专题02 光现象与透镜(培优·专题专练)(全国通用)2026年中考物理二轮复习高效培优系列
2026-03-31
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2份
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49页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.24 MB |
| 发布时间 | 2026-03-31 |
| 更新时间 | 2026-03-31 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57105199.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 光现象与透镜
情境突破练 压轴提速练
情 境 突 破 练
1.【新情境+建筑景观・结合国家大剧院倒影考察光的反射与平面镜成像】国家大剧院和它的倒影,从远处看呈鸭蛋形,当有光照射时熠熠生辉,非常壮观,如图所示。关于此建筑涉及的物理知识的说法错误的是( )
A.大剧院和它的倒影能呈鸭蛋形利用了光的直线传播
B.大剧院和它的倒影能呈鸭蛋形利用了平面镜成像原理
C.大剧院在水中的倒影是正立的虚像
D.大剧院与它的倒影关于水面对称
2.【新情境+科技材料・结合隐身术考察光的折射现象】中国科学院院士褚君浩在北京现场展示了利用特殊材料实现的“隐身术”。据了解,其中一种“隐身术”借助了能让光线产生规律折射的神奇材料——“柱镜光栅”。下列现象与该“隐身术”的光学原理相同的是( )
A.一叶障目 B.水中捞月 C.海市蜃楼 D.立竿见影
3.【新情境+古代器物・结合盛水容器 “鉴” 考察平面镜成像特点】如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”。当你正对着“鉴”中平静的水面,就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是( )
A.水中所成的像是实像 B.水中的像是由光的折射形成的
C.靠近水面,水中的像变大 D.靠近水面,水中的像也靠近水面
4.【新情境+科技实验・结合机器人摄像头考察凸透镜成像规律】学校科技社团为了测试机器人摄像头(相当于凸透镜)的成像效果,他们模拟了凸透镜成像实验。如图所示,烛焰在光屏上恰好形成一个清晰的像(未画出)。下列分析正确的是( )
A.图中成像原理与投影仪成像原理相同
B.保持透镜不动,将蜡烛和光屏都向右移动15cm,光屏上不能再次成清晰的像
C.在蜡烛与凸透镜之间放一个眼镜,向右移动光屏能在光屏上再次成清晰的像,则该眼镜是近视镜
D.用f=15cm的凸透镜替换图中凸透镜,将光屏向左移动适当距离,可在光屏上成清晰的像
5.【新情境+科技应用・结合航拍无人机考察凸透镜成像】我国自主研发的高清航拍无人机广泛应用于生活与科技领域,其航拍镜头相当于凸透镜,感光元件相当于光屏。下列说法正确的是( )
A.航拍时成倒立、放大的实像 B.光通过镜头总是沿直线传播
C.拍摄时景物到镜头的距离小于焦距 D.拍摄远处景物时,镜头应靠近感光元件
6.【新情境+古典诗词・结合杜甫诗句考察光现象综合应用】“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色(意境图如图)。下列说法正确的是( )
A.能从各个方向看见黄鹂,是因为光的直线传播
B.阳光下的溪水波光,是水面对光的漫反射现象
C.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光从空气斜射入水中发生的折射现象
D.目送白鹭高飞远去的过程中,眼睛的晶状体变薄
7.【新情境+古代科技・结合西汉平面镜成像考察虚像与光路可逆】西汉时期的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示,图中的大镜是平面镜,插秧人在大镜中成___________ (选填“虚”或“实”)像,墙外的插秧人若抬头___________(选填“能”或 “不能”)通过大镜观察到院中人。
8.【新情境+生活现象・结合观鱼考察光的折射规律】孩子在湖边观鱼,这条鱼实际在C点处,但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的,所看的是鱼的___________像,(选填“实像”或“虚像”),光是从___________(选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”),鱼的反射光线折射时___________(选填“靠近”或“偏离”)法线,小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。
9.【新情境+生活运动・结合手机拍照考察参照物与凸透镜成像】爸爸用手机的连拍功能,拍摄了小刚锻炼的两张照片,爸爸说跑道边上的盆栽也好像在运动,则他选择的参照物是______;如果想要对盆栽进行特写,他应将相机镜头向______(选填“靠近”或“远离”)盆栽的方向移动,同时将镜头前伸。
10.【新情境+智能汽车・结合 HUD 抬头显示考察噪声、平面镜与凸透镜】现代汽车科技感十足。图甲是一款新能源智能汽车,车窗采用“智能玻璃”,汽车抬头显示系统如图乙所示,简称HUD,成像原理如图丙所示。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,驾驶员不必低头就可以看到车辆行驶信息,确保驾驶舒适安全。
(1)汽车车窗采用了新型EPM隔音材料,这是通过________的方式来减弱噪声的。
(2)挡风玻璃是倾斜的,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夹角为_____度。
(3)如图丁所示,倒车雷达的蜂鸣器或显示器通过声音或直观的图像显示告知驾驶员周围障碍物的情况。安装在车尾的摄像头会在导航屏上提供车辆后部区域的图像。车尾摄像头成像时的物距在_______(选填“1倍焦距以内”或“2倍焦距以外”)。探头是利用_____(选填“超声波”“次声波”或“红外线”)来工作的,相当于声呐。
11.【新情境+古典诗词・结合李清照词句考察平面镜成像光路图】李清照在《如梦令》中写有“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”。若一只鸥鹭位于如图所示的平静水面上方的S点,船上李清照的眼睛A看到了鸥鹭在水中的“倒影”S'。请在图中确定鸥鹭像的位置S'并完成光线进入人眼A点的光路图(保留作图痕迹)。
12.【新情境+摄影器材・结合俯视取景器考察光学元件与反射光线】俯视取景器,又称腰平取景器,是一种摄影者在腰部高度就能进行取景的光学仪器。请补齐俯视取景器的光学元件,并画出一条经过平面镜的反射光线。
13.【新情境+自制望远镜・结合凸透镜成像规律考察焦距、实验操作与成像特点】2026年首个超级月亮于1月3日现身天宇,小明想自制望远镜进行观测。他利用光具座、凸透镜、“F”形LED光源、带有刻度的光屏等器材,先在地面实验室探究凸透镜成像规律,为制作望远镜提供依据。
(1)先将凸透镜正对太阳光,移动光屏直至光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是________cm;
(2)将F形光源、凸透镜和光屏安装在水平光具座上,接下来应将三者的中心调整到__________;
(3)固定光源,移动凸透镜和光屏,记录物距u与像距v,根据记录的部分数据分析下列问题:
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
成像特点
1
30
15
倒立、缩小、实像
2
15
30
倒立、放大、实像
3
8
/
正立、放大、虚像
①当光源到凸透镜的距离u与焦距f满足____________条件时,成倒立缩小的实像,此成像原理在生活中的应用是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
②某次实验中,光源、凸透镜、光屏在如图乙所示的位置时,恰好在光屏上呈现了光源倒立的、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像;若将光源向左移动,光屏上的像变得模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向_____(选填“左”或“右”)移动;
(4)若在如图乙所示位置,将光源向左移动适当距离,固定光屏位置不动,此时成像在光屏_____(选填“前”或“后”)方,这与图丙中_______(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相同。
14.【新情境+学习工具・结合临摹神器考察平面镜成像特点】如图所示是“临摹神器”,将平板和镜子放在支架上调节到适当角度,则人可以在右侧进行临摹。老师告诉同学们,这实际上就是平面镜成像的原理。某同学用如图甲所示装置开展了“探究平面镜成像特点”的研究。
(1)实验时,采用较薄的茶色玻璃板代替平面镜,这是为了便于________;
(2)如图甲所示,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与A相同)在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与A的像完全重合,说明像和物大小相等;
(3)如图乙所示,为了判断蜡烛A所成的像是虚像还是实像,某同学在像的位置放一光屏,眼睛在图中________(选填序号)处观察光屏,若光屏上不能看到像,则说明平面镜所成的像是虚像;
(4)使用“临摹神器”时,平板竖直放置,则该镜子应该和水平桌面成________度角。临摹时,某同学发现像太暗看不太清,为了提高像的亮度,小明应该________(选填字母);
A.将平板电脑的屏幕亮度调亮一些; B.将装置整体挪至光照条件更好的阳台完成临摹。
(5)如图丙所示,某同学看到教室里的吊扇通过光滑的地板表面所成的像,抬头看到吊扇正沿逆时针方向转动,他低头看地板里的“电风扇”也在转动,则看到的转动方向是________。
