摘要:
**基本信息**
初中物理光现象专题期中试题汇编,覆盖7大高频考点,精选中山纪念中学、珠海等多校期中真题,注重基础与探究结合,如光的直线传播结合小孔成像、反射定律探究实验,体现情境真实性与应用价值。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|多样|光的直线传播、反射、折射|结合《梦溪笔谈》、熔盐塔式光热发电站等情境|
|填空|多样|平面镜成像、色散|联系生活实例如自行车尾灯、倒影|
|作图|多样|光路图、反射折射作图|注重规范表达与实际应用|
|实验探究|多样|反射定律、平面镜成像特点|强调多次实验、结论普遍性,如反射角与入射角关系探究|
内容正文:
专题04 光现象
7大高频考点
1. 光的直线传播
2. 光的反射
3. 平面镜成像
4. 光的折射
5. 光的色散
6. 探究光的反射定律
7. 探究平面镜成像的特点
考点1 光的直线传播
1.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图所示,用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法正确的是 ( )
A. 蜡烛在墙上形成的像是正立的像
B. 只有木板上的小孔是圆形的才能成像
C. 保持蜡烛和墙位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上像的大小不变
D. 小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
2.(25-26八上·珠海·期中)下列现象不能说明光是沿直线传播的是( )
A. 在地球上可以看到日食和月食
B. 太阳穿过茂密的树叶,在地面形成圆形的光斑
C. “手影”游戏
D. 打雷时先看见闪电后听到雷声
3.(25-26八上·肇庆一中·期中)太阳光可以透过树叶间的缝隙,在枝繁叶茂的大树底下,常常可以看到地面上有许多大小不同的圆形光斑,如图所示。关于这些光斑,下列说法正确的是( )
A. 这些光斑是树叶间许多小孔的像
B. 这些光斑是树叶通过缝隙形成的影子
C. 这些光斑是太阳通过缝隙形成的像
D. 光斑大小不同是因为树叶间缝隙的大小不同
4.(25-26八上·广州五校·期中)沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,如图甲;而在纸窗上开一小孔,使莺的“影子”呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东”,如图乙。则下列说法正确的是( )
A. 图甲和图乙所描述的现象都是小孔成像
B. 图甲和图乙都属于光的直线传播的现象
C. 图甲中的“影”一定比图乙的“影”大
D. 图甲和图乙中的“影”都是“莺”的像
5.(25-26八上·广州二中·期中)完成下列各题。
(1)如图木块在同一水平面上两次滑动时拍摄的“频闪”照片(每隔相同时间拍摄记录一次木块的位置)
由图知,第2次运动木块从A位置运动到D位置的距离是 cm。两次实验中木块的平均速度 (填“相等”或“不相等”)。
(2)如图所示,这是某十字路口的右转弯盲区警示带。汽车盲区是指由于光在 沿直线传播,驾驶员的视线被车体遮挡而不能观察到的那部分区域;行人能从各个方向观察到地面上的字,这是因为光在其表面发生了 (填“镜面反射”或“漫反射”)。
6.(25-26八上·肇庆一中·期中)如图所示,汽车周围的盲区是由于车身设计的缘故,阻挡了驾驶员视线而形成的,盲区的形成是由于光的 ;车身看起来是红色,是因为它能 (选填“发出”、“反射”或“吸收”)红光;汽车的倒车雷达是利用 (选填“超声波”或“次声波”)来工作的。
7.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图所示,人在室内透过门板上的狭缝MN观察室外,请画出人眼在S点处能看到的室外的范围。
8.(25-26八上·珠海·期中)打雷和闪电在远处是同时同地发生,但我们总是先看到闪电,后听见雷声,这表明: ;光年是 (选填“长度”或“时间”)的单位;光在空气中的速度约是 。
9.(25-26八上·广州五校·期中)按要求完成下列作图;
(1)如图所示,请在图中作出发光体AB通过小孔在光屏MN上所成的像A'B'。
(2)根据光的反射定律在图中画出入射光线AO,并标出入射角及其度数。
10.(25-26八上·深圳外国语学校·期中)徒步的过程中,大家都会尽量选择有树荫的地方走,而树荫的形成是因为光在空气中 ;山间小径上常有斑驳的光影,这其实是 (“太阳”“树叶”)的 (“倒立”“正立”)的像,请你再举出一个原理相同的实例: 。
考点2 光的反射
1.(25-26八上·珠海·期中)晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,则从侧面看去( )
A. 镜子比较亮,它发生了镜面反射
B. 镜子比较暗,它发生了镜面反射
C. 白纸比较亮,它发生了镜面反射
D. 白纸比较暗,它发生了漫反射
2.(25-26八上·东莞·期中)如图甲为我国建造的亚洲第一座全天持续发电的熔盐塔式光热发电站,这座发电站利用高科技手段,让定日镜追逐太阳,将能量会聚到高塔,从而实现发电的。其原理如图乙所示。下列词语描绘的光现象中与定日镜工作原理相同的是( )
A. 小孔成像
B. 日晷计时
C. 镜花水月
D. 海市蜃楼
3.(25-26八上·汕头·期中)如图所示为激光液面测控仪的原理简图,固定激光器发出一束与液面成夹角的激光AO射向液面,经液面反射后射到水平标尺上形成光斑B,下列说法正确的是( )
A. AO与OB的夹角为
B. 激光器位置及入射方向不变,当光斑B向左移动时,说明液面上升
C. 激光器位置不变,减小激光与液面的夹角,光斑B向左移动
D. 激光器上移,激光与液面夹角及光斑B位置不变,此时液面降低
4.(25-26八上·广州六中·期中)如图甲所示,自行车尾灯本身并不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当来自后方汽车的灯光照在它上面时,它能将光反射回去,以引起司机的注意。图乙中,当增大入射光AB的入射角时,下列说法中正确的是( )
A. CD光与水平面镜的夹角将增大
B. 光BC和CD的夹角将增大
C. 光在两个互相垂直的反光面之间传播时,并非始终沿直线传播
D. D点将要向下移动
5.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图甲所示,安保人员正在用车底检查镜例行检查,图乙中已画出一条车底射向检查镜的光线。请你在图中画出其反射光线,标出反射角的角度。
6.(25-26八上·广州二中·期中)(多选)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。
7.(25-26八上·肇庆一中·期中)(1)如图所示,图甲是在学习声音的特性时,李涛同学敲击频率为的a音叉时发出的声音在示波器上显示出来的波形,待该音叉发声停止后,他用同样大小的力敲击了另一频率为的b音叉,请在图乙中作出敲击b音叉时,示波器上大致显示出来的波形。
(2)如图甲所示,入射光线与镜面成60°,请按照要求作图:①画出反射光线;②标出反射角(请保留作图痕迹)。
(3)如图所示,一个旅行家利用一块平面镜,将此时的太阳光水平照到山洞中的P点来查看洞内情况,请你在图中作出平面镜的正确位置。(请保留作图痕迹)。
8.(25-26八上·肇庆一中·期中)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,入射光经过二次反射,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。
9.(25-26八上·珠海·期中)(1)“凿壁偷光”是匡衡“穿壁引光,映光读书”的故事,如图甲所示,M点是光源的位置,请用光路图示意在墙另一侧“偷”光的范围;
(2)如图乙所示,请根据光的反射定律,画出反射光线,并标出反射角的度数;
(3)一辆汽车在平直的公路上以速度匀速行驶,请在丙图中分别画出汽车行驶的路程s与时间t的关系图像。
10.(25-26八上·广州六中·期中)(1)一固定光源射出一束光照在液面上,光通过液面反射后在光屏形成一光点。入射光的方向不变时,当光点右移到时,此时液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”),反射角与原来相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。在图1中画出此时液面的位置,入射光线及反射光线 。若此时用一光源从处沿原反射光线的方向射入一束入射光线,则反射光线是否会沿着原入射光线得方向射出? (选填“是”、“否”),你判断的依据是 ;
(2)图2中,在路灯(A点表示)的照射下,垂直竖在地面上的竹竿BC的影子为BD,请画出竹竿BC。(保留作图痕迹)
考点3 平面镜成像
1.(25-26八上·汕头·期中)“以铜为镜,可以正衣冠”,我们的祖先很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像。下列现象与铜镜成像原理相同的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八上·深圳·期中)对下列几种光现象的解释不正确的是( )
A. “湖光映彩霞”——光的反射现象
B. “潭清疑水浅”——光的折射现象
C. “皮影戏”——平面镜成像原理
D. “风吹草低见牛羊”——光的直线传播
3.(25-26八上·汕头·期中)如图所示,一平面镜与水平方向成45放置,一个小球沿着水平面向着镜面加速运动,下列关于小球的像的运动说法正确的是( )
A. 垂直镜面做加速运动
B. 垂直镜面做减速运动
C. 沿镜面向下做减速运动
D. 沿竖直向下方向做加速运动
4.(25-26八上·东莞·期中)在图中,画出物体AB通过平面镜所成的像A'B'。
5.(25-26八上·东莞·期中)如图所示为“临摹神器”,将手机和镜M放在支架上调节到适当角度,则手机屏幕中的物体通过镜M成的 (选填“虚”或“实”)像恰好落在水平桌面上白纸的位置上,即可对屏幕中的物体临摹。临摹时,眼睛需要在 (选填“手机侧”或“白纸侧”)进行观察,且将屏幕远离镜M时,镜M所成的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(25-26八上·深圳·期中)荷塘水深约0.7m,一只蜻蜓立在一枝露出水面约0.5m的荷花花苞尖上,其像到蜻蜓的距离约为 ;轻风吹来,蜻蜓振翅飞起远离水面而去,蜻蜓像的大小将 。
7.(25-26八上·汕头·期中)学校医务室对儿童青少年经常进行视力监测,是为了预防他们近视工作的重要一环。如图所示是小敏在医务室检查视力时的情境,她背对视力表、面朝平面镜而坐。
(1)当小敏向平面镜移动时,她与平面镜中“视力表”的距离缩小了多少?
