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第三章 光的世界 一、单选题 1.下列不是光源的是( ) A.发光的萤火虫 B.璀璨宝石 C.亚运圣火 D.工作中的电视屏幕 2.如图,斜插入水中的筷子,看起来弯折了。下列光路中,可用来解释该现象的是( ) A. B. C. D. 3.如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( ) A.杯中“折”笔 B.皮影戏 C.水中倒影 D.波光粼粼 4.东营黄河入海口景区,一只东方白鹳(如图)站在平静的水中,下列分析正确的是( ) A.白鹳的倒影是由于光的反射形成的 B.白鹳飞离水面时,它的倒影会变小 C.白鹳倒影的形成跟皮影戏的原理相同 D.白鹳身上的白色羽毛能吸收各种色光 5.成语是中华文化中一颗璀璨的明珠。下列成语所描述的现象,能用光的反射解释的是( ) A.一叶障目 B.凿壁偷光 C.杯弓蛇影 D.坐井观天 6.光射到两种物质的界面上发生反射时,下列说法中正确的是( ) A.反射光线和入射光线居法线的一侧 B.光在反射时,有时反射角不等于入射角 C.反射光线跟入射光线和法线在同一平面内 D.反射光线跟入射光线和法线不在同一平面内 7.人们看见水中的鱼,其实看见的是鱼的像,如图所示的两条“鱼”,分别是鱼和像。下列说法正确的( ) A.看见的水中鱼是虚像 B.鱼的实际位置在像的上方 C.水中“鱼”是光的反射形成的像 D.看见的水中鱼是光由空气射入水中形成的像 8.一束红色激光从箱体的一端照射向另一端,箱体中装有某透明液体,激光束的光路图如图所示,下列说法中正确的是( ) A.该实验表明,光在液体中不能沿直线传播 B.若调整激光束的入射方向,激光束有可能沿直线传播 C.仅改为用绿色激光,绿色激光在该液体中可能沿直线传播 D.该实验中,红色激光在液体中的传播速度为 9.如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,在光屏上就形成一条彩色的光带,关于此实验现象,以下说法正确的是( ) A.太阳光是单一色光 B.彩色光带以外不存在其它光 C.红光偏折最明显 D.分解后的各种色光再经过三棱镜可以变成白光 10.物理研究中常常用到“控制变量法”等科学方法,在本学期物理学习中,下列研究实例对应的研究方法不正确的是( ) A.将发声的音叉放入水中,看到水花四溅,说明发声的音叉在振动-转换法 B.逐渐将玻璃罩内的空气抽出,声音逐渐减小,推知真空中不可以传声-实验推理法 C.为了描述光的传播路径和方向引入了“光线”-类比法 D.探究琴弦音调影响因素时,只改变弦的粗细,保持长短、松紧不变-控制变量法 11.水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。关于小明通过两块地砖所看到的景象,下列说法正确的是( ) A.灯光分别经过2、3号地砖表面反射后射入人眼 B.像的大小相同,位置不同 C.光的漫反射导致看到的像的位置不同 D.小明站在3号地砖上将无法看到灯的像 12.烧杯中只有一条小鱼,而从某一角度可以观察到四条,如图所示。能正确说明“小鱼③”形成原因的光路图是( ) A. B. C. D. 二、填空题 13.一束太阳光通过三棱镜折射后被分解,在光屏上AB范围内形成一条彩色光带,如图所示,这种现象叫做光的_;在AB彩色光带中,B为_色光;A光外侧有一种看不见的光,它具有很强的_效应。电视机和计算机显示器能呈现彩色图像,是应用了红、_、蓝三种色光混合的原理。 14.特殊情况: 垂直入射时,入射角、反射角都是_度, 法线、入射光线、反射光线合为_线。光线比原来_。在反射现象中,光路是_的。 15.某智能手环。手环屏幕能显示的多彩影像是由红、_、蓝三种色光混合而成的,三种色光混合形成_,屏幕在阳光的照射下有些刺眼,是因为发生了_反射。 16.如图所示,一束光在空气和玻璃的分界面处发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),折射角是_ ,其中_(AB/CD)的_(上面/下面/左面/右面)是玻璃。 17.晚上,小明在桌面上铺一张白纸,将一小块平面镜的镜面朝上平放在纸上,用手电筒正对着平面镜照射,如图所示。这时人从侧旁观察到比较亮的是_(选填“白纸”或“平面镜”),这是因为手电筒的光照射到其表面发生了_(选填“镜面反射”或“漫反射”)。 18.冬季的滑雪场,阳光照到雪地上,晃的小明睁不开眼,“晃眼”是因为光发生了_反射;小明穿的黄色外套可以_(选填“吸收”或“反射”)黄光。 19.小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车,她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的_像,她与像之间的距离为_。 