内容正文:
第四章 光现象
一、选择题
1.下列各种四种现象,不能用光的直线传播来解释的是( )
A. 妙趣手影 B. 小孔成像
C. 日食奇观 D. 镜中花
2.描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的反射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的虚像
C.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩折射了太阳光
D.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的折射形成的
3.同学们在学习光和声现象过程中,你认为正确的是( )
A.光在空气和水中传播速度相同
B.眼镜店利用超声波清洗眼镜,是利用超声波具有能量
C.只要物体振动,我们就能听到声音
D.光是由无数条光线组成的
4.如图所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,视力表在镜中的像与被测者的距离是5m。则下列说法正确的是( )
A.镜子里的像是实像
B.图示“?”应为2.7m
C.图示“?”应为2.3m
D.当该同学走近镜子时,她自己在镜子里的像变大
5.光线从空气斜射到一块玻璃表面时,图中可以较全面、正确反映光传播路径的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色墙壁上的小镜子,这时顺着光线照射的方向看去,看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的 B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的 D.墙是白色的,镜子是黑色的
二、填空题
7.如图所示,一束光线AO射向平面镜,α=40°则入射角等于 (角度),若保持AO不动,转动平面镜,使α减小10°,则反射角等于 (角度).
8.某小组同学利用如图所示装置做“探究平面镜成像特点”的实验,其中的器材M是 ,用它的目的主要是为了 。操作时应先将一张白纸放置在水平桌面上,再将M 放置在白纸上,将点燃的蜡烛A放置在M前,在M后面放置 蜡烛B.还需要多次改变蜡烛A的 (选填“位置”或“大小”)进行实验,以便得到普遍规律。
9.“立竿见影”中的“影”是由于光的 形成的;我们能从不同角度看清楚物理课本,原因是光在课本上发生了 反射。小红用镜子晃小明的眼睛是太阳光发生了 反射。
10.如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上。作过程中他还在B纸片上看到了一个“烛焰”,此时看见的“烛焰” (选填“是”或“不是”)烛焰通过小孔成的像.烛焰的像看起来比烛焰本身暗,是由于一部分光发生 造成的。
11.如图所示是光射到空气和玻璃的界面发生的现象,由图可知,界面是 ,入射角的度数是 ,界面的 方(填“上、下、左、右”)是空气。
12.周末的中午,小宇推开窗户远眺时,发现对面楼房有几块玻璃把太阳光反射到自己家里,十分刺眼。
(1)太阳光照射在玻璃上发生 反射;
(2)如果太阳光经玻璃反射后进入眼中的光路如图所示,请你画出玻璃的位置,并标明入射角所在位置 。
三、作图题
13.如图所示,画出入射光线AO的反射光线,并标出反射角的度数。
四、实验探究题
14.(一)利用如图装置探究平面镜成像特点。
(1)用玻璃板纸替代平面镜,目的:________;用两个完全相同的棋子,目的:________;
(2)在某次实验中发现,无论如何移动镜后的棋子B均无法与棋子A的像重合,原因是________;
(3)棋子高7cm,某次实验中,棋子A放在平面镜前5cm处,它的像与它之间的距离为________;又将棋子A移到镜前15cm处,镜中的像的高度是________cm;
(二)如图所示,找一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置,将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(4)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是________(选填“正立实像”、“倒立实像”、“正立虚像”或“倒立虚像”);
(5)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是( )
A. 三角形光斑
B. 圆形光斑
C. 蜡烛的正立像
D. 蜡烛的倒立像
15.探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动。
(2)利用图乙所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置,标有刻度的自色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在 时,纸板B上能呈现反射光束。
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明: 。
(3)利用如图丙所示的装置进行探究,让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是: ,实验表明: 。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丁为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.手影的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,A不符合题意;
B.小孔成像是利用光的直线传播原理形成的倒立的实像,B不符合题意;
C.当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,这就形成了日食,日食的形成说明光是沿直线传播的,C不符合题意;
D.镜中花,属于平面镜成像,是光的反射形成的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等。
2.【答案】B
3.【答案】B
【解析】【解答】A.光在空气中速度约为3x108m/s,在水中的传播速度约为空气中的一,光在空气和水中传播速度不相同,故A错误;
B.眼镜店利用超声波清洗眼镜,是利用声音能够传递能量,故B正确;
C.人耳的听觉范围是20Hz~20000Hz,超出这一频率范围的声音人耳是听不到的,所以有时物
体振动我们也听不到声音,故C错误;
D.光线是用来表示光传播路径和方向的理想模型,实际是不存在的,故D错误。
故选项为: B。
【分析】(1)光在空气中速度约为3x108m/s,在水中的传播速度约为空气中速度的3/4;
(2)声音可以传递信息,也可以传递能量,据此分析判断;
(3)人耳的听觉有一定的范围,只能听到20Hz~20000Hz之间的声音;
(4)光线实际不存在,是为了形象描述光的传播特点而假想出来的,采用的是模型法。
4.【答案】B
5.【答案】C
【解析】【解答】解:当光从空气斜射到一块玻璃表面时,会同时发生光的反射和折射.
A、只有折射现象,所以错误.
B、只有反射现象,所以错误.
C、既有反射又有折射,同时符合光的反射和折射定律的内容,所以C正确.
D、光从空气斜射入玻璃时,折射角应小于入射角,而D图中折射角大于入射角了,所以D错误.
故选C.
【分析】要解决此题,需要掌握光的反射定律和光的折射规律.
光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角.可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”.
光的折射规律:光从空气斜射入其他介质中时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角.
同时要知道光在玻璃玻璃表面会同时发生反射和折射.
6.【答案】D
【解析】【解答】解:镜子表面很平,光线照射时,表面会发生镜面反射,从照射角度看,几乎没有光线进入人的眼睛,感觉平面镜是暗的;
墙面凹凸不平,当有光线照射时,反射光线射向四面八方,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是白色的;
故选D.
【分析】解决此题要掌握:(1)镜面反射是光线平行入射平行反射.(2)漫反射是光线平行入射不平行反射,而是射向四面八方.
7.【答案】50°;60°
【解析】【解答】解:(1)根据光反射定律,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.此时入射光线与镜面的夹角为40°,则入射角为90°﹣40°=50°,反射角等于入射角也等于50°.
(2)若保持AO不动,转动平面镜,使α减小10°时,则入射角变为50°+10°=60°,根据光反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也变为60°.
故答案为:50°;60°.
【分析】(1)光的反射定律的内容:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,入射光线和反射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角;
(2)入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角;
(3)入射角增大,反射角也增大,但反射角始终等于入射角.
8.【答案】玻璃板;确定像的位置;竖直;大小相同且未点燃;位置
9.【答案】直线传播;漫;镜面
10.【答案】同一直线;是;漫反射
【解析】【解答】光在同种均匀介质中沿直线传播,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上。蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像,是光的直线传播形成的倒立的实像;烛焰的像看起来比烛焰本身暗,因为纸片比较粗糙,一部分光发生漫反射。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播;烛焰的像看起来比烛焰本身暗,因为纸片比较粗糙,一部分光发生漫反射。
11.【答案】CD;60°;右
【解析】【解答】假设CD为界面,则AB为法线,bO为入射光线,入射角为60°,Oa为反射光线,反射角为60°,反射角等于入射角,假设成立,CD为界面;CD为界面,则AB为法线,bO为入射光线,入射角为60°;CD为界面,则AB为法线,Oc为折射光线,折射角为90°-60°=30°,折射角小于入射角,应该是从空气入射到玻璃,故界面右边是空气。
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,发生折射时,空气中角度较大,反射光线、折射光线在法线同侧。
12.【答案】镜面;
13.【答案】
【解析】【解答】根据图可知,入射光线与镜面的夹角为30°,则入射角为:90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知,反射角为60°。
首先通过入射点作垂直镜面的法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线右侧画出对应的反射光线即可,如下图所示:
【分析】根据光的反射中“反射角等于入射角”分析解答。
14.【答案】(1) 方便确定像的位置 方便比较像与物的大小关系
(2) 玻璃板不垂直于桌面
(3) 10cm 7
(4) 倒立实像
(5) D
15.【答案】(1)下
(2)①同一平面上;②相等;③反射时,光路是可逆的
(3)垂直;反射光线与入射光线在同一平面内
(4)逆
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