第三章 光的折射 透镜(单元测试·培优检测卷)物理新教材苏科版八年级上册
2026-08-03
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2份
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31页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第三章 光的折射 透镜 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 透镜,透镜的应用,光的折射 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.11 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59062275.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本卷为八年级上册物理第三章“光的折射 透镜”单元培优检测卷,以核心素养为导向,融合生活情境与科技应用,全面考查知识理解与探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15/30|光的折射现象(如筷子弯折)、透镜成像规律(如投影仪成像)|以生活现象图设题,考查物理观念与科学思维|
|填空题|9/30|紫外线应用(验钞机)、凸透镜成像(手机调焦)|结合科技热点(刷脸支付)与文化传承(蝴蝶杯)|
|解答题|6/40|光路作图、实验探究(凸透镜焦距测量)|注重科学探究与推理,如探究折射规律中数据分析与结论推导|
内容正文:
2026-2027学年八年级上册物理单元培优检测卷
第三章 光的折射 透镜
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本大题共有15小题,每小题2分,共30分)
1.图示的光现象中,由于光的折射而形成的是( )
A.楼台倒影 B.夜空激光束
C.树下的光斑 D.筷子“弯折”
【答案】D
【详解】A.楼台倒影是水面作为平面镜所成的虚像,属于光的反射现象,故A不符合题意;
B.激光束在空气中沿直线传播,形成一条明亮的光路。这属于光的直线传播现象,故B不符合题意;
C.树下的光斑是太阳光通过树叶缝隙(小孔)在地面形成的太阳像,属于小孔成像,是光的直线传播现象,故C不符合题意;
D.当筷子插入水中时,从水面上方观察,筷子在水面处看起来“弯折”了。这是因为光从水中斜射入空气时发生折射,导致人眼看到的筷子位置与实际位置不一致。这正是光的折射现象,故D符合题意。
故选D。
2.潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了。如图所示的四幅图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】潜水员在水中观察岸上的树梢,是树梢反射的光从空气斜射入水中,然后进入潜水员的眼睛;根据光的折射定律,光从空气斜射入水中时,折射光线会向法线方向偏折,即折射角小于入射角;潜水员逆着折射光线的方向看去,会感觉树梢的位置比实际位置高,看到的是树梢的虚像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.从贴近书上文字逐渐远离的凸透镜中不能看到的“文字”是( )
A.正立放大 B.正立缩小 C.倒立放大 D.倒立缩小
【答案】B
【详解】凸透镜能成的像有放大、等大、缩小的倒立的实像、放大正立的虚像,不能成正立缩小的虚像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.如图所示,太阳光通过透镜射到白纸上。从图中现象可知,此透镜是( )
A.凸透镜,可用于矫正远视眼 B.凸透镜,可用于矫正近视眼
C.凹透镜,可用于矫正远视眼 D.凹透镜,可用于矫正近视眼
【答案】A
【详解】从图中可以看出,平行的太阳光经过该透镜后会聚成一个很亮的小光斑,说明该透镜对光线有会聚作用,因此是凸透镜。远视眼需要佩戴凸透镜进行矫正,近视眼需要佩戴凹透镜矫正。故此透镜可用于矫正远视眼。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机镜头相当于一个凸透镜,画面经投影机镜头在屏幕上成( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
【答案】C
【详解】根据凸透镜成像规律,投影仪成倒立、放大的实像,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.李老师戴着眼镜正在批改作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,李老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼,说明李老师的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
【答案】A
【详解】李老师能看清楚远处的物体,看不清楚近处的物体,所以他是远视眼,是晶状体对光的折射能力弱导致看近处物体时,晶状体将光线会聚在视网膜之后,所以要用对光有会聚作用的凸透镜进行矫正,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.长期不注意用眼卫生会导致近视眼,近视眼会影响我们的日常生活。图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是( )
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
【答案】D
【详解】近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强即折光能力增强造成的,像呈在视网膜的前方,故近视眼成因的示意图是图②,近视眼应该佩戴发散透镜即凹透镜,使光线推迟会聚。矫正的原理图是图③。故D正确,ABC错误。
故选D。
8.手机照相功能强大,一般手机有多个摄像镜头(如图),拍照时,会根据拍摄物体远近自动“调焦”(改变像距)或者“变焦”(改变焦距)。在拍照过程中,下列说法正确的是( )
A.摄像镜头对光有发散作用
B.镜头所成物体的像是正立、缩小的实像
C.当人靠近镜头时,镜头通过自动“调焦”使像距变大
D.当人离镜头非常近时,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变大
【答案】C
【详解】A. 摄像镜头是凸透镜,对光有会聚作用,故A错误;
B. 手机的摄像头工作原理与照相机相似,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C. 当人靠近镜头时,物距变小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,此时像距变大,因此镜头可以通过自动“调焦”使像距变大,故C正确;
D. 当人离镜头非常近时,物距较小,为了成倒立的实像,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变小,对光的会聚能力变强,会将光线提前会聚成像,故D错误。
故选C。
9.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的文化益智节目《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列诗句中的光现象,解释错误的是( )
A.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”———“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的
B.“浮光跃金,静影沉璧”——“静影沉璧”是由于光沿直线传播形成的
C.“掬水月在手,弄花香满衣”——“掬水月在手”是由于光的反射形成的
D.“香炉初上日,瀑水喷成虹”——“瀑水喷成虹”是由于光的色散形成的
【答案】B
【详解】A.“潭清疑水浅”是光从水斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线看,会觉得潭水变浅,是光的折射现象,故A正确;
B.“静影沉璧”是平静水面形成月亮的虚像,属于平面镜成像,原理是光的反射,不是光沿直线传播,故B错误;
C.“掬水月在手”,水中的月亮是月亮经水面反射形成的虚像,原理是光的反射,故C正确;
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是太阳光经过空气中的小水珠折射后分解为多种色光,属于光的色散现象,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
10.小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是正立、缩小的实像;
C.该透镜的焦距f一定满足
D.该透镜的焦距f一定满足
【答案】C
【详解】AB.已知物距,像距,,根据凸透镜成像规律,此时成的是倒立、缩小的实像,并非放大的实像,故AB不符合题意;
CD.当凸透镜成倒立、缩小的实像时,满足且
代入得,即
代入得
即
综合得焦距范围为
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
11.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的清晰像,若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,则( )
A.光屏上将成一个放大的像
B.光屏上不能成像,但眼睛能通过透镜看到像
C.光屏上仍成一个缩小的像
D.光屏上没有像,需调节光屏位置才能成像
【答案】A
【详解】AC.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的清晰像,此时的物距大于两倍的焦距,像距在一倍焦距和两个焦距之间,若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,根据光路可逆,可以成像,物距在一倍焦距和两个焦距之间,成的是倒立的放大的实像,故A符合题意,C不符合题意;
BD.根据光路可逆,可以成像,不需要调节光屏,故BD不符合题意。
故选A。
12.如图所示,小白同学利用注射器和水膜制成如图所示的“水凸透镜”,模拟眼睛看物体的情景。下列描述错误的是( )
A.当晶状体变厚时,像成在视网膜前,需要佩戴一个合适的凸透镜,才能使像成在视网膜上
B.若用注射器向水膜里注入适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,此时屏上的像变得模糊,为得到清晰的像,可将光屏慢慢靠近“水凸透镜”
C.“水凸透镜”成像特点与照相机相同
D.随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像将会向上移动
【答案】A
【详解】A.当晶状体变厚时,对光的折射能力变强,像成在视网膜前,这是近视眼的成因,应该佩戴合适的凹透镜来矫正,使光线发散一些,从而使像成在视网膜上,而不是凸透镜,故A错误,符合题意;
B.若用注射器向水膜里注入适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,此时成像靠近凸透镜,为得到清晰的像,可将光屏慢慢靠近水透镜,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,此时物距大于像距,故成倒立、缩小的实像,应用是照相机,故C正确,不符合题意;
D.随着蜡烛燃烧变短,根据过光心分光传播方向不变可知,光屏上烛焰的像将会向上移动,故D正确,不符合题意。
故选A。
13.图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是( )
A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜
B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小
C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像
【答案】C
【详解】A.眼睛的晶状体和角膜的组合相当于一个凸透镜,对光线起会聚作用,视网膜相当于光屏,用来承接像。在图乙的模拟装置中,水凸透镜相当于眼睛的晶状体,光屏相当于视网膜,故A错误;
B.当从“水透镜”中抽出适量水时,水凸透镜的凸度变小,焦距变大。根据凸透镜成像规律,物距不变时,焦距变大,则像距变大,故B错误;
C.当向“水透镜”中注入适量水时,水凸透镜的凸度变大,焦距变小,会聚能力变强。物距不变时,像距会变小,所以像会成在光屏的前方,导致光屏上的像变模糊。这模拟了近视眼的成因,故C正确;
D.由C的分析可知,当注入适量水时,模拟的是近视眼,像成在光屏前方。为了使像能成在光屏上,应使光线延迟会聚。凹透镜对光线有发散作用,所以应在水透镜前方放置一个适当的凹透镜,而不是凸透镜,故D错误。
故选C。
14.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
【详解】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。
15.蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现”,倒入酒后蝴蝶显。为了研究其中原因,物理兴趣小组的同学根据蝴蝶杯的介绍错误的是( )
A.图甲,高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠相当于一个凸透镜
