内容正文:
专题03 光现象
光现象辨析
1.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)我们经常提到的像有:① 小孔成像;② 平面镜成像;③ 放大镜成像;④ 电影银幕上的像;⑤ 水中的倒影;下列判断中正确的是( )
A.属于虚像的是②③⑤ B.由于折射而形成的像是①③④
C.属于实像的是①③④ D.由于反射而形成的像是①②⑤
2.(22-23八年级上·辽宁沈阳·期末)小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做“小孔成像”实验,选项中的光学现象与小孔成像的形成原因相同的是( )
A.看到本身不发光的物体 B.手影
C.插入水中的铅笔“折了” D.玻璃外墙造成“光污染”
3.(23-24八年级上·福建福州·期末)如图所示的光现象中,属于光的折射的是( )
A.水中筷子“变弯” B.照镜子
C.湖面的倒影 D.日偏食
4.(24-25八年级上·安徽宿州·期末)下面与光有关的知识中,你认为正确的是( )
A.光从空气中斜射入水中,传播方向一定会发生偏折
B.白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七色光
C.光在玻璃中的传播速度和在真空中的传播速度是一样的
D.人远离平面镜的时候,镜中的像会逐渐变小
5.(22-23八年级上·四川绵阳·期末)11月8日,我国部分地区观察到日全食现象,如图所示。下列选项所涉及到的现象,与日全食的形成原理相同的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
6.(22-23八年级上·四川绵阳·期末)艳阳高照时,建筑大楼的玻璃幕墙反光,会导致行人或司机的出现眩晕感,从而引发事故。下列选项中,对此现象分析正确的是( )
A.玻璃幕墙是光源 B.光在玻璃幕墙处发生了漫反射
C.光在玻璃幕墙处发生了镜面反射 D.光在玻璃幕墙处发生了色散
7.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
8.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)如图是我国自主研发的世界上最大口径的射电望远镜,被誉为中国的“天眼”。它由许多个反射面组成,其外形相当于 (选填“凸面镜”或“凹面镜”),它对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,“天眼”其实不是“看”,而是主要用以接收天体射电波段的辐射。太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现日出 (选填“提前”或“延迟”)。
光的反射与平面镜成像的应用
1.(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图所示,入射光线与平面镜成角,下列说法正确的是( )
A.入射角增大,反射角不变 B.入射角是
C.反射光线与镜面的夹角是 D.反射角是
2.(23-24八年级上·北京·期中)如图所示,小明透过平面镜看到了蜡烛的像,下列有关平面镜成像描述( )
A.进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B.如果将平面镜竖直上移,则像随之上移
C.如果将图中的平面镜截掉一部分,则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D.如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板,则蜡烛在平面镜中无法成像
3.(23-24八年级上·山东枣庄·期末)如图所示是艺术体操训练房的俯视图,训练房的北墙有一大平面镜,当老师从室外进入到如图所示位置时,甲、乙两位同学能通过平面镜看到老师的是( )
A.仅甲同学 B.仅乙同学 C.都不能 D.甲和乙同学
3.(23-24八年级上·安徽马鞍山·期末)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成40°角射向平静的液面,下列说法正确的是( )
A.入射角为40°
B.当液面下降时,光点S'将向左移动
C.当液面上升时,光点S'的位置不变
D.光源S位置不变,增大激光与水平液面夹角、光点S'将向左移动
4.(23-24八年级上·宁夏石嘴山·期末)如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,把一块平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,关于此现象下列说法正确的是( )
A.镜子发生漫反射,白纸发生镜面反射
B.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
C.从侧面看,镜子比较亮,白纸比较暗
D.从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮
5.(23-24八年级上·广西河池·期末)关于镜面反射和漫反射,下列说法错误的是( )
A.镜面反射的每一条光线都遵循光的反射定律
B.漫反射中有些光线不遵循光的反射定律
C.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线一般彼此不平行
D.无论是镜面反射还是漫反射,一条入射光线,只对应一条反射光线
6.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)如图所示,一束与平面镜成60°的光线射到平面镜上时,经平面镜反射后,反射角是 度。若这束光线逐渐向法线靠拢直至与法线重合时,反射角变为 度,此时光线的传播方向改变了 度。
7.(22-23八年级上·上海青浦·期末)光在 介质中沿直线传播。平面镜能改变光的传播方向,如图所示,入射光线AO与平面镜的夹角为35°,反射角为 度,平面镜使光线AO改变了 度。
光折射应用
1.(21-22八年级上·陕西西安·期末)2021年10月12日下午,北京西城区出现“双侧幻日”奇观,出现“幻日”是因北京天气满足了大气光学折射的条件。下列光现象中,与其成因相同的是( )
A.湖面的倒影 B.筷子折断
C.日食形成 D.树木成荫
2.(23-24八年级上·河南郑州·期末)在我国的古书《史记》《梦溪笔谈》中都有海市蜃楼的记载,海市蜃楼是怎样发生的?如下图,光在同种均匀的介质中沿直线传播,如果介质 ,光就不会沿直线传播,而会发生 (请填写专业的物理术语),海市蜃楼就是由光的这种现象产生的。
3.(20-21八年级下·甘肃天水·期末)如图所示,是发生在玻璃和空气两种分界面的反射和折射光路图。则:反射光线是 (选填“OE”、“OF”或“OG”),入射角大小是 ,折射角大小是 ,界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)侧是空气。
4.(20-21八年级上·广东清远·期末)一束光在空气和玻璃的分界面发生反射和折射,一位同学很粗心仅画了三条光线,没有标出光的传播方向,如图,请帮助判断,其中反射光线是 ,反射角大小是 ,折射角大小是 。
光的色散及其应用
1.(22-23八年级上·广东湛江·期末)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载,下列现象与其形成原理相同的是( )
A. 对着镜子画脸谱
B. 水面上山的倒影
C. 树荫下圆形光斑
D. 三棱镜分解白光
2.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
3.(23-24八年级上·福建三明·期末)夜晚舞台上只用红色灯光照在穿白色上衣和蓝色裙子的女演员身上,观众看到这位女演员身上的颜色是( )
A.上衣和裙子都呈红色 B.上衣呈红色,裙子呈蓝色
C.上衣呈白色,裙子呈黑色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色
4.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)11月份锡惠公园的菊花展吸引了大批游客,菊花呈黄色是因为它 了黄光;小明通过绿色的镜片观察菊花,他看到的花朵是 色。
5.(23-24八年级上·江西赣州·期末)晴朗的夏天,小明在树荫下看到很多圆形的光斑,如图所示,这些光斑是由于光的 形成的。阳光下看到一朵花是红色的,透过蓝色的玻璃看这朵花,则这朵花呈现 色。
光学作图
1.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)按题目要求作图:
(1)在图中作出物体AB 在平面镜 MN 中所成的虚像。
(2)如图,一束光线从水中斜射到空气时发生折射,OB为折射光线,请大致作出入射光线和对应的反射光线。
(3)如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的光心O和焦点F,分别画出经过凹透镜折射后的光线。
2.(21-22八年级上·陕西西安·期末)按要求完成作图。
(1)请在图中画出一束射向水面的光线AO的反射光线OB和折射光线OC.
