专题03 光的折射 透镜(期末真题汇编,江苏专用)八年级物理上学期
2025-11-18
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2份
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51页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 透镜及其应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.76 MB |
| 发布时间 | 2025-11-18 |
| 更新时间 | 2025-11-18 |
| 作者 | 星星教师 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54979763.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 光的折射 透镜
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
一、单选题
1.(24-25八上·江苏连云港赣榆区·期末)下列对光现象的解释,不正确的是( )
A.“湖光映彩霞”——光的反射现象 B.“潭清疑水浅”——光的折射现象
C.“日食与月食”——光的直线传播 D.“凿壁偷光”——平面镜成像原理
【答案】D
【解析】A.“湖光映彩霞”,是平面镜成像,是光的反射现象,故A正确,A不符合题意;
B.“潭清疑水浅”,是池底反射出的光线经水面折射,人眼逆着折射光线看到像,故是光的折射现象,故B正确,B不符合题意;
C.“日食与月食”是光的直线传播形成的,故C正确,C不符合题意;
D.“凿壁偷光”说的是光从墙壁上的孔传播过来。是利用光的直线传播,故D错误,D符合题意。
故选D。
2.(24-25八上·江苏南京玄武区·期末)下列说法正确的是( )
A.图甲中树荫下亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
B.图乙中通过三个小孔看到的是烛焰倒立的像
C.图丙中玻璃杯中“浇不灭的蜡烛”是光的折射形成的虚像
D.图丁中人眼看到的3条完整的“小鱼”都是虚像
【答案】D
【解析】A.图甲中树荫下的亮斑是太阳通过树叶缝隙形成的,由于光的直线传播,亮斑的形状应该是太阳的形状,而不是树叶缝隙的形状。故A错误;
B.图乙中通过三个小孔看烛焰时,由于光的直线传播,烛焰发出的光直接射入人眼,使人看到了烛焰,故B错误;
C.看到的“烛焰”是由于光的反射形成的,是平面镜成像,成的是虚像,故C错误;
D.图丁中看到的3条完整的“小鱼”是因为光的折射形成的虚像,因此这些鱼都是虚像。故D正确。
故选D。
3.(24-25八上·江苏南通·期末)如图所示,把注水玻璃杯放在课本的封面上,观察到杯中有文字“物”,能说明这一现象产生原因的光路图是( )
A.B.C. D.
【答案】A
【解析】把注水玻璃杯放在课本的封面上,观察到杯中有文字“物”,是课本反射的光从水中斜射入空气在进入眼睛,折射光线被眼睛接收;光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(24-25八上·江苏扬州梅岭教育集团·期末)光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的是( )
A.在硅片上形成的像是虚像
B.缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可用于矫正近视眼
C.缩图透镜对光具有发散作用
D.硅片位于缩图透镜的一倍焦距与二倍焦距之间
【答案】D
【解析】A.镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故A错误;
BC.由图可知,平行光经过缩图透镜变成会聚光,缩图透镜对光线有会聚作用,凸透镜对光有会聚作用,缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可以矫正远视眼,故BC错误;
D.硅片相当于光屏,镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,硅片位于缩图透镜的一倍焦距和两倍焦距之间,故D正确。
故选D。
5.(24-25九下·江苏苏州工业园区·月考)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.投影灯距地面越低,成像越大 B.调低光源,地面的图案变大
C.“梦想成真”投影在白色地面上的效果更好 D.夜间拍摄地面上的“梦想成真”,打开相机闪光灯效果更好
【答案】C
【解析】A.投影灯成像原理是利用物距在一倍焦距和两倍焦距之间,像距大于二倍焦距,成的是倒立的放大的实像,投影灯距地面越低,像距越小,由物远像近像变小可知,成像越小,故A错误;
B.调低光源,镜头与图片的距离不变,即物距不变,所以图案大小不变,故B错误;
C.由于白色的地面能反射所有色光,所以“梦想成真”投影在白色地面上,所有的色光都能反射,效果更好,故C正确;
D.由于地面上看到的像是实际光线会聚而成的,打开相机闪光灯,会造成地面反光,影响拍摄效果,故D错误。
故选C。
二、填空题
6.(24-25八上·江苏常州溧阳·期末)如图所示,水面上盖有不透光的盖子,盖子上的P处有一透光小孔,S为水面下一点光源,在图示位置时S发出的光在P处能同时发生反射和折射,现点光源S沿竖直方向逐渐下沉,该过程S发出的光在P处的入射角 (变大/不变/变小)、折射光线 (顺/逆)时针转动、折射角 (变大/不变/变小)
【答案】 变小 逆 变小
【解析】[1][2][3]从点光源S发出的光线在P处从水中斜射入空气中,根据光的折射规律,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角大于入射角,作出折射光线。现点光源S沿竖直方向逐渐下沉,再画出入射光线和折射光线,如图所示:
由图可知,该过程S发出的光在P处的入射角变小,折射光线逆时针转动,折射角变小。
7.(24-25八上·江苏扬州梅岭教育集团·期末)如图所示为光线在射到空气和玻璃界面上发生反射和折射的光路图,则MN的 (左/右)侧是玻璃,入射角为 度;当入射角减小时,折射角将 (变大/变小/不变)。
【答案】 右 30 变小
【解析】[1][2]因为在光的反射时,反射角等于入射角,且反射光线和入射光线分居在法线两侧,光在折射时,折射光线和入射光线分居在法线的两侧,所以根据图中线的位置可知,MN为界面,PQ为法线,CO是入射光线,OB是反射光线,OA是折射光线,入射角为入射光线与法线的夹角,则入射角的度数为90°-60°=30°
折射角为折射光线与法线的夹角,为60°。因为折射角大于入射角,所以MN的左侧为空气,右侧为玻璃。
[3]根据光的折射规律可知,如果入射角减小,反射角减小,折射角也减小。
8.(24-25八上·江苏南京建邺区·期末)构建思维导图是整理知识的重要方法,小曦在复习“光现象”时构建了如下思维导图,请帮助她将图中的空缺部分补充完整。
【答案】 色散 光沿直线传播 3×108 光线
【解析】[1]图中实例为“彩虹”,彩虹属于光的色散现象,其原理是光折射,故(1)应填色散。
[2]光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到物体表面会发生反射。故(2)应填光沿直线传播。
[3]光在真空中的传播速度最大,是3×108m/s。
[4]我们用带箭头的直线表示光的传播径迹和方向,属于物理模型法。
9.(24-25八上·江苏徐州·期末)如图所示,在透明塑料板上先滴一滴小水滴,小水滴相当于一个焦距较短的 透镜,再用一个焦距较长的 透镜作为目镜,可以看到昆虫翅膀 的像(填“缩小”或“放大”)。
【答案】 凸 凸 放大
【解析】[1][2][3]往盒面滴一滴水滴,小水滴中间厚边缘薄,小水滴可以看出焦距很小的凸透镜,成倒立、放大的实像,此时的小水滴相当于显微镜的物镜,再用一个焦距较长的凸透镜作为目镜,缓慢调节透镜与水滴间的距离就会看到昆虫翅膀为放大的像。
10.(24-25八上·江苏南通海安·期末)眼睛是心灵的窗户,更是我们探究世界的得力助手。
(1)为了保护视力,环境较暗时,这时我们就可以看到纸笔且不刺眼,是因为光在纸笔表面发生了 ,但由于 ,笔和手总会形成影子,为了避免影子干扰我们写字,用右手写字时台灯应该放在右手的 (填“左”或“右”)侧。
(2)人眼相当于一架 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”),小明两眼视力缺陷不同,将一只2B铅笔紧贴他眼镜的两个镜片,则小明的 眼为近视眼。
(3)如图乙为简易天文望远镜的内部结构,物镜选用的是 (选填“凸”或者“凹”)透镜,成的是倒立、 的实像,目镜所成的像是正立、放大的 像。
【答案】(1) 漫反射 光的直线传播 左
(2) 照相机 左
(3) 凸 缩小 虚
【解析】(1)[1]纸笔的表面较为粗糙,光照射到上面时发生漫反射,反射光线朝向四面八方,所以可以看到纸笔且不刺眼。
[2][3]由于光在同种均匀介质中沿直线传播,当光线从光源传播出来,照射在不透光的物体上时,物体会阻挡光线的传播,形成在其背后不受光照射的区域,即影子。故笔和手总会形成影子,是因为光的直线传播,为了避免影子干扰我们写字,用右手写字时台灯应该放在右手的左侧。
(2)[1]人的眼睛相当于照相机,可在视网膜成倒立缩小的实像。
[2]如图左侧眼镜成的像比铅笔本身细,右侧眼镜成的像比铅笔本身粗,故左眼镜片为凹透镜,右眼镜片为凸透镜,故小明的左眼为近视眼。
(3)[1][2][3]天文望远镜的目镜要将远处的物体拉近,物镜为凸透镜,物距为二倍焦距以外成倒立缩小的实像,目镜要将物镜所成的缩小的像再次放大,目镜也是凸透镜,被物镜缩小的像在目镜的一倍焦距以内,故目镜成正立、放大的虚像。
三、作图题
11.(24-25八上·江苏扬州宝应县·期末)请按要求完成下列作图:
(1)如图,请画出A处的平面镜;
(2)如图所示,在平静的湖边有一盏路灯标记为S,潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为。请画出水下E处的人看到路灯S的光路图。
(3)请在图中画出对应的入射光线和折射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)人看见猫,是猫表面反射的光射到平面镜时再次发生反射,反射光线进入人眼。根据光的反射定律,先作出反射光线与入射光线夹角的角平分线即法线,再根据法线总是与镜面垂直的。确定平面镜的位置。如图所示:
(2)潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′,连接ES′与界面的交点即为入射点O,OE就是折射光线;连接SO,SO就是入射光线;即可完成水下E处的人看到路灯S的光路图,如图所示:
(3)凸透镜对光线有会聚作用。与凸透镜主光轴平行的光线过透镜后折射光线经过焦点。过焦点的光线过透镜后折射光线与主光轴平行。注意光线箭头方向。如图所示:
四、实验题
12.(24-25八上·江苏淮安·期末)如图所示为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后折射光线会向 方向偏折;
(2)实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是 ;
(3)将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据得出的结论是: (写出一条即可);
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(5)若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是 。
【答案】(1)法线
(2)显示光的传播路径
(3)在
(4)见解析
(5)可逆的
【解析】(1)让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,由于折射角要小于入射角,则折射光线会向法线方向偏折,说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变。
(2)水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,牛奶颗粒可以使光发生散射,从而能更清晰地显示光的传播路径,方便 观察光在水中的折射情况。
(3)当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,两块光屏不在同一平面内,在光屏F上看不到折射光线,只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线,这表明折射光线和入射光线在同一平面内。
(4)从表格数据可以看出,入射角从0°逐渐增大到60°,折射角也从0°逐渐增大到40.9°,且折射角始终小于入 射角,所以可以得出:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大(或光从空气斜射入水中时,折 射角小于入射角)。
(5)让光沿着BO射向水面时,折射光沿OA射出,这和原来光从AO入射,从OB折射的路径相反,说明在光折射现象中光路是可逆的。.
13.(24-25八上·江苏宿迁泗洪县·期末)小组同学探究“凸透镜的成像规律”。
(1)如图甲所示,可知该凸透镜的焦距为 cm。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、 和光屏中心,使它们大致 。
(3)如图乙所示,将蜡烛置于20.0cm刻度线处,移动光屏至65.0cm刻度线处,发现光屏上成清晰的像,则该像是 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的像。生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用这个原理工作的。小华用手掌将凸透镜挡住一半,在光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像,像的大小将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(4)在图乙的基础上,小明在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜的镜片,发现光屏上的像变模糊,将光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,光屏上就重新出现烛焰清晰的像。
【答案】(1)10.0
(2) 凸透镜的光心 高度相同
(3) 缩小 照相机 能 不变
(4)右
【解析】(1)平行于主光轴的光会聚于主光轴上一点,这一点叫焦点,焦点到光心的距离叫焦距,所以凸透镜的焦距是f=60.0cm-50.0cm=10.0cm
(2)[1][2]为了使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、凸透镜的光心和光屏中心,使它们大致高度相同。
(3)[1][2]如图乙所示,将蜡烛置于20cm刻度线处,此时物距u=50cm-20cm=30cm>2f
根据凸透镜成像的特点,此时成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
[3][4]小华用手掌将凸透镜挡住一半,另一半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,但像的大小不变。
(4)近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,因此将光屏向右移动一段距离,光屏上重新出现烛焰清晰的像。
14.(24-25八上·江苏靖江·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整至同一高度,比较快捷的方法是 ;
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在A、B位置如图甲所示,向右移动光屏,在光屏上只能看到一个变大的圆形光斑,可能的原因是 ;
(3)如图乙所示,当蜡烛、凸透镜在图示位置,光屏上可得到一个清晰的像,该像应是倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(4)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动(上/下),为了重新让像成在光屏的中间,我们可以将凸透镜 (上移/下移);
(5)小明继续“探究近视眼的缺陷”,他用凸透镜模拟人眼的晶状体,用光屏模拟人眼的视网膜。小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,调节使光屏上出现烛焰清晰的像,标记此时光屏的位置为“1”,如图丙所示。撤掉眼镜后,光屏上的像变模糊,适当移动光屏的位置,可使光屏上重新呈现清晰的像,标记此时光屏的位置为“2”。则 位置是表示“近视眼”视网膜的位置.而另一位置的像一定离透镜更 。
【答案】(1)将蜡烛、凸透镜和光屏靠在一起调节
(2)烛焰位于焦点以内
(3) 放大 投影仪
(4) 上 下移
(5) 1 近
【解析】(1)将点燃的蜡烛、光屏向凸透镜靠拢,调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心。
(2)若烛焰放在了凸透镜的焦点上,烛焰射出的光线经凸透镜折射后成为一束平行光线,在光屏上形成一个和凸透镜口径相同的光斑。若放在焦点以外,移动光屏会看到清晰的像。而此时向右移动,看到变大的圆形光斑,说明烛焰位于焦点以内。
(3)[1][2]由图乙知道,此时物距小于像距,根据凸透镜成实像时,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪。
(4)[1][2]凸透镜成倒立的实像,蜡烛由于燃烧逐渐变短,相对于凸透镜向下移动,所以像逐渐向上移动;所以为了重新让像成在光屏的中间,我们可以将凸透镜下移。
(5)[1][2]由图丙知道,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,光屏上出现烛焰清晰的像,近视眼是凹透镜,对光有发散作用,撤掉眼镜后,像成在光屏左侧,光屏上的像变模糊,为了使光屏上像重新清晰,应将光屏靠近凸透镜。
一、单选题
1.(24-25八上·江苏苏州六区联考·期末)如图所示,一束光射入带有三角形空气泡的方形玻璃砖,下列光路图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】光从玻璃斜射入空气泡中时,折射角大于入射角,光从空气中斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,光从空气中垂直射入玻璃中时,传播方向不变,因此在进入三角形空气泡时,光线会远离法线方向;而从空气泡再进入玻璃时,又会偏向法线的方向,最后从玻璃中斜射入空气中时,折射光线远离法线。故ABC错误,D正确。
故选D。
2.(24-25八上·江苏镇江句容·期末)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离,方可在光屏上再次成清晰的像,则( )
A.透镜甲的焦距为20cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.第二次所成的像是放大的虚像
D.如果不移动光屏,需将蜡烛向左移
【答案】D
【解析】A.由图可知,物距为u=40.0cm-20.0cm=20.0cm
像距为v=60.0cm-40.0cm=20.0cm
此时物距等于像距,所以u=v=2f
成的是倒立、等大的实像,此时2f=20.0cm
透镜甲的焦距f=10.0cm,故A不符合题意;
B.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,像距增大,成像更远,说明透镜乙对光的偏折能力比甲弱,透镜乙的焦距比甲的大,故B不符合题意;
C.更换为透镜乙后,将光屏向右移动距离,方可在光屏上再次成清晰的像,像距大于20.0cm,此时像距大于物距,凸透镜成倒立、放大的实像,故C不符合题意;
D.将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离s,方可在光屏上再次成清晰的像,像距增大,成像更远,像成在光屏的后方,凸透镜成实像时,物远像近像变小,如果不移动光屏,需将蜡烛向左移,使物距变小,像距变小,在光屏上再次成清晰的像,故D符合题意。
故选D。
