苏科版八年级物理上册同步学与练第4章光的折射透镜单元综合检测(原卷版+解析)

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名称 苏科版八年级物理上册同步学与练第4章光的折射透镜单元综合检测(原卷版+解析)
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资源类型 试卷
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2024-11-29 11:26:32

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第4章 光的折射 透镜 单元综合检测
一、单选题
1.某同学把照相机、投影仪及放大镜成的像作了比较后,他认为这三种仪器所成的像具有如下特点,其中错误的是(  )
A.实像都和物体分别居于透镜两侧 B.虚像都和物体在透镜的同一侧
C.实像都是倒立的,虚像都是正立的 D.虚像都是放大的,实像都是缩小的
2.图中描述的现象属于光的折射的是
A. 日偏食
B. 渔叉叉鱼
C. 湖中倒影
D. 汽车观后镜
3.透镜在我们的生活、学习中应用广泛.下列说法正确的是
A.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
B.近视眼可利用凸透镜矫正
C.照相时,被照者应站在镜头两倍焦距以外
D.投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的虚像
4.下列有关光学元件的说法中,正确的是
A.物体经小孔成的像是正立的、缩小的实像
B.当我们逐渐靠近穿衣镜时,镜中的像也逐渐变大
C.清澈的河底,看起来变浅了是由于光的折射现象
D.有的同学不注意保护眼睛,形成近视眼后需要戴凸透镜矫正
5.用显微镜和望远镜观察物体时,关于像的倒正,以下说法正确的是(  )
A.用显微镜观察时像是正立的,用天文望远镜观察时像是倒立的;
B.用显微镜观察时像是正立的,用天文望远镜观察时像也是正立的;
C.用显微镜观察时像是倒立的,用天文望远镜观察时像是正立的;
D.用显微镜观察时像是倒立的,用天文望远镜观察时像也是倒立的
6.一束光线从空气斜射入玻璃中会发生折射,当入射角减小时,折射角(  )
A.逐渐减小,但总小于入射角 B.逐渐增大
C.逐渐减小,但总大于入射角 D.保持不变
7.如图,正确表示了从空气进入水中的光路图是(  )
A. B. C. D.
8.一个物体在凸透镜前30cm处时,在屏上成一倒立放大的像,则凸透镜的焦距f为
A.15cm 15cm C.f < 15cm D.f > 30cm
9.放在凸透镜主光轴上焦点以内的点光源S发出的光,通过凸透镜后的光路如图所示,则下列说法正确的是
A.凸透镜可以对光线起反射作用
B.凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用
C.通过凸透镜后的光线是发散的,因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,仍然是会聚
10.如图所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在屏上得到一个最小、最亮的光斑.小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,当物体距凸透镜3Ocm 时,重新调节光屏的位置,清晰可得
A.倒立缩小的实像
B.倒立等大的实像
C.倒立放大的实像
D.正立放大的虚像
11.张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.由此判断,他所用凸透镜的焦距(  )
A.一定大于20cm B.一定在10cm到16cm之间
C.一定小于8cm D.一定在8cm到10cm之间
12.如今武汉的很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全。摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节。如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是(  )
A.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在b点
B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在a点
C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点
D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在c点
二、填空题
13.透镜是利用光的折射规律制成的,如图所示,对光有会聚作用的有 ,对光有发散作用的有 。
14.正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm,这个距离叫明视距离;预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离.
15.近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以 物距,减小人像的大小,从而 取景范围,取得更好的拍摄效果.(均选填“增大”或“减小”)
16.当光从水斜射入空气中时,折射角 入射角;当光从空气垂直射入玻璃时,折射角 入射角.(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
17.如图所示,请你回答下列问题图中所用的光学仪器是 透镜,能够成一个放大的图象的原因是物体距离 透镜 时,成一个 立、 的 像.

18.圆形鱼缸里养了条金鱼,从斜上方看和从侧面看大小、位置都不一样,它们都是鱼缸里的鱼反射的光折射形成的 像,与实际的鱼相比,从斜上方看到的鱼是 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的,位置稍 (填“高”或“低”),从侧面看到的鱼是 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的.
