第二章 光 单元练习(含解析)

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名称 第二章 光 单元练习(含解析)
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文件大小 3.2MB
资源类型 试卷
版本资源 华师大版
科目 科学
更新时间 2020-06-01 13:49:53

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八下第二章

单元练习
一.选择题(共20小题)
1.如图所示,下列现象中能用光沿直线传播解释的是(  )
A.手影的形成
B.利用太阳灶烧水
C.分解太阳光
D.掌上投影仪
2.鱼类为了能够在水中看物,鱼眼的晶状体几乎圆得可以“混珠”,以此来保证有足够的折射力。传说中生活在海洋里的美人鱼,上岸后,如图能正确表示它的眼睛的成像情况和矫正方法的是(  )
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
3.如图是王亚平太空授课做水球透镜实验时的情景,通过水球可以看到她的像。下列说法正确的是(  )
A.物像在透镜同侧
B.物距小于一倍焦距
C.成的是虚像
D.将透镜远离人,像会变小
4.当物体、透镜、光屏处于如图所示的位置时,刚好在光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.若将透镜移到20厘米刻度上,其他不动,光屏上能得到一个倒立等大的像
B.该透镜的焦距可能是18厘米
C.若只改变透镜的位置,光屏上可以再次得到蜡烛的清晰的像
D.幻灯机就是根据该图所示原理制成的
5.《再别康桥》的诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法不正确的是(  )
A.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的直线传播形成的
D.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的反射形成的
6.图甲所示是小红探究“平面镜成像特点”的实验装置,图乙、丙和丁是探究过程中实验装置的侧视图,则下列说法中正确的是(  )
A.如图甲,玻璃板与桌面垂直,则蜡烛
A
距玻璃板
5cm
时比蜡烛
A
距玻璃板
9cm
时成的像更大
B.如图乙所示,若在玻璃板与蜡烛B
之间放一块挡光板,则仍能透过玻璃板看到A
的像
C.若实验时装置如图丙、丁所示,则蜡烛A
不能在玻璃板中成像
D.用平面镜代替玻璃板能更容易确定像的位置
7.一场新冠肺炎疾病影响了全世界,而其中的罪魁祸首就是新型冠状病毒,某医疗机构利用显微镜观察新型冠状病毒,而我们已经学习了一些关于光学显微镜的知识,光学显微镜的目镜和物镜所成的像,下列有关说法正确的是(  )
A.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像
C.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
D.目镜成正立放大的虚像,物镜成正立放大的实像
8.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=20cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=15cm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10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
9.某人在照相时,摄影师看到人在照相机上所成的像太小了,其合理的调整方法是(  )
A.让照相机离人远一些,并适当减小暗箱长度
B.让照相机离人远一些,并适当增大暗箱长度
C.让照相机离人近一些,并适当减小暗箱长度
D.让照相机离人近一些,并适当增大暗箱长度
10.新冠肺炎疫情期间,郑州市所有社区都进行严格管理,进入新小区需要扫描健康二维码,并且测量体温。是本小区的居民并且体温正常才允许进入该小区,如图,是小明妈妈进入小区时用手机扫描二维码,下列说法中正确的是(  )
A.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间
B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外
C.物体上的二维码是光源
D.当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
11.城市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,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.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像
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
12.如图是一种被称为“七仙女”的神奇酒杯,空杯时什么也看不见,倒上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图,下列对仙文女图形成原因的探讨正确的是(  )
A.可能是酒的液面反射
B.可能是酒的液面折射
C.可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜大
D.可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜小
13.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻了一个小孔,发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是(  )
A.小孔成的像是正立的像,遵循光沿直线传播原理
B.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
C.木板上的小孔可以是三角形的
D.蜡烛在墙上成的像是虚像
14.如图甲,蜡烛在平面镜MN中成完整的像,若蜡烛不动,将平面镜向上移到图乙所示的位置,关于此时蜡烛成像情况的判断正确的是(  )
A.成完整的像,像的位置不变
B.成完整的像,像的大小变小
C.成完整的像,像的位置向上移动
D.蜡烛的上部能成像,下部不能成像
15.在探究”平面镜成像特点”的实验中,下列说法正确的是(  )
①选用厚度为2cm的玻璃板作为平面镜
②选用两个等大的蜡烛是为了探究像与物大小的关系
③可以得出像的大小与物距有关的结论
④为获得明显的实验效果,应在较暗的环境中进行实验
A.只有②和③
B.只有③和④
C.只有①和②
D.只有②和④
16.艾梅同学将一只点燃的蜡烛靠近妈妈的梳妆镜,她发现镜子中出现了两个该蜡烛的虚像(两像大部分重叠但稍有错位).下面说法正确的是(  )
A.在“探究平面镜成像特点”实验中应选择厚一些的透明玻璃板
B.在“探究平面镜成像特点”实验中不能选择梳妆镜,唯一的原因就是会产生两个像
C.烛光经玻璃前表面反射形成一个虚像,经后表面反射又形成了一个虚像
D.在水面上方25cm处悬枚硬币A,将同样的硬币B置于水面下,当从水面上看到B与A的像重合时,真实的B与水面的距离也是25cm
17.如图所示,一束光线AB射到由两个平面镜组成的直角镜上,经两次反射后射出的光线为CD.若将入射光线AB的入射角增加5°,则射出光线CD的反射角将(  )
A.增加5°
B.减少5°
C.增加10°
D.减少10°
18.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线斜向右下照射,在水面处发生反射和折射。现保持入射光线方向不变,在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时(  )
A.反射光线顺时针方向旋转
B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变
D.折射光线逆时针方向旋转
19.如图,若要让反射光线射中目标,在平面镜不动的情况下,可将激光笔
①入射点位置不变,逆时针转动一定的角度;
②入射点位置不变,顺时针转动一定的角度;
③入射角不变,但向左平移一段距离;
④入射角不变,但向右平移一段距离
可行的办法是(  )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
20.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。如图是一种显示微小形变的装置。A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,以下说法正确的是
(  )
A.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的左侧移动
B.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的右侧移动
C.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的右侧移动
D.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的左侧移动
二.实验探究题(共5小题)
21.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 
 ,白色的硬纸板表面应尽可能 
 (光滑/粗糙)。
(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上 
 (看到/看不到)反射光线,此时,反射光 
 (存在/不存在)。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 
 (上部/下部)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 
 (在/不在)同一平面。
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是 
 。
22.小明和小华分别用不同焦距的凸透镜进行了探究凸透镜成像规律的实验:
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在一个光具座上,却发现蜡烛的像成在了光屏的上侧,原因是小明没有使它们的中心处于 
 ,可以将蜡烛向 
 移动使像成在光屏中央。
(2)根据实验记录,小明绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系(如图),则当小明将烛焰移至距凸透镜25cm时,他可在光屏上得到一个清晰的倒立 
 (填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)若小明在光屏上形成了烛焰清晰的像以后,用不透明的纸遮住凸透镜的上半部分,这时光屏上 
 
A.像全部消失
B.像的上半部分消失
C.像的下半部消失
D.仍有整个像,但比原来暗
(4)小华在实验一开始的时候,不管怎么移动光屏,总无法看到清晰的像,可能的原因有 
 。
①凸透镜倾斜了
②蜡烛放在一倍焦距以内
③光具座的总长度小于四倍焦距
④凸透镜破损了
(5)进行了修改后,小华同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像,当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像,这个凸透镜的焦距可能是 
 。
A.10cm
B.8cm
C.6cm
D.4cm
23.小亮利用如图装置,做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= 
 cm。
(2)开始实验时,应先将烛焰和光屏的中心调整到 
 。
(3)如图乙,光屏上呈现清晰的像,该现象能够说明 
 (选填:放大镜、照相机、投影仪)的成像特点。保持蜡烛与光屏的位置不动,通过移动透镜到 
 刻度线处可呈现烛焰清晰的像。
(4)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 
 处(选填“A”、“B”、“C”)能观察到烛焰的像。
(5)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像 
 。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(6)如图丁所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 
 眼镜(选填近视或远视)。
24.小明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景:靠近镜子时,感觉自己的像变大了,远离镜子时感觉像变小了。自己的感觉对吗?在老师和同学们的帮助下小明进行了实验探究。小明所用的实验装置如图所示(其中的透明玻璃板作为平面镜)。主要实验步骤如下:
①在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后面移动一支没有点燃的相同的蜡烛B.当把蜡烛B移动到某一位置的时候,发现蜡烛B与蜡烛A的像重合,测量并记录此时物、像和玻璃板之间的关系。
②多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,在玻璃板后移动蜡烛B,发现总能找到一个对应位置,在玻璃板前从不同角度观察,蜡烛B与蜡烛A的像均重合,测并记录每次实验的相关数据。
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)根据以上实验步骤可知,能验证小明感觉的是步骤 
 (选填①或②);
(2)实验得到的结论是:平面镜所成像的大小与 
 ,像和物体到平面镜的距离 
 ,像和物体的连线与镜面 
 ;
(3)实验中用玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板能透光,便于 
 ;若用光屏代替蜡烛B.在玻璃板后面观察光屏,将 
 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,说明所成的是 
 像(选填“虚”或“实”)。
25.如图表示白光通过三棱镜发生色散的现象,光的色散说明白光是复色光,棱镜对不同色光的偏拆程度不同,其中对 
 的偏折程度最小,对 
 的偏折程度最大。如果在三棱镜的右边放置一红色透明玻璃板,在玻璃板后面的白色光屏上你将只能看到 
 颜色的光。
三.填空题(共8小题)
26.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣。”,解释造成“看不见”的原因是光的 
 。如图所示把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向 
 (填字母)处照射,可照亮铜钱;加满水,从A处看到像的位置将 
 (选填“变高”“变低”或“不变”)。
27.如图为光在空气和玻璃间传播的情况,则法线是 
 ,反射光线是 
 ;折射角等于 
 度,界面的 
 边是空气。
28.为研究光在其他透明介质的分界面折射时的规律,表中是光在几种不同介质中的传播速度。如图1是光在这几种介质中发生折射的光路:
介质

玻璃

空气
酒精
光速(m/s)
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
(1)综合分析表中的数据和图1中的光路图可以得出的结论是:当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角 
 入射角(选填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)如图2所示,根据上述结论,光从玻璃斜射向酒精后经过了点A,那么激光光源的入射点应在 
 (选填“O点左侧”或“O点处”或“O点右侧”)。
29.如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上。保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,则:折射光线 
 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转,且旋转角小于α。
30.如图所示,两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点,取走透镜后,光线相交于B点,则该透镜为 
 (填“凸透镜”或“凹透镜”),由此说明,能把光线相交于一点的透镜 
 (填“一定”“不一定”或“一定不”)是凸透镜。
31.有一光电控制液面高度的仪器,是通过光束在液面上的反射光打到光电屏(将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面高度。如图所示,与液面夹角为45°的光束经液面反射后在光屏上形成光点S1,一段时间后光点由S1移到S2时,且S1S2的距离为4cm,则该液面 
 (选填“上升”、或“下降”)的高度为 
 cm。
32.晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如下图所示。此时,从侧面看去白纸比较 
 ,因为光在白纸表面发生 
 ;如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看,则 
 比较亮。
四.作图题(共2小题)
33.如图所示,湖边上方A、B两点中有一点是路灯,另一点是潜水员在水下E处看到路灯的像,请画出潜水员看到路灯像的光路图。
34.在图上画出从哪一个位置观察可以看到S点和A点的像在同一直线上。
35.分别完成如图所示的折射光线和入射光线的光路图。
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精品试卷·第
2

(共
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参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.如图所示,下列现象中能用光沿直线传播解释的是(  )
A.手影的形成
B.利用太阳灶烧水
C.分解太阳光
D.掌上投影仪
【分析】光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等。
【解答】解:
A、由于光沿直线传播,当光遇到不透光障碍物后,被障碍物挡住,于是在障碍物后就形成影子,手影就是利用手挡住光线而形成各种各样影子的图形的,故A符合题意;
B、太阳灶是利用凹面镜会聚光线的能力,将太阳能转化为水的内能,是利用光的反射,故B不符合题意;
C、分解太阳光是光线从空气中斜射入玻璃,再从玻璃斜射入空气中,属于光的折射现象,故C不符合题意;
D、投影仪利用的是凸透镜的成像规律,属于光的折射,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题借助生活中具体的实例和现象中蕴含的光学知识来进行考查,是我们在平时的学习中应该多加注意和积累的。
2.鱼类为了能够在水中看物,鱼眼的晶状体几乎圆得可以“混珠”,以此来保证有足够的折射力。传说中生活在海洋里的美人鱼,上岸后,如图能正确表示它的眼睛的成像情况和矫正方法的是(  )
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
【分析】中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜,而中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
【解答】解:已知鱼眼的晶状体曲度大,焦距短,会聚能力强,在陆地上看远处的物体,像成在视网膜的前面。所以应佩戴发散透镜,使光线的会聚能力减弱,即假如“美人鱼”要上岸观光,她应戴对光线有发散作用的凹透镜,即鱼眼的晶状体“混珠”相当于一个凹透镜。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对近视眼的成因与矫正方法的认识与了解,以及凸透镜的折射能力和什么因素有关的掌握。是一道基础题。
3.如图是王亚平太空授课做水球透镜实验时的情景,通过水球可以看到她的像。下列说法正确的是(  )
A.物像在透镜同侧
B.物距小于一倍焦距
C.成的是虚像
D.将透镜远离人,像会变小
【分析】凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;凸透镜成实像时,物距变大,像距减小,像变小。
【解答】解:根据图示可知,像为倒立、缩小的实像,此时的物距应大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距焦距之间,像与物体在凸透镜的两侧;那么水球相当于凸透镜,照相机(或摄像机等)就是利用这一成像原理,将透镜远离人,物距变大,像距变小,像会变小,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】根据物距和像距的关系,判断凸透镜成像性质和应用,是一种常用的方法,一定要熟练掌握。
4.当物体、透镜、光屏处于如图所示的位置时,刚好在光屏上得到清晰的像。下列说法正确的是(  )
A.若将透镜移到20厘米刻度上,其他不动,光屏上能得到一个倒立等大的像
B.该透镜的焦距可能是18厘米
C.若只改变透镜的位置,光屏上可以再次得到蜡烛的清晰的像
D.幻灯机就是根据该图所示原理制成的
【分析】(1)当物体在凸透镜的二倍焦距上时,成等大的实像,且像距等于物距;
(2)根据成像的规律列出不等式分析焦距的范围;
(3)当凸透镜成实像时,如果将物距和像距交换,还会成一个清晰的实像,只是像的大小不同;
(4)幻灯机的成像原理:当f<u<2f时,成倒立、放大的实像。
【解答】解:
A.如果透镜移动到20cm的刻度上,那么物距变为:10cm,像距变为:60cm﹣10cm=50cm,此时物距和像距不相等,肯定不成等大的实像,故A错误;
B.根据“物远像近小”的规律可知,此时成缩小的实像,此时u>2f且f<v<2f,即:30cm>2f,且f<20cm<2f,解得:10cm<f<15cm,故B错误;
C.若蜡烛和光屏的位置不变,将蜡烛和凸透镜的距离调节为20cm,此时光屏到凸透镜的距离为30cm,肯定能成蜡烛清晰的像,故C正确;
D.由于此时成缩小的实像,所以不是幻灯机的工作原理,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的知识点较多,但难点在于求算凸透镜焦距的大小范围,应根据图中所示物距和像距的大小,以及物体和像所处位置联立并解不等式组。
5.《再别康桥》的诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法不正确的是(  )
A.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的直线传播形成的
D.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的反射形成的
【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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光,反射什么样的光,就是什么颜色的云彩,故A正确;
B、长篙在水中的倒影属于平面镜成像,是等大的虚像,不是实像,故B错误;
C、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故C正确;
D、湖面波光粼粼是光的反射形成的,故D正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
6.图甲所示是小红探究“平面镜成像特点”的实验装置,图乙、丙和丁是探究过程中实验装置的侧视图,则下列说法中正确的是(  )
A.如图甲,玻璃板与桌面垂直,则蜡烛
A
距玻璃板
5cm
时比蜡烛
A
距玻璃板
9cm
时成的像更大
B.如图乙所示,若在玻璃板与蜡烛B
之间放一块挡光板,则仍能透过玻璃板看到A
的像
C.若实验时装置如图丙、丁所示,则蜡烛A
不能在玻璃板中成像
D.用平面镜代替玻璃板能更容易确定像的位置
【分析】(1)根据平面镜成像特点,两只完全相同的蜡烛,物像等大,对A进行分析并做出判断;
(2)平面镜成的是虚像,是反射光线的反向延长线形成的,因此,在玻璃板后面放一块挡光板,不会影响观察物体的像,据此对B进行分析并做出判断;
(3)由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛的像与蜡烛不能重合;
(4)玻璃板是透明的,利用玻璃板可以调节未点燃的蜡烛B,便于找到像的位置。
【解答】解:
A、根据平面镜成像特点,物像等大,像的大小只与物体的大小有关,与物体到玻璃板的距离无关,故A错误;
B、平面镜成的是虚像,是反射光线的反向延长线形成的,因此,如果在玻璃板后面放一块挡光板,则能看见物体的像A′,故B正确;
C、由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛的像与蜡烛不能重合,但是仍可以在玻璃板中成像,故C错误;
D、因为平面镜不透明,平面镜只能通过镜面看到物体,不能看到镜子后面的物体,无法确定像的位置,比较像与物大小关系;而玻璃板是透明的,从另一面也可看到物体,可以透过玻璃看到后面的蜡烛找到像的位置,故D错误。
故选:B。
【点评】探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点,本题围绕这个探究过程可能遇到的问题,解决办法,合理的思考和解释来考查同学的,值得我们关注。
7.一场新冠肺炎疾病影响了全世界,而其中的罪魁祸首就是新型冠状病毒,某医疗机构利用显微镜观察新型冠状病毒,而我们已经学习了一些关于光学显微镜的知识,光学显微镜的目镜和物镜所成的像,下列有关说法正确的是(  )
A.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立放大的实像
B.目镜成倒立放大的实像,物镜成正立放大的虚像
C.目镜成正立放大的虚像,物镜成倒立缩小的实像
D.目镜成正立放大的虚像,物镜成正立放大的实像
【分析】解答此题要明确显微镜的构造和成像原理:显微镜有物镜和目镜组成,目镜成的是正立、放大的虚像,显微镜的物镜成的是放大、倒立的实像。
【解答】解:显微镜的物镜焦距短,目镜焦距长,所以放在载物台上的物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间,通过物镜成倒立放大的实像;显微镜通过物镜成倒立放大的实像,这个实像位于目镜的焦点之内,通过目镜成正立、放大的虚像,故A正确;BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了显微镜的物镜和目镜的成像特点。它们都是利用了凸透镜的成像规律。显微镜的物镜成放大实像,目镜成放大的虚像;放大倍数等于物镜、目镜放大倍数乘积。
8.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是(  )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=20cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=15cm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10cm处移动到30cm处的过程中,像逐渐变大
【分析】(1)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机。
u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪。
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜和老花镜。
(2)当物距大于焦距时,凸透镜成实像。凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。
【解答】解:AB、当u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=20cm
时,所以f=10cm。故AB错误;
C、当u=15cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪,故C正确;
D、物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中,凸透镜的物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小。故D错误。
故选:C。
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用,以及凸透镜成实像时,物距、像距、像之间的关系,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
9.某人在照相时,摄影师看到人在照相机上所成的像太小了,其合理的调整方法是(  )
A.让照相机离人远一些,并适当减小暗箱长度
B.让照相机离人远一些,并适当增大暗箱长度
C.让照相机离人近一些,并适当减小暗箱长度
D.让照相机离人近一些,并适当增大暗箱长度
【分析】当u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像,其实际应用有照相机、摄像机等。
当凸透镜成实像时,随着物距u减小,像距增大,同时像也在增大。
【解答】解:某人在照相时,摄影师看到人在照相机上所成的像太小了,需要使像变大,由凸透镜成实像的规律可知,应减小物距,增大像距,即让照相机离人近一些,并适当增大暗箱长度。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,要熟练掌握凸透镜成像的规律,特别是成像特点与物距、像距之间的关系。
10.新冠肺炎疫情期间,郑州市所有社区都进行严格管理,进入新小区需要扫描健康二维码,并且测量体温。是本小区的居民并且体温正常才允许进入该小区,如图,是小明妈妈进入小区时用手机扫描二维码,下列说法中正确的是(  )
A.二维码位于摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间
B.二维码位于摄像头的二倍焦距以外
C.物体上的二维码是光源
D.当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机靠近物品
【分析】(1)(2)凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距。
(3)能发光的物体称为光源。
(4)凸透镜成实像时,物远像近像变小。
【解答】解:
AB、用手机扫描二维码时,手机镜头成倒立、缩小的实像,由凸透镜成像规律可知,此时物距大于二倍焦距,所以二维码位于摄像头的二倍焦距以外,故A错误,B正确;
C、二维码本身不发光,不是光源,故C错误;
D、当二维码超出手机上设定的方框时,说明像较大,物距太小,需要增大物距,在物品不动时,手机应远离物品,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了光源、凸透镜成像规律成像规律及应用,难度不大,属于基础知识。
11.城市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,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.不管该人走近还是走远,所成的像都是正立缩小的实像
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
【分析】摄像机成倒立缩小的实像;人始终在成像板上成像说明凸透镜成实像,凸透镜成实像时,物距增大(远离凸透镜焦点),像距减小(靠近凸透镜的焦点),像变小;同理:物距减小(靠近凸透镜焦点),像距增大(远离凸透镜的焦点),像变大。
【解答】解:A、摄像机成倒立缩小的实像,故A错误;
B、如果该人远离镜头,物距增大,像距减小,即像点更靠近凸透镜的焦点,所以此时镜头的焦点可能变在c点,故B错误;
CD、如果该人靠近镜头,物距减小,像距增大,即像点更远离凸透镜的焦点,所以此时镜头的焦点可能变在a点或b点,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】凸透镜成实像时,物距增大(远离凸透镜的焦点),像距减小(靠近凸透镜的焦点),这是解决本题的关键。
12.如图是一种被称为“七仙女”的神奇酒杯,空杯时什么也看不见,倒上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图,下列对仙文女图形成原因的探讨正确的是(  )
A.可能是酒的液面反射
B.可能是酒的液面折射
C.可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜大
D.可能是加了酒后整体焦距比原本凸透镜小
【分析】图片位于玻璃凸透镜的焦点上,无酒时来自图片的光线经凸透镜后平行射出,所以看不见仙女的像,加入酒后,酒凹透镜对光线有发散作用,使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大,图片在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。
【解答】解:加入酒后,酒凹透镜对光线有发散作用,使玻璃凸透镜和酒凹透镜组成的凸透镜焦距变大,图片在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像。故C符合题意。
故选:C。
【点评】仙女酒杯斟酒前和斟酒后凸透镜的焦距是变化的。斟酒之后,相当于增加了一个凹透镜,相当于原凸透镜的会聚能力减弱,焦距增大。
13.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻了一个小孔,发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是(  )
A.小孔成的像是正立的像,遵循光沿直线传播原理
B.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
C.木板上的小孔可以是三角形的
D.蜡烛在墙上成的像是虚像
【分析】小孔成像实验中,是由光的直线传播形成的,成像的形状取决于物体的形状,而与小孔的形状没有关系,并且所成的像为倒立的实像,成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关。
【解答】解:AD、蜡烛在墙上成的像是倒立的实像,故AD错误;
B、因为光是沿直线传播的,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小,故B错误;
C、小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,不一定是圆形的,木板上的小孔也可以是三角形的,故C正确。
故选:C。
【点评】(1)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像;
(2)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关。
14.如图甲,蜡烛在平面镜MN中成完整的像,若蜡烛不动,将平面镜向上移到图乙所示的位置,关于此时蜡烛成像情况的判断正确的是(  )
