精品解析:四川省达州市高级中学校2025-2026学年八年级上学期第十三周物理周测试题
2026-04-27
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内容正文:
初二年级2025年秋季学期第13周物理周练题
(考试时间:40分钟 总分:100分)
一、选择题:(每小题3分,共45分。每小题只有一个正确的选项,请把正确选项前面的字母代号写在答题卡表里)
1. 以下物质既能传播声音又能传播光的是( )
A. 水、玻璃、空气 B. 真空、空气、水
C. 大理石、玻璃、真空 D. 水、真空、玻璃
2. 关于凸透镜和凹透镜,下列说法正确的是( )
A. 任何光通过凹透镜都是发散的
B. 任何光通过凸透镜都是会聚的
C. 只有平行于主光轴的光通过凸透镜才会聚
D. 凹透镜对光有发散作用
3. 太阳光垂直射到一个很小的“△”形的孔上,那么它能在地面上产生的光斑的形状是( )
A. “△”形的 B. “V”形的 C. “口”形的 D. “○”形的
4. 一束光通过透镜的光路如下图所示,其中正确的一幅是( )
A. B.
C. D.
5. 当光从玻璃中射入空气中时( )
A. 传播方向一定会发生改变 B. 折射角一定大于入射角
C. 传播速度一定会发生改变 D. 入射角增大时折射角随之减小
6. 黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
7. 一条光线射到平面镜上,如果入射光线的方向保持不变,转动平面镜的镜面,使入射角增大20°,则反射光线跟入射光线恰成直角,镜面转动前的入射角是( )
A. 20° B. 25° C. 45° D. 65°
8. 下列关于实像与虚像的说法中,正确的有( )
①皮影戏中看到的是实像
②人不能看到虚像,人能看到实像
③实像能在光屏上呈现,虚像则不能
④光线经折射后总是成实像,经平面镜反射后总是成虚像
A. ②④ B. ①③ C. ①②③ D. ③
9. “海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载,下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是( )
A. 树木在水中的倒影 B. 池水看起来比实际的浅
C. 树荫下圆形的光斑 D. 阳光下人的影子
10. 下列不能用“光路具有可逆性”解释的现象是( )
A. 人在岸上看水中的游鱼时,鱼儿也能看到岸上的人
B. 汽车的灯光照前方的自行车尾灯上,灯光又沿原方向返回
C. 小明在平面镜中看到小红,小红通过平面镜也看到了小明
D. 用潜望镜能观察到水面的情况,在水面也能通过潜望镜观察到观察者
11. 在星光灿烂的夜晚仰望天空,会看到繁星在夜空中闪炼,像人“眨眼睛”一样,造成这种现象的原因是( )
A. 星星的发光是断断续续的 B. 被其他星体瞬间遮挡的结果
C. 星光被地球大气层反射的结果 D. 星光被地球大气层折射的结果
12. 一束光从水中斜射入空气中时,发生了反射和折射现象.下列光路图能正确表示这一现象的是( )
A.
B.
C.
D.
13. 测试视力的时候,视力表放在被测者头部后上方,被测者识别对面墙上镜子中的像。如图所示,视力表在镜中的像与被测者相距( )
A. B. C. D.
14. 在探究凸透镜成像特点实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图,此时能在光屏上看到烛焰清晰的像.若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,调节光屏位置,可在光屏上看到
A. 缩小的实像 B. 放大的实像
C. 缩小的虚像 D. 放大的虚像
15. 某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
A. P点在S点的下方,Q点在S点的上方 B. P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C. P点在S点的上方,Q点在S点的上方 D. P点在S点的下方,Q点在S点的下方
二、填空题:(每空1分,共24分)
16. 身高1.6 m的人,站在平面镜前2m处,则人在镜中的像高______m,像与人的距离为______m,若此人以1m/s的速度远离平面镜运动2s,像与平面镜的距离为_____m.
