江苏省仪征市实验中学东区校2023-2024学年八年级上学期12月质量抽测物理试题
展开1. 以下描述中与光的折射现象有关的是( )
A. 形影相随,亲密无间B. 海市蜃楼,虚无缥缈
C. 镜中生花,脱离实际D. 水中捞月,一无所得
【答案】B
【解析】
【详解】A. 形影相随,亲密无间,即影子,是由光的直线传播形成的;
B. 海市蜃楼,虚无缥缈,是由于空气不均匀时,光线折射而形成的;
C. 镜中生花,脱离实际,是平面镜成像,由光的反射形成;
D. 水中捞月,一无所得,是平面镜成像,由光的反射形成;
故B符合题意.
点睛:重点是光的直线传播、反射、折射所形成的现象,身边有很多例子,是比较容易区分的,注意理论联系实际,多总结.
2. “迷你实验室”中有这样一个小实验,在一只不透明的杯子底部放一枚硬币。移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币。保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢向杯子里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又看见了。如图中,能合理解释这一现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.当我们用眼睛看水中物体时,物体所反射的光从水中斜射入空气中,折射光偏离法线,进入您看到的资料都源自我们平台,家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 到了我们的眼睛,我们才能看清物体,图A中折射角小于入射角,故A不符合题意;
BC.光的传播方向错误,故BC不符合题意;
D.光是从硬币上反射出的,又因为光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故D符合题意。
故选D。
3. 如图所示,小军在做“探究凸透镜成像规律”实验时,把小敏的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着,他再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于小敏的眼睛和眼镜说法正确的是( )
A. 小敏是近视眼,戴凸透镜B. 小敏是远视眼,戴凸透镜
C. 小敏是近视眼,戴凹透镜D. 小敏是远视眼,戴凹透镜
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】将光屏靠近凸透镜后,又能在光屏上看到清晰的像,则此时像距减小,说明将眼镜放在蜡烛和凸透镜之间后,光线会聚点将向凸透镜靠近,故此眼镜对光有会聚作用,即此眼镜为凸透镜,故小敏是远视眼,故ACD错误,B正确。
故选B。
4. 如图所示,这个行程码是“通信大数据行程卡”,通过微信或支付宝二维码扫一扫,可以查询本人在疫情期间14天到访地信息。查寻时用手机摄像头扫描这个行程码,当手机描行程码时,下列说法正确的是( )
A. 我们能看见行程码,说明行程码是光源
B. 手机摄像头使用的是凹透镜
C. 行程码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D. 我们能从不同方向看到这个行程码,是由于光在其表面发生了镜面反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.行程码本身不发光,靠反射太阳光,不是光源,故A错误;
BC.手机摄像头相当于凸透镜,手机摄像头与照相机原理相同,是利用物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小实像的规律制成的,因此,扫描行程码时镜头和行程码之间的距离大于二倍焦距,故B错误,C正确;
D.我们能从不同方向看到这个行程码,是由于光在其表面发生了漫反射,故D错误。
故选C。
5. “五•一”节期间,在南山公园平静的湖水中,小红看到了“鸟在水中飞,鱼在云中游”的美丽画面,她所观察到的“飞鸟”和“游鱼”( )
A. 都是折射而成的像B. 分别是反射和折射而成的像
C. 都是反射而成的像D. 分别是折射和反射而成的像
【答案】B
【解析】
【详解】看到的水中的鸟是空中的鸟以水面为反射面在水中形成的虚像,由于它是反射光线的反向延长线会聚而成的,所以是虚像.看到的鱼是由水中的鱼发出的光线由水中进入空气中发生折射形成的,是鱼的虚像,由于它是折射光线的反向延长线会聚而成的,所以是虚像.故选B.
