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第三章 光的折射 透镜 单元综合优选测评卷
一、单选题
1．如图是近视眼和远视眼的成因示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲的晶状体对光的会聚能力太强，是近视眼
B．乙的晶状体对光的会聚能力太强，是远视眼
C．甲应该戴凹透镜矫正，乙应该戴凸透镜矫正
D．甲应该戴凸透镜矫正，乙应该戴凹透镜矫正
2．测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（ ）
A．10mm之外 B．略小于50mm C．略大于50mm D．等于50mm
3．如图所示，图甲是“测凸透镜焦距”的装置图。图乙是“探究凸透镜成像规律”的装置图，在图乙所示的位置烛焰能在光屏上成完整清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B．图乙的成像特点与投影仪的成像特点相同
C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现烛焰下半部分的像
D．图乙中若将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像
4．某人看远处物体时，像成在视网膜前方，则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（ ）
A．近视眼；凸透镜 B．近视眼；凹透镜
C．远视眼；凸透镜 D．远视眼；凹透镜
5．如图所示，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到白色光屏上．以下说法正确的是（ ）
A．A处应是紫光，B处应是红光
B．不可见光是人们假想的光，并不是真实存在的
C．如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到彩色光带
D．如果在白屏与棱镜之间放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色
6．在探究凸透镜成像规律时，当烛焰在图示位置时，小明在光屏沿主光轴远离透镜的过程中，发现光屏上一直出现大小不变的圆形光斑。若他再将蜡烛移至距透镜12cm处，移动光屏，则屏上得到的像一定是（ ）
A．放大的像 B．等大的像 C．缩小的像 D．正立的像
7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15cm
B．光屏上成倒立、放大的实像
C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像
D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像
8．每年5月份，我省成都及周边的区的农民都有大量焚烧秸秆的现象．焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通．为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，今年成都市气象局利用了高科技帮手，通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源．卫星监测焚烧源的主要依据（ ）
A．对焚烧源进行拍照，从照片上直接看到焚烧源
B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源
C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源
9．下列仪器中，利用紫外线显著特点的是
A．电视遥控器 B．医用“B超”机
C．夜视仪 D．验钞机
10．如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A．日晷指针在阳光下的影子
B．筷子斜放在水中变弯折
C．山在水中的倒影
D．景物在镜中所成的像
二、填空题
11．响尾蛇可以靠对光的敏感来捕食，这种光是 ；电焊工在焊接时要戴上护眼罩，这主要是为了防止 对眼睛造成伤害。
12．如图所示，小明把焦距长的凸透镜放在前面，焦距短的凸透镜放在后面，正在模拟 （选填“显微镜”或“望远镜”）的使用，其中物镜的作用相当于 （选填“照相机”或“投影仪”）。
13．一束光线与界面成30°角从A物质射到B物质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为 ，若两物质一种是水，另一种是空气，则光的传播方向是从 （填“空气斜射入水”或“水中斜射入空气”）．
14． 广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于 透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变 。
15．摄影师在水下看到岸上物体变高的像，这是光从 （选填“水射向空气”或“空气射向水”）时发生的折射现象。如果在水下的摄影师能够看到岸上小明的眼睛，小明也一定能看到摄影师的眼睛，这是因为光折射时，光路是 的。
16．如图，L表示凹透镜，MN为主光轴，O点为光心，F为焦点．图甲和图乙表示经过凹透镜的两条特殊光路．请运用凹透镜的特殊光路，在图丙中画出物体AB通过凹透镜所成虚像AB的光路图 ．
17．如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像，由图可知凸透镜的焦距是 cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
18．为了防止森林火灾，在森林里是不允许随地丢弃透明的饮料塑料瓶的．这是因为雨水进入饮料瓶后，它对光的作用相当于一个 镜，对太阳光有 的作用，可能会导致森林火灾．
三、作图题
19．图所示的是一条经水面反射后的光线，在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向．
