内容正文:
光的直线传播、光的反射及光的折射
一、选择题
1. 如图K8-1所示的光现象中,与“杯弓蛇影”成像原理相同的是 ( )
图K8-1
2.如图K8-2所示,下列成语与其物理知识相符的是 ( )
图K8-2
A.凿壁偷光——光的折射
B.井底之蛙——光的反射
C.猴子捞月——光的折射
D.杯弓蛇影——光的反射
3.太阳光通过树叶间的空隙,在地上形成许多圆形的光斑,这些圆形光斑是 ( )
A.树叶的虚像
B.树叶的实像
C.太阳的虚像
D.太阳的实像
4. 清澈平静的湖面上空,一只小燕子正向下俯冲捕食。下列说法正确的是 ( )
A.小燕子在湖水中的像是由光的反射形成的
B.小燕子在湖水中的像是由光的折射形成的
C.俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越大
D.俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越小
5.把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上,如图K8-3所示。图中“科学”两字是 ( )
图K8-3
A.变浅的虚像 B.变浅的实像
C.变深的虚像 D.变深的实像
6.在模拟近视眼的实验中,将蜡烛放在离凸透镜较远的位置,如图K8-4所示,给凸透镜“戴”上近视眼镜,此时光屏上能成一清晰的像;若“取”下近视眼镜,为使光屏上的像再次变清晰,在保持蜡烛和透镜位置不变的条件下,应该将光屏 ( )
图K8-4
A.远离透镜
B.靠近透镜
C.靠近透镜和远离透镜都可以
D.保持在原来的位置
7. 图K8-5是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水,在两池的中央各竖立着一支长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法正确的是 ( )
图K8-5
A.装水的池中标杆影子较长
B.未装水的池中标杆影子较长
C.两池中标杆影子长度相同
D.装水的池中标杆没有影子
8.在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做以下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是 ( )
A.站在原地下蹲
B.保持直立,靠近“试鞋镜”
C.站在原地竖直向上提起一只脚
D.保持直立,远离“试鞋镜”
9.凸透镜成像实验中,移动物体到某位置时,能在光屏上成清晰缩小的像,则下列能成立的是:①如果将物体靠近凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏必须远离凸透镜,且光屏移动距离先大于后小于物体移动距离;②同时移动物体与光屏,且移动距离相同,有可能在光屏上成清晰缩小的像;③换用焦距较小的凸透镜后,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须靠近凸透镜;④保持物体和光屏位置不变,移动凸透镜,一定可以在光屏上得到另一个清晰的像。( )
A.①③ B.②④ C.②③ D.③④
10.[2016·舟山] 图K8-6为某款数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜,影像传感器相当于光屏,拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像,下列说法正确的是 ( )
图K8-6
A.为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
B.为了扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C.影像传感器上成的是正立的实像
D.景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
11.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑,如图K8-7所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则 ( )
图K8-7
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
12.如图K8-8是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是 ( )
图K8-8
A.玻璃板应该与桌面垂直
B.实验宜在较暗的环境中进行
C.眼睛应从B一侧观察成像情况
D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
13.下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是 ( )
图K8-9
A.图甲中的影子是由于光的反射形成的
B.图乙中的蜡烛远离平面镜时,蜡烛的像变小
C.图丙中插在水中的铅笔“折断”了,是因为光的折射
D.图丁只将F板绕ON向后转动,还能在F板上看到反射光线
14.从水下向水面看,看到一条鱼及其所成的像,如图K8-10所示。可以判断 ( )
图K8-10
A.a是b鱼通过光的反射形成的虚像
B.a是b鱼通过光的折射形成的虚像
C.b是a鱼通过光的反射形成的虚像
D.b是a鱼通过光的折射形成的虚像
15. 构建思维导图是整理知识的重要方法。图K8-11是小金复习光学知识时构建的思维导图,图中I处可补充的现象是( )
图K8-11
A.镜子中优秀的“自己”
B.湖水中青山的倒影
C.阳光下绿树的影子
D.岸上的人看到水中的“鱼”
16.如图K8-12所示的现象中,由于光的折射形成的像是 ( )
图K8-12
二、填空题
17. 如图K8-13所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,这样操作的依据是 。操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的。
图K8-13
18.一束光线在空气与玻璃的分界面上发生反射和折射现象,光路如图K8-14所示,则折射光线是 ,反射光线是 ,光由 射向另外一种物质。
图K8-14
19.为探究光的反射规律,小金进行如图K8-15所示的实验。
图K8-15
(1)当入射角为40°时,反射角为 。
(2)小金将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动,在纸板F上还能看到反射光吗? 。请分析原因: 。
(3)若使入射光线与平面镜的夹角为30°,那么反射光线与入射光线的夹角为 。
20.[2015·绍兴] 如图K8-16所示的实验,用力F按压平面镜之间的桌面时,经2平面镜反射后照到墙面上的光点位置将 (选填“上升”“不变”或“下降”);这个实验说明力能改变物体的 。
图K8-16
三、实验探究题
21.利用如图K8-17所示的装置探究平面镜成像的特点:
图K8-17
(1)实验时应选 (选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上。
(2)在玻璃板前放置棋子A,将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至B与A的像完全重合,由此可得结论: 。
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,将一张白卡片竖直放在B所在的位置,应在玻璃板 (选填“前”或“后”)侧观察白卡片上是否有A的像。
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2)并分别测出A和B到玻璃板的距离,数据记录如下表所示。
序号
1
2
3
