专题04 光现象 -【好题汇编】备战2024-2025学年八年级物理上学期期中真题分类汇编(湖南专用)
2024-09-26
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内容正文:
专题04 光现象(原卷版)
考点1
光的直线传播
考点2
光的反射定律及现象
考点3
光的镜面反射与漫反射
考点4
平面镜成像规律及应用
考点5
光的折射现象与色散
考点6
光现象的综合
考点7
光现象的作图
考点8
光现象的实验探究
考点一 光的直线传播
1.(2023秋•衡阳市石鼓区外国语学校期中)下列语句不涉及光的直线传播的是( )
A.一叶障目,不见泰山 B.如影随形,形影相伴
C.余音绕梁,三日不绝 D.井底之蛙,所见甚小
2.(2023秋•娄底期中)太阳光透过树叶间的缝隙照射到地面上,形成一个个“光斑”和“树荫”,其中( )
A.“光斑”是树的影子 B.“树荫”是太阳的像
C.“光斑”是太阳的像 D.“光斑”是太阳的影子
3.(2023秋•长沙雨花区期中)《墨经》中最早记载了小孔成像现象,如图为书中绘制的示意图,下列现象与小孔成像形成原理不同的是( )
A.月食 B.阳光下的树影 C.玻璃幕墙反光 D.手影游戏
4.(2023秋•长沙期中)沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中,其影随鸢而移”(图甲),而在纸窗上开一个小孔,使鸢的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”(图乙),则下列说法正确的是( )
A.甲图是影的形成,与日食的形成原理不同
B.甲图的原理是光的直线传播
C.乙图是小孔成像,与甲图的原理不相同
D.乙图中“鸢”一定比“影”小
5.(2023秋•宁乡市期中)早在战国时期,我国古代著名教育家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现烛焰透过小孔在墙壁上形成一个 倒立 (选填“倒立”或“正立”)的像,其成像原理是 光的直线传播 。
6.(2023秋•衡阳市石鼓区期中)月亮 (选填“是”或“不是”)光源;如图所示,由于光的 ,工人们可以用激光束引导掘进机前进,以保证隧道方向不出偏差。
考点二 光的反射定律及现象
7.(2023秋•永州市冷水滩区期中)若入射光线与平面镜成30°入射,则( )
A.入射角是30°
B.反射光线与镜面的夹角是60°
C.入射角增大5°,反射角增大10°
D.只将镜面绕入射点旋转10°,反射光线旋转20°
8.(2023春•衡阳市蒸湘区期中)下列现象由光的反射形成的是( )
A.铅笔在水面处“折断” B.人在阳光下形成影子
C.放大镜把字放大 D.拱桥在水中形成倒影
9.(2023春•长沙期中)长沙洋湖湿地公园生态环境良好,大量珍稀水禽在此迁徙繁殖。如图所示,一只白鹭正在平静的水面上展翅起飞。关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.白鹭在水中的“倒影”是光的折射形成的
B.白鹭飞的越低,在水中的“倒影”越大
C.人们所看到白鹭的倒影是虚像
D.当白鹭向上飞行时,其倒影也向上运动
10.(2023秋•娄底期中)如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.越野车比轿车行驶的速度大 B.越野车在轿车司机的左后方行驶
C.后视镜中的像是由光的折射形成的 D.后视镜中所成的像是实像
11.(2023秋•永州市冷水滩区校级期中)检查视力的时候,视力表放在被测头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子的像,视力表在镜子中的像与被测者相距多远( )
A.4.6m B.4.2m C.2.7m D.3m
12.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光射向平静的液面,激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上S′点,下列说法正确的是( )
A.液面下降时S′点往左移 B.液面上升时S′点往左移
C.液面下降时入射角变大 D.液面上升时入射角变大
考点三 光的镜面反射与漫反射
13.(2023秋•岳阳市期中)如图所示,一本书掉在了地上,小明和小聪从不同方向同时看到了它,下列有关说法正确的( )
A.小明和小聪都能看到书是因为光路是可逆的
B.小明和小聪都能看到书说明光的反射可以不遵循反射定律
C.小明和小聪都看到书是光发生了漫反射
D.小明和小聪都能看到书是因为书是光源
14.(2023秋•临湘市期中)教室里,可以从不同方向看到桌椅、书本等物体,是由于这些物体会对照射到其上的光线产生 (选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
15.(2023秋•长沙期中)体育大课间,同学们随着广播里的音乐节奏,跳起了韵律操,说明声音可以传递 ,同学们能从不同角度看清主席台上悬挂的横幅标语,这是因为光在横幅表面发生了 反射。
考点四 平面镜成像规律及应用
16.(2023秋•株洲市芦淞区期中)如图所示,舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是( )
A.演员在平面镜中成虚像
B.演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜
C.演员远离平面镜时,像大小不变
D.像离平面镜比演员本人离平面镜要远一些
17.(2023秋•益阳市临澧县期中)人在平面镜中成像时( )
A.人距平面镜越近,镜中的像越大
B.平面镜中的像总比实际的人小
C.平面镜中的像总比实际的人大
D.无论人距平面镜多远,镜中的像的大小与实际的为的大小相同
18.(2023春•永州市冷水滩区期中)唐代高骈的诗句“绿树荫浓夏日长,楼台倒影入池塘。”中蕴含着一些物理知识:看到“绿树”是树叶 (填“反射”、“折射”或“吸收”)绿光;“倒影”是正立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的 像。
考点五 光的折射现象与色散
19.(2023秋•汨罗市期中)能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是( )
A. B.
C. D.
20.(2023春•常德市澧县期中)如图所示的现象中,属于光的折射现象的是( )
A.墙上的”手影” B.玻璃幕墙的光污染
C.鱼缸中的金鱼“变大” D.湖面上树的倒影
21.(2023秋•岳阳市华容县期中)近些年来,潜水颇受年轻人的青睐,潜入水中的潜水者看到岸上的树木位置变高了。下图中的四幅光路图中,那一幅能正确说明产生这一现象的原因( )
