第三章 光的世界(专项训练)物理新教材沪科版八年级全一册
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内容正文:
第三章 光的世界
常考题型·精准突破
考点一 光的直线传播与光的反射定律
题型1光源与光的直线传播(基础)
题型2光速(重点)
题型3光的反射定律(高频)
题型4 镜面反射与漫反射(高频)
考点二 探究平面镜成像的特点
题型1平面镜成像特点(基础)
题型2平面镜成像实验(重点・实验必考)
题型3平面镜的应用与球面镜
考点三 光的折射
题型1折射现象判断(高频)
题型2光的折射规律(重点)
题型3 折射现象解释(难点)
考点四 光的色散
题型1色散现象
题型2光的三原色与物体的颜色
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 光的直线传播与光的反射定律
◆题型1光源与光的直线传播(基础)
1.下列物体中,全部属于光源的是( )
A.太阳、月亮、萤火虫
B.萤火虫、发光的电灯、恒星
C.发光的电灯、钻石、点燃的蜡烛
D.月亮、水母、发光的霓虹灯
2.对下列现象中解释错误的是( )
A.小孔成像是由光的直线传播形成的
B.水中筷子“弯折”,属于光的折射现象
C.小桥在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象
D.手影游戏是由光的反射形成的
3.下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是且各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的
B.在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线,光线在光的传播中是实际存在的
C.燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源
D.海市蜃楼的形成是因为光在非均匀介质中不沿直线传播
◆题型2光速(重点)
4.太阳发出的光,大约要经过500 s才能到达地球。真空中的光速c=______m/s,光在空气中的传播速度约为c,则太阳到地球的距离约为______km。
5.电闪雷鸣的天气里,人们往往先看到闪电再听到雷声,这是因为,光在空气中传播的速度____________声速(选填“大于”或“小于”);小明从看到耀眼的闪光2s后才听到轰隆隆的雷声,则打雷处大约距离小明____________m(假设v声=340m/s);“神舟六号”的航天员如果在飞船外共同作业时,必须借助电子通信设备进行交流,原因是____________。
◆题型3光的反射定律(高频)
6.利用如图所示实验装置探究光的反射定律。将平面镜___________放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一白板去寻找入射光和反射光,使入射光和反射光同时呈现在___________。测得此时白板和镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是相互___________,在白板上画出法线,由此可知反射光线、入射光线、法线在___________。
7.如图所示,为平面镜,为入射光线,为法线,入射光线与平面镜的夹角为 ,则入射角大小为___________;若入射光线对应的反射光线沿着射出,则反射角应该是___________(选填“”、“”或者“”)。若入射光不动,使平面镜绕O点顺时针转过10°,则反射光转过角度为___________。
8.用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折;
(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r________∠i(选填“>”“<”或“=”);
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是_________;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出。这表明,在光的反射现象中,光路是_________的;
(4)如图乙,把F向前或向后翻折,则在F上________(选填“能”或“不能”)看到反射光,这说明反射光线,入射光线和法线在_________。
◆题型4镜面反射与漫反射(高频)
9.(1)小畅同学在电影院观看电影时,电影银幕______(选填“是”或“不是”)光源,坐在放映厅内各个角落的人都能看清银幕上的画面,说明银幕上发生的是______反射。
(2)我们能够看见不发光的物体,是因为物体______的光进入了我们的眼睛,而我们能从不同的方向看到本身不发光的物体,是因为光射到物体表面发生了______。黑板发生“反光”时,上面的粉笔字看不清楚,这是因为黑板发生了______。
10.高楼采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰,当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时,会造成“光污染”;而当强烈的太阳光照射到粗糙的砖墙、水泥墙的表面时,则不会造成“光污染”。是因为( )
A.光在砖墙上不遵守光的反射定律
B.光在玻璃幕墙上发生了镜面反射,在砖墙上发生了漫反射
C.光沿直线传播,所以玻璃幕墙刺眼
D.玻璃幕墙使反射光数量大于入射光的数量
11.阅读短文,回答下列问题
古代的“镜面”
大约在公元前4世纪以前,我国就知道了月亮本身是不发光的,它的光是日光照射在月面上所引起的反射光。早在公元前世纪前,我国就已经使用铜镜。到了秦汉以后,铜镜大大发展,畅销国内外。我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”,它能通过反射映出镜子背面的美丽图案,引起了人们的极大兴趣。利用平面镜反射的原理,我国在公元前世纪就制成了世界上最早的潜望镜。汉初《淮南万毕术》一书中,有“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣”的记载,这个装置虽然粗糙,但是意义深远,近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在利用平面镜的同时,人们又发现了球面镜的奇特现象。球面镜有凹面镜和凸面镜两种。利用凹面镜的聚集特性,向日取火,在我国有悠久的历史。
我国古代制镜的手工工人在镜子生产中熟练地利用了凸面镜的成像特性。宋代沈括在《梦溪笔谈》卷三中总结古代铸镜的技术说:如果镜大就把镜面做成平面,如果镜小就把镜面做成微凸,这样的镜面虽然小,也能照全人的脸。“古人铸鉴鉴大则平,鉴小则凸。凡鉴洼则照人面大,凸则照人面小。小鉴不能全视人面,故令微凸收人面,令小则鉴虽小而能全纳人面”。
(1)夜晚,我们会看到月亮,下列各图中,能正确反映我们看到月亮的光路图是________;
A. B. C. D.
(2)我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”它能通过反射映出镜子背面的美丽图案引起了人们的极大兴趣。“透光镜”中光在反射时______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;
(3)汉初《淮南万毕术》一书中有“取大镜高悬置水盆于下则见四邻矣”的记载。这个装置虽然粗糙但是意义深远近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在水盆中见到的“四邻”是______像(选填“实”或“虚”);
(4)通过阅读短文可知,下列哪种面镜有扩大视野的作用________。
A.平面镜 B.凸面镜 C.凹面镜
考点二 探究平面镜成像的特点
◆题型1平面镜成像特点(基础)
12.如图甲所示,在探究“平面镜成像特点”的实验时,如果将玻璃板倾斜放置,则平面镜中蜡烛的像的大小____________(选填“变大”、“变小”或“不变”),像与物对应点的连线与镜面____________(选填“垂直”或“不垂直”),平面镜所成的像是____________像(选填“虚”或“实”)。
13.身高1.6m的人站在高1m的站在平面镜前2m处,在镜中的像高是________m,像距人________m,若她向平而镜靠近0.5m,则她和像的距离变化________m;将一块木板在镜子后面1m处,如图所示,这时她________(选填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像。
14.关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.平面镜成的是实像
B.物体离平面镜越近,像越大
C.像与物体到镜面的距离相等
D.平面镜成像原理是光的折射
◆题型2平面镜成像实验(重点・实验必考)
15.小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将白纸平铺在桌面上,将玻璃板垂直纸面放置,取两支完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合。
(1)实验时用玻璃板代替平面镜是为了__________;
(2)选用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系。本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是__________;
(3)移去蜡烛B并在其位置上放一光屏,则光屏上__________(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,这表明平面镜所成的像是__________像;
(4)如图所示,如果仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,则蜡烛A的像相对于桌面_______(选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动;
(5)在有些街头路口或道路的急转弯处会设置反光镜,该反光镜是__________;
(6)请根据平面镜成像的特点,画出图丙中物体AB在平面镜中所成的像__________(保留作图痕迹)。
16.小彤同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景。如下图所示。
(1)除了图甲画出的器材外,实验中还需要的测量工具是______;实验时小彤用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于______;
(2)用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前、后两个面反射形成的,为消除此现象可选用______ (填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的______。为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形______(填“相同”或“不相同”)的;
(3) 小彤将白纸平铺在水平桌面上,将所选玻璃板______(选填“垂直”或“平行”)于桌面放在白纸中央,沿玻璃板在白纸上画一条直线代表______的位置;
(4)本实验运用的探究方法是______;
(5)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将______(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,人眼应从蜡烛______(选填“A”或“B”)一侧透过玻璃板观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像______,在白纸上记录两支蜡烛的位置;
(6)在______(填“较暗”或“较亮”)的环境中进行实验,效果更好;
(7)标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离______(填“小于”“等于”或“大于”)蜡烛A到玻璃板的距离;
(8)当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小______(填“变小“不变”或“变大”);
(9)进一步实验观察发现,蜡烛A和蜡烛B的对应点的连线与玻璃板______;
(10)实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小强将玻璃板沿玻璃板位置向右平移,蜡烛A的像的位置______(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”);
(11)同组小明在实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动,都无法让它与蜡烛A的像完全重合,原因可能是______;
(12)将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行),光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是______(填“虚”或“实”)像;
(13)如图乙所示,将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上,将铅笔C放在平面镜前,可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的像。用与铅笔C完全一样的铅笔D找到了铅笔C像的位置,具体的操作是______;
(14)实验结束后,小强整理器材时将下图的白纸沿玻璃板位置对折后,用一枚细针分别在A1、A2、A3处扎眼,打开白纸,发现B1、B2、B3处也有了针眼,由此可知,平面镜所成像与物的位置关系是:______。
◆题型3平面镜的应用与球面镜
17.关于生活中的“镜”,下列说法中正确的是( )
A.道路拐弯处的反光镜,是凸面镜
B.爷爷看书用的老花镜,是凹透镜
C.牙医用来检查牙齿的小镜子,是凹面镜
D.显微镜的物镜是凸透镜,其作用相当于放大镜
18.下列四幅图片中,涉及到的光学知识说法不正确的是( )
A.图甲,小红看到地上的书是因为光的反射
B.图乙,用太阳灶烧水,是因为太阳灶相当于凹面镜,对光有发散作用
C.图丙,道路拐弯处安装凸面镜来扩大视野,凸面镜对光有发散作用
D.图丁,电视画面颜色由红、绿、蓝三种色光合成的
考点三 光的折射
◆题型1折射现象判断(高频)
19.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.湖边的景物,在湖中形成的“倒影” B.海市蜃楼
C.太阳光照射下,地面上出现树的影子 D.小孔成像
20.将筷子斜放在空碗中,向碗内缓缓注水,筷子在水中的部分看起来向___________(填“上”或“下”)弯折了,这是光从___________(填“水到空气”或“空气到水”)传播时发生了___________现象。
21.“若在水边走,安全记心头”。看起来不深的池水,也不要贸然下去。小明在水槽中放置了一个物体A并画出了如图的光路图。
(1)来自池底A点的光,从水中斜射向空气时,在水面处发生了______现象,折射光线______(“靠近”或“远离”)法线,此时折射角______入射角。
(2)岸上的人看到的“物体”实际上是A的像,位置在A的______(“上方”或“下方”)。即池水看起来比实际的______。
◆题型2光的折射规律(重点)
22.小明同学在做“探究光的折射特点”的实验,他让光从空气射入水中,并通过实验测得如表甲中的数据。
空气中的入身角i
60°
45°
30°
0°
水中的折射角r
40°
32°
22°
0°
(1)实验前,小明采取向水中注入几滴牛奶的方法,这样做的原因是__________。
(2)由表中的数据可知,光从空气射入水中时,传播方向__________(选填“一定”或“不一定”)发生改变;光从空气斜射到水面时,折射角__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。
(3)小明接着让光从水中斜射入空气中,如图乙是他根据实验现象画的光路图,改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随着入射角的增大而增大。请你猜想,当入射角增大到一定程度时,可能会出现的现象是__________。
23.如图甲所示,是探究光的反射定律和光的折射规律的实验装置。纸板A和B可沿折痕a和b向前或向后翻折。
(1)如图甲,调整半圆形玻璃砖的圆心O'与O重合,并使玻璃砖的上边沿CD与NN'___________;
(2)如图甲,使一束光紧贴纸板射向O点,观察入射光对应的反射光和折射光。改变光束入射角度,多做几次,描绘每次光的径迹,量出入射角、反射角和折射角,记录数据如下表。分析表中实验数据可得出结论:在光的反射现象中,_________________;光从空气斜射入玻璃中时,折射角________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
实验次数
1
2
3
4
入射角/度
60
45
30
43
反射角/度
60
45
30
43
折射角/度
43
32
21
60
(3)如图乙,将纸板A和B向后翻折,出现的现象说明光在介质分界面同时发生反射和折射时,反射光线、折射光线、入射光线和法线________________________;
(4)如图丙,第4次实验与表中的第_________次实验对比可得:在折射现象中,光路可逆;若继续增大入射角,将会观察到哪些现象__________(选填序号)。
①反射光消失 ②反射光增强 ③折射光消失 ④折射光增强
24.下列关于光的折射现象的叙述中,正确的是( )
A.光从一种介质射入另一种介质时,传播方向一定改变
B.当光从空气射入水中时,折射角一定小于入射角
C.当光从水射入空气中时,折射角一定大于入射角
D.在光的折射现象中,折射角有可能等于入射角
◆题型3折射现象解释(难点)
25.炎热的夏天,小雨和爷爷划船到湖中叉鱼,叉鱼时,瞄准看到的鱼的下方才能又到鱼,请利用所学的物理知识进行解释。
考点四 光的色散
◆题型1色散现象
26.如图所示,太阳光经过三棱镜后,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫做光的________,这个现象说明了太阳光是由________________混合而成的;能使荧光物质发光的光在________处(选填“①②或③”);
27.小明观看电视上的“自然”节目时,看到了雨后天空出现的美丽彩虹。请根据所学物理知识简要回答:
(1)彩虹包含哪几种颜色的光?
