内容正文:
第4章 光现象
一、单选题
1.如图所示,小明晚上在较暗的室内探究光的反射实验,把一个小平面镜粘在白纸上,用手电筒照射白纸和平面镜,下列说法错误的是( )
A.白纸看上去很亮是因为白纸发生漫反射
B.镜子看上去很暗是因为镜子发生镜面反射
C.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
D.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律
2.如图所示,平面镜M与N的夹角为,一条与平面镜ON平行的光在两个平面镜之间发生多次反射,实验要求这条光能够沿着原来的光路返回,夹角的可能值是( )
A.8° B.18° C.22° D.37°
3.下列与光有关的说法中,正确的是( )
A.在光的反射现象中,镜面反射遵循光的反射规律,漫反射也遵循光的反射规律
B.在用三棱镜做对太阳光的色散实验时,出射光中靠近底边的色光是红光
C.色光的三原色与颜料的三原色虽然不相同,但色光混合的规律与颜料混合的规律是相同的
D.我们使用防晒伞,是为了防止红外线对人体的伤害
4.放映幻灯片时,想使屏幕上出现放大的字母“F”,那么从图示方向看去,摆放幻灯片的正确方法是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,前后两块相邻透镜的焦点恰好重合,从光源S点向右发出一条与主光轴平行的光线,先后经2个凸透镜折射和一个凹透镜折射,在A、B、C、D四段光线中,其中描绘错误的是( )
A.A段光线 B.B段光线 C.C段光线 D.D段光线
6.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm和20cm的凸透镜L1和L2等器材,小明先将蜡烛、凸透镜L1、光屏正确安装在光具座上,如图所示在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.光屏上能成倒立放大的像,此成像原理可以应用于投影仪
B.蜡烛燃烧变短,向上适当调节透镜,可使像再次成在光屏中央
C.保持蜡烛位置不变,若将L1换成L2,此时将光屏靠近凸透镜适当位置可以再次得到清晰的像
D.蜡烛和透镜位置不变,将L1换成L2,在透镜和蜡烛间加合适的老花镜,可再次得到清晰的像
7.现有红、绿两种色光,若要合成得到白光,还需要提供的单色光是( )
A.橙 B.黄 C.蓝 D.紫
8.如图所示,烛焰在光屏上刚好成清晰的像。 透镜不动,将蜡烛移至30cm刻度处,移动光屏,在光屏上能观察到( )
A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像
C.正立、放大的实像 D.光屏上不能成像
二、填空题
9.小明在实验过程中不小心将手指放在了蜡烛的像的位置,小明的手指 (选填“会”或“不会”)被烧疼。
10.如图,是我国首位女航天员王亚平太空授课时的场景,可以发现此时王亚平通过水球呈现出倒立、 (填放大、等大或缩小)的像,图中的水球相当于一个 透镜。
11.雨后液晚,道路湿滑,月光照到地面上发生 反射(填“镜面”或“漫”);行走的过程中,小明发现暗处是水面,他 月光走的。(填“背着”或“迎着”)。
12.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线是 (OE/OF/OG),界面的 (上/下/左/右)侧是空气;若当∠EOB减小时,此时折射角将 (变小/变大/不变)。
13.某古观测台由13根直立的夯土柱组成,先民们在观测点通过土柱间的狭缝观测日出方位,并以此确定季节和节气。这利用的光学原理是 。其与小孔成像的原理 (选填“相同”或“不同”)。若在图乙易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则在半透明纸上能看到 形状的 (选填“正立”或“倒立”)的像。
三、实验题
14.小明所在的实验小组用焦距为10.0cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律。
(1)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的 ;
(2)当蜡烛距离凸透镜30.0cm时,适当移动光屏,光屏能承接到烛焰 (选填“放大”“缩小”或“等大”)、清晰的像。生活中的 就是根据该成像规律制成的;
(3)把蜡烛适当靠近凸透镜,应将光屏 选填“靠近”或“远离”)凸透镜,光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。
(4)小明探究凸透镜所成实像的高度跟物距、焦距的关系时,用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如下表所示:
f=5.0cm
f=10.0cm
f=15.0cm
物距 u/cm
像高h/cm
物距 u/cm
像高 h/cm
物距u/cm
像高 h/cm
25.0
0.9
24.0
2.4
25.0
5.8
28.0
0.8
36.0
1.3
32.0
3.5
40.0
0.5
40.0
1.2
40.0
2.4
①当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时,物距变大,所成实像的高度 ;当发光体的高度和物距一定时,凸透镜的焦距变大,所成实像的高度 ;
②同学们利用凸透镜和光屏观察发光体通过凸透镜呈现在光屏上的清晰的像,小明所用的凸透镜距离发光体较近,小华所用的凸透镜距离发光体较远,但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等,则小明所用的凸透镜的焦距 (选填“大于”“小于”或“等于”)小华所用的凸透镜的焦距。
15.在探究“凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲,凸透镜的焦距为 cm;
(2)实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在 ;
(3)实验中发现光屏上的像如图丙所示,可将光屏向 (填“上”或“下”)移动,使像成在光屏中心;
(4)如图乙,光屏上恰好呈现出烛焰清晰的像,此时光屏上成倒立 的实像;
(5)如图乙,在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜,发现像变模糊,蜡烛应 (填“远离”或“靠近”)凸透镜,才能重新在光屏上得到烛焰清晰的像。
四、计算题
16.小芳面向穿衣镜站在镜前1m处,镜中的像与她相距多少米?若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距多少米?镜中像的大小会改变吗?