A. B. C. D.
22.(2023秋•株洲市期中)站在河岸上的人看见水中的鱼,其实看到的是( )
A.鱼的虚像,较鱼的实际位置深 B.鱼的虚像,较鱼的实际位置浅
C.鱼的实像,较鱼的实际位置浅 D.鱼的实像,较鱼的实际位置深
23.(2023秋•衡阳市衡阳县期中)如图所示,一束光线,斜射入容器中,并在容器底形成一光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将( )
A.慢慢向右移动 B.慢慢向左移动
C.慢慢向上移动 D.仍在原来位置不动
24.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的 现象。在被分解的七种色光中, 三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
考点六 光现象的综合
25.(2023春•长沙开福区期中)下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.驾驶员看到后视镜中的景物是光的折射形成的
B.“凿壁偷光”这一现象说明了光是沿直线传播的
C.岸上的人看到水中的鱼是由于光的反射形成的
D.玻璃幕墙带来光污染是因为玻璃幕墙变成了光源
26.(2023春•长沙期中)中华文化源远流长,下列诗词涉及物理知识,对其解释正确的是( )
A.“排云数峰出,漏日半江明”,照亮江面是因为光的反射
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子是由于光的折射而形成的
C.“野旷天低树,江清月近人”,“月”是光的反射而成的虚像
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,潭水看起来浅是因为光发生了直线传播
考点七 光现象的作图
27.(2023秋•永州市东安县期中)请在图中作出发光体AB通过小孔在MN上所成的像(画出两条光线和所成的像)。
28.(2023秋•娄底期中)请在图中画出入射光线相应的反射光线并标明反射角大小。
29.(2023秋•长沙市雨花区期中)如图所示,一束光斜射到平面镜上,入射光线与镜面的夹角是40°,请画出它的反射光线,并标出反射角的大小。
30.(2023秋•浏阳市期中)请根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
31.(2023秋•岳阳市岳阳县期中)如图,平面镜上方一点光源S,请用平面镜成像作出S发出的一条光线经平面镜反射后经过A点的光路图。
32.(2023春•永州市宁远县期中)如图所示,在图中,根据给出的入射光线,画出相应的折射光线。
33.(2023春•怀化期中)图中,OA'是光线AO的折射光线,请在图中大致画出入射光线BO的折射光线OB'。
考点八 光现象的实验探究
34.(2023秋•宁乡市期中)为了探究光反射时的规律,小红在平面镜的上方垂直放置一块光屏。光屏由可以绕ON转折的E、F两块硬纸板组成。让一束光贴着光屏右侧的F板,沿AO方向射到O点。在左侧E板上能看到反射光线OB,且∠r=∠i。
(1)如果纸板与平面镜不垂直或将E板向后折转一定的角度,则在E板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(2)若增大入射角,让入射光线AO远离法线ON,则反射光线OB会 (选填“远离”或“靠近”)法线ON。
(3)实验表明:反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
35.(2023秋•长沙雨花区校级期中)小益在“探究光的反射规律”实验中,如图甲所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的路径。
(1)图甲中,用激光笔让一束光沿着EO平行纸板射向镜面上的O点,在纸板上画出光路,再次改变EO的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线EO与 (选填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系;
(2)小益让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点,先不折转光屏时,ON右侧光屏上能观察到反射光线OF,再将右侧光屏沿ON向后转动,如图乙所示,右侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)小益让激光沿甲图FO方向入射,反射光线沿OE方向射出,这说明在反射现象中 。
36.(2023秋•长沙期中)用如图所示装置探究光的反射定律。
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)让入射光贴着纸板E沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向,多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角和反射角并记录,比较表格中的数据,可以得出 ;
(2)将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是 的;
(3)在图中,将纸板略微倾斜,让入射光仍然贴着纸板E沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向并不在纸板F上,小华认为:当纸板倾斜时,反射光线、入射光线和法线并不在同一平面内。你认为小华的观点正确吗?试判断并说明理由: 。
37.(2023春•长沙期中)在“探究平面镜成像特点”实验中:
(1)小聪在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,然后在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B,移动蜡烛B的位置,直到看起来蜡烛B好像也被点燃了为止,此时蜡烛B的位置就是蜡烛A在玻璃板中所成像的位置。通过多次操作,小明画出如图乙所示的记录点,通过测量和处理,小明可以得到的结论是: 。
(2)调皮的小聪用物理书挡在玻璃板和B之间,则蜡烛A (选填“能”或“不能”)通过玻璃板成像。
38.(2023春•永州期中)如是小明在“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)你认为本实验小明应选择较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板来完成实验。
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立在玻璃板后面并移动,直到与蜡烛A的像完全重合,这样做是为了比较像与物的 关系。
(3)移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(4)小明第一次将蜡烛A置于玻璃板前5cm,第二次将A向远离玻璃板的方向移动3cm,再次放置B直到与蜡烛A的像完全重合,则A与B的间距为 cm。
39.(2023秋•岳阳市期中)如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验时应选透明玻璃板垂直放置在水平桌面上,请说说透明玻璃板的好处是: 。
(2)将棋子A放在玻璃板的前面,应在玻璃板 (选填“前面”或“后面”)观察A经玻璃板所成的像。
(3)当棋子A远离玻璃板时,A的像也远离玻璃板,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。
(5)实验时为避免重像对实验的影响,我们应选 玻璃板。(选填“薄的”或“厚的”)
1.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)关于光现象,下列表述正确的是( )
A.光在同种介质中,一定沿直线传播
B.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源
C.光的传播不需要介质,光在真空中传播速度为340m/s
D.日食、月食的形成可以用光沿直线传播来解释
2.(2023秋•永州市道县期中)下列现象中,不是光的直线传播现象的是( )
A.阳光下旗杆的影子 B.射击时的瞄准要领是“三点一线”
C.小孔成像 D.池塘边柳树的倒影
2.(2023秋•耒阳市期中)以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中,所成的是物体像的是( )
A.手影 B.月食
C.凿壁偷光 D.树荫下的光斑
3.(2023秋•长沙期中)如图所示,关于光的认识,下列说法正确的是( )
A.此时的书本是光源
B.光线是真实存在的
C.光在空气中的传播速度为340m/s
D.人眼能看见书是因为来自太阳的光经书本反射进入人眼
4.(2023春•永州市宁远县期中)如图所示,下列关于光学现象的描述及解释正确的是( )
A.图甲中,筷子“弯折”是光的直线传播现象
B.图乙中,手影是光的反射现象形成的
C.图丙中,塔影是光的折射现象形成的
D.图丁中,彩虹是光的色散现象形成的
5.(2023秋•永州市冷水滩区期中)下面关于反射现象的描述,正确的是( )
A.反射角等于入射角
B.反射角是指反射光线与反射面的夹角
C.反射光线与入射光线并不在同一平面内
D.反射光线、入射光线没有重合的可能
6.(2023秋•浏阳市期中)一束光与水平面成30°角入射到水平放置的平面镜上,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.只将平面镜逆时针转10°时,反射角减小5°
B.只将平面镜顺时针转10°时,反射光线顺时针转10°
C.只将入射光线远离法线偏转10°时,反射光线靠近法线偏转10°
D.入射光线不变,让反射光线与入射光线间夹角为90°,平面镜逆时针旋转15°
7.(2023秋•汨罗市期中)唐诗宋词璀璨夺目,蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯谢明月,对影成三人”;描述李白月下独酌,顾观地上己影,俯看杯中自己。从物理学来看,关于“地上己影”和“杯中自己”的成因分别是( )
A.光的直线传播;光的直线传播 B.光的反射;光的折射
C.光的直线传播;光的反射 D.光的直线传播;光的折射
8.(2023秋•临湘市期中)如图所示,平面镜OM与ON夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线AB经过两个平面镜的30次反射后,恰好沿着BA的方向返回。则两平面镜之间的夹角θ为( )
A.3° B.6° C.9° D.12°
9.(2023秋•冷水滩区校级期中)下列哪一幅图正确表示了光从空气进入玻璃中的光路?( )
A. B. C. D.
10.(2023秋•宁乡市期中)图中,容器底有一探照灯S发出一束光线投射到MN木板上,在B点形成一光斑,当向容器中注水时,光斑B将移向( )
A.B的上方 B.B的下方 C.B的左边 D.B的右边
11.(2023春•怀化期中)中华古诗词源远流长,意境优美,好多诗词中蕴含了丰富的物理知识。下列关于光现象的诗句中说法正确的是( )
A.“月有阴晴圆缺”——月亮属于自然光源
B.“雾雨当空飞彩虹”——“彩虹”是太阳光折射后形成的
C.“端阳逢日食”——“日食”的成因是光的色散
D.“楼台倒影入池塘”——“倒影”是楼台经水面反射所成的实像
12.(多选)(2023秋•衡阳市雁峰区期中)早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是( )
