内容正文:
第四章 光现象 寒假练习题
一、选择题
1.在实验中经常遇到现象或效果不明显的问题,我们需要对实验进行优化改进,下列采取的措施合理的是( )
A.在测量纸锥下落的速度时,为了方便时间的测量,选用锥角较小的纸锥
B.在探究平面镜成像时,为了使棋子的像清晰一些,用手电筒对着玻璃板照
C.在探究红外线的热效应时,为了使温度计示数变化明显,将玻璃泡涂黑
D.在估测大气压值时,为了便于弹簧测力计的测量,选用较大容积的注射器
2.2021年7月24日,我国选手杨倩在射击女子10米气步枪比赛中,夺得东京奥运会首枚金牌。如图所示的光现象中,与射击瞄准用到的光学知识相同的是( )
A.甲:日食的形成 B.乙:树在水中的倒影
C.丙:三棱镜分解太阳光 D.丁:从侧面看白纸比镜面亮
3.蝙蝠在黑夜能发现要捕食的昆虫,是 ( )
A.借助于超声波 B.借助于复眼
C.借助于红外线 D.借助于紫外线
4.让一束光从空气斜射入水中,出现如图所示的现象.下列说法正确的是( )
A.BO是入射光线 B.OC是反射光线
C.折射角大于入射角 D.AO、BO跟水平面的夹角相等
5.如图,平面镜上方有一发光点S,SO为入射光线,如图中对于其反射光线OC的作图过程中,正确规范的是 ( )
A. B.
C. D.
6.下列关于“光现象“的说法正确的是( )
A.红色的牡丹花看上去呈红色,这是由于它吸收红光,反射其他色光引起的
B.浓密的树荫下出现很多圆形的光斑,这是由于光的反射引起的
C.路边建筑物的玻璃幕墙造成光污染,这是由于光的漫反射引起的
D.池水看起来比实际浅,这是由于光的折射引起的
7.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前处,以的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法错误的是( )
A.铅笔在平面镜中所成的像大小不变
B.铅笔的像相对于铅笔的速度为
C.经过,铅笔与它的像之间的距离变为
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
8.如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落。下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
9.如图甲所示,在房间的A墙上水平排列着标语“好好学习”,小桃站在房间里通过B墙上的平面镜看到标语的像如图 (选填“乙”或“丙”)所示:若小桃站在平面镜前3m处,A墙与B墙相距10m,则标语的像与小桃相距 m。
10.如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置,其中使用可绕ON转动的纸板的目的是① ;② .实验过程中,纸板与平面镜必须 放置.当光线沿NO方向入射平面镜时,反射角为 度.
11.油漆得很好的黑板反光是 反射,光亮的金属笔筒反光是 反射,平静的水面反光是 反射,毛玻璃黑板反光是 反射,电影银幕反光是 反射.
12.冬天,小明在家用液化气烧开水时发现壶嘴上方冒出“白气”,如图所示,“白气”是 (填物态变化名称)现象形成的。看到壶身闪闪发光,这是因为光在光滑的壶身表面发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
13.站在水池边,看到云在池水中飘荡,还可以看到鱼在云中穿行,“水中云”是由于光的 而成的虚像;“云中鱼”是由于光的 而成.
14.如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验,选取完全相同的蜡烛A和B,在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,在寻找蜡烛像的位置时,应该在蜡烛 (选填“A”或“B”)这一侧观察;当蜡烛A远离平面镜时,像的大小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、作图题
15.如图所示,S′是光源S经过水面所成的像,图中是一条经水面反射后的光线。请通过作图确定光源S的位置,并画出其入射光线及与入射光线对应的折射光线的大致方向。
四、实验探究题
16.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:
(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (填“实像”或“虚像”);其成像的原理是光的 ;
(2)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.烛焰的正立像 D.烛焰的倒立像
(3)眼睛从右侧看过去,将蜡烛在孔前绕顺时针旋转,则人眼看到的塑料薄膜上的像是 (选填“顺”或“逆”)时针旋转的;
(4)为了增大烛焰所成的像,可将蜡烛与小孔的距离调 (选填“远”或“近”)一些。
17.如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两段外形相同的蜡烛。
(1)选用透明的玻璃板代替平面镜,目的是便于 ;
(2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明 ;
(3)为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像,将蜡烛B移走,在相同位置上放上光屏。光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像;
(4)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)细心的小明发现将蜡烛A置于玻璃板前方,可观察到A的一亮一暗两个像,在玻璃板后方放置蜡烛B,使之与蜡烛A较亮的像重合.在白纸上记下蜡烛A和B的位置,如图丙所示,此时物到镜面的距离为 ,像到镜面的距离为 (前两空均选填“AC”“AD”“BD”或“BC”)。图丙中E为较暗的像点,经测量AC的长度为5.00cm,DE的长度为5.50cm,则玻璃板厚度为 cm。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】解:A、锥角小时,受到的空气阻力减小,影响测量结果,故A错误;
B、物体成像要清晰,就必须让物体(棋子)有足够光线射向平面镜才能成像,而不是让平面镜(玻璃板)上有足够的光线,故B错误;
C、用温度计观察红外线的热效应时,把玻璃泡涂黑,是因为黑色吸热速度最快,可以使示数变化明显,故C正确;
D、大气压变化值不变,注射器容积如果越大,拉开的力就越大,所需的测力计量程也会变大,分度值就大,这时候测量的误差就增大,所以注射器容积不必太大.故D错误.
故选C.
【分析】A、物体运动过程中受到空气阻力的作用,纸锥的锥角不同受到的阻力大小也不同;
B、人眼能够看清物体,是因为物体有光线进入人眼,探究平面镜成像是,观察的是棋子,而不是平面镜;
C、用温度计测试不同光的热效应时,可以讲温度计的玻璃泡涂黑,从而使示数变化更加明显;
D、熟悉大气压强的测量方法.
2.【答案】A
【解析】【解答】射击时的瞄准时利用“三点一线”,是利用光在同种均匀介质中沿直线传播;
A.当太阳、地球、月亮三者处在同一直线时,月亮挡住了太阳光从而形成了日食,日食的成因可用光的直线传播规律解释,A符合题意;
B.湖中倒影是平面镜成像,属于光的反射,B不符合题意;
C.三棱镜分解太阳光,是光经过三棱镜发生了两次折射,C不符合题意;
D.从侧面看白纸比镜面亮,是因为镜子发生的是镜面反射,只在一个方向有反射光线,其他方向看起来较暗,白纸发生的是漫反射,各个方向都有反射光线,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】①光的折射现象,知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射。
②光的反射现象,知道平面镜成像是由于光的反射形成的。
③光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
④漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体。
3.【答案】A
【解析】【分析】要解答本题需知道蝙蝠能发出超声波.
【解答】蝙蝠可以发出超声波,利用回声定位的方法发现昆虫的.
故选A.
4.【答案】D
【解析】【解答】解:根据反射定律,在没有光传播方向的情况下,反射光线与入射光线应该关于法线对称,过入射点O作垂直于界面的垂线即为法线NN′,如图所示:
根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角,可知;AO为入射光线、OB为反射光线,OC为折射光线,故ABC错误;
因为反射角等于入射角,即∠BON=∠AON,则∠BOM′=∠AOM,即AO、BO跟水平面的夹角相等.故D正确.
故选D.
【分析】反射和折射是在两种介质的界面上同时发生的现象,反射遵从反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;折射遵从折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;能根据图解识别三条光线.
5.【答案】C
【解析】【解答】该题用了平面镜成像规律来作图,先作出S在平面镜中成的像S',像和物的连线应用虚线,再用虚线连接S'O并延长,延长的部分是反射光线,要用实线,并且画上箭头表示光的传播方向,箭头方向要远离入射点 .
故答案为 : C .
【分析】根据物体与它在平面中成的虚像大小相等、它们到镜面的距离相等、它的连线垂直于镜面,作出S在平面镜中在的虚像,虚像与入射点的连线的延长线是反射光线,反射光线的方向要远离平面镜 . 作图时,除入射光线和反射光线外,其余的线都应为虚线 .
6.【答案】D
【解析】【解答】A、牡丹花是不透明物体,看上去呈红色,这是由于它反射了红色光,故A错误;
B、浓密的树荫下出现的圆形光斑是太阳由于光沿直线传播形成的像,故B错误;
C、路边建筑物的玻璃幕墙造成光污染,是由于光的镜面反射引起的,故C错误;
D、池水看起来比实际浅,这是因为光的折射,故D正确.
故选D
【分析】(1)不透明物体的颜色是由反射的色光决定的;
(2)小孔成像是光沿直线传播形成的;
(3)光的反射类型有:镜面反射和漫反射,是由反射面的粗糙程度决定的;
(4)光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向发生偏折的现象叫折射;在折射现象中光路是可逆的.本题考查了有关光现象的多个知识点,都是基础性问题,很容易判断对错.
7.【答案】B
8.【答案】D
【解析】【解答】AB.根据题意可知,射水鱼观察到小昆虫的光路是小昆虫反射的光线进入水中,故入射光线是进入水中,故A、B不符合题意;
CD.根据光的折射定律,空气中的角大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】根据光的折射规律分析判断。
9.【答案】乙;13
【解析】【解答】因像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,像是正立的左右相反,则所成像即为乙。A墙与B墙相距10m,所以标语的像到平面镜的距离为10m;小桃站在平面镜前3m处,标语与小桃的距离为
则标语的像与小桃相距13m。
【分析】平面镜成像时,像和物体关于平面镜成像;像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
10.【答案】呈现反射光线;探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内;垂直;0
【解析】【解答】解:(1)可绕ON转动的纸板的主要作用是:①呈现反射光线,②探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内.
(2)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;
(3)入射光沿NO方向入射,则入射光线与法线的夹角为0°,入射角为0°,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则反射角为0°;
故答案为:①呈现反射光线;②探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内;垂直;0.
【分析】(1)从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析.
(2)光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线在同一平面上),两线分居(入射光线、反射光线分居法线两侧),两角相等(入射角、反射角).
(3)根据入射角的概念和光的反射定律﹣﹣反射角等于入射角进行分析;
11.【答案】镜面;镜面;镜面;漫;漫
【解析】【解答】解:油漆得很好的黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;光亮的金属笔筒反光也是发生了镜面反射;平静的水面反光,属于光的镜面反射;光射到毛玻璃上发生了光的漫反射,反射光线射向各个方向的缘故;电影的幕布很粗糙,看电影时发生漫反射,反射光线射向各个方向.
故答案为:镜面;镜面;镜面;漫;漫.
【分析】(1)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线,黑板“反光”就是因为黑板发生了镜面反射的缘故;(2)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体.
12.【答案】液化;镜面
【解析】【解答】烧开水时发现壶嘴上方冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。
看到壶身闪闪发光,这是因为光照在光滑的壶身表面,反射光线依然是平行光,发生了镜面反射导致的。
【分析】液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)
光的反射分为镜面反射和漫反射,当平行光线射到光滑表面时发生镜面反射,反射光线依然平行。
13.【答案】反射;折射
【解析】【解答】①云在天上,所以“白云”是在水中形成的像,即平面镜成像,故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像。
②因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的。
故答案为:反射;折射。
【分析】①要掌握光的折射现象.我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的。
②要解决此题,需要掌握平面镜成的像是与物体等大的虚像,知道平面镜成像是由于光的反射形成的。
14.【答案】A;不变
【解析】【解答】根据图像, 平面镜成像是原理是光的反射,探究平面镜成像时,在反射光处观察像,即在发光的蜡烛A处;蜡烛A远离平面镜时,像和物体大小相等,像的大小不变。
【分析】平面镜成像是光的反射现象,在物体一侧观察像;像和物体大小相等。
15.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】根据平面镜成像的规律,可知像S′与光源S对称,过S′作水面的垂线,然后沿垂线在水面上方找到到水面距离与S′到水面距离相等的点即为光源S,反射光线与水面的交点为入射点,连接光源S与入射点画出入射光线。过入射点作水面的垂线即为法线位置,根据光的折射定律可知,光线由空气射入水中,折射光线向法线方向偏折,画出折射光线。如图所示
【分析】根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置;光从空气中斜射入水中时,光的传播方向会发生偏折,且折射角小于入射角。
16.【答案】(1)实像;直线传播
(2)D
(3)顺
(4)近
【解析】【解答】(1)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像,其成像原理是光的直线传播。
(2)小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关,故答案为:D。
(3)将蜡烛在孔前绕顺时针旋转,烛焰所成实像上下左右与烛焰相反。当烛焰按上-右-下-左-上顺序顺时针转动时,所成实像按下-左-上-右-下顺时针转动。所以它在塑料薄膜上所成的像是顺时针旋转的。
(4)在小孔到光屏距离一定的情况下,为了增大蜡烛所成的像,可采取的办法是:换用更大的蜡烛或将蜡烛靠近小孔。
【分析】(1)小孔成像成的是光源的倒立的实像;原理是光沿直线传播;像的形状与小孔的形状无关。
(2)光屏与小孔之间距离一定时,光源靠近小孔,所成的像变大,光源远离小孔,所成的像变小。
17.【答案】确定像的位置;平面镜所成像与物大小相等;不能;虚;不变;AC;BC;0.50
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