(2)电视屏幕为什么能显示出彩虹的多彩颜色?
28.阅读《光与色彩》回答题。
光与色彩
17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色,直到1666年,英国物理学家牛顿用三棱镜分解了太阳光,这才揭开了光的颜色之谜。太阳光是白光,它通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。如果用白屏来承接,可看到了一个彩色光带,颜色的排列依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,如图示意图所示。这说明:白光是由各种色光混合而成的。而发生上面色散现象的原因是三棱镜对不同颜色光的偏折程度不同,对紫光的偏折程度最大,对红光的偏折程度最小,所以白光经过棱镜后各种颜色的光就会分开。如果把非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处,都能够检测到温度的上升,值得注意的是,在红光以外的部分,温度也会上升,说明这里也有能量辐射,只不过人眼看不见,我们把红光之外的辐射叫红外线。一个物体,当它的温度升高时,尽管看起来外表还跟原来一样,但它辐射红外线却会增强。在彩色光带的紫光端以外,还有一种看不见的光,叫紫外线。适当的紫外线照射对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。紫外线能杀死微生物,医院的手术室、病房里,常用紫外线来灭菌。过量的紫外线照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。
根据上述材料回答下列问题:
(1)发生色散现象的原因是:________________________;
(2)市面上出售的小型激光笔,发出的光是红色的,有人说这光一定不是红外线,原因是_______;
(3)人们每隔一段时间总要把衣服、被子放到太阳下晒一晒这样有利于健康,根据文中信息,说说这样做的道理__________。
◆题型2光的三原色与物体的颜色
29.雨天的夜晚,我们在马路上,有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天,空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于________(选填“平面镜”或“三棱镜”),路灯的光透过小水珠发生光的________现象,不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、________、蓝三种色光混合而成的,这三种色光叫光的三原色。
30.阅读短文,回答问题。
不透明物体的颜色
光照到不透明物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收。不同物体对光的反射和吸收情况不同,因此物体呈现不同的色彩。
不透明物体的颜色由它反射的色光来决定:它反射与自己颜色相同的色光,吸收与自己颜色不同的色光,如果物体反射所有的色光,就显示白色。物体吸收所有的色光,就显示黑色。如红色的物体只反射红色光,而吸收其他所有的色光,因此看到的是红色;若只有蓝色光照在红色不透明物体身上,无红色光反射,唯一的蓝色光又被吸收,所以看到的是黑色。
(1)如果一个物体呈现白色,则该物体能 _______所有的色光,如果呈现黑色则该物体能 _______所有的色光;(两空均选填“吸收”或“反射”)
(2)白光照到红色的颜料上,颜料呈现 _______色,用该颜料在一张白纸上写上字,把它拿到暗室,用绿光照射,看到 _______色的字写在 _______色的纸上;
(3)放映彩色电影的荧幕你认为用 _______色的幕布更合适。
31.电影院里坐在不同位置上的观众都能看到银幕上的画面,是由于光在银幕上发生_________(选填“镜面反射”或“漫反射”)的缘故,该反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;电影院的幕布是白色的,是因为白色幕布可以___________所有色光,使观众看到的画面是彩色的。
综合攻坚·知能拔高
1.下图所示是芳芳同学在用粗细相同、高度可调的蜡烛A、B和薄玻璃,探究“平面镜成像特点”时的几种情境。下列说法正确的是( )
A.甲图中,蜡烛A的像的位置在玻璃板的表面上
B.乙图中,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合
C.丙图中,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合
D.丁图中,在玻璃与B蜡烛之间放一块白屏,从蜡烛A一侧可以看到A的像
2.我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识。下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A.“绿树阴浓夏日长”,句中“阴浓”是光的直线传播形成的
B.“掬水月在手”,句中“月”是由于光的折射而形成的虚像
C.“长河落日圆”,看到的“落日”是光经过大气发生折射形成的像
D.“朝辞白帝彩云间”,句中的“彩云”是由光的色散形成的
3.如图所示,用自制针孔照相机在不同位置观察烛焰,有以下四种说法:
①薄膜上出现烛焰的像是倒立的;②顺时针转动内筒,发现内筒上的像也顺时针转动;
③保持小孔和烛焰的距离不变,向后推动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;
④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮。
对于这四种说法,其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.如图所示,小明在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子,如果小明从手电筒方向看,这时看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的 B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的 D.墙是白色的,镜子是黑色的
5.地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象,我们看到的“日出”并非太阳的实际位置,而是太阳的像,如图所示,太阳的实际位置在图中_________(选填“甲”或“乙”)位置。
6.如图所示,一束光沿AO射向水面,光在水面发生的是______(选填A.“镜面”或B.“漫”)反射。保持光的传播方向不变,打开水阀K,水流出,光点在光屏上向______(选填A.“左”或B.“右”)移动,当容器中的水位已下降5cm时,光点在EF移动的距离为________cm。
7.光在空气和玻璃的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中∠1=∠3<∠2,则折射角为∠__________(选填“1”“2”或“3”),分界面为__________(选填“①”或“②”),分界面的__________(选填“上”“下”“左”或“右”)方为空气。
8.如图为民兴中英文八年级某班同学在晚上照镜子,由于镜子的位置不能移动,此时看到自己的脸“发黑”,看不清楚,他应该选择打开_______(选填“镜子的正上方”或“头顶的正上方”)的灯就能最大程度地看清自己的脸。
9.“探究光的反射规律”实验的器材有:激光笔、平面镜、白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板,如图所示。
(1)如图甲所示,将一束光照射到水平放置的平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,光屏上的光斑向______________(选填“上”或“下”)移动;
(2)实验前,应将纸板______________放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿______________时针方向转动;
(3)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光发生反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为不妥之处是____________________________;
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:______________________________________________________________________;
(5)利用如图乙和丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,实验表明:________________________________________________________;
(6)如图(a)所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机以警示作用。图(b)中的______________(选填“A”“B”“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
10.小明利用如图甲所示的器材做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是因为玻璃板便于______,如果有不同厚度的两块玻璃板,应选择______(选填“1”或“5”)mm厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较______(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼应在______(选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合。
(4)小明借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A的后面,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图乙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是______(选填“相等”或“越远越小”)。
(5)小明同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分,他将观察到______;
A.蜡烛A像的下半部分 B.蜡烛A像的上半部分
C.蜡烛A完整的像,像的亮度变暗 D.蜡烛A完整的像,像的亮度不变
(6)小明和同学继续深入研究:为了进一步地研究像与物的位置关系,若采用了彩色LED光源进行实验,现有“AFMTVX”六种字母形状的光源供选择,小明的最佳选择是______(选填字母)。
(7)若小明换用一个面积更大的玻璃板来做实验。则______。
A.蜡烛A的像会变大 B.后面的蜡烛B会变大
C.能观察到蜡烛A的像的范围会变大 D.蜡烛A的像到玻璃板的距离会变大
11.在探究光的折射特点的实验中:
(1)如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为____________°;
入射角α
0°
14°
32°
45°
62°
折射角β
0°
11°
22°
32°
41°
(2)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度____________(选填“增加”、“减少”或“不变”),看到水槽中的激光笔是____________像(选填“虚”或“实”)
(3)如图丙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束沿DE方向射出,则激光笔照射在水槽底部的位置必须在____________(选填“①”“②”或“③”)区域内。
12.近年来,多国公开“探月计划”,月球成为太阳系最热门目的地之一。科学家早已经利用激光测量出月球与地球间的距离。在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来(已知光速为m/s)。为更快地在太空中穿梭,西北工业大学团队自主研发名为三体水滴飞行器,据传它的速度可达到60km/s。
(1)地球与月球相距多远;
(2)水滴飞行器若以60km/s的速度从地球直线飞往月球,多长时间就能到达?
(3)若水滴飞行器以60km/s的速度飞向4.2光年外的比邻星,它需要多少年到达?(光年等于光在真空中传播一年所经过的距离)
13.2022年8月31日,“东方-2022”演习在俄罗斯乌苏里斯克市谢尔孟耶夫斯基训练场开幕。中国人民解放军陆海空三军是首度全程参演。如图是某舰发现距离舰艇1360m远的目标,舰艇发射火箭炮击中目标,发射后经过2.5s击中目标,同时看到爆炸的火光。试求:
(1)先看到炮弹爆炸,再听到声音传来,是由于_____________;
(2)火箭弹的飞行速度是多少;
(3)为了探测该海域海水的深度,舰艇人员将一束超声波垂直向海底发射,测出从发射超声波到接收反射回波所用时间是5.4s。该海域的海水深度是多少?(声音在水中的传播速度是1500m/s)
14.(1)如图甲所示,圭表是中国古代观测天象的重要工具。通过垂直于地面立一根杆,观察记录正午时影子的长短变化来确定季节的变化,请在图乙中画出表在圭上形成的影子,并用“”标出影子的范围。
(2)如图所示,入射光线AO与镜面成30°角,请画出反射光线OB并标出反射角的大小。
(3)如图甲所示,小云到郑州黄河国家湿地公园观赏候鸟时,看到一只小鸟站在水中的芦苇上。图乙中,若小鸟的位置在S点,站在河边的小云(眼睛在A点)看到水中“小鸟”的位置在S’点。请在图乙中画出水面的位置(用实线表示)和小云看到水中小鸟的像的光路图。
15.(1)在图中画出物体在平面镜中所成的像。
(2)如图所示,、是光源发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请找到光源的位置并作出两条反射光线、的入射光线。
(3)如图所示,潜水员在水下观察空气中的物体时,也会因光的折射形成升高的虚像。请画出潜水员的眼睛在点观察空气中的物体的光路图(是看到的虚像,要求保留作图痕迹)。
16.2024年4月8日天空中出现了罕见的日食。为了防止直接观测太阳对眼睛的伤害,小红取来一盆水,在水里滴几滴黑墨水,用来观看日食。小丽同学制作了一个“小孔仪”来观察日食,主体为一根长1.5m的直管,管的一端蒙上一块半透明的塑料薄膜做光屏,在纸板正中用针穿刺一个小孔。日食时,将小孔仪像望远镜一样用支架架起来,稍作调整,就能在光屏上看到小而清晰的太阳。
(1)平静的水面可以看作是______(填光学仪器);
(2)水中的太阳与天上的太阳相比______(选填“偏大”、“偏小”或“大小相等”);
(3)“小孔仪”的成像原理是______;
(4)日食开始后,小丽观察到如图乙中的太阳,她在光屏上观察到的像是丙图中的______;
(5)小丽如果将原来形的小孔改成形的小孔,在半透明薄纸上像的形状______(会/不会)改变;用制成的小孔成像观察仪观察烛焰时,仅增大光屏与小孔之间的距离,则光屏上的像将______(选填“变大”“变小”或“不变”)
17.下表是光在几种不同均匀介质中的传播速度,图所示是不同的均匀介质以及光传播的光路图。
介质
玻璃
冰
水
酒精
空气
光速
1.87
2.29
2.25
2.26
3.00
(1)在表格给定的几种介质中,光传播速度最小的介质是___________。
(2)通过分析表格数据,___________(选填“能“或”不能”)得出结论:光在固体中传播速度最小,在气体中传播速度最大。
(3)图甲是光在几种介质中传播的光路图,结合表格数据,可得出结论:光从一种介质斜射入另一种介质时,在界面处会发生___________,在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹角___________(选填“较大”或“较小”)。
(4)如图乙所示,画出入射光线对应的折射光线大致位置。
(5)如图丙所示,一束光从A点出发,要射中B点,则入射点应在0点的___________侧。(选填“左”或“右”)
(6)如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上的AB范围内观察到一条彩色光带,这个现象称为___________;从图中可以看出,三棱镜对B处光的偏折作用更强,偏折程度最强的色光的颜色是___________色。
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第三章 光的世界
常考题型·精准突破
考点一 光的直线传播与光的反射定律
题型1光源与光的直线传播(基础)
题型2光速(重点)
题型3光的反射定律(高频)
题型4 镜面反射与漫反射(高频)
考点二 探究平面镜成像的特点
题型1平面镜成像特点(基础)
题型2平面镜成像实验(重点・实验必考)
题型3平面镜的应用与球面镜
考点三 光的折射
题型1折射现象判断(高频)
题型2光的折射规律(重点)
题型3 折射现象解释(难点)
考点四 光的色散
题型1色散现象
题型2光的三原色与物体的颜色
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 光的直线传播与光的反射定律
◆题型1光源与光的直线传播(基础)
1.下列物体中,全部属于光源的是( )
A.太阳、月亮、萤火虫
B.萤火虫、发光的电灯、恒星
C.发光的电灯、钻石、点燃的蜡烛
D.月亮、水母、发光的霓虹灯
【答案】B
【解析】月亮、钻石自身都不能发光,都不属于光源;太阳、萤火虫、发光的电灯和霓虹灯、恒星、点燃的蜡、水母自身都能发光,都属于光源。
故选B。
2.对下列现象中解释错误的是( )
A.小孔成像是由光的直线传播形成的
B.水中筷子“弯折”,属于光的折射现象
C.小桥在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象
D.手影游戏是由光的反射形成的
【答案】D
【解析】A.小孔成像的原理是光的直线传播,物体发出的光通过小孔后,在光屏上形成倒立的实像,故A正确;
B.水中筷子“弯折”,是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射,人眼逆着折射光线看去,筷子的虚像位置比实际位置偏高,看起来像是弯折了,故B正确;
C.小桥在水中的倒影属于平面镜成像,原理是光的反射,水面相当于平面镜,成的是虚像,故C正确;
D.手影游戏是因为光沿直线传播,遇到不透明的手后被挡住,在后方的屏幕上形成了阴影,属于光的直线传播现象,故D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
3.下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是且各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的
B.在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线,光线在光的传播中是实际存在的
C.燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源
D.海市蜃楼的形成是因为光在非均匀介质中不沿直线传播
【答案】D
【解析】A.各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的,都是,故A错误;
B.在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线,光线的建立用到了模型法,但光线不是真实存在的,故B错误;
C.燃烧的蜡烛、点亮的电灯和萤火虫自身能够发光,属于光源;月亮是反射的太阳光,本身并不能发光,所以月亮不是光源,故C错误;
D.海市蜃楼是光在传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射,传播方向发生偏折造成的结果,故D正确。
故选D。
◆题型2光速(重点)
4.太阳发出的光,大约要经过500 s才能到达地球。真空中的光速c=______m/s,光在空气中的传播速度约为c,则太阳到地球的距离约为______km。
【答案】 3×108 1.5×108
【解析】[1]光在真空中的传播速度为3×108 m/s。
[2]由题意知,太阳发出的光到达地球需要的时间t=500s,光在空气中的传播速度约为3×108 m/s,则根据v=,太阳到地球的距离约为s=vt=3×108 m/s×500s=1.5×1011m=1.5×108km
5.电闪雷鸣的天气里,人们往往先看到闪电再听到雷声,这是因为,光在空气中传播的速度____________声速(选填“大于”或“小于”);小明从看到耀眼的闪光2s后才听到轰隆隆的雷声,则打雷处大约距离小明____________m(假设v声=340m/s);“神舟六号”的航天员如果在飞船外共同作业时,必须借助电子通信设备进行交流,原因是____________。
【答案】 大于 680 真空不能传声
【解析】[1]光在空气中的传播速度约为3×108m/s,声音在空气中的传播速度约为340m/s,故电闪雷鸣的天气里,人们往往先看到闪电再听到雷声, 这是因为,光在空气中传播的速度大于声速。
[2]由于光的传播速度很快,传播时间可以忽略,已知声音传播速度为v=340m/s,传播时间为t=2s,打雷处大约距离小明为
s=vt=340m/s×2s=680m
[3]因为太空中没有空气,所以声音不能在太空中传播,因此在舱外他们之间的交流必须用电子通信设备。
◆题型3光的反射定律(高频)
6.利用如图所示实验装置探究光的反射定律。将平面镜___________放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一白板去寻找入射光和反射光,使入射光和反射光同时呈现在___________。测得此时白板和镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是相互___________,在白板上画出法线,由此可知反射光线、入射光线、法线在___________。
【答案】 水平 白板上 垂直 同一平面内
【解析】为了保证光线反射后能准确呈现在竖立的白板上,实验时必须将平面镜水平放置在桌面上。
实验利用白板表面的漫反射来显示完整光路,因此需要调整位置使入射光和反射光同时呈现在白板上。
测得白板和平面镜成90°角,这在空间位置关系上直接说明两者相互垂直,这样白板所在平面即代表过入射点垂直于镜面的平面。
在白板上画出法线后能同时看到两条光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
7.如图所示,为平面镜,为入射光线,为法线,入射光线与平面镜的夹角为 ,则入射角大小为___________;若入射光线对应的反射光线沿着射出,则反射角应该是___________(选填“”、“”或者“”)。若入射光不动,使平面镜绕O点顺时针转过10°,则反射光转过角度为___________。
【答案】 60° ∠DON 20°
【解析】[1]入射光线与平面镜的夹角为 ,则入射角大小为=90°-30°=60°
[2]若入射光线对应的反射光线沿着射出,则反射角应该是反射光线与法线的夹角,即。
[3]若入射光不动,使平面镜绕O点顺时针转过10°,则入射光线不动,法线ON随镜面顺时针转动10°变为ON’,则入射角增加10°,反射角也增加10°,即反射光线与ON’夹角增加10°,则反射光线与ON夹角增加20°,即反射光线转过角度为20°。
8.用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折;
(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r________∠i(选填“>”“<”或“=”);
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是_________;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出。这表明,在光的反射现象中,光路是_________的;
(4)如图乙,把F向前或向后翻折,则在F上________(选填“能”或“不能”)看到反射光,这说明反射光线,入射光线和法线在_________。
【答案】 = 多次实验,得到普遍规律(或避免偶然性) 可逆 不能 同一平面内
【解析】(1)[1]在反射现象中,反射角等于入射角。故此时反射角∠r =入射角∠i。
(2)[2]改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是,多次实验,得到普遍规律(防止偶然性)。
(3)[3] 如果将光源沿BO射入一条入射光线,会观察到反射光线会沿OA的方向射出,这说明了在光的反射中,光路是可逆的。
(4)[5][6]根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以把纸板F向后折叠,则在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内。
◆题型4镜面反射与漫反射(高频)
9.(1)小畅同学在电影院观看电影时,电影银幕______(选填“是”或“不是”)光源,坐在放映厅内各个角落的人都能看清银幕上的画面,说明银幕上发生的是______反射。
(2)我们能够看见不发光的物体,是因为物体______的光进入了我们的眼睛,而我们能从不同的方向看到本身不发光的物体,是因为光射到物体表面发生了______。黑板发生“反光”时,上面的粉笔字看不清楚,这是因为黑板发生了______。
【答案】(1)不是 漫;(2)反射 漫反射 镜面反射
【解析】(1)因银幕自身不能发光,故不是光源;由不同位置的观众都能看到画面可知,银幕反射光线朝向各个方向,故发生了漫反射。
(2)不发光的物体可以被看见,是因为物体反射的光进入了人眼;由可从不同方向看到不发光物体可知,光在物体表面发生了漫反射;黑板“反光”时反射光线集中射向固定方向,故黑板发生了镜面反射。
10.高楼采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰,当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时,会造成“光污染”;而当强烈的太阳光照射到粗糙的砖墙、水泥墙的表面时,则不会造成“光污染”。是因为( )
A.光在砖墙上不遵守光的反射定律
B.光在玻璃幕墙上发生了镜面反射,在砖墙上发生了漫反射
C.光沿直线传播,所以玻璃幕墙刺眼
D.玻璃幕墙使反射光数量大于入射光的数量
【答案】B
【解析】A.光的反射现象都遵循光的反射定律,故A不符合题意;
B.玻璃幕墙、磨光的大理石表面光滑,光照射到上面会发生镜面反射,反射光线沿同一方向,光线比较集中,会造成“光污染”;粗糙的砖墙、水泥墙表面不光滑,光照射到上面会发生漫反射,反射光线向各个方向散射,不会造成“光污染”,故B符合题意;
C.玻璃幕墙刺眼是因为发生了镜面反射,不是光沿直线传播,故C不符合题意;
D.反射光数量不会大于入射光数量,因为反射过程中能量会有损耗等,反射光能量小于等于入射光能量,数量也不会更多。故D不符合题意。
故选B。
11.阅读短文,回答下列问题
古代的“镜面”
大约在公元前4世纪以前,我国就知道了月亮本身是不发光的,它的光是日光照射在月面上所引起的反射光。早在公元前世纪前,我国就已经使用铜镜。到了秦汉以后,铜镜大大发展,畅销国内外。我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”,它能通过反射映出镜子背面的美丽图案,引起了人们的极大兴趣。利用平面镜反射的原理,我国在公元前世纪就制成了世界上最早的潜望镜。汉初《淮南万毕术》一书中,有“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣”的记载,这个装置虽然粗糙,但是意义深远,近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在利用平面镜的同时,人们又发现了球面镜的奇特现象。球面镜有凹面镜和凸面镜两种。利用凹面镜的聚集特性,向日取火,在我国有悠久的历史。
我国古代制镜的手工工人在镜子生产中熟练地利用了凸面镜的成像特性。宋代沈括在《梦溪笔谈》卷三中总结古代铸镜的技术说:如果镜大就把镜面做成平面,如果镜小就把镜面做成微凸,这样的镜面虽然小,也能照全人的脸。“古人铸鉴鉴大则平,鉴小则凸。凡鉴洼则照人面大,凸则照人面小。小鉴不能全视人面,故令微凸收人面,令小则鉴虽小而能全纳人面”。
(1)夜晚,我们会看到月亮,下列各图中,能正确反映我们看到月亮的光路图是________;
