初中物理沪科版八年级全册第四章 多彩的光综合与测试单元测试同步达标检测题
展开沪科版初中物理八年级全一册第四章《多彩的光》单元测试卷
考试范围:第四章;考试时间:80分钟;总分:90分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子,这时看到被照射部分
( )
A. 墙和镜子都是黑色的 B. 墙和镜子都是白色的
C. 墙是黑色的,镜子是白色的 D. 墙是白色的,镜子是黑色的
2. 为纪念一二⋅九运动,我市很多学校开展了形式多样的文艺汇演活动,如图为某中学学生正整整齐齐地站在鲜红的舞台上表演大合唱,则下列分析正确的是( )
A. 舞台呈红色是因为舞台吸收了白光中的红色光
B. 舞台上站得整整齐齐的学生彼此之间都是静止的
C. 判断表演的学生站得整整齐齐是利用了光的反射规律
D. 舞台上站得整整齐齐的学生没有能量
3. 小华竖直站在一面斜靠在墙边的平面镜前,如图所示,小华在平面镜中所成的像与水平面的夹角是( )
A. 50° B. 40° C. 70° D. 20°
4. 如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为( )
A. ae B. bc C. bd D. cd
5. 如图所示,把铜钱放在碗底B点后加适量水,从A点恰好看到铜钱在E点,现用激光笔从A点往哪点照射可照亮铜钱 ( )
A. B点
B. E点
C. C点
D. D点
6. 如图甲所示一幅漫画立在桌面上,小明把一个装有水的圆柱形玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现,透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示,下列关于此现象的说法正确的是( )
A. 透过水杯看到变“胖”的老鼠是虚像
B. 装有水的圆柱形玻璃杯相当于一个凹透镜
C. 将漫画逐渐靠近水杯,透过水杯看到的老鼠始终是掉头的
D. 将漫画离水杯远一些,透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些
7. 夜晚的红梅公园,悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案。灯筒结构如图所示:不透明外壳内有一白炽灯,灯筒底部为带有彩色图案的玻璃。若将灯筒内白炽灯更换为红色光源,灯筒将在地面上投射出( )
A. 红花黑叶
B. 黑花红叶
C. 红花红叶
D. 黑花黑叶
8. 下列关于光学现象的描述中不正确的是( )
A. 图甲中,树荫下的阴影是小孔成的像
B. 图乙中,放大镜利用了光的折射
C. 图丙中,桥在水中的倒影是光的反射现象
D. 图丁中,三棱镜分解太阳光是光的色散现象
9. 如图所示,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像.这个像是下图中的( )
A. B.
C. D.
10. 在“探究凸透镜成像的规律”实验时,某小组测量出物距和像距的数据,并绘制成如图所示的图象,根据图象可知( )
A. 该凸透镜的焦距f=20cm
B. 当物距u=30cm时,成倒立、缩小的实像,照相机利用了这条规律
C. 当物距u=8cm时,成倒立、放大的实像,幻灯机利用了这条规律
D. 若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中,所成的像会逐渐变小
11. 现代生活,智能手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。如图所示,关于近视眼及其矫正的原理图,下列正确的是( )
A. 甲乙 B. 甲丁 C. 丙乙 D. 丙丁
12. 小明在用显微镜观察上皮组织细胞时,通过调节,已使被观察物体处在视野的中央,但像太小,观察不清楚,这时他应该( )
A. 使物镜远离物体,目镜位置不变 B. 使物镜靠近物体,目镜远离物镜一些
C. 使物镜远离物体,目镜靠近物镜一些 D. 使物镜位置不变,目镜靠近物镜一些
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
13. 一束平行光与镜面成60°角射到平面镜上,反射角大小是______ ,人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向却看不到反射光,这是由于发生了______ (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
14. 如图所示,光在玻璃与空气的界面MN同时发生了反射和折射,则入射角为______度,界面左侧是______(选填“玻璃”或“空气”)。
15. 太阳光经三棱镜分解出的黄光照射到红纸上,红纸呈现______色。红光和绿光混合成的黄光照射到红纸上,红纸呈现______色。
16. 小美做探究凸透镜成像规律的实验,将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时,恰能在光屏中央得到一个清晰的像,跟这一成像原理相同的光学仪器是______ (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”),若要使光屏上的像变大,小美应将蜡烛和光屏都向______ (选填“左”或“右”)移动。
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
17. 一束光照射到平面镜上,如图所示.请在图中画出反射光线并标出反射角的度数.