(2)为了满足测试者与视力表保持的距离这一要求,可以在如图所示的状态下仅将平面镜向右移动多远?
8.(25-26八上·汕头·期中)小汽车是常见的交通工具,驾驶员通过车内侧面的车窗玻璃看到自己的像是 (选填“实像”或“虚像”);汽车前挡风玻璃设计成倾斜的,目的是使车内物体通过前挡风玻璃所成的像位于驾驶员的 (选填“斜上方”“斜下方”或“正前方”),避免遮挡驾驶员视线。
9.(25-26八上·深圳·期中)如图所示,平静的湖面(可视为理想平面镜)边,有一幢7层楼房,层高3m。小明在楼顶高1m的观测点A处,用测角仪进行光学观测实验,测得一个飞在湖面上空的风筝P的仰角约为30°,测得风筝在湖水中的倒影P'(图中未标注)的俯角约为60°,则观测点到地面的距离为 m,此时风筝离湖面高度约为 m。
考点4 光的折射
1.(25-26八上·东莞·期中)我们把筷子放入水中时,你看到的筷子的“像”应该是( )
A. B. C. D.
2.(25-26八上·深圳·期中)如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射,以下说法正确的是( )
A. 入射角为60°,界面右侧是空气
B. 折射角为45°,界面右侧是玻璃
C. 反射角为30°,界面左侧是空气
D. 折射角为45°,界面左侧是玻璃
3.(25-26八上·东莞·期中)如图,一束光线从水中射向水面时,请画出折射光线大致的位置。
4.(25-26八上·东莞·期中)阅读短文,回答以下问题。
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一,光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃纤维,这是为什么呢?
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,偏折的方向和介质的种类有关。光在不同介质中传播速度大小不同,相对而言,光速大的介质是光疏介质,光速小的介质是光密介质。光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角,光从光疏介质斜射入光密介质时,折射角小于入射角。如果同一种介质不均匀,光速大小不同,也会形成折射现象。
如图甲所示,以某种玻璃为例,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上,可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中,此时折射角大于入射角,另一部分光线反射入玻璃砖内;逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线越来越强。当入射角增大到,使折射角达到时,折射光线就消失了,只剩下反射光线,如图丙所示,这种现象叫做全反射。刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。只有入射角大于或等于临界角时,才会发生全反射现象。并非光线在任何界面都会发生全反射现象,这种现象只有在光从一种介质射向另一介质且折射角大于入射角时才能发生。光纤通信就是利用光的全反射原理,光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到光纤包层处,会发生全反射现象,这样光就只能在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤,如图丁所示。
(1)相比于空气来说,玻璃是 (光疏/光密)介质;
(2)大气层密度是不均匀的,越到高空越稀薄,早晨我们看到初升的太阳是在它实际位置的 (上/下方),是太阳的 (虚/实)像;
(3)图乙中,当入射角逐渐增大时___________;
A. 折射角逐渐增大,反射角逐渐减小;
B. 折射角逐渐减小,反射角逐渐增大;
C. 折射光线逐渐增强,反射光线逐渐减弱;
D. 折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强;
(4)光从空气进入玻璃时,增大入射角 (有可能/不可能)发生全反射;
(5)光线从光导纤维的包层斜射向内芯时___________。
A. 折射角大于入射角,可能会发生全反射;
B. 折射角小于入射角,可能会发生全反射;
C. 折射角大于入射角,不可能会发生全反射;
D. 折射角小于入射角,不可能发生全反射。
5.(25-26八上·东莞·期中)如图所示为光在空气和水两种介质中传播的光路图,其中入射光线是 ,折射角为 °,界面的 (此空选填“上”、“下”、“左”、“右”)侧是空气。
6.(25-26八上·深圳·期中)(1)如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,图中已画出入射光线,请在图中作出反射光线(标明反射角的度数)和折射光线的大致位置。
(2)如图所示,画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
(3)图中画出了蜡烛发出的两条光线,请画出它们通过凸透镜后的光路。
7.(25-26八上·汕头·期中)如图所示,有一束光从空气斜射入水中,发生反射和折射,其中给出了反射光线,请你画出其入射光线和大致的折射光线并标出入射角的大小。
8.(25-26八上·汕头·期中)(多选)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,由图可知折射角是 °,玻璃在 (选填“AB面的左方”“AB面的右方”或“CD面的上方”)。
考点5 光的色散
1.(25-26八上·深圳·期中)(多选)雨后天晴,天空中出现一道亮丽的彩虹,如图所示。下列有关彩虹这一光学现象分析正确的是( )
A. 彩虹是由于光在空气中沿直线传播形成的
B. 彩虹是一条彩色光带,说明太阳光是单色光
C. 悬浮在空中的细小水珠为彩虹形成提供了条件
D. 太阳光被分解形成彩虹时,不同色光的折射角不同
2.(25-26八上·东莞·期中)生活中的许多现象,蕴含着丰富的物理知识。下列说法正确的是( )
A. 街道旁立起的禁止鸣笛标志牌,能够阻断噪声的传播
B. 布谷鸟的叫声让我们感知季节的更替,说明声音能传递能量
C. 电视机屏幕彩色画面是由红、黄、蓝这三种色光混合组成
D. “朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
3.(25-26八上·肇庆一中·期中)五彩缤纷的世界,色彩斑斓的比现象,为我们的生活增添了无数的乐趣。关于光现象,下列说法中不正确的是( )
A. 太阳光是由各种色光混合而成的
B. 彩色电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的
C. 成语“白纸黑字”从物理学看,说明白纸反射所有色光,而黑字不反光
D. 草原呈现绿色,是因为草反射了绿光
考点6 探究光的反射定律
1.(25-26八上·肇庆一中·期中)在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)实验时把平面镜放在水平桌面上,将一束光斜射到平面镜上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 (选填“平行”“垂直”)放置;
(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,在NOF面上看不到反射光线,此时,反射光 (选填“存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 (选填“上半部分”或“下半部分”)会看到反射光线,现象说明入射光线、反射光线与法线 ;
(4)进行一次实验,记录数据如下表所示,由此可以初步得出:反射角 入射角。为了使实验结论具有普遍性,接下来应该 ,重复实验;
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
①若将纸板整体向后倾斜(如图丁),此时入射光线仍贴着纸板射向平面镜;
②此时,反射光线 (选填字母序号);
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
③此时,ON (选填“是”或“不是”)入射光线EO的法线。
2.(25-26八上·深圳·期中)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。
实验次数
1
2
3
4
∠AON
20°
30°
40°
50°
∠BON
20°
30°
40°
50°
(1)让激光紧贴纸板射向O点,多次改变入射光的方向,测得了几组数据,如上表所示,由此可得出结论:在反射现象中, 。
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的 方向射出,因为在光的反射现象中光路是 的。
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线三者是否在 。
(4)实验中能从多个方向看到纸板上的光路,是因为光线在纸板上发生 (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
(5)实验中改变入射角大小并测量对应的反射角,测量多组数据的目的是 。
3.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图甲所示,探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放置一白板,该白板由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上,实验时,在纸板上画出一条直线EO,使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 (选填“顺 ”或“逆 ”)时针方向转动;
(2)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,并将上半部分向后折,发现在纸板B的 (选填“上部”“下部”或“上部和下部”)会看到反射光线,这说明:光反射时,反射光线、入射光线、法线 。
(3)若让另一束光沿FO方向射向平面镜,观察到反射光将沿OE方向射出,该现象说明 。
(4)法线ON在探究过程中起到非常重要的作用,下列理解不正确的是__________。(填字母)
A. 法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B. 法线有助于确定光线的位置关系
C. 法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
(5)实验中,在探究反射角和入射角的大小关系时,移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥处? ;
(6)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,E为入射点,追日镜可绕E点转动。根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应绕E点沿 (选填“顺”或“逆”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
4.(25-26八上·珠海·期中)探究光的反射定律,实验过程如图所示。
(1)图甲中,纸板EF的作用是 ,为了方便观察应该在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行实验;
(2)进行一次实验,记录数据如下表所示,由此可以初步得出:反射角 入射角。为了使实验结论具有普遍性,接下来应该 ,重复实验;
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
(3)如图乙所示,将纸板F向后折,反射光线“消失”,此时反射光线与纸板F (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)如图丙所示,纸板没有垂直平面镜放置,此时的反射光线与入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
考点7 探究平面镜成像的特点
1.(25-26八上·深圳·期中)“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。
2.(25-26八上·汕头·期中)军和小刚利用如图所示的装置做“探究光的反射定律”和“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)如图甲所示,将一束光贴着纸板沿射到镜面上点,纸板上会显示出反射光路,接着将纸板沿向后翻折,则纸板上 (选填“能”或“不能”)显示出反射光路;
(2)接着小军进行实验,三次改变入射角的大小,实验所测得的数据如下表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小军测量实验数据过程中出现的问题可能是 ;
实验次序
入射角
反射角
1
2
3
(3)小刚用图乙选择较薄的玻璃板代替平面镜来探究平面镜成像的特点,优点在于既能看到的像,又能看到后面的蜡烛,从而便于 ;
(4)小刚把玻璃板沿直线向右平移一段距离,在此过程中,蜡烛的像 (选填“会”或“不会”)向右平移;
(5)如果实验中采用厚玻璃板,观测到蜡烛通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,如图丙且测得两个像之间的距离为,则玻璃板的厚度为 。
试卷第1页,共3页
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专题04
考点1光的直线传播
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】(1)①4.40
②不相等
射
6.【答案】①直线传播
②吸收
③
7.【答案】
8.【答案】①光速大于声速
②长度
M
B'
9.【答案】(1)
1/
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光现象
(2)①同种均匀介质
②漫反
超声波
③3×108m/s
B
609
30
(2)
10
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M
B
N
(2)过点0作垂直于镜面的法线(虚线)
30口°,则反射角为90口°-30口°=60口°,根据反射角等于入射角,
B
60°
30°
如图所示:
0
10.【答案】①沿直线传播
②太阳
③倒立
激光校准等。
》
考点2光的反射
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
B
50°
☑409
777777777
5.【答案】
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,已知反射光线与镜面的夹角为
入射角也为60口°,画出入射光线,
④影子的形成、日食、小孔成像、
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40℃MO
6.【答案】(1)①ON
②
(2)①
光线b
接收器
B/
塔架
M
定日镜0>
②AD
40M
(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:
光线b
接收器
B
M
塔架
定日镜O
[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
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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。
B
60°
7.【答案】(1)
(2)
7777777777777777
(3)
A
(2)过入射点作出法线,入射角为入射光线与法线的夹角,入射光线与镜面
成60°,则入射角为30°,根据反射角等于入射角作出反射光线,并标出反射角,如图所示:
60°
777777777777777
30°
(3)过P点水平画出反射光线,与入射光线的交点为入射点O,根据光的反射定律,反
射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,然后垂直于法线作出平面镜,
如图所示:
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8.【答案】(1)①光的直线传播
②
(2)①发
亮
②镜面
(3)①不是
②平行
(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]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。
M
55
35T
9.【答案】(1)
(2)777777
77
7777777777
个s/m
450
300
150
(3)
051015202530
t/s
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90-350=55
(2)先过入射点垂直反射面作出法线,入射角为
,所以反射角
也为55°,再在法线的另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线并标出反射角大小,如图所示:
55
35
77777777分77777777777(3)先计算关键点的数据,当10s时,
s=vt=15m/s×10s=150m当t=20s时,s=vt=15m/s×20s=300m当30s时,
↑s/m
450
s=vt=15m/s×30s=450m
300
150
然后描点、连线,如图所示:
051015202530s
A·
光束
S S2
光屏
液面
地面
777777777777777777777777
B D
图1
图2
光束
S S2
光屏
液面
液面
10.【答案】(1)①下降
②不变
③
④
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是
⑤在光的反射中,光路是可逆的
(2)
》
考点3平面镜成像
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】D
77777T77777
A
4.【答案】
5.【答案】①虚
②手机侧
③不变
6.【答案】①1m
②不变
7.【答案】(1)0.3m
(2)0.25m
8.【答案】①虚像
②斜上方
9.【答案】①19
②38
》
考点4光的折射
1.【答案】D
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A
C
地面
7777777777777777777777777
B
D
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2.【答案】D
空气
水
3.【答案】
4.【答案】(1)光密
(2)①上方
②虚
(3)D
(4)不可
能
(5)D
5.【答案】①G0
②60
③左
---B1
空气
60°
A
30°
水
6.【答案】(1)
2F市
2
(3)
空气
60°
30°7
水
(2)根据平面镜成像的特点,画出物体AB两个端点关于平面镜的对称点,
