潍坊市实验中学物理光的折射 透镜单元测试卷(解析版)
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一、初二物理 光的折射 透镜实验易错压轴题(难)1.探究“凸透镜成像规律”实验时(1)小明在光具座上放置点燃的蜡烛、凸透镜、光屏情况如图所示,此时应______。
(2)正确调整后,光屏的中央恰好出现清晰的蜡烛像,则所成的是______像(填全像的性质),生活中的______(放大镜/投影仪/照相机)就是利用此原理工作的。
(3)小明将蜡烛靠近凸透镜移动一段距离,移动光屏位置又出现清晰的蜡烛像,这个像的大小与原来像相比将______(变大/变小/不变)。
(4)保持凸透镜的位置不变,小明将蜡烛放在光具座45cm 刻度位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都不能出现清晰的蜡烛像,这是因为______。
【答案】调节光屏的高度,使三者的中心大致在同一高度(或光屏向上调) 倒立缩小的实 照相机 变大 蜡烛在焦点以内,成正立放大的虚像(或蜡烛在焦点以内不能成实像;或物距小于焦距不能成实像)【解析】【分析】【详解】解:(1)[1]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,像才能呈在光屏的中心,所以此时应 调节光屏的高度,使三者的中心大致在同一高度(或光屏向上调)。
(2)[2][3]把蜡烛放在距凸透镜15cm 处,35u cm =,20v cm =,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,生活中的照相机就是利用此原理工作的。
(3)[4]小明将蜡烛靠近凸透镜移动一段距离,物距减小,移动光屏位置又出现清晰的蜡烛像,这个像的大小与原来像相比将变大。
(4)[5]无论怎样移动光屏,光屏上都不能出现清晰的蜡烛像,这是因为可能是物距小于焦距,此时成虚像;可能是物距等于焦距,此时不成像;可能是物距略大于焦距,此时像距非常远。
2.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”)。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.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”。
(1)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,是为了探究像与物的________关系。
(2)在玻璃板的同一侧,小明同学通过玻璃板看到了蜡烛A的两个像。
请写出解决这一问题的办法是___________。
(3)图乙是某组同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系。
分析图中信息可得出平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离____________;像和物的连线与平面镜____________。
有同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,所以平面镜成像的特点又可表述为:平面镜成的像与物体关于镜面____________。
(4)关于此平面镜成像特点的探究实验过程,下列说法正确的是________。
A.玻璃板必须与纸面垂直B.实验中两支蜡烛都必须点燃C.移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像;D.做多组数据可以减小实验误差【答案】大小换用较薄的玻璃板相等垂直对称 AC【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,是为了探究像与物的大小关系。
(2)[2]由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像,故实验时应换用较薄的玻璃板。
(3)[3][4]分析图2中信息可得出平面镜成像的特点∶像和物到平面镜的距离相等;像和物的连线与平面镜垂直。
[5]如果将白纸沿直线MN对折,会发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,这说明平面镜成的像与物体关于镜面对称。
(4)[6]A.为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,故A正确;B.在实验中,将一支蜡烛点燃并放在玻璃板的前边,用一支相同的蜡烛放在玻璃板的后边,是为了确定像的位置和比较像的大小。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.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”。
(1)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,是为了探究像与物的________关系。
(2)在玻璃板的同一侧,小明同学通过玻璃板看到了蜡烛A的两个像。
请写出解决这一问题的办法是___________。
(3)图乙是某组同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系。
分析图中信息可得出平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离____________;像和物的连线与平面镜____________。
有同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,所以平面镜成像的特点又可表述为:平面镜成的像与物体关于镜面____________。
