专题03【高频实验题 范围:第四单元 光现象】-2025-2026学年八年级物理上册高分秘籍(人教版2024)
2025-12-03
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内容正文:
参考答案
1.(1)A
(2)B
(3)A
(4)①②
【详解】(1)半透明膜是光屏,用来承接像,应放在光线汇聚的位置,同时为了能更清晰的观察到所成的像,半透明膜处应该暗一些,所以应该将纸筒的A端插入易拉罐中。
(2)有两个小孔,每个小孔都会独立成像,每个孔都能形成一个倒立的实像(因为是小孔成像),像的形状由物体(烛焰) 决定,与小孔形状无关,所以两个小孔会在光屏上形成两个倒立的烛焰像,分别位于对应光路的投影位置,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)实验目的是研究小孔大小对成像的影响,需要控制变量,即只改变孔的大小,保持形状不变,如图丙,A中小孔形状是三角形,移动卡片乙后形状仍然为三角形,符合要求,B中是圆形小孔,移动乙后,形状会发生变化,不符合要求,C是平行四边形,移动乙后形状改变,不符合要求。
(4)将蜡烛靠近小孔,则光线经过小孔后照射范围变大,烛焰的像会变大;若保持小孔和烛焰的距离不变,向后移动内筒,增加筒长,光线经过小孔后照射范围变大,烛焰的像变大,所以①②两个说法都是正确的。
2.(1)不同
(2)①
(3)变短
(4)4
(5)慢
(6) 可行 见解析
【详解】(1)如图甲,平板灯发光面大,相当于多个光源从不同角度照射橡皮,使得橡皮的影子因多方向光线补充而十分暗淡,因此填“不同”。
(2)根据表格数据,改变的是光源到橡皮的距离L,观察影子的长度H的变化,故探究的是影子长度与物体离光源的远近的关系,探究的是猜想①。
(3)由表中数据可知,若保持其他因素不变,当手电筒由近处逐渐远离橡皮时,即光源到橡皮的距离L变大,影子的长度H将变短。
(4)由图丙可知,手电筒到橡皮的距离变大,影子的长度变短,当手电筒到橡皮的距离L=17.5cm时,影长H大约是4cm。
(5)由图丙可知,图像越来越平缓,说明当手电筒距离橡皮较远时,影子的长度变小的越慢。
(6)[1][2]用激光笔代替手电筒进行实验,如图丁所示沿着橡皮上侧的边缘照射,可以确定影子上边缘。影子是光的直线传播形成的,影子的下边缘与橡皮的下边缘及激光笔的发光点在一条直线上,所以图丁中当激光笔到橡皮的距离为L时,影子的长度是H,故是可行的。
3.(1) 烛焰、小孔和眼睛在一条直线上 不是
(2) B ④ 变小
(3) 太阳 实像 树叶缝隙与地面间的距离不同
(4) 小孔的形状 AB
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,通过不透明白板的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,根据光的直线传播,应满足的条件是烛焰、小孔和眼睛在一条直线上;此时从小孔中看见的是蜡烛的烛焰,而不是烛焰通过小孔成的像。
(2)[1][2]如图乙所示,四个烛焰大小大致相同,若想看烛焰通过小孔成的像,人眼到小孔的距离大致等于烛焰到小孔的距离,所以人眼应直接看白板B;由于白板不透明,人眼应在白板B的左侧观看,小孔成像是倒立的实像,所以看到的像为图乙中的④。
[3]若将蜡烛向左移动少许,蜡烛距离小孔的距离变大,所成像会变小。
(3)[1][2]树荫下大小不同的圆形光斑类似于小孔成像,是太阳光经过树叶的缝隙形成的太阳的实像。
[3]小孔成像与物体距离小孔的距离和地面距离小孔的距离有关,由于太阳太远,与树叶缝隙间的距离可以看成相同,则地上圆形光斑大小不同的原因是树叶缝隙与地面间的距离不同。
(4)[1]为了研究孔的大小对光斑形状的影响,需要控制小孔的形状相同,因此选择三角形形状的孔的目的是控制小孔的形状相同。
[2]在卡片到地面(孔到光屏)的距离一定时,当孔较大时,在地面上形成的是孔的像,形状与孔的形状相同,当孔小到一定程度时,地面上的光斑是太阳经孔成的像(小孔成像),光斑的形状与太阳的形状相同,是圆形的,随孔的减小,光斑面积减小,圆形光斑减小,由图丁可知,符合实际的情况是AB。
4.(1)漫
(2) 不能 在同一平面
(3)等于
(4)可逆
(5)
【详解】(1)漫反射的特点是反射光线向各个方向,因此同学们从不同方向都能看到硬纸板上的光路是因为光在硬纸板上发生了漫反射。
(2)[1][2]将NOF面向后折,两块纸板不在同一平面,在纸板NOF上看不到反射光线,但反射光线仍然存在,这个现象说明了反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(3)从表格看出,多次改变入射角度大小,反射角和入射角始终都相等,因此在光的反射中,反射角等于入射角。
(4)若将入射光线沿反射光线方向入射,反射光线沿原入射光线方向射出,体现了光的反射现象中光路是可逆的。
(5)入射角减小20°,反射角也减小20°;入射光线和反射光线的夹角等于入射角与反射角之和,因此夹角总共减小20°+20°=40°
5.(1)显示光路
(2)见解析
(3)在反射现象中,光路是可逆的
【详解】(1)实验中用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,是为了清晰的显示光路,便于观察实验现象,完成实验研究。
