【梯度培优】光学培优(一)--浙教版(2024)科学八上(含解析)

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【梯度培优】光学培优(一)--浙教版(2024)科学八上(含解析)

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【梯度培优】 光学培优(一)
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1. 如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角,现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚像位于( )
A.平面镜1的正上方 B.与平面镜1等高的正前方 C.平面镜2的前上方 D.与平面镜2等高的正前方
2. 如图1,水平桌面上斜放着一个平面镜,桌面上有一个小球向镜面滚去。要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α应为( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
3. 如图所示的甲图,一幅漫画立在桌面上。小亮把一个装水的圆柱形玻璃杯放在漫画前,惊奇的发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示,那么下列有关说法中正确的是( )
A.这个装水的玻璃杯起到凸透镜的作用 B.我们透过水杯看到的是老鼠放大的虚像
C.此时漫画中的老鼠到玻璃杯的距离应满足u>2f D.若把玻璃杯远离漫画,则看到的老鼠像变大
4. 在凸透镜前有一个物体,经凸透镜折射后在光屏上能成一个缩小的像。若物体以速度υ沿垂直于主光轴的方向缩短(物长不为零),则( )
A.物体在缩短的过程中,像也以υ的速度缩短 B.物体在缩短的过程中,像以小于υ的速度缩短
C.物体在缩短的过程中,像以大于υ的速度长高 D.物体在缩短的过程中,像以小于υ的速度长高
5. 如图甲测凸透镜的焦距,如图乙“探究凸透镜成像的规律”,实验过程中小徐同学将蜡烛分别放在甲、乙、丙、丁不同的位置(图甲和图乙中的透镜相同),下列说法正确的是( )
A.由图甲可知凸透镜的焦距是5.0cm
B.图乙四个位置中,移动光屏,4个位置上的蜡烛都可以在光屏上成像
C.将蜡烛放在丙位置,若凸透镜上有一个泥点,则在光屏上不会出现泥点的影子
D.将蜡烛放在乙位置,光屏应向左移动才能找到清晰的像,此时成放大的像
6. 手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如图中虚线所示),若再向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部的光圈会变为如图中的( )
A. B. C. D.
7. 水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像( )
A.大小相同、位置不同 B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同 D.大小不同、位置不同
8. 若空中有一竖直放置的大凸透镜,在主光轴位置上拉一根钢丝,一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来(始终保持u>f)。下列叙述:①小演员每走一步,像也走一步;②像的脚步始终比小演员大;③像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步;④像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离。其中正确的是( )
A. 只有①②正确 B. 只有①②④正确 C. 只有①③④正确 D. 只有③④正确
9. 在进行“实验室制取氧气”实验时,小宁透过毛玻璃片看不清后方的景物,当毛玻璃片沾上水以后,又可以看见后方的景物。下列分析有误的是( )
A.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,不能成像
B.沾水的毛玻璃片表面变得更平整,乙图中看到的“科”字是光线透过玻璃和水成的虚像
C.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向浴室内更能保护洗澡时的隐私
D.放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现,这是因为毛玻璃表面的漫反射更强
10.小明在游乐园游玩时,发现两面平面镜L1和L2平行竖直放置,如图所示,两镜相距S,小明(图中标为A)站在两镜之间,在L1、L2中成的像分别为A1和A2。已知A1、A2相距s1,当小明在两镜间前后左右移动时,小明在两镜里成的像的距离s1的变化情况是( )
A.变小 B.不变 C.变大 D.不能确定
11.如图,从凸透镜主光轴上S点发出的光经凸透镜折射后交于主光轴上S1点,现有一点P发出一束光平行于从S点发出的光射向凸透镜,则在透镜的另一侧的折射光线将( )
A.和主轴不相交 B.和主轴相交,交点仍在S1点
C.和主轴相交,交点在S1的左侧 D.和主轴相交,交点在S1的右侧
12.如图所示,把由同种玻璃制成的正方体玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上,若正方体的边长和半球的半径相同,则人从正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字( )
A.A和B中看到的都比实际的高
B.A中看到的比实际的高,B中看到的比实际的低
C.A中看到的比实际的高,B中看到的与实际的一样高
D.A和B中看到的都与实际一样高
13.飞机在赤道上方由西向东匀速飞行,不考虑光线在大气中的折射,下列说法正确的是( )
A.乘客看到“日出”时,飞机正下方地面上的人过一会儿才能看到,乘客看到“日落”时,飞机正下方地面上的人已经提前看到了
B.乘客看到“日出”时,飞机正下方地面上的人过一会儿才能看到,乘客看到“日落”时,飞机正下方地面上的人也要过一会儿才能看到
C.乘客看到“日出”时,飞机正下方地面上的人已经提前看到了,乘客看到“日落”时,飞机正下方地面上的人过一会儿才能看到
D.乘客看到“日出”时,飞机正下方地面上的人已经提前看到了,乘客看到“日落”时,飞机正下方地面上的人也已经提前看到了
14.如图所示,两个平面镜相互垂直竖直放置,点光源在平面镜内成三个像,现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动,则可以观察到镜子内的三个像( )
A.全都做顺时针运动 B.全都做逆时针运动
C.一个顺时针运动,另外两个逆时针运动 D.一个逆时针运动,另外两个顺时针运动
15.如图所示,甲、乙是两块相同的平行玻璃板,一束光线斜射到甲板的下表面,通过两块玻璃板后的传播方向可能为( )
A.a B.b C.c D.d
二、填空题
16.小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。若保持入射点O不变,欲使A点下移至A′,应使入射光线MO绕着点O沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;若保持入射光线不变,欲使B点下移至B′,应使水面________(选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
17.小华和她的双胞胎妹妹用家中的玻璃门(如图甲所示)做与平面镜成像特点"有关的游戏。
(1)如图乙所示,房间M、N的地面铺有相同的地砖,小华的妹妹站在房间M的P处,小华站在房间N的B位置处,小华可以观察到的现象是__________________________________
(2)小华为了观察到自己所成的像更清晰,房间N的亮度要比房间M___________(选填“亮”或“暗”)一些。
18.手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,如图是手机扫描物品上的二维码,登录网址、查看物品相关信息,手机的摄像头是    (选填“凸透镜”或“凹透镜”),此时二维码位于摄像头的    处,当二维码超出手机上设定的方框时,物品不动,把手机    (选填“靠近”或“远离”)物品。
19.如图所示,一束激光AO以入射角i照射到液面上,反射光OB射到水平的光屏上。当发现光点在屏上向右移动至B′点,若液面的高度不变,则可以通过   (选填“增大”或“减小”)入射角的方法实现;若保持激光的入射角不变,则液面_______________(填“升高”或“降低”)。
20.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,绘制了如图所示的图像(v表示像距,u表示物距);把物体从距凸透镜2cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中,像的大小将    (选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。
21.在“观看水中的硬币”活动中,把一枚硬币固定在空杯的底部,人在左侧慢慢后退到刚好看不到硬币的最右端A点,保持眼睛和杯子的位置不变,在同学逐渐把水加入杯中的过程中,硬币上的B点和C点能先后被你看到。
(1)人后退后不能看到硬币的原因是  。
(2)加水后你所看到的水中硬币是一个比实际位置偏   的虚像(填“深”或“浅”)。
