第4章 光现象 综合复习题
一、单选题
1.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)下列现象中不是由于光的直线传播引起的是( )
A.日食月食 B.阳光下的树影
C.手影 D.我们能看到本身不发光的物体
2.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)如图所示,小明在平面镜中看到了蜡烛的像,下列说法正确的是( )
A.SO为入射光线,其入射角为60°
B.若平面镜竖直上移,蜡烛的像也会上移
C.像与镜间放一小木板,小明看不到蜡烛的像
D.将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛的像大小不变
3.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)身高1.7m的同学站在竖直放置的2m高的穿衣镜前0.8m处,他镜中像的高度、像与他的距离分别为( )
A.1.7m 1.6m B.2m 1.6m C.2m 0.8m D.1.7m 0.8m
4.(2023上·辽宁锦州·八年级统考期末)北普陀山是锦城人民的好去处。人们走在浓密的树荫下呼吸着清新空气,亭台倒影、鱼儿嬉戏、枫叶丹红,尽收眼底。对此情景下列分析正确的是( )
A.人们能看到红色的枫叶,是因为枫叶是光源
B.亭台在水中的倒影是光的折射形成的
C.树在地面上的影子是光的直线传播形成的
D.看见水中的鱼儿是光的反射形成的虚像
二、多选题
5.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)红外线和紫外线的应用非常广泛,下列仪器中属于利用红外线工作的是( )
A.验钞机 B.夜视仪
C.电视机遥控器 D.医院用的消毒灯
三、填空题
6.(2023上·辽宁沈阳·八年级沈阳市南昌初级中学(沈阳市第二十三中学)校考期末)一门反坦克炮利用激光辅助瞄准一辆静止的坦克,这利用的原理是 ,击中目标后看到炮弹在坦克上爆炸,再经过4s听到爆炸的声音,反坦克炮距坦克的距离为 m(已知声音在空气中传播的速度为340m/s,光传播的时间可忽略不计)。
7.(2023上·辽宁锦州·八年级统考期末)电影院里观众们坐在不同位置都能看到屏幕上的画面,是因为光在屏幕上发生 的缘故,它 (选填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律。画面上的颜色是由红、 、蓝三种色光混合而成的,屏幕用白布做成,是因为白布能 (选填“反射”或“吸收”)所有色光。
8.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图所示。让一束光沿着AO方向贴着纸板射到O点,经平面镜反射,这束光沿着OB方向射出。当使一束光沿着BO方向入射,发现反射光沿着OA方向射出,这表明,在反射现象中, 。若入射光线AO向ON靠近10°,反射角会 (选填“增大”或“减小”)10°。
9.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)2022年10月12日15时45分,“天宫课堂”第三课在“问天”实验舱开讲。如图,陈冬正在为大家演示“会调头的扳手”实验,当陈冬将旋转后的小扳手一放手,小扳手边翻跟头边向上运动。以运动的小扳手为参照物,陈冬是 (选填“运动”或“静止”)的。我们能从不同方向看到小扳手是由于光在小扳手表面发生了 反射。
10.(2023上·辽宁锦州·八年级统考期末)如图一支直立的铅笔竖直放置在平面镜前30cm处,将铅笔以5cm/s的速度水平向平面镜匀速靠近。以铅笔为参照物,它的像相对于笔的速度为 cm/s;经过2s,铅笔与它的像的距离为 cm,此时铅笔在平面镜中所成像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(2023上·辽宁鞍山·八年级统考期末)如图,检查视力时,眼睛与视力表距离应保持5m。若人通过平面镜观察视力表,当视力表与平面镜相距3m,人与视力表的距离s应为 m;当人面镜时,人在镜中所成的像 (填“靠近”或“远离”)平面镜,成像的大小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)如图所示,是两束光在玻璃和空气中传播的光路,①和②是入射光线,③和④是折射光线。其中入射光线②与折射光线 是同一束光,界面的上方是 (选填“玻璃”或“空气”)。
13.(2023上·辽宁沈阳·八年级沈阳市南昌初级中学(沈阳市第二十三中学)校考期末)如图1所示,入射光线与镜面夹角为40度,光的传播方向改变了 度。如图2所示光具盘上的现象,光是从空气斜射入玻璃,折射角 入射角(选填“大于”或“小于”)。如果增大入射角,则折射光线将 法线(选填“靠拢”、“远离”)。
14.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带,这是光的 ;把红、 、蓝三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因此这三种颜色的光称为光的三原色。
四、作图题
15.(2022·辽宁大连·统考中考真题)如图所示,一束光入射到平面镜上,入射角为60°,请画出反射光线并标出反射角的度数 。
16.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)请完成下列光路。牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请你在图中画出牙齿A在平面镜中的像,并画出从牙齿A点发出的一束光经平面镜反射后,其反射光线恰好经过人眼B的光路。
17.(2023上·辽宁锦州·八年级统考期末)如图所示,小明通过镜子发现了掉在角落的橡皮,请画出小明看到橡皮的光路图。
18.(2023上·辽宁抚顺·八年级统考期末)池底A点射出的光线经过水面折射进入B点的人眼,C点是人眼看到的池底A点像的位置。请你在图中画出入射光线、折射光线。
五、实验题
19.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)根据图所示的实验回答问题:
(1)如图甲所示,将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到响铃的声音逐渐减弱,由此推理可以得出 不能传声;
(2)在“探究光的反射规律”的实验中,如图乙所示选用的白色硬纸板的表面应尽可能 (选填“光滑”或“粗糙”),让一束光贴着纸板E射到平面镜O点,此时在F板上可以看到反射光线。接着将F板绕接缝ON向后折,如图丙所示,此时在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
20.(2023上·辽宁鞍山·八年级统考期末)如图所示是探究光的反射规律的实验装置:把一个平面镜M放在水平桌面上,把一块硬纸板ENF立在平面镜上,其中硬纸板E和F可沿ON对折。
实验序号 入射角 反射角
1 50° 50°
(1)硬纸板ENF和平面镜的位置关系是 (填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”);若将纸板F部分向后折,目的是探究 ;
(2)根据表格中的数据就能得到反射角等于入射角的结论,该结论是否可靠: ,接下来的操作应该是 ;
(3)如果光线沿BO的顺序射向平面镜,则反射光线 (填“会”或“不会”)与OA重合,说明了 。
21.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)如图所示,某兴趣小组为探究平面镜成像的特点,把刻度尺放在竖直玻璃板下面,取两段完全相同的蜡烛A和B,一前一后放在刻度尺上。
(1)点燃蜡烛A,调节蜡烛B的位置,发现蜡烛B恰好与蜡烛A的像完全重合,说明 ;
(2)实验时,使用刻度尺的作用是便于比较像和物 关系;
(3)若在蜡烛B的位置上放置一光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现出蜡烛A的像;
(4)实验中,看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成了两个像,其原因是 。
22.(2023上·辽宁锦州·八年级统考期末)某实验小组做“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)为了便于观察,该实验最好在 (选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行;
(2)如图甲所示,玻璃板垂直放在水平桌面上,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前方,透过玻璃板观察另一侧蜡烛A的像,将另一支完全相同的 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放到玻璃板后,调整位置发现蜡烛B与A的像完全重合,说明像与物大小 ;
(3)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 ;
(4)将光屏放到蜡烛B的位置, (选填“透过”或“不透过”)玻璃板,观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是 (选填“实”或“虚”)像;
(5)透过玻璃板看到的蜡烛B是经玻璃板 (选填“反射”或“折射”)成的像;
(6)如果想研究像与物左右位置的关系,可将图乙中四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,其中能够达到实验目的的是 (填选项)。
23.(2023上·辽宁抚顺·八年级统考期末)在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用透明玻璃板替代平面镜的目的是 ,为了保证实验效果,做这个实验时应选择较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板;
(2)如图所示,将玻璃板 放置在水平白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,此现象说明 。
24.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)在探究“平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?”实验中,桌上已给出的实验器材有:带支架的玻璃板、铅笔、打火机各一个,刻度尺一把,完全相同的蜡烛两个(A、B),白纸一张。A蜡烛是“物”。
(1)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸上,沿着玻璃板的前表面在白纸上画一条直线MN代表 的位置;
(2)点燃蜡烛A,竖立在玻璃板前面,再拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面,当蜡烛B移动到某位置时,看上去它跟蜡烛A的像完全重合,如图甲所示。这个位置就是蜡烛A的像的位置,分别记下蜡烛A和像的位置,标记为a、。移动蜡烛A,重复上述操作两次,蜡烛A和像的位置分别标记为b和、c和,白纸上留下的标记如图乙所示。改变蜡烛A的位置时,通过操作发现蜡烛B都与蜡烛A的像完全重合,分析该信息可得出结论:平面镜成像时, ;
