内容正文:
专题02 光现象(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 4
基础通关 4
通关01 光的直线传播 4
通关02 光的反射 5
通关03 平面镜成像 7
通关04 光的折射 8
通关05 光的色散 10
能力通关 11
03·真题诊断练 17
1.【新情境·结合“皮影戏”考察光的直线传播】“皮影戏”是一种用兽皮或纸板做成人物角色来表演故事的民间戏剧形式。当用灯光照射角色时,屏幕上便会出现影子,如图所示。“皮影戏”的形成原理是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的色散 D.光的直线传播
2.【新角度·结合古诗词考察光的直线传播】古诗词不仅意境优美,还蕴含丰富的物理知识,如“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”描绘了光学现象。下面诗句中,与“群峰倒影山浮水”原理不同的是( )
A.掬水月在手,弄花香满衣 B.举杯邀明月,对影成三人
C.床前明月光,疑是地上霜 D.野旷天低树,江清月近人
3.【新考法·结合古诗词考察平面镜成像特点】有一首小诗:“白头一老子,骑驴去饮水,岸上蹄踏蹄,水中嘴对嘴。”关于诗句包含的物理知识解释错误的是( )
A.“水中嘴对嘴”是光的反射形成的
B.其中的一个“嘴”是另一个“嘴”的实像
C.若以其中一个正远离水面的“嘴”为参照物,另一个“嘴”是运动的
D.如果其中一个“嘴”距水面10cm,那么两个“嘴”之间的距离为20cm
4.【新情景·结合中国优秀传统文化考察光的反射】如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”,我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来看到自己在水中的像。下列说法正确的是( )
A.你在水中所成的像是实像 B.你看到的像是由水面反射形成的
C.你靠近水面,水中的像逐渐变大 D.你靠近水面,水中的像远离水面
5.【新角度·结合现代科技考察光的反射】西安至十堰高速铁路西十高铁是陕西“米”字形高铁网中重要的一“捺”,5月18日,西安西十高架梁架设任务全部完成,为后续无砟轨道施工奠定了坚实基础。如图所示是无人机拍摄的建设现场,下列有关说法正确的是( )
A.阳光中的紫外线可以灭菌,也可以用来遥控无人机
B.铁路桥在地面上的影子是由光的反射形成的
C.工人的马甲呈现绿色是因为马甲反射绿光
D.工人们能从各个角度观察到施工设备是因为光的漫反射不遵循光的反射定律
6.【新角度·结合高新科技考察平面镜成像特点】“复兴号”高铁卫生间内为方便乘客整理仪容配备了平面镜(如图)。关于乘客在平面镜中的像下列说法正确的是( )
A.乘客靠近平面镜时,像的大小改变,像与乘客的距离变小
B.乘客远离平面镜时,像的大小不变,像与乘客的距离变大
C.平面镜所成的像是实像,所以能够被光屏承接
D.平面镜所成的像是虚像,是由于光的折射形成的
7.【新角度·结合日常生活考察光的折射和色散】小梅在某旅游区看到“云在水中飘,鱼在云上游”的景象,“鱼在云上游”是来自鱼的光通过水面 形成的虚像和来自云的光通过水面形成的虚像同时出现的现象。我们在研究平静水面产生的反射现象时,忽略了镜面的材质等因素的影响,构建了 的模型。在各种不同的色光中,白光是一种 (选填“单色光”或“复色光”)。
8.【新角度·结合日常生活考察光的折射】如图所示,一束光线斜射向水面,请画出反射光线和折射光线。
9.【新角度·结合历史文化考察平面镜成像】小丽去参观秦兵马俑时,导游说兵马俑与当时的真人一样大,小丽想通过兵马俑了解秦朝人的身高。为满足这一愿望,博物馆计划把兵马俑放在馆内玻璃橱窗里,如图所示,当游客站在玻璃橱窗前某一位置时,观察橱窗玻璃上自己的像和兵马俑就可以体验了。请你帮助博物馆完善以下设计:
(1)为方便比较身高最好在橱窗外地面上画个标记,当站在这个标记上时游客在橱窗玻璃上的像会与兵马俑有部分重合。这个标记到玻璃的距离应 (选填“大于”“等于”或“小于”)兵马俑到玻璃的距离;
(2)为方便游客观赏,橱窗里的展品一般放在高出橱窗外地面的台子上。你觉得体验馆橱窗里的兵马俑应放在 (选填“高出地面的台子上”或“与地面一样高的平面上”)更能方便游客体验,当游客靠近橱窗玻璃时会发现自己的像大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)关于体验馆橱窗周围的环境灯光设计应该采用以下四个方案中的 方案。
A.橱窗内外都明亮 B.橱窗内外都黑暗
C.橱窗内亮、橱窗外暗 D.橱窗内暗、橱窗外亮
通关01 光的直线传播
1.“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.火星 D.地球
2.下列我国古代计时工具中,利用光沿直线传播的是( )
A.日晷 B.滴漏
C.香钟 D.沙漏
3.为了提醒车辆司机夜晚注意中小学生道路安全,校服上增加了反光警示条,下列说法正确的是( )
A.校服上的反光条是光源
B.光在透明介质中一定沿直线传播
C.光被反光条反射后传播速度大于3×108m/s
D.能够看到校服是因为光在衣服表面发生了反射
4.下列现象中,可用“光沿直线传播”解释的是( )
A.树下的光斑 B.湖面的倒影
C.“折断”的筷子 D.雨后的彩虹
5.一些成语蕴含了生活中的物理知识,“震耳欲聋”是在形容声音的 很大,“立竿见影”是光的 形成的,“刻舟求剑”中若做出水底的剑是运动的判断,则选取的参照物应该是 。
6.“墙上的立体纸蝴蝶随灯光翻飞,光的摇曳赋予了它们新的生命。”如图甲,是最近网上流行的光影蝴蝶,将蝴蝶的轮廓画出、剪下,再将轮廓剪成两半,立于墙上。打开灯光,蝴蝶的影子便与立着的纸蝴蝶构成了完整的蝴蝶。改变光源的位置,影子的位置也随之改变,看起来好像蝴蝶随灯光起舞一样。某时刻,蝴蝶A和B(用标杆表示)及它们的影子A'和B'如图乙所示,请在乙图中通过作图找到光源的位置P。
通关02 光的反射
7.如图,是小明在旅行途中拍摄的一张照片,水潭中石山的倒影清晰可见,石山后可看到石山的影子。下列说法正确的是( )
A.石山的影子是由光的折射形成的 B.石山在水中的倒影和石山大小相等
C.石山的倒影是由光的直线传播形成的 D.石山在水中的倒影是实像
8.如图所示,小明同学为了探究光反射时的规律,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ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.入射光线远离ON时,反射光线也远离ON
B.为了便于观察,纸板ENF最好用光滑的白色纸板
C.此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
D.纸板向后折,纸板上看不到反射光线,此时反射光线与入射光线不在同一平面内
9.如图所示,太阳光与水平地面成60°角,用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底,平面镜镜面与入射光线的夹角为 。
10.2025年春节是首个非遗版春节,贴春联和放鞭炮等春节传统活动都能让人们感受到节日的吉祥和喜庆,春联上的祝福语是由于光发生了 (选填“反射”或“折射”)现象映入人眼的,鞭炮声是由于 振动而产生,并传入人耳的。
11.最近“镜子是怎么知道纸背后的东西?”火爆网络,其实镜子本身“不知道”纸背后的东西,人之所以能看到镜子里“物体”,是因为光的反射,如图所示,假设AB是平面镜;CD是书本,请在图中画出人眼(在P点)在平面镜中看到物体S像的光路图。
12.在做“探究光的反射定律”的实验时,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板垂直于平面镜。
(1)实验中还需要的测量工具是 ;
(2)将一束光贴着纸板沿方向射向点,在纸板上看到反射光线,若将一束光贴着纸板沿方向射到点,光将沿图中的 方向射出。因为在反射现象中,光路具有 性;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束,此现象说明: 。
通关03 平面镜成像
13.“掬水月在手,弄花香满衣”,月亮在中国传统文化中占有重要地位,中国古人的“明月情结”体现在他们对月亮的深深迷恋和丰富的情感寄托上。下列现象中与“掬水月在手”的光学原理相同的是( )
A.鱼翔浅底 B.杯弓蛇影
C.如影随形 D.海市蜃楼
14.如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小亮准备了两支完全相同的蜡烛A和B,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。下列说法正确的是( )
A.蜡烛A所成的像可以用光屏承接
B.蜡烛A靠近玻璃板时像的大小不变
C.为了更好的观察像的位置,应点燃蜡烛B
D.多次改变蜡烛A的位置是为了减小误差
15.如图,将大小和形状相同的红、蓝圆环粘成“8”字,将其竖直放入水中,下边的蓝环刚好浸没(图中只是操作)。关于在水面上方看到的现象,判断正确的是( )
A.看到水中的蓝环是光的折射所成的等大虚像
B.红环在水中的“倒影”是光的反射所成的等大虚像
C.红环在水中的“倒影”比水面上的红环更明亮
D.红环在水中的“倒影”和看到的蓝环完全重合
16.小柒爷爷走向家里安装在竖直墙壁的穿衣镜,这一过程中他在穿衣镜中所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);以镜中爷爷的像为参照物,爷爷是 。
17.京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录,如图所示为一位京剧演员,请在图中画出演员的眼睛O通过平面镜看到帽子上A点的像。
18.某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的是: ;
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且 (选填“已点燃”或“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 ;
(3)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜面对称,小轿车倾斜的前挡风玻璃就是利用这个原理设计的,这样设计的作用是: ;
(4)如图丙所示,是本实验结论在实际生活中的一个应用,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m。
通关04 光的折射
19.中国的古诗词、成语和俗语中蕴含着丰富的物理知识。下列现象与“潭清疑水浅”的形成原因相同的是( )
A.“绿树浓荫夏日长” B.“楼台倒影入池塘”
C.“一道残阳铺水中” D.“霁雨当空飞彩虹”
20.如图所示,武汉东湖樱花在湖面形成美丽的倒影,下列选项中与樱花倒影的成因相同的是( )
A.图甲:《墨子》中最早记载的“小孔成像”
B.图乙:在窗户下通过自制潜望镜能观察到窗外的物体
C.图丙:海市蜃楼
D.图丁:手影
21.一束单色光从空气斜射入水中时,在界面处同时发生反射现象和折射现象,如图所示。下列说法正确的是( )
A.OA为反射光线,OC为折射光线 B.折射角小于反射角
