專題10 光的折射與色散壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練（原卷版）

專題8光的折射與色散壓軸培優(yōu)專題訓(xùn)練(原卷版)考點(diǎn)1光的折射現(xiàn)象和規(guī)律的應(yīng)用1.關(guān)于光的折射現(xiàn)象，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水中時(shí)，折射光線偏向法線方向B.當(dāng)光從玻璃(或水)斜射入空氣中時(shí)，折射光線偏離法線方向C.當(dāng)光從空氣垂直射入玻璃(或水)中時(shí)，傳播方向改變90°D.當(dāng)光從空氣斜射入玻璃或水中時(shí)，在界面處同時(shí)發(fā)生反射和折射2.如圖所示，有一束光線從空氣射入某種透明介質(zhì)，在分界面處發(fā)生反射和折射，其中AELCG,/4=5,則為入射光線，為折射光線，為界面，空氣在界3.如圖，在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸(圖中虛線)與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5,則光束在桌面上形成的光斑半徑為,并在圖中畫(huà)出光路圖。4.如圖所示，在用光具盤(pán)和激光來(lái)進(jìn)行研究光的折射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中。(1)實(shí)驗(yàn)中無(wú)論光從空氣射人半圓形玻璃還是從半圓形玻璃射人空氣，當(dāng)入射角逐漸減小時(shí)，折射角逐漸o(2)分析折射角和入射角的大小關(guān)系，可以歸納出：光從空氣斜射入玻璃時(shí) ;光從玻璃斜射入空氣時(shí)(3)使實(shí)驗(yàn)2中的入射角大小等于實(shí)驗(yàn)1中的折射角大小，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明在光的折射現(xiàn)象中5.陶瓷茶杯底部放有一枚硬幣，人移動(dòng)到某一位置時(shí)看不見(jiàn)硬幣(如圖甲),往茶杯中倒入一些水后，又能夠看見(jiàn)硬幣了(如圖乙)。請(qǐng)解釋造成“看不見(jiàn)”和“又看見(jiàn)了”的原因。甲乙6.小云同學(xué)用一只新買(mǎi)的激光筆照射水平水面，在豎直白墻上出現(xiàn)了兩個(gè)紅色亮點(diǎn)A和B,如圖所示，現(xiàn)保持入射點(diǎn)O的位置不變，欲使光點(diǎn)A下移至A′處，應(yīng)使入射光線MO繞著點(diǎn)O沿方向轉(zhuǎn)動(dòng)(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”):現(xiàn)保持入射點(diǎn)O的位置不變，欲使光點(diǎn)B下移至B′處，應(yīng)使入射光線MO繞著點(diǎn)O沿方向轉(zhuǎn)動(dòng)(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)?？键c(diǎn)2作光的折射光路圖11.小王在A點(diǎn)看到水中物體S的像在S′點(diǎn)，請(qǐng)你畫(huà)出一條看到物體像S′的光路圖。12.畫(huà)出如圖所示的折射光線的入射光線?？键c(diǎn)3光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究13.光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，可同時(shí)發(fā)生反射和折射。(1)下圖是光從空氣進(jìn)入水中的光路圖，但沒(méi)有標(biāo)明光的傳播方向，圖中入射光線應(yīng)該(2)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)同時(shí)發(fā)生反射和折射的現(xiàn)象，可供選擇的器材有：輔助顯示光路的器材：大小合適的光屏、牛奶、煙霧發(fā)生器14.綜合實(shí)驗(yàn)(可配圖說(shuō)明)小雨要探究“光從透明塑料斜射入玻璃中時(shí)折射角與入射角的關(guān)系”,要求選擇四種器材，請(qǐng)根據(jù)需要完成設(shè)計(jì)方案。器材①激光筆②透明塑料塊③水④刻度尺⑤燒杯⑥玻璃磚⑦量角器要選擇的器材序?qū)嶒?yàn)步驟數(shù)據(jù)記錄表格罐中制成如圖的儀器(圓筒能在易拉罐中前后移動(dòng))。