第四章 光现象单元综合练习
一、选择题
1.生活中许多物体可以发光,下列物体中属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、工作的台灯
B.从太空看到的蓝色地球、镜子、发光的水母
C.火焰、闪电、发光的萤火虫
D.太阳、烛焰、波光粼粼的水面
2.小明在观察日食时,在不透明的硬纸板上扎了小孔,使纸板与地面平行,发现地面上出现了太阳(日食)的像,下列说法错误的是( )
A.像的大小由小孔到地面的距离决定
B.像的亮暗由太阳光的强弱决定
C.像的形状由太阳(日食)自身的形状决定
D.像的数目由小孔的大小决定
3.如图所示,一只鸟在浅水区觅食,水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影。下列说法正确的是( )
A.倒影是实像
B.黑影是光的反射形成的
C.鸟飞离水面时,它的倒影会变小
D.由于光的漫反射,我们能从不同角度看见鸟
4.构建思维导图是整理知识的重要方法,下图是小明复习光学知识时构建的思维导图,图中Ⅰ处可补充的现象是( )
A.雨后彩虹 B.镜花水月
C.小孔成像 D.海市蜃楼
5.如图所示,通过摩托车的后视镜只能看见地面而看不到天空,这样骑行特别危险,正确调节后视镜的方法是( )
A.将后视镜上的A 端向前推
B.将后视镜上的 B 端向前推
C.将后视镜上的C 端向前推
D.将后视镜上的D 端向前推
6.一束光由空气斜射入水中,入射角为α,反射角为β,折射角为γ,则( )
A.α>β>γ B.α<β<γ
C.α=β<γ D.α=β>γ
7.沈括在《梦溪笔谈》中记述“若鸢飞空中,其影随鸢而移”,在纸窗上开一个小孔使鸢的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”,下列说法正确的是( )
A.图甲和图乙的影子都是像
B.图甲影的形成原因是光的折射
C.“鸢东则影西,鸢西则影东”描述的现象是小孔成像
D.小孔成像时,物左右移动时,其像的移动方向与其相同
8.如图所示,人站在竖直放置的平面镜前,下列判断正确的是( )
A.人面镜时,他的像变大
B.人与平面镜的距离增大时,他与像的距离变小
C.平面镜垂直于纸面向里移动,他的像位置不变
D.平面镜的上端向人倾斜,他的像位置不变
9.如图所示,物体S在平面镜中所成的像为S'。若在镜后放置一块透明玻璃AB,则像S'将( )
A.变亮 B.变暗
C.不变 D.偏离原位置
10.(多选)如图所示,空茶碗底部有一枚硬币,眼睛在 P 处看不见硬币,缓慢往茶碗中倒水,当水面上升到一定的高度时,在P 处就能看见硬币。下列说法正确的是( )
A.倒入水之前没看见硬币,是因为光沿直线传播
B.倒入水之前没看见硬币,是因为硬币没有发生漫反射
C.倒入水之后,人在 P 处看见的是硬币所成的实像
D.倒入水之后,看见硬币像的位置比硬币实际位置高
二、填空题
11.如图所示,木匠闭着一只眼睛,用另一只眼睛沿木板的棱长方向看去,能检查木板是否笔直,应用的原理是光在均匀介质中的传播路线是 。光在真空中的传播速度是 m/s。
12.中华民族的诸多发明创造,为人类文明作出了巨大贡献。如图所示,“阳燧”是我国光学史上的一项重要发明,其作用相当于凹面镜,可以用来点火。由此可知“阳燧”对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用。请你列举出生活中应用凹面镜的一个例子 。
13.右图是一种常见的红外感应水龙头,当手对着红外感应窗时,水会自动流出,使用该水龙头时,感应窗发出的红外线照射到手上发生了 (选填“反射”或“折射”),感应窗内的红外线接收管接收到信号后控制出水,红外线的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质。
14.为节能减排,许多地下车库采用光导照明系统,如图所示。采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管,经多次 后,传导到漫射器,光经过它时发生 (选填“漫反射”或“折射”)传播到车库的各个方向,漫射器应该用 (选填“凹凸不平”或“厚度均匀”)的透明材料制成。
15.下图是一束光线从空气斜射入玻璃中的光路图,则此时反射角= ;折射角= 。
三、作图题
16.如图所示,A 为暗室中的点光源,B为不透光薄板,B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出薄板B右侧水平地面被光照亮区域的左右边界的光路图(只考虑直接经平面镜到达地面光线)。
四、实验探究题
17.小明利用如图甲所示的装置探究光反射时的规律。
(1)如图甲所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON 翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应 于镜面。使一束光贴着纸板 E沿某一角度射到O 点,光在纸板上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出。
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON 两侧的∠i 和∠r,是为了 ;根据实验结论可知,当入射光AO与平面镜夹角为50°时,反射角为 。
(3)让光沿图甲中BO方向照射到镜面,它会沿着OA 方向射出。这表明,在光的反射现象中,光路是 的。
(4)如图乙所示,把纸板 ENF 的右侧绕ON 向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
18.如图所示,小明做探究平面镜成像的特点的实验,他将棋子A放在玻璃板前,在玻璃板后移动棋子B,直至与A的像重合。
(1)选择与A完全相同的棋子B,是为了比较像和物的 关系。在方格纸上进行实验,是为了便于比较 。
(2)小明改变自身的位置,观察棋子 A的像。当他远离玻璃板时,像的大小 。当他向右移动时,像的位置相对于玻璃板的位置 (选填“向左移动”“向右移动”或“不变”)。
(3)移走棋子B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (选填“能”或“不能”)看到棋子 A的像,说明平面镜成的是 像。
1. C 2. D 3. D 4. C 2. D 6. D 7. C 8. C9. C 10. AD
11.直线
12.会聚 太阳灶
13.反射 不需要
【解析】使用该水龙头时,感应窗发出的红外线照射到手上发生了反射,感应窗内的红外线接收管接收到信号后控制出水。红外线属于不可见光,光的传播不需要介质。
14.反射 折射 凹凸不平
15.60° 35°
【解析】如图所示,虚线与界面垂直,为法线,反射光线和入射光线对称,由几何关系可知,入射角等于 由反射定律可知,反射角等于入射角,因为折射角为折射光线与法线的夹角,所以折射角等于
16.如图所示
17.(1)垂直 漫
(2)比较反射角与入射角的大小关系 40°
(3)可逆
(4)同一平面
【解析】(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON 翻折的纸板ENF 竖直地立在平面镜上,纸板上的直线 ON 垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生漫反射,呈现径迹。
(2)探究光的反射规律,多次改变入射角的大小并测量对应的反射角,是为了比较反射角与入射角的大小关系。当AO与镜面夹角为50°时,入射角的大小为 所以反射角也等于40°。(3)如果让光线逆着 BO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,也就是说,在反射现象中,光路是可逆的。(4)由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线能同时看见。 当把显示反射光线的纸板 NOF 向前折或向后折时,在NOF 上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
18.(1)大小 像和物到平面镜的距离
(2)不变 不变 (3)不能 虚
【解析】(1)实验中的两棋子要求大小相同,这是为了探究物与像的大小关系。实验中选择方格纸,这样更便于比较像和物到平面镜的距离。
(2)平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关,人们感觉到的近大远小是一种视觉效果,不是真实的大小。所以远离玻璃板,棋子的像大小不变。当他向右移动时,棋子不动,像不动,所以像的位置不变。
(3)此实验中的白纸相当于光屏,光屏只能承接实像,不能承接虚像,因为平面镜成的像是虚像,所以棋子的像不会出现在白纸上。