(3)为了进一步得出完整的结论,接下来应进行的操作是 。
25.(2023上·辽宁丹东·八年级统考期末)在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)如图甲所示,在竖直放置的茶色玻璃板前放棋子A,按照图甲中 (选填“①”“②”或“③”)的方式看到棋子A的像A',用茶色玻璃板代替平面镜的目的是便于 ;
(2)把与A相同的棋子B放到玻璃板后,并移动棋子B与A的像A'完全重合,得出像与物大小相等的结论,这种研究像与物大小关系的科学探究方法称为 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)如图乙所示,将物体放在A处时,眼睛在C处看不见A在平面镜中所成的像。不改变眼睛的位置,下列操作方法能看到物体A在平面镜中像的是 。
A.将物体A面镜
B.将平面镜水平向右平移
C.将平面镜顺时针旋转一定的角度
26.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)在探究“光从空气射到某玻璃中时,折射光线沿什么方向射出”实验中,所用的实验器材有:激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。请回答:
(1)实验前,在白纸上画一条直线表示空气与玻璃间的分界面,再在直线上方画出三条光线射向该直线,如图所示,表示空气中的 光线;
(2)将长方形的玻璃砖上沿与直线重合固定在白纸上,激光笔发出的激光沿预设的入射光线射向玻璃砖,如何确定并在白纸上记录出玻璃中折射光线 ;
(3)如图是某小组实验记录的光路图,分析可得出结论:光从空气斜射入玻璃时
①折射光线、入射光线和法线在 ;
②折射角 入射角(选填“大于”、“小于”或“等于”);
③入射角越大,折射角越 。
六、简答题
27.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)小明在探究“光的反射规律”时发现,使用激光笔直接照射平面镜,在侧面观察平面镜,发现镜面上出现一个很暗的红色光点,而对面墙壁上的红色光点却很明亮;但是如果用嘴向镜面“哈”一口气,发现镜面上出现了一层水雾而变得模糊了,但是镜面上的红点却变得很明亮,同时对面墙壁上的红色光点消失不见了。请你用所学的知识解释:
(1)镜面上出现水雾的原因;
(2)镜面模糊后红色光点比模糊前更明亮的原因是什么?
28.(2023上·辽宁大连·八年级统考期末)我国宋代诗人梅尧臣用“晨登日观峰,海水黄金熔。浴出车轮光,随天行无踪”来形容在泰山上观日出的壮观景象。观日出时,太阳的实际位置在地平线下方,人就能看见太阳从云海中升起的壮观景象。关于上述现象,请用学过的物理知识解释太阳的实际位置在地平线下方时,人就能看到日出的原因。
29.(2023上·辽宁抚顺·八年级统考期末)新冠肺炎疫情期间,我市进行了“停课不停学”的网络在线课堂教学;
(1)学生从手机上看到多彩的画面是由哪三种色光混合而成的;
(2)老师随机提问与学生互动交流的过程,利用了声音传递了什么;
(3)学生在听课时关闭门窗,是在哪个环节减弱噪声?
七、科普阅读题
30.(2023上·辽宁沈阳·八年级统考期末)阅读短文,回答问题。
汽车平视显示系统(HeadUpDisplay)
汽车平视显示系统(如图甲所示),简称HUD,是曾经应用在战斗机上的一项先进技术,汽车上采用的HUD是为了高速行驶的车辆而研发,在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故,HUD是利用平面镜成像原理(某种简化光路图如图乙所示),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)在图乙所示光路图中,若光线b竖直向上,光线c水平向右,则挡风玻璃与水平面夹角为 ;
(2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果;结合图丙信息判断,为克服上述难题,挡风玻璃可选用 (厚度均匀/上厚下薄/上薄下厚)的形状;
(3)人眼从看远处切换为看近处时容易引起眼睛的疲劳,故为了使HUD在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,可行性较高且较安全的方案是 。
A.将显示器上的字体变大
B.将显示器安装在后挡风玻璃上
C.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
参考答案:
1.D
【详解】A.日食和月食的形成原因是光的直线传播,故A不符合题意;
B.阳光下的树影,影子是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.手影,影子是由光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.我们能看到本身不发光的物体,是由于光在物体上发生了漫反射,故D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】A.由题图可知,SO为入射光线,图中60°为反射光线与镜面的夹角,故反射角为
θ=90°-60°=30°
因为在光的反射中,反射角等于入射角,因此入射角为30°,故A错误;
B.平面镜成像物与像关于镜面对称,若平面镜竖直上移,而蜡烛不动,则蜡烛的像不动,故B错误;
C.由于蜡烛在平面镜所成的像是虚像,无法在光屏上呈现,且不是由实际光线形成的,因此像与镜间放一小木板,不影响平面镜成像,小明可以看到蜡烛的像,故C错误;