(2)缓慢转动圆台,可以看到反射光线消失或反射光线与入射光线重合,即三束光相互重合,根据光的直线传播原理可知,这说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(3)打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,光的传播路径不变,方向相反,由此说明在反射现象中,光路是可逆的。
6.(1) 漫 1
(2) 不能 能 同一平面
(3)相等
(4)减小
【详解】(1)[1][2]根据镜面反射和漫反射的区别,实验时可以在平面镜上方喷些水雾,光遇到水雾时会发生漫反射,这样在不同方向上都能观察到光的传播路径。
[2]只有1条入射光线入射到平面镜,根据反射定律可知反射光线也只有1条。
(2)[1][2]将右半屏向后折转到图中位置,则入射光线与右半屏不在同一平面内,因入射光线、法线、反射光线在同一平面内,因此在右半屏纸板上看不到反射光线,但是反射光线依然存在,因此在平面镜上方喷些水雾,能看到反射光。
[3]因入射光线、法线、反射光线在同一平面内,因此若要让反射光重新呈现在右半屏纸板上,应将右半屏折转到与左半屏在同一平面上。
(3)读表可得,反射角等于入射角,所以可得结论:反射角与入射角大小相等。
(4)如图所示:
此时反射光线在眼睛下面,为了使反射光线进入眼睛,应使反射光线向左正好进入人眼,此时入射光线不变,则入射光线与反射光线之间的夹角变小,因反射角等于入射角,因此入射角也减小。故调节小镜子N,需使入射角i减小才能看到A点。
7.(1)位置
(2)2
(3) 不能 虚
(4) 相等 等效替代法
(5)A
(6)下方
【详解】(1)为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板。
(2)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,应选择2mm厚的玻璃板做实验。
(3)[1][2]由于平面镜所成的像是虚像,所以不能成在光屏上。
(4)[1][2]蜡烛A和B完全相同,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成像与物的大小相等,这里用到了等效替代法,蜡烛B替代了蜡烛A的像。
(5)平面镜成像特点像与物到镜面的距离相等,像与物大小相同,像与物的连线跟平面镜垂直。
A.将蜡烛A远离玻璃板,像的大小将不变,故A错误,符合题意;
B.将蜡烛A和像所在的位置用直线连接,连线跟玻璃板垂直,故B正确,不符合题意;
C.当蜡烛A与玻璃板的距离为5cm时,像和物相距5cm+5cm=10cm,故C正确,不符合题意。
故选A。
(6)晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,根据光的反射定律,光反射时,反射角等于入射角可知,被反射到下方,以减少对司机视线的干扰。
8.(1)位置
(2)相等
(3)C
【详解】(1)实验中用玻璃板代替平面镜,玻璃板具有透光性,既可以成像,又可以看到玻璃板后面的蜡烛,这样方便确定像的位置。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,小明拿另一支大小相同的没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,当蜡烛B与蜡烛A的像重合时,说明了像和物大小是相等的。
(3)如图所示,当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时,根据物像相对于镜面对称的性质,在平面镜中的顺序与现实中的恰好相反,且关于镜面对称,则蜡烛A在平面镜中的像做竖直向下运动,故ABD错误,不符合题意;C正确,符合题意。
故选C。
9.(1)确定像的位置
(2) 大小 相等 无关
(3)②
(4) B 靠近 不会
【详解】(1)玻璃板可以反射光,还可以透光,可以看到像的同时还可以看到与像做比较的蜡烛,用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定像的位置。
(2)[1][2]用两根完全相同的蜡烛做实验,点燃蜡烛A,将完全相同的蜡烛B放在玻璃板另一侧,比较蜡烛B与蜡烛A的像的关系,若蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A与其所成的像大小相等,使用了等效替代法,因此用两根完全相同的蜡烛做实验,目的是为了便于比较像与物的大小关系。
[3]改变蜡烛A到镜面的距离,移动平面镜后的蜡烛B,发现蜡烛B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像中物与像到平面镜的距离相等。
(3)为探究像的虚实,眼睛应直接观察光屏,即眼睛在②位置。
(4)[1]平面镜成像中,物与像关于平面镜对称,他在玻璃门中看到了自己的像应是图丙中的B。
[2]平面镜成像中物与像到平面镜的距离相等,当他靠近自动门时,玻璃门中所成像将靠近玻璃门。
[3]平面镜成像中物与像关于平面镜对称,当自动门打开时如图丁,由于物体的位置不变,左侧玻璃门中所成的像不会随左侧门一起向左移动。
10. 增大 不改变 不同 小于 小于
【详解】[1][2]根据表格数据可知,当入射角为0°时,折射角为0°,即光从空气中垂直射向水中时,不发生偏折,即传播方向不变,当入射角大于0°时,折射角随着入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
