内容正文:
第三章 光的折射 透镜
一、单选题
1.下列光现象中,由于光沿直线传播形成的是( )
A.海市蜃楼 B.镜花水月 C.雨后彩虹 D.立竿见影
2.张明的爷爷为了能看清楚花瓶的裂缝,用以下哪个镜( )
A.放大镜 B.凹透镜 C.平面镜 D.奇异镜
3.光从空气射向透明玻璃时,通常会同时发生反射和折射现象。下列说法中不正确的是( )
A.在漫反射现象中,反射角大于入射角
B.当入射角增大时,反射角和折射角都会增大
C.在反射现象和折射现象中,光路都是可逆的
D.光束垂直射向透明玻璃时,反射角和折射角都是
4.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时,光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法不正确的是( )
A.照相机就是利用这一规律成像的
B.将蜡烛放置在35cm刻度处,仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像
C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,遮住凸透镜的部分区域,则光屏上烛焰的像不再完整
D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,用焦距8cm凸透镜替换该透镜,光屏上不再成清晰的像
5.光刻技术是现代半导体集成电路的关键一环,其工作原理如图所示。光源发出强紫外光,调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,恰好能在硅片上成清晰的像,从而实现纳米级集成电路的“雕刻”,下列说法正确的是( )
A.此投射原理与照相机的原理相同
B.缩图透镜对光有发散作用
C.硅片上的像是虚像
D.为了在硅片上成更小的像,可将镂空掩膜版靠近缩图透镜
6.如图所示是小明做实验的情景。烛焰通过凸透镜在光屏上得到清晰的像。下列说法中正确的是( )
A.蜡烛位于凸透镜的2倍焦距以外
B.若想让像变小,蜡烛与光屏都应向左移动
C.放大镜成像规律与此情景相同
D.照相机成像规律与此情景相同
7.有一圆柱形敞口容器,装入适量的水,从其左侧某一高度处斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑0,如图所示。下列说法正确的是( )
A.保持入射点不变,垫高容器左侧,入射角增大
B.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移,光斑位置左移
C.保持入射点不变,使激光的入射角增大,光斑位置左移
D.保持激光射入的角度不变,使水面下降,光斑位置右移
8.小佳用边长h为10cm的正方体透明塑料盒制作了一个简易的昆虫标本观察盒,如图所示。在盒底上放标本,盒盖上嵌入一个薄透镜,通过透镜能观察到标本正立、放大的像,则下列说法正确的是( )
A.观察盒是利用光的反射原理制成的
B.盒盖上的透镜对光起到发散作用
C.观查盒上可能嵌入的是焦距为12cm的凸透镜
D.通过观察盒盖上的薄透镜能观察到标本的实像
9.在探究凸透镜成像规律时,小明将蜡烛沿主光轴由距透镜90cm移至120cm的过程中发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰。若他再将蜡烛移至距透镜3cm处,所成像的性质是( )
A.一定是正立放大的虚像
B.可能是放大的实像也可能是放大的虚像
C.一定是倒立放大的实像
D.一定是倒立缩小的实像
10.小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯,并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后,观察结果如图甲所示。向杯中加水,使得水面高过箭头位置,透过玻璃杯观察纸上的“箭头”;将白纸逐渐远离杯子的过程中,依次观察到情景可( )
A.丁、乙、丙 B.乙、丙、丁 C.丙、丁、乙 D.丁、丙、乙
11.小王在研究光的有关规律时,根据实验现象画出了如下图中的a、b、c,根据图中所示现象,不能得到的结论是( )
A.光发生反射现象时,反射角等于入射角
B.光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角
C.光从空气斜射入玻璃和水中时,玻璃比水对光的偏折能力大
D.光路是可逆的
12.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,如图所示,这时光斑到凸透镜的距离为5cm。若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( )
A.一定小于5cm B.一定等于5cm
C.一定大于5cm D.可能小于5cm,也可能大于5cm
二、填空题
