专题练11 光学五大规律及应用(含作图)常考类型76题 -2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练(全国通用)
2026-01-20
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内容正文:
2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练(全国通用)
专题练11 光学五大规律及应用(含作图)常考类型76题
1.如图所示,用大小不同的两个圆纸筒(套在一起时能推拉自如)、锡箔纸、半透明蜡纸等物品制作针孔照相机.让大纸筒前段的小孔对准一个明亮且不太大的物体,眼睛贴近小纸筒上的观察口,适当推拉小纸筒,观察半透明蜡纸(光屏)上呈现的物体的像。下列说法中错误的是( )
A.为了避免外界光对像的影响,锡箔纸应紧贴大纸筒周围固定
B.为了清晰观察光屏上的像,眼睛应贴近小纸筒观察口
C.小纸筒的作用是让光屏上的像更清晰,且方便改变像距
D.小纸筒向左移动,像变暗,像变小
2.如图所示,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成像,下列说法正确的是( )
A.经过调节,像的大小可以等于物的大小;
B.木板上的小孔一定是圆形的;
C.保持蜡烛和墙位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大;
D.蜡烛在墙上形成的像是虚像
3. 如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直底盘。下列描述错误的是( )
A. 杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B. 一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C. 一天内,正午的杆影最短
D. 该模型依据杆影的方位计时
4. 中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验(如图所示),小孔成像是由于光的______形成的;唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈,让人感觉水变浅了,这是由于光的______造成的。
5. 如图甲所示,2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种,发生时太阳的中心部分黑暗,边缘仍然明亮,形成光环。日食属于光的 现象;图中能正确描述其形成原因的是 (选填“乙”或“丙”)图。
6. 如图,请画出蜡烛AB经小孔所成像的光路及其在光屏MN上所成的像A'B'。
7.请模拟成语“坐井观天”画出井底的青蛙能看见的天空的光路图,并用阴影标出能看见的范围。A点表示青蛙的眼睛。
8. “圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
9.《墨经》有小孔成像的记录,物体的投影之所以会出现倒像,是因为光线沿直线传播,在针孔处,不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。图甲是小王同学做小孔成像实验的情景,在图乙中大致画出烛焰AB(烛焰可以抽象为带箭头的线段)通过纸杯的小孔在黑塑料膜虚线上所成的像,并标明两条光线的传播方向。
10. 2025年1月15日清晨,刘公岛海面上空出现了“光瀑”奇观,无数条笔直光柱穿透云层倾泻而下,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 笔直光柱——光沿直线传播
B. 云层呈淡淡的橙色——阳光中含有橙色光
C. 部分水面波光粼粼十分耀眼——光发生了漫反射
D. 看到远处的山体较暗——人眼接收到山体反射的光较少
11. 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
12. 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.
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
13.如图所示,在竖直平面xOy内,人眼位于P(0,4)位置处,平面镜MN竖直放置,其两端M、N的坐标分别为(3,1)和(3,0),点光源S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时(图中未画出),此人恰好都能通过平面镜看见S的像,则点光源S移动的最大长度为(图中长度单位为:m)( )
A.1m B.3m C.2m D.4m
14.光射到镜面上,入射光线与反射光线的夹角为120°,若使反射光线与入射光线的夹角变为100°,小豆子采取的方法可行的是( )
A.镜面不动,入射光线向镜面旋转10° B.镜面不动,入射光线远离镜面旋转20°
C.入射光线不动,镜面顺时针旋转20° D.入射光线不动,镜面逆时针旋转10°
15.如图所示,在井的上方放置一块平面镜,与水平方向成40°角的太阳光经镜面反射后能竖直照到井底,则入射角是 °,平面镜与水平方向的夹角应是 °,当太阳光与平面镜夹角变小时,反射角变 (选填“大”或“小”)。
16. 在图中,根据入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
17. 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. 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的位置和反射光线。
19. 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)。
20. 如图,卫生间吸顶灯从A点发出的一束光射向平面镜上的O点,画出入射光线和反射光线。
21. 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。
22. 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。
23.某同学利用半圆形玻璃砖和量角器探究光的反射和折射规律,玻璃砖和量角器按如图所示放置,圆心重合在O点。入射光线AO沿图示位置从玻璃砖内射向玻璃砖和空气的分界面。
(1)请在图中作出入射光线AO的反射光线和折射光线;
(2)若入射光线AO绕O点顺时针转动5°,则反射角的大小为 °。
24.小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内,如下图所示,请在图中画出平面镜的位置和反射光线,并标出反射角度数。
25.甲图是我国的敦煌塔式光热电站。它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。乙图是某个时刻太阳光经某定日镜反射后,照射到吸热器的光路图,请画出该定日镜并标出反射角的大小。
26. 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
27. 某同学在某湿地公园看到了美丽水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影( )
A. 是虚像 B. 是实像
C. 比水鸟大 D. 比水鸟小
28.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm。则( )
A.向左移动平面镜,铅笔的像则向右移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转动45°时,铅笔与它的像垂直
D.将白纸下移,挡住镜面一半,平面镜中仍然成铅笔完整的像
29.图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里的像。下列表述中正确的是( )
A.视力表在平面镜中所成的像能被我们看到,即为实像
B.视力表在平面镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将变大
D.若被测者看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向南
30. 检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图甲所示,则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
31. 小华站在竖立的穿衣镜前1m处,他的像到镜面的距离是_____m。当他远离穿衣镜时,他在镜中的像的大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。小华在镜中看到了妈妈的眼睛,妈妈_____(选填“能”或“不能”)通过这面镜子看到小华的眼睛,这是因为在光的反射现象中光路是______。
32. 如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射光线,可知反射光线、入射光线和法线在______,此时角度为,则为______,将一束光沿方向入射,则反射光将沿______方向射出。
33.如图,一名游客行走在玻璃栈道上,栈道上映出了她美丽的“身影”,若游客的身高是1.65m,则游客的头顶到“身影”头顶的距离为 m;当她在栈道上行走时,她的“身影”的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
34. 如图,请根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像A'B′。
35. 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)。
36. 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)。
37. 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)
38. 请在图中根据平面镜成像的特点,画出点A的像点Aʹ。
39. 检查视力时,为节省空间,常让被测者背对视力表观察对面墙壁上平面镜M中视力表的像,请在图中作出被测者通过平面镜M看到视力表上A点的光路图。
40. 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
41. 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
42. 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.
