第3讲 波1-声现象和光现象 原卷版

第3讲波1—声现象和光现象1．波的存在(1)常见的波有电磁波、声波、水波等。电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，所以光也是一种电磁波。(2)声波可以传播信息，如听诊可以了解病人心、肺的工作状况。(3)电磁波可以传播信息，是信息传播的主要载体，如通信、电视。电磁波还有其他广泛用途，如X射线诊断疾病、γ射线杀死肿瘤细胞等。2．声音的产生和传播(1)产生：声音是由物体的振动产生的。(2)特点：一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止，但传声未停止。(3)传播：a．形式：以波的形式传播。b．条件：声音的传播需要介质，传声的介质可以是气体、液体或固体；真空不能(选填“能”或“不能”)传声。(4)声速：a．大小：等于声音在每秒内传播的距离。15℃时空气中的声速为340m/s。b．影响因素：与介质的种类和温度有关。c．声速的比较：一般情况下，v气体<v液体<v固体。（5）人耳如何听到声音①人耳的构造②人耳听到声音的过程a．外界传来的声音经过耳廓收集，进入外耳道后撞击鼓膜，使其振动；b．鼓膜振动带动听小骨振动，听小骨把声音放大传入耳蜗；c．当声音传至内耳时，耳蜗内液体也会产生振动，听觉感受器便把这一信息沿听觉神经传到脑部，形成听觉。3．声音的特性（1）特性概念决定因素相应关系音调声音的高低发声体振动的频率频率高，则音调高，频率低，则音调低响度声音的强弱或大小发声体的振幅、人距离发声体的远近振幅大(小)，则响度大(小)；人距发声体越近，响度越大音色音品、音质发生体的材料、结构不同发声体，发出声音的音色不同（2）噪声①概念：a．物理学角度：发声体做无规则振动发出的声音，其波形杂乱无章。b．环保角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作以及对人们要听的声音产生干扰的声音。②在声学上，通常用分贝(dB)作为单位来计量声音的强弱。③噪声的控制：a．防止噪声产生，即在声源处控制。如禁鸣喇叭、摩托车的消声器、公共场所禁止大声喧哗、手机静音等。b．阻断噪声传播，即在传播过程中减弱。如安装隔声板、门窗安装双层玻璃、交通道路旁的“绿化带”等。c．阻止噪声进入人耳，即在人耳处减弱。如戴防噪声耳罩、捂住耳朵等。4．光的直线传播规律(1)能够发光的物体叫光源；光在同一均匀介质中沿直线传播。日食、月食、影子的形成等自然现象以及中国古代皮影戏、小孔成像、日晷等均是光的直线传播的具体应用。eq\x(\x(特别关注))①“发光”的物体并不一定都是光源，关键要看它自身是否会发光，如太阳、燃烧的火炬、点燃的烛焰、通电发光的灯泡等都是光源，夜空中的明月虽亮，闪闪的宝石虽发光，但它们自身都不会发光，因此都不是光源。②小孔成像时，孔必须足够小。小孔成像成的像与小孔形状无关，只与发光物体的形状有关。(2)光在真空中也可以传播，且速度最大，其大小为3×105千米/秒=3×108米/秒。(3)光在不同物质里的传播速度不同。光在不同物质里的传播速度：c>v空气>v水>v玻璃。5．光的反射定律(1)光的反射现象：光从一种均匀的物质射入另一种均匀的物质时，在它们的分界面上，光的传播方向会发生改变，又返回到原先的物质中。(2)光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角(如图)。图1图2注意：要抓住一面、一点、两角、三线，即镜面，入射点，反射角和入射角，反射光线、入射光线和法线。(3)常见的光的反射：镜面反射(图2甲)和漫反射(图2乙)。两者都遵循光的反射定律。镜面反射和漫反射的比较项目不同点相同点反射面光线特点镜面反射平整光滑若入射光线平行，则反射光线仍平行都遵守光的反射定律漫反射粗糙不平反射光线杂乱散漫eq\x(\x(特别关注))①反射定律的表述要分清因果关系，即“反射角等于入射角”不要说成“入射角等于反射角”。本考点要求学生能联系生活实际举例说明。②入射角与反射角分别指入射光线、反射光线与法线的夹角，决不能认为是入射光线、反射光线与反射界面的夹角。③漫反射的每条光线都遵循光的反射定律。④生活中的反射现象：水中倒影、通过平面镜观察物体、潜望镜的应用、光污染等。6．平面镜成像的特点(1)原理：光的反射。(2)特点：所成的像是虚像，像和物体大小相等、像与物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等(如图3)，即成正立、等大的虚像。(3)平面镜可以用来成像，也可以用来改变光的传播方向。图3图4图5【温馨提示】①平面镜利用反射成像，其像点是所有反射光线反向延长线的交点，所以我们可利用反射光线来寻找像点。②平面镜成像后，物与像看起来左右相反，且物体的运动方向与像的运动方向相反。③在研究平面镜成像规律的实验中，对器材选择和实验操作的原因要理解。如选择透明茶色玻璃为能更好地成像并能观察像的位置，选择薄玻璃是让两侧的像尽可能地重叠，选择同样两个物体是为了比较物与像的大小，要求玻璃片垂直放置于水平面是为了使像在水平方向上视线重叠。7.物体的颜色（1）白光：白光是多种单色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)混合而成的复色光。（2）物体的颜色与被照光之间的关系：白色的物体反射所有照射在它表面的光；黑色物体吸收所有照射在它表面的光；透明物体的颜色是由透过的色光的颜色决定的；不透明的物体只反射与其颜色相同的光，其他颜色的光均被吸收。（3）光的三原色：红、绿、蓝。8．光的折射(1)光从一种物质斜射入另一种物质时，其传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。