17. 如图所示小轿车前挡风玻璃是倾斜的,目的是为了使车内物体所成的像位于小车的__________(选填“正前方”或“斜上方”),避免干扰驾驶员夜间行车时,为了安全起见应__________(选填“关闭”或“打开”)车内灯光。
18. 雨后夜晚,地上有积水,当我们迎着月光走时,为了不踩到地上积水,应该走_____(亮处/暗处)这是因为光在地上积水处发生了_____反射。课堂上,教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,这是因为光在黑板上发生_____反射的缘故。
19. 炎热的夏天,小明和小刚到国际海水浴场游泳,刚到海边时他们看到悬挂着彩带的巨大气球漂浮在海面上空,当他们戴着潜水镜(平玻璃制作)潜入水中时,从水中仍能看到这个“气球”,此时看到的“气球”是由于光的_____所成的像,在水中看到的”气球”高度比在海边看到的气球高度要_____。
20. 如图所示为光在空气和玻璃间传播的情况,由图可知,入射光线是______反射角大小是______,折射角大小是______。玻璃在界面的______(填“左”“右”“上”或“下”)侧。
21. 小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时,其实验装置的示意图如图所示,a、b、c、d、e是主光轴上的五个点,F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点.在a、b、c、d、e这五个点中:
(1)把烛焰放在 ________ 点上,可以成正立,放大的虚像.
(2)把烛焰放在 ________ 点上,所成的像最小.
(3)把烛焰放在 ________ 点上是类似照相机成像.
(4)把烛焰放在 ________ 点上是类似投影仪成像.
22. 如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像.由图可知凸透镜的焦距是________ cm;当物距为30cm时的成像特点可应用于________ ;当物距为15cm时的成像特点可应用与________ (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
23. 如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变,当液面下降时光点将向_____(左/右);当盛液体的容器倾斜时,假设液面高度不变,光点的位置_____(改变/不改变);当液面上升时,光点的位置移动_____cm。
三、作图题:(每题3分,共6分)
24. 如图所示,F、O分别为凸透镜的焦点和光心,请在图中分别画出3条入射光线经过凸透镜后的折射光线.
( )
25. 作出三条光线经凹透镜折射后的光路图。
四、实验题:(每空2分,共16分)
26. 小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图甲所示,小明让透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距_____;
(2)小明组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在_____,目的是使_____;
(3)如图乙所示,小明将凸透镜固定在刻度线处,当蜡烛位于20cm刻度线时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、_____(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)将蜡烛移动至45cm刻度线处时,人从凸透镜_____(左/右)侧透过凸透镜可以看到烛焰放大的_____(实/虚)像;
(5)在光屏上得到清晰的像时,用挡光板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上_____。
A. 呈现挡光板的像
B. 成像不完整,呈现烛焰上半部分的像
C. 成像不完整,呈现烛焰下半部分的像
D. 仍成烛焰完整的像,但像变暗一些
五、计算题(共9分,解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程,只写结果不得分)
27. 小明乘坐的火车长200m,当通过一座300m长的桥时,从小明上桥到小明离桥共用时15s,则:
(1)火车的速度为多少?
(2)当火车以同样的速度通过长2200m的隧道,需要多少分钟?
(3)整列火车在隧道内的时间是多少秒?
