内容正文:
第三章 光的折射 透镜
章末回顾与整合提升
会聚
发散
凹透镜
凸透镜
考点一 光的折射 人眼看不见的光
1. 构建思维导图是整理知识的重要方法,下面是小科复习光学知识时构建的思维导图,下列选项适合填在图中甲处的是( )
A.树荫下的光斑
B.潜望镜
C.汽车的观后镜
D.海市蜃楼
D
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2. 2023年7月我国航展在吉林长春开幕,其中展示了运油—20在低空中释放出干扰弹干扰的过程,如图所示。干扰弹是具有较高温度的辐射弹,用来诱骗敌方制导武器脱离真实目标,这种干扰弹主要辐射的是( )
A.次声波 B.超声波
C.紫外线 D.红外线
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3. [2023泰州]如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的____________形成的,倒影是因光的反射形成的________像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了________而进入水中,人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在
水鸟身上发生了________。
直线传播
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虚
折射
漫反射
4. [2024盐城校级期中]如图所示的是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象,则法线为________,折射角为________°,界面的________(填“左”“右”“上”或“下”)侧是空气。
BF
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左
5. [2023苏州]图中,光线AO自空气斜射向水面,画出其反射光线和折射光线的大致位置。
解:如图所示。
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6. [2024南通通州期中]如图是小明“探究光的折射规律”的实验装置,在水中竖直放置一块自制的刻有角度的圆形量角器,圆心O位于空气和水分界面处。
表一:光从空气斜射入水中 表二:光从水中斜射入空气
实验序号 1 2 3
入射角/° 22 32 40
折射角/° 30 ◆ 60
实验序号 1 2 3
入射角/° 30 45 60
折射角/° 22 32 40
(1)实验前先在水中滴几滴牛奶,这样做的目的是________________。
(2)量角器由可绕接缝MN转折的E、F两部分组成,这样做是为了探究______________________________________________。
(3)当入射光垂直水面入射时,传播方向________。
显示光路
折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
不变
(4)小明测得两组数据如表一、表一:
①表二中“◆”数值被遮挡,由表中信息可知这个数值是________。
②若小明在探究光从空气斜射入水中的规律时,完成了第4次实验,入射角是40°,折射角可能是____(填字母),理由是___________________________________________________。
A.20° B.28° C.35° D.60°
45
B
因为45°>40°>30°,所以折射角大于22°且小于32°
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考点二 透镜
7. [2024连云港模拟]图中N是一个水平放置的长方形暗盒,盒内有水平向右的平行光,P为暗盒右侧平面上的一个圆孔,M是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光屏。若从外径与圆孔P相同的厚平板玻璃、凸透镜、凹透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔P中,发现在光屏M上呈现一个比圆孔P大的圆形光斑,
则嵌入圆孔P的那个光学器件( )
A.只能是凹透镜
B.可能是凹透镜或厚平板玻璃
C.可能是凹透镜或凸透镜
D.凹透镜、凸透镜、厚平板玻璃都有可能
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C
8. [2023南通期末]为测量某凸透镜焦距,小芳先在纸上画一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜8 cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这个现象表明凸透镜对光有______作用;当将该透镜远离白纸垂直移动4 cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小_______________
(填“先变小后变大”或“先变大后变小”),
通过计算可以得到该凸透镜的焦距为____ cm。
会聚
先变小后变大
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点拨:由于透镜远离白纸垂直移动4 cm时,白纸上的光斑再次与圆环重合,这表明最小最亮的光斑在这4 cm的中间,即2 cm处,所以凸透镜的焦距为8 cm+2 cm=
10 cm。
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9. [2023无锡期末]画出图中折射光线的入射光线或入射光线的折射光线。
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解:如图所示。
考点三 凸透镜成像的规律
10. [2023常州] 2023年3月7日凌晨,在清华大学校园内,张嘉奇等同学用照相机拍到了“太空中的中国空间站”的照片。照相机镜头的焦距为f,拍照时像距( )
A.略小于f B.略大于f C.略小于2f D.略大于2f
B
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11. [2023扬州]如图甲,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图乙、丙所示。
下列说法正确的是( )
A.图乙中铅笔向前移,像一直变小