43. 一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是( )
A. BO是入射光,OA是反射光
B. AO是入射光,OC是折射光
C. ∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D. 光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
44. 一束绿色激光从箱体的一端照射向另一端,箱体中装有某透明液体,激光束的光路图如图,以下说法中正确的是( )
A.该液体一定不均匀
B.该实验说明,光在液体中不能沿直线传播
C.仅改为用红色激光,红色激光在该液体中可能沿直线传播
D.该实验中,绿色激光在液体中沿曲线传播的速度为3×108m/s
45. 如图所示是一只插入水中的筷子看起来好像折断了一样,其中牵涉到的物理知识正确的是( )
A.筷子看起来好像折断了,是由于光从水中进入空气中时发生了折射
B.筷子看起来向上弯折,这是由于光从水中进入空气时,折射角小于入射角
C.由于光的折射,碗中的水看起来比实际要深
D.光从水中斜射进入空气中时,入射角增大,折射角也会增大
46. 光从玻璃射向空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,以下符合实际情况的是( )
A. B. C. D.
47. 如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A. 入射角不变,折射角不变 B. 入射角变小,折射角变小
C. 入射角变大,折射角变大 D. 入射角变大,折射角变小
48. 在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
49.如图所示,是光在空气和水两种介质中传播情形,下列说法正确的是( )
A.BF是界面 B.AD的右边是水
C.入射角等于60° D.折射角等于30°
50. 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。
51.如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生了反射和折射,此时折射角大小为 度。若入射角变为20°,则反射光线和折射光线的夹角将 (选填“>”、“=”或“<”)110°。
52.如图所示,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。
(1)若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A1,应使入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动;同时观察到另一亮点B点会移动到点 (选填“B1”或“B2”)。
(2)若保持入射光线不变,欲使B点下移至B2,应使水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
53. 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)。
54. 如图所示,请画出折射光线的大致位置。
55. 如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致方向。
56. 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。
57. 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。
58. 通过鱼缸右侧上方的平面镜可观察到鱼缸中的小鱼,补充画出人眼P通过平面镜看到水中小鱼S的光路图(保留作图痕迹)。
59. 如图所示,一条光线从水中斜射向水面时发生了折射,OA为折射光线,请在图中作出大致的入射光线并标出折射角的度数。
60. 如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A. 5cm B. 20cm C. 30cm D. 40cm
61. 如图所示,轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像,下列说法中正确的
是( )
A. 该凸透镜的焦距
B. 物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先变大后变小
C. u=24cm时,将透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D. 8cm<u<16cm时,在光屏上成缩小的像
62. 小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A. 投影仪 B. 近视眼镜 C. 监控摄像头 D. 放大镜
63. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等,下列说法正确的是( )
A. 光屏上的像是虚像
B. 透镜到光屏的距离与到光源的距离相等
C. 仅将透镜向光屏方向适当移动,光屏会再次承接到清晰的像
D. 光源靠近透镜,同时光屏远离透镜,光屏会承接到清晰的像且越来越小
64.如图是小枫利用橡皮膜和注射器制作的水透镜来模拟眼睛看物体的情境,这时光屏上呈现倒立缩小的实像。下列有关探究结论中正确的是( )
A.图中时刻透镜的焦距f的范围为15cm<f<20cm
B.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应推入水
C.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应抽出水
D.模拟近视眼看远处物体时,应使水透镜变厚,说明近视眼成像在视网膜后
65.将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,完成如图甲所示的成像实验,记录每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出如图乙所示的图线(f为焦距),经查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率。下列说法正确的是( )
①当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n=2
②移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值为2f
③经分析,图中a的值为3f
④当烛焰成清晰实像时,在凸透镜前面放一个凹透镜,移动光屏再次得到清晰的像,此时放大率n变小
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
66. 如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、______(填“放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法:______。
67. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处,在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像,则此透镜的焦距为______cm;再将蜡烛向透镜方向移动5cm,调整光屏得到清晰的像,生活中与此成像原理相同的是______(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)。
68. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现一个光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明凸透镜的焦距f___________l(选填“>”“<”或“=”)。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上呈现清晰的像,像是倒立___________的实像,利用这一成像规律可以制成___________。
69. 请在图中画出平行于主光轴的两条入射光线经过透镜后的光线。
70. 如图,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出一个透镜。
71.画出图中两条光线经透镜折射后的对应的折射光线。
