内容正文:
专项训练:光现象
一、单选题
1.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众喜爱。关于诗句中涉及到的物理知识,下列说法正确的是( )
A.“莫等闲、白了少年头,空悲切”——白发只吸收白光
B.“甲光向日金鳞开”——阳光照到铠甲发生了光的反射
C.“日月之行,若出其中”——其中太阳和月亮都是光源
D.“烟笼寒水月笼沙”——水中“月亮”是由于光的折射
2.第19届亚运会于2023年9月23日在杭州开幕。各地观众使用手机就能够在家观看有关杭州亚运会的新闻。结合所学物理知识分析,下列说法正确的是( )
A.手机质量大约是50g,长度大约16cm
B.手机摄像头和照相机的成像原理相同
C.观众能从各个方向看到手机屏幕的画面是漫反射的结果
D.手机屏幕的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光组成的
3.如图所示,若想在位于凸透镜右边的光屏上(图中光屏未画出)得到一个烛焰清晰缩小的像,那么点燃的蜡烛应置于图中的( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
4.下列诗词中涉及的物理知识正确的是( )
A.“一石击破水中天”,其中“天”是由光的折射形成的虚像
B.“潭清疑水浅”,其中“水浅”是由于光的反射形成的
C.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”,其中“游鱼细石”是由光的反射形成的虚像
D.“起舞弄清影,何似在人间”,其中“影”是由光的直线传播形成的
5.如图所示是根据照相机成像原理自制的模型照相机,下列说法错误的是( )
A.应使用半透明薄膜来承接像
B.镜头离景物越远,薄膜上的像越小
C.薄膜上承接到景物正立的像
D.如果把薄膜换成感光胶片,就可以得到照相底片了
6.下列观察到的现象中,属于实像的是( )
A.用放大镜观察地图 B.水中月,镜中花
C.浓密树荫下的圆形光斑 D.海边看到海市蜃楼
7.关于物理知识的应用,下列说法中错误的是( )
A.电视遥控器使用的红外线是不可见光
B.验钞机用紫外线检验钞票真伪
C.蝙蝠的回声定位利用次声波确定目标的位置
D.“B超”用超声波为病人检查身体
8.下列现象中,不能说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的是( )
A.影子的形成 B.小孔成像 C.月食的产生. D.在平静的湖面下可以看到蓝天白云
二、填空题
9.用如图的装置探究平面镜成像的特点。实验中,选取两个完全相同的蜡烛,是为了比较像和物的 关系;为了顺利的完成实验应该选用 (选填“茶色薄玻璃板”或“透明的薄玻璃板”),移动蜡烛B寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛 (选填“A”或“B”)一侧观察。如果将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离,则蜡烛A的像相对于桌面 (选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动。
10.某同学的身高为1. 70m,站在竖直的平面镜前2.5m处。若他以1m/s的速度靠近平面镜,2s后他与他的像距离为 m,他在平面镜里的像的高度 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.如图,小明探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上出现了彩色色带。该实验最早是 (填科学家)做的,这说明 ,若同时将红、绿两束光平行主光轴射向凸透镜,如图乙,则当红光与主光轴交于F点时,绿光与主光轴的交点将在F点的 (选填“左”或“右”)边。
12.小红周末帮妈妈洗衣服,如图是她家的可折叠洗衣机,在机械洗涤时同时进行超产波清洗。
超声波的频率比人耳能听到的声音频率 (选填“高”或“低”)。超声波能把衣服上的污渍洗净,说明声波可以传递 。洗衣机桶内注入水后,小红往洗衣机桶内观看,感觉洗衣桶变“矮”了,这是光的 现象。
13.将一个凸透镜正对太阳光,适当调节与地面间的距离,可以在地面上得到一个很小很亮的光斑,由此可知凸透镜对光有 作用(选填“会聚”或“发散”),凸透镜在日常生活中常用来矫正 (选填“近视眼”或“远视眼”)。
14.如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点0打出一束激光,向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点的 (选填“左”或“右”)侧,比实际位置 (选填“深”或“浅”)一些;所以鱼儿在清澈的水中游动,沿着你看见鱼的方向去叉它, (选填“能”或“不能”)插到鱼。
15.如图是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中 是入射光线,折射角的大小是 ,界面的 (选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气。
16.如图所示,早晨的太阳光与水平方向成30°角射到一个水平放置的平面镜上,经镜面反射后,反射角大小为 。生活中,我们能看到本身不发光的物理课本,是由于发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射的缘故。
三、作图题
17.在题图中画出入射光线和折射光线的大致方向。
四、实验题
18.某兴趣小组“探究凸透镜成实像规律”的实验中,选用某一凸透镜、高为3.0厘米的发光体、光屏和光具座等实验器材按正确的步骤进行实验,实验中所测得的数据,记录在表格中。在得到凸透镜成像的初步规律后,他们进行适当的运算,并将结果记录在表格的最后一列中。
实验
序号
物距u(cm)
像距v(cm)
像高h(cm)
物距与像距之和l(cm)
1
36.0
18.0
1.5
54.0
2
32.0
19.2
1.8
51.2
3
30.0
20.0
2.0
50.0
4
27.0
21.6
2.4
48.6
5
24.0
24.0
3.0
48.0
6
21.0
28.0
4.0
49.0
7
18.0
36.0
6.0
54.0
8
15.0
60.0
12.0
75.0
①分析比较实验序号1~8中物距u、像距v及成像的变化情况,可得出的初步结论是:同一物体经同一凸透镜成实像时, ;
②分析比较实验序号6、7或8数据中像距v与物距u的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像,当 时,所成的像是放大的;
③该小组同学继续分析表格中的物距与像距之和l随物距u的变化情况,可得出的初步结论是:同一物体经同一凸透镜成缩小的实像时, 。
五、简答题
19.炎炎夏日,一个露天停车场。一位汽车司机将一瓶矿泉水放在驾驶台上就离开了。一段时间后,车内的依然物品自然起火,酿成大祸。(1)这瓶矿泉水相当于什么光学元件,(2)说明车内易燃物被矿泉水引燃的原因。
20.举出一些例子,说明光的直线传播在生活中的应用。
21.参照如图所示,拍摄几张含有反射现象的照片,用你所学的知识解释照片中的现象。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
A
D
C
C
C
D
1.B
【详解】A.“莫等闲、白了少年头,空悲切”——白发反射所有的光,故A错误;
B.“甲光向日金鳞开”——阳光照到铠甲发生了光的反射,光线进入人的眼睛,感觉铠甲在发光,故B正确;
C.“日月之行,若出其中”——其中太阳会发光,是光源;月亮不会发光,不是光源,故C错误;
D.“烟笼寒水月笼沙”——水中“月亮”是平面镜成像,是由于光的反射,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】A.根据常识可知,手机质量大约是150g,长度大约16cm,故A错误;
B.手机摄像头和照相机的成像原理相同,都是成倒立、缩小的实像,故B正确;
C.观众能从各个方向看到手机屏幕的画面是光沿直线传播的结果,故C错误;
D.手机屏幕是彩色画面的,这是由红、绿、蓝三种色光组成的,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】由题意知,若想在位于凸透镜右边的光屏上得到一个烛焰清晰缩小的像,光屏上得到的像是实像,即成像的情况是倒立、缩小的实像,根据凸透镜成像的规律可知,此时的物距大于二倍焦距,结合图示的a、b、c、d四点可知,a大于2倍焦距,b等于二倍焦距,c点在一倍焦距和二倍焦距之间,所以要将物体置于a点,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.“一石击破水中天”,“天”的形成是平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,故A错误;
B.“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,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错误;
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D。
5.C
【详解】A.根据半透明薄膜的特点可得,半透明薄膜可以用来承接像,故A正确,不符合题意;
B.镜头离景物越远,物距越大,像距越小,薄膜上的像越小,故B正确,不符合题意;
CD.因为照相机是利用物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像的原理制成,所以在较暗的室内,把凸透镜对着明亮的室外,拉动纸筒,改变凸透镜和薄膜间的距离,就可以在薄膜看到室外景物倒立的清晰的实像,把薄膜换成感光胶片,就可以得到照相底片了,故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】A.用放大镜观察物体时,物体到放大镜的距离要小于焦距,成放大、正立的虚像,故A不符合题意;
B.水中月,镜中花是平面镜成像,平面镜成正立的,等大的虚像,故B不符合题意;
C.树荫下的光斑是光直线传播的结果,树叶间的缝隙相当于小孔,太阳在地面上形成倒立,缩小的实像,故C符合题意;
D.海边的海市蜃楼是光线通过不均匀的空气,发生折射现象,人眼逆着折射光线看,感觉光线是从折射光线的反向延长线发出,故D不符合题意。
故选C。
7.C
【详解】A.电视遥控器使用的红外线在红光之外,属于不可见光,故A正确,不符合题意;
B.紫外线可以使荧光物质发光,因此应用在验钞机上,故B正确,不符合题意;
C.蝙蝠的回声定位利用超声波确定目标的位置,故C错误,符合题意;
D.“B超”发射出的是超声波,利用超声波为病人检查身体,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.影子是由于光照射到不透明的物体形成的阴影部分,是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.小孔成像是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.当地球到了月球和太阳的中间,太阳光无法射到月亮上面,在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影,这就是月食,都是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.平静的湖面相当于平面镜,在平静的湖面下可以看到蓝天白云是平面镜成像现象,平面镜成像是由于光的反射形成的,故D符合题意。
故选D。
9. 大小 茶色薄玻璃 A 不发生
【详解】[1]在此实验中,为了比较像和物的大小关系,利用等效替代的方法,选取两个完全相同的蜡烛,来获得物像的大小关系。
[2]透明的薄玻璃板透光多,反射光少,观察到的像比较暗,而茶色薄玻璃反射光多,观察到的像比较明亮,故为了顺利的完成实验应该选用茶色薄玻璃。
[3]平面镜所成像是虚像,是反射光线反向延长线汇聚而成,故要在实物A这侧观察。
[4]像与物的位置是镜面对称的,故蜡烛A如果不移动,它在镜中的像也不会移动。
10. 1 不变
【详解】[1]小明站在竖直放置的平面镜前2.5米处,物像到平面镜的距离相等,所以小明的像到平面镜距离是2.5米,小明和小明的像之间的距离是5米,当他正对平面镜以1m/s的速度靠近平面镜时,他的像也以1m/s的速度靠近平面镜,2s后,小明向平面镜靠近了2米,小明的像向平面镜也靠近了2米,小明和小明的像之间的距离变为1米。
[2]平面镜成像时,像与物大小相等,小明的大小不变,像的大小也不变。
11. 牛顿 白光不是单色光,是由多种色光混合而成 左
【详解】[1] [2] 最早探究光的色散现象的科学家是牛顿。他通过三棱镜实验发现,白光经过三棱镜后会分散成不同颜色的光,形成彩色色带,这说明白光是由多种色光混合而成的。
[3]凸透镜对光有会聚作用,且不同颜色的光经过凸透镜的折射程度是不同的。具体来说,对于同一种介质,紫光的折射率最大,红光的折射率最小,这意味着紫光经过凸透镜后的偏折程度最大,而红光经过凸透镜后的偏折程度最小。因此,当红光与主光轴交于F点时,由于绿光的折射率大于红光的折射率,绿光经过凸透镜后的偏折程度会大于红光,所以绿光与主光轴的交点将在F点的左边。
12. 高 能量 折射
【详解】[1]人耳能听到的频率范围是20Hz~20000Hz,低于20Hz的声音称为次声波,高于20000Hz称为超声波。
[2]声音能够传递信息和能量,超声波能把衣服上的污渍洗净,利用声音能够传递能量。
[3]洗衣机桶内注入水后,小红往洗衣机桶内观看,洗衣机桶反射的光线经水面折射进入人的眼睛,人眼看到的是折射形成的靠上的虚像,因此感觉洗衣桶变“矮”了。
13. 会聚 远视眼
【详解】[1]凸透镜对光有会聚作用,所以将凸透镜正对太阳光时,适当调节凸透镜与地面间的距离,能够在地面上得到一个很小很亮的光斑。
[2]近视眼是因为晶状体比较厚,折光能力强,像呈现在视网膜的前面,用凹透镜镜片来矫正;远视眼是因为晶状体比较薄,折光能力弱,像呈现在视网膜的后面,用凸透镜镜片来矫正。
14. 左 浅 不能
【详解】[1]水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧。
[2][3]叉鱼时,看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是变浅的鱼的虚像,所以叉鱼时要朝着所看到的“鱼”位置插去,不能插到鱼。
15. BO 35° 左
【详解】[1]由图可知,∠BOM′=30°,所以
∠BON=90°-30°=60°
同理∠AON=60°;根据反射角等于入射角,所以MM′的左侧发生了光的反射,则MM′为界面,NN′为法线,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OC一定为折射光线,BO为入射光线,OA为反射光线。
[2][3]由图可知,入射角∠BON=60°,折射角
∠CON′=90°-55°=35°
此时的折射角小于入射角,由光的折射规律可知光是从空气中斜射入玻璃中,所以界面的左侧为空气。
16. 60° 漫
【详解】[1]太阳光与水平方向(即平面镜)成30°角,这样入射角就是60°,又因反射角等于入射角,故反射角为60°。
[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。
17.
【详解】过入射点O画垂直于水面的法线(虚线),并标上垂直符号;根据反射角等于入射角,画出入射光线;根据折射现象中,水中的折射角小于空气中的入射角,画出折射光线。如图所示:
18. 物距变小,像距变大,像变大 像距大于物距 物距与像距之和l随物距u的减小而减小
【详解】①[1]分析比较实验序号1~8中物距u、像距v及成像的变化情况可知,物距u由36.0cm逐渐减小到15.0cm,像距v由18.0cm逐渐增大到60.0cm,像高由1.5cm逐渐增大到12.0cm。分析可得到结论:同一物体经同一凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像变大。
②[2]分析比较实验序号6、7或8数据中像距v与物距u的大小关系及成像情况,三组数据中,物距均小于像距,像高均大于3cm,因此像是放大的。可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像,当像距大于物距,所成的像是放大的。
③[3]分析表格中的数据可知,像高小于3cm时,像为缩小的实像,对应的实验序号是1~4。分析表格中的实验序号1~4中的物距与像距之和l随物距u的变化情况可知,物距u由36.0cm逐渐减小到27.0cm,物距与像距之和l由54.0cm减小到48.6cm。可得出的初步结论是:同一物体经同一凸透镜成缩小的实像时,物距与像距之和l随物距u的减小而减小。
19.见解析
【详解】这瓶矿泉水相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,太阳光经过矿泉水瓶后,会聚在一点,导致光线会聚处的内能增大,温度升高而使车内的易燃物自燃着火。
20.答案见解析
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播,光的直线传播在生活中应用的例子:小孔成像、影子的形成、日食的形成等。
21.见解析
【详解】图a七彩云是光的色散现象,是太阳光经过小水珠折射后分解为七色光,说明太阳是复色光。
图b倒影是由于平面镜成像形成的,是光的反射。
图c雪是固态的,雪的形成是由于水蒸气凝华或者小水滴凝固而形成的,凝华或者凝固现象,都需要放热。
图d根据凸透镜成像规律,物远像近像变小,故想要拍摄到全景需要增大摄像头与景物间的距离。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$