内容正文:
第三章 光的折射 透镜 寒假练习
一、单选题
1.关于图中“凸透镜成像规律”的实验,下列说法正确的是( )
A.图中胶片到凸透镜的距离u>2f(f为焦距)
B.图中凸透镜成像规律与摄像机的成像原理相同
C.图中光路图说明光在不同介质间传播的方向一定改变
D.从不同方向能看清银幕上的像,是因为光在银幕上发生了漫反射
2.下列对光学现象的描述或解释,正确的是( )
A.色光的三原色是红、黄、蓝
B.小女孩在平面镜中的像是由光的直线传播形成
C.光线是表示光的径迹和方向,并用带箭头的实线表示
D.在漫反射中,不是每条光线都遵循光的反射定律
3.在如图所示的四种现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A.荷花在水中的倒影 B.钢勺好像在水面处折断了
C.从后视镜中看车后景物 D.屏幕上的手影
4.如图,下列光现象中,是由光的折射而形成的现象是( )
A.A B.B C.C D.D
5.当物体距离凸透镜15cm时,在透镜的另一侧20cm处光屏上得到一个清晰的像,则该透镜的焦距可能是 ( )
A.5.5cm B.8.5cm C.11.5cm D.15.5cm
6.凸透镜成虚像时,像一定是( )
A.缩小的 B.放大的 C.等大的 D.不能确定
7.把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立等大的实像,若把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm,并移动光屏,在光屏上可以看到( )
A.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像
C.正立放大的虚像 D.倒立等大的实像
8.如图所示,人眼球的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。观看节目表演时,演员在视网膜上所成的像是( )
A.正立、缩小的虚像 B.正立、缩小的实像
C.倒立、缩小的虚像 D.倒立、缩小的实像
二、填空题
9.如图是小美在迪茵湖拍摄的一张荷花照片,在照片上能看到三朵荷花,水面上方的荷花、莲叶上的“荷花”和水中的“荷花”。其实,莲叶上的“荷花”是由于 形成的“影子”;水中的“荷花”是由于光的反射形成的 (选填“实”或“虚”)像;若水面下降,水中的“荷花”大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.在晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,可能会把叶子烧焦,因为落在叶面上的水珠相当于凸透镜,它对光线起 (选填“发散”或“会聚”)作用;显微镜物镜作用相当于
(选填“放大镜”或“投影仪”或“照相机”);如图所示是某眼睛成像示意图,由图可知,该眼睛需要配戴 (选填“凹”或“凸”)透镜制成的眼镜来矫正。
11.如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜右侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光,则B处所示的为 色的光。将玻璃泡涂黑的温度计放置于AB范围 (选填“A”或“B”)的外侧,会看到示数上升较快。若在三棱镜与光屏之间添加一块蓝色透明玻璃板,则光屏上将看到 (选填“一条蓝光”、“一块蓝屏”或“一块黑屏”)。
12.光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中折射角为∠ (选填“1”、“2”或“3”),当入射角减小时,反射光线与折射光线的夹角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.一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 ,用于电视遥控器的是一种看不见的光线叫做 线.
14.如图所示,点燃的蜡烛及焦距为15cm的凸透镜固定在光具座上,要在光屏上承接到烛焰 (选填“正立”或“倒立”)、放大的清晰实像,需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动;一段时间后, 蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向 (选填“上”或“下”)移。
三、作图题
15.如图所示,O为凸透镜光心,F为凸透镜的焦点,A'B'是物体AB经过凸透镜后所成的像,虚线为凸透镜主轴,请通过作图找到物体AB的位置(保留作图痕迹)。
四、实验探究题
16.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚在光屏上一点,如图甲所示:
(1)该凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验前,应调节烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在 上;
(3)将蜡烛、凸透镜、光屏调到如图乙所示的位置时,在光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、 的实像;保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜向右移动适当的距离,光屏上 (选填“能”或“不能”)再次观察到烛焰清晰的像;
(4)一段时间后,烛焰所成的像出现在光屏中央偏上,此时应将凸透镜向 调节,可以使像重新回到光屏中央;
(5)实验时用不透明的纸挡住凸透镜的上半部分,光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成完整的像;
(6)在光屏上得到清晰的像后,取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上再次成清晰的像,保持蜡烛和凸透镜的位置不动,可将光屏适当向 (选填“左”或“右”)移动。
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】C
【解析】【解答】A.色光的三原色是红、绿、蓝,A不符合题意;
B.小女孩在平面镜中的像是由光的反射形成的虚像,B不符合题意;
C.在光学中,使用一条带有箭头的实线表示光的传播路径即光线,C符合题意;
D.在光的反射中,漫反射和镜面反射每条光线都遵循光的反射定律,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】物理学中为了便于研究、描述,引入了物理模型法,其中光线的引进就是利用了模型法。
3.【答案】D
【解析】【解答】解:A、荷花在水中的“倒影”是平面镜成像,是光的反射形成的,是光的反射现象,不符合题意;
B、钢勺好像在水面处折断了,是光由水中传向空气中时,在界面处发生折射形成的,是光的折射现象,不符合题意;
C、汽车上的“后视镜”是面镜成像,属于光的反射现象,不符合题意;
D、屏幕上的“手影”是不透明的手挡住了沿直线传播的光,在手后面的屏幕上光照不到的暗区就是手影,它是由光的直线传播形成的,符合题意.
故选D.
