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专项集训1
光的反射和折射
参考答案
一、单选题
1.D
解析:A.图甲中应选用粗糙的硬纸板,这样会发生光的漫反射,保证我们能够从纸板上看到光路,故A错误;
B.图甲中EO是入射光线,ON是法线,因此∠EON是入射角,故B错误;
C.图乙中反射光肯定存在,只是没有纸板的漫反射,我们无法看到它的存在,故C错误;
D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的,故D正确。
2.A
解析:游客能够从空气中看到水中的鱼,那么光线肯定是从鱼身上发出。当鱼发出的光线从水斜射入空气时,折射角大于入射角,即折射光线远离法线偏折,故A正确,而B、C、D错误。
3.A
解析:因为10cm<13cm<20cm,即f再左右颠倒为,
故A正确,而B、C、D错误。
4.C
解析:平面镜成像的对称性,即物和像的连线与镜面垂直,且距离相等,那么棋子在甲位置的像应该在②处,棋子在乙位置的像应该在④处,那么“象”的移动是从②到④,故C正确,而A、B、D错误。
5.B
解析:A.上课区域的光照强一些,听课老师看到的更清楚,观摩效果更好,故A正确不合题意;
B.从上课区域射向透视玻璃的光既发生折射,又发生折射,故B错误符合题意;
C.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃,故C正确不合题意;
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜,故D正确不合题意。
6.A
解析:A.当被拍物体在甲区域内时,此时物距u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故A正确,B错误;
C.当被观察物体在乙区域内时,此时物距fD.当被观察物体在丙区域内时,此时物距u7.C
解析:由于大气层的折射,日出的时候太阳还在地平面以下的时候,就可以看到日出现象;而傍晚的时候太阳落到地平面以下,我们依然可以看到太阳;如果没有了大气,则不会折射,看到日出,只有太阳升到地平面以上才可以,导致日出会延迟;而日落则会提前;
8.B
解析:A.把铅笔斜插入盛水的玻璃杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了,这是水中的筷子发出的光线从水射入空气时发生的折射现象,故A错误;
B.同学们在操场做操,他们的影子是光沿直线传播形成的,故B正确;?
C.平静的水面上倒映着岸边的景物,这是景物发出的光线经过水面的反射形成的,故C错误;
D.通过放大镜看邮票的细微之处,看到的是放大的虚像,故D错误。
9.C
解析:A.日食形成的原因是光的直线传播,故不符合题意。
B.小猫看镜中的自己成像的原理是光的反射,故不符合题意。
C.杯中“折断”的筷子的原理是光的折射,故符合题意。
D.湖中的倒影成像原理是高等反射,故不符合题意。
10.C
解析:如下图所示:
通过反光镜能够看到车后的树木和天空,却看不到路面,是因为反光镜的镜片向上倾斜的角度太大。如果要通过反光镜看到后面的地面,就必须减小入射角,即将镜面向下旋转,这样反射光线就能射入人的眼睛。
11.B
解析:水面相当于平面镜,寺庙是物体,而“倒影”是寺庙在水中所成的虚像。
A.倒影是与寺庙等大的虚像,故A错误;
B.倒影是由光的反射现象形成的,故B正确;
C.倒影是正立的虚像,故C错误;
D.寺庙与水中倒影的距离等于寺庙到水面距离的2倍,和水的深度无关,故D错误。
12.D
解析:A.铅笔在平面镜中所成的像大小保持不变,故A错误;
B.经过2s,铅笔与平面镜之间的距离为:40cm-5cm/s×2s=30cm;它的像之间的距离变为这个距离的2倍,即60cm,故B错误;
