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(河南专用)
2024-09-30
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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•信阳市平桥区期中)车棚的顶部有一个三角形的小孔,在车棚底部形成一个光斑,这个光斑是( )
A.三角形的,是太阳的影子 B.圆形的,是太阳的像
C.三角形的,是太阳的像 D.圆形的,是太阳的影子
2.(2023秋•林州市期中)如图所示,摄影爱好者拍到了难得一见的日偏食景象。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.〇形 B. C.△形 D.
3.(2023秋•郑州市二七区期中)如图,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像,下列说法正确的是( )
A.当烛焰相对于小孔向上移动时,成像相对于小孔向下移动
B.适当增大小孔面积能使成像变大
C.小孔的形状影响着像的形状
D.转动罐,我们可以看到薄膜上的像随之转动
4.(2023秋•濮阳市期中)自然界中有许多有趣的光现象,下列光现象中,属于光沿直线传播的是( )
A.平静的湖面上倒映着岸边的景物
B.雨后的天空中,出现了一道彩虹
C.向空游泳池中注水后,池底看起来变浅了
D.开凿隧道时,工人师傅们用激光束引导掘进机
5.(2023秋•漯河市召陵区期中)阳光下小明同学面北而站,由于 原因,在其左侧有一个自己的影子。若影子越长,表示时间越接近 。(选“早上”或“中午”或“傍晚”)
6.(2023秋•郑州期中)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”)。
考点二 光的反射定律及现象
7.(2023秋•南阳市淅川县期中)下列现象属于光反射现象的是( )
A.桥在水中的倒影 B.阳光下的人影
C.透过树林的光束 D.游泳池底看起来变浅
8.(2023秋•周口市郸城县期中)下列说法中正确的是( )
A.当入射光线远离法线时,反射光线也会远离法线
B.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
C.当入射光线垂直反射面入射时,反射角为90°
D.当入射光线与镜面成30°角时,反射角是30°
9.(2023秋•商丘市夏邑县期中)如图,一束光与镜面成30°角入射,以垂直纸面的直线为轴绕O点转动平面镜,使反射光线跟入射光线之间的夹角为80°,则镜面应( )
A.逆时针转动20° B.顺时针转动20°
C.逆时针转动30° D.顺时针转动30°
10.(2023秋•鹤壁市期中)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
11.(多选)(2023秋•郑州市金水区期中)如图所示是小华探究光的反射定律实验时的情景。入射光线AO紧贴纸板射向镜面,纸板上熊看到反射光线OB(图中未画出)。下列说法正确的是( )
A.增大图中α的角度,反射光线OB将靠近ON
B.将平面镜水平向右适当移动,OB位置不变
C.将纸板取走,反射光线OB将不存在
D.将平面镜沿OM所在直线旋转,OB位置不变
考点三 光的镜面反射与漫反射
12.(2023秋•信阳市平桥区期中)如图所示,在水平桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在白纸上,让手电筒的光从上方正对着平面镜照射,此时从侧面看去( )
A.白纸和平面镜都较亮 B.白纸和平面镜都较暗
C.白纸较亮而平面镜较暗 D.平面镜较亮而白纸较暗
13.(2023秋•南阳市淅川县期中)如图所示,掉在地上的课本,小明、小红都看到了它,对于这一现象解释正确的是( )
A.这是因为物理教材发出的光,射入了小明和小红的眼睛
B.小明看到教材,是由于光在教材表面发生了镜面反射
C.小红看到教材,是由于光在教材表面发生了镜面反射
D.小明和小红看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射
14.(多选)(2023秋•濮阳期中)如图所示,是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时,大灯部分光路简图。在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.对面有车时,驾驶员看潮湿的路面更清楚
C.在会车时,双方司机均须将汽车大灯的远距灯切换成近距灯,以防止发生意外
D.照射到干燥路面上的光遵守光的反射规律
15.(2023秋•郑州市新华区期中)阳光照射在安装了玻璃幕墙的大厦上会晃眼睛,而照射在涂有普通外墙涂料的墙壁上不会出现这一现象,是因为光在后者表面发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;看到墙壁是蓝色的,是因为墙壁 (选填“吸收”或“反射”)蓝光。
考点四 平面镜成像规律及应用
16.(2023秋•鹤壁市浚县期中)如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是( )
A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮的环境进行实验
17.(2023秋•南阳市新野县期中)在平静的湖面上有一只小鸭,下列图中能正确表示小鸭和它在水中的“倒影”的是( )
A. B.
C. D.
18.(2023秋•周口市西华县期中)如图所示是一只苍鹭在水面上捕食的画面,在它靠近水面的过程中,苍鹭在水中的像是( )
A.虚像,像的大小不变 B.虚像,像的大小逐渐变大
C.实像,像与水面的距离变小 D.实像,像与水面的距离变大
19.(2023秋•鹤壁市期中)在检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,如图所示,这种检查视力的方法,视力表的像与人眼的距离为( )
A.2.9m B.4.6m C.5.0m D.5.4m
20.(2023秋•濮阳市期中)某何学站在竖直的穿农镜前3m处,以0.5m/s的速度向镜面移动2s后,人与镜中的像的距离为 ,此时像的大小与原来比 (选填“变大”“变小”或“不变”),所成的像是 (选填“实像”或“虚像”)。
考点五 光的折射现象与色散
21.(2023秋•南阳市镇平县期中)标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示,向碗中加水至虚线处,观察到如图2所示场景,此时看到筷子上的甲点或乙点,光的传播路径正确的是( )
A. B. C. D.
22.(2023秋•南阳市宛城区期中)“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载,下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是( )
A.树木在水中的倒影 B.池水看起来比实际的浅
C.树荫下圆形的光斑 D.阳光下人的影子
23.(2023秋•郑州市金水区期中)唐代诗人储光羲的诗:垂钓绿湾春,春深杏花乱。潭清疑水浅,荷动知鱼散,……。其中“潭清疑水浅”是作者站在岸边感觉水变浅了,如图所示的图像,能正确表示“潭清疑水浅”光路的是( )
A. B. C. D.
24.(2023秋•周口市西华县期中)一束光从空气斜射入水中,如图所示,其中AO是入射光线,OB是反射光线,OC是折射光线,若AO与水面的夹角为70°,下列说法正确的是( )
A.入射角为70°
B.折射角为20°
C.若光线沿BO射入,折射角将大于20°
D.逐渐增大AO与水面的夹角,折射角会随之减小
25.(2023秋•南阳市南召县期中)如图中描述的现象属于光的折射的是( )
A.日偏食 B.水中倒影
C.鱼叉叉鱼 D.自行车尾灯
26.(2023秋•南阳市宛城区期中)“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它( )
A.反射了红光 B.吸收了红光
C.反射了红、绿、蓝光 D.吸收了红、绿、蓝光
27.(2023秋•安阳市滑县期中)红外线体温检测仪是利用红外线工作的,测量体温时不用跟人体直接接触,可以有效防止“新冠肺炎”的交叉传播。下列哪些仪器是利用红外线工作的( )
A.验钞机 B.交通测速器
C.B超仪 D.电视遥控器
28.(2023秋•南阳市内乡县期中)如图中,在碗底放一枚硬币,你远离碗一段距离,站到刚好看不到硬币的位置停下,另一位同学慢慢向碗中加满水,你将 (选填“能”或“不能”)看到这枚硬币。该现象是由于光的 造成的。
29.(2023秋•郑州市金水区期中)射水鱼是一种小型观赏鱼类。如图所示,射水鱼看到水面上方的昆虫是光从 (选填“空气射向水”或“水射向空气”)时,发生折射形成的 (选填“虚”或“实”)像。如果要射落昆虫,射水鱼应向看到昆虫的 (选填“上方”或“下方”)射水。
30.(2023春•洛阳期中)生活中处处有物理。我们在平静的湖面上能看到“云在水中飘,鱼在云上游”的美景,其中鱼是由于光的 所成的 (选填“实”或“虚”)像,云是由于光的 所成的虚像。
考点六 光现象的综合
31.(2023秋•林州市期中)小丽同学用照相机拍摄了某公园的景象,如图所示。下列说法正确的是( )
A.部分房顶呈现红色,是因为它吸收了红光
B.离水面越远的建筑物,在水中的像越小
C.小丽能从不同方向看到公园景物,是因为光发生了镜面反射
D.水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因为有一部分光折射入水中的缘故
32.(多选)(2023秋•林州市期中)为避免司机低头观察汽车仪表盘,忽略路况造成事故,厂商开发出汽车抬头显示系统,如图甲,又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。如图乙,汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到仪表竖直的像。下列说法正确的是( )
A.透过挡风玻璃所成的像是虚像 B.这个像是由于光的反射形成的
C.像比驾驶台上的仪表显示要小 D.挡风玻璃与水平面的夹角应为90°
33.(2023秋•南阳市淅川县期中)2023年10月15日,范蠡文化节如期在淅川举行。“范虚文化”主题灯光秀吸引了市民和游客,增添了节日氛围。夜幕降临,灌河两岸灯火辉煌,在金蓝湾高楼的激光灯束的烘托下流光溢彩,为游客提供了如梦如幻、绚丽多姿的光影体验。如图,灯光在空气中沿 传播,我们看到的灯在水中的倒影是光的 形成的 像。
34.(多选)(2023秋•南阳期中)古诗词是中国文化的瑰宝,对下列古诗词中蕴含的物理知识,解释正确的是( )
A.“举杯邀明月”中的“明月”是光源
B.“一石击破水中天”,“水中天”是由光的折射形成的虚像
C.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”,“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像
D.“起舞弄清影,何似在人间”,“影”是由光的直线传播形成的
35.(2023秋•邓州市期中)如图所示,水平桥面上有许多大小完全相同的路灯,靠近岸边浅水区的路灯A与桥中心深水区的路灯B相比,二者在水中的像的大小 (选填“A大”“B大”或“相同”),路灯A的像到水面的距离 路灯B的像到水面的距离(选填“大于”“等于”或“小于”),小明在路灯下产生影子的原理是 。
考点七 光现象的作图
36.(2023秋•信阳市平桥区期中)请在图中作出烛焰通过小孔在光屏上所成像的光路图。
37.(2023秋•偃师市期中)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
38.(2023秋•邓州市期中)为了产生增大空间的效果,超市常在货架上安装平面镜。如图所示,M是苹果上的一点,N是人眼的位置,请你作出人眼通过平面镜看到苹果上M点的光路图。
39.(2023秋•新乡市获嘉县期中)图中的两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的,请完成光路图并确定光源S的位置。
40.(2023秋•濮阳市期中)如图所示,发光点S发出的某光线经平面镜MN反射后,反射光线恰好经过A点。请在图中画出这条入射光线和反射光线。(保留作图痕迹)
41.(2023秋•商丘市期中)如图所示,小明通过与水平面成45度角的平面镜看到地面的乒乓球,请画出大致光路图。
42.(2023秋•濮阳市期中)如图,请根据平面镜成像的特点作出物体AB在平面镜中的像A′B′。
43.(2023秋•信阳市平桥区期中)如图所示,已知S是点光源,请画出S在平面镜中的像S'的位置,并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
44.(2023秋•鹤壁市期中)图甲中是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i(其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置)。
45.(2023秋•南阳市卧龙区期中)光从水射向空气时,入射点O和反射光线如图所示。请画出入射光线和大致的折射光线,并标出入射角。
考点八 光现象的实验探究
46.(2023秋•信阳市平桥区期中)在“探究光反射时的规律”实验中,某实验小组的同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图所示。
(1)先使一束光贴着硬纸板射向镜面上的O点,此时在硬纸板上可看到反射光线。若将ON右侧的纸板向后折,在纸板上就看不到反射光线了,这说明反射光线和入射光线在 。若入射点O不变,让入射光线向法线靠拢,则反射角会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)如果将光线沿着BO射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中光路是 ;
(3)如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点时,在硬纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时AO的反射光线将 (选填“仍然存在”或“不存在”)。
47.(2023秋•郑州市解放区期中)在“探究光的反射规律”的实验中小华同学设计了如图所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板可绕ON转动。
(I)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束OF沿 时针方向转动。
(2)某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时,其反射角等于 。
