第3章《光的折射 透镜》单元测试卷（新教材）-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（苏科版2024）

第三章《光的折射 透镜》单元测试卷（原卷版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 训练范围：苏科版八年级上册第3章 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．日全食全过程可以分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。以下与日全食现象原理相同的是（    ） A．树荫下的圆形光斑 B．路口的反光镜 C．人脸识别 D．海市蜃楼 2．将一物体放在凸透镜前30cm处，在屏上成一倒立、缩小的实像，则凸透镜的焦距范围是（　　） A．f<15cm B．f>15cm C．f>30cm D．15cm<f<30cm 3．光从一个盛有水的薄壁玻璃水缸射出，经过空气后射入另一个盛有水的薄壁玻璃水缸，若不考虑玻璃水缸壁对光的折射影响，则图中正确反映光路的是（　　） A． B． C． D． 4．下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A．日晷上针的影子 B．水中倒影 C．海市蜃楼 D．雨后彩虹 5．如图所示，将焦距为的凸透镜固定在光具座刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度 B．此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同 C．当蜡烛移至刻度线处时，要使光屏上仍能成像则应向右移动光屏 D．若蜡烛移至刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像 6．用照相机拍摄人物照片时（　　） A．人立在镜头的一倍焦距之内 B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内 C．人离镜头越近，得到的照片越小 D．人必须立在两倍焦距之外 7．中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识，下列说法正确的是（    ） A．“举杯邀明月，对影成三人”，杯中的“明月”和实际的明月一样大 B．“起舞弄清影，何似在人间”，影子是由于光的折射形成 C．“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，月亮是自然光源 D．“楼台倒影人池塘”，倒影是由于光的直线传播形成 8．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 A．该凸透镜的焦距为20cm B．第2次实验成在光屏上的是倒立放大的像 C．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像一定越来越大 D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 9．与电影放映机的成像原理相类似的是（　　） A．照相机 B．幻灯机 C．望远镜 D．放大镜 10．一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 11．如图所示，为入射光线，为出射光线。在图中添加一个合适的光学器件可为（　　） ①平面镜    ②凸透镜    ③凹透镜 A．只有① B．只有②和③ C．只有①和③ D．有①、②、③ 12．如图所示，4月21日，2024延安新区马拉松赛在延安市人民公园鸣枪开赛，本次比赛共有来自全国的1万名选手共同参与。下列说法正确的是（　　） A．选手身上的衣服呈现绿色是因为衣服吸收绿光 B．最后一排的选手看不见第一排的选手，是由于光的直线传播造成的 C．医护人员配备的额温枪是利用紫外线工作的 D．航拍无人机的摄像机镜头与近视眼镜镜片属于同一类透镜 二、填空题（本题共10小题，每题2分，共20分） 13．云南北迁亚洲象群牵动全国人民的心，象群之间通过频率 （填“大于”或“小于”）20Hz的次声波相互交流，为了监测亚洲象的行踪，云南有关部门使用无人机进行24h不间断监测，在夜晚无人机可以通过大象辐射的 线，对其行踪进行监测。 14．电视机的遥控器能发射一种不可见光，即 ，以实现对电视的控制。看电影时，我们从不同位置都能看到屏幕上的画面，是由于光在屏幕上发生了 反射。 15．小云利用焦距为10cm的凸透镜进行了“探究凸透镜成像的规律”的实验，当光屏上出现烛焰清晰的像时，测得光屏到透镜的距离是40cm，则光屏上出现的是一个 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，应用这一成像原理制成的光学仪器是 ；如果要用该透镜查找地图上某地点时，则透镜到地图上的距离应满足 。 16．用焦距为f的凸透镜探究成像规律的实验中，当发光物体和凸透镜的位置如图所示时，光屏上所成清晰的像在图中 （填数字序号）区域（图中光屏未画出），将发光物体与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像，成像规律与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。 17．某物理实验小组做“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛在光具座上的位置如图所示时，移动光屏始终无法得到蜡焰的像，取下光屏，透过凸透镜可以观察到一个正立、放大的 像；生活中的 就是根据这个原理工作的。 18．