内容正文:
八年级物理单元检测
一、选择(1—15题为单选题,每题3分,16—20多选,每题4分,共65分。多选题漏选得3分,错选不得分。)
1. 下列物体中属于光源的是( )
A. 镜子 B. 人的眼睛
C. 发光的水母 D. 耀眼的钻石
2. 下列词语与光的直线传播无关的是( )
A. 立竿见影 B. 一叶障目 C. 镜花水月 D. 树影斑驳
3. 比邻星位于半人马座,距离地球4.2光年,是已知离太阳最近的恒星。2022年2月,天文学家发现了一颗行星绕着比邻星运行的证据。这颗行星是该系统中检测到的第三颗行星,被称为比邻星d,其质量只有地球的 ,也是迄今为止发现的最轻的系外行星之一。这里所说的“光年”是( )
A. 时间单位 B. 长度单位 C. 质量单位 D. 温度单位
4. 如图所示,是人观察岸边的树木在水中倒影情况。下列光路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图,入射光线与平面镜成30°角,反射角为( )
A. 60° B. 90° C. 120° D. 150°
6. 早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻了一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是( )
A. 小孔成像现象能说明光沿直线传播
B. 木板上的小孔一定是圆形的
C. 保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近蜡烛的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小
D. 蜡烛在墙上形成的像是虚像
7. 如图是关于透镜的几种光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
8. 小健身高为,当他从远处走到距离平面镜处时站立,此时他的像到他的距离和他走动时像的大小变化描述正确的是( )
A. ,像不变 B. ,像变大 C. ,像不变 D. ,像变大
9. 当小明经过一面倾斜放置的平面镜时,下列说法正确的是( )
A. 镜中的“小明”是由于光的折射形成的
B. 小明和他的像的连线与镜面不垂直
C. 当小明靠近镜子时,镜中的“小明”会变大
D. 镜中的“小明”的大小跟镜子的大小无关
10. 为完成2022年秋季《国家学生体质健康标准》测试数据上报工作,如图所示,是小明同学检查视力时的情景,下列说法正确的是( )
A. 镜中视力表的像是实像
B. 镜中视力表的像是光的反射形成的
C. 镜中视力表的像到该同学的距离为6m
D. 镜中视力表的像比视力表小
11. 关于光现象,以下说法正确的是( )
A. 任何物体都能辐射出紫外线
B. 彩色电视机画面上丰富多彩的颜色是红、黄、蓝三种颜色的光组合而成的
C. 医院、饭店经常利用紫外线灯来灭菌
D. 验钞机是利用了红外线能使荧光物质发光来检验钞票真伪的
12. 站在河岸上的人看见水中的鱼,下列说法正确的是( )
A. 人看到的是鱼的虚像,比鱼的实际位置深
B. 这是光的折射现象,人沿着折射光线的反向延长线看到了虚像
C. 这是光的反射现象,人沿着反射光线的反向延长线看到了虚像
D. 人看到的是鱼的实像,比鱼的实际位置浅
13. 下列关于图中光学现象的描述或解释正确的是( )
A. 如图所示中,通过调节,烛焰通过小孔可以成等大、缩小、放大三种虚像
B. 如图所示中,潜望镜能看到水面上的景物是因为光的折射
C. 如图所示中,白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七种单色光
D. 如图所示中,漫反射时反射光线虽然杂乱无章,但也遵循光的反射定律
14. 小光和小亮照同一面镜子,小光在镜子中看到了小亮的眼睛,那么( )
A. 小亮无法通过镜子看到小光的眼睛
B. 小亮可能会通过镜子看到小光的眼睛
C. 小亮一定能通过镜子看到小光的眼睛
D. 无法确定小亮能不能通过镜子看到小光的眼睛
15. 如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是( )
A. 该摄像头相当于一个凹透镜
B. 该摄像头对光线具有发散作用
C. 该摄像头的焦距可能是0.20m
D. 该摄像头成像原理是光的反射
16. 如图所示的是“探究光的反射定律”的实验,小明将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块白色纸板(由纸板E和纸板F拼接而成,纸板F可以绕NO转动)垂直放置在平面镜上。让一束光贴着纸板E射向O点。下列说法中正确的是( )
A. 该实验通过白色纸板对光的漫反射来显示光的传播路径
B. 如图乙所示,将纸板F沿NO向后折转后,反射光会消失
C. 当入射光沿NO方向朝平面镜入射时,入射角为
D. 图甲和图丙所示的实验现象说明在反射现象中光路是可逆的
17. 下列光学现象及其解释不正确的是( )
A. 图甲中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律
B. 图乙中,看见地上不发光的书本,是因为书本折射的光进入了眼睛
C. 图丙中,池水变浅是由光的折射产生的现象
D. 图丁中,表示的是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
18. 如图所示,固定在水面上方的光源S 发出一束光线经水面反射后在光屏上形成光斑 A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源S经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A. 在水面反射时,反射角的大小为50°