[3][4][5]如图乙所示,相同的入射角,折射光线在荔枝蜜中更靠近法线,即偏折程度更大,故光从空气中以相同的入射角射向水和荔枝蜜中,折射角是不同的,水对光的折射本领小于荔枝蜜对光的折射本领,即荔枝蜜偏折程度更大,可以猜想当光从水中斜射入荔枝蜜中时,折射光线会更靠近法线,则折射角小于入射角。
11.(1) HF 下
(2) 减小 没有
(3)不能
(4)41.8
(5)不能
【详解】(1)[1][2]由于AE垂直于CG,则AE和CG有可能是界面。由图中角的大小关系可知,∠4=∠5,CG为法线,则AE为界面。由于光线从空气射入玻璃,且反射光线、折射光线都位于法线的同一侧,所以BH为入射光线,HD为反射光线,HF为折射光线,所以∠1是折射角,∠4是反射角,∠5是入射角;由于折射角小于入射角,所以AE的下方是空气,上方是玻璃。
(2)[1]分析表中数据可知,当入射角增大时,折射角增大;根据反射规律可知,入射角增大,反射角增大;所以入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角减小。
[2]根据光路的可逆性,图中,当光沿FH射向界面时,光沿HB方向射出,不会沿HD方向射出。
(3)由表中数据可知,发生全反射时,没有折射光线,当入射角i=41.8°时,发生全反射,42°>41.8°,所以当入射角i=42°时,反生全反射,光线不能从玻璃中传播到空气中。
(4)由表中数据可知,发生全反射时,没有折射光线,当入射角i=41.8°时,发生全反射,当入射角i≥41.8°时发生全反射,折射光消失,反射光会变得更亮。
(5)由表中数据分析可得出结论,要发生全反射,入射角要小于折射角,若光从空气斜射向玻璃,则入射角大于折射角,不能发生全反射。
12.(1) 反射 折射
(2) 折射 高 下
【详解】(1)[1][2]光在不同介质中或者不均匀介质中会发生折射。海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成的自然现象。海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
(2)[1]诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生折射形成的。因为太阳光线进入大气层时,由于大气密度不均匀,发生折射。
[2]傍晚时,我们看到的太阳的位置要比实际高。由于折射,太阳的像的位置比实际位置偏高,所以我们看到太阳还没真正落下时,实际太阳可能已经在更靠下的位置了。
[3]早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线下方。因为光线折射,使得我们看到的太阳像的位置比实际位置高,所以实际太阳还在地平线以下时,我们就看到它了。
13.(1)荧光物质
(2) 反射 不能
(3)紫外线能否透过不同种类的玻璃
(4)普通
【详解】(1)钞票上的100字样上有荧光物质,看到钞票上的“100”字样发光,这是因为紫外线能使荧光物质发光。
(2)[1] 如图乙所示,用紫外线灯照射一块普通玻璃,调整普通玻璃的位置和角度,紫外线经过玻璃反射照射到钞票上,看到钞票上的“100”字样再次发光,这表明紫外线能被普通玻璃反射。
[2]她把普通玻璃放在紫外线灯和钞票之间,如图丙所示,发现无论怎样移动钞票,都看不到发光的“100”字样,没有紫外线照射到钞票上,这表明紫外线不能穿透普通玻璃。
(3)如图丁所示,小雨把一块石英玻璃替换普通玻璃重复实验,发现“100”字样重新发光。对比丙、丁两个实验可以探究紫外线能否透过不同种类的玻璃,或者探究紫外线对普通玻璃和石英玻璃穿透能力有何不同等问题。
(4)由于过量的紫外线照射会对人造成伤害,所以应避免紫外线透过消毒柜,柜门透明部分应选用紫外线无法透过的普通玻璃。
14.(1) 色散 增大
(2) 底部 强
(3)只出现绿色光
(4) 三棱镜 消失
(5) 大于 平行
【详解】(1)[1]太阳光是由多种色光混合而成的,不同色光的偏折能力不同,所以太阳光经三棱镜折射后会形成彩色的光带,这是光的色散现象。
[2]如果彩色光带较亮,却分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那是因为不同色光都“挤”在了一起,此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离,使它们分散开。
(2)[1]由图可知,太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折。
[2]彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象表明三棱镜对紫光的偏折能力比红光强。
(3)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,由于透明物体的颜色是由它通过的色光决定的,因此绿色玻璃只能透过绿光,故光屏只出现绿色光。
(4)[1]因为平面镜上方的水形成一个楔形水层,太阳光(白光)通过水时发生折射,由于不同色光的折射能力不同,产生色散现象,形成彩色光带,这与三棱镜的折光原理相同。