B.图乙,杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像。这是因为纸彩蝶到凸透镜的距离稍微大于凸透镜的焦距,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离
C.图丙,杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水相当于一个凹透镜
D.图丁,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,焦距会变长,此时复合透镜相当于放大镜工作原理,成倒立、放大的实像
【答案】D
【详解】A.高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠,玻璃珠的中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,故A正确,不符合题意;
B.由凸透镜成像规律可知,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,v>2f,则所成的像的位置远远大于眼睛到透镜的距离,所以眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像,故B正确,不符合题意;
C.杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水边缘厚,中间薄,所以相当于一个凹透镜,故C正确,不符合题意;
D.复合透镜相当于放大镜,由凸透镜成像规律可知,放大镜成正立、放大的虚像,故D错误,符合题意。
故选D。
二、填空题(本大题共9小题,每空1分,共30分)
16.验钞机是利用紫外线能使__________发光的原理工作的;太阳主要通过__________的形式把温暖带给地球;体外红外测温仪是一种普遍使用的测温工具,该设备在无光的夜晚________(选填“能”或“不能”)使用,红外线的传播_________(选填“需要”或“不需要”)介质,下面两幅图示中符合红外测温仪工作原理的是_________(选填“A”或“B”)。
A.测温仪发出红外线,遇被测温体返回并接收
B.测温仪接收被测温体发出的红外线
【答案】 荧光物质 红外线 能 不需要 B
【详解】[1]验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的原理工作的。
[2]红外线具有热效应,太阳主要通过红外线的形式把温暖带给地球。
[3][5]红外线是一种不可见光,有温度的物体一直在向外散发红外线。体外红外测温仪是通过接收物体散发的红外线来工作的,在无光的夜晚并不会影响红外线的接收,因此能使用。
[4] 红外线是一种不可见光,光的传播不需要介质。
17.“刷脸支付”已经成为支付领域的重要力量,为人们的日常消费带来极大便利。如图所示,消费者结账时只需面对刷脸仪的摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于________(选填“凸”或“凹”)透镜,面部经摄像头成倒立、__________(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。人脸识别时,若环境光线不足,刷脸仪会发射光线给消费者面部补光,补光是为了增强消费者面部的__________(选填“反射”或“折射”)光线以便于成像。
【答案】 凸 缩小 反射
【详解】[1][2]摄像机的镜头相当于一个凸透镜,使用时物体位于其二倍焦距以外,物体在凸透镜中成倒立缩小的实像。
[3]补光是为了增强消费者面部的反射光线以便于成像。
18.如图甲,把玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注一大半水,小明由杯口向下观察,发现杯内文字比杯外文字看上去变近了,其原因是光发生了_________;继续加水,看到杯内文字_________(向上/向下/不)移动;请在图乙中画出能说明这一现象的光学原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O点为入射点_________。
【答案】 折射 向上
【详解】[1]把玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注一大半水,小明由杯口向下观察,发现杯内文字比杯外文字看上去变近了,其原因是光发生了折射,光从水中斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去,看到的虚像位置比实际位置高,所以人看到的“文字”是变高的虚像。
[2]继续加水,看到杯内文字向上移动,因为加水后,水面向上移动,根据光的折射规律可知,像也随之向上移动,S第一次成像的位置在,水面上升后,第二次成像的位置在,因此继续加水,看到杯内“文字”向上移动。如图所示:
[3]根据光的折射规律可知,光从水中斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角,如图所示:
19.学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,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________(以下均选填“S点上方”“S点”或“S点下方”);如果水面升至b位置时,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________,亮斑的实际位置在___________。
【答案】 S点下方 S点上方 S点
【详解】[1]池内无水时,射灯发出的一束光在池壁S点形成一个亮斑;往池内注水,水面升至a位置时,发生折射;根据折射定律,光由水中斜射入空气中,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,故池旁左边的人看到亮斑的位置在S点的下方。
[2][3]如果水面升至b位置时,光沿直线传播照射到水池壁S点发生反射,反射光线到水面b时发生折射;根据反射定律和折射定律,最后光由水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线偏折,进入观察者的眼中,观察者逆着折射光线看到亮斑,是S点的虚像,在S点的上方。亮斑的实际位置在S点。
20.如图,小聪把焦距较长的凸透镜放在前面,焦距较短的凸透镜放在后面,正在模拟________(选填“望远镜”或“显微镜”)的使用,其中,目镜的使用相当于________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);制作望远镜时,在选择两块凸透镜时,除了满足焦距的要求,物镜的直径比目镜的直径要________(选填“大一些”或“小一些”)。
【答案】 望远镜 放大镜 大一些
【详解】[1]小聪把焦距长的凸透镜放在前面,相当于望远镜的物镜,成倒立、缩小的实像;焦距短的凸透镜放在后面,相当于望远镜的目镜,成正立、 放大的虚像,因此小聪正在模拟的就是望远镜的使用。