A. B. C. D.
(2)我国的古代铜镜至今仍旧被人们看作世界文明史上的珍品。特别是有多年历史的所谓“透光镜”它能通过反射映出镜子背面的美丽图案引起了人们的极大兴趣。“透光镜”中光在反射时______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;
(3)汉初《淮南万毕术》一书中有“取大镜高悬置水盆于下则见四邻矣”的记载。这个装置虽然粗糙但是意义深远近代所使用的潜望镜就是根据这个道理制造的。在水盆中见到的“四邻”是______像(选填“实”或“虚”);
(4)通过阅读短文可知,下列哪种面镜有扩大视野的作用________。
A.平面镜 B.凸面镜 C.凹面镜
【答案】(1)B;(2)遵循;(3)虚;(4)B
【解析】(1)月亮不是光源,我们能看到月亮,是因为太阳光照射到月亮上,月亮再将光反射到我们的眼睛里。因此,光路应该是从太阳出发,到达月亮,再由月亮反射到地球,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)“透光镜”能通过反射映出镜子背面的美丽图案,这是一种光的反射现象。无论是镜面反射还是漫反射,任何光的反射现象都遵循光的反射定律。
(3)取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣,景物通过水面成像,属于平面镜成像,属于光的反射,形成的是虚像。
(4)根据短文最后一句“小鉴不能全视人面,故令微凸收人面,令小则鉴虽小而能全纳人面”可知,把小镜子做成凸面镜,可以使人看到完整的面容,这说明凸面镜能够扩大视野范围,平面镜成等大的虚像,凹面镜对光有会聚作用,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
考点二 探究平面镜成像的特点
◆题型1平面镜成像特点(基础)
12.如图甲所示,在探究“平面镜成像特点”的实验时,如果将玻璃板倾斜放置,则平面镜中蜡烛的像的大小____________(选填“变大”、“变小”或“不变”),像与物对应点的连线与镜面____________(选填“垂直”或“不垂直”),平面镜所成的像是____________像(选填“虚”或“实”)。
【答案】 不变 垂直 虚
【解析】[1][2][3]根据平面镜成像特点,像与物大小相等,像与物连线与镜面垂直,玻璃板如图乙倾斜放置,平面镜中蜡烛的像将不变,像与物对应点的连线与镜面垂直,平面镜成的像不能成在光屏上,说明平面镜成的像是虚像。
13.身高1.6m的人站在高1m的站在平面镜前2m处,在镜中的像高是________m,像距人________m,若她向平而镜靠近0.5m,则她和像的距离变化________m;将一块木板在镜子后面1m处,如图所示,这时她________(选填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像。
【答案】 1.6 4 1 仍能
【解析】[1][2]由平面镜成像的特点知,物和像大小相等,所以身高1.6m的人她在镜中的像高仍然为1.6m;当人到镜面的距离为2m时,像到镜面的距离也为2m,像到人的距离为4m。
[3]若她向平面镜靠近0.5m,则她与镜面的距离是2m-0.5m=1.5m
则她和像的距离是1.5m+1.5m=3m
她和像的距离变化了4m-3m=1m
[4]由于平面镜成像是光的反射形成的,故在镜后放一物体并不妨碍光的反射,同时也不会妨碍成像,所以这时她仍能在镜中看到自己的像。
14.关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.平面镜成的是实像
B.物体离平面镜越近,像越大
C.像与物体到镜面的距离相等
D.平面镜成像原理是光的折射
【答案】C
【解析】A.平面镜成虚像,虚像不能用光屏承接,故A错误;
B.平面镜所成像和物体大小始终相等,物体靠近镜面只是视觉上感觉像变大,真实大小不变,故B错误;
C.平面镜成像核心特点:物、像到镜面距离相等,故C正确;
D.成像原理是光的反射,不是折射,故D错误。
故选C。
◆题型2平面镜成像实验(重点・实验必考)
15.小明在做“探究平面镜成像”的实验时,将白纸平铺在桌面上,将玻璃板垂直纸面放置,取两支完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合。
(1)实验时用玻璃板代替平面镜是为了__________;
(2)选用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系。本实验多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是__________;
(3)移去蜡烛B并在其位置上放一光屏,则光屏上__________(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,这表明平面镜所成的像是__________像;
(4)如图所示,如果仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,则蜡烛A的像相对于桌面_______(选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动;
(5)在有些街头路口或道路的急转弯处会设置反光镜,该反光镜是__________;
(6)请根据平面镜成像的特点,画出图丙中物体AB在平面镜中所成的像__________(保留作图痕迹)。
【答案】 便于确定像的位置 大小 寻找普遍规律避免偶然性 不能 虚 不发生 凸面镜
【解析】(1)[1]用玻璃板代替平面镜,同时观察到蜡烛A的像和玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。
(2)[2][3]选取两段完全相同的蜡烛是利用等效替代法,为了比较像与物的大小关系;一次实验不具备代表性,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,避免实验现象的偶然性。
(3)[4][5]平面镜成的像是反射光线的反向延长线会聚成的像,不是实际光线形成的像,移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上不能承接到像,说明平面镜成虚像。
(4)[6]只将玻璃板向右平移,蜡烛A和玻璃板的距离不变,所以像的位置不变,则蜡烛A的像相对于桌面不发生移动。
(5)[7]街头路口安装有如图所示的反光镜,这种反光镜的实质是凸面镜,它的作用是扩大视野。
(6)[8]分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',可得AB在平面镜中的像A'B',如图所示:
16.小彤同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景。如下图所示。
(1)除了图甲画出的器材外,实验中还需要的测量工具是______;实验时小彤用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于______;
(2)用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前、后两个面反射形成的,为消除此现象可选用______ (填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的______。为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形______(填“相同”或“不相同”)的;
(3) 小彤将白纸平铺在水平桌面上,将所选玻璃板______(选填“垂直”或“平行”)于桌面放在白纸中央,沿玻璃板在白纸上画一条直线代表______的位置;
(4)本实验运用的探究方法是______;
(5)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面,将______(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,人眼应从蜡烛______(选填“A”或“B”)一侧透过玻璃板观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像______,在白纸上记录两支蜡烛的位置;
(6)在______(填“较暗”或“较亮”)的环境中进行实验,效果更好;
(7)标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离______(填“小于”“等于”或“大于”)蜡烛A到玻璃板的距离;
(8)当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小______(填“变小“不变”或“变大”);
(9)进一步实验观察发现,蜡烛A和蜡烛B的对应点的连线与玻璃板______;
(10)实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小强将玻璃板沿玻璃板位置向右平移,蜡烛A的像的位置______(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”);
(11)同组小明在实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动,都无法让它与蜡烛A的像完全重合,原因可能是______;
(12)将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行),光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是______(填“虚”或“实”)像;
(13)如图乙所示,将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上,将铅笔C放在平面镜前,可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的像。用与铅笔C完全一样的铅笔D找到了铅笔C像的位置,具体的操作是______;
(14)实验结束后,小强整理器材时将下图的白纸沿玻璃板位置对折后,用一枚细针分别在A1、A2、A3处扎眼,打开白纸,发现B1、B2、B3处也有了针眼,由此可知,平面镜所成像与物的位置关系是:______。
【答案】 刻度尺 确定像的位置 薄 位置 相同 垂直 平面镜 等效替代法 未点燃 A 重合 较暗 等于 不变 垂直 不变 玻璃板与水平桌面不垂直 虚 小明将铅笔D放在平面镜后,使D与C的像看起来是一个完整的铅笔 像与物关于镜面对称
【解析】(1)[1]本实验要研究像与物到镜面的距离关系,除了图甲画出的器材外,实验中还需要的测量工具是刻度尺。
[2]玻璃板有透光性,既能成像,又能确定像的位置,故实验时小彤用玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置。
(2)[3]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个相距较远的像,影响到实验效果,为消除此现象可选用薄一些的玻璃板代替平面镜。
[4][5]玻璃板有透光性,玻璃板不仅可以成像,还便于确定像的位置。比较像与物的大小关系时,用B蜡烛在玻璃板后移动,直到与点燃的A蜡烛的像重合,B蜡烛的位置即A蜡烛的像的位置,采用了等效替代法,故为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形相同的。
(3)[6][7]玻璃板应与桌面垂直,这样像与物才能重合。小彤将白纸平铺在水平桌面上,将所选玻璃板垂直于桌面放在白纸中央;因为要研究像与物到平面镜的位置关系,要沿玻璃板在白纸上画一条直线代表平面镜的位置。
(4)[8]根据(2)可知,本实验运用的探究方法是等效替代法。
(5)[9]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,平面镜则因为光太亮而不易分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃,故将未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动。
[10][11]因平面镜成像属于光的反射,所成的像是由光的反向延长线相交形成的虚像,故人眼应从蜡烛A一侧透过玻璃板观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像重合,B的位置即蜡烛A的像的位置,在白纸上记录两支蜡烛的位置。
(6)[12]进行平面镜成像实验时,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰,故在较暗的环境中进行实验,效果更好。
(7)[13]像与物到镜面的距离相等,标记蜡烛A、B的位置,测得蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离。
(8)[14]像与物大小相等,因当蜡烛A远离玻璃板时,像的大小不变。
(9)[15]像与物关于镜面对称,进一步实验观察发现,蜡烛A和蜡烛B的对应点的连线与玻璃板垂直。
(10)[16]像与物关于镜面对称,实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小强将玻璃板沿玻璃板位置向右平移,因蜡烛A的位置不变,故蜡烛A的像的位置不变。
(11)[17]像与物关于镜面对称,若玻璃板与桌面不垂直,下图左图中平面镜没有竖直放置,会出现像偏高且倾斜,右图平面镜没有竖直放置,蜡烛A的像偏低且倾斜,故同组小明在实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动,都无法让它与蜡烛A的像完全重合,原因可能是玻璃板与水平桌面不垂直。
(12)[18]实像是由实际光线形成的,可呈现在光屏上,虚像是由实际光线的反向延长线形成的,不能呈现在光屏上。将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行),光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(13)[19]像与物大小相等。为了确定像的位置,小明将铅笔D放在平面镜后,使D与C的像看起来是一个完整的铅笔。
(14)[20]实验结束后,小强整理器材时将下图的白纸沿玻璃板位置对折后,用一枚细针分别在A1、A2、A3处扎眼,打开白纸,发现B1、B2、B3处也有了针眼,结合实验步骤(5)的操作和数学知识,由此可知,平面镜所成像与物的位置关系是:像与物关于镜面对称。
◆题型3平面镜的应用与球面镜
17.关于生活中的“镜”,下列说法中正确的是( )
A.道路拐弯处的反光镜,是凸面镜
B.爷爷看书用的老花镜,是凹透镜
C.牙医用来检查牙齿的小镜子,是凹面镜
D.显微镜的物镜是凸透镜,其作用相当于放大镜
【答案】A
【解析】A.道路拐弯处的反光镜,是凸面镜,凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野,故A正确;
B.老花眼是看不清近处的物体,能看清远处的物体。爷爷看书用的老花镜,是凸透镜,可以矫正远视眼,故B错误;
C.牙科医生观察口腔中的牙齿时,使用的小镜子是平面镜,利用了平面镜成像原理,故C错误;
D.显微镜的物镜相当于投影仪的镜头,成倒立放大的实像,故D错误。
故选A。
18.下列四幅图片中,涉及到的光学知识说法不正确的是( )
A.图甲,小红看到地上的书是因为光的反射
B.图乙,用太阳灶烧水,是因为太阳灶相当于凹面镜,对光有发散作用
C.图丙,道路拐弯处安装凸面镜来扩大视野,凸面镜对光有发散作用
D.图丁,电视画面颜色由红、绿、蓝三种色光合成的
【答案】B
【解析】A.书不是光源,是由其身上反射的光线进入人的眼睛,故A正确,不符合题意;
B.凹面镜对光线具有会聚作用,因此用来制成太阳灶,用太阳灶烧水,故B错误,符合题意;
C.凸面镜对光有发散作用,可以起到扩大视野的作用,因此道路拐弯处安装凸面镜,故C正确,不符合题意;
D.光的三原色是红、绿、蓝,电视机画面颜色由红、绿、蓝三种色光合成的,故D正确,不符合题意。
故选B。
考点三 光的折射
◆题型1折射现象判断(高频)
19.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.湖边的景物,在湖中形成的“倒影” B.海市蜃楼
C.太阳光照射下,地面上出现树的影子 D.小孔成像
【答案】B
【解析】A.倒影是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光的折射形成的,故B符合题意;
C.影子是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.小孔成像是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
20.将筷子斜放在空碗中,向碗内缓缓注水,筷子在水中的部分看起来向___________(填“上”或“下”)弯折了,这是光从___________(填“水到空气”或“空气到水”)传播时发生了___________现象。
【答案】 上 水到空气 折射
【解析】[1] [2] [3]插入水中的筷子,由于筷子反射的光线从水中斜射入空气中时,传播方向发生了偏折,远离法线,折射角大于入射角,所以看到筷子在水中的部分是向上弯折。因此发生了光的折射现象,此时看到的像是筷子的虚像。
21.“若在水边走,安全记心头”。看起来不深的池水,也不要贸然下去。小明在水槽中放置了一个物体A并画出了如图的光路图。
(1)来自池底A点的光,从水中斜射向空气时,在水面处发生了______现象,折射光线______(“靠近”或“远离”)法线,此时折射角______入射角。
(2)岸上的人看到的“物体”实际上是A的像,位置在A的______(“上方”或“下方”)。即池水看起来比实际的______。
【答案】 折射 远离 大于 上方 浅
【解析】(1)[1]光从一种介质斜射入另一种介质时,在分界面处会发生折射;来自池底A点的光,从水中斜射向空气时,在水面处发生了折射。
[2][3]根据光的折射定律,光从水中斜射入空气中时,折射光线会偏离法线,折射角大于入射角。
(2)[4][5]岸上的人看到A的像时,像在逆着折射光线的直线上,由图可知像在A的上方,同理,岸上看到的池底在池底的上方,故池水看起来比实际浅。
◆题型2光的折射规律(重点)
22.小明同学在做“探究光的折射特点”的实验,他让光从空气射入水中,并通过实验测得如表甲中的数据。
空气中的入身角i
60°
45°
30°
0°
水中的折射角r
40°
32°
22°
0°
(1)实验前,小明采取向水中注入几滴牛奶的方法,这样做的原因是__________。
(2)由表中的数据可知,光从空气射入水中时,传播方向__________(选填“一定”或“不一定”)发生改变;光从空气斜射到水面时,折射角__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。
(3)小明接着让光从水中斜射入空气中,如图乙是他根据实验现象画的光路图,改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随着入射角的增大而增大。请你猜想,当入射角增大到一定程度时,可能会出现的现象是__________。
【答案】(1)实验过程中,射向牛奶微小颗粒的光发生漫反射,人能清晰地看到光在水中传播的路径(意思对即可);(2)不一定 小于;(3)折射光线消失
【解析】(1)实验前,小明采取向水中注入几滴牛奶的方法,这样做的原因是为了使光路更清晰可见。因为光在水中传播时,其路径是不容易直接观察到的,而加入牛奶后,射向牛奶微小颗粒的光发生漫反射,使得光路变得可见,从而方便进行实验观察和测量。
(2)[1][2]分析表中的数据,我们可以看到,当光从空气斜射入水中时,折射角与入射角不相等,说明光的传播方向发生了改变;当光线垂直入射时,光线是沿着法线直射的,方向没有改变。因此,我们可以得出结论:光从空气射入水中时,传播方向不一定发生改变。同时,我们还可以观察到,对于每一个非零的入射角,折射角都小于入射角,这说明光在从空气斜射到水面时,折射光线是向法线方向偏折的。
(3)小明接着让光从水中斜射入空气中,并发现空气中的折射光线与法线的夹角随着入射角的增大而增大。根据这个现象,我们可以进行猜想:当入射角增大到一定程度时,折射光线将沿着水面射出,即不再进入空气中。如果入射角继续增大,那么折射光线将完全消失,所有的光线都将被反射回水中。
23.如图甲所示,是探究光的反射定律和光的折射规律的实验装置。纸板A和B可沿折痕a和b向前或向后翻折。
(1)如图甲,调整半圆形玻璃砖的圆心O'与O重合,并使玻璃砖的上边沿CD与NN'___________;
(2)如图甲,使一束光紧贴纸板射向O点,观察入射光对应的反射光和折射光。改变光束入射角度,多做几次,描绘每次光的径迹,量出入射角、反射角和折射角,记录数据如下表。分析表中实验数据可得出结论:在光的反射现象中,_________________;光从空气斜射入玻璃中时,折射角________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;
实验次数
1
2
3
4
入射角/度
60
45
30
43
反射角/度
60
45
30
43
折射角/度
43
32
21
60
(3)如图乙,将纸板A和B向后翻折,出现的现象说明光在介质分界面同时发生反射和折射时,反射光线、折射光线、入射光线和法线________________________;
(4)如图丙,第4次实验与表中的第_________次实验对比可得:在折射现象中,光路可逆;若继续增大入射角,将会观察到哪些现象__________(选填序号)。
①反射光消失 ②反射光增强 ③折射光消失 ④折射光增强
【答案】(1)垂直;(2)反射角等于入射角 小于;(3)同一平面内;(4)1 ②③
【解析】(1)由法线垂直于分界面可知,玻璃砖的上边沿沿CD与垂直。
(2)[1][2]分析表中多组实验数据可得出结论:在光的反射现象中,反射角等于入射角;光从空气斜射入玻璃中时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角。
(3)图乙中将纸板A和B向后翻折后,原来A和B部分的反射光线和折射光线看不到了,没有翻折的光线依然存在的现象可知,入射光线、反射光线、折射光线和法线都在同一平面内。
(4)[1]要说明光在折射时,光路是可逆的,实验4中的入射角等于实验1时从空气斜射入玻璃砖的折射角,而实验4中的折射角等于实验1时从空气斜射入玻璃砖的入射角,由此可知,应选表中的第1次实验数据,可验证折射时,光路的可逆性。
[2]由图丙可知,光从玻璃砖斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,若继续增大入射角,折射角也增大,按此趋势可推理,当入射角增大到一定角度时,折射光将会消失。入射光线始终存在,则反射光一定存在;入射光强度不变,当折射光和反射光同时存在时,入射光的能量转化为折射光线和反射光线的能量,所以当折射光消失时,反射光强度会增强。故②③符合题意,①④不符合题意。
故选②③。
24.下列关于光的折射现象的叙述中,正确的是( )
A.光从一种介质射入另一种介质时,传播方向一定改变
B.当光从空气射入水中时,折射角一定小于入射角
C.当光从水射入空气中时,折射角一定大于入射角
D.在光的折射现象中,折射角有可能等于入射角
【答案】D
【解析】A.当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变,此时折射角等于入射角,故A错误;
B.当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当光从空气垂直射入水中时,折射角等于入射角,故B错误;
CD.当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,当光从水中垂直射入空气中时,折射角等于入射角,故C错误,D正确。
故选D。
◆题型3折射现象解释(难点)
25.炎热的夏天,小雨和爷爷划船到湖中叉鱼,叉鱼时,瞄准看到的鱼的下方才能又到鱼,请利用所学的物理知识进行解释。
【答案】这是光的折射现象。人在空气中看水中的鱼时,水中鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线进入人的眼中,人逆着折射光线看到的是变浅了的鱼的虚像,真正的鱼在它的下方,所以叉鱼时,只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
【解析】这是光的折射现象。人在空气中看水中的鱼时,水中鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线进入人的眼中,人逆着折射光线看到的是变浅了的鱼的虚像,真正的鱼在它的下方,所以叉鱼时,只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
考点四 光的色散
◆题型1色散现象
26.如图所示,太阳光经过三棱镜后,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫做光的________,这个现象说明了太阳光是由________________混合而成的;能使荧光物质发光的光在________处(选填“①②或③”);
【答案】 色散 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 ③
【解析】[1]太阳光经过三棱镜后,被分解成各种色光,这是光的色散现象;
[2]光的色散实验表明,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合而成的,所以太阳光不是单色光;
[3]由图可知,①处为红光,③处为紫光;紫光之外的不可见光叫做紫外线,能使荧光物质发光。
27.小明观看电视上的“自然”节目时,看到了雨后天空出现的美丽彩虹。请根据所学物理知识简要回答:
(1)彩虹包含哪几种颜色的光?
