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第四章《多彩的光》单元测试
(满分 100 时间 60 分钟)
一.选择题(共 30 分,1-10 题为单选题)
1.(2019•惠城区校级二模)下列光现象中,不能说明光沿直线传播的是( )
A. 小孔成像 B. 水中倒影
C. 手影游戏 D. 树下阴影
【答案】B
【解析】A、小孔成像是由于光的直线传播形成的,故 A 不符合题意;
B、水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故 B 符合题意;
C、手影是由于光的直线传播形成的,故 C 不符合题意;
D、树下阴影是由于光的直线传播形成的,故 D 不符合题意;
故选:B。
2.(2019•新田县三模)下列现象光现象的说法不正确的是( )
A.从早晨到中午阳光下旗杆的影子逐渐变短是光的直线传播现象
B.人在泳池边看到水的深度比实际浅由于光的折射
C.我们能从不同角看到黑板上的字是因为发生了漫反射,不遵循光的反射定律
D.人们在湖边看到了小桥在水中的倒影“是发生了镜面反射,遵循光的反射定律
【答案】 C
【解析】:A、从早晨到中午阳光下旗杆的影子逐渐变短,是光的直线传播形成的,故 A 正确;
B、人在泳池边看到水的深度比实际浅,是由光的折射形成的,故 B 正确;
C、漫反射、镜面反射都遵循光的反射定律,故 C 错误;
D、人们在湖边看到了小桥在水中的“倒影”是平面镜成像,发生镜面反射,遵循光的反射定律,故 D 正确。
故选:C。2
3.(2019•怀远县模拟)在探究光的反射规律时,老师把一块平面镜 CD 竖立在讲台上,坐在 A 点的甲同学
通过平面镜看到坐在 B 点的乙同学(如图)。在这一现象中,光的反射角是( )
A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4
【答案】 C
【解析】由图可知,NN1 是法线,CD 为平面镜,BO 是入射光线,则∠3 是反射角。故选:C。
4.(2017•鄂州)2017 年 5 月 16 日,ofo 共享单车 2 万辆投放鄂州,极大地便利了鄂州市民的出行。使用
者用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。关于单车的使用过程,下列说法正确的是( )
A.车牌上的二维码是光源
B.二维码上白色部分反射光,黑色部分吸收光
C.手机上的摄像头相当于一个放大镜
D.扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
【答案】 B
【解析】A、二维码自身不能发光,不是光源,故 A 错误;
B、白色可以反射所有色光,黑色可以吸收所有色光,因此,二维码中黑色部分吸收光,白色部分反射光,
故 B 正确。CD、摄像头的原理与照相机相同,物体应位置其镜头的二倍焦距之外,此时可成倒立缩小的实
像,故 CD 错误。
故选:B。
5.(2015•泗洪县校级模拟)如图,小明对观看 3D 电影的眼镜产生了兴趣,他用眼镜观察正在工作的液晶
显示屏幕,透过 A 镜片看到的屏幕正常,透过 B 镜片看到的屏幕漆黑;将眼镜在竖直面内转过 90°,透过 B
镜片看到的屏幕正常,透过 A 镜片看到的屏幕漆黑。小明对 3D 眼镜的光学特性的推断,符合事实的是( )3
A.A 镜片是不透光的
B.B 镜片是不透光的
C.A、B 具有不同的光学特性
D.A、B 具有相同的光学特性
【答案】D
【解析】由题意可知,他用眼镜观察正在工作的液晶显示屏幕,透过 A 镜片看到的屏幕正常,透过 B 镜片
看到的屏幕漆黑,说明 A 是透光的;
将眼镜在竖直面内转过 90°,透过 B 镜片看到的屏幕正常,透过 A 镜片看到的屏幕漆黑。说明 B 是透光的,
同时由于放置角度不同,镜片的光学性质发生了同样的改变,所以说明 A、B 具有相同的光学特性。
故选:D。
6.(2018 秋•陵川县期末)有一次,小明上学前取自己的眼镜时,发现自己的近视镜和爷爷的老花镜混在一
起,外形完全一样,如图所示,小明要想找出自己的眼镜,下列做法正确的是( )
A.用手摸镜时,中间厚边缘薄的是近视镜
B.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能会聚的是近视镜
C.让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能发散的是近视镜
D.拿着镜片看字,能把字放大的是近视镜
【答案】C
【解析】A、用手摸镜时,中间厚边缘薄的是凸透镜,用于矫正远视眼;故 A 错误;
B、让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片能呈现一个明亮小光斑的是凸透镜,即是远视镜,故 B 错误;
C、让镜片正对太阳光,太阳光通过镜片后能呈现一个大光斑,即能使得光线发散,所以是凹透镜,即是近
视镜,故 C 正确;