19.如图所示为一种光学显微镜,其中目镜和物镜都是由 制成的,在光线较弱的情况下,反光镜可以选用 (选填:“平面镜”、“凹面镜”).
20.在“探究凸透镜成像规律”的试验中,将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座的50cm刻度处,在20cm刻度处放置一支点燃的蜡烛,如图所示,此时烛焰通过透镜能成一个倒立缩小的像,为验证这个像是否为实像,需用 在图中B、C两点间移动找像,若将蜡烛移到光具座的45cm刻度处,应从 点一侧(填“A”或“F”)观察才能看到正立放大的烛焰像。
21.如图所示,一束激光射到空水槽底部O点,形成一个光斑.向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的 (填“左”或“右”)侧.继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角将 (填“增大”“减小”或“不变”).一家汽车美容店的门口,贴着如图乙所示的“爱车小贴士”,这是因为留在车身上的水滴相当于 镜,使太阳光 在车身局部形成高温,使车漆失去光泽.
三、作图题
22.画出图所示的折射光线的入射光线。
23.在图中,画出光线经凸透镜折射后的光路图。
( )
24.在图所示的虚线框内画出适当的透镜.
( )
四、实验题
25.如图所示,将焦距为10厘米的凸透镜置于光具座的C点处,蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度,以保证烛焰的像能成在光屏 。将蜡烛置于A点,应在 间移动光屏找像(选填“CD”、“DE”或“EF”),直至光屏上的像最清晰;将蜡烛移至B点,移动光屏找像,光屏上的像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
26.小明喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指.他感到很惊奇:玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?小明决定找出原因.下面是小明的探究过程:
根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关.为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测,如图所示.光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大.那么,当入射角增大到某一值时,会不会……
(1)小明的推测是 .
(2)小明为了验证自己的推测,进行了如图所示的实验.实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度,当增大到某一角度时,小明观察到 ,证实了自己的推测 .
(3)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗?说出你的观点并解释: .
27.在“研究凸透镜成像条件”的实验中,
(1)在光具座上依次摆放 、 、 ,并调节使它们的中心大致在 ,这样做目的是 .
(2)如图所示,在a, b,c,d、e五点中,
①把烛焰放在 点上,可以成正立、放大的虚像.
②把烛焰放在 点上,所成的像最小.
③把烛焰放在 点上是属于照相机原理.
④把烛焰放在 点上是属于投影仪原理.
(3)在继续研究过程中发现,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成蜡烛的像,其原因可能是(_______)
A.蜡烛放在凸透镜的二倍焦距以内
B.蜡烛放在凸透镜的焦距以内
C.蜡烛放在凸透镜的二倍焦距以外
D.蜡烛放在凸透镜的焦距以外
28.小军和小民班的同学在老师的指导下,用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”.
(1)他们按照图甲所示安装各种器材后,点燃蜡烛,应先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者的中心大致在 .
(2)实验小组依次选取了不同的物距分别进行实验,同时记录下相关实验数据和观察到的成像情况,如下表.
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10cm)
实验次数 物体到凸透镜距离(物距u/cm) 像的放大或缩小 像的正立或倒立 像的虚实
1 30 缩小 倒立 实像
2 25 缩小 倒立 实像
3 20 等大 倒立 实像
4 16 放大 倒立 实像
5 12 放大 倒立 实像
6 8 放大 正立 虚像
7 4 放大 正立 虚像
分析表中数据可知:当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、 的实像;
如果将蜡烛移动到距离凸透镜15 cm处,凸透镜所成的像是 ;此像 (选填“能”或“不能”)用光屏承接.
(3)进一步分析实验数据和观察到的成像情况:凸透镜可以成实像也可以成虚像,二者成像特点的不同是 .
(4)实验时同学们发现,在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动.
(5)小明学完“凸透镜成像规律”之后,用凸透镜看“照相机”三个字,并在笔记本上画出了如图乙所示的实验现象,其中 图是画错的, 图反映了放大镜的成像原理.
