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第4-5章（光现象和透镜及其应用） 实验题和科普阅读题
专题练 2025-2026学年初中物理人教版（2024）八年级上册期末复习
一、实验题
1．夏季的雨后，天上通常会出现一道美丽的彩虹。我们通常看到的太阳光是白光，那彩虹是怎样产生的呢？小明想弄清其中的秘密。他按照老师的提示组装如图所示的装置。果然在光屏上出现了彩色光带跟天上的彩虹一样。他得到了如下结论：
(1)太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫 现象；实验中如果彩色光带较亮，而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩，那么你应适当 （选项“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离；
(2)若在三棱镜和光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃板，光屏上呈现的光的颜色为 色；
(3)如果没有三棱镜，如图在水槽中斜插一块平面镜，让太阳光斜射到平面镜上，适当调整平面镜的位置、角度，可以在墙壁上看到彩色的光带，用手指轻轻搅动水槽中的水，你又会看到彩色光带 （消失或不消失）的现象。
2．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制的物距和像距的关系图像如图甲所示。
(1)由图甲可知凸透镜的焦距f＝ cm；
(2)实验前，要调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，如图乙所示。下列几种调整方法最方便合理的是______；（填序号）
A．眼睛平视，视线与光具座平行，利用“三点一线”把“三心”调整到同一高度
B．用刻度尺一个个地测量，可以很准确地控制“三心”在同一高度
C．把蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，再分开
(3)实验中，图乙光屏上得到清晰的像， 就是利用这一成像规律工作的；
(4)小明继续探究“视力的矫正”，用凸透镜模拟人眼的晶状体。如图丙所示，先固定蜡烛，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像。摘掉眼镜后，光屏上的像变模糊，为了使像重新清晰，应将光屏 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜，得到清晰的像后可以发现，该像的大小与原来的像相比 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
(5)若再拿一个和本实验相同的凸透镜组成望远镜，那么两片镜片间的距离应该在 cm。
3．在探究凸透镜成像规律的实验中：
(1)如图1所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光正对凸透镜照射，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与 的距离（选填“光源”或“光屏”），直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑；
(2)实验中固定好透镜和蜡烛后，若发现无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是 ；
(3)在实验时，小明用该凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图2所示，要看到如图A的情形，物距应该满足的条件是 ；
(4)小明将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图3所示，要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向 调整；
(5)调整蜡烛后，当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图3的位置时，光屏上呈现的像是模糊的。如果保持图3中蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，在凸透镜前放置一个度数合适的 眼镜片，也可以在光屏上获得清晰的像；
(6)小华用发光二极管按“E”排列在板上替代蜡烛作为光源，实验装置如图4所示。同学们对小华使用的实验装置进行了评价，优点是可以比较物与像的大小和 关系，但也存在一定的缺陷，小红认为选择字母“F”更好。
4．如图所示是“探究凸透镜成像的规律”实验的情景。
(1)①将实验器材按照顺序摆放，点燃蜡烛后，调节凸透镜、光屏和 三者的中心大致在 ，目的是使像成在 。
②如图甲所示，是凸透镜主光轴上的五个点，当蜡烛在 、 两点时，可以看到烛焰 立、缩小的 像。
③将蜡烛移动到图甲中的 点，烛焰不能在光屏上成像，需要透过 才能看到烛焰的像，说明此时成的是烛焰的 （选填“实”或“虚”）像。
(2)某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像的规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距变短；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距变长。
①如图乙所示，一束光平行于水透镜主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，则水透镜的焦距为 。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏，使烛焰和光屏的中心在水透镜的 上。