A.蜡烛在墙上形成的像是倒立的,且遵循光的直线传播原理
B.要让实验成功,木板上的小孔必须是圆形的
C.蜡烛往上移动时,所成的像往下移动
D.蜡烛离小孔越近,墙壁上的像越小
13.(2023秋•长沙市雨花区期中)如图所示,一束太阳光与水平面成30°角射来,小益想利用一块平面镜将此时的太阳光竖直反射入一口枯井中,则反射角大小为 ,当太阳光与水平面夹角为60°时,仍然要使太阳光竖直反射入井中,镜面与水平面夹角大小为 。
14.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)我们校园的湖边种了很多樟树,在林荫小道上有很多圆形的光斑,水面倒影如镜。从物理学的角度看,“圆形的光斑”是由于光的 形成的(选填“直线传播”、“反射”或“折射”);“倒影如镜”是由于光在水面发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,所形成物体的 (选填“实”或“虚”)像。
15.(2023秋•浏阳市期中)(1)夜晚,当河边上的灯光开亮时,岸边实景与河中“倒影”交相辉映,形成一幅绚丽多彩的图案。彩灯的“倒影”是 (选填“实像”或“虚像”);已知河水深为2m,河边一彩灯距水面5m,则“倒影”距水面 m;若河水再上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距 m。
(2)如图 ,平行光射到凹凸不平的物体表面上时,其反射光线射向四面八方,此时发生的反射属于 (选填“漫”或“镜面”)反射,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
16.(2023秋•永州市冷水滩区期中)毛主席曾经与同学游玩长沙橘子洲时,写下“鹰击长空,鱼翔潜底,万类霜天竞自由”的诗句。我们看见“鱼翔潜底”的景象是因为光从水中斜射入空气中时发生 形成的,“鱼翔潜底”的景象比鱼的实际位置 (选填“高”或“低”)。
17.(2023春•衡阳市衡东县期中)如图,太阳光通过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,在白屏上形成一条彩色光带,这是光的 现象。实际上在白屏上还有两种人眼看不见的光,分别是 和 。
18.(2023秋•衡阳市雁峰区期中)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
19.(2023秋•娄底期中)如图所示,A'B'为物体AB在平面镜中所成的像,请画出物体AB所在的位置。
20.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)如图所示,A点有一蜡烛,请画出人眼在B处看到蜡烛A在平面镜中像的光路图。
21.(2023秋•岳阳市华容县期中)如图所示,一束光线在空气和水的界面上同时发生反射和折射。OB为反射光线,O为入射点。请画出该光线的入射光线AO和大致的折射光线OC。
22.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)如图所示,入射光线与水面成30°角斜射入水中
①画出反射光线,标出反射角的大小;
②画出大致的折射光线。
23.(2023秋•岳阳市岳阳县期中)如图所示,小王给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用半透明塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔分别对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。分析比较 (选填“甲”“乙”“丙”)两图,可以得出的结论是:小孔成像的形状与小孔形状无关;分析比较甲、丙两图,可得出结论是:小孔成像的形状与 的形状有关(选填“物体”、“小孔”或“光屏”)。
24.(2023秋•衡阳市石鼓区期中)如图所示是“探究光的反射规律”时的部分实验装置。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上,否则将不能在纸板上看到反射光线。为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(2)实验中白纸板的作用是 。
(3)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上的O点,观察到反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度,多做几次实验,描绘出每次光线的径迹,量出对应的入射角和反射角,记录表格中,然后进行比较,目的是探究 关系。
(4)实验中多次改变入射光线与法线的夹角,观察反射光线并测量入射角和反射角。实验数据如表,小雨根据表中数据得出的结论和书上的结论并不一致。请分析出现这种情况的原因可能是 。
入射角/°
20
30
50
60
70
80
反射角/°
70
60
40
30
20
10
(5)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到下半部分有反射光,上半部分无反射光,此现象表明:反射光线、入射光线和法线在 。
25.(2023秋•衡阳市雁峰区期中)在“探究光的反射规律”时,小明进行了如下实验。
入射角
30°
40°
60°
反射角
30°
40°
60°
(1)如图甲所示,小明先将平面镜平放在水平桌面上,再把表面 (光滑/粗糙)的白色硬纸板垂直放在平面镜上在平面镜上。让一束与平面镜的夹角为50°的光贴着纸板E射到平面镜上,则反射角为 ;
(2)将纸板F绕ON向后折,如图乙,小明发现在纸板F上并不能看到反射光线,此时反射光线 (选填“存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定反射光线的位置,小明将纸板F沿PQ剪开,然后把上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板F的 (选填“上”或“下”)半部分会看到反射光线。该现象说明了反射光线、入射光线和法线在 内;
(4)多次改变入射角大小,测量并记录每次入射角与其对应的反射角大小如上表格所示,分析此数据得出的结论是:反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
(5)如图丁所示,若光线沿AO方向入射,观察到光沿OB方向反射,若光线沿BO方向入射,观察到光沿OA方向反射。这表明:在反射现象中,光路是 的。
26.(2023春•长沙期中)小芳春游时游玩了“镜子迷宫”,对平面镜成像产生了浓厚的兴趣。如图甲所示是小芳“探究平面镜成像的特点”的实验装置:
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是 。
(2)A、B是两根完全相同的蜡烛,如果移去B蜡烛,并在其所在位置上放一个光屏,则光屏上 (填“能”或“不能”)承接到A蜡烛的像。
(3)实验过程中若玻璃板没有垂直架在白纸上,而是如图乙所示倾斜,则蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
27.(2023秋•浏阳市期中)小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将白纸平铺在桌面上,将玻璃板垂直纸面放置,取两支完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合。
(1)实验时应选用 (选填“较薄”或“较厚”)的玻璃板代替平面镜;用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 ;
(2)选用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;
(3)移去蜡烛B并在其位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,这表明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(4)实验过程中,将蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B应 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板;
(5)本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是 (选填序号);
A.多次测量取平均值减小误差 B.避免实验的偶然性,得到普遍规律
(6)小兰同学也做“探究平面镜成像”的实验,点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A,小兰同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合,请你推断其原因是 。
28.(2023秋•宁乡市期中)如图所示,某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,取两段相同的蜡烛A和B,将A和B一前一后竖直立在直尺上。实验过程中,眼睛始终在蜡烛A的一侧观察。
(1)点燃蜡烛A,调节蜡烛B的位置,当 时,B的位置即为A的像所在的位置。
(2)实验中,直尺的作用是便于比较像与物的 关系;两段蜡烛相同是为了比较像与物 的关系。
(3)放置玻璃板时,应该使得玻璃板和桌面 。
(4)用平面镜代替玻璃板,上述实验 (选填“能”或“不能”)进行,因为 。
29.(2023秋•汨罗市期中)探究光的折射规律的实验装置如图所示,竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。
0°
15°
30°
45°
60°
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)实验时小兰让光束沿AO射入水中,光束进入水中后折射光线会向 (选填“靠近”或“远离”)法线的方向偏折,说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变;
(2)接着小兰让光束贴着光屏从空气斜射入水中,当小芳将F板向后折转一定角度时,在F板上不能看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量结果如表所示。分析数据可得:光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角 (选填“增大”或“减小”)。
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专题04 光现象
考点1
光的直线传播
考点2
光的反射定律及现象
考点3
光的镜面反射与漫反射
考点4
平面镜成像规律及应用
考点5
光的折射现象与色散
考点6
光现象的综合
考点7
光现象的作图
考点8
光现象的实验探究
考点一 光的直线传播
1.(2023秋•衡阳市石鼓区外国语学校期中)下列语句不涉及光的直线传播的是( )
A.一叶障目,不见泰山 B.如影随形,形影相伴
C.余音绕梁,三日不绝 D.井底之蛙,所见甚小
【答案】C
【解析】A、一叶障目,不见泰山,是由于光的直线传播产生的,故A不符题意;
B、如影随形,形影相伴中的影子是由于光的直线传播形成的,故B不符题意;
C、余音绕梁,三日不绝是指音乐长久地在屋梁上回荡,形容歌声高亢、优美悦耳,余味无穷,与光的直线传播无关,故C符合题意;
D、井底之蛙,所见甚小是由于光的直线传播形成的,故D不符题意。
故选:C。
2.(2023秋•娄底期中)太阳光透过树叶间的缝隙照射到地面上,形成一个个“光斑”和“树荫”,其中( )
A.“光斑”是树的影子 B.“树荫”是太阳的像
C.“光斑”是太阳的像 D.“光斑”是太阳的影子
【答案】C
【解析】太阳光透过树叶间的缝隙照射到地面上,形成一个个“光斑”和“树荫”,光斑和树荫都是光的直线传播形成的;光斑是太阳的像,树荫是太阳光通过不透明物体形成的影子,故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.(2023秋•长沙雨花区期中)《墨经》中最早记载了小孔成像现象,如图为书中绘制的示意图,下列现象与小孔成像形成原理不同的是( )
A.月食 B.阳光下的树影 C.玻璃幕墙反光 D.手影游戏
【答案】C
【解析】“小孔成像”,是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的;月食、阳光下的树影、手影游戏都是光在同种均匀介质中沿直线传播的现象,玻璃幕的反光是光的反射应用;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
4.(2023秋•长沙期中)沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中,其影随鸢而移”(图甲),而在纸窗上开一个小孔,使鸢的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”(图乙),则下列说法正确的是( )
A.甲图是影的形成,与日食的形成原理不同
B.甲图的原理是光的直线传播
C.乙图是小孔成像,与甲图的原理不相同
D.乙图中“鸢”一定比“影”小
【答案】B
【解析】A、沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是影子的成因,是光的直线传播形成的,与日食的形成原理相同,故A错误;
BC、在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点:倒立的实像,小孔成像是由光的直线传播形成的,与甲的原理相同都是光的直线传播现象,故B正确、C错误;
D、小孔成像所成的是一个倒立的实像,像的大小与屏到孔的距离有关,故D错误。
故选:B。
5.(2023秋•宁乡市期中)早在战国时期,我国古代著名教育家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现烛焰透过小孔在墙壁上形成一个 倒立 (选填“倒立”或“正立”)的像,其成像原理是 光的直线传播 。
【答案】倒立;光的直线传播
【解析】小孔成像实验中,是由光的直线传播形成的,并且所成的像为倒立的实像。
6.(2023秋•衡阳市石鼓区期中)月亮 (选填“是”或“不是”)光源;如图所示,由于光的 ,工人们可以用激光束引导掘进机前进,以保证隧道方向不出偏差。
【答案】不是;直线传播
【解析】月亮自身不能发光,故月亮不是光源;激光和普通光一样都是沿直线传播的,而且激光比较集中,不容易发散,利用激光的直线传播,可以引导掘进机直线开凿。
考点二 光的反射定律及现象
7.(2023秋•永州市冷水滩区期中)若入射光线与平面镜成30°入射,则( )
A.入射角是30°
B.反射光线与镜面的夹角是60°
C.入射角增大5°,反射角增大10°
D.只将镜面绕入射点旋转10°,反射光线旋转20°
【答案】D
【解析】A、根据光的反射定律,当入射光线与平面镜成30°时,入射光线与法线的夹角是90°﹣30°=60°,所以反射角等于入射角等于60°,故A错误;
B、反射角等于60°,反射光线与镜面的夹角是90°﹣60°=30°,故B错误;
C、入射角增大5°,反射角等于入射角,也增大5°,故C错误;
D、若入射光线不动,当平面镜绕入射点顺时针转动10°时,法线随平面镜顺时针转过10°,则入射角增大10°,反射角也增大10°,则入射光线与反射光线的夹角改变了20°,即反射光线旋转20°,故D正确。
故选:D。
8.(2023春•衡阳市蒸湘区期中)下列现象由光的反射形成的是( )
A.铅笔在水面处“折断” B.人在阳光下形成影子
C.放大镜把字放大 D.拱桥在水中形成倒影
【答案】D
【解析】A、铅笔在水面“折断”了,是铅笔在水中部分把反射的光斜射入空气中时发生折射形成的,故A错误;
B、人在阳光下形成影子是光的直线传播形成的,故B错误;
C、放大镜能将字体放大是光的折射现象,故C错误;
D、拱桥在平静的水面形成倒影是平面镜成像,其实质是光的反射,故D正确。
故选:D。
9.(2023春•长沙期中)长沙洋湖湿地公园生态环境良好,大量珍稀水禽在此迁徙繁殖。如图所示,一只白鹭正在平静的水面上展翅起飞。关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.白鹭在水中的“倒影”是光的折射形成的
B.白鹭飞的越低,在水中的“倒影”越大
C.人们所看到白鹭的倒影是虚像
D.当白鹭向上飞行时,其倒影也向上运动
【答案】C
【解析】A、白鹭在水中的“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、平面镜所成的像和物体大小相等,白鹭飞的越低,在水中的“倒影”大小不变,故B错误;
C、平静的水面相当于平面镜,人们看到白鹭的倒影是白鹭通过水面所成的虚像,故C正确;
D、由平面镜成像时像与物关于镜面对称可知,当白鹭向上飞行时,其倒影向下运动,距离水面越来越远,故D错误。
故选:C。
10.(2023秋•娄底期中)如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.越野车比轿车行驶的速度大 B.越野车在轿车司机的左后方行驶
C.后视镜中的像是由光的折射形成的 D.后视镜中所成的像是实像
【答案】A
【解析】A、后视镜中的越野车的像看起来变大了,说明越野车比轿车行驶的速度大,故A正确;
B、越野车在轿车司机的右后方行驶,故B错误;
CD、后视镜中所成的像是光的反射形成的虚像,故CD错误。
故选:A。
11.(2023秋•永州市冷水滩区校级期中)检查视力的时候,视力表放在被测头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子的像,视力表在镜子中的像与被测者相距多远( )
A.4.6m B.4.2m C.2.7m D.3m
【答案】A
【解析】视力表的像到镜面的距离为2.5m,人到镜面的距离为2.1米,故视力表的像距离人4.6m。
故选:A。
12.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光射向平静的液面,激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上S′点,下列说法正确的是( )
A.液面下降时S′点往左移 B.液面上升时S′点往左移
C.液面下降时入射角变大 D.液面上升时入射角变大
【答案】B
【解析】当液面发生变化,下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向右移到A的位置,如图所示:
由此可知,当液面上升时S′点往左移,不管液面上升还是下降,入射角的大小不变,故B正确,ACD错误。
故选:B。
考点三 光的镜面反射与漫反射
13.(2023秋•岳阳市期中)如图所示,一本书掉在了地上,小明和小聪从不同方向同时看到了它,下列有关说法正确的( )
A.小明和小聪都能看到书是因为光路是可逆的
B.小明和小聪都能看到书说明光的反射可以不遵循反射定律
C.小明和小聪都看到书是光发生了漫反射
D.小明和小聪都能看到书是因为书是光源
【答案】C
【解析】ABC、教材的表面凹凸不平,光照在上面发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小聪从不同的位置都能看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,小明和小聪都能看到物理书,是光的反射现象,不能说明光路是可逆的,故AB错误,C正确;
D、物理教材本身不会发光,故不是光源,不会发出光线,故A错误。
故选:C。
14.(2023秋•临湘市期中)教室里,可以从不同方向看到桌椅、书本等物体,是由于这些物体会对照射到其上的光线产生 (选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】漫 遵循
【解析】教室里,可以从不同方向看到桌椅、书本等物体,是由于这些物体会对照射到其上的光线产生漫反射;
无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。
15.(2023秋•长沙期中)体育大课间,同学们随着广播里的音乐节奏,跳起了韵律操,说明声音可以传递 ,同学们能从不同角度看清主席台上悬挂的横幅标语,这是因为光在横幅表面发生了 反射。
【答案】信息;漫
【解析】(1)体育大课间,同学们随着广播里的音乐节奏,跳起了韵律操,说明声音可以传递信息;
(2)同学们能从不同角度看清主席台上悬挂的横幅标语,这是因为光在横幅表面发生了漫反射。
考点四 平面镜成像规律及应用
16.(2023秋•株洲市芦淞区期中)如图所示,舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是( )
A.演员在平面镜中成虚像
B.演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜
C.演员远离平面镜时,像大小不变
D.像离平面镜比演员本人离平面镜要远一些
【答案】D
【解析】A、根据平面镜成像的特点可知,演员在平面镜中成虚像,故A正确;
BD、由于物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜,故B正确、D错误;
C、因平面镜成正立、等大的虚像,故演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像的大小不变,故C正确。
故选:D。
17.(2023秋•益阳市临澧县期中)人在平面镜中成像时( )
A.人距平面镜越近,镜中的像越大
B.平面镜中的像总比实际的人小
C.平面镜中的像总比实际的人大
D.无论人距平面镜多远,镜中的像的大小与实际的为的大小相同
【答案】D
【解析】平面镜成的像与物的大小总是相同的,不论物体离镜近还是远,都不影响这一规律。
故选:D。
18.(2023春•永州市冷水滩区期中)唐代高骈的诗句“绿树荫浓夏日长,楼台倒影入池塘。”中蕴含着一些物理知识:看到“绿树”是树叶 (填“反射”、“折射”或“吸收”)绿光;“倒影”是正立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的 像。
【答案】反射;等大;虚
【解析】(1)不透明物体只能反射与其颜色相同的色光,吸收与其颜色不同的色光。因此,我们看到树叶之所以呈现绿色,是因为它们反射绿光的缘故;
(2)楼台倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,倒影是正立、等大的虚像。
考点五 光的折射现象与色散
19.(2023秋•汨罗市期中)能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】BC、水中的筷子看起来向上偏折,是光线从水中射入空气时发生折射造成的,而BC两图都是光从空气射向水里,故BC错误;
