内容正文:
第四章 光现象
一、单选题
1.晴朗的天气,小刚到森林中去游玩,他看到地面出现大小不一的圆形光斑,他认为( )
A.圆斑是太阳的影子 B.圆斑是太阳的实像
C.圆斑是太阳的虚像 D.圆斑是树叶的影子
2.下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是( )
A.水中的潜水员看见岸上的物体 B.光从室外透过窗户玻璃进入室内
C.太阳在树荫下形成的圆形光斑 D.人观察对岸的树木在水中倒影
3.下列说法正确的是( )
A.太阳光是白色的,白光是由各种色光混合而成的
B.日环食是由光的折射形成的
C.当入射光线与平面镜的夹角为30°时,反射角为30°
D.光从一种介质射入另一种介质中时,传播方向一定改变
4.如图,蜡烛在平面镜MNCP前AB处,所成的像在位置A'B′处,现将平面镜以MN为轴,顺时针旋转1°,那么蜡烛所成的像( )
A.仍在A′B′处 B.下端不在B′
C.大小变大 D.逆时针转动
5.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
6.如图所示,舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是( )
A.成像利用了光的直线传播
B.演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜
C.演员在平面镜中成虚像
D.演员远离平面镜时,像大小不变
7.一束光从空气中入射到上下表面平整且平行的玻璃砖上,最后又射向空气中,光路图如图所示。下列关于图中各角的关系错误的是( )
A.∠2等于∠1 B.∠3小于∠1 C.∠5等于∠1 D.∠5小于∠4
8.在纸上剪一个很小的三角形,让太阳光垂直照射在三角形上,那么地面上形成的光斑( )
A.是三角形的,它是太阳的影 B.是圆形的,它是太阳的影
C.是圆形的,它是太阳的实像 D.是三角形的,它是太阳的实像
二、填空题
9.如图所示,在竖直平面xoy内,发光点位于P(0,4)位置处,平面镜MN竖直放置,其两端M、N的坐标分别为(3,1)和(3,0),P点通过平面镜MN反射到竖直平面y轴的右半部分某一区域,则通过反射照亮该区域的面积为 m2(图中长度单位为:米)。
10.如图所示,看到水中筷子向上“折断”了,这个现象是由光的 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)形成的 (选填“实像”或“虚像”)。
11.如图所示,两平面镜OM1、OM2之间夹角为θ,入射光线跟平面镜OM2平行,经两个镜面两次反射后,反射光线跟OM1平行,如图所示,那么此θ角应为 。
12.如图的“光影阅读器”利用激光投影和成像技术,开机后该设备将资源投影到白色粗糙桌面上,直接在桌面上用手进行触控操作。白色桌面便于 各种色光(选填“吸收”或“反射”);粗糙的桌面可以使光发生 ,人就能从不同方向看到它。
13.雨后的天空,常出现彩虹,是太阳光透过空气中小水滴、小冰晶传播到大地过程中发生的色散现象,遵循 规律。如图甲是小明让一束太阳光透过一种光学元件来研究色散现象,如图乙是疫情防控期间普遍使用的红外线测温仪。图甲中方框内的光学元件名称是 ,实验中可观察到光屏上的a、b之间出现一条清晰的彩色光带,位于光屏 (选填“a”或“b”)处以外的光能使测温仪的示数明显升高。
三、实验题
14.如图甲所示,一束红光经三棱镜折射后在白色光屏上只呈现红色;太阳光经同一个三棱镜折射后,在白色光屏上形成自上而下为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙)。
(1)对比实验甲和乙,可说明 ;图乙呈现出的现象物理学中称为光的 现象,对现象形成原因可提出的猜想是: ;
(2)平行于主光轴的紫色光和红色光射入同一个凸透镜后,根据以上实验推理可知,红色光可能的传播路径是 (选填“a”或“b”)。
15.(1)该同学又利用两块长方形小镜子(该平面镜的前表面为反射面)对实验进行了改进,如图1所示.他将两块平面镜分开一定距离固定在不锈钢框架上,将蜡烛A放在平面镜前,可以看见蜡烛通过平面镜成上下两段不完整的 (选填“虚”或“实”)像,此像虽然不完整,但比玻璃板成像要 .
(2)该同学又用一些完全相同的木块进行实验.如图2甲所示,将一组木块置于玻璃板前,改变该组木块的位置,进行三次实验,用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如图2乙所示.根据对应顶点就能准确测出相应的距离,再将白纸沿 (选填“EF”或“GH”)对折,若像和物的对应顶点都 ,则证明平面镜所成的像和物具有对称性.
