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第三章 光现象 综合素质评价
一、选择题（每题3分，共30分）
1．小明在学习“光的直线传播”时，看到一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，激光在水中传播的路径是一条直线（如图所示）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到激光束发生弯曲；③经搅拌后，观察到激光束又变直。小明根据上述现象得到下列结论，其中正确的是（　　）
A. 光的传播需要介质
B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在海波溶液中不能沿直线传播
D. 光在均匀介质中才沿直线传播
2．检查视力的时候，要求检查距离是5m。如图所示是某次测量视力时的情景，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像进行视力检测。关于这次视力测量的说法正确的是（ ）
A. L的大小应为2.1m
B. 视力表与对面平面镜的距离为3m
C. 平面镜里的像是由光的折射形成的虚像
D. 当被测者面镜时镜子里的像会变大
3.如图是“蜘蛛人”在做玻璃幕墙清洁工作时的情景,下列有关分析正确的是（ ）
A.“蜘蛛人”在幕墙中的像比本人小
B.“蜘蛛人”能在幕墙中成像是光的折射现象
C.玻璃幕墙中“蜘蛛人”的像是实像
D.“蜘蛛人”远离幕墙时，他的像也远离幕墙
4.小德利用如图所示的装置探究光的折射规律, 其中竖直放置的光屏可以绕轴 折转。实验时, 让激光笔发射的一束激光沿着光屏 E 面斜射到水面 O 点。下列说法错误的是 （ ）
A.光从空气斜射入水中, 入射角增大时, 折射角也随之增大
B.多次改变入射角的大小进行实验, 是为了求平均值减小实验误差
C.将光屏 F 向后折转一定角度，则在光屏 F 上不能看到折射光线
D.为了更清晰地观察空气和水中的光路, 可在空气中喷些烟雾, 水里滴些牛奶
5.如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜, 一束光线 射到其中一块平面镜上, 经两次反射后射出的光线为 , 若将入射光线 的入射角增加 , 则出射光线 的反射角将 （ ）
A.增加1° B.减少1° C.增加2° D.减少2°
6.参加“创新实验”课程的同学向大家展示了如下实验。如图所示，红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射红色透明、绿色不透明的两个气球时，下列说法正确的是（ ）
A.激光在空气中的速度约为m/s
B.绿色不透明气球可能会爆破
C.红色透明气球可能会爆破
D.两个气球都不会爆破
7.如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是（ ）
A.对光的会聚能力太强，需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强，需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱，需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱，需佩戴远视眼镜
8.数码望远镜可直接用目镜观察或通过数码显示屏观察。下列说法正确的是 （ ）
A.望远镜的目镜由凸透镜制成，作用相当于放大镜
B.望远镜的物镜和幻灯机镜头的成像原理相同
C.若凸透镜镜片的上方出现划痕，会使所成像下方残缺
D.为使成的像变大，应让物镜成的像尽量紧贴目镜
9.在探究凸透镜成像规律时,蜡烛和凸透镜的位置如图所示,光屏上承接到烛焰等大的像(图中未画出光屏)。保持凸透镜位置不变,将蜡烛调至10 cm刻度线处时（ ）
A.向右移动光屏能承接到烛焰的像
B.移动光屏能承接到烛焰缩小的像
C.像的位置在 50~60 cm 刻度线之间
D.投影仪应用了该次实验的成像规律
10.图甲是我们使用电脑时常会用到的光电鼠标, 光电鼠标的原理是利用发光二极管的光照射鼠标垫(如图乙), 反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器(相当于光屏), 用来记录移动动作, 以此捕捉移动位置的不同画面。图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。下列说法正确的是 （ ）
A.当发光二极管发出的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生镜面反射
B.若成像透镜距鼠标垫 7 mm, 光学感应器距成像透镜 3 mm, 则在光学感应器上所成的像是倒立、放大的实像
C.将鼠标离开鼠标垫一定高度悬空时, 像成在光学感应器的下方
D.将鼠标离开鼠标垫一定高度悬空时，所成的像变大
二、填空题（每空2分，共30分）
11.电闪雷鸣时, 我们总是先看到闪电后听到雷声, 说明光速 ________ (填“大于”或“小于”) 声速， 在地球上向放在月球上的反光装置发射激光, 经过 2.6 s, 地球接收到返回的激光信号, 那么, 地球和月球之间的距离是 ________ km。
12.如图所示, 方形容器的侧面开孔并安装透镜, 小德观察用一束平行光
通过透镜后的效果。根据现象判断图乙透镜是________，对光具有________作用。
13.如图甲所示, 小德靠近自动玻璃门进入商场, 他在玻璃门中看到自己的像, 当他靠近玻璃门 时, 所成像相对于他的距离变化了 ________ m。如图乙所示, 当玻璃门打开时, 左侧玻璃门中所成的像 ________ (填“会”或“不会”) 随左侧玻璃门一起向左移动。
14.如图所示的是一种被称为“七仙女”的神奇玻璃酒杯，空杯时什么也看不见，斟上酒，杯底立即显现出栩栩如生的仙女图。此现象可以用我们所学知识尝试分析，其中的原理可能是仙女图放在平凸透镜的________（填“一倍焦距内”“焦点处”或“一倍焦距外”），空杯时不成像。倒上酒后，上方的液体可以看作________透镜，在它和下方平凸透镜的共同作用下，对光的会聚能力比空杯时________（填“弱”或“强”），于是就看到了一个________、放大的“七仙女”像。
15.如图,一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射,则:________是入射光,折射角等于________°,光从________(填“空气进入玻璃”或“玻璃进入空气”)。
16. 生活中我们经常看到的广告投影灯，其内部结构如图所示。为了在地面上得到更大的广告图标，使投影灯________（填“靠近”或“远离”）地面，同时凸透镜应该________（填“向外伸”“向内缩”或“保持不动”）。
三、作图题（每题2分，共4分）
17.如图所示，凸透镜斜放，其主光轴与水平面成 角，F 是凸透镜的焦点。一条入射光线经过凸透镜折射后与水平面成 角，折射光线 a 入射到水平放置的平面镜上被反射。在图中画出折射光线 a 的入射光线以及经平面镜反射后的反射光线。
18.《康熙几暇格物编·蒙气》中记载：“正如置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显现矣。”人眼从A处向水中看去，看到在C点的硬币在水中所成的像位于B点。请画出从A点看到C点的光路图。
四、实验探究题（第19题14分，第20题10分，第21题12分，共36分）
3．(0分)小明同学喜欢阅读，他在墨家著作《墨经 经下》中读到“二临鉴（平面镜）而立，景到（影倒）”，在西汉刘安的《淮南成毕术》中读到“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣……”。在五代时期名士谭峭所著《化书》中读到“以一镜照形，以余镜照影。……是形也与影无殊，是影也与形无异”。诸多著作对平面镜像的描述勾起他探究的欲望。
【问题】平面镜成像有何特点呢？
【证据】小明同学利用图甲所示装置进行探究。
（1）组装器材时，应使玻璃板与水平桌面 _______放置。
（2）选用两根完全相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的 _______关系；改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现蜡烛B总能与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 _______（选填“有关”或“无关”）；
（3）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 _____（选填数字序号）处观察光屏上是否有像；
（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，现有“A、F、M、T、V、X”六种字母形状的光源供选择，你认为最佳选择是________（选填字母）；
【解释】……
【交流】
（5）小明完成试验后，采用厚玻璃板做实验，发现蜡烛A在玻璃板上有两个像，移动蜡烛B分别找到两个像的位置如图丙所示，测得两个像到平面镜的距离L1=1cm、L2=1.4cm，由此可知玻璃板的厚度为 ________cm；
（6）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了能更清楚看到自己的容貌，人应该让 ____________（选填“镜子”、“脸”或“镜子和脸”）朝向窗户。
20.小德观察发现, 在玻璃窗中可看到室内物体的影像, 小德设想在将玻璃窗外推的过程中, 影像的位置会发生变化吗 为了搞清楚问题, 他进行了如下探究。
(1)如图乙所示：
①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小________，
②移去蜡烛 B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，眼睛在 ________（填“D”“E”或“F”）的位置观察光屏，光屏上没有出现
蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
(2)如图丙所示,小德在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像 和 ,则像 的像距为________(填“ ”或“ ”)。若在图丙中 和 两个像中间放置一块不透明的薄挡板,则小德在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到________(填“ ”“ ”或“ 和 ”)。
(3)小德又将一枚硬币放在竖直的玻璃板前,硬币的像在a处,将玻璃板平移至如图丁所示的位置时,硬币的成像情况是________(填字母)。
A.硬币成像在 a 处 B.硬币成像在b 处
C.硬币成像在 c 处 D.硬币无法通过玻璃板成像
4．(0分)小明和小红在做“探究凸透镜成像规律”的实验时：
（1）小红将蜡烛和焦距为10cm的凸透镜甲固定在如图所示的位置，点燃蜡烛后，位于90cm刻度线处的光屏上得到烛焰清晰________（填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 ________（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是根据该原理工作的；
（2）小红保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至15cm刻度处，这时需要将光屏向_________填“左”或“右”移动才能在光屏上成清晰的像；
（3）改用焦距为20cm的凸透镜乙继续进行实验。将凸透镜乙和光屏分别固定在70cm和85cm刻度线处，再将点燃的蜡烛从15cm刻度线处缓慢地向右移动到50cm刻度线处，在光屏上得到烛焰清晰像的次数是________ （填“0”“1”“2”或“3”）；
以下是小明的实验探究；
（4）小明测出透镜焦距为10 cm，在实验时，小红用该凸透镜观察小明的眼睛，看到小明的眼睛如图乙所示，则物距应该满足的条件是（ ）
A.小于10 cm B.大于10 cm且小于20 cm C.等于20 cm D.大于20 cm
（5）小明在接下来的实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距与的大致变化关系为图丁中的（ ）
第三章光现象 综合素质评价
一、1.【答案】D
【解析】A．光的传播是不需要介质的，反而光在真空中传播的最快，速度为，故A不符合题意；
BCD．开始时，光在水中传播，水是均匀的，看到光沿直线传播；在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，此时液体变得不均匀，观察到激光束发生弯曲；经搅拌后海波溶液变得均匀，观察到激光束又变直，即光又沿直线传播；所以，可得出结论，光在同种均匀介质中才是沿直线传播的，故D符合题意，BC不符合题意。
故选D。
2.【答案】A
【解析】A．由图可知人到平面镜的距离为，视力表到平面镜的距离为。根据平面镜成像特点，视力表的像到平面镜的距离等于视力表到平面镜的距离，即。人到视力表像的距离。由题意可知，则
故A正确；
B．视力表与平面镜的距离
故B错误；
C．平面镜成像是由光的反射形成的虚像，故C错误；
D．平面镜所成的像与物体大小相等，当被测者面镜时，像的大小不变，故D错误。
故选A。
3. D 4. B
5.B 【点拨】两块相互垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射,根据光的反射定律可知,经两次反射的光线与入射光线始终是平行的,因此入射光线AB的入射角增加 , 则出射光线CD的反射角将减少。故选B。
6.B 【点拨】激光在空气中传播的速度约为 m/s，故A错误；红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射红色透明、绿色不透明的两个气球时，因为绿色不透明气球可以吸收部分激光的能量，可能会爆破，红色透明气球可以让红色激光透过，从而不吸收其能量，不会爆破，故CD错误，B 正确。故选B。
7.A 【点拨】由图可知,患者眼球的晶状体比正常眼球的晶状体厚,说明患者是近视眼,晶状体对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜矫正。故选 A。
8.A 【点拨】望远镜的目镜由凸透镜制成,相当于放大镜,成正立、放大的虚像,凸透镜成虚像时物远像远像变大,要想使成的像变大,应使物镜成的像和目镜之间的距离变大,A正确,D错误，物体通过望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,物体通过幻灯机镜头成倒立、放大的实像,二者原理不同,B错误，若凸透镜镜片的上方出现划痕,剩余部分仍是凸透镜,仍能成完整的像,并不会使所成像下方残缺,C错误。
9.B 【点拨】根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律可知,当蜡烛向左移动远离凸透镜时,光屏向左移动靠近凸透镜可再次承接到烛焰的像,A 错误，此时光屏上承接到烛焰等大的像,则此时物距u=2f,由图可知,u=20cm,则焦距f=10cm,保持凸透镜位置不变,将蜡烛调至10cm 刻度线处时,物距 ,则 ,成倒立、缩小的实像,此时 ,则像的位置在60cm和70cm 刻度线之间,投影仪应用了凸透镜成倒立、放大的实像的规律,B正确,CD错误。故选B
