第四章《光现象》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.利用紫外线的生理作用强可以( )
A. 杀菌
B. 使照相底片感光
C. 摄像
D. 验钞
2.把平面镜竖直放置,一个人在水平地面上以2m/s的速度、按垂直于镜面的方向面镜,那么他在镜中的像( )
A. 以4m/s的速度远离平面镜
B. 以2m/s的速度面镜
C. 以2m/s的速度远离平面镜
D. 以4m/s的速度面镜
3.有些动物在夜间几乎什么都看不见,而猫头鹰在夜间却有很好的视力.这是因为猫头鹰的眼睛( )
A. 不需要红外线也能看到目标
B. 自身发光,照亮搜索的目标
C. 可对红外线产生视觉
D. 可对紫外线产生视觉
4.冬天坐在火炉旁取暖,主要利用的是( )
A. 可见光
B. 紫外线
C. 红外线
D. 超声波
5.医院里杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色的光,其原因是( )
A. 其实那盏灯并不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的
B. 灯管在发出紫外线的同时,还发出少量的蓝光和紫光
C. 该灯管发出的紫外线与太阳发出的紫外线不同,前者是淡紫色的,后者是看不见的
D. 紫外线本身就是紫色的
6.如图,为“探究光的折射规律”时光从空气沿AO斜射入玻璃砖的情形.仅根据这一步骤,小明就提出:“光从空气斜射入玻璃中,若增大入射角后,入射角也一定大于折射角“,他这一提法属于( )
A. 猜想
B. 评估
C. 设计实验
D. 实验结论
7.一个人站在竖直的平面镜前,则( )
A. 当人举起南边的手时,镜中的像举起北边的手
B. 当人向平面镜前走近1m时,人与镜中的像之间的距离减小2m
C. 此时站在镜子背后的人也能看到这个人的像
D. 当平面镜竖直向上运动时,人的像也向上运动
8.在暗室里用蜡烛做小孔成像实验时,小明在硬纸板的不同位置戳了圆形、正方形、正三角形和五角形四个小孔,则在墙上可能( )
A. 出现一个蜡烛的火焰的实像
B. 出现四个蜡烛火焰的实像
C. 出现四个和小孔形状相同的清晰光斑
D. 出现四个蜡烛火焰的虚像
9.太阳的热主要通过某种光传播到地球上,这种光是( )
A. 白光
B. 红光
C. 红外线
D. 紫外线
10.冬天,在商店购买的红外线烤火炉,看起来它发出淡红色的光,这是因为( )
A. 红外线本身就是一种淡红色的光
B. 烤火炉的电热丝的温度超过标准,因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光,红外线本身是看不见的,看见的淡红色的光并不是红外线
C. 红外线中有一部分是看得见的,有一部分是看不见的,看得见的那一部分只能是淡红色
D. 以上说法都是错误的
11.显微镜最下端的反光镜是凹面镜,它的作用是( )
A. 反射载物片上物体发出的光
B. 反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上
C. 反射由物镜中射来的光
D. 反射由目镜处射来的光
12.如图所示,一束光斜射到平面镜上,其中反射角是( )
A. ∠1
B. ∠2
C. ∠3
D. ∠4
13.下列光现象中,可用光的折射规律解释的是( )
A. 立竿见影
B. 潭清疑水浅
C. 池水映明月
D. 一叶障目
14.冬天,在商店购买的红外线烤火炉,看起来它发出淡红色的光,这是因为( )
A. 红外线本身就是一种淡红色的光
B. 烤火炉的电热丝的温度超过标准,因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光,红外线本身是看不见的,看见的淡红色的光并不是红外线
C. 红外线中有一部分是看得见的,有一部分是看不见的,看得见的那一部分只能是淡红色
D. 以上说法都是错误的
15.戴绿色眼镜看白纸,白纸变成绿色,关于此现象的解释最正确、合理的是( )
A. 白纸反射的光通过绿色镜片时,被镜片染上了绿色
B. 眼镜反射的光映绿了白纸
C. 通过绿色镜片看一切颜色的物体都是绿色
D. 绿色镜片透过了白纸反射光中的绿光
二、填空题(共3小题)
16.如图所示为“小孔成像”的示意图:①该现象可以用来解释;②小孔位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上的像比原来(选填“变大”、“不变”或“变小”).
17.当白光照到鹦鹉图片上时,鹦鹉的嘴呈红色,翅膀呈绿色,则在当 ______ (选填某一单色光)光照时,嘴仍呈红色,此时翅膀呈 ______ 色.
18.某同学研究光的折射规律,记录实验数据如表.
(1)分析实验数据得知,当光从一种介质斜射入另一种介质时,折射角跟入射角之间的关系是.
(2)请你推测这位同学做实验时,入射光线可能是从进入.
三、实验题(共3小题)
19.资料表明:将皮肤晒黑甚至晒伤的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线.雄鹰物理实验小组在老师的协助下通过检测若干衣服的防晒效果,为爱美人士提供选择防晒衣服的科学依据.检测方法:先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度;再把衣服挡在光纤探头上,测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度.利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率.实验数据如下表所示:
分析表中数据,回答下列问题:
(1)该实验验证衣服的防晒效果好坏是通过 ______ 比较.
(2)条件相同时,比较实验 ______ 得到的结论是衣服层数越多,防晒效果越好.
(3)根据测量结果,请向你的朋友提出一条夏季户外活动时着装的建议.
20.在探究光斑的形状与孔的大小关系时,小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为3cm等边三角形的纸板正对着太阳,保持纸板与地面距离为1m不变,用另一张卡片覆盖在三角形孔上,遮住孔的一部分,如图所示.让太阳光透过小孔,移动覆盖的卡片,改变通光孔的大小.刚开始时,白纸上光斑大小将 ______ (“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 ______ (“增强”、“不变”或“减弱”);当小孔足够小时,此时光斑形状是 ______ 形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将 ______ (“变大”、“不变”或“变小”),光斑亮度 ______ .(“增强”、“不变”或“减弱”)
21.小文同学通过以下的实验过程,探究光的反射规律.
[提出问题]
光的反射光线与入射光线的位置有什么关系?
[设计与进行实验]
(1)如图甲所示,把一可沿ON折叠的白色硬纸板(作光屏)竖立在水平放置的平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点.
(2)当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时,在右侧纸板上能看到反射光线OB.实验时,在纸板前不同方位都能 看到光的传播途径,这是因为光在光屏上发生了 ______ 反射.
(3)让光线逆着从BO的方向射向镜面O点,会发现反射想沿着OA方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路具有 ______ 性.由(2)、(3)能发现反射光线与入射光线 ______ (填“在”或“不在”)同一平面内.
(4)若将右侧纸板向后折转一定的角度,则在右侧纸板上 ______ (填“能”或“不能”)看到反射光线.
(5)再如图乙所示,若将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,则右侧纸板上 ______ (填“能”或“不能”)看到反射光线.
[实验中提到新的问题]
(4)、(5)中反射光线存在吗?若存在,射向哪个方向呢?是否还是与入射光线共面呢?
[继续实验]
在图乙中过O点垂直于镜面立一根铅笔OM,仍以(5)中那条入射光线为入射光线,将纸板再竖立起来旋转纸板,使入射光线与OM共面,再移开铅笔,此时在纸板同一平面上呈现出反射光线.
[分析与论证]
(1)为了探究反射光线与入射光线的位置关系,过入射点作与镜面垂直的一条直线(用虚线表示),我们物理学中把这根线叫做法线.
(2)经过多次实验发现,在光的反射中,反射光线中,反射光线、法线、入射光线都在 ______ .
[评估与交流]
探究出上述光的反射规律以后,小文同学在如图甲所示中作出了法线,让光线贴着纸板沿AO法线射向镜面,反射光线沿OB方向射出.测量出两个角的大小都是40°,于是继续补充光的反射规律,得出结论:光反射时,入射角等于反射角.现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价:
(1)______ ;(2) ______ .
四、计算题(共3小题)
22.百米赛跑时,假如终点记时员在听见起跑的枪声后才开始记时,他记录下来的成绩是11s,这种记录对运动员的成绩会造成什么后果 以看到发令枪烟雾计时成绩应该是多少?
23.一光源发出的一束光从地面上竖直向上投射到和它垂直的平面镜上,平面镜与地面距离为3米,如果把平面镜绕水平轴转过30°角,则地面上所成光点离光源多远?
24.激光是测量距离最精确的“尺子”,它的射程非常远,利用它可以从地球射向月球,再从月球反射回地球.从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2s,已知光速为3×108m/s,求地球到月球的距离是多少
答案解析
1.【答案】A
【解析】A、杀菌是利用紫外线的生理作用强的特点;B、使照相底片感光是紫外线化学作用;C、摄像是光的折射现象,与紫外线生理作用强无关;D、利用紫外线验钞,属于紫外线的应用,和生理作用没有关系.
2.【答案】B
【解析】因平面镜成像时,物距与像距相等,像靠近镜面的距离与物体靠近镜面的距离相同.根据可以判断,s相同,t相同,速度相同.故当人以2m/s的速度垂直于平面镜走近时,当然像也以2m/s的速度垂直于平面镜走近.
3.【答案】C
【解析】猫头鹰的眼睛可以对红外线产生视觉,所以猫头鹰在夜间却有很好的视力.
4.【答案】C
【解析】红外线具有热效应强的特点,所以冬天坐在火炉旁取暖,主要利用的是红外线来取暖.
5.【答案】B
【解析】紫外线是不可见光,紫外线灯发出紫外线的同时,也发出紫光和蓝光可见光,所以看上去是淡紫色的.根据紫外线能杀菌制成了杀菌的紫光灯.紫光灯中起杀菌作用的是紫外线.
6.【答案】A
【解析】小明仅根据这一步骤,就提出:“光从空气斜射入玻璃中,若增大入射角后,入射角也一定大于折射角的”.是根据实验现象作出的初步判断,他这一提法属于科学探究过程中的“猜想与假设”环节.
7.【答案】B
【解析】A、因为平面镜所成的像,物像关于平面镜轴对称,当人举起南边的手时,镜中人的像举起的也是南边的手,所以A不正确;
B、像与物到镜面距离相等,人向平面镜前走进1m时,像也向平面镜前走进1m,此时人与镜中的像之间的距离减小2m,所以B正确;
C、平面镜成像是光的反射,成虚像,站在镜子背后的人不能看到这个人的像,所以C不正确;
D、平面镜所成的像,物像关于平面镜轴对称,当平面镜竖直向上运动时,人的像是不动的,所以D不正确.
8.【答案】B
【解析】小孔成像是由光沿直线传播形成的,小孔成像,成的都是倒立的实像,与小孔的形状无关,像的形状取决于物体的形状,因此在硬纸板的不同位置扎四个不同形状的小孔,则在墙上会出现四个蜡烛火焰的实像.
9.【答案】C
【解析】红外线是一种不可见光,其热效应很强,我们感受的太阳的热主要是由于太阳光中的红外线的作用造成的.
10.【答案】B
【解析】红外线是不可见光,当然看不见它是否有颜色.烤火炉发出的淡红色的光,是因为它在发出红外线的同时,也发出少量红色的可见光.
11.【答案】B
【解析】因为凹面镜有聚光效果,增强光感,当用它来作反光镜时,可反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上,从而看的更清楚.
12.【答案】C
【解析】反射角应当是反射光线与法线的夹角,所以C选项正确.
13.【答案】B
【解析】立竿见影、一叶障目都是属于光的直线传播现象;池水映明月是平面镜成像,属于光的反射现象;潭清疑水浅是水底物体的光由水里进入空气时,发生了折射现象造成的.
14.【答案】B
【解析】红外线是不可见光,当然看不见它是否有颜色.烤火炉发出的淡红色的光,是因为它在发出红外线的同时,也发出少量红色的可见光.
15.【答案】D
【解析】绿色的眼镜,只有绿色的光能够透过镜片,其他颜色的光被镜片吸收;白色的纸能够反射所有颜色的光.当所有颜色的光被白纸反射后只有绿色的光透过了镜片到达人眼,人眼只看见绿光.
16.【答案】光沿直线传播原理;变小
【解析】小孔成像是由光沿直线传播造成的,由图可见蜡烛距离小孔较近,在光屏上成的像比实际烛焰大;将蜡烛和光屏位置对调后,烛焰距离小孔比原来远了,所以成的像也就变小了.
17.【答案】红光;黑
【解析】不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的,物体只反射与其颜色相同的色光,黑色物体吸收所有色光;所以当红光照时,嘴仍呈红色,此时翅膀呈黑色.
18.【答案】(1)折射角随入射角增大而增大,并且折射角大于入射角;(2)水(或玻璃),空气.
【解析】(1)由表中的数据可知:入射角由10°增加到40°,折射角由15.1°增加到74.6°,折射角随着入射角的增大而增大,并且折射角总大于入射角.
(2)因为折射角大于入射角,因此入射光线可能从水(或玻璃)中进入空气.
19.【答案】(1)长波紫外线透过率;(2)1、2或3、4;(3)穿全棉长袖T恤;穿颜色较深的衣服;穿较厚的衣服等(合理即可).
【解析】(1)根据题干中的检测方法可知,该实验是通过比较长波紫外线透过率来分析衣服的防晒效果.
(2)比较实验1、2或3、4可知,衣服的材质和颜色不变,长波紫外线透过率随衣服布料层数的增加而降低,即防晒效果好;
故可得结论:其它条件相同时,防晒效果与衣服的层数(厚度)有关.
(3)夏季紫外线照射强,为防止紫外线可穿全棉长袖T恤;穿颜色较深的衣服;穿较厚的衣服等(合理即可).
20.【答案】变小;不变;圆;不变;减弱
【解析】(1)因为太阳光是平行光,开始时孔较大,所以形成的光斑面积和孔的面积大小相等,而且亮度与孔大小无关,即光斑亮度不变.
(2)当小孔到地面的距离一定时,小孔越来越小,就会发生小孔成像,地面上就能够得到太阳的像即光斑形状是圆形;继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,因为小孔成像时像的大小与光斑的大小无关,所以白纸上光斑大小不变,但由于透过的光减少,光斑亮度会减弱.
21.【答案】漫;可逆;在;不能;不能;同一平面内;先有入射角后有反射角,应描述为反射角等于入射角;应多次实验后得出结论,避免结论具有偶然性
【解析】[设计与进行实验]
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于漫反射的缘故;
(3)让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出可知,将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,体现了光路是可逆的.
(4)因反射光线、入射光线和法线在同一平面内,若将右侧纸板向后折转一定的角度,则在右侧纸板上不能看到反射光线.
(5)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,此时反射光线、入射光线在同一平面内,由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直,故不能看到反射光线.
[分析与论证]
(2)经过多次实验发现,在光的反射中,反射光线中,反射光线、法线、入射光线都在同一平面内.
[评估与交流]
(1)因为是先有入射角后有反射角,所以应描述为光反射时,反射角等于入射角;
(2)一次实验具有很大的偶然性,因此应多次实验后得出结论,避免结论具有偶然性
22.【答案】解:(1)声音在空气中的速度大约为340m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108m/s,光速比声速大得多,如果裁判员听到枪声才开始计时,这时运动员已经跑了一段时间才开始计时,所以测得的时间偏小.
(2)声音传播100m时所用的时间:
所以,看到发令枪烟雾计时成绩应该是11s+0.29s=11.29s
答:(1)声音在空气中的速度大约为340m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108m/s,光速比声速大得多,如果裁判员听到枪声才开始计时,这时运动员已经跑了一段时间才开始计时,所以测得的时间偏小.(2)看到发令枪烟雾计时成绩应该是11s+0.29s=11.29s
【解析】声音在空气中的速度大约为340m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108m/s,光速比声速大得多,如果裁判员听到枪声才开始计时,这时运动员已经跑了一段时间才开始计时,所以测得的时间偏小,少的刚好是声音传播100米所用的时间.
23.【答案】如图所示:
因为平面镜与水平面成30度角,所以入射光线与镜面夹角为60度,即入射角为30度,那么入射光线与反射光线的夹角为60度,由直角三角形OSA可得,
S=OS=1.732×OS=1.732×3m=5.196m.故地面上的所成的光点距光源5.196m远.
【解析】由平面镜绕绕水平轴转过30°角,可知反射光线与入射光线夹角为60°,则根据作图可形成直角△ASO三角形,即地面上得到的光斑A点与S点间的距离为SO距离的
倍.
24.【答案】解:光从月球到地球时间:,
月球到地球的距离为:.
答:地球到月球的距离为
【解析】从发射激光到接收到它返回的信号,共用时2s,
所以光从月球到地球一趟的时间是:,
已知光速为=3×108,
月球到地球的距离为:.