







作圖題
1.如圖所示在水面上方有一發光點S,發出三束光線分別射到容器底上的A點和B點,以及經水面反射后到達容器右側壁上的C點(C點未標出),已知A點在S點的正下方,B點在A點的右側,請根據光的折射、反射規律畫出這三條光線到達A、B、C三點的傳播路徑并標出C點。
2.(改編)(1)請在圖中畫出從光源S射向透鏡的兩束光的折射光路。
(2)在圖中畫出折射光線的入射光線。
簡答題
3.把裝滿水的塑料瓶放入冰箱冷凍室,當瓶內的水完全結冰時會發現塑料瓶明顯向外膨脹凸出。請用所學的物理知識解釋這一現象,并舉出一個生活中因水結冰帶來危害的例子。(ρ冰=0.9×103kg/m3)
計算題
4.張吉懷高速鐵路預計2021年底通車,讓懷化人們去往張家界又多了一種出行方式。張吉懷高速鐵路總長246km,設計最高速度為350km/h。假設通車后,小君和她家人從懷化坐高速列車去張家界旅游、若該次高速列車的平均速度為307.5km/h。求:
(1)小君和她家人經過多少分鐘到達張家界;
(2)如表中為目前懷化站到北京西站的K268次列車運行時刻表(部分),請比較,小君和她家人坐高速列車去張家界比坐K268次列車去張家界節省多少分鐘。
5.為響應“綠色出行”的倡議,2016年我縣公共自行車系統上線,中學生小明經常騎公共自行車出行,他學完密度知識后,測出一輛公共自行車的總質量為34.2kg,并得知該車所用鋼材質量為31.6kg,其中橡膠和鋼材各占自行車總體積的一半(ρ鋼=7.9×103kg/m3)求:
(1)該自行車所用鋼材的體積。
(2)該自行車上橡膠的密度。
(3)若將所用的鋼材換為體積相等的、密度為3g/cm3的某合金材料,則該自行車的質量為多少kg?
實驗探究題
6.小明同學為“探究光的折射規律”設計了如圖所示的實驗裝置,在玻璃水槽中豎直放置的光屏由E和F兩個半圓形光屏組成,其豎直方向的直徑NOM為兩半圓的分界線,其中光屏F可繞直徑NOM在水平方向前后折轉。
(1)實驗時,先讓光屏EF位于同一平面內,一束激光貼著光屏E沿AO方向從空氣斜射入水中,在光屏F上能看到折射后的光束;小明將光屏F向后折轉一定角度后,則在光屏F上不能看到折射光線,這說明折射光線和入射光線" nbsp; " " (選填“在”或“不在”)同一平面內。
(2)小明將光屏F恢復原狀,保持入射光不動,繼續向玻璃槽中加水,會看到杯底的亮斑B向" " "(選填“左”“右”或“上”)移動。
(3)小明同學探究光從空氣射向水時折射角與入射角的關系,測得的數據如下表所示。由表中數據可知,光從空氣斜射入水中時,折射角" " " " (選填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
(4)小明用一支激光筆在水中沿BO方向射向水面時,可看到折射光線沿OA方向射出,這說明" " " " " " "。
參考答案
1.【解析】由題知,容器底上的A點在S點的正下方,S發出的光,垂直射向水面,傳播方向不變,即這條光線可到達A點;S發出的光斜射向水面時,折射角小于入射角;連接SB,在SB與水面的交點右側合適位置選擇一個點O,作為S發出光進入水中折射正好射到B點光路的入射點,連接SO為入射光線,OB為折射光線;過O點作法線,根據反射角等于入射角,在法線右側的空氣中畫出反射光線與容器右壁交點為C點。如圖所示:
2.(1)【解析】平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后將過焦點,過光心的光線經凸透鏡折射后傳播方向不改變;(2)平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后折射光線反向延長通過焦點。
【答案】(1)如圖所示:
(2)如圖所示:
3.【解析】瓶內的水結冰時,質量不變,由于冰的密度小于水的密度,根據公式v=" "可知,水結冰后體積變大,所以塑料瓶向外凸出。
實例:冬天自來水管因水結冰而破裂。
(3)由ρ=" "可得,若將所用的鋼材換為體積相等、密度為3g/cm3的某合金材料時,其質量m=ρ合金×V鋼材=3×103kg/m3×4×10﹣3m3=12kg,則自行車的質量m總2=m+m橡膠=12kg+2.6kg=14.6kg。
【答案】(1)該自行車所用鋼材的體積為4×10﹣3m3;
(2)橡膠的密度是0.65×103kg/m3;
(3)自行車的質量為14.6kg。
6.【解析】(1)當F板向后折轉一定的角度后,則呈現折射光線的F板和呈現入射光線的E板不在同一平面內,所以在F板上不能看到折射光;這說明折射光和入射光在同一平面內;(2)當光從空氣斜射入水時,折射角小于入射角,保持入射光不動,繼續加水,入射點向左移動,會看到亮點B向左移動;(3)分析表格數據可得到:光從空氣斜射入水中或其他介質中時,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也隨之增大;(4)該小組同學繼續用另一支激光筆讓光線沿著BO射向水面時,可看到折射光線沿OA射出,這說明在光的折射現象中,光路是可逆的。
【答案】(1)在;(2)左;(3)小于;(4)在光的折射現象中,光路是可逆的。