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专题1:光的反射和折射的辨析与应用
一、单选题
1.“胜哥”为自己是中国人而自豪。特别是中华民族的汉语言博大精深,是全球最优秀的语言,没有之一。下列诗句中有关光现象的说法正确的是( )
A.“绿树阴浓夏日长”,树阴是光的反射形成的
B.“楼台倒影入池塘”,楼台倒影是光的折射形成的
C.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的直线传播形成的
D.“潭清疑水浅”,水浅是光的折射形成的
2.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了光学的课程后,对相关知识有了深刻的理解。如图所示现象中,属于光的反射现象的是()
A.筷子“折断” B.阳光下鸽子的影子
C.用放大镜看字 D.桥在水中的倒影
3.如图是一只水鸟在水面捕鱼时的场景。以下说法正确的是( )
A.鸟的影子是由光的反射形成
B.鸟看到的鱼是由光的折射形成
C.鸟的倒影是由光的直线传播形成
D.鸟看到的鱼, 比鱼所在的实际位置要深
4.乡村美景美不胜收:池塘正中长着千年古柏,水边白鹭悠走,水下鱼儿畅游……“胜哥”用手机拍下了这些场景。下列相关“影”的形成原理中正确的是( )
A.“胜哥”手机的“摄影”——光的折射
B.水下鱼儿的“鱼影”——光的反射
C.岸边白鹭的“黑影”——光的色散
D.水中古柏的“倒影”——光的直线传播
5.下列现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒像
C.眼球成像 D.手机照相
6.五一假期,“胜哥”与小科在金满湖公园散步,看到平静的湖面上映出天上的白云,小科说:“看,鱼在云里游呢。”他看到的“云”和“鱼”实际上( )
A.都是实像 B.都是虚像
C.“云”是虚像,“鱼”是实像 D.“云”是实像,“鱼”是虚像
7.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了光学的课程后,对相关知识有了深刻的理解。如图光的反射和折射在生活中应用广泛,其中错误的是( )
A.我们能看清黑板上的字 B.渔夫叉鱼
C.室内人可以看到室外的景色 D.近视眼的矫正
8.下列诗词中涉及到的光现象,解释不正确的是( )
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折射
C.明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了反射
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的实像
9.学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观察。下列说法正确的是( )
A.上课区域射向透视玻璃的光只发生了折射
B.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光通过透视玻璃发生反射
C.上课区域的光照强一些,观摩效果更好
D.因为光路可逆,所以学生通过玻璃也能看见听课教师
10.像的成因有三个:光沿直线传播、反射以及折射成像,所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例:①针孔照相机内所成的像、②在潜望镜中看到的景物的像、③放大镜中看到的物体的像、④幻灯机屏幕上的像、⑤汽车观后镜中的像,说法正确的是( )
A.属于实像的是①④ B.属于虚像的是②③④
C.属于折射成像的是①③ D.属于反射成像的是①②⑤
11.下列描述的现象与其成因的对应,正确的是( )
A.“镜花水月”——光的反射
B.“一叶障目,不见泰山”——光的反射
C.“波光粼粼”——光的折射
D.“鱼翔浅底”——光的直线传播
12.镜子上盖着一张白纸,但我们仍能在镜子中看见放在纸背后的东西。镜子是怎么“知道”纸背后的东西的 其实镜子本身并不“知道”纸背后的东西,人之所以能通过镜子看到纸背后的东西,是因为( )
A.光的直线传播 B.光的色散
C.小孔成像 D.光的反射
13.“胜哥”最近在研究古诗词中的科学原理。下列有关记载和相应科学本质的解释中错误的是( )
A.“湖光映彩霞”——光的反射现象
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C.“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”——空气(气体) 和水(液体)都能传声
