【精品解析】浙教版科学八年级上册 第1章 对环境的觉察 单元卷

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【精品解析】浙教版科学八年级上册 第1章 对环境的觉察 单元卷

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浙教版科学八年级上册 第1章 对环境的觉察 单元卷
一、选择题
1.美丽衢城,美不胜收。下列四个情境属于光的反射现象是
A.树的影子
B.水中倒影
C.树下光斑
D.七色彩虹
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】光在传播过程中遇到障碍物后会改变传播方向,继续在原来介质中传播,这就是光的反射现象。
【解答】A. 树的影子是由于光被树遮挡,在树的背后形成阴影区域,属于光的直线传播现象,故A不合题意;
B. 水面上可以看到树木、建筑物等的倒影,即光从物体上反射后,经过水面的反射进入我们的眼睛。水面相当于一个反射面,类似于镜面反射,故B符合题意;
C. 阳光透过树叶的缝隙,在地面上形成明亮的光斑。 这是光通过树叶间的小孔(类似小孔成像)形成的现象,属于光的直线传播现象,故C不合题意;
D. 彩虹是由阳光在水滴中发生折射、内部反射和再次折射形成的,主要涉及光的折射和色散,故D不合题意。
故选B。
2.如图所示,将一束太阳光投射到三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,下列说法错误的是(  )
A.将温度计放到A处外侧,温度计示数会上升
B.B处外侧的射线能杀死微生物,也能使荧光物质发光
C.太阳光能被三棱镜分解,是因为不同色光经三棱镜的折射能力不同
D.A为红光,B为紫光,根据实验结果,红光的焦距比紫光的焦距小
【答案】D
【知识点】光的色散;紫外线、红外线
【解析】【分析】太阳光通过棱镜后,被分解成各种颜色的光,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象叫光的色散现象。白色光不是单色光,而是由各种单色光组成的复色光;不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。红外线是在光谱上红光以外的部分,主要特点是热作用强。紫外线是在光谱上紫光以外的部分,主要特性是能杀菌,能使荧光物质发光。
【解答】选项A:A处外侧是红外线区域,红外线具有显著的热效应,会使温度计示数上升。故A正确,不符合题意。
选项B:B处外侧是紫外线区域,紫外线具有杀菌作用并能使荧光物质发光。故B正确,不符合题意。
选项C:这是色散现象的本质原理:紫光折射率最大,偏折最明显,红光折射率最小,偏折最弱。故C正确,不符合题意。
选项D:红光波长长、折射率小,通过透镜时焦距更大;紫光波长短、折射率大,焦距更小。故D错误,符合题意。
故正确答案为D。
3.俄乌冲突中,双方广泛使用光纤无人机执行侦察与打击任务。这种无人机通过尾部拖曳的光导纤维与地面控制站保持通信,确保信号稳定且不易被干扰。如图,光导纤维在传递信息时光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象为折射。光纤中光主要在界面发生全反射,而不是折射。
【解答】光在光纤中传输时,主要依靠全反射原理:当光从高折射率介质(内芯)射向低折射率介质(包层)的界面时,如果入射角大于临界角,光会发生全反射,而不会折射到包层中。通过不断的内壁全反射,光被限制在内芯中,从一端传输到另一端。
故答案为:B。
4.(2025·杭州模拟)某校开展“投影灯的设计和制作”活动,如图甲为投影灯结构,包括光源、透明图标、凸透镜,通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在地面上。由于图标本身不发光,需要光源照射到图标上。图乙为图标所成的像,则图标的放置方式为(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】投影灯的工作原理是利用物距小于像距时,凸透镜成倒立、放大的实像,将透明图标上的图案投射到地面(或屏幕)上。当凸透镜成实像时(如投影灯、投影仪),所成的像是倒立的,即上下颠倒,同时左右相反。
【解答】投影灯通过凸透镜将透明图标成像在地面,图乙是最终的像。根据凸透镜成实像“倒立(上下颠倒+左右相反)”的规律,我们需要将图乙的像进行上下颠倒+左右相反的还原,即鱼的头部应朝左,气泡应在鱼的左下方。
故正确答案为D。
5.《梦溪笔谈》中用“极异众乐”来描述羯鼓的声音,意指羯鼓发出的声音和其他乐器非常不同。“极异众乐”主要描述的是声音的哪种特性
A.音调 B.音色 C.响度 D.频率
【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的辨别
【解析】【分析】不同乐器发出声音的音色不同,所以可以根据音色区别发生的乐器种类。
【解答】羯鼓发出的声音和其他乐器非常不同,即其发出声音的音色与其他乐器不同。
故答案为:B。
6.我们看见水中的鱼是由于光的折射形成的像。下图能正确解释“岸边的人看到水中的鱼”的光路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】光的折射:折射光线与入射光线分居法线两侧,入射光线、折射光线和法线位于同一平面内,空气中的角角度更大,无论作为入射角还是折射角。
【解答】岸边的人看到水中的鱼,是因为有光线进入人的眼睛。当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角,折射光线会远离法线,看到的像在鱼真实位置的上方。
故答案为:B。
7.老年人使用带放大镜的指甲钳修剪指甲时,常将指甲靠近透镜下方,透过透镜能看到指甲正立放大的像(如图)。关于该透镜及其成像,下列说法正确的是(  )
A.所成的像是虚像
B.该透镜为凹透镜
C.指甲应位于该透镜的两倍焦距之外
D.该透镜成像原理与投影仪相同
【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,应用--放大镜;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,应用--投影仪、幻灯机;物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像,应用--照相机。
【解答】ABC、放大镜中间厚、两边薄,是凸透镜,成的是正立放大的像,由凸透镜成像规律可知,此时物距在一倍和两倍焦距之间,成的是正立放大的虚像,故A正确,BC错误;
D、投影仪成的是倒立、放大的实像,可知与放大镜的成像原理不同,故D错误。
故答案为:A。
8.如图所示,当我们看近处物体时(一般不小于10cm),近处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看近处物体改为看远处物体时,为了使远处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是( )
A.晶状体凸度变大,焦距变短
B.晶状体凸度变小,焦距变长
C.小蛟同学看不清楚近处的物体,他是近视眼
D.小江同学看不清楚远处的物体,应该佩戴凸透镜
【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】AB.根据凸透镜“物远像近小”的规律分析看远处物体时像距变化,进而判断要看清物体需要光线会聚还是发散,进而确定晶状体的会聚能力变化即可;
CD.看不清近处的物体为远视眼,用凸透镜矫正;看不起远处的物体叫近视眼,用凹透镜矫正。
【解答】 AB.当我们从看近处物体改为看远处物体时,此时的物距变大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距会变小,那么像成在视网膜的前面。为了使远处物体成像在视网膜上,需要使光线发散,即减小眼睛晶状体对光的偏折能力,即要减小晶状体的凸度,使得焦距变长,故A错误,B正确;
C. 小蛟同学看不清楚近处的物体, 则为远视眼,故C错误;
D. 小江同学看不清楚远处的物体, 则为近视眼,用凹透镜矫正,故D错误。
故选B。
9.如图所示,一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.OF为折射光线 B.∠AOG为折射角, 大小为45°
C.CD为空气和玻璃的界面 D.这束光由玻璃斜射入空气中
【答案】D
【知识点】光的反射;光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】(1)光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
(2)光的折射规律:当光从空气斜射入其他介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光从其他介质斜射入空气时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°-60°=30°,而∠COF=∠COE=30°,因反射角等于入射角,则可知CD为法线,AB为界面;
A、OF是反射光线,不是折射光线,故该选项错误。
B、∠DOG是折射光线与法线的夹角,为折射角,大小为45 ,故该选项错误。
C、CD为法线,AB为界面,故该选项错误。
D、入射角为30 ,折射角为45 ,折射角大于入射角,说明这束光由玻璃斜射入空气中,故该选项正确。
故答案为:D。
10.如图是某款智能镜启动系统模型,人的面部可通过摄像头成像在感光组件上,进行识别后启动该镜。下列有关启动系统说法正确的是
A.感光组件上所成的像是放大的实像
B.感光组件上所成的像是倒立的虚像
C.该系统成像原理和投影仪相同
D.该系统成像原理和照相机相同
【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据图片确定像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用。
【解答】根据图片可知,感光组件到凸透镜的距离小于人脸到凸透镜的距离,即此时像距小于物距,那么光屏上成倒立缩小的实像,应用为照相机,故D正确,而ABC错误。
故选D。
11.电动车的反光镜是用来观察车后情况的。在某次行驶时,发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,却看不到路面的情况。为确保看到路面,左侧反光镜的镜面应该(  )
A.向外旋转 B.向内旋转
C.向上旋转 D.向下旋转
【答案】D
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】 左侧反光镜中只能看到树梢和天空,看不到路面。这意味着镜面的角度过于向上,导致反射的光线主要来自上方的树梢和天空,而无法覆盖路面。 根据平面镜成像的对称性可知,向下旋转会让镜面更向下倾斜,反射的光线更多来自下方(路面),从而解决“看不到路面”的问题。
故选D。
12.杭州沿江灯光秀是杭州标志性景观之一。笔直光束交相舞动,钱塘江面亦是光影盛宴,下列说法正确的是(  )
A.在钱塘江水中看到灯光秀的倒影,是折射形成的虚像
B.我们看到空中红色的光束,这就是红外线
C.灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致
D.取下近视眼镜,美景变模糊了,是因为成像在视网膜后面
【答案】C
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】A、倒影属于平面镜成像,原理是光的反射。
B、红色的光束能被看见,属于可见光范围,红外线和紫外线均为不可见光。
C、树荫下的光斑,属于小孔成像,原理是光的直线传播。
D、近视眼像成在视网膜前面,佩戴具有发散光线能力的凹透镜进行矫正。
【解答】A、在钱塘江水中看到灯光秀的倒影,是反射形成的虚像,折射是光从一种介质斜射入另一种介质时发生的偏折现象,故A错误;
B、红外线肉眼不可见,故B错误;
C、灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致,原理均为光在同种均匀介质中沿直线传播,故C正确;
D、取下近视眼镜,美景变模糊了,是因为成像在视网膜前面,故D错误。
故答案为:C。
13.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是(  )
①该凸透镜的焦距是20cm
②保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置对换,在光屏上能观察到像
③将蜡烛移动到10cm刻度处,调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像
④将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向左移动光屏
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】①根据凸透镜成实像时u=v=2f计算;
②根据光路的可逆性分析;
③比较物距和焦距的大小,从而确定成像特点;
④比较物距和焦距的大小,从而确定成像特点,以及像距的大小即可
【解答】 ①根据图片可知,此时u=v=2f=20.0cm,解得:f=10.0cm,故①错误;
②将蜡烛和光屏位置对换,此时仍然u=v=2f=20.0cm,所以仍在光屏上成倒立等大的实像,故②正确;
③将蜡烛移动到10cm刻度处时,此时物距为40.0cm(50cm-10cm)>2f,成的是倒立、缩小的实像,故③正确;
④将蜡烛移动到35cm刻度处,此时u=50cm-35cm=15cm,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故④错误。
故选C。
