2018届中考物理复习----光现象
一、单选题
1.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 塔在水中形成“倒影”
B. 屏幕上呈现人的影子
C. 放大镜把字“放大”
D. 笔好像在水面处“折断”
2.阳光灿烂的日子,行走在绿树成荫的街道上,常常见到地面上有一些圆形的光斑,这些光斑是( )
A.太阳的实像 B.树叶的虚像 C.树叶的实像 D.太阳的虚像
3.水平桌面上竖直放置着平面镜和直立的铅笔,平面镜中呈现铅笔的虚像.当铅笔与平面镜之间的距离为8 cm时,像的高度为h1,像到平面镜的距离为s1;当铅笔与平面镜之间的距离为4 cm时,像的高度为h2,像到平面镜的距离为s2.则下列四个选项中,判断正确的是( )
A.s1=s2 B.s1<s2 C.h1>h2 D.h1=h2
4.(2018八上·瑶海期中)如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离.一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的( )
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
5.(2018八上·高邮月考)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的直线传播
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
C.自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
D.漫反射不遵守光的反射定律
6.下列光现象,说法正确的是( )
A.太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的反射现象
B.小明面镜的过程中,他在镜中所成的像逐渐变大
C.人在岸边看到水中的鱼比鱼在水中的实际位置浅
D.太阳通过树叶小孔所成的像是倒立、缩小的虚像
7.上世纪中叶科学家发明了下红光LED和绿光LED,为与这两种LED组合,产生白色LED光源,日本科学家又探寻到一种LED,它是( )
A.紫光LED B.黄光LED C.蓝光LED D.橙光LED
8.在雨后的夜晚走路时,为防止脚踩到水坑而溅污衣裤,下列判断正确的是 ( )
A.迎着或背着月光走,都应是地上发亮处是水坑
B.迎着或背着月光走,都应是地上发暗处是水坑
C.迎着月光走,地上暗处是水坑;背着月光走,地上发亮处是水坑
D.迎着月光走,地上发亮处是水坑;背着月光走,地上暗处是水坑
9.中华传统文化博大精深,古诗词中蕴含着丰富的物理知识,下列诗句中能用光的反射解释的是( )
A.楼台倒影入池塘 B.风吹草低见牛羊
C.潭清凝水浅 D.云生结海楼
10.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示.当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是( )
A.在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
11.坐公交车时,看到同方向行驶的轿车玻璃窗上出现连续横移的字,拍摄了其中两字,如图.关于这两字写在哪辆车上,从车头向车尾看,字的顺序是( )
A.轿车上 中兴 B.轿车上 兴中
C.公交车上 中兴 D.公交车上 兴中
二、填空题
12.小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”.小明看到水中的“云”是 由光的 形成的,看到水中的“鱼”是由光的 形成的.
13.一束平行光与镜面成30°角射到平面镜上,反射角大小是 ,人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向却看不到反射光,这是由于发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”).
14.涪江水面平静,两岸河堤高出水面1m,河堤上一棵树高4m,这棵树在涪江水中的像高 m;小明同学站在树的对岸河堤上,他的眼睛与树尖的距离为d树,与树尖在涪江水中像的距离为d像,则d树 d像(选填“>”“<”或“=”)。
15.一束太阳光照射在平面镜上,光线与镜面的夹角为60度,则反射角是 度;若一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色光带,这是光的 现象;在红光外侧还有不可见的光叫 .
16.一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示.界面上方为 (选填“空气”或“透明物质”);反射角= .
17.天空中有时候会出现金星凌日的天象,人们通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点,如图1所示,小黑点即为金星。该天象是由光的 而形成。太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图2中a、b、c三个位置的某个位置上,其中金星应处在 位置。
18.据天文观测,室女座一类星体向外喷射出超光速喷流,震惊科学界,近期谜底揭开,“超光速”只是一种观测假象.如图所示,喷流用6年时间从A点喷射到5光年远处的B点,其喷射的实际速度为 c,当喷射到达B点时,喷流在A点发出的光已经到达C点位置,此时喷流在B点发出的光才开始传向地球,因观测距离遥远,地球观测者接收到喷流的光时误以为喷流只是在水平方向喷射了3光年,所以观测者测得喷流的速度到达了 c(c为光在真空中传播的速度)
19.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,在钱随水光而显现矣.”如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向 处(用图中字母表示)照射,可照亮铜钱.加满水,从A处看到像的位置将 (选填“变高”“变低”或“不变”).
20.小明同学身高165 cm,站在竖直放置的平面镜前,从平面镜中看到挂钟的指针如图所示.由此可知,他在平面镜中的像高为 cm,挂钟显示的实际时间是 .
三、作图题
21.如图所示,是光线经过平面镜反射后的光路图,请你在图中适当的位置画出平面镜,并标出反射角的度数.
22.如图,一束光射入水中,在水底形成光斑.请根据人射光线和光斑,画出水面的反射光线和水中的折射光线.
23.如图,人眼在E处通过碗的边缘D点刚好能看到空碗底部硬币的左边缘A点. 现在向碗里缓慢加水,当水面到达C处时,人眼仍在E处,但能通过D点看到硬币的右边缘B点.用一条光线示意以上光学现象(并画出水面、法线).
24.请画出图中人眼通过平面镜M看到桌子底下橡皮S的光路.
25.如图所示,A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置.
26.潭清疑水浅,安全记心间。如图,A 是水池底某点,请作出光线AO 的折射光线以及人从岸上看到A 的像A′。
四、实验题
27.小明和小聪在探究光的反射规律,实验装置如图所示.
(1)∠FON是 角(选填“入射”或“反射”).
(2)一束光沿EO射到镜面,在纸板上会看到反射光OF.若沿着FO的方向再入射一束光,它的反射光沿OE方向射出, 此现象说明 .
