第四章 光现象(90分钟 90分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.光从空气射入玻璃后其传播速度将( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.取决于射入时光线的角度
2.鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸然飞往撞击受伤,鸟儿在如图所示位置所见情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生( )
A.光的反射,光的折射 B.光的折射,光的反射
C.光的反射,光的反射 D.光的折射,光的折射
3. (2024·遵义期末)2023年12月31日,遵义市大剧院外的喷雾广场举办了一场盛大的灯光秀表演,如图所示是笔直光束交相舞动的场景。下列现象中与“笔直光束”形成原理相同的是( )
A.树荫下的光斑 B.天空中的彩虹
C.倒车镜里的像 D.水面“折断”的笔
4.(2024·毕节期末)一只小猫正在平面镜前欣赏自己的全身像,如图所示。此时它所看到的全身像应是图中的( )
5.(2023·眉山中考)皮影戏是一种民间戏剧,已成为国家级非物质文化遗产,用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上便出现影子。下列现象中与皮影戏原理相同的是( )
6. (2023·北京中考)一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是( )
A.BO是入射光,OA是反射光
B.AO是入射光,OC是折射光
C.∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
7.(多项选择)(2024·安顺期末)下列关于生活中光现象的论述,正确的是(A、D)
A.做广播体操时整理队列,是利用光的直线传播来使队列排成一条直线的
B.在仪容镜前整理仪容仪表时越靠近镜面看得越清楚,是因为靠近镜面时像变大了
C.黑夜中红外摄像机的画面通常是黑白图像,说明红外线是一种白光
D.雨过天晴时天空会出现彩虹,彩虹的形成原理与三棱镜分解太阳光的原理相同
8.(多项选择)如图是小春在检查视力时采用的方法,正确的说法是(B、C)
A.视力表上字母“E”在镜中的像变小了
B.镜中视力表的像到小春的距离为4.6 m
C.视力表上字母“E”在平面镜中的像是虚像
D.小春面镜1 m静止时,她在镜中的像到平面镜3.5 m
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.(2024·铜仁质检)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。这是由于空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于 (选填“平面镜”或“三棱镜”),光透过小水珠发生光的色散现象。
10.为解决高楼灭火难题,军工转民用“导弹灭火”技术试验成功。如图所示,发射架上有三只眼:“可见光”“红外线”和“激光”,当高楼内有烟雾火源不明时,可用 (选填“可见光”“红外线”或“激光”)发现火源。
11.(2024·贵州期末)我国有一部古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻”这是利用 的原理来观察周围景物的;能从不同方向看到一些本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了 。
12.如图所示是一条鱼跃出水面咬食荷花的画面。鱼在水中看到荷花,此时鱼要准确地咬到荷花,应该跃向看到的荷花所在的 (选填“下方”“上方”或“本身”)位置。
三、作图题(本题共4个小题,每小题2分,共8分)
13.(2023·连云港中考)根据平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像。
14.(2024·遵义期末)某同学用激光笔、标尺制作一种简易液面升降监测装置,原理如图所示。光源S发出一束与水平方向成30°角的激光射向平静的水面,其反射光线与折射光线的夹角为79°。请在图中水面处画出折射光线并标出折射角的大小。
15.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。如图所示,在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙,它的视野范围如图a所示。大雨将井全部灌满水,若青蛙仍在P点,请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况。
16.一束光在水中射向平面镜,经平面镜反射,最后进入空气中,画出光路图。
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
17.小芳用数码相机在郊外拍得一张照片如图所示,请你观察照片中的情景,指出一个物理现象,并说明该现象所涉及的物理知识。
18.(2024·贵州期末)在炎热的夏天,游泳让人感觉凉爽,但溺水事件时有发生。请你结合所学知识,简要回答下列问题。
(1)为什么泳池中的水看起来变浅了
(2)请你写一条与防止溺水有关的警示语。
19.(2024·遵义期中)小明在探究“光的反射定律”时发现,使用激光笔直接照射平面镜,在侧面观察平面镜,发现镜面上出现一个很暗的红色光点;但是如果用嘴向镜面“哈”一口气,发现镜面因出现了一层水雾而变得模糊了,但是镜面上的红色光点却变得很明亮,请你用所学的知识解释:
(1)没有水雾时,为什么看到镜面上的红色光点较暗
(2)出现水雾后,为什么看到镜面上的红色光点变得很明亮
五、实验与科学探究题(本题共4个小题,第20小题9分,第21、22、23小题每小题10分,共39分)
20. (2024·铜仁期末)如图所示是小田和小红在“探究光的反射定律”时所用的实验装置,在平面镜上竖直放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON折转的E、F两部分组成。
(1)小田用激光笔沿AO方向射入光线,要探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,接下来的操作是 。需要注意观察的实验现象是 。
(2)在此装置中,硬纸板在实验中的作用是: (写出一条即可)。小田多次改变入射角度进行实验,得到如表所示四组数据,小红一眼就看出第 次实验数据是错误的,出现错误的原因可能是 。
实验次数 1 2 3 4
入射角/° 10 30 40 60
反射角/° 10 30 50 60
(3)小田还想用如图所示装置验证“在光的反射现象中,光路是可逆的”,正确的操作是: 。
21.(2023·贵州期末)如图所示是小刚所做的“平面镜成像”实验,他将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段完全相同的蜡烛A和B一前一后竖直放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察。
(1)直尺的作用是便于比较像与物 关系;选两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系;
(2)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的烛焰的像,这说明平面镜成的是 像;
(3)小刚无论怎么移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像重合,原因可能是 ;
(4)小刚发现,移去蜡烛B会看到蜡烛A有两个像,产生此现象的原因可能是 ;
(5)该实验中所用的研究方法是 。
22.如图,在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”的实验中;
(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)小明用激光笔在平面内不断改变入射角度,发现当激光笔垂直射向水面时,光的传播方向将 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(3)小明类比于光反射时,“反射光线与入射光线是在同一平面内”的。那么,光折射时,是否也有“折射光线与入射光线在同一平面内”的规律呢 接下来,他利用了乙图的方式,先向水面射出一束光,在纸板的一个另一个侧面出现了光路,接下来的操作是 。
(4)当小明用激光笔远离NN'入射激光时,则水中的光路将 (选填“靠近”或“远离”)NN',最后又把水换做玻璃砖重复这样的实验,发现同样的规律,于是可以得出的结论是 。
23.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗 为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 ,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 。
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证 ,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质中对光的偏折能力较强的是 。 第四章 光现象(90分钟 90分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。第7、8题为多项选择题,在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对得3分,选对但不全的得1分,选错或不选得0分)
1.光从空气射入玻璃后其传播速度将(B)
A.变大 B.变小 C.不变 D.取决于射入时光线的角度
2.鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸然飞往撞击受伤,鸟儿在如图所示位置所见情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生(A)
A.光的反射,光的折射 B.光的折射,光的反射
C.光的反射,光的反射 D.光的折射,光的折射
3. (2024·遵义期末)2023年12月31日,遵义市大剧院外的喷雾广场举办了一场盛大的灯光秀表演,如图所示是笔直光束交相舞动的场景。下列现象中与“笔直光束”形成原理相同的是(A)
A.树荫下的光斑 B.天空中的彩虹
C.倒车镜里的像 D.水面“折断”的笔
4.(2024·毕节期末)一只小猫正在平面镜前欣赏自己的全身像,如图所示。此时它所看到的全身像应是图中的(D)
5.(2023·眉山中考)皮影戏是一种民间戏剧,已成为国家级非物质文化遗产,用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上便出现影子。下列现象中与皮影戏原理相同的是(C)
6. (2023·北京中考)一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是(B)
A.BO是入射光,OA是反射光
B.AO是入射光,OC是折射光
C.∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
7.(多项选择)(2024·安顺期末)下列关于生活中光现象的论述,正确的是(A、D)
A.做广播体操时整理队列,是利用光的直线传播来使队列排成一条直线的
B.在仪容镜前整理仪容仪表时越靠近镜面看得越清楚,是因为靠近镜面时像变大了
C.黑夜中红外摄像机的画面通常是黑白图像,说明红外线是一种白光
D.雨过天晴时天空会出现彩虹,彩虹的形成原理与三棱镜分解太阳光的原理相同
8.(多项选择)如图是小春在检查视力时采用的方法,正确的说法是(B、C)
A.视力表上字母“E”在镜中的像变小了
B.镜中视力表的像到小春的距离为4.6 m
C.视力表上字母“E”在平面镜中的像是虚像
D.小春面镜1 m静止时,她在镜中的像到平面镜3.5 m
二、填空题(本题共4个小题,每空2分,共10分)
9.(2024·铜仁质检)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。这是由于空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于 三棱镜 (选填“平面镜”或“三棱镜”),光透过小水珠发生光的色散现象。
10.为解决高楼灭火难题,军工转民用“导弹灭火”技术试验成功。如图所示,发射架上有三只眼:“可见光”“红外线”和“激光”,当高楼内有烟雾火源不明时,可用 红外线 (选填“可见光”“红外线”或“激光”)发现火源。
11.(2024·贵州期末)我国有一部古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻”这是利用 平面镜成像 的原理来观察周围景物的;能从不同方向看到一些本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了 漫反射 。
12.如图所示是一条鱼跃出水面咬食荷花的画面。鱼在水中看到荷花,此时鱼要准确地咬到荷花,应该跃向看到的荷花所在的 下方 (选填“下方”“上方”或“本身”)位置。
三、作图题(本题共4个小题,每小题2分,共8分)
13.(2023·连云港中考)根据平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像。
答:
14.(2024·遵义期末)某同学用激光笔、标尺制作一种简易液面升降监测装置,原理如图所示。光源S发出一束与水平方向成30°角的激光射向平静的水面,其反射光线与折射光线的夹角为79°。请在图中水面处画出折射光线并标出折射角的大小。
答:
15.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。如图所示,在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙,它的视野范围如图a所示。大雨将井全部灌满水,若青蛙仍在P点,请你在图b中画出青蛙视野发生变化后的大致情况。
答:
16.一束光在水中射向平面镜,经平面镜反射,最后进入空气中,画出光路图。
答:
四、简答题(本题共3个小题,每小题3分,共9分)
17.小芳用数码相机在郊外拍得一张照片如图所示,请你观察照片中的情景,指出一个物理现象,并说明该现象所涉及的物理知识。
答:物理现象:物体在水中的倒影,水面相当于平面镜,属于平面镜成像现象,其物理原理是光的反射。涉及的物理知识是光的反射或平面镜成像的特点。
18.(2024·贵州期末)在炎热的夏天,游泳让人感觉凉爽,但溺水事件时有发生。请你结合所学知识,简要回答下列问题。
(1)为什么泳池中的水看起来变浅了
(2)请你写一条与防止溺水有关的警示语。
答:(1)池底射出的光线到水面处发生折射,折射光线远离法线,眼睛逆着折射光线,看到池底的像比实际位置偏高;
(2)珍爱生命,远离危险水域;湖边之行,慎于足下;远离湖水,生活更美好!(合理即可)
19.(2024·遵义期中)小明在探究“光的反射定律”时发现,使用激光笔直接照射平面镜,在侧面观察平面镜,发现镜面上出现一个很暗的红色光点;但是如果用嘴向镜面“哈”一口气,发现镜面因出现了一层水雾而变得模糊了,但是镜面上的红色光点却变得很明亮,请你用所学的知识解释:
(1)没有水雾时,为什么看到镜面上的红色光点较暗
(2)出现水雾后,为什么看到镜面上的红色光点变得很明亮
答:(1)没有水雾时,平面镜属于镜面反射,射向镜面的红色激光只朝某一个方向反射,镜面反射的红光没有进入小明的眼睛,所以小明在侧面观察平面镜,发现镜面上出现一个很暗的红色光点。
(2)当镜面出现水雾,镜面模糊后形成漫反射,射向镜面的红色激光被水雾朝四面八方反射,有反射光进入小明的眼睛,所以小明发现镜面模糊后镜面上的红点却变得很明亮。
五、实验与科学探究题(本题共4个小题,第20小题9分,第21、22、23小题每小题10分,共39分)
20. (2024·铜仁期末)如图所示是小田和小红在“探究光的反射定律”时所用的实验装置,在平面镜上竖直放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON折转的E、F两部分组成。
(1)小田用激光笔沿AO方向射入光线,要探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,接下来的操作是 将纸板F沿ON向前或向后翻折 。需要注意观察的实验现象是 纸板F上能否观察到反射光线 。
(2)在此装置中,硬纸板在实验中的作用是: 显示光路(或探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面上) (写出一条即可)。小田多次改变入射角度进行实验,得到如表所示四组数据,小红一眼就看出第 3 次实验数据是错误的,出现错误的原因可能是 误将反(入)射光线与平面镜的夹角当成反(入)射角 。
实验次数 1 2 3 4
入射角/° 10 30 40 60
反射角/° 10 30 50 60
(3)小田还想用如图所示装置验证“在光的反射现象中,光路是可逆的”,正确的操作是: 让光线沿着BO方向入射,观察光线是否沿OA方向射出 。
21.(2023·贵州期末)如图所示是小刚所做的“平面镜成像”实验,他将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段完全相同的蜡烛A和B一前一后竖直放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察。
(1)直尺的作用是便于比较像与物 到镜面的距离 关系;选两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 大小 关系;
(2)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的烛焰的像,这说明平面镜成的是 虚 像;
(3)小刚无论怎么移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像重合,原因可能是 玻璃板没有与水平面垂直 ;
(4)小刚发现,移去蜡烛B会看到蜡烛A有两个像,产生此现象的原因可能是 玻璃板太厚 ;
(5)该实验中所用的研究方法是 等效替代法 。
22.如图,在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”的实验中;
(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置传播方向 会 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(2)小明用激光笔在平面内不断改变入射角度,发现当激光笔垂直射向水面时,光的传播方向将 不会 (选填“会”或“不会”)发生偏折。
(3)小明类比于光反射时,“反射光线与入射光线是在同一平面内”的。那么,光折射时,是否也有“折射光线与入射光线在同一平面内”的规律呢 接下来,他利用了乙图的方式,先向水面射出一束光,在纸板的一个另一个侧面出现了光路,接下来的操作是 将光屏B向后折转一定角度后,观察是否能够看到折射光线 。
(4)当小明用激光笔远离NN'入射激光时,则水中的光路将 远离 (选填“靠近”或“远离”)NN',最后又把水换做玻璃砖重复这样的实验,发现同样的规律,于是可以得出的结论是 折射角随入射角的增大而增大 。
23.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗 为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播 ,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 AO和OB 。
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证 入射光线重合 ,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 介质 相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质中对光的偏折能力较强的是 玻璃 。
