北京市海淀区2020-2022三年中考物理模拟试题分类汇编13光现象、透镜及其应用
展开这是一份北京市海淀区2020-2022三年中考物理模拟试题分类汇编13光现象、透镜及其应用,共20页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1.(2022·北京海淀·统考二模)在图所示的事例中,主要是由于光的折射所形成的现象是( )
A.筷子在水中的部分看起来向上弯折
B.水中山的倒影
C.屏幕上的手影
D.烛焰通过小孔成像
2.(2022·北京海淀·统考一模)下列说法中错误的是( )
A.“引吭高歌”中的“高”,是指声音的响度大
B.公路旁安装隔音墙是为了在传播路径上减弱噪声
C.声音和光一样,都可以在真空中传播
D.雨后的彩虹是太阳光的色散现象,说明太阳光是由不同色光组成的
3.(2021·北京海淀·统考二模)下列关于光的现象和传播规律的说法中正确的是( )
A.反射光线与所对应的入射光线可以不在同一平面内
B.一束光垂直入射到平面镜上发生反射时,其反射角等于90°
C.在镜面反射和漫反射现象中,光的传播都遵循光的反射定律
D.凸透镜对光有会聚作用,用其制成的眼镜可以用来矫正近视眼
4.(2021·北京海淀·统考一模)如图所示的光现象中,主要由于光的反射形成的是( )
A. 树在地面上形成影的“树”B. 桥在水中形成的“倒影”
C. 水珠放大的“叶脉”D. 雨后天空中的“彩虹”
5.(2020·北京海淀·统考二模)如图所示的光现象中,由光的反射形成的是( )
A.民间艺术“皮影戏”
B.景物在水中的倒影
C.筷子在水中“弯折”
D.白光通过三棱镜色散
6.(2020·北京海淀·统考模拟预测)下面列举的四个光现象中,属于光的折射现象的是( )
A.手在墙上形成手影
B.钢勺好像在水面处折断了
C.景物在镜中成像
D.山在水中形成“倒影”
7.(2021·北京海淀·统考二模)小红在做探究凸透镜成像规律的实验时,蜡烛、凸透镜以及光屏在光具座上的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成清晰的像(图中未画出)。下列说法中正确的是( )
A.此时在光屏上成的是倒立、缩小的实像
B.此时的成像特点与照相机的成像特点相同
C.将蜡烛向远离凸透镜方向移动至某位置,并调整光屏位置,烛焰在光屏上所成的像将变小
D.保持蜡烛和凸透镜的位置不变,换用焦距小的凸透镜,则烛焰所成像的像距将变大
二、多选题
8.(2022·北京海淀·统考二模)下列说法中错误的是( )
A.凹透镜对光有发散作用,可用来矫正近视眼
B.远视眼观察景物时成像于视网膜前,可用凸透镜矫正
C.物体吸收了热量,它的温度一定升高
D.物体温度越高,具有的热量越多
9.(2020·北京海淀·统考一模)在森林防火期,无人机发挥着极其重要的作用,其携带的云照相机可以进行高空拍摄,并实时把信号传回。图所示是某品牌“无人机”,由输出能量为75Wh的锂电池供电,采用四个电机带动旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力。下列说法正确的是( )
A.遥控无人机时是通过电磁波传输信号的
B.无人机升高时,照相机所拍摄到的固定在地面的物体的像变大
C.无人机在旋翼转动作用下悬停在空中时,不需要消耗电能
D.若无人机飞行时输出功率为125W,则该无人机最多可飞行2160s
三、填空题
10.(2021·北京海淀·统考一模)(1)如图所示电阻箱的示数为______Ω。
(2)如图所示,MM为平面镜,AO为入射光线,ON为法线。已知AON=60,NOB=30,NOC=45,NOD=60。则入射光线AO的反射光线将沿着______方向射出。
11.(2020·北京海淀·统考二模)如图所示,MM′为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,则入射光线AO的反射光线将沿着__________(选填“OB”“OC”或“OD”)方向射出.