14.如图是小黄探究光的反射定律的实验过程,下列说法正确的是(  )
A.图甲中∠EOM是入射角
B.实验中入射光在粗糙硬纸板上发生镜面反射
C.以ON为轴向后旋转纸板 F,反射光将消失
D.图丙和图甲中的现象说明在反射现象中光路是可逆的
【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】A.入射角是入射光线与法线之间的夹角;
B.光线在粗糙不平的表面发生漫反射,在光滑平整的表面发生镜面反射;
C.要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究;
D.验证“光路可逆”时,如果让光线逆着原来反射光的方向射向反射面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角。
【解答】A.由图甲可知,ON为法线,入射角是入水光线和法线的夹角,即∠EON为入射角,故A错误;
B. 实验中入射光在粗糙硬纸板上发生漫反射 ,而不是镜面反射,故B错误;
C.为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,要向后折转显示反射光线的那侧纸板,此时看不到反射光线,但是反射光线仍然存在,故C错误;
D.验证“光路可逆”时,如果让光线逆着原来反射光的方向射向反射面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,由丙图可知光路可逆,故D正确。
故选D。
15.如图所示,玻璃板垂直放置于水平桌面上,正前方立有一枚棋子,现将玻璃板绕底边向棋子转动,下列说法正确的是(  )
A.平面镜成像的原理是光沿直线传播
B.转动时棋子的像在不断变大
C.转动时棋子顶端离镜面距离变短
D.转动时棋子与像之间的距离不变
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】本题考查平面镜成像的原理和特点。平面镜成像的原理是光的反射,成像特点为:像与物大小相等、像与物到镜面的距离相等、像与物的连线与镜面垂直。
【解答】A、平面镜成像的原理是光的反射,不是光沿直线传播,所以 A 不符合题意;
B、平面镜成像时,像与物大小始终相等,转动镜面时棋子大小不变,所以像的大小也不变,所以 B 不符合题意;
C、转动时,镜面与棋子的夹角变小,棋子顶端到镜面的垂直距离变短,所以 C 符合题意;
D、转动时,棋子到镜面的距离改变,根据成像特点,像到镜面的距离也随之改变,因此棋子与像之间的距离会改变,所以 D 不符合题意;
故答案选 C。
二、填空题
16.如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中音调相同的是   ;响度相同的是   。
【答案】乙和丙;甲和乙
【知识点】音调及其与频率的关系;响度及其与振幅的关系
【解析】【分析】(1)音调表示声音的高低,由频率大小决定。在波形图上,波峰的疏密程度表示音调高低;
(2)响度表示声音的大小,由振幅大小决定。在波形图上,波峰到波谷的距离表示响度大小。
【解答】(1)根据图片可知,乙和丙的波峰疏密程度相同,则二者音调相同;
(2)根据图片可知,甲和乙的波峰到波谷的距离相同,则二者响度相同。
17.如图所示是一种反射式路灯,灯发出的光不是直接照射到路面,而是经过灯上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。
(1)光在反射板表面发生了   (填“镜面反射”或“漫反射”)现象。
(2)如果把反射板换成平面镜,当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,因为光在同一种均匀介质中沿   传播。
【答案】(1)漫反射
(2)直线
【知识点】光的直线传播及应用;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1)镜面反射是指平行光入射到某物体表面时,反射光还是平行的反射现象。漫反射是指平行光经反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向的反射现象。
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播。光在真空中传播得最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢。
【解答】(1)题目描述中提到反射板表面是粗糙的,光线在粗糙表面上反射后向各个方向散射的现象为漫反射。
(2)题目中提到地面上会有灯罩的影子,这是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播(即光的直线传播原理),当光线被灯罩遮挡时,会在后面形成影子。
故正确答案为:(1)漫反射;(2)直线。
18.身处信息时代,人们越来越多地依赖电脑、电视等视频显示终端进行各种活动,使得用眼时间比过去数十年翻了几番,所以要爱护眼睛,保护视力。如图是小嘉建构的眼球及观察远处物体的模式图。
(1)图中结构①的名称是   
(2)该模式图呈现的是近视眼还是远视眼    
【答案】(1)晶状体
(2)近视眼
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。
(2)近视眼眼球前后径过长或晶状体曲率过大,折光能力变强,像成在视网膜前。
【解答】(1)由图可知,①相当于凸透镜,称为晶状体。
(2)由图可知,像成在视网膜前面,模拟的是近视眼。
19.学校运动会是同学们最喜欢的活动。因为不能近距离观看。同学们携带了望远镜、调焦照相机。还有家长使用了无人机拍摄。
(1)无人机拍摄时视野中出现了无人机的影子,这是由于光的直线传播形成的。学生使用调焦照相机常采用改变像距的对焦方式。即向外或向内移动镜头(凸透镜)来增大或减小像距,使像成在底片处。若给更远的运动员拍摄照片,相机镜头应   移动。(填“向外“或”向内”)
(2)100m赛跑时,小科前30m做加速直线运动,后70m做匀速直线运动,通过终点时的速度是7m/s,成绩是15s,无缘决赛,那么他在前30m的平均速度是   m/s.
【答案】(1)向内
(2)6
【知识点】凸透镜成像的应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】(1)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小,物近像远像变大”的特点,据此进行分析。
(2)根据后70m的速度计算经过的时间,总时间减去后70s所需时间可得前30s所需时间,再由速度等于路程与时间的比值计算前30s的平均速度。
【解答】(1)给更远的运动员拍摄照片,即物距变大,由凸透镜成像规律可知,成实像时,物距变大,像距将变小,可知应将相机镜头向内移动,减小像距。
(2)后70m做匀速直线运动,通过终点时的速度是7m/s,可知后70m所需时间为,总时间为15s,则前30s的平均速度为。
20.汽车抬头显示器(简称HUD),是利用平面镜将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方(如图),驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息。
(1)某HUD 显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为   度。
(2)驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向   (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。移动HUD显示器,像的大小   (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
【答案】(1)45
(2)靠近;不变
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】(1)平面镜成像的夹角规律
平面镜成像时,像与物关于镜面对称,像和物的连线与镜面垂直。当物体水平放置,像竖直垂直于水平面时,物与像的夹角为 90°,镜面会平分这个夹角,因此镜面与水平面的夹角为 45°。
(2)平面镜成像的位置变化规律
物体面镜时,像也会同步面镜,通过水平靠近镜面可以降低像的高度,便于观察;平面镜成像的核心特点是像与物大小始终相等,像的大小只由物体本身大小决定,与物体到镜面的距离无关。
(3)平面镜成像的大小特性
平面镜成的是正立、等大的虚像,无论物体靠近还是远离镜面,像的大小都不会发生改变,不会随距离变化而变大或变小。
【解答】(1)显示器水平放置,所成的像垂直于水平面,物和像之间形成 90° 的夹角。根据平面镜成像对称的特点,挡风玻璃作为镜面会平分这个 90° 角,因此挡风玻璃与水平面之间的夹角为45 度。
(2)像的位置过高时,将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,根据物近像也近的特点,像会同步靠近镜面,高度随之降低,更便于驾驶员观察;
根据平面镜成像大小相等的特点,HUD 显示器本身的大小没有改变,所以移动显示器的过程中,像的大小不变。
21.如图所示是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,则反射角是   (填写序号1、2、3、4)。入射光线与反射光线的夹角度数为   。光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S点,当发现光点S向右移动时,说明液面高度   (选填:升高、降低、不变)。
【答案】3;100°;降低
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【分析】(1)光的反射定律核心知识点
反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,反射角始终等于入射角;法线垂直于反射面(液面),是入射光线和反射光线的角平分线。
(2)入射光线与液面夹角和入射角的换算
入射光线与 水平面(液面) 的夹角,和入射角互余,即入射角 = 90° - 入射光线与液面的夹角,再根据反射角等于入射角,计算入射光线与反射光线的总夹角。
(3)液面升降对反射光线的影响规律
液面发生升降时,法线始终垂直液面,入射角大小不变;液面降低,入射点会向右移动,反射光线随之向右平移,标尺上的光点就会向右移动;液面升高则入射点左移,光点左移。
【解答】已知激光与水平液面成 40° 角入射,法线垂直于液面,因此入射角 = 90° - 40° = 50°。根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,对应图中的序号3。
入射角为 50°,反射角也为 50°,入射光线与反射光线的夹角度数 = 入射角 + 反射角 = 50° + 50° = 100°。
当光点 S' 向右移动时,说明反射光线向右平移,入射点向右侧移动,而入射点右移的原因是液面高度降低,液面下降才会让入射点右移,反射光线右移,光点右移。
22.如图所示,一束太阳光经三棱镜后发生偏折,投射到右侧的白色光屏上,形成彩色光带AB,这是光的   现象。白色光屏上A处为   (填“红”或“紫”)光。若同时将红、紫两束光平行主光轴射向凸透镜,如图乙,则当红光与主光轴交于F点时,紫光与主光轴的交点将在F点的   (填“左”或“右”)边。
【答案】色散;红;左
【知识点】光的色散;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)光的色散现象:太阳光(白光)是由多种色光混合而成的复色光,当它通过三棱镜时,不同色光的折射程度不同,会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,这种现象叫做光的色散。
(2)色光的折射特性:在光的色散中,红光的折射程度最小,紫光的折射程度最大。因此,在光屏上,A 处(偏折程度小)为红光,B 处(偏折程度大)为紫光。
(3)凸透镜的焦距与光的频率关系:凸透镜对不同频率的光折射能力不同,频率越高(如紫光),折射能力越强,焦距越短。因此,当红光与主光轴交于 F 点时,紫光的焦距更短,其与主光轴的交点会在 F 点的左侧。
【解答】(1)太阳光经三棱镜后分解为彩色光带,这是光的色散现象。
(2)由于红光的折射程度最小,所以白色光屏上 A 处为红光。
(3)紫光的频率更高,凸透镜对它的折射能力更强,焦距更短,因此当红光与主光轴交于 F 点时,紫光与主光轴的交点将在 F 点的左边。
三、实验与探究题
23.如图是老师在“平面镜”教学中表演的小魔术———“浇不灭的蜡烛”,以激发同学们的学习兴趣。向水平桌面上的玻璃杯中逐渐加水,透过玻璃板,会看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。
(1)实验中使用玻璃板的目的是   。
(2)点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板的   (选填“同侧”或“异侧”),才能看到“浇不灭的蜡烛”现象。
(3)若魔术表演前图中竖立的玻璃板水平向左移动了少许,为保证魔术顺利,图中玻璃杯应   (选填“仍放在原位置”“向左移动少许”或“向右移动少许”)。
【答案】(1)既能够反射光线形成蜡烛的像,又能够让光线透过看到后面的物体
(2)异侧
(3)仍放在原位置
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)根据玻璃板是半透明的分析解答;
(2)根据平面镜成像时像和物体在平面镜的 异侧分析;
(3)根据平面镜成像的对称性分析解答。
【解答】(1) 玻璃板的表面可以反射光线,形成蜡烛的虚像;另一方面,玻璃是透明的,允许部分光线透过,使我们可以观察到玻璃后的真实物体。这种特性使得“蜡烛像”与“实际水杯”叠加,形成“浇不灭”的视觉现象。
