第四章
光的折射
透镜
单元测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
去年暑假,小梦陪爷爷到湖里去叉鱼。小梦将钢叉向看到的鱼方向投掷,总是叉不到鱼。下列所示的四幅光路图中,能正确说明叉不到鱼的原因的是
A.
B.
C.
D.
光从一种透明介质射入另一种透明介质时,下列说法正确的是
A.
光的传播方向不一定发生改变
B.
光的传播方向一定不发生改变
C.
光的传播方向一定发生改变
D.
在分界面处不发生反射
如图是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水在两池的中央各竖立着一只长度相同且比池深略高的标杆当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法中正确的是
A.
未装水的池中标杆影子较长
B.
装水的池中标杆影子较长
C.
装水的池中标杆没有影子
D.
两池中标杆影子长度相同
如图所示,对下列光学现象的描述或解释错误的是
A.
图中漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律
B.
图中木工师傅观察木板是否平整,是利用了光的直线传播特点
C.
图所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象,是由光的反射现象造成的
D.
图所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上出现一个并非最小的光班如图所示,这时光斑到透镜的距离为L,若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大,则该透镜的焦距???
A.
一定小于L
B.
可能小于L,也可能大于L
C.
一定大于L
D.
一定等于L
如下图是白光通过三棱镜发生光的色散情形,图是平行的红色激光通过凸透镜的情形.若将图中的红色激光改为蓝色激光,则焦点的位置将在图中F位置的???
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A.
左侧
B.
右侧
C.
同一位置
D.
不确定
?如图,正午时,太阳光直射在水平地面,取一圆形薄透镜正对阳光,在距透镜20cm的地面上得到一个光斑,其直径与透镜直径相等,透镜的焦距是
A.
10cm
B.
20cm
C.
30cm
D.
40cm
烛焰通过凸透镜恰好在光屏上成一个缩小、倒立的像,若保持透镜位置不变,把烛焰与光屏的位置对调一下,则
A.
光屏上仍能呈现出一个缩小的像
B.
光屏上不能呈现出像,但眼睛透过透镜能看到像
C.
光屏上将能呈现出一个放大的像
D.
光屏上没有像,需调节光屏的位置像才能呈现出来
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像,根据图像可知?
?
?
A.
该凸透镜的焦距
B.
当物距时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C.
当物距时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D.
若把物体从距凸透镜30
cm处向距凸透镜15
cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
烛焰经过凸透镜在光屏上成一清晰的像,若用硬纸片盖住凸透镜的上半部分,则光屏上的像将
A.
只剩下半部分
B.
完全消失
C.
只剩上半部分
D.
仍然完整
如图所示,能说明远视眼的成像过程和远视眼的矫正方法的是
A.
B.
C.
D.
如图所示,“自拍神器”给旅行者的自拍带来了很多方便。旅行者直接控制手柄上的开关即可给自己拍照,与直接拿手机拍照相比,用自拍神器拍照时
A.
增加了物距,像变大
B.
增加了物距,像变小
C.
增加了像距,像变大
D.
增加了像距,像变小
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共13小题,共26.0分)
如图所示,斜插在水中的筷子,看起来水下的部分向_____弯折,这是由于光从_____中进入_____中发生_____造成的我们所看到的水下部分的筷子其实是实际筷子的_____实虚像.
一束光线从玻璃斜射入空气,如图甲所示,则折射角为_____一束光线由空气斜射入水中,如图乙所示,当夹角i增大时,折射角将_____增大不变减小.
一束激光从空气中与玻璃表面成入射,反射角大小为______,反射光线与入射光线的夹角大小为___________,若折射光线与反射光线夹角为,那么折射角的大小为________。
如图,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛可以观察到两条,一条鱼的位置变浅,另一条鱼变大,两者都是由于光的______形成的虚像;能看到放大的鱼是由于鱼缸的侧部等效于一个______镜。
如图所示,是光从空气斜射入玻璃中的传播路线,其中______
?是入射光线,如果是光从玻璃斜射入空气中,则入射角______
折射角填:大于、小于、等于_________________侧是玻璃选填“上”“下”“左”“右”
同学们在讨论“如何在野外生存”的问题时提出:在野外如果没有打火机,怎么生火取暖呢?一名同学想出了一个“削冰取火的办法“削冰”就是把冰制成_______,取火”时应把要点燃的物体放在_______的位置.
