内容正文:
2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(教科版2024)
第四章 光的世界 (A卷•考点达标卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:教科版2024八年级上册第4章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.“灯火暖长安·龙启中国年”2024大明宫上元唐宫灯会巨型花灯齐耀长安,为市民游客呈现出绚丽多彩的视觉盛宴。如图是游客拍摄的一张照片,下列说法正确的是( )
A.花灯五光十色,是光的色散现象
B.灯光在真空中的传播速度是340m/s
C.给花灯拍照时,手机影像传感器(相当于光屏)上成倒立、缩小的实像
D.手机的摄像头与近视眼镜是同一类型的透镜
2.奥运会开幕式以精湛的技术手段和灯光效果将光、影、音乐完美融合,打破了传统舞台的局限性。下列关于声与光的说法中正确的是( )
A.声和光的传播都需要介质 B.在水中声和光的传播速度,都比在空气中更快
C.动听的音乐任何时候都是乐音 D.声和光传播过程中遇到障碍物都会被反射
3.如图甲所示,起初茶碗看起来是空的,但当慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币,如图乙所示。能够正确反应硬币被人眼看到的光路图是( )
A. B.
C. D.
4.小林到兰州游玩,下列他看到的光现象描述及分析正确的是( )
A.高大挺拔的黄河楼与水中倒影交相呼应,倒影的形成是光的折射现象
B.晚上的奥体中心玫瑰体育场变幻出不同颜色的光,其中一定没有红外线
C.白天看到白塔山标志性建筑——白塔,是光的反射现象
D.看到倒垂在清澈黄河水中柳树树枝被“折断”,是光的反射现象
5.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.漫反射不遵守光的反射定律
B.光在任何情况下都沿直线传播
C.光在水中的传播速度比空气中快
D.游泳池注水后,由于光的折射看上去好像变浅了
6.下列各例中,属于防止平面镜成像的是( )
A.家庭装修中,常利用平面镜来扩大视野空间
B.牙医借助平面镜看清牙齿的背面
C.夜间行驶时,车内的灯必须关闭
D.舞蹈演员通过平面镜矫正自己的姿势
7.为了避免汽车在高速行驶时,驾驶员低头观看仪表信息造成事故,人们发明了如图甲所示的抬头显示器。图乙为其原理图,水平放置的显示器上的行车数据能通过前挡风玻璃呈现在驾驶员的正前方。下列说法不正确的是( )
A.挡风玻璃上所成的像是虚像
B.司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
C.司机在挡风玻璃上看到显示器的像是光的反射形成的
D.若驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高不利于观察,可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃
8.一电子钟放置在甲、乙、丙三个平面镜前的位置及示数如图,那通过三个平面镜看到电子钟的示数分别是( )
A.甲12:01,乙10:51,丙10:51
B.甲10:51,乙10:51,丙10:51
C.甲12:01,乙15:01,丙12:01
D.甲12:01,乙12:01,丙10:21
9.人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的讨论,错误的是( )
A.视网膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C.晶状体和角膜相当于一个凸透镜
D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
10.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察,晓霞同学发现:池内无水时,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至位置时,她在池旁看到亮斑的位置在点;水面升至位置时,她看到亮斑的位置在点。则,她在池旁看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时( )
A.P点、Q点都在S点的下方
B.P点、Q点都在S点的上方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
D.Q点在S点的下方,P点在S点的上方
11.光刻机是用来生产芯片的关键设备,光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的是( )
A.缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼
B.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C.硅片相当于光屏
D.利用紫外线的热效应可以制成夜视仪
12.为了保证校园安全,某学校利用人工智能技术,实行“刷脸”人入校门。如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
B.摄像头成像利用的是光的反射
C.摄像头成像特点与投影仪相同
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像
13.某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所示。将蜡烛向右移动,如果要保证光屏上还是成清晰的像,我们应该( )
A.向水透镜中注水,此时水透镜的焦距变大
B.向水透镜中注水,此时水透镜的焦距变小
C.从水透镜中排水,此时水透镜的焦距变大
D.从水透镜中排水,此时水透镜的焦距变小
14.某同学在学习“眼球折光系统”一节时,制作了一个眼球模型,如图所示,烧瓶后壁相当于视网膜,烧瓶里放有一种透明液体表示玻璃体,则图表示的眼球模型和应采取的矫正措施分别是( )
A.远视眼模型,用凸透镜矫正 B.近视眼模型,用凹透镜矫正
C.远视眼模型,用凹透镜矫正 D.近视眼模型,用凸透镜矫正
15.一个物体在凸透镜前20cm处时,在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距应符合的条件是( )
A.14<f<20cm B.7cm<f<14cm C.f<7cm D.7cm<f<10cm
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共27分)
