第四章 光现象 章节练习
一、单选题
1．《中国诗词大会》在央视综合频道播出，让我们分享诗词之美，感受诗词之趣。对于诗词中物理知识的解释，下列说法正确的是（ ）
A．“霜叶红于二月花”中“霜”的形成是升华现象，需要放出热量
B．“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”，“钟声到客船”说明空气能够传播声音
C．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，“倒影”是光的折射形成的
D．“池水映明月，潭清疑水浅”，“水浅”是由光的反射造成的
2．下列有关光现象的说法，正确的是（ ）
A．验钞机可通过红外线验证钞票上的荧光标记，来检验钞票的真伪
B．某种“夜视仪”可根据人体、岩石、坦克发出的紫外线不同，在夜晚观察和监视目标
C．电视画面上的色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
D．红色的牡丹花由于只反射红光，吸收其它色光，所以它看起来是红色的
3．面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不要贸然下去，因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同，下面四幅图能正确解释此现象的是（ ）
A． B．
C． D．
4．下列现象中，可以说明白光是由色光组成的是（ ）
A．在平静的湖面上可以看到蓝天白云 B．游泳池注水后，看上去好象变浅了
C．太阳光经过三棱镜后可以出现彩色光带 D．光线遇到障物后，可形成影子
5．为了使同学养成良好的行为规范，注重自己的仪表，学校大门旁的墙上竖直放置了一块平面镜，让学生一进入学校就要正衣冠.当小明进校后站在平面镜前整理衣服时，下列说法正确的是（ ）
A．小明在平面镜中所成的像与他左右相反，上下相反
B．当小明逐渐面镜时，他在平面镜中的像逐渐变大
C．小明想通过平面镜看见自己的全身像，则平面镜的高度至少和他身高相同
D．如果墙上的平面镜碎成了两块，小明仍然只能看到一个自己的像
6．图中是物体在平面镜中成像的情况，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，光线从一种介质射入另一种介质，MN是两种介质的分界面，其中一种介质是空气，则折射角度数是（ ）
A．30° B．40° C．50° D．60°
8．如图所示，一本书掉在了地上，小明和小聪从不同方向同时看到了它，下列有关说法正确的（ ）
A．小明和小聪都能看到书是因为光路是可逆的
B．小明和小聪都能看到书说明光的反射可以不遵循反射定律
C．小明和小聪都看到书是光发生了漫反射
D．小明和小聪都能看到书是因为书是光源
9．如图所示，一只熊猫在平面镜前欣赏自己的像，他看到的像应该是选项中的哪一个（ ）
A．
B．
C．
D．
10．超市肉类区常使用一种发出红光的“生鲜灯”。若仅在该灯照射下，看到肉品上蓝色检疫章的颜色是（ ）
A．红色 B．蓝色 C．黑色 D．绿色
二、多选题
11．下列说法不正确的是
A．红色的牡丹花看上去为红色是由于它吸收红光，反射其他色光引起的
B．有时雨后天空会出现彩虹，这是由于太阳光发生了色散
C．电视机的遥控器可以发出不同的红外线来实现电视机的遥控
D．紫外线的照射对人体都是有害无益的
12．如图所示，一束太阳光与水平面成 30°射来，小明想利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中，下列说法中正确的是（ ）
A．入射角是 30° B．入射角是 60°
C．平面镜与水平面的夹角是 60° D．平面镜与水平面的夹角是 65°
三、计算题
13．如图所示，第一次测定声音在海水中的速度是用下面方法进行的：准备两只船，先在一只船上实验员在水里放下一个钟，敲钟的同时使船上的火药发光，在另一只船上的另一个实验员向水里放下一个听音器，他测量从看到火药火光到听到钟声所经历的时间。
（1）两只船相距14km，在看到火药闪光后10s才听到钟声，声音在水中的传播速度是多少？
（2）两船相距远一些好，还是近一些好，为什么？
14．如图所示的光路图中，是镜面，AO为入射光线，已知。
（1）此时反射角等于多少度？同时需要在图上标注出入射角和反射角。
（2）若光线AO绕O点顺时针旋转15°后，则反射光线与入射光线的夹角等于多少？
（3）若镜面绕O点顺时针旋转15°后，则反射光线与入射光线的夹角等于多少？
四、填空题
15．某同学在学习了光学知识后，将光的反射和光的折射的相关内容进行整理，部分整理内容如下表所示，请你将表格中空缺处填写完整。
光的反射 光的折射
传播 光返回原来介质 两种介质的界面上发生
规律 反射角 入射角 ； ； 当光垂直于界面入射时，入射角为0 ，反射（折射）角为 ； 当光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射角小于入射角； 当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角 入射角。
应用 平面镜 改变光的传播方向； 。 （举一例即可）
16．有一种利用光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度的，光路图如图所示。当光线与液面的夹角为30°时，反射角的大小为 ；当光屏上的光点由S1移到S2，表示液面 （选填“上升”、“下降”或“不变”）。
17．雨后彩虹，十分壮丽，彩虹是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴发生 和 产生的，这个现象可以由太阳光通过玻璃三楼镜的实验来解释．由图可知，通过三棱镜时红光的偏折程度比紫光要 （填“大”或“小”）.
