第二單元  光現(xiàn)象【過關(guān)測試】(解析版)  一、選擇題1.2020年6月21日,我國多地觀測到了日環(huán)食的天文奇觀。以下現(xiàn)象中與形成日環(huán)食的光學(xué)成因相同的是(   )。A.水中的倒影 B.樹蔭下的光斑 C.雨后的彩虹 D.海市蜃樓的奇景【答案】B。【解析】日環(huán)食是光的直線傳播形成的。A、水中的倒影屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故A不符合題意;B、大樹上的樹葉很多,樹葉與樹葉之間會形成很多小的縫隙,太陽光從這些小縫隙中照射下來,由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,所以在地面上會形成太陽的像,即形成光斑,故B符合題意;C、雨過天晴時(shí),常在天空出現(xiàn)彩虹,這是太陽光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象,所以說雨后的天空出現(xiàn)彩虹是由光的色散形成的,故C不符合題意;D、海市蜃樓是光在不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生的折射現(xiàn)象,故D不符合題意。故選:B。2.廈門是一座高顏值、高素質(zhì)的城市,擁有城在海上,海在城中的獨(dú)特風(fēng)光.如圖美景中由于光的鏡面反射形成的是(   )。A.鷺江彩虹呈瑞;B.黃厝海市蜃樓;C.環(huán)島路椰影婆娑;D.筼筜湖倒影旖旎【答案】D。【解析】A、鷺江彩虹是光的色散現(xiàn)象,是由光的折射形成的,故A不符合題意;B、海市蜃樓是由于光在密度不均勻的空氣中發(fā)生折射形成的虛像,故B不符合題意;C、環(huán)島路椰影婆娑是光的直線傳播形成的,故C不符合題意;D、筼筜湖倒影屬于平面鏡成像,是光的反射現(xiàn)象,故D符合題意。3.如圖為湖上的一座橋,橋的最高處距湖面2m,當(dāng)在湖水中看到橋完整的倒影時(shí),則湖水的深度應(yīng)為(   )。A.大于2m B.等于2m C.小于2m D.無法判斷【答案】D。【解析】根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),水面所成的像和物體到水面的距離相等,但成像與水深無關(guān)。故選D。4.下列單色光中,屬于三原色光的是(   )。A.紅光 B.橙光 C.黃光 D.紫光【答案】A。【解析】A.光的三原色是紅、綠、藍(lán),故A符合題意;B.光的三原色是紅、綠、藍(lán),故B不符合題意;C.光的三原色是紅、綠、藍(lán),故C不符合題意;D.光的三原色是紅、綠、藍(lán),故D不符合題意。故選A。5.如圖是河源美麗的夜景,新豐江中的噴泉好像一個(gè)少女隨著音樂翩翩起舞,兩岸的彩色光柱交匯在噴泉之上,美侖美奐,下列說法不正確的是(   )。A.兩岸樓房在水中的倒影是虛像;B.游客能從不同角度欣賞到江中噴泉美景是發(fā)生了漫反射;C.直插云霄的光柱是光的直線傳播;D.?dāng)z影師拍美景的照相機(jī)的鏡頭是凹透鏡【答案】D。【解析】A.兩岸樓房在水中的倒影是平面鏡成像,所成的像是虛像,故A正確,不符合題意;B.游客能從不同角度欣賞到江中噴泉美景因?yàn)榉瓷涿姘纪共黄桨l(fā)生了漫反射,故B正確,不符合題意;C.直插云霄的光柱是光在均勻、透明的空氣中沿的直線傳播,故C正確,不符合題意;D.?dāng)z影師拍美景的照相機(jī)的鏡頭是凸透鏡,故D不正確,符合題意。故選D 。6.如圖成實(shí)像的是(   )。A.湖中倒影;    B.放大鏡C.小孔成像;D.海市蜃樓【答案】C。【解析】A.湖中倒影屬于平面鏡成像,是正立、等大的虛像,故A不符合題意;B.放大鏡成像時(shí),物距小于焦距,成的像是正立、放大的虛像,故B不符合題意;C.小孔成像是由光的直線傳播形成的,小孔成像所成的像是倒立的實(shí)像,故C符合題意;D.海市蜃樓是光穿過不均勻的大氣層發(fā)生折射形成的虛像,故D不符合題意。故選C。7.水中潛水員看到岸上的燈亮了,下圖能正確表達(dá)該光路的是(   )。