第3章 光的折射 透镜【B卷·拔高卷】-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册单元速记·巧练（江苏专用，苏科版）

2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷（苏科版） 第三章 光的折射 透镜 （B卷•拔高卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版八年级上册第3章。 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共15小题，每小题2分，共30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．下列关于紫外线的说法中正确的是（　　） A．紫外线的颜色比紫色更深一些 B．紫外线可以灭菌 C．紫外线照射强度越强，对人体越有利 D．所有物体都可以辐射紫外线 2．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．手影 B．水中“倒影” C．铅笔“错位” D．汽车后视镜 3．下列说法中正确的是（　　） A．光在同种介质中一定沿直线传播 B．镜面反射遵守反射定律，漫反射不遵守反射定律 C．无论反射和折射现象中，光路都是可逆的 D．投影仪、小孔成像、平面镜所成的像都是实像 4．一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（　　） A．α1＜γ1 B．α2＞γ2 C．α1＝γ2 D．γ1＝γ2 5．如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（　　） A．甲为远视眼，应配戴凹透镜矫正 B．甲为近视眼，应配戴凸透镜矫正 C．乙为远视眼，应配戴凸透镜矫正 D．乙为近视眼，应配戴凹透镜矫正 6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛在距凸透镜40cm时，在透镜的另一侧的光屏上得到清晰缩小的像。若将蜡烛与光屏的位置对调，则所成的像一定是（　　） A．放大的虚像 B．放大的实像 C．缩小的虚像 D．缩小的实像 7．一束平行光从水中射入空气，OP是其中的一条反射光线，如图所示。能正确反映光线OP的光路图是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，长方体水槽一定深度处支架上有一激光笔，沿图示方向发出一束激光，在侧壁上B处形成一个光斑，下列操作不能使光斑向上移动的是（　　） A．其他条件不变时，激光笔竖直向上移动 B．其他条件不变时，激光笔水平向左移动 C．其他条件不变时，激光笔逆时针旋转动 D．其他条件不变时，从水槽水中取出适量的水 9．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　） A．甲是凸透镜，乙是凹透镜 B．甲是凹透镜，乙是凸透镜 C．甲、乙都是凸透镜 D．甲、乙都是凹透镜 10．正常的人眼，能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远近不同的物体，这是由于（　　） A．不断改变晶状体的焦距，使像成在视网膜上 B．不断改变物距，使像成在视网膜上 C．不断改变像距，使像成在视网膜上 D．以上说法均不正确 11．小明在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，已使被观察物体处在视野的中央了，但像太小，观察不清楚，这时他应该（　　） A．使物镜远离物体，目镜位置不变 B．使物镜靠近物体，目镜远离物镜一些 C．使物镜远离物体，目镜靠近物镜一些 D．使物镜位置不变，目镜靠近物镜一些 12．如图所示，水杯后面8cm处放一个小泥娃，透过水杯看到一个变细的泥娃，此水杯相当于一个柱状透镜，它的焦距可能是（　　） A．3cm B．4cm C．8cm D．16cm 13．如图甲所示，光学元件由两个凸透镜A、B组成，A的直径为D，B的直径为d，将光学元件正对阳光，把一张白纸放在它的下方，在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑，圆斑的直径均为d，则下列说法正确的是（　　） A．两个透镜的焦距可能相等 B．透镜A的焦距一定大于透镜B C．光学元件远离白纸时，两个光斑一定同时变大 D．用光学元件观察同一物体时，透镜A所成的像一定比B大 14．人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术，在车站，当旅客距安检口0.5﹣1.2m处时，安装在安检口的入脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对，如图所示，由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头（　　） A．相当于凸透镜，焦距可能为0.2m B．相当于凹透镜，焦距可能为0.8m C．相当于凸透镜，焦距可能为0.8m D．相当于凹透镜，焦距可能为0.2m 15．用如图装置探究凸透镜成像规律，凸透镜焦距为10cm，此时在光屏上恰好成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏的位置互换，在光屏上看不到像 B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到45.0cm 刻度线处，在右侧通过透镜看不到像 C．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将透镜适当向右移动，在光屏上不能再次看到像 D．保持蜡烛位置不变，将光屏移动到70.0cm 刻度线处，再将透镜适当向左移动，在光屏上不能再次看到像 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共12小题，每空1分，共33分） 16．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；它还具有显著 　 　效应。对于流入市场的假币，人们常借助验钞机发出的 　 　来辨别真伪． 17．在研究光的折射规律时，如图所示，小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器（容器中有空气），当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时，光的传播速度将 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”），折射角 　 　（选填“＞”“＜”或“＝”）入射角，最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 　 　（选填“a”“b”“c”或“d”）线。 18．为判别直径相同的两透镜的类型。小明分别将他们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示，其中形成甲光斑的　 　，形成乙光斑的　 　，上列均选填。 A一定是凸透镜 B一定是凹透镜 C．可能是凸透镜，也可能是凹透镜 19．某校在新建设的喷水池底部安装了一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在左侧池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至图中的a位置时，在左侧池壁上亮斑的位置在S点的 　 　（上方/下方）；水面从a位置升至b位置的过程中，左侧池壁上亮斑的位置会 　 　（上移/不变/下移）；当水面升至c位置时，水面下左侧池壁亮斑的位置在 　 　（S点/S点上方/S点下方）。 20．小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的 　 　；当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 　 　（选填“实像”或“虚像”）；水面从MN到碗口上升的距离H 　 　硬币的直径AB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 21．