第二讲 光现象 专项练习 2026年中考物理一轮复习
2026-02-04
|
2份
|
36页
|
394人阅读
|
17人下载
内容正文:
第2讲 光现象
考点一 光的直线传播
1、光源: 能够发光 的物体。
2、光沿直线传播的条件
(1)光在 同种均匀 介质中沿直线传播。
(2)实例:影子、小孔成像、激光准直、日食、月食、日晷计时等。
3、光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫光线。光线是人为假想出来的,不是真实存在的。
4、光沿直线传播的现象
(1)影子与小孔成像 (2)日食、月食
5、光在真空中的传播速度:用字母c表示,近似为c = 3×108 m/s。
6、光在其他介质中的传播速度:
(1)在空气中的速度接近c; (2)在水中的速度约为; (3)在玻璃中的速度约为;
7、光年:光年是 长度 单位。1光年表示光在1年时间内所走的路程。
考点二 光的反射
1、定义:光从一种介质射向物体表面时,有一部分光返回到原来介质中的现象。我们能看到本身不发光的物体,是由于经它表面 反射 的光线进入了眼睛。
2、光的反射图中一点、二角、三线
(1)一点:入射点,用字母O表示。
(2)二角:入射角i和反射角r。入射角是入射光线与法线的夹角;反射角时反射光线与法线的夹角。
(3)三线:入射光线、反射光线和法线ON。
3、光的反射实例:水中的倒影、黑板“反光”、自行车的尾灯、照镜子、汽车后视镜。
4、内容:“三线共面、两线分居、两角相等”。
光发生反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角。
5、探究光反射时的规律
实验常考的作用和注意事项
①为使实验效果更明显,整个实验过程应在 较暗 的环境中进行。
②纸板的作用:a. 显示光路 ;b.验证反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
③实验前,应将纸板 竖直 放置平面镜上。(或纸板与平面镜垂直放置。)
④实验中应选用表面 粗糙 白纸板。
⑤多次实验目的:避免 偶然性 ,寻找 普遍规律 。
6、镜面反射和漫反射
镜面反射:一束平行光照射到光洁平整的表面上,反射光也平行射出的反射现象
漫反射:一束平行光照射到凹凸不平的表面上,反射光向各个方向射出的反射现象
相同点:都遵循光的反射定律
考点三 平面镜成像
1、实验结论
平面镜成像的特点:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
2、实验常考的作用和注意事项
(1)为使实验效果更明显,整个实验过程应在较暗的环境中进行。
(2)实验前,应将玻璃板竖直放置水平桌面上。
(3)玻璃板:用玻璃板代替平面镜,因为玻璃板既能成像又能透光,便于确定像的位置;选用较“薄”的玻璃板是为了避免玻璃板的两个面都成像,不好确定像的位置。
(4)蜡烛:①前面的蜡烛“点燃”会有更多的光射向镜面,使成像更清晰。后面的蜡烛“不点燃”,是为了防止光线太强干扰对像的观察,且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰不能完全重合,影响实验结论的得出。
②使用两支完全相同的蜡烛,目的是便于比较像与物体的大小关系。
(5) 白纸的作用:方便记录物体、平面镜和像的位置。
刻度尺的作用:测量距离,验证像与物体到平面镜的距离相等。
3、实像和虚像
(1)实像:是实际光线会聚而成的, 能 (“能”或“不能”)用光屏承接到。
(2)虚像:不是由实际光线会聚成的,而是实际光线的反向延长线相交而成的, 不能 (“能”或“不能”)用光屏承接到。
4、 凸面镜和凹面镜
反射面
作用
示意图
应用
共同点
凸面镜
凸面
对光线有
发散 作用
汽车后视镜、街头反光镜(扩大视野)
都遵循光的反
射定律
凹面镜
凹面
对光线有
会聚 作用
太阳灶、反射式望远镜、医用头灯、探照灯
考点四 光的折射
1、光的折射现象
定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会在界面上发生变化,这种现象叫光的折射现象。
【注】垂直入射时,光线不发生偏折,折射角等于入射角且等于 0 °。
2、光的折射规律
(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角也增大。
(2)当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角。
(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,其传播方向不变。
(4)在光的折射现象中,光路是可逆的。
3、实例:海市蜃楼、从岸上看水中的物体像比实际位置高(潭清疑水浅、筷子在水中弯折)、从水中看岸上的物体像比实际位置高(潜水员看到岸边的树变高)等。
考点五 光的色散
1、光的色散
定义:光从一种介质斜射入另一太阳光(白光)被分解成多种色光的现象。
光的色散现象
(1)太阳光是白光,是由七种单色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)组成的复太阳色光。
(2)不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
2、光的三原色及色光的混合
光的三原色:红、绿、蓝。
色光的混合:把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,而这三种色光都不能由其他色光混合而成。
3、物体的颜色
(1)透明物体的颜色
透明物体的颜色由该物体能透过的色光决定。例如,红色玻璃片呈红色,是因为它只能透过红色的光,其他色光被吸收。
(2)不透明物体的颜色
(1)不透明物体的颜色由该物体能反射的色光决定。例如,绿纸呈绿色,是因为它只反射绿色光,而其他色光被吸收。
(2)黑色物体吸收各种色光,不反射任何色光。
(3)白色物体反射所有的色光,不吸收任何色光。
4、 看不见的光
红外线
紫外线
定义
光谱上红光以外的部分
光谱上紫光以外的部分
特性
①一切物体都在不断地辐射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越强,物体在辐射红外线的同时也在不断地吸收红外线;
②热作用强,物体吸收红外线后温度会上升;
③穿透能力强,可穿透云雾。
①化学作用强;②生理作用强;
③荧光效应强。
应用
①红外线夜视仪;②远红外烤箱;③电视机遥控器;④红外遥感。
①使相机底片感光;②紫外线能杀死微生物,可用紫外线灯灭菌、治疗皮肤病等;③验钞。
【例1】
小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙),下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸透镜
B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为
D.魔箱的成像原理是光的反射
【答案】D
【解析】A.魔箱中的镜子是平面镜,故A错误;
BD.成像原理是光的反射,成的是正立的虚像,故B错误;D正确;
C.魔箱中的方格是水平放置的,通过平面镜看到方格的像是竖直的,根据像与物关于平面镜对称可知,镜子与水平面的夹角为,C错误。
故选D。
【例2】
(多选)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,像的大小不变
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】AD
【解析】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AD。
【例3】测量视力时,视力表放在被测者后方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),该像到小红的距离为 m;若她向左移动1m,则该像到小红的距离为 m。
【答案】一样大 5.5 4.5
【解析】[1]由平面镜成像特点知道,像与物体的大小相同知道,所以,镜中视力表的像与视力表是一样大的。
[2]视力表距离平面镜3m,因为像距等于物距,可知视力表的像距离平面镜也为3m,视力表的像到小红的距离为
[3]已知小红原来距离平面镜2.5m,若她向左移动1m,则小红距离平面镜的距离为
2.5m-1m=1.5m
镜中视力表的像到小红的距离为
3m+1.5m=4.5m
【例4】小华发现小轿车的前挡风玻璃是倾斜安装的,由此他想借助玻璃板,A、B两个完全相同的棋子,白纸,铅笔等器材来探究平面镜成像的特点,如图甲所示。
(1)为了完成实验,还需要添加的测量工具是 ;实验时,由于环境太暗难以找到棋子A的像,小华解决的办法是用手电筒照射棋子 ;(选填“”或“”)。
(2)三次改变棋子A的位置,得到三组物、像位置点,如图乙所示,接下来他的操作是 ;