16.太阳光经过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的 ,该现象是由科学家 最早通过实验发现的。
17.如图是泉州湾跨海大桥与倒影形成的一幅壮美画面,桥在水中的倒影是光的 形成的 (选填“虚”或“实”)像。
18.小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车,她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的 像,她与像之间的距离为 。
19.下列光学成像实例中:①小孔成像;②潜望镜中看到的景物的像;③放大镜看到的物体的像;④投影仪屏幕上所成的像;⑤照相机中所成的像;⑥汽车后视镜中的像。属于实像的有 (填序号);属于折射成像的有 (填序号)。
20.世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目,世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是凸透镜,足球通过摄像机镜头成一个倒立、 的像(选填“放大”或“缩小”),运动员射门时,足球向球门框上的镜头靠近的过程中,摄像机中足球的像将 (选填“变大”、“不变”或者“变小”)。
21.如图所示是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,折射角的大小是 ,当入射角变为0°时,折射角大小为是 。
22.如图所示是小明做“探究凸透镜成像规律”实验时得到的像距v和物距n关系的图像。由图像可知,实验使用的凸透镜焦距是 cm;物距为16cm时的成像特点可应用于 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。把物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中,像逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
23.如图所示,将透明的薄壁方形水槽(厚度可忽略不计)水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一束细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象:
(1)图中水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,此时入射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图中的角;
(2)为使B处的光点移至C处,应 (选填“增加”或“减少”)水槽中的水量,若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量△h (选填“>”、“=”或“<”)2cm。
24.一个凸透镜的焦距为15cm,当物体离透镜的距离为40cm时,在光屏与凸透镜的距离为 的范围内,能找到一个 、 的 像(填写像的性质)。当物体离透镜的距离为10cm时,光屏上 (选填“能”或“不能”)得到物体的像,此时眼睛应在 (选填“物体”或“光屏”)一侧通过凸透镜观察到一个 、 的 像(填写像的性质)。
三.作图题(本题共3小题,共6分)
25.如图所示,MN为平面镜,与水平面成30度角放置,一束光AO沿竖直方向射向平面镜,请画出AO的反射光线OB,并标出反射角大小。
26.在图中作出物体所成的像。
27.图中L表示凸透镜,MN为凸透镜的主光轴,O点为光心,F为凸透镜的焦点。请在图中作出物体AB通过凸透镜所成的像A'B'的光路图。
四.实验题(本题共3小题,共33分)
28.如图甲所示是小林做“探究平面镜成像的特点”的实验装置,A和B是两个外形相同的蜡烛,把玻璃板固定在光具座上40cm刻度线处。
(1)此实验应在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境进行;
(2)图甲中,当蜡烛B移到 cm刻度线处时,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放一块光屏,光屏上承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)如图乙所示,一束光与镜面成30°角射向平面镜。请画出反射光线,并标出反射角的度数。
29.在“探究光的反射规律”实验中:
(1)实验过程中,纸板与平面镜必须 放置。
(2)实验中,应选用表面较 (填“粗糙”或“光滑”)的纸板,目的是 。
(3)实验中需要用到的测量器材有 。
(4)实验中使用可绕折转的纸板的目的是 。
(5)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是 。
(6)正确操作实验,并在纸板上记录每次实验中光的径迹,取下纸板,接下来进行的操作是 ,将数据记录在表格中,并比较 。
(7)小东完成了实验探究,测量数据如表所示.小东分析数据得出的结论是:光发生反射时, 。
表1
实验序号
入射角
反射角
1
2
3
(8)实验时,多次测量的目的是 。
【能力设问】
(9)图甲中,若使光束沿NO方向射向平面镜,则反射角为 度。
(10)如图乙所示,在某次实验中,使一束光贴着纸板沿某一角度射到点,若在纸板上没有观察到反射光,则原因可能是 。
(11)图乙中,让入射光线靠近法线NO,则反射角会 。如果让光逆着的方向射到平面镜上,会看到反射光线沿着方向射出,此现象说明 。
(12)小明完成实验探究后,将实验所测数据记录在表中,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。
表2
实验序号
入射角
反射角
(13)如图丙所示,小丽将一块缺角纸板的一边沿着直线NO竖直放置在纸板前面,以NO为轴旋转纸板,发现无论如何旋转,反射光线始终出现在纸板 (填“”或“”)上,这说明 。
(14)实验中,改变入射角,继续保留光的传播路径,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,应进行的操作是 。
(15)小丽又设计了如图丁所示的实验,一束光贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线,将纸板沿剪开,把纸板的上半部分向后折,如图戊所示,发现在纸板的 (填“上部”或“下部”)看不到反射光线.此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在 。