C.若入射角增大,反射角将增大,折射角将减小 D.光若沿CO入射,将沿OA和OB出射
22.胡胜同学在湘江河畔看到两岸垂柳成荫,景色优美,他惊奇地发现“鱼在云中游,鸟在水中飞”。胡胜所看到水中的“鸟”,是由于光的 形成的;看到的“鱼”比实际位置 (选填“浅”或“深”)。
23.用如图所示的装置探究光的反射、折射现象及其特点。激光笔发出的一束光从空气中斜射到半圆形玻璃砖,如图是折射光线,请你画出入射光线和反射光线。
24.一种液面升降监测装置的原理图如图所示。一束光从空气射到某液面上的O点,经折射后,照射到液体中B点的鹅卵石上,A点为反射光在容器壁上形成的光点,则岸上的人们看到的鹅卵石 (选填“在B点上方”,“在B点下方”或“就在B点”);若保持入射光方向不变,仅使液面下降,则A点的位置会 (选填“向上移动”“向下移动”或“保持不变”)。
通关05 光的色散
25.如图所示是某学校的白蓝相间校服,当同学们身着校服走进只有红色光源的房间时,上衣会呈现出( )
A.红蓝相间 B.全部黑色
C.全部红色 D.红黑相间
26.下列关于光现象的分析,正确的是( )
A.人能看见皎洁的月亮,因为月亮是光源
B.阳光透过茂密的树叶在地面上形成许多圆光斑,这些光斑是树叶的影子
C.岸上的人看到水中鱼的位置要比实际的浅一些,因为光从空气进入水发生了折射
D.雨后后天空中美丽的彩虹是太阳光被悬浮在空中的小水珠色散而产生的
27.下列与光现象有关的说法中在确的是( )
A.空调遥控器是利用紫外线来控制空调的
B.雨过天晴,美丽的彩虹悬挂在天空,彩虹是太阳光在传播时遇到水滴发生的色散现象
C.红色的月季花在阳光下十分鲜艳是因为它吸收了红色光
D.红外线测温仪是通过测温枪发出红外线来测体温
28.如图是池塘中盛开的荷花,荷叶呈现绿色是因为荷叶 (选填“吸收”或“反射”)绿光;荷花在荷叶上的影子是由于光的 形成的。若水面下降,水中的荷花倒影到水面的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
29.如图所示为光的三基色的示意图,图中的区域2应标 色,医院常用到紫外线灭菌灯和B型超声波检测仪,假设紫外线和超声波的传播速度分别为v1、v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。
1.2024年3月23日,应巴基斯坦邀请,中国人民解放军仪仗司礼大队代表团参加了巴基斯坦国庆阅兵式,中国元素再次大放异彩。当中国人民解放军礼宾迈着威武整齐步伐经过主席台时,台上全体嘉宾及现场观众自发起立、热烈鼓掌,阅兵解说员兴奋地用中文高呼“中巴友谊万岁”!生动展示了中巴之间牢不可破的战略合作伙伴关系。下列关于礼兵在行进时说法不正确的是( )
A.铿锵有力的脚步声是由振动产生的
B.整个队列整齐划一,现场观众是通过光沿直线传播来判断的
C.以礼兵为参照物,礼兵手举的中国红旗是时运动的
D.礼兵方队匀速前进、动作标准,他们做的是机械运动
2.在探究平面镜成像特点的实验中,下列说法与事实相符的是( )
A.如图甲,当蜡烛远离玻璃板时,像将会变小
B.如图乙,在玻璃板后竖直放置一纸板,人在任何位置都看不到像
C.如图丙,若玻璃板的高度为蜡烛高度的一半,像的高度也为蜡烛高度的一半
D.如图丁,若玻璃板与水平桌面不垂直,像仍与蜡烛关于玻璃板对称
3.如图所示的光现象,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,烛焰通过小孔在光屏上成倒立的虚像,且像的形状与小孔形状有关
B.乙图中,漫反射的反射光线杂乱无章,所以漫反射不遵循光的反射定律
C.丙图中,岸上的人看到水中的鱼,是光的折射形成的实像
D.丁图中,激光笔发出的一束光入射到某种液体中,其光路表明该液体是不均匀的
4.在容器底部产生一个光斑,如图,下列操作将使光斑向左移动的是( )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角增大
B.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移
C.保持激光射入的角度不变,使水面下降
D.保持激光射入的角度不变,使水面上升
5.航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区,工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜,使航天员可以通过镜子看到按钮,解决视线受阻的问题,下列与造成“视野盲区”的原因及小面镜所应用的物理知识一致的是( )
A.①和② B.①和③ C.③和④ D.②和④
6.暑假里,小涵在清澈的溪边玩耍时,发现水中的石块看起来比实际位置更浅。当她尝试用树枝去触碰石块时,总是戳到石块的“上方”。结合光的折射原理,以下解释正确的是( )
A.光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角,导致视觉偏差
B.人眼看到的石块是光的反射形成的虚像,位置比实际更高
C.光从水中斜射入空气时发生折射,形成的虚像位置比石块实际位置浅一些
D.水的温度影响了光的传播路径,使光线发生弯曲
7.如图所示,这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题:一方面是驾驶员视野盲区,右转弯车身阻挡形成视野盲区,它是由光的 造成的;二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带,这是由车厢的长度造成的。汽车的倒车雷达是利用 (选填“超声波”、“次声波”、“红外线”、“紫外线”)来工作的。
8.绵阳夜晚当涪江三桥上的灯光点亮时,涪江水上实景与江中“倒影”交相辉映,形成一幅绚丽多彩的图案。已知三桥下涪江水深为2m,桥上一彩灯距水面12m,则该彩灯的“倒影”距水面 m;若涪江水再上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距 m。
9.如图,音乐喷泉是利用播放的音乐来控制水柱,达到与音乐同步的效果。音乐声越洪亮水柱就会越高,控制水柱高度的是声音的 (填声音的特性),达到与音乐同步的效果。喷泉附近会比较凉爽,这是因为喷泉周围大量的小水滴 时(填物态变化名称),要从空气中 热量,从而降低空气温度。水柱颜色变换是通过电脑控制红、 、蓝三原色光的亮暗并照射到水柱上实现的。
10.2024年10月1日,连接澳门与大陆的第四条跨海大桥“澳门大桥”正式开通,大桥全长约公里,其中跨海段长公里,跨海桥限速为,连接跨海桥与岸边道路的引桥限速为。夜幕来临,当澳门大桥的灯点亮时,海上实景与海中“倒影”交相辉映形成一幅绚丽多彩的画面如图乙。综合上述材料回答问题。
(1)大桥通车前要及时发现桥梁结构是否存在裂缝、腐蚀等缺陷,常用的超声波探伤仪能快速、准确地检测出材料质量,这是利用了声能传递 。汽车行驶过程中,能听到轮胎滚动的噪声,这是由于汽车轮胎滚动过程中排挤空气,使轮胎橡胶 而发声的。
(2)夜晚,映在平静海面上大桥的“倒影”是桥的 选填“影子”“实像”或“虚像”;若引桥下水深5m,桥上一彩灯距水面10m,则该彩灯的“倒影”距水面 m。
(3)澳门大桥全部引桥的长度为 km;假如汽车能按限速要求通过引桥与跨海桥,需要时间最少约为 h。
11.塔式热发电系统的一项关键技术是能追踪太阳的定日镜,请在图中画出反射光线。
12.如图为实验小组“探究光的反射定律”的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,且F板可绕ON转动。
次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
30°
30°
3
40°
40°
(1)实验中选取激光笔作为光源,主要是因为激光具有 的特点;
(2)为了研究反射光和入射光的位置关系,可过O点作一条垂直于平面镜的虚线来辅助研究,称这条虚线为 ;
(3)让一束光沿AO贴着纸板射向平面镜M,在纸板F上可看到反射光OB的径迹。为了留下可观察测量的痕迹,你的操作是 ;
(4)三次改变入射角的大小,用量角器测得数据如上表所示,可得出结论: ;
(5)把F板向后折,如图乙所示,无法在F板上看到反射光。请你设计一种验证反射光还存在的方法: 。
13.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 ,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 ;
(2)接下来观察光从空气中进入水中的传播情况,小华应想办法保证 相同,她的做法是:将光屏竖直放入水槽中(使线段MM'水平),并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从 点向O点射入;
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线),通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 ;
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则 射出的折射光线更远离法线。
14.“仙女飞天”魔术表演中:位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女 A’,实质是挡板后的演员A 在平面镜中的 (选填“实”或“虚”)像,请在图中作出平面镜的位置 ,仙女在向上飞的过程中,以观众为参照物,仙女是 (选填“运动”或“静止”)的。
15.小明探究光的反射定律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。他将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)实验中,从各个方向能看到纸板ABCD上光的传播路径,说明光在纸板上发生了 反射;
(2)图甲中,反射角的大小为 °;
(3)如图乙所示,将纸板与入射光束同步以ON为轴旋转一定角度,是否仍能在纸板ABCD上看到反射光? ;
(4)画出图丙中入射光线AO对应的反射光线。
16.阅读《智能汽车》并回答题
智能汽车
新能源智能汽车进入许多家庭,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。
图甲是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”,它可实现调节温度和透明度,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。
车内配有汽车抬头显示(如图乙)又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理(如图丙),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,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)寒冷天气行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现一层“白雾”,这是水蒸气 形成的(填物态变化名称),调节玻璃温度即可除雾;