A.顺时针 B.逆时针 C.不转动 D.顺时针、逆时针交替转动
15.【新情境+科技阅读・结合汽车智能化配置考察声、光、热综合知识】阅读短文,完成问题。
汽车中的智能化配置
随着近几年汽车智能化的发展,越来越多的智能化配置被应用到汽车上,从而减轻了驾驶员的操控压力,让驾乘体验更加安全、高效和舒适。智能语音唤醒系统可以辨别出车主的声音,只有车主呼唤时才能实现对汽车的操作控制,既便于汽车操作又能保护汽车安全。车窗采用智能玻璃,除了可实现自动调节温度和透明度外,还具有单向透光功能,可以让驾乘人员从车内看到车外景象,而车外行人看不见车内景象。汽车抬头显示系统(如图甲)利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前风挡玻璃投射在正前方,能够让驾驶员在看到车前景象的同时,不必低头就能看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。360度全景影像功能是通过车身上的摄像头,再结合成像功能,让驾驶员可以在车内的中控大屏上观察到汽车周围360度的全景环境,结合车身配备的多个雷达,能够让车辆安全停靠,尽量避免剐蹭事故的发生。
(1)汽车智能语音唤醒系统可以根据声音的______不同,辨别出发声者是否为车主;
(2)冬天的早晨,汽车在行驶时,车窗玻璃的______(选填“内侧”或“外侧”)会出现小水珠,此时,应该把智能玻璃的温度调______(选填“高”或“低”);
(3)炎热的夏天,智能玻璃的单向透光功能可以有效减少过量紫外线对人体皮肤的伤害;经测算,车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示,则当车外光照度为______勒克斯时,智能玻璃的透明度会自动调节为40%;
(4)某车辆的抬头显示系统水平放置在中控台上,通过风挡玻璃成垂直于水平面的像,则风挡玻璃与水平面的夹角为______度,驾驶员发现风挡玻璃所成的像过高,不便观察,这时需要将显示器沿水平方向______(选填“远离”或“靠近”)风挡玻璃。
压 轴 提 速 练
1.(2026·湖北·一模)古诗词是中华民族文化的瑰宝,我们在欣赏诗词的时候,经常发现其与物理知识息息相关。下列说法中正确的是( )
A.“安得五彩虹,驾天作长桥”——彩虹的形成原理是光的直线传播
B.“起舞弄清影,何似在人间”——清影是光的直线传播形成的
C.“一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红”——水中残阳是光的折射形成的
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”——疑水浅是光的反射现象
2.(2026·安徽阜阳·一模)如图所示,、是凸透镜的焦点,点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间(),是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时(仍保持),像的移动情况是( )
A.以小于v的速度远离透镜匀速移动 B.以大于v的速度靠近透镜匀速移动
C.以小于v的速度靠近透镜匀速移动 D.以大于v的速度向远离透镜方向移动
3.(2025·四川成都·模拟预测)“活力大运城,万千气象新”,成都市民在东安湖打卡遛弯,休闲娱乐。如图19所示,下列关于市民活动场景的描述正确的是( )
A.小朋友们欢快地跑着跳着,乐此不疲地玩着互踩人影的游戏,其中影子是由于光的反射形成的
B.东安阁和它在湖中的“倒影”构成了一幅优美的画卷,东安阁的“倒影”是由于光的折射形成的
C.远方的摄影人士拍摄了这一幅幅人与自然的和谐画面,他的照相机镜头是利用光的折射成像的
D.晚上,市民们欣赏流光溢彩的灯会,这些五颜六色的灯光都可以由红、黄、蓝三种色光混合而成
4.(2025·四川绵阳·中考真题)在光线强烈的户外使用手机时,用户常因屏幕反光,看得到屏幕上自己脸部的像,看不清屏幕本身显示的内容,所以常在屏幕上贴表面粗糙的防反光膜。下列分析正确的是( )
A.光照射到防反光膜上不再遵循反射定律
B.脸部的像与用户脸部关于屏幕对称
C.脸部的像比用户的脸部小
D.脸部的像到屏幕的距离比用户脸部到屏幕的距离更近
5.(2025·山东泰安·中考真题)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时,点燃的蜡烛、凸透镜(保持不动)、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。下列说法中( )
①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移,光屏适当左移,会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成正立、放大的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①③④正确
6.(2025·四川攀枝花·中考真题)某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现,烛焰的像在距离凸透镜16cm时,光屏上成清晰放大的像。若将烛焰移动到距离凸透镜20cm处,则此时烛焰通过凸透镜将成( )
A.放大的虚像 B.等大的实像
C.放大的实像 D.缩小的实像
7.(2026·江苏南通·一模)如图在池底的中央安装一只射灯.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。现往池内注水,水面升至a位置时,亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,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点的上方,Q点在S点
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方 D.P点在S点的下方,Q点在S点
8.(2025·四川南充·三模)小亮在探究“凸透镜成像规律”实验中,通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.实验所用凸透镜的焦距为20cm
B.图乙中的成像规律可应用于照相机
C.一段时间后,烛焰的像向光屏上方移动
D.在图乙中的透镜和光屏之间放一个近视眼镜后,将蜡烛适当右移,光屏上仍会出现清晰的像
9.(2025·安徽淮北·三模)如图所示,一束光线斜射到镜面上,O点为入射点,入射光线AO与镜面的夹角为60°。若镜面以O点为旋转中心,沿镜面所在的平面逆时针旋转10°,保持入射光线的入射方向及入射点的位置不变,则旋转后的反射光线与入射光线的夹角为_______(填角的度数)。
10.(2026·陕西西安·二模)如图为2025年十五届全国运动会吉祥物“喜洋洋”和“乐融融”,若A、B是通过凸透镜看到的“喜洋洋”和“乐融融”的像,且凸透镜从远处逐渐靠近“喜洋洋”和“乐融融”,则先看到“喜洋洋”和“乐融融”的像是图______(填字母);若是用不同焦距的凸透镜,在与“喜洋洋”和“乐融融”距离相同时看到的画面,则看到图A画面所用的凸透镜焦距较______(选填“大”或“小”);小明两眼视力缺陷不同,他将一只2B铅笔紧贴两只镜片,透过眼镜看到铅笔的像如图C所示,则图中右侧的镜片是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
11.(2026·河南商丘·一模)如图为某同学探究凸透镜成像规律实验时的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。实验中,该同学将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊。将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小华佩戴的是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
12.(2025·江苏徐州·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示,组装器材时应将___________的高度向下调整。调整完毕后,若凸透镜和蜡烛的位置不变,将光屏向___________移动,可以找到烛焰清晰的像,此时的像是倒立、___________的实像。
13.(2025·上海·中考真题)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659THz
659-769THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散。
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射。
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光______(选填“属于”或“不属于”)三原色光。
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的?”。__________________
14.(2025·江苏镇江·中考真题)小红在探究凸透镜成像规律时,调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示的位置,可在光屏上得到清晰的像,则凸透镜焦距为_________cm。仅将蜡烛移到10cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来她应将光屏适当向_________移动,生活中所用的_________成像时的物像大小关系与上述实验相同。
15.(2025·山东东营·中考真题)如图所示,一束光射向凸透镜经折射后射到玻璃砖上,请在图中画出射向凸透镜的入射光线以及进入玻璃砖中折射光线的大致方向。
