初中物理光现象综合题

阅读短文，回答下列问题
岐江夜游，全长约6千米，游完全程需40分钟，途径两条休闲带、五个广场、十个主题公园、四十九个节点。每天下午3点到晚上8点，10多条各式游船载着来自各地的游客在岐江上荡漾，品味百年的历史沉淀，观赏现代都市景观。夜幕降临，岐江两岸华灯初放，火树银花，岐江两岸1000盏造型各异的路灯，勾勒两条蜿蜒流淌的光带，璀璨的灯光倒映在水面上，波光粼粼，让人分不清哪里是水面，哪里是岸边，旖旎风光使游客流连忘返。
（1）某人乘游船在岐江上逆流而上，若说他是静止的，是以下列哪个物体为参照物（）
A.岐江河水 B.岸边的高楼 C.他乘坐的游船 D.迎面驶来的游船
（2）游船游完全程的平均速度是m/s。
（3）乘客坐在游船上看到点缀着城市夜空的射光灯光柱，这是由于光在空气中沿，看到岸边的彩灯在水中的倒影，这是光的形成的。
（4）如图所示是某同学在游船上用同一照相机对着前面的大楼摄影，其中大楼离相机较近的是图，为了使相片更清晰些，此时镜头应该（“往前伸”或“往后缩”）

假期到了，公园里游人如织，其中三位游客在同一地点，分别用不同型号的A、B、C相机，对着同一个亭子各拍的照片如图甲、乙、丙所示．拍照时景物到照相机的距离（填：“大于”、“小于”或“等于”）照相机二倍焦距；图中照相机的暗箱长度相当于（填：“焦距”、“像距”或“物距”）；照片甲是用A拍摄的．

2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”探测器从西昌卫星发射中心发射升空(如图所示)，奔向38万千米外的月球；12月15日4时35分，“嫦娥三号”着陆器和巡视器成功分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面．实现了中国人嫦娥奔月的梦想．

(1)玉兔抵月除留下深深的“足迹”，也在阳光中留下美丽的“倩影”，(如图所示)，“倩影”形成是由于 的结果；
(2)“嫦娥登月”让人联想到“小猴捞月”的故事，如果井水深10米，则“井中月”距离水面；
(3)据介绍，着陆器与巡视器分离后，将进行两器互相拍照“留影”等一系列的科学探究活动，然后再将信息传回地球．这里的“留影”是指成 　　立、缩小的　　　像．不能利用声波传回信息的原因是 ；若用光传递，从月球上发射到地球收到需要约s(保留2位小数)；
(4)接下来的3个月甚至更长的时间里，玉兔月球车要在月球高达300摄氏度的温差等恶劣的环境下探测，请展开想象，说句和玉兔相关的话(可以是赞叹、感慨或是担忧)：．

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题: （1）小汽车的外形设计成流线型（如图所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时（选填“大”、“小”或“不变”），其原因是______________________.

（2）挡风玻璃倾斜安装不仅可以减少空气阻力，更重要的作用是_______________
（3）交通法规规定小汽车行驶时不能追尾，目的是__________________________
（4）如图所示，是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中 图是做过冲程，若汽油机飞轮转速为1200转/分，则1秒内汽油机对外做次功。

如图小明站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像．小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验．实验步骤如下，请完成相关内容．

（1）小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到；
（2）记录；
（3）量出的距离．
除记录工具外，小明要完成上述实验必需使用的仪器是.
步骤（3）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是．

微波通信

电磁波可以用来传递信息，通常用于广播、电视等通信。微波是电磁波家族中的一员，它的性质比中波和短波更接近光波。信息理论表明，作为载体的电磁波，与中波和短波相比，微波在相同的时间内可以传输更多的信息。

用微波传递信息时，必须每隔 $50\mathit{km}$左右就要建设一个微波中继站，如图甲所示。信号传递的距离越远，需要的中继站越多。在雪山上、大洋中，根本无法建设中继站，所以人类用地球同步通信卫星做微波通信的中继站来进行通信。如图乙所示，在地球的周围均匀地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三颗同步通信卫星作为太空微波中继站，可使地球上任意两点间保持通信，接收地面站传来的电信号，经过处理后，再发送到另一个或几个地面站。现在通过卫星电视，某地举行体育赛事，其他地方的人几乎可以立刻看到现场的画面。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）用微波传递信息时，必须每隔 $50\mathit{km}$左右就要建设一个微波中继站，这是因为　 　（选填序号）。

①多修建中继站，有利于微波产生更多的信息

②微波的传播距离比中波近，只能传播 $50\mathit{km}$

③微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射

（2）如图丙所示， $a$、 $b$分别是Ⅰ、Ⅱ两颗卫星正下方的地面站，把通信卫星假想成一个平面镜，要使地球上 $b$处地面站接收到 $a$处发送的信号，请仿照光路图，在图中画出平面镜及微波传播的路径和方向。

（3）已知三颗通信卫星距地面的高度都是 $3.58\times {10}^4\mathit{km}$，任意两颗卫星之间的距离都是 $7.30\times {10}^4\mathit{km}$．则 $a$处发送的微波信号传送到 $b$处所用的时间是　 　 $s$。

