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八年级物理第三次月考卷(沪科版(五四制+)2024,序言~5.1)2024+2025学年初中上学期第三次月考.zip
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3.测试范围:沪科版(五四制 )2024,序言-5.1(4.1-5.1占比60%)。
4.难度系数:0.70。
一、选择题
1.下列单位中,不是时间单位的是( )
A.秒B.月C.光年D.小时
【答案】C
【详解】秒、月、小时是时间单位,光年表示光在一年时间内通过的距离,是天文学上常用的长度单位。故选C。
2.下列四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是( )
A.镜中花B.水中桥
C.林中影D.水中塔的倒影
【答案】C
【详解】A.镜中管的直线传播花属于平面镜成像,是光的反射,故A不符合题意。
B.水中桥,是桥在水中的倒影,属于平面镜成像,是光的反射,故B不符合题意。
C.林中影,是影子,是光的直线传播,故C符合题意。
D.倒影属于平面镜成像,是光的反射,故D不符合题意。
故选 C。
3.如图所示,用刻度尺测量铅笔的长度,测量方法正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】A.铅笔没有紧靠刻度尺有刻线的一侧,不符合刻度尺的使用方法,故A错误;
B.铅笔没有水平紧贴刻度线,铅笔放斜了,故B错误;
C.铅笔左侧与刻度尺0刻度线对齐,并且紧靠刻线,符合刻度尺的使用方法,故C正确;
D.铅笔左侧没有与0刻度线或其它整格刻线对齐,不符合刻度尺的使用方法,故D错误。
故选 C。
4.下列关于力的说法,正确的是( )
A.没有接触的两个物体,一定没有力的作用
B.相互接触的两个物体,一定有力的作用
C.物体间发生力的作用,不一定有受力物体和施力物体
D.施力物体同时也一定是受力物体
【答案】D
【详解】A.彼此不接触的物体之间也会有力的作用,例如磁铁对铁钉的吸引,空中飞翔的小鸟受到的重力等,故A错误;
B.相互接触的物体不一定有力的作用,比如并排放置,不相互挤压的桌子,故B错误;
CD.力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在;因此有力必然涉及两个物体,一个是施力物体,另一个是受力物体,施力物体对受力物体施力的同时也受到受力物体对它的作用力,也就是说,物体间力的作用是相互的,故C错误, D正确。
故选D。
5.一束光线从水中入射到空气中,若折射角为30°,则入射角可能约为( )
A.0°B.20°C.30°D.40°
【答案】B
【详解】A.只有当光线垂直射入时,入射角等于折射角,都为0°,故A不符合题意;
BCD.由光的折射规律可知:光从水中入射到空气中,折射角大于入射角,由于折射角等于30°,入射角小于30°,故CD选项不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.如图是对几个物体的运动情况作出的相应的图像。其中物体做匀速直线运动的是( )
① ② ③ ④
A.①③B.②③C.①④D.②④
【答案】B
【详解】①图中随着时间的增大,路程不变,物体的速度为零;②图中路程随时间均匀增加,物体做匀速直线运动;③图中时间增大时,速度不变,物体做匀速直线运动;④图中速度随时间的增大而增大,物体做变速运动。故物体做匀速直线运动的是②③,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.有一种电动牙刷,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到的地方,则下列说法中正确的是( )
A.电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播
B.超声波能传递能量
C.超声波不是由物体振动产生的
D.超声波的响度很低所以人听不到
【答案】B
【详解】A.声音的传播是需要介质的,它既可以在气体中传播,也可以在固体和液体中传播,但不能在真空中传播,超声波可以在空气中传播,故A错误;
B.超声波将污物震碎,再清洗,说明超声波能够传递能量,故B正确;
C.物体的振动产生声,超声波也是声,也是物体振动产生的,故C错误;
D.超声波指的是频率高于20000Hz的声波,人耳听不到,故D错误。
故选B。
8.小春同学去眼镜店配眼镜,商家采用了如下方法给她检查视力,请根据图中的数据找出正确选项( )
A.视力表的像距离平面镜 2.1 mB.小春距离她的像 5 m