16.(2025·山东潍坊·中考真题)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,从光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜折射后与主光轴平行。
(1)画出S在水中所成的像S';
(2)将该条光线的光路补充完整;
(3)标出凸透镜左侧的焦点F。
17.(2025·山东日照·中考真题)如图甲所示,牙科医生用一个带杆的小圆镜给病人检查。图乙中的C点为牙齿B在镜中成像的位置,请画出医生在A点通过平面镜看到这颗牙齿的光路图。
18.(2025·黑龙江大庆·中考真题)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)。
19.(2025·湖南长沙·中考真题)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)。
20.(2025·陕西·中考真题)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用到了玻璃板、两支完全相同的蜡烛(A、B)、方格纸、刻度尺、白色卡片、铅笔等器材。
(1)如图-1,把一张方格纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板____放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再将另一支未点燃的蜡烛B放在玻璃板后,调整蜡烛B的位置,使蜡烛B与蜡烛A的像重合,说明平面镜成像时,像与物的大小____。此时在方格纸上标出蜡烛A、B的位置。
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复上述步骤。根据方格纸上的标记,测量物、像到玻璃板的距离,并把数据记录在下表中。
实验序号
物到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10.00
10.00
2
15.00
15.00
3
20.00
20.00
…
分析表中数据可知:平面镜成像时,像和物到平面镜的距离____。
(4)如图-2所示,为探究像的虚实,可将一张白色卡片竖直放置在蜡烛B所在的位置,直接观察白色卡片,卡片上____(选填“有”或“没有”)蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是____像;
(5)以玻璃板为平面镜进行本实验,好处是便于确定____;
(6)如图-3所示,将玻璃板沿MN截成两半,并把左半部分向靠近蜡烛A的方向平移一段距离,右半部分向远离蜡烛A的方向平移一段距离,则蜡烛A通过左半部分玻璃板、右半部分玻璃板 (填选项字母)。
A.都不能成像 B.各成半个像,合起来为一个完整的像
C.都能成完整的像,且像在同一位置 D.都能成完整的像,且像在不同位置
21.(2025·江苏无锡·中考真题)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
22.(2025·江苏南京·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的________ 上。
(2)图中光屏上恰好成清晰的像,该像的性质是倒立、______ 的实像,透镜焦距可能为_____ (填字母)。
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上清晰的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的_______ 眼镜。
23.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验,平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示,则该凸透镜焦距f3=___________cm;
(2)得出凸透镜成像规律后,继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系,收集的数据如表所示:
实验次数
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
物高L/cm
像高h/cm
1
15.0
7.5
6.0
C
2
20.0
20.0
6.0
6.0
3
f3
25.0
37.5
6.0
9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据,他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′,可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为:___________(用字母表示),则表中C处数据应为___________cm;
②利用表格中的数据,能否得出当凸透镜成实像时,像的大小和焦距之间的关系呢?若能,请写出分析过程及结论;若不能,说明理由___________。
24.(2025·江苏淮安·中考真题)“探究平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。
(1)图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的___________形成的。
(2)探究像与物的大小关系时,将点燃的蜡烛A置于玻璃板前,如图乙所示,应该在___________(选填“a”“b”或“c”)位置进行观察,然后将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,移动蜡烛B,发现它在某一位置时与A的像完全重合,由此初步得出:平面镜所成的像与物___________相等。
(3)完成实验探究后,小明模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象,如图丙所示,他应该将点燃的蜡烛放在___________(选填“玻璃板”或“平面镜”)前,将装满水的烧杯放在该光学元件后,图丁为装置的俯视图,调节时仅向___________(选填“①”“②”“③”或“④”)方向移动图丁中的光学元件,可以观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。
25.(2025·北京·中考真题)请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答题。
地月空间的精准量尺——激光测距
2025年4月,在浩瀚宇宙中的地月空间,一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围,是人类探索的一个重要方向,作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间,是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功,为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础,也为未来深空探测任务提供了重要手段,将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次________的地月空间激光测距技术试验。
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为________s。(光速取3.0×108m/s,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是________。
A. B. C.
(4)文中介绍的角反射器、激光测距等技术,都是物理知识的具体应用,科学家不断将科学知识应用于技术创新,推动了人类社会的进步。请仿照表中示例,再举出一个物理知识应用于技术方面的实例,补全表格中①②的内容。
物理知识
物理知识的技术应用实例
光的反射定律
角反射器
①________
②________
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专题02 光现象与透镜
情境突破练 压轴提速练
情 境 突 破 练
1.【新情境+建筑景观・结合国家大剧院倒影考察光的反射与平面镜成像】国家大剧院和它的倒影,从远处看呈鸭蛋形,当有光照射时熠熠生辉,非常壮观,如图所示。关于此建筑涉及的物理知识的说法错误的是( )
A.大剧院和它的倒影能呈鸭蛋形利用了光的直线传播
B.大剧院和它的倒影能呈鸭蛋形利用了平面镜成像原理
C.大剧院在水中的倒影是正立的虚像
D.大剧院与它的倒影关于水面对称
【答案】A
【详解】A.大剧院和它的倒影呈鸭蛋形,是利用了平面镜成像(光的反射),而非光的直线传播。光的直线传播通常应用于影子、小孔成像等场景,故A错误,符合题意;
B.水面相当于平面镜,倒影的形成利用了平面镜成像原理,故B正确,不符合题意;
C.平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像,故C正确,不符合题意;
D.根据平面镜成像特点,物体与像关于水面对称,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.【新情境+科技材料・结合隐身术考察光的折射现象】中国科学院院士褚君浩在北京现场展示了利用特殊材料实现的“隐身术”。据了解,其中一种“隐身术”借助了能让光线产生规律折射的神奇材料——“柱镜光栅”。下列现象与该“隐身术”的光学原理相同的是( )
A.一叶障目 B.水中捞月 C.海市蜃楼 D.立竿见影
【答案】C
【详解】由题意可知“隐身术”的光学原理是光的折射。一叶障目、立竿见影是光的直线传播现象;水中捞月是平面镜成像,是光的反射现象;海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播方向发生偏折造成的,属于光的折射现象。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.【新情境+古代器物・结合盛水容器 “鉴” 考察平面镜成像特点】如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”。当你正对着“鉴”中平静的水面,就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是( )
