内容正文:
第三章 光的世界
一、单选题
1.如图,斜插入水中的筷子,看起来弯折了的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射
C.光的色散 D.光的折射
2.下列关于光线的说法正确的是( )
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束,是真实存在的
C.光线是用来表示光的传播径迹和方向的直线,用实线表示
D.光线是用来表示光的传播方向的直线,常用虚线表示
3.如图所示,平面镜M竖直在水平地面上,长6cm的铅笔平放在水平面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,下列选项正确的是( )
A.经过4s,笔尖的像与笔尾的像相距6cm
B.当平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也向上移动
C.将M逆时针转动,铅笔的像竖直且尖端朝上
D.铅笔的像为虚像,且虚像的笔尾端朝左
4.一束光线从某种透明物质斜射入空气中,折射光线和反射光线垂直,且和入射光线成,则反射角和折射角的大小分别为( )
A.和 B.和 C.和 D.和
5.小明看到小红的角膜上有一个小王的像,下面四幅图能正确表示小明看到小王像过程的光路图的是( )
A. B.
C. D.
6.沂河畔的电视塔是临沂的标志性建筑物,在落日余晖下的倒影和地上的建筑物相得益彰,格外引人注目,如图所示。则电视塔在水中的“倒影”( )
A.是光的折射形成的虚像 B.是光的反射形成的实像
C.与电视塔关于水面对称 D.水位下降后变小
7.王瑞同学以1m/s匀速向平面镜靠近,下列说法中( )
①王瑞的像靠近平面镜的速度是2m/s
②王瑞想通过平面镜看完自己的全身像,则平面镜的高度至少为整个身高的一半
③王瑞在平面镜中看见了小王,则小王一定能在平面镜中看见王瑞
④王瑞在平面镜中所成的像是实像
A.只有①④正确 B.只有③④正确 C.只有②③正确 D.只有①②③正确
二、填空题
8.如图,大桥与倒影形成一幅壮美的画面。大桥在水中倒影是由于光发生了 ;倒影看起来较暗是由于光发生了 。
9.凹面镜、凸面镜都是常用的光学元件,凸面镜对光有 作用。手电筒的反光镜是一个 ,汽车的后视镜是一个 。(两空均选填“凸面镜”或“凹面镜”)
10.课间时琼琼正在教室读书,突然室外有人在说话,他一听便知道是可爱的物理老师,正所谓“闻其声而知其人”,这是依据声音的 (选填“响度”、“音调”或“音色”)来判断的;在“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”古诗中,蜻蜓立于荷叶尖上,距水面0.3m, 它在水中的像是 (选填“实像”或“虚像”)。像物相距 m。
11.如图所示,弟弟在A处看不到硬币。小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由于光从 斜射到 中时发生折射造成的,此时折射角 入射角。
12.疫情期间,进入校园的人员要测量体温。如图,常用的测温枪是利用人体 (选填“发出的红外线”或“反射的红外线”)来测量体温的。小明测完体温后,走进走廊,发现正对自己放置的平面镜中还有另一个“自己”,如果小明以0.5m/s的速度走向平面镜,他的像将以 m/s的速度走向平面镜,他在镜中的像的大小 。(选填“变大”“变小”“不变”)
三、实验题
13.探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
(1)选取两个完全相同的蜡烛和的目的是:便于比较像与物的 关系。
(2)实验时应在蜡烛 (选填“”或“”)一侧观察蜡烛的像;如果将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离,则蜡烛的像相对于桌面 (选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动。
14.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射定律”的实验。
(1)让一细光束沿平面E射到镜面O点,在平面E上可看到入射光线AO,若将纸板F向前或向后折,在纸板F上不能看到反射光线,这说明反射光线与入射光线 同一平面内;
(2)小明还想探究反射角和入射角的关系,具体做法是改变入射光线的方向,观察反射光线的方向是否改变,用量角器测量入射角和反射角,把测量结果记录在表格中,请你设计一个实验表格,要求做三次实验;
(3)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的 方向射出,因为在光的反射现象中光路是 的。
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.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
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《第三章 光的世界》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
D
C
A
C
B
C
C
1.D
【详解】斜插入水中的筷子,看起来弯折了是光的折射现象形成的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.光源能发光,但不是发射出光线,故A错误;
BCD.为了描述光的传播,人们通常用一条带有箭头的直线来表示光传播的路径和方向,即光线,光线实际不存在,不是很细的光束,用实线表示光线,故C正确,BD错误。
故选C。
3.A
【详解】A.铅笔长6cm,由于平面镜所成的像与物体大小相同,所以笔尖的像与笔尾的像相距6cm,故A正确;
B.像与物关于镜面对称,当平面镜竖直向上移动时,铅笔的像的位置不变,故B错误;
