光学训练题

咫尺天涯

一、选择题（每题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。两天后，同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，如图1所示。关于对这个现象的解释，同学们提出了以下猜想，其中能合理解释该现象的猜想是（　）

A．玻璃缸的折射作用
B．激光笔发出的光线未绝对平行
C．白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大
D．激光笔发出的各种颜色的光发生了色散
2．某照相机镜头焦距为10cm，小刚用它来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正对作品从50cm处向12cm处移动的过程中（　）
A．像变大，像距变大
B．像变大，像距变小
C．像先变小后变大，像距变大
D．像先变小后变大，像距变小
3．关于平面镜成像，下列说法正确的是（　 ）
A．物体越大，所成的像越大
B．物体越小，所成的像越大
C．物体离平面镜越近，所成的像越大
D．平面镜越大，所成的像越大
4．人的眼睛像一架照相机，物体经晶状体成像于视网膜上。对于近视眼患者而言，远处物体成像的位置和相应的矫正方式是（　）
A．像落在视网膜的前方，需配戴凸透镜矫正
B．像落在视网膜的前方，需配戴凹透镜矫正
C．像落在视网膜的后方，需配戴凸透镜矫正
D．像落在视网膜的后方，需配戴凹透镜矫正
5．历史上第一次尝试进行光速的测量，也是第一个把望远镜用于天文学研究的物理学家是（ 　）
A．伽利略
B．牛顿
C．焦耳
D．瓦特
6．目前城市的光污染越来越严重，白亮污染是较普遍的一类光污染。在强烈阳光照射下，许多建筑的玻璃幕墙、釉面瓷砖、磨光大理石等装饰材料，都能造成白亮污染。形成白亮污染的主要原因是（　）
A．光的直线传播
B．镜面反射
C．漫反射
D．光的折射
7．用放大镜观察彩色电视画面，你将看到排列有序的三色发光区域是（　）
A．红、绿、蓝
B．红、黄、蓝
C．红、黄、紫
D．黄、绿、紫
8．如图2是某人观察物体时，物体在眼球内成像示意图，则该人所患眼病和矫正时应配制的眼镜片分别是（　）

A．远视 凹透镜
B．远视 凸透镜
C．近视 凹透镜
D．近视 凸透镜
9．小明仔细观察了如图3后，总结出以下几条结论。其中错误的是（　）

A．光在同一种物质中沿直线传播
B．光发生反射时，反射角等于入射角
C．光从空气射入玻璃时，入射角小于折射角
D．光从玻璃射人空气时，折射角大于入射角
10．如图4所示是一种天文望远镜的光路图，分析图中光路可知它的物镜是（　 ）

A．平面镜
B．凹透镜
C．凹面镜
D．凸透镜
11．在①小孔成像②平面镜成像③放大镜成像④照相机成像⑤幻灯机成像中（　）
A．成实像的是①②③
B．成虚像的是②③④
C．属于反射成像的是②
D．属于折射成像的是①③④
12．在如图5所示的四种情景中，属于光的折射现象的是（　）

13．当光从空气斜射到一块玻璃表面时，图6中可以较全面反映光传播路径的是（　）

14．如图7所示，蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外，在透镜的另一侧调节光屏找到清晰的像，这个像是下图中的（　）

15．在“人面桃花相映红”这句诗中，用光学知识解释桃花红的原因是（　）
A．桃花自己能发出红光
B．桃花吸收红光
C．桃花反射红光
D．以上说法都不对
二、填空题（每空1分，共15分）
16．光在真空中的传播速度为______________。
17．由于光的_________现象，教室里不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字。（填“漫反射”或“镜面反射” ）
18．2005年春节晚会上，一群风华少女用精美绝伦的舞蹈把我国佛文化中的"千手观音"演绎得淋漓尽致，给人以美的熏陶，善的启迪。如图8所示，观众看不见邰丽华（领舞者）身后站着的其她舞蹈者，这是因为光的____________的缘故。

19．蓝天、白云在湖中形成倒影，水中的鱼儿在“云中”自由穿行。在这里我们看到的水中的白云是由于光的_________射而形成的像，看到的鱼儿是由于光的_________射而形成的像。
20．图9是_________成因的示意图（选填“日食”或“月食”）。

21．图10是科学家观察星体的情景，此现象是由于光的________引起的。

22．目前，光污染现象越来越严重，其中白亮污染是较普遍的一种，如建筑物上的玻璃幕墙等。形成白亮污染的主要原因是由于光的_____________；太阳光穿过密度不均匀的大气层时，由于折射向地面偏折，因此，早晨我们看到初升的太阳位置比它的实际位置__________________________（填“高”或“低”）。
23．有一种液面微变监视器，基本结构原理如图11所示，光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光；光束经液面反射，其反射光被水平放置的平面光电转换接收器接收，再通过显示器显示出来。若反射到光电转换接收器的光点由S1移向S2，则表明被监视的液面________，若接收器上接收到的光点由S2移到S3，则说明被监视的液面________（选填“上升”或“下降”）。

24．一架普通照相机镜头的焦距为40cm，当被拍照的人到镜头的距离大于________cm时，底片上会得到一个倒立、缩小的________像（选填：实或虚）。
25．人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于胶片，通过晶状体的调节将远近不同的物体成像在视网膜上。图12是不同位置处的两个物体的成像示意图，由图得出：眼睛看近处的物体时，晶状体的焦距________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。人眼若长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲，当他看远处物体时，像会成在视网膜的前方，应戴________ 透镜制成的眼镜加以矫正。

三、作图题（每题3分，共9分）
26．室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束（如图13 所示）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。（保留作图痕迹）

27．生活中由于多种原因，人的眼睛会形成图示的情况，为了矫正这种缺陷，需要配戴眼镜，请你在图14中画出应该配戴的眼镜模型。

28．小明和小红坐在教室内两个相距不远的座位上，一束阳光照射到教室的一个玻璃窗上（如图15所示），小明说玻璃窗很刺眼，小红却说这扇玻璃窗不刺眼。你认为这种情况可能吗？请作图简要说明。

四、实验题（29题4分，30题6分，31题5分，共15分）
29．如图16所示是观察平面镜成像的装置。在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合。这一实验步骤可以观察比较蜡烛和它成的像的_________，同时还可以确定_________。

30．远视眼是老年人常见的一种眼疾，某校兴趣小组的同学对远视眼的成像及矫正进行了如下探究。如图17所示：老花眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，使光屏上出现了清晰的像，标出光屏的位置，表示视网膜的位置；拿开眼镜，屏上的像变得模糊不清晰，向后移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏的位置。

观察眼球结构图乙，并结合以上实验请你回答以下问题：
⑴眼球中的晶状体相当于实验中的____________。
⑵远视眼不戴眼镜时，看见物体的像落在视网膜____________。（选填“前方”、“上”或“后方”）。
⑶矫正远视眼应配戴____________镜。
31．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中。
（1）实验时，应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在____________。
（2）所用凸透镜的焦距为10cm，某同学的实验数据如下表。

次数	物体到凸透 镜的距离	像到凸透镜的距离	像的大小 （放大或缩小）	像的正倒
l	30	15	缩小	倒
2	20	20	等大	倒
3	14	35	放大	倒
4	10	/	不成像	/
5	8	/	放大	正

①分析1、2、3次实验的数据可知______________、________________。
②在第5次实验中，从_________一侧透过透镜看到在_________一侧放大的像。
五、阅读理解题（4分）
32．在科幻小说《往日之光》中，作者鲍勃·肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事。
“想象有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要10年，比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带者这些美丽的景致的光陷入慢透光玻璃中，10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景。各种动物无声的前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化。身居闹市，犹如别墅。”
这确实是一个有意思的幻想，但关键是要降住飞驰的光。科学技术发展到今天，部分科幻已经开始变成现实。
⑴本文作者进行科学幻想的依据是什么？
⑵在生活和学习中，你一定也有许多奇思妙想吧，简要写出一种想象及其依据。
六、应用与设计（33题4分，34题6分，35题6分，36题8分，37题3分，共27分）
33．俗话说“坐井观天，所见甚小。”为了说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，甲、乙同学都用画示意图比较的方法来说明，分别如图18和图19所示。在你看来，他们所画的图____________（选择下列有关词填空：“都正确”、“都不正确”、“甲正确，乙不正确”、“乙正确，甲不正确”）；根据他们所运用的方法，你在评价他们的示意图画得是否正确时，主要是看____________。（选择下列有关词填空：“画图是否认真”、“图上是否全面正确地反映了应该控制的变量”、“画图时所运用的物理知识是否正确”）

34．如图20（a）所示，直线AB是光滑木板与棉布的分界线（木板与棉布处在同一水平面上），然后使一个小线轴（如缝纫机上的线轴）沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动，可以看到，线轴在棉布上滚动的方向发生了改变。如图20（b）所示，一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变。

（1）由图（a）可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时，其速度的大小将____________（变小/ 不变/变大），此时乙轮速度的大小将____________（变小/不变 /变大）。
（2）从图（a）、（b）两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是____________。
（3）在你学习物理知识的过程中是否运用过本题的研究方法？请列举一例说明。
答：____________________________________。
35．在研究光的折射时，小明知道了光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢？即什么条件下折射角小于入射角，什么条件下折射角大于入射角？
为了研究这个问题，他在老师的指导下做了如下实验：让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃，再从玻璃依次斜射入冰、空气中，其光路如图21所示。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度，如下表。

　　

试回答：
（1）针对小明提出的问题，仔细观察图中的光路，对照表格中的数据进行分析，你能得出什么结论？
（2）根据你得出的结论，请在图22中画出光由玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。

36．杨光同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。
（1）请在图23中作出蜡烛AB的像A'B'。

图23

（2）杨光发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，填在表格中：

像的高度h／cm	1．0	2．0	3．0	4．0	5．0
像到小孔的距离s／cm	2．0	4．0	6．0	8．0	10．0

请你根据表中的数据在图24坐标中画出h与s的关系图像。

图24

（3）从图像中可以看出h与s的关系为：__________________。
（4）杨光知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了光斑的直径为7．0cm，光斑到小孔的距离为7．5m，从书上查到太阳到地球的距离为1．5×1011m，由此可以估算出太阳的直径为_____________m。
37．如图25所示，透明玻璃瓶内有一细棉线，细线下端系有—个泡沫塑料小球，请你设计—个实验，在不打开瓶盖和不损坏玻璃瓶的情况下，使瓶内的细棉线断掉。（器材可根据需要自主选择）

实验方法
实验原理

咫尺天涯

一、选择题 　　1．C 　　　　2．A　　　　 3．A　　　　 4．B　　　　 5．A 　　6．A　　　　 7．A　　　　 8．C 　　　　9．C 　　　　10．D 　　11．C　　　  12．C　　　 13．C　　　  14．B　　　　15．C 　　二、填空题 　　16．3×l08 m/s 　　17．漫反射 　　18．直线传播 　　19．反 折 　　20．日食 　　21．折射 　　22．反射 高 　　23．上升 下降 　　24．80　实 　　25．变小 凹 　　三、作图题 　　　　 　　四、实验题 　　29．大小 蜡烛的像的位置 　　30．（1）老花眼镜 （2）后方 （3）凸透 　　31．（1）同一高度 （2）凸透镜能成倒立的实像 物体到凸透镜的距离越小，成的实像越大 （3）光屏 烛焰 　　五、阅读理解题 　　32．⑴依据是光在不同的介质中传播速度不同。 　　⑵想象在常温下制成超导体。依据是超导材料与温度有关； 　　六、应用与设计 　　33．甲正确，乙不正确　图上是否全面正确地反映了应该控制的变量 　　34．（1）变小 不变 （2）光在空气中的速度大，在玻璃中的速度小 （3）研究电压时与水压类比，声波与水波类比等。 　　35．（1）光从传播速度大的物质斜射入传播速度小的物质中时，折射角小于入射角；反之，光从传播速度小的物质斜射入传播速度大的物质中时，折射角大于入射角。（2）如图4。 　　36．（1）如图5 　（2）如图6　（3）h与s成正比　（4）1．4×109 　　　 　　37．将太阳光对准凸透镜照射，让光线聚在棉线上，烧断棉线 　　凸透镜对光具有会聚作用