A到玻璃板的距离/cm
3.00
5.00
8.00
B到玻璃板的距离/cm
3.00
5.00
8.00
分析表中数据,可以得到的结论是: 。
22.小明喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指,他感到很惊奇:玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?小明决定找出原因,下面是小明的探究过程:
根据光经过的路径,小明首先想到了这种现象与光的折射有关,为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测,如图K8-18所示,光从水中射向空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大,那么,当入射角增大到某一值时,会不会……
图K8-18
(1)小明的推测是: 。
(2)小明为了验证自己的推测,进行了如图K8-19所示的实验,实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度,当增大到某一角度时,小明观察到 ,证实了自己的推测。
图K8-19
(3)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗?说出你的观点并解释: 。
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23.凸透镜成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图K8-20甲表示,O点为光心,F为其焦点。图乙是运用经过凸透镜的两条特殊光线画出的物体AB经凸透镜成的像A'B'的光路图。请参照图乙,在图丙中画出物体CD经过凸透镜所成的像C'D'的光路图。
图K8-20
24.小芳同学通过实验探究“凸透镜的成像规律”。她首先完成仪器装配(如图K8-21所示)。此时恰好在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高。
图K8-21
(1)造成这一现象的原因是没有使烛焰、凸透镜和 的中心在同一高度。
(2)为了使像能成在光屏的中央,她把蜡烛向上调。调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到C点处,适当移动光屏的位置得到清晰的像,这时像的特点是 。
(3)通过模拟实验可知,人的眼睛在观察如图K8-22甲所示的手表时,眼球内视网膜上成的像是图乙中的 (选填字母)。
图K8-22
25.现手边有凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,小王欲探究凸透镜成像的规律。已知A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为50 cm,凸透镜B的焦距为10 cm。光具座上标尺的刻度范围如图K8-23所示。
图K8-23
(1)小王想探究凸透镜成像的规律,应选用 (选填“A”或“B”)凸透镜。
(2)小王在如图所示的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如下表所示。
实验次序
物体到凸透镜的距离u/cm
光屏上像到凸透镜的距离v/cm
光屏上像的大小
1
60
12
缩小
2
30
15
缩小
3
20
20
等大
4
15
30
放大
5
12
60
放大
分析实验数据可知:
①实验次序2、3、4可以看出,当成实像时,物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 。
②同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而减小。
(3)你认为小王同学的实验过程是否全面?请提出你的看法(只需写出一种)。 。
参考答案
1.A
2.D [解析] 凿壁偷光、井底之蛙属于光的直线传播;杯弓蛇影和猴子捞月都属于光的反射现象。
3.D [解析] 太阳光通过树叶间的空隙,在地上形成许多圆形的光斑,这是小孔成像现象,是由光的直线传播形成的,圆形光斑是太阳倒立、缩小的实像,故选D。
4.A [解析] 湖面相当于镜面,小燕子的像是由光的反射形成的虚像,大小不会改变。
5.A 6.B
7.B [解析] 在没有装水的池中,根据光是沿直线传播的,可知在标杆的后方会形成影子;在装水的池中,从杆的顶端射过来的光线到达水面处会发生折射,由于在水中的折射角小于在空气中的入射角,即折射光线会比原来的光线(沿直线传播的光线)更靠近标杆,故此时影子的长度会变短。
8.A [解析] 要想看到镜中的鞋,就要使鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须进入人眼。由答案图可知,当原地下蹲时会看到镜中的鞋,故A正确。
设能看到鞋的高度为h,由三角形相似可知,无论距离远近,h=2h0,小明看不到镜中的鞋,则他的身高大于h,无论靠近或远离镜面,均无法看到镜中的鞋,故B、D错误。站在原地提起一只脚,入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小,反射光线始终低于眼睛,无法看到镜中的鞋,故C错误。
9.D
10.D
11.A [解析] 无水时光束沿直线传播,光斑在S处;当水面升至a位置时,光束发生折射,折射光线远离法线,因此此时光斑在S点的下方;当水位升至b位置时,光在水中是沿直线传播的,实际光斑在S点,但光斑发生反射又在水面处发生折射后,人看到的是光斑在水中折射后形成的虚像,在S点的上方。
12.C 13.C 14.A 15.C 16.C
17.同一直线 光在同一种均匀介质中沿直线传播 倒立
[解析] 光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上;蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔,在B纸片上形成像,是光的直线传播形成的倒立的实像。
18.OA OB 玻璃
[解析] 根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角可判断PQ为法线,CO、OB中一条为入射光线,另一条为反射光线;根据折射光线、入射光线分居法线两侧,光由玻璃射向空气中时折射角大于入射角,可得图中CO为入射光线,OB为反射光线,OA为折射光线,MN为分界面。由于折射角大于入射角,因此光是从玻璃射向空气的。
19.(1)40°
(2)不能 入射光线、反射光线、法线在同一平面内
(3)120°
20.下降 形状
21.(1)较薄 (2)像与物体的大小相等 (3)后
(4)像与物体到平面镜的距离相等
22.(1)折射光线消失
(2)光斑消失
(3)不会,光从空气射入水中时,折射角始终小于入射角
[解析] (1)光从水中斜射向空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大,那么,当入射角增大 到某一值时,可能会发生折射光线消失的现象。
(2)据(1)的猜想可知,若猜想正确,即该实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度,当增大到某一角度时,会出现光斑消失的现象。
(3)据上面的规律不难看出,由于光从水中射向空气时,折射角大于入射角,所以当入射角增大到某种程度时,折射光线会消失;而光线从空气射向水中时,折射角小于入射角,所以不会出现上述现象。
23.如图所示
24.(1)光屏
(2)倒立、缩小的实像
(3)D
25.(1)B (2)①大
(3)不全面,应换用不同焦距的凸透镜重复进行试验(或只记录像的大小,没有记录像的正和倒)
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