【精品解析】专题一 光的探究--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)

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名称 【精品解析】专题一 光的探究--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2024-03-18 10:08:10

文档简介

专题一 光的探究--【高效二轮复习】2023-2024学年中考科学二轮复习(浙教版)
一、选择题
1.(2018·台州)如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是(  )
A.玻璃板应该与桌面垂直
B.实验宜在较暗的环境中进行
C.眼睛应从B一侧观察成像情况
D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像实验要求和特点分析回答。
【解答】A、玻璃板应该与桌面垂直的目的是使成像能够与玻璃板后未点燃的蜡烛重合,故A说法正确,不符合题意;
B、在较暗的环境中像能够更加的清晰,故B说法正确,不符合题意;
C、平面镜所成的是虚像,在B一侧无法观察到,故C说法错误,符合题意;
D、蜡烛燃烧较长时间后像的长短发生改变,像的大小要明显小于物的大小,像物不再重合,故D说法正确,不符合题意。
故答案为:C
2.(2022·椒江模拟)如图所示,人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息,下列说法正确的是(  )
A.屏幕上所成的是缩小的虚像
B.该摄像机镜头是一个凹透镜
C.若镜头的焦距为f,人脸到镜头的距离应大于2f
D.若要使屏幕上显示的人脸小一些,人应离镜头近些
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律和特点分析判断。
【解答】摄像机的镜头是凸透镜,若镜头焦距为f,入脸到凸透镜的距离大于2f时,成倒立、缩小的实像,故A、B错误,C正确。根据”物近像远像变大”的规律,若要使屏幕上显示的入脸小一些,人应离镜头远一些,故D错误。
3.(2023九下·义乌模拟)下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是(  )
A.人眼看到水中的“蓝天白云”
B.人眼看到水中的“鱼”
C.水中的潜水员看到水面上的“路灯”
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”
【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【分析】根据光的反射现象的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,空气中的物体发出的光在水面发生反射,反射光线射入眼睛后,我们看到成在水中这个物体的虚像。
A.人眼看到水中的“蓝天白云”,属于光的反射现象,故A符合题意;
B.人眼看到水中的“鱼”,属于光的折射现象,故B不合题意;
C.水中的潜水员看到水面上的“路灯”,属于光的折射现象,故C不合题意;
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”,属于光在平面镜中成像,不是在水中成像,故D不合题意。
故选A。
4.(2023·宁波模拟)如图所示为一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型一圭杆垂直底盘。下列描述错误的是(  )
A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B.一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内,正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;正午太阳高度变化
【解析】【分析】正午杆影的形成是光的直线传播造成的,一年中的不同日期的正午杆影的长短是不同的。
【解答】A. 杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播的,故正确;
B.一天中杆影移动是地球的自转造成;
C.一天中,正午太阳高度角最大,故其杆影最短;
D.利用杆影变化来判断时刻。
故答案为:B
5.(2023·慈溪模拟)提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时。他直接看显示器会看到(  )
A.爱我中华 B. C.华中爱我 D.
【答案】D
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】平面镜成像特点为成一个正立,左右相反,等大的虚像。
【解答】由平面镜成像规律可知,呈现的文字与显示器上的文字上下颠倒。
故答案为:D
6.(2023·常山模拟)光纤的纤芯是一种有塑料制成的纤维,纤芯外的包层可以保证光进入纤芯后全部发生反射,从而避免了光的损失。下列能正确表示光在纤芯中传播路径的是(  )
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【分析】本题考查的是光导纤维中光的传播路径的判断。
光导纤维传播光学信息发生的是全反射,几乎没有能量损失,光反射时反射角等于入射角。
【解答】
光传播在纤芯与包层的界面上发生全反射,不存在折射,光反射时反射角等于入射角。
故选A。
7.(2022·杭州模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示,图乙是通过实验得到的凸透镜成像时像距v和物距u关系图象,据图判断以下说法正确的是()
A.图甲中光屏上呈正立等大的实像
B.图甲中蜡烛位置不变,将透镜移到60cm刻度处 要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏移到80cm刻度处
C.图甲中将一个近视眼镜片放在透镜和烛焰之间,将光屏适当左移,光屏上能再次呈现清晰的像
D.凸透镜成缩小的像时,像移动速度小于物体移动的速度
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当u=v=2f时,物体在光屏上成倒立等大的实像;
(2)根据甲图确定物距的大小,再根据乙图确定对应像距,进而确定光屏的位置;
(3)首先根据近视眼镜对光线的作用确定像距的变化,然后确定光屏的移动方向;
(4)根据“物近像远大,物远像近小”分析判断。
【解答】A.根据甲图可知,此时物距u=50cm-30cm=20cm,像距v=70cm-50cm=20cm,则u=v,那么光屏上成倒立等大的实像,故A错误;
B.当透镜在60cm处时,物距u=60cm-30cm=30cm。根据乙图可知,此时像距v=15cm,则光屏所在的位置:60cm+15cm=75cm,故B错误;
C.近视镜片为凹透镜,对光线有发散作用,因此放入后像距会变大,那么光屏应该向右移动,故C错误;
D.当凸透镜成缩小的像时,此时像距小于物距,那么像的移动速度小于物体的移动速度,故D正确。
故选D。
8.(2023·宁波模拟)如图是小金探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是(  )
A.图甲中应选用光滑的硬纸板
B.图甲中LEOM是入射角
C.图乙中反射光不存在
D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】根据对光的反射定律实验的探究过程分析判断。
【解答】A.在探究光的反射定律的实验中,硬纸板表面应该是粗糙的,从而使光线在上面发生漫反射,帮助我们看到光的传播路径,故A错误;
B.图甲中∠EON是入射角,故B错误;
C.图乙中反射光仍然存在,只是没有出现在纸板上,故C错误;
D.图丙中的入射角等于图甲中的反射角,图丙中的反射角等于图甲中的入射角,因此说明光路是可逆的,故D正确。
故选D。
9.(2023·宁波模拟)小宁学习光学知识后,整理了如图所示的知识结构图。小宁补全后应为(  )
A.①凸面镜②光的直线传播③正立虚像
B.①凸透镜②光的直线传播③正立虚像
C.①凸透镜②光的直线传播③正立实像
D.①凸透镜②光的色散③正立实像
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据光的直线传播、反射和折射,结合像的特点分析解答。
【解答】小孔成像是光沿直线传播形成的倒立实像;
凸透镜成像,成像原理为光的折射;
平面镜成像,原理为光的反射,特点为正立的虚像。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.(2022·慈溪模拟)如图所示是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。下列说法正确的是(  )
A.若蜡烛A距玻璃板4cm,则蜡烛B距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全重合
B.若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板,则透过玻璃板不能看到蜡烛A的像
C.若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜,则图乙可能是产生该现象的原因
D.以上说法均不正确
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点和原理分析判断。
【解答】A.根据平面镜成像“物像等距”可知,若蜡烛A距玻璃板4cm,那么它的像距离玻璃板也是4cm,因此蜡烛B距离玻璃板4cm才能与蜡烛A的像完全重合,故A错误;
B.玻璃板内成的像是虚像,不是实际光线会聚而成,则挡光板不能挡住蜡烛A的像,故B错误;
C.根据平面镜成像的对称性可知,若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜,那么玻璃板肯定偏向蜡烛A一侧倾斜,故C正确;
D.C正确,故D错误。
故选C。
二、实验探究题
11.(2022·萧山模拟)在探究“平面镜成像规律”的实验中,实验装置如图甲所示。A、B是两支相同的烛,C是厚玻璃板。
(1)在选材上,该实验存在的问题是   ;
(2)纠正选材问题后,若实验中把玻璃板向右平移一段距离,A蜡烛的像   (选填“会”或“不会”)向右平移:若实验中B蜡烛在白纸上移动,始终不能与A蜡烛的像重合,则可能的原因是   。
(3)如图乙。在平面镜前有一个点光源S,它发出的某一条光线经平面镜反射后恰好通过P点,根据平面镜成像规律在答题纸上画出此过程的光路图。
【答案】(1)应选薄玻璃板
(2)不会;玻璃板未与白纸垂直
(3)玻璃板未与白纸垂直
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】(1)利用薄的玻璃板代替平面镜的,来便于找到像的位置;
(2)像物等大,像物连线始终于镜面垂直;
(3)平面镜成像的原理是光的反射。
【解答】(1)厚玻璃板会前后来两面均成像,故应选薄玻璃板;
(2)像物连线始终于镜面垂直,故其像不会向右平移;B蜡烛在白纸上移动,始终不能与A蜡烛的像重合,则可能的原因是玻璃板未与白纸垂直;
(3)
12.(2023九下·西湖模拟)小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、   的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至   cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在   (选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的   (选填“1、2、3、4”)。
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视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,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏   凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
【答案】(1)放大;40
(2)B;4
(3)远离
【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】本题主要考查凸透镜成像规律和近视眼的成因及其矫正方法。
【解答】(1)当物距小于像距时成的是倒立放大的实像,由于光路是可逆的,故当其物距与像距互换时可再次成像;
(2)由1可知,当其刻度为16cm时,此时物距小于一倍焦距,故所成的为虚像,应从物体的另一侧透过透镜去观察,所成像为正立放大的虚像;
(3)当将近视眼镜放于其中时,在凹透镜的作用下将像点发散向右移动,故需将光屏远离透镜,才可再次成像。
故答案为:(1)放大;40;(2)B;4;(3)远离
13.(2023·宁波模拟)小科在学习光的折射时发现,折射角会随着入射角的增大而增大。
【提出问题】折射角与入射角在数值上有怎样的关系
【探究】①把玻璃砖放在木板上,下面垫一张白纸;
②在白纸上描出玻璃砖的两个边α和α’;
③用红光以一定的入射角透过玻璃砖,在入射光线上垂直纸面插入A、B两枚大头针;
④在眼睛这一侧再插第三个大头针C,使它把A、B都挡住,插第4个大头针D,使它把 ★ 都挡住。
⑤在白纸上描出光线的路径,测量相应的角度。
【数据】
序号 入射角 折射角 入射角的正弦值 折射角的正弦值
1 15° 10° 0.259 0.174
2 30° 19° 0.500 0.326
3 45° 28° 0.707 0.469
【思考与分析】
(1)步骤④中“★”处应填:   。
(2)小科进一步了解发现:光从介质1射入介质2发生折射时,入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的折射率,简称相对折射率,则该实验中的相对折射率的大小为   。(小数点后保留一位)
(3)实验结束后,小科用紫光重复了上述实验,发现紫光从空气射向玻璃的折射率   (填“>”“=”或<”)红光从空气射向玻璃的折射率
【答案】(1)A、B、C
(2)1.5
(3)>
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)根据A、B的位置可以确定入射光的位置,根据C、D的位置可以确定折射光的位置。当D将A、B、C都挡住时,说明D在折射光线上,即C、D相连得到折射光线的位置。
(2)将每组中入射角的正弦和折射角的正弦值作比即可;
(3)根据紫光和红光发生折射时偏折角度大小分析。
【解答】(1)④在眼睛这一侧再插第三个大头针C,使它把A、B都挡住,插第4个大头针D,使它把 A、B、C 都挡住。
(2)将表格中每组数据中的入射角正弦值和折射角正弦值作比,比值为1.5,因此实验中的相对折射率为1.5。
(3)当紫光从空气中斜射入玻璃中时,它的偏折角度更大,即折射角更小,那么折射角的正弦值更小。根据相对折射率的定义可知,紫光从空气射向玻璃时的折射率大于红光从空气射入玻璃时折射率。
14.(2022七下·浙江期中)墨子对小孔成像的研究比牛顿还要早2000年,墨子的研究表明:实验时像的大小不一。 那么,像的大小与哪些因素有关呢?某学习小组提出以下猜想:
猜想1:与小孔的大小有关
猜想2:与白纸到小孔的距离有关
猜想3:与蜡烛到小孔的距离有关
他们用蜡烛、带小孔的硬纸板、白纸进行实验(如图甲所示)。
(1)每次实验中白纸上都呈现的是   的像。(填“倒立”或“正立”)
(2)为验证猜想   ,该学习小组的成员固定蜡烛、硬纸板和白纸的位置,更换使用如图乙所示3种硬纸板(孔径为1mm、2mm、3mm)依次进行实验,发现像的大小相同。
(3)学习小组在验证猜想3后,将实验结果记录在下表中。
实验次数 蜡烛到小孔的距离(cm) 白纸到小孔的距离(cm) 白纸上像的大小
1 5 10 大
2 10 10 中
3 15 10 小
问:①需要用到的测量工具有   ;
②根据表格中数据,可以得出结论:   .
【答案】(1)倒立
(2)1
(3)刻度尺;当小孔大小、白纸到小孔的距离相同时,蜡烛到小孔的距离越大,像越小
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】(1)根据小孔成像的原理推测像的性质;
(2)根据题目的描述,分析哪个因素发生改变,即可确定探究的因素。
(3)①根据所测的物理量选择合适的测量工具;
②根据控制变量法的要求,确定哪些因素相同,哪个因素不同,然后表述结论即可。
【解答】(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,上面的光线到达下面,下面的光线到达上面,音叉所成的像是倒立的。
(2)根据“孔径为1mm、2mm、3mm”可知,变化的因素为小孔的大小,因此探究成像的大小与小孔大小的关系,即验证猜想1。
(3)① 根据表格可知,要测量两个距离,应该选择测量工具为刻度尺。
②根据表格数据得到:当小孔大小、白纸到小孔的距离相同时,蜡烛到小孔的距离越大,像越小。
15.(2022七下·乐清月考)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿着ON折转,ON垂直于平面镜。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如表。
(1)比较r和i,可以得出结论:   。
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB:为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步操作是:   。
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿着OA方向射出。说明光反射时,光路是   的。
(4)由于光在纸板上发生了   (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
【答案】(1)反射角等于入射角
(2)沿ON转动纸板F,观察F上有无反射光线
(3)可逆的
(4)漫反射
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】(1)比较每组数据中对应的反射角和入射角的数值,确定二者数量上的大小关系;
(2)将右侧的纸板沿着法线ON向后旋转,此时只能看到入射光线和法线,而不能看到反射光线,这说明反射光线、法线和入射光线在同一平面内;
(3)根据光路的可逆性解答;
(4)光在光滑平整的表面上发生镜面反射,反射光线集中在某一范围;光在凸凹不平的表面上发生漫反射,反射光线射向四面八方,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格数据可知,每组中的反射角等于入射角,那么得到结论:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(2)为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步操作是:沿ON转动纸板F,观察F上有无反射光线。
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿着OA方向射出。说明光反射时,光路是可逆的。
(4)由于光在纸板上发生了漫反射,所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
16.(2017·杭州模拟)在“探究平面镜成像特点”的实验中
(1)将蜡烛A点燃,透过玻璃板看到了蜡烛A的两个像,如图1所示。为什么出现两个像    ;用另一个没点燃的相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,使蜡烛B与离玻璃板   (填“近”或“远”)的像重合。
(2)近处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______次反射, 次折射形成的
远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______次反射, 次折射形成的。(  )
A.一次反射、一次折射形成 、 一次反射、一次折射形成的
B.两次反射、一次折射形成的、两次反射、一次折射形成的
C.一次反射、0次折射形成的、一次反射、两次折射形成的
D.一次反射、0次折射形成的、两次反射、两次折射形成的
(3)要得出平面镜成像特点,还应进行的操作是:保持玻璃板的位置不变,改变   的位置,再做两次实验。
(4)如果小明在做这个实验时,看到了蜡烛A的像,可是无论怎样移动蜡烛B也移不到像的位置上,则产生这一现象的原因是:   。
【答案】(1)玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像;近
(2)C
(3)蜡烛
(4)玻璃板与桌面不垂直
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】题考查学生动手操作实验的能力并会根据对实验现象的分析得出正确的结论。此类题目在近几年中考中频繁出现,备受出题人青睐,其实解答此类题目往往有规律可循,牢记并紧扣平面镜成像特点可比较容易的进行解答(1)从玻璃的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像,从这个角度去分析此题;(2)光在经过反射与折射的过程中,经历的次数越多,最终能进入人眼的光线越少,所以像就越暗;(3)要得出平面镜成像特点,一次实验不具备代表性,具有很大的偶然性,所以应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确;(4)当玻璃板没有竖直放置时,所成的像在桌子的上方或下方,就不能使代替的蜡烛完全与像重合。
【解答】(1)由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。另选一个没点燃的相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,使蜡烛B与离玻璃板较近的像重合,即可比较像的大小;
(2)在玻璃板所成的两个像中,近处的像经过一次反射、0次折射形成的,其中距离观察者较远的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的,故像较暗,所以选项C符合题意;
(3)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确.所以应保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行再次操作;
(4)点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A,在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B.都无法与蜡烛A的像完全重合,推断其原因可能是:玻璃板与桌面没有垂直。
故答案为:(1)玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像;近;(2)C;(3)蜡烛;(4)玻璃板与桌面不垂直。
17.某学习小组“探究凸透镜成像的规律”,进行了如下操作:
(1)安装并调节烛焰、透镜、光屏, 使它们三者中心大致在   。
(2) 通过探究, 记录并绘制了物距 与像距 之间的关系图像, 如图甲所示, 则该凸透镜的焦距是    。
(3) 当蜡烛放在如图乙所示位置时, 调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、   的实像,生活中的   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”) 就是利用这样的成像原理工作的。
(4) 若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住, 则光屏上   (选填“能”或“不能”)成完整的像。
(5)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜, 将其放在蜡烛和凸透镜之间, 发现光屏上原本清晰的像变模糊了, 向右移动光屏, 光屏上的像又变清晰, 说明老师戴的是    (选填 “近视”或 “远视”)眼镜。
【答案】(1)同一高度
(2)5
(3)放大;投影仪
(4)能
(5)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)只有蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度时,像才能成在光屏的中央;
(2)当u=v=2f时,凸透镜成等大倒立的实像;
(3)比较像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用;
(4)根据凸透镜的成像原理分析判断。
(5)根据像距的变化分析光线会聚了还是发散了,据此确定透镜的种类即可。
【解答】(1)安装并调节烛焰、透镜、光屏, 使它们三者中心大致在同一高度。
(2)根据甲图可知,当u=v=10cm=2f时,成倒立等大的实像,则凸透镜的焦距f=5cm;
(3)根据乙图可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立放大的实像,应用为投影仪;
(4)将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住,则剩余部分仍然为一个凸透镜,因此光屏上仍然成完整的像。只是由于会聚的光线减少了,因此成的像比原来暗一些。
(5)向右移动光屏时像变清晰,说明像距增大了,即放入眼睛后光线比原来发散了,那么放入的应该为凹透镜,也就是近视眼镜。
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一、选择题
1.(2018·台州)如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是(  )
A.玻璃板应该与桌面垂直
B.实验宜在较暗的环境中进行
C.眼睛应从B一侧观察成像情况
D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
2.(2022·椒江模拟)如图所示,人脸识别一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息,下列说法正确的是(  )
A.屏幕上所成的是缩小的虚像
B.该摄像机镜头是一个凹透镜
C.若镜头的焦距为f,人脸到镜头的距离应大于2f
D.若要使屏幕上显示的人脸小一些,人应离镜头近些
3.(2023九下·义乌模拟)下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是(  )
A.人眼看到水中的“蓝天白云”
B.人眼看到水中的“鱼”
C.水中的潜水员看到水面上的“路灯”
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”
4.(2023·宁波模拟)如图所示为一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型一圭杆垂直底盘。下列描述错误的是(  )
A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B.一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内,正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
5.(2023·慈溪模拟)提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时。他直接看显示器会看到(  )
A.爱我中华 B. C.华中爱我 D.
6.(2023·常山模拟)光纤的纤芯是一种有塑料制成的纤维,纤芯外的包层可以保证光进入纤芯后全部发生反射,从而避免了光的损失。下列能正确表示光在纤芯中传播路径的是(  )
A.A B.B C.C D.D
7.(2022·杭州模拟)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、透镜和光屏的位置如图甲所示,图乙是通过实验得到的凸透镜成像时像距v和物距u关系图象,据图判断以下说法正确的是()
A.图甲中光屏上呈正立等大的实像
B.图甲中蜡烛位置不变,将透镜移到60cm刻度处 要在光屏上再次看到清晰的像,应将光屏移到80cm刻度处
C.图甲中将一个近视眼镜片放在透镜和烛焰之间,将光屏适当左移,光屏上能再次呈现清晰的像
D.凸透镜成缩小的像时,像移动速度小于物体移动的速度
8.(2023·宁波模拟)如图是小金探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是(  )
A.图甲中应选用光滑的硬纸板
B.图甲中LEOM是入射角
C.图乙中反射光不存在
D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的
9.(2023·宁波模拟)小宁学习光学知识后,整理了如图所示的知识结构图。小宁补全后应为(  )
A.①凸面镜②光的直线传播③正立虚像
B.①凸透镜②光的直线传播③正立虚像
C.①凸透镜②光的直线传播③正立实像
D.①凸透镜②光的色散③正立实像
10.(2022·慈溪模拟)如图所示是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。下列说法正确的是(  )
A.若蜡烛A距玻璃板4cm,则蜡烛B距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全重合
B.若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板,则透过玻璃板不能看到蜡烛A的像
C.若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜,则图乙可能是产生该现象的原因
D.以上说法均不正确
二、实验探究题
11.(2022·萧山模拟)在探究“平面镜成像规律”的实验中,实验装置如图甲所示。A、B是两支相同的烛,C是厚玻璃板。
(1)在选材上,该实验存在的问题是   ;
(2)纠正选材问题后,若实验中把玻璃板向右平移一段距离,A蜡烛的像   (选填“会”或“不会”)向右平移:若实验中B蜡烛在白纸上移动,始终不能与A蜡烛的像重合,则可能的原因是   。
(3)如图乙。在平面镜前有一个点光源S,它发出的某一条光线经平面镜反射后恰好通过P点,根据平面镜成像规律在答题纸上画出此过程的光路图。
12.(2023九下·西湖模拟)小莉同学用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验:
(1)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图甲所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、   的实像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至   cm刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。
(2)如图乙所示,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在   (选填A、B、C”)处能观察到蜡烛的像,像是图丙中的   (选填“1、2、3、4”)。
(3)实验完成之后,小莉把自己的近视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,若想在光屏上重新得到清晰的像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏   凸透镜。(选填“靠近”或“远离”)
13.(2023·宁波模拟)小科在学习光的折射时发现,折射角会随着入射角的增大而增大。
【提出问题】折射角与入射角在数值上有怎样的关系
【探究】①把玻璃砖放在木板上,下面垫一张白纸;
②在白纸上描出玻璃砖的两个边α和α’;
③用红光以一定的入射角透过玻璃砖,在入射光线上垂直纸面插入A、B两枚大头针;
④在眼睛这一侧再插第三个大头针C,使它把A、B都挡住,插第4个大头针D,使它把 ★ 都挡住。
⑤在白纸上描出光线的路径,测量相应的角度。
【数据】
序号 入射角 折射角 入射角的正弦值 折射角的正弦值
1 15° 10° 0.259 0.174
2 30° 19° 0.500 0.326
3 45° 28° 0.707 0.469
【思考与分析】
(1)步骤④中“★”处应填:   。
(2)小科进一步了解发现:光从介质1射入介质2发生折射时,入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的折射率,简称相对折射率,则该实验中的相对折射率的大小为   。(小数点后保留一位)
(3)实验结束后,小科用紫光重复了上述实验,发现紫光从空气射向玻璃的折射率   (填“>”“=”或<”)红光从空气射向玻璃的折射率
14.(2022七下·浙江期中)墨子对小孔成像的研究比牛顿还要早2000年,墨子的研究表明:实验时像的大小不一。 那么,像的大小与哪些因素有关呢?某学习小组提出以下猜想:
猜想1:与小孔的大小有关
猜想2:与白纸到小孔的距离有关
猜想3:与蜡烛到小孔的距离有关
他们用蜡烛、带小孔的硬纸板、白纸进行实验(如图甲所示)。
(1)每次实验中白纸上都呈现的是   的像。(填“倒立”或“正立”)
(2)为验证猜想   ,该学习小组的成员固定蜡烛、硬纸板和白纸的位置,更换使用如图乙所示3种硬纸板(孔径为1mm、2mm、3mm)依次进行实验,发现像的大小相同。
(3)学习小组在验证猜想3后,将实验结果记录在下表中。
实验次数 蜡烛到小孔的距离(cm) 白纸到小孔的距离(cm) 白纸上像的大小
1 5 10 大
2 10 10 中
3 15 10 小
问:①需要用到的测量工具有   ;
②根据表格中数据,可以得出结论:   .
15.(2022七下·乐清月考)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿着ON折转,ON垂直于平面镜。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如表。
(1)比较r和i,可以得出结论:   。
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB:为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步操作是:   。
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿着OA方向射出。说明光反射时,光路是   的。
(4)由于光在纸板上发生了   (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
16.(2017·杭州模拟)在“探究平面镜成像特点”的实验中
(1)将蜡烛A点燃,透过玻璃板看到了蜡烛A的两个像,如图1所示。为什么出现两个像    ;用另一个没点燃的相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,使蜡烛B与离玻璃板   (填“近”或“远”)的像重合。
(2)近处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______次反射, 次折射形成的
远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______次反射, 次折射形成的。(  )
A.一次反射、一次折射形成 、 一次反射、一次折射形成的
B.两次反射、一次折射形成的、两次反射、一次折射形成的
C.一次反射、0次折射形成的、一次反射、两次折射形成的
D.一次反射、0次折射形成的、两次反射、两次折射形成的
(3)要得出平面镜成像特点,还应进行的操作是:保持玻璃板的位置不变,改变   的位置,再做两次实验。
(4)如果小明在做这个实验时,看到了蜡烛A的像,可是无论怎样移动蜡烛B也移不到像的位置上,则产生这一现象的原因是:   。
17.某学习小组“探究凸透镜成像的规律”,进行了如下操作:
(1)安装并调节烛焰、透镜、光屏, 使它们三者中心大致在   。
(2) 通过探究, 记录并绘制了物距 与像距 之间的关系图像, 如图甲所示, 则该凸透镜的焦距是    。
(3) 当蜡烛放在如图乙所示位置时, 调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、   的实像,生活中的   (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”) 就是利用这样的成像原理工作的。
(4) 若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住, 则光屏上   (选填“能”或“不能”)成完整的像。
(5)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜, 将其放在蜡烛和凸透镜之间, 发现光屏上原本清晰的像变模糊了, 向右移动光屏, 光屏上的像又变清晰, 说明老师戴的是    (选填 “近视”或 “远视”)眼镜。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像实验要求和特点分析回答。
【解答】A、玻璃板应该与桌面垂直的目的是使成像能够与玻璃板后未点燃的蜡烛重合,故A说法正确,不符合题意;
B、在较暗的环境中像能够更加的清晰,故B说法正确,不符合题意;
C、平面镜所成的是虚像,在B一侧无法观察到,故C说法错误,符合题意;
D、蜡烛燃烧较长时间后像的长短发生改变,像的大小要明显小于物的大小,像物不再重合,故D说法正确,不符合题意。
故答案为:C
2.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据凸透镜的成像规律和特点分析判断。
【解答】摄像机的镜头是凸透镜,若镜头焦距为f,入脸到凸透镜的距离大于2f时,成倒立、缩小的实像,故A、B错误,C正确。根据”物近像远像变大”的规律,若要使屏幕上显示的入脸小一些,人应离镜头远一些,故D错误。
3.【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【分析】根据光的反射现象的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,空气中的物体发出的光在水面发生反射,反射光线射入眼睛后,我们看到成在水中这个物体的虚像。
A.人眼看到水中的“蓝天白云”,属于光的反射现象,故A符合题意;
B.人眼看到水中的“鱼”,属于光的折射现象,故B不合题意;
C.水中的潜水员看到水面上的“路灯”,属于光的折射现象,故C不合题意;
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”,属于光在平面镜中成像,不是在水中成像,故D不合题意。
故选A。
4.【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;正午太阳高度变化
【解析】【分析】正午杆影的形成是光的直线传播造成的,一年中的不同日期的正午杆影的长短是不同的。
【解答】A. 杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播的,故正确;
B.一天中杆影移动是地球的自转造成;
C.一天中,正午太阳高度角最大,故其杆影最短;
D.利用杆影变化来判断时刻。
故答案为:B
5.【答案】D
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】平面镜成像特点为成一个正立,左右相反,等大的虚像。
【解答】由平面镜成像规律可知,呈现的文字与显示器上的文字上下颠倒。
故答案为:D
6.【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【分析】本题考查的是光导纤维中光的传播路径的判断。
光导纤维传播光学信息发生的是全反射,几乎没有能量损失,光反射时反射角等于入射角。
【解答】
光传播在纤芯与包层的界面上发生全反射,不存在折射,光反射时反射角等于入射角。
故选A。
7.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)当u=v=2f时,物体在光屏上成倒立等大的实像;
(2)根据甲图确定物距的大小,再根据乙图确定对应像距,进而确定光屏的位置;
(3)首先根据近视眼镜对光线的作用确定像距的变化,然后确定光屏的移动方向;
(4)根据“物近像远大,物远像近小”分析判断。
【解答】A.根据甲图可知,此时物距u=50cm-30cm=20cm,像距v=70cm-50cm=20cm,则u=v,那么光屏上成倒立等大的实像,故A错误;
B.当透镜在60cm处时,物距u=60cm-30cm=30cm。根据乙图可知,此时像距v=15cm,则光屏所在的位置:60cm+15cm=75cm,故B错误;
C.近视镜片为凹透镜,对光线有发散作用,因此放入后像距会变大,那么光屏应该向右移动,故C错误;
D.当凸透镜成缩小的像时,此时像距小于物距,那么像的移动速度小于物体的移动速度,故D正确。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】根据对光的反射定律实验的探究过程分析判断。
【解答】A.在探究光的反射定律的实验中,硬纸板表面应该是粗糙的,从而使光线在上面发生漫反射,帮助我们看到光的传播路径,故A错误;
B.图甲中∠EON是入射角,故B错误;
C.图乙中反射光仍然存在,只是没有出现在纸板上,故C错误;
D.图丙中的入射角等于图甲中的反射角,图丙中的反射角等于图甲中的入射角,因此说明光路是可逆的,故D正确。
故选D。
9.【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;平面镜成像特点、原理和现象;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】根据光的直线传播、反射和折射,结合像的特点分析解答。
【解答】小孔成像是光沿直线传播形成的倒立实像;
凸透镜成像,成像原理为光的折射;
平面镜成像,原理为光的反射,特点为正立的虚像。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点和原理分析判断。
【解答】A.根据平面镜成像“物像等距”可知,若蜡烛A距玻璃板4cm,那么它的像距离玻璃板也是4cm,因此蜡烛B距离玻璃板4cm才能与蜡烛A的像完全重合,故A错误;
B.玻璃板内成的像是虚像,不是实际光线会聚而成,则挡光板不能挡住蜡烛A的像,故B错误;
C.根据平面镜成像的对称性可知,若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜,那么玻璃板肯定偏向蜡烛A一侧倾斜,故C正确;
D.C正确,故D错误。
故选C。
11.【答案】(1)应选薄玻璃板
(2)不会;玻璃板未与白纸垂直
(3)玻璃板未与白纸垂直
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】(1)利用薄的玻璃板代替平面镜的,来便于找到像的位置;
(2)像物等大,像物连线始终于镜面垂直;
(3)平面镜成像的原理是光的反射。
【解答】(1)厚玻璃板会前后来两面均成像,故应选薄玻璃板;
(2)像物连线始终于镜面垂直,故其像不会向右平移;B蜡烛在白纸上移动,始终不能与A蜡烛的像重合,则可能的原因是玻璃板未与白纸垂直;
(3)
12.【答案】(1)放大;40
(2)B;4
(3)远离
【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】本题主要考查凸透镜成像规律和近视眼的成因及其矫正方法。
【解答】(1)当物距小于像距时成的是倒立放大的实像,由于光路是可逆的,故当其物距与像距互换时可再次成像;
(2)由1可知,当其刻度为16cm时,此时物距小于一倍焦距,故所成的为虚像,应从物体的另一侧透过透镜去观察,所成像为正立放大的虚像;
(3)当将近视眼镜放于其中时,在凹透镜的作用下将像点发散向右移动,故需将光屏远离透镜,才可再次成像。
故答案为:(1)放大;40;(2)B;4;(3)远离
13.【答案】(1)A、B、C
(2)1.5
(3)>
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)根据A、B的位置可以确定入射光的位置,根据C、D的位置可以确定折射光的位置。当D将A、B、C都挡住时,说明D在折射光线上,即C、D相连得到折射光线的位置。
(2)将每组中入射角的正弦和折射角的正弦值作比即可;
(3)根据紫光和红光发生折射时偏折角度大小分析。
【解答】(1)④在眼睛这一侧再插第三个大头针C,使它把A、B都挡住,插第4个大头针D,使它把 A、B、C 都挡住。
(2)将表格中每组数据中的入射角正弦值和折射角正弦值作比,比值为1.5,因此实验中的相对折射率为1.5。
(3)当紫光从空气中斜射入玻璃中时,它的偏折角度更大,即折射角更小,那么折射角的正弦值更小。根据相对折射率的定义可知,紫光从空气射向玻璃时的折射率大于红光从空气射入玻璃时折射率。
14.【答案】(1)倒立
(2)1
(3)刻度尺;当小孔大小、白纸到小孔的距离相同时,蜡烛到小孔的距离越大,像越小
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】(1)根据小孔成像的原理推测像的性质;
(2)根据题目的描述,分析哪个因素发生改变,即可确定探究的因素。
(3)①根据所测的物理量选择合适的测量工具;
②根据控制变量法的要求,确定哪些因素相同,哪个因素不同,然后表述结论即可。
【解答】(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,上面的光线到达下面,下面的光线到达上面,音叉所成的像是倒立的。
(2)根据“孔径为1mm、2mm、3mm”可知,变化的因素为小孔的大小,因此探究成像的大小与小孔大小的关系,即验证猜想1。
(3)① 根据表格可知,要测量两个距离,应该选择测量工具为刻度尺。
②根据表格数据得到:当小孔大小、白纸到小孔的距离相同时,蜡烛到小孔的距离越大,像越小。
15.【答案】(1)反射角等于入射角
(2)沿ON转动纸板F,观察F上有无反射光线
(3)可逆的
(4)漫反射
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】(1)比较每组数据中对应的反射角和入射角的数值,确定二者数量上的大小关系;
(2)将右侧的纸板沿着法线ON向后旋转,此时只能看到入射光线和法线,而不能看到反射光线,这说明反射光线、法线和入射光线在同一平面内;
(3)根据光路的可逆性解答;
(4)光在光滑平整的表面上发生镜面反射,反射光线集中在某一范围;光在凸凹不平的表面上发生漫反射,反射光线射向四面八方,据此分析解答。
【解答】(1)根据表格数据可知,每组中的反射角等于入射角,那么得到结论:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(2)为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步操作是:沿ON转动纸板F,观察F上有无反射光线。
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿着OA方向射出。说明光反射时,光路是可逆的。
(4)由于光在纸板上发生了漫反射,所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
16.【答案】(1)玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像;近
(2)C
(3)蜡烛
(4)玻璃板与桌面不垂直
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】题考查学生动手操作实验的能力并会根据对实验现象的分析得出正确的结论。此类题目在近几年中考中频繁出现,备受出题人青睐,其实解答此类题目往往有规律可循,牢记并紧扣平面镜成像特点可比较容易的进行解答(1)从玻璃的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像,从这个角度去分析此题;(2)光在经过反射与折射的过程中,经历的次数越多,最终能进入人眼的光线越少,所以像就越暗;(3)要得出平面镜成像特点,一次实验不具备代表性,具有很大的偶然性,所以应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确;(4)当玻璃板没有竖直放置时,所成的像在桌子的上方或下方,就不能使代替的蜡烛完全与像重合。
【解答】(1)由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。另选一个没点燃的相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,使蜡烛B与离玻璃板较近的像重合,即可比较像的大小;
(2)在玻璃板所成的两个像中,近处的像经过一次反射、0次折射形成的,其中距离观察者较远的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的,故像较暗,所以选项C符合题意;
(3)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确.所以应保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行再次操作;
(4)点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A,在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B.都无法与蜡烛A的像完全重合,推断其原因可能是:玻璃板与桌面没有垂直。
故答案为:(1)玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像;近;(2)C;(3)蜡烛;(4)玻璃板与桌面不垂直。
17.【答案】(1)同一高度
(2)5
(3)放大;投影仪
(4)能
(5)近视
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)只有蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度时,像才能成在光屏的中央;
(2)当u=v=2f时,凸透镜成等大倒立的实像;
(3)比较像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用;
(4)根据凸透镜的成像原理分析判断。
(5)根据像距的变化分析光线会聚了还是发散了,据此确定透镜的种类即可。
【解答】(1)安装并调节烛焰、透镜、光屏, 使它们三者中心大致在同一高度。
(2)根据甲图可知,当u=v=10cm=2f时,成倒立等大的实像,则凸透镜的焦距f=5cm;
(3)根据乙图可知,此时像距大于物距,则光屏上成倒立放大的实像,应用为投影仪;
(4)将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住,则剩余部分仍然为一个凸透镜,因此光屏上仍然成完整的像。只是由于会聚的光线减少了,因此成的像比原来暗一些。
(5)向右移动光屏时像变清晰,说明像距增大了,即放入眼睛后光线比原来发散了,那么放入的应该为凹透镜,也就是近视眼镜。
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