内容正文:
第四章 光现象
一、单选题
1.如图所示,一束光从空气斜射到水面,若入射方向由AO变到BO,则( )
A.折射角减小 B.折射角增大
C.折射角不变 D.以上情况都有可能
2.如图所示,许多建筑采用玻璃进行外墙装潢,这在美化城市的同时却造成了光污染,造成这种污染的主要原因是光的( )
A.漫反射 B.镜面反射 C.色散现象 D.直线传播
3.图是“猴子捞月”的故事,关于井中的月亮,以下说法正确的是( )
A.井中的月亮比天上的月亮小
B.井中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近
C.井中出现月亮属于光的折射现象
D.井中出现月亮属于光的反射现象
4.测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间.如图所示,让被测者面对镜子背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是( )
A.3m B.4m C.5m D.6m
5.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.凸透镜只对平行光线有会聚作用
B.人向平面镜走近时,他在镜中的像逐渐变大
C.黑板面反光是由于光发生漫反射造成的
D.日食的形成是由于月球挡住了太阳射向地球的光
6.在研究平面镜成像特点的实验中,在竖起的玻璃板前后各放一枝蜡烛,对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像。同时又可看到放在玻璃板后的“蜡烛”。下列说法中正确的是 ( )
A.两者都是光的反射形成的像
B.两者都是光的折射形成的像
C.前者是光的折射形成的像,后者是光的反射形成的像
D.前者是光的反射形成的像,后者是光的折射形成的像
7.一根直立木棒漂浮在平静的水面上,如图所示,当人在水面上与人在水面下分别观察这根木棒的情况,下列说法正确的是( )
A.在水面上观察时,水上部分长度不变,水下部分变短
B.在水面上观察时,水上部分长度变短,水下部分变短
C.在水面下观察时,水上部分长度变长,水下部分变短
D.在水面下观察时,水上部分长度变短,水下部分不变
8.在图2.63中,MN为一平面镜,a,b,c,d表示一个不透明正方体的四个侧面,其中b面与平面镜平行,e是观察者的眼睛所在位置(位于正方体的正下后方),则下列结论中正确的是( ) 。
A.观察者可以观察到a,b,c,d四个侧面
B.观察者通过平面镜可以看到a面和d面
C.观察者通过平面镜可以看到a面及部分b面
D.观察者通过平面镜可以看到a面,不能看到b面的任何部位
二、多选题
9.如图所示为“探究平面镜成像特点”实验装置,有关该实验的说法,不正确的是( )
A.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像大小不变
B.移去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一光屏,发现光屏上能得到蜡烛A的像
C.保持A、B两支蜡烛的位置不变,无论怎样改变玻璃板的位置,发现蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
D.蜡烛A所成的像是实际光线会聚而成的实像
10.下列现象中,能用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理来解释的是( )
A.平静的水面映出山的倒影 B.日食、月食的形成
C.“镜中花,水中月” D.立竿见影
11.下列说法中正确的是 ( )
A.学校附近常有禁止鸣笛的标志,这是为了防止噪声产生
B.声音在真空中的传播速度最大
C.白光是由多种色光组成的
D.平面镜所成的像为虚像,凸透镜所成的像为实像
12.探究“平面镜成像特点”的实验装置如图所示。M是玻璃板,A、B是两支相同的蜡烛,A蜡烛是“物”。实验中( )
A.透过玻璃板看到的B蜡烛的像与实际的B蜡烛等大
B.A蜡烛在玻璃板中成两个像,一个是实像,另一个是虚像
C.用镀膜玻璃板代替普通玻璃板,会使看到的A蜡烛的像更清楚
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,改变玻璃板的位置,发现B不能与A的像再重合
13.如图所示,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法正确的是( )
