沪科版物理八上——第四章 多彩的光—单元测试卷

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名称 沪科版物理八上——第四章 多彩的光—单元测试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2021-09-11 16:00:24

文档简介

沪科版物理八上——第四章 多彩的光—单元测试卷
一、单选题
1.(2021·济宁)对下列四幅图的描述选项正确的是(  )
A.平面镜成像,透过玻璃版看到的像是蜡烛的虚像
B.小孔成像透过小孔只能成倒立缩小的实像
C.发生漫反射时,有些光线不再遵循光的反射定律
D.光的色散属于光的反射现象
【答案】A
【知识点】光的反射;光的色散;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.平面镜成像,成的是虚像,故透过玻璃版看到的像是蜡烛的虚像,A符合题意;
B.小孔成像透过小孔能成倒立缩小、放大或者等大的实像,B不符合题意;
C.发生漫反射时,光线仍然遵循光的反射定律,C不符合题意;
D.光的色散属于光的折射现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
2.(2021·邵阳)2021年4月30日,邵阳市天空出现了难得一见的“日晕”,许多市民都目睹了这美丽的自然奇观,如图是某摄影爱好者用相机拍摄的精彩瞬间,下列对照相机成像特点描述正确的是(  )
A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像
C.正立放大的虚像 D.正立缩小的实像
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】照相机的镜头相当于凸透镜,成像时将物体放在该透镜的两倍焦距以外,成倒立缩小的实像,像的位置在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间。ACD不符合题意;B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距u>2f时,像距f3.(2021·岳阳)如图是用墨水成像观看日食的情景。在容器中装上黑墨水放在太阳下,通过水面可看到太阳的像。关于成像原理和成像特点,正确的是的(  )
A.平静的水面可以看做是平面镜 B.这个像是光的折射形成的
C.这个像是实像 D.这个像比太阳小
【答案】A
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】平静的墨水水面相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,平面镜成的虚像与物大小相等,即这个像与太阳等大。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
4.(2021·宜昌)下列生活中的现象属于光的反射的是(  )
A. 灯光下的手影
B. 国家大剧院在水中的倒影
C. 人在船上看到水中的鱼
D. 海市蜃楼
【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.灯光下的手影原理是光的直线传播,A不符合题意;
B.倒影形成的原理是光的反射,B符合题意;
C.人在船上看到水中的鱼是鱼的出射光经水面折射后进入人的眼睛,是一种折射现象,C不符合题意;
D.海市蜃楼是光发生了折射,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
5.(2021八下·酒泉期末)关于光现象,下列说法中正确的是(  )
A.太阳光是沿直线传播到地球的
B.当一束光垂直入射到平面镜上,反射角大小为90°
C.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
D.有时对着墙壁按遥控器键也能控制电视机,这是因为红外线发生了反射
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;红外线;紫外线
【解析】【解答】A.由于大气层不均匀,故太阳光是沿直线到达地球的是不正确的,A选项错误;
B.当一束光垂直入射到平面镜上,反射光线与法线重合,故反射角为零,B选项错误;
C.验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪,C选项错误;
D.有时对着墙壁按遥控器键也能控制电视机,这是因为红外线发生了反射,是正确的,D选项正确。
故答案为:D。
【分析】光的直线传播:光在同种均匀介质中是沿直线传播。
光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
不可见光包括有:红外线和紫外线。特点:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌 。
6.(2021·锦州)如图所示的四种光现象中,属于光的反射现象的是(  )
A. 阳光下的人影
B. 海市蜃楼
C. 小猫在镜中成像
D. 笔在水中“折断”
【答案】C
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.阳光下的人影,是由于光的直线传播形成的,A不符合题意;
B.海市蜃楼,是由于光的折射形成的,B不符合题意;
C.小猫在镜中成像,是由于光的反射形成的,C符合题意;
D.笔在水中“折断”,是由于光的折射形成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
7.(2021·阜新)下列说法正确的是(  )
A.平面镜成的是等大的实像 B.物体距平面镜越近成像越大
C.平面镜成像是由于光的折射 D.潜望镜是由平面镜制作成的
【答案】D
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】AC.平面镜成像是由于光的反射形成与物体大小相同的虚像,AC不符合题意;
B.平面镜成等大的像,不管物体靠近还是远离平面镜,像的大小不变,B不符合题意;
D.潜望镜内部上下拐角处各安装一个平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45度角,影像通过两次反射使下面的一方就可以看到上面的影象,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去,这种现象叫做光的反射,可以制作潜望镜。
8.(2021·常德)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm<f<15cm
B.光屏上成倒立、放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的缩小的像
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,物距满足的条件
像距满足的条件

可解得
A符合题意;
B.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,B不符合题意;
C.成实像时,物与像移动方向相同,即透镜不动,蜡烛向右移动,光屏应向右移动,可再次得到清晰的像,C不符合题意;
D.现在成倒立缩小实像,根据光路可逆,蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的放大的像,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像规律比较复杂,具体为:
当物距u>2f时,像距f当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距
当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪
当物距u=f时,凸透镜不成像,应用为强光聚焦手电筒、制作平行光线
当物uu,成正立、放大的虚像,应用为放大镜,
结合物距与焦距的关系分析求解即可。
9.(2021·永州)下列对四幅图的描述正确的是(  )
A. 如图,开凿隧道时是利用光沿直线传播引导掘进机前进的
B. 如图,荷花在水中的倒影是实像
C. 如图,海市蜃楼是一种由光的反射产生的现象
D. 如图,照相时照相机所成的像是倒立、缩小的虚像
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】A.开凿隧道用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,是利用光沿直线传播。A符合题意;
B.荷花在水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,B不符合题意;
C.海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象。C不符合题意;
D.照相机的镜头相当于一个凸透镜,底片相当于凸透镜实验中的光屏,照相机照相时,底片上得到倒立、缩小的实像。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
10.(2021·十堰)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验,所用凸透镜的焦距为20cm,他移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图中的(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图可知,物距为u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为20cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立放大的实像,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
11.(2021·成都)夜晚,小林在明亮房间里,通过一面窗户玻璃看到了自己的像,而在晴朗的白天却看不见。对于此现象,他作出如下分析,正确的是(  )
A.夜晚和白天,人都可以通过这面玻璃成像
B.射向这面玻璃的光,夜晚发生镜面反射,白天发生漫反射
C.白天,射向这面玻璃的光全部透过玻璃,没有反射
D.白天,人通过这面玻璃成的像更小
【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【解答】ACD.小林通过窗户成像,是平面镜成像现象,所以夜晚和白天都可能通过玻璃成像。白天、晚上射向玻璃的光都是部分透过,部分反射,而白天因环境光线太强,不易观察到玻璃中的像,据平面镜成像特点,白天、夜晚所成的像的大小应相同。A符合题意,CD不符合题意;
B.射向玻璃的光,无论白天夜晚都是发生镜面反射,B不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去,这种现象叫做光的反射,由其中入射光线与法线的夹角叫做入射角,反射光线与法线的夹角为反射角。光的反射分类两类,当反射面非常光滑时,发生的反射是镜面反射,处在反射方向上的光非常强,容易造成光污染,当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体。
12.(2021·衡阳)如图所示,下列关于光学现象的描述及解释正确的是(  )
A.图甲中,筷子“弯折”是光的直线传播现象
B.图乙中,手影是光的反射现象形成的
C.图丙中,塔影是光的折射现象形成的
D.图丁中,彩虹是光的色散现象形成的
【答案】D
【知识点】光的反射;光的折射规律;光的色散
【解析】【解答】A.筷子在水中变弯折是光的折射形成的,A不符合题意;