(3)将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,说明 。
(4)实验中,小华以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这样做的目的是为了探究 。
(5)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 。
48.(2023秋•开封市期中)小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图1所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应 于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出。
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。实验时,发现每次把光的传播路径描下来非常不方便,只要在光的传播路径上标记一个合适的点就能确定了,此时用到的光学知识是: 。多做几次试验,是为了 ;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为 。
(3)让光沿图1中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是
的。
(4)如图2所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
49.(2023秋•鹤壁市期中)在进行“平面镜成像”的实验中:
(1)此实验选用透明的玻璃板,是因为玻璃板有平面镜所不具有的 (选填“反光”或“透光”)的特点,便于 。
(2)为便于观察,该实验最好在较 (选填“亮”或“暗”)环境中进行。
(3)实验时用两支相同的蜡烛,点燃竖直放置的蜡烛A,移动玻璃板后面的蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这一步骤是为了比较物与像的 关系。
(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
(5)细心的小贺同学还发现蜡烛A竟然有两个像,这是由于 。
50.(2023秋•郑州市新华区期中)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验器材:带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏,为完成实验还需要的器材是 ;
(2)选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ;
(3)如图所示,在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,蜡烛B与A的像完全重合说明了 ;
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像为 ;
(5)在实验过程中发现:若将玻璃板左右移动时,像 (选填“随”或“不随”)玻璃板左右移动;前后移动玻璃板时,像 (选填“随”或“不随”)玻璃板前后移动;
(6)在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是 。(选填序号)
A.玻璃板太厚
B.玻璃板未垂直桌面,且偏离点燃蜡烛一侧
C.玻璃板未垂直桌面,且偏向点燃蜡烛一侧
51.(2023秋•鹤壁市浚县期中)在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至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
(选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 。
(2)如图乙,小明继续探究光从空气射入水中时的折射特点,他使用可折转的光屏,是为了探究折射光线、入射光线和法线是否 。
(3)如图丙,他将光沿着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偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为 0° 。
52.(2023秋•南阳市卧龙区期中)如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中,桌面上已给出的器材有:带支架的玻璃板一块,完全相同的蜡烛两个,白纸一张,铅笔一支,火柴一盒。
(1)为了便于确定像的位置,保证实验效果,实验室提供了四块玻璃板供选择,我们应选择 玻璃板;
A.较薄茶色 B.较厚茶色 C.较薄无色 D.较厚无色
(2)实验中,多次改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”)。过了一段时间,蜡烛A变短,则A的像和原来比将 ;本实验中确定像与物大小关系时用到了 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)如图乙所示,将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动,则蜡烛A在玻璃板后的像 运动(选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”);
(4)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图丙中的 处观察光屏上是否有像(选填“①”、“②”、“③”或“④”),我们将发现光屏上 (选填“有”或“没有”)像,从现象可知平面镜成的是 像;
(5)若A处蜡烛到玻璃板的距离是2cm,则蜡烛A和蜡烛B之间的距离为 cm。
1.(2023秋•郑州市金水区期中)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,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法正确的是( )
A.小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
D.蜡烛在墙上形成的像是正立的像
2.(2023秋•永城市期中)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记叙了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢(老鹰)在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,结果观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。阅读了上述材料后,你认为下列说法错误的是( )
A.小孔成像可用光的直线传播解释
B.“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像
C.小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反
D.沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是小孔成像
3.(2023秋•驻马店市泌阳县期中)2023年9月25日在杭州亚运会男子10米气步枪个人决赛中,中国选手盛李豪以253.3环的成绩夺得金牌,并同时打破了世界纪录。下列现象中与射击时“三点一线”原理不相同的是( )
A.激光束引导掘进机 B.桥在水中的倒影
C.小孔成像 D.树荫下的圆形光斑
4.(2023秋•周口市期中)日出东方,万物光明;林间疏影,潭影映人。该句中“潭影映人”是一种光学现象,下列光现象与其形成原理相同的是( )
A.海市蜃楼 B.雨后彩虹
C.屏幕上的影子 D.水中倒影
5.(2023秋•信阳市固始县期中)如图所示,固定在水面上方的光源发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为46°,下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为46° B.当水面升高时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动 D.当水面降低时,光斑A将向右移动
6.(2023秋•郑州市中原区期中)如图所示,一束光线与水平面成40°角射向镜面,则下列说法正确的是( )
A.入射角是50° B.反射光线与镜面的夹角是50°
C.反射角是40° D.入射角增大10°,反射角增大20°
7.(2023秋•郑州市金水区期中)在如图“探究光反射时的规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.实验时用的硬纸板应选用粗糙的,目的是让光在纸板上发生漫反射
B.将纸板右半部分向后翻折,发现纸板上不能看到反射光此时反射光消失了
C.多次改变入射光线AO与法线NO的夹角,可以得出结论:入射角等于反射角
D.当入射光线AO与法线NO重合时,不存在反射现象
8.(2023秋•周口市太康县期中)如图是小明在地铁站台的平面玻璃安全门前候车时看到的情景.关于这些情景的说法正确的是( )
A.站台内的灯光在门上的“提醒标识”表面发生了反射
B.站台内景物在玻璃门中所成的像是实像
C.当安全门向两边打开时,门中像将随之向两边移动
D.当小明远离玻璃门时,他在玻璃门中的像变小
9.(2023秋•周口市扶沟县期中)一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面如图所示,一小球以1m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里的像( )
A.以1m/s的速度,做竖直向上的运动 B.以1m/s的速度,做竖直向下的运动
C.以2m/s的速度,做竖直向上的运动 D.以2m/s的速度,做竖直向下的运动
10.(2023秋•信阳市平桥区期中)某兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜,如图甲所示,通过该潜望镜观察教室内的挂钟,指针位置如图乙所示,则该挂钟的实际时间是( )
A.8时15分 B.9时15分 C.3时45分 D.2时45分
11.(2023秋•许昌市期中)检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m,如图是小红同学在一次测量视力时的情景,关于这次视力测量说法正确的是( )
A.视力表中开口向东的“E”,在平面镜中成的像开口向西
B.小红靠近平面镜1m时,她的像向她靠近1m
C.小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
D.小红靠近平面镜时,她的像将变大
12.(2023秋•内乡县期中)如图所示现象中,形成原理与其它三个不同的是( )
A.倒立的“烛焰” B.变幻的“手影”
C.“折断”的铅笔 D.金色的“日环”
13.(2023秋•郑州市二七区期中)小枫同学在物理课堂上,配合老师做了这样的一个有趣实验:在一只不透明的杯子底部放一枚硬币,移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币,如图甲,保持眼睛和杯子的位置不变;再慢慢向杯子里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又看见了,如图乙;在下列光路图中,能合理解释这一现象的是( )
A. B. C. D.
14.(2023秋•南阳市淅川县期中)如图所示,让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上。以下说法正确的是( )
A.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
B.经过三棱镜后的不同色光在空气中的传播速度是不同的
C.实验中用白色屏幕的原因是它不能反射任何色光
D.若在白屏与三棱镜之间竖直放一块红色玻璃,则白屏上红色光带消失,只留下其他颜色的光带
21.(多选)(2023秋•开封期中)如图所示,是学校田径运动会上发令员对着旁边一块黑色圆形挡板发令的情景,对此下列说法正确的是( )
A.挡板的主要作用是便于终点计时裁判听到发令枪的响声
B.终点计时裁判靠听枪声或看到开枪产生的白烟开始计时结果都是一样的,因为枪声和白烟是同时产生的
C.起点裁判员打枪时一般会带耳塞,这属于在人耳处减弱噪声
D.若终点计时员靠听枪声记录百米赛跑的成绩刚好为12s,如果此时声音在空气中传播的速度为340m/s,那么运动员真实的成绩约为12.29s
23.(多选)(2023秋•金水区校级期中)如图所示,是小明通过平面镜观察到了蜡烛的像的简化图,平面镜成像的描述错误的是,( )
A.若平面镜竖直向上移动时,蜡烛的像不会移动
B.若平面镜向右移动,则蜡烛的像将变小
C.平面镜所成像为虚像是因为没有光线进入眼睛
D.若紧贴平面镜背面放置一块不透明的挡板,蜡烛在平面镜中仍能成像
24.(多选)(2023秋•周口期中)如图所示,一束光经平面镜反射后,照到墙上的E点。若要使反射光射到墙上的F点,下列操作可行的是( )
A.平面镜不动,入射点不变,增大入射角
B.入射光不动,平面镜竖直向上移动一定距离
C.入射光不动,平面镜逆时针转动适当角度
D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离
25.(多选)(2023秋•郑州市新华区期中)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面AB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)。下列说法中正确的是( )
A.GO是入射光线,OE是折射光线 B.EO 是入射光线,OG是折射光线
C.入射角为60°,折射角为45° D.界面AB的左边是玻璃
26.(2023秋•周口期中)某同学利用如图所示的装置,制作了一个“小孔成像观察仪”。此观察仪成像原理是 ;将小孔对准远处的景物,能在光屏上看见一个 (选填“正立”或“倒立”)的像;观察景物时,增大光屏与小孔之间的距离,则光屏上的像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
27.(2023秋•鹤壁市期中)随着经济的发展,鹤壁市的生态环境也越来越好,淇河两岸“绿树成荫”、水面“倒影如镜”。从物理学的角度来看,“绿树成荫”的“成荫”是由于光的 形成的;“倒影如镜”的“倒影”是由光的 所形成的岸边树木的 (选填“实像”或“虚像”)。
