专题03 光和眼睛(沪粤版2024) -【好题汇编】备战2024-2025学年八年级物理上学期期末真题分类汇编(沪粤版2024)
2024-12-02
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2份
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140页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三章 光和眼睛 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 32.17 MB |
| 发布时间 | 2024-12-02 |
| 更新时间 | 2024-12-02 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-12-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49055472.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 光和眼睛
考点一 光的直线传播和色散现象
1.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨)下列说法中正确的是( )
A.物体沿直线运动时,在相同的时间内通过的路程相等,这样的运动叫作匀速直线运动
B.物体沿直线运动时,在相同的时间内通过的路程不相等,这种运动叫作变速直线运动
C.在长度测量中精准的读出估读值可以消除误差
D.光线是表示光的径迹和方向的物理模型,是真实存在的
2.(22-23八年级下·黑龙江哈尔滨)下列能说明光沿直线传播的现象是①日食现象②灯光下人的影子③利用遥控器中的红外线遥控电视 ④匡衡凿壁偷光⑤小孔成像( )
A.①②③④ B.①③④⑤
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
3.(22-23八年级下·黑龙江哈尔滨)在暗箱前面穿一个三角形的小孔,当太阳光射入小孔后,在光屏上成像。关于像的形状,下列说法中正确的是( )
A.圆形 B.三角形 C.长方形 D.其他形状
4.(24-25八年级上·陕西西安)请完成下列与实验有关的问题。
(1)如图甲,用同样大小的力敲桌子,耳朵贴在桌面上听到的声音比离开桌面听到的声音大,
说明 (选填“气体”或“固体”)的传声效果更好。
(2)如图乙,抽气一段时间后,若听到的手机铃声响度不变,则原因可能是________;
A.手机铃声音调太高
B.未塞紧瓶塞导致漏气
(3)如图丙,一束太阳光通过三棱镜后,在白色光屏上形成一条彩色光带,这个现象叫作 ;最早通过实验研究该现象的是物理学家 。
5.(24-25八年级上·江苏南通)下列关于三棱镜的以下现象,请你补充完整:
(1)如图甲,将一束太阳光通过三棱镜,可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的 ;
(2)如图乙,是一个三棱镜的截面图,左侧有一物体P;人眼在三棱镜的右侧可看到物体的像,则该像大致在 位置(选填数字序号);
(3)如图丙,把两个三棱镜组合在一起,当平行白光通过它们后,出射光如图所示,若分别用红光和蓝光再次进行图丙的实验,则 光的出射光偏折程度更小;
(4)如图丁,小明用凸透镜正对太阳光,想在光屏上找焦点的位置,但是无论怎么移动光屏,都只能找到一个相对最小最亮的圆斑而不是一个点,这是因为 。
6.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨)“皓月千里”,皎洁的月亮 (选填“是”或“不是”)光源。太阳光照在地面上会使地面温度升高,这一过程中光传递 。(选填“信息”或“能量”)
7.(23-24八年级上·内蒙古赤峰)如图所示,小明下晚自习后在回家的路上,经过一盏路灯,灯光照射人所形成的影子,影子的成因是由于 。从经过到离开路灯,影子的长度会发生变化特点是: 。
考点二 光的反射定律
8.(24-25八年级上·湖北)小明利用器材做声学、光学实验探究。
(1)探究影响音调的因素:如图甲所示,拨动钢尺的一端,听它发出的声音,同时观察它振动的快慢,多次改变钢尺伸出桌边的长度,每次用同样的力度拨动钢尺,观察到钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快,发出声音的音调越 ;由此可得结论:音调的高低与发声体振动的 有关。
(2)用如图乙所示的装置探究光的反射定律:图中红激光笔发出的光相当于 线;多次改变入射角的大小,测得数据如表所示,根据表中数据得出的结论和其他组不一致,请你分析该实验过程中可能出现的问题是把反射光线与 的夹角当成了反射角;从A侧往B侧看,当我们观察到三条光线重合时证明 。
入射角/°
20
30
40
50
60
70
反射角/°
70
60
50
40
30
20
9.(2024·江苏镇江·中考真题)小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些 ;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线。由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 内。
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如图3所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;与的大小 。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在 时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 ;
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明: ;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是: ,实验表明: ;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是: 。
11.(24-25八年级上·江苏无锡)如图所示,激光笔发出的光在平面镜上发生了光的 现象后,到达光屏形成光斑。小红对着圆筒发出声音,观察到光屏上形成光圈,该现象说明发声的物体在 。提高声音的响度,光圈的大小将变 。
12.(2023·四川绵阳·中考真题)如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射角的度数是 ,平面镜与水平方向的夹角度数是 。
13.(23-24八年级上·河南郑州)我国光缆通信的发展十分迅速,目前光缆可以通达所有地区。原理是光不断地经光纤的内壁反射向前传播,请在图中完成光路图(一次反射即可)。
14.(2024·四川泸州·中考真题)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
15.(2024·四川成都·中考真题)如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:①画出反射光线OB;②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
16.(23-24八年级上·内蒙古赤峰)矿井入口有一个按照灯,由于光的直线传播,光线不能够射入隧道内,请利用光的传播知识,在合理位置放一个平面镜,使灯光能够射入隧道内。
考点三 平面镜成像特点
17.(24-25八年级上·山东济宁)学习物理离不开科学研究方法,以下说法不正确的是( )
A.探究真空能否传声——理想实验法
B.探究细线发声的音调与细线的长度、横截面积、材料是否有关——控制变量法
C.探究平面镜所成的像与物的大小关系——类比法
D.正在发声的音叉将乒乓球弹开,由此得出声音是由物体振动产生的——转换法
18.(23-24八年级上·辽宁铁岭)一块平面镜放在水平桌面上,镜面的一部分刚好被一本书盖上了,在书上放着一个苹果,小明用手去拿苹果,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.苹果比它在平面镜中的像要稍大一点
B.平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像
C.拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的
D.当把苹果拿起时,镜中苹果的像会逐渐变小
19.(2024·山东临沂·一模)沂河水清澈见底,平静如镜。如图所示,两只小鸟正在河边漫步,以下说法正确的是( )
A.水中的“小鸟”是虚像
B.在清激见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了漫反射
C.当小鸟展翅飞走时,它们在水中像的大小将越来越小
D.小鸟飞行时与水面的距离大于像与水面的距离
20.(23-24八年级上·江苏宿迁)如图所示,人眼看到镜中像时,下列说法错误的是( )
A.平面镜成像原理是光的反射
B.人眼看到的像是虚像
C.进入人眼的光线不是发出的
D.将镜子前面下半部用不透明板挡住,人眼将看不到像
21.(22-23八年级上·广西河池)下列关于镜子的说法不正确的是( )
A.汽车的后视镜是凸面镜
B.潜水艇的潜望镜是平面镜
C.太阳灶是利用凹面镜聚光的原理工作的
D.上述三种面镜所成的像都是实像
22.(24-25八年级上·山东济南)按要求填空:
(1)学习了长度的测量后,小明想测一测橡皮的宽度,如图他所选刻度尺的分度值为 mm,橡皮的宽度为 cm;
(2)“地震检测仪”是利用声波来检测地震的,这种波在空气中的传播速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)人说话的声速,地震很可能会引起海啸,这是因为声音能传递 ;
(3)唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”,描写了酷夏特有的情趣。从物理学的角度,水面相当于 (选填“三棱镜”或“平面镜”),诗句中的“倒影”是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)如图所示,语文课本《口技》一课生动地描述了口技表演者惟妙惟肖地模仿人、动物的声音,从物理角度看,他主要模仿声音的 ;口技艺人往往通过重拍醒木结束表演,醒木拍得越重,声音的 越大。
23.(23-24八年级上·江苏泰州)如图所示,平面镜前有一发光点S,平面镜可以绕O轴转动,已知发光点S与轴O的距离SO=12cm,SO与镜面的夹角为60°。此时,S与它的像之间的距离为 cm;当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S在镜中的像与O轴的距离将 ,发光点S与镜中像的距离将 (以上两空填写大小变化情况);S的像运动轨迹的长度为 cm。
【答案】 不变 先变大后变小 12
24.(24-25八年级上·辽宁大连)阅读短文,回答问题。
新能源智能汽车——车窗的“秘密”,新能源智能汽车已进入许多家庭,随着科技发展,计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合,已成为汽车产业发展战略方向。
(1)汽车前灯的反光装置相当于 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”),当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时,射出的光接近于平行光;
(2)无论盛夏还是严冬,开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊,为了防止这一现象的发生,有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”,实现对车窗玻璃温度的调节。
寒冷天气行车时,汽车挡风玻璃 (选填“外侧”或“内侧”)容易起雾变得潮湿,“智能玻璃”会自动调高玻璃的温度。
(3)汽车在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表盘信息,在前方遇有紧急状况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故,汽车平视显示系统(简称HUD)正是为了解决这一问题而研发,如图甲所示,HUD利用平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车速、导航等信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶安全。
可视挡风玻璃为平面玻璃,显示器通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度;若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 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(4)驾驶员在驾车时通过汽车后视镜时刻观察路况,汽车的后视镜是一个 镜,是因为它能扩大视野,能让司机看到车后更大的范围。有A、B两辆车在公路上笔直行驶(A车匀速行驶)。A车驾驶员从右侧后视镜中看到B车逐渐靠近,如图乙所示,则说明此刻B车 (选填“加速”或“减速”)移动。(提示;可将后视镜近似看成平面镜进行分析)
25.(2024·山东临沂·中考真题)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系.将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
26.(22-23八年级上·江苏镇江)小明在“探究平面镜成像特点”的实验中,可供选择的器材有:5mm茶色镀膜玻璃板、0.33mm无色透明的手机钢化膜、A、B两个完全相同的蜡烛,大小相同的A4纸和方格纸、刻度尺。
(1)为了便于比较像距和物距的关系,应选择 (选填“A4”或“方格”)纸进行实验;
(2)如图甲,将点燃的蜡烛A放在茶色玻璃板前,把 (选填“点燃”或“未点燃”)蜡烛B放在玻璃板后,调整位置,能观察到B与A的像重合,也能说明像与物 相等;
(3)为了验证平面镜成的是实像还是虚像,小明取走蜡烛B,并在蜡烛B原来的位置(如图乙),要观察白纸上能不能呈像,则观察的方式应该是 (选填“①”或“②”);
(4)在实验中,小明仔细观察到像有重影,原因是玻璃板 ;接着小明用钢化膜代替玻璃板实验,重影几乎消失,成的像 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
27.(23-24八年级上·河北秦皇岛)网上有个小视频,如图所示,在平面镜前放一张白纸,将小鸡与平面镜隔开,从侧方依然可以看到小鸡在镜中的像。网友们问:“为什么小鸡藏在纸后面,还能被镜子发现哪”。请你在下图中作出小鸡成像的光路图。
28.(2023·河南·模拟预测)为了促进果实着色、增糖,提升苹果的品质,果园通常通过铺设反光膜反射阳光,来改善光照条件。请你在图中画出一束太阳光S经反光膜反射至A处果实的光路图。
29.(2023·黑龙江大庆·中考真题)如图, A为暗室中的点光源, B为不透光薄板, B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图(只考虑直接经平面镜到达地面光线)。
考点四 光的折射规律
30.(24-25八年级上·福建福州)许多诗词中蕴含着物理知识,下列说法正确的是( )
A.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,这里的“日行八万里”是以地面为参照物的
B.“掬水月在手,弄香花满衣”,手中的“月”是光的反射形成的实像
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,“高声语”指的是声音的音调
D.“潭清疑水浅”,“疑水浅”这是光的折射现象
31.(2024·陕西·中考真题)中国古诗词不仅文字优美、意境高远,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“掬水月在手,弄花香满衣”涉及的光现象相同的是( )
A.日晷计时 B.楼台倒影
C.筷子弯折 D.林间光斑
32.(2024·山东菏泽·中考真题)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站,装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,表示宇航员看到的斑马鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
33.(2023·辽宁本溪·中考真题)小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像点;
(2)点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
34.(22-23八年级上·广东广州)如图所示,B是小妮在池中看到的“鲤鱼”,请你帮她补充看到鲤鱼B的完整光路 ,她用激光笔从 A 点向 (选填图中字母)处射出光束,即可把池中的真鲤鱼照亮。
35.(2022·山东潍坊·中考真题)如图所示,水池边有一路灯S,路灯上方有一平面镜,S发出的光能经反射后射入水中,请画出:
(1)S在平面镜中所成的像;
(2)经反射后过A点的反射光线;
(3)照射到水池底的光路图。
36.(23-24八年级上·河北保定)如图1所示,水面上有一只天鹅,天鹅的眼睛到水面的距离是20cm,则它的眼睛在水中的像到水面的距离为 cm,当这只天鹅飞向空中时,其在水中的像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。如图2所示,请在图中画出天鹅的眼睛看到鱼的光路图 (将水面看成镜面,天鹅眼睛看作C点,B点为鱼的实际位置,A点为鱼的虚像位置)。
37.(2024·四川广元·中考真题)“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图,图中AO为入射光线, 为折射光线;保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,反射角将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
38.(2024·吉林长春·三模)如图所示,小致透过玻璃砖观察一支钢笔时,发现看到笔的像“错位”了,造成这个现象的原因是光发生了 ,小致是在笔的 侧进行观察的。
39.(21-22八年级上·安徽六安)如图所示,是小明在岸上看到水中鱼的光路(光的传播方向未标出)。A点为小明的眼睛,S和S′分别为水中的鱼和小明看到鱼的虚像。图中的折射光线是 (填“OS”或“OA”),入射角的大小为 。
40.(23-24八年级上·陕西西安)小明在进行“探究光的折射特点”的实验,所用的实验器材有:激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。
(1)还需要的实验器材是 ;
(2)如图-1所示,小明将玻璃砖放在一张白纸上,让激光贴着白纸从O点射入玻璃砖,标记从下表面射出的位置点,让光贴着白纸的目的是 。实验过程中,小明是通过对比 来判断光的偏折程度;
(3)实验过程中,小明多次改变入射角,并使每次的入射点始终为O点,标记出对应的从下表面射出的点,并在白纸上连接对应的,然后测出从空气射入上表面的入射角和折射角i,从玻璃下表面射入空气的入射角和折射角。以下是记录的实验数据。
折射面
上表面
下表面
序号
1
2
3
4
序号
5
6
7
8
入射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
入射角
0°
10°
20°
30°
折射角i
0°
10°
20°
30°
折射角
0°
15.2°
30.9°
①小明由于疏忽少记录了一个数据,请你分析这个数据应该为 ;
②分析5、6、7、8组数据可知:光从玻璃斜射入空气中时折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
(4)实验结束后,小明将该玻璃砖放在物理书上,观察发现“字”在实际位置的上方,于是得出结论说:“透过玻璃砖看到的‘字’在实际位置的上方”;同组小华听到后说:“我认为你的说法不对,我看到的‘字’的位置并没有明显变化”;一起探究后,小明和小华画出了各自看到的“字”的光路图,如图-2、图-3所示,你认为 (选填“图-2”或“图-3”)是小明观察到的“字”的光路图,请你具体阐述理由: 。
41.(23-24八年级上·江苏南通)阅读短文,回答问题。
新能源智能汽车
如图甲所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”。
“智能玻璃”可实现温度的调节,还具有单向透光功能,人可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象。“智能玻璃”还可根据车外光照度自动调节玻璃的透明度(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),实现车内的光照度为一个适宜的定值c,车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示。车胎采用新材料,有效降低了行驶时与路面间摩擦带来的噪声;车身配有多个雷达、挡风玻璃倾斜安装等都提高了行车的安全性。
(1)车胎采用新材料降低摩擦声的方法属于在 控制噪声;倒车雷达引发的警告声提醒司机小心倒车,说明声音可以传递 ;
(2)冬天的早晨,汽车挡风玻璃上会出现一层“白雾”,这是由于水蒸气遇冷 (写物态变化名称)而成的,这些白雾在玻璃的 (填“内”或“外”)侧,此时应将智能玻璃温度调 ;
(3)下列相关说法中,正确的是 ;
A. 薄膜式太阳能电板应设计成白色
B. 在车内透过窗玻璃看到车外的行人是折射而形成的虚像
C. 透过汽车的侧窗玻璃,可以从车内看到车外景象,而车外几乎看不见车内景象,是因为车外的光不能通过侧窗玻璃进入车内
D. 夜间行车时,为让司机更清楚地看到路况,车内应开较亮的灯
(4) 汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (选填“上方”或“下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(5)当车外光照度为200Lx 时,智能玻璃的透明度会自动调节为 %;车内光照度的值c= Lx。
考点五 奇妙的透镜
42.(23-24八年级上·广东清远)如图所示,前后两块相邻透镜的焦点恰好重合,从光源S点向右发出一条与主光轴平行的光线,先后经2个凸透镜折射和一个凹透镜折射,在A、B、C、D四段光线中,其中描绘错误的是( )
A.A段光线 B.B段光线 C.C段光线 D.D段光线
43.(24-25八年级上·安徽亳州)如图甲所示,把一块平面镜放在水平鼓面上,用激光笔发出一束光射向平面镜,通过平面镜反射后在墙上看到光斑,用力敲鼓面,看到墙上光斑在上下移动,并且用力越大,听到响声越大的同时看到墙上光斑上下移动距离越大,以上现象可以得到结论之一:
(1)响度大小和 有关,通过光斑上下移动可以得到声音产生的原因,目的是把微小的振动进行 ,以便得到结论;
(2)如图乙所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法,其中最合理的做法是
44.(24-25八年级上·江苏扬州)
(1)如图甲,为凸透镜的主光轴,AB是发光物体,是AB经过透镜所成的像,请你通过作图找出透镜的位置用H标出来;
(2)在图乙中画出通过透镜的折射光线;
(3)如图丙,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图中画出能反映此过程的光路图;
(4)请根据光沿直线传播的相关知识画出青蛙在井底A点能看到的天空范围。
45.(24-25八年级上·陕西西安)
(1)汽车平视显示系统HUD(如图甲所示)利用了平面镜成像原理,它将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头就可以看到车辆显示器上的信息,从而避免分散对前方道路的注意力。请你根据平面镜成像特点在图乙中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B';
(2)如图所示,光线AB、CD均平行于主光轴,请补全光路图。
46.(24-25八年级上·江苏南京)按要求作图(保留作图痕迹)。
(1)如图,一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置.如图甲,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小。
(2)如图乙,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S′。
(3)如图丙,请画出平行于主光轴及过光心O点的两条入射光线经凹透镜后的折射光线。
47.(24-25八年级上·江苏南京)按要求作图(保留作图痕迹)
(1)如图(1)所示,是蜡烛AB和一个小孔成像装置,请在半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'。
(2)如图(2)所示,空碗的底部A处有一枚硬币,眼睛在B处恰好看不到它,慢慢往碗中倒水,眼睛在B处看到了硬币的虚像A'。请在图中画出眼睛看到硬币虚像A'的光路图。
(3)观看日食时不能用眼睛直接对着太阳观察,如果没有专用的太阳滤镜,比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看(图3甲)。请在图3乙中作出小华(眼睛在B点)通过水面看到太阳A的光路图。
(4)如图(4)所示,根据入射光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线。
48.(23-24八年级下·辽宁锦州)如图,发光点A在距凸透镜光心的2倍焦距处上方,请根据已知的两条入射光线,画出发光点A的像A',并完成光路图。
49.(2024·山东威海·中考真题)摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于 (填光学元件名称):当水黾游到水浅的地方,暗影面积会 (选填“变小”“不变”“变大”)。
50.(23-24八年级下·陕西榆林)如图甲所示,把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去,这块透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”),这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜,与放大镜属于同一类透镜的是 。
考点六 凸透镜成像规律
51.(23-24八年级下·上海闵行)某同学拿凸透镜来观察物理书的页面如图所示,若要将透镜成的像“理”字挪至透镜中央,书本的移动方向是( )
A.右下方 B.右上方 C.左下方 D.左上方
52.(2007九年级·上海·竞赛)图中点划线表示某一凸透镜的主轴,但未标出透镜位置。一物体放在a、b两点间,某观察者观察到放大正立的像。当物体从a移向b时,发现正立的像逐渐增大。下列关于凸透镜L的位置及焦点F的位置,判断正确的是( )
A.L位于b、N间,其左焦点F位于a、b间
B.L位于b、N间,其左焦点F位于M、a间
C.L位于M、a间,其右焦点F位于a、b间
D.L位于M、a间,其右焦点F位于b、N间
53.(24-25八年级上·江苏南通)阅读短文,回答问题。
自制多功能光学演示教具
【教具要求】(1)探究小孔成像特点
(2)演示光的镜面反射和漫反射
(3)探究凸透镜成像规律及其应用
【制作材料】提供如图甲所示的装置和材料:
【制作设计】
(1)用于制作探究小孔成像演示时,需要在A装置的开口处装入制作材料 ;将A装置的左底去掉并加上半透明膜,这一半透明膜相当于上述制作材料的 (填字母,上同);但它还有的好处是 ;
(2)用于演示光的镜面反射和漫反射时,同学们在装置A中放置平行光从开口处照出,需要将制作材料中 两件组合,来接收平行光,从而从不同的角度观察亮度,发现有明显的“亮”“暗”分界;
(3)用装置A制作成模拟投影仪时,在伸缩口处加上可移动纸板,纸板上固定手机,原来的开口处装入凸透镜,其截面图如图乙,在制作过程中,手机和凸透镜之间相当于 距,移动这个距离可以将手机中的像投影到屏幕上。为了使屏幕上的像达到较好的观赏效果,我们需要将手机倒着放置,因为投影仪是成 的实像;
【教具展示】
(4)小明用自制小孔成像演示仪研究蜡烛成像高度和像到小孔距离的关系时,当蜡烛高为5cm;蜡烛到小孔的距离为10cm;改变光屏到小孔的距离,得到下表的数据;
结合数据他进一步思考,树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像,他测出了光斑的直径为5mm;光斑到小孔的距离为5m;从网上查到太阳到地球的距离约为1.5×101lm;由此可估算出太阳的直径约为 m;(1m=1×103 mm)
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
(5)在演示光的镜面反射和漫反射时,为了提升实验效果,环境亮度应较 ;
(6)用自制投影仪播放成像时,成在白屏上的效果一般,你准备怎么改进? ;以白墙作为光屏播放时,要让白墙上成像更大些,该怎么操作? 。
54.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)同学们在复习光学知识时发现研究像的特点是许多光学实验的主要目的。于是,同学们回顾实验中找到像并分析成像特点的实验过程:
(1)同学们应用如图甲装置研究小孔成像,实验中只将光屏靠近或远离小孔发现光屏上均有像,但成像的 情况不同(选填“大小”或“正倒”)。
(2)图乙是同学们探究平面镜成像的情景,实验中选用完全相同的A、B主要是为了便于 。看到B与A的像完全重合后,为探究平面镜成像的虚实情况同学们将B标记位置后取走,把光屏放在B的位置上,此时应 玻璃板看向光屏(选填“通过”或“不通过”)。
(3)同学们用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,当蜡烛在图丙位置时,眼睛应在图中 (选填“A”、“B”或“C”)位置观察成像,此时若在图中蜡烛左侧再放置一光屏,眼睛位置不动能否看到蜡烛的像? (选填“能”、“不能”或“不一定能”)。
55.(24-25八年级上·江苏无锡)如图甲所示,有一圆柱形玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注水近满,小明由杯口向下观察,发现杯内文字看上去变近了,其原因是光发生了 ;如图乙所示,小明将一根筷子从水面中心位置竖直插入杯中,并从侧面观察,如图乙所示,观察水面以下的筷子 了,且 (选填“有”或“没有”)偏折。
56.(23-24八年级上·湖北恩施)如图,某同学记录多次实验数据,绘制了凸透镜u-v之间的关系图象,则该凸透镜的焦距是 m;当光源距透镜5.0cm时,光屏上 (选填“有”或“无”)入射光经透镜折射后的光线,此时,像成在 (选填“光屏”或“光源”)一侧。
57.(23-24八年级上·广东中山)如图所示是平面镜成像和某凸透镜成像的像距-物距图,则此凸透镜的焦距为 cm;某次凸透镜成像实验物距为25cm时,在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”“等大”)的像。平面镜成像实验,物距为25cm时观察到成正立等大的虚像,若物体向镜面靠近,则像的大小 (“变大”/“不变”/“变小”)。
58.(23-24八年级上·山东临沂)(1)如图甲,交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测;图乙是无人机上升到某高度后沿直线水平飞行的v—t图象,则无人机在10~30s时间内相对地面是 (选填“运动”或“静止”)的,无人机做匀速直线运动的路程是 m;
(2)小明同学上生物课时,用一透镜观察标本,如图所示;他用的是 透镜,如果该透镜焦距为10cm,标本到透镜的距离u应满足条件 ,该透镜还可以应用于照相机中,此时所成像是 (选填“倒立”或“正立”)缩小的像;
(3)2023年9月23日,杭州第19届亚运会开幕式在杭州市奥体中心体育场举行;
①开幕式上习总书记发表讲话,习总书记的声音是通过 传播到现场观众的耳中;
②开幕式上弹奏弦乐器的演员,在不断用手指按压琴弦的不同位置,这是为了改变声音的 (选填“响度”、“音调”或“音色”);
③开幕式上禁止鸣笛是在 防治噪声;
④观众能从不同角度看到国旗,光射到国旗上发生了 (选填“漫”或“镜面”)反射。
59.(23-24八年级上·云南昆明)印章起源于阶级社会,开始作为一种凭证的信物,以后印章又成为权益的证物。春秋战国时期,印章的用途逐渐广泛,有器物记名用印、金币用印、标准器量器用印等。秦汉是印章的繁盛时期,汉代官印已形制度,印章的形制也更为多样。印文多采用缪篆。魏晋南北朝基本上依循秦汉印章的传统。唐代官印体积增大,印文采用小篆,镌刻多为朱文。
如图甲所示是南昌海昏侯博物馆“刘贺”印的展台(印面如图丙),图乙为展台侧面图,从图乙右上方透过上方镜能看到放大的印章,此时光从印章经空气斜射入透明的上方镜(玻璃),又从上方镜射入人眼,这个过程属于光的 现象;人在图乙右上方通过下方镜能看到印章底部的字(如图丁),这属于光的 现象,对比丙丁发现从下方镜看到的字方向是正常的(如图丁),这是因为下方镜成像时成 (选填“正立”、“倒立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,从而形成的对称的图像。
60.(23-24八年级下·安徽阜阳)在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏,调节它们的高度,使它们的中心在同一高度上,再调节凸透镜和光屏的位置,当蜡烛和光屏之间距离时,在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。(要有推导过程)求:
(1)该凸透镜的焦距f是多少?
(2)如图所示,光屏上成清晰的像,则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少?
考点七 眼睛和光学仪器
61.(23-24八年级下·湖北咸宁)下图的梳妆镜、照相机、放大镜、投影仪四个光学仪器中,与其它三个成像原理不同的是( )
A. B.
C. D.
62.(2024·江苏苏州·中考真题)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
63.(2024·重庆·中考真题)如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是( )
A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射
B.地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的
C.智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像
64.(23-24八年级上·陕西榆林)每逢清明节,社会各界人士都会到神府革命纪念馆。缅怀、瞻仰和纪念神府革命根据地英勇献身的先烈,如图是小新用照相机拍摄照片,他想把游客都拍进去,可以采取的方法是( )
A.向后退几步,同时镜头向后缩
B.向后退几步,同时镜头向前伸
C.向前走几步,同时镜头前伸
D.向前走几步、同时镜头后缩
65.(23-24八年级上·广西柳州)显微镜的结构和载玻片上细胞在视野中的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜和物镜都是凸透镜
B.反光镜利用光的反射提高载玻片亮度
C.目镜和物镜成像特点相同
D.将载玻片向左上方移动可使像成在视野正中间
66.(23-24八年级下·安徽阜阳)人到一定年纪,眼睛就会老化,原因是到一定年纪时,眼睛内晶状体会变得 (选填“突出一些”或“扁平一些”)一些,焦距会变 (选填“长”或“短”),这样看远处的物体就清晰。
67.(23-24八年级下·陕西咸阳)如图所示是小明在回家路上看到的警示标识,它是由上方的投影灯投射出来的,投影灯的镜头相当于一个 透镜;若想将标识画面投向更远的路面,应 (选填“增大”或“减小”)投影片与镜头的距离,此时投影画面将 (选填“变大”或“变小”)。
68.(23-24八年级上·广东惠州)阅读短文,回答文后的问题。
眼睛
如图甲是人的眼睛的结构图,它很像一架照相机,我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立的像。当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视,容易使睫状体的调节负担过重不能使晶状体恢复原状,致使远处物体折射所形成的像落到了视网膜的前方,形成近视。近视眼可以通过配戴眼镜加以矫正。近视程度越严重,戴的眼镜度数越大。眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍。
(1)眼睛像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个 ,视网膜相当于 (均填字母);
A.凸面镜B.凸透镜C.凹透镜 D.光屏
(2)根据人眼的成像原理,物体通过人眼成的是 像;与照相机不同,人眼是真正的变焦系统,人眼看近处物体时,焦距较 (填“大”或“小”);
(3)近视眼的矫正需选用图乙中的 (填字母)透镜,此透镜对光线有 作用;
(4)某同学所配眼镜为400度,它的焦距是 cm。
69.(22-23八年级上·广东东莞)阅读以下材料,回答问题。
眼镜的度数
透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,用Φ表示,即Φ=。
如果某透镜的焦距是0.5米,它的焦度就是Φ==2m﹣1。
如果远视很严重,眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些,透镜焦度就要大一些。平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,100度远视镜片的透镜焦度是1m﹣1,它的焦距是1m。
凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
根据以上材料回答下列问题:
(1)若甲、乙两个凸透镜的焦距分别为0.5m和2m,则这两个凸透镜中, (选填“甲”或“乙”)凸透镜的折光本领更大, (选填“甲”或“乙”)凸透镜做成的眼镜的度数更大。
(2)某同学的眼镜装有﹣200度的镜片,可知该眼镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜,该同学的眼睛是 眼(选填“近视”或“远视”),该眼镜的焦度是 ,焦距是 。
70.(23-24八年级上·浙江温州)小科同学利用光具座等器材(如图甲)探究凸透镜成像规律。记录实验数据,并将结果绘制成图乙。
(1)根据乙图,当物距为37.5cm时的像距为 cm。
(2)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,烛焰的像会偏离光屏中心,下列哪些操作方法可以让像重新居中: 。
A.小心将蜡烛适当往上移动 B.小心将蜡烛适当往下移动
C.将凸透镜适当往上移动 D.将凸透镜适当往下移动
E.将光屏适当往上移动 F.将光屏适当往下移动
(3)利用凸透镜成像规律可以制成“人脸识别测温一体机”(如图丙),一体机内成像部分结构和原理可简化为图丁,要使一体机中的像变大,a大小应如何变化: (a表示镜头到人的距离,b表示镜头到像的距离),此时该凸透镜所成的像是 。
A.是实像 B.是虚像 C.放大的
D.缩小的 E.正立的 F.倒立的
(4)为了确认该凸透镜的焦距,小科进行了如下探索,他将镜面垂直于阳光,在凸透镜下面放上白纸(纸、镜平行),根据透镜中心与白纸的间距s与对应的同规格白纸被引燃的时间t,绘制了图线戊。由图可判断该凸透镜的焦距f为 厘米。
一、单选题
1.(23-24八年级上·云南大理)2024年5月24日,祥云天空出现“日晕”奇观,朋友圈瞬间刷屏,它主要是日光通过卷云层中的冰晶,在太阳周围形成的圆虹。如图所示与该奇光形成原因相同的是( )
A.用放大镜观察物体
B.用太阳灶烧水
C.用日暑判断时间
D.用镜子画脸谱
2.(23-24八年级上·四川泸州)到西部地区支教的王老师发现这里的孩子很少玩手机,视力很好,基本没有戴眼镜的。一天物理课后,①同学们好奇地围着王老师:“王老师,你的眼镜是凸透镜还是凹透镜?”②王老师微微一笑:“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想,③并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法。④随后,同学们小心地拿着王老师的眼镜,来到教室外面进行探究,根据观察到的现象得出“是凹透镜”的结论。上述过程,属于实验探究的“提出问题”环节的是:( )
A.① B.② C.③ D.④
3.(23-24八年级上·安徽淮北)设想你站在岸边看到了清澈湖水中的鱼,如果你想捕到水下的鱼可以选择( )
A.用鱼叉叉鱼,必须瞄准看到鱼的上方 B.用激光射杀鱼,瞄准看到鱼即可
C.用激光射杀鱼,要瞄准看到鱼的下方 D.用弓箭射杀鱼,瞄准看到的鱼即可
4.(23-24八年级上·江苏扬州)下列光学现象中说法不正确的是( )
A.电影院的屏幕用粗糙的白布做是利用了漫反射
B.电影院的座位前后排错开是为防止光沿直线传播后排人被前排人挡住
C.甲同学通过平面镜看到乙同学的眼睛,据光路可逆,乙也一定能看到甲
D.人看到水中的鱼是光的折射现象形成的实像,水中树的倒影是光沿直线传播形成的
5.(23-24八年级上·山西晋中)如图所示的水晶球是小明暑假研学过程中获得的奖品,妈妈提醒小明不要把它们放在向阳的窗台上,因为水晶球相当于( )
A.凸透镜 B.凸面镜 C.凹透镜 D.凹面镜
6.(23-24八年级下·贵州六盘水)疫情防控期间,学校配备了如图所示的全自动红外线摄像测温仪,既能测温又能摄像。当小明同学步入校门接受测温时,下列说法正确的是( )
A.测温仪镜头相当于凹透镜
B.所成像的性质与照相机成像原理相同
C.小明远离镜头时屏幕所成的像大小不变
D.测温仪利用红外线是可见光的特点进行工作
7.(23-24八年级上·安徽芜湖)兴趣实验小组探究“光的反射定律”和“凸透镜成像规律(图中光屏成清晰的像未画出)”的实验如图所示,下列说法正确的是( )
A.将图甲中右侧纸板沿ON向后折仍能看到反射光线
B.图甲中光线沿BO入射,光线不能沿OA反射
C.图乙中蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移动
D.保持图乙中凸透镜不动,将蜡烛和光屏互换后所成的像比互换前的像小
8.(23-24八年级上·辽宁辽阳)在“生活中的光学仪器”跨学科实践活动收集资料中,有张照片展示了文物展中用到的光学元件,通过元件会看到正立、放大的文物,该光学元件是( )
A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.凸面镜
9.(23-24八年级上·云南文山)位于文山州广南县的坝美村,风景优美,被称为“世外桃源”,每年都吸引着许多旅游者前来休闲度假。如图是一位摄影爱好者拍下的风景照,下列叙述属于光的折射的是( )
A.游客看到水中鱼儿游来游去
B.水车在水中的倒影与水车相映成趣
C.树下光斑交错成辉
D.地面上树影婆娑
10.(23-24八年级上·陕西榆林)小明去植物园游玩时,用手机拍摄了甲、乙两张同一牡丹的照片,如图所示下列说法正确的是( )
A.手机的镜头相当于凹透镜
B.甲照片中是牡丹缩小的实像,乙照片中是牡丹放大的实像
C.若手机镜头焦距不变,拍摄乙照片时,手机到牡丹的距离更近
D.拍摄乙照片时,牡丹到手机镜头的距离应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
11.(23-24八年级上·河北保定)2023年7月12日,中国载人航天工程办公室张海联披露,我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索。月球的直径是地球的四分之一,质量是地球的八十分之一,月球表面布满了由陨石撞击形成的环形山,月球本身不发光,没有大气。根据你本学期学习的物理知识和上面的文字叙述判断,下列说法正确的是( )
A.地球上能看到月亮是月球反射的太阳光 B.月球表面是一个寂静无声的世界
C.从地球带到月球的实验装置质量会变小 D.月食形成是光沿直线传播造成的
12.(23-24八年级上·贵州毕节)同学们在做物理实验时,对实验仪器的使用操作应规范、合理。以下关于对实验器材使用时的说法正确的是( )
A.在使用刻度尺测量长度时要先认清单位、量程和分度值
B.实验室用的温度计和体温计的使用要求是一样的
C.在探究平面镜成像特点时,玻璃板应与水平面垂直放置
D.用天平测量物体的质量时,称量过程中不能调节平衡螺母
13.(23-24八年级上·贵州贵阳)科技进步带来了生活方式的巨大变革,如各种电器的语音唤醒服务、刷脸支付等功能,改善了人们的生活.结合你所学知识,选出下列选项中你认为正确的选项( )
A.智能手机语音唤醒是利用音色来识别主人的声音
B.“刷脸”扫码认证的摄像头其实是一个凹透镜
C.家里使用的降噪窗帘和窗户可以在传播过程中减弱噪声
D.扫地机器人能够提前避开障碍物是利用了超声波的工作原理
14.(23-24八年级上·黑龙江双鸭山)今冬的二次暴雪影响了我们的正常上课,各校掀起了“停课不停学”网络在线课堂。如图,这是张老师利用手机直播网课的情景。下列有关说法正确的是( )
A.同学们利用声音的音色就能分辨出是张老师在上课
B.为了让同学们听得更清楚,老师大声讲课时是改变音调
C.手机镜头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D.老师随机提问与学生互动交流的过程,利用了声能传递信息
15.(23-24八年级上·辽宁沈阳)下列有关说法中正确的是( )
A.图甲中,用大小不同的力拨动紧压在桌边的刻度尺,观测者听见声音的响度不同
B.图乙中,液化石油气是通过压缩体积的方式使可燃气体液化储存在钢瓶内的
C.图丙中,边说话边用手摸颈前喉头部分,发现声带在振动,该实验说明只要物体振动,就一定可以听到声音
D.图丁中,是模拟用凹透镜矫正近视眼成像情况的原理图
三、填空题
16.(23-24八年级上·陕西西安)2021年12月9日王亚平在我国自主建造的空间站核心舱内再次开设“天宫课堂”,2013年、2021年先后在授课中做了“水球实验”。图甲是首次太空授课水球实验情况,图乙是再做水球实验的现象。图甲水球中可以看到倒立、缩小的 像,是 透镜成像的原理,其物距应该满足的条件是 (选填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”), (选填“电影机”“摄像头”或“放大镜”)就是依据这一原理工作的;图乙水球中注入一个气泡后,可以观察到正立、缩小的 像,这是因为注入气泡的水球中间部分相当于凹透镜。
17.(23-24八年级上·山西晋中)如图所示,小明在项目学习的过程中自制了一架照相机模型,使用的凸透镜焦距为8cm。小明在教室里,用它观察窗外的树木,前后移动内纸筒,在半透明膜上可以看到树木 (选填“倒立”或“正立”)的像。小明位置不变,用它观察窗户时,为再次成清晰的像,半透明膜应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
18.(23-24八年级上·四川泸州)如图所示,是小王同学用同一相机在同一位置拍摄站立不动的同一人,得到的两张照片。如图中的人拿的眼镜是 (选“凸透镜”“凹透镜”),可用于矫正 (选填“近视眼”“远视眼”)。
19.(22-23八年级上·上海青浦)近视眼镜的镜片相当于是 ,它对光具有 作用;在嘈杂场所工作的人员需要戴上防声耳罩,这主要是控制声音的 (填写声音特征)。
20.(22-23八年级上·上海青浦)照相机底片上的“景物”是 ,穿衣镜中看到的“人”是 ,放大镜中看到的“字”是 (选填“实像”或“虚像”)。
21.(23-24八年级下·海南省直辖县级单位)在电影院观看电影时,我们能看到银幕上的画面,这是因为画面的光会聚在视网膜上形成 (选填“倒立”或“正立”)的像。而有些同学观看时需要戴上近视眼镜,才能更清楚地看到银幕上的画面,这是因为近视眼镜是一个 透镜(填“凸”或“凹”)。
22.(23-24八年级上·云南玉溪)光与影的世界美妙无穷。图是用蜡烛完成的两个光学实验。甲为小孔成像示意图,小孔成像的原理与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理 (选填“相同”或“不同”);乙图中随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会 (选填“向上方移动”“向下方移动”或“仍在原来的位置”)。
23.(23-24八年级上·上海闵行)在探究“凸透镜成像规律”的实验时,小明将F光源从近处逐渐远离凸透镜,并移动光屏找到清晰的像。当F光源到凸透镜的距离小于一倍焦距时,小明可以观察到图中 (选填编号)所示的像,这与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同。当F光源移到某一位置时,小明可在光屏上观察到图中 (选填编号)所示的像。
四、实验题
24.(23-24八年级上·湖北荆州)小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏,做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏和蜡烛(如图甲所示),其中在B上应放置 ;实验中发现光屏上成像如图乙所示,你认为造成这种现象的原因是 。小明在实验过程中,保持凸透镜位置不变(如图丙所示),分别按以下情况调整好光屏的位置。则在给定的A、B、C、D、E、F、G各点中,把烛焰放在 点时,光屏上会出现倒立缩小的实像且最小;把烛焰放在 点时,光屏上会出现倒立放大的实像且最大。实验室给小明提供了焦距分别为10cm、50cm两种凸透镜,要想顺利完成探究实验,小明必须选择焦距为 cm的凸透镜;
(2)常用体温表的刻度部分为三棱体,横截面积如图丁所示。我们在测量体温时.如分别沿A、B、C、D方向观察读数。其中沿 方向观察易于读数,这是因为体温计在设计时应用了 (选填“显微镜”、“望远镜”或“放大镜”)的原理。
25.(23-24八年级上·湖南湘潭)小海进行探究凸透镜成像规律的实验。
(1)一束平行于主光轴的光经过凸透镜后,光路如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,为了使像总是呈现在光屏中央,光源、凸透镜、光屏三者中心应在 ;
(3)图乙中烛焰在光屏上恰好成清晰的像(未画出),则该像是倒立、 的实像, 就是利用这一成像原理制成的;
(4)若将蜡烛左移,发现光屏上烛焰的像变模糊,可将光屏向 移动,像又会变清晰;
(5)继续利用这个凸透镜进行实验,把高2cm的发光棒立于凸透镜前,在光屏上观察到一个3cm高清晰的像,则测量出的发光棒离凸透镜的距离可能是______;
A.8cm B.20cm C.16cm D.25cm
(6)当光屏上呈现清晰的像时,一只飞蛾飞落在凸透镜上半部分,此时光屏上会出现的现象是______。
A.会有飞蛾的像
B.会出现飞蛾的影子
C.烛焰的像变暗了一些
26.(23-24八年级上·陕西榆林)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 ;
(2)将凸透镜固定在50.0cm刻度处,将蜡烛固定在40.0cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)在图示位置将蜡烛向右移到20.0cm刻度线处,此时将图中的光屏向 移动,调节后可在光屏上得一个倒立、 、清晰的实像;
(4)光屏上成清晰的像时,小明用一张纸片遮住了凸透镜的上半部,光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像。若小明不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上 (选填“会”或“不会”)出现指尖的像;
(5)做完实验后,小明将凸透镜平放在物理课本封面上,通过透镜看到书名《物理》的“物”字的形状是下图中的 。
A. B. C. D.
27.(23-24八年级上·北京丰台)眼球中的晶状体相当于凸透镜,晶状体到视网膜的距离是不变的,人眼可调节晶状体的焦距来看清远近不同物体。小明结合“凸透镜成像规律”实验,利用“水透镜”(通过抽水或充水改变焦距)、“F”光源、带刻度的光具座和光屏等器材进行人眼视物的模拟实验。
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
60.0
12.0
15.0
30.0
10.0
15.0
17.1
8.0
15.0
(1)小明组装好器材后,首先需要测量“水透镜”的焦距。他接通平行光光源的电源,在透镜另一侧不断移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,此时各元件位置如图甲所示,则“水透镜”此时的焦距为 cm;
(2)保持“水透镜”在光具座上50cm刻度线位置不变,光屏固定在65cm刻度位置,将平行光光源换成“F”光源。改变“F”光源到“水透镜”的距离,利用注射器充入适量的水调节“水透镜”的焦距,直到光屏上成清晰的像,分别测量并记录物距和“水透镜”的焦距。请你根据表中数据和已学过的光学知识分析:实验中所成的像均为下列选项中的 ;
(3)分析表中数据可知:当眼睛看近处物体时,晶状体的焦距会变 (选填“大”或“小”)。若长时间、近距离用眼,晶状体长时间处于凸起状态;当看远处物体时,凸起的晶状体变薄的过程比较缓慢,看不清楚远处物体,形成假性近视;如果晶状体长期恢复不了正常状态,就会成为近视眼,需要佩戴 (选填“凹”或“凸”)透镜来矫正。
五、作图题
28.(2024·广东广州·一模)如图所示,在大水族箱中有一条鱼F。潜水员通过AB平面玻璃,看到鱼的虚像(图中未画出);小弛在空中看到鱼F的位置在水中W处。请在图中画出:
①鱼的虚像,用“·”表示:
②潜水员看到鱼虚像的完整光路:
③小弛看到鱼F的位置在水中W处的完整光路。
29.(23-24八年级上·山东聊城)2023年全国中学物理年会科学晚会上,两位老师表演了主题为“切不断的光线”节目,如甲图所示,老师将光的传播路径放在一个木质暗箱里,让观众误以为光是沿直线传播的,当用木质隔板插入暗箱去切光线时,发现光线没有被切断。“切不断的光线”原理是利用了三面平面镜让光发生反射,光沿水平方向射入,最终又沿水平方向射出。请将如图木箱中的第三面平面镜的位置画出来。(不需要画固定平面镜的木条)
30.(23-24八年级上·湖北黄冈)如图甲是某博主在内蒙古拍摄的超大“幻月环”。“幻月环”是一种独特的大气现象,当月光透过高空云层时,经过云层中六棱冰晶的折射,便形成了这种壮观的环形光晕。如图乙,一束光从六棱冰晶的AB面射入,请在图中作出光经六棱冰晶折射后从CD面射出的大致光路。
六、综合题
31.(23-24八年级上·河南商丘)10月9日,一名学生在课堂上玩手机被老师没收,该生竟两次对教师锁喉。同学们千万别被手机误了一生,手机用好了能帮助学生学习,娱乐,给生活增加乐趣,但长时间玩手机会对学生的视力造成很大的影响。请根据以下情景回答:
(1)在黑暗的环境下看手机屏幕,由于屏幕的强光,对眼睛造成强烈的刺激,会使眼睛疲劳,这样不出一个月就会出现近视,近视眼看到物体所成的像在视网膜的 (选填“前方”或“后方”)。近视眼需要 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)做的镜片来矫正;
(2)小芳同学很自觉,每晚利用手机查找学习资料,学累了利用微信运动锻炼身体。打开了跑步软件并记录了一次跑步的数据,手机显示跑步的配速是“6min/km”,则平均速度是多少km/h ?
(3)用手机拍照时,手机的镜头相当于 镜。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”);
(4)手机拍摄远近不同的物体不需要调焦的原因是因为手机镜头焦距较 (选填“大”或“小”),拍摄时物距都远大于 倍焦距,像距变化的范围比较小,所以不需要调焦。
32.(23-24八年级上·湖北武汉)如图甲,在中国空间站,航天员王亚平将空气注入水球,形成一个中间充有气泡球的水球。透过这个水球我们可以看到航天员王亚平“一正一倒”两个缩小的像。
(1)凸透镜 (填“能”或“不能”)形成的正立、缩小的像;
(2)水球形成倒立、缩小的像,这与 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同;
(3)若气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气斜射入水球的光路如图乙所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 (填“①”“②”或“③”);
(4)刘伯明为聂海胜拍摄的照片如图丙。刘伯明保持相机镜头的位置和焦距不变,聂海胜乘机械臂去更远的任务点,他在相机中的像 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在空间站外执行出舱任务时,相隔很近的两位航天员也需要通过无线电交谈,这是因为 。
七、科普阅读题
33.(23-24八年级上·广东深圳)光学与人类生活紧密相连,为我们的生活和工作带来了创新的产品和解决方案。随着科技的发展,光学技术的应用范围越来越广泛,回答后面的问题。
材料一:2023年诺贝尔物理学奖由三位科学家分享,以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而创造了阿秒激光脉冲的实验方法”。自然界里的各种物理过程,其运动的时间尺度是不同的。比如,用肉眼就可以清晰分辨划水过程;子弹击穿苹果的过程用肉眼无法捕捉,自然界微观世界的粒子运动更快,甚至无法用高速摄像机捕捉。要能看清原子内电子的运动,就是这样的照相机,它的出现
材料二:图甲是一种家用消毒柜的结构图。紫外线灯可发出波长为254nm的紫外线。图乙为紫外线的三个波段示意图,其中UVC对人体伤害最大。UVC能通过石英玻璃,普通玻璃可有效阻碍UVC的传播。
材料三:人类的眼睛好像一架照相机。人的眼睛是通过调节晶状体的厚薄程度,从而改变晶状体的焦距来获得清晰的实像。当眼睛出现某些缺陷时,人们需要佩戴眼镜来矫正,焦距越短,折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,即,式中单位是m,φ的单位是m-1。平时说的眼镜片的度数,就是透镜的焦度φ乘100的值。凸透镜(远视镜片)的度数是正数(近视镜片)的度数是负数。
(1)通过材料一可判断,阿秒是 (选填“时间”或“长度”)单位;
(2)材料一中拍摄到子弹击穿苹果的高速摄像机成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的;
(3)材料二中波长为254nm的紫外线属于 波段(选填“UVC”“UVB”或“UVA”);
(4)材料二中波长为254nm的紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内透出,对柜内的物品进行杀菌消毒,柜门透明部分的材料应选 ,透明灯管的材料应选 (均选填“石英玻璃”或“普通玻璃”);
(5)通过材料三分析:某同学所戴眼镜镜片的度数是200度,则该同学为 (选填“近”或“远”)视眼,镜片焦距为 m;进一步分析可知,透镜的度数越大,透镜焦距越 。
34.(23-24八年级上·江苏徐州)阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离。
(1)红外线属于 光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生 反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 。
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专题03 光和眼睛
考点一 光的直线传播和色散现象
1.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨)下列说法中正确的是( )
A.物体沿直线运动时,在相同的时间内通过的路程相等,这样的运动叫作匀速直线运动
B.物体沿直线运动时,在相同的时间内通过的路程不相等,这种运动叫作变速直线运动
C.在长度测量中精准的读出估读值可以消除误差
D.光线是表示光的径迹和方向的物理模型,是真实存在的
【答案】B
【解析】A.物体沿直线运动时,在任意相同的时间内通过的路程相等,这样的运动叫作匀速直线运动,故A错误;
B.物体沿直线运动时,在相同的时间内通过的路程不相等,说明物体运动的速度是变化的,这种运动叫作变速直线运动,故B正确;
C.误差不是错误,不能消除也不能避免,只能尽量的减小误差,故C错误;
D.光线是表示光的径迹和方向的物理模型,不是真实存在的,故D错误。
故选B。
2.(22-23八年级下·黑龙江哈尔滨)下列能说明光沿直线传播的现象是①日食现象②灯光下人的影子③利用遥控器中的红外线遥控电视 ④匡衡凿壁偷光⑤小孔成像( )
A.①②③④ B.①③④⑤
C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【解析】①日食现象是光沿直线传播形成的,故①符合题意;
②影子是光沿直线传播的现象,故②符合题意;
③利用遥控器中的红外线遥控电视是光沿直线传播的现象,故③符合题意;
④匡衡凿壁偷光是光沿直线传播的现象,故④符合题意;
⑤小孔成像是光沿直线传播的现象,故⑤符合题意。
综上所述,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(22-23八年级下·黑龙江哈尔滨)在暗箱前面穿一个三角形的小孔,当太阳光射入小孔后,在光屏上成像。关于像的形状,下列说法中正确的是( )
A.圆形 B.三角形 C.长方形 D.其他形状
【答案】A
【解析】小孔成像是由光的直线传播形成的,小孔成像,像的形状与物体形状相同,太阳是圆形的,故在光屏上成的像是圆形的,与小孔的形状无关。
故选A。
4.(24-25八年级上·陕西西安)请完成下列与实验有关的问题。
(1)如图甲,用同样大小的力敲桌子,耳朵贴在桌面上听到的声音比离开桌面听到的声音大,
说明 (选填“气体”或“固体”)的传声效果更好。
(2)如图乙,抽气一段时间后,若听到的手机铃声响度不变,则原因可能是________;
A.手机铃声音调太高
B.未塞紧瓶塞导致漏气
(3)如图丙,一束太阳光通过三棱镜后,在白色光屏上形成一条彩色光带,这个现象叫作 ;最早通过实验研究该现象的是物理学家 。
【答案】(1)固体 (2)B (3)光的色散 牛顿
【解析】(1)用同样大小的力敲桌子,桌子振动发声,耳朵没有贴在桌子上时,声是通过空气传入小明耳朵,耳朵贴在桌上时是通过桌子直接传入人耳,将耳朵贴在桌上听到的声音比没有贴桌面时的更大,这一现象说明固体传声效果更好。
(2)如图乙抽气一段时间后,随着空气的减少,声音应该越来越小,但听到的手机铃声响度不变,则可能的原因是未塞紧瓶塞存在漏气。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,这个现象叫光的色散。最早通过实验研究光的色散现象的物理学家是牛顿。
5.(24-25八年级上·江苏南通)下列关于三棱镜的以下现象,请你补充完整:
(1)如图甲,将一束太阳光通过三棱镜,可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的 ;
(2)如图乙,是一个三棱镜的截面图,左侧有一物体P;人眼在三棱镜的右侧可看到物体的像,则该像大致在 位置(选填数字序号);
(3)如图丙,把两个三棱镜组合在一起,当平行白光通过它们后,出射光如图所示,若分别用红光和蓝光再次进行图丙的实验,则 光的出射光偏折程度更小;
(4)如图丁,小明用凸透镜正对太阳光,想在光屏上找焦点的位置,但是无论怎么移动光屏,都只能找到一个相对最小最亮的圆斑而不是一个点,这是因为 。
【答案】(1)色散 (2)3 (3)红 (4)不同色光的偏折程度不同(合理即给分)
【解析】(1)太阳光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛 、紫等色光,这种现象叫作光的色散现象。
(2)根据光的折射规律,光通过三棱镜后,光线向底边偏折了,看到光线,认为光是从3点发出的,所以3点是物点的像,如图所示:
(3)光的色散现象中,蓝色光偏折程度大,红色光偏折程度小,所以红光的出射光偏折程度更小。
(4)不同的色光经过透镜后偏折的程度不同,因此不可能全部都射向一个位置,因此不可能是一个圆点。
6.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨)“皓月千里”,皎洁的月亮 (选填“是”或“不是”)光源。太阳光照在地面上会使地面温度升高,这一过程中光传递 。(选填“信息”或“能量”)
【答案】 不是 能量
【解析】[1]自身能够发光的物体是光源;人们看到皎洁的月光,是因为太阳光经过月亮反射进入人眼中;月亮自身不能发光,故月亮本身不是光源。
[2]太阳光照在地面上会使地面温度升高,这一过程中光传递能量。
7.(23-24八年级上·内蒙古赤峰)如图所示,小明下晚自习后在回家的路上,经过一盏路灯,灯光照射人所形成的影子,影子的成因是由于 。从经过到离开路灯,影子的长度会发生变化特点是: 。
【答案】 光的直线传播 先变短再变长
【解析】[1][2]影子是因为光在同种均匀介质中沿直线传播;根据光直线传播的原理,人靠近路灯时,影子变短,在路灯下时影子最短,离开时影子变长,故灯光照射人所形成的影子的长度发生变化的情况是先变短再变长。
考点二 光的反射定律
8.(24-25八年级上·湖北)小明利用器材做声学、光学实验探究。
(1)探究影响音调的因素:如图甲所示,拨动钢尺的一端,听它发出的声音,同时观察它振动的快慢,多次改变钢尺伸出桌边的长度,每次用同样的力度拨动钢尺,观察到钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快,发出声音的音调越 ;由此可得结论:音调的高低与发声体振动的 有关。
(2)用如图乙所示的装置探究光的反射定律:图中红激光笔发出的光相当于 线;多次改变入射角的大小,测得数据如表所示,根据表中数据得出的结论和其他组不一致,请你分析该实验过程中可能出现的问题是把反射光线与 的夹角当成了反射角;从A侧往B侧看,当我们观察到三条光线重合时证明 。
入射角/°
20
30
40
50
60
70
反射角/°
70
60
50
40
30
20
【答案】(1)高 频率 (2)法 镜面 反射光线、入射光线和法线在同一平面
【解析】(1)[1][2]钢尺伸出桌面的长度越短,振动越快,频率越大,发出声音的音调越高;由此可知,音调的高低与发声体振动的频率有关。
(2)[1]由图可知,红激光笔发出的光与镜面垂直,相当于法线。
[2]根据反射定律,入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,反射角等于入射角,根据表中数据可知,把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
[3]从A侧往B侧看,当我们观察到三条光线重合时,即入射光线、法线、反射光线重合,说明入射光线、法线、反射光线在同一平面内。
9.(2024·江苏镇江·中考真题)小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些 ;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线。由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 内。
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如图3所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;与的大小 。
【答案】(1)烟雾 (2)垂直 垂直 同一平面 (3)远离 相等
【解析】(1)在平面镜上方喷些烟雾,光线发生漫反射,可以在不同方向都能观察到光的传播路径。
(2)①[1]纸板和平面镜的夹角的夹角均为,在纸板上可以观察到反射光线、入射光线,说明反射光线、入射光线在纸板所在的平面上,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜是垂直关系。
②[2]在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,垂线ON是法线,ON与镜面垂直。
[3]由①、②的实验现象可知,反射光线、入射光线、法线都在纸板所在的平面上,可以得到结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[1]如图3所示,逐渐变小,说明入射光线AO靠近平面镜,远离法线ON。
[2]如图3所示,∠AOP与∠POB的补角∠BOQ相等,则∠AOP的余角与∠BOQ的余角相等,即与是大小相等,它们分别是反射角和入射角,可知,反射角等于入射角。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在 时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 ;
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明: ;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是: ,实验表明: ;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是: 。
【答案】 下 同一平面 相等 反射光路是可逆的 垂直 光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内 见解析
【解析】(1)[1]保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。
(2)①[2]将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内时,B板上才能够呈现出反射光线,说明光的反射定律中,入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。
②[3]分析表格中的数据发现,反射角等于入射角。
③[4]用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,沿着原来的路径返回,故说明光路是可逆的。
(3)[5][6]白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法线不在该白板上,入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内,故看不到反射光线、入射光线,说明光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。
(4)[7]由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮。
11.(24-25八年级上·江苏无锡)如图所示,激光笔发出的光在平面镜上发生了光的 现象后,到达光屏形成光斑。小红对着圆筒发出声音,观察到光屏上形成光圈,该现象说明发声的物体在 。提高声音的响度,光圈的大小将变 。
【答案】 反射 振动 大
【解析】[1]由图可知,激光笔发出的光在平面镜上发生了光的反射现象后,到达光屏形成光斑。
[2][3]小红对着圆筒发出声音,观察到光屏上形成光圈,该现象是因为橡皮膜的振动产生的,说明发声的物体在振动。提高声音的响度,声音的振幅变大,所以光圈的大小将变大。
12.(2023·四川绵阳·中考真题)如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射角的度数是 ,平面镜与水平方向的夹角度数是 。
【答案】 20° 40°
【解析】[1][2]因为入射光线和反射光线的夹角为入射角和反射角之和,而反射角等于入射角,所以反射角的度数为
又因为入射光线和反射光线夹角的角平分线为法线,法线与平面镜垂直,所以由几何关系知,平面镜与水平方向的夹角度数为
13.(23-24八年级上·河南郑州)我国光缆通信的发展十分迅速,目前光缆可以通达所有地区。原理是光不断地经光纤的内壁反射向前传播,请在图中完成光路图(一次反射即可)。
【答案】
【解析】过入射点作出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
14.(2024·四川泸州·中考真题)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】先过第一次入射点垂直镜面作出法线,再根据反射角等于入射角画出反射光线;反射光线到达第二个反射面,同理先作法线,再作反射光线,注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行,如图所示:
15.(2024·四川成都·中考真题)如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:①画出反射光线OB;②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
【答案】
【解析】由于人眼看到的光是从入射点反射过来的,所以连接OB为反射光线,由光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以做∠AOB的角平分线,即为法线,由于法线垂直于镜面,所以过O点做法线的垂线,即为镜面,如下图所示:
16.(23-24八年级上·内蒙古赤峰)矿井入口有一个按照灯,由于光的直线传播,光线不能够射入隧道内,请利用光的传播知识,在合理位置放一个平面镜,使灯光能够射入隧道内。
【答案】
【解析】先沿着隧道方向作出反射光线,将反射光线与入射光线延长相交,确定入射点,再作出法线,即反射光线和入射光线的角平分线,再过入射点作出垂直于法线的平面镜,故作图如下:
考点三 平面镜成像特点
17.(24-25八年级上·山东济宁)学习物理离不开科学研究方法,以下说法不正确的是( )
A.探究真空能否传声——理想实验法
B.探究细线发声的音调与细线的长度、横截面积、材料是否有关——控制变量法
C.探究平面镜所成的像与物的大小关系——类比法
D.正在发声的音叉将乒乓球弹开,由此得出声音是由物体振动产生的——转换法
【答案】C
【解析】A.在研究声音的传播条件时,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,用抽气机逐渐抽出罩内的空气,听到的声音响度越来越小,如果玻璃罩内抽成真空后就听不到闹钟响铃的声音了,由此得出真空不能传声,采用的是科学推理法,也叫理想实验法,故A正确,不符合题意;
B.探究细线发声的音调与细线的长度、横截面积、材料是否有关,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,用到控制变量法,故B正确,不符合题意;
C.在竖立的玻璃板前点燃蜡烛,拿未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法,故C错误,符合题意;
D.用乒乓球接触正在发声的音叉,乒乓球被弹开,得出声音由物体振动产生,借助乒乓球的振动来观察,把音叉的微小振动放大成乒乓球的振动,用到转换法,故D正确,不符合题意。
故选 C。
18.(23-24八年级上·辽宁铁岭)一块平面镜放在水平桌面上,镜面的一部分刚好被一本书盖上了,在书上放着一个苹果,小明用手去拿苹果,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.苹果比它在平面镜中的像要稍大一点
B.平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像
C.拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的
D.当把苹果拿起时,镜中苹果的像会逐渐变小
【答案】C
【解析】AD.平面镜所成的像与物大小相等,故AD错误;
B.平面镜成等大的虚像,故B错误;
C.平面镜所成的像与物关于平面镜对称,所以拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的,故C正确。
故选C。
19.(2024·山东临沂·一模)沂河水清澈见底,平静如镜。如图所示,两只小鸟正在河边漫步,以下说法正确的是( )
A.水中的“小鸟”是虚像
B.在清激见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了漫反射
C.当小鸟展翅飞走时,它们在水中像的大小将越来越小
D.小鸟飞行时与水面的距离大于像与水面的距离
【答案】A
【解析】A.水中的“小鸟”形成原因是平面镜成像,成的是虚像,故A正确;
B.湖面是光滑的,在清激见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了镜面反射,故B错误;
C.像与物体等大,当小鸟展翅飞走时,小鸟的大小不变,它们在水中像的大小将不变,故C错误;
D.根据平面镜成像原理可知,小鸟飞行时与水面的距离等于像与水面的距离,故D错误。
故选A。
20.(23-24八年级上·江苏宿迁)如图所示,人眼看到镜中像时,下列说法错误的是( )
A.平面镜成像原理是光的反射
B.人眼看到的像是虚像
C.进入人眼的光线不是发出的
D.将镜子前面下半部用不透明板挡住,人眼将看不到像
【答案】D
【解析】AB.平面镜成像是来自物体的光经平面镜反射后,反射光线反向延长线的交点形成的,并非实际光线会聚而成,属于虚像,其原理是光的反射,故AB正确,不符合题意;
CD.在平面镜成像中,进入人眼的光线是平面镜所反射的光线,来自于物体,将镜子前面下半部用不透明板挡住,不影响对反射光线的观察,人眼仍能到像,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
21.(22-23八年级上·广西河池)下列关于镜子的说法不正确的是( )
A.汽车的后视镜是凸面镜
B.潜水艇的潜望镜是平面镜
C.太阳灶是利用凹面镜聚光的原理工作的
D.上述三种面镜所成的像都是实像
【答案】D
【解析】A.汽车的后视镜是凸面镜,成的是虚像,故A正确,不符合题意;
B.潜水艇的潜望镜是由平面镜组成的,成的是虚像,故B正确,不符合题意;
C.凹面镜对光线有会聚作用,太阳光照射到凹面镜上,经凹面镜反射后,反射光线会会聚在焦点上,太阳灶就是利用了这一原理;凹面镜成的是虚像,故C正确,不符合题意;
D.由上可知,上述三种面镜所成的像都是虚像,故D错误,符合题意。
故选D。
22.(24-25八年级上·山东济南)按要求填空:
(1)学习了长度的测量后,小明想测一测橡皮的宽度,如图他所选刻度尺的分度值为 mm,橡皮的宽度为 cm;
(2)“地震检测仪”是利用声波来检测地震的,这种波在空气中的传播速度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)人说话的声速,地震很可能会引起海啸,这是因为声音能传递 ;
(3)唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”,描写了酷夏特有的情趣。从物理学的角度,水面相当于 (选填“三棱镜”或“平面镜”),诗句中的“倒影”是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)如图所示,语文课本《口技》一课生动地描述了口技表演者惟妙惟肖地模仿人、动物的声音,从物理角度看,他主要模仿声音的 ;口技艺人往往通过重拍醒木结束表演,醒木拍得越重,声音的 越大。
【答案】(1) 1 1.55 (2)等于 能量 (3)平面镜 虚像 (4)音色 响度
【解析】(1)[1][2]图中,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm;橡皮左侧与6.00cm对齐,右侧与7.55cm对齐,故橡皮的宽度为1.55cm。
(2)[1][2]声音的传播速度与介质的种类和温度有关,次声波与可闻声在空气中传播速度相同,即这种波在空气中的传播速度等于人说话的声速,声音的传播需要介质,地震产生的次声波可能会引起海水的振动,从而引起海啸,这是因为声能传递能量。
(3)[1][2]水面相当于平面镜,“楼台倒影”是楼台通过水面所成的虚像,属平面镜成像现象,所成的像是正立的虚像。
(4)[1]不同的人和动物发出声音的音色不同,所以口技表演者惟妙惟肖地模仿人、动物的声音,主要模仿声音的音色。
[2]声音响度与物体振动的幅度有关,醒木拍得越重,振动幅度越大,声音的响度越大。
23.(23-24八年级上·江苏泰州)如图所示,平面镜前有一发光点S,平面镜可以绕O轴转动,已知发光点S与轴O的距离SO=12cm,SO与镜面的夹角为60°。此时,S与它的像之间的距离为 cm;当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S在镜中的像与O轴的距离将 ,发光点S与镜中像的距离将 (以上两空填写大小变化情况);S的像运动轨迹的长度为 cm。
【答案】 不变 先变大后变小 12
【解析】[1]平面镜成像中,像距等于物距,则S与它的像之间的距离为
[2] 当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S与O轴的距离不变,发光点S在镜中的像与O轴的距离将不变。
[3] 当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中,发光点S与O轴的距离先变大后变小,则发光点S与镜中像的距离将先变大后变小。
[4]由几何关系得,S的像运动轨迹的长度为
24.(24-25八年级上·辽宁大连)阅读短文,回答问题。
新能源智能汽车——车窗的“秘密”,新能源智能汽车已进入许多家庭,随着科技发展,计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合,已成为汽车产业发展战略方向。
(1)汽车前灯的反光装置相当于 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”),当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时,射出的光接近于平行光;
(2)无论盛夏还是严冬,开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊,为了防止这一现象的发生,有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”,实现对车窗玻璃温度的调节。
寒冷天气行车时,汽车挡风玻璃 (选填“外侧”或“内侧”)容易起雾变得潮湿,“智能玻璃”会自动调高玻璃的温度。
(3)汽车在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表盘信息,在前方遇有紧急状况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故,汽车平视显示系统(简称HUD)正是为了解决这一问题而研发,如图甲所示,HUD利用平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车速、导航等信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶安全。
可视挡风玻璃为平面玻璃,显示器通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度;若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 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(4)驾驶员在驾车时通过汽车后视镜时刻观察路况,汽车的后视镜是一个 镜,是因为它能扩大视野,能让司机看到车后更大的范围。有A、B两辆车在公路上笔直行驶(A车匀速行驶)。A车驾驶员从右侧后视镜中看到B车逐渐靠近,如图乙所示,则说明此刻B车 (选填“加速”或“减速”)移动。(提示;可将后视镜近似看成平面镜进行分析)
【答案】(1)凹面镜 (2)内侧 (3)45 靠近 (4)凸面镜 加速
【解析】(1)凹面镜对光有会聚作用,汽车前灯的反光装置相对于凹面镜,根据光路可逆知,当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时,射出的光接近于平行光。
(2)寒冷天气行车时,汽车内热的水蒸气遇到冷的玻璃液化形成小水珠,出现起雾现象。
(3)[1]车辆HUD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度。
[2]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离增大而增大,当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。
(4)[1]凸面镜对光线有发散作用,凸面镜能扩大视野,应用于汽车观后镜,即汽车的后视镜是一个凸面镜。
[2]由于B车匀速靠近A车,B车在后视镜中的像也会匀速靠近A车的像。由于后视镜是平面镜,B车在镜中的像会向右移动。因为B车与A车的距离在不断减小,A车驾驶员会感觉到B车在镜中向右侧加速移动。
25.(2024·山东临沂·中考真题)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系.将光屏放在中性笔B的位置,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
【答案】 玻璃板的厚度影响 确定中性笔A的像的位置 不能 远离
【解析】(1)[1]中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,由于玻璃板的镀膜面向前,反射面在前,这样中性笔A的笔尖到镜面的距离为0,由于玻璃有厚度,后面的像成在玻璃内,所以后面的中性笔B不能与A的像完全重合。
(2)[2][3]实验时让中性笔A离开玻璃板一小段距离,这样中性笔A的像成在玻璃后面,可以确定中性笔A的像的位置了。因为平面镜成的是虚像,所以光屏放在中性笔B的位置上,光屏上不能承接到中性笔A的像。
(3)[4]平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应远离玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
26.(22-23八年级上·江苏镇江)小明在“探究平面镜成像特点”的实验中,可供选择的器材有:5mm茶色镀膜玻璃板、0.33mm无色透明的手机钢化膜、A、B两个完全相同的蜡烛,大小相同的A4纸和方格纸、刻度尺。
(1)为了便于比较像距和物距的关系,应选择 (选填“A4”或“方格”)纸进行实验;
(2)如图甲,将点燃的蜡烛A放在茶色玻璃板前,把 (选填“点燃”或“未点燃”)蜡烛B放在玻璃板后,调整位置,能观察到B与A的像重合,也能说明像与物 相等;
(3)为了验证平面镜成的是实像还是虚像,小明取走蜡烛B,并在蜡烛B原来的位置(如图乙),要观察白纸上能不能呈像,则观察的方式应该是 (选填“①”或“②”);
(4)在实验中,小明仔细观察到像有重影,原因是玻璃板 ;接着小明用钢化膜代替玻璃板实验,重影几乎消失,成的像 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
【答案】 方格 未点燃 大小 ② 两个反射面成两个相距较远的像 变亮
【解析】(1)[1]方格纸便于比较长度的大小,所以为了便于比较像距和物距的关系,应选择方格纸进行实验。
(2)[2][3]为使成像清晰,如图甲,点燃的蜡烛A放在茶色玻璃板前,把未点燃蜡烛B放在玻璃板后,调整位置,能观察到B与A的像重合,从而确定像的位置,也能说明像与物大小相等。
(3)[4]虚像不能成在光屏上,为了验证平面镜成的是实像还是虚像,在蜡烛B的位置放一张白纸,并用②的观察方式观察白纸上能不能呈像。
(4)[5][6]厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的像,在实验中,因为玻璃板太厚,所以小明观察到的像有重影。钢化膜代替玻璃板,因为钢化膜反射光的能力强,重影几乎消失,成的像变亮。
27.(23-24八年级上·河北秦皇岛)网上有个小视频,如图所示,在平面镜前放一张白纸,将小鸡与平面镜隔开,从侧方依然可以看到小鸡在镜中的像。网友们问:“为什么小鸡藏在纸后面,还能被镜子发现哪”。请你在下图中作出小鸡成像的光路图。
【答案】
【解析】根据物像连线与镜面垂直,由P(小鸡)向平面镜作垂线并延长,根据物像到平面镜的距离相等,找到P点的像点P′(小鸡的像);连接眼睛A和像点P′,与平面镜交于O点(入射点),连接PO为入射光线,OA为反射光线。如图所示:
28.(2023·河南·模拟预测)为了促进果实着色、增糖,提升苹果的品质,果园通常通过铺设反光膜反射阳光,来改善光照条件。请你在图中画出一束太阳光S经反光膜反射至A处果实的光路图。
【答案】
【解析】过银色反光膜面作出太阳的对称点,即为太阳在银色反光膜中的像,连接与A处苹果,与银色反光膜面的交点O为入射点,连接SO得到入射光线,OA为反射光线,如图所示:
29.(2023·黑龙江大庆·中考真题)如图, A为暗室中的点光源, B为不透光薄板, B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图(只考虑直接经平面镜到达地面光线)。
【答案】
【解析】先作出点光源A关于平面镜的像点 ; 连接A与平面镜的左端,交平面镜于点 C的入射光线,作出入射光线AC和反射光线CE;连接A与挡光板的最上边缘,交平面镜于点D的入射光线,作出入射光线AD和反射光线DF;则水平地面被光照亮的区域为EF,如图所示:
考点四 光的折射规律
30.(24-25八年级上·福建福州)许多诗词中蕴含着物理知识,下列说法正确的是( )
A.“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,这里的“日行八万里”是以地面为参照物的
B.“掬水月在手,弄香花满衣”,手中的“月”是光的反射形成的实像
C.“不敢高声语,恐惊天上人”,“高声语”指的是声音的音调
D.“潭清疑水浅”,“疑水浅”这是光的折射现象
【答案】D
【解析】A.以地面为参照物,人的相对位置不变,是静止的,不可能“日行八万里”,故A错误;
B.“掬水月在手,弄香花满衣”,水面相当于平面镜,手中的“月”是平面镜成像,成的是虚像,故B错误;
C.“不敢高声语,恐惊天上人。”“高”是指声音的响度大,故C错误;
D.“潭清疑水浅”指的是水比较清澈,水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的,即逆着折射光线看,由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故D正确。
故选D。
31.(2024·陕西·中考真题)中国古诗词不仅文字优美、意境高远,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“掬水月在手,弄花香满衣”涉及的光现象相同的是( )
A.日晷计时 B.楼台倒影
C.筷子弯折 D.林间光斑
【答案】B
【解析】“掬水月在手,弄花香满衣”中月在手是平面镜成像,是由光的反射形成的。
A.日晷计时,是利用光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.楼台倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B符合题意;
C.筷子弯折,是光从水中斜射入空气中时,发生折射形成的,故C不符合题意;
D.林间光斑,是光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
32.(2024·山东菏泽·中考真题)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站,装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,表示宇航员看到的斑马鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
【答案】
【解析】眼睛以为光线是沿直线传播的,连接眼睛与像点,可得折射光线,折射光线与界面的交点为入射点,连接S点与入射点,可得入射光线,如图所示:
33.(2023·辽宁本溪·中考真题)小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像点;
(2)点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
【答案】
【解析】(1)平静的水面可视为平面镜,平面镜成的像与物关于镜面对称,据此确定红环最上端A点在水中的像点(已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字,故点与蓝环最下端B点重合),如下所示:
(2)蓝环最下端B点反射的光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线远离法线,人逆着折射光线看去,看到最下端B点的像比最下端B偏高,连接交水面于O点,连接BO即为入射光线,OC为折射光线,如下所示:
34.(22-23八年级上·广东广州)如图所示,B是小妮在池中看到的“鲤鱼”,请你帮她补充看到鲤鱼B的完整光路 ,她用激光笔从 A 点向 (选填图中字母)处射出光束,即可把池中的真鲤鱼照亮。
【答案】 B
【解析】[1][2]根据光的折射现象可知,他看到的“鲤鱼"是因为光的折射而形成的虚像,真正的鲤鱼在水中更深的位置,即在E处;连接A点和B点,交水面于O,连接EO,即为入射光线,OA为折射光线,根据光路的可逆性,他用激光笔从A点向B处射出光束,即可把鲤鱼照亮。如图所示:
35.(2022·山东潍坊·中考真题)如图所示,水池边有一路灯S,路灯上方有一平面镜,S发出的光能经反射后射入水中,请画出:
(1)S在平面镜中所成的像;
(2)经反射后过A点的反射光线;
