专题03 光的世界(期中专项训练)八年级物理上学期新教材教科版
2025-10-30
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内容正文:
专题03 光的世界
题型1光的传播
题型2光的反射个定律
题型3平面镜成像
题型4光的折射
题型5凸透镜成像
题型6眼睛
题型7通过透镜看世界
题型8走进彩色世界
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题型一 光的传播(共5小题)
1.(24-25八年级上·全国·课后作业)下列关于光的传播说法错误的是( )
A.光在空气中沿直线传播,光在水或玻璃中不沿直线传播
B.影子的形成可以用光沿直线传播来解释
C.光在真空中传播的速度是最快的
D.光在不同介质中,传播速度不同
【答案】A
【详解】A.光在同种均匀介质中(无论是空气、水还是玻璃)都是沿直线传播的。因此,光在水或玻璃中也是沿直线传播的,只是由于介质的不同,光的传播速度会有所变化。故A错误,符合题意;
B.影子是由于光沿直线传播,遇到不透明的物体时被阻挡,从而在物体后面形成的没有光线照射的黑暗区域。故B正确,不符合题意。
C.光在真空中的传播速度是最快的,约为3×108m/s。在其他介质中,由于光与介质的相互作用,光的传播速度会减慢。故C正确,不符合题意;
D.光在不同介质中的传播速度是不同的。一般来说,光在真空中的传播速度最快,而在其他介质(如空气、水、玻璃等)中的传播速度会减慢。故D正确,不符合题意。
故选A。
2.(24-25八年级上·四川成都·期末)我们生活在声音的海洋中,光的世界里。下列有关声与光的知识中,说法正确的是( )
A.声和光在空气中传播速度相同 B.声和光都只能沿直线传播
C.声和光都能传播能量 D.声和光都不会污染环境
【答案】C
【详解】A.声音在15℃的空气中传播的速度是340m/s,光在空气中传播的速度近似于在真空中传播的速度约为,两者在空气中传播的速度不同,故A错误;
B.声音以波的形式传播,声波可以绕过障碍物,向四面八方传播,声音不是沿着直线传播的。而光也只是在同种均匀介质中才沿直线传播,故B错误;
C.声和光都可以传递信息和能量,比如利用超声波清洗眼镜,超声检查判断患者的健康状况;红绿灯是光传递信息的应用,地球从太阳光获得巨大能量,故C正确;
D.声响度过大和光强度过大会造成噪声污染和光污染,污染环境,影响人们的正常生活,故D错误。
故选C。
3.(24-25八年级上·全国·课后作业)正在 的物体称为光源。如图所示,属于光源的是 (填序号)。
(1)发光的萤火虫 (2)点燃的生日蜡烛 (3)奥运圣火
(4)皎洁的月亮 (5)璀璨的钻石 (6)晶莹的露珠
【答案】 发光 (1)(2)(3)
【详解】[1][2]自身能够发光的物体叫光源,所以正在发光的物体称为光源。发光的萤火虫、点燃的生日蜡烛 、奥运圣火自身能够发光是光源;皎洁的月亮、璀璨的钻石、晶莹的露珠本身不能发光不是光源。所以属于光源的有(1)发光的萤火虫、(2)点燃的生日蜡烛、(3)奥运圣火。
4.(24-25八年级上·陕西西安·开学考试)国庆放假,天气晴朗、阳光明媚,小明同学去农村的奶奶家,发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞,阳光透射进来,在地上形成一个光斑,该光斑是 (选填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”),该光斑实际是太阳的 (选填“影子”或“像”),是由于光 形成的。
【答案】 圆形的 像 直线传播
【详解】[1][2][3]太阳光经过小孔会在地面上形成光斑,即太阳的像,是小孔成像现象;由光的直线传播形成,小孔成像时,对孔的要求是要尽量小,像的形状与小孔的形状无关,与物体的形状有关,太阳的像是圆形的。
5.(25-26八年级上·广东惠州·阶段练习)2025年1月,中国开始建造先进阿秒激光设施。阿秒(符号as),等于10-18s,是人类目前能够掌握的最短时间尺度。真空中,光的传播速度为3×108 (选填单位km/h或m/s),1as内光行进的路程为 m、合 nm。阿秒激光设施有助于科学家进一步了解微观粒子的运动。
【答案】 m/s 3×10-10 0.3
【详解】[1]光在真空中的传播速度为
[2]1as内光行进的路程为
[3]因为1m=109nm,所以
题型二 光的反射个定律(共5小题)
1.(24-25八年级上·四川眉山·期中)有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器,是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度,如图所示光路图,入射光与液面夹角为 45°,当液面下降时,光电屏上的光斑 S 将向 移动(选填“左”或“右”);如果液面上升的速度为 0.1m/s,则S点移动速度为 m/s。
【答案】 右 0.2
【详解】[1]由于入射光线是固定的,且光在水面上发生的是镜面反射,当水面高度发生变化时,如下图所示
由图可知,当液面从AB下降到CD时,光电屏上的光斑S将向右移动。
[2]由题意和下图可知,当液面从CD上升到AB时,入射光与液面夹角为45°,EFS2S1为平行四边形,则EF=S1S2,则HG为上升高度,ΔEGF为等腰直角三角形,HG为ΔEFG的高,由几何知识可知EF=2GH,即相同时间内S点移动的距离是液面上升高度的2倍,根据可知,如果液面上升的速度为0.1m/s,则S点移动速度为0.2m/s。
2.(2025·安徽宿州·三模)如图所示,一束光斜射入水中,入射光线与水面成角,请画出反射光线并标出入射角。
【答案】
【详解】先过入射点垂直水面作出法线,再在法线的左侧画出反射光线,注意反射角等于入射角,光与水面成60°角,则入射角为30°,反射角也等于30°,如图所示:
3.(2025·广西柳州·模拟预测)小林在“探究光的反射规律”实验中,如图甲所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的路径。
(1)图甲中,用激光笔让一束光沿着EO平行纸板射向镜面上的O点,小林能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了 反射,在纸板上画出光路,再次改变EO的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线EO与 (选填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系;
(2)图甲中,当光沿FO的方向射向O点时,光会沿着OE的方向射出,说明在反射现象中光路是 的;
(3)小林让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点,先不折转光屏时,ON右侧光屏上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线,再将右侧光屏沿ON向后转动,如图乙所示,右侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 平面上;
(4)小林使入射光线与反射光线的夹角为时,则反射角大小应为 。
【答案】(1) 漫 ON
(2)可逆
(3) 能 同一
(4)
【详解】(1)[1]如图,为显示光路,让一束光贴着纸板射向镜面上的O点,小林能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了漫反射,在纸板上画出光路;为得出普遍性规律,要多次测量,故再次改变入射光线的方向,重复上述实验。
[2]入射光线与法线的夹角为入射角,取下纸板,用量角器量出光线EO与ON的夹角,即为入射角,同时量出对应的反射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系。
(2)让光沿着FO的方向射向O点,反射光会沿着OE方向射出,这表明,在反射现象中,光路是可逆的。
(3)[1][2]小林让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点,先不折转光屏时,ON右侧光屏上能观察到反射光线,再把纸板NOF向前折或向后折,光沿EO入射在纸板NOF上,在纸板NOF上不能看到反射光线,由此得出结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)反射光线和法线的夹角叫反射角,反射角等于入射角,所以当入射光线与反射光线的夹角为时,反射角为。
4.(24-25八年级上·上海·期中)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到水平放置的平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)实验前,应将纸板 放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(3)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处? ;
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明: ;
(5)利用如图乙和丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是: ,实验表明: ;
(6)如图戊所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机警示作用。图己中的 (选填“A”、“ B”、“ C”或“D” )是自行车尾灯的原理图。
【答案】(1)下
(2) 垂直 顺
(3)一次实验就得出结论具有偶然性,结论不具有普遍性
(4)光路是可逆的
(5) 垂直 反射光线与入射光线在同一平面内
(6)A
【详解】(1)根据光的反射定律,反射角等于入射角。当保持入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角时,入射角增大,反射角也随之增大。反射光线与入射光线分居法线两侧,入射角增大,反射光线向下移动,所以光屏上的光斑向下移动。
(2)[1]为了能在硬纸板上显示出反射光线和入射光线,实验前应将纸板垂直放置在平面镜上。
[2]因为反射角等于入射角,当入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动时,入射角增大,反射角也增大,所以反射光束沿顺时针方向转动。