(2)光的折射规律：光折射时，入射光线、折射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；光从空气斜射入水等其他透明物质时，折射角小于入射角；光从水等其他透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角(如图4)。(3)在光的反射和折射中，光路是可逆的。eq\x(\x(特别关注))①光垂直射向两物质分界面时，通过分界面后光的传播方向不变，这时光线的入射角、反射角、折射角均为零度，但折射后光的传播速度要发生变化。②生活中的折射现象：池水变“浅”、筷子在水中“折断”、叉鱼时应叉到所看到鱼位置的下方、海市蜃楼等。9．透镜常见的透镜有凸透镜和凹透镜。凸透镜能将太阳光会聚一点，即能将平行光线会聚成一点，这一点叫做凸透镜的焦点。焦点到凸透镜中心之间的距离叫做焦距。10．人眼球的作用(1)晶状体、房水、玻璃体和角膜共同组成眼球的折光系统，相当于一个可变焦距的凸透镜。(2)晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏(如图5)。当我们看一个物体时，来自该物体的光线经过角膜、晶状体和玻璃体，最后到达视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。(3)物体成像于视网膜前，叫做近视；物体成像于视网膜后，叫做远视。(4)矫正近视应该选用凹透镜，矫正远视应该选用凸透镜。1．(中考·衢州)如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是()A.图甲中应选用光滑的硬纸板B．图甲中∠EOM是入射角C．图乙中反射光不存在D．图丙、甲中现象说明光路是可逆的1题图2题图3题图2．(中考·温州)如图所示，在中国象棋棋盘正中央立一块垂直于棋盘的平面镜，棋子“象”由甲移到乙，则平面镜中“象”的移动是()A．由④到②B．由③到①C．由②到④D．由①到③3.(中考·温州)水平过道上方有一盏灯(如图)。小明站在1号地砖上时，通过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像()A．大小相同、位置不同B．大小相同、位置相同C．大小不同、位置相同D．大小不同、位置不同4.(中考·金华)“鱼戏莲叶东，鱼戏莲叶西，鱼戏莲叶南，鱼戏莲叶北……”我们能看见水中的鱼，是因为()A．光的直线传播B．光的反射C．平面镜成像D．光的折射5．(中考·丽水)周末，小科一家到瓯江边游玩。妈妈拍照时，小科正在欣赏美景：对岸树木的倒影、水中的鱼“影”……此时地面上留下了他的身影。关于“影”的形成原理，下列说法不正确的是()A．妈妈的摄“影”——光的折射B．树木的倒“影”——光的反射C．水中的鱼“影”——光的反射D．小科的身“影”——光的直线传播5题图6题图7题图6.(中考·金华)我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站，如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图。下列关于太阳光传播的说法错误的是()A.在定日镜面上发生反射B.在定日镜面上发生折射C．经过定日镜后沿直线传播D.经过定日镜后传播速度不变7.(中考·哈尔滨)下列关于甲、乙两图中现象的说法，正确的是()A.甲图能用“光的折射规律”解释B．甲图说明利用小孔只能成等大的像C．甲图和乙图中的现象都是由光的折射形成的D．解释乙图中的情景用到了“光的反射定律”8.(中考·湖州)如图是游客在公园观赏金鱼的场景。游客能看到水中的金鱼是因为眼睛接收到了金鱼反射出来的光。金鱼反射出来的光进入人眼的路径是()eq\o(\s\up7(),\s\do5(A))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D))9．(中考·金华)由于光的传播我们看到了色彩斑斓的世界。下列现象由光的直线传播形成的是()A.海市蜃楼B.镜子里的像C.耀眼的铁栏杆D.树荫下的圆形光斑10．(中考·衢州)标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示，向碗中加水至虚线处，观察到如图2所示场景，此时看到筷子上的甲点或乙点，光的传播路径正确的是()eq\o(\s\up14(),\s\do5(A))eq\o(\s\up14(),\s\do5(B))eq\o(\s\up14(),\s\do5(C))eq\o(\s\up14(),\s\do5(D))10题图11题图11．(中考安徽)如图所示，8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔细调节水的高度，敲击它们，就可以发出“1，2，3，4，5，6，7，i”的声音来;而用嘴吹每个瓶的上端，可以发出哨声。则下列说法正确的是 ()A.敲击瓶子时，声音只是由瓶本身的振动产生的B.敲击瓶子时，声音只是由瓶中水柱的振动产生的C.用嘴吹时，哨声是由瓶中空气柱的振动产生的D.用嘴吹时，哨声是由瓶中水柱的振动产生的12.能说明“液体可以传播声音”的事例是()A．我们听到雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”声B．我们听到树枝上小鸟的“唧喳”声C．将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑D．人在小溪边听到“哗哗”的流水声13．(中考·遵义)广场舞(俗称坝坝舞)风靡各地，在广场上，跳舞的人在音箱中传出的音乐声中翩翩起舞．对此以下说法中不正确的是()A．音乐声由音箱中发声体振动产生的B．音乐声是通过空气传到人耳的C．音乐声对某些人来说可能是噪声D．将音量调大是提高声音的音调14．(中考·杭州)一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示，关于四个角的大小关系正确的是()A．α1>γ1B．