A.成完整的像,像的位置不变
B.成完整的像,像的大小变小
C.成完整的像,像的位置向上移动
D.蜡烛的上部能成像,下部不能成像
【分析】根据物体在平面镜中成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:平面镜所成的像与物关于平面镜对称,蜡烛位置不变,将平面镜上移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,物像大小相等,故仍然成完整的像,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查平面镜成像的规律和特点,牢记平面镜所成的像与物关于平面镜对称是解答此题的关键。
15.在探究”平面镜成像特点”的实验中,下列说法正确的是(  )
①选用厚度为2cm的玻璃板作为平面镜
②选用两个等大的蜡烛是为了探究像与物大小的关系
③可以得出像的大小与物距有关的结论
④为获得明显的实验效果,应在较暗的环境中进行实验
A.只有②和③
B.只有③和④
C.只有①和②
D.只有②和④
【分析】(1)从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面会出现两个像和保证实验效果这个角度去分析此题。
(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,便于比较物像大小关系。
(3)平面镜成像时,像与物的大小始终相等。
(4)物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮。在比较亮的环境中,很多物体射出光都对眼睛有刺激,干扰人的视线。
【解答】解:①、因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,厚度为2cm的玻璃板作为平面镜较厚,故①错误;
②、选取两个等大的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以比较物像大小关系。故②正确;
③、在探究”平面镜成像特点”的实验中,多次使物体远离或靠近平面镜,观察像的大小变化,可以得出像的大小与物距无关。故③错误;
④、在比较明亮的环境中,很多物体都在反射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。所以应在比较黑暗的环境中进行实验。故④正确。
故选:D。
【点评】此题以选择题的形式考查平面镜成像实验中需要注意的事项,这既是平时经常强调的地方,又是中考中经常涉及到的地方,要求深入理解,熟练掌握。
16.艾梅同学将一只点燃的蜡烛靠近妈妈的梳妆镜,她发现镜子中出现了两个该蜡烛的虚像(两像大部分重叠但稍有错位).下面说法正确的是(  )
A.在“探究平面镜成像特点”实验中应选择厚一些的透明玻璃板
B.在“探究平面镜成像特点”实验中不能选择梳妆镜,唯一的原因就是会产生两个像
C.烛光经玻璃前表面反射形成一个虚像,经后表面反射又形成了一个虚像
D.在水面上方25cm处悬枚硬币A,将同样的硬币B置于水面下,当从水面上看到B与A的像重合时,真实的B与水面的距离也是25cm
【分析】(1)从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面会出现两个像和保证实验效果这个角度去分析此题。
(2)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
(3)观察像时,由于玻璃的两个面都会成像,所以会出现两个几乎重叠的像;
(4)光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角小于入射角。
【解答】解:A、因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板;故A错误。
B、在“探究平面镜成像特点”实验中不能选择梳妆镜,唯一的原因就是梳妆镜不透明,不便于确定像的位置。故B错误。
C、玻璃有两个面,并且都会将蜡烛的像反射回来,所以烛光经玻璃前表面反射形成一个虚像,经后表面反射又形成了一个虚像,故C正确。
D、在水面上方25cm处悬枚硬币A,将同样的硬币B置于水面下,当从水面上看到B与A的像重合时,此时像的位置偏高,因此B与水面的距离大于25cm,故D错误。
故选:C。
【点评】探究平面镜成像特点的实验过程,在近年中考题中较为热点。重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查,注意体会实验过程和做题经验积累。
17.如图所示,一束光线AB射到由两个平面镜组成的直角镜上,经两次反射后射出的光线为CD.若将入射光线AB的入射角增加5°,则射出光线CD的反射角将(  )
A.增加5°
B.减少5°
C.增加10°
D.减少10°
【分析】(1)光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
(2)反射角和入射角的概念:入射光线与法线的夹角叫做入射角;反射光线与法线的夹角叫做反射角。
【解答】解:两个互相垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射,根据反射定律可知,两次反射的光线与入射光线是始终平行的,因此入射角增加5°,则CD的反射角将减少5°。
故选:B。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容,要掌握光的反射定律及反射角与入射角的概念。
18.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线斜向右下照射,在水面处发生反射和折射。现保持入射光线方向不变,在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,则此时(  )
A.反射光线顺时针方向旋转
B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变
D.折射光线逆时针方向旋转
【分析】光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。当光线从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时,传播方向不变。
【解答】解:
在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜一个小的角度,但水面总是水平的,且法线与水面垂直,
所以入射光线与水面的夹角不变,即入射角大小不变,则反射光线和折射光线的方向都不变,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光的反射、折射规律;注意无论盛水的容器如何倾斜,水面永远是水平的。
19.如图,若要让反射光线射中目标,在平面镜不动的情况下,可将激光笔
①入射点位置不变,逆时针转动一定的角度;
②入射点位置不变,顺时针转动一定的角度;
③入射角不变,但向左平移一段距离;
④入射角不变,但向右平移一段距离
可行的办法是(  )
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
【分析】光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解:①在平面镜不动的情况下,入射点不变,将激光笔逆时针转一定的角度,则反射光线顺时针也转过一定的角度,光斑会向上移动,不能射中目标;
②入射点位置不变,将激光笔顺时针转动一定的角度,则反射光线也逆时针转过一定的角度,光斑会向下移动,能射中目标;
③激光笔在不改变入射角的情况下向左移动,则入射光线方向不变,入射点向左移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能射中目标;
④激光笔在不改变入射角的情况下向右移动,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能射中目标;
综上可知,ABD错误、C正确。
故选:C。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容,特别是反射角与入射角的关系,其中必须搞清入射角与反射角的概念。
20.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。如图是一种显示微小形变的装置。A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,以下说法正确的是
(  )
A.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的左侧移动
B.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的右侧移动
C.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的右侧移动
