专题二 光学（原卷版）

专题二光学目录TOC\o"1-1"\h\u练习一光的直线传播 1练习二光的反射 3练习三光的折射 8练习四平面镜成像定理 10练习五凸透镜成像定理 13练习一光的直线传播1．如日偏食景象，此时，若将太阳光垂直照射在纸板一个很小的“△”形孔上，那么在地面形成的光斑是（）A．“△”形B．“▽”形C．“○”方形D．“”形2．小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验，如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔，点燃蜡烛并置于小孔前一段距离，贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像，下列判断正确的是（）A．半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的实像B．像的形状不是三角形，而是圆形的亮斑C．增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒，像变大D．其他不变，移动内筒，既可成放大也可成缩小的像3．下列有关叙述正确的是（）A．小孔成像所成的是实像，像的形状与小孔的形状有关B．薄膜上所成的像是上下颠倒、左右不颠倒的像C．保持小孔和烛焰的距离不变，减小薄膜和小孔的距离，烛焰的像更明亮D．薄膜上烛焰的像可能是缩小的但不可能是等大的4．月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，下列光现象与日偏食形成原因相同的是（）A．筷子“折断” B．小孔成像 C．雨后彩虹 D．水中倒影5．在地面上立一根木杆，根据不同时刻木杆影子的长短可以确定正南、正北方向。木杆的影子形成的原因是（）A．光沿直线传播B．光的色散C．光的反射D．光的折射6．下列光现象中，成实像的是（）A．看到水中的小鱼B．水中倒影C．小孔成像D．用放大镜观察物体7．2020年6月21日出现的罕见日环食现象，在我国多地都可以看到。从物理学的角度来说，日食属于光的_______现象；下图中，能描述其形成原因的是________（选填“甲”或“乙”）图。8．2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如图所示，日面上金星缓慢走过，持续时间达六个半小时。“金星凌日”发生时，金星的位置应该位于_______（选填“甲”“乙”“丙”“丁”），你判断的依据是光的___________。9．如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就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）画出小孔成像光路图______。（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选填______。A．三角形光斑B．四形光斑C．烛焰的正立像D．烛焰的倒立像（3）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是______。（4）若取下塑料薄膜，透过小孔将看到的是______选填“正立”、“倒立”、“水平”的烛焰。10．如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示，将其水平放置，在左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰的像。（1）针孔照相机成像的原理是_____，塑料薄膜上所成的像是______（选填“正立”或“倒立”）的实像，若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向______（选填“上”或“下”）方移动；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状_________（选填“改变”或“不变”）；（3）晴天的正午时分，走在滨江公园的树林里，小明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（如图乙所示），圆形光斑大小不一原因是_________。练习二光的反射1．下过雨以后的地面上有许多积水，在有月光的夜晚，小明走路时，不想自己踩到积水，则下列行走的方法中正确的是()A．迎着月光时走暗处，背着月光时走亮处B．迎着月光和背着月光时，都走暗处C．迎着月光时走亮处，背着月光时走暗处D．迎着月光和背着月光时，都走亮处2．一个雨后的晚上天放晴后，路上有小水潭，人在月光下行走，为避免踩到水潭里，要对路面作出判断，正确的是A．迎着月光走时地上发亮处是水潭 B．迎着月光走时地上暗处是水潭C．背着月光走时地面上发亮处是水潭D．不迎着月光还是背着月光走总是发亮处是水潭3．卡文迪许扭秤是用来测定万有引力恒量的重要仪器，为了观察悬挂的石英丝发生的微小扭转形变，卡文迪许采用了光放大的原理，如图所示，图中悬挂在石英丝下端的T形架的竖直杆上装一块小平面镜M，M可将由光源S射来的光线反射到弧形的刻度尺上(圆弧的圆心即在M处).已知尺子距离M为2m，若反射光斑在尺子上移动2πcm，则平面镜M转过的角度是().A．0.9°B．1.8° C．2.7°D．3.6°4．如图,平面镜OM与ON的夹角为θ,一条平行于平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回,则两平面镜之间的夹角不可能是A．15°B．25°C．30°D．45°5．如图所示．在竖直放置的平面镜前插两枚大头针A和B，观察者的眼睛能看到A、B的像重叠的位置是在()通过A、B的直线上B．通过A垂直镜面的的直线上C．通过A、B的像的直线上 D．通过B垂直镜面的的直线上6．如图所示，点光源发出的光垂直射到平面镜M上，经反射在正对着平面镜相距为米的墙上有一光斑，若使光斑沿墙向上移动1米，平面镜M应以O点为轴转过的角度θ是A．5°

B．10°

C．15°

D．20°7．关于虚像，以下说法不正确的是（）A．低头在湖里看到天上白云，是光的反射形成的虚像B．用放大镜看书上的文字，是光的折射形成的虚像C．看到小孔成像仪屏上的像，是光的直线传播形成的虚像D．低头看到湖里游动的鱼，是光的折射形成的虚像8．如图所示的是一束光从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射的光路图。其中正确的是（）A．B．C．D．9．（1）如图所示，CD是中间有小孔的硬纸板，请用光学作图法画出人眼在E位置通过小孔看到的范围________；（2）根据图中给出的入射光线，画出对应的反射光线，并标出反射角及其大小________；（3）要将一束太阳光AO反射到室内的B点，请在图中画出平面镜的位置图________；（4）如图所示是一种称为“角反射器”的光学装置,有一束激光沿a、b方向入射到平面镜S1上。试在图中作出经平面镜S1、S2反射后的光路（保留必要的作图痕迹）________。10．在探究光现象的实验活动中：（一）制作“小孔成像观察仪”活动。（1）需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，圆筒的________（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸做成的光屏；（2）用制成的小孔成像观察仪观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将_______（选填“变大”“变小”或“不变”），像的亮度______（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。（二）如图乙所示是“探究光的反射规律”的实验装置。序号∠i∠r130°30°245°45°350°50°（3）让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面，在纸板B上可看到光线沿OF方向射出。在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹，并用量角器测出∠i和∠r的大小。多次改变入射光线与ON的夹角，重复实验。将实验得到的数据记录在表中；（4）分析实验数据可得出结论：__________；（5）以直线ON为轴线，把纸板B向前或向后折，在纸板B上________（选填“能”或“不能”）看到反射光线OF，由此说明反射光线、入射光线与法线在_______（选填“同一”或“不同”）平面内；（6）实验中，从实验室的各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于_______（选填“镜面”或“漫”）反射。11．在探究“光的反射定律”实验时，进行如图所示的实验操作：（1）如图甲他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________，白色的硬纸板的作用是_________。（写出一种即可）（2）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时以下：①入射光线②入射角③反射光线④反射角⑤法线，没有发生变化的有________。（选填字母）A．①②B．③④C．⑤D．①②③④⑤（3）接着做如图乙所示操作，将纸板沿ON向后折，此时在纸板上不能看到反射光线，反射光线______（选填“存在”或“消失”）。（4）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的________（选填“上半部分”或“下半部分”）会看到反射光线。此实验说明：__________。练习三光的折射1．如图所示，小明站在池塘边看见水中有一条鱼，A、B两点为像点或物点，下列相关叙述中不正确的（）小明看到的是鱼的虚像 B．鱼的真实位置在B点C．在人眼处用激光笔照A点能照到鱼 D．在人眼处用激光笔照B点能照到鱼2．如图所示是猫看到水中鱼，下边选项中能正确反映猫看水中“鱼”的光路图是（）B．C． D．3．光从室外透过玻璃进入室内，下列光路图中正确的是（）A．B．C． D．4．（多选题）“探究光的折射特点”实验如图所示，下列说法错误的是（）A．如图甲，将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将向左移动B．如图乙，使用可折转的光屏，是为了研究折射光线与入射光线是否分居法线两侧C．如图丙，光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步靠近法线，折射光也将逐步靠近法线D．如图丙，从水槽上方透过水看到的水槽底部比它实际位置要深5．如图所示，将一枚硬币放在不透明陶瓷杯的底部，眼睛移到D。刚好看不见硬币的位置，并保持不动，再向碗中慢慢加水，又可以看到硬币，这时是光的________现象；看到的硬币比实际位置偏________（选填“高”或“低”）。6．（1）如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是___________。（用字母表示），反射角的度数为___________，界面的___________方（上／下／左／右）是空气。（2）某校新建喷水池，在池底的中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光线照在池壁上，在S点形成一光斑，如图所示，现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到光斑的位置在P点，如果水面上升至b位置时，人看到的亮斑的位置在Q点，则P点在S点的________（选填“上方”或“下方”），Q点在S点的_________（选填“上方”或“下方”）。7．（1）如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角，一束红光平行于BC边从S点射入三棱镜，经AB面折射后，又在BC面发生反射，然后恰好从P点折射后射出，请画出这个传播过程的光路图。()（2）一束激光a斜射向半圆形玻璃砖圆心O，结果在屏幕上出现两个光斑，请画出形成两个光斑的光路图。练习四平面镜成像定理1．如图所示，是小丽在镜子中看到钟表的示数，则此时钟表指示的真实时间是（）A．2︰00B．4︰00C．8︰00D．10︰002．如图所示的光学现象中，下列描述或解释不正确的是（）甲图中小孔成的是倒立的虚像 B．乙图中漫反射的光线遵循光的反射定律C．丙图中平面镜所成的是正立等大的虚像 D．丁图中白光通过三棱镜会分解成多种色光3．如图所示，三条入射光线会聚于S点，若在S点之前任意放一平面镜，则（）A．三条反射光线可能相交于一点，也可能不相交一点B．三条反射光线一定不会相交于一点C．三条反射光线一定相交于一点D．三条反射光线的延长线交镜后一点4．鞋店的水平地板上有一块靠墙的平面镜，该平面镜与地面的夹角为θ，如图所示，人在观察平面镜中的像时总保持竖直站立，下列说法正确的是（）A．镜中所成的是正立、等大的实像B．人远离平面镜像变小，靠近平面镜像变大C．若镜子长度为身高的，改变θ的值，可能看得到脚上的鞋在镜中的像D．若镜子长度为身高的，当θ为90°时，人在远离平面镜的过程中，一定能看到脚上的鞋在镜中的像5．小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平桌面上，并在桌面上垫一张白纸，再将两段完全相同的蜡烛A和B放在白纸上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示，下列说法正确（）A．为了使实验效果更加明显，应该将蜡烛B也点燃B．在蜡烛B位置放置光屏，光屏上会出现蜡烛A的像C．将蜡烛A靠近玻璃板，蜡烛A的像的大小将保持不变D．实验中做多次实验获得多组数据是为了减小误差6．如图所示，用纸筒和两个________制作一个简易潜望镜。通过潜望镜观察物体，看到的是物体________（填“正立”或“倒立”）的________（填“虚”或“实”）像。7．按题目要求作图。（1）人通过窗口能看到的范围是有限的，请在图甲中作图表示人眼所看到的窗外范围；（2）在图乙中作出蜡烛AB通过小孔在半透明纸上的像；（3）如图丙所示，画出物体AB在平面镜中的像。8．在探究“平面镜成像的特点实验中”，所选器材有玻璃板、两支相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸等，实验装置如图甲所示：（1）不用平面镜而选用玻璃板，是因为玻璃板透明，便于_____；（2）将白纸平铺在实验台面上，然后将玻璃板立放在白纸上，并使玻璃板与实验台面_____；（3）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，移动玻璃板后的蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合，这说明蜡烛A在平面镜中成的像与蜡烛A大小_____，记录此时蜡烛A、B的位置；（4）改变蜡烛A的位置，重复上述实验，实验记录如图乙所示。蜡烛A位于3位置时的像在_____点；蜡烛A由1位置移到2位置，像的大小_____；（5）如图丙所示，平面镜前有一物体AB，请在图中画出AB在镜中成的像A'B'_______。9．如图是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。（1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．小红拿另一支大小相同、______（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛A的像完全重合。（2）实验时，小红同学应在______（选填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。移去后面的蜡烛B，在其所在位置上放一光屏，这时，观察者直接对屏观察，看不到蜡烛A的像，由此可知平面镜所成的像是______。（3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，为了保证实验效果，其中一面镀了膜，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的反射，实验时应选玻璃板______的边缘（选填“镀膜面”或“不镀膜面”）与白纸上的横线重合。（4）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子()A．都不能成像B．各成半个像，合起来成一个完整的像C．都成完整的像，且两个像在同一位置D．都成完整的像，且两个像在不同位置（5）若图丙中平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，现将平面镜绕M点从MN转到MN′位置，如图丙所示，物体S在平面镜中的像S′的轨迹为______（填“直线”或“曲线”），S'离M点的距离______。（填“变小”“变大”“不变”“先变小后变大”“先变大后变小”）练习五凸透镜成像定理1．如图所示，主光轴上有一点光源S，在透镜的另一侧有一光屏，点光源通过凸透镜在光屏上形成一个光斑，现让光屏稍微靠近凸透镜，光斑的面积会减小，设凸透镜的焦距为f，由此可判断（）A．d一定小于fB．d可能大于2f，也可能小于fC．d一定大于f，小于2fD．一定大于2f2．下列“眼睛”的缺陷及其矫正示意图中，与近视眼及其矫正相符的是（）A．甲和乙B．甲和丁C．丙和乙D．丙和丁3．如图所示，晓茗把一凸透镜正对着太阳光，在距凸透镜10cm处的纸片上得到一个最小、最亮的光斑。若她用此凸透镜当做放大镜来观察物理试卷上较小的字时，凸透镜与试卷的距离u应（）u<10cm B．10cm<u<20cmC．u=20cm D．u>20cm4．使用支付宝购物，消费者结账时只需面对手机摄像头（相当于一个凸透镜）“刷脸”如图所示，经系统自动拍照、扫描，按“确认”后，即可迅速完成交易。下列说法正确的是（）光经过摄像头成像利用的是光的反射 摄像头成像特点与幻灯机相同“刷脸”时，面部应位于摄像头两倍焦距之外D．“刷脸”时，面部经摄像头成正立放大的虚像5．（多选）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏位于如图所示的位置时，在光屏上呈现一个清晰的烛焰的像，下列说法正确的是（）A．此时成正立放大的实像，与投影仪原理相同B．透镜不动，蜡烛和光屏都向右移动，光屏上的像变小C．蜡烛不动，用一个焦距更小的凸透镜替换了原来的凸透镜，光屏向左移才能得到清晰的像D．将光屏和蜡烛互换位置，光屏可得到清晰的像6．（多选）将一支蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，在墙壁上得到烛焰清晰的像。若要使墙壁上所成的像变小，下列做法可行的是（）只将蜡烛向左移动 B．只将烧瓶向右移动C．蜡烛适当向左移动，烧瓶则向右移动 D．蜡烛适当向右移动，烧瓶也向右移动7．（多选）某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图所示，先后使烛焰位于a，b，c，d四点，并分别调整光屏的位置，关于a，b，c，d四点的成像情况，下列说法正确的是（）A．烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小B．正常使用放大镜与蜡烛放在d点时的成像情况相同C．人眼看物体时的成像情况与蜡烛放在a点时的成像情况相同D．街道上或商店中的摄像头成像情况与蜡烛放在b点时的成像情况相同8．如图所示，凸透镜的主光轴与水面相平，F是凸透镜的焦点，一束与水面平行的光射到凸透镜上，经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射，请画出此过程的光路图。9．如图甲所示为沈阳机场登机口安装的“人脸识别”系统，实现一秒辨身份。小平利用“F”字样的LED光源（“F”高）、光屏（贴有网格纸）如图乙所示，焦距的凸透镜和光具座等器材，对凸透镜