内容正文:
第四章 光现象
一、单选题
1.如图所示,阳光下一本物理课本掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,是因为( )
A.课本发出的光射入人的眼睛
B.人的眼睛发出的光都射在课本上
C.阳光在课本上发生漫反射
D.阳光在课本上发生镜面反射
2.为了方便师生整理仪容仪表,学校在教学楼一层大厅安装了一面镜子。一只小蜜蜂从镜前飞过,飞行路线如图虚线所示,此过程中蜜蜂在镜中的像( )
A.越来越大 B.大小保持不变 C.越来越小 D.先变大后变小
3.如图所示的光现象中由于光的折射形成的是( )
A. 日晷上呈现指针的影子 B. 故宫角楼在水中的倒影
C. 宇航员透过水球成像 D. 皮影在幕布上形成影子
4.小明在夜晚观察天空时,发现经常有“星星会眨眼”,经查阅资料发现这是大气层的密度变化的缘故。“星星会眨眼”的原因是( )
A.光的反射 B.光的折射 C.光的直线传播 D.光的色散
5.黑板若发生“反光”会造成黑板上的字迹看不清,这是因为“反光”的黑板会发生( )
A.漫反射现象,使光射向四面八方
B.镜面反射现象,使进入人眼的光线太强
C.漫反射现象,使进入人眼的光线变弱
D.镜面反射现象,使光线射向四面八方
6.如图所示,将一束太阳光投射到三棱镜上,在三棱镜后光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光。以下说法不正确的是( )
A.红光偏折程度最小所以A处是红光
B.BA范围以外没有光
C.把钞票放在B下方处,上面隐藏的标记会发出荧光
D.将温度计放到A处的上方,会看到示数上升
7.如图所示,水平面上固定着一块平面镜,水平面上有一个足球向镜面滚去。要使足球在平面镜中的像沿竖直方向“下落”,则镜面与水平面的夹角大小为( )
A.a=90° B.a=60°
C.a=45° D.a=30°
二、填空题
8.如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束红光射到水面上的O点,红光与水面夹角是45°,反射光射到右壁上的A点,折射光射到右壁上的B点,则A点到水面的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点到水面的距离;往水槽内注水,水面上升2cm,此时反射光射到右壁上的C点,则A、C之间的距离是 cm。(点A、B、C未在图中标出)
9.如图是池塘上方警示牌和它在水中“倒影”的两幅照片:
(1)图甲中的倒影没有牌子本身明亮,这是由于 ;
(2)由于刮风,图乙中的水面有涟漪,倒影有些模糊,这是由于光发生了 。
10.用敲击后发声的音叉接触水面会溅起水花,此现象说明发声的物体在 ;一位身高是1.7m的同学站在平面镜前1m处,此时他在镜中的像跟他的距离是 .
11.倒车雷达利用 (选填“超声波”或“次声波”)探测障碍物,帮助司机倒车。电视机的遥控器是利用 (选填“红外线”或“紫外线”)来工作的。
三、实验题
12.小明在做探究光的传播规律的实验时,入射光从介质A射向介质B,得到如下表格;
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
(1)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角 (填“增大”“减小”或“不变”);
(2)当入射角i=42°时,光线 (填“能”或“不能”)从介质B中传播出来;
(3)当入射角i≥ °时,折射光消失,反射光会变得更亮,即发生光的全反射现象。图像中的图线 (填“a”或“b”)反映了上述实验中的两角关系;
(4)通过对实验数据的分析可知,如果光从空气射向玻璃, (填“能”或“不能”)发生全反射现象。
13.在 “探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 (选填“不动”或“向左移动”或“向右移动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线 (选填“是”或“不是”)在同一平面内。如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (选填“增大”或“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时,此时折射角为 度。
四、计算题
14.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?
15.打雷和闪电是同时发生的。小明测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为15s,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度为3×108m/s,求:
(1)发生闪电处距小明的直线距离约多远?(不计光传播所需时间)
(2)光从闪电处到小明处需要多少时间?
