挑战中考压轴题-专题一:光现象
考点透视
1.光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播;光在真空中的传播速度为c=3×108
m/s。
2.光的反射:光的反射定律;平面镜成像;凸面镜和凹面镜。
3.光的折射:折射规律;折射现象;光的色散。
4.光的色散
5.看不见的光:红外线、紫外线。
满分技巧
1.光的三种现象:
光的直线传播
光的反射
光的折射
产生条件
发生在同种均匀介质中
发生在两种介质的界面上
“从哪里来到哪里去”
发生在两种介质的界面上
从一种介质进入另一种介质
2.利用平面镜成像的特点作图:
(1)平面镜成像的特点:像与物大小相等;像、物到镜面的距离相等;像、物的连线与镜面垂直;物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像。由于物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像,故像应用虚线画出。
(2)由平面镜成像的特点知,物体和像关于镜面对称;S发出的光经平面镜反射,好像从镜子里的像发出的,根据这个规律完成光路。
3.平面镜成像实验:
(1)选两只同样大小的蜡烛是为了研究像、物大小的关系;刻度尺用来探究像、物到镜面的距离关系。
(2)结论:平面镜所成的像与物大小相同,像、物到镜面的距离相等,对应的像、物上的点的连线与镜面垂直,所成的像是虚像,像、物关于镜面对称。
A.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;
B.另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;
C.虚像光屏接收不到,实像光屏能接收到;
D.从玻璃板的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像;
e.平面镜成像的特点:物像等大、等距、连线与镜面垂直;
f.如果玻璃板没有放正,所成的像不在水平面上,以后无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合。
4.光的三种现象的实例:
光的直线传播
影子、日食、月食、小孔成像、手影游戏、太阳的光斑、灯射出的光柱、风吹草低见牛羊、透过树林的阳光、打靶瞄准、形影不离、坐井观天、立竿见影、一叶障目”、“管中窥豹、激光准直、皮影戏等
光的反射
平面镜成像、水中的倒影、镜面反射、漫反射、湖光映彩霞、镜中花、水中月、杯弓蛇影、高楼上的玻璃幕墙等
光的折射
海市蜃楼、水中的笔或筷子弯折、投影仪、幻灯机、放大镜、照相机、彩虹、潭清疑水浅、看见海面下的冰山、水中的手指“变粗”、眼睛成像、视力矫正等
5.光的色散:太阳光经过三棱镜后,在光屏上被分解为赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光。
色光的三原色是红、绿、蓝,混合成为白光。
6.看不见的光:
红外线:热效应强,穿透云雾的能力强。加热物体、红外遥控、控制全自动水龙头中水的流动。
紫外线:杀菌、消毒;验钞机防伪。过量照射对人体有害,重则引起皮肤癌。
典型例题
考点一:光的反射
典型例题
老师在黑板上的板书,有些座位上的同学看的清楚,而有些座位上的同学则看到一片亮光而看不清楚字,其原因是
A.黑板发生镜面反射造成的看不清楚
B.教室光线亮度不够造成的看不清楚
C.黑板发生漫反射造成的看不清楚
D.是由于照射到字上的所有色光都被吸收了造成的看不清楚
【参考答案】A
【详细解析】因为黑板的表面比较粗糙,光在上面发生漫反射,反射的光可以进入不同座位上的同学的眼睛,所以黑板上同一个字,不同座位上的同学都能看得清楚;而黑板某些地方非常光滑时,光线在上面发生镜面反射,反射光线集中,正好射到有的位置同学的眼睛里,从而“晃”到这些同学的眼睛,这就是有的座位上同学看不清楚字的原因,简单说,就是黑板发生了镜面反射。综上分析可知,A正确,BCD错误。故选A。
变式练习
1.有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑的位置来判断液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,则反射角的大小是____________;当入射光方向不变时,光电屏上的光斑S向左移动时,说明液面在____________(选填“上升”或“下降”)。这时光的反射角是____________。
【答案】50°
上升
50°
【解析】如图所示,一束光与液面的夹角为40°,则入射角为50°,由于反射角等于入射角,所以反射角的大小是50°;当液面上升时,若入射光方向不变,则反射光线会向上平移,光电屏上的光斑S会向左移动,所以光斑S向左移动时说明液面在上升。因为水面始终是水平的,法线方向不变,所以入射角和反射角也都不会变化,即这时光的反射角仍是50°。
考点二:平面镜成像
典型例题
清澈平静的湖面上空,一只小燕子正向下俯冲捕食,下列说法正确的是
A.小燕子在湖水中的像是由光的反射形成的
B.小燕子在湖水中的像是由光的直线传播形成的
C.俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越大
