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2020中考物理重点知识强化训练专题十二:声光学实验(含解析)

1、专题十二:声、光学实验专题十二:声、光学实验 考点一:声音的产生、传播及乐音的特性 1.如图所示, 小秦改变了尺子伸出桌面的长度, 用大小相同的力拨动尺子, 尺子振动的 ( ) A音调与声源振动的频率有关 B音色与声源振动的幅度有关 C响度跟人与声源的距离无关 D声音只能在空气中传播 2.将电铃扣在抽气盘上的玻璃钟罩内,如图所示。通电后可以看到电铃在振动,听到电铃发 出的声音。用抽气机向外抽气的过程中,仍可清晰地看到电铃在振动,但铃声越来越小。对 以上现象的解释,下列说法错误的是( ) A听到铃声又看到电铃在振动,说明声音是由物体的振动发生的 B听到铃声越来越小,说明声音要借助介质才能传播(推

2、理可得出:真空不能传声) C看到电铃在振动,说明光束要借助介质才能传播 D看到电铃在振动,说明光束能穿透玻璃 3.温度一定时,声波在同种介质中的传播速度是 的(选填“相同”或“不同”)。 如图 3 所示是用一根吸管做的笛子,在吸管上有五个孔,其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹, 由于吸管内空气柱发生 产生笛声。用手指按住其他不同的孔吹笛,可以听到不 同的声音,这主要改变了声音的 。 4.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各种因素影响的, 他决定 对此进行研究,经过和同学们讨论,提出了以下猜想: 猜想一:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二:琴弦发出声音的高低

3、,可能与琴弦的长短有关。 猜想三:琴弦发生声音的高低,可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列出 的不同规格的琴弦, 因为音调的高低决定于声源振动的频率, 于是又借来一个能够测量振动 频率的仪器进行实验。 (1)为了验证猜想一,应选用编号为_、_、_的琴弦进行实 验。 为了验证猜想二,应选用编号 为_、_、_的琴弦进行实验。 (2)表中有的材料规格没有填全,为了保证猜想三,必须 知道该项内容,请在表中填上所缺数据。 (3)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还 与琴弦的松紧程度有关,为了验证一猜想,必须进行的操作 是: 。 5.下图甲展示的曾候乙编钟是我国

4、古代的一种打击乐器, 青铜编钟依大小次序编组悬挂, 形 成一定的音阶。 演奏者按音谱敲打, 可以演奏出美妙的乐曲。 编钟越大, 音调就越 (填 “高”或“低”)。形如杏仁状柱体,扁如“盒瓦”的编钟,其截面如图 4 乙所示,分别敲 击钟的A、B、C三个部位,则编钟可发出 个固有频率的音调。 6.如图所示, 用尺子作乐器探究决定音调高低的因素, 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,再 次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同。实验发现:尺子伸出桌面的长度越长振动 越 ,发出声音的音调越 ;尺子伸出桌面的长度越短振动 越 ,

5、发出声音的音调越 。由此可得出结论:音调的高低 与 有关 7.微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的 关系。 他选取了材料与管壁厚度都相同、 长度和直径都不同的三根直管, 将它们用细线悬挂, 敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下表: (1)用刻度尺测量 1 号管长度如图所示,读数是 cm。 (2)三根管中音调最低的是 号。 (3)根据表中数据,能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结 论?请说明你的理由。 答: (能/不能); 理由: 。 (4)小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由于 摆动所产生

6、的。请设计一简单的实验来检验小明的想法,简要写出实验方案和判断方法。 实验方案: ; 判断方法: 。 考点二:光的反射与平面镜成像 1.如图所示,小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法 正确的是( ) A光屏能显示光路,是因为发生了镜面反射 B将左侧光屏向后折转,是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内” C验证“光路可逆”时必须用两个激光灯 D验证“反射角等于入射角”时,入射角不能为 0 2.如图,在“探究平面镜成像特点” 的实验中,下列叙述正确的是( ) A蜡烛在玻璃板中成的是实像 B蜡烛在玻璃板中成的像比实物大 C蜡烛移近玻璃板时,像会远离玻璃板

7、 D蜡烛与它的像到玻璃板的距离相等 3.一组同学在探究平面镜成像的特点时,将点燃的蜡烛 A 放在玻璃 板的一侧,看到玻璃板后有蜡烛的像。 (1)此时用另一个完全相同的蜡烛 B 在玻璃板后的纸面上来回 移动,发现无法让它与蜡烛 A 的像完全重合(图甲)。 你分析出现这种情况的原因可能是: 。 (2)解决上面的问题后,蜡烛 B 与蜡烛 A 的像能够完全重合,说 明 。 (3)图乙是他们经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们下一步应该 怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论。 _。 (4)他们发现,旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白 纸和方格纸哪

8、种做法更好?说出你的理由:_。 考点三:光的折射 1.某同学在做探究光的折射特点实验,图 3 是光从空气射入水中时的光路实验中发现,入 射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧通过实 验还得到如下数据: (1)分析表中数据,可得出结论: 光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象; 光从空气斜射到水面时, 折射角随入射角的变化关系是: , 且折射角 (大 于等于小于)入射角当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。 该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。 (2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。 是否存在不足?答: (是否

9、); 请简要说明理由: 。 2.小聪小组跟老师一起设计了如图所示的实验装置探究“光的反射定律”。 (1)如图甲所示,小聪将呈现反射光线的活动小铁板向后折,活动小铁板上就看不到反射 光线,这说明_ (2)实验中多次改变入射光线 A0 与 ON 的夹角进行实验,测量记录如上表所示。同组的小 东分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;小聪认为应是:光反射时,反射 角等于入射角。你认为 的结论正确,理由是_。 (3)在图乙中,再用另一只激光笔让光线沿着 B0(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看 到反射光线沿 oA 射出,这说明_。 考点四:凸透镜成像规律 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验

10、中: (1)蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)、光屏依次放在光具 座上,要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需调节 烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 上。 当它们处于如图所示的位置时, 在光屏上能得到清晰的像, 则该像是 (填 “倒立” 或“正立”)、_(填“缩小” 、“等大”或“放大”)的实像。 (2)将蜡烛稍远离凸透镜,光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下 列方法:若移动光屏,则应将光屏_(填“远离”或“靠近”) 凸透镜;若 不移动光屏, 则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_ (填 “凸透镜” 或 “凹 透镜”)。 2.【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关 【提出问

11、题】小明通过前面物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜.在活动课中,他用放 大镜观察自己的手指(图甲),看到手指 的像;然后再用它观察远处的房屋(图乙), 看到房屋 的像。(选填“放大”、“等大”或“缩小”)他想:凸透镜成像的大小可 能与哪些因素有关? 【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与 有关。 【设计并进行实验】 小明在如图所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得 的实验数据如下表所示。 【结论与应用】 (1)分析数据可知物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 ,同时发现像到 凸透镜的距离就越 。 (2)小明班照毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内

12、,这时摄影师应使照 相机 同学(选填“靠近”或“远离”),同时还应 照相机的暗箱长度(选 填“增长”、“缩短”或“不改变”)。 备战 2020 中考物理重点知识强化训练专题十二:声、光学实验参考答案 考点一:声音的产生、传播及乐音的特性 1.如图所示, 小秦改变了尺子伸出桌面的长度, 用大小相同的力拨动尺子, 尺子振动的 ( ) A音调与声源振动的频率有关 B音色与声源振动的幅度有关 C响度跟人与声源的距离无关 D声音只能在空气中传播 【答案】A 2.将电铃扣在抽气盘上的玻璃钟罩内,如图所示。通电后可以看到电铃在振动,听到电铃发 出的声音。用抽气机向外抽气的过程中,仍可清晰地看到电铃在振动,但

13、铃声越来越小。对 以上现象的解释,下列说法错误的是( ) A听到铃声又看到电铃在振动,说明声音是由物体的振动发生的 B听到铃声越来越小,说明声音要借助介质才能传播(推理可得出:真空不能传声) C看到电铃在振动,说明光束要借助介质才能传播 D看到电铃在振动,说明光束能穿透玻璃 【答案】C 3.温度一定时,声波在同种介质中的传播速度是 的(选填“相同”或“不同”)。 如图 3 所示是用一根吸管做的笛子,在吸管上有五个孔,其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹, 由于吸管内空气柱发生 产生笛声。用手指按住其他不同的孔吹笛,可以听到不 同的声音,这主要改变了声音的 。 【答案】相同 振动 音色 4.在学习吉他演

14、奏的过程中, 小华发现琴弦发出声音的音调高低是各种因素影响的, 他决定 对此进行研究,经过和同学们讨论,提出了以下猜想: 猜想一:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的横截面积有关。 猜想二:琴弦发出声音的高低,可能与琴弦的长短有关。 猜想三:琴弦发生声音的高低,可能与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列出 的不同规格的琴弦, 因为音调的高低决定于声源振动的频率, 于是又借来一个能够测量振动 频率的仪器进行实验。 (1)为了验证猜想一,应选用编号为_、_、_的琴弦进行实 验。 为了验证猜想二,应选用编号 为_、_、_的琴弦进行实验。 (2)表中有的材料规格没有填全,为了保证

15、猜想三,必须 知道该项内容,请在表中填上所缺数据。 (3)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还 与琴弦的松紧程度有关,为了验证一猜想,必须进行的操作 是: 。 【答案】(1)1、2、3 (2)1、4、6 80 1.02(3)取任意编号的一种琴弦,调整 其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低。 5.下图甲展示的曾候乙编钟是我国古代的一种打击乐器, 青铜编钟依大小次序编组悬挂, 形 成一定的音阶。 演奏者按音谱敲打, 可以演奏出美妙的乐曲。 编钟越大, 音调就越 (填 “高”或“低”)。形如杏仁状柱体,扁如“盒瓦”的编钟,其截面如图 4 乙所示,分别敲 击钟的A、B、C三个部位

16、,则编钟可发出 个固有频率的音调。 【答案】低 2 6.如图所示, 用尺子作乐器探究决定音调高低的因素, 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,再 次拨动,使钢尺每次的振动幅度大致相同。实验发现:尺子伸出桌面的长度越长振动 越 ,发出声音的音调越 ;尺子伸出桌面的长度越短振动 越 ,发出声音的音调越 。由此可得出结论:音调的高低 与 有关 【答案】慢 底 快 高 物体振动快慢 7.微风吹过,金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的 关系。 他选取了材料与管壁厚度都相同、 长度和直径都不同的

17、三根直管, 将它们用细线悬挂, 敲击后,测出各自发出声音的频率,数据如下表: (1)用刻度尺测量 1 号管长度如图所示,读数是 cm。 (2)三根管中音调最低的是 号。 (3)根据表中数据,能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结 论?请说明你的理由。 答: (能/不能); 理由: 。 (4)小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动,认为金属管发出的声音是由于 摆动所产生的。请设计一简单的实验来检验小明的想法,简要写出实验方案和判断方法。 实验方案: ; 判断方法: 。 【答案】(1)20.50 (2)3 (3)不能 没有控制变量(4)将金属管悬挂,轻推 使其摆动。

18、若能听到其发声,则说明发声是由摆动产生的,反之则不是由摆动产生的。 考点二:光的反射与平面镜成像 1.如图所示,小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法 正确的是( ) A光屏能显示光路,是因为发生了镜面反射 B将左侧光屏向后折转,是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内” C验证“光路可逆”时必须用两个激光灯 D验证“反射角等于入射角”时,入射角不能为 0 【答案】B 2.如图,在“探究平面镜成像特点” 的实验中,下列叙述正确的是( ) A蜡烛在玻璃板中成的是实像 B蜡烛在玻璃板中成的像比实物大 C蜡烛移近玻璃板时,像会远离玻璃板 D蜡烛与它的像到玻璃

