内容正文:
浙教版科学八年级上册拔尖特训(强基专用)
第一章第4节 光的反射1
班级:________ 姓名:_________
一、选择题
1.如图所示,路灯距地面的高度 H=8m,身高 h=1.6m 的人自路灯的正下方经过时,看到自己头部的影子正好在自己脚下。如果人以 v=1m/s 的速度匀速向前走,则人头部的影子的平均速度为( )
A.1m/s B.0.8m/s C.1.6m/s D.1.25m/s
2.菜市场里,有些卖肉的商贩在肉摊的上方亮一盏红灯,其目的是( )
A.杀菌消毒 B.防止蚊、蝇叮肉 C.醒目,吸引顾客 D.使肉看起来新鲜些
3.如图所示,两块平面镜MP、PN相交,夹角为60°,一束光线AO斜射到平面镜MP上,光线经两平面镜反射后与入射光线AO重合,但方向相反。则AO与平面镜MP的夹角α是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
4.如图(a)所示,平面镜OM与ON夹角为θ,光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD。现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β,而入射光线不变,如图(b)所示。此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将( )
A.与原先的出射光线CD平行
B.与原先的出射光线CD重合
C.与原先的出射光线CD之间的夹角为2β
D.与原先的出射光线CD之间的夹角为β
5.(多选)日食、月食是我们在地球上通过肉眼能直接观测到的天文现象,如果定义月球的半径为1,则地球的半径约为3.7,太阳的半径约为400,地、月距离约为220,地、日距离约为8.6×104,参考上述数据可以判断,我们在地球上看不到的现象是( )
A.月环食 B.月全食
C.日环食 D.日全食
6.在没有任何其它光照的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、蓝裙子的舞蹈演员身上,观众看到她( )
A.全身呈绿色 B.上衣呈绿色,裙子呈黑色
C.上衣呈绿色,裙子不变色 D.上衣呈绿色,裙子呈青色
7.如图,平面镜M绕垂直于纸面的轴O以每秒120°匀速转动,AB为一段圆心在O点的圆弧形屏幕。张角∠AOB为60°,有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S射向平面镜M上的O点,已知光源每秒闪动12次,屏幕AB上每秒内可能出现的光斑次数是( )
A.3次 B.6次 C.12次 D.24次
8.如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,则α的最小值是( )
A.120° B.90° C.72° D.60°
9.广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈红色
B.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色
D.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色
10.用转动八面镜法可以测光速,实验装置示意图如图所示。S为发光点,T为望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜M距反射系统的距离为L(L可长达几十千米),且远大于以及S和T到八面镜的距离。调整八面镜的位置直到通过望远镜能看到发光点S,然后使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速(1秒内转过的圈数),当转速达到时,恰能在望远镜中再一次看见发光点S,由此得到光速c的表达式是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,两平面镜垂直放置,某光线PA以入射角α入射到镜面M上,经平面镜M和N两次反射后反射光线BQ与PA平行。现将两平面镜以过O点且垂直于纸面的直线为轴同时逆时针旋转一个角度β(β<α),假设镜面足够大,则入射光线与反射光线之间的距离将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断
12.图中的容器内有一个凹面镜,平行于主轴的光线经凹面镜反射后会聚于焦点(焦点低于容器高度)。如果在容器内注满水,其它条件不变,则焦点位置将比不注水时( )
A.向上移动 B.向下移动 C.水平移动 D.保持不动
13.如图,两个平面镜相互垂直竖直放置,点光源在平面镜内成三个像,现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动,则可以观察到镜子内的三个像( )
A.全都做顺时针运动
B.全都做逆时针运动
C.一个顺时针运动,另外两个逆时针运动
D.一个逆时针运动,另外两个顺时针运动
14.一个身高为h(可看成是眼睛到地面的高度)的人面对竖直墙站立,身后有一棵高为H的树,人到墙和人到树的距离相等,在墙面上挂一面镜子,为了使人能从镜子中看到树的最高点,则平面镜的最高点离地面的最小高度是( )
