专题11 光现象(含透镜)-【好题汇编】三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(辽宁专用)
2024-09-19
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2份
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69页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.78 MB |
| 发布时间 | 2024-09-19 |
| 更新时间 | 2024-09-19 |
| 作者 | 傅七七 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-09-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47466586.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题11 光现象(含透镜)(原卷版)
一.选择题(共15小题)
1.(2024•辽宁)如图,斜插入水中的筷子,看起来弯折了的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射
C.光的色散 D.光的折射
2.(2023•阜新)日晷是利用其上面直杆的影子来测定时刻的装置,它的发明体现了我国古代劳动人民的智慧。下列现象中与日晷计时原理相同的是( )
A.小孔成像
B.桥在水中的倒影
C.清澈的池水看起来比实际浅
D.雨后的彩虹
3.(2023•鞍山)下列光现象在生活生产中的应用,利用了光的直线传播的是( )
A.用放大镜观察物体
B.用太阳灶烧水
C.用日晷判断时间
D.用镜子画脸谱
4.(2023•丹东)下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.日晷上的影子
B.“弯折”的筷子
C.屏上的皮影
D.水中的倒影
5.(2023•辽宁)如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是( )
A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮的环境进行实验
6.(2023•锦州)下列成语中能用光的反射知识解释的是( )
A.镜花水月 B.凿壁偷光 C.海市蜃楼 D.形影不离
7.(2023•辽宁)下列现象中属于光的直线传播的是( )
A.面镜聚光 B.日晷计时
C.铅笔错位 D.雨后彩虹
8.(2023•营口)下列各种光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.河水看起来变浅了
B.在平静的湖面上可以看到蓝天白云
C.太阳光经过三棱镜后可以形成彩色光带
D.早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它
9.(2023•朝阳)夏季,我们漫步大凌河畔。下列关于光现象说法正确的是( )
A.河水看起来比实际浅是由光的直线传播形成的
B.桥在水中的倒影是由光的折射形成的
C.绿光是色光的三原色之一
D.柳树的影子是由光的反射形成的
10.(2022•丹东)下列情境中,属于光的反射的是( )
A.图甲,街头路口利用凸面镜扩大视野
B.图乙,岸边的游客看到湖中的鱼
C.图丙,地面上猎豹影子的形成
D.图丁,用放大镜观察指纹
11.(2022•辽宁)中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的实像
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象
12.(2022•辽宁)如图是某村第一书记为当地特产直播带货的情景。下列说法正确的是( )
A.直播使用的手机摄像头成的是正立、缩小的实像
B.手机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的
C.为了使网友看清商品细节,应将商品紧贴摄像头
D.直播画面通过超声波传给网友观看
13.(2022•朝阳)下列现象中与日食形成原理相同的是( )
A.雨后彩虹 B.海市蜃楼 C.镜花水月 D.立竿见影
14.(2022•大连)下列现象是由光的折射形成的是( )
A.立竿见影 B.海市蜃楼 C.小孔成像 D.水中倒影
15.(2022•鞍山)下列诗句中有关光现象的说法正确的是( )
A.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散形成的
B.“潭清疑水浅”,水浅是光的直线传播形成的
C.“绿树荫浓夏日长”,树荫是光的反射形成的
D.“楼台倒影入池塘”,楼台倒影是光的折射形成的
二.多选题(共4小题)
(多选)16.(2023•盘锦)下列关于光和能源的说法正确的是( )
A.小孔成像是光沿直线传播形成的
B.泳池里的水看起来比实际要浅是因为光的反射
C.照相时,物体距离照相机越远,像越小
D.太阳能是不可再生能源
(多选)17.(2023•大连)下列光现象中,属于平面镜成像的是( )
A.水中倒影 B.立竿见影 C.海市蜃楼 D.镜花水月
(多选)18.(2022•沈阳)如图所示,下列四幅图描述正确的是( )
A.如图甲,用大小不同的力拨动同一根琴弦,琴弦发出声音的响度不同
B.如图乙,用压缩气体体积的方法,将石油气凝华后储存在钢瓶内
C.如图丙,刚梳过头的塑料梳子,会吸引碎纸屑,是因为分子间有引力
D.如图丁,太阳光照射到水下的平面镜上,在白纸上出现彩色的光带,是光的色散
(多选)19.(2022•大连)照相机常用来记录生活中的美好瞬间,照相机的镜头相当于一个凸透镜。下列说法正确的是( )
A.照相机镜头成像利用的是光的反射
B.照相时,成的像是倒立、缩小的
C.照相机的镜头与远视眼镜的镜片是同一类透镜
D.照相时,要想使人像变大,人应该在镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
三.填空题(共14小题)
20.(2023•阜新)如图所示,凸透镜的焦距是 cm,把一个物体放到距离该凸透镜25cm处时,在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、 的实像。此成像原理与 工作原理相同。
21.(2023•鞍山)汽车两侧的后视镜是 (选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 (选填“运动”或“静止”)的,后视镜中越野车的像是光的 形成的。
22.(2023•鞍山)在雨后有时能看到五颜六色的彩虹,彩虹是光的 现象;彩色电视机屏幕上多彩的画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的;光在真空中的传播速度为 m/s。
23.(2023•盘锦)6月6日是全国“爱眼日”,防治青少年近视工作刻不容缓。近视眼患者看远处物体时所成的像落在视网膜 ,需用 透镜矫正。
24.(2023•丹东)如图所示,白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上,入射光线与平面镜的夹角为50度,则反射角大小为 度;若将ON右侧纸板F沿ON向后转动,则纸板F上 (选填“能”或“不能”)显示出反射光线。
25.(2023•辽宁)如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、 三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收大量的热,且水的 (填水的特性)又很大,瀑布吸收热量后温度升高较小。
26.(2023•辽宁)如图是一个便携式可折叠镜子,它由三个小平面镜组成。用手提起顶端的把手,小平面镜能在 力的作用下自动向下展开。小霞距离平面镜0.5m,她在镜中的像与她相距 m,当她靠近平面镜时,她在镜中的像大小 (填“变大”或“不变”)。
27.(2023•营口)“举杯邀明月,对影成三人”,诗人举起杯子,改变了杯子的 (选填“形状”或“运动状态”);举杯过程中,诗人的手臂相当于 杠杆;月光下,地面上诗人的影子是由光的 形成的。
28.(2023•朝阳)在湖边散步的小明发现一只小鸟在水中“飞翔”,他所看到的是空中小鸟的 (选填“虚”或“实”)像;当小鸟向高处飞行时,水中的“小鸟”将 (选填“靠近”或“远离”)水面。
29.(2022•丹东)小丹以1.1m/s的速度走向教学楼正厅的正衣镜(平面镜),她在镜中所成的像以 m/s的速度“走向”正衣镜,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
30.(2022•辽宁)幸福小区电梯内壁是抛光的不锈钢板。电梯门打开时,小玉看到“自己”,这是由于光发生 而形成的 像;走进电梯,“像”会 (填“靠近”或“远离”)她。门上的传感器通过 (填“红外线”或“紫外线”)感知乘客是否关门。
31.(2022•朝阳)初春时节,大凌河畔的一只天鹅展翅向高处飞去,它在水中像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),以河边的大树为参照物,天鹅是 (选填“运动”或“静止”)的。
32.(2022•沈阳)如图所示是2022年4月在荷兰阿尔梅勒世界园艺博览会上拍摄的中国竹园的展馆景象,“中国竹园”凭借其融合中国传统文化和现代工艺于一体的独特风格而备受瞩目。竹房在水中的“倒影”是光的 形成的,水中的“竹房”是 (选填“实”或“虚”)像。
33.(2022•鞍山)学校组织同学们利用投影仪观看“天宫课堂”第二课。投影仪的镜头相当于 透镜,屏幕上的彩色画面是由红、绿、 三种色光混合而成的;坐在各个位置的同学都能看到屏幕画面,是因为光在屏幕表面发生 (选填“镜面”或“漫”)反射。
四.作图题(共12小题)
34.(2024•辽宁)如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
35.(2023•阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S',画出光路图确定像点S'的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。
36.(2023•鞍山)小明用手机给水中的小鱼拍照,发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合,图中A点表示小明眼睛的位置,B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出:
(1)手机的位置B;
(2)小明看到手机的像的光路图;
(3)水中鱼的大致位置C及看到鱼的光路图。
37.(2023•丹东)如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
38.(2023•大连)如图所示,一束光从空气斜射入玻璃,请画出折射光线。
39.(2023•辽宁)小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像A'点;
(2)B'点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
40.(2023•辽宁)如图所示,S'是光源S在平面镜中的像。光线a是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
(1)光源S的位置;
(2)反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。
41.(2023•营口)请画出人眼从A处看平面镜中烛焰上S点的像的完整光路图。
42.(2023•朝阳)如图所示,一束光从空气斜射到水面上,同时发生反射和折射,请作出反射光线和折射光线的大致位置。
43.(2022•丹东)如图甲所示,用跳棋子完成“探究平面镜成像的特点”的实验后,小辉偶然发现在镜前某一角度,棋子A的像恰好被棋子B“挡住”了;图乙为该场景的简图,图中C为小辉眼睛的位置,请根据平面镜成像的特点完成符合题意的光路图。
44.(2022•辽宁)承德避暑山庄湖景如画,如图甲所示。小玉同学在岸边,通过平静的湖面,既可看到建筑物的倒影,又可看到水中的鲤鱼。图乙中,A点代表建筑物的顶点,B点代表小玉看到的鱼,C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出:
(1)A点在水中的像A';
(2)小玉看到A'的光路;
(3)鱼的大致位置B’并完成看到B'的光路图。
45.(2022•大连)如图所示,一束光入射到平面镜上,入射角为60°,请画出反射光线并标出反射角的度数。
五.实验探究题(共14小题)
46.(2024•辽宁)某同学探究平面镜成像的特点。
(1)如图(a),在水平桌面上铺一张纸,纸上 放置一块手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜,这样做便于确定 的位置。
(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小 。在像的位置放一个光屏,若光屏承接不到像,则说明所成的是 像。
(3)如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图(c)中的 。
47.(2023•阜新)小新利用图甲的装置进行“探究平面镜成像特点”实验。选用主要器材:薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺和黑色纸板等。
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是 。
(2)实验中将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后的像。把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A 。
(3)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它像的位置(如图乙所示)。请根据小新完成的下列实验数据表格,在①、②处填写数据名称。
实验次数
①
②
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
6.5
6.5
…
2
4
4
…
3
5
5
…
(4)分析实验数据得出,蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离 。
(5)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像。
48.(2023•鞍山)小明利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心在同一水平高度,这样做的目的是 ;
(2)当蜡烛与凸透镜的位置如图所示时,在光屏上可得到烛焰清晰的、 (选填“放大”或“缩小”)的像,生活中利用此成像规律制成的光学仪器是 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
(3)保持蜡烛与凸透镜位置不变,用另一个凸透镜替换原透镜,发现需将光屏向右移动才能在光屏上重新得到清晰的像,此时像与原来的像相比 (选填“变大”或“变小”),新换用的凸透镜的焦距 (选填“大于”或“小于”)原凸透镜的焦距;
(4)如果小明只将图中的凸透镜换成薄玻璃板,前后移动光屏,他 (选填“能”或“不能”)在光屏上直接观察到烛焰的像。
49.(2023•盘锦)在“探究光的反射规律”实验中,将平面镜放置在水平面上,纸板垂直于镜面,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON前后转动,如图甲所示。
(1)图甲中入射角是 度。
(2)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是 (填写字母)。
A.改变纸板与平面镜的夹角
B.沿ON向后转动纸板F
C.多次改变光线入射的角度,并测量对应反射角和入射角的大小
(3)小羽同学又利用图乙所示器材探究平面镜成像特点,用玻璃板代替平面镜的目的是: 。
(4)小羽将图乙中的玻璃板竖直向上移动一段距离,则蜡烛所成像的位置将 (选填“向上移动”、“向下移动”或“保持不变”)。
50.(2023•丹东)小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)实验在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
(2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在 。
(3)小潘将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向 移动(选填“左”或“右”),像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰 、放大的像(选填“正立”或“倒立”),生活中的 就是利用这样的成像原理工作的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
51.(2023•辽宁)小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时,恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像,如图甲所示,此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处,如图乙所示。
(1)图甲光屏上窗户的像是倒立、 的实像,生活中 就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜,根据他观察到的现象,可知光具座上凸透镜的焦距为 cm;
(2)把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处,凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变,调整烛焰、凸透镜和光屏高度,使三者的中心在 。可以适当的向 (填“左”或“右”)移动光屏,使光屏上得到烛焰清晰的像。
(3)在(2)的基础上,把蜡烛向右移动一段距离,光屏上的像模糊了,可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的 (填“近视”或“远视”)镜片,使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
52.(2023•锦州)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是 (填选项);
A.5cm
B.10cm
C.15cm
D.20cm
(2)小明把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向 移动或者不移动光屏,将一个度数合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间,都能让光屏上的像重新变清晰;
(3)完成上述探究后,小明把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 (选填“有”或“没有”)烛焰的像。
53.(2023•辽宁)小毛用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。
(1)小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上出现 ,此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示,从而正确测出凸透镜的焦距。
(2)实验前,为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,应将如图乙所示的 适当向下调节。
(3)将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动,在 (填“50cm~60cm”、“60cm~70cm”或“70cm~80cm”)刻度之间移动光屏,直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜位置不动,对调蜡烛和光屏,则光屏上烛焰的像相对烛焰是 (填“放大”或“缩小”)的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置,则应将光屏 (填“远离”或“靠近”)凸透镜,可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。
54.(2023•营口)小飞同学“探究凸透镜成像规律”的实验
(1)小飞按图1安装好器材,点燃蜡烛,调整 、凸透镜(f=10cm)、光屏三者的中心在同一高度。
(2)如图1所示,光屏上会出现烛焰清晰缩小 (选填“正立”或“倒立”)的像;透镜位置保持不变,将蜡烛移动到光具座35cm处,光屏向 (选填“左”或“右”)移动到适当位置,光屏上又重新出现烛焰清晰的像;将蜡烛移动到光具座42cm处,小飞在凸透镜的右侧,通过凸透镜观察到烛焰正立的像,蜡烛继续靠近凸透镜,烛焰的像 (选填“变大”或“变小”)。
(3)将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置,光屏上的像变模糊了,凸透镜和光屏的位置保持不变,向左移动蜡烛,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明该镜片是 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
(4)完成实验后,小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜,法线ON垂直镜面,使一束光贴着纸板沿EO射到O点,反射光线沿OF射出,当入射光线远离法线时,反射光线将 (选填“靠近”或“远离”)法线;如图乙所示。把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光线,由此初步得出:反射光线、入射光线、法线在 平面内。
55.(2023•朝阳)某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 ,目的是使像成在光屏的中央。
(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),生活中的 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是这一成像原理的应用。
(3)实验过程中,小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上 (选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(4)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向 移动。
(5)另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验,你认为其好处是 (写出一点即可)。
56.(2022•丹东)如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,已知使用的凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验时,要将 (选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心调到同一 。
(2)如图所示,光屏上承接到清晰的实像,像距为 cm, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的。
(3)保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动10cm,光屏移动到 cm的刻度线处,光屏上再次得到清晰的像。
(4)实验中,由于蜡烛变短,烛焰在光屏上的像位于光屏的 (选填“上半部”或“下半部”)。
57.(2022•辽宁)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示。则凸透镜的焦距是 cm。
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,调整它们的高度到合适的位置。
(3)将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到出现烛焰倒立、 的实像。
(4)在(3)的基础上,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 (填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可向 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,接下来的操作是 (填“①”“②”或“③”)。
①向下调光屏
②向上调凸透镜
③向上调蜡烛
58.(2022•朝阳)学习了透镜的知识以后,小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究:
(1)如图甲所示,太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,由此判断,爷爷佩戴的是 (选填“近视镜”或“远视镜”),镜片的焦距是 cm。
(2)他把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出),这个像是倒立 的实像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
(3)小明将镜片向上移动一定高度,墙壁上的像将 (选填“向上移动”、“向下移动”或“仍然成在原来的位置”)。
59.(2022•沈阳)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)为了探究蜡烛的烛焰能否在光屏上成实像,应该把凸透镜放在如图甲所示的 (选填“A”、“B”或“C”)处。为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在 ;
(2)下表是小雨设计的实验表格,请你在表格中横线处补全缺少的项目,小雨用焦距为10cm的凸透镜做实验,蜡烛放到较远处,调整光屏到凸透镜的距离,直到烛焰在光屏上成清晰的实像,观察像的性质,同时测出此时物距和像距,把蜡烛向凸透镜移近一些,重复以上操作。把实验测出的数据和成像的性质填入表中;
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
虚实
大小
30
实
缩小
15
20
实
等大
20
15
实
放大
30
(3)通过分析表中数据,可以得到规律:凸透镜成实像时,物距变小,像距 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小雨换用如图乙所示焦距不同的A、B两个凸透镜中的一个再进行实验,当物距为15cm时,移动光屏在光屏上得到清晰的像,测出像距为7.5cm,结合上表的实验数据,可以判断出小雨这次实验用的是 (选填“A”或“B”)透镜;
(5)凸透镜成像利用了光的折射,生活中存在由于光的折射而产生“错觉”的现象,如泳池水看起来变浅了,所以不能贸然下水,以免发生危险。如图丙所示,人眼在B点看到水中A点的像在A'点处,请完成人眼在B点看到A点的像的光路图。
