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第四章 光现象 单元全优测评卷
一、单选题
1．如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（　　）
A．露珠下的叶脉
B．后视镜成像
C．水里的折筷
D．凸透镜成像
2．沈括在《梦溪笔谈》中记有“海市蜃楼”的奇景，下列现象与其形成原理相同的是（　　）
A． 天空日食 B． 手影游戏
C． 水中铅笔 D． 湖中倒影
3．小李从竖直放置的平面镜里看到对面竖直墙上挂的电子钟的示数如图所示，这时的实际时间是（　　）
A．15：01 B．21：10 C．10：21 D．10：51
4．如图所示，许多建筑采用玻璃进行外墙装璜，这在美化城市的同时却造成了光污染，造成这种污染的主要原因是光的（　　）
A．镜面反射 B．漫反射 C．折射 D．直线传播
5．如图4所示能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是（　　）
A． B．
C． D．
6．暑假里小涵陪着爷爷到湖里叉鱼。小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。如图所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是（　　）
A． B．
C． D．
7．一束光线垂直入射到平面镜上，下列说法正确的（　　）
A．入射角为90° B．入射角为0°
C．反射角为90° D．入射角和反射角的夹角为180°
8．关于光和声音的传播，下列说法正确的是(　　)
A．光和声音的传播都需要介质
B．雷雨天，先看到闪电后听到雷声是因为光的传播不需要时间
C．光和声音从空气中进入水中传播，速度都减慢了
D．光和声音都可能造成环境污染
9．入射光线与平面镜的夹角为70°，若入射光线方向不变，使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针方向旋转40°后，入射光线与反射光线的夹角可能为（　　）
A．30° B．40° C．80° D．160°
10． 小红为了研究平面镜成像中像与物左右位置的关系，把四个模型分别直立在玻璃板前。其中能够达到实验目的的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题
11．雨过天晴，走在校园的树荫下能看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑的形成是因为太阳光在空气中　 　；如果一束太阳光与地面上积水的夹角为35°那么反射角为　 　。若入射角增大10°，入射光线与反射光线的夹角变为　 　。
12．如图所示是“探究平面镜成像特点”的示意图，选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的　 　关系；实验时测得蜡烛A到透明玻璃板的距离为6cm，移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B到蜡烛A的距离为　 　cm；若移开蜡烛B，用白纸放在像的位置，直接观察白纸，　 　（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。
13．棱镜可以把太阳光分解成　 　种颜色的光。把它们按这个顺序排列起来，就是　 　。
14．如图甲所示，从游泳池里出来的小明感觉比下水前冷，是由于　 　，他向下看，感到池水的深度比实际的要浅，这是光的　 　造成的。
15．如图所示，固定在水面上方的光源A发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑B，已知光屏与水面平行，是光源经水面反射所成的像。则当液面下降3cm时，反射光将照射到 　 　（选填“B点左侧”、“B点”、“B点的右侧”），像相对A下降了 　 　cm。
16．2024年10月26日夜晚，我县境内普降小雨。雨后的夜晚，当你迎着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走　 　（选填“较暗”或“较亮”）的地面；当你逆着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走　 　（选填“较暗”或“较亮”）的地面，这是由于人在反射光线的另一侧，水面发生的　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”）反射的光照不到人的眼睛里，而地面发生了　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”），站在反射光另一侧的人是可以接收到反射光的，使有积水的地面看上去比无积水的地面　 　（选填“亮”或“暗”）。
17．如图所示一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射，其中　 　是折射光线，反射角等于　 　，MM′上方是　 　（选填“空气”或“玻璃”）。
18．如图所示是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象，折射角的大小为　 　，AD的　 　侧是空气（选填“左”或“右”）。
三、计算题
19．已知光在真空中传播速度是3×108m/s。
（1）光在真空中1年里传播的距离叫做光年，光年是时间的单位还是长度的单位？
（2）太阳发出的光，要经过500s才能到达地球，试计算太阳到地球的距离是多少？
（3）为实现我国的探月计划，已知地球和月球间的平均距离约是3.84×105千米，则向月球发射的激光到达月球需要多少秒？
20．厦门杏林跨海特大公铁大桥公路桥全长8.5km，铁路桥全长5.4km．一辆小轿车以60km/h的速度匀速通过大桥．求：
（1）小轿车通过大桥需要的时间是多少分钟？
（2）若铁路桥通车后，一列长100m的火车通过全桥只需要3min，请计算火车在桥上的平均速度．
（3）铁路桥为直线形，而“隔壁”的公路桥呈“M”形起伏，通过高低落差，火车的车灯就不会对公路桥上迎面来的车辆造成眩光影响．请说说这里包含的光学知识是什么？
四、作图题
21．按要求作图。
（1）如图甲所示是某物体运动时的s-t图像，请在图乙中画出它在0～6s的v-t图像。
（2）如图所示，请在图中作出发光体AB通过小孔在光屏MN上所成的像A'B'。
（3）如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。
22．在图中根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中的像A'B'。
23．按要求完成作图，保留必要的作图痕迹。“直角反射器”的两个平面镜相互垂直，如图所示。一束光沿ab方向射向平面镜S1，请在图中作出经S1、S2两个平面镜反射后的光路图。
五、实验探究题
24．（探究名称）探究平面镜成像特点
（设计并进行实验）小明用蜡烛、玻璃板等器材做实验，如图所示。
（1）实验中还少一种测量工具是　 　，它的作用是为了　 　。
（2）实验中用玻璃板代替平面镜，原因是　 　。
（3）实验中的两只蜡烛要求大小　 　，这是为了探究像与物体的　 　关系。
（4）移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合，移开蜡烛B，用白纸做屏幕放在该位置，直接观察白纸，通过　 　的现象，可知平面镜所成的像是虚像。
（5）（交流与评估）实验时发现平面镜内蜡烛的像比较模糊，看不清楚，要使像看得更清楚，你的做法是：　 　。
25．在探究平面镜成像特点的实验中，某同学填写实验报告（部分）如下，请完成空格处内容填写。
实验目的：探究平面镜成像特点
实验器材:白纸，两只相同的蜡烛，火柴，玻璃板，刻度尺，笔
实验步骤:
（1）在桌面铺一张白纸，将玻璃板　 　放置。
（2）在玻璃板前方放一支　 　的蜡烛A，另取一支与蜡烛A相同的　 　蜡烛B。
（3）实验中，移动蜡烛B，直到从玻璃板前　 　看上去，它好像也点燃似的。
（4）多次改变蜡烛A的位置，记录像与物的位置……
实验过程中，若在玻璃板后面挡一张黑纸，从玻璃板前　 　看到点燃的蜡烛的像；用光屏放在玻璃板后像的位置，光屏上　 　看到蜡烛的像（均选填“能”或“不能”），说明平面镜成的是　 　。
（5）实验结束后，某同学提出实验过程中只要有一组即可，该观点是　 　（选填“正确”或“错误”），理由是　 　。
26．小勇利用如图所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验：
（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于　 　；
（2）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像　 　，说明像与物的大小　 　；若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，将　 　（选填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像，说明所成的是　 　像（选填“虚”或“实”）；
（3）若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验，这种做法的优点是　 　。
27．如图所示是探究“光反射时的规律”的实验装置图，把平面镜放在水平桌面上，再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的ON垂直于镜面．
（1）能折叠的纸板的作用是：　 　．
（2）一束光帖有纸板沿EO射到O 点，光将沿OF方向射出，如果把纸板ON的右半边向折，反射光线将　 　（填“存在”或“不存在”）；如果一束红色激光沿原FO方向射O点，它反射后沿　 　方向射出．
（3）课后，某同学利用一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如表所示，经经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律违背，你认为其中的原因应该是　 　．
六、综合题
28．一个爱研究的园艺家想，植物的叶子多数呈现绿色，可能是植物喜爱绿色的缘故，于是他将温室的房顶和四周都安上了绿色玻璃，只让阳光中和叶子颜色相同的绿光照射植物，他认为这样必将使植物生长得更快，产量更高。可是园艺家失败了，这是由于他不懂得物体的颜色构成所致。不透明体的颜色是由它反射的色光决定的，叶子是绿色的，说明植物反射的是绿光，也就说明绿光恰恰是对植物生长无用的，只给植物照绿光，植物就会因缺少所需的其他色光而生长缓慢，甚至枯萎。请回答：
（1）绿色植物喜欢什么颜色的光
（2）红花会反射什么颜色的光 它喜欢什么颜色的光
（3）上文中提到“不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的”，文章中有没有提到或暗示透明物体的颜色是由什么决定的 如果有，请在文章中标出来，并概括出有关结论。
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第四章 光现象 单元全优测评卷
一、单选题
1．如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（　　）
A．露珠下的叶脉
B．后视镜成像
C．水里的折筷
D．凸透镜成像
【答案】B
【解析】【解答】A、 露珠下的叶脉 为折射，A错误
B、 后视镜成像 反射，B正确；
C、 水里的折筷 、 凸透镜成像 为折射，CD错误
综上选B
【分析】根据光的反射、光的折射、光的直线传播判识选项
1、光的反射：光在同一种介质中传播中，遇到反射面，将一部分光反射回来的现象叫做光的反射，常见例子有：平面镜反射，湖面反射
2、光的折射：光经过不同介质时，传播方向会发生偏折的现象，如：海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅
3、光的直线传播：光在同种介质中沿直线传播，实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等
2．沈括在《梦溪笔谈》中记有“海市蜃楼”的奇景，下列现象与其形成原理相同的是（　　）
A． 天空日食 B． 手影游戏
C． 水中铅笔 D． 湖中倒影
【答案】C
【解析】【解答】“海市蜃楼”是由于光的折射形成的奇景；
A．日食是由于光的直线传播形成的，A不符合题意；
B．手影游戏是由于光沿直线传播形成的，B不符合题意；
C．水中“折断”的铅笔是光的折射形成的，C符合题意；
D．湖中倒影是光的反射形成的，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】该题目考查的生活中光现象和光的规律的对应关系，影子、日食、月食、小孔成像对应的是光的直线传播，各种各样的倒影对应光的反射，潭清疑水浅、铅笔折断、海市蜃楼对应的光的折射，彩虹的形成对应光的色散，结合选项分析求解即可。
3．小李从竖直放置的平面镜里看到对面竖直墙上挂的电子钟的示数如图所示，这时的实际时间是（　　）
A．15：01 B．21：10 C．10：21 D．10：51
【答案】D
【解析】【解答】根据平面镜中像和物关于镜面对称规律，可以通过对称性由像作出物体的图象，如下图所示
因此实际时间为：10：51。
故答案为：D。
【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。
4．如图所示，许多建筑采用玻璃进行外墙装璜，这在美化城市的同时却造成了光污染，造成这种污染的主要原因是光的（　　）
A．镜面反射 B．漫反射 C．折射 D．直线传播
【答案】A
【解析】【解答】建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等表面光滑，这些作为反射面的时候，都属于镜面反射，太阳光射到上面，入射光线被反射，从同一方向射出，光线很强，照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便，称为白亮污染。
故答案为：A
【分析】解答本题需掌握：平行光射到玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等反射面时，反射光线射向同一方向，会造成光污染。
光射到两种介质的界面上时会被反射回原介质中的现象是光的反射，比如：漫反射、镜面反射；目前的光污染主要是镜面反射。
5．如图4所示能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【解答】水中的筷子看起来向上骗着，是因为光线从水中射入空气时发生了折射，且折射角大于入射角，故C正确；A、B、D不正确；B、D是光线从空气射入水中发生折射，此时折射角小于小于入射角，与题意不符。
故答案为：C
【分析】光从一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折；入射光线与法线的夹角叫做入射角；折射光线与法线的夹角叫做折射角。
6．暑假里小涵陪着爷爷到湖里叉鱼。小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。如图所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】【解答】水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到，如图所示：
由此可知，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】 光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介质，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。（折射光路也是可逆的）
7．一束光线垂直入射到平面镜上，下列说法正确的（　　）
A．入射角为90° B．入射角为0°
C．反射角为90° D．入射角和反射角的夹角为180°
【答案】B
【解析】【解答】当光线垂直入射到平面镜上时，反射光线原路返回，反射光线、入射光线和法线重合，因为入射角是入射光线与法线的夹角，入射角为0°，反射角等于入射角，则反射角也是0°，所以入射角和反射角的夹角为0°。
故答案为：B。
【分析】当光线垂直入射到平面镜上时，反射光线原路返回，反射光线、入射光线和法线重合。
8．关于光和声音的传播，下列说法正确的是(　　)
A．光和声音的传播都需要介质
B．雷雨天，先看到闪电后听到雷声是因为光的传播不需要时间
C．光和声音从空气中进入水中传播，速度都减慢了
D．光和声音都可能造成环境污染
【答案】D
【解析】【解答】 A.光可以在真空中传播，因此光的传播不需要介质，而声音的传播需要介质，故A错误；
B.闪电打雷时，先看到闪电后听到雷声是因为光的传播速度远远大于声音的传播速度，而不是光的传播不需要时间，故B错误；
C.光从空气中进入水中传播，速度减慢了，而声音从空气中进入水中传播时，速度加快了，故C错误；
D.噪声污染、光污染都可能造成环境污染，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据光和声音的传播条件判断；
BC.根据声速和光速的大小判断；
D.根据对光和声音的应用判断。
9．入射光线与平面镜的夹角为70°，若入射光线方向不变，使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针方向旋转40°后，入射光线与反射光线的夹角可能为（　　）
A．30° B．40° C．80° D．160°
【答案】B
【解析】【解答】入射光线与平面镜的夹角是70°，入射角为，
若入射光线在法线左侧，入射光线不动，平面镜绕顺时针旋转40°后，则入射光线远离法线40°，则入射角为20°+40°=60°；反射角也为60°，则反射光线与入射光线的夹角为；
若入射光线在法线的右侧，入射光线不动，平面镜绕入射点顺时针旋转40°，入射光线靠近法线40°，
入射角为60°-40°=20°，反射角为20°，反射光线与入射光线的夹角为，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】入射光线和法线的夹角是入射角；在反射时，反射角等于入射角；根据平面镜转动方向和入射光线的位置，判断入射角的变化。
10． 小红为了研究平面镜成像中像与物左右位置的关系，把四个模型分别直立在玻璃板前。其中能够达到实验目的的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【解答】ABCD、由图可知，四个模型分别为C、A、T、V，从模型上看，只有C左右不同，而V、T、A左右相同，所以，当把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用模型A、T、V不能达到实验目的，只有C左右不同，所以能够达到实验目的，故A正确，BCD错误。
故选项为：A。
【分析】根据四个模型的结构和研究目的“研究像与物左右位置的关系”可做出选择。
二、填空题
11．雨过天晴，走在校园的树荫下能看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑的形成是因为太阳光在空气中　 　；如果一束太阳光与地面上积水的夹角为35°那么反射角为　 　。若入射角增大10°，入射光线与反射光线的夹角变为　 　。
【答案】沿直线传播；55°；130°
【解析】【解答】晴天，树荫下能看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑的形成是因为太阳光在空气中沿直线传播形成的太阳的实像，是小孔成像现象。
入射光线与水面的夹角为35°，入射角是入射光与法线的夹角，所以入射角为55°，因为在光的反射现象中，反射角等于入射角，故反射角也等于55°。
当入射角增大10°后，入射角变为了65°，反射角等于入射角，故反射角也等于65°，入射光线与反射光线的夹角变为130°。
【分析】根据光的反射规律进行分析判断。
12．如图所示是“探究平面镜成像特点”的示意图，选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的　 　关系；实验时测得蜡烛A到透明玻璃板的距离为6cm，移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B到蜡烛A的距离为　 　cm；若移开蜡烛B，用白纸放在像的位置，直接观察白纸，　 　（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。
【答案】大小；12；不能
【解析】【解答】（1）选用外形完全相同的蜡烛，通过用其中一支未点燃的蜡烛与平面镜所成的像进行比较，便于确定像和物体的大小关系，故答案为：大小；
（2）根据平面镜的成像特点可知，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，可知蜡烛A到平面镜的距离为6m，蜡烛B到蜡烛A的距离为12m，故答案为：12；
（3）平面镜中所成的像是虚像，因此不能在光屏上承接，故答案为：不能。
【分析】（1）选用外形完全相同的蜡烛A和B，通过用其中一支未点燃的蜡烛与平面镜所成的像进行比较，在此过程中未点燃的蜡烛的作用是等效替代另一支蜡烛的像，便于确定像和物体的大小关系；
（2）（3）根据平面镜的成像特点可知，像与物的大小相等、像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离、像与物的连线关于平面镜垂直、平面镜中所成的像是虚像。
13．棱镜可以把太阳光分解成　 　种颜色的光。把它们按这个顺序排列起来，就是　 　。
【答案】红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；光谱
【解析】【解答】将白光分解为各种颜色的光的现象叫做光的色散。
棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。
把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。
故答案为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；光谱.
【分析】此题考查的是光色散现象的判断及光谱的概念，光的色散现象的特点是形成了彩色的光带.知道各种色光的偏折能力，即红光最弱，紫光最强.
14．如图甲所示，从游泳池里出来的小明感觉比下水前冷，是由于　 　，他向下看，感到池水的深度比实际的要浅，这是光的　 　造成的。
【答案】水蒸发吸热；折射
【解析】【解答】小明从游泳池中出来时，身体上沾有水，而在太阳下温度高，皮肤表面的水蒸发时要吸收热量，使人体的温度降低。
光从水中进入空气中时发生折射，且折射角大于入射角，进入到人眼睛的光线经反向延长后得到池底的像，故比实际的要浅。
【分析】物质由液态变为气态发生汽化时要吸收热量。
光由水斜射入空气时要发生折射，折射光线向水面偏折，使池水看起来变浅。
15．如图所示，固定在水面上方的光源A发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑B，已知光屏与水面平行，是光源经水面反射所成的像。则当液面下降3cm时，反射光将照射到 　 　（选填“B点左侧”、“B点”、“B点的右侧”），像相对A下降了 　 　cm。
【答案】B点的右侧；6
【解析】【解答】图中，入射光线方向不变，当水面下降时，入射点向右移动，则反射光线向右移动，反射光线照射到B点右侧；
平面镜成像时，物与像到平面镜的距离相等，水面降低3cm，A到水面的距离变大3cm，像距增大3cm，相对于A降低6cm。故第1空填：B点的右侧；第2空填：6。
【分析】发生反射时，反射点向右移动，反射光照射到的点向右移动；平面镜成像时，像和物体到平面镜的距离相等。
16．2024年10月26日夜晚，我县境内普降小雨。雨后的夜晚，当你迎着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走　 　（选填“较暗”或“较亮”）的地面；当你逆着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走　 　（选填“较暗”或“较亮”）的地面，这是由于人在反射光线的另一侧，水面发生的　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”）反射的光照不到人的眼睛里，而地面发生了　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”），站在反射光另一侧的人是可以接收到反射光的，使有积水的地面看上去比无积水的地面　 　（选填“亮”或“暗”）。
【答案】较暗；较亮；镜面反射；漫反射；暗
【解析】【解答】 解：迎着月光走，积水水面相当于平面镜，将月光反射进入人的眼睛反射光线多，人感觉积水面亮，发生的是镜面反射；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。
逆着月光走，由于人在反射光线的另一侧，月光经水面发生镜面反射，几乎没有反射光线进入人的眼睛，人感觉水面暗；而地面发生漫反射，有少量的光线反射进入站在反射光另一侧的人的眼睛，所以人感觉地面亮，即有积水的地面看上去比无积水的地面暗。
故答案为：较暗；较亮；镜面反射；漫反射；暗。
【分析】（1）人看物体的条件：物体发光或反射光，物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛。
（2）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。
（3）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。
17．如图所示一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射，其中　 　是折射光线，反射角等于　 　，MM′上方是　 　（选填“空气”或“玻璃”）。
【答案】OC；30°；空气
【解析】【解答】因为反射光线、入射光线与法线之间的夹角相等，所以AO、BO中的一条为入射光线，一条为反射光线，图中 为法线；再根据折射光线与入射光线在法线两侧、且在两种介质中，所以OC为折射光线，AO为入射光线，OB为反射光线，图中 是界面；则 为反射角等于30°。
根据光的折射定律知：由于折射角大于入射角，图中 上方为空气。
【分析】光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。（注：光路是可逆的）
光的折射规律：光从空气斜射入水或其他介质，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。（折射光路也是可逆的）
18．如图所示是光在空气和玻璃两种透明介质中传播时发生的现象，折射角的大小为　 　，AD的　 　侧是空气（选填“左”或“右”）。
【答案】60°；左
【解析】【解答】如图所示，由AD与BF垂直，则有∠GOF= 90°-60°=30°，∠COB =90°-30°=60°，根据反射角与入射角相等，法线居中，可知AD是反射界面，则BF是法线，反射光线与入射光线在反射界面AD的同一侧，而折射光线在反射界面的另一侧，所以OC为折射光线。而折射光线与入射光线在法线两侧，所以GO为入射光线，则OE为反射光线。入射角为入射光线与法线的夹角，即为∠GOF =30°，而折射角为折射光线与法线的夹角，即为∠COB=60°。由于∠GOF<∠COB，根据光线从玻璃中斜射入空气中时折射角大于入射角可知，界面的左侧为空气，右侧为玻璃。
故答案为：60°；左。
【分析】首先根据反射现象中反射角等于入射角，找出法线，从而确定界面，然后根据折射光线和入射光线的关系确定出折射光线、入射光线、反射光线。
三、计算题
19．已知光在真空中传播速度是3×108m/s。
（1）光在真空中1年里传播的距离叫做光年，光年是时间的单位还是长度的单位？
（2）太阳发出的光，要经过500s才能到达地球，试计算太阳到地球的距离是多少？
（3）为实现我国的探月计划，已知地球和月球间的平均距离约是3.84×105千米，则向月球发射的激光到达月球需要多少秒？
【答案】解：（1）一光年指光在真空中1年里传播的距离，所以光年是长度的单位。
（2）太阳到地球的距离为
（3）向月球发射的激光到达月球需要时间为
答：（1）光年是长度的单位；
（2）太阳到地球的距离为；
（3）向月球发射的激光到达月球需要时间为。
【解析】【分析】（1）光年是长度单位；
（2）根据s=vt，计算距离大小；
（3）根据，计算时间
20．厦门杏林跨海特大公铁大桥公路桥全长8.5km，铁路桥全长5.4km．一辆小轿车以60km/h的速度匀速通过大桥．求：
（1）小轿车通过大桥需要的时间是多少分钟？
（2）若铁路桥通车后，一列长100m的火车通过全桥只需要3min，请计算火车在桥上的平均速度．
（3）铁路桥为直线形，而“隔壁”的公路桥呈“M”形起伏，通过高低落差，火车的车灯就不会对公路桥上迎面来的车辆造成眩光影响．请说说这里包含的光学知识是什么？
【答案】（1）解：∵v= ，
∴小轿车通过大桥需要的时间：
t= = ≈0.14h=8.4min
（2）解：火车通过铁路桥走的路程：
s=L车+L桥=0.1km+5.4km=5.5km，
火车在桥上的平均速度：
v= = =110km/h
（3）解：公路桥呈“M”形起伏，形成高低落差，这样动车的车灯发出的光，就不会直射到迎面而来的汽车，因为光是直线传播的．
【解析】【分析】（1）知道公路桥长和小轿车的车速，利用公式t= 求小轿车通过大桥需要的时间；（2）火车通过铁路桥走的路程等于车长加上桥长，知道所用时间，利用速度公式求火车在桥上的速度；（3）光是直线传播的，把桥做成呈“M”形起伏，形成高低落差，这样动车的车灯就不会对公路桥上迎面而来的汽车造成眩光影响．
四、作图题
21．按要求作图。
（1）如图甲所示是某物体运动时的s-t图像，请在图乙中画出它在0～6s的v-t图像。
（2）如图所示，请在图中作出发光体AB通过小孔在光屏MN上所成的像A'B'。
（3）如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【解答】（1）由图甲可知，图像是一条通过坐标原点的直线，则物体做匀速直线运动，速度为
，
在v-t图像随着时间的增加，纵坐标不变，始终为4m/s，如图所示：
（2）根据光沿直线传播的规律可知，A点发出的光线经小孔射到光屏下方，B点发出的光线经小孔射到光屏上方，如图所示：
（3）根据题意可知，此时的太阳光射入隧道内，即反射光线水平向右。首先作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，则反射光线和入射光线的夹角为120°。根据反射角等于入射角可知，反射角等于60°，如图所示：
【分析】（1）根据公式计算出该物体的速度大小，然后在v-t图像上画出图像即可；
（2）根据光沿直线传播完成作图；
（3）法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线，还是镜面的垂线，据此画出镜面的位置，根据“反射角等于入射角”计算反射角的大小即可。
（1）由图甲可知，物体做匀速直线运动，速度为
v-t图像随着时间的增加，纵坐标不变，如图所示：
（2）根据光沿直线传播，A点发出的光线经小孔射到光屏下方，B点发出的光线经小孔射到光屏上方，如图所示：
（3）要利用平面镜使此时的太阳光射入隧道内，即反射光线水平向右，由此画出反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，则反射光线和入射光线的夹角为120°，所以反射角等于入射角，等于60°，如图所示：
22．在图中根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜MN中的像A'B'。
【答案】
【解析】【解答】平面镜成像，物像关于平面镜对称，作出物体AB关于平面镜对称的点A'、B'，用虚线连接A'、B'点，如图所示
【分析】平面镜成像特点：物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
23．按要求完成作图，保留必要的作图痕迹。“直角反射器”的两个平面镜相互垂直，如图所示。一束光沿ab方向射向平面镜S1，请在图中作出经S1、S2两个平面镜反射后的光路图。
【答案】解：如图所示：
【解析】【解答】先过入射点O作出垂直平面镜S1的法线ON，根据反射角等于入射角作出反射光线，反射光线再次射向平面镜S2的O′，再过入射点O′作出垂直平面镜S2的法线ON′，根据反射角等于入射角作出最后的反射光，最终的反射光线与ab平行，作图如下：
【分析】“直角反射器”的特点是对光线进行两次反射，根据反射定律可知，最后射出的光线与最初的入射光线是平行的，因此，只要入射光线的方向不变，两次反射后的光线方向就不会改变。
五、实验探究题
24．（探究名称）探究平面镜成像特点
（设计并进行实验）小明用蜡烛、玻璃板等器材做实验，如图所示。
（1）实验中还少一种测量工具是　 　，它的作用是为了　 　。
（2）实验中用玻璃板代替平面镜，原因是　 　。
（3）实验中的两只蜡烛要求大小　 　，这是为了探究像与物体的　 　关系。
（4）移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合，移开蜡烛B，用白纸做屏幕放在该位置，直接观察白纸，通过　 　的现象，可知平面镜所成的像是虚像。
（5）（交流与评估）实验时发现平面镜内蜡烛的像比较模糊，看不清楚，要使像看得更清楚，你的做法是：　 　。
【答案】（1）刻度尺；测量像距和物距
（2）可以方便地找到像的位置
（3）相同；大小
（4）白纸上没有出现蜡烛的像
（5）在较暗处进行实验
【解析】【解答】(1)实验中需要使用刻度尺，是为了测量物像到平面镜的物距和像距，探究物像到平面镜的距离关系。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜，是因为可以方便的找到像的位置，便于测量物距和像距。
(3)实验中的两蜡烛要求大小相同，利用等效替代的方法，用相同的蜡烛和蜡烛的像进行比较，来获得物像大小关系，即为了探究物像的大小关系。
(4)移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合，移开蜡烛B，用白纸做屏幕放在该位置，直接观察白纸，由于白纸上没有蜡烛的像，所以，说明平面镜所成的像是虚像。
（5）（交流与评估）点燃蜡烛的像比较暗，在环境比较暗的地方，可以增大点燃蜡烛和环境的对比度，像会更亮。
【分析】（1）物像到平面镜的距离相等，距离大小用刻度尺来测量。
（2）为了测量物像到平面镜的距离，首先要确定像的位置，利用透明的玻璃。
（3）物像大小相等，为了比较物像大小关系，利用等效替代的方法，用相同的蜡烛和蜡烛的像进行比较，来获得物像大小关系。
（4）观察物体的像要和物体在同侧。
（5）平面镜成虚像，虚像不能用光屏接到，实像能用光屏接到，用光屏呈接来辨别是实像还是虚像。
（6）探究平面镜成像时，要使像更亮，要增大物体和环境的对比度。
25．在探究平面镜成像特点的实验中，某同学填写实验报告（部分）如下，请完成空格处内容填写。
实验目的：探究平面镜成像特点
实验器材:白纸，两只相同的蜡烛，火柴，玻璃板，刻度尺，笔
实验步骤:
（1）在桌面铺一张白纸，将玻璃板　 　放置。
（2）在玻璃板前方放一支　 　的蜡烛A，另取一支与蜡烛A相同的　 　蜡烛B。
（3）实验中，移动蜡烛B，直到从玻璃板前　 　看上去，它好像也点燃似的。
（4）多次改变蜡烛A的位置，记录像与物的位置……
实验过程中，若在玻璃板后面挡一张黑纸，从玻璃板前　 　看到点燃的蜡烛的像；用光屏放在玻璃板后像的位置，光屏上　 　看到蜡烛的像（均选填“能”或“不能”），说明平面镜成的是　 　。
（5）实验结束后，某同学提出实验过程中只要有一组即可，该观点是　 　（选填“正确”或“错误”），理由是　 　。
【答案】（1）竖直
（2）正在燃烧；未点燃
（3）不同位置
（4）能；不能；虚像
（5）错误；一次实验不能得到普遍规律
【解析】【解答】(1)如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法比较像与物的大小，故应竖直放置。(2)进行实验时，应拿一支没有点燃的相同蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到跟前面那支正在燃烧蜡烛A的像重合，此时蜡烛B的位置，即A的像的位置。(3)实验中，移动蜡烛B，直到从玻璃板前不同位置看上去，它好像也点燃似的。(4)在玻璃板后面挡一张黑纸不会阻碍光的反射，从玻璃板前能看到点燃的蜡烛的像。用光屏放在玻璃板后像的位置，光屏上不能看到蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。(5)某同学提出实验过程中只要有一组即可，该观点是错误的，一次实验不能得到普遍规律，要多做几组实验得到普遍规律。
【分析】（1）实验中将玻璃板竖直放置，便于比较像与物的大小 ；
（2）用两个相同的蜡烛， 一支点燃，一支不点燃，便于比较物像大小关系；
（3） 不同位置看上去，它好像也点燃似 ，即物像重合；
（4）平面镜成像原理是光的反射,在观察平面镜所成的像时，眼睛应在玻璃板之前,虚像不能成在光屏上。
（5）实验具有偶然性，应多次实验寻找普遍规律.
26．小勇利用如图所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验：
（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于　 　；
（2）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像　 　，说明像与物的大小　 　；若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，将　 　（选填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像，说明所成的是　 　像（选填“虚”或“实”）；
（3）若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验，这种做法的优点是　 　。
【答案】确定像的位置；重合；相等；不能；虚；便于探究像和物与平面镜的位置关系
【解析】【解答】（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定像的位置。因为玻璃板既能反射光成像，又能让我们透过它看到玻璃板后面的物体，通过移动后面的物体与前面物体的像重合，就能确定像的位置。
（2）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，这是因为两根蜡烛完全相同，此时就能说明像与物的大小相等；若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，将不能观察到蜡烛A的像，这是由于平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成，不是实际光线会聚成的，所以所成的是虚像。
（3）若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验，这种做法的优点是便于比较像和物到平面镜的距离关系。方格纸有刻度，可以直接读出像和物到玻璃板的距离，更方便进行测量和分析。
【分析】回忆玻璃板在实验中的作用，结合其透明特性，想到能通过它确定像的位置。
依据实验过程和平面镜成像特点，当未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合，说明像与物大小相等；再根据实像和虚像的区别，实像能呈现在光屏上，虚像不能，判断平面镜成虚像。
考虑方格纸有刻度的特点，分析出它在实验中能帮助比较像和物到平面镜的距离关系。
27．如图所示是探究“光反射时的规律”的实验装置图，把平面镜放在水平桌面上，再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的ON垂直于镜面．
（1）能折叠的纸板的作用是：　 　．
（2）一束光帖有纸板沿EO射到O 点，光将沿OF方向射出，如果把纸板ON的右半边向折，反射光线将　 　（填“存在”或“不存在”）；如果一束红色激光沿原FO方向射O点，它反射后沿　 　方向射出．
（3）课后，某同学利用一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如表所示，经经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律违背，你认为其中的原因应该是　 　．
【答案】（1）探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
（2）存在；OE
（3）将反射光线与平面镜之间的夹角当做反射角
【解析】【解答】光反射时，反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角，故在探究“光反射时的规律”的实验中为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内，采用一个能折叠的纸板；一束光帖有纸板沿EO射到O 点，光将沿OF方向射出，如果把纸板ON的右半边向折，在纸板上看不到折射光线，反射光线不因纸板移动而消失，纸板的存在是为了显示光路和验证三线共面的，故反射光线将仍存在；光反射时，光路是可逆的，故如果一束红色激光沿原FO方向射O点，它反射后沿OE方向射出．从反射记录的数据中可以看出，入射角改变时，反射角也改变，但反射角与入射角互余，因反射时反射角等于入射角，故反射角找错位置了，即将反射光线与平面镜之间的夹角当做反射角。
【分析】（1）能折叠的纸板的一侧转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面内，可用来探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内；
（2）能折叠的纸板的一侧转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面内，不能看到反射光线，但反射光线是存在的；根据光路的可逆性分析光线的方向；
（3）入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角。分析表中的数据关系可知，该同学可能将反射光线与平面镜之间的夹角当做反射角或将入射光线与平面镜之间的夹角当做入射角。
六、综合题
28．一个爱研究的园艺家想，植物的叶子多数呈现绿色，可能是植物喜爱绿色的缘故，于是他将温室的房顶和四周都安上了绿色玻璃，只让阳光中和叶子颜色相同的绿光照射植物，他认为这样必将使植物生长得更快，产量更高。可是园艺家失败了，这是由于他不懂得物体的颜色构成所致。不透明体的颜色是由它反射的色光决定的，叶子是绿色的，说明植物反射的是绿光，也就说明绿光恰恰是对植物生长无用的，只给植物照绿光，植物就会因缺少所需的其他色光而生长缓慢，甚至枯萎。请回答：
（1）绿色植物喜欢什么颜色的光
（2）红花会反射什么颜色的光 它喜欢什么颜色的光
（3）上文中提到“不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的”，文章中有没有提到或暗示透明物体的颜色是由什么决定的 如果有，请在文章中标出来，并概括出有关结论。
【答案】（1）除绿色外的其他色光
（2）反射红颜色的光，喜欢红色外的其他色光
（3）文章中提到“于是他将温室的房顶和四周都安上了绿色玻璃．只让阳光中和叶子颜色相同的绿光照射植物”，说明透明体的颜色是由它透过的色光决定的。
【解析】【解答】（1）绿色的植物反射绿色，说明绿色植物喜欢除绿色外的其他色光；（2）红色的花反射红色光，喜欢除红色外的其它颜色的光；（3）文中有“于是他将温室的房顶和四周都安上了绿色玻璃，只让阳光中和叶子颜色相同的绿光照射植物”，说明透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
【分析】（1）绿色的物体喜欢除绿色外的其它颜色；
（2）红色物体反射红色，喜欢除红色外的其它颜色；
（3）透明的物体的颜色由它透过的颜色决定的。
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