第四章 光现象
一、单项选择题(共12小题;共36分)
1. 如图所示,服装店经常将一面平面镜倾斜放置,照镜子的人走向平面镜时,下列描述符合事实的是
A. 镜中像的上半身将变大
B. 镜中像的下半身将变大
C. 镜中的像将面镜
D. 镜中的像为虚像,像与人的连线与镜面不垂直
2. 一束光从玻璃砖射入空气中,若入射角为 ,则折射角可能为
A. B. C. D.
3. 黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮的灯泡”所画的光路图,正确的是
A. B.
C. D.
4. 如图所示,将一光源置于竖直的平面镜前的 点, 处的人会看到平面镜中也出现一个“光源”。图中对于人眼看到平面镜中“光源”的作图过程中,正确规范的是(图中的数字表示的是作图的先后次序)
A. B.
C. D.
5. 如图是“探究光的反射规律”的实验装置,白色硬纸板 垂直放置在平面镜上,白色硬纸板可沿 折叠,使光线 紧贴硬纸板射向镜面 点,为了研究反射角与入射角之间关系,实验时下一步应进行的操作是
A. 绕 前后转动板
B. 绕 前后转动板
C. 改变光线 与 之间的夹角
D. 改变光线 与 之间的夹角
6. 如图是浙江省丽水市国家级风景名胜——缙云仙都,平静的水面形成的“倒影”是由于
A. 光的反射 B. 光的色散 C. 光的漫反射 D. 光的直线传播
7. 下列各种单色光中,属于三原色光之一的是
A. 紫光 B. 黄光 C. 橙光 D. 红光
8. 人在 处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底 处,如图所示。 处用激光射到玻璃球上,则激光应
A. 正对 点 B. 点的上方些 C. 点的下方些 D. 点的左侧
9. 如图所示,为某型号的红外线测温仪。在新冠疫情防控期间,校医常用它测量我们入校时的体温,测量部位为额头。因为自然界的所有物体都在向外辐射红外线,物体辐射红外线的强度与温度有关。该测温仪就是通过接收人体辐射的红外线来测量人体的温度。以下说法中正确的是
A. 该红外线测温仪在测温时必须要与额头接触
B. 该红外线测温仪是根据液体热胀冷缩的原理制成的
C. 该红外线测温仪利用了红外线的热效应比较显著的特点
D. 图中温度示数对应的被测者须主动配合做好医学观察
10. 下列现象中属于光的折射现象的是
A. 坐井观天 B. 杯弓蛇影 C. 海市蜃楼 D. 一叶障目
11. 晚上,小昆在自己的家庭实验室探究“光的反射现象”,他把一小平面镜粘在白纸上,用手电筒照射白纸板和平面镜(如图所示),下列有关说法正确的是
A. 白纸看上去很暗,因为白纸发生漫反射
B. 白纸看上去很亮,因为白纸发生镜面反射
C. 镜子看上去很暗,因为镜子发生漫反射
D. 镜子看上去很暗,因为镜子发生镜面反射
12. 平面镜 与 的夹角为 ,如图所示,如果光线 经 和 反射后沿原路反射回去,则 的度数是
A. B. C. D.
二、填空题(共6小题;共18分)
13. 早晨,太阳光以与水平面成 夹角射到平静池塘的水面上,则太阳光的反射角是 ,随着太阳的升起,反射角将 (填“增大”“减小”或“不变”),正午太阳光垂直射向水面时,反射角是 。
14. 如图所示,将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧斜向上射入盐水中,发现光在盐水中发生了弯曲,而不是沿直线传播,其原因是: 。
15. 雨过天晴,小明陪同妈妈在湖边散步,看见天上的一条彩虹倒映在水面上,非常美丽,实际上他们看到水中的彩虹是由于光的 (填“反射”或“折射”)形成的 (填“实”或“虚”)像。
16. 如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源 发出的一束激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的 点。当液面下降时,光点 将 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
17. 如图所示,让一束白光经过三棱镜,在三棱镜后放置一凸透镜,将光屏放在 处时,观察到色光的颜色是 ,光屏先后在 、 两处时,观察到的现象有何不同: 。
18. 响尾蛇可以靠对光的敏感来捕食,这种光是 ;电焊工在焊接时要戴上护眼罩,这主要是为了防止 对眼睛造成伤害。若将电视机的红外线遥控器对着温度传感器,一会儿后,传感器的示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
三、简答题(共3小题;19.20题各7分,21题8分,共22分)
19. 雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是水;背着月光走,地上发暗的是水。请你依据所学光的反射知识进行解释。
20. 篝火晚会上,隔着燃烧的火堆看对面的人,会看到他(她)在晃动,为什么
21. 给你一只玻璃杯、两支同样的蜡烛、一块半透明茶色玻璃等物品,请设计一个魔术,要求在杯中固定的一支蜡烛,看上去好像点亮着,而且往杯中倒水,烛焰似在水中却不会熄灭。小组合作画出这个魔术设计的示意图,完成制作后在全班展示,并能利用平面镜成像的特点加以解释。
四、计算题(共2小题;共24分)
22. 按要求完成填空:
(1)科学家在南极洲发现一个陨石凹坑,形状如圆形平底锅,如图 所示。小明在圆心 点大喊一声,经过 听到回声。设空气中声速为 ,圆形凹坑的直径为多少米
(2)已知月亮与地球间的平均距离为 ,则月亮反射的太阳光到达地球的时间为多少秒
(3)如图 所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源 ,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴 匀速转动 角时,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为多少
