初三物理光学二.docx
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初三物理光学二
光学二
一．选择题（共7小题）
1．光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大．图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．小明在一只空碗中放一枚硬币，后退到某处眼睛刚好看不到它．另一位同学慢慢往碗中倒水时，小明在该处又看到硬币．这种现象可以用下列哪个光路图来解释？
（ ）
A．
B．
C．
D．
3．一束光线由空气斜射入水中时，如果入射角逐渐增大，折射角将（ ）
A．逐渐减小，且总小于入射角B．逐渐增大，且总大于入射角
C．逐渐减小，且总大于入射角D．逐渐增大，且总小于入射角
4．下列光学器具中，根据光的折射规律制成的是（ ）
①潜望镜②近视眼镜③放大镜④穿衣镜．
A．①与②B．①与④C．②与③D．③与④
5．如图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（ ）
A．aB．b、dC．cD．a、b、c、d
6．“神舟十号”航天员王亚平，在天宫一号内为我们上了一节充满奇幻的太空课．如图所示，是她在展示她制作的一个太空水球，根据这张图片上的情景可以判断，这个水球（ ）
A．相当于一个凹透镜B．相当于一个凸透镜
C．相当于一个平面镜D．所成王亚平的像是虚像
7．物体放在凸透镜前，在透镜另一侧离透镜12厘米的光屏上成一个倒立缩小的像．该凸透镜的焦距可能为（ ）
A．5厘米B．8厘米C．12厘米D．20厘米
二．填空题（共10小题）
8．17世纪，由 发现了日光色散现象，它是由于三棱镜对各种色光的 程度不同而形成的；在各种色光中，我们把红、 叫做光的三原色光．
9．雨后彩虹，十分壮丽．彩虹是太阳光传播过程中被空中水滴 而产生的．这个现象可以由太阳光通过玻璃三棱镜的实验来解释．如图可知，通过三棱镜时红光的偏折程度比紫光要 （选填“大”或“小”）．
10．一束光在玻璃和空气的界面上发生反射和折射时，它们的光路图如图所示，其中 是界面（MM′或NN′）， 侧是玻璃．
11．一束光在玻璃和空气的界面上发生反射和折射时，它们的光路图如图所示，其中 是界面， 是玻璃（选填“左侧”、“右侧”、“上方”、“下方”）， 是入射光线，折射角为 度．
12．为了研究光从一种介质射入另一种介质时的传播情况．甲组同学进行了如图所示的实验，他们先将激光束从空气中以相同的方向从入射点O分别射入不同介质，实验现象如图（a）（b）（c）所示，根据实验现象归纳得出初步结论（图中AO是入射光线，OB是折射光线）：
（1）由图（a）（b）或（a）（c）可得：
．
为了进一步探究，他们继续实验，将a叫做入射角，r叫做折射角，实验中逐渐增大入射角（a1＜a2＜a3），实验现象如图（d）（e）（f）所示．根据实验现象及相关条件，可归纳得出初步结论：
（2）由图（d）（e）（f）可得：
．
13．为了进一步研究当光从玻璃斜射入空气中时的反射、折射特点，小华同学让光从玻璃斜射入空气中，观察光的反射和折射情况，实验现象如图（a）所示．然后他逐渐增大入射角，观察到的实验现象如图9（b）、（c）、（d）和（e）所示．请根据实验现象，归纳得出初步结论．
（1）分析比较图9（a）、（b）或（c）中反射角、折射角分别与入射角的大小关系可得：
．
（2）分析比较图9（a）、（b）、（c）、（d）和（e）所示现象可得：
．
14．小敏学习了“光的折射”后，想知道光进入不同介质时，弯曲程度是否相同（折射角是否相等），如不同，弯曲程度与什么因素有关．老师帮她设计了下面的实验：
用一厚玻璃缸盛一定量的水，让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中，从水中再进入玻璃，然后再进入空气中，其光路图如图所示．小敏还上网查出了一些介质的其他参数，如下表：
物质
空气
水
玻璃
植物油
密度（kg/m3）
1.29
1000
930
速度（m/s）
3×108
2.25×108
2×108
（1）分析光路图，可知：
光线进入不同介质中弯曲程度 （相同/不同）．
（2）分析表中数据猜想：
光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度 ．
（3）光由传播速度大的物质斜射入传播速度小的物质中时，折射角 （大于/小于）入射角．
15．如图甲所示是一款智能手机，现利用其先后拍下同一轿车的两张照片如图乙、丙所示（设摄像头的焦距不变，）其摄像头相当于一个 镜，拍摄照片乙与拍摄照片丙相比，拍摄 （选填“乙”或“丙”）时摄像头离小车更远些．把一个凸透镜对准太阳光，可在凸透镜20厘米处得到一个最小，最亮的光斑，若将一物体放在离焦点4厘米处，则凸透镜所成的像的情况是 的像（选填序号）
①倒立、缩小②倒立、放大③正立、缩小④正立、放大．
16．小红同学利用如图的装置研究凸透镜成像的特点，实验操作规范、正确．每一次实验，她改变物距，并移动光屏，直至观察到清晰的像，其成像情况如图（a）、（b）、（c）所示，请仔细观察图中的物距、像距以及成像情况，得出初步的结论．
①分析、比较图（a）或（b）或（c）中物距与像距的大小关系以及成像情况，可知：
．
②分析、比较图（a）和（b）和（c）中像距随物距变化的关系以及成像情况，可知：
．
17．为验证当物距大于2倍焦距时，同一物体通过凸透镜所成像的大小及位置随物距的变化规律，某小组同学用一支长4厘米的LED管作为发光体，在光具座上分别用焦距为10厘米和12厘米的两块凸透镜进行实验，每次他们都使光屏上的像达到最清晰，实验的相关条件、现象及记录的部分数据分别如图（a）（b）（c）（d）所示．
（1）分析比较图（a）与（b）或（c）与（d）]表明：
同一凸透镜，当物距大于2倍焦距时， ．
（2）分析比较图（a）与（c）[或（b）与（d）]表明：
不同凸透镜，当物距大于2倍焦距， ，同一物体所成的像越大，像距也越大．
三．实验探究题（共1小题）
18．用焦距10cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示．（凸透镜的位置固定不动）
（1）为了便于观察实验现象，实验环境应该 （选填“较亮”或“较暗”）一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向 移动，为使像成在光屏中央，可适当向 调节凸透镜．
（2）记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整．
实验序号
物距u/cm
像距r/cm
像的性质
1
30
15
①
2
20
20
倒立、等大的实像
3
15
②
倒立、放大的实像
4
6
无
正立、放大的虚像
请根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用③ ．
（3）若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，则所成的烛焰的像为 （选填“不完整的像”、“亮度相同的完整像”或“亮度稍暗的完整的像”）．
（4）晓红在早上9：
00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点．你认为她这种活动过程存在的问题是：
．
四．解答题（共10小题）
19．如图一束光从空气斜射入平行玻璃砖（入射角为50°）后，再折射入空气．
（1）图甲、乙两图中，符合光的折射规律的是图 （选填“甲”或“乙”）；
（2）光从玻璃斜射入空气中的折射角 50°（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
20．某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角i从空气射入玻璃砖中，如图所示，每次的入射点均为O点，然后测出折射光线对应的折射角r并记录在下表中．实验过程中，他们通过网上查阅相关物理资料发现不同颜色的光在同种介质中的传播速度是不同的，对于红、黄、紫三种颜色的光，红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢．
表一（红光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r（度）
1
0
0
2
25
16.4
3
50
30.7
4
75
40.1
表二（黄光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r
（度）
5
0
0
6
25
15.7
7
50
29.4
8
75
38.3
表三（紫光光源实验）
实验
序号
入射角i
（度）
折射角r
（度）
9
0
0
10
25
15.1
11
50
28.2
12
75
36.6
（1）初步分析三个表中的数据，可以看出，当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向 （选填“一定”或“不一定”）发生改变．
（2）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可以得到初步结论：
不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小．
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论．
①综合分析比较表一（或表二或表三）中的数据及相关条件，可以得出结论：
同种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， ；
②综合分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可以得出结论：
不种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， ．
21．如图甲所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑．小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，并用蜡烛作光源，实验装置如图乙所示．
（1）该凸透镜的焦距为 cm．
（2）实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在 ．
（3）如果小明将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处，这时光屏应向 （选填“左”或“右”）移动才能在光屏上得到清晰的像．
22．在图所示的光具座上标有的A、B、C、D、E五点．当凸透镜放置在这五点中的某点处，恰有两点到透镜所在点的距离分别等于该透镜的焦距、两倍焦距，该透镜的焦距为 厘米．接着将发光物置于光具座的A点处，光屏在E点附近能得到一个缩小的像，该凸透镜应放置在光具座的 点．若不改变上述发光物与光屏的位置，将凸透镜向 点移动（选填“A”或“E”），光屏上可再次得到一个实像，该像是 的（选填“缩小”、“等大”或“放大”）．
23．小明用凸透镜、蜡烛、光屏、刻度尺和光具座等器材，探凸透镜成像的规律．
（1）如图，将凸透镜正对着太阳光，把光屏置于另一侧，改变光屏与凸透镜间的距离，直道光屏上出现一个最小最亮的光斑，测得凸透镜的焦距是 cm．
（2）实验前，首先应调节凸透镜、光屏和烛焰，使它们的中心大致在 ，这样可以使像成在光屏的中心；
（3）实验过程中，当物距为15cm时，在光屏上可得一个清晰的像．这个像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；保持透镜位置不变，若希望看到更小的实像，应将蜡烛向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动，同时光屏向 （选填“远离”或“靠近”）凸透镜方向移动
（4）如图乙，如果将光源“F”放在40cm处，其大小如图丙，凸透镜固定在光具座零刻度线上，调整后，在光屏上得到清晰的像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成的像可能是图丙四幅图中的 ．
24．如图所示，凸透镜放置在光具座的C点处，光具座上所标的A、B、D、E四点中，恰有两点到C点的距离同为该透镜的一倍焦距．
（1）该透镜的焦距为 cm．
（2）实验时，小王调整发光物、透镜和光屏的中心大致在同一高度，以保证发光物的像能成在 ．
（3）小王将发光物置于光具座上15cm处，在 （填“CD”或”“DE”）间移动光屏找像，在光屏上得到 的像（选填“缩小”、“等大”或“放大”），在照相机和投影仪中，成像情况与此类似的是 ．
25．如图所示，实验装置M的名称是 ．实验时，在该装置上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，并调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在 高度，以保证烛焰的像能成在光屏的 ．若所用透镜焦距为15厘米，当蜡烛和光屏处在图示A、D位置时，恰能在光屏上得到清晰的像，则透镜的位置可能在 之间（选填“AB”、“BC”、“CD”）．
26．小明用焦距f=10cm的凸透镜做实验时，得到了一组数据：
u=30cm，v=15cm．经观察，他猜想物距、像距、焦距三者之间的关系可能如下表所示．为了验证猜想的正确性，他又测得了以下几组数据，如下表所示：
猜想：
验证
f=10cm
验算
μ/cm
v/cm
1
60
12
2
20
20
3
15
30
（1）通过观察表格中的数据，请你判断小明的结论是否正确？
答：
．
（2）通过进一步观察物与像之间的距离可知，当u= cm时，物与像之间的距离最小．
（3）另外一组同学选用了焦距为15cm的凸透镜来做此实验，若光屏距凸透镜45cm时，成 像，此时物距为 cm．
27．在“验证凸透镜成像规律”实验中，某小组同学利用焦距10厘米的凸透镜，高为3厘米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的物距u、像距v以及所成像的高L像分别记录在下表中，在验证得到凸透镜成像的初步规律后，为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中．
实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
像高L像（厘米）
像距与物距之比（v/u）
物距与像距之和（u+v）（厘米）
1
60.0
12.0
0.60
0.20
72.0
2
50.0
12.5
0.75
0.25
62.5
3
30.0
15.0
1.50
0.50
45.0
4
18.0
22.5
3.75
1.25
40.5
5
16.0
26.7
5.00
1.67
42.7
6
14.0
35.0
7.50
2.50
49.0
①根据实验需要1﹣6的数据，分析比较像距v随物距u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：
凸透镜成实像时， ；
②根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像高L像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：
凸透镜成实像时 ．
③该小组同学继续利用表中的数据及相关条件、分析、归纳得出结论．
（a）根据实验序号1﹣3的数据，分析比较物距变化量△u与像距变化量△v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是 ；
（b）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较物距u变化时，L像、u+v的变化情况，可得出得初步结论是 ．
28．小华和小红同学通过实验探究凸透镜成实像的规律，他们在光具座上固定焦距为f的凸透镜，取高度h为8厘米的物体进行实验．调节好实验装置后，他们分别取不同的物距u、并移动光屏找像，每次都使光屏上的像最清晰，将相应的像距v、成像情况记录在表一、表二中．
表一：
实验
序号
物距u
（厘米）
像距v
（厘米）
像高h′
（厘米）
1
32.0
14.4
3.6
2
25.0
16.7
5.3
3
22.0
18.3
6.7
表二：
实验
序号
物距u
（厘米）
像距v
（厘米）
像高h′
（厘米）
4
19.0
21.1
8.9
5
15.0
30.0
16.0
6
12.0
60.0
40.0
①分析比较实验序号1、2、3或4、5、6数据中物距u、像距v及成像的变化情况，可得出的初步结论是：
凸透镜成实像时， ．
②分析比较实验序号1、2或3数据中物距u与像距v的大小关系及成像情况，可得出的初步结论是：
凸透镜成实像、且 时，所成的像是缩小的．
③小红同学计算了表一中物距与像距之和，由此得出结论：
凸透镜成实像时，物距与像距之和越小，成的像越大．
小华通过分析比较实验序号 ，判断小红的结论是 的（选填“正确”、“错误”）．
④小华进一步分析比较表一和表二中物距与像距之和，提出了一个猜想：
“当物距与像距之和最小时，可能会成等大的实像”．为了验证该猜想，他们应将物距设定在 厘米的范围内继续进行实验．
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