内容正文:
专题04 光现象
5大高频考点概览
考点01 光的直线传播
考点02 光的反射
考点03 平面镜成像
考点04 光的折射
考点05 光的色散
地 城
考点01
光的直线传播
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东·期末)同学们制作隔音房间模型,他们在房间内壁填充了吸音棉,还安装了一扇中空玻璃窗(如图所示是玻璃窗的剖面图),关上房间模型的门窗,听到闹钟的声音明显减弱。下列说法正确的是( )
A.填充吸音棉主要是为了吸收声音,从而在声源处减弱噪声
B.中空玻璃窗是利用真空不能传声的原理,在传播过程中减弱噪声
C.闹钟的声音减弱,是闹钟声音的音调变低了
D.外面的光无法通过中空玻璃窗进入房间内
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)《考工记》著于春秋战国时期,是我国流传至今年代最早的关于手工业技术的文献。其中记载了一种通过太阳的影子辨别东西方位的方法,如图所示,在水平地面上的O点竖立一根木杆,从早晨到傍晚,木杆的影子从图中的OA处运动到OC处,则C点在O点的( )
A.南方 B.北方 C.东方 D.西方
3.(24-25八年级上·广东深圳·期末)古诗词中蕴含着许多有趣的物理光学知识,下列说法正确的是( )
A.“日光下澈,影布石上”——影子是由光的直线传播形成的
B.“山光悦鸟性,潭影空人心”——清潭之中的倒影是由光的折射形成的
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”——“月圆月缺”是由光的反射形成的
D.“月下飞天镜,云生结海楼”——海市蜃楼是由光的色散形成的
4.(24-25八年级上·广东广州·期末)“曾有一年,月食之时,当在日没后,乃日尚未沉,而出地之月已食矣。”早在明代,人们对于月食就有了一定的了解。下列光现象成因与此不同的是( )
A.影子形成 B.树下光斑
C.海市蜃楼 D.小孔成像
5.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如题图所示,圭表是我国古代的天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化判断节气。下列现象与圭表的原理相同的是( )
A.池水变“浅” B.日食的形成 C.雨后的彩虹 D.水中的倒影
6.(24-25八年级上·广东深圳·期末)圭表由“圭”和“表”两个部件组成(如图所示),古人通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。与圭表判断节气的光学原理相同的是( )
A.小孔成像 B.镜花水月 C.海市蜃楼 D.杯弓蛇影
二、填空题
7.(24-25八年级上·广东汕头·期末)2024年7月27日,在射击混合团体10米气步枪金牌赛中我国选手黄雨婷、盛李豪夺得了冠军,这也是2024巴黎奥运会产生的首枚金牌。如图,他们射击瞄准时,应用的物理原理是光的 ;枪声是通过 传到现场观众耳朵里的;琵琶是我国传统弹拨乐器,被称为“民乐之王”,在我国已有2000多年的历史。当演奏者拨动琴弦时,琴弦发出声音,观众可以通过
(选填“响度”“音调”或“音色”)辨认是琵琶在发声。
8.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如题图所示是摄影爱好者在江边拍摄到的“三日凌空”景观。这是因为高空的卷层云中存在大量垂直排列整齐的六角柱状冰晶,由于光的 ,光直接照射在冰晶上,光线经过冰晶发生折射和反射,便形成了日晕以及幻日现象。体型较小的“太阳”实际上是太阳的 (选填“实”或“虚”)像。在岸边行走时看到水中的游鱼,看到的鱼的位置在实际鱼的位置的 (选填“上方”或“下方”)。
三、综合题
9.(24-25八年级上·广东广州·期末)小圆骑车上班途中,经过十字路口看到的交通灯如图1所示,每个灯上方有不透明的“遮檐”。“红灯”亮时自行车禁止通行,准备转为“绿灯”时,“倒计时信号灯”亮起并开始显示数字进行倒计时,当显示完“1”,“绿灯”亮,自行车可通行。小圆从马路斜对面看到的交通灯如图2甲所示,正面看“红灯”如图2乙所示。
(1)小圆看到图2甲“倒计时信号灯”上所显示的数字,显示的可能是图中的 ________(选填对应的字母);
A. B. C. D.
(2)小圆认为图2甲“倒计时信号灯”上显示的数字是“1”,但此数字信号转变后,“绿灯”并没有亮起,请利用初二所学的光学知识分析小圆误认为是“1”的原因: 。
地 城
考点02
光的反射
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图李白诗中“对影成三人”有了真实写照,白鹤站在水滩边,岸上的人既能直接看到白鹤,还能看到它的“白影”和“黑影”,下列描述正确的是( )
A.水中白色的倒影是光的反射形成的实像 B.黑色的影子是光沿直线传播形成的
C.当白鹤飞离水滩时,它在水中的像会变小 D.能看到白鹤是因为白鹤发出的光进入人眼
2.(24-25八年级上·广东佛山·期末)如图是镜面反射与漫反射的光路图,下列选项中判断不正确的是( )
A.光污染的形成是由于发生了如图甲所示的镜面反射
B.只有发生镜面反射时,才遵循光的反射规律
C.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较亮的地方是路面
D.观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了漫反射
3.(24-25八年级上·广东深圳·期末)物理书内页的纸张比较粗糙,是为了让光在纸上发生( )
A.镜面反射,从各个方向都可以看到 B.镜面反射,从特定方向可以看到
C.漫反射,从各个方向都可以看到 D.漫反射,从特定方向可以看到
4.(24-25八年级上·广东东莞·期末)下列有关光的现象,正确的说法是( )
A.岸上的人看到水中的鱼,这是光的直线传播
B.阳光经过树叶的空隙照在地面上形成圆形光斑,这是由于光的反射
C.电影荧幕通常都比较粗糙,这是为了让光在荧幕表面发生漫反射
D.光在真空中也可以传播,在真空中传播速度是
5.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图是“蜘蛛人”在做玻璃幕墙清洁工作时的情景,以下分析正确的是( )
A.“蜘蛛人”在幕墙中的像比本人小
B.“蜘蛛人”能在幕墙中成像是光的折射现象
C.玻璃幕墙上映射出蓝天白云是光沿直线传播形成的
D.人们能看到“蜘蛛人”,是因为光发生了漫反射
二、填空题
6.(24-25八年级上·广东东莞·期末)一束光线与镜面的夹角为15°,反射光线与入射光线的夹角是 ;如果将镜子绕入射点逆时针旋转20°,则这时反射光线转过的角度为 度。
7.(24-25八年级上·广东云浮·期末)在元旦的晚上小富走过古明城看到投射地面上的“我在古明城等你”欢迎图,这是由于光在地面上发生了 反射(选填“镜面”或“漫”),光在反射时, (选填“遵循”或“不遵循”)遵循反射定律。
三、作图题
8.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图,一束光经平面镜反射后水平射出,OB是反射光线,请画出入射光线并标出入射角大小。
四、实验题
9.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,纸板ENF是用两块纸板连接起来的。使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。
(1)实验时在纸板前不同的位置都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射;
(2)将NOF板向后折转一定的角度,则在NOF板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
10.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如图甲所示为“探究光的反射规律”的实验装置,M是平面镜,纸板EF是由两块纸板连接而成,纸板F可绕ON向前折或向后折。
(1)选用硬纸板的目的是 ;
(2)入射光线与镜面夹角如图甲所示,则反射角是 度;
(3)将硬纸板沿着ON向后转动纸板F,此时反射光束___________(选填字母符号);
A.仍在纸板F上呈现 B.被纸板F挡住 C.在纸板F前方
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿 方向射出,该现象说明光反射时光路是 ;
(5)如图乙所示为液面微变监视器,光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射,若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2,则表明液面 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
11.(24-25八年级上·广东惠州·期末)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,E、F是两块粘连起来的硬纸板,且可绕转动。在纸板E上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)做此实验时选择 环境(填“较暗”或“较亮”),实验前,把平面镜放在桌面上,应将纸板 放置在平面镜上;
(2)实验时,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应让激光笔的光束 (填“垂直”或“贴着”)纸板E射到O点;
(3)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作________;
A.改变光线与的夹角 B.沿向后转动纸板F
C.改变纸板与平面镜之间的夹角 D.沿向后转动纸板E
(4)如图乙所示,将纸板F绕向后翻转任意角度,发现纸板F上都不能看到反射光线,此时反射光线 ;(填“存在”或“不存在”)
(5)若将纸板E、F(连同激光笔)绕底边同时向后倾斜,如图丙所示,此时反射光束________(填字母符号)。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
12.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角为 。
(2)改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线的过程中,反射角角度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明在实验中发现,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 。
(4)图乙中,让一束激光贴着纸板射到O点,可是在纸板A面上没有反射光线的径迹,原因可能是白板与平面镜 。
13.(24-25八年级上·广东深圳·期末)小明进行“探究光的反射定律”实验,步骤如下:
①把白纸放在水平桌面上;②在白纸上画一条直线;③将平面镜的一侧与直线重合,并垂直立在纸面上;④让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O,如题图甲所示,其中蓝色激光垂直平面镜入射;⑤在白纸上用笔描绘出光路。记录的结果如图乙所示。
(1)在图乙中,反射光线OA的颜色是 ;
(2)小明没有找到蓝光的反射光束,他认为当光垂直平面镜入射时,不存在反射光,你认为他的观点正确吗?为什么? ;
(3)若要探究平面镜成像的规律,可以将图甲中的平面镜换成 进行探究,实验时将关闭的激光笔向О点方向靠近,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)图丙是安装在月球上的“角反射器”,从地面向月球发射激光时,无论月球运行到什么方位,“角反射器”都能把光反射回原来发射激光的地方。小明想用两块平面镜自制一个简易的角反射器,请在虚线框中画出两块平面镜的位置 。
地 城
考点03
平面镜成像
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如题图是用三个水滴形的镜子悬挂组成的墙面装饰——镜子墙。与镜子墙相距1m的一个花盆在三个镜子中所成的像( )
A.是花盆的实像 B.大小不相等
C.大小会随花盆远离镜子而变小 D.与花盆的距离都为2m
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,在长4m、宽3m的房间里进行视力检查,被测者位置固定在A点,通过平面镜看到视力表的像应距离被测者5m,则应将( )
A.视力表挂西墙,镜子挂东墙 B.视力表挂南墙,镜子挂北墙
C.视力表挂北墙,镜子挂南墙 D.视力表挂东墙,镜子挂西墙
3.(24-25八年级上·广东深圳·期末)深圳湾湿地是候鸟迁徙的重要中转站,行人在这里经常能看到“鸟在水中飞”的美景。下列光路图能正确描述人看见“水中鸟”的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25八年级上·广东惠州·期末)如图所示,平静的水面上有一座石桥,桥孔看上去是圆形的。当水面上升时( )
