光学阶段性测试解析
1.提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上文稿的内容反射到演讲者前方。如图,当演讲者前方呈现“F”字母时,他直接看显示器会看到( )
A. B. C. D.
【解答】解:当演讲者前方呈现F四个字时,这四个字是显示器通过平面镜所成的像,由于像与物体关于镜面是对称的,所以他直接看显示器会看到B的内容。
故选:B。
2.在研究平面镜成像特点实验中,小明将物体放在A处时,同组的小华在B处看不见A在平面镜中所成的像,如图所示。不改变小华的位置,下列操作方法能使小华看到物体A在平面镜中像的是( )
A.将物体A面镜
B.将平面镜水平向右平移
C.将平面镜顺时针旋转一定的角度
D.以上三种方案都可以
【解答】解:
根据光的反射定律画出能看到A的位置,如图所示,小华之所以能够通过平面镜看到A的像,是因为A反射的光线经平面镜反射后射入小华的眼睛,A的像在反射光线的反向延长线上;如图:
A、将物体A面镜,物体A反射的光线经平面镜反射后能射入小华的眼睛,所以小华能通过平面镜看到物体A,故A方法可行;
BC、将平面镜水平向右平移一段距离、将平面镜子顺时针旋转一定的角度,物体A反射的光线经平面镜反射后不能射入小华的眼睛,小华都不能通过平面镜看到物体A,故B、C方法不可行;
故选:A。
3.2021年5月26日傍晚出现一次月全食天象,我国大部分地区都观察到天文奇观月全食形成的红色月亮。如图所示,当太阳、地球与月球排成一条直线,月球完全进入地球的木影里,就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和散射,本影中的月球呈现出暗红色。下列说法中错误的是( )
A.由于光的直线传播,本影是太阳光不能直接到达的区域
B.如果地球没有大气层,我们看到的就是一个“黑月亮”,即看不到月亮
C.太阳光中的红光经大气层折射照射到位于本影区的月球上,使月球呈现红色
D.月全食阶段的月亮早现红色是月亮发出了红色的光
【解答】解:
A、光在同种均匀介质中沿直线传播,本影是太阳光不能直接到达的区域,故A正确;
B、如果地球没有大气层,由于光沿直线传播,月亮反射的光线全部被遮挡住,我们看到的就是一个“黑月亮”,即看不到月亮,故B正确;
CD、当发生月全食时,即当太阳、地球和月球处在一条直线上时,处在中间的地球挡住了太阳直接照射到月球上的光,月亮处于地球本影区(整个月球在地球的影子里);此时穿过大气层的阳光中波长较短的蓝绿色光都被地球的大气层所吸收或散射,射抵月球上的光就主要以波长较长的红色和橙色光线为主,从而使月球表面呈现出橘红色,被称为“红月亮”,故C正确,D错误。
故选:D。
4.如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若在平面镜后放一木板,铅笔的像的位置不变
D.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
【解答】解:A、平面镜所成的像与物体大小相等,所以当铅笔水平向右移动远离平面镜时,它的像也远离平面镜,即向左移动,大小不变;故A错误;
B、由于像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以平面镜竖直向上移动时,铅笔可以成像,像的位置不变,故B错误;
C、由平面镜成像特点可知,平面镜成虚像,故用一块木板放置在平面镜后时,铅笔依然能在平面镜中成像,而且铅笔的像的位置不变,故C正确;
D、平面镜所成的像与物体大小相等,与平面镜的大小无关,故D错误。
故选:C。
5.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为( )
A.ae B.bc C.bd D.cd
【解答】解:
如图所示,甲、乙两人在平面镜里成的像的位置,分别过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛,过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛(这两条直线就可以确定出所需最小平面镜的位置),由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小平面镜的位置应为bd。
故选:C。
6.下列光学现象及其解释正确的是( )
A.图a中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律
B.图b是木工师傅观察木板是否光滑平整,利用了光沿直线传播的性质
C.图c是小孔成像实验,屏幕上出现的是物体倒立的虚像
D.图d是太阳光经过三棱镜发生色散,是光的反射现象
【解答】解:A、图a中虽然发生了漫反射,但每条光线也要遵循光的反射定律,故A错误。
B、图b中木工师傅利用光沿直线传播的原理来检测木板是否光滑平整,故B正确。
C、图c中是小孔成像依据光的直线传播原理,成倒立的实像,故C错误。
D、太阳光透过三棱镜后,分解为七种色光,是光的色散现象,属于光的折射,故D错误。
故选:B。
7.如图所示,物体AB直立于平面镜前,镜子足够大。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD(如甲图),平面镜后面插入一块不透光的木板CD(如乙图)。木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.甲、乙两图中,都不能成AB完整的像
B.甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
C.甲、乙两图中,都能成AB完整的像
D.甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
【解答】解:(1)过B点作关于镜面的对称点B′(即B的像点B′);
过A点的任意两条光线沿CD的最下边缘射到镜面上,由光的反射定律先作出2条反射光线,这2条反射光线的反向延长线即为像点A′;
