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2025年秋-苏科版物理八年级上册单元测试-第三章《光的折射 透镜》提升卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 五 总分
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阅卷人 一、选择题
得分
1.(2025八上·麦积期末)中华民族有着悠久的文化历史,流传着许多朗朗上口的诗句,其中蕴含着不少的物理知识。对下列几种现象的解释,不正确的是( )
A.“湖光映彩霞”——光的反射现象
B.“潭清疑水浅”——光的折射现象
C.“风吹草低见牛羊”——光的直线传播
D.“一叶障目,不见泰山”——光的漫反射现象
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.“湖光映彩霞”是倒影,是由光的反射形成的,故A正确,不符合题意;
B.“潭清疑水浅”是折射角大于入射角而形成的,故B正确,不符合题意;
C.“风吹草见现牛羊”是由于光沿直线传播而形成的,故C正确,不符合题意;
D.“一叶障目,不见泰山”本质为光沿直线传播,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】根据光的折射、光的反射、光的直线传播判识选项。
1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射。
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅。
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
2.(2025八上·沐川期末)下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影
B.水中倒影
C.镜中汽车
D.空中彩虹
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸面镜和凹面镜;光的色散
【解析】【解答】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播;
A.林中的树影是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.水中的倒影是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.汽车的后视镜是凸面镜,镜中的汽车是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.空中的彩虹是光的色散现象,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
【分析】1.光在同种均匀介质中沿直线传播,如影子的形成,树荫下的光斑,日食、月食等都是由光沿直线传播形成的;
2.光的反射: 光在传播到不同介质表面时,被反射回原来介质中的现象,如水面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.光的折射: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,这种现象叫光的折射,如水池底变浅、水中筷子弯折、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
3.(2024八上·闽侯期末)中华民族传统文化源远流长!如图所示的成语中所涉及的光现象,由光的直线传播形成的是( )
A.海市蜃楼 B.临川羡鱼
C.一叶障目 D.杯弓蛇影
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AB.海市蜃楼、看水里的鱼,是光线经过不同或不均匀的介质,发生光的折射现象,故AB不符合题意;
C.一叶障目是指眼睛被树叶挡住,人看不到景物,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.杯弓蛇影是:弓在酒面反射后,反射光线射入人的眼睛,人看水中的虚像,是光的反射现象,故D不符合题意。
故选C。
【分析】光线经过不同介质,发生折射;光线同种均匀介质中,沿直线传播;水中倒影是光的反射现象。
4.(2025八上·顺义期末)将一束光从空气射到半圆形玻璃砖的圆心,一部分光发生折射后从玻璃砖射出,图中能正确反映折射光路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光从空气斜射入玻璃中时,在玻璃面上发生反射和折射,根据反射定律,反射光线、入射光线位于法线两侧,反射角等于入射角;根据折射规律,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】光线发生反射时,反射角等于入射角,发生折射时,玻璃中比空气中的角度小。
5.(2025八上·麦积期末)一束光通过透镜的光路如图所示,哪幅图是正确的?( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜对光线有汇聚作用,平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点,故甲图正确;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后,会平行射出,故乙图错误;凹透镜对光线有发散作用,丙丁错误。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
凹透镜成像的特点发散光线,平行光入射凸透镜会发散,入射光线的延长线经过交点,反射光线平行射出,经过光心的光线不发生偏折。
6.(2024八上·沈阳月考)学习了透镜的知识后,小明想用冰块制作一个透镜,他在冰块上画出了几种构思。请在甲、乙、丙、丁四个区域,选择出对光线有会聚作用的透镜( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用,该透镜的特点为中间厚、边缘薄,所以选择乙、丙,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
凹透镜成像的特点发散光线,平行光入射凸透镜会发散,入射光线的延长线经过交点,反射光线平行射出,经过光心的光线不发生偏折。
7.(2024八上·沂源期末)《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”,其描述的现象如图所示。下列解释不正确的是( )
A.“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜
B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”中的“影”指太阳的像
D.“则火生”是因为冰透镜能会聚光线
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A.“削冰令圆”指的是把冰削成中间厚边缘薄的凸透镜,故A正确;
B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光,让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上,故B正确;
C.平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚到焦点,“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点,不是太阳的像,故C不正确;
D.“则火生”是因为冰透镜能会聚光线,使温度升高,故D正确。
故选C。
【分析】(1)中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜;
(2)正对太阳光是指让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上;
(3)平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚到焦点;
(4) 凸透镜对光线具有会聚作用,据此分析判断。
8.如图下图所示实线框内各放置了一个透镜,两束光通过透镜前后的方向如图所示,则( )
A.甲是凹透镜,乙是凸透镜 B.甲、乙都是凸透镜
C.甲是凸透镜,乙是凹透镜 D.甲、乙都是凹透镜
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类;透镜的光路图
【解析】【解答】由图甲和图乙可知,经甲、乙透镜折射后的光线与原入射光线相比,都靠近了主光轴,即折射后的光线光线会聚了一些,说明透镜对光都有会聚作用,是凸透镜,故B符合题意;
故选:B。
【分析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;
根据折射光线和入射光线方向分析透镜对光是会聚作用还是发散作用,以此确定透镜类型。
9.(2025八上·福田期末)近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以
A.增大物距 B.增大像距
C.增大人像的大小 D.减小取景范围
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】根据题意可知,“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,可以增大物距,根据“物远像近小”的规律可知,此时减小像变小,且像距变小,从而增大取景范围。
故A正确,而BCD错误。
故选A。
【分析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
10.(2025八上·天河期末)中国古籍《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”如图,其原理与下面最相近的是( )
A.水球成像
B.弯折的铅笔
C.镜中的小猫
D.小孔成像
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,利用的是平面镜成像特点,其装置类似与现代的潜望镜装置,利用了两次反射。
A.水球成像相当于凸透镜成像,是光的折射形成的,故A不符合题意;
B.水中弯折的铅笔,是由光的折射形成的,故B不符合题意;
C.镜中的小猫,属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C符合题意;
D.小孔成像,是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
【分析】光线经过不同介质,发生折射,水中倒影、平面镜成像,是光的反射现象;小孔成像是光沿直线传播形成的。
11.(2025八上·东城期末)小东自制了一个简易投影仪,它主要由手电筒、内筒(一端开口,另一端可以放置胶片)、外筒(一端开口,另一端固定凸透镜)组成,内筒可嵌于外筒且能左右推动。将印有“冰墩墩”的透明胶片贴于内筒一端,打开手电筒,调整胶片、凸透镜到白墙的位置,在墙上得到清晰放大的像,如图所示。已知凸透镜的焦距是10cm。下列说法正确的是( )
A.胶片与凸透镜的距离应小于10cm,且胶片应倒立放置
B.自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有发散作用
C.白墙到凸透镜的距离应大于20cm
D.若要白墙上清晰的像变得更大一些,只将胶片远离凸透镜即可
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用,简易投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于2倍焦距、像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像的原理制成的,此时像距大于二倍焦距;
A. 胶片与凸透镜的距离应大于10cm而小于20cm,且胶片应倒立放置,故A错误;
B. 自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有会聚作用,故B错误;
C.白墙到凸透镜的距离应大于20cm,C正确;
D.若要白墙上清晰的像变得更大一些,则需物距小些,像距大些,因此需将胶片靠近凸透镜,同时增大凸透镜与白墙的距离,故D错误。
故选C。
【分析】1.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;
2.凸透镜成像规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,ff2f,应用:投影仪;
u3. 凸透镜成实像时,物近像远像变大。
12.2014年最为特别的天象之一——“超级月亮”出现于8月11日凌晨,它比正常时的月亮要大百分之二十.亮度也有所增加,某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察,关于该望远镜,下列说法正确的是( ).
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两组透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】A、天文望远镜的物镜是使远处的物体成倒立、缩小的实像;显微镜的物镜是使载物台上的物体成倒立、放大的实像,二者作用不同,A错误。
B、天文望远镜的物镜是使远处物体成倒立、缩小实像,而放大镜是成正立、放大虚像,物镜不是放大镜,B错误。
C、天文望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,不是虚像,C错误。
D、天文望远镜由两组透镜组成,靠近眼睛的是目镜(起放大作用),靠近被观测物体的是物镜(使物体成实像),D正确。
故答案为:D
【分析】1、天文望远镜:由物镜和目镜组成,物镜使远处的物体成倒立、缩小的实像(像在物镜焦点附近 ),目镜相当于放大镜,将实像放大成正立、放大的虚像,用于观测远处天体。
2、显微镜:同样由物镜和目镜组成,物镜使载物台上的微小物体成倒立、放大的实像,目镜再将该实像放大成正立、放大的虚像,用于观察微小物体。
13.小明做“研究远视眼的矫正”实验中,他把凸透镜看做眼睛的晶状体,光屏看做眼睛的视网膜,烛焰看做是眼睛观察的物体.小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示.而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( ).