B.手影是光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.塔影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,C不符合题意;
D.彩虹是光色散形成的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
13.(2021·呼和浩特模拟)中华民族有着悠久的文化历史,流传着许多朗朗上口、生动形象的诗句.我们在鉴赏这些优美诗句的同时,常常能体会出其中蕴含的物理知识。对下列几种现象的解释,不正确的是(  )
A.“湖光映彩霞”——光的反射现象
B.“潭清疑水浅”——光的折射现象
C.“风吹草低见牛羊”——光的直线传播
D.“满架蔷薇一院香”——分子间有相互作用力
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;分子热运动
【解析】【解答】A.“湖光映彩霞”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,A正确,不符合题意;
B.“潭清疑水浅”是由于由池底的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而形成的,B正确,不符合题意;
C.“风吹草低现牛羊”是由于光沿直线传播而形成的,C正确,不符合题意;
D.“满架蔷薇一院香”是由于分子的无规则运动造成的,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】平面镜成像是光是反射现象;看到水池变浅是光的折射现象;直接看到物体是直线传播现象;闻到气味是分子运动现象。
14.(2021·眉山)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为 。如图所示,凸透镜固定在光具座的 刻线处,通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是(  )
A.将蜡烛移到 刻线处,光屏上呈现倒立放大的实像
B.将蜡烛移到 刻线处,光屏上呈现正立放大的虚像
C.将蜡烛移到 刻线处,成像特点与照相机成像特点相同
D.将蜡烛从 刻线处移向 刻线处的过程中,光屏上呈现的像会变大
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.将蜡烛移到 刻线处,物距为40cm,大于两倍焦距,故成的是倒立的缩小的实像,A不符合题意;
B.将蜡烛移到 刻线处,物距为5cm,成的是虚像,光屏上无法承接,B不符合题意;
C.将蜡烛移到 刻线处,物距为15cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,故成像特点倒立的放大的实像,与投影仪成像特点相同,C不符合题意;
D.将蜡烛从 刻线处移向 刻线处的过程中,成实像,物近像远,像变大,故光屏上呈现的像会变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)已知焦距f=10cm,从光具座上可以读出物距u的大小,然后运用凸透镜成像原理是:u>2f,成倒立缩小的实像,照相机原理;f(2)f15.(2021·北部湾)图是一位同学眼球成像的示意图,他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是(  )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像,屈光能力变强,属于近视眼。此时要矫正的话,需要在眼球前加一个凹透镜,将光线提前发散,从而使得最后光线会聚在视网膜上,成清晰的像。
故答案为:D。
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
16.(2021·福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时(  )
A.入射角不变,折射角不变 B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大 D.入射角变大,折射角变小
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】动车减速,杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以杯中水面向前倾斜,入射光的方向不变,所以入射角变大,折射角随入射角变大而变大,ABD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体由于惯性保持原有的状态不变;入射光线和法线的夹角变大,入射角变大,折射角变大。
二、填空题
17.(2021·贵州)2021年4月25日,台江县“乡村振兴·苗族姊妹节民俗文化周”在美丽的翁你河畔拉开帷幕。如图示是两位苗家美女用手机在直播“姊妹节”活动场景。利用手机拍照时,通过镜头成的是   立(选填“正”或“倒”)缩小的   (选填“实”或“虚”)像;手机直播是利用   (“声波”或“电磁波”)把信息传递到远方的。
【答案】倒立;实;电磁波
【知识点】凸透镜成像的应用;电磁波的传播
【解析】【解答】手机的镜头相当于一个凸透镜,拍照时物体在该透镜的两倍焦距以外,成倒立缩小的实像。
电磁波能传递信息,手机直播是利用电磁波把信息传递到远方。
【分析】(1)照相机成像特点是:倒立、缩小、实像;
(2)移动通信设备一般是利用电磁波传递信息的。
18.(2021·兰州)小亮做探究凸透镜成像规律的实验,将烛焰、凸透镜和屏移到如图所示的位置时,恰能在光屏中央得到一个清晰的像,跟这一成像原理相同的光学仪器是   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。若要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向   (选填“左”或“右”)移动。
【答案】照相机;右
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】分析图可知,此时物距大于像距,由此判断物体是在该凸透镜的两倍焦距以外,照相机就是根据这个原理制成的。
当物体离透镜越近时,光屏上的像越大,像离透镜越远,所以要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向右移动。
【分析】当物距u>2f时,像距f19.(2021·广元)每年6月6日是全国爱眼日,提醒同学们读写时应该保持明视距离,有些同学由于过度使用电子产品导致近视即晶状体太    (选填“厚”或“薄”),需配戴
   透镜来矫正。
【答案】厚;凹
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】过度使用电子产品会使晶状体太厚,折光能力太强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前方,导致近视。
由于近视眼晶状体折光能力太强,需要配戴对光线有发散作用的凹透镜进行矫正。
【分析】近视眼的晶状体太厚,利用凹透镜进行矫正。
20.(2021·烟台)现代生活中人们越来越离不开手机,其中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利,景物通过手机镜头成倒立、缩小的   (选填“实像”或“虚像”)。如图所示,小明利用自拍杆进行自拍,与手拿手机自拍相比,利用自拍杆可以   物距,从而   取景范围,取得需要的拍摄效果(后两个空均选填“增大”或“减小”)。
【答案】实像;增大;增大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】手机拍照的原理与照相机相同,物体放在距离镜头的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
自拍杆比较长,与手拿手机自拍相比,自拍杆能增大物距,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,能缩小像的大小,从而增大取景范围。
【分析】当物距u>2f时,像距f21.(2021·枣庄)如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线   (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射   (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】不会;遵循
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【解答】三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,不会平行射出,因为入射角不同,反射角也不同,只有三条互相平行的光线入射到平面镜上才会平行射出。
这种反射是漫反射,也遵循光的反射规律。
【分析】接触面的粗糙程度不同,会反射漫反射;漫反射也遵循光的反射规律。
22.(2021·荆门)小华同学将一凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑如图甲所示,该凸透镜的焦距为   cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙所示安装到光具座上,在光屏上可观察到清晰倒立   (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,我们生活中的   (选填“放大镜”、“近视眼镜”或“照相机”)就是遵循了凸透镜的这一成像规律。把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个   (选填“放大”缩小”或“等大”)的蜡烛的像。
【答案】10.0;缩小;照相机;等大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑,即为焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距,焦距为10.0cm。
该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙,物距为30cm,蜡烛在两倍焦距以外,故成的是倒立、缩小的实像。
照相机就是利用这一原理制成的。
把凸透镜换成薄玻璃板,即平面镜成像,成的是正立、等大的虚像。
【分析】在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;当物距u>2f时,像距f三、解答题
23.(2021·呼和浩特)小明同学与小亮同学讨论:光学中有关放大镜的问题,小明同学说:“通过放大镜用眼睛观察物体,总是比实际物体大,所以叫放大镜”;小亮同学说:“物理学是条件学,如果条件合适,通过放大镜用眼睛观察物体,还可以看到比实际物体小,或等大的物体”用光学知识,做出正确的解释。
【答案】解:放大镜是凸透镜,看近处的物体时,此时物距小于一倍焦距,做为放大镜使用,此时成正立、放大的虚像。当看远处的物体时,物距大于2倍焦距,此时物体成倒立缩小的实像。如果物距等于2倍焦距时,看到倒立等大的实像。如果物距大于一倍焦距小于二倍焦距,此时物体成倒立放大的实像。
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【分析】物距小于一倍焦距,应用是放大镜,此时成正立、放大的虚像;当物距大于二倍焦距,此时物体成倒立缩小的实像;如果物距等于二倍焦距时,看到倒立等大的实像;如果物距大于一倍焦距小于二倍焦距,此时物体成倒立放大的实像。
24.(2020八上·梅河口期末)司机在夜间驾驶汽车时,车内不能开灯,为什么?