12.(2022·北京海淀·统考一模)如图所示,小军用焦距为10cm的凸透镜、光具座等器材,做凸透镜成像的实验。小军先将光具座放在水平桌面上,再将凸透镜固定在光具座50cm刻线处。为确保在光屏上能得到烛焰清晰的像,在组装器材时要使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一______上。小军点燃蜡烛后,将蜡烛移至35cm刻线处,移动光屏,直到光屏上出现了烛焰清晰的像,则此时光屏可能在______(选填“A”“B”或“C”)点,光屏上的像是倒立、______(选填“放大”或“缩小”)的实像。该实验现象可以说明______(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点。
13.(2020·北京海淀·统考一模)在探究“近视眼的矫正”课外实验中,用蜡烛模拟远处所视物体;水凸透镜模拟人眼晶状体,并与注射器相连,其凸起程度(凸起程度越大,其焦距就越小)可通过注射器注入或吸收水量来调节;用光屏模拟人眼视网膜:
(1)如图所示,此时在光屏上得到了烛焰清晰的像,该像是倒立、_______(填“放大” “缩小”或“等大”)的_______像(填“实”或“虚”);
(2)向水凸透镜内注入适量的水来模拟近视眼,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。若想在光屏上再次得到清晰的像,可以将光屏向_______透镜的方向移动适当距离(选填“远离”或“靠近”);或者光屏不移动,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的_______透镜也可以(选填“凸”或“凹”)。
四、实验题
14.(2022·北京海淀·统考二模)小红为探究平面镜成像的特点,她在水平桌面上铺上白纸,用支架将薄透明玻璃板立在白纸上,再取来两支相同的蜡烛A和B,如图所示。
(1)实验中她把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面,借助蜡烛B探究蜡烛A所成像的情况,此操作中蜡烛B的作用是为了便于确定___________和比较___________;
(2)实验中在寻找蜡烛A像的位置时,眼睛应该在蜡烛___________(选填“A”或“B”)这一侧观察,把光屏放在蜡烛A所成像的位置处,在光屏上并没有看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的是___________(选填“虚”或“实”)像;
(3)若实验过程中无论怎样在水平桌面上调节蜡烛B的位置,发现都不能使之与蜡烛A的像完全重合,发生这种现象的原因可能是___________。
15.(2022·北京海淀·统考一模)展示为某平面小组探究的实验规则。两板连接的竖板可单独使用两块板。
(1)如图所示,将纸板E、F调整到同一个平面内,让一束光直射到纸板上的O点,则在纸板上可以看到反射光OB;
①此时光反射OB与ON的夹角应______(填“大于”或“等于”)角光AO与ON的夹;
②在其他条件不变的下,纸板FON的残留情况,此时在纸板上看折光,如图所示。再多绕光将AO与ON的夹角,在纸板F上均看到反射光。此实验现象说明:在发生反射的时候,______;
(2)在如图所示的实验装置中,若将一束光沿BO射出,则将反射光将沿一OA的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是______的。
16.(2021·北京海淀·统考二模)小东利用多个大小和形状完全相同的红色和黑色象棋子,以及图中在水平桌面上放置的器材,计划探究平面镜所成像的大小与物体的大小是否有关。
(1)小东在实验中将1枚红色棋子放在薄玻璃板前的A点处,发现无论怎么在桌面上调整玻璃板后的1枚黑色棋子,都始终无法与红色棋子的像完全重合,可能的主要原因是______;
(2)重新调整之后,小东进行了如下的实验操作:
a、将1枚红色棋子放在图中薄玻璃板前的A点处,再用另1枚黑色棋子在薄玻璃板后移动调整位置,直到从各个角度看去它都跟红色棋子的像完全重合,测量A点到平面镜的距离;
b、再将这枚红色棋子放在图中薄玻璃板前的B点处,重复上述步骤。
①小东原计划探究问题的自变量是______;
②小东在实验中实际探究的科学问题是______。
17.(2020·北京海淀·统考一模)为了探究物体在平面镜中所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜距离的关系,某实验小组用如图所示的装置以及两个完全相同的物体A、B和一把刻度尺进行实验。
请你帮助他们补全实验步骤:
①将物体A放在平面镜前面的白纸上,在平面镜后面改变物体B的位置,使得从不同角度观察时,物体B与物体A的像完全重合,用刻度尺分别测出A、B到平面镜的距离u、v并记录在表格中;
②改变______________________,在平面镜后面改变物体B的位置,直至B与A的像完全重合时,用刻度尺分别测出A、B到平面镜的距离u、v并记录在表格中;
③再仿照步骤②,再做四次实验。
18.(2020·北京海淀·统考模拟预测)在“探究平面镜成像的特点”的实验中, 采用薄玻璃板作为平面镜。 如图所示,为了找到像的位置,移动镜后的蜡烛 B, 直至看上去与 A 的像完全重合,好像是被点燃似的;为了比较像距大小与物距大小是否有关, 应将蜡烛A 放在___位置多次实验(选填“同一”或“不同”),同时发现所成像的大小始终___(选填“变化”或“不变”)。 若蜡烛 B 与蜡烛 A 的像无法重合, 实验中存在的问题可能是_____ (“选填“A”或者“B”)。A.玻璃板没有竖直放置,B.蜡烛A 到平面镜的距离较小:
19.(2021·北京海淀·统考一模)实验桌上备有带支架的蜡烛、光屏、焦距为10cm的凸透镜、光具座等器材。小华用这些器材探究凸透镜的成像规律。
(1)小华将凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放在20cm刻度线处,移动光屏至适当位置,如图所示(所成的像未画出),在光屏上得到烛焰倒立_______的实像。
(2)若将(1)中蜡烛移至15cm刻度线处,透镜位置保持不动,为在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______移动。
20.(2020·北京海淀·统考二模)“探究凸透镜成像规律”实验中,将光具座放置在水平面上,焦距为10cm的凸透镜固定在光具座50cm刻线处,光屏和点燃的蜡分别放在凸透镜的两侧,如图所示。
(1)实验前先调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心的位置,使它们在同一 ______ ;
(2)将蜡烛移到0刻线位置,光屏的位置如图,为了能在光屏上找到烛焰清晰的像,应将光屏向 ______ 移动(填“左”或“右”);
(3)当烛焰的像成在光屏的左侧时,若不移动光屏,可在凸透镜右侧加装一块 ______ (填“凸透镜”或“凹透镜”),光屏上可以再成清晰的像;
(4)将点燃的蜡烛移动到光具座上45cm刻线处,移开光屏可以在光屏这一侧透过透镜观察到烛焰放大的像,这一实验现象可以说明 ______ 的成像特点(填“投影仪”或“放大镜”)。
21.(2020·北京海淀·统考模拟预测)小华用点燃的蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像的规律。下表是他实验时记录的几组数据,根据数据回答下列问题。
(1)实验所用凸透镜的焦距f=_____cm。
(2)第4次实验时所成的像是_____的。(选填选项前的字母)
A.倒立缩小的实像B.倒立放大的实像C.正立放大的虚像
(3)第3次实验数据能够说明_____的成像特点。(选填选项前的字母)
A.照相机B.幻灯机C.放大镜
(4)第1次实验时,小华将一近视眼镜紧贴在凸透镜的前面,要在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向_____(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
22.(2020·北京海淀·统考模拟预测)实验桌上有焦距分别为15cm、10cm的两个凸透镜A、B,还有光屏、F形LED灯(作为物体,如图甲所示)、光具座和刻度尺.某个同学设计实验证明“在物距相同时,凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关”.请你帮他补充完整下面的实验设计.
(1)实验步骤:
①按图乙所示组装器材,将焦距为15cm的凸透镜固定在50cm刻线处,并进行共轴调节.
②将F形LED灯移至20cm刻线处,打开LED灯,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,如图丙所示,用刻度尺测量像高h,并记录.
③_________________________________________________ .
(2)请画出实验数据记录表格_________________.
(3)请说明如何根据数据判断凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关____________
五、综合题
23.(2020·北京海淀·统考二模)红外测温仪
红外线测温仪(如图所示)与传统的水银温度计相比,具有使用方便、非接触、可很快测出体温的优点。
在自然界中,一切温度高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。红外辐射又被称为红外线,是电磁波的一种,电磁波波速c、波长λ和频率f之间的关系是。物体的红外辐射能量的大小按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度。
图是一款医用红外测温仪原理图。
图中(1)为红外温度传感器它将检测到的人体辐射的红外辐射能量转换成电信号,转换后的电信号被发送到主控制CPU中进行处理。
红外传感器里有滤光片,主要截断可见光和近红外的辐射,减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。
图中(2)为超声波传感器,用来测量红外温度传感器到人体间的距离。
图中(3)为环境温度传感器,用来测量周围背景的环境温度,其测量结果用于超声波传播速度的精准计算,同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿。图中(4)为主控芯片,可以很快处理大量的数据。
图中(5)为PC机,它将记录好的实验数据经过分类整理后输入到MATLAB计算科学软件中,进行BP神经网络训练,然后通过训练好的网络对采集到的红外数据进行处理,得到与真值更为接近的补偿值。最终的补偿结果将显示在LCD屏幕上。当显示温度过高或者过低时,系统发出警报,蜂鸣器报警。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)有人担心红外测温仪的红外线对人体有伤害。与遥控器发出红外线机理______(选填“相同”或“不同”),红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线,而不是体温枪自身发出的,因此它是对人体没有伤害的;
(2)体的正常温度在36~37℃之间,放射的红外波长约9~13μm。在此区间人体放射的红外线的频率范围约为_______________Hz;
(3)图是红外温度传感器中的部分原理示意图,其中电源两端电压保持不变,R是热敏电阻,其阻值随可测温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻;被测温度较高时,显示仪的示数也会变大。关于该部分测温原理,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.显示仪是由电压表改装成的
C.被测温度越高,电阻R0两端的电压越小
D.被测温度越高,通过热敏电阻的电流越小
(4)测量中误差不可避免,根据文中所述,该款红外测温仪为了减小因环境干扰产生误差的措施有:_________________(写出一条即可)。
实验次数
1
2
3
4
物距u/cm
30
20
15
5
像距v/cm
5
20
30
/
参考答案:
1.A
【详解】A.筷子“折断”是光在水和空气交界面处发生偏折造成的,属于光的折射现象,故A符合题意;
B.水中山的倒影,实际上是山通过水面(相当于平面镜)成像,属于光的反射现象,故B不符合题意;
C.“手影”是由于光沿直线传播过程中遇到不透明的物体形成的黑暗区域,是光的直线传播现象,故C不符合题意;
D.烛焰通过小孔在屏幕上成像是小孔成像现象,是由于光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】A.“引吭高歌”的意思是放开嗓子大声歌唱,里面中的“高”,是指声音的响度大,故A正确,A不符合题意;
B.噪声可以在声源处、传播过程中、人耳处减弱,公路旁安装隔音墙是为了在传播路径上减弱噪声,故B正确,B不符合题意;
C.声音的传播需要介质,不能在真空中传播;光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误,C符合题意;
D.雨后的彩虹是太阳光从空气中射入水滴后的色散现象,说明太阳光是由7色光组成的,故D正确,D不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.根据光的反射定律可知,反射光线与入射光线一定在同一平面内,故A错误;
B.入射角是入射光线与法线的夹角,一束光垂直入射到平面镜上,入射角等于0°,反射角等于入射角,反射角大小也是0°,故B错误;
C.光的反射定律适用于所有的反射现象,故C正确;
D.凸透镜对光有会聚作用,用其制成的眼镜可以用来矫正远视眼,故D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.树在地面上形成影的“树”是由光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.桥在水中形成的“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.被水珠放大的“叶脉”, 属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故C不符合题意;
D.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,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故D不符合题意。
故选B。
5.B
【详解】A.“皮影戏”是由于光的直线传播形成的,故A错误,不符合题意;
B.水面相当于平面镜,景物在水中的倒影相当于平面镜成像,是光的反射现象,故B正确,符合题意;
C.筷子在水中“弯折”是光的折射现象,故C错误,不符合题意;
D.色散是光的折射现象,故D错误,不符合题意。
故选B。
6.B
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【详解】A.手在墙上形成手影,是因为光在同一均匀介质中沿直线传播,故A不符合题意;
B.根据光的折射,当光从空气斜射入水中或者其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,出现了钢勺好像在水面处折断了的现象,如同插入水中的筷子向上弯折的道理是一样,故B符合题意;
C.汽车观后镜,是利用凸面镜能使光线发散的特点扩大视野,是光的反射原理,故C不符合题意;
D.平静的水面相当于平面镜,山在水中形成“倒影”是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射,故D不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】A.由图可知,物距小于像距时,成倒立、放大的实像,故A错误;
B.成倒立、放大的实像是投影仪的原理,故B错误;
C.根据凸透镜成像的原理,物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像将会变小,故C正确;
D.换用焦距小的凸透镜,相当于增大物距,根据凸透镜成像的规律,物体远离凸透镜,像靠近凸透镜,像将会变小,烛焰所成像的像距将变小,故D错误。
故选C。
8.BCD
【详解】A.凹透镜对光线起到发散作用。近视眼是晶状体太厚,折光能力太强或眼球前后方距离太远,远处来的光线在视网膜前就会聚了,应用凹透镜来矫正,故A正确,不符合题意;
B.远视眼是晶状体太薄或眼球前后距离太近,近处来的光线在视网膜后才会聚,用凸透镜来矫正,故B错误,符合题意;
C.物体吸收了热量,温度不一定升高,例如:晶体熔化过程中,需要吸收热量,但温度保持不变,故C错误,符合题意;
D.物体温度越高,内能越大。热量是过程量,不能说,具有能量的多少,故D错误,符合题意。
故选BCD。
9.AD
【详解】A.遥控无人机时是通过电磁波传输信号的,故A项正确;
B.无人机升高时,物距变大,像距变小,像变小,所以照相机所拍摄到的固定在地面的物体的像变小,故B项错误;
C.无人机在旋翼转动作用下悬停在空中时,电动机带动旋翼转动,将电能转化为机械能,需要消耗电能,故C项错误;
D.由可知,该无人机最多可飞行时间为
故D项正确。
故选AD。
10. 2021 OD
【详解】(1)[1]电阻箱的示数
R=2×1000Ω+0×100Ω+2×10Ω+1×1Ω=2021Ω
(2)[2]根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,因为入射角AON=60,所以反射角也等于60°,已知NOD=60,则反射角是∠NOD,所以反射光线将沿OD射出。
11.OD
【详解】根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,图示中入射角为∠AON,则反射角大小与之相等,故为∠NOD;所以反射光线沿着OD方向射出。
12. 水平直线##高度 C 放大 幻灯机
【详解】[1]为了能够让蜡烛的像成在光屏的正中央,要使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度上。
[2][3][4]凸透镜的焦距为10cm,将蜡烛移到35cm刻线处时,蜡烛到凸透镜的距离
L=50cm-35cm=15cm
此时蜡烛处在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间,成像要在凸透镜的两倍焦距以外,即像距应该大于
L′=50cm+2×10cm=70cm
所以将光屏放在C处时,才有可能成像,此时成的是倒立放大的实像,对应的仪器应该是幻灯机。
13. 等大 实 靠近 凹
