内容正文:
第四章 光现象
一、单选题
1.蟠龙山公园海拔158m,植被繁茂,始建于1914年,已有超过百年的历史,因形似盘伏的巨龙而得名。十一期间,小红跟家人去游玩,下列说法正确的是( )
A.夜晚下的路灯、月亮都是光源
B.太阳光下的“树影”是由光的直线传播形成的
C.人在水中的倒影是光的折射现象
D.游泳时看到泳池底部比实际池底要深,是光的折射现象
2.防止溺水,时刻牢记!绝不随意下水,原因是人眼看到的水底变浅了,实则很深,可能出现危险。下面能正确表示“水底看起来变浅”的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.是分界面 B.入射角等于 C.折射角等于 D.的右边是玻璃
4.下列仪器中,属于利用紫外线工作的是( )
A.非接触温度计 B.夜视仪
C.感应水龙头 D.杀菌灯
5.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻了一个小孔,发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是( )
A.小孔成的像是正立的
B.墙上的小孔必须是圆的
C.遵循光沿直线传播的原理
D.蜡烛在墙上成的像是虚像
6.描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的虚像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩是光源
7.如图甲是在房子侧壁上形成的树荫,图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是( )
A.“树荫”的形成是由于光的折射 B.树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C.亮斑是月牙形的是因为发生了日全食 D.亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
8.下列关于光学现象的描述,正确的有( )
①用望远镜观察远景觉得比较近,原因是使用望远镜,视角变小
②光的反射可以成像,光的折射可以成像,光的直线传播也可以成像
③电视机遥控器是利用红外线实现遥控的
④太阳光照射不到影子里是因为光在任何情况下都沿直线传播
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.①②③④
二、填空题
9.下列光现象:①树在水中的倒影 ②在阳光下树的影子 ③潜水员在水中看到岸上的树变高了。 是由于光的直线传播产生的, 是由于光的折射产生的。(填序号)
10.节日期间,郑州的蝶湖森林公园成为网红打卡地,众多游人在戒指桥边留影,如图所示,湖中的倒影是由于 现象形成的,站在对面不同位置的人都能看到戒指桥,这是因为光在介质桥上发生了 。
11.如图所示,太阳光通过一个三棱镜后,分解成各种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色的光带,光屏上A、B是光带边缘的色光,则A为 光,B为 光。
12.物理学的每一次重大发现,都为人类的文明和发展做出了杰出贡献。牛顿用光的色散实验证明了白光是由 混合而成的,揭开了光的颜色之谜。彩色电视机屏幕上丰富多彩的画面是由红、 、蓝三种色光叠合而成的;树叶能呈现绿色,是因为树叶 (选填“吸收”或“反射”)绿光。
三、实验题
13.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)如图1在桌面上铺一张白纸,M的位置 放置一块 代替平面镜,这样便于确定 。
(2)实验时,点亮蜡烛a,在玻璃板后放置一支 的蜡烛b,直到从玻璃板前不同位置看去M后面的b 。
(3)观察比较a、b的大小,可以得到像和物体的大小 。当蜡烛a慢慢拿近M时,观察到蜡烛像上的大小 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。若在玻璃板后面挡一张白纸,从玻璃板前 看到点燃的蜡烛的像;移去蜡烛b,在其位置放置一光屏,光屏上 看到蜡烛的像(均选填“能”或“不能”),说明平面镜成的是 。
(4)图2(a),(b)所示为小明和小华同学完成的实验记录单。两位同学实验过程合理完整的是 同学(选填“小明”、“小华”或“小明和小华”),理由是: 。
14.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。
四、计算题
15.小芳面向穿衣镜站在镜前1m处,镜中的像与她相距多少米?若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距多少米?镜中像的大小会改变吗?
16.太阳发出的光,大约要经过才能到达地球(真空中光的速度为)。
(1)请你估算太阳到地球的距离;
(2)如果一辆赛车以的速度不停地跑,它要经过多少小时才能跑完这样长的距离?
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
B
D
D
C
B
B
B
1.B
【详解】A.月亮本身不发光,但能反射太阳光,不是光源,故A错误;
B.太阳光下的“树影”是由于光的直线传播形成的,故B正确;
C.岸边的人在水中所成的“倒影”是由于光的反射形成的,故C错误;
D.池底反射的光线由水中斜射入空气中时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得池底变浅了,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】水底反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折(偏离法线),人眼沿直线看到“水底”位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来较浅。
AC.图中光线由空气斜射入水中,光的传播方向错误,故AC不符合题意;
B.图中光线从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,符合光的折射规律,故B符合题意;
D.光线从水中斜射入空气中,应该是折射角大于入射角,而图中折射角小于入射角了,故D不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;如图所示:
由∠BOM=30°可知
∠BON=90°-30°=60°
图中已知∠AON=60°,所以NN ′ 为法线,则MM ′ 为界面。因为反射光线、折射光线和入射光线在法线的两侧,所以由图可知,AO是入射光线,BO是反射光线,OC为折射光线,则∠AON为入射角,等于60°,而∠CON′ 为折射角,且折射角
∠CON′=90°-50°=40°
折射角小于入射角∠AON,由题知,图中是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,因折射角小于入射角,所以该图反映的是光从空气射入玻璃,则MM ′ 的右边是玻璃,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.D
【详解】A.非接触温度计是利用红外线来工作的,故A不符合题意;
B.夜视仪是利用红外线来工作的,故B不符合题意;
C.感应水龙头是利用红外线来工作的,故C不符合题意;
D.杀菌灯是利用紫外线来工作的,故D符合题意。
故选D。
5.C
【详解】A.小孔成的像是倒立的,故A错误;
B.小孔成像所成像的形状取决于物体的形状,与小孔的形状无关,故B错误;
C.小孔成像的原理是光沿直线传播,故C正确;
D.蜡烛在墙上成的像是实像,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】A.金柳的影子是由光的直线传播形成的,故A错误;
B.长篙在水中的倒影属于平面镜成像,成的是等大的虚像,故B正确;
C.湖面波光粼粼是光的反射形成的,故C错误;
D.天上的云彩自身不能发光,不是光源,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】A.“树荫”的形成是由于光的直线传播,故A错误;
B.树荫中的月牙形亮斑是光在同一种均匀介质中沿直线传播,是小孔成像形成的,故B正确;
C.亮斑是月牙形的是因为小孔成像,光在同种均匀介质中是沿直线传播的,不是日全食,故C错误;
D.亮斑的形状和树叶缝隙的形状是不一致的,小孔成像是由于光的直线传播形成的,所成像的形状与孔的形状无关,故D错误。
故选B。
8.B
【详解】①用望远镜观察远景显得比较近,原因是与不用望远镜相比,视角变大了,故①错误;
②利用光的反射可以成像,例如平面镜成像,利用光的折射可以成像,例如看水里的鱼,利用光的直线传播也可以成像,例如小孔成像,故②正确;
③红外线可以用来进行遥控,遥控器的前端有一个发光二极管,按下不同的键时,可以发出不同的红外线,来实现遥控,故③正确;
④光在同一种均匀介质中传播路径是直的,不是任何情况,故④错误。
故选B。
9. ② ③
【详解】[1][2]①树在水中的倒影是树在水中成的虚像,是平面镜成像,这是光的反射现象;
②在阳光下树的影子,是树挡住了光线在树后形成的暗影区,是光的直线传播;
③潜水员在水中看到岸上的树变高了,是由于树反射的光线在进入水中时发生折射,折射光线像发现靠拢,人逆着折射光线看到树变高了,这是光的折射现象;
由以上分析可知:②是由于光的直线传播产生的,③是由于光的折射产生的。
10. 光的反射 漫反射
【详解】[1]众多游人在戒指桥边留影,湖中的倒影是平面镜成像现象,是由于光的反射现象形成的。
[2]站在对面不同位置的人都能看到戒指桥,这是因为光在戒指桥上发生了漫反射的缘故。
11. 红 紫
【详解】[1][2] 当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;其中红光偏折能力弱,紫光偏折能力强,所以A为红光,B为紫光。
12. 各种色光 绿 反射
【详解】[1]白光通过三棱镜折射后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,证明了白光是由各种色光混合而成的。
[2]光的三原色是红、绿、蓝,彩色电视机屏幕上丰富多彩的画面是由红、绿、蓝三种色光叠合而成的。
[3]不透明物体反射的色光决定物体的颜色,故树叶能呈现绿色,是因为树叶反射绿光。
13. 竖直 玻璃板 像的位置 未点燃 与a的像完全重合 相等 不变 能 不能 虚像 小华 多次实验得出的结论具有普遍性
【详解】(1)[1][2][3]为了便于确定像的位置,达到实验效果,需要在桌面上铺一张白纸,纸面上垂直放置一块玻璃板作为平面镜。
(2)[4][5]探究平面镜成像特点实验时,点亮蜡烛a,在玻璃板后放置一支未点燃的蜡烛b,直到从玻璃板前不同位置看去M后面的b与a的像完全重合,便可以确定物体和像的大小相等。
(3)[6]当观察到蜡烛b与a的像正好重合,说明像的大小相等。
[7]根据平面镜成像的特点可知,当蜡烛a慢慢拿近M时,像的大小不变。
[8][9][10]根据平面镜成像特点可知,平面镜中的像为虚像。所以在玻璃板后面挡一张白纸,从玻璃板前能看到点燃的蜡烛的像。移去蜡烛b,在其位置放置一光屏,光屏上不能看到蜡烛的像,所以证明为虚像。
(4)[11][12]图2(a),(b)所示为小明和小华同学完成的实验记录单。为了使结论更具有普遍性,需要多次测量,所以小华的实验过程更合理。
14. 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。
15.2m;3m;不变
【详解】解:由题意可知,小芳距离镜面1m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1m,所以镜中的像与她的距离为
s1=1m+1m=2m
若她远离平面镜后退0.5m,此时小芳距离镜面1.5m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1.5m,所以此时镜中的像与她的距离为
s2=1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像始终与物体等大,所以镜中像的大小不变。
答:镜中的像与她相距2米。若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距3米。镜中像的大小不变。
16.(1)
(2)
【详解】(1)太阳光到地球的时间为
已知光的速度,则太阳到地球的距离约为
(2)已知赛车速度,则跑完这样长的距离需要的时间为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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