内容正文:
第三章光和眼镜练习题
一、单选题
1.在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到蜡焰清晰的像,若保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到光具座的35cm刻度处,对于此时像的性质判断正确的是( )
A.一定是放大的像 B.一定是缩小的像 C.可能是缩小的像 D.可能是正立的像
2.如图,在小孔成像的实验中,把小孔做成一条狭窄的缝隙对着太阳,则在右边的光屏上将看到太阳的像是( )
A.条形的 B.圆形的
C.方形的 D.根本不能成像
3.2020年我国已全面建成小康社会,小汽车不断地走进千家万户。了解小汽车的有关知识对我们安全行车非常重要。下列与小汽车有关的说法中错误的是( )
A.很多城市的主干道上禁止小汽车鸣笛是为了防止噪声的产生
B.冬天,小汽车挡风玻璃上出现的“雾水”是由车内乘客呼出的热气遇冷液化形成的
C.很多小汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,有了它,射出的光接近于平行光
D.坐在行驶的小汽车内的乘客看见周围的树木正向东行走则小汽车也在向东行走。
4.透镜在我们的生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是( )
A.近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用
B.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距
C.照相时,被照相的人应站在镜头一倍焦距以外
D.投影仪能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像
5.世梁同学取两个焦距不同的放大镜,一只手握住一个,调整两个放大镜间的距离,可以看清远处的广州塔。以下说法错误的是( )
A.靠近眼睛的镜片,对光线有会聚作用
B.远处的镜片,成的是正立放大像
C.靠近眼睛的镜片,其作用相当于一个放大镜
D.远处的镜片,直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光
6.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.“晒太阳”取暖,是利用了太阳光中红外线的热效应
B.五星红旗是红色的,是因为它能吸收红光,反射其他色光
C.电视遥控器是通过紫外线实现对电视机的控制的
D.我们能看到月亮,是因为月亮是光源
7.如图为一次检查视力的示意图,视力表放在被检查者小红的头部后上方,相关数据已在示意图中标出。已知在标准的视力测量中视力表与眼睛的距离为5m,则以下说法正确的是( )
A.镜中的“视力表”比小红身后的视力表小
B.视力表在镜中的像与被测者相距2.3m
C.检查中测出的视力可能比小红的真实视力要好
D.若小红看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向南
8.关于光现象的说法正确的是( )
A.甲图是光的漫反射现象,因反射光线射向各个方向,故漫反射不遵循光的反射定律
B.乙图中人通过镜子能看到视力表的像,利用了光沿直线传播的知识
C.丙图中小聪和小猫通过平面镜可以互相看到对方,说明在反射时光路是可逆的
D.丁图中小猫没有叉到鱼,是因为光从空气射入水中发生了折射的缘故
9.不同物体吸收太阳辐射能力不同,小明认为它可能与物体的颜色有关,于是他将几个完全相同的物体,涂上不同颜色放在太阳底下,测出相同时间内物体升高的温度,就小明认为它可能与物体的颜色有关,这一环节而言,属于科学探究环节中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设 C.进行试验 D.得出结论
10.对于各种光,下列说法正确的是( )
A.彩色电视机的各种色彩是由红、绿、蓝三种色光合成的
B.遥控器是通过紫外线实现对家电的控制
C.激光笔发出红光是红外线,人眼可以看见
D.红外线可以用来消毒,还可以使荧光物质发光
11.沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型的艺术。灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面,如图所示为中学生所做的抗疫沙画。下列成语中描述的现象成因与沙画的光学原理相同的是( )
A.镜花水月 B.五光十色 C.海市蜃楼 D.井底之蛙
12.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、光屏和凸透镜的位置及它们之间的距离如图所示时,在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
①此时光屏上的像跟投影仪的成像原理相似
②用白纸遮住凸透镜的上半部分,光屏上像的大小和形状都不变
③此凸透镜的焦距范围是10cm<f<15cm
④将蜡烛远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏远离凸透镜
A.只有①② B.只有②③
C.只有③④ D.只有②④
二、填空题
13.如图所示,MM’为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射光线与镜面的夹角∠AOM=60°,已知∠NOB=30°,∠NOC=45°,∠NOD=60°,则入射光线AO的反射光线将沿着 (选填“OB”、“OC”或“OD”)射出;反射角为 度;反射光线与入射光线的夹角为 度;若ON为法线,OC为反射光线,则入射光线与镜面的夹角为 度。
