内容正文:
专题02 光现象
目录
01 题型综述 1
02 解题攻略 1
攻略一:怎样解三种光现象的识别问题 1
攻略二:怎样利用光的反射规律作图 2
攻略三:怎样解探究光的反射定律和应用问题 4
攻略四:怎样解镜面反射和漫反射的识别问题 6
攻略五:怎样解利用平面镜成像特点作图的问题 7
攻略六:怎样解探究平面镜成像特点的实验问题 8
攻略七:怎样解平面镜成像特点的应用问题 11
攻略八:怎样解利用光的折射规律的作图问题 12
攻略九:怎样解利用光的折射规律的探究问题 13
攻略十:怎样判断物体的颜色问题 15
03 中考练场 16
光现象作为中考物理的必考内容,分值占比约为5分左右,主要出现在选择题、填空题和作图题中。考查点涵盖光的直线传播现象、光的反射和折射现象及应用、反射定律和平面镜成像的光路图、折射规律的光路图等。其中,光的直线传播、反射与折射现象的难度不高,学生容易掌握,得分率较高;而涉及实验部分的知识点,如探究光的反射定律和平面镜成像特点等,则可能需要学生花费更多时间进行理解和记忆。
攻略一:怎样解三种光现象的识别问题
【提分秘籍】
解答此类题目时应明确以下几点:
在分析各种光现象时,要抓住关键问题--介质。光在同种均匀介质中沿直线传播,光路不变:在不同介质或不均匀介质中发生的光路变化的现象为光的折射;在同一种均匀介质中,光路发生变化的现象为光的反射。
【特别提示】属于光的直线传播的现象:影子、日食、月食、小孔成像等;属于光的反射的现象:平面镜成像、水中倒影等;属于光的折射的现象:彩虹、水中鱼变浅、筷子变弯等。
【典例剖析】
【典例1】(2024·青海西宁·中考真题)如图所示的光现象中说法正确的是( )
A.图甲:桥在水中的倒影是光的折射现象 B.图乙:彩虹是光的色散现象
C.图丙:墙上的手影是光的反射形成的 D.图丁:凸面镜能扩大视野是由于光的直线传播
【变式演练】
【变式1-1】(2024·云南昆明·一模)下图所示的光现象中是由于光的直线传播形成的是( )
A.用放大镜看字 B.水中倒影
C.日食现象 D.雨后彩虹
【变式1-2】(2024·云南昭通·一模)“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,水稻下面可乘凉,说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和水稻下的阴影的形成原因相同的是( )
A.一叶障目 B.长空彩虹现
C.倒影澄波底 D.相机拍照
攻略二:怎样利用光的反射规律作图
【提分秘籍】
利用光反射规律作图有两种情况:
1.根据入(反)射光线作反(入)射光线。方法:
(1)找点:入(反)射光线与反射面的交点即为入射点;
(2)作法线:过入射点作垂直于反射面的虚线即为法线,并标出垂足:
(3)作光线:根据反射角等于入射角,作出反(入)射光线,并标出箭头表示光的传播方向;
(4)标角度:若题中要求标注角度,在完成光路图后,应标出相应的反(入)射角的大小。
2.根据入射光线和反射光线画平面镜。方法:
(1)作出入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线即为法线;
(2)过入射光线与反射光线的交点作垂直于法线的一条直线,此直线即为平面镜的位置:
(3)用短斜线标出平面镜的非反射面。
【特别提示】作光路图时不要画错箭头方向,也不要漏画,法线与反射面的垂直符号不要漏画。虚拟光线、辅助线均画虚线,真实光线画实线。
【典例剖析】
【典例2】(2024·四川泸州·中考真题)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
【变式演练】
【变式2-1】(2024·甘肃定西·模拟预测)航天员在空间站进行出舱任务时都要穿着舱外航天服,由于存在视野盲区,需要借助手套上的平面镜来观察周围环境或设备来完成任务,请你在图中画出航天员通过平面镜看到设备A的光路图。
【变式2-2】(2024·山西临汾·一模)在我国大西北的农村,太阳灶是一种常见的加热工具,其优点是节能环保。如图甲所示,照射到灶具反光面上的太阳光被会聚到一起用来烧水、煮饭。如图乙所示,从太阳发出的一束光AO经反光面(此处看作一块平面镜)反射后照到点B,请画出平面镜的位置。
攻略三:怎样解探究光的反射定律和应用问题
【提分秘籍】
解光的反射定律的探究问题:
一是要明确实验器材的作用和放置(硬纸板与平面镜垂直);二是明确规律的验证方法。
规律验证如下3点:
(1)验证线的位置关系:不断改变入射光线的位置,观察反射光线的变化;
(2)验证角的关系:多次改变入射角的大小,分别测量反射角的大小;
(3)验证线的共面关系:把纸板向前或向后折,在纸板上看不到反射光。
解光的反射定律的应用问题时,一定要牢记反射定律的内容,可简记为“三线共面,法线居中,两角相等”,并且理解三线的位置关系。
会利用数学知识解决反射角、入射角、反射光线与入射光线的夹角等的关系问题。
注意定律中的因果关系:先有入射光线,后有反射光线,所以“反射角等于入射角”不能颠倒。
【特别提示】要明确入射角与入射光线和平面镜的夹角互余,反射角与反射光线和平面镜的夹角互余,反射角等于入射角,入射角和反射角度数变化一致。
【典例剖析】
【典例3】(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? 。
【变式演练】
【变式3-1】(2025·陕西·模拟预测)在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)如图-1,小明把平面镜放在水平桌面上,将可绕ON翻折的纸板ENF 放置在平面镜上,使一束光贴着纸板沿AO斜射到镜面上O点,纸板上呈现出反射光束,在纸板上用铅笔描出入射光AO和反射光OB的径迹,测量并记录入射角与反射角的大小。
(2)小明改变入射角的大小多次进行实验,记录的实验数据如下表,分析表中数据发现第3次实验所测得的数据与其他数据规律不符,原因可能是 。
实验次数
入射角/°
反射角/°
1
20
20
2
30
30
3
40
50
4
50
50
(3)排除错误数据后再次分析,得出结论:在光的反射中,反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
(4)小明在图-1实验的基础上,以ON为轴,将纸板NOF逐渐向后翻折,如图-2,纸板上始终看不到反射光,他认为纸板翻折后反射光消失了,请你帮小明设计方案验证该猜想: ;
【变式3-2】(2024·江苏苏州·一模)在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板 放在平面镜上;
(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,在NOF面上看不到反射光线,此时,反射光 (存在/不存在);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 (上部/下部)会看到反射光线;
(4)若将纸板整体向后倾斜(如图丁):此时,反射光线(选填字母序号);
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
攻略四:怎样解镜面反射和漫反射的识别问题
【提分秘籍】
解答此类题目的关键:
(1)明确观察者的位置;
(2)理解发生镜面反射和漫反射的反射光线的特点,镜面反射将平行光向一个方向反射,只有在这个方向上人眼才能看到光且感到耀眼,而漫反射将光射向四面八方,人眼在各个方向上都能看到,但感觉光线很弱;
(3)观察者的位置改变,观察到的现象可能会改变。
【特别提示】只能在某些方位看到反射光,而其他方位在没有物体遮挡的情况下看不到反射光的反射是镜面反射。在不同方位都能看到反射光的反射是漫反射。
【典例剖析】
【典例4】(2024·广西·中考真题)小明将爸爸刷过鞋油的皮鞋,用软布反复摩擦使鞋面变得更亮,这是利用光的( )
A.折射 B.色散 C.漫反射 D.镜面反射
【变式演练】
【变式4-1】(2024·江苏扬州·三模)夜晚,小明用手电筒从远处照射自行车尾灯,发现自行车尾灯很明亮。通过查阅资料知道自行车尾灯结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源 B.家人从侧边看自行车尾灯也很明亮
C.自行车尾灯能将平行的入射光平行反射 D.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
【变式4-2】(2024·山东济宁·二模)图是有关光现象的四种情景,其中描述错误的是( )
A.甲图中蜡烛略微靠近小孔,光屏上倒立放大的实像会略微变大
B.乙图中用手电筒照射白墙上的小镜子,人在手电筒的位置看,墙是亮的镜子是暗的
C.丙图中太阳光经三棱镜折射后,在竖直白屏上从上到下的光带颜色依次是红橙黄绿蓝靛紫
D.丁图中是近视眼的成像情况,应该配戴凹透镜进行校正
攻略五:怎样解利用平面镜成像特点作图的问题
【提分秘籍】
平面镜成像作图有两种方法:
(1)根据光的反射定律作图,应用该方法时,应强调每个点应画两条入射光线和对应的反射光线并注意虚线和实线的位置;其次,虚像要用虚线画。
(2)根据平面镜成像特点作图,这种方法也就是几何对称作图法。
【特别提示】①平面镜成像的原理是光的反射;②反射光线的反向延长线过像点:③我们能够看见物体(或物体的像)是由于物体发出或反射的光进入我们的眼睛;④平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
【典例剖析】
【典例5】(2024·黑龙江绥化·中考真题)请根据平面镜成像特点,作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图(保留作图痕迹)。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·吉林·模拟预测)如图所示,请根据平面镜成像的特点,作出眼睛通过水洼看到水中月亮上M点的反射光路。(用点代表月亮上M点的像)
【变式5-2】(2024·黑龙江哈尔滨·二模)如图所示,一个人站在河岸上,眼睛B刚好可以看到对岸上发射塔在水中倒影的塔尖,请画出完整的光路图。
攻略六:怎样解探究平面镜成像特点的实验问题
【提分秘籍】
关于探究平面镜成像实验必须明确:
(1)刻度尺的用途是为了比较物、像到镜面的距离是否相等。
(2)两支等大的蜡烛是为了比较像与物是否大小相等。
(3)用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置;玻璃板应竖直放置,否则可能会使物与像不能重合.
(4)选玻璃板进行实验时,玻璃板越薄越好,否则,蜡烛通过玻璃板前后的两个面会成两个像,影响实验效果。(5)平面镜所成的像是虚像,不能用光屏承接。
(6)将点燃的蜡烛放在多个不同位置,多次实验后总结归纳出结论。
(7)为使蜡烛的像更清晰,实验应在较黑暗的环境中进行。
(8)从蜡烛这一侧透过玻璃板观察像,并使另一支相同的蜡烛与像完全重合。
【特别提示】实验中应用了等效替代法:一是用玻璃板替代平面镜;二是将另一支未点燃的蜡烛放到点燃的蜡烛所成的像的位置,使之完全重合,即利用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像
【典例剖析】
【典例6】(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)小时候,赫仑同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把 (选填“薄”或“厚”)玻璃板竖直地架立于白纸上;
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后,并移动B直至与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验。他多次实验的目的是 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”);
(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,像距等于物距。“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
【变式演练】
【变式6-1】(2025·江西·一模)小明的妈妈认为“人离平面镜越近,人在镜中的像越大”,为了纠正妈妈的错误认知,小明做了如下实验。
(1)平面镜成像的原理是 ;
(2)实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的是便于 ;
(3)实验中应选择与蜡烛①外形相同且未点燃的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物 ;
(4)为了纠正妈妈的错误认知,小明多次改变蜡烛①的位置时,需改变图甲中蜡烛① (选填“左右”或“前后”)位置;蜡烛移动后,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小明用器材模拟汽车挡风玻璃的成像情况,他将玻璃板倾斜,如图乙所示。 蜡烛A 的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”),可知小汽车倾斜的挡风玻璃可以将车内物体的像呈现在司机视线的 (选填“上方”或“下方”)。
【变式6-2】(2025·北京·一模)用图所示的装置(其中是两根外形完全相同且高度可调的电子蜡烛)探究平面镜所成像的高度与物距是否有关。
(1)平面镜中的像不能用光屏承接,因此该像是 像;
(2)实验步骤如下,请补充完整:
①将电子蜡烛A放在薄透明玻璃板前适当位置,将电子蜡烛B放到玻璃板的另一侧,调节B的位置和高度,在玻璃板前从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
②改变 ,将电子蜡烛B放到薄透明玻璃板的另一侧,调节B的位置和高度,在玻璃板前从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
(3)画出本实验的数据记录表格 。
攻略七:怎样解平面镜成像特点的应用问题
【提分秘籍】
应用平面镜成像特点分析解答实际问题时,把握以下几个关键点:
(1)像与物体的大小相等,与物体到平面镜的距离无关;
(2)像与物体到镜面的距离相等;
(3)像与物体之间的距离是物体到镜面距离的两倍;
(4)像与物体相对于镜面的运动速度相等;
(5)若物体通过“水面”成像,则像到“水面”的距离等于物体到“水面”的距离与水的深度无关。
【巧记】平面镜成像特点:
镜面反射成虚像;像物同大一模样;物远像远没影响;连线垂直镜中央。
【典例剖析】
【典例7】(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
【变式演练】
【变式7-1】(2024·云南昆明·一模)汽车抬头显示器(如图甲)其原理如图乙所示,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头就可以看到车辆信息,从而避免分散对前方道路的注意力。该显示器通过挡风玻璃所成的是 (选填“实”或“虚”)像,坐在副驾驶上的乘客看到的这个像在 (选填“乘客”或“驾驶员”)的前方。
【变式7-2】(2024·上海宝山·一模)测量视力时,视力表放在被测者后方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),该像到小红的距离为 m;若她向左移动1m,则该像到小红的距离为 m。
攻略八:怎样解利用光的折射规律的作图问题
【提分秘籍】
光的折射作图一般有两种,一是已知入射光线作折射光线,二是已知折射光线作入射光线。无论哪一种,在解答时都要特别重视法线的作用,首先要过入射点正确作出法线(虚线,与界面垂直),其次要看清光是从空气斜射入水(或其他介质)中,还是从水(或其他介质)中斜射入空气中,当光从空气斜射入水(或其他介质)中时折射角小于入射角,当光从水(或其他介质)中斜射入空气中时折射角大于入射角。不论光从空气斜射入其他介质还是光从其他介质斜射入空气,“空气中的角”总是大角。
【特别提示】①光射到两种介质的界面上时光的反射与光的折射同时发生;②光垂直界面入射时,一部分光的传播方向不变,另一部分光沿原路返回;③在光的反射、折射现象中,光路是可逆的。
【典例剖析】
【典例8】(2024·内蒙古通辽·中考真题)一束光从玻璃斜射入空气中时,在玻璃与空气的交界面上发生了反射和折射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。
【变式演练】
【变式8-1】(2024·湖南长沙·模拟预测)光从玻璃斜射入到空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向,并标出入射角的大小。
【变式8-2】(2024·河南·二模)小明在空杯子(杯壁不透明)的底部A处放一枚硬币,然后缓慢后退,眼睛在B处看不到硬币。小华向杯子中逐渐缓慢加水,直到小明恰好能看到硬币。请你在如图中画出此时小明眼睛看到硬币的光路图(画出一条入射光线及对应的折射光线即可)。
攻略九:怎样解利用光的折射规律的探究问题
【提分秘籍】
在解答光的折射的探究问题时,一般是先明确光的传播方向,再利用光的折射规律进行分析。所以解答此类题的关键是弄清光的传播方向,光是从空气中斜射入水或玻璃中(折射角小于入射角),还是从水或玻璃斜射入空气中(折射角大于入射角)。
【特别提示】①光线只有斜射时,传播方向才会发生改变。②折射角随着入射角的增大而增大,随着入射角的减小而减小,但它们增大或减小的角度不相等。③发生折射的同时一定会发生反射。
【典例剖析】
【典例9】(2023·内蒙古赤峰·中考真题)探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射角和折射角大小;改变光束射向O点的角度,进行多次实验,数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
入射角
10°
20°
30°
40°
折射角
15.1°
30.7°
48.6°
73.8°
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角 入射角;折射角随着入射角的增大而 ;
(2)做完第4次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,这说明在折射现象中, 。
【变式演练】
【变式9-1】(2024·湖南娄底·模拟预测)用如图所示装置“探究光折射时的特点”,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验中的数据记录在表格中。
实验序号
1
2
3
4
5
入射角i
15°
30°
45°
60°
75°
折射角r
11°
22°
32°
40°
46°
(1)分析表格中数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(2)如图,一束光从A点(图中未画出)射向水面上的O点,请在图中作出入射光线AO的大致位置 。
(3)如果要让折射光线射到C点,在保持入射点O不变时,可 (选填“增大”或“减小”)入射角;或在保持入射光线位置不变时,进行 (选填“加水”或“排水”)。
【变式9-2】(2024·贵州贵阳·二模)小丽同学在探究“光的折射规律”时利用了如图所示的装置。由E和F两个半圆形组成的光屏竖直放置在玻璃水槽中,NOM为两半圆的分界线。
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏沿AO从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束OB。实验中除图中的AO、OB光线之外,小丽在光屏上还能看到一条光线,这是因为光的 现象产生的,请在图中画出此光线。
(2)为验证折射光、入射光、法线在同一平面,小丽应将光屏 (选填“E”或“F”)向后折转一定角度进行观察。
(3)在探究折射角和入射角的大小关系时,小丽保持入射点O不变,多次改变入射角进行实验并记录对应的折射角和入射角的大小,多次实验的目的是 。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
入射角
折射角
(4)小丽测量的数据如表中所示,由此她得出结论:在光的折射现象中,折射角总是小于入射角。你认为小丽的结论准确吗? 理由是: 。
攻略十:怎样判断物体的颜色问题
【提分秘籍】
解答此类问题时,一是要注意题目所要研究的是透明物体的颜色还是不透明物体的颜色。二是要明确决定透明物体的颜色与不透明物体的颜色的因素。透明物体的颜色由它透过的色光决定,不透明物体的颜色由它反射的色光决定。三是要知道白色不透明物体能反射各种色光,黑色不透明物体能吸收各种色光,无色透明物体能透过各种色光。
【典例剖析】
【典例10】(2024·江苏常州·中考真题)2023年12月1日起,执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》,市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射,现在统一用白光照射.在白光照射下,呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜,原来在红色光照射下,呈现( )
A.黑皮、红籽、红瓤 B.绿皮、黑籽、红瓤
C.黑皮、黑籽、红瓤 D.黑皮、黑籽、黑瓤
【变式演练】
【变式10-1】(2024·陕西西安·三模)如图所示,少华山的玻璃栈道是西北地区第一条双向悬空的玻璃栈道,其以奇难险峻而著称。下列有关说法正确的是( )
A.游客在透明玻璃中所成的像是光的折射形成的
B.游客在透明玻璃中的像与人的大小相同
C.游客的衣服呈绿色,是因为衣服吸收绿光
D.太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼,说明玻璃栈道是光源
【变式10-2】(2024·山东济南·一模)“平阴玫瑰甲天下”,玫瑰产业是我县人民的支柱产业之一。一朵鲜艳的红色玫瑰花在阳光下光彩夺目,是因为它 的红光进入我们的眼睛;若将它放置在只有绿光的环境中,人们看起来,这朵玫瑰花呈现 色。
一、单选题
1.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,它的计时原理利用的是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
2.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图甲所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小亮将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像,下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是( )
A.选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验,目的是便于比较像与物的大小
B.蜡烛A靠近玻璃板时,所成像的大小不变
C.移开蜡烛B,若将光屏置于像的位置,则光屏上会出现蜡烛A的像
D.图甲所示的实验中,蜡烛A的成像原理与图乙中的③相同
3.(2024·内蒙古通辽·中考真题)走进装有抛光不锈钢墙面的电梯,会在墙面中看到“自己”,如图。下列说法正确的是( )
A.“自己”是由于光的折射产生的 B.“自己”总比真实自己小一些
C.面向“自己”走,“自己”却后退 D.“自己”与水中“倒影”原理相同
4.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年5月22日,国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内,鸟类时而栖息,时而飞翔,飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是( )
A.冰透镜取火 B.日晷计时
C.小孔成像 D.潜望镜
5.(2024·广西·中考真题)关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光不能在真空中传播 B.光比声音传播速度慢
C.光在水中的传播速度是3×108m/s D.光在同种均匀介质中沿直线传播
6.(2024·宁夏·中考真题)如图所示,中国名画《妆靓仕女图》(局部),女子利用铜镜梳妆,铜镜成像的原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
7.(2024·四川宜宾·中考真题)如图是2024年4月9日发生日全食的情景。产生这一现象的原因是( )
A.光的反射 B.光的色散
C.光的折射 D.光的直线传播
8.(2024·山东临沂·中考真题)2023年11月19日,2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影 B.水中倒影
C.镜中汽车 D.空中彩虹
9.(2024·四川眉山·中考真题)周六,小龙同学又开始了他的家庭实验:他在桌面上放一个空碗,碗内底部放一枚硬币,让弟弟看过去,没有看见硬币如图甲;弟弟保持不动,小龙慢慢往碗中倒水,弟弟突然看见碗中出现了一枚“硬币”如图乙。对此现象下列分析正确的是( )
A.看见硬币,说明硬币是光源
B.没有看见硬币,是因为光的直线传播
C.看见的“硬币”,是光的反射形成的虚像
D.看见硬币,表明光在水中的传播速度比空气中快
10.(2024·山东滨州·中考真题)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.小孔成像是由光的折射形成的
B.“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C.用手机扫描二维码时,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D.近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
11.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)如图所示的光现象中,属于光的反射现象的是( )
A.手影的形成 B.渔夫叉鱼
C.照着镜子画脸谱 D.人造彩虹
12.(2024·内蒙古包头·中考真题)美丽的自然风光令人赏心悦目。如图,层峦叠嶂倒映水中,倒影的形成蕴含的光学规律是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
二、填空题
13.(2024·四川广元·中考真题)“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图,图中AO为入射光线, 为折射光线;保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,反射角将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
14.(2024·江苏盐城·中考真题)五一假期,小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的,是因为红花反射了 光;水鸟离开水面,向空中飞去,在水中像的大小 ,像离水面的距离 ;小红用相机拍下眼前这美丽的景色,是因为照相机的镜头相当于一个 透镜。
15.(2024·海南·中考真题)收割机以3m/s的速度在田地里匀速直线行驶720m,所用时间是 s;黄澄澄的稻谷颜色是由它 (选填“反射”或“透过”)的色光决定的。
16.(2024·江苏淮安·中考真题)小明早晨起床后,站在竖直的平面镜前整理着装,镜中所成的像是 (填“实”或“虚”)像;在他远离平面镜的过程中,镜中像的大小 。
17.(2024·青海西宁·中考真题)小西面向穿衣镜,站在镜前1m处,若他远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与他相距 m,镜中的像大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
18.(2024·陕西·中考真题)同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图-1,是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是 。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的 。如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点 (选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
三、作图题
19.(2024·四川自贡·中考真题)如图,是某一发光点S在平面镜里的像,Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到S的位置,并完成光路图(保留作图痕迹)。
20.(2024·江苏盐城·中考真题)如图所示,为人眼看到A的像,补全来自A点进入人眼的光路图。
21.(2024·河南·中考真题)如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r。
22.(2024·江苏无锡·中考真题)在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
23.(2024·山东潍坊·中考真题)如图所示,水槽内装满水,槽底有一点光源S,紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射,又经平面镜反射后过P点。
(1)画出P点在平面镜中所成的像;
(2)将S点到P点的光路图补充完整。
四、实验题
24.(2024·吉林长春·中考真题)在“探究光反射时的规律”的实验中:
(1)将平面镜放在水平桌面上,将附有量角器的半圆形白纸板竖立在平面镜上。使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射,在纸板上观察到的光路如图甲所示,说明反射角 入射角。光束CO绕O点顺时针转过后的反射角为 度;
(2)图甲中,让一束光贴着纸板沿入射,反射光沿OA射出,说明在反射现象中,光路是 的;
(3)图乙中,要在右侧纸板上看到反射光,需将右侧纸板向 折。
25.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)小江为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,薄玻璃板 放置在方格纸上;
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置;
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像;
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ;
实验次数
A棋子到薄玻璃板的距离/cm
A棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.00
5.00
2
6.50
6.50
3
10.00
10.00
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ;
(6)请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
第 1 页 共 5 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题02 光现象
目录
01 题型综述 1
02 解题攻略 1
攻略一:怎样解三种光现象的识别问题 1
攻略二:怎样利用光的反射规律作图 3
攻略三:怎样解探究光的反射定律和应用问题 6
攻略四:怎样解镜面反射和漫反射的识别问题 10
攻略五:怎样解利用平面镜成像特点作图的问题 12
攻略六:怎样解探究平面镜成像特点的实验问题 14
攻略七:怎样解平面镜成像特点的应用问题 18
攻略八:怎样解利用光的折射规律的作图问题 20
攻略九:怎样解利用光的折射规律的探究问题 23
攻略十:怎样判断物体的颜色问题 27
03 中考练场 28
光现象作为中考物理的必考内容,分值占比约为5分左右,主要出现在选择题、填空题和作图题中。考查点涵盖光的直线传播现象、光的反射和折射现象及应用、反射定律和平面镜成像的光路图、折射规律的光路图等。其中,光的直线传播、反射与折射现象的难度不高,学生容易掌握,得分率较高;而涉及实验部分的知识点,如探究光的反射定律和平面镜成像特点等,则可能需要学生花费更多时间进行理解和记忆。
攻略一:怎样解三种光现象的识别问题
【提分秘籍】
解答此类题目时应明确以下几点:
在分析各种光现象时,要抓住关键问题--介质。光在同种均匀介质中沿直线传播,光路不变:在不同介质或不均匀介质中发生的光路变化的现象为光的折射;在同一种均匀介质中,光路发生变化的现象为光的反射。
【特别提示】属于光的直线传播的现象:影子、日食、月食、小孔成像等;属于光的反射的现象:平面镜成像、水中倒影等;属于光的折射的现象:彩虹、水中鱼变浅、筷子变弯等。
【典例剖析】
【典例1】(2024·青海西宁·中考真题)如图所示的光现象中说法正确的是( )
A.图甲:桥在水中的倒影是光的折射现象 B.图乙:彩虹是光的色散现象
C.图丙:墙上的手影是光的反射形成的 D.图丁:凸面镜能扩大视野是由于光的直线传播
【答案】B
【详解】A.图甲中,桥在水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A错误;
B.图乙中,太阳光射入雨后空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹,故B正确;
C.图丙中,手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,故C错误;
D.图丁中,景物在凸面镜中成像扩大视野,是凸面镜成像,属于光的反射现象,故D错误。
故选B。
【变式演练】
【变式1-1】(2024·云南昆明·一模)下图所示的光现象中是由于光的直线传播形成的是( )
A.用放大镜看字 B.水中倒影
C.日食现象 D.雨后彩虹
【答案】C
【详解】A.放大镜把字“放大”,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影是平面镜成像,其实质是光的反射,故B不符合题意;
C.日食现象是月亮挡住了太阳射向地球的光线,在地球上形成的暗影区,是由光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.雨后彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠反射、折射形成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】(2024·云南昭通·一模)“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,水稻下面可乘凉,说明水稻下面有阴影。下列现象的形成原因和水稻下的阴影的形成原因相同的是( )
A.一叶障目 B.长空彩虹现
C.倒影澄波底 D.相机拍照
【答案】A
【详解】水稻下的阴影是光沿直线传播的现象。
A.一叶障目,是光沿直线传播的现象,故A符合题意;
B.长空彩虹现是色散现象,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.倒影澄波底,是平面镜成像现象,是光的反射现象,故C不符合题意;
D.相机拍照,利用的是凸透镜成倒立、缩小的实像,故D不符合题意。
故选A。
攻略二:怎样利用光的反射规律作图
【提分秘籍】
利用光反射规律作图有两种情况:
1.根据入(反)射光线作反(入)射光线。方法:
(1)找点:入(反)射光线与反射面的交点即为入射点;
(2)作法线:过入射点作垂直于反射面的虚线即为法线,并标出垂足:
(3)作光线:根据反射角等于入射角,作出反(入)射光线,并标出箭头表示光的传播方向;
(4)标角度:若题中要求标注角度,在完成光路图后,应标出相应的反(入)射角的大小。
2.根据入射光线和反射光线画平面镜。方法:
(1)作出入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线即为法线;
(2)过入射光线与反射光线的交点作垂直于法线的一条直线,此直线即为平面镜的位置:
(3)用短斜线标出平面镜的非反射面。
【特别提示】作光路图时不要画错箭头方向,也不要漏画,法线与反射面的垂直符号不要漏画。虚拟光线、辅助线均画虚线,真实光线画实线。
【典例剖析】
【典例2】(2024·四川泸州·中考真题)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】先过第一次入射点垂直镜面作出法线,再根据反射角等于入射角画出反射光线;反射光线到达第二个反射面,同理先作法线,再作反射光线,注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行,如图所示:
【变式演练】
【变式2-1】(2024·甘肃定西·模拟预测)航天员在空间站进行出舱任务时都要穿着舱外航天服,由于存在视野盲区,需要借助手套上的平面镜来观察周围环境或设备来完成任务,请你在图中画出航天员通过平面镜看到设备A的光路图。
【答案】
【详解】做A点关于镜面的对称点A′,连接A′与眼睛可得反射光线,反射光线与镜面的交点为入射点,连接入射点与A点可得入射点,如图所示:
【变式2-2】(2024·山西临汾·一模)在我国大西北的农村,太阳灶是一种常见的加热工具,其优点是节能环保。如图甲所示,照射到灶具反光面上的太阳光被会聚到一起用来烧水、煮饭。如图乙所示,从太阳发出的一束光AO经反光面(此处看作一块平面镜)反射后照到点B,请画出平面镜的位置。
【答案】
【详解】连接OB可得反射光线,过O点做AO与BO的夹角的角平分线,可得法线,过O点作法线的垂线,即为平面镜的位置,如图所示:
攻略三:怎样解探究光的反射定律和应用问题
【提分秘籍】
解光的反射定律的探究问题:
一是要明确实验器材的作用和放置(硬纸板与平面镜垂直);二是明确规律的验证方法。
规律验证如下3点:
(1)验证线的位置关系:不断改变入射光线的位置,观察反射光线的变化;
(2)验证角的关系:多次改变入射角的大小,分别测量反射角的大小;
(3)验证线的共面关系:把纸板向前或向后折,在纸板上看不到反射光。
解光的反射定律的应用问题时,一定要牢记反射定律的内容,可简记为“三线共面,法线居中,两角相等”,并且理解三线的位置关系。
会利用数学知识解决反射角、入射角、反射光线与入射光线的夹角等的关系问题。
注意定律中的因果关系:先有入射光线,后有反射光线,所以“反射角等于入射角”不能颠倒。
【特别提示】要明确入射角与入射光线和平面镜的夹角互余,反射角与反射光线和平面镜的夹角互余,反射角等于入射角,入射角和反射角度数变化一致。
【典例剖析】
【典例3】(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。
【变式演练】
【变式3-1】(2025·陕西·模拟预测)在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)如图-1,小明把平面镜放在水平桌面上,将可绕ON翻折的纸板ENF 放置在平面镜上,使一束光贴着纸板沿AO斜射到镜面上O点,纸板上呈现出反射光束,在纸板上用铅笔描出入射光AO和反射光OB的径迹,测量并记录入射角与反射角的大小。
(2)小明改变入射角的大小多次进行实验,记录的实验数据如下表,分析表中数据发现第3次实验所测得的数据与其他数据规律不符,原因可能是 。
实验次数
入射角/°
反射角/°
1
20
20
2
30
30
3
40
50
4
50
50
(3)排除错误数据后再次分析,得出结论:在光的反射中,反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
(4)小明在图-1实验的基础上,以ON为轴,将纸板NOF逐渐向后翻折,如图-2,纸板上始终看不到反射光,他认为纸板翻折后反射光消失了,请你帮小明设计方案验证该猜想: ;
【答案】(1)垂直(或竖直)
(2)将反射光线与平面镜间的夹角错记为反射角
(3)等于
(4)在平面镜上方喷洒烟雾,观察是否能看到反射光
【详解】(1)纸板上的直线ON应垂直于镜面,因为此直线相当于法线。
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,第3次实验当入射角为40°时,反射角也应是40°,而不是50°,50°正好是反射光线与镜面的夹角,所以原因可能是将反射光线与平面镜间的夹角错记为反射角。
(3)根据表格中的数据可知,反射角等于入射角,所以可以得出结论:在光的反射中,反射角等于入射角。
(4)以ON为轴,将纸板NOF逐渐向后翻折,在纸板上看不到反射光,但是这时反射光依然存在,只是观察不到,所以我们可以在平面镜上方喷洒烟雾,观察是否能看到反射光。
【变式3-2】(2024·江苏苏州·一模)在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板 放在平面镜上;
(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,在NOF面上看不到反射光线,此时,反射光 (存在/不存在);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 (上部/下部)会看到反射光线;
(4)若将纸板整体向后倾斜(如图丁):此时,反射光线(选填字母序号);
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
【答案】(1)垂直
(2)存在
(3)下部
(4)C
【详解】(1)白色硬纸板是用来显示光路的,实验时,反射光线、入射光线和法线都在与镜面垂直的平面内,所以白色硬纸板应垂直放在平面镜上。
(2)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板面绕轴ON向后折,NOF面不在“三线”所在平面内,所以NOF面上看不到反射光线,但反射光依然存在。
(3)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,纸板下部仍然在“三线”所在平面内,所以下部会看到反射光线,而上部不在该平面内,所以上部看不到反射光线。
(4)法线过入射点与镜面垂直,若将纸板倾斜,入射光线仍贴着纸板射向平面镜,光仍射到镜面,所以法线位置不变;让光线仍贴着纸板射向镜面,此时反射光线与入射光线仍在同一平面内,只是不在纸板所在平面内,所以不能在纸板上看到反射光线,反射光线在纸板的前方,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
攻略四:怎样解镜面反射和漫反射的识别问题
【提分秘籍】
解答此类题目的关键:
(1)明确观察者的位置;
(2)理解发生镜面反射和漫反射的反射光线的特点,镜面反射将平行光向一个方向反射,只有在这个方向上人眼才能看到光且感到耀眼,而漫反射将光射向四面八方,人眼在各个方向上都能看到,但感觉光线很弱;
(3)观察者的位置改变,观察到的现象可能会改变。
【特别提示】只能在某些方位看到反射光,而其他方位在没有物体遮挡的情况下看不到反射光的反射是镜面反射。在不同方位都能看到反射光的反射是漫反射。
【典例剖析】
【典例4】(2024·广西·中考真题)小明将爸爸刷过鞋油的皮鞋,用软布反复摩擦使鞋面变得更亮,这是利用光的( )
A.折射 B.色散 C.漫反射 D.镜面反射
【答案】D
【详解】皮鞋涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中,用软布反复擦,使鞋油涂抹的更均匀,鞋面就变得十分光滑;光射向鞋面后会发生镜面反射,皮鞋看起来就更光亮更好看了。
故选D。
【变式演练】
【变式4-1】(2024·江苏扬州·三模)夜晚,小明用手电筒从远处照射自行车尾灯,发现自行车尾灯很明亮。通过查阅资料知道自行车尾灯结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源 B.家人从侧边看自行车尾灯也很明亮
C.自行车尾灯能将平行的入射光平行反射 D.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
【答案】C
【详解】A.光源是指能够自行发光的物体。自行车尾灯本身不发光,不是光源,故A错误;
B.自行车尾灯的设计是为了在夜间或光线较暗时,通过反射入射光来提高自行车的可见性。自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,这种反射主要是面向入射光方向的,从侧边看,反射光并不会很强,故家人从侧边看自行车尾灯并不会很明亮,故B错误;
C.自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,故C正确;
D.漫反射是指光线在粗糙不平的表面上发生反射的现象。而自行车尾灯的表面是光滑的,且内部有精心设计的反射面,因此它发生的是镜面反射而不是漫反射,故D错误。
故选C。
【变式4-2】(2024·山东济宁·二模)图是有关光现象的四种情景,其中描述错误的是( )
A.甲图中蜡烛略微靠近小孔,光屏上倒立放大的实像会略微变大
B.乙图中用手电筒照射白墙上的小镜子,人在手电筒的位置看,墙是亮的镜子是暗的
C.丙图中太阳光经三棱镜折射后,在竖直白屏上从上到下的光带颜色依次是红橙黄绿蓝靛紫
D.丁图中是近视眼的成像情况,应该配戴凹透镜进行校正
【答案】D
【详解】A.将蜡烛靠近小孔,物距减小,根据光的直线传播可知,像距变大,此时光屏上的像会变得大一点,故A正确,不符合题意;
B.如图中用手电筒照射白墙上的小镜子,由于小镜子发生镜面反射,而白墙发生漫反射,所以人在手电筒的位置看,墙是亮的镜子是暗的,故B正确,不符合题意;
C.各种色光的偏折能力由弱到强依次为红橙黄绿蓝靛紫,所以图中太阳光经三棱镜折射后,在竖直白屏上从上到下的光带颜色依次是红橙黄绿蓝靛紫,故C正确,不符合题意;
D.图中像成在视网膜后方,是远视眼的成像情况,应该配戴凸透镜进行矫正,故D错误,符合题意。
故选D。
攻略五:怎样解利用平面镜成像特点作图的问题
【提分秘籍】
平面镜成像作图有两种方法:
(1)根据光的反射定律作图,应用该方法时,应强调每个点应画两条入射光线和对应的反射光线并注意虚线和实线的位置;其次,虚像要用虚线画。
(2)根据平面镜成像特点作图,这种方法也就是几何对称作图法。
【特别提示】①平面镜成像的原理是光的反射;②反射光线的反向延长线过像点:③我们能够看见物体(或物体的像)是由于物体发出或反射的光进入我们的眼睛;④平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
【典例剖析】
【典例5】(2024·黑龙江绥化·中考真题)请根据平面镜成像特点,作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】先通过平面镜作出发光点S的对称点S′(即为像点),连接S′A交平面镜于点O,则OA为反射光线,连接SO,则SO为入射光线,如图所示:
【变式演练】
【变式5-1】(2024·吉林·模拟预测)如图所示,请根据平面镜成像的特点,作出眼睛通过水洼看到水中月亮上M点的反射光路。(用点代表月亮上M点的像)
【答案】
【详解】过路面作点M的对称点M′,即为月亮在水中的像,连接像点M′与眼睛,交水面于一点O,即为入射点;再画出入射光线和反射光线,由此完成光路图,见下图:
【点睛】这是一道光学知识与实际生活紧密联系的题目,除了有清晰的物理知识外,还应有丰富的生活经验。因此,在日常的活动中注意观察是学好物理这门课的关键。
【变式5-2】(2024·黑龙江哈尔滨·二模)如图所示,一个人站在河岸上,眼睛B刚好可以看到对岸上发射塔在水中倒影的塔尖,请画出完整的光路图。
【答案】
【详解】眼睛B刚好可以看到对岸上发射塔在水中倒影的塔尖,是反射光线的延长像进入人眼,就看到了像,像与物体关于平面镜对称,过A点作平面镜的垂线,根据像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离画出对称点A’,用虚线连接A’B,A’B与水面相交于一点,该点为入射点,从而确定反射光线,连接入射点和A点,即可以画出入射光线,即如下图所示:
攻略六:怎样解探究平面镜成像特点的实验问题
【提分秘籍】
关于探究平面镜成像实验必须明确:
(1)刻度尺的用途是为了比较物、像到镜面的距离是否相等。
(2)两支等大的蜡烛是为了比较像与物是否大小相等。
(3)用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置;玻璃板应竖直放置,否则可能会使物与像不能重合.
(4)选玻璃板进行实验时,玻璃板越薄越好,否则,蜡烛通过玻璃板前后的两个面会成两个像,影响实验效果。(5)平面镜所成的像是虚像,不能用光屏承接。
(6)将点燃的蜡烛放在多个不同位置,多次实验后总结归纳出结论。
(7)为使蜡烛的像更清晰,实验应在较黑暗的环境中进行。
(8)从蜡烛这一侧透过玻璃板观察像,并使另一支相同的蜡烛与像完全重合。
【特别提示】实验中应用了等效替代法:一是用玻璃板替代平面镜;二是将另一支未点燃的蜡烛放到点燃的蜡烛所成的像的位置,使之完全重合,即利用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像
【典例剖析】
【典例6】(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)小时候,赫仑同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把 (选填“薄”或“厚”)玻璃板竖直地架立于白纸上;
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后,并移动B直至与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验。他多次实验的目的是 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”);
(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,像距等于物距。“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)薄
(2)得到普遍规律
(3)错误
【详解】(1)为了便于确定像的位置,实验时用薄玻璃板来代替平面镜进行实验,若玻璃板太厚,前后两个面都能成像,会对实验造成干扰。
(2)通过一次实验就得出的结论具有偶然性,所以要多次改变A的前后位置,重复实验,得到普遍规律。
(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,所以像的大小与物体距离平面镜的距离远近无关,所以“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”的说法是错误的。
【变式演练】
【变式6-1】(2025·江西·一模)小明的妈妈认为“人离平面镜越近,人在镜中的像越大”,为了纠正妈妈的错误认知,小明做了如下实验。
(1)平面镜成像的原理是 ;
(2)实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的是便于 ;
(3)实验中应选择与蜡烛①外形相同且未点燃的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物 ;
(4)为了纠正妈妈的错误认知,小明多次改变蜡烛①的位置时,需改变图甲中蜡烛① (选填“左右”或“前后”)位置;蜡烛移动后,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)小明用器材模拟汽车挡风玻璃的成像情况,他将玻璃板倾斜,如图乙所示。 蜡烛A 的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”),可知小汽车倾斜的挡风玻璃可以将车内物体的像呈现在司机视线的 (选填“上方”或“下方”)。
【答案】(1)光的反射
(2)确定像的位置
(3)大小相等
(4) 前后 不变
(5) A2 上方
【详解】(1)物体的光线在平面镜上发生反射,其反射光线的反射延长线会聚在一点,形成像,所以平面镜成像原理是光的反射。
(2)用玻璃板代替平面镜,不但能观察到蜡烛所成的像,还能透过玻璃板看到玻璃板后面的另一根蜡烛,便于确定像的位置。
(3)两支蜡烛外形完全相同,蜡烛②与蜡烛①的像完全重合,说明蜡烛②与蜡烛①的像大小相等,则蜡烛①的像与蜡烛①大小相等。所以说明像与物大小相等。
(4)[1]妈妈认为人离平面镜越近,人在镜中的像越大,为了纠正妈妈的错误认知,在实验中,应多次改变蜡烛①的位置,使其离平面镜的距离不同,所以需改变图甲中蜡烛①前后位置。
[2]蜡烛移动后,蜡烛①的大小不变,蜡烛②与蜡烛①的像始终重合,说明像的大小不变。
(5)[1]在平面镜成像中,像与物关于镜面对称,所以蜡烛A的像对应是图中的A2。
[2]由图乙成像可知,小汽车的倾斜挡风玻璃可以将车内物体的像呈现在司机视线的上方。
【变式6-2】(2025·北京·一模)用图所示的装置(其中是两根外形完全相同且高度可调的电子蜡烛)探究平面镜所成像的高度与物距是否有关。
(1)平面镜中的像不能用光屏承接,因此该像是 像;
(2)实验步骤如下,请补充完整:
①将电子蜡烛A放在薄透明玻璃板前适当位置,将电子蜡烛B放到玻璃板的另一侧,调节B的位置和高度,在玻璃板前从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
②改变 ,将电子蜡烛B放到薄透明玻璃板的另一侧,调节B的位置和高度,在玻璃板前从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
(3)画出本实验的数据记录表格 。
【答案】(1)虚
(2)电子蜡烛A的位置和高度
(3)
物距/cm
蜡烛A的高度/cm
蜡烛B的高度/cm
蜡烛A的像的高度/cm
【详解】(1)实像是实际光线会聚而成的,能用光屏承接,虚像不能用光屏承接,因此平面镜中的像不能用光屏承接,因此该像是虚像。
(2)为了避免偶然因素,得到平面镜成像的普遍规律,需改变蜡烛A的位置和高度多次实验。
(3)需要记录不同物距时,蜡烛A的高度、蜡烛B的高度,从而确定蜡烛A的像的高度,表格如图所示:
物距/cm
蜡烛A的高度/cm
蜡烛B的高度/cm
蜡烛A的像的高度/cm
攻略七:怎样解平面镜成像特点的应用问题
【提分秘籍】
应用平面镜成像特点分析解答实际问题时,把握以下几个关键点:
(1)像与物体的大小相等,与物体到平面镜的距离无关;
(2)像与物体到镜面的距离相等;
(3)像与物体之间的距离是物体到镜面距离的两倍;
(4)像与物体相对于镜面的运动速度相等;
(5)若物体通过“水面”成像,则像到“水面”的距离等于物体到“水面”的距离与水的深度无关。
【巧记】平面镜成像特点:
镜面反射成虚像;像物同大一模样;物远像远没影响;连线垂直镜中央。
【典例剖析】
【典例7】(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。
【变式演练】
【变式7-1】(2024·云南昆明·一模)汽车抬头显示器(如图甲)其原理如图乙所示,将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头就可以看到车辆信息,从而避免分散对前方道路的注意力。该显示器通过挡风玻璃所成的是 (选填“实”或“虚”)像,坐在副驾驶上的乘客看到的这个像在 (选填“乘客”或“驾驶员”)的前方。
【答案】 虚 驾驶员
【详解】[1]根据平面镜成像特点可知,该显示器通过挡风玻璃所成的是虚像。
[2]由平面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,所以由题意可知,坐在副驾驶上的乘客看到的这个像在驾驶员的前方。
【变式7-2】(2024·上海宝山·一模)测量视力时,视力表放在被测者后方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),该像到小红的距离为 m;若她向左移动1m,则该像到小红的距离为 m。
【答案】 一样大 5.5 4.5
【详解】[1]由平面镜成像特点知道,像与物体的大小相同知道,所以,镜中视力表的像与视力表是一样大的。
[2]视力表距离平面镜3m,因为像距等于物距,可知视力表的像距离平面镜也为3m,视力表的像到小红的距离为
[3]已知小红原来距离平面镜2.5m,若她向左移动1m,则小红距离平面镜的距离为
2.5m-1m=1.5m
镜中视力表的像到小红的距离为
3m+1.5m=4.5m
攻略八:怎样解利用光的折射规律的作图问题
【提分秘籍】
光的折射作图一般有两种,一是已知入射光线作折射光线,二是已知折射光线作入射光线。无论哪一种,在解答时都要特别重视法线的作用,首先要过入射点正确作出法线(虚线,与界面垂直),其次要看清光是从空气斜射入水(或其他介质)中,还是从水(或其他介质)中斜射入空气中,当光从空气斜射入水(或其他介质)中时折射角小于入射角,当光从水(或其他介质)中斜射入空气中时折射角大于入射角。不论光从空气斜射入其他介质还是光从其他介质斜射入空气,“空气中的角”总是大角。
【特别提示】①光射到两种介质的界面上时光的反射与光的折射同时发生;②光垂直界面入射时,一部分光的传播方向不变,另一部分光沿原路返回;③在光的反射、折射现象中,光路是可逆的。
【典例剖析】
【典例8】(2024·内蒙古通辽·中考真题)一束光从玻璃斜射入空气中时,在玻璃与空气的交界面上发生了反射和折射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。
【答案】
【详解】法线已画出,反射光线为OC,根据反射角等于入射角画出入射光线AO,在法线的右侧空气中画出折射光线OB,注意光从玻璃斜射入空气中时折射角大于入射角;如图所示:
【变式演练】
【变式8-1】(2024·湖南长沙·模拟预测)光从玻璃斜射入到空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向,并标出入射角的大小。
【答案】
【详解】光从玻璃斜射入到空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,过O点作分界面MN的垂线即法线,由光的反射定律可知,反射角等于入射角,入射角为
入射光线和反射光线分别位于法线两侧,画出入射光线AO;由光的折射规律可知,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,折射角大于入射角,故折射光线应远离法线,据此画出折射光线OB,如图所示:
【变式8-2】(2024·河南·二模)小明在空杯子(杯壁不透明)的底部A处放一枚硬币,然后缓慢后退,眼睛在B处看不到硬币。小华向杯子中逐渐缓慢加水,直到小明恰好能看到硬币。请你在如图中画出此时小明眼睛看到硬币的光路图(画出一条入射光线及对应的折射光线即可)。
【答案】
【详解】由于水对光线的折射作用,即光线由水中传入空气中时,折射角大于入射角,所以原来看不到的硬币,加水后能看到。根据题意,往杯中加水至如图所示位置时,眼睛在B处恰好能够看到硬币,据此连接B、杯壁上沿,再延长到水面,标出箭头向上,即为折射光线;再连接A到折射光线与水面的交点,即为入射光线,如图所示:
攻略九:怎样解利用光的折射规律的探究问题
【提分秘籍】
在解答光的折射的探究问题时,一般是先明确光的传播方向,再利用光的折射规律进行分析。所以解答此类题的关键是弄清光的传播方向,光是从空气中斜射入水或玻璃中(折射角小于入射角),还是从水或玻璃斜射入空气中(折射角大于入射角)。
【特别提示】①光线只有斜射时,传播方向才会发生改变。②折射角随着入射角的增大而增大,随着入射角的减小而减小,但它们增大或减小的角度不相等。③发生折射的同时一定会发生反射。
【典例剖析】
【典例9】(2023·内蒙古赤峰·中考真题)探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射角和折射角大小;改变光束射向O点的角度,进行多次实验,数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
入射角
10°
20°
30°
40°
折射角
15.1°
30.7°
48.6°
73.8°
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角 入射角;折射角随着入射角的增大而 ;
(2)做完第4次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,这说明在折射现象中, 。
【答案】 大于 增大 光路是可逆的
【详解】(1)[1][2]由表中数据可知,当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角大于对应的入射角,且随着入射角的增大,折射角也跟着增大。
(2)[3]当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时,折射角为73.8°;当一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,这说明在折射现象中,光路是可逆的。
【变式演练】
【变式9-1】(2024·湖南娄底·模拟预测)用如图所示装置“探究光折射时的特点”,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验中的数据记录在表格中。
实验序号
1
2
3
4
5
入射角i
15°
30°
45°
60°
75°
折射角r
11°
22°
32°
40°
46°
(1)分析表格中数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(2)如图,一束光从A点(图中未画出)射向水面上的O点,请在图中作出入射光线AO的大致位置 。
(3)如果要让折射光线射到C点,在保持入射点O不变时,可 (选填“增大”或“减小”)入射角;或在保持入射光线位置不变时,进行 (选填“加水”或“排水”)。
【答案】(1)小于
(2)
(3) 减小 加水
【详解】(1)由表中数据可知,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。
(2)由空气斜射入玻璃,折射角小于入射角,据此做出入射光线,如图所示:
(3)[1]让折射光线射到C点,折射角会变小,根据折射角随入射角减小而减小得,应减小入射角。
[2]保持入射光线位置不变,液面上升折射点左移,入射角不变,折射角不变,则折射光线会照射到C点。
【变式9-2】(2024·贵州贵阳·二模)小丽同学在探究“光的折射规律”时利用了如图所示的装置。由E和F两个半圆形组成的光屏竖直放置在玻璃水槽中,NOM为两半圆的分界线。
(1)实验时,先让光屏EF位于同一平面内,一束激光贴着光屏沿AO从空气斜射入水中,在光屏F上可以看到折射后的光束OB。实验中除图中的AO、OB光线之外,小丽在光屏上还能看到一条光线,这是因为光的 现象产生的,请在图中画出此光线。
(2)为验证折射光、入射光、法线在同一平面,小丽应将光屏 (选填“E”或“F”)向后折转一定角度进行观察。
(3)在探究折射角和入射角的大小关系时,小丽保持入射点O不变,多次改变入射角进行实验并记录对应的折射角和入射角的大小,多次实验的目的是 。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
入射角
折射角
(4)小丽测量的数据如表中所示,由此她得出结论:在光的折射现象中,折射角总是小于入射角。你认为小丽的结论准确吗? 理由是: 。
【答案】(1) 反射
(2)F
(3)寻找普遍规律
(4) 不正确 见解析
【详解】(1)[1][2]一束激光贴着光屏沿AO从空气斜射水面时,既发生反射,又发生折射,法线和折射光线已作出,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中作出反射光线,如下图所示:
(2)为验证折射光、入射光、法线在同一平面,应保持入射光线位置不变,即光屏E不动,将光屏F向后折转一定角度进行观察;当F板向后折转一定的角度后,呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,此时在F板上不能看到折射光,这说明折射光和入射光、法线在同一平面内。
(3)本实验通过多次改变入射角,进行多次测量的主要目的是寻找普遍规律。
(4)[1][2]小丽的结论不正确,在光的折射现象中,折射角不总是小于入射角,应改变光的传播方向继续实验(比如让光从水斜射入空气中)。
攻略十:怎样判断物体的颜色问题
【提分秘籍】
解答此类问题时,一是要注意题目所要研究的是透明物体的颜色还是不透明物体的颜色。二是要明确决定透明物体的颜色与不透明物体的颜色的因素。透明物体的颜色由它透过的色光决定,不透明物体的颜色由它反射的色光决定。三是要知道白色不透明物体能反射各种色光,黑色不透明物体能吸收各种色光,无色透明物体能透过各种色光。
【典例剖析】
【典例10】(2024·江苏常州·中考真题)2023年12月1日起,执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》,市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射,现在统一用白光照射.在白光照射下,呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜,原来在红色光照射下,呈现( )
A.黑皮、红籽、红瓤 B.绿皮、黑籽、红瓤
C.黑皮、黑籽、红瓤 D.黑皮、黑籽、黑瓤
【答案】C
【详解】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的,如果一个物体呈现某种颜色,那么它只反射那种颜色的光,而吸收其他所有颜色的光。白光下的切片西瓜颜色:绿皮、黑籽、红瓤。这意味着西瓜皮反射绿光,吸收其他颜色的光;西瓜籽不反射任何光,以至于看起来是黑色的;西瓜瓤反射红光,吸收其他颜色的光。则在红色光照射下:西瓜皮:由于它只反射绿光,所以西瓜皮在红色光照射下会吸收所有红色光,不反射任何光,因此看起来是黑色的;西瓜籽:它本身就不反射光(或反射很少的光),所以在任何颜色的光照射下看起来都是黑色的。在红色光照射下,它同样会吸收所有红色光,看起来是黑色的。西瓜瓤:它反射红光,所以在红色光照射下,它会反射大量的红色光,看起来是红色的。综上所述,原来在红色光照射下,切片西瓜会呈现黑皮、黑籽、红瓤的颜色。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式演练】
【变式10-1】(2024·陕西西安·三模)如图所示,少华山的玻璃栈道是西北地区第一条双向悬空的玻璃栈道,其以奇难险峻而著称。下列有关说法正确的是( )
A.游客在透明玻璃中所成的像是光的折射形成的
B.游客在透明玻璃中的像与人的大小相同
C.游客的衣服呈绿色,是因为衣服吸收绿光
D.太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼,说明玻璃栈道是光源
【答案】B
【详解】A.游客在透明玻璃中所成的像是平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误;
B.根据平面镜成像特点可知,像与物大小相等,所以,游客在透明玻璃中的像与人的大小相同,故B正确;
C.不透明物体的颜色是由它反射的光色来决定,游客的衣服呈绿色,是因为衣服反射绿光,故C错误;
D.太阳光下的玻璃栈道亮得刺眼,但玻璃栈道本身不能发光,不是光源,故D错误。
故选B。
【变式10-2】(2024·山东济南·一模)“平阴玫瑰甲天下”,玫瑰产业是我县人民的支柱产业之一。一朵鲜艳的红色玫瑰花在阳光下光彩夺目,是因为它 的红光进入我们的眼睛;若将它放置在只有绿光的环境中,人们看起来,这朵玫瑰花呈现 色。
【答案】 反射 黑
【详解】[1][2]不透明物体的颜色是由其反射的色光的颜色决定的。玫瑰花呈现红色是因为它反射的红光进入我们的眼睛;若将它放置在只有绿光的环境中,它会吸收绿光,没有光反射,这朵玫瑰花呈现黑色。
一、单选题
1.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,它的计时原理利用的是( )
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
【详解】日晷是我国古代的一种计时工具,它是利用光的直线传播来工作的。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(2024·甘肃兰州·中考真题)如图甲所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小亮将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像,下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是( )
A.选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验,目的是便于比较像与物的大小
B.蜡烛A靠近玻璃板时,所成像的大小不变
C.移开蜡烛B,若将光屏置于像的位置,则光屏上会出现蜡烛A的像
D.图甲所示的实验中,蜡烛A的成像原理与图乙中的③相同
【答案】C
【详解】A.在“探究平面镜成像特点”的实验中,选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验,若B与A的像能重合,则可证明A的像与A的大小相同。故A正确,不符合题意;
BC.平面镜所成的像是正立、等大的虚像,虚像只能用眼睛看到,不能用光屏承接,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.水中倒影是光的反射形成的,平面镜成像也是光的反射形成的,它们原理相同,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.(2024·内蒙古通辽·中考真题)走进装有抛光不锈钢墙面的电梯,会在墙面中看到“自己”,如图。下列说法正确的是( )
A.“自己”是由于光的折射产生的 B.“自己”总比真实自己小一些
C.面向“自己”走,“自己”却后退 D.“自己”与水中“倒影”原理相同
【答案】D
【详解】A.“自己”属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误;
B.平面镜成像时像与物体的大小相等,“自己”和真实自己大小相等,故B错误;
C.平面镜成的像与物到镜面的距离相同,面向“自己”走,“自己”向前走,故C错误;
D.“自己”属于平面镜成像,是光的反射形成的,“倒影”属于平面镜成像,是光的反射形成的,两者原理相同,故D正确。
故选D。
4.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年5月22日,国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内,鸟类时而栖息,时而飞翔,飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是( )
A.冰透镜取火 B.日晷计时
C.小孔成像 D.潜望镜
【答案】D
【详解】飞鸟在水中的倒影是飞鸟的虚像,成像原理是光的反射。
A.冰透镜取火,是利用了凸透镜的会聚作用,原理是光的折射,故A不符合题意;
B.日晷计时利用了光的直线传播,故B不符合题意;
C.小孔成像的原理是光沿直线传播,故C不符合题意;
D.潜望镜利用平面镜的反射作用改变了光路,故D符合题意。
故选D。
5.(2024·广西·中考真题)关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光不能在真空中传播 B.光比声音传播速度慢
C.光在水中的传播速度是3×108m/s D.光在同种均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【详解】A.光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误;
B.光在空气中的传播速度约为,声音在空气中的传播速度约为,故B错误;
C.光在真空的传播速度约为,在水中的传播速度小于在真空的传播速度,约为真空中传播速度的,故C错误;
D.由光的传播规律可知,光在同种均匀介质中沿直线传播,故D正确。
故选D。
6.(2024·宁夏·中考真题)如图所示,中国名画《妆靓仕女图》(局部),女子利用铜镜梳妆,铜镜成像的原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】B
【详解】铜镜成像实际是平面镜成像,平面镜成像是光的反射形成的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.(2024·四川宜宾·中考真题)如图是2024年4月9日发生日全食的情景。产生这一现象的原因是( )
A.光的反射 B.光的色散
C.光的折射 D.光的直线传播
【答案】D
【详解】日全食属于日食的形成,是由于太阳、地球、月亮在同一直线上,月亮在中间挡住太阳光而形成的,属于光的直线传播。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(2024·山东临沂·中考真题)2023年11月19日,2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影 B.水中倒影
C.镜中汽车 D.空中彩虹
【答案】A
【详解】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播现象;
A.林中的树影是树挡住光线,在树后形成的暗影区,是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像,水面相当于平面镜,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.观后镜中的汽车是凸面镜成像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.空中的彩虹是光的色散现成的,其实质是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
9.(2024·四川眉山·中考真题)周六,小龙同学又开始了他的家庭实验:他在桌面上放一个空碗,碗内底部放一枚硬币,让弟弟看过去,没有看见硬币如图甲;弟弟保持不动,小龙慢慢往碗中倒水,弟弟突然看见碗中出现了一枚“硬币”如图乙。对此现象下列分析正确的是( )
A.看见硬币,说明硬币是光源
B.没有看见硬币,是因为光的直线传播
C.看见的“硬币”,是光的反射形成的虚像
D.看见硬币,表明光在水中的传播速度比空气中快
【答案】B
【详解】A.看见硬币,说明硬币反射的光线进入人眼,硬币本身不会发光,不是光源,故A错误;
B.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见硬币是因为光的直线传播,碗挡住了光线,故B正确;
C.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,看到的是硬币的由实际光线的反向延长线会聚而成的虚像,故C错误;
D.光在真空中的传播速度最快,在空气中的传播速度接近真空,比在水中的传播速度快,故D错误。
故选B。
10.(2024·山东滨州·中考真题)关于光现象,下列说法正确的是( )
A.小孔成像是由光的折射形成的
B.“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
C.用手机扫描二维码时,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外
D.近视眼需要配戴由凸透镜片制成的眼镜进行矫正
【答案】C
【详解】A.小孔成像是由光沿直线传播形成的,故A错误;
B.“潭清疑水浅”是光由水中射向空气时发生折射,光远离透镜偏折,人眼沿着折射光线看过去,觉得水很浅,因此由光的折射形成的,故B错误;
C.用手机扫描二维码时,摄像头相当于照相机,根据凸透镜成像的特点可知,二维码应位于手机摄像头的二倍焦距以外,此时成倒立缩小的实像,故C正确;
D.近视眼是晶状体太厚,对光的会聚能力变强,使像成在视网膜的前方,因此需要配戴由凹透镜片制成的眼镜进行矫正,故D错误。
故选C。
11.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)如图所示的光现象中,属于光的反射现象的是( )
A.手影的形成
B.渔夫叉鱼
C.照着镜子画脸谱
D.人造彩虹
【答案】C
【详解】A.手影的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故A不符合题意;
B.渔夫叉鱼时,看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,我们看到的是变浅的鱼的虚像,故B不符合题意;
C.照镜子画脸谱,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C符合题意;
D.人造彩虹是光的色散现象,属于光的折射,故D不符合题意。
故选C。
12.(2024·内蒙古包头·中考真题)美丽的自然风光令人赏心悦目。如图,层峦叠嶂倒映水中,倒影的形成蕴含的光学规律是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】B
【详解】平静的水面相当于平面镜,水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
13.(2024·四川广元·中考真题)“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图,图中AO为入射光线, 为折射光线;保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,反射角将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 OC 变小
【详解】[1]光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播路径会发生偏折,则图中AO为入射光线,OC为折射光线。
[2]保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,入射角变小,则反射角也变小。
14.(2024·江苏盐城·中考真题)五一假期,小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的,是因为红花反射了 光;水鸟离开水面,向空中飞去,在水中像的大小 ,像离水面的距离 ;小红用相机拍下眼前这美丽的景色,是因为照相机的镜头相当于一个 透镜。
【答案】 红 不变 变大 凸
【详解】[1]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红花反射红光,所以呈现红色。
[2]水鸟在水中的像属于平面镜成像,根据平面镜成像规律可知,水鸟离开水面,向空中飞去,在水中的像大小不变,像离水面的距离变大。
[3]照相机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像。
15.(2024·海南·中考真题)收割机以3m/s的速度在田地里匀速直线行驶720m,所用时间是 s;黄澄澄的稻谷颜色是由它 (选填“反射”或“透过”)的色光决定的。
【答案】 240 反射
【详解】[1]收割机行驶的时间为
[2]不透明的物体的颜色由它反射的颜色来决定,所以,黄澄澄的稻谷颜色是由它反射的色光决定的。
16.(2024·江苏淮安·中考真题)小明早晨起床后,站在竖直的平面镜前整理着装,镜中所成的像是 (填“实”或“虚”)像;在他远离平面镜的过程中,镜中像的大小 。
【答案】 虚 不变
【详解】[1][2]由平面镜成像原理知道,由于反射光线的反向延长线会聚成像,所以在镜中的像是虚像;平面镜成等大的像,在他远离平面镜的过程中,镜中像的大小不变。
17.(2024·青海西宁·中考真题)小西面向穿衣镜,站在镜前1m处,若他远离平面镜后退0.5m,则镜中的像与他相距 m,镜中的像大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 3 不变
【详解】[1][2]根据平面镜成像特点可知,像和物到平面镜的距离是相等的,小西面向穿衣镜,站在镜前1m处,若他远离平面镜后退0.5m,则他距离平面镜1.5m,则镜中的像距离平面镜1.5m,所以镜中的像与他相距3m;平面镜成等大的像,所以小西后退时,镜中的像大小不变。
18.(2024·陕西·中考真题)同学们以“厨房中的物理”为主题开展了科学实践活动。如图-1,是用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是 。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的 。如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点 (选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
【答案】 同种电荷相互排斥 光的色散 右
【详解】[1]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,图-1中,用金属螺钉、锡箔纸和饮料瓶制作的一个验电器,其工作原理是同种电荷相互排斥。
[2]太阳光通过三棱镜被分解成各种色光的现象叫光的色散现象。如图-2,太阳光通过装满水的三棱柱形透明牙签盒时发生折射,在牙签盒后面形成一条彩色光带,这种现象叫做光的色散。
[3]如图-3,用细绳将不锈钢勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,则勺子悬挂点为支点,悬挂点左侧部分的力臂大于悬挂点右侧部分的力臂,根据杠杆的平衡条件,勺子悬挂点右侧部分的重力较大,故勺子悬挂点右侧的质量较大一些。
三、作图题
19.(2024·四川自贡·中考真题)如图,是某一发光点S在平面镜里的像,Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到S的位置,并完成光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】作出像点S'关于镜面的对称点S即为发光点;连接QS',与镜面的交点为入射点O,连接SO即为入射光线,则OQ为反射光线。如图:
20.(2024·江苏盐城·中考真题)如图所示,为人眼看到A的像,补全来自A点进入人眼的光路图。
【答案】
【详解】A到O为入射光线,O到人眼为折射光线,如图所示:
21.(2024·河南·中考真题)如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r。
【答案】
【详解】在光的折射现象中,折射角随入射角的减小而减小,折射角是折射光线与法线的夹角,据此画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r,如下图所示:
22.(2024·江苏无锡·中考真题)在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,先过A点作平面镜的垂线,根据距离相同,找到对称点A',同理在画出B',C', 由于平面镜成的是虚像,故需要用虚线连接A'B',B'C',如图所示:
23.(2024·山东潍坊·中考真题)如图所示,水槽内装满水,槽底有一点光源S,紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射,又经平面镜反射后过P点。
(1)画出P点在平面镜中所成的像;
(2)将S点到P点的光路图补充完整。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,因此P点在平面镜中的像和P点关于水面对称,过P做P点关于平面镜的对称点。如图所示:
(2)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,因此P点在平面镜中的像和P点关于水面对称,过P做P点关于平面镜的对称点,与平面镜交于A,在光的反射中,光路是可逆的,若光由P点发出,则经过平面镜反射后,其反射光线的反向延长线经过,故将和A点连接并延长,与水面的交点O即为光由水中射出时的出射点,连接SO,即为光在水中的光线,如图所示:
四、实验题
24.(2024·吉林长春·中考真题)在“探究光反射时的规律”的实验中:
(1)将平面镜放在水平桌面上,将附有量角器的半圆形白纸板竖立在平面镜上。使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射,在纸板上观察到的光路如图甲所示,说明反射角 入射角。光束CO绕O点顺时针转过后的反射角为 度;
(2)图甲中,让一束光贴着纸板沿入射,反射光沿OA射出,说明在反射现象中,光路是 的;
(3)图乙中,要在右侧纸板上看到反射光,需将右侧纸板向 折。
【答案】 等于 30 可逆 前
【详解】(1)[1]使一束光贴着纸板分别沿AO、BO、CO入射,在纸板上观察到的光路如图甲所示,由图中反射光线与法线的夹角可知,反射角等于入射角。
[2]光束CO绕O点顺时针转过后,入射角变成了,故反射角为。
(2)[3]让一束光贴着纸板沿入射,反射光沿OA射出,光线可以沿原光路返回,说明在反射现象中,光路是可逆的。
(3)[4]图乙中,要在右侧纸板上看到反射光,需将右侧纸板向前折,此现象说明入射光线、法线、反射光线在同一平面内。
25.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)小江为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,薄玻璃板 放置在方格纸上;
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置;
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像;
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ;
实验次数
A棋子到薄玻璃板的距离/cm
A棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.00
5.00
2
6.50
6.50
3
10.00
10.00
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ;
(6)请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
【答案】 竖直/垂直 相等 不能 相等 对称
【详解】(1)[1]薄玻璃板相当于平面镜,如果玻璃板与方格纸不垂直,则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度,怎么操作都不会重合,也无法比较像与物的大小,因此为完成实验,薄玻璃板应垂直(竖直)放置在方格纸上。
(2)[2]将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小相等,所以用两个完全相同的棋子A和B就是为了比较像与物大小关系用的。
(3)[3]移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能观察到棋子A的像,因为平面镜成的是虚像。
(4)[4]分析表中三组数据可以看出每次实验A到玻璃板的距离都等于B到玻璃板的距离,故可得到结论:棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等。
(5)[5]实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子分居平面镜两侧、大小相等、到平面镜的距离相等,故棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称。
(6)[6]过A作平面镜的垂线,在该垂线上找到平面镜另一侧到平面镜的距离与A到平面镜距离相等的点,即为点A在平面镜中所成的像,如下图
第 1 页 共 5 页
学科网(北京)股份有限公司
$$