第三章 光的折射 透镜(单元测试·提升卷)物理苏科版2024八年级上册
2025-10-30
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4份
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47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 | 第三章 光的折射 透镜 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 透镜及其应用,光的折射 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.42 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-04 |
| 作者 | 无忧居士 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53245302.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年八年级上册物理单元检测卷
第三章 光的折射 透镜·素养提升(参考答案)
建议用时:90分钟,满分:100分
一.选择题(每题2分,共30分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
C
D
A
D
B
C
A
A
C
B
C
A
D
B
D
二.填空题(每空1分,共25分)
16.(1)凸透镜;(2)直线传播;(3)倒立的实像。
17.热;乙。
18.水射向空气;折射;下。
19.远;左;凸.
20.小于;红、绿、蓝;靠近。
21.低;能。
22.漫;发散;凹。
23.10.0;等大;。
24.二倍焦距外;远离蜡烛方向;凸透镜。
三.解答题(共45分)
25.(8分)按要求完成下列作图
(1)
(2)
(3)
(4)
26.(5分)(1)缩小;实;(2)注入;①靠近;②凹。
27.(8分)(1)液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变;(2)小于;(3)正确;绿;1.25;(4)不相等;高。
28.(5分)(1)①有膜;②大小相等;③不动;(2)①凸透镜的主光轴上;②10;③
;④照相机;⑤适当远离。
29.(7分)(1)增大;(2)大;弱;(3)变大;(4)小;前;(5)乙。
30.(6分)(1)正立;虚像;(2)C;(3)A;( 4)q。
31.(6分)(1)倒立;缩小;(2)①;(3)A;(4)向前;变大。
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2025-2026学年八年级上册物理单元检测卷
第二章 光现象·素养提升
建议用时:90分钟,满分:100分
一.选择题(每题2分,共30分)
1.下列光现象中,与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是( )
A.小孔成像
B.山在水中的倒影
C.用放大镜看到字变大
D.司机通过后视镜看到后方车辆清晰的像
2.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.电视遥控器 B.医用“B超机”
C.夜视仪 D.验钞机
3.如图所示,水面上方有一发光点S,a、b、c、d是S发出的四束光线,其中一束光线射入水中经过M点。已知光线b的延长线经过M点,则该束光线可能是( )
A.a B.b C.c D.d
4.用凸透镜制作简易望远镜,对望远镜工作原理分析,错误的是( )
A.望远镜的目镜成的是正立放大的虚像
B.望远镜的两个透镜,可以用老花镜的镜片来代替
C.远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内
D.望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
5.青少年患上近视要佩戴合适的眼镜加以矫正,如图中能正确表示近视眼的成因及其矫正方法的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向右移动的是( )
A.保持水面高度不变使激光笔向左平移 B.保持激光射入角度不变使水面上升
C.保持激光射入角度不变使水面下降 D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角减小
7.如图所示,是小丽同学用所佩戴的眼镜片看纸上的“醉美青海”时的情景,据此可以判断该眼镜片是( )
A.凸透镜 B.凹面镜 C.平面镜 D.凹透镜
8.中华的古诗词意境优美,博大精深,许多诗句中蕴含着丰富的物理知识,对下列诗词中涉及的光现象,解释错误的是( )
A.“端阳逢日食”,诗句中的“日食”的成因是光的折射现象
B.“楼台倒影入池塘”,诗句中的“倒影”是光的反射形成的
C.“雾雨当空飞彩虹”,诗句中的“彩虹”是光的色散现象
D.“削冰引火生”,诗句中冰透镜在阳光下能生火是因其对光有会聚作用
9.如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中不正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.图甲中光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不可能再次呈现清晰的像
D.图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
10.如图甲所示是西安博物院的鎏金走龙,如果用相机进行拍摄,想拍摄龙头的持写如图乙所示。此时应该( )
A.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头缩进一些
B.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头伸出一些
C.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头缩进一些
D.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头伸出一些
11.同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”,通过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离,将手机上的画面放大,投影到白墙上。则下列说法正确的是( )
A.若要在墙上正常阅读手机内容,手机应正立放置
B.此时手机到凸透镜的距离可能为25cm
C.要使墙上清晰的像变大,可减小手机与凸透镜间的距离
D.墙上画面是虚像,所以看起来没有手机画面亮
12.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体( )
A.可以看作两块凹透镜 B.可以看作一块凸透镜
C.可以看作两块凸透镜 D.对图示光束具有会聚作用
13.如图(a)(b)所示,甲、乙两个凸透镜到物理课本的距离均为8厘米,凸透镜的焦距分别为f甲、f乙,则( )
A.f甲<4厘米<f乙 B.f乙<4厘米<f甲
C.f甲<8厘米<f乙 D.f乙<8厘米<f甲
14.如图所示,遮光板A与光屏B平行放置且相距为d。在A的中央挖一直径为d1的圆孔,并在孔内嵌人与孔等大的薄透镜L。现有一束平行光束垂直照射遮光板,在光屏上形成了一个直径为d2的圆形光斑,则该透镜的焦距大小不可能为( )