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，“削冰令圆”是将冰块制作成为一个 镜，“举以向日，以艾承其影，则火生”是利用了冰镜对光的 作用。 19．守护湿地候鸟，共建生态家园。如图所示，一群东方白鹳在鄱阳湖生态水域捕鱼。白鹳在水中的倒影是由光的 形成的，它看到的水中的“鱼”是由光的 形成的像。 20．小在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为，要使烛焰在光屏上成清晰、缩小的实像，则蜡烛与透镜距离应 （选填“大于”或“小于”）；若移动蜡烛，使之与凸透镜间的距离小于，则人应在 （选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察成像。 21．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。该透镜是 透镜，焦距 OP（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 22．如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象： (1)为使A处的光点移至B处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”）； (2)若AB间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh 2cm（选填“>”“=”或“＜”）。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．如图，B点为水下人在A点看到海岸上一棵椰子树像的位置，请画出人看到B点的光路图，并大致确定椰子树的实际位置B′。（保留必要的作图痕迹） 24．一束光线AO从空气斜射入玻璃中，折射光线为OB，如图所示。请在图中画出光线OB在界面EF上的反射光线和折射光线。 25．防涨水六不准中“不要到不熟悉的河边、池塘等地方下水游泳”，清澈的水看似很浅，实则很深，不明水情擅自下水容易发生溺水事故。在学习了物理之后，我们可以从物理的角度认识其中的原理，请在图中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。 26．小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄，蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。     （1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 ，目的是使像成在 ； （2）蜡烛、水透镜、光屏摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 ； （3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 （填“注水”或“抽水”），使其焦距变 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像； （4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 （填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 （填“凸”或“凹”）透镜矫正。 27．某小组同学用如图-1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，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-2所示（用带箭头的线段表示物体，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置） （1）如图-1所示，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的 上； （2）从图-2中可以看出，蜡烛在A、B位置时得到像在“倒立正立、放大缩小、虚像实像”的性质方面相同的有 个；当把蜡烛由A移到B位置，所成像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm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，原因是像距过大，光具座 ； （4）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，此透镜焦距 （选填“＞”“＜”或“＝”）15cm； 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，类似于 （选填“远视眼”或“近视眼”）的成因和矫正。 28．小聪同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，此时折射光线和入射光线 同一平面内。小聪同学将右侧半圆的F板向后折转一定的角度，则在F板上 看到折射光线； （2）小聪同学将光屏F恢复原状，用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明 ； （3）多次增大入射角α，记录入射角和折射角。实验数据如表： 次数 1 2 3 4 入射角α 0° 30° 45° 60° 折射角β 0° 17° 24° 30° 分析数据可得： ①当光从空气垂直射入水中时，传播方向 ； ②当光从空气斜射入水时，折射角 （选填“大于”“等于”或“小于”）入射角； ③当入射角增大时，折射角随之 （选填“增大”或“减小”）。 29．