(2)请在图中将光路补充完整.
3.(23-24八年级上·重庆南川·期末)
(1)如图所示,已知反射光线OB,画出入射光线AO并标出入射角及大小。
(2)请画出图中平行于主光轴的光线经凹透镜后的折射光路图;
4.(23-24八年级上·湖北襄阳·期末)按要求作图
(1)如图所示,画出图中入射光线AO的反射光线,并标出反射角大小;
(2)如图所示,请将图中的光路补充完整。
5.(22-23八年级上·广东清远·期末)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
6.(23-24八年级上·安徽淮南·期末)如图所示,S是点光源,S′是S通过一个平面镜所成的像,请作出平面镜的位置及SA的反射光线。
光学实验
1.(22-23八年级上·吉林长春·期末)课堂上,老师带领同学们探究“光的反射规律”。
(1)如图甲,实验前将纸板垂直放置在 上,如图乙,探究时使用可向后折转的光屏是为了验证反射光线与入射光线 (选填“在”或“下在”)同一平面内;多次改变入射角,测出对应的反射角,可得结论 ;当激光笔垂直入射时,反射角为 (选填“0°”或“90°”),则光的传播方向改变了 ;
(2)如图丙,将纸板间后倾斜,光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)如图丁,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点位置会 (选填“上移”、“不变”或“下移”)。
2.(23-24八年级上·河南许昌·期末)为了“探究光的反射定律”,物理兴趣小组进行了如图所示的实验探究。
(1)将平面镜放置在 桌面上,白色硬纸板竖直立在平面镜上,硬纸板由EF两部分组成,可绕竖直接缝ON折转;
(2)用作光屏的硬纸板应选择较 (填“光滑”或“粗糙”)的,光在这样的纸板上发生 ,使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光AO的径迹;
(3)在图乙中,将硬纸板F的部分向后折转,则在F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,这是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;
(4)如图丙所示,保持E、F在同一平面内将硬纸板倾斜,让入射光线仍贴着硬纸板沿AO方向射向镜面,则硬纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(5)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作应该是,改变 的大小多次进行实验。
3.(23-24八年级上·福建福州·期末)小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。
(2)小明拿另一支大小相同且 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在 (选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小 。
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(4)小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的 (选填“斜上方”、“斜下方”或“正前方”)避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
7.(23-24八年级上·宁夏石嘴山·期末)如图所示,甲图是小明利用相同的两根蜡烛A和B,探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是 ;
(2)实验时,在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,小明同学应在 (选填“M”或“N”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;小明要探究平面镜所成的像的大小与物的大小的关系,接下来小明的操是: 。这种实验探究思想渗透的方法是: (选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”);
(3)实验中,在蜡烛A的像的位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(4)如图乙所示,经过三次实验,记录的像、、与物A、B、C对应的位置,并对乙图相应各点进行连接、量取、数据处理比较,可以得到的结论是: (写一条即可)
8.(23-24八年级上·贵州黔东南·期末)实验小组同学在探究光的折射规律时,在一装有水的容器中放置一个光源,让光从水斜射入空气中,发现既有光线反射回水中,又有光线进入空气,如图 所示。他们分别测得入射角α、反射角β、折射角γ的大小,然后多次改变入射角大小,并测得相应的反射角和折射角的大小,填入下表中。
实验序号
入射角a(度)
反射角β(度)
折射角γ(度)
1
10
10
12.7
2
20
20
26.1
3
30
30
40.5
4
40
40
56.1
5
48.8
48.8
90
6
60
60
7
70
70
(1)分析表格第2列、第3列数据可知,在光的反射现象中 ;
(2)分析表格第2列、第4列和实验序号1、2、3、4、5 的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时, ;
(3)分析实验序号5 可知,当入射角增大到一定值时,折射角为 90 度,如果继续增大入射角,请你推理将会发生什么现象: ;
(4)在 1、2、3、4 组实验中,让另一束光逆着折射光线方向射入水中,其折射光线刚好射到光源的位置上,因为在折射中 ;
(5)实验小组的同学查资料得:“当光线以相同的入射角分别斜射入水和玻璃中时,在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显,这说明玻璃对光的折射能力比水强。”结合这句话和表中数据及相关信息,当光线从空气斜射入玻璃中时, (选填:“一定不”、“不一定”或“一定”)会发生第(3) 问中的现象。
1.(23-24八年级上·云南·期末)2023年10月28日,杭州亚残运会的全部比赛结束。闭幕式时,会场上方响起了璀璨夺目的烟花,如图所示,下列说法正确的是( )
A.璀璨夺目的烟花不是光源
B.在远处看烟花时,总是先看到烟花,后听到烟花的爆炸声
C.烟花呈现多种颜色,是由红、黄和绿按照一定比例混合而成的
D.观众在空旷的地方能从不同的地方看到烟花,是因为发生了漫反射
2.(23-24八年级下·北京昌平·期末)下列说法正确的是( )
A.光在发生漫反射时,反射角不等于入射角
B.光在真空中的传播速度为
C.凹透镜对光有会聚作用
D.一束太阳光可以通过三棱镜分解为不同的色光
3.(23-24八年级上·河南许昌·期末)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理黄下列光现象中成虚像的是( )
A.演员用镜子画脸谱
B.树葫下圆形的光斑
C.用照相机拍摄景物
D.小孔成像
4.(23-24九年级下·重庆大足·期末)如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.皮影戏 B.镜中人像
C.雨后彩虹 D.小孔成像
5.(23-24八年级上·江苏常州·期末)如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平面成25°角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为 ;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面上升时,光点 S'将向 (左/右)移动。保持入射光线不变,若液面上升的高度为 h,则光点移动的距离 (>/=/) h。
6.(23-24八年级上·山东济南·期末)正如宋代苏轼所写“但愿人长久,千里共婵娟”。中秋夜晚,如果天气晴朗,华夏各地都可以欣赏美丽的月亮,共度佳节,这是因为月亮发生了 反射,这种反射 (选填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律。
