2026年山东省青岛市中考物理自主招生复习专项练习：四、光现象专题

2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理 四、光现象专题 一、单选题 1．如图所示是月球的影区分布。当人随地球运动时，要看到日环食，只有当运动到（　　） A．甲区域 B．乙区域 C．丙区域 D．丁区域 2．一束光从真空入射到某一透明物质的表面上后，同时发生了反射和折射现象，如果反射光线跟折射光线之间的夹角为α（α<180°），那么反射光线跟入射光线之间的夹角（　　） A．一定小于180°-α B．一定等于180°-α C．一定大于180°-α D．一定大于 3．足够大的平面镜前有一个直线状的物体，该物体与平面镜既不平行，又不垂直，如图所示。我们在平面镜前任一位置观察该物体的像，不可能看到的形状是（  ） A．一个点 B．一条比物体短的直线段 C．一条与物体等长的直线段 D．一条比物体长的直线段 4．光从真空中射到一块平的透明材料上，设入射角为α，反射光线跟折射光线之间的夹角为β，则下列说法正确的是（　　） A．当α=30°时，β角的范围在120°到150°之间 B．当α=30°时，β角可能大于150° C．β角将随α角的增大而增大，但最大不会到达180° D．β角将随α角的减小而增大，最大也不会到达180° 5．如图所示，光屏和正在旋转着的六面镜都竖直放置，六面镜的横截面为正六边形，一束光垂直通过光屏的小孔，正对六面镜的转轴OO'射来如果镜与光屏的距离为l，六面镜的镜面宽度与l相比可以忽略不计，光屏足够大，那么这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹，其最大距离是（　　） A．2l B．2ltg60° C．2lctg60° D．lctg60° 6．两平面镜垂直放置（如图），一人站在镜前可自由走动（　　） A．在任意位置都能看到自己的一个像 B．最多可看到自己的一个像 C．最多可同时看到自己的两个像 D．最多可同时看到自己的三个像 7．一条光线通过在水中的球形空气泡，表示出射光线的可能是图中的（　　） A．a B．b C．c D．d 8．在光学中，折射率是这样定义的：让光线从真空（空气）射入某介质发生折射，如果入射角是i，折射角是r，则该介质的折射率为。图为某光线通过三棱镜（等腰三角形的顶角为2α）的光路图，则该三棱镜的折射率为（　　） A．tgα B．ctgα C．tg2α D．ctg2α 9．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　） A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 10．如图所示，OA是光从水中射入空气的一条反射光线，若OA与水面夹角60°，关于入射角α、折射光线与法线的夹角β的说法正确的是（　　） A．α=60°，β＜60° B．α=60°，β>60° C．α=30°，β＜30° D．α=30°，β>30° 二、多选题 11．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD处同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　　） A．入射角为30°，界面右侧是空气 B．折射角为45°，界面右侧是玻璃 C．入射角为60°，界面左侧是空气 D．折射角为45°，界面左侧是玻璃 12．身高1.5 m的小明沿直线匀速运动，路灯在行进线路的正上方，某时刻人影的长度为0.6 m，前进4 m后，影长变为1.4 m，则路灯的高度可能为 （　　） A．9 m B．7.5 m C．6 m D．4.5 m 13．如图所示，平面镜M与水平地面的夹角为60°，若把点光源S放在平面镜与水平面的角平分线上，且OS的距离为10cm，光源S的像S′（图中未画出）则（　　）    A．O与S′的连线为竖直方向 B．S与像S′的距离为20cm C．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率3m/s沿SS′连线远离S运动 D．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率6m/s沿SS′连线远离S运动 14．透过蓝色透光玻璃，进行下列观察，所得结论正确的是（　　） A．观察白色物体，可以看到蓝色 B．观察黄色物体，可以看到绿色 C．观察红色物体，可以看到黑色 D．观察任何颜色的物体，看到的都是蓝色 15．有一个点光源S，放在平面镜MN前，若镜MN不动，光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动，如图所示，则光源S在镜中的像S1将（　　） A．以速度2m/s斜向左下运动 B．以速度4m/s沿SO直线方向向右平移 C．以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移 D．在S上看到的像沿S1S方向以速度向S靠近 三、作图题 16．平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置A、B如图所示，C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。 17．如图所示，从一光源发出的光线，经过凸透镜（图中均未画出）折射后，成为会聚光束。会聚光束最边缘的光线是a和b，会聚光束在相交于一点之前，遇到了一个开有孔的平面镜。请用作图方法求出该会聚光束所成的像。 四、计算题 18．如图所示，光源S发出的一束光经镜面反射后进入人眼瞳孔，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这束光是从其像S'发出的。请作出上述过程完整的光路图（保留作图痕迹）。 19．南北向摆放着一面足够高的平面镜A，宽度为1m。甲同学戴着头灯面对A镜站立，乙同学站在甲同学南方4m处，向着甲同学以1m/s的速度匀速靠近，对以下问题进行探究： （1）乙同学从A镜中看到甲同学所戴头灯的时间； （2）若房间内还有个东西向摆放的宽度也为1m的B镜，其位置如图所示。则乙同学再重复刚才的匀速直线运动，请画出她从A中看到头灯的观察范围的光路图。 五、综合题 20．（1）如图甲所示，L为一薄透镜，MN为透镜的主轴，O为透镜的光心，把一个点光源放在透镜的左侧，a、b是点光源发出的光经透镜折射后的两条折射光线。 ①点光源发出的光经透镜折射后成 （选填“实像”或“虚像”）。 ②若L为凸透镜，小明画出如图乙的光路图确定了点光源S的位置，你认为真实的位置应在S点的 （选填“上方”或“下方”）。 （2）若L为一平面镜，a、b是点光源发出的光经反射后的两条反射光线，请在图丙中确定点光源S的位置，并画出反射光线b的入射光线。( ) 21．许多同学喜欢游泳运动，但必须认识到该项运动也潜藏着危险。如图所示，救生员甲坐在泳池边高高的凳子上注视着泳池中的动向，他发现由于泳池边缘的阻挡，泳池底部有一个视觉“盲区”监管不到。 （1）请画一条光线，从盲区边缘的池底处刚好射入救生员甲的眼睛的光路图 ； （2）乙同学能否看到救生员甲的鞋子B通过水面成的“倒影”（鞋子B的虚像） （选填“能”或“不能”），请作出对应的光路图来说明。 22．（1）两条光线通过透镜的光路如图所示，该透镜是 透镜（选填“凸”“凹”），光线a透过玻璃砖，照射在木板上，画出 ： ①光线a穿过玻璃砖的大致光路； ②木板M点在玻璃砖AB平面成的像M'。 （2）如图所示，烛焰S点发出三条光线（图中没画出），经过凸透镜后会聚到S点。 ①请画出图中三条光线对应的入射光线及烛焰S点 ； ②烛焰经凸透镜成的像，相对于物是 的（选填“放大”“缩小”）。 六、科普阅读题 23．准备知识：光能够在其中传播的物质叫媒质。光在同一均匀媒质里转播的路线是直线。当光在不均匀的媒质里传播时，它的路线不再是直线，而会发生弯曲。如太阳光通过地球大气层时，由于大气密度分布不均匀，因而光的传播路线是弯曲的，如图1所示。因此，地球上的人看到的太阳位置要比它的实际位置高。根据上述事实，完成下面题目的有关要求： 在一底面是平面镜、四周是透明玻璃的空鱼缸内注入一定量的水，然后在鱼缸底部均匀地撒上一层砂糖。当砂糖刚全部熔解后，让激光发生器L发出的一束激光从鱼缸的一个侧壁靠近底部处射入。可以观察到激光束在鱼缸底部糖液中的传播路径类似于乒乓球向前运动不断与水平桌面发生碰撞所出现的运动轨迹，如图2所示。请解释出现上述现象的原因。要求在解释过程中能说明。 (1)激光束进入溶液后为什么会按图中所示那样弯曲； (2)在A、B两点处发生了什么现象，并作图表示； (3)粗略说明为什么OA、AB、AC基本相似。 24．王老师在课堂上将一个镀铬的光亮铁球放在燃烧的蜡烛火焰上缓慢转动，让烟尽可能地附着在小球表面上，使其外表面变黑。他解释烟就是未完全燃烧的碳，它能吸附空气而产生空气层。然后待熏黑的铁球冷却后浸没在盛有清水的烧杯中，此时放在水中的铁球变得非常亮。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上的黑色物。当王老师把小铁球从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其放入水中时，出现的现象和前述一样。