【答案】答:夜间行车驾驶室里如果开灯,车内光线比车外强,这时汽车挡风玻璃相当于平面镜,会因光的反射使车内物体在车前成像,干扰司机视线,容易造成交通事故。
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【分析】在日常生活中,往往我们会看到公交车司机的座椅会比正常的座椅低很多,小轿车的前挡风玻璃都是倾斜的。这样做有效的避免了交通事故的发生。
四、作图题
25.(2021八下·兰州期末)如图所示,完成图中光路。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】经过凹透镜光心的入射光线传播方向不变;射向凹透镜另一侧虚焦点的入射光线,经凹透镜折射后平行于主光轴,如答图所示。
【分析】过凹透镜光心的入射光线传播方向不变;射向凹透镜另一侧虚焦点的入射光线,经凹透镜折射后平行于主光轴。
26.(2021·广元)请根据给出的入射光线,画出经凹透镜后的折射光线,再画出折射光线经平面镜后的反射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,画出折射光线;经过入射点作出法线,根据反射角等于入射角,即可作出反射光线。如图所示:
.
【分析】光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴;光在反射时,反射角等于入射角。
27.(2021·通辽)如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射,请画出此过程的光路图。
【答案】解:如图所示;
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】由图示知,入射光线平行于主光轴,则通过凸透镜后的折射光线过焦点,此折射光线射向水面,在水面处发生反射和折射,根据反射定律中,反射角等于折射角,确定反射光线的位置,再根据:光从空气射向水中,折射角小于入射角,大概确定折射光线,所以作图如下:
【分析】平静的水面即可以反射光,也可以折射光,明确入射角、反射角和折射角的大小关系,结合光的折射定律和光的反射定律作图即可。凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
28.(2021·龙岗模拟)小林将实验室的凸透镜和凹透镜如图叠放,一束光线先通过凸透镜L2,再通过凹透镜L1。请将光路补充完整。
【答案】解:如图所示;
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于凸透镜的主光轴射出;平行于主光轴的光线射向凹透镜,经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点,据此完成光路图,如图所示:

【分析】凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过焦点。
五、实验探究题
29.(2021·岳阳)如图甲,在“探究光的反射规律”实验中:
(1)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了   (选填“漫”或“镜面”)反射;
(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角   入射角;
(3)小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线,这样使得实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的,于是拆开激光笔。如图乙所示,一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体,由于圆柱体对光有   (选填“会聚”或“发散”)作用,最终使激光在光屏上展开得很宽。
【答案】(1)漫
(2)等于
(3)会聚
【知识点】光的反射定律;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹,说明是漫反射,能够光线经白纸反射后反射光线向四面八方射去,故可以从四面八方看到光线的径迹。
(2)在光的反射定律中反射角等于入射角。
(3) 如图乙所示,一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体,折射光与入射光进行对比,发现折射光向法线靠拢,故对光线有会聚作用,故填会聚。
【分析】(1)当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体;
(2)光发生反射时,多次改变入射角的大小,测量入射角和反射角的大小,可以得出反射角等于入射角;
(3)凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。
30.(2021八下·酒泉期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小勇同学进行了如下实验:
(1)如图甲所示操作,测得本实验所用凸透镜的焦距为   cm,实验时,首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在   ,使像成在光屏   ;
(2)接着小勇调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、   (填“放大”“ 缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的   (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。若撤去光屏,小勇可以在图中凸透镜的   (填“左边”或“右边”)适当位置去观察该像;
(3)始终保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,应该向   (填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像;小勇又向右移动蜡烛至 43cm 刻度处,移动光屏,发现屏上   (填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(4)用不透明物体挡住透镜中心部分,像会   (填“完整”或“不完整”),且变   (填“亮”或“暗”)。蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像将向   (填“下”或“上”)移动。
【答案】(1)10.0;同一高度;正中央
(2)缩小;照相机;右边
(3)左;不能
(4)完整;暗;上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图知,光斑即焦点处,所以焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
(2)由图乙可知,物距为50.0cm-25.0cm=25.0cm>2f
凸透镜能成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
实像可以用眼睛观察,若撤去光屏,可以在凸透镜的右边适当位置透过凸透镜去观察该像。
(3)保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,物距变大,像距应减小,故应该向左移动光屏,才能再次得到清晰的像。
小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处,此时物距为7cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈在光屏上。
(4)[用不透明物体遮住凸透镜的一部分,凸透镜的其他部分仍能透过光线,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像仍然是完整的,只是像的亮度变暗。
随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,像成在了光屏的上方。
【分析】(1)焦距是指从焦点到凸透镜的距离,根据甲图计算出焦距的大小;为使像能成在光屏的中央,应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处。
(3)根据凸透镜成像的特点分析解答。
物体位置u>2fu=2ff2f(4)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(5)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,根据凸透镜成倒立实像进行分析凸透镜向上还是向下移动。
31.(2021·十堰)小红利用如图装置“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)实验中她选择用透明薄玻璃板代替平面镜是为了
   。
(2)她多次改变蜡烛A的位置进行实验,观察及测量距离之后,小红得到初步结论:像和物关于平面镜    。
(3)她将光屏放在蜡烛B的位置上,在光屏上没有看到蜡烛A的像,这是因为平面镜成
   。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)对称
(3)虚像
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)用透明薄玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
(2)物体在平面镜中成虚像,物体和像的大小相等,物体和像的连线垂直于平面镜,物体和像到平面镜的距离相等。小红多次改变蜡烛A的位置进行实验,观察及测量距离之后,小红得到初步结论:像和物关于平面镜对称。
(3)光屏只能接收到实像,不能接收到虚像,而平面镜所成的像是虚像,故小红将光屏放在蜡烛B的位置上,在光屏上没有看到蜡烛A的像,这是因为平面镜成虚像。
【分析】玻璃板与平面镜相比,即可以透光也可以反光,便于确定像的位置;玻璃板与桌面是垂直的关系,否则蜡烛和想无法完全重合;选用两只相同的蜡烛进行实验可以比较像与物的大小关系,对应的实验方法为等效替代法;平面镜成的像是虚像,无法用光屏承接到,必须透过玻璃板观察。
32.(2021·大庆)在“探究凸透镜成像规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10.0cm。
(1)当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏处在图中所示位置时,光屏上呈现了烛焰清晰的像,像的性质是倒立的   (选填“放大”或“缩小”)的实像,   (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理工作的。
(2)若将蜡烛和光屏对调,光屏上   (选填“能”或“不能”)呈现烛焰清晰的像。
(3)若用不透明纸片将凸透镜的镜面遮挡住一小部分,此时光屏上   (选填“烛焰的像不完整”或“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”)。
【答案】(1)放大;投影仪
(2)能
(3)烛焰的像变暗了些
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)物距小于像距,成倒立放大实像,是投影仪的原理。
(2)在折射现象中光路是可逆的,如果此时将蜡烛和光屏对调,光屏上会出现倒立、缩小的实像。
(3)凸透镜被遮住一部分,纸在一倍焦距内不成实像,光屏上仍然会出现完整的像,但是通过凸透镜的光线减少,所成的像会变暗一些。