请阅读材料，回答问题： 光的全反射 一束激光从某种玻璃中射向空气（图甲），保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到引41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射。 （1）上述玻璃的临界角是 ° （2）折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光线消失后，入射光线几乎全部变为 ；当光从空气射向玻璃， （选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。 （3）高速公路上，在交通标志线上每隔2m安装一个凸起的纯玻璃元件，这种元件叫“夜精灵”。晚上只要汽车的灯光一照（图乙）。下列几种元件与“夜精灵”的工作原理完全不同的是 A．公路上反光标志牌 B．自行车的尾灯 C．路口的红绿交通标志灯 D．环卫工人穿的反光马甲 （4）人们在汽车的中控台上放置香水，香水的主要成分是易燃酒精，这是非常危险的。如图为四瓶相同的香水，在阳光下最容易引发火灾的是 。 30．阅读下面短文，并回答问题。 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤维，这是为什么呢？如图甲所示，以某种玻璃为例，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上，可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中，此时折射角___________入射角；另一部分光线反射入玻璃砖内；逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到，使折射角达到时，折射光线就消失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。折射角等于时的入射角称为临界角。 并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。 光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄露到光纤外，这样光就只能在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丁所示。 （1）光从玻璃斜射向空气时，折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角，当入射角逐渐增大时，折射角 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）根据题意光从玻璃斜射向空气时的临界角为 ； （3）光从空气进入玻璃时，增大入射角 （选填“有可能”或“不可能”）发生全反射； （4）如图戊所示，三棱镜由玻璃制成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面垂直射入，请在图戊中完成这束入射光经过玻璃的全部光路图 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章《光的折射 透镜》单元测试卷（解析版） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 训练范围：苏科版八年级上册第3章 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．日全食全过程可以分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。以下与日全食现象原理相同的是（    ） A．树荫下的圆形光斑 B．路口的反光镜 C．人脸识别 D．海市蜃楼 【答案】A 【详解】日全食是由光的直线传播形成的。 A．树荫下的圆形光斑属于小孔成像，是由于光的直线传播形成的，与日全食的形成原理相同，故A符合题意； B．路口的反光镜是利用光的反射原理，与日全食的形成原理不同，故B不符合题意； C．人脸识别是利用凸透镜成像规律，属于光的折射，与日全食的形成原理不同，故C不符合题意； D．海市蜃楼是由光的折射形成的，与日全食的形成原理不同，故D不符合题意。 故选A。 2．将一物体放在凸透镜前30cm处，在屏上成一倒立、缩小的实像，则凸透镜的焦距范围是（　　） A．f<15cm B．f>15cm C．f>30cm D．15cm<f<30cm 【答案】A 【详解】根据凸透镜成像的规律可知，当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像，此时的物距为30cm，则2f<30cm，即f<15cm。 故选A。 3．光从一个盛有水的薄壁玻璃水缸射出，经过空气后射入另一个盛有水的薄壁玻璃水缸，若不考虑玻璃水缸壁对光的折射影响，则图中正确反映光路的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据光的折射规律，光从水中进入空气，折射角大于入射角，光从空气进入水中，折射角小于入射角，故ABD错误，C正确。 故选C。 4．下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A．日晷上针的影子 B．水中倒影 C．海市蜃楼 D．雨后彩虹 【答案】A 【详解】A．日晷上针的影子是光沿直线传播形成的，故A符合题意； B．水中的倒影相当于平面镜成像，是光的反射现象，故B不符合题意； C．海市蜃楼是光的折射现象，故C不符合题意； D．雨后的彩虹也是光的折射现象，故D不符合题意。 故选A。 5．如图所示，将焦距为的凸透镜固定在光具座刻度线处，此时在光屏中心已成烛焰清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度 B．此时烛焰在光屏上的成像特点与投影仪成像特点相同 C．当蜡烛移至刻度线处时，要使光屏上仍能成像则应向右移动光屏 D．若蜡烛移至刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈现烛焰清晰放大的像 【答案】A 【详解】A．为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、透镜、光屏三者的中心在同一高度，故A正确； B．由图可知，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故B错误； C．当蜡烛移至10cm刻度线处，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，使光屏上仍能成像则应向左移动光屏，故C错误； D．若蜡烛移至45cm刻度线处，此时物距 u=50cm-45cm=5cm<f 成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故D错误。 故选A。 6．用照相机拍摄人物照片时（　　） A．人立在镜头的一倍焦距之内 B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内 C．人离镜头越近，得到的照片越小 D．人必须立在两倍焦距之外 【答案】D 【详解】A．人立在镜头的一倍焦距之内，凸透镜成正立、放大的虚像，应用于放大镜，故A不符合题意； B．人立在镜头的一倍焦距之外与两倍焦距之内，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪，故B不符合题意； C．人离镜头越近，物距越小，像距越大，像越大，故C不符合题意； D．人在两倍焦距之外，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机，故D符合题意。 故选D。 7．中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识，下列说法正确的是（    ） A．“举杯邀明月，对影成三人”，杯中的“明月”和实际的明月一样大 B．“起舞弄清影，何似在人间”，影子是由于光的折射形成 C．“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，月亮是自然光源 D．“楼台倒影人池塘”，倒影是由于光的直线传播形成 【答案】A 【详解】A．酒杯中的酒面相当于平面镜，月亮的倒影是光的反射形成的虚像，即杯中的“明月”和实际的明月一样大，故A正确； B．影子是由光的直线传播过程中，遇到不透明物体，阻挡了光的传播，在其后边形成的一个黑色的区域，故B错误； C．月亮自身不能发光，是反射太阳的光，所以月亮不是光源，故C错误； D．倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故D错误。 故选A。 8．小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数据如表。下列说法正确的是（　　） 实验次数 1 2 3 4 5 物距u/cm 60 30 20 15 12 像距v/cm 12 15 20 30 60 A．该凸透镜的焦距为20cm B．第2次实验成在光屏上的是倒立放大的像 C．从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像一定越来越大 D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起会聚作用 【答案】C 【详解】A．由表格中数据得 该凸透镜的焦距为 故A错误； B．第2次实验，物距大于2f，成在光屏上的是倒立缩小的像，故B错误； C．从第1次实验到第5次实验，物距越来越小，像距越来远大，成在光屏上的像一定越来越大，故C正确； D．第5次实验后，在贴近凸透镜左侧放一眼镜片，向右移动光屏，能在光屏上成清晰的像，则眼镜片对光起发散作用，使像距变大，故D错误。 故选C。 9．与电影放映机的成像原理相类似的是（　　） A．照相机 B．幻灯机 C．望远镜 D．放大镜 【答案】B 【详解】电影放映机利用了凸透镜成像的原理制成的，利用了2f＞u＞f 时，成倒立、放大的实像。 A、照相机利用了u＞2f，成倒立、缩小的实像，故A不符合题意； B、幻灯机利用了2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，故B符合题意； C、望远镜是由两组透镜组成，物镜成缩小的实像，目镜成放大的虚像；故C不符合题意； D、放大镜利用了u＜f，成正立、放大的虚像，故D不符合题意； 故选B。 10．一块矩形玻璃砖，切割成图中形状后拉开一段距离出，平行于光轴的光线从左面射入，右边射出的光线（　　） A．仍然保持平行 B．一定是发散光线 C．一定是会聚光线 D．结论与d有关，以上均有可能 【答案】C 【详解】由图得，玻璃砖被切割后，称为两透镜，左边透镜中间薄两边厚，是凹透镜；右边透镜中间厚两边薄，是凸透镜。当玻璃砖没有被切割分开前，左边凹透镜的发散作用与右边凸透镜的会聚作用恰好抵消，它们的焦点重合，玻璃砖被切割分开后，发散光线的发光点离凸透镜边远，相当于发散光的发散程度比与那里降低，经右边凸透镜会聚后，必成会聚光线，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11．如图所示，为入射光线，为出射光线。在图中添加一个合适的光学器件可为（　　） ①平面镜    ②凸透镜    ③凹透镜 A．只有① B．只有②和③ C．只有①和③ D．