如图所示是小明用两副眼镜所做的实验情况,其中图甲眼镜是用_____透镜制成的,图乙眼镜是用_____透镜制成的.
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________靠近远离透镜适当距离,就可以再光屏上得到清晰的_______放大缩小等大实像.
一幅如下图甲所示的漫画立在桌面上。小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如下图乙。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到________填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的________填“实”或“虚”像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足________填“”“”或“”
二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了________选填“反”或“折”射;用手机扫描二维码时,手机的镜头相当于________镜,二维码图案通过手机镜头成________选填“实”或“虚”像。
如图是某人看近处物体时的光路图,由图可知他是______选填“近视”或“远视”眼若他配戴的眼镜镜片中心的厚度为,该镜片边缘的厚度应______选填“大于”、“等于”或“小于戴上眼镜后,相当于眼镜和晶状体组成了一个焦距_____选填“变小”或“变大”的凸透镜.
眼睛相当于照相机,它能够在一定范围内自动调节_________和进入眼睛的光的强度,在适当的照明条件下,物体能在视网膜上形成一个缩小、_________的实像.
盛夏的傍晚,在郊外散步的小勇同学,看到远处有一辆行驶的汽车,此时汽车在小勇的视网膜成倒立、______的实像,当汽车朝他开来时,他感觉汽车逐渐变大了,是因为汽车离他越来越近,汽车在视网膜上的像逐渐______缘故。
三、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
如图所示,一束光射向玻璃三棱镜并穿过玻璃砖,请画出这束光进入三棱镜和离开三棱镜后的光线画出法线.
从空气射向水面的入射光线,在水面发生反射和折射现象图中给出了反射光线,请你在图中画出入射光线和大致的折射光线.
如下图所示,展示了“小荷才露尖尖角.早有蜻蜓立上头”的美景,此时在水下有一条鱼儿在欣赏荷叶上的蜻蜓,请利用所学光学知识在图乙中,画出小鱼是如何看到蜻蜓的.
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?图甲?
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?图乙
四、实验探究题(本大题共6小题,共36.0分)
某小组同学设计了如图所示的实验装置探究光的折射规律,其中竖直放置的光屏EF可绕其上ON所在直线方向前后折转.
实验时,光贴着光屏从空气射入水中,该小组同学将F板向后折转一定角度,则在F板上______填“能”或“不能”看到折射光,此时折射光线和入射光线_______填“在”或“不在”同一平面内.
多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,该小组测量记录如表所示.分析数据得出的结论是_____________________________________________________写出一条即可
该小组同学继续用另一只激光笔让光线沿着BO射向水面时,可看到折射光线沿OA射出,这说明__________________________.
某物理学习小组,选择如图所示的四个透镜进行探究实验其中A、B和C、D是两组形状相同的凸透镜,它们分别用玻璃、塑料和水晶制作而成:
为了探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,小组同学应选择图中的哪两个凸透镜做实验?答:_____选填字母序号;器材确定后,接着小组同学让一束与主光轴平行的光,分别经过两凸透镜后会聚于焦点处,如图甲、乙所示。比较两次实验的现象,可以得到的结论是:凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越_______;
如果选择A、B两个透镜,他们还可以探究“凸透镜的焦距大小与______的关系”。
这次探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法是_____________。
在探究“凸透镜成像的规律”实验中:
小明实验小组在测定材料相同的三个凸透镜焦距时,记录的数据如下表:
次数
直径
凸起程度
凸透镜焦距
1
5
较小
9
2
5
较大
5
3
5
很大
3
根据实验的数据,你认为凸透镜的焦距与什么有关?其关系如何?
