二、光的反射
能力提升
1.下列属于光的反射现象的是( )。
A.日食和月食
B.树在水中的“倒影”
C.小孔成像
D.阳光下旗杆的影子
2.要使人的眼睛能看到某物体,必要条件是 ( )。
A.一个光源
B.必须在白天看
C.物体和眼睛在同一直线上
D.物体反射的光线或发出的光线进入人眼
3.如图5-2-2所示,EF为平面镜,OA为反射光线,ON为法线,反射角∠NOA等于45°。已知∠BON等于30°,∠CON等于45°,∠DON等于60°,与反射光线OA对应的入射光线是( )。
图5-2-2
A.NO B.BO C.CO D.DO
4.若反射光线与入射光线的夹角为80°,则入射光线与镜面的夹角是( )。
A.40° B.50° C.80° D.100°
5.(2021·山东枣庄中考)如图5-2-3所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线 (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
图5-2-3
6.如图5-2-4所示,早晨的太阳光与水平方向成30°角射到一水平放置的平面镜上,经镜面反射后,反射角为 。随着时间的推移,从早晨到中午,反射角将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
图5-2-4
7.图5-2-5是桂林市的象征——象鼻山,我们能远远看到它,是由于光沿 传播;它在漓江中的倒影是由光的 形成的。
图5-2-5
8.探究“光的反射现象”,减小入射光线与平面镜的夹角,则反射角将 (选填“增大”或“减小”);小敏和小华通过同一平面镜看到了对方的眼睛,这说明在光的反射现象中光路是 的。
9.如图5-2-6所示,在探究光的反射规律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
图5-2-6
(1)实验时将光贴着纸板入射是为了 。
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时, (选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光线。
(3)为了便于观测和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是 。
(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当 。
10.如图5-2-7所示,考古人员需要对一口古井进行清理,为了解决照明问题,请你帮他们把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。
图5-2-7
11.自行车尾灯的反光原理如图5-2-8所示。请完成反射光路,并标出第二次反射时反射角的度数。
图5-2-8
探究创新
12.用如图5-2-9所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
图5-2-9
表5-1
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
(1)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如表5-1。比较r和i,可以得出:光反射时,反射角 入射角。
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在 。
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图5-2-9中的OA方向射出。说明光反射时,光路是 的。
(4)由于光在纸板上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
参考答案
1.B 解析:日食和月食、影子、小孔成像均是由光的直线传播形成的,树在水中的“倒影”是树经水面反射形成的虚像,因此正确选项为B。
2.D
3.C 解析:一束光射到平面镜上,已知EF为平面镜,OA为反射光线,ON为法线,反射角∠NOA等于45°。根据光反射定律,反射角等于入射角,可得入射角也是45°。因为∠BON等于30°,∠CON等于45°,∠DON等于60°,所以入射角为∠CON,则与反射光线OA对应的入射光线是CO。
4.B 解析:若反射光线与入射光线的夹角为80°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以入射角为40°,则入射光线与镜面的夹角为90°-40°=50°。
5.解析:由题图可知,物体表面凹凸不平,平行光入射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫漫反射,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
答案:不会 遵循
6.解析:因为太阳光与水平方向成30°角,所以入射角是60°,反射角等于入射角,即反射角为60°。随着时间的推移,从早晨到中午,入射角会减小,所以反射角也减小。