17.下图为成功发射升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜。当该望远镜正常工作后,利用电磁波(其速度与光速相同)向地面接收站发回一条观测信息,需要5s才能到达接收站,则詹姆斯·韦伯太空望远镜离地球的距离约为多少千米?
试卷第1页,共3页
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《第4章 光现象》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
A
D
D
D
C
B
1.C
【详解】AB.当用手电筒正对着镜子和白纸板照射时,镜子表面很平,表面会发生镜面反射,反射光线逆着手电筒的光线反射回去,而人是从镜子的侧面看去,并没有反射光线进入人眼,故人看到的镜子是暗的;白纸板表面凹凸不平,手电筒光照射时发生漫反射,反射光线射向四面八方,人从侧面看去,会有一部分光线进入人眼,所以看到的白纸板是亮的。故AB正确,不符合题意;
CD.无论是镜面反射还是漫反射都遵守光的反射定律,漫反射的反射光线射向四面八方,是因为反射面凹凸不平。故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选D。
2.B
【详解】根据光的反射定律,画光的反射光路图如下图所示:
由图知:因为第一条入射光线平行于下面平面镜,所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为,光线第一次反射的入射角为;第二次入射时的入射角为;第三次的入射角为;第次的入射角为。要想沿原来光路返回,需要光线某次反射的入射角为零,所以有 ,解得,由于为自然数,所以夹角应为90的因数。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.A
【详解】A.在光的反射现象中,无论镜面反射还是漫反射中的每一条光线都遵循光的反射规律,故A正确;
B.在用三棱镜做对太阳光的色散实验时,出射光中靠近底边的色光是紫光,故B错误;
C.红、绿、蓝三色光混合后能产生各种色彩,这三种色光叫做色光的三原色;品红、黄、青三色是颜料的三原色,其它颜色都是根据这三种颜料按一定比例混合而成。色光的三原色与颜料的三元色不同,其混合规律也不相同,故C错误;
D.太阳光中含有紫外线,经常晒太阳会引起皮肤粗糙,故我们使用防晒伞,是为了防止此外线对人体的伤害,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】幻灯机是利用凸透镜成像的原理制成的,当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,在光屏上成倒立、放大的实像。此时的倒立不仅包括上下颠倒,也包括左右颠倒,由此可知为了使像呈现F字样,摆放幻灯片的正确方法是B选项中的图像;如果按照图中人的视线看去,幻灯片的左右再次颠倒,所以人看到的图像是D选项中的图像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.D
【详解】ABC.平行主光轴的光线经过凸透镜折射后过焦点,根据光路的可逆性可知,过焦点的光线经过凸透镜折射后平行主光轴,故ABC正确,不符合题意;
D.凹透镜对光有发散作用,平行主光轴的光线经过凹透镜折射后会发散的射出,发散光线的反向延长线经过左端的虚焦点,故D错误,符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.由图示知,物距大于像距,在光屏上成倒立缩小的实像,这是照相机的成像原理,故A错误;
B.通过凸透镜光屏的光线传播方向不变,蜡烛燃烧变短,通过光心的光线向上移动,为了让像再次成在光屏中央,应向下适当调节透镜,故B错误;
C.L2比L1的焦距大,将L1换成L2,聚光能力变弱,蜡烛通过透镜的光线会聚点变远,像距变远,可将光屏向远离凸透镜位置移动可在光屏上再次得到清晰的像,故C错误;
D.蜡烛和透镜的位置不变,将L1换成L2,像距变远,可在透镜和蜡烛间加合适的老花镜,因为老花镜是凸透镜,对光有会聚作用,能将蜡烛的光线先会聚一下,再射向透镜,所以可在光屏上再次得到清晰的像,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】红光、绿光、蓝光叫做三原色光,三种色光可组成出各种不同的色光。现有红、绿两种色光,若要合成得到白光,还需要蓝色光,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.B
【详解】如图可知物距为
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距为
v=80.0cm-50.0cm=30.0cm
此时
u= v=2f=30.0cm
则凸透镜的焦距为15.0cm,将蜡烛移至30cm刻度处
u′=50.0cm-30.0cm=20.0cm
此时物距u′大于一倍焦距小于二倍焦距,凸透镜成倒立、放大的实像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.不会
【详解】蜡烛的像实际上是光的会聚形成的,这并不是真的蜡烛,所以小明在实验过程中不小心将手指放在了蜡烛的像的位置,小明的手指不会被烧疼。
10. 缩小 凸
【详解】[1][2]根据上图可知,王亚平通过水球呈现出倒立、缩小的实像,与照相机的成像原理相同;水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜。
11. 漫 背着
【详解】[1]地面凹凸不平,月光照到地面上发生漫反射。
[2]当人迎着月光走时,月光照射到平静的水面时会发生镜面反射;能够使更多的光进入人的眼睛,所以水面看起来较亮,而地面发生的是漫反射,反射光射向各个方向,进入人眼睛的光较少,所以地面看起来较暗。反之背着月光走时,由于水面相当于平面镜,发生了镜面反射,根据光的反射定律,反射光线背着我们的视线,几乎没有反射光线进行人眼,故我们看到暗处是水面。小明发现暗处是水面,故他是背着月光走的。
12. OG 右 变大
【详解】[1]由图可知,∠BOE=60°,所以
∠COE=90°﹣60°=30°
而∠COF=30°,根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。
[2]由图示知,折射角为45°,入射角为30°,折射角大于入射角,当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。所以这束光线是由玻璃进入空气;AB的左侧是玻璃,右侧是空气。
[3]当∠EOB减小时,则入射角会增大,在光的折射现象中,入射角增大,则此时折射角将变大。
13. 光在同种均匀介质中沿直线传播 相同 烛焰 倒立
【详解】[1][2]在不同的季节,日出时的方位不同,在观测点观测日出时的土柱狭缝位置不同,这是因为光在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像的原理是光的直线传播,故它与小孔成像的原理相同。
[3][4]小孔成像是光的直线传播形成的,所成像的形状与物体相同,与小孔的形状无关;蜡烛上部的光线通过小孔后,射到了透明纸的下部;蜡烛下部的光线通过小孔后,射到了透明纸的上部,因此通过小孔所成与烛焰相同形状的像是倒立的像。
14. 主光轴上 缩小 照相机 远离 变小 变大 小于
【详解】(1)[1]为使像成在光屏中心,应适当调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使光屏与烛焰的中心位于凸透镜的主光轴上。
(2)[2][3]凸透镜的焦距为10.0cm,当蜡烛距离凸透镜30.0cm时,物距大于二倍焦距,像在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,应用是照相机。
(3)[4]根据凸透镜成像的规律“物近像远像变大”,把蜡烛适当靠近凸透镜时,应将光屏远离凸透镜,光屏才能再次承接到烛焰清晰的像。
(4)①[5]由表中同一列数据可知,当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时,物距变大,所成实像的高度变小。
[6]由表中最后一行数据可知,当发光体的高度和物距一定时,凸透镜的焦距变大,所成实像的高度变大。
②[7]当发光体的高度和凸透镜的焦距一定时,物距变大,所成实像的高度变小;当发光体的高度和物距一定时,凸透镜的焦距变大,所成实像的高度变大;小明所用的凸透镜距离发光体较近,小华所用的凸透镜距离发光体较远,但发光体通过两人所用的凸透镜呈现在光屏上的清晰的像的高度相等,说明小明所用的凸透镜的焦距小于小华所用的凸透镜的焦距。
15. 10.0 同一高度 下 放大 远离
【详解】(1)[1]由图甲可知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到凸透镜的距离为
60.0cm-50.0cm=10.0cm
故凸透镜的焦距是10.0cm。
(2)[2]实验时,为使像成在光屏的中心,应使烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度。
(3)[3]由图丙可知,像在光屏的下方,为了使像成在光屏的中央,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,应将光屏向下移动。
(4)[4]由图乙可知,此时物距为15.0cm,在一倍焦距和二倍焦距之间,故成倒立、放大的实像。
(5)[5]在蜡烛和凸透镜之间放一个近视镜时,因近视眼镜是凹透镜,对光线有发散的作用,故此时光线会聚点将向右移动,在光屏位置不动时,应减小像距,增大物距,即蜡烛远离凸透镜,才能重新在光屏上得到烛焰清晰的像。
16.2m;3m;不变
【详解】解:由题意可知,小芳距离镜面1m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1m,所以镜中的像与她的距离为
s1=1m+1m=2m
若她远离平面镜后退0.5m,此时小芳距离镜面1.5m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1.5m,所以此时镜中的像与她的距离为
s2=1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像始终与物体等大,所以镜中像的大小不变。
答:镜中的像与她相距2米。若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距3米。镜中像的大小不变。
17.1.5106km
【详解】詹姆斯·韦伯太空望远镜离地球的距离约为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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