内容正文:
期末复习练习:光的世界
一、单选题
1.2023年4月20日,天空出现日食奇观,本次日食出现了日全环食现象,给人们带来难得一见的天文盛宴。下列光现象,与该现象成因相同的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影
C.海市蜃楼 D.空中彩虹
2.如图所示,平面镜水平放置,一束入射光线沿着跟镜面成角为方向入射到平面镜的O点。入射光线不改变,现将平面镜绕过O点且垂直纸面的轴转过后,反射光线跟入射光线之间的夹角为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,能正确描述光线从空气斜射到水中时发生反射和折射现象的是( )
A. B.
C. D.
4.暑假时小明一家自驾外出游玩,中午时分,强烈的太阳光几乎垂直射向地面,小明看到正前方一辆汽车后窗反射的阳光很强烈,稍靠近或远离前车,依旧十分刺眼,你认为前车的车型最可能是( )
A.甲车 B.乙车 C.丙车 D.都有可能
5.下列现象属于光的反射的是( )
A.小孔成像 B.一叶障目 C.镜花水月 D.立竿见影
6.成语中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“杯弓蛇影”,杯中的“弓”是光的折射形成的
B.“鱼翔浅底”,岸上人看到水中的鱼是它的实像
C.“皓月千里”,皎洁的月亮是光源
D.“一叶障目”,是光沿直线传播形成的
二、填空题
7.如图所示高1.7米的小夏,站在平面镜前2.5米处,像和镜面相距 米。若人朝着远离镜子的方向后退0.5米,像高为 米。在后退过程中,像的大小 (变大、变小或不变),若将一块和平面镜一样大小的木板放在平面镜后面0.2米处,她 (选填“能”或“不能”)在镜中看到自己的像。该同学从平面镜里看到背后墙壁上所挂时钟显示的时间如图所示,则实际时间是 。
8.小明身高1.7m,距离平面镜3m,他在平面镜中的像高是 m,像到小明的距离是 m。
9.小丽站在距穿衣镜前1m处,看到的“镜中人”是她的 (选填“实像”、“虚像”),镜中的像距小丽 m;当她远离镜面时,她的像的大小 (选填“变小”、“不变”、“变大”)。
10.如图所示是光在空气和水两种介质中传播的路线,此图所示为光从 (选填“空气射入水”或者“水射入空气”),折射角为 。
11.如图所示,一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,最下面的是 色光。如果在白色光屏前放置一块绿色玻璃,我们在白屏上就能够看到 色光。
三、作图题
12.按照要求规范作图(作图时请用刻度尺)。
(1)画出图中物体AB在镜中所成的像;(保留作图痕迹)
(2)请画出大致的折射光线。
四、实验题
13.探究变焦照相机如何成清晰的像。
【问题】小明通过实验探究知道,人能看清远近不同的物体,与晶状体的焦距有关。小明还想知道使用变焦照相机拍照,如何得到清晰的像?于是他用如图所示装置进行探究。
【证据】
(1)实验前,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度,目的是使像呈现在 ;
(2)小明先用焦距为5cm的凸透镜做实验,当光源和凸透镜位置如图所示时,移动光屏 (选填“能”或“不能”)模拟照相机的拍照原理;
(3)保持 到凸透镜的距离不变,换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,直到光屏上成清晰的像,分别记录焦距、像距和像的高度;
(4)保持(3)中某距离不变,换用不同焦距的透镜多次实验;
(5)部分实验数据如下表所示。(“F”光源的高度)
实验序号
物距u/cm
焦距f/cm
像距v/cm
像的高度h/cm
像的性质
1
30.0
5.0
6.0
1.0
始终成倒立的 实像
2
30.0
10.0
15.0
2.5
3
30.0
12.0
20.0
3.3
【解释】分析表中数据可知:当物距不变时,凸透镜焦距越 ,像距越大,像也越大;
【交流】摄像师用照相机给九年级同学拍摄毕业照时,想让被拍的同学成的像大一些,除了更换相机镜头外,还可以使摄像师 (选填“靠近”或“远离”)同学。
五、综合题
14.如图甲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,制作成一个简易小孔成像装置。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倒立的像。
(1)在图乙中利用光线作出烛焰AB在塑料薄膜的像A1B1(保留作图痕迹)。
(2)若将蜡烛靠近小孔少许,蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.
(1)如图所示,物体的长度为 cm;
(2)如图所示,请在图中画出入射光线并标出入射角i;
(3)如图所示,画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
16.2023年9月21日下午,神舟十六号航天员为广大青少年带来了一节精彩的太空科普课。
(1)晴朗的夜空下,小明观察到中国空间站飞过他的头顶。外表不能够发光的空间站是通过反射太阳光被小明观察到,表明夜空中的空间站 (填“是”或“不是”)光源,桂海潮在空间站出舱作业时(真空环境),他看到的星星 (填“会”或“不会”)一闪一闪的“眨眼睛”。
(2)中国空间站绕地球运行一圈的时间约为90min,速度为7.7km/s,相当于 km/h,空间站绕地球一圈通过的路程约为 km(填“”“”或“)。
(3)一名航天员站在竖直放置的平面镜前1m处,以0.6m/s的速度远离镜面,则2s后,人和像的距离为 m。
(4)小花的家和学校在山的两侧脚下,他在去学校观看太空科普课的路途中,有2/3的路程是上坡路,其余是下坡路,若他上、下坡速度不变,且下坡的速度是上坡速度的3倍,则小花去学校和从学校返回家的时间之比为 。
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
答案
A
AC
C
B
C
D
1.A
【详解】日食是月亮挡住了太阳射向地球的光线形成的,是光的直线传播现象;
A.小孔成像是光线透过小孔形成的像,是光的直线传播现象,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.海市蜃楼是由于空气密度不均匀,发生光的折射形成的虚像,故C不符合题意;
D.空中彩虹是由光的色散形成的,其实质是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
2.AC
【详解】入射光线沿着跟镜面成角为方向入射到平面镜的O点,则入射角
i=90°-40°=50°将平面镜绕过O点且垂直纸面的轴转过后,则入射角
i'=50°+10°=60°或
i''=50°-10°=40°在光的反射现象中,反射角等于入射角,反射光线跟入射光线之间的夹角
r=2i'=2×60°=120°
或
r'=2i''=2×40°=80°
故AC符合题意,BD不符合题意。
故选AC。
3.C
【详解】光线从空气斜射到水中时发生反射和折射现象。根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,且反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。在图中过入射点作出两种介质的法线,观察各图,在图AD中,反射角不等于入射角。当光线从空气斜射入水中时,折射光线会偏向法线,即折射角小于入射角。图B的折射光线远离法线。故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】分析后窗玻璃的方位,只有乙的后窗玻璃与地面成45°左右的夹角,太阳光以垂直地面的方向照射到此型式的后窗玻璃上,其反射光以与地面平行的方向射出,直射入人的眼睛,如图所示:
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】小孔成像、一叶障目与立竿见影都是光线在传播过程中遇到障碍物形成的,属于光的直线传播;镜花水月则是平面镜成像,其原理是光的反射,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.D
【详解】A.“杯弓蛇影”,杯中的“弓”是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故A错误;
B.“鱼翔浅底”,岸上人看到水中的鱼是光经过水与空气折射所成的虚像,故B错误;
C.“皓月千里”,皎洁的月亮不能自己发光,不是光源,故C错误;
D.“一叶障目”,是光沿直线传播的现象,故D正确。
故选D。
7. 2.5 1.7 不变 能 11点35分
【详解】[1]根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等,人站在平面镜前2.5米处,人的像和镜面也相距2.5米。
[2]平面镜所成的像与物的大小相等,不管人是靠近还是远离平面镜,像的大小不变,人高1.7米,像高1.7米。
[3]平面镜成像时,像的大小等于物的大小,所以在后退过程中,人的大小不变,则像的大小不变。
[4]由于平面镜成的是虚像,在镜面后放置物体不影响成像的,故将一块和平面镜一样大小的木板放在平面镜后面0.2米处,她能在镜中看到自己的像。
[5]平面镜里看到背后墙壁上所挂时钟显示的时间为0点25分,根据像与物对称的特点,实际时间应为11点35分。
8. 1.7 6
【详解】[1]根据平面镜成像特点,像与物的大小相等,小明身高1.7m,所以他在平面镜中的像高也是1.7m。
[2]根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等,他到平面镜的距离是3m,所以像到平面镜的距离也是3m,则像到小明的距离是
3m+3m=6m
9. 虚像 2 不变
【详解】[1]平面镜成像是反射光线的反向延长线会聚形成的虚像,因此小丽看到的“镜中人”是她的虚像。
[2]平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等,小丽距离平面镜1m,因此镜中的像距离小丽也是1m,镜中的像距离小丽的距离为
1m+1m=2m
[3]平面镜所成的像与物大小相等,因此当小丽远离镜面时,她的像的大小不变。
10. 空气射入水 35
【详解】[1][2]根据光的反射规律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;如图所示:由
由于反射角等于入射角,所以NN′为法线,MM′为界面;折射光线与入射光线分居在法线的两侧,反射光线与入射光线分居在法线的两侧,所以BO是入射光线,OA是反射光线,OC为折射光线,∠BON为入射角,∠CON′为折射角,根据题图可知,折射角为
∠CON′ =90°-55°=35°
折射角小于入射角,所以光线是从空气射入水中。
11. 紫 绿
【详解】[1]太阳光通过三棱镜折射后,会被分解成七种颜色的光,对红光偏折能力最弱,对紫光偏折能力最强,所以在白色光屏上光带最下面的是紫色光。
[2]透明物体的颜色由它透过的色光决定,绿色玻璃只能透过绿光,所以如果在白色光屏前放置一块绿色玻璃,在白屏上能够看到绿色光。
12.(1)
(2)
【详解】(1)平面镜成的像与物关于平面镜对称,先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为物体AB在平面镜中的像A'B',如图所示:
(2)过入射点O作垂直于界面的法线,根据折射角小于入射角画出折射光线,作图如下:
13. 光屏中央 能 光源 缩小 大 靠近
【详解】(1)[1]实验中为了使像成在光屏的中央,应调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一高度。
(2)[2]图中物距为30cm,焦距为5cm的凸透镜做实验,此时物距大于二倍焦距,则能模拟照相机的拍照原理。
(3)[3]实验中换上不同焦距的凸透镜,调节光屏到凸透镜的距离,因此应保持光源到凸透镜的距离不变。
(5)[4][5]由表可知,三次实验中物距均大于二倍焦距,则成倒立、缩小的实像,且由数据可知,凸透镜焦距越大,像距越大,像也越大。
[6]想让被拍的同学成的像大一些,除了更换相机镜头外,还可以通过减小物距,即摄像师要靠近同学。
14.(1)
(2)变大
【详解】(1)小孔成像是由于光的直线传播形成的,做A、B两点通过小孔的直线射到塑料薄膜上的照射点,便可得出A、B两点的像,得到整个物体的像,如图所示
(2)若将蜡烛靠近小孔少许,光线发散程度更大,像距不变,所以蜡烛的像将变大。
15.(1)1.60
(2)
(3)
【详解】(1)由图可知,刻度尺1cm又分为10个小刻度,故分度值为1mm,物体起始端对应的刻度值为2.00cm,末端对应的刻度值为3.60cm,物体长度,
L=3.60cm-2.00cm=1.60cm
(2)经过反射点作出法线。根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角,如图所示:
(3)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示:
16.(1) 不是 不会
(2)
(3)4.4
(4)
【详解】(1)[1]能够自主发光的物体是光源,夜空中的空间站是通过反射太阳光被小明观察到,因此夜空中的空间站不是光源;
[2]在地球上星星会“眨眼睛”是因为大气不稳定导致折射光飘忽不定造成的。而真空环境中没有大气,所以星星不会闪烁,即不会“眨眼睛”。
(2)[1]单位换算
[2]由计算空间站绕地球一圈通过的路程约为
(3)先根据算出人距离镜子的距离为
平面镜成像中像到镜子的距离等于物到镜子的距离,因此此时人和像的距离为
(4)假设总路程为,上坡速度为,根据分别求出上下学的时间为
则小花去学校和从学校返回家的时间之比为
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
$$