(16)老师进行了如下演示:先用加湿器使某透明容器内充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的点,其作用是为了显示 的位置.然后打开固定在柱上的绿色激光笔,使绿色激光射向点,出现了如图己所示的情景.老师沿水平方向缓缓转动圆台,某时我们只能观察到一条光线,可判断 。
(17)实验结束后,老师在总结实验过程时,建议同学们在实验时最好使用带刻度的纸板进行实验,请你分析,使用带刻度的纸板进行实验的优点是 。
30.某同学用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图像(如图乙所示)。
(1)按照图甲安装实验器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整他们的中心大致在 ;由图乙可得出该实验所用凸透镜的焦距是 cm;
(2)当各元件位置如图甲所示时,可在光屏上得到一个清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。
(3)此时在透镜和蜡烛之间放一副近视眼镜,应把光屏向 移动(选填“左”或“右”),才能再次接收到清晰的像。
(4)如图丙所示,将烛焰置于凸透镜焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像,若将一不透明的光屏置于如图丙中的虚线处,则烛焰的像__________(填写正确选项的字母)。
A.会消失 B.亮度变暗 C.没有变化 D.成在光屏上
五.科普阅读题(4分)
32.阅读短文,回答问题。
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射时,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分,并将其向左平移到透镜平面处,即图3,这样的透镜叫作菲涅尔透镜(又称螺纹透镜)。菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光会聚于焦点。
与平凸透镜相比,光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,因此,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜,从上方俯视,它由多个同心圆的玻璃组成,大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高单位面积上获得的光能,当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时,光聚焦在电池片上,将会聚更多的能量,需要的电池面积变小,大大节约了成本。
(1)当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射时,在 时才会发生偏折;
(2)菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理 (选填“相同”或“不同”);
(3)如图丙所示,F、分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴,请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路;
(4)下列关于菲涅尔透镜的说法,正确的是 。
A.因为制作工艺简单,制造成本低,所以手机的闪光灯大多数使用菲涅尔透镜
B.与相同直径的平凸透镜相比,要损失更多的光能
C.菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的
D.与相同直径的平凸透镜相比,所用材料更少
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第四章 光的世界 (A卷•考点达标卷)
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:教科版2024八年级上册第4章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.“灯火暖长安·龙启中国年”2024大明宫上元唐宫灯会巨型花灯齐耀长安,为市民游客呈现出绚丽多彩的视觉盛宴。如图是游客拍摄的一张照片,下列说法正确的是( )
A.花灯五光十色,是光的色散现象
B.灯光在真空中的传播速度是340m/s
C.给花灯拍照时,手机影像传感器(相当于光屏)上成倒立、缩小的实像
D.手机的摄像头与近视眼镜是同一类型的透镜
【答案】C
【详解】A.花灯五光十色,是由花灯透过的色光决定的,并没有发生色散现象,故A错误;
B.灯光在真空中的传播速度是3×108m/s,故B错误;
CD.手机的摄像头相当于一个凸透镜,用摄像头给景物照相时,景物离镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u>2f,在手机影像传感器成的是一个倒立、缩小的实像,而近视眼镜是凹透镜与手机的摄像头不是同一类型的透镜,故C正确,D错误。
故选C。
2.奥运会开幕式以精湛的技术手段和灯光效果将光、影、音乐完美融合,打破了传统舞台的局限性。下列关于声与光的说法中正确的是( )
A.声和光的传播都需要介质 B.在水中声和光的传播速度,都比在空气中更快
C.动听的音乐任何时候都是乐音 D.声和光传播过程中遇到障碍物都会被反射
【答案】D
【详解】A.声音的传播需要介质,光的传播不需要介质,故A错误;
B.声音在水中的传播速度比在空气中快,光在水中的传播速度比在空气中慢,故B错误;
C.声音是噪声还是乐音与周围环境有关,如果在需要安静的环境中播放音乐,那么动听的音乐也属于噪声,故C错误;
D.声与光在传播过程中遇到障碍物都会发生反射现象,故D正确。
故选D。
3.如图甲所示,起初茶碗看起来是空的,但当慢慢往茶碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币,如图乙所示。能够正确反应硬币被人眼看到的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射;光从水中斜射入空气时,传播方向将远离法线,折射角大于入射角。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.小林到兰州游玩,下列他看到的光现象描述及分析正确的是( )
A.高大挺拔的黄河楼与水中倒影交相呼应,倒影的形成是光的折射现象
B.晚上的奥体中心玫瑰体育场变幻出不同颜色的光,其中一定没有红外线
C.白天看到白塔山标志性建筑——白塔,是光的反射现象
D.看到倒垂在清澈黄河水中柳树树枝被“折断”,是光的反射现象
【答案】C
