内容正文:
第四章 光现象
一、单选题
1.用如图所示的装置探究光斑形状与哪些因素有关。孔是约为2 mm的五角型孔,“F”型光源到半透明膜的距离约为30 cm,纸质圆桶长约为10 cm,打开光源,在半透明膜上观察到的光斑形状是( )
A.正立的“F” B.倒立的“F” C.五角型的“☆” D.圆形的“○”
2.如图,圭表包括圭和表两部分。正午时刻,依据表在圭上影子长度的变化,就能推算出二十四节气。圭表的主要光学原理是( )
A.光沿直线传播 B.光的色散
C.光的折射 D.光的反射
3.在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中,如图所示。下面有关该装置制作和使用的说法正确的是( )
A.为了能更清晰地观察像,应在A端用完全透明的塑料薄膜制成光屏
B.小孔越小,得到的像就越亮
C.观察远处物体时,A端应处于较暗的环境中
D.观察远处物体时,增大光屏与小孔之间的距离,光屏上的像将变小
4.一束光射向一块等腰直角三角形透明介质,在斜边反射和折射,其光路如图所示。三个角i、r、β的大小关系是( )
A.β>i>r B.β>i=r C.i>β=r D.i=r>β
5.如图所示,小明和小美从不同的位置都能看到地面上的物理书。下列说法中正确的是( )
A.物理书是光源,它发出的光进入了人眼,所以小明和小美都能看到它
B.小明和小美都能看到物理书,是由于光在书表面发生了镜面反射
C.小明和小美都能看到物理书,说明光路是可逆的
D.小明和小美都能看到物理书,是由于光在书表面发生了漫反射
6.年度最大超级月亮现身天空,超级月亮是指满月的时候,月亮正好位于近地点的现象。关于月亮说法正确的是( )
A.月亮本身并不是光源
B.月光不能沿直线传播
C.我们看到的月亮其实是实像
D.我们看到的超级月亮是放大的月亮的虚像
7.某同学从远处走向一面穿衣镜,他在镜中像的大小及像和人之间的距离正确的是( )
A.像大小不变,像和人之间的距离变小
B.像变大,像和人之间的距离变大
C.像变大,像和人之间的距离变小
D.像大小不变,像和人之间的距离不变
8.小铭通过平面镜看到小熊及坚果罐的情况如图,以下说法正确的是( )
A.现实中小熊是用右手抱着鱼
B.如小熊走近镜子,坚果罐所成像的位置也向镜子靠近
C.如小熊走近镜子,坚果罐所成像的位置远离镜子
D.如小熊走近镜子,坚果罐所成像变大
二、填空题
9.阳光灿烂的日子,在茂密的树林下常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是 (选填“树叶”或“太阳”)的像。这是由于光的 形成的。
10.电视机的遥控器是利用 来实现遥控的,我们可以从不同的方向看到同一个物体是因为光在物体表面发生了 反射。
11.1666年,英国物理学家牛顿用三棱镜将太阳光分解成各种单色光,这种现象叫作 。彩色光带外侧有人眼看不见的光,其中的 能使荧光物质发光。
12.光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射。光路如图所示,其中折射角为 (选填“1”“2”或“3”),分界面为 (选填“甲”或“乙”),分界面的 方为水,当入射角减小时,反射光线与折射光线的夹角将 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
13.在“走进西藏”活动中,小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水(如图甲)很好奇。于是他用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜,将平行光正对“凹面镜”照射,光路如图乙。则使用太阳灶烧水时,水壶应放在图乙中的 (选填“a”“b”或“c”)。
三、实验题
14.如图甲所示,用易拉罐制作的简易针孔照相机,做小孔成像实验。
(1)利用针孔照相机观察蜡烛的成像时,孔对着 (选填“蜡烛”或“眼睛”),可观察所成的像;
(2)将蜡烛靠近针孔照相机少许,蜡烛的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)正午时,小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为1cm的小孔的纸板正对着太阳,保持纸板与白纸的距离为30cm,观察白纸上的光斑。为了研究小孔大小对成像的影响,小明又设计了四种有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如乙图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,观察光斑形状的变化情况,能满足实验要求的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)理由是: ;
(4)①正对着太阳,保持纸板与地面距离不变,地面的白纸上出现亮斑,缓慢向左移动覆盖卡片乙,改变透光孔的大小,观察到的现象是:刚开始时,白纸上光斑大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 (选填“增强”、“不变”或“减弱”);②当小孔足够小时,此时光斑形状是圆形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 (选填“增强”、“不变”或“减弱”);
(5)晴天的正午时分,走在公园的树林里,小华看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,圆形光斑大小不一原因是 。
四、计算题
15.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。
16.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
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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
C
B
D
A
A
A
1.B
【详解】在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,与孔的形状无关,成的是倒立的实像,所以“F”型光源经过小孔后在半透明膜上观察到的光斑形状倒立的“F”。
故选B。
2.A
【详解】圭上影子是光沿直线传播形成的,因此圭表的主要光学原理是光沿直线传播,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.完全透明的塑料薄膜不能用来接收像,不能制成光屏,故A错误;
B.孔的大小会影响亮度,小孔变大些,亮度增加,故B错误;
C.观察远处物体时,远处的物体反射或发出的光线经过小孔的光线较少,故A端应处于较阴暗的环境中,这样成像能清晰一些,故C正确;
D.像的大小与像距有关,像距大,像大;观察远处物体时,增大光屏与小孔之间的距离,光屏上的像将变大,故D错误。
答案C。
4.B
【详解】由图可知,入射光线照射到斜边上时,同时发生了反射和折射现象,入射角为i,反射角是r,折射角是β;根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,即i=r;光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角,即β>i,所以三个角的大小关系为:β>i=r。故B符合题意,ACD不符合题意。
答案B。
5.D
【详解】A.物理教材本身不会发光,故不是光源,不会发出光线,故A错误;
BD.教材的表面凹凸不平,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教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,故B错误,D正确;
C.小明和小美都能看到物理书,是物理书反射了太阳光,不能说明光路是可逆的,故C错误。
故选D。
6.A
【详解】A.月亮本身不发光,它反射的是太阳光,因此月亮不是光源,故A正确;
B.月光在同种均匀介质中能沿直线传播,故B错误;
C.因为空气不均匀,看到的超级月亮是由于光的折射形成的月亮的虚像,故C错误;
D.人们欣赏到比平时更大、更亮的“超级月亮”,是因为观察的视角变大了,故D错误。
故选A。
7.A
【详解】物体在平面镜中成的像的大小跟物体的大小有关,跟其他因素无关。某同学从远处走向平面镜,人的大小不变,像的大小不变;物像到平面镜的距离相等,人到平面镜的距离减小,像到平面镜的距也减小,人和像之间的距离也是减小的。故A正确,BCD错误。
故选A。
8.A
【详解】A.平面镜成的像与物左右颠倒,现实中小熊是用右手抱着鱼,故A正确;
BC.平面镜成的像与物到镜面的距离相等,小熊走近镜子,而坚果罐相对镜子是静止的,坚果罐所成像的位置与镜子的位置不变,故BC错误;
D.平面镜成的像与物大小相等,如小熊走近镜子,坚果罐所成像的大小不变,故D错误。
故选A。
9. 太阳 直线传播
【详解】[1][2]由题意知道,茂密的树林中树叶之间存在比较小的缝隙,地上的圆形光斑就是太阳通过树叶之间的缝隙在地面上所成的像,是小孔成像,这是由于光沿直线传播而形成的。
10. 红外线 漫
【详解】[1]看电视时,人们可以通过遥控器发出的红外线来实现遥控的。
[2]我们可以从不同的方向看到同一个物体是因为光在物体表面发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。
11. 光的色散 紫外线
【详解】[1]用三棱镜将太阳光分解成各种单色光,这种现象叫作光的色散。
[2]彩色光带外侧有人眼看不见的光,其中的紫外线能使荧光物质发光。
12. 3 乙 上 变大
【详解】[1][2]光反射中,反射角等于入射角,反射光线与入射光线在同一介质中,且分居法线两侧;光折射中,入射光线与折射光线在两种介质中,且分居法线两侧。由图得乙是界面,甲是法线,CO是入射光线、OA是反射光线、OB是折射光线,所以∠3是折射角。
[3]光折射中,空气中的角度最大,由图得,入射角∠2小于折射角∠3,所以界面上面是水,界面下面是空气。
[4]当入射角减小时,反射角与折射角均变小,所以反射光线OA与折射光线OB的夹角将变大。
13.b
【详解】凹面镜对光线有会聚作用,水壶应放在焦点位置,故应放在图乙中的b点。
14.(1)蜡烛
(2)变大
(3) A 只有A改变了孔的大小形状不变,其他的改变孔的大小的同时改变了形状;
(4) 变小 不变 不变 减弱
(5)树叶缝隙到地面距离不同
【详解】(1)孔应该对着蜡烛,让火焰的光线通过小孔进入筒内,可观察到塑料薄膜上形成的像。
(2)将蜡烛靠近针孔照相机少许,蜡烛的像将变大,因为物距变小,像变大。
(3)[1][2]从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,观察光斑形状的变化情况,能满足实验要求的A,理由是:只有A改变了孔的大小形状不变,其他的改变孔的大小的同时改变了形状;而BCD图中从图示位置沿箭头方向水平移动乙时,孔的大小和形状都改变。故应该选择A图。
(4)[1][2]因为太阳光是平行光,开始时孔较大,所以形成的是和孔面积大小相等的光斑,而且亮度与孔大小无关,光斑亮度不变;则减小孔的大小时,白纸上光斑大小将变小,光斑亮度不变。
[3][4]当小孔到地面的距离一定时小孔越来越小地面上就越容易得到太阳的像(小孔成像),此时光斑形状是圆形;继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将不变,光斑亮度减弱。
(5)树叶缝隙到地面距离不同,太阳到孔的距离都近似相等的,但缝隙大小不同,那么较大的缝隙会形成较大的圆形光斑,而较小的缝隙则会形成较小的圆形光斑。这是因为缝隙越大,通过的光线就越多,形成的像也就越大;反之,缝隙越小,通过的光线就越少,形成的像也就越小。
15.3.84×108m
【详解】激光从地球到达月球的时间为
地球到月球的距离为
16.(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
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