A. B. C. D.
5.(24-25八年级上·广东广州·期末)小羽把一块薄玻璃板竖直放置在木制桌面上,她在E点看到物体OP在薄玻璃中的像O′P′,小羽从薄玻璃中看到O点的像的光路图如图1所示;保持物体OP位置不变,薄玻璃板与桌面的接触点不变,小羽把薄玻璃板按如图2放置。以下说法符合题意的是( )
A.图1中,小羽看到O点的像的光路图是正确的
B.图1中,当小羽的眼睛移到E′位置,物体OP的像变大
C.图2中,物体OP不能经薄玻璃板成像
D.图2中,若小羽的眼睛在E点不动,不能从薄玻璃板看到O点的像
二、填空题
6.(24-25八年级上·广东梅州·期末)身高168cm的小明距平面镜里的像为6m,则他的像距平面镜有 m,像的高度是 m;若平面镜逐渐倾斜,则他的像大小将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
7.(24-25八年级上·广东东莞·期末)周末,小海坐车去公园玩,经过一处盘山公路,如题图所示,为了尽大范围地看到BC路段的情况,人们在公路急拐弯B处装上 (选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”),以减少事故的发生.到达公园游玩时,小海看到1.5m深的荷花池内,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.8m,水中蜻蜓到荷尖上蜻蜓的距离是 m,它们的大小 (选填“相等”或“不相等”)。
8.(24-25八年级上·广东惠州·期末)如图甲所示,小敏检查视力时,视力表放在她头部的后上方,她识别对面墙上镜子里视力表的像.则视力表在镜中的像到小敏的距离为 m;当小敏起身向前靠近平面镜时,则视力表在镜中的像 (选填“变大”“不变”或“变小”);看到竖直挂在视力表上方的电子钟的示数如图乙所示,这时的实际时间是 。
9.(24-25八年级上·广东东莞·期末)2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军,她站在跳台上,跳台台面距离水面10m,则全红婵与她在水中的像的距离为 m,像是由于光的 形成的,当她离开跳板升起时,她在水中像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
10.(24-25八年级上·广东揭阳·期末)如图为普宁市的某水景公园夜景,由于“水清可鉴”,光可以在水面发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”),双塔可以在水中成 (选填“实像”或“虚像”)。春日的公园分外妖娆,鸟语花香、绿柳成荫,“柳荫”是由于光的 形成的。
三、作图题
11.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如题图所示,物体AB放置在平面镜MN前,在镜后放置一块不透光塑料板,请根据平面镜成像的特点画出物体AB的像。
12.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,粤剧艺术博物馆内的演员化妆时,眼睛E先后通过平面镜观察到自己妆容上A、B两点。(B点未画出)
(1)画出眼睛E看见A的光路图。
(2)B点发出的光经过镜面反射后进入眼睛E,通过作图找到B点。
13.(24-25八年级上·广东佛山·期末)图甲是某同学在平面镜前练习舞蹈的情景,请在图乙中画出该同学矫正脚姿时眼睛(B点)看到脚尖(A点)的光路图。
14.(24-25八年级上·广东东莞·期末)在图中画出带箭头的线段经平面镜所成的像。
四、实验题
15.(24-25八年级上·广东湛江·期末)如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材有:带底座的玻璃板、刻度尺、白纸、笔、光屏各一个,两支外形相同的蜡烛A和B。选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的 ;
(2)为了探究像和物的大小关系,点燃一支蜡烛A置于玻璃板前,实验中, (选填“透过”或“不用透过”)玻璃板来观察这支蜡烛的像。然后用另一根完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,前后左右移动蜡烛B,直至看上去与A的像完全重合,由此得出平面镜所成的像和物大小 ;
(3)移走后面的蜡烛B,在其所在的位置上放上光屏,观察发现光屏上 像(选填“有”或“没有”)呈现,说明平面镜所成的像为 (选填“虚”或“实”)像;
(4)小萧在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴 (选填“可能”或“不可能”)被点燃;
(5)在此实验中,玻璃板要求竖直放置在水平桌面上,而小明发现一般汽车的挡风玻璃却不会竖直安装,其主要原因是为了 。
A.造型奇特,为了美观 B.减小外界噪音对车内的干扰
C.增大采光的面积 D.排除因成像造成不安全因素
16.(24-25八年级上·广东广州·期末)小白在做探究“平面镜成像特点”的实验:
(1)实验装置如图所示,为顺利完成实验,M应选择玻璃板,目的是 ;
(2)将两个完全相同的蜡烛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。重复实验时,蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B需 玻璃板(选填“靠近”或“远离”),才能与像重合;他多次实验的目的是为了 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”)。
(3)将一块木板紧贴玻璃板背面放置,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。为判断平面镜成像的虚实,小白用光屏替代蜡烛B,然后观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是 像(选填“虚”或“实”)。
地 城
考点04
光的折射
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,小明用一束光先后从空气斜射入水、玻璃和水晶保持入射角不变,发现水中的折射角r水大于玻璃中的折射角r玻璃。他查询资料得知光在水、水晶、玻璃中的速度关系c水>c水晶>c玻璃。他猜想:入射角不变时,光在介质中速度越快,折射角越大,若他的猜想正确,则在水晶中的折射角r水晶应满足( )
A.r玻璃>r水晶>r水 B.r水晶>r水>r玻璃
C.r水>r水晶>r玻璃 D.r水>r玻璃>r水晶
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示,光从空气射向半圆形玻璃砖,她发现折射角小于入射角(折射光线未画出)。针对此实验,以下说法正确的是( )
A.入射角是40°
B.没有发生光的反射
C.折射光线在法线右侧的区域二
D.通过这一次实验现象,就可以得出结论:光在发生折射时,折射角总小于入射角
3.(24-25八年级上·广东广州·期末)一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。以下描述无误的是( )
A.∠NOB是反射角,∠NOC是折射角 B.∠AOM大于∠BON
C.OB是反射光,OC是折射光 D.若光沿CO入射,将沿OA和OB射出
4.(24-25八年级上·广东汕头·期末)“潭清疑水浅”意思是潭水清澈见底,看起来潭水变浅了,如图四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25八年级上·广东韶关·期末)在平静的湖边常可以看到“云在水中飘,鱼在云上游”的光现象,能解释这两种光现象的光学原理分别是( )
A.光的直线传播 光的反射 B.光的折射 光的直线传播
C.光的反射 光的折射 D.光的反射 光的直线传播
二、填空题
6.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示的杯中有水,杯底有一块漂亮的小石头(未画出),一束激光照射到水面上。
(1)画出这束激光的反射光线 ;
(2)画出这束激光进入水中的大致光路 ;
(3)逐渐往杯中加水,杯底的光斑会向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)两个同学想用激光笔去照亮水底小石头,小华往他看到的石头的方向照射,小明往他看到的石头的下方照射,能照亮小石头的是 (选填“小华”或“小明”)。
7.(24-25八年级上·广东佛山·期末)如图,潜水员在水中能看到岸上的建筑物,是光从 斜射入 中时发生的折射现象,潜水员看到建筑物的位置会在它实际位置 (填“下方”、“上方”或“本身”)。
8.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,一条光线垂直界面AB进入玻璃砖后,在界面AC上只发生反射。
(1)光线垂直界面AB入射时,入射角的度数为 (选填“0°”或“90°”);
(2)在图中画出该光线经界面AC反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线 。
9.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图,小明在A处看不到硬币,这是因为光沿 传播。向杯中缓缓注水后,能看到硬币由于光的 射而产生的 (选填“实”或“虚”)像。
10.(24-25八年级上·广东阳江·期末)星期天,小明约小东逛公园。在游玩时看见了一些现象,他俩从物理角度议论起了下列问题。
(1)阳光下,小明看见自己在地面上留下了影子,可以用光的直线传播知识来解释,公园湖边的树木在水中的“倒影”是由光 形成的。人在岸上看见水底的水草,看到的是 (选填“实”或“虚”)像,比真实的水草要 (选填“高”或“低”)些;
(2)小东来到湖边,听到鸟的鸣叫声,潺潺的流水声,说明声音是由物体 产生的,我们是根据 (选填“音调”“音色”或“响度”)区别鸟鸣和流水的声音。
11.(24-25八年级上·广东惠州·期末)雨后晴朗的夜晚为了不踩到地面上的积水,迎着月光走,地上 (选填“亮处”或“暗处”)是水。教室里不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字,这是由于光线发生了 。射水鱼是一种小型观赏鱼类,它看到水面上方的昆虫其虚像比实际的昆虫位置要 (选填“高”或“低”)。
12.(24-25八年级上·广东梅州·期末)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”如图将景入画。莲叶浮出水面,又倒映在水中。我们看到水中的鱼和莲叶,分别是由 和 (选填“光的直线传播”“光的反射”或“光的折射”)形成的 (选填“虚”或“实”)像。
三、作图题
13.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图1,射水鱼射出水柱,击中水面上的昆虫来捕食。如图2经昆虫S的光线a向水面入射,折射光线进入鱼眼。
(1)画出S在水中的像S';
(2)画出a的反射光线和折射光线;
(3)标示出反射角α和折射角β;
(4)若鱼瞄准看见昆虫的下方射水才击中目标,则鱼看见的昆虫的比实际 (选填“高”“低”)。
14.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图所示,一束激光由S点从空气射向水面,请画出它在空气中反射的光路和在水中折射的大致光路。
15.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点是鱼的像点或物点,请完成小明看到水中鱼的光路图。
16.(24-25八年级上·广东广州·期末)小明想用光路图来解释“让硬币出现”的实验。如图1,S是硬币上一点,O是碗边缘上的点,M、N是分居在SO外的两个位置。没加水前,S点发出的一束光a正好经过M点,在碗中加水至图2所示位置后,光线a经水面折射后正好经过N点。请在图2中画出光线a以及这束光经水面的反射光线和折射光线。
17.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,水面上方有一发光点S。
(1)a、b、c是S发出的三束光线,其中一束光线射入水中经过M点,则该束光线是 (选填“a”“b”或“c”),请在图中画出该束光线的折射光线,并标出对应的折射角r ;
(2)请在图中画出S发出的光线通过水面反射后过D点的光路图。
18.(24-25八年级上·广东深圳·期末)深圳湾海水清澈见底,水中鱼儿成群。如图中,小安看到水中A处有一条鱼,而B才是鱼的真实位置。现小安利用激光手电筒从S点发出一束光照射到B上,请你在图中完成光路(保留作图痕迹)。
四、实验题
19.(24-25八年级上·广东广州·期末)按要求填空。
(1)如图1所示,当太阳的光线照射到日晷的晷针上时,晷针会在其表盘上投下一个清晰的影子。这个影子的长度和方向会随着太阳的移动而不断变化。日晷是古代人用来测量 (选填“时间”或“长度”)的仪器,从早晨到中午,阳光下日晷晷针的影子相对日晷盘面的刻度线是 的,整个日晷相对地面是 的(以上两空均选填“运动”或“静止”)。
(2)小白用如图2所示的实验装置“探究光的反射规律和光的折射特点”,他让一束光从空气中以不同角度射入水中,多次改变入射光的方向,记录的实验数据如表所示。从表中的实验数据可推知:本实验中,当激光与水面成30°入射时,折射角度数为 °;若让光从水射向空气,当入射角为32°时,则光在空气中的折射角为 °。
∠AON/°
0
15
30
45
60
75
80
∠CON/°
0
15
30
45
60
75
80
∠BOM/°
0
11
22
32
40.5
46.5
47.5
地 城
考点05
光的色散
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东广州·期末)小明用电视机在家里收看“广州共享课堂”,下列说法正确的是( )
A.调节电视机的音量,声音的响度发生改变
B.电视机发出的声音在空气中的传播速度为3×108m/s
C.电视机遥控器利用紫外线实现对电视机的控制
D.电视机画面上的色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,从三棱镜射出各种颜色的光,颜色由上而下,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这些不同颜色的光,按照一定的顺序排列,形成太阳的可见光谱。以下说法正确的是( )
A.色光的三原色是白、红、绿
B.图中,看到的紫色的光是紫外线
C.在可见光谱的红端之外的辐射叫做红外线
D.太阳光被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的折射
二、填空题
3.(24-25八年级上·广东梅州·期末)红外线和紫外线经常被应用在电子产品中,它们都属于 (选填“可见光”或“不可见光”)。家中的空调遥控器是靠 (选填“红外线”或“紫外线”)来实现遥控的。手机屏幕上呈现出的多彩画面是由红、蓝、 三种色光混合而成的。
4.(24-25八年级上·广东惠州·期末)西枝江公园青山绿水,风景如画。下雨过后,天边挂起拱形的七色彩虹,西枝江的江水如镜,我们在岸上看向江面,有时会看到“鱼”在“云”中游的美景,我们看到的“鱼”是由于光 的而形成的,江中的“云”是由于光的 而形成的。天边上的七色彩虹是一种奇特的光的 现象。
5.(24-25八年级上·广东梅州·期末)空调工作时由于 会发出声音,这对我们来说是噪声;遥控器通过发射 外线将空调切换成“睡眠”模式,可以在 减弱噪声(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)。
6.(24-25八年级上·广东惠州·期末)轿车是常用的交通工具,轿车上有许多地方要利用光的反射。如图所示,轿车中A为观后镜,B为车头灯内的反射镜。A为 ,B应为 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”);汽车中控显示屏上呈现出来的多彩画面,是画面上的色彩由红、 、蓝三种色光混合而成。
7.(24-25八年级上·广东惠州·期末)如图所示是电视上播放天安门升旗时的场景,仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光沿 ;正在播放电视节目的电视机屏幕 (选填“是”或“不是”)光源;电视机屏幕上色彩艳丽的画面是由红、 、蓝三种色光通过适当的比例混合而成。
8.(24-25八年级上·广东深圳·期末)我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人造彩虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的 现象。教室内使用 (选填“红外线”或“紫外线”)灯杀毒消菌。
三、综合题
9.(24-25八年级上·广东惠州·期末)阅读短文,回答问题。
新能源智能汽车
新能源智能汽车已进入许多家庭,随着科技发展,计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合,已成为汽车产业发展战略方向,如图是款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)汽车雷达启动后发出 (选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 。
(2)炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小 (选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害;
(3)汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (选填“上方”、“下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(4)驾驶员从发现情况到采取制动所需要的时间叫反应时间,已知驾驶员的反应时间为0.5s。车在平直公路上匀速行驶的过程中,驾驶员突然发现前方70m处有障碍物,采取制动4.5s后,汽车行驶60m刚好停在障碍物处,则制动前该车行驶速度为 m/s;
(5)驾驶员也可以采用挂空挡滑行的方式让车子停下来,经多次实验得出该车空挡滑行距离与初速度的关系见表。
实验次数
1
2
3
4
5
初速度v/(m•s﹣1)
0
5
10
15
20
滑行距离s/m
0
6.25
25
56.25
100
则车速为8m/s时,该车的滑行距离为 m。
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专题04 光现象
5大高频考点概览
考点01 光的直线传播
考点02 光的反射
考点03 平面镜成像
考点04 光的折射
考点05 光的色散
地 城
考点01
光的直线传播
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东·期末)同学们制作隔音房间模型,他们在房间内壁填充了吸音棉,还安装了一扇中空玻璃窗(如图所示是玻璃窗的剖面图),关上房间模型的门窗,听到闹钟的声音明显减弱。下列说法正确的是( )
A.填充吸音棉主要是为了吸收声音,从而在声源处减弱噪声
B.中空玻璃窗是利用真空不能传声的原理,在传播过程中减弱噪声
C.闹钟的声音减弱,是闹钟声音的音调变低了
D.外面的光无法通过中空玻璃窗进入房间内
【答案】B
【详解】A.填充吸音棉主要是为了吸收声音,从而在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.中空玻璃窗是利用真空不能传声的原理,在传播过程中减弱噪声,阻断噪声的传播,故B正确;
C.闹钟的声音减弱,是闹钟声音的响度变小,故C错误;
D.光可以在真空中传播,外面的光可以通过中空玻璃窗进入房间内,故D错误。
故选B。
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)《考工记》著于春秋战国时期,是我国流传至今年代最早的关于手工业技术的文献。其中记载了一种通过太阳的影子辨别东西方位的方法,如图所示,在水平地面上的O点竖立一根木杆,从早晨到傍晚,木杆的影子从图中的OA处运动到OC处,则C点在O点的( )
A.南方 B.北方 C.东方 D.西方
【答案】C
【详解】OB是最短的影子,说明此时阳光与地面夹角最大,这是正午,又由于正午时太阳在正南方,所以影子在正北方,即OB是南北方向的;从早晨到傍晚,木杆的影子从图中的OA处运动到OC处,这说明A在西方、C在东方,所以C点在O点的东方。
故选C。
3.(24-25八年级上·广东深圳·期末)古诗词中蕴含着许多有趣的物理光学知识,下列说法正确的是( )
A.“日光下澈,影布石上”——影子是由光的直线传播形成的
B.“山光悦鸟性,潭影空人心”——清潭之中的倒影是由光的折射形成的
C.“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”——“月圆月缺”是由光的反射形成的
D.“月下飞天镜,云生结海楼”——海市蜃楼是由光的色散形成的
【答案】A
【详解】A.石上的影子是物体挡住了光线,在石头上形成的暗影区,是光的直线传播形成的,故A正确;
B.清潭之中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成,故B错误;
C.“月圆月缺”是由于地球挡住了太阳射向月亮的光线,是光的直线传播形成,故C错误;
D.海市蜃楼是光穿过不均匀大气层时发生折射形成的,但不属于光的色散,故D错误。
故选A。
4.(24-25八年级上·广东广州·期末)“曾有一年,月食之时,当在日没后,乃日尚未沉,而出地之月已食矣。”早在明代,人们对于月食就有了一定的了解。下列光现象成因与此不同的是( )
A.影子形成 B.树下光斑
C.海市蜃楼 D.小孔成像
【答案】C
【详解】ABD.月食是由于光的直线传播形成的。影子、树下光斑、小孔成像都是由于光的直线传播形成的,与月食的成因相同,故ABD不符合题意;
C.海市蜃楼是由于光的折射形成的,与月食的成因不同,故C符合题意。
故选C。
5.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如题图所示,圭表是我国古代的天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化判断节气。下列现象与圭表的原理相同的是( )
A.池水变“浅” B.日食的形成 C.雨后的彩虹 D.水中的倒影
【答案】B
【详解】通过观察记录圭表正午时影子的长短变化可确定季节变化,影子的形成用光的直线传播解释。池水变浅属于光的折射现象;雨后的彩虹属于光的色散现象;日食形成是由于光的直线传播形成的;水中倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射现象,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.(24-25八年级上·广东深圳·期末)圭表由“圭”和“表”两个部件组成(如图所示),古人通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。与圭表判断节气的光学原理相同的是( )
A.小孔成像 B.镜花水月 C.海市蜃楼 D.杯弓蛇影
【答案】A
【详解】通过观察记录圭表正午时影子的长短变化可确定季节变化,影子的形成用光的直线传播解释。小孔成像是光的直线传播形成的;镜花水月、杯弓蛇影是平面镜成像现象,是光的反射现象;海市蜃楼是光的折射现象,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
7.(24-25八年级上·广东汕头·期末)2024年7月27日,在射击混合团体10米气步枪金牌赛中我国选手黄雨婷、盛李豪夺得了冠军,这也是2024巴黎奥运会产生的首枚金牌。如图,他们射击瞄准时,应用的物理原理是光的 ;枪声是通过 传到现场观众耳朵里的;琵琶是我国传统弹拨乐器,被称为“民乐之王”,在我国已有2000多年的历史。当演奏者拨动琴弦时,琴弦发出声音,观众可以通过 (选填“响度”“音调”或“音色”)辨认是琵琶在发声。
【答案】 直线传播 空气 音色
【详解】[1]瞄准、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。射击瞄准时,三点一线,应用的物理原理是光的直线传播。
[2]声音的传播需要介质,一切的固体、液体、气体都能传声。人体周围充满空气,枪声是通过空气传到现场观众耳朵里的。
[3]音色是取决于发声体本身的一种特性,可以用于区分或辨别发声体,观众可以通过音色辨认是琵琶在发声。
8.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如题图所示是摄影爱好者在江边拍摄到的“三日凌空”景观。这是因为高空的卷层云中存在大量垂直排列整齐的六角柱状冰晶,由于光的 ,光直接照射在冰晶上,光线经过冰晶发生折射和反射,便形成了日晕以及幻日现象。体型较小的“太阳”实际上是太阳的 (选填“实”或“虚”)像。在岸边行走时看到水中的游鱼,看到的鱼的位置在实际鱼的位置的 (选填“上方”或“下方”)。
【答案】 直线传播 虚 上方
【详解】[1]“三日凌空”景观是因为高空的卷层云中存在大量垂直排列整齐的六角柱状冰晶,由于光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播,太阳光直接照射在冰晶上,光线经过冰晶发生折射和反射,便形成了日晕以及幻日现象。
[2]体型较小的“太阳”实际上是太阳光经过冰晶折射和反射后进入人眼,人眼逆着光线的方向看到的太阳的虚像。
[3]在岸边行走时看到水中的游鱼,水中的入射角小于空气中的折射角,眼睛逆着折射光线的方向看去,看到的鱼的位置在实际鱼的位置的上方。
三、综合题
9.(24-25八年级上·广东广州·期末)小圆骑车上班途中,经过十字路口看到的交通灯如图1所示,每个灯上方有不透明的“遮檐”。“红灯”亮时自行车禁止通行,准备转为“绿灯”时,“倒计时信号灯”亮起并开始显示数字进行倒计时,当显示完“1”,“绿灯”亮,自行车可通行。小圆从马路斜对面看到的交通灯如图2甲所示,正面看“红灯”如图2乙所示。
(1)小圆看到图2甲“倒计时信号灯”上所显示的数字,显示的可能是图中的 ________(选填对应的字母);
