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第四章 光现象
一、单选题
1.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,发现汽车呈现绿色,若再将另外一束红光照向汽车的影子,则影子区域此时呈现( )
A.黑色 B.红色 C.绿色 D.白色
2.在下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 树下光斑B. 杯中“折”笔
C. 空中彩虹D. 山峦倒影
3.如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射,以下说法正确的是( )
A.入射角为60°,界面右侧是玻璃
B.折射角为40°,界面右侧是空气
C.入射角为30°,界面左侧是玻璃
D.折射角为50°,界面左侧是空气
4.如图为探究光的反射定律实验,平面镜水平放置, 白色纸板竖直地立在镜面上,入射光线 AO 紧贴纸板射向镜面, 纸板上能看到反射光线OB(图中未画出),O为入射点,ON为法线,则( )
A.反射光线OB的位置在ON的左侧
B.仅增大图中α的角度, 反射光线 OB将远离ON
C.仅将平面镜在水平面内绕O 旋转, OB位置不变
D.仅将纸板取走, 反射光线OB将不存在
5.下列现象中与日食原理相同的是( )
A.树荫下的圆形光斑B.看见不发光的课本
C.海市蜃楼D.桥在水中的倒影
6.小松利用如图所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”,下列说法正确的是( )
A.用玻璃板代替平面镜,不能进行实验
B.用完全相同的蜡烛a、b,主要目的是确定像与物的大小关系
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.将蜡烛a远离玻璃板,它所成的像变小
7.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40cm 处,以5cm/s 的水平速度垂直向平面镜匀速靠近下列说法不正确的是( )
A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B.经过 2s,铅笔与它的像之间的距离变为 60cm
C.铅笔的像相对于铅笔的速度为 l0cm/s
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
8.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小华沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向AD直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像
B.小华在AB段或CD段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大
D.此过程中,小华如果在平面镜和像之间放一不透明的木板,他就看不到自己的像
9.如图是日偏食景象,此时,若将太阳光垂直照射在纸板一个很小的“△”形孔上,那么在地面形成的光斑是( )
A.“△”形 B.“▽”形 C.“○”方形 D.“”形
二、多选题
10.一工棚的油毡屋顶有一个小孔,太阳光通过它后落到地面上,形成一个圆形光斑,这一现象不能表明( )
A.小孔的形状一定是圆的 B.太阳的形状是圆的
C.地面上的光斑是太阳的像 D.由于光的反射形成的
11.如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动
C.水平向右移动 D.绕入射点逆时针转动
12.下列物体中属于光源的是( )
A.月亮 B.正在燃烧的蜡烛
C.恒星 D.萤火虫
13.下列四句成语与其蕴含的物理知识,对应正确的是( )
A.釜底抽薪:锅中水因为吸收不到热量而停止沸腾
B.镜花水月:光在空气中沿直线传播
C.杯弓蛇影:光的反射
D.立竿见影:光沿直线传播
14.光从玻璃射向空气,下列说法正确的是( )
A.折射角一定小于入射角
B.光的速度改变了
C.光的传播方向一定会改变
D.当光射到玻璃和空气的界面时,反射和折射同时发生
15.如图所示,平面镜M与水平地面的夹角为60°,若把点光源S放在平面镜与水平面的角平分线上,且OS的距离为10cm,光源S的像S'(图中未画出)则( )
13 14
A.O与S'的连线为竖直方向
B.S与像S'的距离为20cm
C.若S以速率3m/s沿OS方向向外移动,则S'以速率3m/s沿SS'连线远离S运动
D.若S以速率3m/s沿OS方向向外移动,则S'以速率6m/s沿SS'连线远离S运动
16.如图所示.用自制的小孔成像装置观察烛焰,有以下四种说法.其中正确的有( )
A.薄膜上出现的像是倒立的
B.薄膜上的像可能是缩小的也可能是放大的
C.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动薄膜,烛焰的像更明亮
D.保持小孔和烛焰的距离不变,向前拉动薄膜,烛焰的像变小
17.如图所示,一束入射光与水面的夹角保持40°不变,经水面反射后在光屏上形成亮点,下列说法正确的是( )
A.此时折射角为50°
B.保持入射光与水面的夹角不变,若亮点由向移动,表示水面正在下降
C.若水面高度保持不变,亮点由向移动,说明入射光束逆时针转动
D.能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了镜面反射
三、填空题
18.升国旗时,观众能从不同角度看到国旗,是因为光射到国旗上发生了 (选填“漫反射”或“镜面反射”);国歌通过 传到观众的耳中。
19.今年国庆放假,天气晴朗,阳光明媚,小雨同学去农村的奶奶家。小雨发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞,阳光透射进来,在地上形成一个光斑,则光斑是 (填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”),这实际是太阳的 (填“影子”或“像”)。
