第二部：声光热：二、光学

1、、光学【习题148】 汽车的车前灯为什么安装在车头的下部，而不安在顶部?（条件开放）【分析】根据光在均匀介质中沿直线传播可知，光源照射不透明物体时，在其后方形成没有光线到达的暗区域，称为不透明物体的影。对同样高的物体，如果光源高则影短， 光源低则影长，如图所示。夜间行车时，驾驶员判断前方路况须打开车前灯，如果没有什 么障碍物，路面平坦，则车前路面一片亮；若路面凸凹不平，就会看到长长的黑影。【答案】所以把车灯安在车前底部，能使障碍物的影子长些，便于驾驶员观察，提前处理情况。【习题149】 请根据图2. 4中给出的入射光线和出射光线的传播方向，在方框中填放适当光学元件，以满足题设条件，并作出光路图

2、加以说明，请找出尽可能多的方法。（结论开放）【分析】既可利用光的反射知识，也可利用光的折射知识解决此问题。【答案】如图所示，还有其他的解法。【习题150】 将一物体沿凸透镜的主光轴，从贴着透镜的位置开始，逐渐远离透镜的 过程中（）（ 结论开放）A .像先变大，后逐渐变小 B .像先变小，后逐渐增大C 像逐渐变小 D 像先是虚像，后是实像【分析】当物体距凸透镜的距离在焦距以内时，为放大镜。所成的像是正立放大的虚像。物距越大像越大，所以物体远离透镜时像逐渐变大。当物体距凸透镜的距离在焦距 和2倍焦距之间时，透镜成倒立放大的实像（幻灯机），物距增大时，像逐渐减小。当物体距透镜的距离在 2倍焦距以外时

3、，成倒立缩小的实像（照相机），物距越大像越小。所以像先变大，后逐渐变小；先是虚像，后是实像。【答案】 A、D【习题151】 如何判断一个透镜是凹透镜还是凸透镜?简要写出判断方法。（策略开放）【分析】利用透镜的光学特性、形状等特点解题，此题可从不同的角度出发解决。【答案】（1）利用凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用来判断。可把透镜 放在阳光下，另一侧用光屏承接，如出现一个亮点，则是凸透镜，有暗影的是凹透镜。（2）利用凸透镜的形状特点来观察，中央厚边缘薄的是凸透镜，中央薄边缘厚的是凹透 镜。（3）利用透镜的成像特点，可把透镜放在报纸上，如果报纸上的字变大，则是凸透镜， 如果报纸上的字变小，

4、则是凹透镜。【习题152】请写出两种可以比较方便地估测一个凸透镜焦距的方法。（策略开放）【分析】解答该题，可以利用平行于主光轴的光线，经过透镜后会聚于焦点的性质或者利用置于凸透镜焦点上的物体经凸透镜后不能成像的性质来估测，这样比较方便。将 物体放在凸透镜主光轴 2倍焦距点上，成等大倒立实像的方法，就比较麻烦。【答案】（1）将凸透镜正对太阳光放置，在凸透镜下放置一张白纸，上下移动白纸， 当白纸上的光斑最小时，光斑到凸透镜的距离就是凸透镜的焦距。（2）将凸透镜作为放大镜，正对自己的手纹观察，逐渐增大凸透镜和手纹之间的距离， 通过凸透镜看到的手纹的像逐渐变大，当像变得模糊不清时，手纹到透镜间的距离就

5、近似 是凸透镜的焦距。【习题153】 在做“凸透镜成像”的实验中，如果无论怎样移动光屏，都不能在光屏上成像，你分析这可能是由哪些原因造成的?（结论开放）【分析】可能的原因一是像不能成在光屏上；二是不能成像。【答案】原因有四个：光屏与凸透镜、烛焰不在同一高度上；烛焰在凸透镜的焦点上；烛焰在凸透镜的焦点以内；烛焰虽在焦点以外，但可能离焦点很近，使所成 的实像，像距过大，在教室的范围内找不到。【习题154】 已知凸透镜焦距为10 cm，设物体到透镜的距离为 u,则下列判断正确 的是（）（结论开放）A .将该透镜作放大镜使用时，u<10 cmB .将物体作为一点光源时，利用该透镜可得到一束平行光

6、，此时u=10 cmC .将该透镜作幻灯机的镜头使用时，u>10 cmD .将该透镜作照相机的镜头使用时，u<20 cm【答案】 A、B、C【习题155】老花镜的度数等于它的焦距的倒数乘100,请你设计一个测老花镜度数的方案，要求写出所用器材、操作步骤和计算公式。【分析】根据题意可知，要求老花镜的度数，就必须知道老花镜的焦距。老花镜是凸透镜，故测凸透镜的焦距是解题的关键。【答案】器材：刻度尺、老花镜的镜片。步骤：（1）在晴天，把镜片放在阳光下，使光线与镜片垂直。（2）调整镜片与地面的距离，使地面上的光点（或光斑）最小、最清晰。（3）以m为单位，用刻度尺测量镜面到光点的距离，用f表示

7、。计算公式：镜片度数 D=100/f。（此题还有其他答案）【习题156】请举出利用光的直线传播规律解决实际问题的4个实例。（1）（4） 。【分析】光在均匀介质中沿直线传播，常见的现象和实例大都发生在空气中。【答案】（1）站队看齐；（2）射击瞄准；（3）木工判断木板是否刨平；（4）激光测距；（5）挖隧道时用激光校准隧道是否平直；（6）激光制导弹。【习题157】郭沫若在游武夷泛舟九曲一诗中写道：“九曲清流绕武夷，棹歌首唱自朱熹。幽兰生谷香生径，方竹满山绿满溪。”这四句优美的诗中包含了许多物理现象，如“幽兰生谷香生径”包含扩散现象，请写出其中两种物理现象的名称（扩散现象除外）：.;。【答案】机械运动

8、；曲线运动；声现象；声音的产生；声音的传播；光的反射；平面镜成像 （任选其中两种即可）。【习题158】 如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，下列说法中正确的是（）（ 结论开放）A 薄膜上出现烛焰的像是倒立的B 薄膜上出现烛焰的像可能是缩小的C 保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮D 保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大【分析】考查小孔成像的原理，就是光在空气中沿直线传播。如图所示，薄膜距离小孔越近，像越小，但光线相对集中，所以像会更加明亮。如果薄膜距离小孔远些，像会 大一些，因光线分布的区域大，像会暗些。如果内筒足够大，光屏距小孔的距离也足够大， （

9、大于烛焰距小孔的距离 ），则所成的像就比物大，成放大倒立的实像。所以这是一道结论 开放题，答案不惟一。【答案】 A、B、C D【习题159】如图所示，AB CD是发光点S发出经平面镜反射的两条光线。在图中画出发光点S和它的平面镜中的像 S'。（策略开放）【分析】可利用光的反射定律来解答，也可利用平面镜成像规律来解答，属于策略开放题。【答案】方法一：如图甲所示，根据光的反射定律，先作过入射点A C的法线ANCN，后根据反射角等于入射角作出入射光线，两条入射光线的交点即为光源S的位置。再根据平面镜成像特点作出像S'方法二：如图乙所示，根据平面镜成像特点作图，先把两条反射光线AB C

10、D反向延长相交点S'点找到，贝U S'点即是光源S的虚像，然后根据像和物的大小相等，像和物到镜 面的距离相等，即可得到光源S的点。D£/dB【习题160】 用镜头焦距不同的两架照相机,在同一位置拍摄同一处景物的清晰的照片。则用焦距较小的照相机拍到的景物的像较（填“大”或“小”）（策略开放）【分析】可用凸透镜成像规律或画图法来解答，此题属于策略开放题。【答案】解法一：照相机镜头相当于凸透镜，从图甲中不难看出，当物体在凸透镜 中成实像时，物近、像远、像变大，物远、像近、像变小。这里的远近是相对于凸透镜焦 距而言的。本题中物体到两架照相机镜头的距离虽相等，但物体距焦距小的镜

11、头焦点的相对距离比距焦距大的镜头焦点的相对距离远，由“物远、像近、像变小”知，用焦距较小 的照相机拍到景物的像较小。解法二：也可用画图法直接得出答案。如图乙所示。【习题161】 如图所示的是几幅日常生活中的物理现象的图片，请你指出图片中反映的相关物理知识。【答案】（1）苹果受重力作用;（2）光的反射；（3）摩擦生热；（4）光的折射。【习题162】如图所示，一盛水容器置于水平桌面上，一束方向不变的光线从左上方斜射向水面，这时反射角为a，折射角为丫。若把容器的左端稍微垫高，待水面重新平静后，反射角为 a '，折射角为丫 ，那么a '和a , 丫 '和丫关系如何?（条件开放）

12、【习题164】观察到此发光点的像【分析】因为容器中装的是水，把容器左端垫高，水面仍然水平。垫高前后入射光线保持不变，所以折射角和反射角不变化。此题属于条件开放，隐含条件为水面总是水平 的。【答案】折射角和反射角不变化。【习题163】 显微镜能对微小物体进行高倍数放大，它利用两个焦距不同的凸透镜分别作为物镜和目镜，则物镜和目镜对被观察物所成的像是（）A 物镜成倒立、放大实像B .物镜和目镜都成实像C .物镜和目镜都成虚像D .目镜成正立、放大虚像【分析】物镜的焦距较短，物体通过物镜成放大实像，这个像成在目镜的焦点以内，所以目镜成放大虚像，选项 A、D正确。【答案】 A、D如图所示，平面镜前有一发

13、光点S,通过平面镜，人可以在哪个范围内7【分析】【答案】确定光源在镜子边缘反射光线，就能确定人观察发光点像的范围。方法一：如图甲所示，从光源 S像镜子边缘分别作入射光线 SA SB,根据 光的反射定律作出 SA的反射光线 AC和SB的反射光线肋，则在 C- A B D的范围内均可 观察到S的像。方法二：如图乙所示。根据平面镜成像的特点，像和物的大小相等，像和物到镜面的距离相等，即可得到光源S的像S'。连接AS,并延长到 C,连接BS'并延长到 D,则在 c A B D的范围内均可观察到 S的像。【习题165】 如图所示，在薄板上挖一小孔，正好放入一凸透镜，设透镜与光屏间相 距为

14、d，在透镜左侧主光轴上距透镜d/2处放一点光源 S,在光屏上恰得到一个与孔等大的光斑，那么此凸透镜的焦距应为多少?（策略开放）【分析】禾U用凸透镜对光线的会聚作用，作出合理的光路图，再由凸透镜成像规律【答案】作如图所示的光路图，解法一：此凸透镜的焦距为d/2时光线如图所示的折射光线。依据凸透镜成像规律，光点在焦点，经凸透镜折射后光线为平行光。1©T解法二：凸透镜的焦距也可能为d / 4,折射光线如，依据凸透镜成像规律，光点在 2倍焦距处，经凸透镜折射后，成像也在2倍焦距处。因此凸透镜的焦距可能为 d/2或d/ 4。【习题166】 放映电影、幻灯的银幕常用粗糙的白布做成，目的在于：一是

15、利用 使剧场中各处的观众均能看到画面；二是白布能反射 颜色的光，使 观众能看到色彩正常的画面。【分析】漫反射的光射向各个方向。白光是由各种色光混合而成的。【答案】光射到不平的物体表面时会发生漫反射，漫反射的光射向各个方向。白光是由各种色光混合而成的，故此题应填：漫反射；所有。【习题167】 烈日炎炎的夏季，同学们在工地上劳动， 将凉水壶放在电线杆的阴影里， 小玲同学突然提出：电线杆有影子，电线为什么没有影子呢？有四位同学提出了解释，其中正确的是（）（ 条件开放）A 射到电线上的光线太弱B 电线是导体，太阳光射到它上面不能形成影子C 太阳是个大光源，能把较细电线的四周照亮，故无法形成影子D 电线

16、杆是竖直的能形成影子，电线是横着的不会形成影子【答案】 C【习题168】夜晚在松花江边散步，隔江看到对岸的路灯在江中成的像，是一条条的光柱而不是灯泡的清晰的像。为什么会产生这种现象?（条件开放）【分析】如果江面平如镜，那么灯在江中的像是一盏灯。由于轻风吹拂水面泛起涟漪，江面总有水波起伏，像许多取向不同的平面镜，电灯在每一个小平面镜内都成像，但 各个像的位置高低不同，这些像组合起来就形成一条条光柱。【答案】由于江面漫反射电灯光成像的结果。【习题169】 如图是小明在海滨画出的一幅图，请你观察这幅图，图中的现象或物体，与你学过的什么物理知识有关，参照示例选出两个填在下表中。S 1 /-0-现象和物

17、体相关的物理知识示例踢足球力可以改变物体的运动状态【分析】由题中所给的图可以看出，本题涉及到力、热、声、光、电多个知识点，小孩踢球力可以改变物体的运动状态；小岛在水中的像 平面镜成像;影子光的直线传播等。【答案】现象或物体相关的物理知识小岛在水中的像平面镜成像（光的反射）照相凸透镜成倒立、缩小的实像人的影子光的直线传播钓鱼杆费力杠杆云水蒸气液化成小水滴小船在动以海烽为参照物续表现象或物体相关的物理知识(7)桨向后划水物体间力的作用是相互的(8)水中漂浮物浮力与重力一力平衡(9)跳台跳水重力势能转化为动能【习题170】假期到了，公园里游人如织。其中四位游客在同一地点，分别用不同型号的甲、乙、丙、

18、丁相机 （焦距不同），对着同一景物 亭子各拍了一张照片，如图A、B、C、D所示。我们可以判定：照片 是用甲拍摄的，照片 是用丙拍摄的，照片 是用丁拍摄的，照片 是用乙拍的。（条件开放）乙丙【分析】照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于一个光屏，从图.2 16甲、乙、丙、丁相机的侧面可看出镜头焦距等于镜头与胶片（相机后背）之间的距离。因此，照相机镜头焦距从长到短的顺序是甲、丙、丁、乙。照相机是利用“物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像”这 原理成像的。对于同一架照相机，焦距一定时要改变像的大小必须改变物距。由凸透镜成像规 律还可知，当物距变小时像距就增大，像也变大，本题中是在同一地点对着同一景物拍照， 也就是物距是相同的，那么像的大小差别原因则在镜头焦距不同，因此物距不变，焦距较 长的相机所成的像较大。【答案】 D ; A; C; Bo【习题171】后，改变了传播方向, 开放）A .平面镜 B .如图所示，一束光线经过方框内的光学元件那么方框内的光学元件可能是（）（凸透镜C .凹透镜 D.三棱镜【分析】初中物理光学