中考物理总复习3_专题三光现象PPT课件（福建专用）

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中考物理（福建专用）
专题三光现象
1.(2020福建,3,2分)2020年6月21日,我国部分地区可观察到“日环食”。日环食现象的形成是由于 (    　)A.光的直线传播　    B.光的反射C.光的折射　     D.光的色散
A组 2016—2020年福建中考题
答案    A　日环食现象是由光的直线传播形成的,月亮位于地球和太阳之间,月亮挡住太阳光,在地球上形成了影子,故选A。
2.(2020福建,13,2分)小明只能看清近处的物体,而看不清远处的物体,来自远处某点的光会聚在他的视网膜前。那么 (　　)A.他可能患上近视眼,需用凸透镜矫正B.他可能患上近视眼,需用凹透镜矫正C.他可能患上远视眼,需用凸透镜矫正D.他可能患上远视眼,需用凹透镜矫正
答案    B　只能看清近处物体,看不清远处物体,聚光在视网膜前面,说明晶状体会聚能力过强,属于近视眼的症状,近视眼需要用凹透镜矫正,A、C、D错,B正确。知识拓展　近视眼成像在视网膜的前面,用凹透镜矫正视力。远视眼成像在视网膜的后面,用凸透镜矫正视力。
知识拓展 近视眼成像再视网膜的前面，用凹透镜矫正视力。远视眼成像在视网膜的后面，用凸透镜矫正视力。
3.(2019福建,3,2分)如图的四种现象中,由于光的折射形成的是 (　　)
答案    D　水中荷花的倒影属于光的反射现象,故A错。屏幕上的手影是光沿直线传播形成的,故B错。观后镜中汽车的像属于光的反射,故C错。放大镜下树叶的像,是经过透镜的折射看到的虚像,是光的折射形成的,故D正确。
4.(2019福建,6,2分)光线从空气射到平静的水面,入射角为50°,则反射光线与水面的夹角为 (　　)A.0°　    B.40°C.50°　    D.100°
答案    B　依题意作图分析,入射角为50°,根据反射定律,我们知道反射角也是50°,法线垂直于水面,从图中可以看出反射光线与水面的夹角为40°,所以选B。 
审题技巧　遇到与入射角、反射角或折射角有关的题目,都可以通过作图进行解析,这样更直观,不易错。
5.(2018福建A,9,2分)在探究凸透镜成像特点实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图,此时能在光屏上看到烛焰清晰的像。若保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10 cm,调节光屏位置,可在光屏上看到 (　　)A.缩小的实像　    B.放大的实像C.缩小的虚像　    D.放大的虚像
答案    A　本题考查凸透镜成像规律。题图所示时刻,从光屏上看到烛焰清晰的像,而此时物距和像距相等,即u=v=20 cm,这时u=v=2f=20 cm,焦距f=10 cm,当保持透镜位置不变,将蜡烛沿光具座向远离透镜的方向移动10 cm,此时物距u=30 cm>2f,在光屏上所成的像是倒立、缩小的实像,故选A。
知识拓展　凸透镜成像的规律
注意上表中当u=f时,不成像,同时u=f是凸透镜成实像和成虚像的分界点,u=2f是凸透镜成放大实像和缩小实像的分界点。
6.(2017福建,4,2分)战国时期,《墨经》中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题。图中的光学现象与影子的形成原理相同的是 (　　)
答案    B　影子是由于光的直线传播形成的。湖中倒影是光的反射现象,日食是由于光的直线传播形成的,海市蜃楼和雨后彩虹都是由于光的折射形成的,由此可知,只有B符合题意。
易错警示　雨后彩虹属于光的折射;湖中倒影为光的反射现象;海市蜃楼属于光的折射现象;日食是光的直线传播现象,与影子形成原理相同。
7.(2016莆田,5,2分)阳光灿烂的日子,在茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是 (    　)A.太阳的虚像　    B.太阳的实像C.树叶的影子　    D.树叶的实像答案    B　本题考查光的直线传播的应用。晴天在茂密树林的地面上,常会看到许多圆形的光斑,这些光斑是由于光沿直线传播,通过小孔成的太阳的实像。故B正确。
8.(2016厦门,20,2分)《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣。”如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向    　　    处(用图中字母表示)照射,可照亮铜钱。加满水,从A处看到像的位置将　　　    (选填“变高”“变低”或“不变”)。
答案    E　变高
解析　本题考查光的折射。铜钱反射的光线被碗侧壁挡住,人看不见铜钱了,倒入一些水后,铜钱反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线方向,用激光笔逆着折射光线照射过去,根据光的可逆性知,应该向着E点位置照射,即可照亮铜钱。加满水时,界面上升,折射光线也因此向上移动,从A处看到像的位置将变高。 
方法技巧　光从水中斜射入空气中时,会发生折射,光线远离法线,人逆着光线看去,物体的位置会偏高。根据光路的可逆性,可用激光笔逆着折射光线照亮物体。
9.(2020福建,23,2分)如图,点光源S位于凸透镜一侧。在图中画出S发出的两条光线通过凸透镜后的折射光线。
答案　如图所示 
解析　平行于主光轴的光线经凸透镜折射后经过另一边焦点,过光心的光线传播路径不改变,完成光路图如答案图所示。
10.(2020福建,26,4分)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
(1)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表。比较r和i,可以得出:光反射时,反射角　　    入射角。(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在　　　　　　　　　　    。(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是　　　    的。(4)由于光在纸板上发生了　　　    (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
答案　(1)等于　(2)同一平面内　(3)可逆　(4)漫反射(4分)(每空1分)
解析　(1)根据表格数据可知:光反射时,反射角等于入射角。(2)当把纸板EF折转时看不到反射光线,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(3)若逆着原反射光线的方向入射,则反射光线逆着原入射光线的方向射出,说明光路是可逆的。(4)从各个方向都可以看到纸板上的光,说明光在纸板上发生的是漫反射。
