13. 新考法 装置改进 阅读短文,回答问题.
圭表
我国古人用“立竿见影”发明了一种用于计时的重要天文仪器——圭表(如图甲所示),早在周代时就已经开始使用圭表来确定冬至和夏至.早期的圭表包括“圭”和“表”两部分,表是一根立在地面的标杆或石柱,表高一般为8尺(3尺约为1 m),圭是从表的跟脚上以水平位置伸向正北方的一条石板,其结构如图乙所示,在地球绕太阳公转过程中,北半球同一地区正午太阳高度(太阳高度指太阳光线与地平面的夹角)从夏至日到冬至日逐渐变小,南半球逐渐变大.古人根据影子末端的不同位置标记好相应刻度,就可以确定二十四节气.
清朝制作圭表时,表高达10尺.由于物体越高,影子的边缘就会越模糊,为了解决这个问题,制作圭表时在表顶上端设置铜叶,中间开槽,在圭面上就会有一个清晰的圆形光斑,提高了圭表的测量精度,但这样会导致表影在一年中的某段时间会落到圭外,于是在圭的另一端立了一个小表,叫立圭,其结构如图丙所示.

(1)表顶铜叶中间槽的形状是
A. 正方形
B. 三角形
C. 圆形
D. 以上都可以
(2)已知北半球某处冬至、春分和夏至时正午太阳高度分别为$26^{\circ }34'$、$50^{\circ }$和$73^{\circ }26'$,则该处圭表上节气刻度的大概位置正确的是

(3)小明用图丙所示圭表观测时,发现落在立圭上的表影高度为c,若表高为a,表与立圭间的水平距离为b,则此时表的真实影长为
(4)某兴趣小组想利用身边的物品制作圭表,为确保圭面上节气刻度间的距离大一点,使测量更精确,在设计圭表时应该注意哪些问题?写出一条即可.
答:
圭表
我国古人用“立竿见影”发明了一种用于计时的重要天文仪器——圭表(如图甲所示),早在周代时就已经开始使用圭表来确定冬至和夏至.早期的圭表包括“圭”和“表”两部分,表是一根立在地面的标杆或石柱,表高一般为8尺(3尺约为1 m),圭是从表的跟脚上以水平位置伸向正北方的一条石板,其结构如图乙所示,在地球绕太阳公转过程中,北半球同一地区正午太阳高度(太阳高度指太阳光线与地平面的夹角)从夏至日到冬至日逐渐变小,南半球逐渐变大.古人根据影子末端的不同位置标记好相应刻度,就可以确定二十四节气.
清朝制作圭表时,表高达10尺.由于物体越高,影子的边缘就会越模糊,为了解决这个问题,制作圭表时在表顶上端设置铜叶,中间开槽,在圭面上就会有一个清晰的圆形光斑,提高了圭表的测量精度,但这样会导致表影在一年中的某段时间会落到圭外,于是在圭的另一端立了一个小表,叫立圭,其结构如图丙所示.
(1)表顶铜叶中间槽的形状是
D
.A. 正方形
B. 三角形
C. 圆形
D. 以上都可以
(2)已知北半球某处冬至、春分和夏至时正午太阳高度分别为$26^{\circ }34'$、$50^{\circ }$和$73^{\circ }26'$,则该处圭表上节气刻度的大概位置正确的是
C
.(3)小明用图丙所示圭表观测时,发现落在立圭上的表影高度为c,若表高为a,表与立圭间的水平距离为b,则此时表的真实影长为
$\dfrac{ab}{a-c}$
(用已知量的符号表示).(4)某兴趣小组想利用身边的物品制作圭表,为确保圭面上节气刻度间的距离大一点,使测量更精确,在设计圭表时应该注意哪些问题?写出一条即可.
答:
适当增加表的高度
.答案
13.(1)D (2)C (3)$\dfrac{ab}{a-c}$ (4)适当增加表的高度
[解析](1)制作圭表时在表顶上端设置铜叶,中间开槽,在圭面上就会有一个清晰的圆形光斑,这是小孔成像现象,圆形光斑为太阳的像,所成的像的形状与小孔的形状无关。(2)已知北半球某处冬至、春分和夏至时正午太阳高度分别为$26°34'$、$50°$和$73°26'$,根据光的直线传播原理可知,冬至太阳高度最低,影子最长,夏至太阳高度最高,影子最短,春分在中间。由数学知识可知,春分应更靠近夏至。(3)落在立圭上的表影高度为c,若表高为a,表与立圭间的水平距离为b,设此时表的真实影长为L,如图所示,则$\dfrac{L-b}{L}=\dfrac{c}{a}$,解得$L=\dfrac{ab}{a-c}$。(4)由于影子的长度与表的高度成正比,增加表的高度会使影子在圭面上的移动距离增大,从而节气刻度间的距离也会相应增大,提高测量的精确度。
14. 新情境 趣味物理晚会 (2025·淮安中考)如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”,先打开A灯,在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像,再打开B灯,鸡蛋的影像明亮了许多,同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是

光的直线传播
,鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是鸡雏的影像是A灯和B灯均照射不到的区域,鸡蛋的影像中鸡雏影像之外区域被B灯照射到
。答案
14. 光的直线传播 鸡雏的影像是A灯和B灯均照射不到的区域,鸡蛋的影像中鸡雏影像之外区域被B灯照射到
[解析]鸡蛋的影像与鸡雏的影像其实都是它们的影子,其光学原理是光的直线传播。因为鸡雏的影像是A灯和B灯均照射不到的区域,鸡蛋的影像中鸡雏影像外的区域会被B灯照射到,所以鸡雏影像比鸡蛋影像清晰。
[解析]鸡蛋的影像与鸡雏的影像其实都是它们的影子,其光学原理是光的直线传播。因为鸡雏的影像是A灯和B灯均照射不到的区域,鸡蛋的影像中鸡雏影像外的区域会被B灯照射到,所以鸡雏影像比鸡蛋影像清晰。
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