第17讲 第三章 光的折射 透镜 章末自测卷 暑假练习 2026-2027学年苏科版物理八年级上学期

第17讲 第三章 光的折射 透镜 章末自测卷 （考试时间：90分钟；满分：100分） 第一部分 选择题（共24分） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个选项符合题意） 1．下列光现象中属于光的折射的是（　　） A．掩耳盗铃 B．一叶障目 C．镜花水月 D．潭清疑水浅 2．下列是光线通过不同透镜（图中未画出）的情形，其中虚线框内是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 3．下列哪幅图中使用的不是凸透镜？（　　） A． B． C． D． 4．人眼的晶状体相当于凸透镜，如图所示，下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是（　　） A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．平面镜 5．中国研发出新型探测系统，利用对方战机发动机工作时产生高温，追踪到战机的位置。该系统探测的是战机发出的（　　） A．超声波 B．次声波 C．红外线 D．紫外线 6．在容器底部产生一个光斑，如图，下列操作将使光斑向左移动的是（    ） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面下降 D．保持激光射入的角度不变，使水面上升 7．如图是一束白光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏形成了彩色光带MN，下列说法正确的是（   ） A．三棱镜能将单色白光变成彩色光带 B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到像可能在C处 C．M、N两处的光线分别平行于同一个凸透镜主光轴入射，N处光线测出的焦距更大 D．三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力弱 8．2025年10月4日，苏超淘汰赛首次启用VAR技术，该技术依靠遍布赛场的高清摄像机，多角度捕捉球员的每一个细小动作，为裁判精准判罚提供了客观画面依据。下列说法错误的是（　　） A．摄像机镜头和矫正近视眼的镜片是同种透镜 B．运动员通过摄像机镜头成倒立、缩小的实像 C．运动员向镜头靠近时，摄像机中运动员的像将变大 D．现场观众看到足球，是由于光在足球表面发生了漫反射 9．“嫦娥六号”搭载激光角反射器，通过反射激光进行精准测量定位.下列光现象与其原理相同的是（　　） A．月偏食的形成 B．水中倒影 C．感应龙头自动出水 D．水杯把字放大 10．如图所示，是小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为和。她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球，下列说法中正确的是（　　） A．应该将的凸透镜作为物镜，的凸透镜作为目镜 B．通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理 C．观察时调节套筒的长度，使物镜和目镜的距离约为 D．通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像 11．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（   ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、缩小的实像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．若把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小 12．如图，钓手通过可视钓鱼设备的水下摄像头看到鱼群的情况。下列说法正确的是（    ） A．摄像头拍摄的鱼是放大的虚像 B．岸边景色的倒影是由光的反射形成的 C．工作中的显示器不属于光源 D．水面波光粼粼，主要是发生了色散 第二部分 非选择题（共76分） 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分） 13．如图所示，铅笔在水中的部分反射的光从_______中斜射向________时，在水面发生折射，折射光线 _____ （选填“偏向”或“偏离”）法线，人逆着折射光线会看到铅笔的虚像在真实铅笔的___（选填“上”或“下”）方，所以铅笔看起来向上“弯折”。 14．如图所示，铅笔斜插在水杯中。我们能从各个方向看见铅笔，是因为光在铅笔表面发生了___________反射；侧面看，铅笔在水面处发生错位，这是由于光的___________造成的；处在水中的铅笔变粗，是因为柱形杯中的水相当于___________透镜，对光线有___________作用。 15．近年来，科学家研发出基于液态晶体的智能调焦透镜。小明利用一个水透镜来模拟该透镜的功能，他将水透镜置于光具座上，如图所示，此时烛焰恰好能在光屏上呈现清晰______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。将蜡烛靠近透镜，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，才能使像重新清晰地成在光屏上；若光屏无法移动，为了使像清晰地成在光屏上，水透镜需______（选填“注水”或“抽水”）。 16．教室使用了护眼LED显示屏，显示屏中的每个发光点由发光管组成，其中除了红色、绿色的发光管外，还包含__________色的发光管。