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第四章 光现象
一、单选题
1．小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她又向靠近试衣镜的方向走了3m，此时关于她在试衣镜中所成的像，下列说法正确的是（　　）
A．像距7m，像不变 B．像距1m，像变大
C．像距7m，像变小 D．像距1m，像不变
2．下列光现象由光的反射形成的是（ ）
A．手影游戏 B．水中倒影
C．筷子“弯折” D．光的色散
3．小红是一名摄影爱好者，她发现当黑白照片在暗室内进行冲洗时，所用温度计的液柱是蓝色的，而不是通常的红色，于是她进行了探究，得出了下面的结论，其中错误的是（ ）
A．暗室安全灯是红灯，因而一切物体看起来都微显红色，温度计的红色液柱在这种情况下不容易看清楚
B．温度计的蓝色液柱在红光照射下呈黑色
C．蓝色液柱在红光下看得更清楚
D．红色液柱在红光下反射白光
4．如图所示，李明利用激光笔、平面镜、可折叠量角器探究光的反射定律，下列说法正确的是（　　）

A．OB是入射光线，且入射角等于反射角为60°
B．将激光笔靠近N时，光线OA会远离ON
C．不同角度都能看到反射光线，是因为光在量角器上发生了漫反射
D．绕ON前后转动E板，E板上观察不到光线，则反射光线与入射光线不在同一平面
5．测体温是防疫新冠病毒的有效措施，如图，下列说法中正确的是（　　）
A．测温仪的测温原理与验钞机的工作原理是相同的
B．测温仪是通过自身发出红外线来感知人体温度的
C．测温仪是通过测量人体发出红外线来测量体温的
D．人的体温越高时，人体发出的红外线也是越弱的
6．小华深夜走路回家，走近一个路灯时，他身后影子的长度变化是（　　）
A．变长 B．变短 C．先变长再变短 D．先变短再变长
7．如图所示的四种光现象，下列说法中正确的是（　　）

A．图甲是观察对岸的树木在水中倒影的光路图
B．图乙太阳光通过三棱镜被分解成七色光是光的色散现象
C．图丙中手影游戏，墙上呈现的是正立、放大的虚像
D．图丁中小孔成像，光屏上的像是倒立、放大的虚像
二、填空题
8．如图的“光影阅读器”利用激光投影和成像技术，开机后该设备将资源投影到白色粗糙桌面上，直接在桌面上用手进行触控操作。白色桌面便于 各种色光（选填“吸收”或“反射”）；粗糙的桌面可以使光发生 ，人就能从不同方向看到它。
9．在①太阳、②月亮、③萤火虫、④霓虹灯、⑤宝石、⑥LED灯中，属于自然光源的是 ；属于人造光源的是 ；不属于光源的是 。（填序号）
10．一束光在玻璃和空气两种物质中传播，在分界面发生了反射和折射，如图所示，和互相垂直，是分界面或者法线，其他为光线，根据图中角度关系可知， 为分界面，此时的折射角为 。

11．一束红光经三棱镜折射后，在光屏上a点处形成一个红色光斑：保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，若将红光改为紫光，则光屏水平向 移动（选填“左”或“右”），紫色光斑可位于a点处；若改用白色的太阳光照射，光屏上会出现一条七彩光带，其中的红、 、蓝三基色可以混合出其他色光。
12．光在 介质中沿直线传播，光在真空中传播速度为 m/s。
三、实验题
13．如图甲所示，用易拉罐制作的简易针孔照相机，做小孔成像实验。
(1)利用针孔照相机观察蜡烛的成像时，孔对着 （选填“蜡烛”或“眼睛”），可观察所成的像；
(2)将蜡烛靠近针孔照相机少许，蜡烛的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
(3)正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑。为了研究小孔大小对成像的影响，小明又设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如乙图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，改变孔的大小，观察光斑形状的变化情况，能满足实验要求的 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）理由是： ；
(4)①正对着太阳，保持纸板与地面距离不变，地面的白纸上出现亮斑，缓慢向左移动覆盖卡片乙，改变透光孔的大小，观察到的现象是：刚开始时，白纸上光斑大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）；②当小孔足够小时，此时光斑形状是圆形，继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
(5)晴天的正午时分，走在公园的树林里，小华看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑，圆形光斑大小不一原因是 。
