精品解析：山西省太原市小店区山西大学附属中学校2024-2025学年八年级上学期12月月考物理试题

2024-2025学年第一学期初二年级12月巩固 物理试题 一、选择题（共12小题，每小题只有1个选项符合题意） 1. “禾下乘凉”是袁隆平先生的中国梦。其实，“禾下乘凉”也包含着一定的物理知识，水稻下面可乘凉，说明水稻下面有阴影。下列现象与阴影的形成原因相同的是（　　） A. 皮影戏 B. 雨后彩虹 C. 水池“变浅” D. 水中倒影 2. 夏天的中午，不宜往阳光下的花木上洒水。如果这时候洒水，待水蒸发后，原来叶片上附着水珠的地方，会出现枯黄色的烫伤斑点，其原因是（ ） A. 水滴蒸发，带走叶片的热量 B. 水滴在烈日照射下，温度升得很高，使叶片上有水滴的地方烧焦 C. 透明的水滴更容易让阳光透射到叶片上 D. 水滴好似凸透镜，使阳光会聚，使叶片上有水滴的地方被烧焦 3. 如题图所示，雨后的夜晚，路上有些积水，甲、乙两同学在较暗的月光下相向而行，两位同学看到的现象是（　　） A. 水面对月光发生的是漫反射 B. 地面对月光发生的是镜面反射 C. 甲看到水面比路面亮，乙看到水面比路面暗 D. 甲看到水面比路面暗，乙看到水面比路面亮 4. 2024年11月12-17日我国第十五届航展在珠海举办，其中展示了运油-20在低空中释放出红外干扰弹干扰的过程，如图所示。红外干扰弹是具有较高温度的辐射弹，主要释放大量红外线，用来诱骗敌方制导武器脱离真实目标，广泛地应用于飞机、舰船的自卫方面。以下关于红外线说法正确的是（ ） A. 红外线的传播速度为340m/s B. 红外线可以在真空中传播 C. 红外线是可以被人眼直接观察到的光 D. 红外线测温仪是通过测温枪发出红外线来测体温的 5. 2024年2月9日晚，央视春晚长沙分会场以一枚烟花开启精彩，当烟花从江中升起绽放，再搭配“一江两岸的灯光秀”成就了一幅绝美画卷。下面说法正确的是（ ） A. 璀璨夺目的烟花不是光源 B. 江水中的灯光倒影是光的折射形成的 C. 在远处看烟花时，观众总是先看到烟花，后听到烟花的爆炸声 D. 观众能从不同的地方看到烟花，是因为烟花的光发生了漫反射 6. 如图所示，有“天津之眼”美誉的摩天轮与水中的倒影相映成趣。小吴一家人所乘坐的轿厢上升过程中离水面越来越远，下列说法正确的是（ ） A. 水中的像是由光的折射形成的 B. 轿厢位置越高，轿厢在水中的像越小 C. 摩天轮在水中的像是实像 D. 摩天轮在水中的像与摩天轮关于水面对称 7. 沈括在《梦溪笔谈》中写道：“若鸢飞空中，其影随鸢而移（如图甲）；或中间为窗隙所束。则影与鸢遂相违；鸢东则影西，鸢西则影东（如图乙）；又如窗隙中楼塔之影，为窗所束亦皆倒（如图丙）⋯⋯”，则下列说法错误的是（ ） A. 图甲、图乙、图丙中的现象都可用光的直线传播解释 B. 乙图中小孔形状变为三角形时，“像”也会变成三角形 C. 乙图中“像”移动的方向与物移动的方向相反 D. 丙图中的“楼塔”所成像与物上下颠倒，左右相反 8. 在平静的湖面能看到“鱼在白云中穿梭，鸟在水草中翱翔”的美丽奇观。在下列光路图中，能正确描述人看见水中的“鱼”或“鸟”的光路图的是（　　） A. B. C. D. 9. 小吴在科技节中表演了一个硬币“消失”的魔术：如图所示，空箱只有正面为透明玻璃板，将硬币投入其中，硬币居然不见了！随后他进行了揭密：打开右侧边盖，观察箱子内部，同学们发现里面有一块平面镜，则平面镜位置摆放正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 一束光从一种介质斜射入另一种介质中时的传播路径，如图所示。EF是两种介质的交界面，NM为法线。下列说法错误的是（　　） A. 一定是入射角 B. 若两种介质是水和空气，那么EF的上方是空气 C. 若光束沿CO方向射向EF，则反射光和折射光传播的路径分别与OA和OB重合 D. 若光束沿AO方向射向EF，则反射光与折射光都会在NM的右侧 11. 如图甲所示为星期天下午小丽同学去配眼镜时检查视力的情景。配镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是（　　） A. 视力表在平面镜中的像与小丽相距 B. 如果小丽以的速度靠近平面镜，则镜中的像以的速度靠近她 C. 如果小丽靠近平面镜，则她在平面镜中的像变大 D. 如图乙所示是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是16：35 12. 如图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射在光屏上形成一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　） A. 入射角的大小为40° B. 当水面升高时，光斑A将向左移动 C. 当水面降低时，S'到水面的距离变小 D. 若将入射光线逆时针旋转，θ角也将增大 二、实验探究题（共3小题） 13. 小丽探究“平面镜成像的特点”。 （1）实验装置如图甲所示，现有厚度分别为5mm和2mm的两块透明玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验，用透明玻璃板代替平面镜的好处是______； （2）将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，用两支完全相同的蜡烛是为了______。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置； （3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可得出结论：______；（写出一条即可） （4）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，如图丙，需将蜡烛2拿走，在其位置上放一个光屏。