第四章达标测试卷
一、填空题(每空1分,共22分)
1.下列是一些日常生活和自然界中的光现象:①日食和月食;②水中倒影;③小孔成像;④池底“变浅”;⑤黑板“反光”;⑥雨后彩虹;⑦海市蜃楼。由于光的直线传播形成的是____________;由于光的反射形成的是____________;由于光的折射形成的是____________。(均填序号)
2.如图所示,清澈平静水面下的“射灯”射出一束光从水中斜射到水与空气的界面时将发生反射和折射,若入射光线与界面成53°角,反射光线与折射光线的夹角为100°,则反射角的大小为________,折射角的大小为________。
3.在合适的照明条件下,正常人眼在观察约25 cm远的物体时,感到既清楚又不易疲劳,通常把25 cm称为明视距离。若你的视力正常,则当你对着镜子梳妆时,你和镜子间的最适宜距离约是________cm。
4.阳光下,微风吹拂着河面,波光粼粼,这里蕴含着光的________现象,许多建筑采用玻璃进行外墙装潢,这在城市美化的同时却造成了光污染,造成这种污染的主要原因是光在玻璃表面发生了________反射。
5.在探究凸透镜成像规律的实验中,当蜡烛距透镜20 cm时,光屏上得到清晰等大的像,则该透镜的焦距是________cm。增大蜡烛与透镜间的距离,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向________(填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成______________。
6.将物体放在距凸透镜40 cm处,在透镜另一侧距透镜30 cm处的光屏上得到一个清晰的像,则此凸透镜的焦距范围是______________。
7.我们看到水中的鱼在云里游,看到鱼是光的________形成的,看到云是光的________形成的,它们都是虚像,用光屏不能承接。(均填“反射”“折射”或“直线传播”)
8.检修工人在查看线路密集的电路板时,为了看清线路的连接情况,常透过一个较大的透镜进行观察,这个透镜应该是______(填“凸”或“凹”)透镜,工人看到的是放大的______(填“实”或“虚”)像,电路板到透镜的距离应______________;检修时还用到了照明灯,这是为了照亮________(填“透镜”或“电路板”)。
9.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光经过液面反射后射到液面上方水平标尺形成光点S′,当液面下降时,光点S′将________(填“向左”“向右”或“不会”)移动,此过程中入射角大小________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(第9题) (第10题)
10.人站在游泳池边观察泳池的深度,看起来比实际的要________,正对着池壁,向下看水中池壁的正方形瓷砖,看起来如图中的________的形状。
二、选择题(每题3分,共30分)
11.白天在室内的人觉得室内光线明亮,而室外的人观看建筑物时总觉得窗口是黑的,这是因为( )
A.窗玻璃的透明度不高
B.窗玻璃将入射光反射出去了
C.进入房间的光线经多次反射很少从窗口射出
D.房间内和房间外的人对光的感受能力有差异
12.图中的光学实验研究出的物理规律不能解释所对应的光学现象的是( )
13.岸边的柳树在地上出现的树影和在水中出现的倒影,这二者的成因( )
A.都是光的折射引起的
B.都是光的反射引起的
C.前者是光的直线传播引起的,后者是光的反射引起的
D.前者是光的折射引起的,后者是光的反射引起的
14.一个身高为179 cm的人,站在竖直立着的1.4 m高的平面镜前看到了自己的全身像,在他向平面镜靠近的过程中,他的像将( )
A.变高,高于179 cm
B.变矮,低于179 cm
C.不变,仍然为179 cm
D.无法确定
15.如图,小强在水中练习潜水,则能正确反映岸上教练看到水下小强的光路图是( )
16.用手机摄像头扫描二维码(如图所示)可快速登录网页,访问网络数据,当手机扫描二维码时( )
A.二维码是光源
B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外
C.摄像头相当于凹透镜
D.二维码中黑色部分反射色光,白色部分吸收色光
17.在研究凸透镜成像的实验中,当烛焰位于凸透镜一倍焦距之内时,眼睛通过凸透镜观察到的虚像可能是图中的( )
18.我国的古诗词文化很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”句中“阴浓”是光的直线传播形成的
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C.“池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是光的反射造成的
D.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是光的色散形成的
19.小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜间的距离,在纸片上的光斑并不是最小,当纸片远离透镜时,光斑一直变大,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L,那么,凸透镜的实际焦距( )
A.一定小于L
B.一定大于L
C.可能等于L
D.可能小于L、也可能大于L
(第19题) (第20题)
20.如图所示,是一种视力有缺陷的眼球成像的示意图。这种视力缺陷类型及矫正需要戴的透镜分别是( )
A.远视眼、凸透镜 B.远视眼、凹透镜
C.近视眼、凸透镜 D.近视眼、凹透镜
三、作图题(每题8分,共16分)
21.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
22.如图所示,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A′B′的光路图。
四、实验探究题(每题16分,共32分)
23.小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平直尺上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合。
(1)为了便于观察,该实验最好在________(填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行;此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到蜡烛A的像的同时,也能观察到________,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系。
(3)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上________(填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,这表明平面镜所成的像是________(填“虚”或“实”)像。
(4)若使蜡烛A离玻璃板远一些,则它所成像的大小________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)通过实验还可得出像和物体到平面镜的距离________;像和物体的连线与镜面________。
24.某小组同学用如图甲所示的装置“探究凸透镜成像特点”,其中凸透镜的焦距为15 cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小,如图乙所示(用带箭头的线段表示物或像,A′、B′分别表示蜡烛在A、B处像的位置)。
(1)从图乙中可以看出,蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________的实像。生活中利用这个成像特点制成了__________________(写出一个即可)。
(2)和其他小组交流后发现,当蜡烛在距透镜15~30 cm之间时,像均成在透镜另一侧距透镜30 cm以外处。但是,当他们把蜡烛放在C位置时,在光具座上无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像,原因是像距________________________________________________。
(3)为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上,他们采用了两种做法:
做法一:保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。这表明像距变________了,由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜的焦距________(填“大于”“小于”或“等于”)
15 cm。
做法二:保持蜡烛和透镜的位置不变,在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际,远视眼晶状体的焦距较________(填“大”或“小”),将近处物体的像成在视网膜________(填“前”或“后”)方,故需戴________透镜矫正。
答案
一、1.①③;②⑤;④⑥⑦
2.37°;43°
3.12.5 点拨:人的像到镜子的距离与人的眼睛到镜子的距离是相等的,当这两个距离之和是25 cm时,人看自己的像最清晰,因此当对着镜子梳妆时,人离镜子距离应为25 cm的一半,即12.5 cm。
4.反射;镜面
5.10;靠近;照相机
6.15~20 cm 点拨:因为物距大于像距,所以满足物距大于2倍焦距,且像距介于1倍焦距与2倍焦距之间,即40 cm>2f, f<30 cm<2f,化简后可得15 cm<f<20 cm。
7.折射;反射
8.凸;虚;小于1倍焦距;电路板
9.向右;不变 点拨:当液面下降时,由于入射角的大小不变,故反射角的大小也不变,反射光线与原来的反射光线平行向右移动。
10.浅;②
二、11.C 12.B 13.C 14.C
15.D 点拨:岸上教练看到水下小强,光线是由水里发出的,故光线的传播方向应该是从水里射向空气,且当光由水斜射入空气中时,折射光线与入射光线分居法线两侧,而C中折射光线与入射光线在法线同侧,故A、C错误;根据光的折射定律可知,当光由水斜射入空气中时,折射光线与入射光线分居法线两侧,折射角大于入射角,而B中折射角小于入射角,故B错误,D正确。
16.B 点拨:二维码本身不发光,不是光源,故A错误;照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小、实像的规律制成的,因此,扫描二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距,故B正确;摄像头相当于凸透镜,成倒立、缩小、实像,故C错误;当扫描黑白相间的二维码时,黑色部分吸收所有光线,故黑色部分不反射色光,而白色部分能够反射所有色光,故D错误。
17.C 18.C
19.A 点拨:由于光斑到凸透镜的距离为L时,即像距为L时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,因此凸透镜的焦距f≠L;若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则说明凸透镜的焦点不在光斑之后,故焦点应在光斑之前,因此f一定小于L,故BCD错误,A正确。
20.A 点拨:由图可知,物体经眼睛成像在了视网膜后面,因此该眼睛是远视眼;远视眼需要戴凸透镜将光线会聚一些,这样像可以成在视网膜上。故A正确,BCD错误。
三、21.解:如图所示。
22.解:如图所示。
点拨: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。
四、23.(1)较黑暗;蜡烛B (2)大小 (3)不能;虚 (4)不变 (5)相等;垂直
24.(1)放大;投影仪 (2)太大(或超出了光具座的长度范围)
(3)小;小于;大;后;凸
点拨:(1)当2f>u>f时,凸透镜成倒立、放大的实像,应用是幻灯机或投影仪;(2)光屏上没有像,可能是像距太大(或超出了光具座的长度范围);(3)保持蜡烛和透镜的位置不变,更换凸透镜,在光具座上移动光屏,光屏上又出现了清晰的像,说明更换的凸透镜会聚光的能力较强,此透镜的焦距小于
15 cm。产生远视眼的原因是晶状体太薄,折光能力太弱,焦距变大,近处物体的像成在视网膜之后,因此远视眼看不清近处的物体,可以用凸透镜制成的镜片进行矫正。