A. B. C. D.
(2)小圆认为图2甲“倒计时信号灯”上显示的数字是“1”,但此数字信号转变后,“绿灯”并没有亮起,请利用初二所学的光学知识分析小圆误认为是“1”的原因: 。
【答案】(1)BD
(2)见解析
【详解】(1)由图2甲可知,“倒计时信号灯”上所显示的数字“1”,故显示的可能是图中的BD。
(2)由于“遮檐”的遮挡,小圆从马路斜对面只能看到数字的一部分,这是由于光的直线传播造成的。
地 城
考点02
光的反射
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图李白诗中“对影成三人”有了真实写照,白鹤站在水滩边,岸上的人既能直接看到白鹤,还能看到它的“白影”和“黑影”,下列描述正确的是( )
A.水中白色的倒影是光的反射形成的实像 B.黑色的影子是光沿直线传播形成的
C.当白鹤飞离水滩时,它在水中的像会变小 D.能看到白鹤是因为白鹤发出的光进入人眼
【答案】B
【详解】A.平静的水面相当于平面镜,水中白鹤的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故A错误;
B.白鹤在阳光下的影子早晚长,中午短,是由于光沿直线传播形成的,故B正确;
C.平面镜成像时,像和物体大小相等,所以当白鹤飞离水滩时,它在水中的像大小不变,故C错误;
D.我们能够看见物体,都是因为有光射入我们的眼睛,刺激到视觉神经使我们能够感知到物体的存在,白鹤自身不会发光,是因为白鹤反射的光进入了人的眼睛,人才能看见白鹤,故D错误。
故选B。
2.(24-25八年级上·广东佛山·期末)如图是镜面反射与漫反射的光路图,下列选项中判断不正确的是( )
A.光污染的形成是由于发生了如图甲所示的镜面反射
B.只有发生镜面反射时,才遵循光的反射规律
C.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较亮的地方是路面
D.观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了漫反射
【答案】B
【详解】AB.根据图示可知,甲、乙的入射光线都平行,而甲的反射光线也平行,乙的反射光线不平行,反射光线射向各个方向,因此甲图发生了镜面反射,乙图发生了漫反射;不论是镜面反射还是漫反射都遵守光的反射定律,光污染是由于光的镜面反射使光线集中反射到某个方向,形成刺眼的强光,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,月光经水面发生镜面反射,反射光线射向人的对面,人感觉水面暗;月光经地面发生漫反射,反射光线射向各个方向,有少量的光线反射进入人的眼睛,因此较亮的地方是路面,故C正确,不符合题意;
D.漫反射的光线射向四面八方,观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了漫反射,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.(24-25八年级上·广东深圳·期末)物理书内页的纸张比较粗糙,是为了让光在纸上发生( )
A.镜面反射,从各个方向都可以看到 B.镜面反射,从特定方向可以看到
C.漫反射,从各个方向都可以看到 D.漫反射,从特定方向可以看到
【答案】C
【详解】物理书内页选用比较粗糙的纸张是为了使光在纸面上发生漫反射,反射光线朝向各个方向,使同学们在不同角度都能看到纸张上的内容,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.(24-25八年级上·广东东莞·期末)下列有关光的现象,正确的说法是( )
A.岸上的人看到水中的鱼,这是光的直线传播
B.阳光经过树叶的空隙照在地面上形成圆形光斑,这是由于光的反射
C.电影荧幕通常都比较粗糙,这是为了让光在荧幕表面发生漫反射
D.光在真空中也可以传播,在真空中传播速度是
【答案】C
【详解】A.岸上的人看到水中的鱼,是鱼身上反射的光线斜射向空气中时,发生了折射,不是光的直线传播现象,故A错误;
B.阳光经过树叶空隙照在地面上形成的圆形光斑,是小孔成像现象,光的直线传播形成的,故B错误;
C.光线在较粗糙的荧幕上发生漫反射,反射光线向各个方向传播,各个位置上的观众才能看到,故C正确;
D.光的传播不需要介质,在真空中也能传播,在真空中的传播速度为,故D错误。
故选C。
5.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图是“蜘蛛人”在做玻璃幕墙清洁工作时的情景,以下分析正确的是( )
A.“蜘蛛人”在幕墙中的像比本人小
B.“蜘蛛人”能在幕墙中成像是光的折射现象
C.玻璃幕墙上映射出蓝天白云是光沿直线传播形成的
D.人们能看到“蜘蛛人”,是因为光发生了漫反射
【答案】D
【详解】AB.“蜘蛛人”能在幕墙中成像是平面镜成像,属于光的反射现象,像的大小始终与人的大小相等,故AB错误;
C.玻璃幕墙表面光滑,光在玻璃幕墙表面发生了镜面反射,使得人们能看到玻璃幕墙上映射出的蓝天白云,故C错误;
D.人们能看到“蜘蛛人”,是因为光发生了漫反射,反射光线可以射向各个方向,故D正确。
故选D。
二、填空题
6.(24-25八年级上·广东东莞·期末)一束光线与镜面的夹角为15°,反射光线与入射光线的夹角是 ;如果将镜子绕入射点逆时针旋转20°,则这时反射光线转过的角度为 度。
【答案】
【解析】【小题1】[1]由光的反射规律可知,入射角是入射光线与法线的夹角,法线过入射点与平面镜垂直,由图可知,入射光线与平面镜夹角为15°,则入射角为
由于反射角等于入射角,所以反射光线与入射光线的夹角是
[2]如果将镜子绕入射点逆时针旋转20°,旋转后入射光线与平面镜的夹角变为了
则旋转后入射角为
在光的反射中,反射角始终等于入射角,旋转前为75°,旋转后为55°,所以反射光线逆时针旋转的角度为
7.(24-25八年级上·广东云浮·期末)在元旦的晚上小富走过古明城看到投射地面上的“我在古明城等你”欢迎图,这是由于光在地面上发生了 反射(选填“镜面”或“漫”),光在反射时, (选填“遵循”或“不遵循”)遵循反射定律。
【答案】 漫 遵循
【详解】[1]欢迎图投射到地面,反射光是向各个方向传播的,这样各个方向的行人才都能看到,所以光在地面发生了漫反射。
[2]不管是镜面反射,还是漫反射,都遵循光的反射定律。
三、作图题
8.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图,一束光经平面镜反射后水平射出,OB是反射光线,请画出入射光线并标出入射角大小。
【答案】
【详解】过反射点垂直于镜面画出法线,然后根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线;图中反射角为90°-30°=60°
在光的反射中,反射角等于入射角,故入射角也为60°,如图所示:
四、实验题
9.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,纸板ENF是用两块纸板连接起来的。使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。
(1)实验时在纸板前不同的位置都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射;
(2)将NOF板向后折转一定的角度,则在NOF板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】(1)漫
(2) 不能 在
【详解】(1)实验时在纸板前不同的位置都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射,反射光线朝向各个方向。
(2)[1][2]当NOF板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的NOF板和呈现入射光线的EON板不在同一平面内,所以在NOF板上不能看到反射光;但是此时反射光线的位置不发生变化,反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
10.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如图甲所示为“探究光的反射规律”的实验装置,M是平面镜,纸板EF是由两块纸板连接而成,纸板F可绕ON向前折或向后折。
(1)选用硬纸板的目的是 ;
(2)入射光线与镜面夹角如图甲所示,则反射角是 度;
(3)将硬纸板沿着ON向后转动纸板F,此时反射光束___________(选填字母符号);
A.仍在纸板F上呈现 B.被纸板F挡住 C.在纸板F前方
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿 方向射出,该现象说明光反射时光路是 ;
(5)如图乙所示为液面微变监视器,光束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射,若反射到光电转换接收器上的光点从S1移向S2,则表明液面 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】(1)显示光路(显示光的传播路径) (2)50 (3)C (4)OA 可逆的 (5)上升
【详解】(1)实验中选用的硬纸板,表面平整且较粗糙,使光在纸板上发生漫反射,目的是显示光的传播路径。
(2)图甲中,入射光线与镜面夹角为40度,则入射角为50度,在光的反射现象中,反射角等于入射角为50度。
(3)将硬纸板沿ON向后转动纸板F,此时反射光束在纸板F的前方,因为在光的反射中,反射光线与法线和入射光线在同一平面内,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)[1][2]若让另一束光沿BO方向(即逆着原反射光线)射向平面镜,反射光线将沿OA方向(即逆着原入射光线)射出,这说明光在发生反射时,光路是可逆的。
(5)图乙中,反射到光电转换气口上的光点从S1移向S2,即光点向入射光线靠近,而整个过程中,入射光线的位置不变,则入射角的大小不变,则反射角的大小也不变,所以液面上升。
11.(24-25八年级上·广东惠州·期末)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,E、F是两块粘连起来的硬纸板,且可绕转动。在纸板E上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)做此实验时选择 环境(填“较暗”或“较亮”),实验前,把平面镜放在桌面上,应将纸板 放置在平面镜上;
(2)实验时,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应让激光笔的光束 (填“垂直”或“贴着”)纸板E射到O点;
(3)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作________;
A.改变光线与的夹角 B.沿向后转动纸板F
C.改变纸板与平面镜之间的夹角 D.沿向后转动纸板E
(4)如图乙所示,将纸板F绕向后翻转任意角度,发现纸板F上都不能看到反射光线,此时反射光线 ;(填“存在”或“不存在”)
(5)若将纸板E、F(连同激光笔)绕底边同时向后倾斜,如图丙所示,此时反射光束________(填字母符号)。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
【答案】(1) 较暗 垂直 (2)贴着 (3)A (4)存在 (5)C
【详解】(1)[1]实验中为了便于观察光路,应在较暗的环境中进行实验。
[2]为了能够在纸板上观察到反射光线,应将白纸板与平面镜垂直。