(3)仅根据一次实验,使入射角为45°,测得反射角也为45°就得出 “光反射时,反射角等于入射角” 的结论是不妥的。因为一次实验得到的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该多次进行实验,这样得到的结论才更科学合理。
(4)如果让光逆着反射光线的方向射到镜面上,那么它被反射后就会逆着原来入射光线的方向射出,这个现象表明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(5)[1]由“测得此时白板与镜面成90°角”说明白板与镜面的位置关系是垂直关系。
[2]在实验过程中,只有纸板与平面镜垂直时,才能同时呈现入射光线和反射光线,说明反射光线与入射光线在同一平面内。
(6)自行车的尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,从而引起司机的注意,防止交通事故的发生,A是自行车尾灯的原理图。故BCD 不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.(25-26八年级上·全国·期中)入射光线跟平面镜之间的夹角40°,则反射角为 ;若使入射角增大5°,此时,反射光线与入射光线之间的夹角为 ;若一束光线垂直射向平面镜时,反射角是 ;若入射光线不变,平面镜绕入射点转过10°角,则反射光线转过 。
【答案】 50° 110° 0° 20°
【详解】[1]入射光线与平面镜夹角为40°,入射角为90°−40°=50°
根据反射定律,反射角等于入射角,则反射角为50°。
[2]入射角增大5°后变为55°,反射角也为55°。反射光线与入射光线的夹角为55°×2=110°
[3]光线垂直射入时,入射角为0°,反射角也为0°。
[4]平面镜转动10°,法线随之转动10°,入射角变化10°,反射角同步变化10°。反射光线相对于原方向的总偏转为20°。
题型三 平面镜成像(共6小题)
1.(2025·河南鹤壁·一模)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【答案】
【详解】平面镜成的像与物关于平面镜对称,分别作点、关于平面镜的对称点、并连接、,即为AB在平面镜中所成的像。如图所示:
2.(25-26八年级上·全国·期中)(1)如图,M,N是由某一光源发出,经平面镜反射进入人眼的两条光线。请根据光的反射定律用画图的方法确定光源S的位置;
(2)在图中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)平面镜利用光的反射原理工作的,平面镜的像与物体关于平面镜对称;反向延长两条反射光线,所得的交点为光源S在平面镜中的像S′,做像S′关于平面镜的对称点S为光源S的位置,如图所示:
(2)像与物体关于平面镜对称,分别做出M、N点关于镜面的对称点M′、N′,连接M′N′,并在M′点上打上箭头,可得物体MN的像M′N′,如图所示:
3.(2025·湖北荆州·三模)如图甲所示,牙科医生常用一个带杆的小圆镜(平面镜)观察牙齿。图乙中,A点表示牙医眼睛所在的位置,S点表示牙齿所在的位置,点表示牙齿在小圆镜中的像。请在图乙中画出小圆镜的位置,并作出牙医通过小圆镜看到牙齿S的一条光路。
【答案】
【详解】连接,根据平面镜成像中,像与物关于镜面对称,作出的垂直平分线即为平面镜的位置,连接与A,与平面镜的交点即为入射点O,根据题意,连接SO即为入射光线,连接OA得到反射光线,即进入眼中的光线,如图所示:
4.(2025·湖北·二模)如图甲所示,小明发现家里的玻璃窗中可以看到室内物体的影像。为了弄清楚原因,他进行了如图乙所示的实验探究平面镜成像特点。
(1)实验时,小明选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于确定像的 。点燃的蜡烛A放在玻璃板前侧, (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后侧。
(2)人眼在玻璃板前侧观察,移动蜡烛B直至与A的像完全重合,这主要是为了比较像和物的 关系。
(3)平面镜成像有很多应用,如图丙是播音员的提词器,为方便播音员看台词,将显示屏上的台词通过一块专用镀膜玻璃竖直呈现在播音员的正前方,简化图如图丁所示,则镀膜玻璃与显示屏所成的角度α大小应为 度。当演讲者前方呈现数字“”时,他直接看显示器会看到 。(填正确选项的字母)
【答案】(1) 位置 未点燃
(2)大小
(3) 45 B
【详解】(1)[1]实验时,玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又能看见玻璃板后的物体,选择平板玻璃来研究平面镜成像特点,可以使蜡烛B与A的像重合,这样做的目的是便于确定像的位置。
[2]实验过程中蜡烛B不能点燃,若蜡烛B点燃使环境光线更亮,A在玻璃板中成的像会变模糊,影响实验效果,另外可能蜡烛B的火焰与蜡烛A的火焰会晃动,不易调整到B与蜡烛A的像完全重合。
(2)人眼在玻璃板前侧观察,移动蜡烛B直至与A的像完全重合,说明蜡烛B与A的像大小相等,又蜡烛B与蜡烛A大小相等,这样可比较像和物的大小关系。
(3)[1]根据平面镜所成像与物关于镜面对称,显示屏在水平面上,像在竖直面上,故,则镀膜玻璃与显示屏所成的角度α大小应为。
[2]当演讲者前方呈现数字“”时,他直接看显示器会看到数字的像,由于平面镜所成像与物关于镜面对称,所以他直接看显示器会看到B现象。
故选B。
5.(2025·河南安阳·模拟预测)如图,在探究平面镜成像特点的实验中。
(1)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,此时眼睛在玻璃板前观察,点燃蜡烛A,并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合,此时蜡烛B好像也被点燃了,这说明平面镜所成的像与物体的大小 。
(2)移动点燃的蜡烛,重做实验。用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,将数据记录在下表中,分析表格数据可知,平面镜所成的像和物体到平面镜的距离 。
次数
蜡烛到玻璃板的距离
蜡烛的像到玻璃板的距离
1
12
12
2
8
8
3
5
5
(3)将蜡烛B拿走,并在它的位置处竖放一个光屏, (“透过玻璃板”或“直接”)看光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,这说明玻璃板成 像。
【答案】(1)相等
(2)相等
(3) 直接 虚
【详解】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,将两支相同的蜡烛A和B分别放在玻璃板前后,眼睛在玻璃板前观察蜡烛A,并移动蜡烛B,直至蜡烛B与蜡烛A的像重合,此时蜡烛B好像也被点燃了,则说明蜡烛B与蜡烛A的像大小相等,而蜡烛A和B是相同的蜡烛,则说明平面镜成的像与物体的大小相等。
(2)由表格数据可知:第一次蜡烛到玻璃板的距离是12cm,蜡烛的像到玻璃板的距离也是12cm;第二次蜡烛到玻璃板的距离是8cm,蜡烛的像到玻璃板的距离也是8cm。通过分析实验数据可得,平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等。
(3)[1][2]实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。将蜡烛B拿走,并在它的位置处竖放一个光屏,直接看光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,这表明平面镜成的是虚像。因为如果是实像,在光屏上是可以看到像的,而现在看不到,所以是虚像。
6.(2023·宁夏吴忠·一模)如图甲所示,创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。
(1)实验中选用平板玻璃代替平面镜做实验的原因是 。
(2)再拿一只与A完全相同的蜡烛B,目的是 。
(3)解决上述问题后,图乙是同学们经过三次实验,在白纸上记录的像与物对应点的位置,通过处理和分析这张“白纸”上的信息,可得出的结论是 (写出一条即可)。
(4)移开蜡烛B,把光屏放在像的位置处,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,此实验说明平面镜成 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)比较像与物的大小
(3)见解析
(4) 不能 虚
【详解】(1)平面镜成像实验需要观察像的位置和比较像与物的大小,但平面镜无法透过光线,无法确定像的具体位置。平板玻璃既能反射光线成像,又能透过光线看到玻璃板后的物体,便于确定像的位置。
(2)通过移动蜡烛B,使其与蜡烛A的像完全重合,可以直观比较像与物的大小关系,从而验证平面镜成像时像与物大小相等的特点。
(3)根据实验记录的像与物对应点位置,可以测量像与物到玻璃板的距离,并连接对应点观察连线与玻璃板的夹角。由此可得出结论:像与物到平面镜的距离相等;像与物的连线与平面镜垂直。
(4)[1][2]平面镜成像是由光的反射形成的,像由实际光线的反向延长线会聚而成,所成的像为虚像。虚像无法用光屏承接。移开蜡烛B后,将光屏放在像的位置,光屏上不会出现像,说明平面镜成虚像。
题型四 光的折射(共6小题)
1.(2025·广东·二模)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
【详解】首先,假设没有水时,光线沿直线传播,光线b的延长线经过M点,当有水时,光从空气斜射入水中,会发生折射。根据折射规律,折射光线会向法线方向偏折。我们看光线a、b、c、d,光线a入射到水面时,折射后能向法线偏折,从而经过M点;而光线b、c、d不符合折射后经过M点的情况。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
2.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)如图所示,一束光由介质A斜射入介质B,MN是A、B两种介质的分界面,两种介质分别是玻璃和空气,则介质 (选填“A”或“B”)是空气,折射角为 度,若入射光线绕入射点顺时针转动5°角,则折射光线将绕入射点 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动,且转动角度 (选填“大于”“等于”或“小于”)5°。
【答案】 B 60 顺时针 大于
【详解】[1][2]直线MN为界面,过入射点先作出法线EF,如图所示:
入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,折射角是折射光线与法线的夹角。
由图可知,入射光线与界面的夹角为40°,则入射角为90°-40°=50°
根据光的反射定律可知,反射角=入射角=50°, 图中的折射角为90°-30°=60°
当光线从其它透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。因为图中的折射角大于入射角,故光线从其它透明介质斜射入空气中,则上方介质B为空气。
[3][4]若入射光线绕入射点顺时针转动5°角,入射角减小,折射角也减小,则折射光线将绕入射点顺时针转动,由于折射角大于入射角,假如都转动到入射角0度时,折射光线转动的角度较大,因而折射光转动角度大于5°。
3.(24-25八年级上·河北保定·期末)小丽坐在平静的湖边,看到水中的白云和鹅卵石。看到的鹅卵石比实际鹅卵石的位置浅,这是光从水中射向空气时发生 的缘故。图中,若A点是鹅卵石的实际位置,A′是小丽看到的鹅卵石的位置,B是小丽眼睛的位置,请画出小丽看到水中鹅卵石的光路图 。
【答案】 折射
【详解】[1]小丽看到鹅卵石的位置比实际位置升高了,即距水面的距离近,这是光经过水、空气发生的折射现象,且由于空气中的折射角大于水中的入射角造成的。
[2]眼睛以为光是沿直线传播,则A′就在折射光线的反向延长线上,连接A′B可得折射光线,连接A′B与界面的交点为折射点;光由鹅卵石反射发出,连接A点与入射点,可得入射光线,如图所示:
4.(2025·安徽淮北·三模)小明在公园的河边散步时,看到了如图甲所示“鱼在云中游”的美丽画面。如图乙所示,A表示看到的小鱼,E表示小明的眼睛,请在图乙中大致标出小鱼的真实位置并完成光路图。
【答案】
【详解】河边散步时,看到了如图甲所示“鱼在云中游”,是折射形成的虚像,看见的鱼是真实的鱼通过折射所形成的虚像,在折射光线的反向延长线上,连接眼睛与点A是折射光线,与水面的交点是入射点,根据光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,画出入射光线,确定小鱼的位置。如图所示:
5.(24-25八年级上·河南许昌·期末)某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 。
(2)图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,则入射角是∠ (选填“∠DOF”或“∠COE”)。
(3)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角 入射角(后两空选填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)若让光线沿1′、2'…和4'入射,发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合,这一现象说明:在折射现象中, 。
【答案】(1)在同一平面内
(2)∠COE
(3) 增大 小于 等于
(4)光路可逆
【详解】(1)将光屏的右半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明折射光线、入射光线、法线共面。这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。
(2)图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,CD为法线,入射角是入射光线与法线的夹角,则入射角为∠COE,折射角是折射光线与法线的夹角,则折射角是∠DOF。
(3)[1][2][3]由图丙可以看出,当入射角增大时,折射角也随着增大;即:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度,则折射角等于入射角。
(4)根据折射光线和入射光线的位置互换进行实验,观察折射光线与原来入射光线重合,可知光路是可逆的。
6.(2025·云南文山·模拟预测)如图甲,在探究光的反射规律,纸板由E、F两部分接成,接缝ON垂直于平面镜。
(1)由图甲可知,反射光线和入射光线分居法线的 (选填“同侧”或“异侧”);
(2)图甲中用激光笔紧贴纸板E沿AO方向入射,光经平面镜反射,可以在纸板F上看到反射光线OB。此时将纸板F绕ON向后折(或向前折),纸板F上观察不到反射光线,如乙图,这表明: ;
(3)实验中当入射光线与法线的夹角为40°时,反射角为 度。为了得到“反射角等于入射角大小关系”这一普遍规律,接下来的操作是 ,进行多次实验;
(4)如图丙,进行了光的折射规律探究,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,发现折射角 入射角(选填“>”“=”或“<”),折射角会随着入射角的减小而 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)探究中,当光线垂直入射时,折射角等于 度;让激光笔发出的光沿BO方向射到界面,可以观察到折射光线沿OA方向射出,这一现象说明折射现象中,光路是 的。
【答案】(1)异侧
(2)三线共面或反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3) 40 改变入射角
(4) < 减小
(5) 0 可逆
【详解】(1)由图甲可知,反射光线OB和入射光线AO分居法线ON的异侧。
(2)将纸板F绕ON向后折(或向前折),此时反射光线、入射光线和法线仍然在同一平面内,但纸板F与纸板E不在同一平面,在纸板F上观察不到反射光线,这表明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)[1]当入射光线与法线的夹角为40°时,即入射角为40°,反射角等于入射角,故反射角为40°。
[2]因为一次实验具有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,接下来的操作是改变入射角的大小,进行多次实验。
(4)[1][2]由图丙可知,光从空气斜射到水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角; 且折射角随入射角的减小为减小。
(5)[1][2]当光线垂直入射时,折射光线垂直射出,故折射角为0°; 让激光笔发出的光沿BO方向射到界面,可以观察到折射光线沿OA方向射出,说明折射现象中,光路是可逆的。
题型五 凸透镜成像(共5小题)
1.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)关于透镜的说法正确的是( )
A.中间厚边缘薄的透镜一定是凸透镜
B.凸透镜既有实焦点,也有虚焦点
C.焦点是与凹透镜主光轴平行的光线,经过凹透镜后会聚在主光轴上的某一点
D.任何时候观察凸透镜所成的实像时,都必须用光屏承接才能观察到
【答案】A
【详解】A.中间厚,边缘薄的透镜是凸透镜,中间薄,边缘厚的透镜是凹透镜,故A正确;
B.凸透镜只有两个实焦点,故B错误;
C.平行于主光轴的光线经过凹透镜后会发散,其发散光线的反向延长线的交点为其焦点,故C错误;
D.凸透镜成实像时可以用光屏承接,也可以透过凸透镜直接观察到实像,故D错误。
故选A。
2.(24-25八年级上·贵州铜仁·期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法不正确的是( )
A.此时成像为倒立缩小的实像
B.投影仪应用了这一成像规律
C.当蜡烛燃烧逐渐变短,光屏上烛焰的像会向上移动
D.凸透镜位置不动,若将蜡烛与光屏位置互换,在光屏上能得到一个清晰的倒立、放大的实像
【答案】AD
【详解】AB.由图可知,此时的物距u=50.0cm-35.0cm=15.0cm
由于物距小于像距,因此所成的清晰的像是倒立、放大的实像,投影仪成倒立、放大的实像,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
C.因为经过光心的光线方向不发生改变,则蜡烛变短时,像会向上移动,故C正确,不符合题意;
D.凸透镜位置不动,若将蜡烛与光屏位置互换,即物距与像距互换,根据光路可逆可知,能在光屏上得到一个清晰的缩小的像,故D错误,符合题意。
故选AD。
3.(25-26八年级上·全国·单元测试)请你将图中的光路图补充完整。
【答案】
【详解】对于凹透镜,过凹透镜光心的光线,传播方向不改变。延长线过凹透镜另一侧焦点的光线,经凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴。;
对于凸透镜,过凸透镜光心的光线,传播方向不改变。 平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后,折射光线过焦点。如图所示:
4.(2025·湖南湘西·二模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距 cm;
(2)如图乙,蜡烛在10cm刻度线处时,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是 的实像;
(3)若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至 刻度线处,光屏上能再次呈现出清晰的像;
(4)随着实验的持续进行,蜡烛不停地燃烧,在光屏上烛焰的像会 (选填“上移”或“下移”)。
【答案】(1)
(2)倒立、放大
(3)40cm
(4)上移
【详解】(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,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。因为在光具座上读取长度时要估读到分度值的下一位,所以凸透镜的焦距是
(2)由图乙知,物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm
此时,根据凸透镜成像的规律可知,成倒立、放大的实像。
(3)若保持蜡烛和光屏位置不变,根据光的可逆性,当物距和像距互换时光屏上仍能成清晰的像,即移动透镜至40cm刻度线处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏上能再次呈现清晰的像。
(4)实验过程中,随着蜡烛的长度逐渐变短,根据过光心的光线传播方向不变,可知光屏上烛焰的像将上移。