(3)实验中,小华透过玻璃板看到棋子A的两个像A'、A″,分别在白纸上标记棋子A与两个像的位置如图丙所示,通过分析可知玻璃板的厚度为 mm;
(4)小轿车前挡风玻璃是倾斜安装的,从光学角度分析,这样安装的好处是 (任写一条)。
【答案】(1)刻度尺 A (2)连结物、像对应点,并测量物、像到镜面的距离 (3)5
(4)小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,前挡风玻璃倾斜安装可以使像成在斜上方,不干扰司机观察路况
【解析】(1)[1]本实验要研究像与物到镜面的距离关系,为了完成实验,还需要添加的测量工具是刻度尺。
[2]实验时,由于环境太暗难以找到棋子A的像,说明物反射的光太少,小华解决的办法是用手电筒照射棋子 A。
(2)换用更薄的玻璃板,三次改变棋子A的位置,得到三组物、像位置点,如图乙所示,接下来他的操作是物、像位置点连线与镜面是否垂直,并测量物、像到镜面的距离;通过实验得到的结论是:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(3)设棋子A距玻璃板左反射面的距离为l,玻璃板的厚度为h,成的像为A′,右反射面对应的像为A″,根据像与物到镜面的距离相等,结合已知条件知道
所以,玻璃板的厚度为
h=5mm
(4)平面镜成的像与物关于镜面对称,小轿车前挡风玻璃是倾斜安装的,从光学角度分析,这样安装的好处是:小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,前挡风玻璃倾斜安装可以使像成在斜上方,不干扰司机观察路况。
考点2 光现象的辨析
【例1】
(多选)中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的
B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象
【答案】AD
【解析】A.“起舞弄清影”,影子的形成是由于光的直线传播,故A正确;
B.“明镜可鉴形”,明镜成像属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故B错误;
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光从水中斜射入空气中时发生了折射现象,故C错误;
D.“瀑水喷成虹”,瀑水喷成雾状,当太阳光射入空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹,故D正确。
故选AD。
【例2】光,给人类带来光明。下列生活中的光现象,属于光的直线传播的是( )
A.手影 B.水中倒影
C.直筷变弯 D.雨后彩虹
【答案】A
【解析】A.手影是由于光沿直线传播形成的影子,故A符合题意;
B.水中倒影属于平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.筷子在水中看起来变弯,是由于光从水中斜射入空气中时发生了偏折,即发生了折射现象,故C不符合题意;
D.雨后彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
【例3】下列现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影
C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
【答案】B
【解析】A.小孔成像是由于光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.海市蜃楼是光在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,故C不符合题意;
D.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故D不符合题意。
故选B。
考点3 光学作图
【例1】光从玻璃斜射入到空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向,并标出入射角的大小。
【例2】阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明平面镜与水平方向所夹锐角的度数。
【例3】请在图中作出AB关于平面镜所成的像。
例1 例2 例3
【例4】如图所示,请根据平面镜成像的特点,作出眼睛通过水洼看到水中月亮上M点的反射光路。(用点代表月亮上M点的像)
【例5】每年11月至次年三月,天鹅湖国家城市湿地公园吸引数万只白天鹅来这里栖息过冬,三门峡市因此被誉为“天鹅之城”,若A点为人们看到的大天鹅的嘴在水中的倒影,请在图中画出光从大天鹅的嘴经水面反射进入人眼的光路图(保留作图痕迹)。
例4 例5
【例6】光从空气斜射入玻璃砖,请在图中画出光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的两条折射光线的大致位置。
【例7】某次潜水员在水面下观察岸上的一盏灯。如图所示,A点是潜水员的眼睛,B、C两点分别是潜水员看到的灯以及灯的实际位置,请完成潜水员在A点看到河岸上灯的光路图。
例6 例7 例8 例9
【例8】一束光由空气斜射入水中(如图所示),请画出反射光线和大致的折射光线。
【例9】如图所示,小华用激光笔照射家里的鱼缸,在墙面和鱼缸底部均发现了照射的光斑。请画出激光束AO在墙面和鱼缸底部形成光斑的光路图。
中考真题练习
1.(2025·山东日照)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
【解析】[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:
2.(2025·江苏淮安)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
【解析】[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。
3.(2025·江苏宿迁)古诗词是中国传统文化的精髓,下列诗词描述的情景都与光现象有关。其中,蕴含着光的折射原理的是( )
A.谁知明镜里,形影自相怜 B.举杯邀明月,对影成三人
C.潭清疑水浅,荷动知鱼散 D.野旷天低树,江清月近人
【答案】C
【解析】A.谁知明镜里,形影自相怜,是平面镜成像,属于光的反射,故A不符合题意;
B.举杯邀明月,对影成三人,地上的影子是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅是因为由潭底反射的光从水进入空气时,发生了折射,潭水上方的人看到的“潭底”实际上是位于潭底上方的虚像,因此觉得潭水较浅,故C符合题意;
D.“江清月近人”属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·江苏盐城)如图甲所示,将蜡烛和装满水的烧杯分别放在玻璃板两侧,点燃蜡烛,向玻璃板看去,发现“蜡烛”在烧杯附近燃烧。若蜡烛与烧杯的位置如图乙所示,为了使像成在烧杯中央,可采取下列两种方法:①保持玻璃板和烧杯不动,蜡烛应向 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板的方向移动;②保持蜡烛和烧杯不动,应将玻璃板移到适当位置,在图乙中画出移动后玻璃板的位置 。在上述两种方法中,像和物之间的距离都 。
【答案】远离 变大
【解析】[1]由图乙可知,蜡烛到玻璃板的距离小于玻璃板到烧杯的距离,保持玻璃板和烧杯不动,根据在平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,可知,为了使像成在烧杯中央,蜡烛应向远离玻璃板的方向移动。
[2]保持蜡烛和烧杯不动,要使像移到烧杯中,需要增大蜡烛到玻璃板的距离,即将玻璃板向上移动,且物与像关于玻璃板对称,如下图所示:
[3]由于在上述两种方法中,蜡烛到玻璃板距离都变大,根据在平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,可知,像和物之间的距离都变大。
5.(2025·广东广州)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
【解析】(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。
6.(2025·江苏盐城)日晷是古人利用太阳投射影子测定时间的装置,由晷面和晷针组成,晷针指向北极星。
(1)制作:在A4纸上画出标有刻度的半圆,折叠成如图所示的晷面,使晷面与竖直面的夹角和当地纬度相同。将一根吸管从圆孔O处垂直插入晷面,即为 。
(2)调试:将日晷朝北放置,在12点整的时候微调晷面,使晷针的 与12点刻度线重合。