A.将光屏适当靠近凸透镜
B.将蜡烛适当靠近凸透镜
C.同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜
D.将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】远视眼镜的光学性质:远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用。当远视眼镜放在凸透镜前时,它使原本的光线提前会聚,所以光屏上能呈现清晰的像。拿走远视眼镜后的情况:拿走远视眼镜,光线的会聚能力变弱,像会成在光屏的后方(即像距变大)。
A、将光屏靠近凸透镜,会使像更无法成在光屏上(因为像在原光屏后方),不能得到清晰像。
B、将蜡烛靠近凸透镜,根据凸透镜成像规律,物距减小,像距会增大,像会更靠后,无法在原光屏位置成像。
C、同时将光屏和蜡烛靠近凸透镜,既不能解决像后移的问题,反而会让像的位置更难调整,无法得到清晰像。
D、将光屏适当远离凸透镜(增大像距,使像能成在光屏上),或把蜡烛适当远离凸透镜(根据“物远像近像变小”,物距增大,像距减小,但这里原本像距大,蜡烛远离相当于增大物距,能让像距相对减小到光屏位置),可以使光屏上重新得到清晰像。
故答案为:D
【分析】1、凸透镜成像规律:包含物距(u)、像距(v)和焦距(f)的关系,如“物远像近像变小”等,当物距变化时,像距和像的大小、位置会相应改变。
2、远视眼的成因及矫正:远视眼是由于晶状体太薄或眼球前后径过短,像成在视网膜后方;矫正方法是佩戴凸透镜(远视眼镜),利用其会聚作用使像前移到视网膜上。本题通过模拟远视眼矫正实验,考查对凸透镜会聚作用、成像规律在视力矫正中应用的理解。
14.(2024八上·朝阳期末)学习物理过程中的一些生活现象,下列说法正确的是( )
A.电视机遥控器通过紫外线控制电视机
B.验钞机利用红外线鉴别钞票的真伪
C.漫反射的光线不遵循光的反射定律
D.电视画面颜色由红、绿、蓝三种色光合成的
【答案】D
【知识点】镜面反射与漫反射;色光的三(基)原色和颜料的三原色;红外线;紫外线
【解析】【解答】A.电视机遥控器是利用红外线来传递控制信号的,紫外线具有杀菌、使荧光物质发光等作用,并不用于遥控器控制,故A错误;
B.验钞机的工作原理是利用紫外线能使钞票上的荧光物质发光,从而鉴别真伪;红外线主要用于加热、遥控等,故B错误;
C.无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。漫反射是因为反射面粗糙,光线被反射到各个方向,但每一条光线的反射都满足 “反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角”,故C错误;
D.红、绿、蓝是光的三原色,电视、电脑屏幕等显示设备的画面,都是通过这三种色光按不同比例混合形成各种颜色的,故D正确。
故选D。
【分析】1.掌握紫外线和红外线的特点及应用,如紫外线具有杀菌、使荧光物质发光等作用,常用于验钞,红外线主要用于加热、遥控等,常用于遥控器、红外理疗灯、热成像等方面;
2.了解光的三原色及其在生活中的应用, 光的三原色是红、绿、蓝 ,三原色通过不同比例的混合可形成其他颜色,因此常用来制作电视、电脑屏幕。
15.(2023八上·深圳期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图象可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距u=8cm时,所成的像能用光屏承接
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:A、由图可知,u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立等大的实像,所以该凸透镜的焦距为f=10cm,故A错误;
B、当物距u=30cm时,此时u>2f,根据u>2f,成倒立缩小的实像,故B正确;
C、当物距u=8cm,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,故C错误;
D、若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,所成的像会逐渐变大,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)根据u=v=2f,成倒立等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
(2)根据u>2f,成倒立缩小的实像;
(3)根据u<f,成正立、放大的虚像;
(4)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答。
阅卷人 二、填空题
得分
16.(2025八上·金平期末)如图,小明制作简易望远镜时优先选用 (选填“A”或“B”)作为物镜,目镜成像原理和 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,若制作中没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替.
【答案】B;放大镜;远视
【知识点】凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于照相机,镜头是凸透镜,选择B;目镜成像时,被观察的像在目镜的焦距内,相当于放大镜;若无凸透镜,可以利用合适的远视眼镜代替,远视眼镜的凸透镜。
【分析】望远镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜;远视眼镜是凸透镜。
17.(2025八上·普宁期末)哈尔滨文旅火爆全网,南方的游客亲身体验了什么是泼水成冰.打磨冰块,使其中间厚边缘薄,就可以制造出冰质的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),这种透镜对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,装上镜架,你就打造了一副可以矫正 (选填“近”或“远”)视眼的眼镜.
【答案】凸透镜;会聚;远
【知识点】透镜及其特点与分类;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1) 打磨后的冰块,满足中间厚边缘薄且透光的特点,可以制造出冰质的凸透镜,凸透镜对光具有会聚作用。
(2)远视眼的晶状体对光的会聚本领过弱,看近处物体时,成像于视网膜后,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正远视眼。
【分析】 (1)凸透镜是指中间比边缘厚的透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(2)凹透镜可以矫正近视眼、凸透镜可以矫正远视镜。
18.(2025八上·东莞期中)如图为光在玻璃和空气中发生光的反射和折射的光路图,由图可知,入射光线是 ,折射角 °.界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)侧是空气.
【答案】BO;40;左
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】根据光的反射定律可知,入射光线与反射光线在界面同一侧,且反射角等于入射角,由图可知,光线BO与光线OA在EF的同一侧,光线BO与光线OC不在EF的同一侧,所以EF是界面,MN是法线,BO是入射光线,OA是反射光线;
根据光的折射定律可知,入射光线与折射光线分居在界面两侧,所以OC是折射光线,由图可知,入射光线与界面的夹角是30°,则入射角为90°-30°=60°,折射光线与界面的夹角为50°,则折射角为90°-50°=40°,由于入射角大于折射角,所以EF界面左侧是空气。
【分析】1.光的反射规律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角;
2.光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入其他透明介质时,折射角小于入射角;当光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
19.(2025八上·武威期末)通过写字台上的玻璃板观察玻璃板下的文字所看到的文字的位置往往比实际位置 一些,潜水员在水中看到岸边汽车的高度比车的实际高度要 一些。
【答案】高;高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】如图所示:光从空气斜射进入玻璃,折射角小于入射角;玻璃斜射进入空气,折射角大于入射角。眼睛在B处,逆着折射光线看去,所看到的文字的位置在A'点,比实际位置A点高:
岸边汽车反射的光从空气进入水中,发生折射,折射光线靠近法线向下偏折, 潜水员在水中逆着折射光线看去,光好像从A'点发出,看到车的位置比实际位置偏高,如图所示:
【分析】折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
20.如图所示,东东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.东东对产生的原因进行了思考.受此启发,在测量凸透镜的焦距时,东东想:如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢 请写出你的推断: 色光对凸透镜的焦距大,你推断的理由是: .
【答案】红;凸透镜(或三棱镜)对红光的偏折(或折射)程度小
【知识点】光的色散;主光轴、光心、焦点和焦距;透镜的光路图
【解析】【解答】白光经三棱镜色散,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。当红光和紫光平行于凸透镜主光轴射入时,凸透镜对光有折射作用,类比三棱镜,红光偏折程度小,会在更远处会聚,所以红光对凸透镜的焦距大;从光的色散现象可知,不同色光经三棱镜(或凸透镜,本质是光的折射)偏折程度不同,红光偏折程度小于紫光。平行光经凸透镜折射后,偏折程度小的光(红光)会聚点更远,即焦距更大;偏折程度大的光(紫光)会聚点更近,焦距更小。
故答案为:红;凸透镜(或三棱镜)对红光的偏折(或折射)程度小
【分析】1、光的色散:太阳光(白光)经三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,不同色光折射程度不同(红光最小,紫光最大),这是光的色散现象本质,体现了不同色光在同种介质中折射规律的差异。
2、凸透镜对光的折射:凸透镜对平行光有会聚作用,焦距是焦点到光心的距离。不同色光因折射程度不同,经同一凸透镜会聚时,焦点位置不同,偏折程度小的色光(红光)焦距大,偏折程度大的色光(紫光)焦距小,反映了色光折射特性与凸透镜焦距的关联。
21.人在水中看物体会成像在视网膜后,相当于人眼的晶状体变 (选填“厚”或“薄”).潜水员戴上潜水镜实质是在眼前加上一个空气层,如图所示.请根据图中已有的光路,完成光路图,画出物体A 的大致位置 .
【答案】薄;
【知识点】透镜的光路图;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】(1)人眼的晶状体相当于凸透镜,其厚薄影响对光的折射能力(厚的晶状体折射能力强,薄的折射能力弱)。人在水中看物体成像在视网膜后,说明像距过大,根据凸透镜成像,是因为晶状体折射能力变弱,而晶状体变薄时折射能力弱,所以相当于人眼的晶状体变薄;
(2)潜水镜的空气层可看作是一个光学界面,光从水进入空气层再进入眼睛。根据光的折射规律,先看已有的折射光线,反向推导:从像A'发出的光线(实际是折射光线),在空气层和水的界面处发生折射。光从空气斜射入水时,折射角小于入射角;从水斜射入空气时,折射角大于入射角 。已知进入眼睛的折射光线,反向延长这些光线,在水一侧找到物体A的位置(物体A发出的光经空气层折射后进入眼睛成像A'),大致位置是在像A'的左侧(结合光的折射路径反向推导),通过画出入射光线(从A到空气层界面,再折射进入眼睛)确定物体A。
故答案为:薄;
【分析】1、凸透镜与晶状体:人眼晶状体相当于凸透镜,其厚薄改变焦距和折射能力,厚则折射强(焦距小)、薄则折射弱(焦距大),成像位置随折射能力变化,对应近视眼、远视眼成因(本题是晶状体变薄折射弱导致像后移)。
2、光的折射规律:光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角;从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。本题画物体A位置需利用此规律,反向推导光的传播路径(从像到物体,结合折射规律补全光路)。
22.人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个 的像(选填“正立”或“倒立”).如果长期不注意用眼卫生,会导致近视.有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 些(选填“强”或“弱”).
【答案】凸;倒立;弱
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用;眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。因为它们能使光线会聚,让物体的光折射后成像在视网膜上,符合凸透镜对光的会聚特性;眼球成像原理类似照相机,物体在凸透镜(晶状体和角膜)的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,会成倒立、缩小的实像,所以视网膜上的像是倒立的;近视是由于晶状体和角膜构成的透镜对光偏折能力过强(或眼球前后径过长),使像成在视网膜前方。激光手术处理角膜,目的是让透镜对光偏折能力变弱,使像能准确成在视网膜上。
故答案为:凸;倒立;弱
【分析】凸透镜成像:当物距(f为焦距)时,凸透镜成倒立、缩小实像,眼球成像遵循此规律,晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏承接像;近视眼成因与矫正:近视因晶状体过厚(或眼球前后径过长),对光偏折能力过强,像成在视网膜前;矫正(手术或佩戴凹透镜)原理是削弱对光的偏折能力,使像后移到视网膜上,本题手术通过改变角膜形态,让透镜偏折能力变弱,对应这一知识点应用。
23.数码相机是一种新兴的照相器材,它同普通照相机不同之处,在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图象的光信号转化成为电的数字信号保存起来.下表是某数码相机的一些参数,请你根据这个表格,用所学过的知识来说明,感光层离开镜头的距离要满足的条件: ;要成像,物体离开镜头的距离要满足的条件: .
型号 镜头焦距 光圈快门 CCD解析度
Sony-S70 34mm 8s-1/1000s 1024×768
【答案】大于34mm小于68mm
【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】【解答】数码相机镜头相当于凸透镜,拍照时成倒立、缩小实像。根据凸透镜成像规律,当(u是物距,f是焦距)时,成的实像。已知镜头焦距f=34mm,所以感光层(像的位置)离镜头距离(像距v)满足(即大于1倍焦距,小于2倍焦距)。结合上述成像规律,成倒立、缩小实像时物距,代入f=34mm,得(即物体离镜头距离大于2倍焦距)。
故答案为:大于34mm小于68mm;大于68mm
【分析】凸透镜成像有不同规律,取决于物距u与焦距f的关系,主要分:、、u=f、几种情况。本题利用“时,成倒立、缩小实像,像距”这一规律,结合数码相机镜头(凸透镜)焦距,分析物距、像距满足的条件,体现凸透镜成像规律在实际光学器材(数码相机)中的应用。
阅卷人 三、作图题
得分
24.(2025八上·英德期末)
(1)根据光的反射定律,在图中画出反射光线 OB 的入射光线AO, 并标出入射角i.
(2)如图所示,一束光经○点从水中斜射入空气,画出法线及大致的折射光线.
(3)请根据图给出的折射光线,画出相应的两条入射光线并标出光源S点.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;光的折射现象及其应用;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)首先通过入射点O作垂直镜面的法线,再根据“反射角等于入射角”在法线右侧画出对应的入射光线,如下图所示:
(2)首先通过入射点O作垂直水面的法线,再根据“折射角大于入射角”在法线右侧空气内画出对应的折射光线,如下图所示:
(3)①从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
②射向凸透镜焦点的光线,它的传播方向不变,如下图所示:
【分析】(1)根据光的反射定律中“二角相等”的规律完成作图;
(2)根据光的折射规律完成作图;
(3)根据凸透镜的三条特殊光线完成作图。
25.(2025八上·横州期末)
(1)如图甲,是一根长出水面的芦苇和它的倒影,请在乙图中作出芦苇简化图的像;
(2)一束光沿方向从水中射向空气,折射光为,另一束光沿方向从水中射向空气,请在丙图中画出其折射光线的大致方向。
【答案】(1)
(2)
【知识点】作光的折射光路图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)平面镜成像时,像与物体关于平面镜对称,水面相当于平面镜,分别作点、关于水面的对称点、,并连接、即为芦苇AB在水中所成的像,作图如下:
(2)依据光的折射规律,折射角随入射角的减小而减小,一束光沿方向从水中射向空气,折射光为,另一束光沿方向从水中射向空气,入射角变小,则折射角变小,所以对应的折射光线更靠近法线,但折射角仍大于入射角,据此画出折射光线的大致方向,如图所示:
【分析】1.了解平面镜成像特点,并据此画出物体在平面镜中所成的像;
2.了解光的折射规律,入射角减小折射角也减小,结合法线确定折射光线的大致方向。
(1)倒影是平面镜成像,平面镜成的像与物关于平面镜对称,分别作点、关于水面的对称点、并连接即为芦苇AB在水中所成的像,作图如下:
(2)在光的折射现象中,折射角随入射角的减小而减小,一束光沿方向从水中射向空气,折射光为,另一束光沿方向从水中射向空气,入射角变小,则折射角变小,所以对应的折射光线更靠近法线,但折射角仍大于入射角,据此画出折射光线的大致方向,如图所示:
26.(2025八上·东莞期中)(1)请在图中画出入射光线;
(2)请在图中根据入射光线画出反射光线;
(3)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像;
(4)如图所示,一束光线从水中斜射到空气中时发生反射和折射,图中已经画出了折射光线,请大致画出入射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)通过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
(2)过入射点作垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧,据此作出反射光线,如下图所示:
(3)过物体AB端点A、B,做关于平面镜的对称点、,用虚线连接、,即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(4)当光从水斜射入空气时,折射光线将向远离法线的方向偏折,即入射角小于折射角,如图所示:
【分析】1.凸透镜的三条特殊光线:平行于凸透镜主轴的光线,经凸透镜折射后会聚于焦点(平行过焦);
通过凸透镜光心的光线,传播方向不变(过心不变);
通过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后,平行主光轴射出(过焦平行);
2.光的反射规律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角;
3.根据平面镜成像的特点作图方法:1.先找出物体上的特殊点;2.作出特殊点关于平面镜的对称点,即为像点;3.用虚像连接像点;
4.光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入其他透明介质时,折射角小于入射角;当光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
(1)根据凸透镜三条特殊光线可知,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
(2)过入射点做镜面的垂线,即法线;确定了此时的入射角,反射角等于入射角,并且反射光线与入射光线分居法线两侧,由此可以确定反射光线,如下图所示:
(3)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点、,用虚线连接、,即为AB在平面镜中的像。如下图所示:
(4)当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射,当光从水斜射入空气时,折射光线将向远离法线的方向偏折,即入射角小于折射角,如下图所示:
27.(2025八上·齐河期末)如图所示,A'是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
【答案】(1)
(2)
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,从 A'点向平面镜作垂线并取等长,画出点光源A;连接A点与平面镜上的入射点,画出射向平面镜的入射光线。
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,据此画出经过凸透镜后的折射光线。
【分析】 根据平面镜成像时物与像关于镜面对称确定物体,根据过焦点的光线经过凸透镜折射后平行于主轴作图。
(1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,从点向平面镜作垂线并取等长,画出点光源;连接点与平面镜上的入射点,画出射向平面镜的入射光线,如图所示。
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,据此画出经过凸透镜后的折射光线,如图所示:
28.(2025八上·罗湖期末)如图物体AB经凸镜后在光屏上成像A'B', 请作出两光线的完整光路,井标出透镜的焦点F。
【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过A点的平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线会过焦点F射出,过光屏上的像点A/点;
过A点的且过焦点F的光线,经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出,过光屏上的像点A/点;
过B点的光线,经凸透镜折射后,折射光线过光屏上的像点B/,如图所示:
【分析】1.过A点的光线经,凸透镜折射后,过A的像点A/点,过B点的光线经,凸透镜折射后,过B的像点B/点;
2.平行于凸透镜主轴的光线,经凸透镜折射后会聚于焦点射出(平行过焦);
通过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后,平行主光轴射出(过焦平行)。
阅卷人 四、实验探究题
得分
29.(2025八上·吉林期末)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ,目的是使像成在光屏的 ;
(2)如图甲,让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 ;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度 (选填“会”或“不会”)受影响;
(4)在图乙所示的情况下,将蜡烛向左移动2厘米,光屏上的像会变模糊,为了使像重新变清晰可以在凸透镜的左侧放置一个 透镜;
(5)在图乙所示的情况下,将蜡烛移到刻度处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)同一高度;中央
(2)10.0
(3)照相机;不会
(4)凹
(5)右;变大
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)据图可知平行射入光线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f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
(3)物距u=50.0cm﹣10.0cm=40.0cm,大于二倍焦距,此时光屏上成倒立、缩小的实像,应用于照相机。挡住凸透镜的一半,由于会聚的光线比原来减少,另一半仍能会聚光线成完整的像,但像比原来变暗。
(4)图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动2厘米,根据物远像近像变小可知为了使光屏上可成像,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,延迟成像,才能在光屏上再次得到清晰的像。
(5)蜡烛移到35cm处,物距减小,根据物近像远像变大可知,像距要变大,应将光屏向右移动,像将变大。
【分析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
(1)[1][2]为了确保实验的准确性和便于观察分析,需要使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(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f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
(3)[1]由图可知,此时物距u=50.0cm﹣10.0cm=40.0cm>2f,此时光屏上成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
[2]若实验过程中挡住凸透镜的一半,另一半仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动2厘米,物距变大,像距变小,成像于光屏前,不移动光屏,为了使光屏上可成像,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,才能在光屏上再次得到清晰的像。
(5)[1][2]将蜡烛移到35cm处,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,像距要变大,应将光屏向右移动,像将变大。
30.(2025八上·榆树期末)如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)我们选用玻璃板代替不透明的平面镜来实验的目的是 ;
(2)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 观察(选填“前面”或“后面”),直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是 像;
(3)小王同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分,他将观察到______(选填字母);
A.蜡烛A像的下半部分
B.蜡烛A像的上半部分
C.蜡烛A完整的像,像的亮度不变
(4)透过玻璃板看到的蜡烛A的像是光的 形成的,看到的蜡烛B是光的 形成的像(选填“反射”或“折射”);
(5)如图乙所示,小华靠近自动玻璃门进入商场,她在玻璃门中看到了自己的像。当她靠近自动门时,所成像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。如图丙所示,当自动门打开时,左侧玻璃门中所成的像 (选填“会”或“不会”)随左侧移门一起向左移动。
【答案】(1)能够确定像的位置
(2)前面;虚
(3)C
(4)反射;折射
(5)不变;不会
【知识点】光的折射现象及其应用;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)玻璃板与不透光的平面镜的区别在于平面镜不透光,难以确定像的位置,而玻璃板既可以成像,也方便确定像的位置;
(2)在平面镜反射实验中,人眼应在能够接收到反射光线的位置观察,即在玻璃板前面观察,直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,此时像的位置即蜡烛B所在位置;虚像不能呈现在光屏上,若使用光屏上无法承接蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像;
(3)平面镜成像的原理是光的反射,看到像是因为反射光线进入人眼,在玻璃板后面放一张黑纸,并没有阻挡反射光线进入人眼,所以仍能够在玻璃板内看到点燃的蜡烛的像,像的亮度不变。
故选C。
(4)在玻璃板上看到蜡烛A的像是光的反射现象;蜡烛B反射的光线从空气进入玻璃板,又从玻璃板进入空气,最终进入人眼从而看到蜡烛B,根据光的折射定义,看到蜡烛B属于光的折射现象;
(5)根据平面镜成像特点可知,像与物体大小相等,所以小华靠近玻璃门时成像的大小将不变;平面镜成的像与物关于镜面对称,如图丙所示,当自动门打开时,对称面的位置和人的位置不变,那么像位置也不变,故不会随左侧移门一起向左移动。
故第一空为能够确定像的位置,第二空为前面,第三空为虚,第四空为反射,第五空为折射,第六空为不变,第七空为不会。
【分析】熟悉平面镜成像特点,即“等大”、“等距”、“垂直”、“虚像”。
(1)玻璃板有透光性,既能成像,也能确像的位置,我们选用玻璃板代替不透明的平面镜来实验的目的是便于确定像的位置。
(2)[1]平面像成像属于光的反射,在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前面观察,直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,说明像和物体大小相等。
[2]虚像不能成在光屏上,移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。
(3)平面镜成像是由于光的反射形成的,看到像是因为看到了经平面镜反射的光线,在玻璃板后面放一张黑纸,也不会挡住蜡烛的像,所以仍能够在玻璃板内看到点燃的蜡烛的像,像的亮度不变。
故选C。
(4)[1][2]在玻璃板上看到蜡烛A的像是光的反射现象;光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生折射,所以透过玻璃板看到蜡烛B,实际是光的折射形成的虚像。透过玻璃板看到蜡烛B是光的折射现象。
(5)[1][2]平面镜成的像与物大小相等,如图乙所示,小华靠近自动玻璃门进入商场,她在玻璃门中看到了自己的像。当她靠近自动门时,所成像的大小将不变;平面镜成的像与物关于镜面对称,如图丙所示,当自动门打开时,对称面的位置和人的位置不变,左侧玻璃门中所成的像位置不变,故不会随左侧移门一起向左移动。
31.(2025八上·武威期末)如图甲是小华探究凸透镜的成像规律实验装置,该透镜的焦距为10cm。
(1)当光源位于如图甲所示位置时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理成像的;
(2)保持凸透镜位置不变,将光源放在光具座上0刻度线左边20cm刻线处,要在光屏上重新得到烛焰清晰的像,应将光屏移至0刻度线右边 cm刻线处;
(3)将光源向左再移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向 移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较 的凸透镜。
(4)小华本次实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图乙所示,则像距v与时间t的大致变化关系为丙图中的 。
【答案】(1)放大;投影仪
(2)20
(3)左;大
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,物距小于像距,根据凸透镜成像,此时成倒立放大的实像,应用为投影仪。
(2)将光源放在光具座上0刻度线左边20cm刻线处,物距等于2f,要在光屏上重新得到烛焰清晰的像,应将光屏移至0刻度线右边20cm刻线处。
(3)方案一:将光源向左再移动一段距离,物距变大,根据物远像近像变小可知,将光屏向左移动一段距离,可以成清晰的像。
方案二:将光源向左再移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像。
(4)将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,凸透镜成实像时,结合物远像近像变小可知,像距逐渐减小,从v >2f到 f < v <2f,像距变化逐渐减小,像距最终接近1倍焦距,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大;
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
(1)[1][2]由图甲可知,物距小于像距,移动光屏,恰能成清晰的像,根据凸透镜成像,此时成倒立放大的实像,投影仪就是根据该成像特点制成的。
(2)保持凸透镜位置不变,将光源放在光具座上0刻度线左边20cm刻线处,此时物距
u =20cm=2f
根据 u = v =2f,成倒立、等大的实像,因此要在光屏上重新得到烛焰清晰的像,应将光屏移至0刻度线右边20cm刻线处。
(3)[1]方案一:将光源向左再移动一段距离,此时物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,为了使光屏上再次成清晰的像,仅将光屏向左移动一段距离。
[2]方案二:将光源向左再移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,此时像成在光屏的左侧,为了使光屏上再次成清晰的像,应换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像。
(4)将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,物距变大,像变小,像距逐渐减小,从v >2f到 f < v <2f,像距变化逐渐减小,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
阅卷人 五、综合题
得分
32.(2024八上·增城月考)(1)如图,我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后汇聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图所示,在图中画出平面镜的位置 ;(用“丨”表示平面镜)
(2)如图,来自物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴,O是透镜的光心,a经过透镜后的光线过主光轴的一点;
①在图中画出b、c经透镜后的光线 ;
②MN经透镜所成像的性质是 (选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”);
③若透镜不动,物体MN往透镜方向移动2cm,则a经过透镜后的光线过主光轴的点 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”)。
【答案】;;倒立放大的实像;不动
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 (1)由图可知,反射光线与入射光线的角平分线与法线重合,反射角等于入射角,据此做出法线,法线与镜面是垂直的,据此作出镜面,如图所示:
(2)①由图可知,a平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,即焦点的位置在30cm刻度线处;b和c也是平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,如图所示:
②根据①可知,凸透镜的焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;③物体MN往透镜方向移动2cm,a仍然是平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,即a经过透镜后的光线过主光轴的点不动。
故答案为:(1);(2)①;②倒立放大的实像;③不动。
【分析】 (1)平面镜反射光线时,反射光线与入射光线的角平分线与法线重合,法线与镜面是垂直的;
(2)①③平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点;②物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
33.(2024八上·佛冈期中)阅读短文并完成问题:
新能源智能汽车
2020年9月30日,中国新能源智能汽车产业峰会在广东省佛山市隆重举行,本次峰会提出汽车将实现三大转变:从机械产品向电子智能化产品转变;从单纯交通运输工具向人类第三空间转变;从单一汽车产业向多产业融合转变,新能源智能汽车融合汽车制造、计算机芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,已经成为国际公认的汽车产业发展战略方向。
如图甲所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板;车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)车辆启动时车载雷达启动,发出 (选填“超声波”或“次声波”)信号,经过周边物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 (填声音的特性);
(2)在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是 (填“实像”或“虚像”);汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (填“斜上方”“斜下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(3)薄膜式太阳能电板应设计成 (填“黑”或“白”)色;
(4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如题图乙所示。当透明度为60%时,车内光照度为 Lx。
【答案】超声波;响度;虚像;斜上方;黑;100
【知识点】物体的颜色;超声波与次声波;响度及响度与振幅的关系;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1) 车辆启动时车载雷达启动,发出 超声波, 改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 振动幅度,即响度。
(2)平面镜成的像是虚像, 在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是 虚像;平面镜成像关于平面镜对称,所以挡风玻璃倾斜安装,使车内乘客或物体所成的像位于挡风玻璃的斜上方。
(3)黑色物体可以吸收各种色光,所以薄膜式太阳能电板应设计成黑色。
(4)据图分析可知当透明度为60%时,车内光照度为100Lx。
综上 第1空、 超声波; 第2空、响度; 第3空、虚像; 第4空、斜上方; 第5空、黑; 第6空、100.
