第第頁第四章在光的世界里單元檢測試題（含解析）2023-2024學年度教科版八年級上冊物理第四章在光的世界里單元檢測試題

一．選擇題（共13小題，滿分26分，每小題2分）

1．（2分）光的世界精彩紛呈，絢麗多彩，下列有關光學知識的描述中正確的是（）

A．光在同種介質中沿直線傳播

B．光的三原色是紅、黃、藍

C．張志和在《玄貞子》中記載“背日噴乎水，成虹霓之狀”是光的色散

D．蓮花湖濕地公園岸邊的美景在湖水中的倒影是實像

2．（2分）如圖甲所示是福建的天文愛好者顏明哲通過純手工打磨鏡片自制的望遠鏡，該望遠鏡不僅可以看到8億公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑紋，圖乙是該望遠鏡內部結構及光路示意圖。下列關于該自制望遠鏡的說法正確的是（）

A．顏明哲通過純手工磨制的鏡片是凹透鏡

B．看到8億公里外的木星只利用了光沿直線傳播

C．清晰看到木星表面的斑紋時物鏡的成像原理與照相機相同

D．木星到物鏡的距離u滿足f＜u＜2f（f為物鏡的焦距）

3．（2分）夏夜，月光皎潔，草叢里飛舞著亮瑩瑩的螢火蟲，頗有“含明終不息，夜月空徘徊”的意境，此情景中（）

A．月亮不是光源，螢火蟲不是光源

B．月亮不是光源，螢火蟲是光源

C．月亮是光源，螢火蟲是光源

D．月亮是光源，螢火蟲不是光源

4．（2分）如圖所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方，這樣就可以制成一個顯微鏡。把一幅圖片放在玻璃板的下方，慢慢調節放大鏡與水滴之間的距離，就可以看清玻璃板下面圖片中的微小細節了。下列有關水滴顯微鏡的描述正確的是（）

A．水滴所成的像是縮小的B．目鏡所成的像是縮小的

C．水滴所成的像為實像D．目鏡所成的像為實像

5．（2分）某興趣小組開展“創新服務生活，科技改變未來”的科技創新活動，模擬制作一款“智能”行駛玩具車。該玩具車利用車載傳感器（攝像頭、雷達）采集生成道路特征數據，完成“自動”駕駛。作為傳感器之一的攝像頭，下列說法正確的是（）

A．攝像頭的鏡頭是凹透鏡

B．遇障礙物時，要想生成更大的像，鏡頭應該向前伸

C．攝像頭成的像是正立的虛像

D．成像時障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以內

6．（2分）因為有了光，自然界才絢麗多彩。下列說法正確的是（）

A．甲圖：物體通過小孔成的是虛像

B．乙圖：小聰和小貓能互相看到對方，利用了反射時光路可逆

C．丙圖：平面鏡中舞者的像是光沿直線傳播形成的

D．丁圖：近視眼需要戴凸透鏡矯正

7．（2分）細心觀察的小明發現身邊處處有物理。下列他觀察到的現象或事例可以用“光的直線傳播”解釋的是（）

A．課堂上老師用投影儀將同學們的優秀作品展示投影

B．太陽高照時校園長廊下斑駁的樹影

C．午后陽光通過課桌上透明水杯形成的彩色光帶

D．晚自習時教室窗戶玻璃里出現的另一個“自己”

8．（2分）如圖為探究光的反射定律實驗。平面鏡水平放置，白色紙板豎直地立在鏡面上。入射光線AO緊貼紙板射向鏡面，紙板上能看到反射光線OB（圖中未畫出）。O為入射點，ON為法線。則（）

A．反射光線OB的位置在ON的左側

B．僅增大圖中α的角度，反射光線OB將遠離ON

C．僅將平面鏡在水平面內繞O旋轉，OB位置不變

D．僅將紙板取走，反射光線OB將不存在

9．（2分）一塊儀容鏡如圖甲所示，放在某學校走廊的AB處，儀容鏡靠墻而立，鏡面與墻壁平行，在另一面墻壁上的O處懸掛一電鈴，如圖乙所示。為了總能看到電鈴通過儀容鏡所成的像O'，小強同學沿著走廊的ae直線走動，若將人和電鈴各自看作一個點，則小強同學所在的區間是（）

A．abB．bcC．cdD．de

10．（2分）一束單色光從空氣斜射入水中的情境如圖所示。下列說法正確的是（）

A．BO是入射光，OA是反射光

B．AO是入射光，OC是折射光

C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角

D．光若沿CO入射，將沿OA和OB射出

11．（2分）下列正確表示光從空氣斜射到水面的光路是（）

A．B．

C．D．

12．（2分）小芳利用如圖所示的裝置“探究凸透鏡成像的規律”。將蠟燭放在凸透鏡左側適當位置，調整光屏到凸透鏡的距離，使燭焰在光屏上成清晰的像，分別測出物距u和像距v，實驗數如表所示。下列說法中（）

實驗次數12345

物距u/cm6030201512

像距v/cm1215203060

①該凸透鏡的焦距為20cm

②第1次實驗的成像規律與照相機成像原理相同

③從第1次實驗到第5次實驗，成在光屏上的像越來越大

④當u＝11cm時，移動光屏，可在光屏上成倒立、縮小的清晰實像

A．只有①④正確B．只有②③正確

C．只有①②正確D．只有②③④正確

13．（2分）如圖所示，凸透鏡位于P處（圖中未畫出）位置不變，移動蠟燭，光屏先后在P同側的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處大，則（）

A．甲處可能成的是虛像B．乙處像可能是放大的

C．P點位置在甲的左側D．蠟燭的移動方向向左

二．多選題（共2小題，滿分4分，每小題2分）

（多選）14．（2分）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，蠟燭、焦距為10cm的凸透鏡、光屏位置如圖所示時，光屏上恰好呈現燭焰清晰的像。下列說法正確的是（）

A．投影儀就是利用這一規律成像的

B．將蠟燭放置在35cm刻度處，僅向右移動光屏，能得到清晰、倒立、放大的實像

C．若飛來一只小蟲落在凸透鏡上，遮住凸透鏡的部分區域，則光屏上燭焰的像不再完整

D．蠟燭、凸透鏡、光屏位置不動，用焦距8cm凸透鏡替換該透鏡，光屏上不再成清晰的像

（多選）15．（2分）小強同學用如圖甲的實驗裝置，探究光反射時的規律，并將數據依次記錄在表格中。實驗后他想讓與地平線成60°的太陽光豎直向下照亮井底，他把平面鏡按如圖乙放置。對此探究，下列說法正確的是（）

次數12345

∠i0°20°30°40°60°

∠r0°20°30°40°60°

A．圖甲中表示反射角的是∠i

B．實驗時的反射光線是繞O點逆時針轉動的

C．實驗說明反射角等于入射角

D．圖乙中平面鏡與地平線的夾角θ為75°

三．填空題（共9小題，滿分36分，每小題4分）

16．（4分）2023年6月21日下午3點半左右，婁底市內絕大部分同學親眼看到了日環食這一難得的景象。從物理學的角度來說，日食屬于光的現象；如圖中，能描述其形成原因的是圖。（選填“甲”或“乙”）。

17．（4分）如圖，小亮讓一束光線沿著BO方向入射，發現反射光線沿著OA方向射出，說明光在反射時光路是的，若入射光線向法線靠近10°，反射角會（選填“增大”或“減小”）。

18．（4分）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”。蜻蜓立于荷葉尖上，距水面0.2m，它在水中的像是（實像/虛像），像距水面m。

19．（4分）用冰取火，似乎不可思議。但這絕非訛傳，據晉代張華的《博物志》記載，我國古代就把冰塊制成透鏡，利用透鏡對光的作用將物體點燃，如圖所示。用這類透鏡制作的眼鏡片，可以用來矯正眼。

20．（4分）中華優秀傳統文化蘊含著豐富的物理知識。《墨經》中記載了世界上最早的“小孔成像”實驗（如圖所示），小孔成像是由于光的形成的；唐代詩句“潭清疑水淺”描繪了潭水清澈，讓人感覺水變淺了，這是由于光的造成的。

21．（4分）如圖，一束激光斜射到空水槽底部O點，形成一個光斑。現向水槽中注入適量水后，則水槽底部光斑移到O點的（選填“左”或“右”）側。繼續沿水槽壁緩慢注水，則折射角將（選填“增大”、“不變”或“減小”）。

22．（4分）在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時，光屏上呈現一個清晰的燭焰的像，該像是倒立、的實像，生活中利用這個成像特點制成了（寫出一個即可）。

23．（4分）某學習小組用圖甲探究“凸透鏡成像規律”，通過實驗，繪制了像距v隨物距u變化圖像如圖乙所示，此凸透鏡的焦距是cm。當蠟燭放在如圖甲所示位置時，調節光屏位置，直到光屏上得到清晰的像，若此時在蠟燭與凸透鏡之間靠近凸透鏡處放一個近視眼鏡，若想在光屏上還能得到清晰的像，應該將光屏向（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡方向移動。

24．（4分）如圖所示兩條光線會聚于主光軸MN上的b點，在虛線框內放入甲透鏡后光線將會聚于c點；放入乙透鏡后，光線將會聚于a點，則甲是透鏡；乙是透鏡。

四．作圖題（共4小題，滿分8分，每小題2分）

25．（2分）如圖所示，一束光射向凸透鏡，請畫出該光經過凸透鏡、凹透鏡的折射光路。

26．（2分）根據畫出的光線，在圖中虛線框內畫出一個適當的透鏡。

27．（2分）小明用手機給水中的小魚拍照，發現手機在水中的像剛好與魚缸中的一條小魚的像重合，圖中A點表示小明眼睛的位置，B′點是小明看到的小魚和手機的像重合的位置。請畫出：

（1）手機的位置B；

（2）小明看到手機的像的光路圖；

（3）水中魚的大致位置C及看到魚的光路圖。

28．（2分）如圖是經平面鏡反射后的反射光線，請畫出射向平面鏡的入射光線和進入空氣中的折射光線。

五．計算題（共2小題，滿分12分，每小題6分）

29．（6分）齊天大圣孫悟空一個跟斗可以翻十萬八千里（相當于5.4×104km），一秒可以翻一個跟斗，可他卻想與光比比誰快，請你做裁判。

（1）誰更快，請通過計算說明原因？

（2）若你在地球上向某星體發射激光，經過10min收到星體反射回來的激光信號，則此星球與地球間距離為多少？

30．（6分）反坦克炮是一種彈道低伸，主要用于毀傷坦克和其他裝甲目標的火炮；演習中一門反坦克炮瞄準一輛坦克，開炮后經過1.5s看到炮彈在坦克上爆炸，看到炮彈在坦克上爆炸后又經過4.5s聽到爆炸的聲音，聲速為340m/s，炮彈飛行軌跡近似看作水平直線，求：

（1）炮彈的飛行速度多大？

（2）為什么先看到炮彈爆炸，再聽到聲音傳來？

六．實驗探究題（共2小題，滿分14分）

31．（6分）如圖是“探究平面鏡成像的特點”的實驗裝置。

（1）用玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的。

（2）實驗中應將玻璃板與水平桌面。

（3）選用兩支外形完全相同的蠟燭A和B，目的是得到像和物的的關系。

32．（8分）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中：

（1）小強發現用凸透鏡看遠處物體時，可以看見倒立、縮小的像；用該凸透鏡看自己的指紋時，能看見正立、放大的像，由此猜想：凸透鏡成像的特點可能與有關。

（2）在光具座上，將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側，調節三者的高度時，（選填“需要”或“不需要”）點燃蠟燭；調節高度的目的是使像能呈現在

（3）實驗中，當蠟燭、透鏡和光屏的位置如圖所示時，光屏上承接到蠟燭清晰的像（像未畫出），這個實驗現象可以說明（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）的成像特點。

第四章在光的世界里單元檢測試題

參考答案與試題解析

一．選擇題（共13小題，滿分26分，每小題2分）

1．（2分）光的世界精彩紛呈，絢麗多彩，下列有關光學知識的描述中正確的是（）

A．光在同種介質中沿直線傳播

B．光的三原色是紅、黃、藍

C．張志和在《玄貞子》中記載“背日噴乎水，成虹霓之狀”是光的色散

D．蓮花湖濕地公園岸邊的美景在湖水中的倒影是實像

【分析】（1）光在同種均勻介質中是沿直線傳播的；

（2）光的三原色是紅、綠、藍；

（3）太陽光經過三棱鏡折射后可以分散成七種顏色的光，分別是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，這就是光的色散現象；

（4）平面鏡成像是由光的反射形成的。

【解答】解：

A、光在同種均勻介質中沿直線傳播，故A錯誤；

B、光的三原色是紅、綠、藍，故B錯誤；

C、“背日噴乎水，成虹霓之狀”描寫的是“人工虹”，噴出水后，空中有大量的小水滴，太陽光照在這些小水滴上，被分解為絢麗的七色光，這是光的色散現象，故C正確；

D、蓮花湖濕地公園岸邊的美景在湖水中的倒影屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的虛像，故D錯誤。

故選：C。

2．（2分）如圖甲所示是福建的天文愛好者顏明哲通過純手工打磨鏡片自制的望遠鏡，該望遠鏡不僅可以看到8億公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑紋，圖乙是該望遠鏡內部結構及光路示意圖。下列關于該自制望遠鏡的說法正確的是（）

A．顏明哲通過純手工磨制的鏡片是凹透鏡

B．看到8億公里外的木星只利用了光沿直線傳播

C．清晰看到木星表面的斑紋時物鏡的成像原理與照相機相同

D．木星到物鏡的距離u滿足f＜u＜2f（f為物鏡的焦距）

【分析】望遠鏡的原理：望遠鏡包括物鏡和目鏡，物鏡相當于照相機，成倒立縮小的實像，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像。

【解答】解：望遠鏡的目鏡和物鏡都是由凸透鏡組成，利用了光的折射現象，目鏡相當于放大鏡，成正立的放大的虛像，物鏡相當于照相機，木星到物鏡的距離u滿足u＞2f，成倒立縮小的實像，故C正確。

故選：C。

3．（2分）夏夜，月光皎潔，草叢里飛舞著亮瑩瑩的螢火蟲，頗有“含明終不息，夜月空徘徊”的意境，此情景中（）

A．月亮不是光源，螢火蟲不是光源

B．月亮不是光源，螢火蟲是光源

C．月亮是光源，螢火蟲是光源

D．月亮是光源，螢火蟲不是光源

【分析】自身能發光的物體是光源。

【解答】解：

月亮是反射的太陽光而看起來很亮的，不是自身發光，月亮不是光源；

螢火蟲是自身發光，是光源，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

4．（2分）如圖所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方，這樣就可以制成一個顯微鏡。把一幅圖片放在玻璃板的下方，慢慢調節放大鏡與水滴之間的距離，就可以看清玻璃板下面圖片中的微小細節了。下列有關水滴顯微鏡的描述正確的是（）

A．水滴所成的像是縮小的B．目鏡所成的像是縮小的

C．水滴所成的像為實像D．目鏡所成的像為實像

【分析】顯微鏡有物鏡和目鏡組成，目鏡成的是正立、放大的虛像；物鏡成的是放大、倒立的實像。

【解答】解：把一滴水滴在玻璃板上，再拿一個放大鏡作為目鏡放在水滴的上方，水滴作為物鏡，成倒立放大的實像；放大鏡是目鏡，成正立放大的虛像，故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

5．（2分）某興趣小組開展“創新服務生活，科技改變未來”的科技創新活動，模擬制作一款“智能”行駛玩具車。該玩具車利用車載傳感器（攝像頭、雷達）采集生成道路特征數據，完成“自動”駕駛。作為傳感器之一的攝像頭，下列說法正確的是（）

A．攝像頭的鏡頭是凹透鏡

B．遇障礙物時，要想生成更大的像，鏡頭應該向前伸

C．攝像頭成的像是正立的虛像

D．成像時障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以內

【分析】凸透鏡的成像規律及應用：u＞2f，成倒立縮小的實像，應用是照相機，凸透鏡成實像時，物近像遠像變大。

【解答】解：攝像頭的鏡頭相當于一個凸透鏡，其成像原理是障礙物位于鏡頭的兩倍焦距以外，成倒立、縮小的實像；

根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大的原則，遇障礙物時，要想生成更大的像，應將減小物距，則用將鏡頭向前伸。

據此分析可知B正確，ACD錯誤。

故選：B。

6．（2分）因為有了光，自然界才絢麗多彩。下列說法正確的是（）

A．甲圖：物體通過小孔成的是虛像

B．乙圖：小聰和小貓能互相看到對方，利用了反射時光路可逆

C．丙圖：平面鏡中舞者的像是光沿直線傳播形成的

D．丁圖：近視眼需要戴凸透鏡矯正

【分析】（1）小孔成像依據光的直線傳播原理，成倒立的實像，像可能放大可能縮小；

（2）在光的反射中，光路是可逆的；

（3）平面鏡的成像原理是光的反射；

（4）近視眼的成因是晶狀體太厚，折光能力太強，或者眼球在前后方向上太長，因此來自遠處點的光會聚在視網膜前，到達視網膜時已經不是一點而是一個模糊的光斑了；近視眼要佩帶凹透鏡矯正。

【解答】解：A．小孔成的像是由實際光線形成的，可以用光屏接收到，符合實像的特征，不是虛像，故A錯誤；

B．小聰和小貓能互相看到對方，說明在反射時光路是可逆的，故B正確；

C．平面鏡中舞者的像是光的反射現象，故C錯誤；

D．近視眼需要戴凹透鏡矯正，故D錯誤。

故選：B。

7．（2分）細心觀察的小明發現身邊處處有物理。下列他觀察到的現象或事例可以用“光的直線傳播”解釋的是（）

A．課堂上老師用投影儀將同學們的優秀作品展示投影

B．太陽高照時校園長廊下斑駁的樹影

C．午后陽光通過課桌上透明水杯形成的彩色光帶

D．晚自習時教室窗戶玻璃里出現的另一個“自己”

【分析】（1）光在同一均勻介質中沿直線傳播，光沿直線傳播的實例有：小孔成像、激光準直、影子、日食和月食等。

（2）光從一種介質斜射入另一種介質時，光的傳播方向就會發生改變，這是光的折射，光的折射形成的現象有：筷子彎折、放大鏡、池水變淺等。

（3）光射到介質界面上會發生反射，光的反射形成的現象有：平面鏡成像、水中倒影、凹面鏡成像等。

【解答】解：課堂上老師用投影儀將同學們的優秀作品展示投影，屬于折射現象，故A錯誤；

B、太陽高照時校園長廊下斑駁的樹影，屬于光的直線傳播現象，故B正確；

C、午后陽光通過課桌上透明水杯形成的彩色光帶，屬于折射現象，故C錯誤；

D、晚自習時教室窗戶玻璃里出現的另一個“自己”，屬于平面鏡成像，光的反射現象，故D錯誤。

故選：B。

8．（2分）如圖為探究光的反射定律實驗。平面鏡水平放置，白色紙板豎直地立在鏡面上。入射光線AO緊貼紙板射向鏡面，紙板上能看到反射光線OB（圖中未畫出）。O為入射點，ON為法線。則（）

A．反射光線OB的位置在ON的左側

B．僅增大圖中α的角度，反射光線OB將遠離ON

C．僅將平面鏡在水平面內繞O旋轉，OB位置不變

D．僅將紙板取走，反射光線OB將不存在

【分析】反射定律的內容：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側；反射角等于入射角，由此解答。

【解答】解：A、反射光線OB和入射光線AO分居在法線的兩側，反射光線OB的位置在ON的右側，故A錯誤；

B、僅增大圖中α的角度，入射角減小，則反射角減小，反射光線OB將靠近ON，故B錯誤；

C、僅將平面鏡在水平面內繞O旋轉，紙板仍然和平面鏡垂直，法線位置不變，入射光線位置不變，反射光線OB位置不變，故C正確；

D、僅將紙板取走，反射光線OB仍然存在，只是不能顯示在紙板上，故D錯誤；

故選：C。

9．（2分）一塊儀容鏡如圖甲所示，放在某學校走廊的AB處，儀容鏡靠墻而立，鏡面與墻壁平行，在另一面墻壁上的O處懸掛一電鈴，如圖乙所示。為了總能看到電鈴通過儀容鏡所成的像O'，小強同學沿著走廊的ae直線走動，若將人和電鈴各自看作一個點，則小強同學所在的區間是（）

A．abB．bcC．cdD．de

【分析】平面鏡成像的特點：物像等大、等距、連線與鏡面垂直，虛像。

【解答】解：電鈴反射的光入射到A處和B處，經過平面鏡反射到b和c兩處，為了總能看到電鈴通過儀容鏡所成的像O'，小強同學所在的區間是bc。

故選：B。

10．（2分）一束單色光從空氣斜射入水中的情境如圖所示。下列說法正確的是（）

A．BO是入射光，OA是反射光

B．AO是入射光，OC是折射光

C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角

D．光若沿CO入射，將沿OA和OB射出

【分析】（1）反射和折射是在兩種介質的界面上同時發生的現象，反射遵從反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角；折射遵從折射規律：折射光線、入射光線、法線在同一個平面內，折射光線與入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射入其它透明介質時，折射角小于入射角；能根據圖解識別三條光線。

（2）根據光路是可逆的分析。

【解答】解：ABC、根據反射定律，在沒有光傳播方向的情況下，反射光線與入射光線應該關于法線對稱，過入射點O作垂直于界面的垂線即為法線PQ，如圖所示：

；

根據反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，折射光線與入射光線分居法線兩側，光由空氣斜射入其它透明介質時，折射角小于入射角，可知：AO為入射光線、OB為反射光線，OC為折射光線，則∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，∠COQ是折射角，故AC錯誤，B正確；

D、根據光路是可逆的可知，光若沿CO入射，將沿OA射出，故D錯誤。

故選：B。

11．（2分）下列正確表示光從空氣斜射到水面的光路是（）

A．B．

C．D．

【分析】（1）光的反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側；反射角等于入射角。

（2）光的折射規律：折射光線與入射光線和法線在同一平面內；折射光線與入射光線分居法線兩側；當光從空氣斜射入水里或其它透明介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。

【解答】解：A、當光從空氣斜射入水中，折射角應小于入射角，而A中折射角大于入射角了，故A錯誤；

B、光發生反射時，反射光線和入射光線分居在法線的兩側，而圖中反射光線與入射光線在法線的同側了，故B錯誤；

C、光發生反射時，反射光線和入射光線分居在法線的兩側，反射角與入射角相等，符合光的反射定律，

當光發生折射時，折射光線和入射光線分居法線兩側，當光從空氣斜射入水里或其它透明介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角，故C正確；

D、當光從空氣斜射入水里或其它透明介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角，而圖中折射角等于入射角，故D錯誤。

故選：C。

12．（2分）小芳利用如圖所示的裝置“探究凸透鏡成像的規律”。將蠟燭放在凸透鏡左側適當位置，調整光屏到凸透鏡的距離，使燭焰在光屏上成清晰的像，分別測出物距u和像距v，實驗數如表所示。下列說法中（）

實驗次數12345

物距u/cm6030201512

像距v/cm1215203060

①該凸透鏡的焦距為20cm

②第1次實驗的成像規律與照相機成像原理相同

③從第1次實驗到第5次實驗，成在光屏上的像越來越大

④當u＝11cm時，移動光屏，可在光屏上成倒立、縮小的清晰實像

A．只有①④正確B．只有②③正確

C．只有①②正確D．只有②③④正確

【分析】①根據u＝v＝2f，成倒立等大的實像，據此確定凸透鏡的焦距；

②根據u＞2f，成倒立縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的；

③根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大分析回答；

④根據2f＞u＞f，成倒立放大的實像。

【解答】解：①由表中數據可知，u＝v＝20cm，根據u＝v＝2f，成倒立等大的實像，即2f＝20cm，所以該凸透鏡的焦距為f＝10cm，故①錯誤；

②第1次實驗，u＝60cm＞2f，根據u＞2f，成倒立縮小的實像，照相機就是利用此原理制成的，故②正確；

③從第1次實驗到第5次實驗，物距逐漸減小，根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，故③正確；

④當u＝11cm，此時物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根據2f＞u＞f，成倒立放大的實像，故④錯誤。

故選：B。

13．（2分）如圖所示，凸透鏡位于P處（圖中未畫出）位置不變，移動蠟燭，光屏先后在P同側的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處大，則（）

A．甲處可能成的是虛像B．乙處像可能是放大的

C．P點位置在甲的左側D．蠟燭的移動方向向左

【分析】（1）根據光屏先后在P同側的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處大可知像的大小變化，利用凸透鏡成像規律可知凸透鏡和物體的位置以及物體的移動方向；根據成實像時，像和物位于凸透鏡的兩側、成虛像時，像和物位于凸透鏡的同側分析甲處所成像的性質；

（2）根據物距與焦距的可能關系結合凸透鏡成像的規律分析乙處所成像的性質。

【解答】解：（1）由題意可知，光屏先后在P同側的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處大，根據“物遠像近像變小”可知，像在不斷的靠近凸透鏡，因此凸透鏡在乙的右側，蠟燭在凸透鏡的右側，此時蠟燭在遠離凸透鏡，因此蠟燭向右移動，故CD錯誤；

由于甲處和蠟燭位于凸透鏡的兩側，因此甲處只能成實像，故A錯誤；

（2）由于題干未提供物距和凸透鏡的焦距，因此，乙處可能成放大的實像，也可能成縮小的實像，故B正確。

故選：B。

二．多選題（共2小題，滿分4分，每小題2分）

（多選）14．（2分）在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，蠟燭、焦距為10cm的凸透鏡、光屏位置如圖所示時，光屏上恰好呈現燭焰清晰的像。下列說法正確的是（）

A．投影儀就是利用這一規律成像的

B．將蠟燭放置在35cm刻度處，僅向右移動光屏，能得到清晰、倒立、放大的實像

C．若飛來一只小蟲落在凸透鏡上，遮住凸透鏡的部分區域，則光屏上燭焰的像不再完整

D．蠟燭、凸透鏡、光屏位置不動，用焦距8cm凸透鏡替換該透鏡，光屏上不再成清晰的像

【分析】（1）物距大于2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像，照相機根據這個原理制成；

（2）物距在一倍焦距和二倍焦距之間，凸透鏡成倒立、放大的實像；

（3）物體有無數點組成，物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線，經凸透鏡折射后，有無數條折射光線會聚成該點的像；當遮住凸透鏡的一部分，還有另外的部分光線，經凸透鏡折射會聚成像；

（4）凸透鏡的焦距變小，會聚能力變強。

【解答】解：A、如圖所示，物距大于二倍焦距，此時成倒立、縮小的實像，能夠說明照相機的成像原理，故A錯誤；

B、將蠟燭放置在35cm刻度處，此時的物距在一倍焦距和二倍焦距之間，像距要大于二倍焦距，向右移動光屏，能得到清晰、倒立、放大的實像，故B正確；

C、若飛來一只小蟲落在凸透鏡上，遮住凸透鏡的部分區域，物體上任一點都有光線射向凸透鏡的下半部，經凸透鏡折射后，照樣能會聚成像，像的大小不發生變化，只是折射光線減少，會聚成的像變暗，故C錯誤；

D、蠟燭、凸透鏡、光屏位置不動，用焦距8cm凸透鏡替換該透鏡，凸透鏡的焦距變小，會聚能力變強，像會提前會聚，所以光屏上不再成清晰的像，故D正確。

故選：BD。

（多選）15．（2分）小強同學用如圖甲的實驗裝置，探究光反射時的規律，并將數據依次記錄在表格中。實驗后他想讓與地平線成60°的太陽光豎直向下照亮井底，他把平面鏡按如圖乙放置。對此探究，下列說法正確的是（）

次數12345

∠i0°20°30°40°60°

∠r0°20°30°40°60°

A．圖甲中表示反射角的是∠i

B．實驗時的反射光線是繞O點逆時針轉動的

C．實驗說明反射角等于入射角

D．圖乙中平面鏡與地平線的夾角θ為75°

【分析】（1）垂直鏡面的是法線，入射光線與法線的夾角是入射角，反射光線與法線的夾角為反射角；

（2）（3）光的反射定律內容是：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內，反射光線、入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角；

（4）反射光線豎直射入井內，和水平面成90°角，根據圖中標出的入射光線和水平面的夾角，易求出入射光線和反射光線的夾角，然后根據數學關系求出平面鏡與地平線的夾角。

【解答】解：A、垂直鏡面的是法線，射向鏡面的光線為入射光線，入射光線與法線的夾角是入射角，由圖甲知，OA為入射光線，∠i是入射角，故A錯誤；

B、當圖甲中入射光線AO繞O點逆時針轉動時，入射角變大，此時反射角也變大，所以反射光線繞O點順時針轉動，故B錯誤；

C、由表中數據可知，反射角等于入射角，故C正確；

D、當太陽光與地平線的夾角為60°時，因為反射光線與水平面垂直，則入射光線與平面鏡的夾角為[180°﹣（60°+90°）]＝15°，所以平面鏡與地平線的夾角為15°+60°＝75°，故D正確。

故選：CD。

三．填空題（共9小題，滿分36分，每小題4分）

16．（4分）2023年6月21日下午3點半左右，婁底市內絕大部分同學親眼看到了日環食這一難得的景象。從物理學的角度來說，日食屬于光的直線傳播現象；如圖中，能描述其形成原因的是甲圖。（選填“甲”或“乙”）。

【分析】光是沿直線傳播的。當太陽光、月亮、地球在同一條直線上，月亮轉動到太陽和地球之間，太陽光有一部分被月亮阻擋，地球上出現月亮的影子，地球上有一部分地區不能看到完整的太陽或看不到太陽，就形成日食。

【解答】解：因為光是沿直線傳播的。當月球轉到太陽和地球中間并且三者在一條直線上時，月球擋住了太陽照射在地球上的光線，地球處在月球的影子里，這就形成了日食，所以圖甲是日食的成因圖。

故答案為：直線傳播；甲。

17．（4分）如圖，小亮讓一束光線沿著BO方向入射，發現反射光線沿著OA方向射出，說明光在反射時光路是可逆的，若入射光線向法線靠近10°，反射角會減小（選填“增大”或“減小”）。

【分析】在光的反射現象中，光路是可逆的；入射光線與法線的夾角叫入射角，反射光線與法線的夾角叫反射角，在光的反射現象中，反射角等于入射角。

【解答】解：將一束光貼著紙板F沿BO射到O點，反射光線將沿圖中的OA方向射出，這說明光路是可逆的；

若入射光線向法線靠近10°，由入射角的定義可知入射角減小10°，根據上述結論可知反射角也減小10°。

故答案為：可逆；減小。

18．（4分）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”。蜻蜓立于荷葉尖上，距水面0.2m，它在水中的像是虛像（實像/虛像），像距水面0.2m。

【分析】平靜的水面相當于平面鏡，依據平面鏡成像的特點可知，成的像是虛像，像與物到鏡面的距離相等來解答此題。

【解答】解：平靜的水面相當于平面鏡，平面鏡成虛像，若蜻蜓立于距水面0.2m處的荷尖上，根據物像到平面鏡距離相等，所以蜻蜓在水中所成的像距水面的距離也為0.2m。

故答案為：虛像；0.2。

19．（4分）用冰取火，似乎不可思議。但這絕非訛傳，據晉代張華的《博物志》記載，我國古代就把冰塊制成透鏡，利用透鏡對光的會聚作用將物體點燃，如圖所示。用這類透鏡制作的眼鏡片，可以用來矯正遠視眼。

【分析】凸透鏡對光線具有會聚作用；凸透鏡可以矯正遠視眼。

【解答】解：我國古代就把冰塊制成透鏡，利用透鏡對光的會聚作用將物體點燃；

遠處物體通過人眼所成的像成在視網膜的后方，為遠視眼；為了使像成在視網膜上，需要佩戴對光線具有會聚作用的凸透鏡。

故答案為：會聚；遠視。

20．（4分）中華優秀傳統文化蘊含著豐富的物理知識。《墨經》中記載了世界上最早的“小孔成像”實驗（如圖所示），小孔成像是由于光的直線傳播形成的；唐代詩句“潭清疑水淺”描繪了潭水清澈，讓人感覺水變淺了，這是由于光的折射造成的。

【分析】（1）光在同種、均勻、透明介質中沿直線傳播，產生的現象有小孔成像、激光準直、影子的形成、日食和月食等；

（2）光線在同種不均勻介質中傳播或者從一種介質斜射入另一種介質時，就會出現光的折射現象，例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。

【解答】解：（1）小孔成像是由于光的直線傳播形成的；

（2）“潭清疑水淺”中“水淺”是水底看起來比較淺，這是由于光的折射形成的，看水底是逆著光的傳播方向看的，即逆著折射光線看，由于錯覺，我們始終認為光是沿直線傳播的，所以看到的位置比實際位置淺。

故答案為：直線傳播；折射。

21．（4分）如圖，一束激光斜射到空水槽底部O點，形成一個光斑。現向水槽中注入適量水后，則水槽底部光斑移到O點的左（選填“左”或“右”）側。繼續沿水槽壁緩慢注水，則折射角將不變（選填“增大”、“不變”或“減小”）。

【分析】光在同種、均勻、透明介質中沿直線傳播；光從一種介質斜射入另一種介質時，光的傳播方向發生改變，稱為光的折射。

【解答】解：向水槽中注入適量水后，激光由空氣斜射入水中，光線發生折射，折射角小于入射角，所以折射光線向法線偏折，故水槽底部光斑移到O點的左側。

激光由空氣斜射入水中，繼續沿水槽壁緩慢注水，入射角不變，則折射角大小不變。

故答案為：左；不變。

22．（4分）在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時，光屏上呈現一個清晰的燭焰的像，該像是倒立、放大的實像，生活中利用這個成像特點制成了投影儀（寫出一個即可）。

【分析】凸透鏡成像的規律：

當u＞2f時，成倒立、縮小的實像，2f＞v＞f，應用照相機；

當u＝2f時，成倒立、等大的實像，v＝2f；

當f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，v＞2f，應用投影儀；

【解答】解：由圖知，此時物距小于像距，即f＜u＜2f時，成倒立、放大的實像，v＞2f，應用投影儀。

故答案為：放大；投影儀。

23．（4分）某學習小組用圖甲探究“凸透鏡成像規律”，通過實驗，繪制了像距v隨物距u變化圖像如圖乙所示，此凸透鏡的焦距是5cm。當蠟燭放在如圖甲所示位置時，調節光屏位置，直到光屏上得到清晰的像，若此時在蠟燭與凸透鏡之間靠近凸透鏡處放一個近視眼鏡，若想在光屏上還能得到清晰的像，應該將光屏向遠離（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡方向移動。

【分析】凸透鏡成像時，u＝v＝2f，在圖象上找到u＝v對應點，根據物距和焦距的關系求出凸透鏡的焦距；

近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，使原來會聚成像的光線推遲會聚，像遠離凸透鏡，要用光屏接到清晰的像，判斷光屏的移動方向。

【解答】解：由圖知，當物距為10cm時，像距也為10cm，根據凸透鏡成像的規律，物距等于2倍焦距時，成倒立等大的實像，此時像距與物距相等。所以2f＝10cm，則f＝5cm；

近視眼鏡是凹透鏡，凹透鏡對光線有發散作用，使原來會聚成像的光線推遲會聚，像遠離凸透鏡，要用光屏接到清晰的像，應將光屏向右調節，即向遠離凸透鏡的方向調節，才能使像變清晰。

故答案為：5；遠離。

24．（4分）如圖所示兩條光線會聚于主光軸MN上的b點，在虛線框內放入甲透鏡后光線將會聚于c點；放入乙透鏡后，光線將會聚于a點，則甲是凹透鏡；乙是凸透鏡。

【分析】根據圖判斷出甲乙對光線的作用，根據凸透鏡和凹透鏡對光線的作用進行判斷。凸透鏡有會聚光線的作用，凹透鏡有發散光線的作用。

【解答】解：由圖知，光會聚于b點；光經過甲透鏡后會聚在右側的c點，折射光線與原來的入射光線相比，更遠離主光軸，說明甲透鏡對光線有發散作用，是凹透鏡；

經過乙透鏡后會聚在左側的a點，折射光線與原來的入射光線相比，更靠近主光軸，說明乙透鏡對光線有會聚作用，是凸透鏡。

故答案為：凹；凸。

四．作圖題（共4小題，滿分8分，每小題2分）

25．（2分）如圖所示，一束光射向凸透鏡，請畫出該光經過凸透鏡、凹透鏡的折射光路。

【分析】已知凸透鏡與凹透鏡的一個焦點重合，根據圖示判斷是哪個焦點重合；在作凸透鏡或凹透鏡的光路圖時，先確定所給光線的特點再根據透鏡的光學特點來作圖。

【解答】解：凸透鏡左右兩側各有一個焦點，且這兩個焦點關于光心對稱，同理凹透鏡也是如此；

已知凸透鏡與凹透鏡的一個焦點重合，則由圖可知是凸透鏡的左焦點和凹透鏡的右焦點重合，

過凸透鏡焦點的光線，經過凸透鏡折射后，折射光線平行于主光軸；平行于凹透鏡主光軸的光線，經過凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線要過凹透鏡的虛焦點，如圖所示：

26．（2分）根據畫出的光線，在圖中虛線框內畫出一個適當的透鏡。

【分析】知道凸透鏡有會聚光線的作用，凹透鏡有發散光線的作用。根據入射光和折射光的方向，判斷光線被會聚了還是發散了：若光線被會聚則填凸透鏡，若光線被發散則填凹透鏡。

【解答】解：

兩條平行光線，經圖示透鏡折射后，變得發散，因此該透鏡對光線有發散作用，為凹透鏡；折射光線的反向延長線的交點為凹透鏡的焦點F，如圖所示：

。

故答案為：。

27．（2分）小明用手機給水中的小魚拍照，發現手機在水中的像剛好與魚缸中的一條小魚的像重合，圖中A點表示小明眼睛的位置，B′點是小明看到的小魚和手機的像重合的位置。請畫出：

（1）手機的位置B；

（2）小明看到手機的像的光路圖；

（3）水中魚的大致位置C及看到魚的光路圖。

【分析】平面鏡成像的特點：像與物的大小相等、像與物到平面鏡的距離相等、像與物的連線與鏡面垂直、像與物關于鏡面對稱；

由題知，小明看到手機在魚缸中的像剛好與魚缸中一條小魚重合在B′點，根據平面鏡成像的特點便可以畫出手機的位置；

根據光從水中進入空氣中時折射角大于入射角的規律作出人眼看到小魚的光路圖。

【解答】解：（1）根據平面鏡成像像與物關于鏡面對稱，作出B′關于水面的對稱點，即為手機的位置B；

（2）由題知，小明看到手機在魚缸中的像剛好與魚缸中一條小魚重合在B點，手機在魚缸中的像是由光的反射形成的（水面相當于平面鏡），看到魚缸中一條小魚是由光的折射形成的虛像。連接B′A交水面于點O，則點O為入射點，連接BO即為入射光線，連接OA即為反射光線；

（3）水中魚“射向”水面的光由水斜射入空氣發生折射后進入人眼，人眼逆著折射光線看到魚的像在B′點，根據光的折射規律可知，魚的實際位置C應該在像的下側，如圖所示：

28．（2分）如圖是經平面鏡反射后的反射光線，請畫出射向平面鏡的入射光線和進入空氣中的折射光線。

【分析】（1）在反射現象中，反射光線、入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角；畫反射光線，要根據光的反射定律，先畫出法線，然后根據兩角相等畫出；

（2）光從水中垂直水面射入空氣中時，傳播的方向不變。

【解答】解：（1）過入射點畫出法線，法線與鏡面垂直，并且用虛線表示；根據光的反射定律，畫出反射光線；光從水中垂直水面射入空氣中時，傳播的方向不變。如圖所示：

五．計算題（共2小題，滿分12分，每小題6分）

29．（6分）齊天大圣孫悟空一個跟斗可以翻十萬八千里（相當于5.4×104km），一秒可以翻一個跟斗，可他卻想與光比比誰快，請你做裁判。

（1）誰更快，請通過計算說明原因？

（2）若你在地球上向某星體發射激光，經過10min收到星體反射回來的激光信號，則此星球與地球間距離為多少？

【分析】（1）根據公式v計算出孫悟空的速度，再和光速進行比較，判斷它們的快慢；

（2）根據公式s＝vt計算此星球與地球間距離。

【解答】解：（1）孫悟空的速度：

v孫5.4×107m/s，v光＝3×108m/s，v孫＜v光；

所以孫悟空的速度小于光速。

（2）在地球上向某星體發射激光，經過10min收到星體反射回來的激光信號，說明激光從地球到星體的傳播時間為5min，故此星球與地球間距離為：

s＝vt＝3×108