A.水中所成的像是实像 B.水中的像是由光的折射形成的
C.靠近水面,水中的像变大 D.靠近水面,水中的像也靠近水面
【答案】D
【详解】AB.平静的水面相当于平面镜,人在水中的像是光的反射形成的虚像,故AB错误;
C.平面镜成像时,像和物体的大小相等,与物体到平面镜的距离无关,所以人靠近水面时,水中的像大小不变,故C错误;
D.平面镜成像时,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,所以人靠近水面,水中的像也靠近水面,故D正确。
故选D。
4.【新情境+科技实验・结合机器人摄像头考察凸透镜成像规律】学校科技社团为了测试机器人摄像头(相当于凸透镜)的成像效果,他们模拟了凸透镜成像实验。如图所示,烛焰在光屏上恰好形成一个清晰的像(未画出)。下列分析正确的是( )
A.图中成像原理与投影仪成像原理相同
B.保持透镜不动,将蜡烛和光屏都向右移动15cm,光屏上不能再次成清晰的像
C.在蜡烛与凸透镜之间放一个眼镜,向右移动光屏能在光屏上再次成清晰的像,则该眼镜是近视镜
D.用f=15cm的凸透镜替换图中凸透镜,将光屏向左移动适当距离,可在光屏上成清晰的像
【答案】C
【详解】A.由图可知,物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像,成像原理与照相机成像原理相同,故A错误;
B.保持透镜不动,将蜡烛和光屏都向右移动15cm,物距和像距对调,根据光路可逆,光屏上能再次成清晰的像,故B错误;
C.在蜡烛与凸透镜之间放一个眼镜,向右移动光屏能在光屏上再次成清晰的像,说明该眼镜对光线具有发散作用,则该眼镜是近视镜(凹透镜),故C正确;
D.用f=15cm的凸透镜替换图中凸透镜,由图可知,物距
根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、等大的实像,像距也为30cm,则将光屏向右移动到80cm刻度线,可在光屏上成清晰的像,故D错误。
故选C。
5.【新情境+科技应用・结合航拍无人机考察凸透镜成像】我国自主研发的高清航拍无人机广泛应用于生活与科技领域,其航拍镜头相当于凸透镜,感光元件相当于光屏。下列说法正确的是( )
A.航拍时成倒立、放大的实像
B.光通过镜头总是沿直线传播
C.拍摄时景物到镜头的距离小于焦距
D.拍摄远处景物时,镜头应靠近感光元件
【答案】D
【详解】A.摄像机的镜头相当于一个凸透镜,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像,故A错误;
B.光只有在同种均匀介质中才沿直线传播,光通过镜头会发生折射,故B错误;
C.拍摄时景物到镜头的距离需满足大于二倍焦距的条件,故C错误;
D.凸透镜成实像时,物距增大,像距减小,拍摄远处景物时,物距增大,为了使像成在感光元件上,需要减小像距,即镜头应靠近感光元件,故D正确。
故选D。
6.【新情境+古典诗词・结合杜甫诗句考察光现象综合应用】“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”杜甫的诗句描绘了成都草堂门前浣花溪秀丽的景色(意境图如图)。下列说法正确的是( )
A.能从各个方向看见黄鹂,是因为光的直线传播
B.阳光下的溪水波光,是水面对光的漫反射现象
C.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光从空气斜射入水中发生的折射现象
D.目送白鹭高飞远去的过程中,眼睛的晶状体变薄
【答案】D
【详解】A.能从各个方向看见黄鹂,是光的漫反射现象,故A错误;
B.阳光下的溪水波光,是水面对光的镜面反射现象,故B错误;
C.看到溪水中的鱼比实际位置浅,是光从水中斜射入空气中发生的折射现象,故C错误;
D.目送白鹭高飞远去的过程中,物距变大,同时像距变小,为了使像成在视网膜上,晶状体对光的会聚能力变弱,焦距变大,晶状体变薄,故D正确。
故选D。
7.【新情境+古代科技・结合西汉平面镜成像考察虚像与光路可逆】西汉时期的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示,图中的大镜是平面镜,插秧人在大镜中成___________ (选填“虚”或“实”)像,墙外的插秧人若抬头___________(选填“能”或 “不能”)通过大镜观察到院中人。
【答案】 虚 能
【详解】[1]大镜是平面镜,平面镜所成的像是等大的虚像,因此插秧人在大镜中成虚像。
[2]院中人能通过平面镜看到墙外的插秧人,根据光反射时,光路可逆的原理,墙外的插秧人若抬头也能通过大镜观察到院中人。
8.【新情境+生活现象・结合观鱼考察光的折射规律】孩子在湖边观鱼,这条鱼实际在C点处,但孩子看见鱼是在D点处。则小孩这样看的结果是___________形成的,所看的是鱼的___________像,(选填“实像”或“虚像”),光是从___________(选填“空气中射到水中”或“水中射到空气中”),鱼的反射光线折射时___________(选填“靠近”或“偏离”)法线,小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度___________。
【答案】 光的折射 虚像 水中射到空气中 偏离 浅
【详解】[1][2][3][4][5]鱼实际位于C点,鱼反射的光由水斜射入空气时,在水面上发生折射时产生的折射现象;此时折射角大于入射角,折射光线远离法线,折射光线偏离法线;折射光线进入人的眼睛,由于光路可逆,故人眼逆着折射光线的方向看去,看到的“鱼”位于D点;因此小孩看到鱼比实际距离的实际位置浅一些,是鱼的虚像。
9.【新情境+生活运动・结合手机拍照考察参照物与凸透镜成像】爸爸用手机的连拍功能,拍摄了小刚锻炼的两张照片,爸爸说跑道边上的盆栽也好像在运动,则他选择的参照物是______;如果想要对盆栽进行特写,他应将相机镜头向______(选填“靠近”或“远离”)盆栽的方向移动,同时将镜头前伸。
【答案】 小刚 靠近
【详解】[1]在拍摄小刚锻炼的照片时,爸爸看到跑道边上的盆栽好像在运动,这意味着盆栽相对于所选参照物的位置发生了变化。而在这个情境中,小刚在锻炼过程中位置不断改变,盆栽相对于小刚的位置也在变化,所以爸爸选择的参照物是小刚。
[2]根据凸透镜成像规律,当物距减小时,像距会增大,像也会变大。要对盆栽进行特写,即要使盆栽在底片上成的像变大。所以需要减小物距,也就是将相机镜头向靠近盆栽的方向移动,同时将镜头前伸以增大像距,从而得到清晰放大的盆栽特写。
10.【新情境+智能汽车・结合 HUD 抬头显示考察噪声、平面镜与凸透镜】现代汽车科技感十足。图甲是一款新能源智能汽车,车窗采用“智能玻璃”,汽车抬头显示系统如图乙所示,简称HUD,成像原理如图丙所示。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,驾驶员不必低头就可以看到车辆行驶信息,确保驾驶舒适安全。
(1)汽车车窗采用了新型EPM隔音材料,这是通过________的方式来减弱噪声的。
(2)挡风玻璃是倾斜的,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夹角为_____度。
(3)如图丁所示,倒车雷达的蜂鸣器或显示器通过声音或直观的图像显示告知驾驶员周围障碍物的情况。安装在车尾的摄像头会在导航屏上提供车辆后部区域的图像。车尾摄像头成像时的物距在_______(选填“1倍焦距以内”或“2倍焦距以外”)。探头是利用_____(选填“超声波”“次声波”或“红外线”)来工作的,相当于声呐。
【答案】(1)阻断噪声传播
(2)45
(3) 2倍焦距以外 超声波
【详解】(1)汽车车窗采用了新型EPM隔音材料,能大大减弱外界噪声干扰,这种控制噪声的措施属于阻断噪声传播;
(2) 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,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度;
(3)[1]摄像头的工作原理相当于照相机;当物体在透镜的二倍焦距之外时,物体经透镜能成倒立、缩小的实像;
[2]探头相当于声呐,其原理是利用超声波传递信息。
11.【新情境+古典诗词・结合李清照词句考察平面镜成像光路图】李清照在《如梦令》中写有“争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭”。若一只鸥鹭位于如图所示的平静水面上方的S点,船上李清照的眼睛A看到了鸥鹭在水中的“倒影”S'。请在图中确定鸥鹭像的位置S'并完成光线进入人眼A点的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】作出S点关于平面镜的对称点S'点,连接AS',与镜面的交点为入射点,再连接入射点和S点为入射光线,入射点和A点为反射光线,据此作图。
12.【新情境+摄影器材・结合俯视取景器考察光学元件与反射光线】俯视取景器,又称腰平取景器,是一种摄影者在腰部高度就能进行取景的光学仪器。请补齐俯视取景器的光学元件,并画出一条经过平面镜的反射光线。
【答案】
【详解】光线经过虚线框后发生会聚,表明此处透镜有会聚作用,虚线框内应绘制凸透镜;入射光线从凸透镜水平射向平面镜,遵循光的反射定律,经平面镜反射后,反射角等于入射角,据此作图。
13.【新情境+自制望远镜・结合凸透镜成像规律考察焦距、实验操作与成像特点】2026年首个超级月亮于1月3日现身天宇,小明想自制望远镜进行观测。他利用光具座、凸透镜、“F”形LED光源、带有刻度的光屏等器材,先在地面实验室探究凸透镜成像规律,为制作望远镜提供依据。
(1)先将凸透镜正对太阳光,移动光屏直至光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是________cm;
(2)将F形光源、凸透镜和光屏安装在水平光具座上,接下来应将三者的中心调整到__________;
