第2章 对环境的察觉 专题练习（2.5-2.6，含解析）

2.5-2.6专题练习
、选择题
雨后的天空，有时会出现美丽的彩虹，关于“彩虹”下列说法错误的是（　　）
A．是光的折射现象
B．是光的色散现象
C．是光的反射现象
D．是由于空气中悬浮有大量的小水珠而形成的
小明用如图所示的装置探究光的反射规律，平面镜M水平放置。把一可沿ON折叠的白硬纸板竖直放置在平面镜上，则（　　）
A．当入射光垂直射向镜面时，入射角为90°
B．反射光线、入射光线位于法线的同侧
C．入射角增大时，反射角也增大，且反射光线远离法线
D．以法线ON为轴，将硬纸板的B面向后旋转，这时在B面上仍能看到反射光
小春去眼镜店配眼镜，商家用如上方法给她检查视力，根据图中的数据正确选项（　　）
A．视力表的像距离平面镜2.1米 B．视力表的像距离小春4.6米
C．小春距离她的像5米 D．小春的像距离视力表的像2.1米
保护好眼和耳有利于青少年准确地获取信息。下列有关眼睛和耳的叙述错误的是（　　）
A．近视眼可以戴凹透镜加以矫正 B．晶状体相当于照相机的镜头
C．人的视觉是在视网膜上形成的 D．耳蜗内有听觉感受器
实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为
A．f甲＞f乙＞f丙 B．f乙＞f丙＞f甲
C．f乙＞f甲＞f丙 D．f丙＞f乙＞f甲
早在我国西汉时期成书的《淮南万毕术》中就有关于冰透镜的记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”下列关于该记载解释的光路图正确的是(　　)
A． B．
C． D．
“影”是我们日常生活中常见的光现象，如：①作光学游戏形成的“手影”；②湖岸景色在水中形成的“倒影”；③民间皮影戏的“皮影”；④旅游时的“摄影”等．以下列出的“影”与物理知识对应关系都正确的是（　　）
A．成实像的是③④
B．成虚像的是①④
C．属于光的反射现象的是②
D．利用光的直线传播特点的是①②③
摄影师给全班同学照合影时，从取景框中发现靠边的两位同学没有在框内，则摄影师应将照相机（　　）
A．远离同学，同时镜头往后缩 B．远离同学，同时镜头往前伸
C．靠近同学，同时镜头往后缩 D．靠近同学，同时镜头往前伸
我们可以通过画光路图，来帮助我们学习光学知识，下列光路图错误的是(　　)
A．放大镜成像
B．小孔成像
C．光由空气斜射到水面
D．近视眼的矫正
如图所示，CD为竖直挂在墙上的平面镜，位于A处的甲同学通过平面镜看到了位于B处的乙同学。在这一现象中，A光线的入射角是(　　)
A．∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4
、填空题
我们经常提到的像有：①小孔成像；②平面镜成像；③放大镜成像；④照相机成像；⑤幻灯机成像．其中由于反射而形成的像是　 　；属于实像的是　 　
如图是被水环绕的国家大剧院的照片。从远处看，大剧院和水中的倒影形成了一个完整的“鸭蛋”，这是光的　 　(填“反射”或“折射”)现象，所成的像是一个　 　(填“虚”或“实”)像。
某科学学习小组选择如图 (a)所示的四个透镜进行探究实验(其中A．B和C、D是两组形状相同的凸透镜，它们分别用玻璃、塑料和玻璃、水晶制作而成)。
（1）为了探究“凸透镜的焦距(长短)与透镜球形表面弯曲程度的关系”，小组同学应选择图(a)中的哪两个凸透镜做实验 　 　(填字母)。器材确定后，接着小组同学让一束与主光轴平行的光，分别经过两凸透镜后会聚于焦点处，如图(b)甲、乙所示。比较两次实验的现象，可以得到的结论是：凸透镜表面越凸，凸透镜的焦距越　 　。
（2）如果选择A．B两个透镜，他们还可以探究“凸透镜的焦距(长短)与透镜的　 　的关系”。
如图所示是一种液面升降监测装置原理图。光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为　 　；光经液面反射后射到页面上方水平标尺上的S′点，当液面下降时，光点S′将　 　（选填“向左”、“向右”或“不会”）。
聚焦教材
（1）u>2f，f（2）u=2f，u=2f，像物异侧，成　 　、　 　的　 　。
（3）f2f，像物异侧，成　 　、　 　的　 　。
（4）u=f，不成像。
u、实验题
在探究凸透镜成像规律时，小张做了以下探究，请你回答：
（1）实验中出现了如图所示的情形，要使像成在光屏中央，应将光屏向　 　（选填“上”、“下”）调整。
（2）已知凸透镜焦距为10cm，将烛焰放在距离凸透镜25cm处，调节光屏可得到倒立、　 　（选填“放大”、“缩小”、“等大”）的实像，应用这个原理可制成的仪器是　 　。
（3）在上述（2）实验的基础上，若保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏对调位置，则光屏上的像是倒立、　 　的（选填“放大”、“缩小”、“等大”），应用这个原理可制成的仪器是　 　。
、解答题
如图所示，鱼缸底部射灯A发出一束光，射向鱼缸壁的B点的并发生反射，其反射光经水面后发生折射，画出反射光线，及其折射光线的大致方向．
某兴趣小组为了验证平面镜成像特点，利用同一组蜡烛和三块玻璃板进行实验，记录数据如下。
玻璃板厚度/mm 5 5 5 10 10 10 15 15 15
像距/cm 3.00 5.80 8.70 3.95 6.50 9.35 3.18 5.40 7.85
物距/cm 2.65 5.50 8.35 3.30 5.95 8.72 2.05 4.30 6.90
像距与物距的差值/cm 0.35 0.30 0.35 0.65 0.55 0.63 1.13 1.10 0.95
请结合表中数据回答以下问题：
（1）兴趣小组同学分析实验数据发现像距总是大于物距，其原因是　 　。
（2）保持蜡烛的位置不变，用不透明的物体将玻璃板MN 以下部分遮挡，则蜡烛所成的像 。
A．完整，位置上移 B．半个像，位置不变
C．完整，位置不变 D．不能成像
（3）为使实验现象更明显，小组同学认为要在较暗的环境中进行实验，你认同吗？并说明理由。　 　
2.5-2.6专题练习答案解析
、选择题
C
【解析】【解答】雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象；选项ABD的说法都是正确的，不合题意；选项C错误，符合题意；故选C。
了解光的色散，是由光的折射形成的，由于不同色光折射程度不同，所以把白光折射分成各种色光；彩虹就属于色散现象。
C
【解析】本题主要考查对光反射定律内容的掌握情况，难度不大，属于基础题。（1）掌握光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角；（2）入射角入射光线与法线的夹角，反射角反射光线与法线的夹角，并且要知道法线垂直于镜面。
【解答】A．光线垂直射到镜面上，所以入射光线与法线的夹角等于0°，所以入射角为0°，故A错误；
B、由光的反射定律可知，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，故B错误；
C、因为反射角等于入射角，所以入射角增大时，反射角也增大，且反射光线远离法线，故C正确；
D、因为反射光线、入射光线与法线在同一平面内，所以以法线ON为轴，将硬纸板的B面向后旋转，这时在B面上不能看到反射光线，故D错误。
故选C
B
【解析】【解答】视力表的像距离平面镜2.5米，选项A正确；视力表的像到镜面的距离为2.5米，人到镜面的距离为2.1米，故视力表的像距离小春4.6米，选项B正确；小春距离她的像4.2米，选项C错误；人的像到镜面的距离为2.1米，视力表到镜面的距离为2.5米，小春的像距离视力表的像0.4米，选项D错误；故选B。
掌握平面镜成像的特点。
C
【解析】此题考查的是眼球的结构和视觉的形成及耳的结构和听觉形成。眼睛和耳朵的相关知识是学习的难点，要认真学习它。
【解答】解：通过学习本部分知识知道：
A．近视眼是因为眼球的前后径过长，或晶状体去度过大，可以配戴凹透镜加以矫正，是正确的．不符合题意；
B、人眼通过睫状体调节晶状体曲度的大小就能看清远近不同的物体，相当于照相机的镜头．故不合题意；
C、人的视觉是在大脑皮层的视觉中枢形成的．所以人的视觉是在视网膜形成的是错误的．故符合题意；
D、耳蜗内有听觉感受器，可以把振动转化为神经冲动．故不合题意。
故答案为：C
B
【解答】物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲，所以f甲＜ u/2= 12cm/2=6cm；
乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙；所以f乙＞u=12cm；
丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙＞u＞f丙，所以12cm=u＞f丙＞ =u/2=6cm；
所以，f乙＞f丙＞f甲；
故选B。
根据各凸透镜成像性质确定物距和焦距的关系，求出各凸透镜焦距的取值范围。
A
【解析】根据“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”可知，用冰做一个透镜，放在阳光下，会聚光线后能够生火，即透镜对光线有会聚作用，那么它为凸透镜，故B、D错误；
能够生火，则说明会聚到一点后温度很高，这个点应该就是凸透镜的焦点，即平行主轴的光线，经过凸透镜后，折射光线经过另一侧的焦点，故A正确，C错误。 故选A．
C
【解析】本题要把手影、倒影、摄影、皮影的道理弄清．利用光的直线传播、光的反射、光的折射解释这几种“影”形成的原因．
【解答】解：①做光学游戏形成的“手影”：是影子，光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子；②湖岸景色在水中形成的“倒影”：是平面镜成像，平静的水面相当于平面镜，平面镜成的像与物关于水面对称，所以是倒立的，其原理是光的反射；③民间皮影戏的“皮影”是光的直线传播；④旅游时的“摄影”：是利用凸透镜成倒立、缩小、实像，透镜是光的折射原理．
综上分析成实像的是④，成虚像的是②；属于光的反射现象的是②；利用光的直线传播特点的是①③，
故只有C正确．
故选C．
A
【解析】要解决此题，需要掌握像距和物距之间的关系，知道像距越大，成的像越小，像距也越小。因此要想使旁边的同学进入取景框，需要增大物距，为了得到清晰的像，同时需要减小像距。
【解答】根据凸透镜成像的规律中．当u＞2f时，成倒立、缩小的实像．对应应用如照相机．
摄影师在取景窗中发现旁边有一位同学不在取景窗内，他应使照相机远离同学，即他应向后移动照相机，增大了物距，同时镜头往后缩。这样才可以在底片上得到清晰的像。
故答案为：A
C
【解析】（1）放大镜所成的像是由折射光线的反向延长线形成的虚像；
（2）小孔成像是由光的直线传播形成的实像；
（3）根据光的折射规律分析折射光线的偏折方向是否正确；
（4）近视眼的晶状体偏厚，会聚能力强，因此成像在视网膜前；为了看清物体，必须发散光线，因此用凹透镜矫正。
【解答】A．从蜡烛火焰发出的光，与主光轴平行的经过凸透镜后，折射光线通过另一侧的焦点，而通过光心的传播方向不变，最后两条反射光线的反向延长线的交点就是虚像，故A正确不合题意；
B.小孔成像是光沿直线传播形成的，因此上面的光线通过小孔到下面，下面的光线通过小孔到上面，即所成的实像是倒立的，故B正确不合题意；
C.光由空气斜射到水面上时，折射角小于入射角，故C错误符合题意；
D.近视眼应该用凹透镜矫正，故D正确不合题意。
故选C。
B
【解析】根据入射角的定义分析判断。
【解答】A处的甲同学通过平面镜看到了位于B处的乙同学，即乙同学发出的光线经过平面镜反射后，其反射光线进入甲同学的眼中。因为入射角为入射光线和法线的夹角，所以入射角为∠2，故B正确，而A．C、D错误。
故选B。
、填空题
②；①④⑤
【解析】要解决此题，需要掌握光的反射现象，知道平面镜成像是由于光的反射形成的．
要掌握光的折射现象，知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射．
要掌握光沿直线传播现象，知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的．
【解答】解：①小孔成像是由光的直线传播形成的实像．②平面镜成像是由光的反射形成的虚像．③放大镜成像属于凸透镜成像，是由光的折射形成的正立放大的虚像．④照相机成像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的倒立缩小的实像．⑤幻灯机成像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的倒立放大的实像．
综上分析，其中，由于反射而形成的像是②；属于实像的是①④⑤．
故答案为：②；①④⑤．
反射；虚
【解析】平面镜成像属于光的反射现象，平面镜所成的像是虚像。
【解答】平静的水面相当于平面镜，在水中的倒影是平面镜所成的虚像，平面镜成像是光的反射现象。
故答案为：反射；虚。
（1）A．C；短
（2）材料
【解析】（1）根据控制变量法的要求选择对照实验的器材。根据甲与乙图，分析凸透镜的焦距与凸度大小的关系；
（2）根据A．B两图分析哪个因素发生改变即可。
【解答】（1）探究“凸透镜的焦距(长短)与透镜球形表面弯曲程度的关系”，应该控制透镜的材料相同而改变凸度，故选AC。根据甲、乙两图可知，凸透镜表面越凸，焦距越短。
（2）根据图片A．B可知，两个透镜的凸度相同而材料不同，那么探究“凸透镜的焦距(长短)与透镜的材料的关系”。
80°；向右
【解析】【解答】由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”，可得入射角为90°-50°=40°．因反射角等于入射角，所以反射角也为40°，则入射光线与反射光线的夹角为80°；
当液面发生变化，下降时，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；反射光斑将向右移到A的位置，如图所示：
能够利用镜面反射来解释分析液面微变监视器的原理。
（1）倒立；缩小；实像
（2）倒立；等大；实像
（3）倒立；放大；实像
（4）虚像
【解析】根据图片，确定不同位置区域中成像的特点，然后进行填空即可。
【解答】（1）根据图片可知，u>2f，f（2）根据图片可知，u=2f，像物异侧，成倒立、等大的实像。
（3）f2f，像物异侧，成倒立、放大的实像。
（4）根据图片可知，u=f，不成像。u、实验题
（1）下
（2）缩小；照相机
（3）放大；幻灯机
【解析】【解答】（1）要使像成在光屏中央，必须使烛焰中心，凸透镜中心，光屏中心在同一高度， 应将光屏向下调整；（2）凸透镜焦距为10cm，将烛焰放在距离凸透镜25cm处，u＞2f，调节光屏可得到倒立、缩小的实像，应用这个原理可制成的仪器是照相机；（3）由题意知，u＞2f，由凸透镜成像规律可知，在光屏上能成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f；若保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，则2f>u＞f，根据光路是可逆的，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像．应用这个原理可制成的仪器是幻灯机。
凸透镜成像特点：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，实际应用是照相机；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，实际应用是幻灯机；
u＜f，成正立、放大的虚像，实际应用是放大镜；
、解答题
解：过入射点做出法线，从而确定了反射光线位于法线的上侧，并确定了反射角的大小．然后根据反射角等于入射角做出对应的反射光线．
光从水中斜射入空气，所以折射角大于入射角，由此可以做出对应的折射光线．如下图所示：
【解析】【解答】解：过入射点做出法线，从而确定了反射光线位于法线的上侧，并确定了反射角的大小．然后根据反射角等于入射角做出对应的反射光线．
光从水中斜射入空气，所以折射角大于入射角，由此可以做出对应的折射光线．如下图所示：
过入射点做出法线，然后利用光的反射规律和光的折射规律做出对应的反射光线和折射光线．
（1）玻璃板太厚
（2）C
（3）认同，因为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，所以要在比较黑暗的环境中进行实验。
【解析】（1）由于玻璃板本身有厚度，因此实际测出的像距等于物距和玻璃厚度之和，且玻璃板越厚，二者的差值越大。
（2）根据平面镜成像的特点判断；
（3）在平面镜成像时，像的清晰程度取决于物体的亮度。周围的环境越暗，则蜡烛相对越明亮，因此所成的像就越清晰，据此分析解答。
【解答】（1）兴趣小组同学分析实验数据发现像距总是大于物距，其原因是玻璃板太厚。
（2）保持蜡烛的位置不变，用不透明的物体将玻璃板MN 以下部分遮挡，但是玻璃板的上半部分仍然会对蜡烛发出的光线进行反射，因此所成的像仍然是完整的，只是由于反射光线的减少，所成的像会暗一些。由于蜡烛和玻璃板的位置保持不变，根据平面镜成像的对称性可知，则所成像的位置保持不变。
故选C。
（3）为使实验现象更明显，小组同学认为要在较暗的环境中进行实验，我认同，理由是：因为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，所以要在比较黑暗的环境中进行实验。
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