五、综合题
29.阅读《眼睛和眼镜》回答问题。
眼睛和眼镜
如果有人说“年轻得了近视,老了就不会老花眼了”,你觉得对吗?
近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强,或者是眼轴过度延长,从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折射之后,而是聚焦在视网膜前,造成视网膜上投影模糊不清,看近处的事物相对清晰。
老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低,睫状肌的调节功能减退,眼睛无法聚焦在近处的物体上,导致患者近视力下降,属于一种生理性的衰退现象。主要表现是看远处的事物清晰
一句话来说,“老花”涉及的是眼睛的调节能力,而“近视”指的是眼睛的屈光状态,当然不存在“有近视不老花”、“有老花无近视”这样的说法了。
如果一个人既是近视眼,又是老花眼,就要佩戴两副眼镜
现在有一款眼镜,集近视眼镜和老花眼镜功能于一身,给人们带来极大的便利。
这款眼镜叫渐进多焦点眼镜,镜片不同区域有不同焦点、不同度数,一般分四个区域:远用区域A、近用区域B、渐进区域C、左右变形区D(也可称周边区或模糊区)
A区,用于看清远处物体。
B区,用于看清近处物体。
C区,是一个自上而下规律变化的区域,用于看清中间距离的物体。
D区,是度数变化区域,通过该区域看东西会感到模糊
有了这款眼镜,无论是在户外眺望远方,还是在家中看书学习
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)近视眼的人眼睛不会花,这种说法是 的(选填“正确”或“不正确”);
(2)近视眼镜属于 透镜(选填“凸”或“凹”);对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用;
(3)渐进多焦点眼镜A区镜片相当于 眼镜(选择“近视”或“老花”)。
第4章 光的折射 透镜 单元综合检测
一、单选题
1.某同学把照相机、投影仪及放大镜成的像作了比较后,他认为这三种仪器所成的像具有如下特点,其中错误的是(  )
A.实像都和物体分别居于透镜两侧 B.虚像都和物体在透镜的同一侧
C.实像都是倒立的,虚像都是正立的 D.虚像都是放大的,实像都是缩小的
【答案】D
【详解】总结照相机、投影仪及放大镜的成像特点:实像都是倒立的,且像与物位于透镜的两侧,虚像都是正立的,且像与物位于透镜的同侧,虚像都是放大的,实像有放大的也有缩小的,故ABC正确,ABC不符合题意,D错误,D符合题意。
故选D。
2.图中描述的现象属于光的折射的是
A. 日偏食
B. 渔叉叉鱼
C. 湖中倒影
D. 汽车观后镜
【答案】B
【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进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
【详解】A、日偏食是光沿直线传播形成的现象,不符合题意;
B、看水中的鱼时,由于光的折射,看到的鱼的位置比实际的位置要浅,用鱼叉叉鱼时要叉向看到“鱼”的下方,符合题意;
C、湖中倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的,不符合题意;
D、汽车的观后镜是一个凸面镜,起扩大视野的作用,是光的反射现象,不符合题意.
故选B.
【点睛】重点是光的直线传播、反射、折射所形成的现象,身边有很多例子,是比较容易区分的,注意理论联系实际,多总结.
3.透镜在我们的生活、学习中应用广泛.下列说法正确的是
A.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
B.近视眼可利用凸透镜矫正
C.照相时,被照者应站在镜头两倍焦距以外
D.投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的虚像
【答案】C
【分析】(1)近视眼用凹透镜进行矫正,凹透镜对光线有发散作用;远视眼用凸透镜进行矫正,凸透镜对光线有会聚作用.
(2)根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,2f>v>f.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,v>2f.
u【详解】A. 借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,此时成正立、放大的虚像,故A错误.
B. 近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用,可使光线推迟会聚来矫正近视眼的,故B错误;
C. 照相机是应用物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,所以被照者站在凸透镜的2倍焦距以外,故C正确;
D. 投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像,故D错误;
故选C.