28.(2023秋•驻马店市泌阳县期中)“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的虚像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 m。当它向天空飞去时,它的像会 (选填“变大”、“变小”或者“不变”)。
29.(2023秋•郑州市金水区期中)17世纪,科学家牛顿发现了太阳光的色散现象:让一束太阳光照射到三棱镜上,由于三棱镜对各种单色光的 (选填“反射”或“折射”)程度不同而被“分解”成各种色光;几种色光也可以混合成另外颜色的光,如图所示光的三原色示意图中,在区域1应为 色光,区域2的应为 色光。
30.(2023秋•郑州市二七区期中)如图所示,为了探究“光折射时的特点”:
(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向 方向偏折;
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)如图所示,站在清澈的游泳池里,在岸上的人会发现泳池里人的腿 (选填“变长”、“变短”或“不变”)。
31.(2023秋•信阳市平桥区期中)如图所示,小华站在路灯下,请画出小华在地面上形成影子的光路,并标出影子的范围。(保留作图痕迹)
32.(2023秋•郑州市金水区期中)图甲是小王同学做小孔成像实验的情景,请在图乙中做出烛焰(用箭头AB表示)在黑塑料膜上成像的光路图,用A′B′表示所成的像。
33.(2023秋•周口市期中)如图,我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图所示,在图中画出平面镜的位置。
34.(2023秋•郑州市金水区期中)秋踏龙子湖公园,小明同学在岸边,通过平静的湖面,看到建筑物的倒影,如图甲所示。图乙中A点代表建筑物的顶点,B点代表小明的眼睛。请根据光学知识,画出小明看到建筑物的光路图(尺规作图)。
35.(2023秋•郏县期中)为确保乘客上下车安全,公交车内在驾驶座位右前方设置有一个后视镜(如图甲),通过后视镜司机可观察到车内乘客的具体情况。请在图乙中画出A处的司机通过后视镜能观察到的范围。
36.(2023秋•濮阳市期中)如图,O为半圆形玻璃砖的圆心,有一条光线由空气斜射入玻璃砖,请你画出这条光线经过玻璃砖的光路图。
37.(2023秋•南阳市宛城区期中)如图所示,一束光从空气斜射到水面上,同时发生反射和折射,请作出反射光线和折射光线的大致位置。
38.(2023秋•镇平县期中)下面是小明在研究光的反射规律时的主要步骤:
实验次数
入射角∠i
反射角∠r
1
30°
30°
2
42°
42°
3
60°
60°
(1)请根据如图(甲)所示实验装置,把下面的操作按正确顺序排列出来: ;
A.改变光束的入射方向,再重做一次,换另一种颜色的笔,记录光的径迹;
B.取下纸板,用量角器测量ON两侧的入射角∠i和反射角∠r,并记入表中;
C.把一个平面镜放在水平桌面上,再把用NOE和NOF两块纸板连接成一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的轴线ON垂直于镜面,如图甲所示;
D.让一束光贴着纸板沿某角度入射到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和反射光的径迹;
(2)正确操作所测得的数据如表所示,分析表中的数据所得的结论是:在光的反射现象中, ;
(3)为了方便同学们观察,则光在纸板NOE上发生的是 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(4)在实验中,如果让光逆着反射光路的方向射到平面镜,那么反射光恰好与入射光路重合,这说明在反射时,光路是 ;
(5)如图乙所示,把纸板NOF向后折,保持一束光贴着纸板NOE沿某角度入射到O点,发现纸板NOF上没有反射光,但此时反射光 (选填“仍存在”或“不存在”)。
39.(2023秋•永城市期中)小明和同学们用可沿ON前后翻折的硬纸板ENF“探究光的反射定律”。
(1)实验时除如图甲所需要的器材外,还需要的测量器材是 。
(2)实验时应将纸板ENF 放在平面镜上,使入射光 (选填“贴着”或“垂直”)纸板射到O点;
(3)小华让入射光沿EO方向射到O点,如图甲所示。将纸板NOF向后翻折一定的角度后,如图乙所示,此时反射光 (选填序号:A.仍在纸板上B.消失C.在纸板前方);
(4)多次改变入射光与法线间夹角的大小,测量数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
入射角
20°
30°
40°
50°
反射角
20°
30°
50°
50°
表中第 组数据存在问题,原因是 ;
(5)去掉表中错误数据后,可得到的结论是 。
40.(2023秋•新乡市原阳县期中)小华和小明进行了“探究光的反射规律”的实验。他们选用的实验器材有:自制可折转的光屏(如图甲所示,光屏 A、B可绕固定轴ON旋转)、大平面镜和激光电筒。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
40°
50°
3
60°
30°
(1)为顺利完成该实验,还需要的测量工具是 ;实验中,光照射到平面镜上时发生 。(选填“镜面反射”或“漫反射”)
(2)小华将光屏竖直立放在水平放置的镜面上,让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点,如图乙所示,然后旋转光屏B的位置。实验发现,当光屏B的位置在1、3时,观察不到反射光,光屏B的位置在2时才能观察到反射光。通过以上实验可知, 。
(3)小明测出入射角和反射角的大小,然后还需 ,再观测几组入射角和反射角;若将EO向ON靠近,则OF (选填“靠近”或“远离”)ON,反射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丁所示,若将一束光紧贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 的。
(5)某同学在探究反射角和入射角的大小关系时,得到如表的数据,根据数据他得出和其他小组不同的结论:反射角与入射角互为余角。请你根据数据分析该同学实验数据出现错误的原因是: 。
41.(2023秋•开封市祥符区期中)五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示:
(1)用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个面反射形成的,为消除此现象可选用 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的 。为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形 (选填“相同”或“不相同”)的进行实验;
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小
(选填“变小”“不变”或“变大”);
(3)标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离,在利用蜡烛B确定出蜡烛A成像的位置后,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,则平面镜所成的像是 像(选填“实”或“虚”);
(4)如果实验刚开始时出现这么一个现象:在玻璃板另一侧水平桌面上,蜡烛B无论怎么移动,所成的像都无法与蜡烛A重合,原因可能是 ;
(5)实验过程中,在蜡烛B和玻璃板之间放上一张黑色卡纸,则此时蜡烛A的像将 (选填“亮度不变”、“变暗”或“变亮”)。
42.(2023秋•金水区校级期中)林林同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)实验时林林同学应在 (选填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;林林观察后发现蜡烛在玻璃板后成的像有重影,改善重影问题的方法是 。
(2)改进器材后多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛B,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 。当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)完成实验后,林林同学又将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它的像在玻璃板后的a位置,如图丙所示。若将玻璃板水平向右移动3cm,该硬币的像 (选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”)。
(4)如图丁所示是被誉为“中国天眼”的射电望远镜(FAST),它由许多个反射面组成,外形和我们学过的 (选填“凸面镜”“平面镜”或“凹面镜”)相同,可以将来自遥远太空微弱的信号 (选填“反射”或“折射”)会聚起来,再进行筛选获得有用信息,以探索太空奥秘。
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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•信阳市平桥区期中)车棚的顶部有一个三角形的小孔,在车棚底部形成一个光斑,这个光斑是( )
A.三角形的,是太阳的影子 B.圆形的,是太阳的像
C.三角形的,是太阳的像 D.圆形的,是太阳的影子
【答案】B
【解析】车棚顶部有一个三角形的小孔,在车棚底部形成一个光斑,这种现象属于小孔成像,成的是太阳的实像,像是圆形的,与孔的形状无关。
故选:B。
2.(2023秋•林州市期中)如图所示,摄影爱好者拍到了难得一见的日偏食景象。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.〇形 B. C.△形 D.
【答案】D
【解析】当太阳光通过纸板上的“△”小孔时,由于光的直线传播,在地面上就会形成太阳的像,因此光斑的形状与太阳的形状一样,与孔的形状无关;小孔成像成的是倒立的像,因此,根据日偏食缺口的方向可知,故ABC错误,D正确。
故选:D。
3.(2023秋•郑州市二七区期中)如图,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像,下列说法正确的是( )
A.当烛焰相对于小孔向上移动时,成像相对于小孔向下移动
B.适当增大小孔面积能使成像变大
C.小孔的形状影响着像的形状
D.转动罐,我们可以看到薄膜上的像随之转动
【答案】A
【解答】解:
A、根据小孔成像的特点可知,薄膜上呈现的是烛焰倒立的实像,当烛焰相对于小孔向上移动时,成像相对于小孔向下移动,故A正确;
BC、小孔成像与小孔的形状,大小无关,故BC错误。
D、转动罐,我们可以看到薄膜上的像不动,故D错误。
故选:A。
4.(2023秋•濮阳市期中)自然界中有许多有趣的光现象,下列光现象中,属于光沿直线传播的是( )
A.平静的湖面上倒映着岸边的景物
B.雨后的天空中,出现了一道彩虹
C.向空游泳池中注水后,池底看起来变浅了
D.开凿隧道时,工人师傅们用激光束引导掘进机
【答案】D
【解析】A、平静的水面能形成岸上景物清晰的像,是利用了光的反射,故A不符合题意;
B、雨后彩虹,是光的色散现象,是由光的折射形成的,故B不符合题意;
C、向空游泳池中注水后,池底看起来变浅了,是由于光从水中斜射入空气中时,发生折射,故C不符合题意;
D、开凿隧道用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,是利用光沿直线传播,故D符合题意。
故选:D。
5.(2023秋•漯河市召陵区期中)阳光下小明同学面北而站,由于 原因,在其左侧有一个自己的影子。若影子越长,表示时间越接近 。(选“早上”或“中午”或“傍晚”)
【答案】光的直线传播;早上
【解析】由于光的直线传播,在地面上会产生小明同学的影子;
小明同学面北而站,影子在左侧,说明太阳在东方,影子越长,说明光照射的角度越小,时间越接近早上。
6.(2023秋•郑州期中)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”)。
【答案】直线传播;甲
【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。
考点二 光的反射定律及现象
7.(2023秋•南阳市淅川县期中)下列现象属于光反射现象的是( )
A.桥在水中的倒影 B.阳光下的人影
C.透过树林的光束 D.游泳池底看起来变浅
【答案】A
【解析】A、桥在水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A正确;
BC、阳光下的人影、透过树林的光束,是由光的直线传播形成的,故BC错误;
D、是由光的直线传播形成的,是因为光从水中斜射入空气中时,发生折射形成的,故D错误。
故选:A。
8.(2023秋•周口市郸城县期中)下列说法中正确的是( )
A.当入射光线远离法线时,反射光线也会远离法线
B.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
C.当入射光线垂直反射面入射时,反射角为90°
D.当入射光线与镜面成30°角时,反射角是30°
【答案】A
【解析】A、入射光线远离法线时,入射角增大,反射角也增大,故入射光线远离法线时,反射光线也远离法线,且反射角等于入射角,故A正确;
B、镜面反射遵循光的反射定律,漫反射也遵循光的反射定律,故B错误。
C、当入射光线与镜面垂直时,入射角为0°,反射角也为0°,故C错误;
D、当入射光线与镜面的夹角为30°时,入射角为90°﹣30°=60°,反射角等于入射角,反射角也为60°,故D错误。
故选:A。
9.(2023秋•商丘市夏邑县期中)如图,一束光与镜面成30°角入射,以垂直纸面的直线为轴绕O点转动平面镜,使反射光线跟入射光线之间的夹角为80°,则镜面应( )
A.逆时针转动20° B.顺时针转动20°
C.逆时针转动30° D.顺时针转动30°
【答案】A
【解析】一束光与镜面成30°角入射,可知入射角为60°,则反射光线跟入射光线之间的夹角为120°,入射光线位置没变,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角减小为80°,可知镜面逆时针转动,如图所示:
BC为转动后镜面,OE为转动前镜面法线,因此入射角∠AOE=60°,OF为镜面转动后法线,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角为80°,因此转动镜面后入射角∠AOF=40°,则法线转动角度为:∠EOF=∠AOE﹣∠AOF=60°﹣40°=20°,所以镜面逆时针转动角度为20°。
故BCD错误,A正确。
故选:A。
10.(2023秋•鹤壁市期中)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
【答案】C
【解析】A、将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故A错误;
B、将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故B不符合题意,故B错误;
C、将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,能射中目标;同理,将平面镜竖直向下移动,反射光线不能射中目标,故C正确、D错误。
故选:C。
11.(多选)(2023秋•郑州市金水区期中)如图所示是小华探究光的反射定律实验时的情景。入射光线AO紧贴纸板射向镜面,纸板上熊看到反射光线OB(图中未画出)。下列说法正确的是( )
A.增大图中α的角度,反射光线OB将靠近ON B.将平面镜水平向右适当移动,OB位置不变
C.将纸板取走,反射光线OB将不存在 D.将平面镜沿OM所在直线旋转,OB位置不变
【答案】AB
【解析】A.结合光的反射定律可知,增大图中α的角度,入射角变小,反射角变小,反射光线OB将靠近ON,故A正确;
B.将平面镜水平向右适当移动,入射点不变,入射角不变,反射角不变,OB位置不变,故B正确;
C.纸板的作用是显示光路,将纸板取走,反射光线OB仍存在,只是看不见,故C错误;
D.将平面镜沿OM所在直线旋转,入射光线、法线、反射光线在同一平面上,法线位置改变,OB位置改变,故D错误。
故选:AB。
考点三 光的镜面反射与漫反射
12.(2023秋•信阳市平桥区期中)如图所示,在水平桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在白纸上,让手电筒的光从上方正对着平面镜照射,此时从侧面看去( )
A.白纸和平面镜都较亮 B.白纸和平面镜都较暗
C.白纸较亮而平面镜较暗 D.平面镜较亮而白纸较暗
【答案】C
【解析】(1)光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,所以人眼感觉白纸是亮的;
(2)当手电筒的光正对着平面镜照射时,平面镜发生镜面反射,反射光线垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,则人眼感觉平面镜是暗的。
故选:C。
13.(2023秋•南阳市淅川县期中)如图所示,掉在地上的课本,小明、小红都看到了它,对于这一现象解释正确的是( )
A.这是因为物理教材发出的光,射入了小明和小红的眼睛
B.小明看到教材,是由于光在教材表面发生了镜面反射
C.小红看到教材,是由于光在教材表面发生了镜面反射
D.小明和小红看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射
【答案】D
【解析】A、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;
BCD、教材的表面凹凸不平,光照在上面发生发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小红从不同的位置都能看到它,故BC错误,D正确。
故选:D。
14.(多选)(2023秋•濮阳期中)如图所示,是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时,大灯部分光路简图。在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.对面有车时,驾驶员看潮湿的路面更清楚
C.在会车时,双方司机均须将汽车大灯的远距灯切换成近距灯,以防止发生意外
D.照射到干燥路面上的光遵守光的反射规律
【答案】CD
【解析】A、由图可知,光射到潮湿的沥青路上反射光线还是平行射出,发生的是镜面反射,故A错误;
B、由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线是平行射出的,所以,对面有车时,驾驶员看潮湿的路面更亮,但看不清楚,故B错误;
C、在会车时,双方司机均须将汽车大灯的远距灯切换成近距灯,以防止发生意外,故C正确;
D、照射到干燥路面上的光也遵循光的反射定律,故D正确。
故选:CD。
15.(2023秋•郑州市新华区期中)阳光照射在安装了玻璃幕墙的大厦上会晃眼睛,而照射在涂有普通外墙涂料的墙壁上不会出现这一现象,是因为光在后者表面发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;看到墙壁是蓝色的,是因为墙壁 (选填“吸收”或“反射”)蓝光。
【答案】漫;反射
【解析】(1)阳光照射在安装了玻璃幕墙的大厦上会晃眼睛,而照射在涂有普通外墙涂料的墙壁上不会出现这一现象,是因为光在后者表面发生了漫反射;
(2)看到墙壁是蓝色的,是因为墙壁反射蓝光。
考点四 平面镜成像规律及应用
16.(2023秋•鹤壁市浚县期中)如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是( )
A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮的环境进行实验
【答案】C
【解析】A、平面镜(反射面是光滑的)成的像属于光的反射,蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的镜面反射形成的,故A错误;
B、蜡烛A在玻璃板中所成的像是由实际光线的反向延长线相交形成的虚像,故B错误;
C、光在均匀介质中沿直线传播,蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的,故C正确;
D、为了使烛焰的像更清晰,应选择较暗的环境进行实验,故D错误。
故选:C。
17.(2023秋•南阳市新野县期中)在平静的湖面上有一只小鸭,下列图中能正确表示小鸭和它在水中的“倒影”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;平静的湖面相当于平面镜,可使小鸭通过湖面成像,并且它的像与本身以湖面为对称;只有C图符合。
故选:C。
18.(2023秋•周口市西华县期中)如图所示是一只苍鹭在水面上捕食的画面,在它靠近水面的过程中,苍鹭在水中的像是( )
A.虚像,像的大小不变 B.虚像,像的大小逐渐变大
C.实像,像与水面的距离变小 D.实像,像与水面的距离变大
【答案】A
【解析】苍鹭飞离水面的过程中,水中出现苍鹭的倒影就是苍鹭在湖水中所成的虚像;在苍鹭飞离水面的过程中,苍鹭到水面的距离变大,则像到水面的距离变大,但苍鹭在水中所成像的大小始终不变,与苍鹭的大小相等。故A正确、BCD错误。
故选:A。
19.(2023秋•鹤壁市期中)在检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,如图所示,这种检查视力的方法,视力表的像与人眼的距离为( )
A.2.9m B.4.6m C.5.0m D.5.4m
【答案】B
【解析】根据平面镜成像特点可知物体和像关于平面镜对称,视力表距平面镜2.5m,像距平面镜2.5m;人距平面镜2.5m﹣0.4m=2.1m,则视力表的像与人眼的距离相当于 2.5m+2.1m=4.6m。
故选:B。
20.(2023秋•濮阳市期中)某何学站在竖直的穿农镜前3m处,以0.5m/s的速度向镜面移动2s后,人与镜中的像的距离为 ,此时像的大小与原来比 (选填“变大”“变小”或“不变”),所成的像是 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】4m;不变;虚像
【解析】由平面镜成像特点可知,物像到平面镜的距离相等,当人以0.5m/s的速度向镜移动2s,人靠近平面镜运动了0.5m/s×2s=1m,则此时人离平面镜为3m﹣1m=2m;像到平面镜的距离也是2m,则人与镜中的像距离为2m+2m=4m;物体在平面镜中成像大小跟物体的大小有关,跟平面镜的大小和离平面镜的远近都没有关系,所以不管他是靠近平面镜还是远离平面镜,像的大小都不会改变,成的像是虚像。
考点五 光的折射现象与色散
21.(2023秋•南阳市镇平县期中)标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示,向碗中加水至虚线处,观察到如图2所示场景,此时看到筷子上的甲点或乙点,光的传播路径正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AB、看甲点时,甲点反射的光线进入人的眼睛,属于光的直线传播,故AB错误;
CD、筷子反射的光从水中斜射入空气时,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,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,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,故C正确,D错误。
故选:C。
22.(2023秋•南阳市宛城区期中)“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载,下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是( )
A.树木在水中的倒影 B.池水看起来比实际的浅
C.树荫下圆形的光斑 D.阳光下人的影子
【答案】B
【解析】海市蜃楼是由于空气的密度不均匀,光在传播过程中发生折射产生的现象。
A、平静的水面相当于平面镜,倒影是平面镜成的像,这是利用光的反射原理,故A错误;
B、池底的光线由水中进入空气时,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,就会觉得池底变浅了,故B正确;
C、树荫下圆形的光斑,是小孔成像,可以用光沿直线传播来解释,故C错误;
D、阳光下的影子属于光沿直线传播现象,不是光的折射现象,故D错误。
故选:B。
23.(2023秋•郑州市金水区期中)唐代诗人储光羲的诗:垂钓绿湾春,春深杏花乱。潭清疑水浅,荷动知鱼散,……。其中“潭清疑水浅”是作者站在岸边感觉水变浅了,如图所示的图像,能正确表示“潭清疑水浅”光路的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】人看到池底变浅是由于从池底射出的光线由水进入空气时,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,就会觉得池变浅了。
故选:B。
24.(2023秋•周口市西华县期中)一束光从空气斜射入水中,如图所示,其中AO是入射光线,OB是反射光线,OC是折射光线,若AO与水面的夹角为70°,下列说法正确的是( )
A.入射角为70°
B.折射角为20°
C.若光线沿BO射入,折射角将大于20°
D.逐渐增大AO与水面的夹角,折射角会随之减小
【答案】D
【解析】A.AO是入射光线,AO与水面的夹角为70°,则入射角为90°﹣70°=20°,故A错误;
BC.光从空气斜射入水中后,折射角小于入射角,所以折射角小于20°,故BC错误;
D.增大AO的与水面的夹角,即减小了入射角,反射角也会减小,故D正确。
故选:D。
25.(2023秋•南阳市南召县期中)如图中描述的现象属于光的折射的是( )
A.日偏食 B.水中倒影
C.鱼叉叉鱼 D.自行车尾灯
【答案】C
【解析】A、日偏食是光沿直线传播形成的现象,故A不符合题意;
B、水中倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C、看水中的鱼时,由于光的折射,看到的鱼的位置比实际的位置要浅,用鱼叉叉鱼时要注意这点,故C符合题意;
D、自行车尾灯是利用的光的反射,故D不符合题意。
故选:C。
26.(2023秋•南阳市宛城区期中)“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它( )
A.反射了红光 B.吸收了红光
C.反射了红、绿、蓝光 D.吸收了红、绿、蓝光
【答案】A
【解析】秋天的枫叶呈现红色是因为红枫叶反射了红光,故BCD错误,A正确。
故选:A。
27.(2023秋•安阳市滑县期中)红外线体温检测仪是利用红外线工作的,测量体温时不用跟人体直接接触,可以有效防止“新冠肺炎”的交叉传播。下列哪些仪器是利用红外线工作的( )
A.验钞机 B.交通测速器
C.B超仪 D.电视遥控器
【答案】D
【解析】A、验钞机是利用紫外线可以使荧光物质发光的原理制成的,故A不符合题意;
B、交通测速器是利用超声波工作的,故B不符合题意;
C、医用B超机是利用超声波工作的,故C不符合题意;
D、电视机遥控器是通过红外线来进行遥控的,故D符合题意。
故选:D。
28.(2023秋•南阳市内乡县期中)如图中,在碗底放一枚硬币,你远离碗一段距离,站到刚好看不到硬币的位置停下,另一位同学慢慢向碗中加满水,你将 (选填“能”或“不能”)看到这枚硬币。该现象是由于光的 造成的。
【答案】能;折射
【解析】当水倒到一定高度后,能看到硬币。产生这种现象的原因是由于从硬币反射的光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,虚像的位置变高。
29.(2023秋•郑州市金水区期中)射水鱼是一种小型观赏鱼类。如图所示,射水鱼看到水面上方的昆虫是光从 (选填“空气射向水”或“水射向空气”)时,发生折射形成的 (选填“虚”或“实”)像。如果要射落昆虫,射水鱼应向看到昆虫的 (选填“上方”或“下方”)射水。
【答案】空气射向水;虚;下方
【解析】昆虫反射的光线由空气斜射入水中时,在水面发生折射,折射角小于入射角,射水鱼逆着光线看到的是昆虫的虚像,比实际位置要高,如果要射落昆虫,射水鱼应向看到昆虫的下方射水。
30.(2023春•洛阳期中)生活中处处有物理。我们在平静的湖面上能看到“云在水中飘,鱼在云上游”的美景,其中鱼是由于光的 所成的 (选填“实”或“虚”)像,云是由于光的 所成的虚像。
【答案】折射;虚;反射
【解析】水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,折射角大于入射角,我们逆着折射光线的方向看去,便可看到水中变浅的鱼的虚像。
云是由于平面镜成像,属于光的反射所成的虚像。
考点六 光现象的综合
31.(2023秋•林州市期中)小丽同学用照相机拍摄了某公园的景象,如图所示。下列说法正确的是( )
A.部分房顶呈现红色,是因为它吸收了红光
B.离水面越远的建筑物,在水中的像越小
C.小丽能从不同方向看到公园景物,是因为光发生了镜面反射
D.水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因为有一部分光折射入水中的缘故
【答案】D
【解析】A、部分房顶呈现红色,是因为它反射了红光,吸收了其它颜色的光,故A错误;
B、平面镜所成的像与物体大小相等,离水面越远的建筑物,在水中的像大小不变,故B错误;
C、小丽能从不同方向看到公园的景物,是因为光发生了漫反射,故C错误;
D、水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因为有一部分光折射入水中的缘故,故D正确。
故选:D。
32.(多选)(2023秋•林州市期中)为避免司机低头观察汽车仪表盘,忽略路况造成事故,厂商开发出汽车抬头显示系统,如图甲,又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。如图乙,汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到仪表竖直的像。下列说法正确的是( )
A.透过挡风玻璃所成的像是虚像 B.这个像是由于光的反射形成的
C.像比驾驶台上的仪表显示要小 D.挡风玻璃与水平面的夹角应为90°
【答案】AB
【解析】ABC、由题意可知,挡风玻璃相当于平面镜,像是由于光的反射形成的虚像,且像与驾驶台上的仪表显示等大;故AB正确,C错误;
D、车辆显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45°;故D错误。
故选:AB。
33.(2023秋•南阳市淅川县期中)2023年10月15日,范蠡文化节如期在淅川举行。“范虚文化”主题灯光秀吸引了市民和游客,增添了节日氛围。夜幕降临,灌河两岸灯火辉煌,在金蓝湾高楼的激光灯束的烘托下流光溢彩,为游客提供了如梦如幻、绚丽多姿的光影体验。如图,灯光在空气中沿 传播,我们看到的灯在水中的倒影是光的 形成的 像。
【答案】直线传播;反射;虚
【解析】灯光在空气中沿直线传播;灯光水中明月倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像。
34.(多选)(2023秋•南阳期中)古诗词是中国文化的瑰宝,对下列古诗词中蕴含的物理知识,解释正确的是( )
A.“举杯邀明月”中的“明月”是光源
B.“一石击破水中天”,“水中天”是由光的折射形成的虚像
C.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”,“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像
D.“起舞弄清影,何似在人间”,“影”是由光的直线传播形成的
【答案】CD
【解析】A、月亮本身不能发光,不是光源,故A错误;
B、“一石击破水中天”,“天”是由光的反射形成的虚像,故B错误;
C、“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”,看到水中游鱼细石是因为游鱼细石反射的光从水中射向空气发生光的折射形成的虚像,故C正确;
D、“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光的直线传播,故D正确。
故选:CD。
35.(2023秋•邓州市期中)如图所示,水平桥面上有许多大小完全相同的路灯,靠近岸边浅水区的路灯A与桥中心深水区的路灯B相比,二者在水中的像的大小 (选填“A大”“B大”或“相同”),路灯A的像到水面的距离 路灯B的像到水面的距离(选填“大于”“等于”或“小于”),小明在路灯下产生影子的原理是 。
【答案】相同;等于;光的直线传播
【解析】平面镜成像时,像与物体大小相同,路灯A和B大小相等,则两者像的大小相同;
路灯到水面的距离相同,则路灯A的像到水面的距离等于路灯B的像到水面的距离;
小明在路灯下产生的影子是由光的直线传播形成的。
考点七 光现象的作图
36.(2023秋•信阳市平桥区期中)请在图中作出烛焰通过小孔在光屏上所成像的光路图。
【解析】烛焰最上面发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A,烛焰最下面发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B,AB就是蜡烛的烛焰的像,如图所示:
37.(2023秋•偃师市期中)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
【解析】过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线,如图所示,可见“坐井观天,所见甚小”。
38.(2023秋•邓州市期中)为了产生增大空间的效果,超市常在货架上安装平面镜。如图所示,M是苹果上的一点,N是人眼的位置,请你作出人眼通过平面镜看到苹果上M点的光路图。
【解析】根据物像连线与镜面垂直,由M向平面镜作垂线并延长,根据物像到平面镜的距离相等,找到M点的像点M′;连接眼睛N和像点M′,与平面镜交于O点(入射点),连接MO即入射光线,ON为反射光线。如图所示:
39.(2023秋•新乡市获嘉县期中)图中的两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的,请完成光路图并确定光源S的位置。
【解析】首先反向延长两条反射光线交于一点即像点S′,然后做出像点关于镜面的对称点S,然后完成光路。如图所示:
40.(2023秋•濮阳市期中)如图所示,发光点S发出的某光线经平面镜MN反射后,反射光线恰好经过A点。请在图中画出这条入射光线和反射光线。(保留作图痕迹)
【解析】作出发光点S关于平面镜的对称点,即为像点S′,连接S′、A点交平面镜于点O,沿OA画出反射光线,连接SO画出入射光线,如图所示:
41.(2023秋•商丘市期中)如图所示,小明通过与水平面成45度角的平面镜看到地面的乒乓球,请画出大致光路图。
【解析】先作乒乓球A关于镜面的对称点A′,连接眼睛和A′与镜面相交于一点,即为入射点,连接A与入射点、眼睛与入射点,即为入射光线和反射光线,如图所示:
42.(2023秋•濮阳市期中)如图,请根据平面镜成像的特点作出物体AB在平面镜中的像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:
43.(2023秋•信阳市平桥区期中)如图所示,已知S是点光源,请画出S在平面镜中的像S'的位置,并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
【解析】根据平面镜成像的特点先作发光点S关于平面镜的对称点S′,然后连接S′A,与镜面的交点即入射点O,连接SO即可。如图所示:
44.(2023秋•鹤壁市期中)图甲中是渔民叉鱼的场景,请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图,同时标出入射角i(其中B代表渔民看到的鱼,A代表鱼的实际位置)。
【解析】人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,鱼的像是人眼逆着折射光线看到的,假设看到的鱼在B点,直接连接眼睛与B,与水面的交点即为入射点;鱼在B点的下方,在A处,根据折射角大于入射角画出入射光线,鱼在B点的下方,在A处,如图所示:
45.(2023秋•南阳市卧龙区期中)光从水射向空气时,入射点O和反射光线如图所示。请画出入射光线和大致的折射光线,并标出入射角。
【解析】首先画出法线,在发生反射时,反射角等于入射角45°,据此画出入射光线;光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线。如图所示。
考点八 光现象的实验探究
46.(2023秋•信阳市平桥区期中)在“探究光反射时的规律”实验中,某实验小组的同学把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图所示。
(1)先使一束光贴着硬纸板射向镜面上的O点,此时在硬纸板上可看到反射光线。若将ON右侧的纸板向后折,在纸板上就看不到反射光线了,这说明反射光线和入射光线在 。若入射点O不变,让入射光线向法线靠拢,则反射角会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)如果将光线沿着BO射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中光路是 ;
(3)如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点时,在硬纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时AO的反射光线将 (选填“仍然存在”或“不存在”)。
【答案】(1)同一平面内;变小;(2)可逆的;(3)不能;仍然存在
【解析】(1)如图所示,使一束光贴着硬纸板射向镜面上的O点,此时在硬纸板上看到反射光线。若将ON右侧的纸板向后折,在纸板上就看不到反射光线了,这说明反射光线,入射光线和法线在同一平面内。
若入射点O不变,让入射光线向法线靠拢,入射角变小,根据光的反射定律可知反射角等于入射角,故反射角会变小。
(2)在图中,如果将光线沿着BO射向平面镜时,反射光线沿着OA方向射出,这说明在光的反射现象中光路是可逆的;
(3)如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线,但此时AO的反射光线将仍然存在。
47.(2023秋•郑州市解放区期中)在“探究光的反射规律”的实验中小华同学设计了如图所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板可绕ON转动。
(I)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束OF沿 时针方向转动。
(2)某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时,其反射角等于 。
(3)将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,说明 。
(4)实验中,小华以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这样做的目的是为了探究 。
(5)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 。
【答案】(1)竖直;顺;(2)60°;(3)光在反射时,光路是可逆的;(4)反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内;(5)漫反射
【解析】(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;
移动激光笔,使入射光线绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线会顺时针转动;
(2)当入射光线与镜面的夹角为30°时,入射角为90°﹣30°=60°,反射角等于入射角,反射角也为60°;
(3)一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,这说明光在反射时,光路是可逆的;
(4)以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这时不能看到反射光线OB,因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上,所以不能看的反射光线OB.因此这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(5)在不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射的缘故。
48.(2023秋•开封市期中)小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图1所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应 于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出。
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。实验时,发现每次把光的传播路径描下来非常不方便,只要在光的传播路径上标记一个合适的点就能确定了,此时用到的光学知识是: 。多做几次试验,是为了 ;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为 。
(3)让光沿图1中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是
的。
(4)如图2所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
【答案】(1)垂直;漫;(2)光在同种均匀介质沿直线传播;寻找普遍规律;40°;
(3)可逆;(4)同一平面
【解析】(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面;
使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生漫反射,呈现径迹;
(2)在光的传播路径上标记一个合适的点就能确定了,运用了光在同种均匀介质沿直线传播;探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了寻找普遍规律;
当入射光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°;
(3)如果让光线逆着FO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,也就是说,在反射现象中,光路是可逆的;
(4)由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
49.(2023秋•鹤壁市期中)在进行“平面镜成像”的实验中:
(1)此实验选用透明的玻璃板,是因为玻璃板有平面镜所不具有的 (选填“反光”或“透光”)的特点,便于 。
(2)为便于观察,该实验最好在较 (选填“亮”或“暗”)环境中进行。
(3)实验时用两支相同的蜡烛,点燃竖直放置的蜡烛A,移动玻璃板后面的蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这一步骤是为了比较物与像的 关系。
(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
(5)细心的小贺同学还发现蜡烛A竟然有两个像,这是由于 。
【答案】(1)透光;确定像的位置;
(2) 暗;
(3) 大小;
(4) 不能;虚;
(5)玻璃板较厚
【解析】(1)实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板有平面镜所不具有的透光的特点。实验中用透明的玻璃板代替平面镜,同时能看到成像物体的像和镜后和像对比的物体,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系
(2)点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰。
(3)在物体一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定像的位置,便于比较物像大小。
(4)平面镜成虚像,所以移去后面的蜡烛A′并在其所在位置上放上一光屏,则光屏上不能承接到烛焰的像。
(5)玻璃板有两个反射面,都会发生反射现象,反射光线的反向延长线都会会聚成像,玻璃板越厚,两个像距离越远,两个像越清晰。
50.(2023秋•郑州市新华区期中)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验器材:带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏,为完成实验还需要的器材是 ;
(2)选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ;
(3)如图所示,在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,蜡烛B与A的像完全重合说明了 ;
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像为 ;
(5)在实验过程中发现:若将玻璃板左右移动时,像 (选填“随”或“不随”)玻璃板左右移动;前后移动玻璃板时,像 (选填“随”或“不随”)玻璃板前后移动;
(6)在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是 。(选填序号)
A.玻璃板太厚
B.玻璃板未垂直桌面,且偏离点燃蜡烛一侧
C.玻璃板未垂直桌面,且偏向点燃蜡烛一侧
【答案】(1)刻度尺;(2)便于确定像的位置;(3)像与物大小相等;
(4)虚像;(5)不随;随;(6)C
【解析】(1)实验中要比较像与物到镜面的距离关系,故为完成实验还需要的器材是刻度尺;
(2)玻璃板有透光性,既能成像,又能确定像的位置,选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定像的位置;
(3)如图所示,在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,蜡烛B与A的像完全重合说明了像与物大小相等;
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像为虚像;
(5)平面镜成的像与物关于镜面对称,在实验过程中发现:若将玻璃板左右移动时,对称面的位置不变,故像不随玻璃板左右移动;前后移动玻璃板时,对称面的位置变化了,故像随玻璃板前后移动;
(6)平面镜成的像与物关于镜面对称,在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是玻璃板未垂直桌面,且偏向点燃蜡烛一侧,故选:C。
51.(2023秋•鹤壁市浚县期中)在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至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
(选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些 。
(2)如图乙,小明继续探究光从空气射入水中时的折射特点,他使用可折转的光屏,是为了探究折射光线、入射光线和法线是否 。
(3)如图丙,他将光沿着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偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为 0° 。
【答案】(1)向左移动;会;烟雾;(2)在同一平面内;(3)减小;0°
【解析】(1)①光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
②实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他可以在水面上方喷一些烟雾。
(2)小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(3)入射光线和法线的夹角是入射角,折射光线和法线夹角是折射角,入射光线靠拢法线,说明入射角减小,折射光线靠拢法线,说明折射角也减小。
当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时光线垂直入射不改变传播方向,则此时入射角和折射角都等于0度。
52.(2023秋•南阳市卧龙区期中)如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中,桌面上已给出的器材有:带支架的玻璃板一块,完全相同的蜡烛两个,白纸一张,铅笔一支,火柴一盒。
(1)为了便于确定像的位置,保证实验效果,实验室提供了四块玻璃板供选择,我们应选择 玻璃板;
A.较薄茶色 B.较厚茶色 C.较薄无色 D.较厚无色
(2)实验中,多次改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”)。过了一段时间,蜡烛A变短,则A的像和原来比将 ;本实验中确定像与物大小关系时用到了 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)如图乙所示,将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动,则蜡烛A在玻璃板后的像 运动(选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”);
(4)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图丙中的 处观察光屏上是否有像(选填“①”、“②”、“③”或“④”),我们将发现光屏上 (选填“有”或“没有”)像,从现象可知平面镜成的是 像;
(5)若A处蜡烛到玻璃板的距离是2cm,则蜡烛A和蜡烛B之间的距离为 cm。
【答案】(1)A;(2)无关;变短;等效替代法;(3)竖直向下;(4)③;没有;虚;(5)4
【解析】(1)无色玻璃透光性太强,容易受到其他物体的干扰,而玻璃太厚的话,会使得两边所成的像不重合,导致实验无法完成,故选A;
(2)平面镜所成的像是等大的、等距的虚像,所以像的大小与物体到镜面的距离无关,只与物体的大小有关;所以当A变短后,A的像也会跟着变短;实验中用等效替代的方法来研究像和物的大小关系;
(3)将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动,A到玻璃板的距离变小,A的像到玻璃板的距离也变小,根据像与物关于镜面对称知,A的像将会竖直向下运动;
(4)在B位置放置光屏后,应该在③处观察光屏上是否有像,由于平面镜所成的像是虚像,所以在光屏上是看不到蜡烛的像的;
(5)像与物到平面镜的距离相等,A处蜡烛到玻璃板的距离是2cm,蜡烛B到平面镜的距离也为2cm,则蜡烛A和蜡烛B之间的距离为4cm。
1.(2023秋•郑州市金水区期中)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,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法正确的是( )
A.小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
D.蜡烛在墙上形成的像是正立的像
【答案】A
【解析】A、小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A说法正确;
B、小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,小孔不一定是圆形的,故B错误;
C、因为成像的大小取决于蜡烛到小孔和墙到小孔的距离,保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,墙与小孔距离越小,蜡烛到小孔的距离越大,像越小,故C不正确。
D、蜡烛在墙上成的像是倒立的实像,故D不正确。
故选:A。
2.(2023秋•永城市期中)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记叙了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢(老鹰)在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,结果观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。阅读了上述材料后,你认为下列说法错误的是( )
A.小孔成像可用光的直线传播解释
B.“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像
C.小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反
D.沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是小孔成像
【答案】D
【解析】(1)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,这其实就是小孔成像,小孔成像可用光的直线传播解释;
观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”,可利用小孔成像的特点“倒立、左右相反的实像”进行解释,正因为小孔成像是倒立、左右相反的,才有“鸢东则影西,鸢西则影东”的现象,即像移动的方向与物移动的方向相反。故ABC正确;
(2)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(光的直线传播形成的),不是小孔成像,故D错误。
3.(2023秋•驻马店市泌阳县期中)2023年9月25日在杭州亚运会男子10米气步枪个人决赛中,中国选手盛李豪以253.3环的成绩夺得金牌,并同时打破了世界纪录。下列现象中与射击时“三点一线”原理不相同的是( )
A.激光束引导掘进机 B.桥在水中的倒影
C.小孔成像 D.树荫下的圆形光斑
【答案】B
【解析】射击时“三点一线”原理是光在同一种均匀介质中沿直线传播;
A、激光束引导掘进机,是光的直线传播,故A不符合题意;
B、水中的“倒影”是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C、小孔成像,由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D、树荫下的圆形光斑是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选:B。
4.(2023秋•周口市期中)日出东方,万物光明;林间疏影,潭影映人。该句中“潭影映人”是一种光学现象,下列光现象与其形成原理相同的是( )
A.海市蜃楼 B.雨后彩虹
C.屏幕上的影子 D.水中倒影
【答案】D
【解析】“潭影映人”属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
A、海市蜃楼是由光的折射形成的,故A不符合题意;
B、雨后彩虹是光的色散现象,是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C、影子是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D、水中倒影属于平面镜成像,平面镜成像属于光的反射现象,故D符合题意。
故选:D。
5.(2023秋•信阳市固始县期中)如图所示,固定在水面上方的光源发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为46°,下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为46° B.当水面升高时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动 D.当水面降低时,光斑A将向右移动
【答案】D
【解析】A、已知光束与水面的夹角为46°,入射角为入射光线与法线的夹角,所以入射角为90°﹣46°=44°,故A错误;
B、因为入射光线方向不变,当水面升高时,两次的水面是平行的,所以入射角不变,故B错误;
C、当水面升高时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向左移动,故光屏上的光斑A向左移动,故C错误;
D、当水面降低时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向右移动,故光屏上的光斑A向右移动,故D正确。
故选:D。
6.(2023秋•郑州市中原区期中)如图所示,一束光线与水平面成40°角射向镜面,则下列说法正确的是( )
A.入射角是50° B.反射光线与镜面的夹角是50°
C.反射角是40° D.入射角增大10°,反射角增大20°
【答案】A
【解析】ABC、因为入射光线与平面镜成40°,所以入射角为90°﹣40°=50°;因为反射角等于入射角,故反射角也为50°,
反射光线与镜面的夹角为90°﹣50°=40°,故A正确,BC错误;
D、当入射角增大10°时,反射角也增大10°.故D错误。
故选:A。
7.(2023秋•郑州市金水区期中)在如图“探究光反射时的规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.实验时用的硬纸板应选用粗糙的,目的是让光在纸板上发生漫反射
B.将纸板右半部分向后翻折,发现纸板上不能看到反射光此时反射光消失了
C.多次改变入射光线AO与法线NO的夹角,可以得出结论:入射角等于反射角
D.当入射光线AO与法线NO重合时,不存在反射现象
【答案】A
【解析】A、白色硬纸板的表面应尽量粗糙,其目的是使光在纸板上发生漫反射,这样我们在各个方向都能看清光的传播路径,故A正确;
B、将纸板右半部分向后翻转任意角度,两块纸板不在同一平面上,所以在右边纸板上就无法呈现出反射光线了,但此时反射光仍然存在,故B错误;
C、多次改变入射光线AO与法线NO的夹角,可以得出结论:反射角等于入射角,故C错误;
D、当入射光线AO与法线NO重合时,反射光线、入射光线和法线重合了,仍然存在反射现象,故D错误。
故选:A。
8.(2023秋•周口市太康县期中)如图是小明在地铁站台的平面玻璃安全门前候车时看到的情景.关于这些情景的说法正确的是( )
A.站台内的灯光在门上的“提醒标识”表面发生了反射
B.站台内景物在玻璃门中所成的像是实像
C.当安全门向两边打开时,门中像将随之向两边移动
D.当小明远离玻璃门时,他在玻璃门中的像变小
【答案】A