D.“宝钗好耀目,明镜可鉴形。”说明了珠宝首饰是光源
14.如图所示,只含红光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出,则( )
A.OA为红光,OB为紫光 B.OA为紫光,OB为红光
C.OA为红光,OC为复色光 D.OA为紫光,OC为红光
15.像的成因有三个:光沿直线传播、反射以及折射成像,所成的像有实像和虚像两种。下面所列的成像实例:①针孔照相机内所成的像、②在潜望镜中看到的景物的像、⑧放大镜中看到的物体的像、④幻灯机屏幕上的像、⑤汽车观后镜中的像,说法正确的是( )
A.属于实像的是①④ B.属于虚像的是②③④
C.属于折射成像的是①③ D.属于反射成像的是①②⑤
16.如图所示的是一个杯子放在玻璃板上的照片,照片展示了奇妙的光学现象,下列对 这些现象的解释,正确的是( )
A.杯子的倒影比杯子显得略暗,是由于光在玻璃板上发生了反射
B.杯子的虚像是倒着的,说明平面镜成的像都是倒立的
C.勺子看起来折断了,是由于光从空气斜射入水中时发生了折射
D.勺子在杯子里水面下的部分看起来放大了,是杯子与水起到了放大镜的作用
二、填空题
17.我们经常提到的像:①小孔成像;②平面镜成像;③汽车观后镜中的像;④水面的倒影。其中属于实像的是 ,属于虚像的是 ;由光的反射形成的是 ;由光的直线传播形成的是 。(填序号)
18.平面镜和凸透镜都能成虚像,但平面镜所成的虚像是由光的 现象形成的;而凸透镜所成的虚像是由光的 现象形成的。
19.下面所列的成像实例中:
①茂密的树林里,地面上一些圆形光斑;②点燃的蜡烛通过玻璃板所成的像;
③看水中的筷子④电影银幕上所成的画面;
⑤在沙漠或海面上看到海市蜃楼现象;⑥用放大镜看邮票;
⑦数码照相机影像传感器上的像。
其中属于实像的是 ,属于虚像的是 。由光的反射所成像的是 ,由光的折射所成像的是 。(上述横线全部填序号)
20.在历代诗人们赞美桂林山水的诗篇中有“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”的著名诗句,诗中写的“倒影”是由于光的 现象形成的 像。(填“虚”或“实”)清澈见底的漓江看起来比实际浅,是由于光的 现象形成的。
21.一束沿着BO入射的光线在两种物质的界面处发生了反射和折射,如图所示,则反射角是 度,若将光线沿着CO射向界面,则折射光线是 ,若两种物质分别是空气和水,则空气在界面的 侧。(填“左”或“右”)
22.“胜哥”的家乡金华,风景旖旎,金满湖水库的湖面仿佛一面明镜,湖水映出了蓝天白云的倒影,映出了小草那水嫩的绿,映出了油菜花迎风招展的动人身姿,湖中的“倒影”是由光的 所形成的 (填“实像”或“虚像”)。这些“倒影”看起来比植物本身“暗”一些,主要是因为建筑物反射的光射到水面时,有一部分光发生 进入了水中。
三、实验探究题
23.请用学过的光学知识回答下列问题。
(1)“胜哥”漫步在金满湖边时,会看到金满湖边的柳树,还会看到金满湖中的“白云”和在“白云”中游来游去的鱼,这一现象的正确解释是:看到柳树是由于光的 ,看到的“白云”是光的 现象。看到的“鱼”是由于光的 形成的 像。
(2)如图是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼,猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功,这主要是由于光的 现象。猩猩看到水中的鱼比实际位置要 (填“深”或“浅”)。
(3)观察拍摄于水边的风景照片时,总会发现倒影部分比景物本身暗一些,这是光从空气射到水面上时,由于光的 (填“反射”或“折射”),一部分光进入了水中。
(4)如图是光线在两种介质的界面处发生反射和折射的光路图,O点是入射点,介质是空气和玻璃。则界面的 边是空气,折射角的度数为 ,反射角的度数为 。
24.“胜哥”站在衣冠镜前2米的地方,镜中“胜哥”的像到“胜哥”的距离为 米;“胜哥”发现衣领处有一点污渍,便走近镜子,镜中的像将 (填“变大”“变小”或“不变”);室内光线较暗,为了看清衣领上的污渍,他应将光源照向 (填“衣领”或“平面镜")。
四、解答题
25.如图所示,“胜哥”在探究折射角与入射角关系时,将一束光从玻璃射向空气,发现光在玻璃和空气的分界面处同时发 生折射和反射现象,且折射角大于入射角;当入射角不断增大时,折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线却越来越强,当入射角增大到某一角度α时,折 射角达到90°,折射光线就完全消失,只剩下反射回玻璃中的光线;再减少入射角,当入射角小于α时,折射光线和反射光线又同时存在;而让光线从空气射向玻 璃时,无论怎样改变入射角,折射光线和反射光线都同时存在。
其实这种折射光线完全消失的现象叫全反射现象,而且此现象在医学和通信等方面都有广泛的应用。
阅读上面内容,请回答下面问题:
(1)用符号γ将上图中折射角标出;
(2)如果“胜哥”将一束光从空气射向玻璃, (选填:能、不能或可能)发生全反射现象;
(3)发生全反射现象的条件是:
① ;
② 。
26.“胜哥”利用身边的器材做一个实验,实验过程中“胜哥”把一枚硬币放在桌子上的空碗里,头部保持不动,并将桌子上的碗慢慢向远处推移,直到看不到硬币为止。然后缓慢向碗中倒水,直到又重新看到碗底的硬币。
(1)“胜哥”看不到硬币的现象是由于 ,重新看到碗底硬币是由光的 现象造成的。
(2)若用MN表示水面,则下面四幅图中,能够合理解释该实验现象的是图 。
27.小科通过微信公众号“胜哥课程”学面镜成像后,发现有种奇怪的现象:白天在教室里对着窗户的玻璃看,很难看到同学的像,而晚自修教室里灯光通明却很容易看到同学在窗户的玻璃所成的像,仔细观察还能发现每位同学成两个像。
资料1:当强光和弱光同时射入眼睛时,人的眼睛对强光较为敏感。
资料2:为了隔音效果,教室里窗户上为双层玻璃(每层厚度不计,如下图是玻璃截面示意图)。
回答:
(1)通过分析玻璃截面示意图,双层玻璃能有效隔音原因是 。
(2)根据已学的知识和以上资料,解释小科同学发现的现象。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的直线传播、反射和折射的知识判断。
【解答】A.“绿树阴浓夏日长”,树阴是光的直线传播形成的影子,故A错误;
B.“楼台倒影入池塘”,楼台倒影是光的反射形成的,故B错误;
C.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的折射形成的,故C错误;
D.“潭清疑水浅”,水浅是光的折射形成的,故D正确。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】光的反射;光的反射定律;镜面反射与漫反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】 反射与折射是当媒质1中的平面电磁波(入射波)投射到两种媒质(设都为线性、均匀、各向同性)的分界面(设它为无限薄、无限大的平面)时,一部分能量被反射回去,称为反射波;剩下的能量进入媒质2继续前进,称为折射波。 光在同一种均匀的介质中沿直线传播;
【解答】A.筷子“折断”是光的折射,A错误;
B. 阳光下鸽子的影子 ,是光的直线传播原理,B错误;
C. 用放大镜看字是光的折射,C错误;
D.桥在水中的倒影是光的反射,D正确;
故答案为:D
3.【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据描述分析各个选项中包含的光学原理即可。
【解答】A.鸟的影子是由光的直线传播形成的,故A错误;
B.鸟看到的鱼是由光的折射形成,故B正确;
C.鸟的倒影是由光的反射形成的,故C错误;
D.鸟看到的鱼, 比鱼所在的实际位置要浅,故D错误。
故选B。
4.【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的折射、广的反射和直线传播的知识判断。
【解答】A.摄影的主要设备为照相机,照相机的主要结构为凸透镜,光从空气射入玻璃,再从玻璃射入空气发生折射现象,故A正确;
B.水里的鱼发出的光从水射入空气,从而发生光的折射现象,我们看到的是它的虚像,故B错误;
C.岸边白鹭的黑影,其实是光沿直线传播形成的照不到的黑色区域,故C错误;
D.古柏发出的光在水面发生反射,因此“倒影”是反射形成的虚像,故D错误。
故选A。
5.【答案】B
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】光的反射指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。水中倒影的原理是光的反射,小孔成像的原理是光的直线传播,眼球成像和手机照相是光的折射。
【解答】A.小孔成像的原理为光在同一均匀介质中沿直线传播,故A错误;
B.水中倒影的原理是光的反射,故B正确;
C.眼球成像的原理是光的折射,故C错误;
D.手机照相的原理为光的折射,故D错误
故答案为:B
6.【答案】B
【知识点】光的反射;平面镜成像特点、原理和现象;光的折射现象及应用
【解析】【分析】本题考查的是平面镜成像和光的折射现象。
平静的水面相当于平面镜,云在水平面中成正立、等大的虚像;人在水面上看水中的物体,发生折射,看到水中物体的虚像。
【解答】
平静的水面相当于平面镜,平静的湖面上映出天上的白云,是白云在水平面镜中成虚像,看到鱼是鱼射出的光线在水面处发生折射,折射光线远离法线,眼睛逆着折射光线看去,感觉折射光线是从折射光线反向延长线上发出的。眼睛看到的鱼的虚像。云的虚像和鱼的虚像叠在一起,看到鱼在云里游的现象。
故选B。
7.【答案】B
【知识点】光的反射;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】A.人们看清不发光的物体需要该物体反射光;
B.光的折射会使人们在水中看到像位置偏高;
C.光通过不同介质时会发生折射;
D.近视眼指成像在视网膜之前;
【解答】A. 能看清黑板上的字利用了光的反射;
B.渔夫叉鱼利用光的折射,空气中的折射角要大于水中的入射角,故其错误。
C.空气和玻璃为两种不同的介质会发生折射;
D.近视眼用凹透镜进行矫正。
故答案为:B
8.【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用;实像与虚像
【解析】【分析】分析各个选项中包含的光学原理即可。
【解答】A.峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播,故A正确不合题意;
B.潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了折射,故B正确不合题意;
C.明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了反射,故C正确不合题意;
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的虚像,故D错误符合题意。
故选D。
9.【答案】C
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的反射和折射的知识分析判断。【解答】A.从上课区域射向透视玻璃的光在玻璃上会发生折射和反射,故A错误;
B.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区域的光通过透视玻璃发生折射,故B错误;
C.上课区域的光照强一些,会有更多的光线透过单向透视玻璃,看起来会更清晰,观摩效果更好,故C正确;
D.由于听课教师光线较暗,且几乎没有光线透过玻璃射入上课区域,因此学生不能通过玻璃看到听课教师,故D错误。
故选C。
10.【答案】A
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用;实像与虚像
【解析】【分析】根据光的反射、折射的知识分析判断。
【解答】①针孔照相机内所成的像,是光沿直线传播形成的实像;
②在潜望镜中看到的景物的像,是光的反射现象形成的虚像;
③放大镜中看到的物体的像,是光的折射现象形成的虚像;
④幻灯机屏幕上的像、是光的折射现象形成的实像;
⑤汽车观后镜中的像,是光的反射现象形成的虚像。
A.属于实像的是①④ ,故A正确;
B.属于虚像的是②③⑤,故B错误;
C.属于折射成像的是③④,故C错误;
D.属于反射成像的是②⑤,故D错误。
故选A。
11.【答案】A
【知识点】光的直线传播及应用;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的直线传播、反射和折射的知识判断。
【解答】A.“镜花水月”,是“花”或“月”发出的光线经过水面反射形成的,故A正确;
B.“一叶障目,不见泰山,原理是光沿直线传播,故B错误;
C.“波光粼粼”,其实是光线在水面发生漫反射形成的,故C错误;
D.“鱼翔浅底”,即鱼或池底发出的光线,从水射入空气发生折射形成的,故D错误。
故选A。
12.【答案】D
【知识点】光的反射
【解析】【分析】根据光的反射的知识分析解答。
【解答】镜子上盖着一张白纸,但是镜子后面的物体发出光可以通过侧面射到镜面上发生反射。反射光线射入我们的眼睛后,我们就会看到镜子里物体的像,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.【答案】D