【详解】A.倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B.晚上的奥体中心玫瑰体育场变幻出不同颜色,是因为灯里有稀有气体,不是光的色散,故B错误;
C.白天看到白塔山标志性建筑——白塔,是由于白塔反射的光进入人的眼睛,从而使得人看到白塔,是光的反射现象,故C正确;
D.看到倒垂在清澈黄河水中柳树树枝被“折断”,是光的折射现象,故D错误。
故选C。
5.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.漫反射不遵守光的反射定律
B.光在任何情况下都沿直线传播
C.光在水中的传播速度比空气中快
D.游泳池注水后,由于光的折射看上去好像变浅了
【答案】D
【详解】A.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故A错误;
B.光在同种均匀介质中才沿直线传播,故B错误;
C.光在不同介质中的传播速度不同,光在真空和空气中的传播速度最快,在液体和固体中的传播速度较慢,故C错误;
D.游泳池注水后,由于光从池底射入空气中时发生折射,形成的虚像比池底实际位置浅,所以游泳池看上去好像变浅了,故D正确。
故选D。
6.下列各例中,属于防止平面镜成像的是( )
A.家庭装修中,常利用平面镜来扩大视野空间
B.牙医借助平面镜看清牙齿的背面
C.夜间行驶时,车内的灯必须关闭
D.舞蹈演员通过平面镜矫正自己的姿势
【答案】C
【详解】A.家庭装修中,常利用平面镜来扩大视野空间,是利用平面镜成像,故A不符合题意;
B.牙医利用平面镜看清牙齿的背面,属于利用平面镜成像特点,故B不符合题意;
C.晚间打开驾驶室内的灯,车前窗就像镜子一样,司机只能观察驾驶室内部,路前方却不易看清,容易导致事故,所以车内的灯必须关闭,这是防止平面镜成像,故C符合题意;
D.舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势是利用平面镜成像,故D不符合题意;
故选C。
7.为了避免汽车在高速行驶时,驾驶员低头观看仪表信息造成事故,人们发明了如图甲所示的抬头显示器。图乙为其原理图,水平放置的显示器上的行车数据能通过前挡风玻璃呈现在驾驶员的正前方。下列说法不正确的是( )
A.挡风玻璃上所成的像是虚像
B.司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
C.司机在挡风玻璃上看到显示器的像是光的反射形成的
D.若驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高不利于观察,可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃
【答案】D
【详解】A.挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知,挡风玻璃上所成的像是正立的虚像。故A正确,不符合题意;
B.车辆抬头显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45°,故B正确,不符合题意;
C.挡风玻璃相当于平面镜,所成的像是由于光的反射形成的。故C正确,不符合题意;
D.根据平面镜成像特点,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,故D错误,符合题意。
故选D。
8.一电子钟放置在甲、乙、丙三个平面镜前的位置及示数如图,那通过三个平面镜看到电子钟的示数分别是( )
A.甲12:01,乙10:51,丙10:51
B.甲10:51,乙10:51,丙10:51
C.甲12:01,乙15:01,丙12:01
D.甲12:01,乙12:01,丙10:21
【答案】A
【详解】镜子中数字的顺序与实际数字顺序相反,2的对称数字是5,故甲这时的时刻应是12:01;乙是10:51;丙是10:51.故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9.人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的讨论,错误的是( )
A.视网膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C.晶状体和角膜相当于一个凸透镜
D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
【答案】B
【详解】ACD.人的眼睛相当于一架微型照相机,晶状体和角膜相当于一个凸透镜,视网膜是成像的位置,且成像是倒立的实像,视网膜的作用类似于光屏,故ACD正确,不符合题意;
B.物体反射的光经晶状体折射在视网膜成像,无论是近处还是远处的物体到晶状体的距离都是大于2倍焦距,像距大于1倍焦距小于2倍焦距,故B错误,符合题意。
10.学校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察,晓霞同学发现:池内无水时,在S点形成一个亮斑,如图所示;池内水面升至位置时,她在池旁看到亮斑的位置在点;水面升至位置时,她看到亮斑的位置在点。则,她在池旁看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时( )
A.P点、Q点都在S点的下方
B.P点、Q点都在S点的上方
C.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
D.Q点在S点的下方,P点在S点的上方
故选B。
【答案】C
【详解】往池内注水,水面升至a位置时,根据折射定律可知,光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,所以P点在S点的下方,如下图所示:
水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,反射光从水中斜射入空气中,根据折射定律可知,光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,所以逆着折射光线可知,Q点在S点的上方,如下图所示:
通过画图可知,P点在S点的下方,Q点在S点的上方,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.光刻机是用来生产芯片的关键设备,光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的是( )
A.缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以用于矫正近视眼
B.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内
