专题05 光学亮点问题的填空题 -2024年物理中考题型专练（全国通用）

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【答案】 虚 4
【解析】水中看到的“白鹭”是白鹭的倒影，类似于平面镜成像，由光反射形成的虚像。
根据平面镜成像规律可知，物距和像距相等，此时水中形成的像距水面2m，则像与空中白鹭的距离为
2. （2023湖北鄂州）如图所示，透过手表表盘上光滑透明凸起部分，能清楚地读出日期信息，光滑透明凸起部分相当于________，观看到的是日期数字________（选填写“实”或“虚”）像。手表的背面打磨得非常光滑，能清晰地照出小明像，此像的大小与小明本人相比________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 凸透镜 虚 不变
【解析】透明凸起部分中间比边缘厚是凸透镜，其作用相当于一个放大镜，手表数字在凸透镜的一倍焦距以内，则成正立、放大的虚像。
手表的背面打磨得非常光滑，相当于平面镜，能清晰地照出小明像，由平面镜成像的特点可知，所成的像与小明本人大小相同。
3. 雨过天晴，地面上会出现建筑物的影子，影子是由于___________形成的。通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的像，如图所示，像的大小与建筑物的大小___________。一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰，强光照射到玻璃幕墙时会发生___________反射，造成“光污染”。
【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 相等 镜面
【解析】影子是由于光传播过程中遇到不透明障碍物，在光达不到的区域形成的阴影，是光的直线传播形成的。
地面上一层薄薄的积水可以看成平面镜，还可以看到建筑物的像，实际上是通过平面镜（水面）成的像，由平面镜成像特点可知，平面镜成的像与建筑物的大小始终相等。
一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰，当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时，就会发生镜面反射，反射光线非常集中，炫目的光干扰人们的正常生活，造成光污染。
4. 如图，世界首条跨海高铁——泉州湾跨海大桥合龙成功。大桥与倒影形成的一幅壮美画面，桥在水中的倒影是光的_______形成的________（选填“虚”或“实”）像。

【答案】反射； 虚。
【解析】大桥在水中成的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，根据平面镜成像的特点可知，倒影是大桥的虚像。
5. 涪江水面平静，两岸河堤高出水面1m，河堤上一棵树高4m，这棵树在涪江水中的像高 m；小明同学站在树的对岸河堤上，他的眼睛与树尖的距离为d树，与树尖在涪江水中像的距离为d像，则d树 d像（选填“＞”、“＜”或“=”）．
【答案】4；＜．
【解析】平面镜成像时像的大小与物体的大小相等；像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等．河堤上一棵树高4m，在其像的高度也为4m。小明站在树的对岸如图所示：
S'为树尖S在通过水面所成的像；
他的眼睛与树尖的距离为d树=AS，与树尖在涪江水中像的距离为d像=AS'，根据勾股定理可知，AS=，AS'=，由于OS＜0S'，则AS＜AS'，即d树＜d像．
6. 如图所示为“探究光的反射规律”的实验装置。采用可转折的两部分纸板是为了研究_____、入射光线和法线是否在同一平面内；实验中，从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹，是因为光在纸板上发生了______（填“镜面”或“漫”）反射；入射光线AO靠近法线ON时，反射光线OB将______（填“靠近”或“远离”）法线ON。
【答案】 反射光线 漫 靠近
【解析】采用可转折的两部分纸板是为了研究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，当纸板不转折时，竖直立在平面镜上，此时从A点入射，可以在纸板上看到反射光线，若纸板沿法线向后翻折，反射光线仍然在原来的位置，而两纸板不在同一平面内，故只能看到入射光线，看不到反射光线，故说明光的反射定律中反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹，因为纸板凹凸不平，是粗糙的，发生了漫反射。
入射光线AO靠近法线ON时，入射角变小，则反射角变小，反射光线也靠近法线。
7. 如图所示是2022年4月在荷兰阿尔梅勒世界园艺博览会上拍摄的中国竹园的展馆景象，“中国竹园”凭借其融合中国传统文化和现代工艺于一体的独特风格而备受瞩目。竹房在水中的“倒影”是光的______形成的，水中的“竹房”是______（选填“实”或“虚”）像。
【答案】 反射 虚
【解析】竹房在水中“倒影”，属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
水中的“竹房”并不是由实际光线会聚而成的，因而是虚像。
8. 如图所示，船员通过船舱驾驶台上的窗户观察前方航道的情况。窗户玻璃不是竖直的，而是向前倾斜。请从光学角度分析这样设计的目的：____________。
【答案】见解析
【解析】根据平面镜成像特点可知，物体在平面镜中成像时，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜距离相等。窗户玻璃向前倾斜，船内物体的像落在船的斜下方，不会影响驾驶员的视线。
9. 小京利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平玻璃板面镜成像特点，其中玻璃板和蜡烛竖直放置在水平桌面上，蜡烛的高度为6cm，蜡烛与玻璃板之间的距离为10cm。蜡烛通过玻璃板所成的像是____像（选填“实”或“虚”），像的高度为______cm，像到玻璃板的距离为_______cm。
【答案】 虚 6 10
【解析】由平面镜所成特点可知，平面镜所成像是虚像，像与实物等大，像距等于物距，所以蜡烛通过玻璃板所成的像是虚像；蜡烛的高度为6cm，所以像的高度也为6cm；蜡烛与玻璃板之间的距离为10cm，所以像到玻璃板的距离也为10cm。
10．2022年4月28日，君君中午一进家门就激动地喊道：“妈妈快看，太阳好漂亮！”妈妈到阳台往天空一看，原来达州上空出现了漂亮的日晕。日晕，又叫圆虹，是一种大气光学现象。它形成的原因是：在高空中有卷层云时，高空中会飘浮着无数由水蒸气 （填物态变化）成的冰晶，当光线射入卷层云中的冰晶后会发生反射和 ，太阳光被分解成红、黄、绿、紫等多种色光，这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环，称为晕。
【答案】凝华；折射。
【解析】（1）水蒸气遇冷形成小冰晶是凝华现象；
（2）太阳光能穿过云层在小冰晶上发生折射，看上去在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这就是日晕，是光的色散现象。
11. 如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为 ______度，折射角为______度，界面CD上面的介质是______。
【答案】 30 42 空气
【解析】如图CD是界面，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为
而∠COE＝48°，则折射角为
因折射角大于入射角，所以CD上边是空气，下边是水。
12. 如图是冬奥会期间的防疫消毒机器人正在工作时的情景。为了减轻机器人的自重，机器人的外壳一般采用强度高、密度_____的材料制作。其屏幕上的彩色画面是由红、绿、_____三种色光混合而成的。
【答案】小 蓝
【解析】为了减轻机器人的自重，根据G=mg可知，需减小机器人的质量，在体积一定的情况下，要减小质量，根据，需减小机器人的外壳的密度，即采用强度高、密度小的材料制作机器人。
屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
13. 如图甲所示，一束白光经三棱镜折射后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫做光的 现象，最早发现这一现象的物理学家是 ，从图甲中可以看出红色光线的偏折程度最 。图乙为色光三原色的示意图，图中区域1应标 色，区域2应标 色。
【答案】色散；牛顿；小；白；蓝。
【解析】最早发现日光的色散现象的物理学家是牛顿。白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由下至上依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。由图可知紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小。红光、绿光、蓝光叫做三原色光；三种色光混合，可以得到白光，故1是白，2是蓝色。
14. 如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有______，属于凹透镜的有______（两空均填编号）。
【答案】 ②③ ①④
【解析】中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，如图所示的四个透镜，属于凸透镜的有②③。
中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，如图所示的四个透镜，属于凹透镜的有①④。
15. 如图所示，西汉时期的《淮南万毕术》中记载有“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”请你用学过的光学知识判断“削冰令圆”就是把冰块制成______镜，若要“火生”应把“艾”放在镜的_______位置。
【答案】 凸透 焦点
【解析】削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生，将冰削圆，对着太阳能生火，说明削成的圆冰对火有会聚作用，所以是冰块制成凸透镜。
太阳光都会会聚到凸透镜的焦点位置，要快速生火，需把“艾”放在镜的焦点位置。
16. 一束平行光射向凸透镜的光路图如图所示，若把蜡烛放在距该透镜30cm处时，将得到一个倒立、______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。利用这一成像原理可以制成的光学仪器是______（答出一个即可）。
【答案】 缩小 照相机
【解析】平行光通过凸透镜会聚于一点，该点即焦点，焦点到凸透镜光心的距离即为焦距；则从图可知，凸透镜的焦距为f=10cm
则2f=20cm
而蜡烛距离该透镜30cm，即物距为u=30cm
此时u>2f，成倒立、缩小的实像，应用是照相机。
17. 某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了______（选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于______。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。
【答案】 折射 凸透镜
【解析】装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。
18. 如图所示，航天员王亚平在中国空间站用“水球”做成像实验，“水球”成像的原理与______（选填“放大镜”或“照相机”）的相同，所成的是倒立、缩小的______（选填“实”或“虚”）像。
【答案】 照相机 实
【解析】水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，由凸透镜成像规律可知，实像都是倒立的，所以由图可知，我们看到的是王老师倒立、缩小的实像；生活中照相机成的像也是倒立、缩小的实像，与这一成像原理相同。
19. 汽车的摄像头能对远处物体成倒立________的实像。汽车经过盘山公路的急弯处时，可通过路边的凸面镜来观察另一方来车情况。在如图所示的弯道上，最适合安装凸面镜的一处位置是________处（选填图中字母）。
【答案】 缩小 C
【解析】因为汽车的摄像头类似凸透镜，物距大于两倍的焦距，所以成倒立缩小的实像；
凸面镜应用较为广泛，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆和转角处的情况，ABD看不到转弯处的车子，C符合题意。故选C。
20. 用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律，当点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上如图所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、_______的实像，若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜_______（选填“能”或“不能”）成实像，将蜡烛移至光具座上40cm处，人站在光屏一侧，通过凸透镜可以看到一个_______、放大的“烛焰”。
【答案】 放大 能 正立
【解析】凸透镜焦距为10cm，如图所示的位置时，物距为15cm，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像规律，光屏上呈现烛焰的倒立、放大的实像。
若此时将光屏移走，烛焰通过凸透镜依然能够成像，成像特点由物距大小来决定，与有无光屏无关。
将蜡烛移至光具座上40cm处，此时物距小于一倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时凸透镜成正立、放大的虚像，不能呈现在光屏上，虚像与蜡烛在同一侧，故人应该站在光屏一侧，通过凸透镜观察虚像。
21. 小明用如图所示的透镜来探究凸透镜成像规律，该透镜的焦距为_______cm。实验中，小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，移动光屏，烛焰可在光屏上成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，生活中利用这类透镜来矫正______眼的视力缺陷。
【答案】 12.0 放大 远视
【解析】由图得，凸透镜的光心在刻度尺的40.0cm位置。平行于主光轴的光通过凸透镜后会聚的点为焦点，因此该凸透镜的焦点在刻度尺52.0cm位置，故透镜的焦距为
小明保持凸透镜在光具座上的位置不变，把点燃的蜡烛放在“20cm”刻度线处，此时物距为
在一倍焦距和两倍焦距之间，凸透镜成的像为放大、倒立的实像。
凸透镜对光线具有会聚作用，可以用于矫正远视眼。
22. 人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，物体在视网膜上形成______（选填“正立”或“倒立”）的像。如果长期用错误的方式看书，很容易患上近视。有一种治疗近视眼的手术——用激光对角膜进行切削，使晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力变______（选填“强”或“弱”）些，从而使像落在视网膜上。
【答案】倒立；弱。
【解析】人眼的晶状体和角膜的共同作用相当于一个照相机的镜头即凸透镜；视网膜相当于光屏，物体在视网膜上形成的是倒立、缩小的实像。近视眼是由于晶状体太厚，对光的偏折能力太强，导致远处物体清晰的像成在视网膜的前方，因此激光治疗的目的是减弱晶状体和角膜构成的“透镜”对光的偏折能力，使像成在视网膜上。
23. 小陈发现爷爷看书报时将书报拿得很远，根据所学知识想到人的眼睛与_____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理相同，爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的_____选填“近”或“远”）视眼。于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由________透镜制成的老花镜。
【答案】照相机； 远； 凸。
【解析】人的眼睛与照相机的成像原理相同，都是成倒立、缩小的实像。
晶状体太薄，导致晶状体对光线的会聚能力变弱，看远处物体时，像呈在视网膜后方，所以爷爷眼睛的问题是因为晶状体太薄造成的远视眼。
远视眼是由于看远处物体时，像呈在视网膜后方，所以应该佩戴会聚透镜，即凸透镜，使光线提前会聚。
24.如图所示，把一凸透镜放在平面镜前，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则光束会聚处和M点的距离是 m，该凸透镜的焦距是 m。
【答案】0.6；0.2．
【解析】眼睛观察镜子时，感到光束是在M点发出的，根据物像关于平面镜对称，可以确定凸透镜焦点的位置，从而判断光束会聚处和M点的距离．凸透镜的焦距．
由题知，当用眼睛观察镜子时，光束似乎是从M处发散开来的，则凸透镜的焦点在平面镜前面，而物体在平面镜中成像时，物像关于平面镜对称，根据平面镜成像特点作出凸透镜的焦点F，如图所示：
光束会聚处F和M点的距离s=2×0.3m=0.6m；
焦距是焦点到光心的距离，则凸透镜的焦距：f=0.5m﹣0.3m=0.2m
25.如图所示为水位测量仪的示意图．A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化．
（1）A点与光屏在水中所成的像是 像（选填“虚”或“实”）；
（2）A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A′之间的距离为 m；
（3）若光斑B向右移动了1m，说明水位 （选填“上升” 或“下降”）了 m．
【答案】（1）虚 （2）6 （3）下降 0.5
【解析】（1）平面镜所成的像是虚像。
（2）平面镜成像特点是等大、等距、垂直、虚像，A点与水面相距3m ，像到水面的距离也是3m，A与它在水中的像A′之间的距离为6 m.
（3）如图水面是下降的。BQ=1m，水深是BQ的一半，为0.5m。