C.铅笔的像相对于平面镜的速度与蜡烛的速度相同,也是5cm/s,故C错误;
D.若平面镜转至图中虚线位置,根据平面镜成像的对称性作图如下:
若平面镜转至图中虚线位置,那么蜡烛的像沿水平方向,那么蜡烛与像向后垂直,故D正确。
13.A
解析:①根据图片可知,缩图透镜对光线有会聚作用,所以是凸透镜;上面的掩膜相当于物体,而晶圆相当于光屏,故①正确;
②根据“缩图透镜”可知,晶圆上成的像是缩小的,那么肯定是倒立的实像,故②错误;
③根据“物远像近小”的规律可知,要想晶圆上的像变小,必须增大物距减小像距,即掩膜和晶圆都向上运动,故③正确;
④因为成的是倒立缩小的实像,所以物距肯定大于像距,如果掩膜向下移动相同距离为a,那么晶圆向下移动的距离肯定小于a,故④错误。
那么正确的是①③。
14.C
解析:A.若另一个透镜为凹透镜,
左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为
的凹透镜,此时两透镜的实焦点与虚焦点重合,此时两透镜之间的距离为
,
如下图所示:
故A正确不合题意;
B.左边放置一个焦距为f的凸透镜,右边放置焦距为的凸透镜,两透镜之间的距离为
处,如下图所示:
故B正确不合题意;
C.左边放置一个焦距为2f的凸透镜,右边放置焦距为f的凸透镜,两透镜之间的距离为3f,如下图所示:
故D正确不合题意;
综上所述,两个透镜之间的距离不可能为2f,故C错误符合题意。
15.B
解析:正在向左匀速行驶的小车上有一杯水,一束方向不变的光线从右方斜射向水面,根据光的反射定律,作出反射光线如下图:
在小车刹车的过程中,上面的水会向左运动,如下图:
比较可知,此时反射角比原来减小了,故B正确。
16.D
解析:根据平面镜成像特点在平面镜MO和NO中分别作出P的像A和B,A又在NO平面镜中成像,B又在MO平面镜中成像,两个像重合,物体在两个竖直放置的平面镜中间,我们在平面镜中能看到三个像;照相机和物体P,像C在同一条直线上,照相过程中,像C被物体P挡,照相机不能照到像C,能照到物体P的黑面,能照到A像、B像,并且AB像是对称的。图如下:
所以照相机拍摄到的照片是D。
二、填空题
17.(1)直线
(2)镜面后
解析:(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,是因为光在同一均匀介质中沿直线传播;
(2)物体在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称,因为小朋友在镜面前,所以通过镜面所成的像在镜面后。
18.凸透;靠近
解析:(1)保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,由于在水平方向上水瓶中间厚边缘薄,因此相当于一块凸透镜。
(2)凸透镜对光线后会聚作用,被水杯挡住部分的白纸发出的光线经过凸透镜的会聚经过焦点后向四面散开,没有光线射入我们的眼镜,因此看到被遮住的光线白纸为黑色;如果我们将白纸靠近凸透镜,这时就有射入我们的眼睛,因此看到的白纸又恢复白色。
19.(1)0
(2)40
解析:(1)当入射角为0°时,光线不发生折射,所以折射角度为0°;故答案为:0;
(2)光路是可逆的,对于反射和折射都是一样的;所以对比表一和表二,可知当入射角为29°时,折射角为40°.
20.(1)倒立缩小实像
(2)照相机
(3)40;B
(4)仍然成像
解析:(1)根据能在光屏上成像,得出一定是实像,再根据物距大于像距,可知,光屏上的像为倒立所小的实像;
(2)倒立缩小实像的应用主要是照相机;
(3)由图可知,物距u=50cm﹣10cm=40cm,因为所成的像是倒立缩小的实像,则u>2f,像距范围2f>v>f,
,
解得20cm>f>15cm.
(4)保持蜡烛与凸透镜的位置不变,不影响成像.只是撤去光屏,光屏上不能承接到像了.
21.(1)便于确定像的位置
(2)折射
解析:(1)在实验中选择用玻璃板代替平面镜进行实验,主要目的是为了便于确定像的位置;
(2)实验中我们会发现玻璃板中的像比较暗淡,这是因为光线在玻璃板处,除了发生反射还发生了折射,这使得反射光的能量大大减弱,像变暗。
22.缩小;抽水
解析:(1)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、缩小的实像。
(2)
若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,
那么物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距应该减小。如果保持光屏的位置不动,只有增大凸透镜的焦距,那么像距和焦距的比值减小,才相当于像距减小。要增大水透镜的焦距,就要减小它的凸度,即向外抽水。
23.(1)②
(2)a
解析:(1)近视眼的晶状体曲度过大,成像在视网膜前面,因此图甲中可以用来解释近视的成因的是②;
(2)根据乙图可知,掩膜相当于物体,晶圆相当于光屏,如果掩膜向上移动,那么相当于物距增大,根据“物远像近小”的规律可知,像距减小,即晶圆向图乙中的a方向移动。
三、实验探究题
24.(1)B
(2)能更容易判断像的清晰程度;光源亮度更稳定。
(3)凸透镜成像能兼顾亮度和清晰度,而小孔成像则是亮度合适时像模糊,像清晰时亮度暗。
解析:(1)小孔成像的成像原理是光的直线传播,而凸透镜成像的成像原理是光的折射,故选B;
(2)本实验用发光字而不用蜡烛烛焰,是因为发光字相比烛焰有以下优点:能更容易判断像的清晰程度;光源亮度更稳定。
(3)一张照片要求成像清晰、亮度合适,根据实验结果分析相机中采用凸透镜成像而不采用小孔成像的原因是:凸透镜成像能兼顾亮度和清晰度,而小孔成像则是亮度合适时像模糊,像清晰时亮度暗。
25.(1)便于比较像和物的大小关系
(2)玻璃板不够薄,测量像到镜面的距离时没有加上玻璃板的厚度
(3)平面镜成像是利用光的反射原理成像的,这个像是反射光线的反向延长线会聚而成的,所以是虚像
解析:(1)只有两只蜡烛的大小完全相同,用来寻找像的位置的蜡烛才能和前面蜡烛的像完全重合,从而验证物和像的大小关系;
(2)反射面是靠近物体一侧的平面,因为玻璃板是有厚度的,所以物体到镜面的距离=玻璃板的厚度+像到玻璃板的距离;
(3)实验中他用白纸做屏幕放在所看到的蜡烛的像的位置,然后在玻璃板后侧直接观察白纸,结果不能看到像,用光学原理解释成虚像的原因:平面镜成像是利用光的反射原理成像的,这个像是反射光线的反向延长线会聚而成的,所以是虚像。
26.25°;不成正比;光从空气斜射入玻璃中时,折射角增大值小于入射角增大值(合理即可)
解析:【实验探究】分度盘上每个大格表示20°,每两个大格之间分为4个小格,那么分度值就是:20÷4=5°;那么第2次实验中折射角的度数是25°;
【实验结论】对比第1组和第2组数据:折射角度数之比:25°÷13°≠2;
入射角度数之比:40°÷20°=2;
因为折射角的度数之比不等于入射角度数之比,
所以折射角和入射角大小不成正比;
【评价与交流】对比第1组和第3组数据:折射角增大:35°-13°=22°;
入射角增大:60°-20°=40°;
因为:22°<40°;
所以:光从空气斜射入玻璃中时,折射角增大值小于入射角增大值。
27.(1)放大
(2)45
(3)①③
(4)远离
解析:(1)由图可知,U=15cm,V=30cm,U成倒立放大的实像;
(2)由(1)可知,f<15cm<2f
,V=30cm>2f;所以7.5cm2f,f(3)由图甲可知,像向上移动,所以可以把蜡烛向上移一段距离、光屏上移、透镜下移均可;故①③符合题意;
(4)图乙是两次会聚成清晰的像,因此去掉一个凸透镜后光线的偏折减小,所以物体要远离透镜一段距离即可。
28.(1)左移
(2)向水凸透镜中注水
(3)液体透镜的凸起程度、即形状不变
解析:(1)根据图乙可知,当u=20cm时,像距v=20cm,那么凸透镜的2f=20cm,即焦距f=10cm。根据图甲可知,此时物距u=70cm-20cm=50cm>2f,那么此时像距f(2)如果光屏和水凸透镜位置保持不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,
物距减小,根据“物近像远大”可知,此时像距增大。如果要使像成在原来的位置,那么就要使光线会聚,即增大水透镜的凸度,那么该操作是向水透镜中注水。
(3)在图所示的装置中,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,在此探究过程中应保持不变的是液体透镜的凸起程度、即形状不变。
四、解答题
29.小汽车内光线较暗,车外光线较亮,车内乘客反射的光线透过车窗玻璃少,进入外面行人眼中的光线少,外面行人反射的光线透过车窗玻璃多,进入车内乘客眼中的光线多,导致车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客。
解析:(1)我们能否看清物体,取决于物体发出的光线是否足够明亮,即光线越明亮,看到的物体越清晰;