3.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)小华同学用凸透镜进行实验,他把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,在透镜右侧光具座上移动光屏,在光屏上能得到清晰的像(光屏未画出),下列关于该透镜的焦距正确的说法有( )个。
①焦距可能为5cm
②焦距可能为15cm
③焦距可能为25cm
④焦距可能为35cm
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】①若焦距为5cm,则物距u=30.0cm>2f,成倒立、缩小的实像,故①符合题意;
②若焦距为15cm,则物距u=30.0cm=2f,成倒立、等大的实像,故②符合题意;
③若焦距为25cm,则物距2f>u=30.0cm>f,成倒立、放大的实像,且此时v>2f,即v>50.0cm,但光具座不够长,故③不符合题意;
④若焦距为35cm,则物距u=30cm<f,成正立、放大的虚像,虚像不能在光屏上承接,故④不符合题意。
综上所述,因此该透镜的焦距只能是5cm或15cm,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
4.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)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 ,该现象说明了太阳光是 (选填“单色光”或“复色光”)。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,我们在光屏上将 (选填“能”或“不能”)看到彩色光带。
(2)图乙中温度计放在红光外侧,示数会升高,说明红外线的 比较显著;
(3)如图丙所示,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。
(4)如图丁所示,把一根筷子插入水中,由于光的折射,在水的上方空气中看去,筷子在水中的部分看起来向 (选填“上”或“下”)弯折。
【答案】(1) 光的色散 复色光 不能
(2)热效应
(3)蓝
(4)上
【解析】(1)[1][2]一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,这个现象叫光的色散,这表明太阳光是复色光。
[3]如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,该棱镜只能透过蓝色光,吸收其他色光,所以光屏上看不到彩色光带。
(2)红外线具有热效应,它可以将物体的温度提升;乙图中的温度计放在红光外侧,示数会升高,说明红外线的热效应比较显著。
(3)光的三原色是红、绿、蓝,将红、绿、蓝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。
(4)插入水中的筷子,由筷子反射的光从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线的方向看去,看到筷子在水中的部分是向上弯折,此时看到的像是筷子的虚像。
5.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)如图所示,固定在横坐标点的激光笔沿图示方向发出一束细光束,小明将宽为的长方形透明玻璃砖按如图位置放置,观察光的传播现象。
(1)图中未放玻璃砖时激光束通过纵坐标点,放玻璃砖后,光束经过点与纵坐标交于点,这是光的折射现象,此时折射角 角(选填“>”、“=”或“<”);
(2)图中其它条件不变,若换上宽度为的玻璃砖,光束与纵坐标的交点为,则点在B点的 (选填“上方”或“下方”),且BD 0.5d(选填“>”、“=”或“<”);
【答案】(1)>
(2) 下方 <
【解析】(1)由图可知,折射角为BE与法线的夹角,大于角θ。
(2)[1]其它条件不变,若换上宽度为的玻璃砖,成像效果如图所示,光束与纵坐标的交点为D,则D点在B点的下方。
[2]因为入射角大小不变,所以折射角大小不变,两次的折射光线平行,在平行四边形BDEF中,。
6.(24-25八上·江苏南京秦淮区·期末)物理与生活息息相关,学习光学知识后,小明进行了下面的观察与思考。
(1)用图甲所示的方法来研究太阳光,在测量不同色光区域的温度时发现,将温度计放在红光外侧时,温度计的示数会 。实验中为了让温度计示数变化得更快,应将温度计尽可能 (选填“靠近”或“远离”)三棱镜;若在紫光外侧放置涂有荧光物质的纸条,可观察到纸条 。
(2)学校的水池里有一把水位标尺,小明发现水池里的一条鱼恰好在标尺的45cm处,水面在标尺的75cm处,则鱼到水面的实际深度应 30cm(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)如图乙,水池底部有一光源S发出的光经过水面折射后照亮围墙上的N点,当向水池中注水,使水面上升高度d后,围墙上的M点(图中未画出)被照亮,则M点和N点间的距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)d。
【答案】(1) 升高 靠近 发光
(2)等于
(3)小于
【解析】(1)[1]红光外侧是红外线,红外线具有热效应,它位于红色光的外面,所以将温度计放在红光外侧时,示数会升高。
[2]为让温度计示数变化更快,应让温度计尽可能多地接收红外线能量,所以应将温度计尽可能靠近三棱镜。
[3]在紫光之外有看不见的紫外线,紫外线最显著的效应是荧光效应,它可以使荧光物质发光。
(2)标尺的下面部分和鱼都在水中,由它们反射的光从水斜射入空气中都会发生折射现象而成虚像,他看到鱼恰好在标尺的45cm处,则鱼的实际位置也在标尺的45cm处,而水面在标尺的75cm处,所以鱼到水面的实际距离等于
(3)光从水中射入空气中时,折射光线远离法线,当鱼缸内水面上升高度d后,光线仍然从水中射入空气中,此时的入射角不变,折射光线仍远离法线,折射角不变,如图所示,由数学知识可知M点和N点间的距离小于d。
7.(24-25八上·江苏南京玄武区·期末)小明将硬币放在碗底,后退至恰好看不到硬币,看不到硬币用光学知识解释是因为 .眼睛的位置保持不变,向碗中缓慢加水,刚好看到P点和Q点时,对应的入射角分别为和,折射角分别为和,则 , 。
【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 = =
【解析】[1]由于光在同种均匀介质中沿直线传播,当硬币反射出来的光被陶瓷碗挡住时,人就看不到硬币了。
[2][3]保持眼睛的位置不变,当沿碗壁缓缓向碗中加水时,当水加到一定高度时,硬币反射的光线经过水面折射后刚好进入小明的眼睛,此时小明就能看到硬币了,如下图所示
因为分别刚好看到P点和Q点时,眼睛位置保持不变,所以从P点和Q点射出的光线的折射光线重合,即折射角相等,则γ1=γ2;因为它们是在相同的条件下从水中射向空气的光线,且折射角相等,所以入射角也相等,即。
三、作图题
8.(24-25八上·江苏南京玄武区·期末)按要求作图(请保留作图痕迹)
(1)如图甲(a),把玻璃杯放在有字的卡片上,往杯内注水近满,由上向下观察,请在图甲(b)中画出能说明这一现象原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O点为入射点。
(2)如图乙(a),被隔板隔开的两个人偶不能直接“看到”对方,但人偶A可以从平面镜中“看到”人偶B。请在图(b)中画出人偶A从平面镜中“看到”人偶B的光路图。
(3)如图丙,画出经过透镜后的折射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)玻璃杯底下的字的光由水进入空气,进入人眼被看到;当光从水中射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,使得折射角大于入射角,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的字的位置在折射光线的反向延长线上,从而位置比实际位置偏高,看起来字向上移动了,如图所示:
(2)根据平面镜成像的特点作出B物体关于平面镜的对称点B′,B′即为B物体在平面镜中的像;根据平面镜成像的原因,反射光线的反向延长线过像点,连接AB′,与平面镜交于一点O,连接AO,BO即可,如图所示:
(3)平行主光轴的光线经过凸透镜后经过另一侧的焦点;过光心的光线经凸透镜后方向不变,据此画出经过凸透镜的折射光线,如图所示:
四、实验题
9.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小明找来A、B两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验,如图甲所示将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑,应选择 (选填“A”或“B”)完成实验;然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将烛焰、光屏中心调在凸透镜的 上;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,该实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,如图丙。则人眼在图中的 (选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图丁中的 (选填“1”“2”“3”或“4”);
(4)如图乙所示,当光屏上呈现清晰的像时,不改变图乙中蜡烛和透镜位置:
①若仅将凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。
【答案】(1) B 主光轴
(2) 缩小 照相机
(3) B 4
(4) 变暗 向左
【解析】(1)[1]由图甲可知,图中的A对光起发散作用,是凹透镜,B对光起会聚作用,是凸透镜,根据题意“探究凸透镜成像规律”,应该选择B凸透镜完成实验。
[2]为了使像成在光屏中央,则调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的主光轴上。
(2)[1][2]由图乙可知,物距,像距,物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,照相机就是利用此原理制成的。
(3)[1][2]根据(2)问可知,成像的条件为,,即,,则
现保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,由图丙可知,此时,故,根据凸透镜成像规律可知,成的是正立放大的虚像,像和物在同侧,需从B处观察,因为在光屏上承接不到,必须透过凸透镜观察看到正立放大的虚像,故4图符合像的性质。
(4)[1]仅将凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜,再次实验,像的大小不变,经过凸透镜的光线变少,则光屏上所成的像与原来相比变暗了。
[2]将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,由于焦距变小,对光线的会聚能力增强,像到凸透镜的距离就越短,像越小,则需将屏向左移动光屏才能成像。
10.(24-25八上·江苏南京秦淮区·期末)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 ;
(2)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的.将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较 (选填“大”或“小”)的凸透镜
(3)实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图乙①至⑤所示烛焰清晰的5个像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊.将光屏适当靠近凸透镜后,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;
(5)小组同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不变,将凸透镜调整到如图丙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 (选填“倒立缩小”、“倒立放大”或“正立放大”)的像。
【答案】(1)使像成在光屏中央
(2) 照相机 左 大
(3)①②④⑤③
(4)远视
(5)倒立放大
【解析】(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度。
(2)[1]由图甲可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机
[2]方案一:将蜡烛向左移动一段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,仅将光屏向左移动一段距离。
[3]方案二:将蜡烛向左移动一段距离,物距增大,根据凸透镜成像规律可知,此时像成在光屏的左侧,为了使光屏上再次成清晰的像,应换用焦距较大的凸透镜,凸透镜焦距越大,对光的会聚能力越弱,会将光线推迟会聚成像。
(3)根据凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小;相反,物距减小,像距增大,像变大,物距小于焦距时成正立放大的虚像,越远像越大,故正确顺序为①②④⑤③。
(4)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明该眼镜对光线具有会聚作用,远视眼镜是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用。
(5)某同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不变,将凸透镜调整到如图乙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,说明,即指纹到凸透镜的距离小于20cm,此时眼睛到凸透镜的距离大于20cm,小于40cm,即,因此该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成倒立放大的像。
五、科普阅读题
11.(24-25八上·江苏徐州·期末)阅读短文,回答文后问题。
数码相机
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品,它同普通照相机不同之处,在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图像的光信号转化成为数字信号记录下来。数码相机的镜头是一个透镜组,透镜组的焦距大小可以调节。拍照时,相机到景物有一定距离,快门打开,景物的光通过镜头进入相机,通过镜头成像在CCD上。对于已经制造好的镜头,直径是一定的,在镜头后面设置一个开孔大小可控的光阑,可以起到控制镜头通光量的作用,这个装置叫做光圈。
(1)数码相机的镜头相当于一个 透镜。
(2)数码相机的成像特点是( )
A.倒立放大实像 B.倒立缩小实像
C.正立放大实像 D.正立缩小实像
(3)拍照时,光圈开孔变小,相机所成像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)拍照时,要想使照片上的景物变大一些,相机到景物的距离不变,可以调节镜头的焦距变 。
【答案】(1)凸
(2)B
(3)不变
(4)大
【解析】(1)数码相机的镜头相当于凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,能使景物的光会聚成像在感光层 CCD 上。
(2)当物距在二倍焦距以外像距在一倍和二倍焦距之间时,此时是相机成像的原理,成倒立缩小的实像,故B符合题意,ACD不符合题意.
故选B。
(3)光圈的作用是控制镜头通光量,而像的大小由物距和焦距决定。拍照时,光圈开孔变小,只是改变了进光量,物距和焦距不变,所以相机所成像的大小不变。
(4)根据凸透镜成像规律,物距不变时,焦距越大,像越大。拍照时,相机到景物的距离(物距)不变,要想使照片上的景物变大一些,应调节镜头的焦距变大(长) 。
一、单选题
1.(24-25八上·江苏盐城盐都区联盟校·期末)如图甲,小明用一张画有两个同向黑色箭头的白纸,再将一只玻璃杯放置在白纸正前方,当向玻璃杯中注水至两箭头中间时,透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了。如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲图中直接看到白纸上的两个箭头是因为光在白纸上发生了镜面反射
B.乙图中看到的上下两个箭头都是光的折射形成的像
C.乙图中如果将水杯靠近白纸,看到的下面的箭头将会更短
D.乙图中看到下面的箭头变长的现象与放大镜的成像原理相同
【答案】B
【解析】透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了,说明下面的箭头通过水杯中的水成了倒立、放大的实像,水杯中的水相当于横向的凸透镜。
A.白纸表面较粗糙,甲图中直接看到白纸上的两个箭头是因为光在白纸上发生了漫反射,故A错误;
B.乙图中看到的上面的箭头是玻璃杯折射形成的,下面箭头是水折射形成的,都是光的折射形成的像,故B正确;
C.乙图中如果将水杯靠近白纸,物距减小,像距将变大,故看到的下面的箭头将会更长,故C错误;
D.乙图中看到下面的箭头变长且反向的现象,与投影仪的成像原理相同,故D错误。
故选B。
2.(24-25八上·江苏苏州六区联考·期末)某放大镜由A、B两个凸透镜组成,如图甲所示。A的直径为D,B的直径为d,将它正对太阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B
C.放大镜远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.用该放大镜观察同一物体,透镜B所成的像一定比A小
【答案】B
【解析】ABC.由光学元件正对阳光可知太阳光平行于凸透镜的主光轴,由白纸上的圆斑知,阳光透过凸透镜到达圆斑,根据平行于主光轴的光线经过凸透镜后必过焦点作图,根据图D>d,故完整光路如图所示:
由图可知透镜A的焦点有两种可能,一种在白纸和透镜之间,一种在白纸的右侧,无论哪一种其焦距都比透镜B的焦距大,光学元件远离白纸时,相当于光学元件不动,白纸向右移动;由图可知,凸透镜A有两种可能,当A的焦点在透镜和白纸之间时,白纸向右移动时光斑变大,当A的焦点在白纸右侧时,白纸向右移动时光斑先变小后变大;而凸透镜B只有一种情况,光斑一直变大;所以,光学元件远离白纸时,两个光斑可能同时变大,故B正确,AC错误;
D.物距不变,透镜A的焦距比透镜B焦距大;凸透镜成实像时,焦距大的像就大,即透镜B成像比透镜A小;凸透镜成虚像时,焦距大的像就小,即物距在透镜和B的焦点之间时,透镜B成像比透镜A的大,故D错误。
故选C。
二、实验题
3.(24-25八上·江苏徐州沛县五中联盟学区·期末)小徐在STEAM课堂上,通过老师的教导,成功制作出水凸透镜,在探究凸透镜成像的规律时,通过注射器调节水凸透镜的焦距为10cm,并完成了以下实验:
(1)将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上,点燃蜡烛,调整烛焰、水凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上,使像成在光屏中央。当把蜡烛移到62cm刻度线处时,无论怎样移动光屏,光屏上都找不到清晰的像,原因可能是 ;
(2)在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以对水凸透镜进行 (选填“抽水”或“注水”),或者在蜡烛和水凸透镜之间放置一个合适的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(3)随着蜡烛的不断燃烧,光屏上烛焰的像如图乙所示,要想使像成在光屏的中央,你的调整方法是:把光屏向 (选填“上”或“下”)调节;
(4)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,如图丙所示(部分色光未画出),说明白光 (选填“是”或“不是”)一种单色光。于是,小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距f大小如图丁所示,以下关于三种色光通过水凸透镜时的焦距f大小关系正确的是 。
A. B.
C. D.
【答案】(1)见解析
(2) 注水 凸透镜
(3)上
(4) 不是 A
【解析】(1)当把蜡烛移到62cm刻度线处,此时物距,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,像与物在同一侧,且虚像不能呈现在光屏上,所以在光屏上找不到清晰的像。
(2)[1][2]在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,此时像成在光屏的右侧,要在光屏上重新得到清晰的像,可以对水凸透镜进行注水,水凸透镜凸度变大,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像;或者在蜡烛和水凸透镜之间放置一个合适的凸透镜,凸透镜对光线具有会聚作用,也可以将光线提前会聚成像。
(3)随着蜡烛的不断燃烧,光屏上烛焰的像上移,要想使像成在光屏的中央,根据过光心的光线传播方向不变可知,应把光屏向上调节。
(4)[1]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,说明白光不是一种单色光。
[2]用红光、黄光和蓝光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、黄光和蓝光对凸透镜的焦距不相同;由光的色散可知,红色光较黄光和蓝光偏折能力弱,所以红色光对凸透镜的焦距最大,蓝光较黄光偏折能力强,蓝光对凸透镜的焦距最小,即,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(24-25八上·江苏南通海安·期末)小明用凸透镜A完成“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图甲,将平行光正对凸透镜A,在此时的光屏上得到一个最小、最亮的光斑,凸透镜A的焦距为 cm,若保持凸透镜A位置不变,将光屏放在刻度尺的62.0cm位置处和 cm位置处的光斑是一样大的;
(2)实验时,应使烛焰和凸透镜A的中心位于凸透镜的 上。如图乙,此时光屏上得到清晰的像,①若保持烛焰和光屏的位置不变,将透镜 (选填“左”、“右”或“左右都可以”)移动,可在光屏上再次得到清晰的像,这个像是 (选填“放大”或“缩小”)的;②若光屏和蜡烛固定不动,透镜A向左移动后,则可在蜡烛和凸透镜A之 间再放上一个度数合适的 (选填“近视镜片”或“远视镜片”)可在光屏上再次得到清晰的像;
(3)小华将凸透镜A固定在图丙光具座的中点来探究凸透镜成像的规律,则小华 (选填“能”或“不能”)探究凸透镜成像的规律,判断的依据是 。
【答案】(1) 25.0 68.0
(2) 主光轴 右 缩小 远视镜片
(3) 不能 光具座太短,屏上无法成像
【解析】(1)[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,这一点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦 距是
[2]光屏放在62.0cm处时和另外一处时,光屏、两条折射光线和焦点围成的三角形是全等的,所以光屏的两次位置到焦点的距离相同,故光屏放在62.0cm处和处的光斑 是一样大的。
(2)[1]探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放 蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,即应使烛焰和光屏的中心 位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中央位置。
[2][3]在光的折射中,光路是可逆的,若保持烛焰和光屏 的位置不变,将透镜向右移动,可在光屏上再次得 到清晰的像,根据可知成倒立、缩小的实像。
[4]若光屏和蜡烛固定不动,透镜A向左移动后,物距变小,像变大且向右移,因此可在蜡烛和凸透镜A之间再放上一个度数合适的,有会聚作用远视镜 片,可在光屏上再次得到清晰的像。
(3)[1][2]将凸透镜A固定在图丙光具座的中点,光具座的长度没有大于2倍焦距的长度,小华不能探究凸透镜成像的规律,判断的依据是光具座太短,屏上无法成像。
5.(24-25八上·江苏盐城盐都区联盟校·期末)在“探究凸透镜成像的规律”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f= cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此时所成的像是倒立、 的实像,实际生活中应用为 (照相机/投影仪),如果此时撇去光屏,小明在图中的位置 (能/不能)直接看到烛焰的实像;
(3)如图丙,在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏靠近透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 (近视/远视)眼镜;
(4)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),此处L(u+v)表示L=u+v。绘出图线(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥ (用f表示)。物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”;放大率,结合下面两图,可知当物距u=2f时,n= 。
【答案】(1)10.0
(2) 放大 投影仪 能
(3)远视
(4) 4f 1
【解析】(1)甲图中刻度尺的分度值是1cm,根据图甲可知最小最亮的光斑为焦点位置,此位置与凸透镜光心的距离为焦距,则凸透镜的焦距是
(2)[1][2]乙图中物距处于大于一倍焦距小于二倍焦距之间,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,生活中投影仪就是利用该原理成像的。
[3]由于此时成的是实像,因此撇去光屏,小明在图中的位置能直接看到烛焰的实像。
(3)在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏靠近透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,说明此透镜对光线的会聚能力增强了,因此该眼镜是对光具有会聚作用的远视眼镜。
(4)[1]根据凸透镜的成实像时满足,由图可知,随着物距u的增大,物像间距L先减小后增大,当物距u=2f时,物像间距L最小为4f,因此,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L⩾4f。
[2]由图可知,当物距时,物像间距L=4f,根据L=u+v,可得
则
6.(22-23八上·江苏扬州仪征·期末)小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图象,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为 cm;
(2)调整器材高度时,应 (点燃/不点燃)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 (虚/实)像;该实验现象可以说明 的成像特点(照相机/幻灯机/放大镜);若用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄,则 (能/不能)拍到蜡焰的像;
(4)小金在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁中①至⑥六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的6个像进行排序,正确顺序为 ③①②;
(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向 (上/下)移动;
(6)小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系,如图戊,下列的4个字母适合做LED光源的有 个;
(7)小亮实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图己的图象,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图象信息可知,该小组所用凸透镜的焦距为 cm。
【答案】 12 点燃 虚 放大镜 能 ④⑥⑤ 上 1 10
【解析】(1)[1]太阳光照射在凸透镜上时,太阳光都是一些平行主光轴的平行光,平行于主光轴的光线,经过凸透镜时,会聚于凸透镜的焦点,可知焦点位置聚集的光线是最多的,这时在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图象,如图乙,从图乙可看到,当s为12cm时,白纸被烤焦的时间最短,为4min,白纸被烤焦得最快,说明这位置聚集的光线是最多的,这位置即为焦点所在的位置,所以该透镜的焦距f为12cm。
(2)[2]根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心位于同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以调整器材高度时,应点燃蜡烛。
(3)[3][4][5]由(1)解析可知,该透镜的焦距f为12cm,在图丙中,将蜡烛移至45cm刻度处时,可看到物距为5cm,物距小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律,这时成的是正立、放大的虚像,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的虚像;该实验现象是正立、放大的虚像,而照相机成的是倒立、缩小的实像,幻灯机成的是倒立、放大的实像,放大镜成的是正立、放大的虚像,所以该实验现象可以说明放大镜的成像特点;虽然该实验成的是虚像,但用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄时,还是有光线进入照相机,在照相机能拍到蜡焰的像。
(4)[6]由题意可知,④⑤⑥这三个像中,④⑥是正立放大的,⑤是倒立放大的,根据凸透镜的成像规律,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,且物距越小,虚像越小,那么由近到远应该是④⑥,当物距在一倍焦距和两倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,接下来是⑤,根据物远像近像变小,可知,接下来像是变小的,顺序是③①②,综上所述,由近到远所得到的6个像进行排序,正确顺序为④⑥⑤③①②。
(5)[7]实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,烛焰在降低,由于过光心的光线方向不变,所以它的像是向上移动的。
(6)[8]由于凸透镜成的像都是上下颠倒、左右相反的,那么所用的字母不可以是左右对称或者上下对称,那么这四个字母只有“F”适合做LED光源,即只有1个适合做LED光源。
(7)[9]从图己可以看到,当时,,可得到
根据凸透镜的成像规律,物距等于两倍焦距时,像距也等于两倍焦距,所以这时,解得
该小组所用凸透镜的焦距为10cm。
7.(24-25八上·江苏扬州江都区·期末)跨学科实践学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。
(1)如图1所示,小明以2个焦距不同的凸透镜制作了一个望远镜。通过学习知道,望远镜其实是将远处的物体拉近成像,此过程实际上是增大了 ;
(2)小明观察星星时发现视野范围较小,为此,他使用两块相同的带开口的挡板并利用 的原理制作了一个寻星装置,将其安装在望远镜套筒上后,借助挡板能快捷寻找目标(如图2所示),并将目标锁定在望远镜视野中,下列设计的各挡板中最适合的是 ;
A. B.C. D.
(3)小明用此自制望远镜看远处物体时,发现像与物相比较上下、左右都颠倒了,为使看到的像与物相比不失真,老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状(如图3所示),再利用几片小平面镜,安装到中部空腔内以改变光路,可以满足要求。结合课本的插图可知(如图4所示),小明要想达到此效果,至少需要___________ 块平面镜。
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】(1)视角
(2) 光的直线传播 D
(3)B
【解析】(1)望远镜能使远处的物体成像在离人较近的地方,则减小了像到观察者距离,增大了视角。
(2)[1][2]用两块相同的带开口的挡板制作了一个寻星装置,安装在望远镜套筒上后,借助挡板能快捷寻找目标,利用了光沿直线传播的特点,增大视角,应该选择比较大的圆孔,可以扩大视野范围,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)按如图方法,将两块平面镜彼此平行安装在空腔中,那么光路图如下可满足要求,所以至少需要2块平面镜才能达到效果。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
三、科普阅读题
8.(24-25八上·江苏连云港赣榆区·期末)阅读短文,回答问题
飞秒激光
每年6月6日为全国“爱眼日”,“爱眼日”的设立宗旨是希望全国人民特别是青少年要预防近视,珍爱光明。过度沉迷于电子产品是造成青少年近视的主要原因之一,一旦近视大多需要佩戴眼镜。配镜师傅在磨制镜片之前,首先要确定所需配戴眼镜的度数,而眼镜的度数在数值上等于镜片(透镜)焦距(以米为单位)倒数的100倍。
随着科技的发展,飞秒激光手术成为近视患者的首选治疗方案。飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,一飞秒就是10-15秒。飞秒激光具有瞬时释放非常高的能量,同时它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域。因此,在医学领域中,飞秒激光可作为超精密外科手术刀,目前已经成功地应用于眼科领域,在准分子激光治疗近视眼中用于制作角膜板层瓣,以及其它角膜手术。
在飞秒手术中,通过激光脉冲聚焦到角膜组织中,产生光爆破;每一个脉冲的光爆破,产生一个微离子;每一个微离子,蒸发大约1微米的眼角膜组织;蒸发眼角膜组织产生扩展的水泡和气泡,水泡和气泡被眼角膜组织吸收,眼角膜组织因此被分离,使角膜变薄,眼球聚焦点矫正到视网膜上,达到矫正近视的效果。全飞秒微创手术中会直接在完整的角膜内创建一个非常薄的基质透镜,该透镜之后会被移除。透镜的移除只需2~4mm的切口就已经足够,可以使更少的角膜表面神经受损,也可使得术后干眼症状显著减少。而且,飞秒激光手术不受角膜曲率的影响,对角膜偏薄、角膜曲率变异大的近视患者来说也是一大福音。
(1)飞秒激光不具有下列哪种特点________。
A.持续时间非常短 B.瞬间释放能量大
C.激光直射人眼无伤害 D.聚焦区域比较集中
(2)下图甲为某位患者的眼睛成像图,他可以配戴 (选填“乙”或“丙”)透镜矫正。
(3)小明同学需要配戴500度近视眼镜,该镜片的焦距为 米。
(4)在全飞秒微创手术中,将会在完整的角膜内创建一个非常薄的基质透镜并被移除,这个被移除的透镜属于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】(1)C
(2)乙
(3)0.2
(4)凸透镜
【解析】(1)飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,一飞秒就是1015秒。飞秒激光具有瞬时释放非常高的能量,同时它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域。即飞秒激光具有持续时间非常短、瞬间释放能量大、聚焦区域比较集中的特点,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)根据图甲为某位患者的眼睛成像图可知,因光线会聚在视网膜的后方,故患有远视眼,他可以配戴凸透镜矫正,故选乙。
(3)根据题意知,眼镜的度数在数值上等于镜片(透镜)焦距(以米为单位)倒数的100倍。小明想配一副500度的近视眼镜,该镜片的焦距为
(4)近视眼需要配戴凹透镜矫正,眼角膜上的一部分组织并从切口取出,使其变成中间薄、周围厚的形态,从而使角膜相当于一个凹透镜,达到矫正近视的目的,故在全飞秒微创手术中,将会在完整的角膜内创建一个非常薄的基质透镜并被移除,这个被移除的透镜属于凸透镜。
试卷第1页,共3页
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专题03 光的折射 透镜
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
一、单选题
1.(24-25八上·江苏连云港赣榆区·期末)下列对光现象的解释,不正确的是( )
A.“湖光映彩霞”——光的反射现象 B.“潭清疑水浅”——光的折射现象
C.“日食与月食”——光的直线传播 D.“凿壁偷光”——平面镜成像原理
2.(24-25八上·江苏南京玄武区·期末)下列说法正确的是( )
A.图甲中树荫下亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
B.图乙中通过三个小孔看到的是烛焰倒立的像
C.图丙中玻璃杯中“浇不灭的蜡烛”是光的折射形成的虚像
D.图丁中人眼看到的3条完整的“小鱼”都是虚像
3.(24-25八上·江苏南通·期末)如图所示,把注水玻璃杯放在课本的封面上,观察到杯中有文字“物”,能说明这一现象产生原因的光路图是( )
A.B.C. D.
4.(24-25八上·江苏扬州梅岭教育集团·期末)光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜,调整镂空掩膜、缩图透镜的位置,恰好能在硅片上成极小的清晰的像,从而实现集成电路的“光刻”,下列说法正确的是( )
A.在硅片上形成的像是虚像
B.缩图透镜相当于凸透镜,凸透镜可用于矫正近视眼
C.缩图透镜对光具有发散作用
D.硅片位于缩图透镜的一倍焦距与二倍焦距之间
5.(24-25九下·江苏苏州工业园区·月考)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.投影灯距地面越低,成像越大 B.调低光源,地面的图案变大
C.“梦想成真”投影在白色地面上的效果更好 D.夜间拍摄地面上的“梦想成真”,打开相机闪光灯效果更好
二、填空题
6.(24-25八上·江苏常州溧阳·期末)如图所示,水面上盖有不透光的盖子,盖子上的P处有一透光小孔,S为水面下一点光源,在图示位置时S发出的光在P处能同时发生反射和折射,现点光源S沿竖直方向逐渐下沉,该过程S发出的光在P处的入射角 (变大/不变/变小)、折射光线 (顺/逆)时针转动、折射角 (变大/不变/变小)
7.(24-25八上·江苏扬州梅岭教育集团·期末)如图所示为光线在射到空气和玻璃界面上发生反射和折射的光路图,则MN的 (左/右)侧是玻璃,入射角为 度;当入射角减小时,折射角将 (变大/变小/不变)。
8.(24-25八上·江苏南京建邺区·期末)构建思维导图是整理知识的重要方法,小曦在复习“光现象”时构建了如下思维导图,请帮助她将图中的空缺部分补充完整。
9.(24-25八上·江苏徐州·期末)如图所示,在透明塑料板上先滴一滴小水滴,小水滴相当于一个焦距较短的 透镜,再用一个焦距较长的 透镜作为目镜,可以看到昆虫翅膀 的像(填“缩小”或“放大”)。
10.(24-25八上·江苏南通海安·期末)眼睛是心灵的窗户,更是我们探究世界的得力助手。
(1)为了保护视力,环境较暗时,这时我们就可以看到纸笔且不刺眼,是因为光在纸笔表面发生了 ,但由于 ,笔和手总会形成影子,为了避免影子干扰我们写字,用右手写字时台灯应该放在右手的 (填“左”或“右”)侧。
(2)人眼相当于一架 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”),小明两眼视力缺陷不同,将一只2B铅笔紧贴他眼镜的两个镜片,则小明的 眼为近视眼。
(3)如图乙为简易天文望远镜的内部结构,物镜选用的是 (选填“凸”或者“凹”)透镜,成的是倒立、 的实像,目镜所成的像是正立、放大的 像。
三、作图题
11.(24-25八上·江苏扬州宝应县·期末)请按要求完成下列作图:
(1)如图,请画出A处的平面镜;
(2)如图所示,在平静的湖边有一盏路灯标记为S,潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为。请画出水下E处的人看到路灯S的光路图。
(3)请在图中画出对应的入射光线和折射光线。
四、实验题
12.(24-25八上·江苏淮安·期末)如图所示为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后折射光线会向 方向偏折;
(2)实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是 ;
(3)将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据得出的结论是: (写出一条即可);
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(5)若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是 。
13.(24-25八上·江苏宿迁泗洪县·期末)小组同学探究“凸透镜的成像规律”。
(1)如图甲所示,可知该凸透镜的焦距为 cm。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、 和光屏中心,使它们大致 。
(3)如图乙所示,将蜡烛置于20.0cm刻度线处,移动光屏至65.0cm刻度线处,发现光屏上成清晰的像,则该像是 (选填“缩小”、“等大”或“放大”)的像。生活中的 (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用这个原理工作的。小华用手掌将凸透镜挡住一半,在光屏上 (选填“能”或“不能”)成完整的像,像的大小将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(4)在图乙的基础上,小明在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜的镜片,发现光屏上的像变模糊,将光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离,光屏上就重新出现烛焰清晰的像。
14.(24-25八上·江苏靖江·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调整至同一高度,比较快捷的方法是 ;
(2)小明将点燃的蜡烛、凸透镜固定在A、B位置如图甲所示,向右移动光屏,在光屏上只能看到一个变大的圆形光斑,可能的原因是 ;
(3)如图乙所示,当蜡烛、凸透镜在图示位置,光屏上可得到一个清晰的像,该像应是倒立、 的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是 ;
(4)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,烛焰的像在光屏上的位置会向 方移动(上/下),为了重新让像成在光屏的中间,我们可以将凸透镜 (上移/下移);