7.(23-24八年级上·福建福州·期末)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;
(2)实验中白纸板的作用是 ;
(3)在图甲中,使一束光贴着纸板沿射向平面镜上的点,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,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
入射角/度
20
30
50
60
反射角/度
20
30
50
60
以上数据能够反映出光的反射现象中反射角与入射角的关系是反射角 入射角;
(4)小闽和小军都想从镜子中看到对方的眼睛,但又不想让对方看到自己的眼睛,但他们做不到这一点的。这是因为:在光的反射中,光路是 的。
8.(23-24八年级上·云南·期末)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。关于平面镜成像的特点,小华用图甲所示的装置进行探究。
(1)实验中用透明玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,且大小,证实了“影与形无异”。比较像与蜡烛的大小关系,这里采用的探究方法是 (选填“等效替代法”或“控制变量法”)。蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的 (选填“实”或“虚”)像。
(3)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。如图乙所示是小花在检查视力,则小花在镜中的像与小花的距离为 m。
(4)在此实验中,玻璃板要求竖直放置,而小华发现汽车的挡风玻璃却不会竖直安装,其主要原因是为了___________(选填字母序号)。
A.造型奇特
B.减小外界噪音的干扰
C.增大采光面积
D.排除因平面镜成像造成的不安全因素
(5)小明在做同样的实验时,发现透过玻璃板观察蜡烛的像时,看到在像的后面还有一个与它有部分重叠、较模糊的像,要避免这种现象,改进的措施是选用较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板进行实验。
9.(23-24八年级上·四川凉山·期末)在图中,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置。
10.(23-24八年级上·江苏盐城·期末)按要求作图
(1)如图,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S';
(2)请把图中的光路图补画完整;
(3)如图所示,一束光线与界面成60°角从水中斜射向空气。试画出反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的大小。
11.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)自行车尾灯是由许多相互垂直的小平面镜构成。如图(a)所示,图(b)为其两个平面镜的简化示意图,请在图(b)中画出入射光依次经过这两个平面镜的反射光路图。
12.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)如图是一束光线从空气中斜射到水面,试画出折射光线并标出入射角α。
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专题03 光现象
光现象辨析
1.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)我们经常提到的像有:① 小孔成像;② 平面镜成像;③ 放大镜成像;④ 电影银幕上的像;⑤ 水中的倒影;下列判断中正确的是( )
A.属于虚像的是②③⑤ B.由于折射而形成的像是①③④
C.属于实像的是①③④ D.由于反射而形成的像是①②⑤
【答案】A
【解析】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像;
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像;
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像;
④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像;
⑤ 水中的倒影,是平面镜成像现象,是由光的反射形成的虚像;
综上所述,属于实像的是①④,属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.(22-23八年级上·辽宁沈阳·期末)小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做“小孔成像”实验,选项中的光学现象与小孔成像的形成原因相同的是( )
A.看到本身不发光的物体 B.手影
C.插入水中的铅笔“折了” D.玻璃外墙造成“光污染”
【答案】B
【解析】小孔成像是由于光的直线传播形成的。
A.看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了反射,故A不符合题意;
B.手影,是由于光的直线传播在手的背光一侧形成了暗区域,故B符合题意;
C.插入水中的铅笔“折了”,是由于光的折射形成的虚像,故C不符合题意;
D.玻璃外墙造成“光污染”,是由于光的镜面反射形成的,故D不符合题意。
故选B。
3.(23-24八年级上·福建福州·期末)如图所示的光现象中,属于光的折射的是( )
A.水中筷子“变弯” B.照镜子
C.湖面的倒影 D.日偏食
【答案】A
【解析】A.水中筷子“变弯”,因为光由水中斜射入空气中时发生了折射,是光的折射现象,故A符合题意;
BC.照镜子、湖面的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故BC不符合题意;
D.日偏食是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选A。
4.(24-25八年级上·安徽宿州·期末)下面与光有关的知识中,你认为正确的是( )
A.光从空气中斜射入水中,传播方向一定会发生偏折
B.白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、灰、紫七色光
C.光在玻璃中的传播速度和在真空中的传播速度是一样的
D.人远离平面镜的时候,镜中的像会逐渐变小
【答案】A
【解析】A.不同介质传播时,斜射传播方向一定会发生偏折,垂直入射则不会发生偏折,本题是光从空气中斜射入水中,所以传播方向一定会发生偏折。故A正确;
B.白光由七色光组成,不同色光通过三棱镜后,偏折角度不同,所以被分解成白光通过三棱镜要分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,故B错误;
C.光在真空中的传播速度最快,透明固体中传播速度比在真空中慢。所以光在玻璃中的传播速度和在真空中的传播速度是不一样的,故C错误;
D.人靠近平面镜时,平面镜中的像也靠近,但像的大小与物体等大,即像的大小不变,故D错误。
故选A。
5.(22-23八年级上·四川绵阳·期末)11月8日,我国部分地区观察到日全食现象,如图所示。下列选项所涉及到的现象,与日全食的形成原理相同的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
【答案】A
【解析】日全食形成的原因是光的直线传播。
A.小孔成像的原理是光的直线传播,与月全食形成的原因相同,故A符合题意;
B.水中倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.雨后彩虹,是光的色散现象,是由光的折射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼,是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
6.(22-23八年级上·四川绵阳·期末)艳阳高照时,建筑大楼的玻璃幕墙反光,会导致行人或司机的出现眩晕感,从而引发事故。下列选项中,对此现象分析正确的是( )
A.玻璃幕墙是光源 B.光在玻璃幕墙处发生了漫反射
