第 4章 光现象 综合练习
一、单选题
1. 空调遥控器能够控制空调的开机、关机、调温等,利用的是( )
A. 绿光 B. 紫外线 C. 红外线 D. 蓝光
2. 下列文字词句与物理知识相符合的是( )
A. “锦鳞游泳”,看到水里的鱼是实像
B. “皓月千里”,皎洁的月亮是光源
C. “浮光跃金”,湖面波动的光闪着金色是光的折射现象
D. “静影沉璧”,月亮的倒影如玉璧一样是光的反射现象
3. 观察水边的风景照片时,总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些,原因是( )
A. 光线被反射掉一部分 B. 眼睛有一种错觉
C. 入射到水面的光线有一部分折射入水中 D. 冲洗照片的质量有问题
4. 生活中许多物体可以发光,下列物体不属于光源的是( )
A. 水母 B. 萤火虫 C. 霓虹灯 D. 月亮
5. 清代诗人袁枚的苔:“白日不到处,青春恰自来。苔花如米小,也学牡丹开”其中“白日不到处”主要涉及的物理知识是( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
6. 下列现象中,由光的反射形成的是( )
A. 透过水面看到水中的“硬币” B. 灯光下看到地上的“人影”
C. 雨后看到天空中的“彩虹” D. 在化妆镜中看到的“自己”
7. 光线从空气射到平静的水面,入射角为,则反射光线与水面的夹角为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示的四种现象中,属于光的折射现象的是( )
A. 手在屏幕上形成的手影
B. 蜡烛通过小孔成像
C. 斑马在水中的倒影
D. 铅笔好像在水面出“折断”
9. 小丽站在竖直放置的平面镜前,镜中有她的像,当她朝远离平面镜的方向秒匀速移动时,她在平面镜中的像说法正确的是( )
A. 比原来小;相对平面镜速度为 B. 大小不变;到小丽的距离变为
C. 大小不变;相对小丽的速度为 D. 大小不变;到小丽的距离增加
10. 图甲和图乙是某同学自制的潜望镜的示意图平面镜与管壁夹角都是,使用这样的潜望镜,看物体、所得到的像的正、倒情况是( )
A. 用甲、乙观察到的像都是倒立的
B. 用甲、乙观察的像都是正立的
C. 用甲观察到的像是正立的,用乙观察到的像是倒立的
D. 用甲观察到的像是倒立的,用乙观察到的像是正立的
11. 一束光线穿过玻璃三棱镜的四幅光路图如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
12. 构建思维导图是整理知识的重要方法,如图是小金复习光学知识时构建的思维导图,图中Ⅰ处可补充的现象( )
A. 镜子中的“自己” B. 湖水有青山的倒影
C. 阳光下绿树的影子 D. 岸上的人看到水中的“鱼”
13. 下列光学作图中,错误的是( )
A. 凹透镜聚光
B. 平面镜成像
C. 光从空气射入水中
D. 光的色散
14. 如图所示,若要让反射光线射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A. 水平向右移动 B. 水平向左移动 C. 竖直向上移动 D. 竖直向下移动
15. 下列对光现象的解释,说法正确的是( )
A. 小孔成像是由于光的反射形成
B. 雨后的彩虹是光的色散现象
C. 漫反射不遵循光的反射定律
D. 近视眼镜是凹透镜因为凹透镜对光有会聚作用
16. 如图所示,一束光从介质甲射向介质乙,两种介质中有一种是空气,另一种是玻璃,是其分界面。则图中的折射角和甲介质的种类分别是( )
A. ,空气 B. ,玻璃 C. ,空气 D. ,玻璃
二、作图题
17. 请在图中画出三角形在平面镜中所成的像。
18. 如图所示,、为同一点光源发出的两条入射光线经平面镜后的反射光线。请画出发光点,并完成光路图。
三、实验探究题
19. 如图是小明进行“光的反射定律”研究的实验装置图。
实验次数 入射角 反射角
实验是应选择表面______粗糙光滑的纸板作光屏;
入射光贴着左边的纸板射到点,如果把右边纸板向后折,发现右纸板上看不到光线,则此时反射光______存在不存在;
小明改变入射光的方向,使入射角分别为、、,得到了如表所示数据,发现反射角与入射角不等,你认为可能的原因是______;
用三条不同角度的入射光线进行实验,目的是______;
按丙图,将纸板整体向后倾斜,将入射光仍贴着左边的纸板射到点,在纸板上将______看到看不到反射光,此时反射光、及入射光______在不在同一平面内。
20. 如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
选择用玻璃板代替平面镜进行实验,主要目的是为了______选填“像更清晰”或“确定像的位置”;
实验中,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛拿未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛与蜡烛的像完全重合,这种确定像与物大小的方法是______选填“等效替代法”或“控制变量法”;
在探究实验的过程中,当蜡烛远离玻璃板时,它的像的大小将______选填“不变”或“变小”。
21. 如图所示是“探究光的折射规律”的实验。
当光从空气中斜射入水中,入射角是______,折射角______选填“大于”“小于”或“等于”入射角。
减小入射光线与水面的夹角,折射角______选填“变大”“变小”或“不变”;当入射光线垂直于水面入射时,折射角是______。
在某次实验中,一束光线斜射入水面并与水面成,且它的折射光线跟反射光线垂直,则它的反射角为______,折射角为______。
为了更清晰地观察到水中光路,可以采用的方法是______。
四、综合题
22. 明月当空,小婷在阳台上看到一簇绚丽的烟花在空中绽放,后她听到烟花绽放的爆炸声。声速取,光速取
明月和烟花,属于光源的是_____。
请解释:人为什么首先看到烟花绽放,然后才听到烟花绽放的爆炸声。
估算烟花绽放处到小婷的距离。
23. 阅读下列材料,回答问题。
近日,我国五代隐身战斗机“歼”首次实战巡航成功,巡航过程中飞行员既可以从头盔获得飞行信息,也可以从上获取信息。的全称是,即抬头显示,它可以帮助飞行员在观察外部环境的同时快速获取飞行数据。在上世纪年代首先应用于汽车,在挡风玻璃前方显示超速预警、车况监控、油耗、时速、防止追尾等信息。技术在汽车上的工作原理如图所示:相关信息产生的图像由投影仪投射在反射镜上,再经过投影镜到挡风玻璃反射到驾驶员的眼睛中,驾驶员逆着光线就看到了呈现在道路上的虚拟图像。由于图像直接投射在弯由的玻璃面上会发生变形,所以反射镜和投影镜被设计成弯曲的球雨镜。的优势显而易见:驾驶员不必低头就可以看到信息,能够将注意力集中在前方路面,提高了汽车的安全性;驾驶员不必在观察远方道路和近处仪表之间调节眼睛,可避免眼睛的疲劳。
显示过程中,光线在反射镜和投影镜上的反射______选填“遵循”或“不遵循”反射定律;它在飞机上的作用是______。写出一条即可
有研究表明,约有的道路交通事故是由于查看仪表盘的信息而引起,特别是高速行驶的汽车,设想汽车以的速度行驶,低头查看仪表用时产生了一段“盲区”,“盲区”的长度为______米。结果保留一位小数
假设一辆汽车在低头“盲区”期间与前车发生碰撞,安全气囊及时弹出,保护了司机的生命安全,请你从物理学的角度解释安全气囊的作用。
24. 如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在处恰好看不到它。保持眼睛在处不动,你有什么办法能看到它写出两种方法。
______。
______。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:红外线可以用来进行遥控,空调遥控器的前端有一个发光二极管,按下不同的键时,可以发出不同的红外线,来实现空调的遥控.
故选C.
2.【答案】
【解析】解:、看到水中的鱼是光的折射现象形成的鱼的虚像,故A错误;
B、月亮本身不能发光,即不是光源,故B错误;
C、“浮光跃金”,金色是光在水面发生的反射现象,故C错误;
D、玉璧一样月亮的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故D正确。
故选:。
3.【答案】
【解析】解:观察水边的风景照片时,总发现景物的“倒影”比本身暗一些,是因为一部分光被反射到空气中,一部分折射进入水中,故C正确。
故选:。
4.【答案】
【解析】解:、水母、萤火虫、霓虹灯自身能够发光是光源,故ABC不符合题意;
D、月亮是反射的太阳光,在晚上才比较亮,不是光源,故D符合题意。
故选:。
5.【答案】
【解析】解:“白日不到处”,就是太阳照不到的地方,这是由光的直线传播形成的。
故选:。
6.【答案】
【解析】解:、透过水面看到水中的“硬币”是来自硬币的光线经过不同介质时发生折射形成的虚像,故A错误;
B、由于光沿直线传播,灯光照到人身上时会形成影子,故B错误;
C、雨后看到天空中的“彩虹”,属于光的色散现象,故C错误;
D、化妆镜中看到“自己”利用的是光的反射,故D正确。
故选:。
7.【答案】
【解析】解:入射角为,则反射角也是,
则反射光与水面的夹角为,
故选:。
8.【答案】
【解析】解:、屏幕上的手影,影子的形成,是光的直线传播形成的,故A错误;
B、蜡烛通过小孔成像,是光的直线传播形成的,故B错误;
C、斑马在水中的倒影,水面成像,是光的反射现象,故C错误;
D、铅笔好像在水面处折断了,是光的折射现象,故D正确。
故选:。
9.【答案】
【解析】解:平面镜所成的像与物体是等大的,当人远离平面镜时,视觉上感觉像在变小,但实际上像的大小并没有变。所以若她向着远离平面镜的方向移动时,他在平面镜中像的大小不变,她移动的速度为;像相对于镜面的移动速度是,则像相对于小丽的移动速度是。
根据平面镜成像特点可知,像和物距离平面镜的距离是相等的,物到像的距离是物到平面镜距离的两倍,
当她向着远离平面镜的方向移动时,小丽到平面镜的距离增加,到小丽的距离增加。
综上分析可知,ABC错误,D正确。
10.【答案】
【解析】解:甲图:经过平面镜成的像与物是等大的,处发出的光线经过两次反射后传入人的眼睛,看到的在上方;处发出的光线经过两次反射后传入人的眼睛,看到的在下方;所以使用这样的潜望镜看到的物体的像是正立的等大的虚像。
乙图:经过平面镜成的像与物是等大的,处发出的光线经过两次反射后传入人的眼睛,看到的在上方;处发出的光线经过两次反射后传入人的眼睛,看到的在下方;所以使用这样的潜望镜看到的物体的像是倒立的等大的虚像。
故选:。
11.【答案】
【解析】解:、在图中右侧面,光线发生折射时,根据折射定律得知折射光线与入射光线应分居法线两侧,图中光路违反了折射定律。在左侧面应发生折射,光线方向改变,故A错误。
B、图中光线从空气射入玻璃中时,折射角小于入射角,在左侧面,光线与界面垂直,方向不变,符合光的折射规律,故B正确。
、光线在左侧面折射时,折射角应大于入射角,而图中折射角均小于入射角,均不符合折射定律。故C、D错误。
故选:。
12.【答案】
【解析】解:读思维导图可知,图中Ⅰ处要求填写的是光的直线传播的现象。
A、镜子中的“自己”是光的反射形成的,不合题意;
B、湖水有青山的倒影,是光的反射形成的,不合题意;
C、阳光下绿树的影子,是光的直线传播形成的,符合题意;
D、岸上的人看到水中的“鱼”,是光在水面处发生折射形成的,不合题意。
故选:。
13.【答案】
【解析】解:
A、凹透镜对光线有发散作用,凸透镜对光线有会聚作用,故A错误;
B、平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,所成的像是虚像,故B正确;
C、光线从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,故C正确;
D、在光的色散中,红光的偏转程度最小,紫光的偏折程度最大,故D正确。
故选:。
14.【答案】
【解析】解:、将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能中目标故A不符合题意;
B、将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能中目标,故B不符合题意;
C、将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能中目标,故C不符合题意;
D、将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能中目标,故D符合题意.
故选D.
15.【答案】
【解析】解:、小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B、雨后彩虹是由于光的折射形成的色散现象,故B正确;
C、漫反射遵循光的反射定律,故C错误;
D、近视眼用凹透镜正是因为凹透镜对光有发散作用,故D错误。
故选:。
16.【答案】
【解析】解:已知是界面,过入射点垂直于界面作出法线,如下图所示:
由图知,,则,
根据“反射角等于入射角、折射光线和入射光线分别位于法线的两侧”可知,是入射光线,为反射光线,为折射光线,
折射光线与法线的夹角为折射角,则折射角;
由图可知,折射角大于入射角,由光的折射规律可知,光是从玻璃斜射入空气,则介质甲是玻璃。
故选:。
17.【答案】解:作点关于镜面的对称点;做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号
作点关于镜面的对称点;
作点关于镜面的对称点;
用虚线连接,,,则就是在平面镜中所成的像。
作图如下:
18.【答案】解:先将两条反射光线反向延长交于一点,即为发光点的像点,再通过平面镜作出像点的对称点,就是发光点的位置,连接与反射点,画出两条入射光线,如图所示:
19.【答案】粗糙 存在 反射角测量错误,误把反射光线和镜面的夹角当作反射角了 减少偶然性,找出普遍规律 看不到 在
【解析】解:在“探究光的反射规律”实验中,应选择表面粗糙的纸板,使光在其表面发生漫反射,这样实验者从不同的方向都能看清实验的情景。
入射光线贴着左边的纸板沿射到点,如果把右边纸板向后折,发现右纸板上看不到光线,此时反射光线存在;
改变入射光线的方向,使入射角分别为、、,结果得到了如表所示数据,经检查每次角度的测量值都是准确的,可能的原因是:反射角测量错误,误把反射光线和镜面的夹角当作反射角了;
用三条不同角度的入射光线进行实验,目的是为了:减少偶然性,增加科学性,找出普遍规律;
由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当将纸板倾斜,法线不再在纸板上,纸板上就看不到反射光线,说明了:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
故答案为:粗糙;
存在;
反射角测量错误,误把反射光线和镜面的夹角当作反射角了;
减少偶然性,找出普遍规律;
看不到;在。
20.【答案】确定像的位置;等效替代法;不变。
【解答】
解:选择玻璃板代替平面镜便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。
在竖立的玻璃板前点燃蜡烛,拿未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧侧观察,直至它与蜡烛的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;
由平面镜成像特点之一:物像等大可知,将蜡烛不管是远离玻璃板还是靠近玻璃板时,蜡烛所成像的大小不变。
故答案为:确定像的位置;等效替代法;不变。
21.【答案】 小于 变大 向水中加几滴牛奶
【解析】解:入射光线与法线之间的夹角为入射角,由图可知,法线与水面垂直,入射角为;折射光线与法线之间的夹角为折射角,折射光线靠近法线,则折射角要小于入射角;
减小入射光线与水面的夹角,入射角变大,则折射角也随之变大;当入射光线垂直于水面入射时,折射光线、入射光线、和法线重合,光的传播方向不变,则折射角是;
入射光线与水面的夹角为,则入射角为,由于反射角等于入射角,所以反射角是;反射光线与界面的夹角是,由反射光线与折射光线之间的夹角为,可知折射光线与界面的夹角为,所以折射角是;
为了更清晰地看到光路,应使水稍微混浊一些,可以放入少量的牛奶,就能看到入射光线、反射光线。
故答案为:;小于;变大;;;向水中加几滴牛奶。
22.【答案】烟花
烟花和爆炸声在空中同时产生,总是先看见烟花后听到爆炸声,是因为光的传播速度远远大于声音的传播速度;
因为光的传播速度远远大于声音的传播速度,光的传播时间可忽略不计;根据公式可知,放烟花的地方与他的距离;
【解析】解;烟花自身能发光,是光源;明月自身不能发光,不是光源;
烟花和爆炸声在空中同时产生,总是先看见烟花后听到爆炸声,是因为光的传播速度远远大于声音的传播速度;
根据公式可知,放烟花的地方与他的距离;
故答案为:烟花;光的传播速度远远大于声音的传播速度;烟花绽放处到小婷的距离为。
23.【答案】遵循 使飞行数据通过挡风玻璃成垂直于水平面的像
【解析】任何光的反射都遵循光的反射定律,因此,显示过程中,光线在反射镜和投影镜上的反射遵循反射定律;
由题意知,在飞机上的作用是使飞行数据通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,帮助飞行员在观察外部环境的同时快速获取飞行数据;
已知汽车的速度,时间,则“盲区”的长度;
假设一辆汽车在低头“盲区”期间与前车发生碰撞,后方汽车突然停止运动,司机由于惯性要保持原来的运动状态,身体会向前倾,安全气囊及时弹出,由于人与安全气囊接触面积较大,根据,压力一定时,人受到的压强较小,这时安全气囊可以起到保护作用。
故答案为:遵循;使飞行数据通过挡风玻璃成垂直于水平面的像;;见解答。
24.【答案】利用光的反射现象将平面镜放到碗边适当的位置就可以看见它 利用光的折射现象沿碗壁缓缓向碗中加水直到可以看到它
【解析】解:
小明看不到硬币,是由于碗的边缘部分挡住了来自硬币的光线,光线进入不到眼睛,所以眼睛看不到硬币,这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的;
为了看得硬币,可以将平面镜放到碗边适当的位置,小明在处通过平面镜可以看到硬币的虚像,这是利用了光的反射现象;
当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的虚像虚像的位置比物体的实际位置偏高,所以小明在处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的折射现象。
故答案为:利用光的反射现象将平面镜放到碗边适当的位置就可以看见它;利用光的折射现象沿碗壁缓缓向碗中加水直到可以看到它。