11.(2019福建,26,6分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:(1)需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上,置于中间位置的应是　　　    。(2)调节好装置,将蜡烛放在2倍焦距之外时,光屏上能成　　　    (选填“放大”或“缩小”)、倒立的    　　    像(选填“实”或“虚”)。生活中常用的　　　    是利用这一成像规律工作的。(3)将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处,光屏上成清晰的像。若烛焰中心下降1 cm,光屏上的像会    　　    移动(选填“向上”或“向下”),移动的距离　　　    1 cm(选填“大于”“小于”或“等于”)。
答案　(1)凸透镜　(2)缩小　实　照相机　(3)向上　大于(6分)(每空1分)
解析　(1)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,在光具座上依次摆放蜡烛、凸透镜、光屏,所以置于中间位置的是凸透镜。(2)从凸透镜成像的规律和应用可知,当物距大于2倍焦距时,光屏上得到的是缩小、倒立的实像,照相机就是利用这一成像规律工作的。(3)将蜡烛移到1倍焦距与2倍焦距之间,光屏上成放大、倒立的实像,此时的物距小于像距,像移动的距离大于1 cm。我们可以用图示法解析说明,如图所示。假设蜡烛A摆放在F和P之间的位置,这时在光屏上形成的像就是A',当烛焰中心下移,相当于蜡烛变成B,光屏所成的像就变成B',从所作的图可以很明显地比较出,物下移,像上移,像移动的幅度较大。 
知识归纳　凸透镜成像的两个重要分界点:一是焦点,是虚像和实像的分界点;二是两倍焦距处,是放大实像和缩小实像的分界点。凸透镜成实像规律:物距越大,像距就越小,像也越小;物距越小,像距就越大,像也越大。
12.(2018福建A,26,4分)图是“探究光的反射规律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
(1)实验时,将光屏　　　    放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在　　　　　    。(2)某同学的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第　　　    次实验的,原因可能是将反射光线与　　　    的夹角当成反射角。
答案　(1)垂直　同一平面内　(2)4　平面镜
解析　(1)在“探究光的反射规律”的实验中,光屏必须垂直放置在平面镜上。当将光屏右半部分向后折转后,在光屏上看不到反射光,说明反射光还在原来的平面上,不会随光屏平面的转动而转动,故说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。(2)从实验数据可知只有第4次实验反射角不等于入射角,所以必定是第4次实验测量错误,原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
13.(2017福建,30,5分)在信息化时代,相机和手机都是常用的图像采集设备。(1)如图1所示,用相机拍照时,在芯片上所成的像是倒立、缩小的　　　    像(选填“实”或“虚”)。镜头靠近人时,像的大小将变　　　    ,此时像会　　    透镜(选填“靠近”或“远离”)。用相机拍摄远近不同的物体时,通过伸缩镜头,使像清晰地成在芯片上,这个操作过程便是“调焦”,如图2所示。  图1 图2
(2)小敏同学发现手机不能“调焦”但成像也基本清晰,她将手机拿到哥哥工作的大学实验室去探究,实验数据如上表,根据表中数据,判断手机镜头的焦距大约为 (　　)A.5 m　　 B.0.5 mC.0.05 m　　D.0.005 m(3)请分析,手机拍摄远近不同的物体不需要“调焦”的原因是　　　　　　　　　　　    。
答案　(1)实　大　远离　(2)D　(3)手机镜头的焦距小,像距变化的范围小
解析　(1)照相机的镜头相当于一个凸透镜,凸透镜成像时,u>2f,成倒立、缩小的实像,镜头靠近人时,物距变小,像距变大,像会远离透镜,像会变大;(2)由表中数据可知,当物距u>0.50 m时,像距v保持0.5 cm几乎不变,像距接近焦距,故选D;(3)因为手机镜头的焦距小,物距都远大于2倍焦距,像距接近焦距,像距变化的范围小,这样远近不同的物体成像的位置相差不大,所以不用“调焦”。
方法技巧　根据凸透镜成像规律,当物距大于2倍焦距时成倒立、缩小的实像,应用于照相机;凸透镜成像遵循物近像远像变大规律;像距接近于焦距,这样远近不同的物体成像的位置相差不大。
B组　2016—2020年全国中考题组考点一　光现象1.(2020湖南长沙,16,3分)2020年6月21日,我国多地可以看到罕见的日环食,天文爱好者用墨水成像、小孔成像、相机拍照等方式观看或记录了这一天象奇观。下列说法正确的是 (　　)A.日食形成的原因是光沿直线传播B.太阳在墨水中形成倒影是光的折射现象C.太阳通过小孔成像是光的反射现象D.太阳通过照相机镜头成的是虚像
答案    A　日食是月球挡住了太阳沿直线射向地球的光形成的,是光的直线传播现象,A正确;太阳在墨水中形成倒影(平面镜成像),是光的反射现象,B错误;小孔成像是太阳通过小孔成的倒立的实像,是光的直线传播现象,C错误;太阳通过照相机镜头成倒立、缩小的实像,D错误。
2.(2019湖北黄冈,1,3分)下列现象,由于光的反射产生的是 (　　)A.海市蜃楼　     B.小孔成像C.平面镜成像　    D.凸透镜成像
答案    C　海市蜃楼、凸透镜成像属于光的折射现象,故A、D错误;小孔成像是由光的直线传播形成的,故B错误;平面镜成像是由光的反射形成的,故C正确。
3.(2019天津,3,3分)光与镜面成30°角射在平面镜上,反射角是 (　　)A.30°　    B.60°C.70°　    D.90°
答案    B　入射角是指入射光线与法线的夹角,而不是与反射面的夹角,所以光与镜面成30°角射在平面镜上,入射角为60°,根据反射定律,反射角等于入射角,所以,反射角等于60°,故选项B正确。
4.(2019湖北武汉,9,3分)在武汉举行的第七届世界军人运动会上,马拉松和公路自行车比赛将在东湖绿道上进行。如图所示,在平静的水面,美丽的东湖绿道和它的倒影相映成趣,倒影形成的原理是 (　　)A.光的直线传播　    B.光的反射C.光的折射　     D.光的色散
答案    B　平静的水面可以看作平面镜,倒影是景物经水面反射形成的虚像,属于光的反射,故A、C、D错误,B正确。
5.(2020广东,11,3分)疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是　　　    (选填“实像”或“虚像”);当医护人员走近平面镜时,人与像之间的距离　　　    ,像的大小　　　    (后两空选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案　虚像　变小　不变
解析　平面镜所成的像与物大小相等,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,所成的是虚像;当医护人员走近平面镜时,人到镜面的距离减小,同时像到镜面的距离也减小,人与像之间的距离变小;由于像与物始终等大,人的大小不变,故像的大小也不变。
6.(2020河北,32,4分)在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻转,如图甲所示。  甲 乙 