【分析】题中各情景都与光学现象有关,涉及光的反射的实例有:平面镜成像、凸面镜等;涉及光的折射的实例有:池水变浅、海市蜃楼、水中的筷子看起来变弯了等现象;涉及光的直线传播的实例有:影子的形成、小孔成像等.逐一分析各现象的成因,判断各选项的正误.
4.【答案】B
【解析】【解答】A.平面镜成像由光的反射形成,故A不合题意;
B.铅笔好像断了,即光从水中斜射入空气中发生折射形成,故B符合题意;
C.小孔成像,属于光的直线传播形成,故C不合题意;
D.水中倒影,是周围的物体发出的光在水面发生反射形成,故D不合题意。
故选B。
【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
5.【答案】B
【解析】【分析】凸透镜成像时,得到的实像都是倒立的,所以物体离凸透镜15cm时,在透镜的另一侧的20cm处得到一个清晰的倒立的实像,且物距小于像距.根据凸透镜成像的规律可以得出物体的位置,根据物体位置列出不等式,解不等式得出结果.
【解答】 物体距离凸透镜15cm时,在透镜的另一侧20cm处光屏上得到一个清晰的像,物距小于像距,所以此时物体的位置在一倍焦距和二倍焦距之间,像在二倍焦距 以外,即f<15cm<2f;20cm>2f,解出:7.5cm<f<15cm,f<10cm,所以7.5cm<f<10cm.
故选B
【点评】此题主要考查了凸透镜成像的规律,首先要熟记规律的内容,特别是成像特点、物距、像距、焦距之间的关系.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:当物体放在焦点之外时,在凸透镜的另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种;
当物体放在焦点之内时,在凸透镜的同一侧成正立放大的虚像,所以凸透镜成虚像时,像一定是放大的.
故选B.
【分析】凸透镜成像的三种情况:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f.
2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f.
u<f,成正立、放大的虚像.
7.【答案】A
【解析】【解答】凸透镜成倒立等大的实像时,物距等于二倍焦距,所以可知凸透镜的焦距应是15cm,此时把蜡烛向远离凸透镜方向移动5 cm,物距变为35cm,物体处于二倍焦距以外,所成的像是倒立缩小的实像,此时的应用是照相机,A符合题意.
故答案为:A.
【分析】要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律:
当u>2f时,成倒立、缩小的实像.
当u=2f时,成倒立、等大的实像.
当f<u<2f时,成倒立、放大的实像.
当u=f时,无像.经凸透镜折射后的光线是平行的,没有会聚点.
当u<f时,成正立、放大的虚像.
并且要知道物距越大,成的像越小.
8.【答案】D
【解析】【解答】若将人眼的晶状体当做凸透镜,视网膜当做光屏,那么在人观察物体时,物距往往要远大于2倍焦距,因此成的像应该是倒立、缩小的实像。
故答案为:D.
【分析】凸透镜成像的规律:1、当物距大于2倍焦距时,则像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,此时像距小于物距,像比物小,物像异侧;2、当物距等于2倍焦距时,则像距也在2倍焦距, 成倒立、等大的实像,此时物距等于像距,像与物大小相等,物像异侧;3、当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时,则像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像,此时像距大于物距,像比物大,像位于物的异侧;4、当物距等于1倍焦距时,则不成像,成平行光射出;5、当物距小于1倍焦距时,则成正立、放大的虚像,此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。
9.【答案】光的直线传播;虚;不变
【解析】【解答】(1)莲叶上的“荷花”是由于光的直线传播形成的“影子”;
(2)水中的“荷花”是由于光的反射形成的虚像;
(3)若水面下降,水中的“荷花”大小始终等于荷花的大小,即保持不变。
【分析】(1)根据光的直线传播的知识解答;
(2)根据平面镜成像的特点分析解答;
(3)根据平面镜成像“物像等大”的规律分析。
10.【答案】会聚;放大镜;凹
【解析】【解答】小水珠对光线有会聚作用,可以使平行的太阳光会聚在一起,会聚点的温度较高从而使叶片被烧焦,所以如果晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常常会把叶子烧焦;因为显微镜的每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,物镜成放大的实像,而目镜相当于一个放大镜,再次放大,因此,通过显微镜观察物体,最终看到的是物体放大的虚像;如图,眼睛看远方的物体,像成在视网膜的前方,是近视眼,凹透镜对光线有发散作用,需要配戴凹透镜进行矫正;
故填会聚;放大镜;凹.
【分析】根据凸透镜的特点和成像规律的应用去分析,近视眼需要配戴凹透镜进行矫正。
11.【答案】紫;A;一条蓝光
12.【答案】2;变大
13.【答案】色散;红外
【解析】【解答】解:(1)当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;(2)电视遥控器是利用红外线工作的.
故答案为:色散; 红外.
【分析】(1)太阳光是复色光,通过三棱镜折射后,可发生光的色散现象.(2)电视遥控器是利用红外线工作的;
14.【答案】倒立;右;上
【解析】【解答】由图知,物距为
根据凸透镜成像的规律知,此时成倒立的、放大的实像;此时像距,应大于 ,故需将光屏向右移动。根据凸透镜成像的规律知,蜡烛变短了,烛焰在光屏上成的像会向上移。
【分析】当物体在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,像在二倍焦距以外,像是倒立放大的。
15.【答案】
16.【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3)放大;能
(4)下
(5)仍能
(6)右
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