学生们大惑不解，王老师解释这是一种特殊的光学现象——光的全反射。光从一种介质射入另一种介质时，入射角增大到某一个值，折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生全反射时仍然遵循光的反射定律。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率。 光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象。折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质。光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水对空气来说就是光密介质，而对食用油来说就是光疏介质。 小明通过王老师的这节课学习后制作了一个神奇的魔术箱，如图所示。在空箱子中等高的A、B两点处，一处粘贴彩色脸谱，一处粘贴黑白脸谱，然后往箱子里面逐渐加水至一定量后，透过箱子的透明玻璃处看到黑白色脸谱完全变成彩色脸谱，光线AO从水中射向空气时会沿着OD方向发生全反射，B处脸谱则沿着光线BO从水中射出空气，进入人眼，光路如图所示。小明还与同学分享了他制作魔术箱时要注意的“厚度”和“距离”这两个重要参数。 其实在生活中也有许多利用光的全反射的例子，如光纤通信、钻石等贵重宝石的闪耀光芒、潜水镜、自行车尾灯。 （1）空气相对于食用油是 介质。（选填“光疏”或“光密”） （2）王老师将熏黑的铁球放入水中是光通过 进入 时发生的全反射现象。 （3）小明在制作魔术箱时，彩色脸谱应当粘贴在 处（选填“A”或“B”），对于他分享的两个重要参数中请任选其中一个从制作材料或技巧方面进行具体说明： 。 25．科普阅读题 旋转棱镜测光速 自从光速被证明是有限的之后，科学家们一直在想方设法测量出光速的确切数值。直到1881年，物理学家迈克尔逊想出了一个绝妙的方法来较为准确地测量光速。 如图所示是迈克尔逊测定光速的实验装置示意图，由光源S发出的光照射到正八面棱镜后，沿ABOCD发生多次反射进入观察窗T（图中光线AB与CD平行，SA、BO、OC、DT的长度均可忽略不计），测试者便可以在观察窗T中看到光源S的像。 此时保持光源持续发光，同时使正八面镜开始沿顺时针方向缓慢匀速转动。当由S发出的一束光，以一定的速度，经多次反射刚好传播到D时，若八面镜转速较小，反射面P并未及时转到P′，则由于反射面角度的变化，使反射光线位置的变化，导致在观察窗T中无法看到光源的像。逐渐增大八面镜的转速，当在观察窗中刚好看再次看到光源S的像时，测得AB间的距离及八面镜的转速，结合速度公式即可求得光速。 (1)若某次测量中AB间距离为70km，八面镜转速250圈/s，则八面镜转动1圈所用的时间是 s，反射面P转到 P′时，需要用时 s，此时求得的光速为 m/s（可以用分数表示）。 (2)请你利用2块平面镜，为该实验再设计一套反射系统，以实现相同功能。将你的设计画在方框内。 试卷第8页，共10页 试卷第9页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理 四、光现象专题 一、单选题 1．如图所示是月球的影区分布。当人随地球运动时，要看到日环食，只有当运动到（　　） A．甲区域 B．乙区域 C．丙区域 D．丁区域 【答案】B 【详解】日全食是一条光线都不能到达的区域即丙区；日环食只有边缘的光线能够到达，看起来像个圆环一样，即乙区；除日全食与日环食外，还有日偏食，即甲区域。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．一束光从真空入射到某一透明物质的表面上后，同时发生了反射和折射现象，如果反射光线跟折射光线之间的夹角为α（α<180°），那么反射光线跟入射光线之间的夹角（　　） A．一定小于180°-α B．一定等于180°-α C．一定大于180°-α D．一定大于 【答案】C 【详解】设入射角为i，折射角为r，则作图可得 180°-α=i+r 由于 i+r<2i 故 180°-α=i+r<2i 而2i即为反射光线跟入射光线之间的夹角，因此反射光线跟入射光线之间的夹角一定大于180°-α。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．足够大的平面镜前有一个直线状的物体，该物体与平面镜既不平行，又不垂直，如图所示。我们在平面镜前任一位置观察该物体的像，不可能看到的形状是（  ） A．一个点 B．一条比物体短的直线段 C．一条与物体等长的直线段 D．一条比物体长的直线段 【答案】D 【详解】由平面镜成像特点可知，平面镜所成的像是与物体等大的虚像，所以站在不同位置能看到最长的线段长度是它本身的长度，而不可能看到一条比物体长的直线段。 故选D。 4．光从真空中射到一块平的透明材料上，设入射角为α，反射光线跟折射光线之间的夹角为β，则下列说法正确的是（　　） A．当α=30°时，β角的范围在120°到150°之间 B．当α=30°时，β角可能大于150° C．β角将随α角的增大而增大，但最大不会到达180° D．β角将随α角的减小而增大，最大也不会到达180° 【答案】A 【详解】光从真空中以一定角度入射到另外一种材料上时，同时发生反射和折射现象，入射角等于反射角，折射角小于入射角，如图所示，折射角的大小为，则有 即 当a=30°时，120°<β<150°；如果人射角a增大，折射角也将会增 大，β将减小；如果入射角a减小，折射角也将会减小，β将增大，当a =0°时，折射角也等于0°，此时β=180°，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．如图所示，光屏和正在旋转着的六面镜都竖直放置，六面镜的横截面为正六边形，一束光垂直通过光屏的小孔，正对六面镜的转轴OO'射来如果镜与光屏的距离为l，六面镜的镜面宽度与l相比可以忽略不计，光屏足够大，那么这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹，其最大距离是（　　） A．2l B．2ltg60° C．2lctg60° D．lctg60° 【答案】B 【详解】 以六面镜的其中一个反射面为研究对象，如图，当其从甲位置转至乙位置时，其反射光 线所经过的轨迹如图丙所示，形成两个直角三角形。AB=l，为入射光线，BD和BC为别为反射光线的两侧临界线，CD为这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹， 因为正六边形的每一个外角都是60°，入射光线始终指向正六边形的中心， 所以以丙图中的△ABD为例，∠ABD=60°，则 解得，同理，，所以，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．两平面镜垂直放置（如图），一人站在镜前可自由走动（　　） A．在任意位置都能看到自己的一个像 B．最多可看到自己的一个像 C．最多可同时看到自己的两个像 D．最多可同时看到自己的三个像 【答案】B 【详解】人的位置是S，S在平面镜M中成的像为S’，在平面 镜N中所成的像为S"S在平面镜N中成的像为S°，而S"在平面镜M中所成的像点也是S°，即再次成像的 像点是重合的，所以一共有3个像，如图所示： 但在任意位置都只能看到自己的一个像，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．一条光线通过在水中的球形空气泡，表示出射光线的可能是图中的（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】B 【详解】光从气体传入液体中，气体中的入射角大于液体中的折射角。连接球形空气泡的球心O于各个入射点，即为法线，只有b光线射出时，折射角小于入射角，且折射光线与入射光线应分居法线两侧，如下图所示： 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8．在光学中，折射率是这样定义的：让光线从真空（空气）射入某介质发生折射，如果入射角是i，折射角是r，则该介质的折射率为。图为某光线通过三棱镜（等腰三角形的顶角为2α）的光路图，则该三棱镜的折射率为（　　） A．tgα B．ctgα C．tg2α D．ctg2α 【答案】B 【详解】先作左边界面的斜面的法线，再作右边斜面的法线， 当光线从左边以α角入射时，此时的入射角i=90°-α，让光线从右边可逆方向以α角入射，两入射角相等，由这说明了中间光线和两侧的斜边夹角相等，说明和底边平行，即CD∥BC，则当光线从左边以α角入射时，此时的折射角为 该三棱镜的折射率为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑如图所示。现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　） A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的下方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 【答案】A 【详解】往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射角大于入射角画出折射光线，P点如下图所示： 水面上升至b位置时，光在水中沿直线传播，经水池侧壁反射后，光线从水中斜射向空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线，Q点如下图所示： 通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方，故A符合题意， BCD不符合题意。 故选A。 10．如图所示，OA是光从水中射入空气的一条反射光线，若OA与水面夹角60°，关于入射角α、折射光线与法线的夹角β的说法正确的是（　　） A．α=60°，β＜60° B．α=60°，β>60° C．α=30°，β＜30° D．α=30°，β>30° 【答案】D 【详解】若OA与水面夹角60°，则反射角为 90°-60°=30° 根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此入射角为α=30°，同时当光从水中斜射入空气中时，要发生折射，折射角大于入射角，所以折射角β>30°，故ABC错误，D正确。 故选D。 二、多选题 11．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD处同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　　） A．入射角为30°，界面右侧是空气 B．折射角为45°，界面右侧是玻璃 C．入射角为60°，界面左侧是空气 D．折射角为45°，界面左侧是玻璃 【答案】AD 【详解】 已知是界面，则由图可知，反射光线与界面的夹角 则入射光线与界面的夹角 所以入射角为 而折射光线与界面的夹角 则折射角为 因折射角大于入射角，所以CD的右边是空气，左边是玻璃，故AD正确，BC错误。 故选AD。 12．身高1.5 m的小明沿直线匀速运动，路灯在行进线路的正上方，某时刻人影的长度为0.6 m，前进4 m后，影长变为1.4 m，则路灯的高度可能为 （　　） A．9 m B．7.5 m C．6 m D．4.5 m 【答案】AD 【详解】根据光的直线传播原理，设路灯的高度为，如图所示，当小明向左运动时，根据三角形相似原理，则有 ① ② 联立①②解得：，； 设路灯的高度为，如图所示，当小明向右运动时，根据三角形相似原理，则有 ③ ④ 联立③④解得：，，故AD符合题意，BC不符合题意。 故选AD。 13．如图所示，平面镜M与水平地面的夹角为60°，若把点光源S放在平面镜与水平面的角平分线上，且OS的距离为10cm，光源S的像S′（图中未画出）则（　　）    A．O与S′的连线为竖直方向 B．S与像S′的距离为20cm C．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率3m/s沿SS′连线远离S运动 D．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率6m/s沿SS′连线远离S运动 【答案】AC 【详解】AB．如下图所示，作S的像S'，SS'关于镜面对称，依题意可知，∠MOS=30°，则∠SOM，∠S′OB=90°。所以O与S′的连线为竖直方向；在直角三角形∠AOS中，依题意可知OS的距离为10cm，所以SA的距离为5cm，S与像S′的距离为10cm；故A符合题意，B不符合题意；    CD．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，由图可知，SS′等于OS，所以S′以速率3m/s沿SS′连线远离S运动，故C符合题意，D不符合题意。 故选AC。 14．透过蓝色透光玻璃，进行下列观察，所得结论正确的是（　　） A．观察白色物体，可以看到蓝色 B．观察黄色物体，可以看到绿色 C．观察红色物体，可以看到黑色 D．观察任何颜色的物体，看到的都是蓝色 【答案】AC 【详解】A．白色物体能反射所有颜色的光，但当我们透过蓝色透光玻璃观察时，只有蓝色光能够透过，所以我们看到的白色物体会呈现蓝色。故A正确； B．黄色物体主要反射黄色光，而黄色光被蓝色透光玻璃吸收，无法透过，所以我们看到的应该是黑色，而不是绿色。故B错误； C．观察红色物体。红色物体主要反射红色光，同样地，红色光也被蓝色透光玻璃吸收，无法透过，所以我们看到的也是黑色。故C正确； D．观察任何颜色的物体。由于蓝色透光玻璃只能透过蓝色光，而吸收其他颜色的光，所以我们观察任何颜色的物体时，如果物体本身不反射蓝色光（或反射的蓝色光很少），那么我们看到的都将是黑色或接近黑色的颜色。故D错误。 故选AC。 15．有一个点光源S，放在平面镜MN前，若镜MN不动，光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动，如图所示，则光源S在镜中的像S1将（　　） A．以速度2m/s斜向左下运动 B．以速度4m/s沿SO直线方向向右平移 C．以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移 D．在S上看到的像沿S1S方向以速度向S靠近 【答案】AD 【详解】ABC．根据平面镜成像规律作图如下： 由图可知，光源S在的像S1与S关于平面镜对称，因此像S1的运动轨迹为DB，且速度与光源S的速度相同，即以速度2m/s斜向左下运动，故A符合题意，BC不符合题意； D．由几何定理知，30度角所对的直角边是斜边的一半，假设S点到平面镜的长AB＝2，利用勾股定理可求出S点到平面镜的垂直距离AC＝。因为光源S以速度2m/s沿与镜面成60°角的方向向右匀速直线运动，所以发光点S接近镜面的速度为，而像点接近镜面的速度也是，所以S与像点接近的速度是，故D符合题意。 故选AD。 三、作图题 16．平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置A、B如图所示，C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。 【答案】 【详解】作出小鸟位置A关于水面的对称点A′，即小鸟的像位置。因为C点人看到小鸟和小鱼的像重合，即A'也是小鱼B的像B′，A′C（B′C）与水面交于点O，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如图所示： 17．如图所示，从一光源发出的光线，经过凸透镜（图中均未画出）折射后，成为会聚光束。会聚光束最边缘的光线是a和b，会聚光束在相交于一点之前，遇到了一个开有孔的平面镜。请用作图方法求出该会聚光束所成的像。 【答案】 【详解】分别过入射点垂直镜面作出法线，根据反射角要等于入射角，画出两条反射光线，两条入射光线的交点S即为发光点的位置，再做S的像点S′即可，如图所示： 四、计算题 18．如图所示，光源S发出的一束光经镜面反射后进入人眼瞳孔，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这束光是从其像S'发出的。请作出上述过程完整的光路图（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S的像，人眼感知到的光线路径是从像S'发出的虚光线，连接S'，眼睛交于平面镜于O点，O点为入射点，连接SO即为入射光线，0B为反射光线，如图所示 19．南北向摆放着一面足够高的平面镜A，宽度为1m。甲同学戴着头灯面对A镜站立，乙同学站在甲同学南方4m处，向着甲同学以1m/s的速度匀速靠近，对以下问题进行探究： （1）乙同学从A镜中看到甲同学所戴头灯的时间； （2）若房间内还有个东西向摆放的宽度也为1m的B镜，其位置如图所示。则乙同学再重复刚才的匀速直线运动，请画出她从A中看到头灯的观察范围的光路图。 【答案】（1） 2s；（2）见解析 【详解】解：（1）平面镜所成的像与镜面是对称的，据此做出甲同学通过平面镜A所成的像，完成光路图，如下图所示： 根据相似三角形的知识知道，甲同学到的距离为1m，甲同学到的距离为3m，则 即乙同学从镜中看到甲同学时通过的路程为 由知道，乙同学从镜中看到甲同学的时间为 （2）根据平面镜成像的特点做出甲同学通过B所成的像；然后做出经过A所成的像，光路如下图： 答：（1）乙同学从A镜中看到甲同学所戴头灯的时间2s； （2）图见解析。 五、综合题 20．（1）如图甲所示，L为一薄透镜，MN为透镜的主轴，O为透镜的光心，把一个点光源放在透镜的左侧，a、b是点光源发出的光经透镜折射后的两条折射光线。 ①点光源发出的光经透镜折射后成 （选填“实像”或“虚像”）。 ②若L为凸透镜，小明画出如图乙的光路图确定了点光源S的位置，你认为真实的位置应在S点的 （选填“上方”或“下方”）。 （2）若L为一平面镜，a、b是点光源发出的光经反射后的两条反射光线，请在图丙中确定点光源S的位置，并画出反射光线b的入射光线。( ) 【答案】 虚像 下方 【详解】（1）①[1]反向延长光线a、b，可使其相交于一点S，由图知道，两条光线不能相交于一点，而是反向延长线可以相交于一点，所以，成的一定是虚像，而不是实像。 ②[2]由于凸透镜对光线有会聚作用，所以，若L为凸透镜，则折射光a与b的入射光的交点应在S点的下方。 （2）[3]因为反射光线a垂直于镜面，则其入射反射也垂直于镜面，即光源S在a所在的直线上，先过b光线的入射点垂直镜面作出法线，根据反射角等于入射角在法线上侧指向入射点画出入射光线，入射光线反向延长与a光线的交点S即为发光点S的位置。如图所示 21．许多同学喜欢游泳运动，但必须认识到该项运动也潜藏着危险。如图所示，救生员甲坐在泳池边高高的凳子上注视着泳池中的动向，他发现由于泳池边缘的阻挡，泳池底部有一个视觉“盲区”监管不到。 （1）请画一条光线，从盲区边缘的池底处刚好射入救生员甲的眼睛的光路图 ； （2）乙同学能否看到救生员甲的鞋子B通过水面成的“倒影”（鞋子B的虚像） （选填“能”或“不能”），请作出对应的光路图来说明。 【答案】 能 【详解】（1）[1]由于光在同种均匀介质中是沿直线传播，根据甲的眼睛和泳池边缘的连线作出折射光线，光线从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，据此作出入射光线，如下图所示 （2）[2]先作出甲的鞋子B关于水面的对称点B′即为B的像，连接B′A交平面镜于点O，连接BO即为入射光线，则OA为反射光线，如图所示 由图可知，乙同学能看到救生员甲的鞋子B通过水面成的“倒影”。 22．（1）两条光线通过透镜的光路如图所示，该透镜是 透镜（选填“凸”“凹”），光线a透过玻璃砖，照射在木板上，画出 ： ①光线a穿过玻璃砖的大致光路； ②木板M点在玻璃砖AB平面成的像M'。 （2）如图所示，烛焰S点发出三条光线（图中没画出），经过凸透镜后会聚到S点。 ①请画出图中三条光线对应的入射光线及烛焰S点 ； ②烛焰经凸透镜成的像，相对于物是 的（选填“放大”“缩小”）。 【答案】 凹 缩小 【详解】（1）[1]由图示知，光线经过透镜被发散了，所以经过的透镜是凹透镜。 [2]光线a由空气斜射入玻璃中，则折射角小于入射角，折射光线在玻璃砖中继续传播，在AB界面斜射入空气中，此时的折射角大于入射角，且第二次折射时的入射角等于第一次折射时的折射角，据光的折射现象中光路可逆知，第二次的折射角等于第一次的入射角，所以从玻璃砖折射出来的光线与光线a平行。 木板上的M点在玻璃砖的AB面成像，这时的AB面相当于平面镜，据平面镜的成像原理，先将AB面反向延长，然后过M点作AB的垂线，据像到镜面的距离与物体到镜面的距离，确定像点M'的位置。作图如下： （2）[3]由图示知，经凸透镜折射后的三条光线中：一条经过焦点，此光线的入射光线平行于主光轴；一条经过光心，此光线的入射光线传播方向与折射光线相同，这两条入射光线的交点，即为烛焰S点，连接S与第三个入射点，即为第三条入射光线。所以作图如下： [4]由作出的图示知，烛焰经凸透镜成像时的物距大于像距，所以所成的是缩小、倒立的实像。 六、科普阅读题 23．准备知识：光能够在其中传播的物质叫媒质。光在同一均匀媒质里转播的路线是直线。当光在不均匀的媒质里传播时，它的路线不再是直线，而会发生弯曲。如太阳光通过地球大气层时，由于大气密度分布不均匀，因而光的传播路线是弯曲的，如图1所示。因此，地球上的人看到的太阳位置要比它的实际位置高。根据上述事实，完成下面题目的有关要求： 在一底面是平面镜、四周是透明玻璃的空鱼缸内注入一定量的水，然后在鱼缸底部均匀地撒上一层砂糖。当砂糖刚全部熔解后，让激光发生器L发出的一束激光从鱼缸的一个侧壁靠近底部处射入。可以观察到激光束在鱼缸底部糖液中的传播路径类似于乒乓球向前运动不断与水平桌面发生碰撞所出现的运动轨迹，如图2所示。请解释出现上述现象的原因。要求在解释过程中能说明。 (1)激光束进入溶液后为什么会按图中所示那样弯曲； (2)在A、B两点处发生了什么现象，并作图表示； (3)粗略说明为什么OA、AB、AC基本相似。 【答案】(1)见解析 (2)在A、B两点处发生了反射现象， (3)见解析 【详解】（1）因为在同种均匀介质中，激光是直线传播的。砂糖水溶液的密度不是均匀的，越深密度越大，所以激光传播时发生折射，传播路线是弯曲的。 （2）O向上的半段液体的密度逐渐减小；后半段向下液体的密度逐渐增大，A点最大，当光线发生弯折后射到A点时，因容器底部是平的，相当于平面镜，所以要发生反射，同理，在B处也会发生反射现象，如下图所示： （3）从O、A、B点反射的光方向是一样，同一深度液体密度是相同的，所以光传播规律一样，因此OA、AB、BC基本相似。 24．王老师在课堂上将一个镀铬的光亮铁球放在燃烧的蜡烛火焰上缓慢转动，让烟尽可能地附着在小球表面上，使其外表面变黑。他解释烟就是未完全燃烧的碳，它能吸附空气而产生空气层。然后待熏黑的铁球冷却后浸没在盛有清水的烧杯中，此时放在水中的铁球变得非常亮。