第四章《光现象》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图所示);②在 A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;③经搅拌后,观察到光线又变直.小明根据上述现象得出的结论,正确的是( )
A. 光的传播需要介质
B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在海波溶液里不能沿直线传播
D. 光在同一种均匀介质中才沿直线传播
2.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A. 小孔成像
B. 近视的同学戴上眼镜后能看清物体
C. 墙上手影
D. 晴天看见“白云在水中飘动”了
3.人站在哈哈镜前,会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形,令人发笑.现有一个由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜,竖直置于水平地面上.当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方,他看到的像的情况是( )
A. 上半身的像被拉长
B. 下半身的像被拉长
C. 全身的像都被拉长
D. 全身的像都被压短
4.设光在真空中的传播速度为v1,在水中的传播速度为v2,在普通玻璃中的传播1速度为v3,它们之间的大小关系是( )
A.v1<v2<v3
B.v1>v2=v3
C.v1>v2>v3
D.v1=v2=v3
5.下列说法不正确的是( )
A. 镜面反射遵从光的反射规律
B. 平行光束经平面镜反射后,仍然是平行光束
C. 漫反射不遵从光的反射规律
D. 漫反射中入射的平行光束经反射后,不再是平行光束
6.光线以某一入射角α射向平面镜,现将入射光线不动,使镜面旋转β角,则反射光线偏转过的角度为( )
A.α
B. 2α
C.β
D. 2β
7.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
8.成语“白纸黑字”喻指证据确凿,不容抵赖.从物理学角度看( )
A. 白纸和黑字分别发出不同颜色的光进入人的眼睛
B. 白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入人的眼睛
C. 白纸反射出白光进入人的眼睛,而黑字不反光
D. 黑字比白纸反射光的本领强
9.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°
10.下列说法中错误的是( )
A. 眼睛能看到成在光屏上的像
B. 有的虚像看的见,有的虚像看不见
C. 眼睛可以直接看到凸透镜所成的实像
D. 眼睛既能看到实像,也能看到虚像
11.电视机遥控器能够控制电视的开机、关机、选台等,利用的是( )
A. 红外线
B. 紫外线
C. 超声波
D. 可见光
12.把一块玻璃砖紧贴刻度尺放置,人们在通过玻璃砖观看刻度尺会发现刻度尺发生错位,关于这一现象产生的原因说法正确的是( )
A. 光由空气射向玻璃时发生折射造成的
B. 光由玻璃射向空气时发生折射造成的
C. 光由空气射向玻璃时发生反射造成的
D. 光由玻璃射向空气时发生反射造成的
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
14.一条光线射到平面镜上,如果入射光的方向保持不变,转动平面镜的镜面,使入射角增大10°,则反射光线跟入射光线恰成直角,镜面转动前的入射角是( )
A. 10°
B. 35°
C. 45°
D. 55°
15.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
二、填空题(共3小题)
16.在探究“平面镜成像特点”时,我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验,如图所示.用 ______ 替代点燃的蜡烛的像,其目的是:便于确定 ______ 和比较 ______,此实验采用了物理研究方法.
17.汽车驾驶室的外面都装有观察镜,这种镜是 ______ 镜,它对光有 ______ 作用,这样做可以 ______ ,该镜中所成的像是 ______ .
18.平面镜可以用来改变光线的 ______ .当光线与平面镜成90°角入射时,光线改变了 ______ 度.
三、实验题(共3小题)
19.光在其中传播速度快的介质称为光疏介质,光在其中传播速度慢的介质称为光密介质,当光从一种介质进入另一种介质时,折射的情况与光在其中的速度有关.下面表格给出了光在空气、水、玻璃中的传播速度,如图给出了光从空气进入水,再从水进入玻璃,最后从玻璃再次进入空气的光路图.请回答下列问题:
(1)光从空气射入水,折射角入射角,光从水射入玻璃,折射角入射角.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)相对玻璃而言,水属于介质.
(3)结论:光从光密介质斜射进入光疏介质时,折射角入射角.(选填“大于”、“小于”或“等于”)
20.小敏学习了“光的折射”后,想知道光进入不同介质时,弯曲程度是否相同(折射角是否相等),如不同,弯曲程度与什么因素有关.
老师帮她设计了下面的实验:
用一厚玻璃缸盛一定量的水,让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中,从水中再进入玻璃,然后再进入空气中,其光路图如图所示.小敏还上网查出了一些介质的其他参数,如下表:
(1)分析光路图,可知:光线进入不同介质中弯曲程度_______(相同/不同).
(2)光由传播速度大的物质斜射入传播速度小的物质中时,折射角___________(大于/小于)入射角.
21.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) ______ .
四、计算题(共3小题)
22.小康学过光的直线传播后,查阅相关资料,利用下面的方法粗略测出月球的直径.如图所示,在月圆时,把一枚一元的硬币,放在离眼睛点约为米处,在保证与月面平行的情况下,正好把月亮遮住.已知一元硬币的直径为,地球到月球距离为,则证明月球的直径(本题忽略大气对光的折射).
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.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
答案解析
1.【答案】D
【解析】从①中我们发现光在水中沿直线传播;而②中的光线不再沿直线传播,溶液不同于①的特点是介质不再均匀;③现象中的光线又沿直线传播,是由于经搅拌后,介质又变得均匀.故可以得出,光在同一种均匀介质中才沿直线传播.A.光在真空中(无介质)传播速度最快,故A错;B.光在同一种均匀介质中沿直线传播,故B错;C.如果海波溶液是均匀的,光将沿直线传播,故C错;D.光在同一种均匀介质中才沿直线传播,故D正确.
2.【答案】B
【解析】小孔成像、手影属于光的直线传播;“白云在水中飘动”属于平面镜成像,是光的反射现象;近视的同学戴上眼镜后能看清物体,是凹透镜的应用,属于光的折射.
3.【答案】B
【解析】哈哈镜中凸起的部分就相当于一个凸面镜,成缩小的像,所以人像变短;凹下去的部分相当于一个凹面镜,成放大的像,所以人像变长.
4.【答案】C
【解析】光在真空中的速度:v1=3×108m/s;
光在水中的速度约为真空中速度的四分之三,即为:v2=2.25×108m/s;
光在玻璃中的传播速度约为真空中的三分之二,即:v3=2×108m/s.
由此可知v>v2>v3.
5.【答案】C
【解析】无论镜面反射还是漫反射,每一条反射光线和其对应的入射光线都遵循光的反射定律;光射到光滑平面上发生的是镜面反射,一束平行光在光滑镜面反射时,反射光线向某一方向集中反射,所以平行光束经平面镜反射后,仍然是平行光束,选项B正确.发生漫反射的平行光,反射后不再是平行光线,反射光线射向各个不同的方向.
6.【答案】D
【解析】因为光线以某一入射角α射向平面镜,则入射角为α.当镜面旋转β时,法线始终垂直于平面镜,所以法线随之旋转β,此时的入射角等于α+β,由于反射角等于入射角,所以反射光线与法线的夹角也是α+β,此时的反射光线和入射光线的夹角由2α变为了2α+2β,由于入射光线的方向不变,所以反射光线转过的角度是2β.
7.【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.
8.【答案】C
【解析】我们看到白纸,是因为所有的色光经过白纸反射到我们眼睛中.
我们看到黑字是因为黑字吸收所有的色光,不反射光.
9.【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.
10.【答案】B
【解析】A、实像呈现在光屏上,虚像不能在光屏上成像,在光屏上得到的像是实像,眼睛能看到,故A正确,不符合题意;
B、眼睛既能看实像,又能看虚像,故B错误,符合题意;
C、眼睛可以直接看到凸透镜所成的实像,故C正确,不符合题意;
D、眼睛既能看实像,又能看虚像,故D正确,不符合题意;
11.【答案】A
【解析】A、红外线是一种不可见光,电视机遥控器能够控制电视是利用了红外线,符合题意;
B、紫外线常用来杀毒、验钞、合成VD等,不能用在遥控器上,不合题意;
CD、超声波和可见光在使用时有一定局限性,一般不会被用在遥控器上,不合题意.
12.【答案】B
【解析】如图所示,把一块玻璃砖紧贴刻度尺放置,通过玻璃砖观看刻度尺会发现刻度尺发生错位,这样由于光由玻璃射向空气时发生折射造成的.
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】B
【解析】由于反射角等于入射角,当反射光线跟入射光线恰成直角时,入射角和反射角都是45°,现在的入射角比原来的大了10°,故原来的入射角是35°.
15.【答案】A
16.【答案】等长的未点燃的蜡烛;像的位置;像与物的大小;替代法.
【解析】此实验采用了替代法.两只蜡烛分别称为A和B,由于A和B完全相同,实验中又使B与A的像完全重合,所以B蜡烛的位置就是A蜡烛的像的位置,同时说明像与物是大小相同的.
17.【答案】凸面;发散;扩大视野;虚像
【解析】汽车车窗外的后视镜是凸面镜;利用了对光反射时的发散的作用,可以扩大视野,从而更好地注意到后方车辆的情况,所看到的像是反射光线反向延长线的交点,实际并不存在,因此成的像是虚像.
18.【答案】传播方向;180.
【解析】平面镜可以用来改变光线的传播方向.当光线与平面镜成90°角入射时,光线改变了 180度.
19.【答案】(1)小于; 小于;(2) 光疏;(3)大于.
【解析】(1)从图看出,光从空气射入水,折射角发生偏转,向法线偏转;因此折射角变小,小于入射角;光从水射入玻璃,折射角同样发生向法线偏转的现象,折射角小于入射角;
(2)从表中数据分析,光在空气中传播速度大于在水中传播速度,在水中传播速度大于在玻璃中传播速度.相对玻璃而言,水属于光疏介质;
(3)图中光线是光从空气—水—玻璃,光疏介质射向光密的,折射角小于入射角的.如果光从光密介质斜射进入光疏介质时,即从玻璃—水—空气,根据光的可逆性,折射角大于入射角.
20.【答案】(1)不同;(2)小于
【解析】(1)由光路图,可知:光线进入不同介质中弯曲程度不同;
(2)由图可知,光由传播速度大的物质斜射入传播速度小的物质中时,折射角小于入射角.
21.【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.
22.【答案】证明:∵AB∥CD
∴△OAB∽△OCD
∴
∵AB=d;CD=D;OF=H;OE=L;
∴D=
【解析】设OE交AB于点F,由题意可知△OAB∽△OCD,根据相似三角形的性质:对应高之比等于相似比计算即可,注意的是结果要保留两个有效数字.
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】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.