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D
振动
空气
音色
700
不属于
能量




12
不变
红外线
紫外线
温度计
平面镜
镜面
平行



凸透镜
直线传播
倒立的实像
【分析】
首先明确蜡烛的移动过程:从较远处(物距$u>2f$)向一倍焦距处($u=f$)移动,即物距$u$随时间$t$逐渐减小。根据凸透镜成像规律,物距与像距的变化关系为:当$u>2f$时,像距$f<v<2f$;当$u=2f$时,$v=2f$;当$f<u<2f$时,$v>2f$,且物距越靠近$f$,像距$v$越大,像距的增长速度越来越快(图像斜率逐渐增大),需据此匹配对应的$v-t$图像。
【解析】
根据凸透镜成像规律逐步分析:
1. 初始阶段:蜡烛在$u>2f$处,对应像距满足$f<v<2f$;
2. 当$u$减小到$2f$时,像距$v=2f$;
3. 当$u$继续减小(进入$f<u<2f$区间),像距$v>2f$,且越靠近$f$,$v$增大得越快,即$v-t$图像为向上弯曲的曲线(斜率逐渐变大)。
观察选项:A选项$v$增长变慢(斜率变小),不符合;B选项$v$匀速增大(直线),不符合;C选项$v$减小,错误;D选项$v$从略大于$f$开始,向上弯曲且增长越来越快,符合规律。
【答案】
D
【知识点】
凸透镜成像规律
【点评】
本题结合物距随时间变化的图像,考查凸透镜成像中物距与像距的变化关系,需掌握物距减小、像距增大且靠近一倍焦距时像距急剧增大的特点,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】要解答本题,需回忆声音的相关基础知识点:①声音是由物体振动产生的,据此判断声带发声的原因;②声音的传播需要介质,日常听到的声音多通过空气传播;③音色是区分不同发声体的依据,不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色不同,据此辨别同学的说话声。
【解析】1. 声音由振动产生,老师讲课的声音是声带振动产生的;2. 声音传播需要介质,课堂上老师的声音通过空气传入人耳;3. 不同人的声带结构不同,发出声音的音色不同,因此可通过音色辨别同学的说话声。
【答案】振动 空气 音色
【知识点】声音的产生;声音的传播;音色
【点评】本题考查声学的基础知识点,侧重对基础知识的识记与应用,属于入门级题目。
【难度系数】0.9
【分析】首先需明确频率的定义:频率是物体每秒内振动的次数,单位为赫兹(Hz),因此要将每分钟的振动次数换算为每秒的次数得到频率;其次,超声波的频率范围是高于20000Hz,据此判断该振动是否属于超声波;最后,声音的利用分为传递信息和传递能量,声波清洁牙齿是利用了声音的能量特性。
【解析】1. 计算频率:已知每分钟振动42000次,1分钟=60秒,根据频率定义,频率$f=\frac{42000次}{60s}=700Hz$;2. 判断是否为超声波:超声波是频率高于20000Hz的声波,700Hz<20000Hz,因此不属于超声波;3. 声波清洁牙齿,说明声音能够传递能量。
【答案】700;不属于;能量
【知识点】频率的计算、超声波与次声波、声音的利用
【点评】本题考查频率的计算、超声波的判断及声音的作用,属于声学基础概念题,难度较低,需准确掌握相关定义即可解答。
【难度系数】0.9
【分析】要解决这道题,需明确声音的音调由频率决定(频率越高,音调越高),响度由振幅决定(振幅越大,响度越大);同时结合题目中“质量越大的动物叫声低沉有力”的描述,以及波形图中振动次数反映频率的特点来分析。
【解析】1. 音调方面:质量越大的动物叫声低沉,说明音调低,因此第一个空填“低”;响度方面:叫声有力,说明响度大,第二个空填“大”。2. 波形图分析:相同时间内,振动次数越多(频率越高),音调越高。海豚质量小,音调高,对应振动次数多的波形,即乙,所以第三个空填“乙”。
【答案】低 大 乙
【知识点】音调与频率、响度与振幅、波形图