13.观察拍摄的“水景”照片,发现倒影部分比景物本身要暗一些,这是光从空气射到水面时,由于光的 现象,一部分光射入了水中的缘故;观察水面下的鱼,人所看到的是鱼的 (填“实”或“虚”)像,看到的“鱼”在实际的鱼的 (填“上方”或“下方”)
14.米雕是起源于清朝乾隆年间的民间工艺。如今,人们把祝福的语言刻在米粒上,作为美好情感的寄托。雕刻时艺人用的放大镜是一个 (选填“凸透镜”或“凹透镜”),当大米在焦距以内时,成 、 的虚像。
15.有一种望远镜是由两组凸透镜制成的,它的目镜相当于 ,用放大镜看地图,若想看到的像更大些,应将放大镜 地图(填“靠近”或“远离”)。
16.如图是光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射的光路图,根据光路图可以判断光是从 中(选填“空气斜射入玻璃”或“玻璃斜射入空气”) ,其反射光线与折射光线的夹角为 。
17.图所示的透镜中属于凹透镜的有 (选填字母);极少数游客在山上游玩时随意丢弃玻璃瓶,这样做可能引起山林火灾。这是因为盛有水的瓶子相当于 (选填“凸”或“凹”)透镜,阳光经折射后,可能引燃枯叶。
三、作图题
18.如图,是一束光斜射入盛有水的容器中的光路图,保持光束和容器的位置不变,向容器中逐渐加水,水面由A升到B,请画出此时的折射光线。
四、实验题
19.在利用光具座进行“凸透镜成像规律”的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜折射后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,该凸透镜的焦距是 ;
(2)把蜡烛放在距凸透镜16cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(选填“放大”“缩小”或“等大”),蜡烛在乙图时光屏上有清晰的像,如果在此基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,可以采用下列方法:若移动光屏,则应将光屏 (填“靠近”或“远离”)凸透镜;若不移动光屏,则可以在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的 (填“凸”或“凹”)透镜。
20.小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置:如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径前后折转。
(1)实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,观察发现折射光线和入射光线位于法线 ;小明将光屏F向后折转一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,说明折射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向 (选填“左”、“右”或“上”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着射向水面时,可看到折射光沿射出,这说明在光的折射现象中光路是 ;
(4)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气(如图乙、丙),不断调整入射角的大小,通过实验得到如下表格:
①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,折射角 (选填“增大”、“减小”或“不变”),折射光线的能量 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
②当入射角≥41.8°时,折射光线消失,反射光线会变得更亮,即发生光的全反射现象。图像丁中的图线 (选填真“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系。
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《第三章 光的折射 透镜--2024-2025学年苏科版物理八年级上册》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
C
A
B
D
C
A
D
题号
11
12
答案
D
C
1.D
【详解】A.海市蜃楼是光在不均匀的空气中发生折射形成的像,故A不符合题意;
B.“镜花水月”属于平面镜成像,成因是光的反射,故B不符合题意;
C.雨后彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,是由于光的折射形成的,故C不符合题意;
D.由于光在同种均匀介质中沿直线传播,当光照到不透明物体上时,在其身后形成的光照不到的区域,这块区域就是影子,所以影子的原理是光的直线传播,故D符合题意。
故选D。
2.A
【详解】张明的爷爷为了能看清楚花瓶的裂缝,可以利用放大镜来把它放大进行观察。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】A.在漫反射现象中,遵循光的反射定律,反射角等于入射角,故A错误;A不符合题意;
B.根据光的反射定律,当入射角增大时,反射角增大,折射角都会增大,故B正确;B符合题意;
C.在反射现象和折射现象中,光路都是可逆的,故C正确;C符合题意;
D.光束垂直射向透明玻璃时,入射角等于0°,故反射角和折射角都是,故D正确;D符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.由图可知,物距大于像距,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,应用于照相机,故A正确,不符合题意;
B.将蜡烛放置在35cm刻度处,物距为
此时凸透镜成的像是倒立、放大的实像。此时物距变小,像距变大,则仅向右移动光屏,能得到清晰、倒立、放大的实像,故B正确,不符合题意;
C.若飞来一只小虫落在凸透镜上,其它区域仍能会聚光线成完整的像,只是成像的光线变少,所以像比原来变暗,故C错误,符合题意;
D.蜡烛、凸透镜、光屏位置不动,凸透镜焦距变小,凸透镜的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,像距变小,因此光屏上不再成清晰的像,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】ABC.此投影成的是倒立、缩小的实像,成像原理与照相机相同,所以缩图透镜是凸透镜,对光线有会聚作用,故A正确,BC错误;
D.由凸透镜成像原理可知,成实像时,遵循“物远像近像变小”的规律,所以为了在硅片上成更小的像,应增大物距,即可将镂空掩膜版远离缩图透镜,故D错误。
故选A。
6.B
【详解】ACD.由图可知,物距小于像距,光屏上成倒立放大的实像,根据凸透镜成实像规律可知,此时物距
投影仪成像规律与此情景相同,放大镜成正立、放大的虚像;照相机成倒立、缩小的实像。故ACD错误;
B.若想让像变小,由凸透镜成实像的规律:物远像近像变小可知,蜡烛与光屏都应向左移动,故B正确。
故选B。
7.D
【详解】A.保持入射点不变,垫高容器左侧,水面仍然是水平面,法线仍然与水面垂直,故入射光线与法线的夹角不变,入射角的大小不变,故A错误;
B.保持水面的高度不变,光从空气斜射入水中,使激光笔向右平移,偏折程度不变,光斑右移,故B错误;
C.保持入射点不变,使激光的入射角增大,入射光线远离法线,则折射光线也远离法线,故光斑位置右移,故C错误;
D.保持激光射入的角度不变,使水面下降,入射点右移,偏折程度不变,故光斑右移,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】ABC.由于通过透镜能观察到标本正立、放大的像,可知,物距小于一倍焦距,即焦距一定大于10cm,透镜对光起到了会聚的作用而成像,这是利用了光的折射原理,故观察盒是利用光的折射原理制成的,故AB错误,C正确;
D.由于通过透镜能观察到标本正立、放大的像,可知此时所成的像是虚像,又物距小于一倍焦距,则通过观察盒盖上的薄透镜不能观察到标本的实像,故D错误。
故选C。
9.A
【详解】从“小明将蜡烛由距透镜90cm移至120cm的过程中,发现烛焰在图示位置光屏上的像一直比较清晰”,可知像的位置几乎不变,说明物距远大于2倍焦距,因而成像在焦点附近,焦距大约为图中的5cm,他再将蜡烛移至距透镜3cm处,即u=3cm,那么物距小于焦距成正立放大虚像。
故选A。
10.D
【详解】圆柱形玻璃杯中注入水相当于凸透镜,玻璃杯后白纸上的水平箭头为物体。开始白纸在焦距之内,成正立、放大的虚像,成的像如图丁,将白纸逐渐远离杯子的过程中,当白纸在一倍焦距和二倍焦距之间时可以成倒立、放大的实像,成的像如图丙,当白纸在凸透镜的二倍焦距以外时可以成倒立、缩小的实像,成的像如图乙,所以依次观察到情景是丁丙乙,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.D
【详解】A.图中光发生反射现象时,入射角减小时,反射角也减小,但反射角等于入射角,故A不符合题意;
B.光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角也减小,但折射角小于入射角,故B不符合题意;
C.光从空气斜射入玻璃和水中时,入射角相等,水中的折射角大于玻璃中折射角,表明玻璃比水对光的偏折能力大,故C不符合题意;
D.图中没有从水中或玻璃中斜射入空气中的情况,也没有光线从右边射入的情况,故无法得出光路是可逆的结论,故D符合题意。
故选D。
12.C
【详解】根据题意可知,由于光斑到凸透镜的距离为5cm时,纸上呈现一个并非最小的光斑,所以凸透镜的焦距f≠5cm;若凸透镜靠近纸的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦点在光斑之后,因此f一定大于5cm。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
13. 折射 虚 上方
【详解】[1]光从空气射到水面时,部分光发生反射,还有部分光发生折射,所以倒影比景物本身要暗一些。
[2][3]水面下的鱼的光线斜射进空气时,在水面处发生折射,人逆着折射光线看时,看到的是鱼的虚像,虚像的位置比鱼的实际位置浅,即在鱼的上方。
14. 凸透镜 正立 放大
【详解】[1][2][3]放大镜是凸透镜,放大镜的原理是物距小于1倍焦距,成正立、放大的虚像。雕刻时艺人用的放大镜是一个凸透镜,由放大镜的原理可知,当大米在焦距以内时,成正立、放大的虚像。
15. 放大镜 远离
【详解】[1]望远镜的物镜和目镜都是一个凸透镜,物镜成倒立、缩小的实像,这个像成在目镜一倍焦距以内,目镜成正立、放大的虚像。物镜相当于照相机,目镜相当于放大镜。
[2]用放大镜看地图,若想看到的像更大些,需要增大物距,应将放大镜远离地图。
16. 玻璃斜射入空气 90°
【详解】[1]由图可知,光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射,入射光线和反射光线在同种介质中,入射光线和折射光线在两种介质中,所以PQ为界面,PQ上方的光线为入射光线和折射光线,下方为折射光线。由图可知,入射光线和反射光线的夹角为60°,即入射角等于反射角等于30°。折射角为60°,折射角大于入射角,所以光线是从玻璃斜射入空气的。
[2]反射光线和界面的夹角为60°,折射光线与界面的夹角为30°,所以反射光线与折射光线的夹角为90°
17. b、c 凸
【详解】[1]中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。由图知道,b、c中间薄边缘厚属于凹透镜。
[2]纯净水瓶内有水,容易形成中间厚边缘薄的水凸透镜,即盛有水的瓶子相当于凸透镜。
18.
【详解】光线从空气中斜射入水中时会发生折射现象,保持光束和容器的位置不变,水面由A升到B时,入射角的大小不变,所以折射角的大小也不变,据此由入射点O作原来折射光线的平行线画出折射光线即可,如图所示:
19. 11.0cm 放大 靠近 凹
【详解】(1)[1]平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点。焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是11.0cm。
(2)[2]把烛焰放在距凸透镜16cm处时,凸透镜的焦距是11.0cm,2f>u>f,成倒立、放大的实像;
[3][4]如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,成实像,光屏应向靠近透镜的方向移动;若不移动光屏,需要使光线发散一些,即可以在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的凹透镜。
20.(1) 两侧 在
(2)左
(3)可逆的
(4) 增大 减小 a
【详解】(1)[1][2]实验时,先让光屏E、F位于同一平面内,一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束,即AO为入射光线,OB为反射光线,NM为法线,这说明折射光线和入射光线位于法线两侧;当F板向后折转一定的角度后,则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,在F板上不能看到折射光,说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)若杯中的水增多,如图所示:可见,当水增多时,液面升高,入射角不变,折射角也不变,入射点向左移,则杯底亮斑也会向左移动。
(3)另一支激光笔让光线沿着BO射向水面时,可看到折射光线沿OA射出,与原光路重合,这说明:在光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)①[1][2]由表中数据可知:当入射角增大时,折射角也随着增大,反射光线能量增大,则折射光线的能量减小。
②[3]由表格数据可知:折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图线b中,当入射角等于45°时,折射角也等于45°,a图线中的折射角始终大于入射角,因此图线a反映了实验中折射角与入射角的关系。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
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