写出你的猜想:______________________________________;
三个凸透镜对光的折射能力最大的是焦距为_____cm的透镜。
小华小组的同学依次把点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上。但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他们找出一个可能的原因:_____________。
如图,小明小组的同学又拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜。结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像。由此可见,这只眼镜是_____“凸”、“凹”透镜,戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是?________“近视”、“远视”。
用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑。则该凸透镜的焦距为______cm。
图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像未画出
若在图乙中烛焰和凸透镜之间合适位置放一眼镜的镜片,将光屏向右移动适当距离才能再次看到清晰的像。说明该眼镜对光线具有______选填“发散”或“会聚”作用,是______选填“近视”或“远视”眼镜。
若在图乙中将蜡烛移到35cm刻度线处,则将光屏移动到______cm刻度线处,可以再次看到清晰的像,此时的像是______选填“放大”“缩小”或“等大”的。日常生活中,______选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”就是利用这一原理制成的。
若在图乙所示位置的基础上,保持蜡烛位置不动,将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后,光屏上______选填“能”或“不能”看到清晰的像。
若将图乙中的凸透镜换成焦距为25cm凸透镜,保持蜡烛和凸透镜在原来位置不变,在光具座上移动光屏,______选填“能”或“不能”找到一个位置,使像清晰的呈现在光屏上。光具座总长
以下是小怡“探究凸透镜成像的规律”的实验过程,请将其补充完整:
将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上;
点燃蜡烛,调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心。使其在____________________。
小怡将点燃的蜡烛分别放在如图所示的a、c、e三点;
蜡烛在a点时移动光屏,接收到了清晰的像,生活中______________利用了此成像规律。选填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”;
在凸透镜位置不变时,将蜡烛从a点移至c点,要在光屏上成清晰的像,光屏应向___________选填“靠近”或“远离”透镜方向移动;
将蜡烛移到d点时,移动光屏,__________在光屏上接收到清晰的像选填“能”或“不能”。
请仔细阅读以下材料:材料一:一束太阳光通过三棱镜折射后,白色光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,如图一所示。
材料二:眼球中的晶状体相当于凸透镜的作用,近视后,晶状体曲度变大,偏折能力增强,使来自远方物体的光聚集在视网膜前,如图二所示。
材料一所描述的现象为光的______现象。
结合材料一和材料二分析:其他条件相同时,近视患者在______选填“红”或“紫”光下看到图象更清晰,请说明理由:______。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
此题主要考查光的折射现象,理解掌握光的折射规律是解决此类折射问题的关键,无论是从水中看岸上的物体,还是从岸上看水中的物体,看到的都是升高的虚像。本题属于基础题。
从鱼身上反射出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了。
【解答】
水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人认为光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到;如图所示:
由此可知,A、C选项光的传播方向错误,B选项,折射角等于入射角,错误,只有D选项正确。
故选D。
2.【答案】A
【解析】解:当光线垂直入射到两种介质的分界面上时,传播方向不变。若光线从一种介质斜射入另一种介质时,则传播方向会发生改变。故A正确,BC错误;
D.光从一种介质射入到另一种介质时,在分界面处同时发生折射和反射,故错误。
故选:A。
当光线斜射到两种透明介质的分界面时,会发生折射现象,光线的传播方向会发生改变。当光线垂直入射时,传播方向不改变。由此分析即可。
解决本题时,关键要正确理解光的折射产生的条件,属于基础知识,要熟记。
3.【答案】A
【解析】【试题解析】
解:没有装水的情况下,光是沿直线传播的,在杆的左面会形成杆的影子;
对于装水的情况来说,从杆的顶端射来的光线到达水面处会发生折射,在水中的折射角小于入射角,即折射光线比沿直线传播的情况更靠近杆,因此此时影子的长度会变小.
故选A.
光在同种、均匀介质中沿直线传播的,如日食、月食、小孔成像、影子的形成等都是光沿直线传播形成的;
光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向会发生改变,并且光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角.
光从一种透明介质中斜射向另一种透明介质时,其传播方向会发生改变,这就是光的折射;在发生光的折射时,一般是在光速大的介质中的角大.
4.【答案】C
【解析】【试题解析】
A、光反射时都遵循光的反射定律,所以图中漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律.A正确
B、图中木工师傅观察木板是否平整,是利用了光的直线传播特点.B正确
C、海市蜃楼景象是由于光的折射造成的,C错误.
D、太阳光经过三棱镜色散后,从顶点到底边的光依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛紫,D正确.
故选C
光发生反射时要遵循光的反射定律,漫反射也遵循光的反射定律.在同种均匀介质中是沿直线传播的.生活中光的直线传播的应用很多,观察木板是否平整,就是其中一例.海市蜃楼景象是由于光的折射造成的.不同的色光折射时,偏折的角度不同,红光偏折的角度最小,紫光偏折的角度最大.
太阳光经过三棱镜色散后,从顶点到底边的光依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛紫.