14.在光具座上蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上承接到像是 (填写完整的成像性质),此成像性质的应用 (选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”)。
15.如图,用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律,若保持蜡烛和透镜在图示的位置不变,需将光屏向 (选填“左”“右”)移动到合适的位置,才能在光屏上呈现清晰的像。生活中的 (列举一种光学器件)就是应用这种成像情况来工作的。
16.用一定亮度的红色激光笔照射外层是无色透明、内层是黑色的双层气球。我们观察到的现象是 (选填“只有无色”、“只有黑色”、“没有”或“全部”)气球会爆破,理由是: 。
17.人站在湖边能够看到平静的水面上有岸边景物的倒影,这是由于光的 现象而形成的;又能看到水中游动的鱼群,这是由于光的 现象而形成的,看到的鱼的位置比在水中的实际位置要 些(填“高”或“低”)。
18.身高1.78m的小杨站立在竖直放置的平面镜前,他与像之间的距离是4m,他向镜子前进lm后,人和像之间的距离变为 m;当他逐渐远离平面镜时,他在镜中的像的高度 1.78m(选填“大于”、“等于”或“小于”)。若他从镜子里看到对面的电子钟示数如图所示,则这时的实际时间是 。
19.宁静的水面是天然的平面镜,水中的“桥”就是水面上桥的像,如图所示。当河水水位下降时,桥面的像离水面的距离将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
三、实验题
20.小军在做“探究凸透镜成像的规律”的实验时,手中有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为50cm,凸透镜B的焦距为10cm。
(1)小军应选用凸透镜 (选填“A”或“B”),将凸透镜和其他实验器材组装在光具座上,使它们的中心在同一水平高度上,如图所示;
(2)小军将烛焰放在距离凸透镜30cm处,调节光屏可得到 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,应用这个原理工作的仪器是 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。若将蜡烛向远离凸透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像,则应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜;
(3)经过多次实验,物距、像距与焦距的相关数据如下表所示。从表格数据可知,物距、像距、焦距的关系式是 ;
实验次数
1
2
3
4
5
注:u表示物距、v表示像距、f表示焦距
21.如图所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,采取的操作是______;
A.使光束贴着纸板射到O点 B.使光束垂直纸板射到O点
(2)图甲中反射角是 度。实验过程中,如果将一束光沿BO射入,反射光线将沿OA方向射出,这表明在反射现象中光路是 ;
(3)为了得到普遍规律,还需要再次测量数据,如果将入射光线AO向法线靠近,则反射光线OB 法线(填“靠近”或“远离”);
(4)如图乙,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转一个角度后,F上 (填“能”或“不能”)看到反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面上;
(5)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如下表所示,经检查,三次实验中各角度的测量值是准确的,但总结的规律却与光的反射定律相违背。你认为其中的原因应该是 。
次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
22.下面是“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,移动蜡烛,调节光屏直到光屏上承接到清晰的像,如图所示,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)将蜡烛向右稍微移动一段距离后,应将光屏移至 (选填“A”“B”或“C”)范围内才能再次承接到清晰的像;
A.50~65cm B.65~80cm C.80cm以外
(3)将蜡烛移到10cm刻度线处,适当调节光屏,光屏上再次得到清晰的像,生活中常见的 是利用此成像原理制成的;
(4)实验中,若用白纸遮住凸透镜的一部分,光屏上 (选填“能”或“不能”)成一个烛焰完整的像。
试卷第1页,共3页
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1.A
【详解】由图可知,物距大于像距,此时成倒立缩小的实像,因此物距大于2倍焦距,像处于1倍和2倍焦距之间,物距
像距
将蜡烛移至35cm处时,物距变为15cm,因在折射过程中,光路是可逆的,所以此时成倒立放大的实像,且像距为20cm,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.B
【详解】小孔成像是由于光的直线传播形成的,依据光的直线传播原理,物体经过小孔成的像是倒立的实像,像的形状与物体的形状相同,与小孔的形状无关。把小孔对着太阳,看到的是太阳通过小孔成的像,形状与太阳相同,所以看到的像是圆形的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】A.很多城市的主干道上禁止小汽车鸣笛,即从声源处防止噪声的产生,是为了防止噪声的产生,故A正确,不符合题意;