A. B. C. D.
15.蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现,酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。倒入酒前看不见,倒入酒后蝴蝶显。为了研究其中原因,物理兴趣小组的同学根据蝴蝶杯的介绍,自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。下列关于蝴蝶杯的说法中错误的是( )
A.图甲,高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠相当于一个凸透镜
B.图乙,杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像。这是因为纸彩蝶到凸透镜的距离稍微大于凸透镜的焦距,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离
C.图丙,杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水相当于一个凹透镜
D.图丁,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,焦距会变长,此时复合透镜相当于放大镜工作原理,成倒立、放大的实像
二.填空题(每空1分,共25分)
16.请你补全关于“像”的知识结构图。(1) ;(2) ;(3) 。
17.红外线测温仪是利用红外线 效应工作的,其中 图能反映测温过程中红外线的传播情况(填“甲”或“乙”)。
18.如图所示,把玻璃杯放在“物理”书上,往杯内注水近满,由上向下观察,发现杯内“物”比杯外的“理”高,产生该现象的主要原因是光从 (选填“水射向空气”或“空气射向水”)发生了光的 现象。若减少水量,则观察到“物”会向 移动。
19.人眼睛中的晶状体相当于凸透镜,如图所示,物体A经过眼睛成像在视网膜后面的B点,这是 视眼(选填“近”或“远”)成像的情况图.要想成像在视网膜上,则物体A应该向 (选填“左”或“右”)移动;如果不移动物体,也想成像在视网膜上,则应配戴 透镜做成的眼镜。
20.如图所示,小强将手机和透镜安装在纸盒上做成简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上,手机屏幕到透镜的距离应 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的二倍焦距,投射到墙上的多彩画面是由 三种色光混合而成的,想使墙上的画面变大,投影仪要远离墙面的同时手机再 (选填“靠近”或“远离”)镜头一些。
21.如图所示,小明在岸边A点看见池塘水面下C点有条小鱼,则小鱼实际的位置比C点位置 (填“高”或“低”;若他从A点用一玩具激光笔正对C照射,激光 (填“能”或“不能”)射中小鱼。
22.在教室里,我们可以从不同方向看到桌椅、书本、墙壁等物体,这是因为光在这些物体表面发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜起到 作用(填“会聚”或“发散”),是 透镜。
23.同学们在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,拿到了一个未标注焦距的凸透镜,为此他们想出了不同的方法测量该透镜的焦距。如图﹣1,小明用一束平行于主光轴的光照射透镜,并移动光屏直到观察到一个最小、最亮的光斑,则这个凸透镜的焦距是 cm;如图﹣2,小佳将凸透镜固定在光具座上,在光具座上移动蜡烛和光屏,直到蜡烛和光屏到透镜的距离均为L时,光屏上成清晰的像(像未画出),此时像为倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,则焦距为 (用L表示)。
24.小雨利用一个空的半球形的果冻盒装了一定量的水来做凸透镜成像实验,如图所示,把蜡烛放在果冻盒的前面,在另一侧的白纸上出现了一个清晰地像,说明蜡烛在这个凸透镜的 (选填:“二倍焦距外;一倍和二倍焦距之间;一倍焦距内”)位置;如图,若小雨沿AB方向捏一下果冻盒,白纸上没有清晰的像了,白纸应向 (选填:“靠近蜡烛方向”;“远离蜡烛方向”)移动才能重新承接到清晰的像;若不移动白纸则应在果冻盒前放一个 (选填:“凸透镜”;“凹透镜”),白纸才能重新承接到清晰的像。
三.解答题(共45分)
25.(8分)按要求完成下列作图
(1)有一条光线从水中射入空气发生反射和折射,请作出光线在水面处发生反射时的反射光线以及发生折射时折射光线的大致方向。
(2)如图,请完成图中光通过透镜后的光路。
(3)在图中完成光路图。
(4)神舟十八号载人飞船装有4条斑马鱼的透明容器转移到问天实验舱。请你在图中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示鱼的实际位置,S'表示鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
26.(5分)在探究“近视眼的矫正”课外实验中:
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、 的 像。
(2)向水凸透镜内 (填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。①若将光屏向 (靠近/远离)透镜的方向移动适当距离,能再次得到清晰的像。②若光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 (选填“凸”或“凹”)透镜,光屏上也能得到清晰的像。
27.(8分)如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 (2分)。
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则猜想3 (“正确”或“错误”), 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表:根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角α
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
与法线夹角β
22.0
32.0
40.5
17.0
24.4
30.4
20.0
28.9
36.3
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
28.(5分)在探究“凸透镜成像规律”时,老师准备了凸透镜、光具座、光屏、蜡烛和火柴。
①点燃蜡烛后,光屏上出现了如图丙像,这是因为在实验前没有将烛焰和光屏的中心调到 ;
②如图丁所示是小明通过实验得到的像到凸透镜的距离v和物到凸透镜的距离u的关系图象。由图象可知凸透镜的焦距是 cm;
③在丙图中作出这条入射光线透过透镜的折射光线;
④当烛焰距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (照相机\投影仪\放大镜);
⑤小明取下自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,若用光屏模拟他眼球视网膜的位置,应该把光屏位置 (不动\适当远离透镜\适当靠近透镜)。
29.(7分)人眼的功能类似于变焦照相机,如图1所示。学习了凸透镜成像规律后,小帅对人眼和照相机如何成清晰的像进行了研究。
小帅猜想使用变焦照相机拍照,成像情况可能同时与焦距和物距有关。于是他用如图2装置进行探究,实验数据如下表所示:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/cm
1
25.0
11.8
8.0
2.4
2
25.0
16.7
10.0
3.3
3
25.0
23.1
12.0
4.6
4
17.1
15.0
8.0
4.4
5
30.0
15.0
10.0
2.5
6
60.0
15.0
12.0
1.3
物体的高度H=5.0cm
(1)分析1、2、3三组数据可知:当物距不变时,所成像的大小随焦距的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)如图3是小帅用此可变焦的相机站在同一位置两次拍摄同一物体的照片,拍摄乙照片所用镜头的焦距更 (选填“大”或“小”),乙照片所用镜头的折光能力更 (选填“强”或“弱”);
(3)分析4、5、6三组数据可知:当像距不变时,物距变大,若要成清晰的像,焦距需要 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)人眼能看清远近不同的物体的原理与变焦相机相同,当某同学先看远处的风景再看近处的课本时,晶状体的焦距会变 (选填“大”或“小”),若长时间近距离看书,则会导致晶状体变厚,此时再看远处物体,像会成在视网膜的 方(选填“前”或“后”),这就是我们常说的近视眼的成因;
(5)医生介绍,激光手术通过激光烧蚀眼角膜,改变它的形状,可以实现视力矫正,请判断手术后的眼角膜应为图4中的 (选填“甲”或“乙”)形状。
30.(6分)某学校兴趣小组探究显微镜成像原理,查阅资料发现:显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜(物镜,其焦距用f物表示)和一块焦距较大的凸透镜(目镜,其焦距用f目表示)组成,被观察的细微物体先在物镜中成一个像,这个像就相当于目镜中的物体,然后它在目镜中再次成像。如图,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,如图中已作出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图,以及A′B′射向目镜的两条光线。
(1)与A′B′对比,目镜L2所成的像是一个 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“实像”或“虚像”)。
(2)物镜的成像原理与 是一致的(填序号)(2分)。
A.放大镜 B.照相机 C.幻灯机
(3)使用显微镜观察时,如果光线过强,应选择 (填序号)。
A.平面镜 B.凹面镜
(4)用显微镜观察写有字母“b”的装片,视野中看到的图象是 (选填“b”、“p”、“q”或“d”)。
31.(6分)阅读材料,回答问题。
监控摄像头
在城市的大街小巷,我们随处可见监控摄像头,它们为保障公共安全发挥着重要作用。许多监控摄像头配备了焦距固定的凸透镜,使图像成在凸透镜后面一倍焦距与两位焦距之间的感光元件上。如表为某一品牌3种不同型号(用①、②、③表示)摄像头的有关信息。如图为摄像头监控范围示意图。
型号
镜头焦距
监控角度
监控距离
①
2.8mm
89.5°
5m
②
4mm
69.9°
10m
③
6mm
50°
15m
(1)摄像头在使用过程中,物体在图像传感器上成 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)若有苍蝇停留在镜头前6mm处,则能使苍蝇在感光元件上形成清晰的像的摄像头是 (选填型号)。
(3)图2是三个型号摄像头所拍摄的画面,其中由摄像头①所拍摄的是 。
(4)某些监控摄像头还带有自动对焦功能,当物体靠近摄像头时,镜头会自动 (选填“向前”或“向后”)移动,以保证像始终落在监控内的感光元件上,所成的像会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
试题 第3页(共12页) 试题 第4页(共12页)
试题 第1页(共12页) 试题 第2页(共12页)
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2025-2026学年八年级上册物理单元检测卷
第三章 光的折射 透镜·素养提升
建议用时:90分钟,满分:100分
一.选择题(每题2分,共30分)
1.下列光现象中,与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是( )
A.小孔成像
B.山在水中的倒影
C.用放大镜看到字变大
D.司机通过后视镜看到后方车辆清晰的像
【答案】C
【解答】解:“潭清疑水浅”指人看到水底形成的像,像的位置比物体的实际位置要浅,是光的折射现象;
A、小孔成像的原理是光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,故A错误;
B、山在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,故B错误;
C、透镜下放大的字属于透镜成像,是由于光的折射形成的现象,故C正确;
D、司机通过后视镜看到后方车辆清晰的像,属于凸面镜成像,是由光的反射形成的,故D错误。
故选:C。
2.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.电视遥控器 B.医用“B超机”
C.夜视仪 D.验钞机
【答案】D
【解答】解:A、红外线方向性好,可以用作电视遥控器;
B、超声波可以传递信息,B超就说明这一点;
C、红外线热作用强,一切物质不停地辐射红外线,高温物质辐射红外线强,因此制成红外线夜视仪,可以用在军事上;
D、紫外线有荧光效应,使荧光物质发出荧光,可以做成验钞机,检验钱的真伪。
故选:D。
3.如图所示,水面上方有一发光点S,a、b、c、d是S发出的四束光线,其中一束光线射入水中经过M点。已知光线b的延长线经过M点,则该束光线可能是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】A
【解答】解:光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,折射光线应靠近法线,则光线a符合要求,光线a与水面交点为入射点,连接入射点与M的连线为折射光线,故A正确,BCD错误。
故选:A。
4.用凸透镜制作简易望远镜,对望远镜工作原理分析,错误的是( )
A.望远镜的目镜成的是正立放大的虚像
B.望远镜的两个透镜,可以用老花镜的镜片来代替
C.远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内
D.望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
【答案】D
【解答】解:A、望远镜的目镜和物镜都是凸透镜,目镜成正立放大的虚像,故A正确;
B、望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成,可以用老花镜的镜片来代替,故B正确;
C、物镜成倒立缩小的实像,像落在物镜的一二倍焦距之间,整好落在目镜的焦点以内,故C正确;
D、望远镜的物镜成的是倒立缩小的实像,故D错误。
故选:D。
5.青少年患上近视要佩戴合适的眼镜加以矫正,如图中能正确表示近视眼的成因及其矫正方法的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【解答】解:看近处物体时,必须通过睫状肌的收缩作用,使晶状体(双凸透镜状)的凸度增加,使近处的物体像能够落在视网膜上,才能看的清楚。长时间的近距离作业,如读书、写字、看电视、玩游戏机等,使眼睛长时间的调节紧张,导致晶状体过度变凸,不能恢复成原状;严重时使眼球的前后径过长,使远处物体反射来的光线形成的物像,落在视网膜(眼球壁的最内层)的前方,因此不能看清远处的物体,形成近视。需要配戴凹透镜进行矫正。
近视眼的成像图:
近视眼的矫正图:
故图中能正确表示近视成像与矫正方法的是①和④。
故选:B。
6.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向右移动的是( )
A.保持水面高度不变使激光笔向左平移
B.保持激光射入角度不变使水面上升
C.保持激光射入角度不变使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角减小
【答案】C
【解答】解:A、保持水面高度不变使激光笔向左平移,光斑左移,故A错误;
BC、向水槽内注水,水位升高;光的折射的光路图分别如B、A图所示:
比较可知,水位升高,光斑向左移动,水位下降,光斑右移,故B错误;C正确;
D、保持水面高度和入射点不变使激光入射角减小,折射角减小,光斑左移,故D错误。
故选:C。
7.如图所示,是小丽同学用所佩戴的眼镜片看纸上的“醉美青海”时的情景,据此可以判断该眼镜片是( )
A.凸透镜 B.凹面镜 C.平面镜 D.凹透镜
【答案】A
【解答】解:眼镜片分近视眼镜和远视眼镜,分别为凹透镜和凸透镜,由图可知,透过镜片看到正立放大的像。
由凸透镜成像及其应用可知,当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像,可用于放大镜;
凹透镜成正立、缩小的虚像,由此可知,该眼镜片是凸透镜。A正确,BCD错误。
故选:A。
8.中华的古诗词意境优美,博大精深,许多诗句中蕴含着丰富的物理知识,对下列诗词中涉及的光现象,解释错误的是( )
A.“端阳逢日食”,诗句中的“日食”的成因是光的折射现象
B.“楼台倒影入池塘”,诗句中的“倒影”是光的反射形成的
C.“雾雨当空飞彩虹”,诗句中的“彩虹”是光的色散现象
D.“削冰引火生”,诗句中冰透镜在阳光下能生火是因其对光有会聚作用
【答案】A
【解答】解:A、“日食”的成因是光的直线传播形成的,故A错误;
B、“倒影”是平面镜成像现象,是楼台经水面反射所成的虚像,故B正确;
C、“彩虹”是光的色散现象,是太阳光经空气中的小水珠折射后形成的,故C正确;
D、“削冰引火生”,诗句中冰透镜在阳光下能生火是因其对光有会聚作用,故D正确。
故选:A。
9.如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中不正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.图甲中光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不可能再次呈现清晰的像
D.图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
【答案】C
【解答】解:A、u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,如图,u=v=2f=20cm 时,所以f=10cm,故A正确;
B、图甲中u=50cm﹣20cm=30cm,此时的物距大于二倍焦距,成缩小、倒立的实像,故B正确;
