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人教版八年级物理上册名校单元双测AB卷 第三次阶段性测试(B卷·能力提升)(原卷版+解析)
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上学期第三次阶段性测试卷B卷(人教版)八年级 物理(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。2.测试范围:人教版八上:4.1——5.3。第Ⅰ卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。1.如图所示,日晷是我国古代利用晷针影子测量时间的一种计时仪器,晷针影子的形成是( ) 第1题图 第3题图 第4题图 第6题图 A.光的直线传播 B.光的反射 C.镜面反射 D.漫反射2.下列各种现象中,不能用光的直线传播来解释的是( )A.猴子在水里看到自己 B.打靶瞄准时,利用三点确定一条直线C.日食和月食现象 D.树荫中常有因太阳照射形成的明亮的小圆斑3.如图所示为一只红嘴鸥从水中捕食飞离水面的情景。下列说法正确的是( )A.水中的倒影是红嘴鸥的实像 B.红嘴鸥的嘴恰与水接触,红嘴鸥在水中的像的嘴也恰好与水面接触C.水越深,红嘴鸥的像越小 D.红嘴鸥飞离水面时,水面上的像会变小4.如图,人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,若从A点射出一束激光,要使激光能照射到小鱼,该激光应射向( )A.B点 B.B点上方 C.B点下方 D.都可以5.今年全球唯一一次日环食已于2021年6月10日从加拿大南部登场,日环食的形成是由于( )A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散6.如图所示漫画中,小松鼠在树上玩得正欢,见小狐狸急匆匆从树下跑过,小松鼠感到奇怪。关于小狐狸是否撒谎的判断,下列说法正确的是( )A.小狐狸撒谎,矿泉水瓶不可能引起火灾B.透明矿泉水瓶中有水时,相当于一个凹透镜,可以使附近的草木着火,引发火灾,故小狐狸没有撒谎C.透明矿泉水瓶中有水时,相当于一个凸透镜,可以使附近的草木着火,引发火灾,故小狐狸没有撒谎D.无法判断小狐狸是否在撒谎7.购物支付已进入“刷脸”时代。如图所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是( ) 第7题图 第8题图 第9题图 第11题图 第12题图A.光经过摄像头成像利用的是光的反射 B.摄像头成像特点与投影仪相同C.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外 D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像8.如图所示,最近流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,下列说法正确的是( )A.手机的摄像头相当于凹透镜 B.为了使身后的人能全部被摄入镜头,应将自拍杆拉长C.手机镜头上的灰尘会被拍摄在照片上 D.利用自拍杆可以减小物距,增大取景范围9.透镜在我们生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是( )A.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,这利用了凸透镜对光的会聚作用B.照相时,被照者应站在镜头两倍焦距以外C.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的实像D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距10.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方 B.P点在S点的下方,Q点在S点的上方C.P点在S点的上方,Q点在S点的下方 D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方第Ⅱ卷二、填空题。(每空2分,共20分)11.如图所示,物体A在平面镜中所成的像为A',A到O点的距离为L,将镜面M绕O点顺时针转过90°至OM',A'的移动轨迹是______形。12.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动。要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为 ______。13.如图所示是一种液面升降监测装置的原理图.点光源S发出的一束激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S’点,当液面下降时,光点S’将________(填“向左”“向右”或“不会”)移动. 第13题图 第14题图 第17题图14.如图所示,是某同学在我市用同一个照相机拍摄的两张风景照。拍摄好甲照片后,要使塔的像更大些,照相机镜头应该向___________(选填“内”或“外”)调节,这样就拍摄出了照片乙。15.