第四章《光现象》单元复习题
1.如图是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”,在距地表高度为36000km利用红外遥感技术拍摄后,合成的微信启动页。寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是( )
A.卫星能够拍摄到地球,是因为地球是光源
B.在月球上,宇航员可以面对面说话
C.图中人的影子是由于光的反射形成的
D.光在真空中的传播速度为3×105km/s
2.早在两千多年前,我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象。下列光现象,与小孔成像原理相同的是( )
A.手影游戏 B.水中倒影
C.水“折”筷子 D.雨后彩虹
3.制作简易“针孔照相机”:在空易拉罐底部的中央打一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜,如图甲;将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,如图乙。下列说法正确的是( )
A.蜡烛将在塑料薄膜上成倒立的虚像
B.成像的原理是光的反射
C.若只将蜡烛逐渐远离小孔,塑料薄膜上的像将变小
D.如果易拉罐底部小孔形状是三角形,则在塑料薄膜上看到的像是三角形的光斑
4.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.小明在上课时能看到黑板上的字,原因是黑板发生了镜面反射
B.学生能看到黑板上的字,是因为反射的光线杂乱无章,但不遵循光的反射定律
C.刚下过雨的夜晚,人们在坑洼的路面迎着月亮行走,看到发暗的地方是水面
D.青蛙“坐井观天,所见甚小”,是光的直线传播造成的
5.如图所示,一束光与镜面的夹角为30°,现将平面镜绕O点转动,使反射光线跟入射光线的夹角变为100°,则镜面应绕O点( )
A.顺时针转动20° B.逆时针转动20°
C.顺时针转动10° D.逆时针转动10°
6.如图所示,固定在水面上方的光源发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为46°,下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为46°
B.当水面升高时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向左移动
D.当水面降低时,光源与它的像的距离将变小
7.7月28日,成都第31届世界大学生夏季运动会在龙泉驿区东安湖畔盛大开幕。赛前为了展现东安湖的最美形象,主办方特意安排清洁工人高空作业清理了大运会一场三馆的外墙玻璃。如图所示,玻璃幕墙相当于平面镜,下列说法正确的是( )
A.工人从玻璃幕墙中看到自己的像是光的折射现象
B.玻璃幕墙中工人的像是虚像
C.工人远离玻璃幕墙时,镜中的像将变小
D.工人距玻璃幕墙0.5m时,他在镜中的像距玻璃幕墙1m
8.检查视力的时候,视力表往往放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,要求被测者与视力表像的距离是5m,如图是小红同学在一次测量视力时的情景,关于这次视力测量说法正确的是( )
A.视力表中开口向东的“E”,在平面镜中成的像开口向西
B.小红面镜1m时,她的像向她靠近1m
C.小红同学按要求进行视力测量,则L的大小应该是0.6m
D.小红面镜时,她的像将变大
9.如图,11月初的18点,教室内灯火通明,一值日生面向一扇推拉窗站立,会发现( )
A.由于这扇玻璃较厚,教室里日光灯能形成两个实像
B.当人打开窗户时,教室里日光灯的像不会发生移动
C.当人在原地顺时针转圈时,右耳的像靠近窗户
D.当完成值日关上教室内灯后,他会发现教室里日光灯的像更清晰
10.第31届世界大学生夏季运动会开幕式于2023年7月28日晚在四川成都东安湖体育公园举行,如图是东安湖体育馆的美丽景色图。下列说法正确的是( )
A.远处湖面上主场馆的倒影是光的折射形成的虚像
B.小张看到火炬塔在水中的倒影,是因为光从空气射向水面,经过反射再进入小张的眼睛
C.火炬塔发出的“万丈光芒”与海市蜃楼的原理相同
D.微风吹过,水面波光粼粼,是因为光在水面发生了漫反射,不遵守光的反射定律
11.“水深危险”,为了我们的人身安全,严禁私自下河游泳。如图所示,能正确描述岸上人看到水底A点的光路图是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,装有水的容器左上方有一支激光笔,沿笔身倾角θ的方向对准着容器底部的O点,此时打开激光笔,欲使激光照射到O点,以下可行的操作是( )
A.保持笔身倾角和位置不变,直接打开激光笔
B.保持笔身倾角不变,向右平移激光笔
C.保持笔身倾角不变,向左平移激光笔
D.保持激光笔的位置不变,增大笔身倾角θ
13.下列关于图中光现象的说法正确的是( )
A.树荫下的光斑是光的反射形成的
B.山在江水中的“倒影”是光的折射形成的
C.湖边人看到水中金鱼是光沿直线传播形成的
D.雨后天空中出现彩虹是光的色散所形成的
14.关于红外线和紫外线,下列说法正确的是( )
①家用消毒柜的灭菌灯是利用红外线进行消毒的
②电视机的遥控器是利用红外线进行遥控的
③验钞机是利用紫外线来鉴别钞票真伪的
④红外线、紫外线均不可以在真空中传播
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有①④
15.下列四幅图是常见的光现象,有关它们的说法错误的是( )
A.甲图中,水里的倒影是由于光的反射形成的
B.乙图中,彩虹的形成与光的色散现象有关
C.丙图中,放入水中的汤勺被“折断”,这是由于光的折射造成的
D.丁图中,太阳光穿过树叶间的小孔在树荫下形成光斑,光斑的形状与孔的形状有关
16.光在空气和玻璃的分界面处发生反射和折射的光路如图所示,其中反射角为∠ (选填“1”“2”或“3”),分界面为 (选填“①”“②”),分界面的 方为空气。
17.小茗同学站在平面镜前1.5m处,他在镜中的像到镜面的距离是 m;当他向镜面前进0.2m时,人与像间的距离是 m。现将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面1m处(如图所示),这时她 (选填“能”或“不能”)在镜中看到自己的像,当小茗靠近镜面时,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.如图所示,水平桥面上有许多大小完全相同的路灯,靠近岸边浅水区的路灯A与桥中心深水区的路灯B相比,二者在水中的像的大小 (选填“A大”“B大”或“相同”),路灯A的像到水面的距离 路灯B的像到水面的距离(选填“大于”“等于”或“小于”),小明在路灯下产生影子的原理是 。
19.一束光从空气中斜射向玻璃砖(上下两个表面是平行的)并穿过,其光路如图所示,则α γ2(选填“>”“=”“<”),相对于入射光线AO,则射出光线BC的传播方向 (选填“改变”或“不改变”)。
20.让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,如图,在白屏上就形成一条彩色光带,这种现象叫做光的 ,这种现象表明太阳光是由 混合而成的,其中红、绿、 被称作光的三原色。
21.如图所示,被固定好的激光源L发射的一束激光照射到容器中的水平液面上,入射角为α=45°,这束激光经液面反射后,照射到光电转换器M的D1点上,光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号,从而指示出容器中液面的高度,经过一段时间,如果光信号由D1点移至D2点,已知D1D2之间距离为10cm,说明容器中的液面 (选填“升高”或“降低”)了 cm,此过程折射入水照到杯底的光点向 移,激光常被用来测距是利用它 的特性。
22.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板竖直放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了 反射;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了 ;
(4)小珠利用图甲所示装置探究“光反射时的规律”,在纸板上用笔描出多组入射光EO和反射光OF的径迹,接着她用量角器测出∠i与∠r(如图丙所示),多次测量结果如表。
序号 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
分析可知:在光的反射中, ;在图丙所示的实验中如果让光沿FO方向射到镜面,会发现反射光沿OE方向射出。这表明在反射现象中, ;小海也把一束光贴着纸板射到O点,如图丁所示,但纸板与平面镜并未垂直,此时反射光线在纸板 (选填“上”、“前”或“后”)。
23.将一只打火机放在纸后压在平面镜上,眼睛贴近镜子却能看到纸后面的打火机,非常神奇,如图1甲所示。为此,小明进行了如下实验,探究平面镜成像的特点。
【实验过程】
(1)实验时应选 (选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板代替平面镜,并将玻璃板 立在桌面上。
(2)如图1乙所示,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A、将与蜡烛A完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动,直至蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后的像完全重合,此时蜡烛B好像也被点燃了,由此可得结论:平面镜成像时, 。
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,将一张白纸放在 的位置,并在玻璃板 (选填“前”或“后”)观察白纸上是否有A的像。
【分析数据得出结论】改变蜡烛A的位置,重复实验,分别用直尺测出A和B到玻璃板的距离,记录在下表中。
序号 1 2 3
A到玻璃板的距离/cm 4.00 6.00 9.00
B到玻璃板的距离/cm 4.00 6.00 9.00
分析表中数据,可以得出结论:平面镜成像时 。
【拓展实验】小明用纸板挡住玻璃板一部分,让小丽从侧面观察玻璃板,如图2甲所示,发现通过玻璃板能看到被纸板挡住的蜡烛。经过讨论,他们以作图的方式得到了解答,请你在图2乙中作出小丽眼睛看到蜡烛A的光路。
第四章《光现象》单元复习题答案
1.【解答】解:A、卫星能够拍摄到地球,是因为地球能反射太阳光,但地球不是光源,故A错误。
B、月球表面是真空,声音不能在真空中传播,宇航员不可以面对面说话,故B错误。
C、图中人的影子是由于光的直线传播形成的,故C错误。
D、光在真空中的传播速度为3×108m/s=3×105km/s,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A、手影游戏的原理是光的直线传播,故A正确;
B、水中倒影的原理是光的反射,故B错误;
C、水“折”筷子的原理是光的折射,故C错误;
D、雨后彩虹的原理是光的折射,故D错误。
故选A。
3.【解答】解:A、小孔成像现象中蜡烛将在塑料薄膜上成倒立的实像,故A错误;
B、产生此现象的原因是光在均匀介质中沿直线传播,故B错误;
C、若只将蜡烛逐渐远离小孔,塑料薄膜上的像将变小,故C正确;
D、像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关,如果易拉罐底部小孔形状是三角形,则在塑料薄膜上看到的像是蜡烛的像,故D错误。
故选:C。
4.【解答】解:AB、小明能看到黑板上的字,是因为反射的光线杂乱无章,发生了漫反射,遵循光的反射定律,故AB错误;
C、路面上的水发生镜面反射,路面发生漫反射,当人迎着月光走时,水面发生镜面反射进入人眼光线比路面发生漫反射进入人眼的光线多,人感觉水面亮,所以亮的地方是水,暗的地方是路面,故C错误;
D、青蛙“坐井观天,所见甚小”,这是由光的直线传播造成的,故D正确。
故选:D。
5.【解答】解:一束光与镜面成30°角入射,可知入射角为60°,则反射光线跟入射光线之间的夹角为120°,入射光线位置没变,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角为100°,可知镜面逆时针转动,如图所示:
BC为转动后镜面,OE为转动前镜面法线,因此入射角∠AOE=60°,OF为镜面转动后法线,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角为100°,因此转动镜面后入射角∠AOF=50°,则法线转动角度为:
∠EOF=∠AOE﹣∠AOF=60°﹣50°=10°,所以镜面逆时针转动角度为10°。
故选:D。
6.【解答】解:A、已知光束与水面的夹角为46°,入射角为入射光线与法线的夹角,所以入射角为90°﹣46°=44°,故A错误;
B、因为入射光线方向不变,当水面升高时,两次的水面是平行的,所以入射角不变,故B错误;
C、当水面升高时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向左移动,故光屏上的光斑A向左移动,故C正确;
D、当水面降低时,光源到水面的距离变大,根据平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,像到水面的距离变大,因而光源与它的像的距离将变大,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:A、平面镜成像的原理是光的反射现象,工人从玻璃幕墙中看到自己的像是光的反射现象,故A错误;
B、平面镜所成的像是虚像,所以玻璃幕墙中工人的像是虚像,故B正确;
C、平面镜成像时像与物体的大小相等,工人远离玻璃幕墙时,镜中的像大小不变,故C错误;
D、像与物体到镜面的距离相等,由此可知,工人距玻璃幕墙0.5m时,他在镜中的像距玻璃幕墙0.5m,故D错误;
故选:B。
8.【解答】解:A、平面镜所成像是正立、等大的虚像,物像相对于平面镜对称。所以视力表中开口向东的“E”,在平面镜中成的像开口向东,故A错误;
B、小红面镜1m时,像向平面镜靠近1m,她的像向她靠近2m,故B错误;
CD、要求被测者与视力表像的距离是5m,由图知,小红到平面镜距离2.2m,
所以视力表的像到平面镜距离为5m﹣2.2m=2.8m,视力表到平面镜距离也为2.8m,
L的大小应该是2.8m﹣2.2m=0.6m,
小红面镜时,她的像不变,故C正确,D错误。
故选:C。
9.【解答】解:A、由于这扇玻璃较厚,前后两个面都能反射成像,教室里日光灯能形成两个虚像,故A错误;
B、当人打开窗户时,教室里日光灯的像不会发生移动,故B正确;
C、当人在原地顺时针转圈时,右耳的像远离窗户,故C错误;
D、当完成值日关上教室内灯后,教室里日光灯的像几乎看不见了,故D错误。
故选:B。
10.【解答】解:A、平静的湖面相当于一个平面镜,主场馆的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故A错误;
B、小张看到火炬塔在水中的倒影,是因为光照射到水面上发生反射,再进入小张的眼睛,故B正确;
C、火炬塔发出的“万丈光芒”是光沿直线传播形成的,而海市蜃楼是光的折射现象,故C错误;
D、水面波光粼粼,这是因为光照射到无数的水波片上,发生无数的镜面反射,每一条光线都遵守光的反射定律,故D错误。
故选:B。
11.【解答】解:
A、图中光从水中斜射入空气中,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,故A正确;
BD、图中光的传播方向反了,应该是从水中到空气中,故BD错误;
C、光从水中斜射入空气中,应该是折射角大于入射角,而图中是折射角小于入射角,故C错误;
故选:A。
12.【解答】解:水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到O点;当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,折射光线偏向法线,因此水槽底部光斑移动到O点的左侧;
A、保持笔身倾角和位置不变,直接打开激光笔,不能使激光照射到O点,故A错误;
BC、保持笔身倾角不变,向右平移激光笔,能使激光照射到O点,故B正确,C错误;
D、保持激光笔的位置不变,增大笔身倾角θ,入射角更小,折射角也更小,不能使激光照射到O点,故D错误;
故选:B。
13.【解答】解:A、树荫下圆形的光斑,是由光的直线传播形成的,故A错误;
B、山在江水中的“倒影”是平面镜成像的原理是光的反射,故B错误;
C、湖边人看到水中金鱼是光的折射形成的,故C错误;
D、雨后天空中出现彩虹,是当太阳光射入空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散形成的,故D正确。
故选:D。
14.【解答】解:①家用消毒柜的灭菌灯是利用紫外线进行消毒的,故①错误;
②电视机的遥控器是利用红外线进行遥控的,故②正确;
③验钞机是利用紫外线来鉴别钞票真伪的,故③正确;
④红外线、紫外线均都可以在真空中传播,故④错误。
综上所述,②③正确,故B正确,ACD错误。
故选:B。
15.【解答】解:
A、水里的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A正确;
B、雨后天空出现彩虹,是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故B正确;
C、放入水中的汤勺被“折断”,这是由于光从水中斜射入空气中发生折射造成的,故C正确;
D、太阳光穿过树叶间的小孔在树荫下形成光斑,这是小孔成像,像的形状与孔的形状无关,故D错误。
故选:D。
16.【解答】解:由图可知,∠1等于∠3且共边,因此①是法线,②是界面,CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线,反射角为∠1;
又因为∠2大于∠3,即折射角大于入射角,所以分界面下方是空气,上方是水。
故答案为:1;②;下。
17.【解答】解:因为像距和物距是相等的,小茗同学站在平面镜前1.5m处,他在镜中的像到镜面的距离是1.5m;
当他向镜面前进0.2m时,此时物距为1.5m﹣0.2m=1.3m,则像距为1.3m,人与像间的距离是2.6m;
平面镜成像是利用了光的反射原理,在镜后放一物体并不妨碍光的反射,所以她能在镜中看到自己的像;
像和物体形状、大小相同,当小茗靠近镜面时,像的大小将不变。
故答案为:1.5;2.6;能;不变。
18.【解答】解:平面镜成像时,像与物体大小相同,路灯A和B大小相等,则两者像的大小相同;
路灯到水面的距离相同,则路灯A的像到水面的距离等于路灯B的像到水面的距离;
小明在路灯下产生的影子是由光的直线传播形成的。
故答案为:相同;等于;光的直线传播。
19.【解答】解:光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,根据两条法线是平行的,第二次的入射角等于第一次的折射角,根据光路具有可逆性,第二次的折射角等于第一次的入射角,即则α=γ2。因而第二次折射光与第一次的入射光平行,方向没有改变。
故答案为:=;不改变。
20.【解答】解:太阳光过棱镜后会分解成不同颜色的光,这是光的色散现象。这种现象说明太阳光不是单色光,是由多种色光混合而成的。
红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因此把红、绿、蓝叫做色光三原色。
故答案为:色散;多种色光;蓝。
21.【解答】解:由于入射光线是固定的,且光在水面上发生的是镜面反射,当水面发生变化时,故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,如图所示,反射到光电转换器接收平面上的光点从D1点移向D2点,则表明被监视的液面是降低的,由于入射角是45°,入射光线与下降后液面的法线、原来液面位置构成等腰直角三角形,即液面下降的距离等于第二次的法线到O点的距离,根据平行四边的特点,D1点至D2点距离等于2倍的第二次的法线到O点的距离,即等于2倍液面下降的距离,则D1D2之间距离为10cm,液面下降5cm。
当液面下降后,入射点向右移动,折射角不变,折射光线向右平移,则光斑右移,激光常被用来测距是利用它方向性好的特性。
故答案为:降低;5;右;方向性好。
22.【解答】解:(1)如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动;
(2)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(3)当纸板右半部分和左半部分在同一平面上时,能同时看到反射光线和入射光线,当纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)∠i为入射角,∠r为反射角,比较∠i与∠r的大小可得:在光的反射中,反射角等于入射角;
在如图所示的实验中如果让光沿FO方向射到镜面,会发现反射光沿OE方向射出,这表明在反射现象中,光路是可逆的;
根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,由图可知,纸板向后倾斜,未与平面镜垂直,此时反射光线应与入射光线在同一平面内,故反射光线在纸板前。
故答案为:(1)顺;(2)漫;(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)反射角等于入射角;光路是可逆的;前。
23.【解答】解:(1)玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样可以使确定的像的位置更加准确,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断;还得将薄玻璃竖直立在水平桌面上;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等;
(3)因为光屏可以承接实像,不能承接虚像,所以为了探究平面镜成像的虚实情况,可以将白纸竖直放在蜡烛B所在的位置,眼睛应在玻璃板后观察光屏上是否有蜡烛A的像;
【分析数据得出结论】由表中物距和像距的数值可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等;
【拓展实验】做A关于镜面MN的对称点A′,连接眼睛与A′与镜面相交于一点,即为入射点,连接A与入射点、人眼与入射点,即为入射光线和反射光线,如图所示:。
故答案为:【实验过程】(1)较薄、竖直;(2)像和物大小相等;(3)蜡烛B;后;【分析数据得出结论】像和物到镜面的距离相等;
【拓展实验】如图所示
。