专题突破3 光学实验题 2021-2022学年人教版物理八年级上册

专题突破3 光学实验题
一．光的反射定律的应用
1．（2021 聊城一模）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）实验前，应将纸板　 　放置于平面镜上；
（2）上述实验中硬纸板的作用是　 　；
（3）移动激光笔，当入射角减小时，反射角　 　（选填：“增大”、“不变”、“减小”）；
（4）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：　 　；
（5）移动激光笔，使入射角为30°，测得反射角也为30°。由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？　 　。
2．（2020 秦淮区期末）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴向后折转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）实验前，应将纸板 　 　放置于平面镜上，实验时，在纸板上画出一条直线EO，使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿 　 　时针方向转动。
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处？　 　。
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：　 　。
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，入射光线仍能呈现在纸板上，且仍紧贴EO入射到平面镜的O点（如图丙），此时与图甲情形对比，发生改变的有 　 　。（选填字母）
A．法线位置 B．反射光线方向
C．入射角度数 D．反射角与入射角的关系
二．平面镜成像的特点及原理实验
3．（2020 兴城市期末）如图是小明探究“平面镜成像特点”的实验：
（1）实验探究的步骤正确的顺序是 　 　。
A.移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B'；C、C'。
B.拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置A'。
C.在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
D.选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A。
（2）在实验中使用玻璃板代替平面镜，这是为了　 　。
（3）步骤D中点燃蜡烛A的好处是　 　。
（4）同桌的右座位的同学说看不到蜡烛的像，为了让同桌也能够看到蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置　 　（选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”），同桌　 　（选填“可能”或“不可能”）看到蜡烛的像。
4．（2021 广东）小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：
（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的　 　形成的像。
（2）如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的是：　 　（写出一条）；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到　 　（选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。
（3）在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。
①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互　 　。
②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量　 　和　 　 。
③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是　 　（写出一条）。
三．光的折射规律的应用
5．（2021 青岛二模）探究光的折射规律激光笔如图所示，竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。
（1）实验时小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后折射光线会向 　 　（选填“靠近”或“远离”）法线的方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变。
（2）接着小兰让光束贴着光屏从空气射入水中，当小芳将F板向B后折转一定角度时，在F板上 　 　（选填“能”或“不能”）看到折射光，此时折射光线和入射光线 　 　（选填“在”或“不在”）同一平面内。
（3）小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量结果如表所示。分析数据可得：光从空气斜射入水中，入射角增大时，折射角 　 　（选填“增大”或“减小”）。
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
6．（2021 江西模拟）在“初识光的折射现象”和“探究光的折射规律”实验中。