18．“坐井观天，所见甚小”是因为光的 形成的．井中浮在水面的青蛙下雨后观察的范围将变 （大/小）．为了观察井口外右侧的情况，青蛙应向 （左/右）移动．
五、实验题
19．如图所示，探究平面镜成像的特点。
（1）用玻璃板代替平面镜，是利用玻璃板既能象平面镜一样 ，又能观察到 ；
（2）白纸上画线，标注的平面镜位置，应是玻璃板的 （选填“前”或“后”）表面；用刻度尺测量的物距是物体A到 距离；
（3）寻找棋子A像的位置时，眼睛应位于棋子 （选填“A”或“B”）侧观察；移动与A相同的棋子B，始终不能完全与棋子A的像重合，可能的原因是 ；
（4）移开棋子B，用白纸做光屏放在棋子B的位置，直接观察白纸， （选填“能”或“不能”）观察到棋子A的像，事实表明，平面镜所成的像是 （选填“虚像”或“实像”）。
20．小胖喝水时，偶然发现透过水面看不到玻璃杯外侧的手指，他很惊奇：玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小胖决定找出原因，下面是他的探究过程：
(1)小胖根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他做了如图所示实验，在水中滴了几滴牛奶，作用是 。
(2)第一次实验时，如图所示，小胖将激光笔放在A处，发现折射后的光在光屏上的B点形成光斑（A、B两点未画出）。第二次实验时，小胖将激光笔放在B处，发现折射后的光在 （选填“A点左侧”、“A点右侧”或“A点”）处形成光斑。由此，小胖得出结论 。
(3)如图所示，光从水中射向空气时，折射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”），当入射角逐渐增大时，折射角逐渐 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。那么，当入射角增大到某一值时，折射角可能会变为 （选填“0°”或“90°”）。小胖推测此时的折射光线在水平面 （选填“上侧”、“下侧”或“同一直线上”），所以看不见。
(4)小胖为了验证自己的推测，进行了如图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小胖观察到 ，证实了自己的推测。
(5)当光从空气射向水中时， （选填“会”或“不会”）出现“看不到折射光线”的现象。
六、综合题
21．晚上小吴在家中正欣赏着音响里传出的交响乐．忽然停电了．他将蜡烛点亮后放在音箱前面．过了一会儿通电了，交响乐又响起来，小吴从挂在墙上的镜子里发现音箱前面的烛焰在摇曳，仔细观察还发现当音箱音量突然变大时，烛焰摇曳得更明显．
(1) 烛焰没有受风的影响．进一步探究，发现蜡烛越靠近音箱，烛焰摇曳得越明显，由此可确定烛焰的摇曳是受 的影响所致．
(2) 他在镜子中看见的蜡烛是通过 后形成的 (填”实”或“虚”)像．
(3) 当蜡烛越靠近音箱时，蜡烛在镜中像的大小将 . (填”变大”、“变小”或“不变”)
(4)上述现象中，除与响度知识有关外，相关的声的知识还有(写出1例)：
22．激光是 20 世纪的重大发明，被称为“最快的刀”“最准的尺”和“最奇异的光”。激光具有超强的能量密度，可以在直径几百纳米的范围内产生几百万度的高温。工业上，激光刀可切割坚硬和柔软的材料，对切割部位进行局部照射几秒钟便能切割好。激光刀还是外科医生的好帮手，用它做手术没有丝毫机械撞击，而且又快又精准，大大减轻了病人的痛苦，应用于血管瘤、脑部手术等。激光单色性好、方向性强、测距精度高，使得测量人造卫星、月球等目标的距离变成现实。宇航员在月球上安放激光反射器，激光器从地球向月球发射一个激光脉冲信号，月球上的反射器能够将激光脉冲原路返回，激光脉冲从发出到接收时间间隔为2.56s。激光也被作为电影素材，在科幻电影《星球大战》中天行者使用的激光剑能释放出一道长约 1m 的纯能量束，战斗时悄无声息。
（1）激光刀在切割坚硬或柔软的材料时，材料所发生的物态变化可能是 （只需答出一种即可），此过程需要 热量。
（2）光在真空中的传播速度是 3×108m/s，则月球与地球之间的距离为 m。
（3）如果《星球大战》中的激光剑刺向你，你可以利用 做一个盾牌把激光挡回去，那么拿剑者将会搬起石头砸自己的脚。
参考答案：
1．B
【详解】A．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，凝华放热。故A错误；
B．声音可以在空气中传播，钟声是通过空气传到船上的，故B正确；
C．楼台的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故C错误；
D．“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】A．验钞机是通过紫外线验证钞票上的荧光标记，来检验钞票的真伪，故A错误；
B．某种“夜视仪”可根据人体、岩石、坦克发出的红外线不同，在夜晚观察和监视目标，故B错误；
C．电视画面上的色彩是由光的三原色，红、绿、蓝三种色光混合而成的，故C错误；
D．根据物体的颜色可知，不透明物体的颜色去取决于它反射光的颜色，红色的牡丹花由于只反射红光，吸收其它色光，所以它看起来是红色的，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】A．池底反射的光，从水中斜射入空气中，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，看到的是变浅的池底的虚像，即池水的实际深度比看到的池底要深，故A符合题意；
BCD．面对清澈见底的池水，池底的光从水中斜射入空气中，在水面发生折射，折射光线进入人的眼睛，选项CD光的传播方向错误，选项B折射光线与入射光线在法线同侧，故BCD不符合题意；
故选A。
4．C
【详解】A．在平静的湖面上可以看到蓝天白云，是平面镜成像，属于光的反射现象，故A不符合题意；
B．游泳池注水后，是由于光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，逆着折射光线看上去，看到的是池底的虚像，就会觉得游泳池变浅了，属于光的折射现象，故B不符合题意；
C．白光经三棱镜后发生色散，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这是由于不同色光折射程度不同造成的，此现象说明白光是由各种色光组成的，故C符合题意；
D．由于光在同种均匀介质中沿直线传播的，所以光线遇到障物后，可形成影子，这属于光的直线传播，故D不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】A．小明在平面镜中所成的像与他左右相反，但是上下相同，故A错误；
B．小明同学逐渐面镜的过程中，小明的大小不变，根据平面镜成像特点知物像大小相等，故小明的像大小不变，故B错误；
C．人若能从镜中看到自己的全身像，需满足的条件是：人的头项和脚射出的光，经镜子反射后都能进入人的眼睛，即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子，假设小明的身高为1.6m，如图所示，AB表示人的全身，C点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点，作出人的像A'B'．将A'和C，B'和C分别用直线连接起来。则EF就是镜子至少应具有的长度，根据平面镜成像特点可知，A′B′∥EF∥AB，且D为AA′的中点；
所以E、F分别为A′C、B′C的中点，所以EF为△A′B′C的中位线，所以EF长度为
故小明想通过平面镜看完自己的全身像，则平面镜的高度至少为整个身高的一半，故C错误；
D．成像的多少与镜子是否破碎无关，所以如果墙上的平面镜碎成了两块，小明仍然只能看到一个自己的像，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】由平面镜成像规律可知：平面镜成的是虚像，像和物体关于平面镜对称，我们可以选取“F”上几个特殊点，用刻度尺去找到其关于镜面对称点，也可将像将“F”沿镜面这条线对折，能重合的就是平面镜中的像，故ABD错误，C正确。
故选C。
7．D
【详解】光线从一种介质射入另一种介质，MN是两种介质的分界面；因入射光线和反射光线应在同一种介质中，所以MN左侧的两条光线为入射光线和反射光线，则MN右侧的光线是折射光线；图中折射光线与界面的夹角为30°，所以折射角等于
90°﹣30°＝60°
故D符合题意，ABC不符合题意。
选D。
8．C
【详解】A． 光路是可逆的，但是不是小明和小聪都能看到书的原因，故A错误；
B．光的反射一定遵循反射定律，小明和小聪都能看到书的原因是书发生了漫反射，故B错误；
C．小明和小聪都能看到书是因为光在书的表面发生漫反射，反射光线射向各个方向，可以分别射入两人的眼中，故C正确；
D．书不能自行发光，不是光源，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】根据平面镜成像特点分析，当镜面竖直放置时，所成的像是正立的、等大的、左右相反的；符合该条件的只有D图．
10．C
【详解】不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的，肉品上蓝色检疫章只能反射蓝色，当红光照射蓝色检疫章时，红光会被吸收，没有反射光，因此肉品上蓝色检疫章呈现黑色。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
11．AD
【详解】A. 红色的牡丹花看上去为红色是因为，它只能反射红光，吸收所有颜色的光．故A不正确．B. 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，选项正确；C. 电视机的遥控器是靠发出红外线，遥控指挥电视机的．故C正确．D. 适当照射紫外线对人体有益，过多照射紫外线对身体有害，故此选项错误；
故选AD.
【点睛】要解答本题需掌握：不透明物体的颜色是由它发射的光色决定的；
12．BC
【详解】如下图所示，先画出反射光线，根据反射角与入射角相等，从而画出角平分线，即为法线，做法线的垂线即为镜子，故如下图所示：
A B．如图入射光线与法线的夹角即为入射角，为60°，故A错误；B正确；
C D．平面镜与水平面的夹角为60°，故C正确；D错误。
故选BC。
13．（1）；（2）见解析
【详解】解：（1）已知两船之间的距离为
s=14km=14000m
由可得，声音在水中的传播速度
（2）两船距离不可太近，太近不便于测量时间，也不可太远，太远声音强度太弱。
答：（1）声音在水中的传播速度是1400m/s；
（2）两船距离不可太近，太近不便于测量时间，也不可太远，太远声音强度太弱。
14．（1）60，；（2）90°；（3）150°
【详解】解：（1）已知∠AOM＝30°，则入射角
∠AON=90°-30°=60°
由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°。入射角和反射角如图所示：
（2）若光线AO绕O点顺时针旋转15°，此时的入射角为
60°-15°=45°
因反射角等于入射角，则反射角为45°；反射光线与入射光线的夹角为反射角与入射角之和，则此时反射光线与入射光线的夹角为
45°+45°＝90°
（3）若镜面绕O点顺时针旋转15°，此时的入射角为
60°+15°=75°
因反射角等于入射角，则反射角为75°；反射光线与入射光线的夹角为反射角与入射角之和，则此时反射光线与入射光线的夹角为
75°+75°＝150°
答：（1）此时反射角等于60度，入射角和反射角如图所示
（2）若光线AO绕O点顺时针旋转15°后，则反射光线与入射光线的夹角等于90°；
（3）若镜面绕O点顺时针旋转15°后，则反射光线与入射光线的夹角等于150°。
15． 光斜射入另一种介质 等于 见详解 见详解 0 大于 见详解 见详解
【详解】[1]折射是光线从一种介质中斜射入另一种介质中时发生了偏折的现象。
[2]根据光的反射定律，反射角随着入射角的改变而改变，即反射角等于入射角。
[3][4]根据光的反射定律及折射的规律，反射（折射）光线与入射光线在同一平面内，反射（折射）光线、入射光线分别位于法线的两侧。
[5]由于反射角等于入射角，所以入射角为0 时，反射角也为0 ，而垂直照射时，光线的传播路径不变，故折射角也为0 。
[6]当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，根据光的折射规律，折射光线会远离法线，即折射角大于入射角。
[7][8]反射的主要作用是改变光的传播路径，也可以利用平面镜成像，而光的折射可以利用在凸透镜成像上，如照相机、投影仪、放大镜等。
16． 60° 上升
【详解】[1]当入射光线与液面的夹角是30°时，入射角为
90°﹣30°＝60°
在光的反射中，反射角等于入射角，则反射角的大小是60°。
[2]由于入射光线是固定的，且光在液面上发生的是镜面反射，故当液面发生变化时，变化后的反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：
由图可知，当光电屏上的点由S1移到S2时，表明液面从CD上升到AB。
17． 反射 折射 小
【详解】[1] [2]当天空有大量水滴时，阳光进入水滴折射，在水滴内表面又反射，进入空气中再进行折射，由于不同颜色的光折射率不同，会形成我们看到的彩虹，所以彩虹是太阳光传播过程中被空气水滴折射和反射而产生的．
[3]由图示实验可以看出，红光和紫光的折射程度不同，红光在上方，偏折程度小，紫光在下方，偏折程度大，即通过三棱镜时红光的偏折程度比紫光要小．
18． 直线传播 大 左
【详解】直解：由第一图可知，光进入眼睛才能看见事物，光是直线传播的，所以青蛙“坐井观天，所见甚小”是由于光的直线传播形成的；
由第二个图可知，井底有水时，光由空气进入水中发生折射，折射光线靠近法线，如图所示，可以增大观测范围．
为了观察井口外右侧的情况，青蛙应向左移动．
故答案为直线传播；大；左．
【点评】（1）本题通过作图的形式考查了光是沿直线传播的．
（2）发生折射时，弄清光线的偏折方向，空气中的光线和法线的夹角大．
19． 成像 后面的物体 前 玻璃板前表面的 A 玻璃板没有垂直于水平桌面 不能 虚像
【详解】（1）[1][2]用玻璃板代替平面镜，是利用玻璃板透明的特点，在前面既能像平面镜一样成像，又能透过玻璃观察到后面的物体。
（2）[3]玻璃板的前面为反射面，白纸上画线，标注的平面镜位置，应是玻璃板的前表面。
[4]用刻度尺测量的物距是物体A到玻璃板前表面的垂直距离。
（3）[5]因为平面镜成的是虚像，所以寻找棋子A像的位置时，眼睛应位于棋子A的一侧观察。
[6]平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有垂直于水平桌面，则棋子A的像和棋子A不在同一水平桌面上，所以棋子B始终不能完全与棋子A的像重合。
（4）[7][8]实像是由真实光线会聚而成的，能在光屏上呈现，虚像不能在光屏上呈现，用白纸做光屏放在棋子B的位置，直接观察白纸不能观察到棋子A的像，这表明平面镜成的是虚像。
20． 便于观察光的路径 A点 光折射时光路是可逆的 大于 增大 90° 同一直线上 折射光线消失 不会
【详解】(1)[1]在水面上方喷些烟雾和在水中滴几滴牛奶．这是利用光的漫反射现象来显示光路，为了便于观察光束的路径。
(2)[2][3]小胖将激光笔放在A点，发现折射后的光在光屏上的B点形成光斑。由于光路的可逆性，将激光笔放在B点，在A点形成光斑。
(3)[4][5]由光的折射规律可知光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大。
[6]光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，当入射角增大到一定程度时，折射角可能会达到90°。
[7]折射角达到90°时，折射光线与水面在同一直线上。
(4)[8]由于光从水中斜射向空气时，折射角大于入射角，所以当折射角增大到某种程度后，折射光线会消失。
(5)[9]不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角，始终能看到折射光线。
21． 声波 平面镜反射 虚像 不变 声音是由物体振动产生的;声波可以传递能量等
【详解】(1)因为声音不仅能传递信息，还能传递能量，所以蜡烛越靠近音箱，烛焰摇曳得越明显，由此可确定烛焰的摇曳是受声波的影响；
(2)他在镜子中看见的蜡烛是由于平面镜成像，是光的反射形成的虚像；
(3)平面镜成像特点可知，蜡烛在镜中像的大小将与蜡烛离平面镜的距离无关，所以当蜡烛越靠近音箱时，蜡烛在镜中像的大小不会改变；
(4)上述现象中，相关的声的知识还有：“小吴在家中正欣赏着音像里传出来的交响乐”可知声音是由物体振动产生的，声音通过空气传入小吴的耳朵；
“音箱音量突然变大时，烛焰摇曳得更明显”可知声音不仅能传递信息，还能传递能量．
22． 升华 吸收 3.84×108 平面镜
【详解】（1）[1][2]激光刀可切割坚硬和柔软的材料，对切割部位进行局部照射几秒钟便能切割好是物质由固态直接变成气态的过程，是升华，升华吸热。
（2）[3]因为激光脉冲从发出到接收时间间隔为2.56s,故光从地球到月球的时间为
t＝×2.56s＝1.28s
根据得月球与地球之间的距离为
s＝vt＝3×108m/s×1.28s＝3.84×108m
（3）[4]利用光的反射的知识：当激光剑刺向你，你可以利用平面镜把激光挡回去。
