上海莘松中学物理光的折射 透镜(培优篇)(Word版 含解析)
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一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.在探究“凸透镜成像规律”的实验中.(1)如图甲, 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm.(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像素,此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中____处能观察到烛焰的像.(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_____眼镜(近视/远视).【答案】10.0 倒立放大 40 B 近视【解析】【分析】【详解】(1)由图甲结合凸透镜焦点的定义可知,焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距为f=10.0cm;(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,由成像规律知,凸透镜成倒立放大的实像,此时v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;(4)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,,说明延后成像了,即像距增大了,说明此透镜对光线有发散作用,故放置的是凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的.2.小明用如图所示的装置探究“凸透镜成像规律”:(1)根据图甲可知该凸透镜的焦距是_____cm;(2)实验前,小明调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在_____,目的是使烛焰的像成在光屏的中央;(3)小明将蜡烛放到图乙所示的位置,光屏上得到了一个倒立的、_____的实像(选填“放大”或“缩小”),这一成像规律应用在_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)上;(4)实验过程中蜡烛越烧越短,则光屏上烛焰的像将向_____移动,小明应把凸透镜向_____移动,就可以再次使烛焰的像成在光屏的中央。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。
两次像的大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:(1)如图丙,他先将f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm 刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在_____刻度范围内。
(2)基于实验目的,接下来他换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像_____。
(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f物_____f目,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小_____不换位置时所成像的大小(均选填“>”“<”“=”)。
【答案】60﹣70cm 变小><【解析】【分析】【详解】(1)[1]当焦距为f=10cm,由图可知物距u=40cm,那么u>2f,此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即在60﹣70cm之间。
(2)[2]换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,焦距变小,相当于增大了物距,物距变大时实像会变小。
(3)[3] [4]望远镜的物镜相当于是照相机,成的是倒立、缩小的实像,为了使像更大一些,应增大焦距,望远镜的目镜相当于是放大镜,在物距不变的情况下,焦距越小,成的像越大,由于望远镜的长度不变,故为了成更大的像,应使f物>f目。
若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,由于在光的折射中,光路是可逆的,放大作用没有改变,此时所成像要小于不换位置时所成像的大小。
2.物理兴趣小组的同学们用如图甲所示的器材“探究平面镜成像的特点”。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验(1)实验前,组装并调整实验器材,使烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的______上。
(2)在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这个像的成像原理与___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
此时不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上________(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。
当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往_______偏离光屏中心。
(3)若将蜡烛向左移动少许,光屏上的像变模糊。
若要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下列方法:①若移动光屏,则应将光屏向___________移动,此时像的大小比原来的像要________些。
②若不移动光屏,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_______________(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(4)若小明保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到________cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,像的大小较之原来_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】主光轴投影仪没有上左小近视眼镜65变小【解析】【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心。
(2)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像,应用于投影仪或幻灯机;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;如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;口径小,透过的光少,像就暗;实验一段时间后,蜡烛变短了,根据过光心不改变方向,判断透镜的移动方向。
(3)①根据凸透镜成实像时,物远(物距变大)像近(像距变小)像变小。
②凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用。
