1、第 4章 光现象 (时间 40分钟 总分 100分)一、选择题(本题共 8小题,每小题 4分,共 32分)1.如图所示的四种现象中,属于光的直线传播形成的是 ( )【解析】选 C。竹子在水中的倒影和镜中的陶罐都是平面镜成的像,属于光的反射,碗中的筷子发生了弯折是光的折射现象,而树林中的树影是由光的直线传播形成的,故选 C。2.如图所示,一束光线射向平面镜,那么这束光线的入射角和反射角的大小分别为 ( )A.30、30 B.60、60C.30、60 D.60、30【解析】选 B。入射光线与镜面之间的夹角为 30,则入射角为 90-30=60,根据反射角等于入射角,所以反射角也为 60,故选 B。
2、3.鞋店的地板上,有一块靠墙的平面镜,店员为了顾客方便,通常不会把 设为 90。下列说法正确的是 ( )A.镜中所成的是正立等大的实像B.人远离平面镜像变小,靠近平面镜像变大C.假设从顾客脚部发出的光线,与平面镜形成 40角;而反射光线进入顾客的眼睛时,和水平线形成 70角,则 =70D.由于平面镜较小,所以人在镜中不能形成完整的像【解析】选 C。镜中所成的是正立等大的虚像,A 错误;像与物大小相等,人远离平面镜或靠近平面镜像不变,B 错误;由题意知,入射光线与镜面的夹角为40,则入射角和反射角都为 50,反射光线进入顾客的眼睛时,与水平方向成 70角,根据图示可知,人眼在 A点,入射点为 O
3、,由三角形内角和为 180可知,ABO 为 60,入射光线与水平面成 30角,故镜面与水平方向成 70的角,故 C正确;平面镜所成像的大小完整程度与镜面大小无关,故 D错误。故选 C。4.“猴子捞月”的寓言故事中,猴子看见月亮在井中(如图所示),就要去捞,结果什么也没捞到,关于水中月亮离水面的远近,以下说法中正确的是 ( )A.月亮就在水的表面上B.井有多深月亮就有多深C.和天上月亮到水面的距离相等D.和猴子的眼睛到水面的距离相等【解析】选 C。本题考查了平面镜成像特点:像到镜面的距离与物到镜面的距离相等。月亮在水中成的像到水面的距离与月亮到水面的距离相等。故选 C。5.每年 10月份,我市农
4、民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染,威胁到人的健康,还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效地监控和治理,今年成都市气象局利用了高科技帮手,通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据是 ( )A.对焚烧源进行拍照,从照片上直接看到焚烧源B.监测焚烧源产生的烟雾,从烟雾的多少来确定焚烧源C.监测焚烧源的温度,通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源D.监测焚烧源的颜色,通过遥感拍摄的照片上的颜色来确定焚烧源【解析】选 C。因为卫星距地面的距离非常远,因此,无法通过照片直接看清焚烧源、烟雾,也不能通过颜色来准确判断焚烧源。
5、由于温度不同的物体发出的红外线的强弱不同,卫星遥感是通过监测焚烧源的温度,利用感知高温物体发出的红外线工作的,故选 C。6.如图为潍坊国际风筝会吉祥物“绿色花蛇”,它在竖直放置的平面镜中的像是图中的哪一个 ( )【解析】选 C。本题考查平面镜成像的特点。根据物体在平面镜中所成的像与物体关于镜面对称的特点可知,“绿色花蛇”在平面镜中所成的像是 C选项。7.如图是好莱坞大片盗梦空间里所谓“镜子时刻”的场景。像这样多次反复成像所需要的平面镜至少 ( )A.1块 B.2 块 C.3 块 D.4 块【解析】选 B。根据镜面对称的性质可知,若只有对面的一块平面镜只能成一次像,根据成像的情况,说明有另一块平
6、面镜与其相对且平行放置,因此出现这样的场景至少需要 2块平面镜,A 在左右两个平面镜中分别成像为 A1、A 2,左边的像 A1会在右边镜中成像为 A3,以此类推,如图所示:故选 B。8.把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上,如图所示,图中“科学”两字是 ( )A.变浅的虚像B.变浅的实像C.变深的虚像D.变深的实像【解析】选 A。将一块玻璃砖压在书上,透过玻璃砖看书上的字,眼睛看到的是字的虚像,像的位置比实际位置偏高了,这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故。故选 A。二、填空题(本题共 6小题,每空 2分,共 32分)9.阳光透过树叶间的缝隙,在地面上形成了许多圆形的光
7、斑,这是光的 形成的。我们能从不同方向看到一朵花,这是由于光在花朵表面发生了 反射。【解析】树叶间有空隙,形成一个个小孔,树荫下地面上的光斑是太阳经小孔成的实像,是光的直线传播形成的。我们能从不同方向看到一朵花是光射到花朵表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。答案:直线传播 漫10.如图所示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 (选填“左”或“右”)侧,此过程中还有部分光发生了反射,反射角的大小是 。【解析】此题主要是考查光的折射及反射。要研究光的折射或反射时,必须先作出法线(即垂直于界面),而折射(或反射、入射)角都是指与法线的夹角。在折射规律中,当光
8、从空气斜射入水(或其他介质)中时,折射角小于入射角;反之当光从水(或其他介质)斜射入空气中时,折射角大于入射角。在光的反射中,反射角等于入射角。答案:左 6011.如图所示,平面镜 PN与一支长 15 cm的铅笔 AB竖直放置在水平桌面上,它们之间相距 20 cm,铅笔的像高为 cm;若铅笔绕 B点逆时针方向转过 90,此时铅笔尖 A与其所成像 A间的距离为 cm。【解析】物体在平面镜中成等大的虚像,铅笔长 15 cm,故它的像高为 15 cm;铅笔绕 B点逆时针方向转过90,此时铅笔尖 A距平面镜为 15 cm+20 cm=35 cm,根据平面镜所成像与物到镜面的距离相等,故铅笔尖所成像 A
9、与镜面距离也为 35 cm,所以铅笔尖 A与其所成像 A间的距离为 35 cm+35 cm=70 cm。答案:15 7012.汽车已进入普通家庭,小明通过对汽车的观察发现,汽车的后视镜是 镜,前窗玻璃大多是倾斜的,这是因为前窗玻璃倾斜时,根据 镜成像特点,夜间车内乘客或其他物体所成的像在玻璃的前上方,避免干扰司机视觉(均选填“平面” “凸面”或“凹面”);而汽车前灯安装在离地面较近的车头位置,有利于司机更好看清前方道路状况,这是因为在同一种均匀物质中光是 。【解析】汽车车窗外的后视镜是凸面镜;利用了对光发散的原理,可以扩大视野,从而更好地注意到后方车辆的情况。司机座前的挡风玻璃就像平面镜一样,
10、反射车内乘客投射来的光,在挡风玻璃里形成车内乘客的虚像;若挡风玻璃是竖直的,则所成的像与车前方行人的高度差不多,这就会干扰驾驶员的视觉判断,容易出事故;而当挡风玻璃为倾斜时,所成的像就会在车前的上方,驾驶员看不到车内人的像,就不会影响视觉判断。汽车前灯安装在离地面较近的车头位置,车灯发出的光沿直线传播,当沿直线传播的光被不透明的障碍物挡住,在障碍物后面光线照不到的暗区形成影子,有利于司机更好看清前方道路状况。答案:凸面 平面 沿直线传播的13.如图所示,一位身高 1.65 m的市民正站在 2 m高平面玻璃制的地铁安全门外候车,玻璃门上端和下端各有 30 cm宽的不透光的广告纸挡着。(1)透过玻
11、璃门看到刚到站的地铁属于光的 现象。以进站的地铁为参照物,该市民是 的。(2)尽管有广告纸的遮挡,该市民 (选填“能”或“不能”)看到自己完整的像。(3)地铁到站后安全门向两侧打开,后面的乘客看到该市民在左右两侧安全门中成的两个像大小,位置 (选填“重合”或“不重合”)。【解析】(1)透过玻璃门看到刚到站的地铁,是光线从空气射入玻璃门,再从玻璃门射向空气的两次折射,以进站的地铁为参照物,地铁和市民的位置不断变化,因此以进站的地铁为参照物,市民是运动的。(2)平面镜成像是由光的反射形成的,尽管有广告纸的遮挡,还有另外的部分光线,经玻璃门成像,因此该市民能看到自己完整的像。(3)根据平面镜成像的特
12、点可知,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物大小相等,在安全门向两侧打开后,人到镜面的距离不变,所以像的位置不变,在两个平面镜中都能成完整的像,且两个像的位置与原来像的位置重合。答案:(1)折射 运动 (2)能 (3)重合14.雨后彩虹,十分壮丽,彩虹是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴发生和 产生的。这个现象可以由太阳光通过玻璃三棱镜的实验来解释。由图可知,通过三棱镜时红光的偏折程度比紫光要 (选填“大”或“小”)。【解析】太阳光通过小水滴时会发生反射、折射现象,并且不同色光发生的折射程度不同,由题图可知,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。答案:反射 折射 小三、作图
13、题(本题共 2小题,共 8分)15.（4 分）图中的 OA是光从空气斜射到水面,经水面反射的一条光线,请作出它对应的入射光线和入射光线对应的折射光线。【解析】过入射点作法线,根据反射角等于入射角画出入射光线 BO;根据折射角小于入射角画出折射光线OC。答案:如图所示16.（4 分）如图所示,发光点 S发出的某光线经平面镜反射后,反射光线恰好经过 A点,请在图中画出这条光线。【解析】本题考查利用平面镜成像特点作图。利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点 S的像点 S,根据反射光线反向延长线通过像点,可以由像点和 A点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线,并确定反射点,最后由发
14、光点和反射点画出入射光线,从而完成光路。答案:四、实验探究题(本题共 2小题,共 28分)17.(14分)学习了光学知识后,李红对有关探究实验进行了回顾和思考:(1)如图甲是“探究光的反射规律”的装置:将一可沿 ON折转的白色硬纸板 ABCD放置在平面镜上,让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的 O点,可在 ABCD平面内看到反射光线。实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究 。(2)如图乙是“探究平面镜成像特点”的装置;竖立的透明玻璃板下方放一把直尺。直尺与玻璃板垂直;两支完全相同的蜡烛。A、B 竖立于玻璃板两侧的直尺上。以 A蜡烛为成像物体。实验中采用透明玻璃板代替平面镜。虽然
15、成像不如平面镜清晰,但却能在观察到 A蜡烛成像的同时,也能观察到 B蜡烛。从而确定像的 ,同时,比较了像和物的 关系。【解析】本题考查光的反射定律和平面镜成像的探究实验。(1)为了保证反射光线和入射光线都能呈现在硬纸板上,应该让硬纸板与平面镜垂直。使用可折转的硬纸板主要是为了探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。(2)由于玻璃板是透明的,所以在观察到 A蜡烛像的同时,也能观察到 B蜡烛,看 B蜡烛与 A蜡烛的像是否重合,从而确定像的位置和比较像与物的大小关系。答案:(1)垂直 反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 (2)位置 大小18.(14分)某同学在做探究光的折射特点实验,如图
16、是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如表数据:入射角 0 15 30 45 60反射角 0 15 30 45 60折射角 0 11 22.1 35.4 40.9(1)在探究中,该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中熏了点烟雾,上面做法是为了 。(2)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象;光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是: ,且折射角 (选填“大于” “等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。【解析】(1)在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,并在水面上方的空气中熏了点烟雾,这些烟雾可以反射光,此做法是为了更好地显示光路。(2)光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。答案:(1)更好地显示光路 (2)反射 折射 折射角随入射角的增大而增大 小于