2020年中考物理声、光、热学考点 专练06 综合题（含解析）

专练06综合题1．小明同学是一个科学迷，他在看了“嫦娥四号”成功着陆月球背面的新闻后兴奋得不得了，当天晚上他做梦梦到自己乘坐宇宙飞船也登上了月球，看到插在月球上的五星红旗迎风飘扬，远远听到“嫦娥四号”正在播放的“五星红旗迎风飘扬…”歌曲激动不已。请指出小明梦中所见的一处科学性错误：________；判断依据：________。（开放性试题，答案合理即可）【答案】远远听到“嫦娥四号”正在播放的“五星红旗迎风飘扬；由声音不能在真空中传播，所以不能听到歌声。【解析】看到插在月球上的五星红旗迎风飘扬，由于月球上没有空气，所以不可能形成风；远远听到“嫦娥四号”正在播放的“五星红旗迎风飘扬”，由声音不能在真空中传播，所以不能听到歌声。2．阅读短文，回答问题。超声波指纹识别技术传统指纹识别TouchID已成为智能手机的标配。随着黑科技超声波指纹识别技术SenseID的出现，屏下指纹的全面屏手机变得越来越普及。与传统指纹识别不同，超声波指纹识别技术是通过发射超声波扫描紧贴屏幕的指纹，并根据接收到的反射超声波分析得出指纹的信息，进行比对解锁。超声波是频率超过人类听觉上限的声波，具有较强的穿迹能力，能够穿透波璃、铝、不锈钢、蓝宝石或塑料等。此外，超声波扫描能够不受手指上可能存在的污物影响，例如汗水、护手霜或凝露等，从而提供一种更稳定、更精确的认证方法。（1）超声波________（选填“能”或“不能”）在真空中传播。（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有________。（3）SenseID是利用了超声波传递________（选填“信息”或“能量”）的特性。（4）SenseID系统利用了仿生学原理，它模仿了下列哪个选项的生物________。A．蝙蝠B．蜘味C．青蛙D．猫（5）某手机利用SenseID，从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，可知SenseID系统到手机屏幕表面的距离为________mm．（超声波传播的速度取900m/s，不计SenseID系统的大小）（6）SenseID系统向手指上若干个位置发射超声波，检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，由图可知这些位置指纹的大致形状，图2选项最符合的是________。【答案】（1）不能；（2）较强的穿透能力；（3）信息；（4）A；（5）3.6；（6）B。【解析】（1）超声波属于声音，超声波的传播需要介质，不能在真空中传播；（2）SenseID系统能置于手机内部，是因为超声波具有较强的穿透能力；（3）声音能够传递信息和能量，SenseID是利用了超声波传递信息的特性；（4）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，在选项中的几类动物中，蝙蝠可以发出超声波，会利用回声定位捕捉昆虫和躲避障碍，因此，它模仿的是蝙蝠，而蜘蛛、青蛙、猫都不能发出超声波；（5）从发出超声波到接收到指纹反射的超声波，用时8×10﹣6s，则超声波到达指纹的时间为：t＝4×10﹣6s；根据v＝可知，SenseID系统到手机屏幕表面的距离为：s＝vt＝900m/s×4×10﹣6s＝3.6×10﹣3m＝3.6mm；（6）检测到被手指反射的信号时所需的时间随位置的变化情况如图1所示，超声波的传播速度一定，距离越远，则接收到的超声波所用的时间越长，所以与1图对应的指纹的特点是B。3．阅读短文，问答问题超声波及其应用超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。超声波加湿器（如图）在干燥的冬季比较常用，它的工作原理是把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成“白雾”，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度。声呐被称为潜艇的“耳目”，声呐能够向水中发射超声波，超声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的超声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。此外利用声呐装置还可以测绘海底的地形。（1）一般情况下，超声波在15℃空气中的传播速度约为________：（2）超声波能够引起“剧烈的振动”，是因为超声波频率高，具有较高的________，水破碎成“白雾”的过程是否属于物态变化？________（选填“是”或“否”），加湿器放出的水雾会适当的降低室内温度，是因为水雾进入空气后，会发生________（填物态变化名称），这个过程要________（选填“吸热”或“放热”）。（3）宇航员无法利用声呐测绘月球表面的地形，是由于________；若声音在海水中的传播速度为1500m/s，某潜艇的声呐从向鱼群发射超声波，到接收到回声所用时间为2s，则鱼群距潜艇的距离约为________m。【答案】（1）340m/s；（2）能量；否；汽化；吸热；（3）月球周围是真空，真空不能传声；1500。【解析】（1）一般情况下，超声波在15℃空气中的传播速度约为340m/s；（2）超声波能把水打散形成白雾，说明超声波具有能量；这里的白雾仍然是小水珠，所以，水破碎成“白雾”，不属于物态变化；水雾进入空气后，液态的小水珠会变为气态的水蒸气，即发生了汽化现象，因汽化吸热而导致室内温度降低；（3）月球周围是真空，超声波不能在真空中传播，故宇航员无法利用声呐测绘月球表面的地形；潜艇的声呐向鱼群发射超声波，超声波到达鱼群的时间t＝×2s＝1s，由v＝可得，鱼群距潜艇的距离s＝vt＝1500m/s×1s＝1500m。4．现在，一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙（俗称“玻璃幕墙”），这种外墙既能透射光线也能反射光线（如图所示）。（1）从外面看玻璃幕墙相当于平面镜，光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生________反射，物体经玻璃幕墙反射后所成的像是________（填“实”或“虚”）像。（2）如图所示3幅图中，哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径。答：________。（3）大厦右边玻璃幕墙把太阳光反射到小明家，小明看到太阳的像、小明看到太阳的像S′（大致如下图所示），这是一种光污染。请画出太阳光经过玻璃幕墙到达小明家的光线。（保留作图痕迹）【答案】（1）镜面；虚；（2）C；（3）见图。