内容正文:
【期末专题精练】光现象
一、单选题
1.雨后天晴,妈妈带着小花去公园玩耍,她看到自己在水里的倒影时,想到了物理中的某些光现象如图所示,下列现象中符合光的反射规律的是( )
A.天空的彩虹 B.水中的倒影 C.大树的影子 D.潭清疑水浅
2.不透明陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲,图为透视图,下同),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见“硬币”了(如图乙)。下列说法错误的是( )
A.两次观察中人眼位置应保持不变
B.人眼看到的水中的硬币是一个变高了的虚像
C.“看不见”是由于光在同种均匀介质中沿直线传播
D.“又看见了”是由于光从空气斜射入水中时发生了折射
3.如图所示,AB 为一物体,C 是一个不透明的物体,若人眼在不同的区域 1 、2 、3 、4处来观察物体 AB ,则人眼完全看不到物体 AB 的区域是( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
4.关于光现象,下列说法中正确的是( )
A.月亮是光源
B.彩色电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的
C.早晨洗漱时照镜子,镜中的人是实像
D.色散现象说明太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光混合而成的
5.在光的反射现象中,如果入射角逐渐增大,则反射角将( )
A.逐渐减小,且总大于入射角 B.逐渐增大,且总大于入射角
C.逐渐减小,总等于入射角 D.逐渐增大,且总等于入射角
6.雨后的夜晚,当你背对着月光行走在有积水的路上,为了不踩到地面上的积水,分析正确的是( )
A.积水比较亮,因为光在它表面发生了镜面反射,进入人眼的反射光较多
B.积水比较暗,因为光在它表面发生了漫反射,进入人眼的反射光较少
C.应走“较亮”的地面,因为光在它表面发生了镜面反射,进入人眼的反射光较多
D.应走“较亮”的地面,因为光在它表面发生了漫反射,进入人眼的反射光较多
7.下列说法中正确的是( )
A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
B.反射角随入射角的增大而减小
C.反射光线跟入射光线的夹角为80°,则入射角为40°
D.漫反射的光路不具有可逆性
8.如图所示的光现象中,能用光的直线传播解释的是( )
A. 筷子折了
B. 海市蜃楼
C. 皮影戏
D. 水中倒影
二、填空题
9.夜晚,汽车灯光照到自行车尾灯,自行车尾灯看起来很亮,尾灯 (选填“是”或“不是”)光源,是光发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射,所以感觉亮。
10.如图所示,有一束光垂直于平面镜入射,则反射角是 ,光的传播方向改变的度数是 度,若要让反射光线恰好沿水平向右射出,可以将平面镜 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动 度。
11.如图所示,在开凿隧道时,工人常使用激光来引导掘进装置。这利用了 的原理,在空气中光的速度接近 km/s。
12.小丹以的速度走向教学楼正厅的正衣镜(平面镜),她在镜中所成的像以 的速度“走向”正衣镜,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图,卡通狗坐在平面镜前0.2m处,高度是0.7m,它在镜中像的高度是 m,像到它的距离是 m。若将平面镜绕O点向右缓慢旋转90°,卡通狗的鼻尖A点与其像之间的距离将 (选填“变大”、“变小”、“不变”或“先变大后变小”)。
三、实验题
14.如图是“探究平面镜成像时像与物的关系”的装置。在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,一支完全相同,但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 ;
(2)在寻找蜡烛A的像的位置时,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是 ;
(3)实验中把蜡烛A远离玻璃板看到的像会远离,像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若要确认平面镜所成像是虚像还是实像,进一步操作是 。
15.李明同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ,如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种研究物理问题的方法叫做 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)某同学共进行了三次实验,用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离,数据记录如下:
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10
10
2
15
15
3
20
20
分析上表数据可以得出:平面镜成像时,像到平面镜的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)物到平面镜的距离。他进行多次实验的目的是 (选填“A”或“B”)。
A.取平均值减小误差
B.寻找普遍规律,使结论更可靠
四、计算题
16.如图所示,光源S发出的一束光经镜面反射后进入人眼瞳孔,人依据光沿直线传播的经验,会感觉到这束光是从其像S'发出的。请作出上述过程完整的光路图(保留作图痕迹)。
17.光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展,也打破了光速无限的传统观念,引发了一场物理革命,爱因斯坦提出了相对论。
如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中P可旋转的八面镜,S为发光点,T是望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L(L可长达几十千米),且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当每秒转动次数达到n0时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速c,请写出测量光速的表达式。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
D
A
D
D
D
C
C
1.B
【详解】A.天空的彩虹主要是太阳光通过空气中的小水珠发生折射分解成多种色光形成的,主要涉及光的折射,故A不符合题意;
B.水中的倒影属于平面镜成像,是光照射到水面后发生反射,反射光线进入人眼形成的,符合光的反射规律,故B符合题意;
C.大树的影子是由于光沿直线传播,被大树挡住后在地面形成的阴暗区域,与反射无关,故C不符合题意;
D.潭清疑水浅是是光从水中斜射入空气中时发生折射,属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选B。
2.D
【详解】A.两次观察中人眼位置应保持不变,若人眼位置不同,不能达到实验目的,如第二次人眼离得更远,即使装满水也可能看不到,故A正确,A不符合题意;
