2020-2021学年中考物理审题能力及阅读能力专练-专题五-光学.docx

2020-2021学年中考物理审题能力及阅读能力专练 专题五 光学

2020-2021学年中考物理审题能力及阅读能力专练 专题五 光学

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36
审题能力与阅读能力专练（光学）
一、单选题
1. 一篇科普文章中写道，即使太阳突然消失，人类也不能“第一时间”发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟!据此估算太阳与地球之间的距离最接近下列选项中的(    )
A. 1.5亿千米 B. 150亿千米 C. 15×108m D. 1.5×1011km
【答案】A
【解析】解：8.333333分钟≈500s，
因为v=st，
所以太阳与地球之间的距离为s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m=1.5亿千米。
故选：A。

2. 一个五角形光源，垂直射在一个三角形小孔上，在小孔后面的光屏上形成的一光斑是
A. 三角形 B. 方形 C. 五角形 D. 圆形
【答案】C
【解析】
当一个五角形的光源垂直照射在一个圆形的小孔上时，由于光的直线传播，在地面上就会形成光源的像，因此光斑的形状与光源的形状一样，是五角形的，与孔的形状无关，所以选项B正确。
故选C。

3. 如图所示是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时(    )
A. 潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B. 干燥的路面更容易发生光的镜面反射
C. 对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗
D. 照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
【答案】C
【解析】解：A、由图可知，光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，不是漫反射，故A错误；
B、由图可知，光射到干燥的沥青路上，反射光线射向四面八方，容易发生漫反射，不是镜面反射，故B错误；
C、由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，反射光线是平行射出的，很少的反射光线进入驾驶员眼睛，所以，对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗，故C正确；
D、照射到干燥路面上的光发生漫反射，漫反射也遵守光的反射定律，故D错误。
故选：C。
4. 有一台光电控制液面高度的仪器，它通过光束射在液面上的反射光线打到电光屏(能将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面的高度，然后通过装置调节液面的高度．如图所示的光路图，电光屏上的光点由S1移到S2时，表示液面的高度
A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 不确定
【答案】B
【解析】
由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：

由图可见，当反射到光电屏接收平面上的光点从S1点移向S2点，则表明被监视的液面是下降的。
故选B。
5. 在一个水深为20m的湖面的正上方，有一名跳伞运动员正从高40m的空中以5m/s的速度匀速下降，关于他在水中成像的情况，下列各种说法正确的是(    )
A. 运动员在水中的像始终只能在水面下20m处
B. 运动员下降到20m高度时才能在水中形成像
C. 运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向水面靠拢
D. 运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变
【答案】D
【解析】解：平静的湖面相当于平面镜，运动员以5m/s的速度向下运动，运动员在水面下的像也要以5m/s的速度向上运动，如果以运动员为参照物，他们的距离每秒种靠近了10m，所以相对于运动员本人，其像的速度是10m/s，方向向上；像与物的大小总是相同的。
故选：D。
6. 如图所示，甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边，若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身，则所需的最小平面镜的位置应为(    )
A. ae B. bc C. bd D. cd
【答案】C
【解析】解：
如图所示，甲、乙两人在平面镜里成的像的位置，分别过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛，过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛(这两条直线就可以确定出所需最小平面镜的位置)，由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小平面镜的位置应为bd。

故选：C。
根据题意，两人要想彼此都能看到对方的全身，则来自对方头和脚的光线都必须经过窗户到达另一方的眼睛，由于光是沿直线传播的，则我们可根据光的直线传播作出两条从乙到达甲眼睛的光线和两条从甲到达乙眼睛的光线，由此确定出所需最小平面镜的位置。
7. 喷水鱼因特殊的捕食方式而得名，能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物，下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图的是(    )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
AB.根据光的折射定律可知，光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以A正确，B错误；
CD.射水鱼在水中看到水面上方的昆虫等猎物，是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面，发生折射，再进入射水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气→水中，所以CD错误。
故选A。
8. 为了研究光的传播规律，小明在水槽底部安装了一微型光源S，S发出一束光照在右侧壁上形成一光斑，小明在光斑处固定了一小块橡皮泥P(如图所示)。现往水槽内缓慢加水至水面上升到a位置，期间小红在左上方观察，看到右壁上一直有光斑。在加水过程中，小红观察到光斑的移动情况正确的是(    )
A. 从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
B. 从P处缓慢下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
C. 从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到与橡皮泥P重合
D. 从P处迅速下移到某一位置后再缓慢上移到橡皮泥P上方某一位置
【答案】C
【解析】解：(1)往池内注水，水面升至P点以下的b位置时，发生折射，根据折射定律，光斑位置在S'，如下图所示：

