TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc32311" 模擬基礎(chǔ)練 PAGEREF _Tc32311 \h 1
\l "_Tc20566" 命題點一 光的直線傳播 PAGEREF _Tc20566 \h 1
\l "_Tc28886" 命題點二 光的反射 PAGEREF _Tc28886 \h 8
\l "_Tc9711" 命題點三 平面鏡成像 PAGEREF _Tc9711 \h 16
\l "_Tc29000" 命題點四 光的折射 PAGEREF _Tc29000 \h 22
\l "_Tc29000" 命題點五 光的色散 PAGEREF _Tc29000 \h 28
\l "_Tc1022" 真題實戰(zhàn)練 PAGEREF _Tc1022 \h 34
\l "_Tc3979" 重難創(chuàng)新練 PAGEREF _Tc3979 \h 43
命題點一 光的直線傳播
1.【民族傳統(tǒng)文化】(2024·湖南長沙·一模)皮影表演屬國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn),如圖所示為表演皮影戲的場景,下列現(xiàn)象與影子的成因相同的是( )。
A.拱橋倒影B.海市蜃樓C.空中彩虹D.小孔成像
【答案】D。
【解析】影子是由于光的直線傳播形成的。
A.拱橋倒影屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故A不符合題意;
B.海市蜃樓是光在不均勻的空氣中傳播時發(fā)生折射形成的,故B不符合題意;
C.空中彩虹是色散現(xiàn)象,是由于光的折射形成的,故C不符合題意;
D.小孔成像是由于光的直線傳播形成的倒立實像,故D符合題意。故選D。
2.【結(jié)合生活實際】(2024·陜西漢中·一模)如圖所示,西安城墻新春燈會自1984年首次舉辦,已歷經(jīng)40年,今年的城墻燈會以“燈火暖長安·龍啟中國年”為主題,燈會中“中國龍”造型的花燈隨處可見。下列有關(guān)說法正確的是( )。
A.絢爛的“光柱”是由于光的折射形成的
B.在黃色光的照射下,游客原本綠色的衣服看上去變成紅色
C.我們能從各個角度觀察到古城墻,是因為發(fā)生了光的色散現(xiàn)象
D.“中國龍”花燈亮起時是光源
【答案】D。
【解析】A.絢爛的“光柱”是光經(jīng)過介質(zhì)反射形成的,故A錯誤;
B.綠色衣服只反射綠色光,在黃色光的照射下,黃色光被吸收,無任何色光反射,衣服看上去是黑色的,故B錯誤;
C.我們能從不同的角度看到城樓,是因為太陽光射到城樓上發(fā)生了漫反射,反射光線從各個方向進(jìn)入我們的眼睛,故C錯誤;
D.自身能夠發(fā)光的物體叫做光源,“中國龍”花燈亮起時是光源,故D正確。故選D。
3.(2024·陜西西安·二模)關(guān)于李白的詩句“舉杯邀明月,對影成三人”中的“三人”,有一種觀點認(rèn)為“三人”指的是詩人自己,詩人的影子以及在酒杯中的倒影。下列說法正確的是( )。
A.明月屬于光源B.影子是由光沿直線傳播形成的
C.倒影是光的色散形成的D.詩人離酒杯越近倒影越大
【答案】B。
【解析】A.月亮本身不會發(fā)光,故A錯誤;
B.人的身體擋住了光線,影子是由光沿直線傳播形成的,故B正確;
C.倒影是平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故C錯誤;
D.平面鏡成等大的像,詩人與酒杯之間距離變小,倒影大小不變,故D錯誤。故選B。
4.【結(jié)合生活實際】晚自習(xí)后,小瑩發(fā)現(xiàn)自己家的車燈照射前面自行車“尾燈”時,會發(fā)現(xiàn)對方“尾燈”很明亮。查閱資料知道自行車“尾燈”結(jié)構(gòu)如圖所示。這種結(jié)構(gòu)稱為角反射器,是由互相垂直的反光面組成的。則下列說法正確的是( )。
A.自行車尾燈很明亮,所以自行車尾燈是光源
B.人從側(cè)邊看自行車尾燈也很明亮
C.光照射在自行車尾燈上發(fā)生的是漫反射
D.自行車尾燈能將平行的入射光平行反射
【答案】D。
【解析】A.能夠自身發(fā)光的物體叫做光源,自行車尾燈本身不發(fā)光,不是光源,故A錯誤;
B.自行車的尾燈是由相互垂直的平面鏡組合而成的,根據(jù)光的反射定律可知,垂直入射到兩塊相互垂直的平面鏡的光線,經(jīng)兩次反射后,反射光線與入射光線平行射出,人從側(cè)邊看自行車尾燈時,光線不能平行反射,所以不會很明亮,故B錯誤;
C.光照射在自行車尾燈上是平行入射,平行反射,所以發(fā)生的是鏡面反射,故C錯誤;
D.自行車的尾燈是由相互垂直的平面鏡組合而成的,根據(jù)光的反射定律可知,垂直入射到兩塊相互垂直的平面鏡的光線,經(jīng)兩次反射后,反射光線與入射光線平行射出,故D正確。故選 D。
5.(2024·山東濱州·二模)2024年3月9日至2025年2月28日,天空將上演“月掩土星”的天文景象,我國境內(nèi)可見兩次?!霸卵谕列恰鳖愃迫帐?,是指月亮“遮掩”土星的過程。下列光現(xiàn)象與“月掩土星”原理相同的是( )。
A.寒江映月B.竹影亂登墻
C.潭清疑水淺D.海市蜃樓
【答案】B。
【解析】月亮遮掩土星的現(xiàn)象的原理與月亮遮掩太陽(日食)相似,是由于光沿直線傳播形成的;
A.寒江映月屬于倒影,是平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故A不符合題意;
B.“竹影”即影子,是由于光沿直線傳播形成的,故B符合題意;
C.潭清疑水淺是由于光從水到空氣中發(fā)生了折射,故C不符合題意;
D.海市蜃樓是光在不均勻的大氣中傳播時發(fā)生折射形成的,故D不符合題意。故選B。
6.(2024·山東聊城·模擬預(yù)測)有關(guān)光現(xiàn)象的描述,下列說法正確的是( )。
A.圖甲:手影是光沿直線傳播形成的
B.圖乙:凹凸不平的表面把平行的入射光線向四面八方反射,不遵循光的反射定律
C.圖丙:驗鈔機(jī)是利用紅外線來驗鈔防偽
D.圖?。河捎诠獾恼凵?,漁民只有瞄準(zhǔn)看到的魚的上方才能叉到魚
【答案】A。
【解析】A.圖甲中手影屬于影子,影子的形成原理是光的直線傳播,故A正確;
B.圖乙中凹凸不平的表面把平行的入射光線向四面八方反射,屬于漫反射,遵循光的反射定律,故B錯誤;
C.紫外線可以讓熒光物質(zhì)發(fā)光,圖丙中驗鈔機(jī)是利用紫外線來驗鈔防偽,故C錯誤;
D.圖丁中由于光的折射,魚的像比實際深度變淺了,漁民只有瞄準(zhǔn)看到的魚的下方才能叉到魚,故D錯誤。故選A。
