第三章 光和眼睛（专项训练）物理沪粤版2024八年级上册

第三章 光和眼睛 一、光的直线传播相关题型 （一）知识点回顾 光源：自身能够发光的物体，如太阳、蜡烛火焰、萤火虫等。需特别注意，月亮不属于光源，其光是反射的太阳光。 光的传播特性：光在同种均匀介质中沿直线传播。常见现象包括影子的形成（日食、月食本质也是光沿直线传播导致）、小孔成像等。小孔成像时，所成的像是倒立实像，且像的形状仅与物体相似，和小孔形状无关。 光速：光在真空中传播速度最快，c=3×108m/s；在空气中的传播速度近似等于真空中的速度；在水中的速度约为真空中速度的3/4 ，在玻璃中约为真空中速度的2/3。​ （二）题型分类与例题解析 1．现象判断类 例题01：如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A．水中倒影 B．雨后彩虹 C．小孔成像 D．海市蜃楼 训练建议：多观察并收集生活中的常见光现象，深入分析其形成原因，以此强化对光的直线传播、反射、折射等不同现象的理解与区分能力。 2．作图类 例题02：如图所示，AB为一不透明的挡光板，CD为一日光灯管，MN为光屏，请用作图法画出光屏上没有被照亮的区域. ( ) 训练建议：熟练掌握光线的规范画法，明确光线是带箭头的直线，箭头方向表示光的传播方向。通过多练习光沿直线传播相关的作图题，如确定影子范围、绘制小孔成像光路等，提升作图能力与知识应用能力。 3．计算类 例题03：太阳是人类能源的宝库，太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，太阳光传到地球的时间约8分钟。月球是地球的天然卫星，可能形成于约45亿年前，月球到地球的距离是38万千米，月球本身并不发光，可以反射太阳光。已知光在空气中的速度接近光在真空中的速度，光在真空中的传播速度是3108米/秒。求： （1）太阳到地球的距离大约是多少千米？ （2）月球反射太阳光从月球传到地球的时间约为多少秒（保留2位小数）？ 训练建议：牢记速度公式及其变形公式，计算时务必注意单位统一。通过大量练习涉及速度、时间、路程计算的题目，强化公式运用能力和物理量单位换算的熟练程度。 二、光的反射相关题型 （一）知识点回顾 光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内（三线共面）；反射光线和入射光线分居法线两侧（两线异侧）；反射角等于入射角（两角相等）。在反射现象中，光路具有可逆性。 反射的分类：包括镜面反射和漫反射。镜面反射指平行光入射到光滑表面时，反射光依然保持平行；漫反射则是平行光入射到粗糙表面，反射光向四面八方传播。但需明确，镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律。 （二）题型分类与例题解析 1．反射定律应用类 例题04：一束平行光与镜面成30°角射到平面镜上，反射角大小是 度，人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光，而在其他方向却看不到反射光，这是由于发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）；为了避免晃眼将平面镜与这束平行光的夹角增加了10°，则反射光线与入射光线的夹角为 度． 训练建议：深入理解反射定律中各物理量的关系，通过画图辅助分析问题。多练习给定入射角或反射角，求解其他相关角度的题目，熟练掌握反射定律在角度计算中的应用。 2．反射现象判断类 例题05：下列叙述属于光的反射现象的是（  ） A．从鱼缸侧面看鱼，发现鱼会变大 B．猪八戒照镜子，表里如一 C．放满水的泳池底部看起来很浅 D．坐井观天，所见甚小 训练建议：对生活中的各类光现象进行分类总结，剖析其本质成因。可借助制作思维导图等方式，梳理光的直线传播、反射、折射等现象的特点与区别，加深记忆。 3．反射作图类 例题06：按要求作图。 （1）如图甲所示，画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角的度数。 （2）如图乙所示，S是光源，S′是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一束光。请在图中画出平面镜的位置及SA经平面镜反射后的光路图。 训练建议：掌握反射作图的基本步骤与规范，如法线用虚线绘制，光线需带箭头等。通过大量反射作图练习，包括已知入射光线画反射光线、已知反射光线画入射光线等类型题目，提升作图的准确性与规范性。 三、平面镜成像相关题型 （一）知识点回顾 平面镜成像特点：像与物大小相等；像与物到平面镜的距离相等；像与物的连线垂直于平面镜；平面镜所成的像是虚像（无法用光屏承接）。 成像原理：平面镜成像基于光的反射原理，我们看到的镜中像，是反射光线的反向延长线相交形成的。 （二）题型分类与例题解析 1．成像特点应用类 例题07：一个人站在平面镜前，当他走近平面镜时，则（ ） A．他的像变大，像与他本人的距离增大 B．他的像大小不变，像与他本人的距离减小 C．他的像大小不变，像与他本人的距离增大 D．他的像变大，像与他本人的距离减小 训练建议：深刻理解平面镜成像特点的每一项内容，结合照镜子等生活实例，体会成像特点。多练习分析像的大小、位置变化的题目，增强对成像特点的应用能力。 2．实验探究类 例题08：如图是探究平面镜成像特点的实验装置。 （1）该实验在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行效果更好； （2）选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定 ； （3）选择完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系； （4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）为了让坐在右座的同桌也能够看清蜡烛的像，现将玻璃板向右平移，则蜡烛的像的位置 （选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”）。    3．成像作图类 例题09：如图所示，S是一个发光点，S＇是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线． ( )    训练建议：掌握平面镜成像作图的两种常用方法，一是依据成像特点，通过对称法确定像的位置，进而完成光线绘制；二是根据光的反射定律，先确定入射点，再画出反射光线。通过练习复杂情境下的平面镜成像作图题，如多个物体成像、光线多次反射等，提升作图能力与知识综合运用能力。 四、光的折射相关题型 （一）知识点回顾 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。当光垂直入射到另一种介质时，传播方向保持不变。 光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。在折射现象中，光路同样具有可逆性。 （二）题型分类与例题解析 1．折射现象判断类 例题10：如图所示的光学现象中，属于光的折射现象的是（　　） A．岸边景物在水中出现“倒影” B．玻璃砖后的铅笔杆“错位” C．阳光下鸽子的影子 D．大厦的玻璃外墙造成“光污染” 训练建议：收集生活中常见的光的折射现象，如筷子在水中 “折断”、池水看起来比实际浅等，分析其形成过程，加深对折射现象的认识。同时，对比光的直线传播、反射现象，强化对不同光现象的区分能力。 2．折射规律应用类 例题11：当光从水斜射入空气中，若折射角为40°，则入射角可能为 A．0° B．30° C．40° D．50° 3．折射作图类 例题12：如图所示，一玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC。一束红光垂直于AB边从S点射入三棱镜。请画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的折射光线（注意标出法线）。 训练建议：掌握光的折射作图的关键在于准确判断折射光线的偏折方向，需依据光从哪种介质进入哪种介质来确定。通过多练习不同形状介质（如玻璃砖、三棱镜等）的折射作图题，提升对折射规律的应用能力与作图技巧。 五、透镜及其应用相关题型 （一）知识点回顾 透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。其中，凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 凸透镜相关概念：包括主光轴、光心（通过光心的光线传播方向不变）、焦点（平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上的一点）、焦距（焦点到光心的距离）。 凸透镜成像规律： 当u > 2f时，成倒立、缩小的实像，像距f < v < 2f，应用于照相机。 当u= 2f时，成倒立、等大的实像，像距v = 2f 。 当f < u < 2f时，成倒立、放大的实像，像距v > 2f，应用于投影仪。 当u= f时，不成像。 当u < f时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。 眼睛与矫正：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。近视眼是因为晶状体过厚，折光能力太强，像成在视网膜前方，需佩戴凹透镜矫正；远视眼则是晶状体过薄，折光能力太弱，像成在视网膜后方，需佩戴凸透镜矫正。 （二）题型分类与例题解析 1．透镜对光线作用判断类 例题13：下列有关光学器件的说法正确的是 A．潜望镜是利用平面镜对光的反射原理制成的 B．凸透镜对光线起会聚作用，所以经过凸透镜折射的光一定是会聚光 C．放大镜成的像一定是正立放大的 D．教室里的投影仪所成的像是正立放大的 训练建议：理解不同光学器件的工作原理，通过画图直观感受凸透镜和凹透镜对光线的会聚、发散作用。收集生活中常见的光学器件，分析其利用的光现象及对光线的作用。 2．凸透镜成像规律应用类 例题14：在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知　　 A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、缩小的虚像，照相机利用了这条规律 C．若把物体从距凸透镜处向距凸透镜处移动过程中，所成的像会逐渐变小 D．小明找到一个清晰的实像，然后拿起他的近视眼镜放在蜡烛和透镜之间，他需要将光屏远离透镜，才可以在光屏上再次成清晰的烛焰像 训练建议：熟练掌握凸透镜成像规律表格，通过多做给定物距、像距或成像特点，求解焦距范围或判断成像情况的题目，强化对成像规律的理解与应用能力。 一、单选题 1． “嫦娥六号任务”搭载的激光角反射器，为月背探测提供服务，通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是（　　） A．三棱镜分解太阳光 B．演员对着平面镜化妆 C．放大镜把字放大 D．竿在阳光下形成影子 2．小明假日外出游玩时，利用手机拍了一张石拱桥的照片，如图所示。以下说法正确的是（ ） A．石拱桥在水中呈现出倒影，说明平面镜有时候可以成倒立的像 B．桥在水中的倒影，是由于光的折射现象形成的 C．桥在手机的感光材料上成正立缩小的实像 D．人靠近桥可使桥在手机上成的像大一些 3．