(2) 为了使光路显示在白纸板上,应让激光笔的光束贴着纸板E射到O点。
(3)为了探究反射角与入射角大小的关系,应该多次改变入射的角度,即改变光线AO与ON的夹角,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)将纸板F绕ON向后翻转任意角度,此时两部分纸板不在一个平面内,在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线与入射光线在同一平面内。此时不能看到反射光线,但反射光线是存在的。
(5)将纸板E、F(连同激光笔)绕底边同时向后倾斜,此时入射光线和法线所在的平面与纸板不在同一平面内,根据反射光线、法线和入射光线在同一平面内可知,此时反射光线在纸板前方,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
12.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角为 。
(2)改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线的过程中,反射角角度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明在实验中发现,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 。
(4)图乙中,让一束激光贴着纸板射到O点,可是在纸板A面上没有反射光线的径迹,原因可能是白板与平面镜 。
【答案】(1) (2)变大 (3)漫反射 (4)没有垂直
【详解】(1)入射光线与平面镜的夹角为,则入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为。
(2)改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线的过程中,入射角变大,反射角等于入射角,故反射角角度将变大。
(3)小明在实验中发现,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射。漫反射是指光线在粗糙不平的表面上发生反射时反射光线朝各个方向,所以人眼能从不同方向看到光的径迹。
(4)图乙中,让一束激光贴着纸板射到O点,可是在纸板A面上没有反射光线的径迹,是因为白板与平面镜没有垂直,不能在纸板上显示光路。
13.(24-25八年级上·广东深圳·期末)小明进行“探究光的反射定律”实验,步骤如下:
①把白纸放在水平桌面上;②在白纸上画一条直线;③将平面镜的一侧与直线重合,并垂直立在纸面上;④让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O,如题图甲所示,其中蓝色激光垂直平面镜入射;⑤在白纸上用笔描绘出光路。记录的结果如图乙所示。
(1)在图乙中,反射光线OA的颜色是 ;
(2)小明没有找到蓝光的反射光束,他认为当光垂直平面镜入射时,不存在反射光,你认为他的观点正确吗?为什么? ;
(3)若要探究平面镜成像的规律,可以将图甲中的平面镜换成 进行探究,实验时将关闭的激光笔向О点方向靠近,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)图丙是安装在月球上的“角反射器”,从地面向月球发射激光时,无论月球运行到什么方位,“角反射器”都能把光反射回原来发射激光的地方。小明想用两块平面镜自制一个简易的角反射器,请在虚线框中画出两块平面镜的位置 。
【答案】(1)红
(2)不正确,因为当光垂直平面镜入射时,反射光垂直平面镜射出,反射光与入射光重合
(3) 玻璃板 不变
(4)
【详解】(1)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,入射角越大时反射角也越大;在图乙中,可把垂直入射的蓝光看作法线,入射光线与法线的夹角为入射角,则红光的入射角较大,其对应的反射光是OA,故反射光线OA的颜色是红色。
(2)[1][2]当光垂直平面镜入射时,入射角为0°,反射角也为0°,反射光束和入射光束重合在一起,所以找不到蓝光的反射光束,小样的观点是错误的。
(3)[1]在探究平面镜成像的规律时,由于平面镜无法确定像的位置,我们通常会用玻璃板来替代它。这是因为玻璃板既能反射光线成像,又能透过光线,使我们能够看到玻璃板后面的物体,便于确定像的位置。
[2]平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。实验时将关闭的激光笔向О点方向靠近,像的大小不变。
(4)图丙中,为了使光线能够按照原路反射回去,我们需要让两块平面镜相互垂直放置。这样,当光线从一方入射到第一块平面镜上时,它会被反射到第二块平面镜上;然后,在第二块平面镜上,光线会再次被反射,并且由于两块平面镜的相互垂直关系,反射光线会与入射光线重合,即按照原路反射回去,平面镜的位置以及完整光路如下图所示:
地 城
考点03
平面镜成像
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如题图是用三个水滴形的镜子悬挂组成的墙面装饰——镜子墙。与镜子墙相距1m的一个花盆在三个镜子中所成的像( )
A.是花盆的实像 B.大小不相等
C.大小会随花盆远离镜子而变小 D.与花盆的距离都为2m
【答案】D
【详解】A.镜子墙中的镜子为平面镜,根据平面镜成像特点,平面镜成正立、等大的虚像,故A不符合题意;
B.平面镜所成的像与物体大小相等,三个镜子均为平面镜,花盆在三个镜子中所成的像大小都与花盆相等,故B不符合题意;
C.平面镜成像时,像的大小只与物体本身大小有关,与物体到平面镜的距离无关,即使花盆远离镜子,像的大小也不会改变,故C不符合题意;
D.平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,花盆与镜子墙相距1m,则花盆在每个镜子中所成的像与对应镜子的距离也为1m,因此像与花盆的距离为 s=1m+1m=2m
故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,在长4m、宽3m的房间里进行视力检查,被测者位置固定在A点,通过平面镜看到视力表的像应距离被测者5m,则应将( )
A.视力表挂西墙,镜子挂东墙 B.视力表挂南墙,镜子挂北墙
C.视力表挂北墙,镜子挂南墙 D.视力表挂东墙,镜子挂西墙
【答案】B
【详解】A、如果视力表挂西墙,镜子挂东墙,则视力表到平面镜的距离为4m,视力表的像到平面镜的距离也为4m,视力表的像到人的距离为4m﹣2m+4m=6m,故A不符合题意;
B、如果视力表挂南墙,镜子挂北墙,则视力表到平面镜的距离为3m,视力表的像到平面镜的距离也为3m,视力表的像到人的距离为3m﹣1m+3m=5m,故B符合题意;
C、如果视力表挂北墙,镜子挂南墙,则视力表到平面镜的距离为3m,视力表的像到平面镜的距离也为3m,视力表的像到人的距离为1m+3m=4m,故C不符合题意;
D、如果视力表挂东墙,镜子挂西墙,则视力表到平面镜的距离为4m,视力表的像到平面镜的距离也为4m,视力表的像到人的距离为2m+4m=6m,故D不符合题意。
故选B。
3.(24-25八年级上·广东深圳·期末)深圳湾湿地是候鸟迁徙的重要中转站,行人在这里经常能看到“鸟在水中飞”的美景。下列光路图能正确描述人看见“水中鸟”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】通过水面看到“鸟在水中飞”,类似于平面镜成像,是由鸟反射出的光线,在水面处发生了反射,反射光线进入人的眼睛,人逆着反射光线看到鸟的虚像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(24-25八年级上·广东惠州·期末)如图所示,平静的水面上有一座石桥,桥孔看上去是圆形的。当水面上升时( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据平面镜成像的特点,像与物体是等大的,此情景中水面相当于平面镜,当水面上升后,所以成的像也不是半圆形,而且水上桥孔和水中的像是关于水面对称。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(24-25八年级上·广东广州·期末)小羽把一块薄玻璃板竖直放置在木制桌面上,她在E点看到物体OP在薄玻璃中的像O′P′,小羽从薄玻璃中看到O点的像的光路图如图1所示;保持物体OP位置不变,薄玻璃板与桌面的接触点不变,小羽把薄玻璃板按如图2放置。以下说法符合题意的是( )
A.图1中,小羽看到O点的像的光路图是正确的
B.图1中,当小羽的眼睛移到E′位置,物体OP的像变大
C.图2中,物体OP不能经薄玻璃板成像
D.图2中,若小羽的眼睛在E点不动,不能从薄玻璃板看到O点的像
【答案】D
【详解】A.图1中,小羽看到O点的像的光路图是错误的,因为光的传播方向即箭头方向错了,故A不符合题意;
B.图1中,当小羽的眼睛移到E′位置,物体OP的像不变,根据平面镜成像的特点,像与物的大小相等,成像的大小与眼睛的位置无关,因此物体OP的像不变,故B不符合题意;
C.图2中,物体OP还能经薄玻璃板成像,故C不符合题意;
D.图2中,若小羽的眼睛在E点不动,这时O点的像高于眼睛的位置,因此不能从薄玻璃板看到O点的像,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
6.(24-25八年级上·广东梅州·期末)身高168cm的小明距平面镜里的像为6m,则他的像距平面镜有 m,像的高度是 m;若平面镜逐渐倾斜,则他的像大小将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】 3 1.68 不变
【详解】[1]平面镜成的像,像和物体到镜面距离相等,小明距平面镜里的像为6m,则他的像距平面镜的距离为3m。
[2][3]平面镜成的像,像和物体大小始终相等,小明身高为168cm,则像的高度也为168cm=1.68m;若平面镜逐渐倾斜,则他的像大小将不变。
7.(24-25八年级上·广东东莞·期末)周末,小海坐车去公园玩,经过一处盘山公路,如题图所示,为了尽大范围地看到BC路段的情况,人们在公路急拐弯B处装上 (选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”),以减少事故的发生.到达公园游玩时,小海看到1.5m深的荷花池内,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.8m,水中蜻蜓到荷尖上蜻蜓的距离是 m,它们的大小 (选填“相等”或“不相等”)。
【答案】 凸面镜 1.6 相等
【详解】[1]凸面镜对光有发散作用,能扩大视野,在公路急拐弯处安装凸面镜,可让驾驶员看到更大范围的路况,从而减少事故发生,故应选凸面镜。
[2]根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等。蜻蜓距水面0.8m,则其像(水中蜻蜓)到水面也为0.8m,所以水中蜻蜓到荷尖上蜻蜓的距离是s=0.8m+0.8m=1.6m
[3]平面镜成像时,像与物的大小相等,因此水中蜻蜓与荷尖上蜻蜓的大小相等。
8.(24-25八年级上·广东惠州·期末)如图甲所示,小敏检查视力时,视力表放在她头部的后上方,她识别对面墙上镜子里视力表的像.则视力表在镜中的像到小敏的距离为 m;当小敏起身向前靠近平面镜时,则视力表在镜中的像 (选填“变大”“不变”或“变小”);看到竖直挂在视力表上方的电子钟的示数如图乙所示,这时的实际时间是 。
【答案】 5 不变 12∶01
【详解】[1]视力表和平面镜的之间的距离是2.7m,像与物到平面镜距离相等,视力表在平面镜中的像距离平面镜2.7m,人和平面镜的距离是