①如图甲所示，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将　 　（选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。
②如图乙所示，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”。他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否　 　。
③如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的0点，光在水中沿着OB方向射出，再将光沿BO方向射入，目的是为了研究折射时光路　 　。
四．光的色散实验题
7．（2020 吴中区期中）小明同学对光现象部分知识归纳总结如下：
（1）一束太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，在白色光屏上形成一条彩色光带，如图甲所示，这个现象叫 　 　，如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，我们在光屏上将 　 　（选填“能”或“不能”）看到彩色光带。
（2）如图乙所示，将红、绿、　 　三种色光以相同比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。
（3）如图丙所示，用一束绿色激光照射到一个白色气球表面，若要将此气球射破，则把气球上被照亮的区域用颜料涂成黑色，效果会更好；气球能被激光射破，说明了光具有 　 　。
五．凸透镜成像规律及其探究实验
8．（2020 绿园区期末）某物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
（1）用图甲的装置测出凸透镜的焦距为 　 　cm；
（2）某次实验在图乙观察到清晰的像，生活中的 　 　是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离。要想在光屏上再次得到清晰的像，应把光屏向 　 　移动一段距离，像 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）将小志的眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。让光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，小志的眼睛是 　 　（选填“近视眼”或“远视眼”），在矫正之前，物体的像成在视网膜的 　 　（选填“前方”或“后方”）。
9．（2021 东城二模）小东用图甲装置“探究凸透镜成像的规律”。
（1）实验前小东将凸透镜正对太阳光，调节凸透镜与光屏间的距离，直到光屏上形成一个最小、最亮的光斑，如图乙所示。则该凸透镜的焦距是　 　cm；
（2）实验时保持凸透镜位置不变，使蜡烛位于25cm刻度线处，移动光屏，在光屏上成清晰倒立的、　 　（选填“放大”、“等大”或“缩小”）实像，　 　（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）是依据此原理制成的；
（3）在蜡烛和凸透镜之间放置一片近视镜片，发现光屏上的像变得模糊，为了再次得到清晰的像，光屏应　 　（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。
10．（2021 江阴期中）在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
（1）如图甲，平行光正对透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距是：　 　cm，如图乙光屏上呈现清晰的像，此像的性质是 　 　的实像（选填“放大”或“缩小”），若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至 　 　cm刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像；
（2）在图乙所示情况下，将远视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，让光线通过远视眼镜后再通过凸透镜，光屏上的像变模糊了，在不移动远视眼镜和凸透镜的条件下，为了在光屏上再次得到清晰的像，你可以将蜡烛适当 　 　（选填“靠近”、“远离”）凸透镜。
（3）课后，小丽和小明又尝试，当他们相距2m，用图甲中的凸透镜观看对方，小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，如图丙，则下列说法中不正确的是 　 　；
A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内
B．若图片中小丽将凸透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大
C．小丽从凸透镜中看不到小明的像
D．小丽从凸透镜中看到小明倒立缩小的像
11．（2021 单县二模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所用凸透镜的焦距为10cm。
（1）图甲中，烛焰的像会成在光屏的　 　（选填“上”或“下”）方；
（2）重新调整后开始实验。当蜡烛到凸透镜的距离为25cm时，移动光屏后得到烛焰清晰的　 　（选填“放大”或“缩小”）的像；
（3）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，用另一个凸透镜替换原来的透镜，再将光屏向靠近透镜的方向移动后，在光屏上可再次得到烛焰清晰的像，该凸透镜的焦距　 　10cm，这可以用来模拟　 　（选填“近视”或“远视”）眼的成因；
