内容正文:
专题03 光现象
1.(2023·福建)下列光现象与图中廊桥倒影形成的原理相同的是( )
A. 镜花水月 B. 小孔成像 C. 海市蜃楼 D. 立竿见影
2.(2022·福建)如图的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 屏上的皮影
B. 水中的倒影
C. 水里的“折筷”
D. 镜中的花瓶
3.(2021·福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A. 入射角不变,折射角不变 B. 入射角变小,折射角变小
C. 入射角变大,折射角变大 D. 入射角变大,折射角变小
4.(2020·福建)2020年6月21日,我国部分地区可观察到“日环食”。日环食现象的形成是由于( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
5. (2021·福建)电熨斗熨衣服是通过______的方式改变内能,提高衣服和其中水的温度。穿上熨好的衣服照镜子时,平面镜中的像与人大小______。
6.(2024·福建)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
7.(2023·福建)如图所示,光从空气斜射入玻璃,请在图中画出反射光线和折射光线的大致位置。
8.(2024·福建)朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图。
(1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
(2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。
9.(2024·福建)探究光的反射定律,实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表。
序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
入射角i
反射角r
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生______反射;
(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线______;
②反射角______入射角;
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿______时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
10.(2022·福建)用如图甲装置,探究平面镜成像的特点:
(1)为了便于确定像的位置,玻璃板应______放置在水平桌面的白纸上;
(2)将蜡烛1放在A位置,可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛1的像______时,该位置记为A';
(3)将光屏放在A'位置,任意转动都承接不到像,可知平面镜成的像是______像;
(4)改变蜡烛1的位置,重复步骤(2),可得像与物位置的对应关系如图乙,可知平面镜成像时,像与物关于镜面______;
(5)将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm,此时像与物之间的距离是______cm,像的大小的变化情况是______。
11.(2024·福州外国语二检模拟)下列光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 树荫下的光斑 B. 桥在水中形成倒影
C. 雨后彩虹 D. 路口反光镜中的景象
12.(2024·福州屏东中学适应性训练)对图中所示光现象的描述正确的是( )
A. 图甲中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
B. 图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C. 图丙中,光的色散现象中可以看出红光的偏折程度最大
D. 图丁中,平面镜成像的原因是光的反射
13.(2024·厦门市思明区三模)古诗词是我国文化瑰宝,下列诗句中描述的景象,由于光的折射形成的是( )
A. 掬水月在手 B. 我舞影零乱
C. 倒影入清漪 D. 潭清疑水浅
14.(2024·厦门市三模)如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A. 竖直向上移动 B. 水平向左移动
C. 绕入射点顺时针转动 D. 绕入射点逆时针转动
15.(2024·厦门市外国语学校中考模拟)如图所示,一辆新能源车——比亚迪宋,正在东海大道上正常行驶,车牌号为“皖CD56803”,若它前方有一辆同向行驶的汽车,该汽车驾驶员通过后视镜去看身后的这辆车。则他看到的车牌应该是( )
