2022年中考物理考前冲刺-光学专题特训
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这是一份2022年中考物理考前冲刺-光学专题特训,共18页。试卷主要包含了汉代的《淮南万毕术》中记载等内容,欢迎下载使用。
2022年中考物理考前冲刺-光学专题特训
一.选择题(共5小题,每小题2分,满分10分)
1.如图,恰如宋代诗人张先在《题西溪无相院》写的“过桥人似鉴中行”:人在西溪小桥上走过,感觉像在镜中行走,桥下兼有桥的倒影和影子。有关这个情境以下说法正确的是( )
A.桥的影子是光的直线传播形成的实像
B.随着太阳西行,桥的倒影将向东运动
C.如果水面涨高,桥上人的像会靠近他本人,像变大
D.桥的倒影是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像
2.小海利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行“探究光反射时的规律”实验,装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.红光的入射角为90°
B.②号光线的颜色为蓝色
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板F沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,说明反射现象消失
3.汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示,院子主人可以通过水盆观察农夫劳作的情形,其中涉及光学知识的分析正确的是( )
A.高悬的大镜是凸透镜
B.墙外农夫在大镜中成倒立的实像
C.从水盆中看到农夫利用了光的反射原理
D.大镜悬挂得越高,农夫所成的像越小
4.小乐和妈妈来到幸福田园,他用手机为妈妈拍照留念。下列说法正确的是( )
A.手机摄像头所成的像是倒立缩小的实像
B.照相时,要使像变大,手机应远离人物
C.水中的倒影是光从水中射入空气而成的虚像
D.能够看见小花是因为花折射的光进入了眼睛
5.2021年12月9日,被称作最硬核直播课堂的“天宫课堂”首次天空授课,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站化身“太空教师”,右图是航天员王亚平演示水球成一正一倒的像,以下说法错误的是( )
A.倒立的像是实像
B.正立的像是虚像
C.大的水球相当于凸透镜
D.水球中成倒立的像与投影仪的成像原理相同
二.多选题(共5小题,每小题3分,满分15分)
(多选)6.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,同学们选用多个LED灯制成字母“F”作为实验光源,用标有格子的白色板做成光屏进行实验探究,如图所示,凸透镜的焦距为10cm,此时恰能在光屏上成一个清晰的像,则下列说法正确的是( )
A.将图中的光源和光屏对换,可在光屏上得到清晰、放大的实像
B.用焦距为12cm的凸透镜替换图中凸透镜,只向右移动光屏,就可得到清晰的像
C.将图中光源“F”向右移动5cm,再向右移动光屏得到清晰的像,这是投影仪的原理
D.在图中贴近凸透镜右侧放置镜片,只向左移动光屏能得到清晰的像,该镜片是近视镜
(多选)7.将一根筷子竖直插入到装有水的玻璃杯中,从水平方向拍摄的照片如图甲所示,看上去,浸在水中的这段筷子产生了侧移,而且变粗了。乙图为筷子在玻璃杯中的俯视图,O为圆心,P为筷子在水中的位置,以下说法正确的是( )
A.筷子侧移是因为光的反射现象
B.变粗是因为凸透镜的放大现象
C.若沿虚线方向观察插入在O点处的筷子,看到水中的筷子不会侧移但会变粗
D.若沿虚线方向观察插入在P点处的筷子,看到水中的筷子不会侧移也不会变粗
(多选)8.检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m。如图是小红同学在一次测量视力时的情景,关于这次视力测量说法正确的是( )
A.视力表中开口向上的“E”,在平面镜中成的像开口向下
B.视力表中开口指向纸外的“E”,在平面镜中成的像开口也指向纸外
C.小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是2.8m
D.小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
(多选)9.在岸上看池水,看起来比实际的浅,下列四个情景的原理与此相同的是( )
A.水中山的“倒影” B.手影
C.笔在水面处“折断” D.三棱镜分解白光
(多选)10.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示。下列操作将使光斑向左移动的是( )