一、初二物理 光的折射 透镜实验易错压轴题(难)1.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验过程如下:(1)实验前,需要选择焦距恰当的凸透镜。
实验室有A 、B 两种凸透镜,图甲是平行光通过两种凸透镜后,在光屏上会聚在一点时的光路示意图;从图中读出透镜A 的焦距为________cm ;为了便于完成探究过程,应该选择透镜______(选填“A ”或“B ”)进行实验,并将此透镜固定在光具座上的50cm 刻度处;(2)在调节光具座上光学器材的高度时,蜡烛应该_________(选填“点燃”或“不点燃”);(3)当把蜡烛移动到光具座上的15cm 刻度处,如图乙所示,此时想在光屏上成像,应该将光屏移动到光具座的_________(选填“A ”“B ”或“C ”)刻度范围内;A .50cm ~60cmB .60cm ~70cmC .70cm ~100cm(4)当2u f ,且像成在光屏上时,把蜡烛向远离凸透镜的方向移动一段距离,那么要想在光屏上继续成像,应该将光屏_________(选填“靠近”或“远离”)凸透镜;(5)随着实验的进行,蜡烛越烧越短,会看到烛焰在光屏所成的像_________(选填“上移”或“下移”);(6)调整蜡烛的高度后继续探究成像特点,如图丙所示,调节光屏的位置可以在光屏上得到一个倒立、_________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;若把光屏和蜡烛的位置互换,在光屏上_________(选填“能”或“不能”)看到像。
【答案】10.0 A 点燃 B 靠近 上移 放大 能【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图甲知,透镜A 焦距为10.0cm 。
[2]由图甲知,透镜B 焦距为40.0cm ,由图乙知,光具座的最大刻度为100.0cm ,那么应选透镜A 进行实验。
(2)[3]调节光具座上光学器材的高度时,蜡烛应该点燃,才能准确判断蜡烛中心、透镜中心和光屏中心是否在同一水平高度。
(3)[4]蜡烛移动到光具座上的15cm 刻度处,则此时物距为35cm ,即物距大于二倍焦距,那么像距小于二倍焦距而大于一倍焦距,即光屏在光具座的位置应在60cm至70cm刻度处,故B选项正确。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.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:u/mm306090120150180v/mm23456790113134A.把一个小灯泡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,使它的像与灯泡a的像重合。
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
(1)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图甲所示,则灯泡b 到水面的距离为_____cm。
(2)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,理由是:_______(3)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_________。
(4)某小组实验时,每次都从灯泡a的正上方观察,测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如上表所示。
根据表中数据,请在图乙坐标中描点作出v-u关系图线。
(___________)由图线可知,v与u成______(选填“正比”、“反比”)。
【答案】8.20 像与物到镜面的距离相等灯泡a的深度正比【解析】【详解】(1)[1]从图甲可以看到,灯泡b到水面的距离为8.20cm;(2)[2]根据平面镜的成像规律可知,灯泡b到水面的距离大小等于灯泡b的像到水面的距离,而灯泡b的像与灯泡a的像是重合的,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;(3)[3]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,因为光的折射,刻度尺的零刻度线真实位置应该是在灯泡a的位置,所以刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度;(4)[4]根据表中数据,在坐标中描点作出v-u关系图线,如下图所示;[5]由图线可知,v与u成正比。
2.某同学利用图示装置来研究凸透镜成像.(1)如图所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是________(正立/倒立)的像.蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的________方;(2)在保持(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像;(3)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图所示,则该透镜焦距f________ L(选填“>”、“<”或“=”),透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=________(用L0、L表示).(4)当光屏上呈现清晰的像时,保持发光体“F”和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,你可观察到的现象有________.【答案】倒立上缩小<L0-2L相比原来暗【解析】(1)除了作为放大镜的作用外,凸透镜所成的像都是倒立的实像,蜡烛燃烧一段时间后高度减小,由于所成像是倒立的,烛焰的像将位于光屏中心的上方;(2)凸透镜向右移动直到再次成清晰的像时,物距必将大于两倍的焦距,所成像为缩小、倒立的实像;(3)在A点时,成放大、倒立的实像,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,即f;在B 点时,成倒立、缩小的实像,由于光屏和蜡烛位置不变,则A点时的物距和B点时的像距长度相等,所以A、B间距离为L0-2L.(4)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗.故答案为(1). 倒立上 (2). 缩小 (3). <L0-2L (4). 相比原来暗3.探究凸透镜成像的规律。
2024-2025学年上海市闵行区闵行区莘松中学初三下5月联考物理试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、单选题(本大题共10小题,共30分)1.下列光学现象与规律不相符的是A.钢笔“错位”光的折射B.手影光的直线传播C.海市蜃楼光的反射D.水中倒影光的反射2.下列光学现象与规律不相符的是()A.小孔成像——光的直线传播B.海市蜃楼——光的折射C.湖光镜月——光的反射D.人面桃花相映红——光的折射3.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是()A.B.C.D.4.验电器是实验室里常常用验电器来检验物体是否带电.用带正电的玻璃棒接触验电器的金属球,可以发现验电器原来闭合的两片金属箔张开一定的角度,如图所示.以下判断中正确的是A.金属球带正电,金箔片都带负电,它们因排斥而张开B.金属球带正电,金箔片都带正电,它们因排斥而张开C.金属球带负电,金箔片都带正电,它们因吸引而张开D.金属球带负电,金箔片都带负电,它们因吸引而张开5.下列所示的四种现象中,由光的反射形成的是A.水中的倒影B.雨后的彩虹C.海市蜃楼D.金环日食6.