6. 下列有关中学生的数据中,符合实际情况的是( )
A. 某同学的身高约为 165cm
B. 行走一步的距离约为 2.5m
C. 1000m 长跑成绩约为 1min
D. 心脏跳动一次的时间约为 10s
【答案】A
【解析】
【详解】A.中学生身高大约170cm,故A符合题意;
B.行走一步的距离约为1m,故B不符合题意;
C.1000m 长跑成绩约为4min,故C不符合题意;
D.心脏跳动一次的时间约为1s,故D不符合题意。
故选A。
7. 2021年,国家出台了“双减”“五项管理”等政策,一是为了减轻学生学业负担,二是为了保护学生视力。可是小王同学已经带上了眼镜,他戴的是中间薄边缘厚的眼镜。关于小王的眼睛及眼镜的说法,正确的是( )
A. 小王是远视眼
B. 小王的眼镜对光线有发散作用
C. 不戴眼镜时,小王看远处物体时,成像在视网膜后方
D. 矫正后小王的视网膜上成的是倒立、缩小的虚像
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小王同学带上的眼镜是中间薄边缘厚的眼镜,可知是凹透镜,对光有发散作用,说明他是近视眼,故A错误、B正确;
C.不戴眼镜时,小王看远处物体时,成像在视网膜前方,需要用凹透镜延迟光的会聚,故C错误;
D.矫正后,满足物距大于二倍焦距,在视网膜上成的是倒立、缩小的实像,故D错误。
故选B。
8. 有一圆柱体PQ,平放在凸透镜的左侧,具体位置如图所示。则该圆柱体通过凸透镜所成的像是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,Q点物距小于2倍焦距、大于1倍焦距,此时像距大于2倍焦距, 成倒立、放大的实像;P点物距大于2倍焦距,此时像距在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 在探究凸透镜成像的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 凸透镜的焦距是20cm
B. 将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,该成像规律应用在照相机上
C. 在贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,可在光屏上成清晰缩小的像,该镜片对光起发散作用
D. 用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,只向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,物距等于像距,则光屏上得到一个清晰等大的实像,则有
解得
故A错误;
B.将蜡烛和光屏都向右移动,光屏上可成清晰的像,物体处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,投影仪就是利用该原理制成的,故B错误;
C.贴近凸透镜的左侧放置一眼镜片,只向左移动光屏,说明透镜对光线有会聚作用,在光屏上成清晰缩小的像,故C错误;
D.用f=15cm的凸透镜替换图中透镜,u=20cm,则f<u<2f,此时成倒立、放大的实像,像距大于2倍焦距,向右移动光屏,可在光屏上成清晰的像,故D正确。
故选D。
10. 某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象,如图所示,下列判断正确的是( )
A. 该凸透镜的焦距是16cm
B. 当u=12cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
C. 把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,像逐渐变小
D. 当u=20cm时成放大的像,投影仪就是根据这一原理制成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.当u=v等于2f时,凸透镜成倒立、等大的实像,由图象可知,u=v时的值是16cm,因此2f=16cm,所以f=8cm,故A错误;
B.当u=12cm时,2f>u>f,成倒立、放大的实像,故B错误;
C.物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中,物距大于焦距,成实像,凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,像变小,故C正确;
D.当u=20cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机,投影仪是物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立放大的实像,故D错误。
故选C
