【精品解析】2022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 第三章光和眼睛 单元试卷

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名称 【精品解析】2022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 第三章光和眼睛 单元试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2022-07-26 14:52:07

文档简介

2022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 第三章光和眼睛 单元试卷
一、单选题
1.(2021八上·南丹期末)下列光现象中,解释不正确的是(  )
A.雨后彩虹是光的色散现象
B.阳光透过树丛在地面上形成亮斑是倒立的虚像
C.漫反射的光线杂乱无章,也要遵循光的反射定律
D.哈哈镜(凸面镜或凹面镜)中的“人”变得奇形怪状,是因为光的反射
2.(2021八上·南丹期末)许多单位安装了图刷脸识别机,它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息,与系统中储存的人脸模板对比,进行人脸识别。下列说法正确的是(  )
A.刷脸机的镜头相当于一个凹透镜
B.面部通过刷脸机的镜头成的是虚像
C.面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外
D.面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内
3.(2021八上·富川期末)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是(  )
A.甲、乙 B.丙、丁 C.甲、丁 D.丙、乙
4.(2021八上·浈江期末)2021年4月17日晚,在我国部分地区能观测到罕见的“月掩火星”天象,月亮遮掩火星发生的原理与月亮遮掩太阳(日全食)相似,下列光现象中与“月掩火星”形成原理相同的是(  )
A. 墙上影子
B. 海市蜃楼
C. 铅笔弯折
D. 杯弓蛇影
5.(2021八上·二道期末)小明站在水边看到水中树的倒影,关于这个过程的光路图正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2021八上·二道期末)小明看到远处有一朵花,如图甲,戴上眼镜后看到的效果如图乙,则他的眼睛和眼镜分别是(  )
A.近视眼 凹透镜 B.远视眼 凸透镜
C.近视眼 凸透镜 D.远视眼 凹透镜
7.(2021八上·勃利期末)如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是(  )
A. B.
C. D.
8.(2021八上·吉林期末)如图所示,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点为像点或物点,下列相关叙述中不正确的是(  )
A.小明看到的是鱼的虚像
B.鱼的真实位置在B点
C.在人眼处用激光笔照A点能照到鱼
D.在人眼处用激光笔照B点能照到鱼
9.(2021八上·方正期末)下列光学器具中①放大镜、②穿衣镜、③潜望镜、④近视眼镜。根据光的反射定律制成的是(  )
A.①与② B.②与③ C.①与③ D.②与④
10.(2021八上·玉林期末)小明利用如图所示的装置探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是(  )
A.将蜡烛a远离玻璃板,它所成的像将靠近玻璃板玻璃板
B.使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.将蜡烛a靠近玻璃板,它所成的像变大
11.(2021八上·富川期末)小川同学在“探究凸透镜成像规律”时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像(未画出)。如图所示,下列说法正确的是(  )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
C.如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,光屏上不能成像
D.要使光屏上的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜
12.(2021八上·巴彦期末)下列光学元件中,能成缩小实像的是(  )
A. 放大镜
B. 自制照相机
C. 昆虫观察箱
D. 投影仪
13.(2021八上·越秀期末)以下四种情形中,光能沿直线从M点传播到N点的是(  )
A. B.
C. D.
14.(2021八上·越秀期末)一束与主光轴平行的激光通过凸透镜后的折射光线如图所示,移动激光或凸透镜后,光路依然正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
15.(2021八上·会宁期末)一只小球S水平向左朝A点滚去,若平面镜与水平地面成45°夹角,则平面镜中小球的像的运动方向是(  )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
16.(2021八上·荔湾期末)光从空气射入水中,部分入射角和折射角的关系如表1,若一束光从水中射入空气,入射角为,则折射角最接近选项中的(  )
表1
入射角
折射角
A. B. C. D.
17.(2021八上·深圳期末)如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光照到竖直放置的白屏上,屏上标出的三个区域,①区域是红光外侧,②区域是可见的有色光带,③区域是紫光外侧。研究此现象,以下说法不正确的是(  )
A.区域①是红外线,它可用于测温仪
B.可以在不同角度看到区域②的彩色光带,是因为发生了漫反射,不遵循反射定律
C.区域③是紫外光,它可以用于杀菌消毒
D.此现象为光的色散现象,表明太阳光是由多种色光混合而成的
18.(2021八上·白云期末)如图,交于P点的三条光线a、b、c。在交点P前放置一平面镜,有关三条反射光线的情况,下列说法正确的是(  )
A.三条反射光线一定会相交
B.三条反射光线可能会发散
C.三条反射光线的反向延长线交于P点
D.三条反射光线是否相交由镜面角度决定
19.(2021八上·荔湾期末)小听在光具座的中间放一片带小孔不透光的挡板,挡板左侧支架上有两个发光点,光点的颜色和位置信息如图所示,在挡板右侧放一光屏,观察到光屏上有两个亮斑(末画出),则如图的选项中对两个亮斑的颜色和位置表示最合理的是(  )
A. B.
C. D.
20.(2021八上·白云期末)小眀利用凸透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜,设计模拟某种眼病及其矫正后的实验,其步骤如图所示:
步骤3“矫正”这种眼病,让烛焰清晰的像成在“视网膜”上,可行的方案是(  )
A.将凸透镜换成凹透镜
B.将蜡烛向靠近凸透镜的位置移动
C.将一个适当的凸透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置
D.将一个适当的凹透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置
二、填空题
21.(2021八上·浈江期末)霜降节气过后,枫树开始变红,像极了天上被打翻的调色盘,渲染了大好河山,我们能看到火红的枫叶是因为枫叶   (吸收/反射)了   (选填“太阳”或“眼睛”)发出光中的红光。如图所示是中考贴在试卷答题卡上用来识别考生信息的条形码,先通过条形码扫描器照射它,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息,则该条形码   (选填“是”或“不是”)光源。
22.(2021八上·浈江期末)小梦同学身高170cm,站在竖直放置的平面镜前2m处,当她以0.1m/s的速度向平面镜走近时,她在平面镜中的像高度    (选填“大于”、小于”或“等于”)170cm;经过5s后,小梦和她的像之间的距离是    m,像的大小    (填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.(2021八上·浈江期末)验钞机能检验人民币的真伪。它的原理是利用    (选填“紫外线”或“红外线”)使荧光物质发光。如图所示为一种光学显微镜,其中目镜和物镜都是由    (选填“凸透镜”或“凹透镜”)镜制成的,在光线较弱的情况下,反光镜可以选用    (填“平面镜”或“凹面镜”)。
24.(2021八上·天峨期末)如图所示,表示近视眼的光路示意图是其中的   图,矫正远视眼应配戴   (选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜片。
25.(2021八上·方正期末)凸透镜的焦距为10cm,将发光体放在离透镜25cm的主光轴上,所成的像是倒立、   的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),当发光体沿主光轴向凸透镜移动10cm过程中所成像的大小变化情况:   (填“由小变大”、“由大变小”或“先变小,后变大”)。
26.(2021八上·巴彦期末)如图甲所示的日晷是通过观察直杆在阳光下影子的方位和长短来确定时间,其中影子的形成可以用光的   来解释;如图乙所示,插在水中的笔看起来“折断”了,这是光的   现象。
27.(2021八上·绥滨期末)如图所示,用手机扫描二维码,二维码通过手机镜头成   (选填“倒立”或“正立”)的   (选填“缩小”或“放大”)的像;手机镜头远离二维码时,二维码在手机中所成的像会   (选填“变大”或“变小”)
28.(2021八上·杜尔伯特期末)如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池,在没有水的池底C处形成一个光斑,则入射角大小为    ,在逐渐注水的过程中,折射角大小    (选填“变大”、“变小”或“不变”),B处的人看到池底的光斑将    移动。(选填“不会”、“向左”,“向右”)
三、作图题
29.(2021八上·浈江期末)在如图所示中画出折射光线的大致位置。
30.(2021八上·浈江期末)作出如图所示中的折射光线。
31.(2021八上·宜州期末)如图所示,MN是一平面镜,S是一发光点,请根据反射定律(或平面镜成像特点)画出S发出的光线经平面镜反射后通过P点的光路图。
32.(2021八上·陇县期末)如图所示,请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线,在平面镜入射角上标出度数,完成光路图。
四、实验探究题
33.(2021八上·二道期末)小明用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)小明应选择   (选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板代替平面镜做实验,该实验选择两支相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物的   关系;