(2)电视屏幕为什么能显示出彩虹的多彩颜色?
【答案】(1)彩虹包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光;(2)电视屏幕能显示出彩虹的多彩颜色,是因为屏幕由许多微小的红、绿、蓝三原色点组成。通过控制这三种色光的不同亮度比例进行混合,就能模拟出自然界中各种颜色的光,包括彩虹中的所有颜色
【解析】(1)雨后空气中悬浮的小水珠相当于三棱镜,太阳光经过小水珠时发生色散,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,形成彩虹。
(2)红、绿、蓝是色光的三原色,三者按不同比例混合可得到各种色光;电视屏幕上有大量红、绿、蓝发光单元,通过调节三种色光的比例,就能显示出包括彩虹色彩在内的多种颜色。
28.阅读《光与色彩》回答题。
光与色彩
17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色,直到1666年,英国物理学家牛顿用三棱镜分解了太阳光,这才揭开了光的颜色之谜。太阳光是白光,它通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。如果用白屏来承接,可看到了一个彩色光带,颜色的排列依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,如图示意图所示。这说明:白光是由各种色光混合而成的。而发生上面色散现象的原因是三棱镜对不同颜色光的偏折程度不同,对紫光的偏折程度最大,对红光的偏折程度最小,所以白光经过棱镜后各种颜色的光就会分开。如果把非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处,都能够检测到温度的上升,值得注意的是,在红光以外的部分,温度也会上升,说明这里也有能量辐射,只不过人眼看不见,我们把红光之外的辐射叫红外线。一个物体,当它的温度升高时,尽管看起来外表还跟原来一样,但它辐射红外线却会增强。在彩色光带的紫光端以外,还有一种看不见的光,叫紫外线。适当的紫外线照射对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。紫外线能杀死微生物,医院的手术室、病房里,常用紫外线来灭菌。过量的紫外线照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。
根据上述材料回答下列问题:
(1)发生色散现象的原因是:________________________;
(2)市面上出售的小型激光笔,发出的光是红色的,有人说这光一定不是红外线,原因是_______;
(3)人们每隔一段时间总要把衣服、被子放到太阳下晒一晒这样有利于健康,根据文中信息,说说这样做的道理__________。
【答案】 三棱镜对不同颜色光的偏折程度不同,对紫光的偏折程度最大,对红光的偏折程度最小,所以白光经过棱镜后各种颜色的光就会分开 人眼无法直接看到红外线 太阳光中有紫外线,紫外线具有消毒杀菌的作用
【解析】(1)[1]三棱镜对不同颜色光的偏折程度不同,对紫光的偏折程度最大,对红光的偏折程度最小,所以白光经过棱镜后各种颜色的光就会分开。
(2)[2]人眼无法直接看到红外线,能看的到的红光一定不是红外线。
(3)[3]太阳光中有紫外线,紫外线具有消毒杀菌的作用。
◆题型2光的三原色与物体的颜色
29.雨天的夜晚,我们在马路上,有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天,空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于________(选填“平面镜”或“三棱镜”),路灯的光透过小水珠发生光的________现象,不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、________、蓝三种色光混合而成的,这三种色光叫光的三原色。
【答案】 三棱镜 色散 绿
【解析】[1][2]小水珠是透明的,相当于三棱镜,能使路灯的光发生光的色散现象。
[3]光的三原色是红、绿、蓝。
30.阅读短文,回答问题。
不透明物体的颜色
光照到不透明物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收。不同物体对光的反射和吸收情况不同,因此物体呈现不同的色彩。
不透明物体的颜色由它反射的色光来决定:它反射与自己颜色相同的色光,吸收与自己颜色不同的色光,如果物体反射所有的色光,就显示白色。物体吸收所有的色光,就显示黑色。如红色的物体只反射红色光,而吸收其他所有的色光,因此看到的是红色;若只有蓝色光照在红色不透明物体身上,无红色光反射,唯一的蓝色光又被吸收,所以看到的是黑色。
(1)如果一个物体呈现白色,则该物体能 _______所有的色光,如果呈现黑色则该物体能 _______所有的色光;(两空均选填“吸收”或“反射”)
(2)白光照到红色的颜料上,颜料呈现 _______色,用该颜料在一张白纸上写上字,把它拿到暗室,用绿光照射,看到 _______色的字写在 _______色的纸上;
(3)放映彩色电影的荧幕你认为用 _______色的幕布更合适。
【答案】 反射 吸收 红 黑 绿 白
【解析】(1)[1][2]如果一个物体呈现白色,是因为该物体反射了所有的色光;如果呈现黑色,是因为物体吸收所有的色光.
(2)[3]红色的颜料反射红色的光,其他颜色的光被吸收了,所以用白光照射红色颜料时,颜料呈现红色。
[4][5]用绿光照射红色颜料的字迹时,绿光被红色的字迹吸收,显示黑色;但是白色的纸反射所有的色光,用绿光照射时显示绿色,所以看到的是黑色的字写在绿色纸上。
(3)[6]放映彩色电影的荧幕需要反射所有的色光,所以应该用白色的幕布更合适。
31.电影院里坐在不同位置上的观众都能看到银幕上的画面,是由于光在银幕上发生_________(选填“镜面反射”或“漫反射”)的缘故,该反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;电影院的幕布是白色的,是因为白色幕布可以___________所有色光,使观众看到的画面是彩色的。
【答案】 漫反射 遵循 反射
【解析】[1]影院里坐在不同位置上的观众都能看到银幕上的画面,是由于光在粗糙的银幕上发生漫反射,将光线反射到各个方向。
[2]漫反射也是反射的一种,遵循光的反射定律。
[3]白色幕布可以反射所有色光,因此电影院的幕布是白色的,由此观众看到的画面是彩色的。
综合攻坚·知能拔高
1.下图所示是芳芳同学在用粗细相同、高度可调的蜡烛A、B和薄玻璃,探究“平面镜成像特点”时的几种情境。下列说法正确的是( )
A.甲图中,蜡烛A的像的位置在玻璃板的表面上
B.乙图中,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合
C.丙图中,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合
D.丁图中,在玻璃与B蜡烛之间放一块白屏,从蜡烛A一侧可以看到A的像
【答案】D
【解析】A.平面镜成像时像与物关于镜面对称,甲图中蜡烛A的像在玻璃板后,不在表面上,故A错误;
B.乙图中玻璃板倾斜,蜡烛 A 的像会向下偏移,蜡烛 B 无法与 A 的像完全重合,故 B 错误;
C.丙图玻璃板同样倾斜,蜡烛 A 的像位置向上偏移,蜡烛 B 不能与 A 的像完全重合,故 C 错误;
D.平面镜成虚像,由光的反射形成,白屏放在玻璃板后不影响反射光线进入人眼,从A侧仍能看到像,故D正确。
故选D。
2.我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识。下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A.“绿树阴浓夏日长”,句中“阴浓”是光的直线传播形成的
B.“掬水月在手”,句中“月”是由于光的折射而形成的虚像
C.“长河落日圆”,看到的“落日”是光经过大气发生折射形成的像
D.“朝辞白帝彩云间”,句中的“彩云”是由光的色散形成的
【答案】B
【解析】A.光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明的绿树时在后方形成影子,对应“阴浓”,故A正确;
B.水面相当于平面镜,“月”是平面镜成像,由光的反射形成虚像,不是光的折射,故B错误;
C.大气分布不均匀,落日的光在不均匀大气中传播时发生折射,人看到的是落日的虚像,故C正确;
D.彩云是太阳光通过空气中的小水珠时发生光的色散形成的,故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
3.如图所示,用自制针孔照相机在不同位置观察烛焰,有以下四种说法:
①薄膜上出现烛焰的像是倒立的;②顺时针转动内筒,发现内筒上的像也顺时针转动;
③保持小孔和烛焰的距离不变,向后推动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;
④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮。
对于这四种说法,其中正确的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解析】①小孔成的像是倒立的,即薄膜上出现烛焰的像是倒立的实像,故①正确;
②小孔成像成的是蜡烛的像,蜡烛不动,所以像不动,故②错误;
③薄膜上烛焰的像的大小与薄膜、蜡烛到小孔的距离有关,可能是缩小的也可能是放大的,小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,因为像距变大,所以烛焰的像变大,故③正确;
④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,像变小,光线更集中,所以烛焰的像更明亮,故④正确。
所以正确的是①③④,故C正确,ABD错误。
故选C。
4.如图所示,小明在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子,如果小明从手电筒方向看,这时看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的 B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的 D.墙是白色的,镜子是黑色的
【答案】D
【解析】手电筒的光斜射到镜子上时,光线会被镜面朝着远离人眼的方向反射,几乎没有反射光进入站在手电筒方向的小明眼中,所以镜子看起来是黑色的。
粗糙的白色墙面会发生漫反射,入射到墙面上的光会向四面八方反射,有部分光线能够进入小明的眼中,白色墙面可以反射所有色光,因此墙看起来是白色的。
最终现象就是墙是白色的,镜子是黑色的。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象,我们看到的“日出”并非太阳的实际位置,而是太阳的像,如图所示,太阳的实际位置在图中_________(选填“甲”或“乙”)位置。
【答案】乙
【解析】由光的折射规律可知,太阳光穿过不均匀的大气层时会发生折射;人眼逆着折射光线看去,看到的是太阳的虚像,虚像位置比太阳实际位置偏高,故太阳的实际位置在乙位置。
6.如图所示,一束光沿AO射向水面,光在水面发生的是______(选填A.“镜面”或B.“漫”)反射。保持光的传播方向不变,打开水阀K,水流出,光点在光屏上向______(选填A.“左”或B.“右”)移动,当容器中的水位已下降5cm时,光点在EF移动的距离为________cm。
【答案】 A B 10
【解析】水面光滑,光在水面发生镜面反射。故选A。
水位下降,入射光线方向不变,入射点向右移,由光的反射定律可知反射角等于入射角,反射光线与原反射光线平行,故光屏上的光点向右移动。故选B。
水面下降前后的光路如图:
根据数学知识,平行于,平行于,所以
因为入射光线与水面的夹角为,所以入射角为
所以是等腰直角三角形,所以
故
7.光在空气和玻璃的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示,其中∠1=∠3<∠2,则折射角为∠__________(选填“1”“2”或“3”),分界面为__________(选填“①”或“②”),分界面的__________(选填“上”“下”“左”或“右”)方为空气。
【答案】 2 ② 下
【解析】因∠1=∠3,反射角等于入射角,所以①为法线,分界面为水平直线②。反射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线和入射光线分居法线两侧,所以CO为入射光线、OA为反射光线,OB为折射光线,折射角是折射光线与法线的夹角,故折射角为∠2,∠2>∠3,光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,故分界面下方为空气。
8.如图为民兴中英文八年级某班同学在晚上照镜子,由于镜子的位置不能移动,此时看到自己的脸“发黑”,看不清楚,他应该选择打开_______(选填“镜子的正上方”或“头顶的正上方”)的灯就能最大程度地看清自己的脸。
【答案】镜子的正上方
【解析】要在镜中看清自己的脸,核心原理是:平面镜成像依靠人脸反射的光线经镜面反射进入人眼,因此需要让光线充分照亮人脸,使人脸能反射足够的光线到镜面上。若打开头顶的正上方的灯:光线从人的头顶垂直向下照射,会在面部形成明显阴影(如眼窝、鼻下区域偏暗),且光线无法均匀正面照亮人脸,反射到镜面的光线不足,成像依然暗淡。若打开镜子的正上方的灯:光线从镜子一侧朝向人脸照射,能够均匀、充分地照亮人的面部,人脸反射的光线可以有效投射到镜面上,再经镜面反射进入人眼,形成清晰的像;同时该位置的灯不会让光线直射镜面产生刺眼反光,能最大程度提升成像清晰度。
9.“探究光的反射规律”实验的器材有:激光笔、平面镜、白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板,如图所示。
(1)如图甲所示,将一束光照射到水平放置的平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,光屏上的光斑向______________(选填“上”或“下”)移动;
(2)实验前,应将纸板______________放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿______________时针方向转动;
(3)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光发生反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为不妥之处是____________________________;
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:______________________________________________________________________;
(5)利用如图乙和丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,实验表明:________________________________________________________;
(6)如图(a)所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机以警示作用。图(b)中的______________(选填“A”“B”“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
【答案】(1)下;(2)垂直 顺;(3)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,不具备普遍规律 ;(4)在光的反射现象中,光路是可逆的;(5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(6)A
【解析】(1)入射光与平面镜的夹角减小时,入射角(入射光线与法线的夹角)会增大,根据光的反射定律,反射角也同步增大,反射光线会向更靠近平面镜的方向偏折,因此光屏上的光斑向下移动。
(2)实验前必须将纸板垂直放置在平面镜上,才能让法线(垂直于镜面)落在纸板平面内,顺利呈现入射和反射光线;入射光绕O点逆时针转动时,入射角变大,反射角同步变大,反射光线会沿顺时针方向转动。
(3)仅通过一组入射角等于45°的特殊数据就得出结论,实验次数太少,结论存在偶然性,无法验证不同角度下反射角都等于入射角,不能得到普遍规律。
(4)逆着原反射光的方向入射,新的反射光会逆着原入射光的方向射出,直接证明了光的反射现象中光路是可逆的。
(5)白板只有和镜面成90°角(即法线落在白板平面上)时,才能同时呈现入射光和反射光,说明反射光线、入射光线和法线三者处于同一平面内。
(6)自行车的尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,从而引起司机的注意,防止交通事故的发生,故A是自行车尾灯的原理图。
10.小明利用如图甲所示的器材做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是因为玻璃板便于______,如果有不同厚度的两块玻璃板,应选择______(选填“1”或“5”)mm厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较______(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼应在______(选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合。
(4)小明借来了旁边实验小组的玻璃板,放在蜡烛A的后面,他惊奇地发现,蜡烛A成了很多个像,如图乙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是______(选填“相等”或“越远越小”)。
(5)小明同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分,他将观察到______;
A.蜡烛A像的下半部分 B.蜡烛A像的上半部分
C.蜡烛A完整的像,像的亮度变暗 D.蜡烛A完整的像,像的亮度不变
(6)小明和同学继续深入研究:为了进一步地研究像与物的位置关系,若采用了彩色LED光源进行实验,现有“AFMTVX”六种字母形状的光源供选择,小明的最佳选择是______(选填字母)。
(7)若小明换用一个面积更大的玻璃板来做实验。则______。
A.蜡烛A的像会变大 B.后面的蜡烛B会变大
C.能观察到蜡烛A的像的范围会变大 D.蜡烛A的像到玻璃板的距离会变大
【答案】(1)确定像的位置 1;(2)暗;(3)E;(4)相等;(5)D;(6)F;(7)C
【解析】(1)玻璃板是透明的,既能反射成像,又能透过玻璃板观察到另一侧的蜡烛,方便确定像的位置。
厚玻璃板会因两个反射面形成两个像,不易确定像的位置,会干扰实验,因此选更薄的1mm玻璃板。
(2)较暗的环境中,蜡烛和背景的亮度差更大,蜡烛的像会更清晰,实验效果更明显。
(3)平面镜成的是虚像,只能在物体A所在的一侧(也就是E侧,玻璃板前侧)透过玻璃板观察,无法在F侧直接看到A的像。
(4)平面镜成像的特点是像与物大小始终相等,多个像只是玻璃板不同反射面分别成像,所有像的大小都和物体A相等,不会随像的距离改变大小。
(5)平面镜成像是由于光的反射形成的,看到像是因为看到了经平面镜反射的光线,将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分,不会影响成像的反射光线,不会影响蜡烛的像,所以仍能够在玻璃板内看到蜡烛A完整的像,像的亮度不变。
故选D。
(6)要研究像与物的位置、对称关系,需要选择左右不对称的字母,AFMTVX里只有F是左右不对称的,能直观对比出像和物的对称特点,其余字母左右对称,无法清晰区分物和像的位置差异。
(7)平面镜成的像与物等大,像与物到镜面的距离相等。完成上述实验后,小明换用一个面积更大的玻璃板来做实验,则蜡烛A的像大小不变,后面的蜡烛B大小不变,蜡烛A的像到玻璃板的距离不变,由于反射面变大,能观察到蜡烛A的像的范围会变大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.在探究光的折射特点的实验中:
(1)如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为____________°;
入射角α
0°
14°
32°
45°
62°
折射角β
0°
11°
22°
32°
41°
(2)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度____________(选填“增加”、“减少”或“不变”),看到水槽中的激光笔是____________像(选填“虚”或“实”)
(3)如图丙所示,小明将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束沿DE方向射出,则激光笔照射在水槽底部的位置必须在____________(选填“①”“②”或“③”)区域内。
【答案】(1)45;(2)增加 虚;(3)②
【解析】(1)根据光的折射现象中光路可逆的原理,从表格数据可知,光从空气以45°入射角射入水中时折射角为32°,那么当光以32°的入射角从水射入空气中时,折射角为45°。
(2)由于激光笔的入射方向固定,光在水面的入射角、折射角均不变。当水面升高时,入射点向左平移,折射光线整体向上平移,光斑会从B向上移动到C,所以应使水槽中水面的高度增加;我们看到水槽中的激光笔,是因为激光笔发出的光经水面折射后进入人眼,人眼逆着折射光线的反向延长线看到的,所以看到的是虚像。
(3)光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,从水中斜射入空气时折射角大于入射角,且两次折射光路可逆,最终射出水面的光线与初始入射光线平行。要使出射光线沿DE方向传播,入射光线需要与DE方向平行,且入射到水槽底部的位置对应②区域,才能保证最终折射路径符合要求。
12.近年来,多国公开“探月计划”,月球成为太阳系最热门目的地之一。科学家早已经利用激光测量出月球与地球间的距离。在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来(已知光速为m/s)。为更快地在太空中穿梭,西北工业大学团队自主研发名为三体水滴飞行器,据传它的速度可达到60km/s。
(1)地球与月球相距多远;
(2)水滴飞行器若以60km/s的速度从地球直线飞往月球,多长时间就能到达?
(3)若水滴飞行器以60km/s的速度飞向4.2光年外的比邻星,它需要多少年到达?(光年等于光在真空中传播一年所经过的距离)
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)激光往返地月总时间为2.56s,单程传播时间,地月距离
(2)水滴飞行器做匀速直线运动,速度
飞行时间
(3)地球到比邻星的距离
飞行器飞行时间
13.2022年8月31日,“东方-2022”演习在俄罗斯乌苏里斯克市谢尔孟耶夫斯基训练场开幕。中国人民解放军陆海空三军是首度全程参演。如图是某舰发现距离舰艇1360m远的目标,舰艇发射火箭炮击中目标,发射后经过2.5s击中目标,同时看到爆炸的火光。试求:
(1)先看到炮弹爆炸,再听到声音传来,是由于_____________;
(2)火箭弹的飞行速度是多少;
(3)为了探测该海域海水的深度,舰艇人员将一束超声波垂直向海底发射,测出从发射超声波到接收反射回波所用时间是5.4s。该海域的海水深度是多少?(声音在水中的传播速度是1500m/s)
【答案】(1)光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度;(2);(3)
【解析】(1)爆炸产生的光和声音传播到观察者的路程相同,因光速远大于声速,故光的传播时间更短,先看到爆炸后听到声音。
(2)由速度公式得火箭弹飞行速度
(3)超声波单程传播时间为总时间的一半
由路程公式得海水深度
14.(1)如图甲所示,圭表是中国古代观测天象的重要工具。通过垂直于地面立一根杆,观察记录正午时影子的长短变化来确定季节的变化,请在图乙中画出表在圭上形成的影子,并用“”标出影子的范围。
(2)如图所示,入射光线AO与镜面成30°角,请画出反射光线OB并标出反射角的大小。
(3)如图甲所示,小云到郑州黄河国家湿地公园观赏候鸟时,看到一只小鸟站在水中的芦苇上。图乙中,若小鸟的位置在S点,站在河边的小云(眼睛在A点)看到水中“小鸟”的位置在S’点。请在图乙中画出水面的位置(用实线表示)和小云看到水中小鸟的像的光路图。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)影子的形成是由于光沿直线传播,画出恰好经过表的顶端的来自太阳的一条光线与地面相交,交点到表的底端的部分即为表在圭上形成的影子。
(2)先过入射点O作垂直于镜面的法线,入射光线与镜面成30°角,因此入射角为
根据光的反射定律反射角等于入射角,在法线另一侧画出反射光线OB,标注箭头表示光的传播方向,最后标出反射角的大小为
。
(3)根据平面镜成像规律可知,像与物S关于水面对称。连接,作出的中垂线即为水面位置,连接眼睛A和点与水面相交点为入射点O,连接SO为入射光线,连接OA为反射光线。
15.(1)在图中画出物体在平面镜中所成的像。
(2)如图所示,、是光源发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请找到光源的位置并作出两条反射光线、的入射光线。
(3)如图所示,潜水员在水下观察空气中的物体时,也会因光的折射形成升高的虚像。请画出潜水员的眼睛在点观察空气中的物体的光路图(是看到的虚像,要求保留作图痕迹)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)分别过A点、B点作平面镜MN的垂线,延长垂线到平面镜另一侧,取像点A'、B',使A'、B'到镜面的距离分别和A、B到镜面的距离相等;用虚线连接A'、B',AB的虚像就绘制完成。
(2)把两条反射光线AB、CD向镜面后方反向延长,两条延长线的交点就是虚像点S';根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,作出S'关于平面镜MM'的对称点,这个点就是真实光源S;用带箭头的实线分别连接S和A、S和C,就得到两条对应的入射光线。 平面镜的反射光线反向延长线一定过对应虚像点,利用该规律可以快速反向定位真实光源。
(3)用虚线连接潜水员眼睛E和虚像S',这条线和空气、水的分界面的交点就是光的入射点O;用带箭头的实线连接真实物体S和入射点O,箭头指向O,代表入射光线;用带箭头的实线连接O和E,箭头指向E,代表折射光线。
16.2024年4月8日天空中出现了罕见的日食。为了防止直接观测太阳对眼睛的伤害,小红取来一盆水,在水里滴几滴黑墨水,用来观看日食。小丽同学制作了一个“小孔仪”来观察日食,主体为一根长1.5m的直管,管的一端蒙上一块半透明的塑料薄膜做光屏,在纸板正中用针穿刺一个小孔。日食时,将小孔仪像望远镜一样用支架架起来,稍作调整,就能在光屏上看到小而清晰的太阳。
(1)平静的水面可以看作是______(填光学仪器);
(2)水中的太阳与天上的太阳相比______(选填“偏大”、“偏小”或“大小相等”);
(3)“小孔仪”的成像原理是______;
(4)日食开始后,小丽观察到如图乙中的太阳,她在光屏上观察到的像是丙图中的______;
(5)小丽如果将原来形的小孔改成形的小孔,在半透明薄纸上像的形状______(会/不会)改变;用制成的小孔成像观察仪观察烛焰时,仅增大光屏与小孔之间的距离,则光屏上的像将______(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】(1)平面镜;(2)大小相等;(3)光的直线传播;(4)B;(5)不会 变大
【解析】(1)平静的水面光滑平整,符合平面镜的特征,可看作平面镜,利用光的反射成像。
(2)根据平面镜成像特点,像与物体大小相等,因此水中的太阳与天上的太阳大小相等。
(3)“小孔仪”利用小孔成像,原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
(4)小孔成倒立的实像,像与物体相比上下颠倒、左右相反。乙图中太阳缺口朝左下,成像后缺口朝右上,对应选项B。
(5)小孔成像中,像的形状由物体形状决定,与小孔形状无关,因此将形小孔改成形小孔,像的形状不会改变。
观察烛焰时,物距不变,增大光屏与小孔的距离(像距),根据相似三角形关系,光屏上的像将变大。
17.下表是光在几种不同均匀介质中的传播速度,图所示是不同的均匀介质以及光传播的光路图。
介质
玻璃
冰
水
酒精
空气
光速
1.87
2.29
2.25
2.26
3.00
(1)在表格给定的几种介质中,光传播速度最小的介质是___________。
(2)通过分析表格数据,___________(选填“能“或”不能”)得出结论:光在固体中传播速度最小,在气体中传播速度最大。
(3)图甲是光在几种介质中传播的光路图,结合表格数据,可得出结论:光从一种介质斜射入另一种介质时,在界面处会发生___________,在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹角___________(选填“较大”或“较小”)。
(4)如图乙所示,画出入射光线对应的折射光线大致位置。
(5)如图丙所示,一束光从A点出发,要射中B点,则入射点应在0点的___________侧。(选填“左”或“右”)
(6)如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上的AB范围内观察到一条彩色光带,这个现象称为___________;从图中可以看出,三棱镜对B处光的偏折作用更强,偏折程度最强的色光的颜色是___________色。
【答案】(1)玻璃;(2)不能;(3)折射 较小;(4);(5)左;(6)光的色散 紫
【解析】(1)由表格数据可知,在玻璃、冰、水、酒精、空气中,光在玻璃中的传播速度为,是给定几种介质中最小的。
(2)因为表格中的固体有玻璃和冰,液体有水和酒精,气体只有空气,仅通过这几种介质的数据,不具有普遍性,不能得出光在固体中传播速度最小,在气体中传播速度最大的结论。
(3)由图甲可知,光从一种介质斜射入另一种介质时,在界面处会发生折射现象;
对比表格中光在不同介质中的传播速度,光在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹角较小。
(4)由表格数据可知,光在酒精中的传播速度大于在玻璃中的传播速度,根据光的折射规律,光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时,折射角小于入射角,据此画出入射光线对应的折射光线大致位置,据此作图。
(5)由表格数据可知,光在冰中的传播速度大于在玻璃中的传播速度,光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质时,折射角小于入射角,所以一束光从A点出发要射中B点,入射点应在O点的左侧。
(6)一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上的AB范围内观察到一条彩色光带,这个现象称为光的色散;
从图中可以看出,三棱镜对B处光的偏折作用更强,偏折程度最强的色光为紫光。
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第三章 光的世界
常考题型·精准突破
考点一 光的直线传播与光的反射定律
◆题型1光源与光的直线传播(基础)
1.B
2.D
3.D
◆题型2光速(重点)
4.3×108 1.5×108
5.大于 680 真空不能传声
◆题型3光的反射定律(高频)
6.水平 白板上 垂直 同一平面内
7.60° ∠DON 20°
8.= 多次实验,得到普遍规律(或避免偶然性) 可逆 不能 同一平面内
◆题型4镜面反射与漫反射(高频)
9.(1)不是 漫;(2)反射 漫反射 镜面反射
10.B
11.(1)B;(2)遵循;(3)虚;(4)B
考点二 探究平面镜成像的特点
◆题型1平面镜成像特点(基础)
12.不变 垂直 虚
13.1.6 4 1 仍能
14.C
◆题型2平面镜成像实验(重点・实验必考)
15.便于确定像的位置 大小 寻找普遍规律避免偶然性 不能 虚 不发生 凸面镜
16.刻度尺 确定像的位置 薄 位置 相同 垂直 平面镜 等效替代法 未点燃 A 重合 较暗 等于 不变 垂直 不变 玻璃板与水平桌面不垂直 虚 小明将铅笔D放在平面镜后,使D与C的像看起来是一个完整的铅笔 像与物关于镜面对称
◆题型3平面镜的应用与球面镜
17.A
18.B
考点三 光的折射
◆题型1折射现象判断(高频)
19.B
20.上 水到空气 折射
21.折射 远离 大于 上方 浅
◆题型2光的折射规律(重点)
22.(1)实验过程中,射向牛奶微小颗粒的光发生漫反射,人能清晰地看到光在水中传播的路径(意思对即可);(2)不一定 小于;(3)折射光线消失
23.(1)垂直;(2)反射角等于入射角 小于;(3)同一平面内;(4)1 ②③
24.D
◆题型3折射现象解释(难点)
25.这是光的折射现象。人在空气中看水中的鱼时,水中鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射,折射光线远离法线进入人的眼中,人逆着折射光线看到的是变浅了的鱼的虚像,真正的鱼在它的下方,所以叉鱼时,只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。
考点四 光的色散
◆题型1色散现象
26.色散 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 ③
27.(1)彩虹包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光;(2)电视屏幕能显示出彩虹的多彩颜色,是因为屏幕由许多微小的红、绿、蓝三原色点组成。通过控制这三种色光的不同亮度比例进行混合,就能模拟出自然界中各种颜色的光,包括彩虹中的所有颜色
28.三棱镜对不同颜色光的偏折程度不同,对紫光的偏折程度最大,对红光的偏折程度最小,所以白光经过棱镜后各种颜色的光就会分开 人眼无法直接看到红外线 太阳光中有紫外线,紫外线具有消毒杀菌的作用
◆题型2光的三原色与物体的颜色
29.三棱镜 色散 绿
30.反射 吸收 红 黑 绿 白
31.漫反射 遵循 反射
综合攻坚·知能拔高
1.D
2.B
3.C
4.D
5.乙
6.A B 10
7.2 ② 下
8.镜子的正上方
9.(1)下;(2)垂直 顺;(3)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,不具备普遍规律 ;(4)在光的反射现象中,光路是可逆的;(5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(6)A
10.(1)确定像的位置 1;(2)暗;(3)E;(4)相等;(5)D;(6)F;(7)C
11.(1)45;(2)增加 虚;(3)②
12.(1);(2);(3)
解:(1)激光往返地月总时间为2.56s,单程传播时间,地月距离
(2)水滴飞行器做匀速直线运动,速度
飞行时间
(3)地球到比邻星的距离
飞行器飞行时间
13.(1)光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度;(2);(3)
解:(1)爆炸产生的光和声音传播到观察者的路程相同,因光速远大于声速,故光的传播时间更短,先看到爆炸后听到声音。
(2)由速度公式得火箭弹飞行速度
(3)超声波单程传播时间为总时间的一半
由路程公式得海水深度
14.(1);(2);(3)
15.(1);(2);(3)
16.(1)平面镜;(2)大小相等;(3)光的直线传播;(4)B;(5)不会 变大
17.(1)玻璃;(2)不能;(3)折射 较小;(4);(5)左;(6)光的色散 紫
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