第三章《光的折射 透镜》学习效果检测卷-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册步步为赢·课课练(苏科版2024)
2024-10-26
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三章 光的折射 透镜 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 透镜及其应用,光的色散 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.92 MB |
| 发布时间 | 2024-10-26 |
| 更新时间 | 2024-11-16 |
| 作者 | xlzyf1984 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48202862.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册
第三章《光的折射 透镜》
学习效果检测卷
(满分100分,时间80min)
一、单选题(每小题3分,共51分)
1.下列关于物理概念或规律的描述中正确的是( )
A.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生折射现象
B.当光垂直入射到平面镜上时,反射角等于90°
C.平行光线经过凸透镜后会会聚为一点,这一点就是凸透镜的焦点
D.经过凹透镜折射后的光有可能是会聚光线
2.水中有一个点光源S,发出的一条光线从水中射入空气中,光路图如图所示。人在岸上观察到点光源S成的像为S',则( )
A.S'在①直线上 B.S'在②直线上
C.成像S′是光线发生了光的反射 D.成的像S′是平面镜成像
3.下列说法正确的是( )
A.根据红外线能使荧光物质发光可以制成红外线夜视仪
B.电视机的遥控器可以发出红外线来实现对电视机的遥控,紫外线可用来测体温
C.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
D.一束白光斜射向三棱镜的一侧时,折射后紫光的偏折程度小于红光
4.炎炎夏日,汽车停在露天车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内易引起火灾,这是因为这瓶水( )
A.相当于一个凸透镜,会聚光线 B.相当于一个凸透镜,发散光线
C.相当于一个凹透镜,会聚光线 D.相当于一个凹透镜,发散光线
5.一凸透镜的焦点为F,一凹透镜的焦点为F',让这两个透镜的一侧都正对着太阳,F与F'的温度相比( )
A.F的温度高 B.F'点的温度高
C.两点的温度一样高 D.无法判断
6.看到装满水的碗底有一枚硬币如图甲所示,下列光路图中能表示眼睛看见硬币的是( )
A. B. C. D.
7.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,下列说法正确的是( )
A.“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子 D.“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光
8.如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律的实验中,记录并绘制的物距u和像距v之间关系的图象,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20 cm
B.当把物体从15 cm处移至30 cm处的过程中,像距逐渐变大
C.当u=20 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.当u=25 cm时成缩小的实像,摄像机就是根据这一原理制成的
9.“墨子巡天”指的是我国于2023年9月17日正式启用的“大视场巡天望远镜”。它是截止目前全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜。关于天文望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
C.它的目镜相当于一个放大镜,用来把像放大
D.它的物镜相当于放大镜,用来把物体放大
10.将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关于此现象下列说法正确的是( )
A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜 B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像 D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
11.已知某物体透过凸透镜在距离透镜的光屏上成等大的像,若将物体移动到距离凸透镜处,则适当移动光屏,可在光屏上成( )
A.缩小的实像 B.正立的虚像
C.放大的实像 D.放大的虚像
12.如图所示,虚线框内有一透镜,让一束平行光垂直射向该透镜的镜面,在墙壁上得到了一个较大的光斑,关于虚线框内的透镜,下列说法正确的是( )
A.一定是凹透镜,它对光有发散作用 B.一定是凸透镜,它对光有会聚作用
C.可能是凹透镜,它对光有会聚作用 D.可能是凸透镜,它对光有会聚作用