(3)在研究反射角和入射角的关系时,收集数据如下表:
小明分析表中数据,得出 的结论.
小聪说,此结论不具有普遍性.请指出实验中的不足并加以改进,
28.如图是小丽同学利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验.
(1)实验中选择两只完全相同蜡烛的目的是为了比较____.(填符号)
A.像和物的大小 B.像的虚实
C.物距和像距 D.像的倒正
(2)为了在水平桌面上找到像的位置,实验中玻璃板的放置必须与水平桌面 .
(3)实验时,将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板,它的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)移去玻璃板后面的蜡烛,在其原来位置上放一光屏,光屏上 (填“能”或“不能”)成像,这说明平面镜成的是 像(填“实”或“虚”).
(5)小丽多次改变点燃的蜡烛到玻璃板的距离进行实验,这样做的目的是 .
29.如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象.
(1)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ (填写变化规律),且折射角总是大于相应的入射角;
(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是 ;
(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有 光线,而只存在 光线.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.塔在水中形成“倒影”,是光的反射现象形成的平面镜成像,A符合题意;
B.屏幕上呈现人的影子,是光的直线而形成的影子现象,B不符合题意;
C.放大镜把字“放大”,是凸透镜的应用,由光的折射现象形成,C不符合题意;
D.笔好像在水面处“折断”,是光的折射现象形成的虚像,D不符合题意.
选答案为:A。
【分析】本题考查对生活中的各种现象的形成原因的分析,“倒影”是光的反射现象;影子是光的直线传播形成的;放大镜是光的折射现象;笔在水面处“折断”是光的折射现象。
2.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】树阴下地面上出现的圆形光斑,是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的像,是实际光线会聚形成的实像,是由光的直线传播形成的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】光斑是光实际光线会聚而成的,所以不是虚像,影子是光不能达到的区域,树叶的实像不会是圆形的,光斑的形成是小孔成像原理。
3.【答案】D
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】当铅笔与平面镜之间的距离为8 cm时,像的高度为h1,像到平面镜的距离为s1;当铅笔与平面镜之间的距离为4 cm时,像的高度为h2,像到平面镜的距离为s2,根据平面镜成像特点:像和物大小相等,像和物各对应点到平面镜间的距离相等可知,s1 cm, s2 4cm,即s1 s2,h1 h2,
故答案为:D.
【分析】本题考查平面镜成像的特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。结合特点即可分析出答案。
4.【答案】B
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】由光路的可逆性可知,光线经A折射后进入完全相同的B,经B折射后的光线一定与原光线平行,又因AB之间有一段空气,故最后的出射光线与入射光线不再同一直线上,故射出后的位置和方向可能是图中的b,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】当光线经过两个相同的玻璃砖折射时,光线与原来平行,由光的折射规律作图分析.
5.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;镜面反射与漫反射;紫外线
【解析】【解答】A、开凿隧道用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,是利用光沿直线传播.A符合题意;
B、紫外线能使钞票上的荧光物质发光,判别钞票的真伪,B不符合题意;
C、自行车的尾灯是利用了全反射的原理,使光线发生了180°偏折,这属于光的反射,C不符合题意;
D、根据不同反射面对光的反射效果不同,物体对光的反射可分为镜面反射和漫反射两类,漫反射同样遵循光的反射定律,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】(1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)紫外线能使荧光物质发光;
(3)自行车的尾灯是靠光的反射工作的;
(4)行光射到反射面上,反射光是平行的,这种反射叫做镜面反射;平行的入射光线射到粗糙的表面时,反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射叫漫反射.两种反射都遵循光的反射定律;
6.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散现象,A不符合题意;
B、由于物体在平面镜中成像,像的大小跟物体大小相等,小明向平面镜靠近时,人的大小不变,则小明在平面镜中的像大小也不变,B不符合题意;
C、光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线向水面偏折;我们看到的水中的鱼,是由光的折射形成的虚像,在折射光线的反向延长线上,由于折射光线向水面偏折,折射光线相对于入射光线位置升高了,所以看到的水中的鱼位置比实际位置浅,C符合题意;
D、太阳通过树叶小孔所成的像是倒立、缩小的实像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查生活中的各种与光有关的现象的解释的正确性。太阳光通过三棱镜是光的折射现象;在平面镜成像时,像与物等大;人在岸边看到水中的鱼,光线在水面发生了折射现象,并不沿着直线传播;太阳通过树叶小孔成像是倒立、缩小的实像。
7.【答案】C
【知识点】色光的三(基)原色和颜料的三原色
【解析】【解答】蓝光LED的发明使色光的三原色齐全了,红光、绿光、蓝光三者混合是白光,蓝光LED和红光LED、绿光LED组合,可以产生白色LED光源,故C符合题意。
故答案为:C。
【分析】光的三原色是:红、绿、蓝;颜料的三原色是:红、黄、蓝。
8.【答案】D
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】雨后的夜晚月光普照大地,水坑表面光滑,发生镜面反射,泥土表面粗糙,发生漫反射。人迎着月光走,镜面反射的光进入人眼很多,漫反射的光进入人眼很少,所以感觉水坑发亮;人背着月光走,镜面反射的光没进入人眼,而漫反射的光进入人眼一些,所以发亮处是泥土,暗处是水坑。故ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光的反射是指光在传播到不同物质的界面时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光的反射分为镜面反射和漫反射两种,镜面反射是反射面光滑,漫反射反射平面不平整,凹凸不平.镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律.