(3)固定光源,移动凸透镜和光屏,记录物距u与像距v,根据记录的部分数据分析下列问题:
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
成像特点
1
30
15
倒立、缩小、实像
2
15
30
倒立、放大、实像
3
8
/
正立、放大、虚像
①当光源到凸透镜的距离u与焦距f满足____________条件时,成倒立缩小的实像,此成像原理在生活中的应用是________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”);
②某次实验中,光源、凸透镜、光屏在如图乙所示的位置时,恰好在光屏上呈现了光源倒立的、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像;若将光源向左移动,光屏上的像变得模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向_____(选填“左”或“右”)移动;
(4)若在如图乙所示位置,将光源向左移动适当距离,固定光屏位置不动,此时成像在光屏_____(选填“前”或“后”)方,这与图丙中_______(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因相同。
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3) u>2f 照相机 等大 左
(4) 前 近视眼
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚在焦点,焦点到光心的距离为焦距。由图甲可知,刻度尺的分度值为1cm,则该凸透镜的焦距
(2)为使像成在光屏中央,需将F形光源、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度。
(3)①[1][2]由实验数据可知,当物距u>2f时,成倒立、缩小的实像,此原理应用于照相机。
②[3]如图乙所示,此时物距
像距
由于
所以在光屏上呈现了光源倒立的、等大的像。
[4]若光源向左移动,物距变大,像距变小,像变模糊;为得到清晰的像,应把光屏向左移动。
(4)[1][2]光源向左移动,物距变大,像距本应变小,若固定光屏位置不动,此时像成在光屏前方,近视眼晶状体折光能力过强,像成在视网膜前方,故这与图丙中近视眼的成因相同。
14.【新情境+学习工具・结合临摹神器考察平面镜成像特点】如图所示是“临摹神器”,将平板和镜子放在支架上调节到适当角度,则人可以在右侧进行临摹。老师告诉同学们,这实际上就是平面镜成像的原理。某同学用如图甲所示装置开展了“探究平面镜成像特点”的研究。
(1)实验时,采用较薄的茶色玻璃板代替平面镜,这是为了便于________;
(2)如图甲所示,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与A相同)在玻璃板后面移动,直至观察到蜡烛B与A的像完全重合,说明像和物大小相等;
(3)如图乙所示,为了判断蜡烛A所成的像是虚像还是实像,某同学在像的位置放一光屏,眼睛在图中________(选填序号)处观察光屏,若光屏上不能看到像,则说明平面镜所成的像是虚像;
(4)使用“临摹神器”时,平板竖直放置,则该镜子应该和水平桌面成________度角。临摹时,某同学发现像太暗看不太清,为了提高像的亮度,小明应该________(选填字母);
A.将平板电脑的屏幕亮度调亮一些; B.将装置整体挪至光照条件更好的阳台完成临摹。
(5)如图丙所示,某同学看到教室里的吊扇通过光滑的地板表面所成的像,抬头看到吊扇正沿逆时针方向转动,他低头看地板里的“电风扇”也在转动,则看到的转动方向是________。
A.顺时针 B.逆时针 C.不转动 D.顺时针、逆时针交替转动
【答案】 确定像的位置 ② 45 A A
【详解】(1)[1]透明玻璃板既能反射成像,又能透过玻璃板看到后面的蜡烛,便于确定像的位置。
(3)[2]为了判断蜡烛A所成的像是虚像还是实像,眼睛直接观察光屏上的像,即在图中②处观察光屏。
(4)[3]平面镜成像时,物与像关于平面镜对称,使用“临摹神器”时,平板竖直放置,画纸放在水平桌面上,要使平面镜所成的像在水平桌面上,则镜子应该和水平桌面成45°角。
[4]临摹时,某同学发现像太暗看不太清,说明物体的反射光线少,可以将平板电脑的屏幕亮度调亮一些,将装置整体挪至光照条件更好的阳台完成临摹,这种情况环境太亮,看到的像不清晰。
故选A。
(5)[5]平面镜成像是左右相反,教室里的吊扇沿逆时针方向转动,低头看地板里的电风扇顺时针转动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
15.【新情境+科技阅读・结合汽车智能化配置考察声、光、热综合知识】阅读短文,完成问题。
汽车中的智能化配置
随着近几年汽车智能化的发展,越来越多的智能化配置被应用到汽车上,从而减轻了驾驶员的操控压力,让驾乘体验更加安全、高效和舒适。智能语音唤醒系统可以辨别出车主的声音,只有车主呼唤时才能实现对汽车的操作控制,既便于汽车操作又能保护汽车安全。车窗采用智能玻璃,除了可实现自动调节温度和透明度外,还具有单向透光功能,可以让驾乘人员从车内看到车外景象,而车外行人看不见车内景象。汽车抬头显示系统(如图甲)利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前风挡玻璃投射在正前方,能够让驾驶员在看到车前景象的同时,不必低头就能看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。360度全景影像功能是通过车身上的摄像头,再结合成像功能,让驾驶员可以在车内的中控大屏上观察到汽车周围360度的全景环境,结合车身配备的多个雷达,能够让车辆安全停靠,尽量避免剐蹭事故的发生。
(1)汽车智能语音唤醒系统可以根据声音的______不同,辨别出发声者是否为车主;
(2)冬天的早晨,汽车在行驶时,车窗玻璃的______(选填“内侧”或“外侧”)会出现小水珠,此时,应该把智能玻璃的温度调______(选填“高”或“低”);
(3)炎热的夏天,智能玻璃的单向透光功能可以有效减少过量紫外线对人体皮肤的伤害;经测算,车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示,则当车外光照度为______勒克斯时,智能玻璃的透明度会自动调节为40%;
(4)某车辆的抬头显示系统水平放置在中控台上,通过风挡玻璃成垂直于水平面的像,则风挡玻璃与水平面的夹角为______度,驾驶员发现风挡玻璃所成的像过高,不便观察,这时需要将显示器沿水平方向______(选填“远离”或“靠近”)风挡玻璃。
【答案】(1)音色
(2) 内侧 高
(3)150
(4) 45 靠近
【详解】(1)不同发声体的音色由自身结构、材料决定,不同人发出声音的音色不同,因此语音系统通过音色辨别发声者。
(2)[1]冬天车内温度高于车外,车内热的水蒸气遇到冷的玻璃,液化形成小水珠,附着在玻璃内侧。
[2]升高玻璃温度可以加快水珠汽化,因此需要将智能玻璃温度调高。
(3)从图丙可直接读出,透明度为40%时,对应的车外光照度为150勒克斯。
(4)[1]根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,水平放置的物体成垂直水平面的像,物和像的夹角为90°,镜面平分该夹角,因此风挡玻璃与水平面夹角为。
[2]像过高时,根据像与物到镜面距离相等,将显示器靠近风挡玻璃,像也会向风挡玻璃方向移动,降低像的高度方便观察。
压 轴 提 速 练
1.(2026·湖北·一模)古诗词是中华民族文化的瑰宝,我们在欣赏诗词的时候,经常发现其与物理知识息息相关。下列说法中正确的是( )
A.“安得五彩虹,驾天作长桥”——彩虹的形成原理是光的直线传播
B.“起舞弄清影,何似在人间”——清影是光的直线传播形成的
C.“一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红”——水中残阳是光的折射形成的
D.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”——疑水浅是光的反射现象
【答案】B
【详解】A.“安得五彩虹,驾天作长桥”句中的“彩虹”是由于光透过空中的小水滴,折射后发生光的色散形成的。故A错误;
B.影子是由光的直线传播形成的。故B正确;
C.水中残阳属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。故C错误;
D.疑水浅是由于光的折射而形成了潭底的虚像,像的位置较浅。故D错误。
故选B。
2.(2026·安徽阜阳·一模)如图所示,、是凸透镜的焦点,点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间(),是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时(仍保持),像的移动情况是( )
A.以小于v的速度远离透镜匀速移动
B.以大于v的速度靠近透镜匀速移动
C.以小于v的速度靠近透镜匀速移动
D.以大于v的速度向远离透镜方向移动
【答案】D
【详解】BC.根据物近像远像变大的规律:物体S向靠近凸透镜的方向移动(物距减小),像会向远离透镜的方向移动,故BC不符合题意;
AD.当物体在一倍焦距和二倍焦距之间移动时,像成在二倍焦距之外,相同时间内,像移动的距离大于物体移动的距离,因此像移动的速度大于物体的速度,故D符合题意,A不符合题意。
故选D。
3.(2025·四川成都·模拟预测)“活力大运城,万千气象新”,成都市民在东安湖打卡遛弯,休闲娱乐。如图19所示,下列关于市民活动场景的描述正确的是( )
A.小朋友们欢快地跑着跳着,乐此不疲地玩着互踩人影的游戏,其中影子是由于光的反射形成的
B.东安阁和它在湖中的“倒影”构成了一幅优美的画卷,东安阁的“倒影”是由于光的折射形成的
C.远方的摄影人士拍摄了这一幅幅人与自然的和谐画面,他的照相机镜头是利用光的折射成像的
D.晚上,市民们欣赏流光溢彩的灯会,这些五颜六色的灯光都可以由红、黄、蓝三种色光混合而成
