琴弦进行实验。为了验证琴弦发出声音的音调高低与长短有关，根据控制变量法，应控制琴弦的材料、横截面积相同，长度不同，因此选用编号为A、D、F的琴弦进行实验。（2）为了验证琴弦发出声音的音调高低与材料有关，根据控制变量法，应控制琴弦的横截面积、长度相同，材料不同，可选用编号为E、H的琴弦进行实验，因此长度应都是80cm，横截面积应都是1.02mm2。（3）先用适当的力拨动塑料尺，然后用较大的力拨动塑料尺，塑料尺振动的幅度变大，发出的声音变大，这表明声音的响度与物体振动的幅度有关。（4）改变塑料尺伸长桌面的长度，用适当的力拨动塑料尺时，塑料尺振动的快慢变化了，发出的声音的音调也随之变化，这表明声音的音调与振动快慢有关。（5）探究琴弦发出声音的音调高低的影响因素用到了控制变量法，探究声音产生及其特性的小实验同样用到了控制变量法。2．【答案】（1）厚度大小不同（2）响度（3）聚酯棉（4）见详解（5）B（6）传播过程中【详解】（1）盒子的厚度影响隔音的效果，根据控制变量法，盒子的厚度与大小应相同。（2）A处的单位是dB，为噪声强度等级的单位，故A处应为响度。（3）同等条件下聚酯棉听到的声音响度更小，表明其隔音效果更好。（4）一次实验得出的结论具有偶然性，本实验中比较不同材料的隔音效果，多次实验的目的是为了使结论更具有普遍性。（5）隔音效果主要看响度的大小变化，人耳很准确判断出响度的具体噪声强度等级，只能粗略感知响度的大小，或声音的有无，由于人耳的感受声音的响度大小并不是十分可靠，故A不符合题意，B符合题意。（6）录播室的墙壁使用了隔音材料，可以阻断噪声的传播，这是在传播过程中减弱噪声。3．【答案】（1）声音是由物体振动产生的；不能；会（2）响度；控制变量法【详解】（1）将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球，乒乓球被多次弹开，说明声音是由物体的振动产生的，这样做是为了放大音叉的振动，使观察更清楚。声音是由物体的振动产生的，被敲击的音叉因为振动会发出声音，但因为月球上没有空气，两音叉之间为真空，声音无法传播，所以乒乓球不能弹开。（2）实验中，每次振动幅度大致相同，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，钢尺的振幅不变，响度不变，振动的频率发生了变化，音调会改变，可以探究音调与频率的关系；实验中采用的是控制变量法。4．【答案】（1）C（2）变小（3）真空不能传声（或声音的传播需要介质）（4）水可以传声【详解】（1）听到的手机声音并没有明显变化，可能是因为未塞紧瓶塞，存在漏气，罩内的传声介质空气并没有发生变化，所以听到的声音也没有变化，故C符合题意，ABD不符合题意。（2）经调整以后，再次用抽气筒向外抽气过程中，罩内的空气越来越少，传播声音的介质变少，则听到的手机声音的响度变小。（3）用抽气筒不停地向外抽气，罩内空气越来越少，听到的手机声音越来越微弱，因此可以推理得出，声音的传播需要介质，真空不能传声。（4）将正在发声的手机用塑料袋包好，放入水中，仍可以听到手机的声音，说明液体可以传声。5．【答案】垂直粗糙(2)看不到下部(3)可逆的【解析】(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO方向入射时,不能在纸板上看到反射光;所以纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直。白色硬纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线。(2)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板绕ON向后折,在NOF面上看不到反射光线,此时反射光线仍然存在;将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(3)若光线沿FO方向射入,则经镜面反射后光线沿OE方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。6．【答案】（1）刻度尺；便于确定像的位置（2）完全；距离（3）垂直；相等（4）位置（5）A7．