安徽省合肥市2024-2025学年度八年级上学期期中物理复习(多彩的光章节重难点近三年组题汇编)
2024-11-02
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内容正文:
安徽省合肥市2024-2025学年度八年级上学期期中物理复习(多彩的光章节重难点近三年组题汇编)
一、单选题
1.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型的艺术,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面,下列现象中属于光沿直线传播形成的是( )
A.日晕 B.水中倒影
C.墙上的手影 D.海市蜃楼
2.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)下面关于一些光现象的说法中,不符合客观实际的是( )
A.一叶障目说明了光沿直线传播
B.看到物体成的虚像时,没有光射入我们的眼睛
C.湖水中形成的倒影是光的反射现象
D.斜看水中的物体,看到物体的位置比实际位置高
3.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)我国古代的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验探究的人。下列关于小孔成像的说法正确的是( )
A.小孔所成的像与物上下颠倒,左右相反
B.小孔成像是由于光的折射造成的
C.小孔成像中像的形状与孔的形状有关
D.小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关
4.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)北京时间2021年11月7日18时51分,翟志刚身着中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服成功出舱。下列论述中正确的是( )
A.我们看到宇航服上的国旗标识是因为国旗反射红色光
B.翟志刚在舱外时和其他航天员在太空能直接对话
C.我们看到翟志刚身上白色宇航服,是因为它发出白光
D.翟志刚在舱外向全国人民问候的声音可以直接传播到地球
5.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法不正确的是( )
A.光经过摄像头成像利用的是光的折射
B.摄像头的成像特点与投影仪相同
C.“刷脸”时,面部应位于摄像头的二倍焦距点之外
D.“刷脸”时,面部经摄像头成倒立、缩小的实像
6.(22-23八年级上·安徽合肥·期中)把一个高0.6m的平面镜竖直放置,一个身高1.6m的人以2m/s的速度沿垂直于平面镜的方向走近,那么他在镜中的像( )
A.高度为1.6m,以2m/s的速度远离平面镜
B.高度为1.6m,以2m/s的速度靠近平面镜
C.高度为0.6m,以4m/s的速度远离平面镜
D.高度为0.6m,以4m/s的速度靠近平面镜
7.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面,纸板上能看到反射光线OB(图中未画出)。O为入射点,ON为法线。则( )
A.反射光线OB的位置在ON的左侧
B.仅增大图中α的角度,反射光线OB将靠近ON
C.仅将平面镜在水平面内绕O顺时针旋转,OB位置改变
D.仅将纸板取走,反射光线OB将不存在
8.(22-23八年级上·安徽合肥·期中)某同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物到凸透镜的距离u的关系图像,如图所示。下列判断正确的有( )
A.该同学所用凸透镜的焦距
B.当时,在光屏上得到的是倒立、缩小的实像
C.把物体从处移动到处的过程中,像逐渐变小
D.当时,在光屏得到的是放大的像,投影仪利用这一原理
9.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)测绘人员绘制地图时,常常要在高空的飞机上向地面照相,称为航空摄影。若使用航空摄影照相机拍得的像的底片与镜头间的距离为60mm,那么照相机的镜头焦距为( )
A.120mm以外 B.略小于60mm C.60mm以内 D.恰为60mm
10.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)用墨水成像观察日食的情景,如图所示。在容器中注入适量的黑墨水放在太阳下,通过水面可看到太阳的像。关于其中的成像原理和成像特点,下列说法正确的是( )
A.这个像是实像 B.这个像是光的反射形成的
C.这个像比太阳小 D.这个像是光的折射形成的
11.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,小俊利用如图甲所示的装置探究平面镜成像的特点,他点燃了蜡烛,下列有关说法正确的是( )
A.在蜡烛B前面放一个不透明挡板,从蜡烛A处透过玻璃板就看不到蜡烛A的像了