(4)关于此平面镜成像特点的探究实验过程,下列说法正确的是________。
A.玻璃板必须与纸面垂直B.实验中两支蜡烛都必须点燃C.移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像;D.做多组数据可以减小实验误差【答案】大小换用较薄的玻璃板相等垂直对称 AC【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,是为了探究像与物的大小关系。
(2)[2]由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像,故实验时应换用较薄的玻璃板。
(3)[3][4]分析图2中信息可得出平面镜成像的特点∶像和物到平面镜的距离相等;像和物的连线与平面镜垂直。
[5]如果将白纸沿直线MN对折,会发现蜡烛的位置和它的像的位置重合,这说明平面镜成的像与物体关于镜面对称。
(4)[6]A.为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,故A正确;B.在实验中,将一支蜡烛点燃并放在玻璃板的前边,用一支相同的蜡烛放在玻璃板的后边,是为了确定像的位置和比较像的大小。
一、选择题1.下列说法中正确的是()A.一切发声的物体都在振动B.物质只存在固态、液态、气态C.人眼看不见的光线就是紫外线D.宇宙中存在静止不动的物体,我们将之看作参照物2.同学们在公园的湖水里看到了“云在水中飘,鱼在云上游”的美景。
正确的是()A.水中的鱼是光的折射所形成的实像B.水中的云是光的反射所形成的虚像C.水中的鱼是光的反射所形成的实像D.水中的云是光的折射所形成的虚像3.关于光现象的相关知识:①小孔成像,皮影戏都可用光的直线传播知识解释;②湖水中出现“鱼在云中游”的奇异现象,水中的“鱼”和“云”都是光的反射造成的;③彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象;④红外线可用来测体温,紫外线可用来灭菌。
上述判断中,说法正确的是()A.①③④B.②③④C.①②③D.①②④4.如图所示的光现象中,描述正确的是()A.万中新生军训地下的影子是光沿直线传播形成的B.发生在万州的“海市蜃楼”是光的反射现象C.鸟巢倒影是光的折射现象D.筷子在水面处“弯折”是光的反射形成的5.发生雷电时,雷声与闪电同时产生,下列说法正确的是()A.人们总先听到雷声,后看到闪电,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快B.人们总先听到雷声,后看到闪电,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快C.人们总先看到闪电,后听到雷声,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快D.人们总先看到闪电,后听到雷声,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快6.如图中的四种光现象,以下说法正确的是()A.图甲的黑板右端反光是由于光的漫反射形成的B.图乙的白光经过三棱镜分解成七种色光,故只用红绿蓝三种色光不能混合成白光C.图丙紫外线验钞机工作时发出的紫光是紫外线D.图丁用红外胶片拍摄的“热谱图”可以反映人体不同位置的温度7.入射光线和平面镜的夹角为30°,转动平面镜,使入射角减小15°,则反射光线与入射光线间的夹角将变为()A.150°B.120°C.90°D.60°8.下列光现象中,由光的反射形成的是()A.光的色散B.钢笔移位C.小孔成像D.水中倒影9.下列有关光的说法中正确的是()A.物体离平面镜越近,所成的像越大B.光在真空中的传播速度为3×105km/sC.光的色散就是将白光分解成红、绿、蓝三种色光的现象D.大厦的玻璃幕墙反射太阳光造成光污染是由于光的折射造成10.关于甲、乙、丙、丁四幅图所对应的说法错误的是()A.甲图“手影”是光的直线传播形成的B.乙图验钞机是利用红外线使荧光物质发光C.丙图平面镜成像的大小与物镜间的距离无关D.丁图太阳光通过三棱镜后被“分解”成各种颜色的光11.如图所示的现象中,因为光的折射所形成的现象是()A.手影的形成B . 月亮的“倒影”C . 玻璃幕墙光污染D . 笔在水面处“折断”12.如图所示,OA 是光从水中斜射入空气中时的一条反射光线,OA 与水面夹角为60°。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.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。
(两空均选填“上”或“下)【答案】10.0 同一高度缩小照相机上下【解析】【分析】【详解】(1)[1]一束平行光照到凸透镜上,在左边的光屏上得到最小最亮的点即为凸透镜的焦点,焦点到凸透镜的距离即为焦距f=40.0cm-30.0cm=10.0cm(2)[2]在探究“凸透镜成像规律”实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。
(3)[3][4]将蜡烛放到图乙所示的位置,蜡烛在两倍焦距以为,且物距大于像距,在光屏上得到一个倒立、缩小的实像,照相机是根据这一原理工作的。
(4)[5][6]实验过程中蜡烛越烧越短,此时像呈现在光屏的上半部分,为了使烛焰的像重新成在光屏的中央,应将凸透镜向下移动。
2.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜的焦距是10cm,按照实验要求安装好实验器材,如图所示。
(1)点燃蜡烛,当蜡烛、凸透镜在图所示位置时,移动光屏,在光屏上______ (选填“能”或“不能”)得到清晰的像。
(2)保持凸透镜位置不变,将光屏移回至50cm刻度处,把蜡烛移至15cm刻度处后,再将光屏向________ (选填“左”或“右”)移动到适当位置,能在光屏上得到清晰的__________(选填“正立”或“倒立”)、______ (选填“放大”或“缩小”)的像。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.如图所示,请回答下列问题:(1)如图甲所示,一束平行光通过凸透镜在光屏上形成一个最小最亮的光点。
若用此凸透镜探究凸透镜成像规律,在乙图的基础上将蜡烛移至20cm刻度线处,则应将光屏______(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,再次在光屏成倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像;(2)在乙图的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置______(选填“远视镜"或“近视镜”),将光屏远离后,会再次在光屏成清晰的像;(3)如果将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛与平面镜的距离不动,移动光屏到合适位置,______(选填“能”或“不能")在光屏成清晰的像。
【答案】靠近缩小近视镜不能【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]由图甲知,实验所用的凸透镜的焦距f=10cm。
而乙图中,蜡烛与透镜的距离小于二倍焦距大于一倍焦距,此时的像距大于物距,当蜡烛移到20cm刻度线处,此时的物距大于二倍焦距,比第一次的物距大,则像距比第一次的小,所以应将光屏靠近凸透镜,且所成的像是缩小倒立实像。
(2)[3]若保持图乙的蜡烛和凸透镜的位置不变,想将光屏远离后能再次承接到清晰的像,须让光线先发散,故在蜡烛和凸透镜之间放置凹透镜,即近视镜。
(3)[4]若将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛与平面镜的距离不变,无论怎么移动光屏都得不到像,因为平面镜成的是虚像,光屏上无法承接。
2.丁丁用一个焦距未知的透镜和相关器材探究“凸透镜成像的规律”:(1)如图甲所示,只需将凸透镜向_______(填“左”或“右”)调节到适当位置即可测出凸透镜焦距;(2)丁丁把点燃的蜡烛安装在光具座上,如图乙所示。
此时只需调节 ______(填“蜡烛”或“光屏”)到适当的位置,光屏上便会出现______(填“正立”或“倒立”)、______(填“放大”、“等大”或“缩小”)的像。
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.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
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”的实验中:(1)如图1,让一束平行于主光轴的平行光射向凸透镜,移动光屏,直到在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)如图2,要使像成在光屏的中央,应将光屏向____________调整(选填“上”或“下”)。
(3)当烛焰距离凸透镜12cm处时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的像,生活中的________就是利用这个原理制成的。
(4)当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将____________ (选填“变大”或“变小”)。
(5)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图,此时光屏上得到了一个清晰的像,这个像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像。
(6)随着实验的进行,蜡烛在逐渐变短,出现了如图甲所示现象,为了把像调整到光屏中央,应选_______。
A.将蜡烛向下移动B.将凸透镜向下移动C.将光屏向下移动(7)在上一步实验获得清晰的像后,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图乙),要使光屏上再次成清晰的像,可将蜡烛向____________ (左/右)移。
(8)如图,蜡烛在光具座上A处向左移动距离s到C,为在光屏上再次成清晰的像,则他应将光屏向左移动,光屏移动距离为s′______s(填“>”“=”或“<”)。
【答案】10.0下投影仪变小放大 B 左 >【解析】【详解】(1)[1]移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑,凸透镜所在的位置是50.0cm,光屏所在的位置是60.0cm,那么凸透镜的焦距是60.0cm-50.0cm10.0cmf==(2)[2]从图2可以看到,光屏的位置过高,要使像成在光屏的中央,应将光屏向下调整;(3)[3]当烛焰距离凸透镜12cm处时,物距大于一倍焦距,小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,移动光屏,这时会成倒立、放大的实像,生活中的投影仪就是利用这个原理制成的;(4)[4]根据凸透镜的动态成像规律可知,当烛焰逐渐远离凸透镜时,烛焰所成的实像将变小;(5)[5]从图中可以看到,物距等于15cm,物距大于一倍焦距小于两倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,这个像是倒立、放大的实像;(6)[6]从图甲可以看到,像的位置偏上了,为了把像调整到光屏中央,应选将凸透镜向下移动,这样像会下移,重新在光屏中央,故选B;(7)[7]近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前,那么所成的清晰像会往右移动,要使光屏上再次成清晰的像,根据凸透镜的动态成像规律可知,要使光屏上再次成清晰的像,可将蜡烛向左移;(8)[8]当物距等于2f,此时像距也是2f,物像之距最小,当蜡烛由A处向左移动距离s到C 时,由于物体向2f处靠近,物像之距在减小,那么物体移动的距离s小于像移动的距离s′。