如图所示，一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，在没有水的池底C处形成一个光斑，则入射角大小为 　 　，在逐渐注水的过程中，折射角大小 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），B处的人看到池底的光斑将 　 　移动。（选填“不会”、“向左”，“向右”） 22．如图（a）所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，将试管水平固定在白纸上方，并使光线竖直向下照射到试管上，观察试管下方的白纸，发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线，而在与空气泡相对应的位置上，则是一个橄榄形的黑影如图（b）所示。原来，试管中充满水的部分相当于　 　透镜，而试管上空气泡所处的位置相当于一个 　 　透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？　 　（选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”）。 23．小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置，光屏上恰好出现等大的清晰的像，当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，光屏上 　 　（选填“会”或“不会”）有他指尖的像，此凸透镜的焦距为 　 　cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 　 　（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 　 　是利用这个原理制成的。 24．用照相机拍摄操场上远处的同学，调节镜头后胶片上呈现清晰的 　 　立、缩小的 　 　像。照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向 　 　运动。 25．目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力，隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 　 　0.05mm（选填“小于”、“等于”或“大于”），此镜片对光有 　 　作用（选填“会聚”或“发散”），戴上后能使像相对于晶状体向 　 　（选填“前”或“后”）移。 26．如图所示是一种天文望远镜的光路图，分析光路图可知，该天文望远镜的物镜是　 　透镜，目镜是　 　透镜，物镜的焦距比目镜的焦距　 　（填“大”或“小”）是此望远镜的构造。 三．作图题（本题共3小题，共7分） 27．游泳时若潜在水中，看泳池边的同学，总是感觉个子比平时高。如图所示，B、C点分别代表水面外的物体及其对应的像，请画出水中的人从A点看到水外物体的光路图。 28．如图所示，一凸透镜放置于水中其主光轴与水面重合，现有一束平行于水面的入射光线通过凸透镜后折射入水中，请画出完整的光路。 29．如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。 四．实验题（本题共3小题，共22分） 30．小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程： 根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如图1所示，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当入射角增大到某一值时，会不会…… （1）小明的推测是 　 　。 （2）小明为了验证自己的推测，进行了如图2所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到 　 　，证实了自己的推测。 （3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：　 　。 紧接着小明又想光从空气中斜射入水中和油中时，哪种液体对光的偏折本领较大。于是小明设计了如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图甲所示），接着分别倒入适量的油和水（如图乙所示），再用一束光斜射入油中和水中，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。 【实验分析】 （4）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是 　 　。 （5）要实现探究目标，他们应选择图乙中的 　 　两图实验。某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知光从空气斜射入水和油时，　 　对光的偏折本领较大。 （6）丁图中C点为实验C所形成的光斑，请在括号内用字母ABD标出其余三次实验所形成的光斑的对应位置。 31．在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法： ①若移动光屏，则应将光屏向左移动； ②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 　 　（选填“近视镜”或“远视镜”）； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为 　 　m； （3）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为 　 　； （4）他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图丁中的4个字母适合做光源的有 　 　个； （5）若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图戊所示，则该透镜焦距 　 　L（选填“＞”、“＜”或“＝”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为 　 　（用L0、L表示）。 32．小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。 （1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该 　 　。如果他不戴眼镜看书，应该将书 　 　（填“靠近”或“远离”）眼睛。 （2）小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图2甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示。 ①焦距小于10cm的是图 　 　，模拟近视眼的是图 　 　。 ②在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是 　 　图。 ③目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 　 　（填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm，此镜片对光有 　 　（填“会聚”或“发散”）作用。 五．科普阅读题（共1小题，共8分） 33．阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜的光束，在一半焦距处面积只有原来的四分之一。请回答： （1）菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有 　 　（会聚/发散）作用。 （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，正确的是 　 　。（填字母序号） A．使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更厚 B．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 C．菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 （3）不考虑光传播过程中的能量损失，如题中图丙所示，一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处，则与不放置菲涅尔透镜相比，太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的 　 　倍。为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上 　 　（黑色/白色）。 （4）如图丁所示，F、OO'分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜的光路。 （5）将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，图中，正确的放置方法是 　 　。（填字母序号） 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷（苏科版） 第三章 光的折射 透镜 （B卷•拔高卷） （参考答案） 一．选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 B C C C C B B D A A B A B A D 二、填空题（本题共12小题，每空1分，共33分） 16．红外线；热；紫外线。 17．变大；＞；a。 18．A；C。 19．下方；上移；S点。 20．折射；虚像；大于。 21．40°；不变；向右。 22．凸；凹；先变细再变粗。 23．不会；10.0；左；放大镜。 24．倒；实；左。 25．大于；发散；后。 26．凸；凸；大。 三．作图题（本题共3小题，共7分） 27． 28． 29． 四．实验题（本题共3小题，共22分） 30．（8分）（1）折射光线消失；（2）光斑消失；（3）不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角；（4）记录每一次光斑的位置；（5）B、D；油；（6）。 31．（7分）（1）近视镜；（2）0.1；（3）②①③⑤⑥④（2分）；（4）1；（5）＜；L0﹣2L。 32．（7分）（1）将蜡烛向凸透镜靠近；靠近；（2）①乙；乙；②丙；③大于；发散。 五．科普阅读题（共1小题，共8分） 33．（1）会聚；（2）B；（3）4；黑色；（4）；（5）A。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷（苏科版） 第三章 光的折射 透镜 （B卷•拔高卷） （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：苏科版八年级上册第3章。 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共15小题，每小题2分，共30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．下列关于紫外线的说法中正确的是（　　） A．紫外线的颜色比紫色更深一些 B．紫外线可以灭菌 C．紫外线照射强度越强，对人体越有利 D．所有物体都可以辐射紫外线 【答案】B 【分析】紫外线是在光谱中紫光以外的不可见光。紫外线可用于手术室杀毒，即杀死某些微生物，还可用于鉴别钞票的真伪。 【解答】解：A、紫外线是在光谱中紫光以外的不可见，故A错误； B、紫外线可用于手术室杀毒，即杀死某些微生物，故B正确； C、紫外线照射过量，对人类伤害很大，有致癌风险，故C错误； D、一切物体都能辐射红外线，并不是所有物体都能辐射紫外线，故D错误。 故选：B。 2．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．手影 B．水中“倒影” C．铅笔“错位” D．汽车后视镜 【答案】C 【分析】判断光的折射现象，要对折射的定义理解清楚，光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时，传播方向一般会发生改变，这是光的折射，生活中光在不均匀介质中不沿直线传播的现象也是光的折射。 【解答】解：A、手影说明光沿直线传播的原理，故A错误； B、水中倒影是平面镜成像，平面镜成像是利用光的反射原理，故B错误； C、人看到水里的铅笔“错位“了，这是光的折射，故C正确； D、汽车后视镜成的像，这是利用光的反射原理，故D错误。 故选：C。 3．下列说法中正确的是（　　） A．光在同种介质中一定沿直线传播 B．镜面反射遵守反射定律，漫反射不遵守反射定律 C．无论反射和折射现象中，光路都是可逆的 D．投影仪、小孔成像、平面镜所成的像都是实像 【答案】C 【分析】（1）光在同一种均匀介质中才是沿直线传播的，光进入不同的介质或介质不均匀时，传播方向会发生变化； （2）漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律； （3）在光的反射与折射现象中，光路都是可逆的； （4）投影仪和小孔成像都是实际光线会聚形成的，是实像；平面镜所成的像不是由实际光线会聚而成的，是虚像。 【解答】解：A．光在同种均匀介质中沿直线传播，介质不同或同种介质但介质不均匀，光不会沿直线传播，故A错误； B．由光的反射规律可知，漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律，故B错误； C．在光的反射与折射现象中，光路都是可逆的，故C正确； D．投影仪、小孔成像所成的像都是实像，而平面镜成的像是虚像，故D错误。 故选：C。 4．一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（　　） A．α1＜γ1 B．α2＞γ2 C．α1＝γ2 D．γ1＝γ2 【答案】C 【分析】光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气时，入射角小于折射角；在折射现象中，光路可逆。 【解答】解：A、光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角，即α1＞γ1，故A错误； B、光从玻璃砖斜射入空气时，入射角小于折射角，α2＜γ2，故B错误； CD、在折射现象中，光路可逆，由于玻璃砖平行，故α1＝γ2，γ1＝α2，故C正确，D错误。 故选：C。 5．如图所示，关于近视眼和远视眼，下列说法正确的是（　　） A．甲为远视眼，应配戴凹透镜矫正 B．甲为近视眼，应配戴凸透镜矫正 C．乙为远视眼，应配戴凸透镜矫正 D．乙为近视眼，应配戴凹透镜矫正 【答案】C 【分析】远视眼的晶状体变薄，会聚能力减弱，像成在视网膜的后方。远视眼能看清远处的物体，不能看清近处的物体，要看清近处的物体需要戴凸透镜进行矫正； 近视眼的晶状体变厚，会聚能力增强，像成在视网膜的前方。近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，要看清远处的物体需要戴凹透镜进行矫正。 【解答】解： 图甲中的光线在视网膜前会聚，表示像成在视网膜的前方，因此表示的是近视眼，近视眼应该配戴凹透镜矫正； 图乙中的光线在视网膜后方会聚，表示像成在视网膜的后方，因此表示的是远视眼，远视眼应该配戴凸透镜进行矫正； 由此可知，C正确，ABD错误。 故选：C。 6．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛在距凸透镜40cm时，在透镜的另一侧的光屏上得到清晰缩小的像。若将蜡烛与光屏的位置对调，则所成的像一定是（　　） A．放大的虚像 B．放大的实像 C．缩小的虚像 D．缩小的实像 【答案】B 【分析】蜡烛距凸透镜40cm时，在透镜的另一侧的光屏上得到清晰缩小的像。 光的折射中，光路是可逆的，当把蜡烛放在光屏位置，光屏放在原来蜡烛的位置，在光屏上会得到一个倒立、放大的像。 【解答】解：光的折射中，光路是可逆的。 蜡烛距凸透镜40cm时，在透镜的另一侧的光屏上得到清晰缩小的像。 若将蜡烛与光屏的位置对调，光屏上会得到倒立、放大的实像。 故选：B。 7．一束平行光从水中射入空气，OP是其中的一条反射光线，如图所示。能正确反映光线OP的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】光发生反射时，反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。 光从水中斜射入空气中，折射光线和入射光线分居于法线的两侧，折射角大于入射角。 