本题考查了光学的有关基础知识,解决本题关键是掌握好光学的基础知识.
5.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
此题考查的是凸透镜的焦距,理解“光屏上得到最小最亮的点”时,光屏与凸透镜的光心距离即为焦距是解答此类问题的关键。
根据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,根据凸透镜远离纸的过程中光斑先变小后变大可推断焦点在光斑之前,从而判断焦距。?
【解答】
将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L,若凸透镜远离纸的过程中光斑先变小,说明此时光斑在焦点之前,即,后变大,说明此时凸透镜到纸面的距离大于焦距了。?
故选C。?
6.【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查光的色散的原因和对凸透镜焦点的理解。
由图判断出红光与蓝光的折射率,再判断焦点位置。
【解答】
由图可知,透过厚薄不均的透明物体后,蓝光比红光的折射角度大,因此平行的蓝色激光通过凸透镜后会比红色激光提前会聚到主光轴上,即焦点的位置将左移,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
考查了凸透镜焦距的求法,太阳光经凸透镜在光屏上出现最小最亮的光斑,就是凸透镜的焦点,此题的光斑不是凸透镜的焦点。
【解答】
在距透镜20cm的地面上得到一个直径与透镜直径一样大小的圆形光斑,
这是太阳光经凸透镜折射后经过凸透镜的焦点继续向前传播形成的,且光斑位置到焦点的距离与凸透镜到焦点的位置相同,
因此,透镜的焦距是此时总距离的一半,即;
故A正确,BCD错误。
8.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
掌握凸透镜成像的三种情况是解决凸透镜成像习题的基础。
烛焰放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,在凸透镜的二倍焦距以外得到倒立、放大的实像。?
凸透镜的位置不变,调换烛焰和光屏的位置,物体在凸透镜的二倍焦距以外,在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
【解答】
由于烛焰通过凸透镜恰好在光屏上成一个缩小、倒立的像,所以此时,;
当保持透镜位置不变,把烛焰与光屏的位置对调后,
根据光路的可逆性,物距和像距和原来的恰好相反,
此时,所以光屏上呈现出一个倒立、放大的实像,
故C正确,ABD错误。?
故选C。
9.【答案】B
【解析】【试题解析】
解:A、据凸透镜成像规律可知,当,凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知,,所以。故A错误;
B、当物距时,,成倒立、缩小的实像,,应用于照相机和摄像机,故B正确;
C、当物距时,,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,故C错误;
D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中,物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,故D错误。
故选:B。
根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:,成倒立、缩小的实像,,应用于照相机和摄像机。,成倒立、等大的实像,,一般用来求凸透镜的焦距。,成倒立、放大的实像,,应用于幻灯机和投影仪。,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
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。
本题考查凸透镜成像规律,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
10.【答案】D
【解析】【试题解析】
解:当用硬纸片盖住凸透镜的上半部,烛焰上任一点射出的光线会经凸透镜的下半部,折射会聚成像,烛焰的像是完整的。
故选:D。
烛焰有无数个点组成,烛焰上任一点射向凸透镜的光线有无数条,无数条光线经凸透镜折射后会聚成像,会聚成的像比较亮。
当用硬纸片盖住凸透镜的上半部,烛焰上任一点射出的光线会经凸透镜的下半部,折射成像,烛焰的像是完整的。
当用硬纸片盖住凸透镜的上半部,烛焰上任一点射向凸透镜的光线会减半,经凸透镜折射后会聚成的像比较暗。
若用硬纸片盖住凸透镜的上半部分、或下半部、或中间,像的大小、完整性都不变,只是亮度减小。
11.【答案】A
【解析】
【试题解析】
【分析】
解答本题关键是:掌握正常的眼睛看远处和近处时,晶状体的变化情况;掌握近视眼和远视眼的成因、戴什么眼镜来矫正。
远视眼能看清远处的物体,不能看清近处的物体,远视眼的晶状体太薄,看近处的物体时,像成在视网膜的后方;要戴一个凸透镜来矫正,凸透镜对光线有会聚作用.戴上凸透镜能使像成在视网膜上;
近视眼能看清近处的物体,不能看清远处的物体,近视眼的晶状体太厚,看远处的物体时,像成在视网膜的前方;要戴一个凹透镜来矫正,凹透镜对光线有发散作用.戴上凹透镜能使像成在视网膜上。
【解答】
如图,看近处物体时,像成在视网膜的后方,是远视眼;