C.视力表的像距离小春 4.6 mD.小春的像距离视力表的像 2.1 m
【答案】B
【详解】A.平面镜成像特点是人和人的像相对于镜面对称,所以,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,由图知道,视力表距离平面镜2.9m,则视力表的像距离平面镜也是2.9m,故A错误;
B.由图知道,小春距离平面镜为2.5m,则她的像距离平面镜也为2.5m,则小春距离她的像为
2.5m+2.5m=5m
故B正确;
C.由图知道,视力表的像到镜面的距离为2.9米,人到镜面的距离为2.5米,故视力表的像距离小春
2.9m+2.5m=5.4m
故C错误;
D.由图知道,人的像到镜面的距离为2.5米,视力表到镜面的距离为2.9米,小春的像距离视力表的像
2.9m-2.5m=0.4m
故D错误。
故选B。
9.下列事例中运用相同科学研究方法的是( )
①探究摆的周期与哪些因素有关;
②用带箭头的直线表示光的传播路径和方向;
③将敲击后的音叉插入水中,水波的振动反映音叉的振动;
④研究弦振动的快慢和弦的长度之间的关系。
A.①与③B.②与④C.②与③D.①与④
【答案】D
【详解】①在探究摆的周期与哪些因素有关时,由于涉及物理量较多,因此采用控制变量法进行实验;②用带箭头的直线表示光的传播路径和方向,运用了模型法;③发声的物体都在振动,但音叉的振动不易直接观察,将敲击后的音叉插入水中,水波的振动反映音叉的振动,采用的是转换法;④发声体振动的快慢与多个因素有关,在研究发声体振动快慢与哪些因素有关时,采用的是控制变量法。综上可知:①和④采用的都是控制变量法,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.某课外活动小组的同学为了体验声音在不同介质是传播速度不同的物理现象,小红在输送水的直铁管道(充满水)上敲击一下,使铁管发出消胞的声音:小明沿铁管在水管的某一一位置耳朵贴近铁管听声,(已知声音在空气中的传播速度是,在水中的传播速度是,在钢铁中的传播速度是),若实验中小明能听到三次响声,则小明的位置到敲击点的距离范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】声音到达人耳的先后顺序(传声物质)依次是:铁、水、空气。设声音传播的距离为s。
要分辨(相邻的)空气和水传来的声音,应有
解得
要分辨(相邻的)水和铁传来的声音,应有
解得
要分辨(相邻的)空气和铁传来的声音,应有
解得
所以小明的位置到敲击点的距离s≥255m时,三种物质传播的声音到达听音者的时间间隔均等于或大于0.1s,能听到三次敲击声。
小明的位置到敲击点的距离255m>s≥42.5m时,水和铁传播的声音到达听音者的时间间隔小于0.1s(不能区分),但水和空气传播的时间间隔仍然等于或大于0.1s,能听到两次敲击声。
小明的位置到敲击点的距离,当36.4m≤s<42.5m时,虽然空气和铁传来的声音时间间隔大于等于0.1s,但两次声音中夹杂着一次从水中传来的声音,使得相邻的两次声音时间间隔小于0.1s,所以,只能听见一次声音。实验中小明能听到三次响声,则小明的位置距离敲击点的距离范围是s>255m,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
11.完成下列单位换算:(1) ;(2)
【答案】
【详解】[1]因为,所以
[2]因为,所以
12.“天宫一号”飞船助推器向地面喷火升天,这说明力的作用是 的,飞船的速度变快,这说明力能改变物体的 ,在飞船逐渐靠近空间站的过程中,空间站相对于飞船是 (选填“静止”或“运动”)。
【答案】 相互 运动状态 运动
【详解】[1]助推器向地面喷火,助推器对地面施加力,同时地面也对助推器施加力,助推器受到反作用力,推动飞船上升,所以力的作用是相互的。
[2]在助推器的推力作用下,飞船运动的速度越来越快,即飞船的运动状态改变了,所以力能改变物体的运动状态。
[3]飞船逐渐靠近空间站的过程中,以飞船为参照物,空间站向飞船靠拢,即空间站的位置发生改变,所以空间站相对于飞船是运动的。
13.小娄同学步行的速度大约是1.3米/秒,表示的物理意义是 。某同学家距学校780米,他以此速度从家步行至学校需要的时间是 分钟,以学校为参照物,他是 的(选填“运动”或“静止”)。
【答案】 小娄1s内步行通过的路程是1.3m
10 运动
【详解】[1]小娄同学步行的速度大约是1.3米/秒,根据速度的定义可知,其表示的物理意义是:小娄1s内步行通过的路程是1.3m。
[2]由可知,他以此速度从家步行至学校需要的时间为
[2]以学校为参照物,小娄同学与学校的位置发生了变化,所用小娄同学是运动的。