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 当水面降低时,光斑 A 将向右移动
D. 当水面升高时,S′到水面的距离变大
19. 放在凸透镜主光轴上焦点F以内的点光源S发出的光,通过凸透镜后光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 凸透镜可以对光线起发散作用
B. 两条折射光线反向延长线的交点为S的虚像位置
C. 只有平行于主光轴的光线,凸透镜才会起到会聚作用
D. 凸透镜的会聚作用与点光源S在主光轴的位置无关
20. 如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A. 当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像
B. 蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C. 若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D. 若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
二、实验探究题(每空1分,共19分)
21. 小华利用如图装置探究光反射时的规律;
(1)如图甲所示,实验时把平面镜放在水平桌面上,再把可绕ON翻折的白色纸板ENF立于平面镜上,使纸板上的直线ON与镜面______。为了显示光路,纸板的表面应______(选填“光滑”或“粗糙”)一些;
(2)多次改变光束入射的角度,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的和。对比分析得出结论,根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为时,反射角为______。这里多次进行实验的目的是______;
A.寻找普遍规律; B.减小实验误差。
(3)如图乙所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在______内。
22. 小李用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验;
(1)实验中用玻璃板代替不透光的平面镜目的是:______;
(2)实验中应选择与蜡烛A外形相同且______(选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛B用来等效替代______(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”);移动蜡烛B发现其恰好能与蜡烛A的像完全重合,说明像与物______;移去蜡烛B,并在其所在位置放一光屏,则光屏上______(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像;
(3)若蜡烛A以2cm/s的速度靠近玻璃板,则所成的像以______cm/s的速度靠近蜡烛A;
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将______(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛关于镜面对称。
23. 胡轩在做“探究凸透镜成像规律”时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴。
(1)实验前,胡轩调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______,目的是______。
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是______cm。
(3)胡轩在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立放大的______(选填“实像”或“虚像”)。
(4)在图乙中,保持凸透镜的位置不变,将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离,则应将光屏向______(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动适当距离,光屏上才能再次呈现清晰的像,与(3)相比,像的大小将变______(选填“大”或“小”)。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中______(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像。
三、作图题
24. 如图,画出入射光线并标出入射角的度数。
25. 如图所示,请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。
26. 如图,在探究平面镜成像实验中,请作出人眼看到烛焰上发光点A的像的光路图(保留作图痕迹)。
27. 按照题目要求完成下列作图:人眼在 E 点观察到水中 A 点鱼的像在 B 点,画出人眼观察到像的光路。
四、计算题
28. 太阳发出的光,要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离是多少?如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多少小时才能跑完全程?
