第四章在光的世界里单元检测试题（含解析）2023-2024学年度教科版八年级上册物理

第第页第四章在光的世界里单元检测试题（含解析）2023-2024学年度教科版八年级上册物理第四章在光的世界里单元检测试题

一．选择题（共13小题，满分26分，每小题2分）

1．（2分）光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是（）

A．光在同种介质中沿直线传播

B．光的三原色是红、黄、蓝

C．张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之状”是光的色散

D．莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是实像

2．（2分）如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（）

A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜

B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播

C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同

D．木星到物镜的距离u满足f＜u＜2f（f为物镜的焦距）

3．（2分）夏夜，月光皎洁，草丛里飞舞着亮莹莹的萤火虫，颇有“含明终不息，夜月空徘徊”的意境，此情景中（）

A．月亮不是光源，萤火虫不是光源

B．月亮不是光源，萤火虫是光源

C．月亮是光源，萤火虫是光源

D．月亮是光源，萤火虫不是光源

4．（2分）如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，这样就可以制成一个显微镜。把一幅图片放在玻璃板的下方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下面图片中的微小细节了。下列有关水滴显微镜的描述正确的是（）

A．水滴所成的像是缩小的B．目镜所成的像是缩小的

C．水滴所成的像为实像D．目镜所成的像为实像

5．（2分）某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是（）

A．摄像头的镜头是凹透镜

B．遇障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸

C．摄像头成的像是正立的虚像

D．成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内

6．（2分）因为有了光，自然界才绚丽多彩。下列说法正确的是（）

A．甲图：物体通过小孔成的是虚像

B．乙图：小聪和小猫能互相看到对方，利用了反射时光路可逆

C．丙图：平面镜中舞者的像是光沿直线传播形成的

D．丁图：近视眼需要戴凸透镜矫正

7．（2分）细心观察的小明发现身边处处有物理。下列他观察到的现象或事例可以用“光的直线传播”解释的是（）

A．课堂上老师用投影仪将同学们的优秀作品展示投影

B．太阳高照时校园长廊下斑驳的树影

C．午后阳光通过课桌上透明水杯形成的彩色光带

D．晚自习时教室窗户玻璃里出现的另一个“自己”

8．（2分）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出）。O为入射点，ON为法线。则（）

A．反射光线OB的位置在ON的左侧

B．仅增大图中α的角度，反射光线OB将远离ON

C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变

D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在

9．（2分）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（）

A．abB．bcC．cdD．de

10．（2分）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（）

A．BO是入射光，OA是反射光

B．AO是入射光，OC是折射光

C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角

D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出

11．（2分）下列正确表示光从空气斜射到水面的光路是（）

A．B．

C．D．

12．（2分）小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数如表所示。下列说法中（）

实验次数12345

物距u/cm6030201512

像距v/cm1215203060

①该凸透镜的焦距为20cm

②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同

③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大

④当u＝11cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像

A．只有①④正确B．只有②③正确

C．只有①②正确D．只有②③④正确

13．（2分）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（）

A．甲处可能成的是虚像B．乙处像可能是放大的

C．P点位置在甲的左侧D．蜡烛的移动方向向左

二．多选题（共2小题，满分4分，每小题2分）

（多选）14．（2分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（）

A．投影仪就是利用这一规律成像的

B．将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像

C．若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整

D．蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，光屏上不再成清晰的像

（多选）15．（2分）小强同学用如图甲的实验装置，探究光反射时的规律，并将数据依次记录在表格中。实验后他想让与地平线成60°的太阳光竖直向下照亮井底，他把平面镜按如图乙放置。对此探究，下列说法正确的是（）

次数12345

∠i0°20°30°40°60°

∠r0°20°30°40°60°

A．图甲中表示反射角的是∠i

B．实验时的反射光线是绕O点逆时针转动的

C．实验说明反射角等于入射角

D．图乙中平面镜与地平线的夹角θ为75°

三．填空题（共9小题，满分36分，每小题4分）

16．（4分）2023年6月21日下午3点半左右，娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说，日食属于光的现象；如图中，能描述其形成原因的是图。（选填“甲”或“乙”）。

17．（4分）如图，小亮让一束光线沿着BO方向入射，发现反射光线沿着OA方向射出，说明光在反射时光路是的，若入射光线向法线靠近10°，反射角会（选填“增大”或“减小”）。

