内容正文:
【期末专题精练】光的折射 透镜
一、单选题
1.自然界所有物体都不停地向外辐射红外线,温度不同的物体向外辐射的红外线的强度不同,利用这一原理工作的仪器是
A.红外探测器 B.紫外验钞机 C.激光测距仪 D.紫外灭菌灯
2.投影仪、照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图所示,下列关于投影仪、照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.投影仪:被投影的物体应在甲区域内,成倒立、放大的实像
B.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的实像
3.物理知识在日常生活中随处可见。以下物理知识在生活中的应用不正确的是( )
A.紫外线能杀死微生物
B.手机屏幕上的丰富色彩由红、黄、蓝三原色混合而成
C.一个物体,当它的温度升高时,它辐射的红外线会增强
D.过量的紫外线照射轻则使皮肤粗糙,重则会引起皮肤癌
4.如图所示,一束平行光经过虚线框中的光学元件后,光路发生了偏折,则虚线框中可放入的元件为( )
A.②或④ B.①或② C.①或③ D.②或③
5.2025年央视春晚使用全息投影技术,下列说法正确的是( )
A.投影仪成的是正立虚像 B.投影仪利用了光的折射
C.观众能看到不同颜色是因为光的色散 D.激光在空气中的传播速度大于3×108m/s
6.一束光由空气斜射入水中发生折射的同时,还在水面发生反射,其情形如图所示.下列关于入射光、反射光和折射光的判断正确的是( )
A.1是入射光,2是反射光,3是折射光
B.1是入射光,3是反射光,2是折射光
C.2是入射光,1是反射光,3是折射光
D.2是入射光,3是反射光,1是折射光
7.如图所示,是小明透过眼镜看玩具“兔子”的情景。图中眼镜是( )
A.远视眼镜,镜片是凸透镜
B.远视眼镜,镜片是凹透镜
C.近视眼镜,镜片是凸透镜
D.近视眼镜,镜片是凹透镜
8.小明家安装了新的家用监控摄像头,小明对监控摄像头的镜片产生好奇,于是拆下旧监控摄像头的镜片进行观察。关于监控摄像头的镜片,下列说法正确的是( )
A.中间薄、边缘厚的透明镜片
B.中间薄、边缘厚的不透明镜片
C.中间厚、边缘薄的透明镜片
D.中间厚、边缘薄的不透明镜片
二、填空题
9.(1)光在真空中的传播速度是 m/s;一束太阳光照射在平面镜上,光线与镜面的夹角60°,则反射角 ;
(2)如图甲所示,若一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带,这是光的 现象;电视机的遥控器能发射 对电视机实现控制,它是一种不可见光;在光屏上B区域光具有 效应;
(3)如图乙,小明测凸透镜焦距时,将凸透镜正对太阳光,在透镜下方的白纸上呈现一光斑,测得光斑到透镜的距离为,将透镜再远离白纸一段距离,发现白纸又出现了相同大小的光斑,则 (选填“大小”、“等于”或“小于”)。
10.汉代的《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”。“削冰令圆”就是把冰块制成 透镜,因为这种透镜对光有 作用,若要“火生”,最好把“艾”放在透镜的 位置。
11.如图所示,小明将一枚硬币放在碗底,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”。这是因为光从 中射入时发生了 现象。
12.清晨,小草的露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生了 镜的功能,形成了放大的 (选填“实”或“虚”)像,这是由于光的 射现象的结果。
13.一束太阳光通过三棱镜折射后被分解,在光屏上AB范围内形成一条彩色光带,如图所示,这种现象叫做光的 ;在AB彩色光带中,B为 色光;A光外侧有一种看不见的光,它具有很强的 效应。电视机和计算机显示器能呈现彩色图像,是应用了红、 、蓝三种色光混合的原理。
三、实验题
14.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,如图甲,将一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;
(2)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一凹透镜,则将光屏向 移动才能再次看到清晰的像;
(3)若在图乙中将蜡烛向左移至30cm位置处,此时将光屏调整到 cm处,可以再次看到倒立、 (选填“放大”、“缩小”或“等大”)的清晰的像。
15.在第一次天宫授课中,王亚平制作了一个悬在空中的水球,透过水球看到了她倒立、缩小的像,如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜,小海利用图乙所示器材进行探究,将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像,此时物距u与焦距f的关系是 (选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,应向 移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;
(3)依据上述实验规律,小海判定:透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时,她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足 (选填“u>2f”“f<u<2f”或“u<f”);
(4)凸透镜在生活中有许多应用,请列举一例: 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
B
D
B
C
D
C
1.A
【详解】所有物体都不停地向外辐射红外线,温度不同的物体向外辐射的红外线的强度不同,红外探测器就是利用物体向外辐射红外线的强弱来识别不同温度的物体.故选A.