D.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的左侧移动
【分析】力可以改变物体的形状;用力压桌面,桌面发生形变,平面镜N或M的高度就会发生变化,从而使刻度尺上的光斑移动,然后根据光的反射定律可知光斑向D点的那一侧移动。
【解答】解:P桌面上放重物M后台面发生倾斜,平面镜也发生倾斜,所以入射角变大,平面镜B上的入射角变大,根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方,即光斑向D点的右侧移动。
故选:C。
【点评】这是物理学中演示微小形变的实验方法,要理解两次平面镜的反射光路。
二.实验探究题(共5小题)
21.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 垂直 ,白色的硬纸板表面应尽可能 粗糙 (光滑/粗糙)。
(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上 看不到 (看到/看不到)反射光线,此时,反射光 存在 (存在/不存在)。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 下部 (上部/下部)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 在 (在/不在)同一平面。
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是 可逆的 。
【分析】(1)我们能从不同角度观察到光线,是因此光在光屏上发生了漫反射;只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线和平面镜垂直;
(2)(3)光的反射定律: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在法线的两侧;反射角等于入射角;根据光的反射定律,可判断纸反向后折和纸板不垂直时是否能观察到反射光线;
(4)据光路的可逆性分析即可判断。
【解答】解:(1)白色硬纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线;如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光。硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直;
(2)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板面绕轴ON向后折,在在NOF面上看不到反射光线,此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内,反射光线存在;
(3)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线。此实验现象说
明反射光线、入射光线和法线在同一平面;
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这
表明光反射时,光路是可逆的;
故答案为:(1)垂直;
粗糙;(2)看不到;
存在;(3)下部;
在;(4)可逆的。
【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。
22.小明和小华分别用不同焦距的凸透镜进行了探究凸透镜成像规律的实验:
(1)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放在一个光具座上,却发现蜡烛的像成在了光屏的上侧,原因是小明没有使它们的中心处于 同一高度 ,可以将蜡烛向 上 移动使像成在光屏中央。
(2)根据实验记录,小明绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系(如图),则当小明将烛焰移至距凸透镜25cm时,他可在光屏上得到一个清晰的倒立 缩小 (填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)若小明在光屏上形成了烛焰清晰的像以后,用不透明的纸遮住凸透镜的上半部分,这时光屏上 D 
A.像全部消失
B.像的上半部分消失
C.像的下半部消失
D.仍有整个像,但比原来暗
(4)小华在实验一开始的时候,不管怎么移动光屏,总无法看到清晰的像,可能的原因有 ①②③ 。
①凸透镜倾斜了
②蜡烛放在一倍焦距以内
③光具座的总长度小于四倍焦距
④凸透镜破损了
(5)进行了修改后,小华同学将一支点燃的蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像,当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像,这个凸透镜的焦距可能是 C 。
A.10cm
B.8cm
C.6cm
D.4cm
【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,三者的中心同一条直线上,像才能呈在光屏的中心;根据像的位置判定凸透镜和蜡烛的移动方向;
(2)凸透镜成像时,u=v=2f时,凸透镜成倒立、等大的实像;由凸透镜成像的三种情况: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)物体有无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像;
(4)若仍无法从光屏上找到像,则可能是实验时若像很远,像距很大,光具座不够长,则光屏不会接收到像;若蜡烛恰好放在焦点上,则不会成像;放在焦点以内,则会成正立放大的虚像,虚像不会呈现在光屏上;
(5)根据凸透镜成像特点,建立不等式后求解。当u<f时,成正立放大的虚像;当
f<u<2f时
成倒立放大的实像,当u>2f时,成倒立缩小的实像。
【解答】解:(1)探究凸透镜成像的实验时,点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,这样像才能呈在光屏的中心;光屏上像的位置却偏高,可以向下移动凸透镜或向上移动蜡烛;
(2)由图知,当物距等于20cm时,像距也等于20cm,物距等于像距,所以此时物体处于2倍焦距处。即2f=20cm,所以f=10cm;当烛焰距凸透镜25cm时,u>2f,光屏上会成倒立、缩小的实像;
(3)遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗,故选D;
(4)用调整好后的装置进行实验,发现无论怎么移动光屏,都无法再光屏上找到像:
①凸透镜倾斜时,像会成在光屏的一侧,所以在光屏上看不到像;
②烛焰到凸透镜的距离不大于一倍焦距,此时成放大的正立的虚像或不成像,即光屏是不能承接的;
③烛焰到凸透镜的距离略大于一倍焦距,此时成放大的倒立的实像,像距非常大,由于光具座的长度有限,长度小于4f时,光屏也无法承接清晰的像;
④凸透镜破损,但始终会有光线经过凸透镜成像,光屏上能看到像;
故①②③正确;
(5)由题意“蜡烛放在距凸透镜15cm处时,在光屏上得到一个缩小的像”得:15cm>2f;
由“当蜡烛距透镜9cm时,在光屏上得到一个放大的像”得2f>9cm>f,所以15cm>2f,2f>9cm>f;解得4.5cm<f<7.5cm,所以选项中满足题意的只有一个6cm。
故答案为:(1)同一高度;上;(2)缩小;(3)D;(4)①②③;(5)C。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
23.小亮利用如图装置,做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= 10.0 cm。
(2)开始实验时,应先将烛焰和光屏的中心调整到 同一高度 。
(3)如图乙,光屏上呈现清晰的像,该现象能够说明 投影仪 (选填:放大镜、照相机、投影仪)的成像特点。保持蜡烛与光屏的位置不动,通过移动透镜到 40 刻度线处可呈现烛焰清晰的像。
(4)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中 B 处(选填“A”、“B”、“C”)能观察到烛焰的像。
(5)实验过程中,如果用不透明的硬纸板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上的像 D 。
A.只出现烛焰像的上半部分
B.只出现烛焰像的下半部分
C.出现烛焰完整的像,但像更小了
D.像仍然是完整的,且大小不变,只是变暗了
(6)如图丁所示,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 远视 眼镜(选填近视或远视)。
【分析】(1)图中测量凸透镜焦距的方法:平行光聚焦法,亮点为焦点,焦点到光心的距离为就焦距,由此可以确定其焦距是多少;
(2)为使像成在光屏中央,所以烛焰和光屏的中心调整到同一高度;
(3)根据图示的物距与题干中告诉的焦距,利用凸透镜成像的规律及其应用可以确定此时的成像情况和光学仪器;光的折射中光路是可逆的,据此进行分析;
(4)u<f时,凸透镜成正立放大的虚像;
(5)凸透镜被纸遮住,通过凸透镜的光变少,成像依旧完整;
(6)远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,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远视眼;
(5)凸透镜成实像时的规律:物近像远像变大,物远像近像变小。
【解答】解:(1)由图甲可知,焦点到凸透镜的距离为10.0cm,所以焦距为10.0cm。
(2)为使像成在光屏中央,所以烛焰和光屏的中心调整到同一高度
(3)由图可知,此时物距u=15cm,f<u<2f,此时成的是倒立、放大的实像,这是投影仪的工作原理。
v=55cm﹣25cm=30cm
根据折射中光路可逆可以知道,保持蜡烛和光凭位置不变,当u=30cm,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像。
(4)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时
u=16cm﹣10cm=6cm
u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察。
(5)凸透镜被纸遮住,相当于用小的凸透镜,通过凸透镜的光变少,成像依旧完整,但是亮度变暗,故选D。
(6)根据题意知道,将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,使光屏上原来清晰的像变模糊了,又根据他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离,就又在光屏上观察到蜡烛清晰的像知道,眼镜使成像提前了,即放置的是使光线会聚的凸透镜,所以这种眼镜是用来矫正远视眼的。
故答案为:(1)10.0;
(2)同一高度;
(3)投影仪;
40;
(4)B;
(5)D;
(6)远视。
【点评】此题是探究凸透镜成像的规律,主要考查了实验的探究过程及成像规律的应用。此题看似复杂,其实只要用心,仔细审题,并不难。
24.小明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景:靠近镜子时,感觉自己的像变大了,远离镜子时感觉像变小了。自己的感觉对吗?在老师和同学们的帮助下小明进行了实验探究。小明所用的实验装置如图所示(其中的透明玻璃板作为平面镜)。主要实验步骤如下:
①在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后面移动一支没有点燃的相同的蜡烛B.当把蜡烛B移动到某一位置的时候,发现蜡烛B与蜡烛A的像重合,测量并记录此时物、像和玻璃板之间的关系。
②多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,在玻璃板后移动蜡烛B,发现总能找到一个对应位置,在玻璃板前从不同角度观察,蜡烛B与蜡烛A的像均重合,测并记录每次实验的相关数据。
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)根据以上实验步骤可知,能验证小明感觉的是步骤 ② (选填①或②);
(2)实验得到的结论是:平面镜所成像的大小与 物体的大小相等 ,像和物体到平面镜的距离 相等 ,像和物体的连线与镜面 垂直 ;
(3)实验中用玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板能透光,便于 确定像的位置; ;若用光屏代替蜡烛B.在玻璃板后面观察光屏,将 不能 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,说明所成的是 虚 像(选填“虚”或“实”)。
【分析】(1)视角的大小与距物体的距离有关,距离越近视角越大,所以当人逐渐靠近镜面时,会感觉自己的像在“变大”了,这是由于像相对于人眼的视角变大的原因。
(2)平面镜中成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
(3)用玻璃板代替平面镜,即看到像,又能看到玻璃板后面的蜡烛,当蜡烛B和像重合时,玻璃板后面蜡烛的位置就是玻璃板前面蜡烛像的位置,这样进行实验,便于确定像的位置。
实像和虚像的重要区别是实像能在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接。
【解答】解:(1)当小明靠近镜子时,由于像到镜子的距离变小,这时眼睛看像的视角变大,感觉自己的像变大了;远离镜子时,由于像到镜子的距离变大,这时眼睛看像的视角变小,感觉像变小了;实际像的大小不变。
能验证小明感觉的是步骤②。
(2)平面镜成像特点:平面镜像与物的大小相等,像与物到平面镜的距离相等,像与物体的连线与镜面垂直。
(3)用玻璃板代替平面镜,在玻璃板前面既能看到A的像,又能看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置。平面镜成虚像,移去蜡烛B,并在其所在的位置上放一个光屏,则光屏不能承接到像。
故答案为:(1)②(2)物体的大小相等;相等;垂直;(3)确定像的位置;不能;虚。
【点评】(1)平面镜成像特点是平面镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
(2)当物体靠近平面镜时,像的大小不变,但是我们感觉像变大,其原因是眼睛看像的视角变大的缘故。
25.如图表示白光通过三棱镜发生色散的现象,光的色散说明白光是复色光,棱镜对不同色光的偏拆程度不同,其中对 红光 的偏折程度最小,对 紫光 的偏折程度最大。如果在三棱镜的右边放置一红色透明玻璃板,在玻璃板后面的白色光屏上你将只能看到 红色 颜色的光。
【分析】(1)太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。据图中的现象可以分析不同光的折射能力。
(2)透明物体的颜色是由通过它的色光所决定的。
【解答】解:由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带;而红光在最上方,所以红光的偏折能力最弱,此紫光的偏折程度最大。
如果在三棱镜的右边放置一红色透明玻璃板,即只有红光透过,所以在玻璃板后面的白色光屏上你将只能看到红色颜色的光。
故答案为:红色;
紫色;
红色。
【点评】光的色散的本质是光的折射现象,从其中色光的顺序可以看出紫光的折射能力大于红光。
三.填空题(共8小题)
26.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣。”,解释造成“看不见”的原因是光的 直线传播 。如图所示把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向 E (填字母)处照射,可照亮铜钱;加满水,从A处看到像的位置将 变高 (选填“变高”“变低”或“不变”)。
【分析】(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播;
(2)光从水中斜射入空气中时,会发生折射,光线远离法线,人逆着光线看去物体的位置会偏高。根据光路的可逆性,可用激光笔照亮物体。
【解答】解:(1)如图所示,把硬币放在容器底A点处,人眼从P点“远视若无”,这是因为在同种均匀介质中光沿直线传播;
(2)据题意可知,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可知,他用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮。
(3)根据光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高。
故答案为:直线传播;E;变高。
【点评】熟知光的折射规律,能根据图示分析物体与像的具体位置,并了解光路的可逆性,是正确解答的关键。
27.如图为光在空气和玻璃间传播的情况,则法线是 PQ ,反射光线是 OB ;折射角等于 25 度,界面的 右 边是空气。
【分析】根据光的反射定律和光的折射定律分析判断:
光的反射定律:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
光的折射定律:折射光线、入射光线和法线都在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,而当光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
【解答】解:
由图知,MN和PQ垂直,所以这两个分别是界面或法线。根据反射定律与折射定律,∠AOQ=∠BOQ,所以PQ是法线,MN是界面。
AO和OB分别是入射光线和反射光线,OC则为折射光线。
入射角是入射光线与法线的夹角,所以入射角是∠AOQ=90°﹣30°=60°;
反射角是反射光线与法线的夹角,所以反射角是∠BOQ=90°﹣30°=60°;
折射角是∠COP=25°,因为折射角小于入射角,光是从空气斜射入玻璃,所以右侧是空气。
故答案为:PQ;OB;25;右。
【点评】此题主要考查了光的反射定律与光的折射定律的应用。解决此类题目的关键是找出相互垂直的两条线即法线和界面。最后根据反射光线、入射光线、折射光线的关系和反射角与入射角的关系进行有关分析。
28.为研究光在其他透明介质的分界面折射时的规律,表中是光在几种不同介质中的传播速度。如图1是光在这几种介质中发生折射的光路:
介质

玻璃

空气
酒精
光速(m/s)
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
(1)综合分析表中的数据和图1中的光路图可以得出的结论是:当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角 小于 入射角(选填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)如图2所示,根据上述结论,光从玻璃斜射向酒精后经过了点A,那么激光光源的入射点应在 O点左侧 (选填“O点左侧”或“O点处”或“O点右侧”)。
【分析】(1)由表中数据可以看出,光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角的与入射角的大小关系;
(2)由光的折射规律解答。
【解答】解:
(1)根据表格中的数据可知,v空气>v冰、v冰>v水、v水>v酒精,v酒精>v玻璃,由图得出,折射角小于入射角,由此可得:光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角小于入射角;
(2)光从玻璃斜射向酒精中,光的传播速度变大,折射角大于入射角,入射点应该在O点左侧。
故答案为:(1)小于;(2)O点左侧。
【点评】此题主要考查了学生根据现象和数据总结的能力,要解决此题最基本的要掌握光的折射定律的内容。
29.如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上。保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,则:折射光线 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转,且旋转角小于α。
【分析】(1)根据光的反射规律知,当入射角变大时,反射角也变大,且反射角等于入射角。
(2)根据根据光的折射规律知,当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当入射角变大时,折射角也变大,但折射角总小于入射角。
【解答】解:一束光线竖直向下照在水面上,折射光线不发生偏折,垂直入射,现保持入射点不变,入射光线顺时针旋转α角,由图可知,则反射光线逆时针旋转,旋转角等于α;折射光线顺时针旋转,但旋转角小于α。
故答案为:顺时针。
【点评】本题考查了光的反射定律和折射规律,此类题目,画图解答,效果会更好。
30.如图所示,两束光线经过一个透镜后相交于主光轴上的A点,取走透镜后,光线相交于B点,则该透镜为 凹透镜 (填“凸透镜”或“凹透镜”),由此说明,能把光线相交于一点的透镜 不一定 (填“一定”“不一定”或“一定不”)是凸透镜。
【分析】根据题目中放透镜与不放透镜的会聚点位置的变化确定该透镜对光线的作用。结合凸透镜能将光线会聚一点分析判断。
【解答】解:
放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜,由此可知,该透镜对光线有发散作用;所以该透镜是发散透镜,即凹透镜;
可见,在此种情况下,会聚的入射光线经过凹透镜折射后也会会聚于一点;而凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜也可以将光线会聚于一点;
由此可知,能够使光线会聚于一点的不一定是凸透镜。
故答案为:凹透镜;不一定。
【点评】光线经过透镜折射后是发散了还是会聚了,其判断标准就是看经透镜折射后的光线和不经过透镜折射沿直线传播的光线相比,其范围大小是变大了还是变小了,若变大了就是发散了,若变小了就是会聚了。
31.有一光电控制液面高度的仪器,是通过光束在液面上的反射光打到光电屏(将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面高度。如图所示,与液面夹角为45°的光束经液面反射后在光屏上形成光点S1,一段时间后光点由S1移到S2时,且S1S2的距离为4cm,则该液面 下降 (选填“上升”、或“下降”)的高度为 2 cm。
【分析】光在水面上发生的是镜面反射,可以作图利用光的反射分析。
【解答】解:由于入射光线是不变的,且光在水面上发生的是镜面反射,所以,当水面发生变化时,反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,如图所示,
反射到光电屏上的光点从S1点移向S2点,则说明该液面是下降的;
根据平行四边形的知识可知OB=S1S2=4cm,
由于入射光线与液面的夹角始终为45°,则反射角=入射角=45°,所以∠OO′B=90°,
可知△O′CO为等腰直角三角形,
过O′作AB的垂线,则由几何知识可得OC=O′C=×OB=×4cm=2cm,即液面下降的高度为2cm。
故答案为:下降;
2。
【点评】本题中的液面上升或下降,法线和入射光线不变,所以入射角不会变化,反射角也不会变化,从而导致反射光线只是平行移动,光电转换接收器的光点随反射点的移动而移动。
32.晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如下图所示。此时,从侧面看去白纸比较 亮 ,因为光在白纸表面发生 漫反射 ;如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看,则 平面镜 比较亮。
【分析】(1)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线。
(2)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体。
【解答】解:(1)手电筒的光是正对着平面镜照射,因为平面镜发生的是镜面反射,所以所有的反射光都垂直镜面竖直向上。因为人是从侧面看白纸的,所以镜面反射的光几乎没有进入眼睛,故看到镜子是暗的;而入射到白纸上的光会发生漫反射,会向四面八方反射,即使人站在侧面看,也会有反射光线进入人眼,所以人看到白纸是亮的。
(2)如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看,镜面反射的光几乎全部进入眼睛,故看到镜子是明亮的很刺眼;
故答案为:亮;漫反射;平面镜。
【点评】本题考查了漫反射和镜面反射的区别,解答本题不能只凭自己平时的经验去判断,需要用知识去进行分析。不要误认为镜面反射一定是亮的,要看镜面反射的光是否进入人眼,如果不进入人眼,反而比漫反射更暗,这些实验只要学生动手做过,就会明白其中包含的光学道理。
四.作图题(共2小题)
33.如图所示,湖边上方A、B两点中有一点是路灯,另一点是潜水员在水下E处看到路灯的像,请画出潜水员看到路灯像的光路图。
【分析】光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,潜水员在水下E处逆着光的传播方向看到路灯的像会比路灯本身偏高一点,所以B是路灯的虚像点,A是路灯的发光点。
【解答】解:连接EB,EB与界面的交点即为入射点O,OE就是折射光线,连接AO,AO就是入射光线,即可完成水下E处的人看到路灯A的光路图,如图所示:
【点评】作图时注意入射光线和折射光线用实线画,折射光线的反向延长线用虚线画,另外光线箭头方向很容易画错。
34.在图上画出从哪一个位置观察可以看到S点和A点的像在同一直线上。
【分析】根据平面镜成像的特点:像物关于平面镜对称,作出发光点A、S在平面镜中的像点A′S′的位置。再根据平面镜成像中反射光线的反向延长线过线点可确定人眼沿什么方向观察。
【解答】解:分别作出A、S两个点光源在平面镜中的像点A′、S′,连接S′A′并延长与镜面的交点O即为反射点,则人眼沿CO方向观察时,可以看到A、S的像在同一直线上,如下图所示:
【点评】在平面镜成像作图中,若作出物体在平面镜中所成的像,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像。
35.分别完成如图所示的折射光线和入射光线的光路图。
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日期:2020/5/31
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精品试卷·第
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