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单元评价检测(四)
第四章
(45分钟 100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
1.(2014·建阳期末)如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
【解析】选D。本题考查了光的几种现象。杯子在桌面上形成的影子是光的直线传播现象;筷子在水面处“折断”和通过放大镜看手指“变大”都是光的折射现象;桥在水中形成“倒影”是光的反射现象,故选D。
2.(2014·无锡滨湖期末)在隧道的地面白线和两边墙壁上,安装了一种凸起的纯玻璃元件,这种元件叫“夜精灵”。晚上只要汽车的灯光一照,司机就能看到附近地上的“夜精灵”亮起来,如图所示。下面几种元件的工作原理与“夜精灵”完全不同的是( )
A.高速公路反光标志牌
B.十字路口的红绿交通标志灯
C.自行车的尾灯
D.环卫工人身上穿的反光马甲
【解析】选B。本题考查光的反射和折射。当汽车灯光射来时,光线经过玻璃微珠折射后,在玻璃微珠背面发生反射,然后沿原路返回,这样司机就可以看清黑夜中的标志牌。高速公路反光标志牌、自行车的尾灯、环卫工人身上穿的反光马甲都利用了光的反射原理,只有十字路口的红绿交通标志灯没有用到光的反射。故选B。
3.(2013·河池中考)如图所示,当一束光从空气中斜射向水面时,会同时发生反射和折射现象。下面哪一幅图能正确表示反射光线和折射光线的传播方向
( )
【解析】选B。本题考查光的反射定律及光的折射定律。光由空气斜射入水中时,发生反射和折射。反射光线与入射光线分居法线两侧,在同一种介质中,反射角等于入射角。折射光线与入射光线也分居法线两侧,由空气斜射入水中,折射角小于入射角。故选B。
4.(2013·镇江中考)舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法正确的是( )
A.演员在平面镜中成实像
B.演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像变小
C.演员靠近平面镜时,像远离平面镜
D.演员以0.5 m/s的速度运动时,像也以0.5 m/s的速度运动
【解析】选D。本题考查平面镜成像的原理及特点。演员在平面镜中成虚像,故A错误;因平面镜成等大的虚像,故演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像的大小不变,故B错误;物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,则演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜,故C错误;平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,故演员以0.5 m/s的速度运动时,像也以0.5 m/s的速度运动,故D正确。
5.(2013·潍坊中考)如图是第30届潍坊国际风筝会吉祥物——“绿色花蛇”,它在竖直放置的平面镜中的像是下图中的哪一个( )
【解析】选C。本题考查平面镜成像的特点。根据物体在平面镜中所成的像与物体关于镜面对称的特点可知,“绿色花蛇”在平面镜中所成的像是C选项。
6.(2014·黄冈浠水期末)如图所示是小明参加校园文化艺术节时展出的摄影作品,有关他的作品下列说法正确的是( )
A.我们能从不同的角度观察到照片是光发生漫反射的缘故
B.小明拍照时发现水中有鱼,其实鱼的真实位置比它要浅些
C.山在水中的倒影是光的折射形成的
D.山在水中的倒影是实像
【解析】选A。本题考查光现象。我们能从不同角度看到照片是由于光发生漫反射,小明拍照时,由于光的折射,看到的鱼的位置在实际位置的上方,故比鱼的实际位置浅。水面相当于平面镜,水中形成的倒影是利用光的反射形成的虚像。
7.如图所示,对下列光学现象的描述或解释错误的是( )
A.图甲中漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律
B.图乙中木工师傅观察木板是否平整,是利用了光的直线传播特点
C.图丙所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象,是由光的反射现象造成的
D.图丁所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
【解析】选C。图甲中漫反射的光线尽管杂乱无章,但是漫反射也遵循光的反射定律;图乙中木工师傅观察木板是否平整,是利用了光的直线传播特点,只要木板表面在一条直线上,就说明木板是平整的;图丙所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象,是由光的折射现象造成的,而不是光的反射。图丁所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况,是按照红橙黄绿蓝靛紫的顺序排列的。故选C。
8.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.入射角等于30°
B.折射角等于50°
C.NN′是界面
D.MM′的右边是玻璃
【解析】选D。根据光的反射定律,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,并且反射角等于入射角;如图所示：由∠BOM=30°,可知,∠BON=90°-30°=60°,而图中已知∠AON=60°,所以NN′为法线,则MM′为界面;根据光的反射定律和光的折射规律知,反射光线与折射光线在法线的同侧,故AO为入射光线,OB为反射光线,OC为折射光线;∠AON为入射角,等于60°;
∠CON′为折射角,等于40°;由于折射角小于入射角,故应是光由空气斜射入玻璃,所以MM′的左边是空气,右边是玻璃。综上所述选项D正确。
二、填空题(本大题共6小题,每空2分,共24分)
9.天黑了,小明打开客厅的灯,会在窗玻璃上看到另一个“自
己”,这是由于光的 形成的;同时,小明玩起了手影游戏
(如图所示),墙壁上的“大雁”是由于光的 形
成的。
【解析】在窗玻璃上看到另一个“自己”是平面镜成像,平面镜成像是由于光的反射形成的;墙壁上的“大雁”是手的影子,影子是由光的直线传播形成的。
答案：反射 直线传播
10.(2013·泰安中考)由于光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”)现象,教室里不同位置的同学都能看到黑板上的粉笔字。
【解析】本题考查漫反射。黑板的表面是比较粗糙的,可以将射来的光线向四面八方反射,是漫反射。这样,教室里不同位置的同学都能看到黑板上的粉笔字。
答案：漫反射
11.放映电影、幻灯机的银幕常用粗糙的白布做成,其优点在于：可利用?
使剧场中各处的观众均能看到画面。李华在湖边观鱼(如图所示),这条鱼的实际位置在 点处,但李华所看见的鱼却是在 点处。(选填“A”或“B”)
【解析】光射到粗糙的银幕上时会发生漫反射,把光线向着四面八方反射,使剧场中各处的观众均能看到画面;由于光的折射,水中物体的位置看起来比实际的要高一些,所以这条鱼的实际位置在A点处,但李华所看见的鱼却是在B点处。
答案：漫反射 A B
12.如图所示,平面镜PN与一支长15 cm的铅笔AB竖直
放置在水平桌面上,它们之间相距20 cm,铅笔的像高为
cm;若铅笔绕B点逆时针方向转过90°,此时铅
笔尖A与其所成像A′间的距离为 cm。
【解析】物体在平面镜中成等大的虚像,铅笔长15 cm,故它的像高为15 cm;铅笔绕B点逆时针方向转过90°,此时铅笔尖A距平面镜为15 cm+20 cm=35 cm,根据平面镜所成像与物到镜面的距离相等,故铅笔尖所成像A′与镜面距离也为35 cm,所以铅笔尖A与其所成像A′间的距离为35 cm+35 cm=70 cm。
答案：15 70
13.(2013·贵港中考)小丽站在校园池塘边的树荫下,看到“水里的鱼儿在白云中穿梭”。根据你所学的知识,“树荫”是由于光的 形成的,小丽看到的“鱼儿”是由于光的 形成的。
【解析】本题主要考查光的直线传播、光的折射现象。“树荫”是指树在阳光下的影子,这是因为光沿直线传播。鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,小丽看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的。
答案：直线传播 折射
14.魔术是深受同学们喜爱的节目,其中包含着许多科学原理。图甲是某同学自制的一只魔术箱,表演时他将开口的方形空箱面展示给观众,把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”。原来魔术箱中有一块平面镜(如图乙),它与箱底的夹角为 ,使观众觉得箱子里没有东西。观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有 性质。
【解析】根据平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以要把水平的底面反射到竖直的方向来,平面镜应与水平底面成45°角;纸币投入箱子后,被镜面阻挡,光线是沿直线传播的,不能照到镜子后面的纸币,则人看不到纸币。
答案：45° 沿直线传播的
三、作图题(本大题共2小题,共10分)
15.(5分)(2013·烟台中考)A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置。
【解析】本题考查光的反射、平面镜成像的特点及原理。
第一种作法：根据反射光线反向延长过像点,先将两条反射光线CA、DB反向延长交于一点S′,再通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接SC、SD画出入射光线,如图所示：
第二种作法：先过C点垂直镜面作出法线,在法线左侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线DB的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点的位置,如图所示。
