初中物理光现象解答题

根据要求作图

（1）如图甲，画出被踢出的足球在空中飞行时所受重力的示意图。

（2）如图乙，一束光从水中斜射入空气，画出进入空气中折射光线的大致方向。

（3）如图丙，根据通电螺线管外部的磁感线方向，标出图中电源的正极和小磁针静止时的 $N$极

按题目要求作图。

   （1）如图甲，观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动，画出车中重物 $A$所受力的示意图。

   （2）如图乙，画出入射光线对应的反射光线和大致的折射光线。

   （3）如图丙，举着哑铃的前臂骨骼可看成杠杆，画出动力 $F_1$的示意图及阻力 $F_2$的力臂 $l_2$。

在九年级总复习时，同学们再次做“探究平面镜成像特点”的实验，小明和小红在分析数据时发现，三组数据的像距都比物距大一些。小明认为这是由于测量粗心引起的，小红认为像距总是比物距大可能与玻璃板的厚度有关。他们对此问题进行了进一步的探究，数据如下表。

玻璃板厚度 $/\mathit{mm}$	5	5	5	10	10	10	15	15	15
像距 $/\mathit{cm}$	3.00	5.80	8.70	3.95	6.50	9.35	3.18	5.40	7.85
物距 $/\mathit{cm}$	2.65	5.50	8.35	3.30	5.95	8.72	2.05	4.30	6.90
像距与物距的差值 $/\mathit{cm}$	0.35	0.30	0.35	0.65	0.55	0.63	1.13	1.10	0.95

请你结合表中数据，回答以下问题：

（1）小明的看法不正确的理由是　　。

（2）玻璃板的厚度对像距与物距差值的影响，可表述为　　。

（3）在“探究平面镜成像特点”的实验中，你认为应该选择较　　（选填“薄”或“厚” $)$的玻璃板。

（4）在整个实验过程中，平面镜所成的像都是　　（选填“实像”或“虚像” $)$，从测量数据可以看出，他们测量像距和物距时所用刻度尺的分度值为1　　（选填“ $\mathit{mm}$”或“ $\mathit{cm}$” $)$。

按照题目要求作图：

（1）画出图甲中入射光线对应的反射光线；

（2）画出图乙中小球 $A$所受重力的示意图；

（3）在图丙中画出拉力 $F$的力臂 $l(O$为支点）；

（4）用笔画线代替导线，将图丁中的开关和灯泡正确连入家庭电路中。

红灯停，绿灯行

    红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？

    我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光。单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短。光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物。当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落日是红色的。晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈蓝色。

    正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号。雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理。可见红绿灯的作用是不能互换的。

阅读上文，回答下列问题：

（1）请你概括指出光散射遵循的规律。

（2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？

小明的奶奶在家中用电水壶接水时，由于壶口较小，壶盖挡视线，很难观察到壶中水位的变化，结果水从壶中溢出洒到地上，小明一边帮奶奶擦地上的水，一边想：如果给水壶安装一个报警器，当水位达到一定高度时，报警器发出声音，提示水接好了，这样就方便多了。

（1）小明找来家中的电水壶，如图甲所示，观察电水壶的外观并研究它的使用过程，发现其中涉及一些物理知识，下列说法正确的是　     　（填字母）

A．向壶中注水时，听到的声音是通过空气传入到人耳的

B．金属壶身“反光”是发生了漫反射

C．烧水时壶嘴冒出的“白气”是液化现象

D．注水后壶底看起来变浅了，是光的折射现象

（2）当用力F打开壶盖时，壶盖相当于一个杠杆，请你在图乙中画出壶盖所受重力G的示意图和重力的力臂I（O为支点，B为壶盖的重心，A为F的作用点）。

（3）小明认真思考后，结合学过的力学和电学知识，设计了如图丙所示的报警电路，以下是小明的设计方案，请将其补充完整。

①报警器的水中部分是一个玻璃管，它的一端被绝缘弹性薄膜封闭，报警电路的一部分在玻璃管内，其中弹性片A靠近薄膜，使用时，闭合报警电路开关S，向壶内注水，随着壶中水位的升高、水对薄膜的压力逐渐　    　（填“变大”或“变小”），弹性薄膜逐渐向右凹进，挤压弹簧片A，直至弹性片A与触点B接触，报警电路接通，电铃发出报警声，提示已达到设定注水高度，即可断开报警电路开关S，停止注水。

②为了满足不同的注水高度要求，该电水壶的报警水位高度可以调节，水位调节手柄的一端固定在报警电路中长度可调的弹簧上，水位调节手柄可以移动，并能固定在不同挡位的卡槽中，当水位调节手柄移动时，触电B可以随着它左右移动，请分析该报警电路并说明，想要使报警器在更低的水位报警吗，可以调节水位调节手柄，使触点B

向　    　（填“左”或“右”）移动。

如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景：透明玻璃板竖直放在水平桌面上，两支相同的蜡烛A、B竖立在玻璃板两侧，请根据实验回答下列问题：

（1）为了便于观察实验应选在　   　（选填“较亮”或“较暗“）的环境中进行；

（2）选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的　 　关系；

（3）实验中，测得蜡烛A到玻璃板的距离为5cm，移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B到玻璃板的距离为　   　cm。

（4）实验中若移开蜡烛B，用白纸做光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是　   　（选填“虛像”或“实像”）

（5）实验中，小红发现玻璃板后出现两个蜡烛A的像，其原因是她选用的玻璃板　　（选填“太厚”或“太薄”）

如图所示，一玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形 $\mathit{ABC}$．一束红光平行于 $\mathit{BC}$边从 $S$点射入三棱镜，经 $\mathit{AB}$面折射后，又在 $\mathit{BC}$面发生反射，然后恰好从 $P$点折射后射出。请画出这个传播过程的光路图。

如图所示，水平地面上有一直角三棱镜 $\mathit{ABC}$，其右侧地面上有一平面镜，一光屏与平面镜垂直一束绿光垂直于 $\mathit{AB}$面射向三棱镜，经三棱镜折射、平面镜反射后，恰好射到光屏上的 $P$点，请画出这个传播过程的光路图。

如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。

（1）实验中用玻璃板代替平面镜，主要利用了玻璃透明的特点，便于确定　 　，玻璃板放置时要求与纸板　　。

（2）在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛 $A$，再拿一支没点燃的相同的蜡烛 $B$，在玻璃板后面移动，直至与蜡像 $A$的像重合，这样做是为了比较像与物的　　关系；若用光屏替代蜡烛 $B$，在光屏上观察不到蜡烛 $A$的像，说明平面镜成的是　　（选填“实”或“虚” $)$像。

如图所示， $S$为一路灯，站在对岸的人看到水中的“路灯“。请画出人看到水中“路灯”的光路图， $O$点表示人眼所在位置。

如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜 $M$， $S$为一灯泡， $P$为不透明的墙。 请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮 $P$墙右侧区域的光路图。

由于光在电影屏幕上发生　　，所以人们能从不同方向看到屏幕上的像。小明想用一块平面镜使水平面成 $30°$角的太阳光竖直射入井中（如图所示），则反射光线与入射光线的夹角为　　，在图中画出平面镜的位置并标出镜面与水平面夹角的度数。

在图中画出入射光线 $\mathit{AO}$对应的折射光线大概位置。

一束光线 $\mathit{AO}$与水平方向成 $30°$角斜射到平静的水面上。

（1）在图中画出入射光线 $\mathit{AO}$的反射光线 $\mathit{OB}$；

（2）在图中画出入射光线 $\mathit{AO}$的折射光线 $\mathit{OC}$的大致方向。