C.硅片相当于光屏
D.利用紫外线的热效应可以制成夜视仪
【答案】C
【详解】A.根据图示可知,缩图透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,可用于矫正远视眼,故A错误;
B.由题知,用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,则该凸透镜成倒立、缩小的实像。与照相机的原理相同,镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,故B错误;
C.图中的像成在硅片上,硅片相当于光屏,故C正确;
D.根据红外线的热效应可以制成红外线夜视仪。故D错误。
故选C。
12.为了保证校园安全,某学校利用人工智能技术,实行“刷脸”人入校门。如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外
B.摄像头成像利用的是光的反射
C.摄像头成像特点与投影仪相同
D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像
【答案】A
【详解】AD.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外,成的像是缩小、倒立的实像,故A正确,D错误;
BC.摄像头成像利用的是光的折射,光经过不同介质成像,成像原理与照相机相同,都是倒立缩小的实像。故BC错误。
故选A。
13.某同学用自制的水透镜做凸透镜成像实验,在光屏上得到了清晰的像,如图所示。将蜡烛向右移动,如果要保证光屏上还是成清晰的像,我们应该( )
A.向水透镜中注水,此时水透镜的焦距变大
B.向水透镜中注水,此时水透镜的焦距变小
C.从水透镜中排水,此时水透镜的焦距变大
D.从水透镜中排水,此时水透镜的焦距变小
【答案】B
【详解】将蜡烛向右移动,即物距减小,根据凸透镜成像规律可知像距会变大。如果要保证光屏上还是成清晰的像,应减小凸透镜的焦距,所以应该向水透镜中注水,减小凸透镜的焦距,增强其聚光能力。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.某同学在学习“眼球折光系统”一节时,制作了一个眼球模型,如图所示,烧瓶后壁相当于视网膜,烧瓶里放有一种透明液体表示玻璃体,则图表示的眼球模型和应采取的矫正措施分别是( )
A.远视眼模型,用凸透镜矫正 B.近视眼模型,用凹透镜矫正
C.远视眼模型,用凹透镜矫正 D.近视眼模型,用凸透镜矫正
【答案】B
【详解】由题干图可知:像呈在视网膜的前方,所以该模型是近视眼,近视眼是由于晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,应佩戴发散透镜(凹透镜),使光线推迟会聚,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15.一个物体在凸透镜前20cm处时,在透镜另一侧距凸透镜14cm处的光屏上成一个倒立、缩小的实像,则该凸透镜的焦距应符合的条件是( )
A.14<f<20cm B.7cm<f<14cm C.f<7cm D.7cm<f<10cm
【答案】D
【详解】根据凸透镜成像的规律,当物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像,此时像距在一倍焦距到二倍焦距之间,则可得
2f<20cm
f<14cm<2f
则凸透镜的焦距范围为
7cm<f<10cm
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题(本题共9小题,每空1分,共27分)
16.太阳光经过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的 ,该现象是由科学家 最早通过实验发现的。
【答案】 色散 牛顿
【详解】[1][2]太阳光是白光,是一种复合光,由多种色光混合而成。因此太阳光经过棱镜后被分解成各种颜色的光,我们把这种现象叫光的色散。英国科学家牛顿最早通过实验发现光的色散。
17.如图是泉州湾跨海大桥与倒影形成的一幅壮美画面,桥在水中的倒影是光的 形成的 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】 反射 虚
【详解】[1][2]水面相当于平面镜,大桥在水中成的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,根据平面镜成像的特点可知,倒影是大桥的虚像。
18.小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车,她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的 像,她与像之间的距离为 。
【答案】 虚 1m
【详解】[1]平面玻璃可以看做是平面镜,小红通过平面玻璃成像相当于平面镜成像,平面镜所成是虚像,所以小红通过平面玻璃所形成的是虚像。
[2]平面镜所成的像,像距与物距相等,物距为0.5m,像距也为0.5m,故她与像之间的距离为
0.5m+0.5m=1m
19.下列光学成像实例中:①小孔成像;②潜望镜中看到的景物的像;③放大镜看到的物体的像;④投影仪屏幕上所成的像;⑤照相机中所成的像;⑥汽车后视镜中的像。属于实像的有 (填序号);属于折射成像的有 (填序号)。
【答案】 ①④⑤ ③④⑤
【详解】[1][2]①小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像;②从潜望镜中观察景物,是平面镜成的等大的虚像,属于光的反射现象;③用放大镜看物体,是凸透镜对光发生折射形成的正立放大的虚像;④投影仪屏幕上所成的像,是凸透镜对光发生折射形成的倒立放大的实像;⑤照相机中所成的像,是凸透镜对光发生折射形成的倒立缩小的实像;⑥汽车后视镜中的像,属于光的反射形成的虚像。
综上所述,属于实像的是①④⑤,属于折射成像的是③④⑤
20.世界杯足球比赛是人们喜闻乐道的体育项目,世界杯上使用了VAR(视频助理裁判技术),利用摄像机镜头跟踪运动员和足球。摄像机镜头是凸透镜,足球通过摄像机镜头成一个倒立、 的像(选填“放大”或“缩小”),运动员射门时,足球向球门框上的镜头靠近的过程中,摄像机中足球的像将 (选填“变大”、“不变”或者“变小”)。
【答案】 缩小 变大
【详解】[1]摄像机镜头相当于一个凸透镜,足球通过摄像机镜头成倒立、缩小的实像。
[2]足球向门框上镜头靠近的过程中,物距变小,像距变大,像变大。
21.如图所示是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,折射角的大小是 ,当入射角变为0°时,折射角大小为是 。