10.C 【点拨】当发光二极管发出的光照射在粗糙的鼠标垫上时,发生漫反射,故 A 错误，成像透镜距鼠标垫 7 mm,光学感应器距成像透镜 3 mm,物距大于像距,则物距大于二倍焦距,像距小于二倍焦距大于一倍焦距,由凸透镜成像规律
可知，在光学感应器上所成像是倒立、缩小的实像，故 B 错误；鼠标悬空相当于增大了物距，由凸透镜成实像的规律可知，此时像距会变小，像变小，像会靠近凸透镜。则将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空时，像成在光学感应器的下方，故 C 正确，D 错误。故选 C。
二、11. 大于；
12.凹透镜；发散【点拨】在题图乙中，平行光经过透镜后向外散开，凹透镜对光有发散作用，因此图乙中的透镜是凹透镜。
13.2， 不会 14.焦点处， 凹， 弱， 正立
15.CO， 22.5， 空气进入玻璃 【点拨】 AO 是入射光线,OC是反射光线时, OB 为折射光线, 此时的入射角为 ,反射角为 ,如图所示, 则OA和OB在法线的同侧, 不符合光的折射规律， 若CO是入射光线, OA是反射光线时, OB为折射光线, 此时的入射角为 ,反射角为 ,则OB 和 OC 在法线的异侧, 符合光的折射、反射规律, 由图可知 MN是法线,PQ是界面， 折射角为 ， ， ，所以折射角为 ， 因为折射角小于入射角, 所以是光从空气进入玻璃。
16.远离；向内缩【点拨】由图示知，广告投影灯使物体成倒立、放大的实像，其镜头是凸透镜，为了得到更大的广告图标，即像变大，应让物距变小，像距变大，所以使投影灯远离地面，同时凸透镜应向内缩。
三、17.【解】如图所示。
18.【解】如图所示。
四、19【答案】（1）垂直 （2） ①. 大小 ②. 无关
（3）③ （4）F
（5）0.2 （6）脸
【解析】（1）组装器材时，应使玻璃板与水平桌面垂直放置，避免成像过高或过低，不能确定像的位置。
（2）[1]选用两根完全相同的蜡烛A、B，通过将蜡烛B去与蜡烛A所成的像去比较，从而判断物与像的大小关系。
[2]改变蜡烛A到镜面的距离后，仍能使蜡烛B与蜡烛A的像重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离无关。
（3）因为虚像不能成在光屏上，所以为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，然后在③处观察光屏上是否有像。
（4）要研究像与物的位置关系，应该选择左右为非对称结构的光源，所以最佳选择为“F”光源的字母。
（5）由题意可知，L1和L2的差值为两块玻璃板的厚度，即玻璃板的厚度
（6）要使像更清晰，应该使物体更亮，所以白天在较暗的室内照镜子，为了能更清楚看到自己的容貌，人应该让脸朝向窗户，使人脸更亮。
20.(1)①相等 ②E (2) ， 和 (3)A
【点拨】(1)①在玻璃板后面竖立移动未点燃的蜡烛B,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小相等。②虚像不能成在光屏上,在探究平面镜所成的是实像还是虚像时,小德移去后面的蜡烛B,在其所在位置放一光屏,然后在E的位置直接观察光屏,不能在光屏上看到像,说明平面镜所成的像是虚像。(2)厚玻璃板前后两个面都能成像,根据像与物到平面镜的距离相等可知,像 到P面的距离与蜡烛A到P面的距离相等, 是P面所成的像, 是Q面所成的像, 的像距为 。平面镜的成像原理为光的反射,若在图丙中 和 两个像中间放置一块不透明的薄挡板,则小德在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 和 。(3)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将玻璃板平移,玻璃板仍在原来像与硬币对称轴上,像的位置不变,故选A。
21.【答案】（1） ①. 放大 ②. 投影仪 （2）左 （3）0 （4）B （5）C
【解析】（1）[1]凸透镜焦距为 10 cm，如图，物距为12.0cm，在一倍焦距和两倍焦距之间，成的是倒立的放大的实像。
[2]投影仪就是利用这一原理制成的，物距在一倍焦距和两倍焦距之间，像距在两倍焦距开外，成的倒立的放大的实像。
（2）小红保持凸透镜的位置不变，将蜡烛移至15cm刻度处，物距变大，则像距变小，光屏需要向左移动。
（3）根据题意，将凸透镜乙和光屏分别固定在70.0cm和85.0cm刻度线处，光屏处于1倍焦距以内，实像的像距大于1倍焦距，故无法接受到实像，故在光屏上得到烛焰清晰像的次数是0。
（4）小红用该凸透镜观察小明的眼睛，由图乙知道，看到的小明眼睛，是倒立、放大的实像，所以，此时眼睛和凸透镜之间的距离应是在一倍焦距和二倍焦距之间，即物距大于10cm小于20cm，故选B。
（5）根据题意知道，当将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透，物距逐渐增大，由于凸透镜成的实像时的规律是：物远（物距变大）像近（像距变小）像变小，像距逐渐减小，像运动速度变小，从到，但像距只能接近1倍焦距，而不能小于1倍焦距，故选C。

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