（4）凸透镜成像利用了光的折射知识，请在图乙中画出入射光线的折射光线。
12．（2021 荆门一模）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜的焦距f＝10cm
（1）如图甲，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立　 　的实像；若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜至　 　刻度线处，光屏上能再次呈现清晰的像。
（2）如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至16cm刻度线处，移动光屏，观察到光屏上只能出现　 　，而人眼在图中A处应向　 　（选填“左”或“右”）看才能观察到烛焰的像。
（3）如图丙，在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜的镜片是　 　（选填“凸透镜”或“凹透镜”），可用于矫正　 　（选填“近视眼”或“远视眼”）.。
13．（2021 泰州一模）在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
（1）将凸透镜正对太阳光并来回移动，直到与凸透镜平行放置的光屏上出现最小最亮的光斑，用刻度尺测出光屏到凸透镜中心的距离为10cm，则该凸透镜的焦距为 　 　cm。
（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，为使烛焰的像成在光屏中央，应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 　 　上。
（3）图甲实验中，光屏上呈现清晰的像，此像的性质是倒立 　 　的实像，取下光屏眼睛 　 　（选填“能”或“不能”）看到这个像。如果保持蜡烛和光屏位置不变，将凸透镜移至 　 　cm刻度线处，光屏上会再次呈现清晰的像。
（4）如乙图所示，将蜡烛移至20cm刻度线处，用一不透明的膜粘贴在凸透镜下半部分，则人眼看到像的亮度将 　 　。
14.（2021 龙岩模拟）新冠防疫期间，我省许多公共场所都要用手机扫“防疫健康码”才能通行。
（1）手机摄像头相当于一个凸透镜，“防疫健康码”到摄像头的距离 　 　两倍焦距（选填“大于”或“小于”）。
（2）如图甲所示，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像，这个像是 　 　的（选填“放大”或“缩小”）；若将光屏移至刻度线25cm处，保持透镜和蜡烛位置不变，在蜡烛前面放置度数合适的 　 　眼镜（选填“近视”或“远视”），光屏上再次成清晰的像。
（3）小龙同学用此手机拍照上传的作业图片上的字，上方小下方大，如图乙所示。下列分析你认为正确的是 　 　。（选填“A”或“B”）
A.大的字是虚像，小的字是实像
B.大的字离镜头近，小的字离镜头远
15．（2021 沈河区二模）小亮同学在实验室探究“凸透镜成像的规律”。
（1）小亮点燃蜡烛，从蜡烛所在的这一侧向凸透镜上观察，他看到凸透镜上有两个像.如图甲所示，则这两个像是因为光的 　 　而形成的。
（2）当各元件在光具座上的位置如图乙所示时，光屏上恰好呈现清晰的像（像未画出），这个像一定是 　 　（填“放大“、“缩小“或“等大“）的像。
（3）若将图乙中的蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上仍能承接到烛焰清晰的像，其原因是凸透镜成像的光路是 　 　。
（4）如图丙所示，一束光AB平行于主光轴射向凸透镜。光线发生折射后，经一平面镜反射后再次射向了凸透镜，产生了平行于主光轴的光线CD，请画出平面镜的位置并完成光路图。
16．（2021 昆明模拟）现有如下器材：光具座、焦距为10cm的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴。小明利用上述实验器材，进行了“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到 　 　。
（2）为了验证凸透镜的焦距是否等于10cm。小明把蜡烛和凸透镜放在如图甲所示的刻度线处，把光屏移到光具座的 　 　cm刻度线处，观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证，凸透镜的焦距准确。
（3）实验过程中，凸透镜始终固定在光具座40cm刻度线处。当蜡烛距离凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、　 　的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。生活中的 　 　就是利用了这个原理制成的（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。
（4）接下来，小明将蜡烛移动到10cm刻度线处，为了能在光屏上再次看到烛焰清晰的像，他应将（3）中光屏的位置向 　 　透镜方向移动（选填“靠近”或“远离”）。实验进行一段时间后，发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是 　 　。若保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏 　 　（选填“向上”或“向下”）移动，使烛焰的像呈现在光屏中央。
（5）如图乙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知，当f＜u＜2f时，物体移动速度 　 　（选“大于”、“小于”或“等于”）像移动的速度。
17．（2021 惠安县模拟）利用支付APP“扫一扫”功能扫描商家二维码，可以快速进行网络支付。其中，手机摄像头相当于一个凸透镜，手机内的感光芯片相当于光屏。
（1）被扫描的二维码到摄像头的距离应满足 　 　的条件。
（2）以下成像特点与手机摄像头相同的是 　 　。
A．投影仪 B．眼睛 C．放大镜 D．潜望镜
（3）如下图是实验室模拟手机成像原理的实验装置，此时被拍摄物体在光屏上成 　 　立、缩小的实像。若保持凸透镜位置不动，要拍摄更远处的物体，为使光屏上的像保持清晰，应将光屏向 　 　凸透镜移动（选填“靠近”或“远离”）。
（4）由于手机里的摄像头和感光芯片都是无法移动的，所以在拍摄更远处的物体时，有多个摄像头的手机需要切换到焦距更 　 　（选填“长”或“短”）的摄像头进行拍摄。
专题突破3 光学实验题参考答案及解析
1．【分析】（1）实验中应将硬纸板垂直置于平面镜上；
（2）实验中硬纸板的主要作用是显示光路；
（3）根据反射角等于入射角的关系进行分析；
（4）在光的反射中，反射光线、入射光线和法线始终在同一平面上；
（5）为避免实验的偶然性，应多做几次试验，然后才可以得出结论。
【解答】解：
（1）纸板应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；
（2）本实验中硬纸板的主要作用是显示光路；
（3）由于反射角等于入射角，所以移动激光笔，当入射角减小时，反射角也减小；
（4）保持平面镜水平不变，将纸板向后倾斜一个角度，入射光线仍能呈现在纸板上，但看不到反射光线，是由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（5）一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。
故答案为：（1）垂直；（2）显示光路；（3）减小；（4）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（5）一次实验得到的结论具有偶然性。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验；理解和掌握光的反射定律以及实验过程是解题此题的关键。
2．【分析】（1）实验中应将硬纸板垂直置于平面镜上；根据反射角等于入射角的关系进行分析；
（2）为避免实验的偶然性，应多做几次试验，然后才可以得出结论；
（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（4）在光的反射中，反射光线、入射光线和法线始终在同一平面上。故据此分析即可判断。
【解答】解：
（1）纸板应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；
如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；
（2）一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验；
（3）当纸板右半部分和左半部分在同一平面上时，能同时看到反射光线和入射光线，当纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（4）保持平面镜水平不变，将纸板向后倾斜一个角度，入射光线仍能呈现在纸板上，且沿EO方向入射到平面镜的O点，但与原来相比，入射光线的方向改变了，法线方向不变（垂直于镜面），由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以反射光线方向改变，则在纸板上不能看到反射光线，而入射角度数改变、反射角与入射角关系不改变，故选BC。
故答案为：（1）竖直；顺；（2）实验次数太少，实验结论可能具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）BC。
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验；理解和掌握光的反射定律以及实验过程是解题此题的关键。
3．【分析】（1）在探究“平面镜成像特点”的实验中，实验步骤应该是先在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜，再点燃蜡烛做实验，为得到普遍规律，应改变玻璃板前蜡烛的位置，多做几次实验；
（2）实验时用透明的玻璃板代替平面镜，既能看到物体的像，也能看到像一侧的代替物体的蜡烛，便于确定像的位置。
（3）点燃蜡烛A后，其发出的光线较强，成像较清晰。
（4）像和物体关于镜面对称，到平面镜的距离相等。
【解答】解：
（1）在探究“平面镜成像特点”的实验中，实验步骤A、B、C、D的合理顺序是：
C．在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板后面竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
D．选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A。
B．拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置A′。
A．移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B′；C、C′。
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，玻璃板是透明的，观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B；当蜡烛B和蜡烛A的像重合时，蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置，实验中使用玻璃板代替平面镜，这是为了便于确定像的位置；
