第四章 素养综合检测
(满分100分,限时45分钟)
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.(2022四川乐山市中期末)下列例子不能用光的直线传播来解释的是( )
A.影子的形成
B.日食与月食
C.挖掘地铁隧道时用激光指引方向
D.雷雨来临时先看到闪电后听到雷声
2.(2022山东菏泽中考)下列与“影”相关的光现象中,由光的反射形成的是( )
A.曹州古城永安塔在湖中的倒影
B.小孔成像形成的倒影
C.灯光下人手在墙上形成的手影
D.透过玻璃窗看到的老师背影
3.(2022黑龙江哈尔滨中考)如图所示的现象中,由光的折射形成的是( )
4.(2022湖南邵阳中考)小凯学习完光现象之后,兴致勃勃地回家给妹妹表演了一个小魔术。他先让妹妹站定,在她面前摆一只“空碗”(如图甲所示),然后缓慢地往碗里倒水,成功地给妹妹“变”出了一枚硬币(如图乙所示)。魔术的成功是利用了( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
5.有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,则他的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片Ⅰ B.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片Ⅰ D.远视眼,镜片Ⅱ
6.(2023福建南安期中)白天,建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、铝合金板等都能将强烈的太阳光反射到路面上或房间内,严重影响了交通安全以及人们的工作和休息。形成光污染的主要原因是( )
A.光的镜面反射 B.光的漫反射
C.玻璃幕墙是光源 D.光的直线传播
7.【物理跨生物】(2022湖北武汉江汉期末)如图是实验室用的显微镜,关于这种仪器,下列说法正确的是( )
A.反光镜实际上是凸面镜,对光有会聚作用
B.图中A点在目镜的一倍焦距内
C.图中A点一定位于物镜的一倍焦距到两倍焦距之间
D.目镜能够成倒立、放大的实像
8.(2022上海中考)已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,则此时成( )
A.正立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、放大的实像 D.倒立、缩小的实像
9.(2022湖南湘潭中考)如图,将印有花的透明胶片贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为10 cm的凸透镜,调整位置,墙上出现一朵清晰放大的“花”。下列说法正确的是( )
A.胶片上的花是倒立的
B.此透镜可作为近视眼镜镜片
C.胶片与透镜的距离小于10 cm
D.白墙相当于光屏,发生的是镜面反射
10.(多选)如图所示是用潜望镜观察水面上的物体A的示意图,下面说法正确的是( )
A.人眼在C处看到的是物体的像
B.人眼在C处看到的是物体本身
C.潜望镜成像的原理是光的反射
D.潜望镜成像的原理是光的折射
二、填空题(每空2分,共22分)
11.【新独家原创】百米赛跑时,在终点计时的小明是 (选填“听见枪声”或“看见冒烟”)开始计时,原因是 。
12.(2022陕西中考A卷)2021年11月30日,世界首条跨海高铁——泉州湾跨海大桥合龙成功。如图是大桥与倒影形成的一幅壮美画面,桥在水中的倒影是光的 形成的 (选填“虚”或“实”)像。
13.【新素材·现代科技】(2022湖南永州中考改编)2021年12月9日,中国空间站太空授课以天地互动的形式圆满完成,航天员进行了太空水球光学实验。在太空失重环境下,水滴收缩成一个接近完美球体的水球,这个水球可以被看成一个凸透镜。将一个物体放在这个凸透镜二倍焦距以外的某一位置,可以看到一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
14.【安全与健康】(2022四川乐山中考)日常生活中,不注意用眼卫生,长期用眼疲劳就可能患上近视眼。近视眼成像于视网膜 (选填“前”或“后”),为矫正视力需要戴 (选填“凹”或“凸”)透镜。
15.【物理跨语文】(2023江苏南京江宁期末)唐代的孔颖达在《礼记·月令》一书中写道:“云薄漏日,日照雨滴则虹生”,这里“虹”的产生是光的 现象。如图所示,科学家 首先研究了这一现象,他让一束太阳光通过三棱镜使太阳光分解为七种色光,A侧是 光。
三、作图题(每题5分,共10分 )
16.(2022湖南娄底中考)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
甲 乙
17.(2022四川南充期末)如图,一束光经过平面镜反射后射向凸透镜,请在图中画出射向平面镜的入射光线和经凸透镜的折射光线。
四、实验探究题(18题5分,19题8分,20题15分,共28分 )
18.【实验探究·分析论证】(2022湖南长沙中考)为了探究光反射时的规律,小丽把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)如图甲所示,反射角的大小为 °。
(2)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光 (单选)。
A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒
19.【学科素养·科学探究】(2022山东泰安中考)李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示,保持玻璃板与直尺垂直,取两支外形相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察和调整。
(1)利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的 。
(2)选择两支外形相同的蜡烛是为了便于比较像与物的 关系。
(3)确定出蜡烛A所成像的位置后,在像的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是 (选填“实像”或“虚像”)。
20.【学科素养·科学探究】(2022四川南充中考)小明在科技节上利用凸透镜制作一个照相机,他找到了一个凸透镜和一些器材,首先在实验室探究凸透镜成像的规律,部分操作如下:
(1)实验前先调节烛焰、 、光屏的中心在同一水平直线上;
(2)当蜡烛到凸透镜距离为20 cm时,能在光屏上呈现等大的像,则该凸透镜焦距f= cm;
(3)小明将蜡烛移动到距离凸透镜30 cm处,调节光屏的位置,光屏上能呈现清晰倒立、缩小的 (选填“实”或“虚”)像;
(4)小明用一个凸透镜做成照相机的镜头,能在底片上呈现清晰的近处景物的像,而远处景物的像却相当模糊,小明找来了家中废弃的眼镜镜片放在自制照相机镜头前,发现远处景物的像也变得清晰了,则该眼镜属于 (选填“近视”或“远视”)眼镜;取走镜片,他 (选填“增大”或“减小”)相机镜头与底片的距离也能使远处景物的像变得清晰。
答案全解全析
1.D 日食和月食、影子的形成、挖掘地铁隧道时用激光指引方向,都可以用光的直线传播来解释,故A、B、C不符合题意;发生雷电时,先看到闪电,然后才能听到雷鸣声,是由于光速比声速快,故D符合题意。
2.A 曹州古城永安塔在湖中的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,A符合题意;小孔成像、灯光下人手在墙上形成的手影都是由光的直线传播形成的,B、C不符合题意;透过玻璃窗看到的老师背影是光经过玻璃折射形成的,D不符合题意。故选A。
3.C 小孔成像是由光的直线传播形成的,A错误;阳光在物体表面反射进入人眼,人便看见了物体,这是光的反射现象,B错误;光线从空气射入凸透镜中,又从凸透镜中射入空气中,凸透镜成像原理是光的折射,C正确;简易潜望镜内部放置了两面镜子,是利用光的反射原理制成的,D错误。故选C。
4.B 光在同种均匀的介质中沿直线传播,故倒水前眼睛刚好不能看到硬币是因为光的直线传播;慢慢往碗内倒水时,保持眼睛和碗的位置不变,硬币反射的光从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像,所以魔术的成功是利用了光的折射。
5.A 由题图乙可知,某人看远处物体时,像成在了视网膜的前方,所以他的视力缺陷是近视眼,需要戴凹透镜矫正,由题图甲可知,镜片Ⅰ中间薄、边缘厚,是凹透镜,故A符合题意。
6.A 当太阳光照射到建筑物的光滑表面时,发生镜面反射,反射光较集中,反射到路面上或房间内,严重影响了交通安全以及人们的工作和休息,形成光污染,故A正确,B、D错误;玻璃幕墙自身不能发光,不是光源,故C错误。
7.B 显微镜的反光镜一面是平面镜,一面是凹面镜,光线强时用平面镜,光线弱时用凹面镜,凹面镜可以会聚光线,故A错误;显微镜由两组透镜组成:一组是靠近物体的物镜,相当于一个幻灯机,物体在距物镜一倍焦距到两倍焦距之间,成倒立、放大的实像;一组是靠近眼睛的目镜,相当于一个放大镜,倒立、放大的实像成在目镜的一倍焦距以内,使像再次成正立、放大的虚像;由此可知题图中A点在目镜的一倍焦距内,在物镜的两倍焦距以外,故B正确,C、D错误。
关键点拨 显微镜的物镜和目镜都相当于凸透镜,明确它们各相当于凸透镜的哪一种成像情况是解决该题的关键。
8.D 已知某物体透过凸透镜在距离透镜25厘米的光屏上成放大的像,此时的像是倒立、放大的实像,则25 cm>2f,f<12.5 cm;若将物体移动到距离凸透镜30厘米处,30 cm>2f,成倒立、缩小的实像。故选D。
9.A 由题图可知,此时的物距小于像距,成的是倒立、放大的实像,像中花是正立的,则胶片上的花是倒立的;此时的物距应该在一倍焦距和二倍焦距之间,所以胶片与透镜的距离小于20 cm、大于10 cm,故A正确,C错误;远视眼需要戴对光具有会聚作用的凸透镜矫正,故B错误;白墙的表面凹凸不平,光照射到白墙上后发生的是漫反射,故D错误。
10.AC 由题图可知,来自物体的光经过两次反射所成的虚像被C处的人眼看到,A、C正确。
11.答案 看见冒烟 光速比声速快
解析 声音在空气中的传播速度大约是340 m/s,光在空气中的传播速度约是3×108 m/s,v声
解析 平静的水面相当于平面镜,桥在水中形成的“倒影”是桥在水中形成的虚像,属于光的反射现象。
13.答案 缩小 实像
解析 物体到凸透镜的距离大于二倍焦距时,成的是倒立、缩小的实像。
14.答案 前 凹
解析 产生近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,或者眼球在前后方向上太长,因此来自远处某点的光会聚在视网膜前,而利用凹透镜能使光发散的特点,在眼睛前面放一个凹透镜,可使来自远处物体的像成在视网膜上。
15.答案 色散 牛顿 红
解析 由于不同颜色的光通过三棱镜时的折射程度不同,所以太阳光经三棱镜后,光屏上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,这种现象叫光的色散;题述“虹”的产生就是光的色散现象。英国物理学家牛顿首先研究了这一现象,他通过三棱镜将一束太阳光分解为七种颜色的光,A侧是红光。
16.答案 如图所示
解析 先作出牙齿关于平面镜的对称点A',即像的位置,连接A'和眼睛B,A'B与平面镜交于O点,O点即入射点,OB为反射光线,连接A、O,AO为入射光线。
17.答案 如图所示
解析 过平面镜的反射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角在法线左侧作出入射光线;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,据此作出折射光线。
18.答案 (1)50 (2)B
解析 (1)题图甲中ON是法线,反射光线与法线的夹角就是反射角,为50°;
(2)让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板B上可以看到反射光;反射光线、入射光线和法线在同一平面内,若将纸板右半部分向后折,不能在纸板上观察到反射光;将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,在纸板上观察到反射光;将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,反射光还在,但在纸板上观察不到反射光。
19.答案 (1)距离 (2)大小 (3)虚像
解析 (1)利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的距离。
(2)选择两支外形相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系。
(3)确定出蜡烛A所成像的位置后,在像的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是虚像。
20.答案 (1)凸透镜 (2)10 (3)实 (4)近视 减小
解析 (1)为使像能成在光屏的中央,实验前先调节烛焰、凸透镜、光屏,使三者的中心在同一水平直线上;(2)光屏上得到倒立、等大的实像,此时u=v=2f=20 cm,则f=10 cm;(3)蜡烛距凸透镜30 cm,即u>2f时,调节光屏的位置,光屏上能呈现清晰倒立、缩小的实像;(4)小明用一个凸透镜做成照相机的镜头,能在底片上呈现清晰的近处景物的像,而远处景物的像却相当模糊,根据“凸透镜成实像时,物远像近,像变小”可知,拍摄远处景物时,物距增大,像距减小,为了使像成在光屏上,可使光线推迟会聚,即先让光线发散,因此需要在自制照相机镜头前放一个凹透镜,近视眼镜的镜片为凹透镜,故该眼镜属于近视眼镜;取走镜片,减小像距,即减小相机镜头与底片的距离也能使远处景物的像变得清晰。