(3)校验:在图中晷面刻度线上标出下午3点整的位置,待到下午3点整的时候检验其准确性。
【答案】(1)晷针 (2)影子 (3)
【解析】(1)此处应填晷针,因为晷针是日晷中用于投射影子、指向北极星的部件,吸管垂直插入晷面起到晷针的作用。
(2)日晷制作原理就是光的直线传播,看的是晷针的影子指向的位置,调试时,12点整要让晷针的影子与12点刻度线重合,日晷是通过影子的位置来测定时间的,这样才能为后续看时间提供基准。
(3)下午3点位置的标注:图中晷面是半圆,12在中间,左右两侧为6(分别代表上午6点和下午6点方向)。从12点(正午)到下午3点,太阳移动使得晷针影子向右侧移动,由于12点到下午6点间隔6小时,均匀分布在右侧半圆,所以下午3点的位置应在“12”刻度线与右侧“6”刻度线的正中间,这样下午3点时,晷针影子会落在该标注处,具体如图所示:
7.(2025·江苏无锡)探究平面镜成像的特点,器材有:茶色薄玻璃板,白纸,三个相同的火炬形棋子,刻度尺,黑色水笔,白卡片。
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,此时需要 ,直至观察到 ,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板;
(2)在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,表明平面镜所成的像是 像,换用另一个相同的棋子B,在玻璃板后移动,直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合,表明平面镜所成的像和物大小 ;
(3)经观察,A的像在直线OQ上,为了确定像的位置,如图乙所示,将棋子B、C放置在白纸上,移动棋子B、C,使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B,在白纸上标记B、C的位置,连接CB, ,该点即为棋子A的像A′的位置。用刻度尺测出A到平面镜的距离为9.20cm,将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐,测出像A′到平面镜的距离,如图丙所示,像距为 cm。多次改变棋子A的位置,重复以上操作,将测得的数据记录在表中,分析数据可知: 。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
像到平面镜的距离/cm
▲
5.10
12.40
【答案】(1)调整玻璃板的倾斜程度 OP与其在平面镜中所成的像OP′处在一条直线上 (2)虚 相等 (3)延长CB与直线PQ交于一点 9.20 平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等
【解析】(1)[1][2]将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,说明玻璃板没有与水平桌面垂直,此时需要调整玻璃板的倾斜程度,直至观察到OP与其在平面镜中所成的像OP′处在一条直线上,表明OP与玻璃板镜面成,则玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板。
(2)[1]实像能用光屏承接,虚像不能。在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,表明平面镜所成的像是虚像。
[2]换用另一个相同的棋子B,在玻璃板后移动,直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合,根据等效替代法可知,平面镜所成的像和物大小相等。
(3)[1]连接CB,延长CB与直线OQ交于一点,该点即为棋子A的像A′的位置。因为根据光的直线传播原理,当棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B时,说明从棋子A的像点发出的光线沿直线传播被棋子C挡住,所以延长CB与直线OQ的交点即为棋子A的像A′的位置。
[2]如图丙所示,刻度尺分度值为1mm,读数为9.20cm,则像距为9.20cm。
[3]分析表中数据可知,物到平面镜的距离和像到平面镜的距离始终相等,可得:平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。
8.(2025·山东济宁)如图是与光现象有关的四个实验,下列说法错误的是( )
A.图甲所示现象表明:光在不均匀介质中的传播方向会发生改变
B.图乙中折转纸板NOF,可验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内
C.图丙是探究光从空气斜射入玻璃时的折射规律的光路
D.图丁中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圆形区域分别为红光、绿光和蓝光,则Ⅳ区域为白光
【答案】C
【解析】A.光在同种且均匀介质中沿直线传播,甲图中盐水的密度不均匀,此时光的传播路径发生改变,说明光在不均匀介质中的传播方向会发生改变,故A正确,不符合题意;
B.图乙中折转纸板NOF,此时两部分纸板不在同一平面内,通过观察在两个纸板上能否观察到入射光线、反射光线,可以验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内,故B正确,不符合题意;
C.光的折射现象中,光在介质中传播速度越快,在介质中的角越大,已知光在空气中传播的速度大于在玻璃中传播的速度,丙图中光线在介质1中斜射入介质2中,且折射角大于入射角,因此介质1中是玻璃,介质2是空气,即光线是从玻璃斜射入空气中,故C错误,符合题意;
D.光的三原色是红、绿、蓝,因此Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圆形区域分别为红光、绿光和蓝光,当红、绿、蓝三种色光等比混合时,会得到白色光,即Ⅳ区域为白光,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.(2025·山东青岛)下列光学作图正确的是( )
A.光的反射
B.平面镜成像
C.凸透镜对光线的作用
D.凹透镜对光线的作用
【答案】C
【解析】A.图中反射光线的方向错误,故A错误;
B.平面镜成像现象中,像与物体关于镜面对称,故B错误;
C.平行于主光轴的光经凸透镜折射后将过焦点,由于光路可逆,图中过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后将会平行于主光轴传播出去,故C正确;
D.凹透镜对光有发散作用,平行于主光轴的光经凹透镜折射后,折射光的延长线过焦点,而不是折射光直接过焦点,故D错误。
故选C。
10.(2025·四川广元)柳宗元在《小石潭记》写到“潭中鱼可百许头,皆若空游无所依,日光下澈,影布石上”。其中蕴含着物理知识。下列说法错误的是( )
A.柳宗元看到的“鱼”是潭中鱼的虚像 B.日光通过水面折射照射到潭底
C.日光是由各种色光混合而成的 D.石头上鱼的影子是光的反射形成的
【答案】D
【解析】A.柳宗元看到水中的“鱼”,是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射形成的虚像,故A正确,不符合题意;
B.日光从空气斜射入水中,会发生折射,从而能照射到潭底,故B正确,不符合题意;
C.日光是复色光,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光混合而成,故C正确,不符合题意;
D.石头上鱼的影子是由于光沿直线传播,光被鱼挡住后,在石头上形成的阴暗区域,不是光的反射形成的,故D错误,符合题意。
故选D。
11.(2025·山东济南)我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方,在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”,将这个玻璃板更换为 选填(“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”)可以减小“重影”对实验的影响;
(2)更换玻璃板并记录玻璃板的位置后,小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方,移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图乙所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,在 (选填“”或“”)处标记像的位置,并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同;
(3)改变蜡烛的位置,重复实验。如图丙所示为小华的部分实验数据记录和处理图,图中为蜡烛A的位置,为蜡烛A的像的位置,虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是 ;
(4)小华综合分析以上实验现象及数据,得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论;
(5)如图丁所示,为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示,图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动一定角度(小于90度),然后移动玻璃板 (选填“增大”或“减小”)点到玻璃板的距离。
【答案】薄玻璃板 见解析 顺时针 减小
【解析】(1)[1]玻璃板的两个面均可以反射成像,若玻璃板较厚,则两个像前后距离较大,会发现蜡烛的像有明显“重影”,所以为减小“重影”对实验的影响,应使用薄玻璃板。
(2)[2]平面镜成的像与物关于平面镜对称,如图乙所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,应在处标记像的位置。
(3)[3]观察图丙,连接A1与B1、A2与B2、A3与B3,可以发现这些连线都与玻璃板所在直线垂直,并且测量A1到玻璃板的距离和B1到玻璃板的距离、A2到玻璃板的距离和B2到玻璃板的距离、A3到玻璃板的距离和B3到玻璃板的距离,会发现像和物到平面镜的距离相等。所以根据图丙得到的结论是:像和物到平面镜的距离相等,像和物的连线与平面镜垂直。
(5)[4][5]平面镜成像中,像与物到玻璃板的距离相等,且像与物的连线与镜面垂直。如图丁所示,为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示,图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴顺时针转动一定角度(小于90度),使得玻璃板与像与物的连线PQ垂直,此时物距较大,所以还需要移动玻璃板减小点到玻璃板的距离。
模拟好题·能力提升【培优】
1.(2025秋•沈河区校级期中)参加“博约”课程“物理实验”的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔“照相机”。如图所示,将其水平放置,在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡,灯泡发光时,下列说法正确的是( )
A.塑料膜上可以看到灯丝正立的像
B.遮住小圆孔上半部分,塑料膜上像的下半部分将缺失
C.若水平向右移动易拉罐,则像将变大
D.若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不会改变
【解答】解:A、因为针孔照相机就是小孔成像,小孔成像是由于光的直线传播形成的,小孔成像是倒立实像,所以在塑料薄膜上看到灯丝倒立的像,故A错误;
B、遮住小圆孔上半部分,光还是可以通过小孔,塑料膜上像不会缺失,故B错误;
C、像的大小与物体到小孔的距离有关,所以若水平向右移动易拉罐,灯丝到孔的距离增大,像将变小,故C错误;
D、小孔成像像的形状与小孔的形状无关,所以只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变,故D正确。
故选:D。
2.(2025•潍坊二模)如图甲是敦煌塔式熔盐光热电站,它由12000面“定日镜”围绕着一座360m高的熔盐塔组成,每面镜子都能追踪太阳并把阳光反射到中间塔顶的吸热器上,图乙是上午某个定日镜的反射情况,那么在太阳下山前(向西移动),该定日镜可以( )
A.逆时针旋转 B.顺时针旋转
C.向上移动 D.向下移动
【解答】解:随着太阳西斜,则入射角减小,平面镜与水平面之间的夹角变大,即平面镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器,故A正确,BCD错误。
故选:A。
3.(2025秋•虎丘区校级月考)两个互相垂直的平面镜组成了激光反射器,如图所示。如果入射光线方向不变,反射器绕O点向顺时针方向转过45°,那么经过反射器两次反射的光线将转过( )
A.90° B.45° C.22.5° D.0°
【解答】解:激光反射器的光路如图所示:
分析可知,只要光线在两个面上都发生了反射,那么其出射光线就和入射光线就是平行的。题目中入射光线方向并没改变,反射光线方向也就不会改变。而旋转反射器只是改变了入射角和反射角,不会影响最终的出射光线,因此,只有D符合题意。
故选:D。
4.(2024秋•邯郸期中)物体AB直立于足够大的平面镜前,甲图中物体与平面镜之间插入一块不透光的木板CD;乙图中平面镜后面插入一块不透光的木板MN。则物体在甲、乙两图的平面镜中,能否成完整的像( )
A.都能
B.都不能
C.甲图中不能,乙图中能
D.甲图中能,乙图中不能
【解答】解:(1)先根据“物像关于平面镜对称”画出A、B点在平面镜中成的像A′、B′;
从A点反射的光线沿CD的最下边缘射到平面镜上,根据反射角等于入射角画出反射光线,若这条反射光线的反向延长线能过像点A′,则AB能在平面镜内成完整的虚像A'B'。如图所示:
(2)平面镜成的是虚像,像是反射光线的反向延长线会聚形成的,不是实际光线照到像点,所以乙图中镜子背面放什么物体都不会影响成像;并且根据物像关于平面镜对称,物体AB能在平面镜中成完整的像。故A正确,BCD错误。
故选:A。
5.(2025•绵阳模拟)为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况而造成事故,厂商开发出一种抬头显示器。抬头显示器水平安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到显示的像。如图司机看到了数字,则在相同角度,司机看到水平显示面上显示的图形应是( )
A. B. C. D.
【解答】解:水平显示面相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,某时,司机看到了数字9,则水平显示面上显示的图形应是。2对应的数字是5,故只有B正确,ACD错误。
故选:B。
6.(2025•北川县二模)如图甲所示,“蜡烛在水中燃烧”,某时刻实验情景俯视图如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.看到水中的“烛焰”是由于光的折射形成的虚像
B.在烧杯一侧可以观察到蜡烛在水中燃烧
C.蜡烛靠近玻璃板时,像变大
D.沿③方向移动玻璃板可使乙图中的像移到烧杯中
【解答】解:AB、烧杯中“淹不灭的烛焰”是前面烛焰的光经玻璃反射形成的“虚像”,因此在烧杯一侧不会观察到蜡烛在水中燃烧,故AB错误;
C、平面镜成像中,像与物体等大,因此蜡烛靠近玻璃板时,像的大小不变,故C错误;
D、平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,沿③方向移动玻璃板,物距增大,像距增大,可使乙图中的像移到烧杯中,故D正确。
故选:D。
7.(2025•任城区校级模拟)如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前20cm处,以3cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.以铅笔为参照物,铅笔在平面镜中的像是静止的
B.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
C.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为14cm
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔所在直线垂直
【解答】解:A、若铅笔以3cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以3cm/s速度垂直向平面镜靠近,铅笔的像相对于铅笔是运动的,故A错误;
B、由平面镜成像的特点可知,铅笔与平面镜的距离改变,铅笔在镜中的像的大小不变,故B错误;
C、因像距与物距是相等的,当铅笔以3cm/s的速度向平面镜靠近时,2s内铅笔通过的距离s=vt=3cm/s×2s=6cm,2s后物距为20cm﹣6cm=14cm,像距也为14cm,2s后铅笔与镜中的像相距14cm+14cm=28cm,故C错误;
D、根据平面镜成像的特点,若平面镜顺时针转至图中虚线位置,像和物始终关于平面镜对称,铅笔的像与铅笔仍然关于平面镜对称,即铅笔的像将与铅笔所在直线垂直,故D正确。
故选:D。
8.(2024秋•谯城区期末)如图甲所示,将一束光照射到一个空烧杯的底部。当烧杯中注满水时,杯底被照亮的范围用虚线圈出(如图乙)。若只有半杯水,烧杯底部被光照亮的范围是( )
