第四章光现象能力提升评估卷
一、单选题:本大题共6小题,共18分。
1.如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是( )
A. 瞪羚的倒影是光的折射形成的 B. 瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
C. 瞪羚的影子是光的反射形成的 D. 瞪羚的影子是光的直线传播形成的
2.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,在深的荷花池内,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面,如图所示,关于蜻蜓在水中的像,下列分析正确的是( )
A. 比该蜻蜓略小 B. 与蜻蜓大小相等
C. 离水面的距离为 D. 与蜻蜓相距
3.下图所示的光现象中,属于光的折射的是( )
A. 日晷面上呈现晷针的影子 B. 故宫角楼在水中的倒影
C. 水中筷子变弯 D. 白光通过三棱镜呈现七种色光
4.如图所示,人眼在A点看见河里B点处有一条小鱼,若从A点射出一束激光,要使激光能照射到小鱼,该激光应射向
A. B点 B. B点上方 C. B点下方 D. B点左方或右方
5.如图所示,若要让反射光线射中目标,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. 水平向左移动
6.如图,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像,下列说法正确的是( )
A. 当烛焰相对于小孔向上移动时,成像相对于小孔向下移动
B. 适当增大小孔面积能使成像变大
C. 小孔的形状影响着像的形状
D. 转动罐,我们可以看到薄膜上的像随之转动
二、多选题:本大题共2小题,共6分。
7.双选古诗词是我国五千年灿烂文化的瑰宝,诗人在创作时巧妙地借用了许多物理知识,使其作品大放异彩。下列诗句和蕴含的物理知识相符的是( )
A. “香炉初上日,瀑水喷成虹”——光的色散
B. “不知明镜里,何处得秋霜”——光的折射
C. “潭清疑水浅,荷动知鱼散”——光的反射
D. “起舞弄清影,何似在人间”——光沿直线传播
8.双选如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40 cm处,以的水平速度向平面镜匀速靠近。下列说法正确的是
A. 铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B. 经过2 s,铅笔与它的像之间的距离变为60 cm
C. 铅笔的像相对于平面镜运动的速度为
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
三、填空题:本大题共6小题,共24分。
9.丽丽在阳光下吹泡泡,空中飞舞的泡泡上出现了彩色条纹,这是光的 现象。我们能够看到不发光的物体,是因为物体 填“反射”或“折射”的光进入了我们的眼睛。
10.一只鸽子在平静的湖面上空飞过时,在湖面上形成鸽子的“倒影”,“倒影”是 填“光的直线传播”“光的反射”或“光的折射”形成的,当鸽子往高处飞,该“倒影”的大小 填“变大”“变小”或“不变”。
11.如图所示,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 。
12.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 填“亮”或“暗”一些,这是光从空气射到水面上时,有一部分光经过光的 填“反射”或“折射”进入了水中的缘故。
13.电视机的遥控器能发射一种不可见光,即 填“红外线”或“紫外线”,以实现对电视机的控制。如果不把遥控器对着电视机的控制窗口,而是对着墙壁调整角度也可以控制电视机,这利用了光的 。
14.魔术是深受同学们喜爱的节目,其中包含着许多科学原理。如图甲所示是小雨同学自制的一只魔术箱,表演时他将开口的方形空箱面展示给观众,把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”。原来魔术箱中有一块平面镜如图乙所示,它与箱底的夹角为 ,使观众觉得箱子里没有东西。观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有 的性质。
四、作图题:本大题共2小题,共8分。
15.如图所示,光线经潜望镜内的平面镜反射后进入眼睛,请把光路图补充完整。
16.潭清疑水浅,安全记心间,如图所示,A是水池底某点,请大致作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像。
五、实验探究题:本大题共3小题,共28分。
17.利用图中装置进行“探究光的反射规律”实验。
让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线EO和OF的径迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是 填“入射角”或“反射角”。
多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表。
序号
1
2
3
分析数据可得:反射角 填“大于”“小于”或“等于”入射角;当入射角变大时,光线OF 填“远离”或“靠近”直线ON。
以直线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上 填“能”或“不能”看到反射光线OF,由此说明反射光线、入射光线与法线在 填“同一”或“不同”平面内。
实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于 填“镜面反射”或“漫反射”。
18.小宇用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”。
为了能够更清晰地观察到水中的光路,可以采用的办法是: ,实验中 填“能”或“不能”看见反射光线。
实验的折射光路如图所示,可以判定折射角 填“大于”“小于”或“等于”入射角。增大入射角,观察到折射角在 填“增大”或“减小”。
他通过查阅资料发现,若不断增大光在水中的入射角,会观察到的现象是:入射角增大到一定值时, 。
入射角
折射角
19.小聪和小明同学在实验室探究平面镜成像的特点。小明同学的实验如图甲所示,保持玻璃板与直尺垂直,取两支完全相同的蜡烛A和B分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上,进行观察和调整。
利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的 。
在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一侧移动未点燃的蜡烛B直到发现它与A的像完全重合,说明 。
确定出蜡烛所成像的位置后,在像的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是 填“实像”或“虚像”。
移去蜡烛B,在玻璃板和A的像之间放一块跟玻璃板等大的木板,你在玻璃板前 填“能”或“不能”看到A的像,原因是: 。
在物理实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是 填字母代号。
A.“探究反射角与入射角的关系”时,改变入射角,多次测量
B.“用刻度尺测长度”时,需要多次测量被测物体的长度
小聪选择平面镜进行实验。他想用如图乙所示的方法,把刻度尺贴在平面镜上测出像的高度,你 填“同意”或“不同意”他的方法,理由: 。
六、计算题:本大题共2小题,共16分。
20.为实现我国的探月计划,科研人员曾测出从地球发射的激光到达月球并返回地面所用的时间约为,若光在空气或真空中的传播速度为。求:
光从地球到达月球的时间是多少?
地球和月球之间的距离是多少?
夜晚,我们抬头赏月,低头还可以在湖中看到另一个“月亮”,如果湖水深4米,那么这两个月亮之间的距离是多少?
21.如图甲所示,灯距地面的高度为,身高为的人自路灯的正下方经过,看到自己头部的影子正好在自己脚下。如图乙所示,如果人以的速度匀速直线向前走,经过8 s由A到B,此时人的影子长等于人长。求:
人头部的影子向前运动的距离;
人头部影子的速度是人运动速度的多少倍?
答案和解析
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,可知人看到的是鱼的虚像,根据鱼的位置确定折射光线的方向,再根据折射时光路是可逆的来解答此题。
【解答】
连接AB,过折射点做法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,虽然人看到的B点是鱼的虚像,鱼的实际位置在B点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以照着B点,激光也就刚好落在鱼上了;如图所示:
,故BCD错误,A正确。
故选A。
5.【答案】B
【解析】【分析】
光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
【解答】
A.将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能中目标,故A不符合题意;
B.将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能中目标,故B符合题意;
C.将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能中目标,故C不符合题意;
D.将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能中目标,故D不符合题意。
故选B。
6.【答案】A
【解析】【分析】
小孔成像原理是光的直线传播,像的性质是倒立实像,可以是放大的,也可以是缩小的或等大的,像的形状与小孔形状无关,由物体形状决定。
了解小孔成像的原理和成像特点是基础。属于识记性内容,比较简单。
【解答】
A、根据小孔成像的特点可知,薄膜上呈现的是烛焰倒立的实像,当烛焰相对于小孔向上移动时,成像相对于小孔向下移动,故A正确;
BC、小孔成像与小孔的形状,大小无关,故BC错误;
D、转动罐,我们可以看到薄膜上的像不动,故D错误。
7.【答案】AD
8.【答案】BD
【解析】A.平面镜成像的特点可知,铅笔在平面镜中的像的大小不变,故A错误;因像距与物距是相等的,当铅笔以的速度向平面镜靠近时,2 s内铅笔通过的距离,2 s后物距为,像距也为30 cm,故2 s后铅笔与它的像之间的距离为,故B正确;若铅笔以速度向平面镜靠近,则像也以的速度向平面镜靠近,故C错误;当平面镜顺时针转至题图中虚线位置时,铅笔与平面镜的夹角为,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与铅笔的像的夹角平分,所以铅笔的像与铅笔垂直,故D正确。故选:BD。
9.【答案】色散
反射
【解析】解:
泡泡上出现了彩色条纹,是由光的色散现象形成的;
我们能看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了反射,物体反射的光线进入我们的眼睛的缘故。
故答案为:色散;反射。
太阳光是复色光;我们能看见本身不发光的物体,是因为这些物体反射的光线进入我们的眼睛。
本题主要考查了学生光的反射、光的色散的认识和了解,是一道基础题。
10.【答案】光的反射
不变
【解析】解:平静的湖面相当于平面镜,在湖面上形成鸽子的“倒影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的;由平面镜成像特点之一——平面镜成的像与物体等大可知,当鸽子往高处飞时,“倒影”的大小不变.
11.【答案】OG
30
【解析】【分析】
此题考查了光的反射定律、光的折射规律的应用,难度不大。
①光的反射定律的内容: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。
②光的折射定律的内容: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,当光线从空气射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
③此题首先根据反射角和入射角相等,找出法线,从而确定界面,然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。
【解答】
由图可知,,,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。
故答案为:OG;30。
12.【答案】暗
折射
13.【答案】红外线
反射
14.【答案】
沿直线传播
【解析】根据平面镜的成像规律可知,平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以要把水平的底面反射到竖直的方向来,平面镜应与水平底面成角,纸币投入箱子后,被镜面阻挡,光线是沿直线传播的,不能照到镜子后面的纸币,则人看不到纸币。故答案为:沿直线传播。
15.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查反射光路图的作法以及光的反射定律;
首先要知道光线从上面景物反射到人眼;其次应知道光线经过两次反射才能进入人眼;最后根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,完成光路图。
【解答】
过入射点做出法线,根据反射角等于入射角。过反射点作竖直向下的反射光线,再过二次反射点作垂直于入射光线的反射光线。如图所示:
。
16.【答案】解:先过折射点垂直界面作出法线,再在水中法线的另一侧画出折射光线,注意入射角小于折射角,将两条折射光线反向延长,其交点即为人所看到的A点的像的位置,如图所示:
【解析】光由水斜射进入空气时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,先作法线,后作出入射光线。
在作光的折射光路图时要注意:不管光从哪种介质斜射向哪种介质,在光疏质密度比较小的物质里面的角入射角或折射角较大;在光密质密度比较大的物质里面的角入射角或折射角较小,即“疏大密小”。角度越小,光线越靠近法线。
17.【答案】入射角
等于
远离
不能
同一
漫反射
【解析】【分析】
本题探究光的反射规律,关键是对相应的知识理解透彻,思路清晰。
入射光线与法线的夹角为入射角;
根据表中数据可得出结论。
根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论。
漫反射和镜面反射的特点,以及根据不同的情况应用于生活中的不同的地方。
【解答】
与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射光线与法线的夹角为入射角;
由表中数据可知,多次改变入射光线的方向,反射角等于入射角;当入射角变大时,反射角也增大,故光线OF远离直线ON。
当两块硬纸板在一个平面内时,看以看到入射光线和反射光线,将硬纸板F向后折转一个角度后,看不到反射光线,由此说明入射光线、反射光线和法线在同一个平面内。
黑板上的字是为了各个方向的同学都能看见,所以光照到上面是发生了漫反射。
故答案为:入射角;等于;远离;不能;同一;漫反射。
18.【答案】向水中加几滴牛奶
能
大于
增大
折射光线消失
19.【答案】距离
像与物大小相等
虚像
能
平面镜成的像属于光的反射
A
不同意
因为像到平面镜有一定的距离,把刻度尺贴在平面镜上,刻度尺距离蜡烛的像较远,不能准确测量出像的高度
20.【答案】解:光从地球到达月球的时间为;
地球和月球之间的距离为;
根据平面镜成像的特点,像与物体到平面镜的距离相等,所以月亮到像的距离是。
答:光从地球到达月球的时间是;
地球和月球之间的距离是;
如果湖水深4米,那么这两个月亮之间的距离是。
21.【答案】解:由得,人向前移动的距离,头部影子向前移动距离;
人头部影子移动的速度;人头部影子的速度与人的速度的倍数。
答:人头部影子向前运动的距离为;
人头部影子的速度是人的速度的倍。
总体分布分析
题型 题量
单选题 6题
多选题 2题
填空题 6题
作图题 2题
实验探究题 3题
计算题 2题
知识点分析
序号 知识点 对应题号
1 光的反射现象 1, 3, 7, 13
2 影子 1, 7, 21
3 平面镜成像的特点 2, 8, 10, 20
4 光的色散现象 3, 7, 9
5 光的折射现象 3, 7, 12
6 光的折射特点应用 4
7 光的折射特点 4, 11
8 折射光路图 4, 11
9 光的反射定律 5, 11, 15
10 小孔成像 6
11 反射光路图 11, 15
12 红外线的应用 13
13 平面镜成像的应用 14
14 其他光的直线传播现象 14
15 实验:研究光的折射现象 18
16 实验:探究平面镜成像的特点 19
17 光速 20
18 速度的计算及应用 20, 21
19 未标 16, 17
细目表分析
题号 题型 知识点
1 单选题 影子, 光的反射现象
2 单选题 平面镜成像的特点
3 单选题 光的反射现象, 光的折射现象, 光的色散现象
4 单选题 光的折射特点, 光的折射特点应用, 折射光路图
5 单选题 光的反射定律
6 单选题 小孔成像
7 多选题 影子, 光的反射现象, 光的折射现象, 光的色散现象
8 多选题 平面镜成像的特点
9 填空题 光的色散现象
10 填空题 平面镜成像的特点
11 填空题 光的反射定律, 反射光路图, 光的折射特点, 折射光路图
12 填空题 光的折射现象
13 填空题 光的反射现象, 红外线的应用
14 填空题 其他光的直线传播现象, 平面镜成像的应用
15 作图题 光的反射定律, 反射光路图
16 作图题 未标
17 实验探究题 未标
18 实验探究题 实验:研究光的折射现象
19 实验探究题 实验:探究平面镜成像的特点
20 计算题 光速, 平面镜成像的特点, 速度的计算及应用
21 计算题 影子, 速度的计算及应用
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