(3)照射到水池底的光路图。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)(2)(3)据平面镜的成像特点,过S作MN垂线,据像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,作出像点S′;连接S′A与MN相交于O点,光线OA是S射向MN的光线经反射后的过A点的反射光线;光线OA斜射向水面时发生折射,折射角小于入射角,可大概作出折射光线,且折射光线射向池底的B点。作图如下:
36.(23-24八年级上·河北保定)如图1所示,水面上有一只天鹅,天鹅的眼睛到水面的距离是20cm,则它的眼睛在水中的像到水面的距离为 cm,当这只天鹅飞向空中时,其在水中的像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。如图2所示,请在图中画出天鹅的眼睛看到鱼的光路图 (将水面看成镜面,天鹅眼睛看作C点,B点为鱼的实际位置,A点为鱼的虚像位置)。
【答案】 20 不变
【解析】[1]水面相当于平面镜,平面镜所成像像距等于物距,水面上有一只天鹅,天鹅的眼睛到水面的距离是20cm,则它的眼睛在水中的像到水面的距离为也为20cm。
[2]由平面镜成像的特点知道,像和物体的大小相等,当这只天鹅飞向空中时,其在水中的像的大小不变。
[3]天鹅看鱼时,鱼反射的光线斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,眼睛逆着折射光线看上去,人看到的“鱼”在A点,比鱼的实际位置B偏高,即鱼的实际位置B在A的下方,连接CA,与界面的交点O即为入射点,连接BO为入射光线,OC为折射光线,如图所示:
37.(2024·四川广元·中考真题)“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图,图中AO为入射光线, 为折射光线;保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,反射角将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 OC 变小
【解析】[1]光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播路径会发生偏折,则图中AO为入射光线,OC为折射光线。
[2]保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,入射角变小,则反射角也变小。
38.(2024·吉林长春·三模)如图所示,小致透过玻璃砖观察一支钢笔时,发现看到笔的像“错位”了,造成这个现象的原因是光发生了 ,小致是在笔的 侧进行观察的。
【答案】 折射 右
【解析】[1]钢笔错位是因为光从一种透明介质进入另一种透明介质时,光路的方向发生改变而形成的,故属于光的折射现象。
[2]第一次折射:先过入射点垂直玻璃砖上表面作出法线,再在玻璃砖内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角;第二次折射:先过右侧入射点垂直玻璃砖下表面作出法线,再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,折射光线与玻璃砖上侧的入射光线平行,如图所示:
故小致是在笔的右侧进行观察的。
39.(21-22八年级上·安徽六安)如图所示,是小明在岸上看到水中鱼的光路(光的传播方向未标出)。A点为小明的眼睛,S和S′分别为水中的鱼和小明看到鱼的虚像。图中的折射光线是 (填“OS”或“OA”),入射角的大小为 。
【答案】 OA 30°
【解析】[1]观察水中鱼时,鱼反射的光线斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,折射光线进入人的眼睛,所以OA为折射光线。
[2]由图可知,入射光线与水面之间的夹角为120°,入射角为入射光线与法线之间的夹角,法线与界面垂直,则入射角为
40.(23-24八年级上·陕西西安)小明在进行“探究光的折射特点”的实验,所用的实验器材有:激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。
(1)还需要的实验器材是 ;
(2)如图-1所示,小明将玻璃砖放在一张白纸上,让激光贴着白纸从O点射入玻璃砖,标记从下表面射出的位置点,让光贴着白纸的目的是 。实验过程中,小明是通过对比 来判断光的偏折程度;
(3)实验过程中,小明多次改变入射角,并使每次的入射点始终为O点,标记出对应的从下表面射出的点,并在白纸上连接对应的,然后测出从空气射入上表面的入射角和折射角i,从玻璃下表面射入空气的入射角和折射角。以下是记录的实验数据。
折射面
上表面
下表面
序号
1
2
3
4
序号
5
6
7
8
入射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
入射角
0°
10°
20°
30°
折射角i
0°
10°
20°
30°
折射角
0°
15.2°
30.9°
①小明由于疏忽少记录了一个数据,请你分析这个数据应该为 ;
②分析5、6、7、8组数据可知:光从玻璃斜射入空气中时折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
(4)实验结束后,小明将该玻璃砖放在物理书上,观察发现“字”在实际位置的上方,于是得出结论说:“透过玻璃砖看到的‘字’在实际位置的上方”;同组小华听到后说:“我认为你的说法不对,我看到的‘字’的位置并没有明显变化”;一起探究后,小明和小华画出了各自看到的“字”的光路图,如图-2、图-3所示,你认为 (选填“图-2”或“图-3”)是小明观察到的“字”的光路图,请你具体阐述理由: 。
【答案】 量角器 显示光路 见解析 48.6° 大于 图-2 见解析
【解析】(1)[1]为了探究折射角与入射角的关系,还需要测量角的工具:量角器。
(2)[2][3]让光贴着白纸,可以很清晰地显示出光路,便于观察;实验过程中,小明是通过对比折射角与入射角的大小来判断光的偏折程度。
(3)①[4]通过分析表格数据可知,玻璃砖上表面的入射角与下表面的折射角大小相同,上表面的折射角与下表面的入射角大小相同,故这个数据应为48.6°。
②[5]通过分析5、6、7、8组数据可得,光从玻璃斜射入空气中时折射角大于入射角。
(4)[6][7]字反射的光线由玻璃斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看过去,看到的“字”的虚像在“字”的实际位置的上方。因此图-2是小明观察到“字”的光路图。
41.(23-24八年级上·江苏南通)阅读短文,回答问题。
新能源智能汽车
如图甲所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”。
“智能玻璃”可实现温度的调节,还具有单向透光功能,人可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象。“智能玻璃”还可根据车外光照度自动调节玻璃的透明度(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),实现车内的光照度为一个适宜的定值c,车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示。车胎采用新材料,有效降低了行驶时与路面间摩擦带来的噪声;车身配有多个雷达、挡风玻璃倾斜安装等都提高了行车的安全性。
(1)车胎采用新材料降低摩擦声的方法属于在 控制噪声;倒车雷达引发的警告声提醒司机小心倒车,说明声音可以传递 ;
(2)冬天的早晨,汽车挡风玻璃上会出现一层“白雾”,这是由于水蒸气遇冷 (写物态变化名称)而成的,这些白雾在玻璃的 (填“内”或“外”)侧,此时应将智能玻璃温度调 ;
(3)下列相关说法中,正确的是 ;
A. 薄膜式太阳能电板应设计成白色
B. 在车内透过窗玻璃看到车外的行人是折射而形成的虚像
C. 透过汽车的侧窗玻璃,可以从车内看到车外景象,而车外几乎看不见车内景象,是因为车外的光不能通过侧窗玻璃进入车内
D. 夜间行车时,为让司机更清楚地看到路况,车内应开较亮的灯
(4) 汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (选填“上方”或“下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(5)当车外光照度为200Lx 时,智能玻璃的透明度会自动调节为 %;车内光照度的值c= Lx。
【答案】 声源处 信息 液化 内 高 B 上方 30 60
【解析】(1)[1]车胎采用新材料使得产生的摩擦声响度变小,是在声源处控制噪声。
[2]倒车雷达引发的警告声提醒司机小心倒车,将实时环境信息传递给司机,说明声音可以传递信息。
(2)[3][4][5]冬天的早晨,车内温度高,水蒸气遇到冷的玻璃液化成小水珠附着在玻璃内侧,玻璃上出现水雾;将智能玻璃温度调高,可以使得车内的水蒸气不能遇冷液化。
(3)[6]A.黑色物体吸收所有色光,薄膜式太阳能电板应设计成黑色,故A错误;
B.车外的行人身上反射的光穿过车窗玻璃时发生折射进入车内人的眼睛,车内人逆着折射光线去看看到的是反向延长线会聚形成的虚像,故B正确;
C.透过汽车的侧窗玻璃,可以从车内看到车外景象,说明车外的光穿过车窗玻璃进入车内人的眼睛,故C错误;
D.夜间行车时,为让司机更清楚地看到路况,应该关闭车内灯光,故D错误。
故选B。
(4)[7]平面镜成的像与物体关于平面镜对称,汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于上方。
(5)[8][9]图乙是一个反比例函数图像,即车外光照度与透明度的乘积是一个定值,则当车外光照度为200Lx 时,智能玻璃的透明度会自动调节为
车外光照度与透明度的乘积即为车内光照度的值,即
考点五 奇妙的透镜
42.(23-24八年级上·广东清远)如图所示,前后两块相邻透镜的焦点恰好重合,从光源S点向右发出一条与主光轴平行的光线,先后经2个凸透镜折射和一个凹透镜折射,在A、B、C、D四段光线中,其中描绘错误的是( )
A.A段光线 B.B段光线 C.C段光线 D.D段光线
【答案】D
【解析】ABC.平行主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点,根据光路的可逆性可知,过焦点的光线经过凸透镜折射后平行主光轴,故ABC正确,不符合题意;
D.凹透镜对光有发散作用,平行主光轴的光线经过凹透镜折射后会发散的射出,发散光线的反向延长线经过左端的虚焦点,故D错误,符合题意。
故选D。
43.(24-25八年级上·安徽亳州)如图甲所示,把一块平面镜放在水平鼓面上,用激光笔发出一束光射向平面镜,通过平面镜反射后在墙上看到光斑,用力敲鼓面,看到墙上光斑在上下移动,并且用力越大,听到响声越大的同时看到墙上光斑上下移动距离越大,以上现象可以得到结论之一:
(1)响度大小和 有关,通过光斑上下移动可以得到声音产生的原因,目的是把微小的振动进行 ,以便得到结论;
(2)如图乙所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法,其中最合理的做法是
【答案】(1) 振动幅度 放大 (2)B
【解析】(1)[1]用力敲鼓面,用力越大,听到响声越大,用力越大,听到响声越大的同时看到墙上光斑上下移动距离越大,说明鼓面振动的幅度越大,故响度大小和振动的幅度有关。
[2]鼓面的振动,带动光斑上下移动,故光斑可以将鼓面的微小振动放大。
(2)将凸透镜正对太阳光,太阳光平行于主光轴,这样凸透镜将太阳光会聚于一点,这一个点就是焦点,光心到焦点的距离就是焦距,故最合理的做法是B。
44.(24-25八年级上·江苏扬州)
(1)如图甲,为凸透镜的主光轴,AB是发光物体,是AB经过透镜所成的像,请你通过作图找出透镜的位置用H标出来;
(2)在图乙中画出通过透镜的折射光线;
(3)如图丙,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图中画出能反映此过程的光路图;
(4)请根据光沿直线传播的相关知识画出青蛙在井底A点能看到的天空范围。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】(1)连接A与,连线与主光轴相交的点即为凸透镜光心的位置,由此可确定凸透镜的位置,如图所示:
(2)与主光轴平行的光线经过凹透镜时,折射光线的反向延长线经过与入射光线同侧的虚焦点,所以连接虚焦点和入射点,作该连线的延长线即为折射光线;延长线经过凹透镜虚焦点的光线经过凹透镜后沿与主光轴平行的方向射出,如图所示:
(3)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,过平面镜找到与牙齿相对称的像点,连接像点与眼睛,与平面镜相交的点即为入射点,眼睛与入射点间光线即为反射光线,牙齿与入射点间的光线即为入射光线,如图所示:
(4)光在同种均匀介质中沿直线传播,连接A点与井两侧最上端的位置,两条光线之间的范围即为青蛙在井底A点能看到的天空范围,如图所示:
45.(24-25八年级上·陕西西安)
(1)汽车平视显示系统HUD(如图甲所示)利用了平面镜成像原理,它将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头就可以看到车辆显示器上的信息,从而避免分散对前方道路的注意力。请你根据平面镜成像特点在图乙中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B';
(2)如图所示,光线AB、CD均平行于主光轴,请补全光路图。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)在平面镜成像中,像与物体的连线与镜面垂直,分别过A、B两点作镜面的垂线,且像与物体的距离相等,据此确定像点A′、B′,连接A′B′得到对应的像,作图如下:
(2)平行于主光轴入射的光线,经凸透镜后,折射光线过焦点;从焦点射出的光线经凸透镜后,折射光线平行于主光轴。作图如下:
46.(24-25八年级上·江苏南京)按要求作图(保留作图痕迹)。
(1)如图,一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置.如图甲,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小。
(2)如图乙,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S′。
(3)如图丙,请画出平行于主光轴及过光心O点的两条入射光线经凹透镜后的折射光线。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】(1)先画出法线,反射角为
根据反射角等于入射角,在法线的左侧画出入射角,如图所示:
(2)分别作出物体S两个端点关于平面镜的对称点,然后用虚线连接,即S在平面镜中的像S′,由于平面镜成的是虚像,是由镜面的反射光线的反向延长线会聚而成的,镜后没有成像光线,塑料板放在镜后,不影响平面镜成像,如图所示:
(3)平行于主光轴的光线通过凹透镜折射后,其光线的反向延长线过焦点,通过光心的光线传播方向不变,如图所示:
47.(24-25八年级上·江苏南京)按要求作图(保留作图痕迹)
(1)如图(1)所示,是蜡烛AB和一个小孔成像装置,请在半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'。
(2)如图(2)所示,空碗的底部A处有一枚硬币,眼睛在B处恰好看不到它,慢慢往碗中倒水,眼睛在B处看到了硬币的虚像A'。请在图中画出眼睛看到硬币虚像A'的光路图。
(3)观看日食时不能用眼睛直接对着太阳观察,如果没有专用的太阳滤镜,比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看(图3甲)。请在图3乙中作出小华(眼睛在B点)通过水面看到太阳A的光路图。
(4)如图(4)所示,根据入射光线或折射光线作出相应折射光线或入射光线。
【答案】(1) (2)
(3) (4)
【解析】(1)小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像,故半透明纸上蜡烛AB的像A'B'为倒立的实像,如图所示:
(2)慢慢往碗中倒水,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比硬币的实际位置偏高),所以在B处也能看到硬币的虚像。连接眼睛位置的B点和硬币的虚像A'点(水中用虚线,空气中用实线)与水面相交,交点即为入射点,A的位置在A′的下方,再连接A点和入射点,光的传播方向是从水中到空气中,标上箭头,如图所示:
(3)太阳A的像A′与太阳A关于水面对称,先作水面的延长线,再作出太阳的像A′,连接A′B与水面交于O点,O点为入射点,连接AO为入射光线,连接OB为反射光线,如图所示:
(4)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过凸透镜的焦点,如图所示:
48.(23-24八年级下·辽宁锦州)如图,发光点A在距凸透镜光心的2倍焦距处上方,请根据已知的两条入射光线,画出发光点A的像A',并完成光路图。
【答案】
【解析】发光点A经过光心光线不改变方向;平行于主光轴光线折射经过右焦点。两条光线交点就是成像点,所以,发光点A的像A'光路图如下图所示
49.(2024·山东威海·中考真题)摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水黾(一种昆虫)纤细的腿使水面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于 (填光学元件名称):当水黾游到水浅的地方,暗影面积会 (选填“变小”“不变”“变大”)。
【答案】 凹透镜 变小
【解析】[1]“站”在水面上的水黾使水面发生了形变,水面下凹,此时“形变的水”相当于凹透镜,对光有发散作用,所以看到水底有带“光环”的暗影。
[2]根据几何知识可知,当水黾游到水浅的地方,水面下光传播的距离减小,折射角度不变,暗影面积会变小。
50.(23-24八年级下·陕西榆林)如图甲所示,把放大镜的镜片拆出来。从侧面看过去,这块透镜中间较边缘 (选填“厚”或“薄”),这种透镜我们叫凸透镜。继续观察图乙中的透镜,与放大镜属于同一类透镜的是 。
【答案】 厚 ab
【解析】[1][2]放大镜是凸透镜,中间厚边缘薄,故从侧面看过去,这块透镜中间较边缘厚。如图乙中,只有ab是中央厚边缘薄的凸透镜。
考点六 凸透镜成像规律
51.(23-24八年级下·上海闵行)某同学拿凸透镜来观察物理书的页面如图所示,若要将透镜成的像“理”字挪至透镜中央,书本的移动方向是( )
A.右下方 B.右上方 C.左下方 D.左上方
【答案】A
【解析】由图可知,此时像在凸透镜的右下方,若要将透镜成的像“理”字挪至透镜中央,像应向左上方移动,根据凸透镜成像规律可知,凸透镜成缩小像时,像与物是倒立的,因此书本应向右下方移动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
52.(2007九年级·上海·竞赛)图中点划线表示某一凸透镜的主轴,但未标出透镜位置。一物体放在a、b两点间,某观察者观察到放大正立的像。当物体从a移向b时,发现正立的像逐渐增大。下列关于凸透镜L的位置及焦点F的位置,判断正确的是( )
A.L位于b、N间,其左焦点F位于a、b间
B.L位于b、N间,其左焦点F位于M、a间
C.L位于M、a间,其右焦点F位于a、b间
D.L位于M、a间,其右焦点F位于b、N间
【答案】D
【解析】凸透镜成正立放大的虚像,物体一定在凸透镜的一倍焦距以内,当物体从a移向b时,发现正立放大的虚像逐渐增大,此时物体一定远离凸透镜,并且在凸透镜的一倍焦距以内,所以凸透镜L在M、a间,其右焦点F位于b、N间,故D正确,ABC错误。
故选D。
53.(24-25八年级上·江苏南通)阅读短文,回答问题。
自制多功能光学演示教具
【教具要求】(1)探究小孔成像特点
(2)演示光的镜面反射和漫反射
(3)探究凸透镜成像规律及其应用
【制作材料】提供如图甲所示的装置和材料:
【制作设计】
(1)用于制作探究小孔成像演示时,需要在A装置的开口处装入制作材料 ;将A装置的左底去掉并加上半透明膜,这一半透明膜相当于上述制作材料的 (填字母,上同);但它还有的好处是 ;
(2)用于演示光的镜面反射和漫反射时,同学们在装置A中放置平行光从开口处照出,需要将制作材料中 两件组合,来接收平行光,从而从不同的角度观察亮度,发现有明显的“亮”“暗”分界;
(3)用装置A制作成模拟投影仪时,在伸缩口处加上可移动纸板,纸板上固定手机,原来的开口处装入凸透镜,其截面图如图乙,在制作过程中,手机和凸透镜之间相当于 距,移动这个距离可以将手机中的像投影到屏幕上。为了使屏幕上的像达到较好的观赏效果,我们需要将手机倒着放置,因为投影仪是成 的实像;
【教具展示】
(4)小明用自制小孔成像演示仪研究蜡烛成像高度和像到小孔距离的关系时,当蜡烛高为5cm;蜡烛到小孔的距离为10cm;改变光屏到小孔的距离,得到下表的数据;
结合数据他进一步思考,树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像,他测出了光斑的直径为5mm;光斑到小孔的距离为5m;从网上查到太阳到地球的距离约为1.5×101lm;由此可估算出太阳的直径约为 m;(1m=1×103 mm)