A.小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
B.木板上的小孔不一定是圆形的
C.蜡烛在墙上形成的像是倒立的像
D.保持蜡烛和墙位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
14.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则下列说法正确得是( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.铅笔和平面镜均水平向右移动10cm,铅笔的像也向右移动10cm
15.平面镜M,N镜面垂直放置,一束会聚光束(图中未画出)入射到平面镜M的镜面上,通过两个平面镜的反射可能( )
A.成一个实像,没有虚像 B.成一个实像和两个虚像
C.成两个虚像,没有实像 D.成一个实像和一个虚像
三、填空题
16.小芳站在穿衣镜前1 m处,镜中的像与她相距 m,她远离平面镜0.5 m,则镜中的像与她相距 m,镜中像的大小将 (填变大。变小或不变)。
17.国庆期间小超去到华岩寺赏荷,拍下蜻蜓伫立在荷花上的画面如图。一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.7m,则蜻蜓在水中的像与蜻蜓相距 m,当蜻蜓向上飞离荷尖时,它在水中的像相对于水面是 (选填“运动”或“静上”)的。
18.放学回家途中经过一盏路灯,你的影子的变化情况是: 。
19.一位身高1.6m的市民站在平面玻璃制的地铁安全门前1m处候车,她的像到玻璃门的距离是 m。当她向后远离玻璃门时,她的像 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
20.如图所示在暗室内让一束太阳光照射到三棱镜,射出的光在竖直放置的白屏上形成彩色光带,这是 现象。如果三棱镜是无色透明的,则Ⅲ区的光具有显著的 。
21.小明站在竖直放置的平面镜前5米处,当他正对平面镜以1m/s的速度靠近平面镜,他在镜中的像的大小 (选填“变大”“变小”“不变”),2s后小明到平面镜中像的距离为 m。
22.如图甲所示是敦煌熔盐塔式光热电站,它被称为“超级镜子发电站”,它由12000面“定日镜”围绕着一个260米高的吸热塔组成,每面镜子都能追踪太阳把阳光反射到中间塔顶的吸热器上。
(1)如图乙所示,为解释这一原理,我们假设S点为太阳,反射光线刚好可以射到A点,请完成太阳S发出的光经过镜子到达吸热器A的光路图;
(2)随着时间的推移,太阳向西偏移,导致射向平面镜的光线SO绕O点逆时针偏转15°(偏转后的光线未画出),为保证把太阳光反射到塔顶的吸热器A点,则应将平面镜绕O点 (选填“顺时针”或“逆时针”)偏转 度。
23.一根直棒与它在平面镜中的像互相垂直时,棒与镜面之间的夹角是 度。
24.当一束光垂直射到平面镜上时反射角为 度,然后将平面镜转动 30°角,入射光线保持不变, 则反射光线的方向将改变 度。
四、实验探究题
25.如图所示,小明用两个相同的棋子、玻璃板、方格纸等器材探究平面镜成像的特点。
(1)将方格纸平铺在平整的桌面上,将玻璃板 放置在方格纸上;
(2)将棋子 A 放在玻璃板前,在玻璃板后移动棋子B,直至与A 的像重合。改变棋子的位置进行多次实验,B 仍能与A 完全重合,说明像与物的大小 ;
(3)移走棋子B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (选填“能”或“不能”)看到棋子A 的像。
26.海面将太阳光反射,波光粼粼,如星星洒落海面。光发生反射时有什么规律?小明设计了如图的实验,探究光的反射规律。
(1)实验中,应选择表面 (选填“粗糙”或“光滑”)的白色硬纸板,目的是更好呈现光路,再把硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ;
(2)实验中,图乙中的硬纸板F前后翻折,发现在b位置才显示反射光线,由此得出 ;
(3)当入射光线与镜面夹角为时,反射角为 ;
(4)若保持平面镜水平不变,如丙所示,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线沿AO方向入射,且呈现在纸板上,此时观察到F板上的现象是 。小明从纸板前的上方通过平面镜观察光路,则看到情况与选项图中相符的是 。
A.B.C.D.
27.如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜放在水平桌面上,A、B是两块粘接起来的硬纸板,而且纸板B可绕ON转动。
实验次数
1
2
3
入射角/°
30
40
50
反射角/°
30
40
50
(1)如图甲所示,将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ;
(2)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点,观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度,多做几次,描绘每次光的径迹,量出入射角和反射角,记录如表。比较反射角和入射角的大小,可以得出结论: 。实验中进行多次实验的目的是为了 ;
①求平均值,减小误差
②寻找普遍规律
(3)在图甲中,如果让光逆着OF的方向射向平面镜,会看到反射光沿着OE方向射出。这表明,在反射现象中光路是 的;
(4)将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折(如图乙所示)。实验时在纸板B上观察到下半部分 (填“有”或“没有”)反射光线,上半部分 (填“有”或“没有”)反射光线,该实验说明 ;
(5)实验时从不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光在白色纸板上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射的缘故。
28.小华做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)在竖直放置的茶色玻璃板前放棋子A,按照图甲中 (填“①”、“②”或“③”)的方式看到棋子A的像。用茶色玻璃板代替平面镜的目的是 ,应选择 (选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验;
(2)把与A相同的棋子B放到玻璃板后,并移动直至棋子B与A的像完全重合,这种确定像与物大小的方法是 (填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)移去玻璃板后面的棋子B,在其原来位置上放一光屏,按照图甲中 (填“①”、“②”或“③”)的方式观察光屏,根据 的现象说明平面镜成的是虚像;
(4)改变A的位置,三次实验得到三组物、像位置点如图乙所示,由此可知初步结论是平面镜所成的像与物到平面镜之间的距离 (填“相等”或“不相等”);
(5)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 (填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。若玻璃板上端向左倾斜(如图丙),蜡烛A在玻璃板中成像的位置会 (选填“偏高”或“偏低”);
(6)实验结束,小华离开实验室,走近自动感应玻璃门时,门自动平移打开,则她在玻璃门中的像将 (填“随”或“不随”)门平移。
五、计算题
29.为了说明光速之快,老师解释说:“如果光能绕地球传播,那么1秒钟光就可以绕地球7圈半.”为什么老师不直接说“光1秒可以绕地球7圈半”,而在前面加上“如果光能绕地球传播”?并请你根据老师的假设和所掌握的知识,算出地球的周长(用千米表示最后结果).
30.当太阳光跟水平方向成40°角时,(OQ为水平线)为了把太阳光反射到很深的井底,应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置上?(求∠MOQ)
六、作图题
31.如图所示、射灯发出的一束单色光照射到水与空气的交界面,发生了反射和折射。请画出它的反射光线及折射光线的大致位置。
32.如图所示,光从水中沿AO方向斜射人空气,请画出空气中折射光线的大致方向。
33.如图所示,平面镜上方有一物体MN。
①画出物体MN在平面镜中所成的像;
②NO为一束入射光线,请画出它的反射光线,并标出反射角度数(要求保留作图痕迹)。
34.一束光线斜射人平面镜后发生反射,如图甲,已知反射光线与镜面的夹角 为30°,请在图中画出入射光线,并标出入射角的大小。
35.在观看“仙女飞天”魔术表演时,位于P点的观众看到云雾中漫舞的“仙女”,实质是挡板后位于A点的演员在平面镜中的虚像,如图所示。请在虚线框内作出平面镜的位置,并完成光路图。
七、综合题
36.为了探究光反射时的规律,小明进行了如图所示的实验:
(1)图中的光屏是一个可折转的硬纸板,此光屏在实验中的作用是:①利用光的 反射现象来显示光束路径;② .
(2)小明在实验时,选择入射角分别为15o、30o、45o的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据(见表格).经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背.你认为其中的原因应该是 .
(3)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明: .
37.利用激光束测量月球和地球间的距离是目前最为精确的方法,测量工具是一架天文望远镜、一台激光器,和登月行动中留在月球上的角反射列阵。1969年7月,阿波罗11号的宇航员第一次登上了月球,在上边放置了一台重30 kg的“角反射列阵”,它由100块石英制成的角反射镜组成,排列成10行,每行10块。角反射器刚放好,各国立即向它发射激光。宇航员还没有离开月球,科学家就捕获到了反射光。后来,人们又不断把角反射器送到月球,其中阿波罗15号的角反射器列阵由300块角反射镜组成,测月的误差已经减少到15 cm。
(1)想一想:我们能利用高能量、方向性好的超声波测量地球和月球之间的距离吗?为什么?
(2)角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图所示。请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线 。并说出下面生活中哪些地方用到类似的装置 .
A.自行车尾灯 B.汽车后视镜 C.手电筒反光罩
(3)若从发射激光开始到接收到反射回的激光共用时2.56 s,求月球和地球间的距离约为多少千米?
38.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。可以用光的 -解释。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,像距 ,像的大小 (以上两空选填“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。
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】B
【解析】【解答】建筑物的玻璃幕墙表面光滑,当太阳光射到上面容易发生镜面反射,入射光线被反射,从同一方向射出,光线很强,照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便,称为光污染,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】 光射到两种介质的界面上时会被反射回原介质中的现象是光的反射,比如:漫反射、镜面反射;目前的光污染主要是镜面反射。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.因为水面相当于平面镜,平面镜成的像与物体大小相等,A不符合题意,
B.像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,则井中的月亮到水面的距离与天上的月亮到水面的距离相等,B不符合题意;
CD.井中出现月亮属于光的反射现象,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
【分析】平面镜成的像与物体大小相等;像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离;井中出现月亮属于光的反射现象。
4.【答案】C
【解析】【分析】依据平面镜成像特点,人和人的像相对于镜面对称,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,依据数学知识计算.
【解答】根据题意画成示意图如下:
人与镜距离2m,人与视力表距离1m,视力表与镜距离即为2m+1m=3m,
平面镜成的像与物到镜面距离相等,视力表的像离镜距离也为3m,
所以视力表的像离人的距离为3m+2m=5m.
故选C.
【点评】熟记并灵活运用平面镜成像特点:
①像与物大小相同;
②像与物到镜面距离相等;
③像与物连线与镜面垂直;
④虚像.
解答此类题目时,把题意画成示意图,学生一目了然,更利于理解和掌握
5.【答案】D
【解析】【解答】A.凸透镜对任何光线都有会聚作用,A不符合题意;
B.平面镜所成的像与物大小相等,故人向平面镜走近时,他在镜中的像不变,B不符合题意;
C.当黑板表面太光滑,光射到这里发生了镜面反射,反射光线朝着同一方向射出,反射光线方向的同学看不清黑板上的字,这就是黑板反光问题,C不符合题意;
D.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故日食的形成是由于月球挡住了太阳射向地球的光导致的,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】本题考查了光的传播的知识,光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,现象有日食、月食的形成,光射到光滑的表面发生了镜面反射,反射光线朝着同一方向射出,平面镜所成的像与物大小相等,凸透镜对光线都有会聚作用.
6.【答案】D
【解析】【分析】根据光的反射特点进行分析,即平面镜成像是光的反射;根据光的折射的概念进行分析,光在不均匀或从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生改变.
【解答】因为平面镜成像的实验中,用玻璃板即可以看到平面镜成的像又可以看到平面镜后面的物体,所以看到前面蜡烛在平面镜中的像是由于光反射形成的,而看到平面镜后面的蜡烛,是光线通过玻璃进入人的眼睛的,所以是光的折射.
故选D
【点评】考查光的反射现象和光的折射现象的掌握情况,知道常见反射现象和折射现象.
7.【答案】A
【解析】【解答】由于光的折射,无论是在水面上观察还是水面下观察,看到的都是物体升高虚像.所以,在水面上观察时,水上部分长度不变,水下部分变短;在水面下观察时,水上部分长度变长,水下部分不变.
故答案为:A
【分析】本题考查学生对光的折射现象的理解。光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象。光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角。可利用光的折射规律作图。
8.【答案】C
【解析】【解答】由图可知,b、d面跟平面镜平行,d面被b面挡住不能通过平面镜成像;
由图可知,b面成的虚像一部分可以进入观察者眼睛,c面被a、d面挡住,a面通过平面镜成像进入观察者眼睛,所以,图中看到a面及部分b面。
故选C。
【分析】眼睛能看见物体是因为有光线或反射光线进入我们的眼睛,分析图中的a、b、c、d四个侧面的光线是否进入人的眼睛即可。
9.【答案】B,C,D
【解析】【解答】 A.平面镜成像是等大的,将蜡烛A向玻璃板靠近,改变距离,蜡烛A的像大小不变。故A正确。
B、因为平面镜所成的像是虚像,而虚像不能用光屏承接,所以移去后面的蜡烛B,并在所在位置上放一光屏,在光屏上看不到蜡烛的像。故B错误。
C.因为平面镜成像物与像到平面镜的距离相等,所以保持A、B两支蜡烛的位置不变, 移动玻璃板时,蜡烛到玻璃板的距离改变,像到玻璃板的距离也改变,故蜡烛A的像不能与能与蜡烛A的像重合。故C错误。
D.平面镜成的是虚像,由实际光线会聚而成的是实像,故D错误。
【分析】 本题考查探究平面成像的特点实验,需要熟练掌握平面镜的成像特点。
10.【答案】B,D
【解析】【解答】AC、描述的现象是平面镜成像,是光的反射形成的,AC不符合题意;
BD、描述的现象是影子的形成,是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,BD符合题意。
故答案为:BD。
【分析】本题重点考查学生用光的直线传播和光的反射来解释自然界中的一些光现象。
11.【答案】A,C
【解析】【解答】A.禁止鸣笛,是为了防止噪声产生,属于在声源处控制噪声,故正确;
B.声音的传播需要介质,声音在真空中不能传播,故错误;
C.白光是复色光,是由多种色光组成的,故正确;
D.平面镜所成的像为反射成的虚像,凸透镜既可以成实像,也可以成虚像,故错误。
故答案为:AC。
【分析】噪声会影响人们的生活和身体健康,要对噪声进行防治;可以从三个方面进行防治噪声,从声源处、传播过程中和人耳处减弱噪声,不同途径对应着不同的具体措施。
12.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A.由平面镜成像特点之一:物像等大可知,通过玻璃板看到的B蜡烛的像与实际的B蜡烛等大,A符合题意;
B.平面镜成像的原理是光的反射,反射光线的反向延长线相交形成虚像,因为不是实际光线的会聚点。眼睛逆着光线看来,看到的蜡烛的虚像。光线通过透明玻璃板是从一种介质进入另一种介质会发生折射,所以对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像,同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛。则前者是光的反射形成的像,后者是光的折射形成的像,二者都是虚像。B不符合题意;
C.用镀膜玻璃板代替普通玻璃板,透光性差,其反射效果好,所以会使看到的A蜡烛的像更清楚,C符合题意;
D.因为玻璃板有一定的厚度,所以通过玻璃板看到的B蜡烛像的位置比它的实际位置要靠近玻璃板一些,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】探究平面镜成像特点的实验(a.平面镜成的是虚像;b.像与物体大小相等;c.像与物体到镜面的距离相等;d.像与物体的连线与镜面垂直),应用了等效替代法(实验中选择两根完全一样的蜡烛);在平面镜成像特点实验中采用镀膜玻璃板代替普通玻璃板,透光性差,但其反射效果好.
13.【答案】A,B,C
14.【答案】C,D
15.【答案】A,D
16.【答案】2;3;不变
17.【答案】1.4;运动
18.【答案】先变短后变长
【解析】【解答】当人在远处时,人与灯光的夹角小,形成的影子长;
当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角会变大,此时形成的影子会变短;
当人经过路灯逐渐远离时,人与灯光的夹角又会变小,形成的影子再次变长。
因此,当人经过路灯时,影子先变短后变长。
故答案为:先变短后变长。
【分析】影子是光沿直线传播形成的,远离光源时,人与灯光的夹角小,影子长些。
19.【答案】1;不变
【解析】【解答】(1)玻璃门为平面镜,市民为物体,则物体到镜面的距离为1m。根据“物像等距”的规律可知,她的像到玻璃门的距离等于她到玻璃门的距离,也就是1m。
(2)当她向后远离玻璃门时,根据“物像等大”的规律可知,她的像始终等于自身大小,即像大小不变。
【分析】根据平面镜成像的“物像等距”和“物像等大”的规律分析解答。
20.【答案】光的色散;热效应
【解析】【解答】太阳光经三棱镜后,图中光屏Ⅱ区位置从下到上依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光,这是光的色散现象。Ⅲ区位于红光之外,是红外线,具有热效应。
【分析】三棱镜将白光分解为多种色光,是色散现象;红光外侧是红外线,具有热效应。
21.【答案】不变;6
【解析】【解答】 平面镜成像时,物像大小相等,小明的大小不变,像的大小也不变。小明站在竖直放置的平面镜前5米处,物像到平面镜的距离相等,所以小明的像到平面镜距离是5米,小明和小明的像之间的距离是10米,当他正对平面镜以1m/s的速度靠近平面镜时,他的像也以1m/s的速度靠近平面镜,2s后,小明向平面镜靠近了2米,小明的像向平面镜也靠近了2米,小明和小明的像之间的距离变为6米。
【分析】平面镜成像时,物像大小相等,小明的大小不变,像的大小也不变。
22.【答案】;逆时针;7.5
23.【答案】45
【解析】【解答】因直棒与它在平面镜中的像互相垂直,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将直棒与像的夹角平分,所以直棒与平面镜的夹角为90°× 45°.
故答案为:45.
【分析】结合题意,根据平面镜成像的特点可知此时平面镜将直棒与像的夹角平分.
24.【答案】0;60
【解析】【解答】根据光的反射定律知道,当一束光线垂直入射到平面镜上时,入射光线与法线的夹角是0°,所以反射角等于0°;若入射光线不动,镜面绕入射点转过30°,则入射光线与法线的夹角即入射角为30°,故反射角也为30°,所以,反射光线的方向将改变60°。
【分析】反射光线与法线的夹角叫反射角, 当一束光垂直射到平面镜上时,入射光线、反射光线、法线三线重合;若入射光线不动,镜面绕入射点转过30°,则入射角为30°,反射角也为30°,反射角与法线的夹角增大60°。
25.【答案】竖直;相等;不能
26.【答案】粗糙;垂直;反射光线、入射光线和法线在同一平面内;;F板上没有反射光线;C
27.【答案】垂直;在光的反射中,反射角等于入射角;②;可逆;有;没有;反射光线、入射光线和法线在同一平面;漫
28.【答案】(1)①;便于确定像的位置;薄
(2)等效替代法
(3)②;光屏上看不到棋子的像
(4)相等
(5)能;偏高
(6)不随
【解析】【解答】(1)实验时,将茶色玻璃板竖直放置在一张方格纸上,在玻璃板前放一个棋子A(如图甲所示),应透过玻璃板来观察这个棋子的像,故应按照图甲中“①”的方式看棋子A的像 ;