然后用虚线连接,即为物体AB在平面镜中所成的像AB'。如图所示:
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B
B
(3)对于凸透镜,过光心的光线传播方向不变,因此直接沿原光线方向用实线
延长得到出射光线:过凸透镜焦点的入射光线,其出射光线会与主光轴平行,因此从该入射光线的入射点
画出平行主光轴的出射光线。如图所示:
7.【答案】
8.【答案】①60
②AB面的左方
》
考点5光的色散
1.【答案】CD
2.【答案】D
3.【答案】B
》
考点6探究光的反射定律
1.【答案】(1)垂直
(2)存在
(3)①下半部分
②在同一平面
内
(4)①等于
②入射角的角度
③c
④不是
2.【答案】(1)反射角等于入射角
(2)①OA
②可逆
(3)①不
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能
②同一平面内
(4)漫反射
(5)寻找普遍规律
3.【答案】(1)①垂直
②顺
(2)①下部
②在同一平面
内
(3)光反射时,光路可逆
(4)C
(5)没有多次实验,结论具有偶然
性
(6)逆
4.【答案】(1)①呈现光路
②暗
(2)①等于
②改变入射
角
(3)不在
(4)在
考点7探究平面镜成像的特点
1.【答案】(1)反射
(2)①a
②大小
(3)①玻璃板
②
③
2.【答案】(1)不能
(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
(3)确定像的
位置且防止出现重影
(4)不会
(5)0.3
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专题04 光现象
7大高频考点
1. 光的直线传播
2. 光的反射
3. 平面镜成像
4. 光的折射
5. 光的色散
6. 探究光的反射定律
7. 探究平面镜成像的特点
考点1 光的直线传播
1.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图所示,用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法正确的是 ( )
A. 蜡烛在墙上形成的像是正立的像
B. 只有木板上的小孔是圆形的才能成像
C. 保持蜡烛和墙位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上像的大小不变
D. 小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【详解】AD.小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,成倒立的实像,故A错误,D正确;B.小孔成像成的是物体的像,其原理是光的直线传播,与小孔的形状无关,所以小孔不一定是圆形的,故B错误;C.小孔成像的大小取决于蜡烛到小孔和墙到小孔的距离,保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,墙与小孔距离变小,蜡烛到小孔的距离变大,根据光沿直线传播可知,像变小,故C错误。故选D。
2.(25-26八上·珠海·期中)下列现象不能说明光是沿直线传播的是( )
A. 在地球上可以看到日食和月食
B. 太阳穿过茂密的树叶,在地面形成圆形的光斑
C. “手影”游戏
D. 打雷时先看见闪电后听到雷声
【答案】D
【详解】A.日食是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在同一条直线上,月球会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影落在地球上,形成日食;当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块,故形成了月食,日食和月食说明光是沿直线传播的,故A不符合题意;B.太阳穿过茂密的树叶,在地面形成圆形的光斑是小孔成像现象,说明光是沿直线传播的,故B不符合题意;C.因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,如果在传播过程中遇到不透明的物体就会形成一个光所到达不了的区域,这样就形成了影子,“手影”游戏说明光是沿直线传播的,故C不符合题意;D.打雷时先看见闪电后听到雷声,是因为光速比声速快,不能说明光是沿直线传播的,故D符合题意。故选D。
3.(25-26八上·肇庆一中·期中)太阳光可以透过树叶间的缝隙,在枝繁叶茂的大树底下,常常可以看到地面上有许多大小不同的圆形光斑,如图所示。关于这些光斑,下列说法正确的是( )
A. 这些光斑是树叶间许多小孔的像
B. 这些光斑是树叶通过缝隙形成的影子
C. 这些光斑是太阳通过缝隙形成的像
D. 光斑大小不同是因为树叶间缝隙的大小不同
【答案】C
【详解】太阳光通过树叶间的小孔,在地面上形成一个倒立的、太阳的实像,像和太阳的形状是一样的,是圆形,是光沿直线传播形成的,故C正确,ABD错误。故选C。
4.(25-26八上·广州五校·期中)沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,如图甲;而在纸窗上开一小孔,使莺的“影子”呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东”,如图乙。则下列说法正确的是( )
A. 图甲和图乙所描述的现象都是小孔成像
B. 图甲和图乙都属于光的直线传播的现象
C. 图甲中的“影”一定比图乙的“影”大
D. 图甲和图乙中的“影”都是“莺”的像
【答案】B
【详解】A.图甲描述的是影子随物体移动的现象,这是由于光沿直线传播,遇到不透明的物体(如莺)时,在物体的后面形成的没有光线照射到的黑暗区域,即影子。这并不是小孔成像。而图乙描述的是通过纸窗上的小孔,在室内纸屏上形成的“影子”,这实际上是小孔成像。小孔成像的特点是倒立的实像,且像的大小与物体到小孔的距离和屏幕到小孔的距离有关。故A错误;B.无论是图甲中的影子还是图乙中的小孔成像,它们都是由于光沿直线传播造成的。影子是光被物体遮挡后形成的黑暗区域,而小孔成像是光通过小孔后在屏幕上形成的像。故B正确;C.图甲中的“影”是物体的影子,它的大小取决于物体的大小和光源的位置。而图乙中的“影”是小孔成像形成的像,它的大小取决于物体到小孔的距离、屏幕到小孔的距离以及小孔的大小。因此,无法直接比较图甲和图乙中的“影”的大小。故C错误;D.图甲中的“影”是物体的影子,它并不是物体的像,而是由于光被物体遮挡后形成的黑暗区域。而图乙中的“影”是小孔成像形成的像,它是倒立的实像。故D错误。故选B。
5.(25-26八上·广州二中·期中)完成下列各题。
(1)如图木块在同一水平面上两次滑动时拍摄的“频闪”照片(每隔相同时间拍摄记录一次木块的位置)
由图知,第2次运动木块从A位置运动到D位置的距离是 cm。两次实验中木块的平均速度 (填“相等”或“不相等”)。
(2)如图所示,这是某十字路口的右转弯盲区警示带。汽车盲区是指由于光在 沿直线传播,驾驶员的视线被车体遮挡而不能观察到的那部分区域;行人能从各个方向观察到地面上的字,这是因为光在其表面发生了 (填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】(1)① 4.40 ② 不相等 (2)① 同种均匀介质 ② 漫反射
【讲解】(1) [1]第2次运动中,木块从A位置(刻度1.60cm)运动到D位置(刻度6.00cm),距离为[2]两次实验中,相同时间内木块通过的路程不同(第1次路程更短),根据,平均速度不相等。
(2) [1]驾驶员视线被车体遮挡,不能直接看到某些区域,这是因为光沿直线传播,车体不透明,挡住了光线。[2]行人能从各个方向看到地面上的字,是因为光在其表面发生了漫反射(漫反射使反射光向各个方向传播)。
6.(25-26八上·肇庆一中·期中)如图所示,汽车周围的盲区是由于车身设计的缘故,阻挡了驾驶员视线而形成的,盲区的形成是由于光的 ;车身看起来是红色,是因为它能 (选填“发出”、“反射”或“吸收”)红光;汽车的倒车雷达是利用 (选填“超声波”或“次声波”)来工作的。
【答案】① 直线传播 ② 吸收 ③ 超声波
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播,盲区的形成是由于光的直线传播;[2]物体的颜色由所反射的色光决定,车身能反射红光,其它色光被吸收掉了,所以看起来是红色。[3]超声波能传递信息,倒车雷达就是利用超声波来工作的。
7.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图所示,人在室内透过门板上的狭缝MN观察室外,请画出人眼在S点处能看到的室外的范围。
【答案】
【详解】由点S和狭缝MN的上边缘可以确定看到的物体的最上面的部分;由点S和狭缝MN的下边缘可以确定看到的物体的最下面的部分,两者结合,即可得到人通过门板狭缝MN能看到的范围,如图所示:
8.(25-26八上·珠海·期中)打雷和闪电在远处是同时同地发生,但我们总是先看到闪电,后听见雷声,这表明: ;光年是 (选填“长度”或“时间”)的单位;光在空气中的速度约是 。
【答案】① 光速大于声速 ② 长度 ③
【详解】[1]闪电和打雷总是同时发生的,但由于光在空气中的传播速度要远远大于声音的传播速度,所以我们总是先看见闪电后听到雷声。[2]光年是天文学中的长度单位,指光在真空中一年内传播的距离,并非时间单位。[3]光在真空中的传播速度最大,在空气中的传播速度近似真空中的传播速度,约为。
9.(25-26八上·广州五校·期中)按要求完成下列作图;
(1)如图所示,请在图中作出发光体AB通过小孔在光屏MN上所成的像A'B'。
(2)根据光的反射定律在图中画出入射光线AO,并标出入射角及其度数。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 从发光体A点出发,沿直线穿过小孔,延长线交光屏MN于A'点,从发光体B点出发,沿直线穿过小孔,延长线交光屏MN于B'点,连接A'B',即为发光体通过小孔在光屏上所成的像,如图所示:
(2) 过点O作垂直于镜面的法线(虚线),已知反射光线与镜面的夹角为,则反射角为,根据反射角等于入射角,入射角也为 ,画出入射光线,如图所示:
10.(25-26八上·深圳外国语学校·期中)徒步的过程中,大家都会尽量选择有树荫的地方走,而树荫的形成是因为光在空气中 ;山间小径上常有斑驳的光影,这其实是 (“太阳”“树叶”)的 (“倒立”“正立”)的像,请你再举出一个原理相同的实例: 。
【答案】① 沿直线传播 ② 太阳 ③ 倒立 ④ 影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
【详解】[1]树荫的形成是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,当光线遇到不透明的树木枝叶时被阻挡,在物体后方形成阴影区域。[2][3][4]山间小径上常有斑驳的光影,这其实是太阳光经过树叶缝隙形成的倒立的太阳的实像,属于光沿直线传播的原理,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
考点2 光的反射
1.(25-26八上·珠海·期中)晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,则从侧面看去( )
A. 镜子比较亮,它发生了镜面反射
B. 镜子比较暗,它发生了镜面反射
C. 白纸比较亮,它发生了镜面反射
D. 白纸比较暗,它发生了漫反射
【答案】B
【详解】AB.镜子表面光滑,发生镜面反射,垂直照射的手电筒的光,反射后几乎还是向上的,人眼在侧面看,几乎接收不到镜子的反射光线,所以镜子比较暗,故A不符合题意,B符合题意;CD.白纸表面粗糙,发生漫反射,手电筒的光反射后,各个方向都有,人眼在侧面看,可以接收到少量的反射光线;白纸的反射光线进入人眼的较多,人感觉更亮,故CD不符合题意。故选B。
2.(25-26八上·东莞·期中)如图甲为我国建造的亚洲第一座全天持续发电的熔盐塔式光热发电站,这座发电站利用高科技手段,让定日镜追逐太阳,将能量会聚到高塔,从而实现发电的。其原理如图乙所示。下列词语描绘的光现象中与定日镜工作原理相同的是( )
A. 小孔成像
B. 日晷计时
C. 镜花水月
D. 海市蜃楼
【答案】C
【详解】由题意可知,光照到定日镜时反射,光会聚到接收器处,原理是光的反射。AB.小孔成像、日晷计时都是利用了光的直线传播原理,不属于光的反射,故AB不符合题意;C.镜花水月是光的反射形成的,故C符合题意;D.海市蜃楼是光的折射现象,故D不符合题意。故选C。
3.(25-26八上·汕头·期中)如图所示为激光液面测控仪的原理简图,固定激光器发出一束与液面成夹角的激光AO射向液面,经液面反射后射到水平标尺上形成光斑B,下列说法正确的是( )
A. AO与OB的夹角为
B. 激光器位置及入射方向不变,当光斑B向左移动时,说明液面上升
C. 激光器位置不变,减小激光与液面的夹角,光斑B向左移动
D. 激光器上移,激光与液面夹角及光斑B位置不变,此时液面降低
【答案】B
【详解】A.AO与液面成30°夹角,由光的反射定律可得,OB与液面也成30°夹角,所以AO与OB之间的夹角为故A错误;B.激光器位置及入射方向不变,即AO方向不变,当光斑向左移动时,入射角与反射角的大小不变,在B点左侧取一点,做OB的平行线,与AO 相交于一点,为新的人射点,由此可知液面上升,故B正确;C.激光器位置不变,减小激光与液面的夹角,则入射角增大,反射角也增大,光斑B向右移,故C错误;D.激光器上移,激光与液面夹角不变及光斑B位置不变,上移后的反射光线与上移前的反射光线部分重合,此时液面上升,故D错误。故选B。
4.(25-26八上·广州六中·期中)如图甲所示,自行车尾灯本身并不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当来自后方汽车的灯光照在它上面时,它能将光反射回去,以引起司机的注意。图乙中,当增大入射光AB的入射角时,下列说法中正确的是( )
A. CD光与水平面镜的夹角将增大
B. 光BC和CD的夹角将增大
C. 光在两个互相垂直的反光面之间传播时,并非始终沿直线传播
D. D点将要向下移动
【答案】A
【详解】ABD.在水平面镜上,光线BC为入射光线,CD为反射光线。光的反射中,由于反射角等于入射角,则有光线CD与水平面镜的夹角等于光线BC与水平面镜的夹角。当增大入射光AB的入射角时,光线AB与竖直面镜的夹角变小,根据光的反射定律可知,光线BC与竖直镜面的夹角变小,根据直角三角形的知识可知,光线BC与水平面镜的夹角变大,即光线CD与水平面镜的夹角变大,D点向上移动。光线BC、CD与水平面镜的夹角均变大,因此光线BC和CD的夹角变小。故A正确,BD错误;C.在两个互相垂直的反光面之间传播时,发生了两次反射,整个路径虽为折线,但光在同种均匀介质中始终沿直线传播,故C错误。故选A。
5.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图甲所示,安保人员正在用车底检查镜例行检查,图乙中已画出一条车底射向检查镜的光线。请你在图中画出其反射光线,标出反射角的角度。
【答案】
【详解】首先过入射点做出法线,根据反射光线和入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角在法线右侧作出反射光线,入射光线与平面镜的夹角为40°,则入射角为反射角等于入射角,因此反射角为50°,如图所示:
6.(25-26八上·广州二中·期中)(多选)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。
【答案】(1)① ON ② (2)① ② AD
【讲解】(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。
7.(25-26八上·肇庆一中·期中)(1)如图所示,图甲是在学习声音的特性时,李涛同学敲击频率为的a音叉时发出的声音在示波器上显示出来的波形,待该音叉发声停止后,他用同样大小的力敲击了另一频率为的b音叉,请在图乙中作出敲击b音叉时,示波器上大致显示出来的波形。
(2)如图甲所示,入射光线与镜面成60°,请按照要求作图:①画出反射光线;②标出反射角(请保留作图痕迹)。
(3)如图所示,一个旅行家利用一块平面镜,将此时的太阳光水平照到山洞中的P点来查看洞内情况,请你在图中作出平面镜的正确位置。(请保留作图痕迹)。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 同样大小的力敲击了另一频率为的b音叉,由于敲击的力大小相同,因此音叉振动的幅度相同,现在敲击的音叉频率是刚才音叉的一半,因此波形图在相同时间内出现的波峰数减半,因此b音叉的波形图如图所示:
(2) 过入射点作出法线,入射角为入射光线与法线的夹角,入射光线与镜面成60°,则入射角为30°,根据反射角等于入射角作出反射光线,并标出反射角,如图所示:
(3) 过P点水平画出反射光线,与入射光线的交点为入射点O,根据光的反射定律,反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,然后垂直于法线作出平面镜,如图所示:
8.(25-26八上·肇庆一中·期中)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,入射光经过二次反射,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。
【答案】(1)① 光的直线传播 ② (2)① 发亮 ② 镜面 (3)① 不是 ② 平行
【讲解】(1) [1]影子是由光沿直线传播形成的,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]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。
9.(25-26八上·珠海·期中)(1)“凿壁偷光”是匡衡“穿壁引光,映光读书”的故事,如图甲所示,M点是光源的位置,请用光路图示意在墙另一侧“偷”光的范围;
(2)如图乙所示,请根据光的反射定律,画出反射光线,并标出反射角的度数;
(3)一辆汽车在平直的公路上以速度匀速行驶,请在丙图中分别画出汽车行驶的路程s与时间t的关系图像。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 从光源M点画出入射到小孔上下边缘的光线,两线之间的范围为在墙另一侧“偷”光的范围,如图所示:
(2) 先过入射点垂直反射面作出法线,入射角为,所以反射角也为55°,再在法线的另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线并标出反射角大小,如图所示:
(3) 先计算关键点的数据,当t=10s时,当t=20s时,当t=30s时,然后描点、连线,如图所示:
10.(25-26八上·广州六中·期中)(1)一固定光源射出一束光照在液面上,光通过液面反射后在光屏形成一光点。入射光的方向不变时,当光点右移到时,此时液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”),反射角与原来相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。在图1中画出此时液面的位置,入射光线及反射光线 。若此时用一光源从处沿原反射光线的方向射入一束入射光线,则反射光线是否会沿着原入射光线得方向射出? (选填“是”、“否”),你判断的依据是 ;
(2)图2中,在路灯(A点表示)的照射下,垂直竖在地面上的竹竿BC的影子为BD,请画出竹竿BC。(保留作图痕迹)
【答案】(1)① 下降 ② 不变 ③ ④ 是 ⑤ 在光的反射中,光路是可逆的 (2)
【讲解】(1) [1][2][3]由图可知,当反射到光屏上的光点右移到时,由于液面升降后仍是水平的,则法线方向不变,入射光线与法线的夹角不变,即入射角不变,所以反射角也不变,反射光与原反射光平行,说明反射光线向右平移,因液面与入射光的交点向右下方移动了,表明液面下降了。如图所示: [4][5]在光的反射中,光路是可逆的,若此时用一光源从处沿原反射光线的方向射入一束入射光线,则反射光线会沿着原入射光线射出。
(2) 由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的,当光照射到竹竿BC上时,光线被遮挡,在竹竿的右边光照射不到的地方形成影子BD;如图所示,连接AD,从B点垂直地面向上画直线交AD于C,可得竹竿BC,如图所示:
考点3 平面镜成像
1.(25-26八上·汕头·期中)“以铜为镜,可以正衣冠”,我们的祖先很早就会利用磨光的铜镜来观察自己的像。下列现象与铜镜成像原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】铜镜成像原理是光的反射。A.倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;B.光从空气经过三棱镜发生的是折射现象,故B不符合题意;C.舞台的灯光是光的直线传播现象,故C不符合题意;D.笔在水面发生偏折,是光经过不同介质发生的折射现象,故D不符合题意。故选A。
2.(25-26八上·深圳·期中)对下列几种光现象的解释不正确的是( )
A. “湖光映彩霞”——光的反射现象
B. “潭清疑水浅”——光的折射现象
C. “皮影戏”——平面镜成像原理
D. “风吹草低见牛羊”——光的直线传播
【答案】C
【详解】A.“湖光映彩霞”是指光的反射形成的彩霞的虚像,故A正确,不符合题意;B.“潭清疑水浅”是由于光从水中进入空气中时发生折射,逆着折射光线看去,会看到池底变浅了,故B正确,不符合题意;C.“皮影戏”利用了光沿直线传播,故C错误,符合题意;D.“风吹草低见牛羊”,这是因为光沿直线传播,光无法绕过草,故D正确,不符合题意。故选C。
3.(25-26八上·汕头·期中)如图所示,一平面镜与水平方向成45放置,一个小球沿着水平面向着镜面加速运动,下列关于小球的像的运动说法正确的是( )
A. 垂直镜面做加速运动
B. 垂直镜面做减速运动
C. 沿镜面向下做减速运动
D. 沿竖直向下方向做加速运动
【答案】D
【详解】平面镜与水平方向成45,由像与物体关于平面镜对称得,小球的像沿竖直向下方向做加速运动,故ABC错误,D正确。故选D。
4.(25-26八上·东莞·期中)在图中,画出物体AB通过平面镜所成的像A'B'。
【答案】
【详解】根据平面镜成像时,像和物体关于镜面对称,分别作A、B点关于镜面的对称点A'、B',用虚线连接A'B',即为物体AB在平面镜中所成的像。据此作图。
5.(25-26八上·东莞·期中)如图所示为“临摹神器”,将手机和镜M放在支架上调节到适当角度,则手机屏幕中的物体通过镜M成的 (选填“虚”或“实”)像恰好落在水平桌面上白纸的位置上,即可对屏幕中的物体临摹。临摹时,眼睛需要在 (选填“手机侧”或“白纸侧”)进行观察,且将屏幕远离镜M时,镜M所成的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】① 虚 ② 手机侧 ③ 不变
【详解】手机屏幕中的物体通过镜M成的像属于平面镜成像,是虚像;平面镜成的像是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚而成的,白纸上没有成像光线到达,眼睛需要在手机侧进行观察,才能看到像;平面镜成的像,像和物体大小相等,将屏幕远离镜M时,镜M所成的像的大小会不变。
6.(25-26八上·深圳·期中)荷塘水深约0.7m,一只蜻蜓立在一枝露出水面约0.5m的荷花花苞尖上,其像到蜻蜓的距离约为 ;轻风吹来,蜻蜓振翅飞起远离水面而去,蜻蜓像的大小将 。
【答案】① 1m ② 不变
【详解】[1]根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等,蜻蜓到水面的距离约为0.5m,则蜻蜓的像到水面的距离也为0.5m,故像到蜻蜓的距离约为[2]根据平面镜成像特点,像的大小始终与物的大小相同,蜻蜓振翅飞起远离水面而去,蜻蜓像的大小将保持不变。
7.(25-26八上·汕头·期中)学校医务室对儿童青少年经常进行视力监测,是为了预防他们近视工作的重要一环。如图所示是小敏在医务室检查视力时的情境,她背对视力表、面朝平面镜而坐。
(1)当小敏向平面镜移动时,她与平面镜中“视力表”的距离缩小了多少?
(2)为了满足测试者与视力表保持的距离这一要求,可以在如图所示的状态下仅将平面镜向右移动多远?
【答案】(1)0.3m (2)0.25m
【讲解】(1) 当小敏移动时,视力表和平面镜的位置不变,所以视力表的像的位置也不变。小敏向平面镜移动0.3m,即她向着视力表的像移动了0.3m,因此她与平面镜中“视力表”的距离缩小了0.3m。
(2) 设小敏到平面镜的距离为d人镜,视力表到平面镜的距离为d表镜。根据题意,初始状态下d表镜 = 3m,d人镜 = 3m - 0.5m = 2.5m小敏看到的是视力表的虚像,人眼与视力表像的距离为D = d人镜 + d表镜 = 2.5m + 3m = 5.5m为了使人眼与视力表像的距离为5m,设平面镜应向右移动的距离为x。移动后,小敏到平面镜的距离为 d'人镜 = d人镜 - x = 2.5m - x移动后,视力表到平面镜的距离为 d'表镜 = d表镜 - x = 3m - x此时,人眼与视力表像的距离为D' = d'人镜 + d'表镜 = (2.5m - x) + (3m - x)根据要求D' = 5m则(2.5m - x) + (3m - x) = 5m解得x = 0.25m所以平面镜应向右移动0.25m。
8.(25-26八上·汕头·期中)小汽车是常见的交通工具,驾驶员通过车内侧面的车窗玻璃看到自己的像是 (选填“实像”或“虚像”);汽车前挡风玻璃设计成倾斜的,目的是使车内物体通过前挡风玻璃所成的像位于驾驶员的 (选填“斜上方”“斜下方”或“正前方”),避免遮挡驾驶员视线。
【答案】① 虚像 ② 斜上方
【详解】[1]小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像成正立、等大的虚像,因此驾驶员通过车内侧面的车窗玻璃看到自己的像是虚像。[2]由于平面镜成像中像与物关于镜面对称,如果竖直安装,成的虚像会在正前方,干扰司机观察路况,倾斜安装可以使像成在斜上方,不干扰司机观察路况。
9.(25-26八上·深圳·期中)如图所示,平静的湖面(可视为理想平面镜)边,有一幢7层楼房,层高3m。小明在楼顶高1m的观测点A处,用测角仪进行光学观测实验,测得一个飞在湖面上空的风筝P的仰角约为30°,测得风筝在湖水中的倒影P'(图中未标注)的俯角约为60°,则观测点到地面的距离为 m,此时风筝离湖面高度约为 m。
【答案】① 19 ② 38
【讲解】(1) 题详解: [1][2]由题可知,一幢7层楼房,每层高3m,总高度为小明在楼顶高1m的观测点A处,即他所在位置离地面高度为设风筝到水面的距离为H,风筝到观测点的水平距离为d,根据平面镜成像规律,像与物到平面镜的距离相等,所以风筝的像即倒影到水面的距离也为H,如下图所示,有联立两式,解得(,)
考点4 光的折射
1.(25-26八上·东莞·期中)我们把筷子放入水中时,你看到的筷子的“像”应该是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】筷子斜插入水中,因为光的折射作用,从上面看筷子水中的部分的位置比实际位置高一些,看起来向上弯折;因此会看到如图所示中D所示的现象.所以D选项是正确的.【点睛】水的筷子反射的光线,从水中射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,本题主要考查的是光的折射现象的应用,比较简单,属于基础知识.
2.(25-26八上·深圳·期中)如图所示,光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射,以下说法正确的是( )
A. 入射角为60°,界面右侧是空气
B. 折射角为45°,界面右侧是玻璃
C. 反射角为30°,界面左侧是空气
D. 折射角为45°,界面左侧是玻璃
【答案】D
【详解】CD是界面,过入射点O 作出与CD垂直的法线NM,如下图: 由图可知∠BON =∠NOA=90°- 60°=30°所以BO为入射光线,OA为反射光线,OE为折射光线,反射角∠NOA=30°,根据反射规律,入射角∠BON=30°,折射角∠EOM=90°-45°=45°>30°当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角,所以CD的右侧是空气,左侧是玻璃,故D正确,ABC错误。故选D。
3.(25-26八上·东莞·期中)如图,一束光线从水中射向水面时,请画出折射光线大致的位置。
【答案】
【详解】首先画出法线,光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线远离法线,如图所示:
4.(25-26八上·东莞·期中)阅读短文,回答以下问题。
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一,光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃纤维,这是为什么呢?