D.俯冲过程中,小燕子在湖水中的像越来越小
【参考答案】A
【详细解析】小燕子在湖水中的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A正确,B错误。平面镜所成的像与物大小相等,所以俯冲过程中,小燕子在湖水中的像大小不变,CD错误。故选A。
变式练习
1.如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是
A.铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若改用一块较小的平面镜,铅笔像的大小不改变
D.若铅笔任意旋转一个角度,铅笔与它的像始终平行
【答案】C
【解析】平面镜所成的像与物体大小相等,像的大小与物体到镜面的距离无关,铅笔水平向右移动时,它的像大小将不变,故A错误。平面镜竖直向上移动时,铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的,故像的位置不变,B错误。像的大小与物体相等,故若改用一块较小的平面镜,铅笔像的大小将不变,故C正确。像与物关于镜面对称,若铅笔任意旋转一个角度,铅笔与它的像不会始终平行,故D错误。故选C。
考点三:光的折射
典型例题
(2019·厦门市莲花中学初二期中)下图所示的光现象中,与“潭清疑水浅”成因相同的是
A.日偏食
B.照镜子
C.汽车后视镜
D.水面处筷子变弯
【参考答案】D
【详细解析】“潭清疑水浅”属于光的折射现象。A.日食是由于光的直线传播形成的现象,不符合题意;B.照镜子利用的是平面镜成像,是由于光的反射形成的,不符合题意;C.汽车的后视镜是利用凸面镜扩大观察视野,是由于光的反射形成的现象,不符合题意;D.水面处筷子弯折,属于光的折射,符合题意。
变式练习
1.(2019·福建厦门一中初二期中)我校的喷水池在池底的中央安装了只射灯,池内无水时,射灯发出的一束光线照在池壁上,在S点形成一光斑,如图所示,现往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到光斑的位置在P点,如果
水面上升至b位置时,人看到的亮斑的位置在Q点,则P点在S点的______(选填“上方”或“下方”),Q点在S点的______(选填“上方”或“下方”)。
【答案】下方
上方
【解析】往池内注水,水面升至a位置时,发生折射,根据光的折射规律,P点如下图所示:
由图可知,P点在S点的下方;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规律可得,Q点如下图所示:
由图可知,Q点在S点的上方。
考题预测
一、单选题
1.如图中以空气、水、玻璃为光的传播介质,已知光在空气中传播最快,在玻璃中传播最慢,通过分析实验现象,以下结论正确的是(??
)
A.?光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向不发生改变
B.?反射光线与折射光线间的夹角随入射角增加而增大
C.?光从光速较大的介质斜射入光速较小的介质时,折射角小于入射角
D.?反射光线和折射光线分居在法线两侧
2.如图是探究平面镜成像特点的实验装置,M为玻璃板,A和B是两支完全相同的蜡烛,图乙是在做实验时留下的记录痕迹,下列说法正确的是(??
)
A.?实验过程中,玻璃板M应与水平桌面垂直放置
B.?实验中选择玻璃板代替平面镜是为了能成更清晰的像
C.?实验过程中,要测多组实验数据是为了减小实验误差
D.?选择完全相同的A,B两支蜡烛是为了验证像距和物距是否相等
3.我国的古诗词很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是(??
)
A.?“池水映明月,潭清疑水浅”句中的“水浅”是由于光的反射造成的
B.?“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C.?“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”句中“阴浓”是光的直线传播形成的
D.?“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
4.我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站,如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图.下列关于太阳光传播的说法错误的是(??
)
A.?在定日镜面上发生反射
B.?在定日镜面上发生折射
C.?经过定日镜后沿直线传播
D.?经过定日镜后传播速度不变
5.全息投影技术也称虚拟成像技术,这种技术可以产生立体的空中幻像,但制作成本过高。如图,是某手工爱好者自制的伪全息手机投影仪,该投影仪是用透明的塑料片剪裁成四个相同的等腰三角形粘合而成,将该投影仪呈倒金字塔式放在手机屏幕全息图片(对物体进行多角度同时拍摄后合成,如图)的中央,全息图片中的四个画面就可分别通过四个塑料片成像且像重合,我们便可在正前方看到立体的图片动画。下列有关这款伪全息手机投影仪说法正确的是(??
)
A.?该伪全息手机投影仪和投影仪的工作原理相同
B.?四片透明塑料片应分别与水平面成45°角
C.?我们看到的立体图是全息图片通过透明塑料片折射成的虚像
D.?光的三原色是红、黄、蓝
6.鞋店的地板上,有一块靠墙的平面镜,店员为了顾客方便,通常不会把θ设为90°。下列说法正确的是(??
)
A.?镜中所成的是正立等大的实像
B.?人远离平面镜像变小,面镜像变大
C.?即便镜子长度小于身高
12
,也能看得到脚上的鞋在镜中的像
D.?由于平面镜较小,所以人在镜中不能形成完整的像
7.如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图,其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线,下列说法正确的是(??
)
A.?AO是反射光线???????????????B.?OC是折射光线???????????????C.?入射角是40°???????????????D.?空气在MM′的右侧
8.下列四种现象中,属于光的反射现象的是( )
A.?筷子好像在水面处“折断”???????????
B.?放大镜把文字放大????????????????
C.?桥在水中形成“倒影”????????????????
D.?鸽子在沙滩上形成影子
9.为了让市民生活在一个干净、整洁的环境中,西安市环卫局安排洒水车每天定时进行洒水除尘工作。洒水车在进行洒水作业时,人们常常会看到如图所示的彩色光带。下列说法中正确的是(??
)
A.?洒水车喷出的小水滴相当于三棱镜,只对光起反射作用
B.?彩色光带与彩虹的形成原理相同,都是光的色散现象
C.?洒水车观后镜的原理是利用凸面镜对光线有会聚作用工作的
D.?用相机拍摄该情景时所成的像在相机镜头的二倍焦距之外
10.检查视力的时候,眼睛与视力表应相距
5m
,如图所示,如果视力表与平面镜相距
3m
,则人到平面镜距离(??
)
A.?2m??????????????????????????????????????B.?5m??????????????????????????????????????C.?3m??????????????????????????????????????D.?4m
11.下列说法正确的是(??
)
A.?月亮能发光,所以是光源
B.?太阳发出的光是白光,也是单色光
C.?光在真空中的速度约为
3×108m/s
,浩瀚的宇宙经常用光年作为长度单位
D.?阳光下圆柱形的光滑不锈钢栏杆很刺眼,是因为栏杆表面发生了漫反射
12.雨后初晴的夜晚,地上有积水,为了不踩到积水,当我们迎着月光走时和背着月光走时,分别该如何选(??
)
A.?背着月光走时走亮的地方,迎着月光走时走暗的地方
B.?背着月光走时走亮的地方,迎着月光走时走亮的地方
C.?背着月光走时走暗的地方,迎着月光走时走暗的地方
D.?背着月光走时走暗的地方,迎着月光走时走亮的地方
13.如图,一束太阳光通过三棱镜射到白屏上,屏上标出了三个区域,其中能使温度计示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域应该是(?
)
A.?区域①能升温,区域③能识币?????????????????????????????B.?区域③能升温,区域①能识币
C.?区域②既能升温,又能识币????????????????????????????????D.?区域①既能升温,又能识币
二、填空题
14.利用激光的平行度好,将激光束射入光盘,激光经过________(填“反射”或“折射”)后被光学装置接收,处理后就可以还原成声音和图像.激光还有一个特点是亮度高,如果激光照射到人眼,由于眼球的晶状体相当于________(填“凸透镜”或“凹透镜”),激光经过眼球________(填“会聚”或“发散”)在视网膜上,会严重灼伤视网膜,造成永久性伤害.