(2) 蜡烛需放在玻璃板的一侧,其虚像会成在另一侧。玻璃杯和水则需放在虚像所在的一侧,这样透过玻璃板观察时,蜡烛的虚像会与玻璃杯重合,看起来像是蜡烛在杯中燃烧且未被水浇灭,因此点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板的异侧 。
(3) 若魔术表演前图中竖立的玻璃板水平向左移动了少许, 则玻璃板所在平面的位置保持不变,根据平面镜成像的对称性可知,此时像的位置保持不变,即仍然在原位置。
24.老年人使用手机时,由于屏幕画面小,很不方便,为了解决该问题,某兴趣小组开展了《自制手机投影仪》的项目化活动。
【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、剪刀等。
(1)【项目设计】同学们设计如图甲所示的方案,将纸板制成了纸盒,凸透镜固定至 A处,手机固定至B处,则在白墙上所成的像为倒立、   、实像。
(2)【项目实施】
用剪刀裁剪纸板并用胶水固定,制作了一个长50cm、宽20cm、高20cm的纸盒。
选择焦距合适的凸透镜。利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是   。
根据合理的方法,小科测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为15cm。
(3)将凸透镜固定在硬纸盒的一侧,并在纸盒中卡入纸板便于放置手机。
【项目调试】打开手机屏幕,通过调节纸盒与白墙的距离,可以在白墙上得到清晰的像。
【项目评价】评价量表既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。
《自制手机投影仪》评价量表 (部分)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理,结构完整 设计不合理,结构完整 设计不合理,结构不完整
指标二 能模拟投影仪成像,成像清晰 能模拟投影仪成像,但成像不清晰 无法模拟投影仪成像
兴趣小组根据评价量表对小科自制的投影仪(如图乙所示)进行评价, “指标一”评为优秀,“指标二”评为合格。请结合凸透镜成像规律的相关知识,你认为该同学自制的投影仪还需要改进的措施是:    。
【答案】(1)放大
(2)C
(3)将纸板设计成移动的纸板
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(2)根据测量时光线应与凸透镜相垂直进行分析。
(3)根据凸透镜成像规律进行分析,像不清晰,可能是像距不合适,改变物距,可以改变像距大小,从而找到清晰的像。
【解答】(1)由图甲可知,物距(手机到凸透镜的距离)小于像距(像到凸透镜的距离),由凸透镜成像规律可知,成的是倒立、放大的实像。
(2)测量焦距的正确方法是将凸透镜正对太阳光,调整透镜与地面(或白纸)的距离,直到光斑最小最亮时,测量透镜到光斑的距离即为焦距。由图可知,C中光线与凸透镜相垂直,为正确的操作方式。
故答案为:C。
(3)由评价标准可知,该投影仪可以成像,但像不清晰,可以将放置手机的纸板换成可移动的纸板,可以调节物距大小,从而形成清晰的像。
25.如图甲所示是人眼的成像原理图。小金对人眼既能看清远处,又能看清近处的原因进行了研究。
(1)乙图中的光屏相当于甲图中的   (填结构名称)。
(2)小金通过查阅资料得知,人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的,于是他猜测人眼看远近不同的物体时,晶状体的焦距会变化。为验证猜想,小金进行了以下实验。
①实验时,调节装置直至光屏上成清晰的像,如图乙所示,此时像的性质是   。
②为模拟人眼成像的特点,保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变,   ,调节“F”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度。
③实验数据如表所示: 物体高度H=5.0cm
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm
1 15.0 8.0 17.1 4.4
2 15.0 10.0 30.0 2.5
3 15.0 12.0 60.0 1.3
④根据实验数据,请说明“人眼看远近不同的物体时,晶状体的焦距会如何变化? ”   。
【答案】(1)视网
(2)倒立、缩小的实像;换用不同焦距的凸透镜;持像距不变,物距变大(即看远处物体)时,像变小,凸透镜焦距变大,即眼睛的晶状体需要变薄。
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)实验中的光屏相当于眼睛的视网膜;
(2)①此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
②为模拟人眼成像的特点,需改变晶状体的薄厚,换用焦距不同的凸透镜,可模拟人眼成像的特点;
④当眼睛看远处物体时,视网膜上所成的像大小变小,需使晶状体变薄一些。
【解答】解:(1)乙图中的光屏相当于眼睛的视网膜;
(2)①如图乙所示,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
②为模拟人眼成像的特点,需改变晶状体的薄厚,故保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变,换用焦距不同的凸透镜,可模拟人眼成像的特点;
④由表格数据可知:保持像距不变,物距变大(即看远处物体)时,像变小,凸透镜焦距变大,即眼睛的晶状体需要变薄。
26.如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)A、B两根蜡烛的大小和形状相同,这样做的目的是   ;
(2)小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后,让蜡烛以的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动,像相对于蜡烛的速度是   ;
(3)实验中,若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像,如图乙所示,其中距离观察者较近的像较   (选填“亮”或“暗”);
(4)丙图为猫咪照镜子的情境,若猫的头部位置保持不变,把镜子沿中间截成两半,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,则左、右两半面镜子____。
A.各成半个像,合起来成一个完整的像
B.左半边镜子成完整像,右半边不成像
C.都成完整的像,但两个像在不同位置
D.都成完整的像,且两个像在同一位置
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)0
(3)亮
(4)D
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)选用两根完全相同的蜡烛,可以利用玻璃板的透光性,通过后方蜡烛与像重合来确定像的位置。
(2)平面镜成的像与物关于镜面对称。
(3)玻璃板有前后两个反射面,都会反射光线成像,表面反射的光线更多,成的像更亮。
(4)平面镜所成的像由物体发出的光经镜面反射后反向延长线会聚形成,根据成像原理,像的位置由物体和镜面的相对位置决定,只要物体位置不变,像的位置和大小都不会改变。
【解答】(1) 实验中用蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,既可以证明像与物大小相等,也能通过蜡烛B的位置直接确定蜡烛A的像的位置。
(2) 蜡烛沿平行于平面镜的方向移动,根据平面镜成像对称性,像也以相同速度、相同方向沿平行于镜面的方向移动,因此像与蜡烛的相对位置不变。
(3) 玻璃板前表面(靠近观察者)直接反射光线,光能量损失少,成的像更亮;后表面的像需要先透过玻璃、再反射、再透过玻璃,光损失多,成的像更暗。因此距离观察者较近的像较亮。
(4) 猫的头部位置不变,镜子截断后,右边的镜子仍为平面镜,根据成像原理,像的位置由物体和镜面的相对位置决定,因此右边镜子里的像位置不变,仍在原来的位置,与猫的头部关于镜面对称,大小也不变。
故正确答案为:(1)便于确定像的位置;(2)0;(3)亮;(4)D。
27.小塘利用了光具盘、激光笔、方形水槽、水等器材探究“光的折射特点”。如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。
入射角α
折射角β
(1)实验中,使用光具盘除了能读出入射角和折射角的大小外,让光贴着光具盘照射,还有   的作用。
(2)光从空气斜射入水中时,入射角是50°,折射角可能是____。
A.20° B.28° C.35° D.45°
(3)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度   (选填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】(1)显示光路
(2)C
(3)增加
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)光具盘可以显示光路且有刻度,便于测量角度大小。
(2)根据表中数据得出光折射时折射角与入射角的关系再进行分析。
(3)水面越高,入射点越高,结合光的折射规律进行分析或画图后辅助分析。
【解答】(1)让光贴着光具盘照射,可以在光具盘上看到光的传播路径,便于观察。
(2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。则入射角为50°时,折射角将大于入射角为45°时的折射角,且小于入射角为60°时的折射角,此时的折射角在32-41°之间,可能为35°。
故答案为:C。
(3)当水面上升时,入射点向右移动,折射角大小不变,光斑将向上移动,从B位置到C位置,如图所示

28.2025年全国“爱眼日”宣传教育活动主题是“关注普遍的眼健康”。
(1)观看比赛时,眼球中能够感受光线的刺激并形成物像的结构是图1中的   (填序号)。
(2)图2是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。有资料说明,对晶状体中央厚度和眼球前后径长度测量的数据,可以作为判断青少年视力问题的重要参考。如表是有关14~16周岁青少年眼球的相关数据,根据数据可知,小塘的视力状况属于   (选填“近视”或“远视”),应该佩戴   (选填“甲透镜”或“乙透镜”)来进行纠正。
生物统计值 正常情况 小塘
晶状体中央厚度 3.5~3.9mm 3.8mm
眼球前后径长度 23.0~23.5mm 25.1mm
【答案】(1)④
(2)近视;乙透镜
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;透镜及其特点与分类;透镜的光路图;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)像成在视网膜上, 视网膜上的感光细胞(视锥细胞和视杆细胞)将光信号转化为神经冲动,传递到大脑形成视觉。
(2)根据晶状体过厚或眼球前后径过长会导致近视进行分析。
(3)分析甲乙透镜种类时,可以利用光路可逆进行分析。
【解答】(1)眼球中能够感受光线刺激并形成物像的结构是视网膜,即图1中的④。
(2)小塘的晶状体中央厚度为3.8mm,在正常范围(3.5~3.9mm)内,但眼球前后径长度为25.1mm,明显长于正常值(23.0~23.5mm)。眼球前后径过长会导致光线焦点落在视网膜前方,形成近视。
近视眼像成在视网膜前,应佩戴具有发散光线能力的凹透镜进行矫正。由图2可知,甲透镜可以会聚光线,是凹透镜,乙透镜可以发散光线,是凹透镜,则小塘应佩戴乙透镜进行矫正。
29.小文利用如图甲的装置探究“平面镜的成像规律”。
资料一:茶色镀膜玻璃片的其中一面涂有金属氧化物镀膜,作为主要的反射镜面。
资料二:反光率越高,成像越清晰;透光率高于 10%—15%,才可以看清镜面后的物体。
资料三:不同材料的反光率与透光率表
材料种类 反光率 透光率
茶色镀膜玻璃片 约为50% 约为 45%
普通玻璃片 约为10% 约为90%
(1)小文移去蜡烛 B, 将光屏放在原蜡烛 B的位置上,并观察光屏上是否能承接到蜡烛 A的像,他想探究的问题是   。
(2)小文将蜡烛A向右移动(如图乙),为了重新找到像的位置,接下来的操作是   。
(3)根据资料一,在测量像到平面镜的距离时有以下三种方式,其中最合理的是   。
(4)结合资料一、二、三,说出用茶色镀膜玻璃片替代普通玻璃片的优点是   。
【答案】(1)探究平面镜成的像是虚像还是实像
(2)蜡烛B向左移动,直到蜡烛B与新成的像重合。(或向右移动平面镜,直至蜡烛B与像重合)
(3)①
(4)1.茶色镀膜玻璃片以金属氧化物镀膜为主要反射镜面,不会成两次像2.反光率高,成像更清晰,更易找到像的位置3.透光率远大于10%-15%,透过玻璃能清晰看到蜡烛B。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)实像由实际光线会聚而成,可以呈现在光屏上,虚像由光线的反向延长线会聚而成,不能呈现在光屏上。
(2)根据平面镜成像中物距等于像距进行分析。
(3)像距指的是像到反射面之间的距离,据此进行分析。
(4)结合题中信息“ 反光率越高,成像越清晰;透光率高于 10%—15%,才可以看清镜面后的物体 ”以及表中信息进行分析。
【解答】(1)实像能在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接。小文将光屏放在像的位置,观察光屏能否承接像,目的是探究平面镜所成的像是不是实像(或平面镜成的是虚像还是实像)。
(2)平面镜成像的特点是:像与物到平面镜的距离相等,像与物大小相等。蜡烛A向右移动后,物的位置改变,像的位置会随之向左移动,因此需要向左移动蜡烛B,直到蜡烛B与蜡烛A的像重合,就能重新确定像的位置。 或向右移动平面镜,是B与A的像重合。
(3)根据资料一可知,茶色玻璃的涂镀膜面才是反射面,测量像距时,应该测量物体和像到反射面的距离,如图①所示。
(4)结合资料分析:反光率越高成像越清晰;同时需要透光率高于10%-15%才能看清玻璃后方物体,方便确定像的位置。对比表格数据:茶色镀膜玻璃反光率约为50%,远高于普通玻璃的10%,因此成像更清晰;同时茶色镀膜玻璃透光率约为45%,高于10%-15%,仍然可以透过玻璃看清后方物体,满足实验需要。 且茶色镀膜玻璃片以金属氧化物镀膜为主要反射镜面,不会成两次像,不会干扰实验探究。
30.小金用放大镜观察报纸上的字是正立、放大的,观察远处的居民楼是倒立、缩小的,对此,他产生了疑问,于是设计了实验进行探究。
步骤一:选择一块凸透镜,测出其焦距为10.50厘米。
步骤二:把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节高低,使三者的中心处于同一高度。
步骤三:点燃蜡烛,把蜡烛放在距离凸透镜30.00厘米的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在光屏上成一个清晰的像,观察像的正倒、大小特点,测量光屏到凸透镜的距离,记录在表格中。
步骤四:将蜡烛逐次移近凸透镜,重复实验,将数据记录在表格中。
实验次数 物距(厘米) 像的性质 像距(厘米)
1 30.00 倒立、缩小的像 16.12
2 20.00 倒立、放大的像 22.12
3 10.00 正立、放大的像  
(1)该实验的自变量是   。
(2)实验过程中蜡烛因燃烧而变短,光屏上的像会向上移动。可以使像重新回到光屏中央的方法有   。
(3)第3次实验小金没有记录像距的原因是   。
(4)分析实验数据,小金得出结论“当物距大于两倍焦距时,物体经凸透镜成倒立、缩小的实像。”同学们质疑,物体经凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距为什么是大于两倍焦距,而不是大于2.2倍焦距 为了回应同学们的质疑,你认为需要进一步的实验是   。
【答案】(1)物距
(2)将凸透镜向下调节,或将光屏向上调节,或将蜡烛向上调节
(3)第3次实验所成的像是虚像,不能呈现在光屏上,无法测出像距
(4)应设置物距为2倍焦距、2.1倍焦距、2.2倍焦距等,多次实验。(合理即可)
【知识点】控制变量法;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)控制变量法:当一个物理量或实验现象受多个因素影响时,只改变其中一个因素,保持其他因素不变,来研究该因素对研究对象的影响的方法;
(2)根据凸透镜成像是上下左右颠倒、光的传播、运动的相对性可知蜡烛往下像往上,透镜往下像往下,光屏往上像往下;
(3)当物距小于一倍焦距,成正立的放大的虚像,虚像不能被光屏承接;
(4)现有实验只验证了物距为30cm时成倒立缩小实像,实验数据太少,测量范围太广,应在两倍焦距附近多设置几组实验。
【解答】(1)本实验探究凸透镜成像的特点和物距的关系,实验中通过改变蜡烛到凸透镜的距离,观察成像的特点,因此自变量是物距,故答案为:物距。
(2)凸透镜成像时,过光心的光线传播方向不变,蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,因此像会向上偏移到光屏上方。要让像重新回到光屏中心,可根据三者中心需要重新在同一高度调整:可以向上移动蜡烛,使三者中心重新对齐,像下移到光屏中央;也可以向下移动凸透镜,或向上移动光屏,都可以让像回到光屏中心,故答案为:将凸透镜向下调节,或将光屏向上调节,或将蜡烛向上调节。
(3)此时物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,无法测量像距,故答案为:第3次实验所成的像是虚像,不能呈现在光屏上,无法测出像距。
(4)现有实验只验证了物距30cm时成倒立缩小实像,实验数据太少,测量范围太广,应选取多个不同的物距进行多次实验,观察成像的性质,才能得到准确的结论,故答案为:应设置物距为2倍焦距、2.1倍焦距、2.2倍焦距等,多次实验。
四、综合题
31.暑假期间,小科前往仙居以水质消澈闻名的淡竹游玩,在体验过程中,他注意到以下几个有趣的现象,请回答下列问题。
(1)他用水枪朝着阳光喷出水雾,空中出现了一道彩虹,这是光的   现象。
(2)当阳光斜射到平静的水面并反射进入小科的眼睛时,他感到十分刺眼。这是因为光在水面发生   反射。
(3)当他低头试图用筷子夹起水中的鹅卵石时,看到水中的筷子像是折断了,光的传播路径正确的是   。
【答案】(1)色散
(2)镜面
(3)B
【知识点】光的色散;镜面反射与漫反射;作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)光的色散:太阳光属于复色光,当它通过悬浮在空气中的小水滴时,会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等单色光,这种现象叫做光的色散,彩虹就是典型的光的色散现象。
(2)镜面反射与漫反射:镜面反射是指平行光线入射到光滑表面时,反射光线也平行射出的现象;漫反射则是入射光线射到粗糙表面时,反射光线向各个方向射出的现象。平静的水面相当于光滑的镜面,会发生镜面反射,反射光强度大,因此会感到刺眼。
(3)光的折射规律:当光从水等透明介质斜射入空气中时,折射光线会远离法线,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看去,会觉得物体的位置比实际位置偏高,这就是水中筷子 “折断” 的原因。
【解答】(1)用水枪朝着阳光喷出水雾,空中出现彩虹,这是因为太阳光通过水雾中的小水滴时发生了色散现象,被分解成了多种色光。
(2)当阳光斜射到平静的水面上时,水面光滑,会发生镜面反射,反射光线集中,强度大,因此会感到十分刺眼。
(3)当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看,会觉得水中的筷子向上弯折。选项 B 符合光的折射规律,因此光的传播路径正确的是B。
32.为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况而造成事故,厂商开发出抬头显示器。抬头显示器安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到显示的像,如图甲所示(图乙是简化后的成像原理图)。
(1)抬头显示器在前挡风玻璃上所成的像是根据   原理形成的。
(2)如果成像位置太高,可将显示器适当   (填“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
【答案】(1)光的反射
(2)靠近
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等。
【解答】(1) 挡风玻璃相当于平面镜,显示器发出的光经挡风玻璃反射后形成虚像,因此成像原理是光的反射(或平面镜成像)。
(2) 若像的位置太高,说明显示器(物)到挡风玻璃的距离过大,导致像距过大。将显示器靠近挡风玻璃,可减小物距,从而使像距减小,像的位置降低。
33.小科发现手机的部分结构和人体结构有类似功能,查阅资料后他了解到:
(1)用手机录音时,声波会引起麦克风振膜振动,麦克风的振膜类似人耳结构中的   (填图1中的序号)。
(2)播放录音时,小科的手不小心挡住了手机底部的发声孔,声音会明显变小。下列实例中,通过同样方式减弱噪声的是( )。
A.学校周围禁止汽车鸣笛
B.在道路旁设置隔音屏障
C.小科带上隔音耳塞
(3)手机摄像头拍摄不同距离的物体时们通过改变镜头组的焦距,使物体能在传感器上成清晰的实像。这类似于人眼通过睫状肌调节   的形状,从而使远近物体都能在视网膜上成清晰的像。
(4)不良的用眼习惯,容易形成近视。近视后可以佩戴角膜塑形镜(俗称“OK镜”),它可以改变原本厚度均匀的角膜的弧度,实现矫正近视。矫正后的眼角膜应该是图2中   (填字母)的形态。
【答案】(1)③
(2)B
(3)晶状体
(4)B
【知识点】耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成;噪声的危害和防止噪声的途径;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)耳的结构与听觉形成:耳的结构中,声波首先引起鼓膜(③)振动,振动再通过听小骨传递到内耳,这与麦克风振膜接收声波振动的原理相似。
(2)减弱噪声的途径:减弱噪声有三种途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。用手挡住发声孔,是在声音的传播路径中进行阻挡,属于在传播过程中减弱噪声。
(3)人眼的成像原理:人眼通过睫状肌调节晶状体的曲度,从而改变焦距,使远近不同的物体都能在视网膜上成清晰的像,这与手机摄像头通过改变焦距来适应不同拍摄距离的原理类似。
(4)近视的矫正:近视是由于晶状体曲度过大或眼球前后径过长,导致光线会聚在视网膜前方。矫正近视需要使光线发散一些,因此矫正后的角膜(或佩戴的凹透镜)应呈中间薄、边缘厚的形态,以对光线起到发散作用。
【解答】(1)麦克风的振膜接收声波振动,类似人耳结构中 ③(鼓膜)接收声波产生振动。
(2)用手挡住发声孔是在传播过程中减弱噪声。
A、学校周围禁止汽车鸣笛,是在声源处减弱噪声。
B、在道路旁设置隔音屏障,是在传播过程中减弱噪声,与题干方式相同。
C、带上隔音耳塞,是在人耳处减弱噪声。
因此选 B。
(3)人眼通过睫状肌调节晶状体的形状,从而使远近物体都能在视网膜上成清晰的像。
(4)矫正近视需要使角膜(或透镜)对光线的会聚能力减弱,因此矫正后的角膜应是中间薄、边缘厚的形态,对应图中的 B。
34.夏天的一个傍晚,小郑站在池塘边,看到水中有一轮弯弯的月亮。请回答下列问题:
(1)请你运用光学知识作图说明小郑能看到水中月亮的原理。(以图中月亮中的黑点作为点光源,画出光路图,保留作图痕迹)
(2)小郑观察水中的月亮和空中的月亮,发现它们大小一样,但水中的月亮比空中的月亮更暗一些,请结合所学知识,解释其中的原因。
【答案】(1)
(2)水中的月亮是天上的月亮经平面镜(水面)所成的像,成的是等大的像,而月光射向水面时,部分光线进入了水中发生了折射,部分光线经水面反射,进入人眼,故进入人眼的光线比月光直接进入人眼时少,水中的月亮看起来就变暗了。
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【分析】本题考查平面镜成像的光路原理,以及光的反射过程中能量损失对像亮度的影响。
【解答】(1)以月亮的黑点为点光源,画出光线射向水面(发生反射),反射光线进入小郑的眼睛;同时,水中月亮的像与空中月亮关于水面(平面镜)对称,过黑点作水面的垂线(法线);从黑点出发画一条入射光线到水面某点,再根据反射定律(反射角等于入射角)画出反射光线,指向小郑的眼睛;作出黑点关于水面的对称点(即水中月亮的像点)。
(2) 空中的月亮发出的光射向水面时,一部分光发生反射(进入人眼,形成水中的像),另一部分光会折射进入水中,导致反射光的能量比入射光少,因此水中的月亮(反射光形成的像)比空中的月亮更暗。
35.降噪耳机是指采用某种方法防治噪声污染的耳机。小明购买了某品牌的降噪耳机,佩戴耳机但未启动开关时,能够透过耳机听见外界的噪声,但比未佩戴耳机时响度较低。启动耳机后,外界的噪声瞬间“消失”。小明对此感到好奇,查找获得以下资料。
资料一:一列声波遇到与它相反的反相声波时会互相“抵消”(声波波长和速度相同的声波可以“抵消”),如图1所示,从而无法引起鼓膜振动;
资料二:降噪耳机内部含有降噪芯片,该芯片工作原理如图2所示;
请根据以上信息,结合降噪耳机的构造和所学知识解释降噪耳机防治噪声污染的原理。
【答案】由图看出,降噪声波与环境声波波长相等,波速相等,则频率相同,叠加时产生干涉,由于两列声波等幅反向,所以振动减弱,起到降噪作用。
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】(1)噪声的防治:可以从声源处、传播过程中、人耳处进行防治。降噪耳机属于在人耳处防治噪声。
(2)声波的干涉:当一列声波遇到与它相反的反相声波(波长和速度相同)时会互相 “抵消”,这种现象是声波的干涉,从而无法引起鼓膜振动,达到降噪效果。
【解答】由图看出,降噪声波与环境声波波长相等,波速相等,则频率相同,叠加时产生干涉,由于两列声波等幅反向,所以振动减弱,起到降噪作用。
1 / 1浙教版科学八年级上册 第1章 对环境的觉察 单元卷
一、选择题
1.美丽衢城,美不胜收。下列四个情境属于光的反射现象是
A.树的影子
B.水中倒影
C.树下光斑
D.七色彩虹
2.如图所示,将一束太阳光投射到三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,下列说法错误的是(  )
A.将温度计放到A处外侧,温度计示数会上升
B.B处外侧的射线能杀死微生物,也能使荧光物质发光
C.太阳光能被三棱镜分解,是因为不同色光经三棱镜的折射能力不同
D.A为红光,B为紫光,根据实验结果,红光的焦距比紫光的焦距小
3.俄乌冲突中,双方广泛使用光纤无人机执行侦察与打击任务。这种无人机通过尾部拖曳的光导纤维与地面控制站保持通信,确保信号稳定且不易被干扰。如图,光导纤维在传递信息时光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
4.(2025·杭州模拟)某校开展“投影灯的设计和制作”活动,如图甲为投影灯结构,包括光源、透明图标、凸透镜,通过凸透镜将透明图标上的图案呈现在地面上。由于图标本身不发光,需要光源照射到图标上。图乙为图标所成的像,则图标的放置方式为(  )
A. B.
C. D.
5.《梦溪笔谈》中用“极异众乐”来描述羯鼓的声音,意指羯鼓发出的声音和其他乐器非常不同。“极异众乐”主要描述的是声音的哪种特性
A.音调 B.音色 C.响度 D.频率
6.我们看见水中的鱼是由于光的折射形成的像。下图能正确解释“岸边的人看到水中的鱼”的光路图是(  )
A. B.
C. D.
7.老年人使用带放大镜的指甲钳修剪指甲时,常将指甲靠近透镜下方,透过透镜能看到指甲正立放大的像(如图)。关于该透镜及其成像,下列说法正确的是(  )
A.所成的像是虚像
B.该透镜为凹透镜
C.指甲应位于该透镜的两倍焦距之外
D.该透镜成像原理与投影仪相同
8.如图所示,当我们看近处物体时(一般不小于10cm),近处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看近处物体改为看远处物体时,为了使远处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是( )
A.晶状体凸度变大,焦距变短
B.晶状体凸度变小,焦距变长
C.小蛟同学看不清楚近处的物体,他是近视眼
D.小江同学看不清楚远处的物体,应该佩戴凸透镜
9.如图所示,一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.OF为折射光线 B.∠AOG为折射角, 大小为45°
C.CD为空气和玻璃的界面 D.这束光由玻璃斜射入空气中
10.如图是某款智能镜启动系统模型,人的面部可通过摄像头成像在感光组件上,进行识别后启动该镜。下列有关启动系统说法正确的是
A.感光组件上所成的像是放大的实像
B.感光组件上所成的像是倒立的虚像
C.该系统成像原理和投影仪相同
D.该系统成像原理和照相机相同
11.电动车的反光镜是用来观察车后情况的。在某次行驶时,发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,却看不到路面的情况。为确保看到路面,左侧反光镜的镜面应该(  )
A.向外旋转 B.向内旋转
C.向上旋转 D.向下旋转
12.杭州沿江灯光秀是杭州标志性景观之一。笔直光束交相舞动,钱塘江面亦是光影盛宴,下列说法正确的是(  )
A.在钱塘江水中看到灯光秀的倒影,是折射形成的虚像
B.我们看到空中红色的光束,这就是红外线
C.灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致
D.取下近视眼镜,美景变模糊了,是因为成像在视网膜后面
13.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,烛焰在光屏上恰好成一清晰等大的像。下列说法正确的是(  )
①该凸透镜的焦距是20cm
②保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏位置对换,在光屏上能观察到像
③将蜡烛移动到10cm刻度处,调节光屏位置可在光屏上得到倒立、缩小的实像
④将蜡烛移动到35cm刻度处,为使烛焰在光屏上成一清晰的像,应向左移动光屏
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
14.如图是小黄探究光的反射定律的实验过程,下列说法正确的是(  )
A.图甲中∠EOM是入射角
B.实验中入射光在粗糙硬纸板上发生镜面反射
C.以ON为轴向后旋转纸板 F,反射光将消失
D.图丙和图甲中的现象说明在反射现象中光路是可逆的
15.如图所示,玻璃板垂直放置于水平桌面上,正前方立有一枚棋子,现将玻璃板绕底边向棋子转动,下列说法正确的是(  )
A.平面镜成像的原理是光沿直线传播
B.转动时棋子的像在不断变大
C.转动时棋子顶端离镜面距离变短
D.转动时棋子与像之间的距离不变
二、填空题
16.如图所示是几种声音输入到示波器上时显示的波形,其中音调相同的是   ;响度相同的是   。
17.如图所示是一种反射式路灯,灯发出的光不是直接照射到路面,而是经过灯上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。
(1)光在反射板表面发生了   (填“镜面反射”或“漫反射”)现象。
(2)如果把反射板换成平面镜,当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,因为光在同一种均匀介质中沿   传播。
18.身处信息时代,人们越来越多地依赖电脑、电视等视频显示终端进行各种活动,使得用眼时间比过去数十年翻了几番,所以要爱护眼睛,保护视力。如图是小嘉建构的眼球及观察远处物体的模式图。
(1)图中结构①的名称是   
(2)该模式图呈现的是近视眼还是远视眼    
19.学校运动会是同学们最喜欢的活动。因为不能近距离观看。同学们携带了望远镜、调焦照相机。还有家长使用了无人机拍摄。
(1)无人机拍摄时视野中出现了无人机的影子,这是由于光的直线传播形成的。学生使用调焦照相机常采用改变像距的对焦方式。即向外或向内移动镜头(凸透镜)来增大或减小像距,使像成在底片处。若给更远的运动员拍摄照片,相机镜头应   移动。(填“向外“或”向内”)
(2)100m赛跑时,小科前30m做加速直线运动,后70m做匀速直线运动,通过终点时的速度是7m/s,成绩是15s,无缘决赛,那么他在前30m的平均速度是   m/s.
20.汽车抬头显示器(简称HUD),是利用平面镜将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方(如图),驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息。
(1)某HUD 显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为   度。
(2)驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向   (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。移动HUD显示器,像的大小   (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
21.如图所示是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,则反射角是   (填写序号1、2、3、4)。入射光线与反射光线的夹角度数为   。光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S点,当发现光点S向右移动时,说明液面高度   (选填:升高、降低、不变)。
22.如图所示,一束太阳光经三棱镜后发生偏折,投射到右侧的白色光屏上,形成彩色光带AB,这是光的   现象。白色光屏上A处为   (填“红”或“紫”)光。若同时将红、紫两束光平行主光轴射向凸透镜,如图乙,则当红光与主光轴交于F点时,紫光与主光轴的交点将在F点的   (填“左”或“右”)边。
三、实验与探究题
23.如图是老师在“平面镜”教学中表演的小魔术———“浇不灭的蜡烛”,以激发同学们的学习兴趣。向水平桌面上的玻璃杯中逐渐加水,透过玻璃板,会看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。
(1)实验中使用玻璃板的目的是   。
(2)点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板的   (选填“同侧”或“异侧”),才能看到“浇不灭的蜡烛”现象。
(3)若魔术表演前图中竖立的玻璃板水平向左移动了少许,为保证魔术顺利,图中玻璃杯应   (选填“仍放在原位置”“向左移动少许”或“向右移动少许”)。
24.老年人使用手机时,由于屏幕画面小,很不方便,为了解决该问题,某兴趣小组开展了《自制手机投影仪》的项目化活动。
【项目材料】凸透镜若干、纸板、胶水、剪刀等。
(1)【项目设计】同学们设计如图甲所示的方案,将纸板制成了纸盒,凸透镜固定至 A处,手机固定至B处,则在白墙上所成的像为倒立、   、实像。
(2)【项目实施】
用剪刀裁剪纸板并用胶水固定,制作了一个长50cm、宽20cm、高20cm的纸盒。
选择焦距合适的凸透镜。利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是   。
根据合理的方法,小科测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为15cm。
(3)将凸透镜固定在硬纸盒的一侧,并在纸盒中卡入纸板便于放置手机。
【项目调试】打开手机屏幕,通过调节纸盒与白墙的距离,可以在白墙上得到清晰的像。
【项目评价】评价量表既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据。
《自制手机投影仪》评价量表 (部分)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理,结构完整 设计不合理,结构完整 设计不合理,结构不完整
指标二 能模拟投影仪成像,成像清晰 能模拟投影仪成像,但成像不清晰 无法模拟投影仪成像
兴趣小组根据评价量表对小科自制的投影仪(如图乙所示)进行评价, “指标一”评为优秀,“指标二”评为合格。请结合凸透镜成像规律的相关知识,你认为该同学自制的投影仪还需要改进的措施是:    。
25.如图甲所示是人眼的成像原理图。小金对人眼既能看清远处,又能看清近处的原因进行了研究。
(1)乙图中的光屏相当于甲图中的   (填结构名称)。
(2)小金通过查阅资料得知,人眼的视网膜到晶状体中心的距离是不变的,于是他猜测人眼看远近不同的物体时,晶状体的焦距会变化。为验证猜想,小金进行了以下实验。
①实验时,调节装置直至光屏上成清晰的像,如图乙所示,此时像的性质是   。
②为模拟人眼成像的特点,保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变,   ,调节“F”光源到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、物距和像的高度。
③实验数据如表所示: 物体高度H=5.0cm
实验次数 像距/cm 焦距/cm 物距/cm 像的高度/cm
1 15.0 8.0 17.1 4.4
2 15.0 10.0 30.0 2.5
3 15.0 12.0 60.0 1.3
④根据实验数据,请说明“人眼看远近不同的物体时,晶状体的焦距会如何变化? ”   。
26.如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)A、B两根蜡烛的大小和形状相同,这样做的目的是   ;
(2)小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后,让蜡烛以的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动,像相对于蜡烛的速度是   ;
(3)实验中,若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像,如图乙所示,其中距离观察者较近的像较   (选填“亮”或“暗”);
(4)丙图为猫咪照镜子的情境,若猫的头部位置保持不变,把镜子沿中间截成两半,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,则左、右两半面镜子____。
A.各成半个像,合起来成一个完整的像
B.左半边镜子成完整像,右半边不成像
C.都成完整的像,但两个像在不同位置
D.都成完整的像,且两个像在同一位置
27.小塘利用了光具盘、激光笔、方形水槽、水等器材探究“光的折射特点”。如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。
入射角α
折射角β
(1)实验中,使用光具盘除了能读出入射角和折射角的大小外,让光贴着光具盘照射,还有   的作用。
(2)光从空气斜射入水中时,入射角是50°,折射角可能是____。
A.20° B.28° C.35° D.45°
(3)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度   (选填“增加”“减少”或“不变”)。
28.2025年全国“爱眼日”宣传教育活动主题是“关注普遍的眼健康”。
(1)观看比赛时,眼球中能够感受光线的刺激并形成物像的结构是图1中的   (填序号)。
(2)图2是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。有资料说明,对晶状体中央厚度和眼球前后径长度测量的数据,可以作为判断青少年视力问题的重要参考。如表是有关14~16周岁青少年眼球的相关数据,根据数据可知,小塘的视力状况属于   (选填“近视”或“远视”),应该佩戴   (选填“甲透镜”或“乙透镜”)来进行纠正。
生物统计值 正常情况 小塘
晶状体中央厚度 3.5~3.9mm 3.8mm
眼球前后径长度 23.0~23.5mm 25.1mm
29.小文利用如图甲的装置探究“平面镜的成像规律”。
