内容正文:
模块一 声、光、热
专题02 光学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
【真题研析】
►考法01 生活中常见的光现象
►考法02 光的反射定律及应用
►考法03 平面镜成像特点及应用
►考法04 凸透镜成像规律及应用
►考法05 眼睛和眼镜
►考法06 光学作图
【核心精讲】
►知识点一 光现象和透镜
►知识点二 光学规律
►知识点三 光学作图
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
光的直线传播
2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点。
2.3.4探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
2.3.6通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
1.3.3 了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程,知道人类对宇宙的探索将不断深入,关注人类探索宇宙的一些重大活动。
考查光的直线传播。命题情境源于社会生活,考查学生的知识应用能力。考查题型有选择题、填空题,有时也会出现作图题。
光的反射
光的反射是常考热点。命题点主要集中在:生活中光的反射现象、光的反射规律等。考查题型较多,有:选择题、填空题、作图题和实验探究题等。
平面镜成像
特点及应用
命题点有:平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等。考查题型有:填空题、实验探究题、作图题,有时也会出现选择题。
光的折射
光的折射是一种重要的光现象,考题也较多。命题点有:光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等。考查题型主要是选择题、填空题、作图题,有时也会出现实验探究题。
光的色散
考查光的色散现象,红外线和紫外线的特点和应用。命题点有:认识光的色散、生活中光的色散现象、复色光与单色光(三原色)等。其常见题型主要是选择题和填空题。
透镜及其对光的作用
对凸透镜和凹透镜的判断、凸透镜和凹透镜对光的作用和作图是近几年中考选择题、填空题、作图题的出题方向。命题点有:认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等。
凸透镜成像规律及应用
凸透镜成像规律的实验与应用,是中考考查的重点;成像规律的总结、实验方法的运用和改进是实验题的重点考查方向。考查题型较多,有:选择题、填空题、作图题和实验探究题等。
眼睛与眼镜
考查题型主要集中在选择题、填空题。命题点有:眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等。
考法01 生活中常见的光现象
1.(2023·广东·中考真题)如题图所示,在阳光照射下,广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子,影子形成的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
2.(2023·广东深圳·中考真题)如图,是一张大厦的照片,关于下列说法正确的是( )
A.照相机的镜头对光线有发散作用 B.照相机成倒立放大的虚像
C.水中的像是光的反射造成的 D.在太阳下的大楼是光源
3.(2022·广东深圳·中考真题)下列说法错误的是( )
A.月亮是光源 B.灯光秀的光----光的直线传播
C.桥的倒影----光的反射 D.彩虹------光的色散
考法02 光的反射定律及应用
4.(2024·广东广州·中考真题)如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
5.(2024·广东深圳·中考真题)巴黎奥运会即将开幕,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿 传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆 的光进入达达同学的眼睛。
6.(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生 反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为 ;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板? 。
7.(2024·吉林·中考真题)下图是“探究光反射时的规律”实验装置。
次数
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)实验中要保持纸板ENF上的直线ON 于镜面。
(2)分析表中的实验数据可得:在反射现象中,反射角 入射角。
(3)把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
考法03 平面镜成像特点及应用
8.(2024·山东淄博·中考真题)小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙),下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸透镜
B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为
D.魔箱的成像原理是光的反射
9.(2022·广东深圳·中考真题)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 (选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点 ;
(4)图中哪里存在错误: 。
考法04 凸透镜成像规律及应用
10.(2024·广东广州·中考真题)如图,光线a(图中未画出)射到平面镜上,其反射光线b平行凸透镜的主光轴,b经凸透镜折射后,射到屏上的A点。
(1)画出光线a;
(2)画出光线b经凸透镜折射后的光路,并标出凸透镜右侧的焦点F;
(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于,则 (选填“顺时针”“逆时针”)转动平面镜,可使a的反射光线通过凸透镜光心O。
11.(2024·广东·中考真题)广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
12.(2023·广东·中考真题)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像? ;
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm;
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
考法05 眼睛和眼镜
13.(2024·山东枣庄·中考真题)2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
14.(2024·甘肃兰州·中考真题)小彤的爷爷能看清远处的物体,却看不清近处的物体,是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 (选填“前”或“后”)方,小彤推断爷爷可能患上了 (选填“近”或“远”)视眼,需要配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
15.(2024·甘肃临夏·中考真题)眼睛是人类心灵的窗户,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,这时光屏上呈现倒立缩小的 (选填“实像”或“虚像”)。为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应 (选填“推入”或“抽出”)水。
考法06 光学作图
16.(2023·广东深圳·中考真题)画出两条光线经透镜折射后的光路。
17.(2023·广东·中考真题)如题图所示,点光源S发出的一束光射向平面镜O点,请画出反射光线(保留作图痕迹)。
18.(2023·广东广州·中考真题)如图,S为光源,画出①光线a的反射光线;②S在平面镜中的像。
知识点一 光现象和透镜
1. 光沿直线传播
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播。光的直线传播现象:影子的形成、日食和月食、小孔成像等;光的直线传播应用:激光准直、排队、射击“三点一线”等。与光沿直线传播有关的词语:“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”等。
(2)光速:光在真空中的传播速度约为或
2. 光的反射
(1)光的反射:当光射到物体表面时,有一部分光会被反射回去,这种现象叫做光的反射。
(2)生活中的反射现象:看见不发光的物体、水中倒影、照镜子、潜望镜、自行车尾灯等。
(3)镜面反射和漫反射
类型
镜面反射
漫反射
区别
定义
一束平行光照射到光滑的镜面上后,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射。
凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。
光路图
举例
平面镜、自行车尾灯、黑板反光、平静的水面反光等。
各个方向都能看到黑板上的字、电影银幕用幕布等
视觉感受
“刺眼”、“反光”等
各个方向都能看到
联系
遵循光的反射定律
(4)平面镜的应用:成像(如舞蹈室的镜子,矫正舞蹈员的姿势);改变光的传播路径(如潜望镜)
(5)凸面镜:对光有发散作用,能扩大视野。如汽车的后视镜、街头路口的反光镜等;
(6)凹面镜:对光有会聚作用。如汽车前照灯的反光装置、太阳灶等。
3.光的折射
(1)光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
(2)生活中的折射现象:池底变浅、鱼叉叉鱼、海市蜃楼、色散、凸透镜成像等。
4.光的色散
(1)太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。如彩虹。
(2)色光的三原色:红、绿、蓝。
(3)红外线和紫外线特性和应用
名称
光谱图中的位置
特性
应用
红外线
红光外侧
热效应、穿透云雾能力强等
①诊断病情;②拍摄“热谱图”;③红外线夜视仪;④红外线遥控器
紫外线
紫光外侧
荧光效应、消毒杀菌、促进人体合成维生素D
①适当照射阳光促进促进人体合成维生素D;②紫外灯灭菌;③紫外线使荧光物质发光
5.透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。与凸透镜会聚作用有关的现象:“削冰取火”、森林中乱扔的矿泉水瓶可能引起火灾等。
6.眼睛和眼镜
(1)眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜相当于光屏。
(2)成像特点:成倒立、缩小的实像。
(3)近视眼、远视眼及其矫正
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体变厚,折光能力太强
晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置
视网膜前(选填“上”“前”或“后”)
视网膜后(选填“上”“前”或“后”)
矫正方法
佩戴凹透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
佩戴凸透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
矫正原理
凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上
凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结
近厚前凹,远薄后凸
知识点二 光学规律
1.光的反射定律
(1)相关概念,如图所示:
①入射点O、入射光线和反射光线
②法线ON:通过入射点垂直于反射面的直线(虚线);
③入射角∠i:入射光线与法线的夹角;
④反射角∠r:反射光线与法线的夹角。
(2)在反射现象中,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线、入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。让光逆着反射光的方向射向镜面,被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出,这表明在光的反射现象中,光路可逆。记忆口诀:三线共面、法线居中、两角相等、光路可逆。
2.平面镜成像特点
平面镜所成的像为正立的虚像,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。利用数学课中有关对称的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为正立的虚像,像与物体关于镜面对称。记忆口诀:等大、等距、垂直、虚像。
3. 光的折射规律
(1)共面:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。
(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于法线两侧。
(3)光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角增大。
(4)光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角。
记忆口诀:在光的折射现象中,空气中的角大。
(5)当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变,即折射角等于入射角等于0°。
(6)光的折射现象中,光路可逆。
4.凸透镜成像规律
物距
光路分析图示
像距
成像特点
像与物相对透镜的位置
应用
倒立、缩小的实像
异侧
照相机
倒立、等大的实像
异侧
测焦距
倒立、放大的实像
异侧
投影仪
幻灯机
正立、放大的虚像
同侧
放大镜
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
知识点三 光学作图
1. 光的反射作图
类型
作图方法
已知反射面、入射光线做反射光线
如图所示,先过入射点O作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角),作出反射光线,标上箭头。
已知反射面、反射光线作入射光线
如图所示,先过入射点作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角)画出对应的入射光线,标上箭头
已知入射光线和反射光线,画出平面镜的位置
如图所示,先作入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点(入射点)作垂直于法线的一条直线,该直线的位置即为平面镜的位置。
2. 平面镜成像作图
(1)根据平面镜成像特点作图(对称法)
作图方法(如图所示)
①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN;
②画垂足;
③量等距:使A´M=AM,B´N =BN;
④画像点A´B´并连接,则A´B´就是物体AB的像。
(2)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
从S 射向平面镜的所有光线,经平面镜反射后,反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图时,只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线,作出其反射光线的反向延长线,就可以确定像S'。如下图。
作图步骤如下:
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
3.透镜的三条特殊光线
平行于主光轴
过焦点
过光心
凸透镜
平行于主光轴的光经凸透镜后,将会聚在焦点上。
过焦点的光,通过凸透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
凹透镜
平行于主光轴的光经凹透镜折射后,反向延长线将交于异侧虚焦点上。
入射光线的延长线相交于虚焦点,通过凹透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
1.【新情境】 辨别生活中的光现象
下列现象属于光的直线传播的是 ,属于光的反射现象的是 ,属于光的折射现象的是 ;
①月亮在水中的倒影;②野外烧烤时会看到对面的人在晃动;③阳光下树木会出现影子;④潜水员在海底看到鱼在游动;⑤把筷子放入水中看到筷子变折;⑥游泳运动员在岸上看到池底变浅。
2.【新情境】 中国传统文化
中国文化源远流长,汉乐府《江南》一诗脍炙人口,其中的“鱼戏莲叶间”将景入画。莲叶浮出水面,又倒映在水中。关于人观察到水中的鱼和莲叶,其中是虚像的是 (单选,选填序号①水中的“小鱼”;②水中的“莲叶”;③两者都是;④两者都不是)。
3.【新考法】 日常生活中的物理
小明到汊河边游玩,看到茂密的树下有一个个圆形的小光斑是由于光的 形成的太阳的“像”,看到河水中游动的“鱼”比其实际位置要 (选填“深”或“浅”);小明想用激光笔照到鱼身上,他应该对着 (选填“鱼的像”、“鱼的像的下面”)照射;若水深2m,树尖到水面的距离为3m,则树尖的像到水面的距离为 m。游客能从不同方向看到树木,是由于树木会对照射到其上的光产生 (选填“镜面”或“漫”)反射。
4.【新考法】 智能无人驾驶
如图,是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车,它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时,其镜头相当于一个凸透镜,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。当小巴车远离公交站牌时,站牌在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.【新考法】 中国传统节日
2024年2月24日,我县举办“来三原过大年——三原年最幸福”元宵节活动。如图所示,是用手机拍摄的一张活动照片。手机的照相机镜头相当于一个 透镜,通过镜头在感光元件上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”),若想将右侧的演员也拍摄进照片,应将手机 (选填“靠近”或“远离”)演员。手机连上Wifi后,可自动将照片备份到网盘,其中WiFi是利用 传递信息的。
6.【新情境】 辨别生活中的光现象
如图所示现象中,由于光的反射形成的是( )
A.树荫下的地面上有圆形光斑 B.景物在水中形成倒影
C.日晷盘上有晷针的影子 D.从泳池岸上看水底比实际浅一些
7.【新情境】 生活中的物理
一个蕴含光学知识的小魔术:从图甲的角度看,起初茶碗是空的,当慢慢加水时,发现碗中其实藏有一枚硬币,如图乙所示,下列解释正确的是( )
A.起初看不到硬币,原因是硬币发出的光发生了折射
B.加水后看到硬币,是因为硬币发出的光发生了反射
C.看见的硬币是硬币真实所在的位置
D.看见的硬币比硬币真实的位置要浅
8.【新情境】 日食和月食
当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,就会发生神奇的日食奇观。如图,在a、b、c、d位置此刻能看到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
9.【新情境】 光学规律的应用
如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.后视镜中的像是光的折射形成的
B.以越野车为参照物,轿车在向前行驶
C.越野车比轿车行驶的速度大
D.越野车相对于轿车是静止的
10.【新情境】 跨学科实践
如图所示,在《爱丽丝镜中世界奇遇记》里,人们看到的一切和镜子中看到一样:爱丽丝钻入镜子,她环顾四周,看到壁炉上的闹钟向她微笑。“哇!这是镜子里面的钟呀?”,请你帮助小爱丽丝读出该钟表的指针所指示的时刻是( )
A.2∶30 B.4∶00 C.12∶20 D.8∶00
11.【新考法】 跨学科实践
在平而镜成像特点教学中,老师做了“水中的蜡烛”实验,为了使学生看清水中的蜡烛,老师采取的措施正确的是玻璃板( )
A.使用厚玻璃板点燃的
B.在明亮的环境中进行
C.点燃的蜡烛靠近玻璃板,盛水的玻璃杯也应靠近玻璃板
D.让学生在玻璃板左侧观察水中的蜡烛水中的“蜡烛”蜡烛
12.【新情境】 光学作图
(1)如图所示,假设白鹭经过图中S点时,在岸边A点的小明正好看到白鹭在水中的像,请完成小明看到白鹭的光路图。
(2)随着基础设施的完善,在小区转弯处安装有镜子(平面镜)来保障安全。图甲是小明通过镜子看到的汽车,图乙为转弯时的光路图,其中A是小明的眼睛,B为行驶的汽车,请作出小明看到汽车的光路图。
(3)如图所示,是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好平行于凸透镜的主光轴。请画出:
①光源位置并完成光路;
②经过凸透镜后的折射光线。
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模块一 声、光、热
专题02 光学
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
【真题研析】
►考法01 生活中常见的光现象
►考法02 光的反射定律及应用
►考法03 平面镜成像特点及应用
►考法04 凸透镜成像规律及应用
►考法05 眼睛和眼镜
►考法06 光学作图
【核心精讲】
►知识点一 光现象和透镜
►知识点二 光学规律
►知识点三 光学作图
【命题预测】
考点要求
课标要求
命题预测
光的直线传播
2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点。
2.3.4探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
2.3.6通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
1.3.3 了解人类探索太阳系及宇宙的大致历程,知道人类对宇宙的探索将不断深入,关注人类探索宇宙的一些重大活动。
考查光的直线传播。命题情境源于社会生活,考查学生的知识应用能力。考查题型有选择题、填空题,有时也会出现作图题。
光的反射
光的反射是常考热点。命题点主要集中在:生活中光的反射现象、光的反射规律等。考查题型较多,有:选择题、填空题、作图题和实验探究题等。
平面镜成像
特点及应用
命题点有:平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等。考查题型有:填空题、实验探究题、作图题,有时也会出现选择题。
光的折射
光的折射是一种重要的光现象,考题也较多。命题点有:光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等。考查题型主要是选择题、填空题、作图题,有时也会出现实验探究题。
光的色散
考查光的色散现象,红外线和紫外线的特点和应用。命题点有:认识光的色散、生活中光的色散现象、复色光与单色光(三原色)等。其常见题型主要是选择题和填空题。
透镜及其对光的作用
对凸透镜和凹透镜的判断、凸透镜和凹透镜对光的作用和作图是近几年中考选择题、填空题、作图题的出题方向。命题点有:认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等。
凸透镜成像规律及应用
凸透镜成像规律的实验与应用,是中考考查的重点;成像规律的总结、实验方法的运用和改进是实验题的重点考查方向。考查题型较多,有:选择题、填空题、作图题和实验探究题等。
眼睛与眼镜
考查题型主要集中在选择题、填空题。命题点有:眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等。
考法01 生活中常见的光现象
1.(2023·广东·中考真题)如题图所示,在阳光照射下,广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子,影子形成的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【详解】阳光下广东省南澳岛北回归线标志塔的影子形成的原因是光在同种均匀介质中沿直线传播的,故BCD不符合题意;A符合题意。
故选A。
2.(2023·广东深圳·中考真题)如图,是一张大厦的照片,关于下列说法正确的是( )
A.照相机的镜头对光线有发散作用 B.照相机成倒立放大的虚像
C.水中的像是光的反射造成的 D.在太阳下的大楼是光源
【答案】C
【详解】A.照相机的镜头是凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,故A错误;
B.使用照相机时,物距大于二倍焦距,所以成倒立缩小的实像,故B错误;
C.水中的像是平面镜成像现象,是光的反射造成的,故C正确;
D.光源能自己发光,大楼反射太阳光,大楼自己不会发光,所以大楼不是光源,故D错误。
故选C。
3.(2022·广东深圳·中考真题)下列说法错误的是( )
A.月亮是光源 B.灯光秀的光----光的直线传播
C.桥的倒影----光的反射 D.彩虹------光的色散
【答案】A
【详解】A.自身能发光的物体叫做光源,月亮本身不发光,在夜晚能看见月亮,那是因为月亮是反射太阳的光,故A错误;
B.我们能看到灯光秀的光是由于光的直线播,故B正确;
C.桥的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,故C正确;
D.雨后,空气中有大量小水滴,太阳光经些水滴折射后可分解成七种色光,这就是光色散现象,故D正确。
故选A。
考法02 光的反射定律及应用
4.(2024·广东广州·中考真题)如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
【答案】B
【详解】如题图所示,光是不断的经光纤壁反射向前传播,即光的传输利用了光的反射,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(2024·广东深圳·中考真题)巴黎奥运会即将开幕,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿 传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆 的光进入达达同学的眼睛。
【答案】 直线 反射
【详解】[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播。巴黎奥运会即将开幕,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿直线传播;埃菲尔铁塔无灯的栏杆不是光源,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆反射的光进入达达同学的眼睛。
6.(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生 反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为 ;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板? 。
【答案】(1)漫
(2)50°
(3)同一平面
(4)调整纸板与入射光线在同一平面且垂直于水平桌面
【详解】(1)纸板比较粗糙,在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生漫反射。
(2)入射光线与法线的夹角为入射角,由图可知,入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,则反射角为
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在同一平面内。
(4)纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内;由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,法线的位置没有改变,始终垂直平面镜,保持平面镜和入射光线位置不变,则要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应调整纸板与入射光线在同一平面且垂直于水平桌面,直到能看到反射光线,使反射光线和入射光线在同一平面内。
7.(2024·吉林·中考真题)下图是“探究光反射时的规律”实验装置。
次数
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)实验中要保持纸板ENF上的直线ON 于镜面。
(2)分析表中的实验数据可得:在反射现象中,反射角 入射角。
(3)把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
【答案】 垂直 等于 同一平面
【详解】[1]实验中,纸板ENF要与平面镜垂直,因此,法线ON也垂直于镜面。
[2]分析表中反射角和入射角的数据发现,反射角总是与对应的入射角大小相等,由此可知,光反射时,反射角等于入射角。
[3]把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光线,说明反射光线在入射光线和法线决定的平面内,即反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
考法03 平面镜成像特点及应用
8.(2024·山东淄博·中考真题)小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙),下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸透镜
B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为
D.魔箱的成像原理是光的反射
【答案】D
【详解】A.魔箱中的镜子是平面镜,故A错误;
BD.成像原理是光的反射,成的是正立的虚像,故B错误;D正确;
C.魔箱中的方格是水平放置的,通过平面镜看到方格的像是竖直的,根据像与物关于平面镜对称可知,镜子与水平面的夹角为,C错误。
故选D。
9.(2022·广东深圳·中考真题)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 (选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点 ;
(4)图中哪里存在错误: 。
【答案】 玻璃板 像 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离 像距会有误差
【详解】(1)[1]平面镜成像实验选择使用平面镜,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用薄平板玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置。
(2)[2]来回移动蜡烛的位置,当B蜡烛与A的像完全重合时,便能确定像的位置。
(3)[3]将物像连线连接在纸上,可以测出像距和物距,通过分析和研究二者的关系可以得出:平面镜成像特点是:像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
(4)[4]玻璃板有厚度,直接用连线长度表示物距和像距,像距会有误差。
考法04 凸透镜成像规律及应用
10.(2024·广东广州·中考真题)如图,光线a(图中未画出)射到平面镜上,其反射光线b平行凸透镜的主光轴,b经凸透镜折射后,射到屏上的A点。
(1)画出光线a;
(2)画出光线b经凸透镜折射后的光路,并标出凸透镜右侧的焦点F;
(3)保持光线a不变,若平面镜转动角度小于,则 (选填“顺时针”“逆时针”)转动平面镜,可使a的反射光线通过凸透镜光心O。
【答案】 顺时针
【详解】(1)[1]先画出平面镜的法线,可知反射角等于45°,根据光的反射定律可知,入射角也等于45°,由此可画出入射光线,即光线a,如图所示:
(2)[2]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点,据此作出光线b经凸透镜折射后的光路图,并标出凸透镜右侧的焦点F,如图所示:
(3)[3]保持光线a不变,若平面镜转动角度小于,若逆时针转动平面镜,则入射角增大,反射角增大,则反射光线向上远离凸透镜,反射光线不会通过凸透镜光心O;若顺时针转动平面镜,则入射角减小,反射角减小,则反射光线向下靠近凸透镜的光心,转过一定角度时,反射光线会通过凸透镜光心O。
11.(2024·广东·中考真题)广东生产的无人驾驶电动垂直起降航空器首飞成功,彰显了我国科技在城市空中交通领域的领先地位。航空器可用于高空摄影、旅游观光等,航空器的摄像头相当于 透镜,远处的物体通过摄像头成倒立缩小的 (选填“实”或“虚”)像。在摄像头远离物体的过程中,像的大小将变 。
【答案】 凸 实 小
【详解】[1][2]航空器的摄像头相当于凸透镜,其成像原理与照相机相同,即物体在二倍焦距以外成倒立、缩小的实像。
[3]在摄像头远离物体的过程中,物距增大,像距减小,像变小。
12.(2023·广东·中考真题)小明在学习了凸透镜成像的规律后,继续深入探究,选用题表中某一规格的凸透镜做实验,调整好器材后如题图甲所示,此时烛焰在光屏上成放大的像;
凸透镜编号
焦距/cm
直径/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5
(1)光屏上的像是实像还是虚像? ;
(2)一段时间后,小明发现烛焰的像如图乙所示,此时将蜡烛向 调节可以使烛焰的像移到光屏中央;
(3)小明选的凸透镜焦距为 cm;
(4)小明将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,如题图所示,则小明看到的像应是 (选填字母);
(5)小明认为凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关;若要验证其猜想,则可在题表中选取编号为 两个凸透镜进行实验验证。
【答案】 实像 上 10 D ①、②
【详解】(1)[1]如图甲所示,物距小于像距,此时烛焰在光屏上成放大的像,为投影仪的成像原理,成倒立、放大的实像。
(2)[2]一段时间后,蜡烛越烧越短,此时烛焰的像在光屏上方呈现,为了使烛焰的像移到光屏中央可以将蜡烛上移,使得烛焰,透镜的光心和光屏中央在同一水平直线上。
(3)[3]由甲图可知,此时物距小于像距,为投影仪的成像原理,此时物距为15.0cm,在一倍到两倍焦距之间,像距为30.0cm,像距在两倍焦距之外,根据表格可知,小明选的凸透镜焦距为10cm。
(4)[4]将蜡烛换成F字光源,调整了光源和光屏的位置,在光屏上仍可观察到清晰的像,此时物距大于像距,为照相机的成像原理,成倒立、缩小的实像,从左侧向光屏看,会看到图B所示的像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[5]若要验证凸透镜成像的规律还可能与凸透镜的直径有关,则需要控制凸透镜的焦距相等,故可在题表中选取编号为①、②两个凸透镜进行实验验证。
考法05 眼睛和眼镜
13.(2024·山东枣庄·中考真题)2024年6月6日是第29个全国“爱眼日”,其主题是:关注普遍的眼健康。保护视力、科学用眼已成为社会共识,下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.近视眼看远处物体,像成在视网膜的后方 B.矫正近视眼需配戴合适度数的凹透镜
C.矫正远视眼需配戴合适度数的凹透镜 D.物体在正常眼睛的视网膜上成正立的实像
【答案】B
【详解】A.近视眼是眼轴过长或角膜曲率过高,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变厚,焦距较短,所以看远处的物体时,像成在视网膜的前方,故A错误;
B.矫正近视眼的方法是利用凹透镜发散光线的特点,使通过晶状体的光线会聚范围变大,只要配戴合适度数的凹透镜就能在视网膜上成清晰的像,故B正确;
C. 远视眼是眼轴过短或角膜曲率过低,导致平行光线无法正常聚焦在视网膜上。我们可以简单理解为晶状体变薄,焦距较长,所以看远处的物体时,像成在视网膜的后方, 矫正远视眼的方法是利用凸透镜会聚光线的特点,只要配戴合适度数的凸透镜就能在视网膜上成清晰的像, 故C错误;
D.物体在正常眼睛的视网膜上像规律与照相机原理相同,成倒立的实像,故D错误。
故选B。
14.(2024·甘肃兰州·中考真题)小彤的爷爷能看清远处的物体,却看不清近处的物体,是因为来自近处某点的光会聚在他视网膜的 (选填“前”或“后”)方,小彤推断爷爷可能患上了 (选填“近”或“远”)视眼,需要配戴 (选填“凸”或“凹”)透镜进行矫正。
【答案】 后 远 凸
【详解】[1][2][3]只能看清远处的物体,而看不清近处的物体,来自近处某点的光会聚在他的视网膜后方,是远视眼,俗称老花眼,这是因为晶状体对光线会聚作用减弱,应佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜。
15.(2024·甘肃临夏·中考真题)眼睛是人类心灵的窗户,眼球好像一架照相机,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜。如图是科技兴趣小组的同学利用注射器和水膜模拟眼睛看物体的情境。光屏相当于视网膜,这时光屏上呈现倒立缩小的 (选填“实像”或“虚像”)。为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应 (选填“推入”或“抽出”)水。
【答案】 实像 推入
【解析】【小题1】[1]由图可知,物距大于像距,所以光屏上的像是倒立缩小的实像。
[2]当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。所以为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应推入水。
考法06 光学作图
16.(2023·广东深圳·中考真题)画出两条光线经透镜折射后的光路。
【答案】
【详解】由于凸透镜能将平行光会聚到焦点上,所以平行于主光轴的光,经过凸透镜折射,经过焦点;经过光心的光,不发生折射,沿原来的传播方向传播,如下图所示:
17.(2023·广东·中考真题)如题图所示,点光源S发出的一束光射向平面镜O点,请画出反射光线(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】过O点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线的右侧画出反射光线,如图所示:
18.(2023·广东广州·中考真题)如图,S为光源,画出①光线a的反射光线;②S在平面镜中的像。
【答案】
【详解】过镜面作出点S的对称点S',即为S在平面镜中的像,连接S和入射点O并延长,S'O即为反射光线,如图所示
知识点一 光现象和透镜
1. 光沿直线传播
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播。光的直线传播现象:影子的形成、日食和月食、小孔成像等;光的直线传播应用:激光准直、排队、射击“三点一线”等。与光沿直线传播有关的词语:“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”等。
(2)光速:光在真空中的传播速度约为或
2. 光的反射
(1)光的反射:当光射到物体表面时,有一部分光会被反射回去,这种现象叫做光的反射。
(2)生活中的反射现象:看见不发光的物体、水中倒影、照镜子、潜望镜、自行车尾灯等。
(3)镜面反射和漫反射
类型
镜面反射
漫反射
区别
定义
一束平行光照射到光滑的镜面上后,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射。
凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。
光路图
举例
平面镜、自行车尾灯、黑板反光、平静的水面反光等。
各个方向都能看到黑板上的字、电影银幕用幕布等
视觉感受
“刺眼”、“反光”等
各个方向都能看到
联系
遵循光的反射定律
(4)平面镜的应用:成像(如舞蹈室的镜子,矫正舞蹈员的姿势);改变光的传播路径(如潜望镜)
(5)凸面镜:对光有发散作用,能扩大视野。如汽车的后视镜、街头路口的反光镜等;
(6)凹面镜:对光有会聚作用。如汽车前照灯的反光装置、太阳灶等。
3.光的折射
(1)光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
(2)生活中的折射现象:池底变浅、鱼叉叉鱼、海市蜃楼、色散、凸透镜成像等。
4.光的色散
(1)太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。如彩虹。
(2)色光的三原色:红、绿、蓝。
(3)红外线和紫外线特性和应用
名称
光谱图中的位置
特性
应用
红外线
红光外侧
热效应、穿透云雾能力强等
①诊断病情;②拍摄“热谱图”;③红外线夜视仪;④红外线遥控器
紫外线
紫光外侧
荧光效应、消毒杀菌、促进人体合成维生素D
①适当照射阳光促进促进人体合成维生素D;②紫外灯灭菌;③紫外线使荧光物质发光
5.透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。与凸透镜会聚作用有关的现象:“削冰取火”、森林中乱扔的矿泉水瓶可能引起火灾等。
6.眼睛和眼镜
(1)眼球好像一架照相机,角膜和晶状体的共同作用相当于凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜相当于光屏。
(2)成像特点:成倒立、缩小的实像。
(3)近视眼、远视眼及其矫正
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体变厚,折光能力太强
晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置
视网膜前(选填“上”“前”或“后”)
视网膜后(选填“上”“前”或“后”)
矫正方法
佩戴凹透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
佩戴凸透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
矫正原理
凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上
凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结
近厚前凹,远薄后凸
知识点二 光学规律
1.光的反射定律
(1)相关概念,如图所示:
①入射点O、入射光线和反射光线
②法线ON:通过入射点垂直于反射面的直线(虚线);
③入射角∠i:入射光线与法线的夹角;
④反射角∠r:反射光线与法线的夹角。
(2)在反射现象中,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线、入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。让光逆着反射光的方向射向镜面,被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出,这表明在光的反射现象中,光路可逆。记忆口诀:三线共面、法线居中、两角相等、光路可逆。
2.平面镜成像特点
平面镜所成的像为正立的虚像,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。利用数学课中有关对称的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为正立的虚像,像与物体关于镜面对称。记忆口诀:等大、等距、垂直、虚像。
3. 光的折射规律
(1)共面:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。
(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于法线两侧。
(3)光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角增大。
(4)光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角。
记忆口诀:在光的折射现象中,空气中的角大。
(5)当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变,即折射角等于入射角等于0°。
(6)光的折射现象中,光路可逆。
4.凸透镜成像规律
物距
光路分析图示
像距
成像特点
像与物相对透镜的位置
应用
倒立、缩小的实像
异侧
照相机
倒立、等大的实像
异侧
测焦距
倒立、放大的实像
异侧
投影仪
幻灯机
正立、放大的虚像
同侧
放大镜
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;虚像正立同侧,实像倒立异侧;成实像时,物远像近像变小,物近像远像变大;成虚像时,物远像远像变大。
知识点三 光学作图
1. 光的反射作图
类型
作图方法
已知反射面、入射光线做反射光线
如图所示,先过入射点O作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角),作出反射光线,标上箭头。
已知反射面、反射光线作入射光线
如图所示,先过入射点作出法线,再根据光的反射定律(反射角等于入射角)画出对应的入射光线,标上箭头
已知入射光线和反射光线,画出平面镜的位置
如图所示,先作入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点(入射点)作垂直于法线的一条直线,该直线的位置即为平面镜的位置。
2. 平面镜成像作图
(1)根据平面镜成像特点作图(对称法)
作图方法(如图所示)
①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN;
②画垂足;
③量等距:使A´M=AM,B´N =BN;
④画像点A´B´并连接,则A´B´就是物体AB的像。
(2)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
从S 射向平面镜的所有光线,经平面镜反射后,反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图时,只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线,作出其反射光线的反向延长线,就可以确定像S'。如下图。
作图步骤如下:
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
3.透镜的三条特殊光线
平行于主光轴
过焦点
过光心
凸透镜
平行于主光轴的光经凸透镜后,将会聚在焦点上。
过焦点的光,通过凸透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
凹透镜
平行于主光轴的光经凹透镜折射后,反向延长线将交于异侧虚焦点上。
入射光线的延长线相交于虚焦点,通过凹透镜后,平行于主光轴射出。
通过光心的光线,其传播方向不改变。
1.【新情境】 辨别生活中的光现象
下列现象属于光的直线传播的是 ,属于光的反射现象的是 ,属于光的折射现象的是 ;
①月亮在水中的倒影;②野外烧烤时会看到对面的人在晃动;③阳光下树木会出现影子;④潜水员在海底看到鱼在游动;⑤把筷子放入水中看到筷子变折;⑥游泳运动员在岸上看到池底变浅。
【答案】 ③④ ① ②⑤⑥
【详解】[1][2][3]①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;②野外烧烤时会看到对面的人在晃动,是由于空气密度不均匀,光发生折射现象形成的;③阳光下的树会出现影子是由光的直线传播形成的;④潜水员在海底看到鱼儿在漫游,人和鱼在同种介质中,是由光的直线传播形成的;⑤水中的筷子变折,是由于来自筷子的光从水中进入空气中发生了折射,折射光线进入人眼,人眼逆着光线看去,所看到的是筷子的虚像,像比物体位置高,属于光的折射;⑥池塘看起来比实际的要浅,是由于来自池底的光从水中进入空气中发生了折射,折射光线进入人眼,人眼逆着光线看去,所看到的是池底的虚像,像比池底位置高,所以升高变浅,属于光的折射。所以,属于光的直线传播的是③④,属于光的反射现象的是①,属于光的折射现象的是②⑤⑥。
2.【新情境】 中国传统文化
中国文化源远流长,汉乐府《江南》一诗脍炙人口,其中的“鱼戏莲叶间”将景入画。莲叶浮出水面,又倒映在水中。关于人观察到水中的鱼和莲叶,其中是虚像的是 (单选,选填序号①水中的“小鱼”;②水中的“莲叶”;③两者都是;④两者都不是)。
【答案】③
【详解】因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,是鱼的虚像,是由光的折射形成的;看到水中的莲叶,属于平面镜成像现象,故看到水中莲叶是由光的反射形成的与物体等大的虚像,故两者都是虚像,故选填③。
3.【新考法】 日常生活中的物理
小明到汊河边游玩,看到茂密的树下有一个个圆形的小光斑是由于光的 形成的太阳的“像”,看到河水中游动的“鱼”比其实际位置要 (选填“深”或“浅”);小明想用激光笔照到鱼身上,他应该对着 (选填“鱼的像”、“鱼的像的下面”)照射;若水深2m,树尖到水面的距离为3m,则树尖的像到水面的距离为 m。游客能从不同方向看到树木,是由于树木会对照射到其上的光产生 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】 直线传播 浅 鱼的像 3 漫
【详解】[1]茂密的树下有一个个圆形的小光斑,属于小孔成像,是由光沿直线传播而形成的太阳的“像”。
[2][3]水中的鱼反射的光斜射向水面,在水面处发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼的虚像,且虚像在实际鱼的上方,所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。由于在折射现象中光路是可逆的,将激光笔对着鱼的像照射,折射光可以照射到实际的鱼。
[4]水面相当于平面镜的镜面,平面镜所以的像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。所以树尖的像到水面的距离为3m。
[5]游客能从不同方向看到本身不发光的树木,是由于树木会对照射到其上的光产生漫反射,使反射光反射向不同方向的游客的眼睛。
4.【新考法】 智能无人驾驶
如图,是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车,它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时,其镜头相当于一个凸透镜,行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的 像。当小巴车远离公交站牌时,站牌在摄像机感光元件上所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 实 变小
【详解】[1] 摄像机和照相机成像原理类似,成倒立缩小实像。
[2] 当小巴车远离公交站牌时,根据物远像近像变小可得站牌在摄像机感光元件上所成的像将变小。
5.【新考法】 中国传统节日
2024年2月24日,我县举办“来三原过大年——三原年最幸福”元宵节活动。如图所示,是用手机拍摄的一张活动照片。手机的照相机镜头相当于一个 透镜,通过镜头在感光元件上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”),若想将右侧的演员也拍摄进照片,应将手机 (选填“靠近”或“远离”)演员。手机连上Wifi后,可自动将照片备份到网盘,其中WiFi是利用 传递信息的。
【答案】 凸 实像 远离 电磁波
【详解】[1][2]手机的照相机镜头相当于一个凸透镜,对光线有会聚的作用,景物通过手机镜头成倒立、缩小的实像。
[3]如果想将右侧的演员也拍入照片,需扩大视野,应将手机远离演员,增大拍摄角度。
[4]手机是通过电磁波传递信息,WiFi是利用电磁波传递信息。
6.【新情境】 辨别生活中的光现象
如图所示现象中,由于光的反射形成的是( )
A.树荫下的地面上有圆形光斑 B.景物在水中形成倒影
C.日晷盘上有晷针的影子 D.从泳池岸上看水底比实际浅一些
【答案】B
【详解】A.树荫下的圆形光斑是小孔成像,由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中形成的倒影,属于平面镜成像,是光的反射现象,故B符合题意;
C.日晷面上呈现晷针的影子,是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.从泳池岸上看水底比实际浅一些是由于水中的光线斜射入空气时发生了折射且折射角大于入射角造成的,故D不符合题意。
故选B。
7.【新情境】 生活中的物理
一个蕴含光学知识的小魔术:从图甲的角度看,起初茶碗是空的,当慢慢加水时,发现碗中其实藏有一枚硬币,如图乙所示,下列解释正确的是( )
A.起初看不到硬币,原因是硬币发出的光发生了折射
B.加水后看到硬币,是因为硬币发出的光发生了反射
C.看见的硬币是硬币真实所在的位置
D.看见的硬币比硬币真实的位置要浅
【答案】D
【详解】A.光在同种均匀的介质中沿直线传播,故倒水前眼睛刚好能看不到硬币是因为硬币反射的光沿直线传播时被碗挡住进不了人的眼睛(光的直线传播),故A错误;
BCD.慢慢往碗内倒水时,保持眼睛和碗的位置不变,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的硬币的虚像,因此看到的硬币比硬币真实的位置要浅,故BC错误,D正确。
故选D。
8.【新情境】 日食和月食
当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,就会发生神奇的日食奇观。如图,在a、b、c、d位置此刻能看到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
【答案】B
【详解】据光的直线传播,由图示知,d点所在位置是黑夜,看不到日食,射向a点的太阳光不会被月球挡住,射向地球的b、c两点的太阳光会被月球挡住,看到日食现象,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.【新情境】 光学规律的应用
如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.后视镜中的像是光的折射形成的
B.以越野车为参照物,轿车在向前行驶
C.越野车比轿车行驶的速度大
D.越野车相对于轿车是静止的
【答案】C
【详解】A.后视镜是凸面镜,所成的虚像是由光的反射形成的,故A错误;
B.轿车和越野车之间的距离越来越近,以越野车为参照物,轿车在向后行驶,故B错误;
C.后视镜中的越野车的像看起来变大了,说明越野车比轿车行驶的速度大,故C正确;
D.越野车相对于轿车是运动的,因为越野车与轿车的距离变小,相对于轿车的位置发生了变化,故D错误。
故选C。
10.【新情境】 跨学科实践
如图所示,在《爱丽丝镜中世界奇遇记》里,人们看到的一切和镜子中看到一样:爱丽丝钻入镜子,她环顾四周,看到壁炉上的闹钟向她微笑。“哇!这是镜子里面的钟呀?”,请你帮助小爱丽丝读出该钟表的指针所指示的时刻是( )
A.2∶30 B.4∶00 C.12∶20 D.8∶00
【答案】D
【详解】根据镜面对称的性质,题中所显示的时刻成轴对称,所以此时实际时刻为8∶00。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.【新考法】 跨学科实践
在平而镜成像特点教学中,老师做了“水中的蜡烛”实验,为了使学生看清水中的蜡烛,老师采取的措施正确的是玻璃板( )
A.使用厚玻璃板点燃的
B.在明亮的环境中进行
C.点燃的蜡烛靠近玻璃板,盛水的玻璃杯也应靠近玻璃板
D.让学生在玻璃板左侧观察水中的蜡烛水中的“蜡烛”蜡烛
【答案】C
【详解】A.使用厚玻璃板会出现两个像,会干扰观察,故A不符合题意;
B.烛光较弱,为了成像清晰,应在较暗的环境中进行,故B不符合题意;
C.像与物关于平面镜对称,点燃的蜡烛靠近玻璃板,盛水的玻璃杯也应靠近玻璃板,故C符合题意;
D.平面镜成像是光的反射现象,应让学生在玻璃板右侧观察水中的蜡烛水中的“蜡烛”蜡烛,故D不符合题意。
故选C。
12.【新情境】 光学作图
(1)如图所示,假设白鹭经过图中S点时,在岸边A点的小明正好看到白鹭在水中的像,请完成小明看到白鹭的光路图。
(2)随着基础设施的完善,在小区转弯处安装有镜子(平面镜)来保障安全。图甲是小明通过镜子看到的汽车,图乙为转弯时的光路图,其中A是小明的眼睛,B为行驶的汽车,请作出小明看到汽车的光路图。
(3)如图所示,是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后射向凸透镜,反射光线恰好平行于凸透镜的主光轴。请画出:
①光源位置并完成光路;
②经过凸透镜后的折射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)①
②
【详解】(1)过水面作出点S的对称点S′,即为S在平面镜中的像S′,连接S′A与水面交于O点,O即为入射点,连接SO就得到入射光线,OA即为反射光线,如图所示:
(2)根据平面镜中像与物关于平面镜对称,作出点B的像点B',连接AB',与镜面的交点为入射点O,OA为反射光线,连接BO,画上箭头即为入射光线,如图所:
(3)①作关于平面镜的对称点S,即为光源S的位置;连接S与入射点O,则SO为光线OA的入射光线;如下图所示:
②由图可知,光线OA平行于凸透镜的主光轴,该光线经凸透镜折射后将过凸透镜的焦点,如图所示:
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