18．（4分）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上，距水面0.2m，它在水中的像是（实像/虚像），像距水面m。

19．（4分）用冰取火，似乎不可思议。但这绝非讹传，据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的作用将物体点燃，如图所示。用这类透镜制作的眼镜片，可以用来矫正眼。

20．（4分）中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验（如图所示），小孔成像是由于光的形成的；唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈，让人感觉水变浅了，这是由于光的造成的。

21．（4分）如图，一束激光斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。现向水槽中注入适量水后，则水槽底部光斑移到O点的（选填“左”或“右”）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

22．（4分）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，光屏上呈现一个清晰的烛焰的像，该像是倒立、的实像，生活中利用这个成像特点制成了（写出一个即可）。

23．（4分）某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”，通过实验，绘制了像距v随物距u变化图像如图乙所示，此凸透镜的焦距是cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时，调节光屏位置，直到光屏上得到清晰的像，若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜，若想在光屏上还能得到清晰的像，应该将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。

24．（4分）如图所示两条光线会聚于主光轴MN上的b点，在虚线框内放入甲透镜后光线将会聚于c点；放入乙透镜后，光线将会聚于a点，则甲是透镜；乙是透镜。

四．作图题（共4小题，满分8分，每小题2分）

25．（2分）如图所示，一束光射向凸透镜，请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。

26．（2分）根据画出的光线，在图中虚线框内画出一个适当的透镜。

27．（2分）小明用手机给水中的小鱼拍照，发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合，图中A点表示小明眼睛的位置，B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出：

（1）手机的位置B；

（2）小明看到手机的像的光路图；

（3）水中鱼的大致位置C及看到鱼的光路图。

28．（2分）如图是经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。

五．计算题（共2小题，满分12分，每小题6分）

29．（6分）齐天大圣孙悟空一个跟斗可以翻十万八千里（相当于5.4×104km），一秒可以翻一个跟斗，可他却想与光比比谁快，请你做裁判。

（1）谁更快，请通过计算说明原因？

（2）若你在地球上向某星体发射激光，经过10min收到星体反射回来的激光信号，则此星球与地球间距离为多少？

30．（6分）反坦克炮是一种弹道低伸，主要用于毁伤坦克和其他装甲目标的火炮；演习中一门反坦克炮瞄准一辆坦克，开炮后经过1.5s看到炮弹在坦克上爆炸，看到炮弹在坦克上爆炸后又经过4.5s听到爆炸的声音，声速为340m/s，炮弹飞行轨迹近似看作水平直线，求：

（1）炮弹的飞行速度多大？

（2）为什么先看到炮弹爆炸，再听到声音传来？

六．实验探究题（共2小题，满分14分）

31．（6分）如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。

（1）用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的。

（2）实验中应将玻璃板与水平桌面。

（3）选用两支外形完全相同的蜡烛A和B，目的是得到像和物的的关系。

32．（8分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中：

（1）小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像，由此猜想：凸透镜成像的特点可能与有关。

（2）在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时，（选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在

（3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实验现象可以说明（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像特点。

第四章在光的世界里单元检测试题

参考答案与试题解析

一．选择题（共13小题，满分26分，每小题2分）

1．（2分）光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是（）

A．光在同种介质中沿直线传播

B．光的三原色是红、黄、蓝

C．张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之状”是光的色散

D．莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是实像

【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的；

（2）光的三原色是红、绿、蓝；

（3）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象；

（4）平面镜成像是由光的反射形成的。

【解答】解：

A、光在同种均匀介质中沿直线传播，故A错误；

B、光的三原色是红、绿、蓝，故B错误；

C、“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，这是光的色散现象，故C正确；

D、莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故D错误。

故选：C。

2．（2分）如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（）

A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜

B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播

C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同

D．木星到物镜的距离u满足f＜u＜2f（f为物镜的焦距）

【分析】望远镜的原理：望远镜包括物镜和目镜，物镜相当于照相机，成倒立缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像。

【解答】解：望远镜的目镜和物镜都是由凸透镜组成，利用了光的折射现象，目镜相当于放大镜，成正立的放大的虚像，物镜相当于照相机，木星到物镜的距离u满足u＞2f，成倒立缩小的实像，故C正确。