答案:60° 减小
7.解析:人们直接看物体是通过光在空气中沿直线传播进行的;平静的水面相当于平面镜,物体在水中的倒影实质上是物体在平面镜中所成的虚像,这是由光的反射形成的。
答案:直线 反射
8.解析:在探究“光的反射现象”时,减小入射光线与平面镜的夹角,会使入射角增大,而在光的反射现象中,反射角等于入射角,反射角同样会增大。小敏和小华通过同一平面镜看到了对方的眼睛,这说明在反射现象中光路是可逆的。
答案:增大 可逆
9.解析:实验时将光贴着纸板入射是为了能在纸板上显示光的传播路径;如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时,由于反射光线跟入射光线、法线在同一个平面内,所以不能在纸板上看到反射光线;为了得到实验结论,使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应多次改变入射角后进行实验。
答案:(1)显示光路
(2)不能
(3)用笔在纸板上沿着光路将其描画下来
(4)多次改变入射角后进行实验
10.解析:本题已知入射光线和反射光线,根据光的反射定律,反射光线和入射光线的夹角的角平分线即为法线所在的位置,由此可确定法线(注意用虚线),垂直于法线并过入射点的直线即为平面镜的位置。
答案:如图D-5-1所示
图D-5-1
11.解析:过入射点垂直反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,故第二次反射时反射角为30°,注意法线要用虚线。
答案:如图D-5-2所示
图D-5-2
12.解析:(1)根据表格中的数据可知,光反射时,反射角等于入射角。(2)在实验过程中,将纸板向前或向后折,是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内,此时把纸板EF右侧向前或向后折,不能看到反射光线,说明光反射时,反射光线与入射光线及法线ON在同一平面内。(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,这表明在光的反射中,光路是可逆的。(4)在不同方向都可以看到光在纸板上传播的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射。
答案:(1)等于
(2)同一平面内
(3)可逆
(4)漫反射三、学生实验:探究——平面镜成像的特点
能力提升
1. 图5-3-5是从平面镜中看到的钟面虚像,则实际时间是( )。
图5-3-5
A.9时40分 B.2时20分
C.4时10分 D.7时50分
2.图5-3-6能正确表示小丑在平面镜中成像的是( )。
图5-3-6
3.学校大门旁竖直放置了一块平面镜,小张同学逐渐面镜的过程中,下列说法正确的是( )。
A.小张的像逐渐变大
B.小张想通过平面镜看到自己的全身像,则平面镜的纵向长度至少为整个身高的一半
C.小张在平面镜中看见了小王,则小王在平面镜中看不见小张
D.小张在平面镜中所成的像是实像
4.一只小鸟在平静的湖面上飞翔,当小鸟距水面4 m时,该“倒影”距小鸟 m,小鸟在湖面的“倒影”是 (选填“实”或“虚”)像,它是由光的 形成的。
图5-3-7
5.如图5-3-7所示,桥通过平静的水面成像,半圆形桥孔与其像合在一起构成圆。桥长45 m,则桥的像长 m。正中大圆直径为10 m,则大圆顶部到水面的距离为 m。
图5-3-8
6.研究平面镜成像特点的实验情况如图5-3-8所示,放在“烛焰”上的手指 (选填“会”或“不会”)被烧痛,烛焰在平面镜中所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
7.疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是 (选填“实像”或“虚像”);当医护人员面镜时,人与像之间的距离 ,像的大小 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
8.(2021·陕西中考)在图5-3-9中作出点光源S通过平面镜所成的像S'(保留作图痕迹)。
图5-3-9
9.一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线。(保留辅助线)
图5-3-10
10.图5-3-11是探究平面镜成像特点的实验装置。
图5-3-11
(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 。
(2)选取完全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12 cm,则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm。
11.在探究平面镜成像特点的实验中:
图5-3-12
(1)如图5-3-12所示,在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同蜡烛,在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像 。若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,将 (选填“能”或“不能”)观察到玻璃板前面点燃蜡烛的像。
(2)实验数据如表5-2:
表5-2
实验 次数 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物大小比较
第一次 12.0 12.0 等大
第二次 15.0 15.0 等大
本实验表明:平面镜所成的像是虚像,像与物的大小 ,像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。
探究创新
12.如图5-3-13所示,小明站在地铁站台,他透过玻璃板制成的屏蔽门可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验。实验步骤如下,请完成相关内容。
图5-3-13
(1)小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到 。
(2)记录 。
(3)量出 的距离。
步骤(3)中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,物理依据是 。
13.小成同学在做探究平面镜成像特点的实验时,在竖立的玻璃板前5 cm处放一支点燃的蜡烛A,蜡烛高8 cm,小成发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像,他再取一段未点燃的同样的蜡烛B放在像处,发现该蜡烛与蜡烛A的像完全重合,如图5-3-14所示。
图5-3-14
(1)B蜡烛的高为 cm。
(2)为了使像看起来更清晰,小成最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(3)小成在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴 (选填“可能”或“不可能”)被点燃。
(4)小成以5 cm/s的速度匀速将A蜡烛远离玻璃板移动2 s时,B蜡烛应与A相距 cm才可能与A的像完全重合。
参考答案
1.A 解析:本题考查的是平面镜的成像特点:平面镜成的像与物体左右相反。因此,可以通过钟面的中心作一条竖直线,把它当作平面镜成像的对称轴,找出针的实际位置,由此得出实际时间是9时40分,A正确。
2.D 解析:平面镜成的像与物体关于镜面对称,所以物体与像看起来是左右相反的。只有D选项中物像对称,故选项D正确。
3.B 解析:小张同学逐渐面镜的过程中,其大小不变,根据平面镜成像特点知物像大小相等,故小张的像大小不变,故A错误。人若能从镜中看到自己的全身像,需满足的条件是人的头顶和脚反射的光,经镜子反射后都能进入人的眼睛,即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。假设小张的身高为1.6 m。如图D-5-3所示,AB表示人的全身,C点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点,作出人的像A'B',将A'和C,B'和C分别用直线连接起来。则EF就是平面镜的最小长度。
图D-5-3
根据平面镜成像特点可知,A'B'∥EF∥AB,且D为AA'的中点;
所以E、F分别为A'C、B'C的中点;
所以EF为△A'B'C的中位线;
所以lEF= lA'B'= lAB=×1.6 m=0.8 m。
故小张想通过平面镜看到自己的全身像,则平面镜的高度至少为整个身高的一半,故B正确。因为光路是可逆的,所以小张在平面镜中看见了小王,小王也能在平面镜中看见小张,故C错误。根据平面镜成像特点知,小张在平面镜中所成的像是虚像,故D错误。
4.解析:因为平面镜成的像是虚像,平面镜的成像原理是光的反射,所以小鸟在湖面的“倒影”是虚像。已知小鸟距水面4 m,像到水面的距离也是4 m,所以“倒影”距小鸟8 m。
答案:8 虚 反射
5.解析:桥通过平静的水面成像,属于平面镜成像,物体在平面镜中成的是正立、等大的虚像,故桥的像长与桥长相等,也是45 m。正中大圆直径为10 m,则半径为5 m,即大圆顶部到水面的距离为5 m。
答案:45 5
6.解析:平面镜成的像是虚像,也就是说并没有实际的发光点在那里,所以放在“烛焰”上的手指不会被烧痛。
答案:不会 虚
7.解析:医护人员在平面镜中的像是虚像;当医护人员面镜时,物距变小、像距变小,医护人员与镜中的像的距离变小;根据像和物大小相等可知,当医护人员面镜时,医护人员的像的大小不变。
答案:虚像 变小 不变
8.答案:如图D-5-4所示
图D-5-4
9.解析:根据平面镜成像特点,首先作出B点的像点B',然后连接B'点与眼睛,连线与水面的交点就是入射点,入射点跟眼睛的连线就是反射光线。
答案:如图D-5-5所示
图D-5-5