20.小红站在平面镜前2m处,她的像到镜面的距离为 m。她向后退的过程中,像的大小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.如图所示,一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点,此时光斑在O点 侧(选填“左”或“右”),这是因为发生了 现象(选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”)。
22.一束白光通过三棱镜的折射可分解为七种色光,这一现象称为光的 。如图所示,一束红光经三棱镜折射后,在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,现将红光改为紫光,并向右移动光屏,则光屏上出现的紫色光斑位于 (选填“a点处”“a点上方”或“a点下方”)。
23.如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射。(图中入射光线,反射光线和折射光线的方向均未标出)其中折射光线是 (用字母表示),反射角等于 。
24.如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现 色;如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现 色;如果一个物体能透过所有色光,则该物体看起来是 。红、绿、蓝、白4束光一起通过蓝色的玻璃后照射在白纸上,纸上有 个光斑,分别是 (填颜色)。
25.如图所示,平面镜前有一个发光点S沿着与镜面成30°角的方向以0.1m/s的速度向镜面运动,则S和它的像之间的接近速度是 m/s。
26.物理小组的同学模仿《北京市初中开放性科学实践活动项目手册》中的“无尽头灯廊”,利用两个平面镜甲和乙做了如图所示的实验,将两个平面镜的镜面平行相对而立,平面镜甲的中央挖有小孔,在两平面镜中央放一个物体S,透过小孔向镜内看去,不仅看到物体S,还可以在平面镜乙中看到物体的一串像S1、S2…图中只标出了像S1.这一串像是由平面镜 (选填“甲”、“乙”或“甲乙共同”)对光的 (选填“反射”或“折射”)作用形成的,请在图中恰当位置标出所看到的与S1相邻的第二个像S2.
四、计算题
27.身高160cm的小丽站在一条小河的桥上,已知桥面离水面100cm,那么小丽在水中像的头顶离桥面距离多远
28.检查视力时,为节省空间,视力表放在被测者小王头部的后上方,通过识别对面墙上镜子里的像来完成检查(如图所示)。
(1)若眼睛到视力表的像的距离为5m,求眼睛到平面镜的距离;
(2)如果小王站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了2秒后,他现在距离视力表的像是多远?
29.太阳发出的光,要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离是多少km?
30.科学家利用激光测量月球与地球间的距离。在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来,则地球与月球相距多远?太阳到地球最大距离是1.5×108km,太阳光要多久射到地球上来?
五、作图题
31.如图,画出AB在平面镜中所成的像。
32.如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r。
33.如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中,请你画出平面镜,并完成光路。
六、实验探究题
34.小明用易拉罐制成简易针孔照相机,探究小孔成像的特点。
(1)他将一端用塑料薄膜蒙好的圆筒插入底部中央开有小圆孔的易拉罐中,如图所示。将小孔对着烛焰,在塑料薄膜上看到的像是 (选填“正立”或“倒立”)的实像,这是由于光的 形成的;
(2)保持烛焰到小孔的距离不变,移动圆筒位置,增大塑料薄膜与小孔之间距离,薄膜上的像将 (选填“变小”或“变大”);
(3)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(4)树荫下的圆形光斑跟上述现象原理相同,即 通过树叶的小缝隙在地面上所成的像。仔细观察这些光斑的大小并不相同,这是因为树叶间的缝隙到 (选填“地面”或“太阳”)的距离不同造成的。
35.利用如图1所示装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖直立在白纸上。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 ;
(2)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 为止;
(3)如图2甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图2乙所示的位置时,硬币的成像情况是___________(选填字母代号);
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
(4)小强将硬纸板竖直地立在平面镜上,如图3所示,用以进行“探究光的反射规律”实验,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动,如图甲所示,反射角等于 ;若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线。
36.小明同学在学习了光的传播知识后,猜想光在空气中是沿直线传播的,为了验证这一猜想,他设计了如下实验,请你阅读并根据所学知识和他一起填写实验结果:
实验方案:
①在桌子上放一张白纸作为光屏,利用铁架台把一张中心有孔的硬纸片固定在白炽灯与白纸之间,如图所示.
②打开白炽灯,上下调整硬纸片的距离,直到在白纸上出现灯丝清晰的像,观察像的正倒.
③上下移动硬纸片,改变白炽灯泡与小孔的距离,观察像的大小变化.
实验现象:
(1)实验发现白纸上灯丝像的开口与灯丝的开口方向相反,此时所成的像为 (正立/倒立)的 (实/虚)像.
(2)灯泡与小孔的距离越小,所成的像越 ;当灯泡与小孔的距离大于小孔与白纸的距离时,所成的像是 (放大/缩小)的,小明同学分析实验现象得出的结论是 .
(3)上述实验现象叫 成像,生活中与上述实验现象相同的例子还有(举一例): .
七、综合题
37.晚上小吴在家中正欣赏着音像里传出来的交响乐,忽然停电了.他将蜡烛点亮后放在音箱前面.过了一会儿通电了,交响乐又响起来了.小吴从挂在墙上的镜子里发现音箱前面的烛焰在摇曳,仔细观察还发现当音箱音量突然变大时,烛焰摇曳得更明显.
(1)烛焰没有受到风的影响,进一步探究,发现蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受 的影响所致.
(2)他在镜中看见的蜡烛是通过 后形成的 (选填“实”或“虚”像).
(3)当蜡烛越靠近音箱,蜡烛在镜中的像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)上述现象中,相关的声的知识还有(写出一例): .
38.激光是 20 世纪的重大发明,被称为“最快的刀”“最准的尺”和“最奇异的光”。激光具有超强的能量密度,可以在直径几百纳米的范围内产生几百万度的高温。工业上,激光刀可切割坚硬和柔软的材料,对切割部位进行局部照射几秒钟便能切割好。激光刀还是外科医生的好帮手,用它做手术没有丝毫机械撞击,而且又快又精准,大大减轻了病人的痛苦,应用于血管瘤、脑部手术等。激光单色性好、方向性强、测距精度高,使得测量人造卫星、月球等目标的距离变成现实。宇航员在月球上安放激光反射器,激光器从地球向月球发射一个激光脉冲信号,月球上的反射器能够将激光脉冲原路返回,激光脉冲从发出到接收时间间隔为2.56s。激光也被作为电影素材,在科幻电影《星球大战》中天行者使用的激光剑能释放出一道长约 1m 的纯能量束,战斗时悄无声息。
(1)激光刀在切割坚硬或柔软的材料时,材料所发生的物态变化可能是 (只需答出一种即可),此过程需要 热量。
(2)光在真空中的传播速度是 3×108m/s,则月球与地球之间的距离为 m。
(3)如果《星球大战》中的激光剑刺向你,你可以利用 做一个盾牌把激光挡回去,那么拿剑者将会搬起石头砸自己的脚。
39.晚上小吴在家中正欣赏着音响里传出的交响乐.忽然停电了.他将蜡烛点亮后放在音箱前面.过了一会儿通电了,交响乐又响起来,小吴从挂在墙上的镜子里发现音箱前面的烛焰在摇曳,仔细观察还发现当音箱音量突然变大时,烛焰摇曳得更明显.
(1) 烛焰没有受风的影响.进一步探究,发现蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受 的影响所致.
(2) 他在镜子中看见的蜡烛是通过 后形成的 (填”实”或“虚”)像.