9.【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 A、“楼台倒影入池塘”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,A符合题意;
B、“风吹草低现牛羊”是由于光沿直线传播而形成的,B不符合题意;
C、“潭清疑水浅”是由于池底的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而形成的,C不符合题意;
D、“云生结海楼”是海市蜃楼现象,是由光的折射形成的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】通过诗句考查了光的直线传播、光的反射现象和光的折射现象,要注意区分。光沿直线传播,比如日食、影子、小孔成像都是由光的直线传播形成的;光的反射,平面镜反射是利用光的反射现象;光的折射,透镜成像、水看起来比实际要浅、海市蜃楼现象、彩虹等都是利用光的折射现象。
10.【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、由图可知,在a点或e点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=1,n=0,A不符合题意;
B、由图可知,人在b、d点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面,故能看到自己的像,即m=1,n=1,B不符合题意;
C、在c点时,c会通过两个镜面成两个虚像,由于由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=2,n=0,C符合题意;
D、在f点时,在平面镜的背面,不会成像,即m=0,n=0,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】平面镜所成的像是虚像,根据物体所放在平面镜的不同位置,判断成像的个数,还有就是能看到自己完整像的个数,这两个注意区分。
11.【答案】D
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】由图可以看出横移的字出现在轿车的玻璃上,是由于轿车反射公交车上的字,因此字在公交车上,图中字为中兴,根据平面镜成像的特点,公交车上字由车头到车尾为兴中,
故答案为:D。
【分析】在这里,轿车的玻璃既可以作为字的载体也可以作为平面镜来使用,根据平面镜成像的特点——平面镜里成的像与物体左右倒置,可以确定这里轿车的车窗玻璃是作为平面镜的,并且也可以确定字的顺序。
12.【答案】反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的;鱼生活在水里,鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变高了,所以看到了鱼的虚像。
故答案为:反射,折射。
【分析】光的反射是指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。
13.【答案】60°;镜面反射
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】解:一束光与镜面成30°角入射在平面镜上,则入射角为 .则其反射角也是60°,光线射向平面镜,经平面镜反射后,平行射出,正好反射到有的人眼睛上,就得很刺眼,这种反射是镜面反射.而从某些方向上得到的反射光线较少,所以看不到反射光.
故答案为:,镜面反射。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。注意到无论是入射角还是反射角都是与法线之间的角度;漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律,当反射面光滑,平行的入射光就会被平行反射回,这种反射称为镜面反射。
14.【答案】4;<
【知识点】光的反射定律;光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:这棵树在涪江水中的像高等于树的高度即4m;因像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,小明同学站在树的对岸河堤上,他的眼睛在水面的上方,故他的眼睛与树尖的距离小于他的眼睛与树尖在涪江水中像的距离,即d树故答案为:4,。
【分析】平面镜成像的特点:像与物体的大小相同,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,像与物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像是虚像, 光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;所以树尖与水面的距离大于树尖在水中的像到水面的距离。
15.【答案】30;色散;红外线
【知识点】光的反射定律;光的色散;红外线
【解析】【解答】解:太阳光与平面镜的夹角是60°,所以入射角等于90°-60°=30°.根据光的反射定律,则反射角等于入射角,也为30°;当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;在红光之外是红外线,红外线的热效应比较强,能使被照射的物体温度升高。
故答案为:30,色散,红外线。
【分析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,无论是反射角还是入射角都是光线与法线之间的夹角;光经过三棱镜,会分解为七种单色光,这是光的色散现象;在红光的外侧还有不可见的红外线,紫光的外侧有不可见的紫外线。
16.【答案】空气;40°
【知识点】光的反射定律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:由图可知,上面的两条线在同一种介质内,故应该是反射光线和入射光线;反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线,法线与界面垂直,故入射角为90°﹣50°=40°;下面的那条线为折射光线,折射光线与法线间的夹角即折射角为90°﹣70°=20°,折射角小于入射角,故下方为透明物质,上方为空气。
故答案为:空气,.
【分析】光发生反射和折射现象,根据反射定律和折射定律知道:反射光线和入射光线在同一种介质中,折射光线和入射光线在不同介质中,可知上面两条光线为入射光线和反射光线,法线与界面垂直,作出入射角为,反射角与入射角相等,同理折射角为,小于入射角,由折射定律可知上方为空气。
17.【答案】直线传播;b
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】解:“金星凌日”现象的成因是光的直线传播,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,
金星挡住了沿直线传播的太阳光,人们看到太阳上的黑点实际上是金星,由此可知发生金星凌日现象时,金星位于b位置.
故答案为:直线传播;b.
【分析】“金星凌日”现象的成因是光的直线传播形成的,是金星挡住了太阳光,也可以认为是金星的影子,根据三颗星的位置关系知金星应该位于b位置。
18.【答案】5/6;1.5
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【解答】由题意知, sAB 5光年,时间 t 6年,则喷流喷射的实际速度: v = c.
由勾股定理可知,喷流竖直的距离:sBD 光年 4光年,由图可知,sACsDE 6光年,则有:sBEsDE sBD 6光年 4光年 2光年,由此可知,喷流在B点发出的光传到地球观测者所用的时间t′ 2光年,则观测者测得喷流的速度v′ c 1.5c.
故答案为: ,1.5.
【分析】由A点到B点的距离和所用的时间,根据速度公式就可以求出喷射的实际速度;根据勾股定理求出喷流竖直的距离,可以求出在B点发出的放到达地球所用的时间,利用速度公式求出观测者测得的速度。
19.【答案】E;变高
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可得,用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮;由光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高。
故答案为:E,变高。
【分析】光从水中斜射如空气,在界面会发生折射现象,在空气中 的折射角大于在水中的入射角,逆着光线看去铜钱的像的位置会比实际位置变高。
20.【答案】165;7点20分
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】解:(1)根据平面镜成像特点可知,物和像大小相等;小明同学的身高是165cm,则他在平面镜中的像高也是165cm;(2)方法一:根据平面镜成像特点,即物和像关于平面镜对称,作出平面镜中钟表指针的实际情况,如下图,可以看到钟表的实际时间是7:20;方法二:把试卷翻过来,注意上下不要颠倒,直接从试卷的反面看钟表的实际时间是7:20。
故答案为:165,7点20分。
【分析】考查平面镜成像的特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。因此在识别挂钟实际时间的时候,将挂钟左右倒置即可。
21.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】解:由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以,先作出反射光线与入射光线夹角的平分线,即为法线,然后再过入射点作法线的垂线即为平面镜;图中反射光线与入射光线垂直,所以反射角等于入射角等于45°.