18. 如图所示,一条光线沿竖直方向射向平面镜,画出其反射光线以及经过透镜后的折射光线。
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
19. 利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”.
提出问题:平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?
设计和进行实验:
(1)为了便于确定像的位置,要用玻璃板作为平面镜,原因是玻璃板能成像,而且________(只填字母代号).
A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛 B.玻璃板比平面镜成像更清晰
C.蜡烛经玻璃板可成实像 D.玻璃板只透光不反射光
(2)为了比较像与物体的大小关系,需要选用两根外形________(填“相同”或“不同”)的蜡烛.
(3)除图中提供的器材外,实验中还用到一种测量距离的工具,它是________.
(4)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在放有蜡烛________(填“A”或“B”)的一侧观察.
20. 如图1所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
(1)图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至B处,这是由于光在水面处发生了光的______现象,此时入射角______角θ(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量______,若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量△h______2cm(选填“>”“=”或“<”);
(3)如图2所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是______,且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区______(选填“①”②”或“③”)内。
五、综合题(本大题共4小题,共42.0分)
21. 地球上的能量从源头上说来自太阳传到地球表面的辐射.假定不计大气对太阳辐射的吸收,太阳到达地球表面的辐射一部分被地球表面反射到太空,另一部分被地球吸收,被吸收的部分最终转换成为地球热辐射(红外波段的电磁波).热辐射在向外传播过程中,其中一部分会被温室气体反射回地面,地球以此方式保持了总能量平衡,能量关系如图.
(1)太阳光在真空中传播的速度是___m/s,太阳发出的光需要大约8min才能到达地球,请估算一下太阳到地球的距离约为_____m.若特拉斯跑车以600km/h的速度不停地跑,它要经过___h才能跑完这段路程.
(2)热辐射在向外传播过程中一部分被反射回地面,此时地球发生了_____效应,地球以此方式保持了总能量平衡,能量的总量保持不变,这就是地球对太阳的热辐射的吸收和辐射的_____定律.
(3)地球热辐射是红外波段的电磁波,在生活中可以运用红外线在_____(请举一例).
22. 阅读短文,回答下列问题。
嫦城四号的“三双眼睛” 2019年1月3日,嫦城四号月球探测器成功登陆月球,成为人类历史上首个在月球背面实现软着陆的月球探测器。嫦城四号与嫦娥三号一样,仍由着陆器和巡视器(又叫月球车)组成。嫦城四号探测任务的成功依赖于探测器上的三大光学装备一激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪。
其中,激光测距敏感器和激光三维成像敏感器是嫦城四号落月过程中必不可少的“眼睛”,堪称确保探测器安全着陆最关健、最核心的技术装备。在嫦城四号着陆器距离月面30千米高度时,激光测距敏感器开始工作,每秒向月面发射两次激光脉冲,在月球表面接近真空的环境下,激光几乎可以毫无损失的到达月球表面。激光测距敏感器通过测量月面回波脉冲信号与激光发射脉冲信号的时间间隔,获得嫦娥四号着陆器相对于月面的精确距离。当嫦娥四号到达距月面100米的悬停位置时,激光三维成像敏感器开始工作:采集月面的三维图像,将高于月面15厘米的石头或低于月面15厘米的坑识别出来,确保探测器降落在安全区域,如此精细的扫描成像工作,在短短几秒内就完成了。
此外,嫦城四号拐带的月球车(玉兔二号)装载了“红外眼”一红外成像光谱仪。它能通过比较红外线被吸收的情况(吸收光谱)分析出月球表面物质的成分。
激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪共同构成了嫦城四号的“三双眼睛”,助力嫦城四号高效精准的完成月球探测任务。
(1)在三大光学装备中,能够识别月球表面平整程度,确保探测器降落在安全区域的是______;
(2)在嫦娥四号落月过程中,激光测距敏感器开始工作时,向月面发射一束激光脉冲______s后可以接收到该激光脉冲的月面回波信号(光在真空中传播速度是3×108m/s);
(3)利用超声波回声测距也是一种重要的测距方式。嫦娥四号的落月过程______(选填“能”或“不能”)使用超声波回声测距。
23. 光源、光线和光束
宇宙间的物体不论其大小与种类,其中发光的物体我们称之为光源.在研究光现象时,我们常常根据光源的大小将光源分为点光源和面光源.当发光物体的大小远远小于它到观察者的距离时,可以把它看成一个发光点,称为点光源.哪些不能作为一个发光点看待的光源,则称为面光源.