六.综合能力题(共1小题)
60.(2023•大连)某小组同学在“探究凸透镜成像规律”时,实验室中可供选择的器材有:由发光二极管组成的“F”和“T”形光源、凸透镜、光具座、光屏等。
(1)他们选择了“F”形光源进行实验,与“T”形光源相比,“F”形光源的好处是: 。
(2)将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上,点亮光源,移动光屏,光屏上承接到不完整的像,如图所示。这是因为他们遗漏了一个实验步骤,这一步骤是: 。
(3)在探究物距大于二倍焦距的成像特点时,改变物距做了三次实验。与做一次实验相比较,做三次实验的好处是: 。
(4)完成实验后,同学们发现实验室中还有一个焦距不同的凸透镜,以及凹透镜、硬纸片各一个。他们想利用其中一个器材,采取增加或更换器材的方式对原实验进行拓展。请仿照示例写出两个不同的拓展实验。
示例:将凹透镜放在凸透镜与光源之间,研究近视眼的矫正原理。
① ;
② 。
1.下列光现象中说法正确的是( )
A.图中手影是由于光的直线传播而形成的正立的实像
B.海市蜃楼的成因是由于空气疏密不均,导致光传播发生折射所致
C.验钞机是利用红外线能使荧光物质发光来辨别纸币的真伪
D.水中的白云是由于光的折射形成的虚像
2.2023年10月28日,杭州亚残运会的全部比赛结束。闭幕式时,会场上方响起了璀璨夺目的烟花,如图所示,下列说法正确的是( )
A.璀璨夺目的烟花不是光源
B.在远处看烟花时,总是先看到烟花,后听到烟花的爆炸声
C.烟花呈现多种颜色,是由红、黄和绿按照一定比例混合而成的
D.观众在空旷的地方能从不同的地方看到烟花,是因为发生了漫反射
3.夏季,当你在河岸边漫步时,有时候会看到“湖畔垂柳成荫,水面倒影如镜”,也有时会看到“水下鱼翔浅底”的美景,从物理学角度看“倒影如镜”是由于光的 形成;你看到“水下鱼翔浅底”的鱼是由光的 形成的 像(选填“实”或“虚”)。
4.随着科技的发展,购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头,即可迅速完成交易,如图所示,摄像头的镜片是一个 (选填“凹”或“凸”)透镜。老年人到了一定年龄时,看近处的东西模糊,看不清楚,称之为老花眼,所成的像在视网膜 (选填“前”或“后”)方。
5.摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示。此时“形变的水”相当于 (填光学元件名称);当水黾游到水浅的地方,暗影面积会 (选填“变小”“不变”“变大”)。
6.用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的 作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正 眼;投影仪的镜头也相当于这类透镜,用投影仪工作时,屏幕上形成 的实像(填像的性质)。
7.如图所示,一条光线与凸透镜主光轴成60°角,入射到与主光轴成30°角的镜面上,请完成经平面镜反射后的光路图。
8.如图所示为学校实验小组所做的“探究凸透镜成像规律”的实验。
①如图甲所示,该凸透镜的焦距是 cm;
②当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图乙所示时,光屏上能成一清晰的像,则该像是倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
③此时若透镜位置不动,将蜡烛与光屏调换位置,仍然可以看见烛焰清晰的像,这是因为在光的折射现象中,光路是 的。
9.如图所示,小红在地铁站台等车时,透过玻璃屏蔽门看到了车道另一侧竖直墙壁上的广告牌。她联想到平面镜成像的特点,设计了实验来粗测玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离,请完成相关内容:
(1)小红相对于玻璃屏蔽门前后移动,直到观察到自己的像与 重合;
(2)记录 的位置;(选填“广告牌”或“小红自己”)
(3)测量出小红自己的位置到 的距离;
(4)步骤(3)中测得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,其物理依据:平面镜成像时,物体与像到镜子的距离 ;
(5)除记录工具外,小红要完成上述实验,必须使用的测量仪器是 ;
(6)测量完毕,刚好有一列车进站,停在广告牌前,在玻璃屏蔽门还没有打开前,小红 (选填“能”或“不能”)看到自己的虚像。
10.在“研究平面镜成像特点”的实验中(如图):
(1)李洋同学用玻璃板取代平面镜是为了 ,在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是 ,这是为了比较 。
(2)如果物体逐渐远离平面镜时,像 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)如图是该同学在白纸上留下的实验记录,能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论?并说明原因: 。
(4)该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是 。
(5)如果在实验时,李洋无论怎样调节后面的蜡烛,都无法与蜡烛的像重合,你认为可能的原因是 。
(6)后来,他又用跳棋子代替点燃的蜡烛重新实验,但看不清跳棋的像。请你帮他想个办法看清棋子的像: 。
(7)本实验确定像的位置时,凭借的是视觉效果相同,因而可以说是采用了 的科学探究方法,即用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像。
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专题11 光现象(含透镜)(解析版)
一.选择题(共15小题)
1.(2024•辽宁)如图,斜插入水中的筷子,看起来弯折了的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射
C.光的色散 D.光的折射
【答案】D
【解答】解:将一根筷子插入盛水的碗中,筷子在水面处看起来变折了,这是由于筷子反射的光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。
故选:D。
2.(2023•阜新)日晷是利用其上面直杆的影子来测定时刻的装置,它的发明体现了我国古代劳动人民的智慧。下列现象中与日晷计时原理相同的是( )
A.小孔成像
B.桥在水中的倒影
C.清澈的池水看起来比实际浅
D.雨后的彩虹
【答案】A
【解答】解:日晷是利用其上面直杆的影子来测定时刻的装置,影子的形成说明光是沿直线传播的:
A、小孔成像说明光是沿直线传播的;
B、桥在水中的倒影属于平面镜成像,属于光的反射;
C、池水反射的光从水中斜射向空气中时,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,就会觉得池水变浅了,属于光的折射现象;
D、雨后的彩虹是光的色散现象,实质上是光折射现象形成的。
故选:A。
3.(2023•鞍山)下列光现象在生活生产中的应用,利用了光的直线传播的是( )
A.用放大镜观察物体
B.用太阳灶烧水
C.用日晷判断时间
D.用镜子画脸谱
【答案】C
【解答】解;A、用放大镜观察物体是利用光的折射,故A不符合题意;
B、用太阳灶烧水是利用光的反射,故B不符合题意;
C、用日晷判断时间是利用光的直线传播,故C符合题意;
D、用镜子画脸谱是利用光的反射,故D不符合题意。
故选:C。
4.(2023•丹东)下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.日晷上的影子
B.“弯折”的筷子
C.屏上的皮影
D.水中的倒影
【答案】B
【解答】解:AC、日晷上的影子、屏上的皮影,都是由光沿直线传播形成的,故AC错误;
B、斜插在水中的筷子,筷子在水面处看起来变折了,这是由于筷子反射的光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,所以筷子在水中的部分是向上弯折,是由于光的折射形成的,故B正确;
D、水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D错误。
故选:B。
5.(2023•辽宁)如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是( )
A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮的环境进行实验
【答案】C
【解答】解:A、平面镜(反射面是光滑的)成的像属于光的反射,蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的镜面反射形成的,故A错误;
B、蜡烛A在玻璃板中所成的像是由实际光线的反向延长线相交形成的虚像,故B错误;
C、光在均匀介质中沿直线传播,蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的,故C正确;
D、为了使烛焰的像更清晰,应选择较暗的环境进行实验,故D错误。
故选:C。
6.(2023•锦州)下列成语中能用光的反射知识解释的是( )
A.镜花水月 B.凿壁偷光 C.海市蜃楼 D.形影不离
【答案】A
【解答】解:A、镜里的花,水里的月,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;
B、凿壁偷光,这是利用光沿直线传播,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是光经过不均匀的大气时发生的折射现象,故C不符合题意。
D、形影不离属于光沿直线传播现象,故D不符合题意。
故选:A。
7.(2023•辽宁)下列现象中属于光的直线传播的是( )
A.面镜聚光 B.日晷计时
C.铅笔错位 D.雨后彩虹
【答案】B
【解答】解:A.面镜聚光是光的反射现象,故A不符合题意;
B.我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了光沿直线传播,故B符合题意;
C.从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故C不符合题意;
D.太阳光射入雨后空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹,故D不符合题意。
故选:B。
8.(2023•营口)下列各种光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.河水看起来变浅了
B.在平静的湖面上可以看到蓝天白云
C.太阳光经过三棱镜后可以形成彩色光带
D.早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它
【答案】B
【解答】解:A、河水看起来变浅了,是由光的折射形成的,故A错误;
B、在平静的湖面上可以看到蓝天白云,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C、太阳光经过三棱镜后可以形成彩色光带,是由光的折射形成的,故C错误;
D、早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它,是由光的折射形成的,故D错误。
故选:B。
9.(2023•朝阳)夏季,我们漫步大凌河畔。下列关于光现象说法正确的是( )
A.河水看起来比实际浅是由光的直线传播形成的
B.桥在水中的倒影是由光的折射形成的
C.绿光是色光的三原色之一
D.柳树的影子是由光的反射形成的
【答案】C
【解答】解:A、池水看起来比实际浅,是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射,故A错误;
B、桥在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B错误;
C、色光的三原色是红、绿、蓝,因此绿光是色光的三原色之一,故C正确;
D、柳树的影子是由于光的直线传播形成的,故D错误。
故选:C。
10.(2022•丹东)下列情境中,属于光的反射的是( )
A.图甲,街头路口利用凸面镜扩大视野
B.图乙,岸边的游客看到湖中的鱼
C.图丙,地面上猎豹影子的形成
D.图丁,用放大镜观察指纹
【答案】A
【解答】解:A、街头路口利用凸面镜扩大视野,属于光的反射现象,故A正确;
B、人在湖岸边看到湖中的鱼在游动,是因为从鱼身上反射的光从水中斜射入空气时,发生了折射,故B错误;
C、地面上猎豹影子的形成是光沿直线传播现象,故C错误;
D、用放大镜观察指纹是利用了凸透镜可以成放大的、正立的虚像的原理,属于光的折射,故D错误。
故选:A。
11.(2022•辽宁)中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的实像
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象
【答案】D
【解答】解:A、“起舞弄清影”,实像是由实际光线会聚形成的像,影子既不是实像,也不是虚像,是一种光沿直线传播造成的光现象,故A错误;
B、“明镜可鉴形”,明镜成像是属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故B错误;
C、“潭清疑水浅”是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射现象,故C错误;
D、“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象,故D正确。
故选:D。
12.(2022•辽宁)如图是某村第一书记为当地特产直播带货的情景。下列说法正确的是( )