连接A′B′如图所示,由图可知,在平面镜内仍有AB完整的虚像A'B'(需在B点下方合适的位置才能看到AB完整的虚像)。
(2)平面镜成的是虚像,像是反射光线的反向延长线会聚形成的,不是实际光线照到像点,所以乙图中镜子背面放什么物体都不会影响成像;故C正确,ABD错误。
故选:C。
8.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察,晓霞同学发现:池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至a位置时,她在池旁看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时,她看到亮斑的位置在Q点。则( )
A.P点、Q点都在S点的下方
B.P点、Q点都在S点的上方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
D.Q点在S点的下方,P点在S点的上方
【解答】解:(1)往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
(2)水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方。
故选:C。
9.巴蜀中学物理兴趣小组将一块长方形玻璃砖沿着一条对角线切开,并适当的水平分开一段距离放置,如图所示。用四条光线分别沿图示位置入射,能得到左边折射光线的只可能是( )
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
【解答】解:已知出射光线与最左边玻璃面垂直,因此入射光线方向与出射光线方向相同;然后根据光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角画出入射光线,再利用光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角画出入射光线;因为∠2=∠1,所以∠4=∠3,因此在左侧玻璃中的光线与最右侧玻璃面垂直,故最右侧的入射光线垂直于右侧的玻璃面,如下图所示:
显然最右侧的入射光线与最右侧的玻璃面垂直,并且在b光线的下方,故入射光线的方向只可能是c。
故选:C。
10.在探究光的折射规律时,小聪发现从水面上方看水中物体变浅了。为了确定水中物体所成像的位置,小聪利用两个完全相同的小灯泡a和b、刻度尺设计了两种方案。方案一:将小灯泡a放在水中某处,再将小灯泡b水面上方,如图所示,调整b的位置,使它的像与灯泡a的像重合,用刻度尺测出灯泡b到水而的距离;方案二:将小灯泡a放在水中某处,再将小灯泡b水面上方,如图所示,将刻度尺竖直插入水中,当看到零刻度线与灯泡a的像重合时,读出刻度尺在水面处的示数。以上两种方案正确的是( )
A.仅有方案一
B.仅有方案二
C.方案一、方案二都正确
D.方案一、方案二都不正确
【解答】解:(1)平静的水面可以看做平面镜,由于像距等于物距,b的像到水面距离等于b到水面距离;将灯泡b放在水面上方,调整其位置,使b的像与灯泡a的像重合,则a的像到水面的距离等于b到水面的距离,;
(2)将刻度尺竖直插入水中,看到的零刻度线是实际零刻线的像,与灯泡a的像重合,刻度尺在水面处的示数等于a到水面距离。
故:方案一正确,方案二错误。
故选:A。
11.如图所示,小华站在地铁玻璃安全门外候车。地铁到站后,玻璃门向两侧打开,小华在左右两侧玻璃门中成像的情况分析正确的是( )
A.都成完整的像,两个像位置不重合
B.在两侧玻璃门所成的像越来越小
C.都成完整的像,两个像的位置重合
D.各成半个像,合起来成一个完整的像
【解答】解:根据平面镜成像的特点可知,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物大小相同,在安全门向两侧打开后,人到镜面的距离不变,所以像的位置不变,在两个平面镜中都能成完整的像,且两个像的位置与原来像的位置重合,故C正确,ABD错误。
故选:C。
12.把两块厚度不计且足够大的平面OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是( )
A.在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
【解答】解:
A、由图可知,在a点或e点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=1,n=0,故A正确
B、由图可知,人在b、d点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面,故能看到自己的像,即m=1,n=1,故B正确;
C、在c点时,c会通过两个镜面成两个虚像,由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=2,n=0,故C错误;
D、在f点时,在平面镜的背面,不会成像,即m=0,n=0,故D正确。
故选:C。
13.鞋店的地板上,有一块靠墙的平面镜,店员为了顾客方便,通常不会把θ设为90°.下列说法正确的是( )
A.镜中所成的是正立等大的实像
B.人远离平面镜像变小,面镜像变大
C.假设顾客从镜中只看到自己膝盖位置的像,为了看到鞋子的像应该把θ角度调大
D.若顾客在水平地面上平行于镜面走动,以像为参照物顾客是运动的
【解答】解:
A.镜中所成的是正立等大的虚像,故A错误;
B.像与物的大小相等,人远离平面镜或面镜像不变,故B错误;
C.如图所示:
眼睛能看到红色线条范围内的像,膝盖的像正好在这个区域,所以人眼能看到,脚部的像不在红色所示的视线范围内,所以看不到,此时通过逆时针旋转镜子,使脚部的像也逆时针旋转至视线范围内,则可以看到脚部了,即将夹角θ增大,故C正确;
D.物与像总是以镜面为对称图形,到镜面的距离相等,当物沿着平行于镜面的方向移动时,像也移动,并且与镜子之间的距离不变,即物与像之间的距离方向都没有变化,相对于对方的位置不变,所以相对没有运动,故D错误.