并在图中的______（填字母）处观察光屏上是否承接到像，发现光屏上没有像，这说明平面镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）； （5）若图甲中蜡烛A的位置保持不变，把玻璃板沿虚线竖直平分成两块，把其中的一块水平向右移动一段距离，则蜡烛A通过这两块玻璃板______；（填字母） A. 都不能成像 B. 各成半个像，合起来成一个完整的像 C. 都成完整的像，两个像在同一位置 D. 都成完整的像，两个像在不同位置 （6）为探究平面镜所成的像和物左右之间的关系时，应选用图丁中的______（选填“a”“b”或“c”）棋子进行实验； （7）秦始皇兵马俑被誉为“世界第八大奇迹”，已经成为中国的一张金字名片。小丽去西安参观秦兵马俑时，导游介绍说兵马俑与当时的真人一样大时，小丽特别想通过兵马俑了解秦朝时人的身高。为满足这一愿望，博物馆计划建一个体验馆让游客近距离观察，并与兵马俑比身高。方案是把兵马俑放在馆内玻璃橱窗里，如图所示，当游客站在玻璃橱窗前某一位置时，观察橱窗玻璃上自己的像和兵马俑就可以体验了。请你帮助博物馆完善以下设计： ①为方便比较身高最好在橱窗外地面上画个标记，当站在这个标记上时游客在橱窗玻璃上的像会与兵马俑有部分重合。这个标记到玻璃的距离应______（选填“大于”“等于”或“小于”）兵马俑到玻璃的距离； ②为方便游客观赏，橱窗里的展品一般放在高出橱窗外地面的台子上。你觉得体验馆橱窗里的兵马俑应放在______（选填“高出地面的台子上”或“与地面一样高的平面上”）更能方便游客体验，当游客靠近橱窗玻璃时会发现自己的像大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）； ③关于体验馆橱窗周围的环境灯光设计应该采用以下四个方案中的______方案。 A.橱窗内外都比较明亮 B.橱窗内外都比较黑暗 C.橱窗内较亮、橱窗外较暗 D.橱窗内较暗、橱窗外较亮 14. 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。1.2万多面追日镜筒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______（选填“光滑”或“粗糙”）的硬纸板EF与平面镜M的位置关系是______； （2）让光沿AO方向射向镜面上的O点，此时入射角为______；为了进一步确定反射光线的位置，小丽同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，如图丙，发现在硬纸板B的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明：______； （3）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：______； （4）当光逆着反射光线射入时，光会沿着OA的方向射出，说明：______； （5）如图丁，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______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动； （6）实验拓展：在学习了光的反射定律之后，小吴联想到声音遇到障碍物也是会发生反射，那么声音的反射是否会遵循相同的规律呢？为此小吴利用生活中的物品开展了下面的探究活动。 ①实验器材：装薯片的空纸桶、小闹钟、平面镜、棉花； ②实验操作：A.在装薯片的空纸桶内垫上一层棉花，棉花上放一个正在响铃的闹钟，耳朵靠近纸筒口正上方10cm处，能清晰地听见闹钟声。让耳朵水平移动离开纸筒口一段距离，如图甲所示，同时要留意听到的声音______的变化（填声音的特性）； B.在纸桶正上方安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时听到的铃声______（选填“明显变大”“明显变小”或“无明显变化”），说明声音能像光一样反射。 15. 创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角大小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃砖、水、光具盘等进行如图所示的实验探究，先让光从空气斜射入玻璃砖，分别测出入射角和折射角的大小，记录在表中。 实验序号 介质种类 入射角/° 折射角/° 1 水 60 40.5 2 透明树脂 60 35.3 3 透明树脂 45 28.1 4 透明树脂 30 19.5 5 玻璃 60 31.7 （1）如图所示是某次实验情形，此次实验的入射角是______度； （2）分析序号为______的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的减小而______； （3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角______（选填“大于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角大小还与______有关，和水相比玻璃对光的折射本领较______（选填“强”或“弱”）。 三、综合应用题（共8小题） 16. 英国物理学家______最先用三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜。色光的三原色是红、______、蓝。如图所示，一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上，它们之间的距离为d，请推测：经玻璃砖折射后，红光和紫光之间的距离______（选填“会”或“不会”）改变。 17. 