光让我们通过视觉认识世界，下列说法错误的是（    ） A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书 B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是实际光线会聚形成的实像 C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正 D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机 4．小华做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示。把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（　　） A．先成虚像，后成实像 B．笔尖一直变长 C．到某一位置，笔尖突然改变方向 D．笔尖先变长，后变短 5．下列实例中，属于光的折射现象的是（   ） ①大雨过后天空出现彩虹； ②湖边垂柳在湖面形成美丽的倒影； ③人在路灯下行走，地面上会出现人的影子； ④凸透镜成像 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 6．小明用凸透镜甲、乙做光学实验。他先用一“”光源和凸透镜甲、光具座、光屏做实验，把它们放在如图所示位置时，“”光源会在光屏上成一个清晰、等大的像，再把凸透镜乙正对着太阳光，调整凸透镜的位置，直至在白纸上观察到一个最小亮点，测量凸透镜光心到亮点的距离，如图所示。 图中，为使光屏上再次得到清晰的像，进行以下操作（    ） ①凸透镜甲和“”光源的位置都不动，光屏向右适当移动一段距离 ②凸透镜甲位置不动，“”光源向右适当移动一段距离，光屏向左适当移动一段距离 ③“”光源和凸透镜甲的位置都不动，把凸透镜甲更换为凸透镜乙，光屏向左适当移动一段距离 A．只有①是可行 B．只有②是可行 C．只有③是可行 D．①②③都不可行 7．某人通过焦距为12cm、直径为4cm的放大镜（薄凸透镜）看报纸，报纸与放大镜的距离为3cm，且与放大镜的主光轴垂直，保持放大镜的位置不变，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测（不考虑眼睛的大小），报纸上有部分区域是“盲区”（即眼睛观测不到），该区域的面积为（　　） A．9πcm2 B．5πcm2 C．3πcm2 D．2πcm2 8．凸透镜的焦距大小为20cm，点光源位于透镜主光轴上距离光心30cm，现移动凸透镜，使点光源距离凸透镜100cm，该过程中，点光源的像移动的路程为（　　） A．25cm B．35cm C．45cm D．55cm 二、多选题 9．小宇同学用自制的水凸透镜来探究凸透镜成像的规律。在光屏上得到了清晰的像，如图所示。关于下列现象的分析正确的是（　　） A．从图示情景可知，该凸透镜的焦距可能为12cm B．在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将水凸透镜向左移可以得到倒立放大的实像 C．若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半部分 D．用注射器向水凸透镜中注入少许水，光屏上原来清晰的像变模糊，要再次得到清晰的像，应将光屏远离透镜 10．电脑上常用光电鼠标，其原理就是利用发光二极管照射移动表面（如图），反射光通过成像透镜成像于光学传感器上。鼠标移动时，传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用芯片处理比较各个影像的数字信号，反馈到计算机，决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜距鼠标垫7mm，光学传感器距成像透镜3mm。关于光电鼠标，下列说法正确的是（　　） A．当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生漫反射 B．当鼠标平放在鼠标垫上时，在光学传感器上成倒立放大的实像 C．当鼠标平放在鼠标垫上时，在光学传感器上所成的像与眼睛的成像特点相同 D．将鼠标离开鼠标垫悬空移动时，光标不移动，是因为像成在了传感器的下方 三、填空题 11．汽车产业发展日新月异，为了提升乘客乘坐的舒适性，如图1是许多汽车车窗采用双层夹胶玻璃，有效的降低了噪声，这是在 减弱噪声。而如图2是仪表盘的抬头显示系统（），其原理是利用光的反射在挡风玻璃正前方形成 （选填“实像”或“虚像”），可以给我们带来更安全的驾驶。 12．现代汽车科技感十足。如图，倒车雷达的蜂鸣器或显示器通过声音或直观的图像显示告知驾驶员周围障碍物的情况。安装在车尾的摄像头，会在导航屏上提供车辆后部区域的图像。汽车的车载蓝牙功能，可以将手机与汽车连接，用汽车的音响系统播放手机音乐。蜂鸣器工作时将 信号转化为声信号。车尾摄像头成像时的物距在 （选填“1倍焦距以内”或“2倍焦距以外”）。 13．如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴，点光源S位于主光轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是10cm、4cm，则此透镜的焦距是 cm。 14．如图是物理兴趣小组的“自制水滴显微镜”，在实验中，应使被观察物体、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。图中的水滴相当于一个凸透镜，透过它应该能看到一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的 像（选填“实”或“虚”），人眼通过显微镜观察物体时看到的是 像（选填“实”或“虚”）；若要使看到的像更大，应该适当 （选填“增大”或“减小”）水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 15．如图所示，P是一个光屏，屏上有直径d=5cm的圆孔；Q是一块平面镜，与屏相向平行放置；O1O2是过圆孔中心O垂直于Q的直线。P和Q都足够大。现在O1O2上置一强点光源S，依图中标出的距离，求平面镜上的反射光在屏上照亮的面积为 m2。（用含有π的式子表示） 16．如图所示，第九届亚洲冬奥会，擅于思考的欣航同学发现用阳光点燃火炬使用的是 （凸透镜/凹透镜），太阳是 （可再生能源/不可再生能源），凸透镜的直径是60 （填写单位）。 17．（哪吒之魔童闹海）自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕 （选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了 （选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 四、实验题 18．学习小组用图-1所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验，发现像的大小不同，亮度也不一样。 （1）关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想： 猜想1：与小孔到光屏的距离有关； 猜想2：与小孔的形状有关； 猜想3：与小孔的大小有关。 ①类比利用太阳光测凸透镜焦距时，光屏从焦点处远离透镜过程中，光斑越大越暗的现象，可判断猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； ②验证猜想2时，固定烛焰、纸筒和光屏的位置，更换使用如图-2所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是 ； ③为验证猜想3，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变圆孔直径，观察到的现象如下表。 圆孔的直径/mm 小于1.0 1.0 1.5 2.0 2.5 4.0 像的清晰度 清晰 清晰 清晰 清晰 较模糊 模糊 像的明亮程度 ……逐渐变亮→ 实验现象表明：在小孔成像清晰时， ，亮度越亮； （2）学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究，如图-3所示。 ①在纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，光屏上观察到三个像，在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，移动光屏到图-3位置时，光屏上只出现一个清晰的更亮的像。则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是 （填图-4中的“A”“B”“C”或“D”）； ②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合，则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要 （选填“大”或“小”）； ③若开一个大孔，并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后，恰能在图-3位置光屏上呈现清晰的像，则此像是 的倒立实像；若只用a孔替代凸透镜，在图-3位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比，像的亮度 ，像的大小 。 19．小岗在进行光学复习时，他进行了如下的梳理。 （1）①如图甲，用玻璃板代替平面镜的目的是 。 ②如图乙，蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②，其可能的原因是 。 ③如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板，从蜡烛A这侧 （填“仍能”或“不能”）观察到蜡烛的像。 （2）如图丁，若凸透镜的焦距为10.0cm，正确地调整器材后，在光屏上成了清晰的像。更换成另一个焦距为8.0cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此现象与 （填“近视眼”或“远视眼”）成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，可向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛或在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 （选填“凸透”或“凹透”）镜片。 （3）若光屏上清晰像的位置如图戊所示，为使像成在光屏中央，可将蜡烛向 移动。 20．如图甲所示，小美在网上看到一个神奇的实验，利用四个梯形的塑料片，围成一圈立在手机上，就可以将手机上的影像成在空中，形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉她，这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置，来探究“平面镜成像的特点”。 （1）实验时，小美选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定 ； （2）如图乙，在竖立的玻璃板前放一支 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像； （3）小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像 ，说明平面镜所成的像与物体 ；小美改变电池的位置多次实验，分别确定了物与像的三组位置，如图丙所示，分析图中数据可知：像与物 ； （4）为了使上述结论具有普遍性，还应该_______（填字母），再做几次实验； A．