(2)水面上升至P点以上的a位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，光斑位置在S″，如下图所示：

通过画图可知：在加水过程中，由于开始的水很少，光斑会迅速下移到P点以下的某一位置，然后随着水的增多光斑再缓慢上移，由于人眼看水中的橡皮泥也是虚像，虚像的位置也在S″处，所以当水面升到橡皮泥处后，光斑始终和橡皮泥重合的，故C符合题意。
故选：C。
9. 我们知道，不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的。为改变过度依赖激素促进植物生长的种植状态，马鞍山农科所着手研究利用夜间光照促进植物生长的技术。对于绿色植物而言，下列颜色的灯光照明中，效能最低的是(      )
A.   红光 B. 绿光 C. 蓝光 D. 黄光
【答案】B
【解析】
绿色植物只反射绿光，其它色光全部吸收，所以用绿光照射时效能最低，故ACD错误，B正确。
故选B。

10. 学习了透镜的相关知识后，为了把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，小王同学找来了三只薄透镜，其中凸透镜L1的焦距是5cm，凸透镜L2的焦距是3cm，凹透镜L3的焦距是2cm。小王分别设计了图示的四种光路，能够达到目的的是(    )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
A.对平行于主光轴的光线经L1、L2透镜组合折射后折射光线如图： 

能把一束从左侧射入的较宽的平行光变为较窄的平行光，符合题干要求。
B.对平行于主光轴的光线经L2、L1透镜组合折射后折射光线如图：

能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求。
C.对平行于主光轴的光线经L2、L3透镜组合折射后折射光线如图：

一束从左侧射入的平行光，最后的折射光线不再是平行光，不符合题干要求；
D.对平行于主光轴的光线经L3、L1透镜组合折射后折射光线如图：

能把一束从左侧射入的平行光变为较宽的平行光，不符合题干要求。
故选A。
11. 如图将平面镜放在垂直于凸透镜主光轴的位置，凸透镜和平面镜相距为d，一束平行于凸透镜主光轴的光线射向透镜，经平面镜反射后会聚于两镜的中点A，则此凸透镜的焦距为(    )
A. d B. 0.5d C.  1.5d D. 2d
【答案】C
【解析】
由图可见，入射光线平行于凸透镜的主光轴，经凸透镜折射后应该会聚在焦点，由于平面镜的反射作用，根据平面镜成像的特点，A点就是焦点F的像，因此焦点F到镜面的距离等于A到镜面的距离，
由于A是凸透镜与平面镜的中点，即OA=12d，
∴凸透镜的焦距：f=d+OA=d+12d=32d。
故选C。
12. 一束平行于凸透镜L1主光轴的平行光经过透镜会聚焦到焦点。现在L1的右侧一倍焦距内某位置放置一障碍物P，且与主光轴垂直，其中心有一个直径为d1的圆孔，圆心位于主光轴上，如图，在障碍物的右侧，距离障碍物S处垂直主光轴放置一个光屏(图中未画出)，屏上出现了一个直径为d2的圆形光斑。若在障碍物圆孔处嵌入一块薄凹透镜L2，屏上恰好出现了一个亮点，已知S=10cm，d1=1cm，d2=0.5cm，则凹透镜L2的焦距大小为(    )
A. 30cm B. 25cm C. 20cm D. 15cm
【答案】C
【解析】解：如图，蓝色光线为经过凸透镜的光线，橙色光线为经过障碍物圆孔的光线，红色光线为凹透镜折射的光线：
设障碍物与主光轴交点为A，凸透镜的射出光线与主光轴的交点为B，光屏与主光轴的交点为C：
如图，根据比例关系可知：ABBC=d1d2；
所以：ABBC=1cm0.5cm=2；
由于障碍物与光屏的距离S=10cm，所以AB=203cm；
可以看成点光源C处发出的光，经过凹透镜的折射，在B处成虚像，根据凹透镜焦距公式：1u-1v=-1f；
带入数据可得：110cm-1203cm=-1f
解得：f=20cm；
故选：C。
(1)根据题干描述，将图象补全；
(2)分析凹透镜的物距、像距和焦距，并根据透镜焦距公式，列公式即可求出答案。

13. 某人通过焦距为12 cm、直径为4 cm的放大镜(薄凸透镜)看报纸，报纸与放大镜的距离为3 cm，且与放大镜的主光轴垂直，保持放大镜的位置不变，眼睛始终位于主轴上且距离放大镜24 cm位置处进行观测(不考虑眼睛的大小)，报纸上有部分区域是“盲区”(即眼睛观测不到)，该区域的面积为(    )．
A. 9π cm2 B. 5π cm2 C. 3π cm2 D. 2π cm2
【答案】D
【解析】
由于光路可逆，将眼睛作为光源，则由眼睛发出的光直射或者折射，会在报纸上形成一个光线达不到的圆环，该圆环即眼睛观测不到的区域，此时的光路如图所示，根据已知条件和几何关系可知：24cm27cm=2cma21cm24cm=d2cm,解得a=2.25cm，d=1.75cm，则盲区面积为S=π(a2-d2)=2π cm2，故ABC错误，D正确。
故选D。

14. 小刚同学用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验，在光屏上得到了清晰的像，如图，他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，如果不改变蜡烛和凸透镜的位置，要在光屏上再次成清晰的像(    )
A. 光屏应向左移动，成缩小的像 B. 光屏应向右移动，成放大的像
C. 光屏应向左移动，成放大的像 D. 光屏应向右移动，成缩小的像
【答案】A
【解析】
由图中可以看出，物距大于像距，在屛上得到清晰缩小的实像，此时u>2f；
当他继续向凸透镜内注水，使水凸透镜的焦距变小，透镜的聚光能力变强，光线会比注水前要提前交汇，所以像会向透镜方向移动，根据凸透镜成实像时，物远像小像变小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏将靠近透镜移动，而且像变小。
故选A。