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八年级物理单元检测
一、选择(1—15题为单选题,每题3分,16—20多选,每题4分,共65分。多选题漏选得3分,错选不得分。)
1. 下列物体中属于光源的是( )
A. 镜子 B. 人的眼睛
C. 发光的水母 D. 耀眼的钻石
【答案】C
【解析】
【详解】镜子、人的眼睛和钻石自身都不能发光,不属于光源,水母自身能够发光,发光的水母属于光源,故C符合题意,ADB不符合题意。
故选C。
2. 下列词语与光的直线传播无关的是( )
A. 立竿见影 B. 一叶障目 C. 镜花水月 D. 树影斑驳
【答案】C
【解析】
【详解】立竿见影、一叶障目和树影斑驳都是光沿直线传播产生的现象,镜花水月是平面镜成像,属于光的反射形成的。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 比邻星位于半人马座,距离地球4.2光年,是已知离太阳最近的恒星。2022年2月,天文学家发现了一颗行星绕着比邻星运行的证据。这颗行星是该系统中检测到的第三颗行星,被称为比邻星d,其质量只有地球的 ,也是迄今为止发现的最轻的系外行星之一。这里所说的“光年”是( )
A. 时间单位 B. 长度单位 C. 质量单位 D. 温度单位
【答案】B
【解析】
【详解】光年是指光在真空中一年内所通过的距离,是长度单位,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,是人观察岸边的树木在水中倒影情况。下列光路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】树木在水中倒影,是因为来自岸上树木反射的光线斜射到水面上发生反射,反射光线进入眼睛,所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影,且反射角等于入射角,故ACD错误,B正确。
故选B。
5. 如图,入射光线与平面镜成30°角,反射角为( )
A. 60° B. 90° C. 120° D. 150°
【答案】A
【解析】
【详解】入射光线与平面镜的夹角为30°,则入射角为
反射角等于入射角,则反射角为60°。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻了一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是( )
A. 小孔成像现象能说明光沿直线传播
B. 木板上的小孔一定是圆形的
C. 保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近蜡烛的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小
D. 蜡烛在墙上形成的像是虚像
【答案】A
【解析】
【详解】A.常见的光沿直线传播的现象有:影子的形成、小孔成像、日食月食。小孔成像是由光的沿直线传播形成的,故A正确;
B.小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,故B错误;
C.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近蜡烛的方向移动,因为成像的大小取决于像到小孔的距离,则木板与小孔距离越远,像也越大,故C错误;
D.蜡烛在墙上成的像是倒立的实像,故D错误。
故选A。
7. 如图是关于透镜的几种光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图中凹透镜的入射光线看似过焦点,其实它不是特殊光线,折射光线应该比入射光线更远离主光轴,故A错;
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,故B错;
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,故C正确,D错;故选C.
【点睛】根据凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜的特殊光线有三条:过光心的光线其传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;
凹透镜对光线有发散作用,凹透镜的特殊光线有三条:过光心的光线其传播方向不变,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,指向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.
8. 小健身高为,当他从远处走到距离平面镜处时站立,此时他的像到他的距离和他走动时像的大小变化描述正确的是( )
A. ,像不变 B. ,像变大 C. ,像不变 D. ,像变大
【答案】A
【解析】
【详解】平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以,由小健到平面镜的距离为2m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为2m,则相距像与他之间的距离为
2m×2=4m
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同,所以像的大小将不会改变。
故选A。
9. 当小明经过一面倾斜放置的平面镜时,下列说法正确的是( )
A. 镜中的“小明”是由于光的折射形成的
B. 小明和他的像的连线与镜面不垂直
C. 当小明靠近镜子时,镜中的“小明”会变大
D. 镜中的“小明”的大小跟镜子的大小无关
【答案】D
【解析】
【详解】A.由平面镜成像原理可知,镜中的“小明”是由于光的反射形成的虚像,故A错误;
B.由平面镜成像的特点可知,像与物体关于平面镜对称。小明和他在镜中成的像的连线与镜面垂直,故B错误;
CD.由平面镜成像的特点可知,像与物体的大小总是相等,所以当人靠近平面镜时,像的大小不变,镜中的“小明”的大小跟镜子的大小无关,故C错误,D正确。
故选D。
10. 为完成2022年秋季《国家学生体质健康标准》测试数据上报工作,如图所示,是小明同学检查视力时的情景,下列说法正确的是( )
A. 镜中视力表的像是实像
B. 镜中视力表的像是光的反射形成的
C. 镜中视力表的像到该同学的距离为6m
D. 镜中视力表的像比视力表小
【答案】B
【解析】
【详解】镜中视力表的像是视力表在平面镜中所成的像,平面镜成像原理是光的反射形成的。根据平面镜成像特点知,镜中视力表的像是虚像;镜中视力表的像与视力表大小相同;镜中视力表的像到镜面的距离与视力表到镜面的距离相等,如图所示镜中视力表的像到该同学的距离为
综合上述分析,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11. 关于光现象,以下说法正确的是( )
A. 任何物体都能辐射出紫外线
B. 彩色电视机画面上丰富多彩的颜色是红、黄、蓝三种颜色的光组合而成的
C. 医院、饭店经常利用紫外线灯来灭菌
D. 验钞机是利用了红外线能使荧光物质发光来检验钞票真伪的
【答案】C
【解析】
【分析】(1)一切物体都能发出红外线,红外线的热效应比较强,贯穿云雾的能力较强;紫外线能促进人体对钙的吸收预防佝偻病,但过量照射紫外线对人体有害;
(2)色光的三原色是红、绿、蓝。
【详解】A.一切物体都能发出红外线,故A错误;
B.彩色电视机画面上丰富多彩的颜色是红、绿、蓝三种颜色的光组合而成的,故B错误;
C.医院、饭店经常利用紫外线灯来灭菌,故C正确;
D.验钞机是利用了紫外线能使荧光物质发光来检验钞票真伪的,故D错误。
故选C。
12. 站在河岸上的人看见水中的鱼,下列说法正确的是( )
A. 人看到的是鱼的虚像,比鱼的实际位置深
B. 这是光的折射现象,人沿着折射光线的反向延长线看到了虚像
C. 这是光的反射现象,人沿着反射光线的反向延长线看到了虚像
D. 人看到的是鱼的实像,比鱼的实际位置浅
【答案】B
【解析】
【详解】AD.人看到的是鱼的虚像,比鱼的实际位置浅,故AD 错误;
BC.这是光的折射现象,人沿着折射光线的反向延长线看到了虚像,故B正确,C错误。
故选B。
13. 下列关于图中光学现象的描述或解释正确的是( )
A. 如图所示中,通过调节,烛焰通过小孔可以成等大、缩小、放大三种虚像
B. 如图所示中,潜望镜能看到水面上的景物是因为光的折射
C. 如图所示中,白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七种单色光
D. 如图所示中,漫反射时反射光线虽然杂乱无章,但也遵循光的反射定律
【答案】D
【解析】
【详解】A.小孔成像,通过调节,可以成缩小、等大、放大的实像,故A错误;
B.利用潜望镜看到水面上的事物,是用了光的反射原理,故B错误;
C.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,故C错误;
D.漫反射时反射光线虽然整体杂乱无章,但同样遵循光的反射定律,故D正确。
故选D。
14. 小光和小亮照同一面镜子,小光在镜子中看到了小亮的眼睛,那么( )
A. 小亮无法通过镜子看到小光的眼睛
B. 小亮可能会通过镜子看到小光的眼睛
C. 小亮一定能通过镜子看到小光的眼睛
D. 无法确定小亮能不能通过镜子看到小光的眼睛
【答案】C
【解析】
【详解】根据反射现象中光路的可逆性,既然小亮的眼睛反射出的光线能再经过平面镜的反射后进入小光的眼睛,那么逆着这束光线,光路仍然是成立的,也就是从小光的眼睛反射出的光线经平面镜的反射后会进入小亮的眼睛,所以小亮一定能看到小光的眼睛。
故选C。
15. 如图是超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm处,按下“存”按钮,屏幕上方的摄像头启动,出现人脸缩小的像,柜门打开。下列说法正确的是( )
A. 该摄像头相当于一个凹透镜
B. 该摄像头对光线具有发散作用
C. 该摄像头的焦距可能是0.20m
D. 该摄像头成像原理是光的反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.该摄像头相当于一个凸透镜,当人站在透镜二倍焦距之间以外时,在摄像机中成倒立、缩小的实像,故A错误;
B.该摄像头是凸透镜,对光线具有会聚作用,故B错误;
C.顾客刷脸时,距摄像头50cm,物距
由此可知,该摄像头的焦距,因此摄像头的焦距可能是0.20m,故C正确;
D.凸透镜成像是由于光的折射,该摄像头成像原理与凸透镜成像原理相同,都是光的折射,故D错误。
故选C。
16. 如图所示的是“探究光的反射定律”的实验,小明将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块白色纸板(由纸板E和纸板F拼接而成,纸板F可以绕NO转动)垂直放置在平面镜上。让一束光贴着纸板E射向O点。下列说法中正确的是( )
A. 该实验通过白色纸板对光的漫反射来显示光的传播路径
B. 如图乙所示,将纸板F沿NO向后折转后,反射光会消失
C. 当入射光沿NO方向朝平面镜入射时,入射角为
D. 图甲和图丙所示的实验现象说明在反射现象中光路是可逆的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.实验中用粗糙的白色纸板,目的是可以纸板表面发生漫反射,更好的显示光的传播路径,故A正确;
B.如图乙所示,将纸板F沿NO向后折转后,入射光线没有消失,平面镜没有消失,反射光不会消失,仅仅是看不见反射光线,故B错误;
C.当入射光沿NO方向朝平面镜入射时,入射光线与法线重合,入射角为0°,故C错误;
D.图甲和图丙所示的实验现象,光逆着光线传播路径沿原路返回,说明在反射现象中光路是可逆的,故D正确。
故选AD。
17. 下列光学现象及其解释不正确的是( )
A. 图甲中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律
B. 图乙中,看见地上不发光的书本,是因为书本折射的光进入了眼睛
C. 图丙中,池水变浅是由光的折射产生的现象
D. 图丁中,表示的是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.图甲中,漫反射的光线杂乱无章,是因为反射面不平,仍然遵循光的反射定律,故A错误,A符合题意;
B.图乙中,看见地上不发光的书本,是光的反射,是因为书本反射的光进入了眼睛,故B错误,B符合题意;
C.图丙中,是人眼逆着折射光线看到池底的像,由于折射角大于入射角,故看到的像在实际物体的上方,池水变浅,是由光的折射产生的现象,故C正确,C不符合题意;
D.图丁中,表示的是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,红光在最上面,紫光在最下面,故D错误,D符合题意。
故选ABD。
18. 如图所示,固定在水面上方的光源S 发出一束光线经水面反射后在光屏上形成光斑 A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源S经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A. 在水面反射时,反射角的大小为50°
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 当水面降低时,光斑 A 将向右移动
D. 当水面升高时,S′到水面的距离变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.光束与水面的夹角为40°,则入射角为
90°-40°=50°
因为反射角等于入射角,因此反射角的大小为50°,故A正确;
B.当水面升高时,入射光线与法线的夹角不变,即入射角不变,则反射角大小不变,故B错误;
C.当水面降低时入射点向右移动,因为入射角与反射角大小不变,因此光斑向右移动,故C正确;
D.由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜成轴对称关系,当水面升高时S′到水面的距离变小,故D错误。
故选AC。
19. 放在凸透镜主光轴上焦点F以内的点光源S发出的光,通过凸透镜后光路如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 凸透镜可以对光线起发散作用
B. 两条折射光线反向延长线的交点为S的虚像位置
C. 只有平行于主光轴的光线,凸透镜才会起到会聚作用
D. 凸透镜的会聚作用与点光源S在主光轴的位置无关
【答案】BD
【解析】
【详解】A.如图所示,折射光线与入射光线相比,折射光线更靠近主光轴,故凸透镜对光线起到会聚作用,故A错误;
B.逆着折射光线看到像,故两条折射光线反向延长线的交点为S的虚像位置,B正确;
C.只有平行于主光轴的光线,凸透镜会将光线会聚于焦点,其它光线,凸透镜也会起到会聚作用,故C错误;
D.凸透镜的会聚作用与焦距的大小有关,与点光源S在主光轴的位置无关,故D正确。
故选BD。
20. 如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A. 当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像
B. 蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C. 若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D. 若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
【答案】AB
【解析】
【详解】A.已知凸透镜焦距f=10.0cm,当蜡烛放在图中A区域时,物距u>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f,光屏应放在图中E区域能呈现清晰的像,故A正确;
B.根据凸透镜成实像时 “物远像近像变小” 的规律,蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,物距增大,像距减小,所成的像会逐渐变小,故B正确;
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,说明此时成虚像或不成像,当蜡烛放在图中B区域时,f<u<2f,成倒立、放大的实像,能在光屏上成像;故C错误;
D.若光屏上要得到一个放大的像,根据凸透镜成像规律,像距在2倍焦距以外,此时f<u<2f,蜡烛应该放在图中B区域,而不是C区域,故D错误。
故选AB。
二、实验探究题(每空1分,共19分)
21. 小华利用如图装置探究光反射时的规律;
(1)如图甲所示,实验时把平面镜放在水平桌面上,再把可绕ON翻折的白色纸板ENF立于平面镜上,使纸板上的直线ON与镜面______。为了显示光路,纸板的表面应______(选填“光滑”或“粗糙”)一些;
(2)多次改变光束入射的角度,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的和。对比分析得出结论,根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为时,反射角为______。这里多次进行实验的目的是______;
A.寻找普遍规律; B.减小实验误差。
(3)如图乙所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在______内。
【答案】(1) ①. 垂直 ②. 粗糙
(2) ①. 40° ②. A
(3)同一平面
【解析】
【小问1详解】
[1]纸板上的直线ON与镜面垂直,ON为法线,这样才能够保证入射光线、法线、反射光线在同一个平面内。
[2]为了显示光路,纸板的表面应粗糙些,发生漫反射,让各个方向都能够看到反射光线。
【小问2详解】
[1]当入射光EO与平面镜夹角为时,入射角为40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为40°。
[2]多次进行实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性,故A符合题意;B不符合题意。
故选A。
【小问3详解】
当纸板不折叠时,纸板ENF在同一个平面内,在平面内可以看到反射光线、入射光线,当把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,纸板ENF在不同的平面内,看不到反射光线,入射光线、法线位置不变,反射光线仍然在原平面内,故表明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
22. 小李用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验;
(1)实验中用玻璃板代替不透光的平面镜目的是:______;
(2)实验中应选择与蜡烛A外形相同且______(选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛B用来等效替代______(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”);移动蜡烛B发现其恰好能与蜡烛A的像完全重合,说明像与物______;移去蜡烛B,并在其所在位置放一光屏,则光屏上______(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像;
(3)若蜡烛A以2cm/s的速度靠近玻璃板,则所成的像以______cm/s的速度靠近蜡烛A;
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将______(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛关于镜面对称。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) ①. 未点燃 ②. 蜡烛A的像 ③. 等大 ④. 不能
(3)4 (4)仍然
【解析】
【小问1详解】
实验中用玻璃板代替不透光的平面镜,玻璃板可以成像,还能够透过玻璃板看到蜡烛B,若蜡烛B与蜡烛A的像重合,从而确定像的位置。
【小问2详解】
[1][2]蜡烛A点燃,蜡烛A发出的光线经平面镜反射,逆着反射光线看到像,蜡烛B是替代蜡烛A的像,蜡烛B不需要点燃。
[3]移动蜡烛B发现其恰好能与蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
[4]平面镜成的是虚像,移去蜡烛B,并在其所在位置放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛A的像。
【小问3详解】
若蜡烛A以2cm/s的速度靠近玻璃板,蜡烛A的像以2cm/s靠近玻璃板,所成的像以4cm/s的速度靠近蜡烛A。
【小问4详解】
在平面镜成像中,像与物体关于平面镜对称,如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将仍然与蜡烛关于镜面对称。
23. 胡轩在做“探究凸透镜成像规律”时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴。
(1)实验前,胡轩调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在______,目的是______。
(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是______cm。
(3)胡轩在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立放大的______(选填“实像”或“虚像”)。
(4)在图乙中,保持凸透镜的位置不变,将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离,则应将光屏向______(选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动适当距离,光屏上才能再次呈现清晰的像,与(3)相比,像的大小将变______(选填“大”或“小”)。
(5)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,无论怎样移动光屏都在光屏上看不到烛焰的像,则人眼在图中______(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像。
【答案】(1) ①. 同一高度 ②. 使像成在光屏中央
(2)10.0 (3)实
(4) ①. 靠近 ②. 小
(5)B
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验前,调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是使像成在光屏中心,便于观察。
【小问2详解】
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,所以凸透镜的焦距为f=50.0cm-40.0cm=10.0cm
【小问3详解】
如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此时物距为u=25.0cm-10.0cm=15.0cm
大于1倍焦距小于二倍焦距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像。
【小问4详解】
[1]保持凸透镜的位置不变,将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离,物距变大,根据凸透镜成像规律可知,像距会变小,所以应将光屏向靠近透镜方向移动适当距离,光屏上才能再次呈现清晰的像。
[2]根据凸透镜成像的规律,物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像会变小,和实验步骤(3)相比,像的大小将变小。
【小问5详解】
保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,此时物距小于焦距,此时成虚像,不能成在光屏上,像在物体一侧,所以人眼在图中B处能观察到烛焰的像。
三、作图题
24. 如图,画出入射光线并标出入射角的度数。
【答案】
【解析】
【详解】过O点做垂直镜面的虚线,为法线,由图可知,反射光线与镜面的夹角为30°,因为发现垂直镜面,则反射角为60°,因为反射角等于入射角,所以入射角也为60°,则在法线的另一侧作一条与法线夹角为60°的光线即为入射光线,入射光线与法线夹角即为入射角,入射角为60°,如图所示
25. 如图所示,请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。
【答案】,
【解析】
【详解】根据凹透镜三条特殊光线可知,指向虚焦点的光线,折射光线必然平行于主光轴,故过折射点画主光轴的平行线,并标上向右的箭头,如图所示:
根据凸透镜三条特殊光线可知,经过焦点的光线,折射光线必然平行于主光轴,过折射点画主光轴的平行线,并标上向右的箭头,如图所示:
26. 如图,在探究平面镜成像实验中,请作出人眼看到烛焰上发光点A的像的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】
【详解】作出A点关于平面镜的对称点,即为像点A′,连接A′、眼睛交平面镜于点O,O为入射点;连接点O、眼睛画出反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示:
27. 按照题目要求完成下列作图:人眼在 E 点观察到水中 A 点鱼的像在 B 点,画出人眼观察到像的光路。
【答案】
【解析】
【详解】如图,人眼在 E 点观察到水中 A 点鱼的像在 B 点,人眼看到的是鱼的像,所以光从水中斜射入空气中的折射光线在E、B两点所在直线上,作法是:连接E、B两点,其连线与水面的交点就是光的入射点,连接A点和光的入射点的连线,标上箭头就是光的入射光线,从入射点到E点的连线,标上箭头就是折射光线;由于人看到的像是鱼的虚像,所以从B点到入射点之间的连线用虚线。光路图如下所示:
四、计算题
28. 太阳发出的光,要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离是多少?如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多少小时才能跑完全程?
【答案】,
【解析】
【详解】已知光速,光传播时间
由速度公式,则太阳到地球的距离是
赛车速度,由速度公式,赛车跑完全程时间
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