10.解析:(1)因为玻璃板不仅反光而且透光,用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。(2)选取相同的两支蜡烛是为了便于比较像与物体的大小关系。(3)像与物体到玻璃板的距离相等,所以蜡烛B到玻璃板的距离是12 cm。
答案:(1)确定像的位置 (2)大小 (3)12
11.解析:(1)为了确定像的位置,拿一支未点燃的蜡烛在玻璃板后面来回移动,直到跟前面那支蜡烛的像完全重合,此时蜡烛的位置即为像的位置。因为平面镜所成的像为虚像,不能用光屏承接,所以光屏上没有像。
(2)由题中图表数据可知,像和物是等大的,且它们到镜面的距离相等。
答案:(1)完全重合 不能
(2)相等 等于
12.解析:小明依据平面镜成像的特点来粗测玻璃屏蔽门到对面广告牌之间的距离。通过自己在玻璃屏蔽门前后移动,直到看到自己在屏蔽门上成的像落在广告牌上,根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等,这时自己到屏蔽门的距离和广告牌到屏蔽门的距离相等。
答案:(1)自己的像落在广告牌上
(2)自己的站位
(3)自己的站位到玻璃屏蔽门
像到镜面的距离等于物到镜面的距离
13.解析:(1)蜡烛A高8 cm,由平面镜成像的特点——像物等大可知,B蜡烛的高也是8 cm。(2)在比较明亮的环境中,很多物体都反射光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以该实验应在比较黑暗的环境中进行。(3)因平面镜成的是虚像,不是实际光线的会聚点,所以小成在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴不可能被点燃。(4)小成以5 cm/s的速度匀速将A蜡烛远离玻璃板移动2 s时,A蜡烛移动距离s=vt=5 cm/s×2 s=10 cm,则A蜡烛与平面镜的距离为5 cm+10 cm=15 cm;因平面镜成像的特点是像物对镜面等距,所以B蜡烛与平面镜的距离也是15 cm,则B蜡烛应与A相距30 cm才可能与A的像完全重合。
答案:(1)8 (2)较暗 (3)不可能 (4)30四、光的折射
能力提升
1.图5-4-3列出的我们能够看到的现象属于光的折射现象的是( )。
图5-4-3
2.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图5-4-4甲所示),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图5-4-4乙所示)。造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是( )。
图5-4-4
A.光的直线传播和光的折射
B.光的直线传播和光的反射
C.光的反射和光的折射
D.光的反射和光的直线传播
3.能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是 ( )。
图5-4-5
图5-4-6
4.图5-4-7正确地表示了光从空气中射入水中的情况的是( )。
图5-4-7
5.如图5-4-8所示,光线从空气射入某液体中,入射角为45°,折射角为30°。光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来,最后光线又回到空气中,这时折射角为( )。
图5-4-8
A.30° B.45° C.60° D.75°
6.下列光现象可用光的折射规律解释的是 ( )。
A.立竿见影 B.潭清疑水浅
C.池水映明月 D.一叶障目
7. 某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图5-4-9所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,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( )。
图5-4-9
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
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点的下方
8. 图5-4-10是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的 侧,折射角的大小是 ,此过程中还有部分发生了反射,反射角的大小是 。
图5-4-10
9.观察拍摄于水边的风景照片时,总会发现倒影部分比景物本身暗一些,这是光从空气射到水面上时,由于光的 (选填“反射”或“折射”),一部分光进入了水中的缘故。
10.(2021·山东烟台中考)如图5-4-11所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请画出小明看到物体A的光路图。
图5-4-11
11.“坐井观天,所见甚小”,青蛙在枯井和有水的井中“观天”的范围大小是不同的。如图5-4-12所示,一只青蛙在井底(井中有水)中央,请用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围。
图5-4-12
12.请在图5-4-13中画出光从空气射入玻璃再从玻璃到空气的光路图。
图5-4-13
探究创新
13.图5-4-14是研究光的折射规律的实验原理图;表5-3中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
图5-4-14
表5-3
入射角i 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°
折射角r 6.7° 13.3° 19.6° 25.2° 30.7° 35.1° 38.6° 40.6°
请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)。
A.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧。
B. 。
14.光在水中的传播速度为空气中传播速度的,光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。你认为,当光线从水中斜射入玻璃中时,折射光线会 (选填“偏离”或“偏向”)法线。你的理由是 。
参考答案
1.B 解析:从后视镜中看车后景物,属于光的反射现象,A选项错误;铅笔好像在水面处折断了,属于光的折射现象,B选项正确;树荫下形成圆形光斑,是光的直线传播现象,C选项错误;桥在水中的倒影,是平面镜所成的虚像,属于光的反射现象,D选项错误。
2.A 解析:根据光的折射规律作图(如图D-5-6所示),由图可知硬币反射的光经水面折射后可以进入人眼,并使眼睛所看到的像比原来的物升高,且随着水位升高,像也逐渐升高。
图D-5-6
3.C 解析:水中的筷子看起来向上偏折,是光线从水中射入空气时,发生折射造成的,而B、D图都是光从空气射向水里,故B、D错误。当光从水中射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,远离法线,折射角大于入射角,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,从而位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,而A图折射角小于入射角,故C正确。
4.C 解析:光线从空气斜射入水中,折射角应小于入射角,故选项C正确。
5.B 解析:光线在水中经平面镜反射仍然遵循光的反射定律,反射角等于入射角,这样反射光线射到水面上的入射角与从空气中射入水中的折射角相等,由光路可逆原理可知,射回空气中的光线将以原来入射的角度射入空气中。
6.B 解析:立竿见影和一叶障目是光沿直线传播,池水映明月是光的反射现象,潭清疑水浅是光的折射形成的。故正确的选项是B。
7.A 解析:当池内无水时,射灯射出的光沿直线传播;当水面升至a位置时,光线射到水面时发生折射,折射角大于入射角,所以P点在S点的下方;当水面升至b位置时,射灯射出的光在水面下沿直线传播,射到S点发生反射,反射后的光线射到水面时发生折射,折射角大于入射角,因此眼睛看到的亮斑高于S点。所以正确的选项是A。
8.解析:由题图知光线从左侧射向右侧,所以左侧光线是入射光线,右侧光线是折射光线;折射光线与法线的夹角叫作折射角,题图中所示折射角是90°-55°=35°,如图所示;已知入射光线与界面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°。根据反射角等于入射角知,反射角也是60°;题图中可以看出,折射角小于入射角。所以左侧是空气,右侧是玻璃。
图D-5-7
答案:左 35° 60°
9.解析:用照相机拍风景照时,实物反射的光线直接进入镜头,对底片进行感光,而倒影是实物反射的光线经水面反射后进入镜头对底片感光,当光线经过水面时,有一部分光会折射入水中,这样射入镜头的光线不如实物进入镜头的光线强,故倒影部分总比景物本身暗一些。
答案:折射
10.解析:来自A的光线斜射向水面时会发生光的折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看到的是A的虚像,即B点;连接眼睛C点和B点,与水面的交点即为入射点O;则AO为入射光线,OC为折射光线。
答案:如图D-5-8所示
图D-5-8
11.解析:井中有水时,光线射到水面会发生折射现象,由于光是从空气斜射向水,所以入射角大于折射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会更大;大致范围如答案图中两条入射光线之间的区域所示。
答案:如图D-5-9所示
图D-5-9
12.解析:光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,而光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。
答案:如图D-5-10所示
图D-5-10
13.解析:本题考查光的折射规律及学生分析实验表格,总结实验结论的能力。当光线从空气射入其他介质时,入射角增大,折射角也增大,折射角小于入射角。
答案:入射角增大,折射角也增大,但折射角总是小于入射角
14.解析:由题意可知,光在空气、水和玻璃中传播时,在空气中的传播速度最大,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。说明当光由光速快的介质进入光速慢的介质发生折射时,折射光线都会向法线偏折,所以当光线从水中斜射入玻璃中时,折射光线也会向法线偏折,因为光在水中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度。
答案:偏向 当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时折射光线偏向法线(其他说法只要合理就行)五、物体的颜色
能力提升
1.关于光现象,下列说法正确的是( )。
A.用磨砂玻璃作教室的黑板是为了克服漫反射
B.看到池子里的水深比实际的浅是由光的折射所致
C.雨后天空出现彩虹是由光的反射形成的
D.光的色散现象说明彩色光是由白光组成的
2.在“人面桃花相映红”这句诗中,用光学知识解释桃花红的原因是( )。
A.桃花自己能发出红光
B.桃花吸收红光
C.桃花反射红光
D.以上说法都不对
3.广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )。
A.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色
B.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈黑色
C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色
D.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
4.如图5-5-3所示的现象中,属于光的色散现象的是( )。
图5-5-3
5.太阳光经过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫光的 ;红、 、蓝叫色光的三原色。
6.在光学实验室内,将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘,打开光源A,让一束白光照向汽车,发现汽车呈现黄色,这是由于汽车 (选填“吸收”或“反射”)了黄色光。若将另外一束红光照向汽车的影子,则影子区域此时呈现 色。
图5-5-4
7.在商店里买布,特别是花布,为了看准颜色,往往把布拿到太阳光下观察,而不是在日光灯下看,这是为什么
探究创新
8.小明设计了一个游戏,在一张白纸上画了四个动物的图案,每个动物的颜色如图5-5-5所示。当小明分别透过红色玻璃纸、蓝色玻璃纸、绿色玻璃纸看白纸上图案时,三次分别看到的是甲、乙、丙三种在所看玻璃纸颜色中的黑色图案,请判断:透过红色玻璃纸看到的是图5-5-6中的 图。
图5-5-5
图5-5-6
参考答案
1.B 解析:用磨砂玻璃作教室的黑板是为了克服镜面反射,雨后天空出现彩虹是由光的色散形成的,光的色散现象说明白光是由彩色光组成的。
2.C 解析:不透明物体的颜色是由它反射的色光颜色决定的。也就是说物体反射的色光是什么颜色,那我们看到的不透明物体就是什么颜色,正是由于桃花反射红光,所以我们看到的桃花是红色的。
3.D 解析:不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红色苹果只反射红光,黄色香蕉只反射黄光,白色瓷盘能反射所有颜色的光,所以在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉时,苹果和瓷盘呈红色,而香蕉呈黑色,故正确的选项是D。
4.D 解析:手影是由光的直线传播形成的,故A错误。从水中钢勺上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是钢勺的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故B错误。景物在水中形成倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C错误。雨后天空中出现彩虹,是光的色散现象,故D正确。
5.答案:色散 绿
6.解析:发现汽车呈现黄色,这是由于汽车反射黄色光。将另外一束红光照向汽车的影子,将影子照亮,由于背景是白色的,反射各种色光,所以反射红光,故影子区域呈现红色。
答案:反射 红
7.解析:由于日光灯的色光偏重于紫色,不管什么颜色在日光灯下都有一点灰暗的调子。所以要想看准颜色,应把布拿到太阳光下观察。
答案:因为太阳光中的色光最全,照在花布上反射的色光就是花布的各种真实颜色,而日光灯的色光不全,偏重于紫光,不管什么颜色在日光灯下都有一点灰暗的调子。所以为了看准颜色,往往把布拿到太阳光下观察,而不是在日光灯下看。
8.解析:最上方黑色图案吸收所有的色光,所以透过红色玻璃纸,我们将看到黑色图案。左侧图案是绿色,只反射绿光,绿光被红色玻璃纸吸收,所以我们看到的是黑色图案。右侧图案是蓝色,只反射蓝光,蓝光被红色玻璃纸吸收,所以我们看到的是黑色图案。下方图案是红色,只反射红光,红光会透过红色玻璃纸,所以我们看到的是红色图案。白纸上的白色部分反射所有颜色的光,透过红色玻璃纸后只剩下红光,我们看到的是红色。下方的红色图案在红色背景下很难分辨出来。
答案:甲第五章 光现象
一、光的传播
能力提升
1.晴天,在树叶茂密的树下阴影处,常可以看到有许多小亮斑,那么这些亮斑是( )。
A.方形或长方形的,它是太阳的像
B.圆形的,它是太阳的像
C.圆形的,它是树叶的像
D.方形或长方形的,它是树叶的像
2.下列有关声与光的说法正确的是( )。
A.“声”和“光”总是沿直线传播
B.光在空气中的传播速度约为340 m/s
C.“蟋蟀在鸣叫”说明蟋蟀是声源;“金光闪闪”说明金子是光源
D.超声波和次声波的传播都需要介质
3.如图5-1-5所示,枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”,图5-1-6中青蛙通过井口观察范围正确的是( )。
图5-1-5
图5-1-6
4.下列物体属于光源的是( )。
图5-1-7
5.如图5-1-8所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,这样操作的依据是 。操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的。
图5-1-8
6.植树时,要想判断这行树栽得直不直,采用的办法是人站在第一棵树的前面,用一只眼睛看后面的树,如果后面的树都被第一棵树挡住,说明这行树栽直了,其理由是 。
7.2021年5月26日,我国部分地区能看到“超级红月”和“月全食”的天文景象。月全食形成的原理是 。
探究创新
8.在一块硬纸板上挖一边长为 5 mm 的正方形的“孔”,把这块挖有方孔的纸板对准太阳光,当纸板和地面相距较近时,在地面上能观察到一方形亮斑;逐渐增大纸板与地面间的距离,你会发现地面上那个方亮斑变成了圆亮斑(如图5-1-9)。
图5-1-9
请回答:
(1)地面上出现的方亮斑和圆亮斑都是光的直线传播造成的吗
(2)带方孔的硬纸板距地面较远时,地面上为什么会呈现圆亮斑 这时的圆亮斑是什么 倘若在日环食时观察,地面上应出现什么形状的图案
(3)在树林中漫步时,我们发现透过树叶缝隙的阳光在地面上呈现出一个个的圆亮斑。树叶间的缝隙都是圆形的吗
参考答案
1.B 解析:这是小孔成像的结果。由于树枝、树叶相互交叠,有时会形成一些小孔,太阳光通过这些小孔,在树荫下面呈现出太阳的像,即一个小圆亮斑。由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以亮斑的形状与太阳一样,是圆形的。
2.D 解析:光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,故A错误;光在空气中的传播速度是3×108 m/s,故B错误;“金光闪闪”说明金子能够反射光线,而它自身不会发光,因此不是光源,故C错误;超声波和次声波都属于声音,声音的传播都需要介质,故D正确。
3.A 解析:题图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左边的端点相连成一直线,将O点与井口右边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围。B图中光的传播方向标错了;C、D图中光线发生了偏折,因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,所以C、D图也不正确;只有A图是正确的。
4.C 解析:投影屏幕本身不会发光,不是光源;明亮刺眼的玻璃幕墙自身不能发光,不是光源;播放节目的电视屏幕自身能够发光,是光源;月亮自身不能发光,不是光源。
5.解析:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上。蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像,是光的直线传播形成的倒立的像。
答案:同一直线 光在同一种均匀介质中沿直线传播
倒立
6.答案:光沿直线传播
7.解析:当太阳、地球、月球在同一直线上,地球位于太阳与月球之间时,太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住,光照不到月球上,在地球上完全看不到月球的现象就是月全食,所以月全食形成的原理是光的直线传播。
答案:光的直线传播
8.解析:地面上出现的方亮斑是影子的形成,圆亮斑是小孔成像,这两种现象都是光的直线传播造成的。小孔成像是太阳的像成在地面上形成圆斑。日环食时小孔成像所成的将是圆环亮斑。树叶缝隙形状不规则,但亮斑是圆形的,这也是小孔成像所形成的太阳的像。
答案:(1)是
(2)这是小孔成像现象,圆亮斑是太阳的像;日环食时发生小孔成像,地面上应出现圆环图案。
(3)不都是圆形的,大多形状不规则,圆亮斑是太阳的像。