4.下列有关光学元件的说法中,正确的是
A.物体经小孔成的像是正立的、缩小的实像
B.当我们逐渐靠近穿衣镜时,镜中的像也逐渐变大
C.清澈的河底,看起来变浅了是由于光的折射现象
D.有的同学不注意保护眼睛,形成近视眼后需要戴凸透镜矫正
【答案】C
【详解】A.物体经小孔成的像是倒立的的实像,由于物体和小孔之间的距离没有确定,所以不能确定是缩小还是放大,还是等大,错误;B.当我们逐渐靠近穿衣镜时,根据平面镜成像特点可知镜中的像不变; C.清澈的河底,看起来变浅了是由于光的折射现象,正确;D.有的同学不注意保护眼睛,形成近视眼后需要戴凹透镜矫正,错误.
5.用显微镜和望远镜观察物体时,关于像的倒正,以下说法正确的是(  )
A.用显微镜观察时像是正立的,用天文望远镜观察时像是倒立的;
B.用显微镜观察时像是正立的,用天文望远镜观察时像也是正立的;
C.用显微镜观察时像是倒立的,用天文望远镜观察时像是正立的;
D.用显微镜观察时像是倒立的,用天文望远镜观察时像也是倒立的
【答案】D
【详解】显微镜和天文望远镜的物镜都是成倒立的实像,这个实像再通过它们各自的目镜后成正立放大的虚像。它们分别都经过一次倒立的像,再经过一次正立的像,两次成像的结果,使人们最终观察到的都是倒立的像。但是通过显微镜得到的是物体倒立放大的像,通过天文望远镜得到的是物体倒立缩小的像。
故选D。
6.一束光线从空气斜射入玻璃中会发生折射,当入射角减小时,折射角(  )
A.逐渐减小,但总小于入射角 B.逐渐增大
C.逐渐减小,但总大于入射角 D.保持不变
【答案】A
【详解】由光的折射规律可知,当光线从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也随着增大;入射角逐渐减小,则折射角逐渐减小,但总小于入射角,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.如图,正确表示了从空气进入水中的光路图是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,而图中折射角大于入射角了,不符合折射规律,故A错误;
B、光从空气斜射入水中时,折射光线与入射光线应分居法线的两侧,而图中两条光线在同侧,故B项错误.
C、光从空气斜射入水中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,并且折射光线与入射光线分居法线的两侧,符合折射规律,故C正确;
D、光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,而图中光的传播方向不变,故D错误.
故选C
8.一个物体在凸透镜前30cm处时,在屏上成一倒立放大的像,则凸透镜的焦距f为
A.15cm 15cm C.f < 15cm D.f > 30cm
【答案】A
【详解】物体在凸透镜前30cm处时,在屏上成一倒立放大的像,所以f<30cm<2f,得15cm<f<30cm.
故选A.
9.放在凸透镜主光轴上焦点以内的点光源S发出的光,通过凸透镜后的光路如图所示,则下列说法正确的是
A.凸透镜可以对光线起反射作用
B.凸透镜只对平行于主光轴的光线起会聚作用
C.通过凸透镜后的光线是发散的,因此凸透镜的作用是对光线起发散作用
D.通过凸透镜后的光线发散程度比原来小,仍然是会聚
【答案】D
【分析】凸透镜又叫会聚透镜,可以对光线起会聚作用.
【详解】凸透镜的会聚作用是指折射后的光线与原来比较,光线偏转向了主光轴,即为会聚.故选D.
10.如图所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在屏上得到一个最小、最亮的光斑.小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,当物体距凸透镜3Ocm 时,重新调节光屏的位置,清晰可得
A.倒立缩小的实像
B.倒立等大的实像
C.倒立放大的实像
D.正立放大的虚像
【答案】A
【详解】从图中光屏上最小、最亮的光斑到透镜的距离就是焦距f=10cm;当物体距凸透镜30cm 时,物距u=30cm>2f,根据凸透镜成像的规律,此时凸透镜成倒立、缩小的实像.故A符合题意.
11.张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中,当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像.由此判断,他所用凸透镜的焦距(  )
A.一定大于20cm B.一定在10cm到16cm之间
C.一定小于8cm D.一定在8cm到10cm之间
【答案】D
【详解】由图可知:u=20cm,v=16cm,且u>v.由凸透镜成像规律可知,此时的像是倒立缩小的实像.
由解得10cm>f>8cm,正确的选择是D.
12.如今武汉的很多街口都安装了360°高清晰摄像头,由公安局实施24小时监控,来保护人民的安全。摄像机的像距几乎不变,但镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦距可以调节。如图所示,某嫌疑犯在成像板上已经成清晰的像,此时镜头的焦点在F处,在监控此人的过程中(该人在成像板上的像保持清晰),下列说法正确的是(  )
A.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在b点
B.如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变在a点
C.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在b点
D.如果该人靠近镜头,镜头的焦点可能变在c点
【答案】C
【详解】AB.如果该人远离镜头,物距增大,像距减小,像点更靠近焦点,为使像成在原来位置,应减小透镜的会聚能力,增大焦距,所以镜头的焦点可能变在c点。故A B错误;
CD.如果该人靠近镜头,物距减小,像距增大,像点更远离凸透镜的焦点,为使像成在原来位置,应增大透镜的会聚能力,减小焦距,所以镜头的焦点可能变在a、b点。 故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题
13.透镜是利用光的折射规律制成的,如图所示,对光有会聚作用的有 ,对光有发散作用的有 。
【答案】 bce ad
【详解】[1][2]凸透镜中间厚、两边薄;凹透镜中间薄,两边厚。由图示可知,bce都是凸透镜,对光具有会聚作用;ad都是凹透镜,对光具有发散作用。
14.正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 cm,这个距离叫明视距离;预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在明视距离.
【答案】25
【详解】正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫明视距离.
点睛:眼睛看近处物体最舒服的距离是25cm,这个距离是明视距离.
15.近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以 物距,减小人像的大小,从而 取景范围,取得更好的拍摄效果.(均选填“增大”或“减小”)
【答案】 增大 增大
【详解】根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果.
16.当光从水斜射入空气中时,折射角 入射角;当光从空气垂直射入玻璃时,折射角 入射角.(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】大于;等于
【详解】解:当光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角;当光从空气垂直射入玻璃时,折射角等于入射角.
故答案为大于;等于.
【点评】此题主要涉及到光的折射规律,光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角.学习中要注意区分.
17.如图所示,请你回答下列问题图中所用的光学仪器是 透镜,能够成一个放大的图象的原因是物体距离 透镜 时,成一个 立、 的 像.

【答案】 凸 凸 小于焦距 正 放大 虚
【详解】由图知道,当透镜起的是放大镜的作用,所以应该是凸透镜,此时物体在凸透镜一倍焦距之内,靠近报纸时,成的是正立、放大的虚像.
18.圆形鱼缸里养了条金鱼,从斜上方看和从侧面看大小、位置都不一样,它们都是鱼缸里的鱼反射的光折射形成的 像,与实际的鱼相比,从斜上方看到的鱼是 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的,位置稍 (填“高”或“低”),从侧面看到的鱼是 (填“放大”、“等大”或“缩小”)的.
【答案】 虚 缩小 高 放大
【分析】解答此题要明确以下知识点:
圆形玻璃缸中有水,水和玻璃缸形成中间厚边缘薄的透明体,是凸透镜的模型.
当物距比像距大时,凸透镜应成倒立、缩小的实像.
凸透镜成像时,U<f,成正立、放大的虚像.
当光线从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角.
【详解】圆形鱼缸相当于一个凸透镜,从斜上方看此时物距比像距大,这时凸透镜成倒立、缩小的实像.当鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角.所以逆着折射光线看上去,看到的鱼的位置稍高一点;从侧面看到的鱼,鱼的身体和玻璃缸之间的水形成中间厚边缘薄的凸透镜.鱼在凸透镜的一倍焦距以内,成正立、放大的虚像.
