第四章 多彩的光 期末复习题 2022-2023学年上学期沪科版物理八年级(安徽)(有答案)

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名称 第四章 多彩的光 期末复习题 2022-2023学年上学期沪科版物理八年级(安徽)(有答案)
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版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2022-11-28 20:35:28

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第四章 多彩的光 期末复习题
一、单选题
1.下列叙述中的“影”其形成与其它三种不同的是
A.杯弓蛇“影 B.形单“影”只 C.立竿见“影” D.形“影”不离
2.下列现象中属于光的反射现象的是( )
A.用望远镜仰望遥远的星空
B.人在河边看见“白云”在水中飘动
C.斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折了
D.太阳光穿过树叶间的空隙,在地面上留下了光斑
3.检查视力时,人与视力表的距离要求为5m,由于医务室房间太小,医生首先将视力表贴在一面墙上,然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜,视力表到镜子的距离为3m,检查视力时
A.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2m
B.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2.5m
C.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为2m
D.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为3m
4.如图所示,有一平面镜与水平面成45°角倾斜放置,有一小球位于平面镜的左侧,为使小球在镜中的像竖直向上运动,应使小球( )
A.竖直向上运动
B.竖直向下运动
C.水平向左运动
D.水平向右运动
5.如图所示,一束光从介质甲射向介质乙,两种介质中有一种是空气,另一种是玻璃,MN是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是
A.50°,空气 B.50°,玻璃
C.60°,空气 D.60°,玻璃
6.下列光现象与其成因对应正确的是(  )
A.雨后彩虹一一光的色散
B.镜花水月——光的折射
C.小孔成像一一光的反射
D.鱼翔池底——光的直线传播
7.蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像,小红画了图中的光路.下列说法正确的是( )
A.小红画的光路是正确的 B.透镜成的是虚像
C.透镜的焦距小于10cm D.透镜的焦距大于20cm
8.一束光经凸透镜折射后,下列说法正确的是(  )
A.一定是平行光束 B.一定是会聚光束
C.一定是发散光束 D.A、B、C三种情形都有可能
9.小希对下列光学成像实例进行了分析,判断正确的是
实例:①针孔照相机内所成的像;②潜望镜中看到的景物的像;③放大镜看到的物体的像;④幻灯机屏幕上所成的像;⑤照相机中所成的像
A.反射成像的有②③⑤ B.折射成像的有①④⑤
C.属于实像的是①④⑤ D.属于虚像的是②③④
10.如下图所示的四幅图中,分别表示远视眼成像情况和矫正做法的是
A.②、① B.③、① C.②、④ D.③、④
二、填空题
11.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,电光源S发出的一束激光经过液面反射后射到液面上方水平标尺形成光点S',当液面下降时,光点S'将_____(选填“向左“、“向右”或“不会”)移动,此过程入射角大小_____(选填“变大”、“变小“或“不变“).
12.光在均匀介质中是沿________传播的,坐在电影院内不同位置的观众都能看到银幕上的画面,是由于光发生了_____________。
13.小芳在距平面镜1m处照镜子.她从平面镜中看到自己的__(实/虚)像,如果小芳向平面镜靠近0.3m,她的像到平面镜的距离为__m,像的大小__(变大/变小/不变).
14.如图所示,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,现将平面镜绕M点从MN转到MN′位置过程中,物体S在平面镜中的像S′的轨迹为_____(选填“直线”或“曲线”);S′离M点的距离_____(选填“越来越近”、“越来越远”或“保持不变”).
15.如图所示,小明将一枚硬币放在碗底,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”.这是因为光从______斜射入______中时发生了______现象.
16.夏日雨后初晴,天空中出现美丽的彩虹,这是光的_____现象.雨水冲刷后的树叶绿得发亮,这是因为树叶_____了绿光(选填“吸收“或“反射“).平静的湖面能清晰地映出岸上的美景,这是因为光的_____形成的_____(选填“实”或“虚“)像.
17.小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前18cm处,光屏上得到了烛焰倒立、___的清晰的像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个远视眼镜片,由于远视眼镜片对光线有_____作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏___凸透镜.
18.人眼是世界上最精密的______(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”),晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,只有成像在视网膜上才会看清物体;小莉看不清黑板上的字,她向黑板靠近几步就看清了,说明她是______眼(选填“近视”或“远视”),如果小莉仍坐在原位,为了使物体的像刚好落在小莉的视网膜上,她应该配戴适当度数的______透镜制作的眼镜来矫正视力。
三、作图题
19.如图所示,是光线经过平面镜反射后的光路图,请你在图中适当的位置画出平面镜。
20.将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前,调节二者的位置,在屏上得到如图所示的蜡烛清晰倒立的像,请在图中确定成像仪上小孔O的位置(画出光路图).
21.如图所示,一束光线沿水平方向射到平面镜上,请在图中画出这束光线的反射光线,并标出反射角的度数.
( )
22.如图所示,画出物体在平面镜中的像.
( )
23.如图所示,小梦到鞋店去买鞋,她站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。画出小梦眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
24.平静水面上方的小鸟和水中的小鱼,某时刻的实际位置A、B如图所示,C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合,请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。
25.已知S′是点光源S在平面镜中的像,点光源S发出一束光线射向平面镜后被反射,反射光线ab经过一凹透镜,如图所示,试确定点光源S的位置并画出入射光线和经过凹透镜后的折射光线.
( )
26.如图所示,请画出发光点S经凸透镜后的出射光线,并确定发光点S的像点S′.
27.如图所示,MN为凸透镜的主光轴,AB为蜡烛,A′B′为蜡烛所成的像,请用作图法确定凸透镜及一个焦点F的位置,并将它们画出.
( )
四、实验题
28.某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回答下列问题:
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是_______。(选填“显示光路”或“降低温度”)
(2)红色激光ON的作用是为了显示___________的位置。
(3)缓慢转动圆台,可以看到三束光相互重合,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线_______。
(4)在上述实验装置的基础上,该同学在玻璃罩内装入了量角器,多次改变AO与ON的夹角进行实验,测量并记录AO与ON的夹角、OB与ON的夹角。该同学所探究的问题是:光在反射时,反射角与______是否有关。
29.探究光的反射定律的装置如图所示,平面镜平放在水平桌面上,垂直放置在平面镜的纸板AB可以沿ON向前、向后折。
(1)让一束光贴着纸板A射到O点,将纸板B翻折到能呈现反射光束的位置,若将入射光向ON靠近,则反射光线_______(选填“靠近”或“远离”)ON;
(2)实验中需要量角器测出反射角和入射角的大小,其目的是_______,逐次改变入射光的方向,多测几组反射角和入射角的大小,这样做是为了_______;
(3)将纸板B沿ON向后折去,则在B纸板上看不到反射光线,说明_______。
30.如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置.
(1)为了使观察到的实验现象更好一些,该实验最好选择在____(填“较亮”或“较暗”)的环境中进行.
(2)实验中选择薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定_____.
(3)实验中将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合.此实验现象说明像与物_____.
(4)将蜡烛B拿走,然后在蜡烛B的位置上放一张白纸,在白纸上_____(填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像.说明平面镜所成的像是_____(“实”或“虚”)像.
31.小明利用图甲装置“探究平面镜成像的特点”:在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面,移动蜡烛B,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
(1)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在___________ (选填“A”或“B”)蜡烛的位置,___________ (选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片上有无蜡烛A的像;
(2)某次测量蜡烛A到平面镜的距离L(如图乙),则L= ___________ cm,蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离___________ (选填“相等”或“不相等”);
(3)实验过程中如果玻璃板没有与纸面垂直,而是如图丙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的___________ (选填“A1”“A2”或“A3”);
(4)将蜡烛A靠近玻璃板时,玻璃板中蜡烛A的像的大小___________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
32.我们已知光在空气和水分界面发生折射时的规律,光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢?为了研究这个问题,小明做了如下实验:让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃,再从玻璃依次斜射入冰、空气中,其光路如图所示。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度,如下表。
(1)针对小明提出的问题,仔细观察图甲中的光路,对照表格中的数据进行分析,可以得出结论:________。
(2)根据你得出的结论,请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精时,折射光线的大致位置_______________。
(3)物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。两天后,同学们来到实验室上课,一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水,发现了一个奇特的现象:白糖水中的光路不是直线,而是一条向下弯曲的曲线,如图丙所示。关于对这个现象的解释,同学们提出了以下猜想,其中能合理解释该现象的猜想是________
A.玻璃缸的折射作用
B.激光笔发出的光线不绝对平行
C.白糖水的密度不是均匀的,越深密度越大
D.激光笔发出的各种颜色的光发生了色散
33.物理操作实验考试中,小明抽到的是“探究凸透镜成像规律”实验.
(1)如图1,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm;
(2)如图2,光屏上呈现清晰的像,_____就是根据这一原理制作成的;
(3)如图3,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中_____处能观察到烛焰的像;
(4)如图4,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_____眼镜(“近视”或“远视”).
34.小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,当装置如图甲所示时,烛焰在光屏上成清晰的像,
(1)图甲中光屏离凸透镜的距离可能是_______(填序号)
A.28cm B.18cm C.8cm
(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向________(填“左”或“右”)调节.
(3)若步骤(2)中未调整光屏的位置,则需在凸透镜前加一个________(填“凸”或“凹”)透镜,才能在光屏上得到清晰倒立的像.
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,我们能看到的清晰的像是图丙中的_______(填序号).
35.如图,自制水滴显微镜,探究显微镜的工作原理。
器材:焦距较长的凸透镜(f=30cm)一个,滴管一个,废录音带盒一个,清水,白纸,细盐粉,头发丝,昆虫翅膀等:
(1)小水滴可看作一个焦距很小的________ 镜,本实验以小水滴作为显微镜的________ 镜,它与被观察物体的间距为10﹣15mm,如图甲所示;
(2)如图甲中,透过这个小水滴,应该能成一个与原来方向相反的、放大了的箭头(如果不是这样,则需要调整“箭头”与水滴间的距离,或者改变水滴的直径),这是通过小水滴所成的________ (选填“虚”或“实”)像;
(3)如图甲中,透过这个小水滴,如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头,在不调整与箭头间的距离,应该把水珠变________ (选填“厚”或“薄”),直至与原来方向相反的、放大了的箭头,如果废录音带盒的厚度是12mm,那么最终水滴凸透镜的焦距范围是________ ;
(4)使凸透镜作________ (物、目)镜,与小水滴的距离约等于凸透镜的焦距(30cm),通过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴、凸透镜在同一__________上,并且保持凸透镜是________ 的,且眼睛不要离太近,边观察、边微微调节凸透镜的位置,即可看到箭头被放大的________ (选填“虚”或“实”)像;如图乙所示,比图甲中通过小水滴观察到的箭头________ (选填“大”或“小”)得多,看到的箭头相对于原来的箭头是_________ (选填“正立”或“倒立”);如果箭头顺时针转动,箭头的像将沿________ (选填“顺”或“逆”)时针转动;如果要看到箭头更大的像,应把凸透镜略微向______ (选填“上”或“下”)移动;
(5)再用这个显微镜观察头发丝、细盐粉,昆虫翅膀花纹的像,若用眼镜代替凸透镜,在家里完成上述实验,应该选用________ (选填“近视”或“远视”)眼镜。
五、综合题
36.如图所示,墙上竖直挂着一块平面镜MN,站在地面上的小明对着镜子看自己。用带箭头线段AB表示小明,并假设小明的眼睛在箭头顶端,虚线表示墙。
(1)作出小明在平面镜中所成的像;______
(2)他能否通过该平面镜看到自己的全身像?并作图分析。______
37.小刚分别利用“作图法”和“实验法”来研究凸透镜成像相关问题。
(1)如图甲所示,O为凸透镜的光心,F为焦点,AC、AO为两条特殊光路,请你利用这两条特殊光线作出物体AB所成的像A'B';
(2)运用“实验法”研究凸透镜成像规律,当三个元件移动到如图乙所示的位置时,光屏上出现了清晰的缩小实像,测量出此时光屏到凸透镜的距离为20cm,请分析判断该凸透镜焦距的大致范围。
38.凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用甲图表示,O点为光心,F为焦点,图乙中A′B′是物体AB经透镜所成的像。B、B′两点到光心的距离均为2f。
(1)请画出图乙中这两条入射光线的出射光线,完成凸透镜成像的光路图;
(2)在图乙中,设物体AB的高度为h1,物体经透镜所成的像的高度为h2,物理学中将h2、h1的比值称为放大率,用字母n表示,试运用几何知识证明n=1。
参考答案:
1.A
【解析】A. 杯弓蛇影的“影”是水面的反射形成的像,属于光的反射现象;B. 形单“影”只中的“影”是由于身体遮住光线后,在地面形成了自己的影子,故属于光沿直线传播现象;C. 立竿见“影”中的“影”是由于光线被竿遮挡光线形成的影子,故属于光沿直线传播现象;D. 形“影”不离中的“影”是由于身体遮住光线后,在地面形成了自己的影子,故属于光沿直线传播现象;故与其他三个不同的是A.故选A.
2.B
【解析】A. 利用望远镜仰望遥远的星空,是利用透镜成像,属于光的折射,故不符合题意;
B.人在河边看见“白云”在水中飘动,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故符合题意;
C.斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折了,是由于光的折射形成的,故不符合题意;
D.太阳光穿过树叶间的小空隙,在地面上留下了光斑,属于小孔成像,是由于光的直线传播造成的,故不符合题意。
3.A
【解析】由题意可知,视力表离平面镜为3m,根据平面镜的成像特点,像与物到镜面的距离相等,可知视力表的像离镜子也是3m,所以人应面对视力表而坐,人离镜子2m,视力表的像离人距离为3m+2m=5m,正好符合要求.
故选A.
依据平面镜成像特点,人和人的像相对于镜面对称,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,依据数学知识计算.
4.C
【解析】根据平面镜成像原理可知,像与物体关于镜面是对称的,由于竖直方向与平面镜的夹角是45°,所以物体运动的路线与平面镜的夹角也是45°,像向上运动,物体就要向左运动,所以应选C.
5.D
【解析】
由图可知,过入射点作出法线,水平直线MN为界面,竖直虚线为EF法线;
因为入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角;且入射光线与折射光线,入射光线与反射光线均据法线两侧,因此CO为入射光线,OB为反射光线,OA为折射光线,则折射角
∠AOE=90°-30°=60°
入射角
∠COF=90°-40°=50°
入射角小于折射角,因此可得甲介质是玻璃,故选D。
6.A
【解析】A.雨后彩虹属于光的色散现象,故A正确;
B.镜花水月属于光的反射现象,故B错误;
C.小孔成像是光的直线传播现象,故C错误;
D.鱼翔池底是光的折射现象,故D错误。
故选A。
7.C
【解析】从图像分析,蜡烛在二倍焦距之外,成像在一倍焦距和二倍焦距之间;
u>2f,即20cm﹥2f, f>10cm.故选C.
8.D
【解析】只有通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;
凸透镜对所有不过透镜中心的光线都有会聚作用,不仅仅是只对平行光线;
所有平行于凸透镜主光轴的光线都可以会聚到焦点上;不平行于主光轴的光线也能会聚,但是不能会聚到焦点上,因此,所有光线经过凸透镜折射后的光线一定都比原来会聚一些。故选项ABC错误,D正确。
故选D。
9.C
【分析】实像和虚像的不同点:(1)成因不同,实像是由实际光线会聚而成的,而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的;(2)像的正立、倒立不一样,实像一般是倒立的,而虚像是正立的.
【解析】①针孔照相机属于小孔成像原理,因此成的是实像,它是光的直线传播原理形成的;
②从潜望镜中观察景物,观察到的是虚像,利用的是平面镜成像原理,属于光的反射现象;
③用放大镜看物体,利用的是光的折射现象中成虚像的情况;
④看幻灯机屏幕上的像,是光的折射现象,成的是倒立、放大的实像;
⑤照相机中所成的像是倒立、缩小的实像.
综上所述,属于实像的是①④⑤;属于虚像的是②③;属于折射成像的是③④⑤;属于反射成像的是②,故只有选项C正确.
故选C.
10.C
【分析】远视眼是晶状体会聚能力太弱,像成在视网膜的后方,应佩戴凸透镜矫正.
【解析】远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,像成在视网膜的后方,所以②表示远视眼成像情况;
远视眼应佩戴会聚透镜,即凸透镜进行矫正.所以④是其矫正成像图.
故选C.
11. 向右 不变
【分析】根据光的反射定律,当液面发生变化时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,可知光点S的移动方向.
【解析】当液面下降时,由于入射角的大小不变,则反射角的大小也不变,但反射光线与原来的反射光线平行相比向右移动;所以反射光斑将向右移动.
12. 直线 漫反射
【解析】[1]光在均匀介质中是沿直线传播的;
[2]坐在电影院内不同位置的观众都能看到银幕上的画面,是由于光发生了漫反射。
13. 虚 0.7 不变
【解析】平面镜所成的像不能有光屏承接,是虚像,像与物体的大小相同,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等.
14. 曲线 保持不变
【解析】试题分析:根据平面镜成像的特点:所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等来解答此题.根据平面镜成像特点,分别作出平面镜在MN处S的像S′和平面镜在MN′处S的像S″,然后进行分析;
由图可知,S点绕M以SM长为半径转动,所以它的像的轨迹应该是圆弧,即为曲线,由图可知,S′离轴M的距离始终不变.故答案为曲线;保持不变.
考点:平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
15. 水 空气 折射
【解析】当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高),所以小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的折射现象.
16. 色散 反射 反射 虚
【分析】(1)彩虹是光的色散现象;
(2)不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的
(3)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.
【解析】夏日雨后初晴,天空中出现美丽的彩虹,这是光的色散现象;
因为不透明物体的颜色由它所反射的色光决定,所以绿色植物呈绿色是因为它反射绿光;
平静的湖面能清晰地映出岸上的美景,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像.
17. 放大 会聚 靠近
【解析】[1][2][3]因为



所以成倒立、放大、实像;远视眼镜片是凸透镜,对光有会聚作用;两个凸透镜组合在一起,使会聚能力增强,所以成像在距离透镜更近处,则光屏应靠近凸透镜.
18. 照相机 近视 凹
【解析】[1][2][3]人眼中的晶状体形状中间厚,边缘薄,相当于凸透镜.晶状体把光线会聚到视网膜上,成一个倒立缩小的实像,相当于一台小型的照相机;近视眼的晶状体把光线会聚在视网膜之前,可以看清近处的物体,但远处的物体则看不清,需要佩戴凹透镜进行矫正,利用凹透镜的发散作用,把光线的会聚点移到视网膜上,呈现一个清晰的像。
19.
【解析】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以,先作出反射光线与入射光线夹角的平分线,即为法线,然后再过入射点作法线的垂线即为平面镜。
20.
【解析】试题分析:根据光的直线传播原理,连接蜡烛与它像的对应位置,在成像仪上的交点O就是小孔的位置,如图:
由光的直线传播可知,蜡烛越靠近像,像就越大.
考点:本题考查光直线传播的应用
点评:小孔成像时,物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像;成像的大小取决于像到小孔的距离;根据光的直线传播原理作图并做出判断
21.
【解析】题目中已经作出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,入射光线与平面镜的夹角为45°,所以入射角为90°﹣45°=45°,故反射角也为45°,如图所示:
22.
【解析】分别作出点、关于平面镜的对称点、,用虚线连接、,即为在平面镜中的像,如下图所示:
23.
【解析】根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′,即为其在平面镜中的像;连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如图所示:
24.
【解析】作出小鸟A关于水面的对称点A′,即小鸟的像位置。因为C点人看到小鸟和小鱼的像重合,即A'也是小鱼B的像B′,连接A′C(B′C)与水面交于点O,连接BO即为入射光线,OC为折射光线,如图所示:
25.
【解析】(1)画出像S′关于镜面的对称点S,即为光源S的位置;(2)连接Sa,可得ab的入射光线;(3)ab的延长线过凹透镜的焦点,则折射光线平行于凹透镜的主光轴射出,如图所示:
26.
【解析】由图可知,一条入射光线过焦点,则过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;另一条入射光线过光心,则过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变;两条折射光线的交点即像点S′.如图所示:
27.
【解析】(1)连接A'A并延长交主光轴与一点,该点是凸透镜的光心O,过光心O做一个凸透镜.
(2)由A点向凸透镜作平行于主光轴的光线AC,连接A'C并延长交主光轴与一点F,F是凸透镜的焦点.如图.
28. 显示光路 法线 在同一平面内 入射角
【解析】(1)[1]用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是使光路更加明显,显示光路。
(2)[2]因为ON经过入射点O垂直于镜面,所以ON就是法线的位置。
(3)[3]缓慢转动圆台,看到三束光能够重合,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[4] AO与ON的夹角是入射角,OB与ON的夹角是反射角,多次测量是为了探究反射角和入射角的关系。
29. 靠近 为了比较反射角和入射角的大小关系 使实验结论具有普遍性 反射光线和入射光线在同一个平面内
【分析】(1)入射光线靠拢法线,反射光线也靠拢法线;
(2)探究光的反射定律时,要多次改变入射角,测量入射角和反射角,比较反射角和入射角的关系;多次实验可以多测量几组数据,得到的规律更具有说说服力;
(3)当把纸板向后缓慢旋转时,反射光线将会消失,所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
【解析】(1)[1]若将AO向ON靠近,入射角减小,反射角等于入射角,所以OB也靠近法线,若将AO向ON远离,入射角增大,反射角等于入射角,所以OB也远离法线;
(2)[2]实验中需要量角器测出反射角和入射角的大小,这样做的目的是为了比较反射角和入射角的大小关系;
[3]多测几组反射角和入射角的大小,为了使实验结论具有普遍性;
(3)[4]当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板右半部向后折转一个角度后,看不到反射光线,所以该实验的结论是入射光线、反射光线和法线在同一个平面内。
30. 较暗 像的位置 大小相等 不能 虚
【解析】(1)[1]在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以应在比较暗的环境中进行实验.
(2)[2]用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置,也便于比较物像的大小关系.
(3)[3]实验时,她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动,在玻璃板的A侧现察;当B和A的像完全重合时说明像和物的大小相等;
(4)[4][5]移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合,移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,在白纸上不能看到蜡烛的像,可知平面镜所成的像是虚像.
31. B 直接 3.50 相等 A1 不变
【解析】(1)[1][2]因虚像不能用光屏承接,故为了验证“像是虚像”的猜想,可以将一张白卡片放在蜡烛A的像的位置,即B蜡烛的位置,直接观察白卡片上有无蜡烛A的像。
(2)[3]由图中可知,刻度尺的分度值为0.1cm,故可知此时蜡烛A到平面镜的距离L=3.50cm。
[4]因物与像关于平面镜对称,故可知蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离相等。
(3)[5]因物与像关于平面镜对称,故可知物和像的对应点的连线应与平面镜垂直,故可知蜡烛A的像应是图中的A1。
(4)[6]因平面镜所成的像的大小只与物的大小有关,故将蜡烛A靠近玻璃板时,玻璃板中蜡烛A的像的大小不变。
32. 光斜射时,光速越小的折射角越小 C
【解析】(1)[1]仔细观察图中的光路,对照表格中的数据进行分析,可以得出结论:光斜射时,光速越小,折射角越小。
(2)[2]根据表格中的数据可知:光在酒精中的速度大于光在玻璃中的速度,所以折射角大于入射角,折射光线的大致位置:
(3)[3]光在均匀介质中是沿直线传播的,如图丙所示,现在激光发生了偏折,一定是糖水的密度不均匀,越深密度越大造成的。
故选C。
33. 10.0 倒立、放大 B 远视
【解析】(1)平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,这个光斑即凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离即为焦距,所以凸透镜的焦距f=40cm-30cm=10cm;(2)由图可知,像距大于物距,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪就是根据这一原理制作成的;(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则物距u=16cm-10cm=6cm<f,成正立、放大的虚像,人眼在图中B处能观察到烛焰的像;(4)在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,像距变小,说明眼镜对光线有会聚作用,该眼镜是凸透镜,是远视眼镜.
34. B 左 凹 A
【解析】(1)由图甲,烛焰在光屏上成倒立、缩小的像,所以此时物距大于二倍焦距,像距在焦距和二倍焦距之间,故可能是18cm,答案为B.
(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,应将光屏向左调节.
(3)若步骤(2)中未调整光屏的位置,则像会成在光屏的前面,为在光屏上得到清晰倒立的像,应在凸透镜前加一个发散透镜,即凹透镜.
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,我们能看到的清晰的像是图丙中的A.
35. 凸透 物 实 厚 6~12mm 目 直线 水平 虚 大 倒立 顺 上 远视
【解析】(1)[1][2]小水滴接近圆形,所以其相当于一个焦距很小的凸透镜,是当作显微镜的物镜来使用的。
(2)[3]由于把小水滴作为物镜,故成的是倒立、放大的实像。
(3)[4][5]由题意可知,小水滴此时相当于放大镜,成的是正立、放大的虚像,说明箭头在小水滴的焦点之内,即小水滴的焦距过大,因此应该把水珠变得再厚些,使其焦距变小,直至成倒立、放大的实像,此时物距满足f<12mm<2f,即凸透镜的焦距为6mm<f<12mm。
(4)[6]由乙图可知,凸透镜在上面,应该是目镜。
[7][8][9]通过凸透镜去观察小水滴,使箭头、小水滴、凸透镜在同一直线上,并且保持凸透镜是水平的,此时,凸透镜镜相当于一个放大镜,成的是一个正立、放大的虚像。
[10][11][12]虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的,但旋转的方向是一致的,如果箭头顺时针转动,箭头的像将沿顺时针转动。
[13]要使成的虚像更大一些,应增大物距,把凸透镜向上移动。
(5)[14]近视眼镜是凹透镜,远视眼镜是凸透镜,所以要代替凸透镜,应用远视眼镜。
36. 不能;图和分析见解答
【解析】(1)[1]分别作出AB端点关于平面镜的对称点、,用虚线连接A′、B′即为小明在平面镜中的像。如图所示:
(2)[2]人若能从镜中看到自己的全身像,需满足的条件是:人的头项和脚处的光,经镜子反射后都能进入人的眼睛,即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。如图所示,AB表示人的全身,A点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点,作出人的像。将和A,和A分别用直线连接起来。由图可知,没有穿过平面镜,所以他不能通过该平面镜看到自己的全身像。
37.(1) ;(2)10cm<f<20cm
【解析】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,经过光心的光线传播方向不变,则可以作出物体AB所成的像A'B'如图所示:
(2)由图可知u>v,所成的像是倒立缩小的实像,则u>2f,像距范围f<v<2f,即f<20cm<2f,解得
10cm<f<20cm
38.见解析
【解析】(1)经过光心的光线经凸透镜不改变方向;平行于主光轴光线经凸透镜折射经过右焦点,如图所示:
(2)由几何知识知道,△OAC∽△OA′B′,即

因为BO=B′O=2f,所以AB=A′B′,物体AB的高度AB=h1,物体AB经透镜所成的像的高度A′ B′=h2,所以,h1=h2,即 ,故放大率n=1。
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