圭表是中国古代重要的天文仪器，如图甲所示，圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气，形成日影的原理是：______。圭表的原理如图乙所示，立春节气正午日影比夏至长，说明立春节气正午太阳在位置______（选填“A”或“B”）。 18. 地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象，我们看到的“日出”并非太阳的实际位置，而是太阳的像，如图所示，太阳的实际位置在图中__________（选填“甲”或“乙”）位置。假如地球表面不存在大气层，则“日出”的时间相比现在是__________（选填“提前”或“推迟”）了。 19. 小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时，下面两种操作中正确的是________（选填“A”或“B”）。正确操作时，把一张白纸放在它的下方，如图所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，然后小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距f一定________（大于/等于/小于）刚才测得的距离L。 20. 小吴的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑，有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小吴思考：为什么墙上有两个黑影呢？小吴进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？______（选填“有道理”或“没有道理”），理由：______。 21. 阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，只有平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做非涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜的光束，在一半焦距处面积只有原来的四分之一。请回答： （1）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理______（选填“相同”或“不同”）； （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，不正确的是______（填字母）； A. 使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄 B. 与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 C. 菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D. 与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 （3）如图丙所示，、F分别是菲涅尔透镜的主光轴和焦点，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路。______ 22. 2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。 23. 电视机的遥控器是利用红外线传递信息对电视机进行遥控的。一次小丽坐的位置与电视机红外线接收窗口之间刚好有张椅子挡住视线，如图所示。小丽利用光的反射，将遥控器对准房间光滑的墙壁按动遥控器达到了遥控的目的，请你在图中画出遥控器发出红外线传播到电视机红外线接收窗口途径（保留作图痕迹）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期初二年级12月巩固 物理试题 一、选择题（共12小题，每小题只有1个选项符合题意） 1. “禾下乘凉”是袁隆平先生的中国梦。其实，“禾下乘凉”也包含着一定的物理知识，水稻下面可乘凉，说明水稻下面有阴影。下列现象与阴影的形成原因相同的是（　　） A. 皮影戏 B. 雨后彩虹 C. 水池“变浅” D. 水中倒影 【答案】A 【解析】 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，遇到水稻后在其后面形成阴影。 A．皮影戏是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，物体正好把光线挡住了，挡住的光线在其后面形成影子，故A符合题意； B．雨后彩虹是光的色散，属光的折射现象，故B不符合题意； C．水池“变浅”，是光从水中斜射入空气时发生折射的结果，故C不符合题意； D．水中倒影是光的反射所形成的像，属光的反射现象，故D不符合题意。 故选A。 2. 夏天的中午，不宜往阳光下的花木上洒水。如果这时候洒水，待水蒸发后，原来叶片上附着水珠的地方，会出现枯黄色的烫伤斑点，其原因是（ ） A. 水滴蒸发，带走叶片的热量 B. 水滴在烈日照射下，温度升得很高，使叶片上有水滴的地方烧焦 C. 透明的水滴更容易让阳光透射到叶片上 D. 水滴好似凸透镜，使阳光会聚，使叶片上有水滴的地方被烧焦 【答案】D 【解析】 【分析】圆形的小水珠相当于一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，枯黄色的烫伤斑点说明此处的温度较高，将其与凸透镜的会聚作用联系在一起，即可得到答案。 【详解】小水珠对光线有会聚作用，可以使平行的太阳光会聚在一起，会聚点的温度较高从而使叶片被烫伤，综上分析故选D。 3. 如题图所示，雨后的夜晚，路上有些积水，甲、乙两同学在较暗的月光下相向而行，两位同学看到的现象是（　　） A. 水面对月光发生的是漫反射 B. 