(2)对车内的人和车外的人发出光线的多少进行比较,从而确定他们的亮度大小,进而对看到他们的清晰程度进行判断。
30.(1)降低
(2)作出两次的反射光路图如图所示。设光屏上光电转换器部分的长度至少为x,由几何关系可得:
=x,当液面下降h时,光屏上光电转换器部分的长度为x=2htani。
解析:(1)0因反射的光点B右移,入射角的大小不变,反射光线与原来的反射光线平行,故可得入射点比原来的位置要低,所以可知液面降低。
(2)根据题目信息,
作出两次的反射光路图,设光屏上光电转换器部分的长度至少为x?,可画出光路图如下:
四边形OPBB'是平行四边,由几何关系可知OP=BB',三角形NOO'是直角三角形,设液面降低的高度是h,则ON/O'N=
tani,即ON/h=
tani,得ON=
htani
。因为BB'=OP=2ON,故BB'=2htani,所以
光电转换器部分的长度至少为2htani。
31.(1)D
(2)感受器
(3)B
解析:(1)视网膜上成的是物体倒立、缩小的实像,D正确。
(2)由题意可知,视网膜具有接受并产生神经冲动,所以相当于感受器。
(3)对于近视眼患者,可以借助相应的凹透镜,使来自远处物体的光聚焦在视网膜上,由此可知眼角膜手术后应该也类似于中间薄的凹透镜,故B符合题意。
32.(1)8.5
(2)倒立缩小实像
解析:(1)先求出快门由25变为50时,曝光时间比t25/t50=1/25?÷1/50=2:1;根据“
两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定
”可知,当曝光时间比为2:1时,光圈的面积比为1:2,故可得快门为50时光圈的面积是快门由为25的2倍,即S25/S50=1:2;带入面积公式S=πr2,得:
?
?解得r=8.5。
(2)图中1/v=5米-1时,1/u=5米-1
,
此时v=u=0.2m,像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即2f=0.2m,所以f=0.1m;当物体距透镜0.3米时,u>2f,物体所成像的性质是缩小、倒立、实像。
33.(1)40cm
(2)注水导致水透镜变凸,焦距变小,清晰像成成屏的前方,故在屏上成的像模糊;抽水导致水透镜变凸度减少,焦距变大,清晰像成成屏的后方,故在屏上成的像模糊
解析:(1)图甲中物距u=15cm,像距v=30cm,物体成清晰的像。现在保持蜡烛和光屏位置不变,只移动透镜要再次成清晰的像,根据光路可逆原理可知,可以使物距u=30cm,那么像距就变为15cm可以再次在光屏上成清晰的像,所以可将透镜移至40cm刻度线。
(2)在凸透镜成清晰像后,如果改变凸透镜的焦距,在不改变物距的条件下,需要移动光屏才能再次成清晰的像。
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精品试卷·第
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光的反射和折射
一、单选题
1.如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是
(??
)
A.图甲中应选用光滑的硬纸板???????B.图甲中∠EOM是入射角
C.图乙中反射光不存在??????????D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的
第1题图
第2题图
2.下图是游客在公园观赏金鱼的场景。游客能看到水中的金鱼是因为眼睛接收到了金鱼反射出来的光。金鱼反射出来的光进入人眼的路径是
(??
)
A.B.C.D.
3.在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是
(??
)
A.、放大??
?B.、放大???
?C.、缩小??????D.、缩小
第3题图
第4题图
第5题图
4.如图所示,在中国象棋棋盘正中央竖立一块垂直于棋盘的平面镜,棋子“象”由甲移到乙,则平面镜中“象”的移动是
(??
)
A.由④到②?????B.由③到①??????C.由②到④??????D.由①到③
5.学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是
(??
)
A.上课区域的光照强一些,观摩效果更好
B.从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜
6.照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应右图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是
(??
)
A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立缩小实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放大虚像
D.放大镜:被观察物体应在内区域内,成正立放大实像
7.太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气,会出现
(??