一、选择题1.一玻璃砖横截面如图所示,其中ABC为直角三角形(AC边未画出),AB为直角边,45ABC∠=,ADC为一圆弧,其圆心在BC边的中点。
此玻璃的折射率为1.5。
P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。
若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖,则()A.从BC边折射出一束宽度比BC边长度小的平行光B.从BC边折射出一束宽度比BC边长度大的平行光C.屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度D.屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度2.如图所示,三角形ABC 为某透明介质的横截面,O 为BC 边的中点,∠BAO 为θ。
位于截面所在平面内的一束光线以角i 入射,第一次到达AB 边恰好发生全反射。
则该介质的折射率n 为()A.sin sincosiθθ+B.2sin sin1()cosiθθ++C.sin sincosiθθ-D.2sin sin1()cosiθθ-+3.如图所示,OO'是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,a、b是平行于OO'轴的两束不同单色细光束,a、b到OO'的距离相等,光屏MN与OO'垂直,左右移动光屏,可在屏上得到一个光斑p,以下说法正确的是()A.a在该玻璃体中的折射率比b的小B.a通过该玻璃体的时间比b短C.由该玻璃体进入空气时,a的临界角比b小D.a比b更容易发生衍射4.如图,用一个折射率为n的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。
现有一条光线从AB面上图示位置垂直入射到棱镜内,若不考虑原入射光在AB 面上的反射光,则以下说法正确的是()A.若介质的折射率n<2,一定有光从CD边斜射出B.若介质的折射率n=2,一定有光从AD边射出C.若介质的折射率n=2,一定有光从BC边射出D.若介质的折射率n>23,一定有光从AB边斜射出5.如图,MN是介质1和介质2的分界面,介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2,一束细光束从介质1射向介质2中,测得160θ︒=,230θ︒=,根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是()A.介质2相对介质1的相对折射率为3B.光在介质2中的传播速度大于光在介质1中的传播速度C.介质1相对介质2来说是光密介质D.光从介质1进入介质2可能发生全反射现象6.如图所示,在双缝干涉实验中,若把单缝S从双缝S1、S2的中心对称轴位置稍微向上移动,则()A.不再产生干涉条纹B.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置不变C.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略上移D.仍可产生干涉条纹,其中央亮条纹的位置略下移7.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹.设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是A.紫光、黄光、蓝光和红光B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光、黄光和紫光D.红光、黄光、蓝光和紫光8.如图所示,置于空气中的厚玻璃板,AB、CD分别是玻璃板的上、下表面,且AB∥CD.光线经AB表面射向玻璃砖,折射光线射到CD表面时,下列说法正确的是( )A.不可能发生全反射B.有可能发生全反射C.只要入射角i足够大就能发生全反射D.不知玻璃折射率,无法判断9.为了表演“隐形的大头针”节目,某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针,并将其放入盛有水的碗中,如右图所示.已知水的折射率为43,为了保证表演成功(在水面上看不到大头针),大头针末端离水面的最大距离h为A.73r B.43r C.34r D.377r10.光线从空气射向玻璃砖,当入射光线与玻璃砖表面成30°角时,折射光线与反射光线恰好垂直,则此玻璃砖的折射率为( )A.2B.3C.22D.3311.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是( )A.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C.红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大12.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()A.在真空中,a光的传播速度比b光的大B.在棱镜内,a光的传播速度比b光的小C.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距小13.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是()A .甲图中,沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的B .乙图中,演示简谐运动的图象实验中,若匀速拉动木板的速度较大,则由图像测得简谐运动的周期较大C .丙图中,可利用薄膜干涉检查样品的平整度D .丁图中,由图可知当驱动力的频率f 跟固有频率0f 相差越大,振幅越大14.一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖,发生折射而分为a 、b 两速单色光,其传播方向如图所示.下列说法中正确的是( )A .玻璃砖对a 、b 的折射率关系为a b n n <B .a 、b 在玻璃中的传播速度关系为a b v v >C .单色光a 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b 从玻璃到空气的全反射临界角D .用同一双缝干涉装置进行实验可看到a 光干涉条纹的间距比b 光的宽15.一束由红、蓝两单光组成的光以入射角θ由空气射到半圆形玻璃砖表面的A 处,AB 是半圆的直径.进入玻璃后分为两束,分别为AC 、AD ,它们从A 到C 和从A 到D 的时间分别为t 1和t 2,则( )A .AC 是蓝光,1t 小于2tB .AC 是红光,1t 小于2tC .AC 是蓝光,1t 等于2tD .AC 是红光,1t 大于2t二、填空题16.太阳光通过玻璃三棱镜后形成彩色光带的现象属于光的______现象;太阳光照射下水面上的薄油层会呈现彩色花纹的现象属于光的______现象;通过两支铅笔间的狭缝观察远处日光灯会看到彩色条纹的现象属于光的 ______ 现象(选填“干涉”、“衍射”或“色散”)。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.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。
2.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。
一、初二物理光的折射透镜实验易错压轴题(难)1.小明同学做“探究凸透镜成像规律”的实验,他根据收集的数据作出如图甲所示的图像:(1)由图像可知,小明同学使用的凸透镜的焦距为___________cm。
(2)当蜡烛放置在光具座上的45cm刻度处时,小明应该如何观察烛焰的像?_________________________。
(3)实验过程中,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,调皮的明明把近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间,如图乙所示,小明发现光屏上烛焰的像变模糊了,此时他应该把光屏向_______(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,才能得到清晰的烛焰的像。
故答【答案】:(1)10;(2)在凸透镜的右侧通过凸透镜向左观察,能看到一个正立、放大的虚像;(3)远离【解析】(1)由图象可知,u=v=2f=20cm,所以凸透镜的焦距是10cm;(2)当蜡烛放置在光具座上的45cm刻度处时,有图可知此时u=5cm 物体处于1倍焦距以内,故此时应该在凸透镜的右侧通过凸透镜向左观察,能看到一个正立、放大的虚像;(3)近视眼镜是凹透镜,由于凹透镜对光线有发散作用,所以当小明把自己的近视眼镜靠近凸透镜时,像会聚在光屏的后方,这样像距会增大,因此在光屏上要得到清晰的像,应把光屏向远离透镜的方向移动。
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。
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。
3.如图是“探究凸透镜成像规律”的装置示意图,其中凸透镜焦距为10cm。
(1)蜡烛和凸透镜置于图示位置,调节光屏位置,光屏上会出现清晰的________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像,据此规律可制成______;若用课本挡住了凸透镜的上半部分,光屏上蜡焰的像会________;(2)保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜逐渐向____移动,光屏上能成清晰缩小的像。
(3)将蜡烛、凸透镜分别放在图中45cm、50cm的位置,蜡焰所成的像是______(选填“放大”或“缩小”)的像,这时眼睛应该在___________侧观察蜡焰的像。
【答案】放大投影仪变暗右放大凸透镜右侧【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]由图可知,此时的物距为15cm,物距与焦距的关系2f>u>f成倒立、放大的实像,其应用是投影仪。
[3]遮住凸透镜的上半部,物体上任一点射向凸透镜的下半部,经凸透镜折射后,照样能会聚成像,像的大小不发生变化,折射光线减少,会聚成的像变暗。
(2)[4]保持蜡烛和光屏位置不动,将凸透镜逐渐向右移动,当物距等于原来的像距时,根据光的可逆性,光屏上能成清晰缩小的像。
(3)[5][6]将蜡烛、凸透镜分别放在图中45cm、50cm的位置,此时物距为5cm,物距小于焦距,成正立、放大的虚像,像与物体在凸透镜的同一侧,眼睛应该在右侧透过凸透镜观察烛焰的像。
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.小明和小亮用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。
(1)实验前将烛焰、凸透镜和光屏的中心调至同一高度,目的:______;(2)如图所示,光屏上呈现一个清晰的像保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向______移动,像的大小将变______;(3)小亮认为:凸透镜成实像时,不但像与物上下是颠倒的,而且左右也是相反的。
请你设计一种简单的方法验证小亮的观点______。
【答案】确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央左变小将蜡烛换成字母“F”的LED灯【解析】【分析】【详解】(1)[1]三心同高的目的是确保蜡烛火焰的像成在光屏的中央。
(2)[2][3]物远像近像变小,所以光屏左移,像变小。
(3)[4]将蜡烛换成字母“F”的LED灯,光屏上可以呈现上下左右都相反的像,即可证明。
6.小徐同学用焦距f为10厘米的凸透镜、高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验。
实验中,所测得的物距u、像距v以及所成像的像高h 分别记录在表中:(1)根据实验序号1~6数据,分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时,物距u变小,____________;(2)根据实验序号1~6数据,分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况,可得出的初步结论是:①同一凸透镜成缩小的实像时,________________;②同一凸透镜成放大的实像时,________________;(3)分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值,可得出的初步结论是:凸透镜成实像时,___________;(4)根据表中信息,可以提出了一个猜想:“当物距u等于某一值时,可能会成等大的实像”。
为了验证这一猜想,可以在本实验中将物体置于离凸透镜___________厘米的范围中进行实验。
【答案】像距v变大,像高h变大物距u大于像距v物距u小于像距v像距v与物距u的比值等于像高h与物高的比值 25.0~16.6【解析】【分析】【详解】(1)[1]根据实验序号1~6数据可以看出,同一凸透镜成实像时,物距u变小时,像距变大,像变大。
(2)①[2]根据表格可以看出,同一凸透镜成缩小的实像时,物距大于像距。
②[3]根据表格可以看出,同一凸透镜成放大的实像时,物距小于像距。
(3)[4]分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值,凸透镜成实像时,像距v与物距u的比值等于像高h与物高的比值。
(4)[5]第三次实验像高小于物体的高度,第四次实验像高大于物体,所以要得到等大的像物体离凸透镜应该大于16.6cm小于25.0cm。
7.小华用同一个凸透镜进行了如图所示的探究。
(1)将凸透镜正对太阳,调整凸透镜下方白纸的位置,直至白纸上出现一最小、最亮的光斑,实验示意图如图甲所示,由此可知,该凸透镜的焦距为_________cm;(2)在图乙中,蜡烛位于光具座20cm的刻度线处,若保持凸透镜和光屏的位置不动,则小华需要将蜡烛移到________cm刻度线的位置,光屏上才能成清晰的像;(3)保持蜡烛在20cm的刻度线处、光屏在50cm的刻度线处的位置不变,小华将位于30cm 刻度线处的凸透镜向左或向右移动,但无论怎样移动,均无法在光屏上看到清晰的像,其原因是:当凸透镜左移时,凸透镜成的是______(选填“虚”或“实”)像,需要在光屏的一侧透过凸透镜来观察所成的像;当凸透镜右移时,凸透镜所成像的像距会______(选填“大于”“等于”或“小于”)此时光屏到凸透镜的距离。
【答案】10.0 10.0 虚大于【解析】【分析】【详解】(1)[1]太阳光相当于平行光,凸透镜的光心对准刻度尺的10.0cm位置,而光斑所在的位置对准刻度尺零刻度线;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,所以该光斑就是焦点所在的位置,该凸透镜的焦距是f==10.0cm-010.0cm该凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]光屏和凸透镜的距离是20.0cm,像距是焦距的两倍,要在光屏上能成清晰的像,根据凸透镜的成像规律可知,物距也应该是焦距的两倍,所以小华需要将蜡烛移到10.0cm刻度线的位置,光屏上才能成清晰的像。
(3)[3]从图中可以看到,当凸透镜左移时,物距会小于一倍焦距,根据凸透镜的成像规律可知,凸透镜成的是正立、放大的虚像。
[4]当凸透镜右移,物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,根据凸透镜成像规律可知,所成清晰的像像距是大于两倍焦距的,即所成的像在50.0cm刻度的右侧,凸透镜所成像的像距会大于此时光屏到凸透镜的距离。
8.如图在探究“凸透镜成像规律”的实验中:(1)蜡烛、凸透镜(焦距为10cm)光屏依次放在光具座上,要使烛焰的像能呈在光屏的中央,需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在________上;(2)①将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏到65cm刻度线处,蜡烛在光屏上成清晰的像,该像是________(填“倒立”或“正立”)的________(填“缩小”或“等大”或“放大”)的实像;________(选填“照相机”或“幻灯机”)就是利用这一成像特点制成;②保持透镜位置不变,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应进行的操作是:________;③保持透镜位置不变,若将图中点燃的蜡烛和光屏互换位置,则在光屏上________成像(选填“能”或“不能”)。