72. 如图甲所示是博物馆内“刘充国印”的展台,上方是凸透镜,透过它能看到放大的印章;下方是平面镜,通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图,F为凸透镜的焦点,O为凸透镜的光心,光线a平行于凸透镜的主光轴(图中虚线)。请在图乙中画出:①光线a经过凸透镜折射后的光线;②光线b经过平面镜反射后的光线。
73. 如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
74.如图所示,请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线,完成光路图。
75.如图是经凹透镜折射的一束光入射向水面,请在图中画出凹透镜左侧的入射光线,并画出进入水中的折射光线和在水面的反射光线。
76. 如图所示,Sʹ是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
(1)光源S的位置;
(2)反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。
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2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练(全国通用)
专题练11 光学五大规律及应用(含作图)常考类型76题
1.如图所示,用大小不同的两个圆纸筒(套在一起时能推拉自如)、锡箔纸、半透明蜡纸等物品制作针孔照相机.让大纸筒前段的小孔对准一个明亮且不太大的物体,眼睛贴近小纸筒上的观察口,适当推拉小纸筒,观察半透明蜡纸(光屏)上呈现的物体的像。下列说法中错误的是( )
A.为了避免外界光对像的影响,锡箔纸应紧贴大纸筒周围固定
B.为了清晰观察光屏上的像,眼睛应贴近小纸筒观察口
C.小纸筒的作用是让光屏上的像更清晰,且方便改变像距
D.小纸筒向左移动,像变暗,像变小
【答案】D
【解析】AB.实验时大、小纸筒都要尽量减少外界的光进入,这样所成的像和周围环境的亮度差更明显,像更清晰。因此锡箔纸应紧贴大纸筒周围固定,观察时眼睛应贴近小纸筒观察口,故AB正确,AB不符合题意;
C.小纸筒可以改变像和小孔的距离,即像距,像距不同,像的大小不同,像的清晰度也不同,故C正确,不符合题意;
D.小纸筒向左移动,像距变大,像变大,光线的总量不变,但变得更分散,所以像会变暗,故D错误,符合题意。故选D。
2.如图所示,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成像,下列说法正确的是( )
A.经过调节,像的大小可以等于物的大小;
B.木板上的小孔一定是圆形的;
C.保持蜡烛和墙位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大;
D.蜡烛在墙上形成的像是虚像
【答案】A
【解析】A.当像距等于物距时,成像大小等于物体大小,故A正确;
B.小孔成像实验中,像的形状与小孔无关,小孔可以是任意形状,故B错误;
C.保持蜡烛与墙位置不变,将木板靠近墙的方向移动,物距变大,像距变小,会导致成像变小,故C错误;
D.蜡烛的光通过小孔所成的像是光实际会聚成的,可以被光屏(墙)所承接,因此是实像,故D错误。故选A。
3. 如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直底盘。下列描述错误的是( )
A. 杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B. 一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C. 一天内,正午的杆影最短
D. 该模型依据杆影的方位计时
【答案】B
【解析】A.光在同一种均匀介质中沿直线传播,杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的,故A正确,不符合题意;
B.一天内,杆影移动是由地球自转造成的,故B错误,符合题意;
C.一天内,正午太阳高度角最大,因此正午的杆影最短,故C正确,不符合题意;
D.影子的方向在改变。在北回归线以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。故D正确,不符合题意。故选B。
4. 中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验(如图所示),小孔成像是由于光的______形成的;唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈,让人感觉水变浅了,这是由于光的______造成的。
【答案】 直线传播 折射
【解析】由于光沿直线传播,光穿过小孔时,能在光屏上成倒立的实像,小孔成像是由于光的直线传播形成的。
由于水底反射的光从水中斜射入空气中,发生了折射现象,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去会感觉水变浅了。
5. 如图甲所示,2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种,发生时太阳的中心部分黑暗,边缘仍然明亮,形成光环。日食属于光的 现象;图中能正确描述其形成原因的是 (选填“乙”或“丙”)图。
【答案】直线传播 乙
【解析】日食属于光的直线传播现象;当太阳、月球、地球大致在同一直线上时,太阳射向地球的光被月球全部或者部分挡住,形成日食,月球在太阳和地球之间;故能正确描述日食成因的是乙图。
6. 如图,请画出蜡烛AB经小孔所成像的光路及其在光屏MN上所成的像A'B'。
【答案】如图所示
【解析】过A点和小孔画出一条光线交MN于A′,再过B点和小孔画出一条光线交MN于B′,即AB的像为A′B′。
7.请模拟成语“坐井观天”画出井底的青蛙能看见的天空的光路图,并用阴影标出能看见的范围。A点表示青蛙的眼睛。
【答案】如图所示
【解析】图中黑点A表示青蛙的位置,将A点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线,然后在直线上标出光线射向A点的箭头,即可得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围。
8. “圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
【答案】如图所示
【解析】光线照射到横梁上,由于光线沿直线传播,光线通过景符上的小孔,照射到“圭”面上,这是小孔成像,在“圭”上形成横梁的像。如图所示。
9.《墨经》有小孔成像的记录,物体的投影之所以会出现倒像,是因为光线沿直线传播,在针孔处,不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。图甲是小王同学做小孔成像实验的情景,在图乙中大致画出烛焰AB(烛焰可以抽象为带箭头的线段)通过纸杯的小孔在黑塑料膜虚线上所成的像,并标明两条光线的传播方向。
【答案】如图所示
【解析】因为光沿直线传播,所以火焰上顶点发出的光线经过小孔后在塑料膜上成像为A',火焰下端点发出的光线经过小孔后在塑料膜上成像为B',连接A'B',如图所示:
10. 2025年1月15日清晨,刘公岛海面上空出现了“光瀑”奇观,无数条笔直光柱穿透云层倾泻而下,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 笔直光柱——光沿直线传播
B. 云层呈淡淡的橙色——阳光中含有橙色光
C. 部分水面波光粼粼十分耀眼——光发生了漫反射
D. 看到远处的山体较暗——人眼接收到山体反射的光较少
【答案】C
【解析】A.笔直光柱说明光在同种均匀介质中沿直线传播,故A正确,不符合题意;
B.太阳光是复色光,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成,云层呈现橙色是因为阳光中含有橙色光,橙色光穿透力更强,故B正确,不符合题意;
C.部分水面波光粼粼是水面发生了镜面反射,反射光线集中在某一个方向,进入人的眼睛中,感觉到十分耀眼,故C错误,符合题意;
D.看到远处的山体较暗,是因为远处的山体反射的光进入人眼较少,故D正确,不符合题意。故选C。
11. 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
【答案】A
【解析】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。
12. 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.