A. B.
C. D.
16.(2024·厦门市滨湖中学一模)圭表是中国古代重要的天文仪器,通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市(北纬24.5°)正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像,下列说法正确的是( )
A. 圭表测影的原理是光的折射
B. 圭表测影的原理是光的反射
C. 活动当日至2023年冬至,正午时表的日影长度逐渐变短
D. 活动当日至2024年夏至,正午时表的日影长度先变长后变短
17. (2024·三明市中考模拟)如图所示的光现象中,能用光的直线传播解释的是( )
A. 小孔成像 B. 水中倒影
C. 海市蜃楼 D. 雨后彩虹
18. (2024·漳州市中考模拟)我国古代劳动人民在生活中应用光现象可追溯到春秋战国时期,下列场景中应用了光的折射的是( )
A. 立竿计时 B. 凿冰取火
C. 针孔成像 D. 悬镜观邻
19.(2024·福州屏东中学适应性训练)点光源S发出的一条光线经平面镜反射后从空气斜射入水中,请画出经平面镜的反射光线和进入水中后折射光线的大致方向。
20.(2024·福州三模)如图,一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S,是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
21.(2024·厦门市滨湖中学一模)如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
22.(2024·泉州一中中考模拟)如图,一束光从空气斜射入水中,已知入射光线AO。请画出反射光线OB和折射光线OC。
23.(2024·厦门市滨湖中学一模)如图,神舟十六号航天员在轨期间采摘并品尝自己种出的新鲜“太空蔬菜”,蔬菜的叶子看起来是绿色,是因为叶子______绿光。为满足不同植物的生长,需要设计一个可以复合出不同颜色光的照明装置,如果你是设计师,你会为照明装置配备______三种颜色的LED灯。
24. (2024·福州外国语学校二检模拟)为了探究平面镜成像特点,小薇同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛,
(1)实验时,玻璃板需___________放置在水平桌面上;选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的___________;
(2)在竖直的玻璃板前放点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的___________(选填“蜡烛A一侧”或“蜡烛B一侧”)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的方法是___________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是___________像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
25.(2024·福州三模)小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验:
(1)实验中,小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影,为改善重影需换用______(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验;实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的______关系;
(2)小华同学多次移动蜡烛A重复实验,并移动玻璃板后面的蜡烛B,使其与蜡烛A的像重合,记录蜡烛和蜡烛的像到玻璃板的距离,如下表所示。分析表格数据可以得出,平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离______;
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
1
8
8
2
12
12
3
16
16
(3)实验中,改变蜡烛A的位置,进行多次实验,目的是______;
(4)小华同学猜想平面镜所成的像与物体左右相反,请你帮他设计一个实验方案并进行验证:______。(写一条即可)
26.(2024·厦门集美区中考模拟)如图所示,学习小组使用跳棋等探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中选用 _________ 代替平面镜进行实验,成像虽没有平面镜清晰,但能巧妙地解决确定像的位置和大小的问题;
(2)将光屏放在像的位置,直接观察光屏无成像。这说明:_____
(3)取另一个完全相同的跳棋放在像 M '的位置,与像重合。这可以探究:平面镜成像时,像与跳棋的_________ 关系;
(4)选用方格纸铺在玻璃板下,记录某次的玻璃板、跳棋 M与跳棋像M '对应点的位置。你认为造成这种情况的原因是_________
(5)实验中,小华发现棋子M的像M '偏暗,采用如下图所示的 a、b、c三种操作,其中观察到M 的像最亮的是 __________
27.(2024·厦门市滨湖中学一模)如图甲是戈壁上的银色“向日葵”——中国首个百兆瓦级塔式熔盐储能光热电站。1.2万多面追日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器,年发电量达3.9亿千瓦时,每年可减排二氧化碳35万吨。
科学兴趣小组为探究追日镜的工作原理,设计了以下实验:
(1)如图乙,表面粗糙的纸板EF应______立在水平放置的平面镜M上;
(2)让光沿AO方向射向镜面上的O点,此时入射角是______度;
(3)能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了__________;
(4)为探究反射角与入射角的大小关系,多次改变入射角大小的目的是__________;
(5)如图丙,这是上午某个追日镜的反射情况,那么太阳下山前该追日镜应该逐渐向__________(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
28.(2024·泉州一中中考模拟)小明设计了如图的实验装置探究平面镜成像特点,玻璃板两侧分别放置了可旋转底板。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是_________;旋转右侧底板,发现底板(相当于光屏)无法承接到像,说明平面镜成的是_________像;
(2)比较像与物的大小,在蜡烛A像的位置放置一个与之大小相同的蜡烛B。发现蜡烛B与A的像完全重合,说明像与物_________;
(3)如图所示,小明把四个字母模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,最好选用字母模型_________(选填“C”、“A”、“T”或“V”)。
29.(2024·三明二模)用如图装置探究“光的反射定律”。
(1)将可折转的光屏_______放置在平面镜上;
(2)如图甲,让入射光线AO紧贴着光屏入射,我 们能从不同角度看到反射光线OB,是因为光在光屏上发生_______反射的缘故。将图乙中有反射光线的半个光屏向后折转一个角度,在光屏上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在________。在图甲的装置中,让光线沿BO方向入射,光线会沿OA方向反射,说明光反射时光路是________的;
(3)某同学在实验中,测得入射角和反射角均为45°,由此便得出“光反射时,反射角与入射角互为余角”的不科学结论。对该同学做的实验你有何建议?________。
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专题03 光现象
1.(2023·福建)下列光现象与图中廊桥倒影形成的原理相同的是( )
A. 镜花水月 B. 小孔成像 C. 海市蜃楼 D. 立竿见影
【答案】A
【解析】
【详解】廊桥倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的。
A.镜花水月是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故A符合题意;
B.小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,即光的直线传播,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是光通过密度不均匀的空气时发生折射形成的,故C不符合题意;
D.立竿见影是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,即光的直线传播,故D不符合题意。
故选A。
2.(2022·福建)如图的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 屏上的皮影
B. 水中的倒影
C. 水里的“折筷”
D. 镜中的花瓶
【答案】C
【解析】
【详解】A.屏上的皮影,是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.平静的水面相当于平面镜,桥在水中形成“倒影”是平面镜成像,平面镜成像是光的反射现象,故B不符合题意;
C.根据光的折射规律可知,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折,出现了插入水中的筷子向上弯折的现象,故C符合题意;
D.花瓶在平面镜中的像属于光的反射现象。故D不符合题意。
故选C。
3.(2021·福建)如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A. 入射角不变,折射角不变 B. 入射角变小,折射角变小
C. 入射角变大,折射角变大 D. 入射角变大,折射角变小
【答案】C
【解析】
【详解】动车减速,杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以杯中水面向前倾斜,入射光的方向不变,所以入射角变大,折射角随入射角变大而变大,故ABD错误;C正确。
故选C。
4.(2020·福建)2020年6月21日,我国部分地区可观察到“日环食”。日环食现象的形成是由于( )
A. 光的直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】A
【解析】
【详解】当月亮正好在太阳和地球之间时,因为光是沿直线传播,月亮挡在地球和太阳的中间,太阳光被月亮遮住,所以地球上的人看太阳就感觉太阳少了一块,形成日食。
故选A。
5. (2021·福建)电熨斗熨衣服是通过______的方式改变内能,提高衣服和其中水的温度。穿上熨好的衣服照镜子时,平面镜中的像与人大小______。
【答案】 ①. 热传递 ②. 相同
【解析】
【分析】
【详解】[1]电熨斗熨衣服时,衣服从电熨斗上吸收热量,温度升高,这是通过热传递的方式改变衣服的内能的。
[2]根据平面镜成像特点之一:像与物大小相同,所以平面镜中的像与人大小相同。
6.(2024·福建)在图中,根据折射光线画出对应的入射光线。
【答案】
【解析】
【详解】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出,过光心的光线传播方向不变,作图如下:
7.(2023·福建)如图所示,光从空气斜射入玻璃,请在图中画出反射光线和折射光线的大致位置。
【答案】
【解析】
【详解】首先过入射点垂直于界面作出法线,然后在空气中法线的另一侧作出反射光线,注意反射角等于入射角;再在玻璃中法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角,如下图
8.(2024·福建)朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图。
(1)用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
(2)写出演员在舞台上形成倒影的光学原理。
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【详解】(1)翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
(2)演员在舞台上形成的倒影的光学原理是光的反射(平面镜成像)。
9.(2024·福建)探究光的反射定律,实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表。
序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
入射角i
反射角r
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生______反射;
(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线______;
②反射角______入射角;
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿______时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】 ①. 漫 ②. 两侧 ③. 等于 ④. 逆
【解析】
【详解】(1)[1]因为光在光屏上发生漫反射,所以能从不同方向观察到光的传播路径。
(2)①[2]分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置,总是左右相反的,所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
②[3]分析表格中多组入射角i和反射角r,他们的大小相等,所以反射角等于入射角。
(3)[4]根据图2可知,此时上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动,入射角变小,反射角也要变小,为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转。
10.(2022·福建)用如图甲装置,探究平面镜成像的特点:
(1)为了便于确定像的位置,玻璃板应______放置在水平桌面的白纸上;
(2)将蜡烛1放在A位置,可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛1的像______时,该位置记为A';
(3)将光屏放在A'位置,任意转动都承接不到像,可知平面镜成的像是______像;
(4)改变蜡烛1的位置,重复步骤(2),可得像与物位置的对应关系如图乙,可知平面镜成像时,像与物关于镜面______;
(5)将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm,此时像与物之间的距离是______cm,像的大小的变化情况是______。
【答案】 ① 竖直 ②. 完全重合 ③. 虚 ④. 对称 ⑤. 10 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]为了便于确定像的位置,玻璃板应竖直放置,若玻璃板没有竖直放置,像会偏上或者偏下,无法确定像的位置。
(2)[2]蜡烛2与蜡烛1的像完全重合位置,这样蜡烛2就可以替代蜡烛1的像了,从而确定了像的位置,大小关系。
(3)[3]将光屏放在A'位置,任意转动都承接不到像,因为平面镜成的是虚像,光屏无法承接到虚像。
(4)[4]分析图乙可知,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,且像与物体的连线与平面镜垂直,即像与物体关于平面镜对称。
(5)[5][6]将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm,此时物体到平面镜的距离变为5cm,那么像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,像到物体的距离为10cm;在移动的过程中,物体的大小不变,则像的大小不变。
11.(2024·福州外国语二检模拟)下列光现象中,由于光的折射形成的是( )
A. 树荫下的光斑 B. 桥在水中形成倒影
C. 雨后彩虹 D. 路口反光镜中的景象
【答案】C
【解析】
【详解】A.树荫下圆形光斑是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.平静的水面相当于平面镜,桥在水中的倒影属于平面镜成像,平面镜成像原理是光的反射,故B不符合题意;
C.雨后彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的,故C符合题意;
D.路口反光镜中的景象,是由光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
12.(2024·福州屏东中学适应性训练)对图中所示光现象的描述正确的是( )
A. 图甲中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
B. 图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C. 图丙中,光的色散现象中可以看出红光的偏折程度最大
D. 图丁中,平面镜成像的原因是光的反射
【答案】D
【解析】
【详解】A.漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律,故A错误;
B.近视眼是由于晶状体太厚,对光的会聚能力太强,因此需要佩戴凹透镜矫正,远视眼是由于晶状体太薄,对光的会聚能力太弱,因此需要佩戴凸透镜矫正,故B错误;
C.白光通过三棱镜时,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,因此可知红光的偏折程度最小,故C错误;
D.平面镜成虚像,虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,虚像不会发出光线,故D正确。
故选D。
13.(2024·厦门市思明区三模)古诗词是我国文化瑰宝,下列诗句中描述的景象,由于光的折射形成的是( )
A. 掬水月在手 B. 我舞影零乱
C. 倒影入清漪 D. 潭清疑水浅
【答案】D
【解析】
【详解】A.掬水月在手,月亮在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;
B.我舞影零乱,人的影子是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.倒影入清漪,倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.潭清疑水浅,看到的潭底是由于光的折射形成的虚像,位置比潭底的实际位置浅,故D符合题意。
故选D。
14.(2024·厦门市三模)如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A. 竖直向上移动 B. 水平向左移动
C. 绕入射点顺时针转动 D. 绕入射点逆时针转动
【答案】D
【解析】
【详解】A.将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能照中目标,故A不符合题意;
B.将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能照中目标,故B不符合题意;
C.绕入射点顺时针转动,入射角变小,则反射角也变小,反射光线向上移动,不能照中目标,故C不符合题意;
D.绕入射点逆时针转动,入射角变大,则反射角也变大,反射光线向下移动,能照中目标,故D符合题意。
故选D。
15.(2024·厦门市外国语学校中考模拟)如图所示,一辆新能源车——比亚迪宋,正在东海大道上正常行驶,车牌号为“皖CD56803”,若它前方有一辆同向行驶的汽车,该汽车驾驶员通过后视镜去看身后的这辆车。则他看到的车牌应该是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】后视镜是凸面镜,成的是左右相反而上下相同的像。
故选B。
16.(2024·厦门市滨湖中学一模)圭表是中国古代重要的天文仪器,通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市(北纬24.5°)正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像,下列说法正确的是( )
A. 圭表测影的原理是光的折射
B. 圭表测影的原理是光的反射
C. 活动当日至2023年冬至,正午时表的日影长度逐渐变短
D. 活动当日至2024年夏至,正午时表的日影长度先变长后变短
【答案】D
【解析】
【详解】AB.圭表测影中的影是影子,影子的形成是光的直线传播形成的,故AB错误;
CD.厦门市的纬道高于北回归线,活动当日在秋分后冬至前,所以活动当日到2023年冬至,太阳逐渐向南回归线靠近,正午时表的日影长度逐渐变长;再到2024年夏至,太阳从南回归线到北回归线,正午时表的日影长度变短。即活动当日至2024年夏至,正午时表的日影长度先变长后变短。故C错误,D正确。
故选D。
17. (2024·三明市中考模拟)如图所示的光现象中,能用光的直线传播解释的是( )
A. 小孔成像 B. 水中倒影
C. 海市蜃楼 D. 雨后彩虹
【答案】A
【解析】
【详解】A.小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立实像,故A符合题意;
B.水中倒影是平面镜成像,属于光的反射,故B不符合题意;
C.海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像,故C不符合题意;
D.雨后彩虹是太阳光经水珠折射形成的七种色光的混合物,故D不符合题意。
故选A。
18. (2024·漳州市中考模拟)我国古代劳动人民在生活中应用光现象可追溯到春秋战国时期,下列场景中应用了光的折射的是( )
A. 立竿计时 B. 凿冰取火
C. 针孔成像 D. 悬镜观邻
【答案】B
【解析】
【详解】A.利用的是光的直线传播的原理,故A不符合题意;
B.利用的是光通过凸透镜折射后,对光有汇聚作用的原理,故B符合题意;
C.利用的是光的直线传播的原理,故C不符合题意;
D.利用的是光的反射原理,故D不符合题意。
故选B。
19.(2024·福州屏东中学适应性训练)点光源S发出的一条光线经平面镜反射后从空气斜射入水中,请画出经平面镜的反射光线和进入水中后折射光线的大致方向。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点O垂直于镜面画出法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;光斜射向水面时,过入射点垂直于水面画出法线,光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此在法线左侧的水中作出大致的折射光线,如下图
20.(2024·福州三模)如图,一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S,是其像点。请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】根据光的折射规律可知,潜水员在水下E处逆着光的传播方向看到小鸟的像会比小鸟本身偏高一点,所以是小鸟的虚像点,则连接ES′,ES′与界面的交点即为入射点O,OE就是折射光线,连接SO即为入射光线,如图所示:
21.(2024·厦门市滨湖中学一模)如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】
【解析】
【详解】先作出牙齿关于平面镜的对称点,即牙齿的像的位置,连接像和人眼与平面镜交于一点,即为入射点,连接牙齿和入射点为入射光线,连接入射点和人眼为反射光线,如图:
22.(2024·泉州一中中考模拟)如图,一束光从空气斜射入水中,已知入射光线AO。请画出反射光线OB和折射光线OC。
【答案】
【解析】
【详解】过入射点O做法线,在法线的右侧根据反射角等于入射角画出对应的反射光线OB;光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出对应的折射光线OC ,如图所示
23.(2024·厦门市滨湖中学一模)如图,神舟十六号航天员在轨期间采摘并品尝自己种出的新鲜“太空蔬菜”,蔬菜的叶子看起来是绿色,是因为叶子______绿光。为满足不同植物的生长,需要设计一个可以复合出不同颜色光的照明装置,如果你是设计师,你会为照明装置配备______三种颜色的LED灯。
【答案】 ①. 反射 ②. 红、绿、蓝
【解析】
【详解】[1]不透明物体颜色是由它反射的颜色来决定的,蔬菜的叶子看起来是绿色,是因为叶子反射绿光。
[2]红、绿、蓝三种色光是色光的三原色,为了设计一个可以复合出不同颜色光的照明装置,应该为照明装置配备红、绿、蓝三种颜色的LED灯。
24. (2024·福州外国语学校二检模拟)为了探究平面镜成像特点,小薇同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛,
(1)实验时,玻璃板需___________放置在水平桌面上;选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的___________;
(2)在竖直的玻璃板前放点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的___________(选填“蜡烛A一侧”或“蜡烛B一侧”)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的方法是___________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是___________像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像大小___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 ①. 竖直 ②. 位置 ③. 蜡烛A一侧 ④. 等效替代法 ⑤. 虚 ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1]实验时要把玻璃板竖直放置在水平桌面上,以便像和物体重合。
[2]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)[3][4]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)[5]虚像不能成像在光屏上,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像。
(4)[6]平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜距离无关,则蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变。
25.(2024·福州三模)小华同学利用如图所示的器材进行探究平面镜成像特点的实验:
(1)实验中,小华同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影,为改善重影需换用______(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验;实验中选取完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的______关系;
(2)小华同学多次移动蜡烛A重复实验,并移动玻璃板后面的蜡烛B,使其与蜡烛A的像重合,记录蜡烛和蜡烛的像到玻璃板的距离,如下表所示。分析表格数据可以得出,平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离______;
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像到玻璃板的距离/cm
1
8
8
2
12
12
3
16
16
(3)实验中,改变蜡烛A的位置,进行多次实验,目的是______;
(4)小华同学猜想平面镜所成的像与物体左右相反,请你帮他设计一个实验方案并进行验证:______。(写一条即可)
【答案】 ①. 薄 ②. 大小 ③. 相等 ④. 见解析 ⑤. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]玻璃板有两个面,两个面都能反射成像,导致玻璃板后面出现两个像,出现重影,实验中一般选择薄玻璃板,减小两个像之间的距离,避免出现重影;实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡像A的像重合,是为了便于比较像和物的大小关系。
(2)[3]由表中数据可知,每次对应的像距与物距相等,可以得到平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等。
(3)[4]一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,目的:避免实验现象的偶然性,归纳得到普遍结论。
(4)[5]在白纸上写上字母F,竖直放在平面镜前,从白纸和平面镜之间观察白纸上的F朝向与镜中F的朝向相同,可以证明平面镜所成的像与物体左右相反。
26.(2024·厦门集美区中考模拟)如图所示,学习小组使用跳棋等探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中选用 _________ 代替平面镜进行实验,成像虽没有平面镜清晰,但能巧妙地解决确定像的位置和大小的问题;
(2)将光屏放在像的位置,直接观察光屏无成像。这说明:_____
(3)取另一个完全相同的跳棋放在像 M '的位置,与像重合。这可以探究:平面镜成像时,像与跳棋的_________ 关系;
(4)选用方格纸铺在玻璃板下,记录某次的玻璃板、跳棋 M与跳棋像M '对应点的位置。你认为造成这种情况的原因是_________
(5)实验中,小华发现棋子M的像M '偏暗,采用如下图所示的 a、b、c三种操作,其中观察到M 的像最亮的是 __________
【答案】 ①. 玻璃板 ②. 平面镜所成的像是虚像 ③. 大小 ④. 玻璃板没有竖直放置 ⑤. b
【解析】
【详解】(1)[1]实验中用透明的玻璃板代替平面镜,可以透过玻璃板观察像的位置,便于确定像的位置。
(2)[2]将光屏放在像的位置,直接观察光屏无成像,因为虚像不能用光屏承接,则说明平面镜所成的像是虚像。
(3)[3]实验中用了两个相同的棋子,像与物能够重合,是为了比较像和物体的大小关系。
(4)[4]根据平面镜成像特点,物距等于像距;由图可知物距与像距不相等,则可能是玻璃板没有竖直放置,导致像与物不再同一水平面,使得物距与像距不相等。
(5)[5]平面镜成像的原理是光的反射,成像比较暗,说明物体反射的光线较少;所以应该用手电筒照射物体,使物体反射的光线增多,经平面镜再次反射的光线就增多,则能看到更明亮的像,所以由图可知应选b。
27.(2024·厦门市滨湖中学一模)如图甲是戈壁上的银色“向日葵”——中国首个百兆瓦级塔式熔盐储能光热电站。1.2万多面追日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器,年发电量达3.9亿千瓦时,每年可减排二氧化碳35万吨。
科学兴趣小组为探究追日镜的工作原理,设计了以下实验:
(1)如图乙,表面粗糙的纸板EF应______立在水平放置的平面镜M上;
(2)让光沿AO方向射向镜面上的O点,此时入射角是______度;
(3)能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了__________;
(4)为探究反射角与入射角的大小关系,多次改变入射角大小的目的是__________;
(5)如图丙,这是上午某个追日镜的反射情况,那么太阳下山前该追日镜应该逐渐向__________(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
【答案】 ①. 竖直 ②. 60 ③. 漫反射 ④. 避免实验结论的偶然性 ⑤. 逆时针
【解析】
【详解】(1)[1]为了能够在纸板上显示反射光的传播径迹,纸板EF应竖直立在水平放置的平面镜M上。
(2)[2]入射角是入射光线与法线的夹角,由图可知,入射光线与镜面的夹角为30°,所以入射角为60°。
(3)[3]纸板表面凹凸不平,光在纸板表面发生漫反射,反射光线超四面八方,所以从不同方向都能看到纸板上的光束。
(4)[4]为探究反射角与入射角的大小关系,多次改变入射角大小从而得到反射角等于入射角,主要是为了得到实验结论的普遍性,避免实验结论的偶然性。
(5)[5]从上午到太阳下山,太阳逐渐向西移动,由图可知,追日镜应该逐渐向逆时针方向移动,才能将太阳光始终反射到接收器上。
28.(2024·泉州一中中考模拟)小明设计了如图的实验装置探究平面镜成像特点,玻璃板两侧分别放置了可旋转底板。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是_________;旋转右侧底板,发现底板(相当于光屏)无法承接到像,说明平面镜成的是_________像;
(2)比较像与物的大小,在蜡烛A像的位置放置一个与之大小相同的蜡烛B。发现蜡烛B与A的像完全重合,说明像与物_________;
(3)如图所示,小明把四个字母模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系,最好选用字母模型_________(选填“C”、“A”、“T”或“V”)。
【答案】 ①. 便于确定像的位置 ②. 虚 ③. 大小相等 ④. C
【解析】
【详解】(1)[1]用玻璃板代替平面镜,是利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置。
[2]光屏上不能承接到像,是因为平面镜成虚像,光屏不能承接虚像。
(2)[3]拿另一支与点燃蜡烛大小相同的没有点燃的蜡烛C在玻璃板后面移动,当看到它跟像完全重合,这说明了像和物大小是相等的。
(3)[4] 研究像与物左右位置的关系,需要物体左右不一样,便于观察左右区别,故所选字母不能是左右对称的,故选用C字母模型。
29.(2024·三明二模)用如图装置探究“光的反射定律”。
(1)将可折转的光屏_______放置在平面镜上;
(2)如图甲,让入射光线AO紧贴着光屏入射,我 们能从不同角度看到反射光线OB,是因为光在光屏上发生_______反射的缘故。将图乙中有反射光线的半个光屏向后折转一个角度,在光屏上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在________。在图甲的装置中,让光线沿BO方向入射,光线会沿OA方向反射,说明光反射时光路是________的;
(3)某同学在实验中,测得入射角和反射角均为45°,由此便得出“光反射时,反射角与入射角互为余角”的不科学结论。对该同学做的实验你有何建议?________。
【答案】 ①. 垂直 ②. 漫 ③. 同一平面内 ④. 可逆 ⑤. 改变入射角的角度,重复多次实验
【解析】
【详解】(1)[1]探究光的反射定律,为显示光路,光屏需要垂直在平面镜上。
(2)[2]可以在各个角度都能看到光线,所以光在光屏上发生漫反射。
[3]半个光屏向后折转一个角度,此时入射光线和反射光线不在同一平面内,在光屏上看不到反射光线,说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内。
[4]让光线沿BO方向入射,光线会沿OA方向反射,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3)[5]探究型的实验为得到普遍规律,减少实验的偶然性,需要进行多次实验,所以改变入射角的角度,重复多次实验。
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