（3）点燃蜡烛A后，其发出的光线较强，玻璃板反射的光线较强，使成像更清晰；
（4）当将玻璃板水平向右移动时，像和物体始终关于镜面对称，则像相对于蜡烛A位置是不变的。当玻璃板移动到某个位置，玻璃板反射的光线能进入同桌的眼睛，同桌可能看到蜡烛的像。
故答案为：（1）CDBA；（2）便于确定像的位置；（3）使成像更清晰；（4）不变；可能。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及操作相关问题，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
4．【分析】（1）平面镜成像现象，它是由光的反射形成的；
（2）物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等。根据平面镜成像特点进行判断。
光线传播到两种介质的表面时会发生反射现象，在玻璃上会成像，干扰司机视线。
②平面镜成像的特点：物像等大、等距。
③在实验中，点燃A蜡烛，在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，证明像与物的大小相同。在实验中玻璃板起到平面镜的作用，在镜面前的亮度越大，则其成的像越清晰。
【解答】解：（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是平面镜成像现象，它是由光的反射形成的；
（2）根据物体在平面镜中成像时，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等。小汽车前面玻璃是倾斜的，汽车内物体的像在汽车的斜上方，司机看前面道路时，物体的像不会影响司机的视线。此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，根据光的反射定律可知，被反射到下方，以减少对司机视线的干扰；
（3）①为了比较物像大小和确定像的位置，要使玻璃板与水平桌面相互垂直放置；
②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量物距和像距；
③将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，前后对比不明显，所以像会更不清晰。
故答案为：（1）反射；（2）物体的像不会影响司机的视线；下方；（3）①垂直；②物距；像距；③像会更不清晰。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能得出正确结论，合理解决实验中出现的问题。尤其要注意等效替代法的应用；本题同时考查了平面镜的应用。
5．【分析】（1）光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；
（2）根据折射光线和入射光线和法线在同一平面内分析；
（3）根据表格中折射角和入射角的大小变化分析。
【解答】解：（1）小兰让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，由于折射角要小于入射角，则折射光线会向法线方向偏折，说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变；
（2）因折射光线 和入射光线和法线在同一平面内，所以，光贴着光屏从空气射入水中，该小组同学将F板向后折转一定角度，则在F板上不能看到折射光，此时折射光线和入射光线 在同一平面内；
（3）根据表格中的数据可知，光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角；入射角增大，折射角也增大。
故答案为：（1）靠近；（2）不能；在；（3）增大。
【点评】此题考查的是我们对光的折射规律探究过程及分析数据得出结论的能力。属于基本技能的考查。难度不大，是一道基础题。
6．【分析】（1）光的折射：光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；
（2）在光的折射中使用可转动的光屏是为了探究折射光线、法线和入射光线是否在同一平面内；
（3）在光的折射中光路是可逆的。
【解答】解：（1）光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，折射光线偏向法线，则水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。
（2）小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；
（3）在图丙中将光沿着BO方向射向空气时，光在空气中沿着OA方向射出，说明折射光路具有可逆性。
故答案为：（1）向左移动；（2）在同一平面；（3）可逆。
【点评】这是对光的折射实验的一个考查，学生牢记光的折射定律，以及在折射现象中光路可逆，此题不太难。
7．【分析】（1）太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的。透明物体颜色由透过的光的颜色决定。不透明物体的颜色与它反射的光的颜色相同。白色物体反射各种颜色的光，不透明物体只反射它的颜色的光，其它光被吸收；
（2）光的三原色是红、绿、蓝；
（3）黑色物体吸收所有色光；光具有能量。
【解答】解：（1）一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫光的色散。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，蓝色透明的三棱镜只允许蓝光通过，光屏上只能呈现蓝色，则我们将不能看到七彩光带；
（2）光的三原色是红、绿、蓝，三种色光按照一定的比例混合可以得到白光；所以？处为蓝光；
（3）把气球上被照亮的区域用颜料涂成黑色；黑球能够吸收所有色光；因为光具有能量，所以气球能被激光射破。
故答案为：（1）光的色散；不能；（2）蓝；（3）能量。
【点评】本题考查学生对光的色散、光的应用的理解和掌握，属于基础知识。
声明
8．【分析】（1）根据凸透镜焦点和焦距的定义进行判断。
（2）当物距在一倍焦距到两倍焦距之间时，凸透镜成倒立放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。
（3）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方；远视眼是因为晶状体太薄或眼球太短，像成在视网膜的后方。近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜。
【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm。
（2）由图乙知，像距大于物距，此时成倒立放大的实像，投影仪是根据这个原理制成的；根据凸透镜成像时，物远像近像变小可知，将蜡烛向左移动时，物距增大，则像距减小，要将光屏向靠近透镜方向（向左）移动，才能在光屏上再次得到清晰的像，像变小。
（3）将小志的眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明此眼镜对光线有发散作用，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜是凹透镜，则小志的眼睛是近视眼，近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方。
故答案为：（1）10.0 （10）（2）投影仪；左；变小；（3）近视眼；前方。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，而且要善于总结规律。
9．【分析】（1）焦距是从焦点到凸透镜光心的距离；
（2）凸透镜的成像规律：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像；
（3）近视镜是凹透镜，对光线有发散作用。
【解答】解：（1）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；
（2）保持凸透镜位置不变，使蜡烛位于25cm刻度线处，u＝25cm，此时u＞2f，成倒立、缩小的实像，其应用是照相机；
（3）近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，所以通过透镜的光线会晚一些会聚，因此需要使光屏向远离透镜或向右移动。
故答案为：（1）10.0；（2）缩小；照相机；（3）远离。
【点评】掌握凸透镜成像的三种情况和应用是解决凸透镜成像习题的重要依据，一定要掌握：u＞2f，成倒立、缩小的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像。
10．【分析】（1）图中测量凸透镜焦距的方法：平行光聚焦法，亮点为焦点，焦点到光心的距离即为焦距，由此可以确定其焦距是多少；当2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f；且光路是可逆的；
（2）远视镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用；
（3）u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机。
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜。成虚像时，物像同侧，物距越大，成的像越大，像距也越大；虚像都是正立的。
【解答】解：
（1）由图甲知，焦点到凸透镜的距离为60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm，所以凸透镜的焦距为f＝10.0cm；
由图乙知，当蜡烛在刻度尺的10cm处，u＝15cm，2f＞u＞f，凸透镜成倒立放大的实像；光的折射中光路是可逆的，若保持蜡烛和光屏位置不变，是物距变为原来的像距，即把凸透镜移至40cm刻度处，像距变为15cm，成倒立、缩小的实像，是照相机的原理；
（2）若将远视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，远视镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，像会成在光屏的前方，为能在光屏上看到蜡烛清晰的像，可以将光屏适当靠近凸透镜；
（3）ACD、由凸透镜成像时，u＜f，成正立、放大的虚像，可知小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，则小明到凸透镜的距离u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时像距2f＞v＞f，眼睛中视网膜相当于光屏，而此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内，所以小丽从透镜中看不到小明的像，故AC正确，D错误；
B、凸透镜成虚像时，物像同侧，若物距越大，像距越大，像越大。因此若图片中小丽的手将透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像有可能变大，故B正确；
故选D。
故答案为：（1）10.0；放大；40；（2）靠近；（3）D。
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律，主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。此题看似复杂，其实只要用心，仔细审题，并不难。
11．【分析】（1）为使像成在光屏的中央，应调整光屏、凸透镜或烛焰的中心大致在同一高度处；
（2）物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像；
（3）光屏向靠近透镜的方向移动，说明像距变小了；近视眼的原因是像成在视网膜的前方；
（4）对于凸透镜：过光心的光线其传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后，平行于主光轴。
【解答】解：（1）由图可知，蜡烛的烛焰的位置偏上，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，此时的像在光屏的下方；
（2）当蜡烛到凸透镜的距离为25cm时，物距大于二倍焦距，所以在光屏上得到一个清晰的倒立、缩小的实像；
（3）保持蜡烛和凸透镜的位置不变，用另一个凸透镜替换原来的透镜，再将光屏向靠近透镜的方向移动后，即像距变小，在物距不变的情况下，相当于减小了焦距，所以该凸透镜的焦距要小于10cm，此时的像成在光屏的前方，这可以用来模拟近视眼的成因；
（4）从焦点发出的光线经过凸透镜后会平行于主光轴，如图所示：
。
故答案为：（1）下；（2）缩小；（3）小于；近视；（4）如图。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了对实验器材的调整、凸透镜成像的规律、凸透镜的光路，应注意掌握基础知识。
12．【分析】（1）根据物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间的成像性质进行判断；光的折射中光路是可逆的，据此进行分析；
（2）u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像；
（3）远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成远视眼。
【解答】解：
（1）物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像；
v＝55.0cm﹣25.0cm＝30.0cm，根据折射中光路可逆可知，保持蜡烛和光屏位置不变，当u＝30.0cm时，即凸透镜移动至40.0cm刻度线处，在屏上能再次呈现清晰的像；
（2）保持蜡烛位置不变，移动透镜至16.0cm刻度线处，此时u＝16.0cm﹣10.0cm＝6.0cm，u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像，光屏上接不到像，只能出现光斑；透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像；虚像与成像物体同侧，所以应从A处向左观察；
（3）将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。
故答案为：（1）放大；40.0cm；（2）光斑；左；（3）凸透镜；远视眼。
【点评】本题考查了凸透镜成像的情况和应用，难度不大。
13．【分析】（1）根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，让平行光射到凸透镜上，调出最小最亮的光斑为凸透镜的焦点，亮斑到凸透镜的距离为焦距。
（2）在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后，就需要对三者的高度进行调节；
（3）凸透镜成像时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，实像是实际光线的会聚，能成像在光屏，应用于幻灯机和投影仪；
（4）u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像；此时物像同侧。根据影响像的亮度因素判断。
【解答】解：（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离为焦距，根据题意可知凸透镜的焦距为10cm；
（2）在做凸透镜成像的实验中，为了使烛焰的像成在光屏的中央，要调节蜡烛、光屏的中心都位于主光轴上；
（3）由图甲可知：物像位于透镜的两侧，且u＜v，所以像为放大的、倒立的、实像；实像是实际光线的会聚，能成像在光屏，眼睛也能直接看到；根据可知：若把物距调为相距，则相距即为原来的物距，所以把甲透镜移动至40cm刻度处，光屏上会再次呈现清晰的像；
（4）将蜡烛移至20cm刻度线处，此时u＜f，凸透镜成正立放大的虚像，此时物像同侧，人眼看到的像是透过凸透镜的折射光线的反向延长线会聚而成，像的亮度与通过透镜的光的强度有关，所以用一不透明的膜粘贴在凸透镜下半部分，像的亮度会变暗。
故答案为：（1）10；（2）主光轴；（3）放大；能；40；（4）变暗。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律及探究实验，属于基础题型。
14．【分析】（1）凸透镜成像时，物距u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机和摄像头；
（2）凸透镜成实像时，像距大于物距，成倒立、放大的实像；
像距增大时，若物距不变，为了在光屏上能再次成清晰的像，应使光线推迟会聚成像，凹透镜对光线有发散作用，凹透镜可以矫正近视眼；
