精品解析:山东省枣庄市第十五中学2025-2026学年八年级上学期物理12月月考试题
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内容正文:
八年级阶段评估卷
物理
注意事项:
1.全卷满分100分,答题时间为90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
一、选择题:本题共16小题,每小题2分,共32分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 枣庄素有“中国石榴之乡”的美誉,峄城石榴是山东省枣庄市峄城区的特产。如图所示,一个成熟石榴的质量最接近( )
A. 5kg B. 500g C. 50g D. 50mg
2. 下列关于质量的说法正确的是( )
A. 航天员携带真空包装食物从地球到空间站,其质量不变
B. 妈妈制作花卷时将一小块面团揉成花卷形状,其质量会变小
C. 生鲜快递的密封袋内的冰块熔化成水后,其质量会变小
D. 老师用粉笔在黑板上写字的过程中,粉笔的质量不变
3. 《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。从物理学的角度看,下列说法正确的是( )
A. “削冰令圆”是把冰削成凸透镜,其对光有发散作用
B. “削冰令圆”是把冰削成凹透镜,其对光有会聚作用
C. “削冰令圆”是把冰削成凸透镜,其对光有会聚作用
D. “削冰令圆”是把冰削成凹透镜,其对光有发散作用
4. 唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼。下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是( )
A. 水中“弯”筷
B. 阳光下日晷的影
C. 汽车后视镜中的景物
D. 小孔成像
5. 让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上,在白屏上形成一条光带,从上往下的颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,如图所示。以下说法不正确的是( )
A. 这个实验说明白光是由多种色光组成的
B. 经过三棱镜后的不同色光在真空中的传播速度是相同的
C. 雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
D. 三棱镜对红光的偏折程度最大
6. 潜水员进行水下作业时,可以看见岸上的树木,下列能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
7. 在“用托盘天平测量物体的质量”实验中,下列操作错误的是( )
A. 测量时,向右盘中加减砝码的顺序是从大到小
B. 向右移动游码的过程相当于向天平的右盘减少“小砝码”
C. 称量时发现所用砝码缺了一块,则测量值会偏大
D. 观察到指针在中央刻度线左右摆动的幅度相等,可认为天平横梁已水平平衡
8. 小乐要测一枚大头针的质量,下列最合理的测量方法是( )
A. 把一枚大头针直接放在天平左盘测量,并立即得出结果
B. 测一枚大头针和一个铁块的总质量,然后减去铁块的质量
C. 测出100枚相同大头针的总质量再除以100
D. 把一枚大头针直接放在天平左盘多次测量,再求平均值
9. 检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m。如图所示是小越同学在一次测量视力时的情景,若他按要求进行视力测量,则下列说法正确的是( )
A. L的大小是
B. L的大小是
C. 小越的像距离自己10m
D. 视力表中“E”开口向上,平面镜中的像开口向下
10. 如图所示,这是墙上的挂钟在竖直平面镜中的像,则挂钟的实际时间是( )
A. 10:10 B. 10:50 C. 7:20 D. 1:50
11. 《消防条例》规定禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,就会被电梯内的摄像头拍摄并智能识别,电梯将停止运行并发出声光警报。如图所示,某次发出警报时,摄像头上凸透镜成像的像距为12mm,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5mm B. 9mm C. 15mm D. 20mm
12. 在“用凸透镜观察物体”的活动中,小乐用凸透镜观察课本上的插图(如图),甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离,关于凸透镜与插图之间的距离,下列判断正确的是( )
A. 图乙最小,图丙最大
B. 图甲最小,图丁最大
C. 图甲最小,图乙最大
D. 图丙最小,图甲最大
13. 如图所示,这是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,下列说法正确的是( )
A. 入射光线是AO B. 反射光线是OB
C. 折射角等于50° D. MM′左侧是空气
14. 在跨学科实践活动中,小明展示了自制的“简易投影仪”,如图所示。小明同学将手机和凸透镜分别固定在长度为20cm的纸盒的两侧,调整“投影仪”到白墙的距离,可在白墙上看到手机画面清晰的像。以下有关说法正确的是( )
A. 白墙上手机画面的像是放大的虚像
B. 自制投影仪的凸透镜焦距可能是20cm
C. 要使墙上的像变大,应适当减小纸盒的长度,并将纸盒适当远离白墙
D. 若要看到白墙上正立的像,需将手机画面正放
15. 如图所示,乐乐同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距
B. 当时,光屏上所成的是倒立、放大的实像
C. 当成实像时,将凸透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D. 把物体从距凸透镜10cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变大
16. 如图所示,这是某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A. 光屏上所成像的原理与投影仪成像的原理相同
B. 若保持水透镜的位置不变,交换蜡烛和光屏的位置,光屏上不能看到清晰的像
C. 若保持蜡烛和水透镜的位置不变,向水透镜中注水后,将光屏向右移,光屏上会呈现清晰的像
D. 向水透镜中注水后,若要光屏上成清晰的像,可在水透镜前放置一个近视镜片
二、填空与作图题:本题共7小题,填空每空1分,作图6分,共23分。
17. 2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功,小明同学在家收看了发射时的电视直播,如图所示。电视机画面上的丰富色彩是由______三原色混合而成的,电视机遥控器通过发出______(选填“红外线”或“紫外线”)来实现对电视机的控制。
18. 如图所示,在平静的湖面上方,一只白鹭展翅高飞。若湖水深3m,则当白鹭与水面间的距离为5m时,水中“倒影”距白鹭______m,水中“倒影”是由光的______形成的;当白鹭继续往高处飞时,水中“倒影”的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19. 明代张宁在《方洲杂言》中记载:“老人目昏,不辨细字。”意思是上了年纪的人患上了远视眼,无法看清近处的小字,则他的晶状体成像的光路图应为______(选填“甲”或“乙”)图,此时他应该戴由______(选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜进行矫正。若某青少年长时间近距离用眼,导致看不清远处的字,此时他应该戴对光有______作用的眼镜。
20. 在生物课上,为了观察植物的叶脉,小红使用了一个焦距为f的凸透镜当作放大镜,如图所示,此时物距u和焦距f需要满足的关系是______;为了看到更大的清晰的像,她需要对放大镜进行的操作是______。
21. 将托盘天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁水平平衡时,指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向______调节。测量物体的质量时,当将质量最小的5g砝码放入右盘时,指针向右偏,接下来的操作是______,使横梁水平平衡。当横梁再次水平平衡时,右盘砝码及游码的位置如图乙所示,则物体的质量为______g。
22. 如图所示,微山湖作为南四湖的核心区域,通过连续20年的渔业资源增殖放流,5亿尾鱼苗化身“生态卫士”,让湖水重现清澈。
(1)岸边的人看到许多“鱼”在水中游动,人看的是鱼的______(选填“虚”或“实”)像,像的位置比鱼的实际位置要______(选填“浅”或“深”)一些;
(2)在这片碧波中嬉戏的鱼儿,看见岸边的“人”会比人的实际位置______(选填“高”或“低”);
(3)若岸边的人想用一束光照射到鱼,应对着______(选填“看到的鱼”“看到的鱼的上方”或“看到的鱼的下方”)照射。
23. 按要求完成下列作图。
(1)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线;
(2)如图所示,河面的桥上装饰有“一”字形灯带AB,从A点发出一条光线AO,请画出灯带AB通过河面所成的像及光线AO的折射光线OC。
三、实验探究题:本题共3小题,共31分。
24. 小红利用如图甲所示的器材探究了平面镜成像的特点。
(1)实验装置如图甲所示,用薄玻璃板代替平面镜进行实验,主要是便于______;
(2)将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,直至与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体的大小______;此时,蜡烛B所处的位置即像的位置,这种确定像与物大小关系的科学方法叫作______(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),得到三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知:平面镜成像时,像与物到镜面的距离______;
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后______(选填“直接”或“隔着MN”)观察光屏上有无像;
(5)若在某次实验时,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,它与蜡烛A的像都无法完全重合,你认为原因可能是______;
(6)若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以进行的操作是______(写出一种即可)。
25. 如图所示,这是“探究光的折射规律”的实验光路。
入射角
折射角
(1)如图所示,实验时,先让光屏、位于同一平面内,一束激光贴着光屏从空气斜射入水中,在光屏上可以看到折射后的光束,这说明折射光线和入射光线位于法线______;
(2)改变入射角的大小,观察折射光线和折射角的变化情况,记录在表格中。分析实验数据得出结论:①光从空气斜射入水中时,折射角______入射角;②折射角随入射角的增大而______;
(3)由表格中的数据还可以判断:当光以的入射角从空气射入水中时,其折射角______(选填“等于”“小于”或“大于”);
(4)将有折射光线的光屏向后折转一个角度后,观察到光屏上无折射光线,得出结论:______;
(5)现在要探究光的折射现象中光路是否可逆,具体的操作是______;
(6)完成上述实验后,保持入射光线的入射角度、入射位置与图中所示完全一致,向容器内增加水量,则池底形成的光斑会向______(选填“左”或“右”)移动。
26. 小军用凸透镜看近处和远处的物体时,发现它们的成像特点不同,他猜想凸透镜成像的特点可能与物体到凸透镜的距离有关,于是利用如图所示的装置进行了实验探究。
(1)在光具座上从左向右依次将蜡烛、凸透镜和光屏安装在支架座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在______,这样做的目的是______;
(2)小军在光具座上多次改变蜡烛到凸透镜的距离,并移动光屏进行实验,将观察到的实验现象和数据填入下表中。
实验次数
蜡烛到凸透镜的距离/cm
像到凸透镜的距离/cm
像的大小
1
40
13.4
缩小
2
30
15
缩小
3
20
20
等大
4
15
30
放大
5
10
光屏上没有像
6
8
光屏上没有像
依据实验收集的证据,得出以下结论:
①当物距小于或等于一倍焦距时,光屏上承接不到像;
②当物距大于一倍焦距时,光屏上可以承接到像,说明此时成______像;
③当物体从远处向焦点靠近时,像距变大,像的大小变______;
(3)根据表中数据可求得,凸透镜的焦距为______cm;
(4)第6次实验中,无论怎样移动光屏,光屏上始终得不到像,要想看到此时的像,观察方法是______;
(5)蜡烛随着燃烧而变短,小军发现光屏上所成的像向上移动,从而影响了实验的进行,为了让像重新回到光屏中央,小军可以将凸透镜向______移动;
(6)小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外,还存在一些不足之处,比如:______(写出一条即可)。
四、综合解答题:本题共1小题,共14分。
27. 跨学科实践:制作望远镜。
【项目提出】
材料1:黄昏系数是望远镜的常见参数之一,反映了不同口径和放大倍率的望远镜在暗光条件下的观察效能,黄昏系数越大的望远镜,其效能越好。黄昏系数的计算方法是望远镜的放大倍率和物镜的直径(单位:mm)的乘积再开平方。
材料2:目前世界上最好的光谱望远镜是由我国天文学家自主研制的。项目观测表明,恒星或星系远离我们的速度与它到我们的距离成正比,根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
思考:小组成员通过阅读材料总结了以下两个结论,其中正确的是___________。
A.黄昏系数可以反映望远镜在高亮背景条件下的观察效能
B.若某恒星远离我们的速度为,它到我们的距离为,则与的比值是不变的
【项目分析】
根据透镜成像的知识,分析查阅的信息,制订相关任务。
【项目实施】
(1)了解望远镜的基本原理
①望远镜有多种类型,其中一种望远镜的物镜和目镜都是凸透镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、___________的___________像,而目镜的作用则与生活中___________(选填“投影仪”或“放大镜”)的原理相同,用来把这个像放大。这种望远镜的放大倍率为。其中,是物镜的焦距,是目镜的焦距。
②我们能不能看清一个物体,与物体对我们的眼睛所成“视角”的大小有关,而视角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。视角越大,眼睛对物体观察越清楚。因此,用望远镜观察物体时,会感到物体被放大了,主要是由于___________(选填“A”或“B”)
A.通过望远镜成的像比物大
B.像到观察者的距离变小,视角变大
(2)设计和制作简易望远镜
a、为了保证成像质量,项目小组自制的望远镜的放大倍率为2倍。
b、选择一对焦距适当的凸透镜分别作为物镜和目镜。如果物镜的直径是50mm、焦距是20cm,则该望远镜目镜的焦距为___________cm,黄昏系数为___________(忽略单位)。
c、将镜筒设计成两段,按照如图所示组装成一个望远镜。
(3)试用与调整望远镜
用望远镜观察远处的物体后,再观察较近的物体,观察时需对镜筒的长度进行调节,应适当___________(选填“增大”或“减小”)物镜和目镜之间的距离。
【项目改进】
小明用自制的望远镜观察远处物体时,出现了以下问题,请选择其中一个问题写出你的改进方案:___________。
问题
改进方案
问题1:物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光
问题2:观察到的像是倒立的,不便于调节
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八年级阶段评估卷
物理
注意事项:
1.全卷满分100分,答题时间为90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
一、选择题:本题共16小题,每小题2分,共32分,每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 枣庄素有“中国石榴之乡”的美誉,峄城石榴是山东省枣庄市峄城区的特产。如图所示,一个成熟石榴的质量最接近( )
A. 5kg B. 500g C. 50g D. 50mg
【答案】B
【解析】
【详解】一个苹果的质量约200~300g,一颗成熟的石榴的质量比一个苹果的质量大一些,约500g,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2. 下列关于质量的说法正确的是( )
A. 航天员携带真空包装食物从地球到空间站,其质量不变
B. 妈妈制作花卷时将一小块面团揉成花卷形状,其质量会变小
C. 生鲜快递的密封袋内的冰块熔化成水后,其质量会变小
D. 老师用粉笔在黑板上写字的过程中,粉笔的质量不变
【答案】A
【解析】
【详解】质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变。
A.航天员携带的真空包装食物从地球到空间站,只是位置发生变化,所含物质的多少不变,质量不变,故A正确;
B.面团揉成花卷形状,只是形状改变,所含物质的多少不变,质量不变,故B错误;
C.冰块熔化成水,只是状态改变,所含物质的多少不变,质量不变,故C错误;
D.粉笔在黑板上写字时,粉笔的物质会逐渐减少,质量变小,故D错误。
故选A。
3. 《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生”。从物理学的角度看,下列说法正确的是( )
A. “削冰令圆”是把冰削成凸透镜,其对光有发散作用
B. “削冰令圆”是把冰削成凹透镜,其对光有会聚作用
C. “削冰令圆”是把冰削成凸透镜,其对光有会聚作用
D. “削冰令圆”是把冰削成凹透镜,其对光有发散作用
【答案】C
【解析】
【详解】“削冰令圆”是将冰磨成一种冰透镜,该透镜中间厚、边缘薄,属于凸透镜,由于凸透镜对光有会聚作用,将冰透镜放在阳光下,将太阳光会聚,故可以将艾草点燃。故ABD错误,C正确。
故选 C。
4. 唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼。下列现象与海市蜃楼的形成原理相同的是( )
A. 水中“弯”筷
B. 阳光下日晷的影
C. 汽车后视镜中的景物
D. 小孔成像
【答案】A
【解析】
【详解】海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射而形成的现象。
A.水中“弯”筷,是光从水中斜射入空气中时发生折射,人眼逆着折射光线看去,看到的是筷子的虚像,筷子看起来变弯了。这与海市蜃楼的形成原理相同,都是光的折射现象,故A符合题意;
B.阳光下日晷的影,是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,不透明的指针挡住了光线而形成的影子,属于光的直线传播现象,故B不符合题意;
C.汽车后视镜中的景物,是利用凸面镜对光线的反射作用来扩大视野,属于光的反射现象,故C不符合题意;
D.小孔成像,是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立实像,属于光的直线传播现象,故D不符合题意。
故选A。
5. 让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上,在白屏上形成一条光带,从上往下的颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,如图所示。以下说法不正确的是( )
A. 这个实验说明白光是由多种色光组成的
B. 经过三棱镜后的不同色光在真空中的传播速度是相同的
C. 雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
D. 三棱镜对红光的偏折程度最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳光是白光通过三棱镜折射后,分解为七种不同的色光,说明太阳光是这七种色光混合组成的,故A正确,不符合题意;
B.不同色光在真空中传播的速度相同,故B正确,不符合题意;
C.雨后彩虹是光的色散现象,本质是光的折射,与该现象形成原理相同,故C正确,不符合题意;
D.太阳光通过三棱镜折射后,分解为七种不同的色光,如图所示紫光在最下面,说明三棱镜对紫光的偏折程度最大,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 潜水员进行水下作业时,可以看见岸上的树木,下列能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水中的潜水员看见岸上的树木,是因为岸上树木反射的光线从空气斜射到水中后发生折射现象,且空气中的入射角大于水中的折射角,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 在“用托盘天平测量物体的质量”实验中,下列操作错误的是( )
A. 测量时,向右盘中加减砝码的顺序是从大到小
B. 向右移动游码的过程相当于向天平的右盘减少“小砝码”
C. 称量时发现所用砝码缺了一块,则测量值会偏大
D. 观察到指针在中央刻度线左右摆动的幅度相等,可认为天平横梁已水平平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A.测量时,向右盘中从大到小加减砝码可以更快的接近物体质量,提高测量效率,故A正确,不符合题意;
B.向右移动游码的过程相当于向天平的右盘增加“小砝码”,而不是减少,故B错误,符合题意;
C.用天平测物体质量时,物体质量等于砝码质量加上游码在标尺上对应示数,若砝码缺了一块,要在右盘中加更多的砝码或向右移动游码,造成测量值比真实值偏大,故C正确,不符合题意;
D.横梁平衡的标志有两个:指针指在分度盘的中线处;或者指针在中央刻度线左右摆动的幅度相等,故D正确,不符合题意。
故选B。
8. 小乐要测一枚大头针的质量,下列最合理的测量方法是( )
A. 把一枚大头针直接放在天平左盘测量,并立即得出结果
B. 测一枚大头针和一个铁块的总质量,然后减去铁块的质量
C. 测出100枚相同大头针的总质量再除以100
D. 把一枚大头针直接放在天平左盘多次测量,再求平均值
【答案】C
【解析】
【详解】AD.一枚大头针质量很小(约几十毫克),而天平的感量(最小分度值)通常为0.1g或更大,直接测量时,由于被测质量小于感量,天平无法准确显示或误差极大,故AD不符合题意。
B.测量一枚大头针和一个铁块的总质量,和铁块的质量几乎相等,无法测出一枚大头针的质量,故B不符合题意。
C.由于一根大头针质量较小,可测出100枚相同大头针的总质量再除以100,即可得到一根大头针的质量,运用的是“累积法”,方法可行,故C符合题意。
故选C。
9. 检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m。如图所示是小越同学在一次测量视力时的情景,若他按要求进行视力测量,则下列说法正确的是( )
A. L的大小是
B. L的大小是
C. 小越的像距离自己10m
D. 视力表中“E”开口向上,平面镜中的像开口向下
【答案】B
【解析】
【详解】AB.要求被测者与视力表像的距离是5m,由图知,小越到平面镜距离2.2m,所以视力表的像到平面镜距离为,视力表到平面镜距离也为,L的大小应该是,故A错误,B正确;
C.由图知,小越到平面镜距离2.2m,则她的像距离平面镜也是2.2m,则她的像距离自己,故C错误;
D.平面镜所成像是正立、等大的虚像,物像相对于平面镜对称,所以视力表中开口向上的“E”,在平面镜中成的像开口也向上,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,这是墙上的挂钟在竖直平面镜中的像,则挂钟的实际时间是( )
A. 10:10 B. 10:50 C. 7:20 D. 1:50
【答案】A
【解析】
【详解】根据平面镜成像的特点,像与物体关于镜面对称。像的读数为1:50,实际时间是10:10。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
11. 《消防条例》规定禁止携带电动自行车或其电池进入电梯轿厢,一旦有人违规操作,就会被电梯内的摄像头拍摄并智能识别,电梯将停止运行并发出声光警报。如图所示,某次发出警报时,摄像头上凸透镜成像的像距为12mm,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5mm B. 9mm C. 15mm D. 20mm
【答案】B
【解析】
【详解】摄像头凸透镜成像的原理和照相机一样,物距在2倍焦距之外,像距在1~2倍焦距之间,已知摄像头凸透镜成像的像距为12mm,则有
解得,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 在“用凸透镜观察物体”的活动中,小乐用凸透镜观察课本上的插图(如图),甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的插图的像。若凸透镜先贴着插图然后逐渐远离,关于凸透镜与插图之间的距离,下列判断正确的是( )
A. 图乙最小,图丙最大
B. 图甲最小,图丁最大
C. 图甲最小,图乙最大
D. 图丙最小,图甲最大
【答案】A
【解析】
【详解】凸透镜与插图之间的距离即为物距,根据凸透镜的成像规律可知:图甲与原图相比,成倒立、放大的像,此时;图乙与原图相比,成正立、放大的像,此时;图丙与原图相比,成倒立、缩小的像,;图丁与原图相比,成倒立、放大的像,;小乐观察图片用的是同一个凸透镜,凸透镜的焦距不变,所以凸透镜与插图之间的距离,图乙最小,图丙最大。故A正确,BCD错误。
故选A。
13. 如图所示,这是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,下列说法正确的是( )
A. 入射光线是AO B. 反射光线是OB
C. 折射角等于50° D. MM′左侧是空气
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知
则,根据光的反射定律可知,为法线,为界面,由于反射光线和入射光线分居在法线的两侧,折射光线和入射光线分居在法线的两侧,则BO为入射光线,OA为反射光线,OC为折射光线;此时的入射角为,这也是反射角的大小,折射角,因为折射角小于入射角所以光是从空气斜射入玻璃中,故左侧是空气,故ABC错误,D正确。
故选D。
14. 在跨学科实践活动中,小明展示了自制的“简易投影仪”,如图所示。小明同学将手机和凸透镜分别固定在长度为20cm的纸盒的两侧,调整“投影仪”到白墙的距离,可在白墙上看到手机画面清晰的像。以下有关说法正确的是( )
A. 白墙上手机画面的像是放大的虚像
B. 自制投影仪的凸透镜焦距可能是20cm
C. 要使墙上的像变大,应适当减小纸盒的长度,并将纸盒适当远离白墙
D. 若要看到白墙上正立的像,需将手机画面正放
【答案】C
【解析】
【详解】A.投影仪的成像原理是:当物距u满足时,成倒立、放大的实像,像距。纸盒长度为20cm,即物距。白墙上成的是实像,故A错误;
B.若焦距,则物距,此时无法成像,不符合投影仪的成像条件,故B错误;
C.根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,减小纸盒长度(减小物距u),并将纸盒远离白墙(增大像距v),墙上的像会变大,故C正确;
D.投影仪成的是倒立的像,若要看到白墙上正立的像,需将手机画面倒放,故D错误。
故选C。
15. 如图所示,乐乐同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距
B. 当时,光屏上所成的是倒立、放大的实像
C. 当成实像时,将凸透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D. 把物体从距凸透镜10cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,当时,凸透镜成等大的实像,可知,故A错误;
B.当时,光屏上所成的是倒立、缩小的实像,故B错误;
C.凸透镜成实像时,是由物体上发出的无数条光线经凸透镜折射后会聚而成的。如果将凸透镜遮挡住一部分,通过凸透镜的光线数量减少,但其他部分仍能折射光线成像,所以仍成完整的像,但会聚成的像会变暗。故C正确;
D.根据凸透镜成实像时的移动规律“物远像近像变小”,把物体从距凸透镜10cm处移动到24cm处的过程中,物距在增大,所以像距减小,像也逐渐变小。故D错误。
故选C。
16. 如图所示,这是某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(未画出)。下列说法正确的是( )
A. 光屏上所成像的原理与投影仪成像的原理相同
B. 若保持水透镜的位置不变,交换蜡烛和光屏的位置,光屏上不能看到清晰的像
C. 若保持蜡烛和水透镜的位置不变,向水透镜中注水后,将光屏向右移,光屏上会呈现清晰的像
D. 向水透镜中注水后,若要光屏上成清晰的像,可在水透镜前放置一个近视镜片
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,此时光屏上呈现的是倒立、缩小的实像,其成像原理与照相机成像原理相同,故A错误;
B.水透镜的位置不变,交换蜡烛和光屏的位置,此时物距小于像距,根据光路可逆原理可知,光屏上能看到清晰的倒立、放大的实像,故B错误;
C.保持蜡烛和水透镜的位置不变,向水透镜中注水,水透镜变厚,对光的会聚作用增强,焦距变小,相当于物距增大,根据“物远像近像变小”的规律可知,此时光屏应该向左移动,光屏上才会呈现清晰的像,故C错误;
D.向水透镜中注水,水透镜变厚,对光的会聚作用增强,若要在光屏上成清晰的像,需要减弱对光的会聚作用,应该在水透镜前面放置一个凹透镜,矫正近视眼的镜片就是凹透镜,故D正确。
故选D。
二、填空与作图题:本题共7小题,填空每空1分,作图6分,共23分。
17. 2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船发射取得圆满成功,小明同学在家收看了发射时的电视直播,如图所示。电视机画面上的丰富色彩是由______三原色混合而成的,电视机遥控器通过发出______(选填“红外线”或“紫外线”)来实现对电视机的控制。
【答案】 ①. 红、绿、蓝 ②. 红外线
【解析】
【详解】[1]红、绿、蓝三种色光叫色光三原色,彩色电视机的丰富多彩的画面是由红、绿、蓝三原色混合而成。
[2]电视机的遥控器可以发出红外线来遥控电视,不同按钮发出红外线的频率是不同的。
18. 如图所示,在平静的湖面上方,一只白鹭展翅高飞。若湖水深3m,则当白鹭与水面间的距离为5m时,水中“倒影”距白鹭______m,水中“倒影”是由光的______形成的;当白鹭继续往高处飞时,水中“倒影”的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 10 ②. 反射 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]根据平面镜成像特点,像和物到镜面的距离相等,所以当白鹭与水面间的距离为5m时,水中“倒影”与水面间的距离也为5m,则水中“倒影”距白鹭
[2]水中“倒影”是白鹭在水中成的像,是平面镜成像现象,是由光的反射形成的。
[3]根据平面镜成像特点,像与物大小相等,所以当白鹭继续往高处飞时,水中“倒影”的大小将不变。
19. 明代张宁在《方洲杂言》中记载:“老人目昏,不辨细字。”意思是上了年纪的人患上了远视眼,无法看清近处的小字,则他的晶状体成像的光路图应为______(选填“甲”或“乙”)图,此时他应该戴由______(选填“凸”或“凹”)透镜制成的眼镜进行矫正。若某青少年长时间近距离用眼,导致看不清远处的字,此时他应该戴对光有______作用的眼镜。
【答案】 ①. 甲 ②. 凸 ③. 发散
【解析】
【详解】[1][2]远视眼是由于晶状体变薄,即变得扁平一些,折射能力减弱,焦距变长,近处物体的像成在视网膜的后方,看不清近处的物体,所以远视眼的晶状体成像的光路图应为甲图;矫正方法是佩戴凸透镜,利用凸透镜的会聚作用使像成在视网膜上。
[3]长时间近距离用眼,导致看不清远处的字,这是近视眼的症状,是由于晶状体变厚,折射能力增强,焦距变短,远处物体的像成在视网膜的前方导致,可以佩戴对光有发散作用的眼镜(凹透镜)进行矫正,使像成在视网膜上。
20. 在生物课上,为了观察植物的叶脉,小红使用了一个焦距为f的凸透镜当作放大镜,如图所示,此时物距u和焦距f需要满足的关系是______;为了看到更大的清晰的像,她需要对放大镜进行的操作是______。
【答案】 ①. ②. 将放大镜适当远离植物的叶脉
【解析】
【详解】[1]用放大镜观察时得到的是正立、放大的虚像,它的物距小于焦距,即。
[2]对于放大镜,物距小于焦距时,物距越大,成的像越大。所以为了看到更大的清晰的像,应将放大镜适当远离植物的叶脉。
21. 将托盘天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁水平平衡时,指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向______调节。测量物体的质量时,当将质量最小的5g砝码放入右盘时,指针向右偏,接下来的操作是______,使横梁水平平衡。当横梁再次水平平衡时,右盘砝码及游码的位置如图乙所示,则物体的质量为______g。
【答案】 ①. 右 ②. 取下5g砝码,并向右移动游码 ③. 83.8
【解析】
【详解】[1]将托盘天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度线处。调节横梁水平平衡时,指针位置如图甲所示,指针左偏,说明左端重,此时应将平衡螺母向右调节,使横梁水平平衡。
[2]测量物体的质量时,当将质量最小的5g砝码放入右盘时,指针向右偏,说明所加最小砝码偏重,则应取下质量最小的5g砝码,向右移动游码,使横梁水平平衡。
[3]如图乙所示,标尺的分度值为0.2g,物体的质量为
22. 如图所示,微山湖作为南四湖的核心区域,通过连续20年的渔业资源增殖放流,5亿尾鱼苗化身“生态卫士”,让湖水重现清澈。
(1)岸边的人看到许多“鱼”在水中游动,人看的是鱼的______(选填“虚”或“实”)像,像的位置比鱼的实际位置要______(选填“浅”或“深”)一些;
(2)在这片碧波中嬉戏的鱼儿,看见岸边的“人”会比人的实际位置______(选填“高”或“低”);
(3)若岸边的人想用一束光照射到鱼,应对着______(选填“看到的鱼”“看到的鱼的上方”或“看到的鱼的下方”)照射。
【答案】(1) ①. 虚 ②. 浅
(2)高 (3)看到的鱼
【解析】
【小问1详解】
[1][2]从鱼身上反射的光由水中斜射入空气中时,在水面上发生折射,折射光线远离法线,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是由于折射形成的虚像,且像的位置比鱼的实际位置要更浅一些。
【小问2详解】
人反射的光线由空气中斜射入水中,经水面时会发生折射,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,在这片碧波中嬉戏的鱼儿的鱼眼逆着折射光线的方向看去,看见岸边的“人”会比人的实际位置要高一些。
【小问3详解】
若想用一束光照射到鱼,根据光路可逆可知,他应瞄准看到的鱼,即鱼的像,光在水面处发生折射,照到鱼的身上。
23. 按要求完成下列作图。
(1)根据图中的入射光线或折射光线,画出相应的折射光线或入射光线;
(2)如图所示,河面的桥上装饰有“一”字形灯带AB,从A点发出一条光线AO,请画出灯带AB通过河面所成的像及光线AO的折射光线OC。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,据此作图如下:
【小问2详解】
平面镜成的像与物关于平面镜对称,灯带AB通过河面所成的像属于平面镜成像,分别作点、关于水面的对称点、并连接即为AB通过河面所成的像;过点O作出垂直于水面的法线,光线从空气斜射入水中时发生折射且折射角小于入射角,据此作出光线AO的折射光线OC。作图如下:
三、实验探究题:本题共3小题,共31分。
24. 小红利用如图甲所示的器材探究了平面镜成像的特点。
(1)实验装置如图甲所示,用薄玻璃板代替平面镜进行实验,主要是便于______;
(2)将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,直至与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体的大小______;此时,蜡烛B所处的位置即像的位置,这种确定像与物大小关系的科学方法叫作______(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),得到三组像与物的位置,如图乙所示,由此可知:平面镜成像时,像与物到镜面的距离______;
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后______(选填“直接”或“隔着MN”)观察光屏上有无像;
(5)若在某次实验时,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,它与蜡烛A的像都无法完全重合,你认为原因可能是______;
(6)若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以进行的操作是______(写出一种即可)。
【答案】(1)确定像的位置
(2) ①. 相等 ②. 等效替代法
(3)相等 (4)直接
(5)玻璃板未与桌面垂直
(6)将纸沿MN对折,观察像与物的对应点是否重合
【解析】
【小问1详解】
玻璃板既能成像,又能看见玻璃板后的物体,用薄玻璃板代替平面镜进行实验,主要是便于确定像的位置。
【小问2详解】
[1][2]蜡烛A和蜡烛B外形相同,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,直至与蜡烛A的像完全重合,根据等效替代法,这说明平面镜成像的大小与物体的大小相等,蜡烛B代替了蜡烛A的像的位置,此时,蜡烛B所处的位置即像的位置。
【小问3详解】
由图乙可知,三组对应点到镜面的距离相同,可得:平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等。
【小问4详解】
为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,为避免平面镜所成像的干扰,应直接观察光屏上有无像。
【小问5详解】
在某次实验时,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,它与蜡烛A的像都无法完全重合,原因可能是玻璃板未与桌面垂直,所成的像不在桌面上。
【小问6详解】
若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以将纸沿MN对折,观察像与物的对应点是否重合。如果像与物到镜面的距离相等,那么沿MN对折后,像与物的对应点会重合。
25. 如图所示,这是“探究光的折射规律”的实验光路。
入射角
折射角
(1)如图所示,实验时,先让光屏、位于同一平面内,一束激光贴着光屏从空气斜射入水中,在光屏上可以看到折射后的光束,这说明折射光线和入射光线位于法线______;
(2)改变入射角的大小,观察折射光线和折射角的变化情况,记录在表格中。分析实验数据得出结论:①光从空气斜射入水中时,折射角______入射角;②折射角随入射角的增大而______;
(3)由表格中的数据还可以判断:当光以的入射角从空气射入水中时,其折射角______(选填“等于”“小于”或“大于”);
(4)将有折射光线的光屏向后折转一个角度后,观察到光屏上无折射光线,得出结论:______;
(5)现在要探究光的折射现象中光路是否可逆,具体的操作是______;
(6)完成上述实验后,保持入射光线的入射角度、入射位置与图中所示完全一致,向容器内增加水量,则池底形成的光斑会向______(选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)两侧 (2) ①. 小于 ②. 增大
(3)大于 (4)折射光线、入射光线和法线位于同一平面内
(5)让光线沿着BO方向射入
(6)左
【解析】
【小问1详解】
如图所示,光屏、的分界线MN为法线,实验时,先让光屏、位于同一平面内,一束激光贴着光屏从空气斜射入水中,在光屏上可以看到折射后的光束,这说明折射光线和入射光线位于法线两侧。
【小问2详解】
[1][2]分析表格数据可知,入射角增大,折射角也增大,且折射角始终小于入射角,据此可得出结论:①光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;②折射角随入射角的增大而增大。
【小问3详解】
由表可知,入射角为时,折射角为。由于折射角随入射角的增大而增大,所以当光以的入射角从空气射入水中时,其折射角大于。
【小问4详解】
将有折射光线的光屏向后折转一个角度后,光屏、不在同一平面内,观察到光屏上无折射光线,说明折射光线、入射光线和法线位于同一平面内。
【小问5详解】
要探究光的折射现象中光路是否可逆,具体的操作是让光线沿着BO方向射入,观察出射光线是否沿OA方向射出。
【小问6详解】
保持入射光线的入射角度、入射位置与图中所示完全一致,向容器内增加水量,水面上升,折射点左移,入射角和折射角均不变,则池底形成的光斑会向左移动。
26. 小军用凸透镜看近处和远处的物体时,发现它们的成像特点不同,他猜想凸透镜成像的特点可能与物体到凸透镜的距离有关,于是利用如图所示的装置进行了实验探究。
(1)在光具座上从左向右依次将蜡烛、凸透镜和光屏安装在支架座上,并调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在______,这样做的目的是______;
(2)小军在光具座上多次改变蜡烛到凸透镜的距离,并移动光屏进行实验,将观察到的实验现象和数据填入下表中。
实验次数
蜡烛到凸透镜的距离/cm
像到凸透镜的距离/cm
像的大小
1
40
13.4
缩小
2
30
15
缩小
3
20
20
等大
4
15
30
放大
5
10
光屏上没有像
6
8
光屏上没有像
依据实验收集的证据,得出以下结论:
①当物距小于或等于一倍焦距时,光屏上承接不到像;
②当物距大于一倍焦距时,光屏上可以承接到像,说明此时成______像;
③当物体从远处向焦点靠近时,像距变大,像的大小变______;
(3)根据表中数据可求得,凸透镜的焦距为______cm;
(4)第6次实验中,无论怎样移动光屏,光屏上始终得不到像,要想看到此时的像,观察方法是______;
(5)蜡烛随着燃烧而变短,小军发现光屏上所成的像向上移动,从而影响了实验的进行,为了让像重新回到光屏中央,小军可以将凸透镜向______移动;
(6)小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外,还存在一些不足之处,比如:______(写出一条即可)。
【答案】(1) ①. 同一高度 ②. 使像成在光屏中心
(2) ①. 实 ②. 大
(3)10 (4)从透镜的右侧透过凸透镜直接观察
(5)下 (6)蜡烛的火焰容易受风的影响而晃动,导致像不稳定
【解析】
【小问1详解】
[1][2]为使像成在光屏中心,根据过透镜光心的光线传播方向不变,应调节烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度。
【小问2详解】
[1]实像能用光屏承接,虚像不能。当物距大于一倍焦距时,光屏上可以承接到像,说明此时成实像。
[2]由表可知,当物体从远处向焦点靠近时,即物距变小时,像到凸透镜的距离逐渐变大,同时像也变大。
【小问3详解】
根据凸透镜成像规律,当物距和像距均等于二倍焦距时,成倒立、等大的实像。根据表格中第3次实验数据则有,解得凸透镜的焦距。
【小问4详解】
第6次实验中,物距小于一倍焦距,根据凸透镜成像规律,此时成的是正立、放大的虚像,且像与物位于凸透镜同侧。虚像无法用光屏接收,因此无论怎样移动光屏,光屏上始终得不到像。此时,为了观察这个虚像,应该从透镜的右侧(即与物体异侧)透过凸透镜直接观察。
【小问5详解】
蜡烛随着燃烧而变短,小军发现光屏上所成的像向上移动,从而影响了实验的进行,为了让像重新回到光屏中央,根据过透镜光心的光线传播方向不变,小军可以将凸透镜向下移动。
【小问6详解】
实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外,还存在一些不足之处。比如,蜡烛的火焰容易受风的影响而晃动,导致像不稳定。因此,使用更稳定的发光体(如LED灯)可能会是更好的选择。
四、综合解答题:本题共1小题,共14分。
27. 跨学科实践:制作望远镜。
【项目提出】
材料1:黄昏系数是望远镜的常见参数之一,反映了不同口径和放大倍率的望远镜在暗光条件下的观察效能,黄昏系数越大的望远镜,其效能越好。黄昏系数的计算方法是望远镜的放大倍率和物镜的直径(单位:mm)的乘积再开平方。
材料2:目前世界上最好的光谱望远镜是由我国天文学家自主研制的。项目观测表明,恒星或星系远离我们的速度与它到我们的距离成正比,根据恒星或星系远离我们的速度可以知道这个恒星或星系距离我们有多远。
思考:小组成员通过阅读材料总结了以下两个结论,其中正确的是___________。
A.黄昏系数可以反映望远镜在高亮背景条件下的观察效能
B.若某恒星远离我们的速度为,它到我们的距离为,则与的比值是不变的
【项目分析】
根据透镜成像的知识,分析查阅的信息,制订相关任务。
【项目实施】
(1)了解望远镜的基本原理
①望远镜有多种类型,其中一种望远镜的物镜和目镜都是凸透镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、___________的___________像,而目镜的作用则与生活中___________(选填“投影仪”或“放大镜”)的原理相同,用来把这个像放大。这种望远镜的放大倍率为。其中,是物镜的焦距,是目镜的焦距。
②我们能不能看清一个物体,与物体对我们的眼睛所成“视角”的大小有关,而视角的大小不仅和物体本身的大小有关,还和物体到眼睛的距离有关。视角越大,眼睛对物体观察越清楚。因此,用望远镜观察物体时,会感到物体被放大了,主要是由于___________(选填“A”或“B”)
A.通过望远镜成的像比物大
B.像到观察者的距离变小,视角变大
(2)设计和制作简易望远镜
a、为了保证成像质量,项目小组自制的望远镜的放大倍率为2倍。
b、选择一对焦距适当的凸透镜分别作为物镜和目镜。如果物镜的直径是50mm、焦距是20cm,则该望远镜目镜的焦距为___________cm,黄昏系数为___________(忽略单位)。
c、将镜筒设计成两段,按照如图所示组装成一个望远镜。
(3)试用与调整望远镜
用望远镜观察远处的物体后,再观察较近的物体,观察时需对镜筒的长度进行调节,应适当___________(选填“增大”或“减小”)物镜和目镜之间的距离。
【项目改进】
小明用自制的望远镜观察远处物体时,出现了以下问题,请选择其中一个问题写出你的改进方案:___________。
问题
改进方案
问题1:物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光
问题2:观察到的像是倒立的,不便于调节
【答案】 ①. B ②. 缩小 ③. 实 ④. 放大镜 ⑤. B ⑥. 10 ⑦. 10 ⑧. 增大 ⑨. 见解析
【解析】
【详解】[1]A.根据资料,黄昏系数反映了不同口径和放大倍率的望远镜在暗光条件下的观察效能,故A错误;
B.根据资料,恒星或星系远离我们的速度与它跟我们之间的距离成正比,因此v与s的比值是不变的,故B正确。
故选B。
[2][3] 远处物体到物镜的距离很远,物距大于二倍焦距,望远镜的物镜与照相机原理相同,成倒立、缩小的实像。
[4]目镜成正立、放大的虚像,成像原理与放大镜相同。
[5]用望远镜观察物体时,会感到物体被放大了,主要是由于像到观察者的距离变小,视角变大。
故选B。
[6] 望远镜的放大倍率为。为了保证自制的望远镜的放大倍率为2倍,如果物镜的焦距是20cm,则该望远镜目镜的焦距
[7]根据资料可知,黄昏系数是望远镜的倍率和物镜的直径的乘积再求开平方,物镜的直径是50mm,则该望远镜的黄昏系数为
[8] 用望远镜观察远处的物体后,再观察较近的物体,相当于物距变小,根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”可知,应增大物镜和目镜之间的距离。
[9] 问题1:物镜筒与目镜筒中间的缝隙漏光
改进方案:用不透明的胶带、遮光布或者泡沫材料将缝隙处包裹密封,也可以在缝隙内部粘贴黑色的吸光纸,避免外界光线从缝隙进入镜筒内,影响观察的效果。
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