5.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)某同学利用图示装置来研究凸透镜成像。
(1)如图甲,实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上;实验时,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是 (选填“正立”或“倒立”)的像,与这种成像原理一致的光学仪器是 。
(2)如图甲,在保持(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处,光屏上再次成清晰的像,成 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像。
(3)A处的位置示意图如图乙所示,请从光具座上用虚线画出B处的位置,并说明B处的位置是通过 来确定的。
(4)在(1)(2)探究活动中,若换用焦距更小的凸透镜完成实验,则AB之间的距离将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1) 主光轴 倒立 投影仪
(2)缩小
(3) 光路是可逆的
(4)变小
【详解】(1)[1]应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的主光轴上。这样做是为了让烛焰通过凸透镜所成的像,能够完整地呈现在光屏中央,若不在主光轴上,像可能会成在光屏的上方、下方或者其他偏离中心的位置,不利于观察和研究像的性质。
[2][3]由图甲可知,此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用这一原理制成的,所以成的是倒立的像,与这种成像原理一致的光学仪器是投影仪。
(2)如图甲,在保持(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处,光屏上再次成清晰的像,根据在光的折射中,光路是可逆的可知,此时物距等于原来的像距,像距原来的物距,且物距大于像距,根据凸透镜成像规律,光屏上成的是倒立、缩小的实像。
(3)根据光路可逆原理,在(1)中像距等于(2)中的物距,(1)中的物距等于(2)中的像距,所以B到光屏距离等于A到烛焰距离,据此可以在光具座上确定B处的位置,如图所示:
(4)在(1)(2)探究活动中,若换用焦距更小的凸透镜完成实验。物距不变时,凸透镜焦距变小,对光的偏折能力增强,此时像距变小,即蜡烛到光屏的距离变小,因此AB之间的距离将变小。
题型六 眼睛(共4小题)
1.(24-25八年级上·重庆·期末)如图所示,有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法,说法正确的是( )
A.甲图反映了近视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
B.甲图反映了远视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
C.乙图反映了近视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
D.乙图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
【答案】D
【详解】图甲中,远处来的光线在视网膜前会聚,这是晶状体的折光能力太强或眼球的前后距离太长造成的,是近视眼,应配戴对光有发散作用的凹透镜矫正;
图乙中,近处于来看光线在视网膜后会聚,这是晶状体的折光能力太弱或眼球的前后方距离太短造成的,是远视眼,应配戴对光线有会聚作用的凸透镜矫正。故ABC错误,D正确。
故选D。
2.(2025·山东青岛·中考真题)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是近视眼的成像原理,应戴合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在左右,是预防近视眼的措施之一
【答案】ACD
【详解】A.人的眼球像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜,故A正确;
B.视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,而不是正立的,故B错误;
C.图丙中光线会聚在视网膜前方,是近视眼的成像原理,近视眼应戴合适的凹透镜进行矫正,使光线发散后能会聚在视网膜上,故C正确;
D.正常情况下,人眼的明视距离(看物体最清晰、最不容易疲劳的距离)大约是25cm。读写时眼睛与书本保持约25cm的距离,能使物体在视网膜上成清晰的像,减少眼睛的调节负担,从而有效预防近视眼的发生,故D正确。
故选ACD。
3.(2025·江苏宿迁·一模)在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中:
(1)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲和乙所示照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中;
照相机
胶卷
光圈
眼睛
晶体和角膜
瞳孔
(2)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图丙所示。具体操作如下:
①按图丁所示,将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰和光屏的中心位于水透镜的 ;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到光屏上出现烛焰清晰的像,用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时光屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 (选填“前方”或“后方”);
③实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当远离水透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】(1) 镜头 视网膜
(2) 主光轴上 强 前方 近视
【详解】(1)[1][2]由图甲乙可知,人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体和角膜相当于镜头,都起到凸透镜的作用,视网膜相当于胶卷,起到承接像的作用。
(2)[1]按图丁所示,将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰和光屏的中心位于水透镜的主光轴上,目的是使烛焰的像成在光屏的中心。
[2][3]将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到光屏上出现烛焰清晰的像,用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜变厚,焦距变小,水透镜对光的偏折能力变强,此时光屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的前方。
[4]实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当远离水透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明眼睛对光线具有发散作用,使得成像延迟,由此可判断小明佩戴的是凹透镜,即近视眼镜。
4.(2025·辽宁朝阳·三模)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)组装器材时,将光源、凸透镜(f=10.0cm)和光屏依次放在光具座上,还应调整它们中心的高度,目的是使像可以呈在 。
(2)实验时,将光源和凸透镜固定在如图1所示的刻度处,需要向 (选填“左”或“右”)适当移动光屏,直至光屏上出现清晰的实像。
(3)将光源向右移动至25cm刻度处,再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像,与(2)中的现象相比,光屏上所成的像将变 (选填“大”或“小”)。
(4)实验中若将透镜的下半部分用不透光的物体挡住,则光屏上烛焰的像会变 。
(5)中小学生长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼,图2中是近视眼成因的原理图的是 ;近视眼应该佩戴 (选填“凸”或“凹”)透镜来矫正。
【答案】(1)光屏中央
(2)左
(3)大
(4)暗
(5) ② 凹
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,便于观察,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)凸透镜固定在光具座零刻度线上,将光源移至40cm刻度处,此时物距,成倒立缩小的实像,此时像距,所以需向左适当移动光屏,直至光屏上出现清晰的实像。
(3)根据凸透镜的成实像时,物近像远像变大可知,将光源向右移动至25cm刻度处,物体变近,所以光屏上所成的像将变大。
(4)如果用不透光的物体挡住凸透镜的下半部分,上半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗。
(5)[1]产生近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,即图2中是近视眼成因的原理图的是②。
[2]利用凹透镜能使光线发散的特点,在眼睛前面放一个凹透镜,可使来自远处物体的光会聚在视网膜上,则近视眼应该佩戴凹透镜来矫正。
题型七 通过透镜看世界(共6小题)
1.(24-25八年级上·湖南·阶段练习)如图所示,眼睛、显微镜、望远镜和投影仪用到了我们所学的很多光学知识,里面有眼睛的晶状体,显微镜和望远镜的目镜和物镜、投影仪的平面镜和镜头。下列说法正确的是( )
A.图甲中是近视眼,要戴上凸透镜来矫正
B.其工作原理与照相机相同的有①⑤
C.其工作原理与放大镜相同的有②⑥,利用光的反射的有③④⑦
D.投影仪屏幕上的像是倒立、放大的实像;要使屏幕上的像更大一些,应该将镜头向上调节,同时投影仪应适当远离屏幕
2.(2025·辽宁沈阳·三模)下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看街道对面的建筑物物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜相当于投影仪
【答案】C
【详解】A.图甲中眼睛前方的透镜为凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,光线会聚后所成的像呈现在视网膜上,所以纠正的是远视镜,故A错误;
B.凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜对不平行于主光轴的光也有会聚作用,故B错误;
C.放大镜是焦距较小的凸透镜,用放大镜看街道对面的建筑物物体时,物距大于二倍焦距,由凸透镜成像规律可知,所成的像为倒立、缩小的实像,故C正确;
D.望远镜的目镜是把物镜所成的倒立、缩小的实像进行放大,物镜相当于照相机,故D错误。
故选C。
3.(2025·江苏无锡·一模)如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。
(1)甲图是显微镜,它的反光镜有一面是凹面镜,它对光起到 作用(选填“会聚”、“发散”),可在光线较 (“亮”、“暗”)时使用;
(2)乙图是望远镜,图丙表示它的原理,图中是物镜,是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像,相当于的 镜头(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);目镜的作用主要是将物镜所成的像放大,以 (选填“增大”或“减小”)视角。
【答案】(1) 会聚 暗
(2) 照相机 增大
【详解】(1)[1][2]凹面镜对光线有会聚作用,显微镜的反光镜有一面是凹面镜,它对光起到会聚作用,适于光线较弱的时候使用。
(2)[1][2]远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像,相当于照相机。望远镜的目镜把物镜所成的像放大,相当于放大镜,使像靠近眼睛,以增大“视角”。
4.(2025·西藏·中考真题)“工欲善其事,必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜。分析图中显微镜的光路可知:目镜(图中未画出)对光线有 作用,相当于一个 透镜。
【答案】 会聚 凸
【详解】[1][2]因为目镜的作用是将物镜所成的像进一步放大,而凸透镜对光线有会聚作用,能够起到成放大像的效果,所以目镜相当于凸透镜,对光线有会聚作用。
5.(2025·广东深圳·一模)深圳湾栖息了多种鸟类,但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到,小明想制作简易望远镜来观鸟。
(1)如图甲是一种望远镜。
①两个凸透镜中,透镜甲是 (选填“目镜”或“物镜”);
②远处的物体经透镜甲成一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)测量凸透镜的焦距f。
①小明将透镜对着太阳光,如图乙所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离,记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是 ;
②改正错误后,小明用正确方法测量,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则f与L的大小关系是:f L。
(3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小,但它离人眼很近,再加上目镜的对光线的发散作用,就可以改变视角大小。如图丙,观察物体时,视角的大小与 有关。
(4)如下为小明制定的评价量表:
自制望远镜评价量表
级别内容
优秀
合格
待改进
外观
结构牢固,镜筒调节顺畅,镜筒尺寸合适
结构比较牢固,镜筒较难调节,镜筒尺寸比较合适
结构不够牢固,镜筒不能够调节,镜筒尺寸不合适
成像效果
能观察到清晰的远景
能观察到模糊的远景
不能观察到远景
小明用望远镜B观察远处的鸟儿时,调节镜筒略显阻塞,调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表,对望远镜B的评价级别是外观 ,成像效果
【答案】(1) 物镜 缩小
(2) 太阳光与主光轴不平行 <
(3)物体实际大小和距离有关
(4) 合格 优秀
【详解】(1)[1]望远镜是由两组凸透镜组成的,其中靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫物镜,所以透镜甲是物镜。
[2]远处的物体距离透镜甲在二倍焦距以外,故成倒立缩小的实像。
(2)[1]正确的操作是让太阳光平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在焦点,形成最小最亮的光斑。此时测量光斑到透镜中心的距离即为焦距。所以小明的操作中存在的错误是凸透镜没有正对太阳光。
[2]当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,光斑变大,说明焦点的位置小于L,则f与L的大小关系是。
(3)物镜的作用是将远处物体的光聚焦成缩小的实像,位于目镜的焦点内。目镜作为放大镜,对此实像进行放大,形成虚像。此时,虽然物镜的像比原物小,但因其靠近眼睛,加上目镜的发散(或放大)作用,使得视角被放大,让人感觉到更大的图像。由图丙可知,视角的大小与物体实际大小和距离有关,而物镜和目镜的组合优化了这两个因素,可以观察到远处的物体。
(4)[1]调节镜筒略显阻塞,由评价量表可知该望远镜外观属于合格级别。
[2]调节后清楚看到清晰的远景,由评价量表可知该望远镜成像效果属于优秀级别。
6.(24-25八年级上·云南保山·期末)望远镜与探索宇宙
在人类历史的早期,人们利用肉眼观测天象。后来人们通过测量天体的运动、制定历法,指导人们的生产生活。例如,战国时期的文献中记载:“斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬。”这说明人们很早就发现了北斗七星一年中的周回运转在昭示四季、节气变迁方面的重要作用。望远镜的发明大大扩展了人类观测天空的视野。
1.使用望远镜探索宇宙的历程
A第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。1609年,伽利略用自制的望远镜观察天体(图),以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
伽利略时代的望远镜
B1846年,科学家根据牛顿发现的万有引力定律,猜想天王星外还存在一颗未知的行星。不久,人们用望远镜在预测的位置发现了这颗行星,它被命名为“海王星”。
C1990年,科学家把“哈勃”空间望远镜送入太空,使人类观测宇宙的能力空前提高.除光学天文望远镜外,人们还发明了其他观测太空的仪器,如射电天文望远镜,这使人类对宇宙的了解越来越深入。
D我国不仅古代在天文观测上取得了丰硕的成果,在现代也对宇宙探索作出了很大贡献。2009年,郭守敬望远镜建成,并于2011年启动光谱巡天任务,成为世界上第一个获取光谱数突破千万量级的望远镜(图)2020年,中国天眼正式开放运行,它是目前全球单口径最大、灵敏度最高的射电天文望远镜。
郭守敬望远镜
2.探索宇宙
宇宙中拥有上千亿个星系,银河系只是这上千亿个星系中的一个。银河系异常巨大,一束光穿越银河系需要约10万年的时间。太阳不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员(图)。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行,地球在离太阳比较近的第三条轨道上。此外,还有若干其他天体绕太阳转动。
(1)人类历史上第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家 ,他以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”;我国在现代也对宇宙探索作出了很大贡献,2020年,中国 正式开放运行,它是目前全球单口径最大、灵敏度最高的射电天文望远镜;
(2)如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替;
(3)望远镜的物镜焦距较长,相当于照相机的镜头;目镜焦距较短,其作用相当于一个 (填光学元件名称)。
【答案】(1) 伽利略 天眼
(2)远视
(3)放大镜
【详解】(1)[1]由短文内容可知,1609年,伽利略用自制的望远镜观察天体,以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”,是第一位把望远镜指向天空的物理学家。
[2]由短文内容可知,2020年,中国天眼正式开放运行,它是目前全球单口径最大、灵敏度最高的射电天文望远镜,所以中国的射电天文望远镜是天眼。
(2)由于望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,目镜成正立、放大的虚像,由凸透镜成像原理可知,物镜和目镜都是凸透镜,由于远视眼镜片是凸透镜,所以可以选用合适的远视眼镜镜片来代替。
(3)由于目镜焦距较短,利用目镜成正立、放大的虚像,由凸透镜成像原理可知,其作用相当于一个放大镜。
题型八 走进彩色世界(共6小题)
1.(2025·青海西宁·一模)“嫦娥六号”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.阳光下人的影子
C.筷子在水面“弯折” D.演员对着平面镜化妆
【答案】D
【详解】通过反射激光进行精准测量定位,利用的是光的反射。
A.三棱镜分解太阳光是利用光的折射,故A不符合题意;
B.阳光下人的影子是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.筷子在水面“弯折”是由于光的折射,故C不符合题意;
D.演员对着平面镜化妆利用了平面镜成像,是利用光的反射,故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级上·湖北武汉·期末)如图所示,一束太阳光射入三棱镜后,在光屏上形成了一条彩色光带。下列说法不正确的是( )
A.这种现象叫作光的色散
B.这条彩色光带的两端之外是没有光的
C.各种色光中,紫光偏折程度最大