【答案】A
【解析】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。
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
【答案】C
【解析】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。
13.如图所示,在竖直平面xOy内,人眼位于P(0,4)位置处,平面镜MN竖直放置,其两端M、N的坐标分别为(3,1)和(3,0),点光源S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时(图中未画出),此人恰好都能通过平面镜看见S的像,则点光源S移动的最大长度为(图中长度单位为:m)( )
A.1m B.3m C.2m D.4m
【答案】B
【解析】如图,连接MP、NP,根据光的反射定律,做出MP的入射光线AM,做出NP的入射光线BN,梯形ABNM是发光点S的移动范围。下底AB为2m,上底为1m,高为3m,故点光源S移动的最大长度为3m。
故选B。
14.光射到镜面上,入射光线与反射光线的夹角为120°,若使反射光线与入射光线的夹角变为100°,小豆子采取的方法可行的是( )
A.镜面不动,入射光线向镜面旋转10° B.镜面不动,入射光线远离镜面旋转20°
C.入射光线不动,镜面顺时针旋转20° D.入射光线不动,镜面逆时针旋转10°
【答案】D
【解析】由题目条件:入射光线与反射光线的夹角为120°,可知入射角为60°,
要想使反射光线与入射光线之间的夹角变为100°,根据反射角等于入射角,所以入射角要变为50°,则入射光线不动,镜面逆时针旋转10°即可,所以选项D符合。故选D。
15.如图所示,在井的上方放置一块平面镜,与水平方向成40°角的太阳光经镜面反射后能竖直照到井底,则入射角是 °,平面镜与水平方向的夹角应是 °,当太阳光与平面镜夹角变小时,反射角变 (选填“大”或“小”)。
【答案】65;65;大。
【解析】如图所示,反射光线竖直射入井内,则反射光与入射光的夹角为,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则入射角为。
入射光线与镜面的夹角为,则平面镜与水平方向的夹角为。
当太阳光与平面镜夹角变小时,入射角变大,反射角等于入射角,则反射角变大。
16. 在图中,根据入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
【答案】如图所示
【解析】由图可知,入射角是50°,根据光的反射定律,反射角等于入射角为50°,在法线右侧画出反射光线OB,标出反射角大小,如图所示:
17. 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。
【答案】如图所示
【解析】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。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. 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的位置和反射光线。
【答案】如图所示
【解析】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
19. 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)。
【答案】如图所示
【解析】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:
20. 如图,卫生间吸顶灯从A点发出的一束光射向平面镜上的O点,画出入射光线和反射光线。
【答案】如图所示
【解析】连接AO作为入射光线,箭头指向O,在O点作垂直于镜面的法线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,可画出反射光线,如图所示
21. 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。
【答案】如图所示
【解析】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:
22. 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。
【答案】如图所示
【解析】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:
23.某同学利用半圆形玻璃砖和量角器探究光的反射和折射规律,玻璃砖和量角器按如图所示放置,圆心重合在O点。入射光线AO沿图示位置从玻璃砖内射向玻璃砖和空气的分界面。
(1)请在图中作出入射光线AO的反射光线和折射光线;
(2)若入射光线AO绕O点顺时针转动5°,则反射角的大小为 °。
【答案】如图所示
40
【解析】(1)法线与反射面垂直,过O点作出法线,根据光的反射定律,作出反射光线,根据光从玻璃中斜射入空气中折射的规律,折射角大于入射角,作出折射光线,如图所示
(2)如图所示,量角器的分度值为5°,入射角等于45°,若入射光线AO绕O点顺时针转动5°,则此时的入射角减小为45°-5°=40°
根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角也等于5°。
24.小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内,如下图所示,请在图中画出平面镜的位置和反射光线,并标出反射角度数。
【答案】见解析
【解析】由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;因反射角等于入射角,然后作∠AOB的角平分线即为法线(ON),再垂直于法线作出平面镜即可,其中反射光线和入射光线的夹角为∠AOB=30°+90°=120°根据反射定律,反射角等于入射角,即如图所示:
25.甲图是我国的敦煌塔式光热电站。它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。乙图是某个时刻太阳光经某定日镜反射后,照射到吸热器的光路图,请画出该定日镜并标出反射角的大小。
【答案】如图所示
【解析】由图可知,入射光线与反射光线的夹角为
由光反射定律知,反射角等于入射角,所以反射角为
先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为该定日镜的位置,入射角为入射光线与法线的夹角,反射角为反射光线与法线的夹角。
26. 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
【答案】C
【解析】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。
27. 某同学在某湿地公园看到了美丽水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影( )
A. 是虚像 B. 是实像
C. 比水鸟大 D. 比水鸟小
【答案】A
【解析】水鸟在平静的水中形成的倒影是由于光的反射形成的,属于平面镜成像,特点是成等大的虚像,虚像与水鸟一样大,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
28.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm。
则( )
A.向左移动平面镜,铅笔的像则向右移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转动45°时,铅笔与它的像垂直
D.将白纸下移,挡住镜面一半,平面镜中仍然成铅笔完整的像
【答案】D
【解析】A.根据平面镜成像规律可知,像距与物距相等,向左移动平面镜,物距变小,则像距也会变小,像向左移动,故A不符合题意;
B.由平面镜成像规律可知像与物大小相等,当铅笔紧贴平面镜时,平面镜至少高为10cm;当铅笔远离平面镜时,平面镜小于10cm也可以成完整的像,故B不符合题意;
C.由平面镜成像规律可知像与物关于平面镜成轴对称关系,铅笔和平面镜均绕底部转转动45°时,铅笔平行于平面镜,铅笔的像也平行于平面镜,因此铅笔与它的像平行,故 C 不符合题意;
D.平面镜成像中,像与物大小相等,挡住镜面一半,物体的形状不变,则平面镜中仍是成铅笔完整的像,故D符合题意。故选D。
29.图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里的像。下列表述中正确的是( )
A.视力表在平面镜中所成的像能被我们看到,即为实像
B.视力表在平面镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将变大
D.若被测者看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向南
【答案】B
【解析】A、根据平面镜成像特点可知,视力表在平面镜中所成的像是虚像。故A错误;B、视力表到平面镜的距离是2.7m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是2.7m,所以人到视力表像的距离为2.7m+2.7m﹣0.4m=5m。故B正确;C、平面镜成像像与物等大,与人到平面镜的距离无关,故被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将不变。故C错误;D、平面镜成像像和物关于镜面对称,故若被测者看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向北。故D错误。故选:B。
30. 检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图甲所示,则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】物体在平面镜中成虚像,像物大小相等,与物关于镜面对称,左右互换。如图乙“E”的像开口向右,则在平面镜中看到的字母“E”开口向左,大小不变。故ACD错误,B正确。故选B。
31. 小华站在竖立的穿衣镜前1m处,他的像到镜面的距离是_____m。当他远离穿衣镜时,他在镜中的像的大小_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。小华在镜中看到了妈妈的眼睛,妈妈_____(选填“能”或“不能”)通过这面镜子看到小华的眼睛,这是因为在光的反射现象中光路是______。
【答案】 1 不变 能 可逆的
【解析】平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,小华站在穿衣镜前1m处,所以他的像到镜面的距离是1m。
平面镜成像时,像与物大小相等,当他远离穿衣镜时,由于物体大小不变,所以他在镜中的像的大小不变。
在光的反射现象中,光路是可逆的,小华在镜中看到了妈妈的眼睛,妈妈也能通过这面镜子看到小华的眼睛。
32. 如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射光线,可知反射光线、入射光线和法线在______,此时角度为,则为______,将一束光沿方向入射,则反射光将沿______方向射出。
【答案】 同一平面内 40° OE
【解析】反射光线、入射光线和法线都呈现在白色纸板上,在同一个平面上,所以可知在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以入射角为40°时,反射角也等于40°。
由于在光的反射现象中,光路是可逆的,所以将一束光沿原来的反射光路方向入射,则反射光将沿原来的入射光路射出,故反射光将沿OE方向射出。
33.如图,一名游客行走在玻璃栈道上,栈道上映出了她美丽的“身影”,若游客的身高是1.65m,则游客的头顶到“身影”头顶的距离为 m;当她在栈道上行走时,她的“身影”的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】3.3;不变。
【解析】游客的身高是1.65m,据物像等大的特点可知,她在镜中的像高也是1.65m,则游客的头顶到“身影”头顶的距离为1.65m+1.65m=3.3m;当她在栈道上行走时,她的像大小仍然和物体的大小相等,她的“身影”的大小将不变;
34. 如图,请根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像A'B′。
【答案】如图所示
【解析】平面镜所成的像与物关于镜面对称,平面镜所成的像为虚像,据此作图如下所示:
35. 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)。
【答案】如图所示
【解析】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:
36. 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)。
【答案】如图所示
【解析】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:
37. 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)
【答案】如图所示
【解析】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:
38. 请在图中根据平面镜成像的特点,画出点A的像点Aʹ。
【答案】如图所示
【解析】过A点向平面镜作垂线,测量A点到平面镜的距离,在另一侧测量相同的距离即为点A的像点Aʹ,如图所示:
39. 检查视力时,为节省空间,常让被测者背对视力表观察对面墙壁上平面镜M中视力表的像,请在图中作出被测者通过平面镜M看到视力表上A点的光路图。
【答案】如图所示
【解析】根据平面镜的成像规律,作视力表上A点在平面镜的对称点,连接被测者的眼睛与点,交于平面镜上,再连接视力表上A点与平面镜的点,即可得到入射光线与反射光线,并标上箭头,如下图所示。
40. 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
【答案】C
【解析】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。
41. 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
【答案】B
【解析】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。
42. 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.
