内容正文:
第四章 光现象
一、单选题
1.一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是( )
A.BO是入射光,OA是反射光
B.AO是入射光,OC是折射光
C.∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
2.如图所示,水池底部有一个小射灯,当池中无水时,岸上的人观察到池壁上点S被照亮;当池中水面到达a时,人眼观察到池壁上点P被照亮;当池中注满水(即水面升高到b)时,人眼观察到池壁上点Q被照亮。则( )
A.点S在点Q下方、且在点P上方
B.点S与点Q是同一个点
C.点P在点S上方
D.点S在点P下方,且在点Q上方
3.日出东方,万物光明;林间疏影,潭影映人。上面句中,林间疏影与潭影映人,是两种光学现象,其原理与下面两幅图的光学原理相同,这两幅图是( )
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.②和④
4.关于生活中的光现象,下列说法正确的是( )
A.平面镜成像时,物体与平面镜的距离越远,所成的虚像越小
B.凸透镜成实像时对光线有会聚作用,成虚像时对光线有发散作用
C.因为光的折射,我们观察到日出的时刻会比实际日出的时间早
D.人站在河边看到自己在水中的倒影,是由于光的折射形成的虚像
5.2023年10月29日凌晨,月食景象再现天宇,我国全境可见。下列光现象,与月食成因不同的是( )
A.手影游戏 B.照镜穿衣
C.瞄准射击 D.小孔成像
6.晚上,小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里边灯的像,水平向左缓缓推动玻璃窗,则小明通过玻璃所看到像的运动情况和大小情况是( )
A.水平向左运动,像的大小不变
B.水平向左运动,像的大小变大
C.静止,像的大小不变
D.静止,像的大小变大
7.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.
8.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d 代表四条不同颜色的出射光线, 则它们可能依次是( )
A.紫光、黄光、蓝光和红光
B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光
D.红光、黄光、蓝光和紫光
二、填空题
9.汽车前灯的反光罩,相当于凹面镜,它对光线有 作用;汽车两侧的后视镜是 (选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”).如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 (选填“运动”或“静止”)的,后视镜中越野车的像是光的 形成的.
10.红外线和紫外线经常被应用在电子产品中,它们都属于 (选填“可见光”或“不可见光”)。家中的空调遥控器是靠 (选填“红外线”或“紫外线”)来实现对空调的遥控的。
11.一支蜡烛长13cm,立于平面镜前15cm的地方,蜡烛在平面镜中的像高为 cm,像到蜡烛的距离为 cm(填数值);如果蜡烛到平面镜的距离增大到50cm,那么蜡烛在平面镜中的像高将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
12.如图所示,烧杯中装有半杯水,一束光竖直向下照向水面,反射角大小为 ;
(1)若保持入射点不变,入射光线顺时针旋转10°,反射光线 (顺/逆)时针旋转10°;
(2)若入射光线不变,将杯子的左侧底面用木块垫起,使杯子右倾5°(杯中水未画出),则反射光线旋转 度。
三、实验题
13.做一做:
光在同种不均匀介质的传播路径是怎样的呢?请你根据下图所示方向入射光束,观察光在不均匀液体中的传播情况。
调制不均匀液体的方法:先在透明方形容器底部铺满糖颗粒,然后沿着容器壁缓慢倒入清水,静置10分钟。(小贴士:为了使实验现象更明显,可以在调制好的液体中混入一些淀粉。)
(1)请在下图中大致画出观察到的现象 ,可以得到的结论是 。
(2)若想进一步研究,可以提出的问题是 。
14.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;
(2)上述实验中硬纸板的作用是 ;
(3)移动激光笔,当入射角减小时,反射角 (选填:“增大”、“不变”、“减小”);
(4)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了: ;
(5)移动激光笔,使入射角为30°,测得反射角也为30°。由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处? 。
四、计算题
15.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?