(3)图中画出了刚看到C点时光的传播示意图,入射角是αC如果刚看到B点时的入射角是αB,则αB_______ αC.(选填“大于”、“等于”或“小于”)
22.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2m,则A与它在水中的像A'之间的距离为    m。
(3)若光斑B向左移动了1.2m,说明水位  (选填“上升”或“下降”)了  m。
三、探究题
23.同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板(薄玻璃板与水平纸面垂直)等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲所示,实验中取两支大小相同的蜡烛,将一支蜡烛A固定在玻璃板前方,另一支蜡烛B放在玻璃板的后方,移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合,目的是便于比较像与物的________关系。这里运用了  ___________法。
(2)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的 ________ 处观察光屏上是否有像(选填“①”、“②”、“③”或“④”)。
(3)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛,则乙同学通过玻璃_______ (选填“不一定”、“一定”、“一定不”)能看到甲的眼睛。原因是_____________________________________ 。
(4)小科借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A的后面,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图丙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是______________(选填“相等”或“越远越小”)。
24.在探究光的折射规律时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了如下探究:
(1)A.把一个防水小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置。
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与   重合。
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离即为a的像到水面的距离。
(2)测量时,把刻度尺的零刻度线对准灯泡b,水面处对应的刻度如右图所示,则灯泡b到水面的距离为  _____________cm。
(3)灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,依据是   。
(4)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数表示   (选填“a到水面的距离”或“a的像到水面的距离”)。
(5)某小组实验时,每次都从灯泡a的正上方观察,测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如下表所示:
30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
23.0 45.0 67.0 90.0 113.0 134.0
根据表中数据,请在图乙坐标系中描点作出v﹣u的关系图线。由图线可知,v和u的定量关系是v=0.75u。
(6)根据上面的实验结果,看起来1.2m深的水坑,其实际深度可达   m,因此看起来不太深的水也不能贸然下去,以免危险!
25.如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。
(1)如图甲所示,一束平行于主光轴的光射向水透镜,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,则此时水透镜的焦距为    cm,实验前,应调节烛焰和光屏的中心在    上;之后,固定好光源和光屏,无论怎样移动凸透镜,光屏上始终不能呈现清晰的像,原因可能是    ;
(2)该同学移动蜡烛,水透镜和光屏至图乙所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,像的特点是倒立    的实像,若仅将蜡烛与光屏位置对调,仍能在光屏上看到清晰的倒立的    ;
(3)如果将蜡烛移至距透镜5cm处,此时应从    (选填“蜡烛”“光屏”)一侧透过透镜观察像的特点;随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,光屏上的像会移动,要使像重新成在光屏的中央,可将透镜向    (上/下)调整,同时将光屏随之调整;
(4)若把蜡烛放在凸透镜的焦点上,透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小    的光斑,把蜡烛放在该凸透镜的焦点内,凸透镜固定不动,将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小    的光斑(选填“不变”、“变大”或“变小”);
(5)在图乙所示实验场景下,该同学给水透镜“戴上”一种眼镜(如图丙所示),当从水透镜中注入适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断图丙中戴上的眼镜是眼镜    (选填“近视”或“远视”);
(6)如图1所示为某同学的照片,图2是将图甲中的水透镜紧贴在照片,然后逐渐远离照片,透过透镜所能看照片的像,则在远离的过程中看到的顺序是    。
A.②③④① B.③②①④ C.②③①④ D.④①②③
26.在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验用光具座长1m,如果有焦距为10cm、30cm的两块凸透镜,为完成全部探究,应该选择焦距   cm的凸透镜;
(2)实验前应点燃蜡烛,观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在   ,这样做的目的是   ;
(3)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图甲所示时,光屏上出现清晰的像,则像是   、   (“放大”、“等大”、“缩小”)的实像;
(4)实验中,不但虚像可以用肉眼直接看到,实像也可以用肉眼直接看到。如图乙所示,在(3)的基础上,拿掉光屏,用肉眼在   (选填“A”、“B”或“C”)位置沿图示方向能看到这个实像;
(5)在(3)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如果蜡烛与凸透镜不动,那么,在凸透镜前放置  (选填“凸”或“凹”)透镜,才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是   (选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理;
(6)若烛焰位于凸透镜主轴上的点P,对称切除透镜很小一部分,如图丙所示,再把上、下半截透镜向原主光轴位置靠拢合在一起,则烛焰能成   个像。
27.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗 为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于o点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为________________________________________所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是______________________
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段MM水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证_____________________________,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的_______相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是_____________
(4)若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则_____________射出的折射光线更远离法线。
四、综合题
28.被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“光在纤维中的传输用于光学通信”的成就而获得2009年诺贝尔物理学奖.光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时,均要发生反射,而不折射,从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播,如图.请根据图回答:当增大入射光线AB的入射角时,CD光线的入射角__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),D点将要向__________侧移动(选填“左”或“右”).
29.科学课上,同学们开展“眼球成像模型”项目化学习活动,活动包括学习眼球结构、制作眼球成像模型、用模型模拟近视原理等环节。如图为某项目化小组设计的眼球成像模型,该模型以牛奶箱作为眼球主体,由两层塑料薄膜包裹圆环而制成的水透镜,可以过注射器改变水透镜的曲度。
(1)模型中的光屏模拟眼球中的    (填眼球结构名称)。
(2)模型中不用点光源而采用“L”光源,主要是为了便研究像与物体的    (选填“大小”、“正立倒立”或“实像虚像”)关系。
(3)在光屏上得到清晰的像后,向水透镜注水模拟晶状体变厚,发现光屏上的像变模糊了。要在光屏上重新得到清晰的像,应将光源    水透镜。(选填“靠近”或“远离”)
30.(1)一束光线BO从空气斜射到玻璃中,在界面处发生了反射和折射。如图甲所示,反射角是 _______度,空气在界面的________侧,(填“上”“下”“左”或“右”侧)
(2)如图乙所示,雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走较暗的地面。这是因为光在水洼处发生____________(填“镜面反射”或“漫反射”)。
31.如图所示,图①是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料,当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图②所示)。
(1)若图②中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10﹣2s,则圆盘的转速为    转/s(保留3位有效数字)。
(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为    cm(保留3位有效数字)。
32.如图所示,在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统。甲处A为固定的激光光源,它竖直向下发出一束又细又亮的激光。B是正多面反射棱镜,这里只画出它相邻的三个反射面,该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转。C是带观察屏的望远镜。当撤去B时,激光束恰好直接射入望远镜。乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的平面镜组成的反射系统,该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转。现调节甲、乙两地系统至某一静态时,激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中,试回答下列问题:
(1)由此可推导出正多面反射棱镜的面数为    。
(2)保持甲地的整个光学系统不动,让乙地反射系统整个绕O′轴在纸面上缓缓旋转一个不太大的角度,是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中?(旋转过程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射).答:   (填是或否)。
(3)若让甲地棱镜绕中心轴O旋转,其余部分不动。由于甲、乙两地相隔较远,且光是以一定的速度在空气中传播的,故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像。但是适当调节转速,则可重新看到光源的像。若已知甲、乙两地间距离为s,光速为c,试求棱镜的最小转速是多少转∕秒?
【梯度培优】 光学培优(一)(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】D
【解析】【分析】平面镜成像特点:所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解:潜望镜是由两块平面镜构成的,且平面镜成正立、等大的虚像;
由平面镜成像特点可知,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰是正立、等大的虚像;且所成的虚像位于与平面镜2等高的正前方,简图如下所示
故选:D。
【点评】本题主要考查的是平面镜成像原理及应用。一定要熟练掌握平面镜成像的特点,等大、正立的虚像,一句话就是像与物体关于平面镜对称。要弄清潜望镜的原理,是地上面的、远处的景物反射的光,照射到潜望镜上面这块平面镜上,再反射到下面这块平面镜上,再反射到人的眼里,人就能从低处看见地上面的、远处的景物。
2. 【答案】B
【解析】【答案解析】B
利用平面镜成像的对称性,可知物运动方向与平面镜的夹角等于像运动方向与平面镜的夹角。故得45度选B
3. 【答案】A
【解析】【考点】凸透镜成像的应用.
【分析】透明物质可以制成中间厚边缘薄的凸透镜,物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
【解答】解:圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由乙图可知,此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即f<u<2f,故A正确,BC错误;
若把玻璃杯远离漫画,物距变大,像距变小,像会变小,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了凸透镜成像的规律及其应用,难度不大。
4. 【答案】B
【解析】【分析】首先根据物体在光屏上成一个缩小的像,确定物体在凸透镜的2倍焦距之外。由于物体的位置没变,物体的像还是倒立缩小的实像,因此,物体缩短,其像也缩短,但速度要小于V。
【解答】解:设放一个蜡烛AB,蜡烛的像为A'B',因为物体在光屏上成一个缩小的像,所以物体在凸透镜的2倍焦距之外。那么AB>A'B'现在一个质点在A处,那么它的像在A'处,经过时间t这个质点运动到B,它的像运动到B'质点速度为v=,像的速度为v'=,因为AB>A'B',所以v>v',
故选:B。
【点评】此题主要考查凸透镜成像规律及其应用,此题的突破点是根据题意确定物体在凸透镜的2倍焦距之外,可知物体的位置没变,物体的像还是倒立缩小的实像,凸透镜成像时,物距不变时,像距不变。当物体增大(减小)时,像也在增大(减小),物像增大(减小)的比值是相同的。然后可确定像的情况。
5. 【答案】C
【解析】【考点】凸透镜成像规律及其探究实验.