A.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移
B.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角减小
C.保持激光射入的角度不变,使水面上升
D.保持激光射入的角度不变,使水面下降
三.作图题(共5小题,每小题2分,满分10分)
11.在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
12.画出图中折射光线对应的入射光线。
13.图中的A、B两只小鸟,一只是实际的小鸟,另一只是潜水员从水中观察到该小鸟的像,请你作出潜水员从水中观察到小鸟像的光路图。
14.如图所示,请画出两束折射光线的入射光线。
15.如图所示,O为凹透镜的光心,F1、F2为凹透镜的两个焦点,请在图中画出点光源S发出的两条入射光线经凹透镜后的出射光线。
四.填空题(共6小题,每空1分,满分15分)
16.身高为1.70米的同学距平面镜1米,那么他与平面镜中的像的距离为 米;若他向远离平面镜的方向移动,则他在平面镜中的像将 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
17.如图所示,一支固定的激光笔向空水池底打出一束激光,光点正好落在池底O点。现向水池中不断加水,水位慢慢上升,此时池底的光点应向 (选填“左”或“右”)移动,这是因为光发生了 现象。
18.位于青海省的茶卡盐湖,平静的湖面像镜子一样,被誉为“中国的天空之镜”。一名舞者站在湖面上,湖面映出她美丽的“身影”,若舞者的身高是1.68m,则她的头顶到“身影”头顶的距离为 m;“镜中”白云的像与白云的大小 。
19.近视眼看不清远处的物体,是因为物体的像落在视网膜的 方(选填“前”或“后”),需要配戴 (填“凸透镜”或“凹透镜”)加以矫正。若眼镜片的度数等于焦距的倒数再乘以100(即D=,焦距f以m为单位,D的单位才为°【即为度】)已知小明所配戴的眼镜度数为400°,根据以上知识可知:该眼镜焦距的大小为 cm。
20.电影银幕是用粗糙的白布做成,其优点在于:一是利用 使剧场里各处的观众均能看到画面;二是白布能反射 颜色的光,使观众能看到色彩正常的画面;如果电影画面超出了银幕,则需要增大胶片到镜头的距离,同时 (选填“增大”或“减小”)银幕到镜头的距离.
21.如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像情况。物体的像落在视网膜的前方,这种视力缺陷是 眼,该视力缺陷是由晶状体弯曲度变化,导致晶状体的焦距变 造成(填“大”或“小”),需要配戴 透镜加以矫正(填“凸”或“凹”).
五.实验探究题(共8小题,每空1分,满分40分)
22.如图所示是探究平面镜成像特点(图甲)和光的反射规律(图乙)的实验装置.
(1)图甲中用玻璃板代替平面镜实验时,会看到两个不重合的像,这是由于光在玻璃板前后两个面 (选填“折射”或“反射”)形成的,为消除此影响可选用 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板。
(2)当蜡烛A远离玻璃板时,蜡烛A像的位置将会 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(3)如图乙所示,将平面镜放置在水平桌面上,再把粗糙的白色硬纸板放在平面镜上,且与镜面保持 ,然后让人射光线贴着该纸板沿AO方向射向镜面,反射光线沿OB方向射出,并用量角器测量入射角和反射角大小.接着多次改变入射角的大小,重复上述操作,最终得出“光反射时, ”的结论。
23.如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关。
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 。
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”。
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 。
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表:
根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
(5)通过对比可以发现:光线在空气和介质中与法线的夹角一定时,光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质, (选填“小明”或“小华”)定义的“偏折比”是一定值。
24.某同学用如图a所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)实验应在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)将棋子A放在玻璃板前,在玻璃板后移动完全相同的棋子B直至与棋子A的像完全重合,说明像与物的大小 。
(3)移去棋子B,将一光屏放在棋子B的位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到棋子A的像。
(4)如图b所示,将一枚棋子放在竖直的平面镜前,棋子的像在甲处,此时将平面镜水平向右移动,则棋子的成像情况是 。
A.成像甲处
B.成像乙处
C.成像丙处
D.无法成像
25.小嘉用焦距为10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)调整器材高度时,应 (填“点燃”或“不点燃”)蜡烛。
(2)器材处于图甲所示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这与 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同。
(3)将蜡烛移动至20cm刻度处,应将光屏移动到 (填序号)范围的某一位置才能再次在光屏得到清晰的像。
A.50cm﹣60cm
B.60cm﹣70cm
C.70cm﹣80cm
D.80cm﹣90cm
(4)张老师用发光二极管制作了一个发光字母代替蜡烛,则下列字母不适合的是 。(填数字序号)
①F ②P ③H ④A ⑤O
26.小明同学利用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验,凸透镜固定在光具座50cm刻度处不变。
(1)实验前将烛焰、凸透镜、光屏三者的中心调节到 。将蜡烛固定在40cm刻度处时,移动光屏,在光屏上始终得到一个大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为 cm;
(2)当他将三个元件移动到如图所示的位置时,光屏上恰好出现了烛焰清晰的像,利用该成像规律制成的光学仪器是 (选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”),此时保持蜡烛和光屏不动,将凸透镜移动到 cm刻度处时,仍能在光屏上成清晰的像;
(3)若将蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,所成的像将逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。利用这个规律可知:我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,此时摄影师应远离我们,并将镜头 (选填“前伸”或“后缩”)。
(4)如图所示,保持三个元件位置不动,仅将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,为了使光屏上再次得到清晰的像,可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个 (选填“凸”或“凹”)透镜。
27.小明用如图所示的实验装置探究“凸透镜的成像规律”,所用凸透镜的焦距为10cm。
(1)实验前要调节烛焰的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度,目的是 。
(2)在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像(像未画出),这个像是倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像。
(3)保持图中凸透镜和光屏的位置不变,把蜡烛移至30cm刻度线处,要在光屏上再次得到烛焰清晰的像,可在蜡烛和凸透镜之间靠近透镜位置放置一个度数合适的 (填“近视”或“远视”)眼镜。
(4)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰完整的像,小明不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,则光屏上会出现
(填序号)。
①变暗的烛焰完整的像
②变亮的烛焰不完整的像
28.在探究凸透镜成像规律的实验中,小王同学所在的实验小组画出了如图甲所示的物距u和像距v对应关系图像。
(1)小王实验小组所用凸透镜的焦距是 cm;
(2)他们认真总结了凸透镜成像的规律,发现在图乙中左边的蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是 (选填“A、B、C、D”中的一个选项);
(3)小组中小李同学,把自己的眼镜放在了蜡烛和凸透镜之间,如图丙,发现光屏上的像变模糊了,小李将光屏远离凸透镜移动时,像又变清晰了,他戴的是 眼镜。小组同学讨论,如果开始放上眼镜后,不移动光屏和凸透镜,只移动蜡烛,要想在光屏上成清晰的像,应将蜡烛 凸透镜(选填“远离”或“靠近”)。
29.某物理学习小组在研究“凸透镜成像规律”时,使用的器材如下图所示,凸透镜的焦距是10cm。(刻度尺上标记的点,相邻两点间的距离为10cm)
(1)实验前,将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到 ,其中凸透镜对光有 的作用;(选填“会聚”或“发散”)
(2)当凸透镜放在D点,蜡烛放在A点左侧,移动光屏直到光屏上得到一个清晰的、倒立的、缩小的实像。生活中的 就是利用这一原理制成的;
(3)当蜡烛与凸透镜距离小于 cm时,无论怎么移动光屏,屏上都得不到蜡烛的像。
2022年中考物理考前冲刺-光学专题特训
参考答案与试题解析
一.选择题(共5小题)
1.【解答】解:A.桥的影子,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故A错误。
B.由平面镜成像特点可知,桥的倒影与桥关于水面对称,因此随着太阳西行,桥的倒影不会向东运动,故B错误;
C.由于平面镜所成的像大小是不变的,所以如果水面涨高,桥上人的像是不会改变的,故C错误;
D.桥的倒影是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、红光线垂直照射在平面镜上,入射角是0°,故A错误;
B、在光的反射中,反射光线和入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角,因此②号光线的颜色为蓝色,故B正确;
C、因为当纸板与平面镜不垂直时,法线无法在纸板上画出来,就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系,只有垂直放置时,三条线才会都体现出来,因此纸板必须垂直放置,故C错误;
D、由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当纸板F转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了,但反射光线没有消失,故D错误。
故选:B。
3.【解答】解:A、高悬的大镜是平面镜,故A错误;
B、根据平面镜成像的特点可知,墙外农夫在大镜中成正立的虚像,故B错误;
C、从水盆中看到农夫属于平面镜成像,利用了光的反射,故C正确;
D、平面镜所成的像的大小与物体的大小相同,大镜的高度改变,像的大小不变,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:
AB、手机摄像头是一个凸透镜,所成的像是倒立、缩小的实像;照相时,要使像变大,像距变大物距变小,手机应靠近人物,故A正确,B错误;
C、水中的倒影,是因为光照射到水面上发生反射,再进入小乐的眼睛,故C错误;
B、能够看见小花是因为花反射的光进入了眼睛,故D错误。
故选:A。
5.【解答】解:凸透镜和凹透镜都是由于光的折射成像的;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,外圈成为了一个凸透镜,所以呈现出一个倒立缩小的实像,与照相机的成像原理相同;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,这个时候又出现了一个正立缩小的虚像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像;综上所述,D错误,ABC正确。
故选:D。
二.多选题(共5小题)
6.【解答】解:A、由图可知,此时物距为15cm,此时2f>u>f,成倒立、放大的实像,由于在光的折射现象中,光路可逆,当如将蜡烛和光屏的位置互换,透镜仍可在上述两位置成像,但是成像的大小正好与原先相反,即为倒立、缩小的实像,故A错误;
B、用焦距为12cm的凸透镜替换图中凸透镜,焦距变大,相当于减小物距,由于凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以需要增大像距,即将光屏向右移动,故B正确;
C、将图中光源“F”向右移动5cm,此时物距为20cm,等于2倍焦距,成倒立、等大的实像,不是投影仪的应用,故C错误;
D、在图中贴近凸透镜右侧放置镜片,向左移动光屏能得到清晰的像,说明此时像距变大,所以使用的是具有发散作用的凹透镜,凹透镜用于近视镜中,故D正确。
故选:BD。
7.【解答】解:AB、筷子侧移是因为光的折射现象;变粗是因为杯壁是一个曲面,与水组成凸透镜,是凸透镜成正立、放大的虚像,故A错误,B正确;
C、若将筷子平移到圆心O点,光线沿杯子的半径方向从水中射入空气,入射光线垂直杯子与空气的界面,其传播方向不变,所以筷子不会侧移,看到水中的筷子位置与实际位置相同,但水和杯壁依然组成凸透镜,所以仍然会放大,故C正确;
D、同理可知,若沿虚线方向观察插入在P点处的筷子,入射光线斜射入时,会发生折射现象,所以看到水中的筷子位置与实际位置不同,水和杯壁依然组成凸透镜,所以仍然会放大,故D错误。
故选:BC。
8.【解答】解:(1)平面镜所成像是正立、等大的虚像,物像相对于平面镜对称。所以视力表中开口向上的“E”,在平面镜中成的像开口也向上;视力表中开口指向纸外的“E”,在平面镜中成的像开口也向外,故A错误、B正确;
(2)要求被测者与视力表像的距离是5m,由图知,小红到平面镜距离2.2m,
所以视力表的像到平面镜距离为5m﹣2.2m=2.8m,视力表到平面镜距离也为2.8m,
L的大小应该是2.8m﹣2.2m=0.6m,故C错误、D正确。
故选:BD。
9.【解答】解:池底反射的光线从水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,向水面偏折,人看到的池底在折射光线的反向延长线上,看到的是池底由光的折射形成的池底虚像,像在池底实际位置的上方,因此看起来池水较浅,属于光的折射现象;
A、倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B、手影是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C、笔在水面处折断是由光的折射形成的,故C符合题意;
D、三棱镜分解白光属于光的色散现象,是由光的折射形成的,故D符合题意。
故选:CD。
10.【解答】解:A、保持水面的高度不变,使激光笔向右平移,则入射点向右平移,折射光线将向右平移即光斑O右移,故A错误;
B、保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角减小,根据光的折射规律,折射角减小,O点左移,故B正确;
C、保持激光射入的角度不变,使水面上升,则入射点向左平移,折射光线向左平移即O点左移,故C正确;
D、保持激光射入的角度不变,使水面下降,则入射点向右平移,折射光线向右平移即O点右移,故D错误。
故选:BC。
三.作图题(共5小题)
11.【解答】解:
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:
12.【解答】解:图中法线已经画出,根据光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,在法线右侧的空气中画出入射光线。如图所示:
13.【解答】解:由题可知,潜水员眼睛在水下C点处,B处是小鸟,A是潜水员看到小鸟的像;
潜水员看到小鸟的像是由于光的折射形成的虚像,折射光线的反向延长线过像点A,连接AC与水面交于点O(即为入射点),则OC为折射光线;连接BO,即为入射光线。如图所示:
14.【解答】解:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点;过凹透镜光心的光线传播方向不改变。如图所示:
15.【解答】解: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,过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变,如图所示。
四.填空题(共6小题)
16.【解答】解:因为像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,人到镜面的距离1m,人和像之间的距离为1m+1m=2m;
因为平面镜所成的像与物体大小相同,若他向远离平面镜的方向移动,则他在平面镜中的像将不变。
故答案为:2;不变。
17.【解答】解:光从空气斜着射向水中时,光线会发生折射,根据光的折射规律,光线的折射角小于光线的入射角,折射光线射向池底的点,因此可知池底的光点向左移动了。
。
故答案为:左;折射。
18.【解答】解:平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,若舞者的身高是1.68m,则游客的头顶到“身影”头顶的距离为1.68m+1.68m=3.36m;
平面镜所成的像和物体大小相等,“镜中”白云的像与白云的大小相等。
故答案为:3.36;相等。
19.【解答】解:①近视眼看不清楚远处的物体,原因是远处物体的像成在视网膜的前方,但是我们可用发散作用的凹透镜矫正,使光线会聚能力减弱,能使像成在视网膜上,能看清物体。
②因为眼镜的度数等于焦距倒数的100倍,则:400°=,解得:f=0.25m=25cm。
故答案为:前;凹透镜;25。
20.【解答】解:电影银幕常用粗糙的白布做成,粗糙的银幕凹凸不平,发生漫反射,使反射光线射向各个方向,使各处的观众都能看到画面。白色能反射各种色光,使观众能看到正常的画面;
如果电影画面超出了银幕,要想使像变小,需要增大物距减小,即增大胶片到镜头的距离,同时减小银幕到镜头的距离。
故答案为:漫反射;所有;减小。
21.【解答】解:近视眼的表现是只能看清楚近处的物体,物体的像落在视网膜的前方,看不清远处的东西,是由于晶状体太厚,其焦距变小,折光能力太强,这是近视眼;若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼。
故答案为:近视;小;凹。
五.实验探究题(共8小题)
22.【解答】解:(1)图甲中用玻璃板代替平面镜实验时,会看到两个不重合的像,这是由于玻璃板前后两个面反射形成的,为消除此影响可选用薄一些的玻璃板;
(2)若将蜡烛A远离玻璃板时,则像将远离玻璃板移动;平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体靠近平面镜,像也靠近平面镜,像的大小不变;
(3)只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线和平面镜垂直;在探究“光的反射定律”实验时,要探究反射角与入射角的关系,应该多次改变入射光线的方向,改变入射角的大小,最终才能得出“反射角等于入射角”的普遍性规律。
故答案为:(1)反射;薄;(2)等于;(3)远离;不变;(4)反射角等于入射角。
23.【解答】解:
(1)改变水面的高度,无论上升或者下降,入射角和折射角都不变,则折射角与入射角的比值,即“偏折比”也不变,说明了“偏折比”与液面的高度无关。
(2)当图甲中的水换成油,当油的液面低于水的液面时,杯底光斑的位置与图甲中水的光斑位置重合,
通过观察发现水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,在相同条件下,油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
(3)光线的入射角和入射点不变,绿色和紫色的激光的偏折路线不同,由图丙可知绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角,由于入射角相同,根据“偏折比”得定义可知绿光的“偏折比”大。
将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r,折射角为i,此时“偏折比”为0.8,即:=0.8;
当光在下表面折射时如图3中,则此时入射角为r′,折射角为i′,根据几何知识可知:∠r′=∠i,∠i′=∠r,
所以,光在下表面折射时的“偏折比”为:===1.25;
(4)分析玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比”不相等。
分析表中玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,当光线在空气中与法线夹角都是30°时,光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大,“偏折比”越大,说明介质对光的折射程度越高。
(5)从表中玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据分析可知,光从空气射入玻璃砖时为定值,当光从玻璃砖射入空气时,根据几何知识可知,“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比,即不变,所以在相同条件下,光线无论从介质射向空气还是从空气射向介质,小华这种定义的比值是一定的。
故答案为:(1)液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变;(2)小于;(3)绿;1.25;(4)不相等;高;(5)小华。
24.【解答】解:(1)实验用棋子探究平面镜的成像特点,因为物体越亮、环境越暗,成像越清晰,棋子不是光源,不会像点燃蜡烛一样发光,在较暗环境看不清楚像的,实验应在较亮的环境中进行;
(2)棋子B与棋子A的像完全重合,说明像与物的大小相等;
(3)平面镜成的是虚像,光屏不能承接到虚像,故在光屏上不能承接到棋子A的像;
(4)平面镜成像时,像与物关于平面镜对称,故将平面镜水平移动,棋子的像仍在甲处,故选A。
故答案为:(1)较亮; (2)相等; (3)不能; (4)A。
25.【解答】解:
(1)根据凸透镜成像规律中实验的要求,必须让三者中心放在同一高度上,使其成像在光屏的中心;只有先将蜡烛点燃,才可以确定烛焰的中心,所以点燃蜡烛应在调整高度之前;
(2)由图知,像距大于物距,此时成倒立放大的实像,投影仪根据这个原理制成;
(3)由凸透镜成实像规律可知,将蜡烛移动至20cm刻度处时,此时u=50cm﹣20cm=30cm,物距大于2倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距;所以要将光屏移到60cm﹣70cm之间,故B正确;
(4)发光二极管制作了一个发光字母代替蜡烛,当成实像,要能与原物体相比,区分上下颠倒、左右相反,要用非对称图形,字母:③H、④A、⑤O不适合的,故选:③④⑤。
故答案为:(1)点燃;(2)投影仪;左;(3)B;(4):③④⑤。
26.【解答】解:(1)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;
由题意可知,当蜡烛距离透镜为50.0cm﹣40.0cm=10.0cm时,在右侧无论怎样移动光屏,发现光屏上始终是一个大小不变的圆形光斑(即凸透镜右侧为平行光),说明蜡烛正好在焦点上,则由焦距的定义可知该透镜的焦距为10.0cm;
(2)由图可知,此时的物距为30cm,大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,应用为照相机;
保持蜡烛和光屏的位置不动,将凸透镜移动到光具座35.0cm刻度处,此时的物距等于原来的像距,根据光路可逆可知,光屏上再次出现烛焰倒立、放大的实像;
(3)若将图中蜡烛逐渐远离凸透镜的过程中,物距增大,像距减小,根据物远像近像变小的特点,使光屏所成的像变小;利用这个规律可知:我们在照毕业合影时,如果最边缘的两个同学未进入取景框,则此时摄像师应远离我们,物距变大,像距变小,所以应该镜头后缩;
(4)将原凸透镜更换为一个焦距较小的凸透镜后,由于焦距变小,折光能力变强,像会成在光屏的前方,所以需要在蜡烛和凸透镜之间放置一个可以使光线发散的凹透镜。
故答案为:(1)同一高度;10.0;(2)照相机;35;(3)变小;后缩;(4)凹。
27.【解答】解:(1)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;
(2)由图可知,此时物距大于像距时,成倒立、缩小的实像;
(3)保持图中凸透镜和光屏的位置不变,把蜡烛移至30cm刻线处,此时物距变大,像距变小,所以要在光屏上得到烛焰清晰的像,要使光线提前会聚,可在蜡烛和凸透镜之间靠近透镜位置放置一个度数合适的凸透镜,凸透镜可以用来矫正远视眼。
(4)实验中,光屏上已经得到烛焰清晰完整的像,小明不小心用手指的指尖触摸到了凸透镜,物体上任一点射向凸透镜,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,完整烛焰的像,折射光线减少,会聚成的像变暗,故选①。
故答案为:(1)使烛焰的像成在光屏的中央;(2)缩小;(3)远视;(4)①。
28.【解答】解:(1)当u=2f 时,成倒立、等大的实像,此时像距v=2f,由图甲可知u=v=2f=16cm
所以焦距为f=×16cm=8cm;
(2)A.根据凸透镜成像规律可知,当u>2f时,成倒立、缩小的实像,故选项A不符合题意;
B.凸透镜所成的实像都是倒立的,虚像都是正立的,在什么情况下也不能成正立、缩小的实像,故选项B符合题意。
C.根据凸透镜成像规律可知,当f<u<2f时,成倒立、放大的实像,故选项C不符合题意;
D.根据凸透镜成像规律可知,当u<f时,成正立、放大的虚像,故选项D不符合题意。
故选B。
(3)小李把自己的眼镜放在了蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变模糊了,将光屏远离凸透镜移动时,像又变清晰了,说明小李的眼镜对光有发散作用,由凹透镜对光有发散作用,且用凹透镜制成近视镜,所以他戴的眼镜是近视镜。
若将近视镜放在光蜡烛和凸透镜之间,像会远离凸透镜,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变清晰;若不移动光屏,在光屏上仍成清晰的像,则相当于像距减小,所以需要增大物距,故将蜡烛远离凸透镜。
故答案为:(1)8;(2)B;(3)近视;远离。
29.【解答】解:
(1)点燃蜡烛后,调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度,其目的是使像成在光屏的中央,由凸透镜对光的作用可知凸透镜对光有会聚作用。
(2)当凸透镜放在D点,蜡烛放在A点左侧,此时物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像的规律可知,此时物体成倒立的、缩小的实像。生活中的照相机就是利用凸透镜的这种成像情况制成的。
(3)凸透镜焦距为10cm,物距小于焦距,即当蜡烛与凸透镜距离小于10cm时,成正立放大的虚像,虚像不能成在光屏上,所以无论怎样移动光屏都找不到蜡烛的像。
故答案为:(1)同一高度;会聚;(2)照相机;(3)10。
相关试卷
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