第四章 光的折射 透镜 单元测试卷
一、单选题
1.当你站在岸边,看到清澈见底、深度不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足而发生危险。能正确说明产生这一错觉的光路图是( )
A. B. C. D.
2.如图是表示近视眼或远视眼成像情况及对其进行矫正的图,其中表示远视眼成像和矫正情况的图是( )
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
3.如图所示的情景中,形成实像的是( )
A. 手机拍鲜花 B. 水中的折笔
C. 镜中的小红 D. 放大的邮票
4.如图所示,某兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凸透镜,并利用液体透镜探究“凸透镜成像规律”。下列分析不正确的是( )
A.按图甲测出水凸透镜的焦距,若将水透镜按图乙放置,光屏上能成倒立、放大的实像
B.图甲中,向透镜中继续注入少量水,发现焦点位置左移,实验说明:凸透镜的凸出程度越大,焦距越小
C.图乙中若在蜡烛和透镜间放一远视眼镜,要想再次成清晰的像,需将光屏向右移动
D.图乙中透镜位置不变,将蜡烛向右移动3cm,要在光屏上得到清晰的像,光屏向右移动的距离应该大于3cm
5.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,首先需要调整烛焰、光屏和凸透镜的位置,下列照片中的情况属于已经调整好的是( )
A. B. C. D.
6.在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,记录实验数据并绘制的物距u和像距v之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=13cm时,在光屏上得到放大的像
C.当u=20cm时,在光屏上得到放大的像
D.当物体从距凸透镜30cm处移到10cm处的过程中,像逐渐变小
7.如图一束光线从空气斜射入水中,在界面发生反射和折射时( )
A.反射角等于30° B.折射角大于反射角
C.折射角小于反射角 D.以上说法不对
8.小强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用凸透镜的焦距( )
A.一定大于20cm
B.一定在10cm到15cm之间
C.一定小于10cm
D.一定在15cm到20cm之间
9.移动支付已经逐渐成为人们常用的支付手段。2018年8月18日,支付宝向外界宣布,其刷脸支付功能已经成熟,付款时顾客只需面对付款设备,该设备就会利用摄像头自动进行人脸识别,识别成功即表示付款完成。以下关于该设备摄像头的说法错误的是( )
A.这种镜头成像原理与照相机成像的原理相同 B.这种镜头能使光发生偏折,对光线有会聚作用
C.人脸到镜头的距离只要大于焦距就能成清晰的像 D.该摄像机镜头可以矫正远视眼
10.一凸透镜的焦距为20厘米,若将一物体放在距焦点5厘米的主光轴上,则物体经凸透镜所成的像一定是( )
A.缩小的 B.正立的 C.放大的 D.倒立的
11.如图所示,购物支付已进入“刷脸时代,消费者结账时站在摄像头(相当于一个凸透镜)前约lm的位置,面对镜头,经系统自动拍照、扫描等,确认信息后,即可进行后续工作,则下列说法正确的是( )
A.摄像头的焦距可能是2m
B.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
C.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像
D.人脸通过摄像头成像是光的反射现象形成的
12.如图所示,虚线框内为一透镜,MN为透镜的主光轴,O是透镜光心,a(双箭头)和b(单箭头)是射向透镜的两条光线,已知光线a通过透镜之后与MN交于P点,光线b通过透镜之后与MN交于Q点,由图可知,下列说法中正确的是( )
A.透镜是凸透镜,距离OQ小于焦距 B.透镜是凸透镜,距离OQ大于焦距
C.透镜是凹透镜,距离OP小于焦距 D.透镜是凹透镜,距离OP大于焦距
13.泰山云海是泰山顶峰的特有自然奇观之一,多在夏秋两个季节出现,宋代词人梅圣尧有 “晨登日观峰,海水黄金熔。浴出车轮光,随天行无踪”的绝句描述这奇观。当看见太阳刚从云海升起时,太阳实际的位置( )
A.位于云海上方 B.位于云海下方 C.与所见位置相同 D.无法判断
14.光的世界变幻莫测、奥妙无穷。关于光现象,以下说法正确的是( )
A.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上,形成的光斑是太阳倒立的虚像
B.在平静的湖面上可以看到蓝天白云是由于光的折射形成的
C.照相时,被照者应站在距镜头二倍焦距以外
D.眼睛“近视”时就需佩戴用凸透镜制成的眼镜来矫正
二、填空题
15.如图所示,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射光线、反射光线和折射光线三条光线,则______是入射光线,折射角为______度,界面的______边是玻璃。(选填“上”或“下” 或“左”或“右”)。
16.如图甲所示,在圆柱形水杯后面放一张画有箭头的纸条。往杯中倒入适量水,透过水杯,看到一个箭头改变了方向(如图乙)。这是由于圆柱形水杯装有水的部分具有______镜的特征,根据凸透镜成像规律可以判定,看到这个方向改变的箭头是放大的______ (实像/虚像)。凸透镜的这一成像规律在生活中的应用有______ (照相机/投影仪)。
17.小明利用电脑上的视频摄像头给自己拍数码登记照。试拍后发现左边的脸白,原来脸的左侧放有台灯,这是由于光的___造成的;如果觉得像偏小,他应该___(填“靠近”或“远离”)镜头。
18.如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点______侧(选填“左”或“右”),这是因为发生了______现象(选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”)。
19.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角,如图所示,反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为______,折射角的大小为______。
20.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到日出时刻与实际存在大气相比 _____(填“提前”、“延后”或“不变”),这是因为太阳光通过大气层要发生多次 _____。
21.冬天在森林游玩,枯叶满地,不能将未喝完的矿泉水瓶乱扔,以防森林火灾,这是因为水未喝完的矿泉水瓶相当于______,对光有会聚作用。
22.如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,而获取食物的景象,射水鱼寻找、观察到昆虫靠的是光从 ______(选填“空气进入到水”或“水进入到空气”)的折射原理。
23.(1)一只燕子在平静的湖面上飞过,当燕子距水面6m时,它的“倒影”距水面 ________m,它在湖面的“倒影”是 ___________(填“实”或“虚”)像,这是由于光的 ________形成的。
(2)如图所示小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在E处恰好看不到它。小明看不到硬币,这是因为 ________;沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在E处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的 ________现象。
24.某小组同学在“探究凸透镜成像规律”实验中,在光具座上将蜡烛、光屏分别置于透镜的两侧,调整透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在______,目的是______。现有焦距分别为25厘米、10厘米及5厘米的甲、乙、丙三个凸透镜,选择其中一个放在光具座的B刻度线对应处,如图所示。将蜡烛放于A刻度线对应处,在CD间移动光屏时,可在光屏上找到一个清晰的像,则实验所用的是______(选填“甲”或“乙”或“丙”)透镜。保持蜡烛与光屏的位置不变,为了得到另一种性质的像,可将凸透镜向______移动(选填“左”或“右”),此时如果凸透镜的位置移过______厘米刻度线,无论怎样移动光屏,都无法在光屏上找到像。
25.停放于我县大街小巷的共享电动车“小黄”大大的方便了人们的出行。使用时通过手机扫描车体上的二维码来开启车锁。用手机扫描二维码时,手机镜头相当于________透镜,二维码通过透镜成________(选填“倒立”或“正立”)的_______(选填“实”或“虚”)像;当手机镜头靠近二维码扫描时,物距_______(选填“变大”或“变小”),像距______(选填“变大”或“变小”),像_________(“变大”或“变小”)
三、作图题
26.当光线从水中射向空气时,它的折射光线如图所示,请画出入射光线。
27.如图所示,O为透镜的光心,F为焦点,请将光路图补充完整。
四、实验题
28.小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的,NOM为两半圆的分界线,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示:
入射角 0° 30° 45° 60°
折射角 0° 22° 32° 41°
(1)当光从空气垂直射入水中时,光的传播方向______(填“改变”或“不改变”);
(2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角______(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角,且折射角随着入射角的增大而______;
(3)实验过程中,小强发现在水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的______现象。
29.某实验小组用一焦距未知的凸透镜来探究“凸透镜成像规律”实验,他们先将凸透镜正对太阳光,在另一侧移动光屏,距离凸透镜15cm处,光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,然后他们进行了以下操作。
(1)如图所示,此时烛焰到透镜的距离u=______cm,在光屏的上会得到一个清晰的_______、_______像;此时像成在了光屏的上方,为了让像呈现在光屏的中央,应该将蜡烛向_______(选填“上”或“下”)移动;
(2)移动蜡烛至30.0cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,需________(选填“向左”或“向右”)移动光屏,与此成像原理类似的光学仪器有_______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
30.在“探究凸透镜成像规律”实验中,如图甲将一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
①该凸透镜的焦距为______cm。图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、______的实像(填“放大”或“缩小”或“等大”)。
②若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一______(选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片,则将光屏重新向右移动才能再次看到清晰的像。若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向______移动,“烛焰尖部”呈现的像又会变清晰(选填“左”或“右”)
③随着蜡烛燃烧而变短,光屏上成的像将向上移动。由于影响到了实验的进行,这时最简单合理的调整是______。
A.只需将凸透镜向下移动些
B.只需将光屏向上移动些
C.将凸透镜和光屏向下移一些
D.蜡烛适当向上调一些
④当光屏上出现蜡烛清晰的像时,如果用遮光板尽可能靠近烛焰,并挡住烛焰的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到______。
A.蜡烛像的下半部分
B.蜡烛像的上半部分
C.蜡烛完整的像,像的亮度变暗
D.蜡烛完整的像,像的亮度不变
参考答案
1.D
2.B
3.A
4.C
5.C
6.B
7.C
8.B
9.C
10.C
11.B
12.B
13.B
14.C
15.CO 60 右
16.凸透 实像 投影仪
17.反射 靠近
18.左 光的折射
19.60° 37°
20.延后 折射
21.凸透镜
22.空气进入到水
23.6
虚 反射 光沿直线传播 折射
24.同一高度 使像成在光屏中央 乙 左 25
25.凸 倒立 实 变小 变大 变大
26.
27.
28.不改变 小于 增大 反射
29.50.0 倒立 缩小的实 上 向右 投影仪
30.10.0 放大 近视 左 D A