20.如图将红、绿、_三种色光照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;用红色激光笔照射外层无色透明、内层绿色透明的双层气球,我们观察到_(选填“无色透明”或“绿色气球”)更易被爆破,红光在真空中的传播速度为_m/s。 21.光在空气中的传播速度大约是_。人们目前测得月球和地球之间的距离约为,那么激光测距仪在地面监测站发出信号后_s能收到返回信号。 22.如图所示,一束光从点射向水面上点,进入水中,照射到容器底部的点,如果要让折射光线射到容器底的点,在保持入射点不变时,应_(选填“增大”或“减小”)入射角;或者在保持入射光线位置不变时,_(选填“往容器内加水”或“从容器中放水”)。 23.小闵爸爸的车应用了汽车抬头显示(简称HUD)技术如图(a)。HUD利用平面镜成像原理(如图(b),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,避免分散注意力。 (1)如果前挡风玻璃外面被几片大树叶遮挡,那么开车的小闵爸爸_(选填“能”或“不能”)看见显示器所成的像,这说明此像是_(选填“实”或“虚”)像; (2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是_; (3)车辆HUD显示器水平放置在中控台上,若通过挡风玻璃成的像垂直于水平面,则挡风玻璃与水平面夹角为_度; (4)小闵爸爸发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向_(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。 24.如图所示,平面镜前有一发光点S,平面镜可以绕O轴转动,已知发光点S与轴O的距离SO=12cm,SO与镜面的夹角为60 。此时,S与它的像之间的距离为_cm;当镜面绕轴O转顺时针转动60 的过程中,发光点S在镜中的像与O轴的距离将_,发光点S与镜中像的距离将_(以上两空填写大小变化情况);S的像运动轨迹的长度为_cm。 三、科普阅读题 25.如图是一款生活中常见的红外测温仪的外观和工作结构示意图。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来。 (1)红外线是一种_(选填“电磁波”或“声波”)。 (2)红外测温仪的工作原理:一切物体都在向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越_(选填“强”或“弱”)。吸收目标的红外辐射能量,就获得物体的温度数值。红外测温仪是利用红外线的_效应工作的,其中_能反映测温过程中的传播情况。 (3)有人担心红外测温仪的红外线对人体有伤害,其实它与遥控器发出红外线的机理_(选填“相同”或“不同”)。红外测温仪利用的是人体自身发出的红外线,而不是仪器自身发出的,因此它是对人体没有伤害的。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 光的世界参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A A C C A B D C 题号 11 12 答案 A B 1.B 【详解】萤火虫、圣火和工作中的电视屏幕,自身都能发光,属于光源;宝石自身不能发光,是反射其它物体的光,不是光源;故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 2.D 【详解】斜插入水中的筷子,看起来弯折了,是由于筷子反射的光线经水面折射形成的,即光线由水中折射进入空气中,且折射光线远离法线,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 3.A 【详解】A.杯中“折”笔,是因为光从水中斜射入空气中时,传播方向发生偏折,看起来笔好像在水面处折断了,这是由光的折射形成的,故A符合题意; B.皮影戏是由于光沿直线传播,光被不透明物体挡住后,在物体后面形成的影子, 故B不符合题意; C. 水中倒影属于平面镜成像,是光照射到平静水面上发生反射形成的虚像,故C不符合题意; D.波光粼粼是光照射到水面上,发生反射形成的现象, 故D不符合题意。 故选A。 4.A 【详解】AC.平静的水面相当于平面镜,白鹳的倒影是平面镜成像的现象,是由于光的反射形成的,皮影戏的原理是光的直线传播,故A正确,C错误; B.平面镜所成的像与物体大小相等,白鹳飞离水面时,大小不变,则它的倒影大小不变,故B错误; D.白色羽毛能反射各种色光,故D错误。 故选A。 5.C 【详解】A.一叶障目意思是视线被一片叶子挡住,是由光的直线传播形成的,故A不符合题意; B.凿壁偷光是由光的直线传播形成的,故B不符合题意; C.杯弓蛇影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C符合题意; D.坐井观天是由光的直线传播形成的,故D不符合题意, 故选C。 6.C 【详解】A.反射光线和入射光线分居法线的两侧,故A错误; B.光在反射时,反射角等于入射角,故B错误; CD.光发生反射时,三线共面,即反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,故C正确,D错误。 故选C。 7.A 【详解】AB.人们看见水中的鱼,是由鱼身上反射的光线经水面折射进入人的眼睛,而人觉得光是沿直线传播的因此逆着进入人眼的光线看到的是比真实鱼靠上的虚像,故A正确,B错误; C.水中“鱼”是由光的折射形成的,故C错误; D.看见的水中鱼是光由水中射入空气中形成的像,故D错误。 故选A。 8.B 【详解】AB.光在同种均匀介质中沿直线传播,由实验可知,光在该液体中不能沿直线传播,可能是该液体不均匀,如果沿水平方向照射,液体均匀,激光束有可能沿直线传播,故A错误,B正确; C.仅改为用绿色激光,而不改变入射方向,绿色激光在该液体中传播的路径与红色激光几乎相同,不可能沿直线传播,故C错误; D.光在真空中的传播速度为,在其他介质中传播的速度都小于,故D错误。 故选B。 9.D 【详解】AB.白光经三棱镜后,白屏上出现了一条红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的光带,说明白光是由各种色光混合而成的,且太阳光不是单色光,彩色光带以外还存在紫外线和红外线,故AB错误; C.由图可知,红光在上边,说明三棱镜对红光的偏折能力最小,故C错误; D.太阳光可以经三棱镜分解成七种单色光,光的折射现象中,光路是可逆的,则七种单色光经过三棱镜可以变成白光,故D正确。 故选D。 10.C 【详解】A.通过水花来显示发声体的振动,这是转换法。故A正确,不符合题意; B.通过空气越来越少导致听到的声音的响度越来越小,推理出真空不能传声,这是科学推理法。故B正确,不符合题意; C.用带箭头的线段来表示光,我们把带箭头的线段叫光线,这是模型法。故C错误,符合题意; D.研究多个因素对同一结果的影响时,一般都是控制其他因素不变,每次只改变一个因素进行研究;探究琴弦音调影响因素时,只改变弦的粗细,保持长短、松紧不变,这是控制变量法。故D正确,不符合题意。 故选C。 11.A 【详解】A.小明能通过2号地砖看到灯的像和通过3号地砖看到灯的像,说明有灯光经过2、3号地砖表面反射后射入人眼,故A正确; BC.灯泡的位置没变,2号地砖和3号地砖在同一水平面上,砖面相当于平面镜,根据平面镜成像规律可知,像的大小和位置都不变,故BC错误; D.小明站在3号地砖上,灯光仍然可以由3号右边的地砖反射进入人眼,因此可以看到灯的像,故D错误。 故选 A。 12.B 【详解】观察到的“小鱼③”是由于光的折射形成的虚像,根据光的折射规律,小鱼反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,就会看到小鱼的虚像,且虚像的位置比实际位置偏高,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 13. 色散 紫 热 绿 【详解】[1]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。 [2]三棱镜对红光的偏折能力最弱,对紫光的偏折能力最强,故在AB彩色光带中,A为红色光,B为紫色光。 [3]A为红色光,在红光之外的辐射叫做红外线,红外线有很强的热效应。 [4]光的三原色为红、绿、蓝,这三种色光能够合成出自然界绝大多数色光来。电视机和计算机显示器上出现的彩色画面,是由红、绿、蓝色光混合而成的。 14. 0 一 亮 可逆 【详解】[1][2][3][4]入射角是入射光线与法线的夹角,垂直入射时,入射光线与法线重合,入射角为0 ,反射角为0 ,此时入射光线、法线和反射光线三线合一,光线看起来比原来更亮。反射现象中,光线可以沿原路返回,表明光路是可逆的。 15. 绿 白光 镜面 【详解】[1][2]光的三原色为红、绿、蓝,手环屏幕能显示的多彩影像是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,三种色光混合形成白光。 [3]屏幕在阳光的照射下有些刺眼,是因为阳光在屏幕上发生了镜面反射,反射光线集中射向了同一个方向。 16. 60 AB 左面 【详解】[1][2][3]如图所示 由图可知 ∠EOD=∠FOD=75 根据反射角和入射角相等可知,在AB的右边发生了光的反射,则AB是界面,CD是法线,左边的OG一定是折射光线;根据入射光线与反射光线、折射光线分居在法线的两侧可知,EO是入射光线,OF是反射光线;根据入射角、反射角和折射角的定义可知,入射角∠EOD=75 ,反射角∠FOD=75 ,折射角 ∠COG=90 ﹣30 =60 由于折射角小于入射角,所以AB的左面是玻璃、右面是空气。 17. 白纸 漫反射 【详解】[1][2]当手电筒的光正对着平面镜照射时,在平面镜上会发生镜面反射,反射光线会集中在竖直方向,所以从侧面看到的平面镜是暗的;而纸会发生漫反射,所以在侧面看到的纸是比较亮的。 18. 镜面 反射 【详解】[1][2]平行光线入射到光滑的反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射,阳光照到雪地上,晃的小明睁不开眼,说明光线是从同一个方向进入人眼,则发生的是镜面反射,而不透明物体反射它本身颜色的色光,说明小明的黄色外套可以反射黄光。 19. 虚 1m 【详解】[1]平面玻璃可以看做是平面镜,小红通过平面玻璃成像相当于平面镜成像,平面镜所成是虚像,所以小红通过平面玻璃所形成的是虚像。 [2]平面镜所成的像,像距与物距相等,物距为0.5m,像距也为0.5m,故她与像之间的距离为 0.5m+0.5m=1m 20. 蓝 绿色气球 【详解】[1]色光的三原色是红、绿、蓝,三种色光混合在一起后是白色,因此将红、绿、蓝三种色光照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。 [2]用红色激光笔照射外层是无色透明的气球,无色透明的气球可以透过各种色光,因此红光可以穿过无色透明气球照射到内部的绿色透明气球。内层是绿色透明的气球,不能透过红色光,而是吸收红光,红光使得绿色气球局部的温度升高,最后绿色气球更容易被爆破。 [3]所有光在真空中的传播速度都为。 21. 2.56 【详解】[1]光的传播不需要介质,光在空气中的速度大约是。 [2]信号传播的路程为:,激光信号传播的时间为:。 22. 减小 往容器内加水 【详解】[1]如果要让折射光线射到容器底的C点,在保持入射点不变时,应减小入射角,由于光从空气斜射入水中时,折射角随着入射角的减小而减小,折射光线将靠近法线,水底光斑可能移到C点。 [2]在保持入射光线位置不变时,应往容器内加水,使入射点向左上方移动,由于入射角不变,则折射角也不变,折射光线向左平行移动,水底光斑可能移到C点。 23.(1) 能 虚 (2)挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像。 (3)45 (4)靠近 【详解】(1)[1][2]挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成的像是光的反射形成的虚像,显示器发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,所以如果前挡风玻璃被树叶遮挡,那么开车的小闵爸爸依然能看见显示器所成的像。 (2)挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像。 (3)车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度。 (4)因为平面镜成像中像距等于物距,所以当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 24. 不变 先变大后变小 【详解】[1]平面镜成像中,像距等于物距,则S与它的像之间的距离为 [2]当镜面绕轴O转顺时针转动60 的过程中,发光点S与O轴的距离不变,发光点S在镜中的像与O轴的距离将不变。 [3]当镜面绕轴O转顺时针转动60 的过程中,发光点S与O轴的距离先变大后变小,则发光点S与镜中像的距离将先变大后变小。 [4]镜面绕轴O转顺时针转动60 的过程中,S的像顺时针转动120 ,且像到O点的距离不变(为12cm),S的像的运动轨迹为一段圆弧,且这段圆弧的圆心角为 所以这段圆弧为半径为12cm圆的,由几何关系得,S的像运动轨迹的长度为 25.(1)电磁波 (2) 强 热 A (3)不同 【详解】(1)由材料得,红外线是一种不可见光,它与微波、可见光、x射线一样都是电磁波大家族中的一员,即红外线是一种电磁波。 (2)[1]一切物体都在向外辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越强。 [2][3]红外测温仪是利用红外线的热效应工作的。红外测温仪一般由光学系统、光电探测器、信号放大及处理器、显示部分构成。光学系统能够会聚被测物体辐射的红外线,光电探测器将接收到的红外信号转变为电信号,电信号再经过放大和计算处理转变为温度值显示出来,即红外测温仪是通过接收红外线来测温的。故A能反映测温过程中的传播情况。 (3)遥控器是发出红外线,测温仪是接收红外线,故它们的机理不同。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $