第四章综合素质评价
一、选择题(每小题3分，共30分。第1～8题每小题只有一个选项符合题目要求；第9～10题每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)
1．[2024·北京海淀区期末]下列物体中，属于光源的是( )
A．白云 B．太阳 C．彩虹 D．月亮
2．如图所示，我们看到公园内的石桥，在平静的水中形成清晰的倒影。形成倒影的主要原因是( )
(第2题)
A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
3． Photoshop是电脑的一款专业图像处理软件，俗称“PS”。用“PS”处理图像时，电脑屏幕显示的颜色都可由R、G、B三种颜色按一定比例混合而成，如图所示。R、G、B三种颜色是指( )
(第3题)
A．红、黄、蓝 B．红、绿、黄
C．红、绿、蓝 D．品红、黄、青
4．徐悲鸿是20世纪中国美术的先驱，是功垂后世、影响深远的艺术巨匠和一代宗师，如图所示便是他关于鸡的一幅画作，其中鸡冠是红色的，竹子是绿色的。在漆黑的夜晚，用红光照射该幅画，此时能看到( )
(第4题)
A．鸡冠是红色的，竹子是黑色的
B．鸡冠是红色的，竹子是绿色的
C．鸡冠是黑色的，竹子是绿色的
D．鸡冠是黑色的，竹子是黑色的
5．当地时间2023年10月14日，在北美洲居住的人们观察到日环食现象，如图所示。下列成语所描述的现象与日环食形成原理相同的是( )
(第5题)
A．海市蜃楼 B．杯弓蛇影 C．镜花水月 D．立竿见影
6．夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯反射的光，就能及时避让。下列有关自行车尾灯的光路图正确的是( )
A B C D
7．[2024·常州期中]小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：
①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线，如图所示；
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；
③经搅拌后，观察到光线又变直。
小明根据上述现象得出下列结论，其中正确的是( )
A．光在海波溶液里不能沿直线传播
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在同一种均匀介质中才沿直线传播
D．光的传播需要介质
8．手电筒发出的光垂直地照射到一个空的烧杯的底部。光线投射到烧杯底部的光圈如图中虚线所示，把水倒入烧杯，当烧杯装有半杯水时，烧杯底部的光圈会变化为下图中的( )
A B C D
9．[多选]小宁透过毛玻璃片看不清后方的景物，当毛玻璃片沾上水以后，又可以看见后方的景物。下列分析正确的是( )
A．干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，不能成像
B．沾水的毛玻璃片表面变得更平整，能看到后方的景物是光线透过玻璃和水成的虚像
C．公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向浴室内更能保护洗澡时的隐私
D．放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现，这是因为毛玻璃表面的漫反射更强
10．[多选]如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前40 cm处，以5 cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近。下列说法正确的是( )
A．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B．经过2 s，铅笔与它的像之间的距离变为60 cm
C．铅笔的像相对于铅笔的速度为5 cm/s
D．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直
二、填空题(每空2分，共26分)
11．雨天的夜晚，我们在马路上，有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天空气中分布着许多细小的水珠，而这些小水珠相当于 (选填“平面镜”或“三棱镜”)，路灯发出的光透过小水珠发生光的 现象，不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。
12．汽车已进入普通家庭，如图所示，小明通过对汽车的观察发现：汽车的外后视镜是 (选填“平面”“凹面”或“凸面”)镜；汽车前挡风玻璃大多是倾斜的，来自后方车辆的强光射向前挡风玻璃，被反射到 (选填“上方”或“下方”)，避免干扰司机视线，保证驾驶安全。
(第12题)
13．[2024·宿州期中]光在真空中的传播速度约为 m/s；为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2．56 s，则地球和月球间的距离是 km。
14．古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，诗人看到的落日并非太阳的实际位置，而是光经过不均匀的大气层时发生 形成的像。如图所示，站在A点的人看到太阳恰好在地平线上，他所看到的太阳的实际位置应是图中的 (选填“甲”或“乙”)。
(第14题)
15．小明了解到电视机遥控器是通过发射红外线(人眼不可见)来控制电视机的。他想进一步了解红外线是否具有光的某些传播规律，进行了探究：
实验一：保持遥控器和电视机的位置不变，用硬纸板挡在遥控器前，遥控器不能控制电视机，而用相同尺寸的玻璃板挡在遥控器前，遥控器依然能控制电视机。
实验二：将遥控器对着地板，多次调整遥控器的方向，发现遥控器处于某些方向时能控制电视机。
那么，小明进行实验一所探究的问题是 ；由实验二现象可得结论： 。
16．有一种液面微变监视器，基本结构原理如图所示。激光发射器发出的一束激光与水平液面成35°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为 ；光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S1点，当光点S1向右移动时，说明液面 (选填“上升”或“下降”)了。若入射光方向始终不变，当液面升降高度一定时，接收平面上的光点S1和S2之间的距离与接收平面到液面的距离 (选填“有”或“没有”)关系。
三、作图题(每小题2分，共6分)
17．[2023·郴州]“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。(温馨提示：必须标出光的传播方向)
(第17题)
18．成都博物馆4楼的成都历史文化陈列馆中有一个特别的“茶馆”展台，参观者站在一个竖直放置于水平台面的木质茶楼实物前，可以看到熙熙攘攘的“人群”在阁楼中穿行，如图甲所示。仔细观察这些动态的“人群”，原来是水平台面下方水平放置的电子屏幕播放的视频，通过观众和茶楼之间一块透明板(能起到平面镜的作用)所成的像，如图乙所示，AB表示电子屏幕，CD表示其所成的像，请在乙图中画出透明板所在位置。
(第18题)
19．[2023·辽阳]小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出：
(1)红环最上端A点在水中的像A'点；
(2)B'点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的光路。
四、实验探究题(每空2分，共38分)
20．[2023·海南]小海用如图所示的实验装置探究平面镜成像特点。
(1)以下是小海设计的实验方案，请帮他把设计理由填写完整。
①将一张白纸平铺在桌面上，玻璃板竖直放置在纸上。将蜡烛A点燃后竖立在玻璃板前面，透过玻璃板观察其在另一侧的像。用玻璃板替代平面镜是便于找到像的 。
②将与A完全相同、未点燃的蜡烛B放到玻璃板后面与像重合，比较像与蜡烛的大小关系。这里采用的探究方法是 (选填“等效替代法”或“控制变量法”)。
③在白纸上描出蜡烛A、B和玻璃板的位置，用刻度尺量出蜡烛A、B到玻璃板的距离。
(2)实验中，蜡烛A靠近玻璃板时，蜡烛B需 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板，才能与像重合。
(3)实验证明，平面镜成像的特点： (写出一点即可)。
21．[2023·贵州]在“探究光的反射定律”实验中，器材有：激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面，如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，从前向后观察，可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置，让入射光沿左半屏射到O点，如图乙所示。要呈现反射光，需将右半屏向 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变，多次改变入射方向，在光屏上记录每次实验的光路，如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此转轴视为 。同时根据光屏上的信息可得结论，反射角与入射角的大小 。
22．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，进行多次实验并记录了如下数据：
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7．1° 20．7° 30° 37．8°
(1)实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有 的作用。
(2)分析表格中的数据，能得出结论： 。(写出一条即可)
(3)根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)30°。
(4)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是 。
23．科技社团的同学们在做小孔成像的实验时，发现像是倒立、缩小的，于是提出一个问题：小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关。同学们经过讨论后提出以下猜想：
猜想一：像的形状可能与物体形状有关；
猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。
同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”“F”和“R”形状的LED发光字(如图甲)来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒(如图乙)，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究。
(1)物理上将“E”“F”和“R”形状的LED发光字称为 ，射出的光在同种均匀介质中沿 传播；为了便于观察，该实验最好在 (选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行。
(2)同学们将“F”形状发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图丙所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是 (选填“实像”或“虚像”)，同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。
(3)同学们再换用“E”和“R”形状的发光字，分别按照(2)进行实验，将观察到的结果记录在表中。
实验 次数 发光字 小孔形状 像的形状 半透明膜上 是否呈现
1 F 圆形 倒立 呈现
2 F 方形 倒立 呈现
3 E 圆形 倒立 呈现
4 E 方形 倒立 呈现
5 R 圆形 倒立 呈现
6 R 方形 倒立 呈现
(4)通过比较 实验现象，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。
(5)同学们通过比较1、2，3、4或5、6实验现象，得出结论： 。
(6)在该实验中采用的实验方法主要是 法。
参考答案
1． B 2． B 3． C 4． A 5． D
6． D 【点拨】根据光的反射定律，当光线入射到自行车尾灯上时，两次反射的光路如图，可以看到，最后的反射光线CD与入射光线AB平行。
7． C 【点拨】从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播，不同于①的是介质不再均匀，③中的光线又沿直线传播，是由于搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。故选C。
8． B 【点拨】如图最左边和最右边为原本未加水时的光路，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角(注意较粗的线表示没有折射时的光线，较细的表示折射后的光线)；从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧，由此可以推测出周围光线都是如此，故B符合题意。
9． ABD 【点拨】干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，发生了漫反射，不能成像，A正确；沾水的毛玻璃片表面变得更平整，相当于平面镜，因此利用沾水的毛玻璃能看到后方的景物是光线透过玻璃和水成的虚像，B正确；公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向浴室内，当毛玻璃片沾上水以后，又可以看见后方的景物，不能保护洗澡时的隐私，C错误；放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现，这是因为毛玻璃表面发生了漫反射，反射光线射向四面八方，D正确。
10． BD 【点拨】由平面镜成像的特点可知，铅笔与平面镜的距离改变，铅笔在镜中的像的大小不变，A错误；因像和物体到平面镜的距离相等，当铅笔以5 cm/s的速度向平面镜靠近时，2 s内铅笔通过的距离s＝vt＝5 cm/s×2 s＝10 cm，2 s后铅笔到平面镜的距离为40 cm－10 cm＝30 cm，像到平面镜的距离也为30 cm，2 s后铅笔与镜中的像相距30 cm＋30 cm＝60 cm，B正确；若铅笔以5 cm/s的速度向平面镜靠近，同时像也以5 cm/s的速度向平面镜靠近，则铅笔的像相对于铅笔的速度为10 cm/s，C错误；若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直，D正确。
11．三棱镜；色散 12．凸面；下方
13．3×108；3．84×1 【点拨】光在真空中的传播速度约为3×108 m/s；为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2．56 s，根据速度公式，地球和月球间的距离s＝vt＝×3×108 m/s×2．56 s＝3．84×108 m＝3．84×105 km。
14．折射；乙 【点拨】由于大气分布不均匀，落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线所看到的落日位置比实际位置高，太阳实际在图中的乙位置，我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像。
15．不同材料对红外线的阻挡作用；红外线可以发生反射
16．110°；下降；没有 【点拨】由“激光与水平液面成35°角射向平静的液面”，可得入射角为90°－35°＝55°；因反射角等于入射角，所以反射角也为55°，则入射光线与反射光线的夹角为110°。当反射光点向右移动时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，则入射点右移，即此时液面下降了；因为反射光线与原来的反射光线平行，当液面升降高度一定时，无论接收平面的标尺上下怎样移动，光点S1和S2之间的距离都不变，即该两点间的距离与接收平面到液面的距离没有关系。
17．如图所示
18．如图所示
19．如图所示
20．(1)①位置 ②等效替代法 (2)靠近 (3)像与物大小相等(或像与物到平面镜的距离相等)
21．(1)2 (2)前 (3)法线；相等 【点拨】(1)激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径，故可以看到2条光束。(2)由图乙可知，光屏右半部分向后折了一个角度，由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内，则需将右半屏向前折转。(3)由图丙可知，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此转轴视为法线所在位置，同时根据光屏上的信息可得结论，反射角与入射角的大小相等。
22．(1)显示光路 (2)当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 (3)小于 (4)45°
【点拨】(1)利用光具盘表面的漫反射可以显示光路，同时能直接读出入射角和折射角的大小。(2)由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。(3)由表格数据可知，当光由空气斜射入玻璃中时，随着入射角的增大，折射角也增大，当入射角等于30°时折射角为20．7°，当入射角等于45°时折射角为30°，所以当入射角等于35°时折射角20．7°＜β＜30°。(4)根据光路的可逆性，当光由玻璃射入空气时，入射角小于折射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。
23．(1)光源；直线；较黑暗 (2)实像 (4)1、3、5(或2、4、6)
(5)当物体的形状相同时，像的形状和小孔的形状无关
(6)控制变量
【点拨】(1)物理上将“F”“E”和“R”形状的LED发光的字称为光源；光源射出的光在同种均匀介质中沿直线传播；实验时，环境较黑暗时，成像的LED灯和环境对比度比较大，并且LED灯比较亮，LED灯成的像会更清晰，故该实验最好在较黑暗的环境中进行。(2)小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，这说明该像是实像。(4)验证猜想一，即像的形状可能与物体形状有关，要控制小孔的形状相同，故通过比较1、3、5 或2、4、6。(5)同学们通过比较1、2，3、4或5、6的实验现象，得出结论：当物体的形状相同时，像的形状和小孔的形状无关。(6)实验中有变量和控制不变的量，因此采用的是控制变量法。