故选：C。

3．（2分）夏夜，月光皎洁，草丛里飞舞着亮莹莹的萤火虫，颇有“含明终不息，夜月空徘徊”的意境，此情景中（）

A．月亮不是光源，萤火虫不是光源

B．月亮不是光源，萤火虫是光源

C．月亮是光源，萤火虫是光源

D．月亮是光源，萤火虫不是光源

【分析】自身能发光的物体是光源。

【解答】解：

月亮是反射的太阳光而看起来很亮的，不是自身发光，月亮不是光源；

萤火虫是自身发光，是光源，故B正确，ACD错误。

故选：B。

4．（2分）如图所示，把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，这样就可以制成一个显微镜。把一幅图片放在玻璃板的下方，慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，就可以看清玻璃板下面图片中的微小细节了。下列有关水滴显微镜的描述正确的是（）

A．水滴所成的像是缩小的B．目镜所成的像是缩小的

C．水滴所成的像为实像D．目镜所成的像为实像

【分析】显微镜有物镜和目镜组成，目镜成的是正立、放大的虚像；物镜成的是放大、倒立的实像。

【解答】解：把一滴水滴在玻璃板上，再拿一个放大镜作为目镜放在水滴的上方，水滴作为物镜，成倒立放大的实像；放大镜是目镜，成正立放大的虚像，故ABD错误，C正确。

故选：C。

5．（2分）某兴趣小组开展“创新服务生活，科技改变未来”的科技创新活动，模拟制作一款“智能”行驶玩具车。该玩具车利用车载传感器（摄像头、雷达）采集生成道路特征数据，完成“自动”驾驶。作为传感器之一的摄像头，下列说法正确的是（）

A．摄像头的镜头是凹透镜

B．遇障碍物时，要想生成更大的像，镜头应该向前伸

C．摄像头成的像是正立的虚像

D．成像时障碍物位于镜头的两倍焦距以内

【分析】凸透镜的成像规律及应用：u＞2f，成倒立缩小的实像，应用是照相机，凸透镜成实像时，物近像远像变大。

【解答】解：摄像头的镜头相当于一个凸透镜，其成像原理是障碍物位于镜头的两倍焦距以外，成倒立、缩小的实像；

根据凸透镜成实像时，物近像远像变大的原则，遇障碍物时，要想生成更大的像，应将减小物距，则用将镜头向前伸。

据此分析可知B正确，ACD错误。

故选：B。

6．（2分）因为有了光，自然界才绚丽多彩。下列说法正确的是（）

A．甲图：物体通过小孔成的是虚像

B．乙图：小聪和小猫能互相看到对方，利用了反射时光路可逆

C．丙图：平面镜中舞者的像是光沿直线传播形成的

D．丁图：近视眼需要戴凸透镜矫正

【分析】（1）小孔成像依据光的直线传播原理，成倒立的实像，像可能放大可能缩小；

（2）在光的反射中，光路是可逆的；

（3）平面镜的成像原理是光的反射；

（4）近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了；近视眼要佩带凹透镜矫正。

【解答】解：A．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故A错误；

B．小聪和小猫能互相看到对方，说明在反射时光路是可逆的，故B正确；

C．平面镜中舞者的像是光的反射现象，故C错误；

D．近视眼需要戴凹透镜矫正，故D错误。

故选：B。

7．（2分）细心观察的小明发现身边处处有物理。下列他观察到的现象或事例可以用“光的直线传播”解释的是（）

A．课堂上老师用投影仪将同学们的优秀作品展示投影

B．太阳高照时校园长廊下斑驳的树影

C．午后阳光通过课桌上透明水杯形成的彩色光带

D．晚自习时教室窗户玻璃里出现的另一个“自己”

【分析】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播，光沿直线传播的实例有：小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等。

（2）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生改变，这是光的折射，光的折射形成的现象有：筷子弯折、放大镜、池水变浅等。