)
A.日出会提前,日落会延迟???????????B.日出和日落都会提前
C.日出会延迟,日落会提前???????????D.日出和日落都会延迟
8.下列有关于光现象叙述符合科学原理的是
(??
)
A.把铅笔斜插入盛水的玻璃杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了,这是光的反射现象
B.同学们在操场做操,他们的影子是光沿直线传播形成的
C.平静的水面上倒映着岸边的景物,这是光的折射形成的
D.通过放大镜看邮票的细微之处,看到的是放大的实像
9.图是新冠病毒在显微镜下所成的像。其右侧是一些生活中的光学现象,它们的成像原理与图相同的是
(??
)
A.日食
??
?
B.小猫看镜中的自己
C.杯中“折断”的筷子
????D.湖中的倒影
10.电动车的反光镜是用来观察车后情况的平面镜。在某次行驶时,发现左侧反光镜中看到是车后的树梢和天空,却看不见路面的情况。为确保行驶安全,左侧反光镜的镜面应该
(??
)
A.向外旋转
????????B.向内旋转
C.向下旋转
?????????D.向上旋转
11.金华山有一座千年古刹—智者寺。该寺为南朝梁武帝敕建,其香火鼎盛时,曾有寺僧千余,占地五十余亩,殿宇五进,规横宏大,为江南名刹。如图,平静的水面上出现宏伟寺庙的倒影。下列关于水中寺庙倒影的说法正确的是
(??
)
A.与寺庙是等大的实像????????B.是由于光的反射形成
C.是倒立的虚像???????????D.若水深2米,寺庙与水中倒影之间距离为4米
第11题图
第12题图
12.平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40cm处,以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是
(??
)
A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大??????
B.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为20cm
C.铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s
D.若平面镜转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
13.光刻机是芯片制造的核心设备之一,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
(??
)
①缩图透镜是凸透镜,晶圆相当于光屏;
②掩膜在晶圆上的像是正立缩小的虚像;
③要想晶圆上的像变小,需将掩膜和晶圆向上移动;
④将掩膜和晶圆向下移动相同距离,晶圆上还能成清晰的像。
A.①③?????B.②④???????C.①④???????D.②③
第13题图
第14题图
第15题图
14.如图所示,某同学通过两个透镜L1和L2组成的透镜组(两透镜主光轴重合),将一束平行于主光轴的平行光的宽度缩小为原来的1/2,若其中的一个透镜是焦距为f的凸透镜,则两透镜之间的距离不可能为
(??
)
A.f/2???
?
B.3f/2?????
C.2f?????
?D.3f
15.如图所示,正在向左匀速行驶的小车上有一杯水,一束方向不变的光线从右方斜射向水面,在小车刹车的过程中,杯中水面略有倾斜,则此时反射角将
(??
)
A.增大??????B.减小???????C.不变?????????D.都有可能
16.如图所示,平面镜OM与ON垂直放置,在它们的角平分线上P点处,放有一个球形发光物体,左半部分为深色,右半部分为浅色,在P点左侧较远的地方放有一架照相机,不考虑照相机本身在镜中的成像情况,则拍出照片的示意图正确的是
(??
)
A.A?????
B.B??????C.C??????D.D
二、填空题
17.如图所示是一位小朋友在照镜子(平面镜)。
(1)小朋友看不到被镜子遮住的物品,是因为光在同一均匀介质中沿________传播
(2)小朋友通过镜面所成的像在________。(填“镜面前”“镜面上”或“镜面后”)
第17题图
第18题图
18.如图,保持矿泉水瓶与白纸的位置不变,当向空瓶中倒入水后,可观察到“黑白颠倒”的现象,这是由于倒入水后的矿泉水瓶相当于形成一块________镜。此时,若要将“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,白纸应________矿泉水瓶(选填“靠近”或“远离”)。
19.小柯分别探究了光从空气射入水中和从水射人空气中的折射规律,并记录了表一,表二两组数据。
(1)表一中“?”处的数据是________。
(2)表二中“?”处的数据模不清,请综合分析两个表格中的数据,判断出这个数据应该是________。
20.实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律,当三个元件移动到图示位置时,光屏上出现了清晰的像,回答下列问题:
(1)光屏上像的性质为________.