【答案】 35° 0°
【详解】[1]由图知:光线从左上侧射向右侧,所以左上侧光线是入射光线;法线与界面是垂直的,图中所示折射角是
90°﹣55°=35°
[2]当入射角变为0°时,入射光线垂直入射,此时入射光线、折射光线、法线三线重合,则折射角大小为0°。
22.如图所示是小明做“探究凸透镜成像规律”实验时得到的像距v和物距n关系的图像。由图像可知,实验使用的凸透镜焦距是 cm;物距为16cm时的成像特点可应用于 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。把物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中,像逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 10 投影仪 变大
【详解】[1]当物距u等于像距v,即时,凸透镜成倒立、等大的实像。这是凸透镜成像的一个重要特点,也是我们求解焦距的关键。从图像中我们可以找到这一点,对应的物距(或像距)为20cm。因此,我们可以得出焦距
[2]由于,根据凸透镜成像的规律,此时凸透镜成倒立、放大的实像。这种成像特点与投影仪的成像原理相同,因此可以应用于投影仪。
[3]物体从距凸透镜30cm处移动到10cm处的过程中像的变化。在这个过程中,物距逐渐减小,而像距逐渐增大,像的大小也会逐渐变大。
23.如图所示,将透明的薄壁方形水槽(厚度可忽略不计)水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一束细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象:
(1)图中水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,此时入射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)图中的角;
(2)为使B处的光点移至C处,应 (选填“增加”或“减少”)水槽中的水量,若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量△h (选填“>”、“=”或“<”)2cm。
【答案】(1)小于 (2) 增加 >
【详解】(1)光线由水中斜射入空气,根据折射规律可知,此时的入射角应小于折射角,即此时入射角小于角θ。
(2)[1]当水槽中的水量上升时,激光射入空气的入射点右移,这时折射光线应平行原折射光线,并在原折射光线的上方,即光点可以上移至C处,所以应使水槽中的水量增加。
[2]过水面上升后激光的入射点作原水面的垂线,如下图所示:
垂线和现在水面的交点为,垂线和原折射光线的交点为D,垂线与原水面的交点为E,由图可知
所以有。
24.一个凸透镜的焦距为15cm,当物体离透镜的距离为40cm时,在光屏与凸透镜的距离为 的范围内,能找到一个 、 的 像(填写像的性质)。当物体离透镜的距离为10cm时,光屏上 (选填“能”或“不能”)得到物体的像,此时眼睛应在 (选填“物体”或“光屏”)一侧通过凸透镜观察到一个 、 的 像(填写像的性质)。
【答案】 15~30cm 倒立 缩小 实 不能 光屏 正立 放大 虚
【详解】[1][2][3][4]凸透镜的焦距为15cm,物体离透镜的距离为u=40cm时,物距大于两倍焦距u>2f,通过凸透镜成一个倒立、缩小的实像,像距在一倍焦距与两倍焦距之间,即15~30cm之间。
[5][6][7][8][9]当物体离透镜的距离为10cm时,物体在焦点以内,u<f,成的是正立、放大的虚像,光屏上无像,眼睛应在光屏一侧观察。
三.作图题(本题共3小题,共6分)
25.如图所示,MN为平面镜,与水平面成30度角放置,一束光AO沿竖直方向射向平面镜,请画出AO的反射光线OB,并标出反射角大小。
【答案】
【详解】一束光AO沿竖直方向射向平面镜,过O点作出法线ON,根据数学知识可知
即入射角为,根据反射角等于入射角,故反射角等于,据此作出反射光线,如下所示:
26.在图中作出物体所成的像。
【答案】
【详解】根据平面成像特点,分别作出物体的对称点、,用虚线连接和即为物体在平面镜中的像,如图:
27.图中L表示凸透镜,MN为凸透镜的主光轴,O点为光心,F为凸透镜的焦点。请在图中作出物体AB通过凸透镜所成的像A'B'的光路图。
【答案】
【详解】物距小于一倍焦距,是放大镜的原理图。根据凸透镜的三条特殊光线来作图:从A点发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变,再作两条折射光线的反向延长线交于点即可得物体AB通过凸透镜所成的正立、放大的虚像A'B',作图如下:
四.实验题(本题共3小题,共33分)
28.如图甲所示是小林做“探究平面镜成像的特点”的实验装置,A和B是两个外形相同的蜡烛,把玻璃板固定在光具座上40cm刻度线处。
(1)此实验应在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境进行;
(2)图甲中,当蜡烛B移到 cm刻度线处时,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放一块光屏,光屏上承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)如图乙所示,一束光与镜面成30°角射向平面镜。请画出反射光线,并标出反射角的度数。
【答案】(1)较暗 (2)60 (3)虚像 (4)
【详解】(1)平面镜成像的原理是光的反射,做“探究平面镜成像的特点”的实验,为使像清晰、减少外界光对物体成像的影响,此实验应在较暗的环境进行。
(2)由图甲知,物与平面镜的距离为20cm,因像与物到镜面的距离相等,故当蜡烛B移到
40cm+20cm=60cm
刻度线处时,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
(3)虚像不能成在光屏上,移去蜡烛B,在其原来位置上放一块光屏,光屏上承接不到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)如图乙所示,一束光与镜面成30°角射向平面镜,过入射点作出法线,入射角为
90°-30°=60°
根据反射角等于入射角,据此画出反射光线,反射角的度数为60°,如下图所示:
29.在“探究光的反射规律”实验中:
(1)实验过程中,纸板与平面镜必须 放置。
(2)实验中,应选用表面较 (填“粗糙”或“光滑”)的纸板,目的是 。
(3)实验中需要用到的测量器材有 。
(4)实验中使用可绕折转的纸板的目的是 。