【答案】C
【详解】A.影子是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.东安阁在湖中的“倒影”是由于光的反射形成的,故B错误;
C.照相机镜头是利用凸透镜成像,凸透镜成像原理是光的折射,故C正确;
D.光的三原色是红、绿、蓝,五颜六色的灯光都可以由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误。
故选C。
4.(2025·四川绵阳·中考真题)在光线强烈的户外使用手机时,用户常因屏幕反光,看得到屏幕上自己脸部的像,看不清屏幕本身显示的内容,所以常在屏幕上贴表面粗糙的防反光膜。下列分析正确的是( )
A.光照射到防反光膜上不再遵循反射定律
B.脸部的像与用户脸部关于屏幕对称
C.脸部的像比用户的脸部小
D.脸部的像到屏幕的距离比用户脸部到屏幕的距离更近
【答案】B
【详解】A.光的反射定律是指反射光线、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。无论是镜面反射还是漫反射,每一条光线都遵循光的反射定律。 屏幕上贴的表面粗糙的防反光膜发生的是漫反射,光照射到防反光膜上同样遵循反射定律,故A错误;
B.屏幕可看作平面镜,根据平面镜成像的特点:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 当人面对屏幕时,屏幕相当于平面镜,脸部在屏幕中成像,脸部的像与用户脸部关于屏幕对称,故B正确;
C.平面镜成像的特点之一是像与物大小相等。 因此脸部在屏幕中所成的像与用户脸部大小是相等的,而不是脸部的像比用户的脸部小,故C错误;
D.平面镜成像的特点还包括像与物到平面镜的距离相等。 所以脸部的像到屏幕的距离与用户脸部到屏幕的距离是相等的,而不是脸部的像到屏幕的距离比用户脸部到屏幕的距离更近,故D错误。
故选B。
5.(2025·山东泰安·中考真题)用焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜成像的规律时,点燃的蜡烛、凸透镜(保持不动)、光屏在光具座上的位置如图所示,这时烛焰在光屏上成清晰的像(像未画出)。下列说法中( )
①图中成像规律与照相机成像原理相同
②把蜡烛适当右移,光屏适当左移,会再次在光屏上成清晰的像
③把蜡烛移至35.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
④把蜡烛移至45.0cm刻度线处,移动光屏,可在光屏上成正立、放大的像
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②④正确 D.只有①③④正确
【答案】B
【详解】①图中物距大于像距,在光屏上成实像,则物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,成像规律与照相机成像原理相同,故①正确;
②根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”可知,把蜡烛适当右移,光屏适当右移,会再次在光屏上成清晰的像,故②错误;
③由图可知,光具座的刻度尺的分度值为,则凸透镜位于刻度处,把蜡烛移至35.0cm刻度线处,物距为
由题意可知,焦距为
则有
即物距在一倍焦距与二倍焦距之间,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像,故③正确;
④由③分析可知,凸透镜位于刻度处,把蜡烛移至45.0cm刻度线处,物距为
由题意可知,焦距为
则有
即物距在一倍焦距以内,成正立、放大的虚像,不能成在光屏上,故④错误。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(2025·四川攀枝花·中考真题)某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现,烛焰的像在距离凸透镜16cm时,光屏上成清晰放大的像。若将烛焰移动到距离凸透镜20cm处,则此时烛焰通过凸透镜将成( )
A.放大的虚像 B.等大的实像
C.放大的实像 D.缩小的实像
【答案】D
【详解】烛焰的像在距离凸透镜16cm时,光屏上成清晰放大的像,说明此时像距,且成实像。由凸透镜成像规律可知,当时,,成倒立、放大的实像;因为初始时,所以,即
若烛焰移动到距离凸透镜20cm处,此时物距。因为,所以,可得,根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、缩小的实像。故ABC错误,D正确。
故选D。
7.(2026·江苏南通·一模)如图在池底的中央安装一只射灯.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。现往池内注水,水面升至a位置时,亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,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点的上方,Q点在S点
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点
【答案】D
【分析】本题围绕光的直线传播与折射规律,分析水面变化时光线传播路径的改变,进而判断池壁上亮斑的实际位置。
【详解】池内无水时,光沿直线传播,在池壁S点形成亮斑。水面升至a位置时,光线从射灯发出后,在水中沿直线传播至水面,再斜射入空气。根据光的折射规律,光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线远离法线向下偏折。因此,光线照射到池壁的亮斑P位于S点的下方;水面升至b位置时,水面没过S点后,光线在同种介质水中沿直线传播,直接照射到池壁的S点,因此亮斑的实际位置Q与S点重合。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(2025·四川南充·三模)小亮在探究“凸透镜成像规律”实验中,通过实验得到的凸透镜成实像时的像距v和物距u关系的图像如图甲所示。下列说法正确的是( )
A.实验所用凸透镜的焦距为20cm
B.图乙中的成像规律可应用于照相机
C.一段时间后,烛焰的像向光屏上方移动
D.在图乙中的透镜和光屏之间放一个近视眼镜后,将蜡烛适当右移,光屏上仍会出现清晰的像
【答案】C
【详解】A.由图甲可知
根据
成倒立等大的实像,即,,则该凸透镜的焦距为。故A错误;
B.由图乙可知,光屏处在焦点上,不能成清晰的像。故B错误;
C.实验一段时间后,蜡烛会变短,根据过光心的光线传播方向不变可知,烛焰的像将位于光屏的上方。故C正确;
D.近视眼镜是凹透镜,对光线有发散作用。在透镜和光屏之间放一个近视眼镜,会使像距变大,像会成在光屏的右侧。为了在光屏上重新得到清晰的像,应增大物距,即应将蜡烛向左移动,而不是向右移动。故D错误。
故选C。
9.(2025·安徽淮北·三模)如图所示,一束光线斜射到镜面上,O点为入射点,入射光线AO与镜面的夹角为60°。若镜面以O点为旋转中心,沿镜面所在的平面逆时针旋转10°,保持入射光线的入射方向及入射点的位置不变,则旋转后的反射光线与入射光线的夹角为_______(填角的度数)。
【答案】40°/40度
【详解】镜面逆时针旋转10°,入射光线方向不变,则入射光线与镜面的夹角增大10°,即入射光线与镜面的夹角变为
此时入射角为
根据光的反射规律,反射角等于入射角,即反射角也为20°,所以旋转后的反射光线与入射光线的夹角为
10.(2026·陕西西安·二模)如图为2025年十五届全国运动会吉祥物“喜洋洋”和“乐融融”,若A、B是通过凸透镜看到的“喜洋洋”和“乐融融”的像,且凸透镜从远处逐渐靠近“喜洋洋”和“乐融融”,则先看到“喜洋洋”和“乐融融”的像是图______(填字母);若是用不同焦距的凸透镜,在与“喜洋洋”和“乐融融”距离相同时看到的画面,则看到图A画面所用的凸透镜焦距较______(选填“大”或“小”);小明两眼视力缺陷不同,他将一只2B铅笔紧贴两只镜片,透过眼镜看到铅笔的像如图C所示,则图中右侧的镜片是______(选填“凸透镜”或“凹透镜”)。
【答案】 A 小 凸透镜
【详解】[1]根据凸透镜成像规律,凸透镜从远处逐渐靠近物体时,初始物距,成倒立缩小的实像,对应缩小的图A;随着物距减小,像逐渐变大,后续才会得到放大的像(图B),因此先看到的是A。
[2]物体到凸透镜距离(物距)相同时,焦距越小的凸透镜,物距相对焦距更大,更容易满足的条件,成缩小的实像。图A是缩小的像,因此它所用的凸透镜焦距更小。
[3]铅笔紧贴镜片时,凸透镜在物距小于焦距时成正立放大的虚像,凹透镜始终成正立缩小的虚像;图C中右侧镜片里铅笔的像更大,因此右侧镜片是凸透镜。
11.(2026·河南商丘·一模)如图为某同学探究凸透镜成像规律实验时的情景,此时光屏上呈现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、______(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。实验中,该同学将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊。将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小华佩戴的是______(选填“近视”或“远视”)眼镜。
【答案】 等大 近视
【详解】[1]由图可知,物距等于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时光屏上成的是倒立、等大的实像。
[2]实验中,该同学将自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变得模糊。将光屏适当远离凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,说明该眼镜对光线具有发散作用,所以是凹透镜,则小华佩戴的是近视眼镜。