【点评】本题结合实际场景考查声音特性,需掌握音调和响度的决定因素,以及通过波形图判断频率的方法,难度适中。
【难度系数】0.5
【分析】首先明确平静的湖面相当于平面镜,结合平面镜成像的规律逐步分析:第一步,判断像的虚实:平面镜成的是虚像,由反射光线的反向延长线会聚形成,并非实际光线会聚;第二步,计算像与小鸟的距离:平面镜成像时,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,小鸟距水面6m,则像距水面也为6m,因此倒影与小鸟的距离为两者到水面距离之和;第三步,判断像的大小变化:平面镜成像中,像与物体大小始终相等,与物体到镜面的距离无关,据此判断大小变化。
【解析】平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像特点:①所成的像是虚像;②像与物体到平面镜的距离相等;③像与物体的大小相等。因此,小鸟的“倒影”是虚像;小鸟距水面6m,像距水面也为6m,故倒影距小鸟的距离为6m+6m=12m;由于像与物体大小相等,所以小鸟飞向水面时,倒影的大小不变。
【答案】虚;12;不变
【知识点】平面镜成像特点
【点评】本题考查平面镜成像的基础特点,属于光学部分的常规基础题,只要牢记成像的虚实、距离关系、大小关系即可快速解答,难度较低。
【难度系数】0.9
【分析】本题考查不可见光的相关知识,解题时需明确红外线和紫外线的特性及应用:遥控器利用红外线实现遥控,验钞机利用紫外线使荧光物质发光;探究遥控器发出的红外线是否存在,需利用红外线的热效应,温度计可感知温度变化,而钞票用于检测紫外线,白纸无法区分两种不可见光,据此分析填空即可。
【解析】遥控器发出的不可见光具有遥控功能,是红外线;验钞机发出的不可见光能使荧光物质发光,是紫外线;要探究遥控器发出的红外线是否存在,可利用红外线的热效应,温度计能测量温度变化,从而判断红外线的存在,因此选温度计。
【答案】红外线 紫外线 温度计
【知识点】红外线的应用、紫外线的应用
【点评】本题为光学基础常识题,核心考查红外线与紫外线的实际用途,属于识记类题目,难度较低,需牢记两种不可见光的特性及对应应用。
【难度系数】0.8
【分析】
要解答本题,需结合自行车尾灯的结构特点和光学反射知识思考:首先明确自行车尾灯的角反射器构成,其次判断反射类型,最后依据光的反射定律推导光线的反射方向。
【解析】
1. 自行车尾灯的角反射器,实际是多组互相垂直的平面镜组合而成,平面镜可对光线进行反射;
2. 尾灯的反射面是光滑的镜面,光线在光滑镜面上发生的反射属于镜面反射;
3. 根据光的反射定律,当光线入射到互相垂直的两个平面镜上时,经过两次反射后,最终的反射光线会沿与原入射光线平行的方向返回,以此引起司机注意。
【答案】
平面镜 镜面 平行
【知识点】
光的反射、镜面反射、平面镜应用
【点评】
本题结合生活中常见的自行车尾灯,考查光学基础知识点,将物理知识与生活实例结合,难度不大,需要学生理解角反射器的结构及光的反射规律的应用,属于基础识记与理解类题目。
【难度系数】
0.3
【分析】
要补全知识结构图,需回忆初中光学中不同成像的原理和像的性质:首先,光的折射成像的典型例子是凸透镜成像,对应图中(1)的成像类型;其次,小孔成像的原理是光的直线传播,对应图中(2)的内容;最后,小孔成像是倒立的实像,凸透镜成实像时也为倒立的,因此二者共同对应(3)的像的性质,而平面镜成正立虚像,与二者区分开。
【解析】
1. 图中(1)对应的成像原理是光的折射,初中光学中光的折射成像的典型为凸透镜成像,故(1)填凸透镜;
2. 小孔成像的原理是光沿直线传播,因此(2)填直线传播;
3. 小孔成像是倒立的实像,凸透镜成实像时同样为倒立的,因此小孔成像和凸透镜成像(实像)都对应倒立的实像,故(3)填倒立的实像。
【答案】(1)凸透镜;(2)直线传播;(3)倒立的实像
【知识点】光的直线传播、光的折射、凸透镜成像
【点评】本题考查光学成像的基础知识点梳理,要求学生掌握不同成像的原理及像的性质,属于常规基础题,难度不大。
【难度系数】0.3