【解答】解：由题知，OP是一束平行光从水中射入空气时的一条反射光线，所以入射光线应在法线右侧的水中，因为反射角等于入射角，所以入射光线和反射光线与水平面的夹角也相等（均为60°）；根据光的折射规律，折射光线应在法线左侧的空气中，且折射角大于入射角；由以上分析可知，B图正确。 故选：B。 8．如图所示，长方体水槽一定深度处支架上有一激光笔，沿图示方向发出一束激光，在侧壁上B处形成一个光斑，下列操作不能使光斑向上移动的是（　　） A．其他条件不变时，激光笔竖直向上移动 B．其他条件不变时，激光笔水平向左移动 C．其他条件不变时，激光笔逆时针旋转动 D．其他条件不变时，从水槽水中取出适量的水 【答案】D 【分析】（1）激光由水中斜射进入空气中，光线要发生偏折； （2）水面下降，入射角不会发生变化折射角也不会发生变化，但折射点要发生移动，折射光线要发生平行移动，所以找到折射点与水面升降的关系的变化规律，即可找到光斑移动与水面升降的变化关系。 【解答】解：A．其他条件不变时，激光笔竖直向上移动，光线入射角不变，入射点左移，折射光线也向左侧移动，且与原折射光线平行，因此光斑向上移动，故A不符合题意； B．其他条件不变时，激光笔水平向左移动，光线入射角不变，入射点左移，折射光线也向左侧移动，且与原折射光线平行，因此光斑向上移动，故B不符合题意； C．其他条件不变时，激光笔逆时针旋转动，入射点左移，光线入射角减小，根据光的折射规律可知，折射角也减小，使侧壁上的光斑向上移动，故C不符合题意； D．其他条件不变时，从水槽水中取出适量的水，水面下降，入射点左移，光线入射角不变，折射光线也向下侧移动，且与原折射光线平行，因此光斑向下移动，故D符合题意。 故选：D。 9．光线经过甲、乙两透镜后的折射光线如图所示，则关于两透镜的类型，下列说法正确的是（　　） A．甲是凸透镜，乙是凹透镜 B．甲是凹透镜，乙是凸透镜 C．甲、乙都是凸透镜 D．甲、乙都是凹透镜 【答案】A 【分析】根据凸透镜和凹透镜对光线的作用分析。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：光通过甲透镜后折射光线会聚了，因此甲为凸透镜；而光线经过乙之后，折射光线推迟会聚了，故乙应为凹透镜，如图所示。 故选：A。 10．正常的人眼，能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远近不同的物体，这是由于（　　） A．不断改变晶状体的焦距，使像成在视网膜上 B．不断改变物距，使像成在视网膜上 C．不断改变像距，使像成在视网膜上 D．以上说法均不正确 【答案】A 【分析】人眼相当于一个照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，正常人的眼睛通过改变晶状体的厚度可以使不同远处的物体成像在视网膜上。 【解答】解：人眼晶状体的曲度可以调节，当看远处物体时，晶状体变薄，折光能力变弱，焦距变长，使像成在视网膜上；当看近处的物体时，晶状体变厚，折光能力变强，焦距变短，也能使像成在视网膜上。故正常的人眼，能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远近不同的物体，是由于不断改变晶状体的焦距。 故选：A。 11．小明在用显微镜观察上皮组织细胞时，通过调节，已使被观察物体处在视野的中央了，但像太小，观察不清楚，这时他应该（　　） A．使物镜远离物体，目镜位置不变 B．使物镜靠近物体，目镜远离物镜一些 C．使物镜远离物体，目镜靠近物镜一些 D．使物镜位置不变，目镜靠近物镜一些 【答案】B 【分析】根据显微镜在成像时，物镜与目镜所起的作用，可判断它们各自的成像位置及物、像大小的变化情况。 【解答】解：显微镜的物镜是将物体成一个倒立放大的实像，相当于投影仪的作用，根据“物近像远像变大”的规律，应缩小物距，才能使像变大； 显微镜的目镜是起一个放大镜的作用，以物镜所成的像为物体，再进行二次成像，此时的“物体”在目镜的焦距之内，根据放大镜“物远像远像变大”的规律，应使目镜远离物镜一些。 对照选项可知，只有B符合题意。 故选：B。 12．如图所示，水杯后面8cm处放一个小泥娃，透过水杯看到一个变细的泥娃，此水杯相当于一个柱状透镜，它的焦距可能是（　　） A．3cm B．4cm C．8cm D．16cm 【答案】A 【分析】装满水的杯子相当于一个凸透镜，透过水杯进行观察，看到“泥娃”变细了，说明“凸透镜”成缩小的实像，结合凸透镜成像的规律可知物距的范围，即物体所处的位置。 【解答】解：装满水的杯子相当于一个凸透镜，既能成实像也能成虚像； 透过水杯进行观察时，看到“泥娃”变细了，说明“凸透镜”成缩小的实像，结合凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，即泥娃处于二倍焦距以外，故8cm＞2f，解得f＜4cm。 故选：A。 13．如图甲所示，光学元件由两个凸透镜A、B组成，A的直径为D，B的直径为d，将光学元件正对阳光，把一张白纸放在它的下方，在白纸上得到了如图乙所示的两个圆斑，圆斑的直径均为d，则下列说法正确的是（　　） A．两个透镜的焦距可能相等 B．透镜A的焦距一定大于透镜B C．光学元件远离白纸时，两个光斑一定同时变大 D．用光学元件观察同一物体时，透镜A所成的像一定比B大 【答案】B 【分析】已知光学元件正对阳光，根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图即可进行分析说明。 【解答】解：已知光学元件正对阳光知太阳光平行于凸透镜的主光轴，由白纸上的圆斑知，阳光透过凸透镜到达圆斑，根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图，完整光路如图所示： AB、由图可知透镜A的焦点有两种可能，一种在白纸和透镜之间，一种在白纸的右侧，无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大，故A错误，B正确； C、光学元件远离白纸时，相当于光学元件不动，白纸向右移动，由图可知透镜A有两种可能，当A的焦点在透镜和白纸之间时，光斑变大，当A的焦点在白纸右侧时，光斑先变小，后变大，而透镜B只有一种情况，光斑将变大，故C错误； D、物距不变，透镜A的焦距比透镜B焦距大。成实像时，焦距大的像就大，即透镜A成像比透镜B大；成虚像时，焦距大的像就小，即物距在透镜和B的焦点之间时，透镜A成像比透镜B的小，故D错误。 故选：B。 14．人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术，在车站，当旅客距安检口0.5﹣1.2m处时，安装在安检口的入脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对，如图所示，由此判断，人脸识别系统的摄像机的镜头（　　） A．相当于凸透镜，焦距可能为0.2m B．相当于凹透镜，焦距可能为0.8m C．相当于凸透镜，焦距可能为0.8m D．相当于凹透镜，焦距可能为0.2m 【答案】A 【分析】人脸识别系统的摄像机利用的是凸透镜成实像的原理，相当于照相机，利用的照相机的成像原理，物体一般都是在二倍焦距以外，成像是缩小、倒立的实像，这样有利于捕捉目标。 【解答】解：镜头应是凸透镜，而且所成的像应是缩小、倒立的实像，人到镜头的距离应大于二倍焦距，即0.5m≥2f，解得f≤0.25m，故A正确、BCD错误。 故选：A。 15．用如图装置探究凸透镜成像规律，凸透镜焦距为10cm，此时在光屏上恰好成清晰的像，下列说法正确的是（　　） A．保持凸透镜位置不变，只将蜡烛和光屏的位置互换，在光屏上看不到像 B．保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到45.0cm 刻度线处，在右侧通过透镜看不到像 C．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将透镜适当向右移动，在光屏上不能再次看到像 D．保持蜡烛位置不变，将光屏移动到70.0cm 刻度线处，再将透镜适当向左移动，在光屏上不能再次看到像 【答案】D 【分析】凸透镜成像的三种情况：u＞2f，成倒立、缩小的实像；u＝2f，成倒立、等大的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像； 凸透镜成实像时，像与物在凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，像与物在凸透镜的同侧； 在折射现象中光路是可逆的； 凸透镜成实像时，物距和像距之和最小为4f。 【解答】解： A、由图知，像距大于物距，光屏上成倒立、放大的实像；保持凸透镜不动，只将蜡烛和光屏互换，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据光路的可逆性可知，在光屏上能看到倒立、缩小的实像，故A错误； B、保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到45.0cm 刻度线处时，u＝5cm＜f，此时成正立、放大的虚像，只能在右侧通过透镜看到，故B错误； C、保持蜡烛和光屏位置不变，只将透镜向右适当移动，根据光路的可逆性可知，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，光屏上还能成清晰的像，故C错误； D、保持蜡烛位置不变，将光屏移动到70.0cm刻度线处，像距与物距之和为70.0cm﹣35.0cm＝35.0cm＜4f，而凸透镜成实像时，物距和像距之和最小为4f＝40cm，所以在光屏上不能再次看到像，故D正确。 故选：D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、填空题（本题共12小题，每空1分，共33分） 16．电视机的遥控器能发射一种不可见光，即 　红外线　，以实现对电视的控制；它还具有显著 　热　效应。对于流入市场的假币，人们常借助验钞机发出的 　紫外线　来辨别真伪． 【答案】红外线；热；紫外线。 【分析】（1）红外线的热作用很强，可以制成热谱仪、夜视仪、电视遥控器；它还具有显著热效应； （2）紫外线具有能使荧光物质发光的性质，验钞机就是利用这个性质制成的。 【解答】解：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；它还具有显著热效应； 光谱紫光以外的光为紫外线，属于不可见光，紫外线的作用有：①杀菌作用、②促进维生素D的合成、③使荧光物质发光，验钞机能够发出紫外线使纸币上的荧光物质发光，所以能辨别纸币的真伪。 故答案为：红外线；热；紫外线。 17．在研究光的折射规律时，如图所示，小明在水中放置一密闭的薄壁透明长方体容器（容器中有空气），当一束光从容器左侧的水中斜射入容器中时，光的传播速度将 　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”），折射角 　＞　（选填“＞”“＜”或“＝”）入射角，最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的 　a　（选填“a”“b”“c”或“d”）线。 【答案】变大；＞；a。 【分析】（1）光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度，大小为3×108m/s，光在水中的传播速度小于空气中传播速度的； （2）光发生折射时的规律：光从空气斜射入其它透明介质时，折射光线会靠近法线；光从其它透明介质斜射入空气时，折射光线会远离法线。 【解答】解：（1）光在空气中的传播速度为3×108m/s，光在水中的传播速度小于光在空气中的传播速度；所以光从水中射入空气中时，速度将会变大； （2）光在空气中传播速度快、在水中传播速度慢，当光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线； 光在空气中传播速度快、在水中传播速度慢，当光从空气中斜射入水中时，折射光线偏向法线，故最后光从容器中射出后再次进入水中的光线可能是图中的a线。 故答案为：变大；＞；a。 18．为判别直径相同的两透镜的类型。小明分别将他们正对太阳，把一张纸放在它的下方，在纸上得到相应的光斑，透镜与光斑的大小如图所示，其中形成甲光斑的　A　，形成乙光斑的　C　，上列均选填。 A一定是凸透镜 B一定是凹透镜 C．可能是凸透镜，也可能是凹透镜 【答案】A；C。 【分析】根据凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用进行分析。 【解答】解：因为凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线起发散作用，根据图示可知，甲一定是对光线起了会聚作用，而乙可能是对光线起了发散作用，也可能是光线经凸透镜会聚到焦点后，继续向前传播，形成放大的光斑，因此形成甲光斑的一定是凸透镜，形成乙光斑的可能是凸透镜，也可能是凹透镜。 故答案为：A；C。 19．某校在新建设的喷水池底部安装了一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在左侧池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至图中的a位置时，在左侧池壁上亮斑的位置在S点的 　下方　（上方/下方）；水面从a位置升至b位置的过程中，左侧池壁上亮斑的位置会 　上移　（上移/不变/下移）；当水面升至c位置时，水面下左侧池壁亮斑的位置在 　S点　（S点/S点上方/S点下方）。 【答案】下方；上移；S点。 【分析】（1）从一种介质进入另一介质时，光的传播方向发生改变，产生折射现象； 水面升至a位置时，光从水斜射入空气中时，入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角大于入射角，确定折射光线的方向； （2）水面上升至b位置时，根据折射定律分析解答； （3）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播。 【解答】解：（1）往池内注水，水面升至a位置时，光发生折射，根据光的折射定律知，折射角大于入射角，左侧池壁上亮斑的位置在S点的下方，如图所示； ； （2）同理，水面上升至b位置时，入射角的大小不变，折射角的大小也不变，所以左侧池壁上亮斑的位置上移； （3）水面上升到c的位置时，光线在水中的传播方向不变，故照射在S点。 故答案为：下方；上移；S点。 20．小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的 　折射　；当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 　虚像　（选填“实像”或“虚像”）；水面从MN到碗口上升的距离H 　大于　硬币的直径AB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】折射；虚像；大于。 【分析】注水后，硬币反射的光线从水中斜射入空气发生折射，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到的硬币是折射光线的反向延长线会聚而成的虚像，比硬币的实际位置高； 水面从MN到碗口上升的距离H大于硬币AB直径。 【解答】解：小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的折射； 当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 虚像； 水面从MN到碗口上升的距离H 大于硬币的直径AB； 故答案为：折射；虚像；大于。 21．如图所示，一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，在没有水的池底C处形成一个光斑，则入射角大小为 　40°　，在逐渐注水的过程中，折射角大小 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”），B处的人看到池底的光斑将 　向右　移动。（选填“不会”、“向左”，“向右”） 【答案】40°；不变；向右 【分析】入射角为入射光线与法线之间的夹角；在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点；当注水后，由于光的折射探照灯在水底形成一个像，像的位置偏右，人看像时像又向右偏；光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，入射角不变，折射角的大小也会不变。 