2022年浙教版科学七下期中复习阶梯训练: 眼与光 (优生加练)

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名称 2022年浙教版科学七下期中复习阶梯训练: 眼与光 (优生加练)
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文件大小 2.1MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 科学
更新时间 2022-04-12 10:07:22

文档简介

2022年浙教版科学七下期中复习阶梯训练: 眼与光 (优生加练)
一、单选题
1.用自制针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:
a.薄膜上出现的烛焰的像是倒立的;
b.薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的;
c.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;
d.保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮。
对于这四种说法,其中正确的是(  )
A.abcd B.acd C.ab D.cd
【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据小孔成像的原理和特点分析判断。
【解答】a.小孔成像是光沿直线传播形成的,上面的光线通过小孔到达下面,下面的光线通过小孔到达上面,因此薄膜上出现的烛焰的像是倒立的,故a正确;
b.在小孔成像中,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像,因此薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的,故b正确;
c.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,那么像距增大,因此烛焰的像变大,故c正确;
d.保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,那么像距减小,像变小,但是烛焰的像更明亮,故d正确。
故选A。
2.据《湘江晚报》报道:“湘江河灯饰景观工程全长6千米,每千米每小时耗电8千瓦时,比普通灯管要节约电能30%一40%,灯光可以有七色同步、七色渐变、七色追逐等变化……”由此可以知道,灯管内光源有几种色光源(  )
A.7种 B.5种 C.3种 D.1种
【答案】C
【知识点】光的色散
【解析】【分析】(1)光的三原色:红、绿、蓝。
(2)颜料的三原色:红、青、黄。
【解答】光的三原色:红、绿、蓝.所以灯管内的三种不同颜色的光源是红、绿、蓝.至少有3种。
故答案为:C
3.如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b.则半透明纸上的像是(  )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
【答案】C
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【解答】小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像;像到小孔光的距离b小于蜡烛到小孔的距离a,所成的像是缩小的像;故选C。
【分析】蜡烛发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的烛焰的像;像的大小与像距和物距的关系有关,若像距大于物距,像大于物;若像距小于物距,像小于物。
4.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【解答】A图中随着卡片乙向左移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,选项A符合要求;BCD三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,不符合要求;故选A。
【分析】小孔成像是光的直线传播形成的,探究孔的大小对光斑形状的影响,必须控制孔的形状不变,只改变孔的大小。
5.(2020七下·衢州期中)一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向右移动了2cm,则可判断液面可能(  )
A.上升了1cm B.上升了 cm C.下降了 cm D.下降了1cm
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】首先根据光的反射定律完成光路图,然后根据三角函数的知识对液面的高度变化进行计算即可。
【解答】如下图所示:
因为四边形BCED为平行四边形,
所以DE=BC=2cm;
因为两条法线都与水面垂直,
所以两条法线相互平行;
那么∠DGF=∠i=45°;
因为∠DGF=∠EGF=45°,
所以△DGE为等腰直角三角形。
因为GF与DE垂直,
那么GF为斜边DE的中线;
那么GF=。
因此可判断液面可能下降了1cm。
故选D。
6.(2020八上·宁波月考)如图所示,一根长度为L的直薄木条上有两个观察小孔。两小孔之间的距离为d,d恰好是一个人两眼间的距离,当木条水平放置时,此人想通过两观察孔看见此木条在平面镜M里完整的像,那么选用的平面镜宽度至少是(  )
A.L/2 B.d/2 C.(L+d)/2 D.(L-d)/2
【答案】D
【知识点】光的反射定律;平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像特点以及光的反射定律完成作图,然后结合相似三角形的性质和平行四边形的性质进行推导计算即可。
【解答】用左眼看右边的,用右眼看左边的。如图所示:
(OQ部分的长度即所求的平面镜宽度)
根据平面镜成像特点以及光的反射定律得到:AM=BM,AO=BO,CQ=DQ,CN=DN,BD=AC,
由图可知,四边形BDAC为矩形,过点F作ED的平行线,与平面镜所在直线交于点P,与BD的延长线交于点G,则四边形EFGD、EFPO是平行四边形,
则EF=QP=DG=d,
OP是△BFG的中位线,;
又因为OP=OQ+QP,AC=BD=L,
所以。
故选D。
7.(2019七下·绍兴期中)如下图所示,一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑的移动方向(  )
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
【答案】B
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图
【解析】【分析】光从空气斜射入水中时,光会在水和空气的界面处发生偏折,折射角小于入射角,据此作图分析即可。
【解答】光从空气斜射入水中时,光会在水和空气的界面处发生偏折,折射角小于入射角;水面变高后,由于入射点发生了变化,放射光线的方向不变,所以,两反射光线是平行的,据此作图如下:

由图可知,逐渐往杯中加水,观察到的光斑向右移动。
故答案为:B。
8.某人手拿边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面和地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像,然后他向前走了6m,发现用镜子长度的5/6就能看到整棵树的像。这棵树的高度为(  )
A.4m B.4.5m C.5m D.5.5m
【答案】B
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】首先根据平面镜成像的原理正确作出光路图,然后利用平面镜成像原理和光的反射定理找到隐含条件,通过相似三角形的特点计算出树的高度。【解答】设树高为H,树到镜的距离为L,如图所示,是恰好看到树时的反射光路图,由图中的三角形可得:;即①;
当人远离大树6m时,得到:②;
以上两式解得:L=29.6m,H=4.5m。
故选B。
9.(2019八下·余姚月考)如图所示,在水平桌面上有一小球向右作匀速运动,桌上放置一面与桌面成45°角的平面镜,关于镜中的像下列说法正确的是(  )
A.像向左作匀速运动 B.像向右作匀速运动
C.像向上作匀速运动 D.像向下作匀速运动
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称,据此作出小球像的位置,然后进行判断即可。
【解答】首先将平面镜用虚线延长,然后通过小球作镜面的垂线,接下来在平面镜另一侧根据“物像等距”找到像的位置;用同样的方法找到另一个像的位置,将两个像用虚线连接,如下图:
据上图可知,小球的像向上做匀速运动,故C正确。
故选C。
10.(2021九下·富阳期中)小金同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透锐的距离u之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=10cm时,在光屏上能得到一个放大的像,投影仪就是根据这个原理制成的
C.当u=20cm时成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到20cm处的过程中,像先变大后变小
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当物距等于像距时,u=v=2f;
(2)(3)将物距与焦距进行比较,从而确定凸透镜成像的特点和应用;
(4)当凸透镜成实像时,根据“物近像远大,物远像近小”分析成像的变化规律。
【解答】A.根据图像可知,u=v=2f=16cm,则凸透镜的焦距f=8cm,故A错误;
B.当u=10cm时,此时fC.当u=20cm时,此时u>2f,此时成倒立缩小的实像,照相机依据这个原理制成,故C错误;
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到20cm处的过程中,物距增大,根据“物远像近小”可知,像不断变小,故D错误。
故选B。
11.(2020·余杭模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,光具座上的光屏、凸透镜和蜡烛的位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜,应将光屏向右移动才可再次呈现清晰的像
B.图中凸透镜成像的特点可应用在照相机上
C.该凸透镜的焦距可能是21cm
D.将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】1、近视眼时物体所成的像成像的视网的前方,可用凹透镜进行矫正,使物体所成的像成在视网膜的上方;
2、根据图中物距和像距的大小可判断出成像的规律,可确定生活中的应用;
3、根据此时的成像规律可以确定可能的焦距;
4、根据物距与焦距的关系可以确定能否成实像。
【解答】A、根据近视眼的矫正可知,在凸透镜前放一副近视眼镜时,像会后移,所以可将光屏向右移可再次呈清晰的像,A正确;
B、由图可知,成光屏上成清晰像时,像距大于物距,所以成一个放大、倒立的实像,而照相机成的是缩小、倒立的实像,B错误;
C、图示成放大、倒立的实像,物距u=25,像距v=40,由此可推出12.5cmD、由C选项可知,焦距为12.5cm故选A
12.(2019九下·宁波保送考试)如图所示,某同学通过两个透镜L1和L2组成的透镜组(两透镜主光轴重合),将一束平行于主光轴的平行光的宽度缩小为原来的1/2,若其中的一个透镜是焦距为f的凸透镜,则两透镜之间的距离不可能为(  )
A.f/2 B.3f/2 C.2f D.3f
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】根据凸透镜和凹透镜对光线的偏折作用,通过作图进行分析即可。【解答】A.若另一个透镜为凹透镜,
左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为的凹透镜,此时两透镜的实焦点与虚焦点重合,此时两透镜之间的距离为,如下图所示:
故A正确不合题意;
B.左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为的凸透镜,两透镜之间的距离为处,如下图所示:
故B正确不合题意;
C.左边放置一个焦距为2f的凸透镜,右边放置焦距为f的凸透镜,两透镜之间的距离为3f,如下图所示:
故D正确不合题意;
综上所述,两个透镜之间的距离不可能为2f,故C错误符合题意。
故选C。
13.(2019七下·余杭期末)司机对信号灯的关注是行车安全的重要环节。下列有关叙述错误的是(  )
A.如果信号灯光线过强,司机观察信号灯时瞳孔会变小
B.如果要看清远处的信号灯,睫状肌会放松,晶状体变薄
C.信号灯光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜
D.信号灯会在视网膜上成倒立、缩小的实像,并在此形成视觉
【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】此题涉及到眼与光的有关知识。眼球的相关结构;当光线过强时我们的
瞳孔会变小;深刻理解光的成像规律。
【解答】A 眼睛上的瞳孔是光线的通道,起到调节光线的作用,当光线过强时我们的瞳孔会变小以减少光线的进入,A叙述正确,不符合题意;
B当
信号灯 离我们远时,像距会比较小,要让像落到视网膜上就得让光稍发散一点点,所以 睫状肌放松使晶状体曲度变小,叙述正确,不符合题意;
C眼球的结构从外到内依次是
角膜、晶状体、玻璃体和视网膜,叙述正确,不符合题意;
D视觉是在大脑皮层形成的,叙述错误,符合题意。
故答案为:D
14.(2019·余姚模拟)一焦距为f的凸透镜.主轴和水平x轴重合,透镜左侧x轴上有一点光源.点光源到透镜的距离大于f而小于2f,若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离,则在此过程中点光源经透镜所成的像将(  )
A.一直向右移动 B.一直向左移动
C.先向右移动,接着向左移动 D.先向左移动,接着向右移动
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜向右移动时,经历了在一倍焦距和二倍焦距之间、二倍焦距处、二倍焦距以外三个阶段。分别画出三个阶段的像的大致位置,判断像的移动情况凸透镜成实像的三种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f
【解答】点光源到透镜的距离大于f而小于2f,若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离,点光源直在凸透镜的一倍焦距以外,成倒立的实像。凸透镜成实像时,点光源在二倍焦距处物像之间的距离最小
一开始物体在凸透镜(黑色)的一倍焦距和倍焦距之间,在凸透镜的二倍焦距以外成倒立放大的实像。
凸透镜向右移动,凸透镜(红色)移动距离物体二倍焦距处,在凸透镜的二倍焦距处得到倒立等大的实像。
凸透镜继续向右移动,凸透镜(粉色)距离物体在二倍焦距以外,在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立缩小的实像。具体如下图:
通过图可以看出像首先向左移动,然后再向右移动。
故答案为:D
15.如图所示,小丽和小明相距2 m,通过同一块焦距为15 cm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,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
C.小丽从透镜中看不到小明的像
D.小丽从透镜中看到小明倒立、缩小的像
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】A.凸透镜成像时,如果成u<f,那么成正立、放大的虚像。小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的虚像,此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,故A正确不合题意;
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正确不合题意;
CD.小丽和小明的距离和为2m,小丽到凸透镜的距离小于15cm,那么小明到凸透镜的距离肯定大于185cm,即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。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C错误,D正确。
故选D。
二、填空题
16.(2015九下·浙江竞赛)一盏路灯离地高度为H,一个身高为h的人,从路灯的正下方出发以不变的速度v0沿直线行走,如图所示,则人头顶的影子P移动的速度v大小是   .
【答案】
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据题意,设路灯在O处,人沿水平的地面向右运动,路灯距地面高度为h,人的高度为L,人步行的速度为v0,经 过的时间为t,则:
(1)人在路灯的正下方时,人头顶在A处,人的脚在C处,人头顶的影子也在C处;
(2)人不在路灯的正下方时,人头顶在B处,人头顶的影子在D处;根据相似三角形对应边成比例就可以解决该问题。
【解答】如图,
则△OAB和△OCD相似,
根据相似三角形对应边成比例,则有: …①;
因为人在做匀速直线运动,
所以人的头也在做匀速直线运动,
则:AB=v0t…②
将②式代入①式,得:;

