内容正文:
第五周·平面镜成像特点、光的折射规律
一、填空题(每空3分,共48分)
1.小明身高1.7 m,距离平面镜3 m,他在平面镜中的像高________m,像到平面镜的距离是________m。当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录,如图所示是京剧演员站在平面镜前,此时京剧演员身上的A点距离平面镜0.5 m,A点在平面镜中所成的像距离演员身上的A点_______m,当京剧演员远离平面镜时,演员在平面镜中所成的像的大小_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.如图所示,小狗吉米在镜前欣赏自己的像,突然,镜子从中裂成两半,并左右分开一段距离,吓得吉米向后退了一大步,此时吉米在镜中的像大小_________(选填“变大”“变小”或“不变”),此时成_________个像.
4.2023年5月13日,我省多个地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈,如图所示.这是一种罕见的天象——日晕,它是光透过高空云层中的冰晶______(选填“反射”或“折射”)形成的,这种现象说明太阳光______(选填“是”或“不是”)单色光.
5.月晕是一种自然界的光学现象,当月亮的光透过高而薄的白云时,受到冰晶_______(选填“反射”或“折射”)而形成彩色光圈,彩色排列顺序内红外紫;当小明路过一棵树时,再观察月晕时,发现只能看到一部分,这是因为光的_______,树挡住了他的视线.
6.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的分界面上同时发生反射和折射现象(、为分界面或法线),其中反射角等于________度,折射角等于________度,分界面的________(选填“上”“下”“左”或“右”)侧是玻璃。
7.如图,一束光在空气和玻璃两种介质的分界面处发生反射和折射(AD、BF为分界面或法线),此时折射角大小为_______度,_______(填“BF上方”“BF下方”“AD左方”或“AD右方”)为玻璃。
二、选择题(每题3分,共30分)
8.下列四幅图为探究平面镜成像特点时的操作情境,其中正确的是( )
A.如甲图,是正确确定像的位置的操作
B.如乙图,是正确观察点燃蜡烛像的大小的方法
C.如丙图,能正确测量物和像到平面镜的距离和
D.如丁图,正确确定像的位置后,物和像到平面镜的距离和相等
9.小明从远处走向一面镜子的过程中,镜中他的像的大小( )
A.一直变大 B.先变小后变大 C.一直变小 D.一直不变
10.下列属于光的折射现象的是( )
A.坐井观天,所见甚小
B.从鱼缸侧面看鱼,发现鱼会变大
C.“猪八戒”照镜子,里外不是人
D.漫步在巴河的滨江大道,看到岸边垂柳在水中的倒影
11.戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时,下列说法正确的是( )
A.平面镜成像是由于光的反射 B.平面镜成像是由于光的折射
C.演员靠近平面镜时像变大 D.平面镜所成的像是实像
12.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。下列关于该实验的说法正确的是( )
A.为了方便观察现象,A、B两支蜡烛都应该点燃
B.选两支完全相同的蜡烛是为了比较像距与物距的关系
C.蜡烛A靠近平面镜的过程中,镜中蜡烛A的像变大
D.把光屏放在蜡烛B所在位置,在光屏上不能观察到蜡烛A烛焰的像
13.如图所示是某同学根据实验现象画出的光路图,他根据光路图总结出以下几条实验结论。其中( )
①光在同种均匀介质中沿直线传播;
②光从空气斜射到其他透明介质时,反射和折射同时发生;
③光从空气斜射入玻璃时,折射角大于入射角;
④光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角。
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有③④正确
14.站在湖边的小明看到了清澈的水中的鱼儿在游动,下列小明看到水中鱼儿的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
15.如图所示,一束激光由空气射入装有水的容器中,折射后射到容器底部的a点,利用注射器在容器中抽出一部分水,其他条件不变,则此时激光射到容器底部的位置( )
A.在a点左侧 B.在c点右侧
C.在a、b两点之间 D.在b、c两点之间
16.老师在教室里表演魔术:空碗中放入一枚硬币,让一同学后退到某处眼睛刚好看不到它,随后慢慢往碗中倒水,硬币逐渐显示在眼前。 这种现象可以用下列哪个光路图来解释( )
A. B.
C. D.
17.如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的( )
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
三、实验题(共22分)
18.小宁用如图的实验装置探究“平面镜成像特点”。
(1)为了便于确定像的位置,应选用_____________(填“玻璃板”或“平面镜”)进行实验;用方格纸替代白纸,更方便探究像与物到平面镜的_______________关系。
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与A的像完全重合,说明像与物_______________。
(3)移开蜡烛B,将光屏放在像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明平面像所成的像是_______________像。
19.某同学在做“探究光的折射特点”实验,如图所示是光从空气斜射入水中时的光路.实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如表所示的数据.
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
分析表中数据,可得出结论:
(1)光从空气斜射入水中时,将会同时发生_________和_________现象.
(2)光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而________,且折射角________(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角.当光从空气垂直射入水中时,折射角的大小为________________.
答案以及解析
1.答案:1.7;3;不变
解析:平面镜所成的像的大小与物体的大小相等,所以小明在平面镜中的像高;像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,所以像到平面镜的距离是。因为平面镜所成的像与物的大小总是相等的,小明的大小不变,所以当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小不变。
2.答案:1;不变
解析:由平面镜成的像特点可知,平面镜成的像是正立等大的虚像,平面镜成的像到镜的距离与物到镜的距离相等,京剧演员身上的A点距离平面镜0.5 m,A点在平面镜中所成的像离镜也是0.5 m,则A点在平面镜中所成的像距离演员身上的A点为;又因为不论物离镜远还是近,像与物大小都相同,当京剧演员远离平面镜时,像的大小是不变的。
3.答案:不变;1
解析:因为平面镜成像的特点是:像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像、物关于平面镜对称;
所以,当镜子分开后,吉米在镜中的像大小不变;由于两个镜子还在一个平面内,此时还是成1个像.
4.答案:折射;不是
解析:太阳光透过云层中的小冰晶时发生折射,形成围绕太阳的彩色光圈,这一现象表明,太阳光不是单色光,是由多种颜色的光混合而成的.
5.答案:折射;直线传播
解析:光从一种物质进入另一种物质时,传播方向通常会发生偏折,即折射现象;由于光的直线传播,当眼前有障碍物时,会有部分光被遮挡无法进入人的眼睛,从而导致部分区域看不见.
6.答案:70;40;右
解析:由图可知,,,根据光的反射定律可知,为法线,为分界面;由于反射光线与入射光线分居法线的两侧,折射光线与入射光线分居法线的两侧,所以BO为入射光线,OA为反射光线,OC为折射光线,为入射角,为反射角;折射角是指折射光线与法线的夹角,由图可知,折射角为;由于折射角小于入射角,所以光线是从空气斜射入玻璃的,即玻璃在分界面的右侧。
7.答案:60;AD右方
解析:
8.答案:C
解析:甲图,确定像的位置时,为使成像更清晰,玻璃板后的蜡烛应不点燃,故A不符合题意;乙图,观察点燃蜡烛的像的大小,应在点燃蜡烛一侧观察,故B不符合题意;丙图,平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,像距等于物距,故C符合题意;丁图,应选择平面镜靠近点燃蜡烛的一侧表面作为反射面,故D不符合题意。故选C。
9.答案:D
解析:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,小明从远处走向一面镜子的过程中,人的大小不变,像的大小也不变。故选D。
10.答案:B
解析:A、坐井观天,所见甚小,是因为光的直线传播造成的,故不合题意;
B、从鱼缸侧面看鱼,发现鱼会变大,是因为鱼缸和水起到了放大镜的作用,属光的折射现象,符合题意;
C、"猪八戒"照镜子,里外不是人,是平面镜成像,是光的反射形成的,故不合题意;
D、漫步在巴河的滨江大道,看到岸边垂柳在水中的倒影,这是平面镜成像,是光的反射形成的,故不合题意。
故选:B。
11.答案:A
解析:平面镜成像的原理是光的反射,故A正确,B错误;平面镜所成的像是正立、等大的虚像,演员靠近平面镜时,像的大小不变,故C、D错误。
12.答案:D
解析:为了方便观察现象,蜡烛A应点燃,蜡烛B不点燃,故A错误;用两支大小相同的蜡烛进行实验是为了比较像与物的大小关系,故B错误;平面镜成的像的大小只与物体的大小有关,蜡烛A靠近平面镜的过程中,像的大小不变,故C错误;光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像,因此,在蜡烛B的位置放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A烛焰的像,故D正确。
13.答案:A
解析:由图可知,光在同一种均匀介质中沿直线传播,故①正确。由图可知,光从空气斜射到其他透明介质时,反射和折射同时发生,故②正确。由图可知,光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角;则光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,故③、④错误。故选A。
14.答案:A
解析:小明看到了清澈的水中的鱼儿在游动,光从水中斜射入空气中,在水面发生了折射,折射角大于入射角,故选A。
15.答案:C
解析:由题图知,当一束激光由空气斜射入装有水的容器中时,光在界面会发生折射,折射后射到容器底部的a点,折射光线和入射光线分布在法线的两侧,折射角要小于入射角;入射光线不变,用注射器在容器中抽出一部分水后,容器中的水面下降,入射点右移,法线过入射点且和水面垂直,折射角大小不变,仍小于入射角,折射光线也右移,即光斑会移到a、b两点之间。故选C。
16.答案:B
解析:我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币上发出的,故B图正确。
故选B。
17.答案:B
解析:如图所示,光线垂直于界面入射时,光的传播方向不变;光从玻璃砖A中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故从A射出的折射光线会向上偏折;光从空气中斜射入B中时,折射角小于入射角(此时的折射角等于射出A时的入射角),故折射光线与进入A时的入射光线平行。
18.答案:(1)玻璃板;距离
(2)大小相等
(3)虚
解析:(1)因为玻璃板是透明的,既能反射光也能透过光,所以能在观察到蜡烛A像的同时,还可以透过玻璃清楚地看到放在玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置;若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,其优点是便于探究像和物到平面镜的距离关系。
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到蜡烛A的像,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,说明像与物大小相等。
(3)移去蜡烛B,在像的位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛A的像,这说明平面镜成的是虚像。
19.答案:(1)反射;折射(2)增大;小于;0°
解析:(1)光从空气斜射入水中时,将同时发生反射和折射现象.
(2)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,若入射角增大,折射角也随之增大,且折射角小于入射角.当光从空气垂直射入水中时,折射角等于0°.
学科网(北京)股份有限公司
$