C、折射时,光路是可逆的,图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上成倒立、放大的实像,故C错误;
D、图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,近视镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,使光线推迟会聚,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像,故D正确。
故选:C。
10.如图甲所示是西安博物院的鎏金走龙,如果用相机进行拍摄,想拍摄龙头的持写如图乙所示。此时应该( )
A.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头缩进一些
B.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头伸出一些
C.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头缩进一些
D.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头伸出一些
【答案】B
【解答】解:想拍摄龙头的特写,需要增大像距,减小物距,所以照相机离“鎏金走龙”近些,镜头伸出一些。
故选:B。
11.同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”,通过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离,将手机上的画面放大,投影到白墙上。则下列说法正确的是( )
A.若要在墙上正常阅读手机内容,手机应正立放置
B.此时手机到凸透镜的距离可能为25cm
C.要使墙上清晰的像变大,可减小手机与凸透镜间的距离
D.墙上画面是虚像,所以看起来没有手机画面亮
【答案】C
【解答】解:A、由于投影仪成倒立、放大的实像,所以若要在墙上正常阅读手机内容,手机应如图所示倒立放置,故A错误;
B、投影仪成像规律是物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,所以手机到透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间,即10cm<u<20cm,故B错误;
C、要使墙上的像变大,根据凸透镜成像规律“物近像远,像变大”,所以需要减小手机到透镜间的距离,同时增大像距,故C正确;
D、实像可以用光屏承接,因此白墙上的画面是实像,墙面上发生漫反射,亮度比手机画面暗,故D错误。
故选:C。
12.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体( )
A.可以看作两块凹透镜
B.可以看作一块凸透镜
C.可以看作两块凸透镜
D.对图示光束具有会聚作用
【答案】A
【解答】解:玻璃体被中空(中间是空气)分成了两部分,这两部分都是中间薄、边缘厚,都是凹透镜,对光线有发散作用,因此平行光经过玻璃砖后,会变得发散,故A正确。
故选:A。
13.如图(a)(b)所示,甲、乙两个凸透镜到物理课本的距离均为8厘米,凸透镜的焦距分别为f甲、f乙,则( )
A.f甲<4厘米<f乙 B.f乙<4厘米<f甲
C.f甲<8厘米<f乙 D.f乙<8厘米<f甲
【答案】D
【解答】解:如图甲凸透镜所成的像是正立的,所以f甲>8cm、乙凸透镜所成的像是倒立的,所以f乙<8cm,因此f乙<8厘米<f甲,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
14.如图所示,遮光板A与光屏B平行放置且相距为d。在A的中央挖一直径为d1的圆孔,并在孔内嵌人与孔等大的薄透镜L。现有一束平行光束垂直照射遮光板,在光屏上形成了一个直径为d2的圆形光斑,则该透镜的焦距大小不可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:设薄透镜的焦距为f,
(1)当薄透镜为凸透镜时,且透镜的焦点在光屏B的左侧时,如图所示:
由于ΔOCD∽ΔOEF,则根据相似三角形的知识识可知:
,
解得透镜焦距的大小为:f;故A有可能;
(2)当薄透镜为凸透镜时,且透镜的焦点在光屏B的右侧时,如图所示:
由于ΔOCD∽ΔOEF,则根据相似三角形的知识可知:
,
解得透镜焦距的大小为:f,故D有可能;
(3)当薄透镜为凹透镜时,如图所示:
,
由于ΔOCD∽ΔOEF,则根据相似三角形的知识可知:
,
解得:透镜焦距的大小为f;故C有可能。
综上可知B不可能。
故选:B。
15.蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现,酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。倒入酒前看不见,倒入酒后蝴蝶显。为了研究其中原因,物理兴趣小组的同学根据蝴蝶杯的介绍,自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。下列关于蝴蝶杯的说法中错误的是( )
A.图甲,高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠相当于一个凸透镜
B.图乙,杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像。这是因为纸彩蝶到凸透镜的距离稍微大于凸透镜的焦距,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离
C.图丙,杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水相当于一个凹透镜
D.图丁,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,焦距会变长,此时复合透镜相当于放大镜工作原理,成倒立、放大的实像
【答案】D
【解答】解:A、高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠,中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,故A正确;
B、当f<u<2f时,凸透镜成倒立、放大的实像,v>2f,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离,所以杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像,故B正确;
C、杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水边缘厚,中间薄,相当于一个凹透镜,故C正确;
D、复合透镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像,故D错误。
故选:D。
二.填空题(每空1分,共25分)
16.请你补全关于“像”的知识结构图。(1) 凸透镜 ;(2) 直线传播 ;(3) 倒立的实像 。
【答案】(1)凸透镜;(2)直线传播;(3)倒立的实像。
【解答】解:(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,并且成的是倒立的实像,像的大小取决于光屏与物体到小孔的距离关系;
(2)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;
(3)平面镜成像原理是光的反射,所成的像是正立的虚像。
答:(1)凸透镜;(2)直线传播;(3)倒立的实像。
17.红外线测温仪是利用红外线 热 效应工作的,其中 乙 图能反映测温过程中红外线的传播情况(填“甲”或“乙”)。
【答案】热;乙。
【解答】解:红外线测温仪,它是利用红外线的热效应工作的,主要通过传感器接收人体和其它物体所发出的红外线辐射的能量来测定体温,故乙图能反映测温过程中红外线的传播情况。
故答案为:热;乙。
18.如图所示,把玻璃杯放在“物理”书上,往杯内注水近满,由上向下观察,发现杯内“物”比杯外的“理”高,产生该现象的主要原因是光从 水射向空气 (选填“水射向空气”或“空气射向水”)发生了光的 折射 现象。若减少水量,则观察到“物”会向 下 移动。
【答案】水射向空气;折射;下。
【解答】解:把玻璃杯放在“物理”书上,往杯内注水近满,由上向下观察,发现杯内“物”比杯外的“理”高,产生该现象的主要原因是光从水射向空气发生了光的折射,人看到的是“物”变高的虚像。
若减少水量,则观察到“物”会向下移动。
故答案为:水射向空气;折射;下。
19.人眼睛中的晶状体相当于凸透镜,如图所示,物体A经过眼睛成像在视网膜后面的B点,这是 远 视眼(选填“近”或“远”)成像的情况图.要想成像在视网膜上,则物体A应该向 左 (选填“左”或“右”)移动;如果不移动物体,也想成像在视网膜上,则应配戴 凸 透镜做成的眼镜。
【答案】远;左;凸
【解答】解:分析上图不难看出,此时像成在视网膜的后方,所以是远视眼,若想看清物体A,应将物体远离眼睛,即向左移动;
同时若想通过佩戴眼镜来矫正,即想使像成在视网膜上,需要让原来的光线会聚一些,由于凸透镜对光线有会聚的作用,故用凸透镜来矫正远视眼.
故答案为:远;左;凸.
20.如图所示,小强将手机和透镜安装在纸盒上做成简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上,手机屏幕到透镜的距离应 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的二倍焦距,投射到墙上的多彩画面是由 红、绿、蓝 三种色光混合而成的,想使墙上的画面变大,投影仪要远离墙面的同时手机再 靠近 (选填“靠近”或“远离”)镜头一些。
【答案】小于;红、绿、蓝;靠近。
【解答】解:根据投影仪成像的原理可知,手机屏幕到透镜的距离(物距)应大于焦距,小于二倍焦距。
光的三原色是红、绿、蓝,投射到墙上的多彩画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
想使墙上的画面变大,根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,像距应变大,物距应变小,投影仪要远离墙面同时手机靠近镜头一些。
故答案为:小于;红、绿、蓝;靠近。
21.如图所示,小明在岸边A点看见池塘水面下C点有条小鱼,则小鱼实际的位置比C点位置 低 (填“高”或“低”;若他从A点用一玩具激光笔正对C照射,激光 能 (填“能”或“不能”)射中小鱼。
【答案】低;能
【解答】解:水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折。我们看到的是变浅的鱼的虚像。即小鱼实际的位置比C点位置低,
鱼的实际位置在C点的正下方,根据光路的可逆性,激光在进入水的时候也会发生折射,所以若从A处用激光照射到鱼上,激光也就刚好落在鱼上了,如图所示:
故答案为:低;能。
22.在教室里,我们可以从不同方向看到桌椅、书本、墙壁等物体,这是因为光在这些物体表面发生了 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射;如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜起到 发散 作用(填“会聚”或“发散”),是 凹 透镜。
【答案】漫;发散;凹。
【解答】解:在教室里,我们可以从不同方向看到桌椅、书本、墙壁等物体,这是因为光在这些物体表面发生了漫反射,反射光线朝向各个方向;
如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,放上透镜的会聚点A要比不放透镜的会聚点B更要远离透镜,由此可知,该透镜对光线有发散作用,所以该透镜是发散透镜即凹透镜。
故答案为:漫;发散;凹。
23.同学们在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,拿到了一个未标注焦距的凸透镜,为此他们想出了不同的方法测量该透镜的焦距。如图﹣1,小明用一束平行于主光轴的光照射透镜,并移动光屏直到观察到一个最小、最亮的光斑,则这个凸透镜的焦距是 10.0 cm;如图﹣2,小佳将凸透镜固定在光具座上,在光具座上移动蜡烛和光屏,直到蜡烛和光屏到透镜的距离均为L时,光屏上成清晰的像(像未画出),此时像为倒立、 等大 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,则焦距为 (用L表示)。
【答案】10.0;等大;。
【解答】解: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,在光屏上形成一个最小最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,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=60.0cm﹣50.0cm=10.0cm;
②蜡烛和光屏到透镜的距离均为L时,即物距等于像距,都等于二倍焦距,此时成倒立、等大的实像;
③当物距等于像距等于二倍焦距,成倒立、等大的实像,由题意得L=2f,故f。
故答案为:10.0;等大;。
24.小雨利用一个空的半球形的果冻盒装了一定量的水来做凸透镜成像实验,如图所示,把蜡烛放在果冻盒的前面,在另一侧的白纸上出现了一个清晰地像,说明蜡烛在这个凸透镜的 二倍焦距外 (选填:“二倍焦距外;一倍和二倍焦距之间;一倍焦距内”)位置;如图,若小雨沿AB方向捏一下果冻盒,白纸上没有清晰的像了,白纸应向 远离蜡烛方向 (选填:“靠近蜡烛方向”;“远离蜡烛方向”)移动才能重新承接到清晰的像;若不移动白纸则应在果冻盒前放一个 凸透镜 (选填:“凸透镜”;“凹透镜”),白纸才能重新承接到清晰的像。
【答案】二倍焦距外;远离蜡烛方向;凸透镜
【解答】解:(1)由图可知,在另一侧的白纸上出现的是一个倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知,当物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,故蜡烛在这个凸透镜的二倍焦距外。
(2)根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,若小雨沿AB方向捏一下果冻盒,则果冻盒的凸度变小,会聚光线的能力减弱,相当于焦距增大了,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知白纸应向远离蜡烛方向移动才能重新承接到清晰的像;
若不移动白纸则应在果冻盒前放一个 凸透镜,白纸才能重新承接到清晰的像。
故答案为:二倍焦距外;远离蜡烛方向;凸透镜。
三.解答题(共45分)
25.(8分)按要求完成下列作图
(1)有一条光线从水中射入空气发生反射和折射,请作出光线在水面处发生反射时的反射光线以及发生折射时折射光线的大致方向。
【答案】
【解答】解:光线从空气斜射入水中时,折射角大于入射角,在空气中法线的另一侧作出折射光线;在水中法线的另一侧作出反射光线,注意反射角等于入射角;如图所示:
(2)如图,请完成图中光通过透镜后的光路。
【答案】
【解答】解:过光心的光线传播方向不改变;通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线将平行于主光轴,如图所示:
(3)在图中完成光路图。
【答案】
【解答】解: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:
(4)神舟十八号载人飞船装有4条斑马鱼的透明容器转移到问天实验舱。请你在图中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示鱼的实际位置,S'表示鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
【答案】
【解答】解:宇航员之所以能看到水中的物体,是由于物体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去,人看到的“物体”比物体的实际位置靠近水面,故S'点为物体的像的位置,S点为物体的实际位置,物体的像是人眼逆着折射光线看到的,所以S'与眼睛的连线与水面的交点即为入射点;连接S和入射点即为入射光线,入射点和眼睛的连线即为折射光线,如图所示:
26.(5分)在探究“近视眼的矫正”课外实验中:
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、 缩小 的 实 像。
(2)向水凸透镜内 注入 (填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。①若将光屏向 靠近 (靠近/远离)透镜的方向移动适当距离,能再次得到清晰的像。②若光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜,光屏上也能得到清晰的像。
【答案】(1)缩小;实;(2)注入;①靠近;②凹
【解答】解:(1)由图知,像距小于物距,所以此时成倒立缩小的实像;
(2)根据近视眼的成因,向水凸透镜内注入水,凸透镜变厚,此时凸透镜对光的折射作用变强,像将成在光屏之前,即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前;即此时的像距变小,所以若想看清楚物体,即将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离;或者让光线推迟会聚,即要在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜,光屏上也能得到清晰的像。
故答案为:(1)缩小;实;(2)注入;①靠近;②凹。
27.(8分)如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变 (2分)。
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则猜想3 正确 (“正确”或“错误”), 绿 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 1.25 。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表:根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” 不相等 (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 高 (选填“高”或“低”)。
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角α
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
与法线夹角β
22.0
32.0
40.5
17.0
24.4
30.4
20.0
28.9
36.3
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
【答案】(1)液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变;(2)小于;(3)正确;绿;1.25;(4)不相等;高。
【解答】解:(1)分析可知,水面上升或下降时,入射角和折射角都不变,则折射角与入射角的比值即偏折比也不变,由此说明偏折比与液体深度无关,故猜想1不正确。
(2)将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合,如图1
,
由图1可知:水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,则在相同条件下,油对光的折射能力更强,其“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
(3)由图丙可知:绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角,故猜想3正确;由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:绿光的“偏折比”大。
若光在玻璃砖上表面折射时入射角为i,折射角为r,此时“偏折比”为0.8,即;当光在下表面折射时,则此时入射角为i′,折射角为r′,根据光路的可逆性可知∠i′=∠r,∠r′=∠i,所以,光在下表面折射时的“偏折比”为。
(4)分析玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,α和β之比不同,即“偏折比”不相等。
分析表中数据,当光线在空气中与法线夹角都是30°时,光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大,α和β之比越大,即“偏折比”越大,说明介质对光的折射程度越高。
故答案为:(1)液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变;(2)小于;(3)正确;绿;1.25;(4)不相等;高。
28.(5分)在探究“凸透镜成像规律”时,老师准备了凸透镜、光具座、光屏、蜡烛和火柴。
①点燃蜡烛后,光屏上出现了如图丙像,这是因为在实验前没有将烛焰和光屏的中心调到 凸透镜的主光轴上 ;
②如图丁所示是小明通过实验得到的像到凸透镜的距离v和物到凸透镜的距离u的关系图象。由图象可知凸透镜的焦距是 10 cm;
③在丙图中作出这条入射光线透过透镜的折射光线;
④当烛焰距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是 照相机 (照相机\投影仪\放大镜);
⑤小明取下自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,若用光屏模拟他眼球视网膜的位置,应该把光屏位置 适当远离 (不动\适当远离透镜\适当靠近透镜)。
【答案】①凸透镜的主光轴上;②10;③
;④照相机;⑤适当远离。
【解答】解:(1)①平面镜成像原理是光的反射,在白纸上画一条直线,将玻璃板竖直立在白纸上,有膜的一面成像更清晰,故有膜那一面的下边线与直线重合。
②在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿一支与蜡烛A完全相同但未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面白纸上移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相等。
③平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,因此硬币在a处的像不动。
(2)①由图丙可知,烛焰在光屏成的像在光屏的上方,是因为在实验前没有将烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上。
②在凸透镜成像规律中,当物距等于像距时,成倒立、等大的实像,而且u=v=2f,
由图丁可知u=v=20cm,
故凸透镜的焦距f=10cm;
③平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,凸透镜的焦距f=10cm,折射光线过凸透镜的焦点,如图所示:
④当烛焰距凸透镜25cm时,物距大于2倍焦距,成倒立缩小的实像,照相机根据此原理制成的。
⑤将近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,近视眼镜是一个凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,应该把光屏位置适当远离透镜,得到清晰的像。
故答案为:(1)①有膜;②大小相等;③不动;(2)①凸透镜的主光轴上;②10;③
;④照相机;⑤适当远离。
29.(7分)人眼的功能类似于变焦照相机,如图1所示。学习了凸透镜成像规律后,小帅对人眼和照相机如何成清晰的像进行了研究。
小帅猜想使用变焦照相机拍照,成像情况可能同时与焦距和物距有关。于是他用如图2装置进行探究,实验数据如下表所示:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/cm
1
25.0
11.8
8.0
2.4
2
25.0
16.7
10.0
3.3
3
25.0
23.1
12.0
4.6
4
17.1
15.0
8.0
4.4
5
30.0
15.0
10.0
2.5
6
60.0
15.0
12.0
1.3
物体的高度H=5.0cm
(1)分析1、2、3三组数据可知:当物距不变时,所成像的大小随焦距的增大而 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)如图3是小帅用此可变焦的相机站在同一位置两次拍摄同一物体的照片,拍摄乙照片所用镜头的焦距更 大 (选填“大”或“小”),乙照片所用镜头的折光能力更 弱 (选填“强”或“弱”);
(3)分析4、5、6三组数据可知:当像距不变时,物距变大,若要成清晰的像,焦距需要 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)人眼能看清远近不同的物体的原理与变焦相机相同,当某同学先看远处的风景再看近处的课本时,晶状体的焦距会变 小 (选填“大”或“小”),若长时间近距离看书,则会导致晶状体变厚,此时再看远处物体,像会成在视网膜的 前 方(选填“前”或“后”),这就是我们常说的近视眼的成因;
(5)医生介绍,激光手术通过激光烧蚀眼角膜,改变它的形状,可以实现视力矫正,请判断手术后的眼角膜应为图4中的 乙 (选填“甲”或“乙”)形状。
【答案】(1)增大;(2)大;弱;(3)变大;(4)小;前;(5)乙。
【解答】解:(1)分析1、2、3三组数据可知,当像距不变时,物距变大,要成清晰的像,凸透镜焦距而增大;
(2)用此可变焦的手机相机站在同一位置拍摄同一物体,即物距不变,甲图像比较小,乙图像比较大,由(3)
可知,当物距不变,像变大,说明焦距大,像小说明焦距小,故拍乙图时,焦距较大,折光能力较弱;拍乙图时,焦距更大;
(3)分析4、5、6三组数据可知,当像距不变时,物距变大,若要成清晰的像,焦距需要变大;
(4)当某同学先看远处的风景再看近处的课本时,晶状体的焦距会变小,若长时间近距离看书,则会导致晶状体变厚,此时再看远处物体,像会成在视网膜的前方,这就是我们常说的近视眼的成因;
(5)由图可知,像成在视网膜的前方,属于近视眼,凹透镜对光线具有发散作用,所以用凹透镜矫正,术后的眼角膜形状应为图4中的乙。
故答案为:(1)增大;(2)大;弱;(3)变大;(4)小;前;(5)乙。
30.(6分)某学校兴趣小组探究显微镜成像原理,查阅资料发现:显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜(物镜,其焦距用f物表示)和一块焦距较大的凸透镜(目镜,其焦距用f目表示)组成,被观察的细微物体先在物镜中成一个像,这个像就相当于目镜中的物体,然后它在目镜中再次成像。如图,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,如图中已作出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图,以及A′B′射向目镜的两条光线。
(1)与A′B′对比,目镜L2所成的像是一个 正立 (选填“正立”或“倒立”)、 虚像 (选填“实像”或“虚像”)。
(2)物镜的成像原理与 C 是一致的(填序号)(2分)。
A.放大镜
B.照相机
C.幻灯机
(3)使用显微镜观察时,如果光线过强,应选择 A (填序号)。
A.平面镜
B.凹面镜
(4)用显微镜观察写有字母“b”的装片,视野中看到的图象是 q (选填“b”、“p”、“q”或“d”)。
【答案】(1)正立;虚像;(2)C;(3)A;( 4)q。
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不变,故A'B是AB的像,像的性质是:倒立放大的实像;
由图可知,A′B′在目镜L2的一倍焦距以内,由凸透镜成像规律可知,当u<f,成正立、放大的虚像;
(2)睛透过物镜能看到A、B成的像A′B′是倒立放大的虚像,其成像原理与幻灯机一致,故C正确;
(3)使用显微镜观察时,如果光线过强,应选择平面镜,故选A;
(4)用显微镜观察写有字母“b”的装片,字母“b”旋转180度后的图像是字母“q”。
故答案为:(1)正立;虚像;(2)C;(3)A;( 4)q。
31.(6分)阅读材料,回答问题。
监控摄像头
在城市的大街小巷,我们随处可见监控摄像头,它们为保障公共安全发挥着重要作用。许多监控摄像头配备了焦距固定的凸透镜,使图像成在凸透镜后面一倍焦距与两位焦距之间的感光元件上。如表为某一品牌3种不同型号(用①、②、③表示)摄像头的有关信息。如图为摄像头监控范围示意图。
型号
镜头焦距
监控角度
监控距离
①
2.8mm
89.5°
5m
②
4mm
69.9°
10m
③
6mm
50°
15m
(1)摄像头在使用过程中,物体在图像传感器上成 倒立 (选填“倒立”或“正立”)、 缩小 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)若有苍蝇停留在镜头前6mm处,则能使苍蝇在感光元件上形成清晰的像的摄像头是 ① (选填型号)。
(3)图2是三个型号摄像头所拍摄的画面,其中由摄像头①所拍摄的是 A 。
(4)某些监控摄像头还带有自动对焦功能,当物体靠近摄像头时,镜头会自动 向前 (选填“向前”或“向后”)移动,以保证像始终落在监控内的感光元件上,所成的像会 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)倒立;缩小;(2)①;(3)A;(4)向前;变大。
【解答】解:(1)摄像头工作原理与照相机相同,物体在图像传感器上成倒立、缩小的实像;
(2)若有苍蝇停留在镜头前6mm处,此时苍蝇到镜头的距离大于摄像头①焦距的两倍,根据u>2f,成倒立、缩小的实像,因此能使苍蝇在感光元件上形成清晰的像的摄像头是①;
(3)凸透镜成实像时,焦距越小,所成的像越小;由图2可知,A的像最小,因此是由摄像头①所拍摄的;
(4)当物体靠近摄像头,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可知,镜头会自动向前移动,在感光元件上所成的像会变大。
故答案为:(1)倒立;缩小;(2)①;(3)A;(4)向前;变大。
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2025-2026学年八年级上册物理单元检测卷
第二章 光现象·素养提升
建议用时:90分钟,满分:100分
一.选择题(每题2分,共30分)
1.下列光现象中,与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是( )
A.小孔成像
B.山在水中的倒影
C.用放大镜看到字变大
D.司机通过后视镜看到后方车辆清晰的像
2.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.电视遥控器 B.医用“B超机”
C.夜视仪 D.验钞机
3.如图所示,水面上方有一发光点S,a、b、c、d是S发出的四束光线,其中一束光线射入水中经过M点。已知光线b的延长线经过M点,则该束光线可能是( )
A.a B.b C.c D.d
4.用凸透镜制作简易望远镜,对望远镜工作原理分析,错误的是( )
A.望远镜的目镜成的是正立放大的虚像
B.望远镜的两个透镜,可以用老花镜的镜片来代替
C.远处的物体经过物镜成的像落在目镜焦点以内
D.望远镜的物镜成的是倒立放大的实像
5.青少年患上近视要佩戴合适的眼镜加以矫正,如图中能正确表示近视眼的成因及其矫正方法的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向右移动的是( )
A.保持水面高度不变使激光笔向左平移 B.保持激光射入角度不变使水面上升
C.保持激光射入角度不变使水面下降 D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角减小
7.如图所示,是小丽同学用所佩戴的眼镜片看纸上的“醉美青海”时的情景,据此可以判断该眼镜片是( )
A.凸透镜 B.凹面镜 C.平面镜 D.凹透镜
8.中华的古诗词意境优美,博大精深,许多诗句中蕴含着丰富的物理知识,对下列诗词中涉及的光现象,解释错误的是( )
A.“端阳逢日食”,诗句中的“日食”的成因是光的折射现象
B.“楼台倒影入池塘”,诗句中的“倒影”是光的反射形成的
C.“雾雨当空飞彩虹”,诗句中的“彩虹”是光的色散现象
D.“削冰引火生”,诗句中冰透镜在阳光下能生火是因其对光有会聚作用
9.如图所示,小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验,此时光屏上呈现清晰的像。下列说法中不正确的是( )
A.凸透镜的焦距为10.0cm
B.图甲中光屏上呈现清晰的倒立、缩小的实像
C.图甲中,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上不可能再次呈现清晰的像
D.图甲中,若在透镜和蜡烛之间放一近视镜,则需要将光屏向右移动,才能再次呈现清晰的像
10.如图甲所示是西安博物院的鎏金走龙,如果用相机进行拍摄,想拍摄龙头的持写如图乙所示。此时应该( )
A.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头缩进一些
B.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头伸出一些
C.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头缩进一些
D.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头伸出一些
11.同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”,通过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离,将手机上的画面放大,投影到白墙上。则下列说法正确的是( )
A.若要在墙上正常阅读手机内容,手机应正立放置
B.此时手机到凸透镜的距离可能为25cm
C.要使墙上清晰的像变大,可减小手机与凸透镜间的距离
D.墙上画面是虚像,所以看起来没有手机画面亮
12.截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体如图所示。则这个玻璃体( )
A.可以看作两块凹透镜 B.可以看作一块凸透镜
C.可以看作两块凸透镜 D.对图示光束具有会聚作用
13.如图(a)(b)所示,甲、乙两个凸透镜到物理课本的距离均为8厘米,凸透镜的焦距分别为f甲、f乙,则( )
A.f甲<4厘米<f乙 B.f乙<4厘米<f甲
C.f甲<8厘米<f乙 D.f乙<8厘米<f甲
14.如图所示,遮光板A与光屏B平行放置且相距为d。在A的中央挖一直径为d1的圆孔,并在孔内嵌人与孔等大的薄透镜L。现有一束平行光束垂直照射遮光板,在光屏上形成了一个直径为d2的圆形光斑,则该透镜的焦距大小不可能为( )
A. B. C. D.
15.蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现,酒尽蝶隐”的奇特视觉效果而千古流传。倒入酒前看不见,倒入酒后蝴蝶显。为了研究其中原因,物理兴趣小组的同学根据蝴蝶杯的介绍,自制了一个“简易的蝴蝶杯”的模型。下列关于蝴蝶杯的说法中错误的是( )
A.图甲,高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠相当于一个凸透镜
B.图乙,杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像。这是因为纸彩蝶到凸透镜的距离稍微大于凸透镜的焦距,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离
C.图丙,杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水相当于一个凹透镜
D.图丁,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,焦距会变长,此时复合透镜相当于放大镜工作原理,成倒立、放大的实像
二.填空题(每空1分,共25分)
16.请你补全关于“像”的知识结构图。(1) ;(2) ;(3) 。
17.红外线测温仪是利用红外线 效应工作的,其中 图能反映测温过程中红外线的传播情况(填“甲”或“乙”)。
18.如图所示,把玻璃杯放在“物理”书上,往杯内注水近满,由上向下观察,发现杯内“物”比杯外的“理”高,产生该现象的主要原因是光从 (选填“水射向空气”或“空气射向水”)发生了光的 现象。若减少水量,则观察到“物”会向 移动。
19.人眼睛中的晶状体相当于凸透镜,如图所示,物体A经过眼睛成像在视网膜后面的B点,这是 视眼(选填“近”或“远”)成像的情况图.要想成像在视网膜上,则物体A应该向 (选填“左”或“右”)移动;如果不移动物体,也想成像在视网膜上,则应配戴 透镜做成的眼镜。
20.如图所示,小强将手机和透镜安装在纸盒上做成简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上,手机屏幕到透镜的距离应 (选填“大于”“小于”或“等于”)透镜的二倍焦距,投射到墙上的多彩画面是由 三种色光混合而成的,想使墙上的画面变大,投影仪要远离墙面的同时手机再 (选填“靠近”或“远离”)镜头一些。
21.如图所示,小明在岸边A点看见池塘水面下C点有条小鱼,则小鱼实际的位置比C点位置 (填“高”或“低”;若他从A点用一玩具激光笔正对C照射,激光 (填“能”或“不能”)射中小鱼。
22.在教室里,我们可以从不同方向看到桌椅、书本、墙壁等物体,这是因为光在这些物体表面发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;如图所示,一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A,取掉透镜后,光会聚于B点,则该透镜起到 作用(填“会聚”或“发散”),是 透镜。
23.同学们在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,拿到了一个未标注焦距的凸透镜,为此他们想出了不同的方法测量该透镜的焦距。如图﹣1,小明用一束平行于主光轴的光照射透镜,并移动光屏直到观察到一个最小、最亮的光斑,则这个凸透镜的焦距是 cm;如图﹣2,小佳将凸透镜固定在光具座上,在光具座上移动蜡烛和光屏,直到蜡烛和光屏到透镜的距离均为L时,光屏上成清晰的像(像未画出),此时像为倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像,则焦距为 (用L表示)。
24.小雨利用一个空的半球形的果冻盒装了一定量的水来做凸透镜成像实验,如图所示,把蜡烛放在果冻盒的前面,在另一侧的白纸上出现了一个清晰地像,说明蜡烛在这个凸透镜的 (选填:“二倍焦距外;一倍和二倍焦距之间;一倍焦距内”)位置;如图,若小雨沿AB方向捏一下果冻盒,白纸上没有清晰的像了,白纸应向 (选填:“靠近蜡烛方向”;“远离蜡烛方向”)移动才能重新承接到清晰的像;若不移动白纸则应在果冻盒前放一个 (选填:“凸透镜”;“凹透镜”),白纸才能重新承接到清晰的像。
三.解答题(共45分)
25.(8分)按要求完成下列作图
(1)有一条光线从水中射入空气发生反射和折射,请作出光线在水面处发生反射时的反射光线以及发生折射时折射光线的大致方向。
(2)如图,请完成图中光通过透镜后的光路。
(3)在图中完成光路图。
(4)神舟十八号载人飞船装有4条斑马鱼的透明容器转移到问天实验舱。请你在图中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示鱼的实际位置,S'表示鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
26.(5分)在探究“近视眼的矫正”课外实验中:
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置,如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、 的 像。
(2)向水凸透镜内 (填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。①若将光屏向 (靠近/远离)透镜的方向移动适当距离,能再次得到清晰的像。②若光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的 (选填“凸”或“凹”)透镜,光屏上也能得到清晰的像。
27.(8分)如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 (2分)。
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则猜想3 (“正确”或“错误”), 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表:根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角α
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
30.0
45.0
60.0
与法线夹角β
22.0
32.0
40.5
17.0
24.4
30.4
20.0
28.9
36.3
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
28.(5分)在探究“凸透镜成像规律”时,老师准备了凸透镜、光具座、光屏、蜡烛和火柴。
①点燃蜡烛后,光屏上出现了如图丙像,这是因为在实验前没有将烛焰和光屏的中心调到 ;
②如图丁所示是小明通过实验得到的像到凸透镜的距离v和物到凸透镜的距离u的关系图象。由图象可知凸透镜的焦距是 cm;
③在丙图中作出这条入射光线透过透镜的折射光线;
④当烛焰距凸透镜25cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (照相机\投影仪\放大镜);
⑤小明取下自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,若用光屏模拟他眼球视网膜的位置,应该把光屏位置 (不动\适当远离透镜\适当靠近透镜)。
29.(7分)人眼的功能类似于变焦照相机,如图1所示。学习了凸透镜成像规律后,小帅对人眼和照相机如何成清晰的像进行了研究。
小帅猜想使用变焦照相机拍照,成像情况可能同时与焦距和物距有关。于是他用如图2装置进行探究,实验数据如下表所示:
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
焦距f/cm
像的高度h/cm
1
25.0
11.8
8.0
2.4
2
25.0
16.7
10.0
3.3
3
25.0
23.1
12.0
4.6
4
17.1
15.0
8.0
4.4
5
30.0
15.0
10.0
2.5
6
60.0
15.0
12.0
1.3
物体的高度H=5.0cm
(1)分析1、2、3三组数据可知:当物距不变时,所成像的大小随焦距的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)如图3是小帅用此可变焦的相机站在同一位置两次拍摄同一物体的照片,拍摄乙照片所用镜头的焦距更 (选填“大”或“小”),乙照片所用镜头的折光能力更 (选填“强”或“弱”);
(3)分析4、5、6三组数据可知:当像距不变时,物距变大,若要成清晰的像,焦距需要 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)人眼能看清远近不同的物体的原理与变焦相机相同,当某同学先看远处的风景再看近处的课本时,晶状体的焦距会变 (选填“大”或“小”),若长时间近距离看书,则会导致晶状体变厚,此时再看远处物体,像会成在视网膜的 方(选填“前”或“后”),这就是我们常说的近视眼的成因;
(5)医生介绍,激光手术通过激光烧蚀眼角膜,改变它的形状,可以实现视力矫正,请判断手术后的眼角膜应为图4中的 (选填“甲”或“乙”)形状。
30.(6分)某学校兴趣小组探究显微镜成像原理,查阅资料发现:显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜(物镜,其焦距用f物表示)和一块焦距较大的凸透镜(目镜,其焦距用f目表示)组成,被观察的细微物体先在物镜中成一个像,这个像就相当于目镜中的物体,然后它在目镜中再次成像。如图,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,如图中已作出细小物体AB在物镜中所成像A′B′的光路图,以及A′B′射向目镜的两条光线。
(1)与A′B′对比,目镜L2所成的像是一个 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“实像”或“虚像”)。
(2)物镜的成像原理与 是一致的(填序号)(2分)。
A.放大镜 B.照相机 C.幻灯机
(3)使用显微镜观察时,如果光线过强,应选择 (填序号)。
A.平面镜 B.凹面镜
(4)用显微镜观察写有字母“b”的装片,视野中看到的图象是 (选填“b”、“p”、“q”或“d”)。
31.(6分)阅读材料,回答问题。
监控摄像头
在城市的大街小巷,我们随处可见监控摄像头,它们为保障公共安全发挥着重要作用。许多监控摄像头配备了焦距固定的凸透镜,使图像成在凸透镜后面一倍焦距与两位焦距之间的感光元件上。如表为某一品牌3种不同型号(用①、②、③表示)摄像头的有关信息。如图为摄像头监控范围示意图。
型号
镜头焦距
监控角度
监控距离
①
2.8mm
89.5°
5m
②
4mm
69.9°
10m
③
6mm
50°
15m
(1)摄像头在使用过程中,物体在图像传感器上成 (选填“倒立”或“正立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。
(2)若有苍蝇停留在镜头前6mm处,则能使苍蝇在感光元件上形成清晰的像的摄像头是 (选填型号)。
(3)图2是三个型号摄像头所拍摄的画面,其中由摄像头①所拍摄的是 。
(4)某些监控摄像头还带有自动对焦功能,当物体靠近摄像头时,镜头会自动 (选填“向前”或“向后”)移动,以保证像始终落在监控内的感光元件上,所成的像会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
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