内容正文:
第四章光现象练习题
一、单选题
1.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是:( )
A.实验选用透明玻璃代替平面镜是为了便于确定像的位置
B.将平面镜向左平移一小段距离,像的位置也向左平移
C.采用两只完全相同的蜡烛来判断像与物大小的方法是等效替代法
D.若玻璃板厚2mm,可以看到两个等大的虚像
2.《淮南万毕术》中有这样的记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”如图所示,“大镜”和“水盆”相当于两个平面镜,光在它们表面发生两次反射,墙内的人便可以看到墙外的景象,是世界上有记载的最早的潜望镜。下列说法正确的是( )
A.潜望镜与彩虹的形成原理相同
B.在潜望镜中看到的插秧人的像是虚像
C.若插秧人距离大镜5m,则大镜中的像距离插秧人也是5m
D.若插秧人远离大镜时,他在大镜中的像变小
3.如图所示,装有水的容器左上方有一支激光笔,沿笔身倾角的方向对准着容器底部的O点,此时打开激光笔,欲使激光照射到O点,以下可行的操作是( )
A.保持笔身倾角和位置不变,直接打开激光笔
B.保持笔身倾角不变,向右平移激光笔
C.保持笔身倾角不变,向左平移激光笔
D.保持激光笔的位置不变,增大笔身倾角
4.我们面对平面镜逐渐靠近时,则像的大小将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变小后变大
5.观察平面镜成像的实验如图所示,在这个实验中说法正确的是( )
A.玻璃板后的那支蜡烛点燃效果更好 B.玻璃板越厚效果越好
C.若用更大的玻璃板,像变大 D.在较暗的环境中做实验看得更清楚
6.如图所示,在水中平行于凸透镜(由玻璃制成)主光轴的光线经凸透镜会聚于主光轴的一点S,若把凸透镜取出,放置于空气中,平行于主光轴的光将会聚于( )
A.S的下方 B.S的上方
C.与S重合 D.条件不足,无法判断
7.如图是苍鹭从平静水面上起飞的瞬间,关于苍鹭在水面所成的像,下列说法正确的是( )
A.苍鹭与它所成的像到水面的距离相等 B.水越深苍鹭所成的像离它越远
C.苍鹭在水面所成的是实像 D.苍鹭飞离水面的过程中像会变小
8.一个同学站在平面镜前1.5m处整理着装,则( )
A.像与他本人相距3m
B.他在平面镜中的像与他完全相同,是实像
C.他向平面镜靠近点,他在镜中的像变大了
D.平面镜成像是光的折射现象
9.如图所示,蜡烛通过凸透镜可在光屏上成清晰的像。以下哪个光学元件是根据这个成像原理做成的( )
A.照相机 B.投影仪 C.摄像机 D.放大镜
10.我们经常提到的像有:① 小孔成像;② 平面镜成像;③ 放大镜成像;④ 电影银幕上的像;⑤ 水中的倒影;下列判断中正确的是( )
A.属于虚像的是②③⑤ B.由于折射而形成的像是①③④
C.属于实像的是①③④ D.由于反射而形成的像是①②⑤
11.如图是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易“投影仪”,它能将手机上的画面放大投射到白墙上。下列说法不正确的是( )
A.手机屏幕到透镜的距离应在透镜的一倍焦距和二倍焦距之间
B.白墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面将不再完整
D.为了使墙上的画面更大一些,小明应使手机适当靠近镜头,同时投影仪适当远离白墙
12.在西安可以扫码乘坐公交车,只要下载长安通APP,注册后使用“长安通二维码”即可,扫码机通过扫描手机二维码即可完成支付,如图所示,上半部分为长安通刷卡区,下半部分为二维码支付区,下列有关说法中正确的是( )
A.二维码位于扫码机摄像头的一倍焦距和二倍焦距之间
B.扫码机的摄像头相当于近视眼镜的镜片
C.二维码通过镜头成正立放大虚像
D.某次支付不成功,可能是二维码离扫码机摄像头太近,所成像太大超出识别范围
13.1666年英国物理学家牛顿用三棱镜将太阳光分解成各种单色光,这种现象叫做光的色散。如图所示,关于太阳光的色散,下列说法错误的是( )
A.这个实验说明白光不是单色光
B.我们看到光屏上的最下面是紫光
C.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
D.色散的原因是因为光经过三棱镜时发生了光的折射
14.2024巴黎奥运会张雨霏勇夺6枚奖牌,如图中能表示张雨霏在水下看到岸上终点线的光路图是( )