C.光在玻璃幕墙处发生了镜面反射 D.光在玻璃幕墙处发生了色散
【答案】C
【解析】A.玻璃幕墙不能自行发光,不是光源,故A错误;
BC.玻璃外墙表面光滑,光从空气中照射到玻璃,光路改变方向仍然在空气中传播,平行光照射,平行光射出,所以看起来刺眼,属于镜面反射,故B错误,C正确;
D.光在玻璃幕墙处反射后仍是白光,没有发生色散,故D错误。
故选C。
7.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
【答案】C
【解析】A.树荫下不同形状的光斑不是小孔成像现象,而是影子的原因,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.铅笔斜插入水中,铅笔在水面处看起来变折了,这是由于铅笔反射的光从水中斜射入空气中时发生的折射现象,故B错误;
C.桥在水中的倒影是桥在水面上成的虚像,属于光的反射,故C正确;
D.太阳光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这就是光的色散现象,光屏上红光在紫光上面,说明红光的偏折能力最弱,紫光的偏折能力最强,故D错误。
故选C。
8.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)如图是我国自主研发的世界上最大口径的射电望远镜,被誉为中国的“天眼”。它由许多个反射面组成,其外形相当于 (选填“凸面镜”或“凹面镜”),它对光有 (选填“会聚”或“发散”)作用,“天眼”其实不是“看”,而是主要用以接收天体射电波段的辐射。太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现日出 (选填“提前”或“延迟”)。
【答案】 凹面镜 会聚 延迟
【解析】[1][2]由图可知,“中国天眼”反射面是凹面,所以相当于一个巨大凹面镜,凹面镜可以反射光线,能使光线会聚在中心焦点处。
[3]由于大气层的存在太阳光会发生折射,我们会看到地平线以下的太阳,则有大气层时,我们会早看到日出,如果没有这层大气,则会延迟看到日出。
光的反射与平面镜成像的应用
1.(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期末)如图所示,入射光线与平面镜成角,下列说法正确的是( )
A.入射角增大,反射角不变 B.入射角是
C.反射光线与镜面的夹角是 D.反射角是
【答案】D
【解析】A.因为反射角等于入射角,所以入射角增大,反射角也增大,故A错误;
BD.因为入射光线与平面镜的夹角是30°,所以入射角为
90°-30°=60°
根据光的反射定律,反射角等于入射角等于60°,故B错误,D正确;
C.反射角是反射光线与法线的夹角,反射角等于60°,则反射光线与镜面的夹角是
90°-60°=30°
故C错误。
故选D。
2.(23-24八年级上·北京·期中)如图所示,小明透过平面镜看到了蜡烛的像,下列有关平面镜成像描述( )
A.进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B.如果将平面镜竖直上移,则像随之上移
C.如果将图中的平面镜截掉一部分,则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D.如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板,则蜡烛在平面镜中无法成像
【答案】C
【解析】A.平面镜成虚像,虚像不会发出光线,故A不符合题意;
B.平面镜成像,像与物关于镜面对称,而物体不动,像就不动,故B不符合题意;
C.物体通过平面镜所成的像和物体大小相等,物体大小不变,则所成的像始终是完整的,故C符合题意;
D.平面镜成的像是光的反射形成的,被人眼接收,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,所以从前面看去仍能看到蜡烛的像,故D不符合题意。
故选C。
3.(23-24八年级上·山东枣庄·期末)如图所示是艺术体操训练房的俯视图,训练房的北墙有一大平面镜,当老师从室外进入到如图所示位置时,甲、乙两位同学能通过平面镜看到老师的是( )
A.仅甲同学 B.仅乙同学 C.都不能 D.甲和乙同学
【答案】A
【解析】根据平面镜成像的特点,作出老师在平面镜中的像点S'和木质屏风在平面镜中的像A'B',如图所示:
像点S'和甲连线都没有被屏风挡住,因此甲同学能通过平面镜观察到老师,但像点S'与乙连线被屏风虚像挡住,所以乙同学不能通过平面镜观察到老师,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(23-24八年级上·安徽马鞍山·期末)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成40°角射向平静的液面,下列说法正确的是( )
A.入射角为40°
B.当液面下降时,光点S'将向左移动
C.当液面上升时,光点S'的位置不变
D.光源S位置不变,增大激光与水平液面夹角、光点S'将向左移动
【答案】D
【解析】A.入射角是入射光线与法线的夹角,不是入射光线与镜面的夹角,由题意可知,入射光线与液面的夹角是40°,由此可知,入射角大小等于
90°-40°=50°
故A错误;
B.当液面下降时,由于入射角不变,反射光线与原来的入射光线平行,根据下图可知
光点S'将向右移动,故B错误;
C.当液面上升时,由于入射角不变,反射光线与原来的入射光线平行,根据下图可知
光点S'将向左移动,故C错误;
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角时,入射角减小,反射角也减小,根据下图所示
光点S′将向左移动,故D正确。
故选D。
4.(23-24八年级上·宁夏石嘴山·期末)如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,把一块平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,关于此现象下列说法正确的是( )
A.镜子发生漫反射,白纸发生镜面反射
B.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
C.从侧面看,镜子比较亮,白纸比较暗
D.从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮
【答案】D
【解析】AB.让手电筒的光正对着平面镜照射,镜面较光滑,光在镜子表面发生镜面反射,白纸较粗糙,光在白纸表面发生漫反射,两都都遵循光的的反射定律,故AB错误;
CD.光在镜子表面发生镜面反射,反射光线几乎都竖直反射回去,侧面几乎没有反射光;光在白纸表面发生漫反射,反射光线射向各个方向,侧面有较多反射光,从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮,故C错误,D正确。
故选D。
5.(23-24八年级上·广西河池·期末)关于镜面反射和漫反射,下列说法错误的是( )
A.镜面反射的每一条光线都遵循光的反射定律
B.漫反射中有些光线不遵循光的反射定律
C.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线一般彼此不平行
D.无论是镜面反射还是漫反射,一条入射光线,只对应一条反射光线
【答案】B
【解析】AB.根据光的反射定律可知,无论是镜面反射还是漫反射,每一条光线都遵循光的反射定律,故A正确,不符合题意;B错误,符合题意;
C.入射光线彼此平行时,由于反射面粗糙不平,漫反射后的反射光线彼此不平行,故C正确,不符合题意;
D.根据光的反射定律可知,无论是镜面反射还是漫反射,一条入射光线,只对应一条反射光线,故D正确,不符合题意。
故选B。
6.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)如图所示,一束与平面镜成60°的光线射到平面镜上时,经平面镜反射后,反射角是 度。若这束光线逐渐向法线靠拢直至与法线重合时,反射角变为 度,此时光线的传播方向改变了 度。
【答案】 30 0 180
【解析】[1]由入射光线与法线的夹角为入射角可知,入射角为
90°-60°=30°
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,则反射角也是30°。
