第四章 光现象 (深圳卷,人教版2024)-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册单元速记·巧练(广东专用,人教版2024)
2024-10-20
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内容正文:
2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第四章 光现象
本卷满分70分,考试时间60分钟。
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级上册第4章。
主题一: 物理与光的直线传播
1.沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东”,则下列说法错误的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的现象是小孔成像
B.图甲和图乙都可以用光的反射来解释
C.“若莺飞空中,其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同
D.小孔成像中,物体左右移动时,其像的移动方向与其相反
2.2020年6月21日,在我国的部分地区可看到“日环食”奇观。下列现象中与日食成因相同的是( )
A. 太阳光发生色散B.凹透镜矫正近视眼
C. 手影游戏 D. 水中倒影
主题二:物理与光的反射
3.在光的反射中,下列说法不正确的是( )
A.入射光线、法线、反射光线在同一个平面内
B.入射光线与反射面夹角为10°时,反射光线和法线的夹角也为10°
C.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D.漫反射遵循光的反射定律
4.在雨后的夜晚走路时,为防止脚踩到水汪塘而溅污衣裤,下列判断正确的是( )
A.迎着月光走,地上发亮处是水汪塘;背着月光走,地上暗处是水汪塘
B.迎着月光走,地上暗处是水汪塘;背着月光走,地上发亮处是水汪塘
C.迎着或背着月光走,都应是地上发亮处是水汪塘
D.迎着或背着月光走,都应是地上发暗处是水汪塘
主题三:物理与平面镜成像
5.为了避免驾驶员在汽车行驶时低头看仪表造成事故,人们发明了如图甲所示的汽车平视显示系统(HUD)。如图乙所示是HUD工作原理图,驾驶员透过挡风玻璃(看作平面镜)往前方观看的时候,下列说法正确的是( )
A.行车数据在挡风玻璃上所成的像是实像
B.像和物体关于挡风玻璃不对称
C.汽车前灯的反光装置相当于凸面镜
D.某HUD显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像(图乙),则挡风玻璃与水平面夹角为45°
6.如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长8cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近。则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右 B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.经过3s,笔尖的像与笔尾的像相距6cm D.经过3s,笔尖与笔尖的像相距8cm
主题四:物理与光的折射
7.如图,一束单色光从空气斜射入水中。下列说法正确的是( )
A.CO是入射光,OB 是折射光 B.AO是入射光,OC是折射光
C.∠BON是入射角,∠AOM是反射角 D.光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
8.如图所示,是有关眼睛及其矫正的示意图,下列有关说法正确的是( )
A. B.C. D.
主题五:物理与光的色散
9.太阳光通过棱镜折射会被分解成各种颜色,这种现象叫光的色散,自然界虹和霓的形成也与光的色散有关,虹和霓形成的简化模型:空中的水滴可简化为球形,太阳光射入后,在水滴内经过若干次折射和反射后射出,下列说法中正确的是( )
A.光线a、e可能均是红光 B.光线a、b可能分别为红光和紫光
C.光线c、d可能分别为红光和紫光 D.光线c、f 可能均是紫光
10.如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光照到竖直放置的白屏上,屏上标出的三个区域,①区域是红光外侧,②区域是可见的有色光带,③区域是紫光外侧。研究此现象,以下说法不正确的是( )
A.区域①是红外线,它可用于测温仪
B.可以在不同角度看到区域②的彩色光带,是因为发生了漫反射,不遵循反射定律
C.区域③是紫外光,它可以用于杀菌消毒
D.此现象为光的色散现象,表明太阳光是由多种色光混合而成的
主题六:物理探究与实践
