专题:光学难点复习 2026-2027学年沪科版 五四制八年级上册期中复习
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内容正文:
专题:光学难点复习 2026-2027学年 八年级期中复习沪科五四版
参考答案与试题解析
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 理解光的反射定律,能区分镜面反射与漫反射,掌握平面镜成像特点并作图
· 掌握光的折射规律,能判断反射折射光路,区分反射与折射形成的虚像
· 熟练掌握凸透镜成像规律,能根据物距像距判断成像性质及实际应用
· 了解眼睛成像原理,理解近视眼与远视眼的成因及矫正方法
📚 知识梳理
☆ 1.光的直线传播与反射
光在同种均匀介质中沿直线传播;实例:影子、小孔成像、日食月食
光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面,反射角等于入射角,光路可逆
镜面反射(光滑表面,平行光反射后仍平行)和漫反射(粗糙表面,反射光向各方向)都遵循反射定律
平面镜成像:正立等大虚像,像物关于镜面对称,像距等于物距
概念辨析例题:人站在平面镜前2m处,像到人的距离是多少?人靠近镜子0.5m后像距人多远?
解析:像距=物距=2m,像到人=2+2=4m;靠近0.5m后物距=1.5m,像到人=1.5+1.5=3m。
☆ 2.光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折;垂直入射时方向不变
光从空气斜射入水或玻璃:折射角小于入射角;从水斜射入空气:折射角大于入射角
折射形成的虚像位置比实际物体偏高(如池水变浅、筷子弯折、水中鱼变浅)
光路可逆;光的色散:白光经三棱镜分解为七色光,三原色为红绿蓝
概念辨析例题:池水看起来比实际浅还是深?为什么?
解析:光从水射入空气折射光线远离法线,人眼认为光沿直线传播,看到的虚像偏高。
☆ 3.凸透镜成像规律
u>2f:倒立缩小实像,f<v<2f,应用照相机
f<u<2f:倒立放大实像,v>2f,应用投影仪
u<f:正立放大虚像,应用放大镜;u=2f成等大实像
成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小;凹透镜始终成正立缩小虚像
概念辨析例题:凸透镜f=10cm,物体距透镜15cm,成什么像?距透镜25cm呢?
解析:f=10cm,15cm在f和2f之间成放大实像;25cm>2f成缩小实像。
☆ 4.眼睛与视力矫正
眼睛相当于照相机:晶状体是凸透镜,视网膜是光屏,成倒立缩小实像
近视眼:晶状体太厚折光能力太强,像成在视网膜前方,用凹透镜矫正
远视眼:晶状体太薄折光能力太弱,像成在视网膜后方,用凸透镜矫正
明视距离约25cm;近点约10cm,远点在无限远
概念辨析例题:近视眼看远处物体模糊,像成在视网膜前还是后?用什么透镜矫正?
解析:晶状体太厚折光太强,光线会聚在视网膜前;凹透镜发散光线使像后移到视网膜上。
📋 知识总结表
核心概念
规律/公式
注意事项
光的反射
反射角=入射角;光路可逆
法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线
平面镜成像
正立等大虚像,像物对称
像距=物距;像大小与物体到镜距离无关
光的折射
空气→水:折射角<入射角
看到水中物体变浅是折射形成的虚像
凸透镜u>2f
倒立缩小实像,f<v<2f
照相机原理
凸透镜f<u<2f
倒立放大实像,v>2f
投影仪原理
凸透镜u<f
正立放大虚像
放大镜原理;实像倒立虚像正立
⚠️ 核心考点
【考点1】光的反射与平面镜成像(第1-11题)
· 反射定律:法线垂直于界面,反射角=入射角;先找法线再定入射反射光线
· 平面镜成像作图:对称法,作端点关于镜面的对称点,虚线连接成虚像
· 镜面反射vs漫反射:都遵循反射定律;黑板反光是镜面反射,看到字是漫反射
· 倒影=平面镜成像,像距=物距;鸟距水面20m则像距水面20m,像距鸟40m
1.(2026秋•徐汇区校级月考)身高1.8m的小宇站在高1m的平面镜前2m处,关于他与镜中的像,说法正确的是( )
①如果小宇向着镜面以1m/s的速度水平移动1s后,像距他2m
②小宇把手指压在玻璃镜面上,发现自己的手指与它的像相距6mm,则该镜面厚3mm
③小宇在平面镜中能成自己完整的像,但不能看到自己完整的像
④小宇想要在平面镜中看到自己完整的像,平面镜至少高1.8m
A.① B.①② C.①②③ D.①②④
【考点】平面镜成像的特点与规律;像与物的距离和速度计算.版权所有
【答案】B
【分析】根据平面镜成像特点:平面镜成的像与物体是等大的,像和物距离平面镜的距离是相等的,像是虚像。
【解答】解:①小宇原来站在平面镜前2m处,如果向着镜面水平向右以1m/s的速度移动1s后,此时距离平面镜为2m﹣1m=1m,则像距他为1m+1m=2m,故①正确;
②小宇把手指压在玻璃镜面上,发现自己的手指与它的像相距6mm。平面镜成的像,像和物体到镜面距离相等,所以,他的手指和手指的像的距离为镜面厚度的2倍,则该镜面厚3mm,故②正确;
③不论镜面多大,小宇在镜中成的像都是完整的,当镜面的高度至少为小宇身高的一半,即0.9m时,镜面高度合适,则小宇能看到自己完整的像,故③④错误。
综上所述,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查平面镜成像特点的特点以及解决实际问题的能力,难点是人看全身像平面镜最小长度的计算,利用好三角形中位线的性质是关键。
2.(2025秋•金山区期末)小明站在镜前1m处,看到镜中自己的像。下列说法正确的是( )
A.镜中的像是正立、等大的实像
B.小明向镜子靠近0.2m,像到他的距离变为0.8m
C.当小明远离镜子时,镜中的像会变小
D.镜中的像与小明关于平面镜对称
【考点】平面镜成像的特点与规律.版权所有
【答案】D
【分析】平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解:A、根据平面镜成像的特点知,镜中的像是正立、等大的虚像,故A错误。
B、小明向镜子靠近0.2m,小明到镜子的距离变为1m﹣0.2m=0.8m,像到镜子的距离也变为0.8m,则像到他的距离变为0.8m+0.8m=1.6m,故B错误。
C、根据平面镜成像的特点知,小明远离镜子时,镜中的像大小不变,故C错误。
D、根据平面镜成像的特点知,镜中的像与小明关于平面镜对称,故D正确。
故选:D。
【点评】平面镜成像特点是平面镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
3.(2026秋•徐汇区校级月考)强强设计了一款测量液面高度的仪器,与液面夹角为45°的入射光经反射后在光屏上形成亮点P1;若P1向亮点P2移动,表示液面正在 上升 (选填“上升”或“下降”),折射角 不变 (选填“增大”、“不变”或“减小”);P2在水中像的位置相对于P1在水中像的位置 不变 (选填“上升”、“不变”或“下降”)。要使该装置更灵敏,即液面高度变化一定时光斑移动更明显,下列措施中可行的一项是 C 。(选填字母)
A.减小入射角;
B.将光屏右移一段距离;
C.将光屏绕A点顺时针转过一定的角度。
【考点】光的反射定律的应用;平面镜成像的特点与规律.版权所有
【答案】上升;不变;不变;C。
【分析】入射光线方向固定,液面升降时水面始终水平,入射角不变,反射光线保持平行;光斑上移,说明液面上升;介质、入射角不变,折射角不变;成像的物点未改变,水中像位置不变;想要提高灵敏度,要让同等液面变化时光斑在屏上移动距离更大,据此选出合理的选项。
【解答】解:入射光线方向固定,水面始终水平,当液面上升时,入射点向左上方移动,反射光线与原反射光线平行,最终打在光屏上的点向上移动,即从P1到P2,因此液面正在上升;
入射光线角度不变,水面始终水平,因此入射角不变,根据光的折射规律,折射角不变;
平面镜成像中,像与物关于水面对称,P2位置在P1上方,它在水中的像相对于P1的像也不变;
A.减小入射角,反射角也减小,光斑位移变小,灵敏度降低,故A错误;
B.将光屏右移,增大了光屏与入射点的水平距离,液面变化相同时,反射光线与原反射光线是平行的,它们之间的距离不变,故B错误;
C.光屏绕A点顺时针转过一定角度:同样水平偏移的反射光,在倾斜光屏上光斑的移动距离被放大,装置更灵敏,故C正确;
故选:C。
故答案为:上升;不变;不变;C。
【点评】本题将光的反射、平面镜成像规律融入液面监测的真实情境,重在训练学生建立光路动态模型,理解液面升降时入射角保持不变这一核心要点,学会分析反射光点平移规律,并能从光路放大的角度理解提升装置灵敏度的原理,强化规律迁移与实际应用能力。
4.(2026春•奉贤区期末)在忙碌的学习之余,周末小明去奉贤九棵树艺术公园里游玩。
(1)如图1所示,公园中有一个湖,小明惊奇的在湖面发现“鸟在水中飞,鱼在楼中游”,此现象中,“鸟在水中飞”是由光的 反射 形成的像,鸟的“倒影”看起来比本身要暗一些,主要是因为光射到水面时,有一部分发生 折射 进入水中;若水深为3米,当鸟距水面20米高时,鸟的“倒影”距鸟 40 米;“鱼在楼中游”看到的“鱼”的位置比实际要 浅 (选填“深”或“浅”)。她在湖面看到的“鱼”、“楼”、“鸟”中属于虚像的有 3 个。
(2)为了说明湖中“倒影”的形成过程,请根据平面镜成像特点,在图2中画出物AB在平面镜中的像A′B′。
(3)湖中有一个喷泉,细密的水珠在阳光的照射下呈现出了一道美丽的彩虹,这是光的 色散 现象;在各种色光中,我们把红、 绿 、蓝称为光的三原色。
(4)有一束光在水和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,如图3所示.请判断:入射光线是 FO ,折射角的大小是 40 度,水在 CG的右方 。(选填“CG的右方”“CG的左方”“AE的下方”或“AE的上方”)
【考点】利用光的反射作图;平面镜成像的作图;光的折射现象;光的色散及其现象.版权所有
【答案】(1)反射;折射;40;浅;3;(2);(3)色散;绿;(4)FO;40;CG的右方。
【分析】(1)鸟在水中飞是光的反射形成的;光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中;平面镜成像像和物到平面镜的距离相同;看到水中的鱼,是由于光的折射形成的,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些;看到的鱼是光的折射形成的虚像,看到水中的云是光的反射成的虚像,“鸟在水中飞”也是光的反射形成的虚像;
(2)平面镜成像的特点是:像与物关于平面镜对称,可以先作出物体AB上特殊的点(两端点)A、B的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像;
(3)当太阳光射入喷泉的水中时,太阳光经过小水珠后分解成七种颜色的光,是光的色散现象;红、绿、蓝是光的三原色。
(4)一束光在水和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,反射角等于入射角,若光从水中射向空气,折射角大于入射角,若光从空气射向水中,折射角小于入射角,入射角为入射光线和法线的夹角,反射角为反射光线与法线的夹角,由此判断。
【解答】解:(1)鸟在水中飞是光的反射形成的虚像;光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中;
平面镜成像时,像和物到平面镜的距离相同,鸟到水面的距离为20m,则鸟的“倒影”到水面的距离也为20m,则鸟的“倒影”距鸟的距离为s=20m+20m=40m;
看到水中的鱼,是由于光的折射形成的,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些;
看到的鱼是光的折射形成的虚像,看到水中的楼是光的反射成的虚像,“鸟在水中飞”也是光的反射形成的虚像,所以属于虚像的有3个;
(2)分别作出A、B两点关于平面镜的对称点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
(3)当太阳光射入喷泉的水中时,太阳光经过小水珠后分解成七种颜色的光,是光的色散现象;红、绿、蓝是光的三原色;
(4)根据图中∠EOF=90°﹣60°=30°,∠DOE=30°,则∠DOE=∠EOF,根据反射角等于入射角可知,AE就是法线,CG是界面;OB为折射光线,则折射角为40°;根据折射光线和入射光线分居法线两侧,FO为入射光线,OD为反射光线,由于入射角∠FOE小于折射角∠AOB,故左侧为空气,右侧为水,则水在CG的右方。
故答案为:(1)反射;折射;40;浅;3;(2);(3)色散;绿;(4)FO;40;CG的右方。
【点评】此题主要考查了平面镜成像的特点、光的反射和折射等问题,难度不大。
5.(2026•普陀区模拟)生活中有多姿多彩的光现象。
(1)(不定项)下列现象中,属于光的反射现象的是( AD )
(2)小鱼在“高楼”间来回穿梭十分有趣,看到的“鱼”是通过光的 折射 现象形成的 B (选填“A.实”或“B.虚”)像。若湖面下降0.5m,高楼“倒影”的大小将 B (选填“A.变大”“B.不变”或“C.变小”)。
(3)随着夜幕降临,街边彩灯亮起发出的绿光 A (选填“A.属于”或“B.不属于”)三原色光。
【考点】光沿直线传播的现象;光的反射现象;平面镜成像的特点与规律.版权所有
【答案】(1)AD;(2)折射;B;B;(3)A。
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;水中倒影是平面镜成像,属于光的反射现象;光由一种介质斜射入另一种介质中时,会发生折射;
(2)看到水中的“鱼”,是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像;平面镜成像时,像与物体的大小相等;
(3)色光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解:(1)A.盐湖倒影:湖面相当于平面镜,倒影是物体在水面形成的像,属于光的反射现象;
B.射击瞄准:利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理,“三点一线”瞄准,属于光的直线传播现象;
C.铅笔折断:铅笔斜插入水中时,水中铅笔反射的光从水中斜射入空气中时会发生偏折,会看到铅笔“折断”,属于光的折射现象;
D.湖面波光:湖面可以反射太阳光,反射光线进入眼睛,看到闪闪波光,属于光的反射现象;
E.地面树影:树木挡住沿直线传播的太阳光,在地面形成树的影子,属于光的直线传播现象;
F.墙上彩条:墙上的“彩条”不是布料本身的彩色,墙上彩条是当白光射入三棱镜后发生折射,不同颜色的光偏折能力不同,经过两次折射后白光被分解成七种单色光,投射在墙面形成彩色光条,该现象叫做光的色散,属于光的折射现象;
G.露珠黄瓜:露珠相当于一个凸透镜,黄瓜反射的光经露珠折射后成像,属于光的折射现象;
H.海市蜃楼:由于空气密度不均匀,光在传播过程中发生折射,形成虚像,属于光的折射现象;
综上,属于光的反射现象的是AD;
(2)鱼本身不发光,看到水中的“鱼”,是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,所以看到的“鱼”是通过光的折射现象形成的;人眼逆着折射光线看去,看到的是鱼的虚像,故B正确;
高楼在湖面的倒影是平面镜成像,平面镜成像时,像与物体的大小相等,与湖面的高度无关。若湖面下降0.5m,只是物、像到水面的距离发生变化,高楼本身的大小不变,因此高楼“倒影”的大小将不变,故B正确;
(3)色光的三原色是红、绿、蓝,三种色光按不同比例混合能得到各种色光,因此街边彩灯亮起发出的绿光属于三原色光,故A正确。
故答案为:(1)AD;(2)折射;B;B;(3)A。
【点评】本题考查光的直线传播、反射、折射现象的判断,以及光的折射成像性质、平面镜成像特点、光的三原色等知识点,难度不大。
6.(2025秋•徐汇区校级期末)行驶途中,爸爸可以通过两侧后视镜观察后方车辆情况,如图(a)。
(1)该后视镜表面平整,属于 A (A.平面 B.凸面 C.凹面)镜,后方白车在后视镜中所成的像是 E (D.实 E.虚)像,像与白车的大小 F (F.相等 G.不相等)。
(2)根据成像原理,在图(b)中画出物体AB在后视镜中所成的像A′B′。
(3)若白车到后视镜的距离为10m,则白车的像到后视镜的距离为 10 m,当汽车向前加速行驶一段距离后,白车到后视镜的距离变大,此时障碍物的像的大小将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)到达目的地后,爸爸在停车场停车。车身阻挡视线会形成“视野盲区”,此时可借助超声波传感器辅助停车。传感器每隔一定时间发射一次信号,可以“无死角”地探测车周围的事物,如图(c)。
盲区是由于光的 A (A.直线传播 B.反射 C.折射)形成的,超声波传感器发出的声音人们通常 F (D.可以清楚地听到 E.近距离才能听到 F.无法听到)。传感器发出的超声波遇到障碍物会被 H (G.吸收 H.反射),接收器接收到后从而判定周围物体的位置。
【考点】平面镜成像的作图;超声波与次声波;光沿直线传播的现象;平面镜成像的特点与规律.版权所有
【答案】(1)A;E;F;(2);(3)10;不变;(4)A;F;H。
【分析】(1)平面镜成正立、等大的虚像;
(2)平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像.
(3)平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
(4)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;
超声波是指频率高于人类听觉上限(约20000Hz)的声波,人耳无法听到超声波;
传感器发出的超声波遇到障碍物会发生反射,并被接收器接收到,从而判定正确物体的位置。
【解答】解:(1)该后视镜属于平面镜;根据平面镜成像特点可知,后方白车在后视镜中所成的像是正立、等大的虚像,像与白车的大小相等;
(2)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像.如图所示:
(3)已知白车到后视镜的距离为10m,根据平面镜成像的特点,物体在平面镜中所成的像与物体到镜面的距离相等,可知,白车的像到后视镜的距离也为10cm,
像和物体的大小相等,与物体到镜面的距离无关,因此当汽车向前加速行驶一段距离后,白车到后视镜的距离变大,此时障碍物的像的大小不变;
(4)光在同一种均匀介质中沿直线传播,当光线被车身阻挡时,驾驶员就无法看到被遮挡区域,因此形成视野盲区,超声波传感器发出的声音,超声波是指频率高于人类听觉上限(约20000Hz)的声波,人耳无法听到超声波,因此人们通常无法听到超声波传感器发出的声音。超声波遇到障碍物时会发生反射,反射回来的声波被接收器接收,通过计算声波往返的时间,可以确定障碍物的位置。
故答案为:(1)A;E;F;(2);(3)10;不变;(4)A;F;H。
【点评】此题考查光的直线传播、超声波、平面镜成像特点、平面镜成像作图等多个知识点,是一道综合性较强的题目。
7.(2026秋•徐汇区校级月考)学生上课时能从不同方向看清黑板上的字是因为发生了 漫反射 ,而部分同学因为“反光”看不清黑板上的字是因为发生了 镜面反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。前一种反射 遵循 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【考点】漫反射;镜面反射.版权所有
【答案】漫反射;镜面反射;遵循
【分析】(1)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线,黑板“反光”就是因为黑板发生了镜面反射的缘故;
(2)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
【解答】解:学生上课时能从不同方向看清黑板上的字,是因为光在黑板表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故;
黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;
镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
故答案为:漫反射;镜面反射;遵循。
【点评】本题考查了镜面反射和漫反射两种反射现象,分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向。漫反射在生活中有很多的应用,多注意这方面的应用,积累对漫反射应用的了解,做到活学活用。
8.(2026秋•浦东新区校级月考)熔盐储能光热电站是新型太阳能光热发电站如图(a)、(b)。
(1)如图(c)中AB为光热电站的中心塔,POQ为一束光线经定日镜反射的示意图,请用箭头标出光的传播方向,并根据光的反射定律画出平面镜的位置,在图中标出反射角θ;
(2)小余同学想制作一个光热电站的模型,她用激光笔模拟一束太阳光,并将一面平面镜作为定日镜,发现反射光线未能照射到中心塔模型上。于是她将一块纸板垂直于平面镜放置如图(d),并让光沿AO方向射向镜面上的O点,她所用到的纸板应该较 B (选填“A.光滑”“B.粗糙”),此时的入射角为 60 度,为了让光线照射到中心塔的模型上,应将模型放置在图中 B (选填“A”、“B”或“C”)位置上。
【考点】利用光的反射作图;画出平面镜.版权所有
【答案】(1)
(2)B;60;B。
【分析】(1)光的传播方向是:太阳发出的光经平面镜反射到中心塔;∠POQ的角平分线就是法线,然后过点O画法线的垂线即为平面镜,最后在平面镜的背面画出一排小斜线表示不透光;
(2)镜面反射的反射光线向特定方向传播,漫反射的反射光线向四面八方传播;入射光线和镜面的夹角与入射角互余,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
【解答】解:(1)太阳发出的光经平面镜反射到中心塔,则入射光线是PO,反射光线是OQ;作出∠POQ的角平分线,角平分线就是法线,然后过点O画法线的垂线即为平面镜,标出反射角θ。如图所示:
(2)为了更好地显示光路,所用的纸板应该较粗糙,因为光在粗糙表面发生漫反射,能从不同方向看到光的传播路径。
已知入射光线AO与镜面成30度角,入射角是入射光线与法线的夹角,而法线与镜面垂直,所以入射角为90°﹣30°=60°,
在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,所以应将模型放置在图中的B位置上。
故答案为:(1)
(2)B;60;B。
【点评】本题考查利用光的反射定律作图和分析解决实际问题。
【考点2】光的折射规律与现象(第12-19题)
· 判断界面和法线:两角相等的是入射角和反射角,另一个是折射角
· 光从空气→水折射角小,从水→空气折射角大;水中看到的鱼变浅是虚像
· 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼都是折射现象;倒影是反射现象不要混淆
· 色散是折射形成的,三原色红绿蓝;彩虹是光的色散现象
9.(2025秋•闵行区期末)如图所示,这是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象,下列说法正确的是( )
A.入射角为30°
B.折射角为60°
C.界面上方是空气
D.光的传播方向改变了90°
【考点】光的反射定律的应用;光折射规律的应用.版权所有
【答案】C
【分析】(1)反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角;光在反射时光路是可逆的。(2)光从空气斜射入水或其它透明介质中时:①折射光线与入射光线、法线在同一个 平面上;②折射光线和入射光线分居法线两侧;③折射角小于入射角;④入射角增大时,折射角也随着增大;⑤当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
【解答】解:A、图中入射光线与界面夹角30°,则入射角是90°﹣30°=60°,故A错误。
B、折射角是折射光线与法线的夹角,则题中折射角为:90°﹣60°=30°,故B错误。
C、光从玻璃斜射入空气时,折射角>入射角;反之折射角<入射角。则界面上方是空气,故C正确。
D、图中光反射时传播方向改变角度=180°−2×60°=60°;折射时方向也会偏折,总改变量不是90°,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了光的反射和折射规律的应用。
10.(2026秋•徐汇区校级月考)光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中反射角为∠ 1 (选填“1”、“2”或“3”),分界面的 下 方为水。当入射光线顺时针转动时,反射光线与折射光线的夹角将变 小 。
【考点】光的反射定律的应用;光折射规律的应用.版权所有
【答案】1;下;小。
【分析】(1)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线,以及法线和界面。
(2)折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中,由此确定入射光线和折射光线。
(3)最后根据确定的入射光线、反射光线、折射光线判断反射光线与折射光线的夹角变化。
【解答】解:由图可知,∠3是入射角,∠1等于∠3,∠1是反射角,因此①是法线,②是界面,CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线;又因为∠2小于∠3,即折射角小于入射角,所以分界面上方是空气,下方是水;
因反射角等于入射角,所以入射光线顺时针转动时,入射角变大时,反射角变大,折射角也会变大,所以反射光线与折射光线的夹角将变小。
故答案为:1;下;小。
【点评】在两种透明介质的界面上,会同时发生折射和反射,反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中;折射光线与入射光线也是分居法线两侧,但在两种不同介质中。
11.(2026春•金山区校级月考)大阅兵期间,歼击机飞过长安街旁的金水河上空,岸边观众看到湖面出现“机在水中飞,鱼在云中游”的奇妙景象。请回答:
(1)“机在水中飞”是岸边的人在水中看到歼击机的倒影,这是光的 反射 现象;
(2)“鱼在云中游”看到的“鱼”的位置比实际要 浅 (选填“深”或“浅”);观众所看到的“鱼”、“云”、“机”中属于虚像的有 3 个;
(3)现场LED大屏,是由红、 绿 、 蓝 三原色灯通过调节亮度实现多色彩显示的。
【考点】光的反射现象;平面镜成像的特点与规律.版权所有
【答案】(1)反射;
(2)浅;3;
(3)绿、蓝。
【分析】(1)倒影属于平面镜成像,是光的反射形成;
(2)看到水中的鱼,是由于光的折射形成的,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些;看到的鱼是光的折射形成的虚像,看到水中的云是光的反射成的虚像,“鸟在水中飞”也是光的反射形成的虚像;
(3)光的三原色是红、绿、蓝。
【解答】解:(1)人在水中看到歼击机的倒影,倒影相当于平面镜成像,是由光的反射形成的。
(2)水中鱼反射的光线由水射入空气时,在水面处发生折射,折射光线进入人眼,由于折射角大于入射角,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼的虚像,虚像在实际鱼的上方,所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。
观众所看到的“鱼”是由于折射形成的虚像,看到的“云”、“机”是天上云、歼击机的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,所以观众所看到的“鱼”、“云”、“机”都属于虚像,属于虚像的有3个。
(3)光的三原色是红、绿、蓝,大阅兵现场的LED大屏,是由红、绿、蓝三原色灯通过调节亮度实现多色彩显示的。
故答案为:(1)反射;
(2)浅;3;
(3)绿、蓝。
【点评】此题主要考查光的反射定律和折射定律的应用,难度不大,掌握基础知识是关键。
12.(2026•上海)物理兴趣小组的小浦同学在游玩时,观察到湖中“鱼在云中游”。
(1)以云为参照物,鱼是 运动 的;
(2)湖中的“云”是 B 的。
A.光的反射所成的实像
B.光的反射所成的虚像
C.光的折射所成的实像
D.光的折射所成的虚像
(3)小浦同学有些近视,站在桥上观察湖中的鱼时,可以用 B (选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”)改善视力。
【考点】光的反射现象;光的折射现象.版权所有
【答案】(1)运动;(2)B;(3)B。
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的。
(3)眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大,所形成的物像落在视网膜的前方,因而看不清远处的物体,造成近视,近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。
【解答】解:(1)“鱼在云中游”,以云为参照物,鱼相对于云的位置发生了变化,是运动的;
(2)湖中的“云”属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
(3)近视者应配戴凹透镜矫正。
故答案为:(1)运动;(2)B;(3)B。
【点评】此题主要考查了运动和静止的相对性、光的反射现象,难度不大。在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
13.(2026•徐汇区校级模拟)生活中的光学现象随处可见。
(1)如图(a)所示,汽车后视镜是利用了光的 反射 原理;
(2)雨后的夜晚月亮当空,地面有许多积水,小杏为了不踩入水中,她应该 A (选填“A.迎着”或“B.背着”)月亮走,地面上 A (选填“A.亮处”或“B.暗处”)是积水;
(3)如图(b)所示,在潭边上看水的深度总比实际的要 B (选填“A.深”或“B.浅”)一些,这是因为光发生了 折射 形成的 B (选填“A.实像”或“B.虚像”);
(4)某凸透镜f=10cm,物体经凸透镜在离凸透镜15cm光屏上成像,此像是 倒立、缩小的实像 。
【考点】探究光反射时的规律;光的反射现象;镜面反射.版权所有
【答案】(1)反射;(2)A;A;(3)B;折射;B;(4)倒立、缩小的实像。
【分析】(1)凸面镜反射光线,扩大视野;
(2)水面光滑,月光发生镜面反射;地面粗糙,月光发生漫反射,据此分析;
(3)池底反射的光从水斜射入空气时,发生光的折射,折射光线远离法线;
(4)像距f<v<2f,物距u>2f,成倒立、缩小的实像。
【解答】解:(1)汽车后视镜是凸面镜,利用光的反射原理;
(2)水面光滑,月光发生镜面反射;地面粗糙,月光发生漫反射。迎着月亮走:镜面反射的光直接进入眼睛,水面亮、地面暗,要走暗处;背着月亮走:镜面反射的光射向后方,无法进入眼睛,水面暗、地面亮,要走亮处;
(3)池底反射的光从水斜射入空气时,发生光的折射,折射光线远离法线;人眼逆着折射光线看,看到池底的虚像,虚像位置比实际池底偏高、偏浅;
(4)已知,焦距f=10cm,像距v=15cm,像距f<v<2f,故物距u>2f,成倒立、缩小的实像。
故答案为:(1)反射;(2)A;A;(3)B;折射;B;(4)倒立、缩小的实像。
【点评】实验题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。
14.(2025秋•上海校级期末)如图所示,平底水槽内装有水,由激光笔PQ发出的激光从空气斜射向水面,能同时观察到光的反射和光的折射现象,还能看到激光笔自身经水面所成的像。
(1)图中 AO 是入射光, OC 是反射光, OB 是折射光(均用图中字母表示);
(2)激光笔经水面所成的像是 虚像 (选填“实像”或“虚像”),这是光的 反射 现象(选填“反射”或“折射”);
(3)平底水槽内装有15cm深的水,激光笔一端Q到水面的距离为10cm,若Q经水面所成的像记为Q'。则Q'到容器底部的距离为 5 cm。将激光笔靠近水面,QQ'的距离将 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)改变激光射入角度,若增大入射光和水面的夹角,折射角将 B 。
A.增大
B.减小
C.不变
【考点】光的反射现象;光的反射定律的应用;光折射规律的应用.版权所有
【答案】(1)AO;OC;OB;
(2)虚像;反射;
(3)5;减小;
(4)B。
【分析】(1)根据图中光线的状态分析;
(2)平面镜成像的原理是光的反射,成正立、等大的虚像;
(3)在平面镜成像中,像与物到镜面的距离相等;
(4)光的折射规律的内容:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧。当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,则折射角大于入射角。
【解答】解:(1)图示中,从激光笔发出的入射光线为AO,它在水面处发生反射和折射,光线OB进入水中,为折射光线,OC从水面反射出去,为反射光线。
(2)激光笔经水面成像,此时的水面相当于平面镜,则激光笔在水中所成的像是虚像。平面镜成像是光的反射现象。
(3)在平面镜成像中,像与物到镜面的距离相等,因Q到水面的距离为10cm,则Q′到镜面的距离为10cm,故Q′到容器底部的距离h=15cm﹣10cm=5cm
激光笔靠近水面,则物距变小,像距也变小,像到物的距离为两者之和,也变小,即QQ′的距离变小。
(4)改变激光射入角度,若增大入射光和水面的夹角,入射光和法线的夹角将减小,即入射角减小,则折射角将减小。故AC错误,B正确。
故选:B。
故答案为:(1)AO;OC;OB;
(2)虚像;反射;
(3)5;减小;
(4)B。
【点评】本题考查了光的反射和光的折射、平面镜成像的特点,属于综合题。
【考点3】凸透镜成像规律及应用(第20-35题)
· 口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大,物远像近像变小
· 照相机/摄像头/刷脸机:u>2f成倒立缩小实像;物靠近时像变大像距也变大
· 放大镜:u<f成正立放大虚像;手表水泡透镜就是放大镜
· 凹透镜始终成正立缩小虚像;截去透镜一半仍成完整像只是变暗
15.(2026秋•徐汇区校级月考)如图所示,在图示位置时烛焰恰能在光屏上成清晰的像,说法正确的是( )
A.此成像原理与照相机的成像原理相同
B.若把透镜截去一半,则光屏上的像的亮度变暗,且只有一半的像
C.若在原凸透镜前放置一个凹透镜,则需将光屏左移才能重新承接到新的像
D.若保持蜡烛和光屏位置不动,向右移动透镜,能在光屏上再次成像
【考点】由v,u,f判断成像的性质;凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】D
【分析】(1)物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪;
(2)把透镜截去一半,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,像比原来变暗;
(3)凹透镜对光线有发散作用,若在原凸透镜前放置一个凹透镜,会使光线延迟会聚,像会成在原来像的右方;
(4)根据光路的可逆性原理分析解答。
【解答】解:A.由图可知,物距50.0cm﹣35.0cm=15.0cm,像距75.0cm﹣50.0cm=25.0cm,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用于投影仪,故A错误;
B.若把透镜截去一半,剩余部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故B错误;
C.凹透镜对光线有发散作用,在原凸透镜前放置一个凹透镜,会使光线延迟会聚,像会成在原来像的右方,需要将光屏向右移动才能重新承接到清晰的像,故C错误;
D.若保持蜡烛和光屏位置不动,向右移动透镜,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据光路的可逆性原理,能在光屏上成清晰的像,故D正确。
故选:D。
【点评】本题探究凸透镜成像在实际生活中的应用,熟记凸透镜成像规律是解题关键。
16.(2026•上海模拟)物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】D
【分析】根据凸透镜成像的四种情况进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f;u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f;2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f;u<f,成正立、放大的虚像;
凸透镜成实像时,物远像近像变小。
【解答】解:物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米,物体的高度要小于2cm,此时的v=30cm>2f,移动该物体使物距变为40厘米,40cm大于2f,则成倒立、缩小的实像,像的高度一定小于2cm。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
17.(2026秋•徐汇区校级月考)小明用图甲装置“探究凸透镜成像规律和小孔成像特点”。图甲所示蜡烛S、某光学元件K(小孔或凸透镜)和光屏P按如图示位置放置在光具座上此时光屏上可观察到烛焰清晰的像。图乙是他探究凸透镜成像规律时描绘的物距﹣像距图像。则下列分析不正确的是( )
A.若K是凸透镜此时光屏上成像性质与照相机相同
B.仅需水平移动S、K或P中的一个,即可判断K是小孔还是凸透镜
C.若K是凸透镜,将蜡烛从图乙所示的B点移动到C点的过程中,所成像逐渐变小
D.蜡烛在C点时,在紧贴凸透镜的左侧放置一近视镜片,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰的实像,此时物距﹣像距的对应坐标应出现在C点的正下方
【考点】像距v和物距u之间的关系图像;凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】D
【分析】(1)u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距;
u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机;
(2)水平移动S、K或P中的一个,小孔成像只能改变像的大小,如是凸透镜成像的大小、清晰度都发生变化;
(3)凸透镜成实像时物远像近像变小;
(4)近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,此时所成的像相对于不放镜片时右移,像距变大,由此分析。
【解答】解:A.由图乙可知,在B点时,u=20cm,v=20cm,由凸透镜成像规律可知f=10cm,若K是凸透镜,图甲中蜡烛S到凸透镜的距离u′=50cm﹣20cm=30cm,
物距大于两倍焦距,在光屏上成倒立、缩小的实像,此成像性质与照相机相同,故A正确;
B.仅需水平移动S、K或P中的一个,小孔成像只能改变像的大小,如是凸透镜,则像的大小、清晰度都发生变化,因此仅需水平移动S、K或P中的一个,即可判断K是小孔还是凸透镜,故B正确;
C.由题图乙可知,将蜡烛从图乙所示的B点移动到C点的过程中,物距变大,凸透镜成实像时物远像近像变小,则所成像逐渐变小,故C正确;
D.当蜡烛在C点时,在紧贴凸透镜的左侧放置一近视镜片,由于近视镜片是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,此时所成的像相对于不放镜片时右移,像距变大,则物距﹣像距的对应坐标应出现在C点的正上方,故D错误。
故选:D。
【点评】此题探究了凸透镜成像的规律,考查了学生对实验操作的要求。同时考查了凸透镜成像的规律,要熟记规律,特别注意成像特点与物距之间的关系。
18.(2026秋•杨浦区校级月考)将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上,光屏上呈现一个清晰的像,如图所示。改变蜡烛的位置,移动光屏,直到光屏上再次呈现清晰的像,此时的物距u、像距v可能是( )
A.u=16厘米 v=32厘米 B.u=14厘米 v=28厘米
C.u=48厘米 v=6厘米 D.u=13厘米 v=43厘米
【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】D
【分析】根据图示分析物距和像距的大小。凸透镜成实像时,物近像远像变大、物远像近像变小。
【解答】解:ABD、蜡烛烛焰到凸透镜光心的距离为物距,光屏到凸透镜光心的距离为像距;根据图示可知,此时的物距为15.0cm,像距为30.0cm;凸透镜成实像时,物近像远像变大、物远像近像变小,若物距变大,则像距变小,物距变小,则像距变大,故AB错误、D正确;
C、图示中u在一倍焦距和二倍焦距之间,像距大于二倍焦距,则焦距在7.5cm和15cm之间,v=6cm时,不成像,故C错误。
故选:D。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用,难度不大。
19.(2025秋•徐汇区校级期末)一物体置于距凸透镜的焦点10厘米处时,通过凸透镜成缩小的像,对于该透镜的焦距以下说法正确的是( )
①可能为3厘米
②可能为5厘米
③可能为10厘米
④可能为8厘米
A.只有①正确 B.只有①②和④正确
C.只有②④正确 D.①②③④均正确
【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】B
【分析】根据凸透镜成像的性质,判断物距和焦距的关系,求出凸透镜焦距的取值范围。
【解答】解:一物体置于距凸透镜的焦点10厘米处时,通过凸透镜成缩小的像,此时物距大于二倍焦距,即10cm+f>2f,则焦距小于10cm,故①②④正确。
故选:B。
【点评】对于本类型的习题,首先根据凸透镜成像的性质,然后根据物距和焦距,或像距和焦距的关系列出不等式,求出凸透镜焦距的取值范围。
20.(2026春•闵行区校级月考)生活中的光现象。
(1)如图1所示,小闵在手机镜头下面放置一个平面镜,就可以达到“人在镜中走,云在脚下飘”的拍摄效果,给人虚实交融的视觉震撼,下列说法正确的是 BC (多选)。
A.平面镜所成的像是倒立的
B.拍照时人与镜头的距离在透镜的二倍焦距之外
C.手机的镜头是凸透镜
D.手机拍照和平面镜成像原理都是光的折射
(2)小闵在学校做凸透镜成像实验时发现,如图2所示,凸透镜位于光具座上某处,且位置不变,移动蜡烛,光屏上先后两次在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,则 D 。
A.甲处像一定是缩小的
B.移动蜡烛时,像距可能是增大的
C.凸透镜位置可能在乙的右侧
D.蜡烛的移动方向一定向右
【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】(1)BC;(2)D。
【分析】(1)平面镜成像特点:像与物的大小相等,像与物到平面镜的距离相等,像与物关于平面镜对称,成虚像;根据凸透镜成像规律及其应用之一,当u>2f时,成倒立缩小实像,应用于照相机;
(2)根据“光屏能承接到的像为实像”分析甲、乙两处所成像的虚实;根据光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处小可知像的大小变化,利用凸透镜成像规律可知凸透镜和蜡烛的位置以及蜡烛的移动方向;根据物距与焦距的可能关系结合凸透镜成像的规律分析甲处所成像的性质。
【解答】解:(1)A、由平面镜成像的特点可知物体在镜中成的是正立、等大、虚像,故A错误;
BCD、摄像头的成像原理与照相机相同,手机镜头相当于一个凸透镜,则人与摄像头的距离在镜头的二倍焦距以外时,凸透镜成倒立、缩小的实像,手机镜头的原理是光的折射,平面镜的原理是光的反射,故BC正确,D错误;
故选:BC;
(2)由于两次都能在光屏上成清晰的像,所以甲、乙两处都成实像;光屏先后在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处小,根据“凸透镜成实像时,物近像远像变大”可知,从甲像到乙像在不断地远离凸透镜,即移动蜡烛时,像距一定变大,不是可能,故B错误;因此凸透镜在乙的左侧,蜡烛在凸透镜的左侧,故C错误;此时蜡烛的像在远离凸透镜,因此蜡烛也向右移动,故D正确;
由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,因此甲处可能成放大的实像也可能成缩小的实像,故A错误。
故选:D。
故答案为:(1)BC;(2)D。
【点评】此题考查凸透镜成像的规律。掌握凸透镜成像的特点是解题关键。
21.(2026•金山区二模)光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上。
(1)光刻机的工作原理如图所示,可知缩图透镜是 A (选填“A.凸”或“B.凹”)透镜,掩膜在硅片上成 B (选填“A.正立”或“B.倒立”)的实像,缩图透镜的焦点在硅片的 A 方(选填“A.上”或“B.下”);
(2)硅片上成像越小,芯片制程越小。我国已将芯片的制程从28nm突破到7nm,如果缩图透镜相同,要成清晰的像,则要将掩膜向 A 移动(选填“A.上”或“B.下”)。
【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】(1)A;B;A;(2)A。
【分析】(1)该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,u>2f,f<v<2f,成倒立、缩小的实像,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;
(2)凸透镜成实像时,物远像近像变小。
【解答】解:(1)由图和题意可知,该缩图透镜为凸透镜,且要制造出含有众多元件的集成电路,所以可知该凸透镜成倒立、缩小的实像;像距大于1倍焦距小于2倍焦距,缩图透镜的焦点在硅片的上方;
(2)这次我国直接从28nm突破到了7nm制程的芯片,如果缩图透镜相同,根据物远像近像变小可知,像变小,则要将掩膜向上方移动,故选A。
故答案为:(1)A;B;A;(2)A。
【点评】本题考查了凸透镜成像的应用,解题关键是弄清楚缩图透镜的成像原理。
22.(2026•浦东新区二模)带有日期显示的手表往往在表盘上方的玻璃表面上贴有一块特殊的“水泡形”透镜,如图所示。
(1)该透镜为 A (选填“A.凸”“B.凹”)透镜;
(2)观察到日期数字的像为 B (选填“A.实”“B.虚”)像;
(3)若该透镜的焦距为3mm,则表盘上的日期数字到透镜的距离( A )
A.小于3mm
B.等于6mm
C.大于6mm
D.大于3mm且小于6mm
【考点】放大镜.版权所有
【答案】(1)A;(2)B;(3)A。
【分析】(1)中间厚、边缘薄的透镜为凸透镜;
(2)(3)凸透镜成像规律及其应用之一:u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
【解答】解:(1)“水泡形”透镜中间厚、边缘薄,符合凸透镜的特征,所以选A。
(2)这个凸透镜的作用是放大日期数字,当物体在凸透镜的一倍焦距以内时,成正立、放大的虚像,所以选B。
(3)已知焦距f=3mm,根据凸透镜成像规律:当u<f(物距小于焦距)时,成正立、放大的虚像,所以表盘上的日期数字到透镜的距离要小于3mm,故A正确、BCD错误。
故选:A。
故答案为:(1)A;(2)B;(3)A。
【点评】凸透镜成像的应用,以及凸透镜成实像时,物距、像距、像之间的关系,是凸透镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
23.(2026•杨浦区二模)小明利用照相机拍摄风景。
(1)如图所示,是照相机成像原理图。相机镜头相当于一个 A 透镜。(选涂“A凸”或“B凹”)
(2)小明将相机镜头对准远处的小鸟。
①当他看到清晰的小鸟时,按下快门,照相机的感光元件上记录了小鸟的像,该像是 C 实像。
A.正立放大
B.正立缩小
C.倒立缩小
D.倒立放大
②小明端着照相机逐渐靠近小鸟,他发现相机里的小鸟变模糊了,他通过调节调焦旋钮, A (选涂“A增大”或“B减小”)镜头与感光元件间的距离后,再次看到了清晰的小鸟。
【考点】照相机.版权所有
【答案】(1)A; (2)①C;②A。
【分析】(1)凸透镜成像的三种情况和应用之一:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
(2)凸透镜成实像时,物近像远像变大。
【解答】解:(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜;故选A;
(2)①照相机的原理是物体在凸透镜的2倍焦距以外,像成在另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间,即来自物体的光经过照相机镜头后会聚在底片上,形成一个倒立、缩小的实像。
②小明端着照相机逐渐靠近小鸟,物距减小,为了能看到清晰的小鸟,凸透镜成实像时,物近像远像变大,应增大镜头与感光元件间的距离。
故答案为:(1)A; (2)①C;②A。
【点评】凸透镜成像的三种情况和应用是凸透镜成像习题的基础,一定要掌握。
24.(2026•虹口区二模)光通过透镜会发生折射。
(1)下列光学器具中根据光的折射特点制成的是 C ;
A.穿衣镜
B.汽车后视镜
C.近视眼镜
(2)小红通过凸透镜观察物理课本,当物距为14cm时,观察到的像如图(a)所示。她移动透镜,物距变化了11cm,观察到的像如图(b)所示,则该凸透镜的焦距可能为 B 。
A.6cm
B.10cm
C.13cm
D.20cm
【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】(1)C;(2)B。
【分析】(1)光的折射是由于光从一种介质斜射入另一种介质或光在不均匀介质中传播时发生的一种现象;
(2)当u>2f,成倒立、缩小的实像;当2f>u>f,成倒立、放大的实像。
【解答】解:(1)穿衣镜是平面镜,利用的是光的反射;汽车后视镜是凸面镜,利用的是光的反射;近视眼镜利用的是光的折射,故选:C;
(2)小红通过凸透镜观察物理课本,当物距为14cm时,观察到的像如图(a)所示,成倒立、放大的实像,说明2f>14cm>f……①;
她移动透镜,物距变化了11cm,观察到的像如图(b)所示,成倒立、缩小的实像,说明14cm+11cm=25cm>2f……②,
由①②可知,12.5cm>f>7cm,故选:B。
故答案为:(1)C;(2)B。
【点评】本题考查了光的反射、光的折射和凸透镜成像规律的应用,属于中档题。
25.(2026春•静安区校级月考)家用智能监控摄像头不仅能录像,还能进行双向语音远程通话。
(1)通话时调节设备使音量放大,这是改变声音的 A 。
A.响度
B.音调
C.音色
(2)摄像镜头相当于一个凸透镜,远处物体通过它能成倒立、 C 的实像(选填“A放大“B等大”或“C缩小”)。当物体靠近摄像头时,所成的像将 A (选填“A变大”“B不变或C变小”)。
【考点】凸透镜成像规律的应用;响度.版权所有
【答案】(1)A;(2)C;A。
【分析】(1)物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度;
(2)摄像头的镜头相当于一个凸透镜;当物体在二倍焦距以外时,经过凸透镜成的是倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
【解答】解:(1)通话时调节设备使音量放大,目的是为了改变声音的响度,故选A;
(2)摄像头的镜头相当于一个凸透镜,当物体在二倍焦距以外时,经过凸透镜成的是倒立、缩小的实像,故选C;
当物体靠近摄像头时,根据凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大,所成的像将变大,故选A。
故答案为:(1)A;(2)C;A。
【点评】本题考查的是声音的响度,凸透镜的成像规律,常见题目。
26.(2025秋•金山区校级期末)许多超市为方便顾客结账,安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜,人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时能成一个倒立、 缩小 的实像;当人远离“刷脸机”时,这个像的大小将 变小 。
【考点】凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】缩小;变小。
【分析】(1)刷脸机的摄像头实际上是一个凸透镜,相当于小型照相机,据此分析;
(2)凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的规律,据此分析。
【解答】解:(1)刷脸机的摄像头实际上是一个凸透镜,人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时能成一个倒立、缩小的实像;
(2)凸透镜成实像时,遵循物远像近像变小的规律,故当人远离“刷脸机”时,这个像的大小将变小。
故答案为:缩小;变小。
【点评】本题探究凸透镜成像规律的问题,熟记凸透镜成像规律是解题关键。
27.(2026秋•杨浦区校级月考)如图所示是小明自制的“照相机”,用硬纸板做成内、外两个纸筒。使内纸筒刚好能够套入外纸筒,并能前后滑动;在外纸筒的一端嵌上一个透镜,内纸筒的一端覆上一层胶片。
(1)照相机镜头用的是凸透镜,如图1展示的透镜中,均为凸透镜的一组是( C )
(2)小明用自制相机探究“凸透镜成像规律”,如图2,实验步骤如下:
①将相机对准远处的大树,胶片上成清晰的像。此时物距 A (选填“A.大于”或“B.小于”)2倍焦距;
②将相机靠近大树,发现胶片上的像变模糊,为了再次成清晰的像,应将内纸筒向 B (选填“A.前”或“B.后”)移动;
(3)科技节“趣味物理工坊”中,有同学将自制相机改进成简易望远镜,两组凸透镜分别作目镜和物镜。物镜相当于照相机,它的作用是使远处的物体成 A (选填“A.倒立”或“B.正立”)、 B (选填“A.放大”或“B.缩小”)的实像;目镜相当于放大镜,成 正立 、放大的虚像;
(4)如图3所示,请画出经透镜后的折射光线或入射光线。
【考点】照相机.版权所有
【答案】(1)C;(2)①A;②B;(3)A;B;正立;(4)
【分析】(1)根据透镜的定义进行判断;
(2)①凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头;
②根据凸透镜成实像时,物近像远像变大分析回答;
(3)望远镜是由两组透镜组成,物镜成倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;目镜成正立、放大的虚像,与放大镜的成像原理相同;
(4)在作凸透镜或凹透镜的光路图时,先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
【解答】解:(1)照相机的镜头是凸透镜,凸透镜中间厚、边缘薄,通过观察发现只有选项C中两个透镜符合凸透镜的特点,故选:C;
(2)①照相机的镜头是凸透镜,其成像原理是物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成缩小倒立的实像,故选:A;
②凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大;为了在光屏上再次成清晰的像,将内纸筒向后移动,此时像变大,故选:B;
(3)望远镜由两组凸透镜组成,远处的物体在物镜的二倍焦距之外,远处的物体通过物镜成倒立、缩小的实像,该实像在物镜的焦点附近,也在目镜的焦点以内,目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像;
(4)对于凸透镜,平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点;对于凹透镜,过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点,如图所示:
故答案为:(1)C;(2)①A;②B;(3)A;B;正立;(4)。
【点评】本题考查了透镜的辨析、照相机原理、望远镜原理、透镜作图等知识,属于综合性问题。
【考点4】眼睛与视力矫正(第36-40题)
· 人眼=照相机:晶状体凸透镜,视网膜光屏,成倒立缩小实像
· 近视:像成视网膜前→凹透镜发散;远视:像成视网膜后→凸透镜会聚
· 看远处时晶状体焦距变大变薄;看近处焦距变小变厚
· 明视距离25cm;凹透镜看到正立缩小像,凸透镜看到正立放大像
28.(2026春•普陀区校级月考)“眼睛是心灵的窗户”,而眼睛又如此脆弱。戴OK镜是当今较为流行的改善近视的手段。于是对于OK镜展开了研究。
(1)如图1,OK镜实际上是角膜塑形镜,本质为 B (选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”),具有 A (选填“A.发散”或“B.会聚”)作用。
(2)图2(a)与图2(b)所示为OK镜改善近视的原理图示,可以看出人眼实质为 A (选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”),光由此通过视网膜从而成像。结合有关透镜成像的物理知识,试以文字说明OK镜改善视力的原理: 近视眼的晶状体折光能力过强,使像成在视网膜前方;OK镜属于凹透镜,对光线有发散作用,使光线延后会聚,让像向后移动到视网膜上,从而矫正近视 .
【考点】近视眼的矫正;凹透镜的发散作用;眼睛的视物原理;近视眼的形成原因.版权所有
【答案】(1)B;A;
(2)A;近视眼的晶状体折光能力过强,使像成在视网膜前方;OK镜属于凹透镜,对光线有发散作用,使光线延后会聚,让像向后移动到视网膜上,从而矫正近视。
【分析】(1)近视需要凹透镜矫正,凹透镜对光具有发散作用,OK镜本质就是凹透镜,用来发散光线;
(2)人眼的晶状体相当于凸透镜,对光会聚成像;近视时像落在视网膜前,OK镜发散光线,让像后移到视网膜上。
【解答】解:(1)OK镜用来矫正近视眼。近视眼是由于晶状体折光能力太强,远处物体成像在视网膜的前方。矫正近视需要配戴凹透镜,所以OK镜本质是(B)凹透镜;凹透镜的光学特点是对光线有发散作用(A),通过发散光线,减弱光线的会聚程度,为矫正近视做条件;
(2)人眼的晶状体可以折射光线,使外界物体在视网膜上成像,晶状体相当于(A)凸透镜;
近视眼成像在视网膜前方,OK镜(凹透镜)对光线发散,让原本靠前的像向后移动,使像恰好落在视网膜上;同时OK镜还能压平角膜,减弱角膜折光能力,以此实现矫正视力。
故答案为:
(1)B;A;
(2)A;近视眼的晶状体折光能力过强,使像成在视网膜前方;OK镜属于凹透镜,对光线有发散作用,使光线延后会聚,让像向后移动到视网膜上,从而矫正近视。
【点评】本题以OK镜为真实情境,联系生活实际,考查近视矫正知识,把透镜作用与人眼成像结合,很好检验对光学矫正原理的掌握。
29.(2026秋•徐汇区校级月考)如图所示,为了模拟近视眼看远处物体模糊的情景,应该把该图中的蜡烛向 远离 (选填“靠近”或“远离”)水透镜方向移动且使水透镜的曲度变得 更大 (选填“更大”或“更小”);生活中我们经常用 凹 (选填“凸”或“凹”)透镜来矫正近视眼。
【考点】近视眼的形成原因;近视眼的矫正.版权所有
【答案】远离;更大;凹。
【分析】向水透镜注水,透镜变厚,折光能力变强;
折光能力变强后,像成在光屏(模拟视网膜)前方,需将光屏靠近透镜才能看到清晰像,对应近视眼的成像特点;
近视眼需用凹透镜矫正,凹透镜对光有发散作用,使像后移到光屏上。
【解答】解:模拟近视眼看远处物体,需增大物距,因此蜡烛要远离水透镜;近视眼的成因是晶状体太厚、曲度太大,折光能力过强,把远处物体的像成在了视网膜的前面,所以要让水透镜的曲度变得更大;
凹透镜对光线有发散作用,能让成在视网膜前面的像向后移,正好落在视网膜上,用凹透镜矫正近视眼。
故答案为:远离;更大;凹。
【点评】本题探究凸透镜成像规律及近视眼矫正实验,掌握凸透镜成像规律是关键。
30.(2025秋•金山区校级月考)小敏对眼球成像原理进行模拟实验。
(1)如图1所示,将蜡烛放在A处时,光屏上成一个清晰的像,把此时的凸透镜和光屏模拟成正常人眼球模型,光屏相当于眼球的 视网膜 。在原位置上,换一个凸透镜后,发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像,此时凸透镜和光屏相当于模拟 远 (选填“近”或“远”)视眼眼球。
(2)现在很多学生由于各种原因,患有近视眼,而许多老人,患有远视眼。参照图2,有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法,正确的是 C 。
A.甲图反映了近视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
B.甲图反映了远视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
C.乙图反映了近视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
D.乙图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
【考点】近视眼的形成原因;近视眼的矫正;远视眼的形成原因;远视眼的矫正.版权所有
【答案】(1)视网膜;远;(2)C。
【分析】(1)眼球结构中,视网膜承接像,相当于光屏;
更换凸透镜后,需要把蜡烛远离透镜,从A移到B,物距变大才能成像,说明新凸透镜折光能力变弱,远视眼成因是晶状体折光能力弱,据此解答;
(2)AB.甲图,光线会聚在视网膜后方,是远视眼特征,配戴凸透镜矫正;
CD.乙图,光线会聚在视网膜前方,是近视眼特征,配戴凹透镜矫正。
【解答】解:(1)将蜡烛放在A处时,光屏上成一个清晰的像,把此时的凸透镜和光屏模拟成正常人眼球模型,晶状体相当于凸透镜,视网膜承接像,对应实验中的光屏;
更换凸透镜后,需要把蜡烛远离透镜,从 A 移到B,物距变大才能成像,说明新凸透镜折光能力变弱,远视眼成因是晶状体折光能力弱,符合该情景;
(2)AB.甲图,光线会聚在视网膜后方,是远视眼特征,配戴凸透镜矫正,故 AB 错误;
CD.乙图,光线会聚在视网膜前方,是近视眼特征,配戴凹透镜矫正,故C 正确、D 错误。
故选C。
故答案为:(1)视网膜;远;(2)C。
【点评】此题主要考查凸透镜成像规律的应用,知道凸透镜成像的特点是解题的关键,以及近视眼、远视眼的形成原因及矫正。
💯 课后巩固
31.(2025秋•普陀区期中)小明用图(a)所示平面镜和激光笔探究光的反射定律。
(1)在平面镜上方喷水雾,目的是为了方便观察 光路 ;思考后,他选用硬纸板竖直放在镜面上代替喷水雾,你认为这样改进的好处 便于测量反射角和入射角 ;
(2)将入射光线AO向ON靠近时,反射光线OB A (选填“A.靠近”或“B.远离”)ON;
(3)若将一束光贴着纸板F沿BO方向射向O点,光将沿图10(b)中 OA 方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 可逆 的;
(4)若保持平面镜水平位置不变,将激光笔和硬纸板一起向后倾斜,如图10(c)所示,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿AO方向入射到O点,此时发生改变的是 B ;
A.法线方向
B.反射光线方向
C.反射角与入射角的关系
(5)在探究中,改变入射角进行多次实验,为的是 寻求普遍规律 。
【考点】探究光反射时的规律.版权所有
【答案】(1)光路;便于测量反射角和入射角;(2)A;(3)OA;可逆;(4)B;(5)寻求普遍规律。
【分析】(1)实验中在平面镜上方喷水雾,是为了显示光路;
选用硬纸板竖直放在镜面上代替喷水雾,这样改进的好处是便于画出光线以测量反射角和入射角;
(2)在光的反射中反射角等于入射角;
(3)在光的反射现象中,光路是可逆的;
(4)将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,发生改变的有:反射光线方向,入射角度数;
(5)进行多次实验目的是避免偶然性,得到普遍规律。
【解答】解:(1)光在空气中传播路径难以观察到,在平面镜上方喷水雾,是为了清晰地显示出光传播的路径,便于完成实验研究;
选用硬纸板竖直放在镜面上代替喷水雾,这样改进的好处是便于画出光线以测量反射角和入射角;
(2)将入射光线AO向ON靠近时,入射角变小,由于反射角等于入射角,所以反射角也减小,会看到反射光线OB靠近ON;
(3)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OA方向射出,该现象说明:在反射时,光路是可逆的。
(4)若保持平面镜水平位置不变,将激光笔和硬纸板一起向后倾斜,如图(c)所示,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿AO方向入射到O点,此时法线仍与镜面垂直,反射角仍等于入射角,由于入射光线方向改变,则反射光线方向改变,故AC不符合题意,B符合题意。
故选:B;
(5)本实验是探究类实验,在探究中,改变入射角进行多次实验,为的是寻求普遍规律。
故答案为:(1)光路;便于测量反射角和入射角;(2)A;(3)OA;可逆;(4)B;(5)寻求普遍规律。
【点评】此题主要通过实验探究了光的反射定律。通过各个分实验分别探究了两角大小和三线之间的关系。实验探究题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律。
32.(2025秋•虹口区校级月考)为了“探究光的反射定律”,小李同学选用了平面镜、粗糙的白色纸板、激光器、量角器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)实验中为了使光路能在纸板上显示出来,选用了粗糙的白色纸板,是利用光的 漫反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)改变光束入射的角度多做几次,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表中,根据数据得出的结论是 光在反射时,反射角等于入射角 ;
次数
1
2
3
入射角∠i
20°
30°
40°
反射角∠r
20°
30°
40°
(3)若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为光在反射时光路是 可逆 的。
【考点】探究光反射时的规律.版权所有
【答案】(1)漫反射;(2)光在反射时,反射角等于入射角;(3)可逆。
【分析】(1)我们能从不同角度观察到光线,是因为光在光屏上发生了漫反射;
(2)根据表中的测量数据分析即可;
(3)在光的反射现象中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)选用粗糙的白色纸板,并使光束贴着纸板射到O点,光线在白色纸板表面发生漫反射,反射光线比较分散,可以使光路能在纸板上显示出来。
(2)由表中数据可知,∠i等于∠r,可知:光在反射时,反射角等于入射角。
(3)若将一束光贴着纸板沿FO(原反射光线位置)射到O点,光将沿图中的OE(原入射光线位置)方向射出,说明在光的反射中,光路是可逆的。
故答案为:(1)漫反射;(2)光在反射时,反射角等于入射角;(3)可逆。
【点评】本题考查了探究光的反射的实验,要理解和熟记光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,光路是可逆的。
33.(2026秋•浦东新区校级月考)一只昆虫停留在岸上一棵树的树枝上,离平静湖面3m高。
(1)如果这种昆虫在飞行时,翅膀在1min内振动了360次,它发出的声音属于 B ;
A.超声波
B.次声波
C.人耳听觉范围
(2)该“倒影”距昆虫 6 m;
(3)当昆虫飞向高空时,该“倒影”的大小与昆虫比较 C ;
A.变大
B.变小
C.不变
(4)小刘在水池边看到了彩虹,这是光的 色散 现象,该现象说明白光是 B (选填“A.单色光”“B.复色光”),在各种不同色光中, 红 、绿和蓝三种色光叫做光的三原色;
(5)小孙看见了湖里游动的鱼,看到的鱼是 B (选填“A.实像”“B.虚像”),这种现象可以用图1中哪幅光路图来解释 C 。
(6)在如图2中画出物体AB经平面镜MN所成的像A'B'。
【考点】判断折射光路图;光的色散及其现象;光的三原色;人耳的听觉范围;超声波与次声波;平面镜成像的特点与规律;平面镜成像的作图;光的折射现象.版权所有
【答案】(1)B;
(2)6;
(3)C;
(4)色散;B;红;
(5)B;C;
(6)
【分析】(1)频率是指1s振动的次数;人类可以听到的频率范围是20~20000Hz,次声波小于20Hz,超声波大于20000Hz;
(2)平面镜成像中,像与物到平面镜的距离相等;
(3)平面镜成像中,像与物大小相等;
(4)彩虹是太阳光经过空气中的水珠被分解为绚丽的七色光,是光的色散现象;自然界大部分彩色的光都可以通过红、绿、蓝三种颜色的光按不同比例混合而成,所以这三种色光又被称为光的“三原色”;
(5)发生折射时,当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折;
(6)平面镜成像的特点是:像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反,先作出端点A、B的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB的像。
【解答】解:(1)已知昆虫的翅膀在1min内振动了360次,则每秒钟振动6次,则它振动的频率是6Hz;属于次声波;
(2)昆虫距水面3米,由平面镜成像特点像距与物距相等可知,该倒影距离湖面也为3m,则该倒影“到昆虫的距离为3m+3m=6m;
(3)由于物体在平面镜中所成的像和物体的大小相等,所以不管昆虫距水面的距离远还是近,像始终和物体等大,因此当昆虫飞向高空时,它在水中的像的大小不变,故选:C;
(4)雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,该现象说明白光是复色光,故选B;
在各种不同色光中,红色、绿色和蓝色叫做光的三原色;
(5)小孙还看见了湖里游动的鱼,是因为鱼反射的光进入了小孙的眼睛,看到的是变高的鱼的虚像;根据光的折射规律可知,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从鱼上发出的,故C图正确;
(6)平面镜MN,物体AB在镜前:利用对称性:从A、B两点作关于镜面MN的垂线,并量取等距,得到对应像点A′、B′,像A′B′是正立的虚像,与AB等大,且连线用虚线(因为虚像),如下图所示:
。
故答案为:(1)B;
(2)6;
(3)C;
(4)色散;B;红;
(5)B;C;
(6)。
【点评】本题综合考查频率的概念、平面镜成像特点以及作图、光的折射规律以及作图等,考查知识点多,综合性强,有很强的代表性。
34.(2025秋•徐汇区校级期末)小王同学在公园里游玩时,看到很多美丽的景色。
(1)小王在水池边看到了彩虹如图(a)所示,这是光的 色散 现象,该现象说明白光是 复 (选填“单”或“复”)色光,在各种不同色光中, 红 色、绿色和蓝色叫做光的三原色。
(2)小王站在池边还看到鱼在云中游的景象,他所看到的[ C ]。
A.鱼是光的反射所形成的实像
B.鱼是光的折射所形成的实像
C.云是光的反射所形成的虚像
D.云是光的折射所形成的虚像
(3)看起来很浅的池水可能并不浅,下列能正确反映人看到池底的光路图是[ A ]。
(4)小王在池边发现一个很暗的小山洞,想利用身边的镜子将阳光水平反射入山洞中,此时阳光与水平面夹角为60°(如图(b)所示),则反射角为 60 °,镜子与水平面的夹角应为 30 °。若时间接近正午(阳光与水平面夹角增大),依然将阳光水平反射入山洞中,需要将镜子 顺 时针转动。
【考点】光的三原色;反射角与入射角的计算;光的反射现象;光的折射现象;光的色散及其现象.版权所有
【答案】(1)色散;复;红;(2)C;(3)A;(4)60;30;顺。
【分析】(1)彩虹是太阳光经过空气中的水珠被分解为绚丽的七色光,是光的色散现象;自然界大部分彩色的光都可以通过红、绿、蓝三种颜色的光按不同比例混合而成,所以这三种色光又被称为光的“三原色”。
(2)光的折射现象。我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的。
平面镜成的像是与物体等大的虚像,知道平面镜成像是由于光的反射形成的。
(3)河底反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线看到了河底的像。
(4)已知入射光线和反射光线的方向,根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,先作出法线,再画出平面镜的位置,进而分析反射角、镜子与水平面的夹角及镜子的转动情况。
【解答】解:(1)雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,该现象说明白光是复色光,在各种不同色光中,红色、绿色和蓝色叫做光的三原色。
(2)云在天上,所以“白云”是在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像;
因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的,故C正确,ABD错误;
(3)岸上人看到水中的池底,是池底反射的光由水中斜射入空气中,B、D图中光是由空气进入水中,故BD错误;
光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,A图正确,C错误。
(4)如图,太阳光照射到镜面的入射角大小为60°。
作出反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线;然后过反射点垂直于法线作出平面镜,如上图所示;此时入射角为120°=60°,则平面镜与水平面的夹角为30°,所以,应将平面镜与水平地面成30°夹角放置;若时间接近正午(阳光与水平面夹角增大),依然将阳光水平反射入山洞中,此时入射角减小,则平面镜与水平面的夹角增大,故应该将镜面绕入射点顺时针旋转能使阳光依然水平射进洞内。
故答案为:(1)色散;复;红;(2)C;(3)A;(4)60;30;顺。
【点评】此题主要考查光的色散、光的三原色、光的反射和光的折射现象等,特别是(2)看到的现象同是在水中,很容易搞错。相同之处还有,都是虚像,不同之处是,成像原理不同,做题时一定要仔细,认真。
35.(2025秋•黄浦区校级月考)小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验。
(1)如图(a)所示,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 A (选“A.向左移动”“B.向右移动”或“C.不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 A (选“A.会”或“B.不会”)发生偏折。
(2)如图(b)所示,小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明,光从空气斜射入水中时,折射角 B (选“A.大于”“B.小于”或“C.等于”)入射角。当光沿着NO方向射入水中时,折射角为 0 °。
(3)小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时,光在空气中沿着OA方向射出,说明在折射现象中,光路是 可逆 的。
(4)如图(c)所示,站在清澈的游泳池里,在岸上的人会发现泳池里人的腿变短,能描述此现象的光路是图(d)中的 ② (填序号)。
【考点】探究光折射时的特点.版权所有
【答案】(1)A;A;(2)B;0;(3)可逆;(4)②。
【分析】(1)光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角。
(2)光垂直界面入射时,传播方向不变,折射角为零。
(3)在折射中,光路是可逆的。
(4)光从水中斜射入空气中时,折射光远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:(1)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向左移动,因为折射角小于入射角;光从空气斜射入水中时,传播方向改变。
(2)小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。当光沿着NO方向射入水中时,折射角为0°。
(3)小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时,光在空气中沿着OA方向射出,说明在折射现象中,光路是可逆的。
(4)人的脚反射的光线射到水面上会发生光的折射,折射光线进入岸上人的眼睛,岸上的人逆着折射光线看去,人脚会向上偏折,所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是变短的,故选②。
故答案为:(1)A;A;(2)B;0;(3)可逆;(4)②。
【点评】本题考查的是光的折射的初步规律;知道在折射中光路是可逆的。
36.(2025秋•黄浦区期末)凸透镜是生活中常见的光学元件。
(1)“探究凸透镜成像的规律”实验中,在组装和调试实验装置时,应使凸透镜、光屏的中心与发光物的中心在 凸透镜的主光轴上 ,其目的是使所成的像在 光屏的中央 。
(2)小明要拍摄中华虎凤蝶照片(如图1)。他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲,为了拍摄照片乙,应使相机适当( D )。
A.远离蝴蝶,镜头略向内缩
B.靠近蝴蝶,镜头略向内缩
C.远离蝴蝶,镜头略向外伸
D.靠近蝴蝶,镜头略向外伸
(3)根据图2中给出的光线,补全光路图。
【考点】照相机;凸透镜的三条特殊光线作图;探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则.版权所有
【答案】(1)凸透镜的主光轴上;光屏的中央;(2)D;(3)。
【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者的中心大致在同一高度,即在凸透镜的主光轴上,像才能成在光屏的中央。
(2)根据凸透镜成实像时的物距与像距、像的大小关系分析,在焦距一定时,像较大时,像距大,物距小。
(3)在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点作图。
【解答】解:(1)实验中应使烛焰、凸透镜、光屏,三者的中心大致在同一高度,即在凸透镜的主光轴上,像才能成在光屏的中央。
(2)据图能看出,甲图的像较小,即此时的像距较小,物距较大,所以在拍摄照片甲时,相机镜头到景物的距离大;乙图的像大,像距较大,物距较小,所以在拍摄乙图时,镜头到物体的距离变小,但是照相机镜头到底片的距离即像距变大,即相机适当靠近蝴蝶,镜头略向外伸。
故选:D。
(3)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。如图所示:
。
故答案为:(1)凸透镜的主光轴上;光屏的中央;(2)D;(3)。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律、凸透镜三条特殊光线的作图,难度不大、属于光学基础题。
37.(2026•徐汇区模拟)天宫课堂。
2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲,并面向全球直播。这次授课中,三位太空老师带来了5个物理实验,印象最深刻的是“水球透镜”实验。请阅读下面的内容,并完成相关问题:本次“天宫课堂”,王亚平对实验做了一个小小的升级,通过透镜看到的竟然是一正一反两个像,这是为什么呢?其原理解释是:
(1)如图甲所示,加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),我们眼睛看到的是她倒立、 C 的实像(A.放大B.等大C.缩小)。
(2)中央加气泡之后,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整,但对光线仍然有 会聚 作用,依然能够成像,只不过透过的光线变少了而已,所以依然呈现出一个倒立的像;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
(3)根据上面的实验,可推测出凹透镜成 B (A.放大B.缩小C.等大)的 B 像(A.实B.虚)。
(4)请将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。
【考点】光的折射现象.版权所有
【答案】(1)C;
(2)会聚;
(3)B;B;
(4)
【分析】(1)凸透镜成像情况之一:u>2f,成倒立、缩小的实像;
(2)凸透镜对光线有会聚作用;
(3)凹透镜成正立、缩小的虚像;
(4)凸透镜的三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
凹透镜的三条特殊光线:过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点;指向另一侧焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴。
【解答】解:(1)水球相当于一个凸透镜,王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),由凸透镜成像规律可知,u>2f,成倒立、缩小的实像,故选:C。
(2)水球被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水,这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(3)内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像,实验中内圈正立像的尺寸比原物体小,成缩小的像,因为虚像是正立的,所以成的是虚像。
(4)平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后,折射光线过异侧焦点;平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过同侧焦点,据此作图。
故答案为:(1)C;
(2)会聚;
(3)B;B;
(4)
【点评】此题考查凸透镜成像的规律,掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题。
38.(2026•金山区校级三模)
“水球透镜”实验
2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲,并面向全球直播。本次“天宫课堂”,王亚平对实验做了一个小小的升级,通过透镜看到的竟然是一正一反两个像,这是为什么呢?其原理解释是:
(1)如图甲所示,加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),我们眼睛看到的是她倒立、 C 的实像(A.放大/B.等大/C.缩小)。
(2)中央加气泡之后,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整,但对光线仍然有 会聚 作用,依然能够成像,只不过透过的光线变少了而已,所以依然呈现出一个倒立的像;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的更小的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
(3)根据上面的实验,可推测出凹透镜成 B (A.放大/B.缩小/C.等大)的 B 像(A.实/B.虚)。
(4)请将图丙中的入射光线或折射光线补全。
【考点】凸透镜的三条特殊光线作图.版权所有
【答案】(1)C;
(2)会聚;
(3)B;B;
(4)。
【分析】(1)凸透镜成像情况之一:u>2f,成倒立、缩小的实像;
(2)凸透镜对光线有会聚作用;
(3)凹透镜成正立、缩小的虚像;
(4)凸透镜的三条特殊光线:过光心的光线其传播方向不变;过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点。
【解答】解:(1)水球相当于一个凸透镜,王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),由凸透镜成像规律可知,u>2f,成倒立、缩小的实像,故选:C。
(2)水球被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水,这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(3)内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像,实验中内圈正立像的尺寸比原物体小,成缩小的像,因为虚像是正立的,所以成的是虚像。
(4)平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后,折射光线过异侧焦点;过光心的光线传播方向不变,据此作图。
故答案为:(1)C;
(2)会聚;
(3)B;B;
(4)。
【点评】此题考查凸透镜成像的规律,掌握凸透镜成像规律并能灵活运用分析实际问题。
39.(2025秋•金山区月考)凸透镜在生活中应用很广泛:
(1)例如近视眼已经成为影响青少年健康的突出问题,为此某兴趣小组开展“近视眼成因”的探究。他们查阅资料获知:眼睛前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,能将来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体清晰的像,如图1所示。视网膜到晶状体的距离几乎不变,当被观察的物体到眼睛的距离发生变化时,睫状肌会通过调节晶状体的厚度来改变其焦距,使视网膜上的像保持清晰。近视眼患者的晶状体较厚,且睫状肌调节能力有限。接着,小组成员选用焦距不同的凸透镜做“模拟人眼看物体”的实验,并记录了成清晰像时的物距、像距和焦距,数据见下表。
序号
物距u/厘米
像距v/厘米
焦距f/厘米
1
17.1
15.0
8.0
2
30.0
15.0
10.0
3
60.0
15.0
12.0
分析上表数据发现:人眼从近处看向远处时,为了能在视网膜上始终成清晰的像,眼睛晶状体的焦距会变 大 (选填“A.大或B.小”)。请结合以上信息及所学物理知识,解释近视眼患者看不清较远处物体的原因。 近视眼患者眼睛晶状体弯曲程度大,焦距小,与正常相比,相同的物距的物体所成清晰像时的像距较小,因此所成清晰像的位置在视网膜前,所以近视眼患者看不清较远处物体 。
(2)如图2(a)(b)所示,甲、乙两个凸透镜到物理课本的距离均为8厘米,凸透镜的焦距分别为f甲、f乙,则( D )
A.f甲<4厘米<f乙
B.f乙<4厘米<f甲
C.f甲<8厘米<f乙
D.f乙<8厘米<f甲
【考点】近视眼的形成原因;凸透镜成像规律的应用;眼睛的视物原理.版权所有
【答案】(1)大;近视眼患者眼睛晶状体弯曲程度大,焦距小,与正常相比,相同的物距的物体所成清晰像时的像距较小,因此所成清晰像的位置在视网膜前,所以近视眼患者看不清较远处物体;(2)D。
【分析】(1)分析上表数据可知,像距不变,物距u增大时,焦距f也增大,
近视眼所成清晰像的位置在视网膜前。对近视眼的矫正可通过凹透镜对光线的发散作用进行纠正;
(2)结合凸透镜成像规律进行解析:即1倍焦距是倒立与正立的区分点。
【解答】解:(1)分析上表数据可知:像距不变,物距u增大时,焦距f也增大;所以,人眼从近处看向远处时,物距增大,为了能在视网膜上始终成清晰的像(像距不变),眼睛晶状体的焦距会变大;
近视眼患者眼睛晶状体弯曲程度大,焦距小,与正常相比,相同的物距的物体所成清晰像时的像距较小,因此所成清晰像的位置在视网膜前,所以近视眼患者看不清较远处物体;
(2)如图甲凸透镜所成的像是正立的,所以f甲>8cm、乙凸透镜所成的像是倒立的,所以f乙<8cm,因此f乙<8厘米<f甲,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
故答案为:(1)大;近视眼患者眼睛晶状体弯曲程度大,焦距小,与正常相比,相同的物距的物体所成清晰像时的像距较小,因此所成清晰像的位置在视网膜前,所以近视眼患者看不清较远处物体;(2)D。
【点评】本题考查了近视眼的成因和凸透镜成像特点,难度不大,认真阅读材料是关键。
40.(2025秋•浦东新区校级期末)阅读下文,并按要求回答问题:
依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限,分别叫作远点和近点。正常眼睛的远点在无限远,近点大约在10cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫作明视距离。当眼睛出现某些视力问题时,人们需要佩戴眼镜来矫正。
①根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是 C 。
A.0~10cm
B.10~25cm
C.10cm~无限远
D.25cm~无限远
②物体射入眼睛的光在视网膜上成 倒立 (选填“正立”或“倒立”)、缩小的像,如图1所示是小明的眼睛看远处物体时的成像情况,则他的眼睛是 近 (选填“近”或“远”)视眼,需要用 凹 透镜(选填“凸”或“凹”)制成的眼镜来矫正。
③有同学想运用学过的知识来区分远视眼镜和近视眼镜所使用的透镜类型,甲同学认为可以用手摸一摸透镜的厚薄来辨别,中间比边缘 厚 的是凸透镜,这种透镜对光有 会聚 作用;乙同学认为可以把两副眼镜按照如图2所示的方式放置,看到正立缩小的像的眼镜镜片是凸透镜。请你分析并评价乙同学的说法是否正确 错误 。
【考点】眼睛的视物原理;近视眼的形成原因;近视眼的矫正;透镜的外部特征;凸透镜的会聚作用;凸透镜成像规律的应用.版权所有
【答案】①C;②倒立;近;凹;③厚;会聚;错误。
【分析】①正常人的近点在10cm处,远点在无穷远处;
②物体进入人眼成倒立、缩小的实像;根据眼球的调节和近、远视眼的成因进行分析;
③中间厚边缘薄的透镜是凸透镜;根据凸透镜和凹透镜的成像特点进行分析。
【解答】解:①根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是10cm~无限远,故选:C。
②物体射入眼睛的光在视网膜上成倒立、缩小的像,当眼睛看近处物体时,睫状肌需要收缩。如图1所示是小明的眼睛看远处物体时的成像情况,则他的眼睛是近视眼,需要用凹透镜制成的眼镜来矫正。
③中间比边缘厚的是凸透镜,这种透镜对光有会聚作用;看到正立缩小的像的眼镜镜片是凹透镜,凸透镜在焦点以内成正立放大的虚像,乙的观点是错误的。
故答案为:①C;②倒立;近;凹;③厚;会聚;错误。
【点评】本题考查的是眼睛的视物原理;知道凸透镜和凹透镜对光的作用;知道近视眼和远视眼的成因。
💡 复习建议
·凸透镜动态分析是本卷最大难点:牢记「物近像远像变大,物远像近像变小」,物距像距互换时光路可逆;透镜截去一半仍成完整像只是变暗,不是只成一半像
·平面镜成像注意「像距=物距」而非人到像的距离:人距镜2m则像距镜2m,人到像4m;镜面厚度=手指与像距离的一半;全身像最小镜高=身高一半
·反射折射光路判断先找界面和法线:两角相等的是入射角和反射角,剩下的是折射角;光从空气斜射入水折射角小,从水射入空气折射角大;反射角是光线与法线夹角不是与界面夹角
·生活现象分清反射还是折射:倒影/水中鸟/镜子=光的反射;水中鱼变浅/池水变浅/筷子弯折=光的折射;雨后走暗的地方是积水;漫反射也遵循反射定律
·近视远视别搞反:近视=晶状体太厚折光太强=像成视网膜前=戴凹透镜发散;远视=像成视网膜后=戴凸透镜会聚;OK镜本质是凹透镜;明视距离25cm
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专题:光学难点复习 2026-2027学年 八年级期中复习沪科五四版
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 理解光的反射定律,能区分镜面反射与漫反射,掌握平面镜成像特点并作图
· 掌握光的折射规律,能判断反射折射光路,区分反射与折射形成的虚像
· 熟练掌握凸透镜成像规律,能根据物距像距判断成像性质及实际应用
· 了解眼睛成像原理,理解近视眼与远视眼的成因及矫正方法
📚 知识梳理
☆ 1.光的直线传播与反射
光在同种均匀介质中沿直线传播;实例:影子、小孔成像、日食月食
光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面,反射角等于入射角,光路可逆
镜面反射(光滑表面,平行光反射后仍平行)和漫反射(粗糙表面,反射光向各方向)都遵循反射定律
平面镜成像:正立等大虚像,像物关于镜面对称,像距等于物距
概念辨析例题:人站在平面镜前2m处,像到人的距离是多少?人靠近镜子0.5m后像距人多远?
解析:像距=物距=2m,像到人=2+2=4m;靠近0.5m后物距=1.5m,像到人=1.5+1.5=3m。
☆ 2.光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生偏折;垂直入射时方向不变
光从空气斜射入水或玻璃:折射角小于入射角;从水斜射入空气:折射角大于入射角
折射形成的虚像位置比实际物体偏高(如池水变浅、筷子弯折、水中鱼变浅)
光路可逆;光的色散:白光经三棱镜分解为七色光,三原色为红绿蓝
概念辨析例题:池水看起来比实际浅还是深?为什么?
解析:光从水射入空气折射光线远离法线,人眼认为光沿直线传播,看到的虚像偏高。
☆ 3.凸透镜成像规律
u>2f:倒立缩小实像,f<v<2f,应用照相机
f<u<2f:倒立放大实像,v>2f,应用投影仪
u<f:正立放大虚像,应用放大镜;u=2f成等大实像
成实像时:物近像远像变大,物远像近像变小;凹透镜始终成正立缩小虚像
概念辨析例题:凸透镜f=10cm,物体距透镜15cm,成什么像?距透镜25cm呢?
解析:f=10cm,15cm在f和2f之间成放大实像;25cm>2f成缩小实像。
☆ 4.眼睛与视力矫正
眼睛相当于照相机:晶状体是凸透镜,视网膜是光屏,成倒立缩小实像
近视眼:晶状体太厚折光能力太强,像成在视网膜前方,用凹透镜矫正
远视眼:晶状体太薄折光能力太弱,像成在视网膜后方,用凸透镜矫正
明视距离约25cm;近点约10cm,远点在无限远
概念辨析例题:近视眼看远处物体模糊,像成在视网膜前还是后?用什么透镜矫正?
解析:晶状体太厚折光太强,光线会聚在视网膜前;凹透镜发散光线使像后移到视网膜上。
📋 知识总结表
核心概念
规律/公式
注意事项
光的反射
反射角=入射角;光路可逆
法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线
平面镜成像
正立等大虚像,像物对称
像距=物距;像大小与物体到镜距离无关
光的折射
空气→水:折射角<入射角
看到水中物体变浅是折射形成的虚像
凸透镜u>2f
倒立缩小实像,f<v<2f
照相机原理
凸透镜f<u<2f
倒立放大实像,v>2f
投影仪原理
凸透镜u<f
正立放大虚像
放大镜原理;实像倒立虚像正立
⚠️ 核心考点
【考点1】光的反射与平面镜成像(第1-11题)
· 反射定律:法线垂直于界面,反射角=入射角;先找法线再定入射反射光线
· 平面镜成像作图:对称法,作端点关于镜面的对称点,虚线连接成虚像
· 镜面反射vs漫反射:都遵循反射定律;黑板反光是镜面反射,看到字是漫反射
· 倒影=平面镜成像,像距=物距;鸟距水面20m则像距水面20m,像距鸟40m
1.(2026秋•徐汇区校级月考)身高1.8m的小宇站在高1m的平面镜前2m处,关于他与镜中的像,说法正确的是( )
①如果小宇向着镜面以1m/s的速度水平移动1s后,像距他2m
②小宇把手指压在玻璃镜面上,发现自己的手指与它的像相距6mm,则该镜面厚3mm
③小宇在平面镜中能成自己完整的像,但不能看到自己完整的像
④小宇想要在平面镜中看到自己完整的像,平面镜至少高1.8m
A.① B.①② C.①②③ D.①②④
2.(2025秋•金山区期末)小明站在镜前1m处,看到镜中自己的像。下列说法正确的是( )
A.镜中的像是正立、等大的实像
B.小明向镜子靠近0.2m,像到他的距离变为0.8m
C.当小明远离镜子时,镜中的像会变小
D.镜中的像与小明关于平面镜对称
3.(2026秋•徐汇区校级月考)强强设计了一款测量液面高度的仪器,与液面夹角为45°的入射光经反射后在光屏上形成亮点P1;若P1向亮点P2移动,表示液面正在_______ (选填“上升”或“下降”),折射角_______ (选填“增大”、“不变”或“减小”);P2在水中像的位置相对于P1在水中像的位置_______ (选填“上升”、“不变”或“下降”)。要使该装置更灵敏,即液面高度变化一定时光斑移动更明显,下列措施中可行的一项是_____ 。(选填字母)
A.减小入射角;
B.将光屏右移一段距离;
C.将光屏绕A点顺时针转过一定的角度。
4.(2026春•奉贤区期末)在忙碌的学习之余,周末小明去奉贤九棵树艺术公园里游玩。
(1)如图1所示,公园中有一个湖,小明惊奇的在湖面发现“鸟在水中飞,鱼在楼中游”,此现象中,“鸟在水中飞”是由光的_______ 形成的像,鸟的“倒影”看起来比本身要暗一些,主要是因为光射到水面时,有一部分发生_______ 进入水中;若水深为3米,当鸟距水面20米高时,鸟的“倒影”距鸟_______ 米;“鱼在楼中游”看到的“鱼”的位置比实际要_____ (选填“深”或“浅”)。她在湖面看到的“鱼”、“楼”、“鸟”中属于虚像的有_____ 个。
(2)为了说明湖中“倒影”的形成过程,请根据平面镜成像特点,在图2中画出物AB在平面镜中的像A′B′。
(3)湖中有一个喷泉,细密的水珠在阳光的照射下呈现出了一道美丽的彩虹,这是光的_______ 现象;在各种色光中,我们把红、_____ 、蓝称为光的三原色。
(4)有一束光在水和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,如图3所示.请判断:入射光线是_______ ,折射角的大小是_______ 度,水在__________ 。(选填“CG的右方”“CG的左方”“AE的下方”或“AE的上方”)
5.(2026•普陀区模拟)生活中有多姿多彩的光现象。
(1)(不定项)下列现象中,属于光的反射现象的是(_______ )
(2)小鱼在“高楼”间来回穿梭十分有趣,看到的“鱼”是通过光的_______ 现象形成的_____ (选填“A.实”或“B.虚”)像。若湖面下降0.5m,高楼“倒影”的大小将_____ (选填“A.变大”“B.不变”或“C.变小”)。
(3)随着夜幕降临,街边彩灯亮起发出的绿光_____ (选填“A.属于”或“B.不属于”)三原色光。
6.(2025秋•徐汇区校级期末)行驶途中,爸爸可以通过两侧后视镜观察后方车辆情况,如图(a)。
(1)该后视镜表面平整,属于_____ (A.平面 B.凸面 C.凹面)镜,后方白车在后视镜中所成的像是_____ (D.实 E.虚)像,像与白车的大小_____ (F.相等 G.不相等)。
(2)根据成像原理,在图(b)中画出物体AB在后视镜中所成的像A′B′。
(3)若白车到后视镜的距离为10m,则白车的像到后视镜的距离为_______ m,当汽车向前加速行驶一段距离后,白车到后视镜的距离变大,此时障碍物的像的大小将_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)到达目的地后,爸爸在停车场停车。车身阻挡视线会形成“视野盲区”,此时可借助超声波传感器辅助停车。传感器每隔一定时间发射一次信号,可以“无死角”地探测车周围的事物,如图(c)。
盲区是由于光的_____ (A.直线传播 B.反射 C.折射)形成的,超声波传感器发出的声音人们通常_____ (D.可以清楚地听到 E.近距离才能听到 F.无法听到)。传感器发出的超声波遇到障碍物会被_____ (G.吸收 H.反射),接收器接收到后从而判定周围物体的位置。
7.(2026秋•徐汇区校级月考)学生上课时能从不同方向看清黑板上的字是因为发生了 ________ ,而部分同学因为“反光”看不清黑板上的字是因为发生了 _________ (选填“镜面反射”或“漫反射”)。前一种反射 _______ (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
8.(2026秋•浦东新区校级月考)熔盐储能光热电站是新型太阳能光热发电站如图(a)、(b)。
(1)如图(c)中AB为光热电站的中心塔,POQ为一束光线经定日镜反射的示意图,请用箭头标出光的传播方向,并根据光的反射定律画出平面镜的位置,在图中标出反射角θ;
(2)小余同学想制作一个光热电站的模型,她用激光笔模拟一束太阳光,并将一面平面镜作为定日镜,发现反射光线未能照射到中心塔模型上。于是她将一块纸板垂直于平面镜放置如图(d),并让光沿AO方向射向镜面上的O点,她所用到的纸板应该较_____ (选填“A.光滑”“B.粗糙”),此时的入射角为_______ 度,为了让光线照射到中心塔的模型上,应将模型放置在图中_____ (选填“A”、“B”或“C”)位置上。
【考点2】光的折射规律与现象(第12-19题)
· 判断界面和法线:两角相等的是入射角和反射角,另一个是折射角
· 光从空气→水折射角小,从水→空气折射角大;水中看到的鱼变浅是虚像
· 池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼都是折射现象;倒影是反射现象不要混淆
· 色散是折射形成的,三原色红绿蓝;彩虹是光的色散现象
9.(2025秋•闵行区期末)如图所示,这是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象,下列说法正确的是( )
A.入射角为30°
B.折射角为60°
C.界面上方是空气
D.光的传播方向改变了90°
10.(2026秋•徐汇区校级月考)光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中反射角为∠_____ (选填“1”、“2”或“3”),分界面的_____ 方为水。当入射光线顺时针转动时,反射光线与折射光线的夹角将变 _____ 。
11.(2026春•金山区校级月考)大阅兵期间,歼击机飞过长安街旁的金水河上空,岸边观众看到湖面出现“机在水中飞,鱼在云中游”的奇妙景象。请回答:
(1)“机在水中飞”是岸边的人在水中看到歼击机的倒影,这是光的_______ 现象;
(2)“鱼在云中游”看到的“鱼”的位置比实际要_____ (选填“深”或“浅”);观众所看到的“鱼”、“云”、“机”中属于虚像的有_____ 个;
(3)现场LED大屏,是由红、_____ 、_____ 三原色灯通过调节亮度实现多色彩显示的。
12.(2026•上海)物理兴趣小组的小浦同学在游玩时,观察到湖中“鱼在云中游”。
(1)以云为参照物,鱼是_______ 的;
(2)湖中的“云”是_____ 的。
A.光的反射所成的实像
B.光的反射所成的虚像
C.光的折射所成的实像
D.光的折射所成的虚像
(3)小浦同学有些近视,站在桥上观察湖中的鱼时,可以用_____ (选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”)改善视力。
13.(2026•徐汇区校级模拟)生活中的光学现象随处可见。
(1)如图(a)所示,汽车后视镜是利用了光的_______ 原理;
(2)雨后的夜晚月亮当空,地面有许多积水,小杏为了不踩入水中,她应该_____ (选填“A.迎着”或“B.背着”)月亮走,地面上_____ (选填“A.亮处”或“B.暗处”)是积水;
(3)如图(b)所示,在潭边上看水的深度总比实际的要_____ (选填“A.深”或“B.浅”)一些,这是因为光发生了_______ 形成的_____ (选填“A.实像”或“B.虚像”);
(4)某凸透镜f=10cm,物体经凸透镜在离凸透镜15cm光屏上成像,此像是_____________ 。
14.(2025秋•上海校级期末)如图所示,平底水槽内装有水,由激光笔PQ发出的激光从空气斜射向水面,能同时观察到光的反射和光的折射现象,还能看到激光笔自身经水面所成的像。
(1)图中_______ 是入射光,_______ 是反射光,_______ 是折射光(均用图中字母表示);
(2)激光笔经水面所成的像是_______ (选填“实像”或“虚像”),这是光的_______ 现象(选填“反射”或“折射”);
(3)平底水槽内装有15cm深的水,激光笔一端Q到水面的距离为10cm,若Q经水面所成的像记为Q'。则Q'到容器底部的距离为_____ cm。将激光笔靠近水面,QQ'的距离将_______ (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)改变激光射入角度,若增大入射光和水面的夹角,折射角将_____ 。
A.增大
B.减小
C.不变
【考点3】凸透镜成像规律及应用(第20-35题)
· 口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大,物远像近像变小
· 照相机/摄像头/刷脸机:u>2f成倒立缩小实像;物靠近时像变大像距也变大
· 放大镜:u<f成正立放大虚像;手表水泡透镜就是放大镜
· 凹透镜始终成正立缩小虚像;截去透镜一半仍成完整像只是变暗
15.(2026秋•徐汇区校级月考)如图所示,在图示位置时烛焰恰能在光屏上成清晰的像,说法正确的是( )
A.此成像原理与照相机的成像原理相同
B.若把透镜截去一半,则光屏上的像的亮度变暗,且只有一半的像
C.若在原凸透镜前放置一个凹透镜,则需将光屏左移才能重新承接到新的像
D.若保持蜡烛和光屏位置不动,向右移动透镜,能在光屏上再次成像
16.(2026•上海模拟)物体通过凸透镜在光屏上成放大的像,像距为30厘米、像高为2厘米。移动该物体使物距变为40厘米,关于此时所成像高度的判断正确的是( )
A.一定大于2厘米 B.可能小于2厘米
C.一定等于2厘米 D.一定小于2厘米
17.(2026秋•徐汇区校级月考)小明用图甲装置“探究凸透镜成像规律和小孔成像特点”。图甲所示蜡烛S、某光学元件K(小孔或凸透镜)和光屏P按如图示位置放置在光具座上此时光屏上可观察到烛焰清晰的像。图乙是他探究凸透镜成像规律时描绘的物距﹣像距图像。则下列分析不正确的是( )
A.若K是凸透镜此时光屏上成像性质与照相机相同
B.仅需水平移动S、K或P中的一个,即可判断K是小孔还是凸透镜
C.若K是凸透镜,将蜡烛从图乙所示的B点移动到C点的过程中,所成像逐渐变小
D.蜡烛在C点时,在紧贴凸透镜的左侧放置一近视镜片,移动光屏,可在光屏上呈现烛焰清晰的实像,此时物距﹣像距的对应坐标应出现在C点的正下方
18.(2026秋•杨浦区校级月考)将蜡烛、凸透镜、光屏放置于光具座上,光屏上呈现一个清晰的像,如图所示。改变蜡烛的位置,移动光屏,直到光屏上再次呈现清晰的像,此时的物距u、像距v可能是( )
A.u=16厘米 v=32厘米 B.u=14厘米 v=28厘米
C.u=48厘米 v=6厘米 D.u=13厘米 v=43厘米
19.(2025秋•徐汇区校级期末)一物体置于距凸透镜的焦点10厘米处时,通过凸透镜成缩小的像,对于该透镜的焦距以下说法正确的是( )
①可能为3厘米
②可能为5厘米
③可能为10厘米
④可能为8厘米
A.只有①正确 B.只有①②和④正确
C.只有②④正确 D.①②③④均正确
20.(2026春•闵行区校级月考)生活中的光现象。
(1)如图1所示,小闵在手机镜头下面放置一个平面镜,就可以达到“人在镜中走,云在脚下飘”的拍摄效果,给人虚实交融的视觉震撼,下列说法正确的是_______ (多选)。
A.平面镜所成的像是倒立的
B.拍照时人与镜头的距离在透镜的二倍焦距之外
C.手机的镜头是凸透镜
D.手机拍照和平面镜成像原理都是光的折射
(2)小闵在学校做凸透镜成像实验时发现,如图2所示,凸透镜位于光具座上某处,且位置不变,移动蜡烛,光屏上先后两次在甲、乙两处得到烛焰清晰的像,则_____ 。
A.甲处像一定是缩小的
B.移动蜡烛时,像距可能是增大的
C.凸透镜位置可能在乙的右侧
D.蜡烛的移动方向一定向右
21.(2026•金山区二模)光刻技术是利用缩图透镜将绘在掩膜上的电路图通过光源投射到涂有光刻胶的硅片上。
(1)光刻机的工作原理如图所示,可知缩图透镜是_____ (选填“A.凸”或“B.凹”)透镜,掩膜在硅片上成_____ (选填“A.正立”或“B.倒立”)的实像,缩图透镜的焦点在硅片的_____ 方(选填“A.上”或“B.下”);
(2)硅片上成像越小,芯片制程越小。我国已将芯片的制程从28nm突破到7nm,如果缩图透镜相同,要成清晰的像,则要将掩膜向_____ 移动(选填“A.上”或“B.下”)。
22.(2026•浦东新区二模)带有日期显示的手表往往在表盘上方的玻璃表面上贴有一块特殊的“水泡形”透镜,如图所示。
(1)该透镜为_____ (选填“A.凸”“B.凹”)透镜;
(2)观察到日期数字的像为_____ (选填“A.实”“B.虚”)像;
(3)若该透镜的焦距为3mm,则表盘上的日期数字到透镜的距离(_____ )
A.小于3mm
B.等于6mm
C.大于6mm
D.大于3mm且小于6mm
23.(2026•杨浦区二模)小明利用照相机拍摄风景。
(1)如图所示,是照相机成像原理图。相机镜头相当于一个_____ 透镜。(选涂“A凸”或“B凹”)
(2)小明将相机镜头对准远处的小鸟。
①当他看到清晰的小鸟时,按下快门,照相机的感光元件上记录了小鸟的像,该像是_____ 实像。
A.正立放大
B.正立缩小
C.倒立缩小
D.倒立放大
②小明端着照相机逐渐靠近小鸟,他发现相机里的小鸟变模糊了,他通过调节调焦旋钮,_____ (选涂“A增大”或“B减小”)镜头与感光元件间的距离后,再次看到了清晰的小鸟。
24.(2026•虹口区二模)光通过透镜会发生折射。
(1)下列光学器具中根据光的折射特点制成的是_____ ;
A.穿衣镜
B.汽车后视镜
C.近视眼镜
(2)小红通过凸透镜观察物理课本,当物距为14cm时,观察到的像如图(a)所示。她移动透镜,物距变化了11cm,观察到的像如图(b)所示,则该凸透镜的焦距可能为_____ 。
A.6cm
B.10cm
C.13cm
D.20cm
25.(2026春•静安区校级月考)家用智能监控摄像头不仅能录像,还能进行双向语音远程通话。
(1)通话时调节设备使音量放大,这是改变声音的_____ 。
A.响度
B.音调
C.音色
(2)摄像镜头相当于一个凸透镜,远处物体通过它能成倒立、_____ 的实像(选填“A放大“B等大”或“C缩小”)。当物体靠近摄像头时,所成的像将_____ (选填“A变大”“B不变或C变小”)。
26.(2025秋•金山区校级期末)许多超市为方便顾客结账,安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜,人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外,此时能成一个倒立、_______ 的实像;当人远离“刷脸机”时,这个像的大小将 _______ 。
27.(2026秋•杨浦区校级月考)如图所示是小明自制的“照相机”,用硬纸板做成内、外两个纸筒。使内纸筒刚好能够套入外纸筒,并能前后滑动;在外纸筒的一端嵌上一个透镜,内纸筒的一端覆上一层胶片。
(1)照相机镜头用的是凸透镜,如图1展示的透镜中,均为凸透镜的一组是(_____ )
(2)小明用自制相机探究“凸透镜成像规律”,如图2,实验步骤如下:
①将相机对准远处的大树,胶片上成清晰的像。此时物距_____ (选填“A.大于”或“B.小于”)2倍焦距;
②将相机靠近大树,发现胶片上的像变模糊,为了再次成清晰的像,应将内纸筒向_____ (选填“A.前”或“B.后”)移动;
(3)科技节“趣味物理工坊”中,有同学将自制相机改进成简易望远镜,两组凸透镜分别作目镜和物镜。物镜相当于照相机,它的作用是使远处的物体成_____ (选填“A.倒立”或“B.正立”)、_____ (选填“A.放大”或“B.缩小”)的实像;目镜相当于放大镜,成_______ 、放大的虚像;
(4)如图3所示,请画出经透镜后的折射光线或入射光线。
【考点4】眼睛与视力矫正(第36-40题)
· 人眼=照相机:晶状体凸透镜,视网膜光屏,成倒立缩小实像
· 近视:像成视网膜前→凹透镜发散;远视:像成视网膜后→凸透镜会聚
· 看远处时晶状体焦距变大变薄;看近处焦距变小变厚
· 明视距离25cm;凹透镜看到正立缩小像,凸透镜看到正立放大像
28.(2026春•普陀区校级月考)“眼睛是心灵的窗户”,而眼睛又如此脆弱。戴OK镜是当今较为流行的改善近视的手段。于是对于OK镜展开了研究。
(1)如图1,OK镜实际上是角膜塑形镜,本质为 _____ (选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”),具有 _____ (选填“A.发散”或“B.会聚”)作用。
(2)图2(a)与图2(b)所示为OK镜改善近视的原理图示,可以看出人眼实质为 _____ (选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”),光由此通过视网膜从而成像。结合有关透镜成像的物理知识,试以文字说明OK镜改善视力的原理:____________________ .
29.(2026秋•徐汇区校级月考)如图所示,为了模拟近视眼看远处物体模糊的情景,应该把该图中的蜡烛向_______ (选填“靠近”或“远离”)水透镜方向移动且使水透镜的曲度变得_______ (选填“更大”或“更小”);生活中我们经常用_____ (选填“凸”或“凹”)透镜来矫正近视眼。
30.(2025秋•金山区校级月考)小敏对眼球成像原理进行模拟实验。
(1)如图1所示,将蜡烛放在A处时,光屏上成一个清晰的像,把此时的凸透镜和光屏模拟成正常人眼球模型,光屏相当于眼球的________ 。在原位置上,换一个凸透镜后,发现要将蜡烛移动到B处才能在光屏上得到清晰的像,此时凸透镜和光屏相当于模拟_____ (选填“近”或“远”)视眼眼球。
(2)现在很多学生由于各种原因,患有近视眼,而许多老人,患有远视眼。参照图2,有关近视眼和远视眼的成因与矫正方法,正确的是_____ 。
A.甲图反映了近视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
B.甲图反映了远视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
C.乙图反映了近视眼的成因,应配戴凹透镜矫正
D.乙图反映了远视眼的成因,应配戴凸透镜矫正
💯 课后巩固
31.(2025秋•普陀区期中)小明用图(a)所示平面镜和激光笔探究光的反射定律。
(1)在平面镜上方喷水雾,目的是为了方便观察 _______ ;思考后,他选用硬纸板竖直放在镜面上代替喷水雾,你认为这样改进的好处 ________________ ;
(2)将入射光线AO向ON靠近时,反射光线OB _____ (选填“A.靠近”或“B.远离”)ON;
(3)若将一束光贴着纸板F沿BO方向射向O点,光将沿图10(b)中 _______ 方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 _______ 的;
(4)若保持平面镜水平位置不变,将激光笔和硬纸板一起向后倾斜,如图10(c)所示,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿AO方向入射到O点,此时发生改变的是 _____ ;
A.法线方向
B.反射光线方向
C.反射角与入射角的关系
(5)在探究中,改变入射角进行多次实验,为的是 ___________ 。
32.(2025秋•虹口区校级月考)为了“探究光的反射定律”,小李同学选用了平面镜、粗糙的白色纸板、激光器、量角器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)实验中为了使光路能在纸板上显示出来,选用了粗糙的白色纸板,是利用光的________ (选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)改变光束入射的角度多做几次,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表中,根据数据得出的结论是___________________ ;
次数
1
2
3
入射角∠i
20°
30°
40°
反射角∠r
20°
30°
40°
(3)若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为光在反射时光路是_______ 的。
33.(2026秋•浦东新区校级月考)一只昆虫停留在岸上一棵树的树枝上,离平静湖面3m高。
(1)如果这种昆虫在飞行时,翅膀在1min内振动了360次,它发出的声音属于_____ ;
A.超声波
B.次声波
C.人耳听觉范围
(2)该“倒影”距昆虫_____ m;
(3)当昆虫飞向高空时,该“倒影”的大小与昆虫比较_____ ;
A.变大
B.变小
C.不变
(4)小刘在水池边看到了彩虹,这是光的_______ 现象,该现象说明白光是_____ (选填“A.单色光”“B.复色光”),在各种不同色光中,_____ 、绿和蓝三种色光叫做光的三原色;
(5)小孙看见了湖里游动的鱼,看到的鱼是_____ (选填“A.实像”“B.虚像”),这种现象可以用图1中哪幅光路图来解释_____ 。
(6)在如图2中画出物体AB经平面镜MN所成的像A'B'。
34.(2025秋•徐汇区校级期末)小王同学在公园里游玩时,看到很多美丽的景色。
(1)小王在水池边看到了彩虹如图(a)所示,这是光的_______ 现象,该现象说明白光是_____ (选填“单”或“复”)色光,在各种不同色光中,_____ 色、绿色和蓝色叫做光的三原色。
(2)小王站在池边还看到鱼在云中游的景象,他所看到的[_____ ]。
A.鱼是光的反射所形成的实像
B.鱼是光的折射所形成的实像
C.云是光的反射所形成的虚像
D.云是光的折射所形成的虚像
(3)看起来很浅的池水可能并不浅,下列能正确反映人看到池底的光路图是[_____ ]。
(4)小王在池边发现一个很暗的小山洞,想利用身边的镜子将阳光水平反射入山洞中,此时阳光与水平面夹角为60°(如图(b)所示),则反射角为_______ °,镜子与水平面的夹角应为_______ °。若时间接近正午(阳光与水平面夹角增大),依然将阳光水平反射入山洞中,需要将镜子_____ 时针转动。
35.(2025秋•黄浦区校级月考)小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验。
(1)如图(a)所示,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_____ (选“A.向左移动”“B.向右移动”或“C.不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向_____ (选“A.会”或“B.不会”)发生偏折。
(2)如图(b)所示,小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明,光从空气斜射入水中时,折射角_____ (选“A.大于”“B.小于”或“C.等于”)入射角。当光沿着NO方向射入水中时,折射角为_____ °。
(3)小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时,光在空气中沿着OA方向射出,说明在折射现象中,光路是_______ 的。
(4)如图(c)所示,站在清澈的游泳池里,在岸上的人会发现泳池里人的腿变短,能描述此现象的光路是图(d)中的_____ (填序号)。
36.(2025秋•黄浦区期末)凸透镜是生活中常见的光学元件。
(1)“探究凸透镜成像的规律”实验中,在组装和调试实验装置时,应使凸透镜、光屏的中心与发光物的中心在_____________ ,其目的是使所成的像在__________ 。
(2)小明要拍摄中华虎凤蝶照片(如图1)。他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲,为了拍摄照片乙,应使相机适当(_____ )。
A.远离蝴蝶,镜头略向内缩
B.靠近蝴蝶,镜头略向内缩
C.远离蝴蝶,镜头略向外伸
D.靠近蝴蝶,镜头略向外伸
(3)根据图2中给出的光线,补全光路图。
37.(2026•徐汇区模拟)天宫课堂。
2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲,并面向全球直播。这次授课中,三位太空老师带来了5个物理实验,印象最深刻的是“水球透镜”实验。请阅读下面的内容,并完成相关问题:本次“天宫课堂”,王亚平对实验做了一个小小的升级,通过透镜看到的竟然是一正一反两个像,这是为什么呢?其原理解释是:
(1)如图甲所示,加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),我们眼睛看到的是她倒立、_____ 的实像(A.放大B.等大C.缩小)。
(2)中央加气泡之后,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整,但对光线仍然有 _______ 作用,依然能够成像,只不过透过的光线变少了而已,所以依然呈现出一个倒立的像;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
(3)根据上面的实验,可推测出凹透镜成 _____ (A.放大B.缩小C.等大)的 _____ 像(A.实B.虚)。
(4)请将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。
38.(2026•金山区校级三模)
“水球透镜”实验
2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲,并面向全球直播。本次“天宫课堂”,王亚平对实验做了一个小小的升级,通过透镜看到的竟然是一正一反两个像,这是为什么呢?其原理解释是:
(1)如图甲所示,加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),我们眼睛看到的是她倒立、_____ 的实像(A.放大/B.等大/C.缩小)。
(2)中央加气泡之后,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整,但对光线仍然有_______ 作用,依然能够成像,只不过透过的光线变少了而已,所以依然呈现出一个倒立的像;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的更小的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
(3)根据上面的实验,可推测出凹透镜成_____ (A.放大/B.缩小/C.等大)的_____ 像(A.实/B.虚)。
(4)请将图丙中的入射光线或折射光线补全。
39.(2025秋•金山区月考)凸透镜在生活中应用很广泛:
(1)例如近视眼已经成为影响青少年健康的突出问题,为此某兴趣小组开展“近视眼成因”的探究。他们查阅资料获知:眼睛前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,能将来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体清晰的像,如图1所示。视网膜到晶状体的距离几乎不变,当被观察的物体到眼睛的距离发生变化时,睫状肌会通过调节晶状体的厚度来改变其焦距,使视网膜上的像保持清晰。近视眼患者的晶状体较厚,且睫状肌调节能力有限。接着,小组成员选用焦距不同的凸透镜做“模拟人眼看物体”的实验,并记录了成清晰像时的物距、像距和焦距,数据见下表。
序号
物距u/厘米
像距v/厘米
焦距f/厘米
1
17.1
15.0
8.0
2
30.0
15.0
10.0
3
60.0
15.0
12.0
分析上表数据发现:人眼从近处看向远处时,为了能在视网膜上始终成清晰的像,眼睛晶状体的焦距会变_____ (选填“A.大或B.小”)。请结合以上信息及所学物理知识,解释近视眼患者看不清较远处物体的原因。____________________ 。
(2)如图2(a)(b)所示,甲、乙两个凸透镜到物理课本的距离均为8厘米,凸透镜的焦距分别为f甲、f乙,则(_____ )
A.f甲<4厘米<f乙
B.f乙<4厘米<f甲
C.f甲<8厘米<f乙
D.f乙<8厘米<f甲
40.(2025秋•浦东新区校级期末)阅读下文,并按要求回答问题:
依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限,分别叫作远点和近点。正常眼睛的远点在无限远,近点大约在10cm处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离大约是25cm,这个距离叫作明视距离。当眼睛出现某些视力问题时,人们需要佩戴眼镜来矫正。
①根据上文,你认为人的正常眼睛的观察范围是 _____ 。
A.0~10cm
B.10~25cm
C.10cm~无限远
D.25cm~无限远
②物体射入眼睛的光在视网膜上成 _______ (选填“正立”或“倒立”)、缩小的像,如图1所示是小明的眼睛看远处物体时的成像情况,则他的眼睛是 _____ (选填“近”或“远”)视眼,需要用 _____ 透镜(选填“凸”或“凹”)制成的眼镜来矫正。
③有同学想运用学过的知识来区分远视眼镜和近视眼镜所使用的透镜类型,甲同学认为可以用手摸一摸透镜的厚薄来辨别,中间比边缘 _____ 的是凸透镜,这种透镜对光有 _______ 作用;乙同学认为可以把两副眼镜按照如图2所示的方式放置,看到正立缩小的像的眼镜镜片是凸透镜。请你分析并评价乙同学的说法是否正确 _______ 。
💡 复习建议
·凸透镜动态分析是本卷最大难点:牢记「物近像远像变大,物远像近像变小」,物距像距互换时光路可逆;透镜截去一半仍成完整像只是变暗,不是只成一半像
·平面镜成像注意「像距=物距」而非人到像的距离:人距镜2m则像距镜2m,人到像4m;镜面厚度=手指与像距离的一半;全身像最小镜高=身高一半
·反射折射光路判断先找界面和法线:两角相等的是入射角和反射角,剩下的是折射角;光从空气斜射入水折射角小,从水射入空气折射角大;反射角是光线与法线夹角不是与界面夹角
·生活现象分清反射还是折射:倒影/水中鸟/镜子=光的反射;水中鱼变浅/池水变浅/筷子弯折=光的折射;雨后走暗的地方是积水;漫反射也遵循反射定律
·近视远视别搞反:近视=晶状体太厚折光太强=像成视网膜前=戴凹透镜发散;远视=像成视网膜后=戴凸透镜会聚;OK镜本质是凹透镜;明视距离25cm
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