[2]轻轻敲击水槽,使水面发生微小振动时,水面不断变化,导致楔形水层的形状和厚度快速变化,光的折射和色散条件不稳定,无法在墙上形成稳定的彩色条纹,因此彩色条纹会消失。
(5)[1][2]甲为紫光,乙为红光,光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射,因为玻璃砖上下两个表面平行,上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性,可知出射光线与入射光线一定平行。因为入射光线平行,所以两条出射光线也平行;由于紫光发生折射时的偏折程度大于红光的偏折程度,则紫光和红光进入玻璃砖后在进行第二次折射的入射点间距增大,所以两条出射光线间距也增大,其间距一定大于d。
15.(1) 三棱镜 牛顿
(2) 底部 紫
(3) 折射 消失 是
【详解】(1)[1][2]当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,应微微转一转三棱镜即可看到彩色光带,因为光的色散现象是通过三棱镜实现的,这一现象最早是由英国物理学家牛顿发现的,这就是光的色散现象。
(2)[1][2]通过实验,看到的现象是:太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折,彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、 黄、绿、蓝、靛、紫。
(3)[1][2][3]一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,此时平面镜上方的水类似于三棱镜,用该装置来进行太阳光的色散实验,太阳光经过三棱镜折射被分解为七色光,因此在白色的墙上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,水面不再是平面,光在不平的水面上会发生漫反射,使得各种颜色的光复合成白光,则墙面上的彩色条纹将消失。
答案第8页,共11页
答案第9页,共11页
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2025-2026学年人教版八年级物理上册高分秘籍
第四单元 光现象
(专题03 实验题)
目录概览
考点一 光的直线传播
考点二 光的反射
考点三 平面镜成像
考点四 光的折射
考点五 光的色散
题型演练
考点一 光的直线传播
1.中华文化源远流长,公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释,如图甲所示。
(1)小华想用小孔成像原理,用易拉罐和纸筒制作一个简易针孔照相机,如图乙所示,在纸筒A端封上半透明膜,将纸筒的 (选填“A”或“B”)端插入易拉罐中;
(2)小华在易拉罐底部不同位置戳了两个不同形状的小孔,用它来观察蜡烛。调节内筒,则半透明膜上会 ;
A.只会出现一个倒立的烛焰的像
B.在不同的位置出现两个倒立的烛焰的像
C.出现两个不同形状的光斑
(3)为了研究小孔大小对成像的影响,小华又设计了有不同形状孔的卡片甲,如图丙所示,并用另一张卡片乙覆盖在甲上面。如图A、B、C所示,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,能满足实验要求的是 ;
(4)如图丁,小华用自制针孔照相机在不同位置观察烛焰,有以下两种说法:①将蜡烛靠近小孔,烛焰的像变大:②保持小孔和烛焰的距离不变,向后移动内筒,增加筒长,烛焰的像变大。对于这些说法,其中正确的有 。(填序号)
2.甜甜同学从路灯下经过,发现自己的影长不断变化,她决定对此开展探究。
(一)问题:
影子长度与哪些因素有关呢?甜甜做了以下猜想:
①可能与物体离光源的远近有关;②可能与光源的高度有关;③可能与物体高度有关。
(二)证据:
(1)图甲中,甜甜把一块橡皮放在客厅的平板灯下,发现橡皮的影子十分暗淡,无法开展探究。这是因为平板灯的发光面很大,灯光从 (不同/相同)角度照射橡皮所致;
(2)图乙所示,甜甜用手电筒作光源,保持橡皮到墙壁之间的距离不变、手电筒与橡皮在同一高度,打开手电筒并改变其与橡皮间的距离,分别测量墙壁上对应影子的长度。记录数据如下表。甜甜探究的是(一)中的猜想 (填序号)。
光源到橡皮的距离L/cm
5
10
15
20
25
影子的长度H/cm
10
6
4.5
3.7
3.1
(三)解释:
(3)分析数据,甜甜发现:保持其他因素相同,手电筒与橡皮的距离变大时,影子长度将 ;
(4)如图丙所示,甜甜依据表中数据,绘制出“影长H”随“手电筒与橡皮的距离L”变化的图像。由图像可知,当手电筒到橡皮的距离L=17.5cm时,影长H大约是 cm;
(5)观察图像变化趋势,甜甜发现:手电筒距离橡皮越远,影子长度变小的越 (快/慢)。
(四)交流:
(6)甜甜发现当手电筒离橡皮较远时,墙上橡皮的影子边缘会变模糊,不利于准确测量影长,她想到影子的成因,于是她准备用激光笔代替手电筒进行实验,如图丁所示,你认为此方案 (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
3.某校研究学习小组同学进行一组光学实践活动。
(1)如图甲所示,通过三个不透明白板A、B、C的小孔去观察烛焰,若要直接看到烛焰,应满足的条件是 ,此时从小孔中看见的 (选填“是”或“不是”)烛焰通过小孔成的像;
(2)人眼在图甲所示位置直接看火焰,其形状如图乙所示的①。若此时想看烛焰通过小孔成的像,人眼应直接看白板 (选填“A”或“B”或“C”),所看到的像为图乙中的 ;若将蜡烛向左移动少许,蜡烛的像将 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)晴天的正午时分,小明走在学校的树荫下,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,圆形光斑是 (选填“太阳”或“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“实像”或“影子”);地上圆形光斑大小不同的原因是 ;
(4)在小孔成像实验中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小明设计了开有三角孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上(如图丙所示),选择三角形形状的孔的目的是控制 相同。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中(孔到地面的距离始终保持不变),小明将观察到的光斑形状和大小变化情况在图丁中方格纸内画出,其中最左边的光斑为移动卡片乙之前出现的真实情况。根据你的观察,小华所画光斑中可能出现的真实情况有哪些: (在丁图A、B、C、D中选择)。
考点二 光的反射
4.甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站利用定日镜将太阳光反射到吸热塔的顶端,实现太阳能的集中利用。某小组受此启发,模拟定日镜的工作原理,探究“光的反射规律”,实验装置如图所示。请根据实验情境完成下列问题:
实验
入射角
反射角
1
2
3
(1)实验时,同学们从不同方向都能看到硬纸板上的光路这是因为光在硬纸板上发生了 反射。
(2)某同学将一束光贴着硬纸板EON射向镜面的O点,在硬纸板NOF上看到了反射光。接着他将硬纸板NOF绕ON向后折转一定角度,此时在硬纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线 。
(3)多次改变入射角,由表中数据可得:反射角 入射角。
(4)如果让入射光线沿着反射光线的方向射向镜面,会发现反射光线沿着入射光线原来的方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是 的。
(5)结合定日镜的应用,要将太阳光准确反射到指定位置,需要通过调节定日镜的角度实现反射光的方向调节。若调节入射角减小,反射光和入射光的夹角改变了 。
5.某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 ;
(2)沿水平方向缓慢转动圆台,当观察到 ,则可判断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,由此说明 。
6.小杨利用如图装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心,激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
(1)如图甲所示,小杨打开激光笔,在平面镜上方喷些水雾,在不同方向都能观察到光的传播路径,这是因为激光照射到水雾发生 反射;小杨在轨道上多次移动激光笔,改变这条入射光的方向,发现入射光每次经平面镜反射后,只有 条反射光;
(2)如图乙所示,半圆形白纸板竖直立在平面镜上,其右半屏纸板可沿法线ON前后翻折,将右半屏向后折转到图中位置,在右半屏纸板上 看到反射光;在平面镜上方喷些水雾,小杨 (以上两空选填“能”或“不能”)看到反射光。若要让反射光重新呈现在右半屏纸板上,应将右半屏折转到与左半屏在 上;
(3)如图丙所示,多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,依次将数据记录在下表中,可得结论:反射角与入射角大小 ;
实验次数
1
2
3
入射角
70°
60°
40°
反射角
70°
60°
40°
(4)小杨理发后想看后脑勺的头发(A点)。他背朝墙上的大镜子M,手握小镜子N略微仰头,如图所示,假设从A点发出一条光线射向镜子M,反射到小镜子N上,此时还看不到A点,小杨调节小镜子N,需使入射角i (选填“增大”或“减小”),才能看到A点。
考点三 平面镜成像
7.小明同学在做“探究平面镜成像特点”的实验,将一块玻璃板竖直架在水平台上,取两支完全相同的蜡烛A和B进行实验,如图所示。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是:玻璃板能透光,便于确定像的 。
(2)现有厚度分别为6mm和2mm的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。
(3)移去蜡烛B,在其原来的位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的是 像(选填“虚”或“实”)
(4)按照实验思路进行操作,发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成像与物的大小 这种研究方法是物理学中常用的 (选填“控制变量法”或“等效替代法);
