第三章 综合实践活动
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.利用如图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验,下列说法正确的是( )
A.将蜡烛A靠近玻璃板,它所成的像变大
B.用玻璃板代替平面镜,目的是使A的像更清晰
C.将光屏放在蜡烛B的位置,在蜡烛A一侧透过玻璃看到光屏上有像,由此说明平面镜所成的像是实像
D.使用相同的蜡烛A和B,目的是比较像与物的大小
2.某次“探究光反射规律”时的实验装置如图所示。有关此实验,下列说法错误的是( )
A.∠2是入射角
B.ON始终是∠EOF的角平分线
C.实验中应改变入射光方向进行多次实验,避免偶然性,寻找普遍规律
D.探究“反射光线、入射光线和法线是否在同一平面上”时,将硬纸板的右半部分沿NO向后折,观察反射光线的情况,应用了控制变量法
3.图中属于紫外线应用的是( )
A. 倒车雷达 B. 验钞机验钞 C. 额温枪测温 D. 电视机遥控器
4.平面镜的使用历史悠久,现代生活中我们都离不开镜子。如图所示,演员正对着镜子画脸谱,关于平面镜下列说法正确的是( )
A.演员面镜,他的像的大小不变
B.演员面镜,则他的像变大
C.演员面镜,则像远离平面镜
D.所成的像是正立的实像
5.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,下列说法正确的是( )
A.光向三角形的顶部偏折
B.白屏上看到白色
C.在白屏上呈现各种色光
D.白屏上只呈现红、黄、蓝三种色光
二、多选题
6.如图所示,下列关于光学现象的描述正确的是( )
A.小女孩照镜子属于光的反射 B.雨后彩虹是光的色散形成的
C.色光的三原色是红、绿、蓝 D.验钞机利用红外线使荧光物质发光
三、填空题
7.春节联欢晚会上,一群风华少女通过精美的舞蹈把我国佛文化中的“千手观音”演绎得淋漓尽致,给人以美的熏陶、善的启迪。如图所示,观众看不见领舞者身后其他演员的面孔,这是因为光的______的缘故。舞台上云雾缭绕,宛如天庭,其实是干冰(固态二氧化碳)______时吸热导致空气中的水蒸气降温______而产生的效果。(填物态变化)
8.绿色植物需要利用太阳光进行光合作用,太阳光照射到植物表面,绿光将被植物______。如果培育绿色植物的温室安装了绿色玻璃,则太阳光中只有______色光能通过玻璃照射到植物上,这将不利于绿色植物的生长。
9.白鹭在如镜的水面上飞行的情形如图所示。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面___________m。当白鹭逐渐飞离水面,它在水中“倒影”大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
10.可移动支架的一端装有固定的平面镜,侦察员要用光发出水平方向的光,通过平面镜的反射,照射墙壁上的目标A.如图所示的情况下,光发出的光___________(选填“可以”或“不可以”)照射到目标A;若可以,请补充完整光路图,如若不可以,请补充完整光路以证明。( )
四、实验题
11.在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜M水平放置,白色纸板立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻折。
(1)应该在较______的环境下进行该实验,且应使纸板与平面镜保持______;
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光线OB,若光线沿BO入射,则反射后光线沿OA射出,这说明了在光的反射中,光路是______;
(3)将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上看不到反射光,由此说明反射光线、入射光线与ON______同一平面内。
12.利用如图甲所示实验装置探究“平面镜成像规律”:
(1)将一支点燃的蜡烛a竖直放在玻璃板前10cm处,可看到它在玻璃板后面成的像。再取一支与a大小 ___________的未点燃蜡烛b放在玻璃板后面,使之与蜡烛a的像完全重合,该位置就是蜡烛a的 ___________的位置。实验中用玻璃板替代平面镜进行实验探究,应用了 ___________法;
(2)如图乙,a蜡烛的一个发光点A在平面镜中所对应像点是A',请你根据平面镜成像特点找到并画出平面镜的位置。___________
五、计算题
13.利用激光测距技术可精确测出地球到月球的距离,已知一束激光从测距仪发出并射向月球,大约2.53秒反射回来,求地球到月球的大致距离是多少千米?(已知光速v=3.0×108m/s)
14.打雷和闪电是同时发生的。小明测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为18s,已知声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度为3×108m/s,求:
(1)发生闪电处距小明的直线距离约多远?(不计光传播所需时间)
(2)光从闪电处到小明处需要多少时间?
六、作图题
15.如图所示,平面镜与水平面成45°角,请画出这名同学在平面镜中看到足球的光路(只画一条光线即可)。
16.如图所示,B为发光点S在平面镜中所成的像,请根据平面镜成像特点,在图中画出发光点S的位置,并画出一条由发光点S发出,经平面镜反射后通过A点的光线,保留作图痕迹。
七、简答题
17.如图所示,EF为一平面镜,A为平面镜前一发光点,A'为发光点A在平面镜中所成的像,AO为发光点到平面镜上的一条入射光线,O为入射点,OB为A'O的延长线,NO与平面镜垂直。请你根据平面镜所成像与物关于平面镜对称这一特点,证明:∠NOB=∠AON(即OB为入射光线AO的反射光线)。
18.在穿衣镜前梳头,王越说她向镜子走时,觉得自己在镜子中的像越来越大了,李雪说人在平面镜中呈正立等大的虚像,二者的看法不同,你能说出其中道理么?
八、综合题
19.阅读短文,回答问题。
不透明物体的颜色
光照到不透明物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收。不同物体对光的反射和吸收情况不同,因此物体呈现不同的色彩。
不透明物体的颜色由它反射的色光来决定:它反射与自己颜色相同的色光,吸收与自己颜色不同的色光,如果物体反射所有的色光,就显示白色。物体吸收所有的色光,就显示黑色。如红色的物体只反射红色光,而吸收其他所有的色光,因此看到的是红色;若只有蓝色光照在红色不透明物体身上,无红色光反射,唯一的蓝色光又被吸收,所以看到的是黑色。
(1)如果一个物体呈现白色,则该物体能 _______所有的色光,如果呈现黑色则该物体能 _______所有的色光;(两空均选填“吸收”或“反射”)
(2)白光照到红色的颜料上,颜料呈现 _______色,用该颜料在一张白纸上写上字,把它拿到暗室,用绿光照射,看到 _______色的字写在 _______色的纸上;
(3)放映彩色电影的荧幕你认为用 _______色的幕布更合适。
20.小李同学想利用一块平面镜将此时的光照亮井底,请帮助她画出反射光和平面镜的位置_____,此时平面镜与水平面的夹角为锐角大小是_____。
参考答案:
1.D【详解】A.平面镜所成的像与物体大小相同,将蜡烛A靠近玻璃板,它所成的像不变,故A错误;
B.用透明的玻璃板代替平面镜,在蜡烛A一侧能看到蜡烛A的像,同时还能看到蜡烛B,便于确定像的位置,故B错误;
C.因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去蜡烛B并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到的烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像,故C错误;
D.选择大小相等的蜡烛A、B,是为了比较像与物的大小关系,故D正确。
故选D。
2.D【详解】A.入射光线与法线的夹角叫做入射角,因此∠2是入射角,故A正确,不符合题意;
B.根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,因此ON始终是∠EOF的角平分线,故B正确,不符合题意;
C.一次实验具有很大的偶然性,实验中应改变入射光方向进行多次实验,避免偶然性,寻找普遍规律,故C正确,不符合题意;
D.探究“反射光线、入射光线和法线是否在同一平面上”时,将硬纸板的右半部分沿NO向后折,反射光线将显示不出来,证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内,运用了反证法,故D错误,符合题意。
故选D。
3.B【详解】A.倒车雷达利用的是声音遇到障碍物会返回的特性,发出的是超声波,不属于紫外线的应用,故A不符合题意;
B.紫外线可以使荧光物质发光,验钞机是根据这个原理制成的,故B符合题意;
C.红外线可以向外辐射热量,额温枪是根据人体辐射的红外线强度来测量人体的温度的,属于红外线的应用,故C不符合题意;
D.电视机遥控器利用的是红外线,故D不符合题意。
故选B。
4.A【详解】ABC.平面镜所成的像和物体大小相等,平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,故演员面镜,他的像的大小不变,像面镜,故A正确,BC错误;
D.平面镜所成的是正立等大的虚像,故D错误。
故选A。
5.C【详解】A.一束光射向三棱镜,由光的折射规律可以知道,光通过三棱镜后向三棱镜的下部偏折。故A错误;
BCD.当太阳光经过三棱镜后,会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,进而呈现在白屏上。故BD错误,C正确。
故选C。
6.ABC【详解】A.小女孩照镜子是平面镜成像,属于光的反射,故A正确;
B.雨后彩虹是光的色散形成的,其实质是光的折射,故B正确;
C.色光的三原色是红、绿、蓝,它们按不同比例混合可得到各种色光,故C正确;
D.验钞机利用紫外线使荧光物质发光来辨别钞票的真伪,故D错误。
故选ABC。
7. 直线传播 升华 液化【详解】[1]由于光的直线传播,后面演员的光被领舞者挡住,无法进入观众眼睛,所以观众看不见后面的演员。
[2][3]干冰变成二氧化碳的过程是升华过程,此过程须吸收热量,从而使周围环境的温度降低,水蒸气遇冷放热液化成小水滴,就是我们见到的“云雾”。
8. 反射 绿【详解】[1]绿叶属于不透明物体,绿叶是绿的,太阳光照射到绿叶上,把太阳光的绿光反射到人的眼睛里,人们感觉绿叶是绿色的,其他的色光被绿叶吸收。
[2]透明物体只能透过与自己颜色相同的光,绿色的玻璃只能透过绿光,温室安装了绿色玻璃,则太阳光中只有绿色光能通过玻璃照射到植物上。