用茶色玻璃板代替平面的目的是“便于确定像的位置”;
为了防止玻璃的两个面都能成像,出现叠影影响实验效果,所以通常选择“薄”玻璃板进行实验;
(2) 把与A相同的棋子B放到玻璃板后,并移动直至棋子B与A的像完全重合,这种确定像与物大小的方法是 “等效替代法”;
(3) 移去玻璃板后面的棋子B,在其原来位置上放一光屏,为了区别所成的像是虚像还是实像,应按照图甲中“②”的方式观察光屏,由于“光屏上看不到棋子的像”,说明平面镜所成的像是虚像;
(4)分析图乙中三次实验得到的三组物、像位置点 (A和、B和B、C和C)可知, 平面镜所成的像与物到平面镜之间的距离 “相等”;
(5) 平面镜成像是光的反射形成的,棋子反射出的光线经玻璃板再次反射后进入人眼,被人眼接收,就能看到物体的虚像,所以用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,不会影响玻璃板对前面的光的反射,因此人眼在玻璃板前仍“能”看到棋子A的虚像;若玻璃板上端向左倾斜(如图丙所示),根据平面镜成像特点知:蜡烛A在玻璃板中成像的位置会”偏高“;
(6) 人在玻璃门中所成的像是虚像,由平面镜成像原理知:像与物体的位置连线始终与镜面垂直,当玻璃门平移打开时,由于人在走近玻璃门的过程中,虚像与人的位置还是在原来位置的连线上。“不随“玻璃门平移,但像与人之间的距离会减小,像的大小会不变;
综上可知,本题正确答案为:第(1)小题的第1 空应填:“①”,第2 空应填:“便于确定像的位置”;第3 空应填“薄”;第(2)小题的第1 空应填:“等效替代法”;第(3)小题的第1 空应填:“②”,第2 空应填:“光屏上看不到棋子的像”;第(4)小题的第1 空应填: “相等”;第(5)小题的第1 空应填“能”,第2 空应填:”偏高“ ;第(6)小题的第1 空应填:”不随“ 。
【分析】(1)用玻璃板代替平面镜,既能看到物体的虚像,又能透过玻璃板看到镜后的物体,当镜后的物体与虚像重合时,镜后的物体的位置就是虚像的位置,这样做的目的是为了便于确定像的位置;为了防止玻璃的两个面都能成像,出现叠影影响实验效果,所以通常选择薄玻璃板进行实验;
(2)等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际复杂的问题转化为等效简单的问题,进行研究的方法,等效替代法是初中物理学中常用的研究方法之一;
(3)实像与虚像的重要区别在于:实像能用光屏承接,而虚像不能用光屏承接;
(4)根据三组物、像位置点,分析判断出像与物体的位置关系;
(5) 平面镜成像是光的反射,由平面镜成像的特点知:像与物关于镜面成轴对称图形,如果玻璃板不竖直,则物体像的位置将偏高;
(6)玻璃门中的像是由于光的反射形成的,是虚像,不在玻璃门上,不会随玻璃门的平移而移动。
29.【答案】解:①光在空气中只能直线传播,地球是球体,光不可能绕地球传播,所以说“如果光能绕地球传播”;
②由v= ,所以1s内光运行的路程:s=vt=3×108m/s×1s=3×108m;
则光绕地球运行一圈的路程:s′= = =4×107m=4×104km.
答:①光在空气中只能直线传播,地球是球体,光不可能绕地球传播,所以说“如果光能绕地球传播”;②地球的周长是4×104km.
【解析】【分析】①光在同一种均匀介质中沿直线传播;
②根据v=求出光在1s内通过的路程,再用光在1s内通过的路程除以圈数即可。
30.【答案】解:由题意可知,入射光线与反射光线的夹角应为130°,则可知入射光线与法线的夹角为65°,由于平面镜与法线是垂直的,所以入射光线与平面镜夹角为25°,则可知平面镜与水平方向的夹角应为65°.
【解析】【分析】(1)反射光线与水平面垂直,所以∠SOP=130°。(2)法线是反射光线和入射光线夹角∠SOP的角平分线。(3)法线与平面镜垂直。(4)根据图像求出∠MOQ的大小。
31.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】光从水中折射入空气中时,折射角大于入射角,在水中反射时,反射角等于入射角,画出光线,如图
。
【分析】发生反射时,反射角等于入射角;在折射时,空气中的角度比水中的角度大。
32.【答案】
【解析】【解答】先经过入射点作法线,光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,如右图所示:
【分析】画折射光线时,要遵循光的折射定律,即:折射光线与入射光线、法线在同一平
面内,折射光线与入射光线分居在法线的两侧,当光从空气斜射入水或别的透明介质中时,
折射角小于入射角,折射光线偏向法线(或近法线折射);当光从水或别的透明介质斜射
入空气时,折射角大于入射角,折射光线偏离法线(或远法线折射)。
33.【答案】
34.【答案】
【解析】【解答】由图示知,则反射角为90°-30°=60°。在光的反射现象中,反射角等于入射角,则入射角为60°,据此作出入射光线,如图:
【分析】反射光线与镜面的夹角与反射角的和为90°,再根据“反射角等于入射角”计算入射角,并完成作图。
35.【答案】
36.【答案】(1)漫;研究反射光线、入射光线是否在同一平面内
(2)误将反射角看成了反射光线与界面的夹角
(3)在反射现象中,光路是可逆的
【解析】【解答】(1)因为硬纸板是凹凸不平的,会发生漫反射,所以可以显示光束路径;又因为它是一个可折转的硬纸板,可以研究反射光线、入射光线是否在同一平面内,当纸板F与E不在同一平面上时,观察纸板F是否有反射光线.(2)入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线间的夹角(与反射光线与平面镜间的夹角互余).(3)在反射现象中,光路是可逆的.镜前的两个人能彼此看到对方就是这个原因.
故答案为:(1)漫;研究反射光线、入射光线是否在同一平面内;(2)误将反射角看成了反射光线与界面的夹角;(3)在反射现象中,光路是可逆的.
【分析】(1)探究光的反射定律时,为了能使光路显现出来,选用较粗糙的纸板显示光线,且纸板可折叠;(2)入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线间的夹角;(3)反射时光路是可逆的.
37.【答案】(1)不能,超声波不能在真空中传播。
(2);A
(3)月球和地球间的距离S= vt= ×3×108 m/s×2.56 s=3.84×108 m=3.84×105km
答: 月球和地球间的距离为3.84×105km
【解析】【解答】(1)不能利用超声波测量地球和月球之间的距离,因为超声波不能在真空中传播。
(2)先找出入射光线与反射面的交点(入射点),过入射点作垂直于界面的直线——法线,将法线作为角的一边,以入射点作为角的顶点,在图中作一角等于入射角的线,该线就是反射光线,并注明光线方向,如图所示;自行车尾灯用到类似的装置。
(3)已知v=3.84x108m,;
由速度公式可得
月球和地球间的距离s=vt=3×108 m/s×1.28 s=3.84×108 m=3.84×105km
【分析】(1)真空不能传播声音。
(2)已知入射光线求反射光线的作图方法:先找出入射光线与反射面的交点(入射点),过入射点作垂直于界面的直线——法线,将法线作为角的一边,以入射点作为角的顶点,在图中作一角等于入射角的线,该线就是反射光线,并注明光线方向。
(3)已知v和t,可由速度公式求解。
38.【答案】(1)实像;直线传播;无
(2)不变;变小
(3)3.458×103
【解析】【解答】(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,这是光的直线造成的;小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关;(2)见下图: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,△AOB与△A′OB′的相似比变大,AB大小不变,则像变小;(3)见下图:要使月亮所成的像最大,则MN=OD=50cm+50cm=100cm=1m,根据相似三角形的性质, , ;解得:AB=3.458×106m=3.458×103km.
【分析】小孔成像说明光具有沿直线传播特点。
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