A. B. C.D.
【解答】解:当烧杯中注满水时,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路:
此时烧杯底部被光照亮的范围如上图红线区域所示;
只有半杯水时(即水面下降),虽然入射光线方向不变,折射角也不变,但水面部分被照亮的区域增大,经水折射后,烧杯底部被光照亮的范围也会增大,且仍然为圆形,故A图为正确图形。
故选:A。
9.(2025•广州二模)如图所示,水面上方有一发光点S,a、b、c、d是S发出的四束光线,其中一束光线射入水中经过M点。已知光线b的延长线经过M点,则该束光线可能是( )
A.a B.b C.c D.d
【解答】解:光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,折射光线应靠近法线,则光线a符合要求,光线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,故A正确,BCD错误。
故选:A。
10.(2025秋•鼓楼区校级月考)一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上,则反射角为 60 °,若入射角增大10°,则入射光线和反射光线夹角为 140 °;图中两块平面镜间的夹角为α,AO经两块平面镜反射后沿原路返回,则α= 60 °。
【解答】解:由题意可知,入射光线与水平面的夹角为30°,则入射角为90°﹣30°=60°,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则反射角也为60°;
若入射角增大10°,即入射角为70°,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射角也为70°,则入射光线和反射光线夹角为70°+70°=140°;
根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直,如图所示:由光的反射定律可知,AO与平面镜MP的夹角∠P0B=30°,则∠α=90°﹣30°=60°,
故答案为:60;140;60。
11.(2024秋•秦淮区期中)如图,小明在水槽右侧竖直放置一个光屏,激光笔发出的光线与水面的夹角为45°,在水槽底部出现一个亮点A,同时在光屏上出现了另一个亮点P1,其中P1点形成的原因是光的 反射 ,使亮点P1上移至P2处。
(1)方法一:可以使入射光线绕着入射点O沿 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到亮点A可能会移到 C (选填“B”或“C”点);
(2)方法二:保持入射光线方向不变,可以使水面 上升 (选填“上升”或“下降”),此时折射角 不变 (选填“增大”、“不变”或“减小”);在这种情况下,亮点P2在水中的像的位置相对于亮点P1在水中的像的位置,是 不变 (选填“上升”、“不变”或“下降”)的。
【解答】解:(1)当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,其中P1点形成的原因是光的反射,A点形成的原因是光的折射,而P1点是光的反射形成的;
由于光反射和折射时,反射角等于入射角,折射角小于入射角,现保持入射点O的位置不变,欲使亮点P1上移至P2处,则反射角减小,根据反射角等于入射角,则应使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动,折射角减小,故移动到C。
(2)保持入射光线方向不变,水面始终水平,折射角不变,折射光线上移,故可以使水面上升,此时折射角不变;
假设到P1水面的长度为L;水面降低了d,则P2相对于亮点P1下降D,根据光的反射角不变,激光笔发出的光线与水面的夹角为45°,故D=2d;
P1在水中的像的位置距离P1是2L;
亮点P2在水中的像的位置距离P1是2(L﹣D+d)+D=2L﹣D+2d=2L,故亮点P2在水中的像的位置相对于亮点P1在水中的像的位置,是不变的。
故答案为:反射;(1)顺时针;C;(2)上升;不变;不变。
12.(2025秋•鼓楼区校级月考)如图所示,一束光从玻璃射向空气,在介质表面上同时发生折射和反射的现象,其中折射光线是 OG ,反射角等于 30 度,玻璃在 AB的左面 (选填“CD的上面、“CD的下面”、“AB的左面”、“AB的右面”)。
【解答】解:在光的反射及折射现象中,入射光线和反射光线、折射光线分居法线两侧,所以CD为法线,EO为入射光线,OF为反射光线,OG为折射光线,CD为法线,AB为空气与玻璃的界面,
反射角是反射光线与法线的夹角,则∠COF为反射角,等于30度。
由于折射角大于入射角,故AB右侧为空气,左侧为玻璃。
故答案为:OG;30;AB的左面。
13.(2025秋•丹徒区期中)甲图显示的现象叫做光的 色散 现象,就像雨后的彩虹。其中红光的偏折程度 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)紫光的偏折程度;丙图中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后两束折射光线 仍然平行 (选填“仍然平行”或“不再平行”),它们之间的距离d会 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解: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;其中红光的偏折能力最弱,小于紫光的偏折能力;由于玻璃砖的上下两侧表面平行,根据光路的可逆性可知,当光线从空气斜射入玻璃砖再次射入空气中时,出射光线与开始的入射光线方向平行,只是发生了侧移,所以红光和紫光再次折射出后,仍然平行;
由于玻璃对红光的偏折程度小,对紫光的偏折程度大,所以在此折射过程中,紫光向左侧移得更多,所以从玻璃砖中再次折射出后,它们之间得距离d会变大。
故答案为:色散;小于;仍然平行;变大。
14.(2025秋•鼓楼区校级月考)如图甲所示,小明探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上垂直放一块纸板。
(1)为了更加清晰地显示光路,应该选择较 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)的硬纸板。
(2)在实验过程中,若将纸板整体向后倾斜(如图乙):
①此时,反射光线 C (选填字母序号);
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
②此时,ON 不是 (选填“是”、“不是”)入射光线EO的法线。
(3)小明还用如图丙所示的装置探究光的反射规律,先用加湿器使整个球形玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个绿色激光笔斜射向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OE方向射出。
①将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,当观察到 三束光相互重合 ,这说明在光的反射中,反射光线,入射光线和法线在同一平面。
②为了方便比较反射角与入射角的关系,小明借鉴地理中学习过的“等高线”在半球形玻璃罩表面上做好标记,如图丁所示,发现绿色激光从A点入射O点经平面镜反射后从E点射出,又将绿色激光从C点入射O点,则反射光线将从图中的 F 点射出(填写图中字母)。
③如图戊所示,小明保持入射角度不变,让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动,使入射光射向O点,发现反射光线将 顺时针 (选项“顺时针”或“逆时针”)转动;当激光笔恰好转到从E点射向O点时,反射光线从A点射出,这说明 光路是可逆的 。
(4)小明接着又进行了如图己所示的实验,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点位置会 上移 (选填“上移”、“不变”或“下移”)。
【解答】解:(1)本实验应该选择较粗糙的硬纸板,使光发生漫反射,便于观察光路。
(2)①过入射点与镜面垂直的直线叫法线,若将纸板倾斜,入射光线仍贴着纸板射向平面镜,光仍射到镜面,法线位置不变,此时反射光线与入射光线和法线仍在同一平面内,但不能在纸板上看到反射光线,反射光线在纸板的前方,故选:C。
②根据法线的定义,由上面的分析,此时,ON不是入射光线EO的法线。
(3)①在光的反射现象中,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,缓慢转动圆台,可以看到三束光相互重合,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
②光的反射中,反射角等于入射角,C点对应的等高线是F点,所以从C点入射O点,则反射光线将从图中的F点射出;
③光的反射中,反射角等于入射角,绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动,反射光线顺时针射出;当激光笔恰好转到从E点射向O点时,反射光线从A点射出,这说明光路是可逆的;
(4)轻压图中平面镜左侧的鼓面,平面镜逆时针转动,入射光线不动,此时的入射角会变小,反射角也变小,则反射光线会逆时针转动,则墙壁上光点位置上移。
故答案为:(1)粗糙;
(2)C;不是;
(3)三束光相互重合;F;顺时针;光路是可逆的;
(4)上移。
15.(2025秋•同江市校级期末)阅读短文,回答问题。
智能汽车
随着科学技术的发展,汽车逐渐智能化。如图甲是汽车抬头显示系统(HcadUpDisplay),简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理工作的,如图乙所示,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,驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时,不必低头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,从而避免分散注意力,确保驾驶舒适安全。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度(透明度是指车内光照度与车外光照度的比值),实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值,其图像如图戊所示。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是 D 。
A.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像
C.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
D.夜间为了安全行车,应关闭车内的灯
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为 45 度,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向 远离 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
(3)炎热的夏天,“智能玻璃”的单向透光可以有效减少 紫 (选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害,HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影(如图丙所示),影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有 厚度 (选填“厚度”或“透明度”)。
(4)为减弱重影影响,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用如图丁中 B 所示的玻璃。
(5)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,当车外光照度为400Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 15 %。
【解答】解:(1)AB、挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点和原理可知,行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像,故A、B错误;
C、行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的,故C错误;
D、夜间车内开灯会在玻璃上发生平面镜成像,干扰司机查看车外路况,不应开灯,故D正确;
(2)根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直,平面镜与水平面的夹角应为45°;
驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,则应使像的位置升高一些并使像离挡风玻璃(平面镜)远一些,由平面镜成像的特点可知,这时需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。
(3)黑色能够减少光的反射;过量的紫外线会对身体皮肤造成伤害;
(4)由丁图可知,使用上厚下薄的B玻璃时,两个反射面的反射光略微发散,其反向延长线倾向于会聚,虚像落在反向延长线上,能让两个虚像尽可能靠近,从而减少重影的影响,所以应选用如图丁中B所示的玻璃效果更好;
(5)由题意可知:“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,实现车内的光照度为一个适宜的定值,根据图像,车外光照度与透明度乘积为一定值6000(不考虑单位),故当车外光照度为400Lx时,透明度约为15%;
故答案为:(1)D;(2)45;远离;(3)紫;厚度;(4)B;(5)15。
第 1 页 共 1 页
学科网(北京)股份有限公司
$
第2讲 光现象
考点一 光的直线传播
1、光源: 的物体。
2、光沿直线传播的条件
(1)光在 介质中沿直线传播。
(2)实例:影子、小孔成像、激光准直、日食、月食、日晷计时等。
3、光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫光线。光线是人为假想出来的,不是真实存在的。
4、光沿直线传播的现象
(1)影子与小孔成像 (2)日食、月食
5、光在真空中的传播速度:用字母c表示,近似为c = m/s。
6、光在其他介质中的传播速度:
(1)在空气中的速度接近c; (2)在水中的速度约为; (3)在玻璃中的速度约为;
7、光年:光年是 单位。1光年表示光在1年时间内所走的路程。
考点二 光的反射
1、定义:光从一种介质射向物体表面时,有一部分光返回到原来介质中的现象。我们能看到本身不发光的物体,是由于经它表面 的光线进入了眼睛。
2、光的反射图中一点、二角、三线
(1)一点: 点,用字母O表示。
(2)二角: 角i和 角r。入射角是入射光线与法线的夹角;反射角时反射光线与法线的夹角。
(3)三线: 光线、 光线和 线ON。
3、光的反射实例:水中的倒影、黑板“反光”、自行车的尾灯、照镜子、汽车后视镜。
4、内容:“三线共面、两线分居、两角相等”。
光发生反射时,反射光线、入射光线和法线在 内,反射光线与入射光线分别位于法线的 ,反射角 入射角。
5、探究光反射时的规律
实验常考的作用和注意事项
①为使实验效果更明显,整个实验过程应在 的环境中进行。
②纸板的作用:a. ;b.验证反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
③实验前,应将纸板 放置平面镜上。(或纸板与平面镜垂直放置。)
④实验中应选用表面 白纸板。
⑤多次实验目的:避免 ,寻找 。
6、镜面反射和漫反射
镜面反射:一束平行光照射到光洁平整的表面上,反射光也平行射出的反射现象
漫反射:一束平行光照射到凹凸不平的表面上,反射光向各个方向射出的反射现象
相同点:都遵循光的反射定律
考点三 平面镜成像
1、实验结论
平面镜成像的特点:平面镜所成像的大小与物体的 ,像和物体到平面镜的 相等,像和物体的连线与镜面 ,即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
2、实验常考的作用和注意事项
(1)为使实验效果更明显,整个实验过程应在 的环境中进行。
(2)实验前,应将玻璃板 放置水平桌面上。
(3)玻璃板:用玻璃板代替平面镜,因为玻璃板既能成像又能透光, ;选用较“薄”的玻璃板是为了避免玻璃板的两个面都成像,不好确定像的位置。
(4)蜡烛:①前面的蜡烛“点燃”会有更多的光射向镜面,使成像更清晰。后面的蜡烛“不点燃”,是为了防止光线太强干扰对像的观察,且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰不能完全重合,影响实验结论的得出。
②使用两支完全相同的蜡烛,目的是 。
(5) 白纸的作用: 。
刻度尺的作用: 。
3、实像和虚像
(1)实像:是实际光线会聚而成的, (“能”或“不能”)用光屏承接到。
(2)虚像:不是由实际光线会聚成的,而是实际光线的反向延长线相交而成的, (“能”或“不能”)用光屏承接到。
4、 凸面镜和凹面镜
反射面
作用
示意图
应用
共同点
凸面镜
凸面
对光线有
作用
汽车后视镜、街头反光镜(扩大视野)
都遵循光的反
射定律
凹面镜
凹面
对光线有
作用
太阳灶、反射式望远镜、医用头灯、探照灯
考点四 光的折射
1、光的折射现象
定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会在界面上发生变化,这种现象叫光的折射现象。
【注】垂直入射时,光线 ,折射角等于入射角且等于 °。
2、光的折射规律
(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角 入射角。当入射角增大时,折射角 。
(2)当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角 入射角。
(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,其传播方向 。
(4)在光的折射现象中,光路是 。
3、实例:海市蜃楼、从岸上看水中的物体像比实际位置高(潭清疑水浅、筷子在水中弯折)、从水中看岸上的物体像比实际位置高(潜水员看到岸边的树变高)等。
考点五 光的色散
1、光的色散
定义:光从一种介质斜射入另一太阳光(白光)被分解成多种色光的现象。
光的色散现象
(1)太阳光是白光,是由七种单色光( 、 、 、 、 、 、 )组成的复太阳色光。
(2)不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同, 光偏折程度最小, 光偏折程度最大。
2、光的三原色及色光的混合
光的三原色: 、 、 。
色光的混合:把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,而这三种色光都不能由其他色光混合而成。
3、物体的颜色
(1)透明物体的颜色
透明物体的颜色由该物体能透过的色光决定。例如,红色玻璃片呈红色,是因为它只能透过红色的光,其他色光被吸收。
(2)不透明物体的颜色
(1)不透明物体的颜色由该物体能反射的色光决定。例如,绿纸呈绿色,是因为它只反射绿色光,而其他色光被吸收。
(2)黑色物体吸收各种色光,不反射任何色光。
(3)白色物体反射所有的色光,不吸收任何色光。
4、 看不见的光
红外线
紫外线
定义
光谱上红光以外的部分
光谱上紫光以外的部分
特性
①一切物体都在不断地辐射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越强,物体在辐射红外线的同时也在不断地吸收红外线;
②热作用强,物体吸收红外线后温度会上升;
③穿透能力强,可穿透云雾。
①化学作用强;②生理作用强;
③荧光效应强。
应用
①红外线夜视仪;②远红外烤箱;③电视机遥控器;④红外遥感。
①使相机底片感光;②紫外线能杀死微生物,可用紫外线灯灭菌、治疗皮肤病等;③验钞。
考点1 平面镜成像的特点
例1小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙),下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸透镜
B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为
D.魔箱的成像原理是光的反射
【例2】(多选)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,像的大小不变
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
【例3】测量视力时,视力表放在被测者后方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样大”),该像到小红的距离为 m;若她向左移动1m,则该像到小红的距离为 m。
【例4】小华发现小轿车的前挡风玻璃是倾斜安装的,由此他想借助玻璃板,A、B两个完全相同的棋子,白纸,铅笔等器材来探究平面镜成像的特点,如图甲所示。
(1)为了完成实验,还需要添加的测量工具是 ;实验时,由于环境太暗难以找到棋子A的像,小华解决的办法是用手电筒照射棋子 ;(选填“”或“”)。
(2)三次改变棋子A的位置,得到三组物、像位置点,如图乙所示,接下来他的操作是 ;
(3)实验中,小华透过玻璃板看到棋子A的两个像A'、A″,分别在白纸上标记棋子A与两个像的位置如图丙所示,通过分析可知玻璃板的厚度为 mm;
(4)小轿车前挡风玻璃是倾斜安装的,从光学角度分析,这样安装的好处是 (任写一条)。
考点2 光现象的辨析
【例1】(多选)中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是( )
A.“起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的 B.“明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C.“潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射 D.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象
【例2】光,给人类带来光明。下列生活中的光现象,属于光的直线传播的是( )
A.手影 B.水中倒影 C.直筷变弯 D.雨后彩虹
【例3】下列现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影 C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
考点3 光学作图
【例1】光从玻璃斜射入到空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向,并标出入射角的大小。
【例2】阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明平面镜与水平方向所夹锐角的度数。
【例3】请在图中作出AB关于平面镜所成的像。
例1 例2 例3
【例4】如图所示,请根据平面镜成像的特点,作出眼睛通过水洼看到水中月亮上M点的反射光路。(用点代表月亮上M点的像)
【例5】每年11月至次年三月,天鹅湖国家城市湿地公园吸引数万只白天鹅来这里栖息过冬,三门峡市因此被誉为“天鹅之城”,若A点为人们看到的大天鹅的嘴在水中的倒影,请在图中画出光从大天鹅的嘴经水面反射进入人眼的光路图(保留作图痕迹)。
例4 例5
【例6】光从空气斜射入玻璃砖,请在图中画出光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的两条折射光线的大致位置。
【例7】某次潜水员在水面下观察岸上的一盏灯。如图所示,A点是潜水员的眼睛,B、C两点分别是潜水员看到的灯以及灯的实际位置,请完成潜水员在A点看到河岸上灯的光路图。
例6 例7 例8 例9
【例8】一束光由空气斜射入水中(如图所示),请画出反射光线和大致的折射光线。
【例9】如图所示,小华用激光笔照射家里的鱼缸,在墙面和鱼缸底部均发现了照射的光斑。请画出激光束AO在墙面和鱼缸底部形成光斑的光路图。
中考真题练习
1.(2025·山东日照)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。
2.(2025·江苏淮安)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 。
3.(2025·江苏宿迁)古诗词是中国传统文化的精髓,下列诗词描述的情景都与光现象有关。其中,蕴含着光的折射原理的是( )
A.谁知明镜里,形影自相怜 B.举杯邀明月,对影成三人
C.潭清疑水浅,荷动知鱼散 D.野旷天低树,江清月近人
4.(2025·江苏盐城)如图甲所示,将蜡烛和装满水的烧杯分别放在玻璃板两侧,点燃蜡烛,向玻璃板看去,发现“蜡烛”在烧杯附近燃烧。若蜡烛与烧杯的位置如图乙所示,为了使像成在烧杯中央,可采取下列两种方法:①保持玻璃板和烧杯不动,蜡烛应向 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板的方向移动;②保持蜡烛和烧杯不动,应将玻璃板移到适当位置,在图乙中画出移动后玻璃板的位置 。在上述两种方法中,像和物之间的距离都 。
5.(2025·广东广州)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”)。
6.(2025·江苏盐城)日晷是古人利用太阳投射影子测定时间的装置,由晷面和晷针组成,晷针指向北极星。
(1)制作:在A4纸上画出标有刻度的半圆,折叠成如图所示的晷面,使晷面与竖直面的夹角和当地纬度相同。将一根吸管从圆孔O处垂直插入晷面,即为 。
(2)调试:将日晷朝北放置,在12点整的时候微调晷面,使晷针的 与12点刻度线重合。
(3)校验:在图中晷面刻度线上标出下午3点整的位置,待到下午3点整的时候检验其准确性。
7.(2025·江苏无锡)探究平面镜成像的特点,器材有:茶色薄玻璃板,白纸,三个相同的火炬形棋子,刻度尺,黑色水笔,白卡片。
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,此时需要 ,直至观察到 ,表明玻璃板与白纸面垂直,固定好玻璃板;
(2)在直线OP上放置棋子A,在玻璃板后方放置白卡片并移动,发现不能在白卡片上观察到棋子的像,表明平面镜所成的像是 像,换用另一个相同的棋子B,在玻璃板后移动,直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合,表明平面镜所成的像和物大小 ;
(3)经观察,A的像在直线OQ上,为了确定像的位置,如图乙所示,将棋子B、C放置在白纸上,移动棋子B、C,使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B,在白纸上标记B、C的位置,连接CB, ,该点即为棋子A的像A′的位置。用刻度尺测出A到平面镜的距离为9.20cm,将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐,测出像A′到平面镜的距离,如图丙所示,像距为 cm。多次改变棋子A的位置,重复以上操作,将测得的数据记录在表中,分析数据可知: 。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
9.20
5.10
12.40
像到平面镜的距离/cm
▲
5.10
12.40
8.(2025·山东济宁)如图是与光现象有关的四个实验,下列说法错误的是( )
A.图甲所示现象表明:光在不均匀介质中的传播方向会发生改变
B.图乙中折转纸板NOF,可验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内
C.图丙是探究光从空气斜射入玻璃时的折射规律的光路
D.图丁中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圆形区域分别为红光、绿光和蓝光,则Ⅳ区域为白光
9.(2025·山东青岛)下列光学作图正确的是( )
A.光的反射 B.平面镜成像
C.凸透镜对光线的作用 D.凹透镜对光线的作用
10.(2025·四川广元)柳宗元在《小石潭记》写到“潭中鱼可百许头,皆若空游无所依,日光下澈,影布石上”。其中蕴含着物理知识。下列说法错误的是( )
A.柳宗元看到的“鱼”是潭中鱼的虚像 B.日光通过水面折射照射到潭底
C.日光是由各种色光混合而成的 D.石头上鱼的影子是光的反射形成的
11.(2025·山东济南)我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方,在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”,将这个玻璃板更换为 选填(“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”)可以减小“重影”对实验的影响;
(2)更换玻璃板并记录玻璃板的位置后,小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方,移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图乙所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,在 (选填“”或“”)处标记像的位置,并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同;
(3)改变蜡烛的位置,重复实验。如图丙所示为小华的部分实验数据记录和处理图,图中为蜡烛A的位置,为蜡烛A的像的位置,虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是 ;
(4)小华综合分析以上实验现象及数据,得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论;
(5)如图丁所示,为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示,图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动一定角度(小于90度),然后移动玻璃板 (选填“增大”或“减小”)点到玻璃板的距离。
模拟好题·能力提升【培优】
1.(2025秋•沈河区校级期中)参加“博约”课程“物理实验”的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔“照相机”。如图所示,将其水平放置,在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡,灯泡发光时,下列说法正确的是( )
A.塑料膜上可以看到灯丝正立的像 B.遮住小圆孔上半部分,塑料膜上像的下半部分将缺失
C.若水平向右移动易拉罐,则像将变大 D.若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不会改变
2.(2025•潍坊二模)如图甲是敦煌塔式熔盐光热电站,它由12000面“定日镜”围绕着一座360m高的熔盐塔组成,每面镜子都能追踪太阳并把阳光反射到中间塔顶的吸热器上,图乙是上午某个定日镜的反射情况,那么在太阳下山前(向西移动),该定日镜可以( )
A.逆时针旋转 B.顺时针旋转 C.向上移动 D.向下移动
3.(2025秋•虎丘区校级月考)两个互相垂直的平面镜组成了激光反射器,如图所示。如果入射光线方向不变,反射器绕O点向顺时针方向转过45°,那么经过反射器两次反射的光线将转过( )
A.90° B.45° C.22.5° D.0°
4.(2024秋•邯郸期中)物体AB直立于足够大的平面镜前,甲图中物体与平面镜之间插入一块不透光的木板CD;乙图中平面镜后面插入一块不透光的木板MN。则物体在甲、乙两图的平面镜中,能否成完整的像( )
A.都能
B.都不能
C.甲图中不能,乙图中能
D.甲图中能,乙图中不能
5.(2025•绵阳模拟)为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况而造成事故,厂商开发出一种抬头显示器。抬头显示器水平安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到显示的像。如图司机看到了数字,则在相同角度,司机看到水平显示面上显示的图形应是( )
A. B. C. D.
6.(2025•北川县二模)如图甲所示,“蜡烛在水中燃烧”,某时刻实验情景俯视图如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.看到水中的“烛焰”是由于光的折射形成的虚像
B.在烧杯一侧可以观察到蜡烛在水中燃烧
C.蜡烛靠近玻璃板时,像变大
D.沿③方向移动玻璃板可使乙图中的像移到烧杯中
7.(2025•任城区校级模拟)如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前20cm处,以3cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.以铅笔为参照物,铅笔在平面镜中的像是静止的
B.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
C.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为14cm
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔所在直线垂直
8.(2024秋•谯城区期末)如图甲所示,将一束光照射到一个空烧杯的底部。当烧杯中注满水时,杯底被照亮的范围用虚线圈出(如图乙)。若只有半杯水,烧杯底部被光照亮的范围是( )
A. B.C. D.
9.(2025•广州二模)如图所示,水面上方有一发光点S,a、b、c、d是S发出的四束光线,其中一束光线射入水中经过M点。已知光线b的延长线经过M点,则该束光线可能是( )
A.a B.b C.c D.d
10.(2025秋•鼓楼区校级月考)一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上,则反射角为 °,若入射角增大10°,则入射光线和反射光线夹角为 °;图中两块平面镜间的夹角为α,AO经两块平面镜反射后沿原路返回,则α= °。
11.(2024秋•秦淮区期中)如图,小明在水槽右侧竖直放置一个光屏,激光笔发出的光线与水面的夹角为45°,在水槽底部出现一个亮点A,同时在光屏上出现了另一个亮点P1,其中P1点形成的原因是光的 ,使亮点P1上移至P2处。
(1)方法一:可以使入射光线绕着入射点O沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动,同时观察到亮点A可能会移到 (选填“B”或“C”点);
(2)方法二:保持入射光线方向不变,可以使水面 (选填“上升”或“下降”),此时折射角 (选填“增大”、“不变”或“减小”);在这种情况下,亮点P2在水中的像的位置相对于亮点P1在水中的像的位置,是 (选填“上升”、“不变”或“下降”)的。
12.(2025秋•鼓楼区校级月考)如图所示,一束光从玻璃射向空气,在介质表面上同时发生折射和反射的现象,其中折射光线是 ,反射角等于 度,玻璃在 (选填“CD的上面、“CD的下面”、“AB的左面”、“AB的右面”)。
13.(2025秋•丹徒区期中)甲图显示的现象叫做光的 现象,就像雨后的彩虹。其中红光的偏折程度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)紫光的偏折程度;丙图中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后两束折射光线 (选填“仍然平行”或“不再平行”),它们之间的距离d会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.(2025秋•鼓楼区校级月考)如图甲所示,小明探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上垂直放一块纸板。
(1)为了更加清晰地显示光路,应该选择较 (选填“粗糙”或“光滑”)的硬纸板。
(2)在实验过程中,若将纸板整体向后倾斜(如图乙):
①此时,反射光线 (选填字母序号);
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
②此时,ON (选填“是”、“不是”)入射光线EO的法线。
(3)小明还用如图丙所示的装置探究光的反射规律,先用加湿器使整个球形玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个绿色激光笔斜射向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OE方向射出。
①将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,当观察到 ,这说明在光的反射中,反射光线,入射光线和法线在同一平面。
②为了方便比较反射角与入射角的关系,小明借鉴地理中学习过的“等高线”在半球形玻璃罩表面上做好标记,如图丁所示,发现绿色激光从A点入射O点经平面镜反射后从E点射出,又将绿色激光从C点入射O点,则反射光线将从图中的 点射出(填写图中字母)。
③如图戊所示,小明保持入射角度不变,让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动,使入射光射向O点,发现反射光线将 (选项“顺时针”或“逆时针”)转动;当激光笔恰好转到从E点射向O点时,反射光线从A点射出,这说明 。
(4)小明接着又进行了如图己所示的实验,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点位置会 (选填“上移”、“不变”或“下移”)。
科普阅读题
15.(2025秋•同江市校级期末)阅读短文,回答问题。
智能汽车
随着科学技术的发展,汽车逐渐智能化。如图甲是汽车抬头显示系统(HcadUpDisplay),简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理工作的,如图乙所示,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,驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时,不必低头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,从而避免分散注意力,确保驾驶舒适安全。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能,使用时反射面必须是迎光面,就能从车内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度(透明度是指车内光照度与车外光照度的比值),实现车内的光照度为一个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值,其图像如图戊所示。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是 。
A.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像
C.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
D.夜间为了安全行车,应关闭车内的灯
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为 度,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
(3)炎热的夏天,“智能玻璃”的单向透光可以有效减少 (选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害,HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影(如图丙所示),影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有 (选填“厚度”或“透明度”)。
(4)为减弱重影影响,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用如图丁中 所示的玻璃。
(5)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,当车外光照度为400Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。
第 1 页 共 12 页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。