光检测
一.选择题(每小题2份,共40分)
1.图所示的四种现象中,由于光的反射形成的是( )
A.铅笔好像折断了 B.亭桥在水中的倒影
C.广场上的光束 D.空中的彩虹
2.下列有关成像的说法中,正确的是( )
A..物体通过平面镜所成的像是实像 B.通过凸透镜所成的像一定是实像
C.小孔成像实验中,所成像是实像 D.实像都是缩小的,虚像都是放大的
3.在暗室的桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上(镜面朝上),让手电筒正对平面镜照射,如图所示,从侧面看去( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了镜面反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较暗,它发生了漫反射
4.如图为玩具鸟在平面镜中成像示意图,下列叙述中正确的是( )
A.若竖直上移玩具鸟,则玩具鸟的像将上移
B.若竖直下移平面镜,则玩具鸟的像将下移
C.若人向平面镜常近,则玩具鸟的像的大小将会变大
D.若在像与镜间放一木板,则平面镜中就不再成像了
5.夏夜雨后,经验丰富的人们,能够灵活的借助月光走夜路,轻松避开水坑。下面有关这些经验的介绍,说法正确的是( )
A.迎着月亮走,脚应该踩着较亮的地方 B.迎着月亮走,脚应该踩着较暗的地方
C.背着月亮走,脚应该踩着较暗的地方 D.不论迎着还是背着月亮走,均踩较亮的地方
6.光给人类带来了光明,下列关于光现象的描述中,错误的是( )
A.“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象
B.雨过天晴后,天空中出现彩虹是光的色散现象
C.人们常说的“天狗吃月”这一现象是由于光的直线传播形成的
D.三月桃花盛开,游人能观赏到美丽的桃花,是光在桃花表面发生镜面反射的结果
7.如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。若改用激光照射,应瞄准什么方向才能照射到鱼( )
A.看到的鱼的方向 B.看到的鱼的前方
C.看到的鱼的上方 D.看到的鱼的下方
8.如图所示,把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上,若正方体的边长和半球的半径相同,则人从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字( )
A.A和B中看到的都比实际的高
B.A中看到的比实际的高,B中看到的比实际的低
C.A中看到的比实际的高,B中看到的与实际的一样高
D.A和B中看到的都与实际一样高
9.下列叙述中,属于描述光的折射现象的是( )
A.池水映明月 B.彩虹舞山涧 C.起舞弄清影 D.湖光映彩霞
10.下列现象与雨后彩虹的形成原因相同的是( )
A.镜中的“我” B.树荫下的光斑 C.汽车后视镜 D.水中“断”笔
11.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜的焦距为20cm,若将蜡烛放在离凸透镜16cm处时,如图所示,移动光屏,在光屏上将看到( )
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.无像 D.正立放大的虚像
12.在探究凸透镜成像的实验中,先用焦距为10cm的透镜甲进行实验,在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像。接下来不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是( )
A.光屏向左移,能接收到清晰放大的实像
B.光屏向右移,能接收到清晰的实像
C.光屏向左移,能接收到清晰缩小的实像
D.无论怎样移动光屏,都接收不到清晰的像
13.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示。下列判断中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是16cm
B.当u=10cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=22cm时,成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小
14.在“研究凸透镜成像规律”的实验中,测得透镜与蜡烛及光屏之间的相对位置如图所示,光屏上恰好得到清晰的像,由此可知这个凸透镜的焦距应该( )
A.大于10cm小于15m B.等于15cm
C.大于15cm小于20mD.大于20cm
15.小丁在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用米尺在水平桌面上画一直线并标明刻度,将透镜固定在50cm处,蜡烛位于透镜左侧的某一位置。小丁首先在60cm处观察到像,如图甲;之后在60cm处固定一平面镜,眼睛在蜡烛上方向平面镜看去,如图乙。下列说法中错误的是( )
A.平面镜的作用是改变光线的传播方向 B.在甲图中,小丁观察到的是正立、放大的虚像 C.该凸透镜的焦距一定小于 5cm D.他可以通过平面镜看到原蜡烛放大的虚像
16.下列说法正确的是( )
A.凸透镜成实像时所成的实像一定是缩小的 B.漫反射现象中,光的传播不遵循光的反射定律 C.光的折射现象中入射角一定大于折射角 D.光的色散现象说明光是由多种色光组成的
17.图中能正确表示远视眼成像情况及其矫正方法的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.乙和丁
18.参照上题的判断,选出以下的正确说法( )
A.用显微镜观察到的是虚像,用望远镜看到的是实像
B.用显微镜观察到的是实像,用望远镜看到的是虚像
C.目镜成的是实像,物镜成的是虚像
D.目镜成的是虚像,物镜成的是实像
19.小红在做“探究凸透镜成像的规律“的实验中,在光屏上得到了烛焰清晰的缩小的像。小红保持凸透镜的位置不变,将光屏和蜡烛的位置互换,这时,她在光屏上可以看到( )
A.正立、放大的像 B.正立、缩小的像
C.倒立、缩小的像 D.倒立、放大的像
20.下列有关光的现象中,正确的说法是( )
A.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的反射
B.光与镜面成30°角射在平面镜上,则其反射角也是30°
C.人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时像会变大
D.平面镜可以成实像
二、填空题(共6小题,每空2分,共36分)
21.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是 像(选填“虚”或“实”);
(2)若光斑B向左移动,说明水位 (选填“上升”或“下降”)了。
22.诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像,太阳实际在图中 (选填“甲”或“乙”)的位置。
23.将一束方向不变的激光射向水槽,当液面在实线位置时底部形成一光斑,其折射光路如图所示,若水面下降到虚线位置,光斑将向 (填“左”或“右”)移;如果将水槽的右底部慢慢抬起,反射角将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将凸透镜正对这太阳光,调整凸透镜与光屏的距离,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,该透镜的焦距是 cm。
(2)在如图乙所示实验装置中,应调节烛焰的中心,光屏中心,凸透镜的光心,使三者位于 ,这样做的目的是 。
(3)下表是小明同学实验时记录的几组数据:
实验次数
1
2
3
4
5
物距μ/(cm)
30
20
15
10
5
像距v/(cm)
15
20
30
40
/
①第3次实验在光屏所成的像是倒立的、 的实像,在放大镜、照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是 。
②第5次实验光屏 (选填“能”或“不能”)接收到像。
③通过观察数据,老师发现表格中第 次数据是编造的。
④在第1次实验过程中,小明向小丽借来一副眼镜,并将其放在物体和凸透镜之间,保持光屏的位置不变,发现光屏上的像由清晰变模糊,此时小明把物体远离透镜方向移动,发现光屏上又成清晰的像,说明这眼镜的镜片是 透镜,小丽视力的缺陷是 (选填“近视”或“远视”)。
(4)下列是小明实验过程中一些现象的描述,正确的是
A.发现无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像,可能是凸透镜选择的焦距太小了
B.实验过程中,蜡烛因燃烧而变短,则烛焰在光屏上的像会下移
C.实验时有个小飞虫停在凸透镜表面,则光屏上所成实像将被遮挡一部分
D.取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,像大小没有变化但是变暗一些
25.如图所示,水平地面上有一障碍物 ABCD,较大平面镜 MN 在某一高度水平放置,试用作图法求出眼睛位于 O 点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围。如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子的高度应 。
26.将点燃的蜡烛和光屏放置在光具座上,再将焦距为30cm的凸透镜甲放置在蜡烛和屏之间适当位置,在屏上得到清晰的缩小实像;在透镜甲位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,不改变蜡烛位置,将光屏 (选填“靠近”或“远离”)透镜适当距离,就可以在光屏上得到清晰的 (选填“放大”“缩小”或“等大”)实像。
三、作图题(共3小题,共8分)
27.请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线。
实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光,这可以利用两块透镜的组合来解决。请在图的两个方框中各画出一种组合方式(要在图中画清光束粗细的变化),分别写出两块透镜间的距离S跟两块透镜到各自焦点的距离f1、f2的关系。
s= s= 。
29.将图中的入射光线或折射光线补画完整。
四、实验探究题(共3小题,每空1分,共16分)
30.2009年7月22日上午,五百年一遇的罕见日全食在天空上演,我国长江流域12个省区市能见日全食。观测日全食不能用肉眼直接对着太阳,如果没有专用的太阳滤镜,可采用如下的三种简便方法。方法一:准备一盆黑墨水置于阳光下,在脸盆中观察太阳的像,如图甲所示,这是利用了 原理;方法二:将手指展开,互相垂直叠放,如图乙所示,对着阳光,在白纸上观察太阳的像,这利用了 原理;方法三:如图丙所示,用啤酒瓶底观看日食,啤酒瓶底可以 一些色光,避免强光伤害眼睛。
31.在探究凸透镜成像规律实验中
(1)当蜡烛离凸透镜16cm时,光屏上呈现一个倒立、等大的像,则该凸透镜的焦距是 cm
(2)当蜡烛距凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、 的实像。日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是 。保持蜡烛和凸透镜的位置不变,将一个近视眼镜放到凸透镜和蜡烛之间(如图),为了在光屏上再次得到一个清晰的像,应将光屏往 (选填“左”或“右”)移动。
32.图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)蜡烛B与蜡烛A完全相同,是为了比较像与物的 关系;
(2)蜡烛A的像与蜡烛B重合时,便确定像的位置。这种凭借视觉效果相同来达到探究的目的方法与下列 相同(仅填字母)。
A.用光线来描述光;
B.通过小磁针在磁场中静止时北极所指的方向确认磁场的方向;
C.一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,就可用这个力代替两个力。
(3)当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像 玻璃板,(选填“远离”或“靠近”),蜡烛A的像 (选填“变大”、“不变”或“变小”)
33、小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验,如图所示,实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、两个焦距不同的凸透镜A和凸透镜B、平行光光源(接通电源后可发出平行光)、光具座等器材。
(1)小华首先测量凸透镜A的焦距:将凸透镜A固定在光具座上50cm刻线处,平行光光源发出平行于透镜主光轴的平行光照射到凸透镜A上,在透镜另一侧移动光屏直到光屏上的光斑最小,如图甲所示,凸透镜A的焦距f1= cm;
(2)如图乙所示,保持凸透镜A位置不变,将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时,移动光屏,在光屏上可以得到烛焰 、 的 像(选填“放大”、“缩小”、“正立”、“倒立”、“虚”、“实”);此成像特点常应用在 (选填“放大镜”、“照相机”或“幻灯机”)上;
(3)保持蜡烛位置不变,小华用焦距为f2的凸透镜B替换凸透镜A,将凸透镜B固定在光具座上50cm刻线处。通过移动光屏,在光屏上得到烛焰倒立、缩小的像。由此现象可以判断:凸透镜A和凸透镜B的焦距大小关系为f1 f2(选填“小于”或“大于”)。
参考答案
1.解:A、从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,属于光的折射,故A错误;
B、亭桥在水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C、广场上的光束是光在同一种均匀介质中沿直线传播形成的,故C错误。
D、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故D错误。
故选:B。
2.解:A、物体通过平面镜所成的像是正立的、等大的虚像,故A错误;
B、通过凸透镜所成的像可以是实像,也可以是虚像。故B错误;
C、小孔成像是实际光线的会聚,所以是倒立的实像,故C正确;
D、实像有放大、等大、缩小,虚像有等大、缩小、放大的,故D错误。
故选:C。
3.解:如图,当手电筒垂直照射白纸和平面镜,平面镜发生镜面反射,反射光线垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,人眼感觉平面镜是暗的;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,人眼感觉白纸是亮的,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4.解:A、平面镜成像像与物关于镜面对称,故若竖直上移玩具鸟,则玩具鸟的像将上移,故A正确;
B、平面镜成像像与物关于镜面对称,故竖直下移平面镜,玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化,故B错误;
C、平面镜成像像与物大小相等,故若人向平面镜靠近,玩具鸟的像的大小将不变,故C错误。
D、平面镜成虚像,故像与镜间放一木板,平面镜中仍能成像,故D错误。
故选:A。
5.解:当人迎着月光走时,水面发生的镜面反射能够使更多的光进入人的眼睛,所以水面看起来较亮,而地面发生的是漫反射,光射向各个方向,进入人眼睛的光较少,所以地面看起来较暗,因此脚不应该踩着较亮的地方,应该踩着较暗的地方,故A错误,B正确;
当人背着月光走时,水面发生的镜面反射,没有光进入人的眼睛,所以水面看起来较暗,而地面反射的是漫反射,总有一部分光进入人的眼睛,所以看起来较亮,因此背着月亮走,脚应该踩着较亮的地方,故CD错误。
故选:B。
6.解:A、“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象,故A正确;
B、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象。故B正确;
C、天狗吃月,即为月食现象,是光沿直线传播形成的,故C正确;
D、三月桃花盛开,游人能观赏到美丽的桃花,是光在桃花表面发生漫反射的结果,故D错误。
故选:D。
7.解:看到水中的鱼(虚像)在实际鱼位置的上方,则实际鱼的位置在B点的下方;
连接AB,过折射点做法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是鱼的虚像,鱼的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以照着B点,激光也就刚好落在鱼上了。如图所示:
故选:A。
8.解:
从半球形玻璃砖B正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字,字反射的光进入玻璃时都经过球心,沿法线传播,光的传播方向不变,光线的反向延长线的交点仍在字处,位置不变;但正方体玻璃砖A下的字反射的光除垂线那条外,都是斜射入玻璃砖中,在界面处会折射,折射光线反向延长线的交点就是字的像,比字的位置高。
即:A中看到的比实际的高,B中看到的与实际的一样高。
故选:C。
9.解:A、池水映明月是指明月在水中的倒影,水中倒影是由光的反射形成的。故A不符合题意。
B、彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,属于光的折射现象。故B符合题意。
C、起舞弄清影,指月中的嫦娥,在月宫中翩翩起舞,只有和自己的影子伴随伴舞,影子是由于光的直线传播。故C不符合题意。
D、湖静映彩霞”是指天上的彩霞在平静的湖面形成的像,是平面镜成像,属于光的反射现象,故D不符合题意。
故选:B。
10.解:
雨后彩虹是由光的折射形成的,是光的色散现象;
A、镜中的“我”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B、大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙。太阳光从这些小缝隙中照射下来,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以在地面上会形成太阳的像。像的形状和太阳一样,而且是倒立的实像,故B不符合题意;
C、后视镜中的景物,属于凸面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D、水中筷子上反射的光线是从水中斜着射向空气中,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线看时,看到的是折射光线反向延长线形成的筷子的虚像,比筷子的实际位置较水面要浅些,所以感觉水中的筷子向上折断了,故D符合题意。
故选:D。
11.解:已知凸透镜的焦距为20cm,若将蜡烛放在离凸透镜16cm处时,即u<f,则由凸透镜成像规律可知,成正立放大的虚像,移动光屏,在光屏上将无法看到像。
故选:C。
12.解:用焦距为10cm的透镜甲进行实验时,在透镜右侧的光屏上得到清晰缩小的实像,说明发光体在透镜甲左侧大于20cm远的地方(即二倍焦距以外),光屏在透镜甲右侧10~20cm远的地方(即一、二倍焦距之间)。
若不改变发光体和凸透镜的位置,改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验时,则发光体在透镜乙的焦点以外,同时一定能在透镜乙右侧焦点以外,即距离透镜乙右侧大于20cm的某处,得到一个实像,所以将光屏向右移,一定能接收到一个清晰的倒立的实像,这个实像可能是缩小的,也可能是等大的、放大的。故B符合题意。
故选:B。
13.解:A.观察图片可知,当物距u=16cm时,像距v=16cm,这时物体在二倍焦距上,即:2f=16cm,所以凸透镜焦距是8cm,故A错误;
B.因为8cm<10cm<16cm,所以这时f<u<2f,这时成倒立放大的实像,故B错误;
C.当u=22cm时,u>2f,这时成倒立缩小的实像,照相机是根据这一原理制成的,故C错误;
D.当物体成实像时,物距增大,像距减小像变小,那么把物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变小是正确的,故D正确。
故选:D。
14.解:由图可知,物距u=30cm,像距v=20cm,且u>v;
由凸透镜成像规律可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像;
则应满足u>2f,2f>v>f,
即:30cm>2f,2f>20cm>f,
解得10cm<f<15cm,只有A正确。
故选:A。
15.解:A、平面镜的作用是改变光线的传播方向,故A正确;
B、由图可知,在甲图中小丁同学观察到的是正立、放大的虚像,故B正确;
C、甲由图中小丁同学观察到的是正立、放大的虚像,可知该凸透镜的焦距一定大于5cm,故C错误;
D、由乙图可知,蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内,可以成正立、放大的虚像,该虚像经过平面镜又可以成像,所以他可以通过平面镜看到所成的原蜡烛放大的虚像,故D正确。
故选:C。
16.解:A、凸透镜可以成放大的、等大的以及缩小的实像,故A错误;
B、镜面反射遵循光的反射定律,漫反射也遵循光的反射定律,故B错误;
C、在光的折射现象中,折射角不一定小于入射角,如:光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故C错误;
D、太阳光通过棱镜后被分散为各种颜色的光,这种现象叫光的色散,说明了白光是由多种色光混合而成的,故D正确。
故选:D。
17.解:远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,即折光能力减弱,像呈在视网膜的后方;故乙图是远视眼的成因图;
要矫正远视眼应佩戴会聚透镜,即凸透镜,使光线提前会聚;故丁图是矫正远视眼的。
故选:D。
18.解:望远镜首先通过物镜成倒立缩小的实像,然后通过目镜成正立放大的虚像;显微镜首先通过物镜成倒立放大的实像,然后通过目镜成正立放大的虚像。
所以目镜成的都是虚像。
故选:D。
19.解:
由凸透镜成像规律可知,当u>2f,f<v<2f,成倒立、缩小的实像;
若将蜡烛和光屏位置互换,则f<u<2f时,成倒立、放大的实像,光屏距凸透镜即像距v>2f。
故选:D。
20.解:A、阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,是由于光被水面反射后形成的现象。故本选项正确;
B、一束光与镜面成30°角入射在平面镜上,则入射角为90°﹣30°=60°.则其反射角也是60°,故本选项错误;
C、由平面镜成像特点可知,物体在平面镜中的像是等大的、正立的、虚像,人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时视角增大,人的像不会变大,故本选项错误;
D、由平面镜成像特点可知,平面镜成的像是等大的、正立的、虚像,不是实像,故本选项错误。
故选:A。
21.解:
(1)水面相当于平面镜,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像;故A点与光屏在水中所成的像是虚像;
(2)若光斑B向左移动了,移动到E点,如下图所示,则说明水位上升了。
故答案为:(1)虚;(2)上升。
22.解:
太阳落山时,太阳的实际位置在地平线下面,但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射,通过折射我们看见了太阳的虚像(即观察到的落日),此时,太阳的实际位置在图中的乙位置。
故答案为:折射; 乙。
23.解:由光的折射规律可知,光线将发生折射现象,折射光线靠近法线,即向下偏折,当水槽内的水减少时,如图所示,
在水槽底的光斑向右移动,但折射角不变;将水槽的右底部慢慢抬起,水面总保持相平,入射角不变,所以反射角也不变。
故答案为:右;不变。
24.解:(1)太阳光是平行光,平行光照射凸透镜,调整凸透镜与光屏的距离,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这个亮斑就是凸透镜焦点,焦点到凸透镜光心的距离就是焦距,所以该透镜的焦距是10cm;
(2)为了在实验时凸透镜成像在光屏的中央,让烛焰、凸透镜光心和光屏中心在同一高度处;
(3)①第3次实验,u=15cm,则f<u<2f,物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,生活中的应用是投影仪和幻灯机;
②第5次实验中,u=5cm,则u<f,物距小于焦距成正立放大虚像,虚像不能在光屏上呈现;
③当物距等于焦距时,凸透镜是不成像的,第4次实验中u=10cm=f,不成像,也就不存在像距,所以是编造的;
④物体和透镜间放上眼镜后,发现像模糊,并且物体远离透镜方向移动,发现光屏上又成清晰的像,说明此眼睛将光线发散了,能对光线起发散作用的是凹透镜,凹透镜是近视眼镜;
(4)A、无论焦距多大,凸透镜都会成像,无论怎样移动三者位置都找不到烛焰的像与焦距大小无关,故A错误;
B、凸透镜成实像是倒立的,当蜡烛燃烧变短时,像要向上运动,故B错误;
C、飞虫停在凸透镜上不会影响透镜成像,只是透过透镜的光线变少了,成像会比以前暗一些,故C错误;
D、用比以前直径小的透镜时,成像规律不会变化,但因为透镜小了,相比来说透过透镜成像的光线少了,那么所成像的亮度会变暗,故D正确;
故选:D。
故答案为:(1)10;(2)同一高度;让像呈在光屏中央;(3)①放大;投影仪; ②不能;③4; ④凹;近视;(4)D。
25.解:①根据光路的可逆性,将O点看成是一个发光点;作O点在平面镜中的像O′,连接OA交MN于F,连接O′F并延长交地面于H;连接O′B交MN于E,交地面于G,连接OE;注意光线是由右方地面射向平面镜、经平面镜反射后进入人眼,据此标上箭头,光线传播方向如图所示。
则入射光线为HF、GE,反射光线为FO、EO;图中GH所围区域就是眼睛位于O点从平面镜MN中所能看到障碍物后方地面的范围。
②假设水平放置的镜子的高度降低至与障碍物的AB面接触,则眼睛就看不到障碍物后面的地面;因此,如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子的高度应增大(即向上移动)。
故答案为:见上图;增大。
26.解:光屏上得到一个倒立缩小的实像时,u>2f,即u>60cm,保持透镜的位置不变,在焦距为30cm的透镜甲的位置上换上焦距为20cm的凸透镜乙,凸透镜的折光能力增强,不改变蜡烛位置,u>60cm,相当于物远了,则屏上的像变近、像变小些,故应减小像距,即应将光屏靠近透镜;
故答案为:靠近;缩小。
27.解:
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。如图所示:
28.解:(1)当最下面的出射光线与最上面的光线相对应时,光线经过凸透镜折射后要会聚于一点,即其右焦点;此时的光线要过第二个凸透镜的左焦点,然后平行射出才出现图示的现象。故答案如图所示。
若设第一个凸透镜的焦距为f1,第二个凸透镜的焦距为f2.由此可知两块透镜的距离s跟两个透镜到各自焦点的距离f1、f2的关系是:s=f1+f2。
(2)当两条最上面的光线是一条光线时,首先经过凸透镜的会聚,然后要在经过凹透镜的发散才能在最上面。因为出射光线与入射光线都是平行光,所以第一次折射后的折射光线要过凸透镜的焦点,第二次的入射光线要射向凹透镜的另一个焦点。且两个透镜的焦点重合在F点。答案如图所示。
若设第一个凸透镜的焦距为f1,凹透镜的焦距为f2.由此可知两块透镜的距离s跟两个透镜到各自焦点的距离f1、f2的关系是:s=f1﹣f2。
故答案为:
29.解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。如图所示:
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30.解:(1)盆中的水面相当于平面镜,利用平面镜成像,可以看到日食的像;
(2)两手手指的缝隙相当于小孔,利用光沿直线传播(或“小孔成像”)可以看到日食的像;
(3)啤酒瓶底是有颜色的透明物体,它可以吸收一部分光,透过的光的强度大大减弱,避免强光伤害眼睛。
故答案为:光的反射(或“平面镜成像”);光沿直线传播(或“小孔成像”);吸收。
31.解:(1)当蜡烛离凸透镜16cm时,光屏上呈现一个倒立、等大的像,此时u=v=2f=16cm,则该凸透镜的焦距是8cm;
(2)当蜡烛距凸透镜40cm时,物距大于二倍焦距,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的倒立、缩小的实像。照相机就是利用这一原理制成的;
保持蜡烛和凸透镜的位置不变,将一个近视眼镜放到凸透镜和蜡烛之间,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,故像会向后移动,应将光屏往右移动。
故答案为:(1)8;(2)缩小;照相机;右。
32.解:(1)实验要选取完全相同的两只蜡烛,目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系。
(2)实验时,将点燃的蜡烛放在玻璃板前,眼睛应该在玻璃板前观察,当看到蜡烛A的像与蜡烛B重合时,就认为找到了像的位置,这种研究方法为等效替代法,
A、用光线来描述光采用的是模型法,故A不符合题意;
B、通过小磁针在磁场中静止时北极所指的方向确认磁场的方向采用的是转换法,故B不符合题意;
C、如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,那么可以用这个力替换那两个力则是等效替代法,故C符合题意;故应选C;
(3)平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体靠近平面镜,像也靠近平面镜,像的大小不变。
故答案为:(1)大小;(2)C; (3)靠近; 不变。
33.解:(1)由图知,光点到凸透镜的距离为10.0cm,所以凸透镜A的焦距为f1=10.0cm;
(2)如图乙所示,保持凸透镜A位置不变,将点燃的蜡烛放在光具座上35cm刻线处时,此时的物距为50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,物体处于1倍焦距和2倍焦距之间,移动光屏,此时应该能成一个倒立、放大的实像,幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的;
(3)蜡烛和凸透镜的位置不变,凸透镜A成放大的实像,说明此时物距处于1倍和2倍焦距之间;凸透镜B成缩小的实像,说明物距大于2倍焦距。因此凸透镜B的焦距小于凸透镜A的焦距。
故答案为:(1)10.0;(2)倒立、放大;实;幻灯机;(3)大于。
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