【答案】（1）光从空气射入水中时，折射角小于入射角（2）大于（3）45°；在光的折射现象中，光路是可逆的（4）不能；在【详解】（1）由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。（2）由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于45°时折射角为30°，当入射角等于60°时折射角为37.8°，所以当入射角等于50°时折射角30°<β<37.8°。（3）根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由玻璃射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。（4）因折射光线和入射光线和法线在同一平面内，所以光贴着光屏从空气射入水中，该小组同学将F板向后折转一定角度，则在F板上不能看到折射光，此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。8．【答案】（1）倒立；缩小；小（2）8.0；物距相同；大（3）1、4；1；大于（4）凸透镜成像的亮度与透镜的直径有什么关系？【详解】（1）如图甲，光屏上呈现出烛焰清晰的像，此时物距大于像距，物体在二倍焦距以外，这个像是倒立、缩小的实像。分析第1、2次实验数据，物距减小时，像距增大，像变大；可知：同一凸透镜，物距越大，像距越小，光屏上的像越小。（2）如图乙，平行光经凸透镜折射后会聚于一点，这个点就是透镜的焦点，焦点到透镜的距离较焦距，B透镜的焦距进一步分析第2、3次实验数据可知，透镜的直径相同，物距相等，A的像距更大，可得结论：直径相同且物距相同时，焦距越大，像距越大，像越大。（3）分析第1、4两次实验数据可知，透镜的焦距、物距相同，透镜的直径不同，像的大小相同，可得结论：像的大小与凸透镜的直径无关。分析第1次和第5实验数据可知，透镜的直径不同，物距相同，D透镜的像较大，像距较大，说明D透镜的会聚能力较弱，D透镜的焦距大于A透镜的焦距。（4）在进行第4次实验时，凸透镜的直径最大，透过的光线最多，像的亮度最亮，可探究的猜想是：凸透镜成像的亮度与透镜的直径有什么关系？9．【答案】（1）没有让太阳光正对凸透镜找焦点（2）6.5cm＜f＜13cm；能（3）左（4）蜡烛；不可以（5）玻璃板反射成虚像【详解】（1）上午第二节课后，太阳不在正上方，将凸透镜与水平地面平行放置，太阳光没有平行于主光轴照射到凸透镜上，所以该点不是焦点的位置。（2）甲图中物距是，像距是，此时烛焰恰好在光屏上成清晰的像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距应大于二倍焦距，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，即，，解得焦距的范围是，将烛焰置于凸透镜一倍焦距以内时，凸透镜成正立、放大的虚像，若将一不透明的光屏置于图中虚线处，如图乙所示，因凸透镜所成虚像是折射光线的反向延长线会聚形成的，此时光屏并不影响折射光线进入人的眼睛，所以人眼透过凸透镜仍能看到烛焰的虚像。（3）在凸透镜左侧附近放置一凹透镜，凹透镜对光线具有发散作用，导致所成像会远离透镜，而保持光屏的位置不变，相当于往靠近透镜的方向移动光屏，根据凸透镜成像规律可知，蜡烛要向远离透镜的方向移动，即蜡烛向左移动，才能在光屏上观察到清晰的像。（4）由于实验时间较长，蜡烛因燃烧长度变短，导致所成的像靠上，因此只需要向上移动蜡烛，就可以再次使烛焰的像呈现在光屏中央；将光具座左侧抬高，此时蜡烛与透镜光心的连线到光屏的位置不变，因此不能使像回到光屏中央。（5）由于平面镜成像是由光的反射形成的虚像，虚像不能成在光屏上，因此光屏上的像消失了。10．【答案】(1)凸透；物(2)厚；6～12(3)同一竖直线上；倒立；上【详解】(1)小水滴接近圆形，所以相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的。(2)由题意可知，小水滴此时相当于放大镜，成的是正立、放大的虚像，说明箭头在小水滴的一倍焦距之内，即小水滴的焦距过大，因此应该把小水滴变得再厚些，使其焦距变小