BD.“又看见了”是由于硬币反射的光从水中斜射入空气中时发生了折射,人逆着折射后的光线看到的是硬币的虚像,像的位置比硬币的实际位置升高了一些,故B正确,B不符合题意,D错误,D符合题意;
C.“看不见”是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,杯的侧壁挡住了硬币反射到人眼的光线导致的,故C正确,C不符合题意。
故选D。
3.A
【详解】由于光沿直线传播,所以从A、B上各画两条光线过C物体的两端,则C物体后面两光线相交的区域,人眼完全看不到物体AB,即图中的1区域,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.月亮自身不能发光,不是光源,故A错误;
B.彩色电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种单色光复合而成的,故B错误;
C.早晨洗漱时照镜子,镜中的人是平面镜成像,平面镜成的像是虚像,故C错误;
D.太阳光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这种现象是光的色散,色散现象说明太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光混合而成的,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】由光的反射定律可知,反射角的大小始终和入射角的大小相等,所以如果入射角逐渐增大,则反射角也将逐渐增大,且总等于入射角,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】AB.如图,背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗,故积水比较暗,故AB不符合题意;
C D.如图,背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮,故C不符合题意;D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】A.光线垂直照射在平面镜上,所以入射光线与法线的夹角为0°,即入射角为0°,故A错误;
B.根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以反射角随入射角的增大而增大,故B错误;
C.由光的反射定律可知,反射光线跟入射光线的夹角等于入射角与反射角之和,因此反射角与入射光线的夹角为80°,则入射角为40°。故C正确;
D.镜面反射和漫反射都遵行光的反射定律,在光的反射现象中,光路是可逆的,所以漫反射的光路具有可逆性,故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.放入水中的筷子“折”了,是由于光从水中射向空气时发生折射形成的,是光的折射现象形成的,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.屏上的皮影是光沿直线传播形成的,故C符合题意;
D.水中倒影是平面镜成像现象,是光的反射现象,故D不符合题意。
故选C。
9. 不是 镜面
【详解】[1][2]自行车尾灯自身不能发光,所以不是光源;自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用,其原理是利用了光的镜面反射。
10. 0° 180 顺时针 45
【详解】(1)[1][2]一束光线垂直于平面镜入射并反射,反射光线、法线、入射光线重合,反射光线与法线的夹角为0°,则反射角为0°,平面镜使光的传播方向改变了180度,当光垂直于平面镜入射,入射光线与镜面的夹角是0°,所以入射角为0°。
(2)[3][4]使反射光线沿水平向右射出,此时反射光线与入射光线的夹角变为90°,90°角的平分线垂直镜面,即入射角为45°时,反射光线沿水平向右射出,所以应将平面镜顺时针转动
90°﹣45°=45°
11. 光在均匀介质中沿直线传播
【详解】[1]光在同一种均匀介质中,是沿直线传播的,所以在开凿大山隧道中,用激光引导掘进机掘进方向,是利用了光沿直线传播,可以保证隧道方向不出偏差。
[2]光在空气中的传播速度约为,即。
12. 1.1 不变
【详解】[1]由于像与物到平面镜的距离相等,所以物以多大的速度走向镜,像也以同样的速度走向镜,所以在镜中的像以的速度向镜子靠近。
[2]像与物大小是相等的,“走向”正衣镜的过程中,像的大小不变。
13. 0.7 0.4 先变大后变小
【详解】[1]平面镜成像时,像与物大小相等。卡通狗高度是0.7m,因此它在镜中像的高度是0.7m。
[2]平面镜成像时,像距等于物距。卡通狗到平面镜的距离是0.2m,则像到平面镜的距离也为0.2m,因此像到它的距离是0.2m+0.2m=0.4m。
[3]将平面镜绕O点向右缓慢旋转90°时,卡通狗的鼻尖A点与其像的位置关系始终关于镜面对称。在旋转过程中,A点到镜面的垂直距离先增大后减小,因此A点与其像之间的距离将先变大后变小。
14. 便于确定像的位置 玻璃板没垂直于水平桌面放置 不变 见解析
【详解】(1)[1]在此探究中,用玻璃板代替平面镜的原因是为了便于确定像的位置,因玻璃板是透明的,从蜡烛A这一侧就能观察到成像情况。
(2)[2]无论怎么调节蜡烛B都不能与蜡烛A的像重合,这种现象的原因可能是玻璃板放置时不垂直于水平桌面,造成所成的像不在水平面上。
(3)[3]蜡烛A远离玻璃板时,其像会变远,但A的大小不变,像的大小也不变。
(4)[4]要确认平面镜所成的像的虚实,需要将蜡烛B移走,然后在B所处的位置放一光屏,在光屏一侧观察光屏上能否承接到像。
15. 便于确定像的位置 1 未点燃 等效替代法 虚 不变 等于 B
【详解】(1)[1]因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置和大小。
[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,且因玻璃板较厚,两个像相距较远,影响到实验效果。所以应选用薄玻璃板,用1mm厚的,两个像几乎重合在一起,对实验影响不大。
(2)[3][4]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)[5]移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,且在B侧观察,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像——不能用光屏承接。
(4)[6]平面镜成的像与物体大小是相等的,所以当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
(5)[7]由表格中的数据可知,蜡烛到玻璃板的距离与相对应的蜡烛的像到玻璃板的距离是相等的;
[8]探究平面镜成像的规律的实验只进行一次实验得出的结论不具有普遍性,应采取同样的实验方案多做几次,研究像与物体到镜面距离的普遍规律,避免实验结论的偶然性。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
16.
【详解】先通过平面镜作出发光点S的对称点S',即为S的像,人眼感知到的光线路径是从像S'发出的虚光线,连接S',眼睛交于平面镜于O点,O点为入射点,连接SO即为入射光线,0B为反射光线,如图所示
17.
【详解】解:由第一次看见发光点可知,光传播的距离所用的时间等于八面镜转过转所用的时间,即
可得光速为
答:光速表达式为。
答案第1页,共2页
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