C.将M逆时针转动45°,则铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,即铅笔的像竖直且尖端朝下,故C错误;
D.平面镜所成的像为虚像,但由于像与物体关于镜面对称,所以铅笔像的尾端朝右,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】一束光线从某种透明物质斜射入空气中,根据光的反射定律和折射的规律作图,如下所示
设入射角为,折射角为,则
由题意知
解得。折射角为
①
反射角等于入射角,反射角为,折射角为,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.B
【详解】小红的角膜可以近似看作一个平面镜,小明看到小王的像是小王反射的光射到小红的角膜上,然后反射到小明的眼睛中,所以小明看到小红的角膜上有一个小王的像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】ABC.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,是虚像,平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,故AB错误,C正确;
D.平面镜成像时,像与物大小相等。若河面水位下降,建筑物距离水面的距离变大,但地上的建筑物大小不变,所以水中的倒影不变,故D错误。
故选C。
7.C
【分析】(1)人以1m/s速度向平面镜靠近,同时像也以1m/s速度垂直向平面镜靠近。
(2)根据数学知识分析解答。
(3)光路是可逆的。
(4)物体在平面镜中成虚像,物像大小相等。
【详解】①王瑞同学以1m/s匀速向平面镜靠近,同时像也以1m/s速度向平面镜靠近,故①错误;
②人若能从镜中看到自己的全身像,需满足的条件是:人的头项和脚射出的光,经镜子反射后都能进入人的眼睛,即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。假设小张的身高为1.6m,如图所示,表示人的全身,点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点,作出人的像。将和,和分别用直线连接起来。则就是镜子至少应具有的长度。根据平面镜成像特点可知
且为的中点;
所以、分别为、的中点;所以为△的中位线;故
,
故小张想通过平面镜看完自己的全身像,则平面镜的高度至少为整个身高的一半,故②正确;
③因为光路是可逆的,所以王瑞在平面镜中看见了小王,小王也能在平面镜中看见王瑞。故③正确;
④根据平面镜成像特点知,小张在平面镜中所成的像是虚像。故④错误。
故选C。
【点睛】此题主要考查了平面镜成像的特点,要理解成正立、等大虚像的真正含义,并做到灵活运用。
8. 反射 折射
【详解】[1]大桥在水中的倒影属于平面镜成像,是光发生反射形成的。
[2]光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中,所以大桥在水中的倒影看起来比实际物体本身“暗”一些。
9. 发散 凹面镜 凸面镜
【详解】[1][3]汽车的观后镜是利用凸面镜,凸面镜对光线有发散的作用,应用在汽车的观后镜上,能扩大人的视野。
[2]手电筒的反光镜是一个凹面镜,对光有会聚作用。
10. 音色 虚像 0.6
【详解】[1]不同发声体发出声音的音色不同,闻其声知其人是根据声音的音色来判断的。
[2][3]平面镜成像时,成的是虚像,且像与到平面镜的距离相等,蜻蜓立于荷叶尖上,距水面0.3m, 它的像距离水面也是0.3m,故像物相距0.6m。
11. 水中 空气 大于
【详解】[1][2][3]硬币在水中,我们看到硬币的像是因为硬币反射其他的光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线就看到了像。
12. 发出的红外线 0.5 不变
【详解】[1]生物会向外辐射红外线,根据红外线的特点,制作了测温枪感应人体发出的红外线进行测温。
[2]平面镜成的像与物关于镜面对称,明以0.5m/s的速度走向平面镜,他的像将同样以0.5m/s的速度走向平面镜。
[3]平面镜成的像与物大小相等,他走向平面镜,他在镜中的像的大小不变。
13. 大小 不发生
【详解】[1]两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,故选取两个完全相同的蜡烛和的目的是:便于比较像与物的大小关系。
[2] 蜡烛通过玻璃板成像,实验时应在蜡烛一侧观察蜡烛的像,才能通过玻璃板看到蜡烛所成的像;如果在B侧观察,只能看到蜡烛和通过玻璃板看到。
[3] 平面镜所成的像与物的连线与镜面垂直,像与物到平面镜的距离相等。将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离,因物体位置没有发生改变,故像的位置也没有发生变化,即如果将竖立的玻璃板沿图中虚线水平向右移动一段距离,则蜡烛的像相对于桌面不发生移动。
14. 在 见解析 OA 可逆
【详解】(1)[1]把纸板向前或向后转折,在纸板F上都不能看到反射光线,这说明反射光线与入射光线和法线在同一平面内。
(2)[2]表格内容包括入射角、反射角,以及实验次数;如下表
实验次数
入射角/°
反射角/°
1
2
3
(3)[3][4]当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。
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
16.1.5×106km
【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
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