【答案】D
【解析】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。
43. 一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是( )
A. BO是入射光,OA是反射光
B. AO是入射光,OC是折射光
C. ∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D. 光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
【答案】B
【解析】ABC.如图:过点O作法线PQ,由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧;折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧,所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角,∠BOP是反射角,故B正确,AC错误;
D.折射时光路是可逆的,所以光若沿CO入射,将沿OA射出,故D错误。故选B。
44. 一束绿色激光从箱体的一端照射向另一端,箱体中装有某透明液体,激光束的光路图如图,以下说法中正确的是( )
A.该液体一定不均匀
B.该实验说明,光在液体中不能沿直线传播
C.仅改为用红色激光,红色激光在该液体中可能沿直线传播
D.该实验中,绿色激光在液体中沿曲线传播的速度为3×108m/s
【答案】A
【解析】A.光在同种均匀介质中沿直线传播,由图可知光在该透明液体里传播时传播路径发生了弯曲,说明该液体是不均匀的,故A正确;
B.本实验中由于液体密度不均匀,导致光在该液体中没有沿直线传播,但并不能说明光在液体中都不能沿直线传播,故B错误;
C.由于该液体不是均匀的,即使将绿色激光改为红色激光,它在该液体中也无法沿直线传播,故C错误;
D.光在空气中的传播速度约为,在液体中时传播的速度稍小一些,但是不可能等于3×108m/s。故D错误。故选A。
45. 如图所示是一只插入水中的筷子看起来好像折断了一样,其中牵涉到的物理知识正确的是( )
A.筷子看起来好像折断了,是由于光从水中进入空气中时发生了折射
B.筷子看起来向上弯折,这是由于光从水中进入空气时,折射角小于入射角
C.由于光的折射,碗中的水看起来比实际要深
D.光从水中斜射进入空气中时,入射角增大,折射角也会增大
【答案】AD
【解析】AB.插入水中的筷子,由于筷子在水中部分反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,所以看到筷子在水中的部分是向上弯折的,此时看到的是筷子的变浅的虚像,故A正确,B错误;
C.由于碗底反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,所以碗中的水看起来比实际要浅,故C错误;
D.由光的折射规律可知,折射角随入射角增大而增大,所以光从水中斜射进入空气中时,入射角增大,折射角也会增大,故D正确。
故选AD。
46. 光从玻璃射向空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,以下符合实际情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.图中描述的是光从玻璃斜射入空气中的情境,反射光线的方向错误,不符合反射
定律;折射角小于入射角,不符合折射定律,故A图不正确。
B.图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境,反射光线的方向错误,不符合反射定律;
折射角大于入射角,符合折射定律,故B图不正确。
C.图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境,反射角等于入射角,符合反射定律;折射
角等于入射角,不符合折射定律,故C图不正确。
D.图中描述的是光从空气斜射入玻璃中的情境,反射角等于入射角,符合反射定律;折射角大于入射角,符合折射定律,故D图正确。
47. 如图,向右匀速行驶的动车桌面上有杯水,一束光斜射到水面上,保持人射光方向不变。动车减速时( )
A. 入射角不变,折射角不变 B. 入射角变小,折射角变小
C. 入射角变大,折射角变大 D. 入射角变大,折射角变小
【答案】C
【解析】动车减速,杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态,所以杯中水面向前倾斜,入射光的方向不变,所以入射角变大,折射角随入射角变大而变大,故ABD错误;C正确。
48. 在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】A
【解析】
如图所示,连接O2与O,即为第二次折射的法线;
B.从水中斜射入空气,会发生偏折,而②是传播方向不变,故B不符合题意;
C.从水中斜射入空气,折射角大于入射角,故C不符合题意;
D.根据折射光线与入射光线分居法线两侧,故D不符合题意;
A.综上所述,只有①满足折射光线与入射光线分居法线两侧,且折射角大于入射角,故A符合题意。故选A。
49.如图所示,是光在空气和水两种介质中传播情形,下列说法正确的是( )
A.BF是界面 B.AD的右边是水
C.入射角等于60° D.折射角等于30°
【答案】B。
【解析】A.由图可知∠GOF=90°-60°=30°
已知∠EOF=30°,可知∠GOF=∠EOF=30°
反射角等于入射角,反射光线和入射光线关于法线对称,所以 BF为法线,AD为界面,故A错误;
BCD.折射光线和入射光线分别位于法线两侧,反射光线和入射光线分居在法线的两侧,所以GO为入射光线,OE为反射光线,OC为折射光线,入射角∠GOF=30°,折射角∠BOC=90°-30°=60°
光从水中斜射入空气时,折射角大于入射角,则AD的左侧是空气,右侧是水,故B正确,CD错误。故选B。
50. 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。
【答案】 高大 折射
【解析】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)。
51.如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生了反射和折射,此时折射角大小为 度。若入射角变为20°,则反射光线和折射光线的夹角将 (选填“>”、“=”或“<”)110°。
【答案】 60 <
【解析】一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生了反射和折射,由于反射光线和入射光线在界面的同侧,分居法线两侧,折射光线和入射光线在界面的两侧,且分居法线两侧,所以图中AD为界面,BF为法线,GO为入射光线,OE为反射光线,OC为折射光线,由于折射光线与法线的夹角为折射角,所以∠COB为折射角,折射角大小
∠COB=90°-∠COD=90°-30°=60°
由图可知入射角
∠GOF=90°-∠GOA=90°-60°=30°
若入射角变为20°,则入射角减小10°,由光的折射定律可知,折射角将减小,且减小度数小于10°,所以∠COD的度数小于40°;若入射角变为20°,由光的反射定律可知,反射角也变为20°,则∠EOD的度数为70°,所以反射光线和折射光线的夹角∠COE的度数小于110°。
52.如图所示,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。
(1)若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A1,应使入射光线MO绕着点O沿顺时针方向转动;同时观察到另一亮点B点会移动到点 (选填“B1”或“B2”)。
(2)若保持入射光线不变,欲使B点下移至B2,应使水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】B1;上升