由于是不变的,
因此人的影子从C点到D的过程也是做匀速直线运动,
所以人头部影子的速度为。
17.光年是指     ,因此它    一个时间单位。1光年约等于    千米。
【答案】光在一年里传播的距离;不是;9.46×1012
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【分析】光年是指光在一年中传播的距离,由光速及速度公式可求得光年的长度。
【解答】光年是指光在一年中传播的距离,故光年是长度单位而不是时间单位。光的传播速度为c=3X 108m/s,根据速度公式s=vt,,1光年=365 X 24 X 3600s X 3X 108m/s=9. 4608X 1015m=9. 4608X 1012Km
故答案为:光在一年里传播的距离 ;不是;9.46×1012
18.(2019·宁波保送考试)在光学中折射率是这样定义的;让光线从真空(或空气)射入某介质发生折射,如果入射角是i,折射角是r,则该介质的折射率为n= 。图甲为某光线通过等边三角形三棱镜的光路图,α=45,则该三棱镜的折射率为    .图乙为某光线通过相同材料的平行玻璃砖的光路图,玻璃砖的厚度为d,某光线斜射到玻璃砖的上表面时,α=45,光线从玻璃砖的下表面射出,则出射光线与入射光线的间距x为   
【答案】 (或14); d(或0.3d)
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)首先在三棱镜左边的入射点上画出法线,然后计算出入射角和折射角,然后根据
计算它的折射率;
(2)首先通过上面的入射点作法线,然后根据角α计算出入射角,再根据折射率计算出折射角;通过下面的入射点作入射光线延长线的垂线,这段垂线段的长度就是待求的间距x。利用折射角和三角函数,利用已知的玻璃砖的厚度d计算出玻璃砖内折射光线的长度;最后再利用三角函数计算出待求的间距x。
【解答】(1)如下图所示:
因为光线从空气中射入玻璃中折射率不变,
所以∠1=∠2;
因为∠1+∠4=90°,∠2+∠5=90°;
所以∠4=∠5;
因为顶角是60°,
所以∠4=∠5=60°;
那么∠1=90°-60°=30°;
因为入射角=90°-45°=45°,
所以三棱镜的折射率为:

(2)如下图:通过B点作AD的垂线相交于D;通过A点作法线,与玻璃砖的下表面相交于C;
因为α=45°,
所以入射角=90°-45°=45°;
根据光线从空气射入玻璃时的折射率可知,
折射角∠2=30°;
∠3=45°-30°=15°;
在△ACB中,

所以

在△ABD中,

那么

故答案为:

19.为了连续改变反射光的方向,并多次重复这个过程,方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体楼镜(简称统鼓),如图所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时,由于反射镜绕竖直轴旋转,反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依次,每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围0=45°且每秒钟扫描48次,那么镜鼓的反射镜面数目是   个,镜鼓旋转的转速是   转/min。
【答案】16;180
【知识点】光的反射
【解析】【分析】已知入射光线不变,根据反射光线转过的角度求出法线转过的角度,然后利用转过一圈的角度和法线转过的角度即可求出镜面的个数;又知道每秒钟扫描的次数和镜面的个数,求出每秒转的圈数,最后转化为一分钟转的圈数即可。
【解答】因为要求扫描的范围θ=45°,入射光线不变,所以反射光线要转过45°,即法线转过的角度为1/2×45°=22.5°,也就是每个镜面所对应的圆心角是22.5°,这样镜鼓每转22.5°就会让激光照射到下一块镜子上,又重新开始扫描,所以镜面的数目=360°/22.5°=16;又因为每秒钟扫描48次,所以每秒钟转的圈数=48/16=3转。那么每分钟转的圈数为3×60=180转,故镜鼓旋转的转速为180转/min
故答案为;16;180
20.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣。”如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向   (填字母)处照射,可照亮铜钱,加满水,从A处看到像的位置将   (填“变高”“变低”或“不变”)。
【答案】E;变高
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。从上方看水、玻璃等透明介质中的物体,我们感到物体的位置要比实际的位置高一些,这是光的折射引起的。(2)光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。入射角增大时,折射角也增大。光垂直射到水中时,折射光线与入射光线在同一直线上。
【解答】据题意可知,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可得,他用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮。根据光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高,如解图所示。
故答案为:B;变高
21.(2016·模拟)如图所示,一根长度为L的直薄木条上有两个观察小孔.两小孔之间的距离为d,d恰好是一个人两眼间的距离,当木条水平放置时,此人想通过两观察孔看见此木条在平面镜M里完整的像,那么选用的平面镜宽度至少是   。
【答案】
【知识点】光的反射;平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】要使平面镜宽度CD最小,必须用左眼看右边的,用右眼看左边的,如图所示(绿橙部分的长度即所求的平面镜宽度):
再根据平面镜成像特点以及光的反射定律,利用几何知识即可解答。
【解答】左眼看的是C,右眼看的是A,根据平面镜成像特点以及光的反射定律可得:AM=BM,AO=BO,CQ=DQ,CN=DN,BD=AC;由图可知,四边形BDAC是矩形,过点F做ED的平行线,与平面镜所在直线交于点P,与BD的延长线交于点G,则四边形EFGD、EFPO是平行四边形,则EF=QP=DG=d,OP是三角形BFG的中位线,所以OP=BG=(BD+DG),又因为OP=OQ+QP,AC=BD=L,所以OQ=OP-PQ=(BD+DG)-PQ=(L+d)-d=。
故答案为:
22.如图所示,是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的   侧(选填“左”或“右”),此过程中还有部分光发生了反射,反射角的大小是   。
【答案】左;60°
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】①光的折射定律:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角。
②入射角、反射角和折射角的概念: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叫做反射角;折射光线与法线的夹角叫做折射角。
【解答】由图知:
光线从左侧射向右侧,所以左侧光线是入射光线,右侧光线的折射光线;
已知入射光线与界面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°。根据反射角等于入射角知,反射角也是60°;
过入射点做法线(如下图),可以看出,折射角小于入射角。所以这是光从空气斜射入玻璃的过程,即左侧是空气,右侧是玻璃。
故答案为:左 60°
23.(2016九下·镇海竞赛)图1是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料.当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)
(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10-2s,则圆盘的转速为   转/s.
(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为   cm.(保留3位有效数字)
【答案】(1)5
(2)1.60
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)图2中每两次信号之间的时间差就是圆盘转动一周的时间,然后根据转速与周期的关系式求出转速;
(2)根据一个周期中反光信号的时间宽度和转动一周时间之比,得到反光涂层与圆盘周长的比值,然后根据圆的周长公式计算即可。【解答】(1)因为每大格(5小格)对应的时间为5.00×10-2s,
所以每格表示1.00×10-2s;
根据图2可知,圆盘转动一周在横轴上显示22格,
所以圆盘转动的周期为:1.00×10-2s×22=0.22s,
则转速为:
(2)根据图2可知,反光中引起的电流图象在横坐标上每次一小格,
说明反光涂层的长度占圆盘周长的,
故圆盘上反光涂层的长度为:

24.如图所示,用焦距为5 cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是   立的,P位于A的   侧,上述过程中光屏是向   侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置:   。
【答案】倒;右;右;55~60 cm(不包括两端)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜成的实像都是倒立的,都能成在光屏上,但是分大小,且与物体在凸透镜的异侧;
(2)在凸透镜成实像时,根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析像的变化;
(3)根据凸透镜成缩小实像和放大实像的规律分析即可。
【解答】(1)用焦距为5 cm的凸透镜进行实验操作,将蜡烛放在A处时,位于P处的光屏上得到了清晰的缩小像,此时物距u>2f;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,此时物距f<u<2f,成倒立、放大的实像。由此可知,两次所成的像都是倒立的实像;
(2)凸透镜位于B点右侧;凸透镜成实像时,物像异侧,所以P位于A的右侧,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,上述过程中物距减小,像距变大,即光屏是向右侧移动的。
(3)蜡烛放在A处时,根据u>2f,成倒立、缩小的实像可知,此时透镜应在50 cm右边。保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则物距f<u<2f,此时透镜应在55~60 cm的刻度范围内。综上分析可知,用刻度表示透镜在光具座上的位置为55~60 cm(不包括两端)。
25.(2021八下·镇海期中)如图所示,一点光源位于凸透镜的主光轴上,凸透镜位置固定。当点光源位于A点时,它的像在B点;当点光源位于B点时,它的像在C点。则凸透镜位于   .(例如“B,C之间”,“C的右侧”)
【答案】A的左侧
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成虚像时,物距都小于像距,并且物距增大,像距也增大,据此分析解答。
【解答】根据凸透镜成虚像时“物距增大,像距也增大”可知,凸透镜在A的左侧,当物体在A点时,物距小于焦距,此时成正立放大的虚像,像在B点。当物体在B点时,此时仍然成正立的虚像,则像在C点。
26.(2020·温州模拟)2015年被联合国规定为“国际光学年”,以纪念人类历史上光学领域的重大发现。
(1)春秋末年墨子做了世界上第一个“小孔成像”的实验,如图甲。人的像能呈现在墙壁上,这说明“小孔成像”所成的是   像。
(2)物理诺贝尔奖获得者高琨被誉为“光纤之父”。图乙为光信号在光纤中传播的原理图。据图可知,光信号能沿着光纤材料将信息进行传递是光信号在材料中发生了   和直线传播。
(3)荷兰科学家斯涅耳最先提出光的折射规律。相关资料如下:
①光在两种介质中传播发生折射时的折射率为入射角和折射角的正弦之比,可用公式n= 表示。(其中n为折射率,α为入射角,β为折射角)
②不同色光从空气斜射向某玻璃时的折射率如下表:
色光 紫 蓝 绿 黄 橙 红
折射率 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.513
图丙所示为一束紫光从空气以α入射角斜射向该玻璃中,OB为其折射光线。现用红光代替紫光沿AO入射,结合资料和所学知识,请在答卷纸图中画出红光的折射光线OC的大致位置。
【答案】(1)实
(2)反射
(3)
【知识点】光的反射;光的折射规律;作光的折射光路图;实像与虚像
【解析】【分析】(1)实像由实际光线会聚而成,虚像不是由实际光线会聚而成。在小孔成像实验中,像的形状由物体形状决定,与小孔的形状无关。
(2)光导纤维由内外两层组成,且内外两层的折射本领不同,激光不会透过去,激光是不断的经光纤壁反射向前传播。
(3)结合表格信息, 根据公式n= ,判读折射角的大小画出即可。
【解答】(1)小孔成像是由实际光线会聚而成的,因此暗室中成倒立的实像,小孔成像原因是光沿直线传播。
(2)由图发现,光信号能沿着光纤材料将信息进行传递是光信号在材料中发生了反射和直线传播。
(3)由图表可知紫色的光从空气斜射向某玻璃时的折射率最大,红色的光从空气斜射向某玻璃时的折射率最小,而光在两种介质中传播发生折射时的折射率为入射角和折射角的正弦之比,可用公式n= 表示,现用红光代替紫光沿AO入射,说明入射角不改变,而折射率减小,因此折射角增大,因此红光的折射光线OC的大致位置如图:。
故答案为:(1)实(2)反射(3)
27.(2020八上·宁波月考)如图所示,在薄板上挖一小孔,正好放入一凸透镜,设透镜与光屏间相距为d,在透镜左侧主光轴上距透镜d/2处放一点光源 S,在光屏上恰得到一个与孔等大的光斑,那么此凸透镜的焦距应为   。
【答案】L/4
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】M中嵌入凸透镜后,在M与光屏P上得到与孔等大的光斑有两种情况:
①光线经过透镜后,平行射到光屏上形成;
②光线经过透镜后,先会聚,然后再交叉照到光屏上形成,据此分析解答。
【解答】由题意可知,透镜与光屏P相距d,光源S到M的距离为;光屏P上得到的光斑直径等于M板圆孔直径,可作出点光源S经凸透镜折射后两种可能的光路图,如下图所示:
①从凸透镜焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,此时光屏上得到的光斑与孔的直径大小相同,则S可能在焦点上,此时凸透镜的焦距;
②如果光斑是折射光线交叉形成的,那么折射光线的交点就是像点S'。根据相似三角形的性质可知,焦点到凸透镜的距离与到光屏的距离相等,即此时像距为,即此时物体成的是等大的实像,即此时物体在二倍焦距上,因此焦距可能为:。
则凸透镜的焦距应该为或。
三、实验探究题
28.(2021七下·仙居期末)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像,则所成的像是倒立   (选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像。
(2)将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,但是不管蜡烛怎么向左移动,像始终在一倍到两倍焦距之间。
(3)相机和手机的镜头也是凸透镜。
①通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到实验室去探究,实验数据如表所示,请判断手机镜头的焦距大约为   cm。
次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
②请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是   。
【答案】(1)缩小
(2)左
(3)0.5;像距都非常接近焦距(像距变化不大)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像。
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析;
(3)①在凸透镜成实像时,根据“物远像近小”可知,当物距增大时,像距减小,即当物距增大到一定程度时,像距会几乎等于焦距;
②根据表格分析,当物距明显变化时像距的变化特点即可。
【解答】(1)根据图片可知,此时像距小于物距,则光屏上的像是倒立缩小的实像。
(2)根据“物远像近小”的规律可知,将蜡烛向左移动时物距增大,而像距减小,即将光屏向左移动。
(3)①根据表格可知,当物距最大为10cm时,像距为0.5cm,那么该手机镜头的焦距大约0.5cm。
②手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是:像距都非常接近焦距(像距变化不大)。
29.(2021七下·西湖期中)在某次探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明想知道实验中所用透镜的焦距,做了如图1甲实验,让镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸与镜面平行,测出透镜与白纸间距s(单位cm)与对应的白纸被烤焦的时间t(单位 min),绘出如图1乙所示的图像,可判断该透镜的焦距f为   cm;
(2)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于   。如果实验中固 定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是   ;
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向   (选填“上”或“下”) 移动;为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:   ;
(4)如图1丙,把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在   (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的   (选填“倒立”或“正立”)实像;
(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,该过程中像的大小将   (选填“变大”、“变小”或“等大”),物距u随时间t的变化图像如图2所示, 则像距v与t的大致变化关系为图中的   (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
【答案】(1)12
(2)同一高度;蜡烛在焦点处
(3)上;向上移动光屏或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜
(4)Ⅱ;倒立
(5)变小;C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦点处光线最集中,温度最高,白纸被烤焦的时间最短,据此根据图乙确定焦距的大小。
(2)只有蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,像才能成在光屏的中央。光斑的大小不变,说明折射光线是与主轴平行的。根据凸透镜的三条特殊光线可知,这些光线肯定是从焦点射出的,即蜡烛在焦点上。
(3)根据实像的“倒立”特点分析像的移动方向,并分析像回到光屏中央的措施。
(4)根据凸透镜成像的特点分析判断。
(5)根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
【解答】(1)根据乙图可知,当透镜到白纸的距离为12cm时,白纸被烧焦的时间最短,那么此时焦点就在白纸上,则凸透镜的焦距f=12cm。
(2)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于同一高度。如果实验中固 定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是蜡烛在焦点处;
(3)蜡烛不断缩短,相当于蜡烛向下运动,根据成像的“倒立性”可知,像的移动方向与其相反,即向上移动。
为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,我们可以:
①保持像的位置不变,向上移动光屏;
②向上移动蜡烛,此时像向下移动;
③向下移动凸透镜,像向下移动。
(4)蜡烛固定在15cm刻度线位置时,此时物距u=50cm-15cm=35cm>2f,此时在光屏上成倒立、缩小的实像,此时像距f(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,根据“物远像近小”可知,该过程中像的大小将变小。
当物体远离凸透镜时,像会靠近凸透镜,但是无论怎样,像都不会成在焦点上,即像距始终在减小,但是肯定大于焦距f,且像距的变化和时间不成正比,故选C。
30.(2020八上·宁波月考)如图1所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置;固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过级慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
(1)图 1 水槽中未注水时可在侧壁上 A 处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至 B 处。为使 B 处的光点移至 C 处,则应使水槽中的水量   ,若 BC 间距离为 2 cm,则水面高度的变化量 h     2 cm(填“ > ”、“ = ”或“ < ”)。
(2)如图 2 所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE 方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是   ,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区   (填“①”、“②”或“③”)内
【答案】(1)增加;小于
(2)平行于DE;①
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)根据光的折射规律完成作图,从而确定水量的变化。若BC间距离为2cm,由几何关系分析水面高度的变化量与2cm的大小关系;
(3)根据光的折射规律完成从空气到水中,再到空气中的折射光路,据此分析解答。
【解答】(1)水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角θ。因水面方向、入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,则应使水槽中的水量增加。若BC间距离为2cm,因两次折射光线是平行的,如下面图1所示,则水面高度的变化量大于2cm;
(2)将激光笔移至虚线框内向水槽底部(厚度可忽略不计)照射,因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时,两次发生折射,一次折射角减小,另一次折射角增大,则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的,所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置,才能实现,如下面图2所示;
则激光笔照射的方向应满足的条件是平行与DE,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区域①。
31.(2019七下·绍兴期中)小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再选取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,在此实验中:
(1)选用器材有玻璃板、火柴、光屏(白纸)、蜡烛、刻度尺。小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是   。
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较   的关系
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏(白纸),则光屏上   (填“能”或“不能”)承接到蜡烛烛焰的像。
(4)小敏将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像   (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)魔术师利用了平面镜成像规律,创造了“空间旋转”“飞天仙女”等节目,当演员躺在转盘上做各种动作时,观众所看到的悬在空中做优美动作的演员,只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像,当然事先要在转盘前安装挡板,使观众看不到转盘及演员,如图所示,如演员横躺在转盘上,当演员的头在左侧,观众可看到演员的像是   (填“正立”“倒立”“横躺”)的。挡板使观众看不到转盘及演员,运用了光   原理。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)物像大小
(3)不能
(4)不变
(5)正立;在同一种均匀介质中是沿直线传播的
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)用玻璃板代替平面镜 , 即能反射成像,又能透过玻璃看到物体的像 , 便于确定像的位置及比较物像大小关系 ;
(2)用两个相同的蜡烛 , 便于比较物像大小关系,物像重合则物像等大 ;
(3)虚像不能用光屏承接,只有实像才可能显示在光屏上 ;
(4)平面镜成像的特点:物体在平面镜中成的像是虚像 , 像与物体大小相等 , 像与物体的连线垂直于平面镜 , 像与物体到平面镜的距离相等 ;
(5)光在同种均匀介质中是沿直线传播。
【解答】(1)用玻璃板代替平面镜 , 即能反射成像,又能透过玻璃看到物体的像 , 便于确定像的位置 ;
(2)选择两段相同的蜡烛便于比较物像大小关系;
(3)平面镜成虚像,所以移去后面的蜡烛B , 光屏上不能接到像 ;
(4)根据平面镜成像的特点可知:物体在平面镜中成的像与物体大小相等,即:将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像大小不变;
(5)根据图像及平面镜成像的特点分析可知,观众看到的演员的像是正立的;由于光在同种介质中是浼直线传播的,所以,挡板使观众看不到转盘及演员。
故答案为:(1)便于找到像的位置 ; (2)物像大小 ; (3)不能 ; (4)不变;(5)正立;在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
32.太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量,照射到物体上,部分被吸收转化为内能(其中红外线尤其显著)。许多车主为了隔热给汽车玻璃贴上太阳膜。某兴趣小组对市场5种品牌隔热性能进行如下探究:
①如图,在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上,在距离玻璃板左侧20cm放置一个红外线灯,玻璃板右侧放置一个光能风车(光能风车的风叶在红外线照射下,转动快慢能反映接收到的红外线的强弱);
②打开红外线灯,观察并记录30s内光能风车风叶转动的圈数;
③改变红外线灯的位置,使之距离玻璃板的距离分别为40cm、60cm、80cm,重复步骤②;
④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜,重复上述实验;
(1)本实验需要的测量工具有   ;(写出2种)
(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱.下列实验或活动所用得方法与本实验相同的有____________;(可多选).
A. B. C.
(3)为了使本实验的结果更可靠,还需改变哪些变量进行多次实验?   。(写出2点)
【答案】(1)刻度尺、停表
(2)A;B
(3)换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度
【知识点】紫外线、红外线
【解析】【解答】(1)打开红外线灯,观察并记录时间要有到停表,改变红外线的位置,使之距离玻璃板距离不同要用到刻度尺;(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验用光能风车的风叶转动快慢来反映红外线的强弱,即实验中运用到了转换法,图乙中实验或活动所用的方法与本实验相同的有A、B;(3)为了使本实验的结果更可靠,可换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度。
【分析】会利用物理学方法解决实际问题。
四、解答题
33.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和它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理。小光同学将两个长度均为50cm,直径为5cm的直筒套在一起,做成如图的仪器(M筒的直径稍大,可以套在N筒上并能前后移动)
(1)小孔成的像是倒立的   像。可以用光的   -解释。所成的像与小孔的形状   。
(2)若直筒M,N位置不动,让物体远离N筒,像距   ,像的大小   (以上两空选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)十五的夜晚,将小孔对准明月,测得月亮最大像的直径是9.1mm,已知月球到地球的距离为380000km。月球的直径约为   km。
【答案】(1)实像;直线传播;无
(2)不变;变小
(3)3.458×103
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【解答】(1)由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线造成的;小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关;(2)见下图:若直筒M、N位置不动,让物体远离N筒,像仍然成在M筒的右侧,像距不变;让物体远离N筒,△AOB与△A′OB′的相似比变大,AB大小不变,则像变小;(3)见下图:要使月亮所成的像最大,则MN=OD=50cm+50cm=100cm=1m,根据相似三角形的性质, , ;解得:AB=3.458×106m=3.458×103km.
【分析】小孔成像说明光具有沿直线传播特点。
34.如图所示,一束光线垂直入射到1/4圆形玻璃砖的平面上,请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。
【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】此题主要考查光的折射规律:
当光从空气斜射入玻璃时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角。
当光从玻璃斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。
【解答】光从空气垂直入射到玻璃界面上,传播方向不变,当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线将远离法线.在作图时,注意先做出法线。
故答案为:
35.(2020七下·长兴期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,下图是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
资料1:光从一种物质斜射人另一物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线的;
资料2:一般情况,光从密度较大的介质斜射人密度较小的介质会偏离法线而改变传播方向(如右下图):
资料3:海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高温度越高,导致空气的密度不同。
回答以下问题:
(1)如图,游客看到的是虚像还是实像?
(2)请根据以上提供的资料和所学知识对该现象做出初步的解释。
【答案】(1)虚像
(2)近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图;实像与虚像
【解析】【分析】1、虚像是没有实际光线通过的,是光线的反向延长线形成的像。虚像一般是正立的,不能成像在光屏上的,而实像一般是倒立的,可成像在光屏上;
2、光在同一种均匀的物质中是沿直线传播的。由于海面上方,不同高度处的温度不同,导致空气密度不同。光线在密度不同的大气中将发生折射,而人始终认为光是沿直线传播过来的,所以像会呈现在视线的前方。
【解答】(1)如图,游客看到的像是折射光线反向延长后得到的正立的像,应该是虚像;
(2) 根据以上提供的资料和所学知识,可做出如下解释:近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
故答案为:(1)虚像 (2) 近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
36.(2015九下·浙江竞赛)
(1)有两个凸透镜L1和L2,透镜L1的焦距为f1,透镜L2的焦距为f2,已知f1>f2.在题图的方框中安放上述二个透镜,使射向方框的平行光束射出方框时仍是平行光束,如图所示,图中单箭头的出射光线与单箭头的入射光线对应,双箭头的光线也是如此,请在方框中画出二个透镜,标上透镜的名称及二透镜间的距离,并在题图中画好完整的光路图.
(2)一条射向凸透镜的光线经透镜折射后的出射光线如图所示,请在原图中画出光路图,找出左、右两个焦点的位置,标上焦点的符号F1、F2.
【答案】(1)
(2)
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】(1)与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点;而通过焦点的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,根据凸透镜的三条特殊光线完成作图;
(2)从入射光线上找到一点为发光点,然后根据“射向光心的传播方向不变”找到像点的位置,最后根据“像点是所有折射光线的交点”完成作图即可。
【解答】(1)根据凸透镜的三条特殊光线可知,平行光线经过左侧的凸透镜后肯定会通过两个透镜间的焦点;而这个焦点应该也是右边透镜的焦点,这两条光线通过右边透镜后与主轴平行。
将左上方的入射点与右下角的入射点相连,再将左下角的入射点与右上角的入射点相连,连线的交点就是两个凸透镜的焦点,如下图所示:
(2)①从入射光线的左下位置找一个点为发光点,将其与光心O相连并延长,与右边原来的折射光线的交点就是对应的像点;
②从发光点作与主轴平行的光线,将与凸透镜的交点与右侧的像点相连,此线与主轴的交点为右侧的焦点;
③从像点作主轴的平行光线,将与凸透镜的交点与发光点相连,此线与主轴的交点为左侧的焦点,如下图所示:
1 / 12022年浙教版科学七下期中复习阶梯训练: 眼与光 (优生加练)
一、单选题
1.用自制针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:
a.薄膜上出现的烛焰的像是倒立的;
b.薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的;
c.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;
d.保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮。
对于这四种说法,其中正确的是(  )
A.abcd B.acd C.ab D.cd
2.据《湘江晚报》报道:“湘江河灯饰景观工程全长6千米,每千米每小时耗电8千瓦时,比普通灯管要节约电能30%一40%,灯光可以有七色同步、七色渐变、七色追逐等变化……”由此可以知道,灯管内光源有几种色光源(  )
A.7种 B.5种 C.3种 D.1种
3.如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b.则半透明纸上的像是(  )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
4.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是(  )
A. B. C. D.
5.(2020七下·衢州期中)一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向右移动了2cm,则可判断液面可能(  )
A.上升了1cm B.上升了 cm C.下降了 cm D.下降了1cm
6.(2020八上·宁波月考)如图所示,一根长度为L的直薄木条上有两个观察小孔。两小孔之间的距离为d,d恰好是一个人两眼间的距离,当木条水平放置时,此人想通过两观察孔看见此木条在平面镜M里完整的像,那么选用的平面镜宽度至少是(  )
A.L/2 B.d/2 C.(L+d)/2 D.(L-d)/2
7.(2019七下·绍兴期中)如下图所示,一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑的移动方向(  )
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
8.某人手拿边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面和地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像,然后他向前走了6m,发现用镜子长度的5/6就能看到整棵树的像。这棵树的高度为(  )
A.4m B.4.5m C.5m D.5.5m
9.(2019八下·余姚月考)如图所示,在水平桌面上有一小球向右作匀速运动,桌上放置一面与桌面成45°角的平面镜,关于镜中的像下列说法正确的是(  )
A.像向左作匀速运动 B.像向右作匀速运动
C.像向上作匀速运动 D.像向下作匀速运动
10.(2021九下·富阳期中)小金同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透锐的距离u之间关系的图像,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=10cm时,在光屏上能得到一个放大的像,投影仪就是根据这个原理制成的
C.当u=20cm时成放大的像,放大镜就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到20cm处的过程中,像先变大后变小
11.(2020·余杭模拟)在探究凸透镜成像规律的实验中,光具座上的光屏、凸透镜和蜡烛的位置如图所示,此时在光屏上恰好成一个清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.若在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜放一副近视眼镜,应将光屏向右移动才可再次呈现清晰的像
B.图中凸透镜成像的特点可应用在照相机上
C.该凸透镜的焦距可能是21cm
D.将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,保持凸透镜不动,无论怎样移动光屏都接收不到蜡烛的像
12.(2019九下·宁波保送考试)如图所示,某同学通过两个透镜L1和L2组成的透镜组(两透镜主光轴重合),将一束平行于主光轴的平行光的宽度缩小为原来的1/2,若其中的一个透镜是焦距为f的凸透镜,则两透镜之间的距离不可能为(  )
A.f/2 B.3f/2 C.2f D.3f
13.(2019七下·余杭期末)司机对信号灯的关注是行车安全的重要环节。下列有关叙述错误的是(  )
A.如果信号灯光线过强,司机观察信号灯时瞳孔会变小
B.如果要看清远处的信号灯,睫状肌会放松,晶状体变薄
C.信号灯光线经过角膜、晶状体和玻璃体,最后到达视网膜
D.信号灯会在视网膜上成倒立、缩小的实像,并在此形成视觉
14.(2019·余姚模拟)一焦距为f的凸透镜.主轴和水平x轴重合,透镜左侧x轴上有一点光源.点光源到透镜的距离大于f而小于2f,若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离,则在此过程中点光源经透镜所成的像将(  )
A.一直向右移动 B.一直向左移动
C.先向右移动,接着向左移动 D.先向左移动,接着向右移动
15.如图所示,小丽和小明相距2 m,通过同一块焦距为15 cm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,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
C.小丽从透镜中看不到小明的像
D.小丽从透镜中看到小明倒立、缩小的像
二、填空题
16.(2015九下·浙江竞赛)一盏路灯离地高度为H,一个身高为h的人,从路灯的正下方出发以不变的速度v0沿直线行走,如图所示,则人头顶的影子P移动的速度v大小是   .
17.光年是指     ,因此它    一个时间单位。1光年约等于    千米。
18.(2019·宁波保送考试)在光学中折射率是这样定义的;让光线从真空(或空气)射入某介质发生折射,如果入射角是i,折射角是r,则该介质的折射率为n= 。图甲为某光线通过等边三角形三棱镜的光路图,α=45,则该三棱镜的折射率为    .图乙为某光线通过相同材料的平行玻璃砖的光路图,玻璃砖的厚度为d,某光线斜射到玻璃砖的上表面时,α=45,光线从玻璃砖的下表面射出,则出射光线与入射光线的间距x为   
19.为了连续改变反射光的方向,并多次重复这个过程,方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体楼镜(简称统鼓),如图所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时,由于反射镜绕竖直轴旋转,反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依次,每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围0=45°且每秒钟扫描48次,那么镜鼓的反射镜面数目是   个,镜鼓旋转的转速是   转/min。
20.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣。”如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向   (填字母)处照射,可照亮铜钱,加满水,从A处看到像的位置将   (填“变高”“变低”或“不变”)。
21.(2016·模拟)如图所示,一根长度为L的直薄木条上有两个观察小孔.两小孔之间的距离为d,d恰好是一个人两眼间的距离,当木条水平放置时,此人想通过两观察孔看见此木条在平面镜M里完整的像,那么选用的平面镜宽度至少是   。
22.如图所示,是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的   侧(选填“左”或“右”),此过程中还有部分光发生了反射,反射角的大小是   。
23.(2016九下·镇海竞赛)图1是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料.当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示)
(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10-2s,则圆盘的转速为   转/s.
(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为   cm.(保留3位有效数字)
24.如图所示,用焦距为5 cm的凸透镜进行了如下实验操作:将蜡烛放在A处时,位于P处(图中未画出)的光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则两次所成的像都是   立的,P位于A的   侧,上述过程中光屏是向   侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置:   。
25.(2021八下·镇海期中)如图所示,一点光源位于凸透镜的主光轴上,凸透镜位置固定。当点光源位于A点时,它的像在B点;当点光源位于B点时,它的像在C点。则凸透镜位于   .(例如“B,C之间”,“C的右侧”)
26.(2020·温州模拟)2015年被联合国规定为“国际光学年”,以纪念人类历史上光学领域的重大发现。
(1)春秋末年墨子做了世界上第一个“小孔成像”的实验,如图甲。人的像能呈现在墙壁上,这说明“小孔成像”所成的是   像。
(2)物理诺贝尔奖获得者高琨被誉为“光纤之父”。图乙为光信号在光纤中传播的原理图。据图可知,光信号能沿着光纤材料将信息进行传递是光信号在材料中发生了   和直线传播。
(3)荷兰科学家斯涅耳最先提出光的折射规律。相关资料如下:
①光在两种介质中传播发生折射时的折射率为入射角和折射角的正弦之比,可用公式n= 表示。(其中n为折射率,α为入射角,β为折射角)
②不同色光从空气斜射向某玻璃时的折射率如下表:
色光 紫 蓝 绿 黄 橙 红
折射率 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.513
图丙所示为一束紫光从空气以α入射角斜射向该玻璃中,OB为其折射光线。现用红光代替紫光沿AO入射,结合资料和所学知识,请在答卷纸图中画出红光的折射光线OC的大致位置。
27.(2020八上·宁波月考)如图所示,在薄板上挖一小孔,正好放入一凸透镜,设透镜与光屏间相距为d,在透镜左侧主光轴上距透镜d/2处放一点光源 S,在光屏上恰得到一个与孔等大的光斑,那么此凸透镜的焦距应为   。
三、实验探究题
28.(2021七下·仙居期末)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图所示,烛焰在光屏上成清晰的像,则所成的像是倒立   (选填 “放大”或“等大”或“缩小”)的实像。
(2)将蜡烛向左移动,为了在光屏上呈现清晰的像,应将光屏向   (选填“左”或“右”)移动,但是不管蜡烛怎么向左移动,像始终在一倍到两倍焦距之间。
(3)相机和手机的镜头也是凸透镜。
①通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”。小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到实验室去探究,实验数据如表所示,请判断手机镜头的焦距大约为   cm。
次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7
物距/m 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10 0.05
像距/cm 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526 0.556
②请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是   。
29.(2021七下·西湖期中)在某次探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)小明想知道实验中所用透镜的焦距,做了如图1甲实验,让镜面垂直于阳光,在透镜下面放上白纸与镜面平行,测出透镜与白纸间距s(单位cm)与对应的白纸被烤焦的时间t(单位 min),绘出如图1乙所示的图像,可判断该透镜的焦距f为   cm;
(2)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于   。如果实验中固 定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是   ;
(3)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向   (选填“上”或“下”) 移动;为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,请写出一种可行的方法:   ;
(4)如图1丙,把一块焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在   (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的   (选填“倒立”或“正立”)实像;
(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,该过程中像的大小将   (选填“变大”、“变小”或“等大”),物距u随时间t的变化图像如图2所示, 则像距v与t的大致变化关系为图中的   (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
30.(2020八上·宁波月考)如图1所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置;固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过级慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
(1)图 1 水槽中未注水时可在侧壁上 A 处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至 B 处。为使 B 处的光点移至 C 处,则应使水槽中的水量   ,若 BC 间距离为 2 cm,则水面高度的变化量 h     2 cm(填“ > ”、“ = ”或“ < ”)。
(2)如图 2 所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE 方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是   ,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区   (填“①”、“②”或“③”)内
31.(2019七下·绍兴期中)小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再选取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,在此实验中:
(1)选用器材有玻璃板、火柴、光屏(白纸)、蜡烛、刻度尺。小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是   。
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较   的关系
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏(白纸),则光屏上   (填“能”或“不能”)承接到蜡烛烛焰的像。
(4)小敏将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像   (填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)魔术师利用了平面镜成像规律,创造了“空间旋转”“飞天仙女”等节目,当演员躺在转盘上做各种动作时,观众所看到的悬在空中做优美动作的演员,只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像,当然事先要在转盘前安装挡板,使观众看不到转盘及演员,如图所示,如演员横躺在转盘上,当演员的头在左侧,观众可看到演员的像是   (填“正立”“倒立”“横躺”)的。挡板使观众看不到转盘及演员,运用了光   原理。
32.太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量,照射到物体上,部分被吸收转化为内能(其中红外线尤其显著)。许多车主为了隔热给汽车玻璃贴上太阳膜。某兴趣小组对市场5种品牌隔热性能进行如下探究:
①如图,在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上,在距离玻璃板左侧20cm放置一个红外线灯,玻璃板右侧放置一个光能风车(光能风车的风叶在红外线照射下,转动快慢能反映接收到的红外线的强弱);
②打开红外线灯,观察并记录30s内光能风车风叶转动的圈数;
③改变红外线灯的位置,使之距离玻璃板的距离分别为40cm、60cm、80cm,重复步骤②;
④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜,重复上述实验;
(1)本实验需要的测量工具有   ;(写出2种)
(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱.下列实验或活动所用得方法与本实验相同的有____________;(可多选).
A. B. C.
(3)为了使本实验的结果更可靠,还需改变哪些变量进行多次实验?   。(写出2点)
四、解答题
33.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和它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理。小光同学将两个长度均为50cm,直径为5cm的直筒套在一起,做成如图的仪器(M筒的直径稍大,可以套在N筒上并能前后移动)
(1)小孔成的像是倒立的   像。可以用光的   -解释。所成的像与小孔的形状   。
(2)若直筒M,N位置不动,让物体远离N筒,像距   ,像的大小   (以上两空选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)十五的夜晚,将小孔对准明月,测得月亮最大像的直径是9.1mm,已知月球到地球的距离为380000km。月球的直径约为   km。
34.如图所示,一束光线垂直入射到1/4圆形玻璃砖的平面上,请画出光线通过玻璃出射到空气中的光路图。
35.(2020七下·长兴期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,下图是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
资料1:光从一种物质斜射人另一物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线的;
资料2:一般情况,光从密度较大的介质斜射人密度较小的介质会偏离法线而改变传播方向(如右下图):
资料3:海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高温度越高,导致空气的密度不同。
回答以下问题:
(1)如图,游客看到的是虚像还是实像?
(2)请根据以上提供的资料和所学知识对该现象做出初步的解释。
36.(2015九下·浙江竞赛)
(1)有两个凸透镜L1和L2,透镜L1的焦距为f1,透镜L2的焦距为f2,已知f1>f2.在题图的方框中安放上述二个透镜,使射向方框的平行光束射出方框时仍是平行光束,如图所示,图中单箭头的出射光线与单箭头的入射光线对应,双箭头的光线也是如此,请在方框中画出二个透镜,标上透镜的名称及二透镜间的距离,并在题图中画好完整的光路图.
(2)一条射向凸透镜的光线经透镜折射后的出射光线如图所示,请在原图中画出光路图,找出左、右两个焦点的位置,标上焦点的符号F1、F2.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据小孔成像的原理和特点分析判断。
【解答】a.小孔成像是光沿直线传播形成的,上面的光线通过小孔到达下面,下面的光线通过小孔到达上面,因此薄膜上出现的烛焰的像是倒立的,故a正确;
b.在小孔成像中,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像,因此薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的,故b正确;
c.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,那么像距增大,因此烛焰的像变大,故c正确;
d.保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,那么像距减小,像变小,但是烛焰的像更明亮,故d正确。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】光的色散
【解析】【分析】(1)光的三原色:红、绿、蓝。
(2)颜料的三原色:红、青、黄。
【解答】光的三原色:红、绿、蓝.所以灯管内的三种不同颜色的光源是红、绿、蓝.至少有3种。
故答案为:C
3.【答案】C
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【解答】小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像;像到小孔光的距离b小于蜡烛到小孔的距离a,所成的像是缩小的像;故选C。
【分析】蜡烛发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的烛焰的像;像的大小与像距和物距的关系有关,若像距大于物距,像大于物;若像距小于物距,像小于物。
4.【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【解答】A图中随着卡片乙向左移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,选项A符合要求;BCD三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,不符合要求;故选A。
【分析】小孔成像是光的直线传播形成的,探究孔的大小对光斑形状的影响,必须控制孔的形状不变,只改变孔的大小。
5.【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】首先根据光的反射定律完成光路图,然后根据三角函数的知识对液面的高度变化进行计算即可。
【解答】如下图所示:
因为四边形BCED为平行四边形,
所以DE=BC=2cm;
因为两条法线都与水面垂直,
所以两条法线相互平行;
那么∠DGF=∠i=45°;
因为∠DGF=∠EGF=45°,
所以△DGE为等腰直角三角形。
因为GF与DE垂直,
那么GF为斜边DE的中线;
那么GF=。
因此可判断液面可能下降了1cm。
故选D。
6.【答案】D
【知识点】光的反射定律;平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像特点以及光的反射定律完成作图,然后结合相似三角形的性质和平行四边形的性质进行推导计算即可。
【解答】用左眼看右边的,用右眼看左边的。如图所示:
(OQ部分的长度即所求的平面镜宽度)
根据平面镜成像特点以及光的反射定律得到:AM=BM,AO=BO,CQ=DQ,CN=DN,BD=AC,
由图可知,四边形BDAC为矩形,过点F作ED的平行线,与平面镜所在直线交于点P,与BD的延长线交于点G,则四边形EFGD、EFPO是平行四边形,
则EF=QP=DG=d,
OP是△BFG的中位线,;
又因为OP=OQ+QP,AC=BD=L,
所以。
故选D。
7.【答案】B
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图
【解析】【分析】光从空气斜射入水中时,光会在水和空气的界面处发生偏折,折射角小于入射角,据此作图分析即可。
【解答】光从空气斜射入水中时,光会在水和空气的界面处发生偏折,折射角小于入射角;水面变高后,由于入射点发生了变化,放射光线的方向不变,所以,两反射光线是平行的,据此作图如下:

由图可知,逐渐往杯中加水,观察到的光斑向右移动。
故答案为:B。
8.【答案】B
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】首先根据平面镜成像的原理正确作出光路图,然后利用平面镜成像原理和光的反射定理找到隐含条件,通过相似三角形的特点计算出树的高度。【解答】设树高为H,树到镜的距离为L,如图所示,是恰好看到树时的反射光路图,由图中的三角形可得:;即①;
当人远离大树6m时,得到:②;
以上两式解得:L=29.6m,H=4.5m。
故选B。
9.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称,据此作出小球像的位置,然后进行判断即可。
【解答】首先将平面镜用虚线延长,然后通过小球作镜面的垂线,接下来在平面镜另一侧根据“物像等距”找到像的位置;用同样的方法找到另一个像的位置,将两个像用虚线连接,如下图:
据上图可知,小球的像向上做匀速运动,故C正确。
故选C。
10.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当物距等于像距时,u=v=2f;
(2)(3)将物距与焦距进行比较,从而确定凸透镜成像的特点和应用;
(4)当凸透镜成实像时,根据“物近像远大,物远像近小”分析成像的变化规律。
【解答】A.根据图像可知,u=v=2f=16cm,则凸透镜的焦距f=8cm,故A错误;
B.当u=10cm时,此时fC.当u=20cm时,此时u>2f,此时成倒立缩小的实像,照相机依据这个原理制成,故C错误;
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到20cm处的过程中,物距增大,根据“物远像近小”可知,像不断变小,故D错误。
故选B。
11.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】1、近视眼时物体所成的像成像的视网的前方,可用凹透镜进行矫正,使物体所成的像成在视网膜的上方;
2、根据图中物距和像距的大小可判断出成像的规律,可确定生活中的应用;
3、根据此时的成像规律可以确定可能的焦距;
4、根据物距与焦距的关系可以确定能否成实像。
【解答】A、根据近视眼的矫正可知,在凸透镜前放一副近视眼镜时,像会后移,所以可将光屏向右移可再次呈清晰的像,A正确;
B、由图可知,成光屏上成清晰像时,像距大于物距,所以成一个放大、倒立的实像,而照相机成的是缩小、倒立的实像,B错误;
C、图示成放大、倒立的实像,物距u=25,像距v=40,由此可推出12.5cmD、由C选项可知,焦距为12.5cm故选A
12.【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【分析】根据凸透镜和凹透镜对光线的偏折作用,通过作图进行分析即可。【解答】A.若另一个透镜为凹透镜,
左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为的凹透镜,此时两透镜的实焦点与虚焦点重合,此时两透镜之间的距离为,如下图所示:
故A正确不合题意;
B.左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为的凸透镜,两透镜之间的距离为处,如下图所示:
故B正确不合题意;
C.左边放置一个焦距为2f的凸透镜,右边放置焦距为f的凸透镜,两透镜之间的距离为3f,如下图所示:
故D正确不合题意;
综上所述,两个透镜之间的距离不可能为2f,故C错误符合题意。
故选C。
13.【答案】D
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】此题涉及到眼与光的有关知识。眼球的相关结构;当光线过强时我们的
瞳孔会变小;深刻理解光的成像规律。
【解答】A 眼睛上的瞳孔是光线的通道,起到调节光线的作用,当光线过强时我们的瞳孔会变小以减少光线的进入,A叙述正确,不符合题意;
B当
信号灯 离我们远时,像距会比较小,要让像落到视网膜上就得让光稍发散一点点,所以 睫状肌放松使晶状体曲度变小,叙述正确,不符合题意;
C眼球的结构从外到内依次是
角膜、晶状体、玻璃体和视网膜,叙述正确,不符合题意;
D视觉是在大脑皮层形成的,叙述错误,符合题意。
故答案为:D
14.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜向右移动时,经历了在一倍焦距和二倍焦距之间、二倍焦距处、二倍焦距以外三个阶段。分别画出三个阶段的像的大致位置,判断像的移动情况凸透镜成实像的三种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f
【解答】点光源到透镜的距离大于f而小于2f,若将此透镜沿x轴向右平移2f的距离,点光源直在凸透镜的一倍焦距以外,成倒立的实像。凸透镜成实像时,点光源在二倍焦距处物像之间的距离最小
一开始物体在凸透镜(黑色)的一倍焦距和倍焦距之间,在凸透镜的二倍焦距以外成倒立放大的实像。
凸透镜向右移动,凸透镜(红色)移动距离物体二倍焦距处,在凸透镜的二倍焦距处得到倒立等大的实像。
凸透镜继续向右移动,凸透镜(粉色)距离物体在二倍焦距以外,在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立缩小的实像。具体如下图:
通过图可以看出像首先向左移动,然后再向右移动。
故答案为:D
15.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜成像的特点分析判断。
【解答】A.凸透镜成像时,如果成u<f,那么成正立、放大的虚像。小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的虚像,此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内,故A正确不合题意;
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正确不合题意;
CD.小丽和小明的距离和为2m,小丽到凸透镜的距离小于15cm,那么小明到凸透镜的距离肯定大于185cm,即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。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C错误,D正确。
故选D。
16.【答案】
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据题意,设路灯在O处,人沿水平的地面向右运动,路灯距地面高度为h,人的高度为L,人步行的速度为v0,经 过的时间为t,则:
(1)人在路灯的正下方时,人头顶在A处,人的脚在C处,人头顶的影子也在C处;
(2)人不在路灯的正下方时,人头顶在B处,人头顶的影子在D处;根据相似三角形对应边成比例就可以解决该问题。
【解答】如图,
则△OAB和△OCD相似,
根据相似三角形对应边成比例,则有: …①;
因为人在做匀速直线运动,
所以人的头也在做匀速直线运动,
则:AB=v0t…②
将②式代入①式,得:;

由于是不变的,
因此人的影子从C点到D的过程也是做匀速直线运动,
所以人头部影子的速度为。
17.【答案】光在一年里传播的距离;不是;9.46×1012
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【分析】光年是指光在一年中传播的距离,由光速及速度公式可求得光年的长度。
【解答】光年是指光在一年中传播的距离,故光年是长度单位而不是时间单位。光的传播速度为c=3X 108m/s,根据速度公式s=vt,,1光年=365 X 24 X 3600s X 3X 108m/s=9. 4608X 1015m=9. 4608X 1012Km
故答案为:光在一年里传播的距离 ;不是;9.46×1012
18.【答案】 (或14); d(或0.3d)
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)首先在三棱镜左边的入射点上画出法线,然后计算出入射角和折射角,然后根据
计算它的折射率;
(2)首先通过上面的入射点作法线,然后根据角α计算出入射角,再根据折射率计算出折射角;通过下面的入射点作入射光线延长线的垂线,这段垂线段的长度就是待求的间距x。利用折射角和三角函数,利用已知的玻璃砖的厚度d计算出玻璃砖内折射光线的长度;最后再利用三角函数计算出待求的间距x。
【解答】(1)如下图所示:
因为光线从空气中射入玻璃中折射率不变,
所以∠1=∠2;
因为∠1+∠4=90°,∠2+∠5=90°;
所以∠4=∠5;
因为顶角是60°,
所以∠4=∠5=60°;
那么∠1=90°-60°=30°;
因为入射角=90°-45°=45°,
所以三棱镜的折射率为:

(2)如下图:通过B点作AD的垂线相交于D;通过A点作法线,与玻璃砖的下表面相交于C;
因为α=45°,
所以入射角=90°-45°=45°;
根据光线从空气射入玻璃时的折射率可知,
折射角∠2=30°;
∠3=45°-30°=15°;
在△ACB中,

所以

在△ABD中,

那么

故答案为:

19.【答案】16;180
【知识点】光的反射
【解析】【分析】已知入射光线不变,根据反射光线转过的角度求出法线转过的角度,然后利用转过一圈的角度和法线转过的角度即可求出镜面的个数;又知道每秒钟扫描的次数和镜面的个数,求出每秒转的圈数,最后转化为一分钟转的圈数即可。
【解答】因为要求扫描的范围θ=45°,入射光线不变,所以反射光线要转过45°,即法线转过的角度为1/2×45°=22.5°,也就是每个镜面所对应的圆心角是22.5°,这样镜鼓每转22.5°就会让激光照射到下一块镜子上,又重新开始扫描,所以镜面的数目=360°/22.5°=16;又因为每秒钟扫描48次,所以每秒钟转的圈数=48/16=3转。那么每分钟转的圈数为3×60=180转,故镜鼓旋转的转速为180转/min
故答案为;16;180
20.【答案】E;变高
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。从上方看水、玻璃等透明介质中的物体,我们感到物体的位置要比实际的位置高一些,这是光的折射引起的。(2)光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。入射角增大时,折射角也增大。光垂直射到水中时,折射光线与入射光线在同一直线上。
【解答】据题意可知,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可得,他用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮。根据光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高,如解图所示。
故答案为:B;变高
21.【答案】
【知识点】光的反射;平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】要使平面镜宽度CD最小,必须用左眼看右边的,用右眼看左边的,如图所示(绿橙部分的长度即所求的平面镜宽度):
再根据平面镜成像特点以及光的反射定律,利用几何知识即可解答。
【解答】左眼看的是C,右眼看的是A,根据平面镜成像特点以及光的反射定律可得:AM=BM,AO=BO,CQ=DQ,CN=DN,BD=AC;由图可知,四边形BDAC是矩形,过点F做ED的平行线,与平面镜所在直线交于点P,与BD的延长线交于点G,则四边形EFGD、EFPO是平行四边形,则EF=QP=DG=d,OP是三角形BFG的中位线,所以OP=BG=(BD+DG),又因为OP=OQ+QP,AC=BD=L,所以OQ=OP-PQ=(BD+DG)-PQ=(L+d)-d=。
故答案为:
22.【答案】左;60°
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】①光的折射定律:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角。
②入射角、反射角和折射角的概念: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叫做反射角;折射光线与法线的夹角叫做折射角。
【解答】由图知:
光线从左侧射向右侧,所以左侧光线是入射光线,右侧光线的折射光线;
已知入射光线与界面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°。根据反射角等于入射角知,反射角也是60°;
过入射点做法线(如下图),可以看出,折射角小于入射角。所以这是光从空气斜射入玻璃的过程,即左侧是空气,右侧是玻璃。
故答案为:左 60°
23.【答案】(1)5
(2)1.60
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)图2中每两次信号之间的时间差就是圆盘转动一周的时间,然后根据转速与周期的关系式求出转速;
(2)根据一个周期中反光信号的时间宽度和转动一周时间之比,得到反光涂层与圆盘周长的比值,然后根据圆的周长公式计算即可。【解答】(1)因为每大格(5小格)对应的时间为5.00×10-2s,
所以每格表示1.00×10-2s;
根据图2可知,圆盘转动一周在横轴上显示22格,
所以圆盘转动的周期为:1.00×10-2s×22=0.22s,
则转速为:
(2)根据图2可知,反光中引起的电流图象在横坐标上每次一小格,
说明反光涂层的长度占圆盘周长的,
故圆盘上反光涂层的长度为:

24.【答案】倒;右;右;55~60 cm(不包括两端)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜成的实像都是倒立的,都能成在光屏上,但是分大小,且与物体在凸透镜的异侧;
(2)在凸透镜成实像时,根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析像的变化;
(3)根据凸透镜成缩小实像和放大实像的规律分析即可。
【解答】(1)用焦距为5 cm的凸透镜进行实验操作,将蜡烛放在A处时,位于P处的光屏上得到了清晰的缩小像,此时物距u>2f;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,此时物距f<u<2f,成倒立、放大的实像。由此可知,两次所成的像都是倒立的实像;
(2)凸透镜位于B点右侧;凸透镜成实像时,物像异侧,所以P位于A的右侧,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,上述过程中物距减小,像距变大,即光屏是向右侧移动的。
(3)蜡烛放在A处时,根据u>2f,成倒立、缩小的实像可知,此时透镜应在50 cm右边。保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,再将光屏从P处移至另一位置得到清晰的放大像,则物距f<u<2f,此时透镜应在55~60 cm的刻度范围内。综上分析可知,用刻度表示透镜在光具座上的位置为55~60 cm(不包括两端)。
25.【答案】A的左侧
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】凸透镜成虚像时,物距都小于像距,并且物距增大,像距也增大,据此分析解答。
【解答】根据凸透镜成虚像时“物距增大,像距也增大”可知,凸透镜在A的左侧,当物体在A点时,物距小于焦距,此时成正立放大的虚像,像在B点。当物体在B点时,此时仍然成正立的虚像,则像在C点。
26.【答案】(1)实
(2)反射
(3)
【知识点】光的反射;光的折射规律;作光的折射光路图;实像与虚像
【解析】【分析】(1)实像由实际光线会聚而成,虚像不是由实际光线会聚而成。在小孔成像实验中,像的形状由物体形状决定,与小孔的形状无关。
(2)光导纤维由内外两层组成,且内外两层的折射本领不同,激光不会透过去,激光是不断的经光纤壁反射向前传播。
(3)结合表格信息, 根据公式n= ,判读折射角的大小画出即可。
【解答】(1)小孔成像是由实际光线会聚而成的,因此暗室中成倒立的实像,小孔成像原因是光沿直线传播。
(2)由图发现,光信号能沿着光纤材料将信息进行传递是光信号在材料中发生了反射和直线传播。
(3)由图表可知紫色的光从空气斜射向某玻璃时的折射率最大,红色的光从空气斜射向某玻璃时的折射率最小,而光在两种介质中传播发生折射时的折射率为入射角和折射角的正弦之比,可用公式n= 表示,现用红光代替紫光沿AO入射,说明入射角不改变,而折射率减小,因此折射角增大,因此红光的折射光线OC的大致位置如图:。
故答案为:(1)实(2)反射(3)
27.【答案】L/4
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】M中嵌入凸透镜后,在M与光屏P上得到与孔等大的光斑有两种情况:
①光线经过透镜后,平行射到光屏上形成;
②光线经过透镜后,先会聚,然后再交叉照到光屏上形成,据此分析解答。
【解答】由题意可知,透镜与光屏P相距d,光源S到M的距离为;光屏P上得到的光斑直径等于M板圆孔直径,可作出点光源S经凸透镜折射后两种可能的光路图,如下图所示:
①从凸透镜焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,此时光屏上得到的光斑与孔的直径大小相同,则S可能在焦点上,此时凸透镜的焦距;
②如果光斑是折射光线交叉形成的,那么折射光线的交点就是像点S'。根据相似三角形的性质可知,焦点到凸透镜的距离与到光屏的距离相等,即此时像距为,即此时物体成的是等大的实像,即此时物体在二倍焦距上,因此焦距可能为:。
则凸透镜的焦距应该为或。
28.【答案】(1)缩小
(2)左
(3)0.5;像距都非常接近焦距(像距变化不大)
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当凸透镜成实像时,如果像距大于物距,那么成放大的实像;如果像距小于物距,那么成缩小的实像。
(2)根据“物近像远大,物远像近小”的规律分析;
(3)①在凸透镜成实像时,根据“物远像近小”可知,当物距增大时,像距减小,即当物距增大到一定程度时,像距会几乎等于焦距;
②根据表格分析,当物距明显变化时像距的变化特点即可。
【解答】(1)根据图片可知,此时像距小于物距,则光屏上的像是倒立缩小的实像。
(2)根据“物远像近小”的规律可知,将蜡烛向左移动时物距增大,而像距减小,即将光屏向左移动。
(3)①根据表格可知,当物距最大为10cm时,像距为0.5cm,那么该手机镜头的焦距大约0.5cm。
②手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是:像距都非常接近焦距(像距变化不大)。
29.【答案】(1)12
(2)同一高度;蜡烛在焦点处
(3)上;向上移动光屏或向上移动蜡烛或向下移动凸透镜
(4)Ⅱ;倒立
(5)变小;C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)凸透镜的焦点处光线最集中,温度最高,白纸被烤焦的时间最短,据此根据图乙确定焦距的大小。
(2)只有蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,像才能成在光屏的中央。光斑的大小不变,说明折射光线是与主轴平行的。根据凸透镜的三条特殊光线可知,这些光线肯定是从焦点射出的,即蜡烛在焦点上。
(3)根据实像的“倒立”特点分析像的移动方向,并分析像回到光屏中央的措施。
(4)根据凸透镜成像的特点分析判断。
(5)根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析。
【解答】(1)根据乙图可知,当透镜到白纸的距离为12cm时,白纸被烧焦的时间最短,那么此时焦点就在白纸上,则凸透镜的焦距f=12cm。
(2)实验前要调整烛焰的焰心、凸透镜和光屏的中心,使它们位于同一高度。如果实验中固 定好透镜和蜡烛后,发现无论如何移动光屏,光屏上只有一个与透镜大小几乎相同的光斑,其原因可能是蜡烛在焦点处;
(3)蜡烛不断缩短,相当于蜡烛向下运动,根据成像的“倒立性”可知,像的移动方向与其相反,即向上移动。
为了使烛焰的像能成在光屏中央,在不更换实验器材的情况下,我们可以:
①保持像的位置不变,向上移动光屏;
②向上移动蜡烛,此时像向下移动;
③向下移动凸透镜,像向下移动。
(4)蜡烛固定在15cm刻度线位置时,此时物距u=50cm-15cm=35cm>2f,此时在光屏上成倒立、缩小的实像,此时像距f(5)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,根据“物远像近小”可知,该过程中像的大小将变小。
当物体远离凸透镜时,像会靠近凸透镜,但是无论怎样,像都不会成在焦点上,即像距始终在减小,但是肯定大于焦距f,且像距的变化和时间不成正比,故选C。
30.【答案】(1)增加;小于
(2)平行于DE;①
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)根据光的折射规律完成作图,从而确定水量的变化。若BC间距离为2cm,由几何关系分析水面高度的变化量与2cm的大小关系;
(3)根据光的折射规律完成从空气到水中,再到空气中的折射光路,据此分析解答。
【解答】(1)水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角θ。因水面方向、入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,则应使水槽中的水量增加。若BC间距离为2cm,因两次折射光线是平行的,如下面图1所示,则水面高度的变化量大于2cm;
(2)将激光笔移至虚线框内向水槽底部(厚度可忽略不计)照射,因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时,两次发生折射,一次折射角减小,另一次折射角增大,则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的,所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置,才能实现,如下面图2所示;
则激光笔照射的方向应满足的条件是平行与DE,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区域①。
31.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)物像大小
(3)不能
(4)不变
(5)正立;在同一种均匀介质中是沿直线传播的
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)用玻璃板代替平面镜 , 即能反射成像,又能透过玻璃看到物体的像 , 便于确定像的位置及比较物像大小关系 ;
(2)用两个相同的蜡烛 , 便于比较物像大小关系,物像重合则物像等大 ;
(3)虚像不能用光屏承接,只有实像才可能显示在光屏上 ;
(4)平面镜成像的特点:物体在平面镜中成的像是虚像 , 像与物体大小相等 , 像与物体的连线垂直于平面镜 , 像与物体到平面镜的距离相等 ;
(5)光在同种均匀介质中是沿直线传播。
【解答】(1)用玻璃板代替平面镜 , 即能反射成像,又能透过玻璃看到物体的像 , 便于确定像的位置 ;
(2)选择两段相同的蜡烛便于比较物像大小关系;
(3)平面镜成虚像,所以移去后面的蜡烛B , 光屏上不能接到像 ;
(4)根据平面镜成像的特点可知:物体在平面镜中成的像与物体大小相等,即:将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像大小不变;
(5)根据图像及平面镜成像的特点分析可知,观众看到的演员的像是正立的;由于光在同种介质中是浼直线传播的,所以,挡板使观众看不到转盘及演员。
故答案为:(1)便于找到像的位置 ; (2)物像大小 ; (3)不能 ; (4)不变;(5)正立;在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
32.【答案】(1)刻度尺、停表
(2)A;B
(3)换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度
【知识点】紫外线、红外线
【解析】【解答】(1)打开红外线灯,观察并记录时间要有到停表,改变红外线的位置,使之距离玻璃板距离不同要用到刻度尺;(2)透过太阳膜红外线的强弱无法用肉眼直接观察,本实验用光能风车的风叶转动快慢来反映红外线的强弱,即实验中运用到了转换法,图乙中实验或活动所用的方法与本实验相同的有A、B;(3)为了使本实验的结果更可靠,可换用不同的红外线灯或改变红外线灯照射的角度。
【分析】会利用物理学方法解决实际问题。
33.【答案】(1)实像;直线传播;无
(2)不变;变小
(3)3.458×103
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【解答】(1)由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线造成的;小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关;(2)见下图:若直筒M、N位置不动,让物体远离N筒,像仍然成在M筒的右侧,像距不变;让物体远离N筒,△AOB与△A′OB′的相似比变大,AB大小不变,则像变小;(3)见下图:要使月亮所成的像最大,则MN=OD=50cm+50cm=100cm=1m,根据相似三角形的性质, , ;解得:AB=3.458×106m=3.458×103km.
【分析】小孔成像说明光具有沿直线传播特点。
34.【答案】
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】此题主要考查光的折射规律:
当光从空气斜射入玻璃时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角。
当光从玻璃斜射入空气时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角。
【解答】光从空气垂直入射到玻璃界面上,传播方向不变,当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线将远离法线.在作图时,注意先做出法线。
故答案为:
35.【答案】(1)虚像
(2)近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
【知识点】光的折射规律;作光的折射光路图;实像与虚像
【解析】【分析】1、虚像是没有实际光线通过的,是光线的反向延长线形成的像。虚像一般是正立的,不能成像在光屏上的,而实像一般是倒立的,可成像在光屏上;
2、光在同一种均匀的物质中是沿直线传播的。由于海面上方,不同高度处的温度不同,导致空气密度不同。光线在密度不同的大气中将发生折射,而人始终认为光是沿直线传播过来的,所以像会呈现在视线的前方。
【解答】(1)如图,游客看到的像是折射光线反向延长后得到的正立的像,应该是虚像;
(2) 根据以上提供的资料和所学知识,可做出如下解释:近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
故答案为:(1)虚像 (2) 近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
36.【答案】(1)
(2)
【知识点】透镜的光路图
【解析】【分析】(1)与主轴平行的光线,经过凸透镜后,折射光线经过另一侧的焦点;而通过焦点的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行,根据凸透镜的三条特殊光线完成作图;
(2)从入射光线上找到一点为发光点,然后根据“射向光心的传播方向不变”找到像点的位置,最后根据“像点是所有折射光线的交点”完成作图即可。
【解答】(1)根据凸透镜的三条特殊光线可知,平行光线经过左侧的凸透镜后肯定会通过两个透镜间的焦点;而这个焦点应该也是右边透镜的焦点,这两条光线通过右边透镜后与主轴平行。
将左上方的入射点与右下角的入射点相连,再将左下角的入射点与右上角的入射点相连,连线的交点就是两个凸透镜的焦点,如下图所示:
(2)①从入射光线的左下位置找一个点为发光点,将其与光心O相连并延长,与右边原来的折射光线的交点就是对应的像点;
②从发光点作与主轴平行的光线,将与凸透镜的交点与右侧的像点相连,此线与主轴的交点为右侧的焦点;
③从像点作主轴的平行光线,将与凸透镜的交点与发光点相连,此线与主轴的交点为左侧的焦点,如下图所示:
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