19、板的距离相等 【答案】D 3.一组同学在探究平面镜成像的特点时,将点燃的蜡烛 A 放在玻璃 板的一侧,看到玻璃板后有蜡烛的像。 (1)此时用另一个完全相同的蜡烛 B 在玻璃板后的纸面上来回 移动,发现无法让它与蜡烛 A 的像完全重合(图甲)。 你分析出现这种情况的原因可能是: 。 (2)解决上面的问题后,蜡烛 B 与蜡烛 A 的像能够完全重合,说 明 。 (3)图乙是他们经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们下一步应该 怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论。 _。 (4)他们发现,旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白 纸和方格纸哪种做法更好

20、?说出你的理由:_。 【答案】(1)玻璃板没有竖直放置 (2)像与物体的大小相等(3)连接像与物的对应 点,判断连线与镜面是否垂直,分别测量两点到镜面的距离(或将纸沿镜面所在位置对折, 判断像与物两点是否重合(4)方格纸可以直接在纸上判断物体与像之间的位置关系 考点三:光的折射 1.某同学在做探究光的折射特点实验,图 3 是光从空气射入水中时的光路实验中发现,入 射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧通过实 验还得到如下数据: (1)分析表中数据,可得出结论: 光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象; 光从空气斜射到水面时, 折射角随入射角的变化关系是:

21、, 且折射角 (大 于等于小于)入射角当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。 该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。 (2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。 是否存在不足?答: (是否); 请简要说明理由: 。 【答案】 (1)折射 反射 折射角随入射角的增大而增大 小于(2)是 探究过程不 完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验 2.小聪小组跟老师一起设计了如图所示的实验装置探究“光的反射定律”。 (1)如图甲所示,小聪将呈现反射光线的活动小铁板向后折,活动小铁板上就看不到反射 光线,这说明_ (2)实验中多次改变入射光线 A0 与 ON

22、的夹角进行实验,测量记录如上表所示。同组的小 东分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;小聪认为应是:光反射时,反射 角等于入射角。你认为 的结论正确,理由是_。 (3)在图乙中,再用另一只激光笔让光线沿着 B0(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看 到反射光线沿 oA 射出,这说明_。 【答案】 考点四:凸透镜成像规律 1.在“探究凸透镜成像规律”的实验中: (1)蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)、光屏依次放在光具 座上,要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需调节 烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 上。 当它们处于如图所示的位置时, 在光屏上能得到清晰的像, 则该像是 (填 “倒立” 或“正

23、立”)、_(填“缩小” 、“等大”或“放大”)的实像。 (2)将蜡烛稍远离凸透镜,光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下 列方法:若移动光屏,则应将光屏_(填“远离”或“靠近”) 凸透镜;若 不移动光屏, 则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_ (填 “凸透镜” 或 “凹 透镜”)。 【答案】(1)同一高度 倒立 缩小 (2)靠近 凹透镜 2.【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关 【提出问题】小明通过前面物理知识的学习,知道放大镜就是凸透镜.在活动课中,他用放 大镜观察自己的手指(图甲),看到手指 的像;然后再用它观察远处的房屋(图乙), 看到房屋 的像。(选填

24、“放大”、“等大”或“缩小”)他想:凸透镜成像的大小可 能与哪些因素有关? 【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与 有关。 【设计并进行实验】 小明在如图所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得 的实验数据如下表所示。 【结论与应用】 (1)分析数据可知物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 ,同时发现像到 凸透镜的距离就越 。 (2)小明班照毕业照时,摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内,这时摄影师应使照 相机 同学(选填“靠近”或“远离”),同时还应 照相机的暗箱长度(选 填“增长”、“缩短”或“不改变”)。 【答案】【提出问题】放大 缩小 【进行猜想】物体到凸透镜的距离 【结论与应用】(1)大 长 (2)远离 缩短