第四章
一、选择题(每题3分,共36分)
1.2020年6月21日上演了日环食的重磅天象。图中与“影”相关的现象所涉及的原理和日环食形成原理相同的是( )
2.关于光的反射,下列说法中正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也是20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
3.如图图图所示,岸上的人看到水中小鱼的光路图是( )
4.在一张白纸上用红色水彩笔写上“物理”两个字。当你通过红色玻璃观察白纸上的“物理”两个字时( )
A.看到清晰的红色“物理”
B.看到清晰的黑色“物理”
C.看到清晰的白底红色“物理”
D.几乎看不出“物理”
5.如图图图所示,轿车的前挡风玻璃是倾斜安装的,这样可以避免行车时驾驶员视线受到干扰。轿车沿平直公路行驶,车内物体在前挡风玻璃中所成的像( )
A.与后方同行的车辆重合
B.与前方同行的车辆重合
C.在后方同行车辆的上方
D.在前方同行车辆的上方
6.关于光现象,下列说法中不正确的是( )
A.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的直线传播
B.漫反射不遵循光的反射定律
C.自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的
D.雨后出现彩虹是光的色散现象
7.照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。如图图图所示(P是凸透镜2倍焦距处),下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立、缩小的实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立、缩小的实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立、放大的虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立、放大的实像
8.小明将奶奶的老花镜镜片正对着太阳时,可在距镜片40 cm处得到一个最小、最亮的光斑。若小明想通过此镜片看清微雕作品上比较小的图案,则作品到镜片的距离应满足( )
A.小于40 cm
B.大于40 cm
C.大于80 cm
D.大于40 cm且小于80 cm
9.当汽车经过十字路口时,监控摄像头就会拍下照片。摄像头相当于一个透镜,影像传感器相当于光屏。下列说法正确的是( )
A.监控摄像头和近视眼镜的镜片都对光有会聚作用
B.拍照时,汽车位于摄像头2倍焦距以外
C.当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变大
D.影像传感器上成的是正立的虚像
10.图甲、乙分别是同一人的两幅照片,图乙中他拿的眼镜( )
A.属于凸透镜,可用于矫正近视眼
B.属于凸透镜,可用于矫正远视眼
C.属于凹透镜,可用于矫正远视眼
D.属于凹透镜,可用于矫正近视眼
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图图图所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断这个凸透镜的焦距f的范围是( )
A.f>20 cm
B.10 cmC.f<8 cm
D.8 cm12.小刚利用自制的水凸透镜做凸透镜成像实验。他将蜡烛、水凸透镜和光屏放置在光具座上,经调节在光屏上得到了烛焰清晰的像,如图图图所示。他推动注射器的活塞向水凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,如图图果不改变蜡烛和水凸透镜的位置,要在光屏上再次呈现烛焰清晰的像,他下一步正确的操作和可观察到的现象是( )
A.光屏左移,光屏上呈现烛焰更大的像
B.光屏左移,光屏上呈现烛焰更小的像
C.光屏右移,光屏上呈现烛焰更大的像
D.光屏右移,光屏上呈现烛焰更小的像
二、填空题(每空2分,共30分)
13.牙医给病人检查牙齿用的是________镜,汽车的后视镜是________镜。
14.自行车是非常便捷的交通工具,为了夜晚行驶安全,自行车安装了尾灯。当有汽车灯光照射到尾灯时可起到警示作用,其原理是光的________,自行车尾灯________(选填“是”或“不是”)光源。
15.如图图图所示,在夏天的雨后,小草的叶子上有雨滴,透过这些雨滴可以清晰地看到叶子上的叶脉。这时,雨滴相当于一个________(选填“凹透镜”“凸透镜”或“平面镜”),看到的是叶脉的________(选填“虚”或“实”)像。
16.小红由远及近走向平面镜的过程中,她在镜中像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”),周围的同学都能看见小红,是因为光照到小红身上发生了光的________(选填“漫”或“镜面”)反射。
17.如图图图所示,岸上的人觉得水中的游泳运动员“腿变短了”,这是光的________现象,此现象说明:光从________中斜射入________中时,折射光线将________(选填“靠近”或“远离”)法线,折射角__________(选填“大于”或“小于”)入射角。
18.照相机是利用凸透镜可以成倒立、________的实像的原理来工作的;小明在游玩古隆中途中,为父母拍摄时发现武侯祠没有完全进入取景框,为了将父母和武侯祠都拍摄下来,他后退一段距离,并将照相机的镜头________(选填“向前伸”或“向后缩”)一点儿。
三、作图题(共6分)
19.(3分)如图图图所示,一束光从水中斜射向空气中,同时发生折射和反射,试在图中画出这束光的折射光线的大致方向和反射光线。
20.(3分)如图图图所示,探究凸透镜成像时,F是凸透镜的焦点,S是蜡烛火焰上的一点,试作出S的像S′。
四、实验探究题(共28分)
21.(12分)利用如图图图所示的装置探究光的反射规律。
(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光束沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角∠i是________(选填“入射角”或“反射角”)。
(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如图图下表:
序号 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 50° 50°
分析数据可得:反射角________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。当入射角变大时,光线OF__________(选填“远离”或“靠近”)直线ON。
(3)以直线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上________(选填“能”或“不能”)看到反射光,由此说明反射光线、入射光线与法线在________(选填“同一”或“不同”)平面内。
(4)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光,这种反射属于________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
22.(8分)小明洗漱时感觉离镜子越近,镜中的像越大,这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是,他用带支架的玻璃板、两支完全相间的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴、铅笔等实验器材进行了探究。
(1)实验探究应在________(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行。
(2)用玻璃板代替平面镜,既能成像又便于确定____________
____ _。
(3)如图图图所示,点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合。多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离________(选填“有关”或“无关”)。
(4)小明继续探究平面镜成像的其他特点,他将光屏放在蜡烛B的位置,光屏承接不到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是________像。
23.(8分)根据图回答下列问题:
(1)如图图图甲所示,一束平行光通过凸透镜后在光屏上形成一个最小、最亮的光斑。若用此凸透镜探究凸透镜成像规律,在图乙的基础上将蜡烛移至20 cm刻度线处,则应将光屏________(选填“远离”或“靠近”)凸透镜,再次在光屏成倒立、________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)在图乙的基础上,保持蜡烛、凸透镜位置不动,在蜡烛和凸透镜之间放置____________(选填“远视眼镜”或“近视眼镜”),将光屏远离后,会再次在光屏上成清晰的像。
(3)如图图果将凸透镜换成平面镜,保持蜡烛到平面镜的距离不变,移动光屏,________(选填“能”或“不能”)在光屏上成清晰的像。
答案
自我综合评价(三)
1.A
2.B 当入射光线与反射面的夹角为20°时,则入射角为90°-20°=70°,所以反射角为70°,A选项错误。入射光线靠近法线时,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线也靠近法线,B选项正确。入射角增大5°时,反射角也增大5°,所以反射光线与入射光线的夹角增大10°,C选项错误。镜面反射和漫反射的每条光线都遵循光的反射定律,D选项错误。
3.B 人看到水中鱼是光从水中射向空气,折射角大于入射角。
4.D 因为透明物体只能透过与自己颜色相同的色光,所以白纸上反射的色光只有红光通过红色玻璃,白纸成红色,而白纸上的字也是红色的,所以几乎看不出“物理”。
5.D
6.B
7.A 当物体在甲区域内时,u>2f,通过凸透镜所成的像为倒立、缩小的实像,应用于照相机,故A正确,B错误;当物体在乙区域内时,f<u<2f,通过凸透镜所成的像为倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪,故C错误;当物体在丙区域内时,u<f,在凸透镜的另一侧会看到正立、放大的虚像,应用于放大镜,故D错误。
8.A 老花镜的镜片是凸透镜。小明将奶奶的老花镜镜片正对着太阳时,可在距镜片40 cm处得到一个最小、最亮的光斑,则这个老花镜的焦距为40 cm。若小明想通过此老花镜的镜片看微雕作品上较小的图案,只有物距小于40 cm时,才能成正立、放大的虚像。
9.B 监控摄像头相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,近视眼镜的镜片是凹透镜,凹透镜对光有发散作用,故A错误;监控摄像头是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理工作的,即影像传感器上成的是倒立、缩小的实像,故B正确,D错误;凸透镜成实像时,物远像近像变小,则当汽车远离摄像头时,影像传感器上的像变小,故C错误。
10.B
11.D 由图可知:u=20 cm,v=16 cm,且u>v;由凸透镜成像规律可知,此时的像是倒立、缩小的实像,则u=20 cm>2f,f<16 cm<2f,解得8 cm12.B 由图可知,物距大于像距,在光屏上能得到清晰缩小的实像,此时u>2f;当他继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,即凸透镜的聚光能力变强,光线会比注水前要提前会聚,所以像会向凸透镜方向移动(向左移动),则光屏应左移;不改变蜡烛和水凸透镜的位置,因水凸透镜的焦距变小,则相当于物距变大,根据凸透镜成实像的规律可知,光屏上将呈现烛焰更小的像,故B正确。
13.平面 凸面 牙医将一个小平面镜伸进患者口腔内检查牙齿,平面镜能成像,能改变光的传播方向;汽车的后视镜是凸面镜,凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野,使司机看到的景物范围变大。
14.反射 不是 自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用,其原理是光的反射;自行车尾灯自身不能发光,所以不是光源。
15.凸透镜 虚 雨滴中央厚、边缘薄,相当于一个凸透镜;透过雨滴看叶脉,u<f,成正立、放大的虚像。
16.不变 漫 因为平面镜成正立、等大的虚像,像的大小与物距无关,所以当小红由远及近走向平面镜的过程中,她在镜中像的大小不变;周围的同学都能看见小红,是因为光照到小红身上发生了漫反射。
17.折射 水 空气 远离 大于
18.缩小 向后缩 照相机是利用物体在凸透镜2倍焦距以外成倒立、缩小的实像的原理工作的。为了将父母和武侯祠都摄入镜头,需要增大物距,为了得到清晰的像,需要减小像距,所以他后退一段距离,并将照相机的镜头向后缩一点儿。
19.如图图图所示
20.如图图图所示
21.(1)入射角
(2)等于 远离
(3)不能 同一
(4)漫反射
22.(1)较暗 (2)像的位置 (3)无关 (4)虚
23.(1)靠近 缩小
(2)近视眼镜 (3)不能 (1)由图甲可知,凸透镜的焦距f=10.0 cm,在图乙的基础上将蜡烛移至20 cm刻度线处,物距u=30 cm>2f,所以成倒立、缩小的实像,像距满足10 cm