（3）光射到介质界面上会发生反射，光的反射形成的现象有：平面镜成像、水中倒影、凹面镜成像等。

【解答】解：课堂上老师用投影仪将同学们的优秀作品展示投影，属于折射现象，故A错误；

B、太阳高照时校园长廊下斑驳的树影，属于光的直线传播现象，故B正确；

C、午后阳光通过课桌上透明水杯形成的彩色光带，属于折射现象，故C错误；

D、晚自习时教室窗户玻璃里出现的另一个“自己”，属于平面镜成像，光的反射现象，故D错误。

故选：B。

8．（2分）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出）。O为入射点，ON为法线。则（）

A．反射光线OB的位置在ON的左侧

B．仅增大图中α的角度，反射光线OB将远离ON

C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变

D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在

【分析】反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角，由此解答。

【解答】解：A、反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧，反射光线OB的位置在ON的右侧，故A错误；

B、仅增大图中α的角度，入射角减小，则反射角减小，反射光线OB将靠近ON，故B错误；

C、仅将平面镜在水平面内绕O旋转，纸板仍然和平面镜垂直，法线位置不变，入射光线位置不变，反射光线OB位置不变，故C正确；

D、仅将纸板取走，反射光线OB仍然存在，只是不能显示在纸板上，故D错误；

故选：C。

9．（2分）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（）

A．abB．bcC．cdD．de

【分析】平面镜成像的特点：物像等大、等距、连线与镜面垂直，虚像。

【解答】解：电铃反射的光入射到A处和B处，经过平面镜反射到b和c两处，为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学所在的区间是bc。

故选：B。

10．（2分）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（）

A．BO是入射光，OA是反射光

B．AO是入射光，OC是折射光

C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角

D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出

【分析】（1）反射和折射是在两种介质的界面上同时发生的现象，反射遵从反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；折射遵从折射规律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；能根据图解识别三条光线。

（2）根据光路是可逆的分析。

【解答】解：ABC、根据反射定律，在没有光传播方向的情况下，反射光线与入射光线应该关于法线对称，过入射点O作垂直于界面的垂线即为法线PQ，如图所示：

；

根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角，可知：AO为入射光线、OB为反射光线，OC为折射光线，则∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，∠COQ是折射角，故AC错误，B正确；

D、根据光路是可逆的可知，光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。

故选：B。

11．（2分）下列正确表示光从空气斜射到水面的光路是（）

A．B．

C．D．

【分析】（1）光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。

（2）光的折射规律：折射光线与入射光线和法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居法线两侧；当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。

【解答】解：A、当光从空气斜射入水中，折射角应小于入射角，而A中折射角大于入射角了，故A错误；

B、光发生反射时，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，而图中反射光线与入射光线在法线的同侧了，故B错误；

C、光发生反射时，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角与入射角相等，符合光的反射定律，

当光发生折射时，折射光线和入射光线分居法线两侧，当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，故C正确；

D、当光从空气斜射入水里或其它透明介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，而图中折射角等于入射角，故D错误。

故选：C。

12．（2分）小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜左侧适当位置，调整光屏到凸透镜的距离，使烛焰在光屏上成清晰的像，分别测出物距u和像距v，实验数如表所示。下列说法中（）

实验次数12345

物距u/cm6030201512

像距v/cm1215203060

①该凸透镜的焦距为20cm

②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同

③从第1次实验到第5次实验，成在光屏上的像越来越大

④当u＝11cm时，移动光屏，可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像

A．只有①④正确B．只有②③正确

C．只有①②正确D．只有②③④正确

【分析】①根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，据此确定凸透镜的焦距；

②根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的；

③根据凸透镜成实像时，物近像远像变大分析回答；

④根据2f＞u＞f，成倒立放大的实像。

【解答】解：①由表中数据可知，u＝v＝20cm，根据u＝v＝2f，成倒立等大的实像，即2f＝20cm，所以该凸透镜的焦距为f＝10cm，故①错误；

②第1次实验，u＝60cm＞2f，根据u＞2f，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的，故②正确；

③从第1次实验到第5次实验，物距逐渐减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，故③正确；

④当u＝11cm，此时物距大于一倍焦距，小于二倍焦距，根据2f＞u＞f，成倒立放大的实像，故④错误。

故选：B。

13．（2分）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，则（）

A．甲处可能成的是虚像B．乙处像可能是放大的

C．P点位置在甲的左侧D．蜡烛的移动方向向左

【分析】（1）根据光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大可知像的大小变化，利用凸透镜成像规律可知凸透镜和物体的位置以及物体的移动方向；根据成实像时，像和物位于凸透镜的两侧、成虚像时，像和物位于凸透镜的同侧分析甲处所成像的性质；

