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10.阴雨天气,不远处电闪雷鸣,小明想知道打雷点距离自己有多远。已知声音在空气中的传播速度是340 m/s,光速是$3×10^8$ m/s。请你为小明设计一个方案,估测打雷点与他之间的距离。
(1)需要的测量工具是。
(2)当时,按下秒表的计时按钮。
(3)。
(4)利用,就可以估算出打雷点与他之间的距离。
(1)需要的测量工具是。
(2)当时,按下秒表的计时按钮。
(3)。
(4)利用,就可以估算出打雷点与他之间的距离。
答案
解：
(1) 秒表
(2) 看到闪电
(3) 听到雷声时，立即按下秒表的停止按钮，记录下从看到闪电到听到雷声的时间间隔t
(4) 路程计算公式$s=vt$，代入声速340m/s和测得的时间t计算得到距离
(1) 秒表
(2) 看到闪电
(3) 听到雷声时，立即按下秒表的停止按钮，记录下从看到闪电到听到雷声的时间间隔t
(4) 路程计算公式$s=vt$，代入声速340m/s和测得的时间t计算得到距离
解析
【分析】
要估测打雷点的距离，需利用声音在空气中的传播速度，由于光速远大于声速，闪电的传播时间可忽略不计，因此看到闪电的时刻近似等于打雷发生的时刻，听到雷声的时刻是声音到达的时刻，两者的时间差就是声音从打雷点传到小明处的时间。据此设计测量方案，需测量该时间差，结合声速计算距离。
【解析】
(1) 测量时间间隔需要的工具是秒表；
(2) 因光速远大于声速，闪电传播时间可忽略，故当看到闪电时，雷声刚开始传播，此时按下秒表计时；
(3) 当听到雷声时，立即按下秒表的停止按钮，记录下从看到闪电到听到雷声的时间间隔t；
(4) 根据速度公式$s=vt$，代入已知的声速$v=340\ \mathrm{m/s}$和测得的时间t，即可计算出打雷点与小明之间的距离。
【答案】
(1) 秒表；(2) 看到闪电；(3) 听到雷声时，立即按下秒表的停止按钮，记录下从看到闪电到听到雷声的时间间隔t；(4) 路程计算公式$s=vt$，代入声速340m/s和测得的时间t计算得到距离
【知识点】
声速的应用、速度公式的应用
【点评】
本题结合生活中的电闪雷鸣现象，考查利用声速估测距离的方法，核心是理解光速远大于声速，闪电传播时间可忽略，从而确定计时时机，体现了物理知识在实际生活中的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
要估测打雷点的距离，需利用声音在空气中的传播速度，由于光速远大于声速，闪电的传播时间可忽略不计，因此看到闪电的时刻近似等于打雷发生的时刻，听到雷声的时刻是声音到达的时刻，两者的时间差就是声音从打雷点传到小明处的时间。据此设计测量方案，需测量该时间差，结合声速计算距离。
【解析】
(1) 测量时间间隔需要的工具是秒表；
(2) 因光速远大于声速，闪电传播时间可忽略，故当看到闪电时，雷声刚开始传播，此时按下秒表计时；
(3) 当听到雷声时，立即按下秒表的停止按钮，记录下从看到闪电到听到雷声的时间间隔t；
(4) 根据速度公式$s=vt$，代入已知的声速$v=340\ \mathrm{m/s}$和测得的时间t，即可计算出打雷点与小明之间的距离。
【答案】
(1) 秒表；(2) 看到闪电；(3) 听到雷声时，立即按下秒表的停止按钮，记录下从看到闪电到听到雷声的时间间隔t；(4) 路程计算公式$s=vt$，代入声速340m/s和测得的时间t计算得到距离
【知识点】
声速的应用、速度公式的应用
【点评】
本题结合生活中的电闪雷鸣现象，考查利用声速估测距离的方法，核心是理解光速远大于声速，闪电传播时间可忽略，从而确定计时时机，体现了物理知识在实际生活中的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
11. 如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央凿一个小孔；将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点。