α2>γ2C．α1＝α2D．γ1＝γ214题图15题图16题图17题图18题图15.(中考·绵阳)舞蹈训练室竖直墙壁上安装有平面镜，甲、乙、丙三位同学在平面镜前的位置如图所示，他们位置连线是等腰直角三角形，甲在直角顶点，乙、丙连线平行于平面镜。则()A．甲与甲的像间的距离小于乙与乙的像间的距离B．乙与乙的像间的距离大于丙与丙的像间的距离C．甲的像与乙的像间的距离小于乙的像与丙的像间的距离D．甲的像与乙的像间的距离大于乙的像与丙的像间的距离16．(中考·青岛)小明利用如图所示的装置，探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是()A．用玻璃板代替平面镜，目的是使蜡烛a的像更清晰B．使用相同的蜡烛a、b，目的是比较像与物的大小C．将光屏放到像的位置，光屏能够承接到像D．将蜡烛a靠近玻璃板，它所成的像变大17．(中考·北京)为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。这是由于()A．光从空气到玻璃发生了折射B．盐水不均匀使光发生了弯曲C．光发生了色散D．光从玻璃到盐水发生了折射18．(中考·无锡)如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图，下列有关该实验的说法，正确的是()A．为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行B．如果将蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的像会变大C．移去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛A的像D．保持A、B两支蜡烛的位置不变，无论怎样改变玻璃板的位置，发现蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合19.(中考·德阳)小军同学对生活中一些实例的解释，正确的是()A.路灯下人影相随——光的反射B.平静的水面上有桥和树的倒影——光的直线传播C.近视眼镜的镜片——凸透镜D.斜插在水中的筷子好像在水面折断了——光的折射现象20.(中考·临沂)关于光的反射，下列说法正确的是()A.入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角也为15°B.入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°C.入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线D.镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律21．(中考·荆州)检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。如图所示，则如下说法正确的是()A．视力表在镜中的像与被测者相距4.2mB．视力表在镜中的像与视力表相距4.6mC．视力表在镜中的像与被测者相距4.6mD．视力表在镜中的像与被测者相距5.4m22．(中考·重庆A)如图所示的重庆网红图片，相关描述正确的是 () A.洪崖洞在平静江水中的倒影是等大的虚像B.游客看到穿楼而过的轻轨列车是平面镜成的像C.朝天门夜空中璀璨梦幻的光柱是光的折射形成的D.用手机拍摄过江索道的照片利用了小孔成像的原理23.(中考·呼和浩特)下列现象中，属于光的反射现象的是()24．(中考·济宁)去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼。小梦将钢叉向看到的鱼方向投掷，总是叉不到鱼。下列所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因是()25．(中考·丽水)晚上，小科在教室里通过窗玻璃看到自己的像，而且室内灯光越亮像就越清晰。下列对该像描述正确的是()A．所成的像是实像B．室外越亮像就越清晰C．像的形成原因是光的反射D．人越靠近窗玻璃像就越大26．(中考·扬州)如图所示，女孩用一种可以隐身的斗篷遮住身体的下部，人站在女孩的前面，却看到了斗篷后面的景物，而被斗篷遮住的身体部分“消失”了．下面能正确解释这种现象的光路图是()27.(中考·鹤岗)下列为录制合成的声音波形图，由图可知，甲和丙的_______相同，甲和丁的_______相同(均选填“音调”或“响度”)。28．（1）某水池中水深为1.5m，池边的路灯高出水面5m，路灯在水中的倒影是由光的__________形成的，倒影到水面的距离是________m。（2）(中考·齐齐哈尔)小明上学前站在穿衣镜前1m处整理仪表，他与镜中自己像的距离是____m。当小明向后退了50cm时，镜中所成像的大小______(选填“变大”“不变”或“变小”)。29.(中考·广安)一个晴朗周末的午后，小明陪同妈妈在西溪河边散步，只见水中的鱼儿在“云”里欢畅地游动。实际上小明看到的鱼儿是光__________形成的虚像，而水中的“云”则是光____________形成的虚像。30．(中考·宁波)宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。(1)杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿________传播。(2)图中杆影从O到A指向_____方。(3)预测2021年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm______(选填“大”或“小”)。30题图31题图32题图33题图34题图31．(中考·宁波)科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。