地面对月光发生的是镜面反射 C. 甲看到水面比路面亮，乙看到水面比路面暗 D. 甲看到水面比路面暗，乙看到水面比路面亮 【答案】C 【解析】 【详解】A．水面是光滑的，水面对月光发生的是镜面反射，故A不符合题意； B．地面是粗糙，地面对月光发生的是漫反射，故B不符合题意； CD．甲同学迎着月光走，月光照射到水面上，发生镜面反射，反射光线进入人眼，比较刺眼，照在路面发生漫反射，少量的光线进入人眼，比较暗，故甲看到水面比路面亮，乙同学是背着月光，当月光照射到水面上，发生镜面反射，反射光线不会进入人眼，照在路面发生漫反射，少量的光线进入人眼，故水面比较暗，路面比较亮，故C符合题意；D不符合题意。 故选C。 4. 2024年11月12-17日我国第十五届航展在珠海举办，其中展示了运油-20在低空中释放出红外干扰弹干扰的过程，如图所示。红外干扰弹是具有较高温度的辐射弹，主要释放大量红外线，用来诱骗敌方制导武器脱离真实目标，广泛地应用于飞机、舰船的自卫方面。以下关于红外线说法正确的是（ ） A. 红外线的传播速度为340m/s B. 红外线可以在真空中传播 C. 红外线是可以被人眼直接观察到的光 D. 红外线测温仪是通过测温枪发出红外线来测体温的 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．红外线是一种不可见光，位于可见光谱红光的外侧，人眼是看不到的；红外线和其它光一样，传播不需要介质，可以在真空中传播，在真空中传播速度为3×108m/s，在空气中传播速度略小于3×108m/s，，故AC错误，B正确； D．人体不断向外辐射红外线，温度越高辐射越强，红外线测温仪是通过测温枪接收红外线来测体温的，故D错误。 故选B。 5. 2024年2月9日晚，央视春晚长沙分会场以一枚烟花开启精彩，当烟花从江中升起绽放，再搭配“一江两岸的灯光秀”成就了一幅绝美画卷。下面说法正确的是（ ） A. 璀璨夺目的烟花不是光源 B. 江水中的灯光倒影是光的折射形成的 C. 在远处看烟花时，观众总是先看到烟花，后听到烟花的爆炸声 D. 观众能从不同的地方看到烟花，是因为烟花的光发生了漫反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．璀璨夺目的烟花自身能够发光，是光源，故A错误； B．江水中灯光倒影是光的反射形成的，故B错误； C．因为光速大于声速，在远处看烟花时，观众总是先看到烟花，后听到烟花的爆炸声，故C正确； D．烟花是光源，观众能从不同的地方看到烟花，是因为烟花发出的光沿各个方向都有传播，没有发生反射，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，有“天津之眼”美誉的摩天轮与水中的倒影相映成趣。小吴一家人所乘坐的轿厢上升过程中离水面越来越远，下列说法正确的是（ ） A. 水中的像是由光的折射形成的 B. 轿厢位置越高，轿厢在水中的像越小 C. 摩天轮在水中的像是实像 D. 摩天轮在水中的像与摩天轮关于水面对称 【答案】D 【解析】 【详解】摩天轮在水中的像属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像；平面镜成的像，像和物体关于镜面对称，像和物体大小相等，所以，轿厢位置变高时，轿厢在水中的像大小不变，摩天轮在水中的像与摩天轮关于水面对称，故D正确，ABC错误。 故选D。 7. 沈括在《梦溪笔谈》中写道：“若鸢飞空中，其影随鸢而移（如图甲）；或中间为窗隙所束。则影与鸢遂相违；鸢东则影西，鸢西则影东（如图乙）；又如窗隙中楼塔之影，为窗所束亦皆倒（如图丙）⋯⋯”，则下列说法错误的是（ ） A. 图甲、图乙、图丙中的现象都可用光的直线传播解释 B. 乙图中小孔形状变为三角形时，“像”也会变成三角形 C. 乙图中“像”移动的方向与物移动的方向相反 D. 丙图中的“楼塔”所成像与物上下颠倒，左右相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中是影子，图乙、图丙中均为小孔成像，都是由于光的直线传播形成的，故A正确，不符合题意； B．小孔成像成的像与小孔形状无关，所以乙图中小孔形状变为三角形时，“像”不会变成三角形，故B错误，符合题意； CD．小孔成像成倒立的实像，所以乙图中“像”移动的方向与物移动的方向相反，丙图中的“楼塔”所成像与物上下颠倒，左右相反，故CD正确，不符合题意。 故选B。 8. 在平静的湖面能看到“鱼在白云中穿梭，鸟在水草中翱翔”的美丽奇观。在下列光路图中，能正确描述人看见水中的“鱼”或“鸟”的光路图的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．鱼反射的光线由水中射向空气中时，在水面发生折射现象，折射角大于入射角，折射光线进入人的眼睛，人眼会逆着光线看上去感觉鱼变浅了，故AB不符合题意； CD．鸟反射的光线遇到水面在发生反射现象，此时水面相当于一个平面镜，所以看见水中的鸟是光的反射引起的，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 9. 小吴在科技节中表演了一个硬币“消失”的魔术：如图所示，空箱只有正面为透明玻璃板，将硬币投入其中，硬币居然不见了！随后他进行了揭密：打开右侧边盖，观察箱子内部，同学们发现里面有一块平面镜，则平面镜位置摆放正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，根据平面镜成像的特点，平面镜中会成箱子底部的像，此时从正面看到的是与箱子底部相同的方格子，整体看起来是一个空箱子，故A正确； B．由图可知，此时正面看到的是平面镜的背面，因此整体看起来不是一个空箱子，故B错误； C．由图可知，根据平面镜成像的特点，平面镜中会成顶面的像，此时正面看到的是箱子的顶面，整体看起来不是一个空箱子，故C错误； D．