内容正文:
第四章 光现象
一、选择题
1.如图所示,一束光线经杯中的水面发生折射与反射现象后,在杯底M点和墙面N点形成两个光斑,保持入射光位置不动,在缓慢往杯中加水的过程中,下列说法正确的是( )
A.M点右移,N点上移 B.M点右移,N点下移
C.M点左移,N点上移 D.M点左移,N点下移
2.2024年春晚西安分会场《山河诗长安》节目震撼上演,如图所示,节目中“李白”的诗句“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪”被千人齐诵。下列诗句所蕴含的光现象中与“明镜”的原理相同的是( )
A.瀑水喷成虹 B.绿树荫浓夏日长
C.倒影入清漪 D.潭清疑水浅
3.光现象是物理学研究的内容之一。如图所示的光现象中,属于光的反射形成的是( )
A.水中“弯折”的铅笔 B.墙上的手影
C.镜中的花朵 D.树荫下的光斑
4.阳光下有一本物理课本掉到了地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,这是因为( )
A.阳光在课本上发生了镜面反射
B.阳光在课本上发生了漫反射
C.小明和小红眼睛发出的光射在了课本上
D.课本发出的光射入了小明和小红的眼睛
5.如图所示为平面镜所成的一块手表的像,则手表所指的时间是( )
A.4:45 B.5:45 C.7:15 D.3:35
6.诗句“潭清疑水浅”告诉我们,清澈见底的池底看起来很浅,但实际可能很深。下列光路图能说明这一现象的是( )
A. B.
C. D.
7.下列四种物理现象中,不能说明光是沿直线传播的是( )
A.灯光下的影子 B.月食的形成
C.树荫下的圆形光斑 D.清澈的深潭看上去却很浅
8.如图所示,阳光下,如图所示,一只水鸟 M站在水中觅食,水鸟对影成三鸟,以下说法正确的是( )
A.鸟 M 的像 P 是实像
B.M 与 P 的大小一定相同
C.鸟 M 的影子 N 是光的反射造成的
D.我们能看得到鸟身上的羽毛是因为光沿着直线传播
二、填空题
9.由于棱镜对各种光的 不同,才会产生白光的色散现象.
10.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置,用蜡烛B寻找蜡烛A的像时,人眼应在蜡烛 (选填“A”或“B”)这一侧观察。实验中若把玻璃板在图中位置向左水平移动一段距离,这个过程中蜡烛A所成的像将 (选填“随”或“不随”)玻璃板平移。
11.光在 中传播最快,每秒传播 m。从地球向月球发出激光信号,经2.56s后收到返回信号,则月球到地球的距离是 m。
12.由于光的 现象,教室里坐在不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字.(选填“漫反射”或“镜面反射”)
13.如图所示,检查视力时视力表(要求检查距离5m) 悬挂在被测者头部的后上方,被测者通过识别对面墙上镜子里的像进行检测。若图中被测者到视力表的距离为1.5m,为了按要求完成检测,他应该 。
14.一只小鸟在平静的湖面上飞过,水深10m,当小鸟距水面4m时,小鸟在湖面的“倒影”距小鸟 m,它是由于光的 形成的.
三、作图题
15.图中入射光线与镜面成60º的夹角,请画出反射光线并标出反射角的大小。
四、实验探究题
16.在“探究平面镜成像特点”实验中,如图甲所示,在桌面上铺一张图像纸,在纸的中间沿横线竖直放置一块较薄的玻璃板代替平面镜,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,可看到它在玻璃板后的像,再拿一只相同但不点燃的蜡烛B,竖立在玻璃板后,移动位置,使B跟A的像重合.
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定 .
(2)通过图像纸,可方便准确地得出结论,像距 (填“大于”、“小于”或“等于”)物距.
(3)蜡烛B与A的像重合,说明像与物大小 (“相等”成“不相等”).
(4)若在像的位置放一光屏,光屏上不能承接到像,说明像是 (填“虚“或“实”)像.
(5)如图乙所示,如果玻璃板没有竖直放置,实验中会出现的情况是 .
17.小明在“探究光的反射规律”的实验中,如题图所示,将平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块对称的光屏,放于镜面且可绕ON转动。
(1)光屏应选择 (填“粗糙”或“光滑”),目的是 ;
(2)如图甲所示,先让光屏在同一平面内,沿镜面射入一条光线AO,并找到反射光线OB,用量角器量出入射角和反射角的大小,反复实验比较两角的大小可得:反射角 入射角;实验中改变入射角进行多次实验目的是 ;
(3)如图甲所示,让一束光线沿光屏BO射向镜面,则反射光线会沿 (选填“OA”或“ON”)射出,说明光路是 ;
(4)如图乙所示,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
答案解析部分
1.【答案】A
2.【答案】C
【解析】【解答】“明镜”属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
A、彩虹是光的色散形成的,光的色散的实质是光的折射,故A错误。
B、树荫是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成影子,故B错误。
C、倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故C正确。
D、“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,看水底是逆着光的传播方向看的(即逆着折射光线看),由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,故D错误。
故答案为:C。
【分析】(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、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)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的。
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
【解析】【解答】图中平面镜显示的时间7:15,所以手表所指的时间是4:45。
故答案为:A。
【分析】根据镜面对称的性质,在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒,且关于镜面对称,分析可得.
6.【答案】D
7.【答案】D
【解析】【解答】 ABC:灯光下的影子 ,月食的形成,树荫下的圆形光斑都是由于光的直线传播,故ABC不符合题意;
D:清澈的深潭看上去却很浅 ,光的折射现象,不能说明光的直线传播,故D符合题意。
【分析】ABC根据光在同种均匀介质中是沿直线传播分析;
D根据光的折射现象分析。
8.【答案】B
9.【答案】偏折程度
【解析】【解答】由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带.故答案为:偏折程度.
10.【答案】A;不随
【解析】【解答】平面镜成像是光的反射现象,是反射光线反向延长线汇聚而成,要在实物A这侧观察。
像与物的位置关于镜面对称,玻璃板向左水平移动,蜡烛A到平面镜的距离不变,它在镜中的像也不会随着移动。
【分析】平面镜成像是光的反射现象,需要在物体一侧观察像;物体到平面镜距离不变,像的位置变化。
11.【答案】真空;3×108;3.84×108
【解析】【解答】光在真空中的传播速度最快,光速v=3×108 m/s,即光每秒传播3×108 m,激光从地球到月球的时间
则月球到地球的距离
【分析】光在真空中的传播速度最快,是3×108 m/s;利用光速和时间的乘积计算路程,结合反射特点计算距离。
12.【答案】漫反射
【解析】【解答】解:黑板的表面是比较粗糙的,可以将射来的光线向四面八方反射,是漫反射.这样,教室里不同位置的同学都能看到黑板上的粉笔字.
故答案为:漫反射.
【分析】凹凸不平的表面会把光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射.
13.【答案】向视力表移动0.5m
14.【答案】8;反射
【解析】【解答】解:因为平面镜成的像是虚像,平面镜的成像原理是光的反射;已知小鸟距水面4m,像到水面的距离也是4m,所以“倒影”距小鸟为4m+4m=8m.
故答案为:8,反射.
【分析】物体通过平面镜所成的像和物体关于镜面成轴对称图形,即像和物体到镜面的距离相等。
15.【答案】
【解析】【解答】反射角等于入射角。反射角是反射光线与法线的夹角,故反射角=入射角=90º-60º=30º。作图如图:
【分析】反射定律:光的反射定律:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角;入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。在反射中光路是可逆的。
16.【答案】像的位置;等于;相等;虚;找不到像的位置
【解析】【解答】(1)用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于透过玻璃找到像的位置;
(2)在平面镜成像中,像距等于物距;
(3)蜡烛B与A重合,说明所成的像与物体的大小相等;
(4)平面镜成像时所成的像是虚像,无法用光屏接收到;
(5)若如图乙所示,成像位置会高于水平位置,因此在图像纸上无法找到像的位置;
故答案为:(1)像的位置;(2)等于;(3)相等;(4) 虚;(5)找不到像的位置。
【分析】(1)使用透明的玻璃是为了方便透过玻璃找到像的位置;
(2)平面镜成像特点之一:物像等距;
(3)实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以比较物像大小关系;
(4)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接,虚像不能用光屏承接;
(5)如果玻璃板没有放正,所成的像不在水平面上,所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合。
17.【答案】粗糙;因为光线照射到粗糙的表面会发生漫反射;等于;进行多次实验目的是得出普遍规律;OA;可逆的;不能;在
【解析】【解答】(1)光屏应选择粗糙的,因为光线照射到粗糙的表面会发生漫反射,人能从不同的方向看到反射光线 ;
(2)用量角器量出入射角和反射角的大小,反复实验比较两角的大小可得:反射角等于入射角;
实验中改变入射角进行多次实验目的是得出普遍规律。
(3)如图甲所示,让一束光线沿光屏BO射向镜面,则反射光线会沿OA射出,说明光路是可逆的;
(4) 如图乙所示,将纸板F转过一定的角度,在纸板F上不能看到反射光线,此时反射光线和入射光线不在同一平面内。
【分析】(1)漫反射:光线照射到粗糙的物体表面时,会被反射向四面八方的现象 ;
(2)多次实验目的:避免偶然性,让结论具有普遍性;
(3)在反射现象中,光路可逆;
(4) 反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
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