视力表在镜中的像到小敏的距离为
[2]平面镜成像时,像与物到平面镜距离相等,像和物关于平面镜对称,像和物的大小相等。所以,当小敏起身向前靠近平面镜时,视力表在镜中的像不变。
[3]根据镜面对称的性质,题中所显示的时刻与10:51成轴对称,所以此时实际时刻为12∶01。
9.(24-25八年级上·广东东莞·期末)2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军,她站在跳台上,跳台台面距离水面10m,则全红婵与她在水中的像的距离为 m,像是由于光的 形成的,当她离开跳板升起时,她在水中像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 20 反射 不变
【详解】[1][2][3]根据平面镜成像特点,像距等于物距,跳台台面距离水面10m,则像到水面的距离是10m,则全红婵与她在水中的像的距离为
平面镜成的像是由于光的反射形成的等大的虚像,所以当全红婵离开跳板升起时,她在水中像的大小不变。
10.(24-25八年级上·广东揭阳·期末)如图为普宁市的某水景公园夜景,由于“水清可鉴”,光可以在水面发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”),双塔可以在水中成 (选填“实像”或“虚像”)。春日的公园分外妖娆,鸟语花香、绿柳成荫,“柳荫”是由于光的 形成的。
【答案】 镜面反射 虚像 直线传播
【详解】[1] “水清可鉴”的意思是水清得可以当镜子照,平静的水面可以看做平面镜,所以光可以在水面发生镜面反射。
[2]双塔在水中成像,属于平面镜成像现象,由平面镜成像现象可知,在水中成的是双塔的虚像。
[3]“柳荫”是影子,是由于光的直线传播过程中被柳树遮挡形成的。
三、作图题
11.(24-25八年级上·广东东莞·期末)如题图所示,物体AB放置在平面镜MN前,在镜后放置一块不透光塑料板,请根据平面镜成像的特点画出物体AB的像。
【答案】
【详解】由平面镜成像的特点可知,物体通过平面镜成虚像,像与物关于平面镜对称,塑料板在镜后不影响物体成像。分别作出物体两个端点A、B关于平面镜的对称点,然后用虚线连接,即为物体AB在平面镜中的像,如图所示:
12.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,粤剧艺术博物馆内的演员化妆时,眼睛E先后通过平面镜观察到自己妆容上A、B两点。(B点未画出)
(1)画出眼睛E看见A的光路图。
(2)B点发出的光经过镜面反射后进入眼睛E,通过作图找到B点。
【答案】
【详解】作A关于镜面MN的对称点A′,连接眼睛与A′与镜面相交于一点,即为入射点,连接A与入射点、E与入射点,即为入射光线和反射光线;
过入射点O作法线,根据反射角等于入射角,在法线的下方作入射光线与演员身体交于点B,如图所示:
13.(24-25八年级上·广东佛山·期末)图甲是某同学在平面镜前练习舞蹈的情景,请在图乙中画出该同学矫正脚姿时眼睛(B点)看到脚尖(A点)的光路图。
【答案】
【详解】先根据平面镜成像的特点作出A的像,先通过平面镜作出发光点A的对称点A′,即为A的像。连接像点与眼睛,与平面镜的交点为入射点O,连接AO为入射光线,OB为反射光线。如图所示:
14.(24-25八年级上·广东东莞·期末)在图中画出带箭头的线段经平面镜所成的像。
【答案】
【详解】分别作出带箭头的线段AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为带箭头的线段AB经平面镜所成的像,如图所示:
四、实验题
15.(24-25八年级上·广东湛江·期末)如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材有:带底座的玻璃板、刻度尺、白纸、笔、光屏各一个,两支外形相同的蜡烛A和B。选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的 ;
(2)为了探究像和物的大小关系,点燃一支蜡烛A置于玻璃板前,实验中, (选填“透过”或“不用透过”)玻璃板来观察这支蜡烛的像。然后用另一根完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,前后左右移动蜡烛B,直至看上去与A的像完全重合,由此得出平面镜所成的像和物大小 ;
(3)移走后面的蜡烛B,在其所在的位置上放上光屏,观察发现光屏上 像(选填“有”或“没有”)呈现,说明平面镜所成的像为 (选填“虚”或“实”)像;
(4)小萧在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴 (选填“可能”或“不可能”)被点燃;
(5)在此实验中,玻璃板要求竖直放置在水平桌面上,而小明发现一般汽车的挡风玻璃却不会竖直安装,其主要原因是为了 。
A.造型奇特,为了美观 B.减小外界噪音对车内的干扰
C.增大采光的面积 D.排除因成像造成不安全因素
【答案】(1)位置 (2)透过 相等 (3)没有 虚 (4)不可能 (5)D
【详解】(1)透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,所以选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于确定像的位置。
(2)[1][2]平面镜成像是由于光的反射成像,所以为了探究像和物的大小关系,点燃一支蜡烛A置于玻璃板前,实验中要透过玻璃板来观察这支蜡烛的像,这样才能看到像;然后用另一根完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,前后左右移动蜡烛B,直至看上去与A的像完全重合,说明像与物体大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3)[1][2]实像能用光屏承接,虚像不能。移走后面的蜡烛B,在其所在的位置上放上光屏,观察发现光屏上没有像呈现,说明平面镜所成的像为虚像。
(4)平面镜所成的像为虚像,所以小萧在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴不可能被点燃。
(5)平面镜成的像与物关于平面镜对称。汽车玻璃倾斜放置时,车内人员的像成在挡风玻璃的斜上方,可以避免干扰视线,行车更安全。故选D。
16.(24-25八年级上·广东广州·期末)小白在做探究“平面镜成像特点”的实验:
(1)实验装置如图所示,为顺利完成实验,M应选择玻璃板,目的是 ;
(2)将两个完全相同的蜡烛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。重复实验时,蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B需 玻璃板(选填“靠近”或“远离”),才能与像重合;他多次实验的目的是为了 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”)。
(3)将一块木板紧贴玻璃板背面放置,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。为判断平面镜成像的虚实,小白用光屏替代蜡烛B,然后观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是 像(选填“虚”或“实”)。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 靠近 得到普遍规律
(3) 能 虚
【详解】(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到蜡烛A像的同时。还可以透过玻璃板清楚的看到放在后面的蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)[1]平面镜成像所成的像与物到平面镜的距离相等,并且大小相同,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板,物距减小,像距也减小,它的像靠近玻璃板,则蜡烛B需要靠近玻璃板,才能与像重合。
[2]在“探究平面将成像特点”的实验时,多次改变A的前后位置,重复以上实验,目的是使实验结论具有普遍性,避免结论的偶然性。
(3)[1][2]平面镜成的像是光的反射形成的,蜡烛A发出的光经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,所以人眼在玻璃板前面能看见蜡烛A的像。在其原来蜡烛B的位置上放一光屏,然后直接观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是虚像。
地 城
考点04
光的折射
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,小明用一束光先后从空气斜射入水、玻璃和水晶保持入射角不变,发现水中的折射角r水大于玻璃中的折射角r玻璃。他查询资料得知光在水、水晶、玻璃中的速度关系c水>c水晶>c玻璃。他猜想:入射角不变时,光在介质中速度越快,折射角越大,若他的猜想正确,则在水晶中的折射角r水晶应满足( )
A.r玻璃>r水晶>r水 B.r水晶>r水>r玻璃
C.r水>r水晶>r玻璃 D.r水>r玻璃>r水晶
【答案】C
【详解】光在水中的传播速度大于在玻璃中的传播速度,由图可知,入射角不变时, 光在水中的折射角大于在玻璃中的折射角,故可得光在介质中速度越快,折射角越大。由于光在水、水晶、玻璃中的速度关系为c水>c水晶>c玻璃,所以折射角的关系r水>r水晶>r玻璃。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示,光从空气射向半圆形玻璃砖,她发现折射角小于入射角(折射光线未画出)。针对此实验,以下说法正确的是( )
A.入射角是40°
B.没有发生光的反射
C.折射光线在法线右侧的区域二
D.通过这一次实验现象,就可以得出结论:光在发生折射时,折射角总小于入射角
【答案】C
【详解】A.入射角是入射光线与法线的夹角,图中入射角是50°,故A错误;
B.光从空气射向半圆形玻璃砖,会同时发生反射和折射,故B错误;
C.根据光的折射规律知折射光线和入射光线分别位于法线两侧,且折射光线和入射光线分别位于界面的两侧,所以折射光线在法线右侧的区域二,故C正确;
D.通过这一次实验现象得出结论具有偶然性,因此不能得出光在发生折射时,折射角总小于入射角的结论。故D错误。
故选C。
3.(24-25八年级上·广东广州·期末)一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。以下描述无误的是( )
A.∠NOB是反射角,∠NOC是折射角 B.∠AOM大于∠BON
C.OB是反射光,OC是折射光 D.若光沿CO入射,将沿OA和OB射出
【答案】C
【详解】AC.过入射点O作垂直于界面的垂线即为法线PQ,如图所示:
根据反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,折射光线与入射光线分居法线两侧,光由空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角,可知AO为入射光线、OB为反射光线,OC为折射光线,则∠AOP是入射角,∠BOP是反射角,∠COQ是折射角,故A错误,C正确;
B.根据光的反射规律,反射角等于入射角,即∠BOQ=∠AOP,因而其余角∠AOM一定等于∠BON,故B错误;
D.根据光路是可逆的可知,光若沿CO入射,将沿OA射出,但反射光线在水中,不是OB,故D错误。
故选C。