D.根据平面镜成像特点可知,像与物大小相等,将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛大小不变,因此蜡烛的像大小不变,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】平面镜所成的像和物体大小相等,同学的身高为1.7m,像的高度是1.7m;平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,他距离平面镜0.8m,镜中的像与他的距离为:0.8m+0.8m=l.6m。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.枫叶不会发光,不是光源,故A错误;
B.亭台在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故B错误;
C.树在地面上的影子是太阳光遇到不透光的树所形成的,属于光的直线传播,故C正确;
D.看见水中的鱼儿是光由水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,人逆着光线看到的是鱼的虚像,比实际位置要高,故D错误。
故选C。
5.BC
【详解】A.验钞机是利用紫外线可以使荧光物质发光的原理制成的,故A不符合题意;
B.一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多,夜视仪就是通过接收物体发出的红外线来成像的,故B符合题意;
C.电视机遥控器可以发射红外线,利用红外线控制电视机,故C符合题意;
D.医院用的消毒灯是利用紫外线可以杀死微生物的原理制成的,故D不符合题意。
故选BC。
6. 见解析 1360
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播,反坦克炮激光辅助瞄准就是利用这个原理瞄准坦克的。
[2]反坦克炮中目标后看到炮弹在坦克上爆炸,再经过4s听到爆炸的声音,反坦克炮距坦克的距离为
s=vt=340m/s×4s=1360m
7. 漫反射 遵守 绿 反射
【详解】[1]电影院里观众们坐在不同位置都能看到屏幕上的画面,是因为光在屏幕上发生漫反射的缘故。
[2]镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
[3]光的三原色是红、绿、蓝,画面上的颜色是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
[4]屏幕用白布做成,是因为白布能反射所有色光。
8. 光路是可逆的 减小
【详解】[1]如果让光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
[2]若入射光线向法线靠近10°,由入射角的定义可知入射角减小10°,根据反射角等于入射角可知,反射角也减小10°。
9. 运动 漫
【详解】[1]以运动的小扳手为参照物,陈冬与小扳手之间发生了位置的变化,所以陈冬是运动的;
[2]我们能从不同方向看到小扳手是由于光在小扳手表面发生了漫反射,反射光线射向各个方向。
10. 10 40 不变
【详解】[1]若铅笔以5cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以5cm/s速度向平面镜靠近,以铅笔为参照物,它的像相对于笔的速度为10m/s。
[2]2s内铅笔通过的距离
s=vt=5cm/s×2s=10cm
2s后物距为
30cm-10cm=20cm
像距也为20cm,2s后铅笔与镜中的像相距
20cm+20cm=40cm
[3]由平面镜成像的特点可知,像与物的大小相等,所以铅笔与平面镜的距离改变,铅笔的大小不变,铅笔在镜中的像的大小也不变。
11. 1 靠近 不变
【详解】[1]由题意可知,视力表离平面镜为3m,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3m,所以人离镜子2m,视力表的像离人距离为
3m+2m=5m
正好符合要求,人和视力表的距离
3m-2m=1m
[2][3]平面镜成像和物体到平面镜的距离相等,当人面镜时,人在镜中所成的像面镜;像和物体大小相等,当人面镜时,人在镜中所成的像大小不变。
12. ③ 空气
【详解】[1][2]根据光的折射定律的内容可知:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气射入玻璃时,折射角小于入射角;当光线从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。由图可知,②和③是同一束光线,界面上方为空气。
13. 80 小于 远离
【详解】[1]根据题意画出光路图,如图所示:
一束光线与平面镜的夹角为40°,则入射角为
根据反射角与入射角的关系,反射角也为50°,则反射光线与入射光线的夹角为100°,所以反射光线与镜面的夹角也是40°,即
沿入射光线的方向延长AO,则∠2与∠3是对顶角,所以
,
AC是入射光线的传播方向,反射光线沿OB的方向,所以光线改变了
[2][3]由图可知,光是从空气斜射入玻璃,其中入射角为40°,折射角为
光由空气斜射入玻璃和其它透明介质的时候,折射角小于入射角,且折射角随着入射角的增大而增大,因此如果增大入射角,则折射光线将远离法线。
14. 色散 绿
【详解】[1]太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带,这是光的色散现象。
[2]将红光、绿光和蓝光三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因此把这三种色光叫做色光的三原色。
15.
