第13讲 声和光（测试）（解析版）

1212第一部分物质科学第13讲声和光（试题分值：65分测试时间：45分钟）一．选择题（共12小题，每小题3分，共36分）1．（2024•浙江）人体眼球中的晶状体相当于（）A．凹透镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．平面镜【解答】解：人眼的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，可以把外界物体在视网膜上成倒立的实像。故选：C。2．（2023•衢州）小科选取了“F”光源、带小孔的纸板、光屏等材料，按如图顺序依次固定在光具座上，通过左右移动光源和光屏，开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是（）A． B． C． D．【解答】解：小孔成像是倒立的实像；当小孔成像的像距等于物距时成等大的像，当像距小于物距时成缩小的像，当像距大于物距时成放大的像。ACD是倒立的，B是正立的，所以B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。3．（2023•绍兴）小敏散步时看到了李白诗中“对影成三人”的真实场景：一只白鹭站在水中，形成了如图的两个“影”。下列说法正确的是（）A．影子是光的反射形成的 B．倒影是光的折射形成的 C．两个“影”形成原理相同 D．倒影是白鹭等大的虚像【解答】解：ABC．影子是光的直线传播形成的，倒影是光的反射形成的，两者的成像原理不同，故ABC错误；D．平静的水面相当于平面镜，倒影是平面镜成像现象，成的是等大的、正立的虚像，故D正确。故选：D。4．（2023•金华）某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射，造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是（）A．林中光束 B．拱桥倒影 C．水中铅笔 D．人手影子【解答】解：AC、林中光束和人手影子是由光的直线传播形成的，故AC错误；B、拱桥倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确；D、水中铅笔变弯折是光的折射现象，故D错误。故选：B。5．（2023•杭州）陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。关于“看不见”和“又看见了”两种情况，下列分析正确的是（）①“看不见”是由于硬币没有反射光②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【解答】解：①②硬币反射的光沿直线传播，“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛，故①错误，②正确；③④往茶杯中倒入一些水后，硬币反射的光从水通过水面时发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，看到的是硬币的虚像，故③错误，④正确。故选：D。6．（2024•青田县模拟）下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是（）A．岸上人看到水中的鱼 B．岸上人看到水中的“白云” C．水中鱼看到岸上的人 D．水中潜水员看到天空白云【解答】解：AC、人眼看到水中的“鱼”、水中鱼看到岸上的人、水中潜水员看到天空白云，属于光的折射现象，故ACD错误；B、根据图示可知，A点发出的光线经过水面后发生了反射现象，逆着反射光线看去，看到的是A的虚像，可以用来解释岸上人看到水中的“白云”，故B正确。故选：B。7．（2024•宁波模拟）2023年宁波春晚精彩片段——“诗话明州”，将古诗词以戏曲声腔演唱，加上水袖表演，带给现场观众视觉和听觉的双重享受。下列说法正确的是（）A．女演员的声音尖细是因为响度大 B．音乐声通过空气传播到观众的耳内 C．人们通过音调区分不同演员的声音 D．观众的视觉和听觉分别在视网膜和耳蜗形成【解答】解：A．女演员的声音尖细是因为频率高，音调高，故A错误；B．现场音乐声通过空气传播到观众的耳内，故B正确；C．人们通过音色区分不同演员的声音，故C错误；D．观众的视觉和听觉分别在视网膜上的神经和内耳神经形成，故D错误。故选：B。8．【新考法】借用生活工具考察知识掌握（2024•西湖区校级二模）如图所示是小明为爷爷购买的一款助听器及部分结构名称，它能将声音放大，让听力衰减患者听见声音，其中患者听觉的形成与①听小骨②鼓膜③耳蜗内的听觉感受器④外耳道⑤大脑皮层的听觉中枢有关，那么听觉形成的正确途径是（）A．声波→①→②→③→④→⑤ B．声波→④→③→①→②→⑤ C．声波→④→①→②→③→⑤ D．声波→④→②→①→③→⑤【解答】解：听觉的形成过程为：外界声波→④外耳道（传递声波）→②鼓膜（产生振动）→①听小骨（传递振动）→③耳蜗（感受振动，产生兴奋，但不形成听觉）→听觉神经（传导兴奋）→⑤大脑皮层的听觉中枢→听觉。故选：D。9．（2024•滨江区二模）小滨和小江决定用如图所示的器材做光学实验。小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个清晰的像。以下说法错误的是（）A．两次实验成像的原理都是光的折射 B．两次实验在薄膜上成的像都是倒立的 C．两次实验在薄膜上成的像都是实像 D．小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，此时薄膜上的像变大【解答】解：ABC、小滨将一根蜡烛放在如图所示的位置，此时在薄膜上呈现了一个像，属于小孔成像，成倒立的实像，利用光沿直线传播原理；小江用一块凸透镜，把它嵌入小孔中，刚好也能在薄膜上出现了一个倒立清晰的实像，应用光的折射原理，故A错误；BC正确；D、小滨在第一次实验的基础上将薄膜的位置适当向右移动，根据光沿直线传播原理可知，像距变大，此时薄膜上的像变大，故D正确。故选：A。10．（2023•江干区校级二模）如图甲是用凸透镜、蜡烛、光屏等器具模拟人体眼球成像原理的实验装置。图乙是眼球模型，晶状体相当于焦距可以调节的凸透镜，当人从看清近处物体渐渐转为看清远处物体时，晶状体凸度渐渐变小，折光能力渐渐变弱，视网膜相当于光屏。当实验中蜡烛从两倍焦距处逐步靠近凸透镜时，为模拟眼球看清物体的成像原理，此时应该进行的操作是（）A．更换焦距更大的凸透镜 B．更换焦距更小的凸透镜 C．将光屏向右移动一段距离 D．将光屏向左移动一段距离【解答】解：当实验中蜡烛从两倍焦距外逐步靠近凸透镜，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，由于人的晶状体到视网膜的距离不变，要使像成在视网膜上，应该缩小像距，故为模拟眼球看清物体的成像原理，此时应该更换焦距更小的凸透镜，凸透镜焦距变小，相当于增大物距，缩小像距，此时光屏上才能成清晰的实像，故ACD错误，B正确。故选：B。11．【新考法】借用生活工具考察知识掌握（2024•钱塘区三模）某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是（）A．摄像头的镜头是凹透镜 B．遇障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸 C．摄像头成的像是正立的虚像 D．成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内【解答】解：摄像头的镜头相当于一个凸透镜，其成像原理是障碍物位于镜头的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的原则，遇障碍物时，要想生成障碍物更大的像，应减小物距——玩具车应靠近障碍物，同时增大像距——镜头向前伸。据此分析可知B正确，ACD错误。故选：B。12．（2024•江北区校级一模）有一个圆形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向右移动的是（）A．保持水面高度不变使激光笔向左平移 B．保持水面高度和入射点不变使激光笔入射角增大 C．保持激光笔不移动且入射角不变，向容器内缓缓加水 D．保持激光笔不移动且入射角不变，使容器水平向右移动【解答】解：A．保持水面高度不变，使激光笔向左平移，入射点左移，折射角不变，折射光左移，光斑左移，故A错误；B．保持水面高度和入射点不变，使激光笔入射角增大，则折射角增大，光斑右移，故B正确；C．保持激光笔不移动且入射角不变，向容器内缓缓加水，水面升高，入射角左移，折射角不变，折射光左移，光斑左移，故C错误；D．保持激光笔不移动且入射角不变，使容器水平向右移动，光斑相对于地面不动，相对于容器向左移动，故D错误。故选：B。二．填空题（共2小题，每空2分，共10分）13．（2024•北仑区模拟）老师将一个正在发光的苹果形状LED灯放在讲台上，同学们在座位上手持相同焦距的凸透镜和光屏进行成像实验。（1）离“苹果”越远的同学所成的像（选填“越大”、“越小”或“一样大”）。（2）坐教室最后一排的小科测得凸透镜与光屏上像的距离为15cm，则凸透镜焦距的范围是。【解答】解：（1）离“苹果”越远，说明物距越大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，所成的像越小；（2）小科坐教室最后一排，此时u＞2f，且成实像，说明2f＞v＝15cm＞f，即15cm＞f＞7.5cm。故答案为：（1）越小；（2）15cm＞f＞7.5cm。14．（2023•鹿城区模拟）建级镜子电站”﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣甘肃敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站实现满负荷发电，夏季能24小时连续发电。（1）如图，该光热电站利用120000面定日镜（它可以跟随光照的移动而进行转动），把照到镜子，上的光准确地（选填“反射”、“折射”或“直射”》到中间的集热塔接受器。盐在高温下熔化成可流动的熔盐，这个过程属于（选填“物理”或“化学”）变化。被加热的熔盐流入高温储热器中储存，当需要发电时高温的熔盐与水热交换，产生的蒸汽驱动汽轮机发电。（2）从上述材料可知，该技术与普通光伏发电相比的优点是。【解答】解：（1）定日镜是凹面镜，它可以反射光，不能透光，因此太阳光是经凹面镜反射后会聚在集热器上的；盐在高温下熔化成可流动的熔盐，即固态变为液态，这个过程属于物理变化；（2）熔盐发电可实现全天24小时稳定持续供电，光热发电对电网更友好。故答案为：（1）反射；物理；（2）稳定持续供电。三．实验探究题（共2小题，每空2分，共12分）15．（2024•绍兴三模）科学课上，同学们开展“眼球成像模型”项目化学习活动，活动包括学习眼球结构、制作眼球成像模型、用模型模拟近视原理等环节。如图为某项目化小组设计的眼球成像模型，该模型以牛奶箱作为眼球主体，由两层塑料薄膜包裹圆环而制成的水透镜，可以过注射器改变水透镜的曲度。（1）模型中的光屏模拟眼球中的（填眼球结构名称）。（2）模型中不用点光源而采用“L”光源，主要是为了便研究像与物体的（选填“大小”、“正立倒立”或“实像虚像”）关系。（3）在光屏上得到清晰的像后，向水透镜注水模拟晶状体变厚，发现光屏上的像变模糊了。要在光屏上重新得到清晰的像，应将光源水透镜。（选填“靠近”或“远离”）【解答】解：（1）眼睛成像在视网膜上，故模型中的光屏模拟眼球中的视网膜；（2）模型中不用点光源而采用“L”光源，“L”光源上下不对称，故可以探究像与物正立倒立的问题；（3）向水透镜注水模拟晶状体变厚，晶状体的折光能力变强，使成像靠近晶状体，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，此时可以通过将光源靠近水透镜，使成像依然在视网膜上。故答案为：（1）视网膜；（2）正立倒立；（3）靠近。16．（2024春•宁波期末）学习了光的直线传播知识后，小宁和同学一起利用生活中的废旧物品探究小孔成像特点。（1）如图所示，小宁用硬纸筒制作“针孔照相机”来探究小孔成像。他发现蜡烛和小孔的位置固定后，移动内筒改变半透明薄膜离小孔的距离，像的大小会发生改变，于是他测出了小孔到半透明薄膜的距离不同时像的高度，填在表格中：小孔到半透明纸的距离s/cm2.04.06.08.010.0像的高度h/cm1.02.03.04.05.0从数据可以看出：当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明薄膜离小孔越远，像越大。根据数据进一步判断：当半透明薄膜距小孔12cm时，像的高度是cm。（2）小科用一次性杯子和半透明薄膜也做了一个“针孔照相机”。他在一次性杯子的底部用针戳了一个小孔，在杯口蒙上一层半透明薄膜。小科在实验室用这个“针孔照相机”来观察蜡烛通过小孔所成的像，图中观察方法正确的是（选填“A”或“B”）。（3）为了进一步探究小孔成像的性质，小科可选择的最佳光源是。A．“E”形光源B．“W”形光源C．“R”形光源【解答】解：（1）当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，像越大，据表格中的数据不难看出，蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离s关系的数学表达式为s＝2h；当半透明纸距小孔12cm时，像的高度是6cm。（2）如图，用简易针孔照相机观察窗外景物时，孔对着窗外，光线从小孔直射入“相机”，在半透明薄膜上成倒立的实像，故正确的观察像的方法是A，眼睛紧贴在薄膜上看不清图像。（3）小孔所成的像是倒立的实像，故光源的形状应该是上下不同的，“R”型光源符合题意，故C正确。故答案为：（1）6.0；（2）A；（3）C。四．解答题（共1小题，7分）17．（1）如图所示，人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的