更换一个较厚的玻璃板 B．再找来两个五号电池和两个一号电池 （5）为了看到与网上视频相同的效果，小美将两个七号电池平放在桌面上，如图丁所示，再把两个玻璃板a和b立在桌面上，并调整玻璃板与桌面的夹角，直到无论在左侧还是右侧观察，两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 度（锐角），眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是 （选填“左”或“右”）侧电池的像； （6）如图戊（1），将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则蜡烛A所成像_______（填字母）； A．逆时针转过一定的角度 B．位置保持不变 C．反方向转过相同的角度 （7）如图戊（2），将玻璃板与水平桌面成45°角固定，让蜡烛水平向右做直线运动，将看到蜡烛的像 （选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）运动； （8）如果实验用的玻璃板M较厚，能看到A′与A′′两个像，如图己所示，像 更清晰，如果s1为5cm，s2为4.5cm，则玻璃板的厚度为 cm； （9）小明将图己中的棋子A和玻璃板同时向右移动一段距离；像的位置相对于玻璃板将 （选填“向左”、“向右”或“不变”）。 21．如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 （1）让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是 。 （2）取下纸板，用量角器测量每次的入射角和 ，并记录下来。 （3）在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法： 。 五、简答题 22．如图所示的是显微镜的结构及其工作光路图，请你认真观察和分析并回答下列问题： （1）反光镜是凹面镜，物镜与目镜分别是什么镜呢？ （2）反光镜的工作原理是什么？反光镜对光有发散还是会聚作用？ （3）载物片中的物体离物镜的距离应满足什么条件？人眼通过目镜看到的像是实像还是虚像？ （4）你认为显微镜之所以能显微的原因是什么？ 23．认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知识，完成下列问题： （1）投影仪上的平面镜的作用是什么？ （2）螺纹透镜的作用是什么？ （3）除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？ （4）如何让投影片的像最清晰？ （5）要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？ （6）上述操作实质是调节什么? 六、综合题 24．在某同学在进行物理学习笔记整理时，发现了这样3道题目： （1）如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，据图分析：入射光线是 ，反射角的大小是 ，折射角的大小是 ，界面 （选填“上”“下”、“左”或“右”）侧是空气； （2）下图中物体的长度为 cm。 （3）A、B两透镜的焦距相同，凹透镜B刚好放在凸透镜A的焦点位置，请在图中将入射光线经两透镜折射后的光路补充完整。 25．按要求完成下列实验题； （1）发光点A射出的一条光线从空气斜射入水槽内水面上一点O，光在水面发生了反射和折射。请你完成以下问题： ①在图中准确画出光点关于水面所成的像、反射光线，并大概画出折射光线 ；（点在容器壁上）； ②点到水面的距离分别为， （选填“＜”、“＞”或“＝”）； （2）南越王墓博物馆内，观众可以通过焦距为4cm的凸透镜观察微型展品MN。 ①画出展品M点发出的两束光通过透镜后的折射光线 ； ②MN经过透镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 （填“虚像”或“实像”）； 26．许多同学喜欢游泳运动，但必须认识到该项运动也潜藏着危险。如图所示，救生员甲坐在泳池边高高的凳子上注视着泳池中的动向，他发现由于泳池边缘的阻挡，泳池底部有一个视觉“盲区”监管不到。 （1）请画一条光线，从盲区边缘的池底处刚好射入救生员甲的眼睛的光路图 ； （2）乙同学能否看到救生员甲的鞋子B通过水面成的“倒影”（鞋子B的虚像） （选填“能”或“不能”），请作出对应的光路图来说明。 27．（1）如图，光源S发出一束光射向平面镜上的O点，反射光线抵达P点，请依据以上信息： ①请画出平面镜以及光源S的像（保留作图痕迹） ； ②当光源远离平面镜时，光源的像 （选填“变大”、“不变”或“变小”） （2）用“”表示凸透镜，物体上的一点A发出的三条光线a、b、c射向凸透镜，a、b的折射光线已画出，如图所示。 ①该凸透镜的焦距为 ； ②画出光线c的折射光线； 画出物体的像 ； ④这时像是 。（填写对应的选项号） A．放大实像      B．等大实像      C．缩小实像 D．放大虚像      E．等大虚像      F．缩小虚像 七、科普阅读题 28．阅读短文，回答文后的问题： 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，可计算出红外传感器到障碍物的距离。 （1）红外线属于 （选填“可见”或“不可见”）光； （2）红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生 （选填“漫反射”或“镜面反射”）；接收透镜对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用； （3）某品牌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；如果偏移值更大一些，说明红外传感器到障碍物的距离更 （选填“大”或“小”）。 （4）当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用 （选填“超声波”或“红外线”）感应器效果较好。 29．近视眼矫正的福音可调式眼镜。 如1图：人类的眼睛很像一架照相机；如2图，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的薄厚程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的实像；如3图所示，一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体，通过调节此液体的含量，镜片的形状会随之改变；如4图所示，改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。 （1）由短文可知，人的眼睛是通过调节晶状体的 ，从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、 （选填“缩小”或“放大”）的实像；其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果，人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片，通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是帮助我们看清 （选填“不同距离”或“不同大小”）的物体。 （2）2图是不同位置处的两个物体的成像示意图，由图得出：眼睛看近处的物体时，晶状体的焦距 （选填“变大”、“变小”或“不变”。人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲，形成 （选填“远”或“近”）视眼，当他看远处物体时，像会成在视网膜的 （选填“前”或“后”）方。 （3）按如4图所示，近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正，应将滑块从中间逐渐向 （选填“左”或“右”）移动，直至看清物体，若患者的眼镜度数是500度，此时眼镜的焦距是 m。 眼睛的焦距为 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 光和眼睛 一、光的直线传播相关题型 （一）知识点回顾 光源：自身能够发光的物体，如太阳、蜡烛火焰、萤火虫等。需特别注意，月亮不属于光源，其光是反射的太阳光。 光的传播特性：光在同种均匀介质中沿直线传播。常见现象包括影子的形成（日食、月食本质也是光沿直线传播导致）、小孔成像等。小孔成像时，所成的像是倒立实像，且像的形状仅与物体相似，和小孔形状无关。 光速：光在真空中传播速度最快，c=3×108m/s；在空气中的传播速度近似等于真空中的速度；在水中的速度约为真空中速度的3/4 ，在玻璃中约为真空中速度的2/3。​ （二）题型分类与例题解析 1．现象判断类 例题01：如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A．水中倒影 B．雨后彩虹 C．小孔成像 D．海市蜃楼 【答案】C 【解析】A．平静的水面相当于平面镜，拱桥在水中的倒影是利用光的反射形成的，故A不符合题意； B．雨后彩虹是由于太阳光照在空气中的小水珠上形成的光带，是色散现象，是光的折射形成的，故B不符合题意； C．小孔成像，是由光的直线传播形成的，故C符合题意； D．海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时方向发生偏折形成的，属于光的折射现象，故D不符合题意。 故选C。 训练建议：多观察并收集生活中的常见光现象，深入分析其形成原因，以此强化对光的直线传播、反射、折射等不同现象的理解与区分能力。 2．作图类 例题02：如图所示，AB为一不透明的挡光板，CD为一日光灯管，MN为光屏，请用作图法画出光屏上没有被照亮的区域. ( ) 【答案】 【解析】同种均匀介质中，光是沿直线传播的，CD为发光体，首先作出从C点发出的射向遮挡物AB边缘的光线CA、CB，分别交光屏MN于G、F点，则GF之间就是发光点C照射不到的区域；同理，作出发光点D发出的光线在光屏MN上照不到的区域EH重叠部分GH就是光屏MN上没有被照亮的区域．如图所示： 训练建议：熟练掌握光线的规范画法，明确光线是带箭头的直线，箭头方向表示光的传播方向。通过多练习光沿直线传播相关的作图题，如确定影子范围、绘制小孔成像光路等，提升作图能力与知识应用能力。 3．计算类 例题03：太阳是人类能源的宝库，太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，太阳光传到地球的时间约8分钟。月球是地球的天然卫星，可能形成于约45亿年前，月球到地球的距离是38万千米，月球本身并不发光，可以反射太阳光。已知光在空气中的速度接近光在真空中的速度，光在真空中的传播速度是3108米/秒。求： （1）太阳到地球的距离大约是多少千米？ （2）月球反射太阳光从月球传到地球的时间约为多少秒（保留2位小数）？ 【答案】（1）1.44×108m；（2）1.27 【解析】（1）太阳到地球的距离大约是 （2）月球反射太阳光从月球传到地球的时间约 训练建议：牢记速度公式及其变形公式，计算时务必注意单位统一。通过大量练习涉及速度、时间、路程计算的题目，强化公式运用能力和物理量单位换算的熟练程度。 二、光的反射相关题型 （一）知识点回顾 光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内（三线共面）；反射光线和入射光线分居法线两侧（两线异侧）；反射角等于入射角（两角相等）。在反射现象中，光路具有可逆性。 反射的分类：包括镜面反射和漫反射。镜面反射指平行光入射到光滑表面时，反射光依然保持平行；漫反射则是平行光入射到粗糙表面，反射光向四面八方传播。但需明确，镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律。 （二）题型分类与例题解析 1．反射定律应用类 例题04：一束平行光与镜面成30°角射到平面镜上，反射角大小是 度，人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光，而在其他方向却看不到反射光，这是由于发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）；为了避免晃眼将平面镜与这束平行光的夹角增加了10°，则反射光线与入射光线的夹角为 度． 【答案】 60 镜面反射 100 【解析】[1]一束光与镜面成30°角入射在平面镜上，则入射角为90°−30°=60° 则其反射角也是60°； [2]光线射向平面镜，经平面镜反射后，平行射出，正好反射到有的人眼睛上，觉得很刺眼，这种反射是镜面反射； [3]为了避免晃眼将平面镜逆时针转过10°，此时的入射角是60°−10°=50° 则此时的反射角也是50°，所以此时入射光线与反射光线的夹角是50°+50°=100° 训练建议：深入理解反射定律中各物理量的关系，通过画图辅助分析问题。多练习给定入射角或反射角，求解其他相关角度的题目，熟练掌握反射定律在角度计算中的应用。 2．反射现象判断类 例题05：下列叙述属于光的反射现象的是（  ） A．从鱼缸侧面看鱼，发现鱼会变大 B．猪八戒照镜子，表里如一 C．放满水的泳池底部看起来很浅 D．坐井观天，所见甚小 【答案】B 【解析】A．从鱼缸侧面看鱼，发现鱼会变大，是凸透镜成放大的虚像，属于光的折射，故A不符合题意； B．猪八戒照镜子，表里如一，是平面镜成像，是光的反射现象，故B符合题意； C．放满水的泳池底部看起来很浅 ，是池底的光线从水中射向空气中时发生折射形成的虚像，故C不符合题意； D．坐井观天，所见甚小，是光的直线传播现象，故D不符合题意。 故选B。 训练建议：对生活中的各类光现象进行分类总结，剖析其本质成因。可借助制作思维导图等方式，梳理光的直线传播、反射、折射等现象的特点与区别，加深记忆。 3．反射作图类 例题06：按要求作图。 （1）如图甲所示，画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角的度数。 （2）如图乙所示，S是光源，S′是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一束光。请在图中画出平面镜的位置及SA经平面镜反射后的光路图。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）过入射点作出法线，因为入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为 90°-30°=60° 则反射角也为60°，根据反射角与入射角相等，作出反射光线OB，并标出反射角的度数。如图所示： （2）连接SS′，作出SS'的中垂线，即为镜面；延长SA交镜面于点O，连接SO'就得到SA的反射光线，如下图所示： 训练建议：掌握反射作图的基本步骤与规范，如法线用虚线绘制，光线需带箭头等。通过大量反射作图练习，包括已知入射光线画反射光线、已知反射光线画入射光线等类型题目，提升作图的准确性与规范性。 三、平面镜成像相关题型 （一）知识点回顾 平面镜成像特点：像与物大小相等；像与物到平面镜的距离相等；像与物的连线垂直于平面镜；平面镜所成的像是虚像（无法用光屏承接）。 成像原理：平面镜成像基于光的反射原理，我们看到的镜中像，是反射光线的反向延长线相交形成的。 （二）题型分类与例题解析 1．成像特点应用类 例题07：一个人站在平面镜前，当他走近平面镜时，则（ ） A．他的像变大，像与他本人的距离增大 B．他的像大小不变，像与他本人的距离减小 C．他的像大小不变，像与他本人的距离增大 D．他的像变大，像与他本人的距离减小 【答案】B 【解析】解：因平面镜所的像是等大的，故A、D是错的， 又因物距与像距是相等的，此时人走近平面镜，物距减小， 则像距也减小，故像与物的距离也减小，故选B． 【点评】本题主要考查的是平面镜成像在生活中的应用． 训练建议：深刻理解平面镜成像特点的每一项内容，结合照镜子等生活实例，体会成像特点。多练习分析像的大小、位置变化的题目，增强对成像特点的应用能力。 2．实验探究类 例题08：如图是探究平面镜成像特点的实验装置。 （1）该实验在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行效果更好； （2）选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定 ； （3）选择完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系； （4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）为了让坐在右座的同桌也能够看清蜡烛的像，现将玻璃板向右平移，则蜡烛的像的位置 （选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”）。    【答案】 较黑暗 像的位置 大小 不变 不变 【解析】（1）[1]在较暗的环境中进行实验，会使像更清晰，便于观察。 （2）[2]玻璃板代替平面镜，同时观察到蜡烛A的像和玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置，便于比较像物大小关系。 （3）[3]选取两段完全相同的蜡烛，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较像物大小关系。 （4）[4]像和物体关于镜面对称，到平面镜的距离相等，物体不变，物体的像和物体大小相等，所以像的大小不变。 （5）[5]当将玻璃板水平向右移动时，像和物体始终关于镜面对称，则像相对于蜡烛A是不动的。 3．成像作图类 例题09：如图所示，S是一个发光点，S＇是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线． ( )    【答案】   【解析】连接SS′，作出SS′的中垂线，即为平面镜的位置;延长SA交镜面于点O，连接S′O并延长，就得到SA的反射光线OB，如下图所示：    根据平面镜成像的特点知，像与物关于镜面对称，则镜面位置在SS′的中垂线上，作出镜面后，再找到入射点O，连接S′O并延长到B，则OB即为反射光线。 训练建议：掌握平面镜成像作图的两种常用方法，一是依据成像特点，通过对称法确定像的位置，进而完成光线绘制；二是根据光的反射定律，先确定入射点，再画出反射光线。通过练习复杂情境下的平面镜成像作图题，如多个物体成像、光线多次反射等，提升作图能力与知识综合运用能力。 四、光的折射相关题型 （一）知识点回顾 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。当光垂直入射到另一种介质时，传播方向保持不变。 光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角。在折射现象中，光路同样具有可逆性。 （二）题型分类与例题解析 1．折射现象判断类 例题10：如图所示的光学现象中，属于光的折射现象的是（　　） A．岸边景物在水中出现“倒影” B．玻璃砖后的铅笔杆“错位” C．阳光下鸽子的影子 D．大厦的玻璃外墙造成“光污染” 【答案】B 【解析】A．岸边景物在水中出现“倒影”，属于平面镜成像，平面镜成像是光的反射原理，A不符合题意； B．玻璃砖后的铅笔杆“错位”是光的折射现象，B正确； C．影子是光沿直线传播的原理，C错误； D．玻璃外墙造成“光污染”属于光的反射现象，D错误． 训练建议：收集生活中常见的光的折射现象，如筷子在水中 “折断”、池水看起来比实际浅等，分析其形成过程，加深对折射现象的认识。同时，对比光的直线传播、反射现象，强化对不同光现象的区分能力。 2．折射规律应用类 例题11：当光从水斜射入空气中，若折射角为40°，则入射角可能为 A．0° B．30° C．40° D．50° 【答案】B 【解析】解答：根据从空气射入水中时,入射角为40∘，折射角小于入射角．故B可能正确，CD一定错误，A不正确，光垂直照射到物体的表面时入射角为0°此时如发生折射则折射角也是0°，故选B． 3．折射作图类 例题12：如图所示，一玻璃三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC。一束红光垂直于AB边从S点射入三棱镜。请画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的折射光线（注意标出法线）。 【答案】 【解析】当光从空气垂直射向玻璃表面并进入玻璃时传播方向不变，当光从玻璃射入空气时，是从传播速度慢的介质射入传播速度快的介质，折射角大于入射角，即折射光线会偏离法线，如图所示： 训练建议：掌握光的折射作图的关键在于准确判断折射光线的偏折方向，需依据光从哪种介质进入哪种介质来确定。通过多练习不同形状介质（如玻璃砖、三棱镜等）的折射作图题，提升对折射规律的应用能力与作图技巧。 五、透镜及其应用相关题型 （一）知识点回顾 透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。其中，凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用。 凸透镜相关概念：包括主光轴、光心（通过光心的光线传播方向不变）、焦点（平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在主光轴上的一点）、焦距（焦点到光心的距离）。 凸透镜成像规律： 当u > 2f时，成倒立、缩小的实像，像距f < v < 2f，应用于照相机。 当u= 2f时，成倒立、等大的实像，像距v = 2f 。 当f < u < 2f时，成倒立、放大的实像，像距v > 2f，应用于投影仪。 当u= f时，不成像。 当u < f时，成正立、放大的虚像，应用于放大镜。 眼睛与矫正：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。近视眼是因为晶状体过厚，折光能力太强，像成在视网膜前方，需佩戴凹透镜矫正；远视眼则是晶状体过薄，折光能力太弱，像成在视网膜后方，需佩戴凸透镜矫正。 （二）题型分类与例题解析 1．透镜对光线作用判断类 例题13：下列有关光学器件的说法正确的是 A．潜望镜是利用平面镜对光的反射原理制成的 B．凸透镜对光线起会聚作用，所以经过凸透镜折射的光一定是会聚光 C．放大镜成的像一定是正立放大的 D．教室里的投影仪所成的像是正立放大的 【答案】A 【解析】试题分析：潜望镜的主要部件是两面互相平行的平面镜，利用的是光的反射，故A正确；凸透镜的特点是会聚．比如在焦距上的点光源,如果没有凸透镜,则是发散光；有了凸透镜,则是平行光，故B错误；放大镜成的可以是正立放大的虚像，随着物距的变化，成像也会变化；故C错误；幻灯机原理是将胶片放到距离镜头的2倍焦距和1倍焦距之间，成倒立放大的实像，故D错误． 考点：凸透镜的成像规律 训练建议：理解不同光学器件的工作原理，通过画图直观感受凸透镜和凹透镜对光线的会聚、发散作用。收集生活中常见的光学器件，分析其利用的光现象及对光线的作用。 2．凸透镜成像规律应用类 例题14：在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知　　 A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、缩小的虚像，照相机利用了这条规律 C．