第四章 光现象 单元复习讲义 2026-2027学年人教版八年级上册物理
2026-08-06
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2份
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78页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 24.60 MB |
| 发布时间 | 2026-08-06 |
| 更新时间 | 2026-08-06 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59111441.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理单元复习讲义通过思维导图系统梳理光现象知识体系,涵盖光的直线传播、反射、平面镜成像、折射、色散五个考点,用框架图呈现知识脉络,突出中考高频实验(如探究反射定律)和重难点分布,构建清晰内在联系。
讲义亮点在于“考点-例题-实验-规律”四维设计,实验题(如探究平面镜成像)培养科学探究素养,规律总结(三种光现象辨识方法)提升科学思维,分层练习适配不同学生,易错提示助力精准复习,为教师实施分层教学提供有力支持。
内容正文:
《第四章 光现象》 单元复习
光现象是中考物理的必考板块,在选择题、填空题、作图题、实验题中均有出现。近三年全国各地市中考每年均有光现象的辨识题,分值2~3分,难度以容易和中等为主。此外,探究光的反射定律和探究平面镜成像特点是中考高频实验考点。本部分失分主要源于对三种光现象的区分不清、作图规则记忆混乱、实验操作细节把握不准确。
■考点一 光的直线传播
1、光源:能够自行发光的物体叫做光源。如太阳、电灯、蜡烛火焰等。月亮不是光源(月亮反射太阳光)。
2、光的传播:光在同种均匀介质中沿直线传播。光可以在真空中传播。
3、光速:光在真空中的传播速度c =3.0×108m/s(约3.0×105 km/s)。光在空气中的速度接近真空中的光速,在水中的速度约为真空中的3/4,在玻璃中约为真空中的2/3。
4、光沿直线传播的现象:
影子的形成:光在传播过程中遇到不透明物体,在物体后面形成阴影区域;
日食、月食:月球(或地球)运行到太阳和地球(或月球)之间,挡住太阳光;
小孔成像:烛焰通过小孔在光屏上形成倒立的实像,像的形状与物体相同,与小孔形状无关;
激光准直、排队看齐、射击瞄准等。
■经典例题
1.西安城墙中秋夜景灯光秀吸引了大批游客,城墙之上的主题花灯、沿线的景观灯带与夜空相映成趣,美不胜收。下列物体中属于光源的是( )
A.城墙表面反射灯光的青砖 B.夜空中皎洁的月亮
C.正在发光的主题花灯 D.地面上反光的青石板
【答案】C
【详解】光源的定义是自身能够自行发光的物体。青砖、青石板,都是靠反射其他光源的光才被人看见,自身不能发光,不属于光源;月亮,本身不发光,我们看到的月光是月球反射的太阳光,因此月亮也不是光源;正在发光的主题花灯,自身可以主动发出光线,符合光源的定义。故选C。
2.在学习光的传播时,老师进行了如下实验演示:①用激光笔射向水中,观察到光路是一条直线;②用漏斗向水中慢慢注入糖溶液,观察到光路发生了弯曲;③搅拌均匀后,观察到光路又变为直线。根据实验中的现象可以得出的结论是:光可以在________中传播;光在________中才沿直线传播。
【答案】 液体 同一种均匀介质
【详解】实验中激光能在水、糖溶液中传播,水和糖溶液都属于液体,因此可得出光可以在液体中传播。当介质为均匀的水或均匀的糖溶液时,光的光路是直线;当注入糖溶液使介质不均匀时,光路发生弯曲。通过对比不同实验现象,可知光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
3.日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。图中光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A.墙上手影
B.小孔成像
C.水中倒影
D.月食现象
【答案】C
【详解】一天中不同时间,日晷晷面上的直杆会在晷面留下长短和位置不同的影子,据此来记录时间。这主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理工作的。
A.影子是光线经过不透明物体时光线所照射不到的位置,手影属于光的直线传播,故A不符合题意;
B.小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故C符合题意;
D.当光在均匀介质中沿直线传播时,如果被不透明物体遮挡,便会在其后方形成阴影。月食的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,与日晷工作原理相同,故D不符合题意。
故选C。
4.2025年9月7日,本年度的第二轮月全食(血月)出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。下列说法正确的是( )
A.月亮变红,说明月亮是光源
B.发生月全食时,太阳位于地球和月亮之间
C.月全食现象的形成是由于光的直线传播
D.光穿过大气层传播到地球上,说明光的传播是需要介质的
【答案】C
【详解】A.月亮变红是因为反射太阳光,而非自身发光,月亮不是光源,故A错误;
B.月全食时,月亮位于地球的阴影中,地球位于太阳和月亮之间,故B错误;
C.月全食是地球遮挡太阳光导致月球进入地球本影,由光的直线传播形成,故C正确;
D.光可在真空中传播(如太阳光穿过太空到地球),不需要介质,故D错误。
故选C。
5.小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验,如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔,点燃蜡烛并置于小孔前一段距离,贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像,下列判断正确的是( )
A.半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的虚像
B.半透明纸上成的是整个蜡烛正立的实像
C.只改变孔的形状,像的形状不会改变
D.实验应在较亮的环境下进行
【答案】C
【详解】AB.小孔成像成的是倒立的实像(实像可以呈现在半透明纸这个光屏上),A说虚像、B说正立像,故AB错误;
C.小孔成像中,像的形状只由物体的形状决定,和小孔的形状无关,因此只改变孔的形状,像的形状不会改变,故C正确;
D.为了清晰观察到蜡烛的像,实验需要在较暗的环境下进行,较亮环境外界光线会干扰,导致像不清晰,故D错误。
故选C。
■考点二 光的反射
5、光的反射:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象。
6、光的反射定律:
三线共面:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
两线分居:反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
两角相等:反射角等于入射角(反射角随入射角的增大而增大);
光路可逆:在反射现象中,光路是可逆的。
7、镜面反射与漫反射:
镜面反射:一束平行光照射到平整光滑的表面,反射光仍然平行射出;
漫反射:平行光照射到凹凸不平的表面,反射光向四面八方射出;
两者都遵循光的反射定律。
8、生活中光的反射现象:水中倒影、平面镜成像、潜望镜、黑板反光、光污染等。
■经典例题
1.西安城墙中秋夜景灯光秀吸引了大批游客,城墙之上的主题花灯、沿线的景观灯带与夜空相映成趣,美不胜收。下列物体中属于光源的是( )
A.城墙表面反射灯光的青砖 B.夜空中皎洁的月亮
C.正在发光的主题花灯 D.地面上反光的青石板
【答案】C
【详解】光源的定义是自身能够自行发光的物体。青砖、青石板,都是靠反射其他光源的光才被人看见,自身不能发光,不属于光源;月亮,本身不发光,我们看到的月光是月球反射的太阳光,因此月亮也不是光源;正在发光的主题花灯,自身可以主动发出光线,符合光源的定义。故选C。
2.在学习光的传播时,老师进行了如下实验演示:①用激光笔射向水中,观察到光路是一条直线;②用漏斗向水中慢慢注入糖溶液,观察到光路发生了弯曲;③搅拌均匀后,观察到光路又变为直线。根据实验中的现象可以得出的结论是:光可以在________中传播;光在________中才沿直线传播。
【答案】 液体 同一种均匀介质
【详解】实验中激光能在水、糖溶液中传播,水和糖溶液都属于液体,因此可得出光可以在液体中传播。当介质为均匀的水或均匀的糖溶液时,光的光路是直线;当注入糖溶液使介质不均匀时,光路发生弯曲。通过对比不同实验现象,可知光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
3.日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。图中光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A.墙上手影
B.小孔成像
C.水中倒影
D.月食现象
【答案】C
【详解】一天中不同时间,日晷晷面上的直杆会在晷面留下长短和位置不同的影子,据此来记录时间。这主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理工作的。
A.影子是光线经过不透明物体时光线所照射不到的位置,手影属于光的直线传播,故A不符合题意;
B.小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故C符合题意;
D.当光在均匀介质中沿直线传播时,如果被不透明物体遮挡,便会在其后方形成阴影。月食的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,与日晷工作原理相同,故D不符合题意。
故选C。
4.2025年9月7日,本年度的第二轮月全食(血月)出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。下列说法正确的是( )
A.月亮变红,说明月亮是光源
B.发生月全食时,太阳位于地球和月亮之间
C.月全食现象的形成是由于光的直线传播
D.光穿过大气层传播到地球上,说明光的传播是需要介质的
【答案】C
【详解】A.月亮变红是因为反射太阳光,而非自身发光,月亮不是光源,故A错误;
B.月全食时,月亮位于地球的阴影中,地球位于太阳和月亮之间,故B错误;
C.月全食是地球遮挡太阳光导致月球进入地球本影,由光的直线传播形成,故C正确;
D.光可在真空中传播(如太阳光穿过太空到地球),不需要介质,故D错误。
故选C。
5.小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验,如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔,点燃蜡烛并置于小孔前一段距离,贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像,下列判断正确的是( )
A.半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的虚像
B.半透明纸上成的是整个蜡烛正立的实像
C.只改变孔的形状,像的形状不会改变
D.实验应在较亮的环境下进行
【答案】C
【详解】AB.小孔成像成的是倒立的实像(实像可以呈现在半透明纸这个光屏上),A说虚像、B说正立像,故AB错误;
C.小孔成像中,像的形状只由物体的形状决定,和小孔的形状无关,因此只改变孔的形状,像的形状不会改变,故C正确;
D.为了清晰观察到蜡烛的像,实验需要在较暗的环境下进行,较亮环境外界光线会干扰,导致像不清晰,故D错误。
故选C。
6..请根据图中给出的入射光线AO及法线ON,画出反射光线并标出反射角的大小。
【答案】
【详解】图中入射光线AO与法线ON的夹角为30°,即入射角为30°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为30°。
以法线ON为对称轴,在法线右侧作出反射光线,箭头方向由入射点O指向外侧,并在反射光线与法线之间标出30°。
■考点三 平面镜成像
9、平面镜成像的特点:
等大:像与物体大小相等;
等距:像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离;
垂直:像与物体的连线与镜面垂直;
对称:像与物体关于镜面对称;
虚像:平面镜所成的像是虚像,不能用光屏承接。
10、实像与虚像:
实像:实际光线会聚而成的像,能用光屏承接,如小孔成像;
虚像:实际光线的反向延长线会聚而成的像,不能用光屏承接,如平面镜成像。
11、平面镜成像作图要点:
像与物关于镜面对称(等距、垂直);
像用虚线表示;
反射光线的反向延长线过像点。
■经典例题
1.在一个水深为20 m的湖面正上方,有一名跳伞运动员正从距湖面高60 m的空中以10 m/s的速度匀速下降,关于他在水中成像的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员下降30 m时,他的像距离水面50 m
