内容正文:
第三章光和眼镜基础练习
一、单选题
1.诗词是中华文化的瑰宝之一,许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系,下列诗词与对应的物理知识正确的一项是( )
A.“溪边照影行,天在清溪底”诗句中的“天”是由光的折射形成的虚像
B.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”看到水中游鱼细石是因为光的直线传播
C.“人面桃花相映红”桃花呈红色是因为它能吸收红光
D.“掬水月在手,弄花香满衣”诗句中的“月”,是由光的反射形成的虚像
2.如图所示,在平面镜成像实验中,以下说法正确的是( )
A.用光屏可以承接到物体的像
B.用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置
C.平面镜与桌面不垂直,像就与蜡烛A关于镜面就不对称
D.应该从右侧透过玻璃观察蜡烛A的像
3.2022年陕西有3项考古入选全国十大考古新发现终评名单,考古学家观察出土文物时,为了看得更清楚一些,往往通过一个光学元件来观察文物,这个光学元件是( )
A.平面镜 B.凸透镜 C.凹透镜 D.凸面镜
4.如图甲所示,把一支铅笔水平放在空玻璃瓶的后方。透过玻璃瓶观察到情形如图a、将玻璃瓶灌满水后,将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢地移动,同时透过玻璃瓶观察铅笔的像,下列说法正确的是( )
A.人透过空玻璃瓶观察到a图所示的铅笔是光的反射成像,此像是虚像
B.人透过装水的玻璃瓶可以观察到b图所示的像,此像是虚像
C.人透过装水的玻璃瓶可以观察到c图所示的像,此像是实像
D.人透过装水的玻璃瓶可以观察到d图所示的像,此像是实像
5.如图所示,将易拉罐的顶部剪去,蒙上一层半透明纸,再在罐底部开一个小孔,用它做小孔成像实验,观察现象,下列说法中错误的是( )
A.像与物上下颠倒,左右相反
B.透明纸上成的像是实像
C.在罐底部开2个小孔,在半透明纸上看到一个像
D.在物体距小孔不变的情况下,半透明纸与小孔间距离越大,像也越大
6.李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”中,涉及到的光学知识理解正确的是( )
A.空中的明月是光源
B.杯中的人影是光的折射形成的
C.地上的人影是光沿直线传播形成的
D.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
7.利用如图所示的装置探究小孔成像的规律,下列说法正确的是( )
A.改变小孔的形状,屏上像形状改变 B.小孔稍许靠近屏,屏上像会变大
C.烛焰稍许靠近小孔,屏上像会变大 D.稍许增大小孔尺寸,屏上出现虚像
8.下面列举的各种现象中,哪些是由于光的反射形成的( )
A.岸边的树在湖水中形成的倒影
B.筷子插到水里,看到它在水面以下的一段向上翘起
C.注满水的池底看起来变浅了
D.在太阳光的照射下看到树的影子
9.如图所示的光学现象,其成像原理和成像虚实均相同的一组是( )
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.③和④
10.下列四幅图中,能够反映远视眼的成因及其矫正方法的两幅图是( )
A.①③ B.②④ C.②③ D.①④
11.时隔八年,王亚平老师在我国空间站重现“水球实验”,如图所示,这是王亚平老师在空间站所做“水球实验”的截图,“透过水球,同学们可以看到我的倒影”。下列说法正确的是( )
A.水球相当于一个凹透镜
B.倒影是倒立、缩小的虚像
C.此时王亚平老师与水球的距离小于水球的二倍焦距
D.保持水球位置不动,王亚平老师适当靠近水球,可成正立的像
二、填空题
12.现在很多学校都有录播教室,其结构是被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩如图所示。下列说法错误的是 。
A.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的透视玻璃相当于平面镜
B.从上课区域射向透视玻璃的光同时发生反射和折射
C.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光能透过透视玻璃
D.观摩室的光照强一些,观摩效果更好
选择理由: 。
13.如图射水鱼向水面上的昆虫快速喷出水柱击落昆虫获取食物。射水鱼观察到的昆虫是光从 (选填“空气进入到水”或“水进入到空气”)的折射原理形成的虚像。昆虫实际位置在射水鱼观察到的昆虫虚像的 (选填“上”或“下”)方。
14.人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个 (选填“凸”或“凹”)透镜。小明由于平时不注意用眼,造成了眼睛近视,他应通过配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜的眼镜来矫正视力,有一种治疗近视眼的手术,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变 (选填“强”或“弱”)些。
15.小明站在竖直的平面镜前1m处时,他与镜中像的距离是 m。若小明身高160cm,当他缓慢向平面镜走近时,他在镜中像的高度将 (选填“大于”“小于”或“等于”)160cm。
16.小华用两支完全相同的棋子探究平面镜成像的特点。将玻璃板 立在桌面上,在玻璃板前放置棋子A,移动玻璃板后的棋子B,发现它与“玻璃板中的A”完全重合,这一步操作是用来验证 的猜想。为验证“平面镜所成的像是虚像”这一猜想,需要将一张白卡片竖直放在 所在的位置,直接观察卡片上是否有A的像。
17.如图所示,某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,与该成像特点一致的是 。
A.幻灯机 B.照相机 C.放大镜 D.投影仪
理由: 。
三、实验题
18.如图是小骏同学“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验应器材选用 (选填“厚”或“薄”)玻璃板代替平面镜,用玻璃板代替平面镜的原因是 ;
(2)小骏把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板的后面。移动蜡烛B,直到眼睛透过玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像完全 ,这种确定像与物大小的方法是 (选填“控制变量”或“等效替代”)法;
(3)为验证实验中得到的平面镜成像特点是否可靠,小骏应该 ;(填字母)
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行实验
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
(4)实验表明:平面镜成像时,像与物关于镜面是 的;
(5)为了探究平面镜成像的虚实情况,小骏移去蜡烛B,将一张白卡竖直放在原来蜡烛B所在位置,应 (选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片上是否有蜡烛A的像;
(6)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的茶色玻璃板前,硬币的像在a处;若将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,硬币所成的像在 处(选填字母“a”、“b”、“c”)。
19.利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”在水平桌面上铺一张白纸,再玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃蜡烛A 放在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同,但不点的蜡烛B 竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A 的像完全重合。
(1)实验室提供了如下器材:①厚为 2mm 的茶色玻璃;②厚为 5mm 的透明玻璃;实验中该选用的玻璃板是(填写器材前的序号),实验中选用玻璃板而不选用平面镜是为了 ;
(2)将点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前,移动玻璃板后的蜡烛 B 直至与蜡烛A 的像完全重合,记录蜡烛A、蜡烛B 的位置。改变蜡烛 A 的位置,重复上述实验,实验记录如图乙所示。蜡烛 A 位于 2 位置时的像在 点;蜡烛A 由 2 位置移到 3 位置,像的大小 ;(选填“变大”、“变小”或 “不变”)
(3)把光屏放在玻璃板后,无论如何移动,都不能找到蜡烛A 的像,说明平面镜所成的像是 像;
(4)若将玻璃板向左倾斜,如图丙所示,观察到蜡烛A 的像的大致位置在图中的 (选填“①” 或“②”)处。
20.在“探究光的反射定律”时,小明进行如图所示的实验。
(1)如图甲,把表面 (光滑/粗糙)些的白色硬纸板垂直放在平面镜上;
(2)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光线,然后将纸板F绕ON向后折,如图乙,在纸板F上 (看到/看不到)反射光线,此时,反射光 (存在/不存在);
(3)为了进一步确定反射光线的位置,小明将纸板F沿PQ剪开,把上半部分向后折,如图丙,发现在纸板F (上/下)半部分会看到反射光线,说明反射光线,入射光线和法线 (在/不在)同一平面内;
(4)接下来小丽多次改变入射光的方向,用量角器测出对应的入射角和反射角大小,最终得出“ ”的普遍性规律。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.“溪边照影行,天在清溪底”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”在岸上看到水中的游鱼细石,是水中的游鱼、细石反射的光线斜射入空气中时,发生光的折射而形成的虚像,故B错误;
C.因为桃花能反射红光,所以会有人面桃花相映红的现象,故C错误;
D.“掬水月在手,弄花香满衣”,属于平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接,平面镜成的像是虚像,用光屏不可以承接到物体的像,故A错误;
B.玻璃板可以透光,也能够成像,用玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置,故B正确;
C.平面镜成的像和物体关于平面镜对称,平面镜与桌面不垂直,平面镜也能成像,像与蜡烛A关于镜面就对称,故C错误;
D.平面镜成像是由于光的反射形成的,要观察A在平面镜中所成的像,应在左侧透过玻璃板观察蜡烛A的像,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】A.平面镜成正立、等大的虚像,不符合题意;
B.当u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜,能看清较小的物体,符合题意;
C.凹透镜成正立、缩小的虚像,不符合题意;
D.凸面镜成正立、缩小的虚像,不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.把一支铅笔水平地放在空玻璃瓶的后方,透过玻璃瓶观察到图a的像是光通过玻璃和空气折射形成的像,该铅笔的像不是由真实光线汇聚而成,此像是虚像,故A错误;
BCD.玻璃瓶装满水在水平方向上相当于一个凸透镜,在竖直方向上,因为水的厚度相同,不能相当于凸透镜;当铅笔由靠近瓶子的位置逐渐远离时,透过透镜会看到正立、放大的虚像(横向放大,纵向不放大),所以会逐渐变长,故能看到c;当到达某一位置时,铅笔尖忽然改变方向,此时物距大于一倍焦距、小于二倍焦距,成倒立、放大的实像(横向放大,纵向不放大,也就是变长,但是不能变粗),所以b图可以看到;继续移动,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,横向缩小,所以变短,能看到d图。故BC错误,D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.图中的成像原理是小孔成像,成的像与物上下颠倒,左右相反,故A正确,不符合题意;
B.透明纸上成的像是实像,能在光屏上呈现,故B正确,不符合题意;
C.在罐底部开2个小孔,2个小孔均能成像,在半透明纸上看到两个像,故C错误,符合题意;
D.在物体距小孔不变的情况下,半透明纸与小孔间距离越大,像距越大,像也越大,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】A.月亮本身不会发光,它是反射的太阳光,所以月亮不是光源,故A错误;
B.杯中的人影是由于光的反射形成的虚像,故B错误;
C.地上的人影是由于光的直线传播,在地面上形成的光照射不到的黑色区域,故C正确;
D.月亮和地球之间存在真空地带,月光能照射到人,说明光可以在真空中传播,不需要介质,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】A.小孔成像中像与物体形状相同,改变小孔的形状,不能改变屏上像的形状,故A错误;
B.小孔稍许靠近屏,像距小,屏上像变小,故B错误;
C.烛焰稍许靠近小孔,物距变小,像距不变,屏上像变大,故C正确;
D.小孔成的像是倒立的实像,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.岸边的树在湖水中形成的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;
B.看到插入水中的筷子弯折,是光的折射形成的,故B不符合题意;
C.池水看起来比它的实际位置浅些,属于光的折射现象,故C不符合题意;
D.在太阳光的照射下看到树的影子是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】①放大镜下“大”熊猫的成像原理是光的折射,成正立放大的虚像;②小孔成“倒”影的成像原理是光的直线传播,成实像;③平面镜看“牙”的成像原理是光的反射,成正立等大的虚像;④水中“笔”弯折的成像原理是光的折射,成位置比实际位置更高的虚像;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10.B
【详解】远视眼是晶状体曲度变小,会聚能力减弱,即折光能力减弱,看近处物体时,像呈在视网膜的后方,故②图是远视眼的成因图;要矫正远视眼应佩戴会聚透镜,即凸透镜,使光线提前会聚,故④图是矫正远视眼的。
故选B。
11.D
【详解】AB.水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,图中成的是倒立缩小的实像,故A、B错误;
C.图中成的是倒立缩小的实像,当u>2f,成倒立、缩小的实像,因此此时王亚平老师与水球的距离大于水球的二倍焦距,故C错误;
D.保持水球位置不动,王亚平老师适当靠近水球,若u<f,成正立、放大的虚像,故D正确。
故选D。
12. D 见解析
【详解】[1][2]A.被单向透视玻璃分隔成的上课区和观摩区,观摩区的教师可以透过玻璃看见上课区的情况,但在上课区的学生看不见观摩区的教师;对上课区的学生而言,此时的单项透视玻璃相当于平面镜,学生在透视玻璃中能看到了自己的像,故A正确,不符合题意;
B.一般情况下,一束光在两个介质的界面上会同时产生反射和折射,其中反射光线遵循反射定律,折射光线遵循的规律与折射率有关;从上课区域射向透视玻璃的光会在玻璃上会同时发生折射和反射,故B正确,不符合题意;
C.人眼要想看见东西,必须要有光线进入人的眼睛,听课教师能看到上课区的情景,说明光线能从上课区透过透视玻璃进入观摩区,故C正确,不符合题意;
D.上课区域的光照越强,从上课区透过透视玻璃进入观摩区的光越强,对比越明显,观摩效果越好,故D错误,符合题意。
故选D。
13. 空气进入到水 下
【详解】[1][2]射水鱼在水中看到水面上方的昆虫,是因为水面上方的昆虫“发出”的光射向水面,从空气进入到水中发生折射,折射光线向靠近法线的方向偏折,因此射水鱼看到的是变高的昆虫的虚像,即昆虫的实际位置应该是在所看到的昆虫的下方。
14. 凸 凹 弱
【详解】[1]人眼的晶状体是中间厚,边缘薄的,所以人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。
[2]近视眼是由于长时间看近处的物体,晶状体变厚,使像成在视网膜前方的缘故,所以要矫正近视眼,需将光线发散,使清晰的像成在视网膜上,所以需佩戴具有发散作用的凹透镜。
[3]近视眼晶状体太厚,折光能力太强,对光的会聚能力强,所以要矫正近视眼,采用激光对角膜进行处理,使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变弱些。
15. 2 等于
【详解】[1][2]小明到平面镜的距离是1m,根据像和物到平面镜的距离相等,所以小明的像到平面镜的距离是1m,所以小明和小明的像之间的距离是2m。小明靠近镜子,小明的身高不变,根据像和物大小相等,小明的像高也不变,所以像高等于160cm。
16. 竖直 像与物大小相等 棋子B
【详解】[1]探究平面镜成像特点的实验中,需将玻璃竖直立在桌面上,才可以确定像的位置。
[2]因为两个棋子大小相等,且棋子B能与A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
[3]实像能用光屏承接,虚像不可以,此处白卡片相当于光屏。
17. B 见解析
【详解】[1][2]如图,物距大于凸透镜的二倍焦距,成倒立、缩小的实像;幻灯机、投影仪使物体成倒立、放大的实像,照相机使物体成倒立、缩小的实像,放大镜使物体成正立、放大的虚像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
18. 薄 见解析 重合 等效替代 B 对称 直接 a
【详解】(1)[1][2]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板;玻璃板透光,且可以成像,用玻璃板代替平面镜,便于找到像的位置。
(2)[3][4]在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直到眼睛透过玻璃板观察到B与A的像完全重合,采用等效替代法。
(3)[5]一次实验不具备代表性,为避免实验的偶然性,为了使结论具有普遍性,应采取同样的实验方案多做几次,即保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验,故选B。
(4)[6]平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与平面镜垂直,像和物体大小相等,所以像与物关于镜面是对称的。
(5)[7]虚像不能成在光屏上,为了探究平面镜成像的虚实情况,移去蜡烛B,将一张白卡片竖直放在原来蜡烛B所在位置,直接观察白卡片上是否有A的像。
(6)[8]一枚硬币放在竖直的茶色玻璃板前,硬币的像在a处;将玻璃板向右平移至图乙所示的位置时,由于平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,所以硬币所成的像的位置不变,仍然在a处。
19. 便于确定像的位置 c 不变 虚 ②
【详解】(1)[1]对比平面镜,玻璃板既可以成像也可以透光,便于确定像的位置。
(2)[2][3]像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,因此在蜡烛A位于2位置时,像会在c点;平面镜成像中,像永远是与物体等大的,因此移动位置,物体的大小不变,像的大小不变。
(3)[4]平面镜成像中,所成的像是虚像,不能被光屏所承接。
(4)[5]平面镜成像中像与物体关于平面镜对称,因此玻璃板向左倾斜之后,其像会出现在位置②。
20. 粗糙 看不到 存在 下 在 反射角等于入射角
【详解】(1)[1]为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(2)[2][3]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上看不到反射光线,但是反射光线存在,只是不能呈现在NOF面上。
(3)[4][5]小明将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,而上部不会看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
(4)[6]在探究“光的反射定律”实验时,要探究反射角与入射角的关系,应该多次改变入射光线的方向,改变入射角的大小,最终才能得出“反射角等于入射角”的普遍性规律。
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