精品解析:山东省德州市德州市第十中学等五校2025-2026学年七年级第二学期物理阶段学情自测题
2026-05-04
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内容正文:
2025-2026学年第二学期期中考试
七年级物理试题
一、选择题(本大题共15道小题,每题2分,共30分)
1. 下列光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,教室黑板长时间使用后,会出现“反光”现象,其原因是( )
A. 黑板变得粗糙,发生镜面反射
B. 黑板变得粗糙,发生漫反射
C. 黑板变得光滑,发生镜面反射
D. 黑板变得光滑,发生漫反射
3. 以下光的反射、折射的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是( )
A. 人眼看到水中的“蓝天白云”
B. 人眼看到水中的“鱼”
C. 水中的潜水员看到水面上的“路灯”
D. 潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”
5. 如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A.
B.
C.
D.
6. 如图所示,若要使图中墙壁上的目标被反射光照亮,在激光笔位置保持不变的情况下,可以将平面镜( )
A. 水平向右移适当距离 B. 水平向左移适当距离
C. 竖直向下移适当距离 D. 竖直向上移适当距离
7. 如图所示,十字路口东北角楼房上镶着面对正西南方向的平面大玻璃,一辆小车向东行驶到十字路口并向南转弯,则小车在平面镜中的行驶方向是( )
A. 向东行驶向北转弯 B. 向南行驶向西转弯
C. 向北行驶向东转弯 D. 向南行驶向东转弯
8. 如图是某地区出现的一次彩虹现象,十分壮观。关于这一现象说法正确的是( )
A. 彩虹是光源,照亮了天空
B. 彩虹是太阳光色散形成的
C. 彩虹只包含了红、绿、蓝三种颜色
D. 彩虹仅仅是白光的一种反射现象
9. 停车场已普遍安装了车牌自动识别系统。如图所示,出入口处的摄像头拍摄车牌并自动识别信息后放行,出场前要用手机摄像头扫描二维码支付停车费后才能出场。下列关于摄像头成像原理及应用的说法中正确的是( )
A. 摄像头的镜头相当于凹透镜,对光有发散作用
B. 拍摄车牌时,车牌应位于摄像镜头的二倍焦距以外
C. 扫码时,二维码经摄像头成倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同
D. 保安在监控室内看到的是车牌正立的数字,所以摄像头成的像是正立、缩小的实像
10. 在研究凸透镜成像规律时,将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上(如图),在光屏上得到了烛焰清晰的像(图中光屏未画出)。下列说法正确的是( )
A. 光屏上所成的是正立、缩小的实像 B. 光屏上所成的是倒立、放大的实像
C. 光屏一定位于50~60cm刻度之间 D. 光屏一定位于60~70cm刻度之间
11. 古诗词是中国传统文化的精髓,下列诗词描述的情景都与光现象有关。其中,蕴含着光的折射原理的是( )
A. 谁知明镜里,形影自相怜 B. 举杯邀明月,对影成三人
C. 潭清疑水浅,荷动知鱼散 D. 野旷天低树,江清月近人
12. 小梦假期在哈尔滨太阳岛公园游玩时看到湖中的锦鲤,五彩斑斓,十分壮观。下列哪一幅图正确地表示了小梦站在岸边看到水里的鱼的光路图( )
A. B. C. D.
13. 光是生活的调色盘,下列关于光说法正确的是( )
A. 光的三原色是红、黄、蓝
B. 医院常用紫外线灯灭菌
C. 红外线可以使荧光物质发光
D. 红色月季呈现红色是因为吸收了红光
14. 2023年7月1日起,《消防条例》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,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5mm B. C. D.
15. 近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,打开了国产动画的天花板,也拓宽了全球受众对“中国故事”的想象边界。如下图关于电影放映,下列说法正确的是( )
A. 若想让纱幕上的图像变大,应将投影仪镜头向靠近纱幕的方向移动
B. 放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距内
C. 巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D. 观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
二、填空题(本大题共7道小题19个空,每空1分,共19分)
16. 春到汤泉,百花争艳:
(1)花园里,人们从各个方向都能看见芬芳的花儿,这是因为光在花儿上发生了______反射;
(2)人们看到池中的鱼儿实际上是光的______形成的虚像;
(3)白鹭飞向水面时,所成的像______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17. 一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为_______,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______。
18. 光在________中沿直线传播.光在_____中的传播速度最大,其数值为______米/秒.
