内容正文:
第三章光的折射 透镜章节习题
知识点题型分布:
知识点1:光的折射
知识点2:透镜
知识点3:凸透镜成像的规律
知识点4:透镜的应用
知识点5:人眼看不见的光
一、单选题
1.(2023·安徽合肥·三模)在光学学习中,各种各样的“像”是学习的重点,下列关于各种“像”的说法正确的是( )
A.“小孔成像”成的是倒立、等大的实像
B.平面镜成像是正立、等大的虚像
C.岸边的游客看到水中游动的鱼,是由于光的反射形成的虚像
D.看电影时屏幕上的像是f< u< 2f时成正立、放大的虚像
2.(22-23八年级上·江苏无锡·阶段练习)某凸透镜的焦距为10cm,当物体从距离透镜40cm处向焦点移动过程中,它的像( )
A.先是逐渐变小的实像,然后是逐渐变大的虚像
B.一直都是倒立的像,且是不断变小的实像
C.一直都是倒立的像,且是不断变大的实像
D.都是实像,先是越来越小,后越来越大
3.(23-24八年级上·河北沧州·期末)如图,是在一些交通路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器。它们主要是由两部分组成,一部分为光学系统,一部分为光电转换系统,光学系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的。其光学系统的工作原理相当于( )
A.平面镜成像
B.小孔成像
C.凸透镜成倒立缩小的实像
D.凸透镜成正立放大的虚像
4.(22-23八年级上·辽宁大连·期末)如图所示,将刻度尺竖直插入水中,从水面上看,水中部分( )
A. 变长了 B.变短了 C.斜向上弯 D.没有任何变化图
5.(23-24八年级上·江苏·期末)学过红外线知识后,小明想探究红外线是否与可见光有相同的特性,他拟定如下方案:
方案一:用烟雾显示红外线路径,探究红外线在空气中是否沿直线传播;
方案二:用平面镜反射遥控器的红外线到电视机上,探究红外线能否反射;
两方案能达到实验目的的是( )
A.方案一可行 B.方案二可行
C.两方案均可行 D.两方案均不可行
6.(22-23八年级上·安徽阜阳·期末)如图是一条光线通过透镜的光路图,其中哪幅图的光路是错误的( )
AB.C.D
7.(23-24八年级上·安徽宿州·期中)游泳池中的水看起来比实际的要浅。如图所示的四幅光路图中,能正确说明池底变浅原因的是( )
A. B.
C. D.
8.(22-23八年级下·北京丰台·期末)图 所示的光现象中,属于光的直线传播的现象是( )
A.日晷面上呈现晷针的影子B.景物在观后镜中成像
C.宇航员透过水球成像D.钢勺好像在水面处折断
二、填空题
9.(22-23八年级上·河南洛阳·期末)用高位放大镜近距离观察正在播放节目的彩色电视机屏幕,会看到红、 蓝三色光带;同学们通过晶莹剔透的露珠可以更清楚地看到小草的叶脉,这是利用了 (填“放大镜”、“幻灯机”或“照相机”)的原理。
10.(22-23八年级上·江苏无锡·期中)疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况,当医护人员走近平面镜时,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。为了做好疫情防控工作,学校工作人员每天喷洒消毒液,喷洒到地面的消毒液不久之后消失,这是因为消毒液发生了 (填物态变化名称)。医院病房里会定期用 (选填“红外”或“紫外”)线灯杀菌消毒。
11.(22-23八年级下·河南开封·期末)水中的筷子从上面看似乎向上弯折了,这是因为光从 中进入 中时发生 的缘故。
12.(22-23八年级上·全国·课后作业)把甲、乙两个透镜分别正对太阳光,在光屏上出现了如图所示的光斑,则甲为 透镜,乙为 透镜。
13.(2023·陕西西安·一模)如图在蔚蓝地球的映衬下,天舟四号货运飞船成功对接空间站天和核心舱。拍摄这张照片的镜头是一个 透镜,在镜头后面成的是一个倒立、缩小的 像。我们看到蔚蓝的地球,是因为地球反射出了大量的 色的光。
14.(2023·云南昆明·一模)如图所示,是“研究凸透镜成像规律”的实验原理图。实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 高度。若在凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到清晰缩小实像。则蜡烛可能对应置于凸透镜左边a、b、c、d四点中的 点处。
15.(22-23八年级上·山东淄博·期中)有一束光线在有机玻璃和空气这两种物质间进行传播,在它们的分界面上发生了光的反射和折射现象(如图),其中MM′、NN′分别是分界面或法线,则折射角 度,空气在 侧(填“MM′上”、“MM′下”、“NN′左”或“NN′右”)。
16.(22-23八年级上·全国·课后作业)透镜是利用光的 规律制成的,有凸透镜和凹透镜两种,现有一个玻璃球分成A、B、C、D、E五块,其横截面如图所示,属于凸透镜的是 ,属于凹透镜的是 。
三、作图题
17.(2023·山东聊城·一模)如图所示,请在图中完成光路图。(F是凸透镜的焦点)
18.(2023·安徽池州·二模)如图,A′B′是AB关于凸透镜成的虚像,AC是物体AB射向凸透镜的一束光线,请做出其经凸透镜折射后的光线。
四、实验题
19.(22-23八年级上·江苏盐城·期末)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座(带刻度尺)等器材,探究凸透镜成像的规律,进行以下操作前,先在光具座上用图示方法测量透镜焦距。
(1)调整烛焰和光屏的中心在透镜的 ;
(2)探究实像时,小明调整物距后,应 ,直到光屏上呈现最清晰的像。探究虚像时,小明应 (越过/透过)凸透镜观虚像;观察到虚像后,如果将光屏放在凸透镜与蜡烛之间,小明在原观察像的位置 (还能/不能)观察到像;
(3)如表是小明设计的表格(部分)和某次实验数据,表中A处内容是: ;表中所记录数据存在的问题是 。
序号
物距u/cm
像距v/cm
A
1
30
15
倒立缩小的实像
…
20.(23-24八年级上·山东临沂·期末)利用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的特点。
(1)将平行光光源、凸透镜和光屏依次固定在光具座上,并确保凸透镜的主光轴与光具座 (选填“平行”或“垂直”)。让平行光正对着射向凸透镜,左右移动光屏,直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 ;
(2)将平行光源换成蜡烛并点燃,调整烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在 ;
(3)将蜡烛移至刻度线处,移动光屏至如图乙所示位置时,光屏上得到一个清晰、倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。此像特点与 (选填“幻灯机”“照相机”)相同;
(4)保持各器材的位置不变,把凸透镜换成一个焦距略小的凸透镜,此时光屏上成像变模糊,这与 (选填“近视眼”或“远视眼”)患者的成像特点相同。
2
1
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
C
B
B
D
C
A
1.B
【详解】A.小孔成像成倒立的实像,可以是放大的、可以是缩小的、也可以是等大的,与物距和像距之间的大小有关,故A错误;
B.平面镜成像是正立、等大的虚像,故B正确;
C.岸边的游客看到水中游动的鱼,是由于光的折射形成的虚像,故C错误;
D.看电影时屏幕上的像是f< u< 2f时成倒立、放大的实像,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】“由物近像远像变大”可知,当物体从距离透镜40cm处向焦点移动过程中,像逐渐变大,且一直为倒立的实像,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.C
【详解】电子监控器的光学系统类似于照相机,是利用凸透镜成倒立缩小的实像,故B符合题意。
故选B。
4.B
【详解】将刻度尺直插入水中,从水中的尺子上反射出的光线由水中斜射入空气时,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,就会觉得尺子变短了。
故选B。
5.B
【详解】红外线属于不可见光,我们看不到红外线,所以方案一不能探究红外线在空气中是否沿直线传播;用平面镜反射遥控器的红外线到电视机上,看遥控器能否控制电视机,可以究红外线能否反射。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.D
【详解】A.过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,故A正确,不符合题意;
B.平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,故B正确,不符合题意;
C.延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,故C正确,不符合题意;
D.平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,故D错误,符合题意。
故选D。
7.C
【详解】池底变浅是由于光从水中斜射入空气中时发生了折射造成的。池底的光线由水中进入空气时,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,就会觉得池底变浅了,折射现象形成的是虚像。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.A
【详解】A.日晷面上呈现晷针的影子是因为光沿直线传播,故A符合题意;
B.景物在观后镜中成像是光的反射现象,故B不符合题意;
C.宇航员透过水球成像是光的折射现象,故C不符合题意;
D.钢勺好像在水面处折断是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
9. 绿 放大镜
【详解】[1]红、绿、蓝是光的三原色,可以混合成各种色光,彩色电视机屏幕的颜色由红、绿、蓝三色光组成。
[2]露珠中间厚,边缘薄,相当于一个水凸透镜,叶脉在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像,和放大镜的原理是相同的。
10. 不变 汽化 紫外
【详解】[1]平面镜所成的像和物大小相等,不会随着物距的变化而变化,所以当医护人员走近平面镜时像的大小不变。
[2]为了做好疫情防控工作,学校工作人员每天喷洒消毒液,消毒液从液态变为气态,这是汽化过程。
[3]紫外线具有杀菌消毒的作用,所以医院病房里会定期用紫外线灯杀菌消毒。
11. 水 空气 光的折射
【详解】[1][2][3]筷子反射的光从水斜射入空气时,发生折射,折射光线偏离法线,向水面偏折,我们看水中的筷子时,认为光是沿直线传播的,我们看到的水中的筷子的虚像比筷子的实际位置偏高,所以斜插在水中的筷子看上去向上弯折了。
12. 凹 凸
【详解】[1][2]图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜。
13. 凸 实 蓝
【详解】[1][2][3]拍摄这张照片的镜头是一个凸透镜,物距大于二倍焦距时,在镜头后面成的是一个倒立、缩小的缩小的像;我们看到蔚蓝的地球,是因为地球反射出了大量的蓝色的光。
14. 同一 a
【详解】[1]实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置。
[2]满足u>2f条件时,凸透镜成倒立、缩小、实像,所以蜡烛应在a点处。
15. 30 NN′左
【详解】[1][2]如图可知
所以
即这两个角是入射角和反射角,所以MM′是法线,NN′是界面。又因为折射光线和入射光线分居在法线的两侧,所以空气在NN′左侧,CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线。折射角为
16. 折射 ACDE B
【详解】[1]透镜是指光能够穿透,所以利用光的折射规律。
[2]凸透镜是中间厚边缘薄的透镜,图中ACDE是中间厚边缘薄的透镜,所以ACDE属于凸透镜。
[3]凹透镜是中间薄边缘厚的透镜,图中B是中间薄边缘厚的透镜,所以B属于凹透镜。
17.
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过凸透镜光心的光线传播方向不改变。如图所示:
18.
【详解】由题知,物体AB通过凸透镜成虚像,而虚像是由折射光线的延长线会聚而成,连接A′与入射点,并延长至在凸透镜的另一侧即为AC的折射光线,如图所示:
19. 主光轴上 调节像距 透过 不能 光屏上像的特点 实验次数过少
【详解】(1)[1]为使像能成在光屏的中央,应使烛焰和光屏的中心在透镜的主光轴上。
(2)[2]成实像时,小明调整物距后,接下来应该调节像距,左右移动光屏,直到光屏上呈现最清晰的像。
[3]成虚像时,虚像不能成在光屏上,此时应该透过凸透镜观察虚像。
[4]将光屏放在凸透镜与蜡烛之间,光屏会遮挡住射向凸透镜的光线,所以小明在原观察像的位置不能观察到像。
(3)[5]探究凸透镜成像实验时,在实验过程中,需要测量物距的、像距的大小和光屏上像的特点,所以A处为光屏上像的特点。
[6]实验中为了获得普遍的规律,应多次测量,根据表格中的数据可知,实验次数过少。
20. 平行 15.0 同一高度 缩小 照相机 近视眼
【详解】(1)[1]组装器材时,要让凸透镜的主光轴与光具座平行,实验时就可以直接通过光具座上的刻度读出物距与像距。
[2]由图知,最小、最亮的光斑到凸透镜的距离
f=65.0cm-50.0cm=15.0cm
所以凸透镜的焦距为15.0cm。
(2)[3]应将透镜、蜡烛火焰、光屏的中心调到同一高度,像才能呈在光屏的中央位置。
(3)[4][5]由图可知,此时物距
u=50.0cm-10.0cm=40.0cm
此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,在光屏上可以得到烛焰倒立、缩小的像,照相机就是根据此原理制成的。
(4)[6]保持各器材的位置不变,透镜的焦距减小,则像成在光屏前面,与近视眼的成像原理相同。
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