[2]入射光线逐渐向法线靠拢直至与法线重合时,即入射光线与法线重合时,入射角变为0°,由于反射角等于入射角,则反射角也是0°。
[3]由于入射光线反射后,反射光线向着与原来传播方向相反的方向射出,所以光线的传播方向改变了180°。
7.(22-23八年级上·上海青浦·期末)光在 介质中沿直线传播。平面镜能改变光的传播方向,如图所示,入射光线AO与平面镜的夹角为35°,反射角为 度,平面镜使光线AO改变了 度。
【答案】 同种均匀 55 70
【解析】[1]光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
[2]由图可知,入射光线AO与平面镜的夹角为35°,则入射角为
因反射角等于入射角,则反射角为55°。
[3]由图可知
∠1=∠3=35°
沿入射光线的方向延长AO,则∠2与∠3是对顶角,所以
∠2=∠3=35°
所以
∠2=∠1=35°AC是入射光线的传播方向,反射光线沿OB的方向,所以光线改变了
∠1+∠2=35°+50°=70°
光折射应用
1.(21-22八年级上·陕西西安·期末)2021年10月12日下午,北京西城区出现“双侧幻日”奇观,出现“幻日”是因北京天气满足了大气光学折射的条件。下列光现象中,与其成因相同的是( )
A.湖面的倒影 B.筷子折断
C.日食形成 D.树木成荫
【答案】B
【解析】由题意知,“幻日”是因北京天气满足了大气光学折射的条件,发生的折射现象。
A.湖面的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B.筷子折断,是光由水中传向空气中发生的折射现象,故B符合题意;
C.日食形成,是由于光的直线传播,太阳被月亮挡住后出现的现象,故C不符合题意;
D.树木成荫,是由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,故D不符合题意。
故选B。
2.(23-24八年级上·河南郑州·期末)在我国的古书《史记》《梦溪笔谈》中都有海市蜃楼的记载,海市蜃楼是怎样发生的?如下图,光在同种均匀的介质中沿直线传播,如果介质 ,光就不会沿直线传播,而会发生 (请填写专业的物理术语),海市蜃楼就是由光的这种现象产生的。
【答案】 疏密不均 折射
【解析】[1][2]海市蜃楼是由于光在疏密不均匀的空气中传播时发生折射形成的。
3.(20-21八年级下·甘肃天水·期末)如图所示,是发生在玻璃和空气两种分界面的反射和折射光路图。则:反射光线是 (选填“OE”、“OF”或“OG”),入射角大小是 ,折射角大小是 ,界面的 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)侧是空气。
【答案】 OF 30° 45° 右
【解析】[1]由图可知, ∠FOC=30°,∠BOE=60°,所以
∠EOC=90°-60°=30°
根据反射角等于入射角,所以AB的左侧发生了光的反射,则AB为界面, CD为法线,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。
[2][3]由图可知,入射角∠EOC=30°;折射角为∠DOG=45°。
[4]此时的折射角大于入射角,由光的折射规律可知光是从玻璃中斜射入空气中,所以界面的右侧为空气。
4.(20-21八年级上·广东清远·期末)一束光在空气和玻璃的分界面发生反射和折射,一位同学很粗心仅画了三条光线,没有标出光的传播方向,如图,请帮助判断,其中反射光线是 ,反射角大小是 ,折射角大小是 。
【答案】 OF 30 45
【解析】[1][2][3]由图可知:∠BOE=60°, 可得
∠COE=90°-60°=30°
又因为∠COF=30°,根据反射角等于入射角,可知CD为法线,AB为分界面; 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;∠COF为反射角,折射角为∠DOG=45°
光的色散及其应用
1.(22-23八年级上·广东湛江·期末)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中关于“海市蜃楼”的记载,下列现象与其形成原理相同的是( )
A. 对着镜子画脸谱
B. 水面上山的倒影
C. 树荫下圆形光斑
D. 三棱镜分解白光
【答案】D
【解析】海市蜃楼是物体反射的光线经不均匀大气的折射作用形成的虚像。
A.对着镜子画脸谱,属于平面镜成像,利用了光的反射,故A不符合题意;
B.水面上山的“倒影”属于平面镜成像,利用了光的反射,故B不符合题意;
C.树荫下圆形“光斑”,属于小孔成像,利用了光的直线传播,故C不符合题意;
D.三棱镜分解白光,属于光的折射,故D符合题意。
故选D。
2.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
【答案】C
【解析】A.树荫下不同形状的光斑不是小孔成像现象,而是影子的原因,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.铅笔斜插入水中,铅笔在水面处看起来变折了,这是由于铅笔反射的光从水中斜射入空气中时发生的折射现象,故B错误;
C.桥在水中的倒影是桥在水面上成的虚像,属于光的反射,故C正确;
D.太阳光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这就是光的色散现象,光屏上红光在紫光上面,说明红光的偏折能力最弱,紫光的偏折能力最强,故D错误。
故选C。
3.(23-24八年级上·福建三明·期末)夜晚舞台上只用红色灯光照在穿白色上衣和蓝色裙子的女演员身上,观众看到这位女演员身上的颜色是( )
A.上衣和裙子都呈红色 B.上衣呈红色,裙子呈蓝色
C.上衣呈白色,裙子呈黑色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色
【答案】D
【解析】白色物体可以反射所有色光,其他颜色物体反射与其相同的色光。当红色灯光照在白色上衣上时,白色上衣反射红色光,即看上去是红色;当红色灯光照在蓝色裙子上时,蓝色裙子将红色光吸收,没有色光反射,即看上去是黑色的。
故选D。
4.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)11月份锡惠公园的菊花展吸引了大批游客,菊花呈黄色是因为它 了黄光;小明通过绿色的镜片观察菊花,他看到的花朵是 色。
【答案】 反射 黑
【解析】[1]不透明物体的颜色由它反射的光的颜色决定,菊花呈黄色是因为它反射了黄光。
[2]绿色的镜片能透过绿色,其它色光被吸收,因此观察黄菊花,黄光不能透过绿色玻璃,看到的花朵是黑色。
5.(23-24八年级上·江西赣州·期末)晴朗的夏天,小明在树荫下看到很多圆形的光斑,如图所示,这些光斑是由于光的 形成的。阳光下看到一朵花是红色的,透过蓝色的玻璃看这朵花,则这朵花呈现 色。
【答案】 直线传播 黑
【解析】[1]树叶间缝隙的形状是不定的,但地面上出现却是圆形的光斑,说明此光斑是太阳通过小孔(缝隙)所成的实像,这是光的直线传播形成的。
[2]不透明物体只能反射与自身颜色相同的色光,透明物体只能透过与自身相同的色光,因此红色的花只能反射红光,而蓝色的玻璃只能透过蓝光,透过蓝色的玻璃看红色的花,花为黑色。
光学作图
1.(23-24八年级上·江苏扬州·期末)按题目要求作图:
(1)在图中作出物体AB 在平面镜 MN 中所成的虚像。
(2)如图,一束光线从水中斜射到空气时发生折射,OB为折射光线,请大致作出入射光线和对应的反射光线。
(3)如图所示,两条入射光线(或延长线)分别过凹透镜的光心O和焦点F,分别画出经过凹透镜折射后的光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)根据平面镜成像特点:物与像到镜面距离相等、大小相同、平面镜成虚像且物与像关于镜面对称,分别作出物体A、B两点在平面镜中的像点A'、B',再用虚线连接起来标上箭头,如图所示:
(2)一束光从水中斜射到水面时发生反射和折射,OB是折射光线,在O点作法线,根据折射角大于入射角作出大致的入射光线,再根据反射角等于入射角,作出大致的反射光线,且分别位于法线两则,如图所示:
(3)射向凹透镜的光线,其延长线过凹透镜的焦点,经凹透镜后变成平行于主光轴的光线,通过光心的光线传播方向不变,如图所示:
2.(21-22八年级上·陕西西安·期末)按要求完成作图。
(1)请在图中画出一束射向水面的光线AO的反射光线OB和折射光线OC.