15. 在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为20cm的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰放大的实像。接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验。下列情形可能发生的是(    )
A. 光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
B. 光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
C. 不移动光屏，在物体与透镜之间放一个合适的近视眼镜，在光屏上能接收到清晰放大的实像
D. 不移动光屏，在物体与透镜之间放一个合适的远视眼镜，在光屏上能接收到清晰缩小的实像
【答案】C
【解析】
AB.用焦距为20cm的透镜甲进行实验时，在透镜右侧的光屏上得到清晰放大的实像，说明发光体在透镜甲左侧20-40cm远的地方(即一、二倍焦距之间)；光屏在透镜甲右侧大于40cm远的地方(即二倍焦距以外)，若不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为10cm的透镜乙继续进行实验时，发光体在透镜乙的二倍焦距以外，一定能在透镜乙右侧一、二倍焦距之间，即距离透镜乙右侧10-20cm的某处，得到一个缩小的实像，所以将光屏向左移可接收到缩小的实像，故AB错误；
C.近视眼镜为凹透镜，在物体与透镜之间放一个凹透镜，凹透镜对光有发散作用，会使所成的像向后移，当凹透镜的焦距合适时，在光屏上则能接收到像，故C正确；
D.远视眼镜凸透镜，在物体与透镜之间放凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，会使所成的像向前移，则像离光屏更远，所以在光屏上不能接收到清晰缩小的实像，故D错误。
故选C。
二、多选题（本大题共1小题，共3.0分）
16. 如下图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是被眼睛观察的物体．拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊．在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的是
A. 将蜡烛远离凸透镜 B. 将光屏远离凸透镜
C. 将光屏靠近凸透镜 D. 将光屏和蜡烛同时远离凸透镜
【答案】C
【解析】
近视镜片属于凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，有近视镜片时，凸透镜所成的像会后移；
拿走近视镜片后，蜡烛烛焰的像成在光屏的前面，即凸透镜所成的清晰的像应该在光屏和透镜之间，所以应将光屏向靠近透镜方向移动或将蜡烛靠近凸透镜，才能得到清晰的烛焰的像。故C正确，符合题意，ABD错误，不符合题意。
故选C。
二、填空题
17. 小华将刻有边长为5cm等边三角形的纸板正对着阳光，保持纸板与地面距离不变，用另一张不透明卡片覆盖在三角形孔上，如图所示。向左侧慢慢移动覆盖的卡片，地面上光斑大小将_________(变大/不变/变小)，光斑亮度_________(增强/不变/减弱)；当光斑形状为圆形时，继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，地面上光斑大小将__________(变大/不变/变小)。
【答案】变小；不变；不变
【解析】
( 1 )因为太阳光是平行光，开始时孔较大，，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，故刚开始时，白纸上光斑大小将变小，因为太阳光的亮度不变，所以光斑亮度不变； 
( 2 )当小孔到地面的距离一定时，小孔越来越小，地面上就越容易得到太阳的像，此时光斑形状是圆形，继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将不变，光斑亮度减弱。 
故答案为：变小；不变；不变。

18. 小红用新买的激光笔照射写字台上的玻璃板时，发现在桌旁竖直白墙上的A点形成一个红色的光点，如图所示.若保持入射点O不变，使光点下移到B点，则应使入射光线绕着O点沿______(“顺”或“逆’)时针方向转动.若入射光线与玻璃板夹角为20∘，则反射角是______ ．
【答案】顺；70∘
【解析】略

19. 照相时，选择不同的“光圈”以控制镜头的进光面积：选择不同的快门速度，以控制镜头的进光时间．两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定，光照能量过大或过小都不能得到好照片．下面的表格是某种情况下光圈与快门的几种正确组合．在“快门”一行中，“15”表示快门打开的时间是115s，依此类推；在“光圈”一行中，“16”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的116，依此类推．计算光圈一行的最后一格应填的数字．
光圈
16
11
8
5.6
4
2.8

快门
15
30
60
125
250
500
1000
【答案】2
【解析】
表中快门一行每格中的数值大约总是左边相邻数值的2倍，这表示镜头进光时间只有左边相邻一挡的一半．为了保证光照能量一定，镜头进光量应该是左边一挡的2倍．这就是说，镜头的进光面积应该是左边一挡的2倍。
从圆面积的公式S=πd22可以得出S2S1=πd222/πd122=d2d12，d2d1=S2S1，
这表示，要使进光量扩大为原来的2倍，镜头的直径应该扩大为原来的2倍，约1.4倍，由于表中“光圈”值的16实际是指镜头焦距的116(依此类推)，所以光圈一行每个数值应为它右侧数值的约1.4倍．用表中的数值验证一下这个关系：1611≈1.45，118≈1.38，85.6≈1.43，5.64≈1.4，42.8≈1.43．
这与我们的推断相符，所以光圈一行最右一格的数值应该是2.8÷1.4=2。
故答案为2。
三、作图题
20. 如图所示，平面镜与水平面的夹角为300，一束与水平面平行的光线入射到平面镜上，请画出对应的反射光线，并标出相应的反射角及度数。
【答案】解：平面镜与水平面的夹角为30°，入射光线水平射到平面镜上，则入射角等于90°-30°=60°，反射角等于入射角等于60°；
画出法线，根据反射角等于入射角做出反射光线如图所示：

【解析】先求出入射角的大小，过入射点画出法线，根据反射角等于入射角画出反射光线，最后标出反射角的大小。

五、实验探究题
21. 如图，小兰制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：

(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是_____(填“实像”或虚像”);
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是________
A.三角形光斑    B.圆形光斑    C.蜡焰的正立像    D.蜡焰的倒立像
(3)保持蜡烛位置不变，将小孔靠近半透明膜，像将_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)晴天正午，小兰走在公园的树林下，她看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑，这些光斑是_____(填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的_____像。(选填“像”或“影子”)，光斑大小不同的原因是_____(填“树叶间缝隙的大小不同”或“树叶缝隙到地面的高度不同”)。
【答案】(1)实像；(2)D；(3)变小；(4)太阳；像；树叶缝隙到地面的高度不同
【解析】解：(1)实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接，故蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。
(2)蜡烛的火焰经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡焰形状相同，像与小孔的形状无关，
即蜡烛在半透明纸上成的像是蜡焰的倒立像，故选D。
(3)小孔成像的像的大小与物距、像距有关，将小孔靠近半透明膜，像距减小了，像也会变小。
(4)圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔所成太阳的像，由于树叶缝隙到地面的高度不同，使得光斑大小不同。
故答案为：(1)实像；(2)D；(3)变小；(4)太阳；像；树叶缝隙到地面的高度不同。
(1)物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像；
(2)在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关；
(3)成像的大小取决于物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离，
(4)结合小孔成像的知识分析即可判断。
小孔所成的像一定是倒立的实像，成像的大小取决于物距和像距的大小，成的像可能比物体大，可能比物体小，也可能与物体相等。

22. 在学校游艺晚会上，小明表演的“巧测距离”引起了同学们的极大兴趣。如图，桌面上有一个密闭的长方体木箱，其中一个侧面MN是透明玻璃，箱内有一支蜡烛A.在不打开箱子的情况下，他利用一支完全相同的蜡烛B、刻度尺、火柴测出了箱内蜡烛A到侧面MN的距离，方法如下：
a.把蜡烛B放到箱子侧面MN的右侧桌面上并点燃；
b.移动蜡烛B，直到______ ；
c.用刻度尺测出______ 距离，就等于A到MN的距离。

【答案】蜡烛B与蜡烛A完全重合  蜡烛B到MN的
【解析】解：实验过程中，移动蜡烛B，直到蜡烛B的像与蜡烛A完全重合；
在实验中，在玻璃板前放一支点亮的蜡烛，将另一只未点燃的蜡烛放在平板玻璃板后面，目的在于确定蜡烛A与蜡烛B的像是否完全重合的问题；
根据平面镜成像的特点可知，像到镜的距离、物到镜的距离相等，用刻度尺测量出蜡烛B到MN的距离和蜡烛B到MN的距离比较可知，蜡烛B到MN的距离，就等于A到MN的距离。
故答案为：b、蜡烛B与蜡烛A完全重合；c、蜡烛B到MN的。
根据平面镜成像的特点：物像等大、等距、连线与镜面垂直，利用替代法进行分析；要比较像与物的位置关系，需借助直尺；用刻度尺测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离关系。

23. 阅读短文并回答下列问题：
光的全反射
    一束激光从某种玻璃中射向空气(如图1所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到引41.8°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．

(1)上述玻璃的临界角是____．
(2)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____．
(3)当光从空气射向玻璃，____(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象．
(4)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2所示)，请在图中完成这束入射光的光路图．
【答案】(1)41.8∘(2)反射光
(3)不会
(4)
【解析】
(1)由题意可以知道，当入射角为41.8∘时，折射光线消失了，所以玻璃的临界角为41.8∘；
(2)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；
(3)光从空气射向玻璃，折射角总小于入射角，故不会发生全反射；
(4)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45∘大于临界角，故其发生全反射，其大致路径如下图：
 。
故答案为：(1)41.8∘；(2)反射光；(3)不会；(4)。

24. 如图甲所示，小明在探究光折射现象时，将一束入射角为50°的光线斜射入杯中，在杯底形成光斑，然后逐渐往杯中加水，观察杯底光斑的位置变化．他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣．为了定量反映这种差异，他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”.根据所学知识和生活经验，小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想：
猜想1：与液体深度有关
猜想2：与液体种类有关
猜想3：与入射光的颜色有关

(1)图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为_____.加水过程中，杯底光斑将向_____(填“左”或“右”)移动．
(2)你认为猜想1_____(选填“正确”或“不正确”)，理由是：_____．
(3)为了探究猜想2，小明只将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度(如图乙所示)，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合．对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”_____(选填“大”或“小”)．
(4)为了探究猜想3，小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光，杯底光斑位置如图丙所示，则_____光的“偏折比”大．
(5)将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为_____．
【答案】(1)0.7；右；
(2)不正确；水面上升(下降)，入射角和折射角都不变；
(3)小；
(4)红；
(5)1.25
【解析】
(1)入射角为50°，折射角为35°，则此时的“偏折比”为：35∘50∘=0.7；水增多时液面升高，但入射光线的角度没变，折射光线的角度也不变，由图可知光斑向右移动；
(2)水增多时液面升高，但入射光线的角度没变，所以折射光线的角度也不变，所以猜想1是不正确的；
(3)将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度时，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，说明油的折射能力要强于水的折射能力，也就是说相同的入射角，在油中的折射角小于在水中的折射角，所以在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“折射比”小；
(4)分析杯底光斑位置可知，蓝光的折射能力强于红光的折射能力，也就是说相同的入射角，蓝光的折射角小于红光的折射角，说明红光的“偏折比”大；
将一束激光穿过玻璃砖时，光在玻璃砖上表面的折射光线和下表面的折射光线平行，也就是说上表面的入射角等于下表面的折射角，上表面的折射角等于下表面的入射角，所以上下表面的“偏折比”成倒数关系，由此计算光在下表面折射时的“偏折比”为：10.8=1.25。
故答案为：(1)0.7；右；(2)不正确；水面上升(下降)，入射角和折射角都不变；(3)小；(4)红；(5)1.25。

25. 如图所示，这是小浩同学探究凸透镜成像规律的实验装置图。

(1)一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光点，如图甲所示，则凸透镜的焦距为______cm，调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在______；
(2)固定蜡烛位置(如图乙所示)，移动光屏在凸透镜右侧大约63m处获得了清晰的像。此时的像是倒立、______(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像，人们运用这条成像规律制造出了______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)
(3)小浩好动且思维颇有创意，他突发奇想，要是把蜡烛与光屏的位置互换，结果会怎样呢？他立即一试，哇塞！太神奇了，光屏上的像依旧十分清晰，只是原来缩小的像变成了放大的像！你能解释一下所成像依旧清晰的原因吗？______(选填“反射光路可逆”、“折射光路可逆”或“光是沿直线传播的”)。
【答案】10.0  同一高度  缩小  照相机  折射光路可逆
【解析】解：(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是10.0cm；实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏的中央；
(2)凸透镜的焦距是10cm，在凸透镜右侧大约63m处获得了清晰的像，此时像距v=63cm-50cm=13cm，即f<v<2f，而物距大于2倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像，人们运用这条成像规律制造出了照相机；
(3)当把蜡烛与光屏的位置互换时，因为光在折射时光路是可逆的，所以光屏上还能出现清晰的像。
故答案为：(1)10.0；同一高度；(2)缩小；照相机；(3)折射光路可逆。
(1)通过图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距。实验前要调节烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度；
(2)根据物和焦距的关系判断凸透镜成像情况和应用：
u>2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机和摄像机；
2f>u>f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机和投影仪；u<f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜；
(3)光的折射中光路是可逆的，当烛焰和光屏对调位置后，光屏上还能出现清晰的像。

26. 实验课上，小明和小强分在同一组做“探究凸透镜成像规律”的实验． 
(1)他们将蜡烛放在图中B处，移动光屏到D处时，观察到光屏上呈现清晰的像且像和物大小相等，他们选用的凸透镜焦距为           cm．
 (2)他们把蜡烛移动到A处，发现屏上的像很模糊，要使像变清晰，光屏应向            (选填“左”或“右”)适当移动，此时光屏上所成的像是           的实像．
 (3)在步骤(2)的基础上，小明取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间时，发现光屏上的像又变得模糊，小强发现将光屏向右移动适当距离后像又变得清晰．小明戴的眼镜是       镜，小明的眼睛属于              (选填“近视眼”、“远视眼”或“正常眼”)．
【答案】(1)10.0
(2)左 倒立缩小
(3)凹透  近视眼
【解析】
(1)由图知，u=v=20.0cm，则可知20.0cm=2f，f=10.0cm；
(2)把蜡烛移动到A处，物距变大，像距变小，所以应将光屏靠近透镜，向左移动；此时物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像；
(3)把眼镜放于蜡烛和凸透镜之间，光屏向右移动适当距离后像又清晰，说明该眼镜对光线具有发散作用，为凹透镜，是近视眼镜。
故答案为：(1)10.0；
(2)左；倒立缩小；
(3)凹透；近视眼。 

27. 如图，自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理。

           图甲                   图乙
器材：焦距较长的凸透镜(f=30cm)一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水，白纸，细盐粉，头发丝，昆虫翅膀等：
(1)小水滴可看作一个焦距很小的________ 镜；   
(2)如图甲中，透过这个小水滴，应该能成一个与原来方向相反的、放大了的箭头(如果不是这样，改变“箭头”与水滴间的距离，或者改变水滴的直径)，这是通过小水滴所成的________ (选填“虚”或“实”)像；   
(3)如图甲中，透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整与箭头间的距离，应该把水珠变________ (选填“厚”或“薄”)，直至与原来方向相反的、放大了的箭头，如果废录音带盒的厚度是12mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是________ ；   
(4)如图乙所示，比图甲中通过小水滴观察到的箭头________ (选填“大”或“小”)得多，看到的箭头相对于刚开始的箭头是_________ (选填“正立”或“倒立”)；如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向______ (选填“上”或“下”)移动。
【答案】(1)凸透
(2)实
(3)厚；6～12mm
(4)大；倒立；上
【解析】
(1)小水滴接近圆形，所以其相当于一个焦距很小的凸透镜，是当作显微镜的物镜来使用的；
(2)由于把小水滴作为物镜，故成的是倒立、放大的实像；
(3)由题意可知，小水滴此时相当于放大镜，成的是正立、放大的虚像，说明箭头在小水滴的焦点之内，即小水滴的焦距过大，因此应该把水珠变得再厚些，使其焦距变小，直至成倒立、放大的实像，此时物距满足：f<12mm<2f，即：凸透镜的焦距为：6mm<f<12mm；
(4)由乙图可知，凸透镜在上面，应该是目镜；凸透镜放置的位置是水平的，此时，凸透镜镜相当于一个放大镜，成的是一个正立、放大的虚像；虽然二次放大成的像相对于物体是倒立的，但旋转的方向是一致的；要使成的虚像更大一些，应增大物距，把凸透镜向上移动。
故答案是：(1)凸透；
(2)实；
(3)厚；6～12mm；
(4)大；倒立；上。

六、计算题
28. 某同学参加军训打靶，靶与该同学的距离为340m，从枪响后经过1.5秒该同学听到子弹击中靶的声音。设空气阻力不计，子弹沿水平直线匀速飞行，声音速度为340m/s。
(1)站在远处的同学先看到枪口的火光后听到枪声，原因是______。
(2)子弹离开枪口的速度是多少？
(3)靶距该同学多远时，他只能听到一次声音？(计算保留二位小数)
【答案】光速比声速快
【解析】解：(1)光速要比声速快的多，所以站在远处的同学先看到枪口的火光后听到枪声；
(2)由v=st得，
击中靶声传回的时间为：t1=sv1=340m340m/s=1s，
子弹飞行时间为：t2=t-t1=1.5s-1.0s=0.5s，
子弹的速度为：v2=st2=340m0.5s=680m/s；
(3)人耳能分辨两次声音的时间间隔为0.1s，设人与靶的距离为s，
由v=st得：
击中靶声传回的时间为：t1=s340m/s，
子弹飞行时间为：t2=s 680m/s，
声音传播时间要比子弹传播时间最多快0.1s，人耳才会只听到一次声音，
即：t1+t2<0.1s，
s340m/s+s 680m/s<0.1s，
解得：s<22.67m。
答：(1)光速比声速快；
(2)子弹离开枪口的速度为680m/s；
(3)靶距该同学不大于22.67m时，他只能听到一次声音。

29. 周末小开到一公园散步，公园内有一周长为400m的圆形环湖跑道，散步过程中刚好碰到了来此训练的官兵，小开步行的速度为1m/s，官兵队伍的速度为4m/s。一开始，小开与官兵队伍相向而行，在第二次与最后一名官兵相遇时，他立马掉头，以5m/s的速度跟随官兵们同向奔跑，小开跑完一圈时，恰好从最后名官兵的位置跑到了第一名官兵的位置。求：
(1)小开先后两次与最后一名官兵相遇的时间间隔；
(2)官兵队伍的长度
(3)在跑道中央，有一个圆形湖泊，小开跑完步之后，打算到湖边休息，当他走到距离湖水边缘9m处恰好能观察到正对面紧贴湖水边的一棵树的树顶在水中的倒影(“正对面”意为小南和树的连线恰好从湖面的圆心正上方经过)，图甲为示意图，若岸堤到水面的高度为0.5m，小南身高1.5m，树高为5m，请你利用学过的光学知识和相似三角形知识(如图乙所示)计算圆形湖泊的直径。

【答案】解：(1)根据图1所示可知：当小开先后两次与最后一名官兵相遇时，小开与队伍通过路程之和等于圆形环湖跑道的周长，
即：s小开+s队伍=L；
根据v=st可得：v小开t+v队伍t=L；
所以，小开先后两次与最后一名官兵相遇的时间间隔t=Lv小开+v队伍=400m1m/s+4m/s=80s；
(2)根据图2所示的2位置是在第二次与最后一名官兵相遇时，他立马掉头的地方，由于小开跑完一圈时即小开又跑到2的位置；由于此时恰好从最后名官兵的位置跑到了第一名官兵的位置，即第一名官兵的位置到达图中2的位置，如图3；
由此可知：小开跑完一圈的路程比队伍通过路程相多跑了一个队伍的长度，
即：s小开'-s队伍'=L队伍；
由于小开是跑完一圈，则s小开'=L，
根据v=st可得小开跑完一圈的时间为：
t'=Lv小开'=400m5m/s=80s，
此时队伍通过路程：s队伍'=v队伍t'=4m/s×80s=320m，
所以，L队伍=s小开'-s队伍'=400m-320m=80m；
(3)由于他走到距离湖水边缘9m处恰好能观察到正对面紧贴湖水边的一棵树的树顶在水中的倒影，根据光的反射规律可知树顶的像点D与人的头B点的连线与湖水边缘C点在一条直线上，如图4，
根据题意可知：人距离湖水边缘AC=9m，岸堤到水面的高度CE=MF=0.5m，小南身高AB=1.5m，树的高度MN=5m，则BG=AB+AG=AB+CE=1.5m+0.5m=2m，
根据平面镜成像特点可知：FD=FN=FM+MN=0.5m+5m=5.5m，GE=AC=9m，
在△ABC和△GBO中，∠ABC=∠GBC，∠BAC=∠BGO=90°，
则△ABC∽△GBO，
所以，ABGB=ACGO，则GO=GB⋅ACAB=2m×9m1.5m=12m；
在△DFO和△GBO中，∠BOG=∠DOF，∠DFO=∠BGO=90°，
则△DFO∽△GBO，
所以，FOGO=DFBG，则FO=DF⋅GOBG5.5m×12m2m=33m；
则圆形湖泊的直径EF=GO+FO-GE=12m+33m-9m=3