【解答】解：一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池，由于法线与池底是垂直的，则灯光与法线之间的夹角为90°﹣50°＝40°，即入射角为40°； 在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点；当注水后，探照灯射出的光线到水面发生折射，折射光线靠拢法线照射到C'点，人看C'点时，C'点射出的光线到水面再次发生折射，折射光线远离法线进入人眼，眼睛逆着光线看来感觉光线是从C''射出的，所以人看到光斑向右移动； 水面上升时，入射角的大小不变，则折射角的大小也不会变化。 故答案为：40°；不变；向右。 22．如图（a）所示，在注有清水的试管内留有一个稍大的空气泡，将试管水平固定在白纸上方，并使光线竖直向下照射到试管上，观察试管下方的白纸，发现呈现在白纸上的竟是一条与试管平行的亮线，而在与空气泡相对应的位置上，则是一个橄榄形的黑影如图（b）所示。原来，试管中充满水的部分相当于　凸　透镜，而试管上空气泡所处的位置相当于一个 　凹　透镜。如果把白纸从靠近试管向下移动到较远处，亮线的粗细将如何变化？　先变细后变粗　（选填“不变”、“一直变粗”、“一直变细”、“先变粗后变细”或“先变细后变粗”）。 【答案】凸；凹；先变细再变粗 【分析】透明的材料都可以制成凸透镜和凹透镜，材料不同，对光线的作用是相同的。中间比边缘薄的是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用；凹透镜成正立、缩小的虚像。 【解答】解：圆柱形试管充满水的地方，中间比边缘厚，相当于水凸透镜，因凸透镜对光线有会聚的作用，所以会聚成一条亮线。 由于气泡的存在，气泡周边的水形成中间薄、边缘厚的凹透镜，凹透镜对光线有发散的作用，将该试管平放在白纸上，与空气泡相对应的位置上，是一个橄榄形的黑影。 亮线的位置相当于焦点的位置，如果把白纸从靠近试管向下移动过程中，经过焦点时亮线最细；从焦点处向下继续移动时，亮线变粗，是因为光线继续由焦点的位置向前沿直线传播。 故答案为：凸；凹；先变细再变粗。 23．小明在探究凸透镜成像特点时，将蜡烛、凸透镜、光屏放置在如图所示位置，光屏上恰好出现等大的清晰的像，当他不小心将手指尖触摸到了凸透镜时，光屏上 　不会　（选填“会”或“不会”）有他指尖的像，此凸透镜的焦距为 　10.0　cm。当蜡烛被移至57cm刻度处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，要想观察到像可以从凸透镜的 　左　（选填“左”或“右”）侧用眼睛观察，生活中的 　放大镜　是利用这个原理制成的。 【答案】不会；10.0；左；放大镜。 【分析】（1）发光体射出的光线，有无数条射向凸透镜，有无数条折射光线会聚成像，用手指遮挡凸透镜，手指遮挡了光线，折射光线变少，会聚成的像变暗；根据凸透镜成像时，u＝v＝2f，光屏上成倒立、等大的实像，求得焦距； （2）当物体处于一倍焦距之内时，成的是一个正立、放大的虚像，而虚像不能在光屏上呈现，此时像物在同一侧。 【解答】解：（1）依据凸透镜成像规律，当手指指尖触摸到了凸透镜，物距接近于零，u＜f，成虚像，在光屏不会出现；蜡烛恰好在光屏上成倒立、等大的像，由图可知，此时u＝v＝20cm＝2f，则f＝10.0cm； （2）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到57cm处时，u＝7cm＜f，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的左侧透过凸透镜去观察，生活中的放大镜是利用这个原理制成的。 故答案为：不会；10.0；左；放大镜。 24．用照相机拍摄操场上远处的同学，调节镜头后胶片上呈现清晰的 　倒　立、缩小的 　实　像。照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向 　左　运动。 【答案】倒；实；左 【分析】根据凸透镜成像规律及其应用之一：u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；若该同学水平向右运动，则像相当于镜头方向相反。 【解答】解：用照相机拍摄操场上远处的同学，根据凸透镜成像规律可知，调节镜头后胶片上呈现清晰的倒立、缩小的实像； 照相机不动，若该同学水平向右运动，则像相当于镜头水平向左运动。 故答案为：倒；实；左。 25．目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力，隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 　大于　0.05mm（选填“小于”、“等于”或“大于”），此镜片对光有 　发散　作用（选填“会聚”或“发散”），戴上后能使像相对于晶状体向 　后　（选填“前”或“后”）移。 【答案】大于；发散；后。 【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长，使像成在视网膜的前方，近视眼戴凹透镜使光线发散一些，使像成在视网膜上。 【解答】解：近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，但是我们可用发散作用的凹透镜矫正，凹透镜对光线具有发散作用，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，像相对于晶状体向后移；凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚，故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm。 故答案为：大于；发散；后。 26．如图所示是一种天文望远镜的光路图，分析光路图可知，该天文望远镜的物镜是　凸　透镜，目镜是　凸　透镜，物镜的焦距比目镜的焦距　大　（填“大”或“小”）是此望远镜的构造。 【答案】凸；凸；大。 【分析】望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，成倒立的像，放大倍数较大；开普勒式望远镜的物镜焦距长，目镜焦距短，是为了使像放大更大的倍数。 【解答】解： 分析光路图可知，望远镜的目镜是凸透镜，成的是倒立、缩小的实像；物镜是凸透镜，成的是正立、放大的虚像，物镜的焦距比目镜大。 故答案为：凸；凸；大。 三．作图题（本题共3小题，共7分） 27．（2分）游泳时若潜在水中，看泳池边的同学，总是感觉个子比平时高。如图所示，B、C点分别代表水面外的物体及其对应的像，请画出水中的人从A点看到水外物体的光路图。 【答案】 【分析】由人在水下A处看到物体的像为C，据此可确定入射点，然后根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角即可画出水下A处的人看到C的光路图。 【解答】解：由题知，人在水下A处看到物体的像为C，则连接AC与界面的交点即为入射点；光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，则入射点与A的连线为折射光线，连接B与入射点并标上箭头即为入射光线，据此画出水下A处的人看到物体的光路图，如下图所示： 28．（2分）如图所示，一凸透镜放置于水中其主光轴与水面重合，现有一束平行于水面的入射光线通过凸透镜后折射入水中，请画出完整的光路。 【答案】 【分析】（1）根据入射光线的特点，根据凸透镜的三条特殊关系画出对应的折射光线。 （2）折射与入射的关系：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。 【解答】解：（1）平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定对应的入射光线； （2）过入射点（焦点）垂直界面作出法线，根据折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示： 29．（3分）如图所示，在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将蜡烛放在位置A时，观测到在位置C成倒立、缩小的实像。若把蜡烛移到位置B，试作图找出蜡烛通过透镜的成像位置。 【答案】 【分析】要解决此题，需要掌握三条特殊的光线：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于焦点；过光心的方向不变；从焦点发出的光线，过凸透镜后平行于主光轴。 