第四章 光现象 冲刺学案(考情速递+考点精讲 + 重难点突破+真题分层汇编 + 易错辨析 )2025-2026学年人教版八年级物理上册
2025-09-05
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第四章 光现象 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.88 MB |
| 发布时间 | 2025-09-05 |
| 更新时间 | 2025-12-24 |
| 作者 | 知途引航 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53730687.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
参考答案及解析
一、基础题(70% 得分率,中考基础分)
(一)光的直线传播
1. 【答案】C
【解析】
【详解】A.筷子“弯折”,是筷子反射的光由水中斜射入空气,在水面处发生折射,折射光线远离法线进入人眼中,人眼逆着折射光线看到筷子的虚像在筷子的上方,所以插入水中的筷子看起来会变“弯折”,故A不符合题意;
B.楼台倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.萌娃变“蛙”是小孩的影子,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.雨后彩虹是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光,属于光的色散现象,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
2. 【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,定日镜的原理为光的反射。
A.湖中倒影属于平面镜成像,原理为光的反射,故A符合题意;
B.水中“弯筷”是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.墙上手影是由于光沿直线传播形成的,故C不符合题意;
D.树下光斑由于光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选A。
3. 【答案】B
【解析】
【详解】立竿见影“影”是光沿直线传播被竿遮挡形成的黑影。
A.水中月影,是平面镜成像现象,是光的反射现象,故A不符合题意;
B.墙上手影,是光沿直线传播被手遮挡形成的黑影,故B符合题意;
C.镜中人影,是平面镜成像现象,是光的反射现象,故C不符合题意;
D.潭中鱼影,是光从水中斜射到空气中,发生光的折射,形成的虚像,故D不符合题意。
故选B。
4. 【答案】A
【解析】
【详解】A.小孔成像,其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。当光线通过小孔时,物体上方的光线会沿直线传播到光屏下方,物体下方的光线会沿直线传播到光屏上方,从而在光屏上形成倒立的实像,故A符合题意;
B.反射是指光线遇到障碍物时改变传播方向返回原介质的现象,与小孔成像无关,故B不符合题意;
C.折射是指光线从一种介质进入另一种介质时传播方向发生偏折的现象,不符合小孔成像原理,故C不符合题意;
D.色散是指复色光分解为单色光的现象,与小孔成像无关,故D不符合题意。
故选A。
5. 【答案】C
【解析】
【详解】A.日晷计时是利用光的直线传播,光沿直线传播形成影子来计时,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,故B不符合题意;
C.镜花水月属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C符合题意;
D.立竿见影是光的直线传播形成的影子,故D不符合题意。
故选C。
6. 【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,圭表计时的原理是太阳照射在表上,然后在圭上留下一个影响,因此是由于光的直线传播形成的。
故选C。
7. 【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳光照射到景物上后发生反射,反射光进入人眼被游客看到,“转转花”反射的是太阳的光,不是自行发光的物体,因此不是光源,故A错误;
B.“转转花”形成的影子是由于光照射到景物上后被阻挡形成的,利用了光沿直线传播的原理,故B正确;
C.手机镜头拍摄“转转花”时利用了凸透镜的成像规律,手机镜头相当于凸透镜,故C错误;
D.拍摄照相时,物距应大于手机镜头的二倍焦距,即“转转花”应该位于手机镜头的两倍焦距以外,故D错误。
故选B。
8. 【答案】 ①. 放出 ②. 反射
【解析】
【详解】[1]冷却成型过程中,液态高锡青铜原料变为固态,因此是凝固,凝固过程放出热量。
[2]铜镜成像是平面镜成像现象,利用了光的反射。
(二)光的反射(含平面镜成像)
1. 【答案】A
【解析】
【详解】“当窗理云鬓,对镜贴花黄”,人在镜中的像是平面镜成像,是由于光的反射形成的。
A.亭台在水中的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.日晷是利用光沿直线传播形成的影子来进行计时的,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅,是池底的光从水中斜射入空气中时,发生折射形成的,故C不符合题意;
D.地面树影是由于光沿直线传播形成的影子,故D不符合题意。
故选A。
2. 【答案】C
【解析】
【详解】平面镜成的像与物体等大,所以物体在平面镜中像的大小只取决于物体本身的大小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3. 【答案】B
【解析】
【详解】A.“倒影”是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,故A不符合题意;
B.变浅的“池底”,是水池底部反射的光从水中进入人眼形成的虚像,是光的折射现象,故B符合题意;
C.“影子”是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.水中的“太阳”是太阳在水面的倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,故D不符合题意。
故选B。
4. 【答案】C
【解析】
【详解】A.人们看到水面上的“花花”,是“花花”发出的光沿直线传播进入人眼,故 A错误;
B.水中的鱼看到水面上的“花花”,是光从空气中斜射入水中,光发生了折射,故B错误;
C.“花花”在水中的倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,故 C正确;
D.“花花”在水中倒影,是平面镜成像现象,像与物的大小相等,所以倒影的高度等于7米,故D错误。
故选C。
5. 【答案】A
【解析】
【详解】A.不同发声体的音色不同,诗人根据音色辨别出是笛声,故A正确;
B.以 “山” 为参照物,“舟” 相对于山的位置发生变化,“舟” 是运动的,故B错误;
C.“倒影” 是光的反射形成的虚像,不是折射形成的实像,故C错误;
D.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,故D错误。
故选A。
6. 【答案】A
【解析】
【详解】A.“起舞弄清影”中的“影”指的是月光下词人自己的清朗身影。光在均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明物体时,在物体的后方形成一个暗区,这就是影子,故A正确;
B.“明月”本身不会发光,它是反射的太阳的光,因此“明月”不是光源,故B错误;
C.“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故C错误;
D.“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,故D错误。
故选A。
7. 【答案】A
【解析】
【详解】AB.白鹭反射的光斜射到水面上发生反射,反射光线进入眼睛,反射光线的反向延长线会聚成像,故A符合题意,B不符合题意;
CD.人看到白鹭倒影是光的反射现象,不是光的折射现象,图中是光的折射光路图,故CD不符合题意。
故选A。
8. 【答案】B
【解析】
【详解】平静的水面相当于平面镜,倒影是在水中形成的虚像,属于平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. 【答案】A
【解析】
【详解】A.水中倒影是平面镜成像现象,其原理是光的反射,符合该分支要求,可补充在此处,故A符合题意;
B.海市蜃楼是由于光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的虚像,属于光的折射现象,不符合“光的反射”分支要求,故B不符合题意;
C.小孔成像是光沿直线传播形成的,不符合“光的反射”分支要求,故C不符合题意;
D.立竿见影是因为光沿直线传播,杆子挡住光后形成影子,属于光的直线传播现象,不符合“光的反射”分支要求,故D不符合题意。
故选A。
10. 【答案】 ①. 反射 ②. 色散
【解析】
【详解】[1]通过玻璃橱窗看到自己的影子,这是平面镜成像,其原理是光的反射。
[2]天空出现的彩虹是光照射到小水滴上被分解为绚丽的七色光,是光的色散现象,其原理是光的折射。
11. 【答案】 ①. 高大 ②. 折射
【解析】
【详解】[1][2]岸上的“人”射出的光线,在水面处发生折射,折射光线远离法线,鱼儿的眼睛逆着光线看来,折射光线好像在A′点射出的,A′点就是A点的像,所以鱼儿看到岸上的人比实际的要高(如下图)。
12. 【答案】 ①. 虚 ②. 同 ③. 逐渐变小
【解析】
【详解】[1]点燃的蜡烛A经玻璃板反射所成的像是反射光线的反向延长线会聚而成的,不是实际光线会聚而成的,是虚像。
[2]由于平面镜成像是光反射形成的虚像,蜡烛A和反射光线在玻璃板前;若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的同侧。
[3]平面镜成像时,像和物体大小相等;实验时,在较长的一段时间内,由于蜡烛A燃烧变短,点燃的蜡烛A所成的像的高度逐渐变小。
13. 【答案】
【解析】
【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与平面镜相交于点O,则OA为反射光线,连接SO,则SO为入射光线,如图所示:
14. 【答案】(2)
【解析】
【分析】
光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。对于光线A,图中已标注法线(虚线),根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出反射光线;对于光线B,用相同的方法,在法线另一侧按照反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
15. 【答案】
【解析】
【详解】根据光的反射定律,反射角等于入射角,画出入射光线,故如图所示:
16. 【答案】
【解析】
【详解】眼睛与S'点的连线与水面的交点为O点,根据平面镜成像的特点可作出太阳的位置S点,连接O点与S点为入射光线,连接O点与眼睛为反射光线,如图所示:
17. 【答案】
【解析】
【详解】光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角。
已知入射角为
根据反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线 OB,反射角也为。如图所示
18. 【答案】
【解析】
【详解】首先过入射点垂直于界面做出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧的空气中作出反射光线;再根据光从空气斜射入透明玻璃中,折射角小于入射角,在法线左侧的玻璃中作出折射光线。如图所示:
19. 【答案】(1)相等 (2)12
(3) (4)折射
【解析】
【小问1详解】
实验中选取两支相同的蜡烛,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,人眼中玻璃板前面观察蜡烛A的像,不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,同时观察蜡烛B与A的像完全重合,说明物体在平面镜中所成的像与物体大小相等。
【小问2详解】
平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为12cm。
【小问3详解】
过入射点作法线,根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线,如图所示:
【小问4详解】
当光线斜射到玻璃板上时,除了一部分光线发生反射外,还有一部分光线会进入玻璃板发生折射,导致反射光的光强减弱,因此看起来比入射光暗。
20. 【答案】如图所示
【解析】
【详解】反射光线竖直射向房顶,即确定入射光线与反射光线,可以画出法线,平面镜在A点与法线垂直,如图所示
(三)光的折射
1. 【答案】B
【解析】
【详解】B.海市蜃楼是光在不均匀介质中发生的折射现象,故B符合题意;
A.小孔成像是光的直线传播现象,故A不符合题意;
C.平面镜成像是光的反射现象,故C不符合题意;
D.凹面镜成像是光的反射现象,故D不符合题意。
故选B。
2. 【答案】D
【解析】
【详解】筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,位置降低,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折。由光的折射规律可知,在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 【答案】D
【解析】
【详解】人工彩虹实验 “背日喷乎水,成霓虹之状”,是由于光的折射形成的色散现象。光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
A.小孔成像基于光的直线传播,与彩虹原理不同,故A不符合题意;
B.日晷计时利用光的直线传播形成影子,与彩虹无关,故B不符合题意;
C.水面倒影是光的反射现象,未涉及折射和色散,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气不均匀,光线在传播过程中发生折射而形成的虚像,与人工彩虹实验原理相同,故D符合题意。
故选D。
4. 【答案】A
【解析】
【详解】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
A.日晷计时是通过观察太阳照射下晷针投射在晷面上的影子位置来确定时间,利用了光的直线传播,故A符合题意;
B.雨后彩虹是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光,是光的色散现象,故B不符合题意;
C.湖面倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.鱼翔“浅底”是鱼和池底反射的光从水中斜射空气中发生折射形成的,故D不符合题意。
故选A
5. 【答案】C
【解析】
【详解】当光从空气中斜射入水时,会发生折射,折射角随入射角的增大而增大。太阳从升起到落山的过程中,日出到正午:太阳高度逐渐增大,入射角由接近90°逐渐减小到最小,折射角随之逐渐减小。正午到日落:太阳高度逐渐减小,入射角由最小逐渐增大到接近90°,折射角随之逐渐增大。因此,折射角的变化为先减小后增大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 【答案】D
【解析】
【详解】A.波光粼粼是阳光在起伏不平的水面上发生反射形成的现象,属于光的反射现象,故A正确,不符合题意;
B.圆形光斑是阳光透过树叶间隙形成的小孔成像现象,其原理是光的直线传播,故B正确,不符合题意;
C.看到水里的鱼是由于光从水中斜射入空气时发生折射,使得鱼的实际位置比看到的要深,故C正确,不符合题意;
D.看到水里的云是平面镜成像现象,属于光的反射而非折射,故D错误,符合题意。
故选D。
7. 【答案】
【解析】
【详解】根据光的反射定律可知,在反射现象中反射角等于入射角,故先根据反射角等于入射角画出反射光线的大致位置;根据光的折射规律可知,当光从玻璃斜射向空气中时,光的传播方向发生偏折,折射角大于入射角,故再根据折射角大于入射角画出折射光线的大致位置,如图所示:
8. 【答案】(1) ①. 反射 ②. 折射
(2) (3) ①. 从A端入射 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
[1][2]光射向两种介质分界面时,会同时发生反射和折射,且反射光和入射光在同种介质中,所以BE就是反射光,BC就是折射光。
【小问2详解】
要探究折射特点,需要作出法线。方法是:过入射点与玻璃砖上表面垂直作直线,就是法线,如图所示:
【小问3详解】
[1][2]若光线从D端入射,DC为入射光,射向玻璃砖下表面时会发生反射和折射,实际没有发生反射;其折射光CB射向玻璃砖上表面时,发生折射,但不会出现光线BE。所以光是从A端入射。
二、中档题(20% 得分率,中考中档分)
(一)光的反射实验分析
1. 【答案】(1)垂直 (2)大小
(3)改变蜡烛的位置,多次实验
(4) ①. 50 ②. ①
【解析】
【小问1详解】
实验时玻璃板与纸面应垂直放置,这样所成的像在桌面上,方便找到像的位置。
【小问2详解】
将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛A,并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合,蜡烛B能跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相等,用到了等效替代法。
【小问3详解】
一次实验得出的结论不具有普遍性,本实验中应多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据,其目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律。
【小问4详解】
[1]平面镜成像物与像关于镜面对称,如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,则手机右侧与白纸的夹角为,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为
[2]平面镜成的像是虚像,所以要透过玻璃板观察像,则临摹时要在①位置观察像。
2. 【答案】(1)暗 (2)①. 前面 ②. 大小 (3)玻璃板
【解析】
【小问1详解】
环境较暗时,点燃蜡烛的光线与周围环境的对比度更高,蜡烛A的像会更清晰。为了便于观察实验现象,应选择在较暗的环境中进行实验。
【小问2详解】
[1][2]实验中,蜡烛 A 在玻璃板前点燃,其发出的光线经玻璃板反射形成像。人眼需在玻璃板前(即蜡烛A一侧)观察,才能看到反射形成的像。 当蜡烛B与A的像完全重合时,表明蜡烛B的大小与A的像大小一致,而蜡烛B与A 外形相同,因此说明像与物的大小相等。
【小问3详解】
在纸上分别标记蜡烛 A 和像的位置,用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离。 通过测量可知,蜡烛 A 到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离相等,由此初步得出 “平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等” 的结论。
3. 【答案】(1)竖直 (2)重合
(3)方法2 (4) ①. ②. N
【解析】
【小问1详解】
为使得像成在桌面上,将白纸平铺在水平桌面上后,应再将玻璃板竖直放置在纸上。
【小问2详解】
为了探究物像的大小和位置关系,在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,在纸上分别记录A、B的位置。
【小问3详解】
为使得成像更清晰,应选择玻璃板靠近蜡烛A的一面作为反射面,同时选择蜡烛A和蜡烛B上关于镜面对称的点作为A、B的位置,所以在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,测量方法中正确的是方法2。
【小问4详解】
[1][2]平面镜成像是由于光的反射成像,且像与物关于平面镜对称,要使只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内N处;当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内M处。
4. 【答案】 ①. 像 ②. 未点燃 ③. 相等
【解析】
【详解】
[1][2][3]平面镜是由于光的反射成像,在探究平面镜成像大小与物体大小的关系实验中,如图丙所示,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A,可以看到它在玻璃板后面的像;将另一支外形相同的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,为使得明暗对比更强烈,成像更清晰,蜡烛B不点燃;蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,根据等效替代法,蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小相等。
5. 【答案】(1)薄 (2)相等
(3)玻璃板没有竖直放置
【解析】
【小问1详解】
在平面镜成像实验中,使用薄玻璃板可以避免玻璃板前后两个反射面形成双重像,影响实验观察。茶色玻璃板可以减弱背景光的干扰,使成像更清晰。
【小问2详解】
平面镜成像的特点是像与物大小相等。通过用相同的棋子B与棋子A的像重合,可以验证这一特点。
【小问3详解】
平面镜成像的特点之一是像和物关于镜面对称,如果玻璃板没有竖直放置即与桌面不垂直,会导致棋子A的像位置发生偏移,从而使标记的A2与A1位置不重合,这是实验中常见的误差来源。
6. 【答案】(1)便于确定像的位置
(2) ①. 相等 ②. 相等
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
玻璃板既能反射光成像,又能透光看到后面的蜡烛,便于确定像的位置。
【小问2详解】
[1]蜡烛B与A的像完全重合,且蜡烛A、B完全相同,说明像与物大小相等。
[2]多次测量蜡烛到玻璃板距离,可知像和物到平面镜的距离相等。
【小问3详解】
平面镜成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以移去蜡烛B,在该位置光屏不能承接到蜡烛A的像。
(二)光的折射实验与应用
1. 【答案】
【解析】
【详解】鱼的实际位置在B点(光从水中斜射入空气,折射角大于入射角,人看到的是鱼的虚像,虚像A在实际位置B上方)。连接眼睛与A点,与水面交点为入射点O;连接B与O为入射光线,O与眼睛连线为折射光线,标注箭头(入射光线箭头指向O,折射光线箭头指向眼睛)。如图所示:
2. 【答案】
【解析】
【详解】根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线,如图所示:
3. 【答案】见解析
【解析】
【详解】小明应使激光笔发出的光束与水流方向保持垂直入射,这样可以最直观地观察到水流对光传播方向的影响。通过加入少许牛奶使水呈现浑浊状态,能够更清晰地显示光在水中的传播路径。观察时需要注意保持其他条件不变,只改变水的流动状态,这样才能准确判断水的流动是否会影响光的传播方向。
三、压轴题(10% 得分率,中考压轴分)
(1) 综合作图题
1. 【答案】
【解析】
【详解】用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),利用光的直线传播原理,连接AB两点,还可以利用光的反射原理,通过水面作出点B的对称点B′,连接AB′交水面于点O,连接AO、OB,AO为入射光线,OB为反射光线,如下图所示:
2. 【答案】
【解析】
【详解】平面镜成的像与物关于平面镜对称。过A点关于平面镜的对称点即为后排座椅上A点的像,连接与平面镜交于点O即为反射点,连接AO作出入射光线,连接OC作出反射光线,如图所示:
(2) 实验探究题
1. 【答案】(1)垂直(2) ①. 等于 ②. 寻找普遍规律,避免偶然性
(3) ①. 不能 ②. 在
(4)可逆 (5)上升
【解析】
【小问1详解】
把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线与镜面垂直,可以看作法线。
【小问2详解】
[1][2]分析表格数据可知,反射角随入射角增大而增大,且大小保持一致,可得:在反射现象中,反射角等于入射角;本实验是探究类实验,实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
【小问3详解】
[1][2]如图乙所示,把纸板向后折,左右两侧纸板不在同一平面,,在纸板上不能看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【小问4详解】
让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出,光的传播路径与之前完全相反。此现象表明:在反射现象中,光路是可逆的。
【小问5详解】
水面变化时,入射角不变,则反射角不变。反射光的光斑从点向左移动到点,说明反射点左移,则说明水面上升了。
2. 【答案】 ①. 将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上,把紫外光灯固定在桌面上,用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间 ②. 不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深,涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅,
【解析】
【详解】[1]根据控制变量法可知,再次实验时,应控制除另一张塑料薄膜涂有芦荟汁之外的其它因素都相同;接下来的操作是:将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上,把紫外光灯固定在桌面上,用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间。
[2]对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度;若不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深,涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅,则说明芦荟汁有防晒作用。
3. 【答案】
【解析】
【详解】人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,鱼的像是人眼逆着折射光线看到的虚像,光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,所以看到的鱼的虚像在实际的鱼的上方,真实的鱼在虚像的下方,所以直接连接A'B,与水面的交点即为入射点; 连接A和入射点即为入射光线,入射点和B之间的连线即为折射光线,如图所示:
(3) 多知识点综合实验题
4. 【答案】(2)2.3 (3)B
(4) ①. 凸透镜成像的规律 ②. 照相机
【解析】
【小问2详解】
由题意知,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,因此从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为
【小问3详解】
入射光线经镜面两次反射后,沿与最初入射光线平行的方向反射回去,因此两次反射角与入射角的和为180度,因为反射角等于入射角,则第一次反射时的反射角与第二次反射时的入射角的和为90度,因此角反射器的两个镜面的夹角应为90度。
故选B。
5. 【答案】A
【解析】
【详解】银色地膜可以反射各种颜色的光,太阳光属于复色光,银色地膜将阳光反射到果实背光面,增强光照,从而促进果实着色。A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
6. 【答案】
【解析】
【详解】由光反射定律知,反射角等于入射角,所以先作出反射光线与入射光线的夹角的平分线,即为法线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为平面镜的位置,入射角i是入射光线与法线的夹角,如图所示:
7. 【答案】
【解析】
【详解】(1)过O点做垂直于水面的法线,根据光的反射定律,反射光线与入射光线分居法线的两侧,且在同种介质中,反射角等于入射角,作出入射光线;
(2)根据光的折射规律,入射光线与折射光线分居法线的两侧,且在不同介质中,水中的折射角小于空气中的入射角,做出折射光线的大致位置,如图所示:
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第四章 光现象
一、 中考考情速递 2
(一) 考情导航图 2
(二) 考点频次与考情表 2
(三) 命题趋势总结 3
二、 考点精讲精练 4
(一) 光的直线传播 4
(二) 光的反射 6
(三) 光的折射 9
(四) 平面镜成像 11
(五) 光的色散 13
三、 重难点突破专题 15
(一) 平面镜成像实验探究 15
(二) 光的反射定律实验探究 17
(三) 光现象作图题解题规范 19
四、 易错点避雷手册 22
五、 分层训练真题 24
一、基础题(70% 得分率,中考基础分) 24
二、中档题(20% 得分率,中考中档分) 36
三、压轴题(10% 得分率,中考压轴分) 41
中考考情速递
考情导航图
《第四章 光现象》作为中考物理必考内容,通常以1-2道题呈现,分值占比2-5分,涉及选择题、填空题、作图题及实验探究题等多种题型。各考点占分比例差异显著:光的折射占35%,为核心重点;光的反射(25%)与平面镜成像(15%)构成主要考查模块;光的直线传播(15%)和光的色散(10%)为基础考点。复习需优先聚焦高频高分考点,兼顾基础应用。
考点频次与考情表
考点名称
近3年中考频次
占分比例
复习优先级
典型生活场景示例
光的折射
45次
35%
★★★★★
水中筷子弯折、海市蜃楼、池水变浅
光的反射
38次
25%
★★★★☆
平面镜成像、水中倒影、玻璃幕墙反光
光的直线传播
32次
15%
★★★☆☆
影子形成、日食月食、小孔成像
平面镜成像
28次
15%
★★★★☆
照镜子、潜望镜、汽车后视镜
※分析数据来源于全国44个样本省市
生活场景解读:上述场景覆盖自然现象(如彩虹、海市蜃楼)、日常用品(如潜望镜、后视镜)及传统技术(如日晷计时),体现物理知识与生活实践的深度联结。例如,“池水变浅”源于光从水中斜射入空气时的折射现象,“汽车后视镜”利用凸面镜对光的反射扩大视野,均为中考命题高频情境。
命题趋势总结
场景生活化:从自然现象到科技应用
命题多以真实生活情境为载体,考查知识迁移能力。要求分析光的反射路径,体现航天科技与基础光学的结合。日常场景如“雨后彩虹”(光的色散)、“公路凸面镜”(光的反射)、“夜间反光标志”(镜面反射)也频繁出现,需重点掌握现象与原理的对应关系。
实验探究综合化:聚焦细节与误差分析
实验题强调操作规范与变量控制,高频考点包括平面镜成像和光的反射/折射定律探究。例如:
平面镜成像实验中,需分析“玻璃板未垂直放置”导致的像与物无法重合误差,以及“用薄玻璃板替代平面镜”的目的(便于确定像的位置)。
光的反射定律探究中,“可折转光屏”的作用是验证“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”,此细节为近三年实验题失分重灾区。
跨学科融合:知识迁移与文化渗透
学科交叉命题成为新趋势,主要形式包括:
古诗词与光学:如“掬水月在手”(平面镜成像)、“潭清疑水浅”(光的折射),需从文学描述中提取物理现象并辨析原理。
自然地理与光学:结合沙漠“海市蜃楼”解释光的折射与全反射,或用“彩虹形成”说明光的色散与折射规律。
作图题细节化:规范表达与多步骤整合
作图题分值占比提升(4-6分),要求严格标注光线方向、法线及虚像符号。例如2024年广东深圳中考题要求“画出飞鸟经水面反射形成虚像的光路图”,需同时完成反射光线作图、虚像位置确定及箭头标注,多步骤失误率较高。复习需强化“反射光线用实线、虚像用虚线”“法线垂直标记”等规范。
备考建议:针对高频考点,建议采用“原理+场景+实验”三维复习法:
1. 整理光的折射/反射规律口诀(如“折射规律:斜射时,空气中角大”);
2. 建立“现象-原理-应用”对应表(如“水中倒影→光的反射→平面镜成像”);
3. 模拟实验操作,重点记录“可折转光屏”“玻璃板放置”等关键步骤的误差分析。
考点精讲精练
0. 光的直线传播
概念辨析
光源的定义与分类:能够自行发光的物体称为光源,月球等反光物体因无法自行发光,不属于光源。根据来源可分为自然光源和人造光源,具体对比如下表:
类型
实例(以太阳和灯泡为例)
发光原理
是否为光源
自然光源
太阳
氢核聚变释放能量发光
是
人造光源
灯泡(电灯)
电流通过灯丝发热发光
是
非光源
月亮
反射太阳光
否
光的传播条件:光在同种均匀介质中沿直线传播,这是光传播的基本规律。当介质不均匀时,光的传播路径会发生弯曲,例如海市蜃楼现象,就是由于大气层中空气密度随高度变化,导致光线折射弯曲形成的虚像。
关键点:判断光是否沿直线传播的核心在于介质是否“同种均匀”。例如,早晨看到地平线刚升起的太阳位置比实际高,也是因为大气层不均匀导致光线弯曲。
现象解释
日食的形成原理:当月球运行到太阳和地球之间,且三者在同一直线上时,月球会遮挡太阳射向地球的光线,在地球上形成阴影区域。处于本影区的观察者可看到日全食,半影区则看到日偏食。
其他典型现象还包括影子形成(光被不透明物体挡住后在背面形成的阴暗区)、小孔成像(如《墨经》记载的倒立实像)等,这些均基于光的直线传播原理。
真题突破
2024年广东省中考题(小孔成像专题)
题目情境:在暗室中进行小孔成像实验,保持光源和光屏位置不变,更换不同形状(圆形、三角形、方形)的小孔,观察光屏上像的变化。
核心考点:
1. 像的形状与孔的关系:像的形状由光源决定,与小孔形状无关。无论小孔为圆形还是三角形,光屏上均呈现光源倒立的实像。
2. 像的大小影响因素:当物距(光源到小孔距离)大于像距(小孔到光屏距离)时,成缩小的像;物距小于像距时,成放大的像。
得分关键:需明确写出“实像倒立”,这是小孔成像的核心特征,也是中考评分的采分点。
拓展应用:该原理在生活中广泛应用,如射击瞄准的“三点一线”、激光准直等,均利用光沿直线传播的特性实现精准定位。
光的反射
反射现象与基本概念
光的反射是指光射到物质表面时被物体表面反射回原介质的现象。我们能看到本身不发光的物体(如书本、黑板),正是因为物体反射的光进入人眼。生活中常见的反射现象包括平面镜成像、水中倒影(如桥、月亮的倒影)、玻璃幕墙反光(光污染)等,相关成语或俗语有“杯弓蛇影”“镜花水月”,这些均体现了光的反射原理。
反射光路中涉及三个核心概念:入射光线(射向反射面的光线)、法线(过入射点垂直于反射面的直线,用ON表示)、反射光线(被反射面反射出的光线);两角分别指入射角(入射光线与法线的夹角,用i表示)和反射角(反射光线与法线的夹角,用r表示)。
光的反射定律
反射定律是光反射现象的核心规律,可通过“反射光路图”直观理解,并结合口诀“三线共面、法线居中、两角相等”记忆:
三线共面:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。实验中,若将承载反射光线的纸板NOF向前折转,将无法观察到反射光线,此操作可验证“三线共面”特性。
法线居中:反射光线和入射光线分居于法线两侧。
两角相等:反射角等于入射角(注意:不能表述为“入射角等于反射角”,因为反射角由入射角决定)。
此外,反射现象中光路是可逆的,例如甲通过平面镜看到乙时,乙也能通过同一平面镜看到甲。
反射定律记忆口诀
三线共面(反射光线、入射光线、法线在同一平面)
法线居中(反射光线与入射光线分居法线两侧)
两角相等(反射角等于入射角,光路可逆)
反射类型:镜面反射与漫反射
根据反射面的光滑程度,光的反射可分为镜面反射和漫反射,二者均严格遵循光的反射定律。
反射类型
反射面特点
反射光线特点
典型实例
现象解释
镜面反射
表面光滑(如镜面、平静水面、玻璃幕墙)
平行光入射后,反射光线仍平行
黑板“反光”、玻璃幕墙光污染、水中倒影
人眼若处于反射光线范围内,会感觉刺眼;若不在范围内,则看不到反射光
漫反射
表面凹凸不平(如书本、黑板、电影屏幕)
平行光入射后,反射光线向四面八方传播
能从各方向看到书本、黑板上的字
反射光线分散,因此能从不同角度观察到物体
中考高频考点:成都中考近五年多次考查反射类型判断,例如“光照在游人伞面上的反射”“周围同学看到小红”为漫反射,“廊桥在水中的倒影”“玻璃窗里的‘自己’”为镜面反射。
实验探究与真题解析
实验关键要点:在“探究光的反射定律”实验中,可在平面镜上方喷烟雾(或水雾)以清晰显示光的传播路径;若将纸板NOF向前折转,无法观察到反射光线,直接证明“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”。
2024年湖北武汉中考真题:
题目:在“探究光的反射定律”实验中,将纸板NOF向前折转后,无法观察到反射光线,说明 。
答案:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
解题关键:纸板折转后,反射光线所在的平面与入射光线、法线所在平面分离,因此无法观察到反射光线,直接验证“三线共面”规律。
实验注意事项
1. 法线始终与反射面垂直,因此反射光线、入射光线所在平面也与反射面垂直。
2. 计算入射角/反射角时,需注意“光线与镜面夹角”和“光线与法线夹角”的区别:若入射光与镜面夹角为50°,则入射角为40°,反射角也为40°。
应用与拓展
光的反射在生活中应用广泛:平面镜用于梳妆、潜望镜(通过两次反射改变光路),汽车后视镜、自行车尾灯利用反射提高行车安全,光导纤维则通过多次反射传递信息。理解反射定律和两种反射类型,是解决中考光学问题的基础,需结合作图分析(如“人眼看到像的范围”需标注“反射光线反向延长线过像点”),提升综合应用能力。
光的折射
光的折射是光在传播过程中因介质变化而产生的重要现象,其定义为:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。这一现象广泛存在于自然界与生活中,理解其规律对解释常见现象及解决实际问题至关重要。
折射规律与核心特点
光的折射遵循以下基本规律,可概括为“三线、两角、一路径”:
1. 三线共面:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
2. 两线两侧:折射光线与入射光线分居法线两侧;
3. 两角关系:
· 光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;
· 光从水或其他介质斜射入空气时,折射光线向界面偏折,折射角大于入射角;
· 垂直入射时,传播方向不变,折射角=入射角=0°;
4. 光路可逆:在折射现象中,光路是可逆的。
核心规律总结:无论光从空气进入介质还是从介质进入空气,“空气中的角总是大角”。介质密度越小(如空气),光速越大,与法线形成的角也越大。
典型现象解释:以“筷子弯折”为例
将筷子斜插入水中时,从水面上观察会发现筷子“弯折”,这是折射现象的经典实例。其原理如下:
· 光路分析:筷子在水中的部分反射的光(入射光线)从水斜射向空气,由于空气是“光疏介质”,折射光线会远离法线偏折,折射角大于入射角;
· 人眼判断:人眼逆着折射光线的反向延长线看去,会误以为光线沿直线传播,从而在折射光线的反向延长线上形成筷子的虚像,该虚像位置比实际位置偏高,导致筷子看起来“向上弯折”。
类似原理可解释“潭清疑水浅”(池底虚像位置偏高)、“太阳在地平线以下就能被看到”(大气层折射使光线偏折)等现象。
三、真题解析:鱼的实际位置判断
问题:渔民叉鱼时,看到水中鱼的位置比实际位置浅,需判断鱼的实际位置在看到像的哪个方向?
解析步骤:
1. 画法线:过鱼的像点与水面交点作垂直于水面的法线;
2. 标角:人眼看到的像由折射光线进入眼睛形成,此时入射光线来自水中(鱼的实际位置),折射光线进入空气。由于光从水→空气,折射角(空气中)大于入射角(水中);
3. 确定像与实际位置:人眼逆着折射光线看到的虚像在折射光线反向延长线上,位置比实际位置偏高,因此鱼的实际位置在看到像的下方。
失分警示:作图时需先画法线(用虚线),再根据“空气中角大”标注入射角和折射角,避免遗漏法线或混淆两角大小关系。
其他实例与应用
1. 自然现象:海市蜃楼(不均匀大气层折射)、“潭清疑水浅”(池底虚像位置偏高)、太阳在地平线以下就能被看到(大气层折射);
2. 生活应用:眼镜(矫正视力)、望远镜、放大镜、照相机、投影仪等光学仪器均基于折射原理工作。
通过上述内容,可系统掌握光的折射规律、现象解释及实际应用,为中考相关题型(如光路作图、现象分析)奠定基础。
平面镜成像
平面镜成像的本质是光的反射现象,即物体发出的光经平面镜反射后,反射光线的反向延长线相交形成像。通过实验探究可系统掌握其成像规律,具体内容如下:
成像特点
通过实验观察与测量,平面镜成像具有以下核心特点:
等大性:像与物的大小始终相等,与物体到镜面的距离无关。例如,身高1.65m的小明站在平面镜前,其像高仍为1.65m;当蜜蜂飞向湖面时,水中“同伴”的像大小不变。
等距性:像与物到平面镜的距离相等。如距水面2m的白鹭,其像距水面也为2m,像与白鹭之间的距离为4m。
对称性:像与物的连线与镜面垂直,且像与物关于镜面对称(左右颠倒)。
虚像性:所成的像是正立的虚像,不能被光屏承接。例如,移开实验中与像重合的蜡烛B,在像的位置放置光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像。
实验探究操作要点
平面镜成像实验需通过以下关键操作确保结果的准确性:
1. 器材选择与作用
薄玻璃板替代平面镜:利用玻璃板的透光性,便于观察并确定像的位置;选用薄玻璃板可减小因前后表面反射形成的重影干扰。
完全相同的蜡烛:选取与蜡烛A完全相同的蜡烛B,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,可直观比较像与物的大小关系。
刻度尺:用于精确测量像与物到玻璃板的距离,验证等距性特点。
实验操作注意事项:实验时需将玻璃板垂直放置于水平桌面,若玻璃板倾斜,会导致像的位置偏高或偏低,无法使蜡烛B与像准确重合;蜡烛A靠近玻璃板时,需注意像的大小不变,避免因视角变化误认为像的大小改变。
常见误差分析
实验中可能因操作不当导致结果偏差,具体问题及原因如下表所示:
常见问题
现象描述
误差原因分析
玻璃板倾斜放置
像的位置偏上或偏下
玻璃板未与水平桌面垂直,像与物的连线不与镜面垂直
未使用相同蜡烛
无法准确比较像与物的大小
蜡烛B与蜡烛A大小不同,无法通过重合判断等大性
玻璃板厚度未校正
像距测量值偏大
测量时误将玻璃板厚度计入像距,未以前表面为基准
真题解析(2024·福建)
题目情境:在“探究平面镜成像特点”实验中,小明用厚2mm的玻璃板进行实验,测量像距时发现测量值比理论值偏大,分析其原因。
解析:由于玻璃板存在厚度(2mm),若测量时以玻璃板的后表面为基准读取像距,则会将玻璃板的厚度计入像距,导致测量值偏大。正确操作:应以前表面(即与物体同侧的表面)为测量基准,确保像距等于物距。
核心考点:本题考查对实验误差来源的分析,强调玻璃板厚度对测量结果的影响,需明确测量基准的重要性。
光的色散
光的色散是指太阳光(白光,复色光)通过三棱镜后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象,本质上属于光的折射。不同色光的偏折程度由小到大依次为:红→橙→黄→绿→蓝→靛→紫,其中红光偏折最小,紫光偏折最大。
色散现象与原理
当白光通过三棱镜时,由于不同色光的折射程度不同,会在光屏上形成按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序排列的彩色光带。这一过程可通过“色散示意图”直观展示:入射白光经三棱镜第一次折射后,不同色光开始分离,第二次折射后分离加剧,最终形成七色光带,红光位于最上端(偏折最小),紫光位于最下端(偏折最大)。
生活中常见的色散现象包括:雨后的彩虹(太阳光通过空气中的水滴发生色散)、阳光下肥皂泡呈现彩色、泼向空中的水珠形成五颜六色的光带等。例如,彩虹的形成是因为太阳光进入水滴后,经折射、反射和再次折射,不同色光被分解并偏折到不同方向,从而在天空中形成彩色圆弧。
色光混合与三原色
白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成,其中红、绿、蓝是色光的三原色。这三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,如彩色电视机的画面就是通过三原色光叠加形成的。
色光三原色与绘画中的颜料三原色(品红、黄、青)在混合原理上存在本质差异:色光混合属于加色法(混合后亮度增加,三原色混合为白光),而颜料混合属于减色法(混合后吸收光增多,亮度降低,三原色混合为黑色)。
看不见的光:红外线与紫外线
在可见光光谱之外,存在红外线(红光外侧)和紫外线(紫光外侧)等不可见光,它们具有独特的特性和广泛应用:
类型
特性
典型应用
红外线
热效应强、穿透云雾能力强
红外线夜视仪(夜间成像)、电视遥控器(信号传输)、红外线测温仪(非接触测温)、红外线烤箱(加热食物)
紫外线
荧光效应、杀菌作用强
验钞机(使荧光物质发光)、紫外灭菌灯(消毒杀菌)、促进人体合成维生素D(预防佝偻病)
紫外线应用:验钞机是利用紫外线的荧光效应工作的。钞票上的荧光物质在紫外线照射下会发出可见光,从而识别真伪。此处需注意与红外线区分:红外线主要利用热效应(如测温仪),而紫外线则侧重荧光效应和杀菌作用。
物体的颜色
物体的颜色由其对光的吸收和反射特性决定:
透明物体:颜色由通过它的色光决定(如蓝色玻璃只能透过蓝光);
不透明物体:颜色由它反射的色光决定(如绿叶反射绿光、吸收其他色光,若用红光照射则呈黑色)。
这一原理是理解色散现象在生活中应用的基础,例如“半江瑟瑟半江红”的江面红色,就是因为江面反射了太阳光中的红光。
重难点突破专题
0. 平面镜成像实验探究
1. 实验设计与核心器材
本实验旨在通过科学探究建立像与物的定量关系,其设计基于光的反射原理,采用等效替代法实现对虚像特性的间接测量。实验核心器材的选择具有明确目的性:
透明薄玻璃板:替代平面镜作为成像介质,既保留反射成像功能,又因透光性便于从另一侧观察并确定像的位置;选用薄玻璃板可显著减小因前后表面反射形成的重影干扰。
两支完全相同的蜡烛:其中蜡烛A作为物体(点燃以增强成像清晰度),未点燃的蜡烛B用于等效替代蜡烛A的像,通过比较两者是否完全重合,直观验证像与物的大小关系。
辅助工具:刻度尺用于精确测量像距(v)与物距(u),方格纸或白纸用于记录位置坐标,直角三角板用于校准玻璃板垂直度。
1. 关键操作步骤与规范
实验操作需严格遵循以下流程以确保数据有效性:
1. 装置调试:将方格纸平铺于水平桌面,用直角三角板将薄玻璃板竖直立放于方格纸中央(若玻璃板倾斜,蜡烛B将无法与像完全重合),标记玻璃板位置作为镜面参考线。
2. 成像与替代:将点燃的蜡烛A置于玻璃板一侧(物侧),从物侧观察玻璃板,同时在另一侧缓慢移动未点燃的蜡烛B,直至从多个角度观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B的位置即像的位置。
3. 数据记录:用刻度尺测量蜡烛A(物)到玻璃板的距离(u)和蜡烛B(像)到玻璃板的距离(v),记录于表格;改变蜡烛A的位置,重复操作3次以上,确保结论普适性。
4. 虚像验证:将光屏置于蜡烛B位置,观察到光屏无法承接像,可证明平面镜成虚像。
操作警示:实验需在较暗环境中进行,以减少环境光线对玻璃板反射成像的干扰,使像的轮廓更清晰;观察像的大小时,眼睛应与蜡烛A在玻璃板同侧,而验证虚实时需在像侧观察光屏。
1. 数据记录与结论推导
通过多组实验数据(如下表)可系统分析像与物的定量关系:
实验次数
物距 u/cm
像距 v/cm
像与物大小关系
像的虚实性
1
10.0
10.0
相等
虚像
2
15.0
15.0
相等
虚像
3
20.0
20.0
相等
虚像
数据分析:各组数据均满足 u = v(误差范围±0.1 cm),且蜡烛B与像完全重合表明像与物大小相等;结合像、物连线与镜面垂直的几何关系,可得出平面镜成像特点:像与物等大、等距、关于镜面对称,成正立虚像。值得注意的是,当蜡烛A靠近玻璃板时,尽管主观视觉上像似乎变大,但蜡烛B仍能与像完全重合,证明像的大小与物体到镜面距离无关。
1. 误差分析与优化方案
实验误差主要源于装置调整不当,典型问题及解决方案如下:
像与物连线不垂直于镜面:根源是玻璃板未竖直放置,导致像的位置偏高或偏低,蜡烛B无法与像重合。解决方法为:用直角三角板紧贴玻璃板底边与桌面,确保两者夹角为90°,必要时通过橡皮泥固定玻璃板位置。
重影干扰:厚玻璃板因前后表面均反射成像,会形成两个间距较小的像,影响位置判断。因此需选用薄玻璃板(厚度≤2 mm),以减小重影叠加效应。
1. 实验价值与拓展应用
该实验通过巧妙设计(如等效替代法、间接测量)揭示了光反射成像的本质规律,为理解球面镜成像、光学对称等后续知识奠定基础。在中考命题中,常结合器材选择(如“用两支相同蜡烛的目的”)、操作规范(如“玻璃板未垂直的后果”)、数据处理(如“u-v关系图像分析”)等角度考查,需重点掌握实验设计的逻辑链条与误差控制方法。
0. 光的反射定律实验探究
2. 实验装置与器材作用
光的反射定律实验装置由平面镜、可折转白色纸板ENF(右侧NOF可绕ON翻折)、激光笔和量角器组成。装置中,平面镜水平放置,纸板ENF竖直立在平面镜上,纸板上直线ON垂直于镜面,即为法线。
核心器材功能:
可折转粗糙硬纸板:通过漫反射显示光的传播路径,便于从不同角度观察;其可翻折特性用于探究反射光线、入射光线和法线是否共面。
量角器:精确测量入射角(i)和反射角(r)的大小,验证两角关系。
激光笔:提供单一方向的入射光束,确保光路清晰可控。
2. 实验步骤与关键操作
实验通过分步操作验证反射定律的核心内容,具体流程如下:
1. 探究三线共面
操作:将纸板ENF右侧NOF沿ON向前折转或向后折转,观察反射光线是否可见。
现象与结论:折转后光屏上无法观察到反射光线,证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
2. 探究反射角与入射角关系
操作:保持激光束始终射向平面镜上的O点,改变入射角度,多次记录光的径迹,用量角器测量ON两侧的入射角i和反射角r。
关键注意事项:实验前需确保光屏与镜面紧密接触,避免因光屏倾斜导致的误差。
实验关键操作总结
验证“三线共面”:折转光屏NOF,若反射光线消失,则三线共面;
验证“两角相等”:改变入射角,多次测量并记录i与r,确保结论具有普遍性。
2. 实验结论与误差分析
核心结论:
1. 三线共面:反射光线、入射光线和法线在同一平面内(由光屏折转实验直接验证);
2. 两线分居:反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
3. 两角相等:反射角随入射角增大而增大,且始终等于入射角(多次测量得出普遍规律)。
误差分析:
常见误差:可折转光屏未与镜面垂直,导致反射光线显示偏移;
解决方案:实验时确保光屏底边与镜面紧密接触,多次检查纸板与平面镜的夹角为90°。
2. 真题演练(2024年湖北题)
作图要求:已知入射光线与镜面夹角为40°,完成反射光路图并标注反射角。
步骤:
1. 画法线:过入射点O作镜面的垂线ON;
2. 标入射角:入射光线与法线的夹角为50°(入射角=90°-40°);
3. 画反射光线:根据“反射角等于入射角”,在法线另一侧画反射光线,使反射角=50°;
4. 标注角度:在反射光线与法线夹角处标注“50°”。
原理应用:通过规范作图强化“反射角等于入射角”的核心规律,体现光反射现象的对称性。
实验拓展:若让光沿反射光线方向(FO)入射,会观察到光沿原入射光线方向(OE)射出,证明光的反射现象中“光路可逆”。
0. 光现象作图题解题规范
光现象作图题是中考物理的高频题型,需严格遵循光学规律与作图规范。根据光的传播特性,可分为光的反射、折射及平面镜成像三类核心作图类型,每类均有明确的操作流程与细节要求。
3. 光的反射作图
反射作图需以光的反射定律为核心,分三种典型场景:
1. 已知入射光线作反射光线:先过入射点作垂直于反射面的虚线法线(标直角符号),测量入射角大小,在法线另一侧以等大反射角画出带箭头的反射光线(箭头背离镜面)。
2. 已知反射光线作入射光线:步骤与上述相反,先由反射光线确定反射角,再在法线另一侧作出等大入射角及入射光线(箭头指向镜面)。
3. 确定平面镜位置:先作入射光线与反射光线夹角的角平分线(即法线),再过入射点作该法线的垂线,垂线位置即为平面镜所在平面。
实例应用:如角反射器(两个相互垂直反射面)的光路图,需依次在两个反射面重复反射作图流程,最终反射光线与初始入射光线平行。
3. 光的折射作图
折射作图关键在于把握“空气中角大”的规律,即光从空气斜射入水或玻璃等介质时,折射角小于入射角;反之,光从水或玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。具体步骤如下:
1. 过入射点作垂直于界面的虚线法线;
2. 根据光线传播方向(空气→介质或介质→空气)确定折射角与入射角的大小关系;
3. 用带箭头的实线画出折射光线,箭头方向遵循光的传播路径。
特殊情况:当光线垂直入射界面时,折射光线方向不变,与法线重合。
实例:航天员在水中观察斑马鱼(实际位置为S),需画出光从水中斜射入空气的光路,折射光线反向延长线的交点即为鱼的像位置,且像的位置在实际位置上方。
3. 平面镜成像作图
平面镜成像遵循“像与物关于镜面对称”的原则,具体操作采用“对称法”:
1. 在物体上选取关键端点(如A、B两点),分别过各点向镜面作虚线垂线(标垂直符号);
2. 延长垂线至镜后,使镜后部分长度等于镜前物体到镜面的距离,得到像点(如A'、B');
3. 用虚线连接所有像点(标注“虚像”),反射光线的反向延长线需交于像点。
3. 通用注意事项
作图规范要点:
线条类型:辅助线(法线、垂线、反向延长线)用虚线,实际光线用实线并标箭头;
符号标注:法线与界面、物像连线与镜面需标直角符号,虚像用虚线绘制;
角度关系:反射/折射作图需体现反射角=入射角、“空气中角大”等规律,必要时标注角度大小。
3. 真题应用(2024年深圳题)
题目要求:根据发光点S及眼睛位置,画出反射光线并确定像点S'。
解题步骤:
1. 采用对称法,过S作镜面垂线并延长等距离,确定像点S';
2. 连接S'与眼睛,连线与镜面交点即为入射点O;
3. 从O点向眼睛方向画带箭头的反射光线,从S点向O点画带箭头的入射光线,完成光路图。
此类多步骤作图需特别注意像点的对称性及光线箭头方向的准确性,体现“从像到物”的逆向思维应用。
易错点避雷手册
错误认知
错误原因
正确结论
入射角等于反射角
因果关系颠倒,未理解反射定律逻辑
反射角等于入射角(先有入射后有反射,反射角由入射角决定)
平面镜成实像
对实像与虚像的形成原理理解不清
平面镜成正立、等大的虚像(由反射光线反向延长线会聚形成,不能用光屏承接)
三种光现象(直线传播、反射、折射)区分不清
对三种现象的形成条件及实例缺乏系统辨析
直线传播需同种均匀介质(如影子、小孔成像);反射是光在界面返回原介质(如平面镜成像);折射是光进入不同介质后偏折(如筷子在水中“弯折”)
影与像概念混淆
未明确影与像的成因差异
影是光的直线传播被遮挡形成的光的缺失区域(如手影);像是光的反射/折射形成的光斑(如平面镜中的像、水中的鱼)
实像与虚像均可被光屏承接
对两种像的光传播特性理解错误
实像是实际光线会聚形成(如小孔成像、投影仪成像),可承接在光屏上;虚像是光线反向延长线会聚形成(如平面镜像、放大镜成像),不可承接
漫反射不遵循反射定律
误认为“乱反射”无规律
镜面反射与漫反射均遵循光的反射定律,漫反射因反射面粗糙导致反射光线向各个方向传播
光在任何介质中都沿直线传播
忽略传播条件的限定
光的直线传播条件是同种均匀介质,在同种非均匀介质(如大气层)或不同介质中会发生折射
近视眼镜用凸透镜矫正
混淆凹透镜与凸透镜的光学作用
近视眼镜是凹透镜(对光线有发散作用,可矫正晶状体折光能力过强的问题)
月亮是光源
对光源定义理解错误
光源是自身能发光的物体,月亮本身不发光,靠反射太阳光发亮,因此不是光源
光在空气中与水中传播速度相同
忽略介质对光速的影响
光在真空中速度最快(3×10⁸ m/s),在空气中略慢(约3×10⁸ m/s),在水中速度约为空气中的3/4
“一道残阳铺水中”的“夕阳”是光的折射形成
对光现象实例判断错误
水中的“夕阳”是光的反射形成的虚像(水面相当于平面镜,反射太阳光线进入人眼)
分层训练真题
一、基础题(70% 得分率,中考基础分)
(一)光的直线传播
1. 【2025年河北】图示的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. 筷子“弯折” B. 楼台倒影
C. 萌娃变“蛙” D. 雨后彩虹
2. 【2025年黑龙江】如图是甘肃敦煌的塔式太阳能电站。电站周围安装有很多定日镜(即平面镜),可以根据太阳的位置变换角度,将太阳光集中照射在同一位置,利用太阳能来发电。下列光现象与定日镜工作原理相同的是( )
A. 湖中倒影 B. 水中“弯筷”
C. 墙上手影 D. 树下光斑
3. 【2025年黑龙江省绥化市】下列光现象中与立竿见影的“影”成因相同的是( )
A. 水中月影 B. 墙上手影 C. 镜中人影 D. 潭中鱼影
4. 【2025年湖南省长沙市】《墨经》中记载了小孔成像的实验。其成像原理如图所示,这是利用了光的( )
A. 直线传播 B. 反射 C. 折射 D. 色散
5. 【2025年吉林】下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 日晷计时 B. 海市蜃楼 C. 镜花水月 D. 立竿见影
6. 【2025年陕西】古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。如图,是圭表计时的原理图。圭表计时用到了( )
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直线传播 D. 光的色散
7. 【2025年四川省乐山市】每年5-6月,金口河大瓦山“转转花”竞相绽放,游客们纷纷用手机拍下这美丽的景象。关于此景象,下列说法正确的是( )
A. 游客能看到美丽的“转转花”,说明“转转花”是光源
B. “转转花”的影子,是由于光的直线传播形成的
C. 用于拍摄“转转花”的手机镜头相当于凹透镜
D. 在拍摄时,“转转花”需位于手机镜头的一倍焦距以内
8. 【2025年山东】现藏于山东淄博博物馆的龙凤五钮长方镜是迄今所见最大的古铜镜。西汉时期,工匠在铸造时将熔化后的液态高锡青铜原料倒入模具。冷却成型过程中会____(选填“吸收”或“放出”)热量;铜镜成像利用了光的____。
(二)光的反射(含平面镜成像)
1. 【2025年甘肃省临夏州】《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就。下列四幅图与诗中“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是( )
A. 亭台倒影 B. 日晷计时
C. 水清疑浅 D. 地面树影
2. 【2025年江苏省连云港市】物体在平面镜中像的大小取决于( )
A. 平面镜的大小 B. 平面镜的厚度
C. 物体本身的大小 D. 物体到平面镜的距离
3. 【2025年江苏省苏州市】如图所示是苏州园林中的景象,由光的折射形成的是( )
A.亭台在水中的“倒影”
B.碧水中变浅的“池底”
C.漏窗在墙壁上的“影子”
D.夕阳下水中的“太阳”
A. A B. B C. C D. D
4. 【2025年四川省成都市】解锁城市灯火,感受巴蜀风情。今年“五一”假期,成都“锦江花月夜”主题活动中,7米高的巨型花灯“花花”浮在水面上,如图。下列说法正确的是( )
A. 人们看到水面上的“花花”,是因为光发生了镜面反射
B. 水中的鱼看到水面上的“花花”,是因为光沿直线传播
C. “花花”在水中的倒影,是光的反射形成的虚像
D. “花花”在水中倒影的高度大于7米
5. 【2025年四川省遂宁市】唐诗宋词是我国优秀的文化瑰宝,从物理角度对下列诗句的解读正确的是( )
A. “谁家玉笛暗飞声”,诗人根据音色辨别出是笛声
B. “轻舟已过万重山”,以“山”作为参照物,“舟”是静止的
C. “楼台倒影入池塘”,“倒影”是光折射形成的实像
D. “月落乌啼霜满天”,霜形成是凝固现象
6. 【2025年四川省广安市】 对下列诗词中涉及的物理现象解释正确的是( )
A. “起舞弄清影,何似在人间”中“影”的形成是光沿直线传播
B. “举头望明月,低头思故乡”中的“明月”是光源
C. “露从今夜白,月是故乡明”中“露”的形成是熔化现象
D. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”中“霜”的形成是凝固现象
7. 【2025年天津】如图所示,一只白鹭正在七里海湿地觅食,平静的水面映出它的身姿。图中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是( )
A. B.
C. D.
8. 【2025年云南】如图所示,倒影的形成原因是( )
A. 光沿直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
9. 【2025年山西】小亮在梳理光现象知识时绘制了如下思维导图,其中一个分支的实例内容有缺失。下列选项能正确补充的是( )
A. 水中倒影 B. 海市蜃楼 C. 小孔成像 D. 立竿见影
10. 【2025年四川省南充市】研学活动中,图1是某同学在参观博物馆时,通过玻璃橱窗看到自己影子,这是由光的_________形成的;图2是走出博物馆后,看到天空出现的彩虹,这是光的_________现象。
11. 【2025年四川省宜宾市】长江十年禁渔的政策实施以来,长江里的鱼儿越来越多。在一段清澈的江水中游来游去的鱼儿,看见岸上的“人”会比实际的人更___________(填“高大”或“矮小”),这是因为光发生了___________现象。
12. 【2025年新疆】如图所示为探究平面镜成像的特点的实验装置,蜡烛A和B完全相同。点燃的蜡烛A经玻璃板反射所成的像是______(选填“虚”或“实”)像,若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的______(选填“同”或“异”)侧。在较长的一段时间内,点燃的蜡烛A所成的像的高度______(选填“保持不变”或“逐渐变小”)。
13.
【2025年安徽】如图所示,为平面镜,为光源。请作出发出的光经平面镜反射后通过点的光路图(保留作图痕迹)。
14. 【2025年广西】我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。
15. 【2025年贵州】如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
16. 【2025年湖北】如图甲为校园摄影展中小芳的作品,太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释通过路灯的空隙看到太阳的像,请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路。(保留作图痕迹)
17. 【2025年上海】在下图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
18. 【2025年四川省德阳市】 如图所示一束光从空气斜射向透明玻璃,发生了折射和反射现象,请作出折射光线的大致位置和反射光线。
19. 【2025年四川省广安市】小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢?他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小______;
(2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为______cm;
(3)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线,请你根据光的反射定律在图丙中做出反射光线_______;(保留作图痕迹)
(4)细心的小明发现用玻璃板做实验有一个不足:反射光的亮度明显比入射光暗了许多,这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了______。
20. 【2025年四川省宜宾市】一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜位置和反射光线。
(三)光的折射
1. 【2025年广西】唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼,其产生的主要原因是( )
A. 小孔成像 B. 光的折射 C. 平面镜成像 D. 凹面镜成像
2. 【2025年江苏省扬州市】如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A.
B.
C.
D.
3. 【2025年四川省泸州市】唐朝时成书的《玄贞子》记载了著名的人工彩虹实验:“背日喷乎水,成霓虹之状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是( )
A. 小孔成像 B. 日晷计时 C. 水面倒影 D. 海市蜃楼
4. 【2025年四川省自贡市】下列现象与小孔成像原理相同的是( )
A. 日晷计时 B. 雨后彩虹
C. 湖面倒影 D. 鱼翔“浅底”
5. 【2025年新疆】阳光照射到喀纳斯湖平静的水中时发生折射,从太阳升起到落山的过程中,折射角( )
A. 一直减小 B. 一直增大
C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
6. 【2025年四川省达州市】端午节阳光明媚、小红和爸爸在莲花湖湿地公园畅游。走在林荫道上,地面上到处是大小不同的圆形光斑;湖面如镜,鱼在云中游;微风拂过,湖面波光粼粼。对上述现象解释错误的是( )
A. 波光粼粼是由光的反射形成
B. 固形光斑是由光的直线传播形成
C. 他看到水里的鱼是光的折射形成
D. 他看到水里的云是光的折射形成
7. 【2025年福建】在下图中,画出入射光线的反射光线和折射光线的大致位置。
8. 【2025年贵州】如图所示,是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片,来探究下列问题:
(1)如果AB为入射光,BE就是______光,BC就是______光;
(2)如果以ABC段光路来探究折射特点,还需要作辅助线,请在答题卡对应图中画出辅助线;
(3)照片中未标注光的传播方向,请根据照片中的光路判断光是从A端入射,还是D端入射?______;理由是:______。
二、中档题(20% 得分率,中考中档分)
(一)光的反射实验分析
1. 【2025年福建】探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板______架在纸上。
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A′完全重合,说明像与物的______相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(3)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:______。
(4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为______°,临摹时要在______(填“①”或“②”)位置观察。
2. 【2025年河南】如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)为了便于观察实验现象,应选择在较_______(填“亮”或“暗”)的环境中进行实验。
(2)实验时,将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼在玻璃板的________(填“前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B和A的像完全重合,这说明像和物的_______相等。
(3)在纸上分别标记蜡烛A和像的位置,用刻度尺分别测出蜡烛和像到_______的距离,通过分析初步得出结论。
3. 【2025年江苏省苏州市】小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板______放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像______,在纸上分别记录A、B的位置;
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,下列测量方法中,正确的是______;
(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿______方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内______处。(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)
4. 【2025年广西】在探究平面镜成像大小与物体大小的关系实验中,如图丙所示,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A,可以看到它在玻璃板后面的______,将另一支外形相同但______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,经过比较可知,蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小______(选填“相等”或“不相等”)。
5. 【2025年江苏省扬州市】小华和小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)实验应选用______(选填“薄”或“厚”)茶色玻璃板,并准备两个相同的棋子A、B;
(2)小华在玻璃板前放置棋子A,再将棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置,使它与棋子A所成的像重合,说明像与物大小______,在方格纸上标记棋子A、B的位置;
(3)小明将棋子B放在位置,调整棋子A的位置,使它与棋子B所成的像重合,在方格纸上标记棋子A的位置,如图,与不重合的具体原因是______。
6. 【2025年黑龙江省绥化市】如图所示,小刚同学用薄玻璃板、白板、刻度尺、光屏和两支完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点。
(1)用薄玻璃板代替平面镜的目的是______。
(2)点燃蜡烛A,在薄玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B,直到B与A的像完全重合,用刻度尺测量出蜡烛A到玻璃板的距离和蜡烛B到玻璃板的距离。移动点燃的蜡烛A,多次重复实验后,发现平面镜所成像的大小和物的大小______,像和物到平面镜的距离______。
(3)移去蜡烛B,在该位置放置的光屏上______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
(二)光的折射实验与应用
1. 【2025年黑龙江省绥化市】如图,小宇看到水中有一条鱼,A、B两点中有一点是鱼的实际位置,另一点是像的位置,请在图中画出他看到鱼的光路图(保留作图痕迹)。
2. 【2025年吉林】如图所示,请画出折射光线的大致位置。
3. 【2025年江苏省连云港市】小明想:光在水中传播时,水的流动是否对光的传播方向有影响?他利用激光笔、流动的水(已加入少许牛奶)完成了实验探究,他的操作是___________
三、压轴题(10% 得分率,中考压轴分)
一、综合作图题
1. 【2025年湖南省长沙市】傍晚时分,在水面平静的池塘边,小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
2. 【2025年四川省自贡市】图甲为车内后视镜,请在图乙中画出司机的眼睛C通过后视镜MN看见后排座椅上A点的光路图。
二、实验探究题
1. 【2025年黑龙江】小明用如图甲所示的装置探究“光反射时的规律”。
实验次序
1
2
3
…
…
…
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线______于镜面;
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的和,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角______(选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是______;
(3)纸板是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板向后折,在纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是______的;
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从点向左移动到点时,说明水面______(选填“上升”或“下降”)了。
2. 【2025年云南】太阳光中紫外线过度照射会对皮肤造成损伤,小明想探究芦荟汁是否具有防晒作用。他在暗室中用芦荟汁、紫外光灯、模拟皮肤的可透光塑料膜2张、紫外线光敏试纸2张(颜色随照射强度增加而加深)、计时器进行实验。将一张塑料膜铺在一张光敏试纸上,把紫外光灯固定在桌面上,用适当强度的紫外光照射塑料膜一段时间:接下来的操作是:________________________________________________,对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度;若______________________________,则说明芦荟汁有防晒作用。
3. 【2025年四川省南充市】如图所示,图1是人在岸边观察水中鱼时的情景,在图2中完成光路图。(其中A表示鱼的位置,A'表示鱼像的位置,B表示人眼位置,可以不画法线,保留作图痕迹)
三、多知识点综合实验题
1. 【2025年北京】请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答题。
地月空间的精准量尺——激光测距
2025年4月,在浩瀚宇宙中的地月空间,一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围,是人类探索的一个重要方向,作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间,是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功,为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础,也为未来深空探测任务提供了重要手段,将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料,回答下列问题:
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为________s。(光速取3.0×108m/s,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是________。
A. B. C.
2. 【2025年湖南】如图,农户在果树下铺上银色地膜,使果实能接收到更多的光照,促进果实着色,提高品质。这主要利用了银色地膜对光的( )
A. 反射 B. 折射 C. 色散 D. 直线传播
3. 【2025年四川省乐山市】如图甲所示,塔式太阳能电站是把许多平面镜按照一定的规律排列起来,把太阳光反射后汇聚到同一位置。请根据图乙中的光路,画出平面镜的位置并标出入射角(平面镜用“”表示,入射角用“i”表示)。
4. 【2025年四川省凉山州】如图所示,一条光线从空气斜射向水面时发生了反射与折射,OA为反射光线。请在图中画出:(1)入射光线;(2)折射光线的大致位置。
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