【解析】(1)当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,反射角等于入射角,折射角小于入射角;如图所示:
现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A1处,则反射光线偏离法线,反射角增大,根据反射角等于入射角,则入射角也需增大,故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。同时,入射角增大,折射角也会相应增大,因此,会观察到另一亮点B点会移动到点B1.如图所示。
(2)在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射也不发生改变,因此过B2点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,如图所示。显然入射光线不变,欲使B点下移至B2,水面需上升。
53. 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)。
【答案】如图所示
【解析】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:
54. 如图所示,请画出折射光线的大致位置。
【答案】如图所示
【解析】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:
55. 如图所示,一束光从空气斜射入水中,请画出折射光线的大致方向。
【答案】如图所示
【解析】首先过入射点O作垂直于空气和水的界面的法线(用虚线表示)。根据光的折射定律:光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。据此从O点出发,在水中画一条带箭头的光线,使其向法线偏折,且折射角小于入射角,画出折射光线的大致方向,标注垂足。如图所示:
56. 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。
【答案】如图所示
【解析】(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:
57. 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。
【答案】如图所示
【解析】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:
58. 通过鱼缸右侧上方的平面镜可观察到鱼缸中的小鱼,补充画出人眼P通过平面镜看到水中小鱼S的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】如图所示
【解析】根据光反射定律可知,反射角等于入射角,过入射点作法线与平面镜垂直,根据反射角等于入射角确定入射光线,标上反射现象中入射光线的箭头,入射光线与水面的交点为折射的入射点,过入射点作法线与水面垂直,反射现象中的入射光线为折射现象中的折射光线,根据光的折射规律可知,光从水射向空气,折射角大于入射角,因此折射现象中的入射光线向法线靠拢,标上折射现象中入射光线的箭头,如图所示:
59. 如图所示,一条光线从水中斜射向水面时发生了折射,OA为折射光线,请在图中作出大致的入射光线并标出折射角的度数。
【答案】如图所示
【解析】折射角是折射光线和法线的夹角,由图可知,折射光线与水面的夹角为
则折射角等于
过入射点在法线左侧的水中画出入射光线,注意折射角大于入射角,如图所示:
60. 如图,蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,则该凸透镜的焦距可能是( )
A. 5cm B. 20cm C. 30cm D. 40cm
【答案】A
【解析】蜡烛距凸透镜20cm时,烛焰在光屏上成清晰的倒立缩小像,说明物距大于两倍焦距,即
则,故A符合题意;BCD不符合题意。故选A
61. 如图所示,轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像,下列说法中正确的
是( )
A. 该凸透镜的焦距
B. 物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先变大后变小
C. u=24cm时,将透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D. 8cm<u<16cm时,在光屏上成缩小的像
【答案】AC
【解析】A.当时,成倒立等大的实像,由图像可知,
因此焦距,故A正确;
B.物体从处向透镜靠近的过程中,在之前,物体在光屏上成实像,物近、像远、像变大,在之后,成虚像,光屏上不成像,故B错误;
C.时,物体在光屏上成倒立、缩小的实像,将透镜遮挡住一部分,光屏上还能成像,只是由于通过的光线变少,所处的像会变暗,故C正确;
D.当时,
由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,故D错误;故选AC。
62. 小文到青海湖旅游时,用照相机记录了青海湖的美景。以下物体与照相机成像规律相同的是( )
A. 投影仪 B. 近视眼镜 C. 监控摄像头 D. 放大镜
【答案】C
【解析】根据凸透镜成像特点,当物距大于两倍焦距时,凸透镜能够成倒立缩小的实像为照相机原理;
A.投影仪是利用凸透镜成像,物距处于一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大实像的原理,故A不符合题意;
B.近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用,且凹透镜不成实像,故B不符合题意;
C.监控摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故C符合题意;
D.放大镜是利用凸透镜成正立、放大虚像的原理,故D不符合题意。 故选C。
63. 在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明发现光屏上承接到的清晰的像与光源大小相等,下列说法正确的是( )
A. 光屏上的像是虚像
B. 透镜到光屏的距离与到光源的距离相等
C. 仅将透镜向光屏方向适当移动,光屏会再次承接到清晰的像
D. 光源靠近透镜,同时光屏远离透镜,光屏会承接到清晰的像且越来越小
【答案】B
【解析】A.实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上,光屏上的像是实像,故A错误;
B.当物距等于像距且均为2倍焦距时,像与物大小相等,此时透镜到光屏的距离(像距)等于到光源的距离(物距),故B正确;
C.凸透镜成实像时,物近像远像变大,将透镜向光屏方向适当移动,物距增大,像距减小,光屏的位置不动,无法满足新的像距要求,故光屏无法再次承接到清晰的像,故C错误;
D.凸透镜成实像时,物近像远像变大,光源靠近透镜,物距减小,同时光屏远离透镜,像距增大,光屏会承接到清晰的像且越来越大,故D错误。故选B。
64.如图是小枫利用橡皮膜和注射器制作的水透镜来模拟眼睛看物体的情境,这时光屏上呈现倒立缩小的实像。下列有关探究结论中正确的是( )
A.图中时刻透镜的焦距f的范围为15cm<f<20cm
B.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应推入水
C.模拟正常人眼看近处物体时,注射器应抽出水
D.模拟近视眼看远处物体时,应使水透镜变厚,说明近视眼成像在视网膜后
【答案】B
【解析】A.由图可知,此时物距为
像距为
在光屏上成倒立缩小的实像,根据凸透镜成像规律可知,物距大于二倍焦距,即;像距大于一倍焦距小于二倍焦距,即
将上述两公式联立解得
,
故A错误;