若把物体从距凸透镜处向距凸透镜处移动过程中，所成的像会逐渐变小 D．小明找到一个清晰的实像，然后拿起他的近视眼镜放在蜡烛和透镜之间，他需要将光屏远离透镜，才可以在光屏上再次成清晰的烛焰像 【答案】D 【解析】A．当物距等于像距时，物体处于二倍焦距处，如图，，凸透镜成倒立等大的实像，凸透镜的焦距，故A错误； B．当物距时， 时，成倒立缩小的实像，应用于照相机，故B错误； C．若把物体从距凸透镜处向距凸透镜处移动过程中，，凸透镜成实像，物距减小像距变大像变大，故C错误； D．近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，凹透镜会使像更晚会聚，所以会使像远离凸透镜，要使光屏上再次接到像，光屏要远离凸透镜，故D正确。 故选D。 训练建议：熟练掌握凸透镜成像规律表格，通过多做给定物距、像距或成像特点，求解焦距范围或判断成像情况的题目，强化对成像规律的理解与应用能力。 一、单选题 1． “嫦娥六号任务”搭载的激光角反射器，为月背探测提供服务，通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是（　　） A．三棱镜分解太阳光 B．演员对着平面镜化妆 C．放大镜把字放大 D．竿在阳光下形成影子 【答案】B 【解析】角反射器的反射面制作得很平滑，使射向它的激光发生镜面反射，是由光的反射形成的； A．三棱镜分解太阳光属于光的色散，故A错误； B．演员对着平面镜化妆，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B正确； C．用放大镜看字时，字变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的，故C错误； D．竿在太阳下面，形成的影子，是光的直线传播形成的，故D错误。 故选B。 2．小明假日外出游玩时，利用手机拍了一张石拱桥的照片，如图所示。以下说法正确的是（ ） A．石拱桥在水中呈现出倒影，说明平面镜有时候可以成倒立的像 B．桥在水中的倒影，是由于光的折射现象形成的 C．桥在手机的感光材料上成正立缩小的实像 D．人靠近桥可使桥在手机上成的像大一些 【答案】D 【解析】A．物体在平面镜中成的是正立的虚像，石拱桥在水中呈现出倒影属于平面镜成像，石拱桥在水中的倒影是正立的像，故A错误； B．桥在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，不是光的折射现象，故B错误； C．手机摄像头相当于凸透镜，桥在手机感光材料上成倒立、缩小的实像，故C错误； D．根据凸透镜成像规律，成实像时，物距减小，像距增大，像变大，人靠近桥，可使桥在手机上成的像大一些，故D正确。 故选D。 3．光让我们通过视觉认识世界，下列说法错误的是（    ） A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书 B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是实际光线会聚形成的实像 C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正 D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机 【答案】B 【解析】A．能够从不同方向看到一些本身不发光的物体，说明光在这些物体上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向，由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书，故A正确，不符合题意； B．小聪在镜中看到小猫，这是平面镜成像，平面镜成的像是虚像，不是由真实光线会聚而成，故B错误，符合题意； C．近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，可用对光线具有发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故C正确，不符合题意； D．针孔照相机是小孔成像的应用，小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．小华做作业时，动手操作了如下的实验探究：找了一个圆柱形的玻璃瓶，里面装入水，把一支普通铅笔放在玻璃瓶的一侧，透过玻璃瓶，可以看到那支笔，如图所示。把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，不会观察到的现象是（　　） A．先成虚像，后成实像 B．笔尖一直变长 C．到某一位置，笔尖突然改变方向 D．笔尖先变长，后变短 【答案】B 【解析】A．由题意可知，装满水的圆柱形玻璃瓶，中间厚，边缘薄，相当于一个凸透镜，把笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动，由于开始时，笔是靠近玻璃瓶的，在一倍焦距内，成的是正立、放大的虚像，后来远离玻璃瓶，笔与玻璃瓶的距离大于一倍焦距，成的是实像，所以可以观察到的现象是先成虚像，后成实像，故A正确，不符合题意； BD．由于凸透镜成虚像时，物远像远像变大，所以笔在远离玻璃瓶时，还在一倍焦距内，像是变大的，笔尖是变长的，后来在一倍焦距外时，成实像，物远像近像变小，笔在远离玻璃瓶时，像变小，笔尖是变短的，所以说笔尖先变长，后变短，不会出现笔尖一直变长变大，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意； C．由于开始时，成正立的虚像，后来大于一倍焦距时，成倒立的实像，所以说到某一位置，笔尖突然改变方向，故C正确，不符合题意。 故选B。 5．下列实例中，属于光的折射现象的是（   ） ①大雨过后天空出现彩虹； ②湖边垂柳在湖面形成美丽的倒影； ③人在路灯下行走，地面上会出现人的影子； ④凸透镜成像 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】D 【解析】①太阳光经水珠折射，形成了彩虹，这是光的折射造成的。 ②树在水中倒影，属于平面镜成像现象，原因是光的反射。 ③影子是由于光的直线传播造成的。 ④物体发出或者反射的光经过凸透镜折射，会成像。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．小明用凸透镜甲、乙做光学实验。他先用一“”光源和凸透镜甲、光具座、光屏做实验，把它们放在如图所示位置时，“”光源会在光屏上成一个清晰、等大的像，再把凸透镜乙正对着太阳光，调整凸透镜的位置，直至在白纸上观察到一个最小亮点，测量凸透镜光心到亮点的距离，如图所示。 图中，为使光屏上再次得到清晰的像，进行以下操作（    ） ①凸透镜甲和“”光源的位置都不动，光屏向右适当移动一段距离 ②凸透镜甲位置不动，“”光源向右适当移动一段距离，光屏向左适当移动一段距离 ③“”光源和凸透镜甲的位置都不动，把凸透镜甲更换为凸透镜乙，光屏向左适当移动一段距离 A．只有①是可行 B．只有②是可行 C．只有③是可行 D．①②③都不可行 【答案】C 【解析】由图1可知，“F”光源在光屏上成一个清晰、等大的像，此时 根据 成倒立、等大的实像，即，故该凸透镜的焦距。 A．若凸透镜甲和“F”光源的位置都不动，此时，要在光屏上再次得到清晰的像，，即光屏的位置应该不动，①不可行，故A错误； B．凸透镜甲位置不动，“F”光源向右适当移动一段距离，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，“物近像远像变大”，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏向右适当移动一段距离，②不可行，故B错误； CD．由图2可知，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，所以凸透镜乙的焦距是6cm，小于凸透镜甲的焦距；“F”光源和凸透镜甲的位置都不动，把凸透镜甲更换为凸透镜乙，此时凸透镜的焦距变小，对光的会聚能力增强，会将光线提前会聚成像，要在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向左适当移动一段距离，③可行，故C正确，D错误。 故选C。 7．某人通过焦距为12cm、直径为4cm的放大镜（薄凸透镜）看报纸，报纸与放大镜的距离为3cm，且与放大镜的主光轴垂直，保持放大镜的位置不变，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测（不考虑眼睛的大小），报纸上有部分区域是“盲区”（即眼睛观测不到），该区域的面积为（　　） A．9πcm2 B．5πcm2 C．3πcm2 D．2πcm2 【答案】D 【解析】由题知，放大镜（薄凸透镜）的焦距为12cm，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置处进行观测，该距离为放大镜焦距的2倍，由凸透镜成像规律可知，当物体在另一侧24cm处时，则眼睛可观察到等大的像，如下图所示： 报纸与放大镜的距离为3cm，小于焦距（成虚像，像在凸透镜的右侧），设眼睛可观察到圆形区域的半径为r（如上图），图中R之外的区域可直接观察到；半径为R之外的区域和半径为r之内的区域之间为盲区，如下图所示： 根据图示，由相似三角形的性质可得 解得 眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24cm位置，由相似三角形的性质可得 解得 则该区域的面积 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．凸透镜的焦距大小为20cm，点光源位于透镜主光轴上距离光心30cm，现移动凸透镜，使点光源距离凸透镜100cm，该过程中，点光源的像移动的路程为（　　） A．25cm B．35cm C．45cm D．55cm 【答案】D 【解析】凸透镜的焦距大小为20cm，点光源位于透镜主光轴上距离光心30cm，即 解得，现移动凸透镜，使点光源距离凸透镜100cm，则 解得 又因为物距为2f时，物像之间的距离最短，最短距离为80cm，所以像先向左移动10cm，再向右移动到最终的位置。因此这一过程中点光源的像移动的路程为55cm。 故选D。 二、多选题 9．小宇同学用自制的水凸透镜来探究凸透镜成像的规律。在光屏上得到了清晰的像，如图所示。关于下列现象的分析正确的是（　　） A．从图示情景可知，该凸透镜的焦距可能为12cm B．在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，将水凸透镜向左移可以得到倒立放大的实像 C．若用一张纸遮住水凸透镜的上半部分，会发现光屏上的像缺失了下半部分 D．用注射器向水凸透镜中注入少许水，光屏上原来清晰的像变模糊，要再次得到清晰的像，应将光屏远离透镜 【答案】AB 【解析】A．根据图可知，此时物距大于像距，则物距和像距分别是 解得 所以，焦距可能为12cm，故A正确； B．光屏上得到了清晰的像，此时物距大于像距，所成的像是倒立、缩小的实像，在蜡烛和光屏位置都不变的情况下，根据光路可逆可知，将水凸透镜向左移时，可以得到倒立放大的实像，故B正确。 C．遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成完整的像，像的大小不发生变化，但是由于折射光线减少，所以会聚成的像变暗，故C错误； D．