【解析】（1）玻璃幕墙相当于平面镜，光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生镜面反射，由平面镜成像特点可知平面镜所成像是虚像。（2）太阳光线通过玻璃幕墙进入室内，经历了两次折射，第一次是从空气斜射入玻璃中，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射入空气中，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。（3）连接S′与小明家镜面交大厦右边镀膜的玻璃外墙于一点O，即为入射点，连接OS即为入射光线，连接O到小明家的一点，即为反射光线。如下图所示。5．阅读材料，回答问题。汽车中的光现象汽车抬头显示（如图1又叫汽车平视显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD，是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理（如图2，使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用，它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。（1）行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的________（选填“反射”或“折射”）形成的，该像是________（选填“实”或“虚”）像。（2）某HUD显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为________度。（3）某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向________（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃；移动显示器后，像的大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。如果成像不清晰，可以________（选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果。（4）汽车前灯的反光装置相当于________（选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光。【答案】（1）反射；虚；（2）45；（3）靠近；不变；增强；（4）凹面镜。【解析】（1）挡风玻璃相当于平面镜，由于光的反射成虚像；（2）车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度；（3）因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃；如果移动显示器后，物体不变，物体的像和物体大小相等，所以像的大小不变；为了使像更加清晰，应增强房间显示器亮度，改善成像效果；（4）凹面镜对光线有会聚作用，汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，根据光路可逆知，当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光。6．阅读下面短文，并回答问题。光纤的奥秘光纤电缆是本世纪最重要的发明之一。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤维，这是为什么呢？如图甲所示，以某种玻璃为例，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上，可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中，此时折射角大于入射角；另一部分光线反射入玻璃砖内；逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到41.8°，使折射角达到90°时，折射光线就消失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄露到光纤外，这样光就只能在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丁所示。（1）图甲中，光线从玻璃斜射向空气时，反射角________（大于/小于/等于）折射角。（2）图乙中，当入射角逐渐增大时________A．折射角逐渐增大，反射角逐渐减小B．折射角逐渐减小，反射角逐渐增大C．折射光线逐渐增强，反射光线逐渐减弱D．折射光线逐渐减弱，反射光线逐渐增强（3）光从空气进入玻璃时，增大入射角________（有可能/不可能）发生全反射。（4）光线从光导纤维的包层斜射向内芯时________A．折射角大于入射角，可能会发生全反射B．折射角小于入射角，可能会发生全反射C．折射角大于入射角，不可能会发生全反射D．折射角小于入射角，不可能会发生全反射（5）如图戊所示，三棱镜由图甲中玻璃制成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请在图戊中完成这束入射光的光路图。【答案】（1）小于；（2）D；（3）不可能；（4）D；（5）见图。【解析】（1）由光的折射定律可知，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从玻璃斜射向空气时，入射角总是小于折射角。因反射角等于入射角，所以反射角小于折射角。（2）由“逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线越来越强。”可知，当入射角逐渐增大时，折射光线逐渐减弱，反射光线逐渐增强；故选D；（3）已知全反射现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。如果光是从空气进入玻璃，根据折射规律，由折射角小于入射角，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角不可能达到90°，故这种现象不会发生。故选D；（4）光线从空气垂直于玻璃入射，所以光的传播方向不变；当光射到玻璃的右表面时，由于入射角为45°，大于临界角41.8°，所以发生全反射（折射光线消失，只有反射光线），其大致路径如下图所示：7．阅读短文，回答问题：虹与霓的成因虹与霓都是太阳光射入天空中的小水珠，经折射和全反射后又自水珠射出，由于色散，地面上人看到的出射光呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色依次排列的圆弧形彩带，如图1所示。虹和霓出现在和太阳光相对的方向。霓常常和虹同时出现，且色彩比虹要淡一些。如图2（甲）是入射光通过小水珠发生反射和折