第四章光现象 章节检测
一、填空题
1.小明身高1.8m,他站在距平面镜5m远处,能够看到自己的全身像,则他的像高 m,像到平面镜的距离为 m。若小明远离平面镜,则他在平面镜中的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.小芳站在平面镜前0.5m处观察自己在镜中的像,像到平面镜的距离为 m,她向后退的过程中,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
3.如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对于水平面倾斜45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的像位于 (选填序号“①平面镜1的正上方”“②与平面镜1等高的正前方”“③平面镜2的正下方”或“④与平面镜2等高的正前方”)。人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离 (选填“大于”“小于”或“等于”)军舰到潜望镜的距离。
4.我们观察到水中的鱼和水中的云,前者是光的 现象;后者是光的 现象.
5.如图,小明在从路灯下离开过程中,发现自己的影子越来越长.路灯高4.5 m,身高为1.5 m的小明沿直线匀速行走速度为1.0m/s,则他头部影子的平均速度为 m/s, 他头部影子的速度将 (选填“先变大后变小”、“先变小后变大”、“变大”、“变小''或“不变”).
二、单选题
6.傍晚,小民到江边游玩。堤坝上百花绽放、花香四溢,江上波光粼粼、渔舟唱晚。小民联想起一些物理知识,请你判断,他的观点中正确的是( )
A.堤坝上花香四溢,这是扩散现象
B.江水的压强随深度增加而减小
C.渔船漂浮在水面上,它受到的浮力大于重力
D.江上波光粼粼,是光的直线传播现象
7.下列备选答案中,都是光源的是( )
A.电池和萤火虫 B.电池和烛焰
C.萤火虫和月球 D.萤火虫和烛焰
8.平面镜成像特点及其应用中有以下说法:
①平面镜所成的是等大的虚像;
②医生为病人检查牙齿时,放在口腔中的内窥镜是平面镜;
③平面镜所成的像是虚像,虚像不能用眼睛看见
④探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。
对这些说法,判断正确的是( )
A.①②③④都正确 B.①②③正确,④错误
C.①④正确,②③错误 D.①②④正确,③错误
9.雨后的夜晚,当你迎着月光走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗”的地面.这是因为光在
A.地面发生镜面反射 B.地面发生漫反射
C.地面不发生反射 D.水面发生漫反射
10.关于平面镜成像特点及其实验探究,下列说法正确的是( )
A.物体距平面镜越近所成的像越大
B.用玻璃板代替平面镜,目的是便于确定像的位置
C.将蜡烛A靠近玻璃板,它所成的像将远离玻璃板
D.将光屏(小纸板)放到蜡烛B的位置,能够承接到像
11.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.坐在教室里的同学都能清楚的看到黑板上的字是因为黑板发生了镜面反射
B.小孔成像成的是倒立的虚像
C.平面镜只能成正立的虚像,且不能用光屏接收到
D.一束光线垂直照射到平面镜上,入射角是90°
12.有经验的渔民都知道:只有瞄准在水中所看到的“鱼”的下方才可以叉到鱼,如图所示,此现象中涉及的光路图是( )
A. B.
C. D.
13.下列物体哪一个属于光源( )
A.地上的雪 B.月亮
C.通电的探照灯 D.放电影时所看到的银幕
14.电视机的遥控器可以发射红外线,用它来传递信息,实现对电视机的控制.如果对着电视机对面的墙壁按一下按钮,有时也可以控制电视机,如图所示,这是利用( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光路可逆
15.下列成语中,属于描述光的折射现象的是( )
A.坐井观天 B.形影相依 C.海市蜃楼 D.波光粼粼
16.在清澈的湖面上空,小燕子正在向下俯冲捕食,在小燕子向下俯冲的过程中,关于燕子在湖水中的像的虚实、燕子和像之间的距离的变化,下列说法中正确的是( )
A.实像、距离变小 B.实像、距离变大
C.虚像、距离变小 D.虚像、距离变大
17.如图所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,视力表在镜中的像与被测者的距离是5m。则下列说法正确的是( )
A.镜子里的像是实像
B.图示“?”应为2.7m
C.图示“?”应为2.3m
D.当该同学走近镜子时,她自己在镜子里的像变大
三、作图题
18.为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:(1)用虚线画出水面位置;(2)完成看到D点的光路图。
四、实验探究题
19.在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜 M 放在水平桌面上,E、F 是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕 ON
转动。
(1)如图甲,当 E、F 在同一平面上时,让入射光线 AO 沿纸板 E 射向镜面,在 F 上可看到反射光线OB测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),原因是 ;
(2)若将一束光贴着纸板 F 沿 BO 射到 O 点,光将沿图中的 方向射出, 因为 ;
(3)如图乙,以法线 ON 为轴线,把纸板 F 向后缓慢转动,在 F 板上观察不到反射光线。这样做的目的是 。
20.小李用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)放一刻度尺在竖立的透明玻璃板下方,刻度尺与玻璃板应 ;取两支 (选填“相同”或“不相同”)的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上,点燃A蜡烛;
(2)移动B蜡烛,直到观察到A蜡烛的像与B蜡烛重合为止,从而确定像的 ;
(3)实验中多次改变蜡烛A的位置,重复进行上述实验的目的是_______;
A.多次测量取平均值减小误差 B.寻找普遍规律
(4)实验时透过玻璃板看到的“点燃的蜡烛B”是经玻璃板 (选填“反射”或“折射”)形成的虚像;
(5)小李继续做“探究凸透镜成像规律”的实验。如图乙所示,将凸透镜的位置固定不动,当蜡烛在图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像;
①此时在光屏上观察到倒立、 的实像,与 (选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)的成像原理相同;若将蜡烛向右移动少许,则应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要 (选填“大”或“小”);
②当小李在蜡烛和凸透镜间放上自己的近视眼镜,发现像变模糊啦。他进行深入探究发现:若仍要在光屏上形成清晰的像,则需将光屏 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。
五、计算题
21.光在空气中的传播速度约为3×108m/s,声音在空气中的传播速度为340m/s,在进行百米赛跑的计时工作中,看到发令枪冒烟就开始计时和听到发令枪响后再开始计时会相差多长时间?
答案解析部分
1.【答案】1.8;5;不变
【解析】【解答】平面镜所成的像和物体大小相等,小明身高1.8m,则他的像高1.8m。
平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,小明站在距平面镜5m远处,像到平面镜的距离为5m。
平面镜所成的像和物体大小相等,若小明远离平面镜,则他在平面镜中的像的大小不变。
【分析】平面镜成像时,像和物体大小相等;像和物体到平面镜的距离相等。
2.【答案】0.5 ;不变
【解析】【解答】解:
根据平面镜成像的特点,像与物到镜面的距离相等,小芳面向穿衣镜站在镜前0.5m处,则人像离镜子也是0.5m远;
平面镜所成的像与物体是等大的,她向后退的过程中,小芳在平面镜中像的大小不变.
故答案为:0.5;不变.
【分析】平面镜成的像与物体是等大的,像和物距离平面镜的距离是相等的,像是虚像.
3.【答案】④;大于
【解析】【解答】根据平面镜成像的规律,人通过潜望镜看到的像在平面镜2的正前方;军舰在平面镜1中的像和平面镜1对称,平面镜2中看到的是平面镜1中的像,像到平面镜2更远,所以人看到的平面镜2中的像到平面镜2更远,大于军舰到平面镜的距离。
故答案为:④;大于。
【分析】根据平面镜成像的规律,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体关于平面镜对称的特点判断像的位置。
4.【答案】折射;反射
【解析】【解答】解:水中的鱼:鱼在水中,鱼反射的光线经过水面的折射进入人眼,是由光的折射形成的虚像;
水中的云:云和人都处在同一种介质中,云反射的光线经过水面的反射进入人眼,是由光的反射形成的虚像.
故答案为:折射;反射.
【分析】(1)平面镜成的像是与物体等大的虚像,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.
(2)我们看到水中的物体,其实看到的是物体的虚像,是由光的折射形成的.
5.【答案】1.5;不变
【解析】【解答】解:根据题意设小明由F到B,则影子是从N到C.由图可知=,=,∵AB=EF,∴==,设FN=k,BC=b,∴QN=3k,QC=3b,∴FB=2(b-k),NC=3(b-k),设影子的速度为y,=,
解得y=1.5.
因为路灯高,人的身高,人运动的速度均是定值,故影子做匀速直线运动,故不变。
故答案为:1.5m/s;不变
【分析】考查相似三角形的应用;用到的知识点为:平行于三角形一边的直线与三角形另两边相交,截得的两三角形相似;相似三角形的对应边成比例;得到用字母表示的影子走过的路程及人走过的路程是解决本题的突破点。利用相似的代数式表示出人走的路程及影子移动的路程,根据时间相等可得相应速度。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.堤坝上花香四溢,是花香分子在空气中运动的结果,是扩散现象,A符合题意;
B.由液体压强公式 可知,江水的压强随深度增加而增大,B不符合题意;
C.渔船漂浮在水面上,它受到的浮力等于重力,C不符合题意;
D.江上波光粼粼,是由于光被水面反射后形成的现象,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
7.【答案】D
【解析】A、B项:电池不发光,不属于光源。
C项,月球看起来发光是因为反射了太阳光,不是本身发光,所以也不是光源。
选D
8.【答案】D
【解析】【解答】①平面镜成的是等大的虚像,故正确。
②牙医检查用的镜子是平面镜,故正确。
③平面镜成虚像,眼睛可以看到虚像,故错误。
④探究平面镜成像特点时,用较薄的透明玻璃板,是为了透光。便于确定像的位置。故正确。
故答案为:D。
【分析】平面镜成正立等大的虚像,可以用眼睛看到。利用等效替代法,用透明较薄玻璃板代替平面镜,利用透光性,便于确定像的位置。
9.【答案】B
【解析】【分析】人看物体的条件:物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛。平行光射向平而光滑的反射面,反射光线平行射出,这种反射是镜面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。人感觉物体的亮暗,关键是进入眼睛的光的多少,进入眼睛的光多就感觉亮,进入眼睛的光少就感觉暗。迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面。
故选B。
【点评】掌握无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律,正确区分镜面反射和漫反射。不要误以为镜面反射就一定亮,漫反射就一定暗,感觉亮暗关键是看进入眼睛的光的多少。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.平面镜所成的像与物体大小相等,与物体到平面镜的距离无关,A不符合题意;
B.因为玻璃板透明,既可以成像,又可以看到玻璃板后面的物体,所以用玻璃板代替平面镜,目的是便于确定像的位置,B符合题意;
C.因为平面镜成的像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,将蜡烛A靠近玻璃板,它所成的像也将靠近玻璃板,C不符合题意;
D.因为平面镜成的像是虚像,所以将光屏(小纸板)放到蜡烛B的位置,并不能够承接到像,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.坐在教室里的同学都能清楚的看到黑板上的字是因为光射到字处发生了漫反射,A不符合题意;
B.小孔成像的原理是光沿直线传播,所成的像是倒立放大的实像,B不符合题意;
C.根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像是正立的虚像,不能用光屏承接,C符合题意;
D.根据入射角的概念知:一束光线垂直照射到平面镜上时,入射光线与法线重合,所以入射角为0°,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】漫反射的反射光线向各个方向。
小孔成像成的是倒立的实像。
平面镜只能成正立的虚像,虚像不能用光屏接收。
一束光线垂直照射到平面镜上,入射光线和法线重合,入射光线与法线的夹角为入射角。
12.【答案】B
【解析】【解答】根据光的折射定律知,光从一种介质斜射入另一个介质中时会发生折射现象,渔民叉鱼是由于水中的鱼反射的光从水中射入空气中发生折射,因水的密度比空气大,入射角小于折射角,而进入人眼的光通过人脑处理后使人认为光沿直线传播,因此眼中的“鱼”其实是鱼在水中的像,真正的鱼在像的下方,因此瞄准在水中所看到的“鱼”的下方才可以叉到鱼。
故答案为:B。
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质中时,光的传播路程会发生偏折,即光的折射,折射角和入射角的大小关系,明确处在空气中的角最大即可。
13.【答案】C
【解析】【解答】A、地上的雪本身是不发光的,不是光源;B、月亮本身也是不发光的,是反射太阳光,也不是光源;C、通电的探照灯自身能够发光,是光源;D、放电影时的银幕不能发光,也不是光源,我们能够看到是因为它反射光.
故选C.
14.【答案】B
【解析】【解答】解:遥控器发出的红外线,它会以光波的性质直线传播,并且可以发生反射,照在墙上被墙反射到了电视机的接受装置上,是利用光的反射.
故选:B.
【分析】遥控器发射的红外线遇到墙壁会反射.
15.【答案】C
【解析】【解答】解:
A、坐井观天指在井中看到的天空只有井口那么大,这是光的直线传播造成的,不符合题意;
B、形影相依中的影子,是由于光沿直线传播形成的,不符合题意;
C、海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象,符合题意;
D、波光粼粼,是平行光射到水面上的反射现象,不符合题意.
故选C.
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
16.【答案】C
【解析】【解答】由于平面镜成的虚像到镜面的距离始终与物到镜面的距离相等,在小燕子向下俯冲的过程中,燕子到水面的距离变小,像到水面的距离也在变小,故燕子与它的虚像之间的距离在变小.
【分析】本题考查了平面镜成像的特点:①平面镜所成的像是虚像;
②像与物体的大小相同;
③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等;
④像与物体相对于平面镜对称.
17.【答案】B
【解析】【解答】A.平面镜成像的原理是光的反射,镜子里的像是光的反射形成的虚像,A不符合题意;
BC.由题意可知,视力表在镜中的像与被测者的距离是5米,人和视力表的距离是0.4m,则人和人在平面镜中的像的距离是5m-0.4m=4.6m,因为人和人的像关于平面镜对称,且人和人的像到平面镜的距离相等,所以人到平面镜的距离是4.6m÷2=2.3m,所以图中“?”应是2.3m+0.4m=2.7m,B符合题意,C不符合题意;
D.平面镜成像时,像和物的大小相等,所以该同学走近镜子时,她的像不会变化,始终和她等大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】平面镜所成的像是正立等大的虚像,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直。
18.【答案】
【解析】【解答】(1)C点为B点的像,则连接BC,找到连线的中点,通过中点作连线的垂线,这就是水面的位置;
(2)连接AC,与水面的交点O为入射点。
(3)连接OA为折射光线,连接DO为入射光线,如下图所示:
【分析】(1)像和物体关于平面镜对称,即平面镜是物像连线的垂直平分线;
(2)物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然从A点可以看到像,那么A点和像点肯定在同一条反射光线上,即二者的连线与水面的交点就是入射点,然后补充光路图即可;
19.【答案】(1)不合理;实验次数太少,结论不具有普遍性
(2)OA;光路可逆
(3)验证反射光线,入射光线,法线是否在同一平面内
【解析】【解答】(1)只进行一次实验就得出结论,实验结论不具有普遍性,因此不合理。(2)根据光路可逆的原则,让入射光线沿着BO 射到 O 点,则反射光线将沿OA方向射出。当把纸板F向后缓慢旋转时,F上的反射光线将会消失,即验证了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
【分析】光与后面的纸板接触,发生漫反射来显示光路;入射光线、法线和反射光线在同一平面内;将光源调换位置后,光路仍然重合,说明光路可逆;比较入射角和反射角得到关于入射角和反射角的大小关系的结论即可。
20.【答案】(1)垂直;相同
(2)位置
(3)B
(4)折射
(5)缩小;照相机;右;大;远离
【解析】【解答】(1)为了使像与物体在同一桌面上,应将透明玻璃板与桌面处置,刻度尺是用来测量像距与物距的,所以刻度尺与玻璃板垂直。
为了便于比较物像大小关系,应选择两段相同的蜡烛。
(2)移动B蜡烛,直到观察到A蜡烛的像与B蜡烛重合为止,确定像的位置,观察像到平面镜的距离和物到平面镜的距离可以比较像距和物距的关系,根据像与物完全重合比较像的大小与物的大小的关系。
(3)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,研究像与物体到镜面距离的普遍规律,避免实验现象的偶然性,A不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
(4)光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生折射,所以透过玻璃板看到蜡烛B,实际是光的折射形成的虚像。
(5)①由图乙可知,物距大于像距,根据凸透镜的成像规律可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同。
当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛,根据凸透镜的成像规律可知,凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,可以向右移动光屏,才能再一次成像,并且此时的像比刚才的像大。
②近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线有发散作用,靠近凸透镜时,使光线发散,像会聚在光屏的后方,像距增大,在光屏上要得到清晰的像,光屏要远离凸透镜,即要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像。
【分析】(1)探究平面镜成像规律时,测量距离时,刻度尺和玻璃板垂直;取大小相等的蜡烛,便于比较像和物体的大小关系;
(2)玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛的像重合,便于确定像的位置;
(3)多个改变物体的位置,可以探究平面镜成像规律的普遍性;
(4)光线经过不同介质时,会发生折射;
(5)凸透镜成像时时,若物距大于像距,成倒立缩小的实像,实际应用有照相机;物体靠近凸透镜,像远离凸透镜,且像变大;近视眼镜是凹透镜,使凸透镜成像远离移动。
21.【答案】解:因为光在空气中的传播速度约为3×108m/s很大,
所以,光在空气中传播100m需要的时间很短可以混略不计,
声音在空气中传播100m需要的时间 ,
所以,看到发令枪冒烟就开始计时和听到发令枪响后再开始计时会相差0.29s.
【解析】【分析】本题考查学生对光速和声速的大小比较及计算和生活中的运用。属于基础题。