【精品解析】浙教版科学七年级下册复习专题06:反射和折射

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名称 【精品解析】浙教版科学七年级下册复习专题06:反射和折射
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2021-04-13 08:34:10

文档简介

浙教版科学七年级下册复习专题06:反射和折射
一、单选题
1.在探究平面镜成像特点的过程中,小明把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是(  )
A. B.
C. D.
2.在探究平面镜成像特点的实验中,a为玻璃板,b和c为两支完全相同的蜡烛。下列说法错误的是(  )
A.为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板
B.实验时玻璃板a应与水平桌面垂直放置
C.沿水平桌面移动蜡烛c前应先将其点燃
D.该实验最好在较暗的环境中进行
3.如图所示,水槽的右壁竖直放着一面平面镜。无水时,射灯从S点发出的光经右壁平面镜第一次反射后,在粗糙左壁上会出现光点P。保持S点发出光的角度不变,往水槽内加水,当水面处于a、b、c、d四个位置时,光经右壁平面镜第一次反射后,同样在左壁上分别出现Pa、Pb、Pc、Pd四个光点(不考虑水面对光的反射)。则下列说法不正确的是(  )
A.四个光点Pa、Pb、Pc、Pd位置都在P点以下
B.四个光点在左壁上的排列从下往上依次为Pa、Pb、Pc、Pd
C.当水面高度超过P点时,左壁上光点位置才会高于P点
D.S点发出的光线在液面a、b、c、d处发生折射时,折射角都相同且大于45°
4.如图所示为“T”形物体经平面镜所成的像,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.北京世界园艺博览会开幕,位于“C位”的浙江园打造了新时代、现实版的“富春山居图”,一幅“看得见山、望得见水、记得住乡愁”的江南画卷展示了“美丽浙江”风采。下列现象属于光的反射原理的是(  )
A.金鱼看起来很“浅”
B.假山的倒影
C.阳光穿过树木
D.喷泉附近出现彩虹
6.如图所示,将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折。这是因为(  )
A.光在空气和水的分界面发生了镜面反射
B.光在空气和水的分界面发生了漫反射
C.光从空气射入水中,传播方向不变
D.光从水中射入空气中,传播方向改变
7.如图所示,一束光线斜射入容器中,在P处形成一光斑,在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑将(  )
A.向左移动后静止 B.向右移动后静止
C.先向左移动再向右移动 D.仍在原来位置
8.面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同,下面四幅图能正确解释此现象的是(  )
A. B.
C. D.
9.太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气,会出现(  )
A.日出会提前,日落会延迟 B.日出和日落都会提前
C.日出会延迟,日落会提前 D.日出和日落都会延迟
10.如图所示,两个并排且深度相同的水池,一个未装水,另一个装水,在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆,此时,阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的说法中,正确的是(  )
A.未装水的池中标杆影子较长 B.装水的池中标杆影子较长
C.装水的池中标杆没有影子 D.两池中标杆影子长度相同
11.光从空气斜射入玻璃中,入射角为 60°,则折射角可能(  )
A.等于0° B.小于60° C.等于 60° D.大于60°
12.从水下向水面看,看到一条鱼及其所成的像,如图所示。可以判断(  )
A.a是b鱼通过光的反射成的虚像 B.a是b鱼通过光的反射成的实像
C.b是a鱼通过光的反射成的虚像 D.b是a鱼通过光的反射成的实像
13.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直黏合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是(  )
A.在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
14.“大黄鸭”来到中国,下列能正确表示“大黄鸭”在水中所成倒影的是( C )
A. B.
C. D.
15.魔术表演是趣味性极强的娱乐节目,这其中也运用了一定的科学原理。在一次班级的联欢活动中,小明表演了“摸牌猜点”的小魔术,他用两个手指夹一枚表面光亮的金属图钉就能轻而易举地说出扑克牌的花色和点数,如图所示。这里主要是利用了(  )
A.小孔成像 B.光的反射 C.光的折射 D.凸透镜成像
二、填空题
16.放映电影,幻灯的银幕常用粗糙的白布做成,其优点在于:利用   (选填“镜面反射”或“漫反射”)使剧场中各处的观众均都能看到画面。而汽车的后视镜用凸面镜,其优点在于:凸面镜对光有   作用,可以扩大视野。
17.小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。若保持入射点O不变,欲使A点下移至A′,应使入射光线MO绕着点O沿   (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;若保持入射光线不变,欲使B点下移至B′,应使水面   (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角   (选填“增大”“不变”或“减小”)。
18.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)请在图中分别作出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母γ表示)。
(2)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____。
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,进行多次实验,测量每次实验的折射角,分析并得出结论
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论
19.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37°角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为   ,折射角的大小为   。
20.如图所示为某地海洋公园主雕塑“帆影”在水中的倒影,“帆影”顶端距水面34.9 m,水中“帆影”像的顶端与雕塑“帆影”顶端的距离为   m。
21.如图所示,小金利用下述器材完成“探究平面镜成像的特点”实验:一个带支架的玻璃板,两支完全相同的蜡烛,一张白纸,一盒火柴,一把刻度尺。
(1)若观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方,可能原因是   。
(2)当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,将蜡烛B换成光屏并前后移动,若   ,可说明平面镜所成的像是虚像。
(3)当蜡烛燃烧完后,小金换了一支比平面镜高的蜡烛,此时,平面镜能否成完整的像?请判断并举例说明:   。
22.(2020八下·慈溪期末)小敏身高1.6m,站在平面镜前1.5m处,则离他自己在镜中的像   m,当她慢慢远离平面镜时,像的大小将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.(2020八下·奉化期末)如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向   (用图中字母表示)处照射,可照亮铜钱。加满水,从A处看到像的位置将   (填“变高“变低”或“不变”)。
24.(2020七下·椒江期末)手电筒发出的光向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如下图中虚线所示)。现向烧杯中注水到一定高度,由于光的   现象,烧杯底部的光斑(如图中阴影部分所示)会变为下图中的   。
25.(2020八下·镇海期末)早在100多年前,贝尔实验室就有了用“光话”替代电话的设想,后来科学家利用强光源产生的   ,以及光导纤维技术,终于让光纤通信成为了现代通信的重要方式。如图是光导纤维工作示意图,光导纤维能传导光纤的基本原理是   。
三、实验探究题
26.(2021九下·西湖开学考)小乐在探究“平面镜成像特点”时,完成如下操作,回答问题:
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 M,移动蜡烛 N 直到与蜡烛 M 的像完全重合,如图甲所示;看见它们重合是由于光的   (选填“反射”“折射”或“反射和折射”)。
(2)图乙是记录的实验结果,获得此实验结果的操作   。由此实验结果可以得到的结论是   。
27.(2020八上·长兴开学考)某实验小组在探究光的折射规律时获得了下列数据,表格中表示的是光从空气分别射入水和玻璃时的入射角和折射角。
入射角i 空气 0 30° 45° 60°
折射角γ 水 0 22° 32° 40°
折射角γ 玻璃 0 17° 24° 30°
(1)通过分析实验数据,你肯定能得出一些规律,请写出一条:    。
(2)小组又通过实验研究光从水中射入空气中的现象,图中是根据实验现象画出的光路图,改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大,你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是    。
(3)如下图甲所示,笔在水中发生了“折断”,在图乙所示四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的原因是   ( 填选项中的字母)。
28.(2020七下·温州期末)在学习了“光的折射”相关知识后,小明为了进一步探究:人在液体上方不同角度观察液体中同一物体所成像的位置是否发生变化,他利用透明水槽、白色硬纸板、橡皮泥板、激光笔等器材按如图所示装置进行如下实验:
①在水槽底部的顶点位置S处放置一激光笔,并向水槽内加入一定量的清水。
②打开激光笔,让激光沿着硬纸板传播,并调整激光笔与水平面之间的夹角,使折射光线对准水面上方人眼的位置E点。
③用铅笔沿着E1O方向伸入水面以下并戳中橡皮泥板s滚光笔记录凹陷点为A,即为此时人在E1点所看到的激光笔。
④重复步骤②③,使激光笔分别射中水面上方的E2、E3点,并记录橡皮泥板上的凹陷点分别为B、C。
③倒掉水,用刻度尺分别测量顶点S与檬皮泥板上的凹陷点A、B、C之间的距离为S1、S2、S3。
(1)实验中,小明让激光沿着硬纸板传播的目的是   。
(2)若人的视线与液面的夹角越小,观察到物体所成像的位置越浅。则实验中所测量的s,s的大小关系应为   。
(3)为了使实验结论更具普遍性,则小明还应进一步增加怎样的实验?   。
四、解答题
29.(2020七下·温州期中)五一假期,小赞同学一家驾车到瑞安周边景点游玩。善于观察的他发现了小轿车中运用了许多的光学知识。
发现1:小轿车的前挡风玻璃都是倾斜安装的,而不是竖直安装(如图甲所示)。
发现2:小轿车两侧的观后镜都是凸面镜(如图乙),它们的可视范围比车内的观后镜(平面镜)要大。
发现3:小轿车的远光灯是凹面形,安装在车前方较低的位置,灯丝位于焦点,夜间开灯时,发现照射的距离特别远(如图丙所示)。
请你利用所学的光学知识和原理,解释小赞同学的这三个发现。
30.(2020七下·吴兴期中)请按下列要求,分别完成相应的光路图。
(1)完成下列图1的反射光路图
(2)图2中一束光从水中斜射向空气,画出其折射光线。
31.(2020·慈溪模拟)白天,小汽车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客,请你运用学过的知识解释这一现象。
32.(2020七下·杭州月考)根据平面镜的成像特点,请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
33.(2020七下·杭州月考)如图所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点,请在图中作出发光点S的位置,并作出经过P点的反射光线及相应的入射光线(保留作图痕迹)
34.(2020七下·杭州月考)如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
35.(2020七下·温州期中)育英学校的小明同学在参观学校微格教室的时候,发现教室和观测室的中间有一块玻璃,如图甲所示。玻璃旁贴有一张使用说明,如图乙所示。经老师介绍,单向透视膜层与普通镜子相似,对光线有较好的反射效果。小明同学按照要求调整微格教室的照明,发现在教室,玻璃像一块镜子,他能清晰看到自己的像,却无法看到观测室的物体,而在观测室,他能清楚看到教室内的物体。请你结合所学光学知识,解释小明同学所观察到的现象。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】 根据平面镜成像的特点可知,物体在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称。如果我们所选择的物体本身就是左右对称的,那么就无法判断所成的像是否左右颠倒,故B、C、D不合题意;
只有左右不对称的物体,才能通过所成的像与物体比较,从而得到“左右颠倒”的结论,故A符合题意。
故选A。
2.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据探究平面镜成像特点实验的设计思想、实验过程和结论分析判断。
【解答】A.实验时,蜡烛火焰发出的光线会在玻璃板前后两个表面上发生反射,从而在同一直线上前后两个位置成两个虚像。玻璃板越薄,这两个像的距离越小,越容易找到像的位置,故A正确不合题意;
B.实验时,如果玻璃板与桌面不垂直,那么像要么成在桌面上方,要么成在桌面下方,导致用来寻找像的位置的蜡烛无法与像重合,影响测量效果,故B正确不合题意;
C.蜡烛c放在玻璃板后,用于寻找前面蜡烛A的像的位置。当二者重合时,c和前面蜡烛火焰的像正好组合在一起,好像在后面被点燃一样,因此c不能点燃,故C错误符合题意;
D.周围的环境越俺,蜡烛火焰越明亮,所成的像越清晰,故D正确不合题意。
故选C。
3.【答案】C
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】①光从水或其它透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;
②在光的反射现象中,反射角等于入射角;
③往水槽内加水,当水面处于a,b,c,d四个位置时,根据光的折射定律和光的反射定律分别作出左壁上分别出现Pa,Pb,Pc,Pd四个光点,然后进行分析判断。
【解答】往水槽内加水,当水面处于a时,光线经水面发生折射,此时折射角大于入射角,当折射光线射到右壁上,再发生反射,射到左壁的Pa点上;同理,分别作出水面处于b、c、d时,射到左壁的 Pb、Pc,Pd 上,如下图所示:
故AB正确;
当水面高度超过P点时,光照射到左壁上不会发生折射,光点位置才会在P点,故C错误;
光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,入射角为45°,折射角大于45°,故D正确。
故选C。
4.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】根据平面镜成像的特点可知,物体和像的连线与镜面垂直,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
5.【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【分析】光在传播过程中,遇到不透明的物体时,不会停止传播,而是改变传播方向,继续在原来介质中传播,这就是光的反射,应用:改变光的传播方向和平面镜成像,据此分析判断。
【解答】A.金鱼看起来很“浅” ,属于光的折射现象,故A不合题意;
B.假山的倒影是光的反射形成的平面镜成像,故B符合题意;
C.阳光穿过树木,属于光沿直线传播现象,故C不合题意;
D.喷泉附近出现彩虹,属于光的折射现象形成的,故D不合题意。
故选B。
6.【答案】D
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生改变,这就是光的折射现象,据此分析即可。
【解答】将一支铅笔放入水中后,水中的铅笔发出的光线从水里斜射入空气中时,发生光的折射现象,即传播方向发生改变。这些折射光线射入眼睛后,眼睛看到的铅笔的位置就会发生改变,好像弯折了,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律分析即可。
【解答】当容器里面加水时,光从空气斜射入水中时,光线靠拢法线偏折,即折射角小于入射角,因此光斑会向左移动。当加满水时,水面不再发生改变,那么光斑的位置就保持不变,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
8.【答案】C
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的折射规律分析即可。
【解答】当我们从空气里看水里的物体时,光线从水中斜射入空气中,故A、D错误;
当光线从水中斜射入空气中时,光线远离法线偏折,即折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后,人们根据光沿直线传播的经验直接反向望回去,就看到水里物体的虚像,且比实际位置要浅一些,故C正确,而B错误。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据图片中太阳照亮的区域面积进行对比,判断日出日落时间的变化。
【解答】太阳光穿过大气层发生的折射现象,可以使原本看不到太阳的部分地区看到太阳(如图,通过大气层的折射后太阳照亮的区域更大了),因此如果没有这层大气,日出会延迟,日落会提前,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律分析即可。
【解答】如下图所示,阳光从空气斜射入水中射,折射光线向法线方向(标杆方向)偏移,那么标杆影子较短,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律分析。
【解答】当光从空气斜射入玻璃时,光线会靠近法线偏折,即折射角小于入射角。因为入射角为60°,所以折射角肯定小于60°,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.【答案】A
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】一般情况下,光在同一介质只能发生光的反射,而在两种介质中才可能发生折射,结合平面镜成像的特点分析即可。
【解答】从水面下向水面看,人和鱼同处于同一介质中,因此应该发生的是反射现象,那么所成的自然是平面镜成像。在平面镜成像现象中,与人在同一介质中的b应该为真实的鱼,而a应该是b鱼所成的像。
故A正确,B、C、D错误。
故选A。
13.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】只要物体发出的光线能够投射到镜面上,物体就能够成像;有几个镜面,通常就会成几个像;只有物和像的连线与镜面相交,物体才能看到自己的像,据此分析即可。
【解答】A.在a点或e点时,各会成一个像,由于像和人的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己完整的像,即m=1,n=0;,故A正确不合题意;
B.人在b点或d点时,各会成一个像,由于像和人的连线经过镜面,故能看到自己完整的像,即m=1,n=1,故B正确不合题意;
C.在c点时,会分别通过两个镜面成两个虚像,由于像和人的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己完整的像,即m=2,n=0,故C错误符合题意;
D.在f点时,由于在平面镜的背面,不会成像,即m=0,n=0,故D正确不合题意。
故选C。
14.【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析。
【解答】根据平面镜成像的特点可知,“大黄鸭”与它在水中所成的像的连线与水面垂直,它们到水面的距离相等,即它与像关于水面对称,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【分析】根据平面镜成像的知识分析。
【解答】虽然小明不能直接看到扑克牌上的点数,但是扑克牌发出的光线在图钉上发生反射,从而在图钉里形成扑克牌的虚像。借助虚像,小明就能看到扑克牌上的点数,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
16.【答案】漫反射;发散
【知识点】镜面反射与漫反射;凸面镜和凹面镜
【解析】【分析】(1)平行光线斜射到粗糙不平的表面上时,反射光线射向四面八方,这就是漫反射;平行光线斜射到光滑平整的表面上时,反射光线也是平行的,这就是镜面反射;
(2)根据凸面镜的特点和用途解答。
【解答】(1)放映电影,幻灯的银幕常用粗糙的白布做成,其优点在于:利用漫反射使剧场中各处的观众均都能看到画面。
(2)而汽车的后视镜用凸面镜,其优点在于:凸面镜对光有发散作用,成正立缩小的虚像,可以扩大视野。
17.【答案】顺时针;上升;不变
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角,据此分析入射光线的旋转方向;
(2)水面始终在水平方向,而入射光线不变,即入射角不变,那么折射光线肯定是平行的,据此作图分析水面的高度变化;
(3)根据光的折射规律分析折射角的变化。
【解答】(1)原来的反射光线为OA,后来的反射光线为OA',而法线的位置保持不变,那么入射角增大了。根据反射角等于入射角可知,入射角必须增大,即MO沿顺时针方向转动;
(2)连接OB,这就是原来的折射光线,然后通过B'作OB的平行线,延长MO,二者相交为新的入射点,如下图所示,应该使水面上升;
(3)根据光的折射规律可知,在水面变化的过程中,入射角的大小保持不变,因此折射角的大小也保持不变。
18.【答案】(1)解:如答图所示。
(2)C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)在光的折射现象中,法线肯定与界面垂直;折射光线和入射光线分居法线两侧;入射光线和法线的夹角为入射角,据此分析解答。
(2)探究折射角和入射角的关系时,入射角为自变量,而折射角为因变量,应该先改变入射角,再测量二角的大小关系,据此分析判断。
【解答】(1)首先通过入射点作水面的垂线,这就是法线。当光从空气斜射入水中时,水中的那条光线肯定为折射光线。折射光线在法线的右侧,根据“二线分居”的规律可知,入射光线肯定在法线的左侧,即左上角的光线为入射光线,它和法线的夹角为入射角,如下图所示:
(2)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,
A.只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论,这样实验次数太少,得出的结论不够客观,故A错误;
B.保持入射角不变,那么对应的折射角也会保持不变,即使进行多次实验,得到的也是一组数据,那么得出的结论也不够准确,故B错误;
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论,这样得到的结论会更准确,故C正确。
故选C。
19.【答案】53°;44°
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】入射光线和界面的夹角与入射角的和等于90°;反射角等于入射角,结合光的折射规律进行计算即可。
【解答】如下图所示,入射角∠1=90°-37°=53°;因为反射角等于入射角,所以反射角∠2=∠1=53°。
折射角∠3=180°-53°-83°=44°。
20.【答案】69.8
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点计算。
【解答】水面相当于平面镜,“帆影”为物体,根据平面镜成像的特点可知,它到水面的距离等于像到水面的距离,因此像的顶端到水面的距离为34.9m。那么水中“帆影”像的顶端与雕塑“帆影”顶端的距离为:34.9m+34.9m=69.8m。
21.【答案】(1)玻璃板没有与水平桌面垂直
(2)在光屏上始终看不到像
(3)能,用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房(合理即可)
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)在平面镜成像中,像和物体关于平面镜对称。当玻璃板与桌面垂直时,像刚好成在桌面上。如果玻璃板没有与桌面垂直,那么像可能成在桌面上方,也可能成在桌面下方。
(2)实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是实际光线会聚而成,不能成在光屏上;
(3)像的大小和形状只与物体有关,与平面镜的大小无关,据此分析解答。
【解答】(1)若观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方,可能原因是玻璃板没有与水平桌面垂直。
(2)当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,将蜡烛B换成光屏并前后移动,若在光屏上始终看不到像,可说明平面镜所成的像是虚像。
(3)当蜡烛燃烧完后,小金换了一支比平面镜高的蜡烛,此时,平面镜能成完整的像,例如:用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房。
22.【答案】3;不变
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点分析。
【解答】(1)小敏的像到平面镜的距离等于小敏到平面镜的距离,也就是1.5m,那么他和像之间的距离为:1.5m+1.5m=3m;
(2)小敏在平面镜中所成的像与他大小相等,与距离无关,因此当他远离平面镜时,像的大小将不变。
23.【答案】E;变高
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)在光的折射现象中,光路是可逆的,据此分析;
(2)从空气中看水里的物体,物体的位置会变浅;从水里看空气里的物体,物体会变高。
【解答】(1)从A处恰好看到铜钱的像在E处,说明B点发出的光线经过折射后恰好射入A处的眼睛,人沿折射光线的反向延长线望去,看到像成在E处。根据光路的可逆性,如果用激光笔从A点向E点照射,那么相当于沿折射光线反向射回去,那么肯定能够照亮铜钱。
(2)加满水后,从A点看到像的位置将比原来更高。
24.【答案】折射;C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生改变,这就是光的折射现象。根据光的折射规律作图,判断光斑面积的变化。
【解答】现向烧杯中注水到一定高度,由于光的折射现象,进入水中的光线会靠拢法线偏折,因此烧杯底部的光斑会变小,故选C。
25.【答案】激光;全反射
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)根据光纤通讯的知识解答;
(2)根据光导纤维传递信息的原理解答、
【解答】(1)早在100多年前,贝尔实验室就有了用“光话”替代电话的设想,后来科学家利用强光源产生的激光,以及光导纤维技术,终于让光纤通信成为了现代通信的重要方式。
(2)光导纤维能传导光纤的基本原理是全反射。
26.【答案】(1)反射和折射
(2)首先在平面镜所在位置画直线,然后确定蜡烛 M 的位置,并在此标 A;移动蜡烛 N,直到与蜡烛 M 的像完全重合,在蜡烛 N 位置标 A′;改变蜡烛 M 的位置,同上确定 B、B′,C、C′;物距等于像距,物像连线与平面镜垂直。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变,这就是光的折射。光在传播过程中,遇到障碍物不会停止传播,而是改变传播方向继续在原来介质里传播,这就是光的反射,据此分析解答。
(2)根据乙图可知,白纸上分别记录了平面镜的位置,物体的位置和像的位置,根据实验过程描述对应的操作即可。根据乙图数据,从物距和像距的关系,二者连线与镜面是否垂直的角度描述结论。
【解答】(1)蜡烛M的像由M发出的光线经过平面镜反射而成;我们透过玻璃看到后面的蜡烛N,是N发出的光线从空气射入玻璃,再从玻璃射入空气发生光的折射现象形成的。
(2)图乙是记录的实验结果,获得此实验结果的操作:首先在平面镜所在位置画直线,然后确定蜡烛 M 的位置,并在此标 A;移动蜡烛 N,直到与蜡烛 M 的像完全重合,在蜡烛 N 位置标 A′;改变蜡烛 M 的位置,同上确定 B、B′,C、C′。
由此实验结果可以得到的结论是:物距等于像距,物像连线与平面镜垂直。
27.【答案】(1)当入射角为0°时,折射角也为0°
(2)折射光线会消失掉
(3)C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)根据表格,分析入射角为零度时,折射角的大小变化;
(2)光从水中射入空气中时,折射角大于入射角。随着入射角的增大,那么折射角也会不断增大。当入射角增大到一定程度时,折射角会达到90°,即此时没有光线进入空气,也就是折射光线消失了。
(3)笔在水中发生“折断”的现象,其实就是光的折射现象形成的,注意分析光的方向、折射角和入射角的大小关系即可。
【解答】(1)根据表格中第一列数据可知:当入射角为0°时,折射角也为0°;
(2)小组又通过实验研究光从水中射入空气中的现象,图中是根据实验现象画出的光路图,改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大,你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是:折射光线会消失掉 。
(3)我们看到水中的笔“折断”,光线肯定是从水中斜射入空气中;当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故A、B、D错误,而C正确。
故选C。
28.【答案】(1)将光的传播路径呈现在硬纸板上,便于观察和记录像的位置
(2)s1(3)将水槽中的水更换为其他种类的液体重复上述实验
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)如果没有硬纸板的衬托,那么我们只能看到一个亮点,不能看到激光传播的路径。而借助硬纸板的衬托,激光在其表面发生漫反射,我们就可以看到传播路径,从而观察记录像的位置;
(2)根据图片可知,像到容器底部的距离s和像到液面的深度h相加正好等于液面的高度,据此分析;
(3)还用不同器材,多做几次实验,从而收集到更多的实验数据,这样得出的结论会避免偶然性,增加客观准确性。
【解答】(1)实验中,小明让激光沿着硬纸板传播的目的是将光的传播路径呈现在硬纸板上,便于观察和记录像的位置。
(2)若人的视线与液面的夹角越小,观察到物体所成像的位置越浅,即像到液面的深度h变小。根据像到容器底部的距离s和像到液面的深度h相加正好等于液面的高度,且液面的深度保持不变可知,对应的像到容器底部的距离会增大,即s1(3)为了使实验结论更具普遍性,则小明还应进一步增加怎样的实验:将水槽中的水更换为其他种类的液体重复上述实验。
29.【答案】⒈小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,如果竖直安装,所成的像会在正前方,干扰司机观察路况,倾斜安装可以成像在斜上方,不干扰司机观察路况。
⒉凸面镜有发散光线的作用,能扩大视野;
⒊车灯装的较低,可使强光照在地面上或坑洼处等物体上,通过物体反射,司机就容易看清照到的物体。
⒋照得远是因为车头的远光灯发光点位于圆弧聚光点位置,这个位置发出去的光经过周围的反射圆弧反射后都是平行射出,所以射得远。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图;凸面镜和凹面镜
【解析】【分析】1、平面镜成像特点是:像与物大小相等,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直。竖直的平面镜将使车内的乘客成像在车的正前方,而影响司机对前方物体的判断,易出事故,倾斜后,车内物体成像与镜面对称,会成像在车的上方,对司机观察前方物体不会产生影响;
2、凸面镜对光线有发散作用,通过凸面镜对增大观察的视野;
3、凹面镜对光有会聚作用,当灯泡位于焦点处时,灯泡发出的光经凹面镜反射后会聚成平行光射出,光能集中易射得远。
30.【答案】(1)
(2)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)根据光的反射定律完全作图;
(2)根据光的折射规律完成作图。
【解答】(1)当光线垂直入射在镜面上时,此时入射角为0°;根据反射角等于入射角可知,此时反射角也为0°,即反射光线沿原光路返回,如下图所示:
(2)当光从水中斜射到空气中时,折射角大于入射角,即远离法线偏折,如下图所示:
31.【答案】小汽车内光线较暗,车外光线较亮,车内乘客反射的光线透过车窗玻璃少,进入外面行人眼中的光线少,外面行人反射的光线透过车窗玻璃多,进入车内乘客眼中的光线多,导致车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客。
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)我们能否看清物体,取决于物体发出的光线是否足够明亮,即光线越明亮,看到的物体越清晰;
(2)对车内的人和车外的人发出光线的多少进行比较,从而确定他们的亮度大小,进而对看到他们的清晰程度进行判断。
【解答】小汽车内光线较暗,车外光线较亮,车内乘客反射的光线透过车窗玻璃少,进入外面行人眼中的光线少,外面行人反射的光线透过车窗玻璃多,进入车内乘客眼中的光线多,导致车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客。
32.【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性完成作图。
【解答】(1)通过A点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在这条垂线上平面镜右侧找到它的像点A';
(2)同理,找到B点在平面镜右侧的像点B';
(3)将像点A'、B'用虚线连接起来即可,如下图所示:
33.【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】(1)物体在平面镜成的像与物体关于平面镜对称;
(2)物体在平面镜内所成的像是反射光线反向延长线的交点,据此分析作图即可。
【解答】①通过发光点S作平面镜的垂线,然后根据“物像等距”在这条直线上镜面下方找到对应的像点S';
②连接S'与P点,与镜面相交与O点,这就是入射点;
③OP为反射光线,用实线表示;连接SO为入射光线,用实线表示;而S'O部分为虚线,如下图所示:
34.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】根据光的折射规律分析,并完成光路图。
【解答】潜水员在水里看到空气里路灯的像,那么光线肯定是从空气斜射入水中,此时折射角小于入射角。当折射光线射入潜水员的眼睛后,人再沿着折射光线反向延长线的方向望回去,会看到虚像成在路灯的上方,因此A点为发光点,而B点为像点。
将E点和B点相连,与水面的交点就是入射点,那么入射点和E点相连为折射光线,入射点和A点相连为入射光线,注意入射点和B点的连线为虚线,如下图所示:
35.【答案】答:教室内亮时,一部分光线发生反射,所以小明能清晰看到自己的像,一部分光线穿过玻璃进入观测室,故观测室的人能清晰地看到教室内的物体,观测室较暗,故光线较少穿过玻璃,故教室的人看不清观测室内的物体
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)平面镜成像是光的反射现象形成的,在教室一侧透视膜的反射效果较好,自然在教室内的人看教师里的物体非常清楚;
(2)要看清物体,那么物体就要有足够的光线射出来,分析观察室内光线的亮度,以及单向透视膜对光线的影响即可。
【解答】 教室内亮时,一部分光线发生反射,所以小明能清晰看到自己的像,一部分光线穿过玻璃进入观测室,故观测室的人能清晰地看到教室内的物体,观测室较暗,故光线较少穿过玻璃,故教室的人看不清观测室内的物体 。
1 / 1浙教版科学七年级下册复习专题06:反射和折射
一、单选题
1.在探究平面镜成像特点的过程中,小明把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】 根据平面镜成像的特点可知,物体在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称。如果我们所选择的物体本身就是左右对称的,那么就无法判断所成的像是否左右颠倒,故B、C、D不合题意;
只有左右不对称的物体,才能通过所成的像与物体比较,从而得到“左右颠倒”的结论,故A符合题意。
故选A。
2.在探究平面镜成像特点的实验中,a为玻璃板,b和c为两支完全相同的蜡烛。下列说法错误的是(  )
A.为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板
B.实验时玻璃板a应与水平桌面垂直放置
C.沿水平桌面移动蜡烛c前应先将其点燃
D.该实验最好在较暗的环境中进行
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据探究平面镜成像特点实验的设计思想、实验过程和结论分析判断。
【解答】A.实验时,蜡烛火焰发出的光线会在玻璃板前后两个表面上发生反射,从而在同一直线上前后两个位置成两个虚像。玻璃板越薄,这两个像的距离越小,越容易找到像的位置,故A正确不合题意;
B.实验时,如果玻璃板与桌面不垂直,那么像要么成在桌面上方,要么成在桌面下方,导致用来寻找像的位置的蜡烛无法与像重合,影响测量效果,故B正确不合题意;
C.蜡烛c放在玻璃板后,用于寻找前面蜡烛A的像的位置。当二者重合时,c和前面蜡烛火焰的像正好组合在一起,好像在后面被点燃一样,因此c不能点燃,故C错误符合题意;
D.周围的环境越俺,蜡烛火焰越明亮,所成的像越清晰,故D正确不合题意。
故选C。
3.如图所示,水槽的右壁竖直放着一面平面镜。无水时,射灯从S点发出的光经右壁平面镜第一次反射后,在粗糙左壁上会出现光点P。保持S点发出光的角度不变,往水槽内加水,当水面处于a、b、c、d四个位置时,光经右壁平面镜第一次反射后,同样在左壁上分别出现Pa、Pb、Pc、Pd四个光点(不考虑水面对光的反射)。则下列说法不正确的是(  )
A.四个光点Pa、Pb、Pc、Pd位置都在P点以下
B.四个光点在左壁上的排列从下往上依次为Pa、Pb、Pc、Pd
C.当水面高度超过P点时,左壁上光点位置才会高于P点
D.S点发出的光线在液面a、b、c、d处发生折射时,折射角都相同且大于45°
【答案】C
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】①光从水或其它透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;
②在光的反射现象中,反射角等于入射角;
③往水槽内加水,当水面处于a,b,c,d四个位置时,根据光的折射定律和光的反射定律分别作出左壁上分别出现Pa,Pb,Pc,Pd四个光点,然后进行分析判断。
【解答】往水槽内加水,当水面处于a时,光线经水面发生折射,此时折射角大于入射角,当折射光线射到右壁上,再发生反射,射到左壁的Pa点上;同理,分别作出水面处于b、c、d时,射到左壁的 Pb、Pc,Pd 上,如下图所示:
故AB正确;
当水面高度超过P点时,光照射到左壁上不会发生折射,光点位置才会在P点,故C错误;
光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,入射角为45°,折射角大于45°,故D正确。
故选C。
4.如图所示为“T”形物体经平面镜所成的像,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】根据平面镜成像的特点可知,物体和像的连线与镜面垂直,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
5.北京世界园艺博览会开幕,位于“C位”的浙江园打造了新时代、现实版的“富春山居图”,一幅“看得见山、望得见水、记得住乡愁”的江南画卷展示了“美丽浙江”风采。下列现象属于光的反射原理的是(  )
A.金鱼看起来很“浅”
B.假山的倒影
C.阳光穿过树木
D.喷泉附近出现彩虹
【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【分析】光在传播过程中,遇到不透明的物体时,不会停止传播,而是改变传播方向,继续在原来介质中传播,这就是光的反射,应用:改变光的传播方向和平面镜成像,据此分析判断。
【解答】A.金鱼看起来很“浅” ,属于光的折射现象,故A不合题意;
B.假山的倒影是光的反射形成的平面镜成像,故B符合题意;
C.阳光穿过树木,属于光沿直线传播现象,故C不合题意;
D.喷泉附近出现彩虹,属于光的折射现象形成的,故D不合题意。
故选B。
6.如图所示,将一支铅笔放入水中,看起来铅笔发生了弯折。这是因为(  )
A.光在空气和水的分界面发生了镜面反射
B.光在空气和水的分界面发生了漫反射
C.光从空气射入水中,传播方向不变
D.光从水中射入空气中,传播方向改变
【答案】D
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生改变,这就是光的折射现象,据此分析即可。
【解答】将一支铅笔放入水中后,水中的铅笔发出的光线从水里斜射入空气中时,发生光的折射现象,即传播方向发生改变。这些折射光线射入眼睛后,眼睛看到的铅笔的位置就会发生改变,好像弯折了,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.如图所示,一束光线斜射入容器中,在P处形成一光斑,在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑将(  )
A.向左移动后静止 B.向右移动后静止
C.先向左移动再向右移动 D.仍在原来位置
【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律分析即可。
【解答】当容器里面加水时,光从空气斜射入水中时,光线靠拢法线偏折,即折射角小于入射角,因此光斑会向左移动。当加满水时,水面不再发生改变,那么光斑的位置就保持不变,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
8.面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人千万不要贸然下去,因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同,下面四幅图能正确解释此现象的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的折射规律分析即可。
【解答】当我们从空气里看水里的物体时,光线从水中斜射入空气中,故A、D错误;
当光线从水中斜射入空气中时,光线远离法线偏折,即折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后,人们根据光沿直线传播的经验直接反向望回去,就看到水里物体的虚像,且比实际位置要浅一些,故C正确,而B错误。
故选C。
9.太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气,会出现(  )
A.日出会提前,日落会延迟 B.日出和日落都会提前
C.日出会延迟,日落会提前 D.日出和日落都会延迟
【答案】C
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据图片中太阳照亮的区域面积进行对比,判断日出日落时间的变化。
【解答】太阳光穿过大气层发生的折射现象,可以使原本看不到太阳的部分地区看到太阳(如图,通过大气层的折射后太阳照亮的区域更大了),因此如果没有这层大气,日出会延迟,日落会提前,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
10.如图所示,两个并排且深度相同的水池,一个未装水,另一个装水,在两池的中央各竖立一长度相同且比池深略长的标杆,此时,阳光斜射到水池。下列关于两水池中标杆的影子的说法中,正确的是(  )
A.未装水的池中标杆影子较长 B.装水的池中标杆影子较长
C.装水的池中标杆没有影子 D.两池中标杆影子长度相同
【答案】A
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律分析即可。
【解答】如下图所示,阳光从空气斜射入水中射,折射光线向法线方向(标杆方向)偏移,那么标杆影子较短,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
11.光从空气斜射入玻璃中,入射角为 60°,则折射角可能(  )
A.等于0° B.小于60° C.等于 60° D.大于60°
【答案】B
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】根据光的折射规律分析。
【解答】当光从空气斜射入玻璃时,光线会靠近法线偏折,即折射角小于入射角。因为入射角为60°,所以折射角肯定小于60°,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.从水下向水面看,看到一条鱼及其所成的像,如图所示。可以判断(  )
A.a是b鱼通过光的反射成的虚像 B.a是b鱼通过光的反射成的实像
C.b是a鱼通过光的反射成的虚像 D.b是a鱼通过光的反射成的实像
【答案】A
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】一般情况下,光在同一介质只能发生光的反射,而在两种介质中才可能发生折射,结合平面镜成像的特点分析即可。
【解答】从水面下向水面看,人和鱼同处于同一介质中,因此应该发生的是反射现象,那么所成的自然是平面镜成像。在平面镜成像现象中,与人在同一介质中的b应该为真实的鱼,而a应该是b鱼所成的像。
故A正确,B、C、D错误。
故选A。
13.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直黏合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是(  )
A.在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】只要物体发出的光线能够投射到镜面上,物体就能够成像;有几个镜面,通常就会成几个像;只有物和像的连线与镜面相交,物体才能看到自己的像,据此分析即可。
【解答】A.在a点或e点时,各会成一个像,由于像和人的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己完整的像,即m=1,n=0;,故A正确不合题意;
B.人在b点或d点时,各会成一个像,由于像和人的连线经过镜面,故能看到自己完整的像,即m=1,n=1,故B正确不合题意;
C.在c点时,会分别通过两个镜面成两个虚像,由于像和人的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己完整的像,即m=2,n=0,故C错误符合题意;
D.在f点时,由于在平面镜的背面,不会成像,即m=0,n=0,故D正确不合题意。
故选C。
14.“大黄鸭”来到中国,下列能正确表示“大黄鸭”在水中所成倒影的是( C )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性分析。
【解答】根据平面镜成像的特点可知,“大黄鸭”与它在水中所成的像的连线与水面垂直,它们到水面的距离相等,即它与像关于水面对称,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.魔术表演是趣味性极强的娱乐节目,这其中也运用了一定的科学原理。在一次班级的联欢活动中,小明表演了“摸牌猜点”的小魔术,他用两个手指夹一枚表面光亮的金属图钉就能轻而易举地说出扑克牌的花色和点数,如图所示。这里主要是利用了(  )
A.小孔成像 B.光的反射 C.光的折射 D.凸透镜成像
【答案】B
【知识点】光的反射
【解析】【分析】根据平面镜成像的知识分析。
【解答】虽然小明不能直接看到扑克牌上的点数,但是扑克牌发出的光线在图钉上发生反射,从而在图钉里形成扑克牌的虚像。借助虚像,小明就能看到扑克牌上的点数,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
二、填空题
16.放映电影,幻灯的银幕常用粗糙的白布做成,其优点在于:利用   (选填“镜面反射”或“漫反射”)使剧场中各处的观众均都能看到画面。而汽车的后视镜用凸面镜,其优点在于:凸面镜对光有   作用,可以扩大视野。
【答案】漫反射;发散
【知识点】镜面反射与漫反射;凸面镜和凹面镜
【解析】【分析】(1)平行光线斜射到粗糙不平的表面上时,反射光线射向四面八方,这就是漫反射;平行光线斜射到光滑平整的表面上时,反射光线也是平行的,这就是镜面反射;
(2)根据凸面镜的特点和用途解答。
【解答】(1)放映电影,幻灯的银幕常用粗糙的白布做成,其优点在于:利用漫反射使剧场中各处的观众均都能看到画面。
(2)而汽车的后视镜用凸面镜,其优点在于:凸面镜对光有发散作用,成正立缩小的虚像,可以扩大视野。
17.小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。若保持入射点O不变,欲使A点下移至A′,应使入射光线MO绕着点O沿   (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;若保持入射光线不变,欲使B点下移至B′,应使水面   (选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角   (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】顺时针;上升;不变
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角,据此分析入射光线的旋转方向;
(2)水面始终在水平方向,而入射光线不变,即入射角不变,那么折射光线肯定是平行的,据此作图分析水面的高度变化;
(3)根据光的折射规律分析折射角的变化。
【解答】(1)原来的反射光线为OA,后来的反射光线为OA',而法线的位置保持不变,那么入射角增大了。根据反射角等于入射角可知,入射角必须增大,即MO沿顺时针方向转动;
(2)连接OB,这就是原来的折射光线,然后通过B'作OB的平行线,延长MO,二者相交为新的入射点,如下图所示,应该使水面上升;
(3)根据光的折射规律可知,在水面变化的过程中,入射角的大小保持不变,因此折射角的大小也保持不变。
18.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)请在图中分别作出入射角(用字母i表示)和折射角(用字母γ表示)。
(2)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____。
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,进行多次实验,测量每次实验的折射角,分析并得出结论
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论
【答案】(1)解:如答图所示。
(2)C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)在光的折射现象中,法线肯定与界面垂直;折射光线和入射光线分居法线两侧;入射光线和法线的夹角为入射角,据此分析解答。
(2)探究折射角和入射角的关系时,入射角为自变量,而折射角为因变量,应该先改变入射角,再测量二角的大小关系,据此分析判断。
【解答】(1)首先通过入射点作水面的垂线,这就是法线。当光从空气斜射入水中时,水中的那条光线肯定为折射光线。折射光线在法线的右侧,根据“二线分居”的规律可知,入射光线肯定在法线的左侧,即左上角的光线为入射光线,它和法线的夹角为入射角,如下图所示:
(2)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,
A.只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论,这样实验次数太少,得出的结论不够客观,故A错误;
B.保持入射角不变,那么对应的折射角也会保持不变,即使进行多次实验,得到的也是一组数据,那么得出的结论也不够准确,故B错误;
C.改变入射角,进行多次实验,测量每次实验的入射角和折射角,分析并得出结论,这样得到的结论会更准确,故C正确。
故选C。
19.一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37°角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为   ,折射角的大小为   。
【答案】53°;44°
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】入射光线和界面的夹角与入射角的和等于90°;反射角等于入射角,结合光的折射规律进行计算即可。
【解答】如下图所示,入射角∠1=90°-37°=53°;因为反射角等于入射角,所以反射角∠2=∠1=53°。
折射角∠3=180°-53°-83°=44°。
20.如图所示为某地海洋公园主雕塑“帆影”在水中的倒影,“帆影”顶端距水面34.9 m,水中“帆影”像的顶端与雕塑“帆影”顶端的距离为   m。
【答案】69.8
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点计算。
【解答】水面相当于平面镜,“帆影”为物体,根据平面镜成像的特点可知,它到水面的距离等于像到水面的距离,因此像的顶端到水面的距离为34.9m。那么水中“帆影”像的顶端与雕塑“帆影”顶端的距离为:34.9m+34.9m=69.8m。
21.如图所示,小金利用下述器材完成“探究平面镜成像的特点”实验:一个带支架的玻璃板,两支完全相同的蜡烛,一张白纸,一盒火柴,一把刻度尺。
(1)若观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方,可能原因是   。
(2)当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,将蜡烛B换成光屏并前后移动,若   ,可说明平面镜所成的像是虚像。
(3)当蜡烛燃烧完后,小金换了一支比平面镜高的蜡烛,此时,平面镜能否成完整的像?请判断并举例说明:   。
【答案】(1)玻璃板没有与水平桌面垂直
(2)在光屏上始终看不到像
(3)能,用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房(合理即可)
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)在平面镜成像中,像和物体关于平面镜对称。当玻璃板与桌面垂直时,像刚好成在桌面上。如果玻璃板没有与桌面垂直,那么像可能成在桌面上方,也可能成在桌面下方。
(2)实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是实际光线会聚而成,不能成在光屏上;
(3)像的大小和形状只与物体有关,与平面镜的大小无关,据此分析解答。
【解答】(1)若观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方,可能原因是玻璃板没有与水平桌面垂直。
(2)当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,将蜡烛B换成光屏并前后移动,若在光屏上始终看不到像,可说明平面镜所成的像是虚像。
(3)当蜡烛燃烧完后,小金换了一支比平面镜高的蜡烛,此时,平面镜能成完整的像,例如:用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房。
22.(2020八下·慈溪期末)小敏身高1.6m,站在平面镜前1.5m处,则离他自己在镜中的像   m,当她慢慢远离平面镜时,像的大小将   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】3;不变
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像的特点分析。
【解答】(1)小敏的像到平面镜的距离等于小敏到平面镜的距离,也就是1.5m,那么他和像之间的距离为:1.5m+1.5m=3m;
(2)小敏在平面镜中所成的像与他大小相等,与距离无关,因此当他远离平面镜时,像的大小将不变。
23.(2020八下·奉化期末)如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向   (用图中字母表示)处照射,可照亮铜钱。加满水,从A处看到像的位置将   (填“变高“变低”或“不变”)。
【答案】E;变高
【知识点】光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)在光的折射现象中,光路是可逆的,据此分析;
(2)从空气中看水里的物体,物体的位置会变浅;从水里看空气里的物体,物体会变高。
【解答】(1)从A处恰好看到铜钱的像在E处,说明B点发出的光线经过折射后恰好射入A处的眼睛,人沿折射光线的反向延长线望去,看到像成在E处。根据光路的可逆性,如果用激光笔从A点向E点照射,那么相当于沿折射光线反向射回去,那么肯定能够照亮铜钱。
(2)加满水后,从A点看到像的位置将比原来更高。
24.(2020七下·椒江期末)手电筒发出的光向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如下图中虚线所示)。现向烧杯中注水到一定高度,由于光的   现象,烧杯底部的光斑(如图中阴影部分所示)会变为下图中的   。
【答案】折射;C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生改变,这就是光的折射现象。根据光的折射规律作图,判断光斑面积的变化。
【解答】现向烧杯中注水到一定高度,由于光的折射现象,进入水中的光线会靠拢法线偏折,因此烧杯底部的光斑会变小,故选C。
25.(2020八下·镇海期末)早在100多年前,贝尔实验室就有了用“光话”替代电话的设想,后来科学家利用强光源产生的   ,以及光导纤维技术,终于让光纤通信成为了现代通信的重要方式。如图是光导纤维工作示意图,光导纤维能传导光纤的基本原理是   。
【答案】激光;全反射
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)根据光纤通讯的知识解答;
(2)根据光导纤维传递信息的原理解答、
【解答】(1)早在100多年前,贝尔实验室就有了用“光话”替代电话的设想,后来科学家利用强光源产生的激光,以及光导纤维技术,终于让光纤通信成为了现代通信的重要方式。
(2)光导纤维能传导光纤的基本原理是全反射。
三、实验探究题
26.(2021九下·西湖开学考)小乐在探究“平面镜成像特点”时,完成如下操作,回答问题:
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 M,移动蜡烛 N 直到与蜡烛 M 的像完全重合,如图甲所示;看见它们重合是由于光的   (选填“反射”“折射”或“反射和折射”)。
(2)图乙是记录的实验结果,获得此实验结果的操作   。由此实验结果可以得到的结论是   。
【答案】(1)反射和折射
(2)首先在平面镜所在位置画直线,然后确定蜡烛 M 的位置,并在此标 A;移动蜡烛 N,直到与蜡烛 M 的像完全重合,在蜡烛 N 位置标 A′;改变蜡烛 M 的位置,同上确定 B、B′,C、C′;物距等于像距,物像连线与平面镜垂直。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变,这就是光的折射。光在传播过程中,遇到障碍物不会停止传播,而是改变传播方向继续在原来介质里传播,这就是光的反射,据此分析解答。
(2)根据乙图可知,白纸上分别记录了平面镜的位置,物体的位置和像的位置,根据实验过程描述对应的操作即可。根据乙图数据,从物距和像距的关系,二者连线与镜面是否垂直的角度描述结论。
【解答】(1)蜡烛M的像由M发出的光线经过平面镜反射而成;我们透过玻璃看到后面的蜡烛N,是N发出的光线从空气射入玻璃,再从玻璃射入空气发生光的折射现象形成的。
(2)图乙是记录的实验结果,获得此实验结果的操作:首先在平面镜所在位置画直线,然后确定蜡烛 M 的位置,并在此标 A;移动蜡烛 N,直到与蜡烛 M 的像完全重合,在蜡烛 N 位置标 A′;改变蜡烛 M 的位置,同上确定 B、B′,C、C′。
由此实验结果可以得到的结论是:物距等于像距,物像连线与平面镜垂直。
27.(2020八上·长兴开学考)某实验小组在探究光的折射规律时获得了下列数据,表格中表示的是光从空气分别射入水和玻璃时的入射角和折射角。
入射角i 空气 0 30° 45° 60°
折射角γ 水 0 22° 32° 40°
折射角γ 玻璃 0 17° 24° 30°
(1)通过分析实验数据,你肯定能得出一些规律,请写出一条:    。
(2)小组又通过实验研究光从水中射入空气中的现象,图中是根据实验现象画出的光路图,改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大,你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是    。
(3)如下图甲所示,笔在水中发生了“折断”,在图乙所示四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的原因是   ( 填选项中的字母)。
【答案】(1)当入射角为0°时,折射角也为0°
(2)折射光线会消失掉
(3)C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)根据表格,分析入射角为零度时,折射角的大小变化;
(2)光从水中射入空气中时,折射角大于入射角。随着入射角的增大,那么折射角也会不断增大。当入射角增大到一定程度时,折射角会达到90°,即此时没有光线进入空气,也就是折射光线消失了。
(3)笔在水中发生“折断”的现象,其实就是光的折射现象形成的,注意分析光的方向、折射角和入射角的大小关系即可。
【解答】(1)根据表格中第一列数据可知:当入射角为0°时,折射角也为0°;
(2)小组又通过实验研究光从水中射入空气中的现象,图中是根据实验现象画出的光路图,改变入射角的大小,他发现空气中的折射光线与法线的夹角随入射角的增大而增大,你猜想,当入射角增大到一定程度时,会出现的现象是:折射光线会消失掉 。
(3)我们看到水中的笔“折断”,光线肯定是从水中斜射入空气中;当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故A、B、D错误,而C正确。
故选C。
28.(2020七下·温州期末)在学习了“光的折射”相关知识后,小明为了进一步探究:人在液体上方不同角度观察液体中同一物体所成像的位置是否发生变化,他利用透明水槽、白色硬纸板、橡皮泥板、激光笔等器材按如图所示装置进行如下实验:
①在水槽底部的顶点位置S处放置一激光笔,并向水槽内加入一定量的清水。
②打开激光笔,让激光沿着硬纸板传播,并调整激光笔与水平面之间的夹角,使折射光线对准水面上方人眼的位置E点。
③用铅笔沿着E1O方向伸入水面以下并戳中橡皮泥板s滚光笔记录凹陷点为A,即为此时人在E1点所看到的激光笔。
④重复步骤②③,使激光笔分别射中水面上方的E2、E3点,并记录橡皮泥板上的凹陷点分别为B、C。
③倒掉水,用刻度尺分别测量顶点S与檬皮泥板上的凹陷点A、B、C之间的距离为S1、S2、S3。
(1)实验中,小明让激光沿着硬纸板传播的目的是   。
(2)若人的视线与液面的夹角越小,观察到物体所成像的位置越浅。则实验中所测量的s,s的大小关系应为   。
(3)为了使实验结论更具普遍性,则小明还应进一步增加怎样的实验?   。
【答案】(1)将光的传播路径呈现在硬纸板上,便于观察和记录像的位置
(2)s1(3)将水槽中的水更换为其他种类的液体重复上述实验
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)如果没有硬纸板的衬托,那么我们只能看到一个亮点,不能看到激光传播的路径。而借助硬纸板的衬托,激光在其表面发生漫反射,我们就可以看到传播路径,从而观察记录像的位置;
(2)根据图片可知,像到容器底部的距离s和像到液面的深度h相加正好等于液面的高度,据此分析;
(3)还用不同器材,多做几次实验,从而收集到更多的实验数据,这样得出的结论会避免偶然性,增加客观准确性。
【解答】(1)实验中,小明让激光沿着硬纸板传播的目的是将光的传播路径呈现在硬纸板上,便于观察和记录像的位置。
(2)若人的视线与液面的夹角越小,观察到物体所成像的位置越浅,即像到液面的深度h变小。根据像到容器底部的距离s和像到液面的深度h相加正好等于液面的高度,且液面的深度保持不变可知,对应的像到容器底部的距离会增大,即s1(3)为了使实验结论更具普遍性,则小明还应进一步增加怎样的实验:将水槽中的水更换为其他种类的液体重复上述实验。
四、解答题
29.(2020七下·温州期中)五一假期,小赞同学一家驾车到瑞安周边景点游玩。善于观察的他发现了小轿车中运用了许多的光学知识。
发现1:小轿车的前挡风玻璃都是倾斜安装的,而不是竖直安装(如图甲所示)。
发现2:小轿车两侧的观后镜都是凸面镜(如图乙),它们的可视范围比车内的观后镜(平面镜)要大。
发现3:小轿车的远光灯是凹面形,安装在车前方较低的位置,灯丝位于焦点,夜间开灯时,发现照射的距离特别远(如图丙所示)。
请你利用所学的光学知识和原理,解释小赞同学的这三个发现。
【答案】⒈小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,如果竖直安装,所成的像会在正前方,干扰司机观察路况,倾斜安装可以成像在斜上方,不干扰司机观察路况。
⒉凸面镜有发散光线的作用,能扩大视野;
⒊车灯装的较低,可使强光照在地面上或坑洼处等物体上,通过物体反射,司机就容易看清照到的物体。
⒋照得远是因为车头的远光灯发光点位于圆弧聚光点位置,这个位置发出去的光经过周围的反射圆弧反射后都是平行射出,所以射得远。
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图;凸面镜和凹面镜
【解析】【分析】1、平面镜成像特点是:像与物大小相等,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直。竖直的平面镜将使车内的乘客成像在车的正前方,而影响司机对前方物体的判断,易出事故,倾斜后,车内物体成像与镜面对称,会成像在车的上方,对司机观察前方物体不会产生影响;
2、凸面镜对光线有发散作用,通过凸面镜对增大观察的视野;
3、凹面镜对光有会聚作用,当灯泡位于焦点处时,灯泡发出的光经凹面镜反射后会聚成平行光射出,光能集中易射得远。
30.(2020七下·吴兴期中)请按下列要求,分别完成相应的光路图。
(1)完成下列图1的反射光路图
(2)图2中一束光从水中斜射向空气,画出其折射光线。
【答案】(1)
(2)
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【分析】(1)根据光的反射定律完全作图;
(2)根据光的折射规律完成作图。
【解答】(1)当光线垂直入射在镜面上时,此时入射角为0°;根据反射角等于入射角可知,此时反射角也为0°,即反射光线沿原光路返回,如下图所示:
(2)当光从水中斜射到空气中时,折射角大于入射角,即远离法线偏折,如下图所示:
31.(2020·慈溪模拟)白天,小汽车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客,请你运用学过的知识解释这一现象。
【答案】小汽车内光线较暗,车外光线较亮,车内乘客反射的光线透过车窗玻璃少,进入外面行人眼中的光线少,外面行人反射的光线透过车窗玻璃多,进入车内乘客眼中的光线多,导致车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客。
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)我们能否看清物体,取决于物体发出的光线是否足够明亮,即光线越明亮,看到的物体越清晰;
(2)对车内的人和车外的人发出光线的多少进行比较,从而确定他们的亮度大小,进而对看到他们的清晰程度进行判断。
【解答】小汽车内光线较暗,车外光线较亮,车内乘客反射的光线透过车窗玻璃少,进入外面行人眼中的光线少,外面行人反射的光线透过车窗玻璃多,进入车内乘客眼中的光线多,导致车内的乘客很容易透过车窗玻璃看到车外的行人,但外面的行人很难通过车窗玻璃看清楚车内的乘客。
32.(2020七下·杭州月考)根据平面镜的成像特点,请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】根据平面镜成像的对称性完成作图。
【解答】(1)通过A点作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在这条垂线上平面镜右侧找到它的像点A';
(2)同理,找到B点在平面镜右侧的像点B';
(3)将像点A'、B'用虚线连接起来即可,如下图所示:
33.(2020七下·杭州月考)如图所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点,请在图中作出发光点S的位置,并作出经过P点的反射光线及相应的入射光线(保留作图痕迹)
【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】(1)物体在平面镜成的像与物体关于平面镜对称;
(2)物体在平面镜内所成的像是反射光线反向延长线的交点,据此分析作图即可。
【解答】①通过发光点S作平面镜的垂线,然后根据“物像等距”在这条直线上镜面下方找到对应的像点S';
②连接S'与P点,与镜面相交与O点,这就是入射点;
③OP为反射光线,用实线表示;连接SO为入射光线,用实线表示;而S'O部分为虚线,如下图所示:
34.(2020七下·杭州月考)如图所示,在平静的湖边上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点其中一点是路灯的发光点,另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【分析】根据光的折射规律分析,并完成光路图。
【解答】潜水员在水里看到空气里路灯的像,那么光线肯定是从空气斜射入水中,此时折射角小于入射角。当折射光线射入潜水员的眼睛后,人再沿着折射光线反向延长线的方向望回去,会看到虚像成在路灯的上方,因此A点为发光点,而B点为像点。
将E点和B点相连,与水面的交点就是入射点,那么入射点和E点相连为折射光线,入射点和A点相连为入射光线,注意入射点和B点的连线为虚线,如下图所示:
35.(2020七下·温州期中)育英学校的小明同学在参观学校微格教室的时候,发现教室和观测室的中间有一块玻璃,如图甲所示。玻璃旁贴有一张使用说明,如图乙所示。经老师介绍,单向透视膜层与普通镜子相似,对光线有较好的反射效果。小明同学按照要求调整微格教室的照明,发现在教室,玻璃像一块镜子,他能清晰看到自己的像,却无法看到观测室的物体,而在观测室,他能清楚看到教室内的物体。请你结合所学光学知识,解释小明同学所观察到的现象。
【答案】答:教室内亮时,一部分光线发生反射,所以小明能清晰看到自己的像,一部分光线穿过玻璃进入观测室,故观测室的人能清晰地看到教室内的物体,观测室较暗,故光线较少穿过玻璃,故教室的人看不清观测室内的物体
【知识点】光的反射
【解析】【分析】(1)平面镜成像是光的反射现象形成的,在教室一侧透视膜的反射效果较好,自然在教室内的人看教师里的物体非常清楚;
(2)要看清物体,那么物体就要有足够的光线射出来,分析观察室内光线的亮度,以及单向透视膜对光线的影响即可。
【解答】 教室内亮时,一部分光线发生反射,所以小明能清晰看到自己的像,一部分光线穿过玻璃进入观测室,故观测室的人能清晰地看到教室内的物体,观测室较暗,故光线较少穿过玻璃,故教室的人看不清观测室内的物体 。
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