13.小红把透镜正对太阳光贴在纸面上,纸面呈现一个与透镜大小相当的光斑。若透镜远离纸的过程中光斑变大变暗,则该透镜( )
A.是凸透镜,对光有会聚作用 B.是凹透镜,对光有发散作用
C.是凸透镜,对光有发散作用 D.是凹透镜,对光有会聚作用
14.下列有关透镜说法不正确的是( )
A.任何光束通过光凸透镜都会会聚于一点 B.凹透镜对通过的任何光束都有发散作用
C.通过凸透镜的光束可能是发散的 D.通过凹透镜的光束可能是会聚的
15.将一副眼镜放在太阳底下,使镜片正对太阳光,在地面上观察到如图所示的现象。根据现象,判断该镜片是( )
A.平面镜 B.凹透镜 C.玻璃板 D.凸透镜
16.如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形,下列说法正确的是( )
A.放大镜对光线起发散作用 B.蚂蚁位于放大镜的二倍焦距之外
C.人眼看到的是蚂蚁正立、放大的虚像 D.可以用光屏承接蚂蚁的像
17.某兴趣小组的同学们用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,然后他们继续向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上再次成清晰的像( )
A.光屏应向凸透镜靠近适当的距离,成的像比原来的像变小了
B.光屏应向凸透镜靠近适当的距离,成的像比原来的像变大了
C.光屏应向凸透镜远离适当的距离,成的像比原来的像变小了
D.光屏应向凸透镜远离适当的距离,成的像比原来的像变大了
二、填空题(每空1分,共22分)
18.我市的松山湖公园以环境优美而景胜一方,河边柳垂,在游玩时,请不要随意丢弃透明饮料瓶,因为透明饮料瓶内进入水后,相当于一个凸透镜,对光有 (选填“会聚”或“发散”) 作用,容易造成火灾; 树叶下的圆形光斑是太阳的 (选填“实”或“虚”) 像。
19.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中入射光线是 (用字母表示),反射角等于 °。
20.物理与生活息息相关。湖中有一把水位标尺,宏星看到鱼恰好在标尺的45cm处,水面在标尺的75cm 处,鱼到水面的实际深度应 30cm(选填“小于”或“等于”或“大于”); 如果想叉鱼,他应瞄准看到的鱼的 (选填“上方”或“下方”)。
21.为了防止森林火灾,除了严禁烟火外,还绝对不允许丢弃透明的矿泉水瓶,使太阳光 在地面树叶的局部,形成高温而引起火灾,起这种热作用的主要是太阳光中的 (选填“红外线”或“紫外线”)。
22.如图,保持凸透镜位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d各点,并分别调整光屏的位置寻找清晰的像,则:烛焰放在a处时,呈倒立 (选填“放大”、“缩小”)的实像;烛焰放在 处时,呈倒立放大的实像;烛焰放在 处时,屏上不会出现蜡烛的像。
23.在天安门广场某处,小丽想拍摄天安门城楼的全景,但发现在该位置无论如何调节调焦环都不能实现,则小丽需要 (选填“靠近”或“远离”)天安门城楼,同时镜头应该往 (选填“前伸”或“后缩”)。
24.济宁高铁站的进站通道如图所示,识别系统的摄像机可以自动将镜头前处的人脸拍摄成数码照片上传并识别。该摄像机镜头的焦距应 (选填“大于”“小于”或“等于”),当人远离镜头时,他的像将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
25.实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律,实验时,当蜡烛到透镜的距离都为12cm时,甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像,则这三个透镜的焦距、、从大到小的顺序是 ;生活中投影仪成像特点与 (选填“甲”“乙”或“丙”)小组相同。
26.生活中眼镜的规格通常不用焦距,而是用“度”表示,其数值等于焦距(以米做单位)倒数的100 倍。阿牛陪爷爷去配眼镜,发现爷爷的左右两只眼镜片的度数分别为200度和250度,请你判断 (选填“左”或“右”)眼镜片的焦距较大。
27.投影射灯能够将旋转的彩色画面投影在地面,射灯主要由强光源、图像芯片、凸透镜镜头等部件组成,当打开强光源时,在地面上形成一个倒立、 的实像。若需要地面的投影变大,需将投影射灯向 (选填“上”或“下”)调整,同时 (选填“增大”或“减小”)图像芯片与凸透镜镜头的镜头。如果射灯投影区是黑色柏油路面,广告的视觉效果较 (选填“好”或“差”)
三、作图题(每小题2分,共6分)
28.一束光线斜射入三角形玻璃砖,如图所示,请作出光线穿过玻璃砖折射的大致光路图。
29.如图所示,一束光线从右侧方斜射入空气与玻璃的交界面上,请在图中作出该入射光线的反射光线与折射光线。
30.完成图中的光路图。
四、实验题(每空1分,共21分)
31.在验证“光的折射规律”的实验中,小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕ON折转的光屏进行了如图所示实验。
(1)实验中应选择表面较粗糙的光屏来承接光路,打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向 (选填“一定”或“不一定”) 发生改变;
(2)小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度,她这样操作的目的是为了验证 ;
