
第四章《光現(xiàn)象》單元測試卷(基礎(chǔ)卷)(解析版) (考試時(shí)間:90分鐘 試卷滿分:100分) 注意事項(xiàng): 1.測試范圍:人教版八年級(jí)上冊第4章。 第Ⅰ卷 選擇題 一、選擇題(本題共16小題,每小題2分,共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的) 1.中午12:00時(shí),若太陽光垂直射入紙板上一個(gè)很小的“△”形孔,那么在地面上形成的光斑的形狀是( ?。?A.“”形 B.“”形 C.“△”形 D.“”形 【答案】A 【分析】當(dāng)光沿直線傳播經(jīng)過很小的孔時(shí),就能形成物體倒立的像,這就是小孔成像;像的形狀與物體的形狀有關(guān),與小孔的形狀無關(guān)。 【解答】解:太陽光垂直照射在刻有一個(gè)很小的“Δ”形孔的紙板上,由于光沿直線傳播,在地面上形成太陽的像,像的形狀與太陽的形狀一樣,與小孔的形狀無關(guān);故A正確,BCD錯(cuò)誤。 故選:A。 2.雙陽“彩虹橋”的美麗夜景如圖所示,其水中“倒影”的形成是由于( ?。? A.光的反射 B.光的折射 C.光的直線傳播 D.光的色散 【答案】A 【分析】光遇到水面、玻璃以及其他許多物體的表面都會(huì)發(fā)生反射。 【解答】解:平靜的水面上有“彩虹橋”的倒影,屬于平面鏡成像,屬于光的反射現(xiàn)象。 故選:A。 3.2022年11月8日,延邊出現(xiàn)了美麗的月食,下列現(xiàn)象中與月食成因相同的是( ?。?A.雨后彩虹 B.形影不離 C.水中倒影 D.池水變淺 【答案】B 【分析】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,逐項(xiàng)分析各情景運(yùn)用的光學(xué)知識(shí)進(jìn)行作答。 【解答】解:月食的原理是光沿直線傳播。 A.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A不符合題意; B.形影不離是由于光沿直線傳播形成的,與月食成因相同,故B符合題意; C.水面相當(dāng)于平面鏡,水中倒影是平面鏡成像現(xiàn)象,是由于光的反射形成的,故C不符合題意; D.水池變淺是因?yàn)楣獾恼凵湫纬傻?,故D不符合題意; 故選:B。 4.如圖所示的現(xiàn)象中,屬于光沿直線傳播的是( ?。?A.看到地上的書 B.放大鏡 C.叉到水中的魚 D.小孔成像 【答案】D 【分析】(1)光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播,在日常生活中,小孔成像、日食、月食、影子的形成等都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的; (2)當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),有一部分光被反射回來,例如:平面鏡成像、水中倒影等; (3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓、凸透鏡成像等都是光的折射形成的。 【解答】解:A、看到地上的書,是光的反射,故A錯(cuò)誤; B、放大鏡,是光的折射,故B錯(cuò)誤; C、叉到水中的魚,看到水中的魚變淺了,是光的折射,故C錯(cuò)誤; D、小孔成像,是光的直線傳播,故D正確。 故選:D。 5.下列光現(xiàn)象中由于光的反射形成的是( ?。?A.小孔成像 B.斜插入水中的筆變“折”了 C.橋在水中的“倒影” D.太陽光照射的樹蔭下會(huì)有“光斑” 【答案】C 【分析】(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等; (2)光線傳播到兩種介質(zhì)的分界面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的; (3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓、凸透鏡成像等都是光的折射形成的。 【解答】解:A、小孔成像是由于光的直線傳播形成的,故A錯(cuò)誤; B、斜插入水中的筆變“折”了,是由光的折射形成的,故B錯(cuò)誤; C、橋在水中的倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故C正確; D、樹葉間有空隙,形成一個(gè)個(gè)小孔,樹蔭下地面上的光斑是太陽經(jīng)小孔成的實(shí)像,是光的直線傳播形成的,故D錯(cuò)誤。 故選:C。 6.紅腹錦雞被中國古人神話為鳳凰。如圖所示,為紅腹錦雞從平靜水面上飛過的瞬問,在離水面越來越高的過程中,它在水中的像是( ?。? A.實(shí)像,且逐漸變小 B.虛像,且逐漸變小 C.實(shí)像,且大小不變 D.虛像,且大小不變 【答案】D 【分析】根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn):物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等,它們的連線垂直于鏡面,它們到鏡面的距離相等。 【解答】解:紅腹錦雞飛離水面的過程中,水中出現(xiàn)紅腹錦雞的倒影就是紅腹錦雞在湖水中所成的虛像;在紅腹錦雞飛離水面的過程中,紅腹錦雞到水面的距離變大,但紅腹錦雞在水中所成像的大小始終不變,與紅腹錦雞的大小相等,故ABC錯(cuò)誤,D正確。 