15.如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:折射光线为________,玻璃在________(选填“CD面的左方”、“CD面的右方”、“AB面的上方”或“AB面的下方”)。
16.体温检测是新冠肺炎疫情防控工作中的重要环节,常用工具有水银体温计和红外线测温枪。水银体温计利用了________的原理。红外线属于________光(选填“可见”或“不可见”)。
17.如图所示,一只小鸟站在水中,它看到自己在水中的像是由于光的________形成的。它看到自己的腿在水中的部分是________(填“变长”或“变短”)了。若小鸟的高度是0.8m,头部和对应水中像的距离是1.2m,那么水的深度为________m。
18.如图所示是雨后的山谷,空气中弥漫着泥土的芬芳,这是________现象,一道美丽的彩虹横跨水面,这是光的________现象。太阳出来后潮湿的地面逐渐变得干爽,这是________(填“汽化”或“液化”)现象。
三、作图题
19.如图所示,一条光线经过平面镜反射后,竖直向下射入深井中.请在图中画出平面镜,并标出法线.
20.2021年春节一支名为《唐宫夜宴》的舞蹈受到观众好评。如图所示,这是照相机拍摄的演出现场的一个画面。拍照时,相机镜头与演员之间的距离应大于________。如果想让画面两侧的演员全部进入画面中,可将照相机的镜头________(选填“远离”或“靠近”)演员。观众看到演员的裙子呈绿色,是因为裙子________(选填“吸收”或“反射”)了绿色光。
21.图所示的是一条经水面反射后的光线,在图中画出其入射光线的准确方向及对应的折射光线的大致方向.
22.画出图中一束光由三棱镜中射出的光路
。
23.如图所示,根据平面镜成像特点画出物体AB在平面镜中的像A′B′;
24.如图一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,请在图中画出它的折射光线大致位置和反射光线。
25.如图所示,一束光线由空气斜射入玻璃中,MN是空气与玻璃的分界面。请根据图中的入射光线画出折射光线的大致方向和反射光线,并标出反射角的大小。
26.请画出:①折射光线的大致方向、标出折射角a;②经光滑墙壁反射后的反射光线.
四、实验探究题
27.如图是探究平面镜成像特点的实验装置.
(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是________;
(2)选择相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的________关系;
(3)实验中移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛A到玻璃板的距离是12cm,则蜡烛B到玻璃板的距离是________cm.
28.如图甲所示,小西在一次检查视力时发现用到了平面镜,这激起了她探究平面镜成像特点的欲望,于是她利用图乙所示的装置进行实验,图中A、B是两只外形相同的蜡烛。
(1)在相同条件下,________(填“平面镜”或“玻璃板”)所成的像更清晰,小西选择玻璃板代替平面镜目的是方便确定________;
(2)小西点燃玻璃板前的蜡烛A,观察蜡烛A经玻璃板________(填“反射”或“折射”)所成的像;移动蜡烛B,直到B与A的像完全重合,此时蜡烛A和B到玻璃板的距离是________的;
(3)保持镜前蜡烛A的位置不动,小西将玻璃板水平向左平移。蜡烛A的像将________(填“向左移”、“位置不动”或“向右移”);
(4)实验后小西明白了平面镜在检查视力时的作用。如甲所示,要求测量距离为5m,房间宽度3m,小西距离平面镜的距离是________。
29.艾英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时。所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)为了保证实验效果,应选择________(填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)进行实验。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿________(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是________(填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是________(填“虚”或“实”)像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小________。
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置________(填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
30.如图是小明探究“平面镜成像特点”的实验。
(1)在实验中使用玻璃板代替平面镜,这是为了________,此时成像的清晰度比日常使用的平面镜________(选填“好一些”或“差一些”);
(2)细心的小明透过玻璃板观察蜡烛A的像时,看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像,若测得两个像之间的距离为0.6cm,则玻璃板的厚度为________cm;
(3)同桌的同学说蜡烛的像太小了,为了得到更大的像,小明将玻璃板向靠近蜡烛A的位置平移(如图乙),得到蜡烛A的像的大小,像与蜡烛A的距离________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图丙所示,探究光的反射规律时,让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB,若将F板向后折转一定的角度,则在F板上________(填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解答】A.光从一种介质垂直射入另一种介质的时,传播方向不改变,即不发生折射,而斜射入另一种介质时,光的传播方向一般会发生改变,A不符合题意;
B.由图知道,反射光线与折射光线间的夹角随入射角增加而减小,B不符合题意;
C.光在空气中的传播速度最大,由图知道,光从光速较大的介质斜射入光速较小的介质时,折射角小于入射角,C符合题意;
D.根据反射规律和折射规律知道,反射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线和入射光线分居法线两侧,所以,反射光线和折射光线居于法线的同侧,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据光的折射定律可知,光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射,反射光线、折射光线都和入射光线分居在法线的两侧,光从空气斜射入水或是射入玻璃中,折射角均小于入射角,同时速度减小,则可得出光从光速大的介质射入光速小的介质时,折射角小于入射角;由于折射角随着入射角的增大而增大,则可得出反射光线与折射光线间的夹角随入射角增加而减小
.