20．如图所示，一条入射光线从空气斜射向鱼缸中的水中，折射光线进入鱼眼（已画出），请画出入射光线和反射光线的大致方向。
21．如图所示，光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后，射入游泳池中。请画出它经平面镜发生反射及进入水中发生折射的光路图。
四、实验探究题
22．小明在做凸透镜成像的实验：
（1）实验前，小明将光具座上的烛焰、凸透镜和光屏三者中心调至 处。
（2）调节光屏位置直至光屏上出现烛焰清晰的实像，如图，此时是 的成像原理。
（3）如果要演示远视眼的成因，只需要在图中的凸透镜旁边再放一个A眼镜即可，则该眼镜应为 （选填“近视”或“远视”)眼镜。要在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
（4）小眀取来自己的另一副同种类型的B眼镜代替了A眼镜，要在光屏上得到清晰的像，需要将光屏适当向左移动，则fA fB。(选填“>”或“=”或“<”)
23．实验桌上有发光物体，焦距分别为5cm、10 cm的凸透镜 A 和B，光具座和光屏各一个。小东利用上述器材，探究“凸透镜成实像时，像距大小与凸透镜的焦距大小是否有关”。主要实验步骤如下：
①将焦距为5cm 的凸透镜 A 固定在光具座中央，将发光物体、光屏分别放在凸透镜两侧，调节发光物体、凸透镜和光屏的高度使其中心在同一水平高度。
②将发光物体放在光具座上距凸透镜 A 放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，直至在光屏上得到发光物体清晰的像，测量像到透镜的距离 v，并将数据记录在表格中。
③将发光物体放在光具座上距凸透镜 A 放在光具座上距凸透镜20cm处，移动光屏，直至在光屏上得到发光物体清晰的像，测量像到透镜的距离 v，并将数据记录在表格中。
（1）小东的探究过程中存在的问题： 。
（2）请你针对小东探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。
24．小明用光具座、F光源、凸透镜镜、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30cm刻度处时，移动光屏可得倒立、等大的清晰像，此时光屏在 cm刻度处，凸透镜的焦距是 cm.
（2）把光源向左移至20cm刻度处时，将光屏向 (左/右)调节，可得 (倒立/正立)、 (缩小/放大)的清晰像.
（3）把光源放在45cm刻度处时，移去光屏，人眼通过透镜看到的像是图乙中的
25．小华同学利用才购买的光学学生实验箱进行“凸透镜成像规律”的探究。
（1）测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm；
（2）小华调节好烛焰、凸透镜和光屏的高度后，将点燃的蜡烛移到 10cm 刻度线处，如图乙，移动光屏，直到在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的；
（3）如果将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
（4）如图丙所示，当凸透镜位于光具座上 A 处时，恰好在光屏上成清晰的像，现在蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到 B 处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A 间的距离为L0，则透镜先后两次所在位置 A、B之间的距离 s= （用 L0，L表示）。
（5）小华在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 的变化图像如图丁所示，则像距 v随时间 t的大致变化关系为下图中的 （选填字母）。
（6）另一位同学用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是 ；（写出一点即可）
五、综合题
26．小明发现实验室里的透镜有的平一点，有的凸一点。那么同样大小和材料做成的凸透镜，凸起程度不一样，会对成像造成什么样的影响呢？在老师的指导下，他在一个高15cm的烧杯底部放一个F形状的LED发光体，用透明的薄膜扎住顶部，在薄膜上倒入一定量的水，做成水透镜，用薄膜的松紧程度来控制水透镜的凸起程度。用一张白纸做光屏成像。
实验次数 烧杯高度/cm 凸起程度 白纸距离杯面高度/cm 像的正倒 像的大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
（1）从表格的数据可以看出，水透镜的凸起程度越大，白纸应 （填“靠近”或“远离”）杯面才能够接收到清晰的像，同时像会变 （填“大”或“小”），说明水透镜会聚光线的能力变 （填“强”或“弱”）。
（2）在实验④中，小明直接用眼睛从上往下观察，可以看到一个 （填“放大”或“缩小”）的像。生活中的 就是利用这个原理做成的。
（3）实验中有几片小纸屑掉进了水透镜里，此时白纸上所成的像 。
A．无法成像 B．上面有几个黑色的斑点
C．完整但稍暗 D．完全没有影响
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第三章 光的折射 透镜 单元综合优选测评卷
一、单选题
1．如图是近视眼和远视眼的成因示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲的晶状体对光的会聚能力太强，是近视眼
B．乙的晶状体对光的会聚能力太强，是远视眼
C．甲应该戴凹透镜矫正，乙应该戴凸透镜矫正
D．甲应该戴凸透镜矫正，乙应该戴凹透镜矫正
【答案】D
【解析】【解答】AB.根据图甲，光线会聚在视网膜后面，说明晶状体的会聚能力弱，是远视眼的成像，利用凸透镜矫正，A不符合题意；C不符合题意；
CD.根据图乙，光线经过晶状体后会聚在视网膜前，说明会聚能力强，是近视眼的成像，利用凹透镜矫正，B不符合题意；D符合题意。
故答案为：D.