(3)保持入射光线不变,向水槽中缓慢地持续加水,小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动,于是她认为扮射角在逐渐变小。她的观点是否正确? (选填“正确”或“不正确”);
(4)小华测得如下表所示的两组数据:
表1:光从空气斜射入水中 表2:光从水中斜射入空气中
序号
1
2
3
入射角α/°
30
45
60
折射角γ/°
22
32
40
序号
1
2
3
入射角α/°
22
◆
40
折射角γ/°
30
45
60
①表2中“◆”数据被遮挡住看不到,由表中信息可知这个数据是 ;
②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时,完成了第4次实验,入射角是 40°。折射角可能是 。
A.20° B.28° C.35° D.60°
32.如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小红用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ,这样做的目的是 ;
(3)小红将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是 ;
(4)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像。在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是 ;
(5)图乙中,若将蜡烛向左移动 5cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像略 (选填“大于”或“小于”)原来的像;
(6)小红在图乙中用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是__________;
A.烛焰的上半部分,亮度变暗; B.烛焰的下半部分,亮度变暗;
C.完整的烛焰,亮度变暗; D.完整的烛焰,亮度不变。
(7)如果把图乙中的蜡烛和光屏位置换,在光屏上可以得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(8)实验过程中随着蜡烛燃烧变短,蜡烛的像将会向 (选填“上”或“下”)移动,为使像回到光屏中央,在保持蜡烛和光屏不动的条件下,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动;
(9)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(10)如图丙所示,线段AB为某凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系,则该凸透镜焦距为 cm。通过实验,小红绘制了像距v随物距u变化图象如图丁所示,此凸透镜的焦距是 cm。
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苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册
第三章《光的折射 透镜》
学习效果检测卷
(满分100分,时间80min)
一、单选题(每小题3分,共51分)
1.下列关于物理概念或规律的描述中正确的是( )
A.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生折射现象
B.当光垂直入射到平面镜上时,反射角等于90°
C.平行光线经过凸透镜后会会聚为一点,这一点就是凸透镜的焦点
D.经过凹透镜折射后的光有可能是会聚光线
【答案】D
【详解】A.光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,才会发生折射现象,垂直入射时不会发生折射。故A错误;
B.反射角是反射光线与法线的夹角,当光垂直入射到平面镜上时,反射角等于0°,故B错误;
C.只有平行于主光轴的光线通过凸透镜后,折射光线会聚于主光轴上的一点,即焦点,故C错误;
D.若入射光线是会聚的,经过凹透镜折射后,推迟会聚一些,光线也有可能是会聚的,所以经过凹透镜折射后的光有可能是会聚光线,故D正确。
故选D。
2.水中有一个点光源S,发出的一条光线从水中射入空气中,光路图如图所示。人在岸上观察到点光源S成的像为S',则( )
A.S'在①直线上 B.S'在②直线上
C.成像S′是光线发生了光的反射 D.成的像S′是平面镜成像
【答案】A
【详解】人在岸上观察到水中点光源S成的像S′,是水中S射向水面的光在水面发生折射后进入人的眼睛,人逆着折射光,看到像点S′在①直线上,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.下列说法正确的是( )
A.根据红外线能使荧光物质发光可以制成红外线夜视仪
B.电视机的遥控器可以发出红外线来实现对电视机的遥控,紫外线可用来测体温
C.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
D.一束白光斜射向三棱镜的一侧时,折射后紫光的偏折程度小于红光
【答案】C
【详解】A.根据红外线的热作用强可以制成红外线夜视仪,故A错误;
B.电视机的遥控器可以发出红外线实现遥控,紫外线有杀菌作用,可制成消毒灯,故B错误;
C.雨过天晴,空气中有大量的水,将太阳光进行折射和反射,由于不同颜色的光折射程度不同,所以形成了彩虹,故C正确;
D.根据光的色散现象中彩色光带的分布情况可知,紫光的偏折程度比红光大,故D错误。
故选C。
4.炎炎夏日,汽车停在露天车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内易引起火灾,这是因为这瓶水( )
A.相当于一个凸透镜,会聚光线 B.相当于一个凸透镜,发散光线
C.相当于一个凹透镜,会聚光线 D.相当于一个凹透镜,发散光线
【答案】A
【详解】装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜焦点的温度高,易燃物燃烧引起火灾,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.一凸透镜的焦点为F,一凹透镜的焦点为F',让这两个透镜的一侧都正对着太阳,F与F'的温度相比( )
A.F的温度高 B.F'点的温度高
C.两点的温度一样高 D.无法判断
【答案】A
【详解】凸透镜将平行于主光轴的光线会聚在焦点F上,该点由于聚集了光线而温度升高。平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜后其折射光线的反向延长线过焦点,故凹透镜的焦点F′不是实际光线会聚而成的,而是由实际光线的反向延长线会聚而成,故温度不会升高,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.看到装满水的碗底有一枚硬币如图甲所示,下列光路图中能表示眼睛看见硬币的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】硬币反射出的光线被碗侧壁挡住,人看不见硬币了;倒入一些水后,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线方向,看到的是变高的硬币的虚像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.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,下列说法正确的是( )
A.“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光
C.“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的影子 D.“则火生”是因为冰透镜能反射太阳光
【答案】B
【详解】A.由图可知,该透镜对光线有会聚作用,属于凸透镜,故A错误;
B.“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光,让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上,故B正确;
C.凸透镜能将平行光会聚在焦点处,所以“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点,故C错误;
D.“则火生”是因为冰透镜是凸透镜,能会聚光线,从而将太阳光的能量集中,产生高温,引燃艾草,故D错误。
故选B。
8.如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律的实验中,记录并绘制的物距u和像距v之间关系的图象,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20 cm
B.当把物体从15 cm处移至30 cm处的过程中,像距逐渐变大
C.当u=20 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.当u=25 cm时成缩小的实像,摄像机就是根据这一原理制成的
【答案】D
【详解】
A.当物距等于二倍焦距时,凸透镜成倒立等大的实像,此时像距等于物距,都等于二倍焦距;分析图象可知,u=20cm时,v=20cm,所以2f=20cm,则焦距f为10cm,故A错误;
B.当把物体从距凸透镜15cm处移到30cm处的过程中,物距大于焦距,成实像;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,故B错误;
C.由图知f=10cm,当u=20cm=2f时,在光屏上能得到一个倒立、等大的实像,故C错误;
D.当u=25cm>2f时,凸透镜成缩小的实像,摄像机就是根据这一原理制成的,故D正确。
故选D。
9.“墨子巡天”指的是我国于2023年9月17日正式启用的“大视场巡天望远镜”。它是截止目前全球唯一的大口径兼大视场光学时域巡天望远镜。关于天文望远镜,下列说法正确的是( )
A.它的物镜和显微镜的物镜作用相同
B.它的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
C.它的目镜相当于一个放大镜,用来把像放大
D.它的物镜相当于放大镜,用来把物体放大
【答案】C
【详解】AC.望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像,望远镜的目镜相当于放大镜,用来把像放大;显微镜物镜成倒立放大的实像,相当于投影仪,故A错误,C正确;
B.望远镜的物镜相当于照相机,其作用是使远处的物体在焦点附近成实像,而不是虚像,故B错误;
D.望远镜的物镜作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选C。
10.将一张画有箭头的纸条放在圆柱形空杯后方一定距离处,透过空杯观察到如图甲所示的情景。向杯中倒入适量水后,透过水杯观察到的箭头如图乙所示。关于此现象下列说法正确的是( )
A.装水的圆柱形水杯相当于一个凹透镜 B.放大箭头的成像原理与放大镜原理相同
C.透过水杯观察到的放大箭头是虚像 D.改变纸条的位置可透过水杯成缩小的像
【答案】D
【详解】A.圆柱形水杯装有水的部分具有中间厚、边缘薄的特征,相当于一个凸透镜,故A错误;
BC.看到这个方向改变的箭头是放大的,即物体成倒立放大的像,根据凸透镜成像规律可知,该像为实像,与投影仪的成像原理相同,故BC错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,当物体在二倍焦距外时,成倒立缩小的实像,所以改变纸条的位置透过水杯可能看到缩小的像,故D正确。
故选D。
11.已知某物体透过凸透镜在距离透镜的光屏上成等大的像,若将物体移动到距离凸透镜处,则适当移动光屏,可在光屏上成( )
A.缩小的实像 B.正立的虚像
C.放大的实像 D.放大的虚像
【答案】A
【详解】已知某物体透过凸透镜在距离透镜10cm的光屏上成等大的像,则凸透镜的二倍焦距为10cm,凸透镜的焦距为5cm;若将物体移动到距离凸透镜15cm处,则物距大于凸透镜的二倍焦距,适当移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的实像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.如图所示,虚线框内有一透镜,让一束平行光垂直射向该透镜的镜面,在墙壁上得到了一个较大的光斑,关于虚线框内的透镜,下列说法正确的是( )
A.一定是凹透镜,它对光有发散作用 B.一定是凸透镜,它对光有会聚作用
C.可能是凹透镜,它对光有会聚作用 D.可能是凸透镜,它对光有会聚作用
【答案】D
【详解】①让一束平行光垂直射向该透镜的镜面,在墙壁上得到了一个较大的光斑,说明该透镜对光有发散作用,则虚线框内的透镜可能是凹透镜。
②如果透镜到墙壁的距离较远,虚线框内的透镜也可能是凸透镜,平行光垂直射向凸透镜的镜面发生折射后,折射光线会聚后继续传播也能在墙壁上得到一个较大的光斑,如下图所示
综上所述,虚线框内的透镜,可能是凹透镜,对光线有发散作用;也可能是凸透镜,对光线有会聚作用,故ABC错误,故D正确。
故选D。
13.小红把透镜正对太阳光贴在纸面上,纸面呈现一个与透镜大小相当的光斑。若透镜远离纸的过程中光斑变大变暗,则该透镜( )
A.是凸透镜,对光有会聚作用 B.是凹透镜,对光有发散作用
C.是凸透镜,对光有发散作用 D.是凹透镜,对光有会聚作用
【答案】B
【详解】凹透镜对光线有发散作用,当纸面上的光斑与透镜大小相当时,说明此时的光斑是透镜的焦点,透镜远离纸的过程中光斑变大变暗,这是因为透镜的焦点在远离纸面的过程中,光斑的面积增大,但由于透镜的焦距不变,所以光斑的亮度会降低,因此该透镜是凹透镜,对光线有发散作用。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14.下列有关透镜说法不正确的是( )
A.任何光束通过光凸透镜都会会聚于一点 B.凹透镜对通过的任何光束都有发散作用
C.通过凸透镜的光束可能是发散的 D.通过凹透镜的光束可能是会聚的
【答案】A
【详解】AC.凸透镜对光线有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于焦点,通过凸透镜的光束可能是会聚的,也可能是发散的,不是任何光束通过光凸透镜都能会聚于一点,故A错误,符合题意;C正确,不符合题意;
BD.凹透镜对光线有发散作用,但通过凹透镜的光线可能是发散光线,也可能是会聚光线,故BD正确,不符合题意。
故选A。
15.将一副眼镜放在太阳底下,使镜片正对太阳光,在地面上观察到如图所示的现象。根据现象,判断该镜片是( )
A.平面镜 B.凹透镜 C.玻璃板 D.凸透镜
【答案】B
【详解】阳光通过眼镜形成的光斑四周亮,中间暗,说明眼镜对光起到了发散的作用,所以这个眼镜是凹透镜。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.如图所示是用放大镜观察一只蚂蚁的情形,下列说法正确的是( )
A.放大镜对光线起发散作用 B.蚂蚁位于放大镜的二倍焦距之外
C.人眼看到的是蚂蚁正立、放大的虚像 D.可以用光屏承接蚂蚁的像
【答案】C
【详解】A.放大镜是凸透镜,具有会聚光线的作用,故A错误;
BC.放大镜成的是正立、放大的虚像,物距在一倍焦距以内,即蚂蚁位于放大镜的一倍焦距以内,故B错误,C正确;
D.放大镜成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,故D错误。
故选C。
17.某兴趣小组的同学们用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,然后他们继续向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如果不改变蜡烛和凸透镜的位置,要在光屏上再次成清晰的像( )
A.光屏应向凸透镜靠近适当的距离,成的像比原来的像变小了
B.光屏应向凸透镜靠近适当的距离,成的像比原来的像变大了
C.光屏应向凸透镜远离适当的距离,成的像比原来的像变小了
D.光屏应向凸透镜远离适当的距离,成的像比原来的像变大了
【答案】A
【详解】向自制的水凸透镜注入水,因为凸透镜更加凸,相当于减小凸透镜的焦距,即相当于物体远离了透镜,物体成实像时,物距变大,像距变小,像变小,所以应该将光屏向左移动,成缩小的实像。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
二、填空题(每空1分,共22分)
18.我市的松山湖公园以环境优美而景胜一方,河边柳垂,在游玩时,请不要随意丢弃透明饮料瓶,因为透明饮料瓶内进入水后,相当于一个凸透镜,对光有 (选填“会聚”或“发散”) 作用,容易造成火灾; 树叶下的圆形光斑是太阳的 (选填“实”或“虚”) 像。
【答案】 会聚 实
【详解】[1]透明饮料瓶装水后,相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,可以把太阳光会聚于一点,是局部温度过高而起火,容易造成森林火灾。
[2]树叶下的圆形光斑是太阳的光线经过树叶的缝隙成的实像,像的大小与树叶缝隙到地面的距离有关。
19.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中入射光线是 (用字母表示),反射角等于 °。
【答案】 EO 30
【详解】[1][2]根据反射角等于入射角,观察图可知∠EOC和∠FOC一定为入射角和反射角,则CD为法线,又因为折射光线与入射光线,反射光线与入射光线都分居于法线两侧,所以可知EO为入射光线,OF为反射光线,OG为折射光线,则反射角等于30°。
20.物理与生活息息相关。湖中有一把水位标尺,宏星看到鱼恰好在标尺的45cm处,水面在标尺的75cm 处,鱼到水面的实际深度应 30cm(选填“小于”或“等于”或“大于”); 如果想叉鱼,他应瞄准看到的鱼的 (选填“上方”或“下方”)。
【答案】 大于 下方
【详解】[1]湖中有一把水位标尺,他看到鱼恰好在标尺的45cm处,水面在标尺的75cm处,根据光的折射的规律,鱼到水面的实际深度应大于虚像的位置30cm。
[2]根据光的折射,人眼看到的鱼是偏上的虚像,因此如果想叉鱼,他应瞄准看到的鱼的下方。
21.为了防止森林火灾,除了严禁烟火外,还绝对不允许丢弃透明的矿泉水瓶,使太阳光 在地面树叶的局部,形成高温而引起火灾,起这种热作用的主要是太阳光中的 (选填“红外线”或“紫外线”)。
【答案】 会聚 红外线
【详解】[1]瓶中装有水之后,瓶中的水形状是中间厚、边缘薄,符合凸透镜的形状特点,对光线有会聚作用,如果热量集中,会造成树叶燃烧,造成火灾。
[2]红外线具有热效应,所以起这种热作用的主要是太阳光中的红外线。
22.如图,保持凸透镜位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d各点,并分别调整光屏的位置寻找清晰的像,则:烛焰放在a处时,呈倒立 (选填“放大”、“缩小”)的实像;烛焰放在 处时,呈倒立放大的实像;烛焰放在 处时,屏上不会出现蜡烛的像。
【答案】 缩小 c d
【详解】[1]烛焰放在a处时,物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像。
[2]烛焰放在c处时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,成倒立放大的实像。
[3]烛焰放在d处时,物距小于焦距,不成实像,屏上不会出现蜡烛的像。
23.在天安门广场某处,小丽想拍摄天安门城楼的全景,但发现在该位置无论如何调节调焦环都不能实现,则小丽需要 (选填“靠近”或“远离”)天安门城楼,同时镜头应该往 (选填“前伸”或“后缩”)。
【答案】 远离 后缩
【详解】[1][2]根据“物近像远像变大”“物远像近像变小”,在天安门广场某处小丽想拍摄天安门城楼的全景,但发现在该位置只能从观景框中看到城楼的一部分,在拍摄全景时,必须使像变小,必须减小像距,增大物距,即将照相机远离天安门城楼的方向移动,同时将镜头往后缩。
24.济宁高铁站的进站通道如图所示,识别系统的摄像机可以自动将镜头前处的人脸拍摄成数码照片上传并识别。该摄像机镜头的焦距应 (选填“大于”“小于”或“等于”),当人远离镜头时,他的像将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 小于 变小
【详解】[1]摄像机的镜头相当于凸透镜,成像原理为照相机的成像原理,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,已知物距为
则焦距f应小于0.5m,即50cm。
[2]根据凸透镜成像规律可知,当物距增大时,像距变小,所成的像会变小,因此当人远离镜头时,所成的像会变小。
25.实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律,实验时,当蜡烛到透镜的距离都为12cm时,甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像,则这三个透镜的焦距、、从大到小的顺序是 ;生活中投影仪成像特点与 (选填“甲”“乙”或“丙”)小组相同。
【答案】 丙
【详解】[1]蜡烛到透镜的距离都为12cm时,甲、乙、丙三个透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像,根据凸透镜成像规律可知
即;
即;综上可知。
[2]生活中投影仪成倒立、放大的实像,所以与丙小组实验现象相同。
26.生活中眼镜的规格通常不用焦距,而是用“度”表示,其数值等于焦距(以米做单位)倒数的100 倍。阿牛陪爷爷去配眼镜,发现爷爷的左右两只眼镜片的度数分别为200度和250度,请你判断 (选填“左”或“右”)眼镜片的焦距较大。
【答案】左
【详解】因为“度”等于焦距(以米做单位)倒数的100倍,阿牛的爷爷左镜片是200度,右镜片是250度,故左右镜片的焦距分别为
f左>f右,故左眼镜片的焦距较大。
27.投影射灯能够将旋转的彩色画面投影在地面,射灯主要由强光源、图像芯片、凸透镜镜头等部件组成,当打开强光源时,在地面上形成一个倒立、 的实像。若需要地面的投影变大,需将投影射灯向 (选填“上”或“下”)调整,同时 (选填“增大”或“减小”)图像芯片与凸透镜镜头的镜头。如果射灯投影区是黑色柏油路面,广告的视觉效果较 (选填“好”或“差”)
【答案】 放大 上 减小 差
【详解】[1][2][3]图中的像距大于物距,说明物体在一倍焦距和二倍焦距之间,在地面上形成一个倒立、放大的实像。若需要地面的投影变大,需将投影射灯远离地面增大像距,即向上调整,同时减小图像芯片与凸透镜镜头的镜头。
[4]如果射灯投影区是黑色柏油路面,吸收所有颜色的光,故广告的视觉效果较差。
三、作图题(每小题2分,共6分)
28.一束光线斜射入三角形玻璃砖,如图所示,请作出光线穿过玻璃砖折射的大致光路图。
【答案】
【详解】光从空气斜射入玻璃,先画出法线,根据折射角小于入射角画出进入玻璃后的折射光线;该折射光线又入射到右边的界面,再画出法线,根据折射角大于入射角画出进入空气后的折射光线,如答案所示。
29.如图所示,一束光线从右侧方斜射入空气与玻璃的交界面上,请在图中作出该入射光线的反射光线与折射光线。
【答案】
【详解】已知入射光线与界面的夹角为60°,则入射角为
90°-60°=30°
图中已经过入射点O作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角,等于30°,在法线右侧玻璃中画出反射光线OB;光由玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,在法线右侧的空气中画出折射光线OC,如答案所示。
30.完成图中的光路图。
【答案】
【详解】过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如答案所示。
四、实验题(每空1分,共21分)
31.在验证“光的折射规律”的实验中,小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕ON折转的光屏进行了如图所示实验。
(1)实验中应选择表面较粗糙的光屏来承接光路,打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向 (选填“一定”或“不一定”) 发生改变;
(2)小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度,她这样操作的目的是为了验证 ;
(3)保持入射光线不变,向水槽中缓慢地持续加水,小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动,于是她认为扮射角在逐渐变小。她的观点是否正确? (选填“正确”或“不正确”);
(4)小华测得如下表所示的两组数据:
表1:光从空气斜射入水中 表2:光从水中斜射入空气中
序号
1
2
3
入射角α/°
30
45
60
折射角γ/°
22
32
40
序号
1
2
3
入射角α/°
22
◆
40
折射角γ/°
30
45
60
①表2中“◆”数据被遮挡住看不到,由表中信息可知这个数据是 ;
②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时,完成了第4次实验,入射角是 40°。折射角可能是 。
A.20° B.28° C.35° D.60°
【答案】(1)不一定 (2)折射光线与入射光线和法线是否在同一平面
(3)不正确 (4) 32 B
【详解】(1)实验中应选择表面较粗糙的光屏来承接光路,打开激光光源,当光从空气射入水中时,传播方向不一定发生改变;因为光垂直界面入射时,传播方向不变。
(2)小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度,她这样操作的目的是为了验证:折射光线与入射光线和法线是否在同一平面。
(3)解决第(2)问的错误后,保持入射光线不变,向水槽中缓慢地持续加水,小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动,于是她认为折射角在逐渐变小。她的观点是不正确的,因为入射角不变,折射角也应该不变。
(4)[1]根据在折射中,光路是可逆的,分析表格中的数据:光从空气斜射入水中,当入射角为45°时,折射角为32°,所以光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射角为45°,对应的入射角等于32°。
[2]根据表一,当入射角等于30°时,折射角等于22°;当入射角等于45°时,折射角等于32°;当入射角等于40°时,折射角应该在22°和32°之间,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
32.如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小红用平行光作光源,移动光屏,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ,这样做的目的是 ;
(3)小红将点燃的蜡烛放在某处,发现无论怎样移动光屏,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,你认为可能出现的原因应该是 ;
(4)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立、 的实像。在放大镜、照相机和投影仪中,成像原理与其相同的是 ;
(5)图乙中,若将蜡烛向左移动 5cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像略 (选填“大于”或“小于”)原来的像;
(6)小红在图乙中用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,则在光屏上观察到的像是__________;
A.烛焰的上半部分,亮度变暗; B.烛焰的下半部分,亮度变暗;
C.完整的烛焰,亮度变暗; D.完整的烛焰,亮度不变。
(7)如果把图乙中的蜡烛和光屏位置换,在光屏上可以得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;
(8)实验过程中随着蜡烛燃烧变短,蜡烛的像将会向 (选填“上”或“下”)移动,为使像回到光屏中央,在保持蜡烛和光屏不动的条件下,应将凸透镜向 (选填“上”或“下”)移动;
(9)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,其他元件不动,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,所放置的透镜可以用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”);
(10)如图丙所示,线段AB为某凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的关系,则该凸透镜焦距为 cm。通过实验,小红绘制了像距v随物距u变化图象如图丁所示,此凸透镜的焦距是 cm。
【答案】(1)10.0 (2) 同一高度 使像成在光屏中央
(3)蜡烛放在了焦点处 (4) 放大 投影仪
(5) 左 小于 (6)C (7)缩小 (8) 上 下
(9) 凹 近视眼 (10) 10 5
【详解】(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=20.0cm-10.0cm=10.0cm
(2)[1][2]为了使像成在光屏中央,实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)根据题意,在光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,说明蜡烛的光经过凸透镜后变成了平行光,原因是蜡烛放在了凸透镜的焦点位置。
(4)[1][2]由图乙可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
(5)[1][2]图乙中,若将蜡烛向左移动5cm,保持凸透镜的位置不动,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,应将光屏向左适当移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时的像略小于原来的像。
(6)小红在图乙中用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(7)如果把图乙中的蜡烛和光屏位置对调,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏上能再次成清晰的实像,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。
(8)[1][2]实验过程中随着蜡烛燃烧变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,蜡烛的像将会向上移动,为使像回到光屏中央,在保持蜡烛和光屏不动的条件下,应将凸透镜向下移动。
(9)[1][2]将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜,凸透镜焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,此时像成在光屏的前方;为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,凹透镜可以用来矫正近视眼。
(10)[1]由图丙可知,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
解得,此凸透镜的焦距为f=10cm。
[2]由图丁可知,物距与像距相等时,满足
u=v=10cm
当u=v=2f'时成倒立、等大的实像,即
2f'=10cm
故该凸透镜的焦距f'=5cm。
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