如图,看远处物体时,像成在视网膜的前方,是近视眼;
如图,是用凸透镜来矫正的,是远视眼镜的矫正方法;
如图,是用凹透镜来矫正的,是近视眼镜的矫正方法;
故BCD不符合题意、A符合题意。
12.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
此题主要考查了有关凸透镜成像的规律及应用;一定要熟练掌握规律的内容,特别是成像特点与物距之间的关系。
“自拍神器”是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的;凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
【解答】
根据凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小,可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比,利用自拍杆可以增大物距,减小人像的大小,从而增大取景范围,取得更好的拍摄效果。
故B正确、ACD错误。
13.【答案】上;水;空气;折射;虚
【解析】
【分析】
此题考查了光的折射现象的解释,要知道光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,这是解答此题的关键。
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;光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角。
【解答】
插入水中的筷子,由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到筷子在水中的部分是向上弯折,此时看到的像是筷子的虚像。
故答案为:上;水;空气;折射;虚。
14.【答案】;减小
【解析】
【分析】
本题考查了对光的折射定律的运用,关键是熟练掌握光的折射定律的内容,并注意分清入射角、折射角、光线与界面的夹角。
光的折射规律:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;并且折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总小于入射角。
折射角是指折射光线与法线的夹角。
【解答】
根据图甲可知,折射角为:;
由光的折射定律知,折射角随着入射角的增大而增大。而图乙中夹角i为入射光线与界面的夹角,当夹角i增大时,入射角减小,所以折射角也随着减小。
故答案为:;减小。
15.【答案】;;
【解析】
【分析】
此题主要考查了对光的反射定律和折射规律的应用,首先要掌握反射角、入射角、折射角的概念,搞清反射角、折射角和入射角的大小。根据题意做出光路图,利用几何知识解决。
光的反射定律的内容: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。
光的折射定律的内容:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,则折射角大于入射角。
要掌握入射角、反射角、折射角的概念,知道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;折射角是折射光线与法线的夹角。
【解答】
解:入射光线与界面的夹角是,所以入射角为.
反射角等于入射角也为,反射光线与入射光线的夹角为;
反射光线与界面的夹角为,因为反射光线与折射光线的夹角为,所以折射光线与界面的夹角为,
因此折射角为。
故答案为:;;
16.【答案】折射?
凸透
【解析】解:当我们在鱼缸的斜上方看水中的鱼时,水中鱼的光斜射到水面时,会发生折射现象,折射光线远离法线进入我们的眼睛,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,逆着折射光线看到了鱼的虚像,虚像比鱼的实际位置浅一些;
当从鱼缸侧面看水中鱼时,弧形鱼缸和水正好构成一个凸透镜,由凸透镜成像的规律,鱼在1倍焦距以内成正立放大的虚像。
故答案为:折射;凸透。
利用光的折射规律,当光线从水中斜射到水面时,会发生折射现象,折射光线远离法线;
由凸透镜成像的规律,物体在1倍焦距以内时成正立放大的虚像。
此题主要考查光的折射规律和凸透镜成像的规律,都属于基础知识。
17.【答案】BO;小于;右
【解析】【解析】
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。
要解决此题,需要掌握光的反射定律和光的折射定律的内容;
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,当光从空气斜射入水中或其他介质时,折射角小于入射角,而当光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
【解答】
由图知,和垂直,所以这两个分别是界面或法线.根据反射定律与折射定律,,所以是法线,是界面;
BO和OA分别是入射光线和反射光线,OC则为折射光线,左侧是空气,右侧是玻璃;
入射角是入射光线与法线的夹角,所以入射角是;
反射角是反射光线与法线的夹角,所以反射角是,
光进入玻璃后偏折角度的大小就是折射角,即折射光线与法线的夹角,所以折射角是;光从空气斜射入玻璃中,入射角大于折射角;
光路是可逆的,光从玻璃斜射入空气中,则入射角小于折射角.
