中小学教育资源及组卷应用平台
第二章 光现象 单元全真模拟培优卷
一、单选题
1.下列光现象与“河畔倒影”的形成原理相同的是( )
A.操场上,旗杆上红旗的影子随风舞动
B.寝室里,同学们对镜洗脸梳妆
C.教室里,老师用数码展台评讲练习
D.实验室,同学们进行凸透镜成像实验的训练
2.摄影爱好者拍到了难得一见的日偏食景象如图所示。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.形 D.形
3.如图所示的光现象中,不是由于光沿直线传播形成的是( )
A.平面镜成像 B.手影
C.日食 D.小孔成像
4.2013年4月,美国海军用一束高亮度激光持续照射一架无人机,数秒内无人机起火燃烧并坠人海中.下列针对该激光武器的防御措施中,无效的是( )
A.给无人机表面覆盖一层比热容大、熔点低、沸点低的物质
B.给无人机表面覆盖一层表面光滑、颜色较浅的物质
C.给无人机表面覆盖一层耐高温、效率高的太阳能电池板
D.给无人机表面覆盖一层表面粗糙、颜色较深的物质
5.如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里视力表的像,下列表述正确的是( )
A.若视力表后放块木板,则被测者无法看到镜中视力表的像
B.视力表在镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将远离平面镜
D.若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向下
6.小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是( )
A.避免噪音
B.尽可能避免因平面镜成像造成不安全因素
C.为了造型美观
D.防止挡风玻璃被震碎
7.如图所示的现象中,主要由于光的反射形成的是( )
A.桥在水中形成倒影
B.我国古代利用日晷计时
C.月食的形成
D.动物经小孔成倒立的像
8.如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为( )
A.光的漫反射 B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆 D.彼此处在眼睛的明视距离位置
9.小光同学在游泳池边上,举着一块写有“上“字的牌子,当水面平静时,站在小光身边的小钟同学看到在水中的牌子上的情景是( )
A. B. C. D.
10.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子,这时从侧面看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的 B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的 D.墙是白色的,镜子是黑色的
二、填空题
11.如图可以表明,光在均匀的空气中是沿 传播的,坐在不同位置的观众,都能看到银幕上的景物,这是光的 现象(选填“镜面反射”或“漫反射”),天文学中的“光年”是 单位。
12.圭表是我国古代的天文仪器(如图),由“圭”和“表”两个部件组成。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。影子的形成是因为光的 ,举出一个与此原理相同的生活现象: 。
13.小明去森林公园时,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑,爸爸告诉小明,光斑是光的 形成的太阳 (选填“倒立”或“正立”)的像。
14.下列光现象中,属于光的直线传播现象的是: (填写序号);由光的反射而形成的 (填写序号)。
①小孔成像 ②海市蜃楼 ④放大镜看手指 ④人看到地上的书
⑤手影戏 ⑥激光引导掘进方向 ⑦自制潜望镜
15.如图所示,若在平面镜不动的情况下,要让激光笔射中目标,可保持激光笔的入射点不变,将其 (填“顺”或“逆”)时针转过一定的角度;也可保持入射角不变,把激光笔向 (填“左”或“右”)平移一段距离。
16.2019年10月1日,国庆盛典上,天安门前烟火飞升,礼花齐放。礼花爆鸣声是由空气 产生的,通过 传到人们耳中。在天安门城楼长观看的嘉宾先 (选填“看到烟火”或“听到爆鸣声”)
17.如图甲所示,凹面镜对光线有会聚作用.
(1)手电筒里的反光装置相当于凹面镜(如图乙),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 的原理.
(2)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:
如图丙所示,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.
(3)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.经过擒到分析,他又找到另一把相同的雨伞,在做了必要的调试后,终于听刭了手表声.那么这两把伞的摆放方式应该如图中的 (填“丁”或“戊”)所示.
18.大厦玻璃幕墙强光刺眼是由于光的 反射造成的。
三、计算题
19.光在真空中传播速度是多少?为实现我国的探月计划,向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s,则地球和月球间的距离是多少千米?
20.根据视力检测标准,受测人需要与“E”型视力检测表相隔一定的距离才能进行检测,因受场地限制,医生用如图所示的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距2.5m,王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:
(1)王红距离视力表的像有多远?
(2)如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她现在距离“E”型视力表的像是多远?
四、作图题
21.《西游记》中的菩提老祖在回答孙悟空修行是否可以长生的时候,曾经说:“此欲长生,亦如水中捞月。”悟空道:“师父又来了。怎么叫做‘水中捞月’?”祖师道:“月在长空,水中有影,虽然看见,只是无捞摸处,到底只成空耳。”如图,请你在图中作出月亮在水中所成的像M',以及人看到水中月亮的光路图(在图中用M点代表月亮,用M'代表月亮的像)。
22.平面镜反射光的方向如图所示,请你在图上作出入射光线并标明入射角的大小.
23.根据平面镜成像规律在如图中作一条入射光线,使其通过点A,并使其反射光线通过B点。
五、实验探究题
24.2016年9月25日, 米口径球面射电望远镜( )在贵州省平塘县落成,并开始接收来自宇宙深入的电磁波.这是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜.
某兴趣小组同学看到报道后想探究“球面射电望远镜的工作原理”,他们查找资料后发现.经典射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似,投射来的电磁波被一精确镜面反射后,同相到达公共焦点.用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦,因此,射电望远镜天线大多是抛物面.于是他们联想到抛物面可能跟凹面镜工作原理相同,并作出以下猜想:
猜想一:抛物面上的反射是否遵从光的反射定律.
猜想二:平行于主轴的电磁波经抛物面反射后,反射的电磁波是否会聚于一点.
猜想三:抛物面对电磁波起会聚作用,是否焦距越小,会聚本领越大.
为了探究猜想一,兴趣小组的同学选用了平面镜、直尺、铅笔、量角器和激光光源进行了如图甲所示的实验:
(1)实验时为了让不同方位的同学都能看到光的传播路径,应该选 (填字母)竖着放在甲图中的平面镜上,这是因为光在所选物品上发生了 反射.
A.平面镜 B.凹面镜 C.透明玻璃板 D.硬纸板
(2)他们用铅笔描出光路,然后用凹面镜代替平面镜,让 正对凹面镜弧面顶点,并保持光线 不动,如果出射光线与 重合,就说明猜想一是 (填“正确”“不正确”).他们在这一实验中用到了与 相似的研究方法(选填字母).
A.控制变量法 B.等效替代法
C.转换法 D.放大法
为了探究猜想二,他们找到如图乙的小型卫星电视接收器,准备按丙图完成实验.
(3)他们将平行光源正对抛物面,然后将一小纸板在抛物面前来回移动直到纸板上出现 的光斑,这一光斑其实就是凹面镜的焦点,所以抛物面对电磁波也有 作用(“会聚”“发散”).
(4)通过(3)的探究他们明白,在射电望远镜中,如果接收电磁信号,真正的信号接收天线就放在抛物面的 处.
(5)巨大的反射面把遥远星体发来的微弱的光聚集起来,形成一个比较亮的像.把照相底板放在成像的位置上,就可以把那些暗淡的恒星的像照下来.人们利用这种天文望远镜已经看到距地球一百亿光年远的恒星(一光年就是光一年起过的距离).根据这段话判断凹面镜在本题中成 像(“实”“虚”).
25.有位同学用如图所示的装置来探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠。
(1)如图甲,先让纸板在同一平面内,沿纸面射入一条光线,并找到反射光线,用量角器量出入射角和反射角的大小,反复实验比较两角的大小可得:反射角 入射角(填“大于”、“小于”或“等于”);实验中改变入射角进行多次实验目的是 。
(2)将纸板如图乙折叠,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如果把甲图中的入射光移动到的右边,反射光就在的 (选填“左边”或“右边”)
(4)如果让光沿方向射到镜面,会发现反射光沿方向射出,这表明在反射现象中,光路是 。
26.在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)如图(a)所示,将 代替平面镜 放置在水平桌面的一张方格纸上;
(2)在玻璃板前放一个棋子A,将另一个 (选填“比A大”“比A小”或“与A相同”)的棋子B放到平面镜后并移动它,使它与棋子A在平面镜中所成的像 ;
(3)用铅笔在方格纸上画出平面镜以及棋子A和棋子B的位置,并画出两棋子位置的连线。用 分别测出 的距离;
(4)将一张白卡片竖直放在 的位置, 观察白卡片上是否有A的像;
(5)改变 ,重复上面的实验;
(6)图(b)是某小组同学用白纸记录的棋子A和它所成的像的位置关系。分析图中信息可得出平面镜成像的特点:平面镜成的像与物体关于镜面 。
27.如图是“探究平面镜成像特点”的情景:透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛 A、B 竖立于玻璃板两侧的直尺上,以 A 蜡烛为成像物体.
(1)为便于观察,该实验最好在 的环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”); 此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但能使我们在观察到A蜡烛像的同时,很方便地确定 .
(2)实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,眼睛应该在玻璃板 (选填“前”或“后”)观察.小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小 ;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板 ,像和物到玻璃板的距离 .
(3)如果无论怎样在桌面上移动蜡烛B,都无法使它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情 况的原因可能是 .
(4)移去蜡烛B,将一张白卡片竖直放在蜡烛B所在的位置,直接观察白卡片,观察白卡 片上没有蜡烛A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的是 像.
(5)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?_____
A.保持A,B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作.
六、综合题
28.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 .
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第二章 光现象 单元全真模拟培优卷
一、单选题
1.下列光现象与“河畔倒影”的形成原理相同的是( )
A.操场上,旗杆上红旗的影子随风舞动
B.寝室里,同学们对镜洗脸梳妆
C.教室里,老师用数码展台评讲练习
D.实验室,同学们进行凸透镜成像实验的训练
【答案】B
【解析】【解答】河畔的倒影,是光的反射现象形成的,是平面镜成像现象,寝室里对镜梳妆,镜子中的像是反射形成的,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】倒影的光的反射现象,是平面镜成像现象。
2.摄影爱好者拍到了难得一见的日偏食景象如图所示。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.形 D.形
【答案】D
【解析】【解答】太阳光经过小孔时,会沿直线传播,根据小孔成像实验可知,在地面上成的是太阳的像;
故选B。
【分析】考查小孔成像的成像特点,其原理是光在同种均匀的介质中可沿直线传播。
3.如图所示的光现象中,不是由于光沿直线传播形成的是( )
A.平面镜成像 B.手影
C.日食 D.小孔成像
【答案】A
【解析】【解答】解:A、平面镜成像的原理是光的反射,这是一种典型的镜面反射现象,故A符合题意;
B、光被手遮挡后,在后边形成一个黑色的区域,叫做影子,也属于光的直线传播,故B不符合题意;
C、日食是光在真空中沿直线传播的典型事例,故C不符合题意;
D、光在空气中沿直线传播,在小孔后的光屏上形成一个清晰的、倒立的实像,即小孔成像,故D不符合题意.
故选A.
【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播.光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象.
4.2013年4月,美国海军用一束高亮度激光持续照射一架无人机,数秒内无人机起火燃烧并坠人海中.下列针对该激光武器的防御措施中,无效的是( )
A.给无人机表面覆盖一层比热容大、熔点低、沸点低的物质
B.给无人机表面覆盖一层表面光滑、颜色较浅的物质
C.给无人机表面覆盖一层耐高温、效率高的太阳能电池板
D.给无人机表面覆盖一层表面粗糙、颜色较深的物质
【答案】D
【解析】【解答】解:A、给无人机表面覆盖一层比热容大的物质、熔点低、沸点低的物质,比热容大,在吸热相同的情况下,温度升高的很低,物质在熔化或沸腾过程中吸热,但温度可保持不变,所以可使温度不致太高,A有效;
B、表面光滑、颜色较浅的物质容易反射光,所以可减轻机身温度的升高,所以B有效;
C、给无人机表面覆盖一层耐高温、效率高的太阳能电池板,这样可以将高强度的激光转化为电能储存起来,所以C有效;
D、表面粗糙、颜色较深的物质容易吸热,更容易使机身的温度升高,发生着火事件,所以D无效.
故选D.
【分析】掌握激光的特点:亮度高、方向性好、单色性好;
根据题意分析无人机起火燃烧的原因,从而找出解决的办法.
5.如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里视力表的像,下列表述正确的是( )
A.若视力表后放块木板,则被测者无法看到镜中视力表的像
B.视力表在镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将远离平面镜
D.若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向下
【答案】B
【解析】【解答】 解:A、根据平面镜成像特点可知,视力表在平面镜中所成的像是虚像,所以若视力表后放块木板,则被测者能看到镜中视力表的像,故A错误;
B、视力表到平面镜的距离是2.7m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是2.7m,所以人到视力表像的距离为2.7m+2.7m-0.4m=5m,故B正确。
C、若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像也将向平面镜靠近0.1m,故C错误;
D、平面镜成像像和物关于镜面对称,故若被测者看到“E”的像开口向上,则视力表上的该“E”开口向上,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)由于成的像是虚像,在镜面后放置物体是不影响成像的;
(2)物体在平面镜中成像,根据物像到平面镜距离关系判断视力表和视力表像之间的距离,求出人和视力表像之间的距离;
(3)平面镜成正立等大的虚像;
(4)平面镜成像像和物关于镜面对称。
6.小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是( )
A.避免噪音
B.尽可能避免因平面镜成像造成不安全因素
C.为了造型美观
D.防止挡风玻璃被震碎
【答案】B
【解析】【解答】因为玻璃既透明,又具有平面镜的作用,所以当挡风玻璃竖直安装时,平面镜形成的像正好在视线的正前方,会造成司机视线模糊,形成事故;根据平面镜成像的特点可知,物体与像关于平面镜对称,所以当倾斜安装时,形成的像在车的前上方,故不会影响司机的视线,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】本题考查了平面镜成像在生活中的应用,结合日常生活经验理解挡风玻璃的应用.
7.如图所示的现象中,主要由于光的反射形成的是( )
A.桥在水中形成倒影
B.我国古代利用日晷计时
C.月食的形成
D.动物经小孔成倒立的像
【答案】A
【解析】【解答】A.平静水面上桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,A符合题意;
B.我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了沿直线传播,B不符合题意;
C.月食是自然界的一种现象,当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上时,太阳到月球的光线便会部分或完全地被地球掩盖,产生月食,原理是光的直线传播,C不符合题意;
D.动物经小孔成倒立的像,是小孔成像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播造成的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平静水面上桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。
8.如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为( )
A.光的漫反射 B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆 D.彼此处在眼睛的明视距离位置
【答案】C
【解析】【解答】解:在光的反射中,光路是可逆的;因为根据光的反射定律,反射角等于入射角;由此可知,原来的入射光线成为反射光线,所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时,对方也一定能看到你的眼睛.
故选C.
【分析】当入射光线射到平面镜上,反射光线进入一个人的眼睛,如果反射光线变成入射光线,那么入射光线就会变成反射光线,这种现象就是光路的可逆性.
9.小光同学在游泳池边上,举着一块写有“上“字的牌子,当水面平静时,站在小光身边的小钟同学看到在水中的牌子上的情景是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】解:由于小钟是站在小光身边看水中的像,则像属于镜面反射,作图可知
①分别过A、B、C、D、E、F各点作关于镜面的对称点A′、B′、C′、D′、E′F′;
②用虚线连接A′B′,E′C′,F′D′,就是“上”在平面镜中的像.
作图如下:
故选B
【分析】平面镜成像的特点是:像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反;
10.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子,这时从侧面看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的 B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的 D.墙是白色的,镜子是黑色的
【答案】D
【解析】【解答】镜子表面很平,光线照射时镜子表面会发生镜面反射,从侧面看看,没有反射光线能够进入人的眼睛,感觉平面镜是黑暗的;
墙面凹凸不平,当有光线照射时墙面反射光线射向四面八方,即发生漫反射,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是白色明亮的;
故答案为:D。
【分析】反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
二、填空题
11.如图可以表明,光在均匀的空气中是沿 传播的,坐在不同位置的观众,都能看到银幕上的景物,这是光的 现象(选填“镜面反射”或“漫反射”),天文学中的“光年”是 单位。
【答案】直线;漫反射;距离
【解析】【解答】图可以表明光在同一均匀介质中是沿直线传播,将画面照射到银幕上的;坐在电影院内不同位置的观众都能看到银幕上的画面,是由于光发生了漫反射;“光年是长度单位”,指光在真空中一年时间内通过的路程。【分析】解决此类问题的关键是知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的,光的反射包括镜面反射和漫反射。光年是长度单位,指光在真空中一年时间内通过的路程。
12.圭表是我国古代的天文仪器(如图),由“圭”和“表”两个部件组成。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。影子的形成是因为光的 ,举出一个与此原理相同的生活现象: 。
【答案】直线传播;日食的形成
【解析】【解答】影子是光的直线传播形成的;通过圭表正午时的影子,可确定季节变化,手影、日食的形成、小孔成像都是光的直线传播形成的。故第1空填:直线传播;第2空填:日食的形成。
【分析】光在同种均匀介质中,沿直线传播,影子、日食、小孔成像是光沿直线传播形成的。
13.小明去森林公园时,看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑,爸爸告诉小明,光斑是光的 形成的太阳 (选填“倒立”或“正立”)的像。
【答案】直线传播;倒立
【解析】【解答】太阳发出的光直线传播,经过树叶缝隙后在地面上呈现出太阳的实像,即我们看到的圆形光斑。
小孔成像成的是倒立的实像,太阳光穿过树叶细小缝隙在地面上留下光斑是一种小孔成像现象,地面上的光斑是太阳倒立的实像。
【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。
14.下列光现象中,属于光的直线传播现象的是: (填写序号);由光的反射而形成的 (填写序号)。
①小孔成像 ②海市蜃楼 ④放大镜看手指 ④人看到地上的书
⑤手影戏 ⑥激光引导掘进方向 ⑦自制潜望镜
【答案】①⑤⑥;④⑦
【解析】【解答】①小孔成像是由光沿直线传播形成的;②海市蜃楼是由光的折射形成的;③透过放大镜看手指,手指会变大,是由光的折射形成的;④人能看到地上的书,是书反射的光被人眼看到,所以是光的反射形成的;⑤手影是手挡住了沿直线传播的光形成的影子,所以利用光沿直线传播;⑥利用激光引导掘进方向是利用激光沿直线传播,所以是利用光沿直线传播;⑦自制潜望镜中两个角落里有两块平面镜,光经过两侧反射,所以利用了光的反射;终上所述,属于光的直线传播现象的有①⑤⑥,由光的反射而形成的有④⑦。
【分析】光沿直线传播可以形成影子、小孔成像、激光准直等;平面镜成像、看到不发光的物体,利用了光的反射。
15.如图所示,若在平面镜不动的情况下,要让激光笔射中目标,可保持激光笔的入射点不变,将其 (填“顺”或“逆”)时针转过一定的角度;也可保持入射角不变,把激光笔向 (填“左”或“右”)平移一段距离。
【答案】顺;左
【解析】【解答】(1)入射点位置不变,将激光笔顺时针转动一定的角度,则反射光线逆时针转过一定的角度,光斑会向下移动,能射中目标;在平面镜不动的情况下,入射点不变,将激光笔逆时针转一定的角度,则反射光线顺时针转过一定的角度,光斑会向上移动,不能射中目标;
(2)激光笔在不改变入射角的情况下向左移动,则入射光线方向不变,入射点向左移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能射中目标;激光笔在不改变入射角的情况下向右移动,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,不能射中目标;
故答案为:顺;左。
【分析】根据光的反射定律作图。
16.2019年10月1日,国庆盛典上,天安门前烟火飞升,礼花齐放。礼花爆鸣声是由空气 产生的,通过 传到人们耳中。在天安门城楼长观看的嘉宾先 (选填“看到烟火”或“听到爆鸣声”)
【答案】振动;空气;看到烟火
【解析】【解答】礼花爆鸣声是由空气振动发出的,主要通过空气传到人们耳中;礼花发射时烟火和爆鸣声是同时产生的,因为看到烟火是以光的速度传播的,而爆鸣声是以声音的速度传播的,且光的传播速度比声音的传播速度大的多,所以光和声音传播相同的距离,光用时比声音短的多,则在安全距离外观看的人先看到烟火,后听到爆鸣声。
【分析】声音是物体振动产生的;通过空气传播到人的耳朵中;光速比声速大。
17.如图甲所示,凹面镜对光线有会聚作用.
(1)手电筒里的反光装置相当于凹面镜(如图乙),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 的原理.
(2)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:
如图丙所示,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.
(3)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.经过擒到分析,他又找到另一把相同的雨伞,在做了必要的调试后,终于听刭了手表声.那么这两把伞的摆放方式应该如图中的 (填“丁”或“戊”)所示.
【答案】(1)可逆
(2)会聚
(3)甲
【解析】【解答】(1)光无论在折射还是在反射过程中,光路都是可逆的;(2)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,说明声音在凹形面上反射时,凹形面对声音有会聚作用;(3)凹形面对声音的作用,凸形面对声音有发散作用,所以应该让两把伞的凹面相对,才能听到声音.
故答案为:可逆;(1)会聚;(2)甲.
18.大厦玻璃幕墙强光刺眼是由于光的 反射造成的。
【答案】镜面
【解析】【解答】解:玻璃幕墙表面光滑,当光照射到它们的表面时会发生镜面反射,能量强、亮度大,照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便,称为光污染。
故答案为:镜面。
【分析】平行光线照射到光滑的物体表面发生反射,反射光线仍然是平行的,称为镜面反射。
三、计算题
19.光在真空中传播速度是多少?为实现我国的探月计划,向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s,则地球和月球间的距离是多少千米?
【答案】解:光在真空中的传播速度为3×108m/s, 激光从地球到月球单趟用的时间:t= ×2.56s=1.28s, 地球到月球的距离:s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km。 答:地球到月球的距离为3.84×105km。
【解析】【分析】利用回声测距的原理:s=vt,牢记: 光在真空中的传播速度为3×108m/s .
20.根据视力检测标准,受测人需要与“E”型视力检测表相隔一定的距离才能进行检测,因受场地限制,医生用如图所示的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距2.5m,王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:
(1)王红距离视力表的像有多远?
(2)如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她现在距离“E”型视力表的像是多远?
【答案】解:(1)由图可知,视力表到平面镜的距离为,根据平面镜成像的特点可知,视力表的像到平面镜的距离为
则有王红到视力表的像的距离为
(2)王红以的速度前进所行走的距离为
则此时她到镜面的距离为
此时王红到视力表的像的距离为
答:(1)王红距离视力表的像有远;(2)她现在距离“E”型视力表的像是远。
【解析】【分析】(1)根据平面镜成像规律像距等于物距进行解答
(2)根据速度公式先计算出物体移动的距离,再根据平面镜成像的特点进行解答。
四、作图题
21.《西游记》中的菩提老祖在回答孙悟空修行是否可以长生的时候,曾经说:“此欲长生,亦如水中捞月。”悟空道:“师父又来了。怎么叫做‘水中捞月’?”祖师道:“月在长空,水中有影,虽然看见,只是无捞摸处,到底只成空耳。”如图,请你在图中作出月亮在水中所成的像M',以及人看到水中月亮的光路图(在图中用M点代表月亮,用M'代表月亮的像)。
【答案】
【解析】【解答】首先做出月亮关于水面对称的像M',连接人眼和像点M',交与水面一点O,为反射光线,连接M和O为入射光线,据此作图:
【分析】平面镜成像特点:物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
22.平面镜反射光的方向如图所示,请你在图上作出入射光线并标明入射角的大小.
【答案】解:过反射点作垂直于平面镜的法线,然后根据入射角等于反射角作出入射光线;
因为反射光线与镜面的夹角为30°,所以反射角等于90°﹣30°=60°.
又因为入射角等于反射角,所以入射角为60°.如图所示.
【解析】【分析】先作出法线,然后根据入射角等于反射角完成入射光线,入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角.
23.根据平面镜成像规律在如图中作一条入射光线,使其通过点A,并使其反射光线通过B点。
【答案】
【解析】【解答】利用平面镜成像的特点,先确定A点的像,再把A点的像与B点连接,即为反射光线。
【分析】本题考查了平面镜成像的特点,物与像关于镜面对称,且是反射光线反向延长线的交点,可根据平面镜成像的特点画图即可.
五、实验探究题
24.2016年9月25日, 米口径球面射电望远镜( )在贵州省平塘县落成,并开始接收来自宇宙深入的电磁波.这是由中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜.
某兴趣小组同学看到报道后想探究“球面射电望远镜的工作原理”,他们查找资料后发现.经典射电望远镜的基本原理和光学反射望远镜相似,投射来的电磁波被一精确镜面反射后,同相到达公共焦点.用旋转抛物面作镜面易于实现同相聚焦,因此,射电望远镜天线大多是抛物面.于是他们联想到抛物面可能跟凹面镜工作原理相同,并作出以下猜想:
猜想一:抛物面上的反射是否遵从光的反射定律.
猜想二:平行于主轴的电磁波经抛物面反射后,反射的电磁波是否会聚于一点.
猜想三:抛物面对电磁波起会聚作用,是否焦距越小,会聚本领越大.
为了探究猜想一,兴趣小组的同学选用了平面镜、直尺、铅笔、量角器和激光光源进行了如图甲所示的实验:
(1)实验时为了让不同方位的同学都能看到光的传播路径,应该选 (填字母)竖着放在甲图中的平面镜上,这是因为光在所选物品上发生了 反射.
A.平面镜 B.凹面镜 C.透明玻璃板 D.硬纸板
(2)他们用铅笔描出光路,然后用凹面镜代替平面镜,让 正对凹面镜弧面顶点,并保持光线 不动,如果出射光线与 重合,就说明猜想一是 (填“正确”“不正确”).他们在这一实验中用到了与 相似的研究方法(选填字母).
A.控制变量法 B.等效替代法
C.转换法 D.放大法
为了探究猜想二,他们找到如图乙的小型卫星电视接收器,准备按丙图完成实验.
(3)他们将平行光源正对抛物面,然后将一小纸板在抛物面前来回移动直到纸板上出现 的光斑,这一光斑其实就是凹面镜的焦点,所以抛物面对电磁波也有 作用(“会聚”“发散”).
(4)通过(3)的探究他们明白,在射电望远镜中,如果接收电磁信号,真正的信号接收天线就放在抛物面的 处.
(5)巨大的反射面把遥远星体发来的微弱的光聚集起来,形成一个比较亮的像.把照相底板放在成像的位置上,就可以把那些暗淡的恒星的像照下来.人们利用这种天文望远镜已经看到距地球一百亿光年远的恒星(一光年就是光一年起过的距离).根据这段话判断凹面镜在本题中成 像(“实”“虚”).
【答案】(1)D;漫反射
(2)正确;A
(3)最小最亮;会聚
(4)焦点
(5)实
【解析】【解答】(1)为了让不同方位的同学都能看到光的传播路径,应该在接触面上发生漫反射,所以应该选硬纸板竖着放在甲图中的平面镜上.(2)如果出射光线与 重合,则抛物面上的反射遵从光的反射定律,就说明猜想一是正确.实验中控制了光线 不动,所以用到了控制变量法.(3)为了验证平行于主轴的电磁波经抛物面反射后,反射的电磁波是否会聚于一点,他们将平行光源正对抛物面,然后将一小纸板在抛物面前来回移动直到纸板上出现最小最亮的光斑,这一光斑其实就是凹面镜的焦点,所以抛物面对电磁波也有会聚作用.(4)通过(3)的探究他们明白,在射电望远镜中,如果接收电磁信号,真正的信号接收天线就放在抛物面的交点处.(5)照相底板的作用相当于光屏,光屏上成的是实像.
故答案为:(1)D;漫反射;(2)正确;A;(3)最小最亮;会聚;(4)焦点;(5)实.
【分析】光在粗糙物体的表面发生漫反射,凹面镜对光有会聚作用,能把光会聚于一点,就是焦点.
25.有位同学用如图所示的装置来探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠。
(1)如图甲,先让纸板在同一平面内,沿纸面射入一条光线,并找到反射光线,用量角器量出入射角和反射角的大小,反复实验比较两角的大小可得:反射角 入射角(填“大于”、“小于”或“等于”);实验中改变入射角进行多次实验目的是 。
(2)将纸板如图乙折叠,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如果把甲图中的入射光移动到的右边,反射光就在的 (选填“左边”或“右边”)
(4)如果让光沿方向射到镜面,会发现反射光沿方向射出,这表明在反射现象中,光路是 。
【答案】等于;得到普遍规律;不能;在;左边;可逆的
【解析】【解答】(1)①为了探究反射角与入射角的大小关系,应多次改变入射光线的角度,通过多次实验数据可得出结论:光反射时,反射角等于入射角。
②实验中进行多次实验的目的是为了得出普遍规律,避免出现偶然性。
(2)①由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当纸板F转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了,因此这个现象说明了:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
②当纸板F转过一定的角度后,此时反射光线、入射光线和法线在同一平面内,不能在纸板上看到反射光线,是由于两块纸板不在同一平面上。
(3)在光的反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧,故把入射光线AO移动到ON的右边,则反射光OB就在ON的左边。
(4)如果让光线逆着BO的方向射向镜面,即将反射光线改为入射光线,会发现反射光线沿着AO方向射出,这说明了在光的反射中光路是可逆的。
【分析】(1)①根据反射角和入射角的数量关系解答;
②根据多次测量的目的解答。
(2)根据光的反射中“三线共面”解答;
(3)根据光的反射中“二线分居”解答;
(4)根据光的反射中光路可逆解答。
26.在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)如图(a)所示,将 代替平面镜 放置在水平桌面的一张方格纸上;
(2)在玻璃板前放一个棋子A,将另一个 (选填“比A大”“比A小”或“与A相同”)的棋子B放到平面镜后并移动它,使它与棋子A在平面镜中所成的像 ;
(3)用铅笔在方格纸上画出平面镜以及棋子A和棋子B的位置,并画出两棋子位置的连线。用 分别测出 的距离;
(4)将一张白卡片竖直放在 的位置, 观察白卡片上是否有A的像;
(5)改变 ,重复上面的实验;
(6)图(b)是某小组同学用白纸记录的棋子A和它所成的像的位置关系。分析图中信息可得出平面镜成像的特点:平面镜成的像与物体关于镜面 。
【答案】(1)玻璃板;竖直
(2)与A相同;重合
(3)刻度尺;两个棋子(或像和物)到镜面
(4)棋子B(像);直接
(5)棋子A的位置
(6)对称
【解析】【解答】(1)在探究平面镜成像特点时,用薄玻璃板代替平面镜,因为玻璃是透明的,透过玻璃能直接观察成像,便于确定像的位置。
玻璃板需要垂直放置在水平桌面上,确保物体与像在同一水平面。
(2)为了探究像与物体大小的关系,需要用两个完全相同的棋子进行实验,所以棋子B与A相同。当棋子A的像与棋子B完全重合时,说明像与物的大小相等。
(3)要探究像与物到镜面的距离的关系时,需要用刻度尺分别测量出两个棋子到镜面的距离,再进行比较,得出结论。
(4)要探究平面镜成像的性质,需要将白卡片竖直放在像的位置,即棋子B的位置,因为平面镜成像是光的反射形成的,应在棋子B侧直接观察卡片上是否有A的像,才能避免A的反射光线进入眼睛。
(5)探究中,需要进行多次实验,以得到具有普遍性的结论,所以需要改变棋子A的位置,重复实验。
(6)由图像信息知,棋子A与其像到镜面的距离相等,A与像的连线与镜面垂直,所以平面镜成的像与物体关于镜面对称。
【分析】(1)探究平面镜成像规律时,利用玻璃板代替平面镜,竖直放置在方格纸上;
(2)探究实验时,利用等大的物体和玻璃板前面物体的像重合;
(3)实验时,需要利用刻度尺测量物体和像到平面镜的距离;
(4)探究像的虚实时,在像的位置处放置纸板,观察是否有像;
(5)多次改变物体的位置,进行多次实验,探究规律的普遍性;
(6)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称。
27.如图是“探究平面镜成像特点”的情景:透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛 A、B 竖立于玻璃板两侧的直尺上,以 A 蜡烛为成像物体.
(1)为便于观察,该实验最好在 的环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”); 此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但能使我们在观察到A蜡烛像的同时,很方便地确定 .
(2)实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,眼睛应该在玻璃板 (选填“前”或“后”)观察.小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小 ;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板 ,像和物到玻璃板的距离 .
(3)如果无论怎样在桌面上移动蜡烛B,都无法使它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情 况的原因可能是 .
(4)移去蜡烛B,将一张白卡片竖直放在蜡烛B所在的位置,直接观察白卡片,观察白卡 片上没有蜡烛A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的是 像.
(5)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?_____
A.保持A,B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作.
【答案】(1)较黑暗;像的位置
(2)前;相等;垂直;相等
(3)玻璃板没有垂直于桌面
(4)虚
(5)B
【解析】【解答】(1)因为蜡烛发出的光很弱,为便于观察,该实验最好在较黑暗的环境中进行,采用透明玻璃板代替平面镜可以方便地确定像的位置.(2)观察成像时,眼睛应该在点燃的蜡烛一侧,也就是玻璃板前.平面镜所成的像与物体大小时相等的.像与物的连线关于平面镜时垂直的.像和物体到平面镜的距离相等.(3)无论怎样在桌面上移动蜡烛B,都无法使它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情 况的原因可能是:玻璃板没有垂直于桌面.(4)光屏接收不到的像都是虚像.(5)为证实上述有关成像特点是否可靠,可以采取多次试验的方法验证.
【分析】探究平面镜成像特点的实验(a.平面镜成的是虚像;b.像与物体大小相等;c.像与物体到镜面的距离相等;d.像与物体的连线与镜面垂直),应用了等效替代法(实验中选择两根完全一样的蜡烛);在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小.该实验要在比较黑暗的环境中进行(物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮;在比较亮的环境中,很多物体射出光都对眼睛有刺激,干扰人的视线);一次实验不具备代表性,具有很大的偶然性,所以应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确.
六、综合题
28.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 .
【答案】(1)垂直
(2)大小
(3)不能;不透过
(4)②
(5)A2
(6)不移动
(7)玻璃板有一定的厚度,前后两个面都会成像
【解析】【解答】(1)玻璃板要垂直放置在纸上。
(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)平面镜成正立等大的虚像,故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。
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。
(4)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)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)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)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。
故答案为:(1)垂直;(2)大小;(3)不能;不透过;(4)②;(5)A2;(6)不移动;(7)玻璃板有一定的厚度,前后两个面都会成像。
【分析】(1)玻璃板要垂直放置在纸上。
(2)探究平面镜成像特点的实验用到了等效替代法,选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
(3)光屏能够承接的是实像,不能承接的是虚像;将光屏放到像的位置,眼睛直接观察光屏,观察光屏上能不能看见蜡烛的像,从而能得出平面镜成像特点。
(4)一次实验得出的结论有偶然性,多次实验才能得出普遍性的规律,避免偶然性。
(5)根据平面镜所成的像与物关于镜面对称进行判断。
(6)蜡烛和蜡烛的像仍然关于镜面对称,若蜡烛位置不变,则蜡烛像的位置不变。
(7)做实验时,平面镜要用爆玻璃板,因为厚玻璃板有一定的厚度,前后两个面都会成像。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)