四、计算题
16.从地面向月球发射一束激光,经过2.56s的时间,地面接收到经过月球反射后的光线,试求地月距离。
17.如图所示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?(光速为3×105km/s)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
《第四章 光现象》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
A
B
C
A
D
C
1.B
【详解】地面出现大小不一的圆形光斑,是太阳光通过树叶空隙中的小孔时,由于光的直线传播,太阳在地面上形成的倒立的实像,属于小孔成像,即圆斑是太阳的实像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.C
【详解】A.水中的潜水员看见岸上的物体,是岸上的物体反射的光经过空气和水折射入人的眼睛,故A不符合题意;
B.在折射中,空气中的入射角或折射角最大。光从室外透过窗户玻璃进入室内,空气中的入射角和折射角相等,且大于玻璃中的入射角和折射角,故B不符合题意;
C.太阳在树荫下形成的圆形光斑,是太阳光线经过树叶缝隙沿直线传播所成的像,是小孔成像,故C符合题意;
D.人观察对岸的树木在水中倒影,是岸上的树木反射的光经过水面反射后进入人的眼睛,故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】A.牛顿的光的色散实验表明,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种单色光混合而成的白色光,故A正确;
B.日环食是由光的直线传播形成的,故B错误;
C.当入射光线与平面镜的夹角为30°时,而入射角是入射光线与法线的夹角,此时为60°,所以反射角为60°,故C错误;
D.光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向才会发生改变;若是垂直射入另一种介质,则传播方向不变,故D错误。
故选A。
4.B
5.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。
6.A
【详解】A.平面镜成像的原理是光的反射,故A错误,符合题意;
B.平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜,故B正确,不符合题意;
C.演员在平面镜中成与物体等大的虚像,故C正确,不符合题意;
D.演员远离平面镜时,演员大小不变,像大小不变,故D正确,不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】如图所示:
A.第一次折射发生在O点,此时aO为入射光线,Ob为反射光线,OO′为折射光线,所以∠1是入射角;∠2是反射角,根据光的反射规律可知,这两个角相等,故A正确,不符合题意;
B.∠3是折射角,由于光从空气中斜射入玻璃中,折射光线靠近法线,故∠3一定小于∠1,故B正确,不符合题意;
CD.第二次的折射点是O′,此时∠4是入射角,∠5是折射角,由于光从玻璃中斜射入空气中,折射光线远离法线,故∠5一定大于∠4;且由于玻璃砖上下表面外侧的光线一定平行,故∠5一定等于∠1,故D错误,符合题意,C正确,不符合题意。
故选D。
8.C
【详解】该实验是小孔成像的实验,小孔成像实验中所成的像的形状与小孔的形状无关,与光源的形状有关,该实验中所成的像是太阳的像,所以光斑形状与太阳一样是圆的。又因为光斑是实际光线会聚而成的,所以,所成的像是太阳的实像。
故选C。
9.4.5
【详解】根据题意,如图所示:
连接MP、NP,根据光的反射定律,做出PM的反射光线MA,做出PN的反射光线NB,梯形ABNM是反射照亮区域;下底AB为2m,上底为1m,高为3m,根据梯形形面积公式得
10. 折射 虚像
【详解】[1]因为光线从水中射入了空气中,发生了偏折,人眼逆着折射光线看去,看到筷子的虚像,所以是光的折射现象。
[2]将筷子斜插入水中时,从上面看水中的筷子,因光的折射,会感到筷子的位置比实际位置高一些,所以看起来是向上弯折了;因此水中弯折的“筷子”是折射形成的虚像。
11.60°
【详解】因为入射光跟平面镜OM2平行,出射光跟OM1平行,如图所示:
AB∥OM2,CD∥OM1,则∠1=θ,∠4=θ,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则反射光线与镜面的夹角也等于入射光线与镜面的夹角,即∠2=∠l,∠3=∠4,所以
∠2=∠3=θ
所以△BOC为等边三角形,所以θ=60°
12. 反射 漫反射
【详解】[1]白色可以反射各种颜色的色光,所以白色桌面便于反射各种色光,使人看到正常的画面。
[2]人能从各个方向看到桌面上的信息,说明反射光线射向了各个方向,所以粗糙的桌面使光发生了漫反射。
13. 光的折射 三棱镜 a
【详解】[1]彩虹是太阳光透过空气中小水滴、小冰晶传播到大地过程中发生的色散现象,其实质是光的折射现象,因此遵循光的折射规律。
[2]太阳光经过三棱镜折射后可发生色散现象,因此图甲中方框内的光学元件是三棱镜。
[3]实验中可观察到光屏上的a、b之间出现一条清晰的彩色光带,位于光屏a处以外的是红外线,红外线具有热效应,能使测温仪的示数明显升高。
14. 红光是单色光 色散 太阳光是复色光吗? b
【详解】(1)[1]对比实验甲和乙,可说明红光是单色光。
[2]图乙中太阳光经过三棱镜之后被分解成几个颜色的色光,这种现象物理学中称为光的色散现象。
[3]对乙图中的现象形成原因可提出的猜想是:太阳光是复色光吗?
(2)[4]平行于主光轴的紫色光和红色光射入同一个凸透镜后,根据以上实验推理可知,红色光可能的传播路径是b,因为红光偏折小。
15.(1) 虚 清晰
(2) GH 重合
【详解】(1)[1]铅笔射向平面镜的光经平面镜反射后不能会聚成像,而反射光线的反向延长线会聚在一起形成虚像。
[2]玻璃板既能透光又能反射光,平面镜只能反射光,故用平面镜反射的光多,成像清晰。
(2)[1][2]实验中应沿平面镜的位置对折,即为GH,若像和物的对应顶点都重合,说明平面镜所成的像和物具有对称性;通过记录的数据分析可知平面镜所成的像与物的大小相等。
16.3.84×108m
【详解】激光从地球到达月球的时间为
地球到月球的距离为
17.1.5×106km
【详解】詹姆斯·韦伯太空望远镜离地球的距离约为
s=vt=3×105km/s×5s=1.5×106km
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$