B.图乙中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图丙中铅笔向后移,像一直变大
D.图丙中铅笔向后移,像先变小后变大
A
点拨:图乙中,铅笔紧贴杯子后面部分的内壁,此时杯子前面部分相当于凸透镜,图丙中圆柱形水杯相当于凸透镜。且图乙、丙中的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内,两次观察到的都是铅笔正立、放大的虚像;图乙中的铅笔向前移,物距变小,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变小,像一直变小;图丙中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图丙中铅笔向后移,像先变大后变小。
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12. 用焦距为10 cm的凸透镜“探究凸透镜成像的规律”,当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰倒立、________的实像。若此时将光屏移走,烛焰通过凸透镜________(填“能”或“不能”)成实像。将蜡烛移至光具座上40 cm处,人站在光屏一侧,通过凸透镜可以看到一个________、放大的“烛焰”。
=
放大
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13. [2023镇江]小华利用“F”光源来研究凸透镜成像。
(1)实验前,小华应调整“F”光源和光屏的中心在凸透镜的__________上。
主光轴
(2)小华将“F”光源、凸透镜和光屏按照图甲所示位置放置时,光屏上能成清晰的像,所成的像是________立的。凸透镜的焦距为________ cm(保留整数)。
倒
5
(3)小华继续进行研究,当出现图乙所示场景时,光屏上的像是清晰的。
①依此成像原理可制成________(填“投影仪”“照相机”或“放大镜”)。
②现保持光源和光屏位置不变,小华将凸透镜移至另一位置,发现光屏上也成清晰的像,此时凸透镜所在位置的刻度是________cm(保留整数)。若要再模拟近视眼成因,小华仅需将光屏向______移动少许。
投影仪
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右
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考点四 透镜的应用
14. [2023南京雨花台区模拟]关于近视眼和远视眼的成因如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲为近视眼,可配戴凹透镜矫正
B.乙为近视眼,可配戴凸透镜矫正
C.甲为远视眼,可配戴凸透镜矫正
D.乙为远视眼,可配戴凹透镜矫正
A
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15. 如图甲和乙是某班全体同学在图书馆前面拍的合影。则从图甲到图乙,拍照者应该( )
A.远离同学们,同时镜头向后缩
B.远离同学们,同时镜头向前伸
C.靠近同学们,同时镜头向后缩
D.靠近同学们,同时镜头向前伸
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16. 小明用自制的“水透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小)来“探究凸透镜成像规律”,当他把自己的近视眼镜给“水透镜”戴上时,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊,为了能在光屏上重新得到清晰的像,
下列操作可行的是( )
①将光屏靠近“水透镜”
②将光屏远离“水透镜”
③对“水透镜”注水
④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”
A.①和③都行 B.②和③都行
C.①和④都行 D.②和④都行
B
点拨:“水透镜”相当于凸透镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光有发散作用,使原来会聚成像的光推迟会聚,当小明把自己的近视眼镜给“水透镜”戴上时,像远离凸透镜,即清晰的像在光屏后方(右方),应将光屏向远离凸透镜的方向调节,才能使像变清晰,故①不可行,②可行;
若对“水透镜”注水,“水透镜”焦距变小,“水透镜”对光的会聚能力增强,使像成在原来像的前方,能在光屏上重新得到清晰的像,故③可行;根据凸透镜成实像时的规律,“物近像远像变大”可知,将蜡烛靠近“水透镜”,所成的像远离凸透镜,清晰的像在光屏的后方,所以当将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”,像更不清晰,故④不可行。
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17. [2023淮安] 如图所示,不正确的学习姿势,会导致视力下降,看不清远处的物体。矫正此视力缺陷需配戴合适的________透镜,健康用眼的正确做法是________________________________________________(填写一条即可)。
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凹
不要在光线太强或太暗的地方读书写字(合理即可)
18. [2024无锡一模] 电脑中常用光电鼠标,其原理就是利用发光二极管照射移动表面(如图),反射光通过成像透镜成像于光学传感器上。鼠标移动时,传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像,并利用芯片处理比较各个影像的数字信号,反馈到计算机,决定屏幕上的光标移动距离和方向。
图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。若将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为像成在光学传感器的________ (填“上”或“下”)方,而且所成的像________(填“变大”“不变”或“变小”)。
下
变小
点拨:将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时,相当于增大了物距,此时像距减小,像成在光学传感器的下方,而且所成的像变小,因此电脑显示器上的光标并不移动。
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