19.如图所示为一种光学显微镜,其中目镜和物镜都是由 制成的,在光线较弱的情况下,反光镜可以选用 (选填:“平面镜”、“凹面镜”).
【答案】 凸透镜 凹面镜
【详解】[1]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.
[2]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.
20.在“探究凸透镜成像规律”的试验中,将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座的50cm刻度处,在20cm刻度处放置一支点燃的蜡烛,如图所示,此时烛焰通过透镜能成一个倒立缩小的像,为验证这个像是否为实像,需用 在图中B、C两点间移动找像,若将蜡烛移到光具座的45cm刻度处,应从 点一侧(填“A”或“F”)观察才能看到正立放大的烛焰像。
【答案】 光屏 F
【详解】[2]焦距为10厘米的凸透镜放置在光具座的50厘米刻度处,则物距
u=50.0cm 20.0cm=30.0cm>2f=20cm
所以成缩小倒立的实像,此时像距
10cm=f可用光屏在图中B、C两点间移动承接实像。
[2]烛移到光具座的45厘米刻度处,可算出此时物距
u=50cm 45cm=5cm因此成正立放大的虚像,虚像与物在凸透镜同侧,应从F点一侧观察。
21.如图所示,一束激光射到空水槽底部O点,形成一个光斑.向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的 (填“左”或“右”)侧.继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角将 (填“增大”“减小”或“不变”).一家汽车美容店的门口,贴着如图乙所示的“爱车小贴士”,这是因为留在车身上的水滴相当于 镜,使太阳光 在车身局部形成高温,使车漆失去光泽.
【答案】 左 不变 凸透 会聚
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变,称为光的折射;
(2)凸透镜对光线有会聚作用.
【详解】(1)水槽内没有注水时.光沿直线传播,照射到o点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到o点的左侧;继续沿水槽壁缓慢注水,折射光逐渐向左偏转,但折射角不变,折射角和反射角的大小也不变.(2)留在车身上的水滴相当于凸透镜,凸透镜能够会聚光线,所以使太阳光会聚在车身局部形成高温,使车漆失去光彩.
三、作图题
22.画出图所示的折射光线的入射光线。
【答案】
【详解】先过入射点垂直于界面作出法线,再根据折射光线和入射光线分居法线的两侧、光由空气斜射入水中时折射角小于入射角,在法线左侧的空气中画出入射光线,如图所示:
23.在图中,画出光线经凸透镜折射后的光路图。
( )
【答案】
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,如图所示:
24.在图所示的虚线框内画出适当的透镜.
( )
【答案】
【分析】凸透镜对光线有会聚作用,且平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,根据图示折射光线与入射光线的关系画入适当的透镜.
【详解】解:因为平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,所以应画入凸透镜,如图:
【点睛】本题考查学生对凸透镜和凹透镜光学特点的了解及应用,属于基础性的知识.凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.能够判断出光线经透镜后变得发散还是会聚,是解决此类题目的关键.
四、实验题
25.如图所示,将焦距为10厘米的凸透镜置于光具座的C点处,蜡烛、光屏分置于光具座上透镜两侧,调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度,以保证烛焰的像能成在光屏 。将蜡烛置于A点,应在 间移动光屏找像(选填“CD”、“DE”或“EF”),直至光屏上的像最清晰;将蜡烛移至B点,移动光屏找像,光屏上的像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 同一 中央 DE 变大
【详解】[1][2]在探究凸透镜成像实验中,应调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在同一高度处,以保证烛焰的像能成在光屏中央,便于观察。
[3][4]当蜡烛置于A点时,在两倍焦距以外,成像在一倍焦距与两倍焦距之间,故光屏应放在DE间;当蜡烛移至B点时,物距变小,此时物体在一倍焦距与两倍焦距之间,像在凸透镜右侧两倍焦距以外,成倒立放大的实像,所以像会变大。
26.小明喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指.他感到很惊奇:玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?小明决定找出原因.下面是小明的探究过程:
根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关.为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测,如图所示.光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大.那么,当入射角增大到某一值时,会不会……
(1)小明的推测是 .