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是（选填“实像”或“虚像”）。
（2）如果易拉罐底部的小孔是三角形，则在塑料薄膜上看到的像是（选填“三角形光斑”或“烛焰的倒立像”）。
（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是。
（4）晴天，太阳光透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，圆形光斑大小不一的原因是。
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是（选填“实像”或“虚像”）。
（2）如果易拉罐底部的小孔是三角形，则在塑料薄膜上看到的像是（选填“三角形光斑”或“烛焰的倒立像”）。
（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是。
（4）晴天，太阳光透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，圆形光斑大小不一的原因是。
答案
解：
(1) 实像
(2) 烛焰的倒立像
(3) 将蜡烛适当靠近小孔（或适当增大塑料薄膜到小孔的距离，合理即可）
(4) 树叶缝隙到地面的距离不同，所成的太阳的像大小不同（合理即可）
(1) 实像
(2) 烛焰的倒立像
(3) 将蜡烛适当靠近小孔（或适当增大塑料薄膜到小孔的距离，合理即可）
(4) 树叶缝隙到地面的距离不同，所成的太阳的像大小不同（合理即可）
解析
【分析】
要解决这道小孔成像的题目，需结合光的直线传播原理，明确小孔成像的核心特点：小孔成像的像由实际光线会聚而成，形状与小孔形状无关、由物体形状决定，像的大小受物距（物体到小孔的距离）和像距（光屏到小孔的距离）影响；太阳光透过树叶缝隙的光斑也是小孔成像，其大小差异源于小孔到光屏的距离不同。
【解析】
（1）小孔成像是由实际光线会聚在塑料薄膜（光屏）上形成的，能被光屏承接，因此是实像；
（2）小孔成像的像的形状仅与物体形状有关，与小孔形状无关，所以即使小孔是三角形，仍会成烛焰的倒立像，而非三角形光斑；
（3）根据小孔成像的像的大小规律：物距越小（蜡烛靠近小孔）、像距越大（塑料薄膜远离小孔），所成的像越大，因此可采取将蜡烛适当靠近小孔，或适当增大塑料薄膜到小孔的距离的方法；
（4）晴天太阳光透过树叶缝隙形成的圆形光斑是太阳的小孔成像，光斑大小由树叶缝隙（小孔）到地面（光屏）的距离决定，距离不同时，所成太阳的像大小不同，因此圆形光斑大小不一。
【答案】
（1）实像；（2）烛焰的倒立像；（3）将蜡烛适当靠近小孔（或适当增大塑料薄膜到小孔的距离，合理即可）；（4）树叶缝隙到地面的距离不同，所成的太阳的像大小不同（合理即可）
【知识点】
光的直线传播、小孔成像、实像与虚像
【点评】
本题围绕小孔成像的核心知识点展开，考查对成像性质、形状、大小影响因素的理解，属于光学基础题型，侧重对原理的应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道小孔成像的题目，需结合光的直线传播原理，明确小孔成像的核心特点：小孔成像的像由实际光线会聚而成，形状与小孔形状无关、由物体形状决定，像的大小受物距（物体到小孔的距离）和像距（光屏到小孔的距离）影响；太阳光透过树叶缝隙的光斑也是小孔成像，其大小差异源于小孔到光屏的距离不同。
【解析】
（1）小孔成像是由实际光线会聚在塑料薄膜（光屏）上形成的，能被光屏承接，因此是实像；
（2）小孔成像的像的形状仅与物体形状有关，与小孔形状无关，所以即使小孔是三角形，仍会成烛焰的倒立像，而非三角形光斑；
（3）根据小孔成像的像的大小规律：物距越小（蜡烛靠近小孔）、像距越大（塑料薄膜远离小孔），所成的像越大，因此可采取将蜡烛适当靠近小孔，或适当增大塑料薄膜到小孔的距离的方法；
（4）晴天太阳光透过树叶缝隙形成的圆形光斑是太阳的小孔成像，光斑大小由树叶缝隙（小孔）到地面（光屏）的距离决定，距离不同时，所成太阳的像大小不同，因此圆形光斑大小不一。
【答案】