(5)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是 。
(6)正确操作实验,并在纸板上记录每次实验中光的径迹,取下纸板,接下来进行的操作是 ,将数据记录在表格中,并比较 。
(7)小东完成了实验探究,测量数据如表所示.小东分析数据得出的结论是:光发生反射时, 。
表1
实验序号
入射角
反射角
1
2
3
(8)实验时,多次测量的目的是 。
【能力设问】
(9)图甲中,若使光束沿NO方向射向平面镜,则反射角为 度。
(10)如图乙所示,在某次实验中,使一束光贴着纸板沿某一角度射到点,若在纸板上没有观察到反射光,则原因可能是 。
(11)图乙中,让入射光线靠近法线NO,则反射角会 。如果让光逆着的方向射到平面镜上,会看到反射光线沿着方向射出,此现象说明 。
(12)小明完成实验探究后,将实验所测数据记录在表中,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。
表2
实验序号
入射角
反射角
(13)如图丙所示,小丽将一块缺角纸板的一边沿着直线NO竖直放置在纸板前面,以NO为轴旋转纸板,发现无论如何旋转,反射光线始终出现在纸板 (填“”或“”)上,这说明 。
(14)实验中,改变入射角,继续保留光的传播路径,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,应进行的操作是 。
(15)小丽又设计了如图丁所示的实验,一束光贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线,将纸板沿剪开,把纸板的上半部分向后折,如图戊所示,发现在纸板的 (填“上部”或“下部”)看不到反射光线.此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在 。
(16)老师进行了如下演示:先用加湿器使某透明容器内充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的点,其作用是为了显示 的位置.然后打开固定在柱上的绿色激光笔,使绿色激光射向点,出现了如图己所示的情景.老师沿水平方向缓缓转动圆台,某时我们只能观察到一条光线,可判断 。
(17)实验结束后,老师在总结实验过程时,建议同学们在实验时最好使用带刻度的纸板进行实验,请你分析,使用带刻度的纸板进行实验的优点是 。
【答案】(1)垂直 (2) 粗糙 使光在纸板的表面发生漫反射,便于观察入射光线和反射光线 (3)量角器 (4)探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
(5)在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹
(6)测量入射角和对应反射角的大小 反射角和入射角的大小
(7)反射角等于入射角 (8)避免实验的偶然性,得到普遍规律
(9)0 (10)纸板与纸板不在同一平面内或纸板没有与平面镜垂直
(11)减小 在反射现象中,光路是可逆的
(12)将反射光线与镜面的夹角当成了反射角(或将入射光线与镜面的夹角当成了入射角)
(13) AOB 反射光线和入射光线在同一平面内
(14)给入射光线和对应的反射光线编号(或用不同颜色的笔画出入射光线和对应的反射光线)
(15)上部 同一平面内 (16)法线 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(17)可直接读出入射角和反射角的大小,便于比较两角的大小关系
【详解】(1)实验过程中,纸板与平面镜必须垂直放置,这样才更方便让物像重合。
(2)[1][2]在“探究光的反射规律”实验中,应选择表面粗糙的纸板,使光在其表面发生漫反射,这样实验者从不同的方向都能看清实验的情景。
(3)实验中需要测量反射角和入射角的度数,因此需要量角器。
(4)本实验中,可绕ON转动的纸板的主要作用是:①呈现反射光线,②探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内。
(5)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,方法是:可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来。
(6)[1][2]取下纸板后,接下来进行的操作应是用量角器分别测出入射角和对应的反射角并记录在表格中,并比较反射角与入射角的大小关系。
(7)通过表格数据分析可知:反射角等于入射角。
(8)多次改变入射角的大小去测反射角大小,是为了探究反射角与入射角的大小关系,使实验更具普遍性。
(9)图甲中,若使光束沿NO方向射向平面镜,反射光线、入射光线、法线三线合一,反射光线与法线的夹角为0°,即反射角为0°。
(10)反射光线、入射光线和法线在同一平面内,若实验中为将纸板与平面镜垂直,纸板FON上没有观察到反射光,可能是纸板未与平面镜垂直放置或纸板EON与FON不在同一平面内。
(11)[1][2]让入射光线靠近法线NO,入射角减小,反射角等于入射角,则反射角会变小;如果让光逆着OF的方向射到平面镜上,会看到反射光沿着OE方向射出,此现象说明光路是可逆的。
(12)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
(13)[1][2]将一块缺角纸板PQ的一边沿着直线NO竖直放置在纸板AOB前面,以NO为轴旋转纸板PQ,发现无论如何旋转,反射光线始终出现在纸板AOB上,这说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(14)为了避免无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,应进行的操作是实验时给对应的入射光线和反射光线编号(或用不同颜色的笔画出入射光线和对应的反射光线)。
(15)[1][2]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板B的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板B的上部会看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(16)[1][2]加湿器使整个教室充满雾气,这样能显示出光的传播路径;法线与平面镜是垂直的,红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点,可以显示法线的位置;沿水平方向缓慢转动圆台,当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时(即只能观察到一条光线时),可根据光的传播路径来判断反射光线、入射光线和法线字啊同一平面内。
(17)在实验时最好是使用带刻度的纸板进行实验,使用带刻度的纸板进行实验的优点是便于直接比较反射角和入射角的大小。
30.某同学用如图甲所示的装置探究“凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图像(如图乙所示)。
(1)按照图甲安装实验器材时,为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整他们的中心大致在 ;由图乙可得出该实验所用凸透镜的焦距是 cm;
(2)当各元件位置如图甲所示时,可在光屏上得到一个清晰倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一成像原理制成的。
(3)此时在透镜和蜡烛之间放一副近视眼镜,应把光屏向 移动(选填“左”或“右”),才能再次接收到清晰的像。
(4)如图丙所示,将烛焰置于凸透镜焦距以内,在透镜另一侧可以观察到放大的虚像,若将一不透明的光屏置于如图丙中的虚线处,则烛焰的像__________(填写正确选项的字母)。
A.会消失 B.亮度变暗 C.没有变化 D.成在光屏上
【答案】(1) 同一高度 8 (2) 缩小 照相机 (3)右 (4)C
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,除了将光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,还应调整它们的中心大致在同一高度;在进行凸透镜成像的实验时,确保光源、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度是非常重要的,因为这样可以保证光线通过凸透镜后能够准确地聚焦在光屏上,从而得到清晰的像。
[2]当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距,成倒立、等大的实像;此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧;由图乙可知2f=16cm,即该实验所用凸透镜的焦距是f=8cm。
(2)[1][2]当各元件位置如图甲所示时,物距为30cm,当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像;生活中的照相机、摄像机就是利用这一成像原理制成的。
(3)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离凸透镜,又能在光屏上看到蜡烛清晰的像,应把光屏向右才能再次接收到清晰的像。
(4)因为虚像是光的折射反向延长线相交得到的,所以在虚线处放置一不透明的光屏对虚像不产生影响,此时人眼能看到烛焰的像,故选C。
五.科普阅读题(4分)
32.阅读短文,回答问题。
菲涅尔透镜
甲图中图1是平凸透镜的截面图,由光学知识可知,平行光由平凸透镜左侧垂直入射时,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分,并将其向左平移到透镜平面处,即图3,这样的透镜叫作菲涅尔透镜(又称螺纹透镜)。菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光会聚于焦点。
与平凸透镜相比,光在菲涅尔透镜中传播时减少了在透镜中直线传播的部分,只保留透镜发生折射的曲面,因此,在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用,如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜,从上方俯视,它由多个同心圆的玻璃组成,大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一,它能提高单位面积上获得的光能,当透镜非螺纹面垂直面向太阳光时,光聚焦在电池片上,将会聚更多的能量,需要的电池面积变小,大大节约了成本。
(1)当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射时,在 时才会发生偏折;
(2)菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理 (选填“相同”或“不同”);
(3)如图丙所示,F、分别是菲涅尔透镜的焦点和主光轴,请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路;
(4)下列关于菲涅尔透镜的说法,正确的是 。
A.因为制作工艺简单,制造成本低,所以手机的闪光灯大多数使用菲涅尔透镜
B.与相同直径的平凸透镜相比,要损失更多的光能
C.菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成的
D.与相同直径的平凸透镜相比,所用材料更少
【答案】 经透镜另一侧曲面 相同 D
【详解】(1)[1]因为平行光由平凸透镜左侧垂直入射,在透镜中传播方向不变,只有经透镜另一侧曲面时才会发生偏折,并会聚于焦点,所以当平行光由平凸透镜平的一面垂直入射,在经透镜另一侧曲面时才会发生偏折。
(2)[2]因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点,它们对光线都有会聚作用,工作原理相同。
(3)[3]因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样,仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点,所以平行于主光轴的光线经菲涅尔透镜折射后会聚在焦点上,如图所示
(4)[4]AB.在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失,所以手机的闪光灯部分大多数使用菲涅尔透镜,故AB错误;
C.若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处,即为图3,这样的透镜叫做菲涅尔透镜,菲涅尔透镜实质上是由一圈圈凸透镜组成的,故C错误;
D.若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉,保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处,即为图3,这样的透镜叫做菲涅尔透镜,与相同直径的平凸透镜相比,所用材料更少,故D正确。
故选D。
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