【2021名师导航】第四章 光现象(备考指南+知识详单+易错警示+知识精讲+达标检测)

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【2021名师导航】第四章 光现象(备考指南+知识详单+易错警示+知识精讲+达标检测)

资源简介

第四章
光现象
备考指南
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.
光的直线传播
★★★★
1.了解光源,了解光在真空或空气中的传播速度,理解光沿直线传播及其应用。
2.了解光的反射特征,理解反射现象,知道光路的可逆性。
3.理解镜面反射和漫反射的差异。
4.探究平面镜成像像与物的关系,理解日常生活中平面镜成像的现象。初步认识凸面镜的发散作用和凹面镜的会聚作用及其应用。
5.了解光的折射的特征,理解折射现象,知道光路的可逆性。
6.知道白光是由色光组成的,比较色光混合与颜料混合的不同现象。
7.初步认识红外线、紫外线及其作用。
可能考光的直线传播、反射、平面镜成像、折射(色散)、反射、直线传播综合题。题型有填空题、选择题、作图题、综合题、实验题,分值6-8分.
2.
光的反射
★★★★★
3.
平面镜成像原理和特点
★★★★★
4.
光的折射
★★★★
5.看不见的光
★★
6.光的色散
★★
知识详单
知识点一:光的直线传播
1.光源:能够发光的物体叫做光源。太阳是最大的天然光源,烛光或通电的电灯是人造光源。
2.光线:为了形象地描述光的传播情况,通常用一条带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫做光线。
3.光的直线传播条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。能说明光沿直线传播的现象有影子的形成、日(月)食、小孔成像等。
4.注意:小孔成像是由于光的直线传播而成的倒立的实像,像的大小与物体和光屏到小孔的距离有关。
光客观存在,而光线是为了表示光的传播路径而构建的一种物理模型,同磁感线一样,并不存在。
5.光速:光在不同介质中的传播速度不同,在真空中传播速度最大,为3×108m/s。
知识点二:光的反射
1.光的反射:光射到某种物质的表面时有一部分光会发生反射,这种现象叫光的反射。
2.光的反射定律
(1)内容:①反射光线、入射光线和法线在同一平面内——三线共面;②反射光线和入射光线分居法线两侧——两线分居;③反射角等于入射角——两角相等。
(2)图示:
(3)理
①光的反射现象中,一条入射光线只有一条对应的反射光线。②当光线垂直入射时,入射角等于0度,反射角也等于0度。③入射角增大,反射角增大。④在光的反射中,光路是可逆的。
3.两种反射现象对比
镜面反射
漫反射
特点
射到物面为平整光滑反射面上的平行光反射后仍然平行
射到物面为凹凸不平的反射面上的平行光反射后向着不同的方向传播
条件
反射面平整光滑
反射面凹凸不平
光路图
能否成像
可成虚像
不能成像
应用
平静的水面、平面镜、反光的黑板
漫反射能使我们从不同的方向看到物体
相同点
镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律
知识点三:平面镜成像原理和特点
1.原理:如图所示,光源S向四处发光,一些光经平面镜__反射__后进入了人的眼睛,引起视觉,我们感到光好像是从图中S′处射来的,S′就是S在平面镜中虚像。
2.规律:由平面镜成像原理图可知:反射光线、入射点和虚像点在同一直线上。这一规律经常用来进行相关的作图。
3.实像与虚像对比
实像
虚像
形成
实际光线会聚
反射光线(或折射光线)反向延长线会聚
承接
能用光屏
不能用光屏承接
画法
用实线表示
用虚线表示
观察
可以用眼睛观察,可以用相机拍摄
4.平面镜成像特点
(1)像和物体大小相等。(2)平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等。(3)像和物体的连线与镜面垂直。(4)像是虚像。
5.注意:①平面镜成像时,物体和像关于平面镜成轴对称图形。②当我们面镜时,会感觉到自己在平面镜中的像越来越大,这是由于这一过程中像的视角变大的缘故,实际上像的大小并没有发生变化。
6.探究平面镜成像特点注意:
(1)用玻璃板代替平面镜的原因:玻璃板既能反射光、又能透过光,这样既可以成像,又可以透过玻璃板看到另一侧的蜡烛。
(2)用两支完全相同蜡烛的原因:方便比较像和物体的大小关系。
(3)让未点燃的蜡烛与虚像完全重合的原因:用未点燃的蜡烛替代虚像。
(4)未点燃的蜡烛不能与虚像完全重合的原因:玻璃板与桌面不垂直。
(5)用烛焰作为研究对象的原因:烛焰明亮,成像清晰,易于观察。
(6)在暗室中进行实验的原因:环境较暗,像相对就明亮些。
(7)在虚像处放置光屏的原因:判断成像的虚实。
(8)方格纸(或直尺)的用途:更好的比较像和虚像的到平面镜的的距离。
(9)观察到玻璃板另一侧有两个距离很近的虚像的原因:玻璃板前后两个侧面各成了一个像。
(10)用薄玻璃板进行实验的原因:蜡烛通过玻璃板前后两个面成的像距离近,看起来几乎是一个像。
(11)多次重复实验的目的:更好的发现普遍性规律。
知识点四:光的折射
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫做光的折射现象。
2.光的折射规律
(1)内容:①折射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面;②折射光线与入射光线分居法线两侧——两线分居;③当光线由空气斜射入水中时,入射角大于折射角;入射角增大,折射角也增大;当光线垂直入射时,光的传播方向不变;④发生光的折射时,光路是可逆的。
(2)图示:
3.光的折射现象:池底变浅。
(1)原理:从池底A点发出的光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感觉光是从A′点射来的,A′点就是A点的变高(填“高”或“低”)的虚像。
(2)规律:在折射成像现象中,折射光线、入射点和像点在同一直线上,这一规律经常用来进行相关的作图。
4.注意:①法线是为了科学、准确描述反射光线(折射光线)与入射光线的位置关系时而引入的“辅助线”,它既是入射光线和反射光线夹角的角平分线,又与反射面(界面)垂直,在光路作图时,箭头(表示传播方向)、实线、虚线要清楚区分开来;②发生光的折射的原因是光在不同介质中传播速度不同。③光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射。
知识点五:光的色散、看不见的光
1.定义:太阳光通过棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光的现象叫光的色散。
2.色散现象说明:白光不是单色光。
3.光的三原色:红、绿、蓝。把它们按不同比例混合,可以产生各种色光。
4.把被三棱镜分解的色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来,就形成太阳的可见光谱。
5.光谱中在红光以外的看不见的光称为红外线,一切物体都在不停地辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越多,红外线的热作用越强。
6.光谱中紫色光以外的看不见的光叫紫外线,紫外线的作用是杀菌、防伪等。生活中既要合理利用紫外线,又要防止紫外线给我们带来的危害。
易错警示
易错点1 镜面反射和漫反射
4242435311150
典例1:(2020春?温州期中)教室黑板用久的部分变光滑,如图所示,阴影为黑板光滑处,教室内的同学分为四个小组,当光线从右侧窗户射入时,上课看黑板光滑处写的字,因反光最可能看不清字的小组是(  )
A.第一、二组
B.第二、三组
C.第一、三组
D.第三、四组
【错解】选D,理由:如图,当光线照射到光滑的处进,发生了镜面反射,光线反射到第一、二组,较亮;所以第三、四组就看不清楚。
【析错】(1)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体;
4225925899160(2)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,黑板“反光”就是因为黑板发生了镜面反射的缘故。为了保护学生的眼睛,需要通过黑板发生漫反射,或者减弱镜面反射。
【正解】选A,理由:能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字。如图,下面的两条光线会射到黑板的粗糙的地方,从而发生漫反射,四个小组的同学都能看到黑板上的字;而上面两条光线会射到黑板上的光滑处发生镜面反射,由图可知,可知第一小组和第二小组正好处在镜面反射的位置上,此时光线太强,所以看不清字,而第三小组和第四小组在漫反射位置上,所以能看到黑板上的字。故选:A。
易错点2 反射角(或入射角)
3820160317500
典例2:(2020?百色)如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是(  )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面升高时,S′到水面的距离变小
【错解】A,理由:入射角是光线与反射面之间的夹角,则入射角为40?,光在发生反射时反射角等于入射角,故选A。
【析错】(1)反射角是反射光线与法线的夹角,已知光束与水面的夹角为40°,可求得反射角的大小;(2)入射光线方向不变,水面发生变化时,再次的水面是平行的,故反射光线也平行;(3)平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、像与物连线垂直镜面、虚像。
【正解】选D。理由:A、已知光束与水面的夹角为40°,反射角为90°-40°=50°,故A错误;
397065598425B、因为入射光线方向不变,当水面升高时,再次的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;
C、当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,故光电屏上的光斑A向左移动到A′位置。如图所示:
D、当水面升高时,物体S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故D正确。故选:D。
易错点3 作图时实线与虚线
典例3:(2020?遂宁)请根据要求作图(保留作图痕迹)
图中A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,请根据平面镜成像特点作出物体AB。
【错解】
理由:平面镜成像时像与物是关于平面镜对称的,虚实线可以不分。
【析错】平面镜成像的特点:所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等。对于平面镜相关作图,常用方法是:作出端点(或关键点)的对称点,且注意物体是实线,像是虚线。
404558514605【正解】见下图,理由:过A′B′向平面镜做垂线,并延长至等长,得到点A和B,连接A、B就是物体AB,如图所示:

典例4:(2020?丹阳市二模)请按题目要求作答。
画出图中物体AB在镜中所成的像。
【错解】如图,
理由:先作出物体两端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用实线线连接A′、B′即为AB物体在平面镜中的像。
【析错】平面镜成像的特点是:像与物关于平面镜对称,可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′,连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像,平面镜成像是虚像.
【正解】见下图,理由:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
易错点4 虚像是由光的反射形成,还是由光的折射形成
典例5:(2020?北京)如图所示的光现象中由于光的反射形成的是(  )
【错解】选B,理由:针的倒影经反射进入人的眼睛.
【析错】(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斜进入另一种介质时,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。
【正解】选A,理由:A、桥在水中形成“倒影”影,是平面镜成像,属于光的反射现象,故A正确;
B、日晷面上呈现晷针的影子是光的直线传播形成的,故B错误;C、透过放大镜看到放大的字,放大镜是凸透镜,对光线具有会聚作用,属于光的折射现象,故C错误;D、宇航员透过水球成像属于凸透镜成像,利用的是光的折射,故D错误。故选:A。
4608830160655易错点5
根据光的反射和折射规律确定三线与两角的位置关系
典例6:(2019?润州区二模)如图,光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生了反射和折射。在图中标出折射角α并用箭头标出入射光线、折射光线的传播方向。
【错解】如下图,理由:光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生了反射和折射。据图可知,入射点为O,先过入射点O画出法线,反射光线和入射光线分居于法线两侧,则BO为入射光线、OC为折射光线,OA为反射光线,折射角为α,如图所示:
【析错】先过入射点画出法线,根据折射光线和入射光线的关系确定入射、折射光线,进而确定反射光线,得出反射角、入射角和折射角。
【正解】如下图.理由:据图可知,入射点为O,先过入射点O画出法线,折射光线和入射光线分居于法线两侧,则AO为入射光线、OC为折射光线,OB为反射光线,折射角为α,如图所示:
知识精讲
知识点一:光的直线传播
4489450610870
典例1:(2020?莱芜区)“一枚金指环温柔了夏至‘金指环’作‘聘礼’,‘夏至’牵手‘日环食’---这是《济南时报》报道2020年6月21日下午日环食的新闻标题.这次日食在我国境内都能看到,四川、江西、福建等地可见日环食,如图是济南网友拍摄的日食照片。形成这一天文奇现的物理学原理是(  )
A.光的直线传播
B.光的反射
C.光的折射
D.光的色散
【考查方向】光在均匀介质中直线传播.光的直线传播
【名师点睛】因为光是沿直线传播的,当月球转到地球和太阳之间,月球挡住了太阳照向地球的光,我们就看不到太阳,这就是日食。日食的成因,我们要能够根据我们所学的物理知识来解释生活中的物理现象。
【答案】A
4694555621665【解析】日食是由于月球挡住了太阳照向地球的光,太阳发出的光照不到我们的眼睛,我们就看到太阳是黑色的,这是光的直线传播造成的。
故选:A。
典例2:(2020?响水县一模)从路灯下经过时人影子的长度会发生变化,若小明夜晚沿如图所示的直线经过路灯,他头
部的影子会沿着图中的哪条路径(  )
A.路径1
B.路径2
C.路径3
D.都有可能
【考查方向】光直线传播的应用.走进光的世界
【名师点睛】光在同种均匀介质中沿直线传播,影子的形成就是由于光的直线传播形成的。
【答案】B
【解析】影子是由于光的直线传播形成,物体距离光源越远,则影子就越长。
故ACD错误,B正确。故选:B。
知识点二:光的反射
典例3:(2020?嘉定区二模)下列光学器具中,主要利用光的反射原理的是(  )
A.放大镜
B.近视眼镜
C.潜望镜
D.照相机
【考查方向】光的反射定律的应用.光的反射规律
【名师点睛】要解决此题,需要掌握光的反射与光的折射的区别。光的反射是光遇到物体时,在物体表面返回到原来介质中的一种现象,平面镜成像属于光的反射;光的折射是由于光从一种介质斜射入另一种介质或光在不均匀介质中传播时发生的一种现象,凸透镜有会聚光线的作用、凹透镜有发散光线的作用,都属于光的折射。
【答案】C
【解析】A、放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理制成的,属于光的折射,故A不符合题意;
B、近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用,属于光的折射,故B不符合题意;C、潜望镜里面安装了两块平面镜,可以从低处看到高处的物体,属于光的反射现象,故C符合题意;D、照相机是根据凸透镜能成倒立、缩小实像的原理制成的,利用的是光的折射,故D不符合题意。故选:C。
3318510394335典例4:(2020?娄底模拟)钱包掉到沙发下,小明借助平面镜反射灯光找到了钱包,如图中已标示了反射与入射光线,请在图中正确标出平面镜的位置。
【考查方向】作光的反射光路图.
【名师点睛】根据反射定律进行分析,根据法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,和法线垂直镜面即可解题。作光路图一定要仔细规范,法线要用虚线,镜面与法线要垂直,光线的传播方向要标准确。
【答案】
【解析】由光的反射定律可知:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,根据入射光线和反射光线的夹角,过反射点作出法线,再做法线的垂线即为镜面,如图所示:
知识点三:平面镜成像原理和特点
典例5:(2020?东平县二模)如图所示,A点发出的一束光线,经平面镜反射后经过B点,试作出相4593590-70485应的入射光线和反射光线。
【考查方向】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图.
4890770448310【名师点睛】利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点S的像点S′,根据反射光线反向延长通过像点,可以有像点和A点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线,并确定反射点,最后由发光点和反射点画出入射光线,从而完成光路。
【答案】见试题解答内容
【解析】作出点A关于平面镜的对称点A′,即为像点,连接A′、B点交平面镜于点O,则OB为反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示:
典例6:(2020?青岛)小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是(  )
3811270229235A.用玻璃板代替平面镜,目的是使蜡烛a的像更清晰
B.使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.将蜡烛a靠近玻璃板,它所成的像变大
【考查方向】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.平面镜成像
【名师点睛】(1)探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;(2)选择大小相等的蜡烛A、B便于比较像与物的大小关系;(3)虚像不会出现在光屏上;(4)像的大小始终与物体大小相同。
【答案】B
【解析】A、用透明的玻璃板代替平面镜,在蜡烛a一侧能看到蜡烛a的像,同时还能看到蜡烛b,便于确定像的位置,故A错误;B、选择大小相等的蜡烛a、b,是为了比较像与物的大小关系,故B正确;C、因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到的烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像,故C错误;D、平面镜所成的像与物体大小相同,将蜡烛a靠近玻璃板,它所成的像不变,故D错误。故选:B。
知识点四:光的折射
478155311785
典例7:(2020?阜新)下列所示的四个现象中,属于光的折射的是(  )
A.①②
B.①③
C.①②④
D.②③④
【考查方向】光的折射现象及其应用.光学三部曲-光的折射
【名师点睛】(1)光由一种介质斜射如另一种介质时,传播方向改变,称为折射,若介质不均匀,光在传播时也会发生偏折。(2)光在同种均匀介质中沿直线传播,日食、月食、影子都是光的直线传播形成的现象。(3)光照射到物体表面时,会发生反射现象,平面镜成像就是光的反射形成的。
【答案】B
【解析】①海市蜃楼是由于空气不均匀,产生的折射现象。②日环食是由于光沿直线传播形成的现象。
③水中的筷子上折,是光的折射形成的。④鸟的倒影是由于光的反射形成的虚像。故属于光的折射形成的是①③。故ACD错误,B正确。故选:B。
476567515875典例8:(2020?深圳)有经验的渔民都知道:只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼。对此做法解释正确的光路图是(  )
【考查方向】光的折射现象及其应用;作光的折射光路图.
【名师点睛】从鱼身上反射出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了。
【答案】B
【解析】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;故B正确、ACD错误。故选:B。
知识点五:光的色散、看不见的光
1967865345440
典例9:(2020?鼓楼区一模)在新冠疫情防控中,“额温枪”是使用最为广泛的人体测温仪器,除使用简单、方便外,更因为不需接触人体,避免交叉感染,一键测温,排查体温异常,被广泛使用于小区、车站、学校等场所,“额温枪”是通过下列哪种形式传感的(  )
A.红外线
B.紫外线
C.超声波
D.无线电波
【考查方向】红外线.
【名师点睛】(红外线特点及作用:红外线的热作用强,是红外夜视仪、测温枪的工作原理;具有遥控功能,各种遥控器都是利用红外线实现这一功能的。红外线:光谱中红光之外的部分。一切物体都在不停地辐射红外线,也不停地吸收红外线;温度越高辐射的红外线越强。红外线特点和应用如下:
(1)热作用强:烤箱、浴室里的暖灯、夜视仪、热谱图;(2)穿透力强:航空摄影;(3)遥感、遥控:卫星遥感、家用遥控器。
【答案】A
【解析】红外线的热作用强,不同温度的物体辐射红现象的强度不同,“额温枪”是利用红外线测量人体体温的。故选:A。。
典例10:(2020?越秀区一模)用三棱镜把太阳光分解成彩色光带,投射在暗房里。把1-9号温度计放置在光带及其附近,如图所示,另有一温度计10放在远离光带的位置(未画出)发现温度计1比室内其他温度计的示数要高:2、3、4、5、6、7、8七支温度计的示数有些许差异,比温度计10示数要高;温度计9的示数与温度计10的示数无明显差异。
从实验现象中,可以推断(  )
①温度计9位置一定不存在看不见的光
②红橙黄绿蓝靛紫七色光都不可以让温度计示数升高
③温度计1的位置存在一种能使温度计示数升高的看不见的光
A.只有①是对的
B.只有③是对的
C.①、③都是对的
D.①②③都不对
【考查方向】光的色散.白光是由色光组成的。
【名师点睛】光外侧看不到的光叫红外线,红外线的热效应较强。
【答案】B
【解析】水①温度计10放在远离光带的位置,温度计9的示数与温度计10的示数无明显差异,说明这两处的情况是差不多的,这不能说明9位置一定不存在看不见的光,故①错误;②红橙黄绿蓝靛紫七色光具有能量,可以让温度计示数升高,故②错误;③温度计1比室内其他温度计的示数要高,这表明温度计1的位置存在一种能使温度计示数升高的看不见的光,故③正确。故选:B。
达标检测
达标检测试题
一.选择题(共15小题,满分30分,每小题2分)
1.(2分)(2020?广西)如图所示的四种现象中,由于光的直线传播形成的是(  )
2.(2分)(2020?河池)关于光现象,下列说法正确的是(  )
A.人离平面镜越近,像就越大
B.光在真空中传播的速度是340m/s
C.汽车观后镜靠光的折射来观察路况
D.影子的形成可以用光的直线传播来解释
3.(2分)(2020?惠阳区模拟)以下关于光的说法中正确的是(  )
A.蜡烛属于光源
B.小孔成像所成的像与孔的形状有关
C.光年是时间单位
D.发生日食时,月亮在太阳和地球中间
4.(2分)(2020?大连)下列光现象中,由光的反射形成的是(  )
A.旗杆在阳光下的影子
B.水面上倒映着蓝天白云
C.三棱镜将白光分解为七色光
D.放大镜将太阳光会聚于一点
46824903111505.(2分)(2020?随州)2020年6月21日,我国多地观测到了日环食的天文奇观。以下现象中与形成日环食的“光学”成因相同的是(  )
A.水中的倒影
B.树荫下的光斑
C.雨后的彩虹
D.海市蜃楼的奇景
6.(2分)(2020?顺城区模拟)下列光现象中与小孔成像原理相同的是(  )
3802380488952452370628651212215133350201930156210
A.日晷计时
B.镜中小狗
C.镜下字迹
D.铅笔“折断”
7.(2分)(2020?常州二模)春暖花开,小华同学家中的一株君子兰盛开了,下面说法中正确的是(  )
A.花朵红色,是因为花朵吸收了红光
B.叶子绿色,说明叶子的光合作用最需要绿光
49466505715C.各个方向都能看到这株君子兰,是因为发生了漫反射
D.花间的阴影,是由光的折射形成的
8.(2分)(2020?清江浦区二模)今年抗击“肺炎”战役中,无接触式体温计被广泛使用,它是依靠感知人体发出下列哪项进行测量温度的(  )
A.红外线
B.超声波
C.次声波
D.紫外线
9.(2分)(2020?淄博一模)池鹭号称是捕鱼高手,池鹭在水面疾驰掠过,冲向自己的目标,瞬间叼起水中的“猎物”﹣﹣鱼,下列有关说法中正确的是(  )
A.池鹭在水中的“倒影”是光的反射形成的
B.池鹭飞的越高,在水中的“倒影”越小
C.人们看到池鹭身上的羽毛是黑色,是因为它反射了所有的色光
D.池鹭看到水中的“猎物”是由光的直线传播引起的
10.(2分)(2020?东台市模拟)用“额温枪”测量体温时,“额温枪”识别人体辐射强度不同的(  )
A.超声波
B.次声波
C.红外线
D.紫外线
11.(2分)(2020?盐城一模)2020年2月至今,新型冠状病毒疫情在全球爆发,为了尽早发现感染者,快速有效的体温测量非常重要。目前广泛使用“体温枪”主要是接受人体辐射的(  )
A.超声波
B.次声波
C.红外线
D.紫外线
490474098361512.(2分)(2020?麒麟区一模)如图所示为红外测温计,在2020年新型冠状病毒疫情期间,我们利用红外测温计可以快速无接触的测量体温。任何物体只要它的温度高于绝对零度(﹣273℃),就有热辐射向外部发射。千摄氏度以下的物体,其热辐射中最强的电磁波是红外线,所以对物体自身红外辐射的测量,便能准确测定它的表面温度,其原理基于黑体辐射规律。下列关于红外测温计的说法正确的是(  )
A.测量表面温度,体温超过37.3℃者须主动配合做好医学观察
B.红外测温计是根据液体的热胀冷缩原理制成
C.热辐射中最强的电磁波是红外线,传播速度为340m/s
D.红外测温计在使用中要与人体接触
13.(2分)(2020?兰州一模)2020年1月,武汉发生新型冠状病毒引发的肺炎疫情。该病毒呈圆形或椭圆形,直径60~140nm,对紫外线和热敏感,56℃环境下30min可有效杀灭病毒,75%的酒精也可杀灭该病毒。下列说法正确的是(  )
A.若病毒的直径是100nm,则100nm=10﹣6m
B.紫外线是可见光,太阳光中含有丰富的紫外线
C.降低温度后,病毒的存活时间会更短
D.酒精容易蒸发,蒸发吸热
14.(2分)(2020?房山区一模)如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是(  )
15.(2分)(2020?沙坡头区二模)下列光现象中,所涉及的物理原理相同的是(  )
A.湖光映彩霞
风吹草低见牛羊
B.海市蜃楼
雨后彩虹
C.毕业合影
杯弓蛇影
D.镜花水月
一叶障目
二.多选题(共1小题,满分3分,每小题3分)
16.(3分)(2020?桓台县一模)小明和父母到红莲湖游玩,美丽的风景让他流连忘返,浮想联翩,其中说法正确的是(  )
A.湖边的红花因为能吸收红色光所以是红色
B.一只小鸟俯冲向湖面,它在水中的像大小不变
C.微风吹过湖面波光粼粼是漫反射现象
D.在知鱼廊,他从水面上方看到水中鱼的位置比实际位置“深”
448881563500三.填空题(共8小题,满分29分)
17.(4分)2019年12月26日,日环食天象现身天宇。由于我国不处在环食带内,中国全境只能看到不同程度的日偏食,且越往南食分(月亮遮住太阳直径的比例)越大,如图所示。日食发生的原因是由于光的 
 ,位于中间位置的是 
 (选填“月球”、“地球”或“太阳”)。
18.(3分)(2020?扬州)唐代高骈的诗句“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘。”中蕴含着一些物理知识:看到“绿树”是树叶 
 (填“反射”、“折射”或“吸收”)绿光;“倒影”是正立、 
 (填“放大”、“缩小”或“等大”)的 
 像。
395605030607019.(4分)(2020?苏州)在光学实验室内,将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘,打开光源A,让一束白光照向汽车,发现汽车呈现黄色,这是由于汽车 
 (吸收/反射)了黄色光。若将另外一束红光照向汽车的影子,则影子区域此时呈现 
 色。
299275530988020.(4分)(2020?聊城)2020年6月21日,在日食发生时,小明看到树荫下的地面上有图甲所示的光斑,这些光斑是由光的 
 形成的。观看日食不能用眼睛直接对着太阳,如果没有专用的太阳滤镜,比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看(如图乙所示),太阳在水中的像是由光的 
 形成的。
36442651270021.(4分)(2020?广西模拟)如图所示为无线投影仪,投影仪发射的多彩影像是由红、绿、 
 三种色光混合而成的,并在屏幕上发生 
 (填“漫”或“镜面”)反射,使全家人能在各个不同位置共同观赏。
4786630167703522.(4分)(2020?黄冈模拟)2020年2月,安徽芜湖生产的负压救护车,交付湖北抗疫一线使用。这种车最大的特点是负压。所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压 
 (填“高于”或“低于”)外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出。车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等个套抢救设备,安装了消毒灯、中心供氧接口等,消毒灯是利用 
 (填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的。
23.(4分)(2020?濮阳一模)新型冠状病毒肺炎患者一般伴有发热现象,所以对体温的检测能及时发现病情,图中的测温枪能快速测量体温,是利用监测窗口接收人体发出的 
 来测量体温的。图中所测同学的体温示数为36.2℃,则该同学是 
 (选填“健康”或“生病”)的。
441261584074024.(2分)(2020?无锡模拟)一束平行光线与镜面成30°的夹角入射到平面镜上,则反射角的大小为 
 ;彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原(基)色光混合而成的。色光的三原(基)色是指红、 
 、蓝。
四.作图题(共7小题,满分14分,每小题2分)
491109083566025.(2分)(2020?广水市模拟)一束光线从空气中斜射入水中时,发生了反射和折射。图中画出了反射光线,请画出相应的入射光线和折射光线。
26.(2分)(2020?唐河县一模)如图所示为一辆卡车的俯视图,D点为司机眼睛的位置,司机通过左侧的平面后视镜AB能看到车尾后部C点。请画出司机眼睛看到车尾C点的光路图(保留作图痕迹)。
4787265-4635527.(2分)(2020?鞍山)一束光线从空气垂直射向玻璃砖,穿过玻璃砖后从另一表面射出。请在图中画出该光路图(不考虑光的反射)。
460692530289528.(2分)(2020?阜新)小明站在池水旁观赏游鱼,恰好看见一架飞机飞过,分别用A代表小明的眼睛、B代表看到的鱼、C代表看到的飞机,请画出小明看见鱼和飞机的光路图,并用“D”大致标出鱼在池水里的实际位置。(保留必要的作图痕迹)
268795547180529.(2分)(2020?内江)一条入射光线与镜面的夹角为30°,作出反射光线,并标出反射角的大小。
399732551625530.(2分)(2020?常州)如图所示,AB、CD是点光源S发出的光,经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中作出点光源S.(保留作图痕迹)
31.(2分)(2020?十堰)如图,空气中某点光源S发出的条光线射向水面,在水面发生反射和折射,反射光线经过P点。请在图中作出这条入射光线、对应的反射光线和折射光线的大致方向(保留作图痕迹)。
五.实验探究题(共4小题,满分16分,每小题4分)
32.(4分)(2020?天水)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 
 放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 
 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处? 
 ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了: 
 ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 
 (选填字母符23622008890号)。
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
33.(4分)(2020?六盘水)在探究“平面镜成像特点”的实验中,器材如下:方格纸、带支架的玻璃板、光屏、两个完全相同的物块。方格纸铺于水平桌面。请回答下列问题:
(1)如图所示,以方格纸的某条线段来确定 
 底边所在的位置,再将其垂直于方格纸放置。当物块放在玻璃板前,能观察到物块的像,这是光在玻璃表面 
 形成的;
4142740337820(2)将光屏放在像的位置,光屏上接收不到像,因此判断平面镜成的是 
 像(选填:“虚”或“实”);
(3)不断改变物块的位置,另一个相同的物块都能放在玻璃板后相应位置与像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小 
 。
(4)实验中,使用方格纸可以直接比较像与物到镜面的 
 关系。
34.(4分)(2020?东营)如图是“探究平面镜成像时像与物的关系“的装置。在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,一支完全相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,此操作目的是 
 。
4218305208915(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛 
 (选填“A”或“B”)这一侧观察,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是 
 。
(3)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会 
 (选填“远离”或“靠近”),像的大小 
 (填“变大”,“不变”或“变小”)。
(4)若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是 
 。
35.(4分)(2019?贵阳)光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 
 所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 
 。
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段MM′水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证 
 ,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 
 相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 
 。
(4)若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则 
 射出的折射光线更远离法线。
七.综合能力题(共2小题,满分8分,每小题4分)
281305045656536.(4分)(2020?丹东)如图甲是探究“平面镜成像的特点”实验,图乙是白纸上记录的像与物的位置关系。
(1)实验时为了便于在桌面上确定像的位置,玻璃板必须 
 放置在水平桌面上。
(2)当将蜡烛放在A1点时,可在A'1位置放置光屏来验证平面镜成像是 
 像。
(3)当把蜡烛放在A2点时,在A'2位置观察到了它的像。若在A'2和玻璃板之间放上一个与玻璃板等大的黑色不透明纸板,从玻璃板前方 
 (选填“仍能”或“不能”)观察到蜡烛的像,说明平面镜成的像是由光的 
 形成的。
(4)将蜡烛放在A3点完成实验后,将玻璃板前的蜡烛沿A'3A3直线向远离玻璃板方向移动2cm,此时像与蜡烛之间的距离为 
 cm,像的大小 
 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
37.(4分)(2020?深圳)深圳市近期运用无人环卫机器人大力推动环卫车“革命”。这种机器人安装了多个高精度摄像头和激光雷达等传感器,它可以及时感应到行人、树木等障碍物,通过转弯、刹车等方式来避让。机器人清扫路面是通过旋转圆形扫把摩擦地面,采用大功率吸尘器吸尘,利用喷嘴喷出水雾防止尘土飞扬。天气炎热时,它可以通过洒水来降温。服务结束后,它会自行返回垃圾站倒垃圾、加水、充电,为下一次服务做好准备。
请你仿照示例完成下表,要求从材料中摘抄出涉及物理知识的相关描述,并写出对应的物理知识或规律(不能与示例相同,知识点不重复)。
序号
相关描述
物理知识或规律
示例
激光雷达
光的反射

 
 
 
 

 
 
 
 
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参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题,满分30分,每小题2分)
1.【解答】
A、筷子“变折”,属于光的折射现象,故A不符合题意;
B、苹果的影子,是光沿直线传播形成的,故B符合题意;
C、山的“倒影”,是平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D、手指“放大”,是凸透镜成像,属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选:B。
2.【解答】
A、平面镜成正立、等大的虚像,人离平面镜越近,像的大小不变,故A错误。
B、光在真空中的传播速度为3×108m/s,故B错误。
C、汽车观后镜靠光的反射来观察路况,故C错误。
D、影子的形成可以用光的直线传播来解释,故D正确。
故选:D。
3.【解答】
A、自身能够发光且正在发光的物体叫做光源,所以蜡烛不是光源,故A不正确;
B、小孔成像中,成的是物体的像,与孔的形状无关,故B不正确;
C、光年表示光在一年内通过的距离,是天文学上的长度单位,故C不正确;
D、发生日食时,月亮在太阳和地球中间挡住了太阳射向地球的光,即日食是由光的直线传播形成的,故D正确。
故选:D。
4.【解答】
A、旗杆在阳光下的影子是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B、水面上倒映着蓝天白云是平面镜成像,属于光的反射,故B符合题意;
C、三棱镜将白光分解为七色光这就是光的色散现象,属于光的折射,故C不符合题意;
D、放大镜将太阳光会聚于一点,属于光的折射,故D不符合题意。
故选:B。
5.【解答】
日环食是光的直线传播形成的。
A、水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B、大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙,太阳光从这些小缝隙中照射下来,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以在地面上会形成太阳的像,即形成光斑,故B符合题意;
C、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是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现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故C不符合题意;
D、海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生的折射现象,故D不符合题意。
故选:B。
6.【解答】
小孔成像是光的直线传播形成的;
A、我国古代利用日晷晷针的影子变化来计时,是利用了光的直线传播,故A符合题意;
B、镜中小狗属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C、用放大镜看文字时,文字变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故C不符合题意;
D、水中铅笔“折断”,是光从水射向空气时发生折射造成的,故D不符合题意。
故选:A。
7.【解答】
A、花朵红色,是因为花朵只反射红光,吸收了其他颜色的光,所以呈现红色,故A错误;
B、叶子绿色,是因为叶子只反射绿光,吸收了其他颜色的光,所以呈现绿色,故B错误;
C、我们能从各个方向都能看到这株君子兰,是由于光射到君子兰上时发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故,故C正确;
D、花间的阴影是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故D错误。
故选:C。
8.【解答】
一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多,红外线温度计是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的,故A正确。
故选:A。
9.【解答】
A、B、池鹭在水中的“倒影”属于平面镜成像,平面镜成像特点之一,物像等大,所以不管池鹭飞得多高,在水中的“倒影”大小不变。故A正确,B错误;
C、人们看到池鹭身上的羽毛是黑色,是因为它吸收了所有的色光,而不是反射所有色光。故C错误;
D、池鹭看到水中的“猎物”,是由于光从池底射向水面在水面处发生折射形成的。故D错误。
故选:A。
10.【解答】
用“额温枪”测量体温时,“额温枪”识别人体辐射强度不同的红外线。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
11.【解答】
目前广泛使用“体温枪”主要是接受人体辐射的红外线。
故ABD错误;C正确。
故选:C。
12.【解答】
A、新冠肺炎的重要特征就是发热,当体温超过37.3℃须主动配合做好医学观察,故A正确;
B、一切物体均在辐射红外线,温度不同的人体辐射的红外线强弱不同,红外测温枪接收到人体辐射出的红外线,通过波长、强度与温度的关系,就可以得到人体的温度,这就是红外测温枪的工作原理,故B错误;
C、红外线在空气中传播速度是3×108m/s,故C错误;
D、红外测温枪是通过接收人体辐射出的红外线进行测温的,红外测温计在使用无需与人体接触,故D错误。
故选:A。
13.【解答】
A、因为1nm=10﹣9m,所以100nm=100×10﹣9m=10﹣7m,故A错误;
B、紫外线是不可见光,太阳光中含有丰富的紫外线,故B错误;
C、新型冠状病毒对热敏感,56℃环境下30min可有效杀灭病毒,所以降低温度后,病毒的存活时间会更长,故C错误;
D、酒精易蒸发,蒸发时会吸收大量的热,故D正确。
故选:D。
14.【解答】
A、小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A错误。
B、天安门水中形成的倒影,是由于水面相对于一面镜子,天安门由于光的反射在水面成像,故B正确。
C、用放大镜看书上的字,是由于光在空气和玻璃中传播,发生折射形成的现象,故C错误。
D、汽车观后镜中的景物,是由于光的反射形成的现象,故D错误。
故选:C。
15.【解答】
A、胡光映彩霞是光的反射现象,而风吹草低见牛羊是光的直线传播,故A不符合题意;
B、海市蜃楼和雨后彩虹都是光的折射现象,故B符合题意;
C、毕业合影是光的折射现象,而杯弓蛇影是光的反射现象,故C不符合题意;
D、镜花水月是光的反射现象,而一叶障目是光沿直线传播,故D不符合题意。
故选:B。
二.多选题(共1小题,满分3分,每小题3分)
16.【解答】
A、红色不透明体反射红光,所以湖边的红花因为能反射红色光所以看起来是红色,故A错误;
B、小鸟在水中的像是由于光的反射形成的虚像,即平面镜成像,当小鸟冲向湖面时,它在水中的像不变,故B正确;
C、微风吹过湖面波光粼粼,这是由于水面反射太阳光形成的,属于光的漫反射现象,故C正确;
D、水中的鱼反射的光由水斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线向水面偏折,折射光线的反向延长线在入射光线的上方,我们看到的“鱼”在折射光线的反向延长线上,比鱼的实际位置浅,故D错误。
故选:BC。
三.填空题(共8小题,满分29分)
17.【解答】
由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,当月亮运行到太阳和地球之间时,太阳射向地球的光线被月球部分遮挡,就会形成日食。
故答案为:直线传播;月球。
18.【解答】
(1)不透明物体只能反射与其颜色相同的色光,吸收与其颜色不同的色光。因此,我们看到树叶之所以呈现绿色,是因为它们反射绿光的缘故;
(2)楼台倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,倒影是正立、等大的虚像。
故答案为:反射;等大;虚。
19.【解答】
发现汽车呈现黄色,这是由于汽车反射黄色光。
将另外一束红光照向汽车的影子,由于影子是黑色的,吸收各种色光,故区域呈现黑色。
故答案为:反射;黑。
20.【解答】
沿直线传播的太阳光经过树叶间的缝隙,在地面上形成光斑,这是小孔成像,地面上的光斑是太阳的像,是由光的直线传播形成的;
直接观看日食,会灼伤眼睛。准备一盆滴有墨水的水置于阳光下,平静的水面相当于平面镜,所以在脸盆中能观察到太阳的像,是平面镜成像,属于光的反射原理
故答案为:直线传播;反射。
21.【解答】
(1)投影仪发射的多彩影像画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的;
(2)屏幕用表面粗糙的白布做成,能使射向屏幕的光发生漫反射,即使光线射向四面八方,能使各个方向的同学都能看到屏幕上的像。
故答案为:蓝;漫。
22.【解答】
(1)负压救护车是利用负压技术使救护车内的大气压强小于外界的大气压强,这样使空气在自由流动时只能由车外流向车内,减少人员交叉感染的机率;(2)由于紫外线能杀毒和消菌,所以消毒灯是利用紫外线来工作的。
故答案为:低于;紫外线。
23.【解答】
测温枪能快速测量体温,是利用监测窗口接收人体发出的红外线来测量体温的;
人的正常体温为36.5℃左右,所测同学的体温示数为36.2℃,则该同学是健康的。
故答案为:红外线;健康。
24.【解答】
(1)当入射光线与镜面夹角为30°时,入射角为90°﹣30°=60°,由于反射角等于入射角,所以反射角也为60°;
(2)色光的三原(基)色是指红、绿、蓝,彩色电视机画面上的丰富色彩是由这三种色光混合而成的。
故答案为:60°;绿。
四.作图题(共7小题,满分14分,每小题2分)
25.【解答】
已知反射光线,首先过入射点作出法线,根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线;
再根据光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,在水中的法线右侧画出折射光线。
如下图所示:
26.【解答】
先延长平面后视镜AB,作C点关于AB的对称点C′,然后连接DC′(即反射光线),并标出反射光线的方向,再连接C点和反射点(即入射光线),并标出入射光线的方向,如图所示:
27.【解答】
首先光从空气垂直进入玻璃砖,所以其传播方向不变;
然后光从玻璃斜射入空气中,先过入射点垂直于界面画出法线,然后根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧、折射角大于入射角,画出折射光线。如图所示:
28.【解答】
C点是飞机,A点是人眼,人眼看到飞机即飞机反射发出的光线直接进入人眼,故连接AC,并标上箭头,箭头指向人眼;
人看到水里的鱼在B处,认为鱼就在B,即鱼的像发出的光线进入人眼,该直线与水面的交界点即为折射点O,该直线的水面以上即为折射光线,连接AD由于从一种介质进入到另外一种介质时,会发生光的折射,即水面以上即为折射光线,是折射光线的延长线,人眼逆着折射光线看到鱼的像在B处,故水面以下的是虚线,连接DO,即入射光线,并标上箭头,箭头指向O点,如图所示:
29.【解答】
过入射点作法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角,为90°﹣30°=60°,如图所示:
30.【解答】
方法1:先过A点垂直镜面作出法线,在法线右侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线CD的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点的位置,如图所示:
方法2:先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接SA、SC画出入射光线,如图所示:
31.【解答】
根据平面镜成像的规律:像与物关于镜面对称,作出点光源S在关于水面的对称点S′,即像点。
连接S′P,与水面的交点O即为入射点,连接SO即为入射光线;连接OP即为反射光线;
过入射点O做水面的垂线即为法线,光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线OA.如图所示:
五.实验探究题(共4小题,满分16分,每小题4分)
32.【解答】
(1)白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现;
如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动;
(2)因为一次实验具有有很大的偶然性,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。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方,故应选C。
故答案为:(1)垂直;顺;(2)一次实验得到的结论具有偶然性;(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(4)C;
33.【解答】
(1)以方格纸的某条线段来确定玻璃板底边所在的位置,再将其垂直于方格纸放置。当物块放在玻璃板前,能观察到物块的像,这是光在玻璃表面反射形成的;
(2)因为虚像不能在光屏上承接,所以将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是虚像。
(3)不断改变物块的位置,另一个相同的物块都能放在玻璃板后相应位置与像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小相等;
(4)实验中,使用方格纸可以直接比较像与物到镜面的距离关系。
故答案为:(1)玻璃板;反射;(2)虚;(3)相等;(4)距离。
34.【解答】
(1)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,此操作目的是确定像的位置和比较像与物体的大小;
(2)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧;
如果玻璃板没有竖直放置,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。
(3)因平面镜成像的特点是物距与像距相等,且大小相等,使蜡烛A离玻璃板远一些,它的像会远离玻璃板;物体不变,物体的像和物体大小相等,所以像的大小不变。
(4)为了验证平面镜成虚像,可以把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像。
故答案为:(1)便于确定像的位置和比较像与物体的大小;(2)A;玻璃板没有竖直放置;(3)远离;不变;(4)把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像。
35.【解答】
(1)光线AO到OC,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以要记录的两条光线是AO和OB。
(2)探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,入射角相同,观察折射光线和折射角的变化情况,所以入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证入射光线重合,入射角相同。
(3)如乙丙图,当光在空气中传播时AO入射,OC传播;当光线从空气斜射入水中,AO入射,OE传播;当光线从空气斜射入玻璃中,AO入射,OB传播,比较OB偏离OC更多,所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
(4)光路是可逆的,光从空气斜射入玻璃偏折能力强,当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强,所以远离法线。
故答案为:(1)有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播;AO和OB;(2)入射光线重合;入射角;(3)玻璃;(4)玻璃。
七.综合能力题(共2小题,满分8分,每小题4分)
36.【解答】
(1)平面镜所成的像关于镜面对称,为了便于观察,玻璃板需与水平桌面垂直,所以应竖直放在水平桌面上。
(2)光屏上不能得到蜡烛的像,所以可以验证平面镜所成的像是虚像。
(3)在像和玻璃板之间放一个不透明的纸板不会影响玻璃板的成像,仍能观察到蜡烛的像,说明平面镜成的像是由光的反射形成的。
(4)移动前,蜡烛到平面镜的距离是3cm,向远离玻璃板移动2cm后,距玻璃板为5cm,物与像到镜面的距离相等,所以像与蜡烛的距离为10cm;平面镜所成的像与物等大,故像的大小不变。
故答案为:(1)竖直;(2)虚;(3)仍能;反射;(4)10;不变。
37.【解答】
(1)高精度摄像头的镜头为一个凸透镜,成倒立、缩小的实像;
(2)吸尘器的电机转动时,会使得密封的壳体内空气的流速增大、压强减小,外界的压强大于内部的压强,尘屑在压强差的作用被压入吸尘器中,利用的是流体压强与流速的关系;
故答案为:
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物理知识或规律
示例
激光雷达
光的反射

高精度摄像头
凸透镜成像

吸尘器
流体压强与流速的关系

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