11. 实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜,三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律,实验时,当蜡烛到透镜的距离都为12cm时,甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像,则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为( )
A. f甲>f乙>f丙B. f乙>f丙>f甲
C. f乙>f甲>f丙D. f丙>f乙>f甲
【答案】B
【解析】
【详解】当蜡烛到透镜的距离为12cm,即u=12cm时,甲透镜成缩小的实像,说明12cm>2f甲,即f甲<6cm;乙透镜成放大的虚像,说明12cm
12. 某同学利用水透镜(注射器和弹性膜制成的凸透镜)、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究。如图所示情况下,光屏上能成清晰的像。下列说法不正确的是( )
A. 图中所示情况下凸透镜的焦距为10cm
B. 用注射器向水透镜中注入水后,凸透镜的焦距会变小
C. 向水透镜中注水时,观察成像特点的变化,可以模拟近视眼的成因
D. 蜡烛和凸透镜位置不变,向水透镜中注水时,光屏要向右移动才能再次得到清晰的像
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.如图所示,光屏上能承接到像,说明此时通过透镜所成的是实像,而像距为20.0cm,物距也为20.0cm,所成的是等大的实像,所以
20.0cm=2f
那么凸透镜的焦距
f=10.0cm
故A正确,不符合题意;
B.向水透镜注入水后,凸透镜变厚,聚光能力变强,则其焦距变小,故B正确,不符合题意;
C.向水透镜注水后,凸透镜变厚,聚光能力变强,而近视眼是由于晶状体太厚聚光能力太强,而让远处的光会聚在视网膜前,故C正确,不符合题意;
D.图示中蜡烛和凸透镜位置不变,向水透镜注水时,凸透镜聚光能力变强,则蜡烛发出的光线未达到光屏便已会聚,所以应将光屏向左移动,才能再次得到清晰的像,故D错误,符合题意。
故选D。
13. 要使光线经过某一个光学元件后发生图示的偏折,可供选用的元件有:①平面镜;②凸透镜;③凹透镜。能达成该目标的所有光学元件有( )
A. ①②B. ②③C. ①③D. ①②③
【答案】D
【解析】
【详解】光线如果按照下面的传播路径,这三种光学元件都是可以达成目标的,如下图所示。
故选D。
14. 如图所示,F1、F2是凸透镜焦点,S是放在凸透镜前的点光源,S’是S经凸透镜所成的像。其中a、b是由S发出的两条经凸透镜折射后会聚到S’的光线。当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时(始终保持u>f),像S'移动的情况是 ( )
A. 远离透镜,沿平行主轴方向B. 靠近透镜,沿O与S'连线方向
C. 远离透镜,沿F2与S'连线方向D. 靠近透镜,沿F1与S'连线方向
【答案】C
【解析】
【详解】B D.当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时,物近像远,故像远离透镜,故BD不符合题意;
A C.当光源S沿平行主轴的方向向透镜移动时,a光线仍然平行主光轴,经过凸透镜后折射,过焦点,该直线不变,而不断靠近透镜后,b光线会慢慢顺时针转动,故像沿沿F2与S'连线方向移动,故A错误;C正确。
故选C。
15. 如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A. 甲处可能成的是虚像B. 乙处像可能是放大的
C. P点位置在甲的左侧D. 蜡烛的移动方向向左
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,故ACD不符合题意;
B.由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,若物距大于1倍焦距小于2倍焦距,乙处成放大的实像;若物距大于2倍焦距,成缩小的实像;若物距等于2倍焦距,成等大的实像,故B符合题意。
故选B。
二、填空题:(每空1分,共32分)。
16. 如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:___________是入射光线,___________是法线,玻璃在___________。(选填“AB面的左方”、“AB面的右方”、“CD面的上方”或“CD面的下方”)
【答案】 ①. EO ②. CD ③. AB面的左方
【解析】
【详解】[1][2][3]在光现象中,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,反射角等于入射角;如果是光从空气斜射入玻璃中时入射角大于折射角;如果光是从玻璃斜射入空气中时是入射角小于折射角;由反射和折射规律可得:反射光与折射光在法线的同侧,故CD是法线,EO是入射光线,OG是折射光线,因折射光远离法线,可得玻璃在AB面的左方。
