专题03 光的折射 透镜(第01期)-【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(苏科版2024)
2024-12-03
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2份
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73页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 透镜及其应用,光的折射,光的色散 |
| 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 | 9.96 MB |
| 发布时间 | 2024-12-03 |
| 更新时间 | 2024-12-03 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-12-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49073556.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 光的折射 透镜(第01期)
考点一 光的折射及其规律
1.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)下列能正确表示潜水员看到岸上景物光路的是( )
A B. C. D.
2.(23-24八上·宿迁·期末)站在岸上的人看到水底鹅卵石的光路图是( )
A. B. C. D.
3.(23-24八上·江苏常州·期末)小明将一枚硬币放到碗的底部,然后向后退到看不到硬币的位置; 再让同学向碗里缓缓倒水,直到再次看到完整的硬币。下列图中正确反映小明再次看到硬币的光路是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24八上·扬州宝应·期末)将一枚硬币放在碗的底部,然后退到恰好看不到硬币的位置。如果想再次看到硬币,下列做法不可行的是( )
A.用手电筒照亮硬币 B.向碗里缓缓注水
C.人向碗走近一些 D.借助一块平面镜
5.(23-24八上·苏州姑苏·期末)把一块长方体玻璃砖压在物理书上,如图所示,我们所看到的“物理”两字是( )
A.变浅的实像 B.变浅的虚像
C.变深的实像 D.变深的虚像
6.(23-24八上·镇江丹徒·期末)如图所示是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象,则法线为______,折射角为______º,界面的______侧是空气(选填“左”、“右”、“上”或“下”)。
7.(23-24八上·无锡·期末)如图所示,小明在初识光的折射现象时,为了观察到光的折射过程,把一块可折叠的白板竖直放在水中,然后将一激光束斜射入水中,在白板上看到了光的路径。现在往杯中加水,则光斑O点向 ______(选填“左”或“右”)移动,继续向杯中缓慢加水,在此过程中,折射角 ______(选填“增大”“减小”或“不变”)。增大激光束与水面的夹角,则折射角将 ______。将白板右侧绕图中虚线向后翻转,折射光在白板上消失,返回后又再次出现在白板上,由此初步得出的结论是 ______。
8.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图所示,光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为 ______度,折射角为______度,界面CD上面的介质是______。
9.(23-24八上·宿迁·期末)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中反射光线是_______(用字母表示),反射角是_______度,界面的_______侧是玻璃。
10.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”展现了一幅美丽的画卷。诗人观察到的落日其实是阳光经过大气层发生了光的__________形成太阳的_________像,实际太阳在甲、乙中的__________位置。
11.(23-24八上·泰州姜堰·期末)如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了如下数据:
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有______的作用;
(2)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可):______;
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角______30°(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是______。
考点二 凸透镜与凹透镜
12.(23-24八上·宿迁·期末)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼。西汉刘安所著的《淮南子万毕术》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。下列现象与“水晶饼”利用太阳光生火原理相同的是( )
A. 汽车后视镜中的像 B. 皮影戏
C. 桥在水中的倒影 D. 水里的“折筷”
13.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图甲,某透镜L正对太阳光,在另一侧与透镜平行放置一张白纸,在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是( )
A.透镜远离白纸,若Ⅰ区变小,则L是凸透镜
B.透镜靠近白纸,若Ⅱ区变大,则L是凹透镜
C.无需操作,就能判断该透镜是凸透镜
D.无需操作,就能判断该透镜是凹透镜
14.(23-24八上·徐州·期末)家用射灯由一只LED小灯珠和一块凸透镜组成。为了使射灯的光束尽量不要发散,小灯珠应安装在什么位置?其中的物理道理是什么?________。
15.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成__________镜,对光有__________作用,若要“火生”应把“艾”放在镜的__________位置。
16.(23-24八上·无锡·期末)小明在南禅寺街上发现了米粒般大小的精致工艺品。为看清工艺品上的文字和图像,小明应利用如图甲所示透镜中的 ______(选填序号)进行观察;正确选择透镜后,小明利用太阳光测得透镜的焦距为5cm;透过透镜观察工艺品,小明看清了像如图乙所示,此时透镜到工艺品的距离d满足 ______的条件。
17.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图所示,水槽底部放有两枚硬币,将一支塞有橡皮塞的空试管水平放置后逐渐向下平移浸入水中。从正上方观察,发现当试管下部入水后,硬币的像变小。随着试管向下移动至浸没前,像逐渐变小,且一直是正立的这个现象相当于______透镜成像,该透镜对光的作用是______。
考点三 凸透镜成像的规律
18.(23-24八上·宿迁·期末)如图所示,为入射光线,为折射光线.且.已知.该凸透镜的焦距可能是
A. B. C. D.
19.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图所示,光屏上接收到烛焰清晰的像,则该凸透镜的焦距范围是( )
A.0~8.5cm B.8.5~12.5cm C.8.5~17cm D.12.5~17cm
20.(23-24八上·镇江丹徒·期末)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作,均可在光屏上再次成清晰的像,操作1:保持蜡烛和光屏在图示位置不变,将透镜甲向左移到M点,操作2:保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变,将透镜甲换成透镜乙,再向左移动光屏到N点,则下列说法正确的是( )
A.两次操作均可在光屏上观察到放大的像
B.透镜乙的焦距大于透镜甲
C.M点和N点之间距离定大于20cm
D.完成操作2后保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙可能出现等大的像
21.(23-24八上·南京鼓楼·期末)某实验小组在光具座上用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图所示,此时光屏上呈现出烛焰的像,下列说法错误的是( )
A.此凸透镜的焦距一定小于15cm
B.烛焰位置不动,将透镜移到40cm刻度处,不移动光屏,光屏上也能出现清晰的像
C.透镜位置不动,将蜡烛移到45cm刻度处,人眼在55cm刻度处向左观察能看到放大的虚像
D.透镜位置不动,将光屏移动到60cm刻度处,把烛焰向左移动,光屏上会出现清晰的缩小实像
22.(23-24八上·徐州·期末)如图所示,在探究凸透镜成像的规律实验中;
(1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节三者的高度时,________点燃蜡烛(选填“需要”或“不需要”);
(2)蜡烛、凸透镜和光屏位于图中位置时,光屏上呈现清晰的像,观察到的像是倒立、________的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”);
(3)将一个眼镜放到图中的烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊,保持蜡烛和凸透镜位置不变,移动光屏靠近凸透镜,再次得到烛焰清晰的像,则所放的眼镜是________眼镜(选填“近视”或“远视”);
(4)当烛焰位于凸透镜焦点以内,在另一侧可以通过透镜观察到放大的虚像,把一个不透明的光屏放在烛焰和虚像之间,则眼睛观察到烛焰的像( )
A.被屏挡住 B.成到屏上 C.没有变化 D.亮度变暗
23.(23-24八上·宿迁·期末)在“探究凸透镜成像规律”实验时,凸透镜位置固定,如图烛焰恰好在光屏上成清晰的像,如果将蜡烛和光屏位置互换,光屏上能成清晰的______像,由此可知凸透镜焦距范围是______。
考点四 透镜的应用
24.(23-24八上·扬州宝应·期末)把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到如图所示的情形.关于该眼镜镜片的类型和可以矫正的视力缺陷,下列说法正确的是 ( )
A.凹透镜,可以矫正远视眼 B.凹透镜,可以矫正近视眼
C.凸透镜,可以矫正远视眼 D.凸透镜,可以矫正近视眼
25.(23-24八上·泰州姜堰·期末)如图是近视眼及其矫正的光路图,下列说法不正确的是( )
A.近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B.近视眼看远处的物体,像成于视网膜前
C.近视眼用凹透镜矫正
D.为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
26.(23-24八上·江苏常州·期末)人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术.在车站,当旅客距安检口0.5~1.2米处时,安装在安检口的人脸识别系统的摄像机就可对其面部特征进行快速核对,如图所示.由此判断,人脸识别系统的摄像机的镜头
A.相当于凸透镜,焦距可能0.8米
B.相当于凹透镜,焦距可能为0.8米
C.相当于凸透镜,焦距可能为0.1米
D.相当于凹透镜,焦距可能为0.1米
27.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图是“智慧苏州”云端摄像头拍摄到的交通违章情况。云端摄像头的镜头相当于一块透镜,其数字化接收器相当于光屏,以下分析不正确的是( )
A.摄像头相当于凸透镜
B.货车距摄像头的距离大于两倍焦距
C.数字化接收器上接收到的是正立缩小的虚像
D.货车行驶越远,成像越小
28.(23-24八上·南京鼓楼·期末)“天宫授课”中,王亚平先在一个圆环中形成一个均匀的水球,然后用注射器向水球中心注入一个气泡,当王亚平位于水球的后面时,会出现她“一正一倒”两个像,如图所示。以下说法中正确的是( )
A.“一正一倒”两个像都是虚像
B.“一正一倒”两个像都可以用凸透镜成像规律来解释
C.调整水球和王亚平的距离,可能同时看到两个正立的像
D.如果将此水球离王亚平远一点,倒立的像会变大
29.(23-24八上·南京鼓楼·期末)下列判断中正确的是( )
A.甲图反映了近视眼的形成原因,需配戴丙图中的眼镜对视力进行矫正
B.甲图反映了远视眼的形成原因,需配戴丁图中的眼镜对视力进行矫正
C.乙图反映了近视眼的形成原因,需配戴丁图中的眼镜对视力进行矫正
D.乙图反映了远视眼的形成原因,需配戴丙图中的眼镜对视力进行矫正
30.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形,下列相关说法正确的是( )
A.小明眼睛的晶状体变薄,焦距变长 B.小明佩戴的眼镜对光线有会聚作用
C.戴眼镜前帆船成像在视网膜的后方 D.戴眼镜后视网膜上可成倒立的实像
31.(23-24八上·扬州宝应·期末)不正确的看书姿势容易导致视力下降。人眼的成像原理与__________(照相机/投影仪/放大镜)相同,图__________(甲/乙)是近视眼的光路示意图,需配戴__________(凸/凹)透镜矫正。
32.(23-24八上·宿迁·期末)如图甲所示的黑白卡片,左侧在白光照射下呈现黑色是因为___________,在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个___________透镜,若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,则应将高脚杯___________(选填“靠近”或“远离”)黑白卡片。
33.(23-24八上·泰州姜堰·期末)眼睛是心灵的窗户,眼睛成像的原理与__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)成像的原理相同,青少年如果长时间使用电子产品,缺乏户外活动,就可能患上近视,近视眼是由于晶状体变__________(选填“厚”或“薄”)引起的。
34.(23-24八上·徐州·期末)人眼晶状体相当于________镜。观察物体时,物体在视网膜上所成的像是________缩小的实像(填“倒立”或“正立”)。远视眼看不清近处的物体,是因为晶状体的弯曲度经调节后,物体的像仍落在视网膜的________面(填“前”或“后”)。
35.(23-24八上·扬州宝应·期末)如图所示,在圆柱状的玻璃水杯后面放置一个小泥娃,透过水杯可观察到小泥娃的像,因为圆柱形水杯装有水的部分具有_______(填“凸透镜”或“凹透镜”)的特征.将泥娃逐渐向水杯靠近的过程中,所看到泥娃像的高度将________(填“不变”或“改变”),像的粗细程度将____(填“不变”或“改变”).
考点五 光的折射和透镜作图题
36.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)在图中画出眼睛在B处看到河底A处的鱼成像在C处的光路图。
37.(23-24八上·泰州姜堰·期末)如图,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线.
