1. 生产、生活中常用到光学知识,在开凿大山隧道时,用激光引导掘进机的掘进方向,是利用了激光沿
直线传播
;有时人们把电视机遥控器的红外线发射窗朝着电视机对面墙壁发射时,也能控制电视机,这是由于红外线遇到墙壁发生了反射
。答案
1. 直线传播 反射
解析
【分析】
这道题考查光学的基础应用,解题思路是结合生活实例回忆光的两种基本现象:光的直线传播和光的反射。首先,激光引导掘进方向利用了光的直线传播特性;其次,遥控器红外线通过墙壁控制电视机,是利用了光的反射原理。
【解析】
1. 开凿大山隧道时,激光在同种均匀介质中沿直线传播,能保证掘进方向笔直,因此利用了激光沿直线传播的特性;
2. 电视机遥控器的红外线属于不可见光,遇到墙壁时会发生反射,反射后的红外线被电视机接收,从而实现对电视机的控制,因此这是利用了红外线的反射现象。
【答案】
直线传播 反射
【知识点】
光的直线传播;光的反射
【点评】
本题结合生产、生活中的常见实例,考查光学基础知识的应用,属于基础题型,难度较低,主要检验学生对光的两种基本现象的理解与应用能力。
【难度系数】
0.9
这道题考查光学的基础应用,解题思路是结合生活实例回忆光的两种基本现象:光的直线传播和光的反射。首先,激光引导掘进方向利用了光的直线传播特性;其次,遥控器红外线通过墙壁控制电视机,是利用了光的反射原理。
【解析】
1. 开凿大山隧道时,激光在同种均匀介质中沿直线传播,能保证掘进方向笔直,因此利用了激光沿直线传播的特性;
2. 电视机遥控器的红外线属于不可见光,遇到墙壁时会发生反射,反射后的红外线被电视机接收,从而实现对电视机的控制,因此这是利用了红外线的反射现象。
【答案】
直线传播 反射
【知识点】
光的直线传播;光的反射
【点评】
本题结合生产、生活中的常见实例,考查光学基础知识的应用,属于基础题型,难度较低,主要检验学生对光的两种基本现象的理解与应用能力。
【难度系数】
0.9
2. 2011年12月10日晚,我国绝大部分地区观测到了月全食的全过程。月全食是由于光的

直线传播
形成的,图1是由天文爱好者拍摄照片拼图制作而成。在22点51分左右,人们看到了月全食中最精彩的“红月亮”,这时地球、月亮、太阳在一条直线上。人们能从各个角度看到“红月亮”,这是由于太阳光中红色的光波长“很长”,可以通过大气层穿透出去,折射到月亮上,在其表面发生反射
导致的。答案
2. 直线传播 反射
解析
【分析】
这道题结合天文现象考查光学相关知识,分为两个空的填空。第一空需明确月全食的形成原理:当太阳、地球、月球在同一直线时,地球挡住太阳射向月球的光,该现象由光的传播规律决定;第二空需明确月球的发光本质,月球本身不发光,我们看到的月亮是其反射太阳光形成的,据此分析填空。
【解析】
1. 月全食的成因:当太阳、地球、月球三者在同一直线上,地球位于太阳和月球之间,太阳射向月球的光线被地球完全遮挡,这种现象是光沿直线传播形成的,故第一空填“直线传播”。
2. “红月亮”的形成:月球本身不发光,我们能看到“红月亮”,是因为月球表面反射了太阳光中的红光,因此第二空填“反射”。
【答案】
直线传播;反射
【知识点】
光的直线传播、光的反射
【点评】
本题结合天文现象考查光学基础知识点,将物理知识与实际天文现象结合,难度较低,需要学生掌握月食的成因和光的反射的应用。
【难度系数】
0.3
这道题结合天文现象考查光学相关知识,分为两个空的填空。第一空需明确月全食的形成原理:当太阳、地球、月球在同一直线时,地球挡住太阳射向月球的光,该现象由光的传播规律决定;第二空需明确月球的发光本质,月球本身不发光,我们看到的月亮是其反射太阳光形成的,据此分析填空。
【解析】
1. 月全食的成因:当太阳、地球、月球三者在同一直线上,地球位于太阳和月球之间,太阳射向月球的光线被地球完全遮挡,这种现象是光沿直线传播形成的,故第一空填“直线传播”。
2. “红月亮”的形成:月球本身不发光,我们能看到“红月亮”,是因为月球表面反射了太阳光中的红光,因此第二空填“反射”。
【答案】
直线传播;反射
【知识点】
光的直线传播、光的反射
【点评】
本题结合天文现象考查光学基础知识点,将物理知识与实际天文现象结合,难度较低,需要学生掌握月食的成因和光的反射的应用。
【难度系数】
0.3
3. 太阳光与水平水面成$25°$角射到平静的湖面上,则此时的反射角为________;若太阳光垂直射向水面,则反射角是________,这种情况下,光的传播方向改变了________。
答案
3. $65°$ $0°$ $180°$
解析
【分析】本题考查光的反射定律的应用,需明确:入射角是入射光线与法线的夹角(法线垂直于反射面),反射角等于入射角;垂直入射时,光线沿原路径反向传播,据此逐步分析计算。
【解析】1. 当太阳光与水平水面成$25°$角时,法线垂直水面,因此入射角为$90°-25°=65°$,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为$65°$;2. 当太阳光垂直射向水面时,入射光线与法线重合,入射角为$0°$,则反射角等于入射角,为$0°$;3. 垂直入射时,光的传播方向反向,因此传播方向改变了$180°$。
【答案】$65°$ $0°$ $180°$
【知识点】光的反射定律、入射角与反射角
【点评】本题是光的反射定律的基础应用题,核心是区分“光线与界面的夹角”和“光线与法线的夹角”,垂直入射时的传播方向变化是易错点,需准确理解。
【难度系数】0.6
【解析】1. 当太阳光与水平水面成$25°$角时,法线垂直水面,因此入射角为$90°-25°=65°$,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角为$65°$;2. 当太阳光垂直射向水面时,入射光线与法线重合,入射角为$0°$,则反射角等于入射角,为$0°$;3. 垂直入射时,光的传播方向反向,因此传播方向改变了$180°$。
【答案】$65°$ $0°$ $180°$
【知识点】光的反射定律、入射角与反射角
【点评】本题是光的反射定律的基础应用题,核心是区分“光线与界面的夹角”和“光线与法线的夹角”,垂直入射时的传播方向变化是易错点,需准确理解。
【难度系数】0.6
4. 图2是一个简易的“小孔成像仪”,其工作原理可用光沿直线传播的知识进行说明。在夏季的中午,如果你在大树茂密的树冠下乘凉,那么,你一定会看到地面上有稀疏的圆形亮斑。请你解释这些亮斑的形成原因。

答案
4. 由于树枝、树叶之间总有细小的缝隙,它们可被看成是小孔。太阳发出的光经过小孔,就会在地面上出现太阳的像
解析
【分析】要解释地面上圆形亮斑的形成,需结合小孔成像的原理:首先明确大树枝叶间的缝隙相当于小孔,太阳是光源,根据光沿直线传播的规律,光源发出的光通过小孔后会在光屏(地面)上形成光源的实像,太阳是圆形的,所以形成的亮斑也是圆形,缝隙稀疏则亮斑稀疏。
【解析】夏季中午,太阳作为光源,其发出的光沿直线传播;大树茂密树冠下的树枝、树叶之间的细小缝隙可看作小孔,当太阳光通过这些小孔时,会在地面(相当于光屏)上形成太阳的实像,因此地面上会出现稀疏的圆形亮斑。
【答案】由于树枝、树叶之间总有细小的缝隙,它们可被看成是小孔。太阳发出的光经过小孔,就会在地面上出现太阳的像
【知识点】光的直线传播、小孔成像
【点评】本题考查小孔成像的实际应用,将物理知识与生活中的自然现象结合,难度适中,帮助学生理解光沿直线传播的具体实例。
【难度系数】0.6
【解析】夏季中午,太阳作为光源,其发出的光沿直线传播;大树茂密树冠下的树枝、树叶之间的细小缝隙可看作小孔,当太阳光通过这些小孔时,会在地面(相当于光屏)上形成太阳的实像,因此地面上会出现稀疏的圆形亮斑。
【答案】由于树枝、树叶之间总有细小的缝隙,它们可被看成是小孔。太阳发出的光经过小孔,就会在地面上出现太阳的像
【知识点】光的直线传播、小孔成像
【点评】本题考查小孔成像的实际应用,将物理知识与生活中的自然现象结合,难度适中,帮助学生理解光沿直线传播的具体实例。
【难度系数】0.6
5. 百米赛跑时,正确的计时方法是:起点发令枪响的同时会产生白烟,在终点的裁判看到烟雾立刻按下秒表开始计时。若裁判听到枪声开始计时,则记录的成绩将不真实。请分析原因。
答案
5. 声音在空气中的传播速度小于光速,若裁判听到枪声开始计时,会导致记录的时间偏短
解析
【分析】
首先明确发令时同时产生白烟和枪声,裁判在终点需接收两者信号。光速远大于声速,光传播100米的时间可忽略,声音传播100米需一定时间。若裁判听到枪声才计时,会少记录声音传播的时间,导致成绩不真实。
【解析】
发令枪响时,同时产生白烟(光信号)和枪声(声信号),两者均需从起点传播到终点。光速约为$3×10^8m/s$,传播100米的时间$t_光=\frac{100m}{3×10^8m/s}≈3.3×10^{-7}s$,几乎可忽略;声速约为340m/s,传播100米的时间$t_声=\frac{100m}{340m/s}≈0.29s$。若裁判听到枪声才计时,会少记录约0.29s的时间,导致测得的成绩比运动员实际运动时间偏短,因此记录的成绩不真实。
【答案】
声音在空气中的传播速度小于光速,若裁判听到枪声开始计时,会导致记录的时间偏短
【知识点】
光速与声速的比较、速度公式的应用
【点评】
本题结合百米赛跑的实际场景,考查学生对光速和声速差异的理解,将物理知识与生活实际结合,帮助学生认识物理知识的实用性,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
首先明确发令时同时产生白烟和枪声,裁判在终点需接收两者信号。光速远大于声速,光传播100米的时间可忽略,声音传播100米需一定时间。若裁判听到枪声才计时,会少记录声音传播的时间,导致成绩不真实。
【解析】
发令枪响时,同时产生白烟(光信号)和枪声(声信号),两者均需从起点传播到终点。光速约为$3×10^8m/s$,传播100米的时间$t_光=\frac{100m}{3×10^8m/s}≈3.3×10^{-7}s$,几乎可忽略;声速约为340m/s,传播100米的时间$t_声=\frac{100m}{340m/s}≈0.29s$。若裁判听到枪声才计时,会少记录约0.29s的时间,导致测得的成绩比运动员实际运动时间偏短,因此记录的成绩不真实。
【答案】
声音在空气中的传播速度小于光速,若裁判听到枪声开始计时,会导致记录的时间偏短
【知识点】
光速与声速的比较、速度公式的应用
【点评】
本题结合百米赛跑的实际场景,考查学生对光速和声速差异的理解,将物理知识与生活实际结合,帮助学生认识物理知识的实用性,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.3
6. 我们知道声(波)在向前传播的过程中,遇到障碍物会发生反射。光也是一种波,传播到两种介质的分界面时也会发生反射。光发生反射时有一定的规律,请你结合图3回答下列问题:
(1) 入射角为
(2) 当入射光线与法线之间的夹角改变时,反射光线与法线之间的夹角
(1) 入射角为
α
,反射角为β
,其关系是α=β
。(2) 当入射光线与法线之间的夹角改变时,反射光线与法线之间的夹角
也发生改变
;反射光线、法线和相应的入射光线总是位于同一平面
内。答案
6. (1) α β α = β (2) 也发生改变 同一平面
解析
【分析】
本题考查光的反射定律的相关知识,解题思路是:先明确入射角、反射角的定义,再结合光的反射定律的内容分析各问题。第一问需确定入射角(入射光线与法线的夹角)、反射角(反射光线与法线的夹角),并明确两角的关系;第二问根据反射角随入射角的变化规律,以及反射光线、法线、入射光线的位置特点解答。
【解析】
(1) 根据光的反射定义:入射角是入射光线与法线的夹角,对应图中的α;反射角是反射光线与法线的夹角,对应图中的β。依据光的反射定律,反射角等于入射角,因此α=β。
(2) 由光的反射定律可知,反射角随入射角的变化而变化,所以当入射光线与法线的夹角(入射角)改变时,反射光线与法线的夹角(反射角)也发生改变;同时,反射光线、法线和相应的入射光线总是位于同一平面内。
【答案】
(1) α;β;α = β (2) 也发生改变;同一平面
【知识点】
光的反射定律;入射角与反射角
【点评】
本题属于光学基础概念题,直接考查光的反射定律的核心内容,侧重对基础知识的掌握,只要牢记反射定律的定义和规律即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
本题考查光的反射定律的相关知识,解题思路是:先明确入射角、反射角的定义,再结合光的反射定律的内容分析各问题。第一问需确定入射角(入射光线与法线的夹角)、反射角(反射光线与法线的夹角),并明确两角的关系;第二问根据反射角随入射角的变化规律,以及反射光线、法线、入射光线的位置特点解答。
【解析】
(1) 根据光的反射定义:入射角是入射光线与法线的夹角,对应图中的α;反射角是反射光线与法线的夹角,对应图中的β。依据光的反射定律,反射角等于入射角,因此α=β。
(2) 由光的反射定律可知,反射角随入射角的变化而变化,所以当入射光线与法线的夹角(入射角)改变时,反射光线与法线的夹角(反射角)也发生改变;同时,反射光线、法线和相应的入射光线总是位于同一平面内。
【答案】
(1) α;β;α = β (2) 也发生改变;同一平面
【知识点】
光的反射定律;入射角与反射角
【点评】
本题属于光学基础概念题,直接考查光的反射定律的核心内容,侧重对基础知识的掌握,只要牢记反射定律的定义和规律即可轻松解答。
【难度系数】
0.9
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