12.(2025·江苏徐州·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示,组装器材时应将___________的高度向下调整。调整完毕后,若凸透镜和蜡烛的位置不变,将光屏向___________移动,可以找到烛焰清晰的像,此时的像是倒立、___________的实像。
【答案】 凸透镜 左 缩小
【详解】[1]在“探究凸透镜成像的规律”实验中,为了使烛焰的像能成在光屏的中央,需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。 由图可知,蜡烛、凸透镜和光屏中,图中凸透镜偏高,应将凸透镜高度向下调整。
[2][3]凸透镜焦距,由图知物距
根据凸透镜成像规律,此时像距,即像在60cm到70cm之间像为倒立、缩小的实像,所以应将光屏向左移动找到清晰像 。
13.(2025·上海·中考真题)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659THz
659-769THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散。
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射。
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光______(选填“属于”或“不属于”)三原色光。
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的?”。__________________
【答案】(1)属于
(2)见详解
【详解】(1)三原色光通常指红、绿、蓝三种色光。根据表格,红色光频率范围是384-482THz,绿色光频率范围是520-610THz,蓝色光频率范围是610-659THz。频率为450THz的光,其频率在红色光的频率范围内,而红、绿、蓝是三原色光,所以该光属于三原色光。
(2)太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射,光的频率越高,散射程度越大。蓝光和紫光频率高,易被散射。但相较于紫光,人眼更容易感受到蓝光,所以晴天时,散射的蓝光进入人眼,人看到天空是蓝色的。
14.(2025·江苏镇江·中考真题)小红在探究凸透镜成像规律时,调节蜡烛、凸透镜与光屏到如图所示的位置,可在光屏上得到清晰的像,则凸透镜焦距为_________cm。仅将蜡烛移到10cm刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,接下来她应将光屏适当向_________移动,生活中所用的_________成像时的物像大小关系与上述实验相同。
【答案】 10.0 左 照相机
【详解】[1]由图可知,刻度尺的分度值为1cm,此时物距为
像距为
则有
根据
成倒立、等大的实像,故该凸透镜的焦距为
[2]仅将蜡烛移到10cm刻度线处,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,为了在光屏上得到清晰的像,接下来应该将光屏适当向左移动。
[3]移动后的物距为
物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,生活中所用的照相机成像时,为倒立、缩小的实像,与上述实验相同。
15.(2025·山东东营·中考真题)如图所示,一束光射向凸透镜经折射后射到玻璃砖上,请在图中画出射向凸透镜的入射光线以及进入玻璃砖中折射光线的大致方向。
【答案】
【详解】根据凸透镜三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,光线过焦点,故过折射点作主光轴的平行线,即可画出入射光线;该光线经过凸透镜折射后,从空气斜射入玻璃中,根据折射定律,折射角小于入射角,画出折射光线,如图所示:
16.(2025·山东潍坊·中考真题)如图所示,凸透镜的主光轴与水面重合,从光源S发出的一条光线经水面反射后射向凸透镜,经凸透镜折射后与主光轴平行。
(1)画出S在水中所成的像S';
(2)将该条光线的光路补充完整;
(3)标出凸透镜左侧的焦点F。
【答案】
【详解】平静的水面是一个平面镜,平面镜所成的像与物体大小相等、到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直。作图方法是:从S向水面作垂线,然后延长至S',使S'和S到平面镜的距离相等,S'就是S的像。过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行主光轴,连接S'和折射光线的起点,作出折射光线的入射光线,同时也是入射光线的反射光线,该光线与主光轴的交点就是焦点F,同时也是入射点,连接S和F,就是入射光线。如图所示:
17.(2025·山东日照·中考真题)如图甲所示,牙科医生用一个带杆的小圆镜给病人检查。图乙中的C点为牙齿B在镜中成像的位置,请画出医生在A点通过平面镜看到这颗牙齿的光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点可知,牙齿B通过平面镜成的像(C点)与牙齿B点关于平面镜对称,人通过平面镜看到虚像时,像在反射光线的反向延长线上。故先做C关于平面镜的对称点B,再连接CA交平面镜为O点,即入射点,连接BO即得入射光线,作图如下:
18.(2025·黑龙江大庆·中考真题)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】
【详解】根据光的反射定律可知,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:
19.(2025·湖南长沙·中考真题)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】
【详解】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:
20.(2025·陕西·中考真题)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用到了玻璃板、两支完全相同的蜡烛(A、B)、方格纸、刻度尺、白色卡片、铅笔等器材。
(1)如图-1,把一张方格纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板____放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再将另一支未点燃的蜡烛B放在玻璃板后,调整蜡烛B的位置,使蜡烛B与蜡烛A的像重合,说明平面镜成像时,像与物的大小____。此时在方格纸上标出蜡烛A、B的位置。
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复上述步骤。根据方格纸上的标记,测量物、像到玻璃板的距离,并把数据记录在下表中。
实验序号
物到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10.00
10.00
2
15.00
15.00
3
20.00
20.00
…
分析表中数据可知:平面镜成像时,像和物到平面镜的距离____。
(4)如图-2所示,为探究像的虚实,可将一张白色卡片竖直放置在蜡烛B所在的位置,直接观察白色卡片,卡片上____(选填“有”或“没有”)蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是____像;
(5)以玻璃板为平面镜进行本实验,好处是便于确定____;
(6)如图-3所示,将玻璃板沿MN截成两半,并把左半部分向靠近蜡烛A的方向平移一段距离,右半部分向远离蜡烛A的方向平移一段距离,则蜡烛A通过左半部分玻璃板、右半部分玻璃板 (填选项字母)。
A.都不能成像 B.各成半个像,合起来为一个完整的像
C.都能成完整的像,且像在同一位置 D.都能成完整的像,且像在不同位置
【答案】(1)垂直
(2)相等
(3)相等
(4) 没有 虚
(5)像的位置
(6)D
【详解】(1)在进行“探究平面镜成像的特点”实验时,把一张方格纸平铺在水平桌面上,需要将玻璃板垂直放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置。如果玻璃板不垂直放置,会导致蜡烛A的像与蜡烛B无法重合,从而影响实验结果。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再将另一支未点燃的蜡烛B放在玻璃板后,调整蜡烛B的位置,使蜡烛B与蜡烛A的像重合,这充分说明平面镜成像时,像与物的大小相等。此时在方格纸上标出蜡烛A、B的位置,通过测量和比较可以进一步得出像与物到平面镜的距离关系等其他特点。
(3)分析表中数据可知,在三次实验中,物到玻璃板的距离分别为10.00cm、15.00cm、20.00cm,像到玻璃板的距离也分别为10.00cm、 15.00cm、 20.00cm,所以平面镜成像时,像和物到平面镜的距离相等。
(4)[1][2]为探究像的虚实,将一张白色卡片竖直放置在蜡烛B所在的位置,直接观察白色卡片,卡片上没有蜡烛A的像。因为虚像不能呈现在光屏上,而实像可以,所以这表明平面镜所成的像是虚像。
(5)以玻璃板为平面镜进行本实验,好处是便于确定像的位置。由于玻璃板是透明的,我们可以在观察到蜡烛A像的同时,透过玻璃板看到后面的蜡烛B,通过移动蜡烛B使其与蜡烛A的像重合,从而准确地确定像的位置。
(6)将玻璃板沿MN截成两半,并把左半部分向靠近蜡烛A的方向平移一段距离,右半部分向远离蜡烛A的方向平移一段距离。因为平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称,且像的大小只与物体的大小有关,与平面镜的大小和位置无关,所以蜡烛A通过左半部分玻璃板、右半部分玻璃板都能成完整的像,但蜡烛A到两块平面镜的距离不同,且像在不同位置,故选D。
21.(2025·江苏无锡·中考真题)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
【详解】(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。
22.(2025·江苏南京·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的________ 上。
(2)图中光屏上恰好成清晰的像,该像的性质是倒立、______ 的实像,透镜焦距可能为_____ (填字母)。
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上清晰的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的_______ 眼镜。
【答案】(1)主光轴
(2) 放大 C
(3)近视
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。
(2)[1]图中光屏上恰好成清晰的像,由图可知,此时物距小于像距,则此时凸透镜成倒立、放大的实像。
[2]凸透镜成倒立、放大的实像时,物距满足2f>u=20cm>f
像距满足v=60cm>2f
则20cm>f>10cm
因此透镜焦距可能为15cm,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,此时像成在光屏的前方,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
23.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验,平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示,则该凸透镜焦距f3=___________cm;
(2)得出凸透镜成像规律后,继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系,收集的数据如表所示:
实验次数
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
物高L/cm
像高h/cm
1
15.0
7.5
6.0
C
2
20.0
20.0
6.0
6.0
3
25.0
37.5
6.0
9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据,他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′,可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为:___________(用字母表示),则表中C处数据应为___________cm;
②利用表格中的数据,能否得出当凸透镜成实像时,像的大小和焦距之间的关系呢?若能,请写出分析过程及结论;若不能,说明理由___________。
【答案】(1)15.0
(2) 3.0
见解析
【详解】(1)平行光经凸透镜折射后会聚在焦点,由图甲可知,刻度尺的分度值是1cm,凸透镜在光具座20.0cm处,焦点在35.0cm处,故焦距
(2)[1][2]由,根据相似三角形的性质,满足对应边成比例,可得
代入实验1的数据,u=15.0cm,v=7.5cm,L=6.0cm,则
解得,即C处数据为3.0。
[3]不能得出结论。因为探究“凸透镜成实像时像的大小与焦距的关系”,需要控制物距u不变,改变焦距f,观察像的大小变化。但表格中三次实验的物距u不同,未控制变量,因此无法得出像的大小与焦距的关系。
24.(2025·江苏淮安·中考真题)“探究平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。
(1)图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的___________形成的。
(2)探究像与物的大小关系时,将点燃的蜡烛A置于玻璃板前,如图乙所示,应该在___________(选填“a”“b”或“c”)位置进行观察,然后将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,移动蜡烛B,发现它在某一位置时与A的像完全重合,由此初步得出:平面镜所成的像与物___________相等。
(3)完成实验探究后,小明模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象,如图丙所示,他应该将点燃的蜡烛放在___________(选填“玻璃板”或“平面镜”)前,将装满水的烧杯放在该光学元件后,图丁为装置的俯视图,调节时仅向___________(选填“①”“②”“③”或“④”)方向移动图丁中的光学元件,可以观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。
【答案】(1)反射
(2) a 大小
(3) 玻璃板 ③
【详解】(1)平面镜成像的原理是光的反射。蜡烛A发出的光照射到玻璃板上,在玻璃板表面发生反射,反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线的方向看去,就看到了蜡烛 A的像。所以图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的反射形成的。
(2)[1]在探究像与物的大小关系时,要在蜡烛A这一侧透过玻璃板观察蜡烛A的像,因为只有在蜡烛A一侧才能看到蜡烛A在玻璃板中所成的像。由图乙可知,应该在a位置进行观察。
[2]将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,移动蜡烛B,发现它在某一位置时与A的像完全重合,这说明蜡烛B与蜡烛A的像大小相等,而蜡烛B与蜡烛A完全相同,所以由此初步得出:平面镜所成的像与物大小相等。
(3)[1]要模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象,需要利用平面镜成像来实现。而玻璃板既能反射光成像,又能透过光看到后面的物体,便于确定像的位置;平面镜只能反射光成像,无法看到后面的物体,不便于进行该实验。所以他应该将点燃的蜡烛放在玻璃板前。
[2]图丁中,要使蜡烛的像在装满水的烧杯中(看起来像在水中燃烧),根据平面镜物与像到平面镜的距离相等可知,需要调节光学元件(玻璃板)向③方向移动,使蜡烛的像与烧杯的位置对应,从而观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。
25.(2025·北京·中考真题)请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答题。
地月空间的精准量尺——激光测距
2025年4月,在浩瀚宇宙中的地月空间,一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围,是人类探索的一个重要方向,作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间,是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。
如图所示为激光测距试验示意图,天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动,地面测控站提供轨道预报数据,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,激光站接收到反射回波信号,就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快,对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝,实施精密跟踪与信号捕获难度极大,此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。
地月空间激光测距技术试验的成功,为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础,也为未来深空探测任务提供了重要手段,将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)天都一号通导技术试验星成功完成全球首次________的地月空间激光测距技术试验。
(2)在激光测距试验中,从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为________s。(光速取3.0×108m/s,结果保留一位小数)
(3)如图所示,两块平面镜成一定夹角构成角反射器,一束光线射向角反射器,经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是________。
A. B. C.
(4)文中介绍的角反射器、激光测距等技术,都是物理知识的具体应用,科学家不断将科学知识应用于技术创新,推动了人类社会的进步。请仿照表中示例,再举出一个物理知识应用于技术方面的实例,补全表格中①②的内容。
物理知识
物理知识的技术应用实例
光的反射定律
角反射器
①________
②________
【答案】(1)白天强光干扰条件下
(2)2.3
(3)B
(4) 光的直线传播 激光准直
【详解】(1)由题意知,天都一号通导技术试验星,成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
(2)由题意知,地面激光站发出激光,激光经距地约3.5×108m的角反射器反射后“原路”返回,因此从激光站发出激光,经天都一号上的角反射器反射,到激光站接收到回波信号所用时间约为
(3)入射光线经镜面两次反射后,沿与最初入射光线平行的方向反射回去,因此两次反射角与入射角的和为180度,因为反射角等于入射角,则第一次反射时的反射角与第二次反射时的入射角的和为90度,因此角反射器的两个镜面的夹角应为90度。
故选B。
(4)[1][2]根据光在同种均匀介质中沿直线传播的规律,激光准直技术广泛应用在实际生产建设中。
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