(1)实验中还需要的器材是:　　　    、激光笔和铅笔。(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB;为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步的操作是:　　　　　　　　　　　    。(3)使光束以不同角度入射进行实验,测量数据如上表所示。由此可得:在反射现象中,　　　　　　        。(4)如图乙所示,已知入射光线与反射光线的夹角为90°,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。
答案　(1)量角器(2)将纸板F绕ON向后(或向前)翻折(3)反射角等于入射角(4)如图
易错警示　反射现象中,反射跟着入射变,所以在描述反射定律时,应表述为“反射角等于入射角”,切不可前后颠倒,否则不符合因果关系。
7.(2017安徽,19,8分)如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。 (1)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ　　    (填写变化规律),且折射角总是大于相应的入射角;(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是　　    ;(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有　　    光线,而只存在　　    光线。
答案　(1)变大　(2)90°　(3)折射　反射
解析　当光从水中斜射向空气中时,入射角增大,折射角也随之增大,当入射角增大到某一数值时,折射角将增大到90°,若继续增大入射角,则不会再有折射光线,只存在反射光线,故折射角最大值为90°。
考点二　透镜成像规律及应用1.(2020山西,15,3分)小亮在重阳节送给奶奶一个台式放大镜(如图)。放大镜的焦距为25 cm。奶奶正确使用这个放大镜看书时 (　　)A.书与放大镜之间的距离应等于25 cmB.书与放大镜之间的距离应小于25 cmC.看到的是倒立、放大的虚像D.看到的是正立、放大的实像
答案    B　放大镜的工作原理是物距小于一倍焦距时,成正立、放大的虚像,所以选B。
2.(2020安徽,14,2分)图a是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像。若凸透镜先贴着刻度尺然后逐渐远离,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是 (　　) 图a
A.甲→乙→丙→丁 B.乙→丙→甲→丁C.乙→丁→甲→丙 D.丙→甲→乙→丁
答案    C　凸透镜由贴着刻度尺到逐渐远离的过程中,刻度尺到凸透镜的距离会由“一倍焦距以内”增加到“一倍焦距到二倍焦距之间”,再增加到“二倍焦距以外”,根据凸透镜成像规律可知,凸透镜会先成正立、放大的虚像,再成倒立、放大的实像,像不断减小最后成倒立、缩小的实像,所以成像的阶段会经历“乙、丁、甲、丙”的过程。综合分析,本题选C。
知识归纳　凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用是照相机和摄像头;u=2f,成倒立、等大的实像,应用是测焦距;f3.(2020江苏苏州,7,2分)如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。透镜不动,将蜡烛移至40 cm刻度处,移动光屏,在光屏上能观察到 (　　)A.倒立、缩小的实像B.倒立、放大的实像C.正立、放大的实像D.光屏上不能呈现像
答案    D　如题图所示,物距和像距相等,根据凸透镜成像规律可知:u=v=30 cm=2f,所以f=15 cm,当u=10 cm时,u解题关键　解此类题目时要仔细观察图像,根据题目中成清晰像这一信息确定此时物距和像距的关系,从而确定焦距大小,进而得出光屏上呈现的像的性质。
4.(2020浙江杭州,15,3分)照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是 (　　)A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立缩小实像C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放大虚像D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立放大实像
答案    A　当物体在甲区域内时,u>2f,通过凸透镜所成的像为倒立缩小的实像,应用于照相机和摄像机,故A正确,B错误;当物体在乙区域内时,2f>u>f,通过凸透镜所成的像为倒立放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,C错误;当物体在丙区域内时,u知识回顾　凸透镜成像规律
5.(2019湖南衡阳,5,2分)当汽车经过十字路口时,监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜,影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是 (　　)A.监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用B.拍照时,汽车位于摄像头二倍焦距以外C.当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变大D.影像传感器上成的是正立的虚像
答案    B　监控摄像头相当于凸透镜,近视眼镜的镜片是凹透镜,凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,故A错误;监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像的原理工作的,故B正确,D错误;凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变小,故C错误。
方法归纳    凸透镜动态成像“顺口溜”:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大(成实像),物近像近像变小(成虚像),离焦点越近像越大(不分实像虚像)。
6.(2019浙江杭州,15,3分)关于近视和远视的成因如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.甲为近视眼,可配戴凹透镜矫正B.乙为近视眼,可配戴凸透镜矫正C.甲为远视眼,可配戴凸透镜矫正D.乙为远视眼,可配戴凹透镜矫正
答案    A　由图可知,甲为近视眼,可配戴凹透镜矫正,故A正确,C错误;乙为远视眼,可配戴凸透镜矫正,故B、D错误。
7.(2019江西,4,2分)校园内安装了许多监控探头,监控探头中的镜头相当于一个　　　    透镜,它能成倒立、缩小的　　　    像。
答案　凸　实
解析　本题考查凸透镜的相关知识。监控探头的工作原理与照相机原理相同,都成缩小的实像,所以监控探头的镜头相当于凸透镜。
知识归纳　透镜分两类:凸透镜和凹透镜,凹透镜只能成虚像,凸透镜可以成虚像也可以成实像。虚像和实像最主要的区别是实像能用光屏来承接,而虚像不能。
8.(2020四川南充,26,6分)某学习小组“探究凸透镜成像的规律”,进行了如下操作:  甲 乙