故选:C。
14.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置测出了凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0cm
B.烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机的成像特点相同
C.若将蜡烛移到45.0cm刻度线处,适当移动光屏,光屏上成正立、放大的虚像
D.烛焰在如图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
【解答】解:A、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将汇聚于一点,这点即为此透镜的焦点,从焦点到透镜光心的距离即为焦距,则透镜的焦距为40.0cm﹣30.0cm=10.0cm,故A错误;
B、图乙中,物距u=30cm,像距v=15cm,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,图乙中烛焰成的是倒立缩小的实像,根据这个原理制成了照相机,故B正确;
C、若蜡烛移至45cm刻线处,此时u<f,成正立放大的虚像,虚像不能在光屏上承接,但在光屏位置透过透镜能看到放大的像,故C错误;
D、用黑纸片将凸透镜遮挡一半,透镜的上半部分仍能会聚烛焰发出的光线,成烛焰完整的像,只是像比原来变暗,故D错误;
故选:B。
15.小红让凸透镜正对着太阳,调节凸透镜与白纸间的距离,使阳光通过凸透镜在白纸上形成了一个最小、最亮的光斑(如图所示),并测得凸透镜中心到光斑的距离L约为20cm。如果她想用该凸透镜看清微雕作品上较小的图案,则作品到凸透镜的距离应满足( )
A.小于20cm B.等于20cm
C.大于20cm而小于40cm D.大于40cm
【解答】解:太阳光可近似看做平行光,纸上呈现一个最小最亮的光斑是平行光会聚而成的点即焦点,故焦距为20cm;
因凸透镜的焦距为f=20cm,想用该凸透镜看清微雕作品上较小的图案,应成放大的虚像,则u<f,即作品到凸透镜的距离应满足小于20cm,只有A正确;
故选:A。
16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm<f<15cm
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②③④
【解答】解:①由图可知,物距大于像距,u>2f,2f>v>f,此时光屏上成倒立缩小的实像,照相机利用了此原理.故①错误;
②蜡烛距离凸透镜30cm时,在透镜的另一侧15cm处光屏上得到一个清晰的像,物距大于像距,成倒立缩小的实像;此时像的位置在一倍焦距和二倍焦距之间,物距在二倍焦距以外,即2f>15cm>f,30cm>2f;所以15cm>f>7.5cm,故②正确;
③凸透镜成实像时的动态变化规律是:物远像近像变小,则若将蜡烛靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像,且像逐渐变大,故③正确;
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,此时2f>u>f,成倒立、放大的实像,故④错误;
故选:B.
17.某同学利用水凸透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究,此时光屏上能成清晰的像(图中未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.此时水凸透镜的焦距为20cm
B.用注射器向水凸透镜中注入水后,水凸透镜的焦距变大
C.蜡烛和凸透镜位置不变,向水透镜中注水,光屏向右移动才能再次得到清晰的像
D.向水透镜中注水,观察成像特点的变化,可以模拟近视眼的成因
【解答】解:A、由图可知,此时的像距等于物距,即v=u=20.0cm,成倒立、等大的实像,则u=2f,故f=10.0cm,故A错误;
B、用注射器向水透镜中注入水后,凸透镜变厚,焦距会变小,故B错误;
C、蜡烛和凸透镜位置不变、向水透镜中注水,凸透镜焦距变小,会聚能力变强,像成在了光屏的前面,光屏要向左移动才能再次得到清晰的像,故C错误;
D、近视眼的成因是晶状体的会聚能力变强,像呈现在视网膜的前方,故向水透镜中注水,可以模拟近视眼的成因,故D正确。
故选:D。
18.如图所示,AB是凸透镜的主光轴,P、Q、S是在主光轴上的三个位置,把一物体放在Q处,像成在S处;把物体放在S处,凸透镜位置不变,像成在P处,则可判断凸透镜的位置在( )
A.P的左边 B.PQ之间 C.QS之间 D.S的右边
【解答】解:A、当凸透镜在P的左边时,把一物体放在Q处,像成在S处,物像在凸透镜同侧,v>u,成正立、放大的虚像,把物体放在S处,凸透镜位置不变,若成虚像,则像应在S右侧,若成实像,则像应在凸透镜左侧,像不可能在P处,故A错误;
B、当凸透镜在PQ之间时,把一物体放在Q处,像成在S处,物像在凸透镜同侧,v>u,成正立、放大的虚像,把物体放在S处,凸透镜位置不变,若成虚像,则像应在S右侧,若成实像,则像应在凸透镜左侧,像可能在P处,故A正确;
C、当凸透镜在SQ之间时,把一物体放在Q处,像成在S处,物像在凸透镜异侧,则成倒立的实像,把物体放在S处,凸透镜位置不变,根据光路可逆可知,像应成在Q处,不会成在P处,故C错误;
D、当凸透镜在S右边时,把一物体放在Q处,因为物像在凸透镜同侧时,成正立、放大的虚像,此时像距应该大于物距,所以像不可能成在S处,故D错误。
故选:B。
19.将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。如图所示,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像(未画出),而拿走近视眼镜,则烛焰的像变得模糊。那么,在拿走近视眼镜后,下列操作中能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A.将光屏适当向凸透镜靠近
B.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
C.将蜡烛适当远离凸透镜
D.将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
【解答】解:根据题意,拿走近视眼镜则烛焰的像成在光屏前,可以将光屏前移或减小物距以增大像距的方法使烛焰清晰的像承接在光屏上,故A正确。
故选:A。
20.小华同学参观盐城海盐博物馆,看到一个放在玻璃罩中的展品A(可拍照),小华同学想用相机拍下来回家慢慢研究,展馆中的灯光比较暗,下列哪种方式拍照最清晰( )
A.从1处向下拍,且用闪光灯
B.从1处向下拍,不用闪光灯
C.从2处斜向下拍,且用闪光灯
D.从2处斜向下拍,不用闪光灯
【解答】解:展馆中的灯光比较暗,展品反射的光线很少,要想拍摄出清晰的展品图片,需要用闪光灯;
海盐展品上表面很平,当从①位置用闪光灯拍摄时,光线因发生镜面反射而沿垂直方向反射回去,照相机发生逆光无法得到清晰的图片,所以只能从②处斜向下拍。
故选:C。
21.在探究光斑的形状与孔的大小关系时,小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为3cm等边三角形的纸板正对着太阳,保持纸板与地面距离为1m不变,用另一张卡片覆盖在三角形孔上,遮住孔的一部分,如图所示。让太阳光透过小孔,移动覆盖的卡片,改变通光孔的大小。刚开始时,白纸上光斑大小将 变小 (“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 不变 (“增强”、“不变”或“减弱”);当小孔足够小时,此时光斑形状是 圆 形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 不变 (“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 减弱 。(“增强”、“不变”或“减弱”)
【解答】解:(1)因为太阳光是平行光,开始时孔较大,所以形成的是和孔面积大小相等的光斑,而且亮度与孔大小无关,光斑亮度不变。
(2)当小孔到地面的距离一定时,小孔越来越小,地面上就越容易得到太阳的像,此时光斑形状是圆形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将不变,光斑亮度减弱。
故答案为:变小;不变;圆;不变;减弱。
22.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出一束与水平面成40°角方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)反射角等于 50° ;A点与光屏在水中所成的像是 虚 像(选填“虚”或“实”);
(2)A点与水面相距3m,则A与它在水中像A'之间的距离为 6 m;
(3)若光斑B向左移动,说明水位在 上升 (选填“上升”或“下降”)。
【解答】解:(1)已知入射光线与水平面成40°角方向,则入射角为90°﹣40°=50°,反射角等于入射角,故反射角等于50°,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像,故A点与光屏在水中所成的像是虚像;
(2)根据平面镜成像中的像物等距可知,A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为3m+3m=6m;
(3)若光斑B向左移动,这说明反射光线向左移动,反射点升高,所以水面上升了。
故答案为:(1)50°;虚;(2)6;(3)上升。
23.雨后天晴的夜晚,人在月光下行走,如图所示,为了不踩到地上的积水,甲同学迎着月光走,应走 暗 (选填“亮”或“暗”)处,因为若迎着月光走,月光射到水面上时,在水面发生的是 镜面反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”);乙同学背着月光走,应走 亮 (选填“亮”或“暗”)处。
【解答】解:
(1)当迎着月光走时,地面发亮处有水;因为迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面亮,人应走暗处。
(2)背着月光走时,地面发暗处有水;因为背着月光走,虽然水面发生的仍然是镜面反射,但是此时的反射光没有射入人的眼睛;而地面对光发生漫反射,反射光线射向不同的方向,故有光线射入人的眼睛,则此时地面较亮,所以地上暗处部分是水,人应走亮处。
故答案为:暗;镜面反射;亮。
24.一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射。一位同学很粗心地仅画了三条光线,没有标出光的传播方向,如图所示。请你帮助判断,其中折射角为 30 度, 左 (选填“左”或“右”)侧的介质是空气。
【解答】解:由图可知,∠COM=30°,所以∠COP=90°﹣30°=60°,同理可知,∠AOP=60°,根据反射角等于入射角,所以PQ为法线,MM'为界面;
反射光线和入射光线分别位于法线两侧,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OB一定为折射光线,CO为入射光线,OA为反射光线;
由图可知,折射角为:∠BOQ=30°.因当光线从空气斜射入其它介质时,折射角小于入射角,所以这束光线是由空气进入玻璃,即分界面的左侧是空气。
故答案为:30;左。
25.如图所示,为了探究光折射时的特点,某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面,并让其出射光线从玻璃砖下表面射出,他们得到以下结论:
(1)折射角随入射角的减小而 减小 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的位置关系是 平行 的;
(3)若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币,看到硬币的位置比实际位置要 浅 (选填“深”或“浅”)。
【解答】解:(1)当入射角减小时,折射角会减小;
(2)根据光路是可逆的原理可知,光线在下表面上的折射角等于在上表面上的入射角,由几何知识可知当光从下表面射出后,一定与射入上表面前的光线平行,即这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线是平行的;
(3)硬币反射的光线由玻璃斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线向玻璃面偏折,所以人眼逆着折射光线看上去,看到的硬币的虚像比硬币的实际位置浅一些。
故答案为:(1)减小;(2)平行;(3)浅。
26.如图(a)所示,在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡,将试管水平固定在白纸上方,并使光线竖直向下照射到试管上,观察试管下方的白纸,发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线,而在与空气泡相对应的位置上,则是一个橄榄形的黑影如图(b)所示。原来,试管中充满水的部分相当于 凸 透镜,而试管上空气泡所处的位置相当于一个 凹 透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化? 先变细后变粗 (选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”)。
【解答】解:圆柱形试管充满水的地方,中间比边缘厚,相当于水凸透镜,因凸透镜对光线有会聚的作用,所以会聚成一条亮线。
由于气泡的存在,气泡周边的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,将该试管平放在白纸上,与空气泡相对应的位置上,是一个橄榄形的黑影。
