内容正文:
第4节 光的反射和折射
第1课时
1.丽水机场即将通航,届时工作人员可以通过配戴的AR眼镜对乘客自动拍照、扫描,快速的验证身份信息,AR眼镜的摄像头能成实像的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
2.有一种称为负折射材料的人工材料,光在这类材料中发生折射时,折射光线与入射光线位于法线的同一侧,图甲和图乙分别是笔放在水中和负折射材料中发生的折射现象,现有一束光通过某长方体透明负折射材料(如图丙),下列光路图正确的是( )
A.B. C.D.
3.如图所示,人眼在A点看见河里B点有一条小鱼,则水中的小鱼实际位置在( )
A.B点 B.B点上方 C.B点下方 D.B点右方
4.站在透明的游泳池前的人拍摄到如图甲所示的奇怪现象:人的身体和头竟然“分开”了。下列光路图中,能合理解释这一现象的是( )
A. B. C. D.
5.将筷子斜插在盛水的碗中,所成像如图所示,A为筷子上某点在水中所成的像,往碗中加水,从同一位置观察A点的位置变化。下列有关像形成的原因及A点的位置变化,说法正确的是( )
A.光的反射 向上移动
B.光的反射 向下移动
C.光的折射 向上移动
D.光的折射 向下移动
6.如图所示,小明在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处眼睛刚好看不到它:另一位同学慢慢往碗中倒水时,小明在该处又看到硬币。这种现象可以用选项中的哪个光路图来解释( )
A.B.C.D.
7.如图所示,一束方向不变的光线从右方斜射向水面,这时的反射角是β,折射角是γ,若把水槽的左端稍垫高一些,待水面重新恢复平静时,反射角是βl,折射角是γ1,那么( )
A.β1<β,γ1<γ B.β1=β,γl=γ C.β1<β,γ1>γ D.β1>β,γl>γ
8.如图所示,水池的宽度为L,在水池右侧距离池底高度H处有一激光束,水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L=H,现向水池内注水,水面匀速上升,则光斑( )
A.匀速向右移动,且移动速度大于水面上升的速度
B.匀速向右移动,且移动速度小于水面上升的速度
C.减速向右移动,但速度始终大于水面上升的速度
D.加速向右移动,但速度始终小于水面上升的速度
9.如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持入射光方向不变,动车减速时( )
A.入射角不变,折射角不变 B.入射角变小,折射角变小
C.入射角变大,折射角变大 D.入射角变大,折射角变小
10.如图所示,一密闭激光发射器从水槽侧壁射出一束激光,激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水,发现水槽底部光斑会移动。继续沿水槽壁缓慢注水,当水面与N点相平时,水槽底部光斑移动到O点的哪侧( )
A.O点左侧 B.O点右侧 C.仍在O点 D.都有可能
11.光在水和空气的界面会同时发生折射和反射。
(1)如图所示,当光垂直射向界面,此时,折射角为 度。
(2)若将此光线绕着入射点顺时针旋转20度,此时,反射角为 度。
(3)旋转后,折射角 入射角(填“大于”、“小于”或“等于”)。
12.小江在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示,他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角i
0°
15°
30°
45°
60°
75°
90°
折射角r
★
9.8°
19.7°
28.3°
35.3°
40.6°
41.8°
(1)表格中“★“处的数据是 。
(2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 。
(3)调整玻璃砖与激光笔的位置,使光线由玻璃进入空气,当入射角为30°时,根据光路可逆的特点,分析可知此时折射角γ的大小大致在 。
A.30°与45°之间 B.45°与60°之间 C.60°与75°之间
(4)小江实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时,光线只发生反射,不发生折射。现有一个三棱镜由上述玻璃制成。一束光垂直于三棱镜的一个面射入。如图乙所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路图。其中正确的是 。
13.某同学分别探究了光从空气斜射入水中和光从水中斜射入空气中的折射规律,并记录了表一、表二的实验数据:
表一
实验序号
1
2
3
入射角°
60
40
20
折射角°
40
29
15
表二
实验序号
4
5
6
入射角°
15
29
40
折射角°
20
?
60
(1)表一实验数据是该同学将光从 (选填“水中斜射入空气”或“空气斜射入水中”)时记录的。
(2)进行表二的实验时,该同学漏记了第5次实验的折射角,利用光路的可逆性你认为这次实验的折射角为 。
(3)该探究要多次实验的目的是: 。
(4)某同学画出了如图所示是光在空气和水两种介质中传播的情形。图中表示折射光线的是 。
第2课时
1.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,下列说法正确的是( )
A.光向三角形的顶部偏折
B.白屏上看到白光
C.在白屏上呈现各种色光
D.白屏上只呈现红、黄、蓝三种色光
2.我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”。进一步的研究表明,将三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。关于这种现象和三种色光,下列说法正确的是( )
A.色散 红、绿、黄 B.色散 红、绿、蓝 C.折射 红、黄、蓝 D.折射 红、绿、蓝
3.关于红外线和紫外线,下列说法中正确的是 ( )
A.一切物体都能辐射紫外线
B.利用红外线可以加热物体
C.红外线测温仪是通过测温仪发出的红外线来测体温
D.紫外线对人体有好处,所以应尽可能多地接受紫外线的照射
4.北京时间2022年12月4日晚,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,如图所示是人们通过直播画面看到的场景,为了在漆黑的夜晚拍摄到返回舱着陆情况,现场摄像机利用的是( )
A.红光 B.红外线 C.可见光 D.紫外线
5.光的世界精彩纷呈,绚丽多彩,下列有关光学知识的描述中正确的是( )
A.光在同种介质中沿直线传播
B.光的三原色是红、黄、蓝
C.张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水,成虹霓之水”是光的色散
D.莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是实像
6.如图所示,一束绿光经三棱镜折射后,在光屏上a点处形成一个绿色光斑。现保持入射光位置及方向不变,仅将绿光改为红光,以下说法正确的是( )
A.保持光屏位置不变,红色光斑仍在a点处
B.保持光屏位置不变,红色光斑在a点上方
C.保持光屏位置不变,红色光斑在a点下方
D.保持光屏位置不变,红色光斑可能在a点上方或在a点下方
7.春暖花开,小强全家去绍兴旅游,乘坐乌篷船,享受新春里的水乡风景。根据图中所提供的信息,下列分析正确的是( )
A.岸上的树在地面形成的影子,是光的直线传播形成的
B.船桨在水面处好似折断了,是光折射形成船桨的实像
C.船篷能阻挡阳光中的红外线对船舱中人的伤害
D.小桥在水中的倒影由光的反射所成的实像
8.“白炽灯照亮20世纪,而LED灯将照亮21世纪”,LED光源以极小的电能消耗,超长的使用寿命正全面取代传统的白炽灯和日光灯等光源,科学家在20世纪60年代已发明了红色和绿色LED光源,但有一种颜色的LED光源却困扰了人类数十年,直到20世纪90年代,这种颜色的LED光源的发明才使人类获得了能照亮世界的白色光源。“这种颜色的LED光源”指的是( )
A.紫色LED光源 B.蓝色LED光源 C.橙色LED光源 D.黄色LED光源
9.如图为色光三原色的示意图,图中区域1应标 色,区域2应标 色。
10.人们发现,将三种色光按不同比例混合能产生各种颜色的光,这三种色光分别是红光、 光和蓝光,如图所示,小明将 一块红色透明玻璃片甲和一块绿色透明玻璃片乙部分重叠,然后在正下方Ⅲ、Ⅱ放置一张白色纸板,将太阳光竖直照射到玻璃片上,则白色纸板上Ⅱ区域呈现 颜色。
11.雨后彩虹是太阳光通过空气中大量的小水滴后形成的七色彩带,这是光的________现象;看电影时,我们从不同位置都能看到屏幕上的画面,是由于光在屏幕上发生了________反射。
12.一束白光斜射入三棱镜的一个棱面,会发生 现象,在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带,a端将呈现 光。
13.春暖花开、艳阳高照,在公园平静的湖中,游客可以看到“金鱼”在树木倒影中穿梭,其中树木倒影是由光的 形成的像,游客看到的“金鱼”是由光的 形成的像。雨后的天空有时会出现七色彩虹,17世纪英国物理学家 用三棱镜成功分解了太阳光,揭开了彩虹的颜色之谜。
14.甲图显示的现象叫做光的 现象,就像雨后的彩虹。其中红光的偏折程度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)紫光的偏折程度;乙图中温度计放在红光外侧,示数会升高,说明红外线的 比较显著;丙图中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后两束折射光线 (选填“仍然平行”或“不再平行”),它们之间的距离d会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的紫外线。每逢夏季,很多人总会为防止晒黑采取各种手段,穿防晒服是其中的一种,不同衣服的防晒效果是不一样的,小丽想知道衣服的防晒效果跟什么有关;为此,同学们收集了若干衣服进行讨论交流猜想:
猜想一:衣服的防晒效果可能与衣服的材质有关;
猜想二:衣服的防晒效果可能与衣服的厚度有关;
同学们根据猜想进行了如下探究:
首先,用光纤探头和计算机测算阳光中紫外线的强度;接着,把衣服挡在光纤探头上测算透射到光纤探头上的紫外线强度;然后,利用前后两次测得的紫外线的强度计算出紫外线的透过率,实验数据如下表所示:
实验序号
衣服材质
衣服厚度(布料层数)
紫外线透过率
1
纯棉
1
296
2
桑蚕丝
1
13%
3
桑蚕丝
2
8%
4
聚酯纤维
1
29%
5
聚酯纤维
2
14%
(1)该实验是通过 比较来分析衣服的防晒效果的;紫外线的 (填“频率”或“波速”)比可见光高;
(2)通过比较实验 (填序号)可以验证猜想一;
(3)根据本实验的信息,同种材质的衣服,衣服越 ,防晒效果越好;小丽查阅资料发现使用黑色的遮阳伞也可以阻挡紫外线,其本质是增加了对紫外线的 (填“吸收”或“反射”);
(4)根据测量结果,请提出一条夏季户外活动时的着装建议: 。
参考答案
第一课时
1-5.CBCBC 6-10.DBBCC
11.(1)0;(2)20;(3)大于。
12.(1)0°;(2)折射角随入射角的增大而增大;当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(3)B;(4)C。
13.(1)空气斜射到水中;(2)40°;(3)避免偶然性,使实验结论更具普遍性;(4)OA。
第2课时
1-5.CBBBC 6-8.BAA
9.白;蓝。
10.绿;黑。
11.①色散;②漫。
12.色散;红。
13.反射;折射;牛顿。
14.色散;小于;热效应;仍然平行; 变大。
15.紫外线透过率; 频率; 1、2、4; 厚 ;吸收;穿较厚的衣服。
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