7.(2024·山東濟(jì)南·一模)(多選)下列詩句情景中從物理學(xué)的角度解釋正確的是( )。
A.“大漠孤煙直,長河落日圓”,詩人看到的“落日”是光的直線傳播形成的
B.“綠樹陰濃夏日長,樓臺倒影入池塘”句中“陰濃”是光的直線傳播形成的
C.“池水映明月,潭清疑水淺”句中“水淺”是光的折射造成的
D.“朝辭白帝彩云間,千里江陵一日還”句中的“彩云”是光的色散形成的
【答案】BCD。
【解析】A.詩人看到的“落日”已經(jīng)降到地平線以下,之所以還能看到,是光在大氣層中發(fā)生折射形成的,故A錯誤;
B.“陰濃”是光沿直線傳播被樹遮擋形成的影子,故B正確;
C.“水淺”是由于潭底反射的光,經(jīng)過水面發(fā)生折射造成的,故C正確;
D.“彩云”是由于空氣中懸浮著很多小水珠,會使光發(fā)生折射,太陽光經(jīng)多次折射后會分成各種顏色的單色光,是色散現(xiàn)象,故D正確。故選BCD。
8.作圖。(1)圖所示,小紅站在路燈下,請畫出小紅在地面上形成影子的光路,并用“”標(biāo)出影子的范圍。
(2)圖乙所示,物體AB通過小孔O在虛線處的光屏上成像A'B',請作出成像的光路。
【解析】(1)根據(jù)光的沿直線傳播,過路燈和人的頭頂做一條光線,這條光線和地面的交點就是小華影子的最右端的位置,并標(biāo)出影子的范圍,如圖所示:
(2)由于光的直線傳播,物體經(jīng)小孔成倒立的實像,如圖所示:
9.冬季,學(xué)校組織開展野外生存技能綜合實踐活動,老師提出“如何在野外辨別方向?”的問題。同學(xué)們分組討論,每個小組都提出了自己的方案。有的小組認(rèn)為可以根據(jù)“太陽從東邊升起,西邊落下”判斷東西方向,并對一些方案做出評價。
(1)方案一:甲組同學(xué)匯報時展示了兩張圖片,山脊和房屋都是東西走向(如圖1和2)。他們認(rèn)為,可以根據(jù)向陽和背陰兩側(cè)積雪存余情況來判斷南北方向。
圖1中,山脊兩側(cè)積雪厚度不同,向陽一側(cè)已經(jīng)裸露出地面;圖2中,向陽一側(cè)無積雪,積雪少的一側(cè)所對方向為 方(選填“南”或“北”);試分析,向陽一側(cè)積雪少的原因: ;
(2)方案二:乙組同學(xué)演示了利用“立竿見影”確定南北方向的方法。他們認(rèn)為,將直桿豎直立于地面,當(dāng)中午12點時,直桿影子最短,且指向正北方向。
①為便于匯報,需畫出“立竿見影”的光路圖和影子(影子用筆加粗),請幫助乙組同學(xué)完成作圖(圖3) ;
②地理老師認(rèn)為,由于我們國家幅員遼闊,東西方向跨度很大,因此東部和西部地區(qū)會存在較大時差。當(dāng)北京地區(qū)太陽剛升起時,我國新疆地區(qū)還在凌晨時分,當(dāng)北京時間12點時,我國新疆地區(qū)太陽位置還在偏東方向。因此,北京時間12點時,在我國不同的地方,直桿影子的長度 (選填“一定”或“不一定”)都是最短的。
(3)方案三:丙組同學(xué)在方案二的基礎(chǔ)上,提出了新的方法。如圖4,在太陽達(dá)到最高位置前后用描點的方法在地面上畫出豎直桿影子頂端的運(yùn)動軌跡。
①如圖5中,已知運(yùn)動軌跡上A、B兩點直桿影長相等,請運(yùn)用幾何作圖的方法確定正北方向 ,并用箭頭表示出來。
②方案三中,為了使正北方向確定更加準(zhǔn)確,你認(rèn)為所選的直桿應(yīng)適當(dāng) (選填“長”或“短”)一點。
(4)請比較方案一和方案三,并對兩種方案的優(yōu)缺點進(jìn)行評價 。
【答案】南;積雪熔化需要吸熱;如圖;不一定;如圖;長;積雪不是時時刻刻都有,且要有陽光照射才會熔化,因而方案一的局限性很大,而方案三陽光照射時,即可以確定,但還需中午前后才能確定;方案一的優(yōu)點是有積雪的地方,不一定是中午;方案三適用于南方很熱的白天中午
【解析】(1)[1][2]向陽一側(cè)積雪少的原因是熔化需要吸熱,向陽處吸收太陽較多的熱,使得積雪熔化,因而積雪少的所對的方向是南方。
(2)[3]影子是光的直線傳播形成,如圖:
(2)[4]太陽正南時,影子最短,當(dāng)北京地區(qū)太陽剛升起時,我國新疆地區(qū)還在凌晨時分,當(dāng)北京時間12點時,我國新疆地區(qū)太陽位置還在偏東方向,因此,北京時間12點時,北京影子最短,在我國不同的地方,直桿影子的長度不一定最短。
(3)[5][6]上下午距離12點的時間相同,影子等長,最短時的影子在兩點的中垂線上,即正北方向,如圖所示:
因為物體越高,影子越長,不同時刻的差異越大,為了使正北方向確定更加準(zhǔn)確,所選直桿應(yīng)適當(dāng)長一點。
(4)[7]積雪不是時時刻刻都有,且要有陽光照射才會熔化,因而方案一的局限性很大,而方案三陽光照射時,即可以確定,但還需中午前后才能確定;方案一的優(yōu)點是有積雪的地方,不一定是中午;方案三適用于南方很熱的白天中午。
命題點二 光的反射
1.【結(jié)合生活實際】(2024·山東威海·中考真題)漁舟唱晚,夕陽西下,天際間出現(xiàn)了紅色的“火燒云”,如圖所示。下列說法錯誤的是( )。
A.云被“染”成紅色,說明太陽可以發(fā)出紅光
B.能夠看到陽光,說明光可以在空氣中傳播
C.看不到船的倒影,說明光在水面沒有發(fā)生反射
D.能夠直視夕陽而不“刺眼”,因為人眼接收的光能較少
【答案】C。
【解析】A.云被“染”成紅色是云反射了太陽放出的紅光,故A正確,不符合題意;
B.能夠看到陽光,說明光由光源傳播到了眼睛,所以,說明光可以在空氣中傳播,故B正確,不符合題意;
C.平靜的說明相當(dāng)于是鏡面,由平面鏡成像知道,所以船能在水中形成倒影,看不到船的倒影,是在水面發(fā)生反射的光沒有傳播到眼睛處,故C錯誤,符合題意;
D.能夠直視夕陽而不“刺眼”,是光的強(qiáng)度小 ,人眼接收的光能較少,故D正確,不符合題意。
故選C。
2.(2024·河北邯鄲·二模)如圖所示的光現(xiàn)象中說法正確的是( )。
A.甲圖中日晷的影子和“大漠孤煙直,長河落日圓”中的“落日”形成原因相同
B.乙圖與“群峰倒影山浮水,無山無水不入神”中“倒影”的形成原因相同
C.丙圖與“潭清疑水淺,荷動知魚散”中“水淺”的形成原因不同
D.丁圖驗鈔機(jī)中所使用的就是“赤橙黃綠青藍(lán)紫”中的“紫色光”驗鈔的
【答案】B。
【解析】A.日晷的影子是由于光直線傳播形成的,“落日”是由于大氣分布不均勻,下部空氣密度大,上部空氣密度小,落日發(fā)出的光在不均勻的空氣中傳播時發(fā)生折射,折射光線不斷向下偏折,我們逆著折射光線看去所看到的落日位置比實際位置高,我們看到的“落日”是由于光的折射而形成的太陽的虛像,故A錯誤;
B.乙圖中是光的平面鏡的反射現(xiàn)象,因為平靜的水面相當(dāng)于平面鏡,所以詩中寫的“倒影”是平面鏡成像,即光的反射形成的,故B正確;
C.丙圖中筷子“折了”是由光的折射形成的;“潭清疑水淺”指人看到水底形成的像,像的位置比物體的實際位置要淺,是光的折射現(xiàn)象,故C錯誤;
D.驗鈔機(jī)利用紫外線鑒別鈔票的真?zhèn)?,紫外線是不可見光,故D錯誤。故選B。
3.【結(jié)合生活實際】(2024·貴州畢節(jié)·三模)織金縣縣城郊區(qū)的鳳凰公園在初夏的陽光下,湖面波光粼粼,魚兒在水面下游弋;亭臺倒影在湖中,樹蔭下的地面上有無數(shù)的圓形光斑。下列有關(guān)該情境的描述說法正確的是( )。
A.我們看見水面下的魚兒,是魚兒的實像
B.亭臺在水中的倒影是光的反射現(xiàn)象
C.樹蔭下地面上的圓形光斑是光的折射現(xiàn)象
D.湖面波光粼粼,是太陽光照在水面上發(fā)生的漫反射現(xiàn)象
【答案】B。
【解析】A.看到水中的魚,其實看到的是魚的虛像,是由光的折射形成的,故A錯誤;
B.亭臺在水中的倒影,屬于平面鏡成像,是光的反射形成的,故B正確;
C.樹蔭下地面上的圓形光斑是太陽通過樹葉縫隙形成的實像,是小孔成像現(xiàn)象,是光的直線傳播形成的,故C錯誤;
D.湖面波光粼粼,光線刺眼,說明進(jìn)入眼睛的反射光線傳播方向集中,屬于鏡面反射,故D錯誤。
故選B。
4.(2024·湖南長沙·二模)周末,小郡來到橘子洲頭踏春賞梅,隨手拍下了如圖這張照片。下列描述正確的是( )。
A.梅花是光源
B.拱橋在水面形成的倒影是光的反射現(xiàn)象
C.看到水中自由嬉戲的魚兒是光的折射形成的實像
D.陽光映照下地面呈現(xiàn)梅花樹的影子是光的反射現(xiàn)象
【答案】B。
【解析】A.梅花自身不能發(fā)光,不是光源,故A錯誤;
B.拱橋在水中的倒影,屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的,故B正確;
C.看到水中的“魚兒”,是由于光從水中進(jìn)入空氣中發(fā)生了折射,而形成的魚的虛像,故C錯誤;
D.影子是光在沿直線傳播過程中,遇到不透明的物體,在后面形成的黑暗區(qū)域,是光照不到的地方,故D錯誤。故選B。
5.(2024·廣西梧州·一模)(多選)如圖所示,一只白鶴靜立在平靜的水中,在岸邊可以看到白鶴的兩個“影”——影子和倒影,下列分析正確的是( )。
A.白鶴在水中的倒影是虛像
B.白鶴的倒影是由于光的折射形成的
C.白鶴飛離水面時,它的倒影大小不變
D.白鶴的影子是由于光的直線傳播形成的
【答案】ACD。
【解析】A.倒影是平面鏡成像,是由光的反射形成的,平面鏡成像的特點:物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等,上下(或左右)相反,它們的連線垂直于鏡面,它們到鏡面的距離相等,故A正確;
B.倒影是平面鏡成像,是由光的反射形成的,故B錯誤;
C.由平面鏡成像特點可知,物像大小相等,與物距的大小無關(guān),所以白鶴飛離水面時,它的倒影大小不變,故C正確;
D.影子的形成說明光是沿直線傳播的,由于光的直線傳播,被物體擋住后,物體后面就會呈現(xiàn)出陰影區(qū)域,就是影子,故D正確。 故選ACD。
6.(2024·安徽阜陽·二模)在“探究光的反射定律”實驗中,器材有:激光筆、可折轉(zhuǎn)光屏和平面鏡.