（1）实像；（2）烛焰的倒立像；（3）将蜡烛适当靠近小孔（或适当增大塑料薄膜到小孔的距离，合理即可）；（4）树叶缝隙到地面的距离不同，所成的太阳的像大小不同（合理即可）
【知识点】
光的直线传播、小孔成像、实像与虚像
【点评】
本题围绕小孔成像的核心知识点展开，考查对成像性质、形状、大小影响因素的理解，属于光学基础题型，侧重对原理的应用，难度适中。
【难度系数】
0.7
12. 在“探究树荫下光斑形状变化”的综合实践活动中，为了探究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔洞的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上。接着从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列各图中符合要求的是()。
答案
解：
本实验探究孔的大小对光斑形状的影响，需使用控制变量法，保持孔的形状不变，只改变孔的大小。
沿箭头方向水平向左移动卡片乙时：
A. 孔洞始终保持三角形，仅孔洞的大小逐渐减小，符合实验要求；
B. 原本的圆形孔洞被乙覆盖的过程中，孔洞的形状会变为半圆形等其他形状，孔的形状发生改变，不符合要求；
C. 原本的菱形孔洞被乙覆盖的过程中，孔洞的形状会发生改变，不符合要求；
D. 原本的方形孔洞被乙覆盖的过程中，孔洞的形状会发生改变，不符合要求。
答：A。
本实验探究孔的大小对光斑形状的影响，需使用控制变量法，保持孔的形状不变，只改变孔的大小。
沿箭头方向水平向左移动卡片乙时：
A. 孔洞始终保持三角形，仅孔洞的大小逐渐减小，符合实验要求；
B. 原本的圆形孔洞被乙覆盖的过程中，孔洞的形状会变为半圆形等其他形状，孔的形状发生改变，不符合要求；
C. 原本的菱形孔洞被乙覆盖的过程中，孔洞的形状会发生改变，不符合要求；
D. 原本的方形孔洞被乙覆盖的过程中，孔洞的形状会发生改变，不符合要求。
答：A。
解析
【分析】
本题探究孔的大小对光斑形状的影响，需运用控制变量法：保持孔的形状不变，仅改变孔的大小。解题思路为：沿箭头方向移动卡片乙时，观察各选项中卡片甲上的孔洞是否始终形状不变、仅大小改变，只有满足“孔的形状不变，仅大小变化”的选项才符合实验要求。
【解析】
本实验目的是探究孔的大小对光斑形状的影响，根据控制变量法，需保证孔的形状不变，仅改变孔的大小。逐一分析选项：
选项A：卡片甲上的孔洞为三角形，移动卡片乙时，孔洞始终保持三角形，仅孔洞的大小逐渐减小，符合实验要求。
选项B：卡片甲上的孔洞为圆形，移动卡片乙时，孔洞会逐渐变为半圆形，孔的形状发生改变，不符合要求。
选项C：卡片甲上的孔洞为菱形，移动卡片乙时，孔洞形状会发生改变，不符合要求。
选项D：卡片甲上的孔洞为方形，移动卡片乙时，孔洞形状会发生改变，不符合要求。
【答案】
A
【知识点】
控制变量法、探究光斑形状的影响因素
【点评】
本题结合探究树荫下光斑形状变化的实验，考查控制变量法的应用，核心是明确实验需控制孔的形状不变，仅改变孔的大小，对学生的实验探究能力有一定考查作用。
【难度系数】
0.5
本题探究孔的大小对光斑形状的影响，需运用控制变量法：保持孔的形状不变，仅改变孔的大小。解题思路为：沿箭头方向移动卡片乙时，观察各选项中卡片甲上的孔洞是否始终形状不变、仅大小改变，只有满足“孔的形状不变，仅大小变化”的选项才符合实验要求。
【解析】
本实验目的是探究孔的大小对光斑形状的影响，根据控制变量法，需保证孔的形状不变，仅改变孔的大小。逐一分析选项：
选项A：卡片甲上的孔洞为三角形，移动卡片乙时，孔洞始终保持三角形，仅孔洞的大小逐渐减小，符合实验要求。
选项B：卡片甲上的孔洞为圆形，移动卡片乙时，孔洞会逐渐变为半圆形，孔的形状发生改变，不符合要求。
选项C：卡片甲上的孔洞为菱形，移动卡片乙时，孔洞形状会发生改变，不符合要求。
选项D：卡片甲上的孔洞为方形，移动卡片乙时，孔洞形状会发生改变，不符合要求。
【答案】
A
【知识点】
控制变量法、探究光斑形状的影响因素
【点评】
本题结合探究树荫下光斑形状变化的实验，考查控制变量法的应用，核心是明确实验需控制孔的形状不变，仅改变孔的大小，对学生的实验探究能力有一定考查作用。
【难度系数】
0.5