AD、当光从水中射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线远离法线,折射角大于入射角,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,从而位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,而A图中折射角小于入射角,故A错误,D正确。
故选:D。
20.(2023春•常德市澧县期中)如图所示的现象中,属于光的折射现象的是( )
A.墙上的”手影” B.玻璃幕墙的光污染
C.鱼缸中的金鱼“变大” D.湖面上树的倒影
【答案】C
【解析】A、手影是由于光的直线传播形成的;
B、玻璃幕墙的光污染是由于光的反射造成的;
C、鱼缸中的金鱼“变大”是由于光的折射造成的;
D、湖面上树的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。
故选:C。
21.(2023秋•岳阳市华容县期中)近些年来,潜水颇受年轻人的青睐,潜入水中的潜水者看到岸上的树木位置变高了。下图中的四幅光路图中,那一幅能正确说明产生这一现象的原因( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】潜水员看岸上的树木,所以入射光线应从空气中经水面斜射入水中,故B、D不符合题意;
根据光的折射规律,光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,人逆着光线看上去,看到的是变高虚像。故A不符合题意,C符合题意。
故选:C。
22.(2023秋•株洲市期中)站在河岸上的人看见水中的鱼,其实看到的是( )
A.鱼的虚像,较鱼的实际位置深 B.鱼的虚像,较鱼的实际位置浅
C.鱼的实像,较鱼的实际位置浅 D.鱼的实像,较鱼的实际位置深
【答案】B
【解析】(1)人能看到水中的鱼,是因为鱼反射的光经水面折射进入我们的眼睛,折射角大于入射角;
(2)眼睛逆着折射光线看去,误认为光是沿直线传播的,所以看到的鱼的位置比实际位置浅一些,是鱼的虚像。
故选:B。
23.(2023秋•衡阳市衡阳县期中)如图所示,一束光线,斜射入容器中,并在容器底形成一光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将( )
A.慢慢向右移动 B.慢慢向左移动
C.慢慢向上移动 D.仍在原来位置不动
【答案】B
【解析】当向容器中加水时,光从空气斜射入水中,由光的折射规律可知,光会靠近法线,因此光传播到容器底时会向左移动。
故选:B。
24.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的 现象。在被分解的七种色光中, 三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
【答案】色散;红、绿、蓝
【解析】“背日喷乎水,成虹霓之状”描写的是“人工虹”,这是喷出水后,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,也就是光的色散;
三种色光适当混合能产生其它色光,这三种色光就是色光的三原色,它们分别是红光、绿光、蓝光。
考点六 光现象的综合
25.(2023春•长沙开福区期中)下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.驾驶员看到后视镜中的景物是光的折射形成的
B.“凿壁偷光”这一现象说明了光是沿直线传播的
C.岸上的人看到水中的鱼是由于光的反射形成的
D.玻璃幕墙带来光污染是因为玻璃幕墙变成了光源
【答案】B
【解析】A、通过后视镜观察景物,属于光的反射现象,不是光的折射现象,故A错误;
B、“凿壁偷光”属于光的直线传播现象,故B正确;
C、岸上的人看到水中的鱼属于光的折射现象,不是反射现象,故C错误;
D、玻璃幕墙带来光污染是因为玻璃幕墙形成了镜面反射,玻璃幕墙本身不发光,不是光源,故D错误。
故选:B。
26.(2023春•长沙期中)中华文化源远流长,下列诗词涉及物理知识,对其解释正确的是( )
A.“排云数峰出,漏日半江明”,照亮江面是因为光的反射
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子是由于光的折射而形成的
C.“野旷天低树,江清月近人”,“月”是光的反射而成的虚像
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,潭水看起来浅是因为光发生了直线传播
【答案】C
【解析】A、光在同种均匀介质中沿直线传播,半山的云雾遮挡了光线,推开山腰的浮云,才能看到峰顶,故A错误;
B、影子是由光的直线传播过程中,遇到不透明物体,阻挡了光的传播,在其后边形成的一个黑色的区域,故B错误;
C、江水中出现明月是水面反射了月光形成的,故其产生的原因是光的反射,所成像是虚像,故C正确;
D、潭底反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得潭底变浅了,故D错误。
故选:C。
考点七 光现象的作图
27.(2023秋•永州市东安县期中)请在图中作出发光体AB通过小孔在MN上所成的像(画出两条光线和所成的像)。
【解析】发光物体AB的每一个点都可看作为点光源,发出光都会通过小孔照到屏幕的某个区域,A点发出的光线经小孔下边缘,到达光屏下部,B点发出的光线经小孔上边缘,到达光屏的上部,作图如下:
28.(2023秋•娄底期中)请在图中画出入射光线相应的反射光线并标明反射角大小。
【解析】先过入射点垂直平面镜作出法线,根据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,在法线的左侧画出反射光线,入射光线与平面镜的夹角为40°,所以入射角为90°﹣40°=50°,故反射角也为50°,如图所示:
29.(2023秋•长沙市雨花区期中)如图所示,一束光斜射到平面镜上,入射光线与镜面的夹角是40°,请画出它的反射光线,并标出反射角的大小。
【解析】法线已经画出,根据反射角等于入射角,在法线左侧画出反射光线,如图所示:
30.(2023秋•浏阳市期中)请根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【解析】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
31.(2023秋•岳阳市岳阳县期中)如图,平面镜上方一点光源S,请用平面镜成像作出S发出的一条光线经平面镜反射后经过A点的光路图。
【解析】过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′A与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,连接AO即为反射光线,如下图所示:
32.(2023春•永州市宁远县期中)如图所示,在图中,根据给出的入射光线,画出相应的折射光线。
【解析】法线已画出,根据折射光线与入射光线分居法线两侧,在法线左侧的水中斜向下作出折射光线,使折射角小于入射角,如图所示:
33.(2023春•怀化期中)图中,OA'是光线AO的折射光线,请在图中大致画出入射光线BO的折射光线OB'。
【解析】入射光线AO和BO,BO入射角小,所以BO的折射光线OB′的折射角也较小,OB′应画在OA′和法线之间,如图所示:
考点八 光现象的实验探究
34.(2023秋•宁乡市期中)为了探究光反射时的规律,小红在平面镜的上方垂直放置一块光屏。光屏由可以绕ON转折的E、F两块硬纸板组成。让一束光贴着光屏右侧的F板,沿AO方向射到O点。在左侧E板上能看到反射光线OB,且∠r=∠i。
(1)如果纸板与平面镜不垂直或将E板向后折转一定的角度,则在E板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(2)若增大入射角,让入射光线AO远离法线ON,则反射光线OB会 (选填“远离”或“靠近”)法线ON。
(3)实验表明:反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】(1)不能;(2)远离;(3)在
【解析】(1)如果纸板与平面镜不垂直或将E板向后折转一定的角度,反射光与入射光还在垂直水平面的平面内,故在E板上不能看到反射光线;
(2)若增大入射角,让入射光线AO远离法线ON,反射角等于入射角,故反射角也增大,反射光线应远离法线;
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
35.(2023秋•长沙雨花区校级期中)小益在“探究光的反射规律”实验中,如图甲所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的路径。
(1)图甲中,用激光笔让一束光沿着EO平行纸板射向镜面上的O点,在纸板上画出光路,再次改变EO的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线EO与 (选填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系;
(2)小益让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点,先不折转光屏时,ON右侧光屏上能观察到反射光线OF,再将右侧光屏沿ON向后转动,如图乙所示,右侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)小益让激光沿甲图FO方向入射,反射光线沿OE方向射出,这说明在反射现象中 。
【答案】(1)ON;(2)同一平面内;(3)光路是可逆的
【解析】(1)入射光线与法线的夹角为入射角,取下纸板,用量角器量出光线AO与ON的夹角,即为入射角,同时量出对应的反射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系;
(2)把纸板NOF向前折或向后折,光沿EO入射,在纸板NOF上不能看到反射光线,由此得出结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)让光沿着FO的方向射向O点,反射光会沿着OE方向射出,这表明在反射现象中,光路是可逆的。
36.(2023秋•长沙期中)用如图所示装置探究光的反射定律。
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)让入射光贴着纸板E沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向,多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角和反射角并记录,比较表格中的数据,可以得出 ;
(2)将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是 的;
(3)在图中,将纸板略微倾斜,让入射光仍然贴着纸板E沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向并不在纸板F上,小华认为:当纸板倾斜时,反射光线、入射光线和法线并不在同一平面内。你认为小华的观点正确吗?试判断并说明理由: 。
【答案】(1)光的反射现象中,反射角等于入射角;
(2)可逆;
(3)不正确,光的反射中三线一定共面,只是不在纸板所在的平面内
【解析】(1)据表格中的数据可知,发生光的反射现象时,反射角等于入射角;
(2)将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光沿图中的OE方向射出,说明光反射时,光路是可逆的;