资料一:茶色镀膜玻璃片的其中一面涂有金属氧化物镀膜,作为主要的反射镜面。
资料二:反光率越高,成像越清晰;透光率高于 10%—15%,才可以看清镜面后的物体。
资料三:不同材料的反光率与透光率表
材料种类 反光率 透光率
茶色镀膜玻璃片 约为50% 约为 45%
普通玻璃片 约为10% 约为90%
(1)小文移去蜡烛 B, 将光屏放在原蜡烛 B的位置上,并观察光屏上是否能承接到蜡烛 A的像,他想探究的问题是   。
(2)小文将蜡烛A向右移动(如图乙),为了重新找到像的位置,接下来的操作是   。
(3)根据资料一,在测量像到平面镜的距离时有以下三种方式,其中最合理的是   。
(4)结合资料一、二、三,说出用茶色镀膜玻璃片替代普通玻璃片的优点是   。
30.小金用放大镜观察报纸上的字是正立、放大的,观察远处的居民楼是倒立、缩小的,对此,他产生了疑问,于是设计了实验进行探究。
步骤一:选择一块凸透镜,测出其焦距为10.50厘米。
步骤二:把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节高低,使三者的中心处于同一高度。
步骤三:点燃蜡烛,把蜡烛放在距离凸透镜30.00厘米的位置上,调整光屏到凸透镜的距离,使蜡烛在光屏上成一个清晰的像,观察像的正倒、大小特点,测量光屏到凸透镜的距离,记录在表格中。
步骤四:将蜡烛逐次移近凸透镜,重复实验,将数据记录在表格中。
实验次数 物距(厘米) 像的性质 像距(厘米)
1 30.00 倒立、缩小的像 16.12
2 20.00 倒立、放大的像 22.12
3 10.00 正立、放大的像  
(1)该实验的自变量是   。
(2)实验过程中蜡烛因燃烧而变短,光屏上的像会向上移动。可以使像重新回到光屏中央的方法有   。
(3)第3次实验小金没有记录像距的原因是   。
(4)分析实验数据,小金得出结论“当物距大于两倍焦距时,物体经凸透镜成倒立、缩小的实像。”同学们质疑,物体经凸透镜成倒立、缩小的实像时,物距为什么是大于两倍焦距,而不是大于2.2倍焦距 为了回应同学们的质疑,你认为需要进一步的实验是   。
四、综合题
31.暑假期间,小科前往仙居以水质消澈闻名的淡竹游玩,在体验过程中,他注意到以下几个有趣的现象,请回答下列问题。
(1)他用水枪朝着阳光喷出水雾,空中出现了一道彩虹,这是光的   现象。
(2)当阳光斜射到平静的水面并反射进入小科的眼睛时,他感到十分刺眼。这是因为光在水面发生   反射。
(3)当他低头试图用筷子夹起水中的鹅卵石时,看到水中的筷子像是折断了,光的传播路径正确的是   。
32.为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况而造成事故,厂商开发出抬头显示器。抬头显示器安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到显示的像,如图甲所示(图乙是简化后的成像原理图)。
(1)抬头显示器在前挡风玻璃上所成的像是根据   原理形成的。
(2)如果成像位置太高,可将显示器适当   (填“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
33.小科发现手机的部分结构和人体结构有类似功能,查阅资料后他了解到:
(1)用手机录音时,声波会引起麦克风振膜振动,麦克风的振膜类似人耳结构中的   (填图1中的序号)。
(2)播放录音时,小科的手不小心挡住了手机底部的发声孔,声音会明显变小。下列实例中,通过同样方式减弱噪声的是( )。
A.学校周围禁止汽车鸣笛
B.在道路旁设置隔音屏障
C.小科带上隔音耳塞
(3)手机摄像头拍摄不同距离的物体时们通过改变镜头组的焦距,使物体能在传感器上成清晰的实像。这类似于人眼通过睫状肌调节   的形状,从而使远近物体都能在视网膜上成清晰的像。
(4)不良的用眼习惯,容易形成近视。近视后可以佩戴角膜塑形镜(俗称“OK镜”),它可以改变原本厚度均匀的角膜的弧度,实现矫正近视。矫正后的眼角膜应该是图2中   (填字母)的形态。
34.夏天的一个傍晚,小郑站在池塘边,看到水中有一轮弯弯的月亮。请回答下列问题:
(1)请你运用光学知识作图说明小郑能看到水中月亮的原理。(以图中月亮中的黑点作为点光源,画出光路图,保留作图痕迹)
(2)小郑观察水中的月亮和空中的月亮,发现它们大小一样,但水中的月亮比空中的月亮更暗一些,请结合所学知识,解释其中的原因。
35.降噪耳机是指采用某种方法防治噪声污染的耳机。小明购买了某品牌的降噪耳机,佩戴耳机但未启动开关时,能够透过耳机听见外界的噪声,但比未佩戴耳机时响度较低。启动耳机后,外界的噪声瞬间“消失”。小明对此感到好奇,查找获得以下资料。
资料一:一列声波遇到与它相反的反相声波时会互相“抵消”(声波波长和速度相同的声波可以“抵消”),如图1所示,从而无法引起鼓膜振动;
资料二:降噪耳机内部含有降噪芯片,该芯片工作原理如图2所示;
请根据以上信息,结合降噪耳机的构造和所学知识解释降噪耳机防治噪声污染的原理。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】光在传播过程中遇到障碍物后会改变传播方向,继续在原来介质中传播,这就是光的反射现象。
【解答】A. 树的影子是由于光被树遮挡,在树的背后形成阴影区域,属于光的直线传播现象,故A不合题意;
B. 水面上可以看到树木、建筑物等的倒影,即光从物体上反射后,经过水面的反射进入我们的眼睛。水面相当于一个反射面,类似于镜面反射,故B符合题意;
C. 阳光透过树叶的缝隙,在地面上形成明亮的光斑。 这是光通过树叶间的小孔(类似小孔成像)形成的现象,属于光的直线传播现象,故C不合题意;
D. 彩虹是由阳光在水滴中发生折射、内部反射和再次折射形成的,主要涉及光的折射和色散,故D不合题意。
故选B。
2.【答案】D
【知识点】光的色散;紫外线、红外线
【解析】【分析】太阳光通过棱镜后,被分解成各种颜色的光,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象叫光的色散现象。白色光不是单色光,而是由各种单色光组成的复色光;不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。红外线是在光谱上红光以外的部分,主要特点是热作用强。紫外线是在光谱上紫光以外的部分,主要特性是能杀菌,能使荧光物质发光。
【解答】选项A:A处外侧是红外线区域,红外线具有显著的热效应,会使温度计示数上升。故A正确,不符合题意。
选项B:B处外侧是紫外线区域,紫外线具有杀菌作用并能使荧光物质发光。故B正确,不符合题意。
选项C:这是色散现象的本质原理:紫光折射率最大,偏折最明显,红光折射率最小,偏折最弱。故C正确,不符合题意。
选项D:红光波长长、折射率小,通过透镜时焦距更大;紫光波长短、折射率大,焦距更小。故D错误,符合题意。
故正确答案为D。
3.【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象为折射。光纤中光主要在界面发生全反射,而不是折射。
【解答】光在光纤中传输时,主要依靠全反射原理:当光从高折射率介质(内芯)射向低折射率介质(包层)的界面时,如果入射角大于临界角,光会发生全反射,而不会折射到包层中。通过不断的内壁全反射,光被限制在内芯中,从一端传输到另一端。
故答案为:B。
4.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】投影灯的工作原理是利用物距小于像距时,凸透镜成倒立、放大的实像,将透明图标上的图案投射到地面(或屏幕)上。当凸透镜成实像时(如投影灯、投影仪),所成的像是倒立的,即上下颠倒,同时左右相反。
【解答】投影灯通过凸透镜将透明图标成像在地面,图乙是最终的像。根据凸透镜成实像“倒立(上下颠倒+左右相反)”的规律,我们需要将图乙的像进行上下颠倒+左右相反的还原,即鱼的头部应朝左,气泡应在鱼的左下方。
故正确答案为D。
5.【答案】B
【知识点】音调、响度与音色的辨别
【解析】【分析】不同乐器发出声音的音色不同,所以可以根据音色区别发生的乐器种类。
【解答】羯鼓发出的声音和其他乐器非常不同,即其发出声音的音色与其他乐器不同。
故答案为:B。
6.【答案】B
【知识点】光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】光的折射:折射光线与入射光线分居法线两侧,入射光线、折射光线和法线位于同一平面内,空气中的角角度更大,无论作为入射角还是折射角。
【解答】岸边的人看到水中的鱼,是因为有光线进入人的眼睛。当光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角,折射光线会远离法线,看到的像在鱼真实位置的上方。
故答案为:B。
7.【答案】A
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,应用--放大镜;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,应用--投影仪、幻灯机;物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像,应用--照相机。
【解答】ABC、放大镜中间厚、两边薄,是凸透镜,成的是正立放大的像,由凸透镜成像规律可知,此时物距在一倍和两倍焦距之间,成的是正立放大的虚像,故A正确,BC错误;
D、投影仪成的是倒立、放大的实像,可知与放大镜的成像原理不同,故D错误。
故答案为:A。
8.【答案】B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;近视眼的成因与矫正办法;远视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】AB.根据凸透镜“物远像近小”的规律分析看远处物体时像距变化,进而判断要看清物体需要光线会聚还是发散,进而确定晶状体的会聚能力变化即可;
CD.看不清近处的物体为远视眼,用凸透镜矫正;看不起远处的物体叫近视眼,用凹透镜矫正。
【解答】 AB.当我们从看近处物体改为看远处物体时,此时的物距变大,根据“物远像近小”的规律可知,此时像距会变小,那么像成在视网膜的前面。为了使远处物体成像在视网膜上,需要使光线发散,即减小眼睛晶状体对光的偏折能力,即要减小晶状体的凸度,使得焦距变长,故A错误,B正确;
C. 小蛟同学看不清楚近处的物体, 则为远视眼,故C错误;
D. 小江同学看不清楚远处的物体, 则为近视眼,用凹透镜矫正,故D错误。
故选B。
9.【答案】D
【知识点】光的反射;光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】(1)光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
(2)光的折射规律:当光从空气斜射入其他介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光从其他介质斜射入空气时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°-60°=30°,而∠COF=∠COE=30°,因反射角等于入射角,则可知CD为法线,AB为界面;
A、OF是反射光线,不是折射光线,故该选项错误。
B、∠DOG是折射光线与法线的夹角,为折射角,大小为45 ,故该选项错误。
C、CD为法线,AB为界面,故该选项错误。
D、入射角为30 ,折射角为45 ,折射角大于入射角,说明这束光由玻璃斜射入空气中,故该选项正确。
故答案为:D。
10.【答案】D
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】根据图片确定像距和物距的大小,从而确定成像特点和应用。
【解答】根据图片可知,感光组件到凸透镜的距离小于人脸到凸透镜的距离,即此时像距小于物距,那么光屏上成倒立缩小的实像,应用为照相机,故D正确,而ABC错误。
故选D。
11.【答案】D
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】 左侧反光镜中只能看到树梢和天空,看不到路面。这意味着镜面的角度过于向上,导致反射的光线主要来自上方的树梢和天空,而无法覆盖路面。 根据平面镜成像的对称性可知,向下旋转会让镜面更向下倾斜,反射的光线更多来自下方(路面),从而解决“看不到路面”的问题。
故选D。
12.【答案】C
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】A、倒影属于平面镜成像,原理是光的反射。
B、红色的光束能被看见,属于可见光范围,红外线和紫外线均为不可见光。
C、树荫下的光斑,属于小孔成像,原理是光的直线传播。
D、近视眼像成在视网膜前面,佩戴具有发散光线能力的凹透镜进行矫正。
【解答】A、在钱塘江水中看到灯光秀的倒影,是反射形成的虚像,折射是光从一种介质斜射入另一种介质时发生的偏折现象,故A错误;
B、红外线肉眼不可见,故B错误;
C、灯光秀笔直的光束形成的原因跟树荫下的光斑成因一致,原理均为光在同种均匀介质中沿直线传播,故C正确;