A.直播使用的手机摄像头成的是正立、缩小的实像
B.手机屏幕的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光组成的
C.为了使网友看清商品细节,应将商品紧贴摄像头
D.直播画面通过超声波传给网友观看
【答案】B
【解答】解:
A、手机摄像头的成像原理与照相机的成像原理相同,成的是倒立、缩小的实像,故A错误;
B、光的三原色是红、绿、蓝,手机屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成,故B正确;
C、为了使网友看清商品细节,像应变大,像距变大,物距变小,应将商品靠近摄像头,若商品紧贴摄像头,此时的物距在一倍焦距之内,成正立、放大的虚像,虚像不能成在底片上,故C错误;
D、直播画面是通过电磁波传给网友观看的,故D错误。
故选:B。
13.(2022•朝阳)下列现象中与日食形成原理相同的是( )
A.雨后彩虹 B.海市蜃楼 C.镜花水月 D.立竿见影
【答案】D
【解答】解:日食形成的原因是由于光在同一种均匀介质中沿直线传播;
A、雨后天边出现的彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这是光的色散现象,故A不符合题意;
B、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的,故B不符合题意;
C、镜花水月,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D、立竿见影,由于光的直线传播形成的,故D符合题意;
故选:D。
14.(2022•大连)下列现象是由光的折射形成的是( )
A.立竿见影 B.海市蜃楼 C.小孔成像 D.水中倒影
【答案】B
【解答】解:A、立竿见影属于光的直线传播,故A错误;
B、海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射形成的,故B正确;
C、小孔成像是光沿直线传播形成的,故C错误;
D、水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D错误;
故选:B。
15.(2022•鞍山)下列诗句中有关光现象的说法正确的是( )
A.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散形成的
B.“潭清疑水浅”,水浅是光的直线传播形成的
C.“绿树荫浓夏日长”,树荫是光的反射形成的
D.“楼台倒影入池塘”,楼台倒影是光的折射形成的
【答案】A
【解答】解:A、彩虹是光的色散形成的,光的色散的实质是光的折射,故A正确;
B、水浅是由于水底的光斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着射来的光线看去,看到的是池底变高了的虚像,属光的折射现象,故B错误;
C、树荫是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成的影子,故C错误;
D、楼台的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故D错误。
故选:A。
二.多选题(共4小题)
(多选)16.(2023•盘锦)下列关于光和能源的说法正确的是( )
A.小孔成像是光沿直线传播形成的
B.泳池里的水看起来比实际要浅是因为光的反射
C.照相时,物体距离照相机越远,像越小
D.太阳能是不可再生能源
【答案】AC
【解答】解:A、小孔成像是光沿直线传播形成的,故A正确;
B、泳池里的水看起来比实际要浅是因为光的折射,故B错误;
C、由凸透镜成像规律可知,成实像时,物体离凸透镜越近,像越大,物体距离照相机越远,像越小,故C正确;
D、使用之后可以在短时间内从自然界中再次产生的能源是可再生能源,而使用之后在短时间内不可以从自然界中再次产生的能源是不可再生能源;太阳能属于可再生能源,故D错误。
故选:AC。
(多选)17.(2023•大连)下列光现象中,属于平面镜成像的是( )
A.水中倒影 B.立竿见影 C.海市蜃楼 D.镜花水月
【答案】AD
【解答】解:A、水中倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;
B、立竿见影属于光的直线传播,故B不符合题意;
C、海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象,故C不符合题意;
D、镜花水月是指花在镜子中成像,月亮在水中成像,都属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D符合题意。
故选:AD。
(多选)18.(2022•沈阳)如图所示,下列四幅图描述正确的是( )
A.如图甲,用大小不同的力拨动同一根琴弦,琴弦发出声音的响度不同
B.如图乙,用压缩气体体积的方法,将石油气凝华后储存在钢瓶内
C.如图丙,刚梳过头的塑料梳子,会吸引碎纸屑,是因为分子间有引力
D.如图丁,太阳光照射到水下的平面镜上,在白纸上出现彩色的光带,是光的色散
【答案】AD
【解答】解:A.用大小不同的力拨动同一根琴弦,使琴弦的振动幅度不一样,所以琴弦发出声音的响度不同,故A正确;
B.气体液化的方法有两种,一种是压缩体积,另一种是降低温度,所以可以用压缩气体体积的方法,将石油气液化后储存在钢瓶内,故B错误;
C.刚梳过头的塑料梳子,通过与头发的摩擦,使梳子带上电,带电物体具有吸引轻小物体的性质,所以会吸引碎纸屑,故C错误;
D.因为太阳光是复色光,经过一定条件的折射后会发生分解,太阳光照射到水下的平面镜上,在白纸上出现彩色的光带,是光的色散现象,故D正确。
故选:AD。
(多选)19.(2022•大连)照相机常用来记录生活中的美好瞬间,照相机的镜头相当于一个凸透镜。下列说法正确的是( )
A.照相机镜头成像利用的是光的反射
B.照相时,成的像是倒立、缩小的
C.照相机的镜头与远视眼镜的镜片是同一类透镜
D.照相时,要想使人像变大,人应该在镜头的一倍焦距与二倍焦距之间
【答案】BC
【解答】解:
AC、照相机镜头是一个凸透镜,其成像原理是光的折射;远视眼镜的镜片是凸透镜,与照相机的镜头相同,故A错误,C正确;
B、照相机成的是倒立、缩小的实像,故B正确;
D、照相时,人应该在镜头的二倍焦距之外,故D错误。
故选:BC。
三.填空题(共14小题)
20.(2023•阜新)如图所示,凸透镜的焦距是 10.0 cm,把一个物体放到距离该凸透镜25cm处时,在凸透镜另一侧的光屏上成一个倒立、 缩小 的实像。此成像原理与 照相机 工作原理相同。
【答案】10.0;缩小;照相机。
【解答】解:(1)平行光经过凸透镜折射后会聚于一点,该点就是凸透镜的焦点,焦点到透镜的距离叫焦距,所以该凸透镜的焦距为40.0cm﹣30.0cm=10.0cm;
(2)当把烛焰放在距凸透镜25cm处时,u>2f,成倒立、缩小的实像;此时f<v<2f。利用其可制成照相机。
故答案为:10.0;缩小;照相机。
21.(2023•鞍山)汽车两侧的后视镜是 凸面镜 (选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 运动 (选填“运动”或“静止”)的,后视镜中越野车的像是光的 反射 形成的。
【答案】凸面镜;运动;反射
【解答】解:汽车两侧的观后镜是利用凸面镜,能扩大司机的视野;
由图知,越野车与小轿车的距离变小,即相对于小轿车的位置发生了变化,所以越野车相对于轿车是运动的;
后视镜中的像是光的反射形成的。
故答案为:凸面镜;运动;反射。
22.(2023•鞍山)在雨后有时能看到五颜六色的彩虹,彩虹是光的 色散 现象;彩色电视机屏幕上多彩的画面是由红、 绿 、蓝三种色光混合而成的;光在真空中的传播速度为 3×108 m/s。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,即雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成;
在各种色光中,被称为三原色的是红、绿、蓝,彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,
光在真空中的传播速度为3×108m/s。
故答案为:色散;绿;3×108。
23.(2023•盘锦)6月6日是全国“爱眼日”,防治青少年近视工作刻不容缓。近视眼患者看远处物体时所成的像落在视网膜 前 ,需用 凹 透镜矫正。
【答案】前;凹
【解答】解:近视眼的晶状体较厚,会聚能力较强,看远处的物体时,将像成在视网膜的前方。为了使像正好呈在视网膜上,应使光线推迟会聚,使所成的像相对于晶状体后移,所以应佩戴发散透镜即凹透镜。
故答案为:前;凹。
24.(2023•丹东)如图所示,白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上,入射光线与平面镜的夹角为50度,则反射角大小为 40 度;若将ON右侧纸板F沿ON向后转动,则纸板F上 不能 (选填“能”或“不能”)显示出反射光线。
【答案】40;不能。
【解答】解:当入射光线与平面镜的夹角为50°时,入射角为90°﹣50°=40°,根据光的反射定律:反射角等于入射角,反射角也为40°;
若将ON右侧纸板F沿ON向后转动,则纸板F和E没有在同一平面上,纸板F上不能显示出反射光束。
故答案为:40;不能。
25.(2023•辽宁)如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 色散 现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、 蓝 三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收大量的热,且水的 比热容 (填水的特性)又很大,瀑布吸收热量后温度升高较小。
【答案】色散;蓝;比热容。
【解答】解:彩虹是太阳光分解为七色光的过程,属于光的色散现象。
手机屏幕上呈现出由红、绿、蓝三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收大量的热,且水的比热容又很大,瀑布吸收热量后温度升高较小。
故答案为:色散;蓝;比热容。
26.(2023•辽宁)如图是一个便携式可折叠镜子,它由三个小平面镜组成。用手提起顶端的把手,小平面镜能在 重 力的作用下自动向下展开。小霞距离平面镜0.5m,她在镜中的像与她相距 1 m,当她靠近平面镜时,她在镜中的像大小 不变 (填“变大”或“不变”)。
【答案】重;1;不变。
【解答】解:如图是一个便携式可折叠镜子,它由三个小平面镜组成。用手提起顶端的把手,小平面镜能在重力的作用下自动向下展开。
根据平面镜成像的特点,像与物到镜面的距离相等,小霞距离平面镜0.5m,则像离镜子也是0.5m远,像与人相距0.5m+0.5m=1m;
平面镜所成的像与物体是等大的,当人逐渐靠近平面镜时,像始终和人大小相等,所以他在平面镜中像的大小不变。
故答案为:重;1;不变。
27.(2023•营口)“举杯邀明月,对影成三人”,诗人举起杯子,改变了杯子的 运动状态 (选填“形状”或“运动状态”);举杯过程中,诗人的手臂相当于 费力 杠杆;月光下,地面上诗人的影子是由光的 直线传播 形成的。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:“举杯邀明月,对影成三人”,诗人举起杯子,杯子的速度发生了变化,是力作用的结果,说明力可以改变杯子的运动状态;
人通过曲臂使手臂转动来拿起重物,是在力的作用下绕肘点转动的,动力臂小于阻力臂,动力将大于阻力,举杯过程中,诗人的手臂相当于费力杠杆;
“举杯邀明月,对影成三人”中“人”是人在地面上形成的影子,它是沿直线传播的光被不透明的人挡住,在人后面的地面上光照不到的地方形成影,即地面上的“人”。
故答案为:运动状态;费力;直线传播。
28.(2023•朝阳)在湖边散步的小明发现一只小鸟在水中“飞翔”,他所看到的是空中小鸟的 虚 (选填“虚”或“实”)像;当小鸟向高处飞行时,水中的“小鸟”将 远离 (选填“靠近”或“远离”)水面。
【答案】虚;远离。
【解答】解:
平静的湖面相当于一个平面镜,在水中飞翔的“小鸟”是小鸟经水面成的像,是由于光的反射形成的虚像;在水中飞翔的“小鸟”是小鸟经平面镜成的像,像与物到平面镜的距离相等,当小鸟向高处飞行时,水中的“小鸟”将远离水面。
故答案为:虚;远离。
29.(2022•丹东)小丹以1.1m/s的速度走向教学楼正厅的正衣镜(平面镜),她在镜中所成的像以 1.1 m/s的速度“走向”正衣镜,像的大小 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】1.1;不变。
【解答】解:由于像与物到平面镜的距离相等,所以物以多大的速度走向镜,像也以同样的速度走向镜,所以在镜中的像以1.1m/s的速度向镜子靠近,像与物大小相等,“走向”正衣镜的过程中,像的大小不变。
故答案为:1.1;不变。
30.(2022•辽宁)幸福小区电梯内壁是抛光的不锈钢板。电梯门打开时,小玉看到“自己”,这是由于光发生 反射 而形成的 虚 像;走进电梯,“像”会 靠近 (填“靠近”或“远离”)她。门上的传感器通过 红外线 (填“红外线”或“紫外线”)感知乘客是否关门。
【答案】反射;虚;靠近;红外线。
【解答】解:抛光的不锈钢板相当于平面镜。小玉看到不锈钢板“里面”的“自己”,这是由于光发生反射而形成的虚像;
走进电梯,物距减小,属于像距也会减小,此时“像”会靠近自己;
门上的传感器通过红外线感知乘客是否关门。
故答案为:反射;虚;靠近;红外线。
31.(2022•朝阳)初春时节,大凌河畔的一只天鹅展翅向高处飞去,它在水中像的大小 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),以河边的大树为参照物,天鹅是 运动 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】不变;运动。
【解答】解:(1)平静的水面相当于平面镜,由于物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,所以不管天鹅距水面的距离远还是近,像始终和物体等大,因此两只天鹅飞离水面的过程中,它在水中的像的大小不变;
(2)两只天鹅飞离水面的过程中,以河边的大树为参照物,天鹅与河边的大树之间的距离变大,则天鹅在向上运动。
故答案为:不变;运动。
32.(2022•沈阳)如图所示是2022年4月在荷兰阿尔梅勒世界园艺博览会上拍摄的中国竹园的展馆景象,“中国竹园”凭借其融合中国传统文化和现代工艺于一体的独特风格而备受瞩目。竹房在水中的“倒影”是光的 反射 形成的,水中的“竹房”是 虚 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】反射;虚。
【解答】解:竹房在水中的“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的;
水中的竹房是竹房反射的光线从水中斜射入空气发生反射形成的虚像;
故答案为:反射;虚。
33.(2022•鞍山)学校组织同学们利用投影仪观看“天宫课堂”第二课。投影仪的镜头相当于 凸 透镜,屏幕上的彩色画面是由红、绿、 蓝 三种色光混合而成的;坐在各个位置的同学都能看到屏幕画面,是因为光在屏幕表面发生 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】凸;蓝;漫
【解答】解:
投影仪的镜头相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,投影仪是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距(f<u<2f)时,成倒立、放大的实像的原理制成的。
屏幕上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的;
坐在各个位置的同学都能看到屏幕画面,是因为光在屏幕上发生了漫反射。
故答案为:凸;蓝;漫。
四.作图题(共12小题)
34.(2024•辽宁)如图,O为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请画出:
(1)入射光线a经凸透镜的折射光线;
(2)折射光线b对应的入射光线。
【答案】
【解答】解:平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴据此作图,如图所示:
35.(2023•阜新)在探究凸透镜成像规律的实验中,小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S',画出光路图确定像点S'的位置,图中O为光心,F为焦点(保留必要的作图痕迹)。
【答案】。
【解答】解:过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′。如图所示:
。
答案为:见解析。
36.(2023•鞍山)小明用手机给水中的小鱼拍照,发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合,图中A点表示小明眼睛的位置,B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出:
(1)手机的位置B;
(2)小明看到手机的像的光路图;
(3)水中鱼的大致位置C及看到鱼的光路图。
【答案】
【解答】解:(1)根据平面镜成像像与物关于镜面对称,作出B′关于水面的对称点,即为手机的位置B;
(2)小明看到手机在鱼缸中的像刚好与鱼缸中一条小鱼重合在B′,手机在鱼缸中的像是由光的反射形成的(水面相当于平面镜),看到鱼缸中一条小鱼是由光的折射形成的虚像。连接B′A交水面于点O,则点O 为入射点,连接BO即为入射光线,连接OA即为反射光线;
(3)水中鱼“射向”水面的光由水斜射入空气发生折射后进入人眼,人眼逆着折射光线看到鱼的像在B′点,根据光的折射规律可知,鱼的实际位置C应该在像的下侧,如图所示:
37.(2023•丹东)如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
【答案】
【解答】解:由平面镜成像特点作出灯泡A的对称点,即灯泡A的像点A′,连接A′B,与镜面的交点为入射点O,连接OB为反射光线,再连接AO为入射光线。如图所示:
38.(2023•大连)如图所示,一束光从空气斜射入玻璃,请画出折射光线。
【答案】
【解答】解:图中已画出法线,光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,据此在法线左侧的玻璃中画出折射光线,如图所示:
39.(2023•辽宁)小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像A'点;
(2)B'点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
【答案】见解答
【解答】解:(1)作A关于平面镜的对称点A',即为像,两个大小相同的红、蓝环粘在一起,也是真实B的位置;
(2)连接看到的B(即B')与C即为折射光的位置,与水面相交点为入射点,A'到入射点为入射光线,如图所示;
40.(2023•辽宁)如图所示,S'是光源S在平面镜中的像。光线a是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
(1)光源S的位置;
(2)反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】见解答
【解答】解:(1)作S′关于平面镜的对称点S,即为光源S的位置;
(2)连接S与入射点,则为a的入射光线;
(3)由图可知,光线a平行于凸透镜的主光轴,该光线经凸透镜折射后将过凸透镜的焦点,如图所示:
41.(2023•营口)请画出人眼从A处看平面镜中烛焰上S点的像的完整光路图。
【答案】
【解答】解:先作S点关于平面镜的对称点,即像点S′,然后连接像点S′和人的眼睛,与镜面的交点为入射点O,可作出反射光线OA,再连接SO画上箭头,即为入射光线;如下图:
42.(2023•朝阳)如图所示,一束光从空气斜射到水面上,同时发生反射和折射,请作出反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】
【解答】解:根据反射角等于入射角,在空气中法线的另一侧作出反射光线;
在水中法线的另一侧作出折射光线,光由空气斜射入水中,所以应使折射角小于入射角,如图所示:
43.(2022•丹东)如图甲所示,用跳棋子完成“探究平面镜成像的特点”的实验后,小辉偶然发现在镜前某一角度,棋子A的像恰好被棋子B“挡住”了;图乙为该场景的简图,图中C为小辉眼睛的位置,请根据平面镜成像的特点完成符合题意的光路图。
【答案】
【解答】解:先作出棋子A在平面镜中的像A′,由于A′被棋子B挡住了,所以A′BC在同一直线上,连接A′C,与平面镜的交点为入射点,连接AO,则AO为入射光线,OC为反射光线,如图所示:
44.(2022•辽宁)承德避暑山庄湖景如画,如图甲所示。小玉同学在岸边,通过平静的湖面,既可看到建筑物的倒影,又可看到水中的鲤鱼。图乙中,A点代表建筑物的顶点,B点代表小玉看到的鱼,C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出:
(1)A点在水中的像A';
(2)小玉看到A'的光路;
(3)鱼的大致位置B’并完成看到B'的光路图。
【答案】见解答
【解答】解:(1)作出发光点A关于水面的对称点,即为其所成的像A′,如图所示:
(2)连接A′C,与水面交于O',则O’C为反射光线,连接AO'为入射光线,如图所示:
(3)鱼所反射的光,经界面折射后射到小玉的眼睛里,小玉逆着射来的光线看去,看到的是鱼的虚像,事实上鱼的真正位置在其虚像B的下方B′点处,连接BC,与水面的交点O即为折射点,然后过折射点垂直于界面作出法线,然后连接B′O、OC,则B′O为入射光线,OC为折射光线,如图所示:
45.(2022•大连)如图所示,一束光入射到平面镜上,入射角为60°,请画出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】见解答
【解答】解:图中已经作出法线,反射角等于入射角,则反射角也为60°,再在法线的另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线并标出反射角大小,如图所示:
五.实验探究题(共14小题)
46.(2024•辽宁)某同学探究平面镜成像的特点。
(1)如图(a),在水平桌面上铺一张纸,纸上 垂直 放置一块手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜,这样做便于确定 像 的位置。
(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小 相同 。在像的位置放一个光屏,若光屏承接不到像,则说明所成的是 虚 像。
(3)如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图(c)中的 甲 。
【答案】(1)垂直;像;(2)相同;虚;(3)甲。
【解答】解:(1)如图(a),在水平桌面上铺一张纸,纸上垂直放置一块手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜,这样做便于确定平面镜的位置。
(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小相同。在像的位置放一个光屏,若光屏承接不到像,则说明所成的是虚像。
(3)平面镜成的像与物关于镜面对称,如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图(c)中的甲。
故答案为:(1)垂直;像;(2)相同;虚;(3)甲。
47.(2023•阜新)小新利用图甲的装置进行“探究平面镜成像特点”实验。选用主要器材:薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺和黑色纸板等。
(1)实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是 便于确定像的位置 。
(2)实验中将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后的像。把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A 大小相等 。
(3)多次改变蜡烛A的位置,并移动蜡烛B确定像的位置,每次标记出蜡烛A和它像的位置(如图乙所示)。请根据小新完成的下列实验数据表格,在①、②处填写数据名称。
实验次数
① 蜡烛A与玻璃板的距离/cm
② 蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
6.5
6.5
…
2
4
4
…
3
5
5
…
(4)分析实验数据得出,蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离 相等 。
(5)将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧 能 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像。
【答案】(1)便于确定像的位置;(2)大小相等;(3)①蜡烛A与玻璃板的距离/cm;②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm;(4)相等;(5)能。
【解答】解:(1)玻璃板有透光性,既能成像,又能确定像的位置,实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后的像。把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,可知B与A的像大小相等,又两个完全相同的蜡烛A和B,故说明蜡烛A的像与蜡烛A大小相等。
(3)本实验要研究蜡烛A与玻璃板的距离及蜡烛A的像与玻璃板的距离的关系,在①、②处填写数据名称如下所示。
实验次数
①蜡烛A与玻璃板的距离/cm
②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
6.5
6.5
…
2
4
4
…
3
5
5
…
(4)分析实验数据得出,蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离相等。
(5)平面镜成像属于光的反射,将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,小新在蜡烛A侧能观察到蜡烛A的像。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)大小相等;(3)①蜡烛A与玻璃板的距离/cm;②蜡烛A的像与玻璃板的距离/cm;(4)相等;(5)能。
48.(2023•鞍山)小明利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。
(1)实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心在同一水平高度,这样做的目的是 使像成在光屏中央 ;
(2)当蜡烛与凸透镜的位置如图所示时,在光屏上可得到烛焰清晰的、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的像,生活中利用此成像规律制成的光学仪器是 照相机 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);
(3)保持蜡烛与凸透镜位置不变,用另一个凸透镜替换原透镜,发现需将光屏向右移动才能在光屏上重新得到清晰的像,此时像与原来的像相比 变大 (选填“变大”或“变小”),新换用的凸透镜的焦距 大于 (选填“大于”或“小于”)原凸透镜的焦距;
(4)如果小明只将图中的凸透镜换成薄玻璃板,前后移动光屏,他 不能 (选填“能”或“不能”)在光屏上直接观察到烛焰的像。
【答案】(1)使像成在光屏中央;(2)缩小;照相机;(3)变大;大于;(4)不能。
【解答】解:(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、凸透镜、光屏,使它们的中心在同一水平高度;
(2)当蜡烛与凸透镜的位置如图所示,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,照相机就是利用此原理制成的;
(3)保持蜡烛与凸透镜位置不变,换用不同焦距的凸透镜,将光屏向右移动重新得到清晰的像,此时像距变大像变大;根据凸透镜成实像时,物近像远像变大的特点可知,物距减小了,像距变大了,说明换用的凸透镜焦距变大;
(4)光屏上能承接实像;若实验中将凸透镜换成薄玻璃板,玻璃板发生镜面反射成虚像,所以他不能在光屏上直接观察到烛焰的像。
故答案为:(1)使像成在光屏中央;(2)缩小;照相机;(3)变大;大于;(4)不能。
49.(2023•盘锦)在“探究光的反射规律”实验中,将平面镜放置在水平面上,纸板垂直于镜面,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON前后转动,如图甲所示。
(1)图甲中入射角是 40 度。
(2)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是 C (填写字母)。
A.改变纸板与平面镜的夹角
B.沿ON向后转动纸板F
C.多次改变光线入射的角度,并测量对应反射角和入射角的大小
(3)小羽同学又利用图乙所示器材探究平面镜成像特点,用玻璃板代替平面镜的目的是: 便于确定像的位置 。
(4)小羽将图乙中的玻璃板竖直向上移动一段距离,则蜡烛所成像的位置将 保持不变 (选填“向上移动”、“向下移动”或“保持不变”)。
【答案】(1)40;(2)C;(3)便于确定像的位置;(4)保持不变。
【解答】解:(1)入射光线与法线的夹角叫入射角,图甲中入射角为90°﹣50°=40°;
(2)在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍的规律,应多次改变入射角的大小,这样才能避免结论的偶然性,应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角,故C正确;
(3)实验时选择透明的玻璃板,在物体的一侧,既能看到物体的像,也能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;
(4)由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛的像保持不变。
故答案为:(1)40;(2)C;(3)便于确定像的位置;(4)保持不变。
50.(2023•丹东)小潘同学选用焦距为15cm的凸透镜,做“探究凸透镜的成像规律”的实验。
(1)实验在 较暗 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行,现象更明显。
(2)小潘将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在 光屏的中央位置 。
(3)小潘将蜡烛放在10cm刻度线处,移动光屏到如图所示位置,光屏上恰好呈现一清晰的像,该像的性质是倒立、 缩小 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向 右 移动(选填“左”或“右”),像将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰 正立 、放大的像(选填“正立”或“倒立”),生活中的 放大镜 就是利用这样的成像原理工作的(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。
【答案】(1)较暗;(2)光屏的中央位置;(3)缩小;(4)右;变大;(5)正立;放大镜。
【解答】解:(1)实验在较暗的环境中进行,现象更明显。
(2)实验前,要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致同一高度,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置;
(3)如图所示的情景,此时光屏上恰好呈现清晰的像,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像;
(4)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到25cm刻度线处,凸透镜成实像时,物近像远像变大,若想在光屏上得到清晰的像,应把光屏向右移动,像将变大;
(5)保持凸透镜位置不变,小潘将蜡烛移动到40cm刻度线处,此时u<f时,成正立、放大的虚像,无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到清晰的像,当小潘的眼睛在凸透镜的右侧,透过凸透镜观察到烛焰正立、放大的像,生活中的放大镜就是利用这样的成像原理工作的。
故答案为:(1)较暗;(2)光屏的中央位置;(3)缩小;(4)右;变大;(5)正立;放大镜。
51.(2023•辽宁)小宋进入实验室准备探究凸透镜成像规律的实验时,恰好看到窗户通过凸透镜在光屏上所成的清晰的像,如图甲所示,此时凸透镜和光屏分别在光具座的50cm、61cm刻度线处,如图乙所示。
(1)图甲光屏上窗户的像是倒立、 缩小 的实像,生活中 照相机 就是应用这一成像原理工作。如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜,根据他观察到的现象,可知光具座上凸透镜的焦距为 10 cm;
(2)把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处,凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变,调整烛焰、凸透镜和光屏高度,使三者的中心在 同一高度 。可以适当的向 右 (填“左”或“右”)移动光屏,使光屏上得到烛焰清晰的像。
(3)在(2)的基础上,把蜡烛向右移动一段距离,光屏上的像模糊了,可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的 远视 (填“近视”或“远视”)镜片,使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
【答案】(1)缩小;照相机;10;
(2)同一高度;右;
(3)远视。
【解答】解:(1)根据题意,物距大于2倍焦距(像距在一倍焦距和二倍焦距之间),故图甲光屏上窗户的像是倒立、缩小的实像,生活中照相机就是应用这一成像原理工作。因像距为61cm﹣50cm=11cm,如果实验室只有焦距为“10cm”和“20cm”两种规格的凸透镜,根据他观察到的现象,可知光具座上凸透镜的焦距为10cm;
(2)把点燃的蜡烛放在光具座的20cm刻度线处,凸透镜、光屏保持如图乙所示的位置不变,调整烛焰、凸透镜和光屏高度,使三者的中心在同一高度,因物距变小,像距变大,故可以适当的向右移动光屏,使光屏上得到烛焰清晰的像。
(3)在(2)的基础上,把蜡烛向右移动一段距离,光屏上的像模糊了,因远视镜(凸透镜)对光线有会聚作用,
可以在凸透镜和蜡烛之间适当位置放一个度数合适的远视镜片,使光屏上再次呈现烛焰清晰的像。
故答案为:(1)缩小;照相机;10;
(2)同一高度;右;
(3)远视。
52.(2023•锦州)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上出现一个清晰的烛焰的像,这个凸透镜的焦距可能是 B (填选项);
A.5cm
B.10cm
C.15cm
D.20cm
(2)小明把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向 右 移动或者不移动光屏,将一个度数合适的 远视 (选填“近视”或“远视”)眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间,都能让光屏上的像重新变清晰;
(3)完成上述探究后,小明把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、 等大 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,光屏上 没有 (选填“有”或“没有”)烛焰的像。
【答案】(1)B;(2)右;远视;(3)等大;没有。
【解答】解:(1)当蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示时,易知物距大于像距,成倒立、缩小的实像,且u=30.0cm>2f;
像距:
f<15.0cm<2f;
解之:
7.5cm<f<15.0cm;
这个凸透镜的焦距可能是10cm,故选:B;
(2)凸透镜成实像的条件下,物距变小,像距变大,像变大,小明把蜡烛向右移动一小段距离,发现光屏上烛焰的像变模糊了。他可以将光屏向右移动或者不移动光屏,因凸透镜对光线有会聚作用,可提前像的会聚,故将一个度数合适的远视眼镜的镜片放在凸透镜和烛焰之间,都能让光屏上的像重新变清晰;
(3)平面镜成的像与物体大小相等,完成上述探究后,小明把凸透镜换成一块薄玻璃板,透过玻璃板能看到烛焰正立、等大的像,把光屏移到像所在的位置,直接观察光屏,因虚像不能与在光屏上,故光屏上没有烛焰的像。
故答案为:(1)B;(2)右;远视;(3)等大;没有。
53.(2023•辽宁)小毛用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材探究“凸透镜成像的规律”。
(1)小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上出现 很小、很亮的光斑 ,此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示,从而正确测出凸透镜的焦距。
(2)实验前,为了使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,应将如图乙所示的 光屏 适当向下调节。
(3)将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动,在 60cm~70cm (填“50cm~60cm”、“60cm~70cm”或“70cm~80cm”)刻度之间移动光屏,直至光屏上出现烛焰清晰的像。生活中的 照相机 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜位置不动,对调蜡烛和光屏,则光屏上烛焰的像相对烛焰是 放大 (填“放大”或“缩小”)的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置,则应将光屏 远离 (填“远离”或“靠近”)凸透镜,可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。
【答案】(1)很小、很亮的光斑;
(2)光屏;
(3)60cm~70cm;照相机;
(4)放大;远离。
【解答】解:(1)小毛将一束平行于凸透镜主光轴的光线射向凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上出 很小、很亮的光斑,这个光斑叫焦点;此时凸透镜和光屏的位置如图甲所示,可知凸透镜的焦距为:
f=40.0cm﹣30.0cm=10.0cm。
(2)实验前,为了使像成在光屏上,要调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,应将如图乙所示的光屏适当向下调节。
(3)将蜡烛、凸透镜保持在如图乙位置不动,可知物距大于2倍焦距(成倒立、缩小的实像),像距在1倍焦距和2倍焦距之间,即在 60cm~70cm刻度之间移动光屏,直至光屏上出现烛焰清晰的像;生活中的照相机就是利用这一成像原理工作的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜位置不动,对调蜡烛和光屏,根据光路的可逆性,则光屏上烛焰的像相对烛焰是放大的。此时小毛将近视眼镜的镜片放在凸透镜与蜡烛之间合适的位置,因近视眼镜(凹透镜)对光线有发散作用,则应将光屏远离凸透镜,可使光屏上再次出现烛焰清晰的像。
故答案为:(1)很小、很亮的光斑;
(2)光屏;
(3)60cm~70cm;照相机;
(4)放大;远离。
54.(2023•营口)小飞同学“探究凸透镜成像规律”的实验
(1)小飞按图1安装好器材,点燃蜡烛,调整 烛焰 、凸透镜(f=10cm)、光屏三者的中心在同一高度。
(2)如图1所示,光屏上会出现烛焰清晰缩小 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的像;透镜位置保持不变,将蜡烛移动到光具座35cm处,光屏向 右 (选填“左”或“右”)移动到适当位置,光屏上又重新出现烛焰清晰的像;将蜡烛移动到光具座42cm处,小飞在凸透镜的右侧,通过凸透镜观察到烛焰正立的像,蜡烛继续靠近凸透镜,烛焰的像 变小 (选填“变大”或“变小”)。
(3)将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置,光屏上的像变模糊了,凸透镜和光屏的位置保持不变,向左移动蜡烛,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,说明该镜片是 凹透镜 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
(4)完成实验后,小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜,法线ON垂直镜面,使一束光贴着纸板沿EO射到O点,反射光线沿OF射出,当入射光线远离法线时,反射光线将 远离 (选填“靠近”或“远离”)法线;如图乙所示。把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光线,由此初步得出:反射光线、入射光线、法线在 同一 平面内。
【答案】(1)烛焰;(2)倒立;右;变小;(3)凹透镜;(4)远离;同一。
【解答】解:(1)实验前,调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是为了使烛焰的像成在光屏中央。
(2)由图可知,此时物距为30.0cm,像距为15.0cm,则凸透镜焦距f=10cm,所以物体在两倍焦距以外,像在一倍二倍焦距之间,成倒立缩小实像。
透镜位置保持不变,将蜡烛移动到光具座35cm处,那么物距为15.0cm。根据光路可逆原理,如果此时像距为30.0cm,光屏上会再次成清晰的像,所以光屏应该向右边移动至光具座80cm处。
将蜡烛移动到光具座 42cm处,物体在凸透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像。凸透镜成虚像的特点是物近像近像变小,所以当蜡烛继续靠近凸透镜时,虚像逐渐变小。
(3)将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置,光屏上的像变模糊了。向左移动蜡烛,又能在光屏上看到烛焰清晰的像,根据凸透镜成实像的规律:物远像近像变小,说明放入眼镜片后像变远了,通过向左移动蜡烛,使得像变近重新在光屏上呈现。故该镜片为凹透镜。
(4)当入射光线远离法线时,入射角变大。根据反射定律可知,反射角=入射角,所以反射光线也将远离法线。
把纸板NOF向后折,入射光线所在的平面和反射光线所在的平面不相同,这时在纸板上看不到反射光线,由此初步得出:反射光线、入射光线、法线在同一平面。
故答案为:(1)烛焰;(2)倒立;右;变小;(3)凹透镜;(4)远离;同一。
55.(2023•朝阳)某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在 同一高度 ,目的是使像成在光屏的中央。
(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),生活中的 投影仪 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是这一成像原理的应用。
(3)实验过程中,小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上 不会 (选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(4)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向 上 移动。
(5)另外一个实验小组用由几个发光二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛进行实验,你认为其好处是 可以增加物体的亮度,使成像更清晰 (写出一点即可)。
【答案】(1)同一高度;(2)投影仪;(3)不会;(4)上;(5)可以增加物体的亮度,使成像更清晰
【解答】解:(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,为了使像成在光屏的中央,应该调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度;
(2)由图可知,此时物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像,应用为投影仪;
(3)用手指指尖触摸到了凸透镜,手指处于凸透镜的1倍焦距以内,故此时成虚像,不能成在光屏上,所以在光屏上不能看到手指尖的像;
(4)蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据过光心光线不改变可知,凸透镜向下移动,或光屏向上移动;
(5)发光二极管比烛焰的亮度更大、更环保,更容易看出倒立实像不仅是上下相反、而且是左右相反;同时蜡烛燃烧有火焰,不如发光二极管安全;火焰在有风的时候会晃动,同时蜡烛会越烧越短,而二极管不会。
故答案为:(1)同一高度;(2)投影仪;(3)不会;(4)上;(5)可以增加物体的亮度,使成像更清晰。
56.(2022•丹东)如图所示,是“探究凸透镜成像的规律”的实验装置,已知使用的凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验时,要将 烛焰 (选填“蜡烛”或“烛焰”)、凸透镜、光屏三者的中心调到同一 高度 。
(2)如图所示,光屏上承接到清晰的实像,像距为 15.0 cm, 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个成像原理制成的。
(3)保持透镜位置不动,将蜡烛向右移动10cm,光屏移动到 80.0 cm的刻度线处,光屏上再次得到清晰的像。
(4)实验中,由于蜡烛变短,烛焰在光屏上的像位于光屏的 上半部 (选填“上半部”或“下半部”)。
【答案】(1)烛焰;高度;(2)15.0;照相机;(3)80.0;(4)上半部。
【解答】解:(1)在实验中,为使像能成在光屏的中心,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度;
(2)由图可知,此时u=30.0cm,v=15.0cm,此时物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用为照相机;
(3)将蜡烛向右移动10cm,移至40cm处,此时u=20.0cm=2f,所以v=2f=20.0cm,即光屏需要移到80.0cm,此时成倒立等大的实像;
(4)凸透镜成实像是倒立的,蜡烛燃烧变短时,烛焰向下移动,根据通过光心的方向不变,那么光屏上的像要向上移动,烛焰在光屏上的像位于光屏的上半部。
故答案为:(1)烛焰;高度;(2)15.0;照相机;(3)80.0;(4)上半部。
57.(2022•辽宁)在“天宫课堂”的水球实验中,小玉看到王亚平老师的倒立、缩小的像,如图甲所示。于是她利用实验室的光学器材探究凸透镜成像的规律。
(1)小玉找到了一个焦距未知的凸透镜,用一束平行光正对凸透镜照射,移动光屏,直到光屏上出现最小最亮的光斑,如图乙所示。则凸透镜的焦距是 10.0 cm。
(2)如图丙所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上。点燃蜡烛,调整它们的高度到合适的位置。
(3)将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,向 远离 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动光屏,直到出现烛焰倒立、 缩小 的实像。
(4)在(3)的基础上,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,光屏上的像变模糊了,此现象与 近视眼 (填“近视眼”或“远视眼”)成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可向 靠近 (填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,接下来的操作是 ③ (填“①”“②”或“③”)。
①向下调光屏
②向上调凸透镜
③向上调蜡烛
【答案】(1)10.0;(3)远离;缩小;(4)近视眼;靠近;(5)③。
【解答】解:(1)如图,让一束平行光正对凸透镜照射,在凸透镜后的光屏上接收到一个最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,焦点跟光心之间的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距为:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm。
(3)凸透镜的焦距为10.0cm,将凸透镜固定在50cm刻度线处,蜡烛移动到20cm刻度线处,物距u=50cm﹣20cm=30cm,
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,所以光屏向右移动,移动到60cm到70cm刻度线之间,所以光屏远离凸透镜。
(4)原来凸透镜的焦距是10.0cm,更换成另一个焦距为9cm的凸透镜,凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像成在视网膜的前方,和近视眼的成因相似。凸透镜的焦距变小,折光能力变强,使像提前会聚,为了使光屏上的像恢复清晰,要使物距减小,或使像距减小,所以要向靠近凸透镜的方向移动蜡烛。
(5)在实验过程中,原来光屏中央的像“跑”到上方,为了使像回到中央,由于光线过光心不改变方向,可以把光屏向上移动,或凸透镜向下移动,或蜡烛向上移动,故①②错误,③正确。
故答案为:(1)10.0;(3)远离;缩小;(4)近视眼;靠近;(5)③。
58.(2022•朝阳)学习了透镜的知识以后,小明借来了爷爷的眼镜片进行了探究:
(1)如图甲所示,太阳光经过镜片在光屏上形成了一个最小最亮的光斑,由此判断,爷爷佩戴的是 远视镜 (选填“近视镜”或“远视镜”),镜片的焦距是 25.0 cm。
(2)他把镜片放置在桌子上,调节到如图乙所示的位置,墙上出现了窗户清晰的像(像未画出),这个像是倒立 缩小 的实像, 照相机 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理工作的。
(3)小明将镜片向上移动一定高度,墙壁上的像将 向上移动 (选填“向上移动”、“向下移动”或“仍然成在原来的位置”)。
【答案】(1)远视镜;25.0;(2)缩小;照相机;(3)向上移动。
【解答】解:(1)由图中,平行光线经凸透镜后会聚到一点,说明凸透镜对光线具有会聚作用;远视镜是用凸透镜制成的;凸透镜的焦距为35.0cm﹣10.0cm=25.0cm;
(2)由图知,像距小于物距,此时物距大于二倍焦距成倒立缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,照相机是根据这个原理制成的;
(3)在凸透镜成实像时,通过凸透镜光心的光线方向不变,将镜片向上移动一定高度,墙壁上的像将向上移动。
故答案为:(1)远视镜;25.0;(2)缩小;照相机;(3)向上移动。
59.(2022•沈阳)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)为了探究蜡烛的烛焰能否在光屏上成实像,应该把凸透镜放在如图甲所示的 B (选填“A”、“B”或“C”)处。为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在 同一高度 ;
(2)下表是小雨设计的实验表格,请你在表格中横线处补全缺少的项目,小雨用焦距为10cm的凸透镜做实验,蜡烛放到较远处,调整光屏到凸透镜的距离,直到烛焰在光屏上成清晰的实像,观察像的性质,同时测出此时物距和像距,把蜡烛向凸透镜移近一些,重复以上操作。把实验测出的数据和成像的性质填入表中;
物距u/cm
像的性质
像距v/cm
虚实
大小
正倒
30
实
缩小
15
20
实
等大
20
15
实
放大
30
(3)通过分析表中数据,可以得到规律:凸透镜成实像时,物距变小,像距 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小雨换用如图乙所示焦距不同的A、B两个凸透镜中的一个再进行实验,当物距为15cm时,移动光屏在光屏上得到清晰的像,测出像距为7.5cm,结合上表的实验数据,可以判断出小雨这次实验用的是 A (选填“A”或“B”)透镜;
(5)凸透镜成像利用了光的折射,生活中存在由于光的折射而产生“错觉”的现象,如泳池水看起来变浅了,所以不能贸然下水,以免发生危险。如图丙所示,人眼在B点看到水中A点的像在A'点处,请完成人眼在B点看到A点的像的光路图。
【答案】(1)B;同一高度;(2).正倒;(3).变大;(4)A;(5)见解析。
【解答】解:(1)为了实验中物距和像距的长度都能满足,应该把凸透镜放在光具座中点位置,即B点位置;
为了使像成在光屏中央,应调整烛焰中心、凸透镜的光心和光屏中心在同一高度;
(2)实验中像的性质主要是虚像和实像,像的正立和倒立,像的大小,由表格中所缺的项可知,应该为正倒;
(3)由表中数据可知,物距变小时,像距变大;
(4)当物距为15cm时,移动光屏在光屏上得到清晰的像,测出像距为7.5cm,可知物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距而小于二倍焦距,由15cm>2f,f<7.5cm<2f,得3.75cm<f<7.5cm,
所以凸透镜的焦距应该选择5cm,故选:A;
(5)人眼在B点看到水中A点的像在A′点处,所以先连接A′B,确定折射点,做出法线,然后连接A点到折射点,图中只有光线为实线,光的方向由A点射向B点,如下图所示:
故答案为:(1)B;同一高度;(2).正倒;(3).变大;(4)A;(5)见解析。
六.综合能力题(共1小题)
60.(2023•大连)某小组同学在“探究凸透镜成像规律”时,实验室中可供选择的器材有:由发光二极管组成的“F”和“T”形光源、凸透镜、光具座、光屏等。
(1)他们选择了“F”形光源进行实验,与“T”形光源相比,“F”形光源的好处是: 可以比较出像与物左右是否相反 。
(2)将光源、凸透镜和光屏安装在光具座上,点亮光源,移动光屏,光屏上承接到不完整的像,如图所示。这是因为他们遗漏了一个实验步骤,这一步骤是: 将光源、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度 。
(3)在探究物距大于二倍焦距的成像特点时,改变物距做了三次实验。与做一次实验相比较,做三次实验的好处是: 使实验结论具有普遍性 。
(4)完成实验后,同学们发现实验室中还有一个焦距不同的凸透镜,以及凹透镜、硬纸片各一个。他们想利用其中一个器材,采取增加或更换器材的方式对原实验进行拓展。请仿照示例写出两个不同的拓展实验。
示例:将凹透镜放在凸透镜与光源之间,研究近视眼的矫正原理。
① 更换厚度更大的凸透镜,探究焦距变化对成像的影响 ;
② 用硬纸片遮住凸透镜一部分,研究成像亮度与凸透镜透光多少的关系 。
【答案】(1)可以比较出像与物左右是否相反;(2)光源、凸透镜、光屏三者中心没有调到同一高度;(3)使实验结论具有普遍性;(4)①LED灯代替蜡烛可以使光屏上成像更清晰、稳定并且无污染;②用硬纸片遮住凸透镜一部分,研究成像亮度与凸透镜透光多少的关系。
【解答】解:(1)与“T”形光源相比,“F”形光源的好处是:可以比较出像与物左右是否相反;
(2)出现如图所示的现象,原因是光源、凸透镜、光屏三者中心没有调到同一高度;
(3)用实验来探究凸透镜成像规律时,要多进行几次实验,使实验结论具有普遍性;
(4)拓展实验:①更换厚度更大的凸透镜,探究焦距变化对成像的影响;②用硬纸片遮住凸透镜一部分,研究成像亮度与凸透镜透光多少的关系。
故答案为:(1)可以比较出像与物左右是否相反;(2)光源、凸透镜、光屏三者中心没有调到同一高度;(3)使实验结论具有普遍性;(4)①更换厚度更大的凸透镜,探究焦距变化对成像的影响;②用硬纸片遮住凸透镜一部分,研究成像亮度与凸透镜透光多少的关系。
1.下列光现象中说法正确的是( )
A.图中手影是由于光的直线传播而形成的正立的实像
B.海市蜃楼的成因是由于空气疏密不均,导致光传播发生折射所致
C.验钞机是利用红外线能使荧光物质发光来辨别纸币的真伪
D.水中的白云是由于光的折射形成的虚像
【答案】B
【解答】解:A.沿直线传播的光被不透明的手挡住,在后面的屏(墙)上光线照不到的地方形成影子,不是像,故A错误;
B.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的虚像,故B正确;
C.验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来辨别纸币的真伪,故C错误;
D.水中的白云属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故D错误。
故选:B。
2.2023年10月28日,杭州亚残运会的全部比赛结束。闭幕式时,会场上方响起了璀璨夺目的烟花,如图所示,下列说法正确的是( )
A.璀璨夺目的烟花不是光源
B.在远处看烟花时,总是先看到烟花,后听到烟花的爆炸声
C.烟花呈现多种颜色,是由红、黄和绿按照一定比例混合而成的
D.观众在空旷的地方能从不同的地方看到烟花,是因为发生了漫反射
【答案】B
【解答】解:
A.璀璨夺目的烟花属于光源,光源是自身能发光的物体,故A错误;
B.烟花和声音是同时产生的,由于光在空气中的传播速度是3×108m/s,声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,所以先看到烟花后听到声音,故B正确;
C.烟花呈现多种颜色,红、绿、蓝三种色光是基本的单色光,是由红、绿、蓝按照一定比例混合而成的,故C错误;
D.观众在空旷的地方能从不同的地方看到烟花,是因为光直线传播的特点,故D错误。
故选:B。
3.夏季,当你在河岸边漫步时,有时候会看到“湖畔垂柳成荫,水面倒影如镜”,也有时会看到“水下鱼翔浅底”的美景,从物理学角度看“倒影如镜”是由于光的 反射 形成;你看到“水下鱼翔浅底”的鱼是由光的 折射 形成的 虚 像(选填“实”或“虚”)。
【答案】反射;折射;虚
【解答】解:“倒影如镜”描述的是物体在水面或其他平滑表面上形成的像,当光线从物体表面反射回来并进入人眼时,人眼就会看到物体的倒影。这个现象的产生,正是由于光的反射作用。
光线射入水中照到鱼身上,反射光线经过水面进入空气,此时光线发生折射,由光的折射规律可知,入射角小于折射角,人眼逆着折射光线方向看去会看到鱼的变浅的虚像。
故答案为:反射;折射;虚。
4.随着科技的发展,购物支付已进入“刷脸”时代,消费者结账时只需面对摄像头,即可迅速完成交易,如图所示,摄像头的镜片是一个 凸 (选填“凹”或“凸”)透镜。老年人到了一定年龄时,看近处的东西模糊,看不清楚,称之为老花眼,所成的像在视网膜 后 (选填“前”或“后”)方。
【答案】凸;后。
【解答】解:摄像机的镜头相当于一个凸透镜,当物体位于其二倍焦距以外时,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
老花眼是由于晶状体的调节能力减弱,导致看近处的物体时,光线不能准确聚焦在视网膜上,而是在视网膜的后方形成模糊的像。
故答案为:凸;后。
5.摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示。此时“形变的水”相当于 凹透镜 (填光学元件名称);当水黾游到水浅的地方,暗影面积会 变小 (选填“变小”“不变”“变大”)。
【答案】凹透镜;变小。
【解答】解:水黾对水面的压力使得水面出现凹坑,且水底光环是“暗影”,因此水面此时相当于凹透镜。
平行光经过凹透镜后的光路图如下图所示,其中D为光环暗影的直径。
根据示意图可以得出,当水变浅时,暗影的直径变小。因此水黾游到水浅的地方,暗影面积会变小。
故答案为:凹透镜;变小。
6.用冰取火,似乎不可思议,但这绝非讹传。据晋代张华的《博物志》记载,我国古代就把冰块制成透镜,利用透镜对光的 会聚 作用将物体点燃,如图所示。此类透镜应用非常广泛,用它制作的眼镜片可以用来矫正 远视 眼;投影仪的镜头也相当于这类透镜,用投影仪工作时,屏幕上形成 倒立放大 的实像(填像的性质)。
【答案】会聚;远视;倒立放大。
【解答】解:由于凸透镜对光有会聚作用,可以把冰块削成凸透镜形状,把太阳光会聚在焦点上,就可以点燃物体。
远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方,为远视眼。为了使像成在视网膜上,需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
投影仪的镜头相当于一个凸透镜,其原理是物体在凸透镜的1倍焦距和2倍焦距之间,像成在另一侧的2倍焦距以外,成一个倒立、放大的实像。
故答案为:会聚;远视;倒立放大。
7.如图所示,一条光线与凸透镜主光轴成60°角,入射到与主光轴成30°角的镜面上,请完成经平面镜反射后的光路图。
【答案】
【解答】解:首先作出法线,利用数学知识可知入射角为90°﹣(60°﹣30°)=60°,所以反射角是60°;根据反射角等于入射角在法线另一侧作出反射光线;已知入射光线与主光轴夹角60°,而反射光线与入射光线夹角为120°,则同旁内角互补,所以反射光线平行于凸透镜的主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,如下图所示:
8.如图所示为学校实验小组所做的“探究凸透镜成像规律”的实验。
①如图甲所示,该凸透镜的焦距是 10.0 cm;
②当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图乙所示时,光屏上能成一清晰的像,则该像是倒立、 缩小 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;
③此时若透镜位置不动,将蜡烛与光屏调换位置,仍然可以看见烛焰清晰的像,这是因为在光的折射现象中,光路是 可逆 的。
【答案】①10.0;②缩小;③可逆。
【解答】解:①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是:f=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
②当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图乙所示,此时物距u=50.0cm﹣20.0cm=30.0cm>2f,成倒立、缩小的实像;
③此时若透镜位置不动,将蜡烛与光屏调换位置,仍然可以看见烛焰清晰的像,这是因为在光的折射中,光路是可逆的。
故答案为:①10.0;②缩小;③可逆。
9.如图所示,小红在地铁站台等车时,透过玻璃屏蔽门看到了车道另一侧竖直墙壁上的广告牌。她联想到平面镜成像的特点,设计了实验来粗测玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离,请完成相关内容:
(1)小红相对于玻璃屏蔽门前后移动,直到观察到自己的像与 广告牌 重合;
(2)记录 小红自己 的位置;(选填“广告牌”或“小红自己”)
(3)测量出小红自己的位置到 玻璃屏蔽门 的距离;
(4)步骤(3)中测得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,其物理依据:平面镜成像时,物体与像到镜子的距离 相等 ;
(5)除记录工具外,小红要完成上述实验,必须使用的测量仪器是 刻度尺 ;
(6)测量完毕,刚好有一列车进站,停在广告牌前,在玻璃屏蔽门还没有打开前,小红 能 (选填“能”或“不能”)看到自己的虚像。
【答案】(1)广告牌;(2)小红自己;(3)玻璃屏蔽门;(4)相等;(5)刻度尺;(6)能。
【解答】解:(1)平面镜成像时像和物到镜面的距离相等;要测玻璃屏蔽门到广告牌的距离,小红相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像与广告牌重合。
(2)小红的像与广告牌重合时,小红到玻璃屏蔽门的距离等于玻璃屏蔽门到广告牌的距离,因此小红应量出自己与门的距离。
(3)用刻度尺测量出自己与玻璃屏蔽门的距离,测得数值等于玻璃屏蔽门到广告牌的距离。
(4)除记录工具外,需要测量距离,故要完成上述实验必需使用的仪器是刻度尺。
(5)步骤(2)中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,物理依据是:平面镜成像时,物体与像到镜子的距离相等。
(6)平面镜成像的原理是光的反射,反射光线在小红一侧;测量完毕,刚好有一列车进站,停在广告牌前,在玻璃屏蔽门还没有打开前,小红能看到自己的虚像。
故答案为:(1)广告牌;(2)小红自己;(3)玻璃屏蔽门;(4)相等;(5)刻度尺;(6)能。
10.在“研究平面镜成像特点”的实验中(如图):
(1)李洋同学用玻璃板取代平面镜是为了 便于确定像的位置 ,在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是 形状、大小完全相同 ,这是为了比较 像与物体的大小 。
(2)如果物体逐渐远离平面镜时,像 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)如图是该同学在白纸上留下的实验记录,能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论?并说明原因: 不能,因为只有两次实验,一次相等,另一次不相等 。
(4)该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是 玻璃板较厚,两面同时成像,形成了重影 。
(5)如果在实验时,李洋无论怎样调节后面的蜡烛,都无法与蜡烛的像重合,你认为可能的原因是 玻璃板没有竖直放置 。
(6)后来,他又用跳棋子代替点燃的蜡烛重新实验,但看不清跳棋的像。请你帮他想个办法看清棋子的像: 用手电筒照亮跳棋子 。
(7)本实验确定像的位置时,凭借的是视觉效果相同,因而可以说是采用了 等效替代 的科学探究方法,即用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像。
【答案】(1)便于确定像的位置;形状、大小完全相同;像与物体的大小;(2)不变;(3)不能,因为只有两次实验,一次相等,另一次不相等;(4)玻璃板较厚,两面同时成像,形成了重影;(5)玻璃板没有竖直放置;(6)用手电筒照亮跳棋子;(7)等效替代。
【解答】解:(1)玻璃板既能让光透过也可以反射光,容易确定像的位置,所以用玻璃板代替平面镜;
探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同,使蜡烛B可以替代蜡烛A去与蜡烛A的像比较大小,主要是便于比较像与物体的大小关系;
(2)平面镜所成的像与物大小相同,所以当人逐渐远离平面镜时,像的大小是不变的;
(3)根据题中图可知,只有两次实验,一次相等,另一次不相等,总结实验结论具有偶然性,不具有普遍性,所以不能得出“像和物到镜面的距离相等”的结论;
(4)由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,即同时成像,形成了重影,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像;
(5)在水平桌面上进行实验时,玻璃板竖直放置时,像在水平桌面上,蜡烛与像重合。玻璃板没有竖直放置,像会向上或向下移动,实验中无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛,都无法使蜡烛与像重合;
(6)用手电筒照亮跳棋子,棋子反射出的光线增多,棋子成像更清晰;
(7)在玻璃板后,使后面的蜡烛B与前面蜡烛A的像完全重合,后面蜡烛B的位置就是前面蜡烛A的像的位置,这是一种等效替代的方法。
故答案为:(1)便于确定像的位置;形状、大小完全相同;像与物体的大小;(2)不变;(3)不能,因为只有两次实验,一次相等,另一次不相等;(4)玻璃板较厚,两面同时成像,形成了重影;(5)玻璃板没有竖直放置;(6)用手电筒照亮跳棋子;(7)等效替代。
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