②该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至如图丙所示的位置时，恰能在光屏上看到烛焰清晰的像，利用此成像特点可制成 （选填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 （选填“能”或“不能”）看到烛焰清晰的像。
③在图丙所示实验的基础上，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”，光屏上烛焰的像变模糊了，如图丁所示。当从水透镜中抽出适量的水后，再次在光屏上观察到烛焰清晰的像，由此判断该同学戴的是 （选填“近视”或“远视”）眼镜。
5．甲、乙、丙、丁四组同学在实验室做光学实验。
(1)图1是甲组同学设计的探究光的反射规律的装置，同学们将白纸B放在水平桌面上，将一个平面镜A垂直白纸B放置，用激光手电筒贴着 （选填“A”或“B”）照射。
(2)其他三组同学都探究光的折射规律，乙、丙两组同学根据实验现象作出了图2和图3。对比两图可以发现，当光以相同的入射角斜射入 （选填“相同的”或“不同的”）介质中时，折射角不同。折射角的大小可能与什么因素有关？同学们展开了激烈的讨论。你的猜想是：折射角的大小可能与 有关。
(3)丁组同学意外发现：当光沿某方向从半圆形玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图4，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据，如下表：
入射角i
折射角r 30.9°
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
①分析以上数据可知，光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的变化关系是： 。
②光从玻璃斜射向空气时，反射能量随着入射角的增大而增大，当入射角 时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
③由表中数据可知：图5中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。
④根据光路可逆，当光从空气斜射向玻璃时， （选填“能”或“不能”）发生全反射现象。
6．在探究光的反射规律时，小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ，白色的硬纸板应选择表面 （选填“光滑”或“粗糙”）的。
(2)小李让一束光贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线，然后将纸板右面绕向后折，如图乙所示，此时在面上 （选填“看得到”或“看不到”）反射光线。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿剪开，将纸板右面的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右面的 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 （选填“在”或“不在”）同一平面内。
(4)若保持平面镜水平不变，将纸板向后倾斜一个角度（如图丁），入射光线仍能呈现在纸板上，沿方向入射到平面镜的O点，通过平面镜观察镜中硬纸板的像，则看到的像与图中相符的是（　　）
A． B．
C． D．
7．某兴趣小组想要探究“光的反射定律”，实验器材有：可折叠的光屏，如图（a）所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转、平面镜、激光电筒和量角器。
(1)如图（b）所示，将光屏垂直立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。光屏A是用来呈现 光线的，为了观察到反射光线，绕ON转动的光屏B到图（b）中的位置2，显示光路如图（c）所示；
(2)继续让激光电筒发出的光沿不同方向射向入射点O，通过转动光屏，找到反射光线的位置，发现可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面，可得出结论：反射光线与入射光线在 。这些平面相交于同一条直线 （用字母表示），这条直线过入射点O且与镜面相 ，叫做 ；
(3)小组同学分析图（c），并用量角器测出了∠AON和∠BON的大小，得出以下结论：光发生反射时，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。你认为得出该结论的过程是否科学 （选填“是”或“否”），理由： 。
二、科普阅读题
8．阅读短文，回答问题。
眼睛和眼镜
人类的眼睛好像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处是人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度，从而改变晶状体的焦距来获得物体清晰的实像；普通照相机的焦距不变，是通过改变物距或像距使物体的像变清晰。依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限点分别叫作远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点大约在处。长时间观察距离较近或较远处的物体时，眼睛容易疲劳，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是，这个距离叫作明视距离。
当眼睛出现某些缺陷时，人们需要戴眼镜来矫正，常见眼镜镜片的实质就是凸透镜或凹透镜。透镜的焦距f的长短标志着透镜折光本领的大小，焦距越短，折光本领越大。平时说的眼镜片的度数，在数值上等于镜片的透镜焦距（单位：m）的倒数的100倍。
(1)正常眼睛观察物体时，物体在视网膜上成的是 立、缩小的实像。
(2)根据上文可知，人的正常眼睛的观察范围是___________。