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初二年级2025年秋季学期第13周物理周练题
(考试时间:40分钟 总分:100分)
一、选择题:(每小题3分,共45分。每小题只有一个正确的选项,请把正确选项前面的字母代号写在答题卡表里)
1. 以下物质既能传播声音又能传播光的是( )
A. 水、玻璃、空气 B. 真空、空气、水
C. 大理石、玻璃、真空 D. 水、真空、玻璃
【答案】A
【解析】
【详解】A.声音传播需要介质,水、玻璃、空气均为声的传播介质,可传播声音;光可在透明介质中传播,水、玻璃、空气都能传播光,故A符合题意;
BCD.真空不能传播声音,不满足“既能传播声音又能传播光”的条件,故BCD不符合题意。
故选A。
2. 关于凸透镜和凹透镜,下列说法正确的是( )
A. 任何光通过凹透镜都是发散的
B. 任何光通过凸透镜都是会聚的
C. 只有平行于主光轴的光通过凸透镜才会聚
D. 凹透镜对光有发散作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AD.凹透镜对光的发散作用是指光经凹透镜折射后比原来的传播方向更偏离主光轴,而不是说通过凹透镜的光都是发散的,故A错误,D正确;
B.凸透镜对光的会聚作用是指光经凸透镜折射后比原来的传播方向更靠近主光轴,而不是说经过凸透镜的光都是会聚的,故B错误;
C.凸透镜对除经过光心的任何光都有会聚作用,故C错误。
故选D。
【点睛】
3. 太阳光垂直射到一个很小的“△”形的孔上,那么它能在地面上产生的光斑的形状是( )
A. “△”形的 B. “V”形的 C. “口”形的 D. “○”形的
【答案】D
【解析】
【详解】根据小孔成像原理,地面上的光斑是太阳的倒立的实像,像的形状由光源(太阳)的形状决定,与小孔形状无关,由于太阳是圆形的,成倒立的像后仍然是圆形的。故选D。
4. 一束光通过透镜的光路如下图所示,其中正确的一幅是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,该透镜为凸透镜,入射光线平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚到焦点,符合凸透镜的会聚作用,故A正确;
B.由图可知,该透镜为凸透镜,从左侧焦点发出的光线,经凸透镜折射后应该变为平行于主光轴的光线,故B错误;
C.由图可知,该透镜为凹透镜,折射光线相对入射光线的原传播方向(入射光线延长线)更靠近主光轴,透镜使光线会聚,不符合凹透镜的发散性质,故C错误;
D.由图可知,该透镜为凹透镜,平行入射的光线经凹透镜后应该发散,图中折射后会聚到一点,对光线起了会聚作用,不符合凹透镜的发散性质,故D错误。
故选A。
5. 当光从玻璃中射入空气中时( )
A. 传播方向一定会发生改变 B. 折射角一定大于入射角
C. 传播速度一定会发生改变 D. 入射角增大时折射角随之减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据光的折射规律可知,当光从玻璃垂直射入空气中时,传播方向不发生改变,折射角等于入射角均为0°,故AB不符合题意;
C.光的传播速度由介质决定,光在玻璃中传播速度小于在空气中的传播速度,所以从玻璃射入空气时传播速度一定改变,故C符合题意;
D.根据光的折射规律可知,当光从玻璃射入空气中时,入射角增大时折射角随之增大,故D不符合题意。
故选 C。
6. 黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】点亮的灯泡属于光源,会发出光,未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡的光线,使光线进入人的眼睛,从而人看到了未点亮的灯泡,故D光路图正确,ABC错误。
故选D。
7. 一条光线射到平面镜上,如果入射光线的方向保持不变,转动平面镜的镜面,使入射角增大20°,则反射光线跟入射光线恰成直角,镜面转动前的入射角是( )
A. 20° B. 25° C. 45° D. 65°
【答案】B
【解析】
【详解】由于反射角等于入射角,当反射光线跟入射光线恰成直角时,入射角和反射角都是45°,现在的入射角比原来的大了20°,故原来的入射角是25°,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 下列关于实像与虚像的说法中,正确的有( )
①皮影戏中看到的是实像
②人不能看到虚像,人能看到实像
③实像能在光屏上呈现,虚像则不能
④光线经折射后总是成实像,经平面镜反射后总是成虚像
A. ②④ B. ①③ C. ①②③ D. ③
【答案】D
【解析】
【详解】①皮影戏中看到影子是由于光的直线传播形成的黑影子,不是实像,故①错误;
②人能看到虚像,也能看到实像,故②错误;
③实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的,实像能在光屏上呈现,虚像则不能,故③正确;
④光线经折射可以产生实像,也可以产生虚像,平面镜成等大的虚像,故④错误。
故选D。
9. “海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载,下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是( )
A. 树木在水中的倒影 B. 池水看起来比实际的浅
C. 树荫下圆形的光斑 D. 阳光下人的影子
【答案】B
【解析】
【详解】“海市蜃楼”形成原理是光在不均匀介质中的折射现象。
A.树木在水中的倒影是平面镜成像,利用的是光的反射,故A不符合题意;
B.池水看起来比实际的浅是因为光在水与空气两种介质中发生折射,故B符合题意;
C D.树荫下圆形的光斑、阳光下人的影子都是光的直线传播现象,故CD不符合题意。
故选B。
10. 下列不能用“光路具有可逆性”解释的现象是( )
A. 人在岸上看水中的游鱼时,鱼儿也能看到岸上的人
B. 汽车的灯光照前方的自行车尾灯上,灯光又沿原方向返回
C. 小明在平面镜中看到小红,小红通过平面镜也看到了小明
D. 用潜望镜能观察到水面的情况,在水面也能通过潜望镜观察到观察者
【答案】B
【解析】
【详解】A. 人在岸上看水中的游鱼时,鱼儿也能看到岸上的人,是因为在光的折射现象中能光路具有可逆性,故A不符合题意;B. 自行车的尾灯是两面垂直放置的平面镜,当光射向尾灯时,经过两次反射,最后的反射光线将沿原方向返回,不能证明光路具有可逆性,故B符合题意;C. 小明在平面镜中看到小红,小红通过平面镜也看到了小明,是因为在光的反射现象中光路具有可逆性,故C不符合题意;D. 用潜望镜能观察水面情况时,在水面也能通过潜望镜观察到观察者,也是因为在光的反射现象中光路具有可逆性,故D不符合题意.故选B.
【点睛】在光的反射、折射中,光路是可逆的.自行车的尾灯是利用两面相互垂直放置的平面镜通过光的反射来工作的.
11. 在星光灿烂的夜晚仰望天空,会看到繁星在夜空中闪炼,像人“眨眼睛”一样,造成这种现象的原因是( )
A. 星星的发光是断断续续的 B. 被其他星体瞬间遮挡的结果
C. 星光被地球大气层反射的结果 D. 星光被地球大气层折射的结果
【答案】D
【解析】
【详解】A.星光绝大部分是宇宙中的恒星发射出来的光,恒星的发光是持续不断的,故A不符合题意;
BCD.星光传播到地球表面前,除了要通过浩瀚的宇宙真空区域,还要穿过包围着地球的大气层,星光从真空进入大气层时,要产生反射和折射,我们在地面所看到的星光是经过大气层折射后的那部分光。当星光穿过不同密度的空气层时也要发生折射,一般说来,空气相对于地面不是静止的,总是在流动,随着空气的流动,在观察者注视的区域内,空气的密度会时大时小,因此穿过该区域的星光被折射,会有所不同,于是折射光线就会不停的颤动、摇摆,故看到繁星在夜空中闪炼,像人“眨眼睛”一样,故BC错误,D正确。
故选D。
12. 一束光从水中斜射入空气中时,发生了反射和折射现象.下列光路图能正确表示这一现象的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.在光反射现象中,反射角等于入射角,图中反射角大于入射角,故A不符合题意;
B.图中入射光线与折射光线在法线同一侧,且反射角小于入射角,故B不符合题意;
C.光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,图中折射角小于入射角,故C不符合题意;
D.光从水中斜射向空气中,图中反射角等于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,且折射角大于入射角,故D符合题意。
故选D。
13. 测试视力的时候,视力表放在被测者头部后上方,被测者识别对面墙上镜子中的像。如图所示,视力表在镜中的像与被测者相距( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据平面镜成像特点,物体在平面镜中成像时,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离, 由图可知,平面镜到视力表的总距离为,被测者到视力表的距离为。
根据平面镜成像特点,视力表(物)到平面镜的距离为,因此视力表的像到平面镜的距离也为。
所以被测者到平面镜的距离
所以视力表的像到被测者的距离
,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
14. 在探究凸透镜成像特点实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图,此时能在光屏上看到烛焰清晰的像.若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,调节光屏位置,可在光屏上看到
A. 缩小的实像 B. 放大的实像
C. 缩小的虚像 D. 放大的虚像
【答案】A
【解析】
【详解】解:由题图可知,此时物距为20cm,像距为20cm,能在光屏上看到烛焰清晰的像,物距等于像距,物体在二倍焦距处,成倒立、等大的实像.则u=v=2f,由此可得,凸透镜的焦距f=10cm.
若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10cm,物距变大,像距变小,像变小,故成缩小的实像,故A正确为答案.
点睛:此题考查了有关凸透镜成像的规律,掌握凸透镜成像的特点与物距、像距之间的关系,根据物距与像距的大小关系得出成像的特点.
15. 某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
A. P点在S点的下方,Q点在S点的上方 B. P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C. P点在S点的上方,Q点在S点的上方 D. P点在S点的下方,Q点在S点的下方
【答案】A
【解析】
【详解】往池内注水,水面升至a位置时,光在水面发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
通过画图可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题:(每空1分,共24分)
16. 身高1.6 m的人,站在平面镜前2m处,则人在镜中的像高______m,像与人的距离为______m,若此人以1m/s的速度远离平面镜运动2s,像与平面镜的距离为_____m.
【答案】 ①. 1.6 ②. 4 ③. 4
【解析】
【详解】试题分析:因为平面镜成像的特点是像与物体大小相等,已知身高1.6m的人,所以他在镜中的像高1.6m.
因为平面镜成像的特点是,已知此人站在平面镜前2m处,可知他的像距离平面镜也是2m,所以像到他本人的距离为2m+2m=4m.因为平面镜成像的特点是可知他以1m/s的速度远离平面镜运动2s后,此人离平面镜的距离为2m,再加上2s前的距离即为此时人与平面镜的距离=4m,所以他在平面镜中的像离平面镜也是4m.
考点:平面镜成像的特点、原理、现象
17. 如图所示小轿车前挡风玻璃是倾斜的,目的是为了使车内物体所成的像位于小车的__________(选填“正前方”或“斜上方”),避免干扰驾驶员夜间行车时,为了安全起见应__________(选填“关闭”或“打开”)车内灯光。
【答案】 ①. 斜上方 ②. 关闭
【解析】
【详解】[1]根据平面镜成像特点可知,物与像对应点的连线与平面镜垂直,由于小车前玻璃是倾斜的,故所成的像在小车前的斜上方,不会干扰司机视线。
[2] 夜间驾驶室外的光线是比较暗的,若打开车内灯光,前挡风玻璃相当于一个平面镜,室内物体的光线经前挡风玻璃将会在车前形成一个虚像,干扰司机的视线,故应关闭车内灯光。
18. 雨后夜晚,地上有积水,当我们迎着月光走时,为了不踩到地上积水,应该走_____(亮处/暗处)这是因为光在地上积水处发生了_____反射。课堂上,教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,这是因为光在黑板上发生_____反射的缘故。
【答案】 ①.
暗处 ②.
镜面 ③.