D、拿着镜片看字,把字放大的是放大镜,即是凸透镜,是远视镜,故 D 错误。
故选:C。
7.(2018 秋•安徽期中)小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示。他注意到让凸透镜正对阳4
光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小,当纸片远离透镜时,光斑一直变大,
就测出了光斑到凸透镜中心的距离 L,那么,凸透镜的实际焦距( )
A.一定小于 L
B.一定大于 L
C.可能等于 L
D.可能小于 L、也可能大于 L
【答案】A
【解析】由于光斑到凸透镜的距离为 l 时,即像距为 l 时,纸上呈现一个并非最小的光斑,这个光斑可能
是焦点之后的,也可能是焦点之前的光斑,所以凸透镜的焦距 f≠l;若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变
大,说明凸透镜的焦点不在光斑之后,故焦点应在光斑之前,因此 f 一定小于 l.故 BCD 错误,故 A 正确。
故选:A。
8.(2019•天河区校级二模)如图,水平放置的长方形暗盒 N 内有水平向右的平行光,P 为暗盒右侧面上的
一个圆孔,用一个外径与圆孔 P 相同的光学器件嵌入其中,发现在暗盒右侧与盒侧面平行的光屏 M 上呈现
出一个比圆孔 P 大的圆形光斑,则嵌入圆孔 P 的光学器件( )
A.一定是凹透镜 B.一定是凸透镜
C.可能是凸透镜或凹透镜 D.可能是厚平板玻璃
【答案】 C
【解析】①当在暗盒处嵌入一个凹透镜时,因为凹透镜对光线有发散作用,所以光斑要比暗盒圆孔大。
②当在暗盒处嵌入一个焦距较小的凸透镜时,因为凸透镜对光线有会聚作用,光线在暗盒圆孔和光屏之间
会聚,所以光斑要比暗盒圆孔大。
③当在暗盒处嵌入一个时平板玻璃时,因为平板玻璃对光线即没有会聚也没有发散作用,所以光斑与暗盒
圆孔一样大。5
因此嵌人暗盒圆孔的那个光学器可能是凹透镜也可能是凸透镜。故选:C。
9.(2019 秋•襄州区月考)凸透镜由成放大实像变成为缩小实像,其转折点是物体在( )
A.透镜中心处 B.二倍焦距处 C.焦点处 D.无限远处
【答案】 B
【解析】根据凸透镜成像的规律可知,物体在二倍焦距以外,成的是倒立缩小的实像;物体在二倍焦距与
一倍焦距之间成的是倒立放大的实像。在二倍焦距处物体成等大倒立的实像。所以二倍焦距处是物体成放
大实像还是缩小实像的分界点。综上分析,故选 B。
10.(2019•盐城)雷雨天,小王观察到某次闪电经历的时间为 t1,听到这次闪电发出的雷声持续时间为 t2
(不计云层和山峰间回声时间),刚开始看到闪电到刚开始听到雷声的时间为 t3,声音和光传播速度分别
为 v 和 c,则( )
A.t1=t2,闪电发生位置到小王距离约为 vt3
B.t1<t2,闪电发生位置到小王距离约为 vt3
C.t1=t2,闪电发生位置到小王距离约为 vt3+ct1
D.t1<t2,闪电发生位置到小王距离约为 vt3+ct1
【答案】 A
【解析】因为闪电与雷声同时产生、同时消失,所以它们持续的时间应该是相同的,故 t1=t2;
因此,刚开始看到闪电到刚开始听到需声的时间为 t3,声音的速度为 v,又因此光的传播时间可忽略不计,
故闪电发生位置到小王距离约为 vt3。
综上所述,只有 A 符合题意。故选:A。
二.填空题(每空 2 分,共 20 分)
11.(2013 秋•赫章县校级期中)太阳、点燃的火把、霓虹灯、电视荧屏、萤火虫、水母,把它们分成两类:
一类包括 ,其特征为 ;
另一类包括 ,其特征为 。
【答案】太阳、萤火虫、水母,自然光源;点燃的火把、霓虹灯、电视荧屏,人造光源。
【解析】太阳、萤火虫、水母是自然产生,自然存在的光源,它们是自然光源;
点燃的火把、霓虹灯、电视荧屏不是自然存在的光源,是人造光源。
故答案为:太阳、萤火虫、水母,自然光源;点燃的火把、霓虹灯、电视荧屏,人造光源。
12.(2018 秋•遂宁期末)我国的民谚、俗语和诗词中往往蕴含着丰富的物理知识。现列出以下几条民谚、
俗语和诗词:①“潭清疑水浅”;②“坐井观天,所见甚少”;③“余音绕梁,三日不绝”。其中,能够6
用光的直线传播规律解释的是 (填序号);能够用光的折射规律解释的是 (填序号)。
【答案】②;①
【解析】①“潭清疑水浅”是光从水中斜射入光空气中发生的折射现象;
②“坐井观天,所见甚少”是光沿直线传播;
③“余音绕梁,三日不绝”是回声现象;
故本题答案为:②;①。
13.(2019 秋•大东区期中)某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料
薄膜,制作成一个简易针孔照相机。如图所示,将其水平放置,在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡,灯
泡发光时,可在塑料薄膜上看到灯丝 (选填“倒立”或“正立”)的像。若只将小圆孔改为
三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】倒立;不变
【解析】(1)因为针孔照相机就是小孔成像,小孔成像是由于光的直线传播形成的,小孔成像是倒立实像,
所以在塑料薄膜上看到灯丝倒立的像;
(2)因为小孔成像,像的大小与物体到小孔的距离有关,所以若水平向左移动易拉罐,像的大小会改变;
由小孔成像像的形状与小孔的形状无关,所以只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变。
故答案为:倒立;不变。
14.(2016 秋•太仓市期末)在利用太阳光测量凸透镜焦距时,小华将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在
它的下方,如图所示。当在纸上呈现一个并非最小的光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为 L.小华推断,
凸透镜的焦距一定大于 L。
(1)你认为小华的推断 (选填“正确”或“不正确”)。
(2)为了检验小华的推断是否正确,可将凸透镜向下方的纸张慢慢移近,若观察到纸上呈现的光斑变
(选填“大”或“小”),则他的推断是正确的。
【答案】(1)不正确;(2)大7
【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点,这点是凸透镜的焦点,光线到达焦点并且继续向
前射出,这个非最小的光斑可能在焦点之前,也可能在焦点之后。小华猜测焦距大于 L,说明光斑在焦点之
前。
如果向下移动凸透镜,此时光斑变大,说明光斑在焦点之前,焦距大于 L,说明小华推断正确。
如果向下移动凸透镜,此时光斑变小,说明光斑在焦点之后,焦距小于 L,说明小华推断错误。
故答案为:(1)不正确;(2)大。
三.作图题(共 6 分,每题 3 分,共 2 小题)
15.(2018 秋•盐都区期中)请在图中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围。
【解析】图中圆点是青蛙的位置,将圆点与井口左边的端点相连成一直线,将圆点与井口右边的端点相连
成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范
围。如图所示:
16.(2019•市中区校级模拟)根据图中给出的入射光线和折射光线,在虚线框内画出一个适当的透镜。8
【解析】平行的光线经透镜折射后变得发散,因此该透镜起发散作用,为凹透镜:
四.实验探究题(共 24 分,每大题中每小题 2 分)
17.(2019•怀化)如图是探究光的反射规律的实验装置图,其中 ABCD 是白色硬纸板制成的光屏,并能沿 ON
折转。ON 垂直于 CD。
实验次数 1 2 3 4
入射角 20° 30° 40° 50°
反射角 20° 30° 40° 50°
(1)实验时,将光屏 放置在平面镜上。让一束光紧贴光屏射向平面镜上的 O 点,可在光屏上看
到反射光线,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转一定角度。光屏上看不到反射光。如图乙所示。说明
反射光线、入射光线与法线在 。
(2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在 两侧。
(3)从表格记录的数据分析可得: (答出一个结论即可)。
【答案】(1)垂直;同一平面内;(2)法线;(3)反射角等于入射角
【解析】(1)实验时,将光屏垂直放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的 O 点,可在光屏上看
到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说明反射光线、
入射光线与法线在同一平面内;
(2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在法线的两侧;9
(3)从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。
故答案为:(1)垂直;同一平面内;(2)法线;(3)反射角等于入射角。
18.(2019•邓州市二模)在做探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图 1 所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的亮点,
该透镜对光线具有 作用。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在 上。
(3)如图 2,小刚将蜡烛移至光具座上零刻度线处,向 (选填“左”或“右”)移动光屏,直到烛
焰在光屏上成清晰的像,则该像是 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像;生活中的
就是利用这个规律制成的。
(4)小刚将蜡烛移至光具座上 45cm 刻度线处,小刚从凸透镜的右侧通过凸透镜可以看到烛焰 (选
填“倒立”或“正立”)的像。
(5)小宇同学用由发光二极管做成的“F”字样代替蜡烛作为发光体,他把发光二极管放在 30cm 刻度线处,
移动光屏至成清晰的像,此时在光屏上所成的像是下面的
【答案】(1)会聚;(2)同一高度;(3)左;缩小;照相机;(4)正立;(5)A
【解析】(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点,可知,凸透镜对光线具有会聚作用,
焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是 11cm。
(2)点燃蜡烛后,调节烛焰中心、透镜中心和光屏中心大致在同一高度上;
(3)由图可知,此时的物距为 50cm,物距大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像,其应用是照相机;此
时像距在一倍焦距和二倍焦距之间,所以应将光屏向左移动;
(4)小刚将蜡烛移至光具座上 45cm 刻度线处,此时物距小于焦距,成正立、放大的虚像;
(5)把发光二极管放在 30cm 刻度线处,此时物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立的实像,像与物体
的左右、上下相反,则 A 正确。10
故答案为:(1)会聚;(2)同一高度;(3)左;缩小;照相机;(4)正立;(5)A。
19.(2019•朝阳)如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)为了使观察到的实验现象更好一些,该实验最好选择在 (填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)实验中选择薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定 。
(3)实验中将点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前,然后将未点燃的蜡烛 B 放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛 B 与
蜡烛 A 的像完全重合。此实验现象说明像与物 。
(4)将蜡烛 B 拿走,然后在蜡烛 B 的位置上放一张白纸,在白纸上 (填“能”或“不能”)看到
蜡烛 A 的像。说明平面镜所成的像是 (“实”或“虚”)像。
【答案】(1)较暗;(2)像的位置;(3)大小相等;(4)不能;虚
【解析】(1)在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是
最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以应
在比较暗的环境中进行实验。
(2)用透明的玻璃板代替平面镜,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,也便于比较物像的大小关系。
(3)实验时,她在玻璃板前放置点燃的蜡烛 A,将蜡烛 B 放在玻璃板后并移动,在玻璃板的 A 侧现察;当
B 和 A 的像完全重合时说明像和物的大小相等;
(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,在白纸上不能看到蜡烛的像,可知平面镜所成的像是虚像。
故答案为:(1)较暗;(2)像的位置;(3)大小相等;(4)不能;虚。
四.计算题(20 题 10 分,21 题 10 分)
20.(2019 秋•合肥期中)为了探测地球与月球之间的距离,向月球发射激光束,经反射后被接收,激光束
从发出到接收共需 2.56s,求地球到月球的距离。(光的速度为 3×108m/s)能不能用超声波测量地球和月
球的距离?为什么?
【解析】由题知,激光从月球传到地球所用的时间:11
t= ×2.56s=1.28s,
由 v= 得地球到月球的距离:
s=vt=1.28s×3×108m/s=3.84×108m=3.84×105km;
声音的传播需要介质,真空不能传声,月球上是真空不能用超声波测量地球和月球的距离。
答:地球到月球的距离为:3.84×105;不能,月球上是真空。
21.(2019 秋•蒙城县期中)齐天大圣孙悟空一个跟斗可以翻十万八千里(相当于 5.4×104km),一秒可以
翻一个跟斗,可他却想与光比比谁快,请你做裁判。
(1)谁更快,请通过计算说明原因?
(2)太阳与地球相距 1.5×1011m,那么光跑一趟要多久?
【解析】(1)孙悟空翻跟头的速度为
v= = =5.4×107m/s<3×108m/s
所以光更快。
(2)光跑一趟所用时间为
t 光= = =500s
答:(1)光跑的快;
(2)光跑一趟需 500s。