(3)在实验过程中,若将纸板略微倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线在同一平面内,但纸板上不能看到反射光线,只是不在纸板所在的平面内。
37.(2023春•长沙期中)在“探究平面镜成像特点”实验中:
(1)小聪在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,然后在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B,移动蜡烛B的位置,直到看起来蜡烛B好像也被点燃了为止,此时蜡烛B的位置就是蜡烛A在玻璃板中所成像的位置。通过多次操作,小明画出如图乙所示的记录点,通过测量和处理,小明可以得到的结论是: 。
(2)调皮的小聪用物理书挡在玻璃板和B之间,则蜡烛A (选填“能”或“不能”)通过玻璃板成像。
【答案】(1)像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等、像与物体的连线与镜面垂直;
(2)能
【解析】(1)根据图像甲、乙可知,像到镜面的距离和物体到镜面的距离是相等的,像与物体的连线与镜面是垂直的;
(2)平面镜成像原理是光的反射,若用物理书挡在玻璃板和B之间,不影响平面镜成像,所以能看到蜡烛A的像
38.(2023春•永州期中)如是小明在“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)你认为本实验小明应选择较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板来完成实验。
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立在玻璃板后面并移动,直到与蜡烛A的像完全重合,这样做是为了比较像与物的 关系。
(3)移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(4)小明第一次将蜡烛A置于玻璃板前5cm,第二次将A向远离玻璃板的方向移动3cm,再次放置B直到与蜡烛A的像完全重合,则A与B的间距为 cm。
【答案】(1)薄;(2)大小;
(3)不能;(4)16
【解析】(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板;
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,说明像与物的大小相等,故这样做是为了比较像与物的大小关系;
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像是不能成在光屏上的,故移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,这时,观察者直接对屏观察,光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像;
(4)由平面镜成像中的像距等于物距,可知小明第一次将蜡烛A置于玻璃前5cm,第二次将A向远离玻璃板的方向移动3cm,此时蜡烛A距离玻璃板8cm,蜡烛B距离玻璃板也是8cm,A与B的间距为16cm。
39.(2023秋•岳阳市期中)如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验时应选透明玻璃板垂直放置在水平桌面上,请说说透明玻璃板的好处是: 。
(2)将棋子A放在玻璃板的前面,应在玻璃板 (选填“前面”或“后面”)观察A经玻璃板所成的像。
(3)当棋子A远离玻璃板时,A的像也远离玻璃板,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。
(5)实验时为避免重像对实验的影响,我们应选 玻璃板。(选填“薄的”或“厚的”)
【答案】(1)便于确定像的位置;(2)前面;
(3)不变;
(4)能;
(5)薄的
【解析】(1)透明玻璃板既能成像,也能确定像的位置,实验时应选透明玻璃板垂直放置在水平桌面上,请说说透明玻璃板的好处是:便于确定像的位置。
(2)平面镜成像属于光的反射,将棋子A放在玻璃板的前面,应在玻璃板前面观察A经玻璃板所成的像。
(3)平面镜成的像与物大小相等,当棋子A远离玻璃板时,A的像也远离玻璃板,像的大小不变。
(4)平面镜成像属于光的反射,用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前能看见棋子A的像。
(5)厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的像,实验时为避免重像对实验的影响,我们应薄的选玻璃板。
1.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)关于光现象,下列表述正确的是( )
A.光在同种介质中,一定沿直线传播
B.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源
C.光的传播不需要介质,光在真空中传播速度为340m/s
D.日食、月食的形成可以用光沿直线传播来解释
【答案】D
【解析】A、光在同种均匀介质中沿直线传播,故A错误;
B、月亮不会自己发光,不是光源,故B错误;
C、光的传播不需要介质,光在真空中的传播速度最快,是3×108m/s,故C错误;
D、日食、月食的形成可以用光沿直线传播来解释,故D正确。
故选:D。
2.(2023秋•永州市道县期中)下列现象中,不是光的直线传播现象的是( )
A.阳光下旗杆的影子 B.射击时的瞄准要领是“三点一线”
C.小孔成像 D.池塘边柳树的倒影
【答案】D
【解析】ABC、阳光下旗杆的影子、射击时的瞄准要领是“三点一线”、小孔成像都是由于光的直线传播形成的,故ABC不符合题意;
D、池塘边柳树的倒影是由于光的反射形成的,故D符合题意。
故选:D。
2.(2023秋•耒阳市期中)以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中,所成的是物体像的是( )
A.手影 B.月食
C.凿壁偷光 D.树荫下的光斑
【答案】D
【解析】A、手影是由于光照射到不透明的手上时被挡住而形成,属于光的直线传播,故A不符合题意;
B、当地球到了月球和太阳的中间,太阳光无法射到月亮上面,在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影,这就是月食,是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C、凿壁偷光,是利用光的直线传播;故C不符合题意;
D、树荫下的光斑是由于光的直线传播,光线通过树叶缝隙形成的太阳的实像,故D符合题意。
故选:D。
3.(2023秋•长沙期中)如图所示,关于光的认识,下列说法正确的是( )
A.此时的书本是光源
B.光线是真实存在的
C.光在空气中的传播速度为340m/s
D.人眼能看见书是因为来自太阳的光经书本反射进入人眼
【答案】D
【解析】A、书本自身不能发光,是反射的太阳光,不是光源,故A错误;
B、光线是我们为了研究光的方便假想出的物理模型,是不存在的,故B错误;
C、光在空气中的传播速度约为3×108m/s,故C错误;
D、人眼能看见书是因为来自太阳的光经书本反射进入了人的眼睛,故D正确。
故选:D。
4.(2023春•永州市宁远县期中)如图所示,下列关于光学现象的描述及解释正确的是( )
A.图甲中,筷子“弯折”是光的直线传播现象
B.图乙中,手影是光的反射现象形成的
C.图丙中,塔影是光的折射现象形成的
D.图丁中,彩虹是光的色散现象形成的
【答案】D
【解析】A、图甲中,筷子“弯折”,是光从水中斜射入空气时发生的折射现象,故A错误;
B、图乙中,手影游戏中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,光被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故B错误;
C、图丙中,水中的“塔影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C错误;
D、图丁中,太阳光射入雨后空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹,故D正确。
故选:D。
5.(2023秋•永州市冷水滩区期中)下面关于反射现象的描述,正确的是( )
A.反射角等于入射角
B.反射角是指反射光线与反射面的夹角
C.反射光线与入射光线并不在同一平面内
D.反射光线、入射光线没有重合的可能
【答案】A
【解析】A、发生反射时,反射角等于入射角,故A正确;
B、反射角是指反射光线与法线的夹角,故B错误‘
C、反射光线与入射光线在同一平面内,故C错误;
D、当光垂直入射时,三线合一,反射光线、入射光线重合,故D错误。
故选:A。
6.(2023秋•浏阳市期中)一束光与水平面成30°角入射到水平放置的平面镜上,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.只将平面镜逆时针转10°时,反射角减小5°
B.只将平面镜顺时针转10°时,反射光线顺时针转10°
C.只将入射光线远离法线偏转10°时,反射光线靠近法线偏转10°
D.入射光线不变,让反射光线与入射光线间夹角为90°,平面镜逆时针旋转15°
【答案】D
【解析】如图所示,入射光线与水平面成 30°角,入射角为90°﹣30°=60°,反射角为60°;
A.只将平面镜逆时针转 10°,此时入射光线与平面镜成40°角,入射角为90°﹣40°=50°,反射角也为50°,反射角减小10°,故A不符合题意;
B.只将平面镜顺时针转 10°,此时入射光线与平面镜成20°角,入射角为90°﹣20°=70°,反射角也为70°,反射光线顺时针转 20°,故B不符合题意;
C.只将入射光线远离法线偏转 10°,此时反射光线远离法线偏转 10°,故C不符合题意;
D.入射光线不变,让反射光线与入射光线间夹角为 90°,则入射角为45°,入射光线与平面镜的夹角为45°,则平面镜逆时针旋转 15°,故D符合题意。
故选:D。
7.(2023秋•汨罗市期中)唐诗宋词璀璨夺目,蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯谢明月,对影成三人”;描述李白月下独酌,顾观地上己影,俯看杯中自己。从物理学来看,关于“地上己影”和“杯中自己”的成因分别是( )
A.光的直线传播;光的直线传播 B.光的反射;光的折射
C.光的直线传播;光的反射 D.光的直线传播;光的折射
【答案】C
【解析】“举杯邀明月,对影成三人”中的一人是饮酒者本人,一“人”是人在地面上形成的影子,它是沿直线传播的光被不透明的人挡住,在人后面的地面上光照不到的地方形成的影子;另一“人”是杯中的“人”,酒面相当于一个平面镜,人在这个平面镜中成像,即平面镜成像,它是由光的反射形成的人的虚像;故C正确。
故选:C。
8.(2023秋•临湘市期中)如图所示,平面镜OM与ON夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线AB经过两个平面镜的30次反射后,恰好沿着BA的方向返回。则两平面镜之间的夹角θ为( )
A.3° B.6° C.9° D.12°
【答案】A
【解析】光的反射光路图如下所示:
因为第一条入射光线平行于下面平面镜,所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为θ,光线第一次反射的入射角为:90°﹣θ,结合几何知识可知:第二次入射时的入射角为:90°﹣2θ,第三次的入射角为:90°﹣3θ,第n次的入射角为:90°﹣nθ,要想沿原来光路返回,需要光线某次反射的入射角为零,所以:90°﹣nθ=0,解得:θ=°,由于n为30。代入上式解得θ=3°,故BCD错误,A正确。
故选:A。
9.(2023秋•冷水滩区校级期中)下列哪一幅图正确表示了光从空气进入玻璃中的光路?( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A、光从空气斜射入玻璃中,折射角应小于入射角,而图中折射角却大于入射角,故本选项错误。
B、折射光线与入射光线在法线的同侧了,所以画法错误,不符合题意。
C、光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角。故本选项正确。符合题意。
D、光从空气斜射入玻璃,光的传播方向没有变,故本选项错误,不符合题意。
故选:C。
10.(2023秋•宁乡市期中)图中,容器底有一探照灯S发出一束光线投射到MN木板上,在B点形成一光斑,当向容器中注水时,光斑B将移向( )
A.B的上方 B.B的下方 C.B的左边 D.B的右边
【答案】B
【解析】在入射点O做出法线,因为光从水斜射入空气中,所以折射角大于入射角,折射光线应远离法线,所以注水后光斑应向下方移动,如图所示:
故选:B。
11.(2023春•怀化期中)中华古诗词源远流长,意境优美,好多诗词中蕴含了丰富的物理知识。下列关于光现象的诗句中说法正确的是( )
A.“月有阴晴圆缺”——月亮属于自然光源
B.“雾雨当空飞彩虹”——“彩虹”是太阳光折射后形成的
C.“端阳逢日食”——“日食”的成因是光的色散
D.“楼台倒影入池塘”——“倒影”是楼台经水面反射所成的实像
【答案】B
【解析】A、月亮自身不能发光,是反射了太阳的光,不属于自然光源,故A错误;
B、“彩虹”是光的色散现象,是太阳光经空气中的小水珠折射后形成的,故B正确;
C、“日食”的成因是光的直线传播形成的,故C错误;
D、“倒影”是平面镜成像现象,是楼台经水面反射所成的虚像,故D错误。
故选:B。
12.(多选)(2023秋•衡阳市雁峰区期中)早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是( )
A.蜡烛在墙上形成的像是倒立的,且遵循光的直线传播原理
B.要让实验成功,木板上的小孔必须是圆形的
C.蜡烛往上移动时,所成的像往下移动
D.蜡烛离小孔越近,墙壁上的像越小
【答案】AC
【解析】A、小孔成像是倒立的,所以蜡烛在墙上成的像是倒立的实像,遵循光的直线传播原理,故A正确;
B、小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,不一定是圆形的,故B错误;
C、蜡烛往上移动时,所成的像往下移动,故C正确;
D、蜡烛离小孔越近,墙壁上的像越大,故D错误。
故选:AC。
13.(2023秋•长沙市雨花区期中)如图所示,一束太阳光与水平面成30°角射来,小益想利用一块平面镜将此时的太阳光竖直反射入一口枯井中,则反射角大小为 ,当太阳光与水平面夹角为60°时,仍然要使太阳光竖直反射入井中,镜面与水平面夹角大小为 。
【答案】60°;75°
【解析】由于反射光线竖直射入井内,反射光与入射光的夹角为90°+30°=120°,则入射角为120°=60°,根据反射角等于入射角,反射角也是60°;
当太阳光与水平面夹角为60°时,入射光线与镜面的夹角为=15°,则镜面与水平方向的夹角为90°﹣15°=75°。
14.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)我们校园的湖边种了很多樟树,在林荫小道上有很多圆形的光斑,水面倒影如镜。从物理学的角度看,“圆形的光斑”是由于光的 形成的(选填“直线传播”、“反射”或“折射”);“倒影如镜”是由于光在水面发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,所形成物体的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】直线传播;镜面;虚
【解析】大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙,太阳光从这些小缝隙中照射下来,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以在地面上会形成太阳的像,像的形状和太阳一样,而且是倒立的实像。
水中的“倒影”,这是由于光在水面发生镜面反射,形成物体的虚像。
15.(2023秋•浏阳市期中)(1)夜晚,当河边上的灯光开亮时,岸边实景与河中“倒影”交相辉映,形成一幅绚丽多彩的图案。彩灯的“倒影”是 (选填“实像”或“虚像”);已知河水深为2m,河边一彩灯距水面5m,则“倒影”距水面 m;若河水再上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距 m。
(2)如图 ,平行光射到凹凸不平的物体表面上时,其反射光线射向四面八方,此时发生的反射属于 (选填“漫”或“镜面”)反射,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】(1)虚像;5;9;(2)漫;遵循
【解析】(1)彩灯的“倒影”属于平面镜成像,成的是虚像;
彩灯距水面5m,由平面镜成像特点可知,则该彩灯的“倒影”距水面也是5m,若河水再上涨0.5m,则彩灯距水面的距离为5m﹣0.5m=4.5m,那么该彩灯的“倒影”距水面也是4.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距4.5m+4.5m=9m;
(2)由图可知,物体表面凹凸不平,平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射,漫反射遵守光的反射定律。
16.(2023秋•永州市冷水滩区期中)毛主席曾经与同学游玩长沙橘子洲时,写下“鹰击长空,鱼翔潜底,万类霜天竞自由”的诗句。我们看见“鱼翔潜底”的景象是因为光从水中斜射入空气中时发生 形成的,“鱼翔潜底”的景象比鱼的实际位置 (选填“高”或“低”)。
【答案】折射;高
【解析】鱼翔浅底,看到的鱼儿是鱼反射的光线从水中斜射入空气时,在水面发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看到的鱼的虚像,像的位置比鱼的实际位置高。
17.(2023春•衡阳市衡东县期中)如图,太阳光通过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,在白屏上形成一条彩色光带,这是光的 现象。实际上在白屏上还有两种人眼看不见的光,分别是 和 。
【答案】色散;红外线;紫外线
【解析】(1)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。
(2)在彩色光带外侧有两种看不见的光,在红光以外看不见的光为红外线,紫光以外看不见的光为紫外线。
18.(2023秋•衡阳市雁峰区期中)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
【解析】由题要利用平面镜使此时的太阳光射入隧道内,即反射光线水平向右,由此画出反射光线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,则反射光线和入射光线的夹角180°﹣60°=120°,所以反射角等于入射角等于60°.如图所示:
19.(2023秋•娄底期中)如图所示,A'B'为物体AB在平面镜中所成的像,请画出物体AB所在的位置。
【解析】分别作出像端点A′、B′关于平面镜的对称点A、B,用实线连接A、B即为物体AB,如图所示:
20.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)如图所示,A点有一蜡烛,请画出人眼在B处看到蜡烛A在平面镜中像的光路图。
【解析】作A点关于平面镜的对称点,即像点A′,然后连接像点A′、眼睛,与镜面的交点为入射点O,入射光线为AO;连接入射点O、眼睛B可得反射光线OB;如图所示:
21.(2023秋•岳阳市华容县期中)如图所示,一束光线在空气和水的界面上同时发生反射和折射。OB为反射光线,O为入射点。请画出该光线的入射光线AO和大致的折射光线OC。
【解析】由图知,反射光线OB与水面的夹角为45°,所以反射角为90°﹣45°=45°,首先过反射点垂直于界面画出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中作出入射光线;再根据光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线会远离法线,在法线左侧的空气中作出折射光线,如图所示:
22.(2023秋•岳阳市岳阳楼区期中)如图所示,入射光线与水面成30°角斜射入水中
①画出反射光线,标出反射角的大小;
②画出大致的折射光线。
【解析】①过入射点O作垂直于水面的法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出反射光线,反射角等于入射角为90°﹣30°=60°;②根据折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线,如图所示:
23.(2023秋•岳阳市岳阳县期中)如图所示,小王给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用半透明塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔分别对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。分析比较 (选填“甲”“乙”“丙”)两图,可以得出的结论是:小孔成像的形状与小孔形状无关;分析比较甲、丙两图,可得出结论是:小孔成像的形状与 的形状有关(选填“物体”、“小孔”或“光屏”)。
【答案】甲、乙;物体
【解析】(1)要探究小孔成像与小孔的形状是否有关,需要控制光源的形状相同,改变孔的形状,甲、乙两图符合题意;
(2)比较甲、丙两图知小孔形状相同,物体形状不同,像的形状也不同,所以小孔成像与物体的形状有关。
24.(2023秋•衡阳市石鼓区期中)如图所示是“探究光的反射规律”时的部分实验装置。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上,否则将不能在纸板上看到反射光线。为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(2)实验中白纸板的作用是 。
(3)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上的O点,观察到反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度,多做几次实验,描绘出每次光线的径迹,量出对应的入射角和反射角,记录表格中,然后进行比较,目的是探究 关系。
(4)实验中多次改变入射光线与法线的夹角,观察反射光线并测量入射角和反射角。实验数据如表,小雨根据表中数据得出的结论和书上的结论并不一致。请分析出现这种情况的原因可能是 。
入射角/°
20
30
50
60
70
80
反射角/°
70
60
40
30
20
10
(5)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到下半部分有反射光,上半部分无反射光,此现象表明:反射光线、入射光线和法线在 。