用注射器向水凸透镜中注入少许水，凸透镜变厚，焦距变小，相当于增大了物距，像距变小，根据凸透镜成像规律可知，光屏上原来清晰的像变模糊，要再次得到清晰的像，应将光屏靠近透镜，故D错误。 故选AB。 10．电脑上常用光电鼠标，其原理就是利用发光二极管照射移动表面（如图），反射光通过成像透镜成像于光学传感器上。鼠标移动时，传感器会连续拍摄鼠标垫表面所成的像，并利用芯片处理比较各个影像的数字信号，反馈到计算机，决定屏幕上的光标移动距离和方向。图中光学传感器、透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜距鼠标垫7mm，光学传感器距成像透镜3mm。关于光电鼠标，下列说法正确的是（　　） A．当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生漫反射 B．当鼠标平放在鼠标垫上时，在光学传感器上成倒立放大的实像 C．当鼠标平放在鼠标垫上时，在光学传感器上所成的像与眼睛的成像特点相同 D．将鼠标离开鼠标垫悬空移动时，光标不移动，是因为像成在了传感器的下方 【答案】ACD 【解析】A．当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时，反射光线会射向各个方向，因此会发生漫反射，故A正确； B．由题意可知，当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜距鼠标垫7mm，光学感应器距成像透镜3mm，即物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，故B错误； C．由于眼镜观察物体时，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；当鼠标平放在鼠标垫上，成倒立、缩小的实像，所以在光学传感器上所成的像与眼睛的成像特点相同，故C正确； D．将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，相当于增大了物距，此时像距减小，所以像成在光学感应器的下方，故D正确。 故选ACD。 三、填空题 11．汽车产业发展日新月异，为了提升乘客乘坐的舒适性，如图1是许多汽车车窗采用双层夹胶玻璃，有效的降低了噪声，这是在 减弱噪声。而如图2是仪表盘的抬头显示系统（），其原理是利用光的反射在挡风玻璃正前方形成 （选填“实像”或“虚像”），可以给我们带来更安全的驾驶。 【答案】 传播过程中 虚像 【解析】[1]减弱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。汽车车窗采用双层夹胶玻璃，这是在传播过程中减弱噪声。 [2]车辆HUD显示器水平放置在中控台上，挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成虚像，所以这是利用光的反射在挡风玻璃正前方形成虚像，给我们带来更安全的驾驶。 12．现代汽车科技感十足。如图，倒车雷达的蜂鸣器或显示器通过声音或直观的图像显示告知驾驶员周围障碍物的情况。安装在车尾的摄像头，会在导航屏上提供车辆后部区域的图像。汽车的车载蓝牙功能，可以将手机与汽车连接，用汽车的音响系统播放手机音乐。蜂鸣器工作时将 信号转化为声信号。车尾摄像头成像时的物距在 （选填“1倍焦距以内”或“2倍焦距以外”）。 【答案】 电 2倍焦距以外 【解析】[1]倒车雷达的蜂鸣器工作时，有电流通过，蜂鸣器振动，将电信号转化为声信号，蜂鸣器实质上是一个扬声器。 [2]摄像头相当于凸透镜，其成像原理与照相机相同，即物体在二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像。 13．如图，平面镜MN垂直于凸透镜的主光轴，点光源S位于主光轴上，光线SA经平面镜反射和透镜折射后与主光轴平行。已知S到透镜光心和平面镜的距离分别是10cm、4cm，则此透镜的焦距是 cm。 【答案】18 【解析】由题意知，经凸透镜后的折射光线平行于主光轴，则入射光线过焦点， SA光线的反射光线的反向延长线过凸透镜的焦点。据平面镜成像特点，光源S在平面镜中的像与镜面的距离为4cm，而SA光线的反向延长线与主光轴相交于像点，即此像点为凸透镜的焦点，所以凸透镜的焦距 f=10cm+4cm+4cm=18cm 14．如图是物理兴趣小组的“自制水滴显微镜”，在实验中，应使被观察物体、小水滴、凸透镜在同一竖直直线上，且始终保持凸透镜是水平的，眼睛离凸透镜不要太近。图中的水滴相当于一个凸透镜，透过它应该能看到一个倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的 像（选填“实”或“虚”），人眼通过显微镜观察物体时看到的是 像（选填“实”或“虚”）；若要使看到的像更大，应该适当 （选填“增大”或“减小”）水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 【答案】 放大 实 虚 减小 【解析】[1][2][3]由图可知，凸透镜在上面，应该是目镜；水滴靠近物体，应该是物镜，成的是倒立、放大的实像；凸透镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像，则人眼通过显微镜观察物体时看到的是虚像。 [4]若要使看到的像更大，则像距变大，物距减小，应该适当减小水滴与物体的距离，并调整凸透镜的位置。 15．如图所示，P是一个光屏，屏上有直径d=5cm的圆孔；Q是一块平面镜，与屏相向平行放置；O1O2是过圆孔中心O垂直于Q的直线。P和Q都足够大。现在O1O2上置一强点光源S，依图中标出的距离，求平面镜上的反射光在屏上照亮的面积为 m2。（用含有π的式子表示） 【答案】 【解析】过圆孔的上下点做出入射点，如图所示 易知△SAO∼△SMO2，则 AO=2.5cm，则MO2=7.5cm，而△ATM≌△PQM，则 则易得AP=10cm则OP=12.5cm，对于光屏来说照亮的面积是圆POS的面积减去圆AOB的面积，则照亮面积为 16．如图所示，第九届亚洲冬奥会，擅于思考的欣航同学发现用阳光点燃火炬使用的是 （凸透镜/凹透镜），太阳是 （可再生能源/不可再生能源），凸透镜的直径是60 （填写单位）。 【答案】 凸透镜 可再生能源 cm 【解析】[1]凸透镜对光线有会聚作用，能将平行于主光轴的太阳光会聚到一点（焦点），使该点温度升高，达到可燃物的着火点，从而点燃火炬。而凹透镜对光线有发散作用，无法实现会聚阳光点火的效果。因此，此处应填 凸透镜。 [2]可再生能源是指自然界中可以不断再生、永续利用的能源，太阳的能量来源于其内部的核聚变反应，只要太阳存在，就会持续释放能量，属于可再生能源。因此，此处应填 可再生能源。 [3]结合实际情况，用于点燃火炬的凸透镜需要足够大才能有效会聚足够的阳光，60 毫米（mm）过小，60 米（m）过大，60 厘米（cm）是合理的尺寸。因此，此处应填 cm。 17．（哪吒之魔童闹海）自上映以来，打破众多影史纪录，成为我国电影的一张新名片。观影时，电影银幕 （选填“是”或“不是”）光源，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了 （选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 【答案】 不是 漫 放大 【解析】[1]观影时，电影银幕反射放映机发出的光，所以电影银幕自身不会发光，不是光源。 [2]观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向。 [3]放映机的原理是物距大于凸透镜的二倍焦距时，成倒立、放大的实像。 四、实验题 18．学习小组用图-1所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验，发现像的大小不同，亮度也不一样。 （1）关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想： 猜想1：与小孔到光屏的距离有关； 猜想2：与小孔的形状有关； 猜想3：与小孔的大小有关。 ①类比利用太阳光测凸透镜焦距时，光屏从焦点处远离透镜过程中，光斑越大越暗的现象，可判断猜想1是 （选填“正确”或“错误”）的； ②验证猜想2时，固定烛焰、纸筒和光屏的位置，更换使用如图-2所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是 ； ③为验证猜想3，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变圆孔直径，观察到的现象如下表。 圆孔的直径/mm 小于1.0 1.0 1.5 2.0 2.5 4.0 像的清晰度 清晰 清晰 清晰 清晰 较模糊 模糊 像的明亮程度 ……逐渐变亮→ 实验现象表明：在小孔成像清晰时， ，亮度越亮； （2）学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究，如图-3所示。 ①在纸筒底部中心开一小孔a，又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c，光屏上观察到三个像，在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，移动光屏到图-3位置时，光屏上只出现一个清晰的更亮的像。则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是 （填图-4中的“A”“B”“C”或“D”）； ②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，所成的像都与b、c两孔处三棱镜所成的像重合，则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要 （选填“大”或“小”）； ③若开一个大孔，并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后，恰能在图-3位置光屏上呈现清晰的像，则此像是 的倒立实像；若只用a孔替代凸透镜，在图-3位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比，像的亮度 ，像的大小 。 【答案】（1） 正确 没有控制小孔的大小相等 小孔越大 （2） C 小 缩小 更暗 相等 【解析】（1）[1]根据题意知道，利用太阳光测凸透镜焦距时，当光屏从焦点处远离透镜过程中，出现光斑越大越暗的现象，则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关，故可判断猜想1是正确的。 [2]根据控制变量法，要探究像的亮度与小孔的形状的关系，则需要控制孔的大小和小孔到光屏的距离不变，只改变形状，而图乙中没有控制小孔的大小相等。 [3]分析表格的实验数据知道：在小孔成像清晰时，小孔越大，像越亮。 （2）[1]三棱镜具有偏折光的能力，要想使光都会聚在光屏中心的位置，则在b、c两处放置的三棱镜的方式可能是凸透镜的形状，即图C的形状。 [2]在b、c两孔之间再开若干个小孔，并在小孔处放置棱镜，此装置类似凸透镜，过光心时传播方向不变，越靠近光心的光线偏折程度的越小，故则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小。 [3][4][5]根据图-3知，物距大于像距，可以判断出此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像，因为凸透镜和小孔都成倒立缩小的实像，像距和物距相等，所以像的大小是相等的，因为入射到凸透镜上的光数量较多，经凸透镜折射后，经过的像点的光线多，所以看起来亮一些，若只用a孔替代凸透镜，像看起来暗一些。 