故答案如图所示
。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。作图时先作出入射光线和反射光线所成角的平分线,即为法线,然后再根据法线与平面镜垂直即可得平面镜的位置。
22.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】解:过入射点垂直界面作出法线,根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,在空气中法线右侧作出反射光线OB,并使反射角等于入射角;根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,在法线右侧的水中斜向下作出折射光线OC,使折射角小于入射角,
故答案如图所示
。
【分析】根据光的反射定律和折射定律,先过入射点作出界面的垂线,即为法线,根据反射角和入射角分居法线两侧且大小相等作出反射光线,连接入射点和光斑即得折射光线。
23.【答案】解:如图所示:
【知识点】光的折射现象及其应用;作光的折射光路图
【解析】【解答】碗里无水时,人眼在E处通过碗的边缘D点刚好能看到空碗底部硬币的左边缘A点;沿碗壁缓缓向碗中加水时,当水面到达C处时,能通过D点看到硬币的右边缘B点,说明由B点射向水面的光线折射后进入了人的眼睛;所以,作图方法为:过C点作水平直线(即水面),与AE交于O点(O为入射点),再过O点作法线,连接BO即为入射光线,则OD为折射光线。
故答案如图所示:
【分析】光从水或其他介质斜射入空气,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角大于入射角;根据题意,加水后正好看到硬币的右边缘B点,说明B点发出的光线正好通过水面折射进入人的眼睛。根据折射定律作图即可。
24.【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】解:选作出S关于平面镜的对称点,即为像点S′,连接S′与人眼的连线交平面镜于点为入射点,从而画出反射光线,连接S和入射点连线画出入射光线。
故答案如图所示:
【分析】根据平面镜成像的规律,像与物大小相等,关于平面镜对称,可以先作出S在平面镜中所成的像,连接人眼和像即得反射光线,反射光线与平面镜的交点即为在平面镜的反射点,连接反射点和S为入射光线,作图时注意实际光线为实线,其他辅助线为虚线。
25.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】解:第一种作法:先将两条反射光线CA、DB反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接SC、SD画出入射光线,如图所示:
第二种作法:先过C点垂直镜面作出法线,在法线左侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线DB的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点S的位置,如图所示:
【分析】根据光的反射规律,可以先找到发光点的像的位置,即为两条反射光线的反向延长线的交点,根据平面镜成像的特点,像和物关于平面镜对称,找到发光点的位置,连接发光点和入射点即为入射光线。
26.【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】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A′。
故答案如图所示:
【分析】光从水或其他介质斜射入空气,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角大于入射角;根据这一规律作出AO的折射光线,两条折射光线的反向延长线的交点为A点的像的位置。
27.【答案】(1)反射
(2)在反射时,光路是可逆的
(3)反射角等于入射角 只测量了一组入射角及对应的反射角的大小 多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角大小,得出普遍规律
【知识点】光与光源;光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】解:(1)图中OF 是反射光线,ON是法线,故∠FON是反射角;(2)光反射时,光路是可逆的,即入射光线沿原来的反射光路径射向入射点,则反射光线将沿原来的入射光线反射;(3)表格中的数据反射角等于入射角,因表格中只有一组数据,故结论不具有普遍性,故不足为只测量了一组入射角及对应的反射角的大小,改进应该为多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角大小,得出普遍规律。
故答案为:(1)反射;(2)在反射时,光路是可逆的;(3)反射角等于入射角 ,只测量了一组入射角及对应的反射角的大小,多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角大小,得出普遍规律。
【分析】(1)在光的反射中,入射光与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角;(2)在光的反射现象中,光是可逆的;(3)实验中只测得一组实验数据,是不具有普遍性的,也不科学,为了得到一个普遍的规律,我们需要改变实验数据多次测量。
28.【答案】(1)A
(2)垂直
(3)不变
(4)不能;虚
(5)多次操作,消除偶然性,得到普遍规律
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)选取两支完全相同的蜡烛,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,便于比较物像大小关系,故答案为:A. (2)实验时玻璃板要竖直放置或与水平面垂直,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;(3)平面镜成像所成的像与物的大小相同,将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板,它的像将不变;(4)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以若移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像,说明平面镜成的像是虚像。(5)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确。
故答案为:(1)A;(2)垂直;(3)不变;(4)不能,虚;(5)多次操作,消除偶然性,得到普遍规律。
【分析】在探究平面镜成像规律实验时,首先要结合平面镜成像的特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。思考结合这些特点具体在实验中应该如何操作,另外为了实验的普遍性,我们要多次改变蜡烛到玻璃板的距离。
29.【答案】(1)由小变大
(2)
(3)折射;反射
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】解:(1)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ 由小变大,且折射角总是大于相应的入射角;(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ 会达到最大值,该最大值是90°。(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有折射光线,入射光全部进入水中,而只存在反射光线,这就是全反射现象。
故答案为:(1)由小变大;(2);(3)折射,反射。
【分析】 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象称为折射现象。 光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。并且,这折射现象中光路也是可逆的。此时,折射角大于入射角,当折射角达到时,折射光线消失,我们称为全反射现象。
1 / 12018届中考物理复习----光现象
一、单选题
1.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 塔在水中形成“倒影”
B. 屏幕上呈现人的影子
C. 放大镜把字“放大”
D. 笔好像在水面处“折断”
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.塔在水中形成“倒影”,是光的反射现象形成的平面镜成像,A符合题意;
B.屏幕上呈现人的影子,是光的直线而形成的影子现象,B不符合题意;
C.放大镜把字“放大”,是凸透镜的应用,由光的折射现象形成,C不符合题意;
D.笔好像在水面处“折断”,是光的折射现象形成的虚像,D不符合题意.
选答案为:A。
【分析】本题考查对生活中的各种现象的形成原因的分析,“倒影”是光的反射现象;影子是光的直线传播形成的;放大镜是光的折射现象;笔在水面处“折断”是光的折射现象。
2.阳光灿烂的日子,行走在绿树成荫的街道上,常常见到地面上有一些圆形的光斑,这些光斑是( )
A.太阳的实像 B.树叶的虚像 C.树叶的实像 D.太阳的虚像
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】树阴下地面上出现的圆形光斑,是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的像,是实际光线会聚形成的实像,是由光的直线传播形成的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】光斑是光实际光线会聚而成的,所以不是虚像,影子是光不能达到的区域,树叶的实像不会是圆形的,光斑的形成是小孔成像原理。
3.水平桌面上竖直放置着平面镜和直立的铅笔,平面镜中呈现铅笔的虚像.当铅笔与平面镜之间的距离为8 cm时,像的高度为h1,像到平面镜的距离为s1;当铅笔与平面镜之间的距离为4 cm时,像的高度为h2,像到平面镜的距离为s2.则下列四个选项中,判断正确的是( )
A.s1=s2 B.s1<s2 C.h1>h2 D.h1=h2
【答案】D
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】当铅笔与平面镜之间的距离为8 cm时,像的高度为h1,像到平面镜的距离为s1;当铅笔与平面镜之间的距离为4 cm时,像的高度为h2,像到平面镜的距离为s2,根据平面镜成像特点:像和物大小相等,像和物各对应点到平面镜间的距离相等可知,s1 cm, s2 4cm,即s1 s2,h1 h2,
故答案为:D.
【分析】本题考查平面镜成像的特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。结合特点即可分析出答案。
4.(2018八上·瑶海期中)如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离.一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的( )
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
【答案】B
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】由光路的可逆性可知,光线经A折射后进入完全相同的B,经B折射后的光线一定与原光线平行,又因AB之间有一段空气,故最后的出射光线与入射光线不再同一直线上,故射出后的位置和方向可能是图中的b,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】当光线经过两个相同的玻璃砖折射时,光线与原来平行,由光的折射规律作图分析.
5.(2018八上·高邮月考)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的直线传播
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
C.自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
D.漫反射不遵守光的反射定律
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;镜面反射与漫反射;紫外线
【解析】【解答】A、开凿隧道用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,是利用光沿直线传播.A符合题意;
B、紫外线能使钞票上的荧光物质发光,判别钞票的真伪,B不符合题意;
C、自行车的尾灯是利用了全反射的原理,使光线发生了180°偏折,这属于光的反射,C不符合题意;
D、根据不同反射面对光的反射效果不同,物体对光的反射可分为镜面反射和漫反射两类,漫反射同样遵循光的反射定律,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】(1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)紫外线能使荧光物质发光;
(3)自行车的尾灯是靠光的反射工作的;
(4)行光射到反射面上,反射光是平行的,这种反射叫做镜面反射;平行的入射光线射到粗糙的表面时,反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射叫漫反射.两种反射都遵循光的反射定律;
6.下列光现象,说法正确的是( )
A.太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的反射现象
B.小明面镜的过程中,他在镜中所成的像逐渐变大
C.人在岸边看到水中的鱼比鱼在水中的实际位置浅
D.太阳通过树叶小孔所成的像是倒立、缩小的虚像
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散现象,A不符合题意;
B、由于物体在平面镜中成像,像的大小跟物体大小相等,小明向平面镜靠近时,人的大小不变,则小明在平面镜中的像大小也不变,B不符合题意;
C、光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线向水面偏折;我们看到的水中的鱼,是由光的折射形成的虚像,在折射光线的反向延长线上,由于折射光线向水面偏折,折射光线相对于入射光线位置升高了,所以看到的水中的鱼位置比实际位置浅,C符合题意;
D、太阳通过树叶小孔所成的像是倒立、缩小的实像,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查生活中的各种与光有关的现象的解释的正确性。太阳光通过三棱镜是光的折射现象;在平面镜成像时,像与物等大;人在岸边看到水中的鱼,光线在水面发生了折射现象,并不沿着直线传播;太阳通过树叶小孔成像是倒立、缩小的实像。
7.上世纪中叶科学家发明了下红光LED和绿光LED,为与这两种LED组合,产生白色LED光源,日本科学家又探寻到一种LED,它是( )
A.紫光LED B.黄光LED C.蓝光LED D.橙光LED
【答案】C
【知识点】色光的三(基)原色和颜料的三原色
【解析】【解答】蓝光LED的发明使色光的三原色齐全了,红光、绿光、蓝光三者混合是白光,蓝光LED和红光LED、绿光LED组合,可以产生白色LED光源,故C符合题意。
故答案为:C。
【分析】光的三原色是:红、绿、蓝;颜料的三原色是:红、黄、蓝。
8.在雨后的夜晚走路时,为防止脚踩到水坑而溅污衣裤,下列判断正确的是 ( )
A.迎着或背着月光走,都应是地上发亮处是水坑
B.迎着或背着月光走,都应是地上发暗处是水坑
C.迎着月光走,地上暗处是水坑;背着月光走,地上发亮处是水坑
D.迎着月光走,地上发亮处是水坑;背着月光走,地上暗处是水坑
【答案】D
【知识点】光的反射;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】雨后的夜晚月光普照大地,水坑表面光滑,发生镜面反射,泥土表面粗糙,发生漫反射。人迎着月光走,镜面反射的光进入人眼很多,漫反射的光进入人眼很少,所以感觉水坑发亮;人背着月光走,镜面反射的光没进入人眼,而漫反射的光进入人眼一些,所以发亮处是泥土,暗处是水坑。故ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】光的反射是指光在传播到不同物质的界面时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光的反射分为镜面反射和漫反射两种,镜面反射是反射面光滑,漫反射反射平面不平整,凹凸不平.镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律.
9.中华传统文化博大精深,古诗词中蕴含着丰富的物理知识,下列诗句中能用光的反射解释的是( )
A.楼台倒影入池塘 B.风吹草低见牛羊
C.潭清凝水浅 D.云生结海楼
【答案】A
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】 A、“楼台倒影入池塘”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,A符合题意;
B、“风吹草低现牛羊”是由于光沿直线传播而形成的,B不符合题意;
C、“潭清疑水浅”是由于池底的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而形成的,C不符合题意;
D、“云生结海楼”是海市蜃楼现象,是由光的折射形成的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】通过诗句考查了光的直线传播、光的反射现象和光的折射现象,要注意区分。光沿直线传播,比如日食、影子、小孔成像都是由光的直线传播形成的;光的反射,平面镜反射是利用光的反射现象;光的折射,透镜成像、水看起来比实际要浅、海市蜃楼现象、彩虹等都是利用光的折射现象。
10.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示.当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是( )
A.在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
【答案】C
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A、由图可知,在a点或e点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=1,n=0,A不符合题意;
B、由图可知,人在b、d点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面,故能看到自己的像,即m=1,n=1,B不符合题意;
C、在c点时,c会通过两个镜面成两个虚像,由于由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=2,n=0,C符合题意;
D、在f点时,在平面镜的背面,不会成像,即m=0,n=0,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】平面镜所成的像是虚像,根据物体所放在平面镜的不同位置,判断成像的个数,还有就是能看到自己完整像的个数,这两个注意区分。
11.坐公交车时,看到同方向行驶的轿车玻璃窗上出现连续横移的字,拍摄了其中两字,如图.关于这两字写在哪辆车上,从车头向车尾看,字的顺序是( )
A.轿车上 中兴 B.轿车上 兴中
C.公交车上 中兴 D.公交车上 兴中
【答案】D
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】由图可以看出横移的字出现在轿车的玻璃上,是由于轿车反射公交车上的字,因此字在公交车上,图中字为中兴,根据平面镜成像的特点,公交车上字由车头到车尾为兴中,
故答案为:D。
【分析】在这里,轿车的玻璃既可以作为字的载体也可以作为平面镜来使用,根据平面镜成像的特点——平面镜里成的像与物体左右倒置,可以确定这里轿车的车窗玻璃是作为平面镜的,并且也可以确定字的顺序。
二、填空题
12.小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”.小明看到水中的“云”是 由光的 形成的,看到水中的“鱼”是由光的 形成的.
【答案】反射;折射
【知识点】光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的;鱼生活在水里,鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变高了,所以看到了鱼的虚像。
故答案为:反射,折射。
【分析】光的反射是指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。
13.一束平行光与镜面成30°角射到平面镜上,反射角大小是 ,人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向却看不到反射光,这是由于发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”).
【答案】60°;镜面反射
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】解:一束光与镜面成30°角入射在平面镜上,则入射角为 .则其反射角也是60°,光线射向平面镜,经平面镜反射后,平行射出,正好反射到有的人眼睛上,就得很刺眼,这种反射是镜面反射.而从某些方向上得到的反射光线较少,所以看不到反射光.
故答案为:,镜面反射。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。注意到无论是入射角还是反射角都是与法线之间的角度;漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律,当反射面光滑,平行的入射光就会被平行反射回,这种反射称为镜面反射。
14.涪江水面平静,两岸河堤高出水面1m,河堤上一棵树高4m,这棵树在涪江水中的像高 m;小明同学站在树的对岸河堤上,他的眼睛与树尖的距离为d树,与树尖在涪江水中像的距离为d像,则d树 d像(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】4;<
【知识点】光的反射定律;光的折射规律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:这棵树在涪江水中的像高等于树的高度即4m;因像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,小明同学站在树的对岸河堤上,他的眼睛在水面的上方,故他的眼睛与树尖的距离小于他的眼睛与树尖在涪江水中像的距离,即d树故答案为:4,。
【分析】平面镜成像的特点:像与物体的大小相同,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,像与物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像是虚像, 光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;所以树尖与水面的距离大于树尖在水中的像到水面的距离。
15.一束太阳光照射在平面镜上,光线与镜面的夹角为60度,则反射角是 度;若一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色光带,这是光的 现象;在红光外侧还有不可见的光叫 .
【答案】30;色散;红外线
【知识点】光的反射定律;光的色散;红外线
【解析】【解答】解:太阳光与平面镜的夹角是60°,所以入射角等于90°-60°=30°.根据光的反射定律,则反射角等于入射角,也为30°;当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;在红光之外是红外线,红外线的热效应比较强,能使被照射的物体温度升高。
故答案为:30,色散,红外线。
【分析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,无论是反射角还是入射角都是光线与法线之间的夹角;光经过三棱镜,会分解为七种单色光,这是光的色散现象;在红光的外侧还有不可见的红外线,紫光的外侧有不可见的紫外线。
16.一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示.界面上方为 (选填“空气”或“透明物质”);反射角= .
【答案】空气;40°
【知识点】光的反射定律;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:由图可知,上面的两条线在同一种介质内,故应该是反射光线和入射光线;反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线,法线与界面垂直,故入射角为90°﹣50°=40°;下面的那条线为折射光线,折射光线与法线间的夹角即折射角为90°﹣70°=20°,折射角小于入射角,故下方为透明物质,上方为空气。
故答案为:空气,.
【分析】光发生反射和折射现象,根据反射定律和折射定律知道:反射光线和入射光线在同一种介质中,折射光线和入射光线在不同介质中,可知上面两条光线为入射光线和反射光线,法线与界面垂直,作出入射角为,反射角与入射角相等,同理折射角为,小于入射角,由折射定律可知上方为空气。
17.天空中有时候会出现金星凌日的天象,人们通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点,如图1所示,小黑点即为金星。该天象是由光的 而形成。太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图2中a、b、c三个位置的某个位置上,其中金星应处在 位置。
【答案】直线传播;b
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】解:“金星凌日”现象的成因是光的直线传播,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,
金星挡住了沿直线传播的太阳光,人们看到太阳上的黑点实际上是金星,由此可知发生金星凌日现象时,金星位于b位置.
故答案为:直线传播;b.
【分析】“金星凌日”现象的成因是光的直线传播形成的,是金星挡住了太阳光,也可以认为是金星的影子,根据三颗星的位置关系知金星应该位于b位置。
18.据天文观测,室女座一类星体向外喷射出超光速喷流,震惊科学界,近期谜底揭开,“超光速”只是一种观测假象.如图所示,喷流用6年时间从A点喷射到5光年远处的B点,其喷射的实际速度为 c,当喷射到达B点时,喷流在A点发出的光已经到达C点位置,此时喷流在B点发出的光才开始传向地球,因观测距离遥远,地球观测者接收到喷流的光时误以为喷流只是在水平方向喷射了3光年,所以观测者测得喷流的速度到达了 c(c为光在真空中传播的速度)
【答案】5/6;1.5
【知识点】光的传播速度与光年
【解析】【解答】由题意知, sAB 5光年,时间 t 6年,则喷流喷射的实际速度: v = c.
由勾股定理可知,喷流竖直的距离:sBD 光年 4光年,由图可知,sACsDE 6光年,则有:sBEsDE sBD 6光年 4光年 2光年,由此可知,喷流在B点发出的光传到地球观测者所用的时间t′ 2光年,则观测者测得喷流的速度v′ c 1.5c.
故答案为: ,1.5.
【分析】由A点到B点的距离和所用的时间,根据速度公式就可以求出喷射的实际速度;根据勾股定理求出喷流竖直的距离,可以求出在B点发出的放到达地球所用的时间,利用速度公式求出观测者测得的速度。
19.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,在钱随水光而显现矣.”如图所示,把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处,用激光笔从A点向 处(用图中字母表示)照射,可照亮铜钱.加满水,从A处看到像的位置将 (选填“变高”“变低”或“不变”).
【答案】E;变高
【知识点】光折射的可逆性;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】解:把铜钱放在碗底B处后加适量水,从A处恰好看到铜钱的像在E处;根据光路的可逆性可得,用激光笔从A点向E处射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮;由光的折射规律可知,他看到的铜钱是因为光的折射而形成的变高的虚像;加满水后,由于入射点升高,人眼逆着射来的光线看去,看到像的位置将变高。
故答案为:E,变高。
【分析】光从水中斜射如空气,在界面会发生折射现象,在空气中 的折射角大于在水中的入射角,逆着光线看去铜钱的像的位置会比实际位置变高。
20.小明同学身高165 cm,站在竖直放置的平面镜前,从平面镜中看到挂钟的指针如图所示.由此可知,他在平面镜中的像高为 cm,挂钟显示的实际时间是 .
【答案】165;7点20分
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】解:(1)根据平面镜成像特点可知,物和像大小相等;小明同学的身高是165cm,则他在平面镜中的像高也是165cm;(2)方法一:根据平面镜成像特点,即物和像关于平面镜对称,作出平面镜中钟表指针的实际情况,如下图,可以看到钟表的实际时间是7:20;方法二:把试卷翻过来,注意上下不要颠倒,直接从试卷的反面看钟表的实际时间是7:20。
故答案为:165,7点20分。
【分析】考查平面镜成像的特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。因此在识别挂钟实际时间的时候,将挂钟左右倒置即可。
三、作图题
21.如图所示,是光线经过平面镜反射后的光路图,请你在图中适当的位置画出平面镜,并标出反射角的度数.
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】解:由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以,先作出反射光线与入射光线夹角的平分线,即为法线,然后再过入射点作法线的垂线即为平面镜;图中反射光线与入射光线垂直,所以反射角等于入射角等于45°.
故答案如图所示
。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。作图时先作出入射光线和反射光线所成角的平分线,即为法线,然后再根据法线与平面镜垂直即可得平面镜的位置。
22.如图,一束光射入水中,在水底形成光斑.请根据人射光线和光斑,画出水面的反射光线和水中的折射光线.
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图;作光的折射光路图
【解析】【解答】解:过入射点垂直界面作出法线,根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内,在空气中法线右侧作出反射光线OB,并使反射角等于入射角;根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,在法线右侧的水中斜向下作出折射光线OC,使折射角小于入射角,
故答案如图所示
。
【分析】根据光的反射定律和折射定律,先过入射点作出界面的垂线,即为法线,根据反射角和入射角分居法线两侧且大小相等作出反射光线,连接入射点和光斑即得折射光线。
23.如图,人眼在E处通过碗的边缘D点刚好能看到空碗底部硬币的左边缘A点. 现在向碗里缓慢加水,当水面到达C处时,人眼仍在E处,但能通过D点看到硬币的右边缘B点.用一条光线示意以上光学现象(并画出水面、法线).
【答案】解:如图所示:
【知识点】光的折射现象及其应用;作光的折射光路图
【解析】【解答】碗里无水时,人眼在E处通过碗的边缘D点刚好能看到空碗底部硬币的左边缘A点;沿碗壁缓缓向碗中加水时,当水面到达C处时,能通过D点看到硬币的右边缘B点,说明由B点射向水面的光线折射后进入了人的眼睛;所以,作图方法为:过C点作水平直线(即水面),与AE交于O点(O为入射点),再过O点作法线,连接BO即为入射光线,则OD为折射光线。
故答案如图所示:
【分析】光从水或其他介质斜射入空气,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角大于入射角;根据题意,加水后正好看到硬币的右边缘B点,说明B点发出的光线正好通过水面折射进入人的眼睛。根据折射定律作图即可。
24.请画出图中人眼通过平面镜M看到桌子底下橡皮S的光路.
【答案】解:如图所示:
【知识点】平面镜成像的相关作图
【解析】【解答】解:选作出S关于平面镜的对称点,即为像点S′,连接S′与人眼的连线交平面镜于点为入射点,从而画出反射光线,连接S和入射点连线画出入射光线。
故答案如图所示:
【分析】根据平面镜成像的规律,像与物大小相等,关于平面镜对称,可以先作出S在平面镜中所成的像,连接人眼和像即得反射光线,反射光线与平面镜的交点即为在平面镜的反射点,连接反射点和S为入射光线,作图时注意实际光线为实线,其他辅助线为虚线。
25.如图所示,A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置.
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的反射光路图
【解析】【解答】解:第一种作法:先将两条反射光线CA、DB反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接SC、SD画出入射光线,如图所示:
第二种作法:先过C点垂直镜面作出法线,在法线左侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线DB的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点S的位置,如图所示:
【分析】根据光的反射规律,可以先找到发光点的像的位置,即为两条反射光线的反向延长线的交点,根据平面镜成像的特点,像和物关于平面镜对称,找到发光点的位置,连接发光点和入射点即为入射光线。
26.潭清疑水浅,安全记心间。如图,A 是水池底某点,请作出光线AO 的折射光线以及人从岸上看到A 的像A′。
【答案】解:如图所示:
【知识点】作光的折射光路图
【解析】【解答】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A′。
故答案如图所示:
【分析】光从水或其他介质斜射入空气,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角大于入射角;根据这一规律作出AO的折射光线,两条折射光线的反向延长线的交点为A点的像的位置。
四、实验题
27.小明和小聪在探究光的反射规律,实验装置如图所示.
(1)∠FON是 角(选填“入射”或“反射”).
(2)一束光沿EO射到镜面,在纸板上会看到反射光OF.若沿着FO的方向再入射一束光,它的反射光沿OE方向射出, 此现象说明 .
(3)在研究反射角和入射角的关系时,收集数据如下表:
小明分析表中数据,得出 的结论.
小聪说,此结论不具有普遍性.请指出实验中的不足并加以改进,
【答案】(1)反射
(2)在反射时,光路是可逆的
(3)反射角等于入射角 只测量了一组入射角及对应的反射角的大小 多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角大小,得出普遍规律
【知识点】光与光源;光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】解:(1)图中OF 是反射光线,ON是法线,故∠FON是反射角;(2)光反射时,光路是可逆的,即入射光线沿原来的反射光路径射向入射点,则反射光线将沿原来的入射光线反射;(3)表格中的数据反射角等于入射角,因表格中只有一组数据,故结论不具有普遍性,故不足为只测量了一组入射角及对应的反射角的大小,改进应该为多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角大小,得出普遍规律。
故答案为:(1)反射;(2)在反射时,光路是可逆的;(3)反射角等于入射角 ,只测量了一组入射角及对应的反射角的大小,多次改变入射角的大小,测量并分析比较对应的反射角和入射角大小,得出普遍规律。
【分析】(1)在光的反射中,入射光与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角;(2)在光的反射现象中,光是可逆的;(3)实验中只测得一组实验数据,是不具有普遍性的,也不科学,为了得到一个普遍的规律,我们需要改变实验数据多次测量。
28.如图是小丽同学利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验.
(1)实验中选择两只完全相同蜡烛的目的是为了比较____.(填符号)
A.像和物的大小 B.像的虚实
C.物距和像距 D.像的倒正
(2)为了在水平桌面上找到像的位置,实验中玻璃板的放置必须与水平桌面 .
(3)实验时,将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板,它的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)移去玻璃板后面的蜡烛,在其原来位置上放一光屏,光屏上 (填“能”或“不能”)成像,这说明平面镜成的是 像(填“实”或“虚”).
(5)小丽多次改变点燃的蜡烛到玻璃板的距离进行实验,这样做的目的是 .
【答案】(1)A
(2)垂直
(3)不变
(4)不能;虚
(5)多次操作,消除偶然性,得到普遍规律
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1)选取两支完全相同的蜡烛,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,便于比较物像大小关系,故答案为:A. (2)实验时玻璃板要竖直放置或与水平面垂直,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;(3)平面镜成像所成的像与物的大小相同,将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板,它的像将不变;(4)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以若移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像,说明平面镜成的像是虚像。(5)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确。
故答案为:(1)A;(2)垂直;(3)不变;(4)不能,虚;(5)多次操作,消除偶然性,得到普遍规律。
【分析】在探究平面镜成像规律实验时,首先要结合平面镜成像的特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。思考结合这些特点具体在实验中应该如何操作,另外为了实验的普遍性,我们要多次改变蜡烛到玻璃板的距离。
29.如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象.
(1)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ (填写变化规律),且折射角总是大于相应的入射角;
(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是 ;
(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有 光线,而只存在 光线.
【答案】(1)由小变大
(2)
(3)折射;反射
【知识点】光的折射规律
【解析】【解答】解:(1)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ 由小变大,且折射角总是大于相应的入射角;(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ 会达到最大值,该最大值是90°。(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有折射光线,入射光全部进入水中,而只存在反射光线,这就是全反射现象。
故答案为:(1)由小变大;(2);(3)折射,反射。
【分析】 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般发生变化的现象称为折射现象。 光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。并且,这折射现象中光路也是可逆的。此时,折射角大于入射角,当折射角达到时,折射光线消失,我们称为全反射现象。
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