【分析】1、声音能传递信息的实例:利用声呐(超声波)测海深、利用雷达定位、利用B超探测婴儿信息;
2、平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像
3、黑色可以吸收各种光,白色可以反射各种光。
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2025年秋-苏科版物理八年级上册单元测试-第三章《光的折射 透镜》提升卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 五 总分
评分
阅卷人 一、选择题
得分
1.(2025八上·麦积期末)中华民族有着悠久的文化历史,流传着许多朗朗上口的诗句,其中蕴含着不少的物理知识。对下列几种现象的解释,不正确的是( )
A.“湖光映彩霞”——光的反射现象
B.“潭清疑水浅”——光的折射现象
C.“风吹草低见牛羊”——光的直线传播
D.“一叶障目,不见泰山”——光的漫反射现象
2.(2025八上·沐川期末)下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影
B.水中倒影
C.镜中汽车
D.空中彩虹
3.(2024八上·闽侯期末)中华民族传统文化源远流长!如图所示的成语中所涉及的光现象,由光的直线传播形成的是( )
A.海市蜃楼 B.临川羡鱼
C.一叶障目 D.杯弓蛇影
4.(2025八上·顺义期末)将一束光从空气射到半圆形玻璃砖的圆心,一部分光发生折射后从玻璃砖射出,图中能正确反映折射光路的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025八上·麦积期末)一束光通过透镜的光路如图所示,哪幅图是正确的?( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
6.(2024八上·沈阳月考)学习了透镜的知识后,小明想用冰块制作一个透镜,他在冰块上画出了几种构思。请在甲、乙、丙、丁四个区域,选择出对光线有会聚作用的透镜( )
A.甲、乙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
7.(2024八上·沂源期末)《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”,其描述的现象如图所示。下列解释不正确的是( )
A.“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜
B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”中的“影”指太阳的像
D.“则火生”是因为冰透镜能会聚光线
8.如图下图所示实线框内各放置了一个透镜,两束光通过透镜前后的方向如图所示,则( )
A.甲是凹透镜,乙是凸透镜 B.甲、乙都是凸透镜
C.甲是凸透镜,乙是凹透镜 D.甲、乙都是凹透镜
9.(2025八上·福田期末)近期流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来了方便.如图所示,与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以
A.增大物距 B.增大像距
C.增大人像的大小 D.减小取景范围
10.(2025八上·天河期末)中国古籍《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”如图,其原理与下面最相近的是( )
A.水球成像
B.弯折的铅笔
C.镜中的小猫
D.小孔成像
11.(2025八上·东城期末)小东自制了一个简易投影仪,它主要由手电筒、内筒(一端开口,另一端可以放置胶片)、外筒(一端开口,另一端固定凸透镜)组成,内筒可嵌于外筒且能左右推动。将印有“冰墩墩”的透明胶片贴于内筒一端,打开手电筒,调整胶片、凸透镜到白墙的位置,在墙上得到清晰放大的像,如图所示。已知凸透镜的焦距是10cm。下列说法正确的是( )
A.胶片与凸透镜的距离应小于10cm,且胶片应倒立放置
B.自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有发散作用
C.白墙到凸透镜的距离应大于20cm
D.若要白墙上清晰的像变得更大一些,只将胶片远离凸透镜即可
12.2014年最为特别的天象之一——“超级月亮”出现于8月11日凌晨,它比正常时的月亮要大百分之二十.亮度也有所增加,某天文爱好者为了研究这一现象,于是架设一台天文望远镜做进一步观察,关于该望远镜,下列说法正确的是( ).
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜相当于放大镜,用来把像放大
C.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D.它由两组透镜组成,靠近眼睛的为目镜,靠近被观测物体的为物镜
13.小明做“研究远视眼的矫正”实验中,他把凸透镜看做眼睛的晶状体,光屏看做眼睛的视网膜,烛焰看做是眼睛观察的物体.小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前,光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示.而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊,下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是( ).
A.将光屏适当靠近凸透镜
B.将蜡烛适当靠近凸透镜
C.同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜
D.将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜
14.(2024八上·朝阳期末)学习物理过程中的一些生活现象,下列说法正确的是( )
A.电视机遥控器通过紫外线控制电视机
B.验钞机利用红外线鉴别钞票的真伪
C.漫反射的光线不遵循光的反射定律
D.电视画面颜色由红、绿、蓝三种色光合成的
15.(2023八上·深圳期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图象可知( )
A.该凸透镜的焦距f=20cm
B.当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像
C.当物距u=8cm时,所成的像能用光屏承接
D.若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
阅卷人 二、填空题
得分
16.(2025八上·金平期末)如图,小明制作简易望远镜时优先选用 (选填“A”或“B”)作为物镜,目镜成像原理和 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相同,若制作中没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替.
17.(2025八上·普宁期末)哈尔滨文旅火爆全网,南方的游客亲身体验了什么是泼水成冰.打磨冰块,使其中间厚边缘薄,就可以制造出冰质的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),这种透镜对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,装上镜架,你就打造了一副可以矫正 (选填“近”或“远”)视眼的眼镜.
18.(2025八上·东莞期中)如图为光在玻璃和空气中发生光的反射和折射的光路图,由图可知,入射光线是 ,折射角 °.界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)侧是空气.
19.(2025八上·武威期末)通过写字台上的玻璃板观察玻璃板下的文字所看到的文字的位置往往比实际位置 一些,潜水员在水中看到岸边汽车的高度比车的实际高度要 一些。
20.如图所示,东东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.东东对产生的原因进行了思考.受此启发,在测量凸透镜的焦距时,东东想:如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢 请写出你的推断: 色光对凸透镜的焦距大,你推断的理由是: .
21.人在水中看物体会成像在视网膜后,相当于人眼的晶状体变 (选填“厚”或“薄”).潜水员戴上潜水镜实质是在眼前加上一个空气层,如图所示.请根据图中已有的光路,完成光路图,画出物体A 的大致位置 .
22.人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个 透镜,来自物体的光会在视网膜上形成一个 的像(选填“正立”或“倒立”).如果长期不注意用眼卫生,会导致近视.有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 些(选填“强”或“弱”).
23.数码相机是一种新兴的照相器材,它同普通照相机不同之处,在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图象的光信号转化成为电的数字信号保存起来.下表是某数码相机的一些参数,请你根据这个表格,用所学过的知识来说明,感光层离开镜头的距离要满足的条件: ;要成像,物体离开镜头的距离要满足的条件: .
型号 镜头焦距 光圈快门 CCD解析度
Sony-S70 34mm 8s-1/1000s 1024×768
阅卷人 三、作图题
得分
24.(2025八上·英德期末)
(1)根据光的反射定律,在图中画出反射光线 OB 的入射光线AO, 并标出入射角i.
(2)如图所示,一束光经○点从水中斜射入空气,画出法线及大致的折射光线.
(3)请根据图给出的折射光线,画出相应的两条入射光线并标出光源S点.
25.(2025八上·横州期末)
(1)如图甲,是一根长出水面的芦苇和它的倒影,请在乙图中作出芦苇简化图的像;
(2)一束光沿方向从水中射向空气,折射光为,另一束光沿方向从水中射向空气,请在丙图中画出其折射光线的大致方向。
26.(2025八上·东莞期中)(1)请在图中画出入射光线;
(2)请在图中根据入射光线画出反射光线;
(3)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像;
(4)如图所示,一束光线从水中斜射到空气中时发生反射和折射,图中已经画出了折射光线,请大致画出入射光线。
27.(2025八上·齐河期末)如图所示,A'是点光源A在平面镜中所成的像,A发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好过凸透镜的焦点,请画出:
(1)射向平面镜的入射光线;
(2)经过凸透镜后的折射光线。
28.(2025八上·罗湖期末)如图物体AB经凸镜后在光屏上成像A'B', 请作出两光线的完整光路,井标出透镜的焦点F。
阅卷人 四、实验探究题
得分
29.(2025八上·吉林期末)如图所示,物理兴趣小组“探究凸透镜成像规律”的实验装置。
(1)首先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在 ,目的是使像成在光屏的 ;
(2)如图甲,让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 ;
(3)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图乙时,光屏上成清晰的像,利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是 (选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)。若实验过程中挡住凸透镜的一半,像的完整程度 (选填“会”或“不会”)受影响;
(4)在图乙所示的情况下,将蜡烛向左移动2厘米,光屏上的像会变模糊,为了使像重新变清晰可以在凸透镜的左侧放置一个 透镜;
(5)在图乙所示的情况下,将蜡烛移到刻度处,若想在光屏上得到清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动,像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
30.(2025八上·榆树期末)如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)我们选用玻璃板代替不透明的平面镜来实验的目的是 ;
(2)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 观察(选填“前面”或“后面”),直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是 像;
(3)小王同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分,他将观察到______(选填字母);
A.蜡烛A像的下半部分
B.蜡烛A像的上半部分
C.蜡烛A完整的像,像的亮度不变
(4)透过玻璃板看到的蜡烛A的像是光的 形成的,看到的蜡烛B是光的 形成的像(选填“反射”或“折射”);
(5)如图乙所示,小华靠近自动玻璃门进入商场,她在玻璃门中看到了自己的像。当她靠近自动门时,所成像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。如图丙所示,当自动门打开时,左侧玻璃门中所成的像 (选填“会”或“不会”)随左侧移门一起向左移动。
31.(2025八上·武威期末)如图甲是小华探究凸透镜的成像规律实验装置,该透镜的焦距为10cm。
(1)当光源位于如图甲所示位置时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该原理成像的;
(2)保持凸透镜位置不变,将光源放在光具座上0刻度线左边20cm刻线处,要在光屏上重新得到烛焰清晰的像,应将光屏移至0刻度线右边 cm刻线处;
(3)将光源向左再移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向 移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较 的凸透镜。