19．小岗在进行光学复习时，他进行了如下的梳理。 （1）①如图甲，用玻璃板代替平面镜的目的是 。 ②如图乙，蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②，其可能的原因是 。 ③如果在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板，从蜡烛A这侧 （填“仍能”或“不能”）观察到蜡烛的像。 （2）如图丁，若凸透镜的焦距为10.0cm，正确地调整器材后，在光屏上成了清晰的像。更换成另一个焦距为8.0cm的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此现象与 （填“近视眼”或“远视眼”）成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，可向 （填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛或在蜡烛和透镜之间放置一个度数适当的 （选填“凸透”或“凹透”）镜片。 （3）若光屏上清晰像的位置如图戊所示，为使像成在光屏中央，可将蜡烛向 移动。 【答案】（1） 便于确定像的位置 玻璃板未与水平面垂直 仍能 （2） 近视眼 靠近 凹透 （3）下 【解析】（1）[1]透明玻璃板既可以反光，又可以透光，便于确定像的位置。 [2]根据平面镜成像特点，像与物关于平面镜对称，若蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②，说明玻璃板倾斜，没有与水平桌面垂直。 [3]平面镜成的像是虚像，不是由实际光线会聚而成的，像是光的反射光线的反向延长线的交点，而人眼看到的是反射光线，所以在图丙中玻璃板与蜡烛的像之间放一块不透明的挡板，从蜡烛A这侧仍能观察到蜡烛的像。 （2）[1]由题意可知，若换成焦距更小的凸透镜，相当于晶状体变厚，折光能力变强，成像在光屏之前，即视网膜之前，相当于近视眼成因。 [2]成像在光屏之前，需要增大像距，使成像在光屏上，根据凸透镜成像规律，“物近像远像变大”，物距需要变小，即向靠近凸透镜的位置移动蜡烛。 [3]根据上述分析，想要使成像在光屏上，需要增大像距，即不改变蜡烛、光屏和凸透镜位置的情况下，需要减弱透镜的折光能力，即需要发散光线，所以选择对光线有发散作用的凹透镜。 （3）由图戊可知，此时成像在光屏下方，根据凸透镜成像规律，成实像时，成的是倒立的像，所以要让蜡烛向下移动，像才会向上移动。 20．如图甲所示，小美在网上看到一个神奇的实验，利用四个梯形的塑料片，围成一圈立在手机上，就可以将手机上的影像成在空中，形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉她，这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置，来探究“平面镜成像的特点”。 （1）实验时，小美选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定 ； （2）如图乙，在竖立的玻璃板前放一支 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像； （3）小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像 ，说明平面镜所成的像与物体 ；小美改变电池的位置多次实验，分别确定了物与像的三组位置，如图丙所示，分析图中数据可知：像与物 ； （4）为了使上述结论具有普遍性，还应该_______（填字母），再做几次实验； A．更换一个较厚的玻璃板 B．再找来两个五号电池和两个一号电池 （5）为了看到与网上视频相同的效果，小美将两个七号电池平放在桌面上，如图丁所示，再把两个玻璃板a和b立在桌面上，并调整玻璃板与桌面的夹角，直到无论在左侧还是右侧观察，两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 度（锐角），眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是 （选填“左”或“右”）侧电池的像； （6）如图戊（1），将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则蜡烛A所成像_______（填字母）； A．逆时针转过一定的角度 B．位置保持不变 C．反方向转过相同的角度 （7）如图戊（2），将玻璃板与水平桌面成45°角固定，让蜡烛水平向右做直线运动，将看到蜡烛的像 （选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）运动； （8）如果实验用的玻璃板M较厚，能看到A′与A′′两个像，如图己所示，像 更清晰，如果s1为5cm，s2为4.5cm，则玻璃板的厚度为 cm； （9）小明将图己中的棋子A和玻璃板同时向右移动一段距离；像的位置相对于玻璃板将 （选填“向左”、“向右”或“不变”）。 【答案】（1）像的位置 （2）点燃 （3） 重合 大小相等 到平面镜的距离相等 （4）B （5） 45 左 （6）B （7）竖直向下 （8） A′ 0.5 （9）不变 【解析】（1）由于玻璃板有透光性，既能成像，又能看到玻璃板后面的操作，所以选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定像的位置。 （2）由于点燃蜡烛后，蜡烛发出的光经过玻璃板反射，使得观察者能够看清玻璃板后面形成的蜡烛的虚像，使实验现象更明显。 （3）[1][2]小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像完全重合，说明七号电池成的像与七号电池大小完全相等，说明平面镜所成的像与物体大小相等。 [3]由图丙中的实验数据可知，电池成的像与玻璃板的距离等于电池与玻璃板的距离，所以可得平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。 （4）A．更换一个较厚的玻璃板，会成两个像，导致实验无法完成，故A不符合题意； B．为得出普遍性的规律，还应该再找来两个五号电池和两个一号电池进行多次实验，故B符合题意。 故选B。 （5）[1]两个七号电池平放在桌面上，调整玻璃板与桌面的夹角，直到无论在左侧还是右侧观察，都能看到电池的像垂直立在桌面上方，则电池与电池的像的夹角为90°，根据像与物关于镜面对称得，两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 [2]根据像与物关于镜面对称，眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是左侧电池的像。 （6）将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则平面镜与水平桌面仍是垂直关系，由平面镜成像规律可知，像与物关于平面镜对称，所以蜡烛A所成像位置保持不变，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （7）由平面镜成像规律可知，像与物关于平面镜对称，玻璃板与水平桌面成45°角固定，让蜡烛水平向右做直线运动，则将看到蜡烛的像竖直向下运动。 （8）[1]由于A′较靠近玻璃板前表面，所以A′是玻璃板前面的镜面成的像，由于棋子A反射的光射向玻璃板，在玻璃板的前面的镜面反射的光更多，所以像A′更清晰。 [2]由于A′是玻璃板前面的镜面成的像，所以A′与棋子A关于玻璃板前面的镜面对称，则A′到玻璃板前面的镜面的距离为s1，故玻璃板的厚度 （9）棋子A和玻璃板同时向右移动一段距离，则棋子A和玻璃板相对静止，由平面镜成像规律可知，像与物关于平面镜对称，则像的位置与玻璃板相对静止，所以像的位置相对于玻璃板将不变。 21．如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 （1）让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是 。 （2）取下纸板，用量角器测量每次的入射角和 ，并记录下来。 （3）在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法： 。 【答案】 换用不同颜色的笔记录每次光的路径 反射角 同一平面内 用喷雾器在纸板右侧喷水雾，观察反射光线是否存在 【解析】（1）[1]记录时，为了区分每次的光路，可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径。 （2）[2]为比较反射角和入射角的大小关系，应该用量角器测量每次的入射角和反射角，并记录。 （3）[3]由题意得，当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板NOF向后折，这时在NOF上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 [4]用喷雾器在纸板右侧喷水雾，水雾可以显示出光的传播路径，就可以验证反射光线是否存在。 五、简答题 22．如图所示的是显微镜的结构及其工作光路图，请你认真观察和分析并回答下列问题： （1）反光镜是凹面镜，物镜与目镜分别是什么镜呢？ （2）反光镜的工作原理是什么？反光镜对光有发散还是会聚作用？ （3）载物片中的物体离物镜的距离应满足什么条件？人眼通过目镜看到的像是实像还是虚像？ （4）你认为显微镜之所以能显微的原因是什么？ 【答案】（1）物镜与目镜均为凸透镜；（2）光的反射，会聚；（3）载物片中的物体放在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，虚像；（4）两次放大 【解析】（1）（3）显微镜是由两组透镜组成，靠近眼镜的叫目镜，靠近被测物体的叫物镜；物镜的作用是使物体在一倍焦距到两倍焦距以内，形成倒立、放大的实像，目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像，所以，物镜与目镜均为凸透镜。 （2）显微镜的反光镜是凹面镜，利用光的反射对光有会聚作用、能够制造平行光的凹面镜。 （4）普通的光学显微镜是根据凸透镜的成像原理，要经过凸透镜的两次成像。第一次先经过物镜(凸透镜1)成像，这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间，根据物理学的原理，成的应该是放大的倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”，经过目镜的第二次成像。由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧，根据光学原理，第二次成的像应该是一个虚像，这样像和物才在同一侧。因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内，这样经过第二次成像，第二次成的像是一个放大的正立的虚像。如果相对实物来说的话，应该是倒立的放大的虚像。 23．认真观察如图所示的投影仪，结合平时学习得到的有关知识，完成下列问题： （1）投影仪上的平面镜的作用是什么？ （2）螺纹透镜的作用是什么？ （3）除屏幕上的像与投影片的景物上下颠倒外，左右有没有颠倒呢？ （4）如何让投影片的像最清晰？ （5）要使屏幕上的像增大一些，应该怎样操作？ （6）上述操作实质是调节什么? 【答案】（1）改变光的传播方向 ；（2）会聚光线 ；（3）左右也颠倒了，即完全相反；  （4）上、下调节透镜的位置即可；  （5）先向下调节透镜的位置，再向后移动投影仪；（6）前者是改变物距，后者是将屏幕调节在像的位置上。 