【分析】(1)焦距是指从焦点到凸透镜光心的距离,根据图读出便可,凸透镜对光线起会聚作用,可把平行于主光轴的光线会聚到焦点上;
(2)要解决此题,需要掌握凸透镜成像的规律的口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;
(3)凸透镜成像属于光的折射现象,物体发出的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜另一侧的光屏上,形成物体的实像;
(4)凸透镜成像规律:u>2f,成倒立、缩小的实像;2f>u>f,成倒立、放大的实像。
【解答】解:A、平行光线经凸透镜折射后在光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到凸透镜的距离为40.0cm﹣30.0cm=10.0cm,则凸透镜的焦距是10.0cm,故A错误;
B、根据“一倍焦距分虚实”知一倍焦距以外是实像,以内是虚像,因为甲乙丙在焦点以外,所以成实像,可以成在光屏上,而丁在一倍焦距之内,成的是虚像,所以光屏上会出现3个像,故B错误;
C、凸透镜成实像时,所有透过透镜的光会聚到光屏上成像,凸透镜上溅了一个小泥点,整个物体发出的光虽有一小部分被挡住,但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像,因此,像与原来相同,大小不变;由于透镜的一小部分被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了,像将完好,但亮度会变暗,所以不会出现泥点的影子,故C正确;
D、将蜡烛放在乙位置,根据图u>2f,成倒立、缩小的实像,光屏应向左移动才能找到清晰的像,此时的成像特点与照相机的原理是相同的,故D错误。
故选:C。
6. 【答案】B
【解析】【分析】光的折射定律:光从空气斜射入其它透明介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;通过最左边和最右边的两条折射光线我们可以想象出光圈的变化。
【解答】解:当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路(注意黑色光线表示没有折射时的光线,红色表示折射后的光线):
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想都周围光线都是如此,故B图为正确图形。
故选:B。
【点评】本题考查光的折射定律的内容,属于光学作图的基本考查,关键是需要具备一定的空间思维能力。
7. 【答案】B
【解析】【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,像和关于镜面对称,像和物体到平面镜的距离相等。
【解答】解:由平面镜成像特点可知,平面镜的所成的像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与物体到平面镜的距离有关,由于地砖2、3处于同一水平面,灯的大小和灯到地砖的距离的均不变,所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的大小和位置均相同。
故选:B。
8. 【答案】C
【解析】C 【解析】根据凸透镜成实像时“物近像远大,物远像近小”的规律分析判断。①根据“物近像远大,物远像近小”的规律可知,物距发生变化,那么像距肯定同时发生变化,因此小演员每走一步,像也走一步,故①正确;②③根据“物近像远大,物远像近小”的规律可知,像大时脚步大,像小时脚步小,即“大像”走大步,“小像”走小步,故②错误,③正确④根据“物近像远大,物远像近小”的规律可知,当物距减小时,像距肯定增大,即像总朝远离小演员的方向运动,好像在逃离,故④正确。
9. 【答案】C
【解析】【考点】镜面反射和漫反射.
【分析】光的反射分为镜面反射和漫反射,发生镜面反射后,反射光线向某一方向传播;发生漫反射后,反射光线向各个方向传播。
【解答】解:
A、干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,发生了漫反射,不能成像,故A正确;
B、沾水的毛玻璃片表面变得更平整,相当于一个平面镜,乙图中看到的“科”字是光线透过玻璃和水成的虚像,故B正确;
C、公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向浴室内,当毛玻璃片沾上水以后,又可以看见后方的景物,不能保护洗澡时的隐私,故C错误;
D、放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现,这是因为毛玻璃表面发生了漫反射,反射光线射向四面八方,故D正确。
故选:C。
10.【答案】B
【解析】【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.
【分析】A点在两个平面镜之间,根据平面镜成像特点,分别画出A在两个平面镜成像位置,根据物像到平面镜的距离相等,求出无论A在平面镜的哪个位置,两个像点之间的距离s1总是s的二倍。
【解答】解:连接AA1交L1于O1点,连接AA2交L2于O2点,根据平面镜成像规律:物像到平面镜的距离相等,可得AA1=2AO1,AA2=2AO2,故有s1=A1A2=2AO1+2AO2=2(AO1+AO2)=2s,所以s1=2s,无论小明在两镜间前后左右如何移动,两个像点之间的距离都是相等的。
故选:B。
11.【答案】C
【解析】【分析】凸透镜成实像时,是物体发出的光经凸透镜折射后会聚而成的;
图中主光轴上S点发出的光经凸透镜折射后交于主光轴S1点,此时点为S的像点;
凸透镜像时,物距变大,像距变小,像变小,据此根据图中P与S点到凸透镜的距离分析P发出的光经凸透镜折射后与主光轴的交点,即P点像的大致位置。
【解答】解:凸透镜成实像时,是物体发出的光经凸透镜折射后会聚而成的;
凸透镜主光轴上点S发出的光经凸透镜折射后交于主光轴上点S1,所以点S1即为点S的实像;
由图知,P点到凸透镜的距离大于S点到凸透镜的距离,即点P的物距大于S点的物距(uP>uS),因为凸透镜像时,物距变大,像距变小,像变小,所以P经凸透镜所成像P1的像距小于点S经凸透镜所成像的像距(vP1<vS1),且P点像也在主光轴上,所以P点发出的光经凸透镜折射后和主光轴相交,交点在S1的左侧。
故选:C。
【点评】解答本题要利用好凸透镜成像时,物体发出光经凸透镜折射后一定过像点;物距变大,像距变小,像变小。
12.【答案】C
【解析】【考点】光的折射现象及其应用.
【分析】判断光的折射现象,要对折射的定义理解清楚,光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中时,传播方向一般会发生改变,这是光的折射,当光线垂直入射时,传播方向不改变。
【解答】解:
从半球形玻璃砖B正上方沿图中虚线(中心线)方向往下看中心线对准的文字,字反射的光进入玻璃时都经过球心,沿法线传播,光的传播方向不变,光线的反向延长线的交点仍在字处,位置不变;但正方体玻璃砖A下的字反射的光除垂线那条外,都是斜射入玻璃砖中,在界面处会折射,折射光线反向延长线的交点就是字的像,比字的位置高。
即:A中看到的比实际的高,B中看到的与实际的一样高。
故选:C。
13.【答案】A
【解析】【分析】①由于飞机在赤道上方由西向东匀速飞行,太阳从东方升起,也就是飞机面向的方向,飞机比地面更高,当飞机乘客看到“日出”时,地面还是一片漆黑。
②由于飞机在赤道上方由西向东匀速飞行,太阳从西方落下,即飞机的后面,飞机乘客看到“日落”时,对于地面的人来说,太阳早就下山了。
【解答】解:因为日出日落是相反的现象,由于距地面越高日出越早,反之日落也越晚。
①当飞机在赤道上方由西向东匀速飞行,不考虑光线在大气中的折射,太阳从东方升起,也就是飞机面向的方向,飞机比地面更高,当飞机乘客看到“日出”时,地面还是一片漆黑。也就是说,乘客看到“日出”时,飞机正下方地面上的人过一会儿才能看到;
②当飞机在赤道上方由西向东匀速飞行,太阳从西方落下,即飞机的后面,飞机乘客看到“日落”时,对于地面的人来说,太阳早就下山了,也就是说乘客看到“日落”时,飞机正下方地面上的人已经提前看到了。所以选项A正确。
故选:A。
【点评】由于距地面越高日出越早,反之日落也越晚。因为日出日落是相反的现象,可以在晚上用手电照篮球模拟一下,想想地面上的人在盲区,所以日出晚日落早,飞机上的人相反。
14.【答案】C
【解析】【考点】作光的反射光路图.
【分析】根据平面镜成像的特点:像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反来解答此题。
【解答】解:S在竖直的平面镜中成的像为S′,在水平的平面镜中所成的像为S0;S′在水平的平面镜中成的像为S″,而S0 在竖直的平面镜中所成的像点也是S″,即再次成像的像点是重合的,所以一共有3个像,如图所示:
现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动,则镜子内的三个像中,S0、S′均做逆时针运动。S″是重合的像,相反了两次,应该做顺时针时针转动,故选项C正确。
故选:C。
【点评】解答此题的关键是要明确平面镜成像的特点,像与物体是左右相反的。解答此题要求学生应具备一定的空间想像能力。
15.【答案】B
【解析】【考点】光的折射规律的应用.
【分析】光由空气通过玻璃砖要发生四次折射,第一次由空气斜射进入玻璃砖,第二次由玻璃砖斜射再进入空气,第三次是从空气斜射入玻璃,第四次是从玻璃斜射入空气;四次均符合折射定律。
【解答】解:当光从空气斜射入玻璃时,根据光的折射规律可知,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更靠近法线;当光线从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,最后的折射光线仍然与原来的入射光线平行,其光路图大致如下:
由图知,最后的折射光线向左偏移了,则最后光的传播方向可能为b;
故选:B。
【点评】光的折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
本题在作图时经常出现的问题是掌握不住上下表面光线平行,希望作图时牢记这一点。
二、填空题
16.【答案】顺时针;上升;不变
【解析】顺时针;上升;不变
【解析】
(1)原来的反射光线为OA,后来的反射光线为OA',而法线的位置保持不变,那么入射角增大了。根据反射角等于入射角可知,入射角必须增大,即MO沿顺时针方向转动;
(2)连接OB,这就是原来的折射光线,然后通过B'作OB的平行线,延长MO,二者相交为新的入射点,如下图所示,应该使水面上升;
(3)根据光的折射规律可知,在水面变化的过程中,入射角的大小保持不变,因此折射角的大小也保持不变。
17.【答案】(1)小华自己的像和妹妹重合;(2)亮。
【解析】【答案解析】解:(1)如图乙所示,房间M、N的地面铺有相同的地砖,小华让妹妹站在房间M的P处,小华站在房间N的B位置处,根据平面镜成像特点知,像与物关于镜面对称,小华可以观察到的现象是小华自己的像和妹妹重合;
(2)小华为了观察到自己所成的像更清晰,房间N的亮度要比房间M亮一些。
故答案为:(1)小华自己的像和妹妹重合; (2)亮。
18.【答案】故答案为:凸透镜;二倍焦距以外;远离。
【解析】【考点】凸透镜成像的应用.
