第5章 光现象练习 2021-2022学年北师大版物理八年级上册(含解析)

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名称 第5章 光现象练习 2021-2022学年北师大版物理八年级上册(含解析)
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科目 物理
更新时间 2021-08-20 18:05:03

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《第5章
光现象》复习卷
一、选择题
1.某科幻电影中有这样一个场景:在太空中,神鹰号飞船发出一枚炮弹将来犯的天狼号击中,神鹰号宇航员听到“轰”的一声巨响,只见天狼号火焰滚滚,显然已被炸毁,得意地笑了。下列关于该场景的评述正确的是(  )
A.神鹰号宇航员能听到巨响,也能看到火焰滚滚
B.神鹰号宇航员既不能听到巨响,也不能看到火焰滚滚
C.神鹰号宇航员只能听到巨响,不能看到火焰滚滚
D.神鹰号宇航员只能看到火焰滚滚,不能听到巨响
2.下列现象中属于光的直线传播形成的现象是(  )
A.斜插入水中的筷子看起来变弯了
B.夜晚来往行人在路灯下形成影子
C.平静的水面映出岸上树木的倒影
D.人在穿衣镜前看到自己镜中的像
3.将一张报纸的一半压在厚玻璃板底下,一半露在外面。压在玻璃板下的字看起来比实际位置升高了,下列能反映这个现象的光路图是(  )
A.
B.
C.
D.
4.由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播,启发了量子通信。下图中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是(  )
A.手影游戏
B.筷子“折断”
C.镜中花
D.海市蜃楼
5.如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是(  )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面升高时,S′到水面的距离变小
6.下列有关光现象,说法正确的是(  )
A.商业楼的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的漫反射引起的
B.真空中的光速是宇宙间最大的速度,这个速度为3×108km/s
C.当入射光线与反射面的夹角为40°时,反射角的大小也为40°
D.站在河边的人透过水面看到河底变浅是由于光的折射造成的
7.智慧的中国人创造了灿烂的文化,下列成语对应的光学原理不正确的是(  )
A.立竿见影﹣﹣光的直线传播
B.镜花水月﹣﹣光的反射
C.凿壁偷光﹣﹣光的反射
D.鱼翔浅底﹣﹣光的折射
8.随着人们生活水平的提高,小汽车已经进入每一户家庭,关于小汽车下列说法错误的是(  )
A.小汽车的后视镜采用凹面镜,是为了扩大视野
B.夜间行车时,为了安全,车内最好关着灯
C.关上车窗后,车内会变得安静很多,是因为玻璃可以起到隔音的效果
D.前挡风玻璃倾斜安装是防止车内的物体成像在车正前方,影响司机视线
9.如图所示,用手电筒对着平面镜中的像照射时,观察到的像比原来亮多了,其原因是(  )
A.光射到像上,所以会变亮
B.光反射到物上,物变亮,所以像也变亮
C.镜子比原来亮,所以像也比原来亮
D.有光照,更便于观察,所以觉得像比原来亮
10.如图所示,在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。下列关于实验的讨论错误的是(  )
A.该实验中使用的激光笔属于光源
B.我们能看到光在水中的径迹,这是光直线传播的结果
C.我们看到光在水中的径迹是直线,说明这束光在水中是沿直线传播的
D.从该实验还可以看出,光在玻璃中也可以传播
11.如图,在两个相互垂直的平面镜前放一个物体S,则眼睛可以看到S的像最多个数是(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
12.如图是研究“光的反射定律”的实验装置,关于此实验下列说法正确的是(  )
A.将平面镜放在水平工作台上,将纸板ENF垂直于平面镜放置
B.一束光贴纸板沿EO入射,用刻度尺量出反射角和入射角大小
C.多次改变入射角观察反射角,确定“入射角等于反射角”的结论
D.把纸板NOF前后折转,证明反射光线、入射光线在同一平面内
二、填空题
13.(3分)一束光线从空气斜射入某种介质,在界面处发生反射和折射,如图所示,则反射角为 
 度,折射角为 
 度。
14.(3分)如图1所示为一款多功能“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜。如果图2中的小馨距离“魔镜”0.6m,则镜中小馨的像距离“魔镜” 
 m,在她远离“魔镜”的过程中,她的像大小将 
 ;“魔镜”又可以作为显示屏,显示屏上的彩色影像由红、绿、 
 三种色光混合而成。
15.(3分)如图所示,为了扩大司机的观察视野,有些司机会在汽车的后视镜上另外安装一个小型的 
 (选境“凸面”或“凹面”)镜。某些路段对过往的车辆有禁止鸣笛的要求,这是在 
 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
16.(3分)太阳光在真空中的传播速度是 
 m/s;用激光测距仪测量地球到月球的距离,从地球发射到月球的激光经2.56s后返回地面,则地球到月球的距离为 
 m;晴天晒被子能杀菌是利用太阳光中的 
 ;太阳光通过三棱镜后被分解成七种颜色的光的现象叫做光的 
 ,如图所示是一个彩色的手机屏幕,小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子,当水滴滴到图中 
 (选填“红色”、“绿色”、“蓝色”或“白色”)区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子;小红带着红色墨镜去观察蓝色区域,她感觉蓝色区域呈 
 色。
17.(3分)一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上.现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜5°,则此时水面上的反射角会 
 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若此时保持入射点不变,使入射光线顺时针转过10°,则此时的反射角为 
 °。
18.(3分)一束太阳光通过三棱镜后,在白色光屏上形成七色光带,这个现象叫 
 ;如果在白色光屏前放置一块红色玻璃,则白色光屏上会呈现 
 色;保留红色玻璃,将白色光屏换成绿色纸板,则绿色纸板上会呈现 
 色。
19.(3分)如图所示,一束与平面镜成60°角的光线射到平面镜上时,入射角是 
 度。若这束光线逐渐向法线靠拢直至与法线重合时,入射角变为 
 度,经平面镜反射后,光线的传播方向改变了 
 度。
20.(3分)如图所示,M为平面镜,F为可绕ON转动的屏,入射光线AO在屏E上,当屏F和屏E在 
 时,才能在屏F上看到反射光线,这现象表明 
 。
三、解答题
21.2020年7月11日,相江欢乐城一期全面开园。其中的欢乐雪域常年保持零下5℃气温,分娱雪区、滑雪区和休闲区,可同时满足冰雪运动,休闲娱乐及观光度假的全客群需求。欢乐雪域拥有华中地区唯一一条建于室内的雪国缆车,全长180米,乘坐雪国缆车可以俯瞰整个雪域乐园。滑雪区设有长130米,宽60米、平均坡度13度、总面积为5672平方米,造雪面积为8000平方米的专业初、中级滑雪道,可同时满足200人滑雪的使用需求。长橇道滑道可以乘坐冰橇从雪山顶上滑下,一个冰橇同时最多乘坐两个人。冰上活动区有一片面积达1200平方米的冰湖,溜冰爱好者可在此娱乐、学习和拍照。娱雪区设有13条娱雪滑道,是中国国内娱雪滑道最多、滑雪体验最丰富、最多样的室内冰雪世界,游客可通过乘坐雪圈、雪车等嬉雪设备体验不同滑道带来的玩雪新体验;娱雪区还有环形滑道、高山步行道、雪人区,爱斯基摩冰屋、冰雪淘气堡、冰雪欢乐广场、移动毯短撬道、曲线雪橇滑道。
(1)常年保持﹣5℃的气温,是因为该温度低于雪的 
 (填“熔点”或“凝固点”);
(2)滑雪者在冰湖上感觉地面刺眼,是因为灯光在冰湖上发生 
 (填“镜面”或“漫”)反射;
(3)游客在曲线雪橇滑道上以大小不变的速度滑行,他做的 
 (填“是”或“不是”)匀速直线运动。
22.如图中,AB是发光体,CD为中间开有小孔O的薄挡板,挡板后距挡板4cm处放有接收屏MN,已经发光体AB高1cm,距离挡板CD为2cm,请完成下列内容:
(1)根据小孔成像原理,请作出发光体AB在屏MN上的像A′B′(标出关键点A′、B′位置);
(2)由作出的光路图可知,发光体AB在屏上的像A′B′是 
 (正立、倒立),是 
 (实像、虚像),像的大小 
 cm。
23.阅读下面材料,回答问题。
黑色花为什么很少见
我们生活在姹紫嫣红、色彩缤纷的花的世界里,但是我们看到的黑色花却很少。
植物学家对四千多种花的颜色进行了统计,发现只有8种黑色花,而且还不是纯正的黑色,只是偏紫色而已。为什么会出现这种现象呢?原来花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收光有关。太阳光是由七种色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)组成。光的颜色不同,其热效应不同。有色不透明物体反射与它颜色相同的光,吸收与它颜色不相同的光,黑色物体吸收各种颜色的光。花瓣比较柔嫩,为了生存,避免受高温伤害,它们吸收热效应较弱的光,而反射热效应较强的光。这就是我们看到红、橙、黄色花多,而蓝、紫色花较少的缘故。若吸收七种色光,受高温伤害就更大,花也更难生存,所以黑色花很少。
(1)红花反射什么颜色的光,吸收什么颜色的光?
(2)材料中提出“光颜色不同,热效应不同”,请你比较红色光与蓝色光的热效应强弱;
(3)材料中没有提到白花。请你推断白花反射、吸收色光的情况。
24.如图所示,墙上竖直挂着一块平面镜MN,站在地面上的小明对着镜子看自己。用带箭头线段AB表示小明,并假设小明的眼睛在箭头顶端,虚线表示墙。
(1)作出小明在平面镜中所成的像;
(2)他能否通过该平面镜看到自己的全身像?并作图分析。
25.有这么一段科幻描述:“光要通过半厘米厚的慢透光玻璃需要10年,比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时,望上去总是一片漆黑,因为光还没能来的及穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的环境中,带着这些美丽的景致的光会陷入慢透光玻璃中,10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在窗户上,那么,在下一个10年的过程中,在这个窗户上便又重现当日的景致。”
(1)这段科幻的依据是: 
 。
(2)如果声速也如此,会出现什么样的合理情景?(开放性试题,答案合理即可) 
 。
26.如图所示,视力表AB放在人头部的后上方。人通过观察平面镜里视力表的像,来检查视力。要求视力表在平面镜中的像与人相距5m。
(1)平面镜到人的距离为 
 m。
(2)在图中画出:
①视力表在平面镜中的像A′B′。
②视力表上A点的光经过平面镜反射,到达人眼的光路图。
《第5章
光现象》复习卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(3分)某科幻电影中有这样一个场景:在太空中,神鹰号飞船发出一枚炮弹将来犯的天狼号击中,神鹰号宇航员听到“轰”的一声巨响,只见天狼号火焰滚滚,显然已被炸毁,得意地笑了。下列关于该场景的评述正确的是(  )
A.神鹰号宇航员能听到巨响,也能看到火焰滚滚
B.神鹰号宇航员既不能听到巨响,也不能看到火焰滚滚
C.神鹰号宇航员只能听到巨响,不能看到火焰滚滚
D.神鹰号宇航员只能看到火焰滚滚,不能听到巨响
【分析】声音的传播需要介质,不能在真空中传播;光可以在真空中传播。
【解答】解:宇航员只能看到火焰,却听不到巨响,因为光可以在真空中传播,而声音不能在真空中传播,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了光和声音传播的特点,属于基础知识。
2.(3分)下列现象中属于光的直线传播形成的现象是(  )
A.斜插入水中的筷子看起来变弯了
B.夜晚来往行人在路灯下形成影子
C.平静的水面映出岸上树木的倒影
D.人在穿衣镜前看到自己镜中的像
【分析】①要掌握光的折射现象,知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射;
②要掌握光的反射现象,反射包括镜面反射和漫反射;
③要掌握光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
【解答】解:A、斜插入水中的筷子看起来变弯了是光的折射现象,故A错误;
B、夜晚来往行人在路灯下形成影子是光的直线传播现象,故B正确;
C、平静的水面映出岸上树木的倒影是光的反射现象,故C错误;
D、人在穿衣镜前看到自己镜中的像是光的反射现象,故D错误。
故选:B。
【点评】此题主要考查了光的直线传播、光的折射、光的反射现象,它们之间有本质的区别,要注意区分。
3.(3分)将一张报纸的一半压在厚玻璃板底下,一半露在外面。压在玻璃板下的字看起来比实际位置升高了,下列能反映这个现象的光路图是(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】由光发生折射的条件和折射现象中成像的原因进行解答。
【解答】解:因为露在厚玻璃板外面报纸上的文字反射的光,通过直线传播直接进入人的眼睛。而压在厚玻璃板下报纸上的文字反射的光,通过玻璃进入人眼发生两次折射:第一次是从空气斜射进入玻璃,折射光线应该靠近法线偏折,折射角小于入射角;第二次是从玻璃斜射进入空气,折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角。人眼逆着光线看去,报纸上的文字会比实际位置高,符合题意的只有B图。
故选:B。
【点评】本题主要考查光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;光由水或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
4.(3分)由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”。墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播,启发了量子通信。下图中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是(  )
A.手影游戏
B.筷子“折断”
C.镜中花
D.海市蜃楼
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、手影游戏,属于光的直线传播,故A正确;
B、筷子“折断”属于光的折射现象,故B错误;
C、镜中花属于光的反射现象,故C错误;
D、海市蜃楼属于光的折射现象,故D错误。
故选:A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
5.(3分)如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是(  )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面升高时,S′到水面的距离变小
【分析】(1)反射角是反射光线与法线的夹角,已知光束与水面的夹角为40°,可求得反射角的大小;
(2)入射光线方向不变,水面发生变化时,再次的水面是平行的,故反射光线也平行;两次的水面是平行的
(3)平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、像与物连线垂直镜面、虚像。
【解答】解:A、已知光束与水面的夹角为40°,反射角为90°﹣40°=50°,故A错误;
B、因为入射光线方向不变,当水面升高时,再次的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;
C、当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,
故光屏上的光斑A向左移动到A′位置。如图所示:
D、当水面升高时,物体S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了对光的反射定律的应用,能正确作图并用数学知识进行分析是解答的关键。
6.(3分)下列有关光现象,说法正确的是(  )
A.商业楼的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的漫反射引起的
B.真空中的光速是宇宙间最大的速度,这个速度为3×108km/s
C.当入射光线与反射面的夹角为40°时,反射角的大小也为40°
D.站在河边的人透过水面看到河底变浅是由于光的折射造成的
【分析】根据对漫反射和镜面反射的了解、对光速的掌握、光的反射定律的知识和光的折射现象的了解,可逐一对选项中的描述做出判断。
【解答】解:A、高楼大厦的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的镜面反射引起的,该选项说法不正确;
B、真空中的光速是宇宙间最大的速度,这个速度为3×108m/s,而不是3×108km/s,该选项说法不正确;
C、当入射光线与反射面的夹角为40°时,入射角为50°,则反射角的大小也为50°,该选项说法不正确;
D、站在河边的人透过水面看到河底变浅是由于光的折射造成的,该选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题考查了几种光现象,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力,属于基础知识的考查。
7.(3分)智慧的中国人创造了灿烂的文化,下列成语对应的光学原理不正确的是(  )
A.立竿见影﹣﹣光的直线传播
B.镜花水月﹣﹣光的反射
C.凿壁偷光﹣﹣光的反射
D.鱼翔浅底﹣﹣光的折射
【分析】光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;
光在传播的过程中遇到障碍,就会发生光的反射,平面镜成像的原理就是光的反射,我们能够看到不发光的物体也是由于光的反射;
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射。
【解答】解:A、立竿见影,影子是由光的直线传播形成的,故A正确;
B、镜花水月,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C、凿壁偷光,利用了光的直线传播,故C错误;
D、从水中池底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,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是池底的虚像,比实际位置偏高,所以感觉鱼翔浅底,故D正确。
故选:C。
【点评】成语、诗词、歌词中蕴含的物理知识要从字面去理解其含义,此题是一种创新的题型。
8.(3分)随着人们生活水平的提高,小汽车已经进入每一户家庭,关于小汽车下列说法错误的是(  )
A.小汽车的后视镜采用凹面镜,是为了扩大视野
B.夜间行车时,为了安全,车内最好关着灯
C.关上车窗后,车内会变得安静很多,是因为玻璃可以起到隔音的效果
D.前挡风玻璃倾斜安装是防止车内的物体成像在车正前方,影响司机视线
【分析】(1)凸面镜对光线有发散作用,能够扩大视野,通常用来制作汽车观后镜等;凹面球是采用球的内表面做反射面的,对光线有会聚作用;
(2)光线传播到两种介质的表面时会发生反射现象,在玻璃上会成像,干扰司机;
(3)玻璃可以反射声音,起到隔音的效果;
(4)根据平面镜成像的特点可知,物体与像关于平面镜对称,据此进行分析。
【解答】解:
A.凸面镜对光线有发散作用,能够扩大视野,所以小汽车的后视镜采用凸面镜,故A错误;
B.夜间驾驶室外的光线是比较暗的,若打开驾驶室内的灯,驾驶室内物体的光线是比较强的,就可以通过前挡风玻璃在车前形成一个虚像(平面镜成像),干扰司机的视线,不安全,故B正确;
C.关上车窗后,车内会变得安静很多,玻璃可以反射声音起到隔音的效果,故C正确;
D.根据平面镜成像的特点可知,物体与像关于平面镜对称,所以当倾斜安装时,形成的像在车的前上方,排除因平面镜成像造成的不安全因素,不会影响司机的视线,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查了凸透镜的特点和光的反射、平面镜成像特点以及声音的反射的理解与掌握,与生活息息相关,体现了物理知识来源于生活、服务于生活的理念。
9.(3分)如图所示,用手电筒对着平面镜中的像照射时,观察到的像比原来亮多了,其原因是(  )
A.光射到像上,所以会变亮
B.光反射到物上,物变亮,所以像也变亮
C.镜子比原来亮,所以像也比原来亮
D.有光照,更便于观察,所以觉得像比原来亮
【分析】平面镜成像的实质:点光源发出的光线经平面镜反射后,反射光线的反向延长线交于像点。
根据平面镜成像的原理确定经过镜面的反射光线的方向,再根据物体反射光线的多少进行分析物体的明暗。
【解答】解:因为当手电筒对着像照射射时,反射光线刚好射到物体上,而物体反射出去的光线增多,因此物体变亮,像随之也变亮。
故选:B。
【点评】本题考查平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案的掌握情况,会根据物体所反射的光线多少判断物体的明暗程度。
10.(3分)如图所示,在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。下列关于实验的讨论错误的是(  )
A.该实验中使用的激光笔属于光源
B.我们能看到光在水中的径迹,这是光直线传播的结果
C.我们看到光在水中的径迹是直线,说明这束光在水中是沿直线传播的
D.从该实验还可以看出,光在玻璃中也可以传播
【分析】(1)能发光的物体属于光源。
(2)在水中加入牛奶是可以形成乳浊液,让光在水中发生散射的现象。
(3)光在同种均匀介质中沿直线传播。
(4)光在固体、液体和气体中都可以传播。
【解答】解:A、激光笔发光,所以激光笔属于光源,故A不符合题意。
B、光在水中发生反射,反射光线进入眼睛,所以人能看到光在水中的径迹,这是光散射的结果,故B符合题意。
C、光在水中的径迹是直线,说明光在水中沿直线传播,故C不符合题意。
D、实验中激光笔通过玻璃进入水中,说明光在玻璃,光在水中都可以传播,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题通过一个小实验考查了光源,光在固体、液体中都能传播,并且考查光在均匀介质中沿直线传播,学习过程中要挖掘实验说明的问题。
11.(3分)如图,在两个相互垂直的平面镜前放一个物体S,则眼睛可以看到S的像最多个数是(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
【分析】平面镜成像时,像与物体关于镜面是对称的。
【解答】解:由图可知,物体S会通过每一个镜面成虚像;人用眼睛观察时能看到这两个虚像;其中的一面镜子中的虚像能通过另外的一面镜子再成一个虚像,人的眼睛也能观察到这个虚像,故能看到三个像。
故选:C。
【点评】本题考查了平面镜成像的应用,属于基础知识,要掌握。
12.(3分)如图是研究“光的反射定律”的实验装置,关于此实验下列说法正确的是(  )
A.将平面镜放在水平工作台上,将纸板ENF垂直于平面镜放置
B.一束光贴纸板沿EO入射,用刻度尺量出反射角和入射角大小
C.多次改变入射角观察反射角,确定“入射角等于反射角”的结论
D.把纸板NOF前后折转,证明反射光线、入射光线在同一平面内
【分析】(1)实验过程中法线要与平面镜垂直;
(2)用量角器测量角的大小;
(3)(4)光反射定律的内容:在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内;反射光线、入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
【解答】解:A、把纸板ENF竖直地立在平面镜上目的是便于观察入射光线和反射光线,故A正确;
B、量反射角和入射角的大小应该用量角器,而不是刻度尺,故B错误;
C、多次改变入射角的大小去测反射角大小的目的是确定“反射角等于入射角”的结论,故C错误;
D、把纸板NOF向前折或向后折,观察能否看见反射光线;来观察反射光线、入射光线以及法线是否共面,故D错误。
故选:A。
【点评】本类型题考查对平面镜成像实验的掌握情况,实验探究的关键是对相应的知识理解透彻,思路清晰。
二、填空题
13.(3分)一束光线从空气斜射入某种介质,在界面处发生反射和折射,如图所示,则反射角为 50 度,折射角为 30 度。
【分析】光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线。
光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中,由此确定入射光线和折射光线。
【解答】解:反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。折射光线和入射光线分居法线两侧,光从空气斜射入其它介质时,折射角小于入射角。如图所示:
图中AO是入射光线,∠AOM是入射角,OB是反射光线,∠MOB是反射角,OC是折射光线,∠NOC是折射角;由入射光线和界面的夹角是40°可知入射角是50°,故反射角是50°;由图可知,折射角是30°。
故答案为:50;30。
【点评】在两种透明介质的界面上,会同时发生折射和反射,反射光线与入射光线分居法线两侧且在同种介质中;折射光线与入射光线也是分居法线两侧,但在两种不同介质中。
14.(3分)如图1所示为一款多功能“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜。如果图2中的小馨距离“魔镜”0.6m,则镜中小馨的像距离“魔镜” 0.6 m,在她远离“魔镜”的过程中,她的像大小将 不变 ;“魔镜”又可以作为显示屏,显示屏上的彩色影像由红、绿、 蓝 三种色光混合而成。
【分析】(1)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成正立的虚像,像和物体大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体连线和镜面垂直。
(2)光的三原色:红、绿、蓝。
【解答】解:(1)“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜,小馨距离“魔镜”0.6m,物体在平面镜中成像时,像和物体到平面镜的距离相等,所以镜中小馨的像距离“魔镜”0.6m。物体在平面镜中成像时,像和物体大小相等,在她远离“魔镜”的过程中,小馨的大小不变,所以像的大小不变。
(2)显示屏上的彩色影像有光的三原色红、绿、蓝混合而成。
故答案为:0.6;不变;蓝。
【点评】平面镜成像特点是平面镜成像习题的重要依据,一定要熟练掌握。
15.(3分)如图所示,为了扩大司机的观察视野,有些司机会在汽车的后视镜上另外安装一个小型的 凸面 (选境“凸面”或“凹面”)镜。某些路段对过往的车辆有禁止鸣笛的要求,这是在 声源处 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
【分析】(1)汽车的后视镜为凸面镜,利用光的反射成像,有扩大视野的作用;
(2)防治噪声的途径包括三种:①在声源处减弱噪声;②在传播过程中减弱噪声;③在人耳处减弱噪声。
【解答】解:(1)凸面镜成像是光的反射现象,由于凸面镜对光的发散作用,故可以扩大视野,故有些司机会在汽车的后视镜上另外安装一个小型的凸面镜;
(2)某些路段对过往的车辆有禁止鸣笛的要求,这是在声源处减弱噪声。
故答案为:凸面;声源处。
【点评】本题以生活中的内容为背景,考查了光的反射和防治噪声的途径,体现了物理来源于生活。
16.(3分)太阳光在真空中的传播速度是 3×108 m/s;用激光测距仪测量地球到月球的距离,从地球发射到月球的激光经2.56s后返回地面,则地球到月球的距离为 3.84×108 m;晴天晒被子能杀菌是利用太阳光中的 紫外线 ;太阳光通过三棱镜后被分解成七种颜色的光的现象叫做光的 色散 ,如图所示是一个彩色的手机屏幕,小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上,透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子,当水滴滴到图中 白色 (选填“红色”、“绿色”、“蓝色”或“白色”)区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子;小红带着红色墨镜去观察蓝色区域,她感觉蓝色区域呈 黑 色。
【分析】(1)光可以在真空中传播,其速度是3×108m/s;根据速度公式计算出地球到月球的距离;
(2)红外线和紫外线都是看不见的光,紫外线可以杀死微生物,所以常用紫外线来杀菌;
(3)光的色散是太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光,七色光的排列依次为红、橙、黄、绿
蓝、靛、紫;
(4)水滴中间厚边缘薄,水滴是水凸透镜,屏幕在水凸透镜的一倍焦距以内,成正立放大的虚像;手机屏幕跟电视屏幕一样,都是由红绿蓝三种色条组成;
(5)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的;透明物体的颜色由透过的光的颜色决定,其它颜色被吸收。
【解答】解:(1)光在真空中的传播速度是3×108m/s;
从地球发射到月球的激光经2.56s后返回地面,则激光从地球到月球的时间为t=×2.56s=1.28s;
根据v=可知,地球到月球的距离为:s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m;
(2)太阳光中含有紫外线,紫外线可以杀菌,所以晴天晒被子杀菌是利用太阳光中的紫外线杀菌;
(3)太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象;
(4)水滴中间厚边缘薄是水凸透镜,屏幕放在凸透镜的一倍焦距以内成正立、放大的虚像;手机屏幕跟电视屏幕一样,就是由红绿蓝三种色条组成,所以水滴滴在白色区域能同时看到
红、绿、蓝三种颜色的小格子;
(5)透过红色墨镜观察蓝色区域时,蓝色区域反射的蓝光被红色墨镜吸收,不反射光,故看到的蓝色区域是黑色的。
故答案为:3×108;3.84×108;紫外线;色散;白色;黑。
【点评】本题综合考查了声以及光学的基础知识,比较简单,都是些识记性内容,属于基础知识的考查。
17.(3分)一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板AB上,一束光线竖直向下照在水面上.现在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜5°,则此时水面上的反射角会 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若此时保持入射点不变,使入射光线顺时针转过10°,则此时的反射角为 10 °。
【分析】光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
当光线从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时,传播方向不变。
【解答】解:在B端下方垫一个小木块C,使木板倾斜5°,但水面总是水平的,所以入射光线仍与水面垂直,故此时水面上的反射角不变。
若此时保持入射点不变,使入射光线顺时针转过10°,则此时入射角为10°,根据光的反射定律可知,此时的反射角也为10°。
故答案为:不变;10。
【点评】本题考查光的反射定律,需要注意的是:无论盛水的容器如何倾斜,水面永远是水平的。
18.(3分)一束太阳光通过三棱镜后,在白色光屏上形成七色光带,这个现象叫 光的色散 ;如果在白色光屏前放置一块红色玻璃,则白色光屏上会呈现 红 色;保留红色玻璃,将白色光屏换成绿色纸板,则绿色纸板上会呈现 黑 色。
【分析】(1)太阳光是复色光,是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的。
(2)透明物体颜色由透过的光的颜色决定。不透明物体的颜色与它反射的光的颜色相同,其它光被吸收。
【解答】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)如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,红色玻璃只能透过红光,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色。在如果将白色光屏换成绿色纸板,绿色纸板只能反射绿光,其他光线被它吸收,所以我们能看到黑色。
故答案为:光的色散;红;黑。
【点评】本题考查了不透明物体的颜色的决定因素和光的色散现象,难度不大,属于基础知识。
19.(3分)如图所示,一束与平面镜成60°角的光线射到平面镜上时,入射角是 30 度。若这束光线逐渐向法线靠拢直至与法线重合时,入射角变为 0 度,经平面镜反射后,光线的传播方向改变了 180 度。
【分析】入射角指的是入射光线和法线的夹角,反射角指的是反射光线和法线的夹角,法线始终垂直于界面。当垂直入射时,反射光线、入射光线和法线在同一直线上。由此可以确定反射角的大小;
【解答】解:一束与平面镜成60°角的光线射到平面镜上时,入射角是90°﹣60°=30°;
当光线垂直于镜面入射时,此时的反射光线、入射光线、法线三线合一。所以入射角为0度,反射角也是0度,反射光线与入射光线的方向相反,则光的传播方向改变了180度。
故答案为:30;0;180。
【点评】此题考查了光的反射定律。明确光线垂直入射入射角和反射角是多少,是解决此题的关键。
20.(3分)如图所示,M为平面镜,F为可绕ON转动的屏,入射光线AO在屏E上,当屏F和屏E在 同一个竖直平面内 时,才能在屏F上看到反射光线,这现象表明 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 。
【分析】在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【解答】解:当屏F和屏E在同一个竖直平面内时,才能在屏上看到反射光线,这说明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
故答案为:同一个竖直平面内;反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【点评】此题考查了光的反射定律内容的应用,属于基础知识,要掌握。
三、解答题
21.2020年7月11日,相江欢乐城一期全面开园。其中的欢乐雪域常年保持零下5℃气温,分娱雪区、滑雪区和休闲区,可同时满足冰雪运动,休闲娱乐及观光度假的全客群需求。欢乐雪域拥有华中地区唯一一条建于室内的雪国缆车,全长180米,乘坐雪国缆车可以俯瞰整个雪域乐园。滑雪区设有长130米,宽60米、平均坡度13度、总面积为5672平方米,造雪面积为8000平方米的专业初、中级滑雪道,可同时满足200人滑雪的使用需求。长橇道滑道可以乘坐冰橇从雪山顶上滑下,一个冰橇同时最多乘坐两个人。冰上活动区有一片面积达1200平方米的冰湖,溜冰爱好者可在此娱乐、学习和拍照。娱雪区设有13条娱雪滑道,是中国国内娱雪滑道最多、滑雪体验最丰富、最多样的室内冰雪世界,游客可通过乘坐雪圈、雪车等嬉雪设备体验不同滑道带来的玩雪新体验;娱雪区还有环形滑道、高山步行道、雪人区,爱斯基摩冰屋、冰雪淘气堡、冰雪欢乐广场、移动毯短撬道、曲线雪橇滑道。
(1)常年保持﹣5℃的气温,是因为该温度低于雪的 熔点 (填“熔点”或“凝固点”);
(2)滑雪者在冰湖上感觉地面刺眼,是因为灯光在冰湖上发生 镜面 (填“镜面”或“漫”)反射;
(3)游客在曲线雪橇滑道上以大小不变的速度滑行,他做的 不是 (填“是”或“不是”)匀速直线运动。
【分析】(1)凝固点指的是物体由液态转变为固态的临界温度值,熔点指的是物体由固态转变为液态的临界温度值。
(2)镜面反射:物体的反射面是光滑的,光线平行反射,如镜子,平静的水面等。镜面反射遵循光的反射定律。
(3)如果物体沿直线运动,并且速度大小保持不变,那么我们称这种运动为匀速直线运动。
【解答】解:(1)欢乐雪域常年保零下5℃气温,是为了保证雪不能熔化,所以保证低于雪的熔点。
(2)滑雪者在冰湖上感觉地面刺眼,是因为物体的反射面是光滑的,光线平行反射,发生了镜面反射。
(3)游客在曲线雪橇滑道上以大小不变的速度滑行,速度大小虽然保持不变,但没有沿直线运动,所以做的不是匀速直线运动。
故答案是:熔点;镜面;不是
【点评】该题要把握熔点和凝固点的概念,镜面反射和漫反射的概念,匀速直线运动的概念。
22.如图中,AB是发光体,CD为中间开有小孔O的薄挡板,挡板后距挡板4cm处放有接收屏MN,已经发光体AB高1cm,距离挡板CD为2cm,请完成下列内容:
(1)根据小孔成像原理,请作出发光体AB在屏MN上的像A′B′(标出关键点A′、B′位置);
(2)由作出的光路图可知,发光体AB在屏上的像A′B′是 倒立 (正立、倒立),是 实像 (实像、虚像),像的大小 2 cm。
【分析】(1)小孔成像是光的直线传播现象。物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像;
(2)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,影子、日食、月食、小孔成像都是光的直线传播形成的,小孔成像成的是倒立的实像;
【解答】解:(1)根据光沿直线传播A发出的光线连接小孔的下沿,B点发出的光线连接小孔的上沿,并分别延长交于MN交点之间即AB的像A′B′.如图所示:
(2)小孔成像是实际光线的会聚,所以是倒立的实像,像的形状与孔的形状无关,与物体的形状有关;小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用;
==;A′B′=2AB=2×1cm=2cm。
故答案为:(1)如图示;(2)倒立;实像;2cm。
【点评】本题主要考查小孔成像的原理,属于基础知识,知道小孔成像是光沿直线传播形成的是解题的关键。
23.阅读下面材料,回答问题。
黑色花为什么很少见
我们生活在姹紫嫣红、色彩缤纷的花的世界里,但是我们看到的黑色花却很少。
植物学家对四千多种花的颜色进行了统计,发现只有8种黑色花,而且还不是纯正的黑色,只是偏紫色而已。为什么会出现这种现象呢?原来花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收光有关。太阳光是由七种色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)组成。光的颜色不同,其热效应不同。有色不透明物体反射与它颜色相同的光,吸收与它颜色不相同的光,黑色物体吸收各种颜色的光。花瓣比较柔嫩,为了生存,避免受高温伤害,它们吸收热效应较弱的光,而反射热效应较强的光。这就是我们看到红、橙、黄色花多,而蓝、紫色花较少的缘故。若吸收七种色光,受高温伤害就更大,花也更难生存,所以黑色花很少。
(1)红花反射什么颜色的光,吸收什么颜色的光?
(2)材料中提出“光颜色不同,热效应不同”,请你比较红色光与蓝色光的热效应强弱;
(3)材料中没有提到白花。请你推断白花反射、吸收色光的情况。
【分析】不透明物体的颜色是由反射光线的颜色决定的。白色物体反射所有颜色的光,黑色物体吸收所有颜色的光。据此结合题干中的问题可逐一做出解答。
【解答】答:(1)红花只反射红光,其他颜色的光都被红花吸收了。
(2)红色光比蓝色光的热效应强;
(3)白花反射几乎所有的色光,同时几乎不吸收色光。
【点评】本题需要学生对色散现象及其本质进行强化记忆。尤其是知道不透明物体的颜色是由反射光线的颜色决定的,白色物体反射所有颜色的光,黑色物体吸收所有颜色的光。
24.如图所示,墙上竖直挂着一块平面镜MN,站在地面上的小明对着镜子看自己。用带箭头线段AB表示小明,并假设小明的眼睛在箭头顶端,虚线表示墙。
(1)作出小明在平面镜中所成的像;
(2)他能否通过该平面镜看到自己的全身像?并作图分析。
【分析】(1)平面镜成像的特点是:成虚像、像物大小相等、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,利用这一对称性作出小明在平面镜中所成的像。
(2)人若能从镜中看到自己的全身像,需满足的条件是:人的头项和脚射出的光,经镜子反射后都能进入人的眼睛,即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。故结合数学知识分析即可判断。
【解答】解(1)分别作出AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为小明在平面镜中的像。如图所示:
(2)人若能从镜中看到自己的全身像,需满足的条件是:人的头项和脚射出的光,经镜子反射后都能进入人的眼睛,即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。如图所示,AB表示人的全身,A点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点,作出人的像A'B'.将A'和A,B'和A分别用直线连接起来。由图可知,B′A没有穿过平面镜,所以他不能通过该平面镜看到自己的全身像。
故答案为:(1)见解答图;(1)不能;图和分析见解答。
【点评】此题主要考查平面镜相关作图、平面镜成像特点的应用,知道人能从镜中看到自己的全身像需满足的条件是关键。
25.有这么一段科幻描述:“光要通过半厘米厚的慢透光玻璃需要10年,比蜗牛的速度还慢得多。当一块慢透光玻璃制出来时,望上去总是一片漆黑,因为光还没能来的及穿过它。把这种玻璃放在风景秀丽的环境中,带着这些美丽的景致的光会陷入慢透光玻璃中,10年也出不来。把在这种地方放了10年的玻璃镶在窗户上,那么,在下一个10年的过程中,在这个窗户上便又重现当日的景致。”
(1)这段科幻的依据是: 光在不同的介质中传播的速度不同 。
(2)如果声速也如此,会出现什么样的合理情景?(开放性试题,答案合理即可) 能够听到10年前的声音 。
【分析】光可以在介质中传播,但在不同的介质中的传播速度不同,在光疏介质中传播速度大于在光密介质中的传播速度;物理知识与生活实际有着密切的联系,生产和生活中很多地方用到了物理知识。
【解答】解:(1)文章主要介绍了光在一种想象的玻璃中传播所出现的景象,其进行科学幻想的依据是:光在不同的介质中传播的速度不同;
(2)如果声速也如此,我们也能够听到10年前的声音,能够还原历史。
故答案为:(1)光在不同的介质中传播的速度不同;(2)能够听到10年前的声音。
【点评】此题需要学生联系生活实际,把物理知识与生活实践相结合,应有一定的想象能力。
26.如图所示,视力表AB放在人头部的后上方。人通过观察平面镜里视力表的像,来检查视力。要求视力表在平面镜中的像与人相距5m。
(1)平面镜到人的距离为 2 m。
(2)在图中画出:
①视力表在平面镜中的像A′B′。
②视力表上A点的光经过平面镜反射,到达人眼的光路图。
【分析】(1)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像到平面镜的距离相等,物像连线与镜面垂直。
(2)①平面镜成像的特点是:像物大小相等、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,利用这一对称性作出AB的像。
②根据物像连线与镜面垂直,物像到平面镜距离相等,做出A点的像,A点的像是反射光线的反向延长线会聚形成的,必然有反射光线进入人的眼睛,反射光线经过眼睛和像点,两者的连线确定入射点,画出入射光线。
【解答】解:(1)被测者到视力表像的距离是5m,被测者到视力表的距离是1m,所以视力表到视力表像的距离是6m,故视力表到镜子的距离为3m,则人到平面镜的距离是3m﹣1m=2ms。
(2)①分别作出视力表AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示:
②连接眼睛C和像点A′,交平面镜于O点,连接AO即入射光线,OC为反射光线。如图所示:
故答案为:(1)2;(2)①见上图;②见上图。
【点评】本题注意一次是视力表成像,另一次是光的反射成像作图,前者考查平面镜成像特点,后者考查光的反射定律。