好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上的黑色物。当王老师把小铁球从水中取出时，发现熏黑的铁球依然如故，再将其放入水中时，出现的现象和前述一样。学生们大惑不解，王老师解释这是一种特殊的光学现象——光的全反射。光从一种介质射入另一种介质时，入射角增大到某一个值，折射角增大到90°时，折射光线完全消失，只剩下反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生全反射时仍然遵循光的反射定律。光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比叫做折射率。 光从折射率大的介质入射到折射率小的介质才有可能发生全反射现象。折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质。光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水对空气来说就是光密介质，而对食用油来说就是光疏介质。 小明通过王老师的这节课学习后制作了一个神奇的魔术箱，如图所示。在空箱子中等高的A、B两点处，一处粘贴彩色脸谱，一处粘贴黑白脸谱，然后往箱子里面逐渐加水至一定量后，透过箱子的透明玻璃处看到黑白色脸谱完全变成彩色脸谱，光线AO从水中射向空气时会沿着OD方向发生全反射，B处脸谱则沿着光线BO从水中射出空气，进入人眼，光路如图所示。小明还与同学分享了他制作魔术箱时要注意的“厚度”和“距离”这两个重要参数。 其实在生活中也有许多利用光的全反射的例子，如光纤通信、钻石等贵重宝石的闪耀光芒、潜水镜、自行车尾灯。 （1）空气相对于食用油是 介质。（选填“光疏”或“光密”） （2）王老师将熏黑的铁球放入水中是光通过 进入 时发生的全反射现象。 （3）小明在制作魔术箱时，彩色脸谱应当粘贴在 处（选填“A”或“B”），对于他分享的两个重要参数中请任选其中一个从制作材料或技巧方面进行具体说明： 。 【答案】 光疏 水 空气 B 见解析 【详解】（1）[1]根据短文知道“折射率较大的称为光密介质，折射率较小的称为光疏介质。光密介质和光疏介质是相对而言的，例如：水对空气来说就是光密介质，而对食用油来说就是光疏介质。”所以，空气相对于食用油是光疏介质。 （2）[2] [3]熏黑的铁球冷却后浸没在盛有清水的烧杯中，此时放在水中的铁球变得非常亮。由于未完全燃烧的碳，它能吸附空气而产生空气层，此时是因为光通过水进入空气时发生的全反射现象。 （3）[4]由图知道，由B处脸谱则沿着光线BO从水中射出空气，进入人眼，人眼逆着设来的光线看去，感觉B处物体成像在A处，根据题意知道，“透过箱子的透明玻璃处看到黑白色脸谱完全变成彩色脸谱”，所以，A处应是黑白脸谱，B处是彩色脸谱。 [5]AB两端的间距受到透明玻璃放置角度的影响，与魔术箱的“厚度”无关。 25．科普阅读题 旋转棱镜测光速 自从光速被证明是有限的之后，科学家们一直在想方设法测量出光速的确切数值。直到1881年，物理学家迈克尔逊想出了一个绝妙的方法来较为准确地测量光速。 如图所示是迈克尔逊测定光速的实验装置示意图，由光源S发出的光照射到正八面棱镜后，沿ABOCD发生多次反射进入观察窗T（图中光线AB与CD平行，SA、BO、OC、DT的长度均可忽略不计），测试者便可以在观察窗T中看到光源S的像。 此时保持光源持续发光，同时使正八面镜开始沿顺时针方向缓慢匀速转动。当由S发出的一束光，以一定的速度，经多次反射刚好传播到D时，若八面镜转速较小，反射面P并未及时转到P′，则由于反射面角度的变化，使反射光线位置的变化，导致在观察窗T中无法看到光源的像。逐渐增大八面镜的转速，当在观察窗中刚好看再次看到光源S的像时，测得AB间的距离及八面镜的转速，结合速度公式即可求得光速。 (1)若某次测量中AB间距离为70km，八面镜转速250圈/s，则八面镜转动1圈所用的时间是 s，反射面P转到 P′时，需要用时 s，此时求得的光速为 m/s（可以用分数表示）。 (2)请你利用2块平面镜，为该实验再设计一套反射系统，以实现相同功能。将你的设计画在方框内。 【答案】(1) 0.004 5×10-4 (2) 【详解】（1）[1]由题意可知，八面镜转速250圈/s，则八面镜转动1圈所用的时间为 [2][3]AB之间的距离L=70km，由题意可知，光传播2个AB距离所用的时间与八面镜转过圈所用的时间相等，故 所以光的传播速度为 （2）根据题意可知，反射光线和入射光线是平行，利用两个平面镜可以使之相互垂直，即可达到目的，作图如下： 试卷第2页，共22页 试卷第3页，共22页 学科网（北京）股份有限公司 $