【分析】(1)手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机的摄像头是一个凸透镜,凸透镜成像时,物距u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机。
(2)凸透镜成实像时,物远像近像变小。
【解答】解:手机的摄像头是一个凸透镜,手机拍照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,“扫入”二维码时镜头和二维码的距离大于二倍焦距;
当二维码超出手机上设定的方框时,说明物距太近,应使物品不动,把手机远离物品。
故答案为:凸透镜;二倍焦距以外;远离。
19.【答案】减小;升高。
【解析】【分析】光在液面上发生的是镜面反射,在光的反射中,反射角等于入射角;若保持激光的入射角不变,根据反射光线与原来的反射光线平行分析。
【解答】解:由图可知,若液面的高度不变,要使光点在屏上向右移动至B′点,此时的反射角减小了,表明入射角是减小的,即AO靠近法线;
若保持激光的入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,则可以提高液面来实现光点在屏上向右移动至B′点,如图所示:

故答案为:减小;升高。
【点评】本题利用了镜面反射来解释激光液面控制仪的原理,并且考查学生利用所学知识解决实际问题的能力。
20.【答案】故答案为:先变大再变小。
【解析】【考点】凸透镜成像的应用.
【分析】u=2f,成倒立、等大的实像;凸透镜成虚像时,物距增大,像距变大,像变大;
凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
【解答】解:由凸透镜成像规律可知,u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像,由图像可知,u=v=2f=10cm 时,所以f=5cm,
把物体从距凸透镜2cm处移动到距凸透5cm处的过程中,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,物距变大,像距变大,像变大;把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透20cm处的过程中,物距始终大于焦距,所以凸透镜成的是实像,物距变大,像距变小,像变小,故像先变大后变小。
故答案为:先变大再变小。
21.【答案】(1)光在均匀介质中是沿直线传播的;(2)浅;(3)等于。
【解析】【解答】解:(1)看不到硬币,是由于碗的边缘部分挡住了来自硬币的光线,光线进入不到眼镜,所以眼镜看不到硬币,这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当沿杯子壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高);
(3)保持眼睛和杯子的位置不变,光从水中进入人的眼睛的传播方向不变,折射角不变,所以根据光的折射规律,从B点和C点射出的入射光线的入射角不变的,即αB=αc。
故答案为:(1)光在均匀介质中是沿直线传播的;(2)浅;(3)等于。
22.【答案】(1)虚;(2)4;(3)上升;0.6。
【解析】【解答】解:
(1)平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像,故A点与光屏在水中所成的像是虚像;
(2)根据平面镜成像中的像物等距可知,A点与水面相距2m,则A与它在水中的像A′之间的距离为2m+2m=4m;
(3)若光斑B向左移动到E点,如下图所示,则说明水位上升了。
由题意和平行四边形知识可得:BE=OF=1.2m,
因为从A点发出的一束与水平面成45°角,则△FGO为直角三角形,
所以CG=OF=×1.2m=0.6m,则说明水位上升了0.6m。
故答案为:(1)虚;(2)4;(3)上升;0.6。
三、探究题
23.【答案】(1)大小;等效替代;(2)③;(3)一定;在光的反射现象中,光路是可逆的;(4)相等。
【解析】【考点】探究平面镜成像规律.
【分析】(1)实验中,用一支未点燃的蜡烛代替蜡烛的像,可确定像的位置和大小;
(2)实像可成在光屏上,虚像不能成在光屏上;
(3)在光的反射现象中,光路是可逆的;
(4)平面镜像与物大小相等。
【解答】解:(1)如图甲所示,实验中取两支大小相同的蜡烛,将一支蜡烛A固定在玻璃板前方,另一支蜡烛B放在玻璃板的后方,移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合,目的是便于确定像的位置以及比较像与物的大小关系。这里运用了等效替代法。
(2)虚像不能成在光屏上,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的③处观察光屏上是否有像。
(3)因为反射光路是可逆的,因此实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,甲通过玻璃看到乙的眼睛,乙通过玻璃一定能看到甲的眼睛。
(4)平面镜像与物大小相等,故这些像与蜡烛A大小相等。
故答案为:(1)大小;等效替代;(2)③;(3)一定;在光的反射现象中,光路是可逆的;(4)相等。
24.【答案】(1)a的像;(2)8.12;(3)像与物到镜面距离相等;(4)a到水面的距离;(5)(6)1.6。
【解析】【分析】(1)根据等效替代法分析;
(2)根据刻度尺的分度值读出灯泡b离水面的距离,注意估读到分度值的下一位;
(3)平面镜成正立、等大的虚像,像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等;
(4)根据光的折射,确定当看到的刻度尺零刻度线与灯泡a的像重合时,零刻度线的实际位置分析回答;
(5)先根据表中数据在图乙中描点,然后用直线和平滑曲线连接起来,并根据图象得出结论;
(6)根据v和u的定量关系是v=0.75u求解。
【解答】解:(1)为确定防水小灯泡a放在水中某处成像的位置,根据等效替代法,通过观察灯泡b所成像的位置,与a的像重合;
(2)根据图甲可知,灯泡b到水面的距离为8.12cm;
(3)因为平面镜成正立、等大的虚像,并且像到平面镜的距离和物到平面镜的距离相等,所以灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等;
(4)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,考虑到光的折射,则刻度尺的零刻度线在灯泡a的位置,故刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度,即a到水面的距离;
(5)根据表中数据在图乙中描点,并用直线连接起来,如下图所示:
(6)根据v=0.75u.当v=1.2m时,u=1.6m,因此看起来不太深的水也不能贸然下去,以免危险!
故答案为:(1)a的像;(2)8.12;(3)像与物到镜面距离相等;(4)a到水面的距离;(5)如上所示;(6)1.6。
【点评】本题综合考查了刻度尺的读数、平面镜成像的特点、光的折射、转换法、利用描点法作图,数据处理等,涉及的内容较多,综合性较强,难度较大,(4)为易错题。
25.【答案】(1)8.0;水透镜的主光轴;光源和光屏的距离长度不等于物距与像距之和;
(2)缩小;实像;(3)光屏;下;(4)不变;变大;(5)近视;(6)B。
【解析】【考点】探究凸透镜成像的规律.
【解答】解:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是18.0cm﹣10.0cm=8.0cm。
实验前先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度,即烛焰和光屏的中心在水透镜的主光轴上,这样可使像成在光屏的中央;
之后,固定好光源和光屏,无论怎样移动凸透镜,光屏上始终不能呈现清晰的像,原因可能是光源和光屏的距离长度不等于物距与像距之和;
(2)如图乙,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
因为光的折射中光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则物距等于原来的像距,成倒立、放大的实像。光屏上能接到像是实像;
(3)如果将蜡烛移至距透镜5cm处,此时u<f,成正立放大的虚像,此时应从光屏一侧透过透镜观察像的特点;
随着实验的进行,蜡烛逐渐变短,光屏上的像逐渐向上移动,要使像重新成在光屏的中央,可将透镜向下调整,同时将光屏随之调整;
(4)把蜡烛放在该凸透镜的焦点上,通过凸透镜后的光线是平行的,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动的过程中,在光屏上观察到的现象是大小不变的光斑;
把蜡烛放在该凸透镜的焦点内,光线通过凸透镜后仍是发散的,所以将光屏向远离凸透镜的方向移动,在光屏上的光斑变大;
(5)当向水透镜里注入适量的水后,对光线的会聚能力增强,发现烛焰的像再次变得清晰,说明水透镜原来“戴上”的是具有发散作用的凹透镜,由于凹透镜可用来纠正近视眼,所以该同学是近视眼。
(6)他将水透镜紧贴在照片,说明物距小于一倍焦距,凸透镜成的虚像是放大的,物体离凸透镜越近,像越接近物体的大小,也就是成的虚像越小,故先看到③,然后是②,当在一倍焦距远离凸透镜的过程中,看到的像逐渐变大,当大于一倍焦距时,成倒立的像,即看到的为①,继续远离大于2倍焦距时,看到的是倒立缩小的实像,即为④,故四个像的顺序为③②①④,
故选:B。
故答案为:(1)8.0;水透镜的主光轴;光源和光屏的距离长度不等于物距与像距之和;(2)缩小;实像;(3)光屏;下;(4)不变;变大;(5)近视;(6)B。
26.【答案】故答案为:(1)10;(2)同一高度;使像成在光屏中央;(3)倒立;缩小;(4)C;(5)凹;近视眼;(6)2。
【解析】【考点】凸透镜成像规律及其探究实验.
【分析】(1)凸透镜成像实验时,光具座的长度至少为凸透镜焦距的4倍;
(2)在做凸透镜成像的实验中,为了保证所成的像呈现在光屏的中央,必须保证烛焰、凸透镜、光屏在同一高度、同一直线上;
(3)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
(4)凸透镜成实像时,像与物体在蜡烛的两侧;
(5)凸透镜成实像时,像距变大,像变大,物距减小;凹透镜对光线具有发散作用;
(6)由透镜成像的原理我们知道,透镜所成的实像是由光线汇聚而成的,又因为这里物距大于焦距,所以一定是成实像。因为通过透镜中心的光线其传播方向不变,其他的光线都会会聚在主光轴上,物体放出的光线不止一条,去掉透镜的一小截仍然能会聚光线成像,只是成的像暗淡一点。若我们不合拢两截透镜那么他所成的像由以上分析便可得知,像除了暗淡一点之外没有其他变化。若合拢,我们可以假想得到相当于有两个透镜在成像,上面一个下面一个,只是上面的透镜向下移,下面的透镜向上移。
【解答】解:(1)光具座的长度是1m,根据凸透镜实验的光具座至少为凸透镜焦距的4倍,所以凸透镜选择10cm;
(2)把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在桌面上,点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度上,这样做的目的是使像能在光屏的中央;
(3)由图甲可知,此时的物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
(4)凸透镜成实像时,像与物体在蜡烛的两侧,此时应在蜡烛的异侧透过凸透镜观察实像,故应在C处;
(5)当光屏略微向右移动时,要在光屏上得到清晰的像,此时像距变大,那么应在凸透镜前放置对光线起发散作用的凹透镜;凹透镜可以矫正近视眼。
(6)如果沿直径对称切除透镜很小一部分。相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜,这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的大凸透镜是一样的,不移动时主光轴、焦点都是重合的,当把上面的小凸透镜下移后,该小凸透镜的主光轴也向下移,相当于物体向上移,当然成像要向下移。下面的小凸透镜与之相反,像向上移,故成两个像,上半截透镜A成像点下移,下半截透镜B成像点上移。
故答案为:(1)10;(2)同一高度;使像成在光屏中央;(3)倒立;缩小;(4)C;(5)凹;近视眼;(6)2。
【点评】掌握凸透镜成像的几种情况,这是凸透镜成像习题的基础内容,一定要掌握。本题的最后一空实际上是近视眼矫正的变相考查,学会对知识的变通,这是学习的最高境界。
27.【答案】故答案为:(1)有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播; AO和OB;
(2)入射光线重合; 介质; (3)玻璃; (4)玻璃。
【解析】【答案解析】解:(1)光线AO到OC,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以要记录的两条光线是AO和OB
(2)探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,还要控制A点所在的介质相同,观察折射光线和折射角的变化情况,所以入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证入射光线重合,并且介质相同。
(3)如乙丙图,当光在空气中传播时AO入射,OC传播;当光线从空气斜射入水中,AO入射,OE传播;当光线从空气斜射入玻璃中,AO入射,OB传播,比较两条折射光线OB和OE,OB偏离OC更多,所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
(4)光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强,根据光路是可逆的,当光从玻璃斜射入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强,所以从玻璃中射出的折射光线更远离法线。
故答案为:(1)有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播;AO和OB;(2)入射光线重合;介质;(3)玻璃;(4)玻璃。
四、综合题
28.【答案】故答案为:增大,右.
【解析】【答案解析】解:当增大入射光线AB的入射角时,入射角增大,反射角等于入射角也增大,所以C点右移,也使BC光线在上表面的入射角增大,同样会使反射光线CD的反射角增大,D点右移,使CD光线在下表面的入射角增大.
故答案为:增大,右.
29.【答案】(1)视网膜;(2)正立倒立;(3)靠近。
【解析】【考点】眼睛及其视物原理.
【解答】解:(1)眼睛成像在视网膜上,故模型中的光屏模拟眼球中的视网膜;
(2)模型中不用点光源而采用“L”光源,“L”光源上下不对称,故可以探究像与物正立倒立的问题;
(3)向水透镜注水模拟晶状体变厚,晶状体的折光能力变强,使成像靠近晶状体,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,此时可以通过将光源靠近水透镜,使成像依然在视网膜上。
故答案为:(1)视网膜;(2)正立倒立;(3)靠近。
30.【答案】(1)50;右;(2)镜面反射
【解析】【考点】光的折射规律的应用;光的反射定律的应用;镜面反射和漫反射.
【分析】(1)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线;
折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;据此确定空气在界面的哪侧;
(2)人看物体的条件:物体发光或反射光,物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛;平行光射向平而光滑的反射面,反射光线平行射出,这种反射是镜面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射;人感觉物体的亮暗,关键是进入眼睛的光的多少,进入眼睛的光多就感觉亮,进入眼睛的光少就感觉暗。
【解答】解:(1)由图可知,虚线为法线,BO射向界面,因此BO为入射光线,
入射角是指入射光线与法线的夹角,所以入射角为90°﹣40°=50°,
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射角为50°;
反射角是指反射光线与法线的夹角,则OA为反射光线,OC为折射光线;
由图可知,折射角为90°﹣70°=20°,
根据光的折射规律可知,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,所以空气在界面的右侧。
(2)由图乙可知,迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面。
故答案为:(1)50;右;(2)镜面反射。
31.【答案】4.55,1.46。
【解析】【分析】从图象中能够看出圆盘的转动周期即图象中电流的周期,根据转速与周期的关系式T=,即可求出转速,反光时间即为电流的产生时间。
【解答】解:(1)从图2显示圆盘转动一周在横轴上显示22格,由题意知道,每格表示1.00×10﹣2s,所以圆盘转动的周期为0.22秒,则转速为4.55r/s;
(2)反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格,说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一,故圆盘上反光涂层的长度为==1.46cm。
故答案为:4.55,1.46。
【点评】本题要注意保留3位有效数字,同时要明确圆盘的转动周期与图象中电流的周期相等,还要能灵活运用转速与周期的关系公式。
32.【答案】(1)8; (2)是; (3)棱镜的最小转速是转∕秒。
【解析】【分析】(1)迈克耳逊选择了两个山峰,测出两山峰间的距离,在第一个山峰上安装一个强光源S和一个正八面棱镜A(见图)光源S发出的光,经过狭缝射到八面镜A的面1上,反射后射到放置在另一个山峰上的凹镜B上,又反射到平面镜M上,经过M反射后,再由B反射回第一个山峰。如果八面镜静止不动,反射回来的光就射到八面镜的另一个面3上,经面3反射后,通过望远镜C进入观察者的眼中,看到光源S的像。
如果使八面镜转动,那么光反射回来时,八面镜的面3已经偏离了原来的取向,经面3反射后的光不再进入望远镜中,观察者就观察不到光源S的像了。适当调节八面镜的转速,使反射回来的光到达八面镜时,八面镜恰好转过n转,面2正好转到面3原来的位置,经面2反射后的光进入望远镜中,就可以重新看到S的像。根据八面镜转过转所用的时间和两山峰间的距离。就可以算出光在空气里的速度。迈克耳逊经过校正,得出光在真空中的传播速度c=(299796±4)km/s。
(2)乙地两平面镜相互垂直,反射光线总与入射光线平行,激光束在这一段时间内总能进入望远镜中。
(3)当光从光源出发到最后回到八面棱镜时,若八面镜恰好转了转,即镜上的面2恰好转到了面3原来的位置,这时在望远镜中就可以重新看到光源的像,且此时八面镜的转速最小,根据光速与距离的关系即可求出棱镜的最小转速。
【解答】解:(1)正多面反射棱镜的面数为8;
(2)乙地两平面镜相互垂直,反射光线总与入射光线平行,激光束在这一段时间内总能进入望远镜中。
(3)当光从光源出发到最后回到八面棱镜时,若八面镜恰好转了转,即镜上的面2恰好转到了面3原来的位置,这时在望远镜中就可以重新看到光源的像,且此时八面镜的转速最小,设最小转速为n,棱镜转一周所用时间为t
T=,
由题意知:2s=c ,
联立上两式得n=。
故答案为:
(1)8; (2)是; (3)棱镜的最小转速是转∕秒。
【点评】本题考查光的速度的测量,测量方法巧妙,并拓宽学生的知识面,充分激发学生学习物理的兴趣。
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