某同学眼睛看不清远处的物体，是由于物体的像落在该同学视网膜的__________（选填“前方”或“后面”），则该同学需要戴使用__________（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜进行视力矫正。 17．如图所示，因疫情防控需求，学校安装了人脸识别测温系统，该系统利用摄像头成倒立、_______ 的实像，并利用 ________ （选填“红外线”或“紫外线”）感应装置测量体温，当人靠近摄像头时，显示屏上的像将 _______ （选填“变大”“变小”或“不变”）。 18．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“<”）； 19．在森林中旅游时，导游会提醒旅客，不要随意丢弃饮料瓶。这是因为饮料瓶中如果有水，相当于一个_________（凸透镜/凹透镜），对光线有_________作用，太阳出来后可能会引起火灾。图中两个透镜，_________（甲/乙）透镜的类型和饮料瓶相似。 20．请补全关于“像”的知识结构图。 (1)_________； (2)_________； (3)_________。 21．小军同学上生物课时，用一透镜观察标本，如图所示，他用的是______透镜，如果该透镜焦距为10cm，标本到透镜的距离应______（大于/等于/小于）10cm，若将标本靠近透镜，看到的像将______（变小/不变/变大）。 三、解答题（第22题每小题2分，其余每空1分，共47分） 22．（6分）完成下列作图题： (1)如图所示，请在图中画出对应的入射光线和折射光线。 (2)如图所示，一束光射向凸透镜经折射后，折射光线射到一个平面镜上。请在图中画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。 (3)在探究凸透镜成像规律的实验中，小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S'，画出光路图确定像点S'的位置，图中O为光心，F为焦点（保留必要的作图痕迹）。 23．（7分）探究光的折射特点 (1)老师用图甲所示底部带有转盘的实验装置演示光的折射现象，打开绿色激光笔，绿光在水面发生偏折。用一束红色激光模拟法线，应让红色光束经过______并垂直于水面；为了判断折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，接下来的操作是______； (2)图乙是学生分组实验装置，可探究折射角与入射角的大小关系，图丙是小聆记录的三次折射情况，初步分析可知光从空气斜射入水中，折射角______入射角；入射角增大，折射角_______； (3)小聆还想研究“看到的水中物体的位置是否和观察者的位置有关”，她选择了一块涂有白漆的铁板、水槽等器材进行实验。她把红色磁铁吸在铁板上，然后将铁板竖直放入水中后，站在水槽旁进行观察，如图丁所示，她看到红色磁铁的像，小聆进行以下操作： ①将蓝色磁铁b吸在水面上方的铁板上，观察磁铁b在水中的像，该像的位置与观察者的位置______（有关/无关）； ②为了确定的位置，保持观察者位置不变，移动b，直至观察到b的像与_______（/）重合； ③鉴于本实验的目的，下一步操作应该是_______。 24．（8分）在利用太阳光测量完凸透镜的焦距后，小华又将凸透镜正对着太阳，把火柴头放在凸透镜焦点处，一段时间后火柴会被点燃。他想探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下3种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径有关。 (1)如图所示．完成图中光路：________ (2)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的，依据是______； (3)为验证猜想2，他们选用______的凸透镜进行多次实验。实验中记录到火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是______的； (4)在（3）中用“火柴被点燃的时间”表示______； (5)在验证猜想2后，因器材不足，他们直接选用直径和焦距都不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想3，该实验______（能/不能）验证猜想3是否正确，理由是______ 25．（13分）小文和同学们到实验室探究光学实验。 (1)在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图甲所示，小文选取了两个外形相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃，小文应在蜡烛______（选填“A”或“B”）的一侧观察，同时移动蜡烛B，使它和蜡烛A的像完全重合，这样在确定像的位置的同时，也证明平面镜成像时像和物的大小_______。 (2)将蜡烛A向右移动，重复上述实验过程，会发现物体靠近平面镜时，所成像的大小___（选填“变大”，“变小”或“不变”）。小文将蜡烛B换成光屏，保持蜡烛A与平面镜的位置不动，在光屏_________成清晰的像（选填“能”或“不能”）因为平面镜成 __________像。 (3)小文再将玻璃板换成凸透镜，做“探究凸透镜成像规律”的实验，实验时，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，使像成在光屏中央，将烛焰、光屏、凸透镜三者中心大致在______________。 (4)如图乙所示，观察到光屏上呈现清晰、等大的像，则该凸透镜的焦距为_______cm。 (5)小文把蜡烛移动到光具座15cm刻度线处，发现屏上的像变得模糊，要使像变清晰，光屏应向_______（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像是倒立、_____的实像。 (6)在上述（5）操作的基础上，小文取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小文发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰，由此可知，小文的视力情况属于________（选填“近视”、“远视”或“正常”）。 (7)在（5）基础上，保持透镜位置不变，光屏与蜡烛位置互换，光屏出现一个________（选填“放大”、”不变”或“缩小”）的像，此时成像性质在实际中的应用是________。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”） (8)在实验时，若将凸透镜的一半用纸片遮住，则 A．光屏上只剩下上半部分像 B．光屏上可看到完整的像，但稍暗些 26．（6分）小红依据苏科版跨学科实践要求自制简易天文望远镜，其核心部件为两个焦距不同的凸透镜。 (1)她应该选择焦距___________（较大/较小）的凸透镜作为物镜，物镜的作用相当于一个___________（照相机/投影仪/放大镜）。 (2)小红找到的器材有：凸透镜若干，镜筒若干，刻度尺。使用不同规格的凸透镜作物镜来制作望远镜，并观察物体，收集到表中的证据：分析表中信息，望远镜成像亮度和___________有关，由表中信息可推导出：望远镜的放大倍数是___________倍。 望远镜 目镜焦距 5cm 5cm 5cm 5cm 物镜焦距 10cm 15cm 20cm 35cm 物镜直径 3cm 5cm 5cm 8cm 成像亮度 暗 较亮 较亮 亮 放大倍数 2倍 3倍 4倍 (3)小红用自制的天文望远镜观察稍远处的大楼，然后再观察月球，应___________（增大/减小）物镜与目镜之间的距离。 (4)小红在实验中发现物镜、目镜之间的距离与物镜焦距、目镜焦距的大小存在一定的关系，请你帮小红设计一张表格记录实验相关数据。 27．（7分）跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如表： 序号 A B C D 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 查得资料：望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，并使成像更亮更清晰。 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用______透镜做物镜、______透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于__________。 (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是______（选填一个字母）；与原物相比，通过望远镜所成的是树木______（选填“放大”或“缩小”）的虚像。 A． B． C． D． (4)用自制望远镜观察星星时发现视野范围较小，使用两块相同的带开口的挡板并利用光的直线传播的原理可制作寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助如图丁所示的挡板能快捷寻找目标，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． / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第17讲 第三章 光的折射 透镜 章末自测卷 （考试时间：90分钟；满分：100分） 第一部分 选择题（共24分） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个选项符合题意） 1．下列光现象中属于光的折射的是（　　） A．掩耳盗铃 B．一叶障目 C．镜花水月 D．潭清疑水浅 【答案】D 【解析】A．掩耳盗铃是防止声音进入人耳，与光的折射无关，故A不符合题意； B．一叶障目是光在同种均匀介质中沿直线传播的过程中，被叶子遮挡了一部分光，属于光的直线传播，故B不符合题意； C．镜花水月是光的反射形成的等大的虚像，故C不符合题意； D．潭清疑水浅，是因为光从水斜射入空气中时发生了折射，光线远离法线，人眼逆着折射光线看去是水底变高的虚像，故D符合题意。 故选D。 2．下列是光线通过不同透镜（图中未画出）的情形，其中虚线框内是凸透镜的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．光线经过透镜后，与原来的传播方向相比，更靠近主光轴，说明透镜对光线有会聚作用，因此是凸透镜，故A符合题意； B．光线经过透镜后，与原来的传播方向相比，更远离主光轴，说明透镜对光线有发散作用，因此是凹透镜，故B不符合题意； C．光线经过透镜后，与原来的传播方向相比，更远离主光轴，说明透镜对光线有发散作用，因此是凹透镜，故C不符合题意； D．平行光线经过透镜后变得发散，更远离主光轴，说明透镜对光线有发散作用，因此是凹透镜，故D不符合题意。 故选A。 3．下列哪幅图中使用的不是凸透镜？（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．由图可知，通过透镜所成的像是正立放大虚像，此透镜为凸透镜，故A不符合题意； B．由图可知，通过透镜所成的像是倒立缩小实像，此透镜为凸透镜，故B不符合题意； C．由图可知，通过透镜所成的像是正立缩小虚像，此透镜为凹透镜，故C符合题意； D．由图可知，通过透镜所成的像是倒立放大实像，此透镜为凸透镜，故D不符合题意。 故选C。 4．人眼的晶状体相当于凸透镜，如图所示，下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是（　　） A．放大镜 B．照相机 C．投影仪 D．