2.B
【详解】AB.当物体在甲区域内时,物距大于二倍焦距,通过凸透镜所成的像为倒立、缩小的像,应用是照相机,故A错误,B正确;
C.当物体在乙区域内时,物距大于一倍焦距且小于二倍焦距,通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像,应用是投影仪,故C错误;
D.当物体在丙区域内时,物距小于焦距,在凸透镜的另一侧会看到正立、放大的虚像,应用于放大镜,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】AD.适当的紫外线照射可以合成维生素D;紫外线可以杀死微生物;紫外线能使荧光物质发光;过量的紫外线对人体造成伤害轻则使皮肤糙,重则引起皮肤癌,故AD正确,不符合题意;
B. 手机屏幕上丰富的色彩是由红、绿、蓝三原色按一定比例混合而成,故B错误,符合题意;
C. 一个物体温度升高时辐射的红外线会增强,可以利用红外线拍摄热谱图,故C正确,不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】由图可知,平行光经过光学元件后变成会聚光线,说明该透镜对光有会聚作用,该透镜是凸透镜。
故选D。
5.B
【详解】AB.投影仪应用的是凸透镜成像规律,即光的折射,成的是倒立放大的实像,故A错误,B正确;
C.夜晚观众看到不同颜色的光,不是因为色散,是由不同颜色的灯发出的光,故C错误;
D.激光在空气中的传播速度约等于3×108m/s,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】过入射点作垂直水面的法线,如图所示:
光发生反射时,反射光线和入射光线在同一种介质中,根据光的反射定律可知,反射光线与入射光线分别位于法线两侧,则1和2中一条是入射光线,一条是反射光线,光发生折射时,折射光线和入射光线位于不同介质中,根据光的折射规律可知,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,则水中的3为折射光线,空气中的2是入射光线,空气中的1是反射光线,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】从图中看到透过眼镜片看到的玩具“兔子”是正立、缩小的像,凹透镜对光线有发散作用,能成正立、缩小的虚像;近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜前方,需要佩戴凹透镜来矫正,使光线发散后,成像在视网膜上,所以该眼镜片是凹透镜,可用于矫正近视眼,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.C
9. 3×108 30° 色散 红外线 荧光 小于
【详解】(1)[1][2]光在真空中的传播速度最快,光在真空中的速度是3×108m/s;一束太阳光照射在平面镜上,光线与镜面的夹角为60°,则反射角为
90°-60°=30°
(2)[3]当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
[4][5]在红光之外是红外线,电视机的遥控器能发射红外线对电视机实现控制;B区域的为紫外线,它的作用是能使荧光物质发光,具有荧光效应。
(3)[6]将白纸再远离透镜一段距离,发现白纸上又出现了相同大小的光斑,说明开始白纸在焦点前,后一次在焦点后,即L小于f。
10. 凸 会聚 焦点
【详解】[1]“削冰令圆”就是把冰块制成中间厚,两边薄的凸透镜。
[2][3]凸透镜对光有会聚作用,平行与凸透镜主光轴的光线可以会聚与焦点,若要“火生”,最好把“艾”放在透镜的焦点上,当太阳光经过凸透镜时,光线集中到焦点上,焦点处的光线最强,“艾”吸收到的热量最多,温度最快达到燃点。
11. 水中射向空气 折射
【详解】[1][2]当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的虚像,所以小明在A处又能看到硬币的虚像,这是利用了光的折射现象。
12. 放大 虚 折
【详解】[1][2]露珠在外形上相当于一个凸透镜,而叶子离露珠较近,处于凸透镜焦距以内,成正立、放大的虚像。
[3]露珠在外形上相当于一个凸透镜,凸透镜成像是光的折射现象。
13. 色散 紫 热 绿
【详解】[1]当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
[2]三棱镜对红光的偏折能力最弱,对紫光的偏折能力最强,故在AB彩色光带中,A为红色光,B为紫色光。
[3]A为红色光,在红光之外的辐射叫做红外线,红外线有很强的热效应。
[4]光的三原色为红、绿、蓝,这三种色光能够合成出自然界绝大多数色光来。电视机和计算机显示器上出现的彩色画面,是由红、绿、蓝色光混合而成的。
14. 10.0 放大 右 70.0 等大
【详解】(1)[1]将一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑,这个光斑到凸透镜的距离就是该凸透镜的焦距,即
60.0cm-50.0cm=10.0cm
[2]图乙中,物距等于
50.0cm-35.0cm=15.0cm
物体位于在1倍焦距到2倍焦距之间,像距等于
80.0cm-50.0cm=30.0cm
像位于2倍焦距以外,则该像是倒立、放大的实像。
(2)[3]在图乙中,烛焰和凸透镜之间放一凹透镜,凹透镜对光有发散作用,像会在更右边,所以将光屏向右边移动才能再次看到清晰的像。
(3)[4][5]若在图乙中将蜡烛向左移至30cm位置处,物距为
50.0cm-30.0cm=20.0cm
即物体位于2倍焦距处,此时像也位于2倍焦距处,则将光屏调整到
50.0cm+20.0cm=70.0cm
处,可以再次看到倒立、等大的实像。
15. 实 u>2f 右 放大 u>2f 见详解
【详解】(1)[1][2]图乙所示位置,物距为
焦距为10cm,此时物距u与焦距f的关系是u>2f,根据凸透镜成像规律,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的实像。
(2)[3][4]当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,物距为
物距与焦距的关系为f<u<2f,根据凸透镜成像规律,此时像距为u>2f,即像距变大,像变大,应向右移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像。
(3)[5] 根据凸透镜成像规律,透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像,表明物距大于2倍焦距,所以她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u>2f。
(4)[6]很多光学元件的镜头都要用到凸透镜,在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放大镜等。
答案第1页,共2页
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