由于通常光是沿直线传播的,因此在描述与研究光的传播时,可以用一条带箭头的直线表示光的行进方向,这样的直线称为光线,它可以表示沿箭头方向传播的极细的一束光.
实际生活和科学研究中的一束光是有一定宽度的,我们可以把一束光看成由围绕一条轴线分布的无数光数组成的,称为光束.在几何光学中我们常用到的光束有平行光束,会聚光束和发散光束.普通光源产生的是发散光束,在普通光源和其它光学器件组合使用时,可以得到平行光束或会聚光束,激光器可以产生很好的高亮度的平行光束.
请回答下列问题:
(1)通过阅读,我们了解到光线的概念是人为引入的,它是_____(填“抽象”或“真实”)的;
(2)通过阅读我们了解到是_____可以产生高亮度的平行光束.
24. 阅读短文,简答问题。
今年中秋月是“十五的月亮十七圆”人们在欣赏最圆月的同时,还可以目睹到少见的半影月食全过程。所谓的“半影月食”,其实是月食的一种当地球运行到太阳和月球之间,并且三者恰好或几乎在同一①(选填“直线”或“平面”)上时,太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮挡,这就产生了月食按月亮被遮挡范围的不同,月食分为月全食月偏食和半影月食等三种其中,半影月食发生时,月球进入地球半影,地球挡住了部分太阳照向月球的光,所以月球看上去要比平时②(填“暗”或“亮”)一些。
(1)请将上述文中的空格填写完整①___________,②___________;
(2)如图1三个圆中地球、月亮、太阳的大致位置是___________;
A.太阳、月亮、地球
B.太阳、地球、月亮
C.地球、太阳、月亮
(3)国庆期间晴天的正午时分,走在树林下李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(如图2所示),这是___________(选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的___________(选填“实像”或“影子”“虚像”),光斑大小不同的原因是___________不同(选择)。
A.树叶缝隙到地面的距离
B.树叶缝隙的大小
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:镜子表面很平,光线照射时,表面会发生镜面反射,从照射角度看,几乎没有光线进入人的眼睛,感觉镜子是黑暗的;
墙面凹凸不平,当有光线照射时,反射光线射向四面八方,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是明亮的;
故选:D。
要解答本题需掌握:镜面反射和漫反射都是光的反射,
一束平行光射到光滑物体表面时,反射光束仍然是平行的,这种反射就叫做镜面反射;
一束平行光射到粗糙的物体表面时,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射;
本题主要考查学生对镜面反射和漫反射区别的认识和了解。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,在生活中都有重要的应用。
2.【答案】B
【解析】【详解】
A.舞台呈红色是因为舞台反射红色光,而吸收白光中的其他色光,故A错误;
B.舞台上站得整整齐齐的学生,以彼此为参照物,相对位置没有发生变化,他们都是静止的,故B正确;
C.判断表演的学生站得整整齐齐,用眼睛判断,是利用光的直线传播,不是光的反射规律,故C错误;
D.任何物体都有能量,舞台上站得整整齐齐的学生也有能量,故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【解析】如图所示,小华竖直站立在平面镜前,设其头部顶点为A,脚部的点为B;根据平面镜成像的特点,作A点关于平面镜的对称点A′,B点关于平面镜的对称点B′,连接A′和B′,则A′B′为小华在平面镜中所成的像,小华在平面镜中所成的像与水平面的夹角即为α(图中所示)。
平面镜与水平面的夹角为70°,则∠BOD=70°,△OBD为直角三角形,则小华与平面镜的夹角为∠BDO=90°−70°=20°,又因为像与物体关于平面镜对称,所以小华所成的像A′B′与平面镜的夹角∠CDO也为20°。对于△OCD,由几何知识可知,70°=∠OCD+∠CDO,则小华在平面镜中所成的像与水平面的夹角α=∠OCD=70°−∠CDO=70°−20°=50°。故选A。
4.【答案】C
【解析】如题图所示,在图中分别作出甲、乙两人在平面镜里成的像的位置,然后过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛,过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛,由这四条直线与天花板的交点即可确定所需最小平面镜的位置,由图可得最小平面镜的位置应为bd。故选C。
5.【答案】B
【解析】解:据题意可知,把铜钱放在碗底B点后加适量水,从A点恰好看到铜钱的像在E点;根据光路的可逆性可得,用激光笔从A点向E点射出光束时,光线会原路返回,即可把铜钱照亮。故选B。
6.【答案】D
【解析】解:AB、圆柱形玻璃杯盛满水,圆柱形玻璃杯中的水中间厚边缘薄,形成水凸透镜;该凸透镜能使图片横向放大、颠倒;由乙图可知,此时的老鼠的像与甲图中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,故AB错误;
C、将漫画逐渐靠近水杯,当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,透过水杯看到的老鼠还是向右跑的,不是掉头的,故C错误。
D、若将漫画离水杯再远一些,物距变大,像距变小,像变小,透过水杯看到的老鼠会变“瘦”一些,故D正确;
故选:D。
透明物质可以制成中间厚边缘薄的凸透镜,物体置于凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,像变小。
水、玻璃、水晶、冰等透明物质,都可以制成凸透镜和凹透镜,虽然材料不同,对光线的作用相同,成像性质相同。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
透明物体的颜色由它透过的色光决定,只透过与它颜色相同的光,其他色光都吸收。
本题考查学生光学知识,要知道是透明物体颜色是由什么决定。
【解答】
由题意可知灯筒底部的玻璃图案是红花绿叶,白炽灯发出的是七种色光混合而成白光,照射到红色的花,只透过红光,绿色的叶上只透过绿光,所以会出现红花绿叶的图案;当白炽灯更换为红色光源时,照射到红色的花上,透过红光,所以能看到红花,照射到绿叶上时,红光被吸收,没有色光透过,所以叶成了黑色,故A正确,BCD错误。
故选:A。
8.【答案】A
【解析】解:A、图甲中树荫下的阴影,是树的影子,不是小孔成像,是光沿直线传播形成的,故A错误;
B、图中所示的透镜能起放大作用,因此是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,属于光的折射现象,故B正确;
C、桥在水中的倒影是桥在水面上成的像,属于光的反射,故C正确;
D、三棱镜分解白光,是光的色散现象,属于光的折射,故D正确。
故选:A。
(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
本题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解与掌握,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象,达到学以致用的目的。
9.【答案】B
【解析】
【分析】
此题主要考查凸透镜成像的规律:u>2f,成倒立缩小的实像,应用是照相机;u=2f,成倒立等大的实像,应用是测焦距;f 【解答】
因蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,所以在光屏上会成一个倒立、缩小的实像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.【答案】B
【解析】解:A、据凸透镜成像规律可知,当u=v=2f,凸透镜成倒立、等大的实像;由图可知,u=v=2f=20cm,所以f=10cm,故A错误;
B、当物距u=30cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机,故B正确;
C、当物距u=8cm时,u
故选:B。
(1)根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断:u>2f,成倒立、缩小的实像,2f>v>f,应用于照相机和摄像机。u=2f,成倒立、等大的实像,v=2f,一般用来求凸透镜的焦距。2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,应用于幻灯机和投影仪。u
本题考查凸透镜成像规律,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
图示的四个图分别表示了远视服和近视服的成因与矫正的光路图,明确近视眼与远现眼的成因是解决此题的关键。
(1)近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况,近视眼佩戴凹透镜进行矫正。
(2)远视眼的晶状体较薄,会聚能力较弱,看近处的物体时,将像成在视网膜的后面,远视眼应佩戴凸透镜进行矫正。
【解答】
由图知,甲图的光线会聚在视网膜的前方,所以用图表示近视眼的成像情况,近视眼是由于晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上就需要在光线进入人眼以前发散一些,所以应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,则乙图是近视眼的矫正原理图。
丙图的光线会聚在视网膜的后方,所以丙图表示远视眼(老花眼)的成像情况,视力正常,为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人眼以前会聚一些,所以应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即丁图是远视眼的矫正原理图,故 BCD错误,A正确。
故选A。
12.【答案】B
【解析】解:显微镜的物镜使物体成倒立、放大的实像,相当于投影仪,根据“物近像远像变大”的规律,应减小物距,才能使像变大;显微镜的目镜起放大镜的作用,以物镜所成的像为“物体”,再进行二次成像,此时的“物体”在目镜的一倍焦距之内,根据放大镜“物远像远像变大”的规律,应使目镜远离物镜一些。对照选项可知,只有B符合题意。故选B。
13.【答案】30° 镜面反射
【解析】解:
一束光与镜面成60°角射到平面镜上,则入射角为90°−60°=30°;因为反射角等于入射角,则其反射角也是30°;
一束平行光射向平面镜,经平面镜反射后,平行射出,人迎着反射光的方向看去,就得很刺眼,这种反射是镜面反射;
故答案为:30°;镜面反射。
(1)光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
入射角和反射角的概念: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。
(2)平行光线经平面镜反射后平行射出,这种反射是镜面反射。
本题主要考查了入射角和反射角的概念,反射角和入射角的大小关系,同时还考查了镜面反射现象,比较简单。
14.【答案】30 玻璃
【解析】解:由光路图可知,∠BOM=60°,等于∠AON,左∠AOB的角平分线即为法线,所以MN为界面,GH为法线;
则又由折射定律可知,折射光线与入射光线分居法线两侧,所以AO为入射光线,OC为折射光线,OB为反射光线;
则入射角∠AOG=90°−60°=30°,
因为∠AOG<∠COH,即入射角小于折射角,所以光线由玻璃进入空气,即界面左侧是玻璃。
故答案为:30;玻璃。
(1)此题首先根据反射角和入射角相等,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。
(2)光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
光的折射规律的内容:入射光线、法线、折射光线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光线从空气射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
此题考查了光的反射定律、光的折射定律的应用,首先要掌握定律的内容,根据反射角与入射角之间的关系确定法线,从而确定界面,则可首先确定出折射光线,根据折射光线与入射光线的关系确定出入射光线,最后确定反射光线。
15.【答案】黑 红
【解析】解:太阳光经三棱镜分解出的黄光是单色光,而红纸只能反射红色光,因此此时红纸呈现黑色;
而红光和绿光混合成的黄光是复色光,红纸可以反射复色光中的红色光,因此此时红纸呈现红色。
故答案为:黑;红。
太阳光色散的黄光是单色光;红光和绿光混合成的黄光是复色光;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
本题考查光的色散、复色光和单色光以及不透明物体的颜色,注意太阳光经三棱镜分解出的色光是单色光。
16.【答案】照相机 右
【解析】解:(1)由图知,物距大于像距。凸透镜成像时,物距大于像距成倒立、缩小的实像,应用于照相机;
(2)保持凸透镜的位置不变,要使屏上的像变大些,应减小物距,增大像距,即应将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜,也就是蜡烛和光屏都向右移动。
故答案为:照相机;右。
(1)根据凸透镜成像的三种情况及应用进行判断。
(2)凸透镜成实像时,物距越大,像距越小,成的像也越小;物距越小,像距越大,成的像也越大。
此题考查了凸透镜成像规律的应用,在平时实验中要注意观察、归纳和增加。
17.【答案】如图所示
【解析】本题考查光的反射作图.先过入射点作法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,反射角的度数为90°−60°=30°.
18.【答案】解:过入射点做出法线,入射光线与镜面的夹角为45°,则反射角等于入射角等于90°−45°=45°,根据反射角等于入射角在法线的另一侧即可做出反射光线;此反射光线平行于凹透镜的主光轴,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:
【解析】(1)要解决此题,需要掌握光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
(2)在作凹透镜的光路图时,先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图。
(1)做光路图时,要注意实线和虚线,光线要画箭头等细节,若告诉了入射角的大小,一定要标出反射角的大小。
(2)凹透镜三条特殊光线的作图:①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。②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。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
19.【答案】(1)A (2)相同 (3)刻度尺 (4)A
【解析】[解析]
本题考查探究平面镜成像的特点.(1)用玻璃板代替平面镜,一是玻璃板可以成像,二是玻璃板透光,透过玻璃板能够利用蜡烛B确定蜡烛A的像的位置.(2)为了比较像与物体的大小关系,需要选用两根外形相同的蜡烛A、B,观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相同.(3)为了比较像距与物距的大小,实验中还要用到刻度尺测量距离.(4)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛在蜡烛A所在的一侧观察,烛焰上发出的光才能反射进入眼睛中,从而看到像.