(2)关于本实验中得到的像在生活中的应用,举一个例子________.
(3)从图中读出物距为________cm,并推算出焦距为________(选填字母).
A.f<15cm???
B.15cm<f<20cm???
C.f>30cm
(4)如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变,撤去光屏,是否仍然成像?________.
第20题图
第21题图
21.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)在实验中选择用玻璃板代替平面镜进行实验,主要目的是为了________________;
(2)实验中我们会发现玻璃板中的像比较暗淡,这是因为光线在玻璃板处,除了发生反射还发生了________,这使得反射光的能量大大减弱,像变暗。
22.为了研究眼的成像原理,小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体,通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、________(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离,要使光屏上重新得到清晰的像,应对水透镜________(选填“注水”或“抽水”)。
??
23.智能手机的普及和使用改变了人们的生活方式,但过度使用也会影响健康。
(1)青少年若长期用手机浏览文字、视频等相关信息,会使眼球的晶状体曲度过大,造成近视,图甲中可用来解释近视的成因的是________(填序号)。
(2)光刻机是制造手机芯片的核心设备之一,其工作原理如图乙所示。当将掩膜向上移动时,此时若在晶圆上仍能得到清晰的像,晶圆应向图乙中的________的方向移动(填字母)。
?
三、实验探究题
24.照相机为什么不采用小孔成像而采用凸透镜成像?为了解答这个问题,某同学利用如图装置进行实验。
该装置由两个不透光的筒组成,内筒能在外筒内左右移动。内筒开口处用半透明纸作光屏,在外筒的孔上放置凸透镜(实验序号1),调节内筒位置,直至出现清晰的像,并记录现象。然后保持内外筒位置不变,仅对孔上放置的透镜及孔的大小按照序号2、3、4、5、6进行实验,记录如表:
实验序号
1
2
3
4
5
6
外筒孔中放置物体
未遮盖的凸透镜
小部分遮盖的凸透镜
大部分遮盖凸透镜
较大孔径的小孔
中等孔径的小孔
较小孔径的小孔
像的清晰程度
清晰,能分辨出笔画
清晰,能分辨出笔画
清晰,能分辨出笔画
很模糊,基本看不清笔画
模糊,能分辨出笔画
清晰,能分辨出笔画
像的亮暗
亮
中
暗
亮
中
暗
请回答以下问题:
(1)小孔成像和凸透镜成像分别利用了光的什么原理?????
。
A.光的直线传播,光的反射
B.光的直线传播,光的折射
C.光的反射,光的折射
D.光的折射,光的反射
(2)本实验用发光字而不用蜡烛烛焰,是因为发光字相比烛焰有以下优点:________(写出两条)。
(3)一张照片要求成像清晰、亮度合适,根据实验结果分析相机中采用凸透镜成像而不采用小孔成像的原因是________________________。
第24题图
第25题图
25.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图,选取完全相同的两支蜡烛,如图将一块玻璃板竖直立在白纸上,把一支点燃的蜡烛放位置A,另一支未燃的蜡烛与前面的蜡烛的像重合记下位置A’,移动点燃的蜡烛到B、C位置,重做上面的实验,分别在纸上记录物与像的位置B、B’,C、C’如图所示,则:
物体的位置
物体到镜面的距离(cm)
像到平面镜的距离(cm)
A
9.90
9.60
B
7.10
6.80
C
5.70
5.40
(1)选取完全相同的两支蜡烛进行实验的目的是________________________;
(2)分别测量A、B、C和C"到玻璃板前面的距离,和像的位置C"到玻璃板后面的距离,记录如下表,比较数据发现像到镜面距离总是小于物到镜面的距离,造成数据偏差的原因是_____________;
(3)实验中他用白纸做屏幕放在所看到的蜡烛的像的位置,然后在玻璃板后侧直接观察白纸,结果不能看到像,用光学原理解释成虚像的原因________________________________。
26.同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢?