17. 如下图所示,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、c、d、e各点,并分别调整光屏的位置。则:
(1)把烛焰放在________点,屏上出现的像最大;
(2)把烛焰放在________点,屏上出现的像最小;
(3)把烛焰放在_____点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远;
(4)把烛焰放在________点,光屏上不会出现像。
【答案】 ①. c ②. a ③. c ④. d、e
【解析】
【详解】(1)[1]凸透镜在成实像的情况下,物距增大,像距减小,像变小;物距减小,像距增大,像变大;所以在一倍焦距以外,越靠近凸透镜像越大,图中c点离透镜最近,屏上出现的像最大。
(2)[2]图中a点物距大于两倍焦距,且距离透镜最远,屏上出现的实像最小。
(3)[3]凸透镜成实像时具有物近像远像变大的规律。因此在一倍焦距以外,离凸透镜最近的烛焰所成的像最大最远,因此把烛焰放在c点,光屏上出现清晰的像时,屏距透镜最远。
(4)[4]当物距等于焦距时不成像,此时烛焰发出的光经凸透镜后成平行光,一倍焦距以内凸透镜成正立放大的虚像,不能被光屏承接,因此d、e两点光屏上不会出现像。
18. 光在真空中的传播速度是_____m/s。如图所示,一束激光射到空水槽底部O点,形成一个光斑,向水槽中加适量水后,光斑会向_____(选填“左”或“右”)移动;继续沿水槽壁缓慢注水,在此过程中,折射角_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 3×108 ②. 左 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]光的传播速度与介质的种类有关,光在真空中的传播速度最快,接近于3×108m/s。
[2]当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,即折射光线靠近法线,因此光线移动到O点左侧。
[3]继续沿水槽壁缓慢注水,入射点逐渐向左移动,折射光线逐渐向左偏移,但是入射角不变,折射角的大小也不变。
19. 如图所示,将一个凸透镜正对太阳,其下方20cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑,这个现象提示我们:凸透镜对光有_______作用;若将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中,光斑一直变小,由此可以判断该透镜的焦距一定_______20cm(选填“大于”、“等于”或“小于”).
【答案】 ①. 会聚 ②. 小于
【解析】
【详解】太阳光可以看作是平行光,将一个凸透镜正对太阳,经过凸透镜折射后能形成一个较小的光斑,则说明凸透镜对光有会聚作用;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后能会聚到主光轴上形成一个最小、最亮的点,这个点就是凸透镜的焦点,这一点到透镜光心的距离叫做透镜的焦距;根据题意知道,将该透镜向纸面再靠近一小段距离的过程中,光斑一直变小,由于白纸最初距凸透镜20cm,所以,说明该透镜的焦距一定小于20cm.
【点睛】本题考查的是探究凸透镜的会聚作用,解题的关键是理解“光屏上得到最小像时”像距即是焦距.
20. 在做凸透镜成像的实验时,当蜡烛距离凸透镜36cm时,像清晰地成在距凸透镜20cm光屏上,看到的是______(选填“倒立”或“正立”)、______(选填“放大”或“缩小”)的______像(选填“实”或“虚”),所用凸透镜的焦距______(填“大于”、“等于”或“小于”)18cm。利用凸透镜成像的这一特点人们制成了______。
【答案】 ①. 倒立 ②. 缩小 ③. 实 ④. 小于 ⑤. 照相机
【解析】
【详解】[1][2][3]在做凸透镜成像的实验时,当蜡烛距离凸透镜36cm时,像清晰地成在距凸透镜20cm光屏上,此时的物距大于像距,则成倒立、缩小的实像。
[4][5]此时物距
u=36cm>2f
像距
f<20cm<2f
则焦距
10cm<f<18cm
故所用凸透镜的焦距小于18cm。利用凸透镜成倒立、缩小实像的这一特点人们制成了照相机。
21. 人的眼球好像一架 ______(填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”),晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。正常人看物体由远及近时,为了使像始终落在视网膜上,则晶状体 ______(填“变厚”、“不变”或“变薄”)。小明看不清黑板上的字,向黑板靠近几步就看清了。下列四幅图中,小明眼睛的问题的成因及矫正方法正确的组合是______。
【答案】 ①. 照相机 ②. 变厚 ③. ①④
【解析】
【详解】[1][2]人的眼球好像一架照相机。正常人看物体由远及近时,为了使像始终落在视网膜上,则晶状体的焦距自动调节,将逐渐变小,即晶状体变厚。