4.(24-25八年级上·广东汕头·期末)“潭清疑水浅”意思是潭水清澈见底,看起来潭水变浅了,如图四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】人看到池底变浅是由于从池底发出的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得池变浅了,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(24-25八年级上·广东韶关·期末)在平静的湖边常可以看到“云在水中飘,鱼在云上游”的光现象,能解释这两种光现象的光学原理分别是( )
A.光的直线传播 光的反射 B.光的折射 光的直线传播
C.光的反射 光的折射 D.光的反射 光的直线传播
【答案】C
【详解】“云在水中飘”是云在水中成像,属于平面镜成像,这是光的反射现象;“鱼在云上游”,看到的鱼是光的折射形成的虚像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
6.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示的杯中有水,杯底有一块漂亮的小石头(未画出),一束激光照射到水面上。
(1)画出这束激光的反射光线 ;
(2)画出这束激光进入水中的大致光路 ;
(3)逐渐往杯中加水,杯底的光斑会向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)两个同学想用激光笔去照亮水底小石头,小华往他看到的石头的方向照射,小明往他看到的石头的下方照射,能照亮小石头的是 (选填“小华”或“小明”)。
【答案】(1)
(2)
(3)右
(4)小华
【详解】(1)过入射点作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出反射光线,如图所示:
(2)根据折射角小于入射角,在法线右侧的水中画出折射光线。如图所示:
(3)当容器内逐渐加水时,光的折射程度不变,但入射点逐渐抬高且向右移动,由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。
(4)小华能照亮小石子;假设看到的小石子在点A′处,即小石子的像,连接A′和眼睛,交水面于点O,根据光从斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,小石子在A′的下方,确定小石子的位置A处,然后根据光路可逆作图,如图所示:
7.(24-25八年级上·广东佛山·期末)如图,潜水员在水中能看到岸上的建筑物,是光从 斜射入 中时发生的折射现象,潜水员看到建筑物的位置会在它实际位置 (填“下方”、“上方”或“本身”)。
【答案】 空气 水 上方
【详解】[1][2][3]潜水员在水中能看到岸上的建筑物,是建筑物反射的光线从空气斜射入水中时发生的折射现象,此时折射角小于入射角,人逆着折射光线看到的是真实物体上方的虚像。
8.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,一条光线垂直界面AB进入玻璃砖后,在界面AC上只发生反射。
(1)光线垂直界面AB入射时,入射角的度数为 (选填“0°”或“90°”);
(2)在图中画出该光线经界面AC反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线 。
【答案】(1)0° (2)
【详解】(1)由图可知,光线垂直界面AB进入玻璃砖,入射光线与法线重合,入射角为0°。
(2)由图可知,光线垂直界面AB进入玻璃砖,∠A=45°,则射向AC的入射光线与AC的夹角为45°,作出法线,此时的入射角为45°,根据反射角等于入射角,量出反射角为45°,作出反射光线;根据图中几何关系可知,反射光线垂直界面BC进入空气中,传播方向不变,如图所示:
9.(24-25八年级上·广东汕头·期末)如图,小明在A处看不到硬币,这是因为光沿 传播。向杯中缓缓注水后,能看到硬币由于光的 射而产生的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】 直线 折 虚
【详解】[1]小明在A处看不到硬币,是由于光在均匀介质中是沿直线传播的,杯的边缘部分挡住了来自硬币的光线,光线进入不到眼睛,所以眼睛看不到硬币。
[2][3]当杯中缓缓注水后,来自硬币反射的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高)。
10.(24-25八年级上·广东阳江·期末)星期天,小明约小东逛公园。在游玩时看见了一些现象,他俩从物理角度议论起了下列问题。
(1)阳光下,小明看见自己在地面上留下了影子,可以用光的直线传播知识来解释,公园湖边的树木在水中的“倒影”是由光 形成的。人在岸上看见水底的水草,看到的是 (选填“实”或“虚”)像,比真实的水草要 (选填“高”或“低”)些;
(2)小东来到湖边,听到鸟的鸣叫声,潺潺的流水声,说明声音是由物体 产生的,我们是根据 (选填“音调”“音色”或“响度”)区别鸟鸣和流水的声音。
【答案】(1) 反射 虚 高
(2) 振动 音色
【详解】(1)[1]公园湖边的树木在水中的“倒影”是平面镜成像,是由光的反射形成的。
[2][3]人在岸上看见水底的水草,是由水底的水草反射的光线经水面折射,折射光线进入人的眼睛,而人逆着进入人眼的光线看到的是靠上的虚像,因此虚像比真实的水草要高些。
(2)[1]声音是由物体的振动产生的,听到鸟的鸣叫声,潺潺的流水声,都是由物体的振动产生的。
[2]音色表示声音的品质与特色,人能区分鸟鸣和流水的声音,是由音色来区分的。
11.(24-25八年级上·广东惠州·期末)雨后晴朗的夜晚为了不踩到地面上的积水,迎着月光走,地上 (选填“亮处”或“暗处”)是水。教室里不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字,这是由于光线发生了 。射水鱼是一种小型观赏鱼类,它看到水面上方的昆虫其虚像比实际的昆虫位置要 (选填“高”或“低”)。
【答案】 明处 漫反射 高
【详解】[1]光射到水面上发生镜面反射,射到地上发生漫反射。当我们迎着月光走时,镜面反射的光正好射到我们的眼睛,所以看到的亮处(明处)是水;为了不踩到地面上的积水,迎着月光走时应走地上的暗处。
[2]黑板看起来很光滑,其实其表面是凹凸不平的,可以将射来的光线向四面八方反射,是漫反射。这样,教室里不同位置的同学都能看到黑板上的粉笔字。
[3]昆虫在水面上的空气中,射水鱼看到水面上方的昆虫是昆虫反射的光从空气射向水时发生折射所成的虚像。光从空气中斜射入水中,空气中的入射角大于水中的折射角,而射水鱼以为像在折射光线的反向延长线上,则昆虫经过折射形成的虚像比实际的昆虫位置要高。
12.(24-25八年级上·广东梅州·期末)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”如图将景入画。莲叶浮出水面,又倒映在水中。我们看到水中的鱼和莲叶,分别是由 和 (选填“光的直线传播”“光的反射”或“光的折射”)形成的 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】 光的折射 光的反射 虚
【详解】[1][2][3]我们看到水中的鱼,是鱼反射的光线由水中射入空气中时,在水面处发生折射而形成的虚像;我们看到水中的莲叶,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像。
三、作图题
13.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图1,射水鱼射出水柱,击中水面上的昆虫来捕食。如图2经昆虫S的光线a向水面入射,折射光线进入鱼眼。
(1)画出S在水中的像S';
(2)画出a的反射光线和折射光线;
(3)标示出反射角α和折射角β;
(4)若鱼瞄准看见昆虫的下方射水才击中目标,则鱼看见的昆虫的比实际 (选填“高”“低”)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)高
【详解】(1)根据平面镜成像时,像与物关于平面镜对称,作出S点关于水面的对称点S′,S′即为S点在水中的像,如图所示:
(2)先过入射点垂直于水面做出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线右侧的空气中画出反射光线;经昆虫S的光线a向水面入射,折射光线进入鱼眼,据此画出折射光线。如图所示:
(3)反射角是反射光线与法线的夹角;折射角是折射光线与法线的夹角。据此在图中标出反射角α和折射角β。如图所示:
(4)昆虫反射的光线斜射入水中,折射光线靠近法线,射水鱼逆着光线看去,看到的昆虫是变高的虚像。
14.(24-25八年级上·广东深圳·期末)如图所示,一束激光由S点从空气射向水面,请画出它在空气中反射的光路和在水中折射的大致光路。
【答案】
【详解】根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线两侧。用量角器测量出入射角,然后在法线左侧测量出反射角,作出反射光线;光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此在水中法线的左侧作出折射光线的大致方向,如图所示:
15.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图,小明站在池塘边看见水中有一条鱼,A、B两点是鱼的像点或物点,请完成小明看到水中鱼的光路图。
【答案】
【详解】人眼看到的鱼是鱼的虚像,虚像在鱼的实际位置的上方,虚像A与折射光线在同一直线上,先连接AC,AC与水面的交点O为折射点,然后连接BO为入射光线,OC为折射光线。光的传播方向是从B到O,再到C,如图所示:
16.(24-25八年级上·广东广州·期末)小明想用光路图来解释“让硬币出现”的实验。如图1,S是硬币上一点,O是碗边缘上的点,M、N是分居在SO外的两个位置。没加水前,S点发出的一束光a正好经过M点,在碗中加水至图2所示位置后,光线a经水面折射后正好经过N点。请在图2中画出光线a以及这束光经水面的反射光线和折射光线。
【答案】
【详解】没加水前,S点发出的一束光a正好经过M点,加水后该光线在水中的传播径迹不变,故连接S、M交水面于点Q,点Q为入射点,SQ为入射光线a,过点Q作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线QA;加水后光线a经水面折射后正好经过N点,故连接Q、N即为折射光线,如图所示:
17.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,水面上方有一发光点S。
(1)a、b、c是S发出的三束光线,其中一束光线射入水中经过M点,则该束光线是 (选填“a”“b”或“c”),请在图中画出该束光线的折射光线,并标出对应的折射角r ;
(2)请在图中画出S发出的光线通过水面反射后过D点的光路图。
【答案】(1) a 见解析
(2)见解析
【详解】(1)[1][2]光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线应靠近法线,则光线a符合要求;若是光线b射向M点,则传播方向不变,违反了折射规律;若是光线光线c射向M点,则折射角大于入射角,违反了折射规律。故选a。a与水面交点为入射点,连接入射点与M的连线为折射光线,折射光线与法线的夹角为折射角。
(2)作出点S关于水面的对称点S′即为S的像;连接S′D交平面镜于点O为入射点,SO为入射光线,OD为反射光线,如图所示:
18.(24-25八年级上·广东深圳·期末)深圳湾海水清澈见底,水中鱼儿成群。如图中,小安看到水中A处有一条鱼,而B才是鱼的真实位置。现小安利用激光手电筒从S点发出一束光照射到B上,请你在图中完成光路(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】小安看到水中A处有一条鱼,人眼看到的是鱼的虚像,现利用激光手电筒从S点发出一束光,像与激光点在一条直线上,连接S和A,连线与界面有交点,即为入射点,连接B与交点,作出折射光线,如图所示:
四、实验题
19.(24-25八年级上·广东广州·期末)按要求填空。
(1)如图1所示,当太阳的光线照射到日晷的晷针上时,晷针会在其表盘上投下一个清晰的影子。这个影子的长度和方向会随着太阳的移动而不断变化。日晷是古代人用来测量 (选填“时间”或“长度”)的仪器,从早晨到中午,阳光下日晷晷针的影子相对日晷盘面的刻度线是 的,整个日晷相对地面是 的(以上两空均选填“运动”或“静止”)。
(2)小白用如图2所示的实验装置“探究光的反射规律和光的折射特点”,他让一束光从空气中以不同角度射入水中,多次改变入射光的方向,记录的实验数据如表所示。从表中的实验数据可推知:本实验中,当激光与水面成30°入射时,折射角度数为 °;若让光从水射向空气,当入射角为32°时,则光在空气中的折射角为 °。
∠AON/°
0
15
30
45
60
75
80
∠CON/°
0
15
30
45
60
75
80
∠BOM/°
0
11
22
32
40.5
46.5
47.5
【答案】(1) 时间 运动 静止
(2) 40.5 45
【详解】(1)[1]晷针的影子是由于光的直线传播形成的,由于太阳的东升西落,影子的长短和位置随时间发生变化,日晷是古人用来测量时间的仪器。
[2][3]从早晨到中午,阳光下日晷晷针的影子相对日晷盘面的刻度线的位置是变化的,晷针的影子是运动的,整个日晷相对地面的位置不变,是静止的。
(2)[1]本实验中,当激光与水面成30°入射时,入射角为60°,由表格可知,折射角度数为40.5°;
[2]根据光路可逆的特点,若让光从水中斜射入空气中,当入射角为32°,则折射角为原来的入射角为45°。
地 城
考点05
光的色散
一、单选题
1.(24-25八年级上·广东广州·期末)小明用电视机在家里收看“广州共享课堂”,下列说法正确的是( )
A.调节电视机的音量,声音的响度发生改变
B.电视机发出的声音在空气中的传播速度为3×108m/s
C.电视机遥控器利用紫外线实现对电视机的控制
D.电视机画面上的色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
【答案】A
【详解】A.调节电视机的音量,改变声音的大小,即响度,故A正确;
B.电视机发出的声音在空气中的传播速度约为340m/s,故B错误;
C.电视机遥控器是利用红外线来实现对电视机的控制,故C错误;
D.光的三原色是红、绿、蓝,电视机画面上的色彩是由这三种颜色的光混合而成的,故D错误。
故选A。
2.(24-25八年级上·广东广州·期末)如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,从三棱镜射出各种颜色的光,颜色由上而下,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这些不同颜色的光,按照一定的顺序排列,形成太阳的可见光谱。以下说法正确的是( )
A.色光的三原色是白、红、绿
B.图中,看到的紫色的光是紫外线
C.在可见光谱的红端之外的辐射叫做红外线
D.太阳光被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的折射
【答案】C
【详解】A.色光的三原色是红、绿、蓝,故A错误;
B.图中,看到的紫色的光不是紫外线,紫外线看不到,故B错误;
C.我们把红光之外的辐射叫做红外线,故在可见光谱的红端之外的辐射叫做红外线,故C正确;
D.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,故D错误。
故选C。
二、填空题
3.(24-25八年级上·广东梅州·期末)红外线和紫外线经常被应用在电子产品中,它们都属于 (选填“可见光”或“不可见光”)。家中的空调遥控器是靠 (选填“红外线”或“紫外线”)来实现遥控的。手机屏幕上呈现出的多彩画面是由红、蓝、 三种色光混合而成的。
【答案】 不可见光 红外线 绿
【详解】[1]红外线和紫外线经常被应用在电子产品中,是人眼不能看到的光,所以它们都属于不可见光。
[2]家中的空调遥控器的前端有一个发光二极管,按下不同的键时,可以发出不同的红外线,实现对空调机的控制,即家中的空调遥控器是靠红外线来实现遥控的。
[3]由于红、蓝、绿是光的三原色,所以手机屏幕上呈现出的多彩画面是由红、蓝、绿三种色光混合而成的。
4.(24-25八年级上·广东惠州·期末)西枝江公园青山绿水,风景如画。下雨过后,天边挂起拱形的七色彩虹,西枝江的江水如镜,我们在岸上看向江面,有时会看到“鱼”在“云”中游的美景,我们看到的“鱼”是由于光 的而形成的,江中的“云”是由于光的 而形成的。天边上的七色彩虹是一种奇特的光的 现象。
【答案】 折射 反射 色散/折射
【详解】[1]鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就能看到鱼的虚像。
[2]当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,江中的“云”是云反射的光通过水面反射所成的虚像。
[3]当太阳光经过空气中的小水珠后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,由此可知,太阳光为复色光,其实质是光的折射。
5.(24-25八年级上·广东梅州·期末)空调工作时由于 会发出声音,这对我们来说是噪声;遥控器通过发射 外线将空调切换成“睡眠”模式,可以在 减弱噪声(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)。
【答案】 振动 红 声源处
【详解】[1]一切声音都是由于物体振动产生的,空调工作时由于振动会发出声音,这对我们来说是噪声。
[2]红外线由于方向性强可以用于遥控,遥控器通过发射红外线将空调切换成“睡眠”模式。
[3]空调切换成“睡眠”模式,产生的噪声变小,这是在声源处减弱噪声。
6.(24-25八年级上·广东惠州·期末)轿车是常用的交通工具,轿车上有许多地方要利用光的反射。如图所示,轿车中A为观后镜,B为车头灯内的反射镜。A为 ,B应为 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”);汽车中控显示屏上呈现出来的多彩画面,是画面上的色彩由红、 、蓝三种色光混合而成。
【答案】 凸面镜 凹面镜 绿
【详解】[1]观后镜需要能扩大视野,而凸面镜对光有发散作用,可以使看到的范围更广,所以A为凸面镜。
[2]车头灯内的反射镜需要将光会聚,凹面镜对光有会聚作用,能使灯光更亮且照射更远,所以B应为凹面镜。
[3]光的三原色是红、绿、蓝,所以汽车中控显示屏上呈现出来的多彩画面,是画面上的色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成。
7.(24-25八年级上·广东惠州·期末)如图所示是电视上播放天安门升旗时的场景,仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光沿 ;正在播放电视节目的电视机屏幕 (选填“是”或“不是”)光源;电视机屏幕上色彩艳丽的画面是由红、 、蓝三种色光通过适当的比例混合而成。
【答案】 直线传播 是 绿
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播,仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光的直线传播原理。
[2]播放电视节目时电视屏幕能发出光,所以播放电视节目时,电视机屏幕属于光源。
[3]光的三原色是红、绿、蓝。电视上多彩的画面是由红、绿、蓝三种色光混合成的。
8.(24-25八年级上·广东深圳·期末)我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人造彩虹”实验:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的 现象。教室内使用 (选填“红外线”或“紫外线”)灯杀毒消菌。
【答案】 色散 紫外线
【详解】[1]“背日喷乎水,成虹霓之状”描写的是“人工彩虹”,这是喷出的水后,空中有大量的小水滴,太阳光照在这些小水滴上,被分解为绚丽的七色光,也就是光的色散。
[2]紫外线灯能够破坏细菌、病毒等微生物的DNA结构,从而达到杀菌消毒的效果。所以教室内使用紫外线灯杀毒消菌。
三、综合题
9.(24-25八年级上·广东惠州·期末)阅读短文,回答问题。
新能源智能汽车
新能源智能汽车已进入许多家庭,随着科技发展,计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合,已成为汽车产业发展战略方向,如图是款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”,除了可实现调节温度和透明度(透过玻璃的光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)汽车雷达启动后发出 (选填“超”或“次”)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 。
(2)炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小 (选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害;
(3)汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (选填“上方”、“下方”或“正前方”),不妨碍司机视线;
(4)驾驶员从发现情况到采取制动所需要的时间叫反应时间,已知驾驶员的反应时间为0.5s。车在平直公路上匀速行驶的过程中,驾驶员突然发现前方70m处有障碍物,采取制动4.5s后,汽车行驶60m刚好停在障碍物处,则制动前该车行驶速度为 m/s;
(5)驾驶员也可以采用挂空挡滑行的方式让车子停下来,经多次实验得出该车空挡滑行距离与初速度的关系见表。
实验次数
1
2
3
4
5
初速度v/(m•s﹣1)
0
5
10
15
20
滑行距离s/m
0
6.25
25
56.25
100
则车速为8m/s时,该车的滑行距离为 m。
【答案】(1)超 响度 (2)紫 (3)上方 (4)20 (5)16
【详解】(1)[1]倒车雷达运用仿生学,利用超声波工作的。
[2]当改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,改变发声体振动的幅度,即改变声音的响度。
(2)因为大量的紫外线对人体有伤害,长时间照射容易形成皮肤癌,所以单向透光可以有效减小紫外线。
(3)根据平面镜成像,物像关于平面镜对称,所以挡风玻璃所成的像位于上方
(4)制动前该车行驶的路程为
则制动前的速度为
(5)根据表格可知,当速度从0m/s增加到5m/s时,滑行的距离增加量为6.25m;当速度从5m/s增加到10m/s时,滑行的距离增加量为18.75m;当速度从10m/s增加到15m/s时,滑行的距离增加量为31.25m,增加量越来越大,可知不是一次函数变化规律,推导得出,速度与滑行距离满足的关系为
则当速度为8m/s时,滑行的距离为
试卷第1页,共3页
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