内容正文:
第二章 光现象
一、选择题
1.实验小组利用如图所示装置探究光的反射规律,下列说法正确的是( )
A.某次入射光与镜面的夹角为40°,则此时反射角为40°
B.让一束光沿BO方向入射到平面镜上,反射光不可能沿OA方向射出
C.实验小组的同学都能看到光屏上显现的光路,是因为光屏上发生了镜面反射
D.将左侧光屏向后折叠,不能在光屏上看到反射光,说明入射光线、法线、反射光线在同一平面内
2.关于光的传播,下列说法中正确的是( )
A.光不能在真空中传播
B.光在不同介质中传播速度相同
C.影子的形成是由于光的直线传播
D.光年是天文学中的时间单位
3.下面说法中不符合光的反射定律的是( )
A.人射光线与反射面的夹角为.反射光线与法线之间成
B.入射角为的入射光线没有反射光线
C.入射光线靠拢法线,反射光线也靠拢法线
D.入射角增加.反射角也增加
4.如图所示,墙角倾斜放置了一个与水平面夹角45°的平面镜,小球以v=2m/s的速度水平向右做匀速直线运动,则小球在平面镜中的像的运动方向和速度分别是( )
A.水平向左,2m/s B.水平向左,1m/s
C.竖直向上,1m/s D.竖直向上,2m/s
5.下列研究方法中,描述正确的是( )
1
学科网(北京)股份有限公司
A.探究“平面镜成像特点”实验中用B蜡烛来代替A蜡烛的像,运用了控制变量法
B.用光线来表示光的传播径迹和方向,运用了等效替代法
C.做“真空罩中的闹钟”实验时,逐渐抽出玻璃罩中的空气,闹钟的响铃声逐渐变小,说明真空不能传声,运用了模型法
D.实验中,用乒乓球被音叉弹开的幅度来反映音叉振动的幅度,运用了转换法
6.如图所示,在一个空铁罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上、将小孔对着蜡烛,可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。关于此现象说法正确的是( )
A.适当增大小孔能使像大一些
B.呈现的像是倒立的虚像
C.将烛焰远离小孔,像会变小
D.将空铁罐进行旋转,像也会旋转
7.2月4日晚,北京冬奥会盛大开幕。如图所示,冬奥会开幕式表演的四个场景中,属于光的反射的是( )
A.夜空中的光束
B.奥运五环在冰块里偏折
C.阳光下小朋友的影子
D.宣传牌在冰面上的倒影
8.如图所示是探究光的反射定律的实验装置,下列操作不正确的是( )
A. 把纸板ENF竖直地立在平面镜上
B. 一束光贴纸板沿某一个角度射到O点,用刻度尺量出反射角和入射角的大小
C. 改变入射光线的方向,观察反射光线的方向怎样改变
D. 把纸板NOF向前折或向后折,观察能否看见反射光线
二、填空题
9.一束光线射入平面镜,其入射光线跟镜面成25°角,其入射角是 .
10.做“研究平面镜成像特点”的实验,所用的实验器材有:玻璃板、两支相同的蜡烛、刻度尺和白纸、火柴、夹子等,如图所示。在实验中,她需要移动 (选填“A”或“B”)蜡烛,以确定像的位置。若用平面镜代替玻璃板,上述实验 进行(选填“能”或“不能”)。
11.公园里有一座桥,桥下水深为2m,桥上一彩灯距水面3m,该彩灯的“倒影”是 像(虚/实),若湖水上涨了0.5m后该彩灯的“倒影”距水面 m,像的大小将 (变大/变小/不变)。
12.蜻蜓在平静水面上空飞行.它在水中的“倒影”是由于光的 形成的 (虚/实)像.蜻蜓距水面3m,水深2m,该“倒影”距水面 m.
13. “举杯邀明月,对影成三人”,其中一人是“影”,它是由光的 传播造成的。
14.晴天,我们常常可以在茂密的树下看到一个个圆形的小亮斑,这些小亮斑是太阳的 (实、虛)像、一张不透光的纸开一个极小的“Δ"形孔,太阳光垂直射到这张纸上,那么这个小孔在地面上产生的形状是 。
三、作图题
15.太阳光透过浓密的树叶照在地上形成圆形的光斑,这就是“小孔成像”的生活实例,下图中AB为箭头状的LED灯,不透光的隔板CD中间有一个小孔E,请通过作图画出LED灯AB在光屏MN上的像A'B'(保留作图痕迹,把孔E看成一个点)。
四、实验探究题
16.小明利用大铁钉来探究平面镜成像规律,请你帮助他完成实验前的相关准备:
(1)他应该至少准备 根完全相同的大铁钉;
(2)为了确定像的位置,他应该选择 来代替平面镜;
(3)为了探究平面镜所成的像是虚像还是实像,他应该准备一个
(4)为了比较像和物到镜面的距离关系,如果没有方格纸,他还应该准备的测量工具是 .
17.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,纸板由A、B两部分组成,可绕竖直接缝NO翻折。
(1)实验前,将纸板 放置于平面镜上;
(2)移动激光笔,使入射光绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光沿 (选填“顺”或“逆”)时针方向转动,说明反射角随入射角的增大而 ;
(3)在实验过程中,若将甲图中的纸板向后倾斜,仍让光贴着纸板沿EO方向射向镜面,如图乙所示。此时反射光与入射光 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、实验中入射光线与镜面间的夹角为40°,入射角是入射光线与法线之间的夹角,入射角为:90°-40°=50°,反射角等于入射角,即此时反射角为50°,故A错误;
B、让一束光沿BO方向入射到平面镜上,根据光的反射定律知,光路是可逆的,即反射光能沿OA方向射出,故B错误;
C、能从光屏上看到显现的光路,是因为光屏上发生了漫反射的缘故,故C错误;
D、为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”可将左侧光屏向后折叠,若不能在光屏上看到反射光,说明入射光线、法线、反射光线在同一平面内,故D正确;
综上可知,本题正确答案为:D 。
【分析】(1)入射角是入射光线与法线之间的夹角,反射角等于入射角;
(2)在光的反射现象中光路是可逆的;
(3)在探究光的反射实验中,三线共面,是通过光发生了漫反射的缘故展现在我们眼前的;
(4)要验证反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内,可以让左侧光屏不与右侧光屏在同一平面内来进行研究。
2.【答案】C
【解析】【解答】解:光的传播速度与介质的种类有关,光在真空中的传播速度是3×108m/s,而在水中的传播速度是真空中的 ,在玻璃中的传播速度是真空中的 ,故A、B不符合题意;
光年是长度的单位,是光在一年内通过的距离,故D不符合题意;
当光遇到不透明物体时,由于光的直线传播,就会在物体的后面形成一个黑暗的区域,这就是影子.故C符合题意.
故选C.
【分析】①光在同种均匀介质中沿直线传播,在不同的介质中的传播速度不同,在真空中传播速度最大,在其它介质中的传播速度都比真空中的要小.
②光年是长度单位.
3.【答案】B
【解析】【解答】A.入射光线与反射面的夹角为40°,所以入射角为:,因为反射角等于入射角,所以反射角、入射角均为50°,即反射光线与法线的夹角为50°,A项正确,A项不符合题意;
B.入射角为0°,即光垂直镜面入射,此时反射光线也垂直镜面反射回去反射角也为0°,B项错误,B项符合题意;
C.入射光线靠拢法线,入射角减小,反射角也减小,则反射光线也靠拢法线,C项正确,C项不符合题意;
D.反射角等于入射角,所以入射角增加15°,则反射角也增加15°,D项正确,D项不符合题意.
故答案为:B
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】D
【解析】【解答】 A.夜空中的光束成直线状,是光沿直线传播形成的,故A不符合题意。
B.奥运五环在冰块里偏折,实际上是光从冰块里斜射入空气中折射所成的虚像,故B不符合题意。
C.阳光下小朋友的影子是由于光沿直线传播形成的,故C不符合题意。
D.宣传牌在冰面上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。
故答案为:D
【分析】在分析几个实例时,要注意区分是光的直线传播、光的反射还是光的折射。
①光在自然界中存在三种光现象:光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
②当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等。
③当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
8.【答案】B
【解析】【解答】把纸板ENF竖直地立在平面镜上目的是便于观察入射光线和反射光线;A不符合题意.量反射角和入射角的大小应该用量角器,而不是刻度尺;B错误,符合题意.改变入射光线的方向后,入射角也随着改变,通过观察反射光线即反射角的变化;即可得出入射角与反射角的关系;C不符合题意.把纸板NOF向前折或向后折,观察能否看见反射光线;来观察反射光线、入射光线以及法线是否共面;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)要验证一个现象是否必须在在某一条件下才能成立,实验时只要让这一条件不满足,观察是否出现这一现象即可.硬纸板的主要作用是:①呈现反射光线,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内.
9.【答案】65°
【解析】【解答】解:一束光与平面镜成25°角入射到镜面,则入射角为90°﹣25°=65°.
故答案为:65°.
【分析】掌握入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角.
10.【答案】B;不能
【解析】【解答】(1)在实验中,点燃A蜡烛,A蜡烛在玻璃板中反射成像,所以要小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,以确定像的位置。(2)透明的玻璃板能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,同时解决了确定像的位置和大小两个问题;
所以若用平面镜代替玻璃板,平面镜不透明,不能看到B蜡烛的像,实验不能进行。
故答案为:B;不能。
【分析】探究平面镜成像时,观察的是玻璃板前的蜡烛的像,所以移动玻璃板后的蜡烛和像重合,由于玻璃板透明,可以关系像和后面的物体,平面镜不能完成实验。
11.【答案】虚;2.5;不变
【解析】【解答】倒影属于平面镜成像现象,根据平面镜成像特点可知,该彩灯的“倒影”是虚像。
已知彩灯距离水面(物距) ,所以彩灯的“倒影”距离湖面(像距)也为 ,若湖水上涨 ,此时彩灯距离湖面
彩灯的“倒影”距离湖面也为 。
像的大小等于彩灯大小,像的大小不变。
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
12.【答案】反射;虚;3
【解析】【解答】解:倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像,当蜻蜓距水面3m时,蜻蜓的像距水面也是3m,即“倒影”到水面的距离是3m.
故答案为:反射;虚;3.
【分析】倒影属平面镜成像现象,所以所成的像是虚像,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像与平面镜的距离等于物体与平面镜的距离.
13.【答案】直线
【解析】【解答】“举杯邀明月,对影成三人”,其中一人是“影”,它是由光的直线传播造成的。
【分析】光在同一种均匀介质中沿直线传播,现象有:小孔成像,影子,日食和月食等。
14.【答案】实;圆形
【解析】【解答】晴天,太阳发出的光沿直线传播,经过树叶间的缝隙在地面上形成圆形光斑,是小孔成像现象,地面上的光斑实际上是太阳的倒立缩小的实像;小孔成像中,像的形状与小孔的形状无关,像的形状取决于物体的形状,因此“△”形的小孔仍然成圆形的像。
【分析】由于光沿直线传播形成小孔成像,小孔成像是实像,像和物体形状相同。
15.【答案】
16.【答案】(1)两
(2)玻璃板
(3)光屏
(4)刻度尺
【解析】【解答】(1)本题考查的是探究平面镜成像规律的实验,要演示实验,至少要找两根完全相同的铁钉,一个作为物体,还有一个作为像,便于比较像与物的大小关系;(2)要用玻璃板代替平面镜,既能像平面镜一样成像,还能透过平面镜观察对面的物体;(3)实像是可以呈现在光屏上的,虚像不能.因此要探究是实像还是虚像,应该用一个光屏接受像;(4)要比较像和物体到平面镜的距离,就需要刻度尺分别测量像距和物距.
【分析】探究平面镜成像特点的实验(a.平面镜成的是虚像;b.像与物体大小相等;c.像与物体到镜面的距离相等;d.像与物体的连线与镜面垂直),应用了等效替代法(实验中选择两根完全一样的蜡烛);在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小.
17.【答案】(1)竖直
(2)顺;增大
(3)在;不能
1
学科网(北京)股份有限公司
$$