資源簡介

第四章 光現象
一、單選題
1．小紅站在豎直放置的試衣鏡前4m處，過了一會兒，她又向靠近試衣鏡的方向走了3m，此時關于她在試衣鏡中所成的像，下列說法正確的是（　　）
A．像距7m，像不變 B．像距1m，像變大
C．像距7m，像變小 D．像距1m，像不變
2．下列光現象由光的反射形成的是（ ）
A．手影游戲 B．水中倒影
C．筷子“彎折” D．光的色散
3．小紅是一名攝影愛好者，她發現當黑白照片在暗室內進行沖洗時，所用溫度計的液柱是藍色的，而不是通常的紅色，于是她進行了探究，得出了下面的結論，其中錯誤的是（ ）
A．暗室安全燈是紅燈，因而一切物體看起來都微顯紅色，溫度計的紅色液柱在這種情況下不容易看清楚
B．溫度計的藍色液柱在紅光照射下呈黑色
C．藍色液柱在紅光下看得更清楚
D．紅色液柱在紅光下反射白光
4．如圖所示，李明利用激光筆、平面鏡、可折疊量角器探究光的反射定律，下列說法正確的是（　　）

A．OB是入射光線，且入射角等于反射角為60°
B．將激光筆靠近N時，光線OA會遠離ON
C．不同角度都能看到反射光線，是因為光在量角器上發生了漫反射
D．繞ON前后轉動E板，E板上觀察不到光線，則反射光線與入射光線不在同一平面
5．測體溫是防疫新冠病毒的有效措施，如圖，下列說法中正確的是（　　）
A．測溫儀的測溫原理與驗鈔機的工作原理是相同的
B．測溫儀是通過自身發出紅外線來感知人體溫度的
C．測溫儀是通過測量人體發出紅外線來測量體溫的
D．人的體溫越高時，人體發出的紅外線也是越弱的
6．小華深夜走路回家，走近一個路燈時，他身后影子的長度變化是（　　）
A．變長 B．變短 C．先變長再變短 D．先變短再變長
7．如圖所示的四種光現象，下列說法中正確的是（　　）

A．圖甲是觀察對岸的樹木在水中倒影的光路圖
B．圖乙太陽光通過三棱鏡被分解成七色光是光的色散現象
C．圖丙中手影游戲，墻上呈現的是正立、放大的虛像
D．圖丁中小孔成像，光屏上的像是倒立、放大的虛像
二、填空題
8．如圖的“光影閱讀器”利用激光投影和成像技術，開機后該設備將資源投影到白色粗糙桌面上，直接在桌面上用手進行觸控操作。白色桌面便于 各種色光（選填“吸收”或“反射”）；粗糙的桌面可以使光發生 ，人就能從不同方向看到它。
9．在①太陽、②月亮、③螢火蟲、④霓虹燈、⑤寶石、⑥LED燈中，屬于自然光源的是 ；屬于人造光源的是 ；不屬于光源的是 。（填序號）
10．一束光在玻璃和空氣兩種物質中傳播，在分界面發生了反射和折射，如圖所示，和互相垂直，是分界面或者法線，其他為光線，根據圖中角度關系可知， 為分界面，此時的折射角為 。

11．一束紅光經三棱鏡折射后，在光屏上a點處形成一個紅色光斑：保持入射光位置、方向及三棱鏡位置不變，若將紅光改為紫光，則光屏水平向 移動（選填“左”或“右”），紫色光斑可位于a點處；若改用白色的太陽光照射，光屏上會出現一條七彩光帶，其中的紅、 、藍三基色可以混合出其他色光。
12．光在 介質中沿直線傳播，光在真空中傳播速度為 m/s。
三、實驗題
13．如圖甲所示，用易拉罐制作的簡易針孔照相機，做小孔成像實驗。
(1)利用針孔照相機觀察蠟燭的成像時，孔對著 （選填“蠟燭”或“眼睛”），可觀察所成的像；
(2)將蠟燭靠近針孔照相機少許，蠟燭的像將 （選填“變大”“變小”或“不變”）；
(3)正午時，小華在地面上鋪一張白紙，將刻有邊長為1cm的小孔的紙板正對著太陽，保持紙板與白紙的距離為30cm，觀察白紙上的光斑。為了研究小孔大小對成像的影響，小明又設計了四種有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上。如乙圖所示。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，改變孔的大小，觀察光斑形狀的變化情況，能滿足實驗要求的 （選填“A”、“B”、“C”或“D”）理由是： ；
(4)①正對著太陽，保持紙板與地面距離不變，地面的白紙上出現亮斑，緩慢向左移動覆蓋卡片乙，改變透光孔的大小，觀察到的現象是：剛開始時，白紙上光斑大小將 （選填“變大”、“不變”或“變小”），光斑亮度 （選填“增強”、“不變”或“減弱”）；②當小孔足夠小時，此時光斑形狀是圓形，繼續移動覆蓋的卡片，減小通光孔的大小，白紙上光斑大小將 （選填“變大”、“不變”或“變小”），光斑亮度 （選填“增強”、“不變”或“減弱”）；
(5)晴天的正午時分，走在公園的樹林里，小華看到陽光透過樹葉的縫隙在地上留下許多大小不同的圓形光斑，圓形光斑大小不一原因是 。
14．【問題】五代時期名士譚峭所著《化書》中，記載了照鏡子時“影與形無異”的現象。平面鏡成像有何特點呢？
【證據】二妹同學利用圖甲所示裝置進行探究。
(1)組裝器材時，應使玻璃板與水平桌面 ；
(2)選用兩根完全相同的蠟燭A、B是為了比較像與物的 關系；改變蠟燭A到鏡面的距離，移動鏡后的蠟燭B，發現B總能與A的像完全重合，說明平面鏡成像的大小與物體到鏡面的距離 （選填“有關”或“無關”）；
(3)為確定像的虛實，需在蠟燭B位置放一個光屏，并在圖乙中的 （選填數字序號）處觀察光屏上是否有像；
(4)二妹為了更好地研究像與物的位置關系，采用了彩色LED光源進行實驗，現有“AFMTVX”六種字母形狀的光源供選擇，你認為最佳選擇是 （選填字母）；
【交流】
（1）二妹完成試驗后，采用厚玻璃板做實驗，發現A蠟燭在玻璃板上有兩個像，移動B蠟燭分別找到兩個像的位置如圖丙所示，測得兩個像到平面鏡的距離L1=1cm、L2=1.4cm，由此可知玻璃板的厚度為 cm；
（2）根據實驗的經驗可知，如果白天在較暗的室內照鏡子，為了更清楚看到自己的容貌，人應該讓 （選填“鏡子”“臉”或“鏡子和臉”）朝向窗戶。
四、計算題
15．小芳面向穿衣鏡站在鏡前1m處，鏡中的像與她相距多少米？若她遠離平面鏡后退0.5m，則鏡中的像與她相距多少米？鏡中像的大小會改變嗎？
16．打雷和閃電是同時發生的。小明測出自觀察到閃電起至聽到雷聲的時間為15s，已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，光在空氣中的傳播速度為3×108m/s，求：
(1)發生閃電處距小明的直線距離約多遠？（不計光傳播所需時間）
(2)光從閃電處到小明處需要多少時間？
《第四章 光現象》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7
答案 D B D C C B B
1．D
【詳解】小紅站在豎直放置的試衣鏡前4m處，過了一會兒，她又向靠近試衣鏡的方向走了3m，此時物距等于1m，根據平面鏡成像的特點是像距等于物距，像的大小等于物的大小，此時像距1m，像不變，故D正確，ABC錯誤。
故選D。
2．B
【詳解】A．手影游戲是光的直線傳播形成的，故A不符合題意；
B．水中倒影屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故B符合題意；
C．筷子“彎折”是水中筷子反射的光斜射入空氣中發生折射形成的，故C不符合題意；
D．光的色散屬于光的折射現象，故D不符合題意。
故選B。
3．D
【詳解】因暗室安全燈是紅燈，所以紅色和白色的物體能反射紅光，而呈現紅色；不是紅色或白色的物體吸收了紅光，沒有光反射出來，都呈現黑色。如果溫度計的液柱是紅色，在暗室內安全燈的照射下液柱是紅色，其他物體看來大部分也都微顯紅色，所以液柱不容易看清楚。如果溫度計的液柱是藍色，在暗室內安全燈的照射下液柱是黑色，所以能讓我們看得更清楚些。故ABC正確，不符合題意，D錯誤，不符合題意。
故選D。
4．C
【詳解】A．由圖可知，OB是入射光線，且反射角等于入射角為60°，故A錯誤；
B．將激光筆靠近N時，入射光線靠近法線，反射光線也靠近法線，即光線OA會靠近ON，故B錯誤；
C．不同角度都能看到反射光線，是因為發生了漫反射，故C正確；
D．繞ON前后轉動E板，E板上觀察不到光線，證明反射光線與入射光線在同一平面內，故D錯誤。
故選C。
5．C
【詳解】A．測溫儀的測溫原理與驗鈔機的工作原理是不同的，驗鈔機是利用的紫外線，測溫儀利用的是紅外線，故A錯誤；
BC．測溫儀是通過測量人體發出紅外線來測量體溫的，而不是儀器自身發出的紅外線，故B錯誤，C正確；
D．人的體溫越高時，人體發出的紅外線是越強的，故D錯誤。
故選C。
6．B
【詳解】影子是光的直線傳播形成的，連接路燈及小華頭部得到一直線，此直線與地面的交點到小華在地面所處位置的距離即為影子的長度，所以走近路燈時，影子變短。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
7．B
【詳解】A．樹木在水中倒影，是因為來自岸上樹木的光線斜射到水面上發生反射，反射光線進入眼睛，所以才能觀察到對岸的樹木在水中的倒影，故A錯誤；
B．白光是復色光，三棱鏡對不同色光的折射程度不同，所以被分解成七色光，這是光的色散現象，屬于光的折射，故B正確；
C．手影游戲，墻上呈現光線照不到的陰暗區域，不是像，故C錯誤；
D．由圖可知，小孔成像，光屏上的像是倒立、放大的實像，故D錯誤。
故選B。
8． 反射 漫反射
【詳解】[1]白色可以反射各種顏色的色光，所以白色桌面便于反射各種色光，使人看到正常的畫面。
[2]人能從各個方向看到桌面上的信息，說明反射光線射向了各個方向，所以粗糙的桌面使光發生了漫反射。
9． ①③ ④⑥ ②⑤
【詳解】[1][2][3]自身能發光的物體叫光源，太陽、螢火蟲、霓虹燈、LED燈都屬于光源，且太陽和螢火蟲屬于自然光源，霓虹燈和LED燈屬于人造光源；月亮、寶石自身不會發光，不屬于光源。
10．
【詳解】[1][2]根據圖中角度關系可知，，為入射角和反射角，則為法線，為分界面，OB是折射光線，此時的折射角為。
11． 左 綠
【詳解】[1]因為紫光經過三棱鏡時的折射程度比紅光大，保持入射光位置、方向及三棱鏡位置不變，若將紅光改為紫光，則光屏水平向左移動，紫色光斑可位于a點處。
[2]紅、綠、藍三種色光是光的三基色，不能再分解成其它色光，這三種色光可以混合出其他色光。
12． 同一種均勻 3×108m/s
【詳解】[1][2]光的直線傳播需要滿足2個條件，一是同種介質，二是介質分布均勻，故光在同一種均勻介質中沿直線傳播；光在不同介質中傳播的速度不同，光在真空中的傳播速度為3×108m/s。
13．(1)蠟燭
(2)變大
(3) A 只有A改變了孔的大小形狀不變，其他的改變孔的大小的同時改變了形狀；
(4) 變小 不變 不變 減弱
(5)樹葉縫隙到地面距離不同
【詳解】（1）孔應該對著蠟燭，讓火焰的光線通過小孔進入筒內，可觀察到塑料薄膜上形成的像。
（2）將蠟燭靠近針孔照相機少許，蠟燭的像將變大，因為物距變小，像變大。
（3）[1][2]從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，改變孔的大小，觀察光斑形狀的變化情況，能滿足實驗要求的A，理由是：只有A改變了孔的大小形狀不變，其他的改變孔的大小的同時改變了形狀；而BCD圖中從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙時，孔的大小和形狀都改變。故應該選擇A圖。
（4）[1][2]因為太陽光是平行光，開始時孔較大，所以形成的是和孔面積大小相等的光斑，而且亮度與孔大小無關，光斑亮度不變；則減小孔的大小時，白紙上光斑大小將變小，光斑亮度不變。
[3][4]當小孔到地面的距離一定時小孔越來越小地面上就越容易得到太陽的像（小孔成像），此時光斑形狀是圓形；繼續移動覆蓋的卡片，減小通光孔的大小，白紙上光斑大小將不變，光斑亮度減弱。
（5）樹葉縫隙到地面距離不同，太陽到孔的距離都近似相等的，但縫隙大小不同，那么較大的縫隙會形成較大的圓形光斑，而較小的縫隙則會形成較小的圓形光斑。這是因為縫隙越大，通過的光線就越多，形成的像也就越大；反之，縫隙越小，通過的光線就越少，形成的像也就越小。
14．(1)垂直
(2) 大小 無關
(3)③
(4) F 0.2 臉
【詳解】（1）探究平面鏡成像特點實驗時，應讓玻璃板與水平桌面垂直放置。
（2）[1]實驗中選擇兩根完全相同的蠟燭是為了比較像與物的大小關系。
[2]多次改變蠟燭A到鏡面的距離，然后移動鏡后的蠟燭B，發現B與A的像總能完全重合，說明平面鏡所成的像，其大小與物體到鏡面的距離無關。
（3）虛像不能成在光屏上，根據圖乙，在蠟燭B的位置放一光屏，需要在③處觀察光屏上是否有像。
（4）[1]平面鏡成像與物相比左右相反，AMTVX左右對稱，無法比較像與物的左右關系，故應選擇F。
[2]根據平面鏡成像特點可知，像與物到鏡面的距離相等，則玻璃板的厚度為
[3]白天在較暗的室內照鏡子，為了更清楚看到自己的容貌，臉要反射較多的光線，所以人應該是臉朝向窗戶外。
15．2m；3m；不變
【詳解】解：由題意可知，小芳距離鏡面1m，根據平面鏡成像特點可知，鏡中的像距離鏡面也為1m，所以鏡中的像與她的距離為
s1=1m+1m=2m
若她遠離平面鏡后退0.5m，此時小芳距離鏡面1.5m，根據平面鏡成像特點可知，鏡中的像距離鏡面也為1.5m，所以此時鏡中的像與她的距離為
s2=1.5m+1.5m=3m
根據平面鏡成像特點可知，平面鏡成的像始終與物體等大，所以鏡中像的大小不變。
答：鏡中的像與她相距2米。若她遠離平面鏡后退0.5m，則鏡中的像與她相距3米。鏡中像的大小不變。
16．(1)5100m
(2)
【詳解】（1）發生閃電處距小明的直線距離為
（2）光從閃電處到小明處需要的時間為

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