( )
38.(23-24八上·宿迁·期末)如图,一束光线从水中斜射到空气时发生折射,OB为折射光线,请大致作出入射光线和对应的反射光线。
39.(23-24八上·南京鼓楼·期末)图中OA′是入射光线AO的折射光线,请画出入射光线OB的折射光线OB′大致位置。
40.(23-24八上·苏州姑苏·期末)按照题目要求作图:如图,在虚线框内画出能矫正该视力缺陷的透镜。
41.(23-24八上·徐州·期末)如图所示,一束光线平行主光轴射向凸透镜,请画出经过凸透镜后的折射光线。
42.(23-24八上·宿迁·期末)请在图中画出入射光线通过透镜后的折射光线。
43.请完成如图所示中光通过透镜后的光路。
44.(23-24八上·泰州姜堰·期末)根据图中所给的光线,完成光路图。
45.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图所示,请画出通过凹透镜的两条折射光线.
46.(23-24八上·南京鼓楼·期末)如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
47.(23-24八上·宿迁·期末)图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外,请画出AB经凸透镜所成像A'B′的大致位置。
考点六 人眼看不见的光
48.(23-24八上·扬州宝应·期末)红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器中属于利用紫外线工作的是( )
A. 电视机遥控器 B.夜视仪
C.验钞机 D. 测温仪
49.(23-24八上·江苏常州·期末)家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电视机、空调等; 验钞机发出的“光”,能使钞票上的荧光物质发光。对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是( )
A.遥控器发出的“光”具有荧光效应 B.验钞机发出的“光”具有热效应
C.验钞机发出的“光”可用来杀灭细菌 D.遥控器和验钞机发出的“光”相同
50.(23-24八上·连云港·期末)关于不可见光和不可听声,下列说法中正确的是( )
A.人能够听到次声波
B.红外线能使荧光物质发光
C.超声波具有能量,医学上可用来粉碎结石
D.电视机的遥控器靠紫外线来实现对电视机的控制
51.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图所示,将一束太阳光照射到暗室内的三棱镜上,并将射出的光投射到竖直放置的白色光屏上,则光屏Ⅱ区域最上方是______色光。如果我们把温度计放在______(I/II/Ⅲ)区域,温度计示数会上升最快,因为______的热效应比较显著。
52.(23-24八上·无锡·期末)如图所示,一种常见的红外感应水龙头,当手对着红外线感应窗时,感应窗发出的红外线照射到手上并发生 ___________现象,返回到感应窗内被接收,从而控制水龙头出水。该装置能否在月球上使用?答:___________,因为 ___________。
53.(23-24八上·扬州宝应·期末)如图甲,电焊工人在焊接时,要戴上防护眼罩,这主要是防止电焊的弧光中强烈的__________对人眼的伤害;图乙是医院里利用__________(超声波/次声波)诊断仪帮助医生检查病人体内脏器的情景,这种声音正常的人可以__________(听到/听不到)。
考点七 光的折射、透镜典型实验题
54.(23-24八上·南京鼓楼·期末)小明利用图甲所示装置探究“光的折射特点”。
(1)甲图中一束光从空气射入水中,各个方向的同学都能观察到此现象,是因为光发生了________反射;
(2)小明把光屏F绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上看不到折射光线,此时,折射光线________(选填“存在”或“不存在”)。为了进一步研究,小明将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的________(选填“上部”或“下部”)会看到折射光线.此实验现象说明折射光线、入射光线和法线________(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)小明多次实验得出表中数据,根据数据可知:若入射角增大,折射角将________;
实验序号
1
2
3
4
入射角
15°
30°
45°
60°
折射角
11°
22°
33°
44°
(4)当光从空气垂直射到水面时,折射角等于________度;
(5)小明多次改变入射角的大小进行实验的目的是________。
55.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)首先要调节烛焰中心和光屏的中心位于凸透镜的________上;
(2)当处于图甲所示位置时,在光屏上得到了一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(3)乙图中,光屏上出现了清晰的烛焰像,这个像是________、_________的实像,________就是根据这个原理制成的光学器件;
(4)在(3)的基础上,更换成另一个材料与直径相同,但厚度更大一些的凸透镜,发现原位置处光屏上烛焰的像变模糊了,此现象与________眼成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可在烛焰和凸透镜之间放置一块合适的________透镜,或将蜡烛适当向________凸透镜方向移动一些。
56.(23-24八上·镇江丹徒·期末)小林用图1装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上;图1中光屏上有清晰的像(像未画出),该像是______(选填“正立”或“倒立”)实像,该成像特点与______(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)相同;
(2)如图1,保持凸透镜位置不变,将蜡烛靠近凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏______(选填“靠近”或“远离”)透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置______(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(3)将图1中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,______(选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰呈现在光屏上;保持凸透镜位置不变,在光具座上移动蜡烛和光屏的位置______(选填“能”或“不能”)找到其一位置,使像清晰呈现在光屏上;
(4)小林进行了进一步探究:如图2所示,凸透镜的焦距为15cm,保持蜡烛位置不变,让凸透镜和光屏分别以1cm/s和2cm/s的速度,从图示位置同时匀速向右运动,经过______s,光屏上成清晰______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
57.(23-24八上·宿迁·期末)如图所示,小明将水充入一个透明塑料模具中,制成“水凸透镜”,并用此装置探究凸透镜成像规律;
(1)将水凸透镜固定到光具座上,用平行光照射透镜,前后移动光屏,直到光屏上呈现一个最小最亮的光斑,如图甲所示,测出水凸透镜的焦距为___________cm;
(2)为了将蜡烛的像呈现在光屏的中心,应让烛焰、透镜和光屏中心处于___________;
(3)若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时,光屏上恰好呈现清晰倒立、___________(选填“放大”或“缩小”)的实像,这与生活中___________(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同;
(4)保持图乙中各物体位置不变,将装水的注射器连接上水凸透镜,如图丙所示,缓慢向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,光屏上的像逐渐模糊,为使像变清晰,应当向___________(选填“左”或“右”)移动光屏,同组的小红认为,如果不移动蜡烛和光屏,而将一个度数适当的___________(选填“老花镜”、“近视镜”)紧贴着放在水凸透镜左侧,也能使光屏上的像重新清晰。
58.(23-24八上·扬州宝应·期末)小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸的间距,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为__________cm;
(2)调整器材高度时,应__________(点燃/不点燃)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的__________(虚/实)像;该实验现象可以说明__________的成像特点(照相机/幻灯机/放大镜);若用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄,则__________(能/不能)拍到蜡焰的像;
(4)小金在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁中①至④四种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的4个像进行排序,正确顺序为__________;
(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向__________(上/下)移动;
(6)小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系,如图戊,下列的4个字母适合做LED光源的有__________个;
(7)小亮实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图己的图像,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图像信息可知,该小组所用凸透镜的焦距为__________cm。
59.(23-24八上·无锡·期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为了测量凸透镜的焦距,小明在上午第二节课将凸透镜正对太阳,调节凸透镜到地面的距离,直至地上出现一个最小最亮的光斑,此亮斑到凸透镜光心的距离 ___________(选填“是”或“不是”)该凸透镜的焦距,理由是 ___________。
(2)小明正确测出凸透镜的焦距为10.0cm,组装实验装置并调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ___________;实验时,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像,此像的性质是倒立 ___________的实像。
(3)保持蜡烛、光屏位置不动,把凸透镜移到 ___________cm刻度线处,光屏上会再次出现烛焰清晰的像。
(4)小明进一步探究发现,当蜡烛距凸透镜 ___________cm时,移动光屏,光屏上呈现清晰的倒立等大的实像,为了得到凸透镜成像的普遍规律,小明下一步的操作是 ___________。
60.(23-24八上·南京鼓楼·期末)小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲,小华让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(2)若图乙光屏上出现了一个烛焰清晰的像,此时光屏上的像是倒立________的实像.生活中的放大镜、照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是________;
(3)在图乙的实验中,随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,光屏上的像将向________移.为了将像调回到光屏中央,可以将透镜向________调节;
(4)完成以上实验后,在图乙中给透镜戴上近视眼镜,调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成一个清晰的像.取下近视眼镜,为使光屏上再次得到清晰的像,以下四种方案正确的选项是________;
A.若保持光屏和凸透镜的位置不变,可将蜡烛远离透镜
B.若保持蜡烛和光屏位置不变,可将凸透镜远离蜡烛方向移动
C.若保持蜡烛和光屏位置不变,可将凸透镜靠近蜡烛方向移动
D.若所有物体位置不动,可将凸透镜换成焦距比原来大的凸透镜
(5)如图丙是一个和凸透镜等大的不透明卡片,卡片上带有直径为1mm和2mm小孔,将乙图中的凸透镜换成此卡片并放在50cm刻度线处,发现光屏上呈现的像与原来相比________(选填“变亮”、“变暗”或“变不完整”);再将光屏移至65cm刻度处,光屏上呈现的现象是________(选填字母)。
A.B.C.
61.(23-24八上·南京鼓楼·期末)如图所示的光现象的原理和彩虹的形成原理相同的是( )
A.日食现象 B.手影戏
C.水中“倒影” D.海市蜃楼
62.(23-24八上·宿迁·期末)下列是关于光学知识点,说法中正确的是( )
A.光在同种介质中一定沿直线传播
B.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律
C.无论反射和折射现象中,光路都是可逆的
D.投影仪、小孔成像、平面镜所成的像都是实像
63.(23-24八上·南通崇川·期末)关于光现象,下列说法中正确的是( )
A.岸边树木在水中的“倒影”是光的折射形成的
B.观察到厚玻璃板下面的字比实际位置高是光的反射形成的
C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
D.近视眼应配戴凸透镜矫正
64.(23-24八上·南通崇川·期末)小明整理了如图所示的光学知识结构图,序号处应补充的知识是( )
A.①光的反射②凸透镜③虚像 B.①光的反射②凸面镜③虚像
C.①光的直射②凸面镜③实像 D.①光的色散②凸透镜③实像
65.(23-24八上·无锡·期末)如图所示,一束入射光照射在空气和玻璃的分界面上,同时发生了反射和折射现象。图中OA、OB、OC对应三条光束。由图可知( )
A.光是由空气进入玻璃,折射角为15° B.光是由空气进入玻璃,反射角为50°
C.光是由玻璃进入空气,折射角为15° D.光是由玻璃进入空气,反射角为50°
66.(23-24八上·无锡·期末)如图1,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是( )
A.图2中铅笔向前移,像一直变大 B.图2中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图3中铅笔向后移,像一直变大 D.图3中铅笔向后移,像先变大后变小
67.(23-24八上·宿迁·期末)站在平静的骆马湖畔,可以看到岸边大树的倒影是光的___________现象,能看见水底嬉戏的鱼是光的___________现象,看不见躲在荷叶下的青蛙是因为光是沿___________传播的。
68.(23-24八上·江苏常州·期末)如图所示,一束激光射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的________侧。继续沿水槽壁缓慢注水,光斑将向_________(前两空均选填“左”或“右”)移动,此过程中折射角________(选填“增大”“不变”或“减小”) 。
69.(23-24八上·江苏常州·期末)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度 ___________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有 ___________作用(选填“会聚”或“发散”),戴上后能使像相对于晶状体向___________(选填“前”或“后”)移。
70.(23-24八上·南通崇川·期末)如图所示,小明将凸透镜正对太阳,他发现在透镜下方边长为20cm的正方形光屏上有一圆形的光斑,光斑的周围有一圈较暗的圆环。
(1)从各角度都能看到光屏上的光斑,是因为太阳光在光屏表面发生了光的___________反射,周围较暗圆环是由光的___________(选填“反射”或“折射”)形成;
(2)小明所用凸透镜的直径约为___________cm,将光屏远离透镜至某一位置,发现光屏上的光斑变小了,测出此时透镜到光屏的距离为l,则l___________f(选填“大于”“小于”或“大于或小于”)。
71.(23-24八上·苏州姑苏·期末)装水的薄壁玻璃杯中放入一条小鱼,如图从某一角度观察到鱼的三个像:a位置的小鱼是由于光的______形成的像;b位置的小鱼与______(照相机/投影仪/放大镜)成像原理相似;c位置看到“翻肚”的小鱼,这是由于光先发生______,后发生______所形成的像。
72.(23-24八上·苏州姑苏·期末)请在图中补全关于“像”的知识结构图______、______、______。
73.(23-24八上·徐州·期末)阅读短文,回答文后问题。
光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,偏折的方向和介质的种类有关,光在不同介质中传播速度大小不同,相对而言,光速大的介质是光疏介质,光速小的介质是光密介质。光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角,光从光疏介质斜射入光密介质时,折射角小于入射角。如果同一种介质不均匀,光速大小不同,也会形成折射现象。如图所示,光从水中斜射入空气,折射光线偏离法线,即折射角大于入射角,如果入射角比较大,大于某一个角度时,有可能造成折射角大于90°,这种情况下就不存在折射光线了,只存在反射光线,这种现象称为全反射。
(1)相比于空气来说,水是________介质;
(2)大气层密度是不均匀的,越到高空越稀薄,早晨我们看到初升的太阳是在它实际位置的________(选填“上方”或“下方”);
(3)当光从空气射向玻璃,________发生光的全反射现象(选填“会”或“不会”);
(4)光从玻璃中进入空气,如果入射角为46°时,发生了全反射现象,则以下列角度入射的光线中,能发生全反射的是( )
A.30° B.42° C.45° D.50°
74.(23-24八上·宿迁·期末)小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,观察发现折射光线和入射光线位于法线___________;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,说明折射光线和入射光线___________(选填“在”、“不在”)同平面内;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向___________(选填“左”、“右”、“上”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是___________。
(4)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角,通过实验得到如表格:
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,折射角___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),折射光线的能量___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当入射角时,折射光线消失,反射光线会变得更亮,即发生光的全反射现象。图像丁中的图线___________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
75.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)阅读短文,回答问题.