【详解】根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,即反射角也等于60°,法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线,如下图所示
【点睛】
16.
【详解】牙医借助平面镜观察牙齿的背面,即从牙齿发出的光线经平面镜反射到人眼,先根据平面镜成像特点作出牙齿的虚像,连接虚像和人眼,与平面镜的交点就是入射点,再作出入射光线和反射光线。如图所示
17.
【详解】平面镜所成的像与物关于镜面对称,先作出橡皮关于镜面的对称图,即为它的像,连接像与人眼,交镜面于一点O,即为入射点。再完成光路,如图所示。
18.
【详解】C点是人眼看到的池底A点像的位置,连接BC,与水面的交点O为入射点,连接AO为入射光线,OB为折射光线,如下图所示:
19. 真空 粗糙 不能
【详解】(1)[1]当把玻璃罩内空气逐渐抽出过程中,里面近似于真空状态,听到响铃的声音逐渐减弱,由此可以推出真空不能传声。
(2)[2]实验中为了显示光路,且各个方向都能看到光线,因此白色硬纸板的表面尽量选用粗糙的。
[3]根据光的反射定律,入射光线、反射光线和法线在同一平面内,当将F板绕接缝ON向后折,两平面不在同一平面内,因此不能看到对应的反射光线。
20. 一定垂直 为了验证反射光线与入射光线在同一平面内,此时在纸板B上将不能看到反射光线 不可靠 多次改变入射角大小,用量角器测量并比较对应的反射角与入射角的大小 会 在光的反射现象中,光路是可逆的
【详解】(1)[1][2]实验前,把平面镜放在水平桌面上,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系一定垂直;在实验过程中,将纸板向前或向后折,是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内,此时在纸板B上将不能看到反射光线。
(2)[3][4]只有一组数据无法得出结论,得出的结论也有很大的偶然性,至少三组或以上才能得出结论;故接下来的操作是:多次改变入射角大小;用量角器测量并比较对应的反射角与入射角的大小。
(3)[5][6]当光线沿BO方向射入时,反射光线会沿原来OA射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
21. 像与物大小相等 到镜面的距离的 不能 玻璃板有一定的厚度,两表面都能反射成像
【详解】(1)[1]点燃蜡烛A,调节蜡烛B的位置,发现蜡烛B恰好与蜡烛A的像完全重合,则蜡烛B与蜡烛A的像大小相等,又因为A、B蜡烛完全相同,则说明像与物大小相等。
(2)[2]实验时,使用刻度尺可以读取像与物到平面镜的距离,便于比较像和物到镜面的距离的关系。
(3)[3]实像能呈现在光屏上,虚像则不能。平面镜成的是虚像,若在蜡烛B的位置上放置一光屏,光屏上不能呈现出蜡烛A的像。
(4)[4]玻璃板有一定的厚度,两个表面都能反射成像,故实验中,看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成了两个像。
22. 较黑暗 未点燃 相等 垂直 不透过 虚 折射 A
【详解】(1)[1]为了便于观察,该实验最好在较黑暗的环境中进行,这样像与周围环境亮度差别较大,蜡烛A烛焰的像更加清晰。
(2)[2]若B也点燃,则B的亮度大于A的像的亮度,则不易确定A的像的位置,故将另一支完全相同的未点燃的蜡烛B放到玻璃板后。
[3]调整位置发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,则蜡烛B与蜡烛A的像大小相等,根据蜡烛A、B完全相同,说明像与物大小相等。
(3)[4]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垂直。
(4)[5][6]虚像不能呈现在光屏上,故将光屏放到蜡烛B的位置,不透过玻璃板,直接观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是虚像。
(5)[7]光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质,会发生折射,所以透过玻璃板看到蜡烛B,实际是光的折射形成的虚像。
(6)[8]如果想研究像与物左右位置的关系,则物体左右不能对称,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
23. 便于确定像的位置 薄 竖直 像和物的大小相同
【详解】(1)[1][2]利用透明玻璃板代替平面镜,能在观察到A蜡烛像的同时还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的蜡烛,便于确定像的位置和比较像与物的大小;实验中,玻璃板的两个面都会成像,这会对实验现象造成一定的干扰,因此为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板。
(2)[3][4]如图所示,将玻璃板竖直放置在水平白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,此现象说明平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。
24. 平面镜 像与物大小相同 见解析
【详解】(1)[1]玻璃板竖立在白纸上,沿着玻璃板在白纸上画一条直线MN,这条线记录的是平面镜的位置。
(2)[2]实验时选取两段完全相同的蜡烛,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较像与物的大小关系,改变蜡烛A的位置时,通过操作发现蜡烛B都与蜡烛A的像完全重合,分析该信息可得出结论:平面镜成像时,像与物大小相同。
(3)[3]探究像和物体是否关于镜面对称时,需要把蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,测量像和物的连线与镜面MN的夹角,需要测量像和物到镜面MN的距离,若夹角为90°,距离相等,则像与物体关于镜面是对称的。
25. ① 确定像的位置 等效替代法 A
【详解】(1)[1]实验时,将茶色玻璃板竖直放置在一张方格纸上,在玻璃板前放一个棋子A(如图所示),应透过玻璃板来观察这个棋子的像,故按照图甲中①的方式看到棋子A的像A′。
[2]用茶色玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)[3]把与A的相同的棋子B放到镜后,并移动直至棋子B与A的像A′完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)[4]根据光的反射定律画出能看到A的位置,如图所示,之所以能够通过平面镜看到A的像,是因为A反射的光线经平面镜反射后射入眼睛,A的像在反射光线的反向延长线上,如图:
A.将物体A面镜,物体A反射的光线经平面镜反射后能射入眼睛,所以能通过平面镜看到物体A,故A符合题意;
BC.将平面镜水平向右平移一段距离、将平面镜子顺时针旋转一定的角度,物体A反射的光线经平面镜反射后不能射入眼睛,都不能通过平面镜看到物体A,故BC不符合题意。
故选A。
26. 入射 在玻璃砖下沿找到出射电,记录在白纸上;移开玻璃砖连接入射点O和出射点即为玻璃中的折射光线 同一平面内 小于 大
【详解】(1)[1]射向界面的光线为入射光线。实验前,在白纸上画一条直线表示空气与玻璃间的分界面,再在直线上方画出三条光线射向该直线,如图所示,表示空气中的入射光线。
(2)[2]确定并在白纸上记录出玻璃中折射光线:在玻璃砖下沿找到出射光线,记录在白纸上;移开玻璃砖连接入射点O和出射点即为玻璃中的折射光线。
(3)如图是某小组实验记录的光路图,分析可得出结论:光从空气斜射入玻璃时:
[3]①折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]②折射光线与法线的夹角为折射角,入射光线与法线的夹角为入射角,可知折射角小于入射角。
[5]③入射角越大,折射角越大。
27.(1)见详解;(2)见详解
【详解】答:(1)镜面上出现水雾的原因:嘴里“哈”出来的热的水蒸气遇到冷的镜面发生液化现象而形成的小水珠。
(2)没有水雾时,平面镜属于镜面反射,射向镜面的红色激光被镜面只朝某一个方向反射,镜面反射的红光没有进入小明的眼睛,所以小明在侧面观察平面镜,发现镜面上出现一个很暗的红色光点;当镜面出现水雾,镜面模糊后发生漫反射,射向镜面的红色激光被水雾朝四面八方反射,有反射光进入小明的眼睛,所以小明发现镜面模糊后镜面上的红点却变得很明亮。
28.见解析
【详解】清晨,地表面温度较低,空气密度不均匀。来自地平线以下的阳光经过不均匀的空气发生折射。折射光线向地表偏折进入人眼,人就会看到地平线以下的太阳。
29.(1)红、绿、蓝;(2)传递信息;(3)传播过程中
【详解】(1)光的三基色是红、绿、蓝,由这三种色光通过适当比例混合可以得到各种色光。手机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的;
(2)声音可以传递信息和能量,老师随机提问与学生互动交流的过程,利用声能传递信息;
(3)学生在听课时关闭门窗,切断声音的传播,属于在传播过程中减弱噪声。
30. 45° 上厚下薄 C
【详解】(1)[1]如图乙,反射镜反射的光线b竖直向上,光线c水平向右,由图乙可知,水平光线c与挡风玻璃的夹角为45°,则挡风玻璃与水平面夹角为45°。
(2)[2]挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像;结合图丙判断,为克服上述难题,挡风玻璃可选用上厚下薄的形状的挡风玻璃,两个反射面的反射光线的线反向延长线交于一点,使两个反射面成的像交于一点。
(3)[3] A.将显示器上的字体变大,在不改变光路的情况下,所成的像变大,不能使HUD在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,故A不符合题意;
B.将显示器安装在后挡风玻璃上,容易给后车司机造成视觉干扰,故B不符合题意;
C.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像,能增大像与物之间的距离,使HUD在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,故C符合题意。
故选C。