苏科版物理八年级上册《第4章 光的折射》单元测试
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)一束与水面成夹角的光线从空气斜射入水中,则折射角
A. 等于 B. 大于 C. 大于 D. 小于
2.(3分)将透镜置于太阳光下,在另一侧的纸上会形成如图所示的光斑,以下说法正确的是
A. 该光斑是由于光的反射形成的
B. 该光斑一定在透镜的焦点上
C. 用此类透镜制成的镜片能矫正近视眼
D. 光斑到透镜的距离可能大于透镜的焦距
3.(3分) 下列对透镜的描述,错误的是
A. 中间薄边缘厚的透镜是发散透镜
B. 放大镜可以会聚太阳光,所以放大镜就是一个凸透镜
C. 凸透镜有焦点,凹透镜没有焦点
D. 一束发散的光经过凸透镜后不一定形成会聚的光束
4.(3分)如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播情形,下列说法正确的是 ( )
A. 入射角等于 60° B. 折射角等于 60°
C. BF是界面 D. AD的左边是玻璃
5.(3分)单反相机镜头由多种光学器件组成,其中较为重要的是透镜组,如图所示透境组中属于凹透镜的是
A. ① B. ② C. ③ D. ④
6.(3分)小军同学上生物课时,用一透镜观察标本,如图所示,他用的是
A. 凸透镜 B. 凹透镜 C. 玻璃砖 D. 平面镜
7.(3分)老师用投影仪在给学生放课程内容时,发现镜头上落了一只苍蝇,则
A. 屏幕上有一只放大的苍蝇
B. 屏幕上没有苍蝇,只是照片略暗一些
C. 影片与镜头的距离应该小于倍焦距
D. 为了让屏幕上的画面大一些,应将幻灯机镜头靠近屏幕
8.(3分)以下是小洋学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结出的关于实像和虚像的一些特点,其中错误的是
A. 虚像可以用光屏承接 B. 虚像可以是正立的
C. 实像一定能用光屏承接 D. 实像可以是放大的,也可以是缩小的
9.(3分)年初受新冠疫情影响,全国广大学生停课不停学,通过网络线上听课,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的原理图正确的是
A. 甲和丙 B. 甲和丁 C. 乙和丁 D. 乙和丙
10.(3分)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列
说法正确的是( )
A. 照相机应用了这一成像规律
B. 蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C. 保持蜡烛不动,将透镜移至35cm处,移动光屏可以得到倒立的清晰的像
D. 将一副近视眼镜靠近凸透镜左侧放置,向左移动蜡烛可以在光屏上得到清晰的像
二 、填空题(本大题共5小题,共20分)
11.(4分)清晨,小李在清澈的河边散步,A是其眼睛位置,发现水中的B处有一块“鹅卵石”,如图所示,其实所看到的“鹅卵石”是由于光的折射形成的_______________(选填“实”或“虚”)像;若想从A处发射激光照到真正的鹅卵石上,则激光应射向_______________(选填“B点”“B点上方”或“B点下方”)。
12.(4分)凸透镜对光有______作用,如图所示的两副眼镜中,镜片______选填“”或“”属于凸透镜,此时,该镜片到文字间的距离______选填“小于”、“介于与之间”或“大于”。
13.(4分)一个凸透镜的焦距为15厘米,当物体离透镜的距离为40厘米时,在透镜的另一侧一定可以得到一个_______________像,像到透镜中心的距离在_______________范围内。
14.(4分)在“研究凸透镜成像”的实验中,点燃的蜡烛分别放在、、、、五个位置,如图所示。其中蜡烛放在 ______处所得的实像最小,放在 ______处所得的实像与烛焰大小相同,放在 ______处所得到的实像比烛焰大,放在 ______处能看到放大虚像。若在实验中发现光屏上成的烛焰像偏左偏上,为了使烛焰像能成在光屏中央,应向 ______、向 ______调烛焰位置。选填“上”、“下”、“左”、“右”
15.(4分)新冠疫情期间,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,患上近视眼,图 ______选填“甲”或“乙”是近视眼的光路示意图。眼近视后需要配戴近视镜,近视镜属于 ______选填“凸透镜”、“凹透镜”或“平面透镜”。
三 、实验题(本大题共3小题,共18分)
16.(6分)在“探究凸透镜成像规律”实验中,所选凸透镜的焦距为。
实验步骤:
①观察凸透镜,弄清凸透镜的 ______,并记下。
②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上,点燃蜡烛,调节三个中心大致在 ______,目的是 ______
。
③移动蜡烛,分别把蜡烛放置距凸透镜大于倍焦距的地方、倍焦距和倍焦距之间、在倍焦距以内时,移动光屏,直到光屏出现 ______的像为止,观察像的特点并记录下此时像距的大小。
④整理数据和器材。
若将蜡烛沿光具座移至刻度线处,需将光屏移至 ______刻度线处不需估读,光屏上可再次呈现烛焰清晰的像。
在蜡烛与凸透镜之间,放置一凹透镜,为了使光屏上呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座向 ______移动选填“左”或“右”。
实验过程中,随着物距的变小,像距会 ______变大或变小或不变。
17.(6分)一束激光从某种玻璃中射向空气如图甲所示,保持入射点不动,改变入射角每次增加,当入射角增大到时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
上述玻璃的临界角是 ______。
折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为 ______。
当光从空气射向玻璃,______选填“会”或“不会”发生光的全反射现象。
一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入如图乙所示,请在图中完成这束入射光的光路。
18.(6分)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律”实验中,进行了如下操作:
安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 ______,目的是 ______。
通过探究,记录并绘制了像距与物距之间的关系图象,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是 ______。
当蜡烛在如图乙所示位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的 ______选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”就是利用该成像原理工作的。
在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 ______选填“近视”或“远视”眼镜。
学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用灯替代蜡烛作为光源,其好处是 ______。
四 、作图题(本大题共2小题,共12分)
19.(6分)人在岸上看鱼,如图所示的、两个位置,一个代表鱼的实际位置,一个代表看到的鱼的虚像。请画出此人看到鱼的光路图,并用标出入射角。
20.(6分)在图中画出两条入射光线通过凸透镜后对应的折射光线。
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:入射角是入射光线与法线的夹角。题中光线与水面成角,所以入射角为。
光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,由此可知折射角小于。
故选:。
根据光线与水面的夹角计算出入射角的大小;根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,得出折射角的大小。
此题主要考查了光的折射规律,一定要看清题目中光是从空气到水中还是从水中到空气中。另外,本题的易错点是误把当作入射角。
2.【答案】D;
【解析】解:、据图可知,该装置是透镜,所以光斑是由于光的折射形成的,故错误;
、由于不知道该光斑是不是最小、最亮的那一点,所以不能确定该点是否是焦点,故错误;
、据图可知,该透镜对光线有会聚作用,所以是凸透镜,用于矫正远视眼,故错误;
、由于光斑不是最小最亮的那一点,所以光斑到透镜的距离可能大于透镜的焦距,故正确。
故选:。
光经过透镜会发生折射现象;
凸透镜可将平行光会聚到焦点,而焦点就是那个最小最亮的光斑的位置;
凸透镜矫正远视眼,凹透镜矫正近视眼;
凸透镜的光心到焦点的距离称之为焦距。
此题主要考查了光的折射、凸透镜的会聚作用、焦点与焦距的概念等知识点,是一道基础题目。
3.【答案】C;
【解析】
把中间厚、边缘薄的透镜,叫做凸透镜,把中间薄、边缘厚的透镜,叫做凹透镜;凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用;
放大镜是凸透镜;
凸透镜和凹透镜都各有两个焦点;
凸透镜三条特殊光线:通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。无论入射光线如何,经过凸透镜折射后,一定会比原光线的延长线靠近主光轴,但不一定会与主光轴相交,可能仍是发散光线或者变成平行光,因此不一定形成会聚光束。
该题考查了凸透镜和凹透镜的概念及两种透镜对光线的作用,内容较简单,属于基础知识的考查。
A.中间薄、边缘厚的透镜,叫做凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜,故A正确;
B.凸透镜对光有会聚作用,放大镜可以会聚太阳光,所以放大镜就是一个凸透镜,故B正确;
C.凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点,故C错误;
D.通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,形成平行光束,所以,一束发散的光经过凸透镜后不一定形成会聚的光束,故D正确。
故选:。
4.【答案】B;
【解析】略
5.【答案】B;
【解析】解:中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜,图中②是凹透镜,故正确,错误。
故选:。
中间厚边缘溥的透镜叫凸透镜,中间溥边缘厚的透镜叫凹透镜。根据两种透镜的定义即可进行分类。
此题主要考查了透镜的分类,属于基本的识记内容,比较简单。
6.【答案】A;
【解析】解:由图可知,此时看到的是正立、放大的虚像,故其成像原理与放大镜相同,放大镜就是凸透镜。
故选:。
根据物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像的特点来分析。
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,关键要熟练掌握凸透镜成像的规律。
7.【答案】B;
【解析】解:、若一只苍蝇落在透镜上,透镜的其他部分仍能透过光线,则光屏上所成的像完整,由于经过透镜的光线减少,像的亮度变暗,由于苍蝇在凸透镜的一倍焦距之内,成的是虚像,虚像不能成在光屏上,所以光屏上没有苍蝇的像,故错误,正确;
、投影仪工作时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以影片与镜头的距离应该在一倍焦距和二倍焦距之间,故错误;
、为了让屏幕上的画面大一些,像距应变大,物距应变小,故应将幻灯机镜头远离屏幕,故错误。
故选:。
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;
投影仪的工作原理:物距在一倍焦距和二倍焦距之间,凸透镜成倒立、放大的实像;凸透镜成实像时,物近像远像变大。
此题主要考查了凸透镜成像规律的应用,属于基础题。
8.【答案】A;
【解析】解:、无论是平面镜成像还是凸透镜成像,其虚像的特点是:不是实际光线的会聚点,不能成在屏上,故错误;
、凸透镜可以成虚像,是正立、放大的虚像,平面镜只能成等大的虚像,故正确;
、只有凸透镜可以成实像,平面镜只能成虚像,其实像的特点是:实际光线的会聚,倒立,异侧,可能放大也可能缩小,故、正确。
故选:。
实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线反向延长线相交而成;实像能在光屏上呈现出,而虚像则不能。
掌握平面镜的成像特点和凸透镜的成像特点。
掌握分别实像和虚像的方法。
9.【答案】C;
【解析】解:
甲图的入射光线会聚在视网膜的后方,是晶状体折光能力太弱造成的,属于远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此需佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正。
乙图的入射光线会聚在视网膜的前方,是晶状体折光能力太强造成的,属于近视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此需佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。
综上所述,只有选项说法是正确的。
故选:。
近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼佩戴凹透镜进行矫正。
远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,远视眼佩戴凸透镜进行矫正。
图示来源于课本,分别表示了远视眼和近视眼的成因的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
10.【答案】D;
【解析】略
11.【答案】虚;B点;
【解析】略
12.【答案】会聚 ; A ; 小于f ;
【解析】解:凸透镜对光有会聚作用,因为从、两副眼镜所看到的纸上的字的大小可知,通过甲的镜片看到的是正立放大的虚像,故A是凸透镜,的镜片是凹透镜,凹透镜成正立、缩小的虚像。
由凸透镜成像规律可知,当时,成正立放大的虚像,故此时,该镜片到文字间的距离小于。
故答案为:会聚;;小于。
凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用。
老花镜是凸透镜,当物距小于焦距时,凸透镜成正立、放大的虚像。近视镜是凹透镜,凹透镜成正立、缩小的虚像。
这道题主要考查了透镜的特点及不同透镜对光线的不同作用,属于基础知识的考查。
13.【答案】倒立、缩小的实;15厘米~30厘米;
【解析】略
14.【答案】a b c e 左 上;
【解析】解:根据一倍焦距分实像和虚像,物距大于一倍焦距时成实像,小于一倍焦距时成虚像,所以、、三点成实像,点成虚像。
凸透镜成实像时,物距越大,实像越小,物距越小,实像越大,所以点成实像最小,点成实像最大。
烛焰在二倍焦距处成等大的像。
光屏上的像偏左偏上,因此,像要向右向下移动,才能使像成在光屏的中央位置。根据过光心不改变方向,所以烛焰要向左向上移动。
故答案为:;;;;左;上。
凸透镜成像时,一倍焦距是实像和虚像的分界线,物距大于一倍焦距成实像,物距小于一倍焦距成虚像;二倍焦距是放大像和缩小像的分界线,物距大于二倍焦距时,成缩小的像,物距小于二倍焦距时,成放大的像,物距等于二倍焦距时,成等大的像。
凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,像越小。
根据光线过光心不改变方向,根据这个条件判断烛焰的移动情况。
凸透镜成像时,一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小。
凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,在凸透镜成像习题中也有很广泛的应用。
光线过光心不改变方向,此知识点在判断像的位置,蜡烛、凸透镜、光屏的移动时,是很重要的依据。
15.【答案】乙 凹透镜;
【解析】解:甲图,眼睛看近处的物体,像成在视网膜的后方,是远视眼的成因。凸透镜对光线有会聚作用,使像提前会聚在视网膜上,所以远视眼配戴凸透镜来矫正。
乙图,眼睛看远处的物体,像成在视网膜的前方,是近视眼的成因。凹透镜对光线有发散作用,使像推迟会聚在视网膜上,所以近视眼配戴凹透镜来矫正。
故答案为:乙;凹透镜。
近视眼能看清近处的物体,不能看清远处物体,看远处的物体时,像成在视网膜的前方,凹透镜对光线有发散作用,近视眼配戴凹透镜来矫正。
图示的图来源于课本,分别表示了远视眼和近视眼的成因的光路图。明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
16.【答案】焦距 同一高度 使像成在光屏中央 清晰 80cm 右 变大;
【解析】解:①观察凸透镜,分析凸透镜的焦距大小,为接下来的探究做好准备;
②在做凸透镜成像的实验中,为了使烛焰的像成在光屏的中央,应使得光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度上;
③光屏出现清晰的像能确保像距大小的准确性,便于观察像的特征;
根据公式可知,,解得,所以光屏移至处可观察到清晰的像;
凹透镜具有发散作用,会延后成像,所以要向右移动光屏;
物近像远像变大,随着物距的变小,像距会变大。
故答案为:①焦距;②同一高度;使像成在光屏中央;③清晰;;右;变大。
在做凸透镜成像的实验中,先要观察记录凸透镜的焦距,为了使烛焰的像成在光屏的中央,在依次放置好蜡烛、凸透镜、光屏后,就需要对三者的高度进行调节;
在实验操作中,移动光屏确保像在光屏上清晰成像,便于精确测量像距和观察像的特点;
根据公式可得像距;
凹透镜具有发散作用,会延后成像。
根据物近像远像变大去判断。
此题主要考查了凸透镜的成像规律的实验探究,难度不大。
17.【答案】41.8° 反射光 不会;
【解析】解:由题意可以知道,当入射角为时,折射光线消失了,所以玻璃的临界角为;
当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射,同时也发生反射,所以反射光线要比入射光线暗一些,而当光从小于临界角向临界角靠近,当折射光线消失后,发生了全反射,光线全变为反射光线,所以反射光线亮度增强了;
光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射,所以光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光不可能完全消失;
光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;当从玻璃中斜射入空气时,其入射角为大于临界角,故其发生全反射,最终要从玻璃垂直射向空气,传播方向不变,其大致路径如下图:
故答案为:;反射光;不会;见解析。
由题意知光从玻璃射向空气时入射角与反射角、折射角的关系,可知当入射角为时,折射光线消失了。
根据光的反射和折射规律可以判断,当光从小于临界角向临界角靠近时,其光线强弱的变化。
根据折射角和入射角的关系进行分析,即当折射角大于入射角时,并且入射角又等于临界角时,才会发生全反射现象。
当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时,传播方向不变。当光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。据此画出光路图。
此题主要考查了光的折射现象以及光的全反射现象的实验,有一定综合性。
18.【答案】同一高度 像能成在光屏的中心 10 投影仪 近视 便于观察;
【解析】解:根据实验的要求,让像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
由图甲可知,,所以;
当蜡烛放在如图乙所示位置时,物距为,焦距为,此时的物距大于一倍焦距小于二倍焦距,调节光屏,能在光屏上得到一个倒立、放大的实像,应用是投影仪;
将老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片,对光线起了发散作用,则为凹透镜。
蜡烛换成灯的优点:实验现象更明显、便于观察、减少了污染、有利于健康等。
故答案为:同一高度;像能成在光屏的中心;;投影仪;近视;便于观察
为了使像能成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心放在同一高度上;
凸透镜成像时,时,物体成倒立、等大的实像,根据这个特点求出凸透镜的焦距;
物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像;
凹透镜对光线有发散作用,能使光线的会聚点推迟延后;近视眼是远处物体的像成在视网膜的前方,需配戴凹透镜;
蜡烛换成灯,实验现象更明显、便于观察、减少了污染等。
本题是探究凸透镜成像的规律的实验,考查了凸透镜成像的规律的应用以及焦距的确定,一定要熟练掌握规律的内容,做到灵活运用。
19.【答案】;
【解析】
人看到的鱼在水中,光是从水中斜射入空气中进入了船上的人的眼睛,当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,船上的人感觉光是沿直线传播的,逆着光看去,好像是从光的反向延长线的交点处来的,比实际位置偏高。
此题主要考查生活中的折射现象,要求学生能学以致用,将物理知识应用于生活实践,考查了理论联系实际的能力。
20.【答案】;
【解析】
在作凸透镜、凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点;③过凸透镜光心的光线传播方向不改变。