【分析】近视眼成像在视网膜前，利用凹透镜矫正；远视眼成像在视网膜后，利用凸透镜矫正。
2．测绘人员绘制地图时，需要在空中的飞机上向地面照相，称为航空摄影，若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm，则底片到镜头的距离为（ ）
A．10mm之外 B．略小于50mm C．略大于50mm D．等于50mm
【答案】C
【解析】【解答】根据照相机工作原理，物体到镜头的距离大于二倍焦距，成倒立缩小的实像。此时像距介于一倍焦距和二倍焦距之间，且物距越大，则像距越小，像越小。因此若使用航空摄影照相机的镜头焦距为50mm， 则像距略大于50mm，即底片到镜头的距离为略大于50mm.
故答案为：C.
【分析】本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用．照相机镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成被照物体的像．并且照相机工作时物距大于2倍焦距，像距介于1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立缩小的实像．
3．如图所示，图甲是“测凸透镜焦距”的装置图。图乙是“探究凸透镜成像规律”的装置图，在图乙所示的位置烛焰能在光屏上成完整清晰的像。下列说法正确的是（ ）
A．由图甲可知凸透镜的焦距是40cm
B．图乙的成像特点与投影仪的成像特点相同
C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上只出现烛焰下半部分的像
D．图乙中若将蜡烛与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像
【答案】D
【解析】【解答】A．由图甲可知凸透镜的焦距是40.0cm-30.0cm=10.0cm
A不符合题意；
B．图乙中“物远像近”，物体在凸透镜的二倍焦距外，像在凸透镜的一倍到二倍焦距间，成倒立、缩小的实像，成像特点与照相机的成像特点相同，B不符合题意；
C．图乙中若用遮光板挡住凸透镜的上半部分，光屏上所成的像的亮度变暗，但光屏上仍能成烛焰完整的像，C不符合题意；
D．图乙中若将蜡烛与光屏的位置互换，由折射光路的可逆性知光屏上仍能成清晰的像，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】光发生折射时，光路是可逆的，光可以逆着通过凸透镜会聚在光屏上。
4．某人看远处物体时，像成在视网膜前方，则他的眼睛类型及矫正需要选用的透镜分别是（ ）
A．近视眼；凸透镜 B．近视眼；凹透镜
C．远视眼；凸透镜 D．远视眼；凹透镜
【答案】B
【解析】【解答】解：近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，但是我们可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清物体．
故选B．
【分析】解答此题应明确以下两点：
近视眼成因：远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成近视眼．近视矫正方法，需佩戴凹透镜．
远视眼成因，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的．远视矫正方法，需佩戴凸透镜．
5．如图所示，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到白色光屏上．以下说法正确的是（ ）
A．A处应是紫光，B处应是红光
B．不可见光是人们假想的光，并不是真实存在的
C．如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到彩色光带
D．如果在白屏与棱镜之间放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色
【答案】D
【解析】【解答】A. 红光的折射程度要小一些， 紫光的折射程度要大一些， 故白屏上A处是红光， B处是紫光，A不符合题意；
B. 不可见光是真实存在比如紫外线、红外线，B不符合题意；
C. 如果把一张红纸贴在白屏上，则红纸上只能看到红颜色的光， 因为红纸不透明，不透明物体的颜色由它反射的色光决定，C不符合题意；
D. 如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，红色玻璃只能透过红光，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色，D符合题意.
故答案为：D.
【分析】（1）白光通过三棱镜可以分解为红橙黄绿蓝靛紫七种色光，为光的色散现象，这七种色光称为可见光，红光之外的部分为红外线，热效应明显；紫光之外的区域为紫外线，可以使荧光物质发光，不可见光也是实际存在的；（2）不透明物体的颜色由物体反射的色光决定，物体只能反射与它颜色相同的色光，其它颜色的色光则被物体吸收，白色物体能够反射所有的色光，黑色物体吸收所有的色光；（3）透明物体的颜色由它透过的色光决定，并只能透过与它颜色相同的色光，其它颜色的色光则被其吸收，白色透明物体能够透过所有的色光，黑色透明物体吸收所有的色光.
6．在探究凸透镜成像规律时，当烛焰在图示位置时，小明在光屏沿主光轴远离透镜的过程中，发现光屏上一直出现大小不变的圆形光斑。若他再将蜡烛移至距透镜12cm处，移动光屏，则屏上得到的像一定是（ ）
A．放大的像 B．等大的像 C．缩小的像 D．正立的像
【答案】A
【解析】【解答】小明在光屏沿主光轴远离透镜的过程中，发现光屏上一直出现大小不变的圆形光斑，则此时蜡烛在焦点上，那么凸透镜的焦距f=50cm-40cm=10cm。将蜡烛移至距透镜12cm处，此时物距u=12cm，则f故选A。
【分析】根据题目条件确定凸透镜的焦距，再将物距和焦距进行比较，从而确定成像的特点。
7．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（ ）
A．该凸透镜的焦距范围为7.5cm＜f＜15cm
B．光屏上成倒立、放大的实像
C．透镜不动，蜡烛向右移动，光屏向左移动，可再次得到清晰的像
D．蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的缩小的像
【答案】A
【解析】【解答】A．由图，物距大于像距，成倒立缩小实像，物距满足的条件
像距满足的条件
即
可解得
A符合题意；
B．由图，物距大于像距，成倒立缩小实像，B不符合题意；
C．成实像时，物与像移动方向相同，即透镜不动，蜡烛向右移动，光屏应向右移动，可再次得到清晰的像，C不符合题意；
D．现在成倒立缩小实像，根据光路可逆，蜡烛和光屏不动，移动凸透镜到适当位置，光屏上可再次得到清晰的放大的像，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】凸透镜成像规律比较复杂，具体为：
当物距u>2f时，像距f当物距u=2f时，像距v=2f，成倒立、等大的实像，应用为测焦距
当物距f2f，成倒立、放大的实像，应用为幻灯机、电影放映机、投影仪
当物距u=f时，凸透镜不成像，应用为强光聚焦手电筒、制作平行光线
当物uu，成正立、放大的虚像，应用为放大镜，
结合物距与焦距的关系分析求解即可。
8．每年5月份，我省成都及周边的区的农民都有大量焚烧秸秆的现象．焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通．为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，今年成都市气象局利用了高科技帮手，通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源．卫星监测焚烧源的主要依据（ ）
A．对焚烧源进行拍照，从照片上直接看到焚烧源
B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源
C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源
【答案】D
【解析】【解答】解：因为卫星距地面的距离非常远，因此，无法通过照片直接看清焚烧源、烟雾，也不能通过颜色来准确判断焚烧源．
由于温度不同的物体发出的红外线的强弱不同，卫星遥感和红外线夜视仪都是利用感知物体发出的红外线工作的．
故答案为：D．
【分析】卫星遥感是利用了任何物体都能发出不可见光，通过感知红外线来工作的，红外线是不可见光．由此入手即可得到答案．
9．下列仪器中，利用紫外线显著特点的是
A．电视遥控器 B．医用“B超”机
C．夜视仪 D．验钞机
【答案】D
【解析】【解答】B超是利用超声波，电视遥控器通过发射红外线来遥控电视，夜视仪利用红外线，验钞机应用紫外线．正确的现象是D。【分析】根据紫外线具有化学作用强、生理作用强、荧光效应强的特点，根据这样的特点在生活中的应用来判断此题。
10．如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A．日晷指针在阳光下的影子
B．筷子斜放在水中变弯折
C．山在水中的倒影
D．景物在镜中所成的像
【答案】B
【解析】【解答】A.日晷指针在阳光下的影子，是因为光在同一均匀介质中沿直线传播，A不符合题意；
B.当将筷子插入水中时，由于光的折射现象，从上面看起来水中的部分会比实际位置高一些，所以就会看起来向上弯折，B符合题意；
C.平静的水面相当于平面镜，山在水中形成“倒影”是平面镜成像，平面镜成像属于光的反射，C不符合题意．
D.汽车观后镜，是利用凸面镜能使光线发散的特点扩大视野，是光的反射原理，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】光在同一均匀介质中沿直线传播，如影子，当将筷子插入水中时，由于光的折射现象，平面镜成像属于光的反射.