小明在探究“物距和物高一定时，物体经小孔所成的像的高度和像距的关系”时，所用的实验器材有：用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0～30cm的直尺，实验装置的示意图如图所示。

（1）该实验应该在较　 　的环境下进行。（选填“亮”或“暗”）

（2）记录的实验数据如表，请在方格纸上画出像高与像距的关系图象。

实验次数	1	2	3	4	5	6
物距u/cm	相同
物高h1/cm	相同
像距v/cm	4.0	8.0	12.0	16.0	20.0	24.0
像高h2/cm	2.0	4.1	6.0	8.0	9.9	12.0

（3）根据图象，得出的探究结论是：　 　。

（4）另一名同学在做该实验时，更换了部分实验器材，其实验装置的示意图如图所示。外筒（足够长）用不透明的材料制成，左端开有小孔；内筒（内径约14cm）的筒壁用不透明的材料制成，左端用半透明塑料膜做屏，并可以在外筒中自由地拉出或推入。其他器材不变。和小明所用的装置相比较，请说出该同学用这样的装置做实验的好处和不足。（各写一条即可）

好处：　 　；

不足：　 　。

如图所示为水位测量仪的示意图．A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化．

（1）A点与光屏在水中所成的像是 像（选填“虚”或“实”）；
（2）A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A′之间的距离为 m；
（3）若光斑B向右移动了1m，说明水位 （选填“上升”或“下降”）了 m．

某同学在看了《加勒比海盗》后，想象了电影后续的情节：

一段美好时光以后，黑珍珠号又回到了漂流瓶里，杰克船长被船员们抛弃在了一个荒岛上，如图，他右手拿着罗盘，左手拿着望远镜，回忆着以前的日子，想象着一段新的旅程。

请按以下方示例找出图中3个物理现象或者物体，填入下表（不能与示例相同）

	现象或者物体	物理知识
示例	太阳	热传递
①
②
③

阅读短文回答问题：

激光的应用

1958年，人类在实验室里激发出一种自然界中没有的光，这就是激光。激光束的平行度特别好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。激光的这个特点使它可以用来进行精确的测距。对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲和接收反射脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离。激光测距雷达就是根据这个原理制成的。

由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点上，让这一点照射到光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，经处理后还原成声音和图象，由于会聚点很小，光盘记录信息密度很高。

激光还有一个特点是亮度高，也就是说，它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上，可以使物体被照的部分迅速上升到极高的温度，最难熔化的物质在一瞬间也要汽化了。因此可以利用激光束来切割各种物质、焊接金属以及在硬质材料上打孔。医学上可以用激光作“光刀”来切割皮肤，切除肿瘤，还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。强激光可以在瞬间破坏敌人的飞行器，在军事上有广泛的应用。

（1）激光在真空中的传播速度为　 　 $\mathit{km}/s$。

（2）激光测距与初中物理学到的　 　测距原理相同。

（3）用激光作“光刀”来切割皮肤、切除肿瘤、“焊接”脱落的视网膜，是利用激光的　 　的特点。

用硬币做以下物理小实验

（1）甲图中，硬币的直径为 　　cm。

（2）图乙中，用力吹气能将硬币吹入盘中。吹气时，硬币上方空气流速大，气体压强 　 　。

（3）图丙中，将一枚硬币放在碗底，眼睛在A处恰好看不到它，保持人眼、碗和硬币的位置不变，要使眼睛再次看到"硬币"，以下方案：

①沿碗壁缓缓向碗中加水；

②在碗上方适当位置放一光屏；

③用手电筒照亮硬币；

④在碗上方适当位置放一平面镜；

其中可行的有 　　。

某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究"光从空气射入水中时的折射规律"。

（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 　 　。

（2）光从空气射入水中，入射点为 $\mathit{O}$ 点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和 $\mathbf{1}\mathbf{\text{'}}$ 、2和 $\mathbf{2}\mathbf{\text{'}}\mathbf{\dots }\mathbf{4}$ 和 $\mathbf{4}\mathbf{\text{'}}$ 分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 　　，且折射角 　　（选填"大于"、"等于""小于" $\mathbf{)}$ 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 　　度。

如图所示，处于水中的点光源 $S$，发出一条光线从水中斜射入空气。

（1）在图中作出这条入射光线的反射光线与折射光线的大致位置；

（2）画出关于水面所成像的位置点；

（3）光在真空中的传播速度为　 　。

哈素海是呼和浩特市一处著名的旅游景点。深秋时节一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底而且平镜的湖面上，如图所示。当某只鸿雁距水面 $120m$时，这只鸿雁的倒影与它的距离为　 　 $m$，该倒影是　 　（选填“实”或“虚”）像，它是由于光的　 　（选填“折射”或“反射”或“直线传播”）形成的；当鸿雁缓缓地向更高、更远的南方飞去时，它在水中像的大小将　 　（选填“变大”或“变小”或“不变”）。

如图所示的是一条经水面反射后的光线，在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向。

小明身高1.7m，站在竖直放置的平面镜前1m处，他在镜中的像高是 m，他到像的距离是 m。若将一块木板放在平面镜前，如图所示，请画图说明他能否通过平面镜看到自己的脚尖。