由图可知，此时正面看到的是平面镜的背面，因此整体看起来不是一个空箱子，故D错误。 故选A。 10. 一束光从一种介质斜射入另一种介质中时的传播路径，如图所示。EF是两种介质的交界面，NM为法线。下列说法错误的是（　　） A. 一定是入射角 B. 若两种介质是水和空气，那么EF的上方是空气 C. 若光束沿CO方向射向EF，则反射光和折射光传播的路径分别与OA和OB重合 D. 若光束沿AO方向射向EF，则反射光与折射光都会在NM的右侧 【答案】C 【解析】 【详解】A．EF是两种介质的交界面，NM为法线，EF下方为折射光线，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OC一定为折射光线，BO为入射光线，OA为反射光线，所以∠3一定是入射角，故A正确，不符合题意； B．若两种介质是水和空气，根据图中折射角小于入射角，则光从空气斜射入水中，那么EF的上方是空气，故B正确，不符合题意； C．根据光路具有可逆性，光束沿CO方向射向EF，则折射光传播的路径和OB重合，但反射光线在界面下方，故C错误，符合题意； D．若光束沿AO方向射向EF，根据反射定律与折射规律，则反射光与折射光都会在NM的右侧，故D正确，不符合题意。 故选C。 11. 如图甲所示为星期天下午小丽同学去配眼镜时检查视力的情景。配镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是（　　） A. 视力表在平面镜中的像与小丽相距 B. 如果小丽以的速度靠近平面镜，则镜中的像以的速度靠近她 C. 如果小丽靠近平面镜，则她在平面镜中的像变大 D. 如图乙所示是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是16：35 【答案】D 【解析】 【详解】A．视力表到平面镜的距离是，根据物像到平面镜的距离相等，所以视力表像到平面镜的距离也是，所以人到视力表像的距离为 故A错误； B．如果小丽以的速度靠近平面镜，是以平面镜为参照物，则镜中的像以的速度靠近，是以小丽为参照物，故B错误； C．平面镜成的像和物体的大小相等，小丽靠近平面镜，则她在平面镜中的像不变，故C错误； D．翻看法：把试卷翻过来，对着亮处，直接读出正确时间为16：35，故D正确。 故选D。 12. 如图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射在光屏上形成一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　） A. 入射角的大小为40° B. 当水面升高时，光斑A将向左移动 C. 当水面降低时，S'到水面的距离变小 D. 若将入射光线逆时针旋转，θ角也将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知光束与水面的夹角为40°，入射角为 故A错误； B．当水面升高时，光束与水面的夹角不变，入射角也不变，故反射角也不变，入射点向左移动，所以反射光线与原来的反射光线平行，光屏上的光斑A向左移动，故B正确； C．由平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，可知当水面降低时，光源S到水面的距离变大，所以像S'到水面的距离也变大，故C错误； D．若将入射光线逆时针旋转10°，则入射角增加10°，根据入射角等于反射角，反射角也增加10°，则入射光线和反射光线之间的夹角增大20°，故D错误。 故选B。 二、实验探究题（共3小题） 13. 小丽探究“平面镜成像的特点”。 （1）实验装置如图甲所示，现有厚度分别为5mm和2mm的两块透明玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验，用透明玻璃板代替平面镜的好处是______； （2）将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，用两支完全相同的蜡烛是为了______。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置； （3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可得出结论：______；（写出一条即可） （4）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，如图丙，需将蜡烛2拿走，在其位置上放一个光屏。并在图中的______（填字母）处观察光屏上是否承接到像，发现光屏上没有像，这说明平面镜成的是______（选填“实像”或“虚像”）； （5）若图甲中蜡烛A的位置保持不变，把玻璃板沿虚线竖直平分成两块，把其中的一块水平向右移动一段距离，则蜡烛A通过这两块玻璃板______；（填字母） A. 都不能成像 B. 各成半个像，合起来成一个完整的像 C. 都成完整的像，两个像在同一位置 D. 都成完整的像，两个像在不同位置 （6）为探究平面镜所成的像和物左右之间的关系时，应选用图丁中的______（选填“a”“b”或“c”）棋子进行实验； （7）秦始皇兵马俑被誉为“世界第八大奇迹”，已经成为中国的一张金字名片。小丽去西安参观秦兵马俑时，导游介绍说兵马俑与当时的真人一样大时，小丽特别想通过兵马俑了解秦朝时人的身高。为满足这一愿望，博物馆计划建一个体验馆让游客近距离观察，并与兵马俑比身高。方案是把兵马俑放在馆内玻璃橱窗里，如图所示，当游客站在玻璃橱窗前某一位置时，观察橱窗玻璃上自己的像和兵马俑就可以体验了。请你帮助博物馆完善以下设计： ①为方便比较身高最好在橱窗外地面上画个标记，当站在这个标记上时游客在橱窗玻璃上的像会与兵马俑有部分重合。这个标记到玻璃的距离应______（选填“大于”“等于”或“小于”）兵马俑到玻璃的距离； ②为方便游客观赏，橱窗里的展品一般放在高出橱窗外地面的台子上。你觉得体验馆橱窗里的兵马俑应放在______（选填“高出地面的台子上”或“与地面一样高的平面上”）更能方便游客体验，当游客靠近橱窗玻璃时会发现自己的像大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）； ③关于体验馆橱窗周围的环境灯光设计应该采用以下四个方案中的______方案。 A.橱窗内外都比较明亮 B.橱窗内外都比较黑暗 C.橱窗内较亮、橱窗外较暗 D.橱窗内较暗、橱窗外较亮 【答案】（1） ①. 2 ②. 便于确定像的位置 （2）比较像与物的大小关系 （3）见解析 （4） ①. B ②. 虚像 （5）C （6）a （7） ①. 等于 ②. 与地面一样高的平面上 ③. 不变 ④. D 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中应选择2mm的玻璃板进行实验，如果选择5mm的玻璃板，这样由于两个面都能够成像，在另一侧会出现两个像而影响实验效果。 [2]透明玻璃板既可以成像，又可以透光，可以透过玻璃板看到另一侧的物体，用透明玻璃板代替平面镜的好处是便于确定像的位置。 【小问2详解】 用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，根据等效替代法，用蜡烛B替代蜡烛A与蜡烛A的像进行比较，当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，说明蜡烛B与蜡烛A的像等大，从而说明蜡烛A与蜡烛A的像等大，即像与物等大。 【小问3详解】 由图乙可知，平面镜成像时，像距等于物距，且像与物的连线与镜面垂直。 【小问4详解】 [1][2]实像能用光屏承接，虚像不能。为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，如图丙，需将蜡烛2拿走，在其位置上放一个光屏，为避免平面镜反射成像的干扰，应在图中的B处直接观察光屏上是否承接到像，发现光屏上没有像，这说明平面镜成的是虚像。 【小问5详解】 平面镜成的像与物关于平面镜对称。若图甲中蜡烛A的位置保持不变，把玻璃板沿虚线竖直平分成两块，把其中的一块水平向右移动一段距离，则蜡烛A通过这两块玻璃板都可以由于光的反射成完整的像，由于平面镜所在平面位置不变，则两个像在同一位置。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【小问6详解】 为探究平面镜所成的像和物左右之间的关系时，应选用图丁中的左右不对称的a棋子进行实验。 【小问7详解】 ①[1]橱窗玻璃相当于是平面镜，在橱窗外地面上画个标记，当站在这个标记上时游客在橱窗玻璃上的像会与兵马俑有部分重合，根据平面镜成像的特点可知，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，所以这个标记到玻璃的距离等于兵马俑到玻璃的距离。 ②[2]为了能便于比较兵马俑与人的大小，人与兵马俑应站在同一个平面上，故应将兵马俑放在与地面一样高的平面上更能方便游客体验。 [3]平面镜成等大的像，所以当游客靠近橱窗玻璃时会发现自己的像大小不变。 ③[4]游客反射的光线经过橱窗反射后进入人的眼睛，会形成虚像，进入人眼的这部分光线越多，成的像越清晰，所以橱窗外要更亮一些，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14. 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。1.2万多面追日镜筒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______（选填“光滑”或“粗糙”）的硬纸板EF与平面镜M的位置关系是______； （2）让光沿AO方向射向镜面上的O点，此时入射角为______；为了进一步确定反射光线的位置，小丽同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，如图丙，发现在硬纸板B的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明：______； （3）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：______； （4）当光逆着反射光线射入时，光会沿着OA的方向射出，说明：______； （5）如图丁，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______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动； （6）实验拓展：在学习了光的反射定律之后，小吴联想到声音遇到障碍物也是会发生反射，那么声音的反射是否会遵循相同的规律呢？为此小吴利用生活中的物品开展了下面的探究活动。 ①实验器材：装薯片的空纸桶、小闹钟、平面镜、棉花； ②实验操作：A.在装薯片的空纸桶内垫上一层棉花，棉花上放一个正在响铃的闹钟，耳朵靠近纸筒口正上方10cm处，能清晰地听见闹钟声。让耳朵水平移动离开纸筒口一段距离，如图甲所示，同时要留意听到的声音______的变化（填声音的特性）； B.在纸桶正上方安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时听到的铃声______（选填“明显变大”“明显变小”或“无明显变化”），说明声音能像光一样反射。 【答案】（1） ①. 粗糙 ②. 垂直 （2） ①. ②. 反射光线与入射光线、法线在同一平面内 （3）寻求普遍规律 （4）在光的反射现象中，光路可逆 （5）逆时针 （6） ①. 响度 ②. 明显变大 【解析】 【小问1详解】 [1]硬纸板EF表面应比较粗糙，使得光线发生漫反射，可以更好地显示光路，能从不同方向看到纸板上的光束。 [2]为使得在硬纸板EF上看到反射光线，硬纸板EF与平面镜M的位置关系应为垂直。 【小问2详解】 [1]让光沿AO方向射向镜面上的O点，此时入射角为 [2]把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，硬纸板的上半部分与纸板A和硬纸板的下半部分不在同一平面，如图丙，发现在硬纸板B的上半部分看不到反射光线，而下半部分可以看到光线。此实验现象说明：反射光线与入射光线、法线在同一平面内。 【小问3详解】 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寻求普遍规律，使结论更具有普遍性。 【小问4详解】 当光逆着反射光线射入时，光会沿着OA的方向射出，传播方向与之前完全相反，说明在光的反射现象中，光路可逆。 【小问5详解】 随着太阳西斜，入射角逐渐减小，由光的反射定律可知，反射角也在逐渐减小，故应将平面镜逆时针转动，增大入射角，从而增大反射角，反射光线才能继续照射到接收器。 【小问6详解】 [1]在装薯片的空纸桶内垫上一层棉花，棉花上放一个正在响铃的闹钟，耳朵靠近纸筒口正上方10cm处，能清晰地听见闹钟声。让耳朵水平移动离开纸筒口一段距离，如图甲所示，同时要留意听到的声音响度的变化，会发现听到的声音变小，且在不同方位听到的声音的响度不同。 [2]在纸桶正上方安放一块平面镜，调整平面镜的角度直到眼睛能从镜面里看到小闹钟，如图乙所示，此时听到的铃声明显变大，说明声音能像光一样反射，声音经过平面镜反射后进入人耳，所以听到的声音变大，可以初步得到结论：声音的反射与光的反射大致遵循相同的规律。 15. 创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角大小与哪些因素有关”，同学们利用激光笔、玻璃砖、水、光具盘等进行如图所示的实验探究，先让光从空气斜射入玻璃砖，分别测出入射角和折射角的大小，记录在表中。 实验序号 介质种类 入射角/° 折射角/° 1 水 60 40.5 2 透明树脂 60 35.3 3 透明树脂 45 28.1 4 透明树脂 30 19.5 5 玻璃 60 31.7 （1）如图所示是某次实验情形，此次实验的入射角是______度； （2）分析序号为______的三次实验数据可得初步结论：光从空气斜射入某种透明介质中时，折射角随入射角的减小而______； （3）分析序号为1、2、5的三次实验数据可知，当入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角______（选填“大于”“小于”或“等于”）光从空气斜射入水的折射角，因此，光从空气斜射入其他介质时，折射角大小还与______有关，和水相比玻璃对光的折射本领较______（选填“强”或“弱”）。 【答案】（1）30 （2） ①. 2、3、4 ②. 减小 （3） ①. 小于 ②. 介质种类 ③. 强 【解析】 【小问1详解】 入射角为入射光线与法线的夹角，由图可知，此时的入射角为 【小问2详解】 [1][2]在探究折射角大小与入射角大小关系时，需要选择同种介质，所以应选择2、3、4实验，从实验数据可知，在同种介质中，折射角随入射角的增大而增大，减小而减小。 【小问3详解】 [1][2][3]分析1、2、5实验可知，入射角大小相等，都为60°，介质的种类不同，光从空气斜射入玻璃的折射角为31.7°，光从空气斜射入水的折射角为40.5°，所以光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水的折射角，因此可知折射角大小与介质种类有关，可知玻璃对光的折射本领比水强。 三、综合应用题（共8小题） 16. 英国物理学家______最先用三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜。色光的三原色是红、______、蓝。如图所示，一束紫光和一束红光平行入射到一块长方体玻璃砖上，它们之间的距离为d，请推测：经玻璃砖折射后，红光和紫光之间的距离______（选填“会”或“不会”）改变。 【答案】 ①. 牛顿 ②. 绿 ③. 会 【解析】 【详解】[1]当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象，英国物理学家牛顿最先利用此实验揭开了光的颜色之谜。 [2]用红、绿、蓝三种色光可以混合成各种颜色的光，因此这三种颜色被称为光的“三原色”。 [3]光由空气斜射入玻璃砖发生折射,折射光线靠近法线，折射角小于入射角。红光和紫光平行入射到玻璃砖，入射角相等，但由于紫光的偏折能力比红光强，红光折射角大于紫光折射角；光从玻璃砖斜射入空气中，折射光线远离法线，折射角大于入射角。由于入射光线平行，根据折射规律可知，从玻璃砖出来的两条光线仍然平行，但它们之间的距离会改变，如图所示： 17. 圭表是中国古代重要的天文仪器，如图甲所示，圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气，形成日影的原理是：______。圭表的原理如图乙所示，立春节气正午日影比夏至长，说明立春节气正午太阳在位置______（选填“A”或“B”）。 【答案】 ①. 光的直线传播 ②. B 【解析】 【详解】[1]日影属于影子，是光的直线传播形成的，光照射不到的地方就形成了影子。 [2]立春节气正午日影比夏至长，则立春节气的太阳位置较低，即在位置B。 18. 地球的自转让我们每天都能看到“日出”和“日落”现象，我们看到的“日出”并非太阳的实际位置，而是太阳的像，如图所示，太阳的实际位置在图中__________（选填“甲”或“乙”）位置。假如地球表面不存在大气层，则“日出”的时间相比现在是__________（选填“提前”或“推迟”）了。 【答案】 ①. 乙 ②. 