(2)HUD将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像于驾驶员的正前方,这是由于光的 (选填“反射”或“折射”)形成的。某驾驶员驾驶过程中发现HUD使挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”、“靠近”)挡风玻璃。
命题点01 光的直线传播
1.(2023·广东·中考真题)如题图所示,在阳光照射下,广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子,影子形成的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
2.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”,先打开A灯,在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像,再打开B灯,鸡蛋的影像明亮了许多,同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是 ,鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是 。
命题点02 光的反射
3.(2025·广东·中考真题)如图所示探究光的反射定律实验中,入射角为 度;增大入射角,则反射角 ;将纸板NOF沿ON向后翻折,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
4.(2024·广东深圳·中考真题)巴黎奥运会即将开幕,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿 传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆 的光进入达达同学的眼睛。
5.(2023·广东·中考真题)如题图所示,点光源S发出的一束光射向平面镜O点,请画出反射光线(保留作图痕迹)。
命题点03 平面镜成像
6.(2022·广东·中考真题)“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 m。
7.(2025·广东广州·中考真题)如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像;
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像 ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.(2023·广东广州·中考真题)如图,S为光源,画出①光线a的反射光线;②S在平面镜中的像。
9.(2022·广东深圳·中考真题)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 (选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点 ;
(4)图中哪里存在错误: 。
命题点04 光的折射
10.(2021·广东·中考真题)小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿 传播.小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
11.(2025·山东日照·中考真题)某同学在碗中放一枚硬币,慢慢蹲下,当低至某一观察位置时,就看不到硬币了,如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水,在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了,如图乙所示。这是光的 现象,后来看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
12.(2022·广东广州·中考真题)如图,一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后,在界面AB上只发生反射,在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
命题点05 光的色散
13.(2025·广东深圳·中考真题)演员对着镜子画脸谱,镜子里面呈现出了演员的像,大圣同学和吴斌同学对此现象解释正确的是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
14.(2024·广东广州·中考真题)如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
15.(2022·广东深圳·中考真题)下列说法错误的是( )
A.月亮是光源 B.灯光秀的光----光的直线传播
C.桥的倒影----光的反射 D.彩虹------光的色散
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专题02 光现象(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 6
基础通关 6
通关01 光的直线传播 6
通关02 光的反射 9
通关03 平面镜成像 12
通关04 光的折射 16
通关05 光的色散 19
能力通关 22
03·真题诊断练 33
1.【新情境·结合“皮影戏”考察光的直线传播】“皮影戏”是一种用兽皮或纸板做成人物角色来表演故事的民间戏剧形式。当用灯光照射角色时,屏幕上便会出现影子,如图所示。“皮影戏”的形成原理是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的色散 D.光的直线传播
【答案】D
【详解】影子的形成是由于光线被不透明物体阻挡,在物体后方形成暗区,这是光沿直线传播的结果,故“皮影戏”的形成原理是光的直线传播,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.【新角度·结合古诗词考察光的直线传播】古诗词不仅意境优美,还蕴含丰富的物理知识,如“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”描绘了光学现象。下面诗句中,与“群峰倒影山浮水”原理不同的是( )
A.掬水月在手,弄花香满衣 B.举杯邀明月,对影成三人
C.床前明月光,疑是地上霜 D.野旷天低树,江清月近人
【答案】C
【详解】“群峰倒影山浮水”, 群峰的倒影是由于光在水面发生反射,形成山的虚像。
A.“掬水月在手,弄花香满衣”,掬水月在手,是由于月亮反射的光在水面发生反射,形成月亮的虚像,故A不符合题意;
B.“举杯邀明月,对影成三人”,明月和诗人以及诗人的影子恰恰合成三人,诗人在酒中的倒影是由于光在水面发生反射,形成诗人的虚像,故B不符合题意;
C.“床前明月光,疑是地上”,月光在均匀、透明的介质中传播,是光的直线传播现象,故C符合题意;
D.“野旷天低树,江清月近人”,明月倒映在水中更与人相近,月亮反射的光在水面发生反射,形成月亮的虚像,故D不符合题意。
故选C。
3.【新考法·结合古诗词考察平面镜成像特点】有一首小诗:“白头一老子,骑驴去饮水,岸上蹄踏蹄,水中嘴对嘴。”关于诗句包含的物理知识解释错误的是( )
A.“水中嘴对嘴”是光的反射形成的
B.其中的一个“嘴”是另一个“嘴”的实像
C.若以其中一个正远离水面的“嘴”为参照物,另一个“嘴”是运动的
D.如果其中一个“嘴”距水面10cm,那么两个“嘴”之间的距离为20cm
【答案】B
【详解】A.驴在岸边饮水,水面上就会出现驴子的像,这是光的反射形成的虚像,与平面镜成像原理是相同的,因此会形成“嘴对嘴”的情境,故A正确,不符合题意;
B.平面镜成的像是虚像,故B错误,符合题意;
C.若以其中一个正远离水面的“嘴”为参照物,另一个“嘴”与参照物之间发生了位置的变化,是运动的,故C正确,不符合题意;
D.如果其中一个“嘴”距水面10cm,另一个“嘴”到水面的距离也为10cm,那么两个“嘴”之间的距离为20cm,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.【新情景·结合中国优秀传统文化考察光的反射】如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”,我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来看到自己在水中的像。下列说法正确的是( )
A.你在水中所成的像是实像 B.你看到的像是由水面反射形成的
C.你靠近水面,水中的像逐渐变大 D.你靠近水面,水中的像远离水面
【答案】B
【详解】A.人在水中成像是平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故A错误;
B.人看到的像是平面镜成像,是由于光在水面的反射形成的,故B正确;
C.平面镜成等大的像,人靠近水面,水中的像大小不变,故C错误;
D.平面镜成像时,物与像到平面镜的距离始终相等,人靠近水面,水中的像也靠近水面,故D错误。
故选B。
5.【新角度·结合现代科技考察光的反射】西安至十堰高速铁路西十高铁是陕西“米”字形高铁网中重要的一“捺”,5月18日,西安西十高架梁架设任务全部完成,为后续无砟轨道施工奠定了坚实基础。如图所示是无人机拍摄的建设现场,下列有关说法正确的是( )
A.阳光中的紫外线可以灭菌,也可以用来遥控无人机
B.铁路桥在地面上的影子是由光的反射形成的
C.工人的马甲呈现绿色是因为马甲反射绿光
D.工人们能从各个角度观察到施工设备是因为光的漫反射不遵循光的反射定律
【答案】C
【详解】A.阳光中的紫外线可以灭菌,可以用来遥控无人机的红外线,故A错误;
B.铁路桥在地面上的影子是由光的直线传播形成的,故B错误;
C.不透明物体的颜色是反射的色光决定的,工人的马甲呈现绿色是因为马甲反射绿光,吸收其它色光,故C正确;
D.工人们能从各个角度观察到施工设备是因为光的漫反射,漫反射遵循光的反射定律,故D错误。
故选C。
6.【新角度·结合高新科技考察平面镜成像特点】“复兴号”高铁卫生间内为方便乘客整理仪容配备了平面镜(如图)。关于乘客在平面镜中的像下列说法正确的是( )
A.乘客靠近平面镜时,像的大小改变,像与乘客的距离变小
B.乘客远离平面镜时,像的大小不变,像与乘客的距离变大
C.平面镜所成的像是实像,所以能够被光屏承接
D.平面镜所成的像是虚像,是由于光的折射形成的
【答案】B
【详解】A.根据平面镜成像的特点,像与物的大小相等,像与物到平面镜的距离相等,因此乘客靠近平面镜时,像的大小不变,像与乘客的距离变小,故A错误;
B.根据平面镜成像的特点,像与物的大小相等,像与物到平面镜的距离相等,因此乘客远离平面镜时,像的大小不变,像与乘客的距离变大,故B正确;
CD.平面镜所成的像是由于光的反射,所以所成的像是虚像,虚像不能被光屏承接,故CD错误。
故选B。
7.【新角度·结合日常生活考察光的折射和色散】小梅在某旅游区看到“云在水中飘,鱼在云上游”的景象,“鱼在云上游”是来自鱼的光通过水面 形成的虚像和来自云的光通过水面形成的虚像同时出现的现象。我们在研究平静水面产生的反射现象时,忽略了镜面的材质等因素的影响,构建了 的模型。在各种不同的色光中,白光是一种 (选填“单色光”或“复色光”)。
【答案】 折射 理想化 复色光
【详解】[1]人眼看到的“鱼”是鱼反射的光由水中射向空气中时发生折射,人眼逆着折射光线看过去,所形成的虚像,其位置比实际位置高。
[2]理想化模型是对实际问题的理想化处理,即突出主要因素,忽略次要因素,所以我们在研究平静水面产生的反射现象时,为了方便问题的研究,忽略了镜面的材质等因素的影响,构建了理想化的模型。
[3]白光是复色光,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。
8.【新角度·结合日常生活考察光的折射】如图所示,一束光线斜射向水面,请画出反射光线和折射光线。
【答案】
【解析】【小题1】根据光的反射规律(反射角等于入射角),以及折射规律(当光从空气中写射入水中时,折射角小于入射角),光路如下图所示:
9.【新角度·结合历史文化考察平面镜成像】小丽去参观秦兵马俑时,导游说兵马俑与当时的真人一样大,小丽想通过兵马俑了解秦朝人的身高。为满足这一愿望,博物馆计划把兵马俑放在馆内玻璃橱窗里,如图所示,当游客站在玻璃橱窗前某一位置时,观察橱窗玻璃上自己的像和兵马俑就可以体验了。请你帮助博物馆完善以下设计:
(1)为方便比较身高最好在橱窗外地面上画个标记,当站在这个标记上时游客在橱窗玻璃上的像会与兵马俑有部分重合。这个标记到玻璃的距离应 (选填“大于”“等于”或“小于”)兵马俑到玻璃的距离;
(2)为方便游客观赏,橱窗里的展品一般放在高出橱窗外地面的台子上。你觉得体验馆橱窗里的兵马俑应放在 (选填“高出地面的台子上”或“与地面一样高的平面上”)更能方便游客体验,当游客靠近橱窗玻璃时会发现自己的像大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)关于体验馆橱窗周围的环境灯光设计应该采用以下四个方案中的 方案。
A.橱窗内外都明亮 B.橱窗内外都黑暗
C.橱窗内亮、橱窗外暗 D.橱窗内暗、橱窗外亮
【答案】(1)等于
(2) 与地面一样高的平面上 不变
(3)D
【详解】(1)因为平面镜成像时像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,当游客在橱窗玻璃上的像要与兵马俑有部分重合时,所以这个标记到玻璃的距离应等于兵马俑到玻璃的距离。
(2)[1]为方便比较游客与兵马俑的身高,应使兵马俑与人在同一个水平面上,所以体验馆橱窗里的兵马俑应放在与地面一样高的平面上。
[2]橱窗玻璃可视为平面镜,根据平面镜成像规律,像与物体大小始终相等,与物体到镜面的距离无关。因此,当游客靠近玻璃时,其像的大小不变。
(3)游客要看到自己在橱窗玻璃上的像,是因为游客反射的光线经橱窗玻璃反射后进入人眼。要使像更清晰,进入人眼的这部分反射光线应越多越好,所以橱窗外应较亮,橱内较暗,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
通关01 光的直线传播
1.“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.火星 D.地球
【答案】A
【详解】A.太阳自身能发光,是光源,故A符合题意;
B.月亮自身不能发光,不是光源,故B不符合题意;
C.火星自身不能发光,不是光源,故C不符合题意;
D.地球自身不能发光,不是光源,故D不符合题意。
故选A。
2.下列我国古代计时工具中,利用光沿直线传播的是( )
A.日晷 B.滴漏
C.香钟 D.沙漏
【答案】A
【详解】A.日晷通过太阳照射晷针在晷面上形成影子来计时,影子的形成原理是光沿直线传播被不透明物体遮挡;故A符合题意;
B.滴漏利用水流速度恒定的特性,通过容器内水位变化计量时间,与光学原理无关;故B不符合题意;
C.香钟依靠燃烧香柱的长度变化计时,燃烧过程涉及化学变化而非物理光学现象;故C不符合题意;
D.沙漏通过细沙在重力作用下匀速流动来计时,其原理属于力学范畴。故D不符合题意。
故选A。
3.为了提醒车辆司机夜晚注意中小学生道路安全,校服上增加了反光警示条,下列说法正确的是( )
A.校服上的反光条是光源
B.光在透明介质中一定沿直线传播
C.光被反光条反射后传播速度大于3×108m/s
D.能够看到校服是因为光在衣服表面发生了反射
【答案】D
【详解】A.校服上的反光条是靠反射发光,自身不能发光,不是光源,故A错误;
B.光在同一种透明均匀介质中沿直线传播,故B错误;
C.光在空气中的传播速度约为3×108m/s,故C错误;
D.能够看到校服是因为光在衣服表面发生了漫反射,故D正确。
故选D。
4.下列现象中,可用“光沿直线传播”解释的是( )
A.树下的光斑 B.湖面的倒影
C.“折断”的筷子 D.雨后的彩虹
【答案】A
【详解】A.树下的光斑是太阳通过树叶间的缝隙形成的像,属于小孔成像现象,其原理是光沿直线传播,故A符合题意。
B.湖面的倒影是物体在水面形成的像,类似于平面镜成像,属于光的反射现象,故B不符合题意。
C.筷子在水中看起来“折断”,是因为光从水中斜射入空气中时发生了光的折射,折射光线偏离法线,人眼逆着折射光线看去,感觉筷子的位置发生了偏移,属于折射现象,故C不符合题意。
D.雨后的彩虹是太阳光经过空气中的小水珠时发生色散,其本质是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
5.一些成语蕴含了生活中的物理知识,“震耳欲聋”是在形容声音的 很大,“立竿见影”是光的 形成的,“刻舟求剑”中若做出水底的剑是运动的判断,则选取的参照物应该是 。
【答案】 响度 直线传播 船
【详解】[1]“震耳欲聋”形容声音很大,而声音的大小指的是响度,所以这里是形容声音的响度很大。
[2]“立竿见影”是因为光沿直线传播,杆子挡住了光,在杆子后面形成影子,所以是光的直线传播形成的。
[3]“刻舟求剑”中,水底的剑相对于船的位置发生了变化,所以若判断水底的剑是运动的,选取的参照物应该是船。
6.“墙上的立体纸蝴蝶随灯光翻飞,光的摇曳赋予了它们新的生命。”如图甲,是最近网上流行的光影蝴蝶,将蝴蝶的轮廓画出、剪下,再将轮廓剪成两半,立于墙上。打开灯光,蝴蝶的影子便与立着的纸蝴蝶构成了完整的蝴蝶。改变光源的位置,影子的位置也随之改变,看起来好像蝴蝶随灯光起舞一样。某时刻,蝴蝶A和B(用标杆表示)及它们的影子A'和B'如图乙所示,请在乙图中通过作图找到光源的位置P。
【答案】
【详解】根据光的直线传播原理,光源发出的光沿直线传播,照射到物体上形成影子。所以,连接A与A′并反向延长,连接B与B′并反向延长,两条延长线的交点就是光源的位置P,如图所示:
通关02 光的反射
7.如图,是小明在旅行途中拍摄的一张照片,水潭中石山的倒影清晰可见,石山后可看到石山的影子。下列说法正确的是( )
A.石山的影子是由光的折射形成的 B.石山在水中的倒影和石山大小相等
C.石山的倒影是由光的直线传播形成的 D.石山在水中的倒影是实像
【答案】B
【详解】A.石山的影子,是由光沿直线传播形成的,故A错误;
BCD.石山在水中的倒影,类似于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,且平面镜成像中物与像大小相等,故B正确,CD错误;
故选B。
8.如图所示,小明同学为了探究光反射时的规律,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ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.入射光线远离ON时,反射光线也远离ON
B.为了便于观察,纸板ENF最好用光滑的白色纸板
C.此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
D.纸板向后折,纸板上看不到反射光线,此时反射光线与入射光线不在同一平面内
【答案】A
【详解】A.入射光线远离ON时,即入射光线远离法线时,入射角增大,则反射角也增大,反射光线也远离法线,即反射光线会远离ON,故A正确;
B.为了便于观察,纸板ENF最好用粗糙的白色纸板,因为粗糙的白色纸板发生漫反射,能够从各个方向清楚的观察到纸板上的光线,故B错误;
C.使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆,只要将一束光沿着反射光线方向射向O点,观察相对应的反射光线的射出方向即可证明光路是否可逆,故C错误;
D.纸板NOF向前或向后折,由于纸板NOF与纸板NOE不再同一平面上,故在纸板NOF上看不到反射光线,但此时反射光线、入射光线仍在同一平面内,故D错误。
故选A。
9.如图所示,太阳光与水平地面成60°角,用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底,平面镜镜面与入射光线的夹角为 。
【答案】
【详解】因太阳光(入射光线)与水平面成,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为,则入射角、反射角均为; 所以平面镜与入射光线的夹角为。
10.2025年春节是首个非遗版春节,贴春联和放鞭炮等春节传统活动都能让人们感受到节日的吉祥和喜庆,春联上的祝福语是由于光发生了 (选填“反射”或“折射”)现象映入人眼的,鞭炮声是由于 振动而产生,并传入人耳的。
【答案】 反射 空气
【详解】[1][2]春联上的祝福语能被人看到,是因为光线照射到春联表面后,发生了反射现象,反射光线进入人的眼睛; 声音是由物体的振动产生的,鞭炮声是由于鞭炮爆炸引起空气振动而产生,并通过空气传入人耳的。
11.最近“镜子是怎么知道纸背后的东西?”火爆网络,其实镜子本身“不知道”纸背后的东西,人之所以能看到镜子里“物体”,是因为光的反射,如图所示,假设AB是平面镜;CD是书本,请在图中画出人眼(在P点)在平面镜中看到物体S像的光路图。
【答案】
【详解】先通过平面镜作出物体S的对称点,即为S的像;连接交平面镜于点O,O为入射点,连接SO即为入射光线,OP为反射光线;如图所示:
12.在做“探究光的反射定律”的实验时,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板垂直于平面镜。
(1)实验中还需要的测量工具是 ;
(2)将一束光贴着纸板沿方向射向点,在纸板上看到反射光线,若将一束光贴着纸板沿方向射到点,光将沿图中的 方向射出。因为在反射现象中,光路具有 性;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束,此现象说明: 。
【答案】(1)量角器
(2) 可逆
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】(1)为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器。
(2)[1][2]由于光的反射中,光路是可逆的,原来光从EO入射,沿OF反射,若沿FO入射,则会沿OE方向射出。
(3)将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,左右两半部分不在同一平面内,入射光线在左半部分,反射光线不在右半部分,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
通关03 平面镜成像
13.“掬水月在手,弄花香满衣”,月亮在中国传统文化中占有重要地位,中国古人的“明月情结”体现在他们对月亮的深深迷恋和丰富的情感寄托上。下列现象中与“掬水月在手”的光学原理相同的是( )
A.鱼翔浅底 B.杯弓蛇影
C.如影随形 D.海市蜃楼
【答案】B
【详解】“掬水月在手” 是平面镜成像现象,其光学原理是光的反射。
A.“鱼翔浅底” 是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像,看到的是鱼的虚像位置比实际位置偏高,故A不符合题意;
B.“杯弓蛇影” 是墙上的弓在杯子中形成的倒影,是光的反射现象,与 “掬水月在手” 的光学原理相同,故B符合题意;
C.“如影随形” 是由于光沿直线传播,物体挡住了光而形成的影子,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,光线发生折射而形成的虚像,故D不符合题意。
故选B。
14.如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小亮准备了两支完全相同的蜡烛A和B,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。下列说法正确的是( )
A.蜡烛A所成的像可以用光屏承接
B.蜡烛A靠近玻璃板时像的大小不变
C.为了更好的观察像的位置,应点燃蜡烛B
D.多次改变蜡烛A的位置是为了减小误差
【答案】B
【详解】A.虚像不能成在光屏上,蜡烛A所成的像是虚像,不可以用光屏承接,故A错误;
B.平面镜成的像与物大小相等,蜡烛A靠近玻璃板时,物的大小不变,像的大小不变,故B正确;
C.如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰,从而对实验造成影响。所以,为了使成像清晰,更好的观察像的位置,蜡烛B不点燃,故C错误;
D.实验中多次实验的目的有求平均值,减小误差或者避免实验的偶然性,得到普遍规律。本实验中多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律,故D错误。
故选B。
15.如图,将大小和形状相同的红、蓝圆环粘成“8”字,将其竖直放入水中,下边的蓝环刚好浸没(图中只是操作)。关于在水面上方看到的现象,判断正确的是( )
A.看到水中的蓝环是光的折射所成的等大虚像
B.红环在水中的“倒影”是光的反射所成的等大虚像
C.红环在水中的“倒影”比水面上的红环更明亮
D.红环在水中的“倒影”和看到的蓝环完全重合
【答案】B
【详解】A.水中的蓝环反射的光通过水面折射进入人的眼中,所以水中看到的蓝环是光的折射所成的虚像,大小不相等,故A错误;
B.红环的倒影属于平面镜成像,是光的反射所成的等大虚像,故B正确;
C.反射和折射是同时发生的,所以一部分光会进入水中使红环在水中的“倒影”比水面上的红环更暗一些,故C错误;
D.红环的倒影是光的反射形成的,蓝环的像是光的折射形成的,所以从水面上方可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合。故D错误。
故选B。
16.小柒爷爷走向家里安装在竖直墙壁的穿衣镜,这一过程中他在穿衣镜中所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);以镜中爷爷的像为参照物,爷爷是 。
【答案】 不变 运动的
【解析】【小题1】[1][2]平面镜所成的像为正立、等大的虚像,则当爷爷向穿衣镜走去时,所成的像的大小不变;以像为参照物,爷爷与像距离在不断减小,有位置上的变化,所以爷爷是运动的。
17.京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录,如图所示为一位京剧演员,请在图中画出演员的眼睛O通过平面镜看到帽子上A点的像。
【答案】
【详解】作出A点关于镜面的对称点A′,即为A点的像A′的位置;连接像点A′与眼睛O交平面镜于点Q,Q为入射点,连接AQ为入射光线,连接QO为反射光线。如图所示:
18.某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的是: ;
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且 (选填“已点燃”或“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 ;
(3)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜面对称,小轿车倾斜的前挡风玻璃就是利用这个原理设计的,这样设计的作用是: ;
(4)如图丙所示,是本实验结论在实际生活中的一个应用,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 未点燃 等大
(3) 仍然 见解析
(4)5
【详解】(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)[1]如果点燃玻璃板后方的蜡烛②,②的烛焰的光线透过平面镜,干扰对①的烛焰的光经平面镜反射后的反射光,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛②不需要点燃。
[2]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直至蜡烛②与蜡烛①的像完全重合,说明像与物大小相等。
(3)[1]平面镜成像时,像与物关于镜面对称,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将仍然与蜡烛①关于镜面对称。
[2]小轿车前挡风玻璃是倾斜的,汽车内物体的像成在汽车的前上方,司机看前方道路时,车内物体的像不会影响司机的视线。
(4)视力表到平面镜的距离是3m,由于平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是3m,所以视力表在镜中的像与被测者间的距离l=3m+3m-1m=5m
通关04 光的折射
19.中国的古诗词、成语和俗语中蕴含着丰富的物理知识。下列现象与“潭清疑水浅”的形成原因相同的是( )
A.“绿树浓荫夏日长” B.“楼台倒影入池塘”
C.“一道残阳铺水中” D.“霁雨当空飞彩虹”
【答案】D
【详解】“潭清疑水浅”指人看到水底形成的像,像的位置比物体的实际位置要浅,是光的折射现象。
A.“绿树浓荫夏日长”中的“浓荫”是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.“楼台倒影入池塘”中的“倒影”属于平面镜成像,是光的反射现象,故B不符合题意;
C.“一道残阳铺水中”中的“残阳”属于平面镜成像,是光的反射现象,故C不符合题意;
D.“霁雨当空飞彩虹”中的“彩虹”是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散,是由于光的折射形成的,故D符合题意。
故选D。
20.如图所示,武汉东湖樱花在湖面形成美丽的倒影,下列选项中与樱花倒影的成因相同的是( )
A.图甲:《墨子》中最早记载的“小孔成像”
B.图乙:在窗户下通过自制潜望镜能观察到窗外的物体
C.图丙:海市蜃楼
D.图丁:手影
【答案】B
【详解】樱花在湖面形成的倒影是光的反射现象,平静的湖面相当于平面镜,樱花的倒影是平面镜成像,由光的反射形成。
A.小孔成像的原理是光的直线传播,与樱花倒影的成因(光的反射)不同,故A不符合题意;
B.自制潜望镜是利用两块平面镜反射光线,从而能观察到窗外的物体,其原理是光的反射,与樱花倒影的成因相同,故B符合题意;
C.海市蜃楼是光的折射现象,由于空气疏密不均匀,光发生折射形成的虚像,与樱花倒影的成因(光的反射)不同,故C不符合题意;
D.手影是由于光的直线传播,光被手挡住,在后面形成影子,与樱花倒影的成因(光的反射)不同,故D不符合题意。
故选B。
21.一束单色光从空气斜射入水中时,在界面处同时发生反射现象和折射现象,如图所示。下列说法正确的是( )
A.OA为反射光线,OC为折射光线
B.折射角小于反射角
C.若入射角增大,反射角将增大,折射角将减小
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB出射
【答案】B
【详解】A.根据光的反射定律和折射定律,反射光线和入射光线位于法线两侧,折射光线和入射光线也位于法线两侧。所以图中AO为入射光线、OB为反射光线、OC为折射光线,故A错误。
B.光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,而反射角等于入射角,所以折射角小于反射角,故B正确。
C.若入射角增大,根据光的反射定律和折射规律,反射角和折射角都将增大,故C错误。
D.根据光路可逆性,光若沿CO入射,将沿OA出射,反射在水介质中,不会沿OB出射,故D错误。
故选B。
22.胡胜同学在湘江河畔看到两岸垂柳成荫,景色优美,他惊奇地发现“鱼在云中游,鸟在水中飞”。胡胜所看到水中的“鸟”,是由于光的 形成的;看到的“鱼”比实际位置 (选填“浅”或“深”)。
【答案】 反射 浅
【详解】[1]水中的“鸟”,是空中的鸟在水中所成的像,是由于光的反射形成的。
[2]看到的“鱼”,是光的折射形成的虚像,虚像的位置比鱼的实际位置浅。
23.用如图所示的装置探究光的反射、折射现象及其特点。激光笔发出的一束光从空气中斜射到半圆形玻璃砖,如图是折射光线,请你画出入射光线和反射光线。
【答案】
【详解】由图直接连接激光笔和折射光线得到入射光线,再根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线。如图所示:
24.一种液面升降监测装置的原理图如图所示。一束光从空气射到某液面上的O点,经折射后,照射到液体中B点的鹅卵石上,A点为反射光在容器壁上形成的光点,则岸上的人们看到的鹅卵石 (选填“在B点上方”,“在B点下方”或“就在B点”);若保持入射光方向不变,仅使液面下降,则A点的位置会 (选填“向上移动”“向下移动”或“保持不变”)。
【答案】 在B点上方 向下移动
【详解】[1]鹅卵石反射出的光,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,入射角小于折射角,岸上的人们逆着折射光线看到的是变浅的鹅卵石的虚像,这个像在鹅卵石的上方,即在B点上方。
[2]入射光线方向不变,当液面下降时,入射点向下移动,入射角和折射角都不变,A点的位置会向下移动,如图所示
通关05 光的色散
25.如图所示是某学校的白蓝相间校服,当同学们身着校服走进只有红色光源的房间时,上衣会呈现出( )
A.红蓝相间 B.全部黑色
C.全部红色 D.红黑相间
【答案】D
【详解】白色物体能反射所有颜色的光。当白色部分的上衣处于只有红色光源的房间时,白色部分会反射红色光,所以白色部分看起来是红色的。
蓝色物体只反射蓝色光,吸收其他颜色的光。在只有红色光源的房间里,蓝色部分的上衣会吸收红色光,没有光被反射出来,所以蓝色部分看起来是黑色的。
因此,当同学们身着白蓝相间的校服走进只有红色光源的房间时,上衣会呈现出红黑相间的颜色,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26.下列关于光现象的分析,正确的是( )
A.人能看见皎洁的月亮,因为月亮是光源
B.阳光透过茂密的树叶在地面上形成许多圆光斑,这些光斑是树叶的影子
C.岸上的人看到水中鱼的位置要比实际的浅一些,因为光从空气进入水发生了折射
D.雨后后天空中美丽的彩虹是太阳光被悬浮在空中的小水珠色散而产生的
【答案】D
【详解】A.自身能发光的物体叫做光源,月亮本身不发光,在夜晚能看见月亮,那是因为月亮是靠反射太阳的光,故A错误;
B.沿直线传播的阳光透过树叶间的缝隙在地面上留下圆形的光斑,是小孔成像现象,圆形光斑是太阳的像,故B错误;
C.水中的鱼反射的光从水中斜射入空气时,折射光线远离法线,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去,看到水中鱼的位置要比实际的浅一些,即这是因为光从水中进入空气中时发生了折射现象,故C错误;
D.太阳光是白光,通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。彩虹是太阳光传播中被空中水滴色散而产生的,故D正确。
故选D。
27.下列与光现象有关的说法中在确的是( )
A.空调遥控器是利用紫外线来控制空调的
B.雨过天晴,美丽的彩虹悬挂在天空,彩虹是太阳光在传播时遇到水滴发生的色散现象
C.红色的月季花在阳光下十分鲜艳是因为它吸收了红色光
D.红外线测温仪是通过测温枪发出红外线来测体温
【答案】B
【详解】A.红外线有良好的方向性,空调遥控器是利用红外线来控制空调的,故A错误;
B.彩虹是太阳光在传播时遇到水滴发生折射和反射共同形成的,是光的色散现象,故B正确;
C.不透明物体的颜色是反射的色光决定的,红色的月季花在阳光下十分鲜艳是因为它反射了红色光,故C错误;
D.物体温度越高,向外辐射红外线越强,红外线测温仪是通过接收人体发出的红外线来测体温的,故D错误。
故选B。
28.如图是池塘中盛开的荷花,荷叶呈现绿色是因为荷叶 (选填“吸收”或“反射”)绿光;荷花在荷叶上的影子是由于光的 形成的。若水面下降,水中的荷花倒影到水面的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 反射 直线传播 变大
【详解】[1]物体的颜色由其反射的色光决定。荷叶呈现绿色是因为它吸收了其他颜色的色光,只反射绿色的光,这些反射的绿光进入人眼,人就感知到荷叶是绿色的。
[2]影子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。
[3]平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,像与物大小相等,像物连线与镜面垂直,像物到平面镜的距离相等。水中的“荷花”到水面的距离跟荷花到水面的距离有关,若水面下降,荷花到水面的距离变大,则水中的“荷花”即荷花的倒影到水面的距离也变大。
29.如图所示为光的三基色的示意图,图中的区域2应标 色,医院常用到紫外线灭菌灯和B型超声波检测仪,假设紫外线和超声波的传播速度分别为v1、v2,则v1 v2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 白 >
【详解】[1]光的三基色是红、绿、蓝,三色混合后产生的颜色是白色,故中间区域2表示的是三种色复合后是白色。
[2]光在空气中的传播速度与光在真空中的传播速度差不多,约为,声音在空气中的传播速度是340m/s;由此可见,光在空气中的传播速度远远大于声音在空气中的传播速度,紫外线属于光,超声波属于声,所以v1>v2。
1.2024年3月23日,应巴基斯坦邀请,中国人民解放军仪仗司礼大队代表团参加了巴基斯坦国庆阅兵式,中国元素再次大放异彩。当中国人民解放军礼宾迈着威武整齐步伐经过主席台时,台上全体嘉宾及现场观众自发起立、热烈鼓掌,阅兵解说员兴奋地用中文高呼“中巴友谊万岁”!生动展示了中巴之间牢不可破的战略合作伙伴关系。下列关于礼兵在行进时说法不正确的是( )
A.铿锵有力的脚步声是由振动产生的
B.整个队列整齐划一,现场观众是通过光沿直线传播来判断的
C.以礼兵为参照物,礼兵手举的中国红旗是时运动的
D.礼兵方队匀速前进、动作标准,他们做的是机械运动
【答案】C
【详解】A.声音是由物体的振动产生的,铿锵有力的脚步声是由振动产生的,故A正确,不符合题意;
B.现场观众根据光沿直线传播来判断整个队列整齐划一,故B正确,不符合题意;
C.以礼兵为参照物,礼兵手举的中国红旗相对于礼兵的位置没有发生改变,礼兵手举的中国红旗是静止的,故C错误,符合题意;
D.物理学里,把物体位置的变化叫做机械运动,礼兵方队匀速前进,他们做的是机械运动,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.在探究平面镜成像特点的实验中,下列说法与事实相符的是( )
A.如图甲,当蜡烛远离玻璃板时,像将会变小
B.如图乙,在玻璃板后竖直放置一纸板,人在任何位置都看不到像
C.如图丙,若玻璃板的高度为蜡烛高度的一半,像的高度也为蜡烛高度的一半
D.如图丁,若玻璃板与水平桌面不垂直,像仍与蜡烛关于玻璃板对称
【答案】D
【详解】A.根据平面镜成像规律可知,物和像的大小相等,当蜡烛远离玻璃板时,像的大小不变,故A不符合题意;
B.平面镜成像是从物体发出的光线被平面镜反射进入人眼中所成的虚像,在玻璃板后竖直放置一纸板,不影响虚像的形成,在蜡烛一侧仍然可以看到像,故B不符合题意;
C.根据平面镜成像规律可知,物和像的大小相等,若玻璃板的高度为蜡烛高度的一半,像的高度仍然等于蜡烛的高度,故C不符合题意;
D.根据平面镜成像规律可知,像与物关于平面镜对称,即使玻璃板与水平桌面不垂直,像仍与蜡烛关于玻璃板对称,故D符合题意。
故选D。
3.如图所示的光现象,下列说法中正确的是( )
A.甲图中,烛焰通过小孔在光屏上成倒立的虚像,且像的形状与小孔形状有关
B.乙图中,漫反射的反射光线杂乱无章,所以漫反射不遵循光的反射定律
C.丙图中,岸上的人看到水中的鱼,是光的折射形成的实像
D.丁图中,激光笔发出的一束光入射到某种液体中,其光路表明该液体是不均匀的
【答案】D
【详解】A.烛焰通过小孔在光屏上成倒立的实像,且像的形状与小孔形状无关,故A错误;
B.漫反射是指反射光线射向各个方向的反射现象,其原因是反射面粗糙不平,但漫反射仍然遵循光的反射定律,故B错误;
C.岸上的人看到水中的鱼,是由于光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼的虚像,故C错误;
D.若液体是均匀的,光在其中会沿直线传播;若液体不均匀,光的传播方向会发生偏折,图中激光笔的光在液体中传播路径弯曲,表明光发生了折射,说明该液体是不均匀的,故D正确。
故选D。
4.在容器底部产生一个光斑,如图,下列操作将使光斑向左移动的是( )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角增大
B.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移
C.保持激光射入的角度不变,使水面下降
D.保持激光射入的角度不变,使水面上升
【答案】D
【详解】A.保持水面高度和入射点不变,使激光的入射角增大,激光束远离法线时,此时折射光线远离法线,折射角变大,光斑会向右移动,故A不符合题意;
B.保持水面高度不变,使激光笔向右平移,则入射光线和折射光线都向右平移,所以光斑右移,故B不符合题意;
CD.保持激光射入角度不变,使水面上升(由水平实线到水平虚线),如下图所示
入射点向左移动,则光斑向左移动;同理使水面下降,入射点向右移动,则光斑向右移动,故D符合题意,C不符合题意。
故选D。
5.航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区,工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜,使航天员可以通过镜子看到按钮,解决视线受阻的问题,下列与造成“视野盲区”的原因及小面镜所应用的物理知识一致的是( )
A.①和② B.①和③ C.③和④ D.②和④
【答案】A
【详解】航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区,是由于光沿直线传播造成的;工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜,使航天员可以通过镜子看到按钮,利用了光的反射。日全食是光的直线传播形成的;太阳灶是由光的反射形成的;铅笔“弯折”是光的折射现象;雨后彩虹是光的色散想象,是由光的折射形成的;综上所述,与造成“视野盲区”的原因及小面镜所应用的物理知识一致的是①和②,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.暑假里,小涵在清澈的溪边玩耍时,发现水中的石块看起来比实际位置更浅。当她尝试用树枝去触碰石块时,总是戳到石块的“上方”。结合光的折射原理,以下解释正确的是( )
A.光从空气斜射入水中时,折射角大于入射角,导致视觉偏差
B.人眼看到的石块是光的反射形成的虚像,位置比实际更高
C.光从水中斜射入空气时发生折射,形成的虚像位置比石块实际位置浅一些
D.水的温度影响了光的传播路径,使光线发生弯曲
【答案】C
【详解】当她尝试用树枝去触碰石块时,总是戳到石块的“上方”,是因为水下的石头反射的光线射入空气中时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射后的光线看到的是石头的虚像,位置比实际位置浅,故C正确,ABD错误。
故选C。
7.如图所示,这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题:一方面是驾驶员视野盲区,右转弯车身阻挡形成视野盲区,它是由光的 造成的;二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带,这是由车厢的长度造成的。汽车的倒车雷达是利用 (选填“超声波”、“次声波”、“红外线”、“紫外线”)来工作的。
【答案】 直线传播 超声波
【详解】[1]已知光在同种均匀介质中沿直线传播,故汽车转弯时,由于车身部位的阻挡会形成一定的视野盲区,所以,视野盲区是由光的直线传播造成的。
[2]因为超声波具有直线传播、方向性好、成本低、稳定性好等特点,所以,汽车的倒车雷达通常利用超声波来工作。
8.绵阳夜晚当涪江三桥上的灯光点亮时,涪江水上实景与江中“倒影”交相辉映,形成一幅绚丽多彩的图案。已知三桥下涪江水深为2m,桥上一彩灯距水面12m,则该彩灯的“倒影”距水面 m;若涪江水再上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距 m。
【答案】 12 23
【详解】[1]岸上物体在水中形成“倒影”时,水面相当于平面镜。因为彩灯距水面12m,由于平面镜所成的像与物体到镜面的距离相等,所以该彩灯的“倒影”距水面也是12m。
[2]若涪江水再上涨0.5m,则彩灯距水面的距离为
那么该彩灯的“倒影”距水面也是11.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距
9.如图,音乐喷泉是利用播放的音乐来控制水柱,达到与音乐同步的效果。音乐声越洪亮水柱就会越高,控制水柱高度的是声音的 (填声音的特性),达到与音乐同步的效果。喷泉附近会比较凉爽,这是因为喷泉周围大量的小水滴 时(填物态变化名称),要从空气中 热量,从而降低空气温度。水柱颜色变换是通过电脑控制红、 、蓝三原色光的亮暗并照射到水柱上实现的。
【答案】 响度 汽化 吸收 绿
【详解】[1]响度指声音的强弱,音乐声越洪亮,声音的响度就越大,水柱就会越高,控制水柱高度的是声音的响度。
[2][3]物体由液态变为气态的过程叫汽化,汽化要吸热。喷泉周围有大量小水滴,小水滴在常温下就可以汽化为水蒸气,汽化时要从空气中吸收热量,使空气的温度降低。
[4]光的三原色是红、绿、蓝,水柱颜色变换是通过电脑控制红、绿、蓝三原色光的亮暗并照射到水柱上实现的。
10.2024年10月1日,连接澳门与大陆的第四条跨海大桥“澳门大桥”正式开通,大桥全长约公里,其中跨海段长公里,跨海桥限速为,连接跨海桥与岸边道路的引桥限速为。夜幕来临,当澳门大桥的灯点亮时,海上实景与海中“倒影”交相辉映形成一幅绚丽多彩的画面如图乙。综合上述材料回答问题。
(1)大桥通车前要及时发现桥梁结构是否存在裂缝、腐蚀等缺陷,常用的超声波探伤仪能快速、准确地检测出材料质量,这是利用了声能传递 。汽车行驶过程中,能听到轮胎滚动的噪声,这是由于汽车轮胎滚动过程中排挤空气,使轮胎橡胶 而发声的。
(2)夜晚,映在平静海面上大桥的“倒影”是桥的 选填“影子”“实像”或“虚像”;若引桥下水深5m,桥上一彩灯距水面10m,则该彩灯的“倒影”距水面 m。
(3)澳门大桥全部引桥的长度为 km;假如汽车能按限速要求通过引桥与跨海桥,需要时间最少约为 h。
【答案】(1) 信息 振动
(2) 虚像 10
(3) 0.2 0.033
【详解】(1)[1]常用的超声波探伤仪能快速、准确地检测出材料质量,这是利用了声能传递信息。
[2]声音是由物体振动产生的,噪声是由于汽车轮胎滚动过程中排挤空气,使轮胎橡胶振动而发声的。
(2)[1]倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像。
[2]平面镜所成的像与平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,此时灯距水面10 m,所以该“倒影”距离水面像距也为10m。
(3)[1]引桥的长度
[2]由可得,汽车通过引桥需要的时间,
汽车通过跨海桥需要的时间,
汽车能按限速要求通过引桥与跨海桥,需要时间最少约为
11.塔式热发电系统的一项关键技术是能追踪太阳的定日镜,请在图中画出反射光线。
【答案】
【详解】过入射点O作垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
12.如图为实验小组“探究光的反射定律”的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,且F板可绕ON转动。
次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
30°
30°
3
40°
40°
(1)实验中选取激光笔作为光源,主要是因为激光具有 的特点;
(2)为了研究反射光和入射光的位置关系,可过O点作一条垂直于平面镜的虚线来辅助研究,称这条虚线为 ;
(3)让一束光沿AO贴着纸板射向平面镜M,在纸板F上可看到反射光OB的径迹。为了留下可观察测量的痕迹,你的操作是 ;
(4)三次改变入射角的大小,用量角器测得数据如上表所示,可得出结论: ;
(5)把F板向后折,如图乙所示,无法在F板上看到反射光。请你设计一种验证反射光还存在的方法: 。
【答案】(1)方向集中
(2)法线
(3)见解析
(4)反射角等于入射角
(5)见解析
【详解】(1)激光,是一种人造的光,激光具有良好的方向性。由于激光发射器发光的方向集中,实验中选取激光笔作为光源。
(2)经过入射点并垂直于反射面的直线叫做法线,研究反射光和入射光的位置关系,可过O点作一条垂直于平面镜的虚线来辅助研究,称这条虚线为法线。
(3)实验中需要测量反射角和入射角,让一束光沿AO贴着纸板射向平面镜M,在纸板F上可看到反射光OB的径迹。为了留下可观察测量的痕迹,可以用记号笔沿着光的传播径迹描下来。
(4)三次改变入射角的大小,用量角器测得数据,发现反射角的度数和入射角的度数相等,所以可得出结论:反射角等于入射角。
(5)把F板向后折,如图乙所示,无法在F板上看到反射光,但反射光线仍然存在,只是没在F板上,说明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的。可以用小型喷雾器喷水雾,便可以看到反射光。
13.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于O点,如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 ,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是 ;
(2)接下来观察光从空气中进入水中的传播情况,小华应想办法保证 相同,她的做法是:将光屏竖直放入水槽中(使线段MM'水平),并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从 点向O点射入;
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(OE为水中的折射光线),通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 ;
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则 射出的折射光线更远离法线。
【答案】 有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播 AO和OB 入射角 A 玻璃 玻璃
【详解】(1)[1]光线AO到OC,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。
[2]本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以,要记录的两条光线是AO和OB。
(2)[3][4]探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,入射角相同,观察折射光线和折射角的变化情况,所以入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证入射光线重合,入射角相同。
(3)[5]如乙、丙图,当光在空气中传播时AO入射,OC传播;当光线从空气斜射入水中,AO入射,OE传播;当光线从空气斜射入玻璃中,AO入射,OB传播,比较两条折射光线OB和OE,OB偏离OC更多,所以,玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
(4)[6]光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强,根据光路是可逆的,当光从玻璃斜射入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强,所以,从玻璃中射出的折射光线更远离法线。
14.“仙女飞天”魔术表演中:位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女 A’,实质是挡板后的演员A 在平面镜中的 (选填“实”或“虚”)像,请在图中作出平面镜的位置 ,仙女在向上飞的过程中,以观众为参照物,仙女是 (选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 虚 运动
【详解】[1]平面镜所成的像是虚像,不能呈现在光屏上,所以位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女A′,实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像。
[2]根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,连接A和A′,作AA′的垂直平分线,即为平面镜的位置,如图所示:
[3]仙女在向上飞的过程中,以观众为参照物,仙女与观众之间的位置发生了变化,所以仙女是运动的。
15.小明探究光的反射定律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。他将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(1)实验中,从各个方向能看到纸板ABCD上光的传播路径,说明光在纸板上发生了 反射;
(2)图甲中,反射角的大小为 °;
(3)如图乙所示,将纸板与入射光束同步以ON为轴旋转一定角度,是否仍能在纸板ABCD上看到反射光? ;
(4)画出图丙中入射光线AO对应的反射光线。
【答案】(1)漫
(2)50
(3)能
(4)
【详解】(1)发生漫反射时,反射光线射向四面八方,从各个方向能看到纸板ABCD上光的传播路径,说明光在纸板上发生了漫反射。
(2)甲图中反射光线与法线的夹角为反射角,则反射角为50°。
(3)将纸板与入射光束同步以ON为轴旋转一定角度,此时两部分纸板仍在同一平面内,因此能在纸板ABCD上看到反射光。
(4)根据光的反射定律,反射光线与入射光线分居法线的两侧,且反射角等于入射角,作图如下图所示:
16.阅读《智能汽车》并回答题
智能汽车
新能源智能汽车进入许多家庭,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。
图甲是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板,车窗采用“智能玻璃”,它可实现调节温度和透明度,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。
车内配有汽车抬头显示(如图乙)又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理(如图丙),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,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)寒冷天气行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现一层“白雾”,这是水蒸气 形成的(填物态变化名称),调节玻璃温度即可除雾;
(2)HUD将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像于驾驶员的正前方,这是由于光的 (选填“反射”或“折射”)形成的。某驾驶员驾驶过程中发现HUD使挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”、“靠近”)挡风玻璃。
【答案】(1) 内 液化
(2) 反射 远离
【详解】(1)[1][2]冬天室外温度低,车内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃,会在玻璃内侧发生液化,形成一层“白雾”。
(2)[1]行车数据在挡风玻璃上所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
[2]平面镜成的像和物体关于平面镜对称,某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,需要将显示器沿水平方向装远离挡风玻璃,可以成像变高。
命题点01 光的直线传播