要知道由物体经过凸透镜的光线会聚到像点。 【解答】解：从物体A的顶端做平行于主光轴的光线，过凸透镜后经过焦点而会聚到像点。 由A的顶端发出过光心的光线，传播方向不变。 从物体B的顶端做平行主光轴的光线，折射后过焦点，再从B的顶端做过光心的光线，这两条折射光线的反向延长线的交点就是像的位置，如图所示： 四．实验题（本题共3小题，共22分） 30．（8分）小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程： 根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如图1所示，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当入射角增大到某一值时，会不会…… （1）小明的推测是 　折射光线消失　。 （2）小明为了验证自己的推测，进行了如图2所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到 　光斑消失　，证实了自己的推测。 （3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：　不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角　。（2分） 紧接着小明又想光从空气中斜射入水中和油中时，哪种液体对光的偏折本领较大。于是小明设计了如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图甲所示），接着分别倒入适量的油和水（如图乙所示），再用一束光斜射入油中和水中，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。 【实验分析】 （4）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是 　记录每一次光斑的位置　。 （5）要实现探究目标，他们应选择图乙中的 　B、D　两图实验。某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知光从空气斜射入水和油时，　油　对光的偏折本领较大。 （6）丁图中C点为实验C所形成的光斑，请在括号内用字母ABD标出其余三次实验所形成的光斑的对应位置。 【答案】（1）折射光线消失；（2）光斑消失；（3）不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角；（4）记录每一次光斑的位置；（5）B、D；油；（6）。 【分析】（1）据折射角的变化观察分析即可判断； （2）据上面的猜想可知，若猜想正确，肯定在某一时刻，折射光线会消失，所以据此分析即可解决； （3）据上面的规律不难看出，由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失；而光线从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，据此就可以判断出是否能出现上述现象； （4）为了把液体对光线的偏折程度体现出来，需要在水槽底部贴上刻度尺，记录折射光线照射在水槽底部的光斑的位置； （5）实验中要注意光线的入射角度和液面的高度相同；通过记录的位置，和空气中照射点光斑相比较，距离空气中光斑越远，说明对光的偏折本领越大； （6）根据记录，油中光斑的位置距离空气比较远，其次是水。 【解答】解：（1）如图，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大。那么，当入射角增大到某一值时，可能会发现折射光线消失； （2）据（1）的猜想可知，若猜想正确，即该实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，光斑会消失； （3）据上面的规律不难看出，由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失；而光线从空气斜射向水中时，折射角小于入射角，所以不会出现上述现象； （4）在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，目的是为了记录液体对光的偏折的光斑的位置，比较液体对光的偏折程度，体现了转换法的思想； （5）要探究水和油的折射能力，应使光线的入射角度和液面高度相同，因此选择B、D两幅图进行实验；根据记录，油中光斑的位置距离空气比较远，因此油对光线的偏折程度大，对光的偏折本领较大； （6）由实验可知，入射角越大，折射角越大，D、C比较，D的光斑应在C的左侧； B、D的入射角相同，油的折射本领更大，则B的光斑在D的左侧； A、B入射角相同，都是水，折射本领相同，B的水面更高，早些发生折射，所以B的光斑在A的右侧； 综上所述，光斑的位置顺序为ABDC，如下图所示： 。 故答案为：（1）折射光线消失；（2）光斑消失；（3）不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角；（4）记录每一次光斑的位置；（5）B、D；油；（6）。 31．（7分）在“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲，若将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊。若要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法： ①若移动光屏，则应将光屏向左移动； ②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 　近视镜　（选填“近视镜”或“远视镜”）； （2）如图乙，线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系，则此凸透镜焦距为 　0.1　m； （3）小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑥的六种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的6个像进行排序，正确顺序为 　②①③⑤⑥④　； （4）他还想利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，图丁中的4个字母适合做光源的有 　1　个； （5）若固定蜡烛与光屏间的距离为L0不变，只移动凸透镜。设蜡烛与凸透镜第一次成清晰像所在位置A间的距离为L，如图戊所示，则该透镜焦距 　＜　L（选填“＞”、“＜”或“＝”），凸透镜移动过程中，设第二次成清晰像的位置为B（图中未画出），则前后两次成清晰的像所在位置A、B之间的距离为 　L0﹣2L　（用L0、L表示）。 【答案】（1）近视镜； （2）0.1； （3）②①③⑤⑥④； （4）1； （5）＜；L0﹣2L。 【分析】（1）近视镜是凹透镜，对光有发散作用，故可使成像远离凸透镜，据此分析； （2）u＝v＝2f；由图乙知，当物距与像距的倒数相等，物距等于像距等于二倍焦距，据此得出焦距； （3）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大；小于焦距时成正立放大的虚像； （4）探究凸透镜成像上下左右位置关系应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的； （5）对比两次 成像条件，结合烛焰和光屏之间距离不变，分析解答。 【解答】解：（1）将蜡烛向左移动少许，光屏上的像变模糊，根据物近像远像变大可知，此时像靠近透镜，可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的近视镜，近视镜是凹透镜，对光有发散作用，故可使成像远离凸透镜，在光屏上成清晰的像； （2）由图乙知，当物距与像距的倒数相等，都为5m﹣1时，物距等于像距等于二倍焦距，所以有2f＝0.2m，此凸透镜的焦距f＝0.1m； （3）凸透镜成实像时，像是倒立的，物距减小，像距增大，像变大；当物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像，此时物距减小，像距也减小，像变小；所以，蜡烛到凸透镜距离由远到近时，其成像情况的正确顺序为②①③⑤⑥④； （4）为了更好地利用发光字母来探究凸透镜成像时上下、左右的位置关系，应该让发光体本身上下左右是不同的，即上下和左右是不对称的，且上下左右颠倒后，应该与原来有明显的区别，故只有“F”这个发光字母适合做光源； （5）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L，成倒立放大实像条件是f＜u＜2f，如图2所示，则该透镜焦距f＜L；当凸透镜移至B位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原理，可以假设蜡烛在光屏位置时，像应成在原蜡烛位置，因此，光屏到透镜位置B的距离应为L，故透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s＝L0﹣2L。 故答案为：（1）近视镜； （2）0.1； （3）②①③⑤⑥④； （4）1； （5）＜；L0﹣2L。 32．（7分）小明进行“视力的矫正”探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。 （1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，他该 　将蜡烛向凸透镜靠近　。如果他不戴眼镜看书，应该将书 　靠近　（填“靠近”或“远离”）眼睛。 （2）小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得图2甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示。 ①焦距小于10cm的是图 　乙　，模拟近视眼的是图 　乙　。 ②在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是 　丙　图。 ③目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 　大于　（填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm，此镜片对光有 　发散　（填“会聚”或“发散”）作用。 【答案】（1）将蜡烛向凸透镜靠近；靠近；（2）①乙；乙；②丙；③大于；发散。 【分析】（1）在有眼镜时能成清晰的像，可看做是近视眼已矫正了，拿走后，就是近视眼的成因了，只能看清近处的物体； （2）①根据图中乙丙的凸度大小即可确定测得小于10cm的焦距；根据近视眼是晶状体会聚能力增强，可确定模拟近视眼的图； ②凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。 ③近视眼用凹透镜来矫正，凹透镜是中间薄，四周厚的透镜。凹透镜对光线有发散作用 【解答】解：（1）拿走眼镜后，就是近视眼的成因：像成在了视网膜的前方，只能看清近处的物体。要想成清晰的像，应减小物距。 （2）①因凸透镜的凸度越大，焦距越小，所以实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，由图可以看出，乙图的凸度比丙图大，则测得焦距小于10cm的是图乙；因为乙的焦距比丙的焦距小，所以会聚能力强，因此乙模拟的是近视眼。 ②由图可知，甲、乙、丙透镜中焦距最大的是丙，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，相对而言，丙透镜的物距最小，根据凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像增大。可知其中像距较大的是丙图。 ③近视眼患者戴的是凹透镜，凹透镜的四周的厚度要比中间的厚度厚，故这种超薄镜片的边缘厚度 大于0.05mm。此镜片对光有发散作用。 故答案为：（1）将蜡烛向凸透镜靠近；靠近；（2）①乙；乙；②丙；③大于；发散。 五．科普阅读题（共1小题，共8分） 33．阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做菲涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜的光束，在一半焦距处面积只有原来的四分之一。请回答： （1）菲涅尔透镜与平凸透镜对光都有 　会聚　（会聚/发散）作用。 （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，正确的是 　B　。（填字母序号） A．使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更厚 B．与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 C．菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D．与相同直径的平凸透镜相比，要损失更多的光能 （3）不考虑光传播过程中的能量损失，如题中图丙所示，一太阳能板置于菲涅尔透镜下方的一半焦距处，则与不放置菲涅尔透镜相比，太阳能板受光部分单位面积上的光能提高约为原来的 　4　倍。为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上 　黑色　（黑色/白色）。 （4）如图丁所示，F、OO'分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴，请画出入射光线经过菲涅尔透镜的光路。 （5）将菲涅尔透镜放置在阳光下从而将光集中在太阳能板上，为保证最佳的聚光效果，图中，正确的放置方法是 　A　。（填字母序号） 【答案】（1）会聚；（2）B；（3）4；黑色；（4）；（5）A。 【分析】（1）菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点； （2）由短文知，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失，由此分析解答； （3）太阳能板置于菲涅尔透镜正后方的一半焦距处，通过受光照面积分析接受光能的强度的变化情况；白色反射所以色光，黑色吸收所有色光； （4）菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，由此作图； （5）当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时，光线聚焦在电池片上，将会会聚更多的能量，需要的电池面积变小，大大节约了成本。 【解答】解：（1）因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，它们对光线都有会聚作用； （2）由短文知，光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。 A、光在菲涅尔透镜只保留透镜发生折射的曲面，所以使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄，故A错误； B、因为菲涅尔透镜中减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，所以节省透镜材料，故B正确； C、由图2和图3可知，菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆的玻璃组成，它们是一圈圈凸透镜，故C错误； D、与相同直径的平凸透镜相比，减少了在透镜中直线传播的部分，所以光能损失更少，故D错误。 故选：B。 （3）如下图所示，太阳能板置于菲涅尔透镜正后方的一半焦距处，太阳能板受光照部分直径CD是螺纹透镜直径AB的，所以由S＝πr2可知，太阳能板上受光照部分面积是螺纹透镜面积的，不考虑光传播过程中能量的损失，即两者上的光能是相等的，所以太阳能板上受光照部分的光能提高为原来的4倍； 因为黑色吸收所有色光，所以为了更好地接受太阳能，太阳能板受光面应涂上黑色； （4）由短文知，菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，由此作出折射光线如图所示： （5）为保证较好的聚光效果，会聚的光线应该在焦点上，只有平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点，所以选择A。 故答案为：（1）会聚；（2）B；（3）4；黑色；（4）；（5）A。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$