《第四章多彩的光》单元测试一、填空题(每空2分，共30分)1．两千多年前，墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，这可以用光在____________介质中沿直线传播来解释。
2．日出东方红似火，春来江水绿如蓝。
早晨，当我们看到一轮红日从东方冉冉升起时，太阳的实际位置在地平线的__________(填“上方”或“下方”)。
3．“双减”后各校大力开展校园各类社团课。
舞蹈社团的同学们正在竖直的平面镜前紧张地训练，当有同学向平面镜走近时，他所成的像将____________(填“向平面镜靠近”或“远离平面镜”)，他像的大小将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
4．如图所示，一束白光经三棱镜折射后，在光屏上形成自上而下为红、橙、____________、靛、紫的七色光带，分析实验现象可知：三棱镜对________色光的折射能力最强。
5．下列光现象中，属于光的反射现象的有______。
①插入水中的筷子变“弯折”；②水中倒影；③雨后彩虹；④潜水员在水中看岸上的人变高；⑤太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带；⑥“海市蜃楼”奇观。
6．如图是一束光从空气斜射入水中的光路(光的传播方向未标出)，其中MN是空气与水的分界面，则图示光路中的折射角大小为______。
7．每年6月6日是全国爱眼日，提醒同学们读写时应该保持明视距离，有些同学由于过度使用电子产品导致近视即晶状体太________(填“厚”或“薄”)，需戴________透镜来矫正。
8．在疫情防控期间，进入公共场所需要出示“健康码”，扫描“健康码”的摄像头相当于______透镜，当摄像头远离“健康码”图片时，所成像的大小会变________。
9．小明用两个焦距不同的凸透镜，分别观察同一课本上的文字。
当凸透镜到课本的距离相等时，看到如图甲、乙两种不同的像，甲图中凸透镜的焦距为f甲，乙图中凸透镜的焦距为f乙，那么f甲________(填“<”“ >”或“＝”)f乙。
10．如图，在探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。
当烛焰在B点时，成像在A点；当烛焰在A点时，成像在C点，则凸透镜一定固定在________之间，两次成像的虚实情况________(填“相同”或“不同”)。
二、选择题(每小题3分，共24分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)11．沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型的艺术，灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后，呈现出各种画面，如图所示。
下列光现象与沙画的光学原理相同的是()12．春节期间，各地张灯结彩，到处洋溢着喜庆的节日气氛。
如图所示是在逍遥中拍摄的彩灯。
在河边可以看到“美丽彩灯的倒影，鱼在彩灯中游动”，对于这一有趣现象的形成，下列说法正确的是()A．看到彩灯的倒影是虚像，属于光的直线传播B．看到水中游动的鱼是鱼的实像，属于光的折射C．彩灯的像和鱼都是由光的反射形成的D．真正的鱼在看到的鱼的下方13．如图所示，入夏以来，河道内水草疯长，导致河水呈绿色油漆状。
河水呈现绿色是因为()A．白光照在水草上，绿光被反射，其余色光被吸收B．白光照在水草上，绿光被吸收，其余色光被反射C．水草是光源，自身能发出绿光D．水草是光源，自身能发出除绿光以外的其他色光14．2021年11月30日世界首条跨海高铁泉州湾跨海大桥成功合龙，大桥与倒影形成一幅壮美的画面。
大桥在水中的倒影看起来较暗。
倒影的形成和倒影看起来较暗是由于光发生了()A．反射，反射B．折射，折射C．反射，折射D．折射，反射15．一个挂钟正对着平面镜，在镜子里看到挂钟指示的时间是10时45分，如图所示，则挂钟实际指示的时间应是()A．10时45分B．7时15分C．7时45分D．1时15分16．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。
下列操作将使光斑向左移动的是()A．保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大B．保持水面的高度不变，使激光笔向右平移C．保持激光射入的角度不变，使水面上升D．保持激光射入的角度不变，使水面下降17．如图所示是凸透镜成像时，像距v和物距u的关系图像，根据图像可以判断()A．A状态下成的是倒立、放大的实像B．B状态下成的是倒立、放大的实像C．C状态下成的是正立、等大的虚像D．D状态下成的是倒立、缩小的虚像18．小丽同学探究“光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，将纸板ABCD垂直放置于平面镜上，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
实验过程中，她进行了如下操作：①移动激光笔，使入射光线绕入射点O沿顺时针方向转动，观察到反射光线也随之转动；②如图乙所示，将纸板右半部分绕O向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光线呈现。
关于以上操作的实验现象及解释正确的是()A．①操作中观察到反射光线顺时针转动B．①操作中观察到反射角越来越大C．②操作中纸板上无反射光线的原因是反射光线与AO、ON在同一平面D．②操作中纸板上无反射光线的原因是没有发生反射三、作图题(第19小题4分，第20小题4分，共8分)19．请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′(保留作图痕迹)。
20．如图所示，从点光源S射出的一条光线经P处的平面镜反射后，反射光线射向凹透镜的焦点方向。
(1)画出平面镜。
(2)作出反射光线经凹透镜折射后的光线。
四、实验题(第21小题6分，第22小题6分，第23小题10分，共22分) 21．利用如图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________。
(2)为了研究平面镜所成的是实像还是虚像，用光屏代替蜡烛B，接下来应该怎样操作：________________________________。
(3)如果玻璃板没有竖直放置，如图乙所示，在实验过程中会出现的现象是_______________________________________________________________。
22．小明为探究光的折射规律设计了如图所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
(1)实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上不能看到折射光，此时折射光线和入射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明________________________________________。
(3)如上图，一束光斜射入一块半圆形玻璃砖，请画出这束光线接下来大致的传播途径(不需要画出反射光线)。
23．在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图所示：(1)为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个________(填“亮点”或“亮环”)为止，测得它与凸透镜中心的距离为10 cm。
(2)凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至光具座30 cm处后，再移动光屏，直到如图所示位置，光屏上会出现清晰、________(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像；如果他将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向________(填“左”或“右”)移动，以获得清晰的实像。
(3)如果将光源移至7 cm处，凸透镜此时成的是放大的_________(填“虚像”或“实像”)。
(4)同学们讨论用红色的发光二极管替代蜡烛作为光源，这样的好处是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________。
五、计算题与推导题(第24小题8分，第25小题8分，共16分；解答要有必要的公式和过程)24．根据视力检测标准，受测人需要与“E”型视力检测表相隔一定的距离才能进行检测，因受场地限制，医生用如图所示的方法为王红同学检查视力，“E”型视力表与平面镜相距2.5 m，王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。
则：(1)王红距离视力表的像有多远？(2)如果王红站起来以0.6 m/s的速度朝平面镜的方向走了3 s后，她现在距离“E”型视力表的像多远？25．如图所示，物体AB在凸透镜另一侧能成一个等大、倒立的实像，物距u＝OB，像距v＝OD，凸透镜的焦距为f。
其中物距、像距和焦距之间的关系1 f＝1 u＋1 v。
(1)请你结合数学知识证明凸透镜成等大实像的条件是u＝2f；(2)物理学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率，即m＝vu，请你结合公式和投影仪成像时u和v的大小关系，说明投影仪成像时放大率m是大于1还是小于1。
答案一、1．同种均匀2．下方3．向平面镜靠近；不变4．黄、绿、蓝；紫5．②6．42°7．厚；凹8．凸；小9．>10．B、C；不同二、11．C 12．D13．A14．C15．D 16．C17．B18．C三、19．如图所示。
20．如图所示。
四、21．(1)大小(2)直接观察光屏上有没有像(3)蜡烛B无法与蜡烛A的像完全重合22．(1)在(2)光的折射现象中，光路是可逆的(3)如图所示。
23．(1)亮点(2)缩小；左(3)虚像(4)光源较稳(或便于比较像的大小或便于确定成像的情况等)五、24．解：(1)已知“E”型视力表与平面镜相距2.5 m，由平面镜成像特点知，视力表的像距平面镜的距离也是2.5 m，由图可知王红到平面镜的距离是2.5 m－0.4 m＝2.1 m；所以王红到视力表的像的距离：s＝2.5 m＋2.1 m＝4.6 m。
(2)由v＝st得王红向平面镜移动的距离：s′＝vt＝0.6 m/s×3 s＝1.8 m，则此时王红到“E”型视力表的像的距离是：s″＝s－s′＝4.6 m－1.8 m＝2.8 m。
25．解：(1)在直角三角形AOB和COD中，AB＝CD，∠AOB＝∠COD，则OB＝OD，即u＝v；因为1f＝1u＋1v，化简得：u＝2f；(2)投影仪能成放大的实像，v＞u，vu＞1，可得m＞1。