故答案为:BO;小于;右。
18.【答案】凸透镜;焦点
【解析】
【分析】
此题主要考查凸透镜对光线的作用。
凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后会聚成一点,这点是凸透镜的焦点,焦点的温度很高;
透明的物质都可以制成中间厚边缘薄的凸透镜;
掌握透明的物质都可以制成凸透镜,例如水、冰、玻璃、水晶等等,凸透镜材料不同,会聚作用相同;
知道面对太阳光时,凸透镜焦点处的温度很高。
【解答】
冰可以磨成中间厚边缘薄的凸透镜。?凸透镜正对太阳光,在凸透镜后面能形成一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,凸透镜焦点的温度很高,物体放在焦点时,达到物体的着火点,物体被点燃。?
故答案为:凸透镜;焦点。
19.【答案】凹;凸
【解析】
【分析】
本题考查了凸透镜和凹透镜的成像特点。
甲图中的眼镜,可以让物体成缩小的像,乙图中的眼镜,可以使物体成放大的像,
近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散的作用,
远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
【解答】
根据甲图的成缩小像,可以看出是凹透镜,而近视眼镜即为凹透镜;
根据乙图中的成放大的像,判断乙眼镜为凸透镜。
故答案为:凹;凸。
20.【答案】靠近;缩小
【解析】
【分析】
本题考查了凸透镜成像的规律,要注意理解应用,此题比较有拓展性。
首先根据题意“先用焦距为30cm的透镜甲进行实验,在屏上得到清晰缩小的实像”可确定物距与焦距的关系,然后再根据凸透镜成实像时,物远像小像变小来确定调节光屏的方法。
【解答】
光屏上得到一个倒立缩小的实像时,,即,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,,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。
21.【答案】凸透镜?
实?
【解析】【试题解析】
解:圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由乙图可知,此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即。
故答案为:凸透镜;实;。
透明物质可以制成中间厚边缘薄的凸透镜,物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像。
水、玻璃、水晶、冰等透明物质,都可以制成凸透镜和凹透镜,虽然材料不同,对光线的作用相同,成像性质相同。
22.【答案】反;凸透;实
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查光的反射现象,及凸透镜成像规律的应用,是对基础知识的考查。
漫反射是平行入射的光线经反射面以后不能平行反射,而是射向四面八方,漫反射的反射面是凹凸不平的,二维码会反射光线,凸透镜成像时,物距,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
【解答】
看见二维码是因为光在二维码图案上发生了反射,反射的光线进入人的眼睛;手机的镜头为凸透镜,二维码反射的光经过摄像头后,成倒立、缩小的实像。
故答案为:反;凸透;实。
23.【答案】远视;小于;变小
【解析】
【分析】
此题考查了远视眼的判断及矫正方法,知道凸透镜形状的特点,本题与学生的实际生活联系密切,能够体现从物理走向生活的理念。
解决此题要知道远视眼是像成在了视网膜的后方,远视要用凸透镜来矫正;中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。
【解答】
解:
由图可知,物体的像成在了视网膜的后面,所以该眼睛是远视眼,需要佩戴凸透镜进行矫正;
因为凸透镜的中间厚边缘薄,所以如果他配戴的眼镜镜片中心的厚度为,则该镜片边缘的厚度应小于;
凸透镜对光线有会聚作用,戴上这种眼镜后,相当于眼镜和晶状体组成了一个焦距变小的凸透镜。
故答案为:远视;小于;变小。
24.【答案】焦距;倒立
【解析】
【分析】
本题考查眼睛的视物原理,知道眼睛的结构是解题的关键。
眼睛相当于一个凸透镜,它可以调节自身的大小和位置,从而改变焦距;视网膜相当于光屏。
【解答】
眼睛相当于一个凸透镜,它可以调节自身的大小和位置,从而改变焦距;物体离眼睛的距离大于两倍焦距,所以成一个倒立、缩小的实像。
故答案为:焦距;倒立。
25.【答案】缩小?