坐在教室内某个位置的同学因黑板“反光”而看不清某些粉笔字,黑板“反光”是因为光线照射在黑板上发生了_____;我们能从各个不同的方向看到本身不发光的物体,是因为光在这些物体表面发生了_____。16.小明用装有滤色镜的照相机给一株绿叶白花的郁金香拍照,在洗出来的照片上看到却是黑叶红花,那么滤色镜玻璃颜色可能是 ___________色。用手机扫描二维码付款时,二维码白色部分将光 ___________(选填“反射”或“吸收”)。17.取一个大烧杯,里面充满烟雾,倒扣在桌子上,用手电筒射出一平行光束(如图甲所示)。若在杯底放置一个凸透镜,光的传播方向如图乙所示,这说明当光从空气射入透镜时,凸透镜对光线有 ______作用;若换成凹透镜光的传播方向如图丙所示,这又说明当光从空气射入透镜时,凹透镜对光线有 ______作用。三、实验探究题(每空2分,共20分)18.小明在做“探究平面镜成像特点”的实验,将一块玻璃竖直架在水平台上,取两支完全相同的蜡烛A和B进行实验,如图A所示。(1)小明得出“像与物等大”的结论,可小华认为:像的大小还和镜子面积的大小有关。在不更换和损坏玻璃板的前提下,你如何开展探究?简述做法及判断方法。做法:______,判断方法:______;(2)小明了解到平面镜是在平板玻璃的背面均匀地镀上了一层金属膜制成的(如图B甲)。他有一个疑问:物体是通过镜子的前面成像还是背面成像?于是他将一支铅笔的笔尖贴在镜子上,如图B乙所示,眼睛从侧面观察,若发现______,则说明物体是通过镜子背面成像。19.图甲是学习光的折射的实验情景,图乙是示意图。(1)实验前,点燃固定在盒盖下方的蚁香,盖上盒盖、打开亮度较亮的激光,可清晰观察到如图乙的光路,在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点(如图乙B点);(2)向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水,达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C,这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的_____现象形成的,还有一个在原来亮点的下方D处;(3)保持入射光不动,继续加水,会看到原来的下面的亮点向_____移动;(选填“上”或“下”)(4)为了研究入射角增大时折射角的变化情况,结合图甲、乙说明,应进行的操作是保持水位不变,改变入射角大小,并注意观察的现象是_____。20.在探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”实验中,选择的实验器材有:光具座、凸透镜()、蜡烛、火柴、光屏等,如图所示。(1)首先,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调整烛焰,凸透镜和光屏的高度,使他们的中心大致在同一高度,目的是______;(2)同学发现随着实验的进行,蜡烛越烧越短,光屏上的像越来越高,若只调整凸透镜,应向______调(选填“上”或“下”),可以使像回到光屏中央;(3)已经得知“物体在凸透镜的焦点和二倍焦距之间时,光屏上会成倒立、放大的实像”,小明想进一步探究“成放大实像时,像距和物距的关系”。①关于物距的预设值,有如下的几个方案,选择______方案最好;A.11cm、15cm、19cmB.11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cmC.11cm、12.5cm、14cm、15.5cm、17cm、18.5cm②实验中小明发现:当蜡烛放到物距符合要求的某一位置后,无论怎样移动光屏都找不到像,造成这种现象的主要原因可能是______。四、计算题:本题共3小题,共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。21.(10分)凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的关系是。(1)当一个物体距离凸透镜u=20cm时,另一侧光屏上正好得到等大倒立的实像,此凸透镜的焦距是多少?(2)如图所示是根据每次成实像时的物距u,物像间距L 画出的图像(以f为长度单位),在物理学中,用像距v和物距u的比值来表示凸透镜的放大率m,即,且m>1时成放大的像,m<1时成缩小的像,请你通过计算判断,当u=3f时,凸透镜能成放大还是缩小的像?22.(10分)透镜焦距的长短标志着折光本领大小,焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用φ表示,即。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。求:(1)焦距0.5m的透镜其焦度为多少?(2)﹣400度的眼镜片的焦距是多少?23.(10分)激光的亮度高、方向性好,利用激光束测量月球和地球间的距离是目前最为精确的方法。1969年7月,阿波罗11号的宇宙航行员第一次登上了月球,在上边放置了一台角反射器(角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图所示),角反射器刚放好,各国立即向它发射激光。宇航员还没有离开月球,科学家就捕获到了反射光。若光速c=3×108m/s,求:(1)请在图上画出所给入射光线经过两个平面镜的反射光线;(2)若从发射激光开始到接收到反射回的激光共用时t=2.56s,求月球和地球间的距离s。上学期第三次阶段性测试卷B卷(人教版)八年级 物理·全解全析一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。1.如图所示,日晷是我国古代利用晷针影子测量时间的一种计时仪器,晷针影子的形成是( )A.光的直线传播 B.光的反射C.镜面反射 D.漫反射【答案】A【解析】我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了光沿直线传播,与反射现象无关,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。2.下列各种现象中,不能用光的直线传播来解释的是( )A.猴子在水里看到自己B.打靶瞄准时,利用三点确定一条直线C.日食和月食现象D.树荫中常有因太阳照射形成的明亮的小圆斑【答案】A【解析】A.猴子在水里看到自己,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;B.打靶瞄准时,利用三点确定一条直线,利用的是光在同种均匀介质中沿直线传播的原理,故B不符合题意;C.日食和月食现象,是由于光在同种均匀介质中沿的直线传播,故C不符合题意;D.树荫中常有因太阳照射形成的明亮的小圆斑,属于小孔成像,是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。故选A。3.如图所示为一只红嘴鸥从水中捕食飞离水面的情景。下列说法正确的是( )A.水中的倒影是红嘴鸥的实像B.红嘴鸥的嘴恰与水接触,红嘴鸥在水中的像的嘴也恰好与水面接触C.水越深,红嘴鸥的像越小D.红嘴鸥飞离水面时,水面上的像会变小【答案】B【解析】A.水面上出现的红嘴鸥的倒影是由于平面镜成像原理,是海鸥在水面上成的虚像,故A错误;B.红嘴鸥的嘴恰与水接触,根据像与物体关于镜面对称可知,红嘴鸥在水中像的嘴也恰好与水面接触,故B正确;C.倒影是水面成像,像的大小与水的深度无关,故C错误;D.随着红嘴鸥向上飞离湖面,它们在湖中的像的大小将始终不改变,与红嘴鸥大小相等,故D错误。故选B。4.如图,人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,若从A点射出一束激光,要使激光能照射到小鱼,该激光应射向( )A.B点 B.B点上方 C.B点下方 D.都可以【答案】A【解析】连接AB,过折射点做法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是鱼的虚像,鱼的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以照着B点,激光也就刚好落在鱼上了。如图所示:故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。5.今年全球唯一一次日环食已于2021年6月10日从加拿大南部登场,日环食的形成是由于( )A.光的直线传播 B.光的反射C.光的折射 D.光的色散【答案】A【解析】当月亮转到了地球和太阳之间时,月亮挡住了太阳射向地球的光,导致人们只能看到部分太阳,这就是日环食,即日环食是由于光的直线传播形成的。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。6.如图所示漫画中,小松鼠在树上玩得正欢,见小狐狸急匆匆从树下跑过,小松鼠感到奇怪。关于小狐狸是否撒谎的判断,下列说法正确的是( )A.小狐狸撒谎,矿泉水瓶不可能引起火灾B.透明矿泉水瓶中有水时,相当于一个凹透镜,可以使附近的草木着火,引发火灾,故小狐狸没有撒谎C.透明矿泉水瓶中有水时,相当于一个凸透镜,可以使附近的草木着火,引发火灾,故小狐狸没有撒谎D.无法判断小狐狸是否在撒谎【答案】C【解析】盛水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,对光具有会聚作用,可以将射来的太阳光会聚在一点上,会聚点的温度比较高,引起附近的草木着火,引发森林火灾,故C正确,ABD错误。故选C。7.购物支付已进入“刷脸”时代。如图所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可迅速完成交易。下列有关说法正确的是( )A.光经过摄像头成像利用的是光的反射B.摄像头成像特点与投影仪相同C.“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外D.“刷脸”时,面部经摄像头成正立缩小的实像【答案】C【解析】A.刷脸系统中的摄像头是一凸透镜,则光是从空气斜射入另一种介质,发生的是光的折射现象,故A错误;BCD.摄像头与照相机的成像原理相同,与投影仪的成像原理不同,投影仪成的是倒立、放大的实像。刷脸时,面部与摄像头的距离大于二倍焦距,通过摄像头成的是倒立、缩小的实像,故BD错误,C正确。故选C。8.如图所示,最近流行的“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,下列说法正确的是( )A.手机的摄像头相当于凹透镜B.为了使身后的人能全部被摄入镜头,应将自拍杆拉长C.手机镜头上的灰尘会被拍摄在照片上D.利用自拍杆可以减小物距,增大取景范围【答案】B【解析】A.手机的摄像头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同,故A错误;B.为了使身后的人能全部被摄入镜头,像变小,像距变小,物距变大,应将自拍杆拉长,故B正确;C.手机镜头上的灰尘距离镜头太近,物距小于焦距,成的是虚像,虚像不能成在底片上,所以不会将灰尘拍摄在照片上,故C错误;D.利用自拍杆可以增大物距,减小像距,拍出的像会变小,从而增大取景范围,故D错误。故选B。9.透镜在我们生活中有着广泛的应用,下列说法错误的是( )A.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,这利用了凸透镜对光的会聚作用B.照相时,被照者应站在镜头两倍焦距以外C.投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的实像D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距【答案】C【解析】A.凸透镜对光具有会聚的作用,阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,这是利用凸透镜对光的会聚作用,故A正确,不符合题意;B.照相机是应用物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像工作的,所以被照者站在凸透镜的2倍焦距以外,故B正确,不符合题意;C.投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,凸透镜成倒立、放大的实像,故C错误,符合题意;D.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,此时成正立、放大的虚像,故D正确,不符合题意。故选C。10.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )A.P点在S点的上方,Q点在S点的上方B.P点在S点的下方,Q点在S点的上方C.P点在S点的上方,Q点在S点的下方D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方【答案】B【解析】往池内注水,水面升至a位置时,射灯发出的发生折射,根据折射角大于入射角画出折射光线,P点如下图所示:水面上升至b位置时,光在水中沿直线传播,经水池侧壁反射后,光线从水中斜射向空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线,如图所示,我们在上方看起来,光斑的虚像在Q点,即Q在S的上方。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。第Ⅱ卷二、填空题。(每空2分,共20分)11.如图所示,物体A在平面镜中所成的像为A',A到O点的距离为L,将镜面M绕O点顺时针转过90°至OM',A'的移动轨迹是______形。【答案】以O为圆心L为半径的圆【解析】因为物与像关于平面镜对称,即平面镜是物和像连线的垂直平分线,当平面镜绕点O旋转的过程中,物体A在平面镜中成的像都在以O为圆心,OA为半径的圆上,所以,它的轨迹是以O为圆心L为半径的圆形。12.如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜M,桌面上的小球按图示方向滚动。要使小球在平面镜中所成的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为 ______。【答案】45°【解析】根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达A点时,像也到达A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A,如图所示:根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D;平面镜一定在AD连线上,其中:BD=CDAD⊥BCAD是∠BAC的角平分线,∠BAC=90°故有∠BAD=45°题干中的夹角α=45°。13.如图所示是一种液面升降监测装置的原理图.点光源S发出的一束激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S’点,当液面下降时,光点S’将________(填“向左”“向右”或“不会”)移动.【答案】向右【解析】当液面下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,光点将向右移,如图所示:14.如图所示,是某同学在我市用同一个照相机拍摄的两张风景照。拍摄好甲照片后,要使塔的像更大些,照相机镜头应该向___________(选填“内”或“外”)调节,这样就拍摄出了照片乙。【答案】外【解析】由图可知,甲照片的像小,乙照片的像大,由于镜头的焦距不变,而凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像增大,所以应将照相机靠近拍摄对象来减小物距,同时照相机镜头应该向外调节,增大像距。15.坐在教室内某个位置的同学因黑板“反光”而看不清某些粉笔字,黑板“反光”是因为光线照射在黑板上发生了_____;我们能从各个不同的方向看到本身不发光的物体,是因为光在这些物体表面发生了_____。【答案】 镜面反射 漫反射【解析】[1][2]反射包括镜面反射和漫反射,它们都遵守光的反射定律;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;我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。16.小明用装有滤色镜的照相机给一株绿叶白花的郁金香拍照,在洗出来的照片上看到却是黑叶红花,那么滤色镜玻璃颜色可能是 ___________色。用手机扫描二维码付款时,二维码白色部分将光 ___________(选填“反射”或“吸收”)。【答案】 红 反射【解析】[1]白花能反射所有的色光,而照片上的花为红花,说明滤色镜只让红色光通过,因此滤色镜玻璃的颜色是红色的,绿叶反射绿光,不能通过红色的玻璃,所以照片上是黑叶。[2]物体呈现白色是因为物体反射了所有色光,物体呈现黑色是因为物体吸收了所有色光,所以二维码白色部分将光反射了。17.取一个大烧杯,里面充满烟雾,倒扣在桌子上,用手电筒射出一平行光束(如图甲所示)。若在杯底放置一个凸透镜,光的传播方向如图乙所示,这说明当光从空气射入透镜时,凸透镜对光线有 ______作用;若换成凹透镜光的传播方向如图丙所示,这又说明当光从空气射入透镜时,凹透镜对光线有 ______作用。【答案】 会聚 发散【解析】[1]由乙图可知,光束通过凸透镜之后,光束变窄,说明凸透镜对光线有会聚作用。[2]由丙图可知,光束通过凹透镜之后,光束变宽,说明凹透镜对光线有发散作用。三、实验探究题(每空2分,共20分)18.小明在做“探究平面镜成像特点”的实验,将一块玻璃竖直架在水平台上,取两支完全相同的蜡烛A和B进行实验,如图A所示。(1)小明得出“像与物等大”的结论,可小华认为:像的大小还和镜子面积的大小有关。在不更换和损坏玻璃板的前提下,你如何开展探究?简述做法及判断方法。做法:______,判断方法:______;(2)小明了解到平面镜是在平板玻璃的背面均匀地镀上了一层金属膜制成的(如图B甲)。他有一个疑问:物体是通过镜子的前面成像还是背面成像?于是他将一支铅笔的笔尖贴在镜子上,如图B乙所示,眼睛从侧面观察,若发现______,则说明物体是通过镜子背面成像。【答案】 拿不透明的书挡住玻璃板前面的一部分,重复上面的实验 若同样大小的蜡烛B还能和像重合,说明像的大小和镜子面积无关,反之有关 笔尖的像和笔尖相隔有一段距离【解析】(1)[1][2]在不更换和损坏玻璃板的前提下,探究像的大小还和镜子面积的大小有关。可以拿不透明的书挡住玻璃板前面的一部分,重复上面的实验,若同样大小的蜡烛B还能和像重合,说明像的大小和镜子面积无关,反之有关。(2)[3]较厚的玻璃板两面,都可以成像,会出现了两个不重合的像。眼睛从侧面观察,若发现笔尖的像和笔尖没有相隔一段距离,则说明物体是通过镜子正面成像。若发现笔尖的像和笔尖相隔有一段距离,则说明物体是通过镜子背面成像。19.图甲是学习光的折射的实验情景,图乙是示意图。(1)实验前,点燃固定在盒盖下方的蚁香,盖上盒盖、打开亮度较亮的激光,可清晰观察到如图乙的光路,在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点(如图乙B点);(2)向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水,达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点B的上方出现一个亮点C,这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的_____现象形成的,还有一个在原来亮点的下方D处;(3)保持入射光不动,继续加水,会看到原来的下面的亮点向_____移动;(选填“上”或“下”)(4)为了研究入射角增大时折射角的变化情况,结合图甲、乙说明,应进行的操作是保持水位不变,改变入射角大小,并注意观察的现象是_____。【答案】 反射 下 折射角的变化【解析】(2)[1]向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水,达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点的上方出现一个亮点,这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的反射现象形成的,还有一个在原来亮点的下方,这是由于光在水面处发生折射传播方向发生改变而产生的。(3)[2]保持入射光不动,继续加水,入射点向左移动,据光的反射现象中,反射角等于入射角,会看到上面的亮点向上移动,据光的折射规律,入射角的大小不变,折射角的大小也不变,折射形成的下面的亮点向下移动。(4)[3]为了研究入射角增大时折射角的变化情况,应增大入射角,同时注意观察折射角的变化,根据折射角及入射角的变化情况,分析得出入射角增大时,折射角的变化情况。20.在探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”实验中,选择的实验器材有:光具座、凸透镜()、蜡烛、火柴、光屏等,如图所示。(1)首先,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调整烛焰,凸透镜和光屏的高度,使他们的中心大致在同一高度,目的是______;(2)同学发现随着实验的进行,蜡烛越烧越短,光屏上的像越来越高,若只调整凸透镜,应向______调(选填“上”或“下”),可以使像回到光屏中央;(3)已经得知“物体在凸透镜的焦点和二倍焦距之间时,光屏上会成倒立、放大的实像”,小明想进一步探究“成放大实像时,像距和物距的关系”。①关于物距的预设值,有如下的几个方案,选择______方案最好;A.11cm、15cm、19cmB.11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cmC.11cm、12.5cm、14cm、15.5cm、17cm、18.5cm②实验中小明发现:当蜡烛放到物距符合要求的某一位置后,无论怎样移动光屏都找不到像,造成这种现象的主要原因可能是______。【答案】 使像呈在光屏的中央位置 下 C 蜡烛靠近焦点太近,成像距离太大,超出光具座长度【解析】(1)[1]实验前,要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致同一高度,这样做的目的是使像呈在光屏的中央位置。(2)[2]在实验过程中,蜡烛越烧越短,物体向下移动,根据通过凸透镜光心的光线其传播方向不变,光屏上的像越来越高,若只调整凸透镜,应向下调,可以使像回到光屏中央。(3)①[3]关于物距的预设值,三个方案中,选取6个物距的方案较好,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,B方案中每次移动的距离是1cm,C方案中每次移动的距离是1.5cm,C方案最好,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。②[4]当蜡烛放到物距符合要求的某一位置后,无论怎样移动光屏都找不到像,造成这种现象的主要原因可能是蜡烛靠近焦点太近,成像距离太大,超出光具座长度。四、计算题:本题共3小题,共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。21.(10分)凸透镜成像时的物距u、像距v和焦距f之间的关系是。(1)当一个物体距离凸透镜u=20cm时,另一侧光屏上正好得到等大倒立的实像,此凸透镜的焦距是多少?(2)如图所示是根据每次成实像时的物距u,物像间距L 画出的图像(以f为长度单位),在物理学中,用像距v和物距u的比值来表示凸透镜的放大率m,即,且m>1时成放大的像,m<1时成缩小的像,请你通过计算判断,当u=3f时,凸透镜能成放大还是缩小的像?【答案】(1)10cm;(2)缩小的像【解析】解:(1)u=20cm时,另一侧光屏上正好得到等大倒立的实像,此时物体放在二倍焦距处,相距等于物距解得(2))当 时,根据可得解得凸透镜的放大率u=3f时,m<1,成缩小的像。答:(1)凸透镜的焦距是10cm;(2)当时,能成缩小的像。22.(10分)透镜焦距的长短标志着折光本领大小,焦距越短,折光本领就越强。通常把透镜焦距的倒数叫作透镜的焦度,用φ表示,即。平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。凸透镜的度数是正值,凹透镜的度数是负值。求:(1)焦距0.5m的透镜其焦度为多少?(2)﹣400度的眼镜片的焦距是多少?【答案】(1)2m-1;(2)0.25m【解析】解:(1)焦距0.5m的透镜的焦度(2)由题可知,平常我们说的眼镜片的度数就是镜片的透镜焦度乘以100的值。故-400度的眼镜片,它们的焦度是4m-1,-400度的眼镜片焦距为答:(1)焦距0.5m的透镜其焦度为2m-1;(2)﹣400度的眼镜片的焦距是0.25m。23.(10分)激光的亮度高、方向性好,利用激光束测量月球和地球间的距离是目前最为精确的方法。1969年7月,阿波罗11号的宇宙航行员第一次登上了月球,在上边放置了一台角反射器(角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图所示),角反射器刚放好,各国立即向它发射激光。宇航员还没有离开月球,科学家就捕获到了反射光。若光速c=3×108m/s,求:(1)请在图上画出所给入射光线经过两个平面镜的反射光线;(2)若从发射激光开始到接收到反射回的激光共用时t=2.56s,求月球和地球间的距离s。【答案】(1)(2)3.84×105km【解析】解:(1)过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,同理可作出反射光线,而且最后的反射光线与原入射光线平行,因为两次反射的入射角相等,法线用要用虚线,如图:(2)由题意可得,激光从地球到月球所用的时间t=×2.56s=1.28s由 可得月球和地球间的距离s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km答:(1)见上图;(2)月球和地球间的距离是3.84×105km。
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