第四章光现象
一、单选题
1.晴朗的夏天,树荫下的光斑是:( )
A.方形的 B.太阳的影子 C.太阳的虚像 D.太阳的实像
2.如图的光源,属于人造光源的是( )
A.闪电
B.灯光
C.水母
D.太阳
3.如图所示,太阳光与水平面成40°,某同学利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。此过程中的反射角大小为( )
A.40° B.50° C.65° D.70°
4.在办公桌的玻璃板上滴一滴水,通过这滴水可以看到玻璃板下压着的字变大了,这是由于水滴相当于( )
A.凸透镜 B.凹面镜 C.凸面镜 D.凹透镜
5.英国媒体报道,伦敦帝国理工学院的研究人员用三束单色激光照射特制的“扩散器”,使三束激光均匀混合,从而得到需要的色光,而且光色可调。该技术有望制造出更好的照明设备.对此技术,下列判断错误的是( )
A.用这种方法得到的白光也具有能量
B.用这种方法得到的白光是单色光
C.要得到白光,三束激光的颜色应分别是红、绿、蓝
D.改变三束入射激光的强度比例,可以得到任何颜色的光
6.如图所示,平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P,为了让光斑P向右移动,下列方法可行的是( )
A.让光源S顺时针转动一个角度 B.将镜面竖直向上移动一段距离
C.让光源S逆时针转动一个角度 D.将镜面水平向右移动一段距离
7.下列关于光线的说法,正确的是( )
A.光线是真实存在的带箭头的直线
B.激光笔发出的光是一条光线
C.光线是用来表示光的径迹和方向的,光线概念的建立用到了理想模型法
D.光线可以用虚线表示
8.不透明陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲,图为透视图,下同),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见“硬币”了(如图乙)。下列说法错误的是( )
A.两次观察中人眼位置应保持不变
B.人眼看到的水中的硬币是一个变高了的虚像
C.“看不见”是由于光在同种均匀介质中沿直线传播
D.“又看见了”是由于光从空气斜射入水中时发生了折射
9.把两块平面镜竖直放置,并使它们镜面间的夹角为60°。在它们的夹角的角平分线上放一烛焰,则烛焰在两个平面镜里总共可成的虚像数是( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
10.小明面向穿衣镜,站在镜前50cm处,镜中的像与他相距( )
A.25cm B.50cm C.75cm D.100cm
二、填空题
11.在①太阳、②月亮、③萤火虫、④霓虹灯、⑤宝石、⑥工作的LED灯中,属于自然光源的是 ;不属于光源的是 。(均填序号)
12.教室里,可以从不同方向看到桌椅,书本等物体,是由于这些物体会对照射到其上的光线产生 (选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
13.有以下物体:①太阳,②月亮,③闪闪发光的宝石,④正在放映电影的银幕,⑤正在发光的萤火虫,⑥烛焰,⑦霓虹灯,⑧火星,⑨激光器。其中不属于光源的是 ,属于天然光源的是 ,属于人造光源的是 。(以上均填序号)
14.1666年,最早发现白光的色散现象的物理学家是 ;在各种不同色光中,红、 、蓝叫做三基色光。在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的紫光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她上衣是 色的。
15.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,光源S发出的一束激光与水平液面成35°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 ;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面下降时,点S'将 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动,光源S与它在液面中的像的距离 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,平面镜所成的像是 像(选填“虚”或“实”),视力表在镜中的像与被测者相距 m,若视力表的长度为0.8m,则视力表在镜中的像的长度为 m。
三、作图题
17.下图中已标出了反射光线OB,请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
四、实验题
18.在“探究平面镜成像特点”实验中
(1)将纸平铺在水平桌面上,玻璃板 放在纸上,如图甲所示;
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;
(3)在像所在位置上放一光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像;观察光屏有无像时,眼睛要 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板;
(4)实验过程中,要把蜡烛放在图乙中A1、A2、A3三个不同的位置多次实验,这样做的目的是 (填序号);
①减小误差
②避免偶然性
(5)实验过程中如果玻璃板如图丙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”、“A2”或“A3”);
(6)在实验过程中,如果把图甲玻璃板沿水平向右移动,可以观察到像相对于蜡烛A
(选填“向右移动”“向左移动”或“不移动”);
(7)实验过程中,发现蜡烛的像有重影,请你分析产生这一现象的原因是 。
五、计算题
19.小芳面向穿衣镜站在镜前1m处,镜中的像与她相距多少米?若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距多少米?镜中像的大小会改变吗?
六、综合题
20.如图a所示,凹面镜对光线有会聚作用。手电筒里的反光装置相当于凹面镜(如图b),它可以让小灯泡发出的光又远又直,这种设计应用了光在反射过程中,光路是可逆的原理。
小欣猜想:声音也有反射现象,凹形面对声音是否也有类似的作用呢?于是,小欣利用雨伞和机械手表进行了下列探究活动:
(1)如图c所示,水平放置并固定雨伞,他把耳朵贴在伞柄上,逐渐改变耳朵在伞柄上的位置,直到听到周围的声音一下子清晰了很多,记下这个位置A。这说明声音在凹形面上反射时,凹形面对声音有 的作用;
(2)为了进一步探究凹形面对声音的作用,他把一块机械手表挂在伞柄上的A点,当他的耳朵位于三米远的B点时(B与A在同一水平高度),听不到手表声。经过认真分析,他又找到另一把相同的雨伞,在做了必要的调试后,终于听到了手表声。那么这两把伞的摆放方式应该如图中的 (选填“甲”或“乙”)所示。
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《第四章光现象》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C A B C C D A D
1.D
【详解】太阳光通过树叶间的小孔,在地面上形成一个倒立的、太阳的实像,像和太阳的形状是一样的,是圆形,这是光沿直线传播形成的,像的形状与树叶缝隙的形状无关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.B
【详解】闪电,水母,太阳是自然界中自身就存在的光源,它们是自然光源;灯光不是自然界中自身就存在的,而是经过人的加工才存在的光源,是人造光源。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.C
【详解】如图所示:
由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;然后作∠AOB的角平分线即为法线(ON)。由图知:反射光线和入射光线的夹角
∠AOB=40°+90°=130°
则入射角
反射角等于入射角为65°。
故选C。
4.A
【详解】透明的玻璃板上的水滴形状是中间厚,边缘薄,相当于凸透镜,课本上的字在一倍焦距内,成正立、放大的虚像,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.B
【详解】A.这种白光是由单色激光混合而成,也具有能量,故A正确,不符合题意;
B.用这种技术得到的白光是复色光,故B错误,符合题意;
CD.不同颜色的色光都可以由红、绿、蓝三种基本色光按照不比例混合得到,故CD正确,不符合题意。
故选B。
6.C
【详解】A.让光源S顺时针转动一个角度,入射点左移,入射角减小,根据光的反射定律可知,光斑P左移,故A不符合题意;
B.将镜面竖直向上移动一段距离,入射点左移,入射角不变,根据光的反射定律可知,光斑P左移,故B不符合题意;
C.让光源S逆时针转动一个角度,入射点右移,入射角增大,根据光的反射定律可知,光斑P右移,故C符合题意;
D.将镜面水平向右移动一段距离,入射点不变,入射角不变,根据光的反射定律可知,光斑P不动,故D不符合题意;
故选C。
7.C
【详解】AC.用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这条带箭头的直线称为光线,光线实际并不存在,是为了形象地描述光的传播特点而假想出来的,用的是理想模型法,故A错误,C正确;
B.激光笔发出的是光,不是光线,故B错误;
D.在光路图中,光线是用实线表示,故D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.两次观察中人眼位置应保持不变,若人眼位置不同,不能达到实验目的,如第二次人眼离得更远,即使装满水也可能看不到,故A正确,A不符合题意;
BD.“又看见了”是由于硬币反射的光从水中斜射入空气中时发生了折射,人逆着折射后的光线看到的是硬币的虚像,像的位置比硬币的实际位置升高了一些,故B正确,B不符合题意,D错误,D符合题意;
C.“看不见”是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,杯的侧壁挡住了硬币反射到人眼的光线导致的,故C正确,C不符合题意。
故选D。
9.A
【详解】如图所示,由于平面镜成像具有对称性,可得S点在平面镜OM中的像点S1,S点在平面镜ON中的像点S2,这是两个基本像点,因为只要它们还落在另一镜前就要反复成像。S1点在平面镜ON中的像点S3,S3在平面镜OM中的像点S4,S2在平面镜OM中的像点S5,S5在平面镜ON中的像点也是S4。
由上图可知:S1、S2、S3、S4、S5都在以OS为半径,以O为圆心的圆周上,所以S在平面镜中成5个像,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.D
【详解】根据平面镜成像特点可知,小明到平面镜的距离是50cm,则像到镜面的距离也是50cm,所以,像到小明的距离是100cm,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. ①③ ②⑤
【详解】[1][2]光源是自身能够发光的物体,太阳、萤火虫、霓虹灯、工作的LED灯都属于光源,且太阳和萤火虫属于自然光源,霓虹灯和工作的LED灯属于人造光源;月亮、宝石自身不会发光,不属于光源。
12. 漫 遵循
【详解】[1]我们能从不同方向看到不发光的物体,是因为光在物体的表面上发生了漫反射。桌椅、书本表面凹凸不平,光照在上面发生了漫反射。
[2]漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
13. ②③④⑧ ①⑤ ⑥⑦⑨
【详解】[1][2][3]本身能发光的物体叫光源;虽然能反射出光,但本身不能发光的物体不是光源。月亮、宝石、电影银幕、火星“发出”的光都是反射的光,它们本身不能发光,不是光源;天然光源指自然界原本存在的光源,太阳、萤火虫属于天然光源;人造光源指人类利用科技制造出的光源,烛焰、霓虹灯、激光器是人造光源。
14. 牛顿 绿 紫
【详解】[1]牛顿是最早发现日光的色散现象的物理学家。
[2]光的三基色是红、绿、蓝。
[3]当紫光照到白上衣后,紫光被白衣服反射入观众眼中,所以可以辨别出是紫色。
15. 110° 向右 变大
【详解】[1]由题意知,激光与水平液面成35°角射向平静的液面,可得入射角为
90°-35°=55°
因反射角等于入射角,所以反射角也为55°,则入射光线与反射光线的夹角为110°。
[2][3]当液面发生变化,下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向右移到A的位置。由平面镜成像特点可知,像距等于物距,液面下降物距变大,所以光源S与它在液面中的像的距离变大,如图所示:
16. 虚 5 0.8
【详解】[1]由平面镜成像特点可知,平面镜所成的像并非实际光线会聚而成,也无法在光屏上承接,故平面镜所成的像是虚像。
[2]由平面镜成像特点可知,视力表到平面镜的距离是3m,视力表的像到平面镜的距离也是3m,如图,该同学到平面镜的距离为2m,镜中视力表的像到该同学的距离为
[3]由平面镜成像特点可知,像与物大小相等,视力表的长度为0.8m,则视力表在镜中的像的长度也为0.8m。
17.
【详解】根据平面镜成像原理入射角等于反射角,故过入射点作垂直于水面的法线,然后作出入射光线OA,并标好入射光的方向。根据折射规律可知从空气中射入水中的发生折射,折射角将小于入射角,折射光线将更靠近法线,由此可作出折射光线OC,如下图
18. 垂直 大小 不能 不透过 ② A2 不移动 玻璃板有一定的厚度,前后两个面都会成像
【详解】(1)[1]为了便于找像,玻璃板要垂直放置在纸上。
(2)[2]选取两段完全相同的蜡烛是为了利用等效替代法比较像与物的大小关系。
(3)[3]平面镜成正立等大的虚像,故应在像所在位置上放一光屏,在光屏上不能接收到蜡烛A的像。
[4]虚像不能成在光屏上,故将光屏放到像的位置,眼睛不透过玻璃板直接观察光屏,若光屏上不能看见蜡烛的像,则说明平面镜成虚像。
(7)实验过程中,发现蜡烛的像有重影,请你分析产生这一现象的原因是
(4)[5]一次实验得出的结论有偶然性,实验过程中,要把蜡烛放在A1,A2,A3,三个不同的位置多次实验,这样做的目的是得出普遍性的规律,避免偶然性,故①错误,②正确。
故选②。
(5)[6]实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图所示倾斜,根据像与物关于镜面对称可知,蜡烛A的像应是图中的A2。
(6)[7]只是将玻璃板向右平移,蜡烛和对称轴(平面镜所在的直线)不变,则蜡烛像的位置不变。
(7)[8]玻璃板有一定的厚度,前后两个面都会成像,故蜡烛的像有重影。
19.2m;3m;不变
【详解】解:由题意可知,小芳距离镜面1m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1m,所以镜中的像与她的距离为
s1=1m+1m=2m
若她远离平面镜后退0.5m,此时小芳距离镜面1.5m,根据平面镜成像特点可知,镜中的像距离镜面也为1.5m,所以此时镜中的像与她的距离为
s2=1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像始终与物体等大,所以镜中像的大小不变。
答:镜中的像与她相距2米。若她远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与她相距3米。镜中像的大小不变。
20. 会聚 甲
【详解】(1)[1]凹面镜对光线有会聚作用,同理,耳朵移动到伞柄的A位置,听到周围的声音一下子清晰了很多,说明凹形面同样对声音有会聚作用,A点是凹面镜的焦点。
(2)[2]由图a及反射时光路可逆原理可知,放在凹面镜焦点的手表发出的声音经凹面镜反射后会发散,平行射出,响度减小,听不到声音。如图甲,与其正对放置另一把伞,声音被这把伞正好会聚在其焦点上,响度增强,耳朵在此处就可以听到表的声音了。
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