(2)请在图中将光路补充完整.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)过O点垂直于水面作出法线,根据光的反射定律,反射角等于折射角,做出反射光线OB;光从空气中射向水面时,会发生折射,折射角小于入射角,据此作出折射光线OC,如下图所示:
(2)图示透镜为凹透镜,对光线有发散作用,根据透镜的三条特殊光线可知,平行于主光轴射入凹透镜的光线,其反向延长线会过凹透镜的虚焦点,平行于主光轴射出的光线其延长线会过凹透镜虚的虚焦点,如下图所示:
3.(23-24八年级上·重庆南川·期末)
(1)如图所示,已知反射光线OB,画出入射光线AO并标出入射角及大小。
(2)请画出图中平行于主光轴的光线经凹透镜后的折射光路图;
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)图中反射光线与镜面的夹角是40°,因此反射角为
90°-40°=50°
可得入射角也为50°,在法线左侧画出入射光线,根据入射角和反射角相等就可以画出入射光线,如图:
(2)由凹透镜对特殊光线的作用,平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,但其反向延长线过焦点,如图:
4.(23-24八年级上·湖北襄阳·期末)按要求作图
(1)如图所示,画出图中入射光线AO的反射光线,并标出反射角大小;
(2)如图所示,请将图中的光路补充完整。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)过O点做平面镜的垂线,入射光线与法线的夹角是入射角,入射角为60°,根据反射角等于入射角,可以画出反射光线,反射光线与法线夹角为反射角,如图所示:
(2)平行主光轴的光线经凸透镜会发生折射,折射光线必过右侧焦点,通过光心传播方向不变,故延长通过光心的直线,带上箭头,即为入射光线,如图所示:
5.(22-23八年级上·广东清远·期末)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
【答案】
【解析】根据平面镜成像特点知道,像与物关于镜面对称,像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分,故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置,如图所示:
6.(23-24八年级上·安徽淮南·期末)如图所示,S是点光源,S′是S通过一个平面镜所成的像,请作出平面镜的位置及SA的反射光线。
【答案】
【解析】先连接SS′,在线段SS′垂直平分线上画出平面镜,并使发光点S的一边为反射面;延长入射光线SA交平面镜于点A,连接S′A并延长为入射光线SA的反射光线,注意辅助线要用虚线,如图所示:
光学实验
1.(22-23八年级上·吉林长春·期末)课堂上,老师带领同学们探究“光的反射规律”。
(1)如图甲,实验前将纸板垂直放置在 上,如图乙,探究时使用可向后折转的光屏是为了验证反射光线与入射光线 (选填“在”或“下在”)同一平面内;多次改变入射角,测出对应的反射角,可得结论 ;当激光笔垂直入射时,反射角为 (选填“0°”或“90°”),则光的传播方向改变了 ;
(2)如图丙,将纸板间后倾斜,光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)如图丁,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点位置会 (选填“上移”、“不变”或“下移”)。
【答案】(1) 平面镜 在 在反射现象中,反射角等于入射角 0° 180°
(2)不能
(3)上移
【解析】(1)[1][2][3]为了能在纸板上显示反射光线,应将纸板垂直放置在平面镜上;探究时通过把反射光线所在的纸板向后折转,然后观察能不能看到反射光线,可以验证反射光线与入射光线在同一平面内;多次改变入射角,测出对应的反射角,结果每次反射角都等于入射角,可得结论:在反射现象中,反射角等于入射角。
[4][5]当激光笔垂直入射时,反射光线、入射光线和法线重合,反射角为0,此时光的传播方向改变了180°。
(2)如图丙,将纸板间后倾斜,光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线、入射光线和法线仍然在同一平面内,但不在纸板所在的平面上,所以在纸板上不能看到反射光线。
(3)轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,平面镜逆时针转动,同时法线也逆时针转动,此时入射角变小,反射角变小,则反射光线靠近法线,反射光线会向上移动,则墙上光点位置会上移。
2.(23-24八年级上·河南许昌·期末)为了“探究光的反射定律”,物理兴趣小组进行了如图所示的实验探究。
(1)将平面镜放置在 桌面上,白色硬纸板竖直立在平面镜上,硬纸板由EF两部分组成,可绕竖直接缝ON折转;
(2)用作光屏的硬纸板应选择较 (填“光滑”或“粗糙”)的,光在这样的纸板上发生 ,使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光AO的径迹;
(3)在图乙中,将硬纸板F的部分向后折转,则在F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,这是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;
(4)如图丙所示,保持E、F在同一平面内将硬纸板倾斜,让入射光线仍贴着硬纸板沿AO方向射向镜面,则硬纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(5)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作应该是,改变 的大小多次进行实验。
【答案】(1)水平
(2) 粗糙 漫反射
(3)不能
(4)不能
(5)入射角
【解析】(1)为使入射光线、法线和反射光线在竖直平面内,将平面镜放置在水平桌面上,白色硬纸板竖直立在平面镜上,硬纸板由EF两部分组成,可绕竖直接缝ON折转。
(2)[1] [2] 为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应选择较粗糙,光线射在上面发生漫反射,漫反射光线射向各个方向,使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光AO的径迹。
(3)在图乙中,将硬纸板F的部分向后折转,不在原来的平面上,则在F上不能看到反射光线,这是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(4)如图丙所示,保持E、F在同一平面内将硬纸板倾斜,让入射光线仍贴着硬纸板沿AO方向射向镜面,则入射光线和法线所在平面和E、F所在平面不是同一平面,因为反射光线和入射光线和法线在同一个平面内,故则硬纸板上不能看到反射光线。
(5)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变入射光线的入射角度,即改变入射角大小,多次实验,得出实验结论。
3.(23-24八年级上·福建福州·期末)小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。
(2)小明拿另一支大小相同且 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在 (选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小 。
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(4)小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的 (选填“斜上方”、“斜下方”或“正前方”)避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
【答案】(1) 确定像的位置 1
(2) 不需要 E 相等
(3) 不能 虚
(4)斜上方
【解析】(1)[1][2]玻璃有透光性,玻璃既能成像,又能看清玻璃板后的物体,便于确定像的位置;应选择玻璃来研究平面镜成像特点,这样做的目的是便于确定像的位置;厚玻璃板两个表面反射面两个相距较选的像,不易确定像的位置,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择1mm厚的玻璃板做实验。