试卷第1页,共3页
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
答案
C
B
C
B
B
B
C
1.C
【详解】A.物理课本本身不会发光,故不是光源,不会发出光,故A不符合题意;
B.人的眼睛本身不会发光,故不是光源,不会发出光照射在书本上,故B不符合题意;
CD.课本的表面凹凸不平,光照在上面发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小红从不同的位置都能看到课本,都是由于光在课本表面发生了漫反射,故D不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.B
【详解】小蜜蜂以图中虚线所示路线是逐渐远离镜面,物距变大,像距也变大,根据平面镜成像特点是:像与物大小相等,像距等于物距,像与物的连线与镜面垂直,所成的像是虚像,所以,蜜蜂在镜中的像大小不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.C
【详解】A.日晷面上呈现晷针的影子,是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.平静水面上景物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.宇航员透过水球成像,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故C符合题意;
D.皮影在幕布上形成影子,是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】“星星会眨眼”现象,这实际上是星星发出的光在穿过大气层时,由于大气层的密度不均匀(特别是在夜晚,温度的变化会导致大气密度的变化),光线在传播过程中会发生偏折,即光的折射现象。
故选B。
5.B
【详解】AC.漫反射是光线射到凹凸不平的物体表面时,反射光线射向各个方向,即射向四面八方,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体及黑板上的字,就是因为光漫反射,使进入人眼的光线变弱,故AC不符合题意;
BD.镜面反射是平行光射到光滑的物体表面时,反射光仍平行,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。当黑板光滑时,黑板“反光”就是因为黑板发生了镜面反射,使进入人眼的光线太强,会造成黑板上的字迹看不清,综上分析知,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.白色的太阳光射向三棱镜时,由于不同颜色的光通过三棱镜后折射程度不同,会发生光的色散现象,图中光屏从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光,则A处是红光,红光偏折程度最小,故A正确,不符合题意;
B.BA范围以外有不可见光(红外线、紫外线),故B错误,符合题意;
C.在紫光之外是紫外线,紫外线能使荧光物质发光,因此B处下方放置的钞票,上面隐藏的标记会发出荧光,故C正确,不符合题意;
D.红色光之外称为红外线,红外线的热效应很强,因此将温度计放到A处的上方,会看到示数上升,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.C
【详解】根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达 A点时,像也到达 A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A,如图
根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D,平面镜一定在AD连线上,其中,,AD是的角平分线,又,由此可知,所以题干中的夹角,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 小于 4
【详解】[1]当光在水面上反射时,反射角等于入射角;当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线向法线靠近,光斑下移,故A点到水面的距离小于B点到水面的距离。
[2]如下图所示,往水槽内注水,入射角为45°,由于法线垂直于液面,两液面也相互平行,三角形为等腰直角三角形,当水面上升2cm,则OD为4cm,由于法线与容器壁都垂直于液面,则OD平行于AC,两液面也相互平行,故四边形ODCA为平行四边形,故
9. 从牌子到水面的光线一部分光折射进入水中,一部分光反射进入人眼 漫反射
【详解】(1)[1]人眼感觉是否明亮与进入人眼的光线强度(多少)有关,人看牌子是牌子反射的光线直接进入人眼,而从牌子到水面的光线会一部分折射进入水中,一部分反射进入人眼中,人眼接到的光线偏少,会觉得反射形成的虚像偏暗。
(2)[2]无风时,水面像平面镜,成像清晰,刮风时,水面有涟漪,不再平整,形成漫反射,倒影会有些模糊。
10. 振动 2m
【详解】[1]用敲击后发声的音叉接触水面会溅起水花,此现象说明发声的物体在振动。
[2]根据平面镜成像的特点可知,像与物到镜面的距离相等;该同学站在平面镜前1m处,则像到镜面的距离也应是1m,那么他在镜中的像跟他的距离为
11. 超声波 红外线
【详解】[1]倒车雷达利用了超声波传递信息,通过接受反射回来的超声波探测障碍物。
[2]红外线是看不见的光,电视遥控器前端的发光二极管,能发出不同的红外线来实现电视遥控。
12. 减小 不能 41.8 a 不能
【详解】(1)[1]因为反射角等于入射角,当入射角增大时,反射角随之增大,由表中数据可知:入射角增大折射角也增大,所以当入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角变小。
(2)[2]发生全反射时,没有折射光线,当入射角
时,发生全反射,光线不能从介质B中传播出来。
(3)[3]由表格数据可知:入射角增大折射角也增大,当入射角等于41.8°时,反射能量达到100%,就发生了全反射现象。
[4]折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角,而图b中,当入射角等于45°时,反射角也等于45°,a图像中的折射角始终大于入射角,因此图a反映了折射角与入射角的关系。
(3)[5]由表中数据分析可得出结论,要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,则入射角大于折射角,故不能发生全反射。
13. 向左移动 会 是 减小 0
【详解】(1)[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播,向水槽内慢慢注水,光由空气斜射入水中,在空气和水的分解面上会发生折射,并且折射角会小于入射角,即折射光线相对于入射光线会向左偏折,所以水槽底部光斑的位置将向左移动,这说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生偏折。
(2)[3]光屏折转前,可以在光屏上观察到入射光线、反射光线和折射光线,当光屏折转后,此时光屏的左右两部分不在同一平面上,此时在光屏上只能观察到入射光线,不能观察到反射光线和折射光线,可以说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是在同一平面内。
[4]调整激光笔使入射光逐步偏向法线,入射光线与法线夹角变小,即入射角变小,折射光也逐步偏向法线,折射光线与法线夹角变小,即折射角变小,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之减小。
[5]当光沿着NO方向射入时,此时入射光垂直分解面射入水中,此时光线不发生偏折,进入水中的光线此时依然沿NO方向,与法线重合,所以此时折射角为0度。
14.1.5106km
【详解】詹姆斯·韦伯太空望远镜离地球的距离约为
15.(1)5100m
(2)
【详解】(1)发生闪电处距小明的直线距离为
(2)光从闪电处到小明处需要的时间为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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