A.B.C.D.【答案】A。【解析】潛水員在水中看岸上的燈,所以入射光線應(yīng)該來自岸上,由光的折射規(guī)律知道,光從空氣中斜射入水中時(shí),折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),折射角小于入射角,故只有A正確。故選A。8.如圖所示現(xiàn)象中,屬于光折射形成的是(   )。A.井底之蛙 B.空中彩虹C.水中倒影 D.古代女子照銅鏡【答案】B。【解析】A.井底之蛙所見甚小,是光的直線傳播,故A不符合題意;B.空中彩虹是光的折射形成的,故B符合題意;C.水中倒影是平面鏡成像,是光的反射形成的,故C不符合題意;D.古代女子照銅鏡是平面鏡成像,是光的反射形成的,故D不符合題意。故選B。9.鞋店的地板上,有一塊靠墻的平面鏡,店員為了顧客方便,通常不會把θ設(shè)為90°。下列說法正確的是(   )。A. 鏡中所成的是正立等大的實(shí)像;B. 人遠(yuǎn)離平面鏡像變小,靠近平面鏡像變大;C. 即便鏡子長度小于身高1/2,也能看得到腳上的鞋在鏡中的像;D. 由于平面鏡較小,所以人在鏡中不能形成完整的像【答案】 C。【解析】【解答】A.鏡中所成的是正立等大的虛像,A不符合題意; B.像與物的大小相等,人遠(yuǎn)離平面鏡或靠近平面鏡像不變,B不符合題意;C.平面鏡傾斜,腳反射的光線經(jīng)過平面鏡反射后可以射入人眼中,如圖所示,即便鏡子長度小于身高一半也可以,C符合題意;D.平面鏡所成像的大小完整程度與鏡面大小無關(guān),D不符合題意。故答案為:C。10.若要使圖中的反射光線射中墻壁上的目標(biāo),在激光筆不動的情況下,可將平面鏡(     )。A.水平向左移動    B.水平向右移動    C.豎直向上移動     D.豎直向下移動【答案】D。【解析】在激光筆不動的情況下,即入射光線方向不變,若要讓反射光線射中目標(biāo),入射點(diǎn)要向左移動,即反射光線也向左移動,光斑會向下移動,能中目標(biāo),故將平面鏡豎直向下移動一段距離即可,則如圖所示:故選D。二、填空題11.小夢同學(xué)身高170cm,站在豎直放置的平面鏡前2m處,當(dāng)她以0.1m/s的速度向平面鏡走近時(shí),她在平面鏡中的像高度   (選填大于、小于等于)170cm;經(jīng)過5s后,小夢和她的像之間的距離是   ,小夢從平面鏡中看到墻上掛鐘的指針如圖所示,則掛鐘顯示的實(shí)際時(shí)間是    。【答案】等于;3m;7:20。【解析】(1)平面鏡成正立、等大、等距的虛像,小夢同學(xué)以0.1m/s的速度向平面鏡走近時(shí),其身高沒有變化,故她在平面鏡中的像高度也不變;根據(jù)v=可得,經(jīng)過5s后,小夢向前移動的距離s=vt=0.1m/s×5s=0.5m,此時(shí)物距為2m0.5m=1.5m,像距始終等于物距,因此小夢和她的像之間的距離為1.5m+1.5m=3m。(2)方法一:根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn),即物像關(guān)于平面鏡對稱,作出平面鏡中鐘表指針的實(shí)際情況,如下圖,可以看到鐘表的實(shí)際時(shí)間是7:20。方法二:把試卷翻過來,注意上下不要顛倒,直接從試卷的反面看鐘表的實(shí)際時(shí)間是7:20。故答案為:等于;3m;7:20。12.如圖所示,在光學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),將一輛玩具汽車放置在白色背景板前。拉上窗簾,打開光源A,讓一束白光照向汽車,發(fā)現(xiàn)汽車呈現(xiàn)黃色,這是由于汽車            (選填吸收反射)了黃色光。若將另外一束紅光照向汽車的影子,則影子區(qū)域此時(shí)呈現(xiàn)           【答案】反射;紅。【解析】不透明物體的顏色由其反射的色光顏色決定;白色背景板反射所有色光,所以影子區(qū)域呈現(xiàn)紅色。13.如圖所示,平面鏡以45°角傾斜放在水平面上。一支直立的長12cm鉛筆AB,以5cm/s水平速度向平面鏡勻速靠近,則此鉛筆的像相對平面鏡的速度為________cm/s,方向________,鉛筆像的大小________(小于/等于/大于)12cm。【答案】5;向上;等于。【解析】[1][2]由平面鏡成像的特點(diǎn)可知,畫出鉛筆的A點(diǎn)和像的位置,如圖所示:若鉛筆以5cm/s速度向平面鏡靠近,同時(shí)像也以5cm/s速度豎直向上運(yùn)動。[3]鉛筆以5cm/s水平速度向平面鏡勻速靠近時(shí),鉛筆與平面鏡的距離改變,鉛筆在鏡中的像的大小不變,等于12cm。14.如圖所示是小華探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn),平面鏡A水平放置,白紙板B要______放置在平面鏡上;為了探究反射角是否等于入射角,讓一束光______白紙板射向鏡面O點(diǎn),從紙板上讀出______的大小進(jìn)行比較。【答案】豎直;緊貼(或貼著);反射角和入射角。【解析】[1]在探究光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,平面鏡要水平放置,白紙板要豎直放置在平面鏡上。[2][3]實(shí)驗(yàn)過程中,讓一束光緊貼白紙板射向鏡面O點(diǎn),這樣才能看到入射光線,然后從白紙板上讀出反射角和入射角,從而比較反射角和入射角的大小關(guān)系。15.小紅去商場買鞋,當(dāng)她直立站在豎直放置于水平地面上40cm高的試鞋鏡前面時(shí),無法看到鏡中的鞋的像,如圖所示,為此,小紅向后退幾步,則她_______(選填可能仍不能)看到鏡中的鞋的像,為了方便顧客觀察新鞋,商場應(yīng)該將試鞋鏡繞底邊_______(選填)時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。當(dāng)鏡面傾斜放置后。鞋的像和鞋的連線與鏡面_______(選填垂直不垂直)。【答案】仍不能;順;垂直。【解析】[1] 根據(jù)圖示,要想看到鏡中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;鞋子反射的光線經(jīng)過平面鏡反射后必須能進(jìn)入人的眼中,由圖可以看出:向后退幾步,使身體離鏡遠(yuǎn)一些如果原來看不到,遠(yuǎn)離后仍不能看到。[2] 為了方便顧客觀察新鞋,商場應(yīng)該將試鞋鏡繞底邊順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,將鏡面向后傾斜一些,成的像偏上,可以看到。[3]根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),像與物的連線和鏡面垂直,當(dāng)鏡面傾斜放置后。鞋的像和鞋的連線與鏡面垂直。16.如圖所示,一束激光沿_____射到空水槽底部O點(diǎn),形成一個(gè)光斑.向水槽中注入適量水后,水槽底部光斑移動到O點(diǎn)的_____(左/右)側(cè).繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水,在此過程中,折射角_____(增大/不變/減?。?/span>【答案】直線傳播;左;不變。【解析】光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,所以無水時(shí)激光沿直線射到水槽底部,向水槽中注入適量水后,光在界面上發(fā)生折射,光由空氣斜射入水或玻璃介質(zhì)中時(shí),折射角小于入射角,即光線偏向法線,故水槽底部光斑移動到O點(diǎn)的左側(cè),繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水,在此過程中,入射角不變,所以折射角也不變。三、作圖題17.檢查視力時(shí),為節(jié)省空間,常讓被測者背對視力表觀察對面墻壁上平面鏡M中視力表的像,請?jiān)趫D中作出被測者通過平面鏡M看到視力表上A點(diǎn)的光路圖。【答案】根據(jù)物像連線與鏡面垂直,物像到平面鏡距離相等,做出A點(diǎn)的像,A點(diǎn)像A是反射光線的反向延長線會聚形成的,必然有反射光線進(jìn)入人的眼睛,反射光線經(jīng)過眼睛和像點(diǎn),兩者的連線確定入射點(diǎn),畫出入射光線。【解析】根據(jù)物像連線與鏡面垂直,由A向平面鏡作垂線并延長,根據(jù)物像到平面鏡距離相等,找到A點(diǎn)的像A'點(diǎn),連接眼睛和像點(diǎn)A',交平面鏡于O點(diǎn),連接AO即入射光線,O到眼睛為反射光線。如圖:18.有一點(diǎn)光源S,它在平面鏡中的像與凸透鏡的焦點(diǎn)F重合,S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后。反射光線為a、如圖所示。請?jiān)趫D中到畫出:(1)凸透鏡的焦點(diǎn)F;(2)點(diǎn)光源S的位置;(3)光線a經(jīng)過凸透鏡后的折射光線。【答案】(1)S在平面鏡中的像與凸透鏡的焦點(diǎn)F重合,a為經(jīng)平面鏡后的反射光線,而反射光線好像是從虛像上發(fā)出的,反向延長光線a,與主光軸的交點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn);(2)物像關(guān)于平面鏡對稱,據(jù)此確定點(diǎn)光源的位置;(3)光線a過凸透鏡的焦點(diǎn),根據(jù)凸透鏡的三條特殊光線畫出折射光線。【解析】(1)因?yàn)榉瓷涔饩€好像是從虛像上發(fā)出的,已知點(diǎn)光源S在平面鏡中的像與凸透鏡的焦點(diǎn)F重合,所以反向延長光線a,與主光軸的交點(diǎn)為凸透鏡的焦點(diǎn)F;(2)畫出像S(F)的對稱點(diǎn),可得點(diǎn)光源的位置S;(3)光線a過凸透鏡的焦點(diǎn),經(jīng)凸透鏡后折射光線平行于主光軸,如圖所示:19.如圖,S是點(diǎn)光源,作出入射光線SO的反射光線和大致的折射光線。【解析】當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí),根據(jù)反射角等于入射角在法線右側(cè)的空氣中畫出反射光線;根據(jù)折射角小于入射角在法線右側(cè)水中畫出折射光線。如圖所示:四、實(shí)驗(yàn)探究題20.為了驗(yàn)證光的反射定律,小華同學(xué)準(zhǔn)備了一塊平面鏡、一塊畫有法線ON的平整硬紙板、直尺、激光筆及鉛筆。(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)還需要的一個(gè)重要器材是:______;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)讓光貼著紙板入射是為了______;為了便于測量和研究,需要把光路記錄在紙板上,你的方法是:______;實(shí)驗(yàn)的最后紙板上留下了很多條光路,無法區(qū)分哪條反射光線與哪條入射光線對應(yīng),為了避免這一問題出現(xiàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該怎樣做呢?______;(3)如果紙板與平面鏡不垂直,入射光線緊貼著紙板沿紙板照射后將會出現(xiàn)的現(xiàn)象是:在紙板上______(選填不能)看到反射光線;(4)接著,小華又進(jìn)行如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),讓一束光EO 貼著紙板射到平面鏡上,在紙板上會看到反射光線OF。將紙板沿ON向后折,此時(shí)在NOF面上看不到反射光線(如圖乙所示),此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明______;(5)在圖甲中,如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會看到反射光線沿著OE方向射出,這表明______。【答案】量角器;顯示光路;鉛筆沿著光路將其描畫下來;每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將反射光線與入射光線編號;不能;反射光線、入射光線與法線在同一平面;反射現(xiàn)象中光路是可逆的。【解析】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)中需要比較反射角與入射角的大小,故還需要量角器。(2)[2]本實(shí)驗(yàn)中硬紙板的主要作用是顯示光的傳播路徑,故讓光貼著紙板入射是為了顯示光路。[3]為了便于測量和研究,需要把光路記錄在紙板上,可以用鉛筆在紙板上沿著光路將其描畫下來。[4]為了實(shí)驗(yàn)后方便區(qū)分哪條反射光線與哪條入射光線對應(yīng),在實(shí)驗(yàn)時(shí)要給對應(yīng)的入射光線和反射光線編號。(3)[5]如果紙板與平面鏡不垂直, 則鏡面的法線不在紙板上,入射光沿紙板照射后,反射光線不在紙板上,故我們在紙板上看不到反射光線。(4)[6]當(dāng)紙板F轉(zhuǎn)過一定的角度后,兩塊紙板不在同一平面上,所以在紙板F上就無法呈現(xiàn)出反射光線了,因此這個(gè)現(xiàn)象說明了反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。(5)[7]在圖甲中,如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會看到反射光線沿著OE方向射出,即光會按照原路返回,這表明在光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。21.小彤同學(xué)在探究平面鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)(如圖)時(shí):(1)用玻璃板代替平面鏡實(shí)驗(yàn)時(shí),會看到兩個(gè)不重合的像,分別是玻璃板前后兩個(gè)面反射形成的,為消除此影響可選用______(選填)一些的玻璃板代替平面鏡。為了便于比較像與物的大小關(guān)系,所用的兩支蠟燭A、B,應(yīng)選擇外形______(選填相同不相同)的;(2)標(biāo)記蠟燭A、B的位置,測得蠟燭B到鏡面的距離______(選填小于、等于大于)蠟燭A到鏡面的距離;(3)當(dāng)蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),像的大小______(選填變小、不變變大);(4)將光屏豎立在像的位置(與玻璃板平行),光屏上無法呈現(xiàn)蠟燭的像,說明平面鏡所成的像是_____(選填實(shí))像;(5)如圖甲所示,一枚硬幣放在豎直的平面鏡前,硬幣的像在a處;將平面鏡平移至圖乙所示的位置時(shí),硬幣的成像情況是______(選填字母代號)。A.硬幣成像在a處B.硬幣成像在b處C.硬幣成像在c處D.硬幣無法通過平面鏡成像【答案】??;相同;等于;不變;虛像;A。【解析】(1)[1]為了避免成像時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)像對實(shí)驗(yàn)造成影響,應(yīng)選擇較薄的玻璃板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[2]A、B兩支蠟燭外形應(yīng)選完全相同的,這樣B才會與A的像重合,而探究出像與物的大小關(guān)系。(2)[3]標(biāo)記好A、B的位置后,會測量得到A、B兩支蠟燭到鏡面的距離相等。(3)[4]蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),像的大小不變,因?yàn)檫h(yuǎn)離過程中,A的大小不變。(4)[5]在像的位置豎立光屏,光屏上無法承接到A的像,這說明物體通過平面鏡所成的像是虛像。(5)[6]如圖甲中,硬幣通過平面鏡所成的像在a位置,在移動平面鏡的過程中,因?yàn)槠矫骁R所在的平面和硬幣的位置都不變,則其像的位置也不變,所以A選項(xiàng)正確。
 

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