数码相机
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品,它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式、与电脑交互处理和实时拍摄等功能。如图甲是通过伸缩镜头实现完美成像的某型号数码相机,光通过单镜头或者镜头组进入相机,再通过成像元件转化为数字信号,数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。
快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件,相机上所标快门数据“100”表示快门打开的时间是秒,打开快门时间越短越容易抓拍急速移动的目标。图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置,它的大小决定着感光元件受光的多少,光圈大小的计算公式为:。单位时间内,太阳光射入单位面积的光能是恒定的。实验发现:通过选择不同的“光圈”和“快门”,可以控制进光面积和进光时间,两者组合起来可以控制进光能量一定,从而能拍出亮度稳定的照片。
(1)数码相机是通过调节____距从而使远近不同的物体成清晰的像;
(2)抓拍运动员百米冲刺瞬间的照片,快门数据要调____一些;
(3)某品牌数码相机镜头的焦距为50mm,若此时镜头通光孔直径为25mm,那么光圈数据为____;
(4)如果用(3)中相机拍摄遥远处物体时,像距约为____(填整数)cm;
(5)下表列出了某时光圈与快门的正确组合,请判断当光圈数据为“6”时,对应的“快门”数据应该是____。
光圈
20
15
12
10
6
5
4
3
2
快门
9
16
25
36
144
225
400
900
1
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专题03 光的折射 透镜(第01期)
考点一 光的折射及其规律
1.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)下列能正确表示潜水员看到岸上景物光路的是( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
A.潜水员看到岸上景物时,光从空气斜射入水中,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角,故A正确;
B.潜水员看到岸上景物时,光从空气斜射入水中,折射光线应向法线方向偏折,而不是向界面方向偏折,故B错误;
C.光从空气斜射入水中,折射光线应向法线方向偏折,而不是沿直线传播,故C错误;
D.根据光的折射规律,折射光线、入射光线分居于法线两侧,而不是在同一侧,故D错误。
故选A。
2.(23-24八上·宿迁·期末)站在岸上的人看到水底鹅卵石的光路图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
鹅卵石反射的光由水中斜射入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,人逆着折射光线看去,看到“鹅卵石”的位置升高了
AB.图中光从空气射入水中,光的传播方向错误,故AB错误;
C.图中,光由水中斜射入空气中,且折射角大于入射角,故C正确;
D.图中,光由水中斜射入空气中,折射角小于入射角,故D错误。
故选C。
3.(23-24八上·江苏常州·期末)小明将一枚硬币放到碗的底部,然后向后退到看不到硬币的位置; 再让同学向碗里缓缓倒水,直到再次看到完整的硬币。下列图中正确反映小明再次看到硬币的光路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,人逆着光线看去看到的是硬币的虚像,由于恰好再次看到完整的硬币,所以硬币右侧“射向”水面的光线折射后恰好通过碗的右边缘,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(23-24八上·扬州宝应·期末)将一枚硬币放在碗的底部,然后退到恰好看不到硬币的位置。如果想再次看到硬币,下列做法不可行的是( )
A.用手电筒照亮硬币 B.向碗里缓缓注水
C.人向碗走近一些 D.借助一块平面镜
【答案】A
【解析】
A.将一枚硬币放在碗的底部,然后退到恰好看不到硬币的位置;若用手电筒照亮硬币,光的传播路线不变,故不能看到硬币,故A符合题意;
B.向碗里缓缓注水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高),故B不符合题意;
C.人向碗走近一些,一定能看到硬币,故C不符合题意;
D.在碗上方的适当位置放一平面镜,可以通过平面镜的反射看到硬币的虚像,故D不符合题意;
故选A。
5.(23-24八上·苏州姑苏·期末)把一块长方体玻璃砖压在物理书上,如图所示,我们所看到的“物理”两字是( )
A.变浅的实像 B.变浅的虚像
C.变深的实像 D.变深的虚像
【答案】B
【解析】
玻璃砖紧压在书本上,字的光自玻璃进入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,折射光线进入人眼,人逆着折射光线看去就产生看到字的像的感觉,因为这个像不是实际光线会聚形成的,故是虚像。因为折射时折射光线远离法线,所以像是变浅了的。相当于人看水里的物体,看到的是变浅了的虚像。故B符合题意。ACD不符合题意。
故选B。
6.(23-24八上·镇江丹徒·期末)如图所示是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象,则法线为______,折射角为______º,界面的______侧是空气(选填“左”、“右”、“上”或“下”)。
【答案】 ①.BF ②.60 ③.左
【解析】
[1][2][3]由图可知
∠AOG=∠DOE
则
∠GOF=∠EOF=90°-60°=30°
根据反射角等于入射角可知,此时的法线为BF,界面为AD;反射光线、折射光线均与入射光线分居在法线的两侧,所以GO为入射光线,OC为折射光线,OE为反射光线;此时的入射角为30°;由图可知,折射角为
∠BOC=90-30°=60°
折射角大于入射角,所以界面的左侧是空气,右侧是玻璃。
7.(23-24八上·无锡·期末)如图所示,小明在初识光的折射现象时,为了观察到光的折射过程,把一块可折叠的白板竖直放在水中,然后将一激光束斜射入水中,在白板上看到了光的路径。现在往杯中加水,则光斑O点向 ______(选填“左”或“右”)移动,继续向杯中缓慢加水,在此过程中,折射角 ______(选填“增大”“减小”或“不变”)。增大激光束与水面的夹角,则折射角将 ______。将白板右侧绕图中虚线向后翻转,折射光在白板上消失,返回后又再次出现在白板上,由此初步得出的结论是 ______。
【答案】 ①.左 ②.不变 ③.减小 ④.折射光线与法线和入射光线在同一平面内
【解析】
[1][2][3]把一块可折叠的白板竖直放在水中,然后将一激光束斜射入水中,在白板上看到了光的路径。现在往杯中加水,折射点左移,则光斑O点向左移动;继续向杯中缓慢加水,水面仍水平,入射角不变,在此过程中,折射角不变;增大激光束与水面的夹角,入射角减小,则折射角将减小。
[4]将白板右侧绕图中虚线向后翻转,左右纸板不再在同一平面内,折射光在白板上消失,返回后又再次出现在白板上,由此初步得出的结论是折射光线与法线和入射光线在同一平面内。
8.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图所示,光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射,入射角为 ______度,折射角为______度,界面CD上面的介质是______。
【答案】 ①.30 ②.42 ③.空气
【解析】
[1][2][3]如图CD是界面,∠AOC=60°,则∠BOD=60°,所以入射角为
而∠COE=48°,则折射角为
因折射角大于入射角,所以CD的上边是空气,下边是水。
9.(23-24八上·宿迁·期末)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中反射光线是_______(用字母表示),反射角是_______度,界面的_______侧是玻璃。
【答案】 ①.OG ②.30 ③.左
【解析】
[1][2]由图可知,∠AOG=60°,所以
∠GOF=90°﹣60°=30°
而∠EOF=30°,根据反射角等于入射角都等于30°可知CF为法线,AD为界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OB一定为折射光线,EO为入射光线,OG为反射光线,反射角是30°。
[3]折射角为
∠BOC=90°-40°=50°
根据折射角大于入射角可知界面AD的右边是空气,左边是玻璃。
10.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”展现了一幅美丽的画卷。诗人观察到的落日其实是阳光经过大气层发生了光的__________形成太阳的_________像,实际太阳在甲、乙中的__________位置。
【答案】 ①.折射 ②.虚 ③.乙
【解析】
[1][2][3]太阳落山时,太阳的实际位置在地平线下面,但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,光着光线进入眼睛,通过折射光线我们看见了太阳的虚像(即观察到的落日),像比实际位置偏高,此时太阳的实际位置在图中的乙位置。
11.(23-24八上·泰州姜堰·期末)如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了如下数据:
入射角
10°
30°
45°
60°
折射角
7.1°
20.7°
30°
37.8°
(1)实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有______的作用;
(2)分析表格中的数据,你能得出的结论(写出一条即可):______;
(3)根据表格中的数据还可以判断:当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角______30°(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是______。
【答案】 ①.显示光路 ②.光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角 ③.小于 ④.45o
【解析】
(1)[1]某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路实验中,光具盘除了能读出入射角和折射角大小外,还具有显示光路的作用。
(2)[2]根据表中数据可知,实验中,光从空气斜射入玻璃中,折射角总小于入射角,故能得出的结论是:光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。
(3)[3]根据表格中的数据可知,当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时,其折射角是30°;当入射角为35°时,入射角变小了,折射角随之变小,所以折射角会小于30°。
(4)[4]已知当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时,其折射角是30°。根据光路的可逆性,当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是45°。
考点二 凸透镜与凹透镜
12.(23-24八上·宿迁·期末)我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼。西汉刘安所著的《淮南子万毕术》中记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。下列现象与“水晶饼”利用太阳光生火原理相同的是( )
A. 汽车后视镜中的像 B. 皮影戏
C. 桥在水中的倒影 D. 水里的“折筷”
【答案】D
【解析】
“水晶饼”中间厚、边缘薄,属于凸透镜,凸透镜使太阳光发生折射,对光线有会聚作用,这是其利用太阳光生火的原理。
A.汽车后视镜中的像,属于凸面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B.屏上的皮影是光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.平静的水面相当于平面镜,桥在水中的倒影属于平面镜成像,平面镜成像原理,属于光的反射现象,故C不符合题意;
D.水里的“折筷”属于光的折射现象,故D符合题意。
故选D。
13.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图甲,某透镜L正对太阳光,在另一侧与透镜平行放置一张白纸,在白纸上看到的现象如图乙。下列判断正确的是( )
A.透镜远离白纸,若Ⅰ区变小,则L是凸透镜
B.透镜靠近白纸,若Ⅱ区变大,则L是凹透镜
C.无需操作,就能判断该透镜是凸透镜
D.无需操作,就能判断该透镜是凹透镜
【答案】D
【解析】
由图乙知,透镜对太阳光有发散作用,因为中间的Ⅰ区比边缘的Ⅱ区暗,太阳光不是向中间会聚,而是向四周发散,所以可判断为凹透镜,故ABC错误,D正确。
故选D。
14.(23-24八上·徐州·期末)家用射灯由一只LED小灯珠和一块凸透镜组成。为了使射灯的光束尽量不要发散,小灯珠应安装在什么位置?其中的物理道理是什么?________。
【答案】凸透镜的焦点处 理由见解析
【解析】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点;经过焦点的入射光线经凸透镜折射后形成平行光线,根据光路是可逆的,把光源放在焦点上,光线经凸透镜折射后会平行射出。因此小灯珠安装在凸透镜的焦点处,发出的光经凸透镜后平行射出。
15.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图所示,西汉时期的《淮南万毕术》中记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成__________镜,对光有__________作用,若要“火生”应把“艾”放在镜的__________位置。
【答案】 ①.凸透 ②.会聚 ③.焦点
【解析】
[1][2]削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。将冰削圆,对着太阳能生火,说明削成的圆冰对光有会聚作用,所以冰块制成凸透镜。
[3]太阳光都会会聚到凸透镜的焦点位置,此处温度最高,要快速生火,需把“艾”放在镜的焦点位置。
16.(23-24八上·无锡·期末)小明在南禅寺街上发现了米粒般大小的精致工艺品。为看清工艺品上的文字和图像,小明应利用如图甲所示透镜中的 ______(选填序号)进行观察;正确选择透镜后,小明利用太阳光测得透镜的焦距为5cm;透过透镜观察工艺品,小明看清了像如图乙所示,此时透镜到工艺品的距离d满足 ______的条件。
【答案】 ①.A ②.小于5cm
【解析】
[1]为看清工艺品上的文字和图像,需要成放大的像。中间厚,边缘薄的透镜是凸透镜,当放大镜时,成正立、放大的虚像,中间薄边缘厚的透镜为凹透镜,凹透镜成正立、缩小的虚像,故小明应利用如图甲所示透镜中的A进行观察。
[2]该透镜的焦距为5cm,成正立、放大虚像时,物距小于焦距,所以透镜到工艺品的距离d满足小于5cm的条件。
17.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图所示,水槽底部放有两枚硬币,将一支塞有橡皮塞的空试管水平放置后逐渐向下平移浸入水中。从正上方观察,发现当试管下部入水后,硬币的像变小。随着试管向下移动至浸没前,像逐渐变小,且一直是正立的这个现象相当于______透镜成像,该透镜对光的作用是______。
【答案】 ①.凹 ②.发散作用
【解析】
[1][2]由题意可知随着试管向下移动至浸没前,成正立、缩小的像,说明是凹透镜成像,凹透镜对光线具有发散作用。
考点三 凸透镜成像的规律
18.(23-24八上·宿迁·期末)如图所示,为入射光线,为折射光线.且.已知.该凸透镜的焦距可能是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
根据题意AO<OB可知,A点成像在B点,像距大于物距,满足f<u<2f,成倒立、放大的实像.因为AO=8cm,选项A、B、D不能满足,选项B能满足,故ACD不符合题意,B符合题意.
故选B.
19.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图所示,光屏上接收到烛焰清晰的像,则该凸透镜的焦距范围是( )
A.0~8.5cm B.8.5~12.5cm C.8.5~17cm D.12.5~17cm
【答案】B
【解析】
由图可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时物距为
u=50.0cm-25.0cm=25.0cm
像距为
v=67.0cm-50.0cm=17.0cm
物距大于2倍焦距,即
25.0cm>2f①
像距大于1倍焦距小于2倍焦距,即
2f>17.0cm>f②
由①②得到
12.5cm>f>8.5cm
故选B。
20.(23-24八上·镇江丹徒·期末)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。小明进行以下两种操作,均可在光屏上再次成清晰的像,操作1:保持蜡烛和光屏在图示位置不变,将透镜甲向左移到M点,操作2:保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变,将透镜甲换成透镜乙,再向左移动光屏到N点,则下列说法正确的是( )
A.两次操作均可在光屏上观察到放大的像
B.透镜乙的焦距大于透镜甲
C.M点和N点之间距离定大于20cm
D.完成操作2后保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙可能出现等大的像
【答案】C
【解析】
A.如图,此时物距为40cm,像距为20cm,烛焰在光屏上成清晰的像,此时的像为倒立、缩小的实像;根据光路可逆原理可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当物距为20cm时,像距为40cm,仍可在光屏上成清晰像,此时物距小于像距,成的是倒立、放大的实像;保持蜡烛和透镜甲在图示位置不变,将透镜甲换成透镜乙,再向左移动光屏到N点,光屏上能成清晰像,像距变小,说明透镜乙对光的会聚能力更强,成的像更小,是缩小实像,故A错误;
B.透镜乙对光的会聚能力更强,所以透镜乙的焦距小于透镜甲,故B错误;
C.由A项分析可知,将透镜甲向左移到M点,此时物距为20cm,所以M点在30cm刻度处;操作2中,透镜位置不变,N点在透镜右侧,所以,M点和N点之间距离定大于20cm,故C正确;
D.完成操作2后,光屏上成的是缩小实像,则此时物距与像距之和大于四倍焦距,成等大实像时,物距、像距均等于二倍焦距,则物距与像距之和为四倍焦距,所以,保持蜡烛和光屏位置不动移动透镜乙不可能出现等大的像,故D错误。
故选C。
21.(23-24八上·南京鼓楼·期末)某实验小组在光具座上用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图所示,此时光屏上呈现出烛焰的像,下列说法错误的是( )
A.此凸透镜的焦距一定小于15cm
B.烛焰位置不动,将透镜移到40cm刻度处,不移动光屏,光屏上也能出现清晰的像
C.透镜位置不动,将蜡烛移到45cm刻度处,人眼在55cm刻度处向左观察能看到放大的虚像
D.透镜位置不动,将光屏移动到60cm刻度处,把烛焰向左移动,光屏上会出现清晰的缩小实像
【答案】D
【解析】
A.由图得,此时
解得
此凸透镜的焦距一定小于15cm,故A正确,不符合题意;
B.烛焰位置不动,将透镜移到40cm刻度处,此时的物距变为原来的像距,由光路可逆得,不移动光屏,光屏上也能出现清晰的像,故B正确,不符合题意;
C.透镜位置不动,将蜡烛移到45cm刻度处,此时物距小于f,人眼在55cm刻度处向左观察能看到放大的虚像,故C正确,不符合题意;
D.透镜位置不动,将光屏移动到60cm刻度处,此时光屏到凸透镜的距离小于f,把烛焰向左移动,光屏上不会出现清晰的缩小实像,故D错误,符合题意。
故选D。
22.(23-24八上·徐州·期末)如图所示,在探究凸透镜成像的规律实验中;
(1)在光具座上,将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧,调节三者的高度时,________点燃蜡烛(选填“需要”或“不需要”);
(2)蜡烛、凸透镜和光屏位于图中位置时,光屏上呈现清晰的像,观察到的像是倒立、________的实像(选填“放大”、“缩小”或“等大”);
(3)将一个眼镜放到图中的烛焰和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊,保持蜡烛和凸透镜位置不变,移动光屏靠近凸透镜,再次得到烛焰清晰的像,则所放的眼镜是________眼镜(选填“近视”或“远视”);
(4)当烛焰位于凸透镜焦点以内,在另一侧可以通过透镜观察到放大的虚像,把一个不透明的光屏放在烛焰和虚像之间,则眼睛观察到烛焰的像( )
A.被屏挡住 B.成到屏上 C.没有变化 D.亮度变暗
【答案】 ①.需要 ②.缩小 ③.远视 ④.C
【解析】
(1)[1]为了使像成在光屏中央,调节蜡烛、光屏、凸透镜的高度时,应点燃蜡烛,调节三者的中心在同一高度。
(2)[2]由图知,此时物距大于像距,光屏上呈现清晰的像,根据凸透镜成像的规律可知,此时成倒立的、缩小的实像。
(3)[3]保持蜡烛和凸透镜位置不变,移动光屏靠近凸透镜,再次得到烛焰清晰的像,即像距减小,则光经过凸透镜后,提前会聚,则凸透镜的聚光能力增强,所以放的眼镜是凸透镜,故是远视眼镜。
(4)[4]将点燃的蜡烛置于凸透镜的焦点以内,根据凸透镜成像的规律可知,成正立、放大的虚像,虚像不能用光屏承接,所以将不透明的光屏放在烛焰和虚像之间,仍能看到虚像,则人眼观察到烛焰的像没有变化,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
23.(23-24八上·宿迁·期末)在“探究凸透镜成像规律”实验时,凸透镜位置固定,如图烛焰恰好在光屏上成清晰的像,如果将蜡烛和光屏位置互换,光屏上能成清晰的______像,由此可知凸透镜焦距范围是______。
【答案】 ①.倒立放大实 ②.6.5cm<f<13.0cm
【解析】
[1][2]由图可知,物距大于像距,所以此时物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,凸透镜成倒立、缩小的实像,是照相机的成像原理;此时物距为
u=50.0cm-10.0cm=40.0cm
此时像距为
v=63.0cm-50.0cm=13.0cm
则有
400cm>2f,f<13.0cm<2f
解得凸透镜焦距范围为
6.5cm<f<13.0cm
互换蜡烛和光屏位置,即物距和像距对调,根据光路可逆可知,光屏上能成清晰倒立、放大的实像。
考点四 透镜的应用
24.(23-24八上·扬州宝应·期末)把一副眼镜放在太阳光下,在地面上看到如图所示的情形.关于该眼镜镜片的类型和可以矫正的视力缺陷,下列说法正确的是 ( )
A.凹透镜,可以矫正远视眼 B.凹透镜,可以矫正近视眼
C.凸透镜,可以矫正远视眼 D.凸透镜,可以矫正近视眼
【答案】C
【解析】
由图示可知,此透镜能把光会聚到一点,所以是凸透镜,凸透镜可以用来矫正远视眼,故应选C.
25.(23-24八上·泰州姜堰·期末)如图是近视眼及其矫正的光路图,下列说法不正确的是( )
A.近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B.近视眼看远处的物体,像成于视网膜前
C.近视眼用凹透镜矫正
D.为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
【答案】A
【解析】
A.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,眼睛成像利用了凸透镜的成像原理,而小孔成像利用光的直线传播,二者原理不同,故A错误,符合题意;
B.近视眼晶状体折光能力强或眼球前后径过长,看不清远处的物体,远处物体的像成于视网膜前,故B正确,不符合题意;
C.凹透镜对光线有发散作用,可以使光线延后成像,正好成在视网膜上,近视眼用凹透镜矫正,故C正确,不符合题意;
D.为预防近视,应养成良好的用眼习惯,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右,故D正确,不符合题意。
故选A。
26.(23-24八上·江苏常州·期末)人脸识别系统是一项新兴的生物识别技术.在车站,当旅客距安检口0.5~1.2米处时,安装在安检口的人脸识别系统的摄像机就可对其面部特征进行快速核对,如图所示.由此判断,人脸识别系统的摄像机的镜头
A.相当于凸透镜,焦距可能0.8米
B.相当于凹透镜,焦距可能为0.8米
C.相当于凸透镜,焦距可能为0.1米
D.相当于凹透镜,焦距可能为0.1米
【答案】C
【解析】
摄像机的镜头应是凸透镜,而且所成的像应是缩小、倒立的实像,人到镜头的距离应大于二倍焦距,即0.5m>2f,解得f<0.25m,所以应是C选项正确.