【分析】(1)f(2)若将蜡烛和光屏对调,根据光路的可逆性,u>2f,则光屏上会出现一个缩小、倒立的实像;
(3)遮住一部分后,折射到光屏上的光线强度减弱,像会变暗。
33.(2021·广安)在“探究凸透镜成像规律”的实验时,小颖同学依次进行了如下操作。
(1)小颖先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏,然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在   ;
(2)如图所示,小颖移动光屏,在光屏上观察到一个倒立缩小的实像,此成像原理和生活中的   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。接着保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,光屏上   (选填“能”或“不能”)观察到烛焰清晰的像;
(3)上述实验完成后,小颖借用物理老师的眼镜继绒探究,他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现像变模糊了,接着保持蜡烛和凸透镜位置不动,将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像,则可判断物理老师的眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
【答案】(1)同一高度
(2)照相机;能
(3)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使蜡烛的像成在光屏中央,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)在光屏上观察到一个倒立缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物体与凸透镜的距离大于二倍焦距,此成像原理和生活中的照相机相同。
保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,根据光路是可逆的可知,光屏上能观察到烛焰清晰的像。
(3)将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现像变模糊了,接着保持蜡烛和凸透镜位置不动,将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像,此时像距变大,说明眼镜对光线起发散作用,是凹透镜,所以可判断物理老师的眼镜是近视眼镜。
【分析】(1)探究凸透镜成像时,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)物体在凸透镜的二倍焦距外时,成像是倒立缩小的,实际应用有照相机;物距和像距互换时,可以再次成像;
(3)凹透镜对光有发散作用,使成像远离凸透镜。
34.(2021·绥化)如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。
实验次数 1 2 3
入射角 30° 45° 60°
反射角 30° 45° 60°
(1)如图甲所示,使纸板与水平桌面上的平面镜   。
(2)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点,观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度,多做几次,描绘每次光的径迹,量出入射角和反射角,记录如表。比较反射角和入射角,可以得出结论,反射角   入射角。
(3)在图甲中,如果让光逆着0F的方向射向平面镜,会看到反射光沿着0E方向射出。这表明,在反射现象中,光路是   的。
(4)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到   现象,表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【答案】(1)垂直
(2)等于
(3)可逆
(4)下半部分有反射光线,上半部分无反射光线,(或上半部分无反射光线、或只有下半部分有反射光线均给分)
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光,所以纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直。
(2)由表中数据可知,三次光的反射实验中,反射角等于入射角,所以可得出结论:在反射现象中,反射角等于入射角。
(3)在图甲中,如果让光逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是可逆的。
(4)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,如图乙所示,发现在纸板B上观察到下部分有反射光线,上半部分无反射光线。
【分析】(1)平面镜与桌面是垂直的关系;
(2)光发生反射时,多次改变入射角的大小,测量入射角和反射角的大小,可以得出反射角等于入射角;
(3)光发生反射时,将光源调换位置后,反射光线和入射光线分居法线两侧,光路仍然重合,说明光路可逆;
(4)光发生反射时,通过折转光屏的方式可以判断,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
35.(2020·福建)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
  1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
(1)让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表。比较r和i。可以得出:光反射时,反射角   入射角;
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、人射光线和法线在   ;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是   的;
(4)由于光在纸板上发了   (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
【答案】(1)等于
(2)同一平面内
(3)可逆
(4)漫反射
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)由表中反射角和入射角的度数,可得反射角等于入射角。(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,是因为折转时左右两侧不在同一平面,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。(4)实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
【分析】光发生反射时遵循光光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线法线两侧,反射角等于入射角,光路可逆。光的反射分类两类,当反射面非常光滑时,发生的反射是镜面反射,处在反射方向上的光非常强,容易造成光污染,当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体。
36.(2019八上·永定月考)为了探究光反射时的规律,某同学将一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板ENF放置在平面镜上,如图甲所示
(1)正确操作实验,并在纸板上记录每次光的径迹,如图乙所示。取下纸板,接下来进行的操作是   ,将数据记录在表格中,并比较   。
(2)纸板ENF是用两块纸板连接而成的,这样做的目的是   。
【答案】(1)测量入射角和对应反射角的大小;反射角与入射角的大小
(2)验证反射光线与入射光线是否在同一平面内
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】解:(1)取下纸板后,应用量角器分别测出入射角和对应的反射角并记录在表格中,并比较反射角与入射角的大小,通过分析可知反射角等于入射角;(2)纸板ENF是用两块纸板连接而成,这样可通过将F纸板沿ON向后折,观察F上是否能够发现反射光线,来探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
故答案为:(1)测量入射角和对应反射角的大小;反射角与入射角的大小;(2)验证反射光线与入射光线是否在同一平面内。
【分析】(1)要探究反射角与入射角的关系,需分别测量出入射角及对应的反射角,分析得出结论;(2)要探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,需将F沿ON向后折,观察纸板F上是否出现反射光线。
1 / 1沪科版物理八上——第四章 多彩的光—单元测试卷
一、单选题
1.(2021·济宁)对下列四幅图的描述选项正确的是(  )
A.平面镜成像,透过玻璃版看到的像是蜡烛的虚像
B.小孔成像透过小孔只能成倒立缩小的实像
C.发生漫反射时,有些光线不再遵循光的反射定律
D.光的色散属于光的反射现象
2.(2021·邵阳)2021年4月30日,邵阳市天空出现了难得一见的“日晕”,许多市民都目睹了这美丽的自然奇观,如图是某摄影爱好者用相机拍摄的精彩瞬间,下列对照相机成像特点描述正确的是(  )
A.倒立放大的实像 B.倒立缩小的实像
C.正立放大的虚像 D.正立缩小的实像
3.(2021·岳阳)如图是用墨水成像观看日食的情景。在容器中装上黑墨水放在太阳下,通过水面可看到太阳的像。关于成像原理和成像特点,正确的是的(  )
A.平静的水面可以看做是平面镜 B.这个像是光的折射形成的
C.这个像是实像 D.这个像比太阳小
4.(2021·宜昌)下列生活中的现象属于光的反射的是(  )
A. 灯光下的手影
B. 国家大剧院在水中的倒影
C. 人在船上看到水中的鱼
D. 海市蜃楼
5.(2021八下·酒泉期末)关于光现象,下列说法中正确的是(  )
A.太阳光是沿直线传播到地球的
B.当一束光垂直入射到平面镜上,反射角大小为90°
C.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
D.有时对着墙壁按遥控器键也能控制电视机,这是因为红外线发生了反射
6.(2021·锦州)如图所示的四种光现象中,属于光的反射现象的是(  )
A. 阳光下的人影
B. 海市蜃楼
C. 小猫在镜中成像
D. 笔在水中“折断”
7.(2021·阜新)下列说法正确的是(  )
A.平面镜成的是等大的实像 B.物体距平面镜越近成像越大
C.平面镜成像是由于光的折射 D.潜望镜是由平面镜制作成的
8.(2021·常德)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距范围为7.5cm<f<15cm
B.光屏上成倒立、放大的实像
C.透镜不动,蜡烛向右移动,光屏向左移动,可再次得到清晰的像
D.蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的缩小的像
9.(2021·永州)下列对四幅图的描述正确的是(  )
A. 如图,开凿隧道时是利用光沿直线传播引导掘进机前进的
B. 如图,荷花在水中的倒影是实像
C. 如图,海市蜃楼是一种由光的反射产生的现象
D. 如图,照相时照相机所成的像是倒立、缩小的虚像
10.(2021·十堰)小华在用如图所示装置做探究凸透镜成像规律的实验,所用凸透镜的焦距为20cm,他移动光屏找到清晰的蜡烛的像,这个像是图中的(  )