14.如图所示的四幅图中,能正确表示远视眼的成像情况的是 ,能正确表示近视眼矫正方法的是 。(均填序号)
【答案】 B A
【详解】[1]远视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太弱,使像成在视网膜的后方,故选B。
[2]近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,为了使像刚好成在视网膜上,需要使光线发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,故选A。
15.一束光线垂直入射到平面镜上时,反射角的大小为 度,光的传播方向改变了 度。一束平行光入射到粗糙的墙壁上会向各个方向反射,这种反射叫做 反射(选填“镜面”或“漫”),此时墙壁上各点反射面的入射角是 的(选填“相同”或“不相同”);若其中某一条光线的反射角为30°,则它的入射角 为30°(选填“一定”或“不一定”)。
【答案】 0 180 漫 不相同 一定
【详解】[1][2]因为入射光线垂直射到平面镜上,反射光线、入射光线和法线重合,所以入射角等于,而反射角等于入射角,即反射角也为;由于反射光线沿原路径返回,所以光的传播方向改变了。
[3][4]由于墙壁面是凹凸不同的,所以发生的反射是漫反射;墙壁凹凸不平,则墙壁上各点反射面的入射角是不同的,在光的反射现象中,反射角等于入射角,则反射角的大小也是不相同的。
[5]若其中一条光线的反射角为,在光的反射中,反射角等于入射角,则它的入射角一定为。
16.小明用托盘天平测量石块的质量时,将天平放在 桌面上,游码应移到标尺的 处。若指针如图甲所示,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡。测量中,当右盘所加砝码和游码位置如图所示时,天平平衡,则该石块的质量为 kg。
【答案】 水平 零刻度线 左 0.0266
【详解】[1][2][3]根据天平的使用方法可知,天平放在水平桌面上且将游码移至标尺左端的零刻度线处,如图甲所示,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,由“右偏左调,左偏右调”的规则可知,应将平衡螺母向左调节,使指针对准分度盘中央的刻度线,直到横梁在水平位置平衡。
[4]由图乙知,标尺的分度值为0.2g,游码所对应的质量为1.6g,石块的质量为
17.如图所示,是敲击音叉发声时,通过示波器显示的波形。其中图(a)、(b)波形疏密 (选填“相同”或“不同”),幅度不同, (选填“(a)”或“(b)”)波形对应声音的响度大;图(b)、(c)波形幅度相同,疏密不同,(c)波形更 (选填“疏”或“密”), 波形对应声音的音调高(选填“(b)”或“(c)”)。
【答案】 不相同 (b) 密 (c)
【详解】[1]由图(a)、(b)知,示波器显示的波形中,在相同的时间内,(a)显示4个波峰和4个波谷,(b)显示2个波峰和2个波谷,所以波形的疏密不相同。
[2](a)的幅度比(b)的大,即(b)的振幅大,所以(b)的响度大。
[3][4]图(b)、(c)波形中,幅度相同,(b)的波形疏,(c)的波形密,即(c)的振动快,频率高,所以音调高。
18.(2023•上海)放大镜是生活中常见的凸透镜,结合图示以及下表中的数据回答问题。
①根据上表中凸透镜成虚像时的数据,可得物距和像距的变化关系为凸透镜成虚像时, 物距越大,像距越大 。
②若要使放大镜中所成的像变大,放大镜到物体的距离应 远 一些(选填“远”或“近”)。
③物理课本在物距L1时成放大正立的像,在物距L2时成倒立缩小的像,请比较L1、L2的大小关系并说明理由: L1<L2,成放大正立的虚像时,物距小于焦距;成倒立缩小的实像时,物距大于两倍焦距 。
【分析】(1)凸透镜成虚像时,物距越大,像距越大。
(2)要使放大镜中所成的像变大,放大镜到物体的距离应远一些。
(3)物距小于焦距时,成放大正立的虚像;物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像。
【解答】解:①根据上表中凸透镜成虚像时的数据,可得物距和像距的变化关系为凸透镜成虚像时,物距越大,像距越大。
②若要使放大镜中所成的像变大,放大镜到物体的距离应远一些。
③物理课本在物距L1时成放大正立的像,在物距L2时成倒立缩小的像,请比较L1、L2的大小关系并说明理由:L1<L2,成放大正立的虚像时,物距小于焦距;成倒立缩小的实像时,物距大于二倍焦距。
故答案为:①物距越大,像距越大;②远;③L1<L2,成放大正立的虚像时,物距小于焦距;成倒立缩小的实像时,物距大于二倍焦距。
【点评】本题考查的是凸透镜的成像规律;知道成正立、放大虚像和倒立、缩小实像的条件。
三、作图题
19.如图所示,小樱用 F=260 N的力竖直向上提起水壶,请你作出力 F的示意图。
【答案】
【详解】小樱对水壶的拉力方向竖直向上,大小为260N,作用点在水壶和手的接触点,故作图如下:
20.在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出反射角及其度数。
【答案】
【详解】由图知道,反射光线与反射面的夹角是30°,由光的反射定律知道,反射角为
90°-30°60°
所以入射角也为60°,过反射点垂直平面镜作出法线,再在法线的右侧画出入射光线,注意反射角等于入射角,标出反射角及其度数。如下图所示:
21.如图所示,请分别画出两条入射光线经凸透镜后的折射光线。
【答案】
【详解】过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如图所示:
四、综合题(一)
22.请通过计算回答下列问题:
(1)体育课上小明跑50m用时10s,求小明跑步的速度。
(2)玩具车以0.5m/s的速度在房间里行驶了5s,求玩具车通过的路程。
【答案】(1)5m/s
(2)2.5m
【详解】(1)根据,可得小明跑步的速度为
(2)根据,可得玩具车通过的路程为
23.上海虹桥开往南京南站的G1876高铁运行时刻表,请根据它提供的信息求:
(1)高铁由上海虹桥开往南京南站全程可近似看作匀速直线运动,求G1876高铁全程的速度;
(2)某大桥全长3600m,若高铁以50m/s的速度匀速通过大桥,求出高铁上乘客经过大桥的时间是多少s?
(3)若第(2)问中高铁全部在大桥上运行的时间是64s,则该高铁车身长多少m?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)高铁由上海虹桥开往南京南站全程的时间为
则高铁由上海虹桥开往南京南站全程的速度为
(2)高铁上乘客经过大桥的时间为
(3)高铁全部在大桥上运行的路程为
则高铁车身长度为
五、综合题(二)
24.力的作用效果与哪些因素有关呢?为了探究这个问题,小明设计了这样的实验:用一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,通过钢片受力而发生的形变来探究,如图所示的是小明设计实验的几个主要步骤。(小明使用的钩码规格相同)
(1)通过比较(a)和(c)两图,可以发现:力的作用效果与力的 有关;
(2)通过比较(b)和(c)两图,能探究力的作用效果与某个因素有关吗?答: ;
(3)若要研究力的作用效果与力的作用点的关系,应选择 两幅图。
【答案】 大小 见详解 (a)、(b)
【详解】(1)[1]通过比较a和c中钢片的形变程度,可以发现:a中一个砝码弯曲程度比c中两个砝码弯曲程度小,故力的作用效果与力的大小有关。
(2)[2]比较b、c两图,可以发现,b是一个钩码,c是两个钩码,力的大小不同,且力的作用点不同,不符合控制变量法的要求,所以不能探究力的作用效果与某个因素有关。
(3)[3]运用控制变量法探究力的作用效果与力的作用点的关系,要控制力的大小相同,力的作用点不同,应选择a、b两幅图。
25.噪声是一种严重的环境污染,小明想比较几种材料(毛衣、报纸、棉花、泡沫塑料)的隔音性能,来选择一种隔音性能好的材料做耳罩的填充物。实验器材除了待检测的材料外,还用手机作为声源。小明将手机放到一个鞋盒内,在其四周塞满待测材料(如图所示),再盖上盒盖,然后逐渐远离盒子直到听不见手机铃声,比较此处到盒子的距离。
(1)实验时手机铃声的响度应 (选填“相同”或“不相同”);
(2)小明设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 (选填“大”或“小”)的原理;
(3)根据小明所得数据(如表所示)可知:四种材料中, 的隔音性能最好。
【答案】(1)相同
(2)小
(3)棉花
【详解】(1)根据控制变量法可知,实验中需控制声源发出的声音的大小相同,所以,实验时手机铃声的响度应相同。
(2)声音的响度与距离发声体的远近有关,离声源越远,听到声音的响度越小。所以,小明设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越小的原理。
(3)实验中,听不到声音的实际距离越短,材料的隔音性能越好,反之隔音性能越差。根据小明所得数据(如表所示)可知,棉花的距离最短,说明棉花隔音效果最好;报纸的距离最长,说明报纸的隔音效果最差,因此待测材料隔声性能最好的是棉花。
26.如图所示的实验装置是在“探究 ”的实验。小叶子同学把一块 作为平面镜,并使其竖直放置,其目的是 ;实验中选取两只大小相同的蜡烛是为了比较像和物体的 关系;实验中可以用一块光屏或白纸来研究蜡烛A的像是 像(选填“实”或“虚”)。实验中还需要的测量工具 来确定像和物体到平面镜的距离关系。小叶子同学实验过程中发现蜡烛通过平面镜成两个像,即出现了叠影现象,可以通过采取什么办法消除叠影 (最后一空选填:A.玻璃板前表面镀膜;B.玻璃板后表面镀膜;C.选择更厚的玻璃板;D.选择更薄的玻璃板)。
【答案】 平面镜成像特点 玻璃板 便于确定像的位置 大小 虚 刻度尺 D
【详解】[1][2][3]图中所示的实验装置是在“探究平面镜成像特点”的实验,实验中用一块玻璃板作为平面镜,因为玻璃板既能反光也能透光,这样便于确定像的位置。
[4][5]实验中选取两只大小相同的蜡烛是为了比较像和物体的大小关系;实验中可以用一块光屏或白纸来研究蜡烛A的像是实像还是虚像,蜡烛A的像不能用光屏或白纸来承接,所以是虚像。
[6]实验中还需要用刻度尺来测量像和物体到平面镜的距离,用来确定像和物的位置关系。
[7]玻璃板的两个面都可以反射成像,所以实验过程中会发现蜡烛通过平面镜成两个像,即出现了叠影现象,可以通过选择更薄的玻璃板的方法来消除叠影。如果是在玻璃板前表面或后表面镀膜都无法透过平面镜确定像的位置、比较像与物的大小,影响对成像特点的探究。
故选D。
27.在“探究平面镜成像的特点”实验中,常用 作为平面镜,将镜前点燃的蜡烛远离平面镜,像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将焦距为10厘米的凸透镜放在“50厘米”刻度处,光源放在“20厘米”刻度处,放好光屏后,使三者的中心大致在 。寻找实像时,将光屏在 范围内移动(选填“AB”或“BC”),当光屏上看到模糊像时,将光屏前后 ,直至像最清晰为止。
【答案】 玻璃板 不变 同一高度 AB 微调
【详解】[1]玻璃板是透明的,通过玻璃板可以看到后面的蜡烛,确定像的位置,所以用玻璃板作为平面镜。
[2]平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,将蜡烛逐渐远离玻璃板时,像的大小不会变化。
[3]实验中,光源、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,可以使像成在光屏的中央。
[4][5]将焦距为10厘米的凸透镜放在“50厘米”刻度处,光源放在“20厘米”刻度处,物距为
50cm-20cm=30cm
此时物距
u>2f
像距
2f>v>f
20cm>v>10cm
寻找实像时,将光屏在AB范围内移动,在移动光屏的过程中应该前后微调,直到像清晰为止。
28.为了探究光的反射定律,某小组同学进行如图所示的实验:
(1)实验时,纸板与平面镜应互相 (选填“平行”或“垂直”);
(2)小红将一束光贴着纸板A沿着EO射到镜面上O点,纸板B上会显示出反射光束OF,接着将纸板B向后折,则纸板B上不能看到反射光线,此时反射光 (选填“存在”或“不存在”)。这一实验可以说明反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)实验数据如下表所示,分析数据可得:反射角 入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”);当入射角变小时,反射光线 法线(选填“靠近”或“远离”);
(4)如果让光线沿着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着 方向射出,这表明光路是 的。
【答案】 垂直 存在 同一平面内 等于 靠近 OE 可逆
【详解】(1)[1]要使入射光线和反射光线的轨迹同时出现在纸板上,则法线应与平面镜相垂直,并且要让入射光线、法线和反射光线在同一平面内,故纸板应与平面镜垂直。
(2)[2][3]将纸板B向后折,则纸板B上不能看到反射光线,说明入射光线、法线和反射光线在同一平面内。纸板上看不到反射光线,是因为纸板B与A不在同一平面,但反射光线仍然存在。
(3)[4]由表中数据可知,反射角的大小与入射角的大小相等。
[5]反射角指的是反射光线与法线之间的夹角,当入射角变小时,反射角也变小,即反射光线与法线间的夹角减小,所以反射光线会靠近法线。
(4)[6][7]让光线沿着FO的方向射向镜面,发现光线会沿着原来入射的方向即OE方向射出,说明光路可逆。
29.如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 ;
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”;
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则 光的“偏折比”大,将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 ;
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表:
根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”);
(5)通过对比可以发现:光线在空气和介质中与法线的夹角一定时,光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质, (选填“小明”或“小华”)定义的“偏折比”是一定值。你觉得这个“偏折比”的数值大小能否代表介质对光的折射本领? 说明理由。
【答案】 液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变 小于 绿 1.25 不相等 高 小华 能 “偏折比”的数值越大,介质使光偏离原来传播方向的程度就越大
【详解】(1)[1] 改变水面的高度,无论上升或者下降,入射角和折射角都不变,则折射角与入射角的比值,即“偏折比”也不变,说明了“偏折比”与液面的高度无关。
(2)[2] 当图甲中的水换成油,油的液面小于水的高度时,杯底光斑的位置与图甲中水的光斑位置重合,如图所示:
通过观察发现水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,在相同条件下,油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
(3)[3][4] 小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,
观察图像可知,绿色的激光的折射角大,入射光线和入射点均不变,所以绿色的激光“偏折比”大。
(4)[5][6] 将一束激光穿过如图所示的玻璃砖:
若光在玻璃砖上表面折射时入射角为,折射角为,此时的“偏折比”为0.8,即
若下表面的入射角为,折射角为,根据几何知识可知
所以,光在下表面折射时的“偏折比”为
分析玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比”不相等。
分析表中玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,当光线在空气中与法线夹角都是30°时,光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大,“偏折比”越大,说明介质对光的折射程度越高。
(5)[7][8] [9] 从表中玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据分析可知,光从空气射入玻璃砖时为定值,当光从玻璃砖射入空气时,根据几何知识可知,“光线在空气中与法线的夹角和光线在介质中与法线的夹角之比”不变,所以在相同条件下,光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质,小华这种定义的比值是一定的。
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会改变,发生折射现象。“偏折比”反映了光从空气斜射入介质(或从介质斜射入空气)时偏折的程度。“偏折比”数值越大,介质使光偏离原来传播方向的程度就越大。
实验序号
①
②
③
物距(cm)
2.40
3.05
3.50
像距(cm)
4.60
7.85
11.70
站名
上海虹桥
苏州
常州
南京南站
到达时间
……
……
7:30
发车时间
06:00
……
……
里程/km
0
……
……
300
材料
毛衣
报纸
棉花
泡沫塑料
距离
短
长
最短
较短
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角
30.0°
45.0°
60.0°
30.0°
45.0°
60.0°
30.0°
45.0
60.0°
光线在玻璃中与法线夹角
22.0°
32.0°
40.5°
17.0°
24.4°
30.4°
20.0°
289*
363
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1,58
1.65
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