(4)小华本次实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,物距u随时间t的变化图像如图乙所示,则像距v与时间t的大致变化关系为丙图中的 。
阅卷人 五、综合题
得分
32.(2024八上·增城月考)(1)如图,我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后汇聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图所示,在图中画出平面镜的位置 ;(用“丨”表示平面镜)
(2)如图,来自物体MN的三束光线a、b、c平行于主光轴,O是透镜的光心,a经过透镜后的光线过主光轴的一点;
①在图中画出b、c经透镜后的光线 ;
②MN经透镜所成像的性质是 (选填“倒立缩小的实像”“倒立放大的实像”或“正立放大的虚像”);
③若透镜不动,物体MN往透镜方向移动2cm,则a经过透镜后的光线过主光轴的点 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”)。
33.(2024八上·佛冈期中)阅读短文并完成问题:
新能源智能汽车
2020年9月30日,中国新能源智能汽车产业峰会在广东省佛山市隆重举行,本次峰会提出汽车将实现三大转变:从机械产品向电子智能化产品转变;从单纯交通运输工具向人类第三空间转变;从单一汽车产业向多产业融合转变,新能源智能汽车融合汽车制造、计算机芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,已经成为国际公认的汽车产业发展战略方向。
如图甲所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板;车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)车辆启动时车载雷达启动,发出 (选填“超声波”或“次声波”)信号,经过周边物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 (填声音的特性);
(2)在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是 (填“实像”或“虚像”);汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (填“斜上方”“斜下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(3)薄膜式太阳能电板应设计成 (填“黑”或“白”)色;
(4)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如题图乙所示。当透明度为60%时,车内光照度为 Lx。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.“湖光映彩霞”是倒影,是由光的反射形成的,故A正确,不符合题意;
B.“潭清疑水浅”是折射角大于入射角而形成的,故B正确,不符合题意;
C.“风吹草见现牛羊”是由于光沿直线传播而形成的,故C正确,不符合题意;
D.“一叶障目,不见泰山”本质为光沿直线传播,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】根据光的折射、光的反射、光的直线传播判识选项。
1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射。
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅。
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
2.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;凸面镜和凹面镜;光的色散
【解析】【解答】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播;
A.林中的树影是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.水中的倒影是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.汽车的后视镜是凸面镜,镜中的汽车是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.空中的彩虹是光的色散现象,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
【分析】1.光在同种均匀介质中沿直线传播,如影子的形成,树荫下的光斑,日食、月食等都是由光沿直线传播形成的;
2.光的反射: 光在传播到不同介质表面时,被反射回原来介质中的现象,如水面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.光的折射: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,这种现象叫光的折射,如水池底变浅、水中筷子弯折、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
3.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】AB.海市蜃楼、看水里的鱼,是光线经过不同或不均匀的介质,发生光的折射现象,故AB不符合题意;
C.一叶障目是指眼睛被树叶挡住,人看不到景物,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.杯弓蛇影是:弓在酒面反射后,反射光线射入人的眼睛,人看水中的虚像,是光的反射现象,故D不符合题意。
故选C。
【分析】光线经过不同介质,发生折射;光线同种均匀介质中,沿直线传播;水中倒影是光的反射现象。
4.【答案】D
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】光从空气斜射入玻璃中时,在玻璃面上发生反射和折射,根据反射定律,反射光线、入射光线位于法线两侧,反射角等于入射角;根据折射规律,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】光线发生反射时,反射角等于入射角,发生折射时,玻璃中比空气中的角度小。
5.【答案】A
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜对光线有汇聚作用,平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于凸透镜的焦点,故甲图正确;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后,会平行射出,故乙图错误;凹透镜对光线有发散作用,丙丁错误。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
凹透镜成像的特点发散光线,平行光入射凸透镜会发散,入射光线的延长线经过交点,反射光线平行射出,经过光心的光线不发生偏折。
6.【答案】C
【知识点】透镜及其特点与分类
【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用,该透镜的特点为中间厚、边缘薄,所以选择乙、丙,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】透镜成像规律:凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
凹透镜成像的特点发散光线,平行光入射凸透镜会发散,入射光线的延长线经过交点,反射光线平行射出,经过光心的光线不发生偏折。
7.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;透镜及其特点与分类
【解析】【解答】A.“削冰令圆”指的是把冰削成中间厚边缘薄的凸透镜,故A正确;
B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光,让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上,故B正确;
C.平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚到焦点,“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点,不是太阳的像,故C不正确;
D.“则火生”是因为冰透镜能会聚光线,使温度升高,故D正确。
故选C。
【分析】(1)中间厚边缘薄的透镜叫做凸透镜;
(2)正对太阳光是指让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上;
(3)平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚到焦点;
(4) 凸透镜对光线具有会聚作用,据此分析判断。
8.【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类;透镜的光路图
【解析】【解答】由图甲和图乙可知,经甲、乙透镜折射后的光线与原入射光线相比,都靠近了主光轴,即折射后的光线光线会聚了一些,说明透镜对光都有会聚作用,是凸透镜,故B符合题意;
故选:B。
【分析】凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;
根据折射光线和入射光线方向分析透镜对光是会聚作用还是发散作用,以此确定透镜类型。
9.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】根据题意可知,“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,可以增大物距,根据“物远像近小”的规律可知,此时减小像变小,且像距变小,从而增大取景范围。
故A正确,而BCD错误。
故选A。
【分析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
10.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,利用的是平面镜成像特点,其装置类似与现代的潜望镜装置,利用了两次反射。
A.水球成像相当于凸透镜成像,是光的折射形成的,故A不符合题意;
B.水中弯折的铅笔,是由光的折射形成的,故B不符合题意;
C.镜中的小猫,属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C符合题意;
D.小孔成像,是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
【分析】光线经过不同介质,发生折射,水中倒影、平面镜成像,是光的反射现象;小孔成像是光沿直线传播形成的。
11.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】凸透镜对光有会聚作用,简易投影仪是利用物距大于一倍焦距而小于2倍焦距、像距大于2倍焦距,成倒立、放大的实像的原理制成的,此时像距大于二倍焦距;
A. 胶片与凸透镜的距离应大于10cm而小于20cm,且胶片应倒立放置,故A错误;
B. 自制投影仪能成放大的像,是因为凸透镜对光线有会聚作用,故B错误;
C.白墙到凸透镜的距离应大于20cm,C正确;
D.若要白墙上清晰的像变得更大一些,则需物距小些,像距大些,因此需将胶片靠近凸透镜,同时增大凸透镜与白墙的距离,故D错误。
故选C。
【分析】1.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;
2.凸透镜成像规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,ff2f,应用:投影仪;
u3. 凸透镜成实像时,物近像远像变大。
12.【答案】D
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】A、天文望远镜的物镜是使远处的物体成倒立、缩小的实像;显微镜的物镜是使载物台上的物体成倒立、放大的实像,二者作用不同,A错误。
B、天文望远镜的物镜是使远处物体成倒立、缩小实像,而放大镜是成正立、放大虚像,物镜不是放大镜,B错误。
C、天文望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,不是虚像,C错误。
D、天文望远镜由两组透镜组成,靠近眼睛的是目镜(起放大作用),靠近被观测物体的是物镜(使物体成实像),D正确。
故答案为:D
【分析】1、天文望远镜:由物镜和目镜组成,物镜使远处的物体成倒立、缩小的实像(像在物镜焦点附近 ),目镜相当于放大镜,将实像放大成正立、放大的虚像,用于观测远处天体。
2、显微镜:同样由物镜和目镜组成,物镜使载物台上的微小物体成倒立、放大的实像,目镜再将该实像放大成正立、放大的虚像,用于观察微小物体。
13.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】远视眼镜的光学性质:远视眼镜是凸透镜,对光线有会聚作用。当远视眼镜放在凸透镜前时,它使原本的光线提前会聚,所以光屏上能呈现清晰的像。拿走远视眼镜后的情况:拿走远视眼镜,光线的会聚能力变弱,像会成在光屏的后方(即像距变大)。
A、将光屏靠近凸透镜,会使像更无法成在光屏上(因为像在原光屏后方),不能得到清晰像。
B、将蜡烛靠近凸透镜,根据凸透镜成像规律,物距减小,像距会增大,像会更靠后,无法在原光屏位置成像。
C、同时将光屏和蜡烛靠近凸透镜,既不能解决像后移的问题,反而会让像的位置更难调整,无法得到清晰像。
D、将光屏适当远离凸透镜(增大像距,使像能成在光屏上),或把蜡烛适当远离凸透镜(根据“物远像近像变小”,物距增大,像距减小,但这里原本像距大,蜡烛远离相当于增大物距,能让像距相对减小到光屏位置),可以使光屏上重新得到清晰像。
故答案为:D
【分析】1、凸透镜成像规律:包含物距(u)、像距(v)和焦距(f)的关系,如“物远像近像变小”等,当物距变化时,像距和像的大小、位置会相应改变。
2、远视眼的成因及矫正:远视眼是由于晶状体太薄或眼球前后径过短,像成在视网膜后方;矫正方法是佩戴凸透镜(远视眼镜),利用其会聚作用使像前移到视网膜上。本题通过模拟远视眼矫正实验,考查对凸透镜会聚作用、成像规律在视力矫正中应用的理解。
14.【答案】D
【知识点】镜面反射与漫反射;色光的三(基)原色和颜料的三原色;红外线;紫外线
【解析】【解答】A.电视机遥控器是利用红外线来传递控制信号的,紫外线具有杀菌、使荧光物质发光等作用,并不用于遥控器控制,故A错误;
B.验钞机的工作原理是利用紫外线能使钞票上的荧光物质发光,从而鉴别真伪;红外线主要用于加热、遥控等,故B错误;
C.无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。漫反射是因为反射面粗糙,光线被反射到各个方向,但每一条光线的反射都满足 “反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角”,故C错误;
D.红、绿、蓝是光的三原色,电视、电脑屏幕等显示设备的画面,都是通过这三种色光按不同比例混合形成各种颜色的,故D正确。
故选D。
【分析】1.掌握紫外线和红外线的特点及应用,如紫外线具有杀菌、使荧光物质发光等作用,常用于验钞,红外线主要用于加热、遥控等,常用于遥控器、红外理疗灯、热成像等方面;
2.了解光的三原色及其在生活中的应用, 光的三原色是红、绿、蓝 ,三原色通过不同比例的混合可形成其他颜色,因此常用来制作电视、电脑屏幕。
15.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】解:A、由图可知,u=v=20cm,根据u=v=2f,成倒立等大的实像,所以该凸透镜的焦距为f=10cm,故A错误;
B、当物距u=30cm时,此时u>2f,根据u>2f,成倒立缩小的实像,故B正确;
C、当物距u=8cm,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,故C错误;
D、若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,所成的像会逐渐变大,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)根据u=v=2f,成倒立等大的实像,据此确定凸透镜的焦距;
(2)根据u>2f,成倒立缩小的实像;
(3)根据u<f,成正立、放大的虚像;
(4)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答。
16.【答案】B;放大镜;远视
【知识点】凸透镜成像的应用;望远镜
【解析】【解答】望远镜的物镜相当于照相机,镜头是凸透镜,选择B;目镜成像时,被观察的像在目镜的焦距内,相当于放大镜;若无凸透镜,可以利用合适的远视眼镜代替,远视眼镜的凸透镜。
【分析】望远镜的物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜;远视眼镜是凸透镜。
17.【答案】凸透镜;会聚;远
【知识点】透镜及其特点与分类;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】(1) 打磨后的冰块,满足中间厚边缘薄且透光的特点,可以制造出冰质的凸透镜,凸透镜对光具有会聚作用。
(2)远视眼的晶状体对光的会聚本领过弱,看近处物体时,成像于视网膜后,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正远视眼。
【分析】 (1)凸透镜是指中间比边缘厚的透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(2)凹透镜可以矫正近视眼、凸透镜可以矫正远视镜。
18.【答案】BO;40;左
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】根据光的反射定律可知,入射光线与反射光线在界面同一侧,且反射角等于入射角,由图可知,光线BO与光线OA在EF的同一侧,光线BO与光线OC不在EF的同一侧,所以EF是界面,MN是法线,BO是入射光线,OA是反射光线;
根据光的折射定律可知,入射光线与折射光线分居在界面两侧,所以OC是折射光线,由图可知,入射光线与界面的夹角是30°,则入射角为90°-30°=60°,折射光线与界面的夹角为50°,则折射角为90°-50°=40°,由于入射角大于折射角,所以EF界面左侧是空气。
【分析】1.光的反射规律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角;
2.光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入其他透明介质时,折射角小于入射角;当光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
19.【答案】高;高
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】如图所示:光从空气斜射进入玻璃,折射角小于入射角;玻璃斜射进入空气,折射角大于入射角。眼睛在B处,逆着折射光线看去,所看到的文字的位置在A'点,比实际位置A点高:
岸边汽车反射的光从空气进入水中,发生折射,折射光线靠近法线向下偏折, 潜水员在水中逆着折射光线看去,光好像从A'点发出,看到车的位置比实际位置偏高,如图所示:
【分析】折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
20.【答案】红;凸透镜(或三棱镜)对红光的偏折(或折射)程度小
【知识点】光的色散;主光轴、光心、焦点和焦距;透镜的光路图
【解析】【解答】白光经三棱镜色散,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。当红光和紫光平行于凸透镜主光轴射入时,凸透镜对光有折射作用,类比三棱镜,红光偏折程度小,会在更远处会聚,所以红光对凸透镜的焦距大;从光的色散现象可知,不同色光经三棱镜(或凸透镜,本质是光的折射)偏折程度不同,红光偏折程度小于紫光。平行光经凸透镜折射后,偏折程度小的光(红光)会聚点更远,即焦距更大;偏折程度大的光(紫光)会聚点更近,焦距更小。
故答案为:红;凸透镜(或三棱镜)对红光的偏折(或折射)程度小
【分析】1、光的色散:太阳光(白光)经三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,不同色光折射程度不同(红光最小,紫光最大),这是光的色散现象本质,体现了不同色光在同种介质中折射规律的差异。
2、凸透镜对光的折射:凸透镜对平行光有会聚作用,焦距是焦点到光心的距离。不同色光因折射程度不同,经同一凸透镜会聚时,焦点位置不同,偏折程度小的色光(红光)焦距大,偏折程度大的色光(紫光)焦距小,反映了色光折射特性与凸透镜焦距的关联。
21.【答案】薄;
【知识点】透镜的光路图;眼睛及其视物原理
【解析】【解答】(1)人眼的晶状体相当于凸透镜,其厚薄影响对光的折射能力(厚的晶状体折射能力强,薄的折射能力弱)。人在水中看物体成像在视网膜后,说明像距过大,根据凸透镜成像,是因为晶状体折射能力变弱,而晶状体变薄时折射能力弱,所以相当于人眼的晶状体变薄;
(2)潜水镜的空气层可看作是一个光学界面,光从水进入空气层再进入眼睛。根据光的折射规律,先看已有的折射光线,反向推导:从像A'发出的光线(实际是折射光线),在空气层和水的界面处发生折射。光从空气斜射入水时,折射角小于入射角;从水斜射入空气时,折射角大于入射角 。已知进入眼睛的折射光线,反向延长这些光线,在水一侧找到物体A的位置(物体A发出的光经空气层折射后进入眼睛成像A'),大致位置是在像A'的左侧(结合光的折射路径反向推导),通过画出入射光线(从A到空气层界面,再折射进入眼睛)确定物体A。
故答案为:薄;
【分析】1、凸透镜与晶状体:人眼晶状体相当于凸透镜,其厚薄改变焦距和折射能力,厚则折射强(焦距小)、薄则折射弱(焦距大),成像位置随折射能力变化,对应近视眼、远视眼成因(本题是晶状体变薄折射弱导致像后移)。
2、光的折射规律:光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角;从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。本题画物体A位置需利用此规律,反向推导光的传播路径(从像到物体,结合折射规律补全光路)。
22.【答案】凸;倒立;弱
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用;眼睛及其视物原理;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【解答】人的眼球中,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。因为它们能使光线会聚,让物体的光折射后成像在视网膜上,符合凸透镜对光的会聚特性;眼球成像原理类似照相机,物体在凸透镜(晶状体和角膜)的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,会成倒立、缩小的实像,所以视网膜上的像是倒立的;近视是由于晶状体和角膜构成的透镜对光偏折能力过强(或眼球前后径过长),使像成在视网膜前方。激光手术处理角膜,目的是让透镜对光偏折能力变弱,使像能准确成在视网膜上。
故答案为:凸;倒立;弱
【分析】凸透镜成像:当物距(f为焦距)时,凸透镜成倒立、缩小实像,眼球成像遵循此规律,晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏承接像;近视眼成因与矫正:近视因晶状体过厚(或眼球前后径过长),对光偏折能力过强,像成在视网膜前;矫正(手术或佩戴凹透镜)原理是削弱对光的偏折能力,使像后移到视网膜上,本题手术通过改变角膜形态,让透镜偏折能力变弱,对应这一知识点应用。
23.【答案】大于34mm小于68mm
【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】【解答】数码相机镜头相当于凸透镜,拍照时成倒立、缩小实像。根据凸透镜成像规律,当(u是物距,f是焦距)时,成的实像。已知镜头焦距f=34mm,所以感光层(像的位置)离镜头距离(像距v)满足(即大于1倍焦距,小于2倍焦距)。结合上述成像规律,成倒立、缩小实像时物距,代入f=34mm,得(即物体离镜头距离大于2倍焦距)。
故答案为:大于34mm小于68mm;大于68mm
【分析】凸透镜成像有不同规律,取决于物距u与焦距f的关系,主要分:、、u=f、几种情况。本题利用“时,成倒立、缩小实像,像距”这一规律,结合数码相机镜头(凸透镜)焦距,分析物距、像距满足的条件,体现凸透镜成像规律在实际光学器材(数码相机)中的应用。
24.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】作光的反射光路图;光的折射现象及其应用;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)首先通过入射点O作垂直镜面的法线,再根据“反射角等于入射角”在法线右侧画出对应的入射光线,如下图所示:
(2)首先通过入射点O作垂直水面的法线,再根据“折射角大于入射角”在法线右侧空气内画出对应的折射光线,如下图所示:
(3)①从焦点射出的光线,经过凸透镜后,折射光线与主轴平行;
②射向凸透镜焦点的光线,它的传播方向不变,如下图所示:
【分析】(1)根据光的反射定律中“二角相等”的规律完成作图;
(2)根据光的折射规律完成作图;
(3)根据凸透镜的三条特殊光线完成作图。
25.【答案】(1)
(2)
【知识点】作光的折射光路图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)平面镜成像时,像与物体关于平面镜对称,水面相当于平面镜,分别作点、关于水面的对称点、,并连接、即为芦苇AB在水中所成的像,作图如下:
(2)依据光的折射规律,折射角随入射角的减小而减小,一束光沿方向从水中射向空气,折射光为,另一束光沿方向从水中射向空气,入射角变小,则折射角变小,所以对应的折射光线更靠近法线,但折射角仍大于入射角,据此画出折射光线的大致方向,如图所示:
【分析】1.了解平面镜成像特点,并据此画出物体在平面镜中所成的像;
2.了解光的折射规律,入射角减小折射角也减小,结合法线确定折射光线的大致方向。
(1)倒影是平面镜成像,平面镜成的像与物关于平面镜对称,分别作点、关于水面的对称点、并连接即为芦苇AB在水中所成的像,作图如下:
(2)在光的折射现象中,折射角随入射角的减小而减小,一束光沿方向从水中射向空气,折射光为,另一束光沿方向从水中射向空气,入射角变小,则折射角变小,所以对应的折射光线更靠近法线,但折射角仍大于入射角,据此画出折射光线的大致方向,如图所示:
26.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)通过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,如图所示:
(2)过入射点作垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧,据此作出反射光线,如下图所示:
(3)过物体AB端点A、B,做关于平面镜的对称点、,用虚线连接、,即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
(4)当光从水斜射入空气时,折射光线将向远离法线的方向偏折,即入射角小于折射角,如图所示:
【分析】1.凸透镜的三条特殊光线:平行于凸透镜主轴的光线,经凸透镜折射后会聚于焦点(平行过焦);
通过凸透镜光心的光线,传播方向不变(过心不变);
通过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后,平行主光轴射出(过焦平行);
2.光的反射规律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角;
3.根据平面镜成像的特点作图方法:1.先找出物体上的特殊点;2.作出特殊点关于平面镜的对称点,即为像点;3.用虚像连接像点;
4.光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧;当光从空气斜射入其他透明介质时,折射角小于入射角;当光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
(1)根据凸透镜三条特殊光线可知,通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
(2)过入射点做镜面的垂线,即法线;确定了此时的入射角,反射角等于入射角,并且反射光线与入射光线分居法线两侧,由此可以确定反射光线,如下图所示:
(3)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点、,用虚线连接、,即为AB在平面镜中的像。如下图所示:
(4)当光线射向两种介质的界面上时,会同时发生反射和折射,当光从水斜射入空气时,折射光线将向远离法线的方向偏折,即入射角小于折射角,如下图所示:
27.【答案】(1)
(2)
【知识点】平面镜成像的相关作图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,从 A'点向平面镜作垂线并取等长,画出点光源A;连接A点与平面镜上的入射点,画出射向平面镜的入射光线。
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,据此画出经过凸透镜后的折射光线。
【分析】 根据平面镜成像时物与像关于镜面对称确定物体,根据过焦点的光线经过凸透镜折射后平行于主轴作图。
(1)根据平面镜所成的像与物关于平面镜对称,从点向平面镜作垂线并取等长,画出点光源;连接点与平面镜上的入射点,画出射向平面镜的入射光线,如图所示。
(2)过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出,据此画出经过凸透镜后的折射光线,如图所示:
28.【答案】
【知识点】透镜的光路图
【解析】【解答】过A点的平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线会过焦点F射出,过光屏上的像点A/点;
过A点的且过焦点F的光线,经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴射出,过光屏上的像点A/点;
过B点的光线,经凸透镜折射后,折射光线过光屏上的像点B/,如图所示:
【分析】1.过A点的光线经,凸透镜折射后,过A的像点A/点,过B点的光线经,凸透镜折射后,过B的像点B/点;
2.平行于凸透镜主轴的光线,经凸透镜折射后会聚于焦点射出(平行过焦);
通过凸透镜焦点的光线,经凸透镜折射后,平行主光轴射出(过焦平行)。
29.【答案】(1)同一高度;中央
(2)10.0
(3)照相机;不会
(4)凹
(5)右;变大
【知识点】主光轴、光心、焦点和焦距;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(2)据图可知平行射入光线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f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
(3)物距u=50.0cm﹣10.0cm=40.0cm,大于二倍焦距,此时光屏上成倒立、缩小的实像,应用于照相机。挡住凸透镜的一半,由于会聚的光线比原来减少,另一半仍能会聚光线成完整的像,但像比原来变暗。
(4)图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动2厘米,根据物远像近像变小可知为了使光屏上可成像,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,延迟成像,才能在光屏上再次得到清晰的像。
(5)蜡烛移到35cm处,物距减小,根据物近像远像变大可知,像距要变大,应将光屏向右移动,像将变大。
【分析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
(1)[1][2]为了确保实验的准确性和便于观察分析,需要使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度。
(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f=20.0cm﹣10.0cm=10.0cm
(3)[1]由图可知,此时物距u=50.0cm﹣10.0cm=40.0cm>2f,此时光屏上成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
[2]若实验过程中挡住凸透镜的一半,另一半仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
(4)在图乙所示情况下,保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛向左移动2厘米,物距变大,像距变小,成像于光屏前,不移动光屏,为了使光屏上可成像,由于凹透镜对光有发散作用,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的凹透镜,才能在光屏上再次得到清晰的像。
(5)[1][2]将蜡烛移到35cm处,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,像距要变大,应将光屏向右移动,像将变大。
30.【答案】(1)能够确定像的位置
(2)前面;虚
(3)C
(4)反射;折射
(5)不变;不会
【知识点】光的折射现象及其应用;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)玻璃板与不透光的平面镜的区别在于平面镜不透光,难以确定像的位置,而玻璃板既可以成像,也方便确定像的位置;
(2)在平面镜反射实验中,人眼应在能够接收到反射光线的位置观察,即在玻璃板前面观察,直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,此时像的位置即蜡烛B所在位置;虚像不能呈现在光屏上,若使用光屏上无法承接蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像;
(3)平面镜成像的原理是光的反射,看到像是因为反射光线进入人眼,在玻璃板后面放一张黑纸,并没有阻挡反射光线进入人眼,所以仍能够在玻璃板内看到点燃的蜡烛的像,像的亮度不变。
故选C。
(4)在玻璃板上看到蜡烛A的像是光的反射现象;蜡烛B反射的光线从空气进入玻璃板,又从玻璃板进入空气,最终进入人眼从而看到蜡烛B,根据光的折射定义,看到蜡烛B属于光的折射现象;
(5)根据平面镜成像特点可知,像与物体大小相等,所以小华靠近玻璃门时成像的大小将不变;平面镜成的像与物关于镜面对称,如图丙所示,当自动门打开时,对称面的位置和人的位置不变,那么像位置也不变,故不会随左侧移门一起向左移动。
故第一空为能够确定像的位置,第二空为前面,第三空为虚,第四空为反射,第五空为折射,第六空为不变,第七空为不会。
【分析】熟悉平面镜成像特点,即“等大”、“等距”、“垂直”、“虚像”。
(1)玻璃板有透光性,既能成像,也能确像的位置,我们选用玻璃板代替不透明的平面镜来实验的目的是便于确定像的位置。
(2)[1]平面像成像属于光的反射,在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前面观察,直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,说明像和物体大小相等。
[2]虚像不能成在光屏上,移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。
(3)平面镜成像是由于光的反射形成的,看到像是因为看到了经平面镜反射的光线,在玻璃板后面放一张黑纸,也不会挡住蜡烛的像,所以仍能够在玻璃板内看到点燃的蜡烛的像,像的亮度不变。
故选C。
(4)[1][2]在玻璃板上看到蜡烛A的像是光的反射现象;光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生折射,所以透过玻璃板看到蜡烛B,实际是光的折射形成的虚像。透过玻璃板看到蜡烛B是光的折射现象。
(5)[1][2]平面镜成的像与物大小相等,如图乙所示,小华靠近自动玻璃门进入商场,她在玻璃门中看到了自己的像。当她靠近自动门时,所成像的大小将不变;平面镜成的像与物关于镜面对称,如图丙所示,当自动门打开时,对称面的位置和人的位置不变,左侧玻璃门中所成的像位置不变,故不会随左侧移门一起向左移动。
31.【答案】(1)放大;投影仪
(2)20
(3)左;大
(4)C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)由图甲可知,物距小于像距,根据凸透镜成像,此时成倒立放大的实像,应用为投影仪。
(2)将光源放在光具座上0刻度线左边20cm刻线处,物距等于2f,要在光屏上重新得到烛焰清晰的像,应将光屏移至0刻度线右边20cm刻线处。
(3)方案一:将光源向左再移动一段距离,物距变大,根据物远像近像变小可知,将光屏向左移动一段距离,可以成清晰的像。
方案二:将光源向左再移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像。
(4)将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,凸透镜成实像时,结合物远像近像变小可知,像距逐渐减小,从v >2f到 f < v <2f,像距变化逐渐减小,像距最终接近1倍焦距,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小;物距越小,像距越大,像越大;
透镜成像规律:物体距透镜小于一倍焦距,呈正立放大的虚像,应用为放大镜;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距,呈倒立立放大的实像,应用为投影仪;
物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
(1)[1][2]由图甲可知,物距小于像距,移动光屏,恰能成清晰的像,根据凸透镜成像,此时成倒立放大的实像,投影仪就是根据该成像特点制成的。
(2)保持凸透镜位置不变,将光源放在光具座上0刻度线左边20cm刻线处,此时物距
u =20cm=2f
根据 u = v =2f,成倒立、等大的实像,因此要在光屏上重新得到烛焰清晰的像,应将光屏移至0刻度线右边20cm刻线处。
(3)[1]方案一:将光源向左再移动一段距离,此时物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,为了使光屏上再次成清晰的像,仅将光屏向左移动一段距离。
[2]方案二:将光源向左再移动一段距离,物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,此时像成在光屏的左侧,为了使光屏上再次成清晰的像,应换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距变大,对光的会聚能力变弱,会将光线推迟会聚成像。
(4)将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,物距变大,像变小,像距逐渐减小,从v >2f到 f < v <2f,像距变化逐渐减小,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
32.【答案】;;倒立放大的实像;不动
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】 (1)由图可知,反射光线与入射光线的角平分线与法线重合,反射角等于入射角,据此做出法线,法线与镜面是垂直的,据此作出镜面,如图所示:
(2)①由图可知,a平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,即焦点的位置在30cm刻度线处;b和c也是平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,如图所示:
②根据①可知,凸透镜的焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm,此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;③物体MN往透镜方向移动2cm,a仍然是平行于主光轴的光线,经过凸透镜后会过焦点,即a经过透镜后的光线过主光轴的点不动。
故答案为:(1);(2)①;②倒立放大的实像;③不动。
【分析】 (1)平面镜反射光线时,反射光线与入射光线的角平分线与法线重合,法线与镜面是垂直的;
(2)①③平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点;②物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像。
33.【答案】超声波;响度;虚像;斜上方;黑;100
【知识点】物体的颜色;超声波与次声波;响度及响度与振幅的关系;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1) 车辆启动时车载雷达启动,发出 超声波, 改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 振动幅度,即响度。
(2)平面镜成的像是虚像, 在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是 虚像;平面镜成像关于平面镜对称,所以挡风玻璃倾斜安装,使车内乘客或物体所成的像位于挡风玻璃的斜上方。
(3)黑色物体可以吸收各种色光,所以薄膜式太阳能电板应设计成黑色。
(4)据图分析可知当透明度为60%时,车内光照度为100Lx。
综上 第1空、 超声波; 第2空、响度; 第3空、虚像; 第4空、斜上方; 第5空、黑; 第6空、100.
【分析】1、声音能传递信息的实例:利用声呐(超声波)测海深、利用雷达定位、利用B超探测婴儿信息;
2、平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像
3、黑色可以吸收各种光,白色可以反射各种光。
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