2.【答案】
A
【解答】A.实验时玻璃板如果不竖直,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,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板应与水平桌面垂直放置,A符合题意;
B.用透明的玻璃板代替平面镜,成像的同时可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到蜡烛像的同时,也能观察到玻璃板后面的蜡烛,确定像的位置和大小,B不符合题意;
C.实验过程中,要测多组实验数据是为了寻找普遍规律,减小实验偶然性,C不符合题意;
D.选取两支完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以比较物像大小关系,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】玻璃板与桌面是垂直的关系,否则蜡烛和想无法完全重合;选用两只相同的蜡烛进行实验可以比较像与物的大小关系,如果另一支蜡烛能和该蜡烛的像完全重合,那么说明平面镜成像成等大的像;确定出平面镜中物和像的位置,利用刻度尺测量物距和相距,两者相等,那么可以得到平面镜成像时物距等于相距,如果物距减小,像距也减小。
3.【答案】
A
【解答】A.“池水映明月,潭清疑水浅”句中的“水浅”是由于光的折射形成的位置偏高的虚像,A错误,符合题意;
B.因为地球表面的大气不均匀,所以太阳发出的光线照到地球时会发生折射,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的虚像,B正确,不符合题意;
C.“阴浓”是光的直线传播形成的树叶的影子,C正确,不符合题意;
D.“彩云”是太阳光发生光的色散形成的,D正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系,影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播,各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射,彩虹的形成对应光的色散,结合选项分析求解即可。
4.【答案】
B
【解答】AB、太阳发出的光从空气照射到定日镜面上时会发生反射,但没有从一种介质进入另一种介质,不会发生折射,A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C、光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,所以经过定日镜后光沿直线传播,C正确,不符合题意;
D、一般情况下,光在同种介质中传播速度不变,所以光经过定日镜后传播速度不变,D正确,不符合题意.
故答案为:B
【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去,这种现象叫做光的反射,由其中入射光线与法线的夹角叫做入射角,反射光线与法线的夹角为反射角。
5.【答案】
B
【解答】A.该伪全息手机投影仪的原理是平面镜成像,光的反射形成的,投影仪的原理凸透镜成像,光的折射形成的,A不符合题意;
B.平面镜成的像和物体关于平面镜对称,四个塑料片与水平面成45°角,手机上的图片所成像是竖直方向,看到立体的图片动画,B符合题意;
C.我们看到的立体图是全息图片属于平面镜成像,通过透明塑料片反射成的虚像,C不符合题意;
D.光的三原色是红、绿、蓝,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
6.【答案】
C
【解答】A.镜中所成的是正立等大的虚像,A不符合题意;
B.像与物的大小相等,人远离平面镜或面镜像不变,B不符合题意;
C.平面镜倾斜,脚反射的光线经过平面镜反射后可以射入人眼中,如图所示,即便镜子长度小于身高一半也可以,C符合题意;
D.平面镜所成像的大小完整程度与镜面大小无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
7.【答案】
B
【解答】ABC.由图可知∠MOA=∠MOB=40°
根据反射定律反射角等于入射角可知,这两个角有一个是入射角,一个是反射角,MM′就是法线,NN′就是界面;根据折射光线和入射光线分居法线两侧,可判断AO为入射光线,OB为反射光线,OC为折射光线,∠MOA是入射角,入射角是90°-40°=50°
∠MOB是反射角,∠M′OC是折射角,B符合题意,AC不符合题意;
D.由图可知,折射角小于入射角,光由空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角,可知空气在NN'上侧,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】光发生反射时,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线两侧;光发生折射时,反射角不等于入射角,折射光线和入射光线分居法线两侧。
8.【答案】
C
【解答】A、筷子好像在水面处折断,属于光的折射,故A不正确。
B、放大镜把文字放大属于光的折射,故B不正确。
C、桥在水中形成倒影,是光的反射现象,也是平面镜成像,故C正确。
D、鸽子在沙滩上形成影子,属于光沿直线传播故,D不正确。
故答案为:C
【分析】光沿直线传播、光的反射、光的折射三种情况很容易混淆,注意区分。
9.【答案】
B
【解答】A.洒水车喷出的小水滴相当于三棱镜,既可对光起反射作用,也可对光起折射作用,A不符合题意;
B.彩色光带与彩虹的形成原理相同,都是由于不同色光折射时折射程度不同而产生的光的色散现象,B符合题意;
C.洒水车观后镜的原理是利用了凸面镜对光线有发散作用,从而起到扩大视野的作用,C不符合题意;
D.用相机拍摄该情景时,物体在相机镜头的二倍焦距之外,所成的像在相机镜头的二倍焦距和一倍焦距之间,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】太阳光经过三棱镜会变成彩色光带,此现象叫做光的色散,太阳光是一种复色光,是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光字合而成的。
10.【答案】
A
【解答】视力表距平面镜3m,视力表在平面镜中所成的像距离平面镜为3m,已知眼睛与视力表应相距5m远,人距平面镜应为5m-3m=2m
故答案为:A。
【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。
11.【答案】
C
【解答】A.月亮本身不能发光,反射的是太阳光,不是光源,A不符合题意;
B.太阳光是由七色光混合而成的白光,是一种复色光,B不符合题意;
C.光在真空中的速度约为
3×108m/s
,而光年表示的是光一年内在真空中的传播距离,是一个长度单位,C符合题意;
D.阳光下圆柱形的光滑不锈钢栏杆很刺眼,是因为栏杆表面比较光滑,发生了镜面反射,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光在真空中的速度约为
3×108m/s
,
光年表示光一年在真空中的传播距离,是一个长度单位。
12.【答案】
A
【解答】平静的水面,能发生镜面反射,地面凹凸不平,地面发生漫反射。
当迎着月光走时,月光经水面发生镜面反射,进入人眼的反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面暗,所以为了不踩到积水,迎着月光走时走暗的地方。
当背着月光走时,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,此时人感觉地面亮,所以为了不踩到积水,背着月光走时走亮的地方。
故答案为:A。
【分析】光滑物体表面发生镜面反射,粗糙物体的表面发生漫反射。
13.【答案】
A
【解答】由光的色散可知,太阳光经三棱镜折射后,最上端的光线为红色,最下端的光线为紫色,则可知区域①在红光以外,为红外线,红外线的热效应很强,红外线能使温度计示数升高很快;区域③在紫光以外,为紫外线,紫外线能使荧光物质发光,因此可以识别钱币。
故答案为:A。
【分析】光谱的范围很大,主要分为三部分,红外线、紫外线和可见光,其中人眼可以直接看到可见光,但是看不到红外线和紫外线,红外线可以用作夜视仪,紫外线可以用于防伪。
二、填空题
14.【答案】
反射;凸透镜;会聚
【解答】由于激光的平行度好,所以在光盘上会发生镜面反射,反射光束与入射光束相同;由于激光的这度较高,当经过晶状体聚光后,会聚的点的温度会很高,对眼睛造成伤害.
【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去,这种现象叫做光的反射;眼睛成像的基本原理就是凸透镜成像,其中晶状体充当凸透镜,对光线有会聚作用。
15.【答案】
OG;CD面的左方
【解答】由图可知,∠FOC=60°,则∠FOA=90°-60°=30°
∠EOD=60°,则∠EOA=90°-60°=30°
所以∠FOA=∠EOA
CD为分界面,AB为法线,则入射光线为EO,反射光线为OF,折射光线为OG,入射角∠EOA=30°;折射角为∠GOB=90°-45°=45°
又因为折射角大于入射角,所以是光从玻璃斜射入空气中,则玻璃在CD面的左方。
【分析】光发生反射时,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线两侧;光发生折射时,反射角不等于入射角,折射光线和入射光线分居法线两侧,结合光路图分析求解即可。
16.【答案】
液体热胀冷缩;不可见
【解答】水银是一种液态金属,受热会膨胀,所以水银体温计利用了液体热胀冷缩的原理来测量物体的体温。光分为可见光和不可见光,红外线属于不可见光。
【分析】液体温度计根据液体的热胀冷缩工作;红外线属于不可见光。
17.【答案】
反射;变短;0.2
【解答】鸟看见水中的像,是平面镜成像形成的,原理是光的反射。鸟的一部分腿在水中,水中腿的反射光线,从水中进入空气中发生折射现象,进入鸟的眼睛,看见时会觉得变短。根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,可以得到鸟的头到水面的距离,为头部和对应水中像的距离1.2m的一半,即0.6m,鸟在水面上的高度为0.6m,鸟高0.8m,鸟腿在水中的高度为0.2m,也就是水的深度。
【分析】各种各样的倒影、平面镜成像对应光的反射,潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼、凸透镜成像对应的光的折射;平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
18.【答案】
扩散;色散;汽化
【解答】空气中弥漫着泥土的芬芳,属于扩散现象,说明分子不停地做无规则运动。当太阳光射入雨后空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹。太阳出来后潮湿的地面逐渐变得干爽,水变成水蒸气,属于汽化现象。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈;太阳光经过三棱镜会变成彩色光带,此现象叫做光的色散;物体由液态变为气态的过程称为汽化,汽化吸热。
三、作图题
19.【答案】
解:如图所示:
【解答】作出入射光线与反射光线的角平分线,在过反射点垂直法线作出平面镜,如图所示:
【分析】物体的表面发生光的反射现象,入射角与反射角的大小相等,并且分布在法线的两侧,结合光的反射定律作图即可。
20.【答案】
二倍焦距;远离;反射
【解答】照相机是利用物体在凸透镜二倍焦距以外成倒立、缩小的实像原理工作的,故拍照时,相机镜头与演员之间的距离应大于二倍焦距。要使画面两侧的演员全部进入画面,也就是要把成的像变小点,根据凸透镜成像的规律知,就要减小像距、增大物距,即减小镜头与传感器之间的距离,调节照相机的镜头远离演员。裙子是不透明物体,裙子是绿色的,只反射绿光。
【分析】当物距u>2f时,像距f21.【答案】
解:如图所示:
【解答】因为反射光线在水中,所以入射光线也在水中,并且反射角跟入射角相等.因为入射光线在水中,所以折射光线在空气中,并且折射角大于入射角,如图所示:
【分析】平静的水面即可以反射光,也可以折射光,明确入射角、反射角和折射角的大小关系,结合光的折射定律和光的反射定律作图即可。
22.【答案】
解:如图所示:
【解答】光先从空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,光线会靠近法线;当光线从玻璃中射向空气时,折射角大于入射角,光线会远离法线。如图所示
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图即可。
23.【答案】
解:如图所示:
【解答】根据对称的原则,分别做A和B的像点,注意要画相等符号和垂直符号,然后将A’B’连接。注意用虚线。
【分析】做此类作图题的时候容易连接a’b’的时候画成实线,要格外注意。
24.【答案】
解:如图所示:
【解答】图中法线已给出,在空气中法线的另一侧作出反射光线,注意反射角等于入射角;
再在水中法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角,如图所示:
【分析】平静的水面即可以反射光,也可以折射光,明确入射角、反射角和折射角的大小关系,结合光的折射定律和光的反射定律作图即可。
25.【答案】
解:如图所示:
【解答】图中MN为界面,虚线为法线,由图可知入射角为90°?40°=50°
由光的反射定律可得反射角也为50°,据此在法线下侧的空气中画出反射光线;光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,且折射光线和入射光线分居在法线两侧,据此在法线下侧的玻璃中画出折射光线,如图所示:
【分析】光发生反射时,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线两侧;光发生折射时,反射角不等于入射角,折射光线和入射光线分居法线两侧。
26.【答案】
解:如图所示:
【解答】根据光的折射规律,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角画出折射光线,折射光线与法线的夹角为折射角;根据光的反射定律,反射角等于入射角,画出经光滑墙壁反射后的反射光线,如图:
【分析】当光发生折射时,根据光的折射规律,结合入射角和折射角的大小关系作图;物体的表面发生光的反射现象,入射角与反射角的大小相等,并且分布在法线的两侧,结合光的反射定律作图即可。
四、实验探究题
27.【答案】
(1)确定像的位置
(2)大小
(3)12
【解答】
(1)、选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是更容易确定像的位置。?
(2)、选择相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的大小关系。?
(3)、实验中,移动蜡烛B直至与蜡烛A完全重合,此时蜡烛A到玻璃板的距离是12cm,蜡烛B到玻璃板的距离也是12cm。
故答案为:(1)、确定像的位置(2)、大小(3)、12
【分析】
(1)、玻璃板是透光的,可以在里面看到像
(2)、选择一模一样的蜡烛是为了物像完全重合。?
(3)、平面镜成像原理物和像到平面性的距离相等。
28.【答案】
(1)平面镜;像的位置
(2)反射;相等
(3)位置不动
(4)2
【解答】(1)在相同条件下,平面镜所成的像更清晰,因为玻璃板是透明的,能看到后面物体,与所成的像混淆。小西选择玻璃板代替平面镜目的是方便对比像与玻璃板后面的物体,从而确定像的位置。
?
(2)小西点燃玻璃板前的蜡烛A,蜡烛A发出光线,在玻璃板表面反射,会成像,不是折射的光线。根据平面镜的成像规律,物到平面镜的距离,大小等于像到平面镜的距离,所以移动蜡烛B,直到B与A的像完全重合,此时蜡烛A和B到玻璃板的距离是相等的。
(3)保持镜前蜡烛A的位置不动,小西将玻璃板水平向左平移,根据平面镜的成像规律,像与物的连线垂直镜面,所以蜡烛A不动,则蜡烛A的像也不动,否则,蜡烛A与蜡烛A的像连线不垂直镜面。
(4)从图中可以看到,视力表与平面镜的距离是3m,根据平面镜的成像规律可知,视力表的像与平面镜的距离也是3m,由题意可知,要求测量距离为5m,即小西与视力表的像的距离是5m,则小西距离平面镜的距离是
s=5m?3m=2m
小西距离平面镜的距离是2m。
【分析】(1)玻璃板与平面镜相比,即可以透光也可以反光,便于确定像的位置;
(2)确定出平面镜中物和像的位置,利用刻度尺测量物距和相距,两者相等,那么可以得到平面镜成像时物距等于相距,如果物距减小,像距也减小;
(3)平面镜左右平移不改变物距和像距;
(4)平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称。
29.【答案】
(1)薄玻璃板
(2)未点燃;等效替代法
(3)虚
(4)不变
(5)不变
【解答】(1)玻璃板的厚度对实验有影响,为了保证实验效果,应选择薄玻璃板进行实验。
?
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小的方法是等效替代法。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的虚像,虚像不能被光屏承接。
(4)平面镜成像中,物与像大小相等,当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,由于物的位置不变,则蜡烛像的位置不变。
【分析】(1)平面镜成像的实质就是光的反射;厚玻璃板会成两个像,不利于实验的进行,应选用薄玻璃进行实验;
(2)选用两只相同的蜡烛进行实验可以比较像与物的大小关系,对应的实验方法为等效替代法;
(3)平面镜成的像是虚像,无法用光屏承接到,必须透过玻璃板观察;
(4)平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,物和像关于平面镜对称;
(5)左右移动平面镜,不改变物距和像距。
30.【答案】
(1)便于确定像的位置;差一些
(2)0.3
(3)变小
(4)不能;在
【解答】(1)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B;当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置。透明的玻璃板只能反射蜡烛A的一部分光线,另一部分透过玻璃板,所以玻璃板成的像比平面镜成的像清晰度差一些。
?
(2)因为像距等于物距,由两个像之间的距离为0.6m,两个像之间相差的是两个玻璃板的厚度,即0.3cm+0.3cm=0.6cm,可得玻璃板厚度0.3cm。
(3)小明将玻璃板向靠近蜡烛A的位置平移,物距变小了,由于像距等于物距,则像距会变小,像与蜡烛A的距离变小。
(4)当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到反射光,但反射光线和入射光线仍在一个平面内。
【分析】(1)玻璃板与平面镜相比,即可以透光也可以反光,便于确定像的位置;
(2)平面镜成像时,成的像是正立、等大的虚像,物距等于像距,结合成像性质可以判断玻璃的厚度为两个像距的一半;
(3)确定出平面镜中物和像的位置,利用刻度尺测量物距和相距,两者相等,那么可以得到平面镜成像时物距等于相距,如果物距减小,像距也减小;
(4)光发生反射时,通过折转光屏的方式可以判断,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
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