1、第四章多彩的光一、单选题1战国时期，墨经中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题图中的光学现象与影子的形成原理相同的是A湖中倒影B日食现象C海市蜃楼D雨后彩虹【答案】B【解析】A、湖中倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故A不符合题意；B、日食的形成，是光的直线传播形成的现象，故B符合题意；C、海市蜃楼属于光的折射现象，故C不符合题意；D、雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，属于光的折射，故D不符合题意故选B2太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑，这些圆形光斑是（）A树叶的虚像B树叶的实像C太阳的虚像D太阳的实像【答案】D【解析】
2、树阴下的地面上出现的圆形光斑，是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的像，是实像，是由光的直线传播形成的故选D3王平的爷爷眼睛“花”了，可为他选择的镜子是（）A凹透镜 B平面镜 C凸透镜 D凸面镜【答案】C【解析】王平的爷爷眼睛“花”了，这是远视眼的症状，远视眼是由于眼轴较短，或者晶状体的曲度过小，在不使用调节状态时，平行光线通过眼的屈折后交点落于视网膜之后而在视网膜上不能形成清晰的图象需要佩戴凸透镜进行矫正故选C4某同学在“探究凸透镜成像的规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图所示下面给出的生活中常用物品工作时原理与此现象相同的是（）A照相机B投影仪C放大镜D近视镜【答案】A【解
3、析】要解决此题，需要掌握凸透镜成像的规律及其应用：当u2f时，成倒立、缩小的实像像距2fvf，照相机、摄像机就是根据这个原理制成的当u=2f时，成倒立、等大的实像，像距v=2f，可以粗测焦距当fu2f时，成倒立、放大的实像像距v2f幻灯机、投影仪就是根据这个原理制成的当u=f时，无像经凸透镜折射后的光线是平行的，没有会聚点当uf时，成正立、放大的虚像放大镜就是根据这个原理制成的5光的色散现象说明（）A太阳光是由三原色组成B太阳光是由三色光组成C白色光是单色光D太阳光可以分成七种颜色色光【答案】D【解析】光的色散现象中，白色的太阳光透过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，所以白
4、色光属于复色光，答案选D6下列关于光现象的描述中正确的是：( )A平面镜成像是由于光的折射产生的B日食和月食都是由于光的直线传播产生的C在湖边看到水中的小鱼和蓝天上的白云都是光的反射现象形成的虚像D人们看到不发光的物体，是因为物体表面产生的漫反射不遵守光的反射定律【答案】B【解析】A. 平面镜成像是由于光的反射产生的，A错误；B. 日食和月食都是由于光的直线传播产生的，B正确；C. 在湖边看到水中的小鱼和蓝天上的白云都是光的折射现象形成的虚像，C错误；D. 人们看到不发光的物体，是因为物体表面产生的漫反射，漫反射也遵守光的反射定律，D错误；故选B。7太阳光与水平方向成40角，要使反射光线沿水平
5、方向传播，则平面镜与水平方向的夹角是( )A20或40B40或70C20或70D只能是20【答案】C【解析】太阳光与水平面成40角，反射光线沿水平方向传播，所以反射光线与入射光线的夹角是40或140根据反射角与入射角相等，做出法线，根据法线与镜面垂直做出镜面如图所示：或所以镜面与水平面的夹角是904070或90 140 8以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S，黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P，如图所示。一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时，通过P孔能几次被S所发出的光照射到（）A1次 B2次 C3次 D4次【答案】D【解析】S发出的光线，从小孔P射出，有以下四种情况
6、：由点光源S发出的光线直接从小孔P射出，如下图；由S发出，经过平面镜MO反射后，直接通过小孔P的光线，如下图；由S发出，经过平面镜NO反射后，直接通过小孔P的光线，如下图；由S发出，经过平面镜MO反射后再经过平面镜NO反射通过P的光线，如下图：故选D9某物理兴趣小组的同学在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系如图，则当物体离凸透镜的距离为20cm时所成的像是（）A倒立缩小的实像 B倒立放大的实像C倒立等大的实像 D正立放大的虚像【答案】B【解析】试题分析：由图示分析可知该透镜的焦距为15cm，所以距离为20cm时所成的像是倒立放大的实像。
7、10如图，在探究凸透镜成像的规律时，将焦距为10cm的凸透镜放置在光具座上50cm处，在蜡烛从10cm处逐渐移至45cm处的过程中，清晰烛焰像的变化情况是（）A 先变大后变小 B先变小后变大C始终是成实像 D先成虚像后成实像【答案】A【解析】由题意知，f=10cm，蜡烛在10cm到40cm之间，物距大于f，成实像，由10cm处逐渐移至40cm处的过程，物距变小，成的像逐渐变大；由40cm到45cm处的过程，凸透镜成虚像，虚像是逐渐变小的；由上分析知，蜡烛从10cm处逐渐移至45cm处的过程中，像先变大后变小，先成实像后成虚像故选A二、填空题11已知一束光线与镜面成60角射到平面镜上，则入射角是
8、_，反射角是_，反射光线和入射光线的夹角是_度【答案】2360【解析】由图知，2是入射光线与法线的夹角，则2是入射角，3是反射光线与法线的夹角，所以反射角是3；光线与镜面成60角，所以入射角为906030，反射角等于入射角也为30，则反射光线和入射光线的夹角是30260.12凸透镜的镜片中央比边缘_，对光线有_作用；凹透镜的镜片中央比边缘_，对光线有_作用。【答案】厚会聚薄发散【解析】透镜可以分为两类：凹透镜和凸透镜，中央比边缘厚的叫凸透镜，对光起会聚作用；中央比边缘薄的叫凹透镜，凹透镜对光有发散作用。13太阳光通过棱镜后会分解成 _ 这说明太阳光是由 _ 组成的，这是光的 _ 现象【答案】红
9、、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光色散【解析】由于不同颜色的光的波长不同，通过三棱镜的折射程度不同，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。说明太阳光有这七种色光组成，这是光的色散现象。14患近视眼的同学佩戴的近视镜是_，老年人佩戴的远视镜是_，潜望镜是_(填“平面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”)【答案】凹透镜凸透镜平面镜【解析】近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，应佩戴发散透镜使光线推迟会聚，因凹透镜对光线有发散作用，所以近视眼应该配戴凹透镜才能看清远处的物体；凸透镜对光有会聚作用，远视眼是像成在了视网膜的后方，为了将光线会聚，需要用凸透镜来矫正远视眼，这样才
10、能看清近处的物体；潜望镜内部上下拐角处各安装一个平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45度角，物体通过两次反射使下面的一方就可以看到上面的物体的虚像；15小芳站在竖起的穿衣镜前5m处，小芳的身高为1.65m，小芳的像与镜的距离为_m，小芳的像高为_m；若小芳向镜移动3m后，小芳与镜中的像距离为_m，此时像的大小_（选填“变大”、“变小”或“不变”）现将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面1m处，如图所示，这时她_（选填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像【答案】51.654不变仍能【解析】1由于物到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等，所以当小芳站在竖直放置的平面镜前5 m处，那么她的像与
11、平面镜的距离也是5 m2平面镜成的像与物体是等大的，所以小芳同学身高1.65 m，她在镜中的像高也为1.65 m.3小芳向镜移动3 m时，到平面镜的距离变为2 m，则镜中的像与本人相距:4平面镜成的像与物体是等大的，与物体到镜子的距离无关，当靠近平面镜时，像的大小不变.5由于成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的，故在镜后放一物体并不防碍光的反射，同时也不会防碍成像，所以这时她仍能在镜中看到自己的像16在下图中，_图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图，矫正远视眼应配戴眼镜的镜片是_（填“凸透镜”或“凹透镜”）.远视眼明视距离 _25m（填“大于”“小于”或“等于”）.【答案】甲凸大
12、于【解析】从由远视眼的成因，即远视眼是由于晶状体曲度变小，会聚能力减弱，像呈在视网膜的后方可知，甲图是远视眼成像情况，要想使像呈在视网膜上，应使光线提前会聚，应佩戴会聚透镜，即凸透镜.25cm是正常人眼睛的明视距离，大于25cm时为远视眼，小于25cm时为近视眼，因此远视眼的明视距离大于25cm.17一条入射光线与镜面的夹角为60，反射角是_ 。若反射角增大15，反射光线和入射线的夹角是_ 。若反射光线与镜面垂直，则入射角是_，反射角是_。在光的反射现象中_跟_和法线在同一平面上。【答案】30 90 0 0 入射光线反射光线【解析】根据光反射定律，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射
13、角此时入射光线与镜面的夹角为60，则入射角为90-60=30，所以反射角也为30；当反射角增大15时，则入射角也增大15，变为45，此时反射光线与入射光线的夹角就等于反射角与入射角之和，即为90；当入射光线垂直射向镜面时，反射光线与镜面垂直；入射角为0，则反射角也为0在光的反射现象中入射光线跟反射光线和法线在同一平面上。18如图，MM是空气和水的分界面，光从空气射到水面时既发生反射也发生折射。由图可知， OC是_ 光线，N0C是_ 角。MM的_ （填上方、或下方）是介质空气。【答案】折射折射上方【解析】根据反射光线与入射光线分居法线两侧,折射光线与入射光线与分居法线两侧,NN是法线，所以AO是
14、入射光线；由图可以看出AON=BON，已经判断出AO是入射光线，所以OB是反射光线；MM是分界面，AO是入射光线，OC与AO在两种不同介质中，所以OC是折射光线；NOC是折射光线与法线的夹角，所以叫折射角。折射角小于入射角，所以MM的上方是介质空气。故答案为：折射折射上方19一束平行光经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，由图可知，此凸透镜的焦距为_cm；当把蜡烛放在此凸透镜左侧12 cm处时，如图乙所示，则从该凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到一个_(选填“正立”或“倒立”)、放大的虚像【答案】15正立【解析】1一束平行光经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示，则F点为凸透镜的焦点，根据焦距的定义
15、知，图中焦点F到光心的距离即为焦距，所以此凸透镜的焦距为15cm；2当把蜡烛放在此凸透镜左侧12 cm处时，物距小于焦距，根据凸透镜成像规律知，此时成正立放大的虚像，且物、像位于同侧；所以如图乙所示，从该凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到一个正立、放大的虚像20学习透镜知识时，秦老师与同学们发现照相机、投影仪与放大镜，在距离、成像等方面有差异，经过讨论，确立了探究课题“凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟_(填“物体的大小”或“物距”)有什么关系”，小敏同学利用图示装置进行实验时，发现当物距大于二倍焦距时移动光屏能承接到一个倒立、_的实像，与上面研究过的_成像原理相同；若想让所成实像变大些，可将蜡烛适
16、当_(填“靠近”或“远离”)透镜【答案】物距；缩小；照相机；靠近【解析】试题分析：探究“凸透镜成像规律”，发现照相机、投影仪与放大镜，在距离、成像等方面有差异，因此探究问题应该是凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟物距的关系是什么；根据凸透镜成像规律，可知，u2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；凸透镜成实像时，物近像远像变大若想让所成实像变大些，应减小物距，可将蜡烛适当靠近透镜三、作图题21如图所示，两面平面镜互相垂直，一束光线斜射到平面镜上，请在图中完成光路图（_）【答案】见解析【解析】首先画出法线，入射光线与镜面的夹角是60，所以入射角是906030.根据反射角等于入射角做出第一次的反射光
17、线做出第二个镜面的法线，由图知，入射角为60，根据反射角等于入射角，做出第二次的反射光线22如图甲，入射光线AO与水平面成40角斜射向水面，请作出反射光线并大致作出折射光线的大致位置（_）【答案】【解析】过入射点O作垂直于界面的法线，根据入射角等于反射角画出反射光线；根据折射角小于入射角画出折射光线如图所示：23我国古代的“千里眼”是富有想象力的神话，随着科学技术的飞速发展，天文望远镜已将神话变成现实图中天文望远镜是由两个透镜组成的，请完成两条入射光线经过两个透镜的光路（其中F1是透镜L1的焦点，F2是透镜L2的焦点）（_）【答案】【解析】延长线过凹透镜另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主
18、光轴，平行于主光轴的光线通过凸透镜后将会聚到凸透镜的焦点，如图所示：四、实验题24如图所示，是某同学探究光的反射规律的实验：如图甲让光线沿纸板射向镜面的O点，然后改变_的方向，观察反射光线如何变化得出结论：反射角_入射角.且_和_分居在法线两侧；把纸板的半面F向前或向后折，照图乙那样，则_（填“能”或“不能” ）看到反射光线，从而表明_【答案】入射光线等于入射光线反射光线不能反射光线、入射光线和法线在同一个平面内【解析】如图甲让光线沿纸板射向镜面的O点，然后改变入射光线的方向，根据观察反射光线如何变化，即反射角与入射角的关系可以得出结论：反射角等于入射角.且入射光线和反射光线分居在法线两侧；把
19、纸板的半面F向前或向后折，照图乙那样，则两块纸板不在同一平面内，这时在纸板F上不能看到反射光线；此实验现象表明，反射光线、入射光线和法线在同一个平面内25在探究“平面镜成像特点”的实验中，选取完全相同的蜡烛A和B,高为7cm如图所示，在竖直的玻璃板前lOcm处放一支点燃的蜡烛A,烛焰高2cm（1）最好选用_玻璃板（选填“茶色”、“无色透明”）进行实验（2）选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较_（3）在利用蜡烛B确定出蜡烛A成像的位置后，移去蜡烛B，并在其所在位罝上放一光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像则平面镜所成的像是_像（选填“实”、“虚”）（4）根据平面镜成像的特点可判断，身高1.7m的人，站在
20、镜前5m处，他在镜中所成的像到平面镜的距离是_m；当他远离平面镜时，像的大小_（选填“变大”、“变小”、“不变”）【答案】茶色像与物大小关系虚5不变【解析】（1）无色透明玻璃板透光性太强，容易受到玻璃另一侧物体的干扰茶色玻璃板透光性较差，成像主观感觉比无色玻璃好得多，故应选择茶色玻璃板（2）两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的（3）因为光屏只能接收实像，不能接受虚像，光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像，所以说明平面镜成的像是虚像（4）由平面镜成的像特点可知，平面镜成的像是正立等大的虚像，因为平面镜成的像到镜的
21、距离与物到镜的距离相等，所以人离镜5m，像离镜也应是5m；又因为不论物离镜远还是近，像与物大小都相同，当人远离镜子时，像的大小是不变的26小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、火柴、光屏，做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)测量凸透镜的焦距如图所示，则该凸透镜的焦距为_cm。(2)实验中发现光屏上成像如图所示，你认为造成这种现象的原因是：_。(3)将蜡烛放在距凸透镜16 cm处，前后移动光屏，小明_(填“能”或“不能”)在光屏上看到清晰的像。(4)小明做完实验后，又想用手表代替蜡烛，看在光屏上能成什么样的像。于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图甲所示。把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平
22、行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图乙所示。移动光屏直到成清晰像为止。此时表盘在光屏上所成的像是图丙中的（_）【答案】略略略略【解析】平行于主光轴的直线经过凸透镜折射以后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。焦点到光心的距离叫焦距，有图可以看出凸透镜的焦距为9.5cm。由图可知像在光屏的上方，原因是实验时馅心、凸透镜、光屏的中心不在同一高度（或是蜡烛火焰高度偏低）。将蜡烛放在距凸透镜16 cm处，此时物体位于一倍和二倍焦距之间，成倒立放大的实像所以能在光屏上看到。根据凸透镜成倒立的实像，不仅左右相反，而且上下相反。可知表盘在光屏上所成的像是图丙中的D.故答案为(1) 9.5cm （2）实验时馅
23、心、凸透镜、光屏的中心不在同一高度（或是蜡烛火焰高度偏低）。（3）能（4）D27小超、小亮、小美通过物理知识的学习，知道了放大镜是凸透镜（1）在活动课中，小超用放大镜观察自己的手指（如图甲），看到的是手指的_像（选填“虚”、“实”），要让这个像更大，应该让手指与放大镜之间的距离适当的_（选填“大”、“小”）一点点再用放大镜观察远处的房屋（如图乙），看到房屋_（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像（2）小亮在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范在如图的位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像这个像的成像原理与_（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）相同若将蜡烛向左
24、移动1cm，应将光屏向_（选填“左”或“右”）移动_（选填“小于”“大于”或“等于”）1cm，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要_（选填“小”或“大”）些（3）小美做实验时，由于蜡烛长时间燃烧，会使烛焰在光屏上所成的像少许偏离光屏中央，要使像继续成在光屏中央，只调节凸透镜，他应该向_（选填“上”或“下”）移动为了粗侧某个凸透镜的焦距，在一个大晴天，小美上午第二节课下课后到一块阳光充足的地方，将凸透镜与水平地面平行放置，反复调节凸透镜到地面的距离，直到在地面上出现一个最小的亮点，测出凸透镜的光心到地面的距离，反复进行多次试验后，将所测的合理数据求平均值，将这个平均值当做这个凸透
25、镜的焦距由此可知，小美粗测焦距的方法是_（选填“正确”或“错误”）的【答案】虚大缩小照相机左小于小下错误【解析】(1)当用放大镜观察自己的手指时，此时手指在凸透镜的焦点之内，成放大、正立的虚像，成虚像时，物距越大，像越大，所以要让这个像更大，应该让手指与放大镜之间的距离适当大一点点(2)若看远处的物体，此时物体在凸透镜的2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像（3）此时物距大于像距，成倒立缩小的实像，与照相机成像原理相同；若将蜡烛向左移动1cm，物距增大，像距减小，像变小，故应将光屏向左移动小于1cm，才能再次在光屏上成清晰的像，此时像的大小比刚才的像要小些因为成缩小实像时，物距移动的距离大于像距移动的距离（3）烛焰下移，像向上移动，所以透镜应向下移动，像才能成在光屏中央；凸透镜与水平地面平行放置，没有正对太阳光，光线不与主光轴平行，会聚点不是透镜焦点，故该方法错误