【知识点】声音的传播;光源;光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的反射、折射,声音传播的知识分析判断。
【解答】A.彩霞发出的光线在湖面发生反射,从而在水面里成虚像,故A正确不合题意;
B. 大气并不均匀,阳光穿越大气时会发生折射,故D正确不合题意;
C.人说话的声音,首先通过空气传播,再通过水传播到达鱼附近,从而惊走鱼群,故C正确不合题意;
D.珠宝首饰自己不会发光,它反射其它物体发出的光,则不是光源,故D错误符合题意。
故选D。
14.【答案】B
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】复色光束穿过玻璃半圆柱后,红光折射率最小、偏折程度最小,紫光折射率最大、偏折程度最大。
【解答】由图可知PO为入射光线,OC为反射光线,故OC为只含红光和紫光的复色光束,OA与OB为折射光线,紫光折射能力比红光强,故OA为紫光,OB为红光。B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
15.【答案】A
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用;实像与虚像
【解析】【分析】实像由实际光线会聚而成,虚像由反射光线或折射光线反向延长线的交点形成,据此分析各个像的成因和特点即可。
【解答】①针孔照相机内所成的像,是光沿直线传播形成的实像;
②在潜望镜中看到的景物的像,是光的反射形成的虚像;
③放大镜中看到的物体的像,是光的折射形成的虚像;
④幻灯机屏幕上的像,是光的折射形成的实像;
⑤汽车观后镜中的像,是光的反射形成的虚像。
A.属于实像的是①④,故A正确;
B.属于虚像的是②③⑤,故B错误;
C.属于折射成像的是③④,故C错误;
D.属于反射成像的是②⑤,故D错误。
故选A。
16.【答案】D
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)根据光的传播的知识判断
(2)根据平面镜成像的特点判断;
(3)根据光的折射规律判断;
(4)根据凸透镜的成像规律判断。
【解答】A.由于杯子射出的光会有一部分发生折射而进入玻璃中,即只有一部分光发生反射,因此倒影比真实杯子略暗,故A错误;
B.玻璃板相当于平面镜,平面镜所成的是正立、等大的虚像,物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,所以倒影中物体排列的上下位置正好和拍照时的真实位置相反,故杯子的虚像是倒着的,故B错误;
C.插入水中的勺子,由于勺子反射的光在水面处发生光的折射,根据折射定律,折射角大于入射角,所以我们看到勺子变弯折,故C错误;
D.杯子和水起到了放大镜的作用,从而形成了一个正立放大的像,所以勺子在杯子里水面下的部分看起来放大了,故D正确。
故选D。
17.【答案】①;②③④;②③④;①
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用;实像与虚像
【解析】【分析】 (1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质 中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)实像和虚像的区别、不同点:
①成因不同,实像是由实际光线会聚而成的,而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的;
②像的正倒不一样,实像一般是倒立的,而虚像是正立的;
③呈现效果不同,实像可以用光屏接收,而虚像不能用光屏接收。
【解答】 ①小孔成像,是由光的直线传播形成的实像;
②平面镜成像,是由光的反射形成的,成正立、等大的虚像;
③汽车观后镜中的像,是由光的反射形成的,成正立、缩小的虚像;
④水面的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,成正立、等大的虚像;
综上可知:其中属于实像的是①;属于虚像的是②③④;由于光的反射的是②③④;由于光的直线传播的是①。
18.【答案】反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据平面镜和凸透镜的成像原理解答。
【解答】平面镜和凸透镜都能成虚像,但平面镜所成的虚像是由光的反射现象形成的;而凸透镜所成的虚像是由光的折射现象形成的。
19.【答案】①④⑦;②③⑤⑥;②;③④⑤⑥⑦
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用;实像与虚像
【解析】【分析】①实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上;虚像不是由实际光线会聚而成,不能成在光屏上;
②光线在同一种介质里改变传播方向为反射,在穿过两种介质时发生光的折射,据此分析判断。
【解答】①茂密的树林里,地面上一些圆形光斑,是光沿直线传播形成的实像;
②点燃的蜡烛通过玻璃板所成的像,是光的反射形成的虚像;
③看水中的筷子,是光的折射现象形成的虚像;
④电影银幕上所成的画面,是光线通过凸透镜发生折射形成的实像;
⑤在沙漠或海面上看到海市蜃楼现象,是光线穿越不均匀的空气时发生折射形成的虚像;
⑥用放大镜看邮票,光线通过凸透镜发生折射形成的虚像;
⑦数码照相机影像传感器上的像,光线通过凸透镜后发生折射形成的实像。
其中属于实像的是①④⑦,属于虚像的是②③⑤⑥。由光的反射所成像的是②,由光的折射所成像的是③④⑤⑥⑦。
20.【答案】反射;虚;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的反射和折射的知识解答。
【解答】(1)平静的水面相当于平面镜,水中写的“倒影”是山峰发出的光线在水面发生反射现象形成的虚像。
(2)清澈见底的漓江看起来比实际浅,是江底发出的光线从水里射入空气发生光的折射现象形成的。
21.【答案】50;OB;右
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的反射定律和折射规律分析解答。
【解答】①根据图片可知,OA和OB所夹的两个角大小相等,根据“反射角等于入射角”可知,这两个角肯定是反射角或入射角,那么OC肯定是折射光线。根据“折射光线和入射光线分居在法线两侧”可知,BO为入射光线,则入射角为:90°-40°=50°;
(2)根据光路的可逆性可知,若将光线沿着CO射向界面,则折射光线是OB;
(3)根据图片可知,此时折射角为:90°-70°=20°,即折射角小于入射角,即光线从空气射入水中,那么空气在分界面的右侧。
22.【答案】反射;虚像;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点和成因解答;
(2)光从空气中斜射入水中时,部分光线在水面发生反射,部分光线进入水里发生折射。因为反射的光线较少,所以在水中成的像亮度较小,据此分析解答。
【解答】(1)湖中的“倒影”是由光的反射所形成的虚像。
(2)这些“倒影”看起来比植物本身“暗”一些,主要是因为建筑物反射的光射到水面时,有一部分光发生折射进入了水中。
23.【答案】(1)漫反射;反射;折射;虚
(2)折射;浅
(3)折射
(4)左;60°;35°
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)我们能够从不同角度看到物体,是因为物体发生漫反射。白云发生的光在水面发生反射,于是在水里成像,这就是平面镜成像现象。光线从一种介质进入另一种介质时,传播方向会发生改变,这就是光的折射。
(2)鱼身上发出的光线在水面发生折射,此时折射角大于入射角。折射光线射入我们的眼睛后,我们沿反方向看过去,会看到成在实际位置上方的鱼的虚像,即比实际位置变浅,据此分析解答。
(3)光线在水面不光发生反射,还会有部分光线进入水中发生折射。因为入射光的能量分成了两部分,所以形成倒影会比较暗一些。
(4)首先根据“反射角等于入射角”确定入射与反射光线,从而确定折射光线,再根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”确定入射光线,剩余的那条就是反射光线,最后再计算出相应角的大小。
【解答】(1)当你漫步在西湖边时,会看到西湖边的柳树,还会看到西湖中的“白云”和在“白云”中游来游去的鱼,这一现象的正确解释是:看到柳树是由于光的漫反射,看到的“白云”是光的反射现象。看到的“鱼”是由于光的折射形成的虚像。
(2)为了捉到一条鱼,猩猩用矛拼命地刺向水里却没有成功,这主要是由于光的折射现象,猩猩看到水中的鱼比实际位置要浅。
(3)观察拍摄于水边的风景照片时,总会发现倒影部分比景物本身暗一些,这是光从空气射到水面上时,由于光的折射,一部分光进入了水中。
(4)如下图所示:
∠AOB=∠BOC=90°-55°=35°,
则AO和OC应该为入射和反射光线,
那么剩余的OD就是折射光线,∠EOD就是折射角,大小为:90°-60°=30°。
根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”可知,
AO为入射光线,OB为反射光线。
则EB为法线,MN为分界面。
则入射角∠AOB等于反射角∠BOC=35°。
因为折射角大于入射角,所以光从玻璃射入空气,
即界面的左侧为空气,右侧为玻璃。
24.【答案】4;不变;衣领
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像的特点分析解答;
(2)根据平面镜成像的原理可知,物体越明亮,则反射光线越明亮,那么所成的像越清晰。
【解答】(1)根据“物像等距”的规律可知,小红站在学校大厅衣冠镜前2米的地方,镜中小红的像到镜子的距离也是2m,则像到小红的距离为:2m+2m=4m。小红发现衣领处有一点污渍,便走近镜子,根据“物像等大”的规律可知,镜中的像将不变。
(2) 大厅内光线较暗,为了看清衣领上的污渍,她应将光源照向衣领。
25.【答案】(1)如图:
(2)不能
(3)光从玻璃斜射入空气中;当入射角≥α时
【知识点】光的反射;光的反射定律;作光的反射光路图;光的折射规律;光的折射现象及应用
【解析】【分析】垂直于空气和玻璃界面的线为法线,根据光线的方向确定折射光线,然后再根据折射光线与法线的夹角标出折射角;根据折射角和入射角的关系进行分析, 即当折射角大于入射角时,并且入射角又等于临界角时,才会发生全反射现象;根据折射角大于入射角时,才有可能发生全反射现象分析光线的传播方向;再根据折 射光线消失时,结合折射角大于入射角分析入射角的取值范围。
【解答】(1)折射光线与法线的夹角为折射角γ;如图所示:
(2)因为光从空气斜射入玻璃中时,折射角永远小于入射角,因此折射光线不能消失;(3)只有当折射角大于入射角时,才会发生全反射现象,因此发生全反射的条件之一为折射角大于入射角,即光从玻璃斜射入空气中;当折射光线刚好消失时,对应的入射角为临界角α,根据折射角大于入射角的原则,因此发生全反射的条件之二为入射角大于等于临界角。
26.【答案】(1)光的直线传播;折射
(2)B
【知识点】光的直线传播及应用;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)①光在同一种均匀介质中沿直线传播,现象有:影子、日食月食、小孔成像等。
②硬币发出的光从水射入空气时发生折射,此时折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后,我们会看到成在实际位置上方的虚像。
(2)根据光的折射规律分析判断。
【解答】(1)小明看不到硬币的现象是由于光的直线传播,重新看到碗底硬币是由光的折射现象造成的。
(2)硬币发出的光从水射入空气时发生折射,此时折射角大于入射角。当折射光线射入眼睛后,我们会看到成在实际位置上方的虚像,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
27.【答案】(1)声音的传播需要介质,真空没有介质不能传播声音
(2)答题要点:①白天教室外的光线比室内强;②通过玻璃折射进来光线比同学身上射到玻璃反射到眼睛的光线强;③人眼对强光较为敏感④晚上灯光使同学身上反射出强光,射向玻璃后反射到小娜眼睛里便成像⑤第一层玻璃不仅反射还折射⑥折射后的光线射到第二层发生反射
满分示例:白天教室外的光线比室内强,通过玻璃折射进来光线比同学身上射到玻璃反射到眼睛的光线强,而人眼对强光较为敏感,因此很难看到同学的像。晚上,室外几乎没有光线折射进来,而灯光使同学身上反射出强光,射向玻璃后反射到小娜眼睛里便成像。另外教室玻璃为双层玻璃,而同学身上反射出强光在第一层玻璃不仅反射还折射,折射后的光线射到第二层发生反射,又经第一层玻璃折射到眼睛便成第二个像
【知识点】声音的传播;光的折射现象及应用
【解析】【分析】(1)根据声音传播的条件分析解答;
(2)①白天教室外的光线比室内强;
②通过玻璃折射进来光线比同学身上射到玻璃反射到眼睛的光线强;
③人眼对强光较为敏感;
④晚上灯光使同学身上反射出强光,射向玻璃后反射到小娜眼睛里便成像;
⑤第一层玻璃不仅反射还折射⑥折射后的光线射到第二层发生反射,据此分析解答。
【解答】(1)通过分析玻璃截面示意图,双层玻璃能有效隔音原因是:声音的传播需要介质,真空没有介质不能传播声音。
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