变大
【解析】解:人的眼睛相当于一架照相机,车在小勇的视网膜成倒立、缩小的实像;
当汽车朝他开来时,他感觉汽车逐渐变大了,是因为汽车离他越来越近,物距减小,则像距变大,像变大。
故答案为:缩小;变大。
凸透镜成像的三种情况和应用:
,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。
,成倒正立、放大的虚像,应用于放大镜。
成实像时:物距变大,像距变小,像变小。
本题主要考查的是凸透镜成像规律的应用,关键是记熟成像规律,并搞清物距像距之间的关系。知道成实像时,物距越大,像越小,像距也越小。
26.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了作光的折射光路图;光学作图题比较复杂,考查的知识点也比较多,所以要多做相关的训练,并且作图的时候要仔细,不要在细节问题上出错。
先画出法线,根据光的折射规律画出所给光线的折射光线。光线再由玻璃射出来时,原来的折射光线此时又变成了入射光线,同样根据光的折射规律再做折射光线。光线在空气与玻璃之间发生两次折射。
【解答】
光由空气进入玻璃,折射角小于入射角,因此折射光线应向法线靠拢;再次折射时,光由玻璃进入空气,折射角大于入射角,因此折射光线远离法线射出,如图:
。
27.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了反射光路图和折射光路图的知识点;
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,折射角是折射光线与法线的夹角。
在两种透明介质的界面上,反射和折射一般是同时发生的,反射与入射在同种介质中,折射与入射在两种介质中,反射角等于入射角,光由空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角,光由其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。
一束光线由空气射到水面时,既要发生反射,又要发生折射,反射角等于入射角,折射角小于入射角。据此完成光路图。
【解答】
解:先过反射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线左侧的空气中画出入射光线,然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线,如图所示:
28.【答案】解:小鱼看到空中蜻蜓,是因为由蜻蜓射向水中的光折射后进入小鱼的眼睛,小鱼沿直线看到变高了的蜻蜓的虚像,
由此先确定蜻蜓像的大致位置,连接蜻蜓虚像与小鱼的连接线,与水面的交点为入射点,连接蜻蜓与入射点的连线为入射光线,入射点与小鱼的连接为折射光线,如图所示:
【解析】【试题解析】
小鱼看到空中的蜻蜓是蜻蜓的光由空气进入水中折射后进入小鱼的眼睛,小鱼沿直线看到蜻蜓变高了的虚像,据此作图。
本题考查折射光路的画法,先要确定光从哪种介质斜射入哪种介质,知道折射光线的反向延长线过像点。
29.【答案】不能;在;
折射角随入射角增大而增大;
折射时光路是可逆的
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查光的折射规律及分析数据得出结论的能力.
根据折射光线和入射光线和法线在同一平面内回答,?
分析数据得到结论.?
根据折射现象中,光路是可逆的回答.?
【解答】
因折射光线和入射光线和法线在同一平面内,所以,光贴着光屏从空气射入水中,该小组同学将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线和入射光线在同一平面内.
分析数据可得到:光从空气斜射中水中时,入射角增大,折射角也增大;
该小组同学继续用另一只激光笔让光线沿着BO射向水面时,可看到折射光线沿OA射出,这说明折射现象中,光路是可逆的.
30.【答案】、C;小;
透镜材料;
控制变量法
【解析】
【分析】
本题是一道实验探究题,应用了控制变量法,掌握控制变量法的应用,是正确解题的关键。
根据实验目的,按照控制变量法的要求,分析答题。
【解答】
要探究“凸透镜的焦距大小与透镜球形表面弯曲程度的关系”,应选择材料相同而透镜球形表面弯曲程度不同的透镜做实验,由图1可知,应选A、C;由图2可知,凸透镜表面越凸,凸透镜的焦距越短;
由图1可知,A、B两个凸透镜球形表面弯曲程度相同,而材料不同,因此可以用它们探究:凸透镜的焦距大小与透镜材料的关系;
探究活动中,运用的一种主要的科学研究方法是控制变量法。
故答案为:、C;小;透镜材料;控制变量法。
31.【答案】凸透镜焦距可能与凸透镜直径和凸起程度有关:直径越小,凸起程度越大,其焦距越小;3;
物体在焦点处不成像;
凹透镜;近视
【解析】
【试题解析】
【分析】
此题是探究凸透镜成像的规律实验,考查了焦距的测量及实验器材的调节,掌握成像特点及物距、像距之间的关系及应用,同时自己做一些总结,更有利于对成像规律的理解和掌握。本
凸透镜的焦距与凸透镜表面的凸起程度、透镜厚度和所用材料三个因素有关;材料和横截面积相同的凸透镜,凸面程度越大其焦距越小;凸透镜的折光能力越强,其焦距越小;
要解决此题,需要掌握虚像的概念,知道虚像不是实际光线会聚而成的,不能成在光屏上。同时要知道当物体放在焦点上时,不能成像;
近视眼镜是凹透镜,当近视眼镜靠近凸透镜时,会聚能力减弱,使像呈在光屏的后方;近视眼的晶状体变厚,会聚能力增强,像距减小,像呈在视网膜的前方;戴近视眼镜使光线发散一些,使像距增大,使像呈在视网膜上。
【解答】
表中数据所示,凸透镜的凸起程度不同,凸透镜的焦距不同;凸透镜的折光能力越强,其焦距越小,故对光的折射能力最大的是焦距为3cm的透镜;
不能在光屏上成像,可能是不能成像,物体放在焦点上,即物距为10cm;或成虚像,物距小于焦距10cm;
小明拿来一只眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,且较靠近凸透镜;结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,只将光屏向远离凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明物距不变,像距增大了,也就是眼镜对光线有发散作用,因此这只眼镜是凹透镜;戴这种眼镜人的眼睛的缺陷是近视。
故答案为:凸透镜焦距可能与凸透镜直径和凸起程度有关:直径越小,凸起程度越大,其焦距越小;3;物体在焦点处不成像;凹透镜;近视。
32.【答案】?
发散?
近视?
80?
放大?
投影仪?
不能?
不能
【解析】解:由焦距的概念知,;
若在图乙中烛焰和凸透镜之间合适位置放一眼镜的镜片,将光屏向右移动适当距离才能再次看到清晰的像,这表明该透镜对光线具有发散作用,是凹透镜,能矫正近视眼,是近视眼镜;
若在图乙中将蜡烛移到35cm刻度线处,此时的物距变为原来的像距,根据光路可逆可知,此时的像距为原来的物距,原来物距为,所以需要将光屏移动到刻度线处,可以再次看到清晰倒立、放大的实像,其应用是投影仪;
将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距离后,此时物距增大,而像距不变,所以光屏上不能成清晰的像;
将图中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,则物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距,即,像距过大,超出了光具座所提供的长度,所以光屏上找不到清晰的像。
故答案为:;发散;近视;;放大;投影仪;不能;不能。
从焦点到凸透镜的距离叫做焦距;
凸透镜对光线具有会聚作用,凹透镜对光线具有发散作用;
在光的折射中,光路是可逆的;
根据物远像近像变小分析解答;
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。
本题对凸透镜成像规律的实验中的操作要领、实验现象及相关规律进行考查,知识点较多,难度不大;关于凸透镜成像规律的记忆,建议结合成像光路才能形象直观地深入理解且印象深刻。
33.【答案】同一高度;照相机;远离;不能
【解析】
【试题解析】
【分析】
考查凸透镜成像的规律和凸透镜成像规律的应用,关键是准确确定物距的大小,才能找出合适的像距,从而确定成像性质。
将蜡烛、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度,能使像成在光屏的中央;
当时,成倒立缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大;
物距等于一倍焦距时,不成像。
【解析】
蜡烛烛焰中心、透镜中心、光屏中心,三者在同一高度,像才能呈在光屏的中心;
将点燃的蜡烛移到a点,物距:,在光屏上成倒立、缩小的实像,像距:,在光屏上成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的;
在凸透镜位置不变时,将蜡烛从a点移至c点,此时物距仍大于焦距,物距减小,像距变大,为了在光屏上成清晰的像,光屏应向远离透镜方向移动;
将蜡烛移到d点时,物距:,不成像,移动光屏,不能在光屏上接收到清晰的像。
故答案为:同一高度;照相机;远离;不能。
34.【答案】色散?
红?
由图一可知,紫光比红光的偏折能力更强,在眼球中成像时,像离视网膜比红光更远,因此,红光下看到的图象更清晰
【解析】解:材料一所描述的现象为光的色散现象;
结合材料一和材料二分析:其他条件相同时,近视患者在红光下看到图象更清晰,请说明理由:紫光比红光的偏折能力更强,在眼球中成像时,像离视网膜比红光更远,因此,红光下看到的图象更清晰。
故答案为:色散;红;由图一可知,紫光比红光的偏折能力更强,在眼球中成像时,像离视网膜比红光更远,因此,红光下看到的图象更清晰。
白光经过三棱镜后,被分解为七种颜色的单色光,这种现象叫光的色散;
哪种光的偏折后的交点离视网膜最近,那么看到的像就最清楚。
此题考查了光的色散现象,要知道光的色散现象属于光的折射。
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