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,偏折的方向和介质的种类有关。光在不同介质中传播速度大小不同,相对而言,光速大的介质是光疏介质,光速小的介质是光密介质。光从光密介质斜射入光疏介质时,折射角大于入射角,光从光疏介质斜射入光密介质时,折射角小于入射角。如果同一种介质不均匀,光速大小不同,也会形成折射现象。
如图甲所示,以某种玻璃为例,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到平面上,可以看到一部分光线从玻璃砖的平面上折射到空气中,此时折射角大于入射角,另一部分光线反射入玻璃砖内;逐渐增大光的入射角,将看到折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线越来越强。当入射角增大到,使折射角达到时,折射光线就消失了,只剩下反射光线,如图丙所示,这种现象叫做全反射。刚好发生全反射时的入射角叫做临界角。只有入射角大于或等于临界角时,才会发生全反射现象。并非光线在任何界面都会发生全反射现象,这种现象只有在光从一种介质射向另一介质且折射角大于入射角时才能发生。光纤通信就是利用光的全反射原理,光导纤维在结构上有内芯和包层两种不同的透明介质,光从内芯传播时遇到光纤包层处,会发生全反射现象,这样光就只能在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤,如图丁所示。
(1)相比于空气来说,玻璃是 (光疏/光密)介质;
(2)大气层密度是不均匀的,越到高空越稀薄,早晨我们看到初升的太阳是在它实际位置的 (上/下方),是太阳的 (虚/实)像;
(3)图乙中,当入射角逐渐增大时___________;
A. 折射角逐渐增大,反射角逐渐减小;
B. 折射角逐渐减小,反射角逐渐增大;
C. 折射光线逐渐增强,反射光线逐渐减弱;
D. 折射光线逐渐减弱,反射光线逐渐增强;
(4)光从空气进入玻璃时,增大入射角 (有可能/不可能)发生全反射;
(5)光线从光导纤维的包层斜射向内芯时___________。
A. 折射角大于入射角,可能会发生全反射;
B. 折射角小于入射角,可能会发生全反射;
C. 折射角大于入射角,不可能会发生全反射;
D. 折射角小于入射角,不可能发生全反射。
【答案】(1)光密 (2)① 上方 ② 虚 (3)D (4)不可能 (5)D
【讲解】(1) 根据短文定义,光速更小的介质是光密介质,光在玻璃中的传播速度小于在空气中的传播速度,因此玻璃相对于空气是光密介质。
(2) 大气层越到高空越稀薄,光速越大,属于光疏介质,近地面密度更大、光速更小,属于光密介质;太阳光从高空的光疏介质斜射入近地面的光密介质,折射角小于入射角,折射光线向下偏折,人眼逆着折射光线看去,会形成太阳的虚像,虚像位置比太阳实际位置更高,因此我们看到的初升太阳在实际位置的上方,是虚像。
(3) 根据短文描述,入射角逐渐增大时,折射角随入射角增大而增大,反射角等于入射角,因此反射角也随之增大,故A、B不符合题意;该过程中折射光线越来越弱,反射光线越来越强,故C不符合题意,D符合题意,故选D。
(4) 根据短文内容,全反射只有在折射角大于入射角时才能发生,光从空气进入玻璃时,折射角始终小于入射角,因此增大入射角也不可能发生全反射。
(5) 光纤的内芯光速更小,是光密介质,包层光速更大,是光疏介质;光线从包层斜射向内芯时,是从光疏介质射入光密介质,折射角小于入射角;而全反射需要满足折射角大于入射角的条件,因此不可能发生全反射,故选D。
5.(25-26八上·东莞·期中)如图所示为光在空气和水两种介质中传播的光路图,其中入射光线是 ,折射角为 °,界面的 (此空选填“上”、“下”、“左”、“右”)侧是空气。
【答案】① GO ② 60 ③ 左
【详解】[1]由图可知,∠AOG=60°,所以∠GOF=90°-60°=30°而∠EOF=30°,根据反射角等于入射角,所以BF是法线,AD为界面,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OC一定为折射光线,GO为入射光线,OE为反射光线 [2]由图可知,折射角为∠BOC=90°﹣30°=60° [3]因当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。所以这束光线是由水进入空气,即分界面的左侧是空气。
6.(25-26八上·深圳·期中)(1)如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,图中已画出入射光线,请在图中作出反射光线(标明反射角的度数)和折射光线的大致位置。
(2)如图所示,画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
(3)图中画出了蜡烛发出的两条光线,请画出它们通过凸透镜后的光路。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 图中入射光线与界面的夹角为30°,入射角是入射光线与发现的夹角,入射角的度数为根据光的反射规律可得,反射角等于入射角,即为60°;光由空气斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。如图所示:
(2) 根据平面镜成像的特点,画出物体AB两个端点关于平面镜的对称点,然后用虚线连接,即为物体AB在平面镜中所成的像A'B'。如图所示:
(3) 对于凸透镜,过光心的光线传播方向不变,因此直接沿原光线方向用实线延长得到出射光线;过凸透镜焦点的入射光线,其出射光线会与主光轴平行,因此从该入射光线的入射点画出平行主光轴的出射光线。如图所示:
7.(25-26八上·汕头·期中)如图所示,有一束光从空气斜射入水中,发生反射和折射,其中给出了反射光线,请你画出其入射光线和大致的折射光线并标出入射角的大小。
【答案】
【详解】先过O点垂直界面画出法线,在法线左侧反过O点画出入射光线,注意入射角等于45°;在法线右侧的水中从O点画出折射光线,注意折射角小于45°,答案如图所示:
8.(25-26八上·汕头·期中)(多选)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,由图可知折射角是 °,玻璃在 (选填“AB面的左方”“AB面的右方”或“CD面的上方”)。
【答案】① 60 ② AB面的左方
【详解】[1]由图得、由于反射角等于入射角,则CD为法线,AB为界面。反射光线、折射光线均与入射光线分居在法线的两侧,则OG为折射光线、OF为反射光线、EO为入射光线,则折射角为[2]折射角大于入射角,故AB的左方是玻璃
考点5 光的色散
1.(25-26八上·深圳·期中)(多选)雨后天晴,天空中出现一道亮丽的彩虹,如图所示。下列有关彩虹这一光学现象分析正确的是( )
A. 彩虹是由于光在空气中沿直线传播形成的
B. 彩虹是一条彩色光带,说明太阳光是单色光
C. 悬浮在空中的细小水珠为彩虹形成提供了条件
D. 太阳光被分解形成彩虹时,不同色光的折射角不同
【答案】CD
【详解】A.彩虹是由于光的折射形成的,故A错误;B.彩虹是一条彩色光带,说明太阳光是复色光,故B错误;C.雨后天晴,太阳光通过悬浮在空中的细小水珠发生折射形成彩虹,悬浮在空中的细小水珠为彩虹形成提供了条件,故C正确;D.太阳光被分解形成彩虹时,不同色光的偏折程度不同,在水珠中发生折射,折射角度不同,故D正确。故选CD 。
2.(25-26八上·东莞·期中)生活中的许多现象,蕴含着丰富的物理知识。下列说法正确的是( )
A. 街道旁立起的禁止鸣笛标志牌,能够阻断噪声的传播
B. 布谷鸟的叫声让我们感知季节的更替,说明声音能传递能量
C. 电视机屏幕彩色画面是由红、黄、蓝这三种色光混合组成
D. “朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
【答案】D
【详解】A.禁止鸣笛标志牌是在声源处减弱噪声,不是阻断噪声的传播,故A错误;B.布谷鸟的叫声让我们感知季节的更替,说明声音能传递信息,故B错误;C.电视机屏幕彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合组成,不是红、黄、蓝,故C错误;D.“彩云”是太阳光通过悬浮在空气中的细小水珠折射后,分解成各种彩色光,是光的色散现象,故D正确。故选D。
3.(25-26八上·肇庆一中·期中)五彩缤纷的世界,色彩斑斓的比现象,为我们的生活增添了无数的乐趣。关于光现象,下列说法中不正确的是( )
A. 太阳光是由各种色光混合而成的
B. 彩色电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的
C. 成语“白纸黑字”从物理学看,说明白纸反射所有色光,而黑字不反光
D. 草原呈现绿色,是因为草反射了绿光
【答案】B
【详解】A.由光的色散现象可知,太阳光是复色光,由各种色光合成的,故A正确,不符合题意;B.彩色电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种单色光复合而成的,故B错误,符合题意;C.我们看到白纸,是因为所有的色光经过白纸反射到我们眼睛中;我们看到黑字是因为黑字吸收所有的色光,不反射光,故C正确,不符合题意;D.绿色的草原,只能反射阳光中的绿光,所以草原呈现绿色,故D正确,不符合题意。故选B。
考点6 探究光的反射定律
1.(25-26八上·肇庆一中·期中)在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)实验时把平面镜放在水平桌面上,将一束光斜射到平面镜上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜 (选填“平行”“垂直”)放置;
(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,在NOF面上看不到反射光线,此时,反射光 (选填“存在”或“不存在”);
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 (选填“上半部分”或“下半部分”)会看到反射光线,现象说明入射光线、反射光线与法线 ;
(4)进行一次实验,记录数据如下表所示,由此可以初步得出:反射角 入射角。为了使实验结论具有普遍性,接下来应该 ,重复实验;
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
①若将纸板整体向后倾斜(如图丁),此时入射光线仍贴着纸板射向平面镜;
②此时,反射光线 (选填字母序号);
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
③此时,ON (选填“是”或“不是”)入射光线EO的法线。
【答案】(1)垂直 (2)存在 (3)① 下半部分 ② 在同一平面内 (4)① 等于 ② 入射角的角度 ③ C ④ 不是
【讲解】(1) 过入射点与反射面垂直的直线叫法线,因反射光线、入射光线和法线在同一平面内,故实验时把平面镜放在水平桌面上,将一束光斜射到平面镜上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板与平面镜垂直放置。
(2) 小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,因纸板NOF和NOE不在同一平面内,在NOF面上看不到反射光线,但反射光存在。
(3) [1][2]为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,因纸板右侧的下部和纸板在同一平面内,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线,这个现象说明入射光线、反射光线与法线在同一平面内。
(4) [1][2]由表中数据可知,反射角与入射角大小相等,因此可初步得出:在光的反射现象中,反射角等于入射角。根据一次实验数据就得出结论具有偶然性,为了使实验结论具有普遍性,接下来应该改变入射角的角度,重复实验。[3]过入射点与镜面垂直的直线叫法线,若将纸板倾斜,入射光线仍贴着纸板射向平面镜,光仍射到镜面,法线位置不变,此时反射光线与入射光线和法线仍在同一平面内,但不能在纸板上看到反射光线,反射光线在纸板的前方。故选C。[2]根据法线的定义,由上面的分析,此时ON不是入射光线EO的法线。
2.(25-26八上·深圳·期中)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。
实验次数
1
2
3
4
∠AON
20°
30°
40°
50°
∠BON
20°
30°
40°
50°
(1)让激光紧贴纸板射向O点,多次改变入射光的方向,测得了几组数据,如上表所示,由此可得出结论:在反射现象中, 。
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的 方向射出,因为在光的反射现象中光路是 的。
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线三者是否在 。
(4)实验中能从多个方向看到纸板上的光路,是因为光线在纸板上发生 (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
(5)实验中改变入射角大小并测量对应的反射角,测量多组数据的目的是 。
【答案】(1)反射角等于入射角 (2)① OA ② 可逆 (3)① 不能 ② 同一平面内 (4)漫反射 (5)寻找普遍规律
【讲解】(1) 由表中数据可知,每组数据中的反射角等于入射角,因此可知光反射时,反射角等于入射角。
(2) [1][2]由于在光的反射中,光路是可逆的,所以将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,会逆着原来入射的方向,即OA方向射出。
(3) 如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F纸板上不能观察到反射光线,只有F和E在同一平面内,才能同时看到入射光线和反射光线,所以这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(4) 人们能从四面八方看见物体,是由于发生了漫反射的缘故,反射光线射向各个方向。
(5) 探究光的反射规律中,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了寻找普遍规律,避免实验的偶然性。
3.(25-26八上·中山纪念中学·期中)如图甲所示,探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放置一白板,该白板由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上,实验时,在纸板上画出一条直线EO,使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 (选填“顺 ”或“逆 ”)时针方向转动;
(2)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,并将上半部分向后折,发现在纸板B的 (选填“上部”“下部”或“上部和下部”)会看到反射光线,这说明:光反射时,反射光线、入射光线、法线 。
(3)若让另一束光沿FO方向射向平面镜,观察到反射光将沿OE方向射出,该现象说明 。
(4)法线ON在探究过程中起到非常重要的作用,下列理解不正确的是__________。(填字母)
A. 法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B. 法线有助于确定光线的位置关系
C. 法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
(5)实验中,在探究反射角和入射角的大小关系时,移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥处? ;
(6)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,E为入射点,追日镜可绕E点转动。根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应绕E点沿 (选填“顺”或“逆”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)① 垂直 ② 顺 (2)① 下部 ② 在同一平面内 (3)光反射时,光路可逆 (4)C (5)没有多次实验,结论具有偶然性 (6)逆
【讲解】(1) [1]实验中为了能清晰地看到入射光和反射光的路径,纸板必须垂直于平面镜放置,这样才能保证光线在纸板上呈现完整路径。[2]如甲,当入射光线绕O点逆时针转动,即入射角增大,根据反射定律,反射角也增大,且与入射角对称,此时反射光线会顺时针转动。
(2) [1][2]将纸板B的上半部分向后折,意味着该部分不再与入射光线所在的平面共面。反射光线仍然在原来的平面内(即未折叠的下半部分),所以只能在下部看到反射光线。这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3) 原来光线从EO射入,OF射出,现在光线从OF射入,EO射出,这体现了光路的可逆性。
(4) 法线不是真实存在的光线,它是一条人为引入的参考线,用于分析角度和位置关系以及确定三线(入射、反射、法线)之间的空间关系,即使没有画出法线,光线依然存在,故AB正确,不符合题意,C错误,符合题意。故选C。
(5) 仅凭一组数据(45°)就得出普遍规律,具有偶然性,科学实验需要多次测量不同角度的数据,才能归纳出普遍规律。
(6) 上午太阳从东向西移动,如图丙,从右往左运动,所以入射光线的方向会逆时针旋转,为了保持反射光线始终射向吸热塔(固定方向),根据反射定律,当入射角变化时,镜子需调整以补偿,入射光线逆时针转动,入射角变小,反射角也变小,要使反射光线方向不变,则应增大反射角,即增大入射角,所以镜子应逆时针转动。
4.(25-26八上·珠海·期中)探究光的反射定律,实验过程如图所示。
(1)图甲中,纸板EF的作用是 ,为了方便观察应该在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行实验;
(2)进行一次实验,记录数据如下表所示,由此可以初步得出:反射角 入射角。为了使实验结论具有普遍性,接下来应该 ,重复实验;
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
(3)如图乙所示,将纸板F向后折,反射光线“消失”,此时反射光线与纸板F (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)如图丙所示,纸板没有垂直平面镜放置,此时的反射光线与入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】(1)① 呈现光路 ② 暗 (2)① 等于 ② 改变入射角 (3)不在 (4)在
【讲解】(1) [1]我们看不见光的传播路径,就无法对光线进行研究,因此纸板EF的作用是将光路呈现出来。[2]实验应在较暗环境下进行,这样可以使光路更加清晰,使实验现象更明显。
(2) [1]由表格数据可知,反射角和入射角都是30°,所以可得出结论,反射角等于入射角。[2]只进行一次实验就得到结论,具有偶然性,为了得到普遍规律,应改变入射角,重复实验,通过多组数据来归纳出结论。
(3) 因入射光线、法线、反射光线在同一平面内,图乙中,将纸板F向后折,纸板F与入射光线不在同一平面内,与反射光线也不在同一平面内,因此此时在纸板F上看不到反射光线。
(4) 在光的反射中,反射光线、法线、入射光线总是在同一平面内,图丙中,纸板没有垂直平面镜放置,因法线垂直于平面镜,则在纸板上看不到反射光线,但是此时的反射光线与入射光线仍在同一平面内。
考点7 探究平面镜成像的特点
1.(25-26八上·深圳·期中)“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)① a ② 大小 (3)① 玻璃板 ② ③
【讲解】(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。
2.(25-26八上·汕头·期中)军和小刚利用如图所示的装置做“探究光的反射定律”和“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)如图甲所示,将一束光贴着纸板沿射到镜面上点,纸板上会显示出反射光路,接着将纸板沿向后翻折,则纸板上 (选填“能”或“不能”)显示出反射光路;
(2)接着小军进行实验,三次改变入射角的大小,实验所测得的数据如下表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小军测量实验数据过程中出现的问题可能是 ;
实验次序
入射角
反射角
1
2
3
(3)小刚用图乙选择较薄的玻璃板代替平面镜来探究平面镜成像的特点,优点在于既能看到的像,又能看到后面的蜡烛,从而便于 ;
(4)小刚把玻璃板沿直线向右平移一段距离,在此过程中,蜡烛的像 (选填“会”或“不会”)向右平移;
(5)如果实验中采用厚玻璃板,观测到蜡烛通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,如图丙且测得两个像之间的距离为,则玻璃板的厚度为 。
【答案】(1)不能 (2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 (3)确定像的位置且防止出现重影 (4)不会 (5)0.3
【讲解】(1) 由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以两块纸板在同一平面内时,能同时观察到入射光线和反射光线,将纸板F向后折,则两块纸板不在同一平面内时,则纸板F上不能显示出反射光路。
(2) 根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
(3) 实验中用较薄的玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体像的另一个物体,便于确定像的位置,且玻璃板有两个反射面,每个反射面都可以成一个像,玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样防止出现重影。
(4) 平面镜所成的像与物体关于镜面左右对称,实验中将玻璃板沿直线向右平移一段距离,则玻璃板所在的平面没有改变,物体位置没有改变,所以像的位置也不变,即蜡烛A的像不会向右平移。
(5) 因为厚玻璃板有两个反射面(前表面和后表面),会分别成像,两个像之间的距离等于玻璃板厚度的2倍,故玻璃板厚度为
试卷第1页,共3页
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