(1)如圖甲所示,讓入射光沿左半屏射到O點,若想觀察反射光,需將右半屏向 (選填“前”或“后”)折轉(zhuǎn);
(2)保持入射點不變,多次改變?nèi)肷涔獾姆较?,在光屏上記錄每次實驗的光路如圖乙所示,根據(jù)光屏上的信息可得出反射角和入射角的關(guān)系是:
【答案】(1)前;(2)反射角等于入射角。
【解析】(1)如圖甲所示,要使光屏上呈現(xiàn)反射光,需將右半屏向前折轉(zhuǎn),使右半屏與左半屏在同一平面內(nèi)。
(2)多次改變?nèi)肷涔獾姆较颍诠馄辽嫌涗浢看螌嶒灥墓饴啡鐖D乙所示,入射角改變,反射角跟著改變,且大小相等,得出的角度關(guān)系是:反射角等于入射角。
7.【新考法】(2024·江蘇無錫·一模)小明“探究光的反射規(guī)律”裝置如圖甲所示,白紙板放在水平桌面上,再將一塊平面鏡豎直放在紙板上,使其發(fā)出的光緊貼紙板入射。
(1)甲圖中的入射角是 度。
(2)當(dāng)入射光線 鏡面入射時,反射光線與入射光線重合。此時入射光線逆時針偏轉(zhuǎn)一定角度,反射光線將 (順時針/逆時針)偏轉(zhuǎn)。
(3)接下來老師進(jìn)行了如下演示,先用加濕器使整個教室充滿霧氣,將平面鏡放在一能轉(zhuǎn)動的水平圓臺上,在M柱上固定一紅色激光筆,使其發(fā)出的光垂直射向平面鏡上的O點,其作用是為了顯示 的位置,然后打開固定在柱N上的綠色激光筆,使綠色激光射向O點,接下來老師緩慢轉(zhuǎn)動圓臺,當(dāng)我們觀察到入射綠光、入射紅光、反射綠光看起來重合時,可判斷反射光線、入射光線和法線 。
【答案】(1)50;(2)垂直;順時針;(3)法線;在同一平面內(nèi)。
【解析】(1)入射角是入射光線與法線的夾角,由圖甲知,入射光線與鏡面夾角是40°,則入射角為50°。
(2)[1]當(dāng)光線垂直射向平面鏡時,根據(jù)反射定律,反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角,此時,反射角和入射角相等為0°,反射光線、入射光線、法線三線合一。
[2]根據(jù)反射定律,反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角,當(dāng)入射光線逆時針偏轉(zhuǎn)一定角度,法線位置不變,反射光線將順時針方向偏轉(zhuǎn)。
(3)[1]加濕器使整個教室充滿霧氣,這樣能顯示出光的傳播路徑,紅色激光筆發(fā)出的光垂直射向平面鏡上的O點,其作用是為了顯示法線的位置。
[2]沿水平方向緩慢轉(zhuǎn)動圓臺,當(dāng)我們觀察到入射的綠光、入射的紅光和反射的綠光看起來重合時,可以判斷反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
8.(2024·湖南長沙·模擬預(yù)測)光從玻璃斜射入到空氣中,在玻璃與空氣的交界面上發(fā)生折射和反射,反射光線OC如圖所示,請在圖中畫出入射光線AO和折射光線OB的大致方向,并標(biāo)出入射角的大小。
【解析】光從玻璃斜射入到空氣中,在玻璃與空氣的交界面上發(fā)生折射和反射,過O點作分界面MN的垂線即法線,由光的反射定律可知,反射角等于入射角,入射角為;
入射光線和反射光線分別位于法線兩側(cè),畫出入射光線AO;由光的折射規(guī)律可知,入射光線和折射光線分別位于法線兩側(cè),折射角大于入射角,故折射光線應(yīng)遠(yuǎn)離法線,據(jù)此畫出折射光線OB,如圖所示:
9.(2024·安徽亳州·三模)某同學(xué)將刻度尺豎直插入一玻璃容器中,現(xiàn)往容器中加水,直到看到B點在水中的像位于C點,請在圖中用實線畫出水面的位置,并作出人在A點看到B點像的完整光路圖。
【解析】水面相當(dāng)于平面鏡,根據(jù