20.【答案】折射 小于 增加 > 平行于DE ②
【解析】解:(1)水槽中未加水水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,此时入射角小于角θ;
(2)要使B处的光点移到C处,则应使水槽中的水量增加;若BC间距离为2cm,根据几何关系可知,水面高度的变化量大于2cm;
(3)因为光在水中与空气中发生折射时,在空气中的角度较大,则为了使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置,才能实现。
故答案为:(1)折射;小于;(2)增加;>;(3)平行于DE;②。
(1)根据光的折射现象可知,光从一种介质斜射入另一种介质时,其传播方向一定发生改变;光从水中射入空气中时,折射角大于入射角。折射角随入射角的改变而改变;
(2)要使B点的光移到C处,则应使水槽内的水量增加,若BC间距离为2cm,由几何关系可知水面高度的变化量应大于2cm;
(3)因为光在水中和空气中发生折射时在空气中的角度较大则为了使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播,激光笔应该与DE平行入射到区域2的位置,才能实现。
此题考查了光的折射规律,难度不是很大,要认真分析。
21.【答案】 3×108 1.44×1011 2.4×105 温室 能量守恒 制成红外夜视仪
【解析】【详解】
第一空.太阳光在真空中传播的速度是:
c=3×108m/s,
第二空.由v=st知道,太阳到地球的距离是:
s=ct=3×108m/s×8×60s=1.44×1011m;
第三空.跑车跑完这段路程,需要的时间是:
t′=sv′=1.44×1011m600km/h=1.44×1011m600×103m/h =2.4×105h;
第四空.热辐射在向外传播过程中一部分被反射回地面,使地球温度升高,即地球发生了温室效应;
第五空.地球以此方式保持了总能量平衡,能量的总量保持不变,这就是地球对太阳的热辐射的吸收和辐射的能量守恒定律.
第六空.红外线在生活中应用较为广泛,如:利用红外线的热作用强,可以制成红外夜视仪,利用红外线的反射,可以制成电视遥控器.
22.【答案】激光三维成像敏感器 10−4 不能
【解析】解:(1)当嫦娥四号到达距月面100米的悬停位置时,激光三维成像敏感器开始工作:采集月面的三维图像,将高于月面15厘米的石头或低于月面15厘米的坑识别出来,确保探测器降落在安全区域;
(2)在嫦娥四号着陆器距离月面15千米高度时,激光测距敏感器开始工作,此时一束激光脉冲到达月面并反射回到传感器时通过的距离为:s=2×15km=30000m;
由v=st可知,接收到该激光脉冲的月面回波信号的时间为:t=sv=30000m3×108m/s=10−4s;
(3)由于在月球的表面没有空气,超声波无法传播,故嫦娥四号的落月过程不能使用回声测距;
故答案为:(1)激光三维成像敏感器;(2)10−4;(3)不能。
(1)嫦娥四号探测任务的成功依赖于探测器上的三大光学装备--激光测距敏感器、激光三维成像敏感器和红外成像光谱仪;
(2)根据距离和光的传播速度求出时间;
(3)声音的传播需要介质。
本题考查了速度公式的应用、声音的传播的条件等知识点,难度不大。
23.【答案】抽象 激光器
【解析】
【分析】
光线是为了在描述与研究光的传播方便而假设存在的;根据文中信息得到哪种器材可以产生高亮度的平行光束.
【详解】
(1)我们了解到光线的概念是人为引入的,它是抽象的;
(2)根据文中信息可知:激光器可以产生高亮度的平行光束.
故答案为抽象;激光器.
【点睛】
本题考查光现象,光线是指带箭头的直线,箭头代表方向,直线代表传播路径,光线是利用“物理模型”法建立的.
24.【答案】直线 暗 B 太阳 实像 A
【解析】【详解】
(1)[1][2]太阳、地球、月球位于同一条直线上,当不透明的地球位于太阳与月球之间,地球挡住了沿直线传播的太阳光,太阳光照不到月球上,在地球上看不到月球的现象就是月食,所以月食是由于光的直线传播形成的,发生月食时,在中间位置的是地球;半影月食发生时,月球进入地球半影,地球挡住了一部分太阳照向月球的光,所以月球看上去要比平时暗一些。
(2)[3]月食时,月球不能反射太阳光,从而看不到月球,所以地球位于太阳和月亮的中间,如下图所示。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[4]树叶的缝隙其实就是一个个小孔,根据小孔成像可知圆形光斑就是太阳的实像。
[5]地面上的圆形光斑就是由于树叶之间形成许多小孔,由于光的直线传播形成的太阳的像。
[6]树叶的缝隙,也就是小孔,距离地面的远近不同,形成的光斑大小不同;距离越远,形成的光斑越大,距离越近,形成的光斑越小。故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
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