故選:D。 7.在平面鏡成像特點(diǎn)教學(xué)中,老師做了“澆不滅的蠟燭”實(shí)驗(yàn),為了使實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)良好的效果,老師采取的措施正確的是( ?。? A.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用反射效果較好的平面鏡 B.點(diǎn)燃的蠟燭和盛水的玻璃杯應(yīng)放在“鏡子”的同側(cè) C.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)在明亮的環(huán)境中進(jìn)行 D.點(diǎn)燃的蠟燭靠近“鏡子”,盛水的玻璃杯也應(yīng)靠近“鏡子” 【答案】D 【分析】(1)用玻璃板代替平面鏡的原因就是因?yàn)椴AО迨峭该鞯膬擅娑伎梢钥吹剑?(2)平面鏡所成的像與物體關(guān)于平面鏡對稱; (3)物體和環(huán)境的對比度越大,成像越清晰; (4)平面鏡所成的像和物體到平面鏡的距離相等。 【解答】解: A、用反射效果一般的透明玻璃板代替平面鏡,在蠟燭A一側(cè)能看到蠟燭A的像,同時(shí)還能看到蠟燭B,便于確定像的位置,故A錯(cuò)誤; B、點(diǎn)燃的蠟燭在平面鏡前,盛水的玻璃杯應(yīng)放在“鏡子”的另一側(cè),故B錯(cuò)誤; C、由于玻璃是透明的,為了使像更清晰,應(yīng)該在光線較暗的環(huán)境下,便于觀察,故C錯(cuò)誤; D、平面鏡成像時(shí),像與物體到鏡面距離相等,所以將蠟燭靠近“鏡子”,盛水的玻璃杯也應(yīng)靠近“鏡子”,故D正確。 故選:D。 8.夏天是青少年兒童溺亡事故多發(fā)期,為防止悲劇重演,請同學(xué)們一定要注意安全,千萬不要貿(mào)然下水,圖中能解釋人在岸上看“池水變淺“現(xiàn)象的光路圖是( ?。?A. B. C. D. 【答案】C 【分析】當(dāng)光線從水中斜射入空氣中時(shí),光線的傳播方向發(fā)生改變,折射角大于入射角。 【解答】解:池底的光線由水中進(jìn)入空氣時(shí),在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去,就會(huì)覺得池底變淺了,故C正確。 故選:C。 9.下列現(xiàn)象中,能用光的折射原理來解釋的是( ?。?A.日食 B.水中倒影 C.水中筷子“折斷” D.樹蔭下的光斑 【答案】C 【分析】逐項(xiàng)分析運(yùn)用的光學(xué)知識(shí)進(jìn)行作答。 【解答】解:A、日食是由光的直線傳播形成的,故A錯(cuò)誤; B、水中倒影,屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的,故B錯(cuò)誤; C、水中筷子“折斷”,是由光的折射形成的,故C正確; D、樹蔭下的光斑,是由光的直線傳播形成的,故D錯(cuò)誤。 故選:C。 10.我縣牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”理念,強(qiáng)化對境內(nèi)河道的生態(tài)治理與保護(hù),不斷吸引一些難得一見的野生動(dòng)物來此“作客”或棲息。如圖是紅嘴鷗在淮沭河水面上飛翔、覓食、嬉戲的場景。對場景中涉及物理知識(shí)的描述正確的是( ) A.紅嘴鷗的嘴顯示紅色,是因?yàn)槲樟思t光 B.紅嘴鷗的羽毛顯示白色,是因?yàn)槲樟怂猩? C.紅嘴鷗飛離水面時(shí),它在平靜的水面中所成的像的大小不變 D.紅嘴鷗在水面中所成的像與它在水面上留下的影子都是光的反射現(xiàn)象 【答案】C 【分析】(1)不透明物體的顏色由它反射的色光決定;白色反射所有的色光,黑色吸收所有的色光,彩色物體只反射和物體相同的色光; (2)平靜的水面相當(dāng)于平面鏡,根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn):物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等,與距離無關(guān); (3)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。 【解答】解:A、紅嘴鷗的嘴顯示紅色,是因?yàn)榉瓷淞思t光,故A錯(cuò)誤; B、紅嘴鷗的羽毛顯示白色,是因?yàn)榉瓷淞怂猩?,故B錯(cuò)誤; C、紅嘴鷗飛離水面時(shí),它在平靜的水面中所成像的大小始終不改變,與紅嘴鷗大小相等,故C正確; D、水面上出現(xiàn)的紅嘴鷗的倒影是紅嘴鷗在水面上成的虛像,屬于光的反射現(xiàn)象,它在水面上留下的影子是光的直線傳播形成的,故D錯(cuò)誤。 故選:C。 11.如圖所示,讓一束太陽光照射三棱鏡,射出的光射到白色光屏上。以下說法正確的是( ?。? A.A處應(yīng)是紫光,B處應(yīng)是紅光 B.不可見光是人們假想的光,并不是真實(shí)存在的 C.此色散現(xiàn)象最早是由英國的物理學(xué)家赫歇爾通過實(shí)驗(yàn)研究得出 D.如果在白屏與棱鏡之間放一塊紅色玻璃,則白屏上其他顏色的光消失,只留下紅色 【答案】D 【分析】(1)太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后可以分散成七種顏色的光,分別是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,這就是光的色散現(xiàn)象。 (2)透明物體的顏色由物體通過的色光決定的,無色透明的物體能透過所有的色光,彩色透明物體只能透過和物體相同的色光。不透明物體的顏色由物體反射的色光決定的,白色反射所有的色光,黑色吸收所有的色光,彩色物體只反射和物體相同的色光。 【解答】解:A、紅光的折射程度要小一些,紫光的折射程度要大一些,故白屏上A處是紅光,B處是紫光,故A錯(cuò)誤; B、人類看不到不可見光,但不可見光是真實(shí)存在的,故B錯(cuò)誤; C、此色散現(xiàn)象最早是由英國的物理學(xué)家牛頓通過實(shí)驗(yàn)研究得出,故C錯(cuò)誤; D、如果在白屏與棱鏡之間豎直放一塊紅色玻璃,紅色玻璃只能透過紅光,則白屏上其他顏色的光消失,只留下紅色,故D正確; 故選:D。 12.《夢溪筆談》中記載了這樣一個(gè)現(xiàn)象:在紙窗上開一個(gè)小孔,窗外飛鶯的影子會(huì)呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上。“鶯東則影西,鶯西則影東”。下列選項(xiàng)與上述現(xiàn)象成像原理相同的是( ?。?A.小孔成像 B.光的反射 C.光的色散 D.光的折射? 【答案】A 【分析】小孔成像是光的直線傳播的實(shí)例,成倒立的實(shí)像。 【解答】解:在紙窗上開一個(gè)小孔,窗外飛鶯的影子會(huì)呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上?!苞L東則影西,鶯西則影東”是小孔成像,成倒立的實(shí)像;小孔成像的原理是光的直線傳播,A是小孔成像,符合題意,故A正確;BCD錯(cuò)誤。 故選:A。 13.釣魚是人們休閑放松的一種健康生活方式,在如圖所示的釣魚情景中,下列說法正確的是( ?。? A.太陽在水中的倒影也是光源 B.濃密的樹蔭是光沿直線傳播形成的 C.垂釣者看到水中的魚是魚在水中的實(shí)像 D.垂釣者發(fā)現(xiàn)越遠(yuǎn)的景物看起來越小,是因視角變大了 【答案】B 【分析】(1)能自行發(fā)光的物體叫做光源; (2)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播; (3)光在傳播到不同物質(zhì)時(shí),在分界面上改變傳播方向又返回原來物質(zhì)中的現(xiàn)象,為反射現(xiàn)象; (4)折射現(xiàn)象是指當(dāng)光由一種介質(zhì)(比如水)斜射入第二介質(zhì)(比如空氣)時(shí),在界面上部分光發(fā)生偏離原來路線而與原來路線產(chǎn)生夾角的現(xiàn)象。 【解答】解:A.太陽在水中的倒影是光的反射現(xiàn)象,是虛像,不是光源,故A錯(cuò)誤; B.太陽光被樹葉遮擋后,在下邊形成一個(gè)黑色的區(qū)域,是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的,形成陰涼實(shí)際上就是大樹的影子,故B正確; C.因?yàn)榇贯炚呖吹剿械聂~是由于光線從水中通過折射進(jìn)入空氣,再進(jìn)入人的眼睛的,因此是光的折射現(xiàn)象形成的虛像,故C錯(cuò)誤; D.物體在人的眼睛中反映出來的大小,是和視角的大小成比例的。同樣大小的物體,放的遠(yuǎn),視角就小,看起來就小,故D錯(cuò)誤。 故選:B。 14.碧水盈池萬丈深,輕搖折扇臥聽琴。這是描述關(guān)中八景之一的“曲江流飲”的詩句。曲江池周圍樓臺(tái)起伏、宮殿林立,綠樹環(huán)繞,水色明媚。下列分析正確的是( ) A.湖水中的倒影是由于光的折射形成的 B.游客看到樹是綠色的,是由于綠葉吸收綠色光 C.陽光下的湖水波光粼粼,是光在水面發(fā)生了鏡面反射 D.樹木下的樹蔭是由于光的反射形成的 【答案】C 【分析】(1)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時(shí)會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的; (2)不透明物體的顏色由物體反射的色光決定; (3)鏡面反射后的光線射向同一方向,正好處在這一方向上時(shí),獲得的光線很強(qiáng),其他方向上幾乎沒有反射光線; (4)影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直線傳播形成的。 【解答】解:A.湖水中的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象,是由于光的反射形成的,故A錯(cuò)誤; B.游客看到樹是綠色的,是由于綠葉反射綠色光,故B錯(cuò)誤; C.水面波光粼粼,這是因?yàn)殛柟庹丈涞綗o數(shù)的水波片上,發(fā)生鏡面反射,所以感覺比較刺眼,故C正確; D.陽光下形成的樹蔭,是由于光沿直線傳播,樹枝擋住了太陽光而形成的,故D錯(cuò)誤。 故選:C。 15.如圖所示,小海同學(xué)在“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用紅、綠、藍(lán)三種色光的激光筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他將位于同一平面內(nèi)的白色紙板A、B立在平面鏡上。下列說法中正確的是( ?。? A.②號(hào)光線為綠色 B.紅光的入射角為90° C.利用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),紙板應(yīng)垂直于平面鏡放置 D.將紙板B沿紅光所在直線向后折,無法觀察到反射光線,表明反射現(xiàn)象消失 【答案】C 【分析】(1)光線垂直照射在平面鏡上時(shí),入射角是0°,反射角是0°,折射角是0°; (2)在光的反射中,反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè);反射角等于入射角;反射光線、入射光線和法線在同一平面上;當(dāng)紙板與平面鏡不垂直時(shí),法線無法在紙板上畫出來,就不能夠探究入射光線、反射光線和法線的關(guān)系。 【解答】解:A.在光的反射中,反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),反射角等于入射角,因此②號(hào)光線的顏色為藍(lán)色,故A錯(cuò)誤; B.紅光垂直照射在平面鏡上,入射角是0°,故B錯(cuò)誤; C.因?yàn)楫?dāng)紙板與平面鏡不垂直時(shí),法線無法在紙板上畫出來,就不能夠探究入射光線、反射光線和法線的關(guān)系,只有垂直放置時(shí),三條線才會(huì)都體現(xiàn)出來,因此紙板必須垂直放置,故C正確; D.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,但反射光線沒有消失,故D錯(cuò)誤。 故選:C。 16.如圖所示,貓的頭部位置保持不變,把鏡子沿MN截成兩半,并分別向兩側(cè)平移一段距離,則貓的頭部通過左、右兩半面鏡子( ?。? A.都不能成像 B.各成半個(gè)像,合起來成一個(gè)完整的像 C.都成完整的像,且兩個(gè)像在同一位置 D.都成完整的像,且兩個(gè)像在不同位置 【答案】C 【分析】平面鏡成像的特點(diǎn)是:①所成的像是虛像;②像和物體形狀、大小相同;③像和物體各對應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直;④像和物體各對應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等。 【解答】解: 平面鏡所成的像和物體形狀、大小相同,與平面鏡的大小無關(guān),半個(gè)平面鏡仍能成完整像,故AB錯(cuò)誤; 平面鏡左右兩部分都能成完整的像,像與小貓關(guān)于鏡面對稱,所以兩個(gè)像的位置是相同,故C正確,D錯(cuò)誤。 故選:C。 第Ⅱ卷 非選擇題 二、填空題(本題共6小題,每空1分,共15分) 17.一束光從空氣中垂直分界面射入玻璃時(shí),光的傳播方向 不變 (填“改變“,”不變”),光的傳播速度 變小 。(填“變大”,“變小”或“不變”) 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】光從空氣垂直水面射入玻璃中時(shí),入射角和折射角都為0°,即傳播方向不變,但傳播速度會(huì)變小。 【解答】解:光從空氣垂直水面射入玻璃中時(shí),光的傳播方向?qū)⒉蛔儯?光在玻璃中的傳播速度為空氣中傳播速度的,因此一束光線從空氣中垂直射到玻璃的表面時(shí)光的傳播速度將變小。 故答案為:不變;變小。 18.將一張紅色透明玻璃片和一張綠色透明玻璃片部分重疊,然后放在一張白色紙板上面,如圖所示,若太陽光照射到玻璃片上,在白色紙板上的甲區(qū)域主要呈現(xiàn)的顏色是 紅色 ,乙區(qū)域主要呈現(xiàn)的顏色是 黑色 。 【答案】見試題解答內(nèi)容 【分析】透明物體的顏色是由它透過的色光決定的,不透明物體的顏色是由物體反射的色光決定的。 【解答】解:若太陽光照射到玻璃片上,紅色玻璃會(huì)透過紅光,綠色玻璃會(huì)透過綠光,故甲為紅色,丙為綠色;綠色透明玻璃片透過的綠光會(huì)被紅色透明玻璃片吸收,故乙為黑色。 故答案為:紅色;黑色。 19.《題老人飲驢圖》中有兩句詩“岸上蹄踏蹄,水中嘴對嘴”。如圖所示,“蹄踏蹄”的情景是由光 沿直線傳播 形成的,“嘴對嘴”的情景是由光的 反射 形成的。 【答案】沿直線傳播;反射 【分析】光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播,在日常生活中,小孔成像和影子的形成等都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的;當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),有一部分光被反射回來,例如:平面鏡成像、水中倒影等。 【解答】解:光射到不透明的物體上,在物體的背光面會(huì)形成暗區(qū),這就是“影子”,詩中“蹄踏蹄”的情境就是因?yàn)楣庋刂本€傳播形成的影子;驢在岸邊飲水,水面上就會(huì)出現(xiàn)驢子的像,這是光的反射形成的虛像,與平面鏡成像原理是相同的。 故答案為:沿直線傳播;反射。 20.小芳同學(xué)站在平面鏡正前方,當(dāng)她垂直鏡面移動(dòng)8cm時(shí),她與像的距離改變了 16 cm;當(dāng)小芳遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),她的像會(huì) 遠(yuǎn)離?。ㄌ睢翱拷被颉斑h(yuǎn)離”)平面鏡,像的大小 不變?。ㄟx填“變小”、“不變”或“變大”)。 【答案】16;遠(yuǎn)離;不變。 【分析】物體在平面鏡中成虛像,物像大小相等,像的大小跟物體的大小有關(guān),跟物體距離平面鏡的遠(yuǎn)近沒有關(guān)系。像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離。 【解答】解:小芳垂直鏡面移動(dòng)8cm,由于像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離,所以小芳鏡中的像也垂直鏡面移動(dòng)8cm,那么他與像的距離變化量為8cm+8cm=16cm; 像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離,當(dāng)小芳遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),她的像會(huì)遠(yuǎn)離平面鏡,物像大小相等,像的大小不變。 故答案為:16;遠(yuǎn)離;不變。 21.如圖在池塘上方警示牌和它在水中“倒影”的兩幅照片。圖甲中的倒影沒有牌子本身明亮,這是由于來自警示牌的光射到水面時(shí),一部分光 折射?。ㄟx填“反射”或“折射”)進(jìn)入了水中,使得從水面 反射?。ㄟx填“反射”或“折射”)回來的光減少,所以倒影沒有牌子本身明亮;由于刮風(fēng),圖乙中的水面有漣漪,倒影有些模糊,這是由于光發(fā)生了 漫反射 。 【答案】折射;反射;漫反射 【分析】光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時(shí),一般情況下在兩種介質(zhì)的交界處會(huì)同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,由于光的折射,部分光線進(jìn)入了水中,反射回空氣中的光線就少了;人眼感覺是否明亮與進(jìn)入人眼的光線強(qiáng)度有關(guān);光在粗糙表面會(huì)發(fā)生漫反射現(xiàn)象。 【解答】解: 人眼感覺是否明亮與進(jìn)入人眼的光線強(qiáng)度有關(guān),人看牌子是牌子反射的光線直接進(jìn)入人眼,而從牌子到水面的光線會(huì)有一部分折射進(jìn)入水中,一部分反射進(jìn)入人眼中,人眼接到的光線偏少,所以會(huì)覺得反射形成的虛像偏暗; 無風(fēng)時(shí),水面像平面鏡,成像清晰,刮風(fēng)時(shí),水面有漣漪,不再平整,形成漫反射,倒影會(huì)有些模糊。 故答案為:折射;反射;漫反射。 22.如圖所示,“導(dǎo)彈滅火”技術(shù)可解決高樓滅火難題,探測器上有兩只眼:“紅外線”和“激光”。當(dāng)高樓內(nèi)火源不明時(shí),可用 紅外線 發(fā)現(xiàn)火源,再用 激光 精確測量到火源距離(前兩空均選填“紅外線”或“激光”)。如果探測器從發(fā)射到接收到返回信號(hào)的時(shí)間為4×10﹣6s,那么探測器距離火源為 600 m。(激光光速為3×108m/s ) 【答案】紅外線;激光;600。 【分析】(1)紅外線的主要特征是熱作用,用于紅外夜視、紅外測溫、紅外遙控等。 (2)根據(jù)s=vt來計(jì)算探測器距離火源的距離。 【解答】解:當(dāng)高樓內(nèi)火源不明時(shí),可用紅外線發(fā)現(xiàn)火源,再用激光精確測量到火源距離。如果探測器從發(fā)射到接收到返回信號(hào)的時(shí)間為4×10﹣6s,那么探測器距離火源為:。 故答案為:紅外線;激光;600。 三.作圖題(共3小題,共9分) 23.“井底之蛙”這個(gè)成語大家都很熟悉,圖中M點(diǎn)表示青蛙。請根據(jù)光的直線傳播知識(shí)畫圖說明為什么“坐井觀天,所見甚小”。(溫馨提示:必須標(biāo)出光的傳播方向) 【答案】。 【分析】根據(jù)光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的畫出邊緣的兩條光線,即青蛙看到的范圍。 【解答】解:過井沿的邊緣和青蛙的眼球畫出進(jìn)入青蛙眼睛最邊緣的兩條光線,如圖所示,可見“坐井觀天,所見甚小”。 。 24.一束光斜射到鏡面上發(fā)生反射,入射光線與鏡面間的夾角為30°,如圖所示,請?jiān)趫D中畫出反射光線,并標(biāo)出反射角的大小。 【答案】 【分析】掌握光的反射定律的內(nèi)容:反射光線與入射光線、法線在同一平面上;反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);反射角等于入射角??蓺w納為:“三線共面,兩線分居,兩角相等”。 掌握入射角和反射角的概念:入射角是入射光線與法線的夾角;反射角是反射光線與法線的夾角。 【解答】解:入射光線與鏡面的夾角是30°,所以入射角為90°﹣30°=60°,則反射角也為60°; 首先過入射點(diǎn)垂直于鏡面畫出法線,然后根據(jù)反射角等于入射角,在法線右側(cè)畫出反射光線,并標(biāo)明反射角的度數(shù),如圖所示: 25.小明將兩個(gè)大小相同的紅、藍(lán)環(huán)粘在一起形成“8”字。手拿紅環(huán)將藍(lán)環(huán)豎直放入水中,使藍(lán)環(huán)剛好浸沒,從水面上方C點(diǎn)可以觀察到紅環(huán)的“倒影”和藍(lán)環(huán)的像并不完全重合,如圖甲所示。