A. B. C. D.
15.如图所示,两平面镜夹角为60°,OP为角平分线,某人站在P点,则平面镜M内此人所成的像的个数是( )
A.2个 B.3个 C.5个 D.6个
16.平面镜前有一物体AB,不透光的屏CD放在AB和平面镜之间,二者在竖直方向上的长度相同,如图所示,并且屏的下端与AB的中点等高,那么( )
A.平面镜中只有AB下半部的像
B.平面镜中只有AB上半部的像
C.平面镜中仍能成AB完整的虚像,在平面镜前任何位置都可以看到
D.平面镜中仍能成AB完整的虚像,但在平面镜前一定范围内才可看到
17.如图所示,房间内一墙角处相临两墙面挂了两个平面镜,两平面镜相互垂直,在该墙角紧靠镜面处放有一个脸盆,盆内有水,某同学通过镜面和水面最多能看到自己像的个数为( )
A.3个 B.7个 C.9个 D.无穷
二、填空简答题
18.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和它的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原理。小光同学将两个长度均为50cm,直径为5cm的直筒套在一起,做成如图的仪器(M筒的直径稍大,可以套在N筒上并能前后移动)。
(1)小孔成的像是倒立的 像,所成的像与小孔的形状 ;
(2)若直筒M、N位置不动,让物体远离N筒,像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)十五的夜晚,将小孔对准明月,测得月亮最大像的直径是9.1mm,已知月球到地球的距离为380000km。月球的直径约为 km。
19.如图所示,在x轴的原点处放一点光源S,距点光源a处放一不透光的边长为a的正方体物块。若在x轴的上方距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜,则在正方体右侧x轴上被照亮的长度为 。
20.如图所示,一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动。有一台发出细光束的激光器装在小转台M上,到轨道的距离MN为d=10m,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描。扫描一周的时间为T=60(s),光束转动方向如图中箭头所示。当光束与MN的夹角为45°时,光束正好射到小车上。如果再经过Δt=2.5(s),光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留两位小数)
参考答案
1.D
【详解】如下图,则可知△OAB和△OCD相似,根据相似三角形对应边成比例,则有:
①;
因为人在做匀速直线运动,所以人通过的路程:
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
将②式代入①式,得:
由于
是不变的,因此人的影子从C点到D的过程也是做匀速直线运动,
所以人头部影子的速度为
,
故ABC错误,D正确.
2.D
【分析】不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的,新鲜的肉呈现红色,根据分析商贩开红灯的原因。
【详解】红色灯能发出红色光,红光照在猪肉上,被猪肉反射,使猪肉呈现红色看起来更新鲜,红光不具有杀菌消毒的作用,没有防止蚊蝇叮肉的作用,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】根据题意可知只有当反射光线与镜面NP垂直时,光线经镜面反射后才能沿原路返回才与AO重合.如图所示:
根据几何关系可知,经MN反射的光线与NP垂直,即反射光线射向MN,且与MN夹角为90°-60°=30°,根据光的反射定律可知入射角等于反射角,推理可知夹角α为30°.
【点睛】光的反射定律的内容:入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;要清楚要使光线经镜面反射后沿原路返回,光线要与镜面垂直.
4.B
【分析】若将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β,可知入射角增大或减小的度数,进而可知反射角增大或减小的度数,从而可知第一次反射的光线偏转的角度,因平面镜M1和M2一起以B为轴沿纸面转动时,保持α角不变,所以第二次反射的光线方向不变.
【详解】因为保持θ角不变,将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β,则入射角增大或减小β,反射角也增大或减小β,所以反射光线与入射光线的夹角增大或减小2β,即反射的光线偏转2β角,因为平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度β时,两平面镜OM与ON互成θ角的角度没变,所以第二次反射的光线方向不变.又因为入射光线不变,所以此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将与原先的出射光线CD重合.故选B.
5.AD
【详解】月环食是地球将太阳档住后,在月球上留下的环形区域,由尺寸计算可知结果。
6.B
【详解】物体的颜色由它反射的色光决定,白色物体能反射所有颜色的光,当绿光照射时,它呈现绿色;蓝裙子是因为反射蓝光,而吸收其它颜色的光,所以在绿光照射下,由于其不反射蓝光,所以呈黑色。故选B。
7.A
【详解】根据平面镜成像特点及光的反射定律可知,当平面镜以ω转动时,反射光线转动的角速度为2ω。已知平面镜M绕垂直于纸面的轴以每秒转120°的速度顺时针匀速转动,张角∠AOB为60°,则平面镜转过30°,对应AB上的光点转过60°,所需时间为t=0.25s,光源每秒闪12次,0.25内将闪3次,屏幕AB上每秒内出现的光斑次数是3次。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB,如图所示:设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β,则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为β,当第二次入射时候,原来的反射光线AB即为入射光线,则AB与平面镜NO的夹角为180-α-β,同理,SB与平面镜NO的夹角也为180-α-β,要使第三次反射不发生,β≥180-2α,又因为β的最小值为,所以≥180-2α,解得α≥72度。
故选C。
9.B
【详解】在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉;白色瓷盘,白色的物体能反射所有的色光,反射什么色光就是什么颜色,故瓷盘呈现红色;红色的苹果只能反射红光,故呈现红色;黄色香蕉,只能反射黄光,吸收红色的光,因此在红光照射下没有反射光线进入人眼,故呈现黑色,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.C
【详解】从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s=2L,由于八面镜M从现在位置到下次再出现如图形状的状态时需要转八分之一圈。则当转速达到n0时,恰能在望远镜中再一次看见发光点S,所以光从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为
光速的表达式是
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.C
【详解】由题意可知,OM与ON两镜面垂直,入射光线PA与两次反射后的反射光线BQ平行,过A点作AC垂直BQ于C,则AC就是入射光线与反射光线之间的距离,如下图
根据光的反射定律及几何关系,在直角中
在直角中
则入射光线与反射光线之间的距离
将镜面转过β后,入射光线与镜面交于D点,入射角变为,最终的反射光线与入射光线依然平行。同理,根据上面的分析可得镜面偏转后入射光线与反射光线之间的距离为
在,由正弦定理可得
即
解得
可得
即镜面转过β后,入射光线与反射光线之间的距离不变。
故选C。
12.D
【详解】在容器内注满水后,平行于凹面镜主轴的光线垂直于水面从空气射入水中,不发生折射,沿直线传播,入射光的传播径迹和容器内未注水时的传播情况相同;在容器内注满水后,入射光经凹面镜反射后在水中沿直线传播后会聚于焦点,反射光的传播情况也和容器内未注水时的传播情况相同,所以焦点位置保持不动,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13.C
【详解】S在竖直的平面镜中成的像为S′,在水平的平面镜中所成的像为S0;S′在水平的平面镜中成的像为S″,而S0 在竖直的平面镜中所成的像点也是S″,即再次成像的像点是重合的,所以一共有3个像,如图所示:
现让点光源S在水平面内沿圆周顺时针运动,则镜子内的三个像中,S0、S′均做逆时针运动.S″是重合的像,相反了两次,应该做顺时针时针转动,故选C.