下列物品中,通常情况下属于导体的是()A.玻璃杯B.陶瓷碗C.橡胶鞋D.人体7.如图所示,关于声现象的各种实验情景中,下列说法中正确的是A.甲实验:钢尺振动频率越高,响度越大B.乙实验:抽气过程中,钟罩内铃声变小,说明真空可以传声C.丙实验:鼓面的振动幅度越大,音调越高D.丁实验:将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,可将音叉的微小振动放大,便于观察8.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,数值不变的有①电流表A 的示数;②电压表V1的示数;③电压表V2的示数;④电压表V1的示数与电流表A的示数的比值.以上四项判断正确的有A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个9.练习移动射击时,竖直安装并固定一圆形靶,靶的水平和竖直直径将靶面分成四个区域,如图所示.当水平向左平行于靶面运动的汽车经过靶时,车上的运动员枪口对准靶心并立即射击,子弹可能落在A.Ⅰ区B.Ⅱ区C.Ⅲ区D.Ⅳ区10.下列与声现象有关的说法中,正确的是()A.“闻其声,知其人”是根据声音的音调来判断的B.长笛演奏者吹奏时抬起不同的手指,就会改变振动的空气柱长度从而改变长笛的音色C.用大小不同的力拨动同一根琴弦,主要是改变声音的响度D.摩托车发动机的排气管上附加消声器是在传播过程中减弱噪声二、多选题(本大题共3小题,共12分)11.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是A.三个容器对水平桌面的压力相等.B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大.C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力不变.D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变.12.下列有关奥运会中的一些运动项目说法正确的是:A.甲图中:被击打后的排球因受到向上的惯性作用而继续运动B.乙图中:用来划皮划艇的桨属于费力杠杆C.丙图中:跳水运动员从入水到全部浸没的过程中,运动员受到的浮力增大D.丁图中:在草坪上滚动的足球慢慢停下来,是因为足球没有受到力的作用13.第24届冬奥会将于2022年在北京一张家口举办。
一、选择题1.关于光现象,下列关联错误的是()A.影子的形成——光的直线传播B.缥缈不定的海市蜃楼——光的反射C.“老花眼”戴“老花镜”——凸透镜对光有会聚作用D.朗朗夜空中的星光闪烁——光的折射B解析:BA.光在同种均匀介质中沿直线传播,沿直线传播的光照到不透明的物体上,被物体挡住,在物体后面光线照不到的地方形成影子,A选项正确,不符合题意;B.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的,B选项错误,符合题意;C.老花镜的镜片是凸透镜,它对光有会聚作用,C选项正确,不符合题意;D.当繁星发出或反射的光线穿过大气层时,由于大气层的运动,疏密不断变化,大气层对星光折射的折射光线的方向也在不断变化,所以星光时明时暗的闪烁,D选项正确,不符合题意。
故选B。
2.下列图示中光现象的描述正确的是()A.图甲中,人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼B.图乙中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律C.图丙中,平面镜成像时进入眼睛的光线是由像发出的D.图丁中,光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的D解析:DA.远视眼的晶状体比较薄,成像在视网膜的后面,需要用凸透镜进行矫正;近视眼是因为晶状体厚,成像在视网膜的前面面,需要用凹透镜进行矫正。
故A错误;B.图乙中,平行光反射后的光线杂乱无章,这是发生了漫反射,同样遵循光的反射定律,故B错误;C.平面镜成的像是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚形成,虚像并不能发出光线;进入眼睛的光线是由物体发出的光线经平面镜反射后进入的。
故C错误;D.光的色散现象是指白光经过三棱镜折射后分解成七色光形成一条彩色光带,可以说明白光是由各种色光混合而成的,故D正确。
故选D。
3.关于凸透镜、凹透镜的应用,下列说法正确的是()A.显微镜的物镜是凸透镜,成倒立、缩小的实像B.望远镜的目镜是凹透镜,成正立、放大的虚像C.近视的同学需要佩戴凹透镜,利用凹透镜对光有发散作用的特点D.角膜和晶状体共同作用相当于凸透镜,成在视网膜上的像是正立、缩小的实像C解析:CA.显微镜的物镜是凸透镜,成倒立、放大的实像,故A错误;B.望远镜的目镜是凸透镜,成正立、放大的虚像,故B错误;C.近视眼需要带凹透镜矫正,利用了凹透镜的发散作用,故C正确;D.角膜和晶状体共同作用相当于凸透镜,成在视网膜上的像是倒立、缩小的实像,故D 错误。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.在探究凸透镜成像规律的实验中,黄汉首先测量了两个凸透镜的焦距,他设计了如下的表格:1焦距f/mm2焦距f/mm3焦距f/mm4焦距f/mm5焦距f/mm平均焦距f/mm凸透镜1凸透镜2(1)测量凸透镜焦距的实验原理是利用凸透镜对光有______(选填“会聚”或“发散”)作用。
此实验进行了多次测量,目的是______;(2)测出焦距后,黄汉选用了凸透镜1进行探究凸透镜成像的实验,分别进行了图(a)(b)、(c)图所示的实验。
请回答:①u表示______;②照相机是属于种______情形。
投影仪是属于______种情形能成虚像的是______种情形;[选填“(a)”“(b)”或“(c)”]③比较(a)、(b)两图,(a)图成的像比(b)图成的像______(选填“大”或“小”)。
【答案】会聚减小误差物距(a)(b)(c)小【解析】【分析】【详解】(1)[1]凸透镜对光有会聚作用,平行于主光轴的光线经过凸透镜后会会聚到焦点上,据此能测量出焦距。
[2]实验进行了多次测量取平均值,目的是为了减小误差。
(2)[3]由图可知,u是指蜡烛到透镜的距离,其表示的是物距。
[4][5][6]由图(a)可知,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,其应用是照相机;由图(b)可知,物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪;由图(c)可知,物距小于焦距,成正立、放大的虚像。
[7]从(a)到(b)的过程中,物距变小,像距变大,像变小,所以(a)图成的像比(b)图成的像小。