[3]而近视眼的晶状体凸度变大,不能自动调节,所以把光线会聚在视网膜之前,可以看清近处的物体,但远处的物体则看不清,需要配戴凹透镜进行矫正。故反映近视眼成因的是图①,反映近视眼矫正的是图④。
22. 将一个凸透镜正对太阳,其下方放一张白纸,来回移动白纸,直到白纸上出现一个最小最亮的光斑,测得白纸到透镜的距离为10cm,该凸透镜的焦距是______cm。小王同学用这只凸透镜当放大镜来观察一枚邮票,此时邮票距放大镜的距离应_____(大于/等于/小于)焦距。在不移动邮票的情况下,想让观察到的像更大一些,则他可以将放大镜向____(远离/靠近)邮票的方向移动较小的距离。
【答案】 ①. 10 ②. 小于 ③. 远离
【解析】
【详解】[1]凸透镜正对太阳光时,平行光线平行于主光轴,经凸透镜折射后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,则将一个凸透镜正对太阳,其下方放一张白纸,来回移动白纸,直到白纸上出现一个最小最亮的光斑,这个光斑就是凸透镜的焦点处,可得该凸透镜的焦距是。
[2]当物体在一倍焦距内,此时所成的像是正立、放大的虚像,则小王同学用这只凸透镜当放大镜来观察一枚邮票,此时邮票距放大镜的距离应小于焦距。
[3]若希望看到更大的虚像,则物距增大,虚像越大,所以透镜应该是远离物体。即将放大镜向远离邮票的方向移动较小的距离,眼睛处于适当位置。
23. 幻灯机是利用凸透镜成______(放大/缩小)的实像的原理。在放映幻灯片时,要使银幕上的像更大一些,应使幻灯机______(远离/靠近)银幕,并使幻灯片与镜头的距离______(变大/变小)。
【答案】 ①. 放大 ②. 远离 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]当物距在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,应用是幻灯机。
[2][3]因当物体通过凸透镜成倒立的实像时,物距越小,像距越大,实像越大,故此时要想让像变大,就要增大像距,同时减小物距;由于幻灯片与镜头的距离为物距,银幕与镜头的距离为像距,故应使幻灯机远离银幕,将幻灯片到镜头的距离减小。
24. 如图甲所示,物体的长度是________cm;如图乙所示,秒表的读数为________s。
【答案】 ①. 3.00 ②. 337.5
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与3.50cm对齐,右侧与6.50cm刻度对齐,所以物体的长度为3.00cm。
[2]由图乙可知,在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,指针在“5”和“6”之间,偏向“6”一侧,分针指示的时间为5min,且秒针已经转过一周;在秒表的大表盘上,1s间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在37.5s处,所以秒针指示的时间为37.5s,即秒表的读数为337.5s。
25. 小明两眼视力缺陷不同,将一支2B铅笔紧贴他所戴眼镜的两个镜片,透过镜片看到铅笔的像如图甲所示,则图甲中右侧的镜片是______(凸透镜/凹透镜);如图乙所示,光会聚于b点,在虚线区域内放入图甲中眼镜的______(左/右)侧镜片后,光会聚于主光轴MN上的c点。
【答案】 ①. 凸透镜 ②. 左
【解析】
【详解】[1]将一只铅笔紧贴眼镜的两个镜片,透过眼镜看到铅笔的形状,左侧是正立、缩小的虚像,右侧是正立、放大的虚像。根据透镜成像规律可知,左侧的镜片是凹透镜,右侧的镜片是凸透镜。
[2]由题意可知,两条光线沿直线传播会聚于主光轴上b点,在虚线框内放入镜片后,光会聚于主光轴上的c点,镜片对光起到了发散作用,则镜片是凹透镜,即左侧镜片。
26. 如图,为某水文站设计的检测沱江河水位的示意图。光源S与光屏MN在同一水平面上,从光源S发出的一束方向不变、与水平面成45°角的光,经水面反射后,在光屏上的P点处形成一个光斑,光斑的位置随水位的变化而变化。光屏MN在水中所形成的像是_______(选填“虚像”、“实像”);若光斑P向左移动了2.4m,那么,说明水位升高了___________m。
【答案】 ①. 虚像 ②. 1.2
【解析】
【详解】[1]水面相当于平面镜,平面镜成像的特点是:物像等距、物像等大、虚像;故光屏MN在水中所形成的像是正立、等大的虚像。
[2]先通过水面作出发光点S的对称点S′,连接S′P交水面于点O,SO为入射光线,OP为反射光线,如下图所示:
若光斑P向左移动到E点,则说明水位上升了。由题知
PE=OF=2.4m
因为从S点发出的一束与水平面成45°角,则△FGO为等腰直角三角形,则
三、解答题:(共38分)。
27. 如图所示,一束光线在空气和水的交界面处发生反射和折射,已知折射光线为OC,请画出大致的入射光线AO和反射光线OB。
【答案】
【解析】
