《2025年多维互动提优课堂八年级物理上册提升版》

30. 如图所示,请在图中画出入射光线经凸透镜后的折射光线。

答案： （由于无法直接画图，此处应在答题卡对应位置画出：过凸透镜左侧焦点F的入射光线，经凸透镜折射后平行于主光轴射出。）

31. 雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断：迎着月光走,地上发亮的是水。请在示意图中作图以证明此判断。

作图步骤：
1. 确定入射点：在图中水面部分选择一点作为入射点。
2. 画出入射光线：从月亮位置画一条直线到入射点，表示月光射到水面上，这就是入射光线。
3. 画出法线：在入射点处画一条垂直于水面的虚线，表示法线。
4. 画出反射光线：根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，且反射光线和入射光线的角度相等。因此，从入射点出发，画一条与入射光线关于法线对称的直线，表示反射光线，反射光线要画到人眼位置，表示反射光线进入人眼。
5. 对于地面部分，可以简单地画出月光射到地面上后，向各个方向反射的漫反射光线，这些光线很少会直接进入人眼。

答案： 【解析】：本题主要考查光的反射定律以及如何利用该定律解释生活中的现象。
此题需要利用光的反射定律来分析月光在水面和地面上的反射情况。当光从一个介质（如空气）射入另一个介质（如水）时，会发生反射现象，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，且反射光线和入射光线的角度相等。迎着月光走时，月光经水面发生镜面反射，反射光线进入人眼，使人看到水面较亮；而月光在地面上发生漫反射，反射光线射向各个方向，进入人眼的光线较少，所以人看到地面较暗。因此，我们可以根据光的反射定律，通过作图来证明此判断。
【答案】：图略。
作图步骤：
1. 确定入射点：在图中水面部分选择一点作为入射点。
2. 画出入射光线：从月亮位置画一条直线到入射点，表示月光射到水面上，这就是入射光线。
3. 画出法线：在入射点处画一条垂直于水面的虚线，表示法线。
4. 画出反射光线：根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，且反射光线和入射光线的角度相等。因此，从入射点出发，画一条与入射光线关于法线对称的直线，表示反射光线，反射光线要画到人眼位置，表示反射光线进入人眼。
5. 对于地面部分，可以简单地画出月光射到地面上后，向各个方向反射的漫反射光线，这些光线很少会直接进入人眼。

32. (6 分)阅读短文,回答问题。
潜艇的“耳目”——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定了它不能浮出水面使用雷达探察,而只能依靠声呐进行探测。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率在 10 000～30 000 Hz 之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较强的指向性；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,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定己方与目标的距离。
如果声呐发出的声波碰到的目标是运动的,那么反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是若回声的音调变高,则说明目标正在靠近声呐；若回声的音调变低,则说明目标正在远离声呐。
(1)人耳能够听到声呐发出声波的频率范围是10000～20000Hz。
(2)① 停在海水中的潜艇 A 发出声波信号 10 s 后,接收到经潜艇 B 反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇 B 与潜艇 A 的距离 $ s_1 $ 是7500m(设声波在海水中传播的速度为 1500 m/s)。
② 停在海水中的潜艇 A 继续监控潜艇 B,突然收到潜艇 B 反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇 B 的速度是 20 m/s,方向始终在潜艇 A、B 的连线上,1 min 后潜艇 B 与潜艇 A 的距离 $ s_2 $ 是8700m。
(3)在月球上不能(能/不能)利用声呐技术测量物体间的距离,原因是月球上是真空，声音不能在真空中传播。

答案： 【解析】：
本题主要考查了声呐的工作原理、声音的传播条件、回声测距离的应用及速度公式的计算，弄清超声波从潜艇A传到潜艇B的时间是解题的关键。
(1)超声是指高于$20000Hz$的声音，次声是指低于$20Hz$的声音，人耳无法听到超声和次声，$1kHz = 1000Hz$；
(2)①先算出超声波从潜艇A传到潜艇B的时间，再根据速度公式求两者的距离；
②注意：1分钟后，潜艇B行驶的路程，加上原来两者之间的距离，就是1分钟后潜艇B与潜艇A的距离；
(3)真空不能传声，所以无法使用声呐。
【答案】：
(1)人耳只能听到$20Hz$到$20000Hz$之间的声音，声呐发出的声波频率大多在$10000Hz～30000Hz$之间；
因此人耳听到的声呐发出的声波频率为$10000Hz～20000Hz$。
(2)①超声波从潜艇A传到潜艇B的时间：
$t = \frac{1}{2} × 10 = 5s$，
由$v = \frac{s}{t}$可得，潜艇B与潜艇A的距离：
$s = vt = 1500 × 5 = 7500m$；
②1分钟$= 60s$，
1分钟后，潜艇B行驶的路程$s_{B} = v_{B}t = 20 × 60 = 1200m$，
因为声波频率变低，所以潜艇B是远离声呐，
现在两艘潜艇之间的距离$s_{2} = s_{1} + s_{B} = 7500 + 1200 = 8700m$；
(3)地球和月球之间是真空，因为真空不能传声，所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离。
答：
(1)$10000$；$20000$；
(2)①$7500m$；②$8700m$；
(3)不能；月球上是真空，声音不能在真空中传播。