B.冬天,车内挡风玻璃温度低,小汽车挡风玻璃上出现的“雾水”是由车内乘客呼出的热气遇冷液化形成的,故B正确,不符合题意;
C.根据凹面镜的特点可知,很多小汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,有了它,射出的光接近于平行光,故C正确,不符合题意;
D.根据运动的相对性可知,坐在行驶的小汽车内的乘客看见周围的树木正向东行走则小汽车也在向西行走,故D错误,符合题意。
故选D。
4.C
【详解】A.近视眼的成因是晶状体会聚能力变强,像成在了视网膜的前方,近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,因此可以用凹透镜矫正近视眼,故A正确,不符合题意;
B.放大镜的原理是当物距小于一倍焦距时成正立放大的虚像,因此借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,故B正确,不符合题意;
C.照相时,凸透镜成倒立、缩小的实像,被照者应站在镜头二倍焦距之外,故C错误,符合题意;
D.投影仪的成像原理是物距位于一倍焦距与二倍焦距之间,能使物体在屏幕上成倒立、放大的实像,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】A.目镜和物镜均为凸透镜,对光线有会聚作用,故A正确,不符合题意;
B.两个不同焦距的放大镜组成了望远镜,远处的镜片是物镜,成的是倒立缩小的实像,故B错误,符合题意;
C.靠近眼睛的镜片是目镜,成的是正立放大的虚像,相当于放大镜,故C正确,不符合题意;
D.远处的镜片,直径比我们眼睛的瞳孔大得多,这样可以会聚更多的光,使得所成的像更加明亮,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.A
【详解】A.“晒太阳”取暖,是由于太阳光中红外线的热效应很强,会向外辐射热量,故A正确;
B.五星红旗是红色的,是因为它能反射红光而吸收其它色光,故B错误;
C.电视遥控器是利用红外线的热效应通过红外线实现对电视机的控制的,故C错误;
D.我们能看到月亮,是月亮能反射太阳光,而月亮本身不能发光,不是光源,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.平面镜成像中,像与物体等大,镜中的“视力表”与小红身后的视力表等大,故A错误;
B.由图得
标准的视力测量中视力表与眼睛的距离为5m,则视力表在镜中的像与被测者相距
故B错误;
C.由于测试距离减小,检查中测出的视力可能比小红的真实视力要好,故C正确;
D.像与物体关于平面镜对称,若小红看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向北,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.由图可知,平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射,漫反射同样遵守光的反射定律,故A错误;
B.乙图中在镜中看到视力表的像属于平面镜成像,平面镜成像原理是光的反射规律,故B错误;
C.丙图中小聪和小猫相互看到,说明在反射时光路是可逆的,故C正确;
D.看水中的鱼时,由于光从水中进入空气中时,折射角大于入射角,小猫逆着射来的光线看去,看到的鱼的位置比实际的位置要浅,所以小猫没有叉到鱼,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】由题意可知,小明的过程包括了猜想与假设、进行实验、分析认证三个环节,其中“小明认为它可能与物体的颜色有关”属于猜想假设环节,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.A
【详解】A.红、绿、蓝三种色光为三基色,彩色电视机的各种色彩是由红、绿、蓝三种色光合成的,故A正确;
B.遥控器是通过红外线实现对家电的控制,故B错误;
C.激光笔发出红光是可见光,红外线人眼是看不见的,故C错误;
D.紫外线可以使蛋白质变性,故可用来消毒,还可以使荧光物质发光,故D错误。
故选A。
11.D
【详解】沙画的光学原理是光的直线传播。
A.镜花水月,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B.五光十色,属于光的色散现象,故B不符合题意;
C.海市蜃楼,是由光的折射形成的,故C不符合题意;
D.井底之蛙,说明光是沿直线传播的,故D符合题意。
故选D。
12.B
【详解】①由图可知,物距大于像距,在光屏上得到倒立、缩小的实像,蜡烛应该在距凸透镜的二倍焦距以外,此原理应用于照相机,①错误;
②用白纸遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小和形状不发生变化,因此光屏上所成的像仍然是完整的,遮住凸透镜的上半部,折射光线减少,会聚成的像变暗,②正确;
③凸透镜成倒立缩小的像,应有
解之得,此凸透镜的焦距范围是
10cm<f<15cm
③正确;
④蜡烛远离凸透镜时,物距变大,像距将变小,为了在光屏上得到清晰的像,应该将光屏靠近凸透镜,④错误。
故B正确,ACD错误。
故选B。
13. OB 30 60 45
【详解】[1][2][3]根据反射定律可知,反射角等于入射角。其中反射角为反射光线与法线的夹角,入射角为入射光线与法线的夹角。入射光线与镜面的夹角∠AOM=60°,则入射角为
所以入射光线AO的反射光线将沿着OB射出,反射角为
反射光线与入射光线的夹角为