(2)小明为了验证自己的推测,进行了如图所示的实验.实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度,当增大到某一角度时,小明观察到 ,证实了自己的推测 .
(3)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗?说出你的观点并解释: .
【答案】 折射光线消失 光斑消失 不会,光从空气斜射入水中时,折射角始终小于入射角
【详解】(1)光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大.那么,当入射角增大到某一值时,折射光线会消失;
(2)由图示可知,折射光线射在光屏上会形成光斑,当入射角增大到某一角时,光屏上的光斑消失了,这说明折射光线消失了,说明小明的推测是正确的;
(3)由于光从空气斜入水中时,折射角总是小于向射角,所以当光从空气射向水中时,就不会出现“看不见”的现象.
27.在“研究凸透镜成像条件”的实验中,
(1)在光具座上依次摆放 、 、 ,并调节使它们的中心大致在 ,这样做目的是 .
(2)如图所示,在a, b,c,d、e五点中,
①把烛焰放在 点上,可以成正立、放大的虚像.
②把烛焰放在 点上,所成的像最小.
③把烛焰放在 点上是属于照相机原理.
④把烛焰放在 点上是属于投影仪原理.
(3)在继续研究过程中发现,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成蜡烛的像,其原因可能是(_______)
A.蜡烛放在凸透镜的二倍焦距以内
B.蜡烛放在凸透镜的焦距以内
C.蜡烛放在凸透镜的二倍焦距以外
D.蜡烛放在凸透镜的焦距以外
【答案】 蜡烛 凸透镜 光屏 同一高度 使像成在光屏中央 e a ab cd B
【详解】(1)根据凸透镜成像规律的实验要求,必须将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心放在同一高度上,为了使像呈在光屏的中心;
(2)①把烛焰放在e点上,U<f,成倒正立、放大的虚像,应用于放大镜
②把烛焰放在a点上,U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机;
③把烛焰放在ab点上是属于照相机原理.
④把烛焰放在cd点上,2f>U>f,成倒立、放大的实像,属于投影仪原理.
(3)在继续研究过程中发现,无论怎样移动光屏,在光屏上都不能形成蜡烛的像,其原因可能是蜡烛放在凸透镜的焦距以外,成的是虚像.
28.小军和小民班的同学在老师的指导下,用图甲所示的装置“探究凸透镜成像的规律”.
(1)他们按照图甲所示安装各种器材后,点燃蜡烛,应先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者的中心大致在 .
(2)实验小组依次选取了不同的物距分别进行实验,同时记录下相关实验数据和观察到的成像情况,如下表.
探究实验记录表(凸透镜焦距f=10cm)
实验次数 物体到凸透镜距离(物距u/cm) 像的放大或缩小 像的正立或倒立 像的虚实
1 30 缩小 倒立 实像
2 25 缩小 倒立 实像
3 20 等大 倒立 实像
4 16 放大 倒立 实像
5 12 放大 倒立 实像
6 8 放大 正立 虚像
7 4 放大 正立 虚像
分析表中数据可知:当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、 的实像;
如果将蜡烛移动到距离凸透镜15 cm处,凸透镜所成的像是 ;此像 (选填“能”或“不能”)用光屏承接.
(3)进一步分析实验数据和观察到的成像情况:凸透镜可以成实像也可以成虚像,二者成像特点的不同是 .
(4)实验时同学们发现,在观察光屏上清晰的烛焰像的过程中,随着蜡烛的燃烧,光屏上的像向 (选填“上”或“下”)移动.
(5)小明学完“凸透镜成像规律”之后,用凸透镜看“照相机”三个字,并在笔记本上画出了如图乙所示的实验现象,其中 图是画错的, 图反映了放大镜的成像原理.
【答案】 同一高度 缩小 倒立放大的实像 能 凸透镜所成的实像都是倒立的,可以放大也可以缩小;凸透镜所成虚像一定是正立放大的 上 AB C
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.
(2)①根据凸透镜成像的三种情况进行判断:u>2f,成倒立、缩小的实像.2f>u>f,成倒立、放大的实像.u<f,成正立、放大的虚像.
(3)凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像一定是正立放大的.
(4)根据光线过光心不改变方向进行判断.
(5)凸透镜成倒立的实像,物像上下颠倒,左右颠倒.凸透镜成正立的虚像,物像上下,左右都不颠倒.
【详解】(1)点燃蜡烛,应先调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使三者的中心大致在同一高度,像才能在光屏的中央位置.
(2)由实验1和2得,当物距大于2倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像.
如果将蜡烛移动到距离凸透镜15 cm处,2f>u>f,此时凸透镜所成的像是倒立放大的实像;此像是实像,能用光屏承接.
(3)分析实验记录的现象可知,凸透镜所成的实像都是倒立的,可以放大也可以缩小;凸透镜所成虚像一定是正立放大的.
(4)随着蜡烛的燃烧,蜡烛变短,根据光线过光心不改变方向,即蜡烛、凸透镜光心、像在一条直线上,所以像会向上移动.
(5)根据实验结果知:A图中,成正立缩小的像,凸透镜不会出现这种现象.
B图,成左右颠倒,上下不颠倒的像,凸透镜不会出现这种现象.
C图,成正立、放大的虚像,说明物距小于焦距,符合成像规律,可应用于放大镜.
【点睛】凸透镜成像规律的实验是常考试的内容,应熟悉掌握其实验过程,牢记容易出现的问题,特别是凸透镜的成像规律,有些同学总是记不住,要下点功夫,可以结合成像光路图进行练习、记忆.
五、综合题
29.阅读《眼睛和眼镜》回答问题。
眼睛和眼镜
如果有人说“年轻得了近视,老了就不会老花眼了”,你觉得对吗?
近视是由于角膜或晶状体的屈光力过强,或者是眼轴过度延长,从而导致外界光线经过眼睛的屈光系统折射之后,而是聚焦在视网膜前,造成视网膜上投影模糊不清,看近处的事物相对清晰。
老花眼则是由于年龄因素引起晶状体弹性降低,睫状肌的调节功能减退,眼睛无法聚焦在近处的物体上,导致患者近视力下降,属于一种生理性的衰退现象。主要表现是看远处的事物清晰
一句话来说,“老花”涉及的是眼睛的调节能力,而“近视”指的是眼睛的屈光状态,当然不存在“有近视不老花”、“有老花无近视”这样的说法了。
如果一个人既是近视眼,又是老花眼,就要佩戴两副眼镜
现在有一款眼镜,集近视眼镜和老花眼镜功能于一身,给人们带来极大的便利。
这款眼镜叫渐进多焦点眼镜,镜片不同区域有不同焦点、不同度数,一般分四个区域:远用区域A、近用区域B、渐进区域C、左右变形区D(也可称周边区或模糊区)
A区,用于看清远处物体。
B区,用于看清近处物体。
C区,是一个自上而下规律变化的区域,用于看清中间距离的物体。
D区,是度数变化区域,通过该区域看东西会感到模糊
有了这款眼镜,无论是在户外眺望远方,还是在家中看书学习
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)近视眼的人眼睛不会花,这种说法是 的(选填“正确”或“不正确”);
(2)近视眼镜属于 透镜(选填“凸”或“凹”);对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用;
(3)渐进多焦点眼镜A区镜片相当于 眼镜(选择“近视”或“老花”)。
【答案】 不正确 凹 发散 近视
【详解】(1)[1]阅读材料可知,一个人可能既是近视眼,又是老花眼,近视眼的人眼睛也会花。
(2)[2][3]近视眼的晶状体和角膜构成的透镜较厚,会聚能力较强,将像成在视网膜的前面,矫正时应使光线推迟会聚,所以应佩戴发散透镜即凹透镜,凹透镜对光有发散作用。
(3)[4]A区,用于看清远处物体,近视眼看不清远处物体,所以渐进多焦点眼镜A区镜片相当于近视眼镜。
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