BC.当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。所以为了模拟正常人眼看近处物体,注射器应推入水,故B正确,C错误;
D.模拟近视眼看远处物体时,应使水透镜变厚, 近视眼成像在视网膜前方,故D错误。
故选B。
65.将凸透镜及蜡烛、光屏置于光具座上,完成如图甲所示的成像实验,记录每次成清晰的实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出如图乙所示的图线(f为焦距),经查阅资料发现,在物理学中,有一个凸透镜成像的“新概念”:放大率。下列说法正确的是( )
①当物距u=1.5f,烛焰成清晰的实像时,放大率n=2
②移动蜡烛每次成清晰的实像时,蜡烛与光屏的间距的最小值为2f
③经分析,图中a的值为3f
④当烛焰成清晰实像时,在凸透镜前面放一个凹透镜,移动光屏再次得到清晰的像,此时放大率n变小
A.①② B.①③ C.①②③ D.①③④
【答案】B
【解析】①③当物距u=1.5f时,读图乙可以知道,此时像距
v=L-u=4.5f-1.5f=3f
此时放大率为
又因折射光路是可逆的,当物距与像距的和为4.5f时成实像有两种情况,则这两种情况下,物距与像距的大小是颠倒的,故a=3f,故①③正确;
②蜡烛到光屏间的距离为蜡烛到透镜的距离(物距)与透镜到光屏的距离(像距)的和,其值为L=v+u。读图乙可以知道,L的最小值为4f,故②错误;
④凸透镜成实像时,放大率为像距与物距的比。读图乙可以知道,成实像时像距与物距的关系是由透镜的焦距决定的。加了一个凹透镜后,没有改变凸透镜的焦距,故凸透镜的放大率不变。故④错误;
故B正确,ACD错误。故选B。
66. 如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、______(填“放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操作方法:______。
【答案】 缩小 将光屏向左移动
【解析】由图可知,此时物距大于像距,光屏上呈现了烛焰清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。
保持凸透镜位置不变,将蜡烛向左移动一段距离,此时物距变大,则像距会变小,所以要再次在光屏上得到清晰的像,应将光屏向靠近凸透镜的方向即左边移动。
67. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处,在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像,则此透镜的焦距为______cm;再将蜡烛向透镜方向移动5cm,调整光屏得到清晰的像,生活中与此成像原理相同的是______(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)。
【答案】 10 投影仪
【解析】探究凸透镜成像的规律的实验中,将点燃的蜡烛放在距离透镜20cm处,在透镜另一侧20cm处的光屏上得到清晰的像,此时像距等于物距
则此透镜的焦距
再将蜡烛向透镜方向移动5cm,此时物距为15cm,物体在一倍焦距和二倍焦距之间,调整光屏得到清晰的倒立、放大的实像,像在二倍焦距以外,生活中与此成像原理相同的是投影仪。
68. 在利用太阳光测量凸透镜的焦距时,小明将凸透镜正对着太阳,再把一张纸放在它的下方,当在纸上呈现一个光斑时,测得这个光斑到凸透镜的距离为l。当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明凸透镜的焦距f___________l(选填“>”“<”或“=”)。在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时,光屏上呈现清晰的像,像是倒立___________的实像,利用这一成像规律可以制成___________。
【答案】 < 缩小 照相机
【解析】当纸靠近凸透镜时,光斑变小,说明距离为l时得到的光斑不是最小光斑,即l不是焦距,凸透镜的焦距f<l。
据图可知,此时物距大于像距,且在光屏上成实像,根据凸透镜成像规律成倒立、缩小的实像,生活中照相机就是利用这一原理工作的。
69. 请在图中画出平行于主光轴的两条入射光线经过透镜后的光线。
【答案】如图所示
【解析】平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点,如图所示:
70. 如图,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出一个透镜。
【答案】如图所示
【解析】由给出的光线可知,虚线框内的透镜对光线有会聚作用,为凸透镜,如图所示:
71.画出图中两条光线经透镜折射后的对应的折射光线。
【答案】见解析
【解析】对于凹透镜,平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过平行光线同侧的虚焦点;过光心的光线传播方向不变,如下图:
72. 如图甲所示是博物馆内“刘充国印”的展台,上方是凸透镜,透过它能看到放大的印章;下方是平面镜,通过它能看到印章底部的字。图乙是其示意图,F为凸透镜的焦点,O为凸透镜的光心,光线a平行于凸透镜的主光轴(图中虚线)。请在图乙中画出:①光线a经过凸透镜折射后的光线;②光线b经过平面镜反射后的光线。
【答案】如图所示.
【解析】凸透镜能将平行光会聚到焦点,所以平行于主光轴的光线a经过凸透镜后,会聚于焦点;先过入射点做法线垂直于平面镜,由光的反射定律可得,反射角等于入射角,做出反射光线,如图所示.
73. 如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成,请画出竖直激光束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
【答案】如图所示:
【解析】过入射点O垂直于镜面作出法线,平面镜与水平线夹角,所以入射光线与平面镜的夹角为,所以反射角等于入射角,据此在法线另一侧画出反射光线;
因为入射光线垂直于主光轴,发生反射时反射角和入射角均为,所以反射光线与入射光线的夹角为,则反射光线平行于主光轴,根据平行于主光轴的光经凹透镜折射后反向延长过焦点画出折射光线。
74.如图所示,请补充平面镜的入射光线和透镜的折射光线,完成光路图。
【答案】如图所示.
。
【解析】经过入射点作出法线,因为反射光线与镜面的夹角是45°,所以反射角为90°﹣45°=45°.根据反射角与入射角相等作出入射光线;
反射光线平行于凸透镜的主光轴,经过凸透镜后折射光线过焦点.
75.如图是经凹透镜折射的一束光入射向水面,请在图中画出凹透镜左侧的入射光线,并画出进入水中的折射光线和在水面的反射光线。
【答案】如图所示
【解析】凹透镜的特殊光线:平行于主光轴的光线经凹透镜后折射光线的反向延长线交于虚焦点;折射光线射到水面后发生反射,根据光的反射定律可作出反射光线,同时根据法线画出折射光线,由于光线是从空气射入水中,入射角大于折射角,故图如下
76. 如图所示,Sʹ是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
(1)光源S的位置;
(2)反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。
【答案】如图所示:
【解析】(1)根据平面镜成像特点,首先做像Sʹ关于镜面的对称点S,即为光源S的位置,标出虚线和直角;
(2)反射光线a与镜面的交点为入射点,连接光源S和入射点,标出箭头,即为反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a是平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后的折射光线过焦点。如图所示。
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