D、取下近视眼镜,美景变模糊了,是因为成像在视网膜前面,故D错误。
故答案为:C。
13.【答案】C
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】①根据凸透镜成实像时u=v=2f计算;
②根据光路的可逆性分析;
③比较物距和焦距的大小,从而确定成像特点;
④比较物距和焦距的大小,从而确定成像特点,以及像距的大小即可
【解答】 ①根据图片可知,此时u=v=2f=20.0cm,解得:f=10.0cm,故①错误;
②将蜡烛和光屏位置对换,此时仍然u=v=2f=20.0cm,所以仍在光屏上成倒立等大的实像,故②正确;
③将蜡烛移动到10cm刻度处时,此时物距为40.0cm(50cm-10cm)>2f,成的是倒立、缩小的实像,故③正确;
④将蜡烛移动到35cm刻度处,此时u=50cm-35cm=15cm,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,像距应大于二倍焦距,故应向右移动光屏,才能在光屏上呈现清晰的像,故④错误。
故选C。
14.【答案】D
【知识点】光的反射定律
【解析】【分析】A.入射角是入射光线与法线之间的夹角;
B.光线在粗糙不平的表面发生漫反射,在光滑平整的表面发生镜面反射;
C.要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究;
D.验证“光路可逆”时,如果让光线逆着原来反射光的方向射向反射面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角。
【解答】A.由图甲可知,ON为法线,入射角是入水光线和法线的夹角,即∠EON为入射角,故A错误;
B. 实验中入射光在粗糙硬纸板上发生漫反射 ,而不是镜面反射,故B错误;
C.为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,要向后折转显示反射光线的那侧纸板,此时看不到反射光线,但是反射光线仍然存在,故C错误;
D.验证“光路可逆”时,如果让光线逆着原来反射光的方向射向反射面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,由丙图可知光路可逆,故D正确。
故选D。
15.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】本题考查平面镜成像的原理和特点。平面镜成像的原理是光的反射,成像特点为:像与物大小相等、像与物到镜面的距离相等、像与物的连线与镜面垂直。
【解答】A、平面镜成像的原理是光的反射,不是光沿直线传播,所以 A 不符合题意;
B、平面镜成像时,像与物大小始终相等,转动镜面时棋子大小不变,所以像的大小也不变,所以 B 不符合题意;
C、转动时,镜面与棋子的夹角变小,棋子顶端到镜面的垂直距离变短,所以 C 符合题意;
D、转动时,棋子到镜面的距离改变,根据成像特点,像到镜面的距离也随之改变,因此棋子与像之间的距离会改变,所以 D 不符合题意;
故答案选 C。
16.【答案】乙和丙;甲和乙
【知识点】音调及其与频率的关系;响度及其与振幅的关系
【解析】【分析】(1)音调表示声音的高低,由频率大小决定。在波形图上,波峰的疏密程度表示音调高低;
(2)响度表示声音的大小,由振幅大小决定。在波形图上,波峰到波谷的距离表示响度大小。
【解答】(1)根据图片可知,乙和丙的波峰疏密程度相同,则二者音调相同;
(2)根据图片可知,甲和乙的波峰到波谷的距离相同,则二者响度相同。
17.【答案】(1)漫反射
(2)直线
【知识点】光的直线传播及应用;镜面反射与漫反射
【解析】【分析】(1)镜面反射是指平行光入射到某物体表面时,反射光还是平行的反射现象。漫反射是指平行光经反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向的反射现象。
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播。光在真空中传播得最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢。
【解答】(1)题目描述中提到反射板表面是粗糙的,光线在粗糙表面上反射后向各个方向散射的现象为漫反射。
(2)题目中提到地面上会有灯罩的影子,这是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播(即光的直线传播原理),当光线被灯罩遮挡时,会在后面形成影子。
故正确答案为:(1)漫反射;(2)直线。
18.【答案】(1)晶状体
(2)近视眼
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏。
(2)近视眼眼球前后径过长或晶状体曲率过大,折光能力变强,像成在视网膜前。
【解答】(1)由图可知,①相当于凸透镜,称为晶状体。
(2)由图可知,像成在视网膜前面,模拟的是近视眼。
19.【答案】(1)向内
(2)6
【知识点】凸透镜成像的应用;平均速度的计算及测量
【解析】【分析】(1)凸透镜成实像时,具有“物远像近像变小,物近像远像变大”的特点,据此进行分析。
(2)根据后70m的速度计算经过的时间,总时间减去后70s所需时间可得前30s所需时间,再由速度等于路程与时间的比值计算前30s的平均速度。
【解答】(1)给更远的运动员拍摄照片,即物距变大,由凸透镜成像规律可知,成实像时,物距变大,像距将变小,可知应将相机镜头向内移动,减小像距。
(2)后70m做匀速直线运动,通过终点时的速度是7m/s,可知后70m所需时间为,总时间为15s,则前30s的平均速度为。
20.【答案】(1)45
(2)靠近;不变
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】(1)平面镜成像的夹角规律
平面镜成像时,像与物关于镜面对称,像和物的连线与镜面垂直。当物体水平放置,像竖直垂直于水平面时,物与像的夹角为 90°,镜面会平分这个夹角,因此镜面与水平面的夹角为 45°。
(2)平面镜成像的位置变化规律
物体面镜时,像也会同步面镜,通过水平靠近镜面可以降低像的高度,便于观察;平面镜成像的核心特点是像与物大小始终相等,像的大小只由物体本身大小决定,与物体到镜面的距离无关。
(3)平面镜成像的大小特性
平面镜成的是正立、等大的虚像,无论物体靠近还是远离镜面,像的大小都不会发生改变,不会随距离变化而变大或变小。
【解答】(1)显示器水平放置,所成的像垂直于水平面,物和像之间形成 90° 的夹角。根据平面镜成像对称的特点,挡风玻璃作为镜面会平分这个 90° 角,因此挡风玻璃与水平面之间的夹角为45 度。
(2)像的位置过高时,将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,根据物近像也近的特点,像会同步靠近镜面,高度随之降低,更便于驾驶员观察;
根据平面镜成像大小相等的特点,HUD 显示器本身的大小没有改变,所以移动显示器的过程中,像的大小不变。
21.【答案】3;100°;降低
【知识点】光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【分析】(1)光的反射定律核心知识点
反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,反射角始终等于入射角;法线垂直于反射面(液面),是入射光线和反射光线的角平分线。
(2)入射光线与液面夹角和入射角的换算
入射光线与 水平面(液面) 的夹角,和入射角互余,即入射角 = 90° - 入射光线与液面的夹角,再根据反射角等于入射角,计算入射光线与反射光线的总夹角。
(3)液面升降对反射光线的影响规律
液面发生升降时,法线始终垂直液面,入射角大小不变;液面降低,入射点会向右移动,反射光线随之向右平移,标尺上的光点就会向右移动;液面升高则入射点左移,光点左移。
【解答】已知激光与水平液面成 40° 角入射,法线垂直于液面,因此入射角 = 90° - 40° = 50°。根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,对应图中的序号3。
入射角为 50°,反射角也为 50°,入射光线与反射光线的夹角度数 = 入射角 + 反射角 = 50° + 50° = 100°。
当光点 S' 向右移动时,说明反射光线向右平移,入射点向右侧移动,而入射点右移的原因是液面高度降低,液面下降才会让入射点右移,反射光线右移,光点右移。
22.【答案】色散;红;左
【知识点】光的色散;透镜的光路图
【解析】【分析】(1)光的色散现象:太阳光(白光)是由多种色光混合而成的复色光,当它通过三棱镜时,不同色光的折射程度不同,会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,这种现象叫做光的色散。
(2)色光的折射特性:在光的色散中,红光的折射程度最小,紫光的折射程度最大。因此,在光屏上,A 处(偏折程度小)为红光,B 处(偏折程度大)为紫光。
(3)凸透镜的焦距与光的频率关系:凸透镜对不同频率的光折射能力不同,频率越高(如紫光),折射能力越强,焦距越短。因此,当红光与主光轴交于 F 点时,紫光的焦距更短,其与主光轴的交点会在 F 点的左侧。
【解答】(1)太阳光经三棱镜后分解为彩色光带,这是光的色散现象。
(2)由于红光的折射程度最小,所以白色光屏上 A 处为红光。
(3)紫光的频率更高,凸透镜对它的折射能力更强,焦距更短,因此当红光与主光轴交于 F 点时,紫光与主光轴的交点将在 F 点的左边。
23.【答案】(1)既能够反射光线形成蜡烛的像,又能够让光线透过看到后面的物体
(2)异侧
(3)仍放在原位置
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)根据玻璃板是半透明的分析解答;
(2)根据平面镜成像时像和物体在平面镜的 异侧分析;
(3)根据平面镜成像的对称性分析解答。
【解答】(1) 玻璃板的表面可以反射光线,形成蜡烛的虚像;另一方面,玻璃是透明的,允许部分光线透过,使我们可以观察到玻璃后的真实物体。这种特性使得“蜡烛像”与“实际水杯”叠加,形成“浇不灭”的视觉现象。
(2) 蜡烛需放在玻璃板的一侧,其虚像会成在另一侧。玻璃杯和水则需放在虚像所在的一侧,这样透过玻璃板观察时,蜡烛的虚像会与玻璃杯重合,看起来像是蜡烛在杯中燃烧且未被水浇灭,因此点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板的异侧 。
(3) 若魔术表演前图中竖立的玻璃板水平向左移动了少许, 则玻璃板所在平面的位置保持不变,根据平面镜成像的对称性可知,此时像的位置保持不变,即仍然在原位置。
24.【答案】(1)放大
(2)C
(3)将纸板设计成移动的纸板
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验;凸透镜成像的应用
【解析】【分析】(1)凸透镜成像规律:物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像;物距在一倍和两倍焦距之间,像距大于两倍焦距时,成倒立、放大的实像,物距等于像距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像;物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间时,成倒立、缩小的实像。
(2)根据测量时光线应与凸透镜相垂直进行分析。
(3)根据凸透镜成像规律进行分析,像不清晰,可能是像距不合适,改变物距,可以改变像距大小,从而找到清晰的像。
【解答】(1)由图甲可知,物距(手机到凸透镜的距离)小于像距(像到凸透镜的距离),由凸透镜成像规律可知,成的是倒立、放大的实像。
(2)测量焦距的正确方法是将凸透镜正对太阳光,调整透镜与地面(或白纸)的距离,直到光斑最小最亮时,测量透镜到光斑的距离即为焦距。由图可知,C中光线与凸透镜相垂直,为正确的操作方式。
故答案为:C。
(3)由评价标准可知,该投影仪可以成像,但像不清晰,可以将放置手机的纸板换成可移动的纸板,可以调节物距大小,从而形成清晰的像。
25.【答案】(1)视网
(2)倒立、缩小的实像;换用不同焦距的凸透镜;持像距不变,物距变大(即看远处物体)时,像变小,凸透镜焦距变大,即眼睛的晶状体需要变薄。
【知识点】透镜及其特点与分类;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)实验中的光屏相当于眼睛的视网膜;
(2)①此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
②为模拟人眼成像的特点,需改变晶状体的薄厚,换用焦距不同的凸透镜,可模拟人眼成像的特点;
④当眼睛看远处物体时,视网膜上所成的像大小变小,需使晶状体变薄一些。
【解答】解:(1)乙图中的光屏相当于眼睛的视网膜;
(2)①如图乙所示,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像;
②为模拟人眼成像的特点,需改变晶状体的薄厚,故保持步骤①的光屏和凸透镜的位置不变,换用焦距不同的凸透镜,可模拟人眼成像的特点;