故选C.
27.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图是“智慧苏州”云端摄像头拍摄到的交通违章情况。云端摄像头的镜头相当于一块透镜,其数字化接收器相当于光屏,以下分析不正确的是( )
A.摄像头相当于凸透镜
B.货车距摄像头的距离大于两倍焦距
C.数字化接收器上接收到的是正立缩小的虚像
D.货车行驶越远,成像越小
【答案】C
【解析】
A.摄像头利用了照相机的原理,摄像头镜头相当于凸透镜,故A正确,不符合题意;
B.货车距摄像头的距离大于两倍焦距,利用凸透镜成像规律,成倒立缩小的实像,故B正确,不符合题意;
C.数字化接收器上接收到的是倒立缩小的实像,故C错误,符合题意;
D.货车行驶越远,物距越大,像距越小,成像越小,故D正确,不符合题意。
故选C。
28.(23-24八上·南京鼓楼·期末)“天宫授课”中,王亚平先在一个圆环中形成一个均匀的水球,然后用注射器向水球中心注入一个气泡,当王亚平位于水球的后面时,会出现她“一正一倒”两个像,如图所示。以下说法中正确的是( )
A.“一正一倒”两个像都是虚像
B.“一正一倒”两个像都可以用凸透镜成像规律来解释
C.调整水球和王亚平的距离,可能同时看到两个正立的像
D.如果将此水球离王亚平远一点,倒立的像会变大
【答案】C
【解析】
AB.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,所以呈现出一个倒立的实像,内圈相当于变成了凹透镜,这个时候又出现了一个正立的虚像,故AB错误;
C.王亚平老师在凸透镜的焦距以内,成正立放大的虚像,内圈的凹透镜成一个正立的缩小的虚像,可能同时看到一大一小的两个正立像,故C正确。
D.倒立的像是凸透镜所成的像,当将此水球离王亚平远一点,物距变大,则所成的像会变小, 故D错误。
故选C。
29.(23-24八上·南京鼓楼·期末)下列判断中正确的是( )
A.甲图反映了近视眼的形成原因,需配戴丙图中的眼镜对视力进行矫正
B.甲图反映了远视眼的形成原因,需配戴丁图中的眼镜对视力进行矫正
C.乙图反映了近视眼的形成原因,需配戴丁图中的眼镜对视力进行矫正
D.乙图反映了远视眼的形成原因,需配戴丙图中的眼镜对视力进行矫正
【答案】A
【解析】
AB.甲图远处的光线经晶状体后会聚在视网膜前,晶状体的折光能力太强,是近视眼形成的原因,需佩戴凹透镜矫正,凹透镜所成的像是正立、缩小的虚像,则丙图是凹透镜,即甲图反映了近视眼的形成原因,需配戴丙图中的眼镜对视力进行矫正,故A正确,B错误;
CD.乙图近处的光线经晶状体后会聚在视网膜后,晶状体的折光能力太弱,是远视眼形成的原因,需佩戴凸透镜矫正,当物距小于一倍焦距时,凸透镜成的是正立、放大的虚像,则丁图是凸透镜,即乙图反映了远视眼的形成原因,需配戴丁图中的眼镜对视力进行矫正,故CD错误。
故选A。
30.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图是小明戴上眼镜前、后观察到的远处帆船的情形,下列相关说法正确的是( )
A.小明眼睛的晶状体变薄,焦距变长 B.小明佩戴的眼镜对光线有会聚作用
C.戴眼镜前帆船成像在视网膜的后方 D.戴眼镜后视网膜上可成倒立的实像
【答案】D
【解析】
小明看不清楚远处的物体,是近视眼,成因是:晶状体太厚,折光能力太强,焦距太短,或眼球前后方距离太远,远处的物体在视网膜前成像了,需要佩戴对光线有发散作用的凹透镜,戴上眼镜后,视网膜上成倒立缩小的实像,故ABC错误,D正确。
故选D。
31.(23-24八上·扬州宝应·期末)不正确的看书姿势容易导致视力下降。人眼的成像原理与__________(照相机/投影仪/放大镜)相同,图__________(甲/乙)是近视眼的光路示意图,需配戴__________(凸/凹)透镜矫正。
【答案】 ①.照相机 ②.乙 ③.凹
【解析】
[1]人眼的成像原理与照相机相同,都是利用凸透镜使物体成倒立、缩小实像的原理来工作的。
[3]近视眼的晶状体对光的会聚能力过强,看远处物体时成像于视网膜前,所以图乙是近视眼的光路示意图,近视眼需要用凹透镜来进行矫正,凹透镜对光有发散作用,可以使光线延迟会聚,成像于视网膜上。
32.(23-24八上·宿迁·期末)如图甲所示的黑白卡片,左侧在白光照射下呈现黑色是因为___________,在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象,此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个___________透镜,若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来,则应将高脚杯___________(选填“靠近”或“远离”)黑白卡片。
【答案】 ①.黑色吸收所有色光 ②.凸 ③.靠近
【解析】
[1]白光照射图甲的卡片时,因为左侧的黑色吸收所有色光,所以呈现黑色,右侧的白色反射所有色光,所以呈现白色。
[2]装水部分的高脚杯和杯内的水组合成一中间厚、边缘薄的凸透镜。
[3]图乙中,卡片通过高脚杯所成的是左右相反的实像,为了让黑白重新颠倒回来,应让高脚杯靠近卡片,成正立的虚像。
33.(23-24八上·泰州姜堰·期末)眼睛是心灵的窗户,眼睛成像的原理与__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)成像的原理相同,青少年如果长时间使用电子产品,缺乏户外活动,就可能患上近视,近视眼是由于晶状体变__________(选填“厚”或“薄”)引起的。
【答案】 ①.照相机 ②.厚
【解析】
[1]照相机成像的原理是根据物体在二倍焦距以外成倒立缩小的实像的原理制成的,眼睛成像的原理与照相机成像的原理相同。
[2]近视眼是由于晶状体变厚,折光能力变强引起的,远处物体射来的光,经晶状体折射后成像在视网膜前,人看不清远处的物体。
34.(23-24八上·徐州·期末)人眼晶状体相当于________镜。观察物体时,物体在视网膜上所成的像是________缩小的实像(填“倒立”或“正立”)。远视眼看不清近处的物体,是因为晶状体的弯曲度经调节后,物体的像仍落在视网膜的________面(填“前”或“后”)。
【答案】 ①.凸透 ②.倒立 ③.后
【解析】
[1][2]人的眼睛像照相机,晶状体相当于凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。
[3]近视眼看不清远处景物,是因为景物的像落在视网膜前方,远视眼看不清近处的物体,是因为像落在视网膜后方。
35.(23-24八上·扬州宝应·期末)如图所示,在圆柱状的玻璃水杯后面放置一个小泥娃,透过水杯可观察到小泥娃的像,因为圆柱形水杯装有水的部分具有_______(填“凸透镜”或“凹透镜”)的特征.将泥娃逐渐向水杯靠近的过程中,所看到泥娃像的高度将________(填“不变”或“改变”),像的粗细程度将____(填“不变”或“改变”).
【答案】 ①.凸透镜(中间厚边缘薄) ②.不变 ③.改变
【解析】
[1水杯形成的透镜左右边薄,中间厚,是凸透镜的形状特点;
[2]因为水杯是一个凸透镜,所以当将泥娃逐渐向水杯靠近的过程中,物距减小,像变小;由于水杯形成的透镜左右边薄,中间厚,而上下边缘与中间是一样的,所以看到泥娃像的高度将不变;
[3]小泥娃变胖,即粗细程度将改变。
考点五 光的折射和透镜作图题
36.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)在图中画出眼睛在B处看到河底A处的鱼成像在C处的光路图。
【答案】
【解析】
鱼上反射的光自水中射入空气时发生折射,人逆着折射光线看去,根据光是沿直线传播的感觉看到鱼的像的视觉。故BC两点连线与水面的交点,为鱼身上的光自水中折射入空气中的入射点。由此完成光路图如下:
37.(23-24八上·泰州姜堰·期末)如图,一束光从水中斜射入空气,请作出它的反射光线和大致的折射光线.
( )
【答案】
【解析】
先过入射点作出法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左侧的水中作出反射光线;根据光的折射定律,光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线与入射光线在两种介质中,在法线左侧的空气中作出折射光线,如图所示:
38.(23-24八上·宿迁·期末)如图,一束光线从水中斜射到空气时发生折射,OB为折射光线,请大致作出入射光线和对应的反射光线。
【答案】
【解析】
过折射点O垂直水面作出法线,光由水中斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,画出入射光线,根据反射角等于入射角,在法线左侧的水中画出入射光线,如图所示:
39.(23-24八上·南京鼓楼·期末)图中OA′是入射光线AO的折射光线,请画出入射光线OB的折射光线OB′大致位置。
【答案】
【解析】
光从水中斜入空气中时,折射角大于入射角,图中入射光线BO入射角比AO小,所以BO的折射光线OB′的折射角也较小,OB′应画在OA′和OB的延长线之间,如图所示:
40.(23-24八上·苏州姑苏·期末)按照题目要求作图:如图,在虚线框内画出能矫正该视力缺陷的透镜。
【答案】
【解析】
看近处物体时,像会聚在视网膜的后方,是远视眼,戴凸透镜矫正,使像会聚在视网膜上,如图所示:
41.(23-24八上·徐州·期末)如图所示,一束光线平行主光轴射向凸透镜,请画出经过凸透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点。由此可画出折射光线对应的入射光线,如图所示:
42.(23-24八上·宿迁·期末)请在图中画出入射光线通过透镜后的折射光线。
【答案】
【解析】
对于凸透镜,过光心的光线经凸透镜后方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,如图所示
43.请完成如图所示中光通过透镜后的光路。
【答案】
【解析】
由于凸透镜对光具有会聚作用,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如下图所示:
44.(23-24八上·泰州姜堰·期末)根据图中所给的光线,完成光路图。
【答案】
【解析】
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,过凹凸镜后平行于主光轴的光线经,原入射光线好像射入另一侧的焦点,如图所示:
45.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)如图所示,请画出通过凹透镜的两条折射光线.