[2]目镜成正立放大的虚像,这与放大镜的成像原理相似。
[3]制作望远镜时,在选择两块凸透镜时,除了满足焦 距的要求,应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜,使成像更清晰。
21.如图,把一支铅笔水平放在装满水的玻璃杯的一侧,通过玻璃杯能看到铅笔的像,其成像原理是光的折射。把铅笔由贴近玻璃杯的位置向远处慢慢地移动时,透过玻璃杯会看到铅笔尖逐渐_______(选填“变长”或“变短”),到某一位置后,所看见铅笔尖的方向_______(选填“改变”或“不变”)
【答案】 变长 改变
【详解】[1]铅笔紧贴玻璃杯时,物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;向远处移动时,物距增大,此时像距随之增大,故透过玻璃杯会看到铅笔尖逐渐变长。
[2]物距大于一倍焦距后,成倒立的像,故所看见铅笔尖的方向改变。
22.2023年12月4日下午,江阴市周庄镇三房巷派出所接到一男子报警,其家中患病老人在当天上午离家后一直未归。民警接到报警后迅速进行搜寻,当天傍晚民警出动无人机采用热成像技术继续搜寻,通过无人机传回的可疑热成像点位分析,最终在当地百亩荒林中找到了该老人。热成像技术是靠接受人体发出的__________(选填“红外线”或“紫外线”)来实现的。搜救过程中,发现可疑热量源后,无人机操作人员应__________(选填“升高”或“降低”)无人机高度进行细致甄别,这样做是为了使拍摄到的范围更_________,观察到的像更_________(后两空选填“大 ”或“小”)。
【答案】 红外线 降低 小 大
【详解】[1]人体处于常温条件下,表面会不断地发出红外辐射,这种辐射能够被红外热成像设备捕捉到,所以热成像技术是靠接受人体发出的红外线来实现的。
[2]降低无人机的高度,减小无人机与可疑热量源的距离,能让无人机进行细致甄别。
[3][4]根据凸透镜成像规律“物近像远像变大”,无人机降低高度后,物距减小,像距会变大,像的大小变大,此时拍摄到的范围会变小,观察到的细节更清晰。
23.小文利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他让凸透镜正对阳光,但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则凸透镜的焦距是_________cm,当L=10cm时,如果将纸板逐渐远离透镜,会观察到纸板上的光斑大小_____________(选填“一直变大”或“一直变小”“先变大后变小”“先变小后变大”);当L=14cm时,纸板上的光斑亮暗情况是_____________(选填“中间亮周围暗”或“中间暗周围亮”)。
【答案】 11 先变小后变大 中间暗周围亮
【详解】[1]凸透镜正对阳光,在纸板上得到最小最亮的光斑位置就是焦点,焦点到透镜光心的距离就是焦距,由于纸板上的最小光斑不易确定,他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,这两个等大光斑的位置关于焦点对称,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则焦距为
[2]当L=10cm时,L小于凸透镜的焦距,此时焦点在纸板的右侧,将纸板逐渐远离透镜的过程中,纸板到焦点的距离先变小后变大,所以纸板上的光斑会先变小后变大。
[3]当L=14cm时,L大于凸透镜的焦距,焦点在纸板和透镜之间,经过凸透镜折射后的光线,在焦点之前会聚,经过焦点之后再发散到纸板上,因此纸板上中间位置光线少,会呈现中间暗周围亮的情况。
24.如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将光屏放在A处时,蜡烛放在P处(图中未画出),移动凸透镜直至光屏上得到清晰放大的像;保持透镜位置不变,把光屏放在B处,将蜡烛从P处向一侧方向移动,直至光屏上得到缩小的像。则第一次成像的原理与___________(选填“照相机”或“投影仪”)相同,P位于B的___________侧,上述过程中蜡烛是向___________侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置:___________。
【答案】 投影仪 右 右 55cm~60cm
【详解】[1]凸透镜的焦距为5cm,第一次成清晰放大的像,根据凸透镜成像规律,此时,,与投影仪的成像原理相同;保持透镜位置不变,第二次成缩小的像,根据“物远像近像变小”,此时光屏应靠近透镜,由图可知,光屏由A至B,是在向右移动靠近透镜,因此透镜应在B的右侧,蜡烛P和光屏分别位于透镜的两侧,所以蜡烛P位于B的右侧。
[2]第二次成像时,蜡烛P远离透镜,光屏靠近透镜,所以上述过程中,蜡烛是向右侧移动。
[3]图中刻度尺的分度值为1cm,透镜在A和B的右侧,第一成像时,,光屏A位于40.0cm的位置处,所以透镜距离A的位置应处在大于50.0cm的位置处;第二次成像时,像距满足关系,光屏B位于50.0cm的位置处,所以透镜距离B的位置应处在大于55.0cm,小于60.0cm的位置处,因此透镜在光具座上的位置处在55cm~60cm之间。
三、解答题(本大题共6小题,共40分)
25.(8分)按要求完成下列作图:
(1)如图,光线自空气斜射向水面,画出其反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】
【详解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,在法线左侧的空气中画出一条光线,且与法线的夹角等于入射角,就是对应的反射光线;由光的折射规律可知,光由空气斜射入水中,折射角小于入射角,在法线左侧的水中画一条光线,且与法线的夹角小于入射角,就是对应的大致的折射光线,如图所示:
(2)如图甲所示,为小明在鱼缸旁观赏金鱼的情境。用点表示人在A处看到鱼的像的位置,请在图乙中画出水中鱼的大致位置S,人眼在A处看到水中鱼的一条光路。
【答案】
【详解】人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,鱼的像是人眼逆着折射光线看到的,人看到的鱼是鱼在水的像,比实际位置要浅一点,即像S′在点S的左侧,所以连接AS′,与水面的交点O即为入射点,连接SO即为入射光线,OA为折射光线,如图所示:
(3)在图中完成图中的光路图。
【答案】
【详解】平行于主光轴的入射光线,折射后通过右侧焦点F。过光心O的入射光线,折射后方向不变。如图所示:
(4)请在如图的凹透镜中,分别作出两条入射光线的折射光线。
【答案】
【详解】根据凹透镜的三条特殊光线作法,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线经过焦点;过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
26.(9分)小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是________________________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
【答案】(1) 向左移动 一定
(2) 法线 显示光路 在 增大 小于 不可能 可逆的
【详解】(1)光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
(2)让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,由于折射角要小于入射角,则折射光线会向法线(OM)方向偏折。
水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,牛奶颗粒可以使光发生散射,从而能更清晰地显示光的传播路径,方便 观察光在水中的折射情况。
当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,两块光屏不在同一平面内,在光屏F上看不到折射光线,只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线,这表明折射光线和入射光线在同一平面内。
从表格数据可以看出,入射角增大时,折射角也随之增大。
光从空气斜射入其他介质时,折射角始终小于入射角,因此折射角不可能达到90°。
让光沿着BO射向水面时,折射光沿OA射出,这和原来光从AO入射,从OB折射的路径相反,说明在光折射现象中光路是可逆的。
27.(6分)小明在探究凸透镜成像规律时,点燃蜡烛后,将蜡烛、凸透镜和光屏靠拢在一起,调节三者的中心在同一高度。接下来固定凸透镜在光具座50cm刻度处,调节蜡烛和光屏至如图所示的位置,可在光屏上得到清晰的像,则凸透镜焦距为______cm。仅将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来他应将光屏适当向______(选填“左”或“右”)移动。生活中所用的______成像时的物像大小关系与上述实验结论相同。
【答案】 10.0 右 投影仪
【详解】[1]由图可知,凸透镜固定在光具座50.0cm刻度处,蜡烛在30.0cm刻度处,光屏在70.0cm刻度处。
物距
像距
当时,成倒立、等大的实像,因此,解得焦距为
[2]蜡烛移到35.0cm刻度线处,新的物距
因为,即,根据凸透镜成像规律:物近像远像变大,像距,因此光屏需要向右移动,才能承接清晰的像。
[3]当时,成倒立、放大的实像,这一规律应用于投影仪上,其物像大小关系与实验结论一致。
28.(8分)小明利用激光笔、玻璃、水、背景屏等器材“探究光的折射特点”,实验装置如图甲所示。
(1)让介质的上表面恰好通过背景屏的圆心O,激光笔发出的一束光从空气经圆心O射入介质中,调整背景屏,观察到背景屏上显示出的光路,因此折射光线、入射光线、法线______(是/否)在同一平面内。
让光从空气斜射入不同介质中,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表中。
实验序号
介质种类
入射角/
折射角/
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
(2)如图甲所示是某次实验情形,此次实验的入射角是______;
(3)分析序号为______的三次实验数据可得初步结论:光从空气斜射入某种透明介质中时,折射角随入射角的增大而______;
(4)分析序号为1、2、5的三次实验数据可知,当入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角______(选填“大于”“小于”或“等于”)光从空气斜射入水的折射角,因此,光从空气斜射入其他介质时,折射角大小还与______有关;和水相比玻璃对光的折射本领较______;
(5)图甲、图乙两种组装器材的方式中,小明认为更合理的是图乙,理由是此种组装方式能更方便地测出______。
【答案】(1)是
(2)30°
(3) 2、3、4 增大
(4) 小于 介质种类 强
(5)入射角和折射角
【详解】(1)在实验中,背景屏是一个平面,当激光笔发出的光从空气经圆心O射入介质中时,背景屏上能同时显示出折射光线、入射光线和法线,说明折射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(2)入射角为入射光线与法线的夹角,由图可知,此时的入射角为30°。
(3)要得出“光从空气斜射入某种透明介质中时,折射角随入射角的变化规律”,需要控制介质种类相同,改变入射角大小,所以应选择2、3、4这三次实验。
实验序号2、3、4的介质都是透明树脂,入射角分别为60°、45°、30°,对应的折射角分别为35.3°、28.1°、19.5°,可以得到入射角增大时,折射角也随之增大。
(4)分析1、2、5实验可知,入射角都为60°,介质的种类不同,光从空气斜射入玻璃的折射角为31.7°,光从空气斜射入水的折射角为40.5°,所以光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水的折射角,因此可知折射角大小与介质种类有关。
由以上可知,光从空气斜射入玻璃的折射角更小,说明光在玻璃中偏折程度更大,即玻璃对光的折射本领较强。
(5)入射角和折射角分别为入射光线和折射光线与法线的夹角,图乙中入射光线和折射光线在量角器对应的刻度线能直接表示入射角与折射角的大小。
29.(7分)小明在探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”实验中,选择的实验器材有:光具座、凸透镜(f=10cm)、蜡烛、火柴、光屏等,如图所示。
(1)首先,实验前调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是_________;
(2)同学发现随着实验的进行,蜡烛越烧越短,光屏上的像越来越__________,可向__________调整凸透镜,使像回到光屏中央;
(3)如图位置,烛焰在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、__________(“放大”或“缩小”)的实像。保持凸透镜的位置不变,将点燃的蜡烛和光屏对调,光屏上__________(“能”或“不能”)再次成像;
(4)如图位置,在蜡烛和凸透镜间加近视眼镜片时,为了在光屏上再次成清晰的像,光屏应向__________(“靠近”或“远离”)透镜的方向移动;
(5)实验中小明还发现:当蜡烛放到物距符合要求的某一位置后,无论怎样移动光屏都找不到像,造成这种现象的主要原因可能是_________。
【答案】 使像呈在光屏中央 高 下 放大 能 远离 像距太大,超出光具座长度范围
【详解】(1)[1]实验前,要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致同一高度,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置,便于观察。
(2)[2][3]在实验过程中,蜡烛越烧越短,物体向下移动,根据通过凸透镜光心的光线其传播方向不变,光屏上的像越来越高,若只调整凸透镜,应向下调,可以使像回到光屏中央。
(3)[4][5]如图位置,烛焰在光屏上成清晰的像,且物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立放大的实像;根据光路可逆的原则,将点燃的蜡烛和光屏对调,光屏上可以再次成像。
(4)[6]近视眼镜片为凹透镜,对光有发散作用,会使成像点落到光屏的后方,因此需要将光屏向右移动,远离凸透镜。
(5)[7]根据凸透镜成实像规律,物近像远像变大,若蜡烛靠近焦点太近,像距太大,超出光具座长度,则无论怎样移动光屏都找不到像。
30.(10分)如图是浩浩进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用_______(选填“A”或“B”)透镜完成实验;
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰和光屏的中心在凸透镜的_______上;图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的实像,则此像是_______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移至_______cm刻度线处,也能再次在光屏上呈现清晰的像,生活中的_______(选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)就是根据这一成像原理工作的;
(4)浩浩根据实验数据作出的图像如图丙所示,若浩浩想利用此透镜当放大镜使用观察报纸上的字,他应将透镜放在距离报纸小于_______cm范围之内,看到的像是_______(选填“正立”或“倒立”)的;
(5)蜡烛由于燃烧而变短了一点,光屏上烛焰的像将_______(选填“向上”、“向下”或“不”)移动,为了让像成在光屏中央,应将透镜_______(选填“向上”或“向下”)移动一点;
(6)浩浩实验时不小心把这个凸透镜摔坏了,他就用橡皮泥把遗失的部分补上(如图所示)。浩浩如果用这个修补的凸透镜做“探究凸透镜成像”的实验,则在光屏上的成像情况是_______。
A.光屏上能出现三个烛焰的实像 B.光屏上能出现两个烛焰的实像
C.光屏上能出现一个残缺的实像 D.光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
【答案】(1)B
(2) 主光轴 缩小
(3) 40 幻灯机
(4) 12 正立
(5) 向上 向下
(6)D
【详解】(1)A透镜对光线有发散作用,是凹透镜,B透镜对光线有会聚作用,是凸透镜,所以应该选择B透镜进行实验。
(2)[1]为了使像呈现在光屏中央,要将烛焰和光屏的中心调至凸透镜的主光轴上。
[2]图乙中物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像。
(3)[1][2]图中物距等于30.0cm,像距等于20.0cm,光路具有可逆性,当物距等于此时的像距即20.0cm时,像距等于30.0cm,在光屏上也能呈现清晰的像,所以应将凸透镜移至40.0刻度处。移动凸透镜后,物距小于像距,成的是倒立、放大的实像,与幻灯机的成像原理相同。
(4)[1][2]由图可知,当物距等于24cm时,像距也为24cm,此时物距等于像距等于2倍焦距,可知该凸透镜的焦距为12cm。放大镜成像时,物距小于1倍焦距,所以他应将透镜放在距离报纸小于12cm的范围内,成的是正立、放大的虚像。
(5)[1][2]由光在同种介质中沿直线传播和经过凸透镜光心的光线不发生偏折可知,蜡烛变短,像会向上移动,为了使像回到光屏中央,可以将凸透镜向下移动,或将蜡烛或光屏向上移动。
(6)用橡皮泥补上后,该透镜仍是一个两边薄中间厚的凸透镜,光线经其它部分折射后仍能成完整的像,所以光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变。
故选D。
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2026-2027学年八年级上册物理单元培优检测卷
第三章 光的折射 透镜
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本大题共有15小题,每小题2分,共30分)
1.图示的光现象中,由于光的折射而形成的是( )
A.楼台倒影 B.夜空激光束
C.树下的光斑 D.筷子“弯折”
2.潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了。如图所示的四幅图中,哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因( )
A. B. C. D.
3.从贴近书上文字逐渐远离的凸透镜中不能看到的“文字”是( )
A.正立放大 B.正立缩小 C.倒立放大 D.倒立缩小
4.如图所示,太阳光通过透镜射到白纸上。从图中现象可知,此透镜是( )
A.凸透镜,可用于矫正远视眼 B.凸透镜,可用于矫正近视眼
C.凹透镜,可用于矫正远视眼 D.凹透镜,可用于矫正近视眼
5.图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机镜头相当于一个凸透镜,画面经投影机镜头在屏幕上成( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、等大的实像
C.倒立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
6.李老师戴着眼镜正在批改作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,李老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼,说明李老师的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是( )
A.远视眼,凸透镜 B.远视眼,凹透镜
C.近视眼,凸透镜 D.近视眼,凹透镜
7.长期不注意用眼卫生会导致近视眼,近视眼会影响我们的日常生活。图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是( )
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
8.手机照相功能强大,一般手机有多个摄像镜头(如图),拍照时,会根据拍摄物体远近自动“调焦”(改变像距)或者“变焦”(改变焦距)。在拍照过程中,下列说法正确的是( )
A.摄像镜头对光有发散作用
B.镜头所成物体的像是正立、缩小的实像
C.当人靠近镜头时,镜头通过自动“调焦”使像距变大
D.当人离镜头非常近时,镜头会换用“变焦”功能,使镜头焦距变大
9.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的文化益智节目《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列诗句中的光现象,解释错误的是( )
A.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”———“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的
B.“浮光跃金,静影沉璧”——“静影沉璧”是由于光沿直线传播形成的
C.“掬水月在手,弄花香满衣”——“掬水月在手”是由于光的反射形成的
D.“香炉初上日,瀑水喷成虹”——“瀑水喷成虹”是由于光的色散形成的
10.小明在探究凸透镜成像规律的实验时,将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处,在透镜另一侧距透镜处的光屏上得到烛焰清晰的像,则( )
A.光屏上所成的是倒立、放大的实像
B.光屏上所成的是正立、缩小的实像;
C.该透镜的焦距f一定满足
D.该透镜的焦距f一定满足
11.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的清晰像,若保持透镜位置不变,把烛焰和光屏的位置对调一下,则( )
A.光屏上将成一个放大的像
B.光屏上不能成像,但眼睛能通过透镜看到像
C.光屏上仍成一个缩小的像
D.光屏上没有像,需调节光屏位置才能成像
12.如图所示,小白同学利用注射器和水膜制成如图所示的“水凸透镜”,模拟眼睛看物体的情景。下列描述错误的是( )
A.当晶状体变厚时,像成在视网膜前,需要佩戴一个合适的凸透镜,才能使像成在视网膜上
B.若用注射器向水膜里注入适量的水,水透镜对光的偏折能力变强,此时屏上的像变得模糊,为得到清晰的像,可将光屏慢慢靠近“水凸透镜”
C.“水凸透镜”成像特点与照相机相同
D.随着蜡烛燃烧变短,光屏上烛焰的像将会向上移动
13.图甲为眼睛的结构示意图,图乙为某科学兴趣小组自制的一个用来模拟眼睛变焦过程的装置。实验时保持图中蜡烛和水凸透镜的位置不变,缓慢从“水透镜”中抽出或注入适量的水,从而改变“水透镜”的凸度,发现光屏上的像变模糊,此时适当调节光屏的位置,直至呈现烛焰清晰的像并记录像距。针对此实验过程,以下说法正确的是( )
A.图甲中的视网膜相当于图乙中的水凸透镜
B.当抽出适量水时,烛焰的像距随之减小
C.当注入适量水时,光屏上的像变模糊,此时烛焰的像成在光屏的前方
D.当注入适量水时,在水透镜前方放置一个适当的凸透镜,光屏上仍可成清晰的像
14.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
15.蝴蝶杯,我国古代饮器之一,以杯中“杯满蝶现”,倒入酒后蝴蝶显。为了研究其中原因,物理兴趣小组的同学根据蝴蝶杯的介绍错误的是( )
A.图甲,高脚中部的纸片上绘有一只尺寸较小的彩蝶,高脚上端和杯体连接处嵌入一个玻璃珠相当于一个凸透镜
B.图乙,杯中无水时,眼睛通过凸透镜看不清纸彩蝶的像。这是因为纸彩蝶到凸透镜的距离稍微大于凸透镜的焦距,所成像的位置远远大于眼睛到透镜的距离
C.图丙,杯中加适量水后,由于杯体底部向上凸起,加入的水相当于一个凹透镜
D.图丁,凸透镜与凹透镜合在一起后成为一个复合凸透镜,焦距会变长,此时复合透镜相当于放大镜工作原理,成倒立、放大的实像
二、填空题(本大题共9小题,每空1分,共30分)
16.验钞机是利用紫外线能使__________发光的原理工作的;太阳主要通过__________的形式把温暖带给地球;体外红外测温仪是一种普遍使用的测温工具,该设备在无光的夜晚________(选填“能”或“不能”)使用,红外线的传播_________(选填“需要”或“不需要”)介质,下面两幅图示中符合红外测温仪工作原理的是_________(选填“A”或“B”)。
A.测温仪发出红外线,遇被测温体返回并接收
B.测温仪接收被测温体发出的红外线
17.“刷脸支付”已经成为支付领域的重要力量,为人们的日常消费带来极大便利。如图所示,消费者结账时只需面对刷脸仪的摄像头,经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。“刷脸”支付过程中,摄像头相当于________(选填“凸”或“凹”)透镜,面部经摄像头成倒立、__________(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像。人脸识别时,若环境光线不足,刷脸仪会发射光线给消费者面部补光,补光是为了增强消费者面部的__________(选填“反射”或“折射”)光线以便于成像。
18.如图甲,把玻璃杯放在有字的卡片上,杯内注一大半水,小明由杯口向下观察,发现杯内文字比杯外文字看上去变近了,其原因是光发生了_________;继续加水,看到杯内文字_________(向上/向下/不)移动;请在图乙中画出能说明这一现象的光学原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O点为入射点_________。
19.学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,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________(以下均选填“S点上方”“S点”或“S点下方”);如果水面升至b位置时,池旁左边的人看到亮斑的位置在___________,亮斑的实际位置在___________。
20.如图,小聪把焦距较长的凸透镜放在前面,焦距较短的凸透镜放在后面,正在模拟________(选填“望远镜”或“显微镜”)的使用,其中,目镜的使用相当于________(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);制作望远镜时,在选择两块凸透镜时,除了满足焦距的要求,物镜的直径比目镜的直径要________(选填“大一些”或“小一些”)。
21.如图,把一支铅笔水平放在装满水的玻璃杯的一侧,通过玻璃杯能看到铅笔的像,其成像原理是光的折射。把铅笔由贴近玻璃杯的位置向远处慢慢地移动时,透过玻璃杯会看到铅笔尖逐渐_______(选填“变长”或“变短”),到某一位置后,所看见铅笔尖的方向_______(选填“改变”或“不变”)
22.2023年12月4日下午,江阴市周庄镇三房巷派出所接到一男子报警,其家中患病老人在当天上午离家后一直未归。民警接到报警后迅速进行搜寻,当天傍晚民警出动无人机采用热成像技术继续搜寻,通过无人机传回的可疑热成像点位分析,最终在当地百亩荒林中找到了该老人。热成像技术是靠接受人体发出的__________(选填“红外线”或“紫外线”)来实现的。搜救过程中,发现可疑热量源后,无人机操作人员应__________(选填“升高”或“降低”)无人机高度进行细致甄别,这样做是为了使拍摄到的范围更_________,观察到的像更_________(后两空选填“大 ”或“小”)。