14．【问题】五代时期名士谭峭所著《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。平面镜成像有何特点呢？
【证据】二妹同学利用图甲所示装置进行探究。
(1)组装器材时，应使玻璃板与水平桌面 ；
(2)选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系；改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 （选填“有关”或“无关”）；
(3)为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图乙中的 （选填数字序号）处观察光屏上是否有像；
(4)二妹为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，现有“AFMTVX”六种字母形状的光源供选择，你认为最佳选择是 （选填字母）；
【交流】
（1）二妹完成试验后，采用厚玻璃板做实验，发现A蜡烛在玻璃板上有两个像，移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示，测得两个像到平面镜的距离L1=1cm、L2=1.4cm，由此可知玻璃板的厚度为 cm；
（2）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的容貌，人应该让 （选填“镜子”“脸”或“镜子和脸”）朝向窗户。
四、计算题
15．小芳面向穿衣镜站在镜前1m处，镜中的像与她相距多少米？若她远离平面镜后退0.5m，则镜中的像与她相距多少米？镜中像的大小会改变吗？
16．打雷和闪电是同时发生的。小明测出自观察到闪电起至听到雷声的时间为15s，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s，求：
(1)发生闪电处距小明的直线距离约多远？（不计光传播所需时间）
(2)光从闪电处到小明处需要多少时间？
《第四章 光现象》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 D B D C C B B
1．D
【详解】小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她又向靠近试衣镜的方向走了3m，此时物距等于1m，根据平面镜成像的特点是像距等于物距，像的大小等于物的大小，此时像距1m，像不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
2．B
【详解】A．手影游戏是光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B符合题意；
C．筷子“弯折”是水中筷子反射的光斜射入空气中发生折射形成的，故C不符合题意；
D．光的色散属于光的折射现象，故D不符合题意。
故选B。
3．D
【详解】因暗室安全灯是红灯，所以红色和白色的物体能反射红光，而呈现红色；不是红色或白色的物体吸收了红光，没有光反射出来，都呈现黑色。如果温度计的液柱是红色，在暗室内安全灯的照射下液柱是红色，其他物体看来大部分也都微显红色，所以液柱不容易看清楚。如果温度计的液柱是蓝色，在暗室内安全灯的照射下液柱是黑色，所以能让我们看得更清楚些。故ABC正确，不符合题意，D错误，不符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．由图可知，OB是入射光线，且反射角等于入射角为60°，故A错误；
B．将激光笔靠近N时，入射光线靠近法线，反射光线也靠近法线，即光线OA会靠近ON，故B错误；
C．不同角度都能看到反射光线，是因为发生了漫反射，故C正确；
D．绕ON前后转动E板，E板上观察不到光线，证明反射光线与入射光线在同一平面内，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．测温仪的测温原理与验钞机的工作原理是不同的，验钞机是利用的紫外线，测温仪利用的是红外线，故A错误；
BC．测温仪是通过测量人体发出红外线来测量体温的，而不是仪器自身发出的红外线，故B错误，C正确；
D．人的体温越高时，人体发出的红外线是越强的，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】影子是光的直线传播形成的，连接路灯及小华头部得到一直线，此直线与地面的交点到小华在地面所处位置的距离即为影子的长度，所以走近路灯时，影子变短。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A．树木在水中倒影，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A错误；
B．白光是复色光，三棱镜对不同色光的折射程度不同，所以被分解成七色光，这是光的色散现象，属于光的折射，故B正确；
C．手影游戏，墙上呈现光线照不到的阴暗区域，不是像，故C错误；
D．由图可知，小孔成像，光屏上的像是倒立、放大的实像，故D错误。
故选B。
8． 反射 漫反射
【详解】[1]白色可以反射各种颜色的色光，所以白色桌面便于反射各种色光，使人看到正常的画面。
[2]人能从各个方向看到桌面上的信息，说明反射光线射向了各个方向，所以粗糙的桌面使光发生了漫反射。
9． ①③ ④⑥ ②⑤
【详解】[1][2][3]自身能发光的物体叫光源，太阳、萤火虫、霓虹灯、LED灯都属于光源，且太阳和萤火虫属于自然光源，霓虹灯和LED灯属于人造光源；月亮、宝石自身不会发光，不属于光源。
10．
【详解】[1][2]根据图中角度关系可知，，为入射角和反射角，则为法线，为分界面，OB是折射光线，此时的折射角为。
11． 左 绿
【详解】[1]因为紫光经过三棱镜时的折射程度比红光大，保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，若将红光改为紫光，则光屏水平向左移动，紫色光斑可位于a点处。
[2]红、绿、蓝三种色光是光的三基色，不能再分解成其它色光，这三种色光可以混合出其他色光。
12． 同一种均匀 3×108m/s
【详解】[1][2]光的直线传播需要满足2个条件，一是同种介质，二是介质分布均匀，故光在同一种均匀介质中沿直线传播；光在不同介质中传播的速度不同，光在真空中的传播速度为3×108m/s。
13．(1)蜡烛
(2)变大
(3) A 只有A改变了孔的大小形状不变，其他的改变孔的大小的同时改变了形状；
(4) 变小 不变 不变 减弱
(5)树叶缝隙到地面距离不同
【详解】（1）孔应该对着蜡烛，让火焰的光线通过小孔进入筒内，可观察到塑料薄膜上形成的像。
（2）将蜡烛靠近针孔照相机少许，蜡烛的像将变大，因为物距变小，像变大。
（3）[1][2]从图示位置沿箭头方向水平移动乙，改变孔的大小，观察光斑形状的变化情况，能满足实验要求的A，理由是：只有A改变了孔的大小形状不变，其他的改变孔的大小的同时改变了形状；而BCD图中从图示位置沿箭头方向水平移动乙时，孔的大小和形状都改变。故应该选择A图。
（4）[1][2]因为太阳光是平行光，开始时孔较大，所以形成的是和孔面积大小相等的光斑，而且亮度与孔大小无关，光斑亮度不变；则减小孔的大小时，白纸上光斑大小将变小，光斑亮度不变。
[3][4]当小孔到地面的距离一定时小孔越来越小地面上就越容易得到太阳的像（小孔成像），此时光斑形状是圆形；继续移动覆盖的卡片，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将不变，光斑亮度减弱。
（5）树叶缝隙到地面距离不同，太阳到孔的距离都近似相等的，但缝隙大小不同，那么较大的缝隙会形成较大的圆形光斑，而较小的缝隙则会形成较小的圆形光斑。这是因为缝隙越大，通过的光线就越多，形成的像也就越大；反之，缝隙越小，通过的光线就越少，形成的像也就越小。
14．(1)垂直
(2) 大小 无关
(3)③
(4) F 0.2 脸
【详解】（1）探究平面镜成像特点实验时，应让玻璃板与水平桌面垂直放置。
（2）[1]实验中选择两根完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
[2]多次改变蜡烛A到镜面的距离，然后移动镜后的蜡烛B，发现B与A的像总能完全重合，说明平面镜所成的像，其大小与物体到镜面的距离无关。
（3）虚像不能成在光屏上，根据图乙，在蜡烛B的位置放一光屏，需要在③处观察光屏上是否有像。
（4）[1]平面镜成像与物相比左右相反，AMTVX左右对称，无法比较像与物的左右关系，故应选择F。
[2]根据平面镜成像特点可知，像与物到镜面的距离相等，则玻璃板的厚度为
[3]白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的容貌，脸要反射较多的光线，所以人应该是脸朝向窗户外。
15．2m；3m；不变
【详解】解：由题意可知，小芳距离镜面1m，根据平面镜成像特点可知，镜中的像距离镜面也为1m，所以镜中的像与她的距离为
s1=1m+1m=2m
若她远离平面镜后退0.5m，此时小芳距离镜面1.5m，根据平面镜成像特点可知，镜中的像距离镜面也为1.5m，所以此时镜中的像与她的距离为
s2=1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像特点可知，平面镜成的像始终与物体等大，所以镜中像的大小不变。
答：镜中的像与她相距2米。若她远离平面镜后退0.5m，则镜中的像与她相距3米。镜中像的大小不变。
16．(1)5100m
(2)
【详解】（1）发生闪电处距小明的直线距离为
（2）光从闪电处到小明处需要的时间为

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