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第四章 光现象
一、选择题
1.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大10°
C.入射角等于反射角
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
2.在探究“声音产生的条件”时,观察到发声的音叉能激起水花。下列实验所用的研究方法与此相同的是( )
A.通过观察到荧光物质发光,感知紫外线的存在
B.研究光现象时,引入光线用来描述光的传播路径和方向
C.逐渐将玻璃罩内的空气抽出,声音逐渐减小
D.探究“平面镜成像特点”时,为了探究像的特点,选用两支相同的蜡烛
3.小明在寒假中去青岛极地海洋世界游玩,发现北极熊站立在方形透明水族箱内,头在水面上、身体在水面下,水族箱外的小明居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景,如图所示。此情景产生的原因与下列哪种现象成因一致( )
A.镜花水月 B.黑板反光 C.雨后彩虹 D.小孔成像
4. 下列与告示牌“池水清浅,擅入会溺”体现光学原理相同的选项是( )
A.日晷 B.水中倒影
C.水中折笔 D.道路广角镜
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
6.下列说法正确的是( )
A.根据紫外线能使荧光物质发光可以制成紫外线夜视仪
B.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律
C.电视机的遥控器可以发出不同频率的红外线来实现对电视机的遥控
D.彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的
7.下列关于光学知识的说法,正确的是( )
A.光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角
B.光发生漫反射时,也遵循光的反射定律
C.光在介质中沿直线传播
D.红外线能使钞票上的荧光物质发光
8.雨后天晴的夜晚,为了不踩到地面上的积水,下列说法正确的是( )
A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走,地上发亮处是水
B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走,地上暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上的暗处是水
二、填空题
9.岸上的人透过水面看见河底一白色鹅卵石的虚像,这虚像是光从 斜射入 中发生 (选填“反射”或“折射”)形成的偏 (选填“高” 或“低”)位置的虚像。
10.如图一束激光与水平方向成角斜射到空水槽底部O点,形成一个光斑。现向水槽中匀速注入适量水后,则水槽底部光斑移到O点的 (选填“左”或“右”)侧。继续沿水槽壁匀速注水,则折射角的变化情况是 (选填“变大”、“变小”或“不变”),若水面上升速度为。光斑移动速度为,则两者的大小关系是 (选填“大于”、“等于”或“小于”)。
11.如图所示,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射、反射和折射三条光线,则 是法线,反射角为 度,折射角为 度,界面的 边是玻璃(选填“上”、“下”、“左”或“右”)。
12.小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿 传播.小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
13.小明从汽车的后视镜里看见驾驶员,此时驾驶员通过车内后视镜 (选填“一定”、“不一定”或“一定不”)能看见小明,小明在后视镜里看到的驾驶员的像是 (选填“虚”或“实”)像。
14.某同学按课本提示自制了一个简易针孔照相机,利用它观察窗外的景物时,会在塑料薄膜上看到倒立的 (彩色/黑白) (实/虚)像,在室外观察时,发现塑料薄膜上的像不太清楚,你的建议是 (写出一点).
三、作图题
15.在图中画出的光线OP从空气垂直入射到玻璃砖,并经过玻璃砖两次折射到空气中的光路图。
四、实验探究题
16.小明同学利用如图所示装置进行“探究平面镜成像的特点”的实验:
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于 ;
(2)实验中两支蜡烛要完全一样,目的是为了 ;
(3)小明在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在玻璃板放有蜡烛 (选填“A”或“B”)的一侧观察;
(4)如果小明在寻找蜡烛A的像的位置时,无论怎样沿水平桌面移动蜡烛B,都不能使它与蜡烛A的像重合,可能的原因是 ;
(5)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(6)将蜡烛A竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的①、②、③三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因;
(7)如果移去蜡烛乙,并在此位置放一光屏,则光屏上 出现蜡烛A的像(选填“会”或“不会”),说明平面镜成的是 像(选填“实”或“虚”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A选项,当入射光线与反射面的夹角为15°时,则入射角为 ,所以反射角也为75°,所以A说法错误.
B选项,根据反射定律,入射角增大5°时,反射角也增大5°,所以反射光线与入射光线的夹角也增大10°, B符合题意。
C选项,应该是反射角等于入射角,这属于逻辑错误,C不符合题意。
D选项,只要是光的反射,都遵守反射定律,即漫反射仍旧遵守入射角等于反射角的规则,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.(注:光路是可逆的)
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】C
【解析】【解答】A :日晷是利用光的直线传播来测量时间的。故A错误;
B: 选项水中倒影是光的反射现象。故B错误;
C: 选项水中折笔是光从一种介质进入另一种介质时发生折射导致的,与题干原理相同。故C正确;
D: 选项道路广角镜是利用光的反射来扩大视野的。故D错误;
综上,正确答案为 C。
【分析】 首先明确告示牌所体现的是光的折射原理。然后分析各个选项,日晷利用的是光的直线传播;水中倒影是光的反射;水中折笔是光的折射,与题干原理一致;道路广角镜是光的反射原理。通过对比分析,得出与题干光学原理相同的是水中折笔这一选项。
5.【答案】B
6.【答案】C
【解析】【解答】解:A、根据紫外线能使荧光物质发光可以制成验钞机,根据红外线的热效应,可以制成红外线夜视仪,故A错误;
B、镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故B错误;
C、电视机的遥控器可以发出不同频率的红外线来实现对电视机的遥控,故C正确;
D、彩色电视机的色彩是用红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合得到的,不是红、黄、蓝,故D错误.
故选C
【分析】(1)紫外线可使荧光物质发光,据此制成了验钞机;夜视仪利用了红外线的热效应;
(2)镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律;
(3)红外线可用在遥控器上,实现对电视机等的控制;
(4)光的三原色是红、绿、蓝
7.【答案】B
【解析】【解答】解:A、光从一种介质斜射入另一种介质时,会发生光的折射现象。光由空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角,A不符合题意;
B、无论是漫反射还是镜面反射都遵守光的反射定律,B符合题意;
C、光在同种均匀介质中沿直线传播,C不符合题意;
D、紫外线能使钞票上的荧光物质发光,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光由空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角,光由其他透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角.
反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
光在同种均匀介质中是沿直线传播.
不可见光包括有:红外线和紫外线.特点:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌 .
8.【答案】B
【解析】思路解析:水面相当于平面镜,当人迎着月光走时,月光照在水面上发生镜面反射,这时射入人眼的光线的强度比地面发生漫反射进入人眼的光线强度要强,所以看上去水面是亮的。背着月光走时,月光照在水面上发生镜面反射的光线不能射入人的眼睛,地面发生漫反射的光线进入人眼,所以看上去水面较暗,地面较亮。
答案:B
9.【答案】水;空气;折射;高
10.【答案】左;不变;>
11.【答案】;30;60;右
【解析】【解答】由于反射光线与入射光线关于法线对称,故 是法线, 是界面,则CO是入射光线,OB是反射光线,OA是折射光线,则反射角为90°-60°=30°
折射角为60度,由于光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故界面右边是玻璃。
【分析】先找出入射光线与反射光线,它们是关于法线对称,从而确定 是界面。入射光线与折射光线分居法线两侧,则OA是折射光线,由于折射角大于入射角,OA是折射光线。
12.【答案】直线传播;折射;虚
【解析】【解答】(1)硬币放在杯底,因为光沿直线传播,杯子挡住了硬币到眼睛的光线,人眼便看不到硬币。
(2)倒入水后,硬币出来的光在水面发生折射,远离法线,人逆着光看,能看到硬币,这是光的折射现象。
(3)弟弟看到的硬币是杯底硬币的像,是折射形成的虚像,是光反向延长线的交点会聚而成的。
【分析】(1)根据光的直线传播解答;
(2)根据光的折射现象解答;
(3)实像由实际光线会聚而成,虚像不是实际光线会聚而成。
13.【答案】一定;虚
【解析】【解答】小明从汽车的后视镜里看见驾驶员,此时驾驶员通过车内后视镜一定能看见小明,小明在后视镜里看到的驾驶员的像是虚像。
【分析】(1)在光的反射现象中,光路是可逆的;
(2)物体在平面镜内所成的像是虚像。
14.【答案】彩色;实;用不透明的纸卷成一个筒套在塑料薄膜上
【解析】【解答】解:利用针孔照相机观察窗外的景物时,会在塑料薄膜上看到倒立的彩色实像,在室外观察时,发现塑料薄膜上的像不太清楚,为防止除小孔以外的任何部分不漏光,可以用不透明的纸卷成一个筒套在塑料薄膜上.
故答案为:彩色;实;用不透明的纸卷成一个筒套在塑料薄膜上.
【分析】(1)“针孔相机”成像实际上就是小孔成像,它是由光的直线传播形成的;
(2)小孔成像成的是倒立的像,像的大小与物到孔的距离、孔到薄膜的距离有关;孔到薄膜的距离一定时,物到孔的距离越大,所成的像越小;经过小孔照到薄膜纸上的光线越多像越亮,照到薄膜纸上的光线越少,像越暗.
(3)做到除小孔以外的任何部分不漏光,内壁如不是黑的,为防止反光,就用黑板漆涂于内壁表面.
15.【答案】
16.【答案】(1)确定像的位置
(2)比较像与物的大小关系
(3)A
(4)玻璃板没有垂直放置于水平桌面上
(5)不变
(6)③
(7)不会;虚
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