【解析】（1）投影仪是要将影像投在前方的屏幕上的，因此需要平面镜将射向上方的光线反射后射向前方。平面镜的作用是改变光的传播方向。 （2）螺纹透镜的作用是：将发光灯光的发出的向四面八方发散的光线会聚穿过透明胶片，之后通过上面的凸透镜成像。 （3）左右也颠倒了，是因为：成像的凸透镜是圆形的，与主光轴平行的光射向透镜后，经透镜会聚后会经过另一侧主光轴上的焦点，即：这些与主光轴平行的光线中，主光轴上方的光线过透镜后，会斜向下射出；主光轴左侧的光线经过透镜后，会斜向右射出。依据此原理，凸透镜成像时，物体上方部分的像会成在屏幕的下方，物体左侧部分的像会成在屏幕的右方。所以，与物体相比，像的上下是颠倒的，左右也是颠倒的。 （4）在投影仪与屏幕位置不变的情况下，通过上下调节成像透镜的位置，改变物距与像距的大小关系，使屏幕恰好位于所成的像的位置，此时像是最清晰的。 （5）凸透镜成像时，物距变小时，像变大，像距也变大。因此，要想使投影仪成在屏幕上的像增大，应该将成像透镜向下移，减小该透镜与胶片的距离，即减小物距；像变小后，像距也变大了，为了使屏幕上的像清晰一些，还要使投影仪远离屏幕，让屏幕位于像的位置上。 （6）将凸透镜向下调节，是减小了物距；将投影仪远离屏幕，是将屏幕调节在像的位置上。 六、综合题 24．在某同学在进行物理学习笔记整理时，发现了这样3道题目： （1）如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，据图分析：入射光线是 ，反射角的大小是 ，折射角的大小是 ，界面 （选填“上”“下”、“左”或“右”）侧是空气； （2）下图中物体的长度为 cm。 （3）A、B两透镜的焦距相同，凹透镜B刚好放在凸透镜A的焦点位置，请在图中将入射光线经两透镜折射后的光路补充完整。 【答案】（1） BO 70° 40° 左 （2）3.00cm （3） 【解析】（1）[1][2][3][4]由图可知，MM’与NN’相互垂直，则这两条直线中有一条是法线，另一条是空气和玻璃的分界面。根据光的折射和反射规律“折射光线（反射光线）、入射光线分别位于法相两侧”可知，折射光线与反射光线在法线的同一侧。当MM’为空气和玻璃的分界面时：则NN’为法线，OA、OC位于法线同侧，则OA、OC为反射光线或者折射光线，BO为入射光线，因为BO、OA位于同侧，即BO、OA位于同种介质中，即发生的是光的反射，故OA是反射光线，则OC是折射光线，此时反射角 折射角 此时折射角小于入射角，根据光的折射规律可知，折射角在玻璃中，故OC在玻璃中，故MM’右侧为玻璃；当NN’为空气和玻璃的分界面时：则MM’为法线，同理可得CO为入射光线， OA是反射光线，此时反射角∠MOA不等于入射角∠COM，违反了光的反射定律，此假设不符合题意；综上所述，入射光线是BO，反射角的大小是70°，折射角的大小是40°，界面左侧是空气。 （2）刻度尺的分度值为1mm，物体的长度为 由于读数存在误差，故数据在2.98~3.02cm之间均正确。 （3）光从凸透镜A的二倍焦距处发出，根据凸透镜成像原理，该点成的像位于凸透镜A的另一侧二倍焦距处，即“2FA”处，即通过凸透镜A的光折射后会朝向点“2FA”的方向传播到凹透镜上，这条光线的延长线通过凹透镜B的焦点，则此光线经凹透镜折射后将会平行于凹透镜的主光轴继续传播。如图所示： 25．按要求完成下列实验题； （1）发光点A射出的一条光线从空气斜射入水槽内水面上一点O，光在水面发生了反射和折射。请你完成以下问题： ①在图中准确画出光点关于水面所成的像、反射光线，并大概画出折射光线 ；（点在容器壁上）； ②点到水面的距离分别为， （选填“＜”、“＞”或“＝”）； （2）南越王墓博物馆内，观众可以通过焦距为4cm的凸透镜观察微型展品MN。 ①画出展品M点发出的两束光通过透镜后的折射光线 ； ②MN经过透镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 （填“虚像”或“实像”）； 【答案】（1） = （2） 正立 放大 虚像 【解析】（1）①[1]A点和它的像A´关于水面对称，找到A点关于水面的对称点，就是它的像A´；连接A´和O并延长交MN于B，注意A´O部分画虚线，OB部分画实线，则OB即为反射光线；过O点与水面垂直画出法线，法线画虚线，光从空气斜射入水中，折射光线向法线靠近，画出折射光线OC，如图所示。 ②[2]A点和它的像A´关于水面对称，点到水面的距离相等，点到水面的距离分别为， （2）①[1]M点发出的两束光，其中一条是通过光心的光线，传播方向不变；另一条是平行于主光轴的光线，折射后会聚于焦点，光路如图： ②[2][3][4]MN的位置处于凸透镜的一倍焦距以内，经过透镜所成的像是正立、放大的虚像。 26．许多同学喜欢游泳运动，但必须认识到该项运动也潜藏着危险。如图所示，救生员甲坐在泳池边高高的凳子上注视着泳池中的动向，他发现由于泳池边缘的阻挡，泳池底部有一个视觉“盲区”监管不到。 （1）请画一条光线，从盲区边缘的池底处刚好射入救生员甲的眼睛的光路图 ； （2）乙同学能否看到救生员甲的鞋子B通过水面成的“倒影”（鞋子B的虚像） （选填“能”或“不能”），请作出对应的光路图来说明。 【答案】 能 【解析】（1）[1]由于光在同种均匀介质中是沿直线传播，根据甲的眼睛和泳池边缘的连线作出折射光线，光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，据此作出入射光线，如下图所示 （2）[2]先作出甲的鞋子B关于水面的对称点B′即为B的像，连接B′A交平面镜于点O，连接BO即为入射光线，则OA为反射光线，如图所示 由图可知，乙同学能看到救生员甲的鞋子B通过水面成的“倒影”。 27．（1）如图，光源S发出一束光射向平面镜上的O点，反射光线抵达P点，请依据以上信息： ①请画出平面镜以及光源S的像（保留作图痕迹） ； ②当光源远离平面镜时，光源的像 （选填“变大”、“不变”或“变小”） （2）用“”表示凸透镜，物体上的一点A发出的三条光线a、b、c射向凸透镜，a、b的折射光线已画出，如图所示。 ①该凸透镜的焦距为 ； ②画出光线c的折射光线； 画出物体的像 ； ④这时像是 。（填写对应的选项号） A．放大实像      B．等大实像      C．缩小实像 D．放大虚像      E．等大虚像      F．缩小虚像 【答案】 不变 4.0 D 【解析】（1）① [1]连接OP并反向延长，为反射光线，过O点做平分线OOˊ，即法线，过O做OOˊ的垂线MN，即平面镜所在位置。过S做MN的垂线与OP的反向延长线的交点即S的像点Sˊ， ② [2]由平面镜成像特点知道，平面镜所成的像与物大小相同，所以，当光源远离平面镜时，光源的像大小不变。 （2）[3]由于平行于主光轴的光线过另一侧的焦点，过光心的光线传播方向不变，所以，由图知道，光线a平行于主光轴，经折射后与主光轴的交点是凸透镜的焦点，即焦距是 7.0cm-3.0cm=4.0cm [4][5]由于光线c过光心，所以光线传播方向不变，由于AB的物距小于焦距，所以AB通过凸透镜成正立放大的虚像，把光线a、c的折射光线反向延长，它们的交点Bˊ即是B的像点，过Bˊ做主光轴的垂线，交主光轴与Aˊ点， AˊBˊ即物体的像，光路如下图 七、科普阅读题 28．阅读短文，回答文后的问题： 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，可计算出红外传感器到障碍物的距离。 （1）红外线属于 （选填“可见”或“不可见”）光； （2）红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生 （选填“漫反射”或“镜面反射”）；接收透镜对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用； （3）某品牌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；如果偏移值更大一些，说明红外传感器到障碍物的距离更 （选填“大”或“小”）。 （4）当遇到玻璃门等透明障碍物时，使用 （选填“超声波”或“红外线”）感应器效果较好。 【答案】（1）不可见 （2） 漫反射 会聚 （3） 110 小 （4）超声波 【解析】（1）光分为可见光和不可见光，红外线是人眼看不到的，属于不可见光。 （2）[1]平行光遇到光滑的物体表面会发生镜面反射，反射光也平行；平行光遇到粗糙的物体表面会发生漫反射，反射光射向四面八方。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，符合漫反射的特点，所以红外传感器发射的红外光束遇到物体时，会发生漫反射。 [2]由图可知，接收透镜中间厚，边缘薄，是凸透镜，对光有会聚作用。 （3）[1]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，此时红外传感器到障碍物的距离为 [2]如果偏移值更大一些，根据可知，红外传感器到障碍物的距离更小。 （4）当遇到玻璃门等透明障碍物时，由于红外线可以穿透玻璃，所以红外线感应器可能无法准确探测到玻璃门的存在。而超声波则无法穿透玻璃，它会被玻璃反射回来，所以使用超声波感应器效果较好。 29．近视眼矫正的福音可调式眼镜。 如1图：人类的眼睛很像一架照相机；如2图，眼睛与照相机的不同之处是：人的眼睛是通过调节晶状体的薄厚程度，改变晶状体的焦距来获得清晰的实像；如3图所示，一项被称作“可调式眼镜”的新技术可以帮助人们不用通过眼科医生就可以矫正自己的视力。这种眼镜的镜片中含有一种液体，通过调节此液体的含量，镜片的形状会随之改变；如4图所示，改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。 （1）由短文可知，人的眼睛是通过调节晶状体的 ，从而改变晶状体的焦距来获得清晰倒立、 （选填“缩小”或“放大”）的实像；其实可调式眼镜的想法也是一种仿生学研究的成果，人眼睛的晶状体就是根据观察对象自动调节的可调式镜片，通过眼部肌肉调节晶状体可以实现的功能的是帮助我们看清 （选填“不同距离”或“不同大小”）的物体。 （2）2图是不同位置处的两个物体的成像示意图，由图得出：眼睛看近处的物体时，晶状体的焦距 （选填“变大”、“变小”或“不变”。人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲，形成 （选填“远”或“近”）视眼，当他看远处物体时，像会成在视网膜的 （选填“前”或“后”）方。 （3）按如4图所示，近视眼患者如果用“可调式眼镜”加以矫正，应将滑块从中间逐渐向 （选填“左”或“右”）移动，直至看清物体，若患者的眼镜度数是500度，此时眼镜的焦距是 m。 【答案】 薄厚程度 缩小 不同距离 变小 近 前 左 0.2 【解析】（1）[1][2][3]人的眼睛是通过调节晶状体的薄厚程度，改变晶状体的焦距来获得清晰倒立缩小的实像；由“可调式眼镜”的原理可知，可调式镜片，通过眼部肌肉调节晶状体的曲度可以调节，当晶状体的曲度变大，焦距变短，反之亦然；帮助我们看清不同距离的物体。 （2）[4][5][6]从图中可以看出：当眼睛看近处的物体时，透镜的凸度变大了，透镜的焦距也变短了；眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲，当他看远处物体时，像会成在视网膜的前方。 （3）[7][8]要纠正必须要减弱凸透镜对光的会聚作用，所以要用凹透镜来进行纠正。由图可知，此时如果用“可调式眼镜”加以矫正，应将滑块从中间逐渐向左移动，直至看清物体；透镜焦度 眼睛的焦距为 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$