推迟 【解析】 【详解】[1]由于大气分布不均匀，下部空气密度大，上部空气密度小，太阳发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线看去所看到的太阳位置比实际位置高，太阳实际在图中的乙位置，我们看到的“日出”是由于光的折射而形成的太阳的虚像。 [2]若没有大气层，由于光在真空中沿直线传播，太阳在地平线以下，处在地球上的人看不到太阳，则日出时间将推迟。 19. 小华利用太阳光测量凸透镜的焦距时，下面两种操作中正确的是________（选填“A”或“B”）。正确操作时，把一张白纸放在它的下方，如图所示，当在纸上呈现一个并非最小的光斑时，测得这个光斑到凸透镜的距离为L，然后小华将凸透镜逐渐远离白纸，如果光斑变大，则凸透镜的焦距f一定________（大于/等于/小于）刚才测得的距离L。 【答案】 ①. B ②. 小于 【解析】 【详解】[1]在测量凸透镜的焦距时，需要使平行光平行于主光轴射入，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚一点，这点是凸透镜的焦点，因此正确操作是B。 [2]光线到达焦点并且继续向前射出，这个非最小的光斑可能在焦点之前，也可能在焦点之后，如果光斑在焦点之前，焦距会大于L，如果光斑在焦点之后，焦距会小于L，如果凸透镜远离白纸，此时光斑变大，说明光斑在焦点之后，焦距小于L。 20. 小吴的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑，有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小吴思考：为什么墙上有两个黑影呢？小吴进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？______（选填“有道理”或“没有道理”），理由：______。 【答案】 ①. 没有道理 ②. 见解析 【解析】 【详解】[1][2]两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏（白墙）上呈现。所以小吴的猜想没有道理。 21. 阅读短文，回答问题。 菲涅尔透镜 甲图中图1是平凸透镜的截面图，由光学知识可知，只有平行光由平凸透镜左侧垂直入射，在透镜中传播方向不变，经透镜另一侧曲面时才会发生偏折，并会聚于焦点。若在图2中将平凸透镜阴影部分去掉，保留图中曲面的白色部分并将其向左平移到透镜平面处，即为图3，这样的透镜叫做非涅尔透镜（又称螺纹透镜）。菲涅尔透镜与平凸透镜一样，都能将平行于主光轴的光线会聚于焦点。与平凸透镜相比，菲涅尔透镜减少了光在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，在节省透镜材料的同时也减少了光在透镜中传播的光能损失。菲涅尔透镜有着广泛的应用，如图乙为手机闪光灯上用到的菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆纹路的玻璃组成。大型菲涅尔透镜是聚光太阳能系统中重要的光学部件之一，它能提高太阳能板上单位面积获得的光能，如图丙所示，从上方垂直菲涅尔透镜的光束，在一半焦距处面积只有原来的四分之一。请回答： （1）菲涅尔透镜与平凸透镜的工作原理______（选填“相同”或“不同”）； （2）下面关于菲涅尔透镜的说法，不正确的是______（填字母）； A. 使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄 B. 与相同直径的平凸透镜相比，光能损失减少 C. 菲涅尔透镜是由一圈圈凸透镜和凹透镜组成 D. 与相同直径的平凸透镜相比，所用材料减少 （3）如图丙所示，、F分别是菲涅尔透镜的主光轴和焦点，请画出入射光线经过菲涅尔透镜后的光路。______ 【答案】（1）相同 （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 因为菲涅尔透镜与平凸透镜一样，仍能将平行于主光轴的光线会聚于焦点，它们对光线都有会聚作用，所以工作原理相同。 【小问2详解】 A．光在菲涅尔透镜只保留透镜发生折射的曲面，所以使用菲涅尔透镜的手机，闪光灯部分可以做得更薄，故A正确，不符合题意； B．与相同直径的平凸透镜相比，减少了在透镜中直线传播的部分，所以光能损失更少，故B正确，不符合题意； C．由图2和图3可知，菲涅尔透镜，从上方俯视，它由数个同心圆的玻璃组成，它们是一圈圈凸透镜，故C错误，符合题意； D．因为菲涅尔透镜中减少了在透镜中直线传播的部分，只保留透镜发生折射的曲面，所以节省透镜材料，故D正确，不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 菲涅尔透镜与凸透镜一样，平行于主光轴的光线穿过菲涅尔透镜后过焦点，作图如下： 22. 2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】 【详解】先画出法线，反射角是反射光线与法线的夹角，则反射角为 反射角等于入射角，所以入射角是37°，根据反射角等于入射角，在法线的左侧画出入射光线，如下图所示： 23. 电视机的遥控器是利用红外线传递信息对电视机进行遥控的。一次小丽坐的位置与电视机红外线接收窗口之间刚好有张椅子挡住视线，如图所示。小丽利用光的反射，将遥控器对准房间光滑的墙壁按动遥控器达到了遥控的目的，请你在图中画出遥控器发出红外线传播到电视机红外线接收窗口途径（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】 【详解】以墙壁为对称轴，作红外接收口的对称点A，连接遥控器红外发射点与点A，交墙壁于点O即为入射点，O点与红外接收口的连线为反射光线，O点与遥控器红外发射点的连线为入射光线，如图： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $