八上物理期中复习 第3章《光的折射 透镜》 实验题28题
一、实验题
1.(23-24八年级上·江苏南通·期中)如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关;
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 。根据小明的定义,图甲实验中,测得折射角为40°,则此时的“偏折比”为 ;
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”;
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 ;
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示,经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表所示:
玻璃砖A 玻璃砖B 玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角α 30.0° 45.0° 60.0° 30.°0 45.0° 60.0° 30.0° 45.0° 60.0°
光线在玻璃中与法线夹角β 22.0° 32.0° 40.5° 17.0° 24.4° 30.4° 20.0° 28.9° 36.3°
1.36 1.41 1.48 1.76 1.84 1.97 1.50 1.58 1.65
根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
【答案】 液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变 0.8 小于 绿 1.25 不相等 高
【详解】(1)[1]分析可知,水面上升或下降时,入射角和折射角都不变,则折射角与入射角的比值即偏折比也不变,由此说明偏折比与液体深度无关,故猜想1不正确。
[2]图甲实验中,测得折射角为40°,已知入射角为50°,则偏折比
(2)[3]将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合,如图1
由图1可知:水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,则在相同条件下,油对光的的折射能力更强,其“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
(3)[4]小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,光线的入射角和入射点不变,绿、紫色激光的折光线,如图2所示:
由图2可知:绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角,由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:绿光的“偏折比”大。
[5]将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时入射角为i,折射角为r,此时“偏折比”为0.8,即;当光在下表面折射时如图3中,则此时入射角为i′,折射角为r′,如图3所示:
根据几何知识可知∠i′=∠r,∠r′=∠i,所以,光在下表面折射时的“偏折比”为
(4)[6]分析玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,α和β之比不同,即“偏折比”不相等。
[7]分析表中数据,当光线在空气中与法线夹角都是30°时,光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大,α和β之比越大,即“偏折比”越大,说明介质对光的折射程度越高。
2.(23-24八年级上·江苏南通·期中)如图甲是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据:
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): ;
(2)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 30°(选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 ,你的依据是 ;
(4)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】 当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角 大于 45° 在光的折射中,光路是可逆的 不能 在
【详解】(1)[1]由表格数据可知,当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。
(2)[2]由表格数据可知,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于45°时折射角为30°,当入射角等于60°时折射角为37.8°,所以当入射角等于55°时折射角30°<β<37.8°。
(3)[3][4]根据在光的折射中,光路是可逆的,当光由玻璃射入空气时,入射角小于折射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
(4)[5][6]因折射光线和入射光线和法线在同一平面内,所以光贴着光屏从空气射入水中,该小组同学将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。
3.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)在验证“光的折射规律”的实验中,小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕ON折转的光屏进行了如图所示实验。
(1)实验中打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向 (选填“一定”或“不一定”)发生改变;
(2)光屏上呈现的光路如图所示,小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角,据此她得出:光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角这一错误结论,小华得出该错误结论的原因是 ;
(3)小华测得如下表所示的两组数据:
表一:光从空气斜射入水中
序号 1 2 3
入射角 30 45 60
折射角 22 32 40
表二:光从水中斜射入空气中
序号 1 2 3
入射角 22 ◆ 40
折射角 30 45 60
①表二中“◆”数据被遮挡住看不到,由表中信息可知这个数据是 ;
②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时,完成了第4次实验,入射角是40°,折射角可能是 。
A.20°
B.28°
C.35°
D.60°
【答案】 不一定 把折射光线和界面之间的夹角当成了折射角 32℃ B
【详解】(1)[1]当光垂直界面入射时,传播方向不变,当光从空气斜射入水中时,传播方向改变,故当光从空气射入水中时,传播方向不一定发生改变。
(2)[2]小华在光屏上呈现的光路如图所示,得出该错误结论的原因是:把折射光线和界面之间的夹角当成了折射角。
(3)①[3]根据光在折射中,光路是可逆的,分析表格中的数据:光从空气斜射入水中,当入射角为45°时,折射角为32°,所以光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射角为45°,对应的入射角等于32°。
②[4]根据表一数据,当入射角等于30°时,折射角等于22°;当入射角等于45°时,折射角等于32°;当入射角等于40°时,折射角应该在22°和32°之间,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)小明学习了凸透镜后,进行了课外的探究。他将一可变色的点光源、横截面积为S的凸透镜和光屏(面积足够大)放在光具座(一种能显示长度刻度的光学器件)上,如图甲所示,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和光屏中心在同一水平直线上。
(1)小明固定凸透镜的位置,将光源调为蓝色光,从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直至光屏上出现一个与透镜面积等大的蓝色光斑。则此时点光源恰好位于凸透镜的 处;若继续向右移动光屏,蓝色光斑的面积将 (变大/变小/不变);
(2)在上述实验的基础上,小明只将光源调为红色光,则光屏上光斑的面积 (变大/变小/不变),他需将点光源向 (左/右)移动一些才能在光屏上再次出现与透镜面积等大的红色光斑,此时点光源的位置如图所示,则此时该凸透镜的焦距为 cm;若此时将光屏从图示位置移动至70cm刻度处,光屏上光斑周围出现了一个暗环。此暗环是如何形成的呢?请教老师后知道:暗环是透镜外侧沿直线传播的光与透镜折射的光在光屏上形成的无光区,装置的截面图如图乙所示,请你算出此时暗环的面积为 。(设圆形凸透镜的横截面积为S,请用含字母S的式子表示)
【答案】 焦点 不变 变大 左 20 3S
【详解】(1)[1]因为光斑和凸透镜是等大的,说明折射光线平行于主光轴,这时点光源刚好在焦点上。
[2]若继续向右移动光屏,因折射光线是平行的,故蓝色光斑的面积将不变。
(2)[3][4]在上述实验的基础上,小明只将光源调为红色光,红光的偏折程度比蓝光小,此时是发散的光,则光屏上光斑的面积变大,故需要将将点光源向远离透镜即左侧移动一些才能在光屏上再次出现与透镜面积等大的红色光斑。
[5]根据图中可知,焦距为
50.0cm-30.0cm=20.0cm
[6]透镜边缘以外的光线沿直线传播,以内的光线会发生偏转,二者之间会形成一个没有光的黑色区域,这就是暗环,因此暗环形成的原因是∶透镜外侧沿直线传播的光与经透镜折射的光在屏上形成无光区,如下图所示:
由于光源到透镜和光屏到透镜的距离都是20cm,图中凸透镜正好相当于大三角形的中位线,那么,圆环大圆的直径就是2D,半径是D;小圆的直径就是D,半径就是,那么暗环的面积为
而透镜的面积为
所以暗环的面积为
5.(23-24八年级上·江苏南通·期中)在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)实验时,将光具座安放于水平桌面如图乙,烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应处于 ;由甲图可知该凸透镜的焦距是 cm;
(2)当把蜡烛放在乙图位置时,移动光屏后能成 的实像(写完整像的性质);若将蜡烛、光屏的位置互换,光屏上能呈现 的实像,这说明了 ;
(3)若图乙中调整蜡烛位置,光屏上能成清晰的像,取一眼镜片放在凸透镜和蜡烛之间,光屏上的像变模糊了,若向右移动光屏能再次得到清晰的像,则该眼镜片是 透镜(选填“凸”或“凹”);
【答案】 同一水平直线(凸透镜的主光轴) 10 倒立缩小 倒立放大 光路可逆 凹
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、 凸透镜、光屏三者的中心应处于同一高度。
[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是
(2)[3]当把蜡烛放在乙图位置,此时物距
成倒立、缩小的实像。
[4][5]若将蜡烛、光屏的位置互换,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,且物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,光屏上成倒立、放大的实像,这说明了光路是可逆的。
(3)[6]若图乙中调整蜡烛位置,光屏上能成清晰的像,取一眼镜片放在凸透镜和蜡烛之间,光屏上的像变模糊了,若向右移动光屏能再次得到清晰的像,说明该眼镜片对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,所以该眼镜片是凹透镜。
6.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)凸透镜是初中物理中常见的光学器材,小明所在的实验小组对凸透镜进行以下实验。
(1)他们决定先从测凸透镜的焦距开始,如图所示:
①在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆,找出圆心O';
②将光源、凸透镜和光屏放在光具座上,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和 在同一水平直线上;
③固定凸透镜的位置,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直到光屏上的光斑 ,就可以从光具座上读出凸透镜的焦距;
④为了验证测出的焦距值是否准确,小明提出可以左右移动光屏,若光屏上的光斑大小不变,则测出的焦距准确。若向右移动光屏,光斑变大,说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值 。
(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
①他们调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上;
②随着蜡烛越烧越短,小明发现烛焰的像成在光屏上方,要想使像成在光屏中央,应把凸透镜向 (选填“上”或“下”)调节;
③为了使光源更加稳定,小明用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上替代烛焰,使“F”正立面对凸透镜,如图乙所示,给二极管通电,移动光屏至图示位置,此时恰从图中人眼的角度看到光屏上呈现一个清晰的像,此像是倒立 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,像的形状是图中的 (填写序号);
④接下来换用焦距更小的凸透镜进行实验,若不改变光源和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)调节;
⑤光屏上得到清晰的像时,一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现 。
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是原来的像
【答案】 圆心 与圆重合 小 主光轴 下 放大 D 左 C
【详解】(1)②[1]在实验之前,为了保证物像完整的成在光屏上,因此像要尽量的成在光屏的中间,只有光源、凸透镜光心和光屏的中心在同一水平线上才符合要求,而O'正好在光屏的中央,因此使光源、凸透镜光心和圆心O'在同一水平直线上。
③[2]因为圆圈和凸透镜是等大的,所以当光斑和圆圈重合时说明折射光线是平行的,这时光源刚好在焦点上,因此应该是直到光屏上的光斑与所画圆完全重合。
④[3]若向右移动光屏,光斑变大,则测量时光屏到透镜的距离比焦距大,说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值大。
(2)①[4]为使像能成在光屏的中央,则要使光源、凸透镜光心和光屏的中心在同一水平线上,所以,应使凸透镜、光屏、烛焰的中心位于凸透镜的主光轴上。
②[5]凸透镜成倒立的实像,蜡烛变短,相对于凸透镜向下移动,所以其像向上移动,要使蜡烛的像仍然成在光屏的中心,应该把凸透镜向下移动。
③[6][7]如图乙所示,给二极管通电,移动光屏至图示位置,u<v,故成倒立放大的实像,此时看到光屏上呈现一个清晰的像,此像是倒立放大的像,在眼睛处看像的形状是图丙中的D。
④[8]换用焦距更小的凸透镜进行实验,则透镜对光的会聚本领变强,若不改变光源和凸透镜的位置,则会使像距变小,故应向左移动光屏。
⑤[9]光屏上得到清晰的像时,一只飞虫落到了凸透镜表面上,则凸透镜一部分被飞虫挡住,但总会有一部分光通过其他部分凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同。由于透镜的一部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,故亮度会减弱,但成的像仍是原来的像,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)防紫外线玻璃,顾名思义就是能过滤紫外线的特种光学玻璃。现有一只用防紫外线玻璃制作的三棱镜,让一束太阳光通过挡光板的夹缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收到从三棱镜的另一侧出射的光线。
(1)小明在屏上标出了三个区域(如图所示),用温度计测试不同区域内光的热效应时,其中区域 (填序号)能让温度计示数明显升高,说明防紫外线玻璃 (选填“能”或“不能”)过滤红外线。实验中,为了使温度计更灵敏,通常采取的措施是将温度计的玻璃泡涂成 色;
(2)将荧光物质涂在白屏上,区域③的荧光物质 (选填“发光”或“不发光”);
(3)小明戴着防紫外线玻璃做的眼镜,看紫色书皮,小明看到的书皮是 。
A.黑色,因为玻璃过滤了紫色的色光,不影响紫色以外物体的颜色
B.紫色,因为玻璃仅过滤了紫外线,不影响室内物体的颜色
【答案】 ① 不能 黑 发光 B
【详解】(1)[1]太阳光经三棱镜后发生色散,图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光,它们在② 区域;红光之外是红外线,红外线的热效应很强,红外线能使温度计示数升高很快,即在①区域。
[2]防紫外线玻璃会反射紫外线,其他颜色的光可以正常透过。
[3]因为黑色可以吸收所有色光,所以,实验中为了使温度计更灵敏,通常可以采取的措施是可以将温度计的玻璃泡涂成黑色。
(2)[4]紫光之外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,因此,将荧光物质涂在白屏上,③区域荧光物质发光。
(3)[5]小明在安装了防紫外线玻璃的图书馆看书,书皮是紫色的,小明看到的书皮是紫色的,因为玻璃过滤了紫外线,所有的可见光和红外线都可以透过玻璃进入室内,不影响室内物体的颜色。
8.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)如图为某次小明同学在暗室里做光的色散实验示意图。
(1)实验中阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明白光是由 混合而成的;
(2)历史上首先用实验研究光的色散的是英国科学家 ;
(3)如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当 (选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离;
(4)实验时用白色的光屏,是因为 ;
(5)若在三棱镜上贴满红色透明薄膜,在光屏上贴满绿纸则在光屏上可以看到 ;
A.红光 B.绿光 C.黄光 D.没有光、黑的
(6)小明想利用此实验来检验一张100元纸币的真伪,他应采取的操作是:把纸币放在 (选填“A”或“B”)光的外侧。
【答案】 多种色光 牛顿 增大 反射所有色光 D B
【详解】(1)[1]当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光是多种色光混合而成的。
(2)[2]最早研究光的色散的科学家是英国物理学家牛顿。
(3)[3]如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,则应增大彩色光带的宽度,通过适当增大光屏与三棱镜间的距离,可以使得不同颜色的光在光屏上分散得更开,从而更容易分辨出不同的色彩。即适当增大光屏与三棱镜间的距离。
(4)[4]实验时用白屏的主要原因是能反射各种色光,方便观察实验现象。
(5)[5]若在三棱镜上贴满红色透明薄膜,则只有红光能通过三棱镜,在光屏上贴满绿纸,绿纸会吸收红光,没有光线反射出来,看到的是黑色,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(6)[6]由图可知,太阳光经过三棱镜分解后,红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列,因此最下端B为紫色光,紫光以外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,可用于辨别纸币的真伪,因此应把纸币放在B光的外侧。
9.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)小雨在进行光的色散实验时,如图所示将一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)实验时应选用 色光屏,理由是这种颜色的物体可以 ;
(2)光屏上形成一条彩色的光带,光带的范围为AB之间,位于光屏B点处的色光颜色为 色(选填“红”或“紫”);将温度计放在A点 (选填“内侧”或“外侧”)能观察到示数明显上升。说明在这一区域有一种看不见的光,这种光叫 。
【答案】 白 反射所有色光 紫 外侧 红外线
【详解】(1)[1][2]白色不透明物体可以反射所有颜色的色光,因此实验时应选用白色光屏。
(2)[3][4][5]光屏上形成一条彩色的光带,这说明太阳光由多种色光组成,因此太阳光是复色光;因为紫光的波长最短,最容易偏折,故位于光屏B点处的色光颜色为紫光;位于光屏A点处的色光颜色为红光,红光外侧为红外线,红外线具有热效应,因此将温度计放在A点外侧能观察到示数明显上升。
10.(23-24八年级上·江苏常州·期中)学习光的色散后,某小组做了以下实验:
(1)如图1,在暗室内让一束阳光照射到三棱镜,在右侧白屏的 (①/②/③)区域内会看到彩色的光带。若要检验人民币的真伪,可将它放在 。(①/②/③)区域内。
(2)利用图1实验获得的红外线检测三种隔热膜的隔热性能(编号分别为a、b、c)。
A.如图2,将a隔热膜贴在玻璃板的一侧并竖直放在暗室的桌面上,在玻璃板左侧利用红外线照射,玻璃板右侧放置光能风车(红外线越强,风车转动越快);
B.观察并记录30s内风车的风叶转动圈数;
C.仅将a品牌隔热膜依次更换为b、c品牌隔热膜重复上述实验。
①红外线具有 效应。
②本实验通过观察光能风车转动快慢,来比较透过隔热膜红外线的强弱,采用的研究方法叫 法。
③实验数据如表。根据表中数据可知, (a/b/c)品牌的隔热性能最好。
隔热膜品牌 a b c
30s转动的圈数 26 17 43
【答案】 ② ① 热 转化 b
【详解】(1)[1][2]在三棱镜另一侧的光屏上可观察到彩色光带,该现象称为光的色散,在右侧白屏的②区域内会看到彩色的光带,是由光的折射形成的;用紫外线检验人民币真伪,紫色光的偏折能力强,紫光的偏折角度最大,故应把人民币放在①区域内。
(2)①[3]根据红外线的特性可知,红外线具有热效应。
②[4]实验用光能风车转动快慢来反映红外线的强弱,在物理学中这种方法叫做转换法。
③[5]根据表中数据可知,b品牌转动得最慢,隔热性能最好。
11.(23-24八年级上·江苏常州·期中)走进气象站,可以看到如图所示的百叶箱,箱内主要的测量仪器有:干湿泡温度计(绝对温度计和相对湿度计)和两支温度计(测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气温的温度计)。
(1)百叶箱的表面涂成白色,是为了 (反射/吸收)太阳光,阳光照射时,太阳光中的 (红外线/紫外钱)能使荧光物质发光;
(2)百叶箱中的温度计,是利用液体的 原理制成的;图乙是某次测量时的情景,其读数为 ℃;
(3)测量最低气温的温度计应采用凝固点较 的液体作为测温物质。丙图表格是一些物质的凝固点和沸点。百叶箱中若选用液体温度计,根据表中数据,在我国各个地区都能测量气温的温度计是 (乙醚/酒精/水银/水)温度计;测量最高气温的温度计与 (体温计/实验室温度计)的结构是相似的(我国各个地区温度范围:-52.3℃~49.6℃);
(4)干湿泡温度计它由两个相同的温度计并列组成,如图丁其中一个温度计用湿布包起来,浸入蒸馏水中,称为湿泡温度计。如干泡温度计的示数为23℃,一般情况下,湿泡温度计的示数 (高于/低于/等于)23℃,原因是 。干湿泡温度计的示数差越大,空气湿度越 (大/小)。
物质 水 水银 酒精 乙醚
凝固点/℃ 0 -39 -117 -114
沸点/℃ 100 357 78 35
丙
【答案】 反射 紫外线 热胀冷缩 39.6 低 酒精 体温计 低于 见解析 小
【详解】(1)[1]白色不透明体可以反射所有色光,所以百叶箱的表面涂成白色,是为了反射太阳光。
[2]太阳光是复合光,太阳光中的紫外线是不可见光,能使荧光物质发光。
(2)[3]液体温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的,因此百叶箱中的温度计,也是利用液体的热胀冷缩。
[4]图中温度计的分度值为0.1℃,示数为39.6℃。
(3)[5]为了防止液体凝固变为固体,所以测量最低气温的温度计应采用凝固点较低的测温物质。
[6]因为我国各地区温差较大,所以选择温度计要凝固点低,同时要求沸点较高,通过比较得知,酒精温度计符合要求。
[7]为了记录一天中的最高温度值,测量最高气温的温度计的液柱要停留在最高温度值,所以它和体温计的结构是相似的。
(4)[8][9]干泡温度计放置在空气中,显示的是空气的正常温度;湿泡温度计下端包着湿布,湿布上的水分蒸发吸热,因此湿泡温度计的示数比干泡温度计的示数低。
[10]在一定温度下,两个温度计读数的差别越小,表示空气中的水蒸气越多,相反,干湿泡温度计的示数差越大,空气湿度越小。
12.(23-24八年级上·江苏常州·期中)如图所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到一个玻璃三棱镜的侧面上,用光屏接受从三棱镜的另一侧射出的光线。
(1)实验时一边慢慢转动三棱镜,一边注意观察光屏,在太阳光图示位置时从光屏上可以观察到彩色光带,这种现象叫做 ;光屏上A、B是光带上的边缘色光,其中B为 色光;
(2)在光屏上的三个区域中, 为红外线区域,将温度计放在该区域时示数会升高;实验中为了使温度升高更加明显,可以将温度计的玻璃泡涂成 色;
(3)如果将荧光物质涂在白屏上,能使荧光物质发光的区域是 (填字母)。
A.① B.② C.③ D.①②③均可
【答案】 色散现象 紫 ① 黑 C
【详解】(1)[1]实验时一边慢慢转动三棱镜,一边注意观察光屏,在太阳光图示位置时从光屏上可以观察到彩色光带,是太阳光分散成多种颜色的色光的现象,这种现象叫做光的色散。
[2]七色光中紫色光的偏转角度最大,由图得B为紫色光。
(2)[3]红光的偏转角度最小,在光屏上的三个区域中,①为红外线区域,将温度计放在该区域时示数会升高。
[4]黑色吸收所有颜色的光,实验中为了使温度升高更加明显,可以将温度计的玻璃泡涂成黑色。
(3)[5]能使荧光物质发光的是紫外线,如果将荧光物质涂在白屏上,能使荧光物质发光的区域是③,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
13.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)如图所示,通过探究,我们对太阳光有了更多的了解。
(1)图甲中,阳光通过三棱镜后,在白色光屏上呈现彩色光带,这是光的 现象,光屏上A.B是光带边缘的色光,其中A为 光,说明 光的偏折角度大;
(2)在屏上标出了三个区域,用温度计测试不同区域的温度,其中能让温度计示数明显上升的区域是 (选填“①”、“②”或“③”,下同),能消毒杀菌的区域是 ;
(3)图乙中在三棱镜和光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃,光屏呈现的光的颜色为 色;
(4)拓展:在一张白纸上用绿颜料写一个“光”字把它拿到暗室,当只用红光照射时,你看到的现象是: 纸上面有一个 色的“光”字;
(5)如图丙所示,将红、绿、 三种色光以一定比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
【答案】 色散现象 红 紫 ① ③ 蓝 红 黑 蓝
【详解】(1)[1]太阳光通过三棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,在白色光屏上呈现一条彩色光带,这是光的色散现象。
[2][3]由于紫光折射率最大,偏折程度最大,所以最下面的色光经过三棱镜偏折最强,因此是紫光。A为红光,其偏折角度小。
(2)[4]在红光之外称为红外线,其热效应最显著,因此让温度计示数明显上升的区域是①。
[5]紫色光之外称为紫外线,紫外线具有杀菌能力,区域是③。
(3)[6]在三棱镜和白色光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃,由于透明物体的颜色是由它通过的色光决定的,因此蓝色玻璃只能透过蓝光,故光屏呈现的光的颜色为蓝光。
(4)[7][8]在一张白纸上用绿颜料写一个“光”字,把它拿到暗室里,只用红光照射时,则白纸能反射红光呈红色;绿字只能反射绿光,不能反射红光,因此绿字呈黑色。
(5)[9]光的三原色是指红绿蓝三种光波。当这三种光波以不同比例混合时,可以产生各种颜色。在混合过程中,如果红、绿、蓝三种光波等量混合,则形成白色光。
14.(23-24八年级上·江苏常州·期中)通过如图所示的探究,我们对太阳光有了更多的了解。
(1)一束太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,这个现象叫 ;
(2)太阳光通过三棱镜,在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光是由 组成的;
(3)若只将绿纸贴在白屏上,则看到 色,若只将红色玻璃放在三棱镜和白屏之间,则看到 色;
(4)光屏上A、B是靠近光带外缘的区域,是人眼看不见的光,B区域为 线;
(5)用温度计分别测试A、B、C三个区域,使温度计示数增大较多的是 区域。
【答案】 光的色散 多种色光混合 绿 红 紫外 A
【详解】(1)[1]让一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,这个现象叫光的色散。
(2)[2]光的色散现象表明太阳光是复色光,是由多种单色光混合而成的。
(3)[3][4]绿纸只反射绿光,若只将绿纸贴在白屏上,则看到绿光;红色玻璃只能透过红光,若只将红色玻璃放在三棱镜和白屏之间,则看到红光。
(4)[5]图中A处为红光,B处为紫光,B处以外为紫外线。
(5)[6]A区是红外线。因为红外线具有热效应,所以将一支温度计的玻璃泡放在A区,温度计的示数会上升比较明显。
15.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)在“探究光的折射规律”时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了实验探究,步骤如下:
(1)A。把一个防水小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与a的像重合;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,这依据物理知识是 ;
(2)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数表示 (灯泡a/灯泡a的像)的深度;
(3)某小组实验时,测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如下表所示:
u/mm 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
v/mm 23.0 45.0 67.5 90.0 113.0 135.0
根据表中数据,在忽略误差的情况下,看起来1.2m深的水坑,其实际深度可达 m,因此看起来不太深的水也不能贸然下去,以免危险!
【答案】 平面镜成像时,物体到镜面的距离相等 灯泡a 1.6
【详解】(1)[1]平面镜所成的像是虚像,像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等。由于调整灯泡b的位置,使它的像与a的像重合,所以灯泡a的像到水面的距与灯泡b到水面的距离一定相等。
(2)[2]测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则真实的零刻线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度,即灯泡a到水面的距离。
(3)[3]由表中数据可以看出,v与u成正比,且满足
即v=0.75u。故当1.2m深的水坑即v=1.2m时,其实际深度为
16.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)小明用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”实验测得的数据如表。
入射角/° 0 10 20 30 40 48.6 50
折射角/° 0 13.4 27.0 41.7 58.7 90
(1)当入射角为0°时,折射角大小为0°,说明当光从水中垂直射入空气中时,传播方向 ;
(2)分析实验数据可知:入射角增大时,折射角 (填“增大”或“减小”),且折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;
(3)当入射角为48.6°,折射角大小为90°,若再增大入射角,则折射光线消失,只发生反射,这种现象称为全反射,所以当入射角为50°时 (会/不会)发生全反射现象;
(4)若光线从空气斜射入水中,入射角为58.7°,则折射角大小为 ,这是因为 。
【答案】 不改变 增大 大于 会 40° 光的折射现象中,光路是可逆的
【详解】(1)[1]由表格数据可知,当入射角为0°时,折射角大小也为0°,说明当光从水中垂直射入空气中时,传播方向不改变。
(2)[2] [3]当光束从水中斜射到空气中时,分析实验数据可知,入射角增大时,折射角增大,并且折射角大于入射角。
(3)[4]当入射角为48.6°,折射角大小为90°,若再增大入射角,则折射光线消失,只发生反射,这种现象为全反射现象,由于50°>48.6°,因此当入射角为50°时,会发生全反射现象。
(4)[5] [6]光线从水中斜射入空气中时,入射角为40°时,折射角为58.7°,根据光路的可逆性可知,若光线从空气斜射入水中,入射角为58.7°,则折射角大小为40°。
17.(23-24八年级上·江苏南京·期中)小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向 (选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明 。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙)。保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时 (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】 不能 在 左 光的折射现象中,光路是可逆的 不会 D
【详解】(1)[1][2]实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,即F板和入射光线所在的E板不处在同一平面,则在F板上不能看到折射光,因为此时折射光线和入射光线在同一平面内。
(2)[3]保持入射光不动,继续加水,则入射点向左上方平移,入射角不变故折射角不变,则折射光线向左平移,所以会看到杯底的亮斑B向左移动。
(3)[4]让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)[5]当光从空气射向玻璃时折射光线靠近法线处偏折,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象。
[6]一束光垂直于三棱镜的一个面射入,则其传播方向不变,接着射到三棱镜的斜边处,作出法线可知入射角为45°,这一角度超过了该玻璃的临界角,所以在斜边处发生全反射现象,如图所示:
故正确的是D项,故选D。
18.(23-24八年级上·江苏连云港·期中)如图甲是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据:
入射角 10° 30° 45° 60°
折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): ;
(2)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 30°(选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 ,你的依据是 ;
(4)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(5)保持图乙的入射光不动,继续往水槽里加适量的水,会看到水槽底部的亮斑B向 移动。
【答案】 当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角 大于 45° 在光的折射中,光路是可逆的 不能 在 左
【详解】(1)[1]由表格数据可知,当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。
(2)[2]由表格数据可知,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于45°时折射角为30°,当入射角等于60°时折射角为37.8°,所以当入射角等于55°时折射角
30°<β<37.8°
(3)[3][4]根据在光的折射中,光路是可逆的,当光由玻璃射入空气时,入射角小于折射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
(4)[5][6]因折射光线和入射光线和法线在同一平面内,所以光贴着光屏从空气射入水中,该小组同学将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(5)[7]当光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,保持入射光不动,继续加水,入射点向左移动,会看到亮点B向左移动。
19.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)选用了图甲、乙中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”;
(1)使用可翻折的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 ;
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中和、和和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (大于/等于/小于)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于 度;
(3)若将光沿着图丙中的反方向从水射向空气中时,在空气中的折射光线与 (1/2/3/4)重合;这说明在光的折射现象中,光路是 。
【答案】 在同一平面内 增大 小于 0 3 可逆的
【详解】(1)[1]将光屏的半部分向前或后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明入射光线、折射光线、法线共面;这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。
(2)[2][3][4]由图丙中和、和和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置,可以看出,当入射角逐渐减小,则折射角逐渐减小,入射角增大时,折射角也随着增大;即:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。
(3)[5][6]若将光沿着图丙反方向从水中射向空气时,由光路的可逆性,会发现在空气中的折射光线与3重合,这说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
20.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”:
(1)使用光屏,是为了使光发生 显示光路,用可折转的光屏,便于观察折射光线和入射光线是否 ;
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;折射角的增大值 (填“大于”、“等于”或“小于”)入射角的增大值,当光从空气垂直射入水中时,折射角等于 度;
(3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点,则折射光线将会与 (选填“1”、“2”、“3”或“4”)重合,说明折射时光路是 的。
【答案】 漫反射 在同一平面内 增大 小于 小于 0 3 可逆
【详解】(1)[1]使用光屏,是为了使光发生漫反射时能显示光路。
[2]将光屏的半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明入射光线、折射光线、法线共面,这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。
(2)[3][4]由图丙可知,当入射角逐渐减小,则折射角逐渐减小,入射角增大时,折射角也随着增大,即当光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且折射角小于入射角。
[5]由图丙可知,折射角的增大值小于入射角的增大值。
[6]当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。
(3)[7][8]图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点,则折射光线将会与3重合,说明折射时光路是可逆的。
21.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)小明在学习了凸透镜后,想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关,于是他让平行光通过如图(a)的四个透镜(其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制成)。
(1)当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点,如图(b)所示,比较两次实验数据,可以得到的结论是:在凸透镜的材料相同时,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越 (选填“大”或“小”),会聚能力越 (选填“强”或“弱”);
(2)如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系,应选择甲乙两个透镜,这里主要用到的一个物理研究方法是 ;
(3)如图(c)光的色散现象,如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距,用 (选填“红”或“紫”)光测出的凸透镜焦距更大;
(4)小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损,这会使测得的焦距 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 小 强 控制变量法 红 不变
【详解】(1)[1][2]如图(b)所示,右图凸透镜比较凸一些,焦距较小,会聚能力加强,可以得到的结论是:在凸透镜的材料相同时,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越短,会聚能力越强。
(2)[3]如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系,应选择两个凸透镜球形表面弯曲程度相同,而材料不同,应选择甲、乙(或丙、丁)两个凸透镜,这里主要用到的一个物理研究方法是控制变量法。
(3)[4]根据三棱镜对光线的偏折,由图可以得出,红光被偏折的程度小,紫光被偏折的程度大,当红光和紫光分别平行射向相同的凸透镜时,红光的会聚点,也就是红光的焦点距离透镜远,而紫光的焦点离透镜近,所以红光的焦距大。
(4)[5]小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损,光的会聚点不变,只是会聚的光线变少,则测得的焦距不变。
22.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)如图1所示,在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。
(1)实验中所用的光屏选用: ,(选题“粗糙的”、“光滑的”)若实验过程中将光屏远离三棱镜那么色带会: ;(选填“变亮、变暗、不变”)
(2)受此启发,在测量凸透镜的焦距时,如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射,两束光会经过a点或b点,如图2所示, 光测出的焦距是b点;
(3)如图3所示,相距很近的两束平行的甲光和乙光,间距为d,斜射到玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线,若甲为紫光,乙为红光,则这两条出射光线在玻璃下表面的距离 d(选填“大于”、“等于”或“小于”),两条出射光线 (选填“平行”或“不平行”)。
【答案】 粗糙 变暗 红 大于 平行
【详解】(1)[1][2]为了能在四面八方观察到光屏反射的光,实验中所用的光屏选用粗糙的,这样可以发生漫反射。若实验过程中将光屏远离三棱镜,则色带分布的区域变大,光线相对分散一些,那么色带会变暗。
(2)[3]由于红光不易偏折,紫光很容易偏折,如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射,红光偏折的程度较小,红光测出的焦距是b点。
(3)[4][5]若甲为紫光,乙为红光,光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射,因为玻璃砖上下两个表面平行,上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性,可知出射光线与入射光线一定平行,因为入射光线平行,所以两条出射光线也平行;由于紫光的偏折程度大于红光的偏折程度,则紫光通过玻璃砖后光线的侧移较大,所以两条出射光线间距一定大于d。
23.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)小明用光具座、F光源、凸透镜、光屏等器材,探究“凸透镜成像规律:
(1)如图甲所示,将光源放在30.0cm刻度处时,移动光屏可得倒立、等大的清晰像,凸透镜的焦距是 cm;
(2)把光源向左移至20.0cm刻度处时,将光屏向 (选填“左”或“右”)调节,可得 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“缩小”或“放大”)的清晰像;
(3)把光源放在45.0cm刻度处时,移去光屏,人眼通过透镜看到的像是图乙中的 ;
(4)如图丙所示是物体AB经凸透镜成像原理示意图,当AB沿主光轴远离镜头时,则物体上A点的像A'会沿_________。
A.A'O方向移动 B.A'F方向移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
【答案】(1)10.0
(2) 左 倒立 缩小
(3)C
(4)B
【详解】(1)将光源放在30.0cm刻度处时,由图可知光源到凸透镜的距离为20.0cm,此时成倒立、等大的清晰像,根据凸透镜成像规律可知此时光源到凸透镜的距离为二倍焦距,所以凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)[1][2][3]把光源向左移至20.0cm刻度处时,光源远离凸透镜,根据凸透镜成像规律可知像靠近凸透镜,则光屏应向左移动;由图甲可知此时光源到凸透镜的距离大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像。
(3)把光源放在45.0cm刻度处时,由图甲可知光源到凸透镜的距离小于焦距,根据凸透镜成像规律可知成正立、放大的虚像,所以移去光屏,人眼通过透镜看到的像是图乙中的C。
(4)当AB沿主光轴远离镜头时,物距变大,根据凸透镜成像规律知,此时像距应该减小,成的像也减小,由图丙知,平行于主光轴的光线经过凸透镜后始终通过焦点并会聚到像点,所以像会沿A'F的方向移动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
24.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)在探究凸透镜成像规律时,小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏:
(1)实验前先把凸透镜正对平行光源,移动凸透镜,在屏上得到一个亮点,如图所示,则此凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验时,首先调节光源和光屏的中心在凸透镜的 ,目的是使像呈在光屏的中央;
(3)凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm时,如图乙所示,光屏上呈清晰的像,保持光源和光屏不动,向左移动透镜到 cm时,光屏上会再次呈现清晰的像;实验中,小明在光源和凸透镜间放上一只近视眼镜的镜片,若仍要在光屏上成清晰的像,则需要将光源向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(4)在原凸透镜位置换上一个新凸透镜,保持光源不动,并将光屏逐渐远离凸透镜,可使光屏上重新出现清晰的像,则新凸透镜的焦距比原凸透镜焦距更 (选填“大”或“小”);
(5)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是 ;
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
(6)小明利用手机拍摄学校体育馆时发现像不完整,他分析可能是在拍摄时,手指遮挡了部分摄像头所致。为了进一步分析此原因,他利用凸透镜、光屏、发光体AB和一张足够大的遮光板进行探究。将发光体AB、凸透镜和光屏依次组装到光具座上,调整它们的位置,使光屏上恰能观察到AB清晰的像。接着,将遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入到镜头前,直至挡住其上半部分(如图所示),在该过程中,光屏上AB所成像大小 (选填“变大” “变小”“不变”),亮度 (选填“变亮”“变暗”“不变”)。
【答案】 10 主光轴 25 远离 大 D 不变 变暗
【详解】(1)[1]平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后,在屏上得到一个亮点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是10cm。
(2)[2]实验中为了使像成在光屏的中央,应调节光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。
(3)[3]将光源移至40cm时,如图乙所示,光屏上呈清晰的像,此时物距为40cm,像距为15cm,因在光的折射现象中,光路是可逆的,因此保持光源和光屏不动,向左移动凸透镜,当物距为15cm,即凸透镜位于
40cm-15cm=25cm
时,光屏上会再次成清晰的像。
[4]在光源和凸透镜间放上一只近视眼镜的镜片,近视镜片是凹透镜,对光线有发散作用,则像会推迟会聚,若仍要在光屏上成清晰的像,则应减小像距,增大物距,因此需要将光源向远离凸透镜的方向移动。
(4)[5]在原凸透镜位置换上一个新凸透镜,保持光源不动,并将光屏逐渐远离凸透镜,可使光屏上重新出现清晰的像,即换用新的凸透镜后,像推迟会聚,说明新的凸透镜对光线的会聚作用比原凸透镜小。因凸透镜的焦距越小,对光线的会聚作用越大,因此新凸透镜的焦距比原凸透镜焦距更大。
(5)[6]A.小明在实验中,用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,光源比较稳定,故A正确,不符合题意;
B.用同样的白色方格板做成光屏,可以直接通过方格的个数来比较像与物的大小,更便于比较像与物的大小,故B正确,不符合题意;
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,把凸透镜放在零刻度线,可直接测出物距和像距,故C正确,不符合题意;
D.可以根据凸透镜成像规律,可以利用物与像大小相等时,测出物距和像距,此时物距等于像距等于二倍焦距可以得到焦距,故D错误,符合题意。
故选D。
(6)[7][8]遮光板遮挡了部分摄像头,挡住的是光线的数量,降低像的亮度,使像变暗,依然能够得到完整的像,大小不变。
25.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)某同学实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图甲所示,其中明显需要调整 的高度使像呈在光屏的中央。若测得凸透镜的焦距f=10cm,蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向 (选填“靠近凸透镜的方向”或“远离凸透镜的方向”)移动直到得到一个清晰的烛焰的像,所成像的特点是 (请把像的性质写全面)。这个像的成像原理与 (选填 “放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;
(2)若保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),这时需要将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像;
(3)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各小组汇报数据中发现,物距均为12.00cm 时,有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是 ;
(4)为了粗测凸透镜的焦距,小明在上午第二节课后(9:30左右),将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,小明认为此点就是凸透镜焦点的位置,旁边的同学却告诉他,这个亮点不是凸透镜的焦点位置,其理由是 ;
(5)小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时,进行了两次实验,如乙图所示,在实验1中,她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”;在实验2中,她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)实验2中使用的凸透镜的焦距。
【答案】 光屏 靠近凸透镜的方向 倒立缩小的实像 照相机 左 光屏上还没有出现清晰的像就测像距 太阳光没有垂直照射到凸透镜的表面,与主光轴不平行 小于
【详解】(1)[1]某同学实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如甲图所示,其中明显需要调整光屏的高度,使烛焰、透镜光心、光屏中央在同一高度,使像呈在光屏的中央。
[2][3][4]蜡烛、凸透镜位于甲图中刻度对应的位置时,物距在大于2倍焦距,凸透镜能成倒立缩小的实像,像距在1倍焦距和2倍焦距之间,故应该把光屏向靠近凸透镜的方向动,才能让像距在1倍焦距和2倍焦距之间,,照相机是根据这个原理制成的。
(2)[5]保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜,由于凹透镜对光线有发散的作用,所以会推迟像的会聚,故此时的光屏应该向后移,所以若将光屏不动,则必须将蜡烛向左移动,以增大物距。
(3)[6]同一凸透镜,物距一定,像距一定,小组实验的像距不同,是因为光屏上还没有出现清晰的像就测像距。
(4)[7]太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点.小明在上午第二节课后(9:30左右),太阳光倾斜照射到地面上,将凸透镜与水平地面平行放置,太阳光没有垂直照射到凸透镜的表面,与主光轴不平行,所以不能正确测量出焦距。
(5)[8]在实验1中,她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”;由此可知
在实验2中,她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”,由此可知
由①②可得,,即该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距小于实验2中使用的凸透镜的焦距。
26.(23-24八年级上·江苏扬州·阶段练习)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)将一束平行光通过凸透镜,移动光屏,使在光屏上成一个最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,为了使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ;
(3)将蜡烛移至如图乙所示的位置,移动光屏使光屏上呈现清晰的像,此成像规律应用于日常生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,能让像重新回到光屏中心的操作是 (填序号);
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(5)实验中,当光屏上得到清晰的像时,只将光屏远离透镜,光屏上成模糊的像。如果蜡烛和透镜位置不变,在蜡烛与凸透镜之间放上一凹透镜,光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有 作用;
(6)生活中,装有水的纯水桶相当于凸透镜,找一个圆柱形玻璃板,在玻璃杯后白纸上面水平方向的箭头如图丙所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,不可能是选项中的 。
A.B.C.D.
【答案】 10.0 同一高度 照相机 ② 发散 C
【详解】(1)[1]由图甲可知,光屏上出现的最小、最亮的光斑即为焦点,焦点到凸透镜的距离为焦距,此时,凸透镜的焦距为
(2)[2]为了使烛焰的像始终成在光屏的中央,不受蜡烛、光屏移动的影响,仅将烛焰、透镜、光屏中心放在一条直线上是不够的,还必须将它们调节在同一高度上。
(3)[3]图乙中,物距大于像距,光屏上呈现清晰的像,说明此时物距在二倍焦距以外,此时成倒立的缩小的实像,这是照相机的工作原理。
(4)[4]实验一段时间,因为蜡烛燃烧,烛焰位置变低了,所以烛焰的像跑到光屏上方,此时应该将蜡烛上调,或将透镜下调,也可以将光屏向上调。故①③不符合题意,②符合题意。
故选②。
(5)[5]只将光屏远离透镜,像在光屏的左侧。放上凹透镜后,像成在光屏上。说明像距变大了,烛焰的光通过两个透镜后,会聚延迟了,说明凹透镜对光起发散作用。
(6)[6]圆形玻璃杯左右相当于凸透镜,上下相当于平面镜。
A.当物距小于玻璃杯的焦距时,成正立放大的虚像,故左右变大,上下不变,A可能,故A不符合题意;
BC.当物距处于1倍焦距和2倍焦距之间时,能成倒立放大的实像,左右变大,上下不变,则B可能,C不可能,故B不符合题意,C符合题意;
D.当物距大于2倍焦距时,成倒立缩小的实像,D可能,故D不符合题意。
故选C。
27.(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)小明做了以下两个光学实验:
(1)如图甲所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的,若将蜡烛向左吹,B纸片上的像向 (选填“左”或“右”)倒;
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)晴天的正午时分,走在滨江公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图乙所示),圆形光斑大小不一原因是 ;
(4)如图乙所示,小明将一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带,这是光的 现象;图中标出的区域①和区域②,其中能识别人民币真伪的是区域 。
【答案】(1) 同一直线上 倒立 右
(2)不变
(3)树叶缝隙到地面距离不相等
(4) 色散 ②
【详解】(1)[1]由于光的直线传播,所以只有将烛焰、两张纸片上的小孔和人眼调到同一直线,才能看到烛焰的光。
[2]在B纸片上看到了一个烛焰的像,是烛焰通过A纸片上的小孔,在B纸片上形成的像,是小孔成像原理,小孔成像成的是倒立的实像,故B纸片上的像是倒立的。
[3]因小孔成像,像是倒立的,左右颠倒。故将蜡烛向左吹,B纸片上的像向右倒。
(2)小孔成像时像的形状与孔的形状无关。只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变。
(3)阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,这是小孔成像现象。地上圆形的光斑是太阳的像。小孔成像中像的大小与像距、物距有关,故圆形光斑大小不一原因是树叶缝隙到地面距离不相等。
(4)[1]将一束太阳光照射在三棱镜上,太阳光被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散现象。
[2]太阳光经过三棱镜,被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,从上至下的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,红光以上被称作红外线,即①区域,紫光以外被称作紫外线,即②区域,红外线能使温度计示数明显升高,所以是区域①,紫外线可以验钞(使荧光物质发光),所以是区域②。
28.(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)(1)如图一束太阳光通过 折射后,被分解成七色光,在光屏上形成彩色光带,这个现象叫 ,最早完成这个实验的物理学家是 ,该实验现象说明太阳光是由 而成的。彩色光带最上面是 色;
(2)如图一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上,它们之间的距离为d。请推测:经玻璃砖折射后,红光和紫光 (是或不是)平行的,它们之间的距离 (会或不会)改变;
(3)盛夏来临,“怎样才能晒不黑”呢?资料表明:将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果,检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度。利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率,实验数据如下表所示,分析表中数据,回答下列问题:
实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透率
1 天蚕丝 1 12%
2 花纤 2 5%
3 1 28%
4 2 14%
5 全棉T血(白色) 1 7%
6 全棉T血(白色) 1 4%
a.该实验是通过比较 来分析衣服的防晒效果的,这里用的物理方法是 法,此外实验中还用到了 法;
b.比较实验1、2或3、4得到的结论是:当衣服的 相同时,衣服越厚,防晒效果越 ;
c.根据本实验的信息,从防晒效果防紫外线角度,夏天衣服选 材质较好,厚度选稍稍 一点的较好(厚或者薄)。
【答案】 三棱镜 光的色散 牛顿 多种色光混合 红 是 会 长波紫外线透率 转换 控制变量 材质 好 全棉 厚
【详解】(1)[1][2]太阳光通过三棱镜折射后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,在光屏上按顺序形成彩色的七色光带,这个现象叫光的色散。
[3][4][5]最早完成光的色散实验的物理学家是英国的牛顿,该实验现象说明太阳光是由七种色光混合而成的复色光。彩色光带上颜色的顺序依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,最上面是红色,最下面是紫色。
(2)[6]一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上,红光和紫光在玻璃处要发生两次折射,由于玻璃砖上下两个表面平行,上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性可知,下表面的折射角等于上表面的入射角,由几何知识可知,出射光线必定和入射光线是平行的。
[7]由于紫光的偏折程度比红光的偏折程度大,所以折射后紫光会更靠近法线, 所以两条光线的折射光线之间的距离将会改变,与原来不等。
(3)a[8][9][10]根据题干中的检测方法可知,该实验是通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果的,长波紫外线透过率越低说明衣服防晒效果越好,本实验用到了转换法和控制变量法。
b[11][12]比较实验1、2或3、4可知,衣服的材质和颜色不变,长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低,即层数越多,防晒效果好。由此可得:其它条件相同时,防晒效果与衣服的层数(厚度)有关。
c[13][14]由表中实验数据可知,衣服的防晒效果与衣服的层数、材质、颜色等有关,层数越多、棉质材料、颜色深色时,长波紫外线透率越低,说明防晒效果更好,所以从防晒效果防紫外线角度来分析,夏天衣服选全棉材质较好,厚度选稍稍厚一点(层数多)的较好。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页八上物理期中复习 第3章《光的折射 透镜》 实验题28题
一、实验题
1.(23-24八年级上·江苏南通·期中)如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关;
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 。根据小明的定义,图甲实验中,测得折射角为40°,则此时的“偏折比”为 ;
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”;
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 ;
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示,经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表所示:
玻璃砖A 玻璃砖B 玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角α 30.0° 45.0° 60.0° 30.°0 45.0° 60.0° 30.0° 45.0° 60.0°
光线在玻璃中与法线夹角β 22.0° 32.0° 40.5° 17.0° 24.4° 30.4° 20.0° 28.9° 36.3°
1.36 1.41 1.48 1.76 1.84 1.97 1.50 1.58 1.65
根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
2.(23-24八年级上·江苏南通·期中)如图甲是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据:
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): ;
(2)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 30°(选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 ,你的依据是 ;
(4)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
3.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)在验证“光的折射规律”的实验中,小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕ON折转的光屏进行了如图所示实验。
(1)实验中打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向 (选填“一定”或“不一定”)发生改变;
(2)光屏上呈现的光路如图所示,小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角,据此她得出:光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角这一错误结论,小华得出该错误结论的原因是 ;
(3)小华测得如下表所示的两组数据:
表一:光从空气斜射入水中
序号 1 2 3
入射角 30 45 60
折射角 22 32 40
表二:光从水中斜射入空气中
序号 1 2 3
入射角 22 ◆ 40
折射角 30 45 60
①表二中“◆”数据被遮挡住看不到,由表中信息可知这个数据是 ;
②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时,完成了第4次实验,入射角是40°,折射角可能是 。
A.20°
B.28°
C.35°
D.60°
4.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)小明学习了凸透镜后,进行了课外的探究。他将一可变色的点光源、横截面积为S的凸透镜和光屏(面积足够大)放在光具座(一种能显示长度刻度的光学器件)上,如图甲所示,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和光屏中心在同一水平直线上。
(1)小明固定凸透镜的位置,将光源调为蓝色光,从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直至光屏上出现一个与透镜面积等大的蓝色光斑。则此时点光源恰好位于凸透镜的 处;若继续向右移动光屏,蓝色光斑的面积将 (变大/变小/不变);
(2)在上述实验的基础上,小明只将光源调为红色光,则光屏上光斑的面积 (变大/变小/不变),他需将点光源向 (左/右)移动一些才能在光屏上再次出现与透镜面积等大的红色光斑,此时点光源的位置如图所示,则此时该凸透镜的焦距为 cm;若此时将光屏从图示位置移动至70cm刻度处,光屏上光斑周围出现了一个暗环。此暗环是如何形成的呢?请教老师后知道:暗环是透镜外侧沿直线传播的光与透镜折射的光在光屏上形成的无光区,装置的截面图如图乙所示,请你算出此时暗环的面积为 。(设圆形凸透镜的横截面积为S,请用含字母S的式子表示)
5.(23-24八年级上·江苏南通·期中)在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示。
(1)实验时,将光具座安放于水平桌面如图乙,烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应处于 ;由甲图可知该凸透镜的焦距是 cm;
(2)当把蜡烛放在乙图位置时,移动光屏后能成 的实像(写完整像的性质);若将蜡烛、光屏的位置互换,光屏上能呈现 的实像,这说明了 ;
(3)若图乙中调整蜡烛位置,光屏上能成清晰的像,取一眼镜片放在凸透镜和蜡烛之间,光屏上的像变模糊了,若向右移动光屏能再次得到清晰的像,则该眼镜片是 透镜(选填“凸”或“凹”);
6.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)凸透镜是初中物理中常见的光学器材,小明所在的实验小组对凸透镜进行以下实验。
(1)他们决定先从测凸透镜的焦距开始,如图所示:
①在光屏中央画一个与凸透镜直径相同的圆,找出圆心O';
②将光源、凸透镜和光屏放在光具座上,调节它们的高度,使光源、凸透镜光心和 在同一水平直线上;
③固定凸透镜的位置,将光源从紧贴凸透镜的位置缓慢向外移动,直到光屏上的光斑 ,就可以从光具座上读出凸透镜的焦距;
④为了验证测出的焦距值是否准确,小明提出可以左右移动光屏,若光屏上的光斑大小不变,则测出的焦距准确。若向右移动光屏,光斑变大,说明本次测出的凸透镜的焦距比真实值 。
(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
①他们调整实验器材,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的 上;
②随着蜡烛越烧越短,小明发现烛焰的像成在光屏上方,要想使像成在光屏中央,应把凸透镜向 (选填“上”或“下”)调节;
③为了使光源更加稳定,小明用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上替代烛焰,使“F”正立面对凸透镜,如图乙所示,给二极管通电,移动光屏至图示位置,此时恰从图中人眼的角度看到光屏上呈现一个清晰的像,此像是倒立 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,像的形状是图中的 (填写序号);
④接下来换用焦距更小的凸透镜进行实验,若不改变光源和凸透镜的位置,要在光屏上成清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)调节;
⑤光屏上得到清晰的像时,一只飞虫落到了凸透镜表面上,则光屏上出现 。
A.飞虫的像 B.飞虫的影子 C.仍是原来的像
7.(23-24八年级上·江苏镇江·期中)防紫外线玻璃,顾名思义就是能过滤紫外线的特种光学玻璃。现有一只用防紫外线玻璃制作的三棱镜,让一束太阳光通过挡光板的夹缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收到从三棱镜的另一侧出射的光线。
(1)小明在屏上标出了三个区域(如图所示),用温度计测试不同区域内光的热效应时,其中区域 (填序号)能让温度计示数明显升高,说明防紫外线玻璃 (选填“能”或“不能”)过滤红外线。实验中,为了使温度计更灵敏,通常采取的措施是将温度计的玻璃泡涂成 色;
(2)将荧光物质涂在白屏上,区域③的荧光物质 (选填“发光”或“不发光”);
(3)小明戴着防紫外线玻璃做的眼镜,看紫色书皮,小明看到的书皮是 。
A.黑色,因为玻璃过滤了紫色的色光,不影响紫色以外物体的颜色
B.紫色,因为玻璃仅过滤了紫外线,不影响室内物体的颜色
8.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)如图为某次小明同学在暗室里做光的色散实验示意图。
(1)实验中阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明白光是由 混合而成的;
(2)历史上首先用实验研究光的色散的是英国科学家 ;
(3)如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当 (选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离;
(4)实验时用白色的光屏,是因为 ;
(5)若在三棱镜上贴满红色透明薄膜,在光屏上贴满绿纸则在光屏上可以看到 ;
A.红光 B.绿光 C.黄光 D.没有光、黑的
(6)小明想利用此实验来检验一张100元纸币的真伪,他应采取的操作是:把纸币放在 (选填“A”或“B”)光的外侧。
9.(23-24八年级上·江苏无锡·期中)小雨在进行光的色散实验时,如图所示将一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)实验时应选用 色光屏,理由是这种颜色的物体可以 ;
(2)光屏上形成一条彩色的光带,光带的范围为AB之间,位于光屏B点处的色光颜色为 色(选填“红”或“紫”);将温度计放在A点 (选填“内侧”或“外侧”)能观察到示数明显上升。说明在这一区域有一种看不见的光,这种光叫 。
10.(23-24八年级上·江苏常州·期中)学习光的色散后,某小组做了以下实验:
(1)如图1,在暗室内让一束阳光照射到三棱镜,在右侧白屏的 (①/②/③)区域内会看到彩色的光带。若要检验人民币的真伪,可将它放在 。(①/②/③)区域内。
(2)利用图1实验获得的红外线检测三种隔热膜的隔热性能(编号分别为a、b、c)。
A.如图2,将a隔热膜贴在玻璃板的一侧并竖直放在暗室的桌面上,在玻璃板左侧利用红外线照射,玻璃板右侧放置光能风车(红外线越强,风车转动越快);
B.观察并记录30s内风车的风叶转动圈数;
C.仅将a品牌隔热膜依次更换为b、c品牌隔热膜重复上述实验。
①红外线具有 效应。
②本实验通过观察光能风车转动快慢,来比较透过隔热膜红外线的强弱,采用的研究方法叫 法。
③实验数据如表。根据表中数据可知, (a/b/c)品牌的隔热性能最好。
隔热膜品牌 a b c
30s转动的圈数 26 17 43
11.(23-24八年级上·江苏常州·期中)走进气象站,可以看到如图所示的百叶箱,箱内主要的测量仪器有:干湿泡温度计(绝对温度计和相对湿度计)和两支温度计(测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气温的温度计)。
(1)百叶箱的表面涂成白色,是为了 (反射/吸收)太阳光,阳光照射时,太阳光中的 (红外线/紫外钱)能使荧光物质发光;
(2)百叶箱中的温度计,是利用液体的 原理制成的;图乙是某次测量时的情景,其读数为 ℃;
(3)测量最低气温的温度计应采用凝固点较 的液体作为测温物质。丙图表格是一些物质的凝固点和沸点。百叶箱中若选用液体温度计,根据表中数据,在我国各个地区都能测量气温的温度计是 (乙醚/酒精/水银/水)温度计;测量最高气温的温度计与 (体温计/实验室温度计)的结构是相似的(我国各个地区温度范围:-52.3℃~49.6℃);
(4)干湿泡温度计它由两个相同的温度计并列组成,如图丁其中一个温度计用湿布包起来,浸入蒸馏水中,称为湿泡温度计。如干泡温度计的示数为23℃,一般情况下,湿泡温度计的示数 (高于/低于/等于)23℃,原因是 。干湿泡温度计的示数差越大,空气湿度越 (大/小)。
物质 水 水银 酒精 乙醚
凝固点/℃ 0 -39 -117 -114
沸点/℃ 100 357 78 35
丙
12.(23-24八年级上·江苏常州·期中)如图所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到一个玻璃三棱镜的侧面上,用光屏接受从三棱镜的另一侧射出的光线。
(1)实验时一边慢慢转动三棱镜,一边注意观察光屏,在太阳光图示位置时从光屏上可以观察到彩色光带,这种现象叫做 ;光屏上A、B是光带上的边缘色光,其中B为 色光;
(2)在光屏上的三个区域中, 为红外线区域,将温度计放在该区域时示数会升高;实验中为了使温度升高更加明显,可以将温度计的玻璃泡涂成 色;
(3)如果将荧光物质涂在白屏上,能使荧光物质发光的区域是 (填字母)。
A.① B.② C.③ D.①②③均可
13.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)如图所示,通过探究,我们对太阳光有了更多的了解。
(1)图甲中,阳光通过三棱镜后,在白色光屏上呈现彩色光带,这是光的 现象,光屏上A.B是光带边缘的色光,其中A为 光,说明 光的偏折角度大;
(2)在屏上标出了三个区域,用温度计测试不同区域的温度,其中能让温度计示数明显上升的区域是 (选填“①”、“②”或“③”,下同),能消毒杀菌的区域是 ;
(3)图乙中在三棱镜和光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃,光屏呈现的光的颜色为 色;
(4)拓展:在一张白纸上用绿颜料写一个“光”字把它拿到暗室,当只用红光照射时,你看到的现象是: 纸上面有一个 色的“光”字;
(5)如图丙所示,将红、绿、 三种色光以一定比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
14.(23-24八年级上·江苏常州·期中)通过如图所示的探究,我们对太阳光有了更多的了解。
(1)一束太阳光通过三棱镜后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,这个现象叫 ;
(2)太阳光通过三棱镜,在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光是由 组成的;
(3)若只将绿纸贴在白屏上,则看到 色,若只将红色玻璃放在三棱镜和白屏之间,则看到 色;
(4)光屏上A、B是靠近光带外缘的区域,是人眼看不见的光,B区域为 线;
(5)用温度计分别测试A、B、C三个区域,使温度计示数增大较多的是 区域。
15.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)在“探究光的折射规律”时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了实验探究,步骤如下:
(1)A。把一个防水小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与a的像重合;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,这依据物理知识是 ;
(2)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数表示 (灯泡a/灯泡a的像)的深度;
(3)某小组实验时,测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如下表所示:
u/mm 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
v/mm 23.0 45.0 67.5 90.0 113.0 135.0
根据表中数据,在忽略误差的情况下,看起来1.2m深的水坑,其实际深度可达 m,因此看起来不太深的水也不能贸然下去,以免危险!
16.(23-24八年级上·江苏盐城·期中)小明用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”实验测得的数据如表。
入射角/° 0 10 20 30 40 48.6 50
折射角/° 0 13.4 27.0 41.7 58.7 90
(1)当入射角为0°时,折射角大小为0°,说明当光从水中垂直射入空气中时,传播方向 ;
(2)分析实验数据可知:入射角增大时,折射角 (填“增大”或“减小”),且折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;
(3)当入射角为48.6°,折射角大小为90°,若再增大入射角,则折射光线消失,只发生反射,这种现象称为全反射,所以当入射角为50°时 (会/不会)发生全反射现象;
(4)若光线从空气斜射入水中,入射角为58.7°,则折射角大小为 ,这是因为 。
17.(23-24八年级上·江苏南京·期中)小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向 (选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明 。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙)。保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时 (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示。则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是 ( )
A. B. C. D.
18.(23-24八年级上·江苏连云港·期中)如图甲是王楠同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据:
入射角 10° 30° 45° 60°
折射角 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): ;
(2)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角 30°(选填“等于”、“小于”或“大于”);
(3)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 ,你的依据是 ;
(4)同班的陈新同学利用图乙探究光从空气斜射入水中时的光路。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(5)保持图乙的入射光不动,继续往水槽里加适量的水,会看到水槽底部的亮斑B向 移动。
19.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)选用了图甲、乙中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”;
(1)使用可翻折的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 ;
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中和、和和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (大于/等于/小于)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于 度;
(3)若将光沿着图丙中的反方向从水射向空气中时,在空气中的折射光线与 (1/2/3/4)重合;这说明在光的折射现象中,光路是 。
20.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”:
(1)使用光屏,是为了使光发生 显示光路,用可折转的光屏,便于观察折射光线和入射光线是否 ;
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;折射角的增大值 (填“大于”、“等于”或“小于”)入射角的增大值,当光从空气垂直射入水中时,折射角等于 度;
(3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点,则折射光线将会与 (选填“1”、“2”、“3”或“4”)重合,说明折射时光路是 的。
21.(23-24八年级上·江苏南京·阶段练习)小明在学习了凸透镜后,想探究凸透镜的焦距大小与什么因素有关,于是他让平行光通过如图(a)的四个透镜(其中甲、乙和丙、丁是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制成)。
(1)当与主光轴平行的光经过甲、丙两凸透镜后会聚于焦点,如图(b)所示,比较两次实验数据,可以得到的结论是:在凸透镜的材料相同时,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越 (选填“大”或“小”),会聚能力越 (选填“强”或“弱”);
(2)如果要探究凸透镜的焦距大小与材料的关系,应选择甲乙两个透镜,这里主要用到的一个物理研究方法是 ;
(3)如图(c)光的色散现象,如果分别用红光和紫光测同一个凸透镜的焦距,用 (选填“红”或“紫”)光测出的凸透镜焦距更大;
(4)小明用乙透镜测焦距时发现边缘有一小块已经缺损,这会使测得的焦距 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.(23-24八年级上·江苏盐城·阶段练习)如图1所示,在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。
(1)实验中所用的光屏选用: ,(选题“粗糙的”、“光滑的”)若实验过程中将光屏远离三棱镜那么色带会: ;(选填“变亮、变暗、不变”)
(2)受此启发,在测量凸透镜的焦距时,如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射,两束光会经过a点或b点,如图2所示, 光测出的焦距是b点;
(3)如图3所示,相距很近的两束平行的甲光和乙光,间距为d,斜射到玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线,若甲为紫光,乙为红光,则这两条出射光线在玻璃下表面的距离 d(选填“大于”、“等于”或“小于”),两条出射光线 (选填“平行”或“不平行”)。
23.(23-24八年级上·江苏苏州·期中)小明用光具座、F光源、凸透镜、光屏等器材,探究“凸透镜成像规律:
(1)如图甲所示,将光源放在30.0cm刻度处时,移动光屏可得倒立、等大的清晰像,凸透镜的焦距是 cm;
(2)把光源向左移至20.0cm刻度处时,将光屏向 (选填“左”或“右”)调节,可得 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“缩小”或“放大”)的清晰像;
(3)把光源放在45.0cm刻度处时,移去光屏,人眼通过透镜看到的像是图乙中的 ;
(4)如图丙所示是物体AB经凸透镜成像原理示意图,当AB沿主光轴远离镜头时,则物体上A点的像A'会沿_________。
A.A'O方向移动 B.A'F方向移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
24.(23-24八年级上·江苏扬州·期中)在探究凸透镜成像规律时,小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏:
(1)实验前先把凸透镜正对平行光源,移动凸透镜,在屏上得到一个亮点,如图所示,则此凸透镜的焦距是 cm;
(2)实验时,首先调节光源和光屏的中心在凸透镜的 ,目的是使像呈在光屏的中央;
(3)凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm时,如图乙所示,光屏上呈清晰的像,保持光源和光屏不动,向左移动透镜到 cm时,光屏上会再次呈现清晰的像;实验中,小明在光源和凸透镜间放上一只近视眼镜的镜片,若仍要在光屏上成清晰的像,则需要将光源向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动;
(4)在原凸透镜位置换上一个新凸透镜,保持光源不动,并将光屏逐渐远离凸透镜,可使光屏上重新出现清晰的像,则新凸透镜的焦距比原凸透镜焦距更 (选填“大”或“小”);
(5)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是 ;
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
(6)小明利用手机拍摄学校体育馆时发现像不完整,他分析可能是在拍摄时,手指遮挡了部分摄像头所致。为了进一步分析此原因,他利用凸透镜、光屏、发光体AB和一张足够大的遮光板进行探究。将发光体AB、凸透镜和光屏依次组装到光具座上,调整它们的位置,使光屏上恰能观察到AB清晰的像。接着,将遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入到镜头前,直至挡住其上半部分(如图所示),在该过程中,光屏上AB所成像大小 (选填“变大” “变小”“不变”),亮度 (选填“变亮”“变暗”“不变”)。
25.(23-24八年级上·江苏泰州·期中)在做“探究凸透镜成像规律”的实验时:
(1)某同学实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图甲所示,其中明显需要调整 的高度使像呈在光屏的中央。若测得凸透镜的焦距f=10cm,蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向 (选填“靠近凸透镜的方向”或“远离凸透镜的方向”)移动直到得到一个清晰的烛焰的像,所成像的特点是 (请把像的性质写全面)。这个像的成像原理与 (选填 “放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同;
(2)若保持凸透镜、光屏的位置不变,再在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),这时需要将蜡烛向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像;
(3)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各小组汇报数据中发现,物距均为12.00cm 时,有三个小组所测像距分别为23.00cm、24.00cm、26.00cm。若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是 ;
(4)为了粗测凸透镜的焦距,小明在上午第二节课后(9:30左右),将凸透镜与水平地面平行放置,调节凸透镜到地面的距离,直至地面上出现一个最小的亮点,小明认为此点就是凸透镜焦点的位置,旁边的同学却告诉他,这个亮点不是凸透镜的焦点位置,其理由是 ;
(5)小红同学做“观察凸透镜成像”的实验时,进行了两次实验,如乙图所示,在实验1中,她能在凸透镜的另一侧的光屏上观察到倒立、放大的“烛焰”;在实验2中,她通过凸透镜能观察到正立、放大的“烛焰”。则该同学在实验1中使用的凸透镜的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)实验2中使用的凸透镜的焦距。
26.(23-24八年级上·江苏扬州·阶段练习)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)将一束平行光通过凸透镜,移动光屏,使在光屏上成一个最小、最亮的光斑,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,为了使像成在光屏的中央,应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在 ;
(3)将蜡烛移至如图乙所示的位置,移动光屏使光屏上呈现清晰的像,此成像规律应用于日常生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)实验一段时间后,原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方,能让像重新回到光屏中心的操作是 (填序号);
①光屏下调 ②蜡烛上调 ③透镜上调
(5)实验中,当光屏上得到清晰的像时,只将光屏远离透镜,光屏上成模糊的像。如果蜡烛和透镜位置不变,在蜡烛与凸透镜之间放上一凹透镜,光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有 作用;
(6)生活中,装有水的纯水桶相当于凸透镜,找一个圆柱形玻璃板,在玻璃杯后白纸上面水平方向的箭头如图丙所示,慢慢向玻璃杯中注水至水面高过箭头位置,透过玻璃杯看纸上的“箭头”,不可能是选项中的 。
A.B.C.D.
27.(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)小明做了以下两个光学实验:
(1)如图甲所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的,若将蜡烛向左吹,B纸片上的像向 (选填“左”或“右”)倒;
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)晴天的正午时分,走在滨江公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图乙所示),圆形光斑大小不一原因是 ;
(4)如图乙所示,小明将一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带,这是光的 现象;图中标出的区域①和区域②,其中能识别人民币真伪的是区域 。
28.(23-24八年级上·江苏宿迁·阶段练习)(1)如图一束太阳光通过 折射后,被分解成七色光,在光屏上形成彩色光带,这个现象叫 ,最早完成这个实验的物理学家是 ,该实验现象说明太阳光是由 而成的。彩色光带最上面是 色;
(2)如图一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上,它们之间的距离为d。请推测:经玻璃砖折射后,红光和紫光 (是或不是)平行的,它们之间的距离 (会或不会)改变;
(3)盛夏来临,“怎样才能晒不黑”呢?资料表明:将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果,检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度。利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率,实验数据如下表所示,分析表中数据,回答下列问题:
实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透率
1 天蚕丝 1 12%
2 花纤 2 5%
3 1 28%
4 2 14%
5 全棉T血(白色) 1 7%
6 全棉T血(白色) 1 4%
a.该实验是通过比较 来分析衣服的防晒效果的,这里用的物理方法是 法,此外实验中还用到了 法;
b.比较实验1、2或3、4得到的结论是:当衣服的 相同时,衣服越厚,防晒效果越 ;
c.根据本实验的信息,从防晒效果防紫外线角度,夏天衣服选 材质较好,厚度选稍稍 一点的较好(厚或者薄)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页