内容正文:
专题训练:光现象
一、单选题
1.下列光现象与日晷计时的形成原因不同的是( )
A.手影游戏 B.日食形成
C.小孔成像 D.水中倒影
2.“风云四号”卫星,是我国发射的地球同步气象卫星,它距地表高度为36000 km,利用红外遥感技术拍摄合成如图所示的地球。该照片曾短暂替代了NASA(美国宇航局)拍摄的非洲大陆上空云图,寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是( )
A.卫星能够拍摄到地球,是因为地球是光源
B.图片中的“地球”下方加入了一个人的剪影,剪影是由于光的直线传播形成的
C.红外线的传播速度为340 m/s
D.红外线是可见光的一部分,在真空中不能传播
3.小林用一束激光入射到一个平面镜,并记录入射角β及反射光与平面镜的夹角γ,如图所示。她改变三次入射角,各次的入射角均不相同,则此三次实验数据里,各次实验数据的β与γ应符合下列哪一个关系式( )
A. B.
C. D.
4.一个人站在湖边,看到湖水中的鱼在云中游动。关于这个人所看到的现象,下列说法正确的是( )
A.看到的鱼是光折射形成的,云是光的反射形成的
B.看到的鱼是光反射形成的,云是光的折射形成的
C.看到的鱼是光反射形成的,云是光的反射形成的
D.看到的鱼是光折射形成的,云是光的折射形成的
5.潜水员在水中看到岸上的树会比实际高度要高,图中符合该现象的光路图是( )
A. B. C. D.
6.下列光现象中,属于光的反射形成的是( )
A.人行道上的树影 B.雨后的彩虹
C.湖水中的“倒影” D.太阳通过透镜在纸上形成的光斑
7.下列关于各光路图的说法中,错误的是( )
A. 甲是放大镜成像
B. 乙是小孔成像
C. 丙是凸透镜对光的作用
D. 丁是远视眼的矫正
8.如图所示,为某老师正在利用手机直播网课,下列说法中正确的是( )
A.手机的镜头对光线具有发散作用
B.黑板上的文字通过手机镜头成正立、缩小的实像
C.为了让同学们看到黑板上的字更大,手机应靠近黑板
D.老师和黑板应位于手机镜头一倍焦距和两倍焦距之间
二、填空题
9.某公园内有一湖泊,夏季湖畔垂柳成荫,湖面倒影如镜。燕子在距平静的湖面10m上方水平飞行时,它在湖水中的“倒影”是由光的 形成的,“倒影”距湖面的距离为 m。
10.如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔黑相机。如图所示,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛,可在塑料薄膜上看到烛焰的像。
(1)针孔照相机在塑料薄膜上所成的像是 (选填“正立”或“倒立”)的实像,若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向 (选填“上”或“下”)方移动;若将易拉罐向右移动少许,蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)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”)。
11.如图是用一个凸透镜先后两次观察书本上的字的情景,根据你掌握的知识判断,图乙成的是 像(选填“虚”或“实”)。甲图的物距u甲,乙图的物距u乙,它们的大小关系是u甲 u乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.如图,将一枚硬币放在碗底, 眼睛在 A 处恰好看不到它。沿碗壁缓缓向碗中加水,且保持眼睛、碗和硬币的位置不变,直至在A 处又能看到“硬币”。这是光的 现象,人眼看到的“硬币”的像比实际位置要 (选填“深”或“浅”),此时入射角是∠α,折射角是∠β,两角的大小关系为:∠α ∠β。
13.如图甲小明和小华在窗边看报纸上的字,当移动透镜时,意外发现报纸、凸透镜和窗外景物如图放置时在报纸上形成一个清晰的像,其位置关系可简化为图乙,这个像是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,生活中 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。如果在凸透镜和报纸之间加一个眼镜后,报纸向左移动可以再次看到清晰的像,那么这个眼镜是 透镜,用来矫正 视眼。
14.如图所示是“凸透镜成像规律”的实验图,当把蜡烛放在图中 点时(选填“a”或“b”),光屏上出现倒立、放大的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或者“放大镜”)就是利用此成像特点制成的。
15.如图,置于正在发声的扬声器纸盆前的蜡烛,可以观察到烛焰在“跳舞”,这说明声音能够传递 ;同学们从不同方向能看到不发光的扬声器,是因为光在扬声器表面发生了 ,小松透过蓝色的玻璃片看红色的蜡烛呈 色。
16.亲爱的同学,经过一学期的学习,你一定有许多收获吧!汉语中有些成语蕴含着丰富的物理原理。请你写出两个涉及光学知识的成语: 、 。
三、实验题
17.小兰同学利用如图1所示的实验装置,探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验开始前,她应选择图中的蜡烛A和蜡烛 进行实验;
(2)选择好实验用的蜡烛后,她点燃蜡烛A竖放在白纸上,然后拿另一支 (选填“点燃”或“未点燃“)的蜡烛在平板玻璃后移动,透过平板玻璃观察,当移动到蜡烛A的像的位置时,发现它与蜡烛A的像完全重合。这说明平面镜所成的像与物的大小 ;
(3)为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像。她取走平板玻璃后的蜡烛,在该位置上竖放一块白屏。此时应从平板玻璃 (选填“前”或“后”)观察白屏,白屏上 (选填“有”或“没有”)蜡烛A的像。这说明平面镜成的像是 像;
(4)小兰回到家后,观察到餐桌上的水平圆形玻璃转盘中有一吊灯的像,如图2所示。若吊灯距玻璃转盘1m,则吊灯的像距吊灯 m。若她用手拨动玻璃转盘,吊灯的像的位置 (选填“改变”或“不变”)。
四、简答题
18.简答题:小明在湖边看到,船在湖面荡漾,鱼在水面穿梭,青山在水中摇曳。小明看到的景物中,哪些是虚像?请说明理由。
19.家用射灯由一只LED小灯珠和一块凸透镜组成。为了使射灯的光束尽量不要发散,小灯珠应安装在什么位置?其中的物理道理是什么? 。
20.炎炎夏日,汽车停在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内,太阳光透过矿泉水瓶后可能将汽车内约易燃物引燃。这是为什么?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
B
A
C
C
D
C
1.D
【详解】日晷利用的是光的直线传播。
ABC.小孔成像、手影游戏和日食也是光的直线传播形成的,故ABC不符合题意;
D.平静的水面相当于平面镜,水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D符合题意。
故选D。
2.B
【详解】A.因为地球可以反射太阳光,所以我们在太空中能看到地球,而地球本身不是光源,故A错误;
B.图片中的“地球”下方加入了一个人的剪影,剪影是由于光的直线传播形成的,故B正确;
C.红外线在真空中的传播速度为3×108m/s,故C错误;
D.红外线是不可见光,是一种电磁波,可以在真空中传播,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】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,法线与平面镜垂直,根据光的反射定律,反射角等于入射角,当入射角为β时,反射角也为β,则平面镜与反射光线的夹角为
即
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.A
【详解】水中的白云,是天上的“白云”在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像;看到的水中的鱼,是水中鱼反射的光从水中进入空气发生折射形成的鱼的虚像,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.C
【详解】潜水员在水中看到岸上的树会比实际高度要高,是因为树反射的光从空气进入水中,发生折射,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,先下偏折,而潜水员在水中的眼睛逆着折射光线看去,则会看到的树的位置比时间位置偏高,故C符合题意。
故选C。
6.C
【详解】A.人行道上的树影是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.雨后的彩虹属于光的色散现象,是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.湖水中的“倒影”是平面镜成像,原理是光的反射,故C符合题意;
D.太阳通过透镜在纸上形成的光斑是属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选C。
7.D
【详解】A.甲图成正立、放大的虚像,放大镜就是应用了这一成像原理,故A正确但不符合题意;
B.乙图中蜡烛的火焰通过小孔后成倒立的实像,属于小孔成像现象,故B正确但不符合题意;
C.丙图通过凸透镜焦点的光线经过凸透镜的折射后变成与主光轴平行的光线,过凸透镜光心的光线传播方向不变,故C正确但不符合题意;
D.矫正近视眼用凹透镜,矫正远视眼用凸透镜,丁图属于近视眼的矫正,故D错误但符合题意。
故选D。
8.C
【详解】A.手机的镜头是凸透镜,凸透镜对光线具有会聚的作用,故A错误;
B.黑板上的文字到镜头的距离即物距大于二倍焦距,根据凸透镜成像原理可知,通过手机镜头成倒立、缩小的实像,不是正立的像,故B错误;
C.根据凸透镜成像原理可知,当物距逐渐缩小时,像距逐渐增大,所以为了让同学们看到黑板上的字更大,手机应靠近黑板,故C正确;