1.(2023·广东·中考真题)如题图所示,在阳光照射下,广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子,影子形成的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【详解】阳光下广东省南澳岛北回归线标志塔的影子形成的原因是光在同种均匀介质中沿直线传播的,故BCD不符合题意;A符合题意。
故选A。
2.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”,先打开A灯,在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像,再打开B灯,鸡蛋的影像明亮了许多,同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是 ,鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是 。
【答案】 光的直线传播 见解析
【详解】[1]该现象利用的光学原理是光的直线传播。因为光在同种均匀介质中沿直线传播,A灯发出的光照射到鸡蛋上,鸡蛋阻挡了部分光线,从而在屏幕上形成鸡蛋的影像;B灯发出的光照射到鸡雏(假设鸡雏在鸡蛋内部或相关位置)上,鸡雏阻挡光线,形成更清晰的鸡雏影像,这都是光沿直线传播的体现。
[2]鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是鸡雏对光的阻挡作用更明显(或鸡雏的遮光性更好)。当打开B灯时,鸡雏能更有效地阻挡光线,使得形成的影像与周围的亮度对比更强烈,所以看起来更为清晰。
命题点02 光的反射
3.(2025·广东·中考真题)如图所示探究光的反射定律实验中,入射角为 度;增大入射角,则反射角 ;将纸板NOF沿ON向后翻折,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
【答案】 40 增大 不能
【详解】[1]入射角是入射光线与法线的夹角,则入射角为40°。
[2]光的反射现象中,反射角随入射角的变化而变化,当增大入射角,则反射角会增大。
[3]光的反射现象中,反射光线与入射光线在同一平面内,因此将纸板NOF沿ON向后翻折,在纸板上不能看到反射光。
4.(2024·广东深圳·中考真题)巴黎奥运会即将开幕,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿 传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆 的光进入达达同学的眼睛。
【答案】 直线 反射
【详解】[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播。巴黎奥运会即将开幕,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿直线传播;埃菲尔铁塔无灯的栏杆不是光源,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆反射的光进入达达同学的眼睛。
5.(2023·广东·中考真题)如题图所示,点光源S发出的一束光射向平面镜O点,请画出反射光线(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】过O点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线的右侧画出反射光线,如图所示:
命题点03 平面镜成像
6.(2022·广东·中考真题)“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 m。
【答案】 反射 虚 5
【详解】[1][2]平静的水面相当于平面镜,所以水中的“白鹭”相当于平面镜成像,平面镜成像成的是虚像,其原理是光的反射。
[3]根据平面镜成像的特点,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,故白鹭距离水面5m时,它的像距离水面5m。
7.(2025·广东广州·中考真题)如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像;
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像 ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2) 靠近 不变
【详解】(1)根据平面镜成像特点,像与物体关于平面镜对称,故过A作平面镜的对称点A’,过B作平面镜的对称点B’,由于成的是虚像,故用虚像连接A’B’,即为AB的像,如下图所示:
(2)[1]顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,此时她应靠近平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,因为人靠近平面镜时,由下图可知,A点的像A′会向右上方移动,而人的眼睛向左运动(靠近平面镜)时可以使A点发出的光经镜面反射后进入人眼。
[2]根据平面镜成像原理可知,像与物体等大,当物体靠近时,物体的大小不变,则像的大小不变。
8.(2023·广东广州·中考真题)如图,S为光源,画出①光线a的反射光线;②S在平面镜中的像。
【答案】
【详解】过镜面作出点S的对称点S',即为S在平面镜中的像,连接S和入射点O并延长,S'O即为反射光线,如图所示
9.(2022·广东深圳·中考真题)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 (选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点 ;
(4)图中哪里存在错误: 。
【答案】 玻璃板 像 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离 像距会有误差
【详解】(1)[1]平面镜成像实验选择使用平面镜,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用薄平板玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置。
(2)[2]来回移动蜡烛的位置,当B蜡烛与A的像完全重合时,便能确定像的位置。
(3)[3]将物像连线连接在纸上,可以测出像距和物距,通过分析和研究二者的关系可以得出:平面镜成像特点是:像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
(4)[4]玻璃板有厚度,直接用连线长度表示物距和像距,像距会有误差。
命题点04 光的折射
10.(2021·广东·中考真题)小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在A处看不到硬币,这是因为光沿 传播.小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到硬币了,这是由光的 产生的现象。弟弟看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】 直线传播 折射 虚
【详解】[1]硬币放在杯底,因为光沿直线传播,杯子挡住了硬币到眼睛的光线,人眼便看不到硬币。
[2]倒入水后,硬币出来的光在水面发生折射,远离法线,人逆着光看,能看到硬币,这是光的折射现象。
[3]弟弟看到的硬币是杯底硬币的像,是折射形成的虚像,是光反向延长线的交点会聚而成的。
11.(2025·山东日照·中考真题)某同学在碗中放一枚硬币,慢慢蹲下,当低至某一观察位置时,就看不到硬币了,如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水,在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了,如图乙所示。这是光的 现象,后来看到的是硬币的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】 折射 虚
【详解】[1][2]加水后,硬币反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,折射光进入了眼睛,人逆着折射光线的方向看到硬币的像,眼睛看到的实际上是升高了的硬币的虚像,如图所示:
12.(2022·广东广州·中考真题)如图,一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后,在界面AB上只发生反射,在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
【答案】
【详解】光线由空气垂直射入玻璃时,传播方向不改变,此光线射向AB界面时,发生了全反射,据光的反射定律,作AB的垂线,即法线。因为玻璃砖是一个底角为45度的等腰三角形,AB为底边,那么垂直于腰AC入射的光线与AB的夹角为45度。所以射向AB的光线的入射角为45度。在光的反射现象中,反射角等于入射角,作出反射光线。反射角为45度,此反射光线与AB的夹角也为45度,所以是垂直射向BC,则此反射光线由玻璃射出时,传播方向不改变。作图如下:
命题点05 光的色散
13.(2025·广东深圳·中考真题)演员对着镜子画脸谱,镜子里面呈现出了演员的像,大圣同学和吴斌同学对此现象解释正确的是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】B
【详解】镜子中的像是平面镜所成的像,其原理是光的反射。物体射到平面镜的光线,被平面镜反射,反射光线进入人的眼睛,视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看,反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。所以演员对着镜子画脸谱,镜子里呈现出演员的像,是光的反射现象,故B正确,ACD错误。
故选B。
14.(2024·广东广州·中考真题)如图,光导纤维在传递信息时,光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
【答案】B
【详解】如题图所示,光是不断的经光纤壁反射向前传播,即光的传输利用了光的反射,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.(2022·广东深圳·中考真题)下列说法错误的是( )
A.月亮是光源 B.灯光秀的光----光的直线传播
C.桥的倒影----光的反射 D.彩虹------光的色散
【答案】A
【详解】A.自身能发光的物体叫做光源,月亮本身不发光,在夜晚能看见月亮,那是因为月亮是反射太阳的光,故A错误;
B.我们能看到灯光秀的光是由于光的直线播,故B正确;
C.桥的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,故C正确;
D.雨后,空气中有大量小水滴,太阳光经些水滴折射后可分解成七种色光,这就是光色散现象,故D正确。
故选A。
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