【详解】折射光线由入射点射向空气,说明光是由水中射向空气的,折射光线和入射光线在法线两侧,折射角大于入射角;反射光线也在水中,反射光线和入射光线也位于法线两侧,反射角等于入射角,故作图如下:
28. 如图,在A点看到水中物体S的像在S',画出一条在A点看到物体像S'的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】S的光由水进入空气后进入人眼,人眼逆着折射光线看到S的像点,连接AS′交水面于点O,连接SO画出入射光线,连接OA画出折射光线,如图所示:
29. 请作出2条入射光线经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】
【解析】
【详解】凸透镜对光线有会聚作用,其三条特殊光线经凸透镜后的折射规律为:平行于主光轴的入射光线,经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;过焦点的入射光线,经过凸透镜折射后,平行于主光轴;过凸透镜光心的入射光线传播方向不变。如下图所示:
30. 选用了图甲、乙中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”;
(1)使用可翻折的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否________;
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中和、和和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而________,且折射角______(大于/等于/小于)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于_______度;
(3)若将光沿着图丙中的反方向从水射向空气中时,在空气中的折射光线与_____(1/2/3/4)重合;这说明在光的折射现象中,光路是_________。
【答案】 ①. 在同一平面内 ②. 增大 ③. 小于 ④. 0 ⑤. 3 ⑥. 可逆的
【解析】
【详解】(1)[1]将光屏的半部分向前或后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明入射光线、折射光线、法线共面;这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。
(2)[2][3][4]由图丙中和、和和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置,可以看出,当入射角逐渐减小,则折射角逐渐减小,入射角增大时,折射角也随着增大;即:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且折射角小于入射角;当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。
(3)[5][6]若将光沿着图丙反方向从水中射向空气时,由光路的可逆性,会发现在空气中的折射光线与3重合,这说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
31. 在观察小孔成像特点时,小波发现:光屏到小孔的距离越远,所成的像越大,像的大小与该距离有什么定量关系?于是他在光线较暗的环境中进一步探究:
A.用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上,如图甲所示.
B. 将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板(光屏)依次置于光具座的A、B、C位置,使“F”正立面对小孔,如图乙所示.
请你回答下列问题:
(1)给二极管通电,随即在光屏上呈现出“F”的像,小波观察到光屏上呈现的像是如图中的_____(填写序号).
(2)由于小孔成像的原理是光的______,所以这个像是______(选填“实像”或“虚像”)
(3)保持“F”字样纸板,小孔位置不变,只改变光屏到小孔的距离(像距),用刻度尺逐次测量像高,记录数据如表所示:
根据表中的数据,请你用一个数学表达式来表示h与v的关系______
(4)于是小波得出结论:小孔成像时,同一物体像的大小与相距成正比,你认为这一结论需要补充的条件是__________.
【答案】 ①. ② ②. 直线传播 ③. 实像 ④. h=0.25v ⑤. 物体到小孔的距离一定
【解析】
【详解】试题分析:(1)本实验是小孔成像,小孔所成的像都是倒立的实像,故选②;(2)小孔成像的原理是光的直线传播,所成的像是倒立的像;(3)根据表格上的数据可知,像的高度随像到小孔距离的增大而增大,且像的高度与像到小孔距离的比值是一个定值,即h/v=3.0cm/12.0cm=0.25,即h=0.25v;(4)由(3)得在物距和物高一定时,物体经小孔所成像的高度和像距成正比.即小孔成像时,物体到小孔的距离一定,同一物体像的大小与相距成正比.