A. B. C. D.
11.(2021·成都)夜晚,小林在明亮房间里,通过一面窗户玻璃看到了自己的像,而在晴朗的白天却看不见。对于此现象,他作出如下分析,正确的是(  )
A.夜晚和白天,人都可以通过这面玻璃成像
B.射向这面玻璃的光,夜晚发生镜面反射,白天发生漫反射
C.白天,射向这面玻璃的光全部透过玻璃,没有反射
D.白天,人通过这面玻璃成的像更小
12.(2021·衡阳)如图所示,下列关于光学现象的描述及解释正确的是(  )
A.图甲中,筷子“弯折”是光的直线传播现象
B.图乙中,手影是光的反射现象形成的
C.图丙中,塔影是光的折射现象形成的
D.图丁中,彩虹是光的色散现象形成的
13.(2021·呼和浩特模拟)中华民族有着悠久的文化历史,流传着许多朗朗上口、生动形象的诗句.我们在鉴赏这些优美诗句的同时,常常能体会出其中蕴含的物理知识。对下列几种现象的解释,不正确的是(  )
A.“湖光映彩霞”——光的反射现象
B.“潭清疑水浅”——光的折射现象
C.“风吹草低见牛羊”——光的直线传播
D.“满架蔷薇一院香”——分子间有相互作用力
14.(2021·眉山)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为 。如图所示,凸透镜固定在光具座的 刻线处,通过移动蜡烛和调节光屏的位置来进行探究实验。下列说法中正确的是(  )
A.将蜡烛移到 刻线处,光屏上呈现倒立放大的实像
B.将蜡烛移到 刻线处,光屏上呈现正立放大的虚像
C.将蜡烛移到 刻线处,成像特点与照相机成像特点相同
D.将蜡烛从 刻线处移向 刻线处的过程中,光屏上呈现的像会变大
15.(2021·北部湾)图是一位同学眼球成像的示意图,他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是(  )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
16.(2021·福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时(  )
A.入射角不变,折射角不变 B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大 D.入射角变大,折射角变小
二、填空题
17.(2021·贵州)2021年4月25日,台江县“乡村振兴·苗族姊妹节民俗文化周”在美丽的翁你河畔拉开帷幕。如图示是两位苗家美女用手机在直播“姊妹节”活动场景。利用手机拍照时,通过镜头成的是   立(选填“正”或“倒”)缩小的   (选填“实”或“虚”)像;手机直播是利用   (“声波”或“电磁波”)把信息传递到远方的。
18.(2021·兰州)小亮做探究凸透镜成像规律的实验,将烛焰、凸透镜和屏移到如图所示的位置时,恰能在光屏中央得到一个清晰的像,跟这一成像原理相同的光学仪器是   (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。若要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向   (选填“左”或“右”)移动。
19.(2021·广元)每年6月6日是全国爱眼日,提醒同学们读写时应该保持明视距离,有些同学由于过度使用电子产品导致近视即晶状体太    (选填“厚”或“薄”),需配戴
   透镜来矫正。
20.(2021·烟台)现代生活中人们越来越离不开手机,其中手机强大的拍照功能给人们带来很多的便利,景物通过手机镜头成倒立、缩小的   (选填“实像”或“虚像”)。如图所示,小明利用自拍杆进行自拍,与手拿手机自拍相比,利用自拍杆可以   物距,从而   取景范围,取得需要的拍摄效果(后两个空均选填“增大”或“减小”)。
21.(2021·枣庄)如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线   (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射   (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
22.(2021·荆门)小华同学将一凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑如图甲所示,该凸透镜的焦距为   cm。将该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙所示安装到光具座上,在光屏上可观察到清晰倒立   (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像,我们生活中的   (选填“放大镜”、“近视眼镜”或“照相机”)就是遵循了凸透镜的这一成像规律。把凸透镜换成薄玻璃板,在蜡烛一侧观察玻璃板也能看到一个   (选填“放大”缩小”或“等大”)的蜡烛的像。
三、解答题
23.(2021·呼和浩特)小明同学与小亮同学讨论:光学中有关放大镜的问题,小明同学说:“通过放大镜用眼睛观察物体,总是比实际物体大,所以叫放大镜”;小亮同学说:“物理学是条件学,如果条件合适,通过放大镜用眼睛观察物体,还可以看到比实际物体小,或等大的物体”用光学知识,做出正确的解释。
24.(2020八上·梅河口期末)司机在夜间驾驶汽车时,车内不能开灯,为什么?
四、作图题
25.(2021八下·兰州期末)如图所示,完成图中光路。
26.(2021·广元)请根据给出的入射光线,画出经凹透镜后的折射光线,再画出折射光线经平面镜后的反射光线。
27.(2021·通辽)如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射,请画出此过程的光路图。
28.(2021·龙岗模拟)小林将实验室的凸透镜和凹透镜如图叠放,一束光线先通过凸透镜L2,再通过凹透镜L1。请将光路补充完整。
五、实验探究题
29.(2021·岳阳)如图甲,在“探究光的反射规律”实验中:
(1)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了   (选填“漫”或“镜面”)反射;
(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角   入射角;
(3)小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线,这样使得实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的,于是拆开激光笔。如图乙所示,一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体,由于圆柱体对光有   (选填“会聚”或“发散”)作用,最终使激光在光屏上展开得很宽。
30.(2021八下·酒泉期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,小勇同学进行了如下实验:
(1)如图甲所示操作,测得本实验所用凸透镜的焦距为   cm,实验时,首先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在   ,使像成在光屏   ;
(2)接着小勇调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示,发现光屏上得到一个倒立、   (填“放大”“ 缩小”或“等大”)的清晰实像,生活中的   (填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。若撤去光屏,小勇可以在图中凸透镜的   (填“左边”或“右边”)适当位置去观察该像;
(3)始终保持图乙中凸透镜的位置不变,适当向左移动蜡烛时,应该向   (填“左”或“右”)移动光屏,才能再次得到清晰的像;小勇又向右移动蜡烛至 43cm 刻度处,移动光屏,发现屏上   (填“能”或“不能”)得到清晰的像;
(4)用不透明物体挡住透镜中心部分,像会   (填“完整”或“不完整”),且变   (填“亮”或“暗”)。蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像将向   (填“下”或“上”)移动。
31.(2021·十堰)小红利用如图装置“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)实验中她选择用透明薄玻璃板代替平面镜是为了
   。
(2)她多次改变蜡烛A的位置进行实验,观察及测量距离之后,小红得到初步结论:像和物关于平面镜    。
(3)她将光屏放在蜡烛B的位置上,在光屏上没有看到蜡烛A的像,这是因为平面镜成
   。
32.(2021·大庆)在“探究凸透镜成像规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10.0cm。
(1)当点燃的蜡烛、凸透镜和光屏处在图中所示位置时,光屏上呈现了烛焰清晰的像,像的性质是倒立的   (选填“放大”或“缩小”)的实像,   (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)就是根据这一原理工作的。
(2)若将蜡烛和光屏对调,光屏上   (选填“能”或“不能”)呈现烛焰清晰的像。
(3)若用不透明纸片将凸透镜的镜面遮挡住一小部分,此时光屏上   (选填“烛焰的像不完整”或“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了些”)。
33.(2021·广安)在“探究凸透镜成像规律”的实验时,小颖同学依次进行了如下操作。
(1)小颖先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜、光屏,然后点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在   ;
(2)如图所示,小颖移动光屏,在光屏上观察到一个倒立缩小的实像,此成像原理和生活中的   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同。接着保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,光屏上   (选填“能”或“不能”)观察到烛焰清晰的像;
(3)上述实验完成后,小颖借用物理老师的眼镜继绒探究,他将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现像变模糊了,接着保持蜡烛和凸透镜位置不动,将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像,则可判断物理老师的眼镜是   眼镜(选填“近视”或“远视”)。
34.(2021·绥化)如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。
实验次数 1 2 3
入射角 30° 45° 60°
反射角 30° 45° 60°
(1)如图甲所示,使纸板与水平桌面上的平面镜   。
(2)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点,观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度,多做几次,描绘每次光的径迹,量出入射角和反射角,记录如表。比较反射角和入射角,可以得出结论,反射角   入射角。
(3)在图甲中,如果让光逆着0F的方向射向平面镜,会看到反射光沿着0E方向射出。这表明,在反射现象中,光路是   的。
(4)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到   现象,表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
35.(2020·福建)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
  1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
(1)让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表。比较r和i。可以得出:光反射时,反射角   入射角;
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、人射光线和法线在   ;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是   的;
(4)由于光在纸板上发了   (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
36.(2019八上·永定月考)为了探究光反射时的规律,某同学将一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板ENF放置在平面镜上,如图甲所示
(1)正确操作实验,并在纸板上记录每次光的径迹,如图乙所示。取下纸板,接下来进行的操作是   ,将数据记录在表格中,并比较   。
(2)纸板ENF是用两块纸板连接而成的,这样做的目的是   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光的反射;光的色散;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.平面镜成像,成的是虚像,故透过玻璃版看到的像是蜡烛的虚像,A符合题意;
B.小孔成像透过小孔能成倒立缩小、放大或者等大的实像,B不符合题意;
C.发生漫反射时,光线仍然遵循光的反射定律,C不符合题意;
D.光的色散属于光的折射现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
2.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】照相机的镜头相当于凸透镜,成像时将物体放在该透镜的两倍焦距以外,成倒立缩小的实像,像的位置在透镜另一侧的一倍焦距和二倍焦距之间。ACD不符合题意;B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物距u>2f时,像距f3.【答案】A
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】平静的墨水水面相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,平面镜成的虚像与物大小相等,即这个像与太阳等大。A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
4.【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.灯光下的手影原理是光的直线传播,A不符合题意;
B.倒影形成的原理是光的反射,B符合题意;
C.人在船上看到水中的鱼是鱼的出射光经水面折射后进入人的眼睛,是一种折射现象,C不符合题意;
D.海市蜃楼是光发生了折射,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
5.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射定律;红外线;紫外线
【解析】【解答】A.由于大气层不均匀,故太阳光是沿直线到达地球的是不正确的,A选项错误;
B.当一束光垂直入射到平面镜上,反射光线与法线重合,故反射角为零,B选项错误;
C.验钞机利用紫外线辨别钞票的真伪,C选项错误;
D.有时对着墙壁按遥控器键也能控制电视机,这是因为红外线发生了反射,是正确的,D选项正确。
故答案为:D。
【分析】光的直线传播:光在同种均匀介质中是沿直线传播。
光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
不可见光包括有:红外线和紫外线。特点:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌 。
6.【答案】C
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.阳光下的人影,是由于光的直线传播形成的,A不符合题意;
B.海市蜃楼,是由于光的折射形成的,B不符合题意;
C.小猫在镜中成像,是由于光的反射形成的,C符合题意;
D.笔在水中“折断”,是由于光的折射形成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
7.【答案】D
【知识点】生活中的透镜
【解析】【解答】AC.平面镜成像是由于光的反射形成与物体大小相同的虚像,AC不符合题意;
B.平面镜成等大的像,不管物体靠近还是远离平面镜,像的大小不变,B不符合题意;
D.潜望镜内部上下拐角处各安装一个平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45度角,影像通过两次反射使下面的一方就可以看到上面的影象,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去,这种现象叫做光的反射,可以制作潜望镜。
8.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,物距满足的条件
像距满足的条件

可解得
A符合题意;
B.由图,物距大于像距,成倒立缩小实像,B不符合题意;
C.成实像时,物与像移动方向相同,即透镜不动,蜡烛向右移动,光屏应向右移动,可再次得到清晰的像,C不符合题意;
D.现在成倒立缩小实像,根据光路可逆,蜡烛和光屏不动,移动凸透镜到适当位置,光屏上可再次得到清晰的放大的像,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】凸透镜成像规律比较复杂,具体为:
当物距u>2f时,像距f当物距u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像,应用为测焦距
当物距f2f,成倒立、放大的实像,应用为幻灯机、电影放映机、投影仪
当物距u=f时,凸透镜不成像,应用为强光聚焦手电筒、制作平行光线
当物uu,成正立、放大的虚像,应用为放大镜,
结合物距与焦距的关系分析求解即可。
9.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】A.开凿隧道用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,是利用光沿直线传播。A符合题意;
B.荷花在水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,B不符合题意;
C.海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象。C不符合题意;
D.照相机的镜头相当于一个凸透镜,底片相当于凸透镜实验中的光屏,照相机照相时,底片上得到倒立、缩小的实像。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
10.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由图可知,物距为u=35.0cm-5.0cm=30.0cm
因为所用凸透镜的焦距为20cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立放大的实像,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】该题目考查的是凸透镜成像规律,当物距不同时,成像的性质也不同,结合凸透镜成像规律分析求解即可。
11.【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【解答】ACD.小林通过窗户成像,是平面镜成像现象,所以夜晚和白天都可能通过玻璃成像。白天、晚上射向玻璃的光都是部分透过,部分反射,而白天因环境光线太强,不易观察到玻璃中的像,据平面镜成像特点,白天、夜晚所成的像的大小应相同。A符合题意,CD不符合题意;
B.射向玻璃的光,无论白天夜晚都是发生镜面反射,B不符合题意。
故答案为:A。
【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去,这种现象叫做光的反射,由其中入射光线与法线的夹角叫做入射角,反射光线与法线的夹角为反射角。光的反射分类两类,当反射面非常光滑时,发生的反射是镜面反射,处在反射方向上的光非常强,容易造成光污染,当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体。
12.【答案】D
【知识点】光的反射;光的折射规律;光的色散
【解析】【解答】A.筷子在水中变弯折是光的折射形成的,A不符合题意;
B.手影是光的直线传播形成的,B不符合题意;
C.塔影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,C不符合题意;
D.彩虹是光色散形成的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
13.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;分子热运动
【解析】【解答】A.“湖光映彩霞”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,A正确,不符合题意;
B.“潭清疑水浅”是由于由池底的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而形成的,B正确,不符合题意;
C.“风吹草低现牛羊”是由于光沿直线传播而形成的,C正确,不符合题意;
D.“满架蔷薇一院香”是由于分子的无规则运动造成的,D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】平面镜成像是光是反射现象;看到水池变浅是光的折射现象;直接看到物体是直线传播现象;闻到气味是分子运动现象。
14.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.将蜡烛移到 刻线处,物距为40cm,大于两倍焦距,故成的是倒立的缩小的实像,A不符合题意;
B.将蜡烛移到 刻线处,物距为5cm,成的是虚像,光屏上无法承接,B不符合题意;
C.将蜡烛移到 刻线处,物距为15cm,在一倍焦距和两倍焦距之间,故成像特点倒立的放大的实像,与投影仪成像特点相同,C不符合题意;
D.将蜡烛从 刻线处移向 刻线处的过程中,成实像,物近像远,像变大,故光屏上呈现的像会变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)已知焦距f=10cm,从光具座上可以读出物距u的大小,然后运用凸透镜成像原理是:u>2f,成倒立缩小的实像,照相机原理;f(2)f15.【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】由图可知,平行光经过眼球后在视网膜前会聚成像,屈光能力变强,属于近视眼。此时要矫正的话,需要在眼球前加一个凹透镜,将光线提前发散,从而使得最后光线会聚在视网膜上,成清晰的像。
故答案为:D。
【分析】近视眼是晶状体过厚使得对光线的偏折能力过强导致的,像成在视网膜的前方,应该佩戴凹透镜进行校正。
16.【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】动车减速,杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以杯中水面向前倾斜,入射光的方向不变,所以入射角变大,折射角随入射角变大而变大,ABD不符合题意;C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体由于惯性保持原有的状态不变;入射光线和法线的夹角变大,入射角变大,折射角变大。
17.【答案】倒立;实;电磁波
【知识点】凸透镜成像的应用;电磁波的传播
【解析】【解答】手机的镜头相当于一个凸透镜,拍照时物体在该透镜的两倍焦距以外,成倒立缩小的实像。
电磁波能传递信息,手机直播是利用电磁波把信息传递到远方。
【分析】(1)照相机成像特点是:倒立、缩小、实像;
(2)移动通信设备一般是利用电磁波传递信息的。
18.【答案】照相机;右
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】分析图可知,此时物距大于像距,由此判断物体是在该凸透镜的两倍焦距以外,照相机就是根据这个原理制成的。
当物体离透镜越近时,光屏上的像越大,像离透镜越远,所以要使光屏上的像变大,则小亮应将蜡烛和光屏都向右移动。
【分析】当物距u>2f时,像距f19.【答案】厚;凹
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】过度使用电子产品会使晶状体太厚,折光能力太强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前方,导致近视。
由于近视眼晶状体折光能力太强,需要配戴对光线有发散作用的凹透镜进行矫正。
【分析】近视眼的晶状体太厚,利用凹透镜进行矫正。
20.【答案】实像;增大;增大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】手机拍照的原理与照相机相同,物体放在距离镜头的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像。
自拍杆比较长,与手拿手机自拍相比,自拍杆能增大物距,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,能缩小像的大小,从而增大取景范围。
【分析】当物距u>2f时,像距f21.【答案】不会;遵循
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【解答】三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,不会平行射出,因为入射角不同,反射角也不同,只有三条互相平行的光线入射到平面镜上才会平行射出。
这种反射是漫反射,也遵循光的反射规律。
【分析】接触面的粗糙程度不同,会反射漫反射;漫反射也遵循光的反射规律。
22.【答案】10.0;缩小;照相机;等大
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜正对一束平行光,可得到一个很小、很亮的光斑,即为焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距,焦距为10.0cm。
该凸透镜、蜡烛和光屏按图乙,物距为30cm,蜡烛在两倍焦距以外,故成的是倒立、缩小的实像。
照相机就是利用这一原理制成的。
把凸透镜换成薄玻璃板,即平面镜成像,成的是正立、等大的虚像。
【分析】在探究凸透镜成像时,平行光经过透镜后会会聚到一个点上,此点即为焦点,焦点到光心的距离为焦距;当物距u>2f时,像距f23.【答案】解:放大镜是凸透镜,看近处的物体时,此时物距小于一倍焦距,做为放大镜使用,此时成正立、放大的虚像。当看远处的物体时,物距大于2倍焦距,此时物体成倒立缩小的实像。如果物距等于2倍焦距时,看到倒立等大的实像。如果物距大于一倍焦距小于二倍焦距,此时物体成倒立放大的实像。
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【分析】物距小于一倍焦距,应用是放大镜,此时成正立、放大的虚像;当物距大于二倍焦距,此时物体成倒立缩小的实像;如果物距等于二倍焦距时,看到倒立等大的实像;如果物距大于一倍焦距小于二倍焦距,此时物体成倒立放大的实像。
24.【答案】答:夜间行车驾驶室里如果开灯,车内光线比车外强,这时汽车挡风玻璃相当于平面镜,会因光的反射使车内物体在车前成像,干扰司机视线,容易造成交通事故。
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【分析】在日常生活中,往往我们会看到公交车司机的座椅会比正常的座椅低很多,小轿车的前挡风玻璃都是倾斜的。这样做有效的避免了交通事故的发生。
25.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】经过凹透镜光心的入射光线传播方向不变;射向凹透镜另一侧虚焦点的入射光线,经凹透镜折射后平行于主光轴,如答图所示。
【分析】过凹透镜光心的入射光线传播方向不变;射向凹透镜另一侧虚焦点的入射光线,经凹透镜折射后平行于主光轴。
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】根据延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,画出折射光线;经过入射点作出法线,根据反射角等于入射角,即可作出反射光线。如图所示:
.
【分析】光线的延长线过凹透镜的焦点,折射光线平行于主光轴;光在反射时,反射角等于入射角。
27.【答案】解:如图所示;
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】由图示知,入射光线平行于主光轴,则通过凸透镜后的折射光线过焦点,此折射光线射向水面,在水面处发生反射和折射,根据反射定律中,反射角等于折射角,确定反射光线的位置,再根据:光从空气射向水中,折射角小于入射角,大概确定折射光线,所以作图如下:
【分析】平静的水面即可以反射光,也可以折射光,明确入射角、反射角和折射角的大小关系,结合光的折射定律和光的反射定律作图即可。凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
28.【答案】解:如图所示;
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于凸透镜的主光轴射出;平行于主光轴的光线射向凹透镜,经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点,据此完成光路图,如图所示:

【分析】凸透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,焦点发出的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜会聚在焦点上。
凹透镜作图,三条特殊的光线:经过光心的光线不改变方向,经过焦点的光线会变成平行光,平行光经过凸透镜反向延长经过焦点。
29.【答案】(1)漫
(2)等于
(3)会聚
【知识点】光的反射定律;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹,说明是漫反射,能够光线经白纸反射后反射光线向四面八方射去,故可以从四面八方看到光线的径迹。
(2)在光的反射定律中反射角等于入射角。
(3) 如图乙所示,一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体,折射光与入射光进行对比,发现折射光向法线靠拢,故对光线有会聚作用,故填会聚。
【分析】(1)当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体;
(2)光发生反射时,多次改变入射角的大小,测量入射角和反射角的大小,可以得出反射角等于入射角;
(3)凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用。
30.【答案】(1)10.0;同一高度;正中央
(2)缩小;照相机;右边
(3)左;不能
(4)完整;暗;上
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图知,光斑即焦点处,所以焦距f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
]实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
(2)由图乙可知,物距为50.0cm-25.0cm=25.0cm>2f
凸透镜能成倒立缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
实像可以用眼睛观察,若撤去光屏,可以在凸透镜的右边适当位置透过凸透镜去观察该像。
(3)保持图乙中凸透镜的位置不变,当向左移动蜡烛时,物距变大,像距应减小,故应该向左移动光屏,才能再次得到清晰的像。
小勇又向右移动蜡烛至43cm刻度处,此时物距为7cm,小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能呈在光屏上。
(4)[用不透明物体遮住凸透镜的一部分,凸透镜的其他部分仍能透过光线,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像仍然是完整的,只是像的亮度变暗。
随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,像成在了光屏的上方。
【分析】(1)焦距是指从焦点到凸透镜的距离,根据甲图计算出焦距的大小;为使像能成在光屏的中央,应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处。
(3)根据凸透镜成像的特点分析解答。
物体位置u>2fu=2ff2f(4)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像。
(5)随着蜡烛燃烧而变短,根据过光心不改变方向,像会向上移动,根据凸透镜成倒立实像进行分析凸透镜向上还是向下移动。
31.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)对称
(3)虚像
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)用透明薄玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
(2)物体在平面镜中成虚像,物体和像的大小相等,物体和像的连线垂直于平面镜,物体和像到平面镜的距离相等。小红多次改变蜡烛A的位置进行实验,观察及测量距离之后,小红得到初步结论:像和物关于平面镜对称。
(3)光屏只能接收到实像,不能接收到虚像,而平面镜所成的像是虚像,故小红将光屏放在蜡烛B的位置上,在光屏上没有看到蜡烛A的像,这是因为平面镜成虚像。
【分析】玻璃板与平面镜相比,即可以透光也可以反光,便于确定像的位置;玻璃板与桌面是垂直的关系,否则蜡烛和想无法完全重合;选用两只相同的蜡烛进行实验可以比较像与物的大小关系,对应的实验方法为等效替代法;平面镜成的像是虚像,无法用光屏承接到,必须透过玻璃板观察。
32.【答案】(1)放大;投影仪
(2)能
(3)烛焰的像变暗了些
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)物距小于像距,成倒立放大实像,是投影仪的原理。
(2)在折射现象中光路是可逆的,如果此时将蜡烛和光屏对调,光屏上会出现倒立、缩小的实像。
(3)凸透镜被遮住一部分,纸在一倍焦距内不成实像,光屏上仍然会出现完整的像,但是通过凸透镜的光线减少,所成的像会变暗一些。
【分析】(1)f(2)若将蜡烛和光屏对调,根据光路的可逆性,u>2f,则光屏上会出现一个缩小、倒立的实像;
(3)遮住一部分后,折射到光屏上的光线强度减弱,像会变暗。
33.【答案】(1)同一高度
(2)照相机;能
(3)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使蜡烛的像成在光屏中央,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(2)在光屏上观察到一个倒立缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物体与凸透镜的距离大于二倍焦距,此成像原理和生活中的照相机相同。
保持凸透镜的位置不动,仅将蜡烛和光屏位置互换,根据光路是可逆的可知,光屏上能观察到烛焰清晰的像。
(3)将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现像变模糊了,接着保持蜡烛和凸透镜位置不动,将光屏远离凸透镜后又能观察到清晰的像,此时像距变大,说明眼镜对光线起发散作用,是凹透镜,所以可判断物理老师的眼镜是近视眼镜。
【分析】(1)探究凸透镜成像时,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度;
(2)物体在凸透镜的二倍焦距外时,成像是倒立缩小的,实际应用有照相机;物距和像距互换时,可以再次成像;
(3)凹透镜对光有发散作用,使成像远离凸透镜。
34.【答案】(1)垂直
(2)等于
(3)可逆
(4)下半部分有反射光线,上半部分无反射光线,(或上半部分无反射光线、或只有下半部分有反射光线均给分)
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光,所以纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直。
(2)由表中数据可知,三次光的反射实验中,反射角等于入射角,所以可得出结论:在反射现象中,反射角等于入射角。
(3)在图甲中,如果让光逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是可逆的。
(4)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,如图乙所示,发现在纸板B上观察到下部分有反射光线,上半部分无反射光线。
【分析】(1)平面镜与桌面是垂直的关系;
(2)光发生反射时,多次改变入射角的大小,测量入射角和反射角的大小,可以得出反射角等于入射角;
(3)光发生反射时,将光源调换位置后,反射光线和入射光线分居法线两侧,光路仍然重合,说明光路可逆;
(4)光发生反射时,通过折转光屏的方式可以判断,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
35.【答案】(1)等于
(2)同一平面内
(3)可逆
(4)漫反射
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)由表中反射角和入射角的度数,可得反射角等于入射角。(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,是因为折转时左右两侧不在同一平面,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。(4)实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
【分析】光发生反射时遵循光光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线法线两侧,反射角等于入射角,光路可逆。光的反射分类两类,当反射面非常光滑时,发生的反射是镜面反射,处在反射方向上的光非常强,容易造成光污染,当反射面不光滑时,发生的反射是漫反射,各个方向都有反射光线,在各个方向上都能看到物体。
36.【答案】(1)测量入射角和对应反射角的大小;反射角与入射角的大小
(2)验证反射光线与入射光线是否在同一平面内
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】解:(1)取下纸板后,应用量角器分别测出入射角和对应的反射角并记录在表格中,并比较反射角与入射角的大小,通过分析可知反射角等于入射角;(2)纸板ENF是用两块纸板连接而成,这样可通过将F纸板沿ON向后折,观察F上是否能够发现反射光线,来探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
故答案为:(1)测量入射角和对应反射角的大小;反射角与入射角的大小;(2)验证反射光线与入射光线是否在同一平面内。
【分析】(1)要探究反射角与入射角的关系,需分别测量出入射角及对应的反射角,分析得出结论;(2)要探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,需将F沿ON向后折,观察纸板F上是否出现反射光线。
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