D.老师和黑板到镜头的距离是物距,直播时在手机里成缩小的像,所以物距应该大于二倍焦距,即老师和黑板应位于手机镜头二倍焦距以外,故D错误。
故选C。
9. 反射 10
【详解】[1]倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的。
[2]根据平面镜成像的特点,像与物到平面镜的距离相等,所以“倒影”距湖面的距离即像距为
10. 倒立 下 变小 不变
【详解】(1)[1][2][3]如图所示,是小孔成像,是烛焰的光线沿直线传播,经过小孔成像,成像图如下:
故是倒立的实像;若将点燃的蜡烛向上移动,则顶部的光线将往下移动,像往下移动;若将易拉罐向右移动少许,烛焰顶部和根部两条光线的夹角变小,像变小。
(2)[4]若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变,像的形状与物体的形状有关,与孔的形状无关。
11. 实 小于
【详解】[1][2]甲图成正立、放大的像,根据凸透镜成像规律可知,此时是正立、放大的虚像,物距小于焦距;乙图成倒立、放大的像,根据凸透镜成像规律可知,此时是倒立、放大的实像,物距大于一倍焦距小于二倍焦距。由以上分析可知,甲图的物距小于乙图的物距,即u甲小于u乙。
12. 折射 浅 <
【详解】[1][2]当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,这是光的折射现象;当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的偏上方的虚像,折射光线远离法线偏折,所以人看到的像比实际位置要浅一些。
[3]此时入射角是∠α,折射角是∠β,光线从水中斜射入空气中,折射光线远离法线偏折,角的大小关系为:∠α小于∠β。
13. 缩小 照相机 凹 近
【详解】[1][2][3][4]根据乙图,像距小于物距,说明成倒立缩小的实像,相当于照相机,如果在凸透镜和报纸之间加一个眼镜后,报纸向左移动可以再次看到清晰的像,说明像远离凸透镜,说明是发散作用,成像变晚了,因而是凹透镜,可以矫正近视眼。
14. b 投影仪
【详解】[1][2]光屏上出现倒立、放大的实像,说明物距在一倍焦距和二倍焦距之间,故蜡烛应放在b点;生活中的投影仪是利用此成像特点制成的。
15. 能量 漫反射 黑
【详解】[1]当扬声器发出较强的声音时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。扬声器的纸盆由于振动发出声音,声音通过空气传到烛焰处,烛焰的晃动说明声音具有能量。
[2]我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。
[3]蓝色的玻璃片透过的是蓝色的光,其它颜色的光都被吸收了,所以透过蓝色的玻璃片看红色的蜡烛呈黑色。
16. 一叶障目 镜花水月
【详解】[1][2]一叶障目是光的直线传播现象;镜花水月是平面镜成像现象,是光的反射现象。
17. B 未点燃 相等 后 没有 虚 2 不变
【详解】(1)[1]为了比较像与物的大小应该选择大小完全相同的两支蜡烛,所以应该选择蜡烛A和B。
(2)[2][3]平面镜成像是光的反射形成的,因为平面镜成虚像,所以实验中,她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将不点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动,在玻璃板的A侧观察,B能和A的像完全重合说明像和物的大小相等。
(3)[4][5]拿走玻璃板后的蜡烛,在该位置上竖放一块白屏,不透过玻璃板观察,发现纸板上没有像,这说明平面镜成的是虚像。
(4)[7]根据平面镜成像特点可知在离转盘1m高处有一盏灯,灯在玻璃转盘中的像离转盘的距离也是1m,灯的像到灯的距离为。
[8]平面镜所成的像与物体关于镜面对称,用手水平拨动转盘时,灯的位置不变,所以通过玻璃转盘观察到灯的像的位置不改变。
18.见解析
【详解】青山在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像;我们的眼睛看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的,鱼在水面穿梭是光的折射现象。
19.见解析
【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点;经过焦点的入射光线经凸透镜折射后形成平行光线,根据光路是可逆的,把光源放在焦点上,光线经凸透镜折射后会平行射出。因此小灯珠安装在凸透镜的焦点处,发出的光经凸透镜后平行射出。
20.见详解
【详解】装满水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,这样就会使太阳光会聚于一点,凸透镜焦点的温度高,达到易燃物的着火点,把易燃物引燃。
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