（2）根据物距与焦距的可能关系结合凸透镜成像的规律分析乙处所成像的性质。

【解答】解：（1）由题意可知，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，根据“物远像近像变小”可知，像在不断的靠近凸透镜，因此凸透镜在乙的右侧，蜡烛在凸透镜的右侧，此时蜡烛在远离凸透镜，因此蜡烛向右移动，故CD错误；

由于甲处和蜡烛位于凸透镜的两侧，因此甲处只能成实像，故A错误；

（2）由于题干未提供物距和凸透镜的焦距，因此，乙处可能成放大的实像，也可能成缩小的实像，故B正确。

故选：B。

二．多选题（共2小题，满分4分，每小题2分）

（多选）14．（2分）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、焦距为10cm的凸透镜、光屏位置如图所示时，光屏上恰好呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（）

A．投影仪就是利用这一规律成像的

B．将蜡烛放置在35cm刻度处，仅向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像

C．若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，则光屏上烛焰的像不再完整

D．蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，光屏上不再成清晰的像

【分析】（1）物距大于2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，照相机根据这个原理制成；

（2）物距在一倍焦距和二倍焦距之间，凸透镜成倒立、放大的实像；

（3）物体有无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像；当遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像；

（4）凸透镜的焦距变小，会聚能力变强。

【解答】解：A、如图所示，物距大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，能够说明照相机的成像原理，故A错误；

B、将蜡烛放置在35cm刻度处，此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距要大于二倍焦距，向右移动光屏，能得到清晰、倒立、放大的实像，故B正确；

C、若飞来一只小虫落在凸透镜上，遮住凸透镜的部分区域，物体上任一点都有光线射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，只是折射光线减少，会聚成的像变暗，故C错误；

D、蜡烛、凸透镜、光屏位置不动，用焦距8cm凸透镜替换该透镜，凸透镜的焦距变小，会聚能力变强，像会提前会聚，所以光屏上不再成清晰的像，故D正确。

故选：BD。

（多选）15．（2分）小强同学用如图甲的实验装置，探究光反射时的规律，并将数据依次记录在表格中。实验后他想让与地平线成60°的太阳光竖直向下照亮井底，他把平面镜按如图乙放置。对此探究，下列说法正确的是（）

次数12345

∠i0°20°30°40°60°

∠r0°20°30°40°60°

A．图甲中表示反射角的是∠i

B．实验时的反射光线是绕O点逆时针转动的

C．实验说明反射角等于入射角

D．图乙中平面镜与地平线的夹角θ为75°

【分析】（1）垂直镜面的是法线，入射光线与法线的夹角是入射角，反射光线与法线的夹角为反射角；

（2）（3）光的反射定律内容是：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；

（4）反射光线竖直射入井内，和水平面成90°角，根据图中标出的入射光线和水平面的夹角，易求出入射光线和反射光线的夹角，然后根据数学关系求出平面镜与地平线的夹角。

【解答】解：A、垂直镜面的是法线，射向镜面的光线为入射光线，入射光线与法线的夹角是入射角，由图甲知，OA为入射光线，∠i是入射角，故A错误；

B、当图甲中入射光线AO绕O点逆时针转动时，入射角变大，此时反射角也变大，所以反射光线绕O点顺时针转动，故B错误；

C、由表中数据可知，反射角等于入射角，故C正确；

D、当太阳光与地平线的夹角为60°时，因为反射光线与水平面垂直，则入射光线与平面镜的夹角为[180°﹣（60°+90°）]＝15°，所以平面镜与地平线的夹角为15°+60°＝75°，故D正确。

故选：CD。

三．填空题（共9小题，满分36分，每小题4分）

16．（4分）2023年6月21日下午3点半左右，娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说，日食属于光的直线传播现象；如图中，能描述其形成原因的是甲图。（选填“甲”或“乙”）。

【分析】光是沿直线传播的。当太阳光、月亮、地球在同一条直线上，月亮转动到太阳和地球之间，太阳光有一部分被月亮阻挡，地球上出现月亮的影子，地球上有一部分地区不能看到完整的太阳或看不到太阳，就形成日食。

【解答】解：因为光是沿直线传播的。当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食，所以图甲是日食的成因图。