(3) 当蜡烛越靠近音箱时,蜡烛在镜中像的大小将 . (填”变大”、“变小”或“不变”)
(4)上述现象中,除与响度知识有关外,相关的声的知识还有(写出1例):
40.如图所示,把一枚硬币固定在空杯的底部,后退直到看不到硬币的最右端
A 点。保持眼睛和杯子的位置不变,逐渐向杯中加水,硬币上表面中间一点(B 点)和最左端 C 点能先后被看到。
(1)看到的水中硬币是一个变 (选填“浅”或“深”)的虚像。
(2)图中画出了刚看到 C 点时光的传播示意图,入射角是 αC;如果刚看到 B 点时的入射角是 αB,则 αB αC(选填“>”、“<”或“=”)。
答案解析
1.【答案】B
【知识点】物体的颜色
【解析】【解答】发现汽车呈现绿色,这是由于汽车反射绿色光;将另外一束红光照向汽车的影子,将影子照亮,由于背景是白色的,反射各种色光,所以反射红光,故区域呈现红色。
故答案为:B。
【分析】白色的物体反射所有色光。
2.【答案】D
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用;光的色散
【解析】【解答】A.树下光斑是太阳的小孔成像,是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.杯中“折”笔,是由于光从水中斜射入空气中发生偏折,是光的折射形成的,故B不符合题意;
C.空中彩虹是光的色散现象,是光线经过不同介质,发生折射形成的,故C不符合题意;
D.湖面相当于平面镜,山峦倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D符合题意。
故选D。
【分析】树下的光斑是光沿直线传播形成的;水中折笔、彩虹是光的折射现象,水中倒影是反射现象。
3.【答案】C
【知识点】光的反射;光的反射定律
4.【答案】C
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】A、入射光线OA在ON的左侧,反射光线OB在ON的右侧,A错误;
B.入射角为入射光线和法线的夹角,仅增大图中∠α的角度,导致入射角减小,则反射角减小,所以反射光线OB将靠近ON,故B错误;
CD.入射光线位置不变,所以反射光线OB不变,故C正确,D错误;
故选C。
【分析】反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。反射光线与入射光线位于法线的两侧。
5.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;物体的颜色
【解析】【解答】解:日食属于光的直线传播现象。
A.树荫下的光斑属于小孔成像,是光的直线传播形成的,故A符合题意;
B.看见不发光的课本,是课本反射的光进入了人的眼睛,属于光的反射,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是折射所形成的虚像,故C不符合题意;
D.桥在水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 (1)光在同一均匀介质中是沿直线传播的。
(2)光的反射是指光线遇到障碍物被反射回来的现象。
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折。
6.【答案】B
【知识点】探究平面镜成像的特点
7.【答案】A
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
8.【答案】A
【知识点】平面镜成像的原理、特点
9.【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用
10.【答案】A,D
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】解:(1)小孔成的像是太阳的像,太阳是什么形状,像就是什么形状,太阳是圆形的,故像也是圆形的,与小孔的形状无关.(2)小孔成像的原因是光的直线传播.
故答案为:AD.
【分析】本题考查小孔成像,注意两点:
(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,像的大小与物体距离小孔的远近有关,离小孔越远,成的像越小;
(2)像的形状取决于物体的形状,与小孔的形状没有任何关系.
11.【答案】B,D
【知识点】光的反射定律
12.【答案】B,C,D
【知识点】光与光源
13.【答案】A,C,D
【知识点】沸腾及沸腾条件;光的直线传播及其应用;光的反射
【解析】【解答】A.釜底抽薪,锅中水虽然到达沸点,但不能吸收热量而停止沸腾,A符合题意;
B.镜花水月,这里的花和月都是光的反射形成的,B不符合题意;
C.杯弓蛇影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,C符合题意;
D.立竿见影的影属于影子,是光沿直线传播的,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】釜底抽薪,锅中水虽然到达沸点,但不能吸收热量而停止沸腾;倒影是光的反射形成的;影子,是光沿直线传播形成的。
14.【答案】B,D
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A、光从一种介质垂直射到另一种介质上时,传播方向不变,此时折射角等于入射角,A不符合题意.
B、光从玻璃射向空气时,光的速度变大了,B符合题意;
C、当光从玻璃垂直射向空气时,光的传播方向不会改变,C不符合题意;
D、一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射,D符合题意.
故答案为:BD.
【分析】光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.(折射光路也是可逆的)
光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.(注:光路是可逆的)
15.【答案】A,C
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】根据题意作出点光源S关于平面镜的对称像点,由平面镜成像规律:
A、已知OS为角平分线,故,而,所以,A正确;
B、由对称条件可知:在中,所以,所以 S与像S'的距离为10cm,B错误;
CD、由几何关系可知为等边三角形, 若S以速率3m/s沿OS方向向外移动,OS每秒增加3m,OS'每秒增加3m,SS'每秒增加3m,则S'以速率3m/s沿SS'连线远离S运动,C正确,D错误。
故答案为AC
【分析】根据平面镜成像规律,应用几何知识分析判断。
16.【答案】A,B,D
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】A. 薄膜上出现的像是倒立的,A符合题意;
B. 薄膜上的像可能是缩小的也可能是放大的,因为取决于物距和像距的大小关系,B符合题意;
C. 保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动薄膜,像距变大,像会变大,而透过的光线是一定的,像越大,亮度越低,C不符合题意;
D. 保持小孔和烛焰的距离不变,向前拉动薄膜,像距变小,像变小,D符合题意;
故答案为:ABD。
【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播;当光通过小孔时由于光有沿直线传播的特点,在小孔的后方形成一个倒立的像,像的大小既与物体到小孔的距离有关,又与屏幕到小孔的距离有关,在小孔成像中由于屏幕到小孔的距离不同,即可成倒立放大的像,也可成倒立缩小的像,但小孔不能太大,否则不能成像.
17.【答案】B,C
【知识点】光的反射;光的反射定律;作光的反射光路图
【解析】【解答】A、入射光线与液面之间的夹角为40° ,入射角为90°-40°=50°,反射角等于入射角, 反射角=入射角=50°,折射角小于50°,A错误;
B、入射光线固定不变,光在水面上发生的是镜面反射。当水面发生变化时,则反射光线的方向与原来的反射光线平行,当反射到光屏上的,反射光线右移,说明入射点向右下移动,故液面下降,B正确;
C、若水面高度保持不变,光点由S1移到S2时,反射角增大,入射角=反射角也增大,说明入射光束逆时针转动,C正确;
D、能从四面八方看到光屏上的亮点,是因为光屏上发生了漫反射,反射光线射向各个方向,D错误。
选项AD错误,答案选择BC
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。反射光线与入射光线在法线方向上具有相同的夹角,并且入射角等于反射角,都属于反射现象。镜面反射发生在物体表面非常光滑的情况下,如镜子或玻璃表面。在这种情况下,所有入射光线都会被反射成平行光线,并且只能在特定角度观察到。漫反射则发生在物体表面粗糙的情况下,如纸张、墙壁或衣服等。在这种情况下,反射光线向各个方向散射,使得从不同角度都能看到反射光。
18.【答案】漫反射;空气
【知识点】镜面反射与漫反射;声音的传播条件
19.【答案】圆形的;像
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】太阳光经过小孔会在地面上形成光斑,即太阳的像,是小孔成像现象。
由光的直线传播形成,小孔成像时,对孔的要求是要尽量的小,与小孔的形状无关,太阳的像是圆形的。
故答案为:圆形的;像.
【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等.
20.【答案】2;不变
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
21.【答案】左;光的折射
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧,该现象属于光的折射现象。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,其传播方向一定发生改变;光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角。
22.【答案】色散;a点下方
【知识点】光的色散
【解析】【解答】(1)当白光经过三棱镜后,在被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
(2)保持入射光位置及方向不变,仅将红光改为紫光,则对紫光偏折能力强,其光斑会在a点的下方。
【分析】(1)根据光的色散的定义解答;
(2)三棱镜对紫光的偏折能力大于对红光的偏折能力。
23.【答案】OG;60°
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】解:由图可知,∠BOF=30°,所以∠DOF=90°-30°=60°,
已知∠DOE=60°,
根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,
而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,
则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线,则反射角为∠DOF=60°。
故答案为:OG;60°
【分析】利用光的反射定律、折射定律分析解答即可.
24.【答案】白;黑;透明;2;蓝,蓝
【知识点】物体的颜色
【解析】【解答】不透明物体的颜色由物体反射的色光决定,白色物体能反射所有色光,所以如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现白色;黑色物体吸收所有的色光,所以如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现黑色。透明物体的颜色由物体透过的色光决定,透过什么色光,呈现什么颜色,如果一个物体能透过所有色光,则该物体看起来是透明的。蓝色的玻璃能透过与它颜色相同的蓝光,红光和绿光不能透过,蓝光经过玻璃折射后在白纸上会形成蓝色光斑,白光是复色光,其中只有蓝光能透过蓝色玻璃,白光中的蓝光透过玻璃后也会形成一个蓝色光斑,所以纸上会有两个蓝色光斑。
【分析】白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光;透明的物体可以透过光;不透明的物体的颜色由它反射的色光决定的。
25.【答案】0.1
【知识点】平面镜成像的原理、特点
26.【答案】甲乙共同;反射;
【知识点】光的直线传播及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】解:将两个平面镜的镜面平行相对而立,物体S将分别在两个平面镜中成像,并且平面镜中的像将在另一个平面镜中再次成像,因此透过小孔向镜内看去,不仅看到物体S,还可以在平面镜乙中看到物体的一串像S1、S2…,这一串像是由平面镜甲乙共同对光反射形成的;
先作出S在甲平面镜中的像S′,然后作出S′在乙中的像,即与S1相邻的第二个像S2;如下图所示:
故答案为:甲乙共同 ; 反射 ; 如上图
【分析】面镜成像的特点:像物大小相等、连线与镜面垂直、到平面镜的距离相等、左右互换;
平面镜成像的原理是光的反射.
27.【答案】解:小丽头顶离水面160cm+100cm=260cm
她的像的头顶离桥面距离:h=260cm+100cm=360cm
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【分析】平面镜成像时,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
28.【答案】(1)2m
(2)3.8m
【知识点】速度公式及其应用;平面镜成像的原理、特点
29.【答案】解:太阳到地球的距离为s=vt=3×108m/s×8×60s=1.44×1011m=1.44×108km。
答:太阳到地球的距离是1.44×108km。
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【分析】根据s=vt计算光从太阳到地球传播的距离即可。
30.【答案】解:在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来,则激光由地球到月球所用时间为 ,
根据 得,月球到地球的距离是: ;
太阳到地球最大距离是1.5×108km,根据 得,太阳光射到地球上的时间为: 。
【知识点】光的传播速度与光年;速度公式及其应用
【解析】【分析】求出激光从月球传到地球(走单趟)所用的时间,再利用速度公式计算月球和地球之间的距离;再根据速度公式v=变形可求时间.
31.【答案】
【知识点】平面镜成像的原理、特点
32.【答案】
【知识点】光的折射规律
33.【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图
34.【答案】(1)倒立;直线传播
(2)变大
(3)不变
(4)太阳;地面
【知识点】光的直线传播及其应用
35.【答案】(1)确定像的位置
(2)完全重合
(3)A
(4)30°;不能
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于确定像的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合为止。
(3)根据平面镜成像的特点知,当平面镜移动时,物的位置没有变化,则像的位置也不发生变化。
故答案为:A。
(4)由图2甲知,入射角等于30°,根据光的反射定律知,反射角也等于30°。
若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上不能观察到反射光线,因为此时右侧纸板处于的平面与入射光线所处的平面不是同一平面。
【分析】(1)实验时用透明的玻璃板代替平面镜,既能看到物体的像,也能看到像一侧的代替物体,便于确定像的位置。
(2)蜡烛B在A的另一侧,可以观察像与物的大小关系,只有当它们完全重合时,才能更好的比较其大小关系。
(3)根据物体在平面镜中成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
(4)入射角是入射光线与法线的夹角;反射角随入射角的增大而增大;
当把纸板向后缓慢旋转时,反射光线将会消失,所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
36.【答案】(1)倒立;实
(2)大;缩小;光在空气中是沿直线传播的
(3)小孔;太阳光穿过树叶间的空隙,在地面形成很多圆形光斑
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】(1)灯丝在白纸上成的像是小孔成像,白纸上像的开口处与灯丝的开口处方向相反,说明所成的像是倒立的像,像是实际光线会聚而成的,是实像;(2)灯泡与小孔的距离越小,所成的像越大;当灯泡与小孔的距离大于小孔与白纸的距离时,所成的像是缩小的;分析实验现象得出的结论是:光在空气中沿直线传播的;(3)上面实验现象叫小孔成像,应用小孔成像的例子:太阳光穿过树叶间的空隙,在地面形成很多圆形光斑。
【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播;当光通过小孔时由于光有沿直线传播的特点,在小孔的后方形成一个倒立的像,像的大小既与物体到小孔的距离有关,又与屏幕到小孔的距离有关,在小孔成像中由于屏幕到小孔的距离不同,即可成倒立放大的像,也可成倒立缩小的像,但小孔不能太大,否则不能成像.
37.【答案】(1)声波
(2)平面镜反射;虚像
(3)不变
(4)声音是由物体振动产生的;声波可以传递能量等
【知识点】声音的产生;声音的传播条件;声与信息;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)因为声音不仅能传递信息,还能传递能量,所以蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受声波的影响; (2)他在镜子中看见的蜡烛是由于平面镜成像,平面镜所成的像是与物体大小相等的虚像; (3)平面镜成像特点可知,蜡烛在镜中像的大小将与蜡烛离平面镜的距离无关,所以当蜡烛越靠近音箱时,蜡烛在镜中像的大小不会改变; (4)“小吴在家中正欣赏着音像里传出来的交响乐”可知声音是由物体振动产生的,声音通过空气传入小吴的耳朵;“音箱音量突然变大时,烛焰摇曳得更明显”可知声音不仅能传递信息,还能传递能量。
故答案为:(1)声波;(2)平面镜反射;虚像;(3)不变;(4)声音是由物体振动产生的;声波可以传递能量等.
【分析】声音具有能量,平面镜成的像是虚像,像和物体的大小相等,声音是由物体的振动产生的.
38.【答案】升华;吸收;3.84×108;平面镜
【知识点】升华及升华吸热;光的传播速度与光年;速度公式及其应用
39.【答案】(1)声波
(2)平面镜反射;虚像
(3)不变
(4)声音是由物体振动产生的;声波可以传递能量等
【知识点】声与能量;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)因为声音不仅能传递信息,还能传递能量,所以蜡烛越靠近音箱,烛焰摇曳得越明显,由此可确定烛焰的摇曳是受声波的影响;
(2)他在镜子中看见的蜡烛是由于平面镜成像,是光的反射形成的虚像;
(3)平面镜成像特点可知,蜡烛在镜中像的大小将与蜡烛离平面镜的距离无关,所以当蜡烛越靠近音箱时,蜡烛在镜中像的大小不会改变;
(4)上述现象中,相关的声的知识还有:“小吴在家中正欣赏着音像里传出来的交响乐”可知声音是由物体振动产生的,声音通过空气传入小吴的耳朵;
“音箱音量突然变大时,烛焰摇曳得更明显”可知声音不仅能传递信息,还能传递能量.
【分析】(1)根据声音不仅能传递信息,还能传递能量来解答此题。
(2)根据平面镜成像原理可知,他在镜子中看见的蜡烛是蜡烛的虚像,其实质是光的反射。
(3)根据平面镜成像特点可知,蜡烛在镜中像的大小将与蜡烛离平面镜的距离无关。
(4)根据声音的产生及传播或声音的传播条件来解答此题。
40.【答案】(1)浅
(2)=
【知识点】光的折射现象及其应用
【解析】【解答】(1)当沿杯子壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高)。(2)保持眼睛和杯子的位置不变,光从水中进入人的眼睛的传播方向不变,折射角不变,所以根据光的折射规律,从B点和C点射出的入射光线的入射角不变的,即αB=αc。
【分析】(1)空气中看水中的物体,是变浅的虚像;(2)相同介质发生折射时,折射变化规律相同。
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