【答案】
【解析】
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;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变;如图所示:
46.(23-24八上·南京鼓楼·期末)如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
【答案】
【解析】
过入射点O垂直于镜面作出法线,平面镜与水平线夹角45°,所以入射光线与平面镜的夹角为45°,所以反射角等于入射角为
90°﹣45°=45°
据此在法线另一侧画出反射光线;因为入射光线垂直于主光轴,发生反射时反射角和入射角均为45°,所以反射光线与入射光线的夹角为90°,则反射光线平行于主光轴,根据平行于主光轴的光经凹透镜折射后反向延长过焦点画出折射光线,如图所示
47.(23-24八上·宿迁·期末)图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外,请画出AB经凸透镜所成像A'B′的大致位置。
【答案】
【解析】画出从A点发出的平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点、通过光心的光线传播方向不变,折射光线的交点可得A点的像,垂直主光轴画出像A′B′。
考点六 人眼看不见的光
48.(23-24八上·扬州宝应·期末)红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器中属于利用紫外线工作的是( )
A. 电视机遥控器 B.夜视仪
C.验钞机 D. 测温仪
【答案】C
【解析】
A.电视机遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的。故A不符合题意;
B.夜视仪是通过接收物体发出的红外线来观察物体的。故B不符合题意;
C.验钞机是利用发出的紫外线照射钞票上的荧光物质,使荧光物质发光来判断钞票的真伪。故C符合题意;
D.测温仪是接收被物体发出的红外线来工作的。故D不符合题意。
故选C。
49.(23-24八上·江苏常州·期末)家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电视机、空调等; 验钞机发出的“光”,能使钞票上的荧光物质发光。对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是( )
A.遥控器发出的“光”具有荧光效应 B.验钞机发出的“光”具有热效应
C.验钞机发出的“光”可用来杀灭细菌 D.遥控器和验钞机发出的“光”相同
【答案】C
【解析】
验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线,紫外线可用来杀灭细菌,红外线具有热效应,故C正确,ABD错误。
故选C。
50.(23-24八上·连云港·期末)关于不可见光和不可听声,下列说法中正确的是( )
A.人能够听到次声波
B.红外线能使荧光物质发光
C.超声波具有能量,医学上可用来粉碎结石
D.电视机的遥控器靠紫外线来实现对电视机的控制
【答案】C
【解析】
A.人耳的听觉范围为20~20000Hz,次声波是低于20Hz的声波,人不能够听到次声波,故A错误;
B.红外线具有热效应,紫外线能使荧光物质发光,故B错误;
C.声波可以传递信息,也可以传递能量,超声波具有能量,医学上可用来粉碎结石,故C正确;
D.红外线可以传递信息,电视机的遥控器靠红外线来实现对电视机的控制,故D错误。
故选C。
51.(23-24八上·苏州姑苏·期末)如图所示,将一束太阳光照射到暗室内的三棱镜上,并将射出的光投射到竖直放置的白色光屏上,则光屏Ⅱ区域最上方是______色光。如果我们把温度计放在______(I/II/Ⅲ)区域,温度计示数会上升最快,因为______的热效应比较显著。
【答案】 ①.紫 ②.Ⅲ ③.红外线
【解析】
[1][2][3]太阳光经过三棱镜后形成红橙黄绿蓝靛紫七种色光,分布在II区域,紫光比红光偏转能力强,所以白色光屏上从下到上是红橙黄绿蓝靛紫,紫光之外是紫外线,红光之外是红外线,光屏Ⅱ区域最上方是紫色光,Ⅲ区域是红外线,红外线的热效应较强,温度计放在此处,温度计示数会上升最快。
52.(23-24八上·无锡·期末)如图所示,一种常见的红外感应水龙头,当手对着红外线感应窗时,感应窗发出的红外线照射到手上并发生 ___________现象,返回到感应窗内被接收,从而控制水龙头出水。该装置能否在月球上使用?答:___________,因为 ___________。
【答案】 ①.反射 ②.能 ③.光可以在真空中传播
【解析】
[1]感应窗既能发出的红外线也能接受红外线,当红外线遇到手时会发生反射,感应窗内的红外线接收管接收到信号后控制出水。
[2][3]月球表面没有空气,是真空,而光可以在真空中传播,所以红外线能在月球上使用。
53.(23-24八上·扬州宝应·期末)如图甲,电焊工人在焊接时,要戴上防护眼罩,这主要是防止电焊的弧光中强烈的__________对人眼的伤害;图乙是医院里利用__________(超声波/次声波)诊断仪帮助医生检查病人体内脏器的情景,这种声音正常的人可以__________(听到/听不到)。
【答案】 ①.紫外线 ②.超声波 ③.听不到
【解析】
[1]电焊的弧光中的紫外线对人眼有害,戴上防护眼罩,这主要是防止电焊的弧光中强烈的紫外线对人眼的伤害。
[2]声音可以传递信息,医院里利用超声波诊断仪帮助医生检查病人的体内脏器。
[3]超声波频率太高,人耳听不到超声。
考点七 光的折射、透镜典型实验题
54.(23-24八上·南京鼓楼·期末)小明利用图甲所示装置探究“光的折射特点”。
(1)甲图中一束光从空气射入水中,各个方向的同学都能观察到此现象,是因为光发生了________反射;
(2)小明把光屏F绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上看不到折射光线,此时,折射光线________(选填“存在”或“不存在”)。为了进一步研究,小明将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的________(选填“上部”或“下部”)会看到折射光线.此实验现象说明折射光线、入射光线和法线________(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)小明多次实验得出表中数据,根据数据可知:若入射角增大,折射角将________;
实验序号
1
2
3
4
入射角
15°
30°
45°
60°
折射角
11°
22°
33°
44°
(4)当光从空气垂直射到水面时,折射角等于________度;
(5)小明多次改变入射角的大小进行实验的目的是________。
【答案】 ①.漫 ②.存在 ③.下部 ④.在 ⑤.增大 ⑥.0 ⑦.寻找普遍规律
【解析】
(1)[1]各个方向的同学都能观察到一束光从空气斜射入水中发生的折射现象,是因为光发生了漫反射。
(2)[2]他把光屏绕ON向后折,折射光线仍然存在,此时呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在NOF面上不能看到折射光。
[3][4]为了进一步确定此时折射光线的位置,小明将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,在纸板右侧的下部仍和E板在同一平面内,下部会看到折射光线。此实验现象说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[5]分析表格数据可知:光从空气斜射入水中时,入射角由15°增大到60°,则折射角由11°增大到44°,由此可知,折射角随入射角的增大而增大且折射角小于入射角。
(4)[6]当光从空气垂直射到水面时,传播方向不改变,入射角等于0度,折射角等于0度。
(5)[7]实验中多次测量可以防止偶然性的发生,获得普遍规律。
55.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)首先要调节烛焰中心和光屏的中心位于凸透镜的________上;
(2)当处于图甲所示位置时,在光屏上得到了一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(3)乙图中,光屏上出现了清晰的烛焰像,这个像是________、_________的实像,________就是根据这个原理制成的光学器件;
(4)在(3)的基础上,更换成另一个材料与直径相同,但厚度更大一些的凸透镜,发现原位置处光屏上烛焰的像变模糊了,此现象与________眼成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰,可在烛焰和凸透镜之间放置一块合适的________透镜,或将蜡烛适当向________凸透镜方向移动一些。
【答案】 ①.主光轴(或“主轴”) ②.10.0 ③.倒立 ④.放大 ⑤.幻灯机(或“投影仪”或“电影放映机”) ⑥.近视 ⑦.凹(或“发散”) ⑧.靠近
【解析】
(1)[1]为了让烛焰的像成在光屏中央,应调节烛焰的中心和光屏的位于凸透镜的主光轴上。
(2)[2]由图甲知,刻度尺的分度值为1cm,凸透镜的与光屏的距离
l=30.0cm-20.0cm=10.0cm
此时光屏上得到最亮最小的光斑,所以凸透镜的焦距为10.0cm。
(3)[3][4][5]图乙中,物距小于像距,成倒立放大的实像,投影仪是利用这一特点工作的。
(4)[6][7][8]所换凸透镜的材料、直径相同,但厚度更大,即聚光能力更强,焦距更小,烛焰通过更换后的凸透镜,光线会聚提前了,在光屏前便会聚成像了。此现象与近视眼的相似,因为近视眼的像是成在视网膜前,需要用对光有发散作用凹透镜进行矫正,所以在烛焰和凸透镜之间放一块合适的凹透镜。也可以将蜡烛适当向靠近凸透镜方向移动,即物距变小,像距变大,光屏上也可成清晰的像。
56.(23-24八上·镇江丹徒·期末)小林用图1装置来探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前,应调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的______上;图1中光屏上有清晰的像(像未画出),该像是______(选填“正立”或“倒立”)实像,该成像特点与______(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”)相同;
(2)如图1,保持凸透镜位置不变,将蜡烛靠近凸透镜,为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏______(选填“靠近”或“远离”)透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置______(选填“近视”或“远视”)眼镜;
(3)将图1中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,在光具座上移动光屏,______(选填“能”或“不能”)找到某一位置,使像清晰呈现在光屏上;保持凸透镜位置不变,在光具座上移动蜡烛和光屏的位置______(选填“能”或“不能”)找到其一位置,使像清晰呈现在光屏上;
(4)小林进行了进一步探究:如图2所示,凸透镜的焦距为15cm,保持蜡烛位置不变,让凸透镜和光屏分别以1cm/s和2cm/s的速度,从图示位置同时匀速向右运动,经过______s,光屏上成清晰______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
【答案】 ①.主光轴 ②.倒立 ③.照相机 ④.远离 ⑤.远视 ⑥.不能 ⑦.能 ⑧.15 ⑨.等大
【解析】(1)[1] 为让像成在光屏的中央,实验前,应调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
[2][3] 图1中物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
(2)[4][5] 如图1,保持凸透镜位置不变,将蜡烛靠近凸透镜,物距变小,根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,像距变大,所以为使光屏上再次呈现清晰的像,可将光屏远离透镜,或光屏位置不动,在蜡烛与凸透镜之间放置远视眼镜,利用凸透镜对光线的会聚作用,使得像提前会聚。
(3)[6][7] 将图1中的凸透镜换成焦距为25cm的凸透镜,保持凸透镜的位置不变,则物距和像距都只能在50cm以内,即均小于等于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,只有当物距等于像距均等于50cm时,可以在光屏上成倒立、等大的实像,其它情况均不能在光屏上成像。
(4)[8][9] 如图2所示,凸透镜的焦距为15cm,此时蜡烛和光屏均在焦点上。保持蜡烛位置不变,让凸透镜和光屏分别以1cm/s和2cm/s的速度,从图示位置同时匀速向右运动,则凸透镜相对蜡烛以1cm/s的速度匀速向右运动,光屏相对凸透镜以1cm/s的速度匀速向右运动,所以凸透镜与蜡烛和光屏的距离始终相等,所以只有经过15s,当凸透镜与蜡烛间距离为30cm,即等于二倍焦距时,可以在光屏上成倒立、等大的实像。
57.(23-24八上·宿迁·期末)如图所示,小明将水充入一个透明塑料模具中,制成“水凸透镜”,并用此装置探究凸透镜成像规律;
(1)将水凸透镜固定到光具座上,用平行光照射透镜,前后移动光屏,直到光屏上呈现一个最小最亮的光斑,如图甲所示,测出水凸透镜的焦距为___________cm;
(2)为了将蜡烛的像呈现在光屏的中心,应让烛焰、透镜和光屏中心处于___________;
(3)若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上时,光屏上恰好呈现清晰倒立、___________(选填“放大”或“缩小”)的实像,这与生活中___________(选填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同;
(4)保持图乙中各物体位置不变,将装水的注射器连接上水凸透镜,如图丙所示,缓慢向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,光屏上的像逐渐模糊,为使像变清晰,应当向___________(选填“左”或“右”)移动光屏,同组的小红认为,如果不移动蜡烛和光屏,而将一个度数适当的___________(选填“老花镜”、“近视镜”)紧贴着放在水凸透镜左侧,也能使光屏上的像重新清晰。
【答案】 ①.10.0 ②.同一高度 ③.放大 ④.投影仪 ⑤.左 ⑥.近视镜
【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
(2)[2]为了使像成在光屏中央,应让烛焰、透镜和光屏三者中心处于同一高度。
(3)[3][4]若将蜡烛、水透镜、光屏依次放在光具座如图乙所示的位置上,此时物距
成倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的。
(4)[5]如图丙所示,缓慢向透镜中注水,水凸透镜厚度增加,凸透镜凸度增大,对光的会聚能力增强,会将光线提前会聚成像,为使像变清晰,应当向左移动光屏。
[6]如果不移动蜡烛和光屏,而将一个度数适当的近视镜紧贴着放在水凸透镜左侧,近视镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,也能使光屏上的像重新清晰。
58.(23-24八上·扬州宝应·期末)小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸的间距,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为__________cm;
(2)调整器材高度时,应__________(点燃/不点燃)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的__________(虚/实)像;该实验现象可以说明__________的成像特点(照相机/幻灯机/放大镜);若用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄,则__________(能/不能)拍到蜡焰的像;
(4)小金在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁中①至④四种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的4个像进行排序,正确顺序为__________;
(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向__________(上/下)移动;
(6)小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系,如图戊,下列的4个字母适合做LED光源的有__________个;
(7)小亮实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图己的图像,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图像信息可知,该小组所用凸透镜的焦距为__________cm。
【答案】 ①.11 ②.点燃 ③.虚 ④.放大镜 ⑤.不能 ⑥.③④②① ⑦.上 ⑧.1 ⑨.10
【解析】
(1)[1]焦点到透镜光心的距离就是凸透镜的焦距,平行光经凸透镜会会聚焦点,所以由乙图可知该透镜的焦距为
f=41.0cm-30.0=11.0cm
(2)[2]根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须使烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一高度上,目的是使成像在光屏的中心。所以只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心。
(3)[3][4]蜡烛移至45cm刻度线处时,物距为
u=50cm- 45cm=5cm <f=11cm
成正立、 放大的虚像;该实验现象可以说明放大镜的成像特点。
[5]虚像不能用光屏接收到,所以用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄,则不能拍到蜡焰的像。
(4)[6]根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;相反,物距减小,像距增大,像变大,物距小于焦距时成正立放大的虚像,像越远像越大,故正确顺序为③④②①。
(5)[7]实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光线其传播方向不变”可知,像会向光屏的上方移动。
(6)[8]探究凸透镜成像上下左右位置关系时,首先考虑应该让发光体本身上下左右是不同的,即上下和左右是不对称的,则适合做LED光源可能是“F”和“Z”;然后再分析“Z”,因Z上下左右同时颠倒后仍然是Z,所以Z不适合作光源,故只有“F”适合作光源,只有1个。
(7)[9]由图可知
即
v=u=0.2m
像距等于物距,说明物体处于二倍焦距处,即2f=0.2m,所以
f=0.1m= 10cm
59.(23-24八上·无锡·期末)在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为了测量凸透镜的焦距,小明在上午第二节课将凸透镜正对太阳,调节凸透镜到地面的距离,直至地上出现一个最小最亮的光斑,此亮斑到凸透镜光心的距离 ___________(选填“是”或“不是”)该凸透镜的焦距,理由是 ___________。
(2)小明正确测出凸透镜的焦距为10.0cm,组装实验装置并调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 ___________;实验时,当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像,此像的性质是倒立 ___________的实像。
(3)保持蜡烛、光屏位置不动,把凸透镜移到 ___________cm刻度线处,光屏上会再次出现烛焰清晰的像。
(4)小明进一步探究发现,当蜡烛距凸透镜 ___________cm时,移动光屏,光屏上呈现清晰的倒立等大的实像,为了得到凸透镜成像的普遍规律,小明下一步的操作是 ___________。
【答案】(1) ①.不是 ②.地面没有与凸透镜平行,所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置
(2) ①.主光轴上 ②.缩小
(3)35.0 (4) ①.20 ②.改变物距,多次实验
【解析】
【小问1详解】
[1][2]太阳光可以近似看为平行光源,将凸透镜正对着太阳光,太阳光经凸透镜后将会聚在焦点上,调节凸透镜到地面的距离,直至地上出现一个最小、最亮的光斑,此时地面没有与凸透镜平行,所以这个亮点不是凸透镜的焦点位置。
【小问2详解】
[1]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。
[2]当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示位置时光屏上出现了清晰的像,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
【小问3详解】
保持蜡烛、光屏位置不动,把凸透镜移到35.0cm刻度线处,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,光屏上会再次出现烛焰清晰的像。
【小问4详解】
[1]根据
得,成倒立、等大的实像,因此当蜡烛距凸透镜20cm时,移动光屏,光屏上呈现清晰的倒立、等大的实像。
[2]为了得到凸透镜成像的普遍规律,小明下一步的操作是:改变物距,多次实验。
60.(23-24八上·南京鼓楼·期末)小华进行“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲,小华让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;
(2)若图乙光屏上出现了一个烛焰清晰的像,此时光屏上的像是倒立________的实像.生活中的放大镜、照相机和投影仪中,成像情况与此类似的是________;
(3)在图乙的实验中,随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,光屏上的像将向________移.为了将像调回到光屏中央,可以将透镜向________调节;
(4)完成以上实验后,在图乙中给透镜戴上近视眼镜,调节光屏的位置,使烛焰在光屏上成一个清晰的像.取下近视眼镜,为使光屏上再次得到清晰的像,以下四种方案正确的选项是________;
A.若保持光屏和凸透镜的位置不变,可将蜡烛远离透镜
B.若保持蜡烛和光屏位置不变,可将凸透镜远离蜡烛方向移动
C.若保持蜡烛和光屏位置不变,可将凸透镜靠近蜡烛方向移动
D.若所有物体位置不动,可将凸透镜换成焦距比原来大的凸透镜
(5)如图丙是一个和凸透镜等大的不透明卡片,卡片上带有直径为1mm和2mm小孔,将乙图中的凸透镜换成此卡片并放在50cm刻度线处,发现光屏上呈现的像与原来相比________(选填“变亮”、“变暗”或“变不完整”);再将光屏移至65cm刻度处,光屏上呈现的现象是________(选填字母)。
A.B.C.
【答案】 ①.10.0 ②.放大 ③.投影仪 ④.上 ⑤.下 ⑥.BCD ⑦.变暗 ⑧.B
【解析】
(1)[1]如图甲所示,凸透镜焦距为
(2)[2][3]如图乙所示,物距为
即蜡烛在透镜的一倍焦距与两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,生活中投影仪成像情况与此类似。
(3)[4][5]蜡烛逐渐变短,由于过凸透镜光心的光线,光的传播方向不变,所以像向上移动。为了将像调回到光屏中央,可将透镜像下移动。
(4)[6]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,放在蜡烛与凸透镜之间,将光屏远离凸透镜才能重新得到清晰的像;取下近视眼镜,清晰的像在透镜与光屏之间;
A.若保持光屏和凸透镜的位置不变,将蜡烛远离透镜,根据“物远像近像变小”,像离光屏更远了,故A错误;
B.若保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜远离蜡烛方向移动,物距变大,像距变小,有可能使像呈现在光屏上,故B正确;
C.若保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜靠近蜡烛方向移动,物距变小,像距变大,有可能使像呈现在光屏上,故C正确;
D.若所有物体位置不动,将凸透镜换成焦距比原来大的凸透镜,相当于物距变小,那像距会变大,像有可能会呈现在光屏上,故D正确。
故选BCD。
(5)[7][8]小孔成像,小孔通过的光要比凸透镜通过的光要少,所以像会变暗;将光屏移至65cm刻度处,像距等于物距,按照小孔成像原理,成倒立、等大的实像,因为两个小孔都透光,所以会出现两个像,下面的小孔比较大,透过的光线较多,下面的像会更亮一些,故B符合题意。
故选B。
61.(23-24八上·南京鼓楼·期末)如图所示的光现象的原理和彩虹的形成原理相同的是( )
A.日食现象 B.手影戏
C.水中“倒影” D.海市蜃楼
【答案】D
【解析】
天空出现彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分解成各种彩色光;
A.日食是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.“手影”是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,故D符合题意。
故选D。
62.(23-24八上·宿迁·期末)下列是关于光学知识点,说法中正确的是( )
A.光在同种介质中一定沿直线传播
B.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律
C.无论反射和折射现象中,光路都是可逆的
D.投影仪、小孔成像、平面镜所成的像都是实像
【答案】C
【解析】
A.光在同种均匀介质中沿直线传播的,若介质不均匀,则可能发生折射,所以A错误;
B.不论是镜面反射还是漫反射,均遵循光的反射定律,所以B错误;
C.光在传播过程中光路是可逆的,所以光的反射与折射现象中,光路都是可逆的,所以C正确;
D.投影仪、小孔成像所成的像都是实像,平面镜所成的像是虚像,所以D错误。
故选C。
63.(23-24八上·南通崇川·期末)关于光现象,下列说法中正确的是( )
A.岸边树木在水中的“倒影”是光的折射形成的
B.观察到厚玻璃板下面的字比实际位置高是光的反射形成的
C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
D.近视眼应配戴凸透镜矫正
【答案】C
【解析】
A.平静水面上树木的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A错误;
B.观察到厚玻璃板下面的字比实际位置高,是由于光的折射形成的,故B错误;
C.发生漫反射时,每条光线都遵守光的反射定律,所以每条光线的反射角都等于入射角,故C正确;
D.近视眼是眼睛的会聚能力太强,应该佩戴凹透镜进行矫正,故D错误。
故选C。
64.(23-24八上·南通崇川·期末)小明整理了如图所示的光学知识结构图,序号处应补充的知识是( )
A.①光的反射②凸透镜③虚像 B.①光的反射②凸面镜③虚像
C.①光的直射②凸面镜③实像 D.①光的色散②凸透镜③实像
【答案】A
【解析】
平面镜成像的原理是光的反射,故①光的反射;光的折射的应用是凸透镜成像,故②凸透镜;平面镜所成的像是虚像,故③虚像。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
65.(23-24八上·无锡·期末)如图所示,一束入射光照射在空气和玻璃的分界面上,同时发生了反射和折射现象。图中OA、OB、OC对应三条光束。由图可知( )
A.光是由空气进入玻璃,折射角为15° B.光是由空气进入玻璃,反射角为50°
C.光是由玻璃进入空气,折射角为15° D.光是由玻璃进入空气,反射角为50°
【答案】A
【解析】
(1)根据图中∠BOC=360°-100°-130°=130°;若AO是入射光线、OB是反射光线时,OC为折射光线,此时的入射角为,反射角为50°,此时法线与折射光线的夹角为180°-50°-130°=0°,与OC重合,故不可能折射角是0°,不存在该种情况;
(2)若OB是入射光线,OA是反射光线,OC为折射光线,此时的入射角为,反射角为50°,此时法线与折射光线的夹角为180°-50°-130°=0°,与OC重合,故不可能折射角是0°,不存在该种情况;
(3)若AO是入射光线、OC是反射光线时,OB为折射光线,此时的入射角为,反射角为65°,法线与OB的夹角为180°-65°-100°=15°,折射角为15°,光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;但折射光线与入射光线在法线同侧,不存在该种情况;
(4)若CO是入射光线,OA是反射光线,OB为折射光线,此时的入射角为,反射角为65°,法线与OB的夹角为180°-65°-100°=15°,折射角为15°,光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;
(5)若CO是入射光线,OB是反射光线,OA为折射光线,此时的入射角为,反射角为65°,法线与OA的夹角为180°-65°-100°=15°,折射角为15°,光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;
(6)若BO是入射光线,OC是反射光线,OA为折射光线,此时的入射角为,反射角为65°,法线与OA的夹角为180°-65°-100°=15°,折射角为15°,光从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;但折射光线与入射光线在法线同侧,不存在该种情况。
故A正确,BCD错误。
故选A。
66.(23-24八上·无锡·期末)如图1,在装有水的杯子里,小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图2、图3所示。下列说法正确的是( )
A.图2中铅笔向前移,像一直变大 B.图2中铅笔向前移,像先变小后变大
C.图3中铅笔向后移,像一直变大 D.图3中铅笔向后移,像先变大后变小
【答案】D
【解析】
AB.由图示和题意知道,图2中铅笔与杯子左侧壁之间的水柱相当于凸透镜,能观察到铅笔放大的像,此时铅笔在“水凸透镜”的一倍焦距之内,则可知凸透镜成的是正立、放大的虚像;图2中的铅笔向前移时,铅笔仍紧贴水柱,水柱变薄,对光的会聚能力减弱,则焦距变大,同时铅笔离“水凸透镜”的焦点越来越远,相当于物距变小,由凸透镜成虚像的规律知道,像距也变小,像一直变小;故AB错误;
CD.根据图示和题意知道,装有水的杯子相当于凸透镜,图3中也能观察到铅笔放大的像,图3中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距也变大,像变大;当铅笔在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,物距变大时,像距变小,像变小;当铅笔在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像,物距变大时,像距变小,像变小;所以图3中铅笔向后移,像先变大后变小;故D正确,C错误。
故选D。
67.(23-24八上·宿迁·期末)站在平静的骆马湖畔,可以看到岸边大树的倒影是光的___________现象,能看见水底嬉戏的鱼是光的___________现象,看不见躲在荷叶下的青蛙是因为光是沿___________传播的。
【答案】 ①.反射 ②.折射 ③.直线
【解析】
站在平静的湖畔,可看到岸边大树的倒影和水中游的鱼,根据光的反射和折射定律可知,看到树的倒影是光的反射现象,看到的鱼是光的折射现象,这些看到的都是虚像。看不见躲在荷叶下的青蛙是因为光是沿直线传播的。
68.(23-24八上·江苏常州·期末)如图所示,一束激光射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑移动到O点的________侧。继续沿水槽壁缓慢注水,光斑将向_________(前两空均选填“左”或“右”)移动,此过程中折射角________(选填“增大”“不变”或“减小”) 。
【答案】 ①.右 ②.右 ③.不变
【解析】
[1][2][3]水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到O点右侧;继续沿水槽壁缓慢注水,折射光线逐渐向右偏折,所以光斑向右移动,但是入射角不变,折射角和反射角的大小也不变。
69.(23-24八上·江苏常州·期末)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度 ___________0.05mm(选填“小于”、“等于”或“大于”),此镜片对光有 ___________作用(选填“会聚”或“发散”),戴上后能使像相对于晶状体向___________(选填“前”或“后”)移。
【答案】 ①.大于 ②.发散 ③.后
【解析】
[1][2][3]近视患者需要佩戴凹透镜制成的隐形眼镜,是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度大于0.05mm,此镜片对光有发散作用,戴上后能使像相对于晶状体向后移,光线延迟会聚。
70.(23-24八上·南通崇川·期末)如图所示,小明将凸透镜正对太阳,他发现在透镜下方边长为20cm的正方形光屏上有一圆形的光斑,光斑的周围有一圈较暗的圆环。
(1)从各角度都能看到光屏上的光斑,是因为太阳光在光屏表面发生了光的___________反射,周围较暗圆环是由光的___________(选填“反射”或“折射”)形成;
(2)小明所用凸透镜的直径约为___________cm,将光屏远离透镜至某一位置,发现光屏上的光斑变小了,测出此时透镜到光屏的距离为l,则l___________f(选填“大于”“小于”或“大于或小于”)。
【答案】 ①.漫 ②.折射 ③.10 ④.小于
【解析】
(1)[1]光屏表面粗糙,光在光屏表面发生漫反射,所以从各角度都能看到光屏上的光斑。
[2]太阳光是平行光,平行光透过凸透镜会聚于一点,发生折射现象,中心光线会聚形成较亮光斑,周围光线因折射减少形成较暗的圆环。
(2)[3]由题意可知,正方形光屏的边长是20cm,圆形光斑的直径约为正方形边长的一半,即圆形光斑的直径约为10cm,所以凸透镜的直径约为10cm。
71.(23-24八上·苏州姑苏·期末)装水的薄壁玻璃杯中放入一条小鱼,如图从某一角度观察到鱼的三个像:a位置的小鱼是由于光的______形成的像;b位置的小鱼与______(照相机/投影仪/放大镜)成像原理相似;c位置看到“翻肚”的小鱼,这是由于光先发生______,后发生______所形成的像。
【答案】 ①.折射 ②.放大镜 ③.反射 ④.折射
【解析】
[1]我们看到a位置的小鱼,是经鱼反射的光,经过水,再进入空气,在界面发生折射进入人眼的,不是鱼的实际位置,而是由于光的折射形成的一个虚像。
[2]我们看到b位置的小鱼变大,这是因为鱼缸的鱼前面的装水相当于一个凸透镜,鱼恰好在焦距以内,所以成一个正立放大的虚像,与放大镜的作用相同。
[3][4]c位置看到“翻肚”的小鱼,鱼反射的光经过杯底反射后从杯壁射入空气中,看到是底面相当于平面镜成的像。
72.(23-24八上·苏州姑苏·期末)请在图中补全关于“像”的知识结构图______、______、______。
【答案】 ①.直线传播 ②.凸透镜 ③.正立的虚像
【解析】
[1][2][3]小孔成像是光沿直线传播形成的,并且成的是倒立的实像;凸透镜成像是根据光的折射形成的,如果物体在焦点之外成倒立的实像,在焦点之内成正立的虚像;平面镜成像原理是光的反射,所成的像是正立的虚像。
73.(23-24八上·徐州·期末)阅读短文,回答文后问题。
光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,偏折的方向和介质的种类有关,光在不同介质中传播速度大小不同,相对而言,光速大的介质是光疏介质,光速小的介质是光密介质。光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角,光从光疏介质斜射入光密介质时,折射角小于入射角。如果同一种介质不均匀,光速大小不同,也会形成折射现象。如图所示,光从水中斜射入空气,折射光线偏离法线,即折射角大于入射角,如果入射角比较大,大于某一个角度时,有可能造成折射角大于90°,这种情况下就不存在折射光线了,只存在反射光线,这种现象称为全反射。
(1)相比于空气来说,水是________介质;
(2)大气层密度是不均匀的,越到高空越稀薄,早晨我们看到初升的太阳是在它实际位置的________(选填“上方”或“下方”);
(3)当光从空气射向玻璃,________发生光的全反射现象(选填“会”或“不会”);
(4)光从玻璃中进入空气,如果入射角为46°时,发生了全反射现象,则以下列角度入射的光线中,能发生全反射的是( )
A.30° B.42° C.45° D.50°
【答案】 ①.光密 ②.上方 ③.不会 ④.D
【解析】
(1)[1]光在不同介质中传播速度大小不同,相对而言,光速大的介质是光疏介质,光速小的介质是光密介质;相比于空气来说,光在水中的传播速度小,所以水是光密介质。
(2)[2]大气层密度是不均匀的,越到高空越稀薄,所以光从光疏介质斜射入光密介质时,折射角小于入射角,则折射光线向法线偏折,故我们看到初升的太阳是在它实际位置的上方。
(3)[3]由题意可知,在折射现象中,当折射角大于入射角,折射角大于90°时,会发生全反射;当光从空气射向玻璃,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象。
(4)[4]由于光从玻璃中进入空气,如果入射角为46°时,发生了全反射现象,即折射角大于90°;由于折射角随入射角增大而增大,所以入射角大于46°,折射角大于90°,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
74.(23-24八上·宿迁·期末)小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,观察发现折射光线和入射光线位于法线___________;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,说明折射光线和入射光线___________(选填“在”、“不在”)同平面内;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向___________(选填“左”、“右”、“上”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是___________。
(4)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角,通过实验得到如表格:
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,折射角___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),折射光线的能量___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当入射角时,折射光线消失,反射光线会变得更亮,即发生光的全反射现象。图像丁中的图线___________(选填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
【答案】 ①.两侧 ②.在 ③.左 ④.可逆 ⑤.增大 ⑥.减小 ⑦.a
【解析】
(1)[1][2]实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,这说明折射光线和入射光线位于法线两侧;当F板向后折转一定的角度后,则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到折射光,但此时折射光线和入射光线在同一平面内。
(2)[3]若杯中的水增多,如图所示:
可见,当水增多时,液面升高,入射角不变,折射角也不变,入射点向左移,则杯底亮斑也会向左移动。
(3)[4]小明继续用另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时,可看到折射光线沿OA射出,与原光路重合,这说明:在光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)[5][6]由表中数据可知:当入射角增大时,折射角也随着增大,反射光线能量增大,则折射光线的能量减小。
[7]由表格数据可知:折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图b中,当入射角等于45°时,折射角也等于45°,a图象中的折射角始终大于入射角,因此图a反映了实验中折射角与入射角的关系。
75.(23-24八上·盐城滨海建湖·期末)阅读短文,回答问题.
数码相机
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品,它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式、与电脑交互处理和实时拍摄等功能。如图甲是通过伸缩镜头实现完美成像的某型号数码相机,光通过单镜头或者镜头组进入相机,再通过成像元件转化为数字信号,数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。
快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件,相机上所标快门数据“100”表示快门打开的时间是秒,打开快门时间越短越容易抓拍急速移动的目标。图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置,它的大小决定着感光元件受光的多少,光圈大小的计算公式为:。单位时间内,太阳光射入单位面积的光能是恒定的。实验发现:通过选择不同的“光圈”和“快门”,可以控制进光面积和进光时间,两者组合起来可以控制进光能量一定,从而能拍出亮度稳定的照片。
(1)数码相机是通过调节____距从而使远近不同的物体成清晰的像;
(2)抓拍运动员百米冲刺瞬间的照片,快门数据要调____一些;
(3)某品牌数码相机镜头的焦距为50mm,若此时镜头通光孔直径为25mm,那么光圈数据为____;
(4)如果用(3)中相机拍摄遥远处物体时,像距约为____(填整数)cm;
(5)下表列出了某时光圈与快门的正确组合,请判断当光圈数据为“6”时,对应的“快门”数据应该是____。
光圈
20
15
12
10
6
5
4
3
2
快门
9
16
25
36
144
225
400
900
【答案】 ①.像 ②.大 ③.2 ④.5 ⑤.100
【解析】
(1)[1]远近不同的物体,与相机的物距不同,成像的像距也不同,所以数码相机需要调节像距来成清晰的像。
(2)[2]抓拍运动员冲刺瞬间的照片,快门的数据要调得大一些,因为打开快门时间越短越容易抓拍急速移动的目标,而快门数据越大,打开快门时间越短。
(3)[3]据光圈大小的计算公式得,某品牌数码相机光圈数据
(4)[4]在凸透镜成像中,物远像近像变小,相机拍摄远处物体,则物距趋于无限远,像距无限接近焦点,所以接近50mm=5cm。
(5)[5]由表格数据可知,光圈减小得越小,快门增加得越大,根据规律,大概可把表格补充完整如下:
光圈
20
15
12
10
9
8
7
6
5
4
3
2
快门
32
42
52
62
72
82
92
102
122
152
202
302
所以光圈数据为“6”时,对应快门的数据为102=100。
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