A． B． C．无限远 D．无限远
(3)下图中，表示近视眼成像和近视眼矫正后成像的情况的是___________。
A．甲和丁 B．甲和丙 C．乙和丁 D．乙和丙
(4)小明所戴眼镜镜片的度数是400度，则该眼镜所用透镜的焦距为 m。
9．阅读短文，回答问题。
全反射现象
如图甲所示，当光线从一种介质1（如水）射向另一种介质2（如空气）时，一部分光进入介质2，称为折射光，另一部分光反射回介质1，称为反射光。如图乙所示，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角先增大到90度，此时折射光消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射现象，刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。
相对于空气而言，水是光密介质，空气是光疏介质；水相对于玻璃而言，水就是光疏介质。只有当光由光密介质斜射入光疏介质且折射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。
光纤通信就是利用光的全反射原理，如图丙所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，光从内芯传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。
(1)一束光从水中斜射入空气中时，入射角 折射角；（选填“大于”或“小于”）
(2)由全反射的条件可知，当光从空气斜射到水中时 （选填“会”或“不会”）发生全反射现象；
(3)若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从中水射向空气时 （选填“会”或“不会”）发生全反射现象；
(4)光导纤维的外套相对于内芯介质来说是 （选填“光疏介质”或“光密介质”）。
参考答案
1．(1) 色散 增大
(2)蓝
(3)消失
【详解】（1）[1]太阳光通过三棱镜分解成各种颜色的光，这是光的色散现象。
[2]如果彩色光带较亮，分辨不清色彩，说明各种颜色的光重叠较多，应该增大光屏与三棱镜间的距离，让色散后的光带展开得更宽，颜色更分明。
（2）蓝色玻璃板只允许蓝光透过，吸收其他颜色的光，所以光屏上呈现蓝色。
（3）由于搅动造成水面不稳定，色散后的单色光在墙壁上的位置不固定，并且相互重叠，因此人眼看到的彩色光带会消失，重新混合成近似白光的效果。
2．(1)10
(2)C
(3)照相机
(4) 靠近 变小
(5)20~30
【详解】（1）据甲图当物距等于20cm时，像距等于20cm，根据凸透镜成像规律可知，此时
解得。
（2）蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，均位于凸透镜的主光轴上，使像呈在光屏的中央。其中最方便合理的调整方法是把蜡烛、透镜和光屏在光具座上移到一起，调整“三心”在同一高度，然后再分开，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（3）乙图中物距大于像距，且能够成实像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，生活中照相机就是利用该原理工作的。
（4）[1]近视眼镜是凹透镜对光具有发散作用，会使像会聚的较晚，像会远离透镜，摘掉眼镜后，凸透镜会聚成的像会提前会聚，因此应将光屏靠近凸透镜的方向移动，能够承接到像。
[2]由于移动后，像距变小，则像变小。
（5）已知实验中凸透镜的焦距是10cm，望远镜的物镜成像原理与照相机相同，此时像距处于一倍焦距和二倍焦距之间；目镜成像原理与放大镜相同，此时物距，即物镜所成的像距离目镜的距离，应处于一倍焦距以内，因此两片镜片间的距离应该在20cm-30cm之间。
3．(1)光屏
(2)蜡烛放在了凸透镜的焦点上
(3)大于10cm且小于20cm
(4)下
(5)近视
(6)左右
【详解】（1）要测凸透镜的焦距，让平行光正对凸透镜照射，应改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，这个光斑到凸透镜光心的距离就是焦距。由图知道，尺子分度值为1cm，焦距为
（2）实验中固定好透镜和蜡烛后，若无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原因可能是蜡烛放在了凸透镜的焦点处，此时经凸透镜折射后的光线平行射出，在光屏上形成与透镜大小几乎相同的光斑。
（3）看到如图A的情形，像是倒立、放大的实像，根据凸透镜成像规律，物距应该满足的条件是大于1倍焦距小于2倍焦距，即大于10cm且小于20cm。
（4）由图3知道，蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度，要使烛焰的像能成在光屏的中央，根据 “过光心的光线传播方向不变”，应将蜡烛向下调整，使三者中心在同一高度。
（5）由图3知道，物距大于二倍焦距，像距应该大于一倍焦距小于二倍焦距，但此时像距较大，像成在光屏前方，要在光屏上获得清晰的像，应使光线发散一些，凹透镜对光线有发散作用，近视眼镜片是凹透镜，所以在凸透镜前放置一个度数合适的近视眼镜片，也可以在光屏上获得清晰的像。
（6）用发光二极管按“E”排列在板上替代蜡烛作为光源，优点是可以比较物与像的大小和左右关系；选择字母“F”更好，因为“F“的结构更有利于观察像与物的上下、左右关系。
4．(1) 烛焰 同一高度 光屏中央 e d 倒 实 a 凸透镜 虚
(2) 8.0 主光轴 照相机 能 远视
【详解】（1）[1][2][3]为了使像成在光屏中央，应调节凸透镜、光屏、烛焰三者的中心在同一高度。
[4][5][6][7]根据凸透镜的成像规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，由图可知，e、d两点大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。