易拉罐方向甲AB圓筒乙丙(1)圓筒的(A/B)端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；(2)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，眼睛從光屏一側(cè)看過(guò)去，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)易拉罐與蠟燭之間的距離，屏上都看不到燭焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是：;(3)圖乙中，保持易拉罐和圓筒位置不變，應(yīng)將蠟燭向移動(dòng)(左/右),可以使得屏上的像變大；角形孔的紙板正對(duì)著太陽(yáng)，當(dāng)紙板逐漸遠(yuǎn)離白紙時(shí)，白紙上光斑的形狀(由圓形變成三角形/由三角形變成圓形),同時(shí)光斑的亮度(增強(qiáng)/不變/減弱);(5)保持紙板與白紙的距離不變，用另一卡片覆蓋在三角形孔上向左移動(dòng)(如圖丙),當(dāng)看到光斑是圓形時(shí)，繼續(xù)用卡片遮擋，減小通光孔的大小，白紙上光斑大小將(變大/不變/變小),光斑亮度(增強(qiáng)/不變/減弱);(6)小明進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，分別測(cè)出燭焰的高度h,燭焰到小孔的距離x1,像的高度h?,像到小孔的距離x2,測(cè)得多組數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，它們之間滿足關(guān)系：樹(shù)蔭下的圓形光斑就是太陽(yáng)通過(guò)樹(shù)葉中間的小孔在地面上成的像，小明從網(wǎng)上查到太陽(yáng)到地面的距離約為1.5×1011m,一個(gè)直徑為3.5cm的光斑到它對(duì)應(yīng)的小孔間距為375cm,則太陽(yáng)的直徑約為m。16.大約兩千四百年前，我國(guó)的學(xué)者墨翟和他的學(xué)生做了世界上第一個(gè)小孔成像的實(shí)驗(yàn)，解釋了小孔成像的原理。在“制作小孔成像觀察儀”活動(dòng)中，小光同學(xué)將圓筒插入易拉罐中做成如圖甲的儀器(圓筒能在易拉罐中前后移動(dòng))。甲乙(1)為了更清楚地觀察像，通常選擇(選填：“較暗”或“較亮”)的物體作為觀察對(duì)象，同時(shí)需要將光屏放在(選填：“較暗”或“較亮”)的環(huán)境中。因此，制作觀察儀時(shí)，用半透明塑料薄膜制成的光屏應(yīng)放在圓筒的(填“A”或“B”)端。成像的現(xiàn)象可以用的知識(shí)來(lái)解釋，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出物體AB通過(guò)小孔在(3)用制成的小孔成像觀察儀觀察物體時(shí)，保持物體和小孔間的距離不變，移動(dòng)圓筒，17.如下圖所示，某同學(xué)用硬紙筒探究小孔成像。(1)小孔成像的原理是(2)請(qǐng)?jiān)谙聢D中作出蠟燭AB在屏上所成的像A′B'(要求標(biāo)出A′、B′)。(3)該同學(xué)將一根高3cm的蠟燭固定在小孔前6cm處，改變像到小孔的距離，測(cè)出了像的高度h/cm像到小孔的距離S/cm根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是：蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離S成(選填“正比”或“反比”),當(dāng)像到小孔的距離小于蠟燭到小孔的距離時(shí)，所成的像是(選填“放大”、“縮小”或“等大”)的，物體通過(guò)小孔所成的像一定是18.在探究“光從空氣斜射入水和油時(shí)，哪種液體對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大”的實(shí)驗(yàn)中，小明提出如下實(shí)驗(yàn)方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中，記錄下光斑位置(如圖甲所示),接著分別倒入適量的油和水(如圖乙所示),再用一束光斜射入油和水中，記錄對(duì)應(yīng)的光斑位置，再通過(guò)分析就可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。甲ABA乙(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，同學(xué)們?cè)谒鄣撞抠N上一把自制紙質(zhì)刻度尺，這樣做的目的是為了(2)小明實(shí)驗(yàn)方案中存在明顯問(wèn)題，請(qǐng)你幫他指出來(lái)。答： 。(只要指出一處即可)(3)某小組同學(xué)根據(jù)修改后正確的實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)后，所記錄的三次光斑的相對(duì)位置如圖丙所示，經(jīng)分析可知：光從空氣斜射入水和油時(shí)，對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大。(4)丁圖中C點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)(C)所形成的光斑，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)用字母A、B、D標(biāo)出其余三次實(shí)驗(yàn)所形成的光斑的對(duì)應(yīng)位置?？键c(diǎn)4光的色散19.這是某同學(xué)總結(jié)的關(guān)于光現(xiàn)象的各種說(shuō)法，①物體在溫度高的時(shí)候輻射紅外線，溫度低就不輻射了；②紫外線能殺死微生物，可以用來(lái)制成紫外線夜視儀；③光的色散說(shuō)明白光是一種混合光，組成混合光的各種單色光都具有能量；④一束白光斜射向三棱鏡的一側(cè)時(shí)，折射后紫光的折射角小于紅光的折射角。對(duì)于這些分析判斷完全正確的是()A.①②B.③④C.①③D.②④20.如圖所示，太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后，在光屏上會(huì)形成一條彩色光帶，這種現(xiàn)象叫9這一光帶是由、橙、、綠、藍(lán)、靛、紫幾種顏色組成的；用溫度計(jì)分別在不同色光區(qū)域測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)放在(選填“A”或“B”)的外側(cè)時(shí)溫度計(jì)示數(shù)上升得較快，說(shuō)明在這一區(qū)域有一種看不見(jiàn)的光，這種光叫,其主要特性是效應(yīng)。另一外側(cè)也存在一種看不見(jiàn)的光，這種光叫,其主要特性是021.如圖所示，一束太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡射到光屏上。(1)光屏上形成一條彩色的光帶，范圍為ab,位于光屏a點(diǎn)處的色光顏色為色(紅(2)光屏應(yīng)選擇色，理由是(3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象叫做,舉一個(gè)與此現(xiàn)象相同的生活事例：0(能/不能)完成以上實(shí)驗(yàn)。(5)小雨想繼續(xù)驗(yàn)證紅光是單色光還是復(fù)色光，選擇一個(gè)合理的方案：(A/B)。A.在三棱鏡之前放一個(gè)紅色透明塑料紙，讓太陽(yáng)光通過(guò)塑料紙，再照射到三棱鏡上。B.將透明的三棱鏡換成紅色玻璃制成的三棱鏡。a太陽(yáng)光b22.探究透明物體、不透明物體的顏色，小明做了如下實(shí)驗(yàn)：(1)如圖甲所示，讓太陽(yáng)透過(guò)硬紙板的圓孔，將紅色透明塑料薄膜蒙在硬紙板的圓孔上， 在下方白紙上看到的顏色是0 (2)如圖乙所示，讓太陽(yáng)光穿過(guò)紙板的狹縫射到三棱鏡上，經(jīng)三棱鏡分解后的彩色光帶 0 0(3)仍用圖乙實(shí)驗(yàn)裝置，用綠色的紙屏直接吸收經(jīng)棱鏡色散后的彩色光帶，觀察到紙屏上出現(xiàn)的顏色是(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：透明物體的顏色是它能的顏色；不透明體的顏色跟被它反射的色光的顏色,吸收跟物體顏色(選填“相同”或“不相同”)的色光。甲乙23.如圖表示白光通過(guò)三棱鏡發(fā)生色散的現(xiàn)象，光的色散說(shuō)明白光是復(fù)色光，棱鏡對(duì)不同色光的偏折程度不同，其中對(duì)的偏折程度最小，對(duì)的偏折程度最大。如果在三棱鏡的右邊放置一紅色透明玻璃板，在玻璃板后面的白色光屏上你將只能看到顏色的光。24.閱讀下文，并在相應(yīng)位置填空?！瓣P(guān)愛(ài)生命，安全出行，爭(zhēng)當(dāng)安全模范公民”的教育活動(dòng)，在全國(guó)各地轟轟烈烈地展開(kāi)?！凹t燈停，綠燈行”是公民的基本素質(zhì)。交通信號(hào)燈用紅綠燈，而不用藍(lán)色、紫色等其他顏色的燈。對(duì)此小明、小華、小宇三人展開(kāi)討論。小明說(shuō)：人的眼睛對(duì)紅、綠光比較敏感。用紅、綠光作為交通指揮燈，容易引起視覺(jué)反應(yīng)，可以提高人們的警惕性，減少交通事故的發(fā)生。小華說(shuō)：紅光穿透能力比藍(lán)光、紫光等其他的色光強(qiáng)，從遠(yuǎn)處就能看到；人的眼睛對(duì)綠光敏感。小宇說(shuō)：用紅、綠燈作為交通指揮燈，是國(guó)際通用的，并不具有科學(xué)依據(jù)。(1)霧天，小明等三人一起在遠(yuǎn)處觀看路口的紅綠燈，收集有關(guān)“紅色光穿透能力強(qiáng)”的證據(jù)。小明和小宇看到紅燈亮?xí)r，小華卻認(rèn)為紅燈不太亮。此事實(shí)說(shuō)明對(duì)于不同的人，紅色光引起的視覺(jué)效果