23. 路灯高度为 ,地上两根高度均为 的竖直杆之间相隔一定距离,经过测量发现两根竖直杆的影长之差为 ,求两杆之间的距离
答案
1. C
【解析】AB.人在平面镜中的像的大小与人等大,当人走近镜子时,镜中的像的大小不变,故AB不符合题意;
C.根据平面镜成像的特点可知,像与物到平面镜的距离相等,所以当人面镜时,镜中的像将面镜,故C符合题意;
D.根据平面镜成像的特点可知,当你走向平面镜时,像与你的连线与镜面仍然垂直,故D不符合题意。
故选C。
2. A
【解析】根据光的折射定律,一束光从玻璃砖射入空气中时,折射角大于入射角,若入射角为 ,则折射角大于 ,故BCD错误,A符合题意,故选A。
3. C
4. D
【解析】人眼看到平面镜中“光源”的作图过程中,正确规范的是①首先过镜面作出点光源 的对称点 ,即为 在平面镜中的像,②连接 与镜面交于 点,即为入射点(反射点), 为反射光线,③连接 就得到入射光线。故如D图所示。
5. C
6. A
7. D
【解析】在各种不同色光中,红、绿、蓝叫做三原色光。故答案选D。
8. A
【解析】人在 点观察到水中的物体,是光经过折射进入人的眼睛,由于折射时光路可逆,用激光对准看到的物体的位置照射,可以照到物体。
9. C
【解析】人体辐射红外线,红外线测温仪不用和人体接触就能感知人体温度,故A错误;
红外线测温仪是根据接收人体辐射的红外线来工作的,故B错误;红外线测温仪是利用红外线的热效应比较强的特点工作的,故C正确;
新冠疫情期间,人体温度超过 要主动配合进行医学观察,红外线测温仪上显示 ,不需要进行医学观察,故D错误。
10. C
【解析】【分析】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、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
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;
光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,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。
【解析】解:
、坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大,这是光的直线传播造成的,故不符合题意;
、杯弓蛇影是指弓在水中成像,属于平面镜成像,是光的反射造成的,故不符合题意;
、海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象,故符合题意;
、一叶障目由于光沿直线传播形成的,故不符合题意。
故选:。
【点评】此题通过几个词语考查学生对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,解题的关键是理解词语反应的物理情境,一定程度上考查了学生的语文知识,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
11. D
【解析】当用手电筒正对着镜子和白纸板照射时,镜子表面很平,表面会发生镜面反射,反射光线逆着手电筒的光线反射回,而人是从镜子的侧面看去,并没有反射光线进入人眼,故人看到的镜子是暗的;
白纸板表面凹凸不平,手电筒光照射时发生漫反射,反射光线射向四面八方,人从侧面看去,会有一部分光线进入人眼,所以看到的白纸板是亮的。
综上所述,只有D的说法正确。
12. B
【解析】如图所示,根据题意可知反射光线与镜面 垂直,则反射光线与 的夹角 ,入射光线与 的夹角 。
13. ;减小;
14. 盐水不均匀,越深密度越大,光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射
15. 反射;虚
16. 向右
【解析】当液面下降时,由于入射角的大小不变,所以此时的反射光线与原来的反射光线平行,反射光点 将向右移到 位置,如解析图所示。
17. 白色;光屏上彩色光带的顺序相反
【解析】让一束白光经过三棱镜,白光会分解成七种颜色的光,这七种颜色的光经过凸透镜后,会聚到 处,所以 处为白色的光;根据图象可知,经过 处和经过 处的光线在竖直方向上的位置发生了变化,所以光屏上彩色光带的顺序是相反的。
18. 红外线;紫外线;变大
【解析】红外线具有热效应,响尾蛇是通过红外线的热效应强的特点来跟踪食物,进行捕食。
紫外线对人体有伤害,电焊工在焊接时要戴上护眼罩,这主要是为了防止紫外线对眼睛造成伤害。
红外线具有热效应,若将电视机的红外线遥控器对着温度传感器,一会儿后,传感器的示数将变大。
19. 迎着月光走时,水面上发生镜面反射,进入人眼的反射光线多,人感觉水面亮;地面上发生漫反射,进入人眼的光线很少,人感觉地面亮度小。背着月光走时,水面上发生镜面反射,几乎没有反射光线进入人眼,人感觉水面暗;地面上发生漫反射,有少量的光线进入人眼,人感觉地面相对于水面较亮。
20. 火焰的上方空气不均匀,光线不能沿直线传播,所以会看到人晃动。
21. 如图所示,在茶色玻璃(作为平面镜)前放点燃的蜡烛,在茶色玻璃后的杯中放一支未点燃的同样大小的蜡烛。看到的烛焰其实是前面蜡烛火焰的像,往后面的杯中倒水,点燃蜡烛的烛焰的像当然不会熄灭。
第四部分
22. (1)
【解析】声音到凹坑壁的时间:,
由 ,得从 点到凹坑壁的距离(半径):,
圆形凹坑的直径:。
(2)
【解析】因为 ,
所以光到达地球需要的时间:。
(3)
【解析】如图所示,平面镜旋转 ,相当于入射角增大 ,因为原先入射角为 ,(如左图)则入射角和反射角的夹角为 ,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为 (如右图)。
23.
【解析】如图:
根据三角形相似,即 ,
所以 ,,
即 ;
又因为 ,
所以 ,
即 ,
得 ,
解得 ,
即 ,
得 ,
得 。
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