(5)小明继续“探究近视眼的缺陷”,他用凸透镜模拟人眼的晶状体,用光屏模拟人眼的视网膜。小明先固定蜡烛,拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上,调节使光屏上出现烛焰清晰的像,标记此时光屏的位置为“1”,如图丙所示。撤掉眼镜后,光屏上的像变模糊,适当移动光屏的位置,可使光屏上重新呈现清晰的像,标记此时光屏的位置为“2”。则 位置是表示“近视眼”视网膜的位置.而另一位置的像一定离透镜更 。
一、单选题
1.(24-25八上·江苏苏州六区联考·期末)如图所示,一束光射入带有三角形空气泡的方形玻璃砖,下列光路图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八上·江苏镇江句容·期末)当蜡烛、透镜甲和光屏放置在图示位置时,烛焰在光屏上成清晰的像。现保持蜡烛和透镜的位置不变,将透镜甲更换为透镜乙后,需将光屏向右移动距离,方可在光屏上再次成清晰的像,则( )
A.透镜甲的焦距为20cm
B.透镜甲的焦距比乙的大
C.第二次所成的像是放大的虚像
D.如果不移动光屏,需将蜡烛向左移
3.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)小华同学用凸透镜进行实验,他把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,在透镜右侧光具座上移动光屏,在光屏上能得到清晰的像(光屏未画出),下列关于该透镜的焦距正确的说法有( )个。
①焦距可能为5cm
②焦距可能为15cm
③焦距可能为25cm
④焦距可能为35cm
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
4.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)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 ,该现象说明了太阳光是 (选填“单色光”或“复色光”)。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,我们在光屏上将 (选填“能”或“不能”)看到彩色光带。
(2)图乙中温度计放在红光外侧,示数会升高,说明红外线的 比较显著;
(3)如图丙所示,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。
(4)如图丁所示,把一根筷子插入水中,由于光的折射,在水的上方空气中看去,筷子在水中的部分看起来向 (选填“上”或“下”)弯折。
5.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)如图所示,固定在横坐标点的激光笔沿图示方向发出一束细光束,小明将宽为的长方形透明玻璃砖按如图位置放置,观察光的传播现象。
(1)图中未放玻璃砖时激光束通过纵坐标点,放玻璃砖后,光束经过点与纵坐标交于点,这是光的折射现象,此时折射角 角(选填“>”、“=”或“<”);
(2)图中其它条件不变,若换上宽度为的玻璃砖,光束与纵坐标的交点为,则点在B点的 (选填“上方”或“下方”),且BD 0.5d(选填“>”、“=”或“<”);
6.(24-25八上·江苏南京秦淮区·期末)物理与生活息息相关,学习光学知识后,小明进行了下面的观察与思考。
(1)用图甲所示的方法来研究太阳光,在测量不同色光区域的温度时发现,将温度计放在红光外侧时,温度计的示数会 。实验中为了让温度计示数变化得更快,应将温度计尽可能 (选填“靠近”或“远离”)三棱镜;若在紫光外侧放置涂有荧光物质的纸条,可观察到纸条 。
(2)学校的水池里有一把水位标尺,小明发现水池里的一条鱼恰好在标尺的45cm处,水面在标尺的75cm处,则鱼到水面的实际深度应 30cm(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)如图乙,水池底部有一光源S发出的光经过水面折射后照亮围墙上的N点,当向水池中注水,使水面上升高度d后,围墙上的M点(图中未画出)被照亮,则M点和N点间的距离 (选填“大于”“等于”或“小于”)d。
7.(24-25八上·江苏南京玄武区·期末)小明将硬币放在碗底,后退至恰好看不到硬币,看不到硬币用光学知识解释是因为 .眼睛的位置保持不变,向碗中缓慢加水,刚好看到P点和Q点时,对应的入射角分别为和,折射角分别为和,则 , 。
三、作图题
8.(24-25八上·江苏南京玄武区·期末)按要求作图(请保留作图痕迹)
(1)如图甲(a),把玻璃杯放在有字的卡片上,往杯内注水近满,由上向下观察,请在图甲(b)中画出能说明这一现象原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O点为入射点。
(2)如图乙(a),被隔板隔开的两个人偶不能直接“看到”对方,但人偶A可以从平面镜中“看到”人偶B。请在图(b)中画出人偶A从平面镜中“看到”人偶B的光路图。
(3)如图丙,画出经过透镜后的折射光线。
四、实验题
9.(24-25八上·江苏扬州仪征·期末)在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)小明找来A、B两个透镜探究“凸透镜成像规律”的实验,如图甲所示将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑,应选择 (选填“A”或“B”)完成实验;然后在光具座上从左到右分别放置蜡烛、凸透镜和光屏,将烛焰、光屏中心调在凸透镜的 上;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,该实验现象可以说明 的成像特点(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,如图丙。则人眼在图中的 (选填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像,像是图丁中的 (选填“1”“2”“3”或“4”);
(4)如图乙所示,当光屏上呈现清晰的像时,不改变图乙中蜡烛和透镜位置:
①若仅将凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜,再次实验,光屏上所成的像与原来相比 (选填“变小”“变暗”或“变不完整”)了。
②若将凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜,再次实验,则需将屏 (选填“向左”或“向右”)移动才能成清晰的像。
10.(24-25八上·江苏南京秦淮区·期末)实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)实验时,调节烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心在同一高度,其目的是 ;
(2)图甲中,点燃蜡烛后,光屏上恰能成清晰的像, (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是根据该成像特点制成的.将蜡烛向左移动一段距离,光屏上的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,同学们提出了两种不同的解决方案:
方案一:仅将光屏向 (选填“左”或“右”)移动一段距离;
方案二:仅换用焦距较 (选填“大”或“小”)的凸透镜
(3)实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图乙①至⑤所示烛焰清晰的5个像,请按蜡烛到凸透镜距离由远到近对5个像进行排序,正确顺序为 ;
(4)实验中,小明将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊.将光屏适当靠近凸透镜后,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;
(5)小组同学利用焦距为20cm的凸透镜观察指纹,保持指纹到眼睛的距离为40cm不变,将凸透镜调整到如图丙所示的位置,看到了指纹正立放大的像,此时该同学的眼睛通过凸透镜在另一侧能成 (选填“倒立缩小”、“倒立放大”或“正立放大”)的像。
五、科普阅读题
11.(24-25八上·江苏徐州·期末)阅读短文,回答文后问题。
数码相机
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品,它同普通照相机不同之处,在于它没有底片,而是通过一个特殊的感光层CCD,将图像的光信号转化成为数字信号记录下来。数码相机的镜头是一个透镜组,透镜组的焦距大小可以调节。拍照时,相机到景物有一定距离,快门打开,景物的光通过镜头进入相机,通过镜头成像在CCD上。对于已经制造好的镜头,直径是一定的,在镜头后面设置一个开孔大小可控的光阑,可以起到控制镜头通光量的作用,这个装置叫做光圈。
(1)数码相机的镜头相当于一个 透镜。
(2)数码相机的成像特点是( )
A.倒立放大实像 B.倒立缩小实像
C.正立放大实像 D.正立缩小实像
(3)拍照时,光圈开孔变小,相机所成像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)拍照时,要想使照片上的景物变大一些,相机到景物的距离不变,可以调节镜头的焦距变 。
一、单选题
1.(24-25八上·江苏盐城盐都区联盟校·期末)如图甲,小明用一张画有两个同向黑色箭头的白纸,再将一只玻璃杯放置在白纸正前方,当向玻璃杯中注水至两箭头中间时,透过玻璃杯中的水看到有一个箭头反向且变长了。如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.甲图中直接看到白纸上的两个箭头是因为光在白纸上发生了镜面反射
B.乙图中看到的上下两个箭头都是光的折射形成的像
C.乙图中如果将水杯靠近白纸,看到的下面的箭头将会更短
D.乙图中看到下面的箭头变长的现象与放大镜的成像原理相同
2.(24-25八上·江苏苏州六区联考·期末)某放大镜由A、B两个凸透镜组成,如图甲所示。A的直径为D,B的直径为d,将它正对太阳光,把一张白纸放在它的下方,在白纸上得到了如图乙所示的两个直径均为d的圆斑。下列说法正确的是( )
A.两个透镜的焦距可能相等
B.透镜A的焦距一定大于透镜B
C.放大镜远离白纸时,两个光斑一定同时变大
D.用该放大镜观察同一物体,透镜B所成的像一定比A小
二、实验题
3.(24-25八上·江苏徐州沛县五中联盟学区·期末)小徐在STEAM课堂上,通过老师的教导,成功制作出水凸透镜,在探究凸透镜成像的规律时,通过注射器调节水凸透镜的焦距为10cm,并完成了以下实验:
(1)将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置上,点燃蜡烛,调整烛焰、水凸透镜和光屏的中心大致在同一高度上,使像成在光屏中央。当把蜡烛移到62cm刻度线处时,无论怎样移动光屏,光屏上都找不到清晰的像,原因可能是 ;
(2)在光屏上得到清晰的像后,如果保持光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以对水凸透镜进行 (选填“抽水”或“注水”),或者在蜡烛和水凸透镜之间放置一个合适的 (选填“凸透镜”或“凹透镜”);
(3)随着蜡烛的不断燃烧,光屏上烛焰的像如图乙所示,要想使像成在光屏的中央,你的调整方法是:把光屏向 (选填“上”或“下”)调节;
(4)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,如图丙所示(部分色光未画出),说明白光 (选填“是”或“不是”)一种单色光。于是,小徐使用红光、黄光和蓝光来测量水凸透镜的焦距f大小如图丁所示,以下关于三种色光通过水凸透镜时的焦距f大小关系正确的是 。
A. B.
C. D.
4.(24-25八上·江苏南通海安·期末)小明用凸透镜A完成“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图甲,将平行光正对凸透镜A,在此时的光屏上得到一个最小、最亮的光斑,凸透镜A的焦距为 cm,若保持凸透镜A位置不变,将光屏放在刻度尺的62.0cm位置处和 cm位置处的光斑是一样大的;
(2)实验时,应使烛焰和凸透镜A的中心位于凸透镜的 上。如图乙,此时光屏上得到清晰的像,①若保持烛焰和光屏的位置不变,将透镜 (选填“左”、“右”或“左右都可以”)移动,可在光屏上再次得到清晰的像,这个像是 (选填“放大”或“缩小”)的;②若光屏和蜡烛固定不动,透镜A向左移动后,则可在蜡烛和凸透镜A之 间再放上一个度数合适的 (选填“近视镜片”或“远视镜片”)可在光屏上再次得到清晰的像;
(3)小华将凸透镜A固定在图丙光具座的中点来探究凸透镜成像的规律,则小华 (选填“能”或“不能”)探究凸透镜成像的规律,判断的依据是 。
5.(24-25八上·江苏盐城盐都区联盟校·期末)在“探究凸透镜成像的规律”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f= cm;
(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像,此时所成的像是倒立、 的实像,实际生活中应用为 (照相机/投影仪),如果此时撇去光屏,小明在图中的位置 (能/不能)直接看到烛焰的实像;
(3)如图丙,在蜡烛和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏靠近透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是 (近视/远视)眼镜;
(4)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上做成像实验,记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距L(u+v),此处L(u+v)表示L=u+v。绘出图线(以f为长度单位),由图可知,要想成实像,蜡烛与光屏的间距应满足L≥ (用f表示)。物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”;放大率,结合下面两图,可知当物距u=2f时,n= 。
6.(22-23八上·江苏扬州仪征·期末)小雨用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲,将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方,平行地放上白纸,测出透镜与白纸间距s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出图象,如图乙,则可判断该透镜的焦距f为 cm;
(2)调整器材高度时,应 (点燃/不点燃)蜡烛;
(3)如图丙,将蜡烛移至45cm刻度处时,从凸透镜右侧通过凸透镜可以看到烛焰的 (虚/实)像;该实验现象可以说明 的成像特点(照相机/幻灯机/放大镜);若用照相机从凸透镜右侧对着凸透镜拍摄,则 (能/不能)拍到蜡焰的像;
(4)小金在实验过程中不断移动烛焰位置,观察到如图丁中①至⑥六种烛焰清晰的像,请按蜡烛到凸透镜距离由近到远所得到的6个像进行排序,正确顺序为 ③①②;
(5)实验中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向 (上/下)移动;
(6)小超想利用LED发光字母来探究凸透镜成像上下左右位置关系,如图戊,下列的4个字母适合做LED光源的有 个;
(7)小亮实验小组更换相关器材后顺利完成实验,根据记录的实验数据得到了如图己的图象,线段为凸透镜的像距倒数和物距的倒数对应关系,根据图象信息可知,该小组所用凸透镜的焦距为 cm。
7.(24-25八上·江苏扬州江都区·期末)跨学科实践学习小组从实验室找到几只透镜准备自制一只望远镜。
(1)如图1所示,小明以2个焦距不同的凸透镜制作了一个望远镜。通过学习知道,望远镜其实是将远处的物体拉近成像,此过程实际上是增大了 ;
(2)小明观察星星时发现视野范围较小,为此,他使用两块相同的带开口的挡板并利用 的原理制作了一个寻星装置,将其安装在望远镜套筒上后,借助挡板能快捷寻找目标(如图2所示),并将目标锁定在望远镜视野中,下列设计的各挡板中最适合的是 ;
A. B.C. D.
(3)小明用此自制望远镜看远处物体时,发现像与物相比较上下、左右都颠倒了,为使看到的像与物相比不失真,老师建议他将望远镜设计成物镜与目镜不共轴、中部为空腔的形状(如图3所示),再利用几片小平面镜,安装到中部空腔内以改变光路,可以满足要求。结合课本的插图可知(如图4所示),小明要想达到此效果,至少需要___________ 块平面镜。
A.1 B.2 C.3 D.4
三、科普阅读题
8.(24-25八上·江苏连云港赣榆区·期末)阅读短文,回答问题
飞秒激光
每年6月6日为全国“爱眼日”,“爱眼日”的设立宗旨是希望全国人民特别是青少年要预防近视,珍爱光明。过度沉迷于电子产品是造成青少年近视的主要原因之一,一旦近视大多需要佩戴眼镜。配镜师傅在磨制镜片之前,首先要确定所需配戴眼镜的度数,而眼镜的度数在数值上等于镜片(透镜)焦距(以米为单位)倒数的100倍。
随着科技的发展,飞秒激光手术成为近视患者的首选治疗方案。飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,一飞秒就是10-15秒。飞秒激光具有瞬时释放非常高的能量,同时它能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域。因此,在医学领域中,飞秒激光可作为超精密外科手术刀,目前已经成功地应用于眼科领域,在准分子激光治疗近视眼中用于制作角膜板层瓣,以及其它角膜手术。
在飞秒手术中,通过激光脉冲聚焦到角膜组织中,产生光爆破;每一个脉冲的光爆破,产生一个微离子;每一个微离子,蒸发大约1微米的眼角膜组织;蒸发眼角膜组织产生扩展的水泡和气泡,水泡和气泡被眼角膜组织吸收,眼角膜组织因此被分离,使角膜变薄,眼球聚焦点矫正到视网膜上,达到矫正近视的效果。全飞秒微创手术中会直接在完整的角膜内创建一个非常薄的基质透镜,该透镜之后会被移除。透镜的移除只需2~4mm的切口就已经足够,可以使更少的角膜表面神经受损,也可使得术后干眼症状显著减少。而且,飞秒激光手术不受角膜曲率的影响,对角膜偏薄、角膜曲率变异大的近视患者来说也是一大福音。
(1)飞秒激光不具有下列哪种特点________。
A.持续时间非常短 B.瞬间释放能量大
C.激光直射人眼无伤害 D.聚焦区域比较集中
(2)下图甲为某位患者的眼睛成像图,他可以配戴 (选填“乙”或“丙”)透镜矫正。
(3)小明同学需要配戴500度近视眼镜,该镜片的焦距为 米。
(4)在全飞秒微创手术中,将会在完整的角膜内创建一个非常薄的基质透镜并被移除,这个被移除的透镜属于 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
试卷第1页,共3页
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