第四章《光现象》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.如图所示,是我们从水面上方看到的筷子斜插入水中的情况,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.生物学研究表明,绿色植物的生长需要光;而物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的.由此可以初步推测,不利于绿色植物生长的光是( )
A. 红光
B. 紫光
C. 黄光
D. 绿光
3.如下应用事例中,哪一个不是利用红外线的热作用强的特性( )
A. 家庭用红外线烘烤食品
B. 工业用红外线烘干汽车表面的喷漆
C. 医疗上利用红外线对病人理疗
D. 生活中电视机利用红外线遥控调台
4.如图所示,人眼在A处看见玻璃缸B处有雨花石.若从A处射出一束激光,要使激光射到雨花石上,则激光应向哪一点射出?
A. B点
B. B点上方
C. B点下方
D. B点左方或右方
5.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
6.王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门,当有人靠近时,门会实现自动开闭.王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的.为此他反复做了几次试验:当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时,门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板,直立着滑向自动门时,门不打开.王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是( )
A. 自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭
B. 自动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭
C. 自动门本身能发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭
D. 靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭
7.医生检查病人耳道时,常使用一个凹面镜,这样可以使( )
A. 耳道在凹面镜中成一虚像
B. 耳道在凹面镜中成一实像
C. 耳道在凹面镜中成一放大的实像
D. 较多的光线反射进去照亮耳道
8.小刚同学站在池塘边看到“鱼在云中游”的奇景,他看到的( )
A. 鱼是实像,云是虚像
B. 鱼是实像,云是实像
C. 鱼是虚像,云是虚像
D. 鱼是虚像,云是实像
9.下列事例中,属于紫外线应用的是( )
A. 夜视仪
B. 遥控器
C. 验钞机
D. 全自动感应水龙头
10.光污染已成为21世纪最受人们关注的问题之一.现在很多人在粉刷墙壁时选择了一种环保墙漆,这种墙漆会使墙表面出现很多小的凹凸不平,达到保护视力的目的,这主要是利用了光的( )
A. 漫反射
B. 镜面反射
C. 折射
D. 直线传播
11.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不到硬币(如图甲所示).人位置不变,往茶杯中倒入一些水后,又能看到硬币了(如图乙所示),这主要是由于( )
A. 光的直线传播
B. 光的折射
C. 光的反射
D. 凸透镜成像
12.如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则( )
A. A处应是紫光
B. 只有AB之间有光
C. 将温度计放到AB范围A处的外侧,会看到温度上升
D. 将照相底片放到AB范围B处的外侧,底片不会感光
13.下列关于实像和虚像的说法中,正确的是( )
A. 实像能用光屏接收,虚像不能用光屏接收
B. 实像可以拍摄,虚像不能拍摄
C. 实像可以用眼睛看到,虚像不能用眼睛看到
D. 实像是由实际光线会聚而成的,虚像也是由实际光线会聚而成的
14.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
15.光射到镜面上,入射光线与反射光线的夹角为120°,若使反射光线与入射光线的夹角变为100°,下列方法可行的是( )
A. 镜面不动,入射光线向镜面旋转10°
B. 镜面不动,入射光线远离镜面旋转20°
C. 入射光线不动,镜面顺时针旋转20°
D. 入射光线不动,镜面逆时针旋转10°
二、填空题(共3小题)
16.如图所示的情景说明:在光发生反射时,光路是______的.
17.在白纸上写有红色的字,在暗室中用绿色的光照射它,看到的是绿纸上写有________ 颜色的字,如果用红光照射它,看到的字将(更清晰 / 不清晰).
18.小明到海滨浴场游泳,刚到海边时他看到悬挂着彩带的巨大气球漂浮在海面上空.当他潜入水中时,从水中仍能看到这个“气球”,此时看到的“气球”是气球的________像(选填“实”或“虚”);在水中看到的“气球”高度比在海边看到的气球高度要________.
三、实验题(共3小题)
19.图甲,是小芳同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置.
(1)为了便于观察,该实验最好在 ______ 的环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,是为了 ______ .
(2)选取两根完全相同的蜡烛,是为了比较像与物的 ______ 关系;
(3)该实验中,刻度尺的作用是:比较像与物 ______ 关系;
(4)移去蜡烛B,并在其位置上放一个光屏,则光屏上 ______ (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A烛焰的像,这表明平面镜所成的像是 ______ 像(填“虚”或“实”);
(5)如果使蜡烛A离玻璃板远一些,则它所成像的大小 ______ ;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(6)实验时,小芳同学应在 ______ 侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像.(选填“M”或“N”)
20.小玲同学在探究平面镜成像时像与物的关系时,选择两根完全相同的蜡烛、一块较厚的玻璃板M(P、Q两个面都可以作为平面镜使用).
[进行实验与收集证据]她在桌面上铺一张大纸,竖立一块玻璃板:将蜡烛A放置在玻璃板的前面,点燃蜡烛A,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面,如图甲所示,进行实验.
小玲按照图乙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据:
[分析与论证]根据上述实验数据分析得出:像距 ______ (大于/等于/小于)物距.
[交流与评估]这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是选择了蜡烛A所成的像到反射面的距离 ______(填“正确”或“不正确”);根据上面数据推算玻璃板的厚度为 ____ cm.
小玲进一步思考:若保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置,能发现B始终能与A的像重合吗?(能/不能) ______ .
21.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小丽同学选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如下图所示.
(1)小丽将蜡烛A______ 放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她观察发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜.你认为在下图所示的甲、乙、丙三幅图中, ______ 图是产生以上实验现象的原因.
(2)实验器材调整正常后,若蜡烛A距平板玻璃8cm,则蜡烛B与蜡烛A相距 ______ cm才能与蜡烛A的像完全重合.
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.在田径运动会的百米赛跑项目中,小明和小江分别根据发令枪冒烟和听到枪声开始记时,同一运动员的跑步成绩( )
A. 小明比小江多了0.294秒
B. 小江比小明多了0.294秒
C. 小明和小江的记录结果一样
D. 小江记录的结果更准确
24.一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?
答案解析
1.【答案】D
【解析】筷子斜插入水中,由于光的折射作用,从上面看筷子水中的部分的位置比实际位置高一些,看起来向上弯折.
2.【答案】D
【解析】不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的.绿色植物因为反射绿光,看到是绿色的,其它颜色的光都被绿色植物吸收了.从这个角度来讲绿色植物是不喜欢绿色的,由此可以初步推测,不利于绿色植物生长的光是绿光.
3.【答案】D
【解析】红外线的热效应很强.家庭用红外线烘烤食品、工业用红外线烘干汽车表面的喷漆、医疗上利用红外线对病人理疗都是应用了红外线的热效应比较强.故ABC不合题意;成电视、空调的遥控器发出的是红外线,但不是利用红外线热作用强的特性,所以选D.
4.【答案】A
5.【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.
6.【答案】C
【解析】A、玻璃板滑向门时,也会有声音的发生,但门并没有打开说明不是利用声控装置.
B、玻璃板也会辐射出红外线,但门没有打开说明不是探测物体发射出的红外线,来实现自动开闭的.
C、若是自动门发射红外线,红外线经过玻璃会穿透过去,反射回来的是非常少的,但足球和人反射回来的红外线是比较多的,因为红外线是不能穿透足球和人.自动门就可以探测反射回来的红外线来实现自动开闭.
D、玻璃板也可以通过空气给自动门一个压力,但玻璃板滑向自动门时,自动门并没有打开说明不是利用空气压力来实现自动开闭的.
7.【答案】D
【解析】医生检查病人耳道时,常使用一个凹面镜,这是利用凹面镜对光线的会聚作用,这样可聚集光线,看清耳道内的病情,便于对耳道进行检查.
8.【答案】C
【解析】水中的云是云彩反射的光经水面反射后形成的虚像,是由光的反射形成的.
水中鱼的反射的光斜射到水面上时会发生折射现象,折射光线远离法线,我们逆着折射光线就能看到水中的鱼的较浅的虚像.所以二者都是虚像,只是成像原理不同.
9.【答案】C
【解析】夜视仪、遥控器、全自动感应水龙头都是利用的红外线;验钞机是利用的紫外线能使荧光防伪标记发光的特点.
10.【答案】A
【解析】粉刷墙壁时选择了环保墙漆,这样表面将会出现很多小的凹凸不平,当光照在墙上时,在凹凸不平的地方发生漫反射,光向四处传播开来,减弱了光的强度,对人们的眼睛能够起到保护作用.
11.【答案】B
【解析】硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住,人看不见硬币了,这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故;倒入一些水后,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线方向,人眼逆着折射光线看去,看到的是变高的硬币的像.所以看不见是光的直线传播,又看见了是光的折射.
12.【答案】C
【解析】太阳光经三棱镜后发生色散,图中位置从A到B依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,因此A处为红光,AB之间为可见光,AB的外侧是不可见光,故AB错误;A的外侧是红外线,红外线具有热效应,它位于红色光的外面,所以温度计放在A处的外侧示数会上升,故C正确;B处的外侧是紫外线,由于紫外线会使底片感光,而紫光外侧为紫外线,因此将底片放在紫光外侧.则底片会感光,故D错误.
13.【答案】A
【解析】A.是否用光屏能承接是实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接,虚像承接不到,故本选项符合题意;
B. 实像可以拍照,虚像也可以拍照,故本选项说法错误;
C.实像能呈现在屏上,也能用眼睛观察,故本选项说法错误;
D.实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的,故D错误.
14.【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.
15.【答案】D
【解析】根据光的反射定律可以判断,入射光线与反射光线的夹角为120°,因为反射角等于入射角,所以入射角为60°;要想使反射光线与入射光线之间的夹角变为100°,根据反射角等于入射角,所以入射角要变为50°,则入射光线不动,镜面逆时针旋转10°即可.
16.【答案】可逆
【解析】从图中可以看出,小猫通过平面镜可以看到小聪,小聪也可以通过平面镜看到小猫,说明光路具有可逆性.
17.【答案】黑;不清晰
【解析】绿光照在白纸上被白纸反射,白纸看起来是绿色的;绿光照在红字上,绿光被红字吸收,红字上没有光发生反射,没有光线进入眼睛,字看起来是黑色的;因此我们看到的是绿纸上写有黑颜色的字;
如果用红光照射它,红光照在白纸上被白纸反射,白纸看起来是红色的;红光照在红字上也被红字反射,故看到的字将不清晰.
18.【答案】虚;高.
【解析】当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所感到物体的位置比实际位置低高一些.看到的“气球”是气球的虚像.
19.【答案】(1)较黑暗;便于确定像的位置;(2)大小;(3)到平面镜的距离;(4)不能;虚;(5)不变;(6)M.
【解析】(1)①在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮.所以在比较黑暗的环境中进行实验.
②为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板.
(2)两只蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的.
(3)在实验中用到刻度尺,但尺并不是测量像、物的大小用的,而是测像到镜的距离、物到镜的距离,然后比较二者关系用的.
(4)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以光屏不能接收到的烛焰的像,所以说明平面镜成的像是虚像.
(5)如果使蜡烛A离玻璃板远一些,物体不变,物体的像和物体大小相等,所以像的大小不变.
(6)平面镜成像是由于光的反射形成的,要观察蜡烛A在平面镜中所成的像,应在M侧透过玻璃板观察.
20.【答案】小于;不正确;0.5;不能
【解析】(1)根据上述实验数据分析得出:像距小于物距;
(2)“研究平面镜成像”时要多次改变物距找像.目的是探究成像规律,避免偶然性;
根据物体在平面镜中成像,物像到平面镜的距离相等,通过测量,可以得到A和B到平面镜面的距离是相等的,而小华测量的像距是A′到Q的距离,因此这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是选择了蜡烛A所成的像到反射面的距离不正确;根据上面数据推算玻璃板的厚度为4.2cm-3.7cm=0.5cm;
如果多次改变玻璃板的位置,玻璃板前后移动,则像距物距不相等,所以会发现B始终不能与A的像完全重合.
21.【答案】(1)垂直;乙;(2)16.
【解析】(1)实验时平面镜必须要竖直放置,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,由图可知,甲图平面镜竖直放置,不会出现像偏高的情况,乙和丙图平面镜没有竖直放置,分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点,可知,乙图平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜,如下图:
(2)由平面镜成像特点可知,若蜡烛A距平板玻璃8cm,蜡烛A的像距离平面镜也为8cm,则蜡烛B与蜡烛A相距16cm才能与蜡烛A的像完全重合.
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】A
【解析】光的传播速度是c=3×108m/s,声音的传播速度是340m/s.
因为光的传播速度太快了,所以当光从起点传播到终点时,光的传播时间是可以忽略的.由于声音和冒烟是同时产生的,所以我们可以认为当人看见发令枪冒烟时,声音从起点才开始传播,那么声音从起点传播到小江耳朵里的时间是:
,
这说明当小明看到冒烟时,过了0.294s的时间声音才传到小江的耳朵里,所以小江比小明晚计时了0.294s,小明比小江多计时了0.294s.
小明以看到冒烟就开始计时,这和运动员开始起跑的时刻基本是相同的,所以小明记录的结果更准确.
24.【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.