故答案为：直线传播；甲。

17．（4分）如图，小亮让一束光线沿着BO方向入射，发现反射光线沿着OA方向射出，说明光在反射时光路是可逆的，若入射光线向法线靠近10°，反射角会减小（选填“增大”或“减小”）。

【分析】在光的反射现象中，光路是可逆的；入射光线与法线的夹角叫入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角，在光的反射现象中，反射角等于入射角。

【解答】解：将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，反射光线将沿图中的OA方向射出，这说明光路是可逆的；

若入射光线向法线靠近10°，由入射角的定义可知入射角减小10°，根据上述结论可知反射角也减小10°。

故答案为：可逆；减小。

18．（4分）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上，距水面0.2m，它在水中的像是虚像（实像/虚像），像距水面0.2m。

【分析】平静的水面相当于平面镜，依据平面镜成像的特点可知，成的像是虚像，像与物到镜面的距离相等来解答此题。

【解答】解：平静的水面相当于平面镜，平面镜成虚像，若蜻蜓立于距水面0.2m处的荷尖上，根据物像到平面镜距离相等，所以蜻蜓在水中所成的像距水面的距离也为0.2m。

故答案为：虚像；0.2。

19．（4分）用冰取火，似乎不可思议。但这绝非讹传，据晋代张华的《博物志》记载，我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的会聚作用将物体点燃，如图所示。用这类透镜制作的眼镜片，可以用来矫正远视眼。

【分析】凸透镜对光线具有会聚作用；凸透镜可以矫正远视眼。

【解答】解：我国古代就把冰块制成透镜，利用透镜对光的会聚作用将物体点燃；

远处物体通过人眼所成的像成在视网膜的后方，为远视眼；为了使像成在视网膜上，需要佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。

故答案为：会聚；远视。

20．（4分）中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验（如图所示），小孔成像是由于光的直线传播形成的；唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈，让人感觉水变浅了，这是由于光的折射造成的。

【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；

（2）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。

【解答】解：（1）小孔成像是由于光的直线传播形成的；

（2）“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的，即逆着折射光线看，由于错觉，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅。

故答案为：直线传播；折射。

21．（4分）如图，一束激光斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。现向水槽中注入适量水后，则水槽底部光斑移到O点的左（选填“左”或“右”）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，则折射角将不变（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生改变，称为光的折射。

【解答】解：向水槽中注入适量水后，激光由空气斜射入水中，光线发生折射，折射角小于入射角，所以折射光线向法线偏折，故水槽底部光斑移到O点的左侧。

激光由空气斜射入水中，继续沿水槽壁缓慢注水，入射角不变，则折射角大小不变。

故答案为：左；不变。

22．（4分）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，光屏上呈现一个清晰的烛焰的像，该像是倒立、放大的实像，生活中利用这个成像特点制成了投影仪（写出一个即可）。

【分析】凸透镜成像的规律：

当u＞2f时，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用照相机；

当u＝2f时，成倒立、等大的实像，v＝2f；

当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用投影仪；

【解答】解：由图知，此时物距小于像距，即f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用投影仪。

故答案为：放大；投影仪。

23．（4分）某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”，通过实验，绘制了像距v随物距u变化图像如图乙所示，此凸透镜的焦距是5cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时，调节光屏位置，直到光屏上得到清晰的像，若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜，若想在光屏上还能得到清晰的像，应该将光屏向远离（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。

【分析】凸透镜成像时，u＝v＝2f，在图象上找到u＝v对应点，根据物距和焦距的关系求出凸透镜的焦距；

近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，判断光屏的移动方向。

【解答】解：由图知，当物距为10cm时，像距也为10cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等。所以2f＝10cm，则f＝5cm；

近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，使原来会聚成像的光线推迟会聚，像远离凸透镜，要用光屏接到清晰的像，应将光屏向右调节，即向远离凸透镜的方向调节，才能使像变清晰。

故答案为：5；远离。

24．（4分）如图所示两条光线会聚于主光轴MN上的b点，在虚线框内放入甲透镜后光线将会聚于c点；放入乙透镜后，光线将会聚于a点，则甲是凹透镜；乙是凸透镜。

【分析】根据图判断出甲乙对光线的作用，根据凸透镜和凹透镜对光线的作用进行判断。凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。