16.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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《第四章 光现象》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
A
A
C
B
C
D
B
1.B
【详解】ABC.如图:过点O作法线PQ,由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧;折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧,所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角,∠BOP是反射角,故B正确,AC错误;
D.折射时光路是可逆的,所以光若沿CO入射,将沿OA射出,故D错误。
故选B。
2.A
【详解】往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射角大于入射角画出折射光线,点P被照亮,如下图所示:
水面上升至b位置时,光在水中沿直线传播,经水池侧壁反射后,光线从水中斜射向空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线,如下图所示:
通过以上两图可知:点S在点Q下方、且在点P上方,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.A
【详解】林间疏影是由光的直线传播形成的;潭影映人属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
①手影是由光的直线传播形成的,故①符合题意;
②倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故②符合题意;
③插在水中的筷子变弯了,是由光的折射形成的,故③不符合题意;
④彩虹属于光的色散现象,光的色散现象的实质是光的折射,故④不符合题意。
综上所述,①和②符合题意,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.平面镜成像时,像与物大小一致,与物距无关,故A错误;
B.凸透镜对光线有会聚作用,与成实像还是虚像无关,故B错误;
C.大气层是不均匀的,太阳还在地平线以下时,光进入大气层时会发生折射,进入我们的眼睛,所以我们观察到日出的时刻会比实际日出的时间早,故C正确;
D.人站在河边看到自己在水中的倒影,是由于光的反射形成的虚像,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】月食是由于光的直线传播形成的。
A.手影游戏是由于光的直线传播形成的,与月食的成因相同,故A不符合题意;
B.照镜子是平面镜成像,其原理为光的反射,与月食的成因不同,故B符合题意;
C.瞄准射击利用光的直线传播,与月食的成因相同,故C不符合题意;
D.小孔成像也是由于光的直线传播形成的,与日环食的成因相同,故D不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】根据平面镜成像特点:物与像大小相等,所以灯的像的大小不变;像与灯关于平面镜对称,镜面所在的平面没有变化,只改变镜面的位置,灯的像的位置不会变化,因此看到的像是静止的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.D
【详解】射水鱼在水中看到水面上方留的昆虫等猎物,是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面,发生折射,再进入射水鱼的眼睛中,因此光的传播路线是由空气→水中。根据光的折射定律可知,光从空气中斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.B
【详解】太阳光是复色光,经水滴折射后,由于折射率不同,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,其中红色最不易偏折,紫光最容易发生偏折,根据色光的偏折难易程度,a、b、c、d 代表的色光应依次为紫光、蓝光、黄光和红光,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9. 会聚 凸面镜 运动 反射
【解析】略
10. 不可见光 红外线
【详解】[1][2]红外线和紫外线都属于不可见光,红外线用来遥感遥控,紫外线用来杀菌和防伪,因此空调遥控器前端的发光二极管,能发出不同的红外线来实现空调的遥控。
11. 13 30 不变
【详解】[1]平面镜成像时,像与物体的大小相等,蜡烛长13cm,则蜡烛在平面镜中的像高也是13cm。
[2]平面镜成像时,像与物体到平面镜的距离相等,蜡烛距离平面镜15cm,可知像到平面镜的距离也是15cm,则像到蜡烛的距离为30cm。
[3]平面镜成像时,像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关。所以当蜡烛到平面镜的距离增大到50cm时,蜡烛在平面镜中的像高将不变。
12. 0° 逆 0
【详解】[1]一束光线竖直向下照在水面上,反射光 线、入射光线、法线三线重合,则反射角等于入射角等于0°。
(1)[2]保持入射点不变,入射光线顺时针旋转10°角,反射角等于入射角,则反射光线逆时针旋转10°。
(2)[3]若入射光线不变,将杯子的右侧底面用木块垫起,使杯子左倾10°,此时杯中的水面仍然处于水平位置,光线仍然竖直向下照在水面上,反射光线、入射光线、法线三线重合,则反射角等于入射角等于0°,反射光线没有旋转。
13.(1) 见解析 见解析
(2)见解析
【详解】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,在不同中均匀介质中的传播路径不是直线,水槽中的糖液,它的各部分的密度是由下往上,密度渐渐变小。故观察到的现象如图所示:
由图可知,光在同种不均匀介质中不是沿直线传播的。
(2)由图可知,透明方形容器底部铺满糖颗粒,光的传播路径与糖颗粒的多少是否有关?所以可以提出的问题是光在同种不均匀介质中的传播路径与介质的密度有关吗?
14. 垂直 显示光路 减小 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 一次实验得到的结论具有偶然性
【详解】(1)[1]纸板应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现。
(2)[2]本实验中硬纸板的主要作用是显示光路。
(3)[3]由于反射角等于入射角,所以移动激光笔,当入射角减小时,反射角也减小。
(4)[4]保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,但看不到反射光线,是由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(5)[5]一次实验具有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
15.2m;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。
16.1.5106km
【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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