有①、②、③ 【答案】D 【详解】l1为入射光线，l2为反射光线，作两条光线组成角的角平分线，即为法线，再作法线的垂线即为反射镜面的位置，如下图所示： l1为入射光线，l2为折射光线，凸透镜对光线有会聚的作用，入射光线l1看做是平行于主光轴的一条光线，据此画出主光轴，折射光线经过凸透镜焦点，据此可画出凸透镜，如下图所示： l1为入射光线，l2为折射光线，凹透镜对光线有发散的作用。l1为平行于凹透镜主光轴的光线，经折射后，折射光线的反向延长线通过焦点。如下图所示： 因此光学器件可以为平面镜、凸透镜、凹透镜，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．如图所示，4月21日，2024延安新区马拉松赛在延安市人民公园鸣枪开赛，本次比赛共有来自全国的1万名选手共同参与。下列说法正确的是（　　） A．选手身上的衣服呈现绿色是因为衣服吸收绿光 B．最后一排的选手看不见第一排的选手，是由于光的直线传播造成的 C．医护人员配备的额温枪是利用紫外线工作的 D．航拍无人机的摄像机镜头与近视眼镜镜片属于同一类透镜 【答案】B 【详解】A．绿色衣服，是因为它只反射绿光，而吸收其它色光，故A错误； B．由于光的直线传播，第一排选手身上的光线被其它排选手挡住了，无法进入最后一排选手眼里，故B正确； C．额温枪是接收人体辐射的红外线工作的，不是利用紫外线工作，故C错误； D．航拍无人机的摄像机镜头，是凸透镜，对物体成倒立缩小的实像，近视眼镜镜片是对光有发散作用的凹透镜，故D错误。 故选B。 二、填空题（本题共10小题，每题2分，共20分） 13．云南北迁亚洲象群牵动全国人民的心，象群之间通过频率 （填“大于”或“小于”）20Hz的次声波相互交流，为了监测亚洲象的行踪，云南有关部门使用无人机进行24h不间断监测，在夜晚无人机可以通过大象辐射的 线，对其行踪进行监测。 【答案】 小于 红外 【详解】[1]频率小于20Hz的声波叫次声波，频率高于20000Hz的声波叫超声波，象群依靠频率低于20Hz的次声波相互交流，说明声音能传递信息。 [2]温度在绝对零度以上的物体都能辐射红外线，且辐射红外线的功率与能量分布不同；因此在夜晚无人机可以通过大象辐射的红外线，对其行踪进行监测。 14．电视机的遥控器能发射一种不可见光，即 ，以实现对电视的控制。看电影时，我们从不同位置都能看到屏幕上的画面，是由于光在屏幕上发生了 反射。 【答案】 红外线 漫 【详解】[1]电视遥控器前端的发光二极管，能发出不同的红外线来实现电视遥控，红外线是看不见的光。 [2]屏幕做成粗糙的，可以使光在屏幕上发生漫反射，让不同位置的观众都能看到屏幕上的画面。 15．小云利用焦距为10cm的凸透镜进行了“探究凸透镜成像的规律”的实验，当光屏上出现烛焰清晰的像时，测得光屏到透镜的距离是40cm，则光屏上出现的是一个 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，应用这一成像原理制成的光学仪器是 ；如果要用该透镜查找地图上某地点时，则透镜到地图上的距离应满足 。 【答案】 放大 投影仪 u＜10cm 【详解】[1][2]凸透镜的焦距是10cm，光屏到透镜的距离是像距，像距 v=40cm＞2f 成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪。 [3]如果要用该透镜查找地图上某地点时，即需要通过凸透镜成正立放大的像，故物距应满足u＜10cm。 16．用焦距为f的凸透镜探究成像规律的实验中，当发光物体和凸透镜的位置如图所示时，光屏上所成清晰的像在图中 （填数字序号）区域（图中光屏未画出），将发光物体与光屏的位置互换，光屏上仍能成清晰的像，成像规律与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同。 【答案】 ④ 照相机 【详解】[1][2]由图可知，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，像在2倍焦距以外，故光屏上所成清晰的像在图中④区域，将发光物体与光屏的位置互换，由光路的可逆性可知，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，成像规律与照相机相同。 17．某物理实验小组做“探究凸透镜成像规律”，当蜡烛在光具座上的位置如图所示时，移动光屏始终无法得到蜡焰的像，取下光屏，透过凸透镜可以观察到一个正立、放大的 像；生活中的 就是根据这个原理工作的。 【答案】 虚 放大镜 【详解】[1][2]当蜡烛在光具座上的位置如图所示时，移动光屏始终无法得到蜡焰的像，说明此时物距小于焦距，根据 可知，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。 18．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，“削冰令圆”是将冰块制作成为一个 镜，“举以向日，以艾承其影，则火生”是利用了冰镜对光的 作用。 【答案】 凸透 会聚 【详解】[1][2]“削冰令圆”是将冰块磨制成为一个凸透镜，利用凸透镜对太阳光有会聚作用，焦点处温度高，能将置于焦点（影）处的“艾”点燃。 19．守护湿地候鸟，共建生态家园。如图所示，一群东方白鹳在鄱阳湖生态水域捕鱼。白鹳在水中的倒影是由光的 形成的，它看到的水中的“鱼”是由光的 形成的像。 【答案】 反射 折射 【详解】[1]如图所示，白鹳在水中的倒影属于平面镜成像，由光在水面反射形成的虚像。属于光的反射现象。 [2]白鹳看到水中的鱼是因为光线从水中斜射入空气中时发生偏折，是光的折射形成的虚像。属于光的折射现象。 20．小在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为，要使烛焰在光屏上成清晰、缩小的实像，则蜡烛与透镜距离应 （选填“大于”或“小于”）；若移动蜡烛，使之与凸透镜间的距离小于，则人应在 （选填“蜡烛”或“光屏”）一侧透过凸透镜观察成像。 【答案】 大于 光屏 【详解】[1]凸透镜焦距为，成倒立、缩小的实像时，物距，即 [2]若移动蜡烛，使之与凸透镜间的距离小于，时，成正立放大的虚像，物像同侧，则人应在光屏一侧透过凸透镜观察成像。 21．如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。已知光线a通过透镜之后与MN交于P点，光线b通过透镜之后与MN交于Q点。该透镜是 透镜，焦距 OP（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 凸 大于 【详解】[1]可知，a（双箭头）和b（单箭头）是射向透镜的两条光线。经透镜的作用后光线会聚，由此可判定此透镜为凸透镜。 [2] 因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点，而a光线如果不发生折射，将射向OP的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时OP小于焦距，焦距大于OP。 22．如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小明通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象： (1)为使A处的光点移至B处，应使水槽中的水量 （选填“增加”或“减少”）； (2)若AB间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh 2cm（选填“>”“=”或“＜”）。 【答案】(1)增加 (2)> 【详解】（1）如图所示： 当水槽中的水量增加或减少时，入射光线不变，法线与水面始终垂直，则入射角和折射角都不变，要使A处的光点向上移到B处，由图可知应使水槽中的水量增加。 （2）若AB间距离为2cm，因两次折射光线是平行的，如图所示，可知水面高度的变化量Δh大于2cm。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．如图，B点为水下人在A点看到海岸上一棵椰子树像的位置，请画出人看到B点的光路图，并大致确定椰子树的实际位置B′。（保留必要的作图痕迹） 【答案】 【详解】连接BA，与水面相交于一点O，确定折射点，通过折射点做出法线，连接折射点与A点，即为折射光线，再根据折射角小于入射角。画出入射光线，在B的下方即为椰子树的实际位置B′，如图所示： 24．一束光线AO从空气斜射入玻璃中，折射光线为OB，如图所示。请在图中画出光线OB在界面EF上的反射光线和折射光线。 【答案】 【详解】法线已经画出，光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，画出光线OB在界面EF上的折射光线，根据反射角等于入射角画出光线OB在界面EF上的反射光线，如图所示： 25．防涨水六不准中“不要到不熟悉的河边、池塘等地方下水游泳”，清澈的水看似很浅，实则很深，不明水情擅自下水容易发生溺水事故。在学习了物理之后，我们可以从物理的角度认识其中的原理，请在图中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。 【答案】 【详解】当折射光线射入人眼时，人凭光沿直线传播的感觉，认为池底A在折射光线的反向延长线上的A'处，连接眼睛与A'，连线与水面交于O点，则O点为入射点；连接AO，标上箭头为入射光线，O点与眼睛的连线为折射光线，如图所示： 26．小明探究凸透镜的成像原理，与老师一起研制了如图所示的实验装置，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜，通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄，蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。     （1）实验时，首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 ，目的是使像成在 ； （2）蜡烛、水透镜、光屏摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），该像为倒立、 的实像。此时水透镜的焦距f的范围为 ； （3）用水透镜模拟正常眼睛，将图甲中的蜡烛移动到光具座上40cm处，光屏不动，此时应对水透镜 （填“注水”或“抽水”），使其焦距变 （填“长”或“短”），才能在光屏上重新得到一个清晰的像； （4）用水透镜模拟爷爷的老花眼，如图乙所示，若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛，在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片，则爷爷将能看清蜡烛位置 （填“左侧”或“右侧”）的物体。小明因为长期不注意用眼卫生，变成了近视眼，应该配戴 （填“凸”或“凹”）透镜矫正。 【答案】 在同一高度 光屏中央 缩小 注水 短 右 凹 【详解】（1）[1][2]实验时调节烛焰、水透镜、光屏三者的中心在同一高度，目的是使像才能呈在光屏的中央，便于观察和记录成像情况。 （2）[3]由图甲可知，此时物距大于像距，物体在二倍焦距以外，凸透镜成倒立缩小的实像，像在一倍焦距和二倍焦距之间。 [4]此时物距、像距 联立解得 （3）[5][6]将蜡烛移到40cm处，物距减小，像距应增大，如果像的位置不变，则凸透镜的会聚能力应变强，即焦距要变短，凸透镜的厚度要增加，故此时应注水。 （5）[7]老花镜是凸透镜，对光线有会聚作用，水凸透镜前放置老花镜后，透镜的折光能力变强，焦距变小，光屏位置不变，相当于像距变大，根据物近像远像变大的成像原理可知，爷爷能够看清右侧的物体。 [8]近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正。 27．某小组同学用如图-1的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm，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-2所示（用带箭头的线段表示物体，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置） （1）如图-1所示，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的 上； （2）从图-2中可以看出，蜡烛在A、B位置时得到像在“倒立正立、放大缩小、虚像实像”的性质方面相同的有 个；当把蜡烛由A移到B位置，所成像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）和其他小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm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，原因是像距过大，光具座 ； （4）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，此透镜焦距 （选填“＞”“＜”或“＝”）15cm； 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，类似于 （选填“远视眼”或“近视眼”）的成因和矫正。 【答案】 主光轴 3 变大 不够长 小/短 ＜ 远视眼 【详解】（1）[1]在“探究凸透镜成像特点”实验中，实验前，应先将烛焰中心、光屏中心和凸透镜的中心调到同一水平高度，即将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上，这样能够使所成的像在光屏中心。 （2）[2]蜡烛在A、B位置，均处于一倍焦距和二倍焦距之间，都成倒立放大的实像，所以在“倒立正立、放大缩小、虚像实像”的性质方面相同的有3个。 [3]当把蜡烛由A移到B位置，物体靠近凸透镜，则像远离凸透镜，所成像将变大。 （3）[4]当把蜡烛放在C 位置时，物体更靠近凸透镜，则像更远离凸透镜，由于物距接近一倍焦距，此时像距过大，光具座不够长，所以在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像。 （4）[5]蜡烛在C位置时由于像距太大，光具座不够长，移动光屏不能得到清晰的像，保持蜡烛和透镜的位置不变，即物距不变，更换凸透镜后，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，因此像距变小了。 [6]凸透镜的焦距越短，对光线的会聚能力越强，根据已经推断出更换的凸透镜会聚光线的能力较强，原来凸透镜的焦距为15cm，则更换后的透镜的焦距应当小于15cm。 [7]远视眼由于晶状体会聚光线的能力较弱，成像在视网膜后，像距较大，因此用凸透镜矫正视力，矫正后像距变小，就能使成像在视网膜上。实验中，原来由于像距太大，光具座不够长，移动光屏不能得到清晰的像，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜后，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，因此像距变小了，所以此实验类似于远视眼的成因和矫正。 28．小聪同学为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 （1）实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，此时折射光线和入射光线 同一平面内。小聪同学将右侧半圆的F板向后折转一定的角度，则在F板上 看到折射光线； （2）小聪同学将光屏F恢复原状，用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明 ； （3）多次增大入射角α，记录入射角和折射角。实验数据如表： 次数 1 2 3 4 入射角α 0° 30° 45° 60° 折射角β 0° 17° 24° 30° 分析数据可得： ①当光从空气垂直射入水中时，传播方向 ； ②当光从空气斜射入水时，折射角 （选填“大于”“等于”或“小于”）入射角； ③当入射角增大时，折射角随之 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】 在 不能 光的折射现象中，光路是可逆的 不变 小于 增大 【详解】（1）[1][2]因折射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，此时折射光线和入射光线在同一平面内；小聪同学将右侧半圆的F板向后折转一定的角度，则在F板上不能看到折射光。 （2）[3]用另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿OA射出，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 （3）[4]由表中数据可知，当光从空气垂直射到水面时，即入射角等于0°，此时折射角也等于0°，说明光从空气垂直射到水面时传播方向不会改变。 [5]由表中数据可知，当光从空气斜射入水时，折射角小于入射角。 [6]由表中数据可知，当入射角增大时，折射角随之增大。 29．请阅读材料，回答问题： 光的全反射 一束激光从某种玻璃中射向空气（图甲），保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到引41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射。 （1）上述玻璃的临界角是 ° （2）折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光线消失后，入射光线几乎全部变为 ；当光从空气射向玻璃， （选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。 （3）高速公路上，在交通标志线上每隔2m安装一个凸起的纯玻璃元件，这种元件叫“夜精灵”。晚上只要汽车的灯光一照（图乙）。下列几种元件与“夜精灵”的工作原理完全不同的是 A．公路上反光标志牌 B．自行车的尾灯 C．路口的红绿交通标志灯 D．环卫工人穿的反光马甲 （4）人们在汽车的中控台上放置香水，香水的主要成分是易燃酒精，这是非常危险的。如图为四瓶相同的香水，在阳光下最容易引发火灾的是 。 【答案】 41.8 反射光线 不会 C B 【详解】（1）[1]由题意可以知道，当入射角为41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，所以玻璃的临界角为41.8°。 （2）[2]当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射，所以反射光线要比入射光线暗一些，当折射光线消失后，光线全变为反射光线，此时放射光线的亮度会增强； [3]]当光从空气射向玻璃，不会发生光的全反射现象，因为光从空气斜射入玻璃中时，折射角总小于入射角，即使入射角贴入入射面入射，折射角也达不到90°，不会消失。 （3）[4]由于“夜精灵”的形状如同凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，光线经过玻璃微珠折射后，然后沿原路返回；高速公路反光标志牌、自行车的尾灯、环卫工人身上穿的反光马甲都利用了光的反射原理，红绿交通标志灯是光源，发出的光直接进入人的眼睛，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）[5]如图所示为四瓶香水，透明玻璃瓶盖形状各异，因为B瓶的玻璃瓶盖相当于凸透镜，对光线有会聚作用，最容易在阳光下引发火灾。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 30．阅读下面短文，并回答问题。 光纤的奥秘 光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤维，这是为什么呢？如图甲所示，以某种玻璃为例，让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上，可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中，此时折射角___________入射角；另一部分光线反射入玻璃砖内；逐渐增大光的入射角，将看到折射光线离法线越来越远，且越来越弱，反射光线越来越强。当入射角增大到，使折射角达到时，折射光线就消失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。折射角等于时的入射角称为临界角。 并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。 光纤通信就是利用光的全反射原理，光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质，光从内芯传播时遇到光纤包层处，会发生全反射现象，从而保证光线不会泄露到光纤外，这样光就只能在玻璃中传播，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丁所示。 （1）光从玻璃斜射向空气时，折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角，当入射角逐渐增大时，折射角 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）根据题意光从玻璃斜射向空气时的临界角为 ； （3）光从空气进入玻璃时，增大入射角 （选填“有可能”或“不可能”）发生全反射； （4）如图戊所示，三棱镜由玻璃制成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面垂直射入，请在图戊中完成这束入射光经过玻璃的全部光路图 。 【答案】 大于 增大 不可能 【详解】（1）[1][2]由甲、乙、丙图可知，光从玻璃斜射向空气时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角增大。 （2）[3]光从玻璃斜射向空气时，当入射角增大到，使折射角达到时，折射光线就消失了，只剩下反射光线，如图丙所示，这种现象叫做全反射。折射角等于时的入射角称为临界角。所以光从玻璃斜射向空气时的临界角为。 （3）[4]并非光线在任何界面都会发生全反射现象，这种现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生。光从空气进入玻璃时，折射角小于入射角，所以增大入射角不可能发生全反射。 （4）[5]如下图所示，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面垂直射入，传播方向不变，当光线到达右侧时，同时发生反射和折射，先作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线并最终垂直射出，根据折射角大于入射角作出折射光线射入到外界空气中。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$