2.在探究“凸透镜成像规律”的实验中.(1)如图甲, 平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=_____cm.(2)如图乙,光屏上呈现清晰的像素,此像的性质是_____的实像.若保持蜡烛和光屏位置不变,移动透镜至_____刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像.(3)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中____处能观察到烛焰的像.(4)如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_____眼镜(近视/远视).【答案】10.0 倒立放大 40 B 近视【解析】【分析】【详解】(1)由图甲结合凸透镜焦点的定义可知,焦点到凸透镜的距离为20.0cm-10.0cm=10.0cm,即凸透镜的焦距为f=10.0cm;(2)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,由成像规律知,凸透镜成倒立放大的实像,此时v=55cm-25cm=30cm,根据折射中光路可逆可知,保持蜡烛和光屏位置不变,当u=30cm时,即凸透镜移动至40cm刻度线处,在屏上能再次呈现清晰的像;(3)保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时u=16cm-10cm=6cm,u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;(4)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏远离透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,,说明延后成像了,即像距增大了,说明此透镜对光线有发散作用,故放置的是凹透镜,这种眼镜是用来矫正近视眼的.3.实验室常用蜡烛完成以图光学实验:(1)图甲为小孔成像示意图,该现象可以用______来解释。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
图甲中一束平行光射向凸透镜,光屏上得到一个最小、最亮的光斑(未画出)。
(1)凸透镜的焦距是______cm;(2)图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像(未画出),则该像是倒立、______的实像。
若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,则将光屏移动到______cm刻度线处,可以再次看到清晰的像;(3)若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片,则将光屏向______(左/右)移动才能再次看到清晰的像,若放上镜片后,保持光屏的位置不动,将凸透镜换成一个焦距更______(选填“大”或“小”)的凸透镜,也能够在光屏上看到清晰的像;(4)若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气,发现光屏上“烛焰尖部”变模糊,则将光屏向______(左/右)移动,“烛焰尖部”又会变清晰。
【答案】10.0 放大 75 右小左【解析】【分析】【详解】(1)[1]光屏上得到一个最小、最亮的光斑,即凸透镜的焦点;则由图知,该凸透镜的焦距为f=60.0cm-50.0cm=10.0cm(2)[2]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,物距为50.0cm-35.0cm=15.0cm物距大于1倍焦距而小于2倍焦距,所以此时凸透镜能成倒立、放大的实像。
[3]若在图乙中将凸透镜移到55cm刻度线处,物距为55.0cm-35.0cm=20.0cm=2f物距等于2倍焦距,所以此时凸透镜能成倒立、等大的实像,像距也等于2倍焦距,故将光屏移动到75cm刻度线处,可以再次看到清晰的像。
(3)[4][5]图乙中光屏上恰好成一清晰的像,在烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片后,因近视眼镜的镜片为凹透镜,对光线起发散作用,将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。
若放上镜片后,保持光屏的位置不动,将凸透镜换成一个焦距更小的凸透镜,也能够在光屏上看到清晰的像。
一、选择题1.关于光现象,下列关联错误的是()A.影子的形成——光的直线传播B.缥缈不定的海市蜃楼——光的反射C.“老花眼”戴“老花镜”——凸透镜对光有会聚作用D.朗朗夜空中的星光闪烁——光的折射2.如图所示,是一束光通过透镜(图中未画出)发生折射的光路图,其中所用透镜属于凸透镜的是()A.B.C.D.3.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。
图中关于近视眼及其矫正后的原理图正确的是()A.甲和丙B.甲和丁C.乙和丙D.乙和丁4.如图所示,小明站在镜子前方打算用相机拍摄自己在镜子中的像,下列说法正确的是()A.小明无法拍到自己的像,因为平面镜成的是虚像B.小明可以拍到自己的像,因为有反射光进入镜头C.小明无法拍到自己的像,因为虚像光屏承接不到D.小明可以拍到自己的像,因为平面镜也能成实像5.下列四组连线,不完全正确的是()A.冬天玻璃上出现窗花——凝华夏天湿衣服晒干——汽化B.闻其声知其人——音色不同风吹树叶哗哗响——振动发声C.近视镜——凹透镜照相机镜头——凸透镜D.利用海水制淡水——液体蒸发卫生丸(樟脑丸)不见了——汽化6.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,烛焰在光屏上呈现一个清晰放大的像。
要使烛焰在光屏上呈现一个清晰缩小的像,下列做法中,可行的是()A.透镜不动,蜡烛靠近透镜移动,光屏远离透镜移动B.透镜不动,蜡烛远离透镜移动,光屏远离透镜移动C.蜡烛、光屏都不动,透镜向光屏方向移D.蜡烛、光屏都不动,透镜向蜡烛方向移7.如图为某款照相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏。
拍照时,镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像,下列说法正确的是()A.为了拍摄到更大的像应该将镜头远离景物B.景物在二倍焦距以外才能成缩小的像C.影像传感器上成的是正立的实像D.景物在镜头前任何位置都能在影像传感器上成像8.新冠疫期间,不少学生用手机上网课,长时间盯着屏幕,容易导致视力下降,患上近视跟。
一、选择题1.如图所示,是一束光通过透镜(图中未画出)发生折射的光路图,其中所用透镜属于凸透镜的是()A.B.C.D.2.现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。
图中关于近视眼及其矫正后的原理图正确的是()A.甲和丙B.甲和丁C.乙和丙D.乙和丁3.在模拟“老花眼”的实验中,将蜡烛放在离凸透镜较近的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上老花镜,此时光屏上能成一清晰的像;若取下“老花镜”,为使光屏上的像清晰,在保持光屏和透镜位置不变的条件下,应该将蜡烛()A.远离透镜B.靠近透镜C.靠近透镜和远离透镜都可以D.保持在原来的位置4.在探究凸透镜成像规律的实验中,当烛焰、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时,光屏上出现了清晰的像,则这个像是()A.倒立缩小的实像B.倒立放大的实像C.倒立等大的实像D.正立放大的虚像5.物体放在凸透镜前适当位置能在屏上得到一个清晰的像,如果把屏拿开,则下列判断错误的是()A.像还存在,但眼睛看不到B.像还存在,眼睛从各个方向看得到C.像还存在,但眼睛只能在一定范围内看到D.像不存在6.如图所示,是一副眼镜放到物理书上一定距离时观察到的现象,由此可以判断镜片是()A.凸面镜B.凹面镜C.凹透镜D.凸透镜7.下列事例中属于虚像的是()A.小树在地面上的影子B.水中“倒影”C.小孔成像D.幻灯机成的像8.如图所示,关于远视眼的形成和矫正方法,正确的是()A.①③B.②④C.①④D.②③9.关于生活中的光现象,下列说法正确的是()A.平面镜成像时,物体与平面镜的距离越远,所成的虚像越小B.凸透镜成实像时对光线有会聚作用,成虚像时对光线有发散作用C.因为光的折射,我们观察到日出的时刻会比实际日出的时间早D.人站在河边看到自己在水中的倒影,是由于光的折射形成的虚像10.小聪同学用焦距为10cm的放大镜观察《阳光学业评价》,观察到了如图所示的情形。
下列说法不正确的是()A.图中的成像为倒立、放大的实像B.图中的透镜到字的距离大于10cmC.图中的透镜如果靠近字,所成的像将变小D.图中的成像原理可以应用于投影仪11.近年来流行一种“自拍神器”给旅行者自拍带来方便,实际上是一个可伸缩的金属杆,如图所示。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.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:u/mm306090120150180v/mm23456790113134A.把一个小灯泡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,使它的像与灯泡a的像重合。
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
(1)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图甲所示,则灯泡b 到水面的距离为_____cm。
(2)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,理由是:_______(3)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_________。
(4)某小组实验时,每次都从灯泡a的正上方观察,测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如上表所示。
根据表中数据,请在图乙坐标中描点作出v-u关系图线。
(___________)由图线可知,v与u成______(选填“正比”、“反比”)。
【答案】8.20 像与物到镜面的距离相等灯泡a的深度正比【解析】【详解】(1)[1]从图甲可以看到,灯泡b到水面的距离为8.20cm;(2)[2]根据平面镜的成像规律可知,灯泡b到水面的距离大小等于灯泡b的像到水面的距离,而灯泡b的像与灯泡a的像是重合的,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;(3)[3]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,因为光的折射,刻度尺的零刻度线真实位置应该是在灯泡a的位置,所以刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度;(4)[4]根据表中数据,在坐标中描点作出v-u关系图线,如下图所示;[5]由图线可知,v与u成正比。
2.康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。
一、选择题1.(0分)[ID:127989]某同学想用以下方法测液体的折射率,取一个半径 1.2cmr=的薄软木塞,在它的圆心处插上一枚大头针,让软木塞浮在液面上,调整大头针插入软木塞的深度,使它露在外面的长度 1.1cmh=,这时从液面上方的各个方向向液体看,恰好看不到大头针,则下列说法正确的是()A.液体的折射率 1.1n=B.光在液体中传播的速度是82.210m/s⨯C.液体发生全反射的临界角C满足sinh Cr =D.恰好看不到大头针的原因是发生了光的折射现象2.(0分)[ID:127975]彩虹是由阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成。
彩虹形成的示意图如图所示,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。
下列关于a光与b光的说法正确的是()A.水滴对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光在水滴中的传播速度大于b光在水滴中的传播速度C.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距D.a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长3.(0分)[ID:127973]如图所示,为一个均匀透明介质球,球心位于O点,半径为R。
一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点,DC与AB的距离3 2RH=,若该光束射入球体经一次反射后由E点再次折射回真空中,此时的出射光线刚好与入射光线平行,已知光在真空中的速度为c,则()A.介质球的折射率为n=3B.若增大入射光的频率,则该出射光线仍与入射光线平行C.光束从C点射入到从E点射出所经历的总时间为6R cD.若介质球的折射率增大,光线可能在介质球的内表面CBE区域的某位置发生全反射4.(0分)[ID:127969]光在真空中的传播速度大于光在其他任何介质中的传播速度。
关于任何介质(非真空)的折射率,下列说法正确的是()A.一定大于1 B.一定小于1C.可能等于1 D.可能大于1,也可能小于15.(0分)[ID:127966]如图为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,AB表示端面,某单色平行光束照射到端面,要使光线不从玻璃丝的侧面透射出来,已知玻璃丝对该光的折射率为n,则入射角的正弦值sin i应满足的条件是()A.2sin1i n>-B.2sin1i n≤-C.221sinnin-≥D.221sinnin-<6.(0分)[ID:127964]如图所示,在水面下同一深度并排紧挨着放置分别能发出红光、黄光、蓝光和紫光的四个灯泡,一人站在这四盏灯斜上方离水面有一定距离处观察,他感觉离水面最近的那盏灯发出的光是()A.红光B.黄光C.蓝光D.紫光7.(0分)[ID:127938]从物理学角度看,彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。
一、选择题1.如图所示,AC为入射光线,CB为折射光线,且AO<OB。
已知OA=6cm,该凸透镜的焦距可能是()A.f=2cm B.f=5cm C.f=7cm D.f=9cm B解析:B根据题意可知,A点成像在B点,且AO<OB,即物距小于像距,则f<u<2f,成倒立、放大的实像。
因为AO=6cm,则f<6cm<2f解得3cm<f<6cm。
故选B。
2.小科同学将凸透镜正对太阳,在纸面上得到一个并非最小的光斑,此时光斑到凸透镜的距离为10cm。
若凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距()A.一定小于10cm B.一定等于10cmC.一定大于10cm D.可能小于10cm,也可能大于10cm A解析:A将凸透镜正对太阳,在纸面上得到一个最小的光斑时,这个最小的光斑是凸透镜的焦点,而此时在纸面上得到一个并非最小的光斑,且凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大,说明凸透镜的焦距小于光斑到凸透镜的距离,即焦距小于10cm。
故选A。
3.小雨用凸透镜先后两次观察书本上的字,看到如图所示两种情景。
以下说法中正确的是()A.甲图中成的是实像;乙图中成的是虚像B.甲图中成像规律可应用于投影仪;乙图中成像规律可应用于照相机C.甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外;乙图中书本在凸透镜1倍焦距以内D.甲图中像与物体在同一侧;乙图中像与物体不在同一侧D解析:D由甲图可知,凸透镜所成的像是正立的放大的虚像,此时物距小于一倍焦距,应用是放大镜,物体和像在透镜的同侧;由乙图可知,此时所成的像是倒立放大的虚像,此时物距大于一倍焦距小于两倍焦距,应用是投影仪,物体和像在透镜的异侧。
故选D。
4.如图所示,给凸透镜“戴”上远视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像,若“取”下远视眼镜,光屏上的像变模糊。
为使光屏上的像清晰,某小组提出的做法如下:①将光屏远离透镜;②将光屏靠近透镜;③将蜡烛远离透镜;④将蜡烛靠近透镜,你认为可行的是()A.①和④B.②和④C.①和③D.②和③C解析:C探究凸透镜成像时,给凸透镜“戴”上远视眼镜,远视眼镜是一个凸透镜,光屏上出现清晰的像。
一、选择题1.在模拟“老花眼”的实验中,将蜡烛放在离凸透镜较近的位置,如图所示,给凸透镜“戴”上老花镜,此时光屏上能成一清晰的像;若取下“老花镜”,为使光屏上的像清晰,在保持光屏和透镜位置不变的条件下,应该将蜡烛()A.远离透镜B.靠近透镜C.靠近透镜和远离透镜都可以D.保持在原来的位置A解析:A老花镜镜片是凸透镜,对光起会聚作用,所以凸透镜“戴”上老花镜时,所成的像靠前了,当取下眼镜时,像恢复原状,会向后移动,要使光屏上的像清晰,就需要减小像距,所以要增大物距,所以应将蜡烛远离透镜,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.李老师戴着眼镜正在批改作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,李老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。
下列说法正确的是()A.李老师所戴眼镜的镜片是凸透镜B.李老师是近视眼C.李老师不戴眼镜看近物时,物体的像会成在视网膜前方D.李老师眼睛的晶状体太厚A解析:AB.李老师要戴眼镜才能批改作业,摘下眼镜才能看清远处学生的容貌,说明李老师不能看清近处物体,但能看清远处物体,是远视眼,故B错误;A.远视眼需佩戴远视镜,远视镜镜片是凸透镜,故A正确;C.远视眼看近处物体时,成像在视网膜之后,故C错误;D.远视眼的成因是:眼球前后径过短或晶状体曲度过小,故D错误。
故选A。
3.某同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中,将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧如图,此时在光屏上呈现烛焰清晰的像(像未画出)。
下列说法中正确的是()A.光屏上的像是虚像B.光屏上的像是缩小的C.光屏上的像是正立的D.将蜡烛与光屏位置对调在光屏上能呈现清晰的像D解析:DABC.由图可知,蜡烛在30cm~40cm刻度之间,凸透镜在90cm刻度处,而焦距为10cm,可知物距小于两倍焦距且大于一倍焦距,此时光屏上成倒立、放大的实像,故ABC 错误;D.光的折射中,光路是可逆的,将蜡烛与光屏位置对调后,在光屏上能呈现倒立、缩小的实像,故D正确。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验(1)实验前,组装并调整实验器材,使烛焰中心和光屏中心位于凸透镜的______上。
(2)在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,这个像的成像原理与___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)相同。
此时不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上________(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。
当蜡烛燃烧一段时间后会变短,烛焰的像会往_______偏离光屏中心。
(3)若将蜡烛向左移动少许,光屏上的像变模糊。
若要再次在光屏上得到清晰的像,可采用下列方法:①若移动光屏,则应将光屏向___________移动,此时像的大小比原来的像要________些。
②若不移动光屏,则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的_______________(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
(4)若小明保持蜡烛和光屏的位置不动,移动凸透镜到________cm刻度线处,光屏上能再次成清晰的像,像的大小较之原来_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】主光轴投影仪没有上左小近视眼镜65变小【解析】【分析】(1)探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上,像才能呈在光屏的中心。
(2)凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立缩小的实像;物距等于像距时,成倒立等大的实像;物距小于像距时,成倒立放大的实像,应用于投影仪或幻灯机;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;如果凸透镜的口径大,透过的光多,像就亮;口径小,透过的光少,像就暗;实验一段时间后,蜡烛变短了,根据过光心不改变方向,判断透镜的移动方向。
(3)①根据凸透镜成实像时,物远(物距变大)像近(像距变小)像变小。
②凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散的作用。
2022年上海市闵行区莘松中学高三物理联考试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示,水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是[LU9]()A.物体A可能只受到二个力的作用B.物体A一定只受到三个力的作用C.物体A一定受到了四个力的作用D.物体A可能受到了四个力的作用参考答案:2. 某物体做自由落体运动,它在第1秒内、第2秒内、第3秒内的平均速度之比为( ) A.1∶2 ∶3 B.1∶4∶9C.1∶3∶5 D.1∶(-1 )∶(-)参考答案:C3. 下列选项中属于物理学中实物模型的是(A)分子(B)电场(C)电子(D)理想气体参考答案:D4. (单选)在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象,以下说法正确的是()A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾B.在t=5s时追尾C.在t=3s时追尾D.由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾参考答案:C5. (单选)某卫星绕地球做圆周运动的周期约为1.5小时,它与同步卫星相比,不可能的是A.动能一定小B. 向心力一定大C.向心加速度一定大D.距离地面的高度一定小参考答案:A二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 用如图所示的装置,探究功与物体速度变化的关系.实验时,先适当垫高木板,然后由静止释放小车,小车在橡皮条弹力的作用下被弹出,沿木板滑行。
小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带,记录运动情况.观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀,后面部分点迹比较均匀,回答下列问题:(1)适当垫高木板是为了;(2)通过纸带求小车速度时,应使用纸带的(填“全部”、“前面部分”或“后面部分”);(3)若实验作了n次,所用橡皮条分别为1根、2根……n根,通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn,用W表示橡皮条对小车所做的功,作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线,这说明W与v2的关系是。
一、选择题1.如图所示为某一条入射光经平面镜反射后的路径,保持入射光线不变,通过调整平面镜使反射光线射向P点,下列说法正确的是()A.平面镜向右平移面镜B.调整后反射角和入射角大小不再相等C.平面镜应该逆时针转动D.调整后的反射角比第一次的反射角大2.如图所示,入射光线与平面镜成45°,要使反射光线与入射光线之间的夹角增大20°(平面镜不动),则入射光线应()A.沿顺时针方向转动20°B.沿顺时针方向转动10°C.沿逆时针方向转动10°D.沿逆时针方向转动20°3.下列现象,由光的反射形成的是()A.雨后彩虹B.日食C.水中倒影D.筷子“折断”4.下列说法中正确的是()A.在小孔成像实验中,烛焰通过小孔所形成的“倒像”是实像B.一束光线与镜面夹角是40°,则反射角是40°C.物体到平面镜的距离20cm,则它的像到平面镜的距离40cmD.人远离平面镜,人在镜中的像变小5.如图所示,长30cm的物体AB斜放在平面镜前,会在镜中成像A B''(未画出)。
若A 到镜面的距离为7cm,B到镜面的距离为25cm,则A到B'的距离为()A.30cm B.40cm C.50cm D.60cm6.下列现象中,与“水杯中筷子的弯折”形成原因相同的是()A.手影游戏B.激光垂准C.星光闪烁D.镜花水月7.下列有关光的说法错误的是()A.阳光下的影子是光沿直线传播造成的B.强烈的太阳光照在玻璃幕墙上会发生漫反射,造成“光污染”干扰正常生活C.海市蜃楼是由于不同高度的空气疏密不同,发生光的折射造成的奇观D.太阳光通过棱镜后可以被分解成各种颜色的光,这一现象叫光的色散8.溺水是中小学生意外死亡的“第一杀手”,预防溺水,刻不容缓!实际的池水比看起来要深,能解释这种现象的光路图是()A.B.C.D.9.如图所示,为我们教材上几幅插图,下面对这些插图的解释正确的是()A.影子游戏和水中桥的倒影都是由于光沿直线传播形成的B.镜面玻璃能发生光的反射现象而毛玻璃不能发生光的反射现象C.虽然我们通过凸面镜和凹面镜看到的图像不同,但是它们都是由于光的反射形成的D.粼粼波光和公路上的“海市蜃楼”都是由于光的折射形成的10.下列现象中由光的折射形成的是()A.在平静的湖面可以看到“蓝天白云”B.游泳池注水后,看上去好像变浅了C.人在月光下,地面上会出现影子D.射击瞄准时要做到“三点一线”11.斜放入水中的筷子在水面处看起来向上“弯折”,这是因为()A.筷子在空气中的部分发出的光在水面处发生折射,看到的是变深的筷子的实像B.筷子在空气中的部分反射的光在水面处发生折射,看到的是变深的筷子的实像C.筷子在水中的部分发出的光在水面处发生折射,看到的是变浅的筷子的虚像D.筷子在水中的部分反射的光在水面处发生折射,看到的是变浅的筷子的虚像12.如图所示的四种光现象中,由光的直线传播形成的是()A.阳光下的影子B.小狗照镜子C.海市蜃楼D.光污染二、填空题13.某湖泊深度为10m,一架无人机悬停在距湖面26m的高空中,它在湖中的像到湖面的距______m;若无人机竖直下降,它在水中的像将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),所成的像是______(选填“虚像”或“实像”)。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.某同学利用图示装置来研究凸透镜成像.(1)如图所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是________(正立/倒立)的像.蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的________方;(2)在保持(1)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是________(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的像;(3)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图所示,则该透镜焦距f________ L(选填“>”、“<”或“=”),透镜先后两次所在位置A、B之间的距离S=________(用L0、L表示).(4)当光屏上呈现清晰的像时,保持发光体“F”和凸透镜位置不变,取一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,所成的像与原来的像相比,你可观察到的现象有________.【答案】倒立上缩小<L0-2L相比原来暗【解析】(1)除了作为放大镜的作用外,凸透镜所成的像都是倒立的实像,蜡烛燃烧一段时间后高度减小,由于所成像是倒立的,烛焰的像将位于光屏中心的上方;(2)凸透镜向右移动直到再次成清晰的像时,物距必将大于两倍的焦距,所成像为缩小、倒立的实像;(3)在A点时,成放大、倒立的实像,此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间,即f;在B 点时,成倒立、缩小的实像,由于光屏和蜡烛位置不变,则A点时的物距和B点时的像距长度相等,所以A、B间距离为L0-2L.(4)用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜,替代原来的凸透镜再次实验,经凸透镜的光线变少,所成的像与原来的像相比,比原来暗.故答案为(1). 倒立上 (2). 缩小 (3). <L0-2L (4). 相比原来暗2.小兰利用如图所示的装置做实验研究凸透镜成像规律。
设u为烛焰至透镜的距离,v为光屏上得到最清晰的像时,光屏至透镜的距离。
小兰调整u,测量相对应的v,部分实验数据如下表所示。
根据表中数据可知u/cm6030201513…v/cm1215203045…(1)此凸透镜的焦距f=_________cm;(2)如果u=16cm,光屏上能得到烛焰的_________的像;(选填“放大”或“缩小”)(3)设想光具座足够长,u足够大,则v的值接近_________cm;(选填“0”、“5”或“10”)(4)若透镜的下半部以黑布遮住则看到烛焰的像会变_________;(选填“亮”或“暗”)(5)完成上述实验后小兰发现了一个中空的平行玻璃砖,中空部分的形状犹如一个凸透镜,如图所示。
如果有一束平行光从左侧垂直入射玻璃砖,从右侧出射之后,是_________(选填“会聚”或“发散”)光束。
请说明你判断的理由_________(可画图辅助说明)。
【答案】10 放大 10 暗发散可将此玻璃砖看成两个玻璃凹透镜A、B的组合,如图所示。
平行光束通过两个凹透镜时,先后经历了两次发散过程,因而出射光是发散的【解析】【分析】【详解】(1)[1]由表格知,当u=20cm,v=20cm时,凸透镜成的是等大的实像,而2f=20cm所以凸透镜的焦距f=10cm(2)[2]u=16cm时,f<u<2f,所以此时所成的是放大的实像。
(3)[3]据凸透镜的成像特点,成实像时物距越远,则像距离越小。
而u足够大时,v会逐渐靠近焦点,但不会越过焦点,所以v的值接近10cm。
(4)[4]若透镜的下半部以黑布遮住,则看到的像会暗,因为黑布遮住了部分射入透镜的光线。
(5)[5][6]因为平行玻璃砖中间是空的,则此玻璃砖相当于两个凹透镜的组合(具体见下图),平行光束通过两个凹透镜时,先后经历了两次发散过程,因而出射光是发散的。
3.在做“观察水的沸腾”实验,用所学知识回答下面问题:(1)甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格的实验器材如图装置进行实验.三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象(如图),其中______(填a、b、c中的两个)两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况.由图象还可以判断水面上方的气压_____(填“大于”“等于”或“小于”)一个标准大气压.(2)在光具座上,蜡烛、凸透镜、光屏三者位于如图所示位置时,光屏上出现蜡烛清晰的像.当不移动凸透镜,只将蜡烛和光屏平位置互换,则光屏上________(填“能”或“不能”)收集到蜡烛的像.【答案】a、b 小于能【解析】【详解】(1)根据图2可知,a、b、c沸点相同,其中a、b初温相同,到沸腾时的时间不同,则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况。
由图象还可以得出,此时水的沸点是98℃,由液体的沸点跟气压的关系可知,此时水面上方的气压小于一个标准大气压。
(2)已知物距大于像距,与凸透镜成像规律可知,得到倒立、缩小是实像。
将调光屏和蜡烛的位置,根据光路可逆的特点知,则光屏上会成一个倒立、放大的实像。
即能成清晰的像。
4.如图所示,在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛在光屏上成倒立、等大的像,则凸透镜的焦距为____ cm。
实验时,老师把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,她可将蜡烛 _____(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,在光屏上又看到烛焰清晰的像,老师的视力缺陷是_____(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】10.0 远离近视眼【解析】【分析】【详解】[1]由图示可知物距为20.0cm,且此时所成的是倒立、等大的实像,那么2f=20cm,所以凸透镜的焦距f=10.0cm。
[2][3]实验时把眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像变模糊了,是因为此蜡烛发出的光被发散了,所成的像应在光屏的位置之后,所以光屏上的像变模糊了,那么光屏的位置应远离凸透镜。
而老师的眼镜是近视眼镜。
若放在蜡烛和凸透镜之间的远视镜,那么蜡烛的光线被会聚了,则它的像在光屏尚未移动时,不会出现在光屏上。
5.小华利用如图所示装置来研究凸透镜成像的规律。
(1)如图甲可知该凸透镜的焦距为_____cm;(2)如图乙所示,光屏上能呈现清晰的像,此像的性质是倒立、_____的实像,其实际应用是_____(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”);(3)保持蜡烛在10cm刻度处和光屏在55cm刻度处不动,若想再次在光屏上呈现清晰的像,应将凸透镜移到_____刻度处;(4)实验过程中小华不小心用手挡住了凸透镜的下半部分,则蜡烛的像_____(选填“完整”、或“不完整”);(5)老师摘下自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像不清晰了,他向后移动光屏再次找到了清晰的像,请问老师的眼镜是_____(选填“凸透镜”或“凹透镜”),老师是_____(选填“近视眼”或“远视眼”)。
【答案】10.0 放大投影仪 40cm 完整凹透镜近视眼【解析】【分析】【详解】(1)[1]平行于主光轴的光经凸透镜折射后会在光屏上形成最小最亮的点,即凸透镜的焦点,由图甲可知该凸透镜的焦距f=-=60.0cm50.0cm10.0cm(2)[2][3]由图乙可知,物距小于像距,光屏上能呈现清晰的像,所以成的是倒立、放大的实像,生活中投影仪是利用这一原理工作的。
(3)[4]根据折射时光路是可逆的,保持蜡烛和光屏的位置不变,此时物距应处于一倍焦距和两倍焦距之间,u=-=25.0cm10.0cm15.0cm像距大于二倍焦距v=-=55.0cm25.0cm30.0cm凸透镜成倒立、放大的实像,将凸透镜移到物距等于像距等于30cm,即40cm刻度线处。
(4)[5]实验过程中小华不小心用手挡住了凸透镜的下半部分,挡住了部分折射光线,会使像变暗,但是蜡烛的像依然完整。
(5)[6][7]向后移动光屏再次找到了清晰的像,说明像距变大了,物距没变,则只能是光发散了,所以老师的眼镜是凹透镜,可以使近视眼的老师能够看清楚远处的物体。
6.小方在“探究凸透镜成像特点”的实验中,将凸透镜固定在光具座上 50cm 刻度线处不动,移动蜡烛和光屏至如图所示位置时,光屏上承接到清晰的像。
(1)如图所示位置,此时蜡烛在光屏上成倒立、_____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(2)小方将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间的适当位置,此时应将蜡烛向_________(选填“左”或“右”)移动,光屏上才能再次承接到清晰的像。
(3)取走镜片,小方将蜡烛放到光具座上 20cm 处然后向左移动一段距离后,应将光屏移至______(选填序号)范围内才能承接到清晰的像,此时成的像和蜡烛在光具座上 20cm 处成的像相比是_________(选填“变大”、“变小”或“等大”)的。
A.50~65cm B.65~80cm C.80~95cm(4)小方想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律,她取两只相同的蜡烛是为了比较像与物的_______关系;光具座上的刻度可以方便比较像与物到玻璃板的____________关系。
【答案】等大右 B 变小大小距离【解析】【分析】【详解】(1)[1]如图知,物距u=30cm,像距v=30cm,物距等于像距,所以蜡烛在光屏上成的像为倒立、等大的实像。
(2)[2]将远视眼镜的镜片放在蜡烛和透镜之间适当位置,对光线能够起到提前会聚的作用,此时应将光屏向左移动,才能再次承接到清晰的像。
(3)[3][4]取走镜片,将蜡烛向左移动一段距离后,此时物距大于2倍焦距,像距应在2倍焦距与1倍焦距之间,凸透镜在50cm处,应将光屏移至65~80cm 范围内才能承接到清晰的像,且此时成的像和蜡烛在光具座上 20cm 处成的像相比变小了。
(4)[5]两只蜡烛大小相同,后面蜡烛又能与前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
[6]光具座上的刻度可以测出两支蜡烛到玻璃板的距离,方便得出像和物体到玻璃板的距离关系。
7.如图所示,回顾“探究凸透镜成像的规律”实验,并解答下列问题。
(1)如图甲是小明利用让太阳光粗测焦距的情况,此时光屏上出现一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距为________cm;(2)小明所用实验装置如图乙所示,若将凸透镜放在标尺上50cm刻度处,把蜡烛放在20cm刻度处,移动光屏,直到光屏上出现清晰的像。
生活中利用此时成像原理工作的仪器是___________(选填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”);(3)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向右移动到35cm刻度处时,光屏向________(填“左”或“右”)移动会得到一个______________________像;(4)若步骤(3)中未调节光屏的位置,则可以在凸透镜的左侧加一个__________(填“凸”或“凹”)透镜,才可能在光屏上得到清晰的像;(5)若将蜡烛移到标尺上40cm和50cm之间的某一位置,此时应_________光屏,从凸透镜的_________侧(选填“左”或“右”)透过透镜去观察成像情况。