[4]若ON为法线,OC为反射光线,则此时的反射角为
则根据反射定律,反射角等于入射角,可知入射角为,所以入射光线与镜面的夹角为。
14. 放大、倒立的实像 投影仪
【详解】[1][2]由题图可知,物距为u=20cm,像距v=30cm,v>u,根据凸透镜成像规律可知,此时成放大、倒立的实像,投影仪或幻灯机利用此原理而工作。
15. 左 照相机
【详解】[1][2]凸透镜的焦距为10cm,由图知,蜡烛到凸透镜的距离远大于20cm,即物距u>2f,成倒立、缩小的实像,则像距为
f<v<2f所以,光屏要靠近凸透镜,即向左移动,才能在光屏上呈现清晰的像,照相机是根据这个原理制成的。
16. 只有黑色 见解析
【详解】[1][2]用红色激光笔照射外层是无色透明内层是黑色的双层气球,无色透明气球会透过红光,不会吸收红光;而黑色气球会吸收所有光,使得黑色气球内的气体的温度升高,气体体积膨胀,所以黑色气球会爆破,而无色透明气球不会爆破。
17. 反射 折射 高
【详解】[1]倒影属于平面镜成像,是光的反射现象。
[2][3]人们看到水中的鱼,是来自鱼的光线经过水面时发生了折射,根据折射规律,进入空气中后折射角变大,人眼逆着折射光线观察时,像的位置会变高,位于真实鱼的上方。
18. 2 等于 10:51
【详解】[1]身高1.78m的小杨站立在竖直放置的平面镜前,他与像之间的距离是s=4m,他距离镜面为
他向镜子前进1m后,则他距离镜面为
s2=2m−1m=1m
因为像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,像与镜面的距离也为1m,则人和像之间的距离为
s3=1m+1m=2m
[2]平面镜所成的像与物体大小相同,当他逐渐远离平面镜时,像的大小不变,他在镜中的像的高度等于1.78m。
[3]根据平面镜中像和物关于镜面对称规律,可以通过对称性由像做出物的图像,如下图所示
因此实际时间为10:51。
19.变大
【详解】倒影是平面镜成像现象,当河水水位下降时,则桥到水面的距离变大,根据平面镜成的像与物体到平面镜的距离相等可知,桥在水中的像到水面的距离变大。
20. B 倒立 缩小 照相机 靠近
【详解】(1)[1]光具座上刻度尺的长度为100.0cm,凸透镜成实像时,像与物的最小距离是4f,凸透镜A的焦距f=50.0cm,无法完成全部探究,所以小军应选用凸透镜B。
(2)[2][3][4]将烛焰放在距离凸透镜30cm处,此时物距u>2f,调节光屏可得到倒立、缩小的实像,照相机是利用该成像原理制成的;
[5]将蜡烛向远离凸透镜的方向移动,所成的实像靠近凸透镜,要在光屏上得到清晰的像,则应将光屏靠近凸透镜。
(3)[6]分析表格中数据可知,每次实验,物距倒数与像距倒数的和都等于焦距的倒数,即
21.(1)A
(2) 40 可逆的
(3)靠近
(4) 不能 在
(5)将反射光线与反射面的夹角当作反射角
【详解】(1)为了能够在纸板上显示光路,则应让光在纸板上发生漫反射,因此实验时应使光束贴着纸板射到O点,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(2)[1]由光的反射定律可知,反射角等于入射角,图甲中入射光线与镜面的夹角为50°,则入射角为40°,反射角为40°。
[2]光在传播过程中,当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,实验过程中,如果将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。
(3)为了得到普遍规律,还需要再次测量数据,如果将AO向ON靠近,入射角变小,由于反射角等于入射角,则反射角也变小,故反射光线OB靠近ON。
(4)[1][2]如图乙,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转一个角度后,F板不在入射光线与法线的平面上,在F板上不能看到反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线在同一平面上。
(5)由反射定律可知,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为15°、30°、45°时,反射光线与法线的夹角即反射角也应分别是15°、30°、45°,不是75°、60°、45°,而此时75°,60°,45°正好是反射光线与镜面的夹角,因此其中的原因是将镜面与反射光线的夹角当作了反射角。
【点睛】
22. 15.0 C 照相机 能
【详解】(1)[1]图中物距等于像距,根据凸透镜成像规律,此时物距和像距都等于二倍焦距,成倒立、等大实像,由图可知
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
即
u=v=2f=30.0cm
所以该凸透镜的焦距为f=15.0cm。
(2)[2]将蜡烛向右稍微移动一段距离,即物距减小,根据凸透镜成像规律可知,此时物距小于二倍焦距,像距大于二倍焦距,所以应向右移动光屏,即将光屏移至80cm以外才能再次得到清晰的像,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)[3]将蜡烛移到10cm刻度线处,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同。
(4)[4]用白纸遮住凸透镜的一部分,烛焰发出的光线经凸透镜其它部分折射后,照样能会聚成完整的烛焰的像,但折射光线减少,会聚成的像变暗。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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