(1)如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的________________越大，响度越大。(2)为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了__________的概念，实际上它也并不存在。32．(中考·枣庄)如图所示，三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上，三条反射光线__________(选填“会”或“不会”)平行射出，这种反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。33．(中考·宁波)如图所示是一位小朋友在照镜子(平面镜)。(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品，是因为光在同一均匀介质中沿________传播。(2)小朋友通过镜面所成的像在________。(填“镜面前”“镜面上”或“镜面后”)34.(中考湖北黄冈)太阳光通过三棱镜后被分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的光(如图)。此实验不仅表明了白光是由各种色光混合而成，而且表明了________光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光要小。据此可以推断，红光在棱镜中传播速度最________。35．(中考·绍兴)同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢？【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。【实验探究】同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。实验序号1234入射角20°40°60°80°折射角13°(1)____________35°41°【实验结论】折射角与入射角大小(2)____________(填“成正比”或“不成正比”)。【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是(3)________________________________________________________________________。35题图36题图表36.(中考·嘉兴)某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像距与物距关系时的实验步骤如下：①在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸中间位置，记下玻璃板的位置；②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，用笔记下两支蜡烛的位置；③移动点燃的蜡烛到另一个位置，重复上述实验；④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置，用刻度尺测量出每次的物距和像距，记录数据如表。(1)等效替代法是指在研究中，因实验本身的限制，要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在_______________________________。(2)分析表格中的数据，可得出的结论是___________________。(3)实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗？并说出你的理由。______________________________________________________。37.某同学“探究光的反射”实验数据如表，其中有一组数据测错了，这组数据是第________次实验的，原因可能是将反射光线与________的夹角当成反射角。实验次数123456入射角60°50°40°30°20°0°反射角60°50°40°60°20°0°38．(中考·绍兴)如图是探究“平面镜成像特点”的实验。(1)实验探究的步骤正确的顺序是________。A．移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B′；C、C′B．拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合。在纸上记下该蜡烛的位置A′C．在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置D．选取两支相同大小的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A(2)步骤A的实验目的是________________________________________。(3)图乙是物、像的位置实验记录，请你利用测量工具对乙图的实验记录作出处理并得出相应的规律________________________________________________________。38题图39题图39.(中考·泉州)小丽利用如图1所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验。(1)如果有5mm和2mm厚的两块玻璃板，应选择________mm厚的玻璃板做实验就合适。实验中用两段相同的蜡烛是为了比较像与物________的关系。(2)在实验过程中，小丽移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合，确定了________的位置，为了研究平面镜所成的是实像还是虚像，小丽用光屏代替蜡