D.如果把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,也可以看到各种颜色
【答案】B
【详解】A.由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,这种现象叫作光的色散现象,故A正确,不符合题意;
B.这条彩色光带的两端之外还有看不见的红外线和紫外线,故B错误,符合题意;
C.由图可知,紫光在光带的最下方,说明各种色光中,紫光偏折程度最大,故C正确,不符合题意。
D.光的三原色是红、绿、蓝,按不同比例混合后,可产生各种色光,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.(2024·广东广州·三模)真空中各种电磁波的传播速度相同。根据下图中电磁波家族所给信息可推测,下列正确的是( )
A.波长越短的不能用于通讯
B.红光的波长比红外线要长
C.X射线有能量,无线电波没有能量
D.可见光谱内的各种色光在空气中传播速度都一样
【答案】D
【详解】A.短波长被用于传输电报、电话、静态图像,故A错误;
B.红光的波长范围在620纳米到750纳米之间,而红外线的波长在750纳米到1毫米,则红光的波长比红外线要短,故B错误;
C.X射线、无线电波都是电磁波谱的一部分,都有能量,故C错误;
D.可见光谱内的各种色光的传播都不需要介质,在空气中传播速度都一样,故D正确。
故选D。
4.(24-25八年级上·陕西汉中·期末)一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上,从三棱镜另一侧的光屏屏上可看到一条彩色的光带,这个现象称为光的 , 图中能使荧光物质发光的光在 区域。 (选填“①” “②”或“③”) , 它在真空中的传播速度是 km/s。
5.(2025·上海·中考真题)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659 THz
659-769 THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光 (选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。
。
【答案】(1)属于
(2)见解析
【详解】(1)光的三原色是红、绿、蓝。由题中所给不同色光频率表可知,红色光频率范围是 384~ 482THz,绿色光频率范围是 520~610THz,蓝色光频率范围是 610~ 659THz,450THz 的光属于红色光,属于三原色光。
(2)太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射,光的频率越高,散射程度越大。蓝光和紫光频率高,易被散射。但相较于紫光,人眼更容易感受到蓝光,所以晴天时,散射的蓝光进入人眼,人看到天空是蓝色的。
6.(24-25八年级上·江苏南通·期中)小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下:
(1)一束太阳光通过三棱镜后,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,如图甲所示,这个现象叫光的 ,该现象说明了太阳光是 (选填“单色光”或“复色光”);
(2)如图乙所示,将红、绿、 三种色光以相同比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;
(3)如图丙所示,用一束激光照射气球表面,气球被“射”破,这说明光具有 。
【答案】(1) 色散 复色光
(2)蓝
(3)能量
【详解】(1)[1][2]太阳光通过三棱镜发生折射后的偏折情况不同,从而会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,说明白色光是复色光。
(2)光的三原色是红、绿、蓝,它们称为单色光,经过不同比例的混合可以产生各种颜色的光,这三种色光以相同比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
(3)光具有能量,因此用一束激光照射气球表面,气球会被“射”破。
$
专题03 光的世界
题型1光的传播
题型2光的反射个定律
题型3平面镜成像
题型4光的折射
题型5凸透镜成像
题型6眼睛
题型7通过透镜看世界
题型8走进彩色世界
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题型一 光的传播(共5小题)
1.(24-25八年级上·全国·课后作业)下列关于光的传播说法错误的是( )
A.光在空气中沿直线传播,光在水或玻璃中不沿直线传播
B.影子的形成可以用光沿直线传播来解释
C.光在真空中传播的速度是最快的
D.光在不同介质中,传播速度不同
2.(24-25八年级上·四川成都·期末)我们生活在声音的海洋中,光的世界里。下列有关声与光的知识中,说法正确的是( )
A.声和光在空气中传播速度相同 B.声和光都只能沿直线传播
C.声和光都能传播能量 D.声和光都不会污染环境
3.(24-25八年级上·全国·课后作业)正在 的物体称为光源。如图所示,属于光源的是 (填序号)。
(1)发光的萤火虫 (2)点燃的生日蜡烛 (3)奥运圣火
(4)皎洁的月亮 (5)璀璨的钻石 (6)晶莹的露珠
4.(24-25八年级上·陕西西安·开学考试)国庆放假,天气晴朗、阳光明媚,小明同学去农村的奶奶家,发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞,阳光透射进来,在地上形成一个光斑,该光斑是 (选填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”),该光斑实际是太阳的 (选填“影子”或“像”),是由于光 形成的。
5.(25-26八年级上·广东惠州·阶段练习)2025年1月,中国开始建造先进阿秒激光设施。阿秒(符号as),等于10-18s,是人类目前能够掌握的最短时间尺度。真空中,光的传播速度为3×108 (选填单位km/h或m/s),1as内光行进的路程为 m、合 nm。阿秒激光设施有助于科学家进一步了解微观粒子的运动。
题型二 光的反射个定律(共5小题)
1.(24-25八年级上·四川眉山·期中)有一光电控制液面高度和速度测量屏仪器,是通过激光在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度和下降或上升的速度,如图所示光路图,入射光与液面夹角为 45°,当液面下降时,光电屏上的光斑 S 将向 移动(选填“左”或“右”);如果液面上升的速度为 0.1m/s,则S点移动速度为 m/s。
2.(2025·安徽宿州·三模)如图所示,一束光斜射入水中,入射光线与水面成角,请画出反射光线并标出入射角。
3.(2025·广西柳州·模拟预测)小林在“探究光的反射规律”实验中,如图甲所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的路径。
(1)图甲中,用激光笔让一束光沿着EO平行纸板射向镜面上的O点,小林能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了 反射,在纸板上画出光路,再次改变EO的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线EO与 (选填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系;
(2)图甲中,当光沿FO的方向射向O点时,光会沿着OE的方向射出,说明在反射现象中光路是 的;
(3)小林让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点,先不折转光屏时,ON右侧光屏上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线,再将右侧光屏沿ON向后转动,如图乙所示,右侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 平面上;
(4)小林使入射光线与反射光线的夹角为时,则反射角大小应为 。
4.(24-25八年级上·上海·期中)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到水平放置的平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)实验前,应将纸板 放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(3)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处? ;
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明: ;
(5)利用如图乙和丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是: ,实验表明: ;
(6)如图戊所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机警示作用。图己中的 (选填“A”、“ B”、“ C”或“D” )是自行车尾灯的原理图。
5.(25-26八年级上·全国·期中)入射光线跟平面镜之间的夹角40°,则反射角为 ;若使入射角增大5°,此时,反射光线与入射光线之间的夹角为 ;若一束光线垂直射向平面镜时,反射角是 ;若入射光线不变,平面镜绕入射点转过10°角,则反射光线转过 。
题型三 平面镜成像(共6小题)
1.(2025·河南鹤壁·一模)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
2.(25-26八年级上·全国·期中)(1)如图,M,N是由某一光源发出,经平面镜反射进入人眼的两条光线。请根据光的反射定律用画图的方法确定光源S的位置;
(2)在图中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像。
3.(2025·湖北荆州·三模)如图甲所示,牙科医生常用一个带杆的小圆镜(平面镜)观察牙齿。图乙中,A点表示牙医眼睛所在的位置,S点表示牙齿所在的位置,点表示牙齿在小圆镜中的像。请在图乙中画出小圆镜的位置,并作出牙医通过小圆镜看到牙齿S的一条光路。
4.(2025·湖北·二模)如图甲所示,小明发现家里的玻璃窗中可以看到室内物体的影像。为了弄清楚原因,他进行了如图乙所示的实验探究平面镜成像特点。
(1)实验时,小明选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于确定像的 。点燃的蜡烛A放在玻璃板前侧, (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后侧。
(2)人眼在玻璃板前侧观察,移动蜡烛B直至与A的像完全重合,这主要是为了比较像和物的 关系。
(3)平面镜成像有很多应用,如图丙是播音员的提词器,为方便播音员看台词,将显示屏上的台词通过一块专用镀膜玻璃竖直呈现在播音员的正前方,简化图如图丁所示,则镀膜玻璃与显示屏所成的角度α大小应为 度。当演讲者前方呈现数字“”时,他直接看显示器会看到 。(填正确选项的字母)
5.(2025·河南安阳·模拟预测)如图,在探究平面镜成像特点的实验中。
(1)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,此时眼睛在玻璃板前观察,点燃蜡烛A,并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合,此时蜡烛B好像也被点燃了,这说明平面镜所成的像与物体的大小 。
(2)移动点燃的蜡烛,重做实验。用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,将数据记录在下表中,分析表格数据可知,平面镜所成的像和物体到平面镜的距离 。
次数
蜡烛到玻璃板的距离
蜡烛的像到玻璃板的距离
1
12
12
2
8
8
3
5
5
(3)将蜡烛B拿走,并在它的位置处竖放一个光屏, (“透过玻璃板”或“直接”)看光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,这说明玻璃板成 像。
6.(2023·宁夏吴忠·一模)如图甲所示,创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。
(1)实验中选用平板玻璃代替平面镜做实验的原因是 。
(2)再拿一只与A完全相同的蜡烛B,目的是 。
(3)解决上述问题后,图乙是同学们经过三次实验,在白纸上记录的像与物对应点的位置,通过处理和分析这张“白纸”上的信息,可得出的结论是 (写出一条即可)。
(4)移开蜡烛B,把光屏放在像的位置处,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,此实验说明平面镜成 (选填“实”或“虚”)像。
题型四 光的折射(共6小题)
1.(2025·广东·二模)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
2.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)如图所示,一束光由介质A斜射入介质B,MN是A、B两种介质的分界面,两种介质分别是玻璃和空气,则介质 (选填“A”或“B”)是空气,折射角为 度,若入射光线绕入射点顺时针转动5°角,则折射光线将绕入射点 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动,且转动角度 (选填“大于”“等于”或“小于”)5°。
3.(24-25八年级上·河北保定·期末)小丽坐在平静的湖边,看到水中的白云和鹅卵石。看到的鹅卵石比实际鹅卵石的位置浅,这是光从水中射向空气时发生 的缘故。图中,若A点是鹅卵石的实际位置,A′是小丽看到的鹅卵石的位置,B是小丽眼睛的位置,请画出小丽看到水中鹅卵石的光路图 。
4.(2025·安徽淮北·三模)小明在公园的河边散步时,看到了如图甲所示“鱼在云中游”的美丽画面。如图乙所示,A表示看到的小鱼,E表示小明的眼睛,请在图乙中大致标出小鱼的真实位置并完成光路图。
5.(24-25八年级上·河南许昌·期末)某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 。
(2)图甲中,光从空气射入水中,入射点为O点,则入射角是∠ (选填“∠DOF”或“∠COE”)。
(3)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角 入射角(后两空选填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)若让光线沿1′、2'…和4'入射,发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合,这一现象说明:在折射现象中, 。
6.(2025·云南文山·模拟预测)如图甲,在探究光的反射规律,纸板由E、F两部分接成,接缝ON垂直于平面镜。
(1)由图甲可知,反射光线和入射光线分居法线的 (选填“同侧”或“异侧”);
(2)图甲中用激光笔紧贴纸板E沿AO方向入射,光经平面镜反射,可以在纸板F上看到反射光线OB。此时将纸板F绕ON向后折(或向前折),纸板F上观察不到反射光线,如乙图,这表明: ;
(3)实验中当入射光线与法线的夹角为40°时,反射角为 度。为了得到“反射角等于入射角大小关系”这一普遍规律,接下来的操作是 ,进行多次实验;
(4)如图丙,进行了光的折射规律探究,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,发现折射角 入射角(选填“>”“=”或“<”),折射角会随着入射角的减小而 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(5)探究中,当光线垂直入射时,折射角等于 度;让激光笔发出的光沿BO方向射到界面,可以观察到折射光线沿OA方向射出,这一现象说明折射现象中,光路是 的。
题型五 凸透镜成像(共5小题)
1.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)关于透镜的说法正确的是( )
A.中间厚边缘薄的透镜一定是凸透镜
B.凸透镜既有实焦点,也有虚焦点
C.焦点是与凹透镜主光轴平行的光线,经过凹透镜后会聚在主光轴上的某一点
D.任何时候观察凸透镜所成的实像时,都必须用光屏承接才能观察到
2.(24-25八年级上·贵州铜仁·期末)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法不正确的是( )
A.此时成像为倒立缩小的实像
B.投影仪应用了这一成像规律
C.当蜡烛燃烧逐渐变短,光屏上烛焰的像会向上移动
D.凸透镜位置不动,若将蜡烛与光屏位置互换,在光屏上能得到一个清晰的倒立、放大的实像
3.(25-26八年级上·全国·单元测试)请你将图中的光路图补充完整。
4.(2025·湖南湘西·二模)在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距 cm;
(2)如图乙,蜡烛在10cm刻度线处时,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是 的实像;
(3)若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至 刻度线处,光屏上能再次呈现出清晰的像;
(4)随着实验的持续进行,蜡烛不停地燃烧,在光屏上烛焰的像会 (选填“上移”或“下移”)。
5.(23-24八年级上·江苏镇江·期末)某同学利用图示装置来研究凸透镜成像。
(1)如图甲,实验前,应调整烛焰、光屏的中心位于凸透镜的 上;实验时,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是 (选填“正立”或“倒立”)的像,与这种成像原理一致的光学仪器是 。
(2)如图甲,在保持(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处,光屏上再次成清晰的像,成 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像。
(3)A处的位置示意图如图乙所示,请从光具座上用虚线画出B处的位置,并说明B处的位置是通过 来确定的。
(4)在(1)(2)探究活动中,若换用焦距更小的凸透镜完成实验,则AB之间的距离将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
题型六 眼睛(共4小题)
1.(24-25八年级上·重庆·期末)如图所示,有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法,说法正确的是( )
A.甲图反映了近视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
B.甲图反映了远视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
C.乙图反映了近视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
D.乙图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
2.(2025·山东青岛·中考真题)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是近视眼的成像原理,应戴合适的凹透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在左右,是预防近视眼的措施之一
3.(2025·江苏宿迁·一模)在以《眼睛和眼镜》为主题的跨学科实践活动中:
(1)学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲和乙所示照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中;
照相机
胶卷
光圈
眼睛
晶体和角膜
瞳孔
(2)在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图丙所示。具体操作如下:
①按图丁所示,将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰和光屏的中心位于水透镜的 ;
②将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到光屏上出现烛焰清晰的像,用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时光屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 (选填“前方”或“后方”);
③实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和水透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当远离水透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明佩戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
4.(2025·辽宁朝阳·三模)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)组装器材时,将光源、凸透镜(f=10.0cm)和光屏依次放在光具座上,还应调整它们中心的高度,目的是使像可以呈在 。
(2)实验时,将光源和凸透镜固定在如图1所示的刻度处,需要向 (选填“左”或“右”)适当移动光屏,直至光屏上出现清晰的实像。
(3)将光源向右移动至25cm刻度处,再次移动光屏直到在光屏上出现清晰的像,与(2)中的现象相比,光屏上所成的像将变 (选填“大”或“小”)。
(4)实验中若将透镜的下半部分用不透光的物体挡住,则光屏上烛焰的像会变 。
(5)中小学生长期看手机等电子产品、不注意用眼卫生会导致近视眼,图2中是近视眼成因的原理图的是 ;近视眼应该佩戴 (选填“凸”或“凹”)透镜来矫正。
题型七 通过透镜看世界(共6小题)
1.(24-25八年级上·湖南·阶段练习)如图所示,眼睛、显微镜、望远镜和投影仪用到了我们所学的很多光学知识,里面有眼睛的晶状体,显微镜和望远镜的目镜和物镜、投影仪的平面镜和镜头。下列说法正确的是( )
A.图甲中是近视眼,要戴上凸透镜来矫正
B.其工作原理与照相机相同的有①⑤
C.其工作原理与放大镜相同的有②⑥,利用光的反射的有③④⑦
D.投影仪屏幕上的像是倒立、放大的实像;要使屏幕上的像更大一些,应该将镜头向上调节,同时投影仪应适当远离屏幕
2.(2025·辽宁沈阳·三模)下列关于光现象的描述正确的是( )
A.图甲:是表示矫正近视眼的光路示意图
B.图乙:凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C.图丙:用放大镜看街道对面的建筑物物体时,像是缩小、倒立的
D.图丁:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜相当于投影仪
3.(2025·江苏无锡·一模)如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。
(1)甲图是显微镜,它的反光镜有一面是凹面镜,它对光起到 作用(选填“会聚”、“发散”),可在光线较 (“亮”、“暗”)时使用;
(2)乙图是望远镜,图丙表示它的原理,图中是物镜,是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像,相当于的 镜头(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);目镜的作用主要是将物镜所成的像放大,以 (选填“增大”或“减小”)视角。
4.(2025·西藏·中考真题)“工欲善其事,必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜。分析图中显微镜的光路可知:目镜(图中未画出)对光线有 作用,相当于一个 透镜。
5.(2025·广东深圳·一模)深圳湾栖息了多种鸟类,但是远处的鸟儿很难用肉眼观察到,小明想制作简易望远镜来观鸟。
(1)如图甲是一种望远镜。
①两个凸透镜中,透镜甲是 (选填“目镜”或“物镜”);
②远处的物体经透镜甲成一个倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)测量凸透镜的焦距f。
①小明将透镜对着太阳光,如图乙所示,移动白纸位置直到白纸上出现最小最亮的点,测量出该点到透镜光心距离,记为焦距。小华指出小明的操作中存在的错误是 ;
②改正错误后,小明用正确方法测量,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑到凸透镜的距离为L,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则f与L的大小关系是:f L。
(3)望远镜物镜所成的像虽然比物体小,但它离人眼很近,再加上目镜的对光线的发散作用,就可以改变视角大小。如图丙,观察物体时,视角的大小与 有关。
(4)如下为小明制定的评价量表:
自制望远镜评价量表
级别内容
优秀
合格
待改进
外观
结构牢固,镜筒调节顺畅,镜筒尺寸合适
结构比较牢固,镜筒较难调节,镜筒尺寸比较合适
结构不够牢固,镜筒不能够调节,镜筒尺寸不合适
成像效果
能观察到清晰的远景
能观察到模糊的远景
不能观察到远景
小明用望远镜B观察远处的鸟儿时,调节镜筒略显阻塞,调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露部分都呈黑色的黑脸琵鹭。根据评价量表,对望远镜B的评价级别是外观 ,成像效果
6.(24-25八年级上·云南保山·期末)望远镜与探索宇宙
在人类历史的早期,人们利用肉眼观测天象。后来人们通过测量天体的运动、制定历法,指导人们的生产生活。例如,战国时期的文献中记载:“斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬。”这说明人们很早就发现了北斗七星一年中的周回运转在昭示四季、节气变迁方面的重要作用。望远镜的发明大大扩展了人类观测天空的视野。
1.使用望远镜探索宇宙的历程
A第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家伽利略。1609年,伽利略用自制的望远镜观察天体(图),以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。
伽利略时代的望远镜
B1846年,科学家根据牛顿发现的万有引力定律,猜想天王星外还存在一颗未知的行星。不久,人们用望远镜在预测的位置发现了这颗行星,它被命名为“海王星”。
C1990年,科学家把“哈勃”空间望远镜送入太空,使人类观测宇宙的能力空前提高.除光学天文望远镜外,人们还发明了其他观测太空的仪器,如射电天文望远镜,这使人类对宇宙的了解越来越深入。
D我国不仅古代在天文观测上取得了丰硕的成果,在现代也对宇宙探索作出了很大贡献。2009年,郭守敬望远镜建成,并于2011年启动光谱巡天任务,成为世界上第一个获取光谱数突破千万量级的望远镜(图)2020年,中国天眼正式开放运行,它是目前全球单口径最大、灵敏度最高的射电天文望远镜。
郭守敬望远镜
2.探索宇宙
宇宙中拥有上千亿个星系,银河系只是这上千亿个星系中的一个。银河系异常巨大,一束光穿越银河系需要约10万年的时间。太阳不过是银河系中几千亿颗恒星中的一员(图)。太阳周围有水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕它运行,地球在离太阳比较近的第三条轨道上。此外,还有若干其他天体绕太阳转动。
(1)人类历史上第一位把望远镜指向天空的是意大利物理学家 ,他以确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”;我国在现代也对宇宙探索作出了很大贡献,2020年,中国 正式开放运行,它是目前全球单口径最大、灵敏度最高的射电天文望远镜;
(2)如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的 (选填“近视”或“远视”)眼镜镜片来代替;
(3)望远镜的物镜焦距较长,相当于照相机的镜头;目镜焦距较短,其作用相当于一个 (填光学元件名称)。
题型八 走进彩色世界(共6小题)
1.(2025·青海西宁·一模)“嫦娥六号”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.阳光下人的影子
C.筷子在水面“弯折” D.演员对着平面镜化妆
2.(24-25八年级上·湖北武汉·期末)如图所示,一束太阳光射入三棱镜后,在光屏上形成了一条彩色光带。下列说法不正确的是( )
A.这种现象叫作光的色散
B.这条彩色光带的两端之外是没有光的
C.各种色光中,紫光偏折程度最大
D.如果把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,也可以看到各种颜色
3.(2024·广东广州·三模)真空中各种电磁波的传播速度相同。根据下图中电磁波家族所给信息可推测,下列正确的是( )
A.波长越短的不能用于通讯
B.红光的波长比红外线要长
C.X射线有能量,无线电波没有能量
D.可见光谱内的各种色光在空气中传播速度都一样
4.(24-25八年级上·陕西汉中·期末)一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上,从三棱镜另一侧的光屏屏上可看到一条彩色的光带,这个现象称为光的 , 图中能使荧光物质发光的光在 区域。 (选填“①” “②”或“③”) , 它在真空中的传播速度是 km/s。
5.(2025·上海·中考真题)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659 THz
659-769 THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光 (选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。
。
6.(24-25八年级上·江苏南通·期中)小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下:
(1)一束太阳光通过三棱镜后,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,如图甲所示,这个现象叫光的 ,该现象说明了太阳光是 (选填“单色光”或“复色光”);
(2)如图乙所示,将红、绿、 三种色光以相同比例照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;
(3)如图丙所示,用一束激光照射气球表面,气球被“射”破,这说明光具有 。
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