二、填空题
11．响尾蛇可以靠对光的敏感来捕食，这种光是 ；电焊工在焊接时要戴上护眼罩，这主要是为了防止 对眼睛造成伤害。
【答案】红外线；紫外线
【解析】【解答】响尾蛇的捕食对象一般为鸟类或啮齿类动物，它们有恒定的体温，可以发出一定频率的红外线，响尾蛇通过感知红外线来“看”到猎物，进行捕食。
电焊工作时会发出紫外线，电焊工在焊接时要戴上护眼罩，这主要是为了防止紫外线对眼睛造成伤害。
【分析】响尾蛇通过感知红外线来“看”到猎物；过多的紫外线对人体有伤害。
12．如图所示，小明把焦距长的凸透镜放在前面，焦距短的凸透镜放在后面，正在模拟 （选填“显微镜”或“望远镜”）的使用，其中物镜的作用相当于 （选填“照相机”或“投影仪”）。
【答案】望远镜；照相机
【解析】【解答】开普勒望远镜物镜使物体成一倒立、缩小的实像，然后再用目镜把这个实像放大，这就是望远镜的原理，由图可知，小明正在模拟的就是望远镜的使用，其中物镜的作用相当于照相机。
【分析】利用凸透镜看到远处的物体，是望远镜的利用；望远镜的物镜相对于照相机。
13．一束光线与界面成30°角从A物质射到B物质，反射光线恰好与折射光线垂直，则入射角为 ，若两物质一种是水，另一种是空气，则光的传播方向是从 （填“空气斜射入水”或“水中斜射入空气”）．
【答案】60°；空气斜射入水
【解析】【解答】解：一束光线与界面成30°角从A物质射到B物质，则入射角为90°﹣30°=60°，反射角也为60°，而反射光线恰好与折射光线垂直，故折射光线与界面成60°角，即折射角为30°．
由于折射角小于入射角，所以应该是光线从空气斜射入水．
故答案为：60°；空气斜射入水．
【分析】先由入射角的概念得出入射角的大小，再由反射定律得出反射角的大小，由已知得出折射角的大小，根据光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角，确定光的传播方向．
14． 广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功，彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等，航空器的摄像头相当于 透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 （选填“实”或“虚”）像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变 。
【答案】凸；实；小
【解析】【解答】)航空器的摄像头相当于凸透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的实像。在摄像头远离物体的过程中，像的大小将变小。
【分析】当物体到凸透镜的距离大于两倍焦距时，成倒立、缩小的实像；物距增大时，像距变小，像变小。
15．摄影师在水下看到岸上物体变高的像，这是光从 （选填“水射向空气”或“空气射向水”）时发生的折射现象。如果在水下的摄影师能够看到岸上小明的眼睛，小明也一定能看到摄影师的眼睛，这是因为光折射时，光路是 的。
【答案】空气射向水；可逆
【解析】【解答】摄影师在水下看到岸上物体变高的像，是由于岸上的物体发射光射入人眼，即 空气射向水 发生的折射现象，在光的折射现象中，光路是可逆的。
综上 第1空、 空气射向水； 第2空、可逆。
【分析】1、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。
2、在光现象中，不论是光的折射还是光的反射，光路均是可逆的。
16．如图，L表示凹透镜，MN为主光轴，O点为光心，F为焦点．图甲和图乙表示经过凹透镜的两条特殊光路．请运用凹透镜的特殊光路，在图丙中画出物体AB通过凹透镜所成虚像AB的光路图 ．
【答案】
【解析】【解答】解：从A点发出的平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．两条光线的交点为A′点，过A′点作垂直于主光轴的直线，与主光轴的交点即为B′，则A′B′即为物体AB通过凹透镜所成虚像．如图所示：
故答案为：
【分析】先根据图甲和图乙的入射光线和折射光线的特点，然后根据凹透镜的光学特点作图．
17．如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像，由图可知凸透镜的焦距是 cm；当物距为30cm时的成像特点可应用于 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）．
【答案】10；照相机
【解析】【解答】根据凸透镜成像的规律，当u=2f时，v=2f，即当物距等于2倍焦距时，像距也等于2倍焦距，成倒立、等大的实像，再结合题图可知，可以判断焦距f=10cm．当物距为30cm时，物距大于2倍焦距，成缩小、倒立的实像，根据该成像特点可应用于照相机。
【分析】结合图像，利用凸透镜成像的规律解答即可。
18．为了防止森林火灾，在森林里是不允许随地丢弃透明的饮料塑料瓶的．这是因为雨水进入饮料瓶后，它对光的作用相当于一个 镜，对太阳光有 的作用，可能会导致森林火灾．
【答案】凸透；会聚
【解析】【解答】因为瓶中进入水之后，瓶中的水形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会使树叶燃烧，造成火灾；
故答案为：凸透；会聚
【分析】解决此题要知道中间厚边缘薄的透镜是凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用
三、作图题
19．图所示的是一条经水面反射后的光线，在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向．
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】因为反射光线在水中，所以入射光线也在水中，并且反射角跟入射角相等．因为入射光线在水中，所以折射光线在空气中，并且折射角大于入射角，如图所示：
【分析】平静的水面即可以反射光，也可以折射光，明确入射角、反射角和折射角的大小关系，结合光的折射定律和光的反射定律作图即可。
20．如图所示，一条入射光线从空气斜射向鱼缸中的水中，折射光线进入鱼眼（已画出），请画出入射光线和反射光线的大致方向。
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】过入射点垂直界面作出法线，用虚线表示，并标清垂直符号。
折射光线和入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，在法线左侧的空气中做出入射光线。
反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线的右侧空气中做出反射光线，如图所示：
【分析】光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。（注：光路是可逆的）
光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介质，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。（折射光路也是可逆的）
21．如图所示，光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后，射入游泳池中。请画出它经平面镜发生反射及进入水中发生折射的光路图。
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】过入射点作法线，根据光的反射定律反射角等于入射角，作出反射光线；再根据当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，作出其折射光线，如图所示：
【分析】反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，当光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线.
四、实验探究题
22．小明在做凸透镜成像的实验：
（1）实验前，小明将光具座上的烛焰、凸透镜和光屏三者中心调至 处。
（2）调节光屏位置直至光屏上出现烛焰清晰的实像，如图，此时是 的成像原理。
（3）如果要演示远视眼的成因，只需要在图中的凸透镜旁边再放一个A眼镜即可，则该眼镜应为 （选填“近视”或“远视”)眼镜。要在光屏上得到清晰的像，应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。
（4）小眀取来自己的另一副同种类型的B眼镜代替了A眼镜，要在光屏上得到清晰的像，需要将光屏适当向左移动，则fA fB。(选填“>”或“=”或“<”)
【答案】（1）同一高度
（2）照相机
（3）远视；左
（4）>
【解析】【解答】（1）探究凸透镜成像规律时，需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度；
（2）根据，此时物距大于像距，是照相机的成像原理；
（3）矫正远视眼的是凸透镜，当在蜡烛和凸透镜间放远视眼镜时，光屏向左移动，靠近凸透镜，才能看到像；
（4）若换用不同的凸透镜后，光屏继续靠近凸透镜，则后来的凸透镜焦距更小，对光的折射能力更强。
【分析】（1）探究凸透镜成像规律时，要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度；
（2）当物距大于像距时，成倒立缩小的实像，和照相机的成像相同；
（3）若在蜡烛和凸透镜间放凸透镜，光线更早会聚成像；
（4）凸透镜对光的折射能力越强，焦距越小。
23．实验桌上有发光物体，焦距分别为5cm、10 cm的凸透镜 A 和B，光具座和光屏各一个。小东利用上述器材，探究“凸透镜成实像时，像距大小与凸透镜的焦距大小是否有关”。主要实验步骤如下：
①将焦距为5cm 的凸透镜 A 固定在光具座中央，将发光物体、光屏分别放在凸透镜两侧，调节发光物体、凸透镜和光屏的高度使其中心在同一水平高度。
②将发光物体放在光具座上距凸透镜 A 放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，直至在光屏上得到发光物体清晰的像，测量像到透镜的距离 v，并将数据记录在表格中。
③将发光物体放在光具座上距凸透镜 A 放在光具座上距凸透镜20cm处，移动光屏，直至在光屏上得到发光物体清晰的像，测量像到透镜的距离 v，并将数据记录在表格中。
（1）小东的探究过程中存在的问题： 。
（2）请你针对小东探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。
【答案】（1）没有保持物体到透镜的距离不变，没有更换不同焦距的透镜（未遵循控制变量法）
（2）将焦距为10cm的凸透镜B固定在光具座中央，将发光物体、光屏分别放在凸透镜两侧，调节发光物体、凸透镜和光屏的高度使其中心在同一水平高度。将发光物体放在距离凸透镜B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，直至在光屏上得到发光物体清晰的像，测量像到透镜的距离v，并将数据记录在表格中。
【解析】【解答】（1）探究“凸透镜成实像时，像距大小与凸透镜的焦距大小是否有关”应控制物距相同，使用不同焦距的透镜实验，小东的探究过程中存在的问题是：没有保持物体到透镜的距离不变，没有更换不同焦距的透镜（未遵循控制变量法）。
（2）将焦距为10cm的凸透镜B固定在光具座中央，将发光物体、光屏分别放在凸透镜两侧，调节发光物体、凸透镜和光屏的高度使其中心在同一水平高度。
将发光物体放在距离凸透镜B放在光具座上距凸透镜30cm处，移动光屏，直至在光屏上得到发光物体清晰的像，测量像到透镜的距离v，并将数据记录在表格中。
【分析】（1）根据控制变量法分析；
（2）根据控制物距相同，使用不同焦距的透镜实验的思路进行改正。
（1）该实验探究“凸透镜成实像时，像距大小与凸透镜的焦距大小是否有关”根据控制变量法应控制物距一定，使用不同焦距的透镜实验，小东操作中存在的问题是：没有更换不同焦距的透镜、没有保持物体到透镜的距离不变（未遵循控制变量法）。
（2）根据控制变量法应控制物距一定，使用不同焦距的透镜实验：将凸透镜A 换成焦距为10cm的凸透镜B，调节发光物体、凸透镜B、光屏三者的中心在同一水平高度。将发光物体放在距离凸透镜B 30cm的位置，移动光屏，直至在光屏上得到发光物体清晰的像，测量像到透镜的距离v，并将数据记录在表格中。
24．小明用光具座、F光源、凸透镜镜、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30cm刻度处时，移动光屏可得倒立、等大的清晰像，此时光屏在 cm刻度处，凸透镜的焦距是 cm.
（2）把光源向左移至20cm刻度处时，将光屏向 (左/右)调节，可得 (倒立/正立)、 (缩小/放大)的清晰像.
（3）把光源放在45cm刻度处时，移去光屏，人眼通过透镜看到的像是图乙中的
【答案】（1）70；10
（2）左；倒立；缩小
（3）C
【解析】【解答】(1)由图可知，将光源放在30cm刻度处时，物距u=50cm-30cm=20cm
移动光屏可得倒立、等大的清晰像，则此时u=v=2f
凸透镜的焦距F= u= 20cm=10cm
此时光屏的位置在50cm+v=50cm+20cm=70cm(2)把光源向左移至20cm刻度处时，根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”，像距变小，应将光屏向左调节，此时u ，是照相机的成像原理，光屏上可得倒立、缩小的清晰像。(3)把光源放在45cm刻度处时，此时物距u=50cm-45cm=5cm＜f
成正立、放大的虚像，移去光屏，人眼通过透镜看到的像是图乙中的C。
【分析】本题考查凸透镜成像规律，当物距等于像距等于二倍焦距时成倒立、等大的实像，应用这一特点可以得出焦距的大小，这一点很重要。
25．小华同学利用才购买的光学学生实验箱进行“凸透镜成像规律”的探究。
（1）测量凸透镜焦距时，小华将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为 cm；
（2）小华调节好烛焰、凸透镜和光屏的高度后，将点燃的蜡烛移到 10cm 刻度线处，如图乙，移动光屏，直到在光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的；
（3）如果将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜，光屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。
（4）如图丙所示，当凸透镜位于光具座上 A 处时，恰好在光屏上成清晰的像，现在蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到 B 处（图中未标出），光屏上再次成清晰的像，已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A 间的距离为L0，则透镜先后两次所在位置 A、B之间的距离 s= （用 L0，L表示）。
（5）小华在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 的变化图像如图丁所示，则像距 v随时间 t的大致变化关系为下图中的 （选填字母）。
（6）另一位同学用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验，你认为其好处是 ；（写出一点即可）
【答案】（1）10.0
（2）缩小；照相机
（3）远离
（4）L0-2L
（5）C
（6）火焰在有风的时候会晃动，同时蜡烛会越烧越短，而二极管不会
【解析】【解答】（1）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＝60.0cm－50.0cm＝10.0cm；
故填10.0.
（2）再将点燃的蜡烛移到10cm刻度线处，如图乙所示，此时物距u＝50cm－10cm＝40cm＞2f成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；
故填缩小；照相机.
（3）如果将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜，根据物进像远像变大的特点，光屏应向远离透镜的方向移动。
故填远离.
（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f故填L0-2L.
（5）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小；故答案为：C；
故填C.
【分析】（1）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。
（2）当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。
（3）如果将蜡烛在图乙的基础上靠近透镜，根据物进像远像变大的特点，光屏应向远离透镜的方向移动。
（4）当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光路的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=L0-2L。
（5）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像；将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，像距则变小。
五、综合题
26．小明发现实验室里的透镜有的平一点，有的凸一点。那么同样大小和材料做成的凸透镜，凸起程度不一样，会对成像造成什么样的影响呢？在老师的指导下，他在一个高15cm的烧杯底部放一个F形状的LED发光体，用透明的薄膜扎住顶部，在薄膜上倒入一定量的水，做成水透镜，用薄膜的松紧程度来控制水透镜的凸起程度。用一张白纸做光屏成像。
实验次数 烧杯高度/cm 凸起程度 白纸距离杯面高度/cm 像的正倒 像的大小
1 15 很大 6 倒立 缩小
2 15 较大 8 倒立 缩小
3 15 一般 20 倒立 放大
4 15 较小 无法成像 —— ——
（1）从表格的数据可以看出，水透镜的凸起程度越大，白纸应 （填“靠近”或“远离”）杯面才能够接收到清晰的像，同时像会变 （填“大”或“小”），说明水透镜会聚光线的能力变 （填“强”或“弱”）。
（2）在实验④中，小明直接用眼睛从上往下观察，可以看到一个 （填“放大”或“缩小”）的像。生活中的 就是利用这个原理做成的。
（3）实验中有几片小纸屑掉进了水透镜里，此时白纸上所成的像 。
A．无法成像 B．上面有几个黑色的斑点
C．完整但稍暗 D．完全没有影响
【答案】（1）靠近；小；强
（2）放大；放大镜
（3）C
【解析】【解答】（1）根据表格的数据可以看出，水透镜的凸起程度越大，白纸应靠近杯面才能够接收到清晰的像，同时像会变小，说明水透镜会聚光线的能力变强；
（2）在实验④中，小明直接用眼睛从上往下透光水透镜观察，可以看到一个放大的像。生活中的放大镜就是利用这个原理做成的；
（3）实验中有几片小纸屑掉进了水透镜里，此时白纸上所成的像完整但稍暗，C符合题意。
【分析】（1）凸透镜越薄，焦距越大，成像越远；
（2）物体在凸透镜的焦距内时，成正立放大的虚像，实际应用是放大镜；
（3）挡住部分凸透镜，成像完整但变暗。
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