漫
【解析】
【详解】[1][2]迎着月光走时,积水表面平整光滑,月光在积水处发生镜面反射,大量反射光直接进入人眼,使积水处看起来较亮;而地面粗糙,光在地面发生漫反射,进入人眼的光线相对少些,地面看起来较暗,因此要走暗处避免踩到积水。
[3]黑板表面相对粗糙,光在其表面发生漫反射,反射光线会向各个方向散射,所以教室里不同位置的同学都能接收到反射光,看到黑板上的字。
19. 炎热的夏天,小明和小刚到国际海水浴场游泳,刚到海边时他们看到悬挂着彩带的巨大气球漂浮在海面上空,当他们戴着潜水镜(平玻璃制作)潜入水中时,从水中仍能看到这个“气球”,此时看到的“气球”是由于光的_____所成的像,在水中看到的”气球”高度比在海边看到的气球高度要_____。
【答案】 ①. 折射 ②. 高
【解析】
【详解】[1]从水中观察空气中的气球,光线从空气斜射入水中,会发生光的折射现象。
[2]光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,人眼逆着折射光线看,会误以为光线沿直线传播,所以看到的气球虚像位置比实际气球的位置更高。
20. 如图所示为光在空气和玻璃间传播的情况,由图可知,入射光线是______反射角大小是______,折射角大小是______。玻璃在界面的______(填“左”“右”“上”或“下”)侧。
【答案】 ①. CO ②. 60° ③. 30° ④. 右
【解析】
【详解】[1][2][3][4]因为入射光线和反射光线在同一平面内,并且反射角等于入射角,从图中可以看出,MN左侧的两条光线OC、OA与OP的夹角相等,因此MN为界面,O′P为法线,CO、AO中应是入射光线和反射光线,而入射光线和折射光线分居法线的两侧,故CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线,由于∠COM=30°,所以入射角为
∠COP=90°-30°=60°
由光的反射定律可知反射角是60°,折射角∠Q′OB=30°,从而可知折射角小于入射角,所以是从空气斜射入玻璃中,玻璃在右侧。
21. 小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时,其实验装置的示意图如图所示,a、b、c、d、e是主光轴上的五个点,F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点.在a、b、c、d、e这五个点中:
(1)把烛焰放在 ________ 点上,可以成正立,放大的虚像.
(2)把烛焰放在 ________ 点上,所成的像最小.
(3)把烛焰放在 ________ 点上是类似照相机成像.
(4)把烛焰放在 ________ 点上是类似投影仪成像.
【答案】 ①. e ②. a ③. a或b ④. c或d
【解析】
【详解】试题分析:根据凸透镜成像规可知(1)物距小于焦距成正立放大虚像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像.
(2)物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,成实像时,物距变大,像距变小,像变小.
(3)投影仪成像成倒立放大实像.
(4)照相机成像成倒立缩小实像.
解:如图,e在一倍焦距以内成正立放大虚像,a,b在二倍焦距以外成倒立缩小实像,a较远,所成的像最小.
投影仪成像成倒立放大实像,所以物距大于一倍焦距小于二倍焦距,c,d在一倍焦距和二倍焦距之间.
照相机成像成倒立缩小实像,物距大于二倍,a,b在二倍焦距以外.
答案为:(1)e,(2)a,(3)a或b,(4)c或d.
【点评】本题考查学生对凸透镜成像规律的掌握及运用并与实际相结合.
22. 如图是小伟通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像.由图可知凸透镜的焦距是________ cm;当物距为30cm时的成像特点可应用于________ ;当物距为15cm时的成像特点可应用与________ (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”).
【答案】 ①. 10cm ②. 照相机 ③. 投影仪
【解析】
【详解】由图知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等.所以2f=20cm,则f=10cm.当物距为30cm时,即u>2f,则由凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,照相机就是根据此原理制成的.当物距为15cm时,即2f>u>f,则由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,投影仪就是根据此原理制成的.
【点睛】(1)凸透镜成像时,u=v=2f,在图象上找到u=v对应点,根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距.(2)凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机.2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.
23. 如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变,当液面下降时光点将向_____(左/右);当盛液体的容器倾斜时,假设液面高度不变,光点的位置_____(改变/不改变);当液面上升时,光点的位置移动_____cm。
【答案】 ①. 右 ②. 不改变 ③. 4
【解析】
【详解】根据反射定律可知,反射现象中,反射光线与入射光线关于法线对称。当液面下降时,入射点向下、向右移动,故反射光线也向下、向右移动。故在标尺上的光点右移。
当容器倾斜时,液面依然保持水平,入射点与入射角不变,故反射光线不变,故在标尺上的光点不变。
如图,液面上升2cm,即,因入射角为45度,则反射角也为45度,故三角形OAB、OAC为等腰直角三角形,故AB=AC=2cm
BC=4cm。两条光线BD与OS'平行,液面BC与标尺平行,故四边形BCS'D为平行四边形,对边相等,故DS'=BC=4cm
即光点移动了4cm。
三、作图题:(每题3分,共6分)
24. 如图所示,F、O分别为凸透镜的焦点和光心,请在图中分别画出3条入射光线经过凸透镜后的折射光线.