亮线的位置相当于焦点的位置,如果把白纸从靠近试管向下移动过程中,经过焦点时亮线最细;从焦点处向下继续移动时,亮线变粗,是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。
故答案为:凸;凹;先变细再变粗。
27.在模拟“视力缺陷矫正”的活动中,调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像。
向水凸透镜内注入适量的水模拟 近 视眼,为了得到清晰的像,可以采用:
①只移动光屏,则光屏应向 左 (选填“左”或“右”)移动。
②或在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 凹 透镜。
【解答】解:向水凸透镜内注入适量的水,则水凸透镜的焦距变小,折光能力变强,模拟近视眼,为了得到清晰的像,可以采用:
①只移动光屏,则光屏应向左移动。
②或在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜。
故答案为:近;①左;②凹。
28.在光现象的学习过程中,小明同学进行了如下实验;
(1)在“探究光的反射规律”实验中,按图甲所示的装置进行实验,实验中,应选择表面 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)的纸板;
(2)当在图甲上出现反射光OB后,小明将一透明塑料硬板按图乙方式放置,并以 ON为轴旋转该塑料板,观察塑料板上能否出现反射光,他的设计意图是为了探究 入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内 ;
(3)小明用如图所示丙所示的装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验,在选择器材时,他应选取两支外形相同的蜡烛进行实验,目的是为了比较像与物的 大小 关系。
(4)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物体的大小相等;这种确定像与物大小关系的方法是 等效替代法 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(5)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 虚 (选填“虚”或“实”)像;
(6)请你利用实验结论完成下列题目:小明同学站在竖直放置的平面镜前2m处,像与他相距 4 m,若他向平面镜靠近,像的大小将 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【解答】解:(1)在“探究光的反射规律”实验中,应选择表面粗糙的纸板,使光在其表面发生漫反射,这样实验者从不同的方向都能看清实验的情景。
(2)当在图甲上出现反射光OB后,小庆将一透明塑料硬板按图乙方式放置,并以ON为轴旋转该塑料板,观察塑料板上能否出现反射光,他的设计意图是为了探究:入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内。
(3)进行“探究平面镜成像特点”的实验,选取两支外形相同的蜡烛进行实验,目的是为了比较像与物的大小关系。
(4)因为B蜡烛和A蜡烛等长,如果B蜡烛能够和A蜡烛的像完全重合在一起,则证明了蜡烛A和它的像是等大的,这种实验方法称为“等效替代法”。
(5)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像,它不能用光屏来呈现。
(6)物距为2m,像距和物距相等,也为2m,这样物像的距离为4m。
由于平面镜成等大的像,只要物体大小不变,像的大小都不会发生变化,故若他向平面镜靠近,像的大小将不会变化。
故答案为:(1)粗糙;(2)入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内;(3)大小;(4)等效替代法;(5)虚;(6)4;不变。
29.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原因;在制作“小孔成像观察仪”的活动中,小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器(圆筒能在易拉罐中前后移动)。
(1)圆筒的 A (A/B)端是用半透明塑料薄膜制成的光屏;
(2)开始实验时,眼睛从光屏一侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是: C ;
A.小孔扎成了三角形
B.小孔扎成了正方形
C.小孔太大
D.小孔太小
(3)图乙中,保持易拉罐和圆筒位置不变,应将蜡烛向 右 移动(左/右),可以使得屏上的像变大;
(4)小明到室外研究小孔成像,正午时,在地上铺一张白纸,将刻有边长为2cm等边三角形孔的纸板正对着太阳,当纸板逐渐远离白纸时,白纸上光斑的形状 由三角形变成圆形 (由圆形变成三角形/由三角形变成圆形),同时光斑的亮度 减弱 (增强/不变/减弱);
(5)保持纸板与白纸的距离不变,用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动(如图丙),当看到光斑是圆形时,继续用卡片遮挡,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 不变 (变大/不变/变小),光斑亮度 减弱 (增强/不变/减弱);
(6)小明进一步实验,分别测出烛焰的高度h1,烛焰到小孔的距离x1,像的高度h2,像到小孔的距离x2,测得多组数据后发现,它们之间满足关系:=,树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像,小明从网上查到太阳到地面的距离约为1.5×1011m,一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔间距为375cm,则太阳的直径约为 1.4×109 m。
【解答】解:(1)为了成的像更清晰,便于观察,半透明的薄纸应该放在圆筒的前端即A端;
(2)开始实验时,眼睛从光屏一侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是孔太大;
(3)当增大光屏与小孔之间的距离时,光屏上的像将变大,所以应将蜡烛向右移动;
(4)小明到室外研究小孔成像,正午时,在地上铺一张白纸,将刻有边长为2cm等边三角形孔的纸板正对着太阳,当纸板逐渐远离白纸时,白纸上光斑的形状由三角形变成圆形,同时光斑的亮度减弱;
(5)继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将不变,光斑亮度减弱。
(6)由题目所给的比例关系可知光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值,太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值,这两个比值相等,所以太阳的直径:d=×1.5×1011m=1.4×1011cm=1.4×109m。
故答案为:(1)A;(2)C;(3)右;(4)由三角形变成圆形;减弱;(5)不变;减弱;(6)1.4×109。
30.小田同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验前,应调节烛焰、凸透镜与光屏中心,使它们在 同一高度 上。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 放大 (选填“放大”或“缩小”)的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变、移动透镜至 40 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(3)若实验中用手遮住凸透镜的一半,则光屏上 能 (选填“能”或“不能”)出现完整的像。
(4)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在 B (选填“A”或“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的 4 (选填“1”、“2”、“3”、“4”)。
(5)如图丁所示是小田通过实验得到的凸透镜成像时的像距v与物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”)。当u>2f时.物体移动速度 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)像移动的速度。当f<u<2f时,物体移动速度 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)像移动的速度。
【解答】解:(1)在探究凸透镜成像规律实验中,为了使实像能够成在光屏中心,通常将烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致调到同一高度。故答案为:同一高度。
(2)从光具座上读出:物距15厘米,像距30厘米,像距大于物距,所以成倒立放大的实像,当物距30厘米,这时候凸透镜移动至40厘米处,又像距15厘米,像距小于物距,则成倒立缩小的实像。故答案为:放大、40;
(3)实验中用手遮住凸透镜的一半,物体上任一点光射向凸透镜的下半部其他部分,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故答案为:能。
(4)因为根据题干条件,当物距为15厘米,能够成倒立放大的实像,所以根据凸透镜成像规律:f<u<2f,故:7.5cm<f<15cm,所以当物距为6cm时,只能够成虚像,不能够在光屏上成像。故答案为:B、4;
(5)如图丁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关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐增大;
当u>2f时(即u>20cm),物距增大时,像距减小得越来越慢,则该过程中物体移动的速度大于像移动的速度;当f<u<2f时(即10cm<u<20cm),物距增大时,像距减小得越来越快,则该过程中物体移动速度小于像移动的速度。
故答案为:(1)同一高度;(2)放大;40;(3)能;(4)B;4;(5)变大;大于;小于。光学阶段性测试
一、选择题
1.提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上文稿的内容反射到演讲者前方。如图,当演讲者前方呈现“F”字母时,他直接看显示器会看到( )
A. B. C. D.
2.在研究平面镜成像特点实验中,小明将物体放在A处时,同组的小华在B处看不见A在平面镜中所成的像,如图所示。不改变小华的位置,下列操作方法能使小华看到物体A在平面镜中像的是( )
A.将物体A面镜
B.将平面镜水平向右平移
C.将平面镜顺时针旋转一定的角度
D.以上三种方案都可以
3.2021年5月26日傍晚出现一次月全食天象,我国大部分地区都观察到天文奇观月全食形成的红色月亮。如图所示,当太阳、地球与月球排成一条直线,月球完全进入地球的木影里,就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和散射,本影中的月球呈现出暗红色。下列说法中错误的是( )
A.由于光的直线传播,本影是太阳光不能直接到达的区域
B.如果地球没有大气层,我们看到的就是一个“黑月亮”,即看不到月亮
C.太阳光中的红光经大气层折射照射到位于本影区的月球上,使月球呈现红色
D.月全食阶段的月亮早现红色是月亮发出了红色的光
4.如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若在平面镜后放一木板,铅笔的像的位置不变
D.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
5.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为( )
A.ae B.bc C.bd D.cd
6.下列光学现象及其解释正确的是( )
A.图a中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律
B.图b是木工师傅观察木板是否光滑平整,利用了光沿直线传播的性质
C.图c是小孔成像实验,屏幕上出现的是物体倒立的虚像
D.图d是太阳光经过三棱镜发生色散,是光的反射现象
7.如图所示,物体AB直立于平面镜前,镜子足够大。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD(如甲图),平面镜后面插入一块不透光的木板CD(如乙图)。木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.甲、乙两图中,都不能成AB完整的像
B.甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
C.甲、乙两图中,都能成AB完整的像
D.甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
8.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察,晓霞同学发现:池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至a位置时,她在池旁看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时,她看到亮斑的位置在Q点。则( )
A.P点、Q点都在S点的下方
B.P点、Q点都在S点的上方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
D.Q点在S点的下方,P点在S点的上方
9.巴蜀中学物理兴趣小组将一块长方形玻璃砖沿着一条对角线切开,并适当的水平分开一段距离放置,如图所示。用四条光线分别沿图示位置入射,能得到左边折射光线的只可能是( )