B.运动员下降到距湖面20 m高时才能在水中形成像
C.运动员在水中始终能成像,像以10 m/s的速度向水面靠拢
D.运动员在水中的像以10 m/s的速度向他本人靠拢,且像的大小不变
【答案】C
【详解】A. 运动员下降30m后距水面高度
由平面镜成像规律,像距水面距离等于物距,为30m,故A错误;
B. 水面相当于平面镜,物体在平面镜前即可成像,无高度要求,故B错误;
C. 运动员始终在水面上方,故始终能成像;运动员以向水面靠近,像与物到水面距离始终相等,故像也以向水面靠拢,故C正确;
D. 运动员、像分别以向水面运动,像相对于运动员的速度为,故D错误。
故选C。
2.在“探究平面镜成像”的实验中,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,下列做法正确的是( )
A.选择玻璃板代替平面镜进行实验,可以更清楚看到A的像
B.用到刻度尺这一测量工具是为了比较像与物的大小关系
C.将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它所成的像会逐渐变小
D.在玻璃板与蜡烛B之间放一个光屏,可检验所成像为虚像
【答案】D
【详解】A.玻璃板不仅可以成像,而且是透明的,选择玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置,故A错误;
B.刻度尺的作用是为了测量像和物体到平面镜的距离关系,选择大小相同的两根蜡烛才是为了比较像与物体的大小关系,故B错误;
C.平面镜所成的像与物体大小相等,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,所成的像大小不变,故C错误;
D.虚像不能呈现在光屏上,在玻璃板与蜡烛B之间放一个光屏,若光屏上不能承接到像,就可检验所成像为虚像,故D正确。
故选D。
3. (1)如图所示,知道镜面和反射光线,请画出入射光线,并标出反射角大小;
(2)在图中画出AO在平面镜中的像A'O'(保留作图痕迹);
(3)如图,如何利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中?请你通过作图标出平面镜的位置。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)先画出法线(虚线);求出反射角度数;根据反射角等于入射角,在法线的左侧画出入射光线。如图所示:
(2)分别找到A、O两点关于镜面的对称点、,用虚线连接,就是AO在平面镜中的像。如图所示:
(3)由图可知,入射光线与水平面成角,入射光线与反射光线的夹角等于。作出入射光线与反射光线夹角的平分线(法线),过入射点作出与法线垂直的平面镜。如图所示:
【点睛】
4.(多选)在“探究平面镜的成像”特点时,下列叙述中不正确的是( )
A.烛焰在平面镜中成的是虚像
B.把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像将变大
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生漫反射的原因
【答案】BCD
【详解】
A.平面镜成的像是虚像,烛焰在平面镜中成的是虚像,故A正确;
B.平面镜成的像和物体大小相等,把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像不变,故B错误;
C.平面镜成像的大小与镜子的大小无关,如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像仍然是完整的,故C错误;
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生镜面反射的原因,故D错误。
本题选择描述错误的,故选BCD。
■考点四 光的折射
12、光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
13、光的折射规律:
三线共面:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
两线分居:折射光线和入射光线分别位于法线两侧;
两角关系:
光从空气斜射入水或玻璃等介质中时,折射角小于入射角;
光从水或玻璃等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;
折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小;
光垂直射入介质表面时,传播方向不变(折射角=入射角=0°);
光路可逆:在折射现象中,光路也是可逆的。
14、生活中光的折射现象:池水变浅、筷子在水中弯折、海市蜃楼、看到水中的鱼(位置比实际浅)、凸透镜成像等。
■经典例题
1.下列是生活中常见的镜子,其中利用光的折射的是( )
A.化妆用的镜子 B.三棱镜
C.汽车观后镜 D.太阳灶
【答案】B
【详解】A.化妆镜利用光的反射成像,无论是平面镜还是起放大作用的凹面镜,都利用了光的反射原理,故A不符合题意;
B.光穿过三棱镜时会发生偏折,利用的是光的折射,故B符合题意;
C.汽车观后镜是凸面镜,依靠光的反射扩大视野,故C不符合题意;
D.太阳灶是凹面镜,依靠光的反射会聚光线,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,一束光从空气斜射入水中,在界面处同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.入射角为30°,则反射角为60°
B.折射角可能等于入射角
C.入射光线靠近法线时,折射光线也靠近法线
D.当光垂直水面入射时,折射角为90°
【答案】C
【详解】A.根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以入射角为30°,则反射角也为30°,故A错误;
B.根据光的折射定律,当一束光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,故B错误;
C.入射光线靠近法线时,入射角变小,折射角也变小,折射光线靠近法线,故C正确;
D.当光垂直入射时,折射角和入射角相等,都等于零度,故D错误。
故选C。
3.如图一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑将会( )
A.向左移动 B.向右移动 C.保持不动 D.都有可能
【答案】B
【详解】本题中,水对光的折射率不变,逐渐往杯中加水,水面上升,入射点右移,则折射光线右移,观察到的光斑也将会向右移动。故选ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.下列关于 “池水变浅” 现象的说法正确的是( )
A.池底反射的光从空气斜射入水中发生折射,让人看到池底的虚像
B.人看到的池底是实像,位置比实际位置高
C.池底反射的光从水中斜射入空气,折射角大于入射角
D.潜水员在水中看岸边的人,会觉得人比实际更矮
【答案】C
【详解】A .是池底的光从水中斜射入空气发生折射,故A错误;
B..人看到的是池底的虚像,由折射光线的反向延长线会聚形成,故B错误;
C.光从水斜射入空气,折射角大于入射角,符合 “空气角大” 规律,故C正确;
D.潜水员看岸边的人,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,虚像位置比实际人更高,故D错误。
故选C。
5.请根据光路图完成以下作图:请在图中画出光线经过水面后的大致光路。
【答案】
【详解】光线经过水面会同时发生反射和折射。用虚线过入射点O作水面的垂线为法线,根据光的反射定律,反射角等于入射角,在法线右侧空气中画出对应的反射光线。
由光的折射定律可知,在法线右侧的水中画出折射光线,且折射角小于入射角,折射光线靠近法线,据此作图。
6.如图所示,一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图,保留法线痕迹,用r标出第二次折射的折射角。
【答案】
【详解】过入射点作法线垂直于界面,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角小于入射角;当光从玻璃斜射入空气时,折射光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角;折射光线与法线的夹角为折射角,如图所示:
■考点五 光的色散
15、光的色散:太阳光(白光)经过三棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象。该现象表明:白光是由各种色光混合而成的。
16、色光的三原色:红、绿、蓝——这三种色光按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。
17、看不见的光:
红外线:在红光之外,具有热效应,应用于遥控器、红外测温仪、红外夜视仪等;
紫外线:在紫光之外,具有化学作用,能杀菌、使荧光物质发光,应用于验钞、消毒等。
■经典例题
1.雨过天晴,有时候我们可以看到美丽的彩虹。这是由于雨后空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于________(选填“平面镜”或“三棱镜”),太阳光透过小水珠发生光的________现象,形成了美丽的彩虹。
【答案】 三棱镜 色散
【详解】雨天后的空气中充满着细小的水珠,这些小水珠近似球形,相当于三棱镜,太阳发出的光透过小水珠发生色散现象,形成了美丽的彩虹。
2.如图1所示,雾炮车喷射水雾,可能会看到美丽的“彩虹”,物理学上这种属于光的____现象。如图2所示,一束太阳光通过三棱镜后,在白色光屏上呈现彩色光带,光屏上A、B是光带边缘的色光,其中A为____光。将温度计放在A光外侧示数会升高,说明该不可见光的______效应明显。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、_____、蓝三种色光混合而成的。
【答案】 色散 红 热 绿
【详解】[1]若天气晴好,望向水雾可能会看到美丽的“彩虹”,因为太阳光通过小水珠组成的三棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
[2]太阳光通过三棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,不同色光偏折能力不同,红光偏折能力最弱,紫光偏折能力最强,由图乙可知,A的偏折能力最弱,A为红光。
[3]红光外侧的不可见光是红外线,温度计放在此处示数升高,说明红外线的热效应明显。
[4]色光的三原色:红、绿、蓝,彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
3.下列有关光现象的说法中,正确的是( )
A.潜在水中的潜水员看到岸上路灯的位置比实际位置要高一些
B.彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的
C.萤火虫、月亮、点燃的火把都属于光源
D.电视机遥控器通过紫外线控制电视机
【答案】A
【详解】A.路灯发出或反射的光从空气斜射进入水中,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,看到的路灯是由于光的折射形成的虚像,看到的路灯的位置比实际位置高,故A正确;
B.光的三原色是红、绿、蓝,彩色电视机的色彩是用红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合得到的,故B错误;
C.月球不能自行发光,不属于光源,故C错误;
D.遥控器通过红外线控制电视机,故D错误。
故选A。
4.下列说法中,正确的是( )
A.紫外线能使荧光物质发光可以制成紫外线夜视仪
B.电视机的遥控器可以发出紫外线来实现对电视机的遥控
C.手机屏幕的色彩是用红、黄、蓝三种色光按比例混合得到的
D.将实验室温度计的玻璃泡放在太阳光经三棱镜折射形成的光带红光附近,液柱会上升
【答案】D
【详解】A.紫外线能使荧光物质发光,可用于验钞;夜视仪是利用红外线的热效应制成的,故A错误;
B.电视机遥控器是发出红外线实现遥控,故B错误;
C.色光三原色为红、绿、蓝,手机屏幕的色彩是由这三种色光按比例混合得到,故C错误;
D.太阳光经三棱镜色散后,红光外侧存在红外线,红外线有显著的热效应,因此温度计放在红光附近,温度升高,液柱会上升,故D正确。
故选D。
■易错提示
1、三种光现象的混淆:选择题中常要求判断“下列现象中,由光的折射/反射/直线传播形成的是”——关键在于区分:
①光沿直线传播→影子、日食、小孔成像;
②光的反射→倒影、平面镜成像;
③光的折射→池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼。
2、“倒影”是虚像:水中倒影是光的反射形成的虚像,不是实像。像的大小与物体相等,与水深无关。
3、平面镜成像“近大远小”是错觉:人走近平面镜时,感觉像变大了,但像的大小不变——这是视角变化造成的错觉。
4、漫反射也遵循反射定律:漫反射中每条反射光线都遵循光的反射定律,不能说“漫反射不遵循反射定律”。
5、折射中“垂直入射”:光垂直射入介质表面时,传播方向不变,此时折射角=入射角=0°,不要误认为发生了偏折。
6、“池水变浅”的原理:池底反射的光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,看到的是池底的虚像,位置比实际浅。
7、作图易错点:①法线用虚线且要标垂直符号;②反射光线和折射光线要标箭头;③像用虚线表示;④光从空气射入水中,折射角小于入射角;光从水中射入空气,折射角大于入射角。
8、“影”与“像”的区别:①影子是光沿直线传播形成的暗区(如树影、人影);②像是由实际光线或反向延长线会聚而成的(如倒影、镜中像)。
★规律总结1
★三种光现象的辨识方法(选择题高频考点):
(1)光的直线传播:关键词——影子、日食/月食、小孔成像、激光准直、排队看齐;
(2)光的反射:关键词——倒影、平面镜成像、水中倒影、镜面、潜望镜;
(3)光的折射:关键词——池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼、彩虹、透镜成像。
(4)判断技巧:先看光是否经过两种介质界面——经过且偏折→折射;经过但不偏折(返回原介质)→反射;不经过界面→直线传播。
★规律总结2
★平面镜成像特点(高频考点):
(1)像与物等大——大小不变;
(2)像与物到镜面距离相等——物距变化,像距同步变化;
(3)像与物的连线与镜面垂直;
(4)像是虚像——不能用光屏承接。
★规律总结3
★光的反射与折射的作图要点:
(1)先作法线(过入射点作界面的垂线,用虚线,标垂直符号);
(2)反射作图:反射角=入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧;
(3)折射作图:空气→水/玻璃,折射角<入射角;水/玻璃→空气,折射角>入射角;
(4)所有光线均要标箭头,表示光的传播方向。
■实验要点整理
实验一:探究光反射时的规律
1、实验器材:激光笔、平面镜、可折转的白色硬纸板(光屏)、量角器、笔。
2、实验操作:
(1)将平面镜水平放置,白色硬纸板竖直立在平面镜上;
(2)用激光笔沿纸板表面射出一束光,在纸板上标出入射光线和反射光线的位置;
(3)用量角器测量入射角和反射角的大小;
(4)改变入射角大小,多次测量。
3、纸板(光屏)的作用:
(1)显示光路(光在纸板上发生漫反射,显示出光的传播路径);
(2)验证“三线共面”——将纸板的右半部分向后折转,观察反射光线是否还存在。
4、实验结论:
(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
(3)反射角等于入射角;
(4)在反射现象中,光路是可逆的。
5、易错点:
入射角、反射角是光线与法线的夹角,不是与镜面的夹角;
多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
■经典例题
1.为了“探究光的反射定律”,小明同学选用了平面镜、粗糙的白色纸板、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,应把白色纸板________镜面放置。
(2)实验中为了使光路能在纸板上显示出来,选用了粗糙的白色纸板,目的是利用光的________(选填“镜面反射”或“漫反射”)
(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的和,是为了比较________。
(4)如图乙所示,纸板是用两块纸板连接起来的,把右半面纸板绕ON向前或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在________内。
(5)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是________的。
【答案】(1)垂直
(2)漫反射
(3)反射角与入射角的大小关系
(4)同一平面
(5)可逆
【详解】(1)实验中白色纸板必须垂直于镜面放置,才能让作为法线的ON与镜面实际垂直,确保入射光线、反射光线都能在纸板上呈现,顺利完成光路探究。
(2)粗糙的白色纸板表面凹凸不平,光在上面发生漫反射,反射光线会向各个方向传播,这样实验者在不同角度都能清晰看到纸板上的光路。
(3)图中∠i是入射角,∠r是反射角,多次测量二者的大小,是为了探究并验证反射角和入射角的大小关系,得到普遍规律。
(4)把右侧纸板向后折转后,右侧纸板和入射光线、法线所在的平面不再共面,就无法看到反射光线,这个现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(5)让光沿着原来的反射光线路径入射,新的反射光线会沿着原来的入射光线路径射出,该现象直接证明光的反射中光路是可逆的。
2.滨滨用如图所示装置“探究光的反射规律”;镜子M平放在水平面上,把一个可以绕折痕ON转动的白色硬纸板竖立在镜面上,使ON垂直于镜面。
(1)为了更易观察实验现象以便研究,本实验应尽量在______(较亮/较暗)环境中进行;白色可折叠硬纸板在实验中除了可以探究“三线共面”的问题外,还能用来______________________________;实验中,可判定光在硬纸板上发生的是漫反射的现象是____________________________________;
(2)如图甲所示,实验中多次改变入射角,发现当入射光线靠近ON时,反射光线____________(远离/靠近)ON。用量角器量出每组入射角和反射角的大小,比较两角大小可得出结论:________________________________________________________________________;
(3)如图乙所示,将硬纸板沿ON向后偏折后,在NOF板上______(能/不能)看到反射光线,此时反射光线和入射光线______(在/不在)同一平面内。
【答案】(1) 较暗 显示光路 从各个方向均能看到纸板上的光线
(2) 靠近 在光的反射现象中,反射角等于入射角
(3) 不能 在
【详解】(1)实验在较暗环境中,光线和环境的对比度更高,光路会更清晰,便于观察;白色硬纸板除了可折叠验证三线共面,还能让光在纸板上留下痕迹,直观显示光的传播路径;漫反射的特点是反射光线射向四面八方,所以实验时从硬纸板前的各个不同角度都能看到纸板上的光路,就说明光在纸板上发生了漫反射。
(2) 根据光的反射规律,反射角等于入射角,入射光线靠近法线ON时入射角减小,反射角也同步减小,因此反射光线也会靠近ON;多次测量比较入射角和反射角的大小,可得出反射角与入射角大小相等的结论。
(3)将硬纸板的NOF部分向后偏折后,两块纸板不在同一平面上,因此在NOF板上无法承接看到反射光线;但反射光线、入射光线和法线实际上依然在同一平面内,这个操作正是用来验证“三线共面”的规律。
3.小明做“探究光的反射定律”实验。
(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白纸板去寻找入射光和反射光,实验中白纸板的主要作用是______;固定入射光方向和入射点不变,多次调整白纸板位置,发现______时,白纸板上同时呈现入射光和反射光;
(2)图乙中,多次改变入射光的方向,用量角器测量每组反射角与入射角大小并记录在表中,可得结论:______;小明将入射光EO绕O点逆时针旋转,则其反射光在平面镜中的像绕O点______时针旋转;
实验序号
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
(3)在图乙基础上再进行如下操作(入射光始终紧贴白纸板,从白纸板上的E点射向O点):
①将白纸板整体以ON为轴旋转(图丙);②将白纸板整体绕底边CD向后倾斜(图丁)。
则反射光能在白纸板上呈现的是______(选填“丙”或“丁”,下同);与乙图相比,入射角大小发生变化的是______。
【答案】(1) 显示光路 白纸板与平面镜垂直
(2) 在光的反射现象中,反射角等于入射角 逆
(3) 丙 丁
【详解】(1)[1]由于不能直接在空气中观察到光路,实验中借助白纸板显示光路。
[2]入射光线、反射光线和法线在同一平面内,法线与镜面垂直。所以固定入射光方向和入射点不变,多次调整白纸板位置,发现白纸板与平面镜垂直时,白纸板上同时呈现入射光和反射光。
(2)[1]由表可知,反射角和入射角的大小始终保持一致,可得:光的反射现象中,反射角等于入射角。
[2]将入射光EO绕O点逆时针旋转,入射角增大,则反射角增大,反射光线绕O点顺时针旋转。平面镜成的像与物关于平面镜对称,所以反射光在平面镜中的像绕O点逆时针旋转。
(3)[1]将白纸板整体以ON为轴旋转(图丙),入射光线和法线始终在白纸板上,根据入射光线、反射光线和法线在同一平面内可知,反射光能在白纸板上呈现;将白纸板整体绕底边CD向后倾斜(图丁),法线不在白纸板上,所以反射光不能在白纸板上呈现。
[2]与乙图相比,丙中入射光线与镜面的夹角不变,则入射角大小不变;丁中入射光线与镜面的夹角改变,则入射角大小改变。
实验二:探究平面镜成像的特点
1、实验器材:玻璃板、两支完全相同的蜡烛(或跳棋)、刻度尺、白纸、光屏。
2、为什么用玻璃板代替平面镜?
玻璃板既能反射光成像,又能透光,便于确定像的位置。
3、为什么用两支完全相同的蜡烛?
一支点燃(物体),另一支未点燃(用于确定像的位置)。当未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合时,说明像与物大小相等。
4、实验操作:
(1)在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后面移动未点燃的蜡烛B,直到B与A的像完全重合;
(3)用刻度尺分别测量蜡烛A和像到玻璃板的距离;
(4)多次改变蜡烛A的位置,重复实验。
5、实验结论:
(1)像与物大小相等(等大);
(2)像与物到镜面的距离相等(等距);
(3)像与物的连线与镜面垂直(垂直);
(4)所成的像是虚像(不能用光屏承接)。
6、易错点:
实验应在较暗的环境中进行,便于观察像;
玻璃板应竖直放置,否则蜡烛无法与像完全重合;
多次实验的目的是寻找普遍规律。
■经典例题
1.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复做多次实验。请回答下列问题:
(1)实验过程中同学们体会到:用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能透过玻璃板观察到蜡烛____________(填“A”或“B”),便于________________________________________________。
(2)应选择____________(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验,且要在较____________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)将光屏放到像的位置,眼睛在____________(选填“A”或“B”)一侧观察光屏,发现光屏上____________(选填“能”或“不能”)承接到像,这说明平面镜成的像是____________(选填“虚”或“实”)像。
(4)选择蜡烛A和B外形相同,这样做是为了比较像与物的________________________关系。
【答案】(1) B 确定像的位置
(2) 薄 暗
(3) B 不能 虚
(4)大小
【详解】(1)玻璃板是透明的,实验中可以透过玻璃板观察到玻璃板后方的蜡烛B,让蜡烛B与蜡烛A的像重合,从而确定像的位置。
(2)厚玻璃板的两个反射面会各自成一个像,出现重影干扰实验,薄玻璃板的两个像几乎重叠在一起,因此要选薄玻璃板;在较暗的环境中,点燃的蜡烛A的像会更突出,环境杂光的干扰更小,实验现象更清晰。
(3)验证像能否被光屏承接时,需要在玻璃板的B侧,也就是像的一侧直接观察光屏,不能透过玻璃板看;最终光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的像不是实际光线会聚形成的,属于虚像。
(4)选用外形完全相同的蜡烛B,是为了当B与A的像重合时,直接对比得出像与物的大小相等的结论,因此是为了比较像与物的大小关系。
2.用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验,同桌小建告诉她要用透明的玻璃板,目的是:______;实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B,其目的是为了比较像与物的______关系;
(2)小瓯在桌面上铺一张白纸,竖立一块玻璃板,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面(如图乙),观察到两个像,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面,她按照图丙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据:
实验序号
1
2
3
4
物距u/cm
4.2
5.0
6.8
10.0
像距v/cm
3.7
4.5
6.3
9.5
根据上述实验数据分析得出:像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符,如图丙主要是______测量不正确;根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上______成像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 大小
(2) 像距 0.5
(3)不能
【详解】(1)[1]透明玻璃板可以透光,既能反射成像,又能观察到玻璃板后方的蜡烛,因此便于确定像的位置。
[2]选用完全相同的蜡烛,是用等效替代法,方便比较像与物的大小关系。
(2)[1][2]平面镜的反射面是玻璃板的前表面,正确的像距应该是像到玻璃板前表面的距离,本题中错误将像到玻璃板后表面的距离作为像距,因此是像距测量错误;由表格数据可得,每组物距与测量像距的差值都是
差值就是玻璃板的厚度,因此厚度为0.5cm。
(3)平面镜成虚像,虚像无法用光屏承接,因此光屏上不能成像。
3.用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。
(1)采用玻璃板代替平面镜,其主要目的是____________,选择两支完全相同的蜡烛目的是____________;
(2)为了更好的完成实验,应选用______(选填“无色”或“茶色”)玻璃板,玻璃板应______放置在水平桌面上。图中,选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将玻璃的______(选填“前表面”“后表面”或“中间位置”)与之对齐;
(3)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛______(选填“A”或“B”)这一侧观察。若在像的位置放光屏,根据“____________”这一现象,可说明平面镜所成的像是虚像;
(4)实验中,在水平桌面上移动蜡烛B,发现始终不能与A的像重合,应该进行的操作是:______(选填序号);
A.换用较薄的玻璃板 B.换用较厚的玻璃板
C.调整玻璃板使其与桌面垂直 D.调整观察的角度
(5)受实验的启发,联系到生活中常见的窗户,小芳同学晚上站在窗前,看到了自己在窗户玻璃中成的像,以下现象符合实际的是______。
①将图1中平移窗的两扇窗户向中间移动,自己的像位置不变
②将图1中平移窗的两扇窗户移动至中间,看到自己多个像前后重叠在一起
③图2中的左侧内开窗打开时,自己的像相对窗户关闭时的位置向下移动
④图2中右侧的内开窗打开过程中,自己的像移动的轨迹是一条曲线
A.③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
(6)如图丙所示,小红采用了较厚的玻璃板进行实验,可以观察到两个像,测量两个像到MN的距离分别为、,则可知玻璃板的厚度为______cm。
【答案】(1) 便于确定像的位置 比较像与物大小关系
(2) 茶色 竖直 前表面
(3) A 光屏上承接不到蜡烛A的像
(4)C
(5)C
(6)0.2
【详解】(1)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又能看清玻璃板后面的物体,便于确定像的位置,选择两支完全相同的蜡烛,当B蜡烛与A蜡烛的像重合时,可知像与物大小相等,目的是比较像与物大小关系。
(2)茶色玻璃板反光性好,成像清晰,为了更好的完成实验,应选用茶色玻璃板,玻璃板应竖直放置在水平桌面上。图中,选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将玻璃的前表面与之对齐。
(3)平面镜成的像属于光的反射,在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧观察。若在像的位置放光屏,根据“光屏上承接不到蜡烛A的像”这一现象,可说明平面镜所成的像是虚像。
(4)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不与蜡烛重合,所以有可能找不到像,所以应该调整玻璃板使其与桌面垂直。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)①平面镜成像关于镜面对称,故将图1中平移窗的两扇窗户向中间移动,自己的像不变,故①正确;
②将图1中平移窗的两扇窗户移动至中间,玻璃板的四个面都成像自己看到的像前后重叠在一起,故②正确;
③图2中的左侧内开窗打开时,玻璃下端与水平地面垂直,人所成的像关于镜面对称,此时的像不会上下移动,故③错误;
④图2中的右侧内开窗打开的过程中,像和人始终关于镜面对称,所以自己的像移动的轨迹是一条曲线,故④正确。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)根据题意可知,L1和L2的距离应该是两块玻璃的厚度,所以玻璃的厚度是。
实验三:观察光的折射现象
1、实验器材:激光笔、半圆形玻璃砖、量角器、白纸。
2、实验结论:
(1)光从空气斜射入水中(或玻璃中)时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;
(2)光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
(3)入射角增大时,折射角也增大;
(4)光垂直射入界面时,传播方向不变。
■经典例题
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1.物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于研究光的折射现象。
(1)如图甲所示,使用光屏是为了显示光的传播路径,且光屏垂直插入水中;如图乙所示,将光屏折转观察折射光线,是为了验证法线、折射光线和入射光线是否_________;
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而________(填“增大”、“不变”或“减小”);当光从空气垂直射入水中时,折射角等于________度;
(3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点,则折射光线将会与3重合,说明在光的折射现象中,______;
(4)实验中,多次改变入射角进行实验的目的是________。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
【答案】(1)在同一平面内
(2) 增大 0
(3)光路是可逆的
(4)B
【详解】(1)将可折转光屏折转后,无法在偏折的光屏上观察到折射光线,这个操作的目的就是验证:折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)从图丙可知,入射光线逐渐远离法线时,折射光线也逐渐远离法线,因此可得出结论:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大;当光从空气垂直射入水中时,光的传播方向不变,入射角、折射角都等于度。
(3)激光从水中沿原折射光线反向射入,折射光线沿原入射光线射出,与原入射光线重合,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)本实验是探究光的折射的普遍规律,多次改变入射角是为了避免单次实验的偶然性,寻找普遍规律,不是为了减小实验误差,故选B。
2.小明利用图示装置研究光的折射规律,水里的激光笔发出的光从水中斜射入空气中,在放置在空气中的光屏上形成了光斑。
(1)实验过程中,保持入射点不变,逐渐减小激光笔射向水面的入射角,则折射角逐渐_______(选填“增大”或“减小”),光斑逐渐向_______(选填“上”或“下”)移动;
(2)当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,此时的折射角等于_______;
(3)当光从空气射向水中时,_______(选填“会”或“不会”)激光笔出现折射光线消失的情况。
【答案】(1) 减小 上
(2)90°/90度
(3)不会
【详解】(1)当入射角减小时,折射光线会向法线方向偏折,所以折射角逐渐减小;
折射角减小,意味着折射光线更靠近法线,射到光屏上的光斑会逐渐向上移动。
(2)由于光从水中斜射向空气时,折射角大于入射角,所以当增大到某一角度时,观察不到折射光线,此时折射角等于90°。
(3)由于光从水中斜射向空气时,折射角大于入射角,所以当折射角增大到某种程度后,折射光线会消失;而光线从空气斜射向水中时,折射角小于入射角,所以不会出现折射光线消失的情况。
3.光的反射与折射规律在生产生活中有着广泛应用,某同学结合水面监测装置的原理展开实验探究。
(1)如图所示是一种水面升降监测装置原理图。点光源发出的一束激光与水平液面成射向平静的水面,经水面反射后射到上方水平标尺上的点,则反射角为_____°,同时发现还有部分光线折射进入水中,请在图中画出折射光线的大致位置,并标出折射角_____;当水面上升时,光点将_____(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
(2)该同学继续探究“光的折射规律”,他将光束从水射到空气中时,测得的实验数据如表3。
表3
入射角(°)
0
10
20
30
40
折射角(°)
0
15
25
45
60
①当入射角为时,折射角大小为,说明当光从水垂直射入空气中时,传播方向_____。
②若光线从空气斜射入水中,入射角为,则折射角大小为_____,这是因为在光的折射现象中,_____。
③该同学继续增大入射角,发现折射光线消失,请根据表3中数据和所学知识尝试分析产生这一现象的原因_____。
【答案】(1) 50 向左
(2) 不变 40 光路是可逆的 当入射角增大到某一角度时,折射角会先达到,此时折射光线消失,光线全部反射回水中,发生了全反射现象。
【详解】(1)[1]入射光线与水平液面成,则入射光线与法线的夹角(入射角)为。根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为。
[2]光从空气斜射入水中,折射光线向法线靠近,折射角小于入射角。先过入射点画出法线,法线画虚线,入射点为垂足,按照折射角小于入射角画出折射光线,标出折射光线与法线的夹角,如图所示:
[3]入射光线传播方向不变,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射光线的方向也不变。水面上升,入射点向左上方移动,反射光线向左上方平移。光点向左移动。
(2)[1]当入射角为时,折射角大小为,说明光从水垂直射入空气中时,传播方向不变。
[2]根据表格数据,光从水射入空气时,入射角,对应折射角;在光的折射现象中,光路是可逆的,因此当光从空气斜射入水,入射角为时,折射角为。
一、单选题
1.路灯高度为6.8米,人的高度为1.7米,路灯正下方的人水平向右行走时,头顶的影子在地面上以1米/秒的速度移动,则( )
A.影子越来越短 B.人以0.75米/秒的速度行走
C.人以4米/秒的速度行走 D.人以0.25米/秒的速度行走
【答案】B
【详解】A. 当人在路灯正下方时,人的影子在人的脚下,当人远离路灯时,人头顶的影子也在以同样的方向移动,由光沿直线传播规律可知影子逐渐变长,故A错误;
BCD. 当人在路灯的正下方时,人的影子在B点,当人从B向移动时,人头顶的影子从B点向C点移动,图示如下:
设路灯高为,人高为,人行走速度为,影子移动速度为,
由相似三角形关系得,整理得
则
故B正确,CD错误。
故选B。
2.下列四种现象中,不是由于光的直线传播形成的是( )
A.立竿见影 B.小孔成像
C.屏幕上的手影 D.湖边的物体在水中的倒影
【答案】D
【详解】A.影子的形成是因为光沿直线传播,竿子挡住了光线,在地面形成暗区,属于光的直线传播现象,故A不符合题意;
B.小孔成像的原理是光沿直线传播,光线通过小孔后在光屏上形成倒立的实像,属于光的直线传播现象,故B不符合题意;
C.手影和影子的原理相同,都是光沿直线传播时被手挡住形成的暗区,属于光的直线传播现象,故C不符合题意;
D.倒影是光的反射现象,水面相当于平面镜,物体反射的光经水面反射后形成虚像,不是光的直线传播形成的,故D符合题意。
故选D。
3.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较暗的地方是路面
B.阳光可以透过树叶间的缝隙,在枝叶繁茂的大树底下,我们常常可以看到地面上有许多的圆形光斑,它们是阳光透过树叶发出的光所形成的光斑
C.平行光束经平面镜反射后,不一定是平行光束
D.小孔成像实验中,在物体距小孔不变的情况下,光屏与小孔距离越大,像也越大
【答案】D
【详解】A.背着月光行走时,水面发生镜面反射,反射光无法进入人眼,路面发生漫反射,有部分光进入人眼,较暗处为水面,故A错误;
B.树下圆形光斑是小孔成像形成的太阳的实像,不是树叶发出的光形成的,故B错误;
C.平面镜发生镜面反射,平行光束经平面镜反射后仍为平行光束,故C错误;
D.设物高为,物体到小孔距离为,像到小孔距离为,像高为,由小孔成像的比例关系得,不变时,越大则越大,即像越大,故D正确。
故选D。
4.如下图所示,若要使图中天花板上的目标被反射光照亮,在激光笔位置保持不变的情况下,可以将平面镜( )
A.水平向左移适当距离 B.竖直向下移适当距离
C.顺时针旋转适当角度 D.逆时针旋转适当角度
【答案】C
【详解】A.平面镜水平左移,入射光线方向不变,入射角不变,反射光线的角度不变,只是入射点左移,反射光线会平行向左偏移,无法射到右侧的目标,故A错误;
B.平面镜竖直向下移,入射光线方向不变,入射角与反射角均不变,反射光线与原反射光线平行,因此天花板上的光斑位置不变,无法照亮目标,故B错误;
C.平面镜顺时针转,法线也顺时针转,入射角会变小,反射角同步变小,反射光线会向下偏,靠近天花板目标,故C正确;
D.平面镜逆时针转,法线随之逆时针转动,入射角增大,反射角也同步增大,反射光线会向上偏转,远离天花板上的目标,故D错误。
故选C。
5.如图是光电控制液面高度仪的示意图,通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低,一束光射到液面,则以下说法正确的是( )
A.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大10°
B.若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
C.若光屏竖直向上移一段距离,光斑S将向左移动
D.当水面上有波纹时,不再遵循反射定律
【答案】B
【详解】A.入射角增大10°时,反射角等于入射角,反射角也增大10°,所以反射光线与入射光线的夹角增大10°+10°=20°
故A错误;
B.当液面降低时,入射点右移,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,所以光屏上的光斑S向右移动,故B正确;
C.光屏竖直向上移一段距离,反射光线不变,则光斑S将向右移动,故C错误;
D.当水面上有波纹时,发生的是漫反射,同样遵循反射定律,故D错误。
故选B。
6.生活中常见到各种光现象,其中属于光的折射现象的是( )
A.透过树丛的光 B.海市蜃楼
C.手影 D.水中倒影
【答案】B
【详解】AC.透过树丛的光和手影均依据光沿直线传播原理形成,故AC不符合题意;
B.海市蜃楼依据光的折射规律,光在不均匀的大气中传播时发生偏折形成,故B符合题意;
D.水中倒影依据光的反射定律形成,属于平面镜成像,故D不符合题意。
故选B。
二、多选题
7.关于平面镜成像特点的实验探究,下列说法正确的是( )
A.使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实
B.实验时选用玻璃板是为了成清晰的像
C.实验时出现了两个像的原因是玻璃板没与桌面垂直
D.采用相同的蜡烛进行实验是为了比较像与物的大小关系
【答案】AD
【详解】A.平面镜成的像是虚像,不能用光屏承接,使用光屏可以验证平面镜所成像的虚实,故A正确;
B.玻璃有透光性,玻璃既能成像,又能看清玻璃板后的物体,便于确定像的位置,故B错误;
C.像是由光的反射形成的,普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,与玻璃板是否垂直于桌面无关,故C错误;
D.选用两个外形相同的蜡烛,当玻璃板后的蜡烛与前面蜡烛的像重合时,可知像与物大小相等,是为了比较像与物的大小关系,故D正确。
故选AD。
8.关于镜面反射与漫反射,下列说法中正确的是( )
A.不论镜面反射还是漫反射,与其中一条入射光线对应的只有一条反射光线
B.镜面反射的每一条光线都遵循光的反射定律
C.漫反射有些光线不遵循光的反射定律
D.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此不平行
【答案】ABD
【详解】A.根据光的反射定律,对任意确定的入射光线,反射光线的方向唯一,因此无论镜面反射还是漫反射,一条入射光线只对应一条反射光线,故A正确;
B.镜面反射的所有光线都遵循光的反射定律,故B正确;
C.漫反射的每一条光线都遵循光的反射定律,只是因为反射面凹凸不平,不同位置的法线方向不同,才导致反射光线杂乱,故C错误;
D.入射光线平行时,漫反射因反射面各处法线方向不一致,反射后的光线方向各不相同,因此彼此不平行,故D正确。
故选ABD。
9.下列关于光的反射和折射的说法,正确的是( )
A.平面镜成像的原理是光的反射 B.漫反射不遵循光的反射定律
C.光从水斜射入空气时,折射角大于入射角 D.光的折射现象中,光路不可逆
【答案】AC
【详解】A.平面镜成像的原理是光的反射,当光线照射到平面镜上时,根据光的反射定律,光线被反射回来,我们看到的像就是反射光线的反向延长线相交形成的虚像,故A正确;
B.漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。在漫反射中,虽然反射面是粗糙的,反射光线向各个方向,但每一条光线都遵守反射角等于入射角等光的反射定律,故B错误;
C.光从水(光密介质)斜射入空气(光疏介质)时,折射角大于入射角;当光从空气斜射入水时,折射角小于入射角,故C正确;
D.在光的折射现象中,光路是可逆的。例如,光从空气斜射入水中发生折射,沿着折射光线的方向从水中射向空气,会沿着原来的入射光线方向射出,故D错误。
故选AC。
三、填空题
10.如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他将烛焰、纸片A的小孔、纸片B的小孔和人眼调到同一直线上,这样操作的依据是__________。操作过程中他还在B纸片上看到了一个______(选填“烛焰”或“A纸片”)的像,这个像是______(选填“正立”或“倒立”)的。
【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 烛焰 倒立
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播,只有将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上,烛焰发出的光才能依次通过两个小孔进入人眼,从而看到烛焰。
[2][3]蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上成像,这是小孔成像现象,小孔成像成的是物体的像,这里的物体是烛焰。 小孔成像所成的像是倒立的实像。
11.如图甲为月食现象,其原理是______,能正确描述月食形成原因的是图______(选填“乙”或“丙”)。为了探测地球与月球之间的距离,可以从地球上向月球发射______(选填“声音”或“光”)信号,并记录它返回的时间。
【答案】
光在同种均匀介质中沿直线传播
丙
光
【详解】因光在同种均匀介质中沿直线传播,月食由地球遮挡太阳射向月球的光形成,故其原理为光的直线传播。
由月食成因可知,地球位于太阳与月球之间,故正确描述月食形成原因的是丙图。
因地月之间为真空环境,声音无法在真空中传播,故探测地月距离需发射光信号。
12.小明同学身高1.7m,站在穿衣镜前1.5m处,他的像到小明的距离为__________m,当小明后退1m后,平面镜中的像将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 3 不变
【详解】由平面镜成像规律可知,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,故像到小明的距离为。
因平面镜所成的像与物体大小相等,像的大小与物到镜面的距离无关,故小明后退后像的大小不变。
13.如图所示,鱼儿在水中的部分反射的光,从水中斜射向空气时,在水面发生折射,人逆着折射光线会看到鱼的虚像在真实鱼的___________(选填:“上”或“下”)方,所以只有瞄准鱼的___________(选填:“上”或“下”)方才能叉到鱼。
【答案】
上
下
【详解】由光的折射规律可知,光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角,人逆着折射光线看到的鱼的虚像在真实鱼的上方。因虚像位置比真实鱼的位置高,故瞄准鱼的下方才能叉到鱼。
14.如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象,则__________是法线,折射角为__________度,界面的__________(选填“上”、“下”、“左”、“右”)边是空气。
【答案】 BF 60 左
【详解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,入射光线与反射光线关于法线对称;如图所示,光线OG、OE与虚线BF的夹角均为30°,且分居BF两侧,故BF是法线,与法线垂直的AD为界面。
由光的折射定律可知,折射光线与入射光线分居界面两侧、法线两侧,可知OG为入射光线,OC为折射光线;折射角是折射光线与法线的夹角,大小为 。
因光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角,此处折射角60°大于入射角30°,说明光从右侧玻璃射入左侧空气,故界面的左边是空气。
四、作图题
15.2025年10月2日,在甘肃酒泉瓜州,全球首个“双塔一机”光热储能电站成功进入全系统试运行,标志我国在该领域实现重大突破。如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光射向这块平面镜,自动控制系统调整平面镜角度使反射光线汇聚到塔顶,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角r。
【答案】
【详解】光反射时,反射角等于入射角,法线是入射光线和反射光线的角平分线,且法线与平面镜垂直,据此即可确定平面镜位置如图所示,标注反射角r。
16.如图所示,物体AB在汽车的挡风玻璃上所成的像为,请你画出物体AB的位置。
【答案】
【详解】根据平面镜所成的像和物体关于镜面对称,分别过像点、作镜面,即挡风玻璃的垂线(用虚线),画上垂直符号;在垂线上镜面另一侧,截取A点到镜面距离等于到镜面距离;同理截取B点到镜面距离等于到镜面距离;用实线连接A、B,并标上箭头,AB就是物体的位置。
17.如图1,射水鱼射出水柱,击中水面上的昆虫来捕食。如图2经昆虫的光线向水面入射,折射光线进入鱼眼。
(1)在图2中画出在水中的像;
(2)在图2中画出的反射光线和折射光线。
【答案】
【详解】【小题1】(1)根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称。过点 作水面的垂线并延长,截取像距等于物距,标出对称点即为虚像 。
(2)过入射点作法线,依据反射角等于入射角在空气中画出反射光线。连接入射点与鱼眼画出折射光线,光从空气斜射入水中,折射光线靠近法线且方向指向鱼眼。
18.请在图中画出物体AB通过小孔O后在光屏MN上成的像及其光路图。
【答案】
【详解】过A点和小孔O画出一条光线交MN于,再过B点和小孔O画出一条光线交MN于,即AB的像为。
五、实验题
19.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,E、F是两块粘起来的硬纸板,可绕垂直于平面镜M的接缝ON转动。
(1)如图甲,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,通过测量发现∠BON___________∠AON(选填“>”“=”或“<”);若减小AO与镜面间的夹角,则反射角___________(选填:“增大”、“减小”或“不变”)。如果让光线沿纸板F逆着BO方向射向镜面,在纸板E上可以看到反射光线沿___________(选填“OA”或“ON”)方向射出,这一现象表明___________。(选填:“光沿直线传播”或“光路可逆”)
(2)如图乙,以ON为轴线,把纸板F向前或向后转折,不能在纸板F上看到反射光线,说明反射光线与入射光线及法线ON在___________(选填:“同一”或“不同”)平面内;此时,反射光___________(选填:“依然存在”或“不存在”)。
【答案】(1) = 增大 OA 光路可逆
(2) 同一 依然存在
【详解】(1)根据光的反射定律,反射角等于入射角,是反射角、是入射角,因此二者大小相等。
AO与镜面的夹角减小时,入射角(入射光线与法线ON的夹角)会增大,而反射角等于入射角,因此反射角也随之增大;
如果让光线沿纸板F逆着BO方向射向镜面,在纸板E上可以看到反射光线沿OA方向射出,这一现象表明光在反射时,光路是可逆的。
(2)根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内。所以把纸板F向前或向后折叠,则在纸板F上都不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线应在同一平面内;
此时只是转折后的纸板F不在反射光线的传播平面上,无法承接显示反射光,反射光线本身依然存在。
20.小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,器材应选择____________(选填“玻璃板”或“平面镜”),并将其____________放置在水平桌面上。
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同的蜡烛B____________(选填“点燃”或“不点燃”)放在MN后面,移动蜡烛B直至与A的像重合,重合现象说明____________。
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,通过将方格纸沿着MN对折,得到像和物到镜面的____________。
(4)在该实验中,小华____________(选填“能”或“不能”)在光屏上看到像,证明所成的像是____________像。
【答案】(1) 玻璃板 竖直
(2) 不点燃 像与物大小相等
(3)距离相等
(4) 不能 虚
【详解】(1)实验选玻璃板是因为玻璃板透明,能透过它观察到另一侧的蜡烛,方便确定像的位置;必须将玻璃板竖直放置在桌面,才能让蜡烛的像与后方桌面的蜡烛顺利重合,若玻璃板倾斜则无法和后方蜡烛对齐。
(2)蜡烛B不能点燃,否则玻璃板后方过亮,会导致蜡烛A的像变得模糊,难以观察重合现象;
外形相同的蜡烛B和A的像完全重合,直接说明平面镜成的像和物体自身大小相等。
(3)沿镜面MN对折方格纸后,对应的物点和像点会完全重合,由此可以得到结论:像和物到镜面的距离相等。
(4)实像可以在光屏上呈现,而平面镜成的是虚像,虚像不能用光屏承接,因此无法在光屏上看到蜡烛A的像。
21.小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
【答案】(1) 向左移动 一定
(2) 法线 显示光路 在 增大 小于 不可能 可逆的
【详解】(1)光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角小于入射角;小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处发生折射,水槽底部光斑的位置将向左移动,说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生改变。
(2)让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,由于折射角要小于入射角,则折射光线会向法线(OM)方向偏折。
水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,牛奶颗粒可以使光发生散射,从而能更清晰地显示光的传播路径,方便 观察光在水中的折射情况。
当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,两块光屏不在同一平面内,在光屏F上看不到折射光线,只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线,这表明折射光线和入射光线在同一平面内。
从表格数据可以看出,入射角增大时,折射角也随之增大。
光从空气斜射入其他介质时,折射角始终小于入射角,因此折射角不可能达到90°。
让光沿着BO射向水面时,折射光沿OA射出,这和原来光从AO入射,从OB折射的路径相反,说明在光折射现象中光路是可逆的。
六、科普阅读题
22.阅读短文,回答问题
小明利用玻璃板、白纸、两个完全相同的蜡烛A和B等器材,探究平面镜成像的特点如图1所示,移动蜡烛A多次重复实验,在白纸上记录像与物的位置如图2所示,并联想到平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方如图-3,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶安全。其次无论盛夏还是严冬,开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊,为了防止这一现象的发生,有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”,实现对车窗玻璃温度的调节。
驾驶员从发现前方道路有路人正在过马路到踩下刹车需要经历一段反应时间,反应时间里汽车通过的距离叫反应距离(如图-4的AB段);从踩下刹车到汽车最终静止,汽车又前进的距离叫刹车距离(如图的BC段)。刹车距离与踩下刹车时的汽车速度有关,图-5为某款汽车刹车距离s与速度v的关系图。某志愿者的刹车的反应时间(即图中“反应距离”所用时间,此时车速不改变)是0.4s,在某次实验中,志愿者驾车该车在平直的公路上匀速行驶,其s-t图像如图-6所示,经过一段反应时间后开始紧急制动刹车,经过3.3s制动后在障碍物前9m停了下来。若该志愿者边打电话边驾车重复实验,仍以之前的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,结果却显示从发现情况到汽车停止,此时刚好停在障碍物前。由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,反应时间会有所延长,极容易造成交通事故。
(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的______;
(2)小明在实验中将白纸平铺在桌面上,玻璃板竖直放置在纸上,蜡烛A竖立在玻璃板前,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明在平面镜成像中,像与物______;
(3)改变蜡烛A的位置,重复上述操作,得到各个像与物到镜面距离的对应关系如图-2所示,由此可知,像与物体关于镜面______。轿车的前挡风玻璃设计成倾斜的,因此当某车辆显示器水平放置在驾驶平台上,显示器通过挡风玻璃所成的像在司机前面的______(选填“斜上方”“斜下方”或“正前方”),形成的像是______(选填“虚”或“实”),驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息;
(4)极冷天气行车时,汽车挡风玻璃上容易变得潮湿,关于潮湿的位置和“智能玻璃”的温度调节,说法正确的是_______;
A.玻璃的外侧变得潮湿,应调高玻璃温度
B.玻璃的外侧变得潮湿,应调低玻璃温度
C.玻璃的内侧变得潮湿,应调高玻璃温度
D.玻璃的内侧变得潮湿,应调低玻璃温度
(5)题中志愿者接听电话时从发现情况到汽车停止的这段时间内,汽车的平均速度是______m/s。
【答案】(1)位置
(2)大小相等
(3) 对称 正前方 虚
(4)C
(5)20.25
【详解】(1)玻璃板既能成像,又可以透光,小明用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)蜡烛A竖立在玻璃板前,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明在平面镜成像中,像与物大小相等,运用了等效替代法。
(3)[1]如图-2所示,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,说明:像与物体关于镜面对称。
[2]平面镜成的像与物关于平面镜对称,轿车的前挡风玻璃设计成倾斜的,因此当某车辆显示器水平放置在驾驶平台上,显示器通过挡风玻璃所成的像在司机前面的正前方。
[3]平面镜成的像是由于光的反射形成的虚像。
(4)极寒天气,车内温度比车外温度高,车内热的水蒸气遇到冷的车窗玻璃液化形成水雾附着在车内侧,所以玻璃的内侧变得潮湿;为了防止产生雾气,应该提高玻璃的温度,故C正确,ABD错误。
故选C。
(5)由图-6可知,刹车前汽车速度为
由图-5可知对应的刹车距离为60m。则不打电话测试时,反应距离
则发现情况的位置到障碍物的距离
打电话测试时,反应距离
则打电话测试时,反应时间
所以志愿者接听电话时从发现情况到汽车停止的这段时间内,汽车的平均速度
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《第四章 光现象》 单元复习
光现象是中考物理的必考板块,在选择题、填空题、作图题、实验题中均有出现。近三年全国各地市中考每年均有光现象的辨识题,分值2~3分,难度以容易和中等为主。此外,探究光的反射定律和探究平面镜成像特点是中考高频实验考点。本部分失分主要源于对三种光现象的区分不清、作图规则记忆混乱、实验操作细节把握不准确。
■考点一 光的直线传播
1、光源:能够自行发光的物体叫做 。如太阳、电灯、蜡烛火焰等。月亮 光源(月亮反射太阳光)。
2、光的传播:光在同 沿直线传播。光 在真空中传播。
3、光速:光在真空中的传播速度c = (约 km/s)。光在空气中的速度接近真空中的光速,在水中的速度约为真空中的3/4,在玻璃中约为真空中的2/3。
4、光沿直线传播的现象:
影子的形成:光在传播过程中遇到不透明物体,在物体后面形成阴影区域;
日食、月食:月球(或地球)运行到太阳和地球(或月球)之间,挡住太阳光;
小孔成像:烛焰通过小孔在光屏上形成 的实像,像的形状与物体 ,与小孔形状 ;
激光准直、排队看齐、射击瞄准等。
■经典例题
1.西安城墙中秋夜景灯光秀吸引了大批游客,城墙之上的主题花灯、沿线的景观灯带与夜空相映成趣,美不胜收。下列物体中属于光源的是( )
A.城墙表面反射灯光的青砖 B.夜空中皎洁的月亮
C.正在发光的主题花灯 D.地面上反光的青石板
2.在学习光的传播时,老师进行了如下实验演示:①用激光笔射向水中,观察到光路是一条直线;②用漏斗向水中慢慢注入糖溶液,观察到光路发生了弯曲;③搅拌均匀后,观察到光路又变为直线。根据实验中的现象可以得出的结论是:光可以在________中传播;光在________中才沿直线传播。
3.日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。图中光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A.墙上手影
B.小孔成像
C.水中倒影
D.月食现象
4.2025年9月7日,本年度的第二轮月全食(血月)出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。下列说法正确的是( )
A.月亮变红,说明月亮是光源
B.发生月全食时,太阳位于地球和月亮之间
C.月全食现象的形成是由于光的直线传播
D.光穿过大气层传播到地球上,说明光的传播是需要介质的
5.小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验,如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔,点燃蜡烛并置于小孔前一段距离,贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像,下列判断正确的是( )
A.半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的虚像
B.半透明纸上成的是整个蜡烛正立的实像
C.只改变孔的形状,像的形状不会改变
D.实验应在较亮的环境下进行
■考点二 光的反射
5、光的反射:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被 回原来介质的现象。
6、光的反射定律:
三线共面: 光线、 光线和 在同一平面内;
两线分居: 和 分别位于法线两侧;
两角相等: 等于 (反射角随入射角的增大而增大);
光路可逆:在反射现象中,光路是 。
7、镜面反射与漫反射:
镜面反射:一束平行光照射到平整 的表面,反射光仍然 ;
漫反射:平行光照射到 的表面,反射光向 射出;
两者都 光的反射定律。
8、生活中光的反射现象:水中倒影、平面镜成像、潜望镜、黑板反光、光污染等。
■经典例题
1.西安城墙中秋夜景灯光秀吸引了大批游客,城墙之上的主题花灯、沿线的景观灯带与夜空相映成趣,美不胜收。下列物体中属于光源的是( )
A.城墙表面反射灯光的青砖 B.夜空中皎洁的月亮
C.正在发光的主题花灯 D.地面上反光的青石板
2.在学习光的传播时,老师进行了如下实验演示:①用激光笔射向水中,观察到光路是一条直线;②用漏斗向水中慢慢注入糖溶液,观察到光路发生了弯曲;③搅拌均匀后,观察到光路又变为直线。根据实验中的现象可以得出的结论是:光可以在________中传播;光在________中才沿直线传播。
3.日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。图中光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A.墙上手影
B.小孔成像
C.水中倒影
D.月食现象
4.2025年9月7日,本年度的第二轮月全食(血月)出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。下列说法正确的是( )
A.月亮变红,说明月亮是光源
B.发生月全食时,太阳位于地球和月亮之间
C.月全食现象的形成是由于光的直线传播
D.光穿过大气层传播到地球上,说明光的传播是需要介质的
5.小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验,如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔,点燃蜡烛并置于小孔前一段距离,贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像,下列判断正确的是( )
A.半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的虚像
B.半透明纸上成的是整个蜡烛正立的实像
C.只改变孔的形状,像的形状不会改变
D.实验应在较亮的环境下进行
6..请根据图中给出的入射光线AO及法线ON,画出反射光线并标出反射角的大小。
■考点三 平面镜成像
9、平面镜成像的特点:
等大:像与物体大小 ;
等距:像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离;
垂直:像与物体的连线与镜面 ;
对称:像与物体关于镜面 ;
虚像:平面镜所成的像是 , 用光屏承接。
10、实像与虚像:
实像: 会聚而成的像,能用光屏承接,如小孔成像;
虚像:实际光线的 会聚而成的像,不能用光屏承接,如平面镜成像。
11、平面镜成像作图要点:
像与物关于镜面对称(等距、垂直);
像用虚线表示;
反射光线的反向延长线过像点。
■经典例题
1.在一个水深为20 m的湖面正上方,有一名跳伞运动员正从距湖面高60 m的空中以10 m/s的速度匀速下降,关于他在水中成像的情况,下列说法正确的是( )
A.运动员下降30 m时,他的像距离水面50 m
B.运动员下降到距湖面20 m高时才能在水中形成像
C.运动员在水中始终能成像,像以10 m/s的速度向水面靠拢
D.运动员在水中的像以10 m/s的速度向他本人靠拢,且像的大小不变
2.在“探究平面镜成像”的实验中,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,下列做法正确的是( )
A.选择玻璃板代替平面镜进行实验,可以更清楚看到A的像
B.用到刻度尺这一测量工具是为了比较像与物的大小关系
C.将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它所成的像会逐渐变小
D.在玻璃板与蜡烛B之间放一个光屏,可检验所成像为虚像
3. (1)如图所示,知道镜面和反射光线,请画出入射光线,并标出反射角大小;
(2)在图中画出AO在平面镜中的像A'O'(保留作图痕迹);
(3)如图,如何利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中?请你通过作图标出平面镜的位置。
4.(多选)在“探究平面镜的成像”特点时,下列叙述中不正确的是( )
A.烛焰在平面镜中成的是虚像
B.把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像将变大
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生漫反射的原因
■考点四 光的折射
12、光的折射:光从一种介质 入另一种介质时,传播方向发生 的现象。
13、光的折射规律:
三线共面:折射光线、入射光线和法线在 内;
两线分居:折射光线和入射光线分别位于 两侧;
两角关系:
光从空气斜射入水或玻璃等介质中时,折射角 入射角;
光从水或玻璃等介质斜射入空气中时,折射角 入射角;
折射角随入射角的增大而 ,随入射角的 而减小;
光垂直射入介质表面时,传播方向 (折射角=入射角=0°);
光路可逆:在折射现象中,光路也是 的。
14、生活中光的折射现象:池水变浅、筷子在水中弯折、海市蜃楼、看到水中的鱼(位置比实际浅)、凸透镜成像等。
■经典例题
1.下列是生活中常见的镜子,其中利用光的折射的是( )
A.化妆用的镜子 B.三棱镜
C.汽车观后镜 D.太阳灶
2.如图所示,一束光从空气斜射入水中,在界面处同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.入射角为30°,则反射角为60°
B.折射角可能等于入射角
C.入射光线靠近法线时,折射光线也靠近法线
D.当光垂直水面入射时,折射角为90°
3.如图一束光射入杯中,在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水,观察到的光斑将会( )
A.向左移动 B.向右移动 C.保持不动 D.都有可能
4.下列关于 “池水变浅” 现象的说法正确的是( )
A.池底反射的光从空气斜射入水中发生折射,让人看到池底的虚像
B.人看到的池底是实像,位置比实际位置高
C.池底反射的光从水中斜射入空气,折射角大于入射角
D.潜水员在水中看岸边的人,会觉得人比实际更矮
5.请根据光路图完成以下作图:请在图中画出光线经过水面后的大致光路。
6.如图所示,一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图,保留法线痕迹,用r标出第二次折射的折射角。
■考点五 光的色散
15、光的色散:太阳光(白光)经过三棱镜后,被分解成 、橙、黄、 、 、靛、紫七种色光的现象。该现象表明:白光是由 混合而成的。
16、色光的三原色: 、 、 ——这三种色光按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。
17、看不见的光:
红外线:在红光之外,具有 ,应用于 、 、 等;
紫外线:在紫光之外,具有 ,能 、使荧光物质发光,应用于 、 等。
■经典例题
1.雨过天晴,有时候我们可以看到美丽的彩虹。这是由于雨后空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于________(选填“平面镜”或“三棱镜”),太阳光透过小水珠发生光的________现象,形成了美丽的彩虹。
2.如图1所示,雾炮车喷射水雾,可能会看到美丽的“彩虹”,物理学上这种属于光的____现象。如图2所示,一束太阳光通过三棱镜后,在白色光屏上呈现彩色光带,光屏上A、B是光带边缘的色光,其中A为____光。将温度计放在A光外侧示数会升高,说明该不可见光的______效应明显。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、_____、蓝三种色光混合而成的。
3.下列有关光现象的说法中,正确的是( )
A.潜在水中的潜水员看到岸上路灯的位置比实际位置要高一些
B.彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的
C.萤火虫、月亮、点燃的火把都属于光源
D.电视机遥控器通过紫外线控制电视机
4.下列说法中,正确的是( )
A.紫外线能使荧光物质发光可以制成紫外线夜视仪
B.电视机的遥控器可以发出紫外线来实现对电视机的遥控
C.手机屏幕的色彩是用红、黄、蓝三种色光按比例混合得到的
D.将实验室温度计的玻璃泡放在太阳光经三棱镜折射形成的光带红光附近,液柱会上升
■易错提示
1、三种光现象的混淆:选择题中常要求判断“下列现象中,由光的折射/反射/直线传播形成的是”——关键在于区分:
①光沿直线传播→影子、日食、小孔成像;
②光的反射→倒影、平面镜成像;
③光的折射→池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼。
2、“倒影”是虚像:水中倒影是光的反射形成的虚像,不是实像。像的大小与物体相等,与水深无关。
3、平面镜成像“近大远小”是错觉:人走近平面镜时,感觉像变大了,但像的大小不变——这是视角变化造成的错觉。
4、漫反射也遵循反射定律:漫反射中每条反射光线都遵循光的反射定律,不能说“漫反射不遵循反射定律”。
5、折射中“垂直入射”:光垂直射入介质表面时,传播方向不变,此时折射角=入射角=0°,不要误认为发生了偏折。
6、“池水变浅”的原理:池底反射的光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,看到的是池底的虚像,位置比实际浅。
7、作图易错点:①法线用虚线且要标垂直符号;②反射光线和折射光线要标箭头;③像用虚线表示;④光从空气射入水中,折射角小于入射角;光从水中射入空气,折射角大于入射角。
8、“影”与“像”的区别:①影子是光沿直线传播形成的暗区(如树影、人影);②像是由实际光线或反向延长线会聚而成的(如倒影、镜中像)。
★规律总结1
★三种光现象的辨识方法(选择题高频考点):
(1)光的直线传播:关键词——影子、日食/月食、小孔成像、激光准直、排队看齐;
(2)光的反射:关键词——倒影、平面镜成像、水中倒影、镜面、潜望镜;
(3)光的折射:关键词——池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼、彩虹、透镜成像。
(4)判断技巧:先看光是否经过两种介质界面——经过且偏折→折射;经过但不偏折(返回原介质)→反射;不经过界面→直线传播。
★规律总结2
★平面镜成像特点(高频考点):
(1)像与物等大——大小不变;
(2)像与物到镜面距离相等——物距变化,像距同步变化;
(3)像与物的连线与镜面垂直;
(4)像是虚像——不能用光屏承接。
★规律总结3
★光的反射与折射的作图要点:
(1)先作法线(过入射点作界面的垂线,用虚线,标垂直符号);
(2)反射作图:反射角=入射角,反射光线与入射光线分居法线两侧;
(3)折射作图:空气→水/玻璃,折射角<入射角;水/玻璃→空气,折射角>入射角;
(4)所有光线均要标箭头,表示光的传播方向。
■实验要点整理
实验一:探究光反射时的规律
1、实验器材:激光笔、平面镜、可折转的白色硬纸板(光屏)、 、笔。
2、实验操作:
(1)将 水平放置,白色硬纸板 立在平面镜上;
(2)用激光笔沿纸板表面射出一束光,在纸板上标出 和 的位置;
(3)用 测量入射角和反射角的大小;
(4)改变 大小,多次测量。
3、纸板(光屏)的作用:
(1) (光在纸板上发生 ,显示出 );
(2)验证“三线共面”——将纸板的右半部分 折转,观察 是否还存在。
4、实验结论:
(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
(3)反射角等于入射角;
(4)在反射现象中,光路是可逆的。
5、易错点:
入射角、反射角是光线与法线的夹角,不是与镜面的夹角;
多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
■经典例题
1.为了“探究光的反射定律”,小明同学选用了平面镜、粗糙的白色纸板、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)如图甲所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,应把白色纸板________镜面放置。
(2)实验中为了使光路能在纸板上显示出来,选用了粗糙的白色纸板,目的是利用光的________(选填“镜面反射”或“漫反射”)
(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的和,是为了比较________。
(4)如图乙所示,纸板是用两块纸板连接起来的,把右半面纸板绕ON向前或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在________内。
(5)让光沿图甲中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是________的。
2.滨滨用如图所示装置“探究光的反射规律”;镜子M平放在水平面上,把一个可以绕折痕ON转动的白色硬纸板竖立在镜面上,使ON垂直于镜面。
(1)为了更易观察实验现象以便研究,本实验应尽量在______(较亮/较暗)环境中进行;白色可折叠硬纸板在实验中除了可以探究“三线共面”的问题外,还能用来______________________________;实验中,可判定光在硬纸板上发生的是漫反射的现象是____________________________________;
(2)如图甲所示,实验中多次改变入射角,发现当入射光线靠近ON时,反射光线____________(远离/靠近)ON。用量角器量出每组入射角和反射角的大小,比较两角大小可得出结论:________________________________________________________________________;
(3)如图乙所示,将硬纸板沿ON向后偏折后,在NOF板上______(能/不能)看到反射光线,此时反射光线和入射光线______(在/不在)同一平面内。
3.小明做“探究光的反射定律”实验。
(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白纸板去寻找入射光和反射光,实验中白纸板的主要作用是______;固定入射光方向和入射点不变,多次调整白纸板位置,发现______时,白纸板上同时呈现入射光和反射光;
(2)图乙中,多次改变入射光的方向,用量角器测量每组反射角与入射角大小并记录在表中,可得结论:______;小明将入射光EO绕O点逆时针旋转,则其反射光在平面镜中的像绕O点______时针旋转;
实验序号
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
(3)在图乙基础上再进行如下操作(入射光始终紧贴白纸板,从白纸板上的E点射向O点):
①将白纸板整体以ON为轴旋转(图丙);②将白纸板整体绕底边CD向后倾斜(图丁)。
则反射光能在白纸板上呈现的是______(选填“丙”或“丁”,下同);与乙图相比,入射角大小发生变化的是______。
实验二:探究平面镜成像的特点
1、实验器材:玻璃板、两支完全相同的蜡烛(或跳棋)、 、白纸、光屏。
2、为什么用玻璃板代替平面镜?
玻璃板既能 ,又能 ,便于确定 。
3、为什么用两支完全相同的蜡烛?
一支点燃(物体),另一支未点燃(用于确定像的位置)。当未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像 时,说明像与物大小相等。
4、实验操作:
(1)在桌面上铺一张白纸,纸上 一块玻璃板;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后面移动未点燃的蜡烛B,直到B与A的像 ;
(3)用 分别测量蜡烛A和像到玻璃板的距离;
(4)多次改变 的位置,重复实验。
5、实验结论:
(1)像与物大小相等(等大);
(2)像与物到镜面的距离相等(等距);
(3)像与物的连线与镜面垂直(垂直);
(4)所成的像是虚像(不能用光屏承接)。
6、易错点:
实验应在 的环境中进行,便于观察像;
玻璃板应 放置,否则蜡烛无法与像完全重合;
多次实验的目的是 。
■经典例题
1.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复做多次实验。请回答下列问题:
(1)实验过程中同学们体会到:用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能透过玻璃板观察到蜡烛____________(填“A”或“B”),便于________________________________________________。
(2)应选择____________(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验,且要在较____________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)将光屏放到像的位置,眼睛在____________(选填“A”或“B”)一侧观察光屏,发现光屏上____________(选填“能”或“不能”)承接到像,这说明平面镜成的像是____________(选填“虚”或“实”)像。
(4)选择蜡烛A和B外形相同,这样做是为了比较像与物的________________________关系。
2.用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验,同桌小建告诉她要用透明的玻璃板,目的是:______;实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B,其目的是为了比较像与物的______关系;
(2)小瓯在桌面上铺一张白纸,竖立一块玻璃板,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面(如图乙),观察到两个像,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面,她按照图丙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据:
实验序号
1
2
3
4
物距u/cm
4.2
5.0
6.8
10.0
像距v/cm
3.7
4.5
6.3
9.5
根据上述实验数据分析得出:像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符,如图丙主要是______测量不正确;根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上______成像。
3.用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。
(1)采用玻璃板代替平面镜,其主要目的是____________,选择两支完全相同的蜡烛目的是____________;
(2)为了更好的完成实验,应选用______(选填“无色”或“茶色”)玻璃板,玻璃板应______放置在水平桌面上。图中,选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,则应将玻璃的______(选填“前表面”“后表面”或“中间位置”)与之对齐;
(3)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛______(选填“A”或“B”)这一侧观察。若在像的位置放光屏,根据“____________”这一现象,可说明平面镜所成的像是虚像;
(4)实验中,在水平桌面上移动蜡烛B,发现始终不能与A的像重合,应该进行的操作是:______(选填序号);
A.换用较薄的玻璃板 B.换用较厚的玻璃板
C.调整玻璃板使其与桌面垂直 D.调整观察的角度
(5)受实验的启发,联系到生活中常见的窗户,小芳同学晚上站在窗前,看到了自己在窗户玻璃中成的像,以下现象符合实际的是______。
①将图1中平移窗的两扇窗户向中间移动,自己的像位置不变
②将图1中平移窗的两扇窗户移动至中间,看到自己多个像前后重叠在一起
③图2中的左侧内开窗打开时,自己的像相对窗户关闭时的位置向下移动
④图2中右侧的内开窗打开过程中,自己的像移动的轨迹是一条曲线
A.③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
(6)如图丙所示,小红采用了较厚的玻璃板进行实验,可以观察到两个像,测量两个像到MN的距离分别为、,则可知玻璃板的厚度为______cm。
实验三:观察光的折射现象
1、实验器材:激光笔、半圆形玻璃砖、 、白纸。
2、实验结论:
(1)光从空气斜射入水中(或玻璃中)时,折射光线向 偏折,折射角 入射角;
(2)光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线 法线偏折,折射角 入射角;
(3)入射角 时,折射角也 ;
(4)光 射入界面时,传播方向不变。
■经典例题
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1.物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于研究光的折射现象。
(1)如图甲所示,使用光屏是为了显示光的传播路径,且光屏垂直插入水中;如图乙所示,将光屏折转观察折射光线,是为了验证法线、折射光线和入射光线是否_________;
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而________(填“增大”、“不变”或“减小”);当光从空气垂直射入水中时,折射角等于________度;
(3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点,则折射光线将会与3重合,说明在光的折射现象中,______;
(4)实验中,多次改变入射角进行实验的目的是________。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
2.小明利用图示装置研究光的折射规律,水里的激光笔发出的光从水中斜射入空气中,在放置在空气中的光屏上形成了光斑。
(1)实验过程中,保持入射点不变,逐渐减小激光笔射向水面的入射角,则折射角逐渐_______(选填“增大”或“减小”),光斑逐渐向_______(选填“上”或“下”)移动;
(2)当入射角增大到某一角度时,折射光线消失,此时的折射角等于_______;
(3)当光从空气射向水中时,_______(选填“会”或“不会”)激光笔出现折射光线消失的情况。
3.光的反射与折射规律在生产生活中有着广泛应用,某同学结合水面监测装置的原理展开实验探究。
(1)如图所示是一种水面升降监测装置原理图。点光源发出的一束激光与水平液面成射向平静的水面,经水面反射后射到上方水平标尺上的点,则反射角为_____°,同时发现还有部分光线折射进入水中,请在图中画出折射光线的大致位置,并标出折射角_____;当水面上升时,光点将_____(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
(2)该同学继续探究“光的折射规律”,他将光束从水射到空气中时,测得的实验数据如表3。
表3
入射角(°)
0
10
20
30
40
折射角(°)
0
15
25
45
60
①当入射角为时,折射角大小为,说明当光从水垂直射入空气中时,传播方向_____。
②若光线从空气斜射入水中,入射角为,则折射角大小为_____,这是因为在光的折射现象中,_____。
③该同学继续增大入射角,发现折射光线消失,请根据表3中数据和所学知识尝试分析产生这一现象的原因_____。
一、单选题
1.路灯高度为6.8米,人的高度为1.7米,路灯正下方的人水平向右行走时,头顶的影子在地面上以1米/秒的速度移动,则( )
A.影子越来越短 B.人以0.75米/秒的速度行走
C.人以4米/秒的速度行走 D.人以0.25米/秒的速度行走
2.下列四种现象中,不是由于光的直线传播形成的是( )
A.立竿见影 B.小孔成像
C.屏幕上的手影 D.湖边的物体在水中的倒影
3.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较暗的地方是路面
B.阳光可以透过树叶间的缝隙,在枝叶繁茂的大树底下,我们常常可以看到地面上有许多的圆形光斑,它们是阳光透过树叶发出的光所形成的光斑
C.平行光束经平面镜反射后,不一定是平行光束
D.小孔成像实验中,在物体距小孔不变的情况下,光屏与小孔距离越大,像也越大
4.如下图所示,若要使图中天花板上的目标被反射光照亮,在激光笔位置保持不变的情况下,可以将平面镜( )
A.水平向左移适当距离 B.竖直向下移适当距离
C.顺时针旋转适当角度 D.逆时针旋转适当角度
5.如图是光电控制液面高度仪的示意图,通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低,一束光射到液面,则以下说法正确的是( )
A.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大10°
B.若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
C.若光屏竖直向上移一段距离,光斑S将向左移动
D.当水面上有波纹时,不再遵循反射定律
6.生活中常见到各种光现象,其中属于光的折射现象的是( )
A.透过树丛的光 B.海市蜃楼
C.手影 D.水中倒影
二、多选题
7.关于平面镜成像特点的实验探究,下列说法正确的是( )
A.使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实
B.实验时选用玻璃板是为了成清晰的像
C.实验时出现了两个像的原因是玻璃板没与桌面垂直
D.采用相同的蜡烛进行实验是为了比较像与物的大小关系
8.关于镜面反射与漫反射,下列说法中正确的是( )
A.不论镜面反射还是漫反射,与其中一条入射光线对应的只有一条反射光线
B.镜面反射的每一条光线都遵循光的反射定律
C.漫反射有些光线不遵循光的反射定律
D.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此不平行
9.下列关于光的反射和折射的说法,正确的是( )
A.平面镜成像的原理是光的反射 B.漫反射不遵循光的反射定律
C.光从水斜射入空气时,折射角大于入射角 D.光的折射现象中,光路不可逆
三、填空题
10.如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他将烛焰、纸片A的小孔、纸片B的小孔和人眼调到同一直线上,这样操作的依据是__________。操作过程中他还在B纸片上看到了一个______(选填“烛焰”或“A纸片”)的像,这个像是______(选填“正立”或“倒立”)的。
11.如图甲为月食现象,其原理是______,能正确描述月食形成原因的是图______(选填“乙”或“丙”)。为了探测地球与月球之间的距离,可以从地球上向月球发射______(选填“声音”或“光”)信号,并记录它返回的时间。
12.小明同学身高1.7m,站在穿衣镜前1.5m处,他的像到小明的距离为__________m,当小明后退1m后,平面镜中的像将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.如图所示,鱼儿在水中的部分反射的光,从水中斜射向空气时,在水面发生折射,人逆着折射光线会看到鱼的虚像在真实鱼的___________(选填:“上”或“下”)方,所以只有瞄准鱼的___________(选填:“上”或“下”)方才能叉到鱼。
14.如图所示是一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射现象和折射现象,则__________是法线,折射角为__________度,界面的__________(选填“上”、“下”、“左”、“右”)边是空气。
四、作图题
15.2025年10月2日,在甘肃酒泉瓜州,全球首个“双塔一机”光热储能电站成功进入全系统试运行,标志我国在该领域实现重大突破。如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光射向这块平面镜,自动控制系统调整平面镜角度使反射光线汇聚到塔顶,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角r。
16.如图所示,物体AB在汽车的挡风玻璃上所成的像为,请你画出物体AB的位置。
17.如图1,射水鱼射出水柱,击中水面上的昆虫来捕食。如图2经昆虫的光线向水面入射,折射光线进入鱼眼。
(1)在图2中画出在水中的像;
(2)在图2中画出的反射光线和折射光线。
18.请在图中画出物体AB通过小孔O后在光屏MN上成的像及其光路图。
五、实验题
19.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,E、F是两块粘起来的硬纸板,可绕垂直于平面镜M的接缝ON转动。
(1)如图甲,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,通过测量发现∠BON___________∠AON(选填“>”“=”或“<”);若减小AO与镜面间的夹角,则反射角___________(选填:“增大”、“减小”或“不变”)。如果让光线沿纸板F逆着BO方向射向镜面,在纸板E上可以看到反射光线沿___________(选填“OA”或“ON”)方向射出,这一现象表明___________。(选填:“光沿直线传播”或“光路可逆”)
(2)如图乙,以ON为轴线,把纸板F向前或向后转折,不能在纸板F上看到反射光线,说明反射光线与入射光线及法线ON在___________(选填:“同一”或“不同”)平面内;此时,反射光___________(选填:“依然存在”或“不存在”)。
20.小华探究“平面镜成像特点”。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,器材应选择____________(选填“玻璃板”或“平面镜”),并将其____________放置在水平桌面上。
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同的蜡烛B____________(选填“点燃”或“不点燃”)放在MN后面,移动蜡烛B直至与A的像重合,重合现象说明____________。
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,通过将方格纸沿着MN对折,得到像和物到镜面的____________。
(4)在该实验中,小华____________(选填“能”或“不能”)在光屏上看到像,证明所成的像是____________像。
21.小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:
(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将________(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向________(一定/不一定)发生偏折。
(2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转。
①实验时让光束沿AO射入水中,光束进入水中后,折射光线向________(法线/界面)方向偏折。
②实验时,在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀,其目的是__________。
③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后,在光屏F上就看不到折射光线了,说明折射光线和入射光线________(在/不在)同一平面内。
④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。分析数据可知,当光从空气斜射入水或玻璃中时,入射角增大,折射角________(增大/减小),且折射角________入射角,由此可猜想,光从空气斜射入其他介质时,折射角________(可能/不可能)达到90°。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
⑤若让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明在光折射现象中光路是________。
六、科普阅读题
22.阅读短文,回答问题
小明利用玻璃板、白纸、两个完全相同的蜡烛A和B等器材,探究平面镜成像的特点如图1所示,移动蜡烛A多次重复实验,在白纸上记录像与物的位置如图2所示,并联想到平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方如图-3,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶安全。其次无论盛夏还是严冬,开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊,为了防止这一现象的发生,有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”,实现对车窗玻璃温度的调节。
驾驶员从发现前方道路有路人正在过马路到踩下刹车需要经历一段反应时间,反应时间里汽车通过的距离叫反应距离(如图-4的AB段);从踩下刹车到汽车最终静止,汽车又前进的距离叫刹车距离(如图的BC段)。刹车距离与踩下刹车时的汽车速度有关,图-5为某款汽车刹车距离s与速度v的关系图。某志愿者的刹车的反应时间(即图中“反应距离”所用时间,此时车速不改变)是0.4s,在某次实验中,志愿者驾车该车在平直的公路上匀速行驶,其s-t图像如图-6所示,经过一段反应时间后开始紧急制动刹车,经过3.3s制动后在障碍物前9m停了下来。若该志愿者边打电话边驾车重复实验,仍以之前的速度在实验场的水平路面上匀速行驶,结果却显示从发现情况到汽车停止,此时刚好停在障碍物前。由此研究可知,驾驶员驾驶时打电话,反应时间会有所延长,极容易造成交通事故。
(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的______;
(2)小明在实验中将白纸平铺在桌面上,玻璃板竖直放置在纸上,蜡烛A竖立在玻璃板前,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明在平面镜成像中,像与物______;
(3)改变蜡烛A的位置,重复上述操作,得到各个像与物到镜面距离的对应关系如图-2所示,由此可知,像与物体关于镜面______。轿车的前挡风玻璃设计成倾斜的,因此当某车辆显示器水平放置在驾驶平台上,显示器通过挡风玻璃所成的像在司机前面的______(选填“斜上方”“斜下方”或“正前方”),形成的像是______(选填“虚”或“实”),驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息;
(4)极冷天气行车时,汽车挡风玻璃上容易变得潮湿,关于潮湿的位置和“智能玻璃”的温度调节,说法正确的是_______;
A.玻璃的外侧变得潮湿,应调高玻璃温度
B.玻璃的外侧变得潮湿,应调低玻璃温度
C.玻璃的内侧变得潮湿,应调高玻璃温度
D.玻璃的内侧变得潮湿,应调低玻璃温度
(5)题中志愿者接听电话时从发现情况到汽车停止的这段时间内,汽车的平均速度是______m/s。
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