A. B. C. D.
二、填空题
15.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。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 。
16.彩色电视机屏幕上各种艳丽色彩是由 、 、 三种光通过适当的比例混合得到的。
17.二维码在现代生活中随处可见,我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了 (选填“反”或“折”)射;用手机扫描二维码时,二维码图案通过手机镜头可以成缩小的像,此时这个二维码图案到镜头的距离应该满足的条件是 。
18.如图为检测视力的情景,房子的宽度是3m,视力表和平面镜分别挂在对面墙壁,人应距离平面镜 m;为了学生看清视力表,应把灯挂在 前(选填“平面镜”或“视力表”)。
19.如图所示,一只天鹅在水深为1.5m的水面上方水平飞行,它在水中的倒影是由于光的 形成的。若此时的天鹅距水面2m,它在水中的倒影离天鹅 m,若天鹅飞向水面捕食时,它在水中的倒影 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.一束光与湖面成30°角照射到平静的湖面上,则反射角为 。湖水深10米,小鸟在距湖面6米的空中飞翔,它在湖中成的像距离该鸟 米。
21.身高为1.62m的某同学站在平面镜前2.5m处,则镜中的像与他相距 m,若他向平面镜靠近1.2m,此时其像的高度将 1.62m(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
22.如图所示是一新款小度智能屏,它可以和“主人”进行语音交流,接收“主人”指令,播放音乐,播报天气。还具有模仿父母的 (选填“音调”“响度”或“音色”)讲故事哄娃入睡的功能,其彩色显示屏上的图像是由红、 、蓝三种色光混合而成的。
三、实验题
23.如图甲,某小组探究光的反射定律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成,让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光OB。
(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)在实验过程中,若将光屏倾斜,如图乙所示,让光线仍贴着E板射向O点,在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
24.如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板 (填:前面或后面)移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较像与物的大小关系时,蜡烛B替代的是 (选填“蜡烛A的像”或“蜡烛B的像”),看到蜡烛A的像是由于光的 (选填“反射”或“折射”);
(3)移去蜡烛A,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的是 像;
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直立在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
25.小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验,其实验装置的示意图如图所示。a、b、c、d是主光轴上的四个点,F点和2F点分别是凸透镜的一倍焦距和二倍焦距处。
(1)在a、b、c、d这四个点中:
①把烛焰放在 点上,可以成正立、放大的虚像;
②把烛焰放在 点上是属于照相机原理;
③把烛焰放在 点上是属于投影仪原理;
(2)小宇做完实验后,又想用手表代替蜡烛,看在光屏上能成什么样的像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘,如图甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上,并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射,如图乙所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是选项中的哪一个?( )
A. B.
C. D.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.因为玻璃板是透明的,所以能在观察到A像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B,便于确定像的位置,故A正确,不符合题意;
B.将平面镜向左平移一小段距离,由于平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的,所以像的位置不变,故B错误,符合题意;
C.在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法,故C正确,不符合题意;
D.若玻璃板厚2mm,玻璃板的前后两面都会成虚像,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】A.由题可知,“大镜”和“水盆”相当于两个平面镜,因此这里的潜望镜应用的是光的反射,彩虹是光的色散现象,是光的折射,故A错误;
B.“大镜”和“水盆”相当于两个平面镜,根据平面镜成像的特点可知,插秧人在大镜中成正立的虚像,故B正确;
C.根据平面镜成像的特点,若插秧人距离大镜5m,镜中的像距离大境也是5m,则镜中的像距离插秧人10m,故C错误;
D.平面镜所成的像的大小与物体的大小相同,因此插秧人远离大镜时,他在大镜中的像不变,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧。
A.保持笔身倾角和位置不变,直接打开激光笔,不能使激光照射到O点,故A不符合题意 ;
BC.保持笔身倾角不变,向右平移激光笔,能使激光照射到O点,故B符合题意,C不符合题意;
D.保持激光笔的位置不变,增大笔身倾角θ,入射角更小,折射角也更小,不能使激光照射到O点,故D不符合题意。
故选B。
4.C
【详解】依据平面镜成像的特点,像与物大小相等,我们面对平面镜逐渐靠近时,像的大小将不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】A.在平面镜成像的实验中,点燃玻璃板前的蜡烛,则在玻璃板上反射的光线更多,形成的像更容易观察;而玻璃板后的那支蜡烛作用是和玻璃板前蜡烛的像进行比较,所以玻璃板后的蜡烛不用点燃,故A错误;
B.厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,故B错误;
C.在平面镜成像中,像和物的大小相同,像的大小与玻璃板的大小无关,所以用更大的玻璃板,像的大小不变,故C错误;
D.在比较亮的环境中,很多物体射出光都对眼睛有刺激,会干扰人的视线,所以在较暗的环境中做实验看得会更清楚,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】若把凸透镜取出,放置于空气中,平行于主光轴的光线从水进入空气中不改变方向,而从凸透镜折射出来浸入空气中的光线要比浸入水中的偏折程度大,所以光线的交点在S点的上方,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】A. 苍鹭在水面所成的像,类似于平面镜成像,即苍鹭与它所成的像到水面的距离相等,故A正确;
B.水面成像过程中与水的深度无关,故B错误;
C. 平面镜所成的是虚像,则苍鹭在水面所成的是虚像,故C错误;
D.平面镜成正立等大的虚像,则苍鹭飞离水面的过程中像的大小不变,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】A.平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,一个同学站在平面镜前1.5m处整理着装,则像到平面镜的距离为1.5m,像与他本人相距
1.5m+1.5m=3m故A符合题意;
BD.平面镜成像是由于光的反射形成的,像和物关于平面镜对称,故他在平面镜中的像与他完全相同,成的像是虚像,故BD不符合题意;
C.平面镜所成的像和物体大小相等,故他向平面镜靠近点,他在镜中的像大小不变,故C不符合题意。
故选A。
9.B
【详解】由图可知,此时的物距小于像距,成倒立、放大的实像,其应用是投影仪,故ACD不符合题意,故B符合题意。
故选B。
10.A
【详解】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像;
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像;
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像;
④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像;
⑤ 水中的倒影,是平面镜成像现象,是由光的反射形成的虚像;
综上所述,属于实像的是①④,属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④,故A正确,BCD错误。
故选A。
11.C
【详解】AB.此时的手机屏幕相当于物体,根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于一倍焦距,小于二倍焦距,此时投影仪上成的像是倒立、放大的实像,故AB正确,不符合题意;
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,折射光线减少了一部分,白墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误,符合题意;
D.为了使墙上的画面更大一些,应增大像距,减小物距,小明应使手机适当靠近镜头,同时投影仪适当远离白墙,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.D
【详解】AC.扫码机摄像头扫描二维码所成得像是倒立缩小的实像,故二维码应在摄像头的二倍焦距之外,故AC错误;
B.扫码机摄像头相当于凸透镜的镜片,故B错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,物距大于一倍焦距小于二倍焦距时成倒立放大的实像,物近像远像变大,即物体离焦点距离越近,成的像越大,某次支付不成功,可能是二维码离扫码机摄像头太近,导致物距小于焦距,成正立放大的虚像,所成像太大超出识别范围,故D正确。
故选D。
13.C
【详解】AB.光色散时,色光依次按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排布,红光偏折最小,紫光偏折最大,所以白屏上最上方的光是红光,最下面是紫光,而且光的色散说明太阳光包含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种色光,故AB正确,不符合题意;
C.色光的三原色是红、绿、蓝,所以彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,故C错误,符合题意;
D.太阳光经过三棱镜发生折射,不同颜色的光折射程度不同,于是分解成了各种单色光,故D正确,不符合题意。
故选C。
14.D
【详解】人在水下看到岸上终点线,是岸上的终点线反射的光由空气中斜射入水中进入人的眼睛,光由空气中斜射入水中时,折射角应小于入射角,折射光线偏向法线偏折。
故选D。
15. 2.5 1.7 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]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。
[4]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。
16. 红 绿 蓝
【详解】[1][2][2]用放大镜观察彩色电视画面,可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,它们被称为色光的三原色。
17. 反
【详解】[1]我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了反射,反射光线进入人的眼睛。
[2]凸透镜成缩小的实像时,物距大于二倍的焦距,即
18. 2 视力表
【详解】[1]检查室内视力表和平面镜正对着挂在相距3米的墙上,视力表在平面镜中成像,根据物像到平面镜距离相等,所以视力表的像和平面镜之间的距离是3m,眼睛距视力表应为5米远,人离平面镜
l=5m-3m=2m
[2]为了让学生看清视力表,应用灯光照亮视力表,增加光的反射。所以应把灯挂在视力表前。
19. 反射 4 不变
【详解】[1]天鹅在水中的倒影是由光的反射形成的虚像。
[2]已知天鹅离水面2m,由平面镜成像的特点可知,倒影距离水面也是2m,则它在水中的倒影离天鹅的距离为
2m+2m=4m
[3]平面镜成像时,像和物体的大小相等,天鹅飞向水面捕食时,天鹅的大小不变,它在水面上成的像的大小也不变。
20. 60° 12
【详解】[1]一束光与湖面成30°角照射到平静的湖面上,则入射角为60°,在光的反射中,反射角等于入射角,故反射角为60°。
[2]当小鸟距水面6m时,根据平面镜成像特点,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,故它的像与湖面的距离也是6m,它在湖中成的像离该鸟的距离为
6m+6m=12m
21. 5 等于
【详解】[1]由平面镜成像的规律可知,物与像关于平面镜对称,物距等于像距,由题意可知,物距为2.5m,则像距也为2.5m,故可知镜中的像与他相距5m。
[2]平面镜所成的像的大小只与物的大小有关,若他向平面镜靠近1.2m,物的大小不变,此时其像的高度也不变,仍为1.62m。
22. 音色 绿
【详解】[1]同一个人在发声时,音色一般不变,小度智能屏能模仿父母讲故事,是模仿父母声音的音色。
[2]光的三原色是红、绿、蓝,所以显示屏上的图像是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
23. 漫 不能
【详解】(1)[1]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光屏表面较粗糙,光在光屏上发生了漫反射,反射光线朝向各个方向。
(2)[2]由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,若将光屏倾斜,光线仍贴着E板射向O点,则在F板上不能看到反射光,此时反射光线会在纸板的前方。
24. 确定像的位置 后面 蜡烛A的像 反射 不能 虚 A1
【详解】(1)[1]该实验采用透明薄玻璃板代替平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置;故采用透明薄玻璃板代替平面镜的目的是:便于确定像的位置。
(2)[2][3][4]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜成的像与物体大小相等,此时用蜡烛B代替蜡烛A的像;看到蜡烛A的像是由光的反射形成的。
(3)[5][6]平面镜所成的像是虚像,虚像是不能成在光屏上的,故移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,这时,光屏上不能接收到蜡烛的像。
(4)[7]平面镜所成的像和物体关于镜面对称,实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的A1。
25. d a c D
【详解】(1)[1]根据凸透镜成像的特点,要成正立的虚像,需将蜡烛放在一倍焦距内,所以要放在d点。
[2]照相机的原理是物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像,所以需将蜡烛放在二倍焦距以外,所以要放在a点。
[3]投影仪的原理是物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立放大的实像,所以需将蜡烛放在一倍焦距和二倍焦距之间,所以要放在c点。
(2)[4]凸透镜成倒立的实像,像与物体的上下和左右都相反,甲上下颠倒后是C,再左右颠倒后是D。
故选D。
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