[8][9][10]由凸透镜的成像规律可知，将蜡烛移动到a点，即物距小于一倍焦距，此时成正立、放大的虚像，不能用光屏承接，需要透过凸透镜来观察烛焰。
（2）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在一个最小、最亮的光斑处，即为凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，由图2可知，透镜在10.0cm处，光屏在18.0cm处，则此时焦距为
[2]为了使像成在光屏中央，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在同一高度，也可以使烛焰和光屏的中心在水透镜的主光轴上。
[3]该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图3所示位置时，此时物距大于像距，即物距大于二倍焦距，由凸透镜的成像规律可知，成倒立、缩小的实像，照相机是利用该原理制成的。
[4]若仅将蜡烛与光屏位置对调，根据在光的折射中光路是可逆的可知，在光屏上仍能看到清晰的像，此时物距和像距与对调前刚好相反。
[5]当从水透镜中抽出适量的水后，水透镜的会聚能力减弱，像会往后移，但仍在光屏上观察到了清晰的像，说明在抽水前像向前移了，由此可知，该眼镜对光有会聚作用，是凸透镜，即远视眼镜。
5．(1)B
(2) 不同的 介质种类
(3) 折射角随着入射角的增大而增大 41.8 a 不能
【解析】略
6．(1) 垂直 粗糙
(2)看不到
(3) 下部 在
(4)D
【详解】（1）[1][2]如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上看到反射光，故硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直；白色硬纸板的表面应尽量粗糙，让光线发生漫反射，从不同的角度都能够观察到光线；
（2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将纸板右面绕向后折，在面上看不到反射光线；
（3）[1][2]光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面；
（4）ABCD.保持平面镜水平不变，将纸板向后倾斜一个角度，入射光线仍能呈现在纸板上，且沿EO方向入射到平面镜的O点，ON与镜面不垂直，则ON 不是法线，则纸板B上将不能看到反射光线，则通过平面镜只能观察到镜中硬纸板上入射光线和法线，故看到的像与图中相符的是D，故A、B、C不符合题意，D符合题意。
故选D。
7．(1)入射
(2) 同一平面内 ON 垂直 法线
(3) 否 实验次数太少，结论不具有普遍性
【详解】（1）让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点，则光屏A是用来呈现入射光线的。
（2）[1][2][3][4]让激光电筒发出的光沿不同方向射向入射点O，通过转动光屏，找到反射光线的位置，发现可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面，可得出结论：反射光线与入射光线在同一平面内，这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过入射点O且与镜面相垂直，叫做法线。
（3）[1][2]因为一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一次实验就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验，得出普遍规律。
8．(1)倒
(2)D
(3)B
(4)0.25
【详解】（1）眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，通过视神经把信号传给大脑，我们就看到了物体，物体成一个倒立的、缩小的实像。
（2）由题意可知，正常眼睛的远点在无限远，近点大约在10cm处，所以人的正常眼睛的观察范围是10cm~无限远，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（3）近视眼是由于晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强，远处物体成像在视网膜前面，所以应佩戴有发散作用的透镜，即凹透镜，使光线推迟会聚，因此甲图表示近视眼的成因，丙图表示近视眼的矫正方法。
故选B。
（4）由题意知，眼镜片的度数，在数值上等于镜片的透镜焦距（单位：m）的倒数的100倍。小明所戴眼镜镜片的度数是400度，则该眼镜所用透镜的焦距为
9．(1)小于
(2)不会
(3)会
(4)光疏介质
【详解】（1）根据光的折射规律，一束光从水中斜射入空气中时，折射光线会远离法线，即折射角大于入射角。
（2）只有当光由光密介质斜射入光疏介质且折射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。根据光的折射规律，当光从空气斜射到水中时，折射光线会靠近法线，即折射角小于入射角，不会发生全反射现象。
（3）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从中水射向空气时，根据光的折射规律，折射光线会远离法线，即折射角大于入射角即折射角大于60°，大于临界角48.5°，
会发生全反射现象。
（4）只有当光由光密介质斜射入光疏介质且折射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，故光从内芯传播到外套时会发生全反射现象，则光导纤维的外套相对于内芯介质来说是光疏介质。
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