第三章 光现象 期末复习必刷卷
一、单选题
1.关于光路可逆性原理下列说法正确的是
A.只有在光的直线传播过程中遵守
B.只有在镜面反射中遵守
C.漫反射不遵守
D.光的直线传播、镜面反射、漫反射都遵循光路可逆性原理
2.如图所示为检测视力的情景,下列说法不正确的是( )
A.镜中的视力表与身后的视力表大小相同
B.该同学看到的是视力表的虚像
C.检查时,该同学眼睛到镜中视力表的距离是5.4m
D.为了让学生看清视力表,应用灯光照亮身后的视力表
3.关于玩偶在平面镜中的像,下列情况中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.一束激光在某透明界面发生反射和折射现象,如图所示,其中∠AOB=∠AOC,则OA、OB、OC三束光中能量( )
A.OA最大 B.OB最大 C.OC最大 D.一样大
5.下列对光现象的描述正确的是( )
A.紫外线能使荧光物质发光,鉴别钞票的真伪
B.雨过天晴后,天空中出现彩虹是光的反射现象
C.在公园的湖水中可以看到拱桥的倒影,是由于光的直线传播形成的
D.植物的叶子是绿色的,说明植物的光合作用主要是利用太阳光谱中的绿色光
6.同学们在学习光现象过程中有许多说法,我们从中选出四种:①光在真空中的传播速度约为3×108 m/s,光年是一个非常大的时间单位;②将红色滤色镜(即红色玻璃)挡在照相机镜头前给一株绿叶红花的玫瑰拍照,照片上该花卉的颜色是黑叶红花;③紫外线最显著的性质是它能使荧光物质发光;④光的三原色是红、黄、蓝。对这些说法正误的判断,都正确的是( )
A.①②③④都正确 B.②③正确,①④错误
C.①②④正确,③错误 D.③正确,①②④错误
7.如图所示,小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律.下列说法正确的是( )
A.光屏能显示光路,是因为发生了镜面反射
B.将左侧光屏向后折转,是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”
C.验证“光路可逆”时必须用两个激光灯
D.验证“反射角等于入射角”时,入射角不能为
8.如图所示,站在岸边的人看到邕江水清澈见底便贸然跳下去游泳,很容易发生溺水事故,下列说法正确的是( )
A.该现象是光的反射产生的
B.该现象是光的直线传播产生的
C.在岸边看到的是变浅的水底的虚像
D.这是光从空气斜射到水中时发生的折射现象
9.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
10.下列有关光现象的描述正确的是( )
A.“潭清疑水浅”,是由于光的反射形成的
B.“云在水中飘”,是由于光的反射形成的
C.海市蜃楼,是由于光的直线传播形成的
D.手影游戏,是由于光的色散形成的
11.如图所示,一些金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后,在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”,与“飞机”的形成原理相同的是( )
A.坐井观天,所见甚小 B.海市蜃楼 C.雨后彩虹 D.镜中“花”、水中“月”
12.叉鱼时,只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼。如图所示,光路图正确规范的是(S表示鱼,S'表示鱼的像) ( )
A.B.C.D.
二、填空题
13.身高为168cm的同学距平面镜2m,则他的像距他本人有______m,像的高度为______cm;当他以0.5m/s的速度远离平面镜,那么2s后,他本人与镜中的像的距离变为______m。
14.电闪雷鸣时,我们总是先看到闪电后听到雷声,说明光速比声速__________(“大”或“小”);如果某人看到闪电后经过4秒听到雷声,根据空气(15℃时)中声速,可以算出打雷处离这个人的距离是___________m。
15.一入射光线与镜面的夹角是30°,则反射角是___________度,若入射光线与镜面的夹角减小,则反射角将___________(填“增大”或“减小”或“不变”)。如果入射光线垂直入射到水面上,那么反射角是___________度,折射角为___________度。
16.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。电光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,则入射角的大小为_____;当激光的入射角增大10°时,入射光线与反射光线的夹角为______;当激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,液面下降时,光点S′将_____(填“向左”或“向右”或“不会”)移动。
17.观测日全食时不能用肉眼直接对着太阳,如果没有专用的太阳滤镜来观察,可采用如图所示的两种简便方法:①如图甲所示,准备一盆黑墨水置于阳光下,在脸盆中能观察到太阳的像,这是利用了__________原理:②如图乙所示,将手指展开,互相垂直叠放,对着阳光,在地上也能观察到太阳的像,这利用了___________的原理.
18.如图的光路图中,MM′为平面镜,OA为反射光线,ON为法线,反射角∠NOA等于30°.已知∠BON等于30°,∠CON等于45°,∠DON等于60°.则与反射光线OA对应的入射光线是沿______方向射入的.(选填“BO”“CO”或“DO”)
三、作图题
19.如图所示水面上方有一个发光点,画出发出的光经水面反射进入人眼的光路图.
20.如图所示,点光源S发出的一束光经水面反射后经过P点射出,请找出S的像点,并画出这束光的传播路径.
21.完成图中的光路图。
四、实验题
22.某实验小组在探究光的折射规律时,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,看到如图所示的现象:
(1)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案中正确的是: ___________ (选填“A”、“B”或“C”)。
A 只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B 保持入射角不变,进行多次试验,测量入射角和每次试验的折射角,分析并得出结论
C 改变入射角,进行多次试验,测量每次试验的入射角和折射角,分析并得出结论
(2)通过实验还得到如下数据:
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:___________ ,且折射角___________ (大于/等于/小于)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
(3)该同学根据上述实验,总结出了光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足?答:___________ (是/否);请简要说明理由:___________
23.小明利用下图中的实验装置探究光的反射规律.纸板ENF是用两块纸板E和F连接起来的,可绕ON折转.
(1)实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜_____放置,图中的入射角是_____度.
(2)多次改变入射光的方向,总能在纸板上观察到入射光平面镜和反射光的径迹,由此小明得出结论:在反射现象中,反射光线,入射光线和法线都在同一平面内.小明得出结论的过程是否合理
?_____,说明理由:_____.
(3)若让一束光沿BO方向射向平面镜,反射光沿_____方向射出.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.D
【解析】光路可逆性在任何情况都能发生,即光的直线传播、镜面反射、漫反射都遵循光路可逆性原理.故选D.
2.C
【解析】A.平面镜成像时物与像大小相同,则镜中的视力表与身后的视力表大小相同,故A正确,A不符合题意;
B.平面镜成像是根据光的反射原理,成像为虚像,则该同学看到的是视力表的虚像,故B正确,B不符合题意;
C.平面镜成像时物与像关于平面镜对称,则检查时该同学眼睛到镜中视力表的距离是
L=2.5m+2.5m-0.4m=4.6m
故C错误,C符合题意;
D.为了让学生看清视力表,应用灯光照亮视力表,则此时像的光度也会增大,故D正确,D不符合题意。
故选C。
3.C
【解析】把像与物上对应的点连接,符合平面镜成像特点的应该是:连线与镜面垂直,对应点到镜面的距离相等,根据这两条可判断出C图正确,ABD错误。
故选C。
4.A
【解析】由图可知,∠AOB=∠AOC,则O为折射点或反射点;若入射光线为BO或CO,OA为折射光线,则∠BOC的平分线即法线与OA是重合的,不符合光的折射定律;所以只能是AO为入射光线,由于入射分成两条路径,所以AO的能量是最大的,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.A
【解析】A.紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,所以验钞机能够鉴别钞票的真伪,故A正确;
B.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故B错误;
C.平静水面上拱桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C错误;
D.植物的叶子是绿色的,说明植物的光合作用主要是利用太阳光谱中的绿色光之外的光,故D错误。
故选A。
6.B
【解析】①光年是长度单位,不是时间单位,故①错误;②玫瑰的绿叶只能反射绿光,红花只反射红光,而红色玻璃只允许红光通过,所以玫瑰的绿叶红花所反射的绿光和红光照到红色玻璃上时,绿光不会通过红色玻璃,只有红光进入照相机,于是拍摄的照片是黑叶红花,故②正确;③紫外线最显著的性质是它能使荧光物质发光故③正确;④光的三原色是红、绿、蓝,不是红、黄、蓝,故④错误。
故选B。
7.B
【解析】A.光屏能显示光路,是因为发生了漫反射,故A项错误;
B.为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,要向后折转反射光线的那侧光屏,即左侧光屏,故B项正确;
C.验证“光路可逆”时,如果让光线逆着反射的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,用笔在屏上画出即可,不必用两个激光灯,故C项错误;
D.入射角等于时,即入射光线与镜面垂直,反射光线也垂直于镜面射出,反射光线、入射光线、法线在一条直线上,故验证“反射角等于入射角”时,入射角可以为,故D项错误.
8.C
【解析】水底反射的光线射向人的眼睛时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人逆着折射光线看过去,看到的是水底的虚像,位置比实际位置浅,所以,站在岸边的人看到江水清澈见底便贸然跳下去游泳,很容易发生溺水事故,故C正确。
故选C。
【点睛】
9.D
【解析】A.光束与水面的夹角为40°,则入射角为
90°-40°=50°
因为反射角等于入射角,因此反射角的大小为50°,故错误;
B.当水面升高时,入射光线与法线的夹角不变,即入射角不变,则反射角大小不变,故错误;
C.当水面升高时入射点向左移动,因为入射角与反射角大小不变,因此光斑向左移动,故错误;
D.由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜成轴对称关系,当水面升高时S′到水面的距离变小,故正确。
故选D。
10.B
【解析】A.“潭清疑水浅”,是光从水中斜射入空气中发生的折射现象,故A错误;
B.“云在水中飘”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C.海市蜃楼,是由于光的折射形成的,故C错误;
D.手影游戏,是由于光的直线传播形成的,故D错误。
故选B。
11.A
【解析】金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后,在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”,其形成原理是光的直线传播。
A.坐井观天,所见甚小,是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.海市蜃楼是光经过不同密度的空气层后发生折射,使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景,属于光的折射现象,故B不符合题意;
C.雨后彩虹,是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散,属于光的折射,故不符合题意;
D.镜中“花”、水中“月”均属于平面镜成像,其形成原理是光的反射,故不符合题意。
故选A。
12.D
【解析】叉鱼时,渔民看到鱼的像,光线是从水中射向空气进入人眼,根据光的折射定律可知,光线从水中射向空气中时,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼的位置偏高,折射光线的反向延长线应该用虚线画出。
故选D。
13.4 168 6
【解析】[1]像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,该同学距平面镜2m,他的像距平面镜也是2m,则他的像距他本人4m。
[2]像和物体大小相同,他身高168cm,则像的高度也为168cm。
[3]当他以0.5m/s的速度远离平面镜,2s后,他移动的距离
s=vt=0.5m/s×2s=1m
他与平面镜的距离变为
s'=2m+1m=3m
像与平面镜的距离为3m,他本人与镜中的像的距离变为6m。
14.大 1360
【解析】[1]光在真空中的传播速度为,在空气中的传播速度约等于在真空的传播速度。声音在15℃的空气中传播速度约为340m/s,远小于光速,所以我们总是先看到闪电再听到雷声。
[2]光的速度远大于声音的传播速度,光的传播时间可以忽略不计,用速度公式可以求出打雷处到人的距离
15.60 增大 0 0
【解析】[1][2]入射光线与镜面的夹角是30°,则入射角为
90°-30°=60°
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射角也等于60°,若入射光线与镜面的夹角减小,入射角将增大,则反射角也将随之增大。
[3]如果入射光线垂直射到水面上,入射光线与法线的夹角为0°,所以入射角为0°,则根据光的反射定律可知,反射角也为0°。
[4]如果入射光线垂直射入水中时,光的传播方向不变,故折射角为0°。
16.40° 100° 向右
【解析】[1]由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”,可得入射角为:
90° 50°=40°;
[2]当激光的入射角增大10°时,入射角50°,入射光线与反射光线的夹角为:
250°=100°;
[3]当液面下降时,入射光线不变、法线仍与液面垂直,则入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向右移到A的位置,如图所示:
17.平面镜成像 小孔成像
【解析】[1]如图甲所示,准备一盆黑墨水置于阳光下,平静的水面相当于平面镜,所以在脸盆中能观察到太阳的像,这是利用了平面镜成像原理.