【分析】根据凸透镜的成像规律推导。
【详解】(1)[1][2]图示像距与物距基本相当,由凸透镜成像规律可知,此时物距等于像距等于2倍焦距,所以该像是倒立、等大的实像。
(2)[3][4]向水凸透镜内注入水,凸起程度变大,其焦距变小,此时物距大于2倍焦距,若想在光屏上再次得到清晰的像,则需要将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离,使像距保持在1倍焦距与2倍焦距之间;或者光屏不移动而让光线推迟会聚,在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜,间接调整焦距,光屏上也能得到清晰的像。
14. 像的位置 像与物的大小 A 虚 玻璃板没有竖直放置
【详解】(1)[1][2]实验中将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面,借助蜡烛B探究蜡烛A所成像的情况,可以在观察到蜡烛B的同时能观察到蜡烛A的像,便于确定像的位置和比较像和物的大小。
(2)[3]平面镜成的像是由光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射后,被人眼接收,才能看到像,故实验中在寻找蜡烛A像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧观察。
[4]因光屏上只能承接实像,不能承接虚像,故把光屏放在蜡烛A所成像的位置处,在光屏上并没有看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的是虚像。
(3)[5]若实验过程中无论怎样在水平桌面上调节蜡烛B的位置,发现都不能使之与蜡烛A的像完全重合,说明此时蜡烛B与蜡烛A的像不在同一平面内,故原因可能是玻璃板没有竖直放置。
15. 等于 反射光线、入射光线与法线在同一平面内 可逆
【详解】(1)①[1]由图知道,反射光OB与ON的夹角是反射角,入射光AO与ON的夹角是入射角,由光的根据反射定律知道,反射角等于入射角,所以反射光OB与ON的夹角应等于入射光AO与ON的夹角。
②[2]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,所以,这个现象说明了:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)[3]如果让光线逆着BO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,即说明在反射现象中,光路是可逆的。
16. 玻璃板与水平桌面不垂直 物体的大小 平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关
【详解】(1)[1]像与物是关于镜子对称的,玻璃板要竖直放置,若玻璃板与水平桌面不垂直,不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。
(2)[2]由题,计划探究平面镜所成像的大小与物体的大小是否有关,自变量是物体的大小。
[3]实际上改变了物体到平面镜的距离,看平面镜成像的大小是否变化,所以实际探究的是平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关。
17.物体A到平面镜的距离
【详解】实验需要多组A、B到平面镜的距离u、v,来得到普遍规律,所以步骤②是:改变物体A到平面镜的距离,在平面镜后面改变物体B的位置,直至B与A的像完全重合时,用刻度尺分别测出A、B到平面镜的距离u、v并记录在表格中。
18. 不同 不变 A
【详解】[1][2]在“探究平面镜成像的特点”实验中,一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,所以,应将物体放在不同位置进行实验,同时发现所成像的大小相同。
[3]在桌面上无论怎样移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像重合,则可能是玻璃板没有竖直放置。若蜡烛A和蜡烛B不等大,也会造成蜡烛B与蜡烛A的像无法重合,像与物大小不相等,与蜡烛A到平面镜的距离无关。
故选A。
19. 缩小 左
【详解】(1)[1]由图可知,物距
u=50cm-20cm=30cm
像距
v=65cm-50cm=15cm
此时
u>2f
成倒立缩小的实像。
(2)[2]凸透镜成实像时,物远像近像变小,蜡烛移至15cm刻度线处,透镜位置保持不动,物距变大,为在光屏上得到清晰的像,像距应该变小,应将光屏向左移动。
20. 高度 左 凹透镜 放大镜
【详解】(1)[1]实验前先调整烛焰中心、透镜中心、光屏中心的位置,使它们在同一高度,这样像才能呈在光屏中央位置。
(2)[2]将蜡烛移到0刻线位置,此时物距是50cm,物距大于凸透镜的二倍焦距,则像在一倍到二倍焦距之间,光屏的位置此时位于二倍焦距之外,为了能在光屏上找到烛焰清晰的像,应将光屏向左移动。
(3)[3]当烛焰的像成在光屏的左侧时,若不移动光屏,可在凸透镜右侧加装一块凹透镜,因为凹透镜对光具有发散作用,可以使光线延迟会聚,这样光屏上可以再成清晰的像。
(4)[4]将点燃的蜡烛移动到光具座上45cm刻线处,此时蜡烛距凸透镜5cm,物距小于凸透镜一倍焦距,成的是正立、放大的虚像,这一实验现象可以说明放大镜的成像特点。
21. 10 C B 远离
【详解】(1)[1]由表中第2次实验的数据,物距等于像距,物像等大,可知,此时
u=2f=20cm
则f=10cm。即该凸透镜的焦距为10cm。
(2)[2]实验4中物距u=5cm,物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故选C。
(3)[3]第3次实验中,实验2中物距u=15cm,像距v=30cm时,物距小于像距,成倒立、放答的实像,是投影仪和幻灯机的制作原理,故选B。
(4)[4]近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,如果此时把近视眼镜放在该凸透镜前,使原来会聚成像的光线推迟会聚,所以要想接到清晰的像,光屏要远离透镜。
22. 保持透镜和LED灯的位置不变,更换焦距为10cm的凸透镜,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,用刻度尺测量像高h,并记录 比较两次像高,如果像高相等,说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距无关;如果像高不等,说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关
【详解】分析:(1)本题目的是设计实验证明“在物距相同时,凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关“,由于所成实像的高度(大小)与物体本身、物距大小均有关系,所以须采用控制变量的方法;
(2)实验表格的设计要求简洁整齐;
(3)根据控制变量法的要求,在物体本身及物距大小相同时,通过比较它们在不同焦距的凸透镜中所成的像的高度,来寻找规律.
解答:(1)依据控制变量法,保持透镜和LED灯的位置不变,更换焦距为10cm的凸透镜,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,用刻度尺测量像高h,并记录;
(2)由题可知,本题采用两种凸透镜,分两次进行,故设计表格如下;
(3)比较两次像高,如果像高相等,说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距无关;如果像高不等,说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关
故答案为(1). 保持透镜和LED灯的位置不变,更换焦距为10cm的凸透镜,移动光屏并在光屏上观察到LED灯清晰的像,用刻度尺测量像高h,并记录;
(2).
(3). 比较两次像高,如果像高相等,说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距无关;如果像高不等,说明凸透镜所成实像的高度与凸透镜的焦距有关;
【点睛】本题运用控制变量的方法,比较凸透镜所成实像的高度h与凸透镜的焦距f是否有关这一可控究的科学问题,要求学生熟练操作凸透镜成像实验,并且对数据的分析归纳有很高的要求.
23. 不同 2.3×1013~3.3×1013 B 环境温度传感器用来测量周围背景的环境温度,其测量结果用于超声波传播速度的精准计算,同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿,红外传感器有滤光片,主要截断可见光和近红外的辐射,减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰
【详解】(1)[1]测温仪是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的,遥控器是通过发出不同的红外线来遥控的,所以红外测温仪与遥控器发出红外线机理不同。
(2)[2]由可知,当红外波长约9μm时,人体放射的红外线的频率为
当红外波长约13μm时,人体放射的红外线的频率为
则人体放射的红外线的频率范围约为2.3×1013~3.3×1013Hz。
(3)[3]由图可知,显示仪并联在R0两端,所以显示仪是由电压表改装成的,因为R是热敏电阻,其阻值随可测温度的升高而减小,所以被测温度越高,R的阻值越小,电路中的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路中电流越大,即通过热敏电阻的电流越大,由欧姆定律可知,电流越大,电阻R0两端的电压越大。
故选B。
(4)[4]根据文中所述,该款红外测温仪为了减小因环境干扰产生误差的措施有:环境温度传感器用来测量周围背景的环境温度,其测量结果用于超声波传播速度的精准计算,同时其测量结果也用于对红外温度进行补偿,红外传感器有滤光片,主要截断可见光和近红外的辐射,减轻了环境光和太阳光对传感器的干扰。
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