11.(1)某年夏季,中国出现了日食奇观。若小华借助小孔成像实验装置对“ 形”太阳进行观察,如图所示,则她在半透明光屏上看到像的形状是 (填序号);
(2)请你猜想要想使像更大,半透明光屏应 (选填“靠近”或“远离”)小孔。若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
12.下列现象中,属于光的直线传播现象和应用的是: (填写序号);由光的折射形成的是: (填写序号)。
13.在科华学校三位优秀的八年级物理老师指导下,相信你对太阳光有了更多的了解:
(1)图甲中,阳光通过三棱镜后,在白色光屏上呈现彩色光带,其中电视遥控器是利用区域 (选填“甲”、“乙”或“丙”)的光来进行遥控的;
(2)图乙中,用红色激光笔照射外层是无色透明,内层是绿色透明的双层气球,你会发现 色的气球会爆炸(选填“无”、“绿”或者“无和绿”),这是因为气球吸收红光,使得气体温度升高,质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.“HUD”是汽车应用的一种新型技术,也叫“平行显示系统”。其原理是:位于仪表台后端的显示屏将车速、导航等信息投射到贴有透明反射膜的前挡风玻璃上,挡风玻璃将光反射给驾驶员,驾驶员就看到显示屏的虚像,让司机在不低头、不转头时就能看到车辆行驶信息。请在上图中作出人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A'的光路图。
15.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一 支外形相同 (选题“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B,小芳应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 ;
(4)移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(5)小宾将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的 1、2、3 三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因;
(6)将玻璃板由图甲中位置①水平向右平移至位置②时,蜡烛 A 的成像情况是 (选题字母代号)
A.蜡烛成像仍在B处
B.蜡烛成像在B处右侧
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
16.小明同学在探究光的反射和折射规律时,用玻璃砖做实验,并测量一些数据填写下表(但反射角一个数据漏填写),在坐标轴上描点如图1所示。
入射角(i)
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
折射角(r)
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
反射角(r)
0°
10°
20°
30°
40°
(1)分析表中数据可知:光从 (选填“A”或“B”)传播;
A.玻璃到空气 B.空气到玻璃
(2)分析表中数据,补充表中剩余反射角的一个数据是 ;
(3)推断出当入射角大于65°时,能不能找到折射光线? ;
(4)由表格数据可知:图1中图线 (选填“a”“b”或“c”)反映了上述实验中的折射角与入射角关系;图线 (选填“a”“b”或“c”)反映反射角与入射角关系;
(5)如图2所示,当θ增大5度,入射光线与反射光线的夹角将 (选填“增大”或“减小”) 度;
(6)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图3所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是 。(选填“1”“2”或“3”)
主题七:物理应用
17.阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离。
(1)红外线属于 光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生 反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透起生光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 ;
(5)某型号扫地机器人呈圆盘形,圆盘的直径是30cm,工作时的行走速度约为3m/min,要清扫一个长4.5m,宽3.3m的空房间,它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要 min,要将整个空房间清扫一遍至少需要 min。
18.阅读短文,回答问题:
虹与霓的成因
虹与霓都是太阳光射入天空中的小水珠,经折射和全反射(全反射位置只发生反射,没有折射光线)后又自水珠射出。由于色散,地面上人看到的出射光呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色依次排列的圆弧形彩带,如图a所示。虹和霓出现在和太阳光相对的方向,霓常常和虹同时出现,且色彩比虹淡一些。
如图b甲是入射光通过小水珠发生反射和折射的光路图。虹是太阳光从低云端中小水珠的上部射入,经两次折射和一次全反射后,自小水珠下部射出时产生的,由于紫光的偏折大,所以逆方向看去,彩带的内圈为紫色、外圈为红色。霓是太阳光从高云端中小水珠的下部射入,经两次折射和两次全反射后,自小水珠上部射出时产生的,由于紫光的偏折大,所以逆方向看去,霓呈内红外紫。
(1)高空中水蒸气液化成小水珠的过程需要 (选填“吸”或“放”)热,此物态变化前后物质的密度如何变化 (“变大”或“变小”“不变”);
(2)图b甲中,∠1和∠2两个角的关系是∠2 ∠1(选填“>”“=”或“<”);
(3)图b乙、丙两图中,图 (选填“乙”或“丙”)是霓形成的原理图:
(4)下面说法正确的是 ;
A.图b乙中,光线AB是紫光,CD是红光
B.霓星内紫外红,虹呈内红外紫
C.虹和霓都出现在和太阳光相同的方向上
(5)你认为在全反射过程中是否遵循反射定律 。(填“是”或“否”)
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2024-2025学年八年级物理上册单元测试卷(人教版)
第四章 光现象
本卷满分70分,考试时间60分钟。
注意事项:
1. 测试范围:人教版八年级上册第4章。
主题一: 物理与光的直线传播
1.沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东”,则下列说法错误的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的现象是小孔成像
B.图甲和图乙都可以用光的反射来解释
C.“若莺飞空中,其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同
D.小孔成像中,物体左右移动时,其像的移动方向与其相反
【答案】B
【详解】A.“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像,成像规律上下颠倒,左右相反,故A正确,不符合题意;
B.图甲描述的是影子,图乙描述的是小孔成像,都可用光沿直线传播解释,故B错误,符合题意;
C.“若莺飞空中,其影随莺而移”描述的是影子,影子和日食都由于光沿直线传播产生的现象,故C正确,不符合题意;
D.小孔成像时像是倒立的,所以像移动的方向与物移动的方向相反,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.2020年6月21日,在我国的部分地区可看到“日环食”奇观。下列现象中与日食成因相同的是( )
A. 太阳光发生色散B.凹透镜矫正近视眼
C. 手影游戏 D. 水中倒影
【答案】C
【详解】A.日食的成因是由于光沿直线传播月亮将太阳光挡住的现象。太阳光发生色散是因为太阳光经过三棱镜发生偏折的现象,这是光的折射现象,故A不符合题意;
B.凹透镜可以矫正近视眼是由于凹透镜对光有发散作用,这是光的折射现象,故B不符合题意;
C.影子的形成是由于光的直线传播导致的,这和日食形成的原因相同,故C符合题意;
D.水中的倒影是平面镜成像现象,这是由于光的反射形成的故D不符合题意。
故选C。
主题二:物理与光的反射
3.在光的反射中,下列说法不正确的是( )
A.入射光线、法线、反射光线在同一个平面内
B.入射光线与反射面夹角为10°时,反射光线和法线的夹角也为10°
C.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D.漫反射遵循光的反射定律
【答案】B
【详解】A.由光的反射定律可知,入射光线、法线、反射光线在同一个平面内;故A正确,不符合题意;
B.入射光线与反射面夹角为10°时,入射角为
90°-10°=80°
所以反射光线和法线的夹角为80°,故B错误,符合题意;
C.入射光线靠近法线时,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线也靠近法线,故C正确,不符合题意;
D.漫反射属于反射的一种,每条光线都要遵循光的反射定律,故D正确,符合题意。
故选B。
4.在雨后的夜晚走路时,为防止脚踩到水汪塘而溅污衣裤,下列判断正确的是( )
A.迎着月光走,地上发亮处是水汪塘;背着月光走,地上暗处是水汪塘
B.迎着月光走,地上暗处是水汪塘;背着月光走,地上发亮处是水汪塘
C.迎着或背着月光走,都应是地上发亮处是水汪塘
D.迎着或背着月光走,都应是地上发暗处是水汪塘
【答案】A
