第三章 光现象(综合题30道)-【刷好题】2026-2027学年八年级物理上册期中、期末热点题型专练(北师大版北京版)
2026-08-26
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摘要:
**基本信息**
光现象单元综合卷,30道题覆盖反射、折射等核心知识,以汽车HUD、诗词、生活现象等真实情境融合考查,适配单元复习,强化物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|综合题|30道|光的反射(平面镜成像、HUD系统)、折射(水中物体、彩虹)、直线传播(影子、井底之蛙)|结合汽车智能玻璃、高铁调度等科技情境,融入欧阳修诗词、成语等文化素材,注重光路作图与科学推理,体现科学探究与社会责任|
内容正文:
期中、期末第三章光现象(综合题30道)
1.如图1所示为汽车抬头显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD,其利用平面镜成像原理.如图2所示,将显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,透过挡风玻璃往前方看,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,确保驾驶安全。
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成反比关系,其图像如图3所示。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是________;
A.行车数据在挡风玻璃成像是由光的折射形成的
B.行车数据在挡风玻璃成的像是等大、正立的实像
C.玻璃具有单向透光功能时,说明光路是不可逆的
D.夜间行车为了更清楚看到路况,车内应不开灯
(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________;某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向_________(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(3)HUD技术难题:挡风玻璃所成的像易产生重影。重影产生的原因是________________;
(4)“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 120Lx 时,“智能玻璃” 的透明度会自动调节为________。
2.阅读下面材料,回答问题:
采桑子欧阳修
轻舟短棹西湖好,绿水逶迤。芳草长堤,隐隐笙歌处处随。
无风水面琉璃滑,不觉船移。微动涟漪,惊起沙禽掠岸飞。
全词以轻松淡雅的笔调,描写泛舟颍州西湖时所见的美丽景色,以“轻舟”作为观察风景的基点,舟动景换。色调清丽,风格娟秀,充满诗情画意,读来清新可喜。
(1)欧阳修在湖中划船时,船桨向后划水,船向前行驶,因为力的作用是_________,也可以说明力可以改变物体的_________;
(2)欧阳修听到远处传来的“隐隐笙歌”是由发声体_________产生的,此声音是通过_________传过来的;
(3)无风的水面,好似琉璃般光滑平整,看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋,蓝天白云是由于光的_________形成的,看见的鱼是光的_________形成的像。
3.(1)小明去公园,看到湖中的鱼儿在白云中游来游去,看到的“鱼”是光的______现象;看到的“白云”是光的______现象(两空均选填“反射”或“折射”),两者都是______(选填“实”或“虚”)像;
(2)食品运输过程中,通常用干冰或冰块来保鲜,请分别说出这两种方法的物理依据______;
(3)图(a)是铅笔水平放在透明空杯子后的情形,图(b)是给杯子中加水后观察到铅笔的情形,请解释此现象产生的原因? ( )
4.检查视力的时候,为节省空间,视力表放在被测者头部的后上方,通过识别对面墙上镜子里的像来完成检查(如图所示),视力表到平面镜的距离为3米,视力表到小莉眼睛的距离为1m。
(1)若视力表全长82cm,则视力表在镜中的像的长度为__________m;视力表上其中一个“E”字开口指向纸里,则小莉应向她的__________(上方/下方/左方/右方)指才正确;
(2)如果小莉站起来以的速度朝平面镜的方向走了2秒后,她现在距离“E”型视力表的像是多远?______
(3)小莉在检查视力时,通过平面镜正好能看见自己的脚(图中A点)所成的像,请作出A点发出的光经过平面镜反射后进入眼睛的光路图。(保留作图痕迹)______
5.如图所示,A点是发光点,其中一条光线通过平面镜反射后正好射入人眼E,是A点的像,并且A和连线和平面镜垂直。
求:(1)请作出A点发出的光线通过平面镜反射后射入E点的光路图;
(2)根据作的图示证明像和物A到平面镜间的距离是相等的。
6.我国高铁的不断发展极大地促进了沿线城市的发展。下表是由南阳开往郑州的某次列车经过一些车站的时刻表。请完成以下问题:
高铁站
南阳东
平顶山西
禹州
郑州东
自南阳东起里程/km
0
115
173
305
到站时刻
始发站
17:17
17:36
18:19
离站时刻
16:46
17:19
17:38
18:37
(1)如图所示,调度列车的一组信号灯有红、黄、绿三种颜色,其中______色不是光的三基色。到站前,列车员提示乘客做好下车准备的声音是通过______传入乘客耳中的;
(2)平顶山西站到郑州东站的距离是多少千米______?
(3)列车从平顶山西站到郑州东站的平均速度是多少千米/时______?
(4)列车行驶中会经过很多隧道。小芳同学想估测一个隧道的长度,她用手上的电子表计时。当她的位置一进入隧道时就开始计时,出隧道就停止计时,计时为15s,这段时间车厢内顶部速度仪显示车速为288km/h,则刚刚经过的那个隧道长多少米______?
7.现在车辆配置了汽车抬头显示(如图甲)系统,简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器(虚线框所示)上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易地将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。
(1)根据平面镜成像特点,在乙图中作出HUD显示器中AB通过汽车挡风玻璃成的像A′B′;
(2)若HUD系统显示器画面经挡风玻璃所成的像过高,不利于观察,此时可将显示器沿水平方向________(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。移动过程中,像的大小________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
8.小晋在“错题本”中记录了表中错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
图为小明和小丽从不同角度看到掉落到地上的书的情境。若进入小丽眼睛的一条光线与水平地面的夹角为,则此条光线对应的入射角的大小是多少?
解:由图可知,入射光线和水平地面的夹角为,反射光线和水平地面的夹角为,根据光的反射定律“反射角等于入射角”得,入射角的大小为:
错误之处:__________
错因分析:__________
正确解答:__________
9.如图所示,一只白鹭在凤鸣湖水面2m的高度平行于水面飞行,此处湖水水深4m,其美丽的倒影映入水中。此时白鹭和它的倒影之间的距离是______m,若以白鹭在水中的倒影为参照物,白鹭是______(选填“运动”或“静止”的。当白鹭向高处飞去,则它的倒影将______(选填“变大”“不变”或“变小”)。若用线段AB表示为白鹭,请画出白鹭在湖面所成的倒影。_______
10.如图为小宇家新购买的一辆汽车,小宇对该车进行了观察与研究。
(1)小汽车的前挡风玻璃是倾斜的,这样做可以使车内物体通过前挡风玻璃所成的______(选填“虚”或“实”)像位于司机的______(选填“前上方”“前下方”或“正前方”),有利于司机观察前方路面情况,保证行车安全;
(2)小汽车前车灯一般安装在车头下部,是因为前车灯越低,夜间路面上凸起的障碍物在灯光照射下影子就越______(选填“长”或“短”),这样能更好地让司机发现障碍物;
(3)晚上汽车在干燥和潮湿的路面上行驶时,干燥的路面更容易发生______反射;
(4)请在图中作出当我们迎着月光走时,眼睛通过水洼看到月亮上M点的反射光路(用点代表月亮上M点的像)。
11.汽车是当今生活中常用的交通工具。
(1)如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情境,当汽车与障碍物相距较近时,汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列说法中正确的是________
A.超声波的传播需要介质 B.“嘀嘀嘀”的警报声就是超声波
C.超声波在空气中的传播速度为 D.警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声
(2)汽车挡风玻璃一般会采用纯净度非常高的石英材料制造,石英和海波一样,是一种________(选填“晶”或“非晶”)体;
(3)很多车的挡风玻璃很干净,甚至能做到车内看出去好像没装玻璃一样。但是当车玻璃起雾的时候,光在玻璃上形成了________(选填“镜面”或“漫”)反射,我们就很容易能看到车玻璃的存在了,为了很好的描述这种反射现象,我们通常用带箭头的直线表示光线,这是一种________法;(填物理学研究方法)
(4)小汽车的前挡玻璃都是倾斜安装的,请从平面镜成像的角度答出这样安装的好处________。
12.完成下列作图和读数。
(1)物体AB放在平面镜前,请在图中画出它经平面镜所成的像A′B′______;
(2)请在图中画出静止在水中的小球所受浮力的示意图______ ;
(3)读出图中被测物体的长度为______cm。
13.成语中的物理—井底之蛙
①青蛙“坐井观天,所见甚小”,是光的_______造成的;
②请利用你学的知识在图中通过画图说明其原因(用阴影表示青蛙所见范围)_______
14.超声波雷达是一种利用超声波测距离的雷达传感器装置,如图甲所示,在缓慢倒车入库的过程中,在驾驶员能听到“滴滴滴”的声音。求:
(1)驾驶员听到“滴滴滴”的声音________(选填“是”或“不是”)超声波;利用超声波测距离,说明声波可以传递________(选填“信息”或“能量”);
(2)如图乙所示,倒车显示屏的彩色影像由红、________、蓝三种色光混合而成,此时的倒车显示屏________(选填“是”或“不是”)光源;
(3)某次倒车过程中,倒车雷达探测到后方障碍物到车尾的距离为1.7m,若此时倒车雷达发射超声波信号,经过多少s倒车雷达接收到障碍物反射回来的信号?(超声波在空气中的传播速度为340m/s)
15.请判断:
雨后空中残留着许多雨滴,在阳光的照耀下就有可能看到虹和霓,如图甲所示。虹是由阳光射入小水珠,经一次反射和两次折射而被分散为各色光形成的,光的传播路径在图乙中用实线表示。霓是由阳光射入小水珠,经两次反射和两次折射而被分散为各色光形成的,光的传播路径在图乙中用虚线表示。因霓比虹多一次反射,出射光比较弱,所以霓的光带色彩不如虹鲜明。
(1)判断霓在虹的上方还是下方。
(2)分别判断虹和霓的最外沿是红色还是紫色
16.生活中用到很多特殊“反光镜”,“街道拐角镜”就是其中的一种,我们把它叫做凸面镜:主要是因为转弯处的行车视线不太好,车辆行驶到弯道附近看不到弯道另一侧的车辆,所以加装一面凸面镜,通过镜子可以看到弯道另一侧是否有行人或者车辆。自行车尾灯的“反光镜”就利用了相互垂直的镜面组合。它本身不发光,但在夜晚,当有汽车灯光照射到尾灯上时,自行车尾灯发出了红光,可以引起汽车司机注意。尾灯的结构如图乙所示。
(1)从图中可看出“街道拐角镜”的成像原理与平面镜成像原理________(“相同”或“不同”)。这种镜面对光线的作用是________(“发散”或“会聚”)。
(2)晚上,司机看到的自行车的尾灯________(填“是”或“不是”)光源。
(3)完成好丙图中的光路图。
(4)举个生活中属于防止平面镜成像的例子。
17.人们看到的河水深度比实际要______,外出游玩时要注意安全。如图所示,人眼在岸上A处看到水中B处有一小石子,请画出石子B反射的太阳光由水射向空气经过A点的1条大致光路______。
18.某同学用透明的有机玻璃制作了一个封闭的箱子,在里面装了一部分水。之后,他用激光笔发出一束光,由箱子上部的空气斜射入水中,探究光的折射规律。实验情况如图所示。
(1)实验中,很难观察到空气或水中的光束,请你想出一种办法,能够让光束在空气或水中清晰地显现出来:________;
(2)请在图中标出折射角∠1_______。
19.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:背着月光走,地上发暗的是水,“积水发暗”属于______(填“镜面反射”或“漫反射”);我们知道,在岸上看水中的鱼,看到的像比实际位置要高,若我们在水中看岸上的树,已知A和B,一个是真的树,一个是树的像。请在下图完成在水中看到岸上树的光路图______。
20.完成下列各题。
(1)如图甲一束激光a照射到平面镜上,入射点为O,入射角为40°。在画光路时粗心的小明忘记了ON和OM哪一个表示平面镜的位置,哪一个表示对应的法线。根据学过的知识:
①____________(填“ON”或“OM”)表示的是平面镜位置
②画出光线a的反射光线,并标出反射角的度数(保留作图痕迹)_______
(2)塔式热发电系统的关键技术是能追踪太阳的定日镜,请在乙图中画出太阳光光线b的反射光线_______。如果要让反射光线经过接收器上B点,以下操作合适的有:_____(填字母)
A.保持倾角不变,将定日镜M水平向左移; B.保持倾角不变,将定日镜M竖直向上移;
C.将定日镜M绕O点逆时针旋转一定角度; D.将定日镜M绕O点顺时针旋转一定角度。
21.(1)如图所示,温度计的示数为___________。
(2)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB。线段___________表示力F的力臂。(选填“OA”或“AB”)
(3)如图所示,MM'为空气和水的分界面,AO为入射光线,NN'为法线,则入射光线AO的折射光线将大致沿着___________方向射出。(选填“OB”或“OD”)
22.请根据你学过的物理知识,回答下列问题:
(1)“举杯邀明月,对影成三人。”其中地上的“影”是由于_________形成的。
(2)“床前明月光,疑是地上霜。”其中月亮_________光源(选填“是”或“不是”), 月光在地面上发生的是_________反射,这种反射_________光的反射定律。(选填“遵循”或“不遵循”)
(3)下面是超声指纹识别系统,在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.16ms、0.30ms、0.14ms、0.30ms。根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的( )
A. B.
C. D.
23.如图甲所示,自行车的尾灯本身并不发光,但是夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时它都能将光反射回去,以引起汽车驾驶员的注意。经了解它是由许多角反射器组成的反光装置,由三面镜子两两相互垂直地对接在一起,就像房间的墙角一样,我们把这种装置称为“角反射器”,如图乙所示。
(1)请你在图丙中画出经平面镜的反射光和的两次反射光线,保留作图痕迹;
(2)角反射器为什么能将光沿入射的相反方向反射回去,即经角反射器两次反射其出射光总与入射光平行,请你根据光的反射定律并利用你所作的图进行证明?
24.某校初三学子前往三星堆参加研学活动,如图甲是某同学与三星堆文物合照打卡的照片,该学生仿佛戴着展出的面具,这是利用了玻璃展柜对于光的反射成________(选填“实”或“虚”)像的原理,拍出的有趣场景。图乙中S代表展品,P点为相机位置,为展柜玻璃板。请利用平面镜成像原理,在图乙中画出S发出的光线经反射到P点相机位置的光路图________。
25.检测视力的时候,人眼与视力表应保持5m的距离。在室内检测视力时,由于室内的宽度有限,为了完成视力检测,可以借助平面镜成像。将视力表和平面镜分别挂在宽为3m的墙壁上,被检测者坐在平面镜和视力表之间,如图所示,被检测者通过识别视力表在镜中的像来完成检查。
(1)视力表某字符“E”的长度为2cm,则该字符在镜中的像的长度为多少?
(2)检测视力时,被检测者通过平面镜看见视力表中A点的字符,请作出A点发出的光经过平面镜反射后进入被检测者眼睛的光路图。(保留作图痕迹)
(3)被检测者应坐在距离平面镜多远的位置?
26.(1)如图1所示,是矫正远视眼的光路示意图,请在虚线方框内画出相应的透镜________;
(2)眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个透镜。视力正常的人看物体时,物体在视网膜上成______(选填“正立”或“倒立”)、缩小的实像:如图2所示,消费者结账时只需面对摄像头(相当于一个凸透镜),经系统自动拍照、扫描等,确认相关信息后,即可“刷脸”。支付完成交易,光经过摄像头成像利用的是光的______(选填“反射”、“折射”或“直线传播”),“刷脸”时,面部应位于摄像头______。(只有一个选项正确)
A.一倍焦距以内
B.一倍焦距与两倍焦距之间
C.等于两倍焦距
D.两倍焦距之外
27.生活中处处有物理,留心观察皆有学问。
(1)如图1所示,夜晚路灯下站着爸爸和小明两人,由于________的原因,地上留下了他们的影子AB和CD,请通过作图确定路灯灯泡S的位置__________;
(2)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断迎着月光走,地上________(选填“发亮”或“黑暗”)的是水,这是因为月光照在水面上发生________反射的缘故。
(3)自行车的尾灯不依靠电发光,但在夜幕中骑行时却可以“亮”起来,成为骑行中不可或缺的安全配件。自行车尾灯多为一个外表面平整、内壁有许多突出的直角锥体组成的红色塑料罩,结构如图所示。
自行车的尾灯________(选填“是”或“不是”)光源;自行车尾灯是由互成直角的一些小平面镜组成的,后面的汽车灯光照在它上面,入射光经过________次反射,最终的反射光线与原来光线________,司机看上去特别耀眼,就引起了司机的注意,避免汽车撞上。
28.如图所示,一只水鸟站在水中觅食,在水中形成A、B两个“影子”,A影是由于光的__________形成的,B影是因光的__________形成的,当水鸟向高处飞行时,B影到水面的距离将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
29.阅读材料,回答问题。
汽车与物理
汽车抬头显示(如图1又叫汽车平视显示系统(Head-Up Display),简称HUD,是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理(如图2),使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方、驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用,它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。
(1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的___________(选填“反射”或“折射”)形成的,该像是___________(选填“实”或“虚”)像;夜间行车时为了让司机更清楚地看到路况,车内应___________灯(选填“开”或“不开”)。
(2)这某HUD显示器水平放置在汽车中控台上,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)该款新能源智能汽车行驶时,当驾驶员前方呈现数字时,则他直接看显示器会看到___________(填正确选项的字母)。
A. B. C. D.
(4)如图3所示“禁止鸣笛”的标志牌是在___________减弱噪声;
(5)当轿车倒车时如图4所示,尾部在非安全距离内遇到人或障碍物,倒车雷达就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中,会应用到下列物理知识中的哪几项:①声的反射、②超声波、③声波可以传递信息、④声波可以传递能量___________。
A.只有③ B.只有④ C.有①②③ D.有①②④
30.如图所示,水面下有灯S,a是S发出的光线,b是a射出水面后的折射光线,SO是另外一条射向水面的光线,其对应的折射光线可能是___________(选填“1”、“2”),判断的依据是:___________;图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=___________,请在图中画出光线c射出水面后的光路。( )
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参考答案
1.(1)D
(2) 远离
(3)挡风玻璃的前后两个面都能成像;
(4)50%
【详解】(1)A.行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的,故A错误;
B.行车数据在挡风玻璃上所成的像是平面镜成像,所成的像为等大、正立的虚像,故B错误;
C.玻璃具有单向透光功能时,光路也是可逆的,只不过玻璃上有一层特殊物质,导致亮的一面有强烈的反射光,所以只能单向透光,故C错误;
D.夜间行车为了让司机更清楚的看到路况,车内应不开灯,车内开灯会干扰司机的视线,无法看清路况,故D正确。
故选D。
(2)[1]像与物关于平面镜对称,而像与物体垂直,故角平分线为对称轴,即为平面镜的位置,故挡风玻璃与水平面的夹角为45°。
[2]驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低,不便于观察,即需要将像往上移动,根据像与物体关于平面镜对称,显示器需要远离挡风玻璃。
(3)由于挡风玻璃有一定的厚度,前后两个面都反射成像,所以挡风玻璃所成的像容易产生重影。
(4)从图像3可知,当光照强度为120Lx,“智能玻璃” 的透明度会自动调节为50%。
2. 相互 运动状态 振动 空气 反射 折射
【详解】(1)[1][2]用浆向后划水,给水一个向后的力,水反作用一个力给船,使船向前行驶,利用了物体间力的作用是相互的;用船桨向后划水,船就向前运动,水对船桨的作用力改变了船的运动状态,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[3][4]声音是由物体的振动产生,欧阳修听到远处传来的“隐隐笙歌”是由物体振动产生的,声音的传播需要介质,声音通过空气传过来。
(3)[5]看见的蓝天白云是平面镜成像,属于光的反射。
[6]看见水中的鱼在蓝天白云间游弋,是光由水中斜射入空气中发生折射形成的虚像。
3. 折射 反射 虚 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2][3]鱼反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼的虚像;平静的水面相当于平面镜,白云通过水面成像,这是光的反射形成的虚像。
(2)[4]干冰易升华,升华时需要从外界吸收热量,使食品温度降低;冰块易熔化,熔化时从外界吸收热量,使食品温度降低。
(3)[5]装水的透明杯子相当于凸透镜,当物距在1倍焦距以内,得到正立、放大的虚像。
4.(1) 0.82 右方
(2)4m
(3)
【详解】(1)[1]平面镜成像特点,像和物等大,若视力表全长为
82cm=0.82m
则视力表在镜中的像的长度也为0.82m。
[2]平面镜成像时,像和物相当于平面镜对称。视力表上其中一个“E”字开口指向纸里,视力表像的“E”开口也向里,所以被测者应向她的右方指才正确。
(2)视力表到平面镜的距离是3m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是3m,所以人到视力表像的距离为
3m+3m-1m=5m
小莉向平面镜移动的距离
s=vt=0.5m/s×2s=1m
则此时她距视力表像的距离为
5m-1m=4m
(3)做脚A点关于镜面的对称点A′,连接像点A′与眼睛B点与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如下图所示:
5.(1);(2)根据反射角等于入射角,,因法线OC与MN垂直,可知根据对顶角相等,故有故有根据数学知识可知直角三角形和直角三角形全等,故有
【详解】(1)A点是发光点,其中一条光线通过平面镜反射后正好射入人眼E,是A点的像,连接E和与平面镜交于O点,则AO为入射光线,OB为反射光线,如下图所示:
(2)略。
6. 黄 空气 190km 190km/h 1200m
【详解】(1)[1]红绿蓝是光的三基色,因此黄色不是光的三基色。
[2]声音的传播需要介质,到站前,列车员提示乘客做好下车准备的声音是通过空气传入乘客耳中。
(2)[3]由表格数据可知,平顶山西站到郑州东站的距离是
s=305km-115km=190km
(3)[4]由表格数据可知,车从平顶山西站到郑州东站的时间为
t=18∶19-17∶19=1h
由可得,列车从平顶山西站到郑州东站的平均速度是
(4)[5]列车的速度为
由可得,隧道长为
7.(1)
(2) 靠近 不变
【详解】(1)根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称。分别过A、B两点作挡风玻璃的垂线,延长垂线,使、到挡风玻璃的距离分别等于A、B到挡风玻璃的距离,最后用虚线连接,即为AB的像,据此作图。
(2)根据平面镜成像中像与物到平面镜的距离相等的特点,若HUD系统显示器画面经挡风玻璃所成的像过高,将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,像就会降低;平面镜成像时,像与物的大小相等,物的大小不变,所以移动过程中,像的大小不变。
8. 入射光线和水平地面的夹角为 错把进入小明眼中的反射光线与地面的夹角,当作入射光线与地面的夹角 由图可知,进入小丽的眼睛的反射光线与水平地面的夹角为53°,则入射光线与水平地面的夹角也等于53°,根据光的反射定律“反射角等于入射角”得,入射角的大小为。
【详解】[1][2]由图可知,进入小明眼中的光线是反射光线,所以“入射光线和水平地面的夹角为”是错误的,因为没有正确确定入射光线,错把进入小明眼中的反射光线与地面的夹角,当作入射光线与地面的夹角。
[3]略。
9. 4 静止 不变
【详解】[1]已知白鹭在水面上方2m处,根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等,所以白鹭的倒影到水面的距离也为2m。那么白鹭和它的倒影之间的距离为白鹭到水面的距离加上倒影到水面的距离,即
[2]以白鹭在水中的倒影为参照物,白鹭与倒影之间的位置没有发生变化,根据运动和静止的相对性,所以白鹭是静止的。
[3]因为平面镜成像时,像与物大小始终相等,所以当白鹭向高处飞去时,它的倒影大小不变。
[4] 根据平面镜成像的对称性,过A、B两点分别向水面作垂线并延长,使A、B到水面的距离与它们的像、到水面的距离相等,然后连接、,、就是白鹭AB在湖面所成的倒影,如图所示:
10.(1) 虚 前上方
(2)长
(3)漫
(4)
【详解】(1)[1]车内物体通过前挡风玻璃所成的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像。
[2]平面镜成像中,像与物关于平面镜对称。小汽车的前挡风玻璃是倾斜的,这样做可以使车内物体通过前挡风玻璃所成的像位于司机的前上方,有利于司机观察前方路面情况,保证行车安全。
(2)根据光沿直线传播,前车灯越低,夜间路面上凸起的障碍物在灯光照射下影子就越长,这样能更好地让司机发现障碍物。
(3)干燥的路面由于表面粗糙,光线容易发生漫反射,反射光线朝向各个方向。
(4)根据平面镜成像特点,物体到镜面的距离与像到镜面的距离相等,作点M关于水面的对称点即为月亮上M点的像,连接和眼睛与水面交于点O即为反射点,连接MO即为入射光线,则O点到眼睛即为反射光线,作图如下:
11. A 晶 漫 理想模型法 夜间驾驶时,后面的车灯照亮车内,人在车玻璃上成像在斜上方,不影响驾驶。
【详解】(1)[1] A.超声波属于声,声的传播需要介质,故A正确;
B.“嘀嘀嘀”的警报声不是超声波,超声波的频率高于20000Hz,人耳听不到,故B错误;
C.超声波在空气中的传播速度为,是真空中的光速,故C错误;
D.警报声对正在倒车的驾驶员来说是需要的声音,不是噪声,故D错误。
故选A。
(2)[2]海波是晶体,有一定的熔点,石英和海波一样,是一种晶体。
(3)[3]当车玻璃起雾的时候,光在玻璃上形成了漫反射,光线射向各个方向,我们就很容易能看到车玻璃的存在了。
[4]我们通常用带箭头的直线表示光线,即表示光传播的径迹和方向,这是一种理想模型法。
(4)[5]平面镜成的像关于镜面对称,小轿车前挡风玻璃相当于平面镜,是倾斜安装的,从光学角度分析,这样安装的好处是:夜间驾驶时,后面的车灯照亮车内,人在车玻璃上成像在斜上方,不影响驾驶。
12. 3.24
【详解】(1)[1]分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如图所示:
(2)[2]过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段,用符号F浮表示;如图所示:
(3)[3]由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与2.00cm刻度线对齐,右侧与5.24cm刻度线对齐,所以物体的长度为
L=5.24cm-2.00cm=3.24cm
13. 直线传播
【详解】[1]因为光的直线传播限制了青蛙的观察范围。
[2]将青蛙的眼睛与井口左边的端点相连成一直线,将青蛙的眼睛与井口右边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示:
14.(1) 不是 信息
(2) 绿 是
(3)0.01s
【详解】(1)[1]超声波的频率高于20000Hz,人耳无法听到,驾驶员听到的“滴滴滴”声音不是超声波。
[2]利用超声波测距离,是通过声波获取障碍物的位置信息,说明声波可以传递信息。
(2)[1]光的三原色是红、绿、蓝,倒车显示屏的彩色影像正是由这三种色光混合而成的。
[2]倒车显示屏自身能够发光,是光源。
(3)超声波从发射到接收,需要传播到障碍物并返回,总路程为往返距离,即
可得时间为
15.(1)上方
(2)虹的最外沿为红色,霓的最外沿为紫色
【详解】(1)不同的色光经过水滴的折射和反射,在反射一次时,最终射出的红光偏转的角度比紫光偏转的角度更小,因此虹的红光在外侧,紫光在内侧,而由于霓比虹多了一次反射,导致其颜色排列与虹相反,即霓的颜色顺序是外紫内红。且多一次反射,能量便多一次损失,所以霓的色彩比虹要淡一些,由甲图可知,霓在虹的上方。
(2)由(1)可知,虹的红光在外侧,紫光在内侧,霓的紫光在外侧,红光在内侧,即虹的最外沿为红色,霓的最外沿为紫色。
16.(1) 相同 发散
(2)不是
(3)
(4)夜间行驶时,车内的灯必须关闭
【详解】(1)凸面镜和平面镜成像原理都是光的反射。
凸面镜对光线有发散作用,能扩大视野,适合做弯道反光镜。
(2)光源是自身能够发光的物体;自行车尾灯只能反射汽车灯光,本身不能发光,因此不是光源。
(3)第一条入射光线与上方镜面夹角45°,先作出这条光线在上方平面镜的法线(垂直镜面,虚线),根据反射角等于入射角画出第一次反射光线;这条反射光线射到下方垂直的平面镜上,再次作法线,二次反射后的光线与最初入射光线平行、反向射出,如图所示:
(4)夜间行驶时,车内的灯必须关闭。
17. 浅
【详解】[1]河底反射的光线从水中斜射向空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到是河底变浅了的虚像。
[2]同理人眼看到水中石子是变浅的虚像,先大致确定B的像点B',连接B'A的连线,与水面交于O点,连接BO为入射光线,OA为折射光线,如图
18. 见解析
【详解】(1)[1]由于光线在无色的水中是看不到的,可滴入几滴牛奶、在空气中利用蚊香喷入烟雾,即可看到入射光线和反射光线。
(2)[2]过入射点作法线,折射光线与法线的夹角为折射角,如图所示:
19. 镜面反射
【详解】[1]背着月光走,月亮反射的光线经过水面发生镜面反射很少进入人眼,而地面发生漫反射,有一部分光线进入人眼,故地上发暗的是水。
[2]在水中看到岸上的树是岸上来自于树的光线从空气斜射入水中时发生折射形成的虚像,由于折射角小于入射角,在水中看到的是位置偏高的虚像。所以A是树的像,B是真的树。因为树的像在折射光线反向延长线上,所以连接眼睛与点A与水面交于点O即为折射点,则BO为入射光线,连接O点到眼睛即为折射光线,作图如下:
20.(1) ON
(2) AD
【详解】(1)[1]入射角是入射光线与法线的夹角,已知入射角为40°,因此OM是法线,ON是平面镜位置(法线与平面镜垂直)。
[2]反射光线的画法:根据反射定律(反射角等于入射角),以ON为平面镜,画出反射光线,反射角标注为40°,如图所示:
(2)[1]反射光线画法:以定日镜M为平面镜,过入射点O作垂直于M的法线,根据反射角等于入射角,画出光线b的反射光线,如图所示:
[2]让反射光线经过接收器上B点的操作:
A.保持倾角不变,将定日镜M水平向左移,入射点下移,反射光线会向下移动,可能经过B点,故A符合题意;
B.保持倾角不变,将定日镜M竖直向上移,入射点上移,反射光线会上移,不可能经过B点,故B不符合题意;
C.将定日镜M绕O点逆时针旋转一定角度,入射角将变小,反射角变小,反射光线会上移,不可能经过B点,故C不符合题意;
D:将定日镜M绕O点顺时针旋转一定角度,法线顺时针旋转,反射光线会向下移动,可能经过B点,故D符合题意。
故选AD。
21. 21 OA OD
【详解】(1)[1]由图可知,温度计的分度值为1,温度计的读数为21。
(2)[2]从支点向力的作用线做垂线,垂线段为力臂,由图可知,OA为力F的力臂。
(3)[3]由图可知,光从空气射入水中是从传播速度快的介质射入传播速度慢的介质,所以折射角小于入射角,折射光线偏向法线,所以折射光线将沿OD方向射出。
22.(1)光的直线传播
(2) 不是 漫 遵循
(3)D
【详解】(1)地上的“影”是由于光的直线传播形成的,光沿直线传播时,遇到不透明物体被阻挡,形成影子。
(2)[1]月亮自身不能发光,不是光源。
[2][3]地面粗糙不平,月光在地面上发生的是漫反射,这种反射遵循光的反射定律。
(3)由可知,声速一定时,超声波传播时间越长,通过的距离越远。超声波遇到手指上的A、B、C、D、E五个位置时,A、C、E点的时间相等,且在五个时间中是最长的,则距离最远,D点的时间最短,距离最短,B点的时间比A、C、E的短,比D点的长,距离居于A、C、E和D之间。
故选D。
23.(1)
(2)根据光的反射定律可知,,根据题意,镜面与镜面互相垂直,法线与镜面垂直,所以两次反射的法线也互相垂直,即则同旁内角互补,两直线平行,因此与平行。经角反射器两次反射后,出射光总与入射光平行,因此能将光沿入射的相反方向反射回去。
【详解】(1)过入射点作垂直于镜面的法线(虚线),入射光线与法线的夹角为入射角。光的反射中,反射角等于入射角,且入射光线与反射光线分居法线的两侧,过作反射光线,使反射光线与法线的夹角等于入射角,反射光线与镜面的交点记为。过作垂直于镜面的法线(虚线),入射光线与法线的夹角为入射角,再次根据“反射角等于入射角”,作第二次反射光线,方向与入射光线平行。光路图如下:
(2)略。
24. 虚
【详解】[1]玻璃展柜的玻璃板相当于平面镜,平面镜成像的原理是光的反射,平面镜成的是不能被光屏承接的虚像。
[2]根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,画出的像的位置,然后连接像点与P点与平面镜交于一点,该点为入射点,连接S与入射点的光线为入射光线,入射点与P点的连线为反射光线,据此作图。
25.(1)2cm
(2)
(3)2m
【详解】(1)由平面镜成像特点可知,像的大小与物体的大小相等,由于物体的长度为2cm,所以它在镜中的像大小也为2cm。
(2)先作A点的对称点A’,再连接对称点A’和眼睛,与平面镜的交点O即为入射点,则AO为入射光线,A’到眼睛为反射光线,光路图如图所示:
(3)由图可知,视力表到平面镜的距离为3m,由平面镜成像特点可知,视力表在平面镜中的像到镜面的距离也为3m,依题意检测视力的时候,人眼与视力表在平面镜中的像要保持5m的距离,所以被检测者到平面镜的距离为
26. 倒立 折射 D
【详解】(1)[1]远视眼是由于晶状体太薄,使折射光线会聚在视网膜的后方,应该用会聚透镜来矫正,凸透镜对光线起会聚作用,所以在虚线框内应放置凸透镜,使折射光线提前会聚在视网膜上,如下图所示
(2)[2]人眼的晶状体和角膜相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,外界物体在视网膜上成倒立缩小的实像。
[3]凸透镜对光线具有会聚作用,光经过摄像头成像利用的是光的折射。
[4]“刷脸”时,要求成缩小的实像,而摄像头相当于一个凸透镜,当时,光通过摄像头成倒立、缩小的实像,符合要求,所以“刷脸”时,面部应位于摄像头两倍焦距之外。
故选D。
27.(1) 光的直线传播
(2) 发亮 镜面
(3) 不是 2 平行
【详解】(1)[1]夜晚路灯下站着爸爸和小明两人,由于光的直线传播,会在地上留下了他们的影子AB和CD。
[2]光在空气中沿直线传播,将爸爸和小明的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S,点S就是灯泡的位置,如图所示:
(2)[1][2]迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑。
(3)[1]自行车尾灯自身不会发光,故不是光源。
[2][3]自行车尾灯是由互成直角的一些小平面镜组成的,后面的汽车灯光照在它上面,入射光经过2次反射,光线就沿着入射方向相反的方向反射回来,即反射光线与原来光线平行,司机看上去特别耀眼,就引起了司机的注意,避免被车撞上。
28. 直线传播 反射 变大
【详解】[1]水鸟的黑影属于影子,是由于光的直线传播形成的。
[2]水鸟的倒影属于平面镜成像,平面镜成像是由于光的反射形成的,成的像是虚像。
[3]根据平面镜成像可知,当水鸟向高处飞行时,物距在变大,则B影到水面的距离将变大。
29.(1) 反射 虚 不开
(2)45
(3)B
(4)声源处
(5)C
【详解】(1)[1][2]行车数据在挡风玻璃上所成的像是平面镜成像现象,是由光的反射形成的虚像。
[3]夜间行车时为了让司机更清楚地看到路况,避免车内的物体在玻璃板上成像,车内应关灯。
(2)这某HUD显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由像与物体关于平面镜对称得,挡风玻璃与水平面夹角为45度。
(3)
该款新能源智能汽车行驶时,当驾驶员前方呈现数字,刺猬看到的像。由平面镜成像时,像与物体关于平面镜对称得,由图2中眼睛观察的位置可知,他直接看显示器会看到,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)“禁止鸣笛”减少声音的产生,是在声源处减弱噪声。
(5)倒车雷达,利用的是超声波,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射超声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易,则倒车雷达利用了回声定位,获得一些信息,所以倒车雷达工作过程中应用了超声波、回声、声音可以传递信息,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
30. 1 折射角随入射角的减小而减小 0°
【详解】[1][2]光从水中斜射入空气中会发生折射,折射角大于入射角,且折射角随入射角的减小而减小;如图所示,a是S发出的光线,b是a射出水面后的折射光线,SO是另外一条射向水面的光线,由图可知,SO光线的入射角小于a光线的入射角,所以SO光线折射后的折射角应该小于b光线的折射角,所以其对应的折射光线可能是1;判断的依据是:折射角随入射角的减小而减小。
[3][4]光从水中垂直射入空气中,入射角为0°,所以图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=0°,经水面后传播方向不变,故光线c射出水面后的光路如下图所示。
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