19. 如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形,这相当于给二维码拍了一张照片,照相机镜头相当于一个___________透镜,二维码经摄像头扫描成倒立、___________(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。
20. “大树底下好乘凉”,如图所示,从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的______(选填“影子”“实像”或“虚像”),其原理是_______。
21. 身高为的小芳站在竖直的穿衣镜前处,此时小芳的像与穿衣镜的距离为______m,高为______m。若小芳向穿衣镜移动,则小芳与像的距离为______m,若在穿衣镜的后面处放置一块木板,如下左图所示,这种情况下,她______(选填“仍能”或“不能”)在穿衣镜中看到自己的像。
22. 如下图是用手机现场拍摄的两张照片(摄像头焦距不变),手机摄像头的镜头相当于一个______镜,拍摄图乙照片比拍摄图甲照片摄像头离景物______(选填“远”或“近”)些,两次拍摄时,景物所成实像的像距都是______(选填“”或“”或“”)。
三、作图题(本大题共3道小题,每图2分,共6分)
23. 如图所示的a、b是两条由点光源S发出后又经平面镜反射的反射光线。要求:①根据平面镜成像特点画出点光源S;②将光路补充完整。(保留作图痕迹)
24. 如图所示,O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请在图中画出相应的折射光线或入射光线。
25. 请画出人眼从A处看平面镜中烛焰上S点的像的完整光路图。
四、实验探究题(本大题共4道小题25个空,每空1分,共25分)
26. 某校物理学习小组进行一组光学综合实践活动。
(1)如图甲所示,通过三个不透明白板A、B、C的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是______,此时从小孔中看见的______(是/不是)烛焰通过小孔成的像;
(2)烛焰的形状如图乙的①所示,此时想看烛焰通过小孔成的像,人眼应直接看白板______(A/B/C),所看到的像为图乙中的______(②/③/④);
(3)如图丙,探究时应将烛焰、透镜和光屏三者中心调整到______,其目的是___________。此时所成像的应用是______(投影仪/照相机/放大镜)。
27. 如图,是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。
(1)该实验要在较______(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是______;
(3)实验时,使用两个相同的棋子,是为了便于比较像和物的______关系;本实验中采用的研究方法是______。
(4)在玻璃板前放一个棋子A,将另一个相同的棋子B放到玻璃板后,使棋子B与棋子A在玻璃板后所成的像重合,此时,棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置,从光屏上不能直接观察到棋子A的像,说明平面镜所成的像是______像;
(5)多次改变棋子A的位置,并记录棋子A的像的位置,用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离,实验数据如下表所示。分析数据可知,平面镜成像时,像和物到平面镜的距离______;由此得出结论:像与物关于平面镜对称。
实验序号
1
2
3
4
5
物到平面镜的距离
像到平面镜的距离
(6)若在操作中无论怎样调整棋子B的位置,都不能与像重合,其原因可能是_______________。
28. 如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了______;
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿入射时______(选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光;
(3)将硬纸板的右半侧向后折一定角度后看不到反射光线,说明______;
(4)实验中,改变入射角多次进行实验是为了______。
29. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为______;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向______移动;
(3)在图甲中将蜡烛移动至刻度线处,则观察到的像是图乙中的______(选填“1”、“2”、3”或“4),此时将蜡烛向______(选填“左”、“右”)移动,观察到的像会变大。
(4)实验中,当光屏上出现清晰的像时,小方不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
(5)若将蜡烛移至某位置时,无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像(假设光具座足够长),若能看到一个大小不变的光斑,则原因可能是________________。
(6)下列对实验装置的评价,错误的是______
A. 若用“F”形状的LED光源替代蜡烛,实验时光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定;
B. 为使像呈在光屏中央,要将光源、凸透镜、光屏三者调到同一平面内;
C. 也可用“R”形状的LED光源进行实验,可以研究所成的像是否倒立、左右颠倒。
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2025-2026学年第二学期期中考试
七年级物理试题
一、选择题(本大题共15道小题,每题2分,共30分)
1. 下列光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.色散现象和钢笔错位是光的折射现象,是由光的折射形成的;
C.小孔成像是由光的直线传播形成的;
D.水中倒影是平面镜成像,由光的反射形成的;
故C符合题意为答案.
2. 如图所示,教室黑板长时间使用后,会出现“反光”现象,其原因是( )
A. 黑板变得粗糙,发生镜面反射
B. 黑板变得粗糙,发生漫反射
C. 黑板变得光滑,发生镜面反射
D. 黑板变得光滑,发生漫反射
【答案】C
【解析】
【详解】镜面反射是平行光线射到物体表面上时,反射光线仍是平行的,射向了某一处方向,而漫反射是由于物体表面粗糙时,反射光线的方向变得是向各个方向反射。黑板使用时间长了表面会变得比较光滑,当外面强光照射到时会发生镜面反射,导致有些同学看不到上面的文字,会“晃”着一些同学的眼睛,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 以下光的反射、折射的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】反射角等于入射角,反射光线与入射光线在同一介质中,折射光线与入射光线在不同介质中,空气中的入射角大于水中的折射角,故A正确,BCD错误。
故选A。
4. 下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是( )
A. 人眼看到水中的“蓝天白云”
B. 人眼看到水中的“鱼”
C. 水中的潜水员看到水面上的“路灯”
D. 潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图示可知,A点发出的光线经过水面的反射后到达C点,这是光的反射现象;B为A的像,可以用来解释人眼看到水中的“蓝天白云”,故A符合题意;
BC.人眼看到水中的“鱼”、水中的潜水员看到水面上的“路灯”,属于光的折射现象,故BC不符合题意;
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”属于平面镜成像,不是水面反射成像,故D不符合题意。
故选A。
5. 如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】铅笔反射的光从水中斜射入空气时,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,位置降低,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的铅笔位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来铅笔向上弯折。由光的折射规律可知,在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 如图所示,若要使图中墙壁上的目标被反射光照亮,在激光笔位置保持不变的情况下,可以将平面镜( )
A. 水平向右移适当距离 B. 水平向左移适当距离
C. 竖直向下移适当距离 D. 竖直向上移适当距离
【答案】D
【解析】
【详解】AB.将平面镜水平向右移或者水平向左移适当距离,反射面不变,反射点不变,入射光线不变,反射光线也不会改变,不能射中目标,故AB不符合题意;
C.将平面镜竖直向下移适当距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,不能射中目标,故C不符合题意;
D.将平面镜竖直向上移适当距离,则入射光线方向不变,入射点向右边移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,能射中目标,故D符合题意。
故选D。
7. 如图所示,十字路口东北角楼房上镶着面对正西南方向的平面大玻璃,一辆小车向东行驶到十字路口并向南转弯,则小车在平面镜中的行驶方向是( )
A. 向东行驶向北转弯 B. 向南行驶向西转弯
C. 向北行驶向东转弯 D. 向南行驶向东转弯
【答案】D
【解析】
【详解】根据平面镜成像的特点,作图如下,由图可知,这辆车在平面镜中是向南行驶向东转弯。
故选D。
8. 如图是某地区出现的一次彩虹现象,十分壮观。关于这一现象说法正确的是( )
A. 彩虹是光源,照亮了天空
B. 彩虹是太阳光色散形成的
C. 彩虹只包含了红、绿、蓝三种颜色
D. 彩虹仅仅是白光的一种反射现象
【答案】B
【解析】
【详解】彩虹是太阳光折射后,分散出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七色光而组成的光带,所以彩虹的光源是太阳,是光的折射现象,也是光的色散现象。
故选B。
9. 停车场已普遍安装了车牌自动识别系统。如图所示,出入口处的摄像头拍摄车牌并自动识别信息后放行,出场前要用手机摄像头扫描二维码支付停车费后才能出场。下列关于摄像头成像原理及应用的说法中正确的是( )
A. 摄像头的镜头相当于凹透镜,对光有发散作用
B. 拍摄车牌时,车牌应位于摄像镜头的二倍焦距以外
C. 扫码时,二维码经摄像头成倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同
D. 保安在监控室内看到的是车牌正立的数字,所以摄像头成的像是正立、缩小的实像
【答案】B
【解析】
【详解】摄像头的成像原理和照相机相同,镜头为凸透镜,成像规律为物体在二倍焦距以外时,成倒立、缩小的实像;
A.摄像头的镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B.拍摄车牌时,利用物距大于二倍焦距成缩小实像的原理,因此车牌需要位于镜头的二倍焦距以外,故B正确;
C.扫码时二维码同样位于摄像头二倍焦距外,成倒立、缩小的实像,和照相机原理一致,和投影仪成像特点不同,故C错误;
D.摄像头本身成的像是倒立、缩小的实像,监控屏看到的正立像是电子系统翻转处理后的结果,不是摄像头的原始成像特点,故D错误。
故选B。
10. 在研究凸透镜成像规律时,将焦距为10cm的凸透镜和点燃的蜡烛固定在光具座上(如图),在光屏上得到了烛焰清晰的像(图中光屏未画出)。下列说法正确的是( )
A. 光屏上所成的是正立、缩小的实像 B. 光屏上所成的是倒立、放大的实像
C. 光屏一定位于50~60cm刻度之间 D. 光屏一定位于60~70cm刻度之间
【答案】D
【解析】
【详解】已知凸透镜的焦距f=10cm,图中刻度尺的分度值是1cm,物距
由凸透镜成像规律可知,在光屏上所成的是倒立、缩小的实像,此时像距应满足
即光屏一定位于60~70cm刻度之间,故D正确,ABC错误。
故选D。
11. 古诗词是中国传统文化的精髓,下列诗词描述的情景都与光现象有关。其中,蕴含着光的折射原理的是( )
A. 谁知明镜里,形影自相怜 B. 举杯邀明月,对影成三人
C. 潭清疑水浅,荷动知鱼散 D. 野旷天低树,江清月近人
【答案】C
【解析】
【详解】A.谁知明镜里,形影自相怜,是平面镜成像,属于光的反射,故A不符合题意;
B.举杯邀明月,对影成三人,地上的影子是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅是因为由潭底反射的光从水进入空气时,发生了折射,潭水上方的人看到的“潭底”实际上是位于潭底上方的虚像,因此觉得潭水较浅,故C符合题意;
D.“江清月近人”属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
12. 小梦假期在哈尔滨太阳岛公园游玩时看到湖中的锦鲤,五彩斑斓,十分壮观。下列哪一幅图正确地表示了小梦站在岸边看到水里的鱼的光路图( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AC.由于人在岸边看水中的鱼时,是鱼反射的光进入人的眼睛;光由水斜射入空气中,而AC选项中的传播方向不正确,表示的是从空气斜射入水中故AC不符合题意;
BD.光由水斜射入空气中折射角大于入射角,B选项折射角小于入射角,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 光是生活的调色盘,下列关于光说法正确的是( )
A. 光的三原色是红、黄、蓝
B. 医院常用紫外线灯灭菌
C. 红外线可以使荧光物质发光
D. 红色月季呈现红色是因为吸收了红光
【答案】B
【解析】
【详解】 A.光的三原色是红、绿、蓝,而红、黄、蓝是颜料的三原色,故A错误;
B.紫外线具有杀菌作用,医院常用紫外线灯灭菌,故B正确;
C.紫外线才能使荧光物质发光,红外线主要具有热效应,故C错误;
D.红色月季呈现红色是因为反射了红光,而非吸收红光,故D错误。
故选B。
14. 2023年7月1日起,《消防条例》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,会被电梯内的摄像头拍摄成像并智能识别,电梯将停止运行并发出声、光警报,如图所示,某次警报时,摄像头凸透镜成像的像距为,则凸透镜的焦距可能为( )
A. 5mm B. C. D.
【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10.1mm,则f<10.1mm<2f,得5.05mm<f<10.1mm,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15. 近期热映的《哪吒2》以“破界”之姿,打开了国产动画的天花板,也拓宽了全球受众对“中国故事”的想象边界。如下图关于电影放映,下列说法正确的是( )
A. 若想让纱幕上的图像变大,应将投影仪镜头向靠近纱幕的方向移动
B. 放映时巨幕应置于放映机镜头的二倍焦距内
C. 巨幕做成粗糙平面,是为了让光在幕布上发生漫反射
D. 观影者看到巨幕上的画面是倒立放大的虚像
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据凸透镜成实像规律物近像远像变大,要让像变大,需要减小胶片到镜头的物距,同时增大镜头到纱幕的像距,因此应将镜头远离纱幕,故A错误;
B.投影仪成放大实像的原理是:物(胶片)在一倍焦距和二倍焦距之间,像(巨幕)在镜头的二倍焦距之外,故B错误;
C.粗糙平面能让光发生漫反射,使影院内各个位置的观众都能看清画面,故C正确;
D.虚像无法呈现在纱幕上,放映机成的是倒立放大的实像,故D错误。
故选C。
二、填空题(本大题共7道小题19个空,每空1分,共19分)
16. 春到汤泉,百花争艳:
(1)花园里,人们从各个方向都能看见芬芳的花儿,这是因为光在花儿上发生了______反射;
(2)人们看到池中的鱼儿实际上是光的______形成的虚像;
(3)白鹭飞向水面时,所成的像______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)漫 (2)折射
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
漫反射会将光线向各个方向反射。能从各个方向看到本身不发光的花朵,是因为光在花朵表面发生了漫反射。
【小问2详解】
我们看到池水中的鱼,实际是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像,因此是光的折射形成的。
【小问3详解】
水面成像属于平面镜成像,平面镜成像的特点是像的大小始终和物体本身大小相等,和物体到水面的距离无关。白鹭飞向水面时自身大小不变,因此像的大小也不变。
17. 一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为_______,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______。
【答案】 ①. 60 ②. 140
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知,入射光线与界面的夹角为,则入射角为
反射角也为60°,若入射角增大10°,即入射角为70°,由反射角等于入射角可知,反射角也为70°,则入射光线和反射光线夹角为
18. 光在________中沿直线传播.光在_____中的传播速度最大,其数值为______米/秒.
【答案】 ①. 同种均匀介质 ②. 真空 ③. 3×108
【解析】
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播.小孔成像、日食月食都是光沿直线传播的例子.
光在真空中的传播速度最大,其数值为3×108m/s.
19. 如图所示是生活中常用手机扫描二维码的情形,这相当于给二维码拍了一张照片,照相机镜头相当于一个___________透镜,二维码经摄像头扫描成倒立、___________(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。
【答案】 ①. 凸 ②. 缩小
【解析】
【分析】
【详解】[1][2]手机镜头相当于凸透镜,物距大于2倍焦距,二维码所成的是倒立、缩小的实像。
20. “大树底下好乘凉”,如图所示,从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的______(选填“影子”“实像”或“虚像”),其原理是_______。
【答案】 ①. 影子 ②. 光的直线传播
【解析】
【详解】[1][2]光沿直线传播,在光的传播过程中大树的叶子挡住了部分光线,所以在地上形成了影子,可供乘凉。
21. 身高为的小芳站在竖直的穿衣镜前处,此时小芳的像与穿衣镜的距离为______m,高为______m。若小芳向穿衣镜移动,则小芳与像的距离为______m,若在穿衣镜的后面处放置一块木板,如下左图所示,这种情况下,她______(选填“仍能”或“不能”)在穿衣镜中看到自己的像。
【答案】 ①. 5 ②. 1.6 ③. 4 ④. 仍能
【解析】
【详解】平面镜成像时,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。小芳距穿衣镜5m,因此她的像与穿衣镜的距离也为5m。
平面镜成像时,像与物体大小相等,小芳身高1.6m,因此像的高度也为1.6m。
小芳向穿衣镜移动3m后,小芳到穿衣镜的距离变为2m,则像到穿衣镜的距离也为2m,因此小芳与像的距离为。
平面镜成像的原理是光的反射,成的是虚像,镜后放置木板不会阻挡镜面的反射过程,因此小芳仍能在镜中看到自己的像。
22. 如下图是用手机现场拍摄的两张照片(摄像头焦距不变),手机摄像头的镜头相当于一个______镜,拍摄图乙照片比拍摄图甲照片摄像头离景物______(选填“远”或“近”)些,两次拍摄时,景物所成实像的像距都是______(选填“”或“”或“”)。
【答案】 ①. 凸透 ②. 近 ③.
【解析】
【详解】手机摄像头的镜头和照相机镜头原理相同,相当于凸透镜,利用凸透镜成像工作;由图可知,乙图中景物的像比甲图更大,根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,像更大说明物距更小,因此拍摄乙照片时摄像头离景物更近;手机摄像头成倒立、缩小的实像,对应成像规律:物距,像距范围为。
三、作图题(本大题共3道小题,每图2分,共6分)
23. 如图所示的a、b是两条由点光源S发出后又经平面镜反射的反射光线。要求:①根据平面镜成像特点画出点光源S;②将光路补充完整。(保留作图痕迹)
【答案】
【解析】
【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点S′(即为点光源在平面镜中的像点),再通过平面镜作出S′的对称点S,即为点光源S的位置,并连接S与两个反射光线与平面镜的交点,画出两条入射光线,如图所示:
24. 如图所示,O点为凸透镜的光心,F为凸透镜的焦点,请在图中画出相应的折射光线或入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,过光心的光线传播方向不改变,如下图所示:
25. 请画出人眼从A处看平面镜中烛焰上S点的像的完整光路图。
【答案】
【解析】
【详解】先通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像;连接S′A交平面镜于点O,连接SO即为入射光线,OA为反射光线,如图所示:
四、实验探究题(本大题共4道小题25个空,每空1分,共25分)
26. 某校物理学习小组进行一组光学综合实践活动。
(1)如图甲所示,通过三个不透明白板A、B、C的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是______,此时从小孔中看见的______(是/不是)烛焰通过小孔成的像;
(2)烛焰的形状如图乙的①所示,此时想看烛焰通过小孔成的像,人眼应直接看白板______(A/B/C),所看到的像为图乙中的______(②/③/④);
(3)如图丙,探究时应将烛焰、透镜和光屏三者中心调整到______,其目的是___________。此时所成像的应用是______(投影仪/照相机/放大镜)。
【答案】(1) ①. 烛焰、三个小孔、眼睛在同一直线上 ②. 不是
(2) ①. B ②. ③
(3) ①. 同一高度 ②. 使像成在光屏的中央 ③. 照相机
【解析】
【小问1详解】
光在同种均匀介质中沿直线传播,因此只有烛焰、三个小孔、眼睛在同一直线上时,烛焰的光才能沿直线穿过三个小孔进入人眼,使人看到烛焰;此时人眼直接看到的是烛焰本身,不是小孔成在光屏上的像。
【小问2详解】
想看烛焰通过小孔成的像,实际是利用了小孔成像,人眼应直接看白板B(光屏)进行观察,可以看倒立的实像(上下、左右均颠倒),对应图乙的③。
【小问3详解】
凸透镜成像实验中,需要将烛焰、透镜、光屏三者中心调整到同一高度,目的是让像完整成在光屏的中央;由图丙可知,物距大于像距,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
27. 如图,是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。
(1)该实验要在较______(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是______;
(3)实验时,使用两个相同的棋子,是为了便于比较像和物的______关系;本实验中采用的研究方法是______。
(4)在玻璃板前放一个棋子A,将另一个相同的棋子B放到玻璃板后,使棋子B与棋子A在玻璃板后所成的像重合,此时,棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置,从光屏上不能直接观察到棋子A的像,说明平面镜所成的像是______像;
(5)多次改变棋子A的位置,并记录棋子A的像的位置,用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离,实验数据如下表所示。分析数据可知,平面镜成像时,像和物到平面镜的距离______;由此得出结论:像与物关于平面镜对称。
实验序号
1
2
3
4
5
物到平面镜的距离
像到平面镜的距离
(6)若在操作中无论怎样调整棋子B的位置,都不能与像重合,其原因可能是_______________。
【答案】(1)暗 (2)便于确定像的位置
(3) ①. 大小 ②. 等效替代法
(4)虚 (5)相等
(6)玻璃板没有与桌面垂直放置
【解析】
【小问1详解】
在较暗环境中,棋子成像的对比度更高,像更清晰,实验效果更好。
【小问2详解】
玻璃板是透明的,可以透过玻璃板观察到后方棋子,方便确定棋子A的像的位置,这是用玻璃板代替平面镜的核心目的。
【小问3详解】
选用两个完全相同的棋子,可通过后方棋子B与像的重合情况,直观比较像与物的大小关系;用棋子B代替棋子A的像来研究特点,这种方法是等效替代法。
【小问4详解】
实像能呈现在光屏上,虚像不能,光屏无法承接平面镜成的像,说明平面镜成虚像。
【小问5详解】
分析表格数据,排除测量误差后,像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等。
【小问6详解】
若玻璃板没有竖直放置(不垂直桌面),棋子A的像会成在桌面上方或下方,因此桌面上的棋子B始终无法与像重合。
28. 如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了______;
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿入射时______(选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光;
(3)将硬纸板的右半侧向后折一定角度后看不到反射光线,说明______;
(4)实验中,改变入射角多次进行实验是为了______。
【答案】(1)显示光路
(2)不能 (3)反射光线、入射光线、法线在同一平面内
(4)探究反射角与入射角的大小是否相等的普遍规律,避免实验的偶然性
【解析】
【小问1详解】
光贴着纸板入射时,光会在粗糙的纸板上发生漫反射,我们可以清晰观察到光的传播径迹,方便记录入射光、反射光的位置,因此该操作目的是显示光路。
【小问2详解】
法线始终垂直于平面镜,反射光线和入射光线、法线在同一平面内;若纸板没有和平面镜垂直,则法线不在纸板平面上,反射光线也不会落在纸板上,因此不能在纸板上看到反射光。
【小问3详解】
将右半侧纸板后折后,右半侧纸板和入射光所在的左半侧纸板不在同一平面,此时无法观察到反射光线,由此可以验证:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【小问4详解】
单次实验得出的结论具有偶然性,改变入射角多次实验,是为了排除偶然因素的影响,得到普遍成立的光的反射规律。
29. 在“探究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)如图甲,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为______;
(2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示,光屏上呈现烛焰清晰的像,保持透镜不动,将蜡烛移到光具座上刻度线位置时,要在光屏上再次呈现清晰的像,应将光屏向______移动;
(3)在图甲中将蜡烛移动至刻度线处,则观察到的像是图乙中的______(选填“1”、“2”、3”或“4),此时将蜡烛向______(选填“左”、“右”)移动,观察到的像会变大。
(4)实验中,当光屏上出现清晰的像时,小方不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上______(选填“仍能”或“不能”)成烛焰完整的像。
(5)若将蜡烛移至某位置时,无论怎么移动光屏在光屏上都找不到像(假设光具座足够长),若能看到一个大小不变的光斑,则原因可能是________________。
(6)下列对实验装置的评价,错误的是______
A. 若用“F”形状的LED光源替代蜡烛,实验时光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定;
B. 为使像呈在光屏中央,要将光源、凸透镜、光屏三者调到同一平面内;
C. 也可用“R”形状的LED光源进行实验,可以研究所成的像是否倒立、左右颠倒。
【答案】(1)
(2)右 (3) ①. 4 ②. 左
(4)仍能 (5)蜡烛在焦点上 (6)B
【解析】
【小问1详解】
平行光正对凸透镜时,最小最亮的光斑是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离为焦距。由图可知,凸透镜在处,光斑在处,因此焦距
【小问2详解】
根据凸透镜成实像规律,物距减小,像距增大,像变大。当蜡烛从20cm刻度处移到刻度线的过程中,物距减小,因此需要增大像距,光屏向右移动。
【小问3详解】
蜡烛在刻度线处时,物距,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,对应图乙的。
凸透镜成虚像时,物距越大(蜡烛远离透镜,即向左移动),像越大,因此蜡烛向左移动时像变大。
【小问4详解】
遮挡凸透镜一部分后,凸透镜剩余部分仍能折射烛焰的所有光线,因此光屏上仍能成完整的像,只是像会变暗。
【小问5详解】
找不到像、出现大小不变光斑的原因:当烛焰位于凸透镜的焦点处时,烛焰发出的光经凸透镜后变为平行光,不会会聚成像,因此无论怎么移动光屏都找不到像,只会得到大小不变的光斑。
【小问6详解】
A.用LED光源替代蜡烛,光源不会晃动,光屏成像更稳定,故A正确;
B.为使像呈在光屏中央,需要将光源、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度,不是同一平面,故B错误;
C.不对称的“R”形光源,可以清晰观察到凸透镜成像倒立、左右颠倒的特点,故C正确。
要选择错误的,故选B。
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