(2)[1]为使成像清晰,小明拿另一支大小相同且不需要点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动。
[2][3]平面镜成的像属于光折反射,人眼一直在E一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体的大小相等。
(3)[1][2]虚像不能成在光屏上,移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的是虚像。
(4)平面镜成的像与物关于镜面对称,小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的斜上方避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
7.(23-24八年级上·宁夏石嘴山·期末)如图所示,甲图是小明利用相同的两根蜡烛A和B,探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是 ;
(2)实验时,在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,小明同学应在 (选填“M”或“N”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;小明要探究平面镜所成的像的大小与物的大小的关系,接下来小明的操是: 。这种实验探究思想渗透的方法是: (选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”);
(3)实验中,在蜡烛A的像的位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(4)如图乙所示,经过三次实验,记录的像、、与物A、B、C对应的位置,并对乙图相应各点进行连接、量取、数据处理比较,可以得到的结论是: (写一条即可)
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) M 将蜡烛B放到像的位置 等效替代法
(3) 不能 虚
(4)像与物体关于平面镜对称
【解析】(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,玻璃板既可以成像,也可以透光,便于确定像的位置。
(2)[1]平面镜成像利用光的反射,实验时,在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,小明同学应在M侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。
[2][3]小明要探究平面镜所成的像的大小与物的大小的关系,接下来小明的操是:将蜡烛B放到像的位置,若蜡烛B与像完全重合,说明蜡烛B与像大小相等,蜡烛A和B相同,则像与成像的蜡烛A等大,这种实验探究思想渗透的方法是等效替代法。
(3)[1][2]平面镜成的像是虚像,则实验中,在蜡烛A的像的位置上放置一块光屏,光屏不能呈现蜡烛A的像。
(4)由实验数据得,三次实验中,物距等于像距,且物与像的连线与平面镜垂直,则可以得到的结论是:像与物体关于平面镜对称。
8.(23-24八年级上·贵州黔东南·期末)实验小组同学在探究光的折射规律时,在一装有水的容器中放置一个光源,让光从水斜射入空气中,发现既有光线反射回水中,又有光线进入空气,如图 所示。他们分别测得入射角α、反射角β、折射角γ的大小,然后多次改变入射角大小,并测得相应的反射角和折射角的大小,填入下表中。
实验序号
入射角a(度)
反射角β(度)
折射角γ(度)
1
10
10
12.7
2
20
20
26.1
3
30
30
40.5
4
40
40
56.1
5
48.8
48.8
90
6
60
60
7
70
70
(1)分析表格第2列、第3列数据可知,在光的反射现象中 ;
(2)分析表格第2列、第4列和实验序号1、2、3、4、5 的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时, ;
(3)分析实验序号5 可知,当入射角增大到一定值时,折射角为 90 度,如果继续增大入射角,请你推理将会发生什么现象: ;
(4)在 1、2、3、4 组实验中,让另一束光逆着折射光线方向射入水中,其折射光线刚好射到光源的位置上,因为在折射中 ;
(5)实验小组的同学查资料得:“当光线以相同的入射角分别斜射入水和玻璃中时,在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显,这说明玻璃对光的折射能力比水强。”结合这句话和表中数据及相关信息,当光线从空气斜射入玻璃中时, (选填:“一定不”、“不一定”或“一定”)会发生第(3) 问中的现象。
【答案】(1)反射角等于入射角
(2)折射角大于入射角
(3)全反射现象
(4)光路可逆
(5)一定不
【解析】(1)分析表格第2列、第3列数据可知,在光的反射现象中,入射角增大,反射角也增大,且反射角等于入射角。
(2)分析表格第2列、第4列和实验序号1、2、3、4、5的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时,入射角增大,折射角也增大,且折射角大于入射角。
(3)在实验序号5中,当入射角增大到一定值时,折射角达到了90度。这意味着折射光线已经沿着介质表面传播,即与介质表面相切。如果此时我们继续增大入射角,那么折射角将无法再增大(因为最大只能为90度),而光线将无法在第二种介质中继续传播。此时,光线将全部被反射回原介质中,且反射光线、入射光线和法线都将处在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。这种现象被称为全反射。故我们可以推理得出:当入射角增大到一定值,折射角为90度时,如果继续增大入射角,将会发生全反射现象,即光线将全部被反射回原介质中。
(4)在1、2、3、4组实验中,当光线从空气射入水中时,我们观察到了折射现象。现在,我们让另一束光逆着折射光线的方向射入水中,根据光路可逆的原理,我们可以推断出这束光线在水中的折射光线将会刚好射到原来的光源位置上。故原因是在折射中光路是可逆的。
(5)当光线从空气(光疏介质)斜射入玻璃(光密介质)时,无论入射角如何变化,折射角都不可能达到90∘(因为折射角总是小于入射角),所以也就不可能满足全反射的条件。因此,在这种情况下,一定不会发生全反射现象。
1.(23-24八年级上·云南·期末)2023年10月28日,杭州亚残运会的全部比赛结束。闭幕式时,会场上方响起了璀璨夺目的烟花,如图所示,下列说法正确的是( )
A.璀璨夺目的烟花不是光源
B.在远处看烟花时,总是先看到烟花,后听到烟花的爆炸声
C.烟花呈现多种颜色,是由红、黄和绿按照一定比例混合而成的
D.观众在空旷的地方能从不同的地方看到烟花,是因为发生了漫反射
【答案】B
【解析】A.璀璨夺目的烟花属于光源,故A错误;
B.烟花和声音是同时产生的,光在空气中的传播速度是3×108m/s,声音在空气中的传播速度是340m/s,所以先看到烟花后听到声音,故B正确;
C.烟花呈现多种颜色,是由红、绿和蓝按照一定比例混合而成的,故C错误;
D.观众在空旷的地方能从不同的地方看到烟花,是因为光直线传播的特点,故D错误。
故选B。
2.(23-24八年级下·北京昌平·期末)下列说法正确的是( )
A.光在发生漫反射时,反射角不等于入射角
B.光在真空中的传播速度为
C.凹透镜对光有会聚作用
D.一束太阳光可以通过三棱镜分解为不同的色光
【答案】D
【解析】A.光在发生漫反射时遵循光的反射定律,反射角等于入射角,故A错误;
B.光是电磁波,在真空中的传播速度为3×l08m/s,故B错误;
C.凸透镜对所有光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用,故C错误;
D.—束太阳光可以通过三棱镜“分解”为不同颜色的光,叫做光的色散现象,故D正确。
故选D。
3.(23-24八年级上·河南许昌·期末)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理黄下列光现象中成虚像的是( )
A.演员用镜子画脸谱
B.树葫下圆形的光斑
C.用照相机拍摄景物
D.小孔成像
【答案】A
【解析】A.演员用镜子画脸谱,属于平面镜成像,成等大的虚像,故A符合题意;
B.树葫下圆形的光斑属于小孔成像,是光的直线传播形成的实像,故B不符合题意;
C.用照相机拍摄景物,成倒立缩小的实像,故C不符合题意;
D.小孔成像成的是倒立的实像,故D不符合题意。
故选A。
4.(23-24九年级下·重庆大足·期末)如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.皮影戏 B.镜中人像
C.雨后彩虹 D.小孔成像
【答案】B
【解析】AD.皮影戏和雨后彩虹是由光的直线传播形成的,故AD不符合题意;
B.像中人像是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故B符合题意;
C.雨后彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的,故C不符合题意。
故选B。
5.(23-24八年级上·江苏常州·期末)如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平面成25°角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为 ;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面上升时,光点 S'将向 (左/右)移动。保持入射光线不变,若液面上升的高度为 h,则光点移动的距离 (>/=/) h。
【答案】 130° 左 >
【解析】[1]因为激光与水平面成25°角射向平静的液面,所以入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为65°,则反射光线与入射光线的夹角为130°。
[2]当液面上升时,由于入射角不变,所以反射角大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,反射光斑将向左移动,如图所示:
[3]由图可知,O为液面上升后的入射点,A为上升后的液面与原来的反射光线的交点,根据平行四边形的知识可知,光点移动的距离等于OA的长度,由三角形的知识可知,因为入射角为65°,所以h小于OA长度的一半,因此OA的长度大于h,则光点移动的距离大于h。
6.(23-24八年级上·山东济南·期末)正如宋代苏轼所写“但愿人长久,千里共婵娟”。中秋夜晚,如果天气晴朗,华夏各地都可以欣赏美丽的月亮,共度佳节,这是因为月亮发生了 反射,这种反射 (选填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律。
【答案】 漫 遵守
【解析】[1][2]人们可以在不同的地方看到月亮,这是因为月亮发生了漫反射,漫反射同样遵守光的反射定律。
7.(23-24八年级上·福建福州·期末)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;
(2)实验中白纸板的作用是 ;
(3)在图甲中,使一束光贴着纸板沿射向平面镜上的点,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,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
入射角/度
20
30
50
60
反射角/度
20
30
50
60
以上数据能够反映出光的反射现象中反射角与入射角的关系是反射角 入射角;
(4)小闽和小军都想从镜子中看到对方的眼睛,但又不想让对方看到自己的眼睛,但他们做不到这一点的。这是因为:在光的反射中,光路是 的。
【答案】 垂直 显示光路 等于 可逆
【解析】(1)[1]实验中为了在纸板上显示光路,需要将白纸板与玻璃板垂直。
(2)[2]白纸板较粗糙会发生漫反射,可以在各个角度观察到光路,所以在实验中的作用是显示光路。
(3)[3]由表格数据可知,反射角始终与入射角大小相等。
(4)[4]因为光的反射现象中光路是可逆的,所以小闽和小军都能从镜子中看到对方的眼睛。
8.(23-24八年级上·云南·期末)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。关于平面镜成像的特点,小华用图甲所示的装置进行探究。
(1)实验中用透明玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,且大小,证实了“影与形无异”。比较像与蜡烛的大小关系,这里采用的探究方法是 (选填“等效替代法”或“控制变量法”)。蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的 (选填“实”或“虚”)像。
(3)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。如图乙所示是小花在检查视力,则小花在镜中的像与小花的距离为 m。
(4)在此实验中,玻璃板要求竖直放置,而小华发现汽车的挡风玻璃却不会竖直安装,其主要原因是为了___________(选填字母序号)。
A.造型奇特
B.减小外界噪音的干扰
C.增大采光面积
D.排除因平面镜成像造成的不安全因素
(5)小明在做同样的实验时,发现透过玻璃板观察蜡烛的像时,看到在像的后面还有一个与它有部分重叠、较模糊的像,要避免这种现象,改进的措施是选用较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板进行实验。
【答案】(1)便于找到像的位置
(2) 等效替代法 虚
(3) 不变 4.6
(4)D
(5)薄
【解析】(1)用玻璃板代替平面镜进行实验,既能成像,又便于找到像的位置。
(2)[1]该实验采用等效替代法,利用一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,可以比较像与物的大小关系。
[2]根据平面镜成像知识可知,蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的虚像。
(3)[1]根据平面镜成像知识可知,像与物的大小相同,故当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
[2]小花距离平面镜的距离为
根据平面镜成像知识可知,像与物到平面镜的距离相等,则小花在镜中的像与小花的距离为
(4)汽车玻璃倾斜放置时,车内乘客的像在挡风玻璃的上方,和路上行人分开,比较安全,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)较厚的玻璃板两面,都可以成像,会出现了两个不重合的像,从而影响实验效果,要避免这种现象,改进的措施是选用较薄的玻璃板代替平面镜做实验。
9.(23-24八年级上·四川凉山·期末)在图中,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置。
【答案】
【解析】根据平面镜成像特点可知,像与物关于镜面对称,故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置,如下图所示:
10.(23-24八年级上·江苏盐城·期末)按要求作图
(1)如图,物体S放在平面镜前,不透光的塑料板放在镜后,请画出S在平面镜中的像S';
(2)请把图中的光路图补画完整;
(3)如图所示,一束光线与界面成60°角从水中斜射向空气。试画出反射光线和折射光线的大致方向,并标出反射角的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)分别作出物体S两个端点关于平面镜的对称点,然后用虚线连接,即为S在平面镜中的像。如图:
(2)过凹透镜光心的光线传播方向不改变、平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线过焦点,如图所示:
(3)在水中法线的另一侧作出反射光线,让反射角等于入射角,等于90°-60°=30°; 在空气中法线的另一侧作出折射光线,让折射角大于入射角,如图所示:
11.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)自行车尾灯是由许多相互垂直的小平面镜构成。如图(a)所示,图(b)为其两个平面镜的简化示意图,请在图(b)中画出入射光依次经过这两个平面镜的反射光路图。
【答案】
【解析】过入射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过第二次的入射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向,注意二次反射光线与原来的入射光线平行。如图所示:
12.(23-24八年级上·江苏无锡·期末)如图是一束光线从空气中斜射到水面,试画出折射光线并标出入射角α。
【答案】
【解析】光由空气斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,据此画出折射光线;入射角是入射光线与法线的夹角,据此标明入射角,如下图所示:
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