【答案】(1)垂直;暗;(2)显示光路;(3)反射角与入射角的大小;
(4)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(5)同一平面内
【解析】(1)为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上,应让纸板垂直放置在平面镜上,让激光笔发出的光贴着纸板射向O点;光线和环境的对比度越大,光线越清晰,所以使光线更加明显,实验应在较暗的环境下进行;
(2)实验时如果不让光贴着纸板入射,则无法看见入射光线以及反射光线,就无法确定反射光线、入射光线,所以,让光贴着纸板入射是为了显示光路;
(3)多次改变入射光线与法线的夹角,量出对应的入射角和反射角,这样多次实验目的是探究反射角与入射角的大小关系;
(4)根据反射定律:反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,不是70°、60°、40°,而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角;
(5)将纸板B的上半部分向后折,如图乙所示,发现在纸板B的下半部分有反射光线,上半部分无反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
25.(2023秋•衡阳市雁峰区期中)在“探究光的反射规律”时,小明进行了如下实验。
入射角
30°
40°
60°
反射角
30°
40°
60°
(1)如图甲所示,小明先将平面镜平放在水平桌面上,再把表面 (光滑/粗糙)的白色硬纸板垂直放在平面镜上在平面镜上。让一束与平面镜的夹角为50°的光贴着纸板E射到平面镜上,则反射角为 ;
(2)将纸板F绕ON向后折,如图乙,小明发现在纸板F上并不能看到反射光线,此时反射光线 (选填“存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定反射光线的位置,小明将纸板F沿PQ剪开,然后把上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板F的 (选填“上”或“下”)半部分会看到反射光线。该现象说明了反射光线、入射光线和法线在 内;
(4)多次改变入射角大小,测量并记录每次入射角与其对应的反射角大小如上表格所示,分析此数据得出的结论是:反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
(5)如图丁所示,若光线沿AO方向入射,观察到光沿OB方向反射,若光线沿BO方向入射,观察到光沿OA方向反射。这表明:在反射现象中,光路是 的。
【答案】(1)粗糙;40°;(2)存在;(3)下;同一平面;(4)等于;(5)可逆
【解析】(1)为了从不同角度都能看清楚纸板上的光路,选用的白色硬纸板的表面应尽可能粗糙,光射在纸板上发生了漫反射,反射光线会射向各个方向;
当EO与镜面夹角为50°时,入射角的大小为90°﹣50°=40°,所以反射角也等于40°;
(2)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上看不到反射光线,此时反射光线存在;
(3)小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,而上部不会看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面;
(4)根据表格数据可得,反射角等于入射角;
(5)如果让光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
26.(2023春•长沙期中)小芳春游时游玩了“镜子迷宫”,对平面镜成像产生了浓厚的兴趣。如图甲所示是小芳“探究平面镜成像的特点”的实验装置:
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是 。
(2)A、B是两根完全相同的蜡烛,如果移去B蜡烛,并在其所在位置上放一个光屏,则光屏上 (填“能”或“不能”)承接到A蜡烛的像。
(3)实验过程中若玻璃板没有垂直架在白纸上,而是如图乙所示倾斜,则蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
【答案】(1)便于确定像的位置;(2)不能;(3)A2
【解析】(1)因为玻璃板是透明的,可以在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃板看到放在后面的B蜡烛,便于确定像的位置。
(2)平面镜成的像是虚像,光屏只能承接实像,不能接收虚像,因此光屏不能承接A烛焰的像。
(3)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,由平面镜成像时像与物体关于镜面对称的规律可知,蜡烛A的像应是图中的A2。
27.(2023秋•浏阳市期中)小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将白纸平铺在桌面上,将玻璃板垂直纸面放置,取两支完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合。
(1)实验时应选用 (选填“较薄”或“较厚”)的玻璃板代替平面镜;用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 ;
(2)选用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;
(3)移去蜡烛B并在其位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,这表明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(4)实验过程中,将蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B应 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板;
(5)本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是 (选填序号);
A.多次测量取平均值减小误差 B.避免实验的偶然性,得到普遍规律
(6)小兰同学也做“探究平面镜成像”的实验,点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A,小兰同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合,请你推断其原因是 。
【答案】(1)较薄;位置;(2)大小;(3)不能;虚;
(4)靠近;(5)B;(6)玻璃板没有与桌面垂直
【解析】(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用较薄玻璃板;
用玻璃板代替平面镜,同时观察到蜡烛A的像和玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系;
(3)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上不能承接到像,说明平面镜成虚像;
(4)如果使蜡烛A离玻璃板近一些,蜡烛B会靠近玻璃板;
(5)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,研究像与物体到镜面距离的普遍规律,避免实验现象的偶然性,故B正确;
(6)像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要竖直放置,如果不竖直,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
28.(2023秋•宁乡市期中)如图所示,某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,取两段相同的蜡烛A和B,将A和B一前一后竖直立在直尺上。实验过程中,眼睛始终在蜡烛A的一侧观察。
(1)点燃蜡烛A,调节蜡烛B的位置,当 时,B的位置即为A的像所在的位置。
(2)实验中,直尺的作用是便于比较像与物的 关系;两段蜡烛相同是为了比较像与物 的关系。
(3)放置玻璃板时,应该使得玻璃板和桌面 。
(4)用平面镜代替玻璃板,上述实验 (选填“能”或“不能”)进行,因为 。
【答案】(1)蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;(2)到玻璃板距离;大小;
(3)垂直;(4)不能;不能确定蜡烛A的像的位置
【解析】(1)点燃蜡烛A,在平面镜的另一侧前后左右移动蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,B的位置即为A的像所在的位置。
(2)实验时,直尺是为了测量物像到平面镜距离的关系。
选择两个完全相同的蜡烛是为了比较物像大小关系。
(3)像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要竖直放置,如果不竖直,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
(4)用玻璃板进行实验,能同时发现物体的像和代替物体像的物体,用平面镜则不能,所以不能用平面镜代替玻璃板完成实验。
29.(2023秋•汨罗市期中)探究光的折射规律的实验装置如图所示,竖直放置的光屏EF可绕其上MN所在直线前后折转。
0°
15°
30°
45°
60°
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)实验时小兰让光束沿AO射入水中,光束进入水中后折射光线会向 (选填“靠近”或“远离”)法线的方向偏折,说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变;
(2)接着小兰让光束贴着光屏从空气斜射入水中,当小芳将F板向后折转一定角度时,在F板上不能看到折射光,此时折射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(3)小兰和小芳多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量结果如表所示。分析数据可得:光从空气斜射入水中,入射角增大时,折射角 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)靠近;(2)在;(3)增大
【解析】(1)小兰让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,由于折射角要小于入射角,则折射光线会靠近法线方向偏折,说明光从空气斜射入水中时传播方向发生了改变;
(2)因折射光线 和入射光线和法线在同一平面内,所以,光贴着光屏从空气射入水中,该小组同学将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线和入射光线在同一平面内;
(3)根据表格中的数据可知,光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角;入射角增大,折射角也增大。
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