(5)做完实验后某同学总结了一些关于平面镜成像的知识,其中错误的是________。
A.将蜡烛A远离玻璃板,像的大小将不变
B.将蜡烛A和像所在的位置用直线连接,连线跟玻璃板垂直
C.当蜡烛A与玻璃板的距离为5cm时,像和物相距10cm
(6)如图乙所示,小车的前挡风玻璃是倾斜的,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 (选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
8.如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板作为平面镜的目的是方便确定像的 和比较像与物的大小。
(2)在透明薄玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,并在玻璃板的后面放一支大小相同且没有点燃的蜡烛B,此时移动蜡烛B,可以观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,由此可以得出的初步结论是像与物大小 。
(3)如图乙所示,将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动,将看到蜡烛A在玻璃板后的像会______运动(选填序号)。
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向下 D.竖直向上
9.我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,……是影也与形无异”的描述,这激发了小春的好奇心和求知欲,他在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)如图甲,实验中采用玻璃板代替平面镜,目的是 ;
(2)选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系;改变蜡烛A到镜面的距离,移动平面镜后的蜡烛B,发现蜡烛B总能与A的像完全重合,说明像与物的大小 ,也说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”);
(3)如图乙,为探究像的虚实,小春在像的位置放一个光屏,并在图乙中的 (填序号)处观察光屏上是否有像;
(4)小春得出平面镜成像规律后,某一天他去商场,如图丙,A是小春,他靠近自动玻璃门进入商场,他在玻璃门中看到了自己的像应是图丙中的 (选填“B”、“C”或“D”)。当他靠近自动门时,玻璃门中所成像将 (选填“靠近”或“远离”)玻璃门。当自动门打开时如图丁,左侧玻璃门中所成的像 (选填“会”或“不会”)随左侧门一起向左移动。
考点四 光的折射
10.漳州六鳌翡翠湾的海水因清澈透亮,光的折射现象尤为明显。某小组设计了如图甲所示的实验装置(将水槽中的水类比为翡翠湾的海水),探究光的折射规律,光屏由E和F两个半圆形光屏组成,竖直方向的直径NOM为两半圆的分界线。
入射角
折射角
(1)将光屏F调至与光屏E在同一平面内,保持入射点O不变,多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验:
①分析数据得出的结论是:折射角随入射角的增大而 ;②当光从空气垂直射入海水中时,光的传播方向 ;
(2)另一小组在探究时,将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水(类比翡翠湾海水)和漳州特产的透明荔枝蜜中,如图乙所示。分析实验现象可知折射角是 (选填“不同”或“相同”)的,水对光的折射本领 (选填“大于”、“等于”或“小于”)荔枝蜜对光的折射本领,可以猜想当光从水中斜射入荔枝蜜中时,折射角 入射角。
11.为探究光的折射规律,小明在某次实验中根据光路绘制了如图所示的光路图,此图中,光线从空气射入玻璃时,在分界面处发生反射和折射,其中AE垂直CG,∠3=25°,为进一步探究光的折射规律,小明让入射光从玻璃射向空气,得到表格:
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.8°
50°
折射角r
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
90°
0°
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
100%
100%
(1)图中 为折射光线,空气在界面的 (选填“上”“下”“左”或“右”)侧。
(2)分析表中数据,他发现光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生,当入射角增大时,反射光线和折射光线的夹角 (选填“增大”“减小”或“不变”);根据光路的可逆性,当光从图的F照向H时, (选填“有”或“没有”)光沿HD方向射出。
(3)当入射角i=42°时,光线 (选填“能”或“不能”)从玻璃中传播到空气中。
(4)当入射角i≥ °时,折射光消失,反射光会变得更亮,请教老师后,他知道此时发生的现象叫做“全反射”。
(5)进一步推理可知,根据折射现象中光路可逆原理可以判断:如果光从空气射向玻璃,改变入射角度时 (选填“能”或“不能”)发生全反射现象。
12.海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,如图所示。其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成这种自然现象。
远处的物体发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物悬在空中。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而向前去,但总是可望而不可及。
(1)海市蜃楼是地球上物体 的光经大气 而形成的虚像。(两空均选填“反射”或“折射”)
(2)“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生 形成的,所以我们傍晚看到的太阳的位置要比实际的 (选填“高”或“低”);早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线 (选填“上”或“下”)方。
考点五 光的色散
13.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施。如图所示是小雨同学在较暗的环境中做的探究实验。
(1)如图甲所示,小雨用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到钞票上的“100”字样发光。这是因为紫外线能使 发光;
(2)如图乙所示,她用紫外线灯照射一块普通玻璃,调整普通玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光,这表明紫外线能被普通玻璃 ;接着,她把普通玻璃放在紫外线灯和钞票之间,如图丙所示,发现无论怎样移动钞票,都看不到发光的“100”字样,这表明紫外线 (选填“能”或“不能”)穿透普通玻璃;
(3)如图丁所示,小雨把一块石英玻璃替换普通玻璃重复实验,发现“100”字样重新发光。对比丙、丁两个实验是为了探究 ;
(4)紫外线可以消毒杀菌,但过量的紫外线照射会对人体造成伤害。如图所示是一个消毒柜,紫外线从紫外线灯的密封透明灯管内射出,对柜内的物品进行杀菌消毒。则柜门透明部分的材料应选 (选填“普通”或“石英”)玻璃。
14.如图1所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。
(1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,微微转一转三棱镜即可看到彩色光带,此现象称为光的 。如果彩色光带较亮,而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那么你应适当 (选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离;
(2)通过该实验发现,太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的 (选填“顶部”或“底部”)方向偏折,且三棱镜对紫光的偏折能力比红光 (选填“强”或“弱”);
(3)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到 (选填“与之前没有变化”、“只出现绿色光”或“没有绿色光”);
(4)如图2所示,一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于 (填写光学元件名称),轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,墙面上的彩色条纹将 (选填“消失”“不变”或“振动”)。
(5)如图3所示,相距很近的两束平行的甲光和乙光,间距为d,斜射到玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线,若甲为紫光乙为红光,则这两条出射光线在玻璃下表面的距离 d(选填“大于”、“等于”或“小于”),两条出射光线 (选填“平行”或“不平行”)。
15.小明让一束太阳光照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。
(1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,微微转一转 (选填“三棱镜/光屏”)即可看到彩色光带,这现象最早是由英国物理学家 发现的;
(2)通过该实验,你看到的现象是:太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的 (选填“顶部/底部”)方向偏折,此时彩色光带的最下边是 光;
(3)如图,一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并 到白色墙壁或白纸上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于三棱镜,轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,墙面上的彩色条纹将 (选填“消失”“不变”或“振动”),这种现象 (选填“是/不是”)光的色散。
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