内容正文:
第四章 光的世界 同步训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2023年8月1日,岳阳市人大常委将农历九月十五定为“岳阳楼日”,977年前,范仲淹落笔写下了千古雄文《岳阳楼记》。岳阳楼记中同样蕴含着物理知识。下列说法正确的是( )
A.“渔歌互答”,渔夫的歌声响起了,一唱一和说明声音可以通过空气传播
B.“静影沉璧”,湖水平静时,明月映入水中,好似沉下一块玉璧,这是光沿直线传播的现象
C.“皓月千里”,皎洁的月光照耀千里,说明月亮是光源
D.“日星隐曜”,太阳和星星隐藏起光辉,说明太阳和星星不是光源
2.如图是三原色光照射在白墙壁上的光斑,区域1和区域2的色光分别是( )
A.黄白 B.绿白 C.黄黑 D.绿黑
3.“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,水稻下面可乘凉,说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和水稻下的阴影的形成原因相同的是( )
A.一叶障目 B.长空彩虹现
C.倒影澄波底 D.相机拍照
4.下列成语中可以用光的直线传播知识解释的是( )
A.立竿见影 B.镜花水月 C.杯弓蛇影 D.海市蜃楼
5.如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里视力表的像,下列表述正确的是( )
A.若视力表后放块木板,则被测者无法看到镜中视力表的像
B.视力表在镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将远离平面镜
D.若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向下
二、填空题
6.(1)如图,小明在水槽右侧竖直放置一个光屏,激光笔发出的光线与水面的夹角为45°,在水槽底部出现一个亮点A,同时在光屏上出现了另一个亮点,其中点形成的原因是光的 ,欲使亮点上移至处。
(2)方法一:可以使入射光线绕着入射点O沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到亮点A可能会移到 (选填“B”或“C”点);
(3)方法二:保持入射光线方向不变,可以使水面 (选填“上升”或“下降”),此时折射角 (选填“增大”、“不变”或“减小”);在这种情况下,亮点在水中的像的位置相对于亮点在水中的像的位置,是 (选填“上升”、“不变”或“下降”)的。
7.在雷雨天,我们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为声音的传播速度比光的传播速度 ;小明看到闪电后5s才听到雷声,响雷处距离小明的距离是 m。(声音在空气中传播速度为340m/s,闪电传播时间不计)
8.如图所示,一束光线射入杯底形成光斑,逐渐往杯中加水,光斑将 (填“向左”“向右”或“不”)移动,这是光的 现象。
9.阳光明媚的午后,妈妈带着婷婷前往马鞍岭公园游玩。婷婷在阳光下吹泡泡,空中飞舞的泡泡上出现了彩色条纹,这是光的 现象;妈妈用伞遮挡阳光是防止 (选填“红外线”或“紫外线”)对皮肤的伤害。
10.在水槽中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上,适当调整平面镜的位置、角度,可以在墙壁上看到彩色的光带,这个现象叫做 。“当地球遮住太阳的光线,月亮便走进了地球的阴影…”,这是某影片中的台词片断,他描述的是 现象(选填“日食”或“月食”),此现象可以用 原理来解释。
三、作图题
11.平行于主光轴的光线经过某透镜后,传播方向如图所示,请你在虚线框内画出恰当的透镜,并标出它的一个焦点F的位置。
四、实验题
12.小明在探究“光的反射定律”的实验。
(1)将一束光斜射到平面镜上,并尝试用如图所示的一块白板去寻找入射光和反射光,使他们同时呈现在白板上,这样操作的主要目的是: ,所用白纸表面应尽量 (选填“粗糙”或“光滑”);
(2)多次改变入射光的方向,观察发现当入射光与镜面处于 关系时,反射光与入射光重合,此位置即为 的位置,此时入射角为 度;
(3)多次实验时,在白纸上画出法线、入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了验证反射角等于入射角这一结论,如果不借助其他测量工具,你的操作是 ;
(4)实验中同学小丽三次改变入射角的大小,测得数据如表所示,她根据表中数据得出的结论和小明的结论并不一致,请你分析小丽测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
实验次数
入射角/°
反射角/°
1
20
70
2
30
60
3
50
40
五、简答题
13.校运会进行100米跑比赛,终点计时员是看见“枪烟”就开始计时,而不是听到枪声才计时,为什么?
14.(1)生物学家观察测出,蝴蝶每分钟翅膀振动的次数是360次,蜜蜂每秒钟振翅在300~400次左右,则蝴蝶振翅的频率是多少?根据计算结果,它们振翅时发出的声音人耳是否都能听到?
(2)唐代诗人胡令能的《小儿垂钓》中写道:“蓬头稚子学垂纶,侧坐莓苔草映身。路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人。”当路人问路时,学钓鱼的小儿为何要远远地摆手,不答应呢?请联系所学的声学知识解释其中的原因。
(3)晚上,当你从远处逐渐靠近路灯的过程,请描述自己的影子长度变化,并用学过的知识加以解释。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
A
B
A
A
B
1.A
【详解】A.声音的传播需要介质,气体、液体、固体都可以传声。渔夫的歌声响起了,一唱一和说明声音可以通过空气传播,故A正确;
B.玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B错误;
C.月亮本身不能发光,它是反射的太阳的光,因此月亮不是光源,故C错误;
D.光源是指能自行发光且正在发光的物体,太阳和星星隐藏起光辉,说明太阳和星星的光被遮挡住了,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】光的三原色是红、绿、蓝,光的三原色能合成白光。所以图中区域1和区域2应标的颜色分别是绿色和白色。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】水稻下的阴影是光沿直线传播的现象。
A.一叶障目,是光沿直线传播的现象,故A符合题意;
B.长空彩虹现是色散现象,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.倒影澄波底,是平面镜成像现象,是光的反射现象,故C不符合题意;
D.相机拍照,利用的是凸透镜成倒立、缩小的实像,故D不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】A.立竿见影是由于光的直线传播形成的,由于光的直线传播,在不透明物体的后面会形成影子。故A符合题意;
B.镜花水月,是平面镜成像现象,属于光的反射,故B不符合题意;
C.杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影,是平面镜成像现象,属于光的反射,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是由于光在不均匀的空气中传播时发生偏折形成的,是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】A.平面镜成像中,成的是正立的虚像,因此若视力表后放块木板,仍能观察到视力表的像,故A错误;
B.视力表在镜中的像到平面镜的距离是2.7m,人到平面镜的距离是
视力表在镜中的像与被测者相距为
故B正确;
C.平面镜成像中物与像关于平面镜对称,若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将靠近平面镜,故C错误;
D.据平面镜成像特点知,若被测者看到E的像的开口向上,则视力表上的E开口向上,故D错误。
故选B。
6.(1)反射
(2) 顺时针 C
(3) 上升 不变 不变
【详解】(1)当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,其中P1点是光的反射形成的。
(2)[1][2]由于光反射和折射时,反射角等于入射角,折射角小于入射角,现保持入射点O的位置不变,欲使亮点P1上移至P2处,则反射角减小,根据反射角等于入射角,则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动,折射角随着入射角的减小而减小,因此同时观察到折射点由A点可能会移到C点。
(3)[1][2][3]保持入射光线方向不变,如图所示:
水面上升时,亮点P1上移至P2处,入射角不变,折射角不变;像和物体到平面镜的距离相等,当水面发生变化时,亮点在水中的像的位置相对于亮点在水中的像的位置不变。
7. 小 1700
【详解】[1]声音在空气中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度是3×108m/s,光速远大于声速,由得,相同距离闪电传播到观察者位置的时间远短于声音传播的时间,则我们总是先看到闪电,后听到雷声。
[2]由得
则响雷处距离小明的距离是
8. 向右 折射
【详解】[1][2]当容器内逐渐加水时,入射光线不变,入射角不变,光的偏折程度不变,但入射点逐渐抬高且向右移动,由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。
9. 色散 紫外线
【详解】[1]太阳光射入、射出棱镜会发生折射,被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的色散。空中飞舞的泡泡上出现了彩色条纹就是光的色散形成的现象。
[2]太阳光中含有紫外线,太强的紫外线会对人体的皮肤产生伤害,所以妈妈用伞遮挡阳光是防止紫外线对皮肤的伤害。
10. 光的色散 月食 光的直线传播
【详解】[1]在水槽中斜插入一块平面镜,水槽和平面镜相当于一个三棱镜,太阳光斜射到平面镜上后,在墙壁上看到彩色的光带,这是色散现象。
[2] [3]由于光的直线传播,当地球遮住太阳的光线,月亮便走进了地球的阴影,于是地球上会看到月食。
11.
【详解】如图所示,透镜对光线有发散作用,故为凹透镜,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F;如下图所示
12.(1) 探究反射光线与入射光线所在的平面与镜面的关系 粗糙
(2) 垂直 法线 0
(3)将纸板沿法线对折,看反射光线与入射线光能否重合
(4)将反射角测成反射光线与镜面夹角
【详解】(1)[1]当一束光斜射到平面镜上时,用一块白板去寻找入射光和反射光,发现只有当白板与镜面垂直时,才能在白板上看到入射光和反射光,从而探究反射光线与入射光线所在的平面与镜面的关系。
[2]选用表面粗糙的白板,光线将在其表面发生漫反射,反射光线向各个方向射出,可以从不同角度观察到反射光线。
(2)[1][2][3]多次改变入射光的方向,发现当入射角不断变小时,反射角也不断变小,当入射光与镜面垂直放置时,发现反射光线按照入射光的位置原路返回,即反射光与入射光重合。此时入射光线与镜面垂直,则此位置为法线。入射光线与法线重合,夹角为0,即入射角是0。
(3)为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
(4)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
13.见解析
【详解】因为光比声音的传播速度大的多,通过相同的路程时,光用的时间比声音少的多,百米赛跑时,终点计时员是看见“枪烟”就开始计时,因为看到“枪烟”是以光的速度传到计时员,用时很短,计时更准确;若听到“枪声”计时,因为听到“枪声”是以声音的速度传到计时员,用时比较长,相当于运动员跑出一段距离后才计时,所以计时不准确,故终点计时员是看见“枪烟”就开始计时,而不是等听到发令枪的枪声才计时。
14.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)蝴蝶振翅的频率是
已知蝴蝶的振翅的频率是,蜜蜂振翅的频率是,而人的听觉频率范围是,故人耳能听到蜜蜂振翅的声音,而听不到蝴蝶振翅的声音。
(2)当路人问路时,学钓鱼的小儿要远远地摆手,是因为人们发出的声音可以通过空气和水传播被鱼听到,鱼听到人的说话声会被吓跑。
(3)当你从远处逐渐靠近路灯的过程,影子会变短。光在同种均匀介质中沿直线传播,当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角会变大,故形成的影子会变短。
答案第1页,共2页
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