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
(5)在演示光的镜面反射和漫反射时,为了提升实验效果,环境亮度应较 ;
(6)用自制投影仪播放成像时,成在白屏上的效果一般,你准备怎么改进? ;以白墙作为光屏播放时,要让白墙上成像更大些,该怎么操作? 。
【答案】 E C 半透明膜的背面也可以看清像 CD 物 倒立放大 1.5×108 暗 见解析 将手机靠近凸透镜,同时将纸盒远离白墙
【解析】(1)[1]用于制作探究小孔成像演示时,需要在A装置的开口处装入带孔卡片,故E符合题意,BCD不符合题意。
故选E。
[2]将A装置的左底去掉并加上半透明膜,这一半透明膜是为了承接像,相当于上述制作材料的光屏,故C符合题意,BDE不符合题意;
故选C。
[3]半透明能透光,则在膜的背面可清晰观察到像。
(2)[4]用于演示光的镜面反射和漫反射时,需要用到光滑的反射面,即平面镜和粗糙的反射面,即光屏两件组合,来接收平行光,从而从不同的角度观察亮度,从而发现平面镜较亮、光屏较暗,即有明显的“亮”“暗”分界,故CD符合题意,BE不符合题意。
故选CD。
(3)[5]将手机中的像投影到屏幕上,即手机相当于物体,故手机和凸透镜之间相当于物距。
[6]投影仪应用的是凸透镜物距在1倍到2倍焦距之间时,成倒立放大的实像的规律,则为了使屏幕上的像达到较好的观赏效果,我们需要将手机倒着放置。
(4)[7]物体的高度h物,物体到小孔的距离s物,根据表中数据可得,太阳的直径
(5)[8]在演示光的镜面反射和漫反射时,为了提升实验效果,环境应较暗。
(6)[9]用自制投影仪播放成像时,成在白屏上的效果一般,可能是物体较暗,则可通过增大物体的亮度,即调亮手机的屏幕。
[10]投影仪成像时,想让像大点,根据“物近像远像变大”可通过减小物距同时增大像距,即将手机靠近凸透镜,同时将纸盒远离白墙来让像变大。
54.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)同学们在复习光学知识时发现研究像的特点是许多光学实验的主要目的。于是,同学们回顾实验中找到像并分析成像特点的实验过程:
(1)同学们应用如图甲装置研究小孔成像,实验中只将光屏靠近或远离小孔发现光屏上均有像,但成像的 情况不同(选填“大小”或“正倒”)。
(2)图乙是同学们探究平面镜成像的情景,实验中选用完全相同的A、B主要是为了便于 。看到B与A的像完全重合后,为探究平面镜成像的虚实情况同学们将B标记位置后取走,把光屏放在B的位置上,此时应 玻璃板看向光屏(选填“通过”或“不通过”)。
(3)同学们用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像规律,当蜡烛在图丙位置时,眼睛应在图中 (选填“A”、“B”或“C”)位置观察成像,此时若在图中蜡烛左侧再放置一光屏,眼睛位置不动能否看到蜡烛的像? (选填“能”、“不能”或“不一定能”)。
【答案】 大小 比较像与物的大小关系 不通过 B 不能
【解析】(1)[1]小孔成像是光沿直线传播形成的,所成的是倒立、大小不确定的实像,像的大小与小孔到光屏之间的距离有关,当增大光屏与小孔之间的距离时,光屏上的像将变大,故成像的大小情况不同。
(2)[2]平面镜所成的像与物体大小相等,故选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
[3]使用光屏是为了判断所成的像是虚像还是实像,若光屏上有像则为实像,若光屏上无像则为虚像,若通过玻璃板看向光屏,看到的仍然是A被玻璃板反射的像,无法判断该像的虚实;若不通过玻璃板看向光屏,则看不到A被玻璃板反射的像,说明玻璃板成虚像,由此便可以判断像的虚实,故不通过玻璃板看向光屏。
(3)[4]由图可知,此时物距为5cm,而凸透镜的焦距为10.0cm。故物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,像与物在同一侧。故要从B位置观察看,才能看到物体的像。
[5]由于此时成的是虚像,是无法被光屏承接的,所以不能在光屏上看到物体的像。
55.(24-25八年级上·江苏无锡)如图甲所示,有一圆柱形玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注水近满,小明由杯口向下观察,发现杯内文字看上去变近了,其原因是光发生了 ;如图乙所示,小明将一根筷子从水面中心位置竖直插入杯中,并从侧面观察,如图乙所示,观察水面以下的筷子 了,且 (选填“有”或“没有”)偏折。
【答案】 折射 变粗 没有
【解析】[1]光线通过不同介质时会发生折射,因此由杯口向下观察,显得杯内文字看上去变近了。
[2][3]将一根筷子从水面中心位置竖直插入杯中,并从侧面观察,杯壁是一个曲面,与水组成凸透镜,凸透镜此时成正立、放大的虚像,相当于放大镜,所以观察水面以下的筷子变粗了。从侧面观察时,光线垂直于玻璃和空气的界面,其传播方向不变,所以看起来筷子没有偏折。
56.(23-24八年级上·湖北恩施)如图,某同学记录多次实验数据,绘制了凸透镜u-v之间的关系图象,则该凸透镜的焦距是 m;当光源距透镜5.0cm时,光屏上 (选填“有”或“无”)入射光经透镜折射后的光线,此时,像成在 (选填“光屏”或“光源”)一侧。
【答案】 10 有 光源
【解析】[1]由图象可知
u=v=2f=20cm
所以
f=10cm=0.1m
[2][3]当蜡烛距透镜5.0cm时,光屏上有烛焰经透镜折射后的光线,只不过这个折射光线发散,不会聚成像;凸透镜的焦距为f=10cm,当蜡烛距透镜5.0cm时,u<f,成正立、放大的虚像,物像在凸透镜的同侧,即像成在光源一侧。
57.(23-24八年级上·广东中山)如图所示是平面镜成像和某凸透镜成像的像距-物距图,则此凸透镜的焦距为 cm;某次凸透镜成像实验物距为25cm时,在光屏上得到一个倒立、 (选填“放大”“缩小”“等大”)的像。平面镜成像实验,物距为25cm时观察到成正立等大的虚像,若物体向镜面靠近,则像的大小 (“变大”/“不变”/“变小”)。
【答案】 10 缩小 不变
【解析】[1]由图可知
u=v=2f=20cm
则
f=10cm
即凸透镜的焦距是10cm。
[2]某次凸透镜成像实验物距为25cm时,因大于2倍焦距,在光屏上得到一个倒立、缩小的像。
[3]根据平面镜成的像与物大小相等,物距为25cm时观察到成正立等大的虚像,若物体向镜面靠近,因物的大小不变,则像的大小不变。
58.(23-24八年级上·山东临沂)(1)如图甲,交警利用无人机对高速公路通行情况进行实时监测;图乙是无人机上升到某高度后沿直线水平飞行的v—t图象,则无人机在10~30s时间内相对地面是 (选填“运动”或“静止”)的,无人机做匀速直线运动的路程是 m;
(2)小明同学上生物课时,用一透镜观察标本,如图所示;他用的是 透镜,如果该透镜焦距为10cm,标本到透镜的距离u应满足条件 ,该透镜还可以应用于照相机中,此时所成像是 (选填“倒立”或“正立”)缩小的像;
(3)2023年9月23日,杭州第19届亚运会开幕式在杭州市奥体中心体育场举行;
①开幕式上习总书记发表讲话,习总书记的声音是通过 传播到现场观众的耳中;
②开幕式上弹奏弦乐器的演员,在不断用手指按压琴弦的不同位置,这是为了改变声音的 (选填“响度”、“音调”或“音色”);
③开幕式上禁止鸣笛是在 防治噪声;
④观众能从不同角度看到国旗,光射到国旗上发生了 (选填“漫”或“镜面”)反射。
【答案】 运动 200 凸 小于10cm 倒立 空气 音调 声源处 漫
【解析】(1)[1]观察v—t图象发现,无人机在10~30s时间内速度保持不变,沿直线水平飞行,所以无人机做匀速直线运动,相对地面,无人机的位置在变化,所以无人机相对地面是运动的。
[2]观察v—t图象发现,无人机在10~30s时间内做匀速直线运动,运动的速度为10m/s,则运动的路程
s=vt=10m/s×(30s-10s)=200m
(2)[3]由图可知,透过透镜看物体,物体变大了,由凸透镜成像规律可知,物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,所以用的是凸透镜。
[4]由于凸透镜成像时,物距小于一倍焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,透镜焦距为10cm,则标本到透镜的距离小于10cm。
[5]凸透镜还可以应用于照相机中,由凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距,凸透镜成倒立、缩小的实像。
(3)[6]由于声音的传播需要介质,声音可以在空气中传播,所以习总书记的声音是通过空气传播到现场观众的耳中的。
[7]不断用手指按压琴弦的不同位置,改变了振动部分的长度,则改变了琴弦振动的频率,由于音调的高低与振动的频率有关,所以这是为了改变声音的音调。
[8]开幕式上禁止鸣笛是阻止声源发声,所以是在声源处减小噪音。
[9]观众能从不同角度看到国旗,是因为国旗表面粗糙,光射到国旗上发生了漫反射。
59.(23-24八年级上·云南昆明)印章起源于阶级社会,开始作为一种凭证的信物,以后印章又成为权益的证物。春秋战国时期,印章的用途逐渐广泛,有器物记名用印、金币用印、标准器量器用印等。秦汉是印章的繁盛时期,汉代官印已形制度,印章的形制也更为多样。印文多采用缪篆。魏晋南北朝基本上依循秦汉印章的传统。唐代官印体积增大,印文采用小篆,镌刻多为朱文。
如图甲所示是南昌海昏侯博物馆“刘贺”印的展台(印面如图丙),图乙为展台侧面图,从图乙右上方透过上方镜能看到放大的印章,此时光从印章经空气斜射入透明的上方镜(玻璃),又从上方镜射入人眼,这个过程属于光的 现象;人在图乙右上方通过下方镜能看到印章底部的字(如图丁),这属于光的 现象,对比丙丁发现从下方镜看到的字方向是正常的(如图丁),这是因为下方镜成像时成 (选填“正立”、“倒立”)、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像,从而形成的对称的图像。
【答案】 折射 反射 正立 等大
【解析】[1]上方镜是放大镜,透过上方镜能看到放大的印章,这属于光的折射现象。
[2]下方镜是平面镜,通过下方镜能看到印章底部的字是属于平面镜成像,是利用光的反射现象。
[3][4]平面镜成正立、等大的虚像,所以从下方镜看到的字方向是正常的(如图丁),这是因为下方镜成正立、等大的虚像而形成的对称的图像。
60.(23-24八年级下·安徽阜阳)在光具座上放置蜡烛、凸透镜、光屏,调节它们的高度,使它们的中心在同一高度上,再调节凸透镜和光屏的位置,当蜡烛和光屏之间距离时,在光屏上能看到清晰倒立、等大的像。(要有推导过程)求:
(1)该凸透镜的焦距f是多少?
(2)如图所示,光屏上成清晰的像,则蜡烛到凸透镜之间的范围是多少?
【答案】(1);(2)见解析
【解析】解:(1)当成倒立、等大实像时,物距和像距相等,且等于2倍的焦距,即
已知
u+v=40cm
所以有4f=40cm,即凸透镜的焦距f=10cm。
(2)如图所示,图中物距大于像距,在光屏上成的是倒立、缩小的实像,其成像条件是u>2f,所以u>20cm,即蜡烛到凸透镜之间距离大于20cm。
答:(1)焦距为10cm;
(2)蜡烛到凸透镜之间的范围是大于20cm。
考点七 眼睛和光学仪器
61.(23-24八年级下·湖北咸宁)下图的梳妆镜、照相机、放大镜、投影仪四个光学仪器中,与其它三个成像原理不同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】照相机、放大镜、投影仪都是利用了凸透镜成像,成像机制都是光的折射成像,反光镜是凸面镜,它是由于光的反射而成像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
62.(2024·江苏苏州·中考真题)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
【答案】A
【解析】A.不同方向都能看到图案是光照在粗糙地面向各个方向反射即发生了漫反射,故A正确;
B.该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像,应用了当凸透镜成实像时,物体位于一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立放大的实像,与照相机原理不同,故B错误;
C.凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也变会变大,故调小镜头与图片的距离图案变大,故C错误;
D.地面上能看到放大的图案,是实像,故D错误。
故选A。
63.(2024·重庆·中考真题)如图所示,智能快递车正在运送包裹,用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是( )
A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了折射
B.地面出现快递车的影子,是光的直线传播形成的
C.智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作
D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、等大的虚像
【答案】B
【解析】A.用户看见快递车,是因为光在它表面发生了反射,故A错误;
B.影子,是光的直线传播形成的,故B正确;
C.智能快递车上的摄像头利用了光的折射原理工作,故C错误;
D.人脸识别时,人通过摄像头成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选B。
64.(23-24八年级上·陕西榆林)每逢清明节,社会各界人士都会到神府革命纪念馆。缅怀、瞻仰和纪念神府革命根据地英勇献身的先烈,如图是小新用照相机拍摄照片,他想把游客都拍进去,可以采取的方法是( )
A.向后退几步,同时镜头向后缩
B.向后退几步,同时镜头向前伸
C.向前走几步,同时镜头前伸
D.向前走几步、同时镜头后缩
【答案】A
【解析】在探究凸透镜成像的规律的过程中,物体从远处向凸透镜靠近的过程中,物体所成的像逐渐变大,并且像距离凸透镜越来越远。他想把游客都拍进去,此时的像要减小,像距变小,物距变大,因此他应向后退几步,增大物距,同时镜头向后缩,减小像距。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
65.(23-24八年级上·广西柳州)显微镜的结构和载玻片上细胞在视野中的像如图所示,下列说法正确的是( )
A.目镜和物镜都是凸透镜
B.反光镜利用光的反射提高载玻片亮度
C.目镜和物镜成像特点相同
D.将载玻片向左上方移动可使像成在视野正中间
【答案】AB
【解析】A.显微镜的物镜是凸透镜,目镜也是凸透镜,故A正确;
B.由于反光镜是面镜,利用光的反射可以提高载玻片亮度,故B正确;
C.物镜的作用相当于幻灯机,成倒立、放大的实像,目镜的作用相当于放大镜,成正立、放大的虚像,目镜和物镜成像特点不同,故C错误;
D.由图可知,细胞在视野中右下方,目镜最终看到的是两次放大、倒立的虚像,所以应将将载玻片向右下方移动可使像成在视野正中间,故D错误。
故选AB。
66.(23-24八年级下·安徽阜阳)人到一定年纪,眼睛就会老化,原因是到一定年纪时,眼睛内晶状体会变得 (选填“突出一些”或“扁平一些”)一些,焦距会变 (选填“长”或“短”),这样看远处的物体就清晰。
【答案】 扁平一些 长
【解析】[1][2]人的眼睛相当于一个照相机,晶状体相当于凸透镜。人到一定年级,眼睛内晶状体会变得扁平一些,焦距会变长,近处的物体会成像在视网膜后方导致看不清楚,而远处的物体成在视网膜上,看得清晰。
67.(23-24八年级下·陕西咸阳)如图所示是小明在回家路上看到的警示标识,它是由上方的投影灯投射出来的,投影灯的镜头相当于一个 透镜;若想将标识画面投向更远的路面,应 (选填“增大”或“减小”)投影片与镜头的距离,此时投影画面将 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】 凸 减小 变大
【解析】[1]如图所示是小明在回家路上看到的警示标识,它是由上方的投影灯投射出来的,是倒立放大的实像,投影灯的镜头相当于一个凸透镜。
[2][3]若想将标识画面投向更远的路面,根据凸透镜成实像时,“物近像远像放大”的特点,应减小物距,增大像距,所以应减小投影片与镜头的距离,此时投影画面将变大。
68.(23-24八年级上·广东惠州)阅读短文,回答文后的问题。
眼睛
如图甲是人的眼睛的结构图,它很像一架照相机,我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立的像。当睫状体放松时,晶状体比较薄,对光的偏折能力变小,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼球可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
若沉溺于上网或长时间近距离看书写字、看电视,容易使睫状体的调节负担过重不能使晶状体恢复原状,致使远处物体折射所形成的像落到了视网膜的前方,形成近视。近视眼可以通过配戴眼镜加以矫正。近视程度越严重,戴的眼镜度数越大。眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍。
(1)眼睛像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个 ,视网膜相当于 (均填字母);
A.凸面镜B.凸透镜C.凹透镜 D.光屏
(2)根据人眼的成像原理,物体通过人眼成的是 像;与照相机不同,人眼是真正的变焦系统,人眼看近处物体时,焦距较 (填“大”或“小”);
(3)近视眼的矫正需选用图乙中的 (填字母)透镜,此透镜对光线有 作用;
(4)某同学所配眼镜为400度,它的焦距是 cm。
【答案】 B D 倒立缩小的实 小 A 发散 25
【解析】(1)[1] 眼睛很像一架照相机,晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。
[2]视网膜相当于光屏,用来呈现物体得像。
(2)[3]人眼成像特点与照相机相同,成倒立缩小得实像。
[4]由材料知人眼看近处物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,即焦距变小。
(3)[5]近视眼需要佩戴凹透镜矫正,透镜A中间薄边缘厚是凹透镜,故选A。
[6]凹透镜对光线有发散作用。
(4)[7]由材料知眼镜的度数就是透镜焦距(以米为单位)的倒数的100倍,因此可得
得焦距是25cm。
69.(22-23八年级上·广东东莞)阅读以下材料,回答问题。
眼镜的度数
透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,用Φ表示,即Φ=。
如果某透镜的焦距是0.5米,它的焦度就是Φ==2m﹣1。
如果远视很严重,眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些,透镜焦度就要大一些。平时说的眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如,100度远视镜片的透镜焦度是1m﹣1,它的焦距是1m。
凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。
根据以上材料回答下列问题:
(1)若甲、乙两个凸透镜的焦距分别为0.5m和2m,则这两个凸透镜中, (选填“甲”或“乙”)凸透镜的折光本领更大, (选填“甲”或“乙”)凸透镜做成的眼镜的度数更大。
(2)某同学的眼镜装有﹣200度的镜片,可知该眼镜是 (选填“凸”或“凹”)透镜,该同学的眼睛是 眼(选填“近视”或“远视”),该眼镜的焦度是 ,焦距是 。
【答案】 甲 甲 凹 近视 2m﹣1 0.5m
【解析】(1)[1][2]凸透镜的焦距越短,折光能力就越强,凸透镜做成的眼镜的度数就越大,所以焦距分别为0.5m和2m的甲、乙两个凸透镜,甲的折光本领更大,用甲凸透镜做成的眼镜的度数更大。
(2)[3][4]某同学的眼镜装有-200度的镜片,因为度数为负数,所以该眼镜是凹透镜,凹透镜是用来矫正近视眼的。
[5][6]透镜焦度乘100的值就是眼镜的度数,所以该眼镜的焦度是2m﹣1,透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,故该眼镜的焦距为
70.(23-24八年级上·浙江温州)小科同学利用光具座等器材(如图甲)探究凸透镜成像规律。记录实验数据,并将结果绘制成图乙。
(1)根据乙图,当物距为37.5cm时的像距为 cm。
(2)实验过程中,随着蜡烛的燃烧,烛焰的像会偏离光屏中心,下列哪些操作方法可以让像重新居中: 。
A.小心将蜡烛适当往上移动 B.小心将蜡烛适当往下移动
C.将凸透镜适当往上移动 D.将凸透镜适当往下移动
E.将光屏适当往上移动 F.将光屏适当往下移动
(3)利用凸透镜成像规律可以制成“人脸识别测温一体机”(如图丙),一体机内成像部分结构和原理可简化为图丁,要使一体机中的像变大,a大小应如何变化: (a表示镜头到人的距离,b表示镜头到像的距离),此时该凸透镜所成的像是 。
A.是实像 B.是虚像 C.放大的
D.缩小的 E.正立的 F.倒立的
(4)为了确认该凸透镜的焦距,小科进行了如下探索,他将镜面垂直于阳光,在凸透镜下面放上白纸(纸、镜平行),根据透镜中心与白纸的间距s与对应的同规格白纸被引燃的时间t,绘制了图线戊。由图可判断该凸透镜的焦距f为 厘米。
【答案】 25 ADE 减小 ADF 15
【解析】(1)[1]由图丁可知,当物距为25cm时,对应的像距为37.5cm,由于凸透镜成像时,光路可逆,所以当物距为37.5cm时,对应的像距为25cm。
(2)[2]实验中蜡烛在原来的位置越烧越短,根据光线过光心不改变方向,则像在光屏上的位置会往上移,为了使像回到光屏的中央,可以将凸透镜下移或将蜡烛上移或将光屏上移,故选ADE。
(3)[3]要使一体机中的像变大,应该减小物距,即a减小。
[4]人脸识别测温一体机相当于照相机,成倒立、缩小的实像,故选ADF。
(4)[5]由图戊可知,当透镜与白纸间距s=15cm时,白纸被烤焦的时间t=4min,所用的时间最短,说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高,这个点就是凸透镜的焦点,则测出透镜与白纸间距即为焦距f=15cm。
一、单选题
1.(23-24八年级上·云南大理)2024年5月24日,祥云天空出现“日晕”奇观,朋友圈瞬间刷屏,它主要是日光通过卷云层中的冰晶,在太阳周围形成的圆虹。如图所示与该奇光形成原因相同的是( )
A.用放大镜观察物体
B.用太阳灶烧水
C.用日暑判断时间
D.用镜子画脸谱
【答案】A
【解析】祥云天空出现“日晕”奇观,是光的色散现象,由光的折射形成的;
A.用放大镜观察物体,放大镜为凸透镜,是由光的折射形成的,故A符合题意;
B.用太阳灶烧水,利用的是凹面镜,是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.用日暑判断时间,是利用日暑的影子,由光沿直线传播形成的,故C不符合题意;
D.用镜子画脸谱,利用平面镜成像,是由光的反射形成的,故D不符合题意。
故选A。
2.(23-24八年级上·四川泸州)到西部地区支教的王老师发现这里的孩子很少玩手机,视力很好,基本没有戴眼镜的。一天物理课后,①同学们好奇地围着王老师:“王老师,你的眼镜是凸透镜还是凹透镜?”②王老师微微一笑:“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想,③并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法。④随后,同学们小心地拿着王老师的眼镜,来到教室外面进行探究,根据观察到的现象得出“是凹透镜”的结论。上述过程,属于实验探究的“提出问题”环节的是:( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解析】“实验探究”通常包括几个环节:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。
①.同学们好奇地围着王老师:“王老师,你的眼镜是凸透镜还是凹透镜?”,这就是“提出问题”环节。故①符合题意;
②.王老师微微一笑:“你们猜猜。”同学们七嘴八舌地说出自己的猜想,这不是提出问题的环节,而是“猜想与假设”环节,故②不符合题意;
③.并提出“眼看、手摸、放在太阳下看是聚光还是散光、看远处的物体”等验证办法,这里同学们提出了验证的办法,属于设计实验环节,不是“提出问题”环节。故③不符合题意;
④.随后,同学们小心地拿着王老师的眼镜,来到教室外面进行探究,这属于实验探究的“进行实验与收集证据”环节,故④不符合题意。
故选A。
3.(23-24八年级上·安徽淮北)设想你站在岸边看到了清澈湖水中的鱼,如果你想捕到水下的鱼可以选择( )
A.用鱼叉叉鱼,必须瞄准看到鱼的上方 B.用激光射杀鱼,瞄准看到鱼即可
C.用激光射杀鱼,要瞄准看到鱼的下方 D.用弓箭射杀鱼,瞄准看到的鱼即可
【答案】B
【解析】AD.用鱼叉叉鱼、用弓箭射杀鱼,由于光经过空气与水发生折射,而人眼以为光是沿直线传播,看到的鱼在真实鱼的上方,则必须瞄准看到鱼的下方,故AD不符合题意;
BC.用激光射杀鱼,由于光路可逆,瞄准看到鱼即可,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
4.(23-24八年级上·江苏扬州)下列光学现象中说法不正确的是( )
A.电影院的屏幕用粗糙的白布做是利用了漫反射
B.电影院的座位前后排错开是为防止光沿直线传播后排人被前排人挡住
C.甲同学通过平面镜看到乙同学的眼睛,据光路可逆,乙也一定能看到甲
D.人看到水中的鱼是光的折射现象形成的实像,水中树的倒影是光沿直线传播形成的
【答案】D
【解析】A.电影院的屏幕用粗糙的白布做是利用了漫反射,将光线反射到各个方向,使各个方向的观众都可以看到,故A正确,不符合题意;
B.电影院的座位前后排错开是为防止光沿直线传播后排人被前排人挡住,防止后排的人看不见屏幕,故B正确,不符合题意;
C.甲同学通过平面镜看到乙同学的眼睛,据光路可逆得,甲反射的光线镜镜面反射后也可以进入乙同学的眼睛,则乙也一定能看到甲,故C正确,不符合题意;
D.人看到水中的鱼是光的折射现象形成的虚像,水中树的倒影是平面镜成像现象,利用的是光的反射,故D错误,符合题意。
故选D。
5.(23-24八年级上·山西晋中)如图所示的水晶球是小明暑假研学过程中获得的奖品,妈妈提醒小明不要把它们放在向阳的窗台上,因为水晶球相当于( )
A.凸透镜 B.凸面镜 C.凹透镜 D.凹面镜
【答案】A
【解析】水晶球中间厚、边缘薄,相当于一个凸透镜,凸透镜可以会聚光线,若水晶球放在向阳的窗台上,容易引起火灾。
故选A。
6.(23-24八年级下·贵州六盘水)疫情防控期间,学校配备了如图所示的全自动红外线摄像测温仪,既能测温又能摄像。当小明同学步入校门接受测温时,下列说法正确的是( )
A.测温仪镜头相当于凹透镜
B.所成像的性质与照相机成像原理相同
C.小明远离镜头时屏幕所成的像大小不变
D.测温仪利用红外线是可见光的特点进行工作
【答案】B
【解析】AB.测温仪镜头相当于一个凸透镜,当物体位于其二倍焦距以外时,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像,因此其成像情况与照相机相似,故A错误,B正确;
C.根据凸透镜成实像时物远像近像变小,小明远离镜头时屏幕所成的像大小改变,故C错误;
D.红外线是不可见光,故D错误。
故选B。
7.(23-24八年级上·安徽芜湖)兴趣实验小组探究“光的反射定律”和“凸透镜成像规律(图中光屏成清晰的像未画出)”的实验如图所示,下列说法正确的是( )
A.将图甲中右侧纸板沿ON向后折仍能看到反射光线
B.图甲中光线沿BO入射,光线不能沿OA反射
C.图乙中蜡烛燃烧变短,光屏上的像会向上移动
D.保持图乙中凸透镜不动,将蜡烛和光屏互换后所成的像比互换前的像小
【答案】C
【解析】A.如果右侧纸板沿ON轴向后旋转一定角度,则在纸板上都不能看到反射光线OB,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,故A错误;
B.一束光贴着纸板沿BO入射,经平面镜反射后反射光线沿OA射出,说明光反射时光路是可逆的,故B错误;
C.由于成倒立的实像,蜡烛变短,则成的像向上运动,故C正确;
D.由图乙可知,此时u>v时,成倒立、缩小的实像,保持图乙中凸透镜不动,根据光路可逆,依然可以成像,此时u<v时,成倒立、放大的实像,所以将蜡烛和光屏互换后所成的像比互换前的像大,故D错误。
故选C。
8.(23-24八年级上·辽宁辽阳)在“生活中的光学仪器”跨学科实践活动收集资料中,有张照片展示了文物展中用到的光学元件,通过元件会看到正立、放大的文物,该光学元件是( )
A.凹透镜 B.凸透镜 C.平面镜 D.凸面镜
【答案】B
【解析】根据图示以及题意可知,该光学仪器成正立、放大的像,且成的像和物体在镜的异侧,因此由凸透镜成像规律可得,只有凸透镜才能成正立、放大的像,而凹透镜对光线有发散作用,它不能形成实像,也不能形成正立、放大的虚像,平面镜也只能成等大、正立的虚像,凸面镜成像的特点是像比物体小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.(23-24八年级上·云南文山)位于文山州广南县的坝美村,风景优美,被称为“世外桃源”,每年都吸引着许多旅游者前来休闲度假。如图是一位摄影爱好者拍下的风景照,下列叙述属于光的折射的是( )
A.游客看到水中鱼儿游来游去
B.水车在水中的倒影与水车相映成趣
C.树下光斑交错成辉
D.地面上树影婆娑
【答案】A
【解析】A.因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,故A符合题意;
B.水车在水中的倒影与水车相映成趣,水中的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,不是光的折射形成的,故B不符合题意;
C.树下光斑属于小孔成像,是由于光的直线传播形成的,不是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.地面上树影婆娑,这是影子的形成,其实质是光的直线传播形成的,不是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
10.(23-24八年级上·陕西榆林)小明去植物园游玩时,用手机拍摄了甲、乙两张同一牡丹的照片,如图所示下列说法正确的是( )
A.手机的镜头相当于凹透镜
B.甲照片中是牡丹缩小的实像,乙照片中是牡丹放大的实像
C.若手机镜头焦距不变,拍摄乙照片时,手机到牡丹的距离更近
D.拍摄乙照片时,牡丹到手机镜头的距离应该在镜头的一倍焦距和二倍焦距之间
【答案】C
【解析】A.手机的镜头相当于凸透镜,对光具有会聚作用,故A错误;
B.照相机成的像都是倒立、缩小的实像,所以甲和乙都是牡丹缩小的实像,故B错误;
C.若手机镜头焦距不变,拍摄乙照片时,乙照片的像距较大,物距较小,则拍摄乙照片时手机到牡丹的距离更近,故C正确;
D.照相机成的是倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知牡丹到手机镜头的距离应该大于二倍焦距,故D错误。
故选C。
11.(23-24八年级上·河北保定)2023年7月12日,中国载人航天工程办公室张海联披露,我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索。月球的直径是地球的四分之一,质量是地球的八十分之一,月球表面布满了由陨石撞击形成的环形山,月球本身不发光,没有大气。根据你本学期学习的物理知识和上面的文字叙述判断,下列说法正确的是( )
A.地球上能看到月亮是月球反射的太阳光 B.月球表面是一个寂静无声的世界
C.从地球带到月球的实验装置质量会变小 D.月食形成是光沿直线传播造成的
【答案】ABD
【解析】A.部分太阳光到达月球后,在月球表面反射到达地球,所以地球上能看到月亮是月球反射的太阳光,故A正确;
B.月球表面没有空气,真空不能传声,所以月球表面是一个寂静无声的世界,故B正确;
C.质量是物质的本质属性,与物体所处的位置无关,所以从地球带到月球的实验装置质量不变,故C错误;
D.日食、月食现象都是光的直线传播形成的,故D正确。
故选ABD。
12.(23-24八年级上·贵州毕节)同学们在做物理实验时,对实验仪器的使用操作应规范、合理。以下关于对实验器材使用时的说法正确的是( )
A.在使用刻度尺测量长度时要先认清单位、量程和分度值
B.实验室用的温度计和体温计的使用要求是一样的
C.在探究平面镜成像特点时,玻璃板应与水平面垂直放置
D.用天平测量物体的质量时,称量过程中不能调节平衡螺母
【答案】ACD
【解析】A.使用刻度尺前,要要先认清单位、量程和分度值,故A正确;
B.在使用体温计之前,要将液柱甩回玻璃泡;使用其它温度计时,不能甩,使用温度计来测量温度时,不能离开物体读数,体温计可以离开物体读数,故B错误;
C.实验时玻璃板如果不竖直,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,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板应与水平桌面垂直放置,故C正确;
D.天平使用前的调节,调平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;测量物体的质量时,在称量的过程中不能再调节平衡螺母,应采用加减砝码或移动游码来使天平平衡,故D正确。
故选ACD。
13.(23-24八年级上·贵州贵阳)科技进步带来了生活方式的巨大变革,如各种电器的语音唤醒服务、刷脸支付等功能,改善了人们的生活.结合你所学知识,选出下列选项中你认为正确的选项( )
A.智能手机语音唤醒是利用音色来识别主人的声音
B.“刷脸”扫码认证的摄像头其实是一个凹透镜
C.家里使用的降噪窗帘和窗户可以在传播过程中减弱噪声
D.扫地机器人能够提前避开障碍物是利用了超声波的工作原理
【答案】ACD
【解析】A.不同的声源由于材料、形状等不同,发出声音的音色不同,智能手机语音唤醒就是利用音色来识别主人的声音,故A正确;
B.“刷脸”扫码认证的摄像头是一个凸透镜,故B错误;
C.控制噪声的途径有:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。降噪窗帘和窗户阻断了声音的传播途径,是在传播过程中减弱噪声,故C正确;
D.扫地机器人是利用超声波的回声定位避开障碍物的,故D正确。
故选ACD。
14.(23-24八年级上·黑龙江双鸭山)今冬的二次暴雪影响了我们的正常上课,各校掀起了“停课不停学”网络在线课堂。如图,这是张老师利用手机直播网课的情景。下列有关说法正确的是( )
A.同学们利用声音的音色就能分辨出是张老师在上课
B.为了让同学们听得更清楚,老师大声讲课时是改变音调
C.手机镜头的成像特点与投影仪的成像特点相同
D.老师随机提问与学生互动交流的过程,利用了声能传递信息
【答案】AD
【解析】A.由于每个发声体发出声音的音色是不同的,所以同学们利用声音的音色就能分辨出是张老师在上课,故A正确;
B.为了让同学们听得更清楚,老师大声讲课时是改变响度,故B错误;
C.手机镜头成缩小的实像,而投影仪成的是倒立、放大的实像,所以手机镜头与投影仪的成像特点不同,而与照相机的成像特点相同,故C错误;
D.声音能传递信息和能量,老师与学生互动交流时靠声音传递了信息,故D正确。
故选AD。
15.(23-24八年级上·辽宁沈阳)下列有关说法中正确的是( )
A.图甲中,用大小不同的力拨动紧压在桌边的刻度尺,观测者听见声音的响度不同
B.图乙中,液化石油气是通过压缩体积的方式使可燃气体液化储存在钢瓶内的
C.图丙中,边说话边用手摸颈前喉头部分,发现声带在振动,该实验说明只要物体振动,就一定可以听到声音
D.图丁中,是模拟用凹透镜矫正近视眼成像情况的原理图
【答案】ABD
【解析】A.用大小不同的力拨动紧压在桌边的刻度尺,影响了尺子振动的幅度,观测者听见声音的响度不同,故A正确;
B.液化一般有两种方式,一种压缩气体,另外一种是降温,液化石油气是通过压缩体积的方式使可燃气体液化储存在钢瓶内的,故B正确;
C.物体振动发声,没有介质,或者振动频率过低,就不会听到声音,故C错误;
D.近视眼折射能力太强,成像成在视网膜前,需要发散透镜来发散光线,将像成在视网膜上,需要凹透镜,故D正确。
故选ABD。
三、填空题
16.(23-24八年级上·陕西西安)2021年12月9日王亚平在我国自主建造的空间站核心舱内再次开设“天宫课堂”,2013年、2021年先后在授课中做了“水球实验”。图甲是首次太空授课水球实验情况,图乙是再做水球实验的现象。图甲水球中可以看到倒立、缩小的 像,是 透镜成像的原理,其物距应该满足的条件是 (选填“大于二倍焦距”“大于一倍焦距小于二倍焦距”或“小于一倍焦距”), (选填“电影机”“摄像头”或“放大镜”)就是依据这一原理工作的;图乙水球中注入一个气泡后,可以观察到正立、缩小的 像,这是因为注入气泡的水球中间部分相当于凹透镜。
【答案】 实 凸 大于二倍焦距 摄像头 虚
【解析】[1][2][3][4]由图甲可知,水球相当于一个凸透镜,此时水球中可以看到倒立、缩小的像,根据凸透镜成像规律可知,成的是实像,是照相机成像的原理,此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,摄像头与照相机的成像原理相同,即摄像头就是依据这一原理工作的。
[5]凸透镜和凹透镜都是由于光的折射成像的,在水球中注入气泡进行光学实验时,水球被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,通过凸透镜呈现出一个倒立的像。内圈相当于凹透镜,凹透镜能成一个正立、缩小的虚像。凸透镜和凹透镜都是由于光的折射成像的,因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像,透过水球中间气泡部位观察到正立缩小的像时,此时水球和中间气泡部分相当于一个凹透镜。
17.(23-24八年级上·山西晋中)如图所示,小明在项目学习的过程中自制了一架照相机模型,使用的凸透镜焦距为8cm。小明在教室里,用它观察窗外的树木,前后移动内纸筒,在半透明膜上可以看到树木 (选填“倒立”或“正立”)的像。小明位置不变,用它观察窗户时,为再次成清晰的像,半透明膜应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
【答案】 倒立 远离
【解析】[1]小明在教室里,用它观察窗外的树木,前后移动内纸筒,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的特点可知,此时在半透明膜上可以看到树木倒立、缩小的像。
[2]根据凸透镜成实像时的特点,物远像近像变小,物近像远像变大,所以小明位置不变,用它观察窗户时,物距变小,像距变大,为再次成清晰的像,半透明膜应远离凸透镜。
18.(23-24八年级上·四川泸州)如图所示,是小王同学用同一相机在同一位置拍摄站立不动的同一人,得到的两张照片。如图中的人拿的眼镜是 (选“凸透镜”“凹透镜”),可用于矫正 (选填“近视眼”“远视眼”)。
【答案】 凸透镜 远视眼
【解析】[1][2]由图可知,通过眼镜看到的是正立、放大的眼睛的虚像,根据凸透镜成像规律可知,在u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,所以图中的人拿的眼镜是凸透镜,可用于矫正远视眼。
19.(22-23八年级上·上海青浦)近视眼镜的镜片相当于是 ,它对光具有 作用;在嘈杂场所工作的人员需要戴上防声耳罩,这主要是控制声音的 (填写声音特征)。
【答案】 凹透镜 发散 响度
【解析】[1][2]当近视眼看物体时,由于眼球的屈光能力过强,导致远处的物体成像在视网膜前方,而凹透镜可以发散光线,使得成像点后移到视网膜上,从而矫正近视。则近视眼镜的镜片是凹透镜。凹透镜对光线有发散作用。
[3]在嘈杂的场所,声音的响度很大,可能会对人的听力造成损害,或者干扰人的正常工作和生活。戴上防声耳罩可以有效地减少外界噪音的传入,降低声音的响度,保护人的听力和工作环境。
20.(22-23八年级上·上海青浦)照相机底片上的“景物”是 ,穿衣镜中看到的“人”是 ,放大镜中看到的“字”是 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】 实像 虚像 虚像
【解析】[1]照相机是利用凸透镜成像的原理来工作的。当物体位于凸透镜的二倍焦距之外时,凸透镜会成倒立、缩小的实像,这个实像就是我们所看到的底片上的“景物”。
[2]穿衣镜实际上是一个平面镜。平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像。当我们站在穿衣镜前时,镜中的“人”就是我们的虚像。
[3]放大镜是利用凸透镜在物距小于一倍焦距时成正立、放大的虚像的原理来工作的。当用放大镜看字时,字会被放大并成正立的虚像。
21.(23-24八年级下·海南省直辖县级单位)在电影院观看电影时,我们能看到银幕上的画面,这是因为画面的光会聚在视网膜上形成 (选填“倒立”或“正立”)的像。而有些同学观看时需要戴上近视眼镜,才能更清楚地看到银幕上的画面,这是因为近视眼镜是一个 透镜(填“凸”或“凹”)。
【答案】 倒立 凹
【解析】[1]人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像。
[2]近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜,使光线推迟会聚。由于凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体。
22.(23-24八年级上·云南玉溪)光与影的世界美妙无穷。图是用蜡烛完成的两个光学实验。甲为小孔成像示意图,小孔成像的原理与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理 (选填“相同”或“不同”);乙图中随着蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像会 (选填“向上方移动”“向下方移动”或“仍在原来的位置”)。
【答案】 不同 向上方移动