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。
实验序号
1
2
3
4
入射角
20°
40°
60°
80°
折射角
13°
⑴________
35°
41°
【实验结论】折射角与入射角大小⑵________(选填“成正比”或(“不成正比”)。
【评价与交流】根据实验数据,还可以得出的结论是⑶________________________
第26题图
第27题图
27.在“研究凸透镜成像规律“的实验中。
(1)某次实验过程中,小敏移动光屏直到出现清晰的像,蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示,此时所成的是倒立________的实像。
(2)若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像,透镜应该移到
________厘米刻度处。
(3)实验一段时间后,原为成在光屏中央的像,“跑“到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有________。
①光屏上移一段距离
②蜡烛下移一段距离
③透镜下移一段距离
(4)研究好成像规律后,小敏模拟了近视和远视的矫正,图乙中,小敏给透镜A戴上“眼镜“(凸透镜B),光屏上刚好出现清晰的像,摘下”眼镜“后,光屏上的像变模糊,如图丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向________(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
28.实验小组用自制的水凸透镜研究凸透镜成像规律,移动蜡烛在不同位置成像,并记录物距u与像距v的关系如图乙所示。
(1)当蜡烛和水凸透镜固定在光具座如图甲所示的位置,要在光屏上成一个清晰的像,光屏应________(选填“左移”“不动”或“右移”)。
(2)实验小组发现人眼中的晶状体与水凸透镜相似,可以通过调节凸度来调节成像的距离。如果光屏和水凸透镜位置保持不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要调节水凸透镜中凸起程度,该操作是________________________________。
(3)实验小组又探究液体透镜折光能力与液体种类是否有关,做了如下实验:在图所示的装置中,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,在此探究过程中应保持不变的是________________。
四、解答题
29.(说理题)白天,小汽车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客,请你运用学过的知识解释这一现象。
30.现代生产和生活中很多地方都应用了传感器。例如激光液面控制仪就是一种光电传感器。它的原理是:固定的一束激光AO以入射角i照射到液面上,反射光OB照射到水平的光屏上,屏上用光电器将光讯号转变成电讯号,电讯号输入控制系统用以控制液面高度。
(1)如果在图中发现光点B在屏上向右移动,则液面________(选填“升高”或“降低”)。
(2)如果液面控制的高度变化范围为h,那么设计时,需要考虑的光屏上光电转换器部分的长度至少为多大?(要求作出光路图并进行分析计算)
31.如图甲是人正常眼球解剖图。
(1)在离眼球前较远处放置一支图乙蜡烛,则在视网膜上可成一个清晰的烛焰的像。这个像是图丙中的________(选字母)。
(2)眼球中视网膜能感受光刺激,产生神经冲动,视网膜相当于反射弧组成部分中的________。
(3)每年6月6日是全国“爱眼日”,今年“爱眼日”的主题是“目”浴阳光,预防近视。丁图是王同学眼的成像示意图。他想通过激光烧蚀厚度均匀的透明眼角膜,使之改变形状,实现视力矫正。手术后的眼角膜形状应为戊图中的________。
丁图
戊图
32.(1)照相时,通过选择不同的“光圈”可以控制镜头的进光面积;选择不同的快门速度,可以控制镜头的进光时间.两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定而得到好照片,下表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合.在“快门”一行中,“25”表示快门打开的时间是1/25秒.在“光圈”一行中,“15”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的1/15.那么快门“50”对应的“光圈”应该是________。
光圈
20
15
12
6
3
2
快门
9
16
25
50
100
400
900
(2)如图所示,线段AB为一凸透镜成像的物距倒数1/u和像距倒数1/v的对应关系,若用此凸透镜成像,当物体距透镜0.3米时,物体所成像的性质是________(需说明像的虚实、大小、正倒立情况).
第32题图
第33题图
33.已知透镜的焦距f
=10cm,依据“凸透镜成像规律”请回答下列问题。
(1)如图甲,光屏上呈现清晰的像,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至________刻度线,光屏上能再次呈现清晰的像;
(2)如图乙,在烛焰和光屏之间放一个水透镜(用透明弹性膜盛水制作而成的一个水球),调整位置,光屏上得到清晰的像。现用注射器向水透镜注水,发现像变模糊了;向水透镜抽水,发现像也变模糊了。请你分析产生上述两种现象的原因。________________________________________
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精品试卷·第
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