9. 5 不变【详解】[1]平静的水面相当于平面镜,所以水中的“白鹭”相当于平面镜成的像,根据平面镜成像的特点,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,故白鹭距离水面5m时,它的像距离水面5m。
[2]由平面镜成像的特点可知,像和物的大小始终相等,故白鹭的倒影大小不变。
10. 不可以 【详解】[1][2]过入射点作法线,根据反射角等于入射角作出入射光线的反射光线,如下所示,可知光发出的光不可以照射到目标A。
11. 暗 垂直 可逆的 在【详解】(1)[1][2]实验应在较暗的环境中进行,这样可以使光路更加清晰,实验现象更明显。实验时,把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜垂直放置。
(2)[3]让一束光沿BO方向射向平面镜,即让光线逆着原来的反射光线射向镜面,反射光将沿OA方向射出,即反射光线逆着原入射光线方向射出,该实验现象说明,在反射现象中,光路是可逆的。
(3)[4]实验中将纸板F向向后折转,纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
12. 相等 像 等效替代 【详解】(1)[1]为了便于确定像的位置和比较像与物的大小关系,应再取一支与a大小相等的未点燃蜡烛b放在玻璃板后面。
[2]再取一支与a大小相等的未点燃蜡烛b放在玻璃板后面,如果可以与蜡烛a的像完全重合,该位置就是蜡烛a的像的位置。
[3]实验中用玻璃板替代平面镜进行实验探究,可以起到平面镜一样的效果,并且更有利于观察像的位置,这里应用了等效替代法。
(2)[4]根据平面镜成像的特点,先连接AA',再做出线段AA'的中垂线,中垂线的位置就是平面镜的位置,如图所示:
13.3.795×108 m【详解】由题意可知,光速,到月球所有时间
因为,所以,地球到月球的距离
答:地球到月球的距离大约是。
14.(1);(2)【详解】解:(1) 发生闪电处距小明的直线距离
s6120m
(2) 光从闪电处到小明处需要的时间
答:(1) 发生闪电处距小明的直线距离6120m;
(2) 光从闪电处到小明处需要的时间。
15.【详解】先根据平面镜的特点确定球在平面镜的虚像位置,然后,连接像与眼睛,与镜面的交点即为入射点,光线的传播方向如图所示
16.【详解】由平面镜成像特点作出像点B的对称点,即为发光点S,连接AB,与镜面的交点为入射点O,OA为反射光线,再连接SO,则SO为入射光线。如图所示:
17.见解析【分析】平面镜成像的原理是光的反射;平面镜所成像与物关于平面镜对称;法线与镜面是垂直的,根据同位角相等判定∠NOB和∠EA'O的大小关系;然后根据全等三角形的知识可知∠EA'O=∠EAO,然后根据内错角相等判定∠EAO与∠AON的大小关系,从而做出证明。
【详解】证明:根据平面镜成像的特点可知,平面镜所成像与物关于平面镜对称,即A'与A是对称的,所以AA'的连线与镜面是垂直的,且法线NO与镜面也是垂直的,所以AA'与NO平行;∠NOB与∠EA'O是平行线AA'、NO的同位角,同位角相等,则
∠NOB=∠EA'O
因平面镜所成像与物关于平面镜对称,所以△AEO与△A'EO是全等三角形,则
∠EA'O=∠EAO
由于AA'与NO平行,∠EAO与∠AON是内错角,则
∠EAO=∠AON
所以
∠NOB=∠AON
18.见解析所示【详解】王越向镜子靠近的过程中,王越在镜子中的像也面镜,镜中的像始终与物体等大,即镜中的像不变;王越觉得像变大是因为像与他之间的距离减小,视角变大了,所以会感觉像变大。平面镜成的是正立等大的虚像,像的大小始终物体大小相等。
19. 反射 吸收 红 黑 绿 白【详解】(1)[1][2]如果一个物体呈现白色,是因为该物体反射了所有的的色光;如果呈现黑色,是因为物体吸收所有的色光.
(2)[3]红色的颜料反射红色的光,其他颜色的光被吸收了,所以用白光照射红色颜料时,颜料呈现红色。
[4][5]用绿光照射红色颜料的字迹时,绿光被红色的字迹吸收,显示黑色;但是白色的纸反射所有的色光,用绿光照射时显示绿色,所以看到的是黑色的字写在绿色纸上。
(3)[6]放映彩色电影的荧幕需要反射所有的色光,所以应该用白色的幕布更合适。
20. 60°【详解】[1]由题意和图示可知,入射光线与水平面成30°,而反射光线是竖直向下的,则入射光线与反射光线的夹角为
30°+90°=120°
因反射角等于入射角,所以入射角为
因法线将入射光线与反射光线的夹角平分,可确定法线的位置,然后作法线的垂线就可确定平面镜的位置,如图所示:
[2]由于入射角为60°,入射光线与水平线的夹角为30°,所以水平线与法线的夹角为30°,由于平面镜与法线的夹角为90°,所以入射光线与平面镜的夹角为
90°-30°-30°=30°
此时平面镜与水平面之间的夹角(锐角)大小为
30°+30°=60°