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沪科版八年级物理上学期同步精品练习第4章多彩的光单元综合检测(练习)(原卷版+解析)
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这是一份沪科版八年级物理上学期同步精品练习第4章多彩的光单元综合检测(练习)(原卷版+解析)，共28页。
第4章 多彩的光 单元综合检测一、单选题1．下列关于光的说法中，正确的是（ ）A．光的传播速度是3×108m/sB．光在同种均匀透明的介质中沿直线传播C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对2．如图所示的四种现象中，属于光沿直线传播现象的是（ ）A．雨后彩虹 B．江中倒影C．海市蜃楼 D．皮影戏3．下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）A． B．C． D．4．如图，教室里装有智能大屏，老师可以在屏幕上直接书写，大屏两侧装有普通板，老师也可以在两侧黑板上直接书写，上课时，教室里每位同学都能看清屏幕上和黑板上的字，关于每位同学都能看到字的主要原因，下列分析正确的是（ ）A．黑板上的字发生了漫反射B．屏幕上和黑板上的字都发生了漫反射C．屏幕上的字发生了漫反射D．屏幕上的字发生了镜面反射，黑板上的字发生了漫反射5．全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（ ）A．甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正B．甲是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正C．乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正D．乙是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正6．下列说法不符合光的反射定律的是（ ）A．入射角是0°，反射角是90°B．入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢C．入射角增加10°，反射角也增加10°D．入射光线与镜面成30°角，反射光线与法线的夹角为60°7．小春同学去眼镜店配眼镜，商家采用了如下方法给她检查视力，请根据图中的数据找出正确选项（ ）A．视力表的像距离平面镜 2.1 m B．小春距离她的像 5 mC．视力表的像距离小春 4.6 m D．小春的像距离视力表的像 2.1 m8．利用下列四幅光路图解释生活中的现象正确的是（ ）A．图甲是水中的潜水员看见岸上的物体 B．图乙是自制针孔照相机观察窗外的景物C．图丙是人观察对岸的树木在水中倒影 D．图丁是光从室外透过窗户玻璃进入室内9．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。下列说法正确的是（ ）A．折射角大于入射角B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，杯底光斑会适当左移C．如果光线垂直水面入射，折射角为90°D．如果往杯中再继续加水，入射光线保持不变，杯底的光斑会向左移动10．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是（ ）A．该凸透镜的焦距大于13cmB．若保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像C．若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当远离凸透镜D．若在蜡烛和凸透镜之间放一近视镜，需将光屏适当靠近凸透镜才能在光屏上得到清晰的像二、填空题11．下列是一些日常生活和自然界中的光现象：①日食和月食②水中倒影③小孔成像④池底“变浅”⑤黑板“反光”⑥雨后彩虹。由于光的直线传播形成的是______，由于光的反射形成的是______（前两空选填序号）；我们能看到各色花瓣，是因为太阳光照射在花朵上发生了______（选填“镜面反射”或“漫反射”）；光的三原色是______。12．1666年，最早发现白光的色散现象的物理学家是______；在各种不同色光中，红、______、蓝叫做三原色。在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的紫光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她上衣是______色的。13．“猴子捞月”这一成语故事中，猴子在水中看到的是月亮的_______（选填“虚像”或“实像”），是由于光的_______形成的（选填“反射”或“折射”）。已知月亮距离地球3.8×108m，水深2m，则月亮的像到水面的距离是_______m。14．当入射光线与镜面的夹角由30°增大到35°，则反射角___________（增大/减小）___________度。反射光线与入射光线的夹角改变了___________度。当反射光线与镜面成60°时，入射角为___________度。15．如图所示，某兴趣小组根据图甲所示的原理，在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上塑料薄膜，制作成简易针孔照相机（如图乙）。（1）图甲所示的现象可以用 _____来解释；（2）图乙中，将易拉罐水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝 _____（倒立/正立）的 _____（实/虚）像；若水平向左移动易拉罐，像的大小将会 _____（变大/变小/不变）。16．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，其中______是入射光线，______是反射光线， ______是折射光线，反射角为______，折射角为______，光进入玻璃后偏折角度的大小是______。 17．如图所示，一束光AO斜射到平面镜M1，经M1、M2反射后，沿原路径OA反射回去，已知两平面镜的夹角为60°，则入射角为______。18．阅读《光的全反射》，回答问题。光的全反射如图所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做光的全反射。折射角等于90°时的入射角称为临界角，当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。海面上出现的海市蜃楼奇景如图所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏，景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中、由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图所示。光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用。荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”。请根据上述材料，回答下列问题：（1）当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角______入射角，反射角______折射角。当入射角增大时，折射角也______（选填“增大”、“减小”或“不变”），反射光线亮度会越来越______（填“强”或“弱”）（2）光发生全反射时，入射角______临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是______像（选填“实”或“虚”）。（4）当光从空气射向玻璃，______（选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。（5）请你写出光纤的一些具体的应用______。三、作图题19．请在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'，并画出一条眼睛能看到物体B点的像B'的光路图。20．完成光路，并标出反射角的度数。21．如图所示，请画出光线通过透镜后的光路图。四、实验题22．如图，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。（1）如果我们把一支温度计放在①区域，发现温度计的示数___________，说明这种光线具有___________。（2）在②区域中我们看到彩色光带，这是_________现象。自然界中属于这种现象的有______（请举一例）。（3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③防晒伞，属于③区域光线应用的是________________。（填序号）（4）如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上留下______（填“红色” “彩色光带”或“除红色外其他颜色”，下同）。（5）如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到__________。23．如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，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________（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，光将沿图甲中的_________方向射出，因为在光的反射现象中光路是___________的；（3）如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上________（填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是_________；（4）实验中的可活动纸板的作用：_________、_________。24．在“探究平面镜成像特点”的实验中，采用如图所示装置进行实验。（1）在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，拿________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟________完全重合（选填“A蜡烛”或“A蜡烛的像”）；（2）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）在实验过程中发现：若将玻璃板左右移动时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板左右移动；前后移动玻璃板时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板前后移动；（4）在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是________。（选填序号）A．玻璃板太厚B．玻璃板未垂直桌面，且偏离点燃蜡烛一侧C．玻璃板未垂直桌面，且偏向点燃蜡烛一侧25．小明利用如图装置探究光的折射规律，塑料板由E、F两部分组成，F部分可绕接缝MOM向后翻折，塑料板上有刻度，在塑料板上安装一支可在塑料板平面内自由移动的激光笔，下方容器中可装水，NQ是法线所在位置。（1）小明将一束激光贴着塑料板E沿AO射至P点，在容器底部形成一个光斑，向容器内慢慢注水，容器底部光斑的位置将 _____（选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 _____（选填“会”或“不会”）发生偏折。当入射光线AO沿板E靠近法线时，反射光线会 _____法线（选填“靠近”“远离”）；（2）小明发现光在水面处同时发生折射和反射现象。当入射光线沿AO射向水面时，小明将板F向后翻折，这样做是为了验证 _____；（3）小明移动激光笔，使入射角为60°，测得折射角为40°。由此就得出“光发生折射时，折射角小于入射角”的结论。同组的小刚认为不妥，原因是 _____；（4）下表是小明的实验数据，分析数据你能得出：光在反射时，反射角 _____入射角；入射角增大，折射角 _____；（5）当入射光线AO垂直水面入射时，折射角是 _____度，小明此时没有发现反射光原因是 _____。26．小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像27．小华同学利用焦距f为15厘米的凸透镜、一个高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验．实验中，所测得的物距u像距v以及所成像的像高h分别记录在表中．(1)根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时，物距u变小，__________．(2根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况，可得出的初步结论是_______________________________________________(a)同一凸透镜成缩小的实像时，_____________．(b)同一凸透镜成放大的实像时，_____________．(3)分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值，可得出的初步结论是:凸透镜成实像时，_______．(4)根据表中信息，可以提出了一个猜想:“当物距 u等于某-值时,可能会成等大的实像”．为了验证这-猜想，可以在本实验中将物体置于离凸透镜__________厘米的范围中进行实验． 实验次数入射角反射角折射角120°20°10°240°40°30°360°60°40°实验序号物距u(厘米)像距v(厘米)像高h(厘米)160.0020.001.00245.0022.501.50333.7527.002.40427.5033.003.60525.0037.504.50622.5045.006.00第4章 多彩的光 单元综合检测一、单选题1．下列关于光的说法中，正确的是（ ）A．光的传播速度是3×108m/sB．光在同种均匀透明的介质中沿直线传播C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对【答案】D【解析】A．光只有在真空中的传播速度是3×108m/s，故A错误；B．光在同种均匀介质中沿直线传播，不仅仅只在同种均匀透明的介质中沿直线传播，故B错误；C．萤火虫自身能够发光，是光源，故C错误；D．综上所述，以上说法均不对，故D正确。故选D。2．如图所示的四种现象中，属于光沿直线传播现象的是（ ）A．雨后彩虹 B．江中倒影C．海市蜃楼 D．皮影戏【答案】D【解析】A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这时太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散，所以说雨后彩虹是由光的色散形成的，故A不符合题意；B．江中倒影是平面镜成像，是光的反射现象，不是光的直线传播，故B不符合题意；C．海市蜃楼是光的折射现象，故C不符合题意；D．皮影戏是利用光的直线传播，把影子的影态反映在荧幕上，故D符合题意。故选D。3．下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）A． B．C． D．【答案】B【解析】树木在水中形成倒影，是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼睛，所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影，故ACD错误，B正确。故选B。4．如图，教室里装有智能大屏，老师可以在屏幕上直接书写，大屏两侧装有普通板，老师也可以在两侧黑板上直接书写，上课时，教室里每位同学都能看清屏幕上和黑板上的字，关于每位同学都能看到字的主要原因，下列分析正确的是（ ）A．黑板上的字发生了漫反射B．屏幕上和黑板上的字都发生了漫反射C．屏幕上的字发生了漫反射D．屏幕上的字发生了镜面反射，黑板上的字发生了漫反射【答案】A【解析】由题意可知，上课时，教室里每位同学都能看清黑板上的字，说明光线向各个方向都能传播，因此，黑板上的字发生了漫反射；老师可以在屏幕上直接书写，此时所写的字属于发光体，相当于光源，因此，也可以从不同的方向看到这些字。综上所述，A正确，BCD错误。故选A。5．全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（ ）A．甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正B．甲是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正C．乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正D．乙是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正【答案】C【解析】AB．甲图是远视眼的成因，眼球晶状体的曲度过小，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，落在视网膜的后方造成的，远视的矫正方法，需配戴会聚透镜，即凸透镜，故A错误，B错误；CD．乙图是近视眼的成因，眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，落在视网膜的前方造成的，近视的矫正方法，需配戴发散透镜，即凹透镜，故C正确，D错误。故选C。6．下列说法不符合光的反射定律的是（ ）A．入射角是0°，反射角是90°B．入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢C．入射角增加10°，反射角也增加10°D．入射光线与镜面成30°角，反射光线与法线的夹角为60°【答案】A【解析】光的反射现象中，反射角等于入射角，因此入射角是0°，反射角是0°；入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢；入射角增加10°，反射角也增加10°；入射光线与镜面成30°角时入射角因为反射角等于入射角，故反射光线与法线的夹角为60°，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7．小春同学去眼镜店配眼镜，商家采用了如下方法给她检查视力，请根据图中的数据找出正确选项（ ）A．视力表的像距离平面镜 2.1 m B．小春距离她的像 5 mC．视力表的像距离小春 4.6 m D．小春的像距离视力表的像 2.1 m【答案】B【解析】A．平面镜成像特点是人和人的像相对于镜面对称，所以，视力表和视力表的像相对于平面镜对称，由图知道，视力表距离平面镜2.9m，则视力表的像距离平面镜也是2.9m，故A错误；B．由图知道，小春距离平面镜为2.5m，则她的像距离平面镜也为2.5m，则小春距离她的像为2.5m+2.5m=5m故B正确；C．由图知道，视力表的像到镜面的距离为2.9米，人到镜面的距离为2.5米，故视力表的像距离小春2.9m+2.5m=5.4m故C错误；D．由图知道，人的像到镜面的距离为2.5米，视力表到镜面的距离为2.9米，小春的像距离视力表的像2.9m-2.5m=0.4m故D错误。故选B。8．利用下列四幅光路图解释生活中的现象正确的是（ ）A．图甲是水中的潜水员看见岸上的物体 B．图乙是自制针孔照相机观察窗外的景物C．图丙是人观察对岸的树木在水中倒影 D．图丁是光从室外透过窗户玻璃进入室内【答案】B【解析】A．水中的潜水员看见岸上的物体，是岸上物体“发出”的光线进入到水中，图中的箭头方向标反了，故A错误；B．自制针孔照相机观察窗外的景物，属于小孔成像，成倒立的实像，图中的光路图能正确解释这一现象，故B正确；C．人观察对岸的树木在水中倒影，应该是由树木射向湖面的光线被反射进入人眼，而图中是光的折射现象，故C错误；D．光从室外透过窗户玻璃进入室内，在玻璃的外表面是光从空气中斜射入玻璃，折射角应小于入射角；在玻璃的内表面是光从玻璃中斜射入空气，折射角应大于入射角，图中两个表面的折射角和入射角的大小关系都错误，故D错误。故选B。9．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。下列说法正确的是（ ）A．折射角大于入射角B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，杯底光斑会适当左移C．如果光线垂直水面入射，折射角为90°D．如果往杯中再继续加水，入射光线保持不变，杯底的光斑会向左移动【答案】B【解析】A．根据光的折射规律可知，光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，故A错误；B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，此时的入射角增大，折射角随着入射角的增大而增大，所以杯底光斑会适当左移，故B正确；C．光线垂直水面入射，光的传播方向不变，此时的折射角为0°，故C错误；D、当杯子内逐渐加水时，光的折射程度不变，但是水面上升，入射点会向右移动，所以光斑将向右移动，故D错误。故选B。10．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是（ ）A．该凸透镜的焦距大于13cmB．若保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像C．若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当远离凸透镜D．若在蜡烛和凸透镜之间放一近视镜，需将光屏适当靠近凸透镜才能在光屏上得到清晰的像【答案】B【解析】A．当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则u=26cm>2f解得f<13cm故A错误；B．像距小于物距，光屏上成倒立、缩小的实像；保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，像距大于物距时，根据光路的可逆性可知，成倒立、放大的实像，故B正确；C．蜡烛远离凸透镜时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，光屏应靠近凸透镜，故C错误；D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，像会推迟会聚，则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像，故D错误。故选B。二、填空题11．下列是一些日常生活和自然界中的光现象：①日食和月食②水中倒影③小孔成像④池底“变浅”⑤黑板“反光”⑥雨后彩虹。由于光的直线传播形成的是______，由于光的反射形成的是______（前两空选填序号）；我们能看到各色花瓣，是因为太阳光照射在花朵上发生了______（选填“镜面反射”或“漫反射”）；光的三原色是______。【答案】 ①③ ②⑤ 漫反射 红、绿、蓝【解析】[1][2]①日食和月食都是由光的直线传播形成的；②水中倒影是平面镜成像，利用的是光的反射；③小孔成像是利用光的直线传播形成的一个倒立的实像；④池水变浅是光的折射形成的现象；⑤黑板反光是镜面反射，是反射现象；⑥雨后彩虹是光的色散，是光进空气中的小水珠多次折射形成的；所以由于光的直线传播形成的是①③；由于光的反射形成的是②⑤。[3]花瓣表面凹凸不平，太阳光照射在花朵上发生了漫反射，反射光线向各个方向，所以我们能看到各色花瓣。[4]光的三原色是指红、绿、蓝，三种色光按不同的比例能合成各种颜色的色光。12．1666年，最早发现白光的色散现象的物理学家是______；在各种不同色光中，红、______、蓝叫做三原色。在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的紫光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她上衣是______色的。【答案】 牛顿 绿 紫【解析】[1]牛顿是最早发现日光的色散现象的物理学家。[2]光的三基色是红、绿、蓝。[3]当紫光照到白上衣后，紫光被白衣服反射入观众眼中，所以可以辨别出是紫色。13．“猴子捞月”这一成语故事中，猴子在水中看到的是月亮的_______（选填“虚像”或“实像”），是由于光的_______形成的（选填“反射”或“折射”）。已知月亮距离地球3.8×108m，水深2m，则月亮的像到水面的距离是_______m。【答案】 虚像 反射 3.8×108【解析】[1][2]水中月亮是由光的反射形成的，它是由反射光线的延长线的交点形成的，所以成的是虚像。[3]因为月球距地球3.8×108m，由根据平面镜成像特点可知，水中月亮距水面距离等于月球距地球的距离，所以月亮的像到水面的距离是3.8×108m。14．当入射光线与镜面的夹角由30°增大到35°，则反射角___________（增大/减小）___________度。反射光线与入射光线的夹角改变了___________度。当反射光线与镜面成60°时，入射角为___________度。【答案】 减小 5 10 30【解析】[1]当入射光线与镜面的夹角由30°增大到35°，则原来的入射角90°-30°=60°变化后的入射角90°-35°=55°入射角减小，根据反射定律可知，光线的反射角等于入射角，所以反射角也减小。[2]根据反射定律可知，光线的反射角等于入射角，当入射角由60°减小到55°，反射角也由60°减小到55°，故反射角减小了60°-55°=5°[3]原来反射光线与入射光线的夹角是60°×2=120°改变后，反射光线和入射光线的夹角是55°×2=110°所以反射光线与入射光线的夹角改变了120°-110°=10°[4]若当反射光线与镜面成60°时，反射角与入射角都为90°-60°=30°15．如图所示，某兴趣小组根据图甲所示的原理，在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上塑料薄膜，制作成简易针孔照相机（如图乙）。（1）图甲所示的现象可以用 _____来解释；（2）图乙中，将易拉罐水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝 _____（倒立/正立）的 _____（实/虚）像；若水平向左移动易拉罐，像的大小将会 _____（变大/变小/不变）。【答案】 光的直线传播 倒立 实 变大【解析】（1）[1]图甲所示的现象是小孔成像，小孔成像是由于光的直线传播形成的。（2）[2][3][4]小孔成像成的是倒立的实像，所以图乙中，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝倒立的实像；若水平向左移动易拉罐，物距将变小，像距变大，像会变大。16．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，其中______是入射光线，______是反射光线， ______是折射光线，反射角为______，折射角为______，光进入玻璃后偏折角度的大小是______。 【答案】 BO OA OC 60° 35° 25°【解析】[1][2][3]由图知道，NN´是∠AOB的角平分线，是法线。根据反射定律、折射规律，单独在法线NN´一侧的光线BO为入射光线，OA为反射光线，OC为折射光线。[4][5][6]由图知道，∠BON是入射角，度数是∠BON=90°-∠BOM′=90°-30°=60°由于反射角等于入射角，故反射角是60°，折射角为∠CON′，且∠CON′=90°-55°=35°光进入玻璃后偏折角度的大小是17．如图所示，一束光AO斜射到平面镜M1，经M1、M2反射后，沿原路径OA反射回去，已知两平面镜的夹角为60°，则入射角为______。【答案】60°【解析】由题意可知，入射光线OA经M1和M2反射后，沿原路径OA反射回去，因法线CD垂直于M1，反射光线垂直于M2（此时M2的反射光线与M2的法线重合），如下图所示故可知∠POQ=90°－∠M1QM2=90°－60°=30°解得∠COP=∠COQ－∠POQ=90°－30°=60°因入射角等于反射角，故可知∠AOC=∠COP=60°即入射角为60°。18．阅读《光的全反射》，回答问题。光的全反射如图所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做光的全反射。折射角等于90°时的入射角称为临界角，当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。海面上出现的海市蜃楼奇景如图所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏，景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中、由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图所示。光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用。荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”。请根据上述材料，回答下列问题：（1）当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角______入射角，反射角______折射角。当入射角增大时，折射角也______（选填“增大”、“减小”或“不变”），反射光线亮度会越来越______（填“强”或“弱”）（2）光发生全反射时，入射角______临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是______像（选填“实”或“虚”）。（4）当光从空气射向玻璃，______（选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。（5）请你写出光纤的一些具体的应用______。【答案】 大于 小于 增大 强 大于 虚 不会 见解析【解析】（1）[1][2][3][4]由光的折射定律可知，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从玻璃斜射向空气时，入射角总是小于折射角。因反射角等于入射角，所以反射角小于折射角；根据材料内容可知，当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，据此可得：当光线从玻璃射斜射入空气中时，随着入射角逐渐变大，折射角也随之增大，反射光线的亮度会增强。（2）[5]由材料“当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射”可知，光发生全反射时，入射角大于临界角。（3）[6]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，看到比物体实际位置高些的虚像。（4）[7]已知全反射现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生；如果光是从空气进入玻璃，根据折射规律，由折射角小于入射角，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角不可能达到90°，故这种现象不会发生。（5）[8]手术时用的内窥镜即利用了光纤。三、作图题19．请在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'，并画出一条眼睛能看到物体B点的像B'的光路图。【答案】【解析】由平面镜成像规律可知，像和物关于平面镜对称，则分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像；根据光的反射规律可知，可连接人的眼睛与B'，连线与镜面的交点O为反射点，据此作出入射光线。如图所示20．完成光路，并标出反射角的度数。【答案】【解析】已知入射光线AO与平面镜的夹角为45°，则入射角的度数为90°-45°=45°因为反射角等于入射角，所以反射角也为45°，在法线另一侧过O点画出反射光线OB并标出反射角的大小为45°，如图所示：21．如图所示，请画出光线通过透镜后的光路图。【答案】【解析】左边图，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，如图所示：中间图，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴射出；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示：右边图，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示：四、实验题22．如图，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。（1）如果我们把一支温度计放在①区域，发现温度计的示数___________，说明这种光线具有___________。（2）在②区域中我们看到彩色光带，这是_________现象。自然界中属于这种现象的有______（请举一例）。（3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③防晒伞，属于③区域光线应用的是________________。（填序号）（4）如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上留下______（填“红色” “彩色光带”或“除红色外其他颜色”，下同）。（5）如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到__________。【答案】 升高 热效应 光的色散 见解析所示 彩虹 红色 红色【解析】(1)[1][2]红光之外是红外线，即红外线在图中的①区域；由于红外线的热效应很强，所以红外线能使温度计示数的升高。(2)[3][4]实验中，白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，这属于光的色散现象，彩虹的形成就是光的色散现象。(3)[5]③区域的光线是紫外线，遥控器利用的是红外线，验钞机是利用了紫外线可以使荧光物质发光的特点，而防晒伞是防止紫外线的，不是利用紫外线的，故只有②验钞机符合题意。(4)[6]如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则只有红光可以透过，因此白屏上只留下红色。(5)[7]如果把一张红纸贴在白屏上，红纸只能反射红光，则在红纸上看到只有红光照射的位置是红色的，其他位置是暗色的。23．如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，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________（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，光将沿图甲中的_________方向射出，因为在光的反射现象中光路是___________的；（3）如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上________（填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是_________；（4）实验中的可活动纸板的作用：_________、_________。【答案】 不合理 实验次数太少，结论具有偶然性 OA 可逆 不能 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 显示光路 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内【解析】（1）[1][2]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，这样得出结论不合理。因为实验有偶然性，不能只由一组数据就得出结论，凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验。（2）[3][4]当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。（3）[5][6]以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上不能看到反射光线，是因为纸板F和反射光线以及法线不在同一个平面上，这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。（4）[7][8]我们看不见光的传播路径，就无法对光线进行研究，在研究光的反射规律时，安装可活动的纸板后，能够间接的在纸板上看到光的传播途径。故可活动纸板的作用有两个：①显示光的传播路径，②探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。24．在“探究平面镜成像特点”的实验中，采用如图所示装置进行实验。（1）在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，拿________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟________完全重合（选填“A蜡烛”或“A蜡烛的像”）；（2）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）在实验过程中发现：若将玻璃板左右移动时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板左右移动；前后移动玻璃板时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板前后移动；（4）在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是________。（选填序号）A．玻璃板太厚B．玻璃板未垂直桌面，且偏离点燃蜡烛一侧C．玻璃板未垂直桌面，且偏向点燃蜡烛一侧【答案】 未点燃 A蜡烛的像 不变 不随 随 C【解析】（1）[1]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。[2]蜡烛B的作用是与像做比较，并确定像的位置，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟A蜡烛的像完全重合。（2）[3]平面镜成像中，像与物体大小相等。当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的大小不变，像的大小不变。（3）[4][5]由于像与物关于镜面是对称的，在实验过程中发现：若将玻璃板左右移动时，像不随玻璃板左右移动；前后移动玻璃板时，像随玻璃板前后移动。（4）[6]由上图得，前面点燃蜡烛的像总是“悬浮”在纸面上方的原因是玻璃板未竖直放置且偏向点燃的蜡烛方向，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。25．小明利用如图装置探究光的折射规律，塑料板由E、F两部分组成，F部分可绕接缝MOM向后翻折，塑料板上有刻度，在塑料板上安装一支可在塑料板平面内自由移动的激光笔，下方容器中可装水，NQ是法线所在位置。（1）小明将一束激光贴着塑料板E沿AO射至P点，在容器底部形成一个光斑，向容器内慢慢注水，容器底部光斑的位置将 _____（选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 _____（选填“会”或“不会”）发生偏折。当入射光线AO沿板E靠近法线时，反射光线会 _____法线（选填“靠近”“远离”）；（2）小明发现光在水面处同时发生折射和反射现象。当入射光线沿AO射向水面时，小明将板F向后翻折，这样做是为了验证 _____；（3）小明移动激光笔，使入射角为60°，测得折射角为40°。由此就得出“光发生折射时，折射角小于入射角”的结论。同组的小刚认为不妥，原因是 _____；（4）下表是小明的实验数据，分析数据你能得出：光在反射时，反射角 _____入射角；入射角增大，折射角 _____；（5）当入射光线AO垂直水面入射时，折射角是 _____度，小明此时没有发现反射光原因是 _____。【答案】 向左移动 会 靠近 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 一次实验得到的结论具有偶然性 等于 增大 0 反射光线与入射光线重合【解析】（1）[1][2]光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，水逐渐增多时，光到水面的入射点向左移，但入射角不变，那么折射角不变，折射到容器底部的光斑也向左移动。这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。[3]当入射光线AO沿板E靠近法线时，入射角减小，因反射角等于入射角，则反射角也减小，即反射光线会靠近法线。（2）[4]将板F向后翻折，则承接入射光线的塑料板E与塑料板F不在同一平面内，发现F板上无反射光束呈现，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。（3）[5]因为一次实验得到的结论具有偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验，所以小明的做法不妥。（4）[6][7]分析表格中数据，可得出，每组对应的反射角等于入射角，折射角都小于入射角。所以：光在反射时，反射角等于入射角；光的折射现象中，入射角增大，折射角增大。（5）[8][9]当光沿着NO方向射入时会沿ON方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0，因为反射光线与入射光线重合，所以没有发现反射光线。26．小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像【答案】 10.0 光屏正中央 放大 投影仪 左 C【解析】（1）[1]平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑，这个光班称为焦点，焦点到光心的距离是焦距，故焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm（2）[2]点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的光心传播方向不变，故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，像成在光屏的正中央。（3）[3][4]当蜡烛距凸透镜15cm时，物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的是倒立的放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。[5]远视眼是晶状体太薄，折光能力变弱，需要佩戴凸透镜，故远视镜片是凸透镜，当在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，对光线有会聚作用，故需要将光屏向左移动。（4）[6] A．飞虫在1倍焦距以内，成的是虚像，无法用光屏承接，故A不符合题意；B．影子是光照射不到的地方形成区域，而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像，经光屏反射后进入人眼，人就可以看到像，光屏上比较亮，不会形成影子，故B不符合题意；C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍是烛焰的像，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗。故C符合题意。故选C。27．小华同学利用焦距f为15厘米的凸透镜、一个高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验．实验中，所测得的物距u像距v以及所成像的像高h分别记录在表中．(1)根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时，物距u变小，__________．(2根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况，可得出的初步结论是_______________________________________________(a)同一凸透镜成缩小的实像时，_____________．(b)同一凸透镜成放大的实像时，_____________．(3)分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值，可得出的初步结论是:凸透镜成实像时，_______．(4)根据表中信息，可以提出了一个猜想:“当物距 u等于某-值时,可能会成等大的实像”．为了验证这-猜想，可以在本实验中将物体置于离凸透镜__________厘米的范围中进行实验．【答案】 像距变大，像高变大； 发光体高度为，像高大于为放大的像，像高小于是缩小的像； 物距大于像距； 物距小于像距； 像距与物距的比值等于像高与物高的比值； ．【解析】(1) [1]根据实验序号数据，可以看出物距变小时，像距增大，像高也增大，所以可以得出结论：同一凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像高变大；(2) [2]发光体高度为，像高大于为放大的像，像高小于是缩小的像，(a) [3]根据实验序号数据分析，同一凸透镜成缩小的实像时，物距大于像距；(b) [4]根据实验序号数据分析，同一凸透镜成放大的实像时，物距小于像距；(3) [5]在实验序号1中，，，在实验序号2中，，，在实验序号3中，，，由此可知，凸透镜成实像时，像距与物距的比值等于像高与物高的比值；(4)[6]发光体高度为，实验序号3的像高，实验序号4的像高，所以可能成等大的像的物距的范围应该在； 实验次数入射角反射角折射角120°20°10°240°40°30°360°60°40°实验序号物距u(厘米)像距v(厘米)像高h(厘米)160.0020.001.00245.0022.501.50333.7527.002.40427.5033.003.60525.0037.504.50622.5045.006.00
第4章 多彩的光 单元综合检测一、单选题1．下列关于光的说法中，正确的是（ ）A．光的传播速度是3×108m/sB．光在同种均匀透明的介质中沿直线传播C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对2．如图所示的四种现象中，属于光沿直线传播现象的是（ ）A．雨后彩虹 B．江中倒影C．海市蜃楼 D．皮影戏3．下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）A． B．C． D．4．如图，教室里装有智能大屏，老师可以在屏幕上直接书写，大屏两侧装有普通板，老师也可以在两侧黑板上直接书写，上课时，教室里每位同学都能看清屏幕上和黑板上的字，关于每位同学都能看到字的主要原因，下列分析正确的是（ ）A．黑板上的字发生了漫反射B．屏幕上和黑板上的字都发生了漫反射C．屏幕上的字发生了漫反射D．屏幕上的字发生了镜面反射，黑板上的字发生了漫反射5．全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（ ）A．甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正B．甲是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正C．乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正D．乙是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正6．下列说法不符合光的反射定律的是（ ）A．入射角是0°，反射角是90°B．入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢C．入射角增加10°，反射角也增加10°D．入射光线与镜面成30°角，反射光线与法线的夹角为60°7．小春同学去眼镜店配眼镜，商家采用了如下方法给她检查视力，请根据图中的数据找出正确选项（ ）A．视力表的像距离平面镜 2.1 m B．小春距离她的像 5 mC．视力表的像距离小春 4.6 m D．小春的像距离视力表的像 2.1 m8．利用下列四幅光路图解释生活中的现象正确的是（ ）A．图甲是水中的潜水员看见岸上的物体 B．图乙是自制针孔照相机观察窗外的景物C．图丙是人观察对岸的树木在水中倒影 D．图丁是光从室外透过窗户玻璃进入室内9．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。下列说法正确的是（ ）A．折射角大于入射角B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，杯底光斑会适当左移C．如果光线垂直水面入射，折射角为90°D．如果往杯中再继续加水，入射光线保持不变，杯底的光斑会向左移动10．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是（ ）A．该凸透镜的焦距大于13cmB．若保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像C．若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当远离凸透镜D．若在蜡烛和凸透镜之间放一近视镜，需将光屏适当靠近凸透镜才能在光屏上得到清晰的像二、填空题11．下列是一些日常生活和自然界中的光现象：①日食和月食②水中倒影③小孔成像④池底“变浅”⑤黑板“反光”⑥雨后彩虹。由于光的直线传播形成的是______，由于光的反射形成的是______（前两空选填序号）；我们能看到各色花瓣，是因为太阳光照射在花朵上发生了______（选填“镜面反射”或“漫反射”）；光的三原色是______。12．1666年，最早发现白光的色散现象的物理学家是______；在各种不同色光中，红、______、蓝叫做三原色。在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的紫光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她上衣是______色的。13．“猴子捞月”这一成语故事中，猴子在水中看到的是月亮的_______（选填“虚像”或“实像”），是由于光的_______形成的（选填“反射”或“折射”）。已知月亮距离地球3.8×108m，水深2m，则月亮的像到水面的距离是_______m。14．当入射光线与镜面的夹角由30°增大到35°，则反射角___________（增大/减小）___________度。反射光线与入射光线的夹角改变了___________度。当反射光线与镜面成60°时，入射角为___________度。15．如图所示，某兴趣小组根据图甲所示的原理，在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上塑料薄膜，制作成简易针孔照相机（如图乙）。（1）图甲所示的现象可以用 _____来解释；（2）图乙中，将易拉罐水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝 _____（倒立/正立）的 _____（实/虚）像；若水平向左移动易拉罐，像的大小将会 _____（变大/变小/不变）。16．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，其中______是入射光线，______是反射光线， ______是折射光线，反射角为______，折射角为______，光进入玻璃后偏折角度的大小是______。 17．如图所示，一束光AO斜射到平面镜M1，经M1、M2反射后，沿原路径OA反射回去，已知两平面镜的夹角为60°，则入射角为______。18．阅读《光的全反射》，回答问题。光的全反射如图所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做光的全反射。折射角等于90°时的入射角称为临界角，当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。海面上出现的海市蜃楼奇景如图所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏，景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中、由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图所示。光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用。荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”。请根据上述材料，回答下列问题：（1）当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角______入射角，反射角______折射角。当入射角增大时，折射角也______（选填“增大”、“减小”或“不变”），反射光线亮度会越来越______（填“强”或“弱”）（2）光发生全反射时，入射角______临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是______像（选填“实”或“虚”）。（4）当光从空气射向玻璃，______（选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。（5）请你写出光纤的一些具体的应用______。三、作图题19．请在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'，并画出一条眼睛能看到物体B点的像B'的光路图。20．完成光路，并标出反射角的度数。21．如图所示，请画出光线通过透镜后的光路图。四、实验题22．如图，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。（1）如果我们把一支温度计放在①区域，发现温度计的示数___________，说明这种光线具有___________。（2）在②区域中我们看到彩色光带，这是_________现象。自然界中属于这种现象的有______（请举一例）。（3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③防晒伞，属于③区域光线应用的是________________。（填序号）（4）如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上留下______（填“红色” “彩色光带”或“除红色外其他颜色”，下同）。（5）如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到__________。23．如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，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________（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，光将沿图甲中的_________方向射出，因为在光的反射现象中光路是___________的；（3）如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上________（填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是_________；（4）实验中的可活动纸板的作用：_________、_________。24．在“探究平面镜成像特点”的实验中，采用如图所示装置进行实验。（1）在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，拿________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟________完全重合（选填“A蜡烛”或“A蜡烛的像”）；（2）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）在实验过程中发现：若将玻璃板左右移动时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板左右移动；前后移动玻璃板时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板前后移动；（4）在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是________。（选填序号）A．玻璃板太厚B．玻璃板未垂直桌面，且偏离点燃蜡烛一侧C．玻璃板未垂直桌面，且偏向点燃蜡烛一侧25．小明利用如图装置探究光的折射规律，塑料板由E、F两部分组成，F部分可绕接缝MOM向后翻折，塑料板上有刻度，在塑料板上安装一支可在塑料板平面内自由移动的激光笔，下方容器中可装水，NQ是法线所在位置。（1）小明将一束激光贴着塑料板E沿AO射至P点，在容器底部形成一个光斑，向容器内慢慢注水，容器底部光斑的位置将 _____（选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 _____（选填“会”或“不会”）发生偏折。当入射光线AO沿板E靠近法线时，反射光线会 _____法线（选填“靠近”“远离”）；（2）小明发现光在水面处同时发生折射和反射现象。当入射光线沿AO射向水面时，小明将板F向后翻折，这样做是为了验证 _____；（3）小明移动激光笔，使入射角为60°，测得折射角为40°。由此就得出“光发生折射时，折射角小于入射角”的结论。同组的小刚认为不妥，原因是 _____；（4）下表是小明的实验数据，分析数据你能得出：光在反射时，反射角 _____入射角；入射角增大，折射角 _____；（5）当入射光线AO垂直水面入射时，折射角是 _____度，小明此时没有发现反射光原因是 _____。26．小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像27．小华同学利用焦距f为15厘米的凸透镜、一个高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验．实验中，所测得的物距u像距v以及所成像的像高h分别记录在表中．(1)根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时，物距u变小，__________．(2根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况，可得出的初步结论是_______________________________________________(a)同一凸透镜成缩小的实像时，_____________．(b)同一凸透镜成放大的实像时，_____________．(3)分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值，可得出的初步结论是:凸透镜成实像时，_______．(4)根据表中信息，可以提出了一个猜想:“当物距 u等于某-值时,可能会成等大的实像”．为了验证这-猜想，可以在本实验中将物体置于离凸透镜__________厘米的范围中进行实验． 实验次数入射角反射角折射角120°20°10°240°40°30°360°60°40°实验序号物距u(厘米)像距v(厘米)像高h(厘米)160.0020.001.00245.0022.501.50333.7527.002.40427.5033.003.60525.0037.504.50622.5045.006.00第4章 多彩的光 单元综合检测一、单选题1．下列关于光的说法中，正确的是（ ）A．光的传播速度是3×108m/sB．光在同种均匀透明的介质中沿直线传播C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对【答案】D【解析】A．光只有在真空中的传播速度是3×108m/s，故A错误；B．光在同种均匀介质中沿直线传播，不仅仅只在同种均匀透明的介质中沿直线传播，故B错误；C．萤火虫自身能够发光，是光源，故C错误；D．综上所述，以上说法均不对，故D正确。故选D。2．如图所示的四种现象中，属于光沿直线传播现象的是（ ）A．雨后彩虹 B．江中倒影C．海市蜃楼 D．皮影戏【答案】D【解析】A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这时太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散，所以说雨后彩虹是由光的色散形成的，故A不符合题意；B．江中倒影是平面镜成像，是光的反射现象，不是光的直线传播，故B不符合题意；C．海市蜃楼是光的折射现象，故C不符合题意；D．皮影戏是利用光的直线传播，把影子的影态反映在荧幕上，故D符合题意。故选D。3．下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）A． B．C． D．【答案】B【解析】树木在水中形成倒影，是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼睛，所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影，故ACD错误，B正确。故选B。4．如图，教室里装有智能大屏，老师可以在屏幕上直接书写，大屏两侧装有普通板，老师也可以在两侧黑板上直接书写，上课时，教室里每位同学都能看清屏幕上和黑板上的字，关于每位同学都能看到字的主要原因，下列分析正确的是（ ）A．黑板上的字发生了漫反射B．屏幕上和黑板上的字都发生了漫反射C．屏幕上的字发生了漫反射D．屏幕上的字发生了镜面反射，黑板上的字发生了漫反射【答案】A【解析】由题意可知，上课时，教室里每位同学都能看清黑板上的字，说明光线向各个方向都能传播，因此，黑板上的字发生了漫反射；老师可以在屏幕上直接书写，此时所写的字属于发光体，相当于光源，因此，也可以从不同的方向看到这些字。综上所述，A正确，BCD错误。故选A。5．全国中学生体质健康调研表明：中学生近视发生率急剧上升，且低龄化，甲、乙两眼睛的成像示意图如图，下列判断正确的是（ ）A．甲是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正B．甲是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正C．乙是近视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正D．乙是远视眼，应配戴凹透镜制成的眼镜矫正【答案】C【解析】AB．甲图是远视眼的成因，眼球晶状体的曲度过小，近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，落在视网膜的后方造成的，远视的矫正方法，需配戴会聚透镜，即凸透镜，故A错误，B错误；CD．乙图是近视眼的成因，眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，落在视网膜的前方造成的，近视的矫正方法，需配戴发散透镜，即凹透镜，故C正确，D错误。故选C。6．下列说法不符合光的反射定律的是（ ）A．入射角是0°，反射角是90°B．入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢C．入射角增加10°，反射角也增加10°D．入射光线与镜面成30°角，反射光线与法线的夹角为60°【答案】A【解析】光的反射现象中，反射角等于入射角，因此入射角是0°，反射角是0°；入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢；入射角增加10°，反射角也增加10°；入射光线与镜面成30°角时入射角因为反射角等于入射角，故反射光线与法线的夹角为60°，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7．小春同学去眼镜店配眼镜，商家采用了如下方法给她检查视力，请根据图中的数据找出正确选项（ ）A．视力表的像距离平面镜 2.1 m B．小春距离她的像 5 mC．视力表的像距离小春 4.6 m D．小春的像距离视力表的像 2.1 m【答案】B【解析】A．平面镜成像特点是人和人的像相对于镜面对称，所以，视力表和视力表的像相对于平面镜对称，由图知道，视力表距离平面镜2.9m，则视力表的像距离平面镜也是2.9m，故A错误；B．由图知道，小春距离平面镜为2.5m，则她的像距离平面镜也为2.5m，则小春距离她的像为2.5m+2.5m=5m故B正确；C．由图知道，视力表的像到镜面的距离为2.9米，人到镜面的距离为2.5米，故视力表的像距离小春2.9m+2.5m=5.4m故C错误；D．由图知道，人的像到镜面的距离为2.5米，视力表到镜面的距离为2.9米，小春的像距离视力表的像2.9m-2.5m=0.4m故D错误。故选B。8．利用下列四幅光路图解释生活中的现象正确的是（ ）A．图甲是水中的潜水员看见岸上的物体 B．图乙是自制针孔照相机观察窗外的景物C．图丙是人观察对岸的树木在水中倒影 D．图丁是光从室外透过窗户玻璃进入室内【答案】B【解析】A．水中的潜水员看见岸上的物体，是岸上物体“发出”的光线进入到水中，图中的箭头方向标反了，故A错误；B．自制针孔照相机观察窗外的景物，属于小孔成像，成倒立的实像，图中的光路图能正确解释这一现象，故B正确；C．人观察对岸的树木在水中倒影，应该是由树木射向湖面的光线被反射进入人眼，而图中是光的折射现象，故C错误；D．光从室外透过窗户玻璃进入室内，在玻璃的外表面是光从空气中斜射入玻璃，折射角应小于入射角；在玻璃的内表面是光从玻璃中斜射入空气，折射角应大于入射角，图中两个表面的折射角和入射角的大小关系都错误，故D错误。故选B。9．如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。下列说法正确的是（ ）A．折射角大于入射角B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，杯底光斑会适当左移C．如果光线垂直水面入射，折射角为90°D．如果往杯中再继续加水，入射光线保持不变，杯底的光斑会向左移动【答案】B【解析】A．根据光的折射规律可知，光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，故A错误；B．如果将入射光线适当顺时针偏转一个角度，此时的入射角增大，折射角随着入射角的增大而增大，所以杯底光斑会适当左移，故B正确；C．光线垂直水面入射，光的传播方向不变，此时的折射角为0°，故C错误；D、当杯子内逐渐加水时，光的折射程度不变，但是水面上升，入射点会向右移动，所以光斑将向右移动，故D错误。故选B。10．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是（ ）A．该凸透镜的焦距大于13cmB．若保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像C．若将蜡烛远离凸透镜，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏适当远离凸透镜D．若在蜡烛和凸透镜之间放一近视镜，需将光屏适当靠近凸透镜才能在光屏上得到清晰的像【答案】B【解析】A．当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则u=26cm>2f解得f<13cm故A错误；B．像距小于物距，光屏上成倒立、缩小的实像；保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，像距大于物距时，根据光路的可逆性可知，成倒立、放大的实像，故B正确；C．蜡烛远离凸透镜时，物距增大，为了在光屏上得到清晰的像，应减小像距，光屏应靠近凸透镜，故C错误；D．若在蜡烛和凸透镜之间放一个近视眼镜，近视眼镜是凹透镜，对光线具有发散作用，像会推迟会聚，则光屏应远离凸透镜才能得到清晰的像，故D错误。故选B。二、填空题11．下列是一些日常生活和自然界中的光现象：①日食和月食②水中倒影③小孔成像④池底“变浅”⑤黑板“反光”⑥雨后彩虹。由于光的直线传播形成的是______，由于光的反射形成的是______（前两空选填序号）；我们能看到各色花瓣，是因为太阳光照射在花朵上发生了______（选填“镜面反射”或“漫反射”）；光的三原色是______。【答案】 ①③ ②⑤ 漫反射 红、绿、蓝【解析】[1][2]①日食和月食都是由光的直线传播形成的；②水中倒影是平面镜成像，利用的是光的反射；③小孔成像是利用光的直线传播形成的一个倒立的实像；④池水变浅是光的折射形成的现象；⑤黑板反光是镜面反射，是反射现象；⑥雨后彩虹是光的色散，是光进空气中的小水珠多次折射形成的；所以由于光的直线传播形成的是①③；由于光的反射形成的是②⑤。[3]花瓣表面凹凸不平，太阳光照射在花朵上发生了漫反射，反射光线向各个方向，所以我们能看到各色花瓣。[4]光的三原色是指红、绿、蓝，三种色光按不同的比例能合成各种颜色的色光。12．1666年，最早发现白光的色散现象的物理学家是______；在各种不同色光中，红、______、蓝叫做三原色。在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的紫光照在穿白上衣、红裙子的演员身上，观众看到她上衣是______色的。【答案】 牛顿 绿 紫【解析】[1]牛顿是最早发现日光的色散现象的物理学家。[2]光的三基色是红、绿、蓝。[3]当紫光照到白上衣后，紫光被白衣服反射入观众眼中，所以可以辨别出是紫色。13．“猴子捞月”这一成语故事中，猴子在水中看到的是月亮的_______（选填“虚像”或“实像”），是由于光的_______形成的（选填“反射”或“折射”）。已知月亮距离地球3.8×108m，水深2m，则月亮的像到水面的距离是_______m。【答案】 虚像 反射 3.8×108【解析】[1][2]水中月亮是由光的反射形成的，它是由反射光线的延长线的交点形成的，所以成的是虚像。[3]因为月球距地球3.8×108m，由根据平面镜成像特点可知，水中月亮距水面距离等于月球距地球的距离，所以月亮的像到水面的距离是3.8×108m。14．当入射光线与镜面的夹角由30°增大到35°，则反射角___________（增大/减小）___________度。反射光线与入射光线的夹角改变了___________度。当反射光线与镜面成60°时，入射角为___________度。【答案】 减小 5 10 30【解析】[1]当入射光线与镜面的夹角由30°增大到35°，则原来的入射角90°-30°=60°变化后的入射角90°-35°=55°入射角减小，根据反射定律可知，光线的反射角等于入射角，所以反射角也减小。[2]根据反射定律可知，光线的反射角等于入射角，当入射角由60°减小到55°，反射角也由60°减小到55°，故反射角减小了60°-55°=5°[3]原来反射光线与入射光线的夹角是60°×2=120°改变后，反射光线和入射光线的夹角是55°×2=110°所以反射光线与入射光线的夹角改变了120°-110°=10°[4]若当反射光线与镜面成60°时，反射角与入射角都为90°-60°=30°15．如图所示，某兴趣小组根据图甲所示的原理，在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上塑料薄膜，制作成简易针孔照相机（如图乙）。（1）图甲所示的现象可以用 _____来解释；（2）图乙中，将易拉罐水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝 _____（倒立/正立）的 _____（实/虚）像；若水平向左移动易拉罐，像的大小将会 _____（变大/变小/不变）。【答案】 光的直线传播 倒立 实 变大【解析】（1）[1]图甲所示的现象是小孔成像，小孔成像是由于光的直线传播形成的。（2）[2][3][4]小孔成像成的是倒立的实像，所以图乙中，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝倒立的实像；若水平向左移动易拉罐，物距将变小，像距变大，像会变大。16．如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线，其中______是入射光线，______是反射光线， ______是折射光线，反射角为______，折射角为______，光进入玻璃后偏折角度的大小是______。 【答案】 BO OA OC 60° 35° 25°【解析】[1][2][3]由图知道，NN´是∠AOB的角平分线，是法线。根据反射定律、折射规律，单独在法线NN´一侧的光线BO为入射光线，OA为反射光线，OC为折射光线。[4][5][6]由图知道，∠BON是入射角，度数是∠BON=90°-∠BOM′=90°-30°=60°由于反射角等于入射角，故反射角是60°，折射角为∠CON′，且∠CON′=90°-55°=35°光进入玻璃后偏折角度的大小是17．如图所示，一束光AO斜射到平面镜M1，经M1、M2反射后，沿原路径OA反射回去，已知两平面镜的夹角为60°，则入射角为______。【答案】60°【解析】由题意可知，入射光线OA经M1和M2反射后，沿原路径OA反射回去，因法线CD垂直于M1，反射光线垂直于M2（此时M2的反射光线与M2的法线重合），如下图所示故可知∠POQ=90°－∠M1QM2=90°－60°=30°解得∠COP=∠COQ－∠POQ=90°－30°=60°因入射角等于反射角，故可知∠AOC=∠COP=60°即入射角为60°。18．阅读《光的全反射》，回答问题。光的全反射如图所示，当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角β大于入射角α。若入射角增大时，折射角也随之增大，当入射角增大到某值时（小于90°），折射角会增大到90°。若继续增大入射角，此时空气中没有折射光射出，光线全部反射回玻璃，这种现象叫做光的全反射。折射角等于90°时的入射角称为临界角，当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射。海面上出现的海市蜃楼奇景如图所示，就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观。在夏季，白昼海水温度比较低，所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象。由于空气的热胀冷缩，因此空气层下密上疏，景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层，并在上层发生了全反射，光线又折回到下层密的气层中来，经过这样弯曲的线路，最后投入人的眼中、由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此看到的“景物”比实物抬高了许多。人们利用光的全反射的现象制成了光缆，用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播，即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上，借助于接连不断地全反射，可以将光从一端传导到另一端，即使棒的截面直径很小，甚至到微米数量级，传导的效果也不变，这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图所示。光导纤维束已成为一种新的光学基本元件，在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用。荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出，被世界誉为“光纤通讯之父”。请根据上述材料，回答下列问题：（1）当光线从玻璃斜射入空气里的时候，一部分光会进入空气里发生折射，此时折射角______入射角，反射角______折射角。当入射角增大时，折射角也______（选填“增大”、“减小”或“不变”），反射光线亮度会越来越______（填“强”或“弱”）（2）光发生全反射时，入射角______临界角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（3）海市蜃楼情景中，人眼看到的空中的“景物”是______像（选填“实”或“虚”）。（4）当光从空气射向玻璃，______（选填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。（5）请你写出光纤的一些具体的应用______。【答案】 大于 小于 增大 强 大于 虚 不会 见解析【解析】（1）[1][2][3][4]由光的折射定律可知，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从玻璃斜射向空气时，入射角总是小于折射角。因反射角等于入射角，所以反射角小于折射角；根据材料内容可知，当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，据此可得：当光线从玻璃射斜射入空气中时，随着入射角逐渐变大，折射角也随之增大，反射光线的亮度会增强。（2）[5]由材料“当光从水或玻璃射入空气时，只要入射角大于临界角，光就会发生全反射”可知，光发生全反射时，入射角大于临界角。（3）[6]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，看到比物体实际位置高些的虚像。（4）[7]已知全反射现象只有在光从一种介质射向另一介质折射角大于入射角时才能发生；如果光是从空气进入玻璃，根据折射规律，由折射角小于入射角，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角不可能达到90°，故这种现象不会发生。（5）[8]手术时用的内窥镜即利用了光纤。三、作图题19．请在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'，并画出一条眼睛能看到物体B点的像B'的光路图。【答案】【解析】由平面镜成像规律可知，像和物关于平面镜对称，则分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像；根据光的反射规律可知，可连接人的眼睛与B'，连线与镜面的交点O为反射点，据此作出入射光线。如图所示20．完成光路，并标出反射角的度数。【答案】【解析】已知入射光线AO与平面镜的夹角为45°，则入射角的度数为90°-45°=45°因为反射角等于入射角，所以反射角也为45°，在法线另一侧过O点画出反射光线OB并标出反射角的大小为45°，如图所示：21．如图所示，请画出光线通过透镜后的光路图。【答案】【解析】左边图，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，如图所示：中间图，延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴射出；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，如图所示：右边图，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线过焦点，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，如图所示：四、实验题22．如图，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。（1）如果我们把一支温度计放在①区域，发现温度计的示数___________，说明这种光线具有___________。（2）在②区域中我们看到彩色光带，这是_________现象。自然界中属于这种现象的有______（请举一例）。（3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③防晒伞，属于③区域光线应用的是________________。（填序号）（4）如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上留下______（填“红色” “彩色光带”或“除红色外其他颜色”，下同）。（5）如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到__________。【答案】 升高 热效应 光的色散 见解析所示 彩虹 红色 红色【解析】(1)[1][2]红光之外是红外线，即红外线在图中的①区域；由于红外线的热效应很强，所以红外线能使温度计示数的升高。(2)[3][4]实验中，白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，这属于光的色散现象，彩虹的形成就是光的色散现象。(3)[5]③区域的光线是紫外线，遥控器利用的是红外线，验钞机是利用了紫外线可以使荧光物质发光的特点，而防晒伞是防止紫外线的，不是利用紫外线的，故只有②验钞机符合题意。(4)[6]如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则只有红光可以透过，因此白屏上只留下红色。(5)[7]如果把一张红纸贴在白屏上，红纸只能反射红光，则在红纸上看到只有红光照射的位置是红色的，其他位置是暗色的。23．如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，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________（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，光将沿图甲中的_________方向射出，因为在光的反射现象中光路是___________的；（3）如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上________（填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是_________；（4）实验中的可活动纸板的作用：_________、_________。【答案】 不合理 实验次数太少，结论具有偶然性 OA 可逆 不能 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 显示光路 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内【解析】（1）[1][2]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，这样得出结论不合理。因为实验有偶然性，不能只由一组数据就得出结论，凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验。（2）[3][4]当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。（3）[5][6]以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上不能看到反射光线，是因为纸板F和反射光线以及法线不在同一个平面上，这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。（4）[7][8]我们看不见光的传播路径，就无法对光线进行研究，在研究光的反射规律时，安装可活动的纸板后，能够间接的在纸板上看到光的传播途径。故可活动纸板的作用有两个：①显示光的传播路径，②探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。24．在“探究平面镜成像特点”的实验中，采用如图所示装置进行实验。（1）在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，拿________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟________完全重合（选填“A蜡烛”或“A蜡烛的像”）；（2）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）在实验过程中发现：若将玻璃板左右移动时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板左右移动；前后移动玻璃板时，像________（选填“随”或“不随”）玻璃板前后移动；（4）在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是________。（选填序号）A．玻璃板太厚B．玻璃板未垂直桌面，且偏离点燃蜡烛一侧C．玻璃板未垂直桌面，且偏向点燃蜡烛一侧【答案】 未点燃 A蜡烛的像 不变 不随 随 C【解析】（1）[1]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。[2]蜡烛B的作用是与像做比较，并确定像的位置，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟A蜡烛的像完全重合。（2）[3]平面镜成像中，像与物体大小相等。当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的大小不变，像的大小不变。（3）[4][5]由于像与物关于镜面是对称的，在实验过程中发现：若将玻璃板左右移动时，像不随玻璃板左右移动；前后移动玻璃板时，像随玻璃板前后移动。（4）[6]由上图得，前面点燃蜡烛的像总是“悬浮”在纸面上方的原因是玻璃板未竖直放置且偏向点燃的蜡烛方向，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。25．小明利用如图装置探究光的折射规律，塑料板由E、F两部分组成，F部分可绕接缝MOM向后翻折，塑料板上有刻度，在塑料板上安装一支可在塑料板平面内自由移动的激光笔，下方容器中可装水，NQ是法线所在位置。（1）小明将一束激光贴着塑料板E沿AO射至P点，在容器底部形成一个光斑，向容器内慢慢注水，容器底部光斑的位置将 _____（选填“向左移动”、“向右移动”或“不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 _____（选填“会”或“不会”）发生偏折。当入射光线AO沿板E靠近法线时，反射光线会 _____法线（选填“靠近”“远离”）；（2）小明发现光在水面处同时发生折射和反射现象。当入射光线沿AO射向水面时，小明将板F向后翻折，这样做是为了验证 _____；（3）小明移动激光笔，使入射角为60°，测得折射角为40°。由此就得出“光发生折射时，折射角小于入射角”的结论。同组的小刚认为不妥，原因是 _____；（4）下表是小明的实验数据，分析数据你能得出：光在反射时，反射角 _____入射角；入射角增大，折射角 _____；（5）当入射光线AO垂直水面入射时，折射角是 _____度，小明此时没有发现反射光原因是 _____。【答案】 向左移动 会 靠近 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 一次实验得到的结论具有偶然性 等于 增大 0 反射光线与入射光线重合【解析】（1）[1][2]光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，水逐渐增多时，光到水面的入射点向左移，但入射角不变，那么折射角不变，折射到容器底部的光斑也向左移动。这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。[3]当入射光线AO沿板E靠近法线时，入射角减小，因反射角等于入射角，则反射角也减小，即反射光线会靠近法线。（2）[4]将板F向后翻折，则承接入射光线的塑料板E与塑料板F不在同一平面内，发现F板上无反射光束呈现，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。（3）[5]因为一次实验得到的结论具有偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验，所以小明的做法不妥。（4）[6][7]分析表格中数据，可得出，每组对应的反射角等于入射角，折射角都小于入射角。所以：光在反射时，反射角等于入射角；光的折射现象中，入射角增大，折射角增大。（5）[8][9]当光沿着NO方向射入时会沿ON方向射出，此时光线垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0，因为反射光线与入射光线重合，所以没有发现反射光线。26．小滨同学“探究凸透镜成像的规律”。（1）如图甲所示，小滨让凸透镜正对平行光，调整凸透镜到光屏的距离，光屏上会出现一个很小、很亮的光斑，则该凸透镜的焦距f=________cm；（2）小滨在组装器材时，将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，目的是让烛焰的像成在_________；（3）如图乙所示，小滨将凸透镜固定在50cm刻度线处，当蜡烛距凸透镜15cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像，利用该成像规律制成的光学仪器是________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。此时，若在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，要在光屏上成清晰的像，光屏应向________（选“左”、“右” ）移动；（4）小滨在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飞虫落到了凸透镜表面上，则光屏上出现________。A．飞虫的像 B．飞虫的影子 C．仍是烛焰的像【答案】 10.0 光屏正中央 放大 投影仪 左 C【解析】（1）[1]平行主光轴的光线会聚于一个很小、很亮的光斑，这个光班称为焦点，焦点到光心的距离是焦距，故焦距为30.0cm-20.0cm=10.0cm（2）[2]点燃蜡烛并调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，烛焰的中心发出的光线经过凸透镜的光心传播方向不变，故当烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上，像成在光屏的正中央。（3）[3][4]当蜡烛距凸透镜15cm时，物距在一倍焦距和两倍的焦距之间，成的是倒立的放大的实像，投影仪就是利用这一原理制成的。[5]远视眼是晶状体太薄，折光能力变弱，需要佩戴凸透镜，故远视镜片是凸透镜，当在凸透镜与光屏之间放置一远视镜片，对光线有会聚作用，故需要将光屏向左移动。（4）[6] A．飞虫在1倍焦距以内，成的是虚像，无法用光屏承接，故A不符合题意；B．影子是光照射不到的地方形成区域，而凸透镜成像原理是烛焰发出光线经过凸透镜折射后形成的像，经光屏反射后进入人眼，人就可以看到像，光屏上比较亮，不会形成影子，故B不符合题意；C．凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，小虫落在透镜上后，整个物体发出的光虽有一小部分被挡住，但总会有一部分光通过凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，仍是烛焰的像，大小不变；由于透镜的一小部分被遮住，因此折射出的光线与原来相比减少了，像将完好，但亮度会变暗。故C符合题意。故选C。27．小华同学利用焦距f为15厘米的凸透镜、一个高度为3厘米的发光体、光屏和光具座等做“验证凸透镜成实像的规律”实验．实验中，所测得的物距u像距v以及所成像的像高h分别记录在表中．(1)根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、像高h随物距u的变化情况，可得出的初步结论是:同一凸透镜成实像时，物距u变小，__________．(2根据实验序号1~6数据，分析比较像距v、物距u的大小及发光体高度和像高h情况，可得出的初步结论是_______________________________________________(a)同一凸透镜成缩小的实像时，_____________．(b)同一凸透镜成放大的实像时，_____________．(3)分析比较实验序号1~6数据中像距v与物距u的比值及像高h与物高的比值，可得出的初步结论是:凸透镜成实像时，_______．(4)根据表中信息，可以提出了一个猜想:“当物距 u等于某-值时,可能会成等大的实像”．为了验证这-猜想，可以在本实验中将物体置于离凸透镜__________厘米的范围中进行实验．【答案】 像距变大，像高变大； 发光体高度为，像高大于为放大的像，像高小于是缩小的像； 物距大于像距； 物距小于像距； 像距与物距的比值等于像高与物高的比值； ．【解析】(1) [1]根据实验序号数据，可以看出物距变小时，像距增大，像高也增大，所以可以得出结论：同一凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像高变大；(2) [2]发光体高度为，像高大于为放大的像，像高小于是缩小的像，(a) [3]根据实验序号数据分析，同一凸透镜成缩小的实像时，物距大于像距；(b) [4]根据实验序号数据分析，同一凸透镜成放大的实像时，物距小于像距；(3) [5]在实验序号1中，，，在实验序号2中，，，在实验序号3中，，，由此可知，凸透镜成实像时，像距与物距的比值等于像高与物高的比值；(4)[6]发光体高度为，实验序号3的像高，实验序号4的像高，所以可能成等大的像的物距的范围应该在； 实验次数入射角反射角折射角120°20°10°240°40°30°360°60°40°实验序号物距u(厘米)像距v(厘米)像高h(厘米)160.0020.001.00245.0022.501.50333.7527.002.40427.5033.003.60525.0037.504.50622.5045.006.00
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