内容正文:
第四章 光现象
一、选择题
1.下列现象中与平面镜成像原理相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑 B. 街头路口的反光镜
C. 人脸识别机 D. 影子的形成
2.枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”,如图所示的光路图中正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面发生光的折射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
4.如图,若将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则( )
A.A处应是紫光
B.只有AB之间有光
C.将温度计放到AB范围A处的外侧,会看到温度上升
D.将照相底片放到AB范围B处的外侧,底片不会感光
5.在拍摄电影过程中,为了创造出人被“大火焚烧”的视觉效果,被拍摄者、大火、大玻璃板、摄影机必须要处于合适的位置,如图所示,设计方案可行的是( )
A.
B.
C.
D.
6.晚上,小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩.当把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时(如图所示),会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子,关于这个影子的形状,图中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.“春江潮水连海平,海上明月共潮生”;“潭清疑水浅,荷动知鱼散”;“一叶障目,不见泰山”;“欲穷千里目,更上一层楼”。优美的诗句描绘了光的现象,下列说法正确的是( )
A.“海上明月共潮生”——月亮是光源
B.“潭清疑水浅”——光的反射
C.“欲穷千里目,更上一层楼”一一光的直线传播
D.“一叶障目,不见泰山”——光的折射
8.如图所示,阳光下一本物理教材掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,是因为 ( )
A.阳光在教材上发生漫反射,反射光线向各个不同方向射出
B.阳光在教材上发生反射,入射角等于反射角
C.小明和小红眼睛发出的光都射在书本上
D.物理教材是光源,它发出的光射入小明和小红的眼睛
二、填空题
9.光在水中的传播速度为空气中传播速度的 ,光在玻璃种的传播速度为空气中传播速度的 。当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。大量实验表明,光的折射现象与光在介质中速度有关。据此,当光线从玻璃中斜射入水中时,折射光线会 (选填“偏离”或“偏向”)法线。
10.太阳光垂直照射在塑料棚顶的一个很小的“△”形孔上,在地面上形成的光斑是 (选填“△”“▽”“○”)形,发生此现象的原因是 。
11.光在同种均匀介质中沿 ;真空中的光速是 m/s.
12.2020年6月21日出现了日偏食现象(如图甲),同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑(如图乙):月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因 (选填“相同”或“不相同”),月牙形光斑是 的实像。光斑大小不一原因是树叶间缝隙到 距离不同(选填“地面”或“月亮”)。
13.排纵队时,如果你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用 来解释;发生雷电时,先看到闪电,后听到雷声,这表明 .若从你看到闪电到听到雷声之间相隔的时间为4.6s,则雷电与你之间的距离约为 m.
14.如图所示,A图中,验钞机是利用了 能使荧光物质发光的原理工作的;B图中,电视剧遥控器是用 来遥控电视的,彩色电视机画面的颜色是由红、 、蓝三种色光复合而成的。(前两个空选填“红外线”或“紫外线”)
三、作图题
15.做出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
四、实验探究题
16.
(1)光的色散实验中,光屏上A、B是光带边缘的色光,其中A为 光,将温度计放在B处的外侧,发现温度计示数有显著变化, (选填“Ⅰ”、“II”或“Ⅲ”)区的光可以应用于电视遥控器。
(2)在三棱镜与白屏之间插一块玻璃,发现白屏上的各种色光分布没有任何变化,则该玻璃的颜色是 色的。
(3)如果将白色光屏换成绿色纸板。我们能看到 。
17.某同学在做“探究光的折射特点”的实验,如图所示的是光从空气射入水中时的光路图,实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40. 9°
(1)分析表中数据可得出以下结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象,
②光从空气斜射到水中时,折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角,且折射角随入射角的增大而 ,当光从空气垂直射到水面时,折射角等于 。
该同学根据上述一次实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价,是否存在不足?答: (填“是”或“否”)。请简要说明理由: 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】AD.树荫下的圆形光斑、影子的形成是由光的直线传播形成的,故AD不符合题意;
B.反光镜的成像原理是光的反射和平面镜成像原理相同,故B符合题意;
C.人脸识别机的镜头原理是光的折射,故C不符合题意;
故选B。
【分许】1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射;
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅;
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
2.【答案】B
【解析】【解答】解:图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左右两边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围.
A图中光的传播方向标错了,不合题意;
B符合题意;
C图中不仅光线发生了偏折,而且光的传播方向也标错了,C图合题意.
D图中光线发生了偏折,因为光是沿直线传播的,D不合题意;
故答案为:B.
【分析】光线从天空反射到井底的青蛙的眼中,青蛙就可以看到天了;光在同种均匀的介质中沿直线传播 .
3.【答案】C
4.【答案】C
【解析】【解答】A、太阳光经三棱镜后发生色散,图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光;
B、 红外线和紫外线都属于不可见光 ;
C、A的外侧是红外线,红外线具有热效应,它位于红色光的外面,所以温度计放应放在A处的外侧示数会上升;
D、由于紫外线会使底片感光,而紫光外侧为紫外线,因此将底片放在紫光外侧.则底片会感光;
故答案为:C.
【分析】A、 白光分解成多种色光的现象。 一束太阳光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫;红外线和紫外线都属于不可见光,A的外侧是红外线,温度计放到这个地方,温度计的示数会明显升高;故B错误,D错误;B的外侧是紫外线,将涂有荧光物质纸条放到这个地方,荧光物质会发光,故C正确.
5.【答案】D
6.【答案】C
【解析】【解答】解:
发光面较大的吸顶灯的光被灯笼遮挡后,在后边形成一个黑色的区域,叫做影子,即灯笼影子,是光的直线传播形成的,因为吸顶灯的面积较大,所用在灯笼影子的边缘是光线较暗的半影区,中间是没有光线的全影区,所以C符合时间情况.
故选C.
【分析】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.
7.【答案】C
【解析】【解答】A.月亮是反射太阳的光,不是光源,A不符合题意;
B.水看起来变浅,是光的折射现象,B不符合题意;
C.登高可以望远,只没有遮挡物可以看到更远,是因为光沿直线传播,C符合题意;
D.“一叶障目”是光沿直线传播形成的,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据光的沿直线传播、反射、折射现象分析并解答。
8.【答案】A
【解析】【解答】A.教材的表面凹凸不平,光照在上面发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小红从不同的位置都能看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,A项符合题意;
B.光在教材表面发生反射使小明看到时,遵循光的反射定律,反射角等于入射角,而不是入射角等于反射角,B项不符合题意;
C.小明和小红眼睛本身不会发光,故不是光源,不会发出光照射在书本上,C项不符合题意;
D.物理教材本身不会发光,故不是光源,不会发出光,D项不符合题意。
故答案为:A
【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去,这种现象叫做光的反射,由于光的反射现象的存在,我们能看到不发光的物体;光发生反射时遵循光光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线法线两侧,反射角等于入射角,光路可逆。
9.【答案】偏离
【解析】【解答】由题意知光在空气中传播速度快、在水中传播速度慢;当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;根据题意还可知:光在空气中传播速度快、在玻璃中传播速度慢,当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线,所以可总结:当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时,折射光线偏向法线;根据该结论光线从玻璃中的速度小于水中速度;当光线从玻璃中斜射入水中时,折射光线会偏离法线。
【分析】当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时,折射光线偏向法线。
10.【答案】○;光的直线传播
【解析】【解答】解:小孔成像中所成的“像”是物体的像,而不是小孔的像;像的形状与物体的形状相同,与小孔的形状无关;太阳光垂直照射在塑料棚顶一个“△”形的小孔上,会在地面上形成太阳的像,因为太阳是圆的,因此光斑的形状是圆形,即:“○”形,发生此现象的原因是光的直线传播。
故答案为:○;光的直线传播。
【分析】根据小孔成像的特点分析解答此题;
小孔成像:物体发出(或反射)的沿直线传播的光通过小孔后,会在孔后面的屏上形成倒立的实像。
11.【答案】直线传播;3×108
【解析】【解答】解:光在真空中速度最大,其数值是3×108m/s,光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小.光在同种均匀介质中沿直线传播.
故答案为:直线传播;3×108.
【分析】(1)在不同介质中光的传播速度不同,光在真空中速度最大,其数值是3×108m/s;(2)光的传播规律:光在同种均匀介质中沿直线传播.
12.【答案】相同;倒立;地面
13.【答案】光的直线传播;在空气中,光速比声速快;1564
【解析】【解答】(1)排纵队时,如果你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用光的直线传播来解释;
(2)发生雷电时,先看到闪电,后听到雷声,这表明:在空气中,光速比声速快;
(3) 雷电与我之间的距离s=vt=340m/s×4.6s=1564m。
【分析】(1)根据光沿直线传播的知识和应用解答;
(2)从声速与光速大小的角度分析;
(3)根据s=vt计算雷电到人的距离。
14.【答案】紫外线;红外线;绿
15.【答案】
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点:像与物的大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,即像与物关于镜面对称。先作出物体AB的端点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在平面镜中所成的像.
16.【答案】(1)紫;Ⅲ
(2)无
(3)只有一条绿色光条,不能看到彩色光带
【解析】【解答】(1)当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,因为三棱镜倒置,所以A端为紫光,B端为红光;电视遥控器利用的是红外线,
故答案为:Ⅲ区;(2)透明物体可以让与它相同的色光透过,若在三棱镜与白屏之间插一块玻璃,发现白屏上的各种色光分布没有任何变化,则说明该玻璃是无色透明的;(3)将白屏换成绿色纸板,绿色纸板只能反射绿颜色的光,吸收其它颜色的光,所以会观察到绿色纸板上只有一条绿色光条,不能看到彩色光带。
【分析】(1)光的色散现象的特点是形成了彩色的光带.知道各种色光的偏折能力,即红光最弱,紫光最强.
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,透明物体的颜色是由它透过的色光决定的,白色反射所有色光.
17.【答案】反射;折射;小于;增大;0°;是;没有探究当光从空气进入其他透明介质时发生的现象,不能得出普遍结论。
【解析】【解答】探究光的折射特点时,(1)①图中,光线斜射向水面时,同时发生反射好折射,空气中的是反射光线,水中的是折射光线;
②根据图像,光从空气斜射到水面时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角。
根据表中数据,当入射角增大时,折射角也随之增大,即折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
当光从空气垂直射到水面时,入射角为0°,折射角也等于0°,折射角等于入射角。
(2)探究折射规律时,应换其他透明介质,进行多次实验,使结论更具有普遍性,只用一种介质进行实验,过程存在不足。
【分析】(1)光在水面能发生反射,也可以发生折射;发生折射时,水中的折射角小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大;光线和界面垂直时,入射角、折射角为0°。
(2)探究折射规律时,换用不同透镜介质进行实验,探究的结论更具普遍性。
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