内容正文:
第三章成果展示
光的世界
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(每题3分,共30分)
1.“以铜为镜,可以正衣冠”的光学原理是( B )
A.光的直线传播
B.光的反射
C.光的折射
D.光的色散
2.教学楼门厅里竖立着一面平面镜,一只小蜜蜂以图中虚线所示路线从镜前飞过,则小蜜蜂在镜中的像( B )
第2题图
A.大小不变,到镜面的距离变大
B.大小不变,到镜面的距离变小
C.变大,到镜面的距离变大
D.变大,到镜面的距离变小
3.下列诗词涉及的光现象解释正确的是( A )
A.峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播
B.潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了反射
C.明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了折射
D.江清月近人——在江水中看到的“月亮”是月亮的实像
4.平面镜成像特点及其应用中有如下说法:
①平面镜所成的是等大的虚像;
②医生为病人检查牙齿时,放在口腔中的内窥镜是平面镜;
③平面镜所成的像不能用照相机拍摄,因为这个像是虚像;
④探究平面镜成像的特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。
关于这些说法,下列判断正确的是( D )
A.①②③④都正确
B.①②③正确,④错误
C.①④正确,②③错误
D.①②④正确,③错误
5.某人从平面镜中看到对面的大型电子钟的显示如图所示,若回头直接看钟,它的显示应为( B )
第5题图
A.20:15 B.21:05
C.21:15 D.20:05
6.如图所示,物体A通过平面镜所成的像为A′。若在平面镜后MN处放一块不透明的塑料薄片,则物体A所成的像A′将会( A )
第6题图
A.不变 B.只剩一半
C.消失 D.无法确定
7.宋代文学家范仲淹在《岳阳楼记》中写有“皓月千里,浮光跃金,静影沉璧”,描述了明月照耀着千里大地,浮动在水面上的月光好像闪耀着的金光,静静的月影像沉在水底的碧玉的一番景象,栩栩如生,惟妙惟肖。下列说法正确的是( C )
A.“皓月”是人造光源
B.“皓月”是自然光源
C.“静影沉璧”是光的反射形成的虚像
D.“静影沉璧”是光的直线传播形成的实像
8.《猴子捞月》的寓言故事中,猴子看到水中有个月亮,以为月亮掉水中了,大叫起来:“不得了啦,不得了啦,月亮掉水里了!”关于水中的月亮,下列说法正确的是 ( C )
A.水中的月亮比天上的月亮小
B.水中出现月亮是光的折射现象
C.水中出现月亮是光的反射现象
D.水中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离远
9.如图所示,一束激光由空气斜射入水中,当水面下降时( D )
第9题图
A.入射角变大
B.反射角变小
C.折射角变小
D.A点右移
10.热爱科学的小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,小明利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束太阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,下列说法正确的是( C )
第10题图
A.反射角的大小为60°
B.若镜面竖直上移,则反射角将变大
C.若镜面水平左移,该束光线将照射到P点上方
D.若镜面水平右移,该束光线依然照射到P点
二、填空题(每空2分,共24分)
11.小宇同学在“制作小孔成像观察仪”活动中,通过探究观察发现,小孔成的像是倒立的 实像 (选填“实像”或“虚像”),可以用光的 直线传播 来解释,所成的像与小孔的形状 无关 (选填“有关”或“无关”)。
12.如图所示,一束光从空气斜射到某液面上,与液面的夹角为30°,且反射光线与折射光线相互垂直,则反射角为 60° ,折射角为 30° 。
第12题图
13.如图所示,平面镜PN与一支长15 cm的铅笔AB竖直放置在水平桌面上,它们之间相距20 cm,铅笔的像高为 15 cm;若铅笔绕B点在AB、PN平面内逆时针方向转过90°,此时铅笔尖A与其所成像A′间的距离为 70 cm。
第13题图
14.我们都知道“小马过河”的故事,小马斜着看水中的东西,会发生折射。根据光的折射规律,小马看到的河底位置比实际位置 浅 (选填“深”或“浅”)。小马在河中的“倒影”看起来比它本身要“暗”一些,主要是因为不是所有的光都在水面上发生了 反射 。
15.割稻时,能从四面八方看到稻穗,是因为光在稻穗上发生了 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。谷子看起来是黄色是由于谷子能反射 黄 光,而其他颜色的光都被吸收了。下过雨后,天空中偶尔会出现彩虹,这是光的 色散 现象。
三、作图题(共6分)
16.(3分)如图所示,一束光线从空气射入水中,在空气和水的分界面上同时发生反射和折射。请在图中作出反射光线,并作出折射光线的大致方向。
第16题图
答案:如图所示。
17.(3分)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
第17题图
答案:如图所示。
四、实验探究题(共40分)
18.(14分)“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ABDC,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。
第18题图
(1)实验前,应将纸板 竖直(垂直) 放置于平面镜上,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 顺 时针方向转动。
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,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?答: 一次实验得到的结论具有偶然性 。
(3)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出现。此现象说明: 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)沿CD向后倾斜,此时反射光束 C (填字母)。
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
(5)如图丙所示,在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 漫 反射。
丙
第18题图
(6)如果让光沿FO方向入射,反射光将沿OE方向射出。这表明,在反射现象中,光路是 可逆 的。
19.(14分)小明发现,晚上坐汽车时,在车窗玻璃里看到另一个“自己”,而白天却看不清。
甲
乙
第19题图
(1)在车窗玻璃中看到的另一个“自己”是光的 反射 形成的像。
(2)如图甲所示,汽车的前挡风玻璃是倾斜的,从光学角度分析,这样设计的原因是 使玻璃形成的驾驶员及车内乘客的像在玻璃的上方,可以减少对司机视线的干扰 (写出一条即可);此外,晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,被反射到 下方 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
(3)如图乙所示为“探究平面镜成像特点”的实验:
①组装器材时,要使玻璃板与水平桌面相互 垂直 。
②实验需要记录像与物的大小关系,还需要记录的物理量为 像到玻璃板的距离 和 物到玻璃板的距离 。
③实验中如果将蜡烛B也点燃,对实验的影响是 无法确定透过玻璃板观察到的是A的像还是B的火焰 (写出一条即可)。
20.(12分)某同学在做“探究光折射时的特点”的实验,如图所示是光从空气射入水中时的光路。实验发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验得到的数据见表所示。
第20题图
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)在实验中,该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,并在水面上方的空气中熏了点烟雾,上述做法是为了 更好地显示光路 。
(2)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 反射 和 折射 现象。
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是 折射角随入射角的增大而增大 ,且折射角 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角为 0° 。
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