【解析】[1]小孔成像的原理是光沿直线传播,“潭清疑水浅”中“水浅”是池底的反射光线从水中射入空气,在水面处发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线的方向看去,看到的是折射光线的反向延长线会聚而成的虚像,虚像的位置比池底位置要高,所以人觉得水深变浅了,因此二者形成原理不同。
[2]实验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,烛焰的像在光屏上会向上方移动。
23.(23-24八年级上·上海闵行)在探究“凸透镜成像规律”的实验时,小明将F光源从近处逐渐远离凸透镜,并移动光屏找到清晰的像。当F光源到凸透镜的距离小于一倍焦距时,小明可以观察到图中 (选填编号)所示的像,这与 (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同。当F光源移到某一位置时,小明可在光屏上观察到图中 (选填编号)所示的像。
【答案】 ② 放大镜 ①
【解析】[1][2]当F光源到凸透镜的距离小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,与放大镜的成像原理相同,故小明可以观察到图中②所示的像。
[3]当F光源移到某一位置时,小明可在光屏上观察到像,则这个像是倒立的实像,故小明可在光屏上观察到图中①所示的像。
四、实验题
24.(23-24八年级上·湖北荆州)小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏,做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏和蜡烛(如图甲所示),其中在B上应放置 ;实验中发现光屏上成像如图乙所示,你认为造成这种现象的原因是 。小明在实验过程中,保持凸透镜位置不变(如图丙所示),分别按以下情况调整好光屏的位置。则在给定的A、B、C、D、E、F、G各点中,把烛焰放在 点时,光屏上会出现倒立缩小的实像且最小;把烛焰放在 点时,光屏上会出现倒立放大的实像且最大。实验室给小明提供了焦距分别为10cm、50cm两种凸透镜,要想顺利完成探究实验,小明必须选择焦距为 cm的凸透镜;
(2)常用体温表的刻度部分为三棱体,横截面积如图丁所示。我们在测量体温时.如分别沿A、B、C、D方向观察读数。其中沿 方向观察易于读数,这是因为体温计在设计时应用了 (选填“显微镜”、“望远镜”或“放大镜”)的原理。
【答案】(1) 凸透镜 未将焰心、凸透镜的光心及光屏的中心放在同一高度上 A E 10
(2) B 放大镜
【解析】(1)[1]在做“探究凸透镜成像规律”实验时,要将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右依次放在光具座上,所以中间B位置一定放置凸透镜。
[2]根据图可知,像在光屏的上方,原因是没按实验要求,将焰心、凸透镜的光心及光屏的中心放在同一高度上,为了把像成在光屏的中央,可以将蜡烛向上移动或透镜向下移动或光屏向上移动。
[3][4]由图可知,A、B两点均在2倍焦距以外,由凸透镜成像规律可知,都成倒立缩小实像,但A点距离透镜的距离大于B点,所以A点成的像最小;由图可知,D、E两点均在1倍焦距和2倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知,都成倒立放大的实像,但E点距离透镜的距离小于D点,所以E点成的像最大。
[5]如果选择焦距是50cm的透镜,当“研究凸透镜成像的规律”中的u>2f时,即物距大于100cm,此时f<v<2f,即像距大于50cm小于100cm,而实验所用的光具座上标尺的刻度范围是“0~100cm”,所成的像位置超出了光具座的范围,在光屏上不能看到清晰的像。所以不能选焦距是50cm的透镜,只能选择焦距是10cm的透镜。
(2)[1][2]常用体温计的刻度部分为三棱镜,横截面如图丁所示,其正面B处成圆弧状,这时圆弧形玻璃的作用相当于凸透镜,物体放在小于焦距处,根据放大镜的成像远离,此时能够成一个正立、放大的虚像,这样就可以看清体温计内极细的水银柱,以便于读数。
25.(23-24八年级上·湖南湘潭)小海进行探究凸透镜成像规律的实验。
(1)一束平行于主光轴的光经过凸透镜后,光路如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,为了使像总是呈现在光屏中央,光源、凸透镜、光屏三者中心应在 ;
(3)图乙中烛焰在光屏上恰好成清晰的像(未画出),则该像是倒立、 的实像, 就是利用这一成像原理制成的;
(4)若将蜡烛左移,发现光屏上烛焰的像变模糊,可将光屏向 移动,像又会变清晰;
(5)继续利用这个凸透镜进行实验,把高2cm的发光棒立于凸透镜前,在光屏上观察到一个3cm高清晰的像,则测量出的发光棒离凸透镜的距离可能是______;
A.8cm B.20cm C.16cm D.25cm
(6)当光屏上呈现清晰的像时,一只飞蛾飞落在凸透镜上半部分,此时光屏上会出现的现象是______。
A.会有飞蛾的像
B.会出现飞蛾的影子
C.烛焰的像变暗了一些
【答案】(1)10.0 (2)同一高度 (3)缩小 照相机 (4)左 (5)C (6)C
【解析】(1)如图甲所示,刻度尺的分度值为1cm,焦点到光心的距离为
40.0cm-30.0cm=10.0cm
则焦距为10.0cm。
(2)为了使像始终能成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上。
(3)[1][2]图乙中,当蜡烛距凸透镜30cm,物距大于二倍焦距,所以,在光屏上承接到清晰的像是倒立、缩小的实像。照相机就是应用这个原理制成的。
(4)根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”,若将蜡烛左移,像也会左移,将光屏向左移动,像又会变清晰。
(5)把高2cm的发光棒立于凸透镜前,在光屏上观察到一个3cm高清晰的像,即成倒立、放大的实像,则物距在一倍焦距与两倍焦距之间,即10cm~20cm之间,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(6)当光屏上呈现清晰的像时,一只飞蛾飞落在凸透镜上半部分,挡住了部分成像光线,但是仍有其它光线可经透镜折射后成像,所以,此时光屏上仍是完整的像,由于成像光线变少,所以烛焰的像变暗了一些;由于飞蛾处于一倍焦距以内,成的是虚像,不能成在光屏上,且成像的位置也不在光屏的位置,所以光屏上不会有飞蛾的像;飞蛾不能挡住所有成像光线,原来的像的位置总有光线可以到达,所以也不会有飞蛾的影子。
故选C。
26.(23-24八年级上·陕西榆林)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是 ;
(2)将凸透镜固定在50.0cm刻度处,将蜡烛固定在40.0cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(3)在图示位置将蜡烛向右移到20.0cm刻度线处,此时将图中的光屏向 移动,调节后可在光屏上得一个倒立、 、清晰的实像;
(4)光屏上成清晰的像时,小明用一张纸片遮住了凸透镜的上半部,光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像。若小明不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上 (选填“会”或“不会”)出现指尖的像;
(5)做完实验后,小明将凸透镜平放在物理课本封面上,通过透镜看到书名《物理》的“物”字的形状是下图中的 。
A. B. C. D.
【答案】(1)使烛焰的像成在光屏中央 (2)10.0 (3)左 缩小 (4)能 不会(5)A
【解析】(1)前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏中央,依据是凸透镜成像三条特殊光线中的一条光心的光线的传播方向不变。
(2)在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,这个光斑就是焦点,光心到焦点的距离即为焦距,则凸透镜的焦距为
(3)[1]在图示位置将蜡烛向右移到20.0cm刻度线处,物距为30cm,大于两倍的焦距,故像距需要在一倍焦距和两倍焦距之间,故光屏需要向左移动。
[2]物距为30cm,大于两倍的焦距,成的是倒立的缩小的实像。
(4)[1]小明用一张纸片遮住了凸透镜的上半部,物体全部的光线经过凸透镜下半部分仍然能够成完整的像,故在光屏上会看到完整的像。
[2]若小明不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,此时小于焦距,成的是虚像,在光屏上无法承接,故这时光屏上不会出现指尖的像。
(5)小明将凸透镜平放在物理课本封面上,此时物距小于一倍的焦距,成的是正立的放大的虚像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
27.(23-24八年级上·北京丰台)眼球中的晶状体相当于凸透镜,晶状体到视网膜的距离是不变的,人眼可调节晶状体的焦距来看清远近不同物体。小明结合“凸透镜成像规律”实验,利用“水透镜”(通过抽水或充水改变焦距)、“F”光源、带刻度的光具座和光屏等器材进行人眼视物的模拟实验。
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
60.0
12.0
15.0
30.0
10.0
15.0
17.1
8.0
15.0
(1)小明组装好器材后,首先需要测量“水透镜”的焦距。他接通平行光光源的电源,在透镜另一侧不断移动光屏,直到光屏上出现最小、最亮的光斑,此时各元件位置如图甲所示,则“水透镜”此时的焦距为 cm;
(2)保持“水透镜”在光具座上50cm刻度线位置不变,光屏固定在65cm刻度位置,将平行光光源换成“F”光源。改变“F”光源到“水透镜”的距离,利用注射器充入适量的水调节“水透镜”的焦距,直到光屏上成清晰的像,分别测量并记录物距和“水透镜”的焦距。请你根据表中数据和已学过的光学知识分析:实验中所成的像均为下列选项中的 ;
(3)分析表中数据可知:当眼睛看近处物体时,晶状体的焦距会变 (选填“大”或“小”)。若长时间、近距离用眼,晶状体长时间处于凸起状态;当看远处物体时,凸起的晶状体变薄的过程比较缓慢,看不清楚远处物体,形成假性近视;如果晶状体长期恢复不了正常状态,就会成为近视眼,需要佩戴 (选填“凹”或“凸”)透镜来矫正。
【答案】 12.0 B 小 凹
【解析】(1)[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=62.0cm-50.0cm=12.0cm
(2)[2]由表中数据可知,u>v,成倒立缩小的实像,保持“水透镜”在光具座上50cm刻度线位置不变,光屏固定在65cm刻度位置,将平行光光源换成“F”光源。此时的物距是50cm,像距是15cm。故成倒立缩小的实像,且上下和左右均颠倒。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)[3]由表中数据可知,当看近处物体时,物距减小,焦距也变小。
[4]近视眼成像在视网膜的前面,要使像成在视网膜上,则需将光线进行发散,所以应佩戴凹透镜进行矫正。
五、作图题
28.(2024·广东广州·一模)如图所示,在大水族箱中有一条鱼F。潜水员通过AB平面玻璃,看到鱼的虚像(图中未画出);小弛在空中看到鱼F的位置在水中W处。请在图中画出:
①鱼的虚像,用“·”表示:
②潜水员看到鱼虚像的完整光路:
③小弛看到鱼F的位置在水中W处的完整光路。
【答案】
【解析】①潜水员通过AB平面玻璃,看到鱼的虚像,与F关于AB对称,画出F的对称点就是鱼的虚像;②连接潜水员与虚像的与镜面相交,此时是反射光线的位置,画出F到交点是入射光线的位置,如图所示是潜水员看到鱼虚像的完整光路;③小弛看到鱼F的位置在水中W处,连接小弛与W是折射光线的位置,画出F到水面的交点的连线是入射光线的位置,如图所示:
29.(23-24八年级上·山东聊城)2023年全国中学物理年会科学晚会上,两位老师表演了主题为“切不断的光线”节目,如甲图所示,老师将光的传播路径放在一个木质暗箱里,让观众误以为光是沿直线传播的,当用木质隔板插入暗箱去切光线时,发现光线没有被切断。“切不断的光线”原理是利用了三面平面镜让光发生反射,光沿水平方向射入,最终又沿水平方向射出。请将如图木箱中的第三面平面镜的位置画出来。(不需要画固定平面镜的木条)
【答案】
【解析】根据题意,由反射定律可知,入射角等于反射角,则法线在入射光线与反射光线夹角的角平分线上,先画出法线,再画出第三面平面镜与法线垂直,如图所示
30.(23-24八年级上·湖北黄冈)如图甲是某博主在内蒙古拍摄的超大“幻月环”。“幻月环”是一种独特的大气现象,当月光透过高空云层时,经过云层中六棱冰晶的折射,便形成了这种壮观的环形光晕。如图乙,一束光从六棱冰晶的AB面射入,请在图中作出光经六棱冰晶折射后从CD面射出的大致光路。
【答案】
【解析】光从六棱冰晶的AB面斜射入冰晶,传播方向向法线方向偏折,由光路可逆性原理可知,在冰晶的CD面,当光从冰晶斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,光路图如下:
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六、综合题
31.(23-24八年级上·河南商丘)10月9日,一名学生在课堂上玩手机被老师没收,该生竟两次对教师锁喉。同学们千万别被手机误了一生,手机用好了能帮助学生学习,娱乐,给生活增加乐趣,但长时间玩手机会对学生的视力造成很大的影响。请根据以下情景回答:
(1)在黑暗的环境下看手机屏幕,由于屏幕的强光,对眼睛造成强烈的刺激,会使眼睛疲劳,这样不出一个月就会出现近视,近视眼看到物体所成的像在视网膜的 (选填“前方”或“后方”)。近视眼需要 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)做的镜片来矫正;
(2)小芳同学很自觉,每晚利用手机查找学习资料,学累了利用微信运动锻炼身体。打开了跑步软件并记录了一次跑步的数据,手机显示跑步的配速是“6min/km”,则平均速度是多少km/h ?
(3)用手机拍照时,手机的镜头相当于 镜。如图所示是时下流行的用自拍杆拍照的情景,与直接拿手机自拍相比,使用自拍杆增大了 (填“物距”或“像距”);
(4)手机拍摄远近不同的物体不需要调焦的原因是因为手机镜头焦距较 (选填“大”或“小”),拍摄时物距都远大于 倍焦距,像距变化的范围比较小,所以不需要调焦。
【答案】(1)前方 凹透镜 (2) (3)凸透镜 物距 (4) 小 2
【解析】(1)[1][2]近视眼是由于人的晶状体较厚,对光的会聚能力过强,使像成在视网膜的前方,则需要对光具有发散作用的凹透镜来进行矫正。
(2)平均速度是
(3)[1][2]手机的镜头相当于凸透镜,根据凸透镜成像的规律,自拍杆拍照的情景与直接拿手机自拍相比,镜头离物体远,即增加物距。
(4)[1][2]因为这种照相机的焦距小,物距都远大于2倍焦距,像距接近焦距,这样远近不同的物体成像的位置相差不大,所以不用调节。
32.(23-24八年级上·湖北武汉)如图甲,在中国空间站,航天员王亚平将空气注入水球,形成一个中间充有气泡球的水球。透过这个水球我们可以看到航天员王亚平“一正一倒”两个缩小的像。
(1)凸透镜 (填“能”或“不能”)形成的正立、缩小的像;
(2)水球形成倒立、缩小的像,这与 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的工作原理相同;
(3)若气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气斜射入水球的光路如图乙所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为 (填“①”“②”或“③”);
(4)刘伯明为聂海胜拍摄的照片如图丙。刘伯明保持相机镜头的位置和焦距不变,聂海胜乘机械臂去更远的任务点,他在相机中的像 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在空间站外执行出舱任务时,相隔很近的两位航天员也需要通过无线电交谈,这是因为 。
【答案】 不能 照相机 ① 变小 见解析
【解析】(1)[1]根据凸透镜成像规律可知,凸透镜不能形成的正立、缩小的像。
(2)[2]水球相当于凸透镜,水球形成倒立、缩小的像,这与照相机的工作原理相同。
(3)[3]光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,就图而言,OO2所在的直线即 法线,从水中斜射入空气,折射角大于入射角,进入气泡球的折射光线可能为①。
(4)[4]刘伯明保持相机镜头的位置和焦距不变,聂海胜乘机械臂去更远的任务点,物距变大,像距变小,他在相机中的像变小。
(5)[5]空间站外面是真空,真空不能传声,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
七、科普阅读题
33.(23-24八年级上·广东深圳)光学与人类生活紧密相连,为我们的生活和工作带来了创新的产品和解决方案。随着科技的发展,光学技术的应用范围越来越广泛,回答后面的问题。
材料一:2023年诺贝尔物理学奖由三位科学家分享,以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而创造了阿秒激光脉冲的实验方法”。自然界里的各种物理过程,其运动的时间尺度是不同的。比如,用肉眼就可以清晰分辨划水过程;子弹击穿苹果的过程用肉眼无法捕捉,自然界微观世界的粒子运动更快,甚至无法用高速摄像机捕捉。要能看清原子内电子的运动,就是这样的照相机,它的出现
材料二:图甲是一种家用消毒柜的结构图。紫外线灯可发出波长为254nm的紫外线。图乙为紫外线的三个波段示意图,其中UVC对人体伤害最大。UVC能通过石英玻璃,普通玻璃可有效阻碍UVC的传播。
材料三:人类的眼睛好像一架照相机。人的眼睛是通过调节晶状体的厚薄程度,从而改变晶状体的焦距来获得清晰的实像。当眼睛出现某些缺陷时,人们需要佩戴眼镜来矫正,焦距越短,折光本领越大。通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度,即,式中单位是m,φ的单位是m-1。平时说的眼镜片的度数,就是透镜的焦度φ乘100的值。凸透镜(远视镜片)的度数是正数(近视镜片)的度数是负数。
(1)通过材料一可判断,阿秒是 (选填“时间”或“长度”)单位;
(2)材料一中拍摄到子弹击穿苹果的高速摄像机成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的;
(3)材料二中波长为254nm的紫外线属于 波段(选填“UVC”“UVB”或“UVA”);
(4)材料二中波长为254nm的紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内透出,对柜内的物品进行杀菌消毒,柜门透明部分的材料应选 ,透明灯管的材料应选 (均选填“石英玻璃”或“普通玻璃”);
(5)通过材料三分析:某同学所戴眼镜镜片的度数是200度,则该同学为 (选填“近”或“远”)视眼,镜片焦距为 m;进一步分析可知,透镜的度数越大,透镜焦距越 。
【答案】 时间 倒立 UVC 普通玻璃 石英玻璃 远 0.5 短
【解析】(1)[1]通过材料一可判断,阿秒是时间单位。
(2)[2]高速摄像机拍照是利用凸透镜成像中物距大于两倍焦距,即,成倒立、缩小的实像原理。
(3)[3]由图可知,波长为254nm的紫外线在200~280nm之间,属于UVC波段。
(4)[4]我们需要通过柜门透明部分观察柜内食物加热情况,不能让波长为254nm的紫外线通过柜门透明部分,因此柜门透明部分的材料应选普通玻璃来阻碍UVC的传播;
[5]波长为254nm的紫外线需要通过透明灯管传到柜内物品,因此透明灯管的材料应选石英玻璃。
(5)[6][7]凸透镜(远视镜片)的度数是正数,同学所戴眼镜镜片的度数是200度,故该同学为远视眼,则透镜焦度为
焦距为
[8]由材料“透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小,焦距越短,折光本领越大”可知,透镜的度数越大,透镜焦距越短。
34.(23-24八年级上·江苏徐州)阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离。
(1)红外线属于 光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生 反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 。
【答案】 不可见 漫 110 小
【解析】(1)[1]人眼看不到红外线,红外线属于不可见光。
(2)[2]红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,所以发生的是漫反射。
(3)[3]一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm, 一次测量时偏移值为2cm, 此时红外传感器到障碍物的距离为
(4)[4]如果偏移值L更大一些,根据
可知红外传感器到障碍物的距离更小。
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