（3）凸透镜成像特点：①u＞2f时，成倒立、缩小的实像；②2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像；③u＜f时，成正立、放大的虚像；凸透镜成实像时，物距越大，所成的像越小。
【解答】解：（1）用于扫码的手机摄像头相当于一个凸透镜，成倒立、缩小的实像，此时物距（二维码到摄像头的距离）应大于二倍焦距；
（2）图乙中，蜡烛恰好在光屏上成清晰的像（实像），且此时的像距大于物距，由凸透镜成实像的规律可知，此时成倒立、放大的实像；
若将光屏移至刻度线25cm刻度线处，像距变小，保持透镜和蜡烛位置不变，为了在光屏上能再次成清晰的像，应使光线提前会聚成像，因凸透镜对光线有会聚作用，所以应在蜡烛前面放置凸透镜，远视眼镜的镜片实质是凸透镜，则可以在蜡烛前面放置度数合适的远视眼镜，光屏上也能再次成清晰的像；
（3）凸透镜所成像的大小与物体到镜的距离有关，成实像时，物体到镜的距离越小，像越大，所以大的一头离镜头近，小的一头离得远，故B正确。
故答案为：（1）大于：（2）放大；远视；（3）B。
【点评】本题主要考查了凸透镜成像规律的应用、远视眼镜的实质，难度不大。
15．【分析】（1）透过凸透镜观察物体时，应将凸透镜放在物体与人眼之间，这样才能起到放大镜的作用。而如果人眼在凸透镜与蜡烛之间，且看到了蜡烛的像，则应该考虑这不是光的折射，而是光的反射形成的；
（2）凸透镜成实像时，当物距小于像距成倒立放大的实像；
（3）凸透镜成像原理是光发生折射，光的折射现象中，光路是可逆的；
（4）平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射以后过焦点。
【解答】解：（1）眼睛从蜡烛A的这一侧观察，说明蜡烛发出的光经凸透镜两个面反射的光线进入人眼，这两个像是由于光的反射形成的虚像；
（2）由图可知，此时物距小于像距成倒立放大的实像；
（3）凸透镜成像的光路是可逆的，所以将图乙中的蜡烛和光屏的位置对调，则光屏上仍能承接到烛焰清晰的像；
（4）通平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，当照射到平面镜上后会发生反射，根据反射角等于入射角作出反射光线，当反射光线照射到凸透镜上后再次发生折射，根据通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴作出折射光线，如下图所示：
故答案为：（1）反射；（2）放大；（3）可逆的；（4）如上图所示。
【点评】本题考查凸透镜成像规律实验，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
16．【分析】（1）为了使像成在光屏的中央，实验前需要把烛焰、凸透镜、光屏的中心大致调到同一高度上；
（2）根据u＝v＝2f时，成倒立等大的实像特点得出凸透镜的焦距；
（3）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，应用为投影仪；
（4）凸透镜成实像时，物远像近像变小；
凸透镜成的实像是倒立的，像与物体的变化方向恰好相反；
（5）分析图像得出结论。
【解答】解：（1）实验前的规范操作是将蜡烛、凸透镜、光屏依次放到光具座上，并使它们的中心大致在同一高度处，这样像才能成在光屏中央；
（2）凸透镜焦距f＝10cm，当物距等于20.0cm时，像距也等于20.0cm，小明把蜡烛和凸透镜放在如图所示的刻度线处，把光屏移到光具座的60.0cm刻度线处，观察光屏上是否承接到等大、清晰的像。经验证，凸透镜的焦距准确；
（3）当蜡烛距离凸透镜15cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距能够在光屏上得到一个倒立、放大的烛焰像；生活中的投影仪就是利用了这个原理制成的；
（4）小明将蜡烛移动到10cm刻度线处物距增大，像距与物距的变化恰好相反即像距变小，光屏的位置向靠近透镜方向移动；
实验进行一段时间后，发现光屏上烛焰的像上移了一段距离，在没有移动器材的情况下，造成上述现象的原因是蜡烛燃烧变短，烛焰的中心下移；
凸透镜、光屏、烛焰的中心必须在同一高度处，若保持蜡烛、凸透镜的位置和高度不动，需将光屏向上移动，烛焰的像才会呈现在光屏中央。
（5）由图像可知，当f＜u＜2f时，物体移动速度小于像移动的速度，且物距越大像距变化的越小。
故答案为：（1）同一高度；（2）60；（3）放大；投影仪；（4）靠近；蜡烛燃烧变短；向上；（5）小于。
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律，难度不大。
17．【分析】（1）（2）扫二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距，成倒立缩小的实像；
（3）（4）凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小。
【解答】解：（1）手机摄像头是利用物距大于二倍焦距时，成倒立缩小实像的规律工作的；
（2）A、投影仪是利用物距在一倍焦距和二倍焦距之间时成倒立、放大的实像的原理工作的，故A错误；
B．眼睛相当于是一架照相机，成的是倒立、缩小的实像，与摄像头成像原理相同，故B正确；
C．放大镜成的是正立、放大的虚像，故C错误；
D．潜望镜属于平面镜成像，成的是正立、等大的虚像，故D错误；
故选B；
（3）模拟手机成像原理时，被拍摄物体在光屏上成倒立、缩小的实像。若保持凸透镜位置不动，要拍摄更远处的物体，物距变大，像距会变小，为使光屏上的像保持清晰，应将光屏向靠近凸透镜移动；
（4）拍摄更远处的物体时，物距越大，像距越小，为了使感光芯片呈现清晰的像，应增大像距，即将有多个摄像头的手机需要切换到焦距更长的摄像头进行拍摄。
故答案为：（1）大于二倍焦距；（2）B；（3）靠近；（4）长。
【点评】本题考查了凸透镜成像的特点及其应用，属于基础题。第1页（共1页）