平面镜 【答案】B 【解析】人的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏，物体在视网膜上成倒立的、缩小的实像。 A．物体通过放大镜成正立、放大的虚像，故A不符合题意； B．照相机的镜头是凸透镜，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，与人眼的晶状体成像原理相同，故B符合题意； C．投影仪的镜头是凸透镜，物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立、放大的实像，故C不符合题意； D．平面镜成正立、等大的虚像，故D不符合题意。 故选B。 5．中国研发出新型探测系统，利用对方战机发动机工作时产生高温，追踪到战机的位置。该系统探测的是战机发出的（　　） A．超声波 B．次声波 C．红外线 D．紫外线 【答案】C 【解析】物体温度越高，辐射的红外线越多，故该系统探测的是战机发出的红外线。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．在容器底部产生一个光斑，如图，下列操作将使光斑向左移动的是（    ） A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C．保持激光射入的角度不变，使水面下降 D．保持激光射入的角度不变，使水面上升 【答案】D 【解析】A．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角增大，激光束远离法线时，此时折射光线远离法线，折射角变大，光斑会向右移动，故A不符合题意； B．保持水面高度不变，使激光笔向右平移，则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑右移，故B不符合题意； CD．保持激光射入角度不变，使水面上升（由水平实线到水平虚线），如下图所示 入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下降，入射点向右移动，则光斑向右移动，故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 7．如图是一束白光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏形成了彩色光带MN，下列说法正确的是（   ） A．三棱镜能将单色白光变成彩色光带 B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到像可能在C处 C．M、N两处的光线分别平行于同一个凸透镜主光轴入射，N处光线测出的焦距更大 D．三棱镜对红光的折射能力比对紫光的折射能力弱 【答案】D 【解析】A．白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成，经过三棱镜后被分解成七种单色光，并不是将单色白光变成彩色光带，故A错误， B．若物体放在P处，从右侧透过棱镜观察到折射光在MN之间区域，反向延长线在P上方，故像不可能在C处，故B错误； CD．将一束白光沿BD方向射向三棱镜，在右侧光屏形成了彩色光带，自上而下分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，故三棱镜对红光的折射能力弱，对紫光的折射能力强。M和N两处的光线分别平行于同一个凸透镜的主光轴入射，因M处的红光偏折能力较小，与主光轴相交于较远处，故焦距较大，则N处的紫光测出的焦距更小，故C错误，D正确。 故选D。 8．2025年10月4日，苏超淘汰赛首次启用VAR技术，该技术依靠遍布赛场的高清摄像机，多角度捕捉球员的每一个细小动作，为裁判精准判罚提供了客观画面依据。下列说法错误的是（　　） A．摄像机镜头和矫正近视眼的镜片是同种透镜 B．运动员通过摄像机镜头成倒立、缩小的实像 C．运动员向镜头靠近时，摄像机中运动员的像将变大 D．现场观众看到足球，是由于光在足球表面发生了漫反射 【答案】A 【解析】A．摄像机镜头是凸透镜，矫正近视眼的镜片是凹透镜，不是同种透镜，故A错误，符合题意； B．摄像机是利用凸透镜成像规律，其原理是利用物距大于凸透镜两倍焦距时，成倒立的缩小的实像，故B正确，不符合题意； C．根据凸透镜成像规律，成实像时，物体靠近像远离，像变大，故运动员向镜头靠近时，摄像机中运动员的像将远离凸透镜，摄像机中运动员的像将变大，故C正确，不符合题意； D．现场观众看到足球，足球的表面比较粗糙，发生了漫反射，故D正确，不符合题意。 故选A。 9．“嫦娥六号”搭载激光角反射器，通过反射激光进行精准测量定位.下列光现象与其原理相同的是（　　） A．月偏食的形成 B．水中倒影 C．感应龙头自动出水 D．水杯把字放大 【答案】B 【解析】激光角反射器通过反射激光进行精准测量定位，其原理是光的反射。 A．月偏食的形成原理是光沿直线传播，故A不符合题意； B．水中倒影，原理是光的反射，故B符合题意； C．感应龙头，也称为自动水龙头，其自动出水的原理主要依赖于红外线感应技术，故C不符合题意； D．水杯把字放大，水杯相当于放大镜，原理是凸透镜成像，故D不符合题意； 故选 B。 10．如图所示，是小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为和。她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球，下列说法中正确的是（　　） A．应该将的凸透镜作为物镜，的凸透镜作为目镜 B．通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理 C．观察时调节套筒的长度，使物镜和目镜的距离约为 D．通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像 【答案】B 【解析】A．望远镜的物镜用来将远处的物体成像，目镜将物镜成的像放大，则焦距为50cm的凸透镜作为物镜，焦距为5cm的凸透镜作为目镜，故A错误； B．光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播，通过寻星装置寻找月球，利用的是光沿直线传播，故B正确； C．月球到物镜的距离远大于2倍焦距，月球的像成在物镜的一倍焦距到两倍焦距之间，且在物镜的一倍焦距附近；目镜相当于放大镜，成像时，物距在一倍焦距以内，则观察时调节套筒的长度，应使物镜和目镜的距离约为，故C错误； D．通过望远镜看到的是月球倒立、缩小的虚像，故D错误。 故选B。 11．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像可知（   ） A．该凸透镜的焦距 B．当物距时，成倒立、缩小的实像 C．当物距时，所成的像能用光屏承接 D．若把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小 【答案】B 【解析】A．某次成像时，像距与物距均是20cm，此时是物体通过凸透镜成倒立等大的实像，物距恰好为二倍焦距。故凸透镜焦距为10cm。故A错误，不符合题意； B．透镜焦距为10cm，物距为25cm时，大于二倍焦距，成的是倒立的缩小的实像。故B正确，符合题意。 C．当物距时，此时物距小于焦距，物体通过凸透镜成的是虚像，不能用光屏承接。故C错误，不符合题意； D．若把物体从距凸透镜40cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，物距越来越小时，像会越来越大。故D错误，不符合题意。 故选B。 12．如图，钓手通过可视钓鱼设备的水下摄像头看到鱼群的情况。下列说法正确的是（    ） A．摄像头拍摄的鱼是放大的虚像 B．岸边景色的倒影是由光的反射形成的 C．工作中的显示器不属于光源 D．水面波光粼粼，主要是发生了色散 【答案】B 【解析】A．摄像头拍摄成像特点与照相机相同，成倒立、缩小的实像，故A错误； B．岸边景色的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确； C．工作中的显示器能够自主发光，属于光源，故C错误。 D．水面波光粼粼，是由于发生光的反射，故D错误。 故选B。 第二部分 非选择题（共76分） 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分） 13．如图所示，铅笔在水中的部分反射的光从_______中斜射向________时，在水面发生折射，折射光线 _____ （选填“偏向”或“偏离”）法线，人逆着折射光线会看到铅笔的虚像在真实铅笔的___（选填“上”或“下”）方，所以铅笔看起来向上“弯折”。 【答案】 水 空气中 偏离 上 【解析】[1][2][3][4]铅笔自身不能发光，水中的铅笔反射的光从水中斜射入空气中时，在水面发生折射，根据光的折射特点，折射角大于入射角，此时的折射光线会偏离法线，人逆着折射光线会看到铅笔的虚像在真实铅笔的上方，所以铅笔看起来向上“弯折”。 14．如图所示，铅笔斜插在水杯中。我们能从各个方向看见铅笔，是因为光在铅笔表面发生了___________反射；侧面看，铅笔在水面处发生错位，这是由于光的___________造成的；处在水中的铅笔变粗，是因为柱形杯中的水相当于___________透镜，对光线有___________作用。 【答案】 漫 折射 凸 会聚 【解析】[1]铅笔表面比较粗糙，光射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，所以我们能从各个方向看见铅笔。 [2]光线在传播过程中经过多种介质，会发生偏折，铅笔在水面处发生错位，就是由光的折射造成的。 [3][4]柱形杯中的水相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，铅笔在凸透镜的一倍焦距以内，成的是放大的虚像，所以看起来变粗。 15．近年来，科学家研发出基于液态晶体的智能调焦透镜。小明利用一个水透镜来模拟该透镜的功能，他将水透镜置于光具座上，如图所示，此时烛焰恰好能在光屏上呈现清晰______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。将蜡烛靠近透镜，需将光屏向______（选填“左”或“右”）移动，才能使像重新清晰地成在光屏上；若光屏无法移动，为了使像清晰地成在光屏上，水透镜需______（选填“注水”或“抽水”）。 【答案】 缩小 右 注水 【解析】[1]蜡烛如图乙所示位置放置时，光屏上恰好呈现清晰的像，此时物距为u=50.0cm，v=20.0cm，物距大于像距，即u＞2f，光屏上呈现倒立、缩小的实像，应用为照相机。 [2]保持凸透镜的位置不变，将蜡烛靠近透镜，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向右移动。 [3]物距减小，像距应增大，若光屏无法移动，为了使像清晰地成在光屏上，应该减小凸透镜的焦距，减小像距，故水透镜需变厚，需注水。 16．教室使用了护眼LED显示屏，显示屏中的每个发光点由发光管组成，其中除了红色、绿色的发光管外，还包含__________色的发光管。某同学眼睛看不清远处的物体，是由于物体的像落在该同学视网膜的__________（选填“前方”或“后面”），则该同学需要戴使用__________（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜进行视力矫正。 【答案】 蓝 前方 凹 【解析】光的三原色是红、绿、蓝，显示屏的发光点由这三种颜色的发光管组成，因此除红色、绿色发光管外，还包含蓝色发光管。 看不清远处物体属于近视眼症状，近视眼是由于晶状体折光能力过强，使得远处物体的像落在视网膜的前方。 凹透镜对光线具有发散作用，能让原本成像在视网膜前方的像向后移动，准确落在视网膜上，所以近视眼需要佩戴凹透镜制成的眼镜进行矫正。 17．如图所示，因疫情防控需求，学校安装了人脸识别测温系统，该系统利用摄像头成倒立、_______ 的实像，并利用 ________ （选填“红外线”或“紫外线”）感应装置测量体温，当人靠近摄像头时，显示屏上的像将 _______ （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 缩小 红外线 变大 【解析】[1]摄像镜头实际上是一个凸透镜，根据凸透镜成像规律可知，当u＞2f时，成倒立、缩小的实像。 [2]人体会向外辐射红外线，其强度与温度相关，测温系统通过红外线传感器接收辐射来测量体温。 [3]人员走近摄像头时，物距减小，根据凸透镜成像规律可知，像距变大，显示屏上的像将变大。 18．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，。 19．在森林中旅游时，导游会提醒旅客，不要随意丢弃饮料瓶。这是因为饮料瓶中如果有水，相当于一个_________（凸透镜/凹透镜），对光线有_________作用，太阳出来后可能会引起火灾。图中两个透镜，_________（甲/乙）透镜的类型和饮料瓶相似。 【答案】 凸透镜 会聚 甲 【解析】[1][2]因为瓶内灌了雨水后，瓶中水的形状是中间厚、边缘薄，符合凸透镜的形状特点，对光线有会聚作用，如果热量集中，会造成树叶燃烧，造成火灾。 [3]凸透镜对光线有会聚作用，由图可知，光线经过甲透镜后变得更会聚，经过乙透镜后，光线变得分散，因此甲为凸透镜，甲透镜的类型和饮料瓶相似。 20．请补全关于“像”的知识结构图。 (1)_________； (2)_________； (3)_________。 【答案】(1)直线传播 (2)凸透镜 (3)正立虚像 【解析】（1）小孔成像是光沿直线传播形成的，并且成的是倒立的实像，像的大小取决于光屏与物体到小孔的距离关系。 （2）凸透镜成像中，凸透镜成像是由于光的折射形成的，如果物体在焦点之外成倒立的实像，在焦点之内成正立的虚像。 （3）根据平面镜成像特点可知，平面镜成像原理是光的反射，所成的像是正立的虚像。 21．小军同学上生物课时，用一透镜观察标本，如图所示，他用的是______透镜，如果该透镜焦距为10cm，标本到透镜的距离应______（大于/等于/小于）10cm，若将标本靠近透镜，看到的像将______（变小/不变/变大）。 【答案】 凸 小于 变小 【解析】[1] 由图可知，看到的是放大的像，所以他用的是凸透镜。 [2] 当用凸透镜作放大镜使用时，物距小于焦距，已知该透镜焦距为10cm，所以标本到透镜的距离应小于10cm。 [3] 根据凸透镜成虚像的规律，物距越小，像距越小，像越小，所以若将标本靠近透镜，看到的像将变小。 三、解答题（第22题每小题2分，其余每空1分，共47分） 22．（6分）完成下列作图题： (1)如图所示，请在图中画出对应的入射光线和折射光线。 (2)如图所示，一束光射向凸透镜经折射后，折射光线射到一个平面镜上。请在图中画出射向凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。 (3)在探究凸透镜成像规律的实验中，小新透过凸透镜看到烛焰S的像点S'，画出光路图确定像点S'的位置，图中O为光心，F为焦点（保留必要的作图痕迹）。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）本题根据凸透镜的特殊光线规律来完成光路。①过焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；②过光心的光线传播方向不变，如图所示： （2）经凸透镜的折射光线过焦点，则入射光线平行于主光轴； 因为入射光线与镜面的夹角为40°，则入射角为 根据反射角等于入射角可知，反射角 ；过平面镜的入射点垂直镜面作出法线，在法线右侧作出反射光线，如图所示： （3）从点S画两条光线，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，两条折射光线的反向延长线的交点即为发光点S的像点S′。如图所示： 23．（7分）探究光的折射特点 (1)老师用图甲所示底部带有转盘的实验装置演示光的折射现象，打开绿色激光笔，绿光在水面发生偏折。用一束红色激光模拟法线，应让红色光束经过______并垂直于水面；为了判断折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，接下来的操作是______； (2)图乙是学生分组实验装置，可探究折射角与入射角的大小关系，图丙是小聆记录的三次折射情况，初步分析可知光从空气斜射入水中，折射角______入射角；入射角增大，折射角_______； (3)小聆还想研究“看到的水中物体的位置是否和观察者的位置有关”，她选择了一块涂有白漆的铁板、水槽等器材进行实验。她把红色磁铁吸在铁板上，然后将铁板竖直放入水中后，站在水槽旁进行观察，如图丁所示，她看到红色磁铁的像，小聆进行以下操作： ①将蓝色磁铁b吸在水面上方的铁板上，观察磁铁b在水中的像，该像的位置与观察者的位置______（有关/无关）； ②为了确定的位置，保持观察者位置不变，移动b，直至观察到b的像与_______（/）重合； ③鉴于本实验的目的，下一步操作应该是_______。 【答案】(1) 绿光入射点 转动实验装置，观察能否在某一位置看到红光、绿光重合 (2) 小于 增大 (3) 无关 改变观察者的位置，看b的像与是否重合 【解析】（1）[1]法线与折射面垂直，用一束红色激光模拟法线，应让红色光束经过绿光入射点并垂直于水面。 [2]见答案。 （2）由图丙可知，光在空气中的入射角较大，在水中的折射角较小，且空气中的角变大时，水中的角也变大。故可得出结论：光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，入射角增大，折射角也增大。 （3）[1]将蓝色磁铁b吸在水面上方的铁板上，可观察到磁铁b在水中的像，这是由于光的反射形成的虚像，此时平静的水面相当于平面镜，该像的位置与观察者的位置无关。 [2]为了确定红色磁铁的像的位置，移动磁铁b，当观察到b的像与重合时，磁铁b像的位置就是像的位置，这用到了等效替代法。 [3]本实验探究看到物体的位置是否和观察者的位置有关，所以下一步改变观察者的位置，看b的像与是否重合。 24．（8分）在利用太阳光测量完凸透镜的焦距后，小华又将凸透镜正对着太阳，把火柴头放在凸透镜焦点处，一段时间后火柴会被点燃。他想探究不同的透镜对火柴的点燃效果有什么不同，和同学们讨论后，他们提出了以下3种猜想： 猜想1：凹透镜也能点燃火柴； 猜想2：点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距有关； 猜想3：点燃火柴的快慢与凸透镜的直径有关。 (1)如图所示．完成图中光路：________ (2)根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是错误的，依据是______； (3)为验证猜想2，他们选用______的凸透镜进行多次实验。实验中记录到火柴被点燃的时间基本相等，这说明猜想2是______的； (4)在（3）中用“火柴被点燃的时间”表示______； (5)在验证猜想2后，因器材不足，他们直接选用直径和焦距都不等的凸透镜进行多次实验来验证猜想3，该实验______（能/不能）验证猜想3是否正确，理由是______ 【答案】(1) (2)凹透镜对光线有发散作用，不能将太阳光会聚到一点 (3) 直径相同，焦距不同 错误 (4)凸透镜对火柴的点燃效果 (5) 能 （2）中已验证凸透镜的焦距为无关变量，因此焦距对实验结果无影响 【解析】（1）延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，过光心的入射光线方向不变，如下图 （2）凹透镜对光线起发散作用，不能将太阳光会聚到一点，不能点燃火柴；所以猜想1是错误的 （3）[1][2]根据控制变量法，用直径相同而焦距不等的凸透镜进行多次实验，发现火柴被点燃的时间基本相等，这说明点燃火柴的快慢与凸透镜的焦距大小无关，则猜想2是错误的。 （4）用“火柴被点燃的时间”表示凸透镜对火柴的点燃效果，这用到了转换法。 （5）[1][2]实验中，选用直径和焦距都不等的凸透镜，分别用它们点燃火柴，测出火柴被点燃所需要的时间，多次重复实验；因为点燃快慢与焦距大小无关，达到了只改变透镜直径的大小实现控制变量的目的，所以能够验证猜想3是否正确。 25．（13分）小文和同学们到实验室探究光学实验。 (1)在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图甲所示，小文选取了两个外形相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放在薄玻璃板前点燃，小文应在蜡烛______（选填“A”或“B”）的一侧观察，同时移动蜡烛B，使它和蜡烛A的像完全重合，这样在确定像的位置的同时，也证明平面镜成像时像和物的大小_______。 (2)将蜡烛A向右移动，重复上述实验过程，会发现物体靠近平面镜时，所成像的大小___（选填“变大”，“变小”或“不变”）。小文将蜡烛B换成光屏，保持蜡烛A与平面镜的位置不动，在光屏_________成清晰的像（选填“能”或“不能”）因为平面镜成 __________像。 (3)小文再将玻璃板换成凸透镜，做“探究凸透镜成像规律”的实验，实验时，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，使像成在光屏中央，将烛焰、光屏、凸透镜三者中心大致在______________。 (4)如图乙所示，观察到光屏上呈现清晰、等大的像，则该凸透镜的焦距为_______cm。 (5)小文把蜡烛移动到光具座15cm刻度线处，发现屏上的像变得模糊，要使像变清晰，光屏应向_______（选填“左”或“右”）适当移动，此时光屏上的像是倒立、_____的实像。 (6)在上述（5）操作的基础上，小文取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏上的像又变得模糊，小文发现当光屏向右移动适当距离后像又清晰，由此可知，小文的视力情况属于________（选填“近视”、“远视”或“正常”）。 (7)在（5）基础上，保持透镜位置不变，光屏与蜡烛位置互换，光屏出现一个________（选填“放大”、”不变”或“缩小”）的像，此时成像性质在实际中的应用是________。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”） (8)在实验时，若将凸透镜的一半用纸片遮住，则 A．光屏上只剩下上半部分像 B．光屏上可看到完整的像，但稍暗些 【答案】(1) A 相等 (2) 不变 不能 虚 (3)同一高度 (4)10.0 (5) 左 缩小 (6)近视 (7) 放大 投影仪 (8)B 【解析】（1）平面镜成的是虚像，观察蜡烛A的像时，需要在蜡烛A的一侧（玻璃板前）观察； 当蜡烛B能和A的像完全重合，说明平面镜成像时像与物的大小相等。 （2）平面镜成像的大小只和物体本身大小有关，和物体到平面镜的距离无关，所以物体靠近平面镜时像的大小不变； 平面镜成的是虚像，虚像不能被光屏承接，所以光屏上不能成清晰的像。 （3）探究凸透镜成像实验中，为了使像成在光屏中央，需要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。 （4）凸透镜成等大清晰实像时，满足，由图乙可知：蜡烛在刻度处，凸透镜在刻度处，物距 解得焦距。 （5）蜡烛移到刻度线处，凸透镜位置不变，此时物距变大，根据凸透镜成像规律，物距变大时像距变小，因此光屏应向左移动，此时成倒立、缩小的实像。 （6）放入眼镜后，光屏向右移动才能得到清晰像，说明该眼镜对光线有发散作用，使像延迟会聚，属于凹透镜；凹透镜矫正近视眼，因此小文是近视。 （7）凸透镜成像光路可逆，原来物距大于二倍焦距、像距在一倍到二倍焦距之间，互换蜡烛和光屏位置后，现在物距在一倍到二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，投影仪就是利用这个原理工作的。 （8）遮住凸透镜一半，物体任意点的光线仍会通过另一半凸透镜会聚成像，因此光屏上依旧是完整的像，只是通过的光线减少，像会稍暗，故选B。 26．（6分）小红依据苏科版跨学科实践要求自制简易天文望远镜，其核心部件为两个焦距不同的凸透镜。 (1)她应该选择焦距___________（较大/较小）的凸透镜作为物镜，物镜的作用相当于一个___________（照相机/投影仪/放大镜）。 (2)小红找到的器材有：凸透镜若干，镜筒若干，刻度尺。使用不同规格的凸透镜作物镜来制作望远镜，并观察物体，收集到表中的证据：分析表中信息，望远镜成像亮度和___________有关，由表中信息可推导出：望远镜的放大倍数是___________倍。 望远镜 目镜焦距 5cm 5cm 5cm 5cm 物镜焦距 10cm 15cm 20cm 35cm 物镜直径 3cm 5cm 5cm 8cm 成像亮度 暗 较亮 较亮 亮 放大倍数 2倍 3倍 4倍 (3)小红用自制的天文望远镜观察稍远处的大楼，然后再观察月球，应___________（增大/减小）物镜与目镜之间的距离。 (4)小红在实验中发现物镜、目镜之间的距离与物镜焦距、目镜焦距的大小存在一定的关系，请你帮小红设计一张表格记录实验相关数据。 【答案】(1) 较大 照相机 (2) 物镜直径 7 (3)减小 (4) 序号 物镜焦距 目镜焦距 物镜、目镜之间的距离 1 2 3 【解析】（1）简易天文望远镜中，物镜选用焦距较大的凸透镜，目镜选用焦距较小的凸透镜；物镜将远处物体成倒立、缩小的实像，成像原理和照相机相同，因此物镜的作用与照相机类似。 （2）分析表格数据：B、C组物镜焦距不同、物镜直径相同时，成像亮度相同。对比不同直径的实验组可知，成像亮度随物镜直径改变，因此成像亮度与物镜直径有关；根据表格数据可总结规律：，因此D的放大倍数为倍。 （3）观察更远的月球时，物距比观察大楼更大，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，物镜成的像会更靠近物镜，因此需要减小物镜和目镜之间的距离，才能成清晰的像。 （4）实验目的是探究和、的关系，需要多次实验，记录三个物理量。 27．（7分）跨学科实践课上同学们准备自制天文望远镜，实验室有四种规格的凸透镜如表： 序号 A B C D 直径/cm 4 5 8 5 焦距/cm 10 10 30 20 查得资料：望远镜的放大倍率取2至3倍为宜，放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比。选物镜与目镜直径大的，可适当增大观察范围，并使成像更亮更清晰。 (1)为获得较大放大倍率，小组应选用______透镜做物镜、______透镜做目镜最适宜； (2)图乙为望远镜成像原理图，物镜的原理相当于______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”，下同），目镜相当于__________。 (3)制作完成后，他们用望远镜观察远处树木，肉眼直接观察树木如图丙所示，则在原地用自制望远镜看到的像是______（选填一个字母）；与原物相比，通过望远镜所成的是树木______（选填“放大”或“缩小”）的虚像。 A． B． C． D． (4)用自制望远镜观察星星时发现视野范围较小，使用两块相同的带开口的挡板并利用光的直线传播的原理可制作寻星装置，将其安装在望远镜套筒上后，借助如图丁所示的挡板能快捷寻找目标，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． 【答案】(1) C B (2) 照相机 放大镜 (3) B 缩小 (4)C 【解析】（1）[1][2]根据资料可知，望远镜的放大倍率为物镜的焦距与目镜的焦距之比，且放大倍率取2至3倍为宜。要获得较大放大倍率，应选择焦距较长的凸透镜作为物镜，焦距较短的凸透镜作为目镜。在给出的四种凸透镜中，C透镜的焦距为30cm，是最长的，适合作为物镜；A、B透镜的焦距均为10cm，相对较短，可作为目镜。同时，C透镜的直径为8cm，是所有透镜中最大的，能增大观察范围并使成像更亮更清晰；而A、B透镜中，B透镜的直径为5cm，大于A透镜的4cm，所以选择B透镜做目镜更适宜。故应选用C透镜做物镜、B透镜做目镜。 （2）[1][2]天文望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像，这与照相机的成像原理相似；目镜的作用是将物镜所成的实像再次放大，成正立、放大的虚像，其原理相当于放大镜。 （3）[1][2]由（2）可知，通过天文望远镜最终看到的像是经过物镜成倒立实像和目镜成正立虚像后的结果，所以看到的是倒立的像。观察远处树木，肉眼直接观察树木是正立的，那么通过自制望远镜看到的像应该是倒立的，与原物相比，通过望远镜所成的是树木缩小的虚像。因为物镜成缩小的实像，目镜将这个实像放大，但整体而言，与原物相比还是缩小的。但可以确定看到的像是倒立的，缩小的虚像，故B符合题意。 （4）要能快捷寻找目标并将目标锁定在望远镜视野中，挡板的开口形状应能通过光的直线传播，使目标光线更易进入且便于瞄准。选项C中，上方挡板的三角缺口和下方挡板的形状配合，能更好地利用光的直线传播来确定目标方向，相比其他选项更适合作为寻星装置的挡板，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $