一、选择题(本大题包含15小题,每小题3分,共45分)
1.下列现象属于光沿直线传播的是( )
A.湖中桥的倒影
B.人看到水中的鱼
C.茶壶在桌面的倒影
D.小孔成像
2.光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图所示是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的勺头——光的反射
C.水中弯折的汤勺——光的折射
D.平面镜中的杯子——光沿直线传播
3.一只青蛙从水下看到了水面外的物体,下列关于这一过程的光路图中,正确的是( )
A B C D
4.如图所示,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点为像点或物点,下列相关叙述不正确的是( )
A.小明看到的是鱼的虚像
B.鱼的真实位置在B点
C.在人眼处用激光笔照A点能照到鱼
D.在人眼处用激光笔照B点能照到鱼
5.如图所示为一束光从空气射入水中时,发生的反射和折射现象,下列关系正确的是( )
A.∠①为入射角,且∠①=∠④
B.∠②为入射角,且∠②=∠③
C.∠⑤为折射角,且∠⑤=∠①
D.∠⑥为折射角,且∠⑥=∠②
6.下列事例属于防止平面镜成像的是( )
A.舞蹈演员用平面镜观察和矫正自己的姿势
B.家庭装修常利用平面镜来扩大视野空间
C.牙医借助平面看清牙齿的背面
D.夜间行驶时,车内的灯必须关闭
7.下列关于诗词中涉及的光现象,解释正确的是( )
A.峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播
B.潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了反射
C.明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了折射
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的实像
8.热爱科学的小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为60°
B.若镜面竖直上移,则反射角将变大
C.若镜面水平左移,该束光线照到P点上方
D.若镜面水平右移,该束光线依然照射P点
9.关于实像和虚像,下列说法正确的是( )
A.实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上
B.实像能用眼睛观察到,虚像则不能,因为虚像是人的幻觉
C.虚像是实际光线会聚而成,实像是光线的反向延长线相交而成的
D.实像都倒立,虚像都是正立放大的
10.小明站在穿衣镜前3 m处,以1 m/s的速度匀速靠近穿衣镜,下列说法正确的是( )
A.穿衣镜中小明的像逐渐变小
B.以穿衣镜为参照物小明总是静止的
C.穿衣镜中小明的像是虚像
D.2 s后小明走的距离是1 m
11.如图所示为“探究光折射时的特点”的实验,小华将一束激光射至空水槽底部的P点,形成一个光斑,然后向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将( )
A.向右移动
B.向左移动
C.在原地不动
D.先向左移再向右移
12.下列器具工作时,没有应用红外线的是( )
A.家用烤箱 B.验钞机
C.电视机遥控器 D.浴室取暖灯
13.冬奥会开幕式完美地诠释了“中国式浪漫”。关于冬奥会开幕式场景,下列说法正确的是( )
A.舞台灯光色彩斑斓,这些色彩实际上是由红、黄、蓝三种原色复合而成
B.小演员双手举着“和平鸽”,脚下盛开出一朵朵雪花如影随形,“如影随形”是光的折射形成的
C.开幕式上有些节目的创意来自冰面倒影,“冰面倒影”是光的反射形成的
D.开幕式现场所有观众看到奥运五环破冰是由于光的镜面反射
14.长江实施禁捕以来,生态得到明显改善。游客乘坐游船到达荆州,看见江岸边高楼林立,荆州长江大桥倒映在平静的江面,水下的鱼儿跃出水面,下列说法正确的是( )
A.看不见高楼后面的景色,说明光不能在固体中传播
B.长江大桥的倒影是由于光的反射形成的
C.水面下鱼儿的像在鱼儿的下方
D.看见跃出水面的鱼儿是由于光的折射
15.下列各选项是小明整理的光学知识笔记,其中错误的是( )
A.色光的三原色是红、绿、蓝
B.透明物体的颜色由通过它的色光决定
C.验钞机是红外线的一种应用
D.医院、饭店中常用紫外线灯来灭菌
二、填空题(本大题包含4小题,每空1分,共10分)
16.镜子在实际生活中有很多应用,如盘山公路拐弯处反光镜使用的是 镜,舞蹈教室使用 镜来矫正舞姿,太阳灶用 镜来会聚太阳光。(均选填“平面”“凸面”或“凹面”)
17.在光学实验室内,将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘,打开光源A,让一束白光照向汽车,发现汽车呈现黄色,这是由于汽车
(选填“吸收”或“反射”)了黄光。若将另外一束红光照向汽车的影子,则影子区域此时呈现 色。
18.“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥。”([唐]张志和《渔歌子》)。如图所示是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3 m,当白鹭距离水面5 m时,它的像距离水面 m。
19.我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状。”这是光的 现象,进一步的研究表明,将红、 、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。
三、作图题(本大题包含2小题,每小题3分,共6分)
20.如图所示,OA是一条反射光线,请在图中画出入射光线并标出入射角的度数。
21.如图甲所示为开封铁塔及其倒影的美景。其中A点表示水中“塔尖”的位置,恰好水中有一条鱼的像与A点重合。请在图乙中画出:
(1)塔尖的位置A′。
(2)塔尖经水面反射进入人眼的光路图。
(3)水中鱼的大致位置B。
甲 乙
四、实验探究题(本大题包含3小题,22题10分,23题14分,24题5分,共29分)
22.如图所示为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,而且F板可绕ON转动。
甲 乙
(1)使用可以旋转的硬纸板,其目的是呈现光路和验证 。
(2)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 (选填“漫”或“镜面”)反射。
(3)在图乙中,如果让光沿着BO的方向射向平面镜,会看到反射光沿着OA方向射出,这表明,在反射现象中,光路是 的。
(4)某同学在实验时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,然后转动纸板F,并使其与纸板E在同一平面内,但在F上没有发现反射光线,其原因可能是 。
23.如图所示是小军“探究平面镜成像的特点”的情景。竖立的透明薄玻璃板下方放一把直尺,两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以蜡烛A为成像物体。
(1)实验时不采用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,也便于 。
(2)在实验中点燃蜡烛A,在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,也不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,原因是 。
(3)小军解决上述问题后,进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置,发现像和物到玻璃板的距离相等;移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是
(选填“虚”或“实”)像。
(4)小军在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是 ,这是为了比较 ,实验中点燃蜡烛A的目的是 。
(5)为证实上述成像特点的可靠性,小军接下来进行的实验操作是
24.在“光的折射现象”和“探究光的折射特点”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)如图乙所示,小明继续探究光从空气射入水中时的折射特点,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙所示,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光线逐步偏向法线,折射光线也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为 度。
五、计算题(本大题包含2个小题,每小题5分,共10分)
25.明月当空,小婷在自家的阳台上看到远处烟花在空中绽放,2 s后她听到了烟花绽放的爆炸声。(声速是340 m/s,光速是3×108 m/s)
(1)明月与烟花,属于光源的是 。
(2)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
(3)估算烟花绽放处与小婷的距离大约是多少
26.某些特殊时刻,地球、金星、太阳会在一条直线上,这时从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,天文学称之为“金星凌日”。2012年6月6日上演的“金星凌日”是直到2117年以前所能看到的最后一次,凌日时间长达6小时。此时科学家在地球向金星发射激光,经过2 min后接收到从金星反射回来的信号。(光速取3×108 m/s)
(1)求金星到地球的距离
(2)若一辆轿车以100 km/h的速度不停地跑,要经过多长时间才能走完金星到地球这段距离
(3)小明同学查资料得知太阳的光大约经过8 min到达地球,请你计算发生金星凌日时金星与太阳的距离 一、选择题(本大题包含15小题,每小题3分,共45分)
1.下列现象属于光沿直线传播的是( D )
A.湖中桥的倒影
B.人看到水中的鱼
C.茶壶在桌面的倒影
D.小孔成像
2.光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图所示是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是( C )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的勺头——光的反射
C.水中弯折的汤勺——光的折射
D.平面镜中的杯子——光沿直线传播
3.一只青蛙从水下看到了水面外的物体,下列关于这一过程的光路图中,正确的是( A )
A B C D
4.如图所示,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点为像点或物点,下列相关叙述不正确的是( D )
A.小明看到的是鱼的虚像
B.鱼的真实位置在B点
C.在人眼处用激光笔照A点能照到鱼
D.在人眼处用激光笔照B点能照到鱼
5.如图所示为一束光从空气射入水中时,发生的反射和折射现象,下列关系正确的是( B )
A.∠①为入射角,且∠①=∠④
B.∠②为入射角,且∠②=∠③
C.∠⑤为折射角,且∠⑤=∠①
D.∠⑥为折射角,且∠⑥=∠②
6.下列事例属于防止平面镜成像的是( D )
A.舞蹈演员用平面镜观察和矫正自己的姿势
B.家庭装修常利用平面镜来扩大视野空间
C.牙医借助平面看清牙齿的背面
D.夜间行驶时,车内的灯必须关闭
7.下列关于诗词中涉及的光现象,解释正确的是( A )
A.峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播
B.潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了反射
C.明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了折射
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的实像
8.热爱科学的小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,下列说法正确的是( C )
A.反射角的大小为60°
B.若镜面竖直上移,则反射角将变大
C.若镜面水平左移,该束光线照到P点上方
D.若镜面水平右移,该束光线依然照射P点
9.关于实像和虚像,下列说法正确的是( A )
A.实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上
B.实像能用眼睛观察到,虚像则不能,因为虚像是人的幻觉
C.虚像是实际光线会聚而成,实像是光线的反向延长线相交而成的
D.实像都倒立,虚像都是正立放大的
10.小明站在穿衣镜前3 m处,以1 m/s的速度匀速靠近穿衣镜,下列说法正确的是( C )
A.穿衣镜中小明的像逐渐变小
B.以穿衣镜为参照物小明总是静止的
C.穿衣镜中小明的像是虚像
D.2 s后小明走的距离是1 m
11.如图所示为“探究光折射时的特点”的实验,小华将一束激光射至空水槽底部的P点,形成一个光斑,然后向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将( B )
A.向右移动
B.向左移动
C.在原地不动
D.先向左移再向右移
12.下列器具工作时,没有应用红外线的是( B )
A.家用烤箱 B.验钞机
C.电视机遥控器 D.浴室取暖灯
13.冬奥会开幕式完美地诠释了“中国式浪漫”。关于冬奥会开幕式场景,下列说法正确的是( C )
A.舞台灯光色彩斑斓,这些色彩实际上是由红、黄、蓝三种原色复合而成
B.小演员双手举着“和平鸽”,脚下盛开出一朵朵雪花如影随形,“如影随形”是光的折射形成的
C.开幕式上有些节目的创意来自冰面倒影,“冰面倒影”是光的反射形成的
D.开幕式现场所有观众看到奥运五环破冰是由于光的镜面反射
14.长江实施禁捕以来,生态得到明显改善。游客乘坐游船到达荆州,看见江岸边高楼林立,荆州长江大桥倒映在平静的江面,水下的鱼儿跃出水面,下列说法正确的是( B )
A.看不见高楼后面的景色,说明光不能在固体中传播
B.长江大桥的倒影是由于光的反射形成的
C.水面下鱼儿的像在鱼儿的下方
D.看见跃出水面的鱼儿是由于光的折射
15.下列各选项是小明整理的光学知识笔记,其中错误的是( C )
A.色光的三原色是红、绿、蓝
B.透明物体的颜色由通过它的色光决定
C.验钞机是红外线的一种应用
D.医院、饭店中常用紫外线灯来灭菌
二、填空题(本大题包含4小题,每空1分,共10分)
16.镜子在实际生活中有很多应用,如盘山公路拐弯处反光镜使用的是 凸面 镜,舞蹈教室使用 平面 镜来矫正舞姿,太阳灶用 凹面 镜来会聚太阳光。(均选填“平面”“凸面”或“凹面”)
17.在光学实验室内,将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘,打开光源A,让一束白光照向汽车,发现汽车呈现黄色,这是由于汽车 反射 (选填“吸收”或“反射”)了黄光。若将另外一束红光照向汽车的影子,则影子区域此时呈现 红 色。
18.“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥。”([唐]张志和《渔歌子》)。如图所示是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 反射 形成的 虚 (选填“实”或“虚”)像。若水深3 m,当白鹭距离水面5 m时,它的像距离水面 5 m。
19.我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状。”这是光的 色散 现象,进一步的研究表明,将红、 绿 、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。
三、作图题(本大题包含2小题,每小题3分,共6分)
20.如图所示,OA是一条反射光线,请在图中画出入射光线并标出入射角的度数。
答案:如图所示
21.如图甲所示为开封铁塔及其倒影的美景。其中A点表示水中“塔尖”的位置,恰好水中有一条鱼的像与A点重合。请在图乙中画出:
(1)塔尖的位置A′。
(2)塔尖经水面反射进入人眼的光路图。
(3)水中鱼的大致位置B。
甲 乙
答案:如图所示
四、实验探究题(本大题包含3小题,22题10分,23题14分,24题5分,共29分)
22.如图所示为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,而且F板可绕ON转动。
甲 乙
(1)使用可以旋转的硬纸板,其目的是呈现光路和验证 反射光线与入射光线及法线在同一平面内 。
(2)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 漫 (选填“漫”或“镜面”)反射。
(3)在图乙中,如果让光沿着BO的方向射向平面镜,会看到反射光沿着OA方向射出,这表明,在反射现象中,光路是 可逆 的。
(4)某同学在实验时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,然后转动纸板F,并使其与纸板E在同一平面内,但在F上没有发现反射光线,其原因可能是 硬纸板没有与水平桌面垂直放置 。
23.如图所示是小军“探究平面镜成像的特点”的情景。竖立的透明薄玻璃板下方放一把直尺,两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以蜡烛A为成像物体。
(1)实验时不采用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,也便于 确定像的位置 。
(2)在实验中点燃蜡烛A,在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,也不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,原因是 玻璃板与桌面不垂直 。
(3)小军解决上述问题后,进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置,发现像和物到玻璃板的距离相等;移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 虚 (选填“虚”或“实”)像。
(4)小军在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是 完全相同 ,这是为了比较 像和物体的大小关系 ,实验中点燃蜡烛A的目的是 反射光线更多,人眼感觉像更清晰 。
(5)为证实上述成像特点的可靠性,小军接下来进行的实验操作是 保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A、B的位置进行实验 。
24.在“光的折射现象”和“探究光的折射特点”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将 向左移动 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向 会 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)如图乙所示,小明继续探究光从空气射入水中时的折射特点,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 在同一平面内 。如图丙所示,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光线逐步偏向法线,折射光线也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出,此时折射角为 0 度。
五、计算题(本大题包含2个小题,每小题5分,共10分)
25.明月当空,小婷在自家的阳台上看到远处烟花在空中绽放,2 s后她听到了烟花绽放的爆炸声。(声速是340 m/s,光速是3×108 m/s)
(1)明月与烟花,属于光源的是 烟花 。
(2)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
(3)估算烟花绽放处与小婷的距离大约是多少
解析:(1)明月是靠反射太阳光而发光,自身并不发光,不是光源;烟花能自身发光,属于光源。
(2)声音在空气中的传播速度为340 m/s;光在空气中的传播速度为3×108 m/s,由此可见,光在空气中的传播速度远大于声速,所以最先看到的是烟花绽放,后听到烟花绽放的爆炸声。
(3)光的传播时间可忽略不计,烟花绽放处与小婷的距离大约是s=v声t=340 m/s×2 s=680 m。
答案:(2)见解析 (3)680 m
26.某些特殊时刻,地球、金星、太阳会在一条直线上,这时从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,天文学称之为“金星凌日”。2012年6月6日上演的“金星凌日”是直到2117年以前所能看到的最后一次,凌日时间长达6小时。此时科学家在地球向金星发射激光,经过2 min后接收到从金星反射回来的信号。(光速取3×108 m/s)
(1)求金星到地球的距离
(2)若一辆轿车以100 km/h的速度不停地跑,要经过多长时间才能走完金星到地球这段距离
(3)小明同学查资料得知太阳的光大约经过8 min到达地球,请你计算发生金星凌日时金星与太阳的距离
解析:(1)激光从地球到金星的时间t1==1 min=60 s,
金星到地球的距离为s1=vt1=3×108 m/s×60 s=1.8×1010 m。
(2)金星到地球的距离为s1=1.8×1010 m=1.8×107 km,
轿车走完金星和地球这段距离所用的时间为t2=== 1.8×105 h。
(3)8 min=480 s,太阳与地球间的距离为
s2=vt3=3×108 m/s×480 s=1.44×1011 m,
金星与太阳间的距离为
s=s2-s1=1.44×1011 m-1.8×1010 m=1.26×1011 m。
答案:(1)1.8×1010 m (2)1.8×105 h
(3)1.26×1011 m