(1)安装并调节烛焰、透镜、光屏,使它们三者中心大致在　　　    。(2)通过探究,记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是　　　    cm。(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时,调节光屏,可在光屏上得到一个倒立、　　　    的实像,生活中的　    　    (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这样的成像原理工作的。(4)若将透镜的上半部分用不透明的纸板挡住,则光屏上　　　    (选填“能”或“不能”)成完整的像。(5)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰,说明老师戴的是　　　    (选填“近视”或“远视”)眼镜。
答案　(1)同一高度　(2)5　(3)缩小　照相机 (4)能　(5)近视
解析　(1)在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜和光屏,并调节烛焰、透镜、光屏,使它们三者中心大致在同一高度,是为了使像成在光屏中央;(2)根据凸透镜成像规律和绘制的物距与像距的关系图像可知,当u=v=10 cm时,物距等于2倍焦距,故该凸透镜的焦距是5 cm;(3)由题图乙可知,物距15 cm大于2倍焦距,光屏上可成倒立、缩小的实像,这样的成像原理应用于照相机;(4)将凸透镜上半部分用不透明的纸板挡住,下半部分对光线仍然有会聚作用,故烛焰的部分光线仍然可以会聚在光屏上成完整的像,只是会聚在光屏上的光线比遮挡前少,像会暗一些;(5)物距不变,将眼镜放在烛焰和凸透镜之间,向右移动光屏能得到清晰的像,即像距变大,说明放上眼镜后对光线的会聚能力变弱,由此判断老师带的是对光线有发散作用的凹透镜,也就是近视眼镜。
知识拓展　更换透镜后像的变化规律:物距一定时,更换焦距更小的凸透镜(或原有凸透镜前加放凸透镜),对光线的会聚能力变强,像距会变小,像变小;更换焦距更大的凸透镜(或原有凸透镜前加放凹透镜),对光线的会聚能力变弱,像距会变大,像变大。
考点三　光学作图1.(2020河南,15,2分)检查视力时,为节省空间,常让被测者背对视力表观察对面墙壁上平面镜M中视力表的像。请在图中作出被测者通过平面镜M看到视力表上A点的光路图。
答案　如图所示 
解析　作图步骤:①根据平面镜成像特点(像与物关于平面镜对称)作图确定A点的像A'的位置;②连接像A'与人眼,连线与平面镜交于一点O,平面镜右侧用虚线,平面镜左侧用带箭头的实线;③用带箭头的实线连接视力表上A点到入射点O,AO为入射光线。
易错警示　光学作图题的虚线与实线要分清,通常用虚线来画辅助线和表示虚像。用实线表示实际光线,而且实际光线要用箭头表示出光的传播方向。
2.[2020四川成都,A23(1)]如图所示,请画出激光束从三棱镜折射入空气时,法线的位置和折射光线的大致位置。
答案　如图所示 
解析　光从三棱镜折射入空气,过入射点画垂直于界面的法线,根据折射角大于入射角画出折射光线,如答案图所示。
3.(2019山东潍坊,17,3分)如图所示,AB为遮光板,S‘是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。请画出:(1)光源S的位置;(2)光线EF的入射光线;(3)光线EF经凸透镜后的出射光线。
答案　如图所示 评分标准:正确作出光源S得1分,正确画出入射光线得1分,正确画出出射光线得1分,本题共计3分。
解析　由平面镜成像特点可知,像与物体关于平面镜对称,过S'作平面镜的垂线并延长使OS与OS'相等,连接SE即入射光线。因为过焦点的光线经凸透镜折射后与主光轴平行,所以作与主光轴平行的光线,即EF经凸透镜折射后的光线,如答案图所示。
C组　教师专用题组考点一　光现象1.(2019黑龙江齐齐哈尔,3,2分)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,以下现象中与“坐井观天,所见甚小”的原理相同的是 (　　)
A.小孔成像 B.眼睛看到远处的物体C.演员对着镜子画脸谱 D.利用放大镜观看邮票
答案    A　“坐井观天,所见甚小”是因为光沿直线传播。小孔成像利用了光沿直线传播的原理,A项相同;眼睛看到远处的物体是利用光的折射,B项不同;演员照镜子是利用光的反射,C项不同;用放大镜观看邮票是利用凸透镜成正立、放大的虚像,是光的折射现象,D项不同。故选A。
2.(2019重庆A,2,3分)中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识,下列说法正确的是 (　　)A.“明月几时有?把酒问青天”,酒中明月倒影是光的折射B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光沿直线传播C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月亮是自然光源D.“但愿人长久,千里共婵娟”,共赏的天上明月是平面镜所成的像
答案    B　酒中明月的倒影是平面镜成像,是光在液面处发生反射形成的虚像,故A错误;影子是光沿直线传播形成的,故B正确;月亮本身不发光,因此月亮不是光源,故C错误;共赏的天上明月是由于月球反射的光射入我们眼睛,我们所看到的实物,不是平面镜成的像,故D错误。
3.(2019新疆,3,2分)下列光学仪器或日常用品中,能够成与物体大小相等的虚像的是 (　　)A.穿衣镜　    B.老花镜　    C.显微镜　    D.望远镜
答案    A　穿衣镜就是平面镜,平面镜成正立、等大的虚像,故A正确;老花镜属于凸透镜,物体在一倍焦距以内可以成正立、放大的虚像,无法成等大的虚像,故B错误;显微镜是用来观察非常小的物体的,显微镜的物镜成倒立、放大的实像,目镜成正立、放大的虚像,故C错误;望远镜中物镜的作用是使远处的物体成倒立、缩小的实像,这个倒立、缩小的实像正好落在目镜焦距内的位置,目镜的作用相当于一个放大镜,这个实像经过目镜成一个正立、放大的虚像,最终看到的虚像还是小于物体,故D错误。
审题指导　一定要看清该光学元件不但可以成虚像,还需要成等大虚像才符合题目要求。
4.(2019江苏苏州,5,2分)下列现象由于光的直线传播而形成的是 (　　)A.雨后天空出现彩虹B.物体在阳光下有影子C.玻璃幕墙造成光污染D.斜插入水中的筷子“弯折”
答案    B　雨后天空的彩虹是由于光的折射形成的,故A错误;阳光下物体的影子是由于光的直线传播形成的,故B正确;玻璃幕墙造成光污染是由于光的反射形成的,故C错误;斜插入水中的筷子“弯折”是由于光的折射形成的,故D错误。
知识归纳　光现象有以下三种情况:(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像和影子的形成等;(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,如:平面镜成像、水中倒影等;(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
5.(2017广东,3,3分)关于光现象,下列说法错误的是 (　　)A.太阳光通过三棱镜会分解成多种色光,这种现象叫光的色散B.影子是由于光的直线传播形成的C.物体在平面镜中成正立、放大的实像D.光从空气射入水中后传播速度会变小
答案    C　平面镜所成的像是正立、等大的虚像,C错误。其他选项均正确。
6.(2018湖北黄冈,11,2分)太阳光通过三棱镜后被分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的光(如图)。此实验不仅表明了白光是由各种色光混合而成,而且表明了　　　    光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光要小。据此可以推断,红光在棱镜中传播速度最　　　    。
答案　红　大
解析　根据题图可知,红光的偏折程度比其他颜色的光都小,光从空气斜射入玻璃中时,不同颜色的光偏折程度不同,偏折程度小的在玻璃中传播的速度大。
7.(2017内蒙古呼和浩特,19,4分)哈素海是呼和浩特市一处著名的旅游景点。深秋时节一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底而且平静的湖面上,如图所示。当某只鸿雁距水面120 m时,这只鸿雁的倒影与它的距离为　　　    m,该倒影是　　　    (选填“实”或“虚”)像,它是由于光的　　　    (选填“折射”或“反射”或“直线传播”)形成的;当鸿雁缓缓地向更高、更远的南方飞去时,它在水中像的大小将　    　    (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
答案　240　虚　反射　不变
解析　湖面相当于平面镜,根据平面镜成像特点,像和物到镜面距离相等,当鸿雁距水面120 m时,水中的倒影距湖面120 m,所以,倒影与鸿雁的距离为240 m;平面镜成虚像,利用了光的反射;平面镜成的像与物体总是大小相等的。
解题关键　知道平静的湖面相当于平面镜及平面镜成像的特点。
易错警示　当物体到平面镜的距离发生变化时,像的大小不变。
考点二　透镜成像规律及应用1.(2019江苏苏州,9,2分)将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正C.将蜡烛移到30 cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像D.将蜡烛移到40 cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
答案    B　由题给条件“在距凸透镜15 cm处得到一个最小、最亮的光斑”可得该凸透镜的焦距f=15 cm,在图上可以读出物距u=40 cm>2f,光屏到透镜的距离为35 cm大于2f,当u>2f时像的位置应该在15 cm到30 cm之间,故A错误;在凸透镜左侧放凹透镜可以使像向后移动刚好落在光屏上,故B正确;要在光屏上成清晰、等大的像,蜡烛与凸透镜的距离u应等于2f,即蜡烛应在20 cm刻度处,故C错误;蜡烛在40 cm刻度处时u知识归纳　①凸透镜成像规律中可以把物距分成三个区域:大于2f、f和2f之间、小于f,成实像时物体和像应该在不同的区域;②我们的眼睛的晶状体可以看成一个凸透镜,我们看到东西的大小变化其实可以类比为像的大小变化,利用这个特点可帮助我们记忆成像规律,看远处物体感觉像小,可记住u>2f时成倒立、缩小的实像,当物体靠近时我们感觉像变大了,此时可记住“物近像远像变大”,记住这两个过程就可以推测其他几种情况。
易错警示　当u>f时候肯定能成实像,但是成实像不代表就一定在光屏上就能呈现,光屏一定要在合适的位置才能接收到清晰的像。
2.(2018河南,11,2分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于图所示位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是 (　　)
A.光屏上成倒立、缩小的实像B.图中成像特点与照相机的成像特点相同C.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像D.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
答案    D　图中物距小于像距,且光屏上可以得到实像,所以该图与投影仪原理相同,成的是倒立、放大的实像,所以A、B错;透镜不动,蜡烛左移,光屏也应该左移,才能再次得到清晰的像,所以C项错;根据光路是可逆的,蜡烛与光屏互换位置后仍可成清晰的像,所以D项正确。
审题技巧　本题考查的是凸透镜成像规律的实验探究过程和应用技巧。通过审题分析题图和文字中所给的已知条件,找出物距与像距的大小关系和选项中的变化条件。
3.(2017湖北武汉,12,3分)如图所示,早期照相馆里摄影师取景时看到的像是倒立的,有几位同学对此现象展开了讨论:甲:将照相机靠近两位照相的人,可以看到两位照相人的全身像。乙:调整相机和两位照相人之间的距离,人像变小时,应减小相机镜头和胶片之间的距离。丙:要使人像更亮,必须在两位照相人的身后进行“补光”。丁:现在的相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察。这些说法正确的是 (　　)
A.甲与乙　    B.甲与丙C.乙与丁　     D.丙与丁
答案    C　要照全身像,则应使像变小,要使像变小,则必须使物距变大,所以应增大相机和两位照相人之间的距离,物距增大后,像距变小,由此可知,甲错,乙对;像是人反射的光进入镜头折射形成的,为了让像更亮,应该让人反射更多的光,则应该在两位照相人的前面进行补光,丙错;现在的照相机利用光学或电子技术,把倒立的像转变成正立的,这样便于观察,丁对。综合分析本题乙和丁说法正确,故选C。
4.(2017广东广州,11,3分)蜡烛放在如图所示位置,通过凸透镜成倒立、缩小的像。小红画了图中的光路。下列说法正确的是     (　　) A.小红画的光路是正确的B.透镜成的是虚像C.透镜的焦距小于10 cmD.透镜的焦距大于20 cm
答案    C　凸透镜成倒立、缩小的像,是实像,故B错;成倒立、缩小的像,物距应大于两倍焦距,故焦距应小于10 cm,小红画的光路有误,故A、D错,C正确。
5.(2019湖北武汉,22,4分)某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象。
(1)将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏　　　    (填“靠近”或“远离”)透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的　　　    (填“前方”或“后方”)。(2)取下近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间, 光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏　　　    (填“靠近”或“远离”)透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有　　　    作用。
答案　(1)远离　前方　(2)靠近　会聚
解析　(1)近视眼镜片是凹透镜,对光线有发散作用,把近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,发光体所成的像要远离凸透镜,因此光屏应当远离凸透镜。放近视眼镜片前,像的位置更靠近透镜,说明近视眼矫正前,物体的像成在视网膜的前方。(2)远视眼镜片是凸透镜,对光线有会聚作用,把远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,发光体所成的像要靠近凸透镜,因此光屏应当靠近凸透镜。
6.(2019湖南长沙,35,6分)表是小海同学用焦距f=10 cm 的凸透镜探究其成像规律的记录表,根据表格完成下列问题:(1)分析实验数据可知,当物距u满足条件　　　    (选填“u2f”)时,凸透镜会成一个倒立放大的实像,生活中　　　    (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理应用了凸透镜的这个成像规律;(2)保持凸透镜的位置不变,移动蜡烛使物距由20 cm变为22 cm时,为了在光屏上得到清晰的像,小海应将光屏　　　    (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
答案　(1)f解析　(1)依表中数据可知,第3~5次实验中,都成倒立放大的实像,此时物距u在12~16 cm范围内,f=10 cm,第6次实验中成倒立等大的实像,此时u=20 cm,可判断得出当f解题关键　本题的关键在于对凸透镜成像规律的掌握和灵活运用。
7.(2018山西,37,3分)如图甲所示,在圆柱形水杯后面放一张画有箭头的纸条。往杯中倒入适量水,透过水杯,看到一个箭头改变了方向(如图乙)。这是为什么呢?要解决这个问题,首先应抓住影响这个问题的主要因素:圆柱形水杯装有水的部分具有　　　　　　　　    的特征,忽略掉影响这个问题的次要因素:物体的材质等,构建凸透镜模型进行研究。根据凸透镜成像规律可以判定,看到这个方向改变的箭头是放大的　　　    (选填“实像”或“虚像”)。凸透镜的这一成像规律在生活中的应用有　　　    (选填“照相机”或“投影仪”)。
答案　中间厚边缘薄、透光　实像　投影仪
解析　圆柱形水杯装有水的部分中间厚边缘薄,相当于凸透镜,箭头方向发生了改变,说明这是一个倒立的实像,凸透镜成的虚像是正立的,此时成像性质为倒立、放大的实像,应用在投影仪上。
解题关键　知道凸透镜成像的规律,了解凸透镜成像规律在放大镜、照相机、投影仪中的应用。
8.(2017上海,24)在“探究平面镜成像的特点”实验中,玻璃板应　　　    放置在水平桌面上;为得到像与物体到镜面的距离关系,物体需放在　　　    位置多次实验(选填“同一”或“不同”)。如图所示,在“探究凸透镜成像的规律”实验中,凸透镜置于光具座的A点处,蜡烛、　　　    应置于凸透镜的两侧,若蜡烛置于B点处,得到缩小的实像,则该凸透镜的焦距　　　    10厘米(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
答案　竖直　不同　光屏　小于
解析　探究平面镜成像特点的实验中,玻璃板应竖直放置在水平桌面上,这样可以使镜后的物体与镜前物体的像重合,便于确定像的位置和大小,为了得到普遍规律,物体需要放在不同位置多次实验;在探究凸透镜成像的规律实验中,凸透镜放在A点处,蜡烛和光屏应分别置于凸透镜两侧,若蜡烛置于B点,得到缩小的实像,则有20 cm>2f,故f<10 cm。
考点三　光学作图1.(2018安徽,12,3分)下列光路图错误的是 (　　)
答案    C　放大镜成正立、放大的虚像,像是由折射光线的反向延长线相交得到的,故A正确。小孔成像是光线通过小孔时沿直线传播会聚成的实像,故B正确。光由空气斜射入水中时,折射光线应靠近法线,折射角应小于入射角,故C错误。近视眼看远处物体时,来自物体的光通过晶状体折射后形成的像会落在视网膜的前方,导致看不清远处的物体;为使像成在视网膜上,应让光线发散一些,所以近视眼应配戴凹透镜加以矫正,故D正确。
2.(2017新疆乌鲁木齐,13,2分)一束光从空气射入玻璃时的反射光线如图所示,请画出入射光线和大致的折射光线。
答案　如图所示 
解析　过入射点画法线垂直于玻璃表面,令反射角等于入射角,画出入射光线;折射角小于入射角,画出折射光线大致位置。
考点一　光现象
1.(2020福州质检,2)福州因“满城榕树,绿荫蔽日”而得“榕城”之别称。“绿荫蔽日”的主要原因是 (　　)A.光的直线传播　    B.光的反射C.光的折射　     D.光的色散
答案    A　“绿荫”就是树的影子,影子是由于光的直线传播形成的。
2.(2020宁德质检,5)如图所示,小明在一只空碗中放入一枚硬币,后退到某处时眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水,小明又看到硬币。下面能正确解释此现象的光路图是 (　　)
答案    B　小明能看到水中的硬币是因为硬币反射的光进入小明的眼睛;根据光的折射规律,光从水中斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币发出的,B正确。
3.(2020福州质检,8)如图所示,一只小牛正在平面镜前欣赏自己的全身像。此时,他所看到的全身像应该是图中的 (　　)
答案    A　根据平面镜成像的特点,像与物大小相等,像与物的连线与镜面垂直,故选A。
4.(2020泉州质检,8)下列古诗句中蕴含的光学知识,属于光的折射的是 (　　)A.床前明月光,疑是地上霜B.溪边照影行,天在清溪底C.举杯邀明月,对影成三人D.潭清疑水浅,荷动知鱼散
答案    D　“床前明月光,疑是地上霜”看到明月光是由光的直线传播形成的,故A错误;“溪边照影行,天在清溪底”,是倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,故B错误;“举杯邀明月,对影成三人”,影子是由于光的直线传播形成的,故C错误;“潭清疑水浅,荷动知鱼散”看到水中的鱼是光的折射现象,故D正确。
5.(2020莆田质检,20)近段时期,我国多地上空出现了如图所示的“日晕”,它是光线射入卷层云后,经过两次　　　    ,分散成各种色光而形成的。看“日晕”要注意保护眼睛,可通过观察“日晕”经池塘水面　　　    而成的像。(填“折射”或“反射”)
答案　折射　反射
解析　“日晕”是一种太阳光色散的现象,太阳光经过卷层云后,经过多次的折射,分散成各种色光。“日晕”经池塘的水面成像,是光的反射现象。
6.(2020宁德质检,26)如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。 甲 乙 丙
(1)实验中选择薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定　　　    的位置。(2)小金移动蜡烛B,直到蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合。此时从小红的位置看B与A在玻璃板后所成的像　　　    (选填“能”或“不能”)重合。(3)小金将蜡烛A向玻璃板靠近2 cm,再将蜡烛B移到A的像的位置,通过测量,他发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了　　　    cm, 同时发现像的大小　　　    (选填“变大”“变小”或“不变”)。(4)小红在一次实验中发现玻璃板中蜡烛A的像偏高且倾斜,　　　    (选填 “乙”或“丙”)图是产生这个现象的原因。