【解答】解：由图知，光会聚于b点；光经过甲透镜后会聚在右侧的c点，折射光线与原来的入射光线相比，更远离主光轴，说明甲透镜对光线有发散作用，是凹透镜；

经过乙透镜后会聚在左侧的a点，折射光线与原来的入射光线相比，更靠近主光轴，说明乙透镜对光线有会聚作用，是凸透镜。

故答案为：凹；凸。

四．作图题（共4小题，满分8分，每小题2分）

25．（2分）如图所示，一束光射向凸透镜，请画出该光经过凸透镜、凹透镜的折射光路。

【分析】已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，根据图示判断是哪个焦点重合；在作凸透镜或凹透镜的光路图时，先确定所给光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。

【解答】解：凸透镜左右两侧各有一个焦点，且这两个焦点关于光心对称，同理凹透镜也是如此；

已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，则由图可知是凸透镜的左焦点和凹透镜的右焦点重合，

过凸透镜焦点的光线，经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于凹透镜主光轴的光线，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点，如图所示：

26．（2分）根据画出的光线，在图中虚线框内画出一个适当的透镜。

【分析】知道凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。根据入射光和折射光的方向，判断光线被会聚了还是发散了：若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜。

【解答】解：

两条平行光线，经图示透镜折射后，变得发散，因此该透镜对光线有发散作用，为凹透镜；折射光线的反向延长线的交点为凹透镜的焦点F，如图所示：

。

故答案为：。

27．（2分）小明用手机给水中的小鱼拍照，发现手机在水中的像刚好与鱼缸中的一条小鱼的像重合，图中A点表示小明眼睛的位置，B′点是小明看到的小鱼和手机的像重合的位置。请画出：

（1）手机的位置B；

（2）小明看到手机的像的光路图；

（3）水中鱼的大致位置C及看到鱼的光路图。

【分析】平面镜成像的特点：像与物的大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直、像与物关于镜面对称；

由题知，小明看到手机在鱼缸中的像刚好与鱼缸中一条小鱼重合在B′点，根据平面镜成像的特点便可以画出手机的位置；

根据光从水中进入空气中时折射角大于入射角的规律作出人眼看到小鱼的光路图。

【解答】解：（1）根据平面镜成像像与物关于镜面对称，作出B′关于水面的对称点，即为手机的位置B；

（2）由题知，小明看到手机在鱼缸中的像刚好与鱼缸中一条小鱼重合在B点，手机在鱼缸中的像是由光的反射形成的（水面相当于平面镜），看到鱼缸中一条小鱼是由光的折射形成的虚像。连接B′A交水面于点O，则点O为入射点，连接BO即为入射光线，连接OA即为反射光线；

（3）水中鱼“射向”水面的光由水斜射入空气发生折射后进入人眼，人眼逆着折射光线看到鱼的像在B′点，根据光的折射规律可知，鱼的实际位置C应该在像的下侧，如图所示：

28．（2分）如图是经平面镜反射后的反射光线，请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。

【分析】（1）在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；画反射光线，要根据光的反射定律，先画出法线，然后根据两角相等画出；

（2）光从水中垂直水面射入空气中时，传播的方向不变。

【解答】解：（1）过入射点画出法线，法线与镜面垂直，并且用虚线表示；根据光的反射定律，画出反射光线；光从水中垂直水面射入空气中时，传播的方向不变。如图所示：

五．计算题（共2小题，满分12分，每小题6分）

29．（6分）齐天大圣孙悟空一个跟斗可以翻十万八千里（相当于5.4×104km），一秒可以翻一个跟斗，可他却想与光比比谁快，请你做裁判。

（1）谁更快，请通过计算说明原因？

（2）若你在地球上向某星体发射激光，经过10min收到星体反射回来的激光信号，则此星球与地球间距离为多少？

【分析】（1）根据公式v计算出孙悟空的速度，再和光速进行比较，判断它们的快慢；

（2）根据公式s＝vt计算此星球与地球间距离。

【解答】解：（1）孙悟空的速度：

v孙5.4×107m/s，v光＝3×108m/s，v孙＜v光；

所以孙悟空的速度小于光速。

（2）在地球上向某星体发射激光，经过10min收到星体反射回来的激光信号，说明激光从地球到星体的传播时间为5min，故此星球与地球间距离为：

s＝vt＝3×108