【考点定位】小孔成像;光的直线传播
32. 在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的________(选填字母序号)两图进行实验;
(2)由AD两图的实验________(选填“能”或“不能”)得出结论,原因是____________________;
(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,________对光的偏折本领较大。
【答案】 ①. BD ②. 不能 ③. 没有控制液面的高度相同 ④. 油
【解析】
【详解】(1)[1]根据控制变量法的思想,要探究水和油对光的偏折本领大小,必须控制入射角和液面的高度相同,符合条件的有B、D两图。
(2)[2][3]在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,要用到控制变量法,A图中是水,D图中是油,物质种类不同,液面高度不相同,因此由AD两图的实验不能得出结论。
(3)[4]根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,因此油对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大。
33. 在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图(a),平行光正对凸透镜照射,当透镜移至如图a所示位置时,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜甲的焦距f=________cm;
(2)点燃蜡烛后,调节凸透镜和光屏使它们的中心跟烛焰的中心大致在_________上,其目的是_________;
(3)如图(b),凸透镜固定在50cm刻度线位置,蜡烛固定在15cm刻度线位置时,光屏应在______(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,才能在光屏上得到清晰的_________(选填“倒立”或“正立”)实像。将蜡烛向远离透镜方向移动的过程中,像的大小将________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验过程中,燃烧的蜡烛在不断缩短,导致光屏上的像向______(选填“上”或“下”)移动。若要使像仍成在光屏的中央,应将凸透镜向_______(选填“上”或“下”)移动;
(5)在上述实验时,小明用不透明纸板将透镜的一部分遮挡,则光屏上______(“能”或“不能”)成完整的像,像的亮度________(选填“变暗”、“变亮”或“不变”);
(6)在实验过程中,小明向小丽借来一副眼镜,并将其放在物体和凸透镜之间,保持光屏的位置不变,发现光屏上的像由清晰变模糊,此时小明把物体远离透镜方向移动,发现光屏上又成清晰的像,说明这眼镜的镜片是_______透镜,小丽视力的缺陷是______(选填“近视”或“远视”)。
【答案】 ①. 10.0 ②. 同一高度 ③. 使清晰的像成在光屏中央 ④. Ⅱ ⑤. 倒立 ⑥. 变小 ⑦. 上 ⑧. 下 ⑨. 能 ⑩. 变暗 ⑪. 凹 ⑫. 近视
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲知道,焦点到凸透镜的距离为
20.0cm−10.0cm=10.0cm
所以凸透镜甲的焦距为10.0cm。
(2)[2] [3]调节烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在同一高度,其目的是让像成在光屏中央。
(3)[4][5]蜡烛固定在15cm刻度线位置,此时物距为35cm,物距大于二倍焦距,则像距应在一倍焦距和二倍焦距之间,所以光屏应在Ⅱ区域内左右移动,得到清晰的倒立缩小的实像。
[6]将蜡烛向远离透镜方向移动的过程中,此时物距增大,则像距减小,像也变小。
(4)[7]由通过光心的光线传播方向不变可知,燃烧的蜡烛在不断缩短,光屏上的像会向上移动。
[8]若要使像仍成在光屏的中央,应将凸透镜光心下移,即应将凸透镜向下移动。
(5)[9][10]物体由无数点组成,物体上任一点射向凸透镜有无数条光线,经凸透镜折射后,有无数条折射光线会聚成该点的像;当遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成像,因此遮去一部分仍能看到完整烛焰的像,但像会变暗一些。