【解析】A、“提醒标识”本身不发光,是反射的灯光,故A正确;
B、站台内景物在玻璃门中所成的像是虚像,是平面镜成像现象,故B错误;
C、人的位置不变,当安全门向两边打开时,门中像位置不变,故C错误;
D、平面镜成像时,像和物体大小相等,当小明远离玻璃门时,他在玻璃门中的像大小不变。
故选:A。
9.(2023秋•周口市扶沟县期中)一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面如图所示,一小球以1m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里的像( )
A.以1m/s的速度,做竖直向上的运动 B.以1m/s的速度,做竖直向下的运动
C.以2m/s的速度,做竖直向上的运动 D.以2m/s的速度,做竖直向下的运动
【答案】B
【解析】由平面镜成像特点知像物连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等,当小球以1m/s的速度沿桌面由①位置运动到②位置时,分别作出小球在两个位置所成的像和,说明像由位置运动到了位置,且由图可以看出到的距离与①到②的距离相等,故像在竖直向下运动,且速度大小与球运动速度相同。
故选:B。
10.(2023秋•信阳市平桥区期中)某兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜,如图甲所示,通过该潜望镜观察教室内的挂钟,指针位置如图乙所示,则该挂钟的实际时间是( )
A.8时15分 B.9时15分 C.3时45分 D.2时45分
【答案】A
【解析】简易潜望镜工作原理是平面镜成像,所以该潜望镜观察教室内的挂钟是一个正立的像,即与实际的钟完全相同,如图所示,挂钟的实际时间是8时(15分),故A正确。
故选:A。
11.(2023秋•许昌市期中)检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m,如图是小红同学在一次测量视力时的情景,关于这次视力测量说法正确的是( )
A.视力表中开口向东的“E”,在平面镜中成的像开口向西
B.小红靠近平面镜1m时,她的像向她靠近1m
C.小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
D.小红靠近平面镜时,她的像将变大
【答案】C
【解析】A、平面镜所成像是正立、等大的虚像,物像相对于平面镜对称。所以视力表中开口向东的“E”,在平面镜中成的像开口向东,故A错误;
B、小红靠近平面镜1m时,像向平面镜靠近1m,她的像向她靠近2m,故B错误;
CD、要求被测者与视力表像的距离是5m,由图知,小红到平面镜距离2.2m,
所以视力表的像到平面镜距离为5m﹣2.2m=2.8m,视力表到平面镜距离也为2.8m,
L的大小应该是2.8m﹣2.2m=0.6m,小红靠近平面镜时,她的像不变,故C正确,D错误。
故选:C。
12.(2023秋•内乡县期中)如图所示现象中,形成原理与其它三个不同的是( )
A.倒立的“烛焰” B.变幻的“手影”
C.“折断”的铅笔 D.金色的“日环”
【答案】C
【解析】A、小孔成像形成倒立的“烛焰”是利用光沿直线传播的原理;
B、变幻的“手影”是利用光沿直线传播形成的;
C、筷子在水面弯折是由于光的折射形成的现象;
D、日环是光在同种介质中沿直线传播形成的。
故选:C。
13.(2023秋•郑州市二七区期中)小枫同学在物理课堂上,配合老师做了这样的一个有趣实验:在一只不透明的杯子底部放一枚硬币,移动杯子,使眼睛刚刚看不到硬币,如图甲,保持眼睛和杯子的位置不变;再慢慢向杯子里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又看见了,如图乙;在下列光路图中,能合理解释这一现象的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】硬币反射的光线进入眼睛,人才能看见,据光的折射规律,当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线方向偏折。
A、图中折射角小于入射角,故A错误;
B、光线是从硬币上反射出的,又因为光线从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故B正确;
CD、光的传播方向错误,故BCD错误。
故选:B。
14.(2023秋•南阳市淅川县期中)如图所示,让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上。以下说法正确的是( )
A.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
B.经过三棱镜后的不同色光在空气中的传播速度是不同的
C.实验中用白色屏幕的原因是它不能反射任何色光
D.若在白屏与三棱镜之间竖直放一块红色玻璃,则白屏上红色光带消失,只留下其他颜色的光带
【答案】A
【解析】A、太阳光照射三棱镜产生可见的有色光带,此现象为光的色散现象,雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的,故A正确;
B、不同色光在空气中的传播速度是相同的,故B错误;
C、实验中用白色屏幕的原因是:白色的屏幕能反射所有颜色的光,故C正确;
D、透明物体的颜色由物体通过的色光决定的,如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,红色玻璃只能透过红光,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色,故D错误。
故选:A。
21.(多选)(2023秋•开封期中)如图所示,是学校田径运动会上发令员对着旁边一块黑色圆形挡板发令的情景,对此下列说法正确的是( )
A.挡板的主要作用是便于终点计时裁判听到发令枪的响声
B.终点计时裁判靠听枪声或看到开枪产生的白烟开始计时结果都是一样的,因为枪声和白烟是同时产生的
C.起点裁判员打枪时一般会带耳塞,这属于在人耳处减弱噪声
D.若终点计时员靠听枪声记录百米赛跑的成绩刚好为12s,如果此时声音在空气中传播的速度为340m/s,那么运动员真实的成绩约为12.29s
【答案】CD
【解析】AB、发令枪响的同时冒出白烟,起点的运动员听到枪响开始奔跑,由于声速远小于光速,所以终点裁判需要过一会儿才听到枪响,若终点计时裁判靠听枪声开始计时,则测得的时间偏小;为计时准确,终点计时员看到“白烟”开始计时,则挡板的主要作用是可以帮助终点计时裁判看到发令枪冒出的白烟,故AB错误;
C、起点裁判员打枪时一般会戴耳塞,这属于在人耳处减弱噪声,故C正确;
D、听到枪声才开始计时,说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时,比看到冒烟开始计时时间相差t==≈0.29s,则真实成绩应该为:t′=12s+0.29s=12.29s,故D正确。
故选:CD。
23.(多选)(2023秋•金水区校级期中)如图所示,是小明通过平面镜观察到了蜡烛的像的简化图,平面镜成像的描述错误的是,( )
A.若平面镜竖直向上移动时,蜡烛的像不会移动
B.若平面镜向右移动,则蜡烛的像将变小
C.平面镜所成像为虚像是因为没有光线进入眼睛
D.若紧贴平面镜背面放置一块不透明的挡板,蜡烛在平面镜中仍能成像
【答案】BC
【解析】A、平面镜成像时像与物关于镜面对称,如果将平面镜竖直上移,而物体不动,则像不会移动,故A正确;
B.物体通过平面镜所成的像和物体大小相等,若平面镜向右移动,则蜡烛的像大小将不变,故B错误;
C.平面镜所成像是由光的反射形成的,人眼逆着光线看去,看到的是蜡烛的虚像,故C错误;
D.平面镜成的像是光的反射形成的,蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,所以若紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板,不影响蜡烛成像,所以从前面看去仍能看到蜡烛的像,故D正确。
故选:BC。
24.(多选)(2023秋•周口期中)如图所示,一束光经平面镜反射后,照到墙上的E点。若要使反射光射到墙上的F点,下列操作可行的是( )
A.平面镜不动,入射点不变,增大入射角
B.入射光不动,平面镜竖直向上移动一定距离
C.入射光不动,平面镜逆时针转动适当角度
D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离
【答案】AD
【解析】A.平面镜不动,入射点不变,增大入射角,则反射光射到墙上的E点的上方,使反射光射到墙上的F点,故A可行;
B.入射光不动,将平面镜竖直向上移动一定距离,入射光线不变、入射角不变、反射光线不变、反射角不变,则反射光仍射到墙上的E点,故B不可行;
C.入射光不动,将平面镜逆时针转动适当角度,入射角减小,反射角减小,墙上光点会下移,故C不可行;
D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离,则反射光线可能射到墙上的F点,故D可行。
故选:AD。
25.(多选)(2023秋•郑州市新华区期中)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面AB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)。下列说法中正确的是( )
A.GO是入射光线,OE是折射光线 B.EO 是入射光线,OG是折射光线
C.入射角为60°,折射角为45° D.界面AB的左边是玻璃
【答案】BD
【解析】由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°﹣60°=30°,而∠COF=30°,
根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,
而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,
则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。
由入射角∠COE=30°,折射角∠GOE=45°,可知界面AB的左边是玻璃,故BD正确。
故选:BD。
26.(2023秋•周口期中)某同学利用如图所示的装置,制作了一个“小孔成像观察仪”。此观察仪成像原理是 ;将小孔对准远处的景物,能在光屏上看见一个 (选填“正立”或“倒立”)的像;观察景物时,增大光屏与小孔之间的距离,则光屏上的像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播;倒立;变大
【解析】(1)小孔成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)小孔成像时,像是倒立的实像;
(3)观察景物时,移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间的距离,即像距变大,由小孔成像的规律可知,光屏上的像变大。
27.(2023秋•鹤壁市期中)随着经济的发展,鹤壁市的生态环境也越来越好,淇河两岸“绿树成荫”、水面“倒影如镜”。从物理学的角度来看,“绿树成荫”的“成荫”是由于光的 形成的;“倒影如镜”的“倒影”是由光的 所形成的岸边树木的 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】直线传播;反射;虚像
【解析】“绿树成荫”的“成荫”是由于光在传播时遇到树叶挡住了,即光的直线传播形成的;
平静的水面是一个平面镜,树反射的光照到水面上,形成树的倒影,是平面镜成像,成的是虚像。
28.(2023秋•驻马店市泌阳县期中)“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的虚像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 m。当它向天空飞去时,它的像会 (选填“变大”、“变小”或者“不变”)。
【答案】反射;5;不变
【解析】平静的水面相当于平面镜,白鹭在水中形成的“倒影”是白鹭在水中形成的虚像,属于光的反射现象;平面镜成像时,像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面5m。平面镜成像时,像和物大小相等;当白鹭当它向天空飞去时,它在水中像的大小与物体大小相等,白鹭大小不变,它在水中像的大小也不变。
29.(2023秋•郑州市金水区期中)17世纪,科学家牛顿发现了太阳光的色散现象:让一束太阳光照射到三棱镜上,由于三棱镜对各种单色光的 (选填“反射”或“折射”)程度不同而被“分解”成各种色光;几种色光也可以混合成另外颜色的光,如图所示光的三原色示意图中,在区域1应为 色光,区域2的应为 色光。
【答案】折射;白;绿
【解析】17世纪,科学家牛顿让一束白光经过三棱镜,因三棱镜对各种色光的折射程度不同,而出现了一条彩色光带,这一现象称为光的色散,光的三原色是红、绿、蓝,光的三原色合成白色光,故图中在区域 2应为绿色光,区域1应为白色光。
30.(2023秋•郑州市二七区期中)如图所示,为了探究“光折射时的特点”:
(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向 方向偏折;
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)如图所示,站在清澈的游泳池里,在岸上的人会发现泳池里人的腿 (选填“变长”、“变短”或“不变”)。
【答案】(1)左;(2)左;(3)变短
【解析】(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向法线方向偏折,此时折射角小于入射角,折射光线靠近法线,向左偏折;
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,入射点左移,但入射角和折射角均不变,故可观察到杯底的光斑向左移动;
(3)人的脚发出的入射光线射到水面上会发生光的折射,折射光线进入岸上人的眼睛,岸上的人逆着折射光线看去,人脚的入射光线会向上偏折,所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是变短的。
31.(2023秋•信阳市平桥区期中)如图所示,小华站在路灯下,请画出小华在地面上形成影子的光路,并标出影子的范围。(保留作图痕迹)
【解析】过路灯和人的头顶作一条光线,这条光线和地面的交点就是小华影子最右端的位置,并标出影子的范围,如下图所示:
32.(2023秋•郑州市金水区期中)图甲是小王同学做小孔成像实验的情景,请在图乙中做出烛焰(用箭头AB表示)在黑塑料膜上成像的光路图,用A′B′表示所成的像。
【解析】A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′,B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′,连接A′B′,如图所示:
33.(2023秋•周口市期中)如图,我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图所示,在图中画出平面镜的位置。
【解析】作出入射光线和反射光线的夹角的平分线,即为法线,过O点做法线的垂线,即为平面镜,如下图所示:
34.(2023秋•郑州市金水区期中)秋踏龙子湖公园,小明同学在岸边,通过平静的湖面,看到建筑物的倒影,如图甲所示。图乙中A点代表建筑物的顶点,B点代表小明的眼睛。请根据光学知识,画出小明看到建筑物的光路图(尺规作图)。
【解析】平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,先作出点A关于湖面的对称点A′,即为建筑物的顶点A在湖面中的像,连接A′B与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接AO就得到入射光线,OB即为反射光线,如下图所示:
35.(2023秋•郏县期中)为确保乘客上下车安全,公交车内在驾驶座位右前方设置有一个后视镜(如图甲),通过后视镜司机可观察到车内乘客的具体情况。请在图乙中画出A处的司机通过后视镜能观察到的范围。
【解析】根据反射定律,过平面镜左端点B作法线,连接AB为入射光线,根据反射角等于入射角作出反射光线BM;同样,过平面镜右端点C作法线,连接AC为入射光线,根据反射角等于入射角作出反射光线CN;这样BM和CN之间的区域就是A处的司机通过后视镜能观察到的范围,如图所示:
36.(2023秋•濮阳市期中)如图,O为半圆形玻璃砖的圆心,有一条光线由空气斜射入玻璃砖,请你画出这条光线经过玻璃砖的光路图。
【解析】首先过入射点垂直于玻璃砖的上表面作出法线,然后根据光从空气斜射入玻璃中时,折射光线将向靠近法线的方向偏折,即折射角小于入射角,作出光线从空气中斜射入玻璃砖的折射光线,该光线与玻璃砖下表面的交点为第二次入射点,过此入射点垂直于过该点的切线作出法线,最后根据光从玻璃斜射入空气中时,折射光线远离法线,即折射角大于入射角,作出光线从玻璃砖斜射入空气的折射光线。如下图所示:
37.(2023秋•南阳市宛城区期中)如图所示,一束光从空气斜射到水面上,同时发生反射和折射,请作出反射光线和折射光线的大致位置。
【解析】根据反射角等于入射角,在空气中法线的另一侧作出反射光线;
在水中法线的另一侧作出折射光线,光由空气斜射入水中,所以应使折射角小于入射角,如图所示:
38.(2023秋•镇平县期中)下面是小明在研究光的反射规律时的主要步骤:
实验次数
入射角∠i
反射角∠r
1
30°
30°
2
42°
42°
3
60°
60°
(1)请根据如图(甲)所示实验装置,把下面的操作按正确顺序排列出来: ;
A.改变光束的入射方向,再重做一次,换另一种颜色的笔,记录光的径迹;
B.取下纸板,用量角器测量ON两侧的入射角∠i和反射角∠r,并记入表中;
C.把一个平面镜放在水平桌面上,再把用NOE和NOF两块纸板连接成一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的轴线ON垂直于镜面,如图甲所示;
D.让一束光贴着纸板沿某角度入射到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和反射光的径迹;
(2)正确操作所测得的数据如表所示,分析表中的数据所得的结论是:在光的反射现象中, ;
(3)为了方便同学们观察,则光在纸板NOE上发生的是 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(4)在实验中,如果让光逆着反射光路的方向射到平面镜,那么反射光恰好与入射光路重合,这说明在反射时,光路是 ;
(5)如图乙所示,把纸板NOF向后折,保持一束光贴着纸板NOE沿某角度入射到O点,发现纸板NOF上没有反射光,但此时反射光 (选填“仍存在”或“不存在”)。
【答案】(1)CDAB;(2)反射角等于入射角;(3)漫;(4)可逆的;(5)仍存在
【解析】(1)研究光的反射规律,要先布好器材,做出第一组入射光线和反射光线,然后改变入射角再做出第二组,最后取下纸板获得数据,并将数据填入表中进行分析,所以顺序是CDAB;
(2)根据表中的数据可以得出的结论是:在光的反射现象中,反射角等于入射角;
(3)纸板NOE凹凸不平,光在纸板NOE上发生的是漫反射,从各个方向看到光的传播路径;
(4)如果让光逆着反射光路的方向射到平面镜,那么反射光恰好与入射光路重合,这说明在反射时,光路是可逆的;
(5)保持一束光贴着纸板NOE沿某角度入射到O点,虽然在纸板上不能观察到反射光线,此时反射光线也是存在的。
39.(2023秋•永城市期中)小明和同学们用可沿ON前后翻折的硬纸板ENF“探究光的反射定律”。
(1)实验时除如图甲所需要的器材外,还需要的测量器材是 。
(2)实验时应将纸板ENF 放在平面镜上,使入射光 (选填“贴着”或“垂直”)纸板射到O点;
(3)小华让入射光沿EO方向射到O点,如图甲所示。将纸板NOF向后翻折一定的角度后,如图乙所示,此时反射光 (选填序号:A.仍在纸板上B.消失C.在纸板前方);
(4)多次改变入射光与法线间夹角的大小,测量数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
入射角
20°
30°
40°
50°
反射角
20°
30°
50°
50°
表中第 组数据存在问题,原因是 ;
(5)去掉表中错误数据后,可得到的结论是 。
【答案】(1)量角器;(2)垂直;贴着;(3)在纸板前方;
(4)3;误将反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(5)在光的反射中,反射角等于入射角
【解析】(1)该实验是为了探究光的反射定律,需要测量反射角与入射角的大小,所以需要量角器;
(2)如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线将不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线,故实验时应使纸板ENF垂直放在平面镜上,使入射光贴着纸板射到O点;
(3)小华让入射光沿EO方向射到O点,经平面镜反射后在纸板NOF上看到了反射光OF,如图甲所示,将纸板NOF向后翻折一定的角度后,如图乙所示,此时在NOF上看不到反射光线,反射光线在纸板前方;
(4)在光的反射中,反射角等于入射角,而第三组数据误将反射光线与镜面的夹角当成了反射角,故第三组数据存在问题;
(5)通过表中数据分析可以知道在光的反射中,反射角等于入射角。
40.(2023秋•新乡市原阳县期中)小华和小明进行了“探究光的反射规律”的实验。他们选用的实验器材有:自制可折转的光屏(如图甲所示,光屏 A、B可绕固定轴ON旋转)、大平面镜和激光电筒。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
40°
50°
3
60°
30°
(1)为顺利完成该实验,还需要的测量工具是 ;实验中,光照射到平面镜上时发生 。(选填“镜面反射”或“漫反射”)
(2)小华将光屏竖直立放在水平放置的镜面上,让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点,如图乙所示,然后旋转光屏B的位置。实验发现,当光屏B的位置在1、3时,观察不到反射光,光屏B的位置在2时才能观察到反射光。通过以上实验可知, 。
(3)小明测出入射角和反射角的大小,然后还需 ,再观测几组入射角和反射角;若将EO向ON靠近,则OF (选填“靠近”或“远离”)ON,反射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丁所示,若将一束光紧贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 的。
(5)某同学在探究反射角和入射角的大小关系时,得到如表的数据,根据数据他得出和其他小组不同的结论:反射角与入射角互为余角。请你根据数据分析该同学实验数据出现错误的原因是: 。
【答案】(1)量角器;镜面反射;(2)反射光线、入射光线与法线在同一平面内;
(3)改变入射角的大小;靠近;变小;(4)可逆;(5)将反射光线与镜面的夹角当成了反射角
【解析】(1)为了探究光的反射规律,需要测量反射角、入射角的大小,故需要用到量角器;
光线射向平面镜,经平面镜反射后,平行射出,正好反射到有的人眼睛上,就得很刺眼,这种反射是镜面反射;
(2)由图乙可知,当光屏B的位置在1、3时,观察不到反射光,光屏B的位置在2时才能观察到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)如图甲所示,当纸板E、F在同一平面内时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,改变入射光线的方向,再观测几组入射角和反射角,这样做的目的是比较反射角和入射角的大小关系,多次实验,得出普遍规律;
反射角随入射角的改变而改变,让入射光线EO靠近法线ON,入射角减小,光线OF靠近法线ON,则反射角会随之变小;
(4)让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,说明了在反射现象中,光路是可逆的;
(5)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°、40°、60°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、40°、60°,不是70°、50°、30°,而70°、50°、30°正好是反射光线与镜面的夹角。
41.(2023秋•开封市祥符区期中)五代时期名士谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示:
(1)用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个面反射形成的,为消除此现象可选用 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的 。为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形 (选填“相同”或“不相同”)的进行实验;
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小
(选填“变小”“不变”或“变大”);
(3)标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离,在利用蜡烛B确定出蜡烛A成像的位置后,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,则平面镜所成的像是 像(选填“实”或“虚”);
(4)如果实验刚开始时出现这么一个现象:在玻璃板另一侧水平桌面上,蜡烛B无论怎么移动,所成的像都无法与蜡烛A重合,原因可能是 ;
(5)实验过程中,在蜡烛B和玻璃板之间放上一张黑色卡纸,则此时蜡烛A的像将 (选填“亮度不变”、“变暗”或“变亮”)。
【答案】(1)薄;位置;相同;(2)未点燃;不变;(3)虚;
(4)玻璃板与桌面不垂直;(5)亮度不变
【解析】(1)玻璃板有两个面,两个面都能反射成像,导致玻璃板后面出现两个像,出现重影,实验中一般选择薄玻璃板,减小两个像之间的距离,避免出现重影;
玻璃有透光性,玻璃既能成像,又能看清玻璃板后的物体,便于找到像的位置;
为了便于比较像和物的大小关系,实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B;
(2)为使成像清晰,将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合;
由于平面镜所成的像与物体大小相等,所以当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小不变;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,则平面镜所成的像是虚像;
(4)实验时玻璃板如果不竖直,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;
(5)平面镜成像的原理是光的反射,所以在蜡烛B和玻璃板之间放上一张黑色卡纸,不影响成像,所以此时蜡烛A的像将亮度不变。
42.(2023秋•金水区校级期中)林林同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)实验时林林同学应在 (选填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;林林观察后发现蜡烛在玻璃板后成的像有重影,改善重影问题的方法是 。
(2)改进器材后多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛B,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 。当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)完成实验后,林林同学又将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它的像在玻璃板后的a位置,如图丙所示。若将玻璃板水平向右移动3cm,该硬币的像 (选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”)。
(4)如图丁所示是被誉为“中国天眼”的射电望远镜(FAST),它由许多个反射面组成,外形和我们学过的 (选填“凸面镜”“平面镜”或“凹面镜”)相同,可以将来自遥远太空微弱的信号 (选填“反射”或“折射”)会聚起来,再进行筛选获得有用信息,以探索太空奥秘。
【答案】(1)A;用薄玻璃板;(2)相等;不变;(3)在原位置;(4)凹面镜;反射
【解析】(1)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧;
如果玻璃板太厚,两个面分别当作反射面而出现两个像,改善重影问题的方法是用薄玻璃板代替厚玻璃板;
(2)分析图乙可知:像与物到平面镜的距离相等;
由于平面镜所成的像与物体大小相等,所以当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将不变;
(3)若将玻璃板水平向右移动3cm,因平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以该硬币的像还在原位置;
(4)由图可知,“中国天眼”相当于一个巨大凹面镜,可以反射电磁波信号,能使来自遥远太空微弱电磁波信号会聚起来。
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