【点睛】解答此题的关键是要明确平面镜成像的特点,像与物体是左右相反的.解答此题要求学生应具备一定的空间想像能力.
14.B
【详解】设人离墙的距离是S,树离墙的距离为2S,对墙上的镜子作树的虚像,虚像距人的距离为3S,过人的眼睛A点作地面平行线,与树的虚像交于B点,
设树在镜中的虚像顶为C点,连接ABC组成一个直角三角形,利用相似三角形的性质求得DE,然后即可求得平面镜的最高点离地面的最小高度,如图所示:
(1)设人离墙的距离是S,树离墙的距离为2S,对墙上的镜子作树的虚像,虚像距人的距离为3S,过人的眼睛A点作地面平行线,与树的虚像交于B点,
(2)设树在镜中的虚像顶为C点,连接ABC组成一个直角三角形,AB与墙壁交于D,AC与墙壁交于E,底边BC=H-h,
因为树的虚像与墙壁平行,而人与墙的距离AD为S,人与虚像的距离AB为3S,由相似三角形定理,可得,所心需要的镜面上缘与地的距离.
故B正确.
【点睛】运用镜面对称性质,得到三角形相似,再由相似比三角形对应边成比例得出最后结果,运算过程比较简单,但画出图形,是个难点,此题对学生的要求比较高,要求学生应具备一定的空间想象能力.
15.B
【详解】如图所示,P通过镜M成像A,通过镜N成像B;B通过镜M成像,A通过镜N成像;通过镜M成像C,通过镜N成像。与重合。故通过镜M成了三个像。故ACD错误,B正确。
故选B。
16.D
【详解】过B点作关于镜面的对称点B′,即B的像点B′;过A点的任意两条光线沿CD的最下边缘射到镜面上,由光的反射定律先作出2条反射光线,这2条反射光线的反向延长线即为像点A′;连接A′B′如图所示:
由图可知,在平面镜内仍有AB完整的虚像A'B',需在B点下方合适的位置才能看到AB完整的虚像。
故选D。
17.B
【详解】脸盆里的水也可以当作一面镜子,就是三面互相垂直的镜子,我们令左边的镜子是1,右边是2,下边的是3,首先人在1中成像,1中成的虚像又在2和3中各成一个像,已有3各像;再考虑在2中成像,2中成的虚像在1和3中又成像,但是2中的虚像在1中成的像和1中的虚像在2中成的像重合,该像在3中成像,故已有6个像,最后人在3中成像,所以一共是7个像。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
18. 实 无关 变小 3.458×103
【详解】(1)[1]由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,因此小孔成的像是倒立的实像,可以用光沿直线传播解释。
[2]小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关。
(2)[3]如下图所示:若直筒M、N位置不动,让物体远离N筒,像仍然成在M筒的右侧,像距不变;让物体远离N筒,与的相似比变大,AB大小不变,则像变小。
(3)[4]如下图所示:要使月亮所成的像最大,则
MN=OD=50cm+50cm=100cm=lm
根据相似三角形的性质
解得
19.
【详解】先根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称,作出点光源S的像点S',因为S距离平面镜为2a,则S'距离平面镜也为2a,那么镜中的像S'与点光源S相距
2a+2a=4a
如图所示:
连接SA,光反射到D点,连接S'B,光反射到C点,BE=2a,SS'=4a,由得
则SC=,SF=AF,则是等腰三角形,故SD=4a,则
CD=SD-SC=
20.若小车正在接近N点,则小车的速度约为1.69m/s;若小车正在远离N点,则小车的速度约为2.92m/s.
【详解】作图:
Δt时间内光束转过的角度Δθ=×360°=×360°=15°;
有两种可能:
(1).光束射到小车上,小车正在接近N点,Δt时间内光束与MN之夹角从45°变为30°,v1= ≈1.69m/s;
(2).光束射到小车上,小车正在接近N点,Δt时间内光束与MN之夹角从45°变为60°,v2= ≈2.92m/s.
答:若小车正在接近N点,则小车的速度约为1.69m/s;若小车正在远离N点,则小车的速度约为2.92m/s.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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