【详解】BD.水汪塘表面光滑,发生镜面反射,泥土表面粗糙,发生漫反射。人迎着月光走,镜面反射的光进入人眼多,漫反射的光进入人眼少,所以感觉镜面反射亮,地上的亮处是水汪塘,故BD错误;
AC.人背着月光走,镜面反射的光没进入人眼,而漫反射的光进入人眼一些,所以感觉漫反射亮,暗处是水汪塘,故A正确,C错误。
故选A。
主题三:物理与平面镜成像
5.为了避免驾驶员在汽车行驶时低头看仪表造成事故,人们发明了如图甲所示的汽车平视显示系统(HUD)。如图乙所示是HUD工作原理图,驾驶员透过挡风玻璃(看作平面镜)往前方观看的时候,下列说法正确的是( )
A.行车数据在挡风玻璃上所成的像是实像
B.像和物体关于挡风玻璃不对称
C.汽车前灯的反光装置相当于凸面镜
D.某HUD显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像(图乙),则挡风玻璃与水平面夹角为45°
【答案】D
【详解】A.挡风玻璃相当于平面镜,挡风玻璃上所成的像是正立的虚像,故A错误;
BD.显示器水平放置在汽车中控台上,像和物关于镜面对称,像在竖直方向上,则挡风玻璃与水平面夹角为45°,故B错误,D正确;
C.汽车前灯的反光装置(反光罩)相当于凹面镜,故C错误。
故选D。
6.如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长8cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近。则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右 B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.经过3s,笔尖的像与笔尾的像相距6cm D.经过3s,笔尖与笔尖的像相距8cm
【答案】D
【详解】A.根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,铅笔的像为虚像,且尖端朝左,故A不符合题意;
B.根据平面镜成像的特点,像与物大小相同,笔尖的像与笔尾的像等于笔的长度,相距8cm,笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故B不符合题;
CD.经过3s,笔尖距平面镜的距离为
笔尖与笔尖的像相距为
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
主题四:物理与光的折射
7.如图,一束单色光从空气斜射入水中。下列说法正确的是( )
A.CO是入射光,OB 是折射光 B.AO是入射光,OC是折射光
C.∠BON是入射角,∠AOM是反射角 D.光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
【答案】B
【详解】ABC.根据反射定律,反射光线与入射光线应该关于法线对称,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,光由空气斜射入其它透明介质时,可知:AO为入射光线,OC为折射光线,∠BOP是反射角,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。
8.如图所示,是有关眼睛及其矫正的示意图,下列有关说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】鱼反射的光自水中沿直线传播,从水中射进入空气时,发生折射,折射角大于入射角,光线向水面偏折,光线进入人眼,人逆着光线看去,就产生了看见“鱼”的视觉,其实看到的是鱼的虚像。故B正确,ACD错误。
故选B。
主题五:物理与光的色散
9.太阳光通过棱镜折射会被分解成各种颜色,这种现象叫光的色散,自然界虹和霓的形成也与光的色散有关,虹和霓形成的简化模型:空中的水滴可简化为球形,太阳光射入后,在水滴内经过若干次折射和反射后射出,下列说法中正确的是( )
A.光线a、e可能均是红光 B.光线a、b可能分别为红光和紫光
C.光线c、d可能分别为红光和紫光 D.光线c、f 可能均是紫光
【答案】C
【详解】光在发生色散时,可见光中,红光的偏折能力最弱,紫光的偏折能力最强。彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,由于折射及反射而成,如图所示。阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用,不同颜色的光的偏折程度有所不同,紫光的偏折程度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看过去是红光在最上方,其他颜色在下。若光线在水滴内进行了两次反射,便会产生第二道彩虹(霓),如图所示。由于霓比虹反射多一次,光线的强度较弱。另外,因为霓和虹反射路径不同,所以我们看到霓的七色刚巧与虹的七色是上下相反的。所以三个图中,光线a、d、f可能为紫光,光线b、c、e可能为红光,故ABD错误,C正确。
故选C。
10.如图,让一束太阳光照射三棱镜,射出的光照到竖直放置的白屏上,屏上标出的三个区域,①区域是红光外侧,②区域是可见的有色光带,③区域是紫光外侧。研究此现象,以下说法不正确的是( )
A.区域①是红外线,它可用于测温仪
B.可以在不同角度看到区域②的彩色光带,是因为发生了漫反射,不遵循反射定律
C.区域③是紫外光,它可以用于杀菌消毒
D.此现象为光的色散现象,表明太阳光是由多种色光混合而成的
【答案】B
【详解】A.区域①在红色光线以外,为红外线,红外线可以用于测温,故A正确,A不符合题意;
B.可以在不同角度看到彩色光带,是因为发生了漫反射,漫反射仍然遵循反射定律,故B错误,B符合题意;
C.区域③在紫色光线以外,是紫外光,它可以用于杀菌消毒,故C正确,C不符合题意;
D.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,表明太阳光是由多种色光混合而成的,故D正确,D不符合题意。
故选B。
主题六:物理探究与实践
11.(1)某年夏季,中国出现了日食奇观。若小华借助小孔成像实验装置对“ 形”太阳进行观察,如图所示,则她在半透明光屏上看到像的形状是 (填序号);
(2)请你猜想要想使像更大,半透明光屏应 (选填“靠近”或“远离”)小孔。若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】 A 远离 不变
【详解】(1)[1]小孔成像是光的直线传播现象,物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像。由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧。
故选A。
(2)[2]小孔成像想使像更大,则像距变大,则应将光屏远离小孔。
[3]在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关,所以只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变。
12.下列现象中,属于光的直线传播现象和应用的是: (填写序号);由光的折射形成的是: (填写序号)。
【答案】 ①⑤⑥ ②③⑧
【详解】[1][2]①小孔成像是由光的直线传播形成的;②海市蜃楼是由光的折射形成的;③放大手指,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的;④人能够看到地上的书,是光在书上发生了漫反射,属于光的反射;⑤手影戏,影子是由光的直线传播形成的;⑥激光引导掘进方向,利用了光的直线传播;⑦自制潜望镜,利用了光的反射;⑧太阳光经过三棱镜形成彩虹,是光的色散,是由光的折射形成的;所以光的直线传播现象和应用的是①⑤⑥;由光的折射形成的是②③⑧。
13.在科华学校三位优秀的八年级物理老师指导下,相信你对太阳光有了更多的了解:
(1)图甲中,阳光通过三棱镜后,在白色光屏上呈现彩色光带,其中电视遥控器是利用区域 (选填“甲”、“乙”或“丙”)的光来进行遥控的;
(2)图乙中,用红色激光笔照射外层是无色透明,内层是绿色透明的双层气球,你会发现 色的气球会爆炸(选填“无”、“绿”或者“无和绿”),这是因为气球吸收红光,使得气体温度升高,质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 甲 绿 不变
【详解】(1)[1]电视遥控器是利用红外线工作的,图甲中甲区域的光是红光,因此电视遥控器是利用区域甲的光来进行遥控的。
(2)[2][3]无色透明气球会透过所有的光,绿色气球会吸收绿色外的所有光。用红色激光笔照射外层是无色透明,内层是绿色透明的双层气球,你会发现绿色的气球会爆炸,是因为绿色气球吸收红光,使得气体温度升高,气体受热膨胀,体积变大,而所含物质的质量不变。
14.“HUD”是汽车应用的一种新型技术,也叫“平行显示系统”。其原理是:位于仪表台后端的显示屏将车速、导航等信息投射到贴有透明反射膜的前挡风玻璃上,挡风玻璃将光反射给驾驶员,驾驶员就看到显示屏的虚像,让司机在不低头、不转头时就能看到车辆行驶信息。请在上图中作出人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A'的光路图。
【答案】
【详解】作出A点关于挡风玻璃的对称点,即为其像点A′,连接BA′交平面镜于点O,连接AO画出入射光线,沿OB画出反射光线,即为人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A'的光路图,如图所示:
15.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一 支外形相同 (选题“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B,小芳应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 ;
(4)移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(5)小宾将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的 1、2、3 三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因;
(6)将玻璃板由图甲中位置①水平向右平移至位置②时,蜡烛 A 的成像情况是 (选题字母代号)
A.蜡烛成像仍在B处
B.蜡烛成像在B处右侧
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
【答案】 便于确定像的位置 不点燃 A 不变 虚像 3 A
【详解】(1)[1]使用平面镜时不能通过平面镜看到蜡烛在平面镜后面所成的像,玻璃板为透明的,可以看到所成的像的位置。
(2)[2]蜡烛点燃时发出较强的光线,使人看不到所成的像,不能确定像的位置,故需放一支外形相同不点燃的蜡烛B。
[3]蜡烛A在玻璃板上所成的像是由于A发出的光线在平面镜反射后进入小芳的眼睛,小芳应在A蜡烛一侧观察玻璃板中的像。
(3)[4]平面镜所成的像与物体等大,蜡烛靠近玻璃板时蜡烛大小不变则所成的像的大小也不变。
(4)[5]虚像是由进入人眼睛的光线经大脑反向延长后得到的像,不是由实际实际光线汇聚形成,不能用光屏承接,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(5)[6]平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,图1玻璃板竖直,像的位置竖直,位置正前方,图2向左倾斜,像的位置偏高,平面镜如图3放置时所成的像偏低。
(6)[7]物体在平面镜中所成的像关于平面镜对称,像和物体到平面镜的距离相等,水平移动平面镜时对称轴的位置不变,蜡烛A所成的像位置不变,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
16.小明同学在探究光的反射和折射规律时,用玻璃砖做实验,并测量一些数据填写下表(但反射角一个数据漏填写),在坐标轴上描点如图1所示。
入射角(i)
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
折射角(r)
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
反射角(r)
0°
10°
20°
30°
40°
(1)分析表中数据可知:光从 (选填“A”或“B”)传播;
A.玻璃到空气 B.空气到玻璃
(2)分析表中数据,补充表中剩余反射角的一个数据是 ;
(3)推断出当入射角大于65°时,能不能找到折射光线? ;
(4)由表格数据可知:图1中图线 (选填“a”“b”或“c”)反映了上述实验中的折射角与入射角关系;图线 (选填“a”“b”或“c”)反映反射角与入射角关系;
(5)如图2所示,当θ增大5度,入射光线与反射光线的夹角将 (选填“增大”或“减小”) 度;
(6)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图3所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是 。(选填“1”“2”或“3”)
【答案】 A 41.2° 不能 c b 增大 10 3
【详解】(1)[1]分析表中数据可知,折射角大于入射角,由光的折射规律可知,光从玻璃进入空气,故选A。
(2)[2]在光的反射现象中,反射角等于入射角,当入射角为41.2°时,反射角也是41.2°。
(3)[3]分析表中数据可知,折射角大于入射角,且入射角增大相同的角度时,折射角增大的角度逐渐增大,当入射角为41.2°时,折射角已经达到81°,所以可推断出入射角大于60°时,此时折射角会等于90°,则不能找到折射光线。
(4)[4][5]由表格数据可知,图1中图线c反映了上述实验中的入射角与折射角的关系,因为折射角增大得更快;图线b反映入射角与反射角的关系,因为反射角等于入射角。
(5)[6][7]如图2所示,当θ增大5°时,即入射角增大5°,则反射角也增大5°,所以入射光线与反射光线的夹角将增大10°。
(6)[8]在光的色散现象中,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,因为紫光的偏折程度最大,在光屏的最下面,所以图3中第3种遮挡方法最有可能得到紫光。
主题七:物理应用
17.阅读短文,回答文后问题。
机器人的“眼睛”
很多机器人为了“看见”周围的物体,需要有自己的“眼睛”,例如家庭中的扫地机器人,工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”,其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,其中一束光通过接收透镜中心,照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d,当偏移值为L时,根据三角形的相似关系,可计其出红外传感器到障碍物的距离。
(1)红外线属于 光(填“可见”或“不可见”);
(2)红外线碰到障碍物时发生 反射;
(3)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透起生光轴之间的距离为20cm,一次测量时偏移值为2cm。则红外传感器到障碍物的距离为 cm;
(4)如果偏移值更大一些,说明红外传感器到障碍物的距离更 ;
(5)某型号扫地机器人呈圆盘形,圆盘的直径是30cm,工作时的行走速度约为3m/min,要清扫一个长4.5m,宽3.3m的空房间,它沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要 min,要将整个空房间清扫一遍至少需要 min。
【答案】 不可见 漫 110 小 1 16.4
【详解】(1)[1]人眼看不到红外线,红外线属于不可见光。
(2)[2]红外发射器向前方发射一束红外线,碰到障碍物后向各个方向反射,反射光线向着四面八方,故发生的是漫反射;。
(3)[3]一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm,红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm,此时红外传感器到障碍物的距离为
(4)[4]如果偏移值更大一些,根据可知,红外传感器到障碍物的距离更小。
(5)[5]由于30cm=0.3m,扫地机器人沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧的路程为
s=3.3m-0.3m=3m
沿3.3m的宽边从一侧走到另一侧需要的时间为
[6]由于空房间长4.5m,共沿3.3m的宽边行走的次数是
沿3.3m的宽边行走的总时间是
由沿3.3m的宽边拐到沿4.5m的长边所用的时间是
故要将整个空房间清扫一遍至少需要的时间是
t′=t1+t2=15min+1.4min=16.4min
18.阅读短文,回答问题:
虹与霓的成因
虹与霓都是太阳光射入天空中的小水珠,经折射和全反射(全反射位置只发生反射,没有折射光线)后又自水珠射出。由于色散,地面上人看到的出射光呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色依次排列的圆弧形彩带,如图a所示。虹和霓出现在和太阳光相对的方向,霓常常和虹同时出现,且色彩比虹淡一些。
如图b甲是入射光通过小水珠发生反射和折射的光路图。虹是太阳光从低云端中小水珠的上部射入,经两次折射和一次全反射后,自小水珠下部射出时产生的,由于紫光的偏折大,所以逆方向看去,彩带的内圈为紫色、外圈为红色。霓是太阳光从高云端中小水珠的下部射入,经两次折射和两次全反射后,自小水珠上部射出时产生的,由于紫光的偏折大,所以逆方向看去,霓呈内红外紫。
(1)高空中水蒸气液化成小水珠的过程需要 (选填“吸”或“放”)热,此物态变化前后物质的密度如何变化 (“变大”或“变小”“不变”);
(2)图b甲中,∠1和∠2两个角的关系是∠2 ∠1(选填“>”“=”或“<”);
(3)图b乙、丙两图中,图 (选填“乙”或“丙”)是霓形成的原理图:
(4)下面说法正确的是 ;
A.图b乙中,光线AB是紫光,CD是红光
B.霓星内紫外红,虹呈内红外紫
C.虹和霓都出现在和太阳光相同的方向上
(5)你认为在全反射过程中是否遵循反射定律 。(填“是”或“否”)
【答案】 放 变大 < 丙 A 是
【详解】(1)[1]高空中小水珠是由水蒸气液化形成的,液化放热。
[2]水蒸气液化成小水珠后,质量不变,体积减小,结合密度计算公式可知密度变大。
(2)[3]由图甲可知,光线从空气中斜射入水珠中发生折射,折射角小于入射角,∠1为入射角,∠2为折射角,则
(3)[4]霓是太阳光从高云端中小水珠的下部射入,经两次折射和两次全反射后,自小水珠上部射出时产生的,所以图丙是霓的形成原理;乙图中光线是经过两次折射和一次全反射,属于虹的形成原理。
(4)[5]A.由于紫光的偏折大,,所以紫光的偏移距离大,图b乙中,光线AB是紫光,CD是红光,故A正确;
B.根据短文的内容可知,虹的内圈为紫色、外圈为红色,霓呈内红外紫,故B错误;
C.根据短文的内容可知,虹和霓出现在和太阳光相对的方向,故C错误。
故选A。
(5)[6]在全反射过程中还是遵循反射定律。
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