多彩的光
一、选择题(每题3分,共36分)
1.下列关于光现象的分析与描述正确的是( )
A.平面镜成像大小与物体到镜面的距离有关,物体距平面镜越近所成的
像越大
B.站在湖边,看到“鱼儿”在清澈的水中游动,我们实际看到的是鱼儿的
实像
C.日食是由于光的直线传播形成的
D.月亮是自然光源
2.如图所示,下列关于光学现象的描述及解释正确的是( )
3.如果你在平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这个平面镜多么小,该同学也一定会通过这个平面镜看到你的眼睛。这是因为( )
A.光的漫反射 B.反射现象中光路可逆
C.光的镜面反射 D.光的直线传播
4.图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形。其中属于凹透镜的是( )
A.没有 B.a、b、c、d
C.c D.a、b、d
5.爸爸出差给小海带回一个水晶球,小海将水晶球对着太阳光,可以点燃火柴,这是因为水晶球相当于一个( )
A.凸透镜,对光线具有会聚作用
B.凸透镜,对光线具有发散作用
C.凹透镜,对光线具有会聚作用
D.凹透镜,对光线具有发散作用
6.如图(a)所示,从P点发出的三条特殊光线经过凸透镜后会聚于P′点。现有一条光线也从P点发出,经过凸透镜后的传播路径,在如图(b)的四种表示中,正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
7.一个挂钟正对着平面镜,在镜子里看到挂钟指示的时间是10时45分,如图所示,则挂钟实际指示的时间应是( )
A.10时45分
B.7时15分
C.7时45分
D.1时15分
8.如图所示,在探究凸透镜成像规律的实验中,若像成在光屏的左侧,则下列操作中一定不能使像成在光屏上的是( )
A.只将光屏向左适当移动
B.只将蜡烛适当向右移动
C.只在凸透镜前放一合适的凹透镜
D.只更换一个焦距较小的凸透镜
9.小茵让一束光射向一个平面镜,并记录入射角θ及反射光与平面镜的夹角x,如图所示。她改变入射角进行多次实验,各次的入射角均不相同,则各次实验数据的θ与x应符合下列哪一个关系式( )
A.x=θ
B.x+θ=90°
C.x=90°-2θ
D.x=180°-2θ
10.现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.丙、乙 D.丙、丁
11.如图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是( )
A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C.画面经投影机镜头成的是正立、放大的虚像
D.屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
12.下列有关显微镜的目镜和物镜所成像的说法正确的是( )
A.目镜成正立、放大的虚像,物镜成倒立、放大的实像
B.目镜成倒立、放大的实像,物镜成正立、放大的虚像
C.目镜成正立、放大的虚像,物镜成倒立、缩小的实像
D.目镜成正立、放大的虚像,物镜成正立、放大的实像
二、填空题(每空2分,共24分)
13.小海在家中做“研究光的传播”实验,在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图所示,这属于光的________(填“反射”“折射”或“色散”)现象。当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是__________。
14.小波在湖边游玩时,看到茂密的树下有许多光斑,仔细一看是太阳的“像”,这是光的________而形成的;看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要________(填“深”或“浅”),这是因为光从水中斜射向空气时发生________;湖面上拱桥在水中的“倒影”,这是由于光的________而形成的虚像。
15.小明试穿新校服时,站在竖直的平面镜前2 m处,他与镜中像的距离是________m,所成的像是________(填“实像”或“虚像”)。
16.如图所示是关于小猫和小聪的一幅漫画,图中两条光线的夹角是60°,则小聪观察小猫光路的入射角是________度,此现象说明在反射时,光路是________。
17.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________(填“厚”或“薄”),需戴________透镜来矫正。
三、作图题(每题5分,共10分)
18.请你将如图的光路补充完整。
19.如图甲是小明家的鱼缸,鱼缸左侧的玻璃上有一条鱼的像。图乙是其简化图,A为鱼缸中实际的鱼,B为小明眼睛的位置。请你在图乙中画出:
(1)鱼A在左侧玻璃中的像A′。
(2)小明在鱼缸前方看到水中鱼的大致光路图。
四、实验与探究题(每题15分,共30分)
20.小明在“探究平面镜成像特点”时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前,在玻璃板后面放一支________(填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛B,移动B,发现A烛焰的像出现在B“身上”,如图甲所示,说明他在器材选择上存在的问题是_______________。
(2)改进器材后,多次改变蜡烛________(填“A”或“B”)的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离________,且它们的连线与镜面________。
(3)小明想确定家中穿衣镜成像的反射面,他将笔尖紧贴镜面A,如图丙所示,发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离,说明________(填“A”或“B”)是反射面。
21.小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座50 cm刻度处不变。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是_______
_________。将蜡烛固定在40 cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为________ cm。
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是________(填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)。此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到________ cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像。
(3)在成像清晰的情况下,用一张不透明纸把透镜上半部分遮挡住,看到的像会如何变化?__________________(填“像部分消失”“像完整亮度不变”或“像完整亮度变暗”)。
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个________(填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正________(填“近视眼”或“远视眼”)。
答案
一、1.C 2.D
3.B 在光的反射中,光路是可逆的;逆着反射光线看,原来的入射光线成为反射光线,只是方向相反,所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时,对方也一定能看到你的眼睛。
4.D 从四个光线通过透镜的情形可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸透镜,且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的,折射光线变得会聚了。
5.A 小海将水晶球对着太阳光,可以点燃火柴,说明水晶球对太阳光有会聚作用,凸透镜对光线有会聚作用,因此水晶球相当于一个凸透镜。
6.A 由题知,P′是P点经凸透镜所成的实像,那么由P点发出的光经凸透镜折射后一定过像点P′,由图(b)知,甲图正确,乙、丙、丁图错误。
7.D 像与物关于平面镜是对称的。
8.D 若像成在光屏的左侧,可将光屏左移,故A正确。由于凸透镜成实像时,物近像远像变大,此时将蜡烛适当向右移动,物距减小,像距变大,像右移,像可成在光屏上,故B正确。由于凹透镜对光线具有发散作用,在凸透镜前放一合适的凹透镜,会使像距变大,像右移,像可成在光屏上,故C正确。只更换一个焦距较小的凸透镜,相当于增大物距,减小像距,像会左移,将不会出现在光屏上,故D错误。
9.B 当入射角为θ时,反射角也为θ,则平面镜与反射光线的夹角x=90°-θ,即x+θ=90°。
10.D 甲图成像在视网膜之后,是远视眼的成因。乙图戴凸透镜,是远视眼的矫正。丙图成像在视网膜之前,是近视眼的成因。丁图戴凹透镜,是近视眼的矫正。
11.B 投影机的镜头相当于一个凸透镜,物距大于1倍焦距小于2倍焦距时,像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像,其实质是光的折射现象;近视眼镜是凹透镜,故AC错误,B正确。屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误。
12.A 显微镜的物镜焦距短,目镜焦距长,所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立、放大的实像,相当于投影仪;这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像,相当于放大镜,故A正确,BCD错误。
二、13.折射;同一种均匀介质 14.直线传播;浅;折射;反射
15.4;虚像 16.30;可逆的 17.厚;凹
三、18.解:如图所示。
点拨:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。据此完成光路如图所示。
19.解:如图所示。
点拨:平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,据此可以画出A的像A′;鱼在A处,鱼反射的光线斜射入空气中时会远离法线,折射光线进入小明的眼睛,小明逆着折射光线看去,看到的鱼的像在A的下方。
四、20.(1)没点燃;两支蜡烛大小不同 (2)A;相等;垂直 (3)B
21.(1)使烛焰的像成在光屏的中央;10.0 (2)照相机;35
(3)像完整亮度变暗 (4)凹;近视眼
点拨:(1)使烛焰、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。当蜡烛距离透镜为50 cm-40 cm=10 cm时,在右侧无论怎样移动光屏,发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑(即凸透镜右侧为平行光),说明蜡烛正好在焦点上,则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0 cm。(2)由图可知,此时的物距为30 cm,大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,应用为照相机。保持蜡烛和光屏的位置不变,将凸透镜移动到光具座35 cm刻度处,此时的物距等于原来的像距,此时的像距等于原来的物距,根据光路可逆可知,光屏上再次出现烛焰倒立、放大的实像。(3)当用纸挡住透镜的某一部分时,由于通过凸透镜会聚的光线数量减少,所以像会比原来变暗,但仍成完整的像。(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,由于焦距变小,折光能力变强,像会成在光屏的前方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜,凹透镜可以用来矫正近视眼。