内容正文:
第三章 光的世界 综合测评
一、 填空题(每小题2分,共20分)
1. 四岁的小朋友在画太阳的时候,画出了如图甲所示的太阳发光图;正在上初中的哥哥指出该图不符合物理规律,然后改画成如图乙所示的太阳发光图。请指出哥哥改画的物理依据: 。
2. 一束太阳光通过三棱镜后,会被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,那么我们在光屏上将 (选填“仍能”或“不能”)看到七彩光带。
3. 学校前厅竖立着一块平面镜,小红站在平面镜前1m处,当她向平面镜靠近0.3m时,她的像到平面镜的距离为 m。
4. 如图所示为观察微小形变的装置,平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P,若在图中位置施加一个向下的力F挤压桌面,则光斑P将向 (选填“左”或“右”)边移动。
5. 关于光的反射现象:① 光照射到书本、衣服上时发生了漫反射;② 平行光经漫反射后,反射光线彼此不平行;③ 电影屏幕对光的反射是镜面反射;④ 光照射到物体上,只有发生镜面反射时,我们才能看清被照射的物体。以上四种说法中正确的有 (选填序号)。
6. 如图所示为“小孔成像”的示意图。若小孔的位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,则光屏上的像与原来相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7. 如图所示,OP为手电筒的一束光线射进池底的折射光线。若光线射入方向不变,当往池中灌水到B水位时,画出这束光线的折射光线O'P'的大致位置。
8. 如图,两个平面镜相交成55°角,一束光AO射到其中一个平面镜上,要使光经另一个平面镜一次反射后从OA射出,则∠α为 。
9. 一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),反射光线与折射光线的夹角为83°,则折射角的大小为 。
10. 如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束光射到水面上的O点,如图所示,反射光在水槽右壁上S点形成一个亮斑(图中未画出),若水面上升1cm,反射光在水槽右壁上S'点形成一个亮斑,则S'点和S点之间的距离是 cm。
二、 选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 生活中许多物体可以发光,下列物体中,不属于光源的是( )
A. 月亮 B. 萤火虫 C. 发光水母 D. 霓虹灯
12. 关于光的反射,下列说法正确的是( )
A. 入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B. 入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C. 入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D. 镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
13. 舞蹈演员穿着白色上衣、蓝色裙子,从幕布后走上只有红色追光灯照射下的舞台。观众看到的舞蹈演员的衣着颜色是( )
A. 上衣为白色,裙子为蓝色 B. 上衣为红色,裙子为黑色
C. 上衣为红色,裙子为蓝色 D. 上衣、裙子都为红色
14. 潜水员潜入水中工作时看见岸上树梢位置变高了,下列四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的原因的是( )
15. 构建思维导图是学习知识的重要方法。如图是小明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( )
A. 雨后彩虹 B. 镜花水月 C. 小孔成像 D. 海市蜃楼
16. 如图所示,光在玻璃和空气的分界面CD处同时发生了反射和折射,下列说法正确的是 ( )
A. 入射角为60°,CD右侧是空气 B. 入射角为30°,CD左侧是空气
C. 折射角为45°,CD左侧是玻璃 D. 折射角为45°,CD右侧是玻璃
17. 检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m。如图所示为小华同学在某次测量视力时的情景,下列说法正确的是( )
A. 镜中视力表的像是实像 B. 镜中视力表的像比视力表小
C. 镜中视力表的像是光的直线传播形成的 D. 镜中视力表的像到小华同学的距离为5m
三、 实验题(第18小题6分,第19小题10分,第20小题4分,共20分)
18. 在“探究光的反射定律”的实验中,小明设计了如下实验,如图所示,平面镜M平放在桌面上,E、F是粘在一起的两块纸板,F可绕ON折转。
(1) 实验时,把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光线和反射光线的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF 放置。
(2) 如图甲,当E、F在同一平面上,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,改变AO的入射角度,反射光线OB的角度也随之改变,但∠NOB总等于∠AON,通过这个实验得到的结论是 。
(3) 如图乙,把纸板F向后折转, (选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明 。
(4) 在实验过程中,若将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,如图丙所示,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(5) 实验时从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为纸板对光发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
19. 小华做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1) 在竖直放置的茶色玻璃板前放棋子A,按照图甲中 (选填“①”“②”或“③”)的方式看到棋子A的像A'。用茶色玻璃板代替平面镜的目的是 ,应选择 (选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验。
(2) 把与A相同的棋子B放到玻璃板后,并移动直至棋子B与A的像A'完全重合,这种确定像与物大小的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3) 移去玻璃板后面的棋子B,在其原来位置上放一光屏,按照图甲中 (选填“①”“②”或“③”)的方式观察光屏,若 ,说明平面镜成的是虚像。
(4) 改变A的位置,三次实验得到三组物、像位置点如图乙所示,由此可得出的初步结论是平面镜所成的像与物到平面镜之间的距离 (选填“相等”或“不相等”)。
(5) 用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。若玻璃板上端向左倾斜(如图丙),则棋子A在玻璃板中成像的位置会 (选填“偏高”或“偏低”)。
(6) 实验结束,小华离开实验室,走近自动感应玻璃门时,门自动平移打开,则她在玻璃门中的像将 (选填“随”或“不随”)门平移。
20. 如图是小宇探究“光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如表数据:
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
(1) 多次实验表明:在光的反射过程中,反射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(2) 当光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3) 小宇让一束光沿着图中BO方向射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明:光的折射现象中,光路是 的。
(4) 小宇接着又完成了光从空气斜射入玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行多次实验的目的是 (选填字母)。 A. 减小误差 B. 寻找普遍规律
四、 计算与推导题(第21小题6分,第22小题4分,第23小题6分,共16分;解答要有必要的公式和过程)
21. 某次在高空发生闪电打雷,若声音在空气中的传播速度是340m/s
(不计光的传播时间),小明看到闪电隔3s后听到雷声,则:
(1) 打雷的位置离小明有多远?
(2) 光在空气中的传播速度约为3×108m/s,若以此速度前进,同样3s时间,光走过的距离是多少千米?
(3) 远处有很多地方只看到闪电而听不到雷声,为什么?
22. 发光点S发出的光照射到平面镜上的A、B两点(如图,其中SB垂直于镜面)。
(1) 请用光的反射定律作出反射光线并找出发光点S的像点S'。
(2) 试证明像S'与发光点S到平面镜的距离相等。
23. 角反射器是由两个相互垂直的平面镜M、N组成的,自行车尾灯就是角反射器的应用之一,其反光原理如图所示。
(1) 请完成光经反射面M、N反射后完整的反射光路图。
(2) 请利用光的反射定律证明:光经过角反射器N面反射后的光线始终与原入射光线平行。
参考答案
第三章 光的世界 综合测评
一、 填空题(每小题2分,共20分)
1. 四岁的小朋友在画太阳的时候,画出了如图甲所示的太阳发光图;正在上初中的哥哥指出该图不符合物理规律,然后改画成如图乙所示的太阳发光图。请指出哥哥改画的物理依据: 光在真空中是沿直线传播的 。
2. 一束太阳光通过三棱镜后,会被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,那么我们在光屏上将 不能 (选填“仍能”或“不能”)看到七彩光带。
3. 学校前厅竖立着一块平面镜,小红站在平面镜前1m处,当她向平面镜靠近0.3m时,她的像到平面镜的距离为 0.7 m。
4. 如图所示为观察微小形变的装置,平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P,若在图中位置施加一个向下的力F挤压桌面,则光斑P将向 右 (选填“左”或“右”)边移动。
5. 关于光的反射现象:① 光照射到书本、衣服上时发生了漫反射;② 平行光经漫反射后,反射光线彼此不平行;③ 电影屏幕对光的反射是镜面反射;④ 光照射到物体上,只有发生镜面反射时,我们才能看清被照射的物体。以上四种说法中正确的有 ①② (选填序号)。
6. 如图所示为“小孔成像”的示意图。若小孔的位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,则光屏上的像与原来相比 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7. 如图所示,OP为手电筒的一束光线射进池底的折射光线。若光线射入方向不变,当往池中灌水到B水位时,画出这束光线的折射光线O'P'的大致位置。
8. 如图,两个平面镜相交成55°角,一束光AO射到其中一个平面镜上,要使光经另一个平面镜一次反射后从OA射出,则∠α为 35° 。
9. 一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),反射光线与折射光线的夹角为83°,则折射角的大小为 37° 。
10. 如图所示,装有水的长方体水槽水平放置,固定在左壁上的激光笔发出的一束光射到水面上的O点,如图所示,反射光在水槽右壁上S点形成一个亮斑(图中未画出),若水面上升1cm,反射光在水槽右壁上S'点形成一个亮斑,则S'点和S点之间的距离是 2 cm。
二、 选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 生活中许多物体可以发光,下列物体中,不属于光源的是( A )
A. 月亮 B. 萤火虫 C. 发光水母 D. 霓虹灯
12. 关于光的反射,下列说法正确的是( C )
A. 入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B. 入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C. 入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D. 镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
13. 舞蹈演员穿着白色上衣、蓝色裙子,从幕布后走上只有红色追光灯照射下的舞台。观众看到的舞蹈演员的衣着颜色是( B )
A. 上衣为白色,裙子为蓝色 B. 上衣为红色,裙子为黑色
C. 上衣为红色,裙子为蓝色 D. 上衣、裙子都为红色
14. 潜水员潜入水中工作时看见岸上树梢位置变高了,下列四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的原因的是( B )
15. 构建思维导图是学习知识的重要方法。如图是小明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( C )
A. 雨后彩虹 B. 镜花水月 C. 小孔成像 D. 海市蜃楼
16. 如图所示,光在玻璃和空气的分界面CD处同时发生了反射和折射,下列说法正确的是 ( C )
A. 入射角为60°,CD右侧是空气 B. 入射角为30°,CD左侧是空气
C. 折射角为45°,CD左侧是玻璃 D. 折射角为45°,CD右侧是玻璃
17. 检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m。如图所示为小华同学在某次测量视力时的情景,下列说法正确的是( D )
A. 镜中视力表的像是实像 B. 镜中视力表的像比视力表小
C. 镜中视力表的像是光的直线传播形成的 D. 镜中视力表的像到小华同学的距离为5m
三、 实验题(第18小题6分,第19小题10分,第20小题4分,共20分)
18. 在“探究光的反射定律”的实验中,小明设计了如下实验,如图所示,平面镜M平放在桌面上,E、F是粘在一起的两块纸板,F可绕ON折转。
(1) 实验时,把平面镜放在水平桌面上,为了使入射光线和反射光线的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF 竖直 放置。
(2) 如图甲,当E、F在同一平面上,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,改变AO的入射角度,反射光线OB的角度也随之改变,但∠NOB总等于∠AON,通过这个实验得到的结论是 在光的反射现象中,反射角等于入射角 。
(3) 如图乙,把纸板F向后折转, 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明 在光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在同一平面内 。
(4) 在实验过程中,若将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,如图丙所示,纸板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(5) 实验时从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为纸板对光发生了 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。
19. 小华做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1) 在竖直放置的茶色玻璃板前放棋子A,按照图甲中 ① (选填“①”“②”或“③”)的方式看到棋子A的像A'。用茶色玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ,应选择 薄 (选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验。
(2) 把与A相同的棋子B放到玻璃板后,并移动直至棋子B与A的像A'完全重合,这种确定像与物大小的方法是 等效替代法 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3) 移去玻璃板后面的棋子B,在其原来位置上放一光屏,按照图甲中 ② (选填“①”“②”或“③”)的方式观察光屏,若 光屏上看不到棋子A的像 ,说明平面镜成的是虚像。
(4) 改变A的位置,三次实验得到三组物、像位置点如图乙所示,由此可得出的初步结论是平面镜所成的像与物到平面镜之间的距离 相等 (选填“相等”或“不相等”)。
(5) 用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 能 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。若玻璃板上端向左倾斜(如图丙),则棋子A在玻璃板中成像的位置会 偏高 (选填“偏高”或“偏低”)。
(6) 实验结束,小华离开实验室,走近自动感应玻璃门时,门自动平移打开,则她在玻璃门中的像将 不随 (选填“随”或“不随”)门平移。
20. 如图是小宇探究“光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如表数据:
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
(1) 多次实验表明:在光的反射过程中,反射角 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(2) 当光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3) 小宇让一束光沿着图中BO方向射向水面时,发现光线沿着OA方向折射进入空气,这表明:光的折射现象中,光路是 可逆 的。
(4) 小宇接着又完成了光从空气斜射入玻璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行多次实验的目的是 B (选填字母)。 A. 减小误差 B. 寻找普遍规律
四、 计算与推导题(第21小题6分,第22小题4分,第23小题6分,共16分;解答要有必要的公式和过程)
21. 某次在高空发生闪电打雷,若声音在空气中的传播速度是340m/s
(不计光的传播时间),小明看到闪电隔3s后听到雷声,则:
(1) 打雷的位置离小明有多远?
解:(1) 由v=s/t得,小明和雷电产生处的距离s=vt=340m/s×3s=1020m
(2) 光在空气中的传播速度约为3×108m/s,若以此速度前进,同样3s时间,光走过的距离是多少千米?
解:(2) 由v=s/t得,光在空气中传播了相同的时间,走过的距离s'=v光t=3×108m/s×3s=9×108m=9×105km
(3) 远处有很多地方只看到闪电而听不到雷声,为什么?
解:(3) 因为人距离闪电处太远,声音在传播过程中会被反射,声音的能量会减弱,其响度会不断减小,所以远处有很多地方只看到闪电而听不到雷声
22. 发光点S发出的光照射到平面镜上的A、B两点(如图,其中SB垂直于镜面)。
(1) 请用光的反射定律作出反射光线并找出发光点S的像点S'。
解:(1) 如图所示
(2) 试证明像S'与发光点S到平面镜的距离相等。
解:(2) MN和SS'均垂直于镜面,则MN∥SS',所以∠MAC=∠2,∠SAM=∠1,又因为反射角等于入射角,即∠MAC=∠SAM,所以∠1=∠2,因为∠SBA=∠S'BA=90°,AB=AB,所以△SBA≌△S'BA,则SB=S'B,即像S'与发光点S到平面镜的距离相等
23. 角反射器是由两个相互垂直的平面镜M、N组成的,自行车尾灯就是角反射器的应用之一,其反光原理如图所示。
(1) 请完成光经反射面M、N反射后完整的反射光路图。
解:(1) 如图所示
(2) 请利用光的反射定律证明:光经过角反射器N面反射后的光线始终与原入射光线平行。
解:(2) 证明:如图所示,由光的反射定律可得∠CO1O2=∠AO1C,∠BO2C=∠O1O2C,(反射角等于入射角),两个平面镜相互垂直,则MO⊥NO,所以∠CO1O2+∠O1O2C=90°(两法线垂直),所以2∠CO1O2+2∠O1O2C=180°,又因为∠AO1O2=2∠CO1O2,∠O1O2B=2∠O1O2C,即∠AO1O2+∠O1O2B=180°,则入射的光线AO1与射出的光线O2B相互平行(同旁内角互补,两直线平行)
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