(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题12:光现象
一、单选题
1.如图的四种现象中,由于光的折射形成的是(?
)
A.?古镇河面的倒影????????????????B.?水杯中折断的笔
C.?阳光下树的影子????????????????D.?平面镜中小狗的像
2.描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法正确的是(???
)
A.?“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳在河水中的倒影是光的直线传播形成的
B.?“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.?“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.?“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
3.一只小鸭浮在平静的湖面上。图中能正确表示小鸭和它在水中所成的倒影的是(
??)
A.???????????????????????????????????????????B.?
C.??????????????????????????????????????????D.?
4.小明身高为1.5
m,站立在平面镜前2
m处,他以0.1
m/s的速度远离平面镜,2
s后,他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是(
??)
A.?1.5
m,像变大????????????????B.?2
m,像变小????????????????C.?3.6
m,像不变????????????????D.?4.4
m,像不变
5.如图所示,演员对着镜子画脸谱,镜中的像( )
A.?是等大实像????????????B.?是放大虚像????????????C.?与演员关于镜面对称?????????????D.?由光的折射现象形成的
6.如图是研究光反射规律的实验装置,为了研究“光在反射时可逆”,实验时应进行的操作是( )
A.?改变光线OB与法线ON的夹角?????????????????????????????B.?改变光线AO与法线ON的夹角
C.?沿法线ON前后转动F板???????????????????????????????????????D.?让另一束光从BO入射
7.把一支牙刷放在镜子的前方,镜子中牙刷像的上、下部分明显“错位”了,如图所示.从镜子的左侧面观察,发现该镜子的背面涂有反射膜,镜子的下端被磨成“V”形,使得前表面的下边成斜面状.牙刷像“错位”(?
)
A.?仅由光在前表面发生反射引起
B.?仅由光在后表面发生反射引起
C.?由光在前、后两个表面发生反射共同引起
D.?由光在空气与玻璃的界面发生折射和光在后表面发生反射共同引起
8.关于平面镜成像,下列说法中错误的是(??
)
A.?像与物总是大小相等???????????????????????????????????????????B.?像与物到平面镜的距离相等
C.?物体在镜中成的是实像???????????????????????????????????????D.?物体远离平面镜时,像的大小不变
9.黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是(??
)
A.????????????????????B.????????????????????C.????????????????????D.?
10.?下列作图中,错误的是( )
A.?凹透镜对光的作用?????B.?平面镜成像?????C.?动力F1的力臂?????D.?通电螺线管的磁场
11.古人早就对自然现象进行了细致的观察和研究,留下许多珍贵的史料记载。下列有关记载和相应科学本质的解释中错误的是(??
)
A.?“去年今日此门中,人面桃花相映红”——人面红的原因是不透明物体的颜色是由反射的色光决定的
B.?“常时掐去苗尖,勿要苗长高”——摘除顶芽会使植物枝叶更茂盛,因为顶芽的生长能抑制侧芽的生长
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.?“坐井观天,所见甚少”——光在传播过程中发生了折射现象
12.如图所示,当用眼睛去观察平面镜时,光束似乎是从距离平面镜
0.2
米的
M
处发散开来的,则凸透镜的焦距是(
???)
A.?0.5
米?????????????????????????????????B.?0.3
米?????????????????????????????????C.?0.1
米?????????????????????????????????D.?0.2
米
13.以下是关于光现象的一些说法,其中正确的是???
(???
)
A.?在岸上看到水里的鱼比它的实际位置低一些
B.?斜插入盛水的玻璃杯的筷子,看上去好像在水面处折断了,这是光的反射现象
C.?看到物体成的虚像时,并没有光线射人我们的眼睛
D.?小孔成像说明了光沿直线传播
14.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则(
????)
A.?P点在S点的下方,Q点和S点重合???????????????????????B.?P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.?P点在S点的上方,Q点在S点的上方????????????????????D.?P点在S点的下方,Q点在S点的上方
二、填空题
15.小孔成像、影子的形成都说明了________原理。
16.科学来源于生活,生活处处都是科学知识。
(1)我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上,发生了________的缘故;
(2)小红利用量角器和三角板制作了一个影子时钟(日晷仪),如图所示,这是利用了光________原理;
(3)学校楼梯口竖立着一块平面镜,两位同学站在镜子前,可以通过镜子互相看到对方的面孔,表明了光路是________的。
17.一只鸟在距湖面10m高的高空飞行,当小鸟下降2m时,小鸟在湖面上的“倒影”是________(填“实”或“虚”)像,该“倒影”距小鸟________m,若小鸟往高处飞时,则“倒影”大小________(填“变大”“变小”或“不变”)。
18.?小丽上学前站在平面镜前理了理自己的头发.当她转身远离平面镜时,像离人的距离________?(选填“变大”“变小”或“不变”),她在平面镜中的像________?(选填“变大”“变小”或“不变”).
三、实验探究题
19.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,
(1)为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示(边长或直径均为5cm)。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列符合实验要求的卡片是??????
。
A.
B.
C.
D.
(2)小华将选出的纸板正对着阳光,保持纸板与地面距离不变,按照上述方法慢慢向左侧移动覆盖,白纸上光斑大小将________(填“变大”“不变”“变小”);当光斑形状为圆形时,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将________(填”变大””不变””变小”)。
20.
(1)小刚在实验室里做光的反射规律实验:他把一张白纸平铺在木板上,把一个小平面镜竖直立在白纸上.在白纸上画出一条垂直于镜面的直线ON,作为研究光
的反射规律的参考直线.用激光笔沿着白纸的表面,让光斜射到平面镜上,观察反射光,然后用笔描出入射光和反射光的径迹.如图甲所示.
①小刚让光沿着白纸的表面照射,这样做的目的是________?.
②小刚让光沿AO方向照射在平面镜的O点,他在ON的另一侧观察到了反射光OB.接着他让白纸沿ON折叠90°,这时他只观察到了入射光,而反射光在纸上看不到了,这样做的目的是________?
(2)小明对平面镜成像的特点进行研究,他在水平桌面上放一玻璃板按如图乙所示进行实验.①实验中他发现无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛,都不能与放在玻璃板前的蜡烛的像完全重合,其原因是:________?.
②上述问题解决后,小明也顺利完成了实验.在这个实验中,用玻璃棒代替平面镜,主要是利用玻璃透光的特点,便于________?
③细心的小明透过玻璃观察蜡烛的像时,看到像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是________?.
21.小明在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,如图所示,老师告诉他这是光的全反射现象.课后,小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表:
(1)分析表中数据可知光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
(2)光从玻璃斜射向空气时,折射光线消失,只有反射,这种现象叫做全反射.当入射角t≥
________°时,就发生了全反射现象。
(3)当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,折射光线不能消失,无法出现全反射现象.请你猜想一条发生全反射现象的条件:________。
答案解析部分
一、单选题
1.
B
分析:题中各情景都与光学现象有关,逐一分析各现象的成因,然后进行分类即可。
解答:A中水面是一个平面镜,水中的倒影中实际是由于光的反射在“平面镜”中成的像;B中水中的筷子好像在水面处折弯了,是由于光从水中射向空气时发生折射形成的,
C中不透明的树挡住了沿直线传播的光,在地面上形成了影子,是光的直线传播形成的;D中镜子是平面镜,狗的像是由于光的反射在平面镜中成的像。故选B。
2.
D
分析: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。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。当光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。
解答:A、
“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳在河水中的倒影是光的反射形成的;故A错误;
B、“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的虚像;故B错误;
C、“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的镜面反射形成的;故C错误;
D、“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光进入眼中形成的;故D正确;
故答案为:D。
3.
C
分析:平面镜成像的特点:所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等.
解答:解:根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;平静的湖面相当于平面镜,可使小鸭通过湖面成像,并且它的像与本身以湖面为对称;
故选C.
4.
D
分析:根据平面镜成像的特点分析即可。
解答:2s后小明到平面镜的距离为:2m+0.1m/s×2s=2.2m。因为平面镜所成的像到镜面的距离等于像到镜面的距离,所以像到镜面的距离也时2.2m,而像到他的距离:2.2m+2.2m=4.4m。像的大小始终等于小明的身高,与距离无关,因此像保持不变。
故选D。
5.
C
解答:解:(1)平面镜所成的像和物体形状、大小相同,且是正立等大的虚像,故A、B错误;
(2)因为平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,像与物体关于镜面对称,故C正确;
(3)平面镜成像原理是光的反射,故D错误.故选C.
分析:解答此题应掌握平面镜成像的特点:正立等大的虚像;像和物体各对应点到平面镜间距离相等;平面镜成像原理是光的反射.
6.
D
分析:首先要搞清光的反射定律的内容,知道实验中的操作方法.要研究“光在反射时可逆”,我们可以让光线沿反射光线的射入,然后观察此时反射光线与原来入射光线的关系.此题主要考查了光的反射定律中入射光线与反射光线的关系.在实验中是通过让光线沿原来的反射光线入射,然后观察此时反射光线与原来入射光线的关系进行探究的.
解答:解:此题主要探究“光在反射时可逆”,先让一光线贴着纸板沿原来的反射光线BO的方向入射,会发现发反射光线沿原来的入射光线OA方向射出.
故选D.
7.
D
分析:玻璃有两个面,并且都会将蜡烛的像反射回来,这时便会有两个重叠的像,镜子的下端被磨成“V”形,镜子的两个反射面不再平行,从而发生错位.此题主要考查光的反射和折射现象,解答此题的关键是认真审题,抓住题目中的关键词语“镜子的下端被磨成V形、该镜子的背面涂有反射膜等”即可正确解答.
解答:解:因为镜子两个反射面,镜子的背面涂有反射膜,镜子的下端被磨成“V”形,镜子的两个反射面不再平行,首先是前表面的反射成像,然后光首先会进入玻璃,然后在玻璃后表面又发生反射,再折射出来成像,而发生错位现象,故ABC错误,D正确.
故选D.
8.
C
分析:熟练掌握平面镜成像特点:像是虚像;像与物体等大;像与物到平面镜的距离相等。
解答:A、平面镜成像时,像与物大小相等,A不符合题意;
B、平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,B不符合题意;
C、平面镜成像时,物体在镜中所成的像是虚像,C符合题意;
D、平面镜成像时,像的大小只与物体的大小有关,与距离无关,D不符合题意。
故答案为:C。
9.
D
分析:能看到不发光的物体,是因为物体反射的光线进入人的眼睛,据此分析。
解答:人看到未点亮灯泡的原因是点亮的灯泡发出的光线,经未点亮的灯泡反射的光线进入人的眼睛。
故答案为:D。
10.
C
解答:解:
A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点,故A正确;
B、此图描述了平面镜成像的规律,物像对称,故B正确;
C、力臂应该是支点到力作用线的垂线段,如图,故C错误;
D、通电螺线管的外部磁场,磁感线从N极到S极,D正确.
故选C.
分析:A、平行于主光轴的入射光线经凹透镜后,折射光线的反向延长线经过焦点.
B、根据平面镜成像的特点(物像对称)判断.
C、根据力臂的画法进行分析,力臂是支点到力作用线的垂线段.
D、根据右手螺旋定则先判断出螺线管的N、S极.
11.
D
分析:光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。当光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,叫做光的反射。光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。
解答:A、我们能够看到人面红的原因是由不透明的物体反射的红色光进入眼睛所致;故A正确;
B、顶芽能够产生生长素,并向下运输,导致下端生长素浓度过高抑制生长,而摘除顶芽后,这种抑制被解除,植株枝叶会更加茂盛;故B正确;
C、
路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人,在岸上的声音能够影响到水中的鱼,则说明水和空气都能传声;故C正确;
D、
坐井观天,所见甚少,是因为光的直线传播,导致观察的视野较小;故D错误;
故答案为:D。
12.
C
分析:用眼睛观察镜子,感到光速是在M点发出的,根据物像关于平面镜对称,可以确定凸透镜焦点的位置,从而判断出凸透镜的焦距。
解答:平面镜中看到的M实际上是平行光线经凸透镜在焦点会聚后在平面镜中所成的像。物体在平面镜中成像时,物象关于平面镜对称,根据平面镜成像特点做出凸透镜的焦点F,根据焦距是焦点到光心的距离就是凸透镜的焦距,所以f=0.3m-0.2m=0.1m。如下图:
故答案为:C
13.
D
分析:要解答本题需掌握:①由于光的折射现象,故水中的鱼看到的比实际的位置浅,水中的筷子看上去好像在水面处折断了。
②光沿直线传播的应用例子。③无论实像还是虚像,都有光线射入人眼,只是因为虚像是射入人眼的光线的反向延长线的交点。
解答:A、由于光的折射,在岸上看到水里的鱼比它的实际位置高一些,即变浅了,故A不符合题意;
B、斜插入盛水的玻璃杯的筷子,看上去好像在水面处折断了,这是光的折射现象,而不是光的反射,故B不符合题意;
C、看到物体成的虚像时,同样有光线射入我们的眼睛,只是物体射出的光(或物体反射的光)被反射和折射后的光线射入眼,故C不符合题意;
D、小孔成像是光沿直线传播的应用,故D符合题意。
故答案为:D
14.
D
分析:(1)光在同一种均匀的透明介质中是沿直线传播的;(2)光从一种介质进入另一种介质时,光的传播方向会发生改变,产生折射现象;(3)光的折射规律,光从水斜射入空气中时,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角大于入射角。
解答:(1)往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据折射定律,P点如下图所示:
所以水面在a位置时P点应该在S点的下方。
⑵水面上升至b位置时,光线先在水池壁反射,再折射出水面,根据反射定律和折射定律,Q点如下图所示:
所以水面在b位置时Q点在S点的上方
综上可知:P点在S点的下方,Q点在S点的上方,D选项正确。
故答案为:D
二、填空题
15.
光在均匀介质中沿直线传播
分析:本题考查了学生对生活中光学现象的辨析,需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考。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。
解答:影子、小孔成像都是光的直线传播形成的光学现象。
故答案为:光在均匀介质中沿直线传播。
16.
(1)漫反射
(2)在同一种均匀物质中是沿直线传播的
(3)可逆
分析:(1)反射分为镜面反射和漫反射,镜面反射通常用于平面镜成像或改变光的传播方向,而漫反射通常帮助我们从不同角度看清物体;
(2)影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体,在物体后面形成的光线照不到的黑色区域;
(3)在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的。
解答:(1)我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上,发生了漫反射的缘故;
(2)小红利用量角器和三角板制作了一个影子时钟(日晷仪),如图所示,这是利用了光在同一种均匀物质中是沿直线传播的原理;
(3)学校楼梯口竖立着一块平面镜,两位同学站在镜子前,可以通过镜子互相看到对方的面孔,表明了光路是可逆的。
17.
虚;16m;不变
分析:根据平面镜成像特点进行判断: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.针对此类型的题目,明确谁是反射面是关键,然后根据物像到反射面的距离相等,进行分析.
解答:解:
平静的水面相当于平面镜,所以据平面镜成像的特点可知,小鸟在湖面的“倒影”是一个虚像;且物像到水面的距离相等,小鸟在距湖面10m高的高空飞行,当小鸟下降2m后,小鸟距水面10m-2m=8m,像距水面也是8m,故像与物的距离是16m;据平面镜所成的像与物体大小相等的特点可知,若小鸟往高处飞,则“倒影”大小不变.
18.
变大 ;不变
解答:解:
根据平面镜成像的特点,像与物到镜面的距离相等,当小丽远离平面镜时,小丽的像也远离平面镜,所以像离人的距离变大;
平面镜成的像与物体的大小相等,当人远离镜时,镜中的像视觉上变小了,但真实的大小不变.
故答案为:变大;不变.
分析:平面镜成的像与物大小相同,不论物与镜的距离多远,都相同;像与物到镜面的距离相等,物靠近镜,像也靠近镜,物远离镜,像也远离镜.
三、实验探究题
19.
(1)C
(2)变小;不变
分析:本题尽管是考查小孔成像,实际上是考查学生对控制变量法的理解,抓住变量和不变量是解题的关键。(1)小孔成像是光的直线传播形成的,探究孔的大小对光斑形状的影响,必须控制孔的形状不变,只改变孔的大小;(2)光屏与小孔的距离较近,通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象,而是影子的原因,则光斑形状与孔的形状有关;如果光屏与小孔的距离较远时,通过孔形成的光斑属于小孔成像现象,光斑形状与孔的形状无关。
解答:(1)C图中随着卡片乙向左移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,故C符合要求;ABD三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,不符合要求;
(2)因为太阳光是平行光,开始时孔较大,所以形成的是和孔面积大小相等的光斑,故刚开始时,白纸上光斑大小将变小;当小孔到地面的距离一定时,小孔越来越小,地面上就越容易得到太阳的像,此时光斑形状是圆形,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将不变,光斑亮度减弱。
故答案为:(1)C;(2)变小;不变。
20.
(1)显示光的传播路径 ;探究反射光线、入射光线和法线在同一平面上
(2)玻璃板与纸面不垂直 ;便于确定像的位置 ;玻璃板太厚
解答:解:
(1)①为了更好的观察到反射光线和入射光线,实验中采用了白色硬纸板,光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了,也方便观察反射角和入射角的大小;
②将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,此时在纸板B上看不到反射光,这样做的目的是探究反射光线、法线、入射光线是否在同一平面内.
(2)①像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要竖直放置,如果不竖直,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合.
②为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板.
③由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃太厚,两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像.
故答案为:
(1)①显示光的传播路径;②探究反射光线、入射光线和法线在同一平面上;
(2)①玻璃板与纸面不垂直;②便于确定像的位置;③玻璃板太厚.
分析:(1)①白色物体能够反射所有色光,黑色物体吸收所有色光;
②在光的反射中,三线在同一平面上,是通过光屏展现在我们眼前的.
(2)①玻璃板要竖直放置,否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合;
②利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
③从玻璃的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像,从这个角度去分析此题.
21.
(1)增大
(2)41.8
(3)光从密度较小的介质斜射入密度较大的介质
分析:此题通过实验效果图一步步引导学生,发挥想象力得出全反射的条件及结论,是考查学生的创新能力的一道好题。(1)由表中数据可知:当入射角增大时,反射能量和折射角也随着增大;(2)光从玻璃斜射向空气时,当入射角为41.8°时,折射光线消失了,反射能量达到100%;(3)光从空气射向玻璃,折射角小于入射角.假设发生全反射,折射角等于90°,那入射角必大于90°,不符合实际,比较空气和玻璃的密度关系可得出结论。
解答:(1)由表格中数据可知光从玻璃斜射向空气时,折射角、反射能量随着入射角的增大而增大;
(2)由表格中数据知,当入射角达到41.8°时,反射能量达到100%,折射角为90°,就发生了全反射现象,所以当入射角t≥41.8°时,就发生了全反射现象;
(3)根据光路可逆,当光从空气斜射向玻璃时,折射角小于入射角,因此折射光线不能消失,则不能发生全反射现象,比较玻璃和空气的密度大小关系,可猜想,光从密度较小的介质斜射入密度较大的介质时,折射角大于入射角,可能发生全反射现象。
故答案为:(1)增大;(2)41.8;(3)光从密度较小的介质斜射入密度较大的介质。