(2)实验中,要将玻璃板和水平桌面   放置;
(3)小明将点燃的蜡烛A置于玻璃板前面,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至它与蜡烛A的像完全重合,若移走蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,小明直接看光屏,观察到光屏上   (选填“能”或“不能”)呈现A的像,说明平面镜所成的是   像;
(4)在图乙中画出物体AB在平面镜中的像。
34.(2021八上·浈江期末)小明和小红进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)为了测出所用凸透镜的焦距,小明将透镜对着太阳,如图甲所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离即为焦距。小红指出小明的操作中存在的错误是    ,改正错误后,小明用正确方法测出凸透镜焦距为10cm;
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,小明认为应该使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的中心位于    而小红则认为只要将烛焰中心、光屏中心和凸透镜光心调至如图乙所示的一条倾斜直线上即可。在进行多次实验比较后,发现    的方法更为合理。
(3)正确操作的前提下,当蜡烛、透镜和光屏调至图丙位置时,光屏上恰好出现了清晰的像,该像为倒立、   (缩小/放大/等大)的实像;若保持丙图中蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移至    cm时,光屏上再次出现清晰的像;
(4)实验时,光屏上已经得到了蜡烛清晰的像,一位同学用手指捏住凸透镜防止其移动,则光屏上    (有没有)手指的像或影子,光屏上蜡烛的像    (完整/不完整)。
(5)当光屏上呈现清晰的像时,保持蜡烛和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,变    (亮/暗)了。
(6)实验完成之后,小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,光屏上的像再次清晰,则小丽同学的眼睛为    (近视眼/远视眼)。
35.(2021八上·玉林期末)用如图甲所示的装置探究光的反射规律,实验数据如下表:
次数 1 2 3 4
∠i 30° 40° 50° 60°
∠r 30° 40° 50° 60°
(1)表中∠r表示   (选填“入射”或“反射”)角。
(2)分析实验数据可知:反射角   (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图乙,把纸板NOF向后折,光沿EO入射在纸板NOF上   (选填“能”或“不能”)看到反射光线。这说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)在图甲中,当光沿FO的方向射向O点时,光会沿着OE的方向射出,说明在反射现象中光路是   的。
36.(2021八上·宝安期末)小明在学习声、光现象时,做了下面三组实验:
(1)如图所示,小明用手沾水摩擦空高脚杯的杯口,使其发声,发声体为   (选填“空气柱”或“杯子”)。然后往杯中加水,发现加的水越多,音调越   (填“高”或“低”);
(2)如图所示,小明用激光笔S发出的一条光线斜射向水面,发现在水槽壁上出现两个红点A和B,请作出入射光线SO的反射光线和折射光线;
(3)小明在上面的实验过程中发现,光从空气斜射向水面时,光的传播方向会发生改变。查资料可知,这是光的折射。小明想探究“光的折射规律”,他将光从空气分别斜射入水和玻璃中,并记录了如表所示的数据;
空气中的入射角 0° 30° 45° 60°
水中的折射角 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角 0° 17° 24° 30°
①分析表中数据,可知光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而   (选填“增大”或“减小”);
②分析表中数据猜想,光从空气射入玻璃时,折射角   (选填“可能”或“不可能”)达到90°;
③当光以40°入射角从水中斜射人空气时,折射角为   ;
④根据表中数据分析,用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同 的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更   (选填“大”或“小”);
⑤实验中,小明在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中熏了点烟雾,此做法是为了   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;镜面反射与漫反射;光的色散
【解析】【解答】A.雨后彩虹是光的色散现象,光透过空气中的小水滴时 被分解成红橙黄绿蓝靛紫七种色光,这就是彩虹,A正确,不符合题意;
B.阳光透过树丛在地面上形成亮斑,这是小孔成像,形成的是太阳倒立的实像,B错误,符合题意;
C.不论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律,C正确,不符合题意;
D.哈哈镜(凸面镜或凹面镜)由于镜面起伏不定,使得镜中的“人”变得奇形怪状,是因为光的反射,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】树下的光斑是光沿直线传播形成的;漫反射将光线反射到各个方向;彩虹是光的色散现象。
2.【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】刷脸机镜头是利用凸透镜成缩小的实像的原理工作的;成缩小的实像时,面部位于刷脸机的两倍焦距以外。A、B、D选项错误,不符合题意;C选项正确,符合题意。
故答案为:C。
【分析】摄像机利用凸透镜成像工作,人在镜头的二倍焦距外,成的是倒立缩小的实像。
3.【答案】C
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼是看不清远处,但看得清近处,是折光能力强,远处的光线在视网膜前成像,故甲图是近视眼的光路图,近视眼折光能力强,需要佩戴发散透镜,故丁图是近视眼矫正的光路图,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】近视眼是看不清远处,但看得清近处,折光能力强,需要佩戴发散透镜。
4.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】根据题意知道,月亮遮掩火星与月亮遮掩太阳(日全食)都是因为光的直线传播形成的。
A.墙上影子,是由于光的直线传播形成的,A符合题意;
B.海市蜃楼,是由于光的折射形成的,B不符合题意;
C.铅笔弯折,是由于光的折射形成的,C不符合题意;
D.杯弓蛇影,是由于光的反射形成的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】影子是光沿直线传播形成的;海市蜃楼、看到水中的物体弯折是折射现象。
5.【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AD.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是树反射的光线经过水面反射后进入人的眼睛。AD不符合题意,
BC.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,人的眼睛逆着光线看去,看到了物体在水中的虚像,根据光的反射定律,反射角等于入射角,B图中的反射角明显大于入射角,C图中反射角等于入射角,B不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】看到水中的倒影,是光的反射现象。
6.【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼的表现是看不清远处的东西,即是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的。故若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼。由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼,所戴眼镜的镜片类型为凹透镜,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】近视眼看远处的物体看不清,需要利用凹透镜矫正。
7.【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.过透镜光心的光心方向不发生改变,A不符合题意;
B.入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线应该过焦点,B不符合题意;
C.凹透镜对光线有发散作用,而图中的凹透镜对光线起了会聚作用,C不符合题意;
D.平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后发散,折射光线的反向延长线过焦点,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线进行判断:①过光心的光线经透镜折射后传播方向不改变;②平行于主光轴的光线经透镜折射后,折射光线过焦点(凹透镜的折射光线反向延长过虚焦点);③过凸透镜焦点(或正向延长过凹透镜焦点)的光线经透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出。在第二点的基础上利用光路的可逆性识记第三点。注意:光线的反向延长线用虚线表示。
8.【答案】D
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光由B点发出,经水面斜射入入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人眼。鱼的实际位置在B点,鱼的虚像的位置A就在折射光线的反向延长线上,根据光路时可逆的,小明用激光笔瞄准A点能照射到鱼,如图所示,
故答案为:D。
【分析】光由空气斜射入水中发生折射时,(1)像点在物点的上方;(2)人眼所看到是像点;(3)像点与人眼的连线的交点为法线所经过点;(4)反射折射现象时,光路是可逆的;(5)光发生折射时,所成的是虚像。
9.【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理制成的,属于光的折射,故①不符合题意;
穿衣镜是利用平面镜成像的原理制成的,属于光的反射,故②符合题意;
潜望镜里面安装了两块平面镜,可以从低处看到高处的物体,属于光的反射现象,故③符合题意;
近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,属于光的折射,故④不符合题意;
B符合题意。
故答案为:B。
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
10.【答案】B
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.平面镜所成的像与物体到平面镜距离相等,将蜡烛a远离玻璃板,它所成的像也远离玻璃板,A不符合题意;
B.选择大小相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系,B符合题意;
C.因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,平面镜成的像是虚像,C不符合题意;
D.平面镜所成的像与物体等大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
11.【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图示知,此时的物距大于二倍焦距,所成的是倒立、缩小的实像,照相机是利用这一规律工作的,A符合题意;
B.蜡烛发出的光线经过凸透镜的光心时,传播方向不变,而蜡烛变短,凸透镜及光屏的高度不变时,蜡烛发出的经过凸透镜的光心的光线向上移,所以光屏上烛焰的像向上移动,B不符合题意;
C.用不透明纸将凸透镜上半部分挡住,光屏上仍能成像,但像变暗,因为不透明纸挡了射向凸透镜的部分光线,则透过凸透镜的光线变少了。C不符合题意;
D.在凸透镜成像中,物近像远像变大,反之,像要变小,物距要变大,所以应将蜡烛远离凸透镜,但同时像距离要变小,那么应同时将光屏靠近凸透镜。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
12.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.放大镜成正立放大的虚像,A不符合题意;
B.自制照相机的主要元件是凸透镜,成倒立缩小的实像,B符合题意;
C.昆虫观察箱中的光学元件是平面镜,平面镜成正立等大的虚像,C不符合题意;
D.投影仪成倒立放大的实像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜的成像规律和应用:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜。
平面镜成像特点:成正立、等大的虚像。
13.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】因为光在同种、均匀、透明的介质中是沿直线传播,题中只有均匀水晶是同种、均匀的,所以A符合题意,BCD均不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光在同种、均匀介质中是沿直线传播。
14.【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.一束与主光轴平行的激光通过凸透镜后的折射光线如图所示,则该凸透镜焦距为两个单位长度,且焦距不变;而A中入射光线也平行主光轴但折射光线却过四个单位长度,A不符合题意;
B.根据光折射时光路具有可逆性,B中入射光线过焦点,折射光线应平行主光轴,而B中折射光线过另一侧焦点,B不符合题意;
C.入射光线过圆心,传播方向不改变,而C中折射光线沿主光轴,C不符合题意;
D.入射光线平行主光轴,折射光线过另一侧焦点,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平行于凸透镜主光轴的光线,折射光线过焦点。
15.【答案】D
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】根据平面镜成像特点像与物关于平面镜对称可知,一只小球S水平向左朝A点滚去,小球的运动路线是直线,则小球的像的运动路线也是直线,小球的运动路线与平面镜成45°夹角,小球的像的运动路线也与平面镜成45°夹角,且也向A点滚动,所以平面镜中小球的像的运动方向是竖直向下 ;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称。
16.【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】由表中数据可知,光从空气射入水中,入射角在40°~50°之间,折射角在28.9°~35.2°之间,光从水中射入空气,根据光路可逆可知,如果入射角在28.9°~35.2°之间,则折射角在40°~50°之间,让光从水中斜射入空气,当入射角为30°时,折射角在40°~50°之间,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射时,折射角随入射角的增大而增大。
17.【答案】B
【知识点】光的色散;红外线;紫外线
【解析】【解答】A.区域①在红色光线以外,为红外线,红外线可以用于测温,A正确,不符合题意;
B.可以在不同角度看到彩色光带,是因为发生了漫反射,漫反射仍然遵循反射定律,B错误,符合题意;
C.区域③在紫色光线以外,是紫外光,它可以用于杀菌消毒,C正确,不符合题意;
D.太阳光照射三棱镜产生可见的有色光带,此现象为光的色散现象,表明太阳光是由多种色光混合而成的,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。
18.【答案】A
【知识点】光的反射;作光的反射光路图
【解析】【解答】如图所示,a、b、c三条光线会聚于P点,若在P点之前任意放一平面镜,先画出点P关于平面镜的对称点P′,假设该点有一点光源,它发出的光经平面镜反射,反射光线的反向延长线交于P点,连接发光点和入射点,可得相应的入射光线,根据光路是可逆的,原来三条入射光线的反射光线一定相交于一点P'。
故答案为:A。
【分析】反射光线的反向延长线会聚一点,根据光的反射规律,画出的入射光线会聚于一点。
19.【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由于光的直线传播,左侧的红、绿两个发光点通过小孔所成的像位置如图所示
由图中物距和像距的比例为1:2可知,红、绿两个光点的像之间的距离是16cm,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像。
20.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.将凸透镜换成凹透镜,凹透镜不能成实像,光屏上不能成像,A不符合题意;
B.由步骤1和2可知,光屏向右移动,成清晰的像,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的规律,将蜡烛向远离凸透镜的位置移动,像可以成在原来位置的光屏上,B不符合题意;
CD.由步骤1和2可知,光屏向右移动,成清晰的像,这说明像成在视网膜的后面,属于远视眼,凸透镜对光有会聚作用,将一个适当的凸透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置,像可以成在原来位置的光屏上,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像清晰时,若在凸透镜前,加凸透镜,成像更早,像靠近凸透镜。
21.【答案】反射;太阳;不是
【知识点】光与光源;物体的颜色
【解析】【解答】我们能看到火红的枫叶是因为枫叶反射太阳发出光中的红光。
通过条形码扫描器照射条形码时,是条形码反射光源的光,条形码不是光源。
【分析】不发光的物体能反射光,从而被人看到;光源是能自行发光的物体。
22.【答案】等于;3;不变
【知识点】速度公式及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】平面镜成正立、等大、等距的虚像,小梦同学以0.1m/s的速度向平面镜走近时,其身高没有变化,所以,她在平面镜中的像高度也不变,仍是170cm。
由知道,经过5s后,小梦向前移动的距离s=vt=0.1m/s×5s=0.5m
此时物距为2m-0.5m=1.5m
由于像距始终等于物距,所以,小梦和她的像之间的距离为1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像像与物大小相等的特点知道,像的大小不变。
【分析】平面镜成像时,像和物体大小相等,像和物体到平面镜的距离相等。
23.【答案】紫外线;凸透镜;凹面镜
【知识点】凸面镜和凹面镜;紫外线;显微镜
【解析】【解答】紫外线能使钞票上的荧光物质发光,从而能鉴别钞票的真伪。
目镜和物镜都相当于凸透镜,物镜相当于投影仪成倒立放大的实像。目镜相当于放大镜,把刚才的实像再次放大。
光线较强时物体能反射更多的光线,使像更清晰。当光线较暗时,依靠凹面镜反射更多的光线,使物体更亮,像更清晰。
【分析】验钞机利用紫外线检验真伪;显微镜的物镜和目镜都是凸透镜;显微镜的反光镜是凹面镜。
24.【答案】乙;凸
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】图乙的入射光线会聚在视网膜的前方,表示了近视眼的成像情况,而图甲的入射光线会聚在视网膜的后方,是远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此带对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正远视眼。
【分析】近视眼成像在视网膜前,远视眼利用凸透镜矫正。
25.【答案】缩小;由小变大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜的焦距为焦距为10cm,物体到的凸透镜距离为25cm时,物距大于二倍焦距,即,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
发光体从远处向凸透镜焦点移动的过程中,根据物近像远像变大可知,物距在不断地减小,像距增大,物体通过凸透镜所成的实像在不断的变大。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答,当凸透镜成实像时,物近像远像变大。
26.【答案】直线传播;折射
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】影子是由于光的直线传播在不透明物体背光的一侧形成的较暗的区域。
水中的笔反射的光线由水中射入空气中时,在水面处发生折射,人看到的是由折射光线反向延长会聚而成的虚像,所以插在水中的笔看起来“折断”了。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
27.【答案】倒立;缩小;变小
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】手机镜头使用凸透镜制成,使用时满足物距大于2倍焦距,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。
手机镜头远离二维码时,物距增大,二维码在手机中所成的像会变小,像距也变小。
【分析】手机摄像头的镜头是凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理制作的。
凸透镜成实像时,物远像近像变小、物近像远像变大的特点。
28.【答案】40°;不变;向右
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】法线垂直于水平面,因入射光线与水平面的夹角为50°,故可知入射光线与法线的夹角为90°-50°=40°
即入射角大小为40°。
在逐渐注水的过程中,入射角大小不变,故折射角大小也不变。
由下图可知,在没有注水时,由光的直线传播可知,人能直接看到C点,当注水后,光线在水平面处发生折射,折射光线靠近法线,此时折射光线在池底形成的光斑在C点的右侧C',当人看该光斑时,从C射出的光线到水面时再次发生折射,折射光线远离法线进入人眼,此时眼睛逆着光线看上去感觉光线是从C′′′射出的,所以人看到光斑向右移动。
【分析】入射角为入射光线与法线之间的夹角;在没有注水时,根据光的直线传播,人直接能看到C点;当注水后,由于光的折射探照灯在水底形成一个像,像的位置偏右,人看像时像又向右偏;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,入射角不变,折射角的大小也会不变。
29.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】在光的折射现象中,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,光由水斜射入空气时,折射角大于入射角,由此可大致确定折射光线的大致位置,如图所示:
【分析】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线。
30.【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】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后传播方向不变,故折射光线如下图:
【分析】光线平行于凸透镜的主光轴时,折射光线过凸透镜的焦点;光线过凸透镜的光心,沿直线传播。
31.【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】根据平面镜成像时像与物的对称性,画出发光点S的像S′,然后连接S′P画出反射光线,这样S′P与平面镜有一个交点,此交点即为入射点O,再连接S与入射点O画出入射光线。注意标上箭头表示光的传播方向。如图所示:
【分析】根据平面镜成像时像与物的对称性作图。
32.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知,首先光线是经过镜面反射,然后在通过凸透镜,先经过入射点作出法线,因为反射光线与镜面夹角是45°,所以反射角为
根据反射角与入射角相等作出入射光线,之后反射光线平行于凸透镜的主光轴,经过凸透镜后折射光线过焦点,如图所示
【分析】光在发生反射现象时,反射角等于入射角,根据反射光线可以画出入射光线;光线平行于凸透镜的主光轴时,折射光线过焦点。
33.【答案】(1)较薄;大小
(2)垂直
(3)不能;虚
(4)
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)因为厚玻璃板的前后两个面分别作为反射面时,在玻璃板后面会成两个不重合的像,导致像的位置难以确定,影响到实验效果,所以应选用较薄玻璃板。
实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,在物体另一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到蜡烛B的移动情况,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,便可确定像的位置,同时因为蜡烛A、B完全相同,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,根据等效替代法可知,蜡烛A的像与蜡烛A等大,因此,实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较像与物的大小关系。
(2)实验中要将玻璃板和水平桌面垂直放置,目的是让蜡烛A的像正好成在桌面上,不会高于桌面,也不会低于桌面,这样,才能让蜡烛B和蜡烛A的像重合。
(3)当蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合时,撤去蜡烛B并在原蜡烛B的位置放一块光屏,光屏上不能承接到像,因为平面镜成虚像,光屏不能承接虚像。
(4) 分别作出A、B两点关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为AB在平面镜中的像,如下图所示:
【分析】(1)探究平面镜成像规律时,选择薄玻璃进行实验;相同的蜡烛可以探究像和物体的大小关系;
(2)实验时,玻璃板和桌面垂直;
(3)平面镜成像是虚像,不能成在光屏上;
(4)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,画出像的位置。
34.【答案】(1)凸透镜没有正对太阳光
(2)主光轴;小明
(3)放大;65
(4)没有;完整
(5)暗
(6)近视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由凸透镜对光线的作用知道,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,所以实验中应使凸透镜正对着太阳光,由图甲知道,小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,应该使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度上,可以将烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;因为如果按照小红的方法进行实验,由于物距和像距是一条斜线,不容易测量物距和像距的大小。
(3)由图丙知道,此时的物距为15.0cm,像距为30.0cm,由于物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以,成的是倒立、放大的实像。
根据光路可逆知道,当物距为30.0cm时,像距为15.0cm,此时能成倒立、缩小的实像,即将凸透镜移至65.0cm时,光屏上再次出现清晰的像。
(4)用手指捏住凸透镜时,由于物距小于一倍焦距,故此时成虚像,则在光屏上不能成像,又因为整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,所以,光屏上没有手指的像或影子;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,但像仍完整,仅亮度会变暗。
(5)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗。
(6)小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,说明像推迟会聚了,根据凹透镜对光线的作用可知,该眼镜为凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
【分析】(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,太阳光正对凸透镜;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜和光屏中心在凸透镜的主光轴上,在同一高度上;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成像是倒立放大的实像,当物距和像距互换时可以再次成像;
(4)当不透明的物体挡住部分凸透镜时,成像是完整的;
(5)凸透镜的直径变小,通过凸透镜的光线减少,成像变暗;
(6)凹透镜对光有发生作用,使成像远离凸透镜,可以矫正近视眼。
35.【答案】(1)反射
(2)等于
(3)不能
(4)可逆
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)表中∠r是反射光线与法线的夹角,故是反射角。
(2)分析实验数据可知,同一次反射中,入射角与反射角的读数相同,故反射角等于入射角。
(3)把纸板NOF向后折,纸板NOF和纸板EON不在同一平面内,而根据光的反射定律,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,故纸板NOF看不到反射光线。
(4)当光沿FO的方向射向O点时,光会沿着逆着入射光线,从OE的方向射出,即光路是可逆的。
【分析】(1)根据表中的数据可以得出结论。
(2)根据反射光线与入射光线、法线在同一平面上的特点分析。
(3)在光的反射中光路都是可逆的。
36.【答案】(1)杯子;低
(2)
(3)增大;不可能;60°;大;更好地显示光路
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;凸透镜成像的应用;声音的产生;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)如图所示,用手指蘸水摩擦杯口时,杯子由于振动发声,当逐渐向杯子中加水时,水量越多,杯子越不容易振动,杯子振动越慢,故其振动的频率变慢,音调变低。
(2)利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点S的像点S′,根据反射光线反向延长通过像点S′,连接S′A,可以由像点S′和A点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线OA,并确定反射点O,最后由发光点和反射点画出入射光线SO,连接OB即为折射光线,从而完成光路,如图所示:
(3)分析表中数据,光从空气斜射入水中时,入射角分别为30°、45°、60°时,折射角分别为22°、32°、40°,随着入射角增大,折射角也越来越大;光从空气斜射入玻璃中时,入射角分别为30°、45°、60°时,折射角分别为17°、24°、30°,仍然是随着入射角增大,折射角也越来越大,所以可得出结论,光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而增大。
分析表中第一、三行数据可知,光从空气射入玻璃时,折射角随着入射角的增大而增大,但折射角小于入射角,由于入射角最大只能为90°,所以折射角不可能达到90°。
由于光路是可逆的,当光以40°入射角从水中斜射人空气时,折射角变大,由表中最后一列数据可知此时的折射角为60°。
根据表中数据分析,当空气中的入射角相同时,光在玻璃中的折射角更小,说明玻璃对光的折射能力更强,则用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更大。
光通过不均匀介质时会散射,在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,并在水面上方的空气中熏了点烟雾,光在掺了牛奶的水中和烟雾中发生散射,此做法是为了更好地显示光路。
【分析】(1)乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
(2)平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
(3)光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
1 / 12022-2023学年度沪粤版八年级物理上册 第三章光和眼睛 单元试卷
一、单选题
1.(2021八上·南丹期末)下列光现象中,解释不正确的是(  )
A.雨后彩虹是光的色散现象
B.阳光透过树丛在地面上形成亮斑是倒立的虚像
C.漫反射的光线杂乱无章,也要遵循光的反射定律
D.哈哈镜(凸面镜或凹面镜)中的“人”变得奇形怪状,是因为光的反射
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;镜面反射与漫反射;光的色散
【解析】【解答】A.雨后彩虹是光的色散现象,光透过空气中的小水滴时 被分解成红橙黄绿蓝靛紫七种色光,这就是彩虹,A正确,不符合题意;
B.阳光透过树丛在地面上形成亮斑,这是小孔成像,形成的是太阳倒立的实像,B错误,符合题意;
C.不论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律,C正确,不符合题意;
D.哈哈镜(凸面镜或凹面镜)由于镜面起伏不定,使得镜中的“人”变得奇形怪状,是因为光的反射,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】树下的光斑是光沿直线传播形成的;漫反射将光线反射到各个方向;彩虹是光的色散现象。
2.(2021八上·南丹期末)许多单位安装了图刷脸识别机,它是通过将刷脸机镜头捕捉到的人脸信息,与系统中储存的人脸模板对比,进行人脸识别。下列说法正确的是(  )
A.刷脸机的镜头相当于一个凹透镜
B.面部通过刷脸机的镜头成的是虚像
C.面部应位于刷脸机镜头的两倍焦距之外
D.面部通过刷脸机的镜头所成的像在一倍焦距以内
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】刷脸机镜头是利用凸透镜成缩小的实像的原理工作的;成缩小的实像时,面部位于刷脸机的两倍焦距以外。A、B、D选项错误,不符合题意;C选项正确,符合题意。
故答案为:C。
【分析】摄像机利用凸透镜成像工作,人在镜头的二倍焦距外,成的是倒立缩小的实像。
3.(2021八上·富川期末)现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕容易导致视力下降。下列关于近视眼及其矫正的原理图正确的是(  )
A.甲、乙 B.丙、丁 C.甲、丁 D.丙、乙
【答案】C
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼是看不清远处,但看得清近处,是折光能力强,远处的光线在视网膜前成像,故甲图是近视眼的光路图,近视眼折光能力强,需要佩戴发散透镜,故丁图是近视眼矫正的光路图,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】近视眼是看不清远处,但看得清近处,折光能力强,需要佩戴发散透镜。
4.(2021八上·浈江期末)2021年4月17日晚,在我国部分地区能观测到罕见的“月掩火星”天象,月亮遮掩火星发生的原理与月亮遮掩太阳(日全食)相似,下列光现象中与“月掩火星”形成原理相同的是(  )
A. 墙上影子
B. 海市蜃楼
C. 铅笔弯折
D. 杯弓蛇影
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】根据题意知道,月亮遮掩火星与月亮遮掩太阳(日全食)都是因为光的直线传播形成的。
A.墙上影子,是由于光的直线传播形成的,A符合题意;
B.海市蜃楼,是由于光的折射形成的,B不符合题意;
C.铅笔弯折,是由于光的折射形成的,C不符合题意;
D.杯弓蛇影,是由于光的反射形成的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】影子是光沿直线传播形成的;海市蜃楼、看到水中的物体弯折是折射现象。
5.(2021八上·二道期末)小明站在水边看到水中树的倒影,关于这个过程的光路图正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AD.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是树反射的光线经过水面反射后进入人的眼睛。AD不符合题意,
BC.小明站在水边看到水中树的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,人的眼睛逆着光线看去,看到了物体在水中的虚像,根据光的反射定律,反射角等于入射角,B图中的反射角明显大于入射角,C图中反射角等于入射角,B不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】看到水中的倒影,是光的反射现象。
6.(2021八上·二道期末)小明看到远处有一朵花,如图甲,戴上眼镜后看到的效果如图乙,则他的眼睛和眼镜分别是(  )
A.近视眼 凹透镜 B.远视眼 凸透镜
C.近视眼 凸透镜 D.远视眼 凹透镜
【答案】A
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】近视眼的表现是看不清远处的东西,即是由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得像成在视网膜的前方造成的。故若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼。由此可以判断出小明视力存在的问题是近视眼,所戴眼镜的镜片类型为凹透镜,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】近视眼看远处的物体看不清,需要利用凹透镜矫正。
7.(2021八上·勃利期末)如图,F是透镜的焦点,其中正确的光路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.过透镜光心的光心方向不发生改变,A不符合题意;
B.入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线应该过焦点,B不符合题意;
C.凹透镜对光线有发散作用,而图中的凹透镜对光线起了会聚作用,C不符合题意;
D.平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后发散,折射光线的反向延长线过焦点,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线进行判断:①过光心的光线经透镜折射后传播方向不改变;②平行于主光轴的光线经透镜折射后,折射光线过焦点(凹透镜的折射光线反向延长过虚焦点);③过凸透镜焦点(或正向延长过凹透镜焦点)的光线经透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出。在第二点的基础上利用光路的可逆性识记第三点。注意:光线的反向延长线用虚线表示。
8.(2021八上·吉林期末)如图所示,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点为像点或物点,下列相关叙述中不正确的是(  )
A.小明看到的是鱼的虚像
B.鱼的真实位置在B点
C.在人眼处用激光笔照A点能照到鱼
D.在人眼处用激光笔照B点能照到鱼
【答案】D
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】光由B点发出,经水面斜射入入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人眼。鱼的实际位置在B点,鱼的虚像的位置A就在折射光线的反向延长线上,根据光路时可逆的,小明用激光笔瞄准A点能照射到鱼,如图所示,
故答案为:D。
【分析】光由空气斜射入水中发生折射时,(1)像点在物点的上方;(2)人眼所看到是像点;(3)像点与人眼的连线的交点为法线所经过点;(4)反射折射现象时,光路是可逆的;(5)光发生折射时,所成的是虚像。
9.(2021八上·方正期末)下列光学器具中①放大镜、②穿衣镜、③潜望镜、④近视眼镜。根据光的反射定律制成的是(  )
A.①与② B.②与③ C.①与③ D.②与④
【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理制成的,属于光的折射,故①不符合题意;
穿衣镜是利用平面镜成像的原理制成的,属于光的反射,故②符合题意;
潜望镜里面安装了两块平面镜,可以从低处看到高处的物体,属于光的反射现象,故③符合题意;
近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,属于光的折射,故④不符合题意;
B符合题意。
故答案为:B。
【分析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
10.(2021八上·玉林期末)小明利用如图所示的装置探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是(  )
A.将蜡烛a远离玻璃板,它所成的像将靠近玻璃板玻璃板
B.使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.将蜡烛a靠近玻璃板,它所成的像变大
【答案】B
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.平面镜所成的像与物体到平面镜距离相等,将蜡烛a远离玻璃板,它所成的像也远离玻璃板,A不符合题意;
B.选择大小相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系,B符合题意;
C.因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,平面镜成的像是虚像,C不符合题意;
D.平面镜所成的像与物体等大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
11.(2021八上·富川期末)小川同学在“探究凸透镜成像规律”时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像(未画出)。如图所示,下列说法正确的是(  )
A.利用这一成像规律可制成照相机
B.实验中,蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
C.如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住,光屏上不能成像
D.要使光屏上的像变小,只需将蜡烛远离凸透镜
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】A.由图示知,此时的物距大于二倍焦距,所成的是倒立、缩小的实像,照相机是利用这一规律工作的,A符合题意;
B.蜡烛发出的光线经过凸透镜的光心时,传播方向不变,而蜡烛变短,凸透镜及光屏的高度不变时,蜡烛发出的经过凸透镜的光心的光线向上移,所以光屏上烛焰的像向上移动,B不符合题意;
C.用不透明纸将凸透镜上半部分挡住,光屏上仍能成像,但像变暗,因为不透明纸挡了射向凸透镜的部分光线,则透过凸透镜的光线变少了。C不符合题意;
D.在凸透镜成像中,物近像远像变大,反之,像要变小,物距要变大,所以应将蜡烛远离凸透镜,但同时像距离要变小,那么应同时将光屏靠近凸透镜。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答。
物体位置 像的位置 像的大小 像的性质 应用举例
u>2f f< v <2f 像、物异侧 缩小 倒立实像 照相机
u=2f v =2f 像、物异侧 等大 倒立实像 测焦距
f2f 像、物异侧 放大 倒立实像 幻灯机、投影仪
12.(2021八上·巴彦期末)下列光学元件中,能成缩小实像的是(  )
A. 放大镜
B. 自制照相机
C. 昆虫观察箱
D. 投影仪
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.放大镜成正立放大的虚像,A不符合题意;
B.自制照相机的主要元件是凸透镜,成倒立缩小的实像,B符合题意;
C.昆虫观察箱中的光学元件是平面镜,平面镜成正立等大的虚像,C不符合题意;
D.投影仪成倒立放大的实像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】凸透镜的成像规律和应用:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;f<u<2f,成倒立放大的实像,应用是投影仪;u<f,成正立放大的虚像,应用是放大镜。
平面镜成像特点:成正立、等大的虚像。
13.(2021八上·越秀期末)以下四种情形中,光能沿直线从M点传播到N点的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】因为光在同种、均匀、透明的介质中是沿直线传播,题中只有均匀水晶是同种、均匀的,所以A符合题意,BCD均不符合题意。
故答案为:A。
【分析】光在同种、均匀介质中是沿直线传播。
14.(2021八上·越秀期末)一束与主光轴平行的激光通过凸透镜后的折射光线如图所示,移动激光或凸透镜后,光路依然正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】A.一束与主光轴平行的激光通过凸透镜后的折射光线如图所示,则该凸透镜焦距为两个单位长度,且焦距不变;而A中入射光线也平行主光轴但折射光线却过四个单位长度,A不符合题意;
B.根据光折射时光路具有可逆性,B中入射光线过焦点,折射光线应平行主光轴,而B中折射光线过另一侧焦点,B不符合题意;
C.入射光线过圆心,传播方向不改变,而C中折射光线沿主光轴,C不符合题意;
D.入射光线平行主光轴,折射光线过另一侧焦点,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平行于凸透镜主光轴的光线,折射光线过焦点。
15.(2021八上·会宁期末)一只小球S水平向左朝A点滚去,若平面镜与水平地面成45°夹角,则平面镜中小球的像的运动方向是(  )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向上 D.竖直向下
【答案】D
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】根据平面镜成像特点像与物关于平面镜对称可知,一只小球S水平向左朝A点滚去,小球的运动路线是直线,则小球的像的运动路线也是直线,小球的运动路线与平面镜成45°夹角,小球的像的运动路线也与平面镜成45°夹角,且也向A点滚动,所以平面镜中小球的像的运动方向是竖直向下 ;ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称。
16.(2021八上·荔湾期末)光从空气射入水中,部分入射角和折射角的关系如表1,若一束光从水中射入空气,入射角为,则折射角最接近选项中的(  )
表1
入射角
折射角
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】由表中数据可知,光从空气射入水中,入射角在40°~50°之间,折射角在28.9°~35.2°之间,光从水中射入空气,根据光路可逆可知,如果入射角在28.9°~35.2°之间,则折射角在40°~50°之间,让光从水中斜射入空气,当入射角为30°时,折射角在40°~50°之间,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射时,折射角随入射角的增大而增大。
17.(2021八上·深圳期末)如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光照到竖直放置的白屏上,屏上标出的三个区域,①区域是红光外侧,②区域是可见的有色光带,③区域是紫光外侧。研究此现象,以下说法不正确的是(  )
A.区域①是红外线,它可用于测温仪
B.可以在不同角度看到区域②的彩色光带,是因为发生了漫反射,不遵循反射定律
C.区域③是紫外光,它可以用于杀菌消毒
D.此现象为光的色散现象,表明太阳光是由多种色光混合而成的
【答案】B
【知识点】光的色散;红外线;紫外线
【解析】【解答】A.区域①在红色光线以外,为红外线,红外线可以用于测温,A正确,不符合题意;
B.可以在不同角度看到彩色光带,是因为发生了漫反射,漫反射仍然遵循反射定律,B错误,符合题意;
C.区域③在紫色光线以外,是紫外光,它可以用于杀菌消毒,C正确,不符合题意;
D.太阳光照射三棱镜产生可见的有色光带,此现象为光的色散现象,表明太阳光是由多种色光混合而成的,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。
18.(2021八上·白云期末)如图,交于P点的三条光线a、b、c。在交点P前放置一平面镜,有关三条反射光线的情况,下列说法正确的是(  )
A.三条反射光线一定会相交
B.三条反射光线可能会发散
C.三条反射光线的反向延长线交于P点
D.三条反射光线是否相交由镜面角度决定
【答案】A
【知识点】光的反射;作光的反射光路图
【解析】【解答】如图所示,a、b、c三条光线会聚于P点,若在P点之前任意放一平面镜,先画出点P关于平面镜的对称点P′,假设该点有一点光源,它发出的光经平面镜反射,反射光线的反向延长线交于P点,连接发光点和入射点,可得相应的入射光线,根据光路是可逆的,原来三条入射光线的反射光线一定相交于一点P'。
故答案为:A。
【分析】反射光线的反向延长线会聚一点,根据光的反射规律,画出的入射光线会聚于一点。
19.(2021八上·荔湾期末)小听在光具座的中间放一片带小孔不透光的挡板,挡板左侧支架上有两个发光点,光点的颜色和位置信息如图所示,在挡板右侧放一光屏,观察到光屏上有两个亮斑(末画出),则如图的选项中对两个亮斑的颜色和位置表示最合理的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】由于光的直线传播,左侧的红、绿两个发光点通过小孔所成的像位置如图所示
由图中物距和像距的比例为1:2可知,红、绿两个光点的像之间的距离是16cm,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成倒立放大的实像。
20.(2021八上·白云期末)小眀利用凸透镜模拟晶状体,光屏模拟视网膜,设计模拟某种眼病及其矫正后的实验,其步骤如图所示:
步骤3“矫正”这种眼病,让烛焰清晰的像成在“视网膜”上,可行的方案是(  )
A.将凸透镜换成凹透镜
B.将蜡烛向靠近凸透镜的位置移动
C.将一个适当的凸透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置
D.将一个适当的凹透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】A.将凸透镜换成凹透镜,凹透镜不能成实像,光屏上不能成像,A不符合题意;
B.由步骤1和2可知,光屏向右移动,成清晰的像,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小的规律,将蜡烛向远离凸透镜的位置移动,像可以成在原来位置的光屏上,B不符合题意;
CD.由步骤1和2可知,光屏向右移动,成清晰的像,这说明像成在视网膜的后面,属于远视眼,凸透镜对光有会聚作用,将一个适当的凸透镜放在原凸透镜与蜡烛间的某个恰当位置,像可以成在原来位置的光屏上,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】凸透镜成像清晰时,若在凸透镜前,加凸透镜,成像更早,像靠近凸透镜。
二、填空题
21.(2021八上·浈江期末)霜降节气过后,枫树开始变红,像极了天上被打翻的调色盘,渲染了大好河山,我们能看到火红的枫叶是因为枫叶   (吸收/反射)了   (选填“太阳”或“眼睛”)发出光中的红光。如图所示是中考贴在试卷答题卡上用来识别考生信息的条形码,先通过条形码扫描器照射它,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息,则该条形码   (选填“是”或“不是”)光源。
【答案】反射;太阳;不是
【知识点】光与光源;物体的颜色
【解析】【解答】我们能看到火红的枫叶是因为枫叶反射太阳发出光中的红光。
通过条形码扫描器照射条形码时,是条形码反射光源的光,条形码不是光源。
【分析】不发光的物体能反射光,从而被人看到;光源是能自行发光的物体。
22.(2021八上·浈江期末)小梦同学身高170cm,站在竖直放置的平面镜前2m处,当她以0.1m/s的速度向平面镜走近时,她在平面镜中的像高度    (选填“大于”、小于”或“等于”)170cm;经过5s后,小梦和她的像之间的距离是    m,像的大小    (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】等于;3;不变
【知识点】速度公式及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】平面镜成正立、等大、等距的虚像,小梦同学以0.1m/s的速度向平面镜走近时,其身高没有变化,所以,她在平面镜中的像高度也不变,仍是170cm。
由知道,经过5s后,小梦向前移动的距离s=vt=0.1m/s×5s=0.5m
此时物距为2m-0.5m=1.5m
由于像距始终等于物距,所以,小梦和她的像之间的距离为1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像像与物大小相等的特点知道,像的大小不变。
【分析】平面镜成像时,像和物体大小相等,像和物体到平面镜的距离相等。
23.(2021八上·浈江期末)验钞机能检验人民币的真伪。它的原理是利用    (选填“紫外线”或“红外线”)使荧光物质发光。如图所示为一种光学显微镜,其中目镜和物镜都是由    (选填“凸透镜”或“凹透镜”)镜制成的,在光线较弱的情况下,反光镜可以选用    (填“平面镜”或“凹面镜”)。
【答案】紫外线;凸透镜;凹面镜
【知识点】凸面镜和凹面镜;紫外线;显微镜
【解析】【解答】紫外线能使钞票上的荧光物质发光,从而能鉴别钞票的真伪。
目镜和物镜都相当于凸透镜,物镜相当于投影仪成倒立放大的实像。目镜相当于放大镜,把刚才的实像再次放大。
光线较强时物体能反射更多的光线,使像更清晰。当光线较暗时,依靠凹面镜反射更多的光线,使物体更亮,像更清晰。
【分析】验钞机利用紫外线检验真伪;显微镜的物镜和目镜都是凸透镜;显微镜的反光镜是凹面镜。
24.(2021八上·天峨期末)如图所示,表示近视眼的光路示意图是其中的   图,矫正远视眼应配戴   (选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜片。
【答案】乙;凸
【知识点】近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】图乙的入射光线会聚在视网膜的前方,表示了近视眼的成像情况,而图甲的入射光线会聚在视网膜的后方,是远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来的会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此带对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正远视眼。
【分析】近视眼成像在视网膜前,远视眼利用凸透镜矫正。
25.(2021八上·方正期末)凸透镜的焦距为10cm,将发光体放在离透镜25cm的主光轴上,所成的像是倒立、   的实像(选填“放大”、“等大”或“缩小”),当发光体沿主光轴向凸透镜移动10cm过程中所成像的大小变化情况:   (填“由小变大”、“由大变小”或“先变小,后变大”)。
【答案】缩小;由小变大
【知识点】凸透镜成像的应用
【解析】【解答】凸透镜的焦距为焦距为10cm,物体到的凸透镜距离为25cm时,物距大于二倍焦距,即,成倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间。
发光体从远处向凸透镜焦点移动的过程中,根据物近像远像变大可知,物距在不断地减小,像距增大,物体通过凸透镜所成的实像在不断的变大。
【分析】结合凸透镜成像的特点分析解答,当凸透镜成实像时,物近像远像变大。
26.(2021八上·巴彦期末)如图甲所示的日晷是通过观察直杆在阳光下影子的方位和长短来确定时间,其中影子的形成可以用光的   来解释;如图乙所示,插在水中的笔看起来“折断”了,这是光的   现象。
【答案】直线传播;折射
【知识点】光的直线传播及其应用;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】影子是由于光的直线传播在不透明物体背光的一侧形成的较暗的区域。
水中的笔反射的光线由水中射入空气中时,在水面处发生折射,人看到的是由折射光线反向延长会聚而成的虚像,所以插在水中的笔看起来“折断”了。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
27.(2021八上·绥滨期末)如图所示,用手机扫描二维码,二维码通过手机镜头成   (选填“倒立”或“正立”)的   (选填“缩小”或“放大”)的像;手机镜头远离二维码时,二维码在手机中所成的像会   (选填“变大”或“变小”)
【答案】倒立;缩小;变小
【知识点】凸透镜成像的应用;生活中的透镜
【解析】【解答】手机镜头使用凸透镜制成,使用时满足物距大于2倍焦距,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。
手机镜头远离二维码时,物距增大,二维码在手机中所成的像会变小,像距也变小。
【分析】手机摄像头的镜头是凸透镜,其是利用物体在2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立缩小实像的原理制作的。
凸透镜成实像时,物远像近像变小、物近像远像变大的特点。
28.(2021八上·杜尔伯特期末)如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池,在没有水的池底C处形成一个光斑,则入射角大小为    ,在逐渐注水的过程中,折射角大小    (选填“变大”、“变小”或“不变”),B处的人看到池底的光斑将    移动。(选填“不会”、“向左”,“向右”)
【答案】40°;不变;向右
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】法线垂直于水平面,因入射光线与水平面的夹角为50°,故可知入射光线与法线的夹角为90°-50°=40°
即入射角大小为40°。
在逐渐注水的过程中,入射角大小不变,故折射角大小也不变。
由下图可知,在没有注水时,由光的直线传播可知,人能直接看到C点,当注水后,光线在水平面处发生折射,折射光线靠近法线,此时折射光线在池底形成的光斑在C点的右侧C',当人看该光斑时,从C射出的光线到水面时再次发生折射,折射光线远离法线进入人眼,此时眼睛逆着光线看上去感觉光线是从C′′′射出的,所以人看到光斑向右移动。
【分析】入射角为入射光线与法线之间的夹角;在没有注水时,根据光的直线传播,人直接能看到C点;当注水后,由于光的折射探照灯在水底形成一个像,像的位置偏右,人看像时像又向右偏;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,入射角不变,折射角的大小也会不变。
三、作图题
29.(2021八上·浈江期末)在如图所示中画出折射光线的大致位置。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】在光的折射现象中,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,光由水斜射入空气时,折射角大于入射角,由此可大致确定折射光线的大致位置,如图所示:
【分析】光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线。
30.(2021八上·浈江期末)作出如图所示中的折射光线。
【答案】解:如图所示:
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】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后传播方向不变,故折射光线如下图:
【分析】光线平行于凸透镜的主光轴时,折射光线过凸透镜的焦点;光线过凸透镜的光心,沿直线传播。
31.(2021八上·宜州期末)如图所示,MN是一平面镜,S是一发光点,请根据反射定律(或平面镜成像特点)画出S发出的光线经平面镜反射后通过P点的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】根据平面镜成像时像与物的对称性,画出发光点S的像S′,然后连接S′P画出反射光线,这样S′P与平面镜有一个交点,此交点即为入射点O,再连接S与入射点O画出入射光线。注意标上箭头表示光的传播方向。如图所示:
【分析】根据平面镜成像时像与物的对称性作图。
32.(2021八上·陇县期末)如图所示,请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线,在平面镜入射角上标出度数,完成光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】由图可知,首先光线是经过镜面反射,然后在通过凸透镜,先经过入射点作出法线,因为反射光线与镜面夹角是45°,所以反射角为
根据反射角与入射角相等作出入射光线,之后反射光线平行于凸透镜的主光轴,经过凸透镜后折射光线过焦点,如图所示
【分析】光在发生反射现象时,反射角等于入射角,根据反射光线可以画出入射光线;光线平行于凸透镜的主光轴时,折射光线过焦点。
四、实验探究题
33.(2021八上·二道期末)小明用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)小明应选择   (选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板代替平面镜做实验,该实验选择两支相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物的   关系;
(2)实验中,要将玻璃板和水平桌面   放置;
(3)小明将点燃的蜡烛A置于玻璃板前面,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至它与蜡烛A的像完全重合,若移走蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,小明直接看光屏,观察到光屏上   (选填“能”或“不能”)呈现A的像,说明平面镜所成的是   像;
(4)在图乙中画出物体AB在平面镜中的像。
【答案】(1)较薄;大小
(2)垂直
(3)不能;虚
(4)
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)因为厚玻璃板的前后两个面分别作为反射面时,在玻璃板后面会成两个不重合的像,导致像的位置难以确定,影响到实验效果,所以应选用较薄玻璃板。
实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,在物体另一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到蜡烛B的移动情况,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,便可确定像的位置,同时因为蜡烛A、B完全相同,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,根据等效替代法可知,蜡烛A的像与蜡烛A等大,因此,实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较像与物的大小关系。
(2)实验中要将玻璃板和水平桌面垂直放置,目的是让蜡烛A的像正好成在桌面上,不会高于桌面,也不会低于桌面,这样,才能让蜡烛B和蜡烛A的像重合。
(3)当蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合时,撤去蜡烛B并在原蜡烛B的位置放一块光屏,光屏上不能承接到像,因为平面镜成虚像,光屏不能承接虚像。
(4) 分别作出A、B两点关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为AB在平面镜中的像,如下图所示:
【分析】(1)探究平面镜成像规律时,选择薄玻璃进行实验;相同的蜡烛可以探究像和物体的大小关系;
(2)实验时,玻璃板和桌面垂直;
(3)平面镜成像是虚像,不能成在光屏上;
(4)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,画出像的位置。
34.(2021八上·浈江期末)小明和小红进行“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)为了测出所用凸透镜的焦距,小明将透镜对着太阳,如图甲所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离即为焦距。小红指出小明的操作中存在的错误是    ,改正错误后,小明用正确方法测出凸透镜焦距为10cm;
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,小明认为应该使烛焰中心、光屏中心和凸透镜的中心位于    而小红则认为只要将烛焰中心、光屏中心和凸透镜光心调至如图乙所示的一条倾斜直线上即可。在进行多次实验比较后,发现    的方法更为合理。
(3)正确操作的前提下,当蜡烛、透镜和光屏调至图丙位置时,光屏上恰好出现了清晰的像,该像为倒立、   (缩小/放大/等大)的实像;若保持丙图中蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移至    cm时,光屏上再次出现清晰的像;
(4)实验时,光屏上已经得到了蜡烛清晰的像,一位同学用手指捏住凸透镜防止其移动,则光屏上    (有没有)手指的像或影子,光屏上蜡烛的像    (完整/不完整)。
(5)当光屏上呈现清晰的像时,保持蜡烛和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,变    (亮/暗)了。
(6)实验完成之后,小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丁所示,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,光屏上的像再次清晰,则小丽同学的眼睛为    (近视眼/远视眼)。
【答案】(1)凸透镜没有正对太阳光
(2)主光轴;小明
(3)放大;65
(4)没有;完整
(5)暗
(6)近视眼
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由凸透镜对光线的作用知道,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,所以实验中应使凸透镜正对着太阳光,由图甲知道,小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。
(2)为了使得蜡烛的像成在光屏的中央,应该使烛焰、透镜、光屏的中心在同一高度上,可以将烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上;因为如果按照小红的方法进行实验,由于物距和像距是一条斜线,不容易测量物距和像距的大小。
(3)由图丙知道,此时的物距为15.0cm,像距为30.0cm,由于物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以,成的是倒立、放大的实像。
根据光路可逆知道,当物距为30.0cm时,像距为15.0cm,此时能成倒立、缩小的实像,即将凸透镜移至65.0cm时,光屏上再次出现清晰的像。
(4)用手指捏住凸透镜时,由于物距小于一倍焦距,故此时成虚像,则在光屏上不能成像,又因为整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,所以,光屏上没有手指的像或影子;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,但像仍完整,仅亮度会变暗。
(5)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗。
(6)小红将小丽同学的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊了,将光屏向远离凸透镜方向移动适当距离后,说明像推迟会聚了,根据凹透镜对光线的作用可知,该眼镜为凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。
【分析】(1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时,太阳光正对凸透镜;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜和光屏中心在凸透镜的主光轴上,在同一高度上;
(3)当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距间时,成像是倒立放大的实像,当物距和像距互换时可以再次成像;
(4)当不透明的物体挡住部分凸透镜时,成像是完整的;
(5)凸透镜的直径变小,通过凸透镜的光线减少,成像变暗;
(6)凹透镜对光有发生作用,使成像远离凸透镜,可以矫正近视眼。
35.(2021八上·玉林期末)用如图甲所示的装置探究光的反射规律,实验数据如下表:
次数 1 2 3 4
∠i 30° 40° 50° 60°
∠r 30° 40° 50° 60°
(1)表中∠r表示   (选填“入射”或“反射”)角。
(2)分析实验数据可知:反射角   (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图乙,把纸板NOF向后折,光沿EO入射在纸板NOF上   (选填“能”或“不能”)看到反射光线。这说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)在图甲中,当光沿FO的方向射向O点时,光会沿着OE的方向射出,说明在反射现象中光路是   的。
【答案】(1)反射
(2)等于
(3)不能
(4)可逆
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】(1)表中∠r是反射光线与法线的夹角,故是反射角。
(2)分析实验数据可知,同一次反射中,入射角与反射角的读数相同,故反射角等于入射角。
(3)把纸板NOF向后折,纸板NOF和纸板EON不在同一平面内,而根据光的反射定律,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,故纸板NOF看不到反射光线。
(4)当光沿FO的方向射向O点时,光会沿着逆着入射光线,从OE的方向射出,即光路是可逆的。
【分析】(1)根据表中的数据可以得出结论。
(2)根据反射光线与入射光线、法线在同一平面上的特点分析。
(3)在光的反射中光路都是可逆的。
36.(2021八上·宝安期末)小明在学习声、光现象时,做了下面三组实验:
(1)如图所示,小明用手沾水摩擦空高脚杯的杯口,使其发声,发声体为   (选填“空气柱”或“杯子”)。然后往杯中加水,发现加的水越多,音调越   (填“高”或“低”);
(2)如图所示,小明用激光笔S发出的一条光线斜射向水面,发现在水槽壁上出现两个红点A和B,请作出入射光线SO的反射光线和折射光线;
(3)小明在上面的实验过程中发现,光从空气斜射向水面时,光的传播方向会发生改变。查资料可知,这是光的折射。小明想探究“光的折射规律”,他将光从空气分别斜射入水和玻璃中,并记录了如表所示的数据;
空气中的入射角 0° 30° 45° 60°
水中的折射角 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角 0° 17° 24° 30°
①分析表中数据,可知光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而   (选填“增大”或“减小”);
②分析表中数据猜想,光从空气射入玻璃时,折射角   (选填“可能”或“不可能”)达到90°;
③当光以40°入射角从水中斜射人空气时,折射角为   ;
④根据表中数据分析,用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同 的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更   (选填“大”或“小”);
⑤实验中,小明在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中熏了点烟雾,此做法是为了   。
【答案】(1)杯子;低
(2)
(3)增大;不可能;60°;大;更好地显示光路
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图;凸透镜成像的应用;声音的产生;音调及音调与频率的关系
【解析】【解答】(1)如图所示,用手指蘸水摩擦杯口时,杯子由于振动发声,当逐渐向杯子中加水时,水量越多,杯子越不容易振动,杯子振动越慢,故其振动的频率变慢,音调变低。
(2)利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点S的像点S′,根据反射光线反向延长通过像点S′,连接S′A,可以由像点S′和A点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线OA,并确定反射点O,最后由发光点和反射点画出入射光线SO,连接OB即为折射光线,从而完成光路,如图所示:
(3)分析表中数据,光从空气斜射入水中时,入射角分别为30°、45°、60°时,折射角分别为22°、32°、40°,随着入射角增大,折射角也越来越大;光从空气斜射入玻璃中时,入射角分别为30°、45°、60°时,折射角分别为17°、24°、30°,仍然是随着入射角增大,折射角也越来越大,所以可得出结论,光从空气斜射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而增大。
分析表中第一、三行数据可知,光从空气射入玻璃时,折射角随着入射角的增大而增大,但折射角小于入射角,由于入射角最大只能为90°,所以折射角不可能达到90°。
由于光路是可逆的,当光以40°入射角从水中斜射人空气时,折射角变大,由表中最后一列数据可知此时的折射角为60°。
根据表中数据分析,当空气中的入射角相同时,光在玻璃中的折射角更小,说明玻璃对光的折射能力更强,则用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”,与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比,“水凸透镜”的焦距更大。
光通过不均匀介质时会散射,在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,并在水面上方的空气中熏了点烟雾,光在掺了牛奶的水中和烟雾中发生散射,此做法是为了更好地显示光路。
【分析】(1)乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。
(2)平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
(3)光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
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