23.小文利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示,他让凸透镜正对阳光,但纸板上的最小光斑却不易确定。于是他移动纸板找到两次成等大光斑的位置,分别测出了光斑到凸透镜中心的距离为8cm和14cm,则凸透镜的焦距是_________cm,当L=10cm时,如果将纸板逐渐远离透镜,会观察到纸板上的光斑大小_____________(选填“一直变大”或“一直变小”“先变大后变小”“先变小后变大”);当L=14cm时,纸板上的光斑亮暗情况是_____________(选填“中间亮周围暗”或“中间暗周围亮”)。
24.如图所示,用焦距为5cm的凸透镜进行了如下实验操作:将光屏放在A处时,蜡烛放在P处(图中未画出),移动凸透镜直至光屏上得到清晰放大的像;保持透镜位置不变,把光屏放在B处,将蜡烛从P处向一侧方向移动,直至光屏上得到缩小的像。则第一次成像的原理与___________(选填“照相机”或“投影仪”)相同,P位于B的___________侧,上述过程中蜡烛是向___________侧移动的,用刻度表示透镜在光具座上的位置:___________。
三、解答题(本大题共6小题,共40分)
25.(8分)按要求完成下列作图:
(1)如图,光线自空气斜射向水面,画出其反射光线和折射光线的大致位置。
(2)如图甲所示,为小明在鱼缸旁观赏金鱼的情境。用点表示人在A处看到鱼的像的位置,请在图乙中画出水中鱼的大致位置S,人眼在A处看到水中鱼的一条光路。
(3)在图中完成图中的光路图。
(4)请在如图的凹透镜中,分别作出两条入射光线的折射光线。
26.(9分)小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是________________________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
27.(6分)小明在探究凸透镜成像规律时,点燃蜡烛后,将蜡烛、凸透镜和光屏靠拢在一起,调节三者的中心在同一高度。接下来固定凸透镜在光具座50cm刻度处,调节蜡烛和光屏至如图所示的位置,可在光屏上得到清晰的像,则凸透镜焦距为______cm。仅将蜡烛移到光具座35cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来他应将光屏适当向______(选填“左”或“右”)移动。生活中所用的______成像时的物像大小关系与上述实验结论相同。
28.(8分)小明利用激光笔、玻璃、水、背景屏等器材“探究光的折射特点”,实验装置如图甲所示。
(1)让介质的上表面恰好通过背景屏的圆心O,激光笔发出的一束光从空气经圆心O射入介质中,调整背景屏,观察到背景屏上显示出的光路,因此折射光线、入射光线、法线______(是/否)在同一平面内。
让光从空气斜射入不同介质中,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表中。
实验序号
介质种类
入射角/
折射角/
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
(2)如图甲所示是某次实验情形,此次实验的入射角是______;
(3)分析序号为______的三次实验数据可得初步结论:光从空气斜射入某种透明介质中时,折射角随入射角的增大而______;
(4)分析序号为1、2、5的三次实验数据可知,当入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角______(选填“大于”“小于”或“等于”)光从空气斜射入水的折射角,因此,光从空气斜射入其他介质时,折射角大小还与______有关;和水相比玻璃对光的折射本领较______;
(5)图甲、图乙两种组装器材的方式中,小明认为更合理的是图乙,理由是此种组装方式能更方便地测出______。
29.(7分)小明在探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”实验中,选择的实验器材有:光具座、凸透镜(f=10cm)、蜡烛、火柴、光屏等,如图所示。
(1)首先,实验前调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度,目的是_________;
(2)同学发现随着实验的进行,蜡烛越烧越短,光屏上的像越来越__________,可向__________调整凸透镜,使像回到光屏中央;
(3)如图位置,烛焰在光屏上成清晰的像,这个像是倒立、__________(“放大”或“缩小”)的实像。保持凸透镜的位置不变,将点燃的蜡烛和光屏对调,光屏上__________(“能”或“不能”)再次成像;
(4)如图位置,在蜡烛和凸透镜间加近视眼镜片时,为了在光屏上再次成清晰的像,光屏应向__________(“靠近”或“远离”)透镜的方向移动;
(5)实验中小明还发现:当蜡烛放到物距符合要求的某一位置后,无论怎样移动光屏都找不到像,造成这种现象的主要原因可能是_________。
30.(10分)如图是浩浩进行“探究凸透镜成像的规律”的实验。
(1)如图甲所示,将A、B两块透镜分别正对太阳光时,在光屏上出现了不同的光斑,由此判断需要用_______(选填“A”或“B”)透镜完成实验;
(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,并使烛焰和光屏的中心在凸透镜的_______上;图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的实像,则此像是_______(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的;
(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移至_______cm刻度线处,也能再次在光屏上呈现清晰的像,生活中的_______(选填“照相机”、“放大镜”或“幻灯机”)就是根据这一成像原理工作的;
(4)浩浩根据实验数据作出的图像如图丙所示,若浩浩想利用此透镜当放大镜使用观察报纸上的字,他应将透镜放在距离报纸小于_______cm范围之内,看到的像是_______(选填“正立”或“倒立”)的;
(5)蜡烛由于燃烧而变短了一点,光屏上烛焰的像将_______(选填“向上”、“向下”或“不”)移动,为了让像成在光屏中央,应将透镜_______(选填“向上”或“向下”)移动一点;
(6)浩浩实验时不小心把这个凸透镜摔坏了,他就用橡皮泥把遗失的部分补上(如图所示)。浩浩如果用这个修补的凸透镜做“探究凸透镜成像”的实验,则在光屏上的成像情况是_______。
A.光屏上能出现三个烛焰的实像 B.光屏上能出现两个烛焰的实像
C.光屏上能出现一个残缺的实像 D.光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
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