B.人能看到像,是因为B发出的光进入了人眼
C.若玻璃板竖直向上移动,则蜡烛的像也将向上移动
D.若蜡烛A所成的像偏高且倾斜,则图乙中的②是产生该现象的原因
12.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰的像,则下列做法中一定不能在光屏上得到清晰像的是( )
A.光屏和蜡烛不动,适当移动透镜到某一位置
B.透镜不动,光屏与蜡烛的位置对调
C.透镜不动,蜡烛离透镜远些,光屏离透镜近些
D.透镜不动,蜡烛和光屏都离透镜远些
二、填空题
13.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)一束太阳光通过三棱镜后,会被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,我们在光屏上将 (选填“仍能”或“不能”)看到七彩光带。
14.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角,则折射角的大小为 ,反射角的大小为 。
15.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)在炎热的夏天,茂密的树下常常会看到一个个圆形的小亮斑,这些小亮斑其实是太阳倒立的 (选填“实”或“虚”)像。
16.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,是小欣同学用激光分别射向透镜后光的传播路径,由图可知虚线框中的透镜是 透镜。
17.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图是光在空气和水的界面EF处发生反射和折射的光路,∠AOF=35°。图中,反射角大小是 °,折射光线在 (水/空气)中。
18.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)身高170cm的小明站在竖直放置的平面镜前5米处,当他正对平面镜以1m/s的速度靠近平面镜时,他在镜中像的高度将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)170cm,2s后小明到平面镜中像的距离是 m。
19.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示是一种液面升降监测装置原理图,电光源S发出的一束激光经液面反射后射到页面上方水平标尺上的S′点,当发现光点S′向左移动时,说明液面 (填“升高”或“下降”或“不变”)了。
20.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则最先看到的像是 ,最后看到的像是 (选填甲或乙或丙或丁)。
21.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,将一枚硬币放在空碗底部,然后后退到眼睛刚好看不到硬币,保持眼睛、碗和硬币的位置不变,缓缓向碗里倒水,随着水面升高,又看到了“硬币”,这是光的 现象。
22.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,甲是小孔成像的实验、乙是平面镜成像的实验。
(1)如图甲,小孔成像中所成的像 (选填“能”或“不能”)用光屏接收到;平面镜成像的实验原理是 ;远视眼需要佩戴 (选填“平面镜”,“凸透镜”或“凹透镜”)制作的眼镜;
(2)如图乙,实验中,用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还 (选填“能”或“不能”)观察到烛焰的像;向远处移动A的位置,像的大小将 (选填“变大”,“变小”或“不变”)。
三、作图题
23.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示为一个凹透镜,请完成图中的光路图。
24.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,S是一个发光点,S′是它在平面镜中成的像,SA是S发出的一束光。请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。(保留作图痕迹)
25.(22-23八年级上·安徽合肥·期中)AB通过凸透镜成倒立放大的实像,在图中画出凸透镜及右侧焦点位置。
26.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图所示,两平面镜A和B的镜面分别与图中纸面垂直,两镜面的交线过图中的O点,两镜面的夹角α=15°,今自A镜面上的C点沿与A镜面夹角β=45°的方向在纸面内射出一条光线,此光线在两镜面间多次反射。试求:
(1)画出从C点射出的光,第一次经B镜面反射的光路图,标出反射角大小。
(2)继续画出第二次经A镜面反射的光路图,标出反射角大小;并分析从C点射出的光,经过几次反射后又回到C点(要求:画出光路图)。
四、实验题
27.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)小明用凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)在调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,蜡烛 (选填“需要”或“不需要”)点燃;
(2)小明用如图甲的方法测量透镜的焦距,此时光屏上形成一个最小最亮的光斑(未画出),则该透镜的焦距为 cm;
(3)若保持图乙中透镜位置不动,将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,此时眼睛应在凸透镜 (选填“左侧”或“右侧”)观察烛焰所成的像。
28.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)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)该同学用发光二极管组成的“F”形光源代替蜡烛完成实验,其好处是 。
29.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)如图甲所示,小明在探究光折射现象时,将一束入射角为50°的光线斜射入杯中,在杯底形成光斑,然后逐渐往杯中加水,观察杯底光斑的位置变化。他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣。为了定量反映这种差异,他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学知识和生活经验,小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想:
猜想1:与液体深度有关;
猜想2:与液体种类有关;
猜想3:与入射光的颜色有关;
(1)图甲实验中,测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为 ,加水过程中,杯底光斑将向 (填“左”或“右”)移动;
(2)实验中通过观察分析认为猜想1不正确,水面上升(下降),入射角和折射角都不变,小明只将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度(如图乙所示),杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合。对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比” (选填“大”或“小”);
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光,杯底光斑位置如图丙所示 光的“偏折比”大;
(4)将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 。
30.(23-24八年级上·安徽合肥·期中)请根据“探究凸透镜成像规律”的实验回答以下问题:
(1)小律在光具座上调整凸透镜、光屏和烛焰,使它们的中心不在同一高度,但是在同一条直线上,这样 (选填“也可能”或“不可能”)使像成在光屏中央;
(2)为了确定凸透镜的焦距,小律同学让一束平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上会聚成一点,如图甲所示,则该凸透镜的焦距为 cm,并测量且绘制出物距u和像距v关系图像如图乙所示,也得到了该透镜的焦距为 cm;
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏按如图丙所示的位置放置时,光屏上得到清晰的像,则:
①生活中 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是应用了这个成像规律。若要使光屏上的像变得再大些,在不改变凸透镜位置的情况下,应向 移动蜡烛,并适当向 移动光屏;若在光屏与凸透镜之间放一远视眼镜,为使光屏上仍然呈现最清晰的像,需要将蜡烛向 (后三个空均选填“左”或“右”)移动;
②若保持蜡烛和光屏的位置不动,只需将凸透镜移动到 cm的刻度处,又可在光屏上成清晰的像,此时成像的三个特点是倒立、 的实像;
③保持三个元件位置不动,仅将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,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;
(4)小律在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜,该过程中物距u随时间t的图像如图丁所示,则像距v与t的大致变化关系为图戊中的 ;
(5)①学习完平面镜成像作图后,小王对平面镜作图方法进行归纳总结:一是根据平面镜的成像特点作图(对称法);二是根据光的反射定律作图(光路图法)。请你利用对称法在图中画出物体AB;
②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)。
参考答案:
1.C
【详解】沙画的光学原理相同的是光通过不透明的沙时被遮挡形成的,属于光的直线传播现象。
A.日晕是太阳光通过大气层时,由于空气中悬浮的小颗粒和气体,导致太阳光的散射和折射形成的,属于光的色散现象,故A不符合题意;
B.水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,故B不符合题意;
C.墙上的手影,是灯光经过不透明的手时被遮挡形成的,属于光的直线传播现象,故C符合题意;
D.海市蜃楼是光线经过不均匀的空气发生折射形成的,属于光的折射现象。故D不符合题意;
故选C。
2.B
【详解】A.一叶障目是指一片叶子挡在眼前就看不见东西了,这是因为光是沿直线传播的,故A不符合题意;
B.看到物体成的虚像时,是反射或折射的光线进入了我们的眼睛,只不过我们感觉到的像的位置,不是发光物体的实际位置,故B符合题意;
C.湖水中形成的倒影是平面镜成像,由光的反射形成,故C不符合题意;
D.斜看水中的物体时,由于光线从水中斜射入空气中时发生折射,且折射角大于入射角,所以看到物体的位置比实际位置高,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】AB.小孔成像是光的直线传播形成的,所成的像与物上下颠倒,左右相反,故A正确,B错误;
C.小孔成像中像的形状与孔的形状无关,与物体的形状有关,故C错误;
D.像的大小与物体和光屏到小孔的距离都有关,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】A.我们看到宇航服上的国旗标识,是因为国旗反射红色光,吸收其他颜色的光,故A正确;
B.翟志刚在舱外时和其他航天员在太空不能直接对话,真空不能传声,他们是通过电磁波通话,故B错误;
C.我们看到翟志刚身上白色宇航服,是因为它反射白光,它不是光源,不能发出白光,故C错误;
D.舱外是太空,真空环境,真空不能传声,翟志刚在舱外向全国人民问候的声音,不能直接传播到地球,故D错误。
故选A。
5.B
【详解】A.摄像头相当于一个凸透镜,光经过摄像头成像利用的是光的折射,故A正确,不符合题意;
BCD.“刷脸”时,面部应位于二倍焦距之外,面部通过摄像头成倒立、缩小的实像,成像原理与照相机相同,故B错误,符合题意,CD正确,不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】由平面镜成像的特点可知像与物体大小相等,已此人身高1.6m,所以他在镜中的像高也是1.6m。
由平面镜成像的特点可知像与物到镜面的距离相等,他以2m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜时,他在平面镜中的像也以2m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜。
故选B。
7.B
【详解】A.反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧,反射光线OB的位置在ON的右侧,故 A不符合题意;
B.仅增大图中α的角度,则入射角减小,反射角也减小,反射光线OB将靠近ON,故B符合题意;
C.仅将平面镜在水平面内绕O旋转,纸板仍然和平面镜垂直,法线位置不变,入射光线位置不变,反射光线OB位置不变,故 C不符合题意;
D.仅将纸板取走,反射光线OB仍然存在,只是不能显示在纸板上,故D不符合题意。
故选B。
8.C
【详解】A.由图像可得当u=10cm时v=10cm,根据凸透镜成像规律可知2f=10cm,即f=5cm,故A错误;
B.当u=6cm时
根据凸透镜成像规律可知像成倒立放大的实像,故B错误;
C.根据凸透镜成像规律,像随着物距变大逐渐变小,像距逐渐变小,故C正确;
D.当u=15cm时大于2f,则像距v大于f并小于2f,成倒立缩小的实像,照相机正是利用这一原理,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】照相机工作时物距大于2倍焦距,此时像距为60mm,在1倍焦距与2倍焦距之间,即
f<60mm<2f
故
30mm<f<60mm
此时的物距较大,像距较小,所以焦距略小于60mm。
故选B。
10.B
【详解】平静的墨水水面相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,平面镜成的虚像与物大小相等,即这个像与太阳等大。
故选B。
11.D
【详解】A.平面镜成的像是反射光线的反向延长线会聚形成的,在蜡烛B前面放一个不透明挡板,不影响光在蜡烛A这一侧的传播,所以在蜡烛A一侧仍能看到蜡烛A的像,故A错误;
B.平面镜成的像是反射光线的反向延长线会聚形成的,而且平面镜成虚像,人能看到像,是因为A发出的光经玻璃板反射进入了人眼,虚像本身不发光,故B错误;
C.平面镜所成的像与物关于平面镜对称,蜡烛位置不变,将玻璃板向上移,蜡烛的像与蜡烛对称,所以像的位置不变,故C错误;
D.实验时玻璃板必须要竖直放置,不然不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,①图玻璃板竖直放置,②和③图玻璃板没有竖直放置,②图玻璃板中蜡烛A所成的像偏高且倾斜,如图:
,故D正确。
故选D。
12.D
【详解】A.光屏和蜡烛不动,适当移动透镜到某一位置,当物距等于原来的像距,像距等于原来的物距时,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏能再次成清晰的实像,故A不符合题意;
B.透镜不动,光屏与蜡烛的位置对调,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,光屏能再次成清晰的实像,故B不符合题意;
C.透镜不动,蜡烛离透镜远些,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏离透镜近些可能成清晰的实像,故C不符合题意;
D.透镜不动,蜡烛离透镜远些,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏应适当靠近透镜才能成清析的实像,若光屏远离透镜不能成清晰的实像,故D符合题意 。
故选D。
13.不能
【详解】透明物体的颜色是由通过的色光决定的,如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,蓝色透明的三棱镜只允许蓝光通过,则我们将不能看到七彩光带。
14. 37° 60°
【详解】[1][2]根据光的反射定律和折射的规律作图如下:
其中∠AOD为入射角,∠DOB为反射角,∠EOC为折射角。则∠AOD=∠DOB,由题意知,入射光线与液面成30°角,则入射角∠AOD为60°,所以反射角∠DOB为60°。则折射角为
∠EOC=180°-60°-83°=37°
15.实
【详解】太阳发出的光沿直线传播,经过树叶间的缝隙在地面上形成圆形光斑,是小孔成像现象,地面上的光斑实际上是太阳的倒立缩小的实像。
16.凸
【详解】通过透镜后的光线与入射光线相比,向主光轴靠拢,透镜对光有会聚作用,因此是凸透镜。
17. 55 水
【详解】[1][2]由图可知
∠AOF=∠COE=35°
OA、OC属于入射光线和反射光线;折射光线和入射光线分居在法线的两侧;此时的入射角为
90°-35°=55°
由于反射角等于入射角;折射角要小于入射角,所以光线是从空气中斜射入水中。故折射光线在水中。
18. 等于 6
【详解】[1]平面镜所成的像和物体大小相等,与物体到平面镜的距离无关,所以小明靠近平面镜时,像高度不变,等于170cm。
[2]小明2s移动的距离
s=vt=1m/s×2s=2m
此时小明距离平面镜的距离为
5m-2m=3m
由于像和物到平面镜的距离相等,所以2s后小明到平面镜中像的距离是
3m×2=6m
19.升高
【详解】当液面上升时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向左移动,如图所示:
20. 乙 丙
【详解】[1][2]凸透镜先贴着刻度尺,此时物距小于凸透镜的一倍焦距时成的是正立、放大的虚像,看到的是乙图;接下来凸透镜逐渐远离刻度尺,物距增大,当增大到等于凸透镜的一倍焦距时,不成像;继续远离刻度尺,当物距大于一倍焦距且小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,此时看到的是丁图;继续远离至物距等于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、等大的实像,此时看到的是甲图;凸透镜继续远离至大于凸透镜的两倍焦距时,成倒立、缩小的实像,此时看到的是丙图。
21.折射
【详解】缓缓向碗里倒水,随着水面升高,又看到了“硬币”,这是光从水中斜射到空气中,光线发生偏折。
22. 能 光的反射 凸透镜 能 不变
【详解】(1)[1]小孔成像的原理是光的直线传播,小孔成像的特点倒立的实像,能用光屏接收到像。
[2]平面镜成像利用了光的反射原理,成的是正立等大的虚像。
[3]远视眼所成的像在视网膜的后方,凸透镜对光有会聚作用,需要配戴凸透镜制作的眼镜。
(2)[4]用一张白纸挡在玻璃板和像之间,平面镜所成的像为虚像,平面镜成像是光的反射现象,所以眼睛能直接观察到蜡烛的像。
[5]平面镜所成的像与物体大小相等,故向远处移动A的位置,像的大小将不变。
23.
【详解】对于凹透镜,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;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,如图所示:
24.
【详解】根据平面镜成像特点,连接SS',作出SS的中垂线即为平面镜的位置,延长SA与镜面的交点即为入射点O,连接S'O并延长作出反射光线,如图所示:
25.
【详解】连接,根据过凸透镜光心的光线,其传播途径不变,则确定光心为与的交点O,即凸透镜的位置在O点;过B点作AO的平行线交凸透镜于M点,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后过其焦点,则连接交于F点,F点即为凸透镜的焦点,如下图:
26.(1)
(2)
【详解】(1)根据外角定理可知
由光的反射定律可知反射角等于入射角,反射光线与镜面的夹角等于入射光线与镜面的夹角,所以
则反射角为
90°-60°=30°
如图所示:
(2)因为
所以,由三角形的内角和知
然后光垂直入射后沿原路返回,光路如图所示:
共经过5次反射回到了C点。
27. 需要 10.0 右侧
【详解】(1)[1]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰的焰心、凸透镜的光心和光屏的中心在同一高度,故在调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时,蜡烛需要点燃。
(2)[2]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=40.0cm-30.0cm=10.0cm(3)[3]若保持图乙中透镜位置不动,将蜡烛移至光具座45cm刻度线处,此时物距
u=50cm-45cm=5cm<f
成正立、放大的虚像,像与物同侧,故此时眼睛应在凸透镜右侧观察烛焰所成的像。
28. 见解析 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]探究凸透镜成像实验过程中,用“F”形光源与“T”形光源相比,好处是可以比较像与物是否左右相反。
(2)[2]探究凸透镜成像实验过程中,要使像刚好成在光屏的中央,应该使光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度。出现如图所示的情况,是在实验时,遗漏了调节光源、凸透镜和光屏的中心在同一高度。
(3)[3]探究凸透镜成像实验过程中,多次实验的目的是寻找普遍规律,使探究结论具有普遍性。
(4)[4]用发光二极管组成的“F”形光源可以增加物体的亮度,使成像更清晰;便于观察凸透镜成像的性质;所成的像不会晃动,更加稳定;二极管使用起来更安全、环保。
29. 0.7 右 小 红 1.25
【详解】(1)[1][2]图甲实验中,测得折射角为35°,已知入射角为50°,则偏折比为
当容器内逐渐加水时,光的折射程度不变,但入射点逐渐抬高且向右移动,由光的折射规律可知折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。
(2)[3]将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合,如图1(为便于比较,在同一幅图中进行对比),
由图1可知:在油中折射光线更靠近法线,即油中的折射角小于水中的折射角,且偏折比是折射角与入射角的比值,油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
(3)[4]光线的入射角和入射点不变,红、蓝色激光的折光线,如图2
由图2可知:红色激光的折射角大于蓝色激光的折射角,由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:红光的“偏折比”大。
(4)[5]将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r,折射角为i,如图3
此时“偏折比”为0.8,即:,当光在下表面折射时如图3中,则此时入射角为r′,折射角为i′,根据几何知识可知
∠r′=∠i
∠i′=∠r
所以,光在下表面折射时的“偏折比”为
30. 也可能 10.0 10 投影仪 右 右 右 35 缩小 凹 C
【详解】(1)[1]烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一直线上时,根据光线过光心不改变方向,像也可能成在光屏的中央位置。
(2)[2][3]焦点到凸透镜光心的距离是凸透镜的焦距,由图甲可知,凸透镜的焦距
f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
由图乙可知
u=v=20cm
根据
u=v=2f
成倒立、等大的实像,即
2f=20cm
故该凸透镜的焦距为f=10cm。
(3)①[4][5][6][7]由图丙可知,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,投影仪就是利用此原理制成的;若要使光屏上的像变得再大些,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,应向右移动蜡烛,并适当向右移动光屏;若在光屏与凸透镜之间放一远视眼镜,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,会将光线提前会聚成像,故为使光屏上仍然呈现最清晰的像,需要将蜡烛向右移动。
②[8][9]若保持蜡烛和光屏的位置不动,只需将凸透镜移动到35cm的刻度处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,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像;此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,光屏上成倒立、缩小的实像。
③[10]保持三个元件位置不动,仅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,相当于增大物距,缩小像距,此时像成在光屏的左侧,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。
(4)[11]将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透,物距逐渐增大,根据凸透镜成的实像时,物远像近像变小,像距逐渐减小,从v>2f到f<v<2f,但像距只能接近1倍焦距,而不能小于1倍焦距,故选C。
(5)①[12]过A′B′向平面镜作垂线,并延长至等长,得到点A和B,连接A、B就是物体AB,如下图所示:
②[13]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′,如下图所示:
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