答案　(1)像　(2)能　(3)4　不变　(4)乙
解析　(1)用薄玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体像的另一个物体,便于确定像的位置。(2)从小红的位置看B与A在玻璃板后所成的像重合。(3)将蜡烛A向玻璃板靠近2 cm,蜡烛A的像也向玻璃板靠近2 cm;因此蜡烛A与它在玻璃板中的像的距离变化了2 cm+2 cm=4 cm,平面镜成像特点:像与物大小相等,故像的大小不变。(4)平面镜成像的特点:像与物关于平面镜是对称的。
考点二　透镜成像规律及应用1.(2020宁德质检,7)下列仪器的成像特点与行车记录仪相同的是 (　　)A.显微镜　    B.放大镜C.投影仪　    D.照相机
答案    D　行车记录仪成缩小的实像。由显微镜的成像原理可知:物体经物镜折射后,成倒立、放大的实像,这个像正好处在目镜的焦点之内,又经目镜成正立、放大的虚像,此时的目镜相当于放大镜,故A错;放大镜是利用凸透镜成正立、放大的虚像工作的,故B错;投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像工作的,故C错;照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,故D正确。
2.(2020厦门质检,11)将凸透镜正对太阳光,其下方的白纸上呈现一个光斑,如图。这时光斑到凸透镜的距离为20 cm。若在凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大,则凸透镜的焦距可能是 (　　) A.5 cm　　B.20 cmC.25 cm　　D.30 cm
答案    A　由图片可知,此时白纸上并非最小最亮光斑,且在凸透镜远离白纸的过程中光斑一直变大,说明光斑到凸透镜的距离大于焦距,即f<20 cm。故选A。
3.(2020莆田质检,12)在“探究凸透镜成像规律”实验中,点燃的蜡烛、凸透镜和光屏位置如图所示,光屏上恰好成一清晰的像,下列说法中正确的是 (　　)
A.照相机应用了这一成像规律B.光屏上的像是倒立、放大的实像C.蜡烛燃烧变短,屏上烛焰的像位置会下移D.将蜡烛和光屏位置互换,光屏上无法成清晰的像
答案    A　由题意可知,u=40.0 cm和v=30.0 cm,所以所成的像是倒立、缩小的实像,符合照相机的工作原理。若蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,根据像与物的成像关系,此时烛焰的像应该向上移动。根据光路可逆的特点,将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上仍然可以成清晰的像。
4.(2018厦门质检,4)金砖会场成为厦门旅游的一张新名片,如图是游客在金砖会场留影,与手持手机直接拍照相比,使用自拍杆的作用是 (　　)A.增大物距,增大取景范围B.增大物距,减小取景范围C.减小物距,增大取景范围D.减小物距,减小取景范围
答案    A    本题考查凸透镜成像规律。使用自拍杆时,人和景物到镜头的距离变长了,相当于增大物距,这时人和景物的像就变小了,取影范围也就变大了,故选A。
知识拓展　凸透镜成实像的规律:物距越大、像距越小,像越小;反之物距越小、像距越大,像也越大。
5.(2020厦门质检,17)线上学习时,使用电子产品一段时间应休息。长时间使用电子产品容易使眼睛的自我调节能力减弱,只能使　　　    (填“远”或“近”)处的物体成像在视网膜上,形成近视眼。矫正近视眼应配戴由　　　    透镜做的眼镜。
答案　近　凹
解析　近视眼是眼睛的晶状体变厚,折光能力增强,只能使近处的物体成像在视网膜上。近视眼看远处物体时,像成在视网膜的前方,应配戴发散透镜使光线推迟会聚,因凹透镜对光线有发散作用,所以近视眼应该配戴凹透镜做的眼镜才能看清远处的物体。
6.(2020泉州质检,27)利用如图所示的实验装置探究“凸透镜成像的规律”。
(1)实验时,调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的高度,发现烛焰在光屏上的像的位置偏高,应将光屏向　　        (选填“上”或“下”)调节。(2)实验装置正确安装并调节后,在图示的光屏上能看到烛焰清晰的像,则该凸透镜的焦距f=　　　    cm。若将蜡烛移至15 cm刻度线处,向　　　    (选填“左”或“右”)移动光屏,光屏上能看到倒立、    　　    的实像。(3)光屏成清晰的像后,如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向左移动一小段距离,要想在光屏上再次看到清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的　　　    (选填 “近视”或“远视”)眼镜。(4)光屏成清晰的像后,如果保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用一个不同焦距的凸透镜,把光屏向右移动一小段距离,在光屏上能再次看到清晰的像,此时像　　　    。(选填“变大”“变小”或“不变”)
答案　(1)上　(2)10　左　缩小　(3)远视 (4)变大
解析　(1)烛焰在光屏上的像的位置偏高,应将光屏向上调节,使像成在光屏中央。(2)由图可知,此时物距等于像距,且在光屏上能看到烛焰清晰的像,由凸透镜成像规律可知,物距等于二倍焦距,此时物距为20 cm,则凸透镜的焦距为10 cm。若将蜡烛移至15 cm刻度线处,即物距增大,大于二倍焦距,则像距减小,所以要向左移动光屏,在光屏上成倒立、缩小的实像。(3)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把光屏向左移动一小段距离,则像的位置不变,光屏向前移动,相当于眼睛成像在视网膜后,为远视眼,所以需要配戴远视眼镜矫正,在光屏上再次看到清晰的像。(4)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用一个不同焦距的凸透镜,把光屏向右移动一小段距离,在光屏上能再次看到清晰的像,此时像距变大,所以像变大。
考点三　光学作图1.(2020福州质检,23)请画出图中反射光线对应的入射光线,并标出入射角的大小。
答案　如图所示
解析　由题图知反射角为30°,故入射角为30°,作出入射光线即可。
2.(2020泉州质检,24)如图所示,画出发光点S经平面镜反射后过P点的光路图。
答案　见解析
解析　过镜面作出点S的对称点S‘,即发光点S在平面镜中的像,连接S’P与镜面交于O点,即入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,OP为反射光线。如图所示。
3.(2020南平质检,22)请在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'(保留作图痕迹)。
答案　如图所示
解析　根据平面镜成像特点,像与物体关于平面镜对称,平面镜成的像用虚线。
4.(2020龙岩质检,23)一束光线从水中斜射入空气中,在水面发生折射,OA是折射光线,请在图中画出大致的入射光线。
答案　如图所示
解析　光线从水中斜射入空气中发生折射时,空气中的折射角较大,因此入射光线要靠近法线一些。
5.(2019福州质检,22)如图所示,一束激光斜射向半圆形玻璃砖圆心O,在屏幕MN上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图。
答案    如图所示 
解析    光线斜射向半圆形玻璃砖圆心,一部分光发生反射,根据光的反射定律作出反射光线,一部分光发生折射,根据光的折射规律,折射角小于入射角,作出折射光线(在玻璃砖内部分)。折射是在圆心处发生的,光线射向半圆形玻璃砖界面时,是垂直入射,因此从玻璃砖到空气发生二次折射,光的传播方向不改变。
1.(2020南平质检,2)“绿水青山就是金山银山”,世界“双遗”地的武夷山是人类的共同财富。如图所示,武夷山玉女峰在绿水中倒影的形成是光的 (　　) A.反射现象　    B.折射现象C.色散现象　    D.直线传播现象
一、选择题（每小题2分，共10分）
答案    A　武夷山玉女峰在绿水中的倒影属于平面镜成像,其实质是光的反射。
2.(2020漳州质检,3)“白日不到处”是清代诗人袁枚所作《苔》中的诗句,“白日”照射不到的主要原因是 (　　)A.光的直线传播　    B.光的反射C.光的折射　     D.光的色散
答案    A　“白日不到处”就是指太阳照不到的地方,这是由光的直线传播形成的。
答案    A　水中的倒影属于光的反射现象,A符合题意;雨后的彩虹属于光的折射现象,B不符合题意;日食的形成是光沿直线传播的现象, C不符合题意;潭清疑水浅是光的折射现象,D不符合题意。
4.(2020三明质检,10)6月6日为全国爱眼日,预防近视从我做起。如图是眼睛视物成像光路示意图,下列判断正确的是 (　　) A.甲图为近视眼,应用凸透镜矫正B.甲图为近视眼,应用凹透镜矫正C.乙图为近视眼,应用凸透镜矫正D.乙图为近视眼,应用凹透镜矫正
答案    B　甲图是近视眼视物成像的光路示意图,近视眼要用凹透镜进行矫正;乙图是远视眼视物成像的光路示意图,远视眼要用凸透镜进行矫正。故选择B。
5.(2020三明质检,13)若凸透镜某次成像时的物距和像距均为30 cm,则当物距变为20 cm时,物体经凸透镜将成 (　　)A.倒立等大的像　    B.倒立缩小的像C.倒立放大的像　    D.正立放大的像
答案    C　由题意知,凸透镜某次成像时的物距和像距均为30 cm,说明该凸透镜的焦距f=15 cm。由凸透镜的成像规律可知,当物距变为20 cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像。
二、实验题(共15分)6.(2020厦门质检,26)(5分)小夏探究光的折射规律,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验数据如下表:
(1)分析数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角　　　    入射角;当入射角逐渐减小时,折射角逐渐　　　    。(2)让光从水斜射向空气,入射角选用表中的折射角的大小,折射角恰好等于表中相应的入射角的大小,说明光路是　　　    的。(3)让光从水斜射向空气,不断增大入射角,折射角也随之增大,其中先接近90°的是　　　    。由此猜想:继续增大入射角,可能出现的现象是　　　    。
答案　(1)小于　减小　(2)可逆　(3)折射角　折射光线消失
解析　(1)由表格数据可知光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。由表格数据可知折射角随入射角的减小而减小。(2)让光从水斜射向空气,入射角选用表中的折射角的大小,折射角恰好等于表中相应的入射角的大小,即光路与原光路重合,因此可得光路是可逆的。(3)光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,因此先接近90°的是折射角,入射角增大到一定程度时,折射角达到90°,在空气中就没有折射光线了。
7.(2020莆田质检,27)(5分)“探究平面镜成像特点”的实验中。  甲 乙(1)在竖直的玻璃板前适当位置竖立蜡烛A并点燃,拿一支外形与蜡烛A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼在玻璃板　　　    (填 “前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此步骤说明像与物大小　　　    。(2)用透明玻璃板代替平面镜的目的是　　　　　　　    。
(3)在玻璃板后用手挡住蜡烛B,人眼透过玻璃板　　　    (填 “能”或“不能”)看到蜡烛A的像。 (4)若玻璃板上端向左倾斜如图乙,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会　　　    (填“偏高”或“偏低”)。
答案　(1)前面　相等　(2)便于确定像的位置 (3)能　(4)偏高
解析　(1)探究平面镜成像特点时,应该在点燃的蜡烛这一面观察蜡烛的像。蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,又蜡烛A与蜡烛B的外形完全相同,说明像与物大小相等。(2)用透明玻璃板替代平面镜做实验,利用玻璃板透光,便于确定像的位置。(3)平面镜所成的像是虚像,在玻璃板后用手挡住蜡烛B,人眼透过玻璃板仍能看到蜡烛A的像。(4)根据像与物关于平面镜轴对称的关系,可以判断像的位置偏高了。
8.(2018吉林,25)(5分)小明同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)元件摆放位置如图所示,在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像,由此可知透镜焦距为　　　    cm;(2)保持透镜和光屏的位置不动,把蜡烛放在刻度尺的15 cm处,可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距恰当的　　　    透镜,仍能在光屏上承接到烛焰清晰的像;若不添加透镜,适当移动光屏可承接到一个倒立的、　　　    的实像;(3)在实验中,小明更换了一个凸透镜,使三者还处于如图所示的位置,并使三者中心在同一高度,在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到烛焰的像(光具座足够长),出现这种现象的原因可能是　　　　    　　　　    。(写出一种原因即可)
答案　(1)10.0     (2)凸　放大     (3)蜡烛处于焦点上
解析　(1)由题图可知,u=v=2f=20.0 cm,则f=10.0 cm;(2)将蜡烛放在刻度尺的15 cm处,由实像变化规律“物近像远像变大”可得,若保持透镜和光屏不动,应在蜡烛和凸透镜间放置一个合适的对光有会聚作用的凸透镜,光屏上仍能承接到清晰的像,或不添透镜,向右适当移动光屏(由于f<15 cm<2f),能承接到倒立、放大的实像;(3)更换透镜后,三者中心在同一高度,且光具座足够长,怎样移动光屏都无法承接到蜡烛的像,其原因可能是蜡烛处于焦点,不成像,也可能是物距小于焦距,成虚像。e
知识拓展　(1)凸透镜所成像的变化规律:(实像)物近像远像变大,(虚像)物近像近像变小。(2)更换透镜后实像的变化:所换凸透镜焦距越小,会聚能力越强,相当于物距变大,故像距会变小,像变小;所换凸透镜焦距越大,会聚能力越弱,相当于物距变小,故像距会变大,像变大。