請?jiān)谝覉D中作出: (1)紅環(huán)最上端A點(diǎn)在水中的像A'點(diǎn); (2)B'點(diǎn)為藍(lán)環(huán)最下端B點(diǎn)的像,請完成從C點(diǎn)看到B點(diǎn)的光路。 【答案】見解答 【分析】首先根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)像與物關(guān)于平面鏡對稱作出紅環(huán)最上端A點(diǎn)在水中的像A'點(diǎn);兩個(gè)大小相同的紅、藍(lán)環(huán)粘在一起形成“8”字,紅環(huán)的像與真實(shí)B重合,A'即為B真實(shí)的位置,然后連接看到的B與C即為折射光的位置,與水面相交點(diǎn)為入射點(diǎn),A'到入射點(diǎn)為入射光線。 【解答】解:(1)作A關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)A',即為像,兩個(gè)大小相同的紅、藍(lán)環(huán)粘在一起,也是真實(shí)B的位置; (2)連接看到的B(即B')與C即為折射光的位置,與水面相交點(diǎn)為入射點(diǎn),A'到入射點(diǎn)為入射光線,如圖所示; 四.實(shí)驗(yàn)題(本題共4小題,共28分) 26.在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,選取完全相同的蠟燭A和B。 (1)組裝器材時(shí),要使玻璃板與水平桌面相互 垂直 。 (2)在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭A,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭A的像,如圖所示,蠟燭B 不需要?。ㄐ枰?不需要)點(diǎn)燃,將蠟燭B豎立著在玻璃板后面移動(dòng),發(fā)現(xiàn)蠟燭B能和蠟燭A的像重合,表明像和物 大小相同 ,此實(shí)驗(yàn)過程中是用蠟燭B,等效替代了 蠟燭A (蠟燭A/蠟燭A的像)去比較大小。 (3)移去蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏,直接看光屏上 沒有 (有/沒有)蠟燭的像。 (4)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可以判斷,我們站在平面鏡前遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),像的大小 不變 。(變大/變小/不變)。 (5)為了便于研究像與物左右位置的關(guān)系,應(yīng)將蠟燭換成下列 A 圖中形狀的物體。 【答案】(1)垂直;(2)不需要;大小相同;蠟燭A;(3)沒有;(4)不變;(5)A。 【分析】(1)在實(shí)驗(yàn)中必須將玻璃板豎直擺放,才能確保蠟燭與像完全重合,才能使實(shí)驗(yàn)達(dá)到效果; (2)若將蠟燭B點(diǎn)燃,則A成的像不清晰;為了比較像和物的大小,要將蠟燭B與A的像完全重合,采用了等效替代的方法; (3)平面鏡所成的像是虛像,故不能承接在光屏上; (4)平面鏡所成的像的大小與物體大小有關(guān),與物像距離平面鏡的距離無關(guān); (5)根據(jù)四個(gè)模型的結(jié)構(gòu)和研究目的“研究像與物左右位置的關(guān)系”可做出選擇 【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃板要豎直放置或與水平面垂直,如果不豎直,不論怎樣移動(dòng)后面的蠟燭都不可能與前面蠟燭的像完全重合; (2)為使A成的像清晰,在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭A,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像,小明拿另一支與A完全相同的沒有點(diǎn)燃的蠟燭B在玻璃板后面移動(dòng),直到它跟蠟燭A的像完全重合,從而比較像與物的大小相同,采用了等效替代的方法,將B蠟燭代替了A蠟燭與A的像比較大??; (3)平面鏡所成的像是虛像,故光屏上沒有蠟燭A的像; (4)平面鏡所成的像的大小與物體大小有關(guān),與物像距離平面鏡的距離無關(guān),故我們站在平面鏡前遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),像的大小不變; (5)由圖可知,四個(gè)模型分別為C、A、T、V,從模型上看,只有C左右不同,而A、T、V,左右相同,所以當(dāng)小明把四個(gè)模型分別面對玻璃板直立在桌面上,用模型A、T、V不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,只有C左右不同,所以能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故選A。 故答案為:(1)垂直;(2)不需要;大小相同;蠟燭A;(3)沒有;(4)不變;(5)A。 27.小明利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究光的折射規(guī)律。 (1)如圖甲所示,小明將一束激光射到P點(diǎn),形成一個(gè)光斑,向水槽內(nèi)慢慢注水,水槽底部光斑的位置將 向左移動(dòng)?。ㄟx填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不動(dòng)”),在此過程中,折射角 不變?。ㄟx填“增大”、“不變”或“減小”)。 (2)如圖乙所示,在玻璃水槽中豎直放置的光屏是由E和F兩個(gè)半圓形光屏組成的,NOM為兩半圓的分界線,其中光屏F可繞直徑NOM前后折轉(zhuǎn)。 ①實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓光屏E、F位于同一平面內(nèi),一束激光貼著光屏E從空氣斜射入水中,在光屏F上可以看到折射光:小明將光屏F向后折轉(zhuǎn)一定角度后,在光屏F上不能看到折射光,說明 折射光線、法線和入射光線在同一平面內(nèi) 。 ②多次改變?nèi)肷浣沁M(jìn)行實(shí)驗(yàn),測量并記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:光從空氣斜射入水中時(shí),折射角 小于 入射角(選填“大于”或“小于”)。在實(shí)驗(yàn)過程中,多次改變?nèi)肷浣堑哪康氖? 為了獲得普遍的規(guī)律 。 【答案】(1)向左移動(dòng);不變;(2)①折射光線、法線和入射光線在同一平面內(nèi);②小于;為了獲得普遍的規(guī)律 【分析】(1)光的折射:光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角; (2)①光的折射規(guī)律:光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)時(shí),折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi);折射光線與入射光線位于法線兩側(cè);折射角小于入射角; ②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論;實(shí)驗(yàn)中為了獲得普遍的規(guī)律,應(yīng)多次測量。 【解答】解:(1)光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;小明將一束激光射至P點(diǎn),形成一個(gè)光斑,向水槽內(nèi)慢慢注水,光線在水面處發(fā)生折射,折射角小于入射角,水槽底部光斑的位置將向左移動(dòng),說明光從空氣斜射入水中時(shí),傳播方向會(huì)發(fā)生改變; 繼續(xù)沿水槽壁緩慢注水,在此過程中,入射角大小不變,折射角大小不變; (2)①當(dāng)F板向后折轉(zhuǎn)一定的角度后,則呈現(xiàn)折射光線的F板和呈現(xiàn)入射光線的E板不在同一平面內(nèi),所以在F板上不能看到折射光,但此時(shí)折射光線、法線和入射光線在同一平面內(nèi); ②由表中數(shù)據(jù)可知,光從空氣斜射入水中時(shí),折射角始終小于入射角,且折射角隨著入射角的增大而增大; 在實(shí)驗(yàn)過程中,多次改變?nèi)肷浣堑哪康氖菫榱双@得普遍的規(guī)律。 故答案為:(1)向左移動(dòng);不變;(2)①折射光線、法線和入射光線在同一平面內(nèi);②小于;為了獲得普遍的規(guī)律。 28.如圖所示是“探究光反射時(shí)的規(guī)律”的部分實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)如圖甲所示,使紙板與水平桌面上的平面鏡 垂直 。 (2)在圖甲中,使一束光貼著紙板A沿EO 射向平面鏡上O點(diǎn),觀察反射光線和對應(yīng)的入射光線。改變光束入射角度,多做幾次,描繪每次光的徑跡,量出入射角和反射角,記錄如表。比較反射角和入射角,可以得出結(jié)論,反射角 等于 入射角。 (3)在圖甲中,如果讓光逆著OF 的方向射向平面鏡,會(huì)看到反射光沿著OE方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是 可逆 的。 (4)在圖乙中,將紙板B沿PQ剪開,把紙板B的上半部分向后折。實(shí)驗(yàn)時(shí)在紙板B上觀察到 下半部分有反射光線,上半部分無反射光線 現(xiàn)象,表明反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。 (5)在紙板前從不同方向都可以看到入射光EO 的徑跡,這是因?yàn)楣庠诩埌迳习l(fā)生了 漫 反射。 【答案】(1)垂直;(2)等于;(3)可逆;(4)下半部分有反射光線,上半部分無反射光線;(5)漫。 【分析】(1)實(shí)驗(yàn)中需要使紙板與平面鏡垂直; (2)在光的反射中,反射角等于入射角; (3)在光的反射中,光路是可逆的; (4)光的反射定律:反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);反射角等于入射角;根據(jù)光的反射定律,可判斷紙板向后折時(shí)是否能觀察到反射光線; (5)在不同方向都能看到光的傳播路徑,是由于光在光屏上發(fā)生了漫反射而進(jìn)入我們的眼里。 【解答】解:(1)如果紙板沒有與平面鏡垂直放置,由于法線與鏡面垂直,且反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),因此,當(dāng)光貼著紙板沿EO入射時(shí),不能在紙板上看到反射光,所以紙板放在平面鏡上時(shí),要保持與鏡面垂直; (2)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,在光的反射中,反射角等于入射角; (3)如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面,會(huì)看到反射光線沿著OE方向射出,這表明光反射時(shí),光路是可逆的; (4)將紙板B的上半部分向后折,如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)在紙板B的下半部分有反射光線,上半部分無反射光線,此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi); (5)在不同方向都可以看到紙板上入射光EO的徑跡,這是因?yàn)楣庠诩埌迳习l(fā)生了漫反射的緣故。 故答案為:(1)垂直;(2)等于;(3)可逆;(4)下半部分有反射光線,上半部分無反射光線;(5)漫。 四.解答題(本題共2小題,共16分) 29.雨過天晴的夜晚,月亮高高地掛在天際。夜間行走,為了不踩到地上的積水,小明總結(jié)了一條經(jīng)驗(yàn):“迎著月光走,地上發(fā)亮處是水,較暗處是實(shí)地面”。請你寫出小明總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)中包含的物理學(xué)道理。 【答案】地面上的積水處,平靜的水面相當(dāng)于一個(gè)平面鏡,月光在積水處,能發(fā)生鏡面反射,地面凹凸不平,地面發(fā)生漫反射;迎著月光走,月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射,進(jìn)入人的眼睛反射光線多,人感覺水面亮;地面發(fā)生漫反射,有很少的光線進(jìn)入人的眼睛,人感覺地面暗 【分析】(1)人看物體的條件:物體發(fā)光或反射光,物體發(fā)的光或反射的光線能進(jìn)入人的眼睛。 (2)平行光射向平而光滑的反射面,反射光線平行射出,這種反射是鏡面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光線射向四面八方,這種反射是漫反射。 【解答】答:地面上的積水處,平靜的水面相當(dāng)于一個(gè)平面鏡,月光在積水處,能發(fā)生鏡面反射,地面凹凸不平,地面發(fā)生漫反射;迎著月光走,月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射,進(jìn)入人的眼睛反射光線多,人感覺水面亮;地面發(fā)生漫反射,有很少的光線進(jìn)入人的眼睛,人感覺地面暗。 30.港珠澳大橋是我國境內(nèi)一座連接香港、珠海、澳門的橋隧工程。大橋全長55km,其中主橋長29.6km,香港口岸至珠澳口岸長41.6km;橋面為雙向六車道高速公路,限速100km/h。 (1)如圖所示,港珠澳大橋中塔頂?shù)剿娴母叨葹?06m,它在水中的倒影非常壯觀,這是光的 反射?。ㄟx填“反射”或“折射”)現(xiàn)象,倒影的塔頂?shù)綄?shí)際塔頂?shù)木嚯x為 212 m。 (2)剛竣工時(shí)的港珠澳大橋經(jīng)過超聲波檢測,大橋無一機(jī)構(gòu)性裂縫,超聲波是頻率 高于20000 Hz的聲波,這是利用了聲音可以傳遞 信息 的特性。 (3)若汽車以25m/s的速度勻速行駛,通過港珠澳大橋全程需要多少分鐘?(忽略汽車長度,保留一位小數(shù)) (4)如果一輛汽車通過港珠澳大橋主橋用時(shí)20min,請通過計(jì)算說明這輛汽車是否超速? 【答案】(1)反射;212;(2)高于20000;信息;(3)通過該大橋全程需要36.7min;(4)沒在超速。 【分析】(1)平面鏡成像是由光的反射形成的,所成的像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離相同; (2)人耳的聽覺范圍是20﹣20000Hz,頻率高于20000Hz的聲波叫超聲波,頻率低于20Hz的聲波叫次聲波;聲音可以傳遞信息,也可以傳遞能量; (3)根據(jù)速度公式求出時(shí)間的大??; (4)求出汽車速度的大小,然后進(jìn)行對比。 【解答】解:(1)倒影屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的; 港珠澳大橋中塔塔頂?shù)剿娴母叨葹?06m,由于像與物體到鏡面的距離相同,所以倒影的塔頂?shù)剿娴木嚯x為106m,則倒影的塔頂?shù)綄?shí)際塔頂?shù)木嚯x為106m+106m=212m; (2)人耳的聽覺范圍是20﹣20000Hz,頻率高于20000Hz的聲波叫超聲波; 經(jīng)檢測,大橋無一機(jī)構(gòu)性裂縫。這是利用了聲傳傳遞信息的特性; (3)根據(jù)v=可知,所需的時(shí)間為:t===2200s≈36.7min (4)汽車的速度為:v'===88.8km/h<100km/h,故沒有超速。 答:(1)反射;212;(2)高于20000;信息;(3)通過該大橋全程需要36.7min;(4)沒有超速。入射角15°30°45°60°折射角11°22.1°35.4°40.9°實(shí)驗(yàn)次數(shù)123入射角30°45°60°反射角30°45°60°
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