( )
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点.
过焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,平行于主光轴;
过光心的入射光线,经过凸透镜折射后,其传播方向不变.
由此即可画出每条入射光线对应的折射光线如图所示.
25. 作出三条光线经凹透镜折射后的光路图。
【答案】
【解析】
【25题详解】
凹透镜对光线有发散作用,其有三条特殊光线,即入射光线平行于主光轴,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线通过入射光线同侧的虚焦点;
入射光线通过光心,经过凹透镜后,传播方向不改变;
入射光线的延长线通过凹透镜另一侧的虚焦点,经过凹透镜折射后,折射光线平行于主光轴。
四、实验题:(每空2分,共16分)
26. 小明同学做“探究凸透镜成像的规律”实验。
(1)如图甲所示,小明让透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距_____;
(2)小明组装器材时,将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在_____,目的是使_____;
(3)如图乙所示,小明将凸透镜固定在刻度线处,当蜡烛位于20cm刻度线时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、_____(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);
(4)将蜡烛移动至45cm刻度线处时,人从凸透镜_____(左/右)侧透过凸透镜可以看到烛焰放大的_____(实/虚)像;
(5)在光屏上得到清晰的像时,用挡光板挡住凸透镜的上半部分,则光屏上_____。
A. 呈现挡光板的像
B. 成像不完整,呈现烛焰上半部分的像
C. 成像不完整,呈现烛焰下半部分的像
D. 仍成烛焰完整的像,但像变暗一些
【答案】(1)10.0
(2) ①. 同一高度 ②. 像成在光屏中间
(3) ①. 缩小 ②. 照相机
(4) ①. 右 ②. 虚 (5)D
【解析】
【小问1详解】
平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,会聚在主光轴上的一点,这个点就是凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距。由图甲可知,凸透镜位于刻度线处,光屏(即焦点所在位置)位于刻度线处。因此,该凸透镜的焦距
【小问2详解】
在进行凸透镜成像实验时,为了使像能够清晰地成在光屏的中央,便于观察和测量,必须保证烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度。
【小问3详解】
如图乙所示,凸透镜固定在刻度线处。当蜡烛位于刻度线时,物距
由(1)可知,凸透镜的焦距 ,那么二倍焦距 ,此时物距 。根据凸透镜成像规律,当物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像。生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机。
【小问4详解】
将蜡烛移动至刻度线处时,凸透镜仍在刻度线处,此时的物距
因为物距 ,根据凸透镜成像规律,当物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像。而虚像不能呈现在光屏上,且物像同侧。因为蜡烛在凸透镜的左侧,所以虚像也在左侧。要观察这个虚像,人眼需要从凸透镜的另一侧(即右侧)透过透镜向左看。
【小问5详解】
凸透镜成实像时,物体上每一点发出的光线经凸透镜折射后都会聚在像点上。如果用挡光板挡住凸透镜的上半部分,物体发出的光线依然可以通过凸透镜的下半部分折射成像。因此,光屏上仍然会呈现烛焰完整的像。但是,由于透镜的一部分被遮挡,参与成像的光线数量减少了,所以像的亮度会变暗,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
五、计算题(共9分,解答时要求有必要的文字说明、公式和计算过程,只写结果不得分)
27. 小明乘坐的火车长200m,当通过一座300m长的桥时,从小明上桥到小明离桥共用时15s,则:
(1)火车的速度为多少?
(2)当火车以同样的速度通过长2200m的隧道,需要多少分钟?
(3)整列火车在隧道内的时间是多少秒?
【答案】(1)
72km/h (2)
2min (3)
100s
【解析】
【小问1详解】
火车速度
【小问2详解】
隧道长 ,火车长 ,火车通过隧道的总路程为隧道长与火车长之和,即
可得所需时间
【小问3详解】
整列火车在隧道内的路程为隧道长与火车长之差,即
可得所用时间
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