④由表格数据可知:保持像距不变,物距变大(即看远处物体)时,像变小,凸透镜焦距变大,即眼睛的晶状体需要变薄。
26.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)0
(3)亮
(4)D
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)选用两根完全相同的蜡烛,可以利用玻璃板的透光性,通过后方蜡烛与像重合来确定像的位置。
(2)平面镜成的像与物关于镜面对称。
(3)玻璃板有前后两个反射面,都会反射光线成像,表面反射的光线更多,成的像更亮。
(4)平面镜所成的像由物体发出的光经镜面反射后反向延长线会聚形成,根据成像原理,像的位置由物体和镜面的相对位置决定,只要物体位置不变,像的位置和大小都不会改变。
【解答】(1) 实验中用蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,既可以证明像与物大小相等,也能通过蜡烛B的位置直接确定蜡烛A的像的位置。
(2) 蜡烛沿平行于平面镜的方向移动,根据平面镜成像对称性,像也以相同速度、相同方向沿平行于镜面的方向移动,因此像与蜡烛的相对位置不变。
(3) 玻璃板前表面(靠近观察者)直接反射光线,光能量损失少,成的像更亮;后表面的像需要先透过玻璃、再反射、再透过玻璃,光损失多,成的像更暗。因此距离观察者较近的像较亮。
(4) 猫的头部位置不变,镜子截断后,右边的镜子仍为平面镜,根据成像原理,像的位置由物体和镜面的相对位置决定,因此右边镜子里的像位置不变,仍在原来的位置,与猫的头部关于镜面对称,大小也不变。
故正确答案为:(1)便于确定像的位置;(2)0;(3)亮;(4)D。
27.【答案】(1)显示光路
(2)C
(3)增加
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)光具盘可以显示光路且有刻度,便于测量角度大小。
(2)根据表中数据得出光折射时折射角与入射角的关系再进行分析。
(3)水面越高,入射点越高,结合光的折射规律进行分析或画图后辅助分析。
【解答】(1)让光贴着光具盘照射,可以在光具盘上看到光的传播路径,便于观察。
(2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。则入射角为50°时,折射角将大于入射角为45°时的折射角,且小于入射角为60°时的折射角,此时的折射角在32-41°之间,可能为35°。
故答案为:C。
(3)当水面上升时,入射点向右移动,折射角大小不变,光斑将向上移动,从B位置到C位置,如图所示

28.【答案】(1)④
(2)近视;乙透镜
【知识点】眼球的结构与视觉的形成;透镜及其特点与分类;透镜的光路图;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)像成在视网膜上, 视网膜上的感光细胞(视锥细胞和视杆细胞)将光信号转化为神经冲动,传递到大脑形成视觉。
(2)根据晶状体过厚或眼球前后径过长会导致近视进行分析。
(3)分析甲乙透镜种类时,可以利用光路可逆进行分析。
【解答】(1)眼球中能够感受光线刺激并形成物像的结构是视网膜,即图1中的④。
(2)小塘的晶状体中央厚度为3.8mm,在正常范围(3.5~3.9mm)内,但眼球前后径长度为25.1mm,明显长于正常值(23.0~23.5mm)。眼球前后径过长会导致光线焦点落在视网膜前方,形成近视。
近视眼像成在视网膜前,应佩戴具有发散光线能力的凹透镜进行矫正。由图2可知,甲透镜可以会聚光线,是凹透镜,乙透镜可以发散光线,是凹透镜,则小塘应佩戴乙透镜进行矫正。
29.【答案】(1)探究平面镜成的像是虚像还是实像
(2)蜡烛B向左移动,直到蜡烛B与新成的像重合。(或向右移动平面镜,直至蜡烛B与像重合)
(3)①
(4)1.茶色镀膜玻璃片以金属氧化物镀膜为主要反射镜面,不会成两次像2.反光率高,成像更清晰,更易找到像的位置3.透光率远大于10%-15%,透过玻璃能清晰看到蜡烛B。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)实像由实际光线会聚而成,可以呈现在光屏上,虚像由光线的反向延长线会聚而成,不能呈现在光屏上。
(2)根据平面镜成像中物距等于像距进行分析。
(3)像距指的是像到反射面之间的距离,据此进行分析。
(4)结合题中信息“ 反光率越高,成像越清晰;透光率高于 10%—15%,才可以看清镜面后的物体 ”以及表中信息进行分析。
【解答】(1)实像能在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接。小文将光屏放在像的位置,观察光屏能否承接像,目的是探究平面镜所成的像是不是实像(或平面镜成的是虚像还是实像)。
(2)平面镜成像的特点是:像与物到平面镜的距离相等,像与物大小相等。蜡烛A向右移动后,物的位置改变,像的位置会随之向左移动,因此需要向左移动蜡烛B,直到蜡烛B与蜡烛A的像重合,就能重新确定像的位置。 或向右移动平面镜,是B与A的像重合。
(3)根据资料一可知,茶色玻璃的涂镀膜面才是反射面,测量像距时,应该测量物体和像到反射面的距离,如图①所示。
(4)结合资料分析:反光率越高成像越清晰;同时需要透光率高于10%-15%才能看清玻璃后方物体,方便确定像的位置。对比表格数据:茶色镀膜玻璃反光率约为50%,远高于普通玻璃的10%,因此成像更清晰;同时茶色镀膜玻璃透光率约为45%,高于10%-15%,仍然可以透过玻璃看清后方物体,满足实验需要。 且茶色镀膜玻璃片以金属氧化物镀膜为主要反射镜面,不会成两次像,不会干扰实验探究。
30.【答案】(1)物距
(2)将凸透镜向下调节,或将光屏向上调节,或将蜡烛向上调节
(3)第3次实验所成的像是虚像,不能呈现在光屏上,无法测出像距
(4)应设置物距为2倍焦距、2.1倍焦距、2.2倍焦距等,多次实验。(合理即可)
【知识点】控制变量法;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【分析】(1)控制变量法:当一个物理量或实验现象受多个因素影响时,只改变其中一个因素,保持其他因素不变,来研究该因素对研究对象的影响的方法;
(2)根据凸透镜成像是上下左右颠倒、光的传播、运动的相对性可知蜡烛往下像往上,透镜往下像往下,光屏往上像往下;
(3)当物距小于一倍焦距,成正立的放大的虚像,虚像不能被光屏承接;
(4)现有实验只验证了物距为30cm时成倒立缩小实像,实验数据太少,测量范围太广,应在两倍焦距附近多设置几组实验。
【解答】(1)本实验探究凸透镜成像的特点和物距的关系,实验中通过改变蜡烛到凸透镜的距离,观察成像的特点,因此自变量是物距,故答案为:物距。
(2)凸透镜成像时,过光心的光线传播方向不变,蜡烛燃烧变短,烛焰向下移动,因此像会向上偏移到光屏上方。要让像重新回到光屏中心,可根据三者中心需要重新在同一高度调整:可以向上移动蜡烛,使三者中心重新对齐,像下移到光屏中央;也可以向下移动凸透镜,或向上移动光屏,都可以让像回到光屏中心,故答案为:将凸透镜向下调节,或将光屏向上调节,或将蜡烛向上调节。
(3)此时物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像不能呈现在光屏上,无法测量像距,故答案为:第3次实验所成的像是虚像,不能呈现在光屏上,无法测出像距。
(4)现有实验只验证了物距30cm时成倒立缩小实像,实验数据太少,测量范围太广,应选取多个不同的物距进行多次实验,观察成像的性质,才能得到准确的结论,故答案为:应设置物距为2倍焦距、2.1倍焦距、2.2倍焦距等,多次实验。
31.【答案】(1)色散
(2)镜面
(3)B
【知识点】光的色散;镜面反射与漫反射;作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)光的色散:太阳光属于复色光,当它通过悬浮在空气中的小水滴时,会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等单色光,这种现象叫做光的色散,彩虹就是典型的光的色散现象。
(2)镜面反射与漫反射:镜面反射是指平行光线入射到光滑表面时,反射光线也平行射出的现象;漫反射则是入射光线射到粗糙表面时,反射光线向各个方向射出的现象。平静的水面相当于光滑的镜面,会发生镜面反射,反射光强度大,因此会感到刺眼。
(3)光的折射规律:当光从水等透明介质斜射入空气中时,折射光线会远离法线,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看去,会觉得物体的位置比实际位置偏高,这就是水中筷子 “折断” 的原因。
【解答】(1)用水枪朝着阳光喷出水雾,空中出现彩虹,这是因为太阳光通过水雾中的小水滴时发生了色散现象,被分解成了多种色光。
(2)当阳光斜射到平静的水面上时,水面光滑,会发生镜面反射,反射光线集中,强度大,因此会感到十分刺眼。
(3)当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看,会觉得水中的筷子向上弯折。选项 B 符合光的折射规律,因此光的传播路径正确的是B。
32.【答案】(1)光的反射
(2)靠近
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等。
【解答】(1) 挡风玻璃相当于平面镜,显示器发出的光经挡风玻璃反射后形成虚像,因此成像原理是光的反射(或平面镜成像)。
(2) 若像的位置太高,说明显示器(物)到挡风玻璃的距离过大,导致像距过大。将显示器靠近挡风玻璃,可减小物距,从而使像距减小,像的位置降低。
33.【答案】(1)③
(2)B
(3)晶状体
(4)B
【知识点】耳的结构与听觉的形成;眼球的结构与视觉的形成;噪声的危害和防止噪声的途径;近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】(1)耳的结构与听觉形成:耳的结构中,声波首先引起鼓膜(③)振动,振动再通过听小骨传递到内耳,这与麦克风振膜接收声波振动的原理相似。
(2)减弱噪声的途径:减弱噪声有三种途径:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。用手挡住发声孔,是在声音的传播路径中进行阻挡,属于在传播过程中减弱噪声。
(3)人眼的成像原理:人眼通过睫状肌调节晶状体的曲度,从而改变焦距,使远近不同的物体都能在视网膜上成清晰的像,这与手机摄像头通过改变焦距来适应不同拍摄距离的原理类似。
(4)近视的矫正:近视是由于晶状体曲度过大或眼球前后径过长,导致光线会聚在视网膜前方。矫正近视需要使光线发散一些,因此矫正后的角膜(或佩戴的凹透镜)应呈中间薄、边缘厚的形态,以对光线起到发散作用。
【解答】(1)麦克风的振膜接收声波振动,类似人耳结构中 ③(鼓膜)接收声波产生振动。
(2)用手挡住发声孔是在传播过程中减弱噪声。
A、学校周围禁止汽车鸣笛,是在声源处减弱噪声。
B、在道路旁设置隔音屏障,是在传播过程中减弱噪声,与题干方式相同。
C、带上隔音耳塞,是在人耳处减弱噪声。
因此选 B。
(3)人眼通过睫状肌调节晶状体的形状,从而使远近物体都能在视网膜上成清晰的像。
(4)矫正近视需要使角膜(或透镜)对光线的会聚能力减弱,因此矫正后的角膜应是中间薄、边缘厚的形态,对应图中的 B。
34.【答案】(1)
(2)水中的月亮是天上的月亮经平面镜(水面)所成的像,成的是等大的像,而月光射向水面时,部分光线进入了水中发生了折射,部分光线经水面反射,进入人眼,故进入人眼的光线比月光直接进入人眼时少,水中的月亮看起来就变暗了。
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【分析】本题考查平面镜成像的光路原理,以及光的反射过程中能量损失对像亮度的影响。
【解答】(1)以月亮的黑点为点光源,画出光线射向水面(发生反射),反射光线进入小郑的眼睛;同时,水中月亮的像与空中月亮关于水面(平面镜)对称,过黑点作水面的垂线(法线);从黑点出发画一条入射光线到水面某点,再根据反射定律(反射角等于入射角)画出反射光线,指向小郑的眼睛;作出黑点关于水面的对称点(即水中月亮的像点)。
(2) 空中的月亮发出的光射向水面时,一部分光发生反射(进入人眼,形成水中的像),另一部分光会折射进入水中,导致反射光的能量比入射光少,因此水中的月亮(反射光形成的像)比空中的月亮更暗。
35.【答案】由图看出,降噪声波与环境声波波长相等,波速相等,则频率相同,叠加时产生干涉,由于两列声波等幅反向,所以振动减弱,起到降噪作用。
【知识点】噪声的危害和防止噪声的途径
【解析】【分析】(1)噪声的防治:可以从声源处、传播过程中、人耳处进行防治。降噪耳机属于在人耳处防治噪声。
(2)声波的干涉:当一列声波遇到与它相反的反相声波(波长和速度相同)时会互相 “抵消”,这种现象是声波的干涉,从而无法引起鼓膜振动,达到降噪效果。
【解答】由图看出,降噪声波与环境声波波长相等,波速相等,则频率相同,叠加时产生干涉,由于两列声波等幅反向,所以振动减弱,起到降噪作用。
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