(6)[11][12]物体和透镜间放上眼镜后,发现像模糊,物体远离透镜方向移动,像将靠近凸透镜,此时发现光屏上又成清晰像,说明此眼镜使像远离了凸透镜,因此眼镜将光线发散了,能对光线起发散作用的是凹透镜,凹透镜是近视眼镜,故小丽视力的缺陷是近视。
34. 阅读短文,回答问题:
数码相机
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品,它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式,与电脑交互处理和实时拍摄等功能。图甲是通过伸缩镜头来调节像距实现完美成像的某型号数码相机,光通过单镜头或者镜头组进入相机,再通过成像元件转化为数字信号,数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。
快门是照相机用来控制感光部分有效曝光时间的构件,相机上所标快门数据“100”,表示快门打开的时间是秒,秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标。
图乙的光圈是相机内用来控制光通过镜头进入机身内感光面光量的装置,它的大小决定着感光元件受光的多少,光圈大小的计算公式为:光圈=镜头的焦距/镜头光圈直径。
(1)数码相机镜头的主要元件是_________(选填“凸”或“凹”)透镜,若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片,快门数据要调_________(选填“大”或“小”);
(2)关于数码相机,下列说法中正确的是_________;
A.制作相机镜头的玻璃是晶体
B.为扩大拍摄范围,应将照相机远离景物,此时成像变小
C.照相机是利用凸透镜成缩小虚像的原理
D.拍摄近、远景时的“调焦”采用了模仿眼睛的功能,即调节镜头的焦距
(3)小明参观南通博物苑时,用简单的单镜片数码相机拍摄远处张謇的塑像,如果有一只小虫子停留在镜头上,此时小虫子在感光元件上成像情况为_________(选填“倒立缩小实像”、“不成像”或“正立放大虚像”);
(4)某数码相机镜头的焦距为50mm,若此时镜头通光孔直径为25mm,那么光圈数据为_________。
【答案】 ①. 凸 ②. 大 ③. B ④. 不成像 ⑤. 2
【解析】
【详解】(1)[1]照相机的镜头相当于一个凸透镜,拍照时成的是倒立、缩小的实像,所以数码相机镜头的主要元件是凸透镜。
[2]由短文知,相机上所标快门数据“100”,表示快门打开的时间是0.01秒,秒数低时可轻松抓拍急速移动的目标,所以快门数据越大,打开时间秒数越低,若要抓拍运动员苏炳添百米冲刺时的瞬间照片,快门数据要调大。
(2)[3]A.玻璃在熔化时先变软、变稀,最后变成液体,没有固定的熔点,是非晶体,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。因此扩大拍摄范围应将镜头远离景物,所成像变小,故B正确;
C.照相机成像时,物体距离镜头的距离较大,即物距较大,此时成的是倒立缩小的实像,故C错误;
D.由短文知,数码相机是通过伸缩镜头来调节像距来完美成像的,所以摄近、远景时的“调焦”调节是像距;人眼看远处和近处物体时是通过调节晶状体厚度,即凸透镜的焦距使清晰像成视网膜上的,故D错误。
故选B。
(3)[4]如果有一只小虫子停留在镜头上,此时小虫子处到镜头一倍焦距以内,成的是虚像,所以在感光元件上(感光元件相当于光屏)不成像。
(4)[5]某数码相机镜头的焦距为50mm,镜头通光孔直径为25mm,则
实验次数
1
2
3
4
像距v/cm
12.0
16.0
20.0
24.0
像高h/cm
3.0
4.0
5.0
6.0
86,江苏省仪征市实验教育集团2023-2024学年九年级上学期10月质量抽测物理试题: 这是一份86,江苏省仪征市实验教育集团2023-2024学年九年级上学期10月质量抽测物理试题,共22页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
江苏省仪征市实验中学东区校2023-2024学年八年级上学期12月质量抽测物理试卷: 这是一份江苏省仪征市实验中学东区校2023-2024学年八年级上学期12月质量抽测物理试卷,共8页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
江苏省仪征市实验中学东区校2023-2024学年八年级上学期12月质量抽测物理试卷(1): 这是一份江苏省仪征市实验中学东区校2023-2024学年八年级上学期12月质量抽测物理试卷(1),共8页。