[2]如图乙所示,将手指展开,互相垂直叠放,对着阳光,手指缝充当小孔,因为光在同一均匀介质中是沿直线传播的,太阳通过小孔成像,这利用了小孔成像的原理.
18.BO
【解析】根据光的反射定律可知,反射角等于入射角;因为反射角∠NOA等于30°,所以入射角也等于30°,而∠BON等于30°,所以对应的入射光线是沿BO方向射入的.
19.
【分析】
平面镜成的像与物体关于镜面对称,据此找出A1的像点;根据反射光线的反向延长线交于像点,找出反射光线即可解答.
【解析】根据平面镜成像的特点作出A1关于水面的像点A,连接A与人眼,交于水面一点O,过O点垂直水面作出法线,A1O为入射光线,O与人眼的连线为反射光线,如图所示:
20.
【解析】
【解析】先通过水平面作出发光点S的对称点S′即为S的像,连接S′P交平面镜于点O,SO为入射光线,OP为反射光线;
如图所示:
【点睛】
先根据平面镜成像的特点作出S的像;再根据平面镜成像原理点知,反射光线所有的反向延长线都会过S的像;连接像点与P点,则与水平面的交点为入射点,再完成光路即可.
21.
【解析】
【解析】观察图像可知,光线斜射到相互垂直的两个平面镜上,经过两次反射,第一次经水平的平面镜反射到竖直的平面镜上,经反射后的光线与最初的入射光线平行,过入射点作于镜面的垂线即法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,结合几何关系求解反射角如下图所示,作出两次反射如下图所示:
22.C 折射角随入射角的增大而增大 小于 是 没有换用其他透明介质做此实验
【解析】(1)[1]A.只进行一次实验就得出结论,具有偶然性,客观性不够。故A错误;
B. 保持入射角不变,虽然进行多次实验,但得到的折射角是相同的,得不出客观的结论。故B错误;
C. 多次改变入射角大小,测量每次实验时入射角和折射角,发现折射角随入射角变化的规律,得到的结论是普遍的。故C正确。
故选C。
(2)[2][3]由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
(3)[4][5]从实验过程可以看出,实验中存在不足,应该换用其他透明介质再做此实验,这样得出的结论将更具有普遍性。
23.垂直 40 不合理 应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光 OA
【分析】
(1)纸板ENF与平面镜垂直放置;光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线在同一平面上),两线分居(入射光线、反射光线分居法线两侧),两角相等(入射角、反射角),光路可逆;入射角是入射光线与法线的夹角;
(2)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究.
(3)光在反射和折射中光路是可逆的.
【解析】(1)反射时,反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,且此平面垂直于镜面,所以实验时,应把纸板ENF与平面镜垂直放置;
入射角为入射光线与法线的夹角,所以图中的入射角是:.
(2)多次改变入射光的方向,总能在纸板上观察到入射光平面镜和反射光的径迹,因为纸板始终在一个平面内,这实验不够合理;
而应该将纸板F沿法线方向后折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光,验证反射光线,入射光线和法线是否在同一平面内,这样才合理.
(3)因为光的反射中,光路是可逆的,所以若让一束光沿BO方向射向平面镜,反射光沿OA方向射出.
【点睛】
重点是研究光的反射定律的实验,注意实验中的细节问题,如本题中可折的纸板的作用,纸板要与镜面垂直,以及不要把反射光线与镜面的夹角当成反射角等.答案第1页,共2页
答案第1页,共2页