答案：见解析
16.(5分)如图所示,潜水员眼睛在水下A点处,B点有条小鱼,C点有只小鸟,请作出潜水员观察鱼、鸟的光路图。
【解析】由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以潜水员在水中观察B点的鱼时的光路是沿直线BA;在观察空中的小鸟时,小鸟C点的光线由空气经过水面进入水中时要发生折射,光由空气斜射入水中时折射角小于入射角,所以进入潜水员眼睛的折射光线OA相对于入射光线CO向法线一侧偏折。
答案：如图所示
四、实验探究题(本大题共2小题,共26分)
17.(12分)利用如图装置进行“探究光的反射规律”实验：
(1)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,此时在纸板B上看不到反射光,这样做的目的是探究 。
(2)将入射光线EO向法线靠近时,看到反射光线OF (选填“靠近”或“远离”)法线。
(3)将纸板A、B置于同一平面后,若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿图中的OE方向射出,说明光在反射时, 。
【解析】本题考查光的反射的相关知识。(1)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,此时在纸板B上看不到反射光,这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)入射光线EO向法线靠近时,入射角变小,因此反射角也变小,故反射光线OF也靠近法线。
(3)纸板A、B置于同一平面后,若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿图中的OE方向射出,这说明光在反射时,光路是可逆的。
答案：(1)反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
(2)靠近 (3)光路是可逆的
18.(14分)(2013·阜新中考)如图甲所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：
(1)该小组同学应该选取两根 (选填“相同”或“不相同”)的蜡烛做实验。
(2)点燃蜡烛A,在玻璃板后面移动蜡烛B,直到看上去与蜡烛A的像完全重合,此现象说明像与物体大小 。
(3)如图乙是该小组的实验记录,通过分析他们发现像与物到玻璃板的距离 ,像与物的连线与玻璃板 。
(4)该小组实验的不足之处是 。
(5)此实验不能用平面镜进行,是因为平面镜 ,不能确定像的位置。
【解析】本题主要考查探究平面镜成像特点的实验及其应用。
(1)该小组同学应该选取两根相同的蜡烛做实验,目的是比较物、像大小关系。
(2)实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明像与物体的大小相等。
(3)用透明的玻璃板能观察到蜡烛B能否与A的像完全重合,同时解决了位置和大小两个问题。实验现象表明,像与物的大小相同,像和物的连线与玻璃板垂直,像和物到玻璃板的距离相等。
(4)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确。
(5)玻璃既能透光,又能反光,既可以看到前面物体在后面成的像,又可以看到后面的物体,这样就可以利用等效替代的办法准确确定像的位置,所以此实验不能用平面镜进行。
答案：(1)相同 (2)相等 (3)相等 垂直
(4)一次实验不具备代表性 (5)不透光
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1.以下各物体,属于光源的是( )
【解析】选D。本题考查对光源的理解。能够发光的物体叫光源,光源分为天然光源和人造光源。月亮是反射太阳的光,钻石也是反射光,晶莹的露珠也是反射太阳光,这些都不是光源;萤火虫尽管发光很微弱,但本身能发光,是光源。故选D。
2.关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光在玻璃中不是沿直线传播的
B.光只在空气中才沿直线传播
C.光在任何情况下都沿直线传播
D.光只有在同种均匀介质中沿直线传播
【解析】选D。本题考查光的直线传播的条件,光只有在同种均匀介质中,才是沿直线传播的。如果玻璃、空气不均匀,光的传播路线将发生偏折。
3.下列现象中,不是利用光沿直线传播的实例是( )
A.立竿见影 B.手影游戏
C.太阳发光 D.激光引导掘进方向
【解析】选C。立竿见影、手影游戏、激光引导掘进方向都是利用了光在同种均匀介质中是沿直线传播的原理;太阳发光只能说明太阳是光源,故本题选C。
4.(2013·北京中考)光在同一种均匀介质中是沿 传播。
【解析】本题主要考查学生对光沿直线传播的条件的了解和掌握。因为光在同一种均匀介质中传播时,传播方向不会发生改变,沿直线传播。
答案：直线
5.“当地球遮住太阳的光线,月亮便走进了地球的阴影……”这是某影片中的台词片断,它描述的是 (选填“日食”或“月食”)现象,此现象可以用光的? 原理来解释。
【解析】本题考查光沿直线传播的现象。由于光沿直线传播,当地球挡住了太阳光,在地球后面形成影子,月亮走进地球的影子,月亮不再反射太阳的光,人们便看不到月亮,这种现象就是月食。
答案：月食 直线传播
6.(2013·宁波中考)在“地面上的圆形光斑是什么?”活动中,小科看到树荫下的水平地面上有如图所示的光斑。这圆形光斑是 通过小孔成的像。
【解析】本题考查小孔成像的特点。小孔成像是光沿直线传播形成的太阳的像。
答案：太阳
7.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 (选填“快”或“慢”);光从空气传播到水中,它的速度将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【解析】雷电时,雷声和闪电是同时发生的,它们传播的距离相同,我们先看到闪电后听到雷声,说明光所用的时间比声音短,所以光速比声速快;光从空气传播到水中,它的速度将变小。
答案：快 变小
8.《凿壁借光》的故事同学们都知道。请你在图中画出匡衡通过小洞A从邻居家所借来的烛光能够照亮的范围(烛光近似为点光源)。
【解析】根据光的直线传播可知,只有射向小洞的光才能射出去,射向墙壁的光会被墙壁挡住。
答案：如图所示
【一点通】找找你容易错在哪里
如图所示,小孔前有一物体AB,请画出AB经过小孔成像的光路图,并在光屏MN上标出AB所成的像。
【学生自答】
【教师点评】
①光线错误：应是实线;
②没标出光线方向：应向右;
③像的性质错误：应是倒立的。
【正确作图】
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练基础·达标检测
1.光射到平面镜上,入射角为45°,反射角为( )
A.0° B.30° C.45° D.90°
【解析】选C。根据光的反射定律,光发生反射时,反射角等于入射角,入射角是45°,所以反射角也是45°。故选C。
2.小明用如图所示的实验装置,探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,应进行的操作是( )
A.沿ON向后转动板A
B.沿ON向后转动板B
C.改变入射光线与ON的夹角
D.改变反射光线与ON的夹角
【解析】选B。本题考查了光的反射定律中三线之间的关系。要研究入射光线、法线、反射光线是否在同一平面内,我们可以以法线为轴线转动显示反射光线的光屏,通过现象进行判断。沿ON向后转动板A,看不到入射光线,不能研究反射光线与入射光线是否在同一平面内;故沿ON向后转动板B,使板B与ON和A不在同一个平面内,这样就可以研究反射光线与入射光线是否在同一平面内。改变入射光线或反射光线与ON的夹角,只是改变了角的大小,不能研究反射光线与入射光线是否在同一平面内,故选B。
3.皮鞋擦过鞋油后,还要用鞋刷或软布反复擦几下,越擦越亮,这是由于( )
A.反复擦可增加漫反射效果
B.反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加漫反射效果
D.鞋油的颜色比皮革鲜艳,可增加镜面反射效果
【解析】选B。本题考查镜面反射和漫反射的理解。因为皮鞋的表面不光滑有灰尘,光射向鞋面后发生漫反射,这样皮鞋就失去了光泽;涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋面的毛孔中,用布仔细擦拭,使鞋油涂抹得更均匀,鞋面就变得十分光滑。光射向鞋面后会发生镜面反射,皮鞋看起来就更光亮更好看了。故选B。
4.(2013·聊城中考)生活中经常提到的“影”与我们学到的光学知识有关。在立竿见“影”和水中倒“影”中,前者是由光的 形成的,后者是由光的
形成的。
【解析】本题主要通过两种不同的“影”考查对光的反射和光的直线传播的理解。“立竿见影”是由于光沿直线传播,照射到不透明的竿上而形成的影子。水中的“倒影”属于平面镜成像现象,是由光的反射形成的。
答案：直线传播 反射
5.坐在教室里不同方位的同学都能看到黑板上的字,这是因为黑板上发生的是光的 反射。这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【解析】我们能从不同方向看到不发光的物体,是因为发生了漫反射。因为黑板粗糙不平,光射到黑板上发生漫反射,反射光线仍遵循光的反射定律,反射光线射向四面八方,使不同方位的同学都能接收到反射光线,看到黑板上的字。
答案：漫 遵循
6.如图所示是关于小猫和小聪的一幅漫画,图中两条光线的夹角是60°,则小聪观察小猫光路的入射角是 度,此现象说明在反射时,光路是 。
【解析】本题考查光的反射定律及光路的可逆性。小聪观察小猫,小猫反射出光线,经平面镜反射到小聪的眼睛中,所以小猫反射出的是入射光线,进入小聪眼睛的是反射光线。作出入射光线和反射光线的角平分线即法线,所以∠1=∠2,
∠1+∠2=60°,所以,∠1=∠2=30°。小猫反射出的光线进入小聪的眼睛,小聪反射出的光线进入小猫的眼睛,所以光路是可逆的。
答案：30 可逆的
7.(2013·邵阳中考)如图,一平面镜竖直放置,试根据图中的反射光线,画出其对应的入射光线。
【解析】本题考查了光的反射定律。在光的反射现象中,若已知反射光线和入射光线中的任意一条光线,利用光的反射定律可以确定另一条光线。过入射点O作垂直于平面镜的法线,在法线上侧画出入射光线,使入射角等于反射角。
答案：如图所示
8.(2012·青岛中考)探究光的反射定律：
过程结论
如图实验说明,在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在 。由图像得出,在光的反射中,反射角 入射角。
方法
研究光的反射时,将一束光看成一条光线,这里运用的科学方法是 法。
【解析】本题考查探究光的反射规律实验。通过折转光屏可以知道三线共面,即反射光线、入射光线和法线在同一平面内;通过图像可知,反射角等于入射角;将一束光看成一条光线运用了理想模型法。
答案：同一平面内 等于 模型(理想模型)
【试题备选】(2013·兰州中考)欲使用一平面镜将与水平面夹角为30°的入射光线沿水平方向射出,请你用作图的方法确定平面镜放置的位置。(保留作图痕迹)
【解析】本题考查了光的反射定律的应用。会根据反射定律完成反射光路,会根据角之间的关系计算角的大小。由光的反射定律知,反射角等于入射角,所以先作出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可。
答案：如图所示
【一点通】找找你容易错在哪里
在图中,画出入射光线AO的反射光线,并标明反射角的大小。
【学生自答】
【教师点评】
①法线正确;
②反射光线错误：应是实线;
③方向错误：箭头应向上;
④反射角大小错误。
【正确作图】
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1.(2013·巴中中考)巴中市回风大桥已建成通车,若桥上的路灯距桥下水面的距离为40m,桥下水深2m,则路灯在水中所成的像距水面的距离为( )
A.40m B.42m C.80m D.84m
【解析】选A。本题考查平面镜成像的特点。水面相当于平面镜,若桥上的路灯距桥下水面的距离为40m,根据物像到平面镜距离相等,所以路灯在水中所成的像距水面的距离为40m。故选A。
2.如图所示,在观察平面镜成像的实验中,下列叙述正确的是( )
A.棋子在平面镜中成的是实像
B.棋子在平面镜中成的像比实物大
C.棋子与它的像关于镜面对称
D.棋子移近平面镜时,像会远离平面镜
【解析】选C。平面镜所成的像是与物体等大的虚像,A、B错;平面镜成的像和物体各对应点到平面镜的距离相等,并且像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以棋子与它的像关于镜面对称,C正确;棋子移近平面镜时,像会靠近平面镜,D错。
3.(2013·贵港中考)小珍站在竖立的平面镜前,看到自己灿烂的“笑脸”,小刚拿一块与平面镜一样大小的不透明的硬纸板平行放置在平面镜之后,在平面镜前刚好看不到硬纸板,现在( )
A.小珍看不到自己的“笑脸”
B.小珍一样看到自己灿烂的“笑脸”
C.小珍看到的“笑脸”变模糊了
D.小刚在硬纸板上看到了小珍的“笑脸”
【解析】选B。本题考查了平面镜成像的原因和特点。平面镜成像是由于光的反射光线的反向延长线会聚形成的,不是实际光线形成的,镜面后方是没有实际光线的,成的是虚像。在镜面后放置硬纸板是不影响成像的,故在镜后放一硬纸板并不妨碍光的反射,同时也不会妨碍成像,所以小珍一样看到自己灿烂的“笑脸”。
4.(2013·自贡中考)平静湖面的上空,一只鸟正冲向水面捕食,它在湖水中的像是 (选填“虚”或“实”)像,鸟在向下俯冲的过程中,像的大小
(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”)。
【解析】本题主要考查对平面镜成像特点的理解和掌握。一只鸟正冲向水面捕食,水面上出现的鸟的倒影就是鸟在水面上成的虚像,在鸟向下俯冲靠近水面的过程中,鸟与水面的距离变小,但鸟在水中所成的像始终不改变,与鸟的大小相等。
答案：虚 不变
5.凸面镜对光线有 作用,物体经凸面镜成正立、缩小的像。道路拐弯处的反光镜和汽车的倒车镜常用凸面镜,是因为凸面镜可以 视野。太阳灶是利用凹面镜对光线有 作用。
【解析】凸面镜对光线有发散作用,能够扩大视野,通常用来制作汽车的倒车镜等,凸面镜同平面镜一样也能成虚像,但只能成正立、缩小的虚像。凹面镜对光线有会聚作用。
答案：发散 扩大 会聚
6.如图所示,请根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜MN中所成的像。
【解析】平面镜成像的特点：像与物大小相等、像与物到镜面的距离相等、像与物连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像;分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。
答案：如图所示
7.(2013·莆田中考)“探究平面镜成像特点”的实验如图所示。在竖立的茶色玻璃板下方放置一把刻度尺,两支相同的蜡烛A和B分别竖立于玻璃板两侧,以蜡烛A为成像物体。
(1)用茶色玻璃板代替平面镜,目的是? 。
(2)点燃蜡烛A,从A一侧观察蜡烛B,缓慢移动蜡烛B直到与蜡烛A的像 ,可以得知像与物大小相同;用刻度尺和笔将A、B所在的位置连接起来,发现像和物的连线与玻璃板 ,像和物到玻璃板的距离 。
(3)如果在蜡烛B的位置上放一光屏,无论怎样,在光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像。
【解析】本题主要考查了探究平面镜成像特点的实验。
(1)透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置。
(2)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,发现：物、像大小相等;物、像连线与玻璃板垂直;物、像到玻璃板的距离相等。
(3)平面镜所成的像是虚像,所以无论怎样,在光屏上不能承接到蜡烛A的像。
答案：(1)便于确定像的位置
(2)重合 垂直 相等
(3)不能 虚
【试题备选】在探究“平面镜成像的特点”时：
(1)实验中应选 (选填“玻璃板”或“平面镜”)和两支 (选填“相同”或“不同”)的蜡烛及其他器材进行实验,为了便于观察,该实验最好在
(选填“较明亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)为了探究所成的像是虚像还是实像,在成像的位置处放置一光屏,则在光屏上 (选填“能”或“不能”)观察到镜前点燃蜡烛的像;实验中观察到镜后的蜡烛与镜前蜡烛的像总是重合的,说明像与物的大小是 的;两次实验的像与物对应点的位置如图所示,实验中平面镜是放在图中 (选填“PQ”或“MN”)的位置。
【解析】本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析。
(1)为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到蜡烛A的像,也能观察到蜡烛B,实验中要使用透明的玻璃板。两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以两支蜡烛相同是为了比较像与物大小关系用的。在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在比较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向玻璃板的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验最好。
(2)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以光屏不能接收到烛焰的像,所以说明平面镜成的像是虚像。实验中观察到镜后的蜡烛与镜前蜡烛的像总是重合的,说明像与物的大小是相同的;因为平面镜成像特点中的像与物体对称,所以实验中平面镜是放在图中PQ的位置。
答案：(1)玻璃板 相同 较暗
(2)不能 相同 PQ
【一点通】找找你容易错在哪里
在图中,根据平面镜成像特点,画出物体MN的像M′N′。
【学生自答】
【教师点评】
①物像到镜面的距离相等,正确;
②像的虚实错误,应为虚像,用虚线;
③像的倒正错误,应是正立的像;
④像与物的连线与镜面垂直,正确。
【正确作图】
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练基础·达标检测
1.(2013·莆田中考)如图的四种情景,属于光的折射现象的是( )
【解析】选C。本题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解。树荫下形成圆形光斑,是小孔成像,是光的直线传播形成的;斑马倒影,是平面镜成像,是光的反射形成的;水面“折”枝是光由水射向空气时发生折射形成的,是光的折射现象;日全食是月球挡住了太阳光,在地球上看不到太阳的现象,是光的直线传播形成的。故选C。
2.一束与水面成50°夹角的光线从空气斜射入水中,则折射角( )
A.小于50° B.大于50°
C.大于40° D.小于40°
【解析】选D。本题考查光的折射规律。入射光线与水面的夹角为50°,入射角为90°-50°=40°,光线从空气射入水中,折射角小于入射角,则折射角小于
40°,故选D。
3.关于光的折射,下列说法错误的是( )
A.光从一种介质进入另一种介质时,传播方向一定发生改变
B.光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角
C.光从空气中斜射入水中,当入射角增大时,折射角也随着增大,但总小于入射角
D.和光的反射现象一样,折射光路也是可逆的
【解析】选A。光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会改变,但垂直射入时,传播方向不变,光从空气中斜射入水中,折射光线向法线偏折,因而折射角小于入射角,折射角随着入射角增大而增大。由于在光的折射中光路是可逆的,所以反过来不难理解,光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
4.如图所示,一束激光AO由空气斜射入玻璃砖,折射后从另一侧面射出,其出射光的出射点可能是图中的( )
A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点
【解析】选C。本题主要考查光的折射定律。光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射：第一次是从空气斜射进入玻璃砖,折射光线应该靠近法线偏折,折射角小于入射角;第二次是折射光线再次从玻璃砖斜射进入空气,对应的空气中的折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角,如图所示。
所以从玻璃砖再射出,射出点可能是图中的P点,故选C。
5.(2013·三明中考)如图所示,岸边的渔民看到水中的
“鱼”,实际上是由于光的 形成的鱼的像;有经
验的渔民知道,用鱼叉叉鱼时要朝着所看到的“鱼”更
(选填“深”或“浅”)一些的位置叉去,才能叉
到鱼。
【解析】本题考查光的折射现象及其应用。渔民叉鱼时,看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是变浅的鱼的虚像,所以渔民叉鱼时要朝着所看到的“鱼”更深一些的位置叉去,才能叉到鱼。
答案：折射 深
6.(2014·安徽芜湖期末)湖边的树木在水中的“倒影”是由光的 所形成的,这些“倒影”往往看起来比树木本身“暗”一些,主要是因为树木的光射到水面时,有一部分发生 进入了水中。
【解析】光从空气射到水面上时既发生反射也发生折射,水面上的倒影是由光的反射现象形成的,由于一部分光发生折射进入水中,所以水面倒影部分比景物本身暗一些。
答案：反射 折射
7.(2013·茂名中考)如图所示,一束光从水中斜射到水面,请画出反射光线和折射光线的大致方向。
【解析】本题考查光的反射规律、折射规律及光学作图。过入射点作法线,从而确定了入射光线位于法线的左侧,并确定了入射角的大小。然后利用光的反射规律作出对应的反射光线。光从水中斜射入空气,折射角大于入射角,由此可以作出对应的折射光线。
答案：如图所示
8.研究光的折射规律时,小王根据实验现象画出了如图甲所示的a、b、c三图,根据图中所示现象,可以得到的信息或初步结论是
(1)结论一：光从空气斜射入另一种透明物质时,? ;
(2)结论二：光从空气斜射入水时,入射角越大,? ;
(3)比较图c和图 可得结论：对光的折射能力较强的是 (选填“水”或“玻璃”);
(4)根据已给出三个图的信息,在图乙中画出：光以32°的入射角从水斜射进空气时,在空气中的传播径迹。(要求在图上标出折射角及其度数)
【解析】本题考查了光的折射规律及折射光路的可逆性。
(1)在a、b、c三个图中,光线从空气分别斜射入水和玻璃中时,光线不再沿直线传播,其传播方向都发生了改变。故可得结论：光从空气斜射入另一种透明物质时,传播方向会发生改变。
(2)在图a中入射角为60°,对应的折射角为41°;在图b中,入射角为45°,对应的折射角为32°,由此可知,折射角随着入射角的增大而增大。
(3)如图b和图c所示,光从空气斜射入水中时,45°入射角对应的折射角是
32°;光从空气斜射入玻璃中时,45°入射角对应的折射角是28°,由此可知玻璃对光的折射能力较强。
(4)在图b中,光从空气斜射入水中,入射角为45°,其对应的折射角为32°;根据光路可逆的理论,当光从水中斜射入空气中时,入射角为32°,对应的折射角应该是45°。
答案：(1)传播方向会发生改变
(2)折射角也越大
(3)b 玻璃
(4)如图所示
【一点通】找找你容易错在哪里
如图所示,湖底A点发出一束光斜射向水面。请画出该束光进入空气后的大致光路图,并标出折射角r。
【学生自答】
【教师点评】
①法线正确;
②折射光线错误,应远离法线;
③折射角标错,应是折射光线与法线的夹角。
【正确作图】
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练基础·达标检测
1.(2013·龙岩中考)下列诗词中能反映光的色散现象的是( )
A.池水映明月 B.彩虹舞山涧
C.潭清疑水浅 D.起舞弄清影
【解析】选B。本题考查的是光的色散现象的判断。池水映明月是指明月在水中的倒影,水中倒影是由光的反射形成的,不属于光的色散;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反射、折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫作光的色散现象。所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的;潭清疑水浅是指由于光的折射,看到水底形成的像,像的位置比物体的实际位置要浅,是光的折射现象;起舞弄清影,指月中的嫦娥,在月宫中翩翩起舞,只有和自己的影子相随伴舞,影子是由于光的直线传播形成的,故选B。
2.(2012·上海中考)以下各种单色光中,属于三原色光之一的是( )
A.红光 B.橙光 C.黄光 D.紫光
【解析】选A。把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因此把红、绿、蓝叫色光的三原色。故选A。
3.过量的太阳光照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引发皮肤癌,这是因为太阳光中含有哪种光所造成的( )
A.红光 B.红外线 C.紫光 D.紫外线
【解析】选D。过量的紫外线照射对人体有害,轻则使皮肤粗糙,重则引发皮肤癌。
4.医院内杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色光,其原因是( )
A.其实那灯不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的
B.灯管在发出紫外线的同时,还发出少量的紫光
C.该灯管发出的紫外线与太阳光中的紫外线不同,前者是淡蓝色的,后者是看不见的
D.上述说法都是错误的
【解析】选B。紫外线是位于可见光谱中紫光外的一种看不见的光,要产生单纯的紫外线比较复杂,一般产生紫外线的同时都会有紫色光的产生。
5.(2013·云南中考)雨后的天空,常常出现彩虹,这属于光的 现象。我国是世界上电视用户最多的国家,彩色电视机屏幕上各种艳丽色彩是由红、 、蓝三种光通过适当的比例混合得到的。
【解析】本题考查对色光三原色和彩虹形成的原理的灵活应用。夏天,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经过反射、折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫作光的色散现象。用放大镜观察彩色电视画面,可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
答案：色散 绿
6.在暗室中将三原色光投射到白色屏上,其投射情况如图所示,A区域是
色,光在白色屏上发生的是 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【解析】红、绿、蓝是光的三原色,三种色光混合后形成白光;由于光射到光屏上时,人们从各个方向都能看到光,所以光在屏上发生的是漫反射。
答案：白 漫
7.2013年11月1日,内蒙古自治区赤峰市出现幻日现象,天空出现了5个太阳。“太阳”的上方还有一道美丽的彩虹。出现这种天象主要是由于在特殊的天气条件下,云中竖直排列着许多小冰晶(小冰晶相当于三棱镜)。
(1)天空出现的彩虹,可以说明太阳光是由 组成的。
(2)人们能够看到多个“小太阳”,是由于太阳光经小冰晶 和 后所形成的虚像。
【解析】(1)彩虹是太阳光遇到空气中的小水滴,经过反射和折射后分解成各种色光的现象,故可说明太阳光是由各种色光组成的。(2)太阳光射到小冰晶后部分发生反射,部分发生折射,形成虚像。
答案：(1)各种色光 (2)反射 折射
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课时提升作业(十七)
光的色散
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
1.如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光,则( )
A.A处应是紫光
B.只有AB之间有光
C.将照相底片放到AB范围B处的外侧,底片不会感光
D.将电子温度计放到AB范围A处的外侧,会看到温度上升
【解析】选D。白光(太阳光)是复色光,通过三棱镜折射后发生色散,其中AB之间是可见光部分,依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,其中紫光偏折角度最大,即在B处。红光之外是红外线,其主要特点是热作用强。紫光之外是紫外线,其主要特征是化学作用强,可使照相底片感光,故选D。
2.仔细观察光的色散实验,图中的光路示意图正确的是( )
【解析】选A。由光的色散现象可知,太阳光经三棱镜后,分解成七种颜色的光,其中红光偏折程度最小,在上面;紫光偏折程度最大,在下面,它们发生两次折射,均向三棱镜的底边偏折,故选A。
3.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是( )
A.验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B.验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C.验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线
D.验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线
【解析】选C。紫外线能使荧光物质发光,验钞机发出的“光”是紫外线;红外线可以进行遥控,在家用电器的遥控器前端有一个发光二极管,按不同的键时,可以发出不同的红外线,实现对家用电器的遥控。故选C。
4.小红洗手时不小心将水滴到了彩色的手机屏幕上,透过水
滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子。当水滴
滴到哪个区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子
( )
A.红色 B.绿色
C.蓝色 D.白色
【解析】选D。白光是由红、绿、蓝三种色光合成的,所以水滴滴在白色区域能看到光的三原色红、绿、蓝。
二、填空题(本大题共2小题,每空3分,共9分)
5.(2013·日照中考)太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫作 ;适当的 线照射可促进人体骨骼生长。
【解析】本题考查了光的色散和紫外线的作用。当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;紫外线有助于人体合成维生素D,适当的紫外线照射可促进人体骨骼生长。
答案：光的色散 紫外
6.在宾馆里有“手一伸水自来,手一收水自停”的全自动感应水龙头。如图所示,这是利用 进行自动控制的。
【解析】人体辐射出红外线,当人体接近水龙头时,手发出的红外线被感受器接收,电子线路将放水开关打开;当人手离开水龙头时,电子线路接收不到手发出的红外线,电子线路将放水开关关闭,从而达到节约用水的目的。
答案：人体辐射的红外线
三、实验探究题(11分)
7.(2011·武汉中考)钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验。
(1)如图甲所示,他用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“100”字样发光。这表明紫外线能使 发光。
(2)如图乙所示,他用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃 。
(3)如图丙所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 。
【解析】紫外线能使荧光物质发光,钞票的某些位置用荧光物质印上标记,在紫外线的照射下就可识别这些标记。紫外线属于看不见的光的一种,它与可见光有相似之处,如射到物体表面时会发生反射,如题图乙就是紫外线被玻璃反射后照射到了钞票上,引起钞票上的荧光物质发光。如题图丙,将透明玻璃挡在紫外线灯和钞票之间,其目的是探究透明玻璃能否让紫外线透过。
答案：(1)荧光物质 (2)反射
(3)紫外线能否透过玻璃
【培优训练】
(2013·盐城中考)阅读短文,回答问题。
彩 虹
彩虹是大气中一种光学现象,当阳光照射到半空中的水珠时,光线被折射和反射,在天空形成弧形彩带。
研究光线经过水珠的传播规律,可揭示彩虹形成的原因,如图甲所示,光线从点C进入半径为R的水珠,经点D反射,再从点E射出,AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线,用x表示进入水珠的光线距AB的距离,α表示射出光线与AB的夹角,画出过入射点和球心O的直线(即该入射点的法线),进一步研究可以得出α与x的关系如图乙所示,入射的太阳光分布是均匀的,但射出的光线分布是不均匀的,在α最大时强度最大,能被地面上的人观察到。
牛顿发现,太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光。当太阳光进入水珠时,也产生类似效果。从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播,致使不同色光的α的最大值略有不同。
由于不同色光的α最大值略有不同,对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的人看到,进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠,所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。
(1)在图甲中,如果连接OD,则∠CDO (选填“>”“=”或“<”)∠ODE。
(2)根据图乙可知,x从0增加到R的过程中,α的变化情况是 。
A.增大 B.先增大后减小
C.减小 D.先减小后增大
(3)如图甲所示,光线从空气进入水珠的折射角随x增大而 。
(4)图乙给出的是红光的α-x图像,其α最大值是42°,则紫光的α最大值
(选填“大于”“等于”或“小于”)42°。
(5)图丙中画出了红光通过小水珠时α最大值的光路。请在图丁中画出红光通过大水珠(虚线圈)时α最大值的光路。(图丁中已画出小水珠的光路)
【解析】本题考查了对光的折射定律和反射定律的运用。
(1)因为O是小水珠的球心,所以如果连接OD,则OD即为法线,则∠CDO=∠ODE。
(2)由图像可知,x从0增加到R的过程中,α的变化情况是先增大后减小。
(3)由光的折射规律结合图甲可知,光线从空气进入水珠的折射角随x增大而增大。
(4)由于不同色光的α最大值略有不同,对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的人看到,进入人眼的不同颜色的光来自内外不同弧线的水珠,所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。所以当红光的α-x图像,其α最大值是42°时,则紫光的α最大值应小于42°。
(5)若画经过大水珠时α最大值的光路图,则对应的入射光线、反射光线、折射光线与经过小水珠类似的光线是平行的。
答案：(1)= (2)B (3)增大
(4)小于 (5)如图所示
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课时提升作业(十三)
光的直线传播
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)
1.动动脑筋：请帮小明在下列物体中找出不是光源的一个( )
A.闪电 B.太阳 C.月亮 D.亮着的电灯
【解析】选C。本题考查光源的概念。光源为能自身发光的物体,闪电、太阳、亮着的电灯都可以自身发光,而月亮为反射的太阳光。故选C。
2.(2013·漳州中考)如图所示的四种现象中,不是由于光的直线传播而形成的是
( )
【解析】选C。本题考查光的直线传播的应用。光在同种均匀介质中沿直线传播。树荫下形成圆形光斑、地上的“树影”、日食现象都是由于光的直线传播形成的,沙漠蜃景是由于光在不均匀介质中传播时,光线发生偏折形成的。故选C。
3.如图所示,枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”,测青蛙通过井口观察范围正确的光路图是( )
【解析】选A。本题考查光的直线传播的知识,由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,所以C、D错误;青蛙通过井口观察是光射入青蛙眼中,A正确,B错误。故选A。
4.(2013·菏泽中考)下列关于声和光的说法中,正确的是( )
A.声和光传播都需要介质
B.声传播需要介质,光传播不需要介质
C.光速和声速一样大
D.光的传播速度是3×108m/s
【解析】选B。本题主要考查声和光的区别。光的传播不需要介质,在真空中的光速是3×108m/s。声的传播需要介质,传播速度由介质的情况决定且光速和声速不同。
二、填空题(本大题共3小题,每空2分,共8分)
5.“皮影戏”是我国国家级非物质文化遗产,只要演员在屏幕和灯光之间抖动拴在道具身上的细线,屏幕上就能出现生动活泼的人物形象,并且和道具动作完全一致,可谓形影不离。“皮影”主要是利用了光沿 传播的知识。
【解析】“皮影”是利用光沿直线传播的知识,光遇到不透明物体,在其后方形成的一片光照不到的阴影区,即形成影子。
答案：直线
6.(2013·泸州中考)美国航天局发现了茫茫宇宙中除地球之外,还有三颗跟地球类似宜居的星球。其中较近的两颗,距地球1 200光年。那么光年是 (选填“时间”“长度”或“速度”)的单位。
【解析】本题考查光年的物理意义。光年是指光在一年中传播的距离,故光年是长度单位。
答案：长度
7.激光是一种特殊的光,它与我们平常所见的各种普通光相比,有许多显著特点。激光的应用和发展很快,如激光唱机、激光全息防伪商标、激光测距仪等。若用激光测距仪来测地球到月球的距离,先测得激光从地球到月球传播的时间为1.27 s,则地月之间的距离为 m,激光在水中的传播速度 (选填“大于”或“小于”)在宇宙中的传播速度。
【解析】本题考查光速及其应用。根据s=vt=3×108m/s×1.27 s=3.81×108m。光在水中的传播速度约为真空中传播速度的,故激光在水中的传播速度小于在宇宙中的传播速度。
答案：3.81×108 小于
三、作图题(本大题共2小题,共8分)
8.(4分)(2013·徐州中考)如图所示,小孔前有一发光点S,利用光的传播规律作出它经过小孔在光屏上的落点。
【解题指南】解答本题时,要明确两点：
(1)小孔的左右两侧是同种介质——空气,光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2)小孔成像的原理是光的直线传播。
【解析】本题考查光的直线传播。连接发光点S与小孔,并延长至光屏,直线与光屏的交点即为所要求的点。要注意在光线上标出箭头表示光的传播方向。
答案：如图所示
9.(4分)2014年4月29日将会再次上演日环食。如图甲是一张日环食照片。请在图乙中画出,人在其中能观察到日环食的阴影区,并在该影区内写入字母“HS”。
【解析】当月球转到地球和太阳之间,且三者处于同一直线上时,月球就挡住了太阳射向地球的太阳光,由于光的直线传播,在地球的阴影部分的地区就发生了日食;根据光的直线传播,画出光路;发生日环食时,月球遮住了太阳的中心部分,在地球上能看到太阳的边缘部分。
答案：
四、实验探究题(12分)
10.学习了光学知识后,爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示,她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出怎样的结论?
。
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出怎样的结论?
。
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 (选填“正立”或“倒立”)的像,说明小孔成像的原理是 。
(4)树荫下的圆形光斑就是 通过树叶间的小孔在地面上所成的像。
【解析】(1)比较甲、乙两图可知,不同之处是甲是圆孔,乙是方孔,但是在半透明的塑料膜上成的都是蜡烛倒立的像,所以小孔成像中所成的像与小孔的形状无关;
(2)比较甲、丙两图可知,不同之处是甲用的光源是蜡烛,丙用的光源是灯泡,在半透明的塑料膜上成的一个是蜡烛倒立的像,一个是灯泡倒立的像,小孔成像中所成的像与物体的形状有关;
(3)小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,正因如此所以所成的像都是倒立的;
(4)树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔在地面上所成的像。
答案：(1)小孔成像中所成的像与小孔的形状无关
(2)小孔成像中所成的像与物体的形状有关
(3)倒立 光在同种均匀介质中沿直线传播
(4)太阳
【培优训练】
1.北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢(老鹰)在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与鸢飞行的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,结果观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。阅读了上述材料后,你认为下列哪种说法是错误的( )
A.“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像
B.沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是小孔成像
C.小孔成像可用光的直线传播解释
D.小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反
【解析】选B。本题通过《梦溪笔谈》这样的经典著作考查小孔成像知识。中间的“窗隙”就是“小孔”,因为小孔成像是倒立的,故出现“鸢东则影西,鸢西则影东”的现象。因此“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像,小孔成像是光的直线传播原理,小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反,综上分析,选项A、C、D正确;沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是影子的成因,是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,所以选项B错误。故选B。
2.某人在夜晚路过某一有路灯的街道过程中,先向路灯走近后走远,此人影子的长短变化情况是? 。
【解析】本题考查光的直线传播的应用。当人在远处时,人与灯光的夹角小,形成的影子长;当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角变大,此时形成的影子变短;当人经过路灯逐渐远离时,人与灯光的夹角又变小,形成的影子再次变长。因此,当人经过路灯时,影子先变短后变长。
答案：先变短后变长
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课时提升作业(十五)
平面镜成像
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共7小题,每小题2分,共14分)
1.(2013·深圳中考)“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( )
【解析】选C。本题主要考查的是平面镜成像特点的应用。根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点到平面镜距离相等;平静的湖面相当于平面镜,可使“大黄鸭”通过湖面成像,并且它的像与本身关于湖面对称,只有C符合条件。故选C。
2.当你在竖直放置的平面镜前用右手写字,且正在往右移动笔时,镜中的像正在
( )
A.用右手写字,往左边移动笔
B.用右手写字,往右边移动笔
C.用左手写字,往左边移动笔
D.用左手写字,往右边移动笔
【解析】选C。本题是利用平面镜成像的特点解答问题。平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,所以当用右手握笔时,在平面镜中看到的是用左手握笔;当握笔的手向右移动时,在平面镜中看到的就是这只手向左移动。
3.(2013·衢州中考)如图所示,小柯采用透明玻璃板、蜡烛等器材探究“平面镜成像特点”。下列关于该实验的表述不正确的是( )
A.实验时选用的两支蜡烛大小应相同
B.透明玻璃板摆放应该与纸面垂直
C.若把光屏放在B位置,蜡烛的像可以呈现在光屏上
D.该实验在较暗的环境下效果更好
【解析】选C。本题考查平面镜成像的特点及原理和实验方案。实验中选用两根相同的蜡烛A和B,目的是比较物、像大小关系;在实验中必须将玻璃板竖直摆放,才能确保蜡烛与像完全重合,才能使实验达到效果;物体在平面镜中成虚像,光屏放在虚像的位置上,光屏上不会承接到平面镜成的像,C选项的说法错误。探究平面镜成像实验时,烛焰是成像物体,在明亮的环境中,烛焰和明亮环境的对比度降低,成像不太清晰,故该实验在较暗的环境下效果更好。故选C。
4.(2012·十堰中考)小明在某商场买鞋,他选了一双新鞋在垂直的试鞋镜前试穿,如图所示,但在镜中他看不到自己穿着的新鞋的像,为了看到,他应该( )
A.弯腰或下蹲
B.使身体离镜子远一些
C.使身体离镜子近一些
D.把穿着鞋的脚抬高一些
【解析】选A。根据图示,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中,由图可以看出：当弯腰或下蹲时,会看到镜中的鞋。当人靠近、远离镜子或者抬高腿时,反射光线射到人身上光线的位置不变,人仍然无法看到新鞋。故选A。
5.(2014·甘肃镇原期末)检查视力时,人与视力表的距离要求为5 m,由于医务室房间太小,医生首先将视力表贴在一面墙上,然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜,视力表到镜子的距离为3 m,检查视力时( )
A.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2 m
B.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2.5 m
C.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为2 m
D.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为3 m
【解析】选A。本题考查平面镜成像的特点、原理及现象。由题意可知,视力表离平面镜为3 m,根据平面镜的成像特点,像与物到镜面的距离相等,可知视力表的像离镜子也是3 m,所以人离镜子2 m时,视力表的像与人距离为3 m+2 m=5 m,正好符合要求。分析过程示意图如下：
故选A。
6.(2013·盐城中考)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板直立在桌面上,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( )
【解析】选A。本题考查学生对平面镜成像特点的理解和掌握。由题图可知,四个模型分别为C、A、T、V,从模型上看,只有C左右不同,而A、T、V左右相同,所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上时,用模型A、T、V不能达到实验目的,只有C左右不同,所以能够达到实验目的。故选A。
7.小赵同学手拿时钟站在平面镜前,如图所示是钟表在平面镜中的像,则( )
A.小赵同学离平面镜越远,像越小
B.小赵同学离平面镜越远,像越大
C.时钟指示的时间是3点整
D.时钟指示的时间是9点整
【解析】选D。本题考查学生对平面镜成像特点的理解和掌握。平面镜成正立等大的虚像,无论离平面镜近还是远,像的大小是不变的;镜面直立放置,钟表的像与钟表是左右对称的,所以把12点和6点连一条线,作出表针关于这条线的轴对称图形,读出对称图形的时刻,即为9：00。
故选D。
二、填空题(本大题共5小题,每空1分,共10分)
8.(2013·山西中考)小芳同学站在平面镜前2 m处照镜子,她向平面镜靠近了
0.5 m,则像离她的距离为 m,像的大小将 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
【解析】本题考查平面镜成像的特点。因为像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,若小芳走近平面镜0.5 m,即物距减小0.5 m,为1.5 m;像距也应随之减小0.5 m,也为1.5 m,所以像离她的距离为1.5 m+1.5 m=3 m。平面镜成的像与物体的大小相同,与物距大小无关,所以当小芳向平面镜靠近0.5 m时,她在平面镜中的像大小不会改变。
答案：3 不变
9.王芳同学站在平面镜前3 m处,她的像到镜面的距离
为 m,现将一块和镜面一样大的木板放在镜子后
面1 m处,如图所示,这时她 (选填“仍能”
或“不能”)在镜中看到自己的像。
【解析】本题考查平面镜成像的特点。由平面镜的成像特点可知：像与物到镜面的距离相等,因此王芳同学的像到镜面的距离为3 m;由于平面镜所成的像是由于光的反射形成的虚像,因此镜后放一木板,她仍能看到自己在镜中的像。
答案：3 仍能
10.(2014·四川中江期末)小东以1.5 m/s的速度向挂在墙上的平面镜行进,则镜中的像向他靠近的速度是 m/s。小东身高1.6 m,他在镜中的像的高度为 m。
【解析】本题主要考查的是平面镜成像的特点,属于基础知识。因为平面镜成像的特点是像与物体大小相等,已知小东身高1.6 m,不管他离平面镜有多近,他在镜中的像高不变,还是1.6 m。已知他以1.5 m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜时,由平面镜成像的特点可知,他在平面镜中的像也以1.5 m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜,即像相对于他的速度为3 m/s。
答案：3 1.6
11.(2014·福建建阳期末)有一对联,上联是“月浮水面,捞到水底月还沉”,人们看到“月浮水面”的情景,是由于光的 而形成的月亮的 像(选填“实”或“虚”)。
【解析】本题考查平面镜成像的原理及特点。水面相当于平面镜,“月浮水面”是由于月亮的光线照射到水面发生反射,射入人眼形成的月亮的像。根据平面镜成像的特点——成等大、正立的虚像可知,成的是虚像,因为像距等于物距,月亮到水面的距离远远大于水深,所成的像距离水面的距离也远远大于水深,所以会有“捞到水底月还沉”的说法。
答案：反射 虚
12.(2013·吉林中考)如图是探究平面镜成像特点的
实验装置。为了比较像与物体的大小关系,应选择
蜡烛和D蜡烛。若在实验中无论怎样移动
该蜡烛也无法在桌面上与D蜡烛的像重合,原因可能
是? 。
【解析】本题主要考查平面镜成像实验中各器材的选择和操作的目的。实验时采用两个完全相同的蜡烛,可以比较物像大小关系。玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,玻璃板前面的蜡烛的像和玻璃板后面的蜡烛无法完全重合,故玻璃板竖直放置。若在实验中无论怎样移动该蜡烛也无法在桌面上与D蜡烛的像重合,原因可能是玻璃板没有竖直放置。
答案：B 玻璃板没有竖直放置
三、作图题(本大题共2小题,共5分)
13.(2分)如图所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。
【解析】根据平面镜成像的原理可知,反射光线好像是由像点直接发出,所以作出B点关于镜面的对称点,即为像点,再连接像点与A,即可得到入射点,再连接B与入射点即为入射光线。
答案：如图所示
14.(3分)(2012·铁岭中考)如图所示是人眼看见A物体在平面镜中的像A′的示意图,请确定物体A的位置并画出入射光线。
【解析】反射光线与镜面的交点即为入射点,作像点A′关于平面镜的对称点A,连接A点与入射点即为入射光线。
答案：如图所示
四、实验探究题(本大题共3小题,共11分)
15.(4分)(2013·宿迁中考)小明利用大铁钉来探究平面镜成像规律,请你帮助他完成实验前的相关准备：
(1)他应该至少准备 根完全相同的大铁钉;
(2)为了确定像的位置,他应该选择 来代替平面镜;
(3)为了探究平面镜所成的像是虚像还是实像,他应该准备一个 。
(4)为了比较像和物到镜面的距离关系,如果没有方格纸,他还应该准备的测量工具是 。
【解析】本题考查探究平面镜成像特点的实验过程。(1)要演示平面镜成像规律的实验,至少要找两根完全相同的铁钉,一个作为物体,还有一个作为像,便于比较像与物的大小关系;(2)要用玻璃板代替平面镜,既能像平面镜一样成像,还能透过平面镜观察对面的物体;(3)实像是可以呈现在光屏上的,虚像不能。因此要探究是实像还是虚像,应该用一个光屏接收像;(4)要比较像和物体到平面镜的距离,就需要刻度尺分别测量像距和物距。
答案：(1)两 (2)玻璃板 (3)光屏 (4)刻度尺
16.(4分)(2013·益阳中考)用如图装置探究平面镜成像特点,请为以下实验步骤排序：a.移去蜡烛B,在B的位置放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无蜡烛的像;b.点燃一支小蜡烛A,竖直立在玻璃板前面。将另一支没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面,移动到与蜡烛A的像完全重合;c.记下蜡烛A和B以及玻璃板的位置;d.移去玻璃板、蜡烛A及光屏,用直线连接A和B的位置,用刻度尺测量它们到玻璃板位置的距离。
(1)以上实验步骤合理的顺序是 。
(2)步骤a中观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是 。
(3)若将显示时间为的电子时钟放在平面镜之前,则平面镜中看到时钟显示的时间是 。
(4)请你列举一个平面镜在我们生活中应用的事例：
? 。
【解析】本题主要考查探究平面镜成像特点的实验过程。(1)在探究时,需比较像物大小、与平面镜距离等关系;必须先找到像的位置,再用光屏确定是否为实像。故顺序为bcad。(2)因为光屏不能接收虚像,只能接收实像,所以步骤a中观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是看是实像还是虚像。(3)由题图分析可得题中所给的“12：01”与“10：51”成轴对称,这时显示的时间应是“10：51”。(4)由于平面镜所成的像与物大小相同,所以舞蹈演员用镜子观察自己的姿势,我们每天对镜梳头发等。
答案：(1)bcad (2)看是实像还是虚像
(3)10：51 (4)对镜梳头发(合理即可)
17.(3分)小芳在家中照镜子时发现镜中的她“远小近大”。于是她猜想：物体在平面镜中所成像的大小是否与物体到平面镜的距离有关?她准备了如图所示的实验器材：
(1)为了验证猜想,实验中她应选择 蜡烛,选 作为平面镜。(填写代表实验器材的字母)
(2)实验中保持镜的位置不动,将蜡烛远离镜面时,它的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验中发现蜡烛通过镜子成两个像,原因是? 。
【解析】本题考查了平面镜成像的特点。(1)用薄玻璃板既可以看到像又可以找到像的位置,两支完全相同的蜡烛可以比较物像的大小,所以应选用薄玻璃板和两支完全相同的蜡烛。(2)蜡烛远离镜面时,它的像始终与镜面后的蜡烛重合,所以像的大小是不变的。(3)玻璃板有两个反射面,蜡烛通过这两个反射面都能够成像。
答案：(1)B、C G (2)不变
(3)玻璃板前后两个反射面各成一个像
【培优训练】
1.(2013·荆门中考)某人站在离湖岸边6 m的C处,刚好能看见湖对岸的一棵树HG在水中的完整的像,如果眼距地面的高度为1.5 m,湖两岸均高出湖水面1 m,湖宽40 m,则该树HG的高度为 m。
【解析】本题考查平面镜成像的特点及光的反射。解题的思路是根据平面镜成像的特点就可以作出GH经水面反射后射入人眼的光路图。再根据相似三角形的性质解答。首先作出G、H两点关于水面的对称点G′、H′,即GH的虚像,然后把人眼和H′连接起来作出反射光线,如图所示：
根据对顶角相等可知,∠BOA′=∠AOH′,因此Rt△AOH′∽Rt△A′OB,
所以=,而由题可知,A′B=1 m,OA′=40 m-OA,即= ①
根据同位角相等可知,∠BOA′=∠DBC,而∠BOA′=∠AOH′,因此∠DBC=∠AOH′,所以Rt△AOH′∽Rt△CBD,所以=,而由题可知,CD=1.5 m,BC=6 m,即= ②
由②式可得OA=4AH′ ③
把③式代入①式可得=,解得
AH′等于0或等于9 m,根据题意可知AH′=9 m,而AG′=1 m,所以G′H′=AH′-AG′=9 m-1 m=8 m,即该树HG的高度为8 m。
答案：8
2.如图所示,水平地面上斜放一个平面镜,有一玩具车向镜面开去,要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向向下运动,则镜面与地面的夹角应该等于 。
【解析】本题考查平面镜成像的特点及相关作图。根据平面镜成像的特点：像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反;如图所示,小车的运动轨迹为水平直线,像的轨迹为竖直直线,平面镜应在水平直线和竖直直线的对称轴上,平面镜与水平方向的夹角为45°。
答案：45°
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课时提升作业(十六)
光的折射
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
1.(2013·天津中考)下列现象由光的折射形成的是( )
A.桥在水中形成“倒影” B.手在灯光下形成影子
C.池水看起来比实际浅 D.汽车后视镜可扩大视野
【解析】选C。本题考查了光的折射现象。桥在水中形成“倒影”,是水面成像,属于光的反射现象;手在灯光下形成影子,是光的直线传播形成的;池水看起来比实际浅,是由光的折射造成的,看到的是变高了的池底的虚像;汽车后视镜是凸面镜,利用了凸面镜对光线的发散作用,扩大视野,属于光的反射现象。故选C。
2.(2013·泸州中考)已知玻璃的折射率大于空气的折射率,当一束激光AO由空气斜射入平行玻璃砖的上表面,经两次折射后从玻璃砖的下表面射出,下列所作的四个折射光路图中,可能正确的是( )
【解析】选B。本题主要考查折射定律。当光从空气斜射入玻璃时,根据光的折射规律可知,折射角小于入射角,所以折射光线比入射光线更靠近法线;当光线从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,所以折射光线相对于入射光线要远离法线。故选B。
3.如图是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水,在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法正确的是( )
A.装水的池中标杆影子较长
B.未装水的池中标杆影子较长
C.两池中标杆影子长度相同
D.装水的池中标杆没有影子
【解析】选B。从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射,由于光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线比原来的光线(沿直线传播的情况)更靠近杆,故此时影子的长度会变小。故选B。
4.如图所示,有一束光线斜射入盛水的容器中,在容器底部形成光斑,保持入射光的方向不变,逐渐放掉容器中的水,容器底部的光斑将( )
A.向右移动 B.向左移动 C.保持不动 D.无法判断
【解析】选B。当水位在a处时,一束光线斜射入盛水的容器中,由光的折射定律可知,在容器底部形成一个光斑在P点,当打开阀门,容器里的水逐渐流出的过程中,入射点逐渐降低到b,由光的折射定律可知,在容器底部形成的光斑在P′点,所以在水逐渐流出的过程中,光斑将向左移动,如图所示。
5.(2013·上海中考)光从空气射入水中,入射角为0°,折射角为( )
A.0° B.30° C.45° D.60°
【解析】选A。本题考查光的折射规律。当入射角为0°时,说明光线垂直射向水面,此时光的传播方向不变,因此入射光线、折射光线与法线重合,所以入射角、折射角都为0°。故选A。
二、填空题(本大题共2小题,每空1分,共4分)
6.(2013·吉林中考)如图所示,不透明的容器中有一只铁制玩
具青蛙,人的眼睛在S位置时刚好看不到青蛙,这是?
的缘故;向容器中注入适量的水,眼睛就能够看到青蛙了,这
是? 造成的。
【解析】本题考查光的直线传播、光的折射。由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,玩具青蛙发出的光被容器的上边缘挡住,使人刚好看不到青蛙;当注入水,光在水面发生折射,使光能进入人的眼睛中,会看见青蛙。
答案：光的直线传播 光的折射
7.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),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 。
【解析】本题考查光的反射和折射。光的入射角等于90°-30°=60°,根据反射定律,反射角等于入射角,所以反射角等于60°,故反射光线与液面的夹角为
30°;反射光线与折射光线的夹角为83°,折射光线与液面夹角为83°-30°=
53°,所以折射角是90°-53°=37°。
答案：60° 37°
三、作图题(本大题共2小题,共6分)
8.(3分)如图所示,一束光射向玻璃三棱镜,画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹(注意标出法线)。
【解析】当光从空气斜射入玻璃时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角;反之当光从玻璃斜射入空气时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
答案：
9.(3分)(2013·哈尔滨中考)在碗底放一枚硬币S,向碗里倒水后,会观察到“硬币”上升,如图所示。请将眼睛看到硬币的像S′的光路图补充完整。
【解析】本题考查学生对光的折射知识的应用。当水升高到一定高度后,看到了硬币。产生这种现象的原因是由硬币反射的光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光沿直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像S′。
答案：如图所示
四、实验探究题(本大题共2小题,共15分)
10.(7分)小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”。
(1)为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是
? 。
实验中, (选填“能”或“不能”)看见反射光线。
(2)实验的折射光路如图所示,可以判定折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。增大入射角观察到折射角在 (选填“增大”或“减小”)。若不断增大光在水中的入射角,会观察到的现象是入射角到一定值时,
? 。
【解析】(1)由于水是无色的,光是看不见的,故可加入几滴红墨水,使水变成红色,就能看到水中的光路。因为光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射,所以实验中,能看见反射光线。
(2)入射光线与法线的夹角叫入射角,折射光线与法线的夹角叫折射角,从题图中可看出折射角大于入射角,当入射角增大时,折射角也增大,当入射角增大到一定值时只存在反射光线,折射光线消失。
答案：(1)滴入几滴红墨水 能
(2)大于 增大 折射光线消失
11.(8分)在探究“光从空气斜射入水和油中时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图甲所示);接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
(1)要实现探究目标,他们应选择图乙中的 (选填字母序号)两图实验。
(2)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是
? 。
(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置
如图丙所示,经分析可知：光从空气斜射入水和油中时,
对光的偏折本领较大。
【解析】(1)做此探究实验时,水和油的深度要相同且入射角相同,所以选B和D。
(2)同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是得到光斑位置的准确的数据。
(3)从题图丙中可以看出,相对于空气中光斑的位置,在油中光斑的位置偏转得更大,所以油对光的偏折本领较大。
答案：(1)B、D (2)测得光斑偏转的准确位置 (3)油
【变式训练】如图是研究光的折射规律的实验原理图;表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射角r
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
40.6°
(1)请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)。
a.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧;
b. 。
(2)请定量比较实验数据。把你新的发现写在下面：
。
【解析】本题考查光的折射规律及学生分析实验数据总结实验结论的能力。
(1)由表中数据可知,当光从空气斜射入其他透明介质中,入射角增大时,折射角也增大,但折射角总小于入射角;(2)对比前几组数据,当入射角增大几倍时,折射角也大致增大几倍,即入射角i与折射角r近似成正比关系;后几组数据中,入射角增大时,折射角也增大,但不再有正比关系。
答案：(1)入射角增大,折射角也增大;但折射角总是小于入射角 (2)入射角较小时,入射角i与折射角r近似成正比关系;当入射角较大时,正比关系不再成立
【培优训练】
(2013·宁波中考)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点发出的光经平面镜反射后,左壁上会出现一个光点P。往水槽内加水,当水面处于a、b、c、d四个位置时,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)。则四个光点在左壁上的排列从下往上依次为( )
A.Pa、Pb、Pc、Pd B.Pd、Pc、Pb、Pa
C.Pc、Pd、Pa、Pb D.Pb、Pa、Pd、Pc
【解析】选A。本题考查了光的反射和光的折射现象。分别画出当水面处于a、b、c、d四个位置时的光路图是解答此题的关键。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,当水面处于b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Pb点上;当水面处于c、d时,先发生反射,再发生折射,射到左壁的Pc、Pd上,如图所示,故选A。
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课时提升作业(十四)
光的反射
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每小题3分,共12分)
1.(2013·泰安中考)如图所示,若入射光线与平面镜成30°夹角,则( )
A.反射角是60°
B.反射光线与镜面的夹角是60°
C.入射角是30°
D.入射角增大5°,反射角增大10°
【解析】选A。本题考查入射角和反射角的概念及对光的反射定律的理解。入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角,在光的反射现象中,反射角等于入射角。由题图可知入射光线与镜面的夹角是30°,因此入射角是60°,反射角也是60°,入射角增大5°,反射角也增大5°,故选A。
2.如图所示是“探究光的反射规律”的实验装置,一可沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上,使光线AO紧贴硬纸板射向镜面O点,为了研究反射角与入射角之间的关系,实验时应进行的操作是( )
A.绕ON前后转动板E
B.绕ON前后转动板F
C.改变光线AO与ON之间的夹角
D.改变光线OB与ON之间的夹角
【解析】选C。研究反射角与入射角之间的关系,应多次改变入射光线的位置,也就是改变入射角的大小,观察反射角的变化,从而得出两者的变化规律,故选C。
3.在探究光的反射规律时,老师把一块平面镜CD竖立在讲台上,坐在B点的甲同学通过平面镜看到了坐在A点的乙同学。在这一现象中,光线的反射角是( )
A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4
【解析】选B。B点的甲同学通过平面镜看到乙同学,是由于乙同学反射发出的光线,经镜面反射后,反射光线进入了甲同学的眼睛,所以图中的OB为反射光线,则OB与法线N′N的夹角∠2是反射角。
4.(2013·湘西中考)如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为( )
A.光的漫反射
B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆
D.彼此处在眼睛的明视距离位置
【解析】选C。本题考查光的反射的相关知识。在光的反射现象中,光路是可逆的,如果光线沿反射光线入射,反射光线将沿原来的入射光线原路返回,此时的反射光线与原来的入射光线只是传播方向相反,而传播路径相同,所以你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛。故选C。
二、填空题(本大题共2小题,每空2分,共6分)
5.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平面成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 ;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点;当液面下降时,光点S′将
(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
【解析】本题考查了光的反射。反射光线与入射光线之间的夹角为反射角和入射角的和。入射角指的是入射光线与法线之间的夹角,反射角指的是反射光线与法线之间的夹角。由题意可知入射角为40°,反射角也为40°,则入射光线与反射光线之间的夹角为80°。如图所示,当液面下降时,入射光线的传播方向不变,入射点会向右下方移动,根据光的反射定律可知,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点将向右移动。
答案：80° 向右
6.(2013·临沂中考)我们能从不同方向看到本身不发光的桃花,是由于光射到桃花上时,发生了 。
【解析】本题考查漫反射的应用。由于光通过桃花的表面发生了漫反射,所以我们能够从不同的方向看到桃花。
答案：漫反射
三、作图题(本大题共2小题,共8分)
7.(4分)如图所示,有束入射光线AO经平面镜反射后沿OB的方向射出,请作出平面镜的位置。
【解析】本题已知入射光线和反射光线,根据光的反射定律,反射光线和入射光线夹角的平分线即为法线所在的位置,由此可确定法线(注意用虚线),作垂直于法线的直线即为平面镜的位置。
答案：如图所示
8.(4分)(2013·雅安中考)如图所示是一种称为“角反射器”的光学装置,有一束激光沿ab方向入射到平面镜S1上。试在图中作出经平面镜S1、S2反射后的光路,并保留必要的作图痕迹。
【解析】本题考查利用光的反射规律作图。“角反射器”的特点是对光线进行两次反射,根据反射定律可知,两次反射的光线与入射光线是始终平行的,因此,只要入射光线的方向不变,两次反射后的光线方向就不会改变。
答案：如图所示
四、实验探究题(本大题共2小题,共14分)
9.(6分)为了探究光反射时的规律,小明进行了如图所示的实验。
(1)请在图中标出反射角的度数。
(2)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 反射。
(3)若将B板向后折转一定的角度,则在B板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明：? 。
【解析】反射角是指反射光线与法线的夹角,根据反射定律可知,在反射现象中,反射角等于入射角。人从不同角度看到光屏上光的传播路径,是因为光在光屏上发生了漫反射;当B板向后折转一定角度时,B板和A板不在同一平面内,这样在B板上就不能看到反射光线,但此时反射光线和入射光线还是在同一平面内。如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明在光的反射中,光路是可逆的。
答案：(1)
(2)漫 (3)不能 在
(4)在光的反射中,光路是可逆的
10.(8分)(2012·贵阳中考)为了验证光的反射定律,海若同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔。
(1)这个实验还需要的一个重要器材是： 。
(2)海若按如图甲所示方式开始实验,纸板上显示出了两条光线,她想把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究,请你为她设计一个简便的方法： 。
(3)改变入射角,继续保留光的传播路径,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,实验时应该怎样做呢? 。
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将会出现的现象是_______
。
(5)海若将一缺角的纸板按如图乙所示方式放置,让光沿直线AO入射,接着她以ON为轴旋转缺角纸板,发现无论缺角纸板旋转到哪个角度,反射光都只出现在入射光所在的纸板上,在缺角纸板上没有显示出反射光。这一现象说明了：_____
。
【解析】本题考查光的反射实验。(1)在做光的反射实验时,需要有光源,故实验中还需要的一个重要器材就是光源(激光笔等)。
(2)由于两点确定一条直线,所以沿光的传播路径用铅笔相隔一定距离在纸板上各打两个点,然后用直尺、铅笔将两点连接起来,即可将光线的传播路径保留在纸板上。
(3)区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,可给对应的入射光线和反射光线编号。
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将在纸板上看不到反射光线。
(5)发现无论缺角纸板旋转到哪个角度,反射光都只出现在入射光所在的纸板上,在缺角纸板上没有显示出反射光,这一现象说明反射光线、入射光线、法线在同一平面上。
答案：(1)光源(激光笔等)
(2)沿光路用铅笔相隔一定距离在纸板上各打两个点,再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上(两点确定一条直线)(其他合理答案均可)
(3)给对应的入射光线和反射光线编号(其他合理答案均可)
(4)在纸板上看不到反射光线
(5)反射光线、入射光线、法线在同一平面上
【培优训练】
(2013·资阳中考)如图所示,已知一束光的一条边缘光线a的传播光路,请根据光的反射定律作出另一条边缘光线b的传播光路,并在虚线框内画出相应的光学元件。
【解析】本题考查了光的反射定律的应用。画图时注意实、虚线分开。
(1)画出入射光线和反射光线夹角的角平分线,可得法线O1N1,再作法线的垂线,可得平面镜的位置;
(2)延长第二条入射光线,与平面镜的交点即入射点O2,过O2画出法线O2N2,根据反射角等于入射角画出反射光线。
答案：如图所示
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