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
10.在探究光的折射规律时,小聪发现从水面上方看水中物体变浅了。为了确定水中物体所成像的位置,小聪利用两个完全相同的小灯泡a和b、刻度尺设计了两种方案。方案一:将小灯泡a放在水中某处,再将小灯泡b水面上方,如图所示,调整b的位置,使它的像与灯泡a的像重合,用刻度尺测出灯泡b到水而的距离;方案二:将小灯泡a放在水中某处,再将小灯泡b水面上方,如图所示,将刻度尺竖直插入水中,当看到零刻度线与灯泡a的像重合时,读出刻度尺在水面处的示数。以上两种方案正确的是( )
A.仅有方案一 B.仅有方案二
C.方案一、方案二都正确
D.方案一、方案二都不正确
11.如图所示,小华站在地铁玻璃安全门外候车。地铁到站后,玻璃门向两侧打开,小华在左右两侧玻璃门中成像的情况分析正确的是( )
A.都成完整的像,两个像位置不重合
B.在两侧玻璃门所成的像越来越小
C.都成完整的像,两个像的位置重合
D.各成半个像,合起来成一个完整的像
12.把两块厚度不计且足够大的平面OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是( )
A.在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
13.鞋店的地板上,有一块靠墙的平面镜,店员为了顾客方便,通常不会把θ设为90°.下列说法正确的是( )
A.镜中所成的是正立等大的实像
B.人远离平面镜像变小,面镜像变大
C.假设顾客从镜中只看到自己膝盖位置的像,为了看到鞋子的像应该把θ角度调大
D.若顾客在水平地面上平行于镜面走动,以像为参照物顾客是运动的
14.在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置测出了凸透镜的焦距,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.由图甲可知,该凸透镜的焦距是40.0cm
B.烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机的成像特点相同
C.若将蜡烛移到45.0cm刻度线处,适当移动光屏,光屏上成正立、放大的虚像
D.烛焰在如图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一半,这时在光屏上只能成半个烛焰的像
15.小红让凸透镜正对着太阳,调节凸透镜与白纸间的距离,使阳光通过凸透镜在白纸上形成了一个最小、最亮的光斑(如图所示),并测得凸透镜中心到光斑的距离L约为20cm。如果她想用该凸透镜看清微雕作品上较小的图案,则作品到凸透镜的距离应满足( )
A.小于20cm B.等于20cm
C.大于20cm而小于40cm D.大于40cm
16.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,光具座上各元件位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
①利用这一原理制成了投影仪
②该透镜的焦距f一定满足7.5cm<f<15cm
③若将蜡烛稍稍靠近凸透镜,则应将光屏远离凸透镜才能得到清晰的像
④若保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置互换,会在光屏上成一个清晰倒立、缩小的像
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②③④
17.某同学利用水凸透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究,此时光屏上能成清晰的像(图中未画出),如图所示。下列说法正确的是( )
A.此时水凸透镜的焦距为20cm
B.用注射器向水凸透镜中注入水后,水凸透镜的焦距变大
C.蜡烛和凸透镜位置不变,向水透镜中注水,光屏向右移动才能再次得到清晰的像
D.向水透镜中注水,观察成像特点的变化,可以模拟近视眼的成因
18.如图所示,AB是凸透镜的主光轴,P、Q、S是在主光轴上的三个位置,把一物体放在Q处,像成在S处;把物体放在S处,凸透镜位置不变,像成在P处,则可判断凸透镜的位置在( )
A.P的左边 B.PQ之间 C.QS之间 D.S的右边
19.将凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作眼睛的视网膜,烛焰看作眼睛观察的物体。如图所示,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像(未画出),而拿走近视眼镜,则烛焰的像变得模糊。那么,在拿走近视眼镜后,下列操作中能使光屏上重新得到清晰像的是( )
A.将光屏适当向凸透镜靠近
B.同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜
C.将蜡烛适当远离凸透镜
D.将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
20.小华同学参观盐城海盐博物馆,看到一个放在玻璃罩中的展品A(可拍照),小华同学想用相机拍下来回家慢慢研究,展馆中的灯光比较暗,下列哪种方式拍照最清晰( )
A.从1处向下拍,且用闪光灯
B.从1处向下拍,不用闪光灯
C.从2处斜向下拍,且用闪光灯
D.从2处斜向下拍,不用闪光灯
二、填空题
21.在探究光斑的形状与孔的大小关系时,小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为3cm等边三角形的纸板正对着太阳,保持纸板与地面距离为1m不变,用另一张卡片覆盖在三角形孔上,遮住孔的一部分,如图所示。让太阳光透过小孔,移动覆盖的卡片,改变通光孔的大小。刚开始时,白纸上光斑大小将 (“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 (“增强”、“不变”或“减弱”);当小孔足够小时,此时光斑形状是 形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 (“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 。(“增强”、“不变”或“减弱”)
第21题 第22题
22.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出一束与水平面成40°角方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)反射角等于 ;A点与光屏在水中所成的像是 像(选填“虚”或“实”);
(2)A点与水面相距3m,则A与它在水中像A'之间的距离为 m;
(3)若光斑B向左移动,说明水位在 (选填“上升”或“下降”)。
23.雨后天晴的夜晚,人在月光下行走,如图所示,为了不踩到地上的积水,甲同学迎着月光走,应走 (选填“亮”或“暗”)处,因为若迎着月光走,月光射到水面上时,在水面发生的是 (选填“镜面反射”或“漫反射”);乙同学背着月光走,应走 (选填“亮”或“暗”)处。
24.一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射。一位同学很粗心地仅画了三条光线,没有标出光的传播方向,如图所示。请你帮助判断,其中折射角为 度, (选填“左”或“右”)侧的介质是空气。
25.如图所示,为了探究光折射时的特点,某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面,并让其出射光线从玻璃砖下表面射出,他们得到以下结论:
(1)折射角随入射角的减小而 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(2)这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的位置关系是 的;
(3)若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币,看到硬币的位置比实际位置要 (选填“深”或“浅”)。
26.如图(a)所示,在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡,将试管水平固定在白纸上方,并使光线竖直向下照射到试管上,观察试管下方的白纸,发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线,而在与空气泡相对应的位置上,则是一个橄榄形的黑影如图(b)所示。原来,试管中充满水的部分相当于 透镜,而试管上空气泡所处的位置相当于一个 透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处,亮线的粗细将如何变化? (选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”)。
27.在模拟“视力缺陷矫正”的活动中,调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像。
向水凸透镜内注入适量的水模拟 视眼,为了得到清晰的像,可以采用:
①只移动光屏,则光屏应向 (选填“左”或“右”)移动。
②或在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 透镜。
三、实验探究
28.在光现象的学习过程中,小明同学进行了如下实验;
(1)在“探究光的反射规律”实验中,按图甲所示的装置进行实验,实验中,应选择表面 (选填“粗糙”或“光滑”)的纸板;
(2)当在图甲上出现反射光OB后,小明将一透明塑料硬板按图乙方式放置,并以 ON为轴旋转该塑料板,观察塑料板上能否出现反射光,他的设计意图是为了探究 ;
(3)小明用如图所示丙所示的装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验,在选择器材时,他应选取两支外形相同的蜡烛进行实验,目的是为了比较像与物的 关系。
(4)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物体的大小相等;这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(5)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像;
(6)请你利用实验结论完成下列题目:小明同学站在竖直放置的平面镜前2m处,像与他相距 m,若他向平面镜靠近,像的大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
29.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原因;在制作“小孔成像观察仪”的活动中,小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器(圆筒能在易拉罐中前后移动)。
(1)圆筒的 (A/B)端是用半透明塑料薄膜制成的光屏;
(2)开始实验时,眼睛从光屏一侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是: ;
A.小孔扎成了三角形
B.小孔扎成了正方形
C.小孔太大
D.小孔太小
(3)图乙中,保持易拉罐和圆筒位置不变,应将蜡烛向 移动(左/右),可以使得屏上的像变大;
(4)小明到室外研究小孔成像,正午时,在地上铺一张白纸,将刻有边长为2cm等边三角形孔的纸板正对着太阳,当纸板逐渐远离白纸时,白纸上光斑的形状 (由圆形变成三角形/由三角形变成圆形),同时光斑的亮度 (增强/不变/减弱);
(5)保持纸板与白纸的距离不变,用另一卡片覆盖在三角形孔上向左移动(如图丙),当看到光斑是圆形时,继续用卡片遮挡,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 (变大/不变/变小),光斑亮度 (增强/不变/减弱);
(6)小明进一步实验,分别测出烛焰的高度h1,烛焰到小孔的距离x1,像的高度h2,像到小孔的距离x2,测得多组数据后发现,它们之间满足关系:=,树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶中间的小孔在地面上成的像,小明从网上查到太阳到地面的距离约为1.5×1011m,一个直径为3.5cm的光斑到它对应的小孔间距为375cm,则太阳的直径约为 m。
30.小田同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验前,应调节烛焰、凸透镜与光屏中心,使它们在 上。
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变、移动透镜至 cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(3)若实验中用手遮住凸透镜的一半,则光屏上 (选填“能”或“不能”)出现完整的像。
(4)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在 (选填“A”或“B”或“C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的 (选填“1”、“2”、“3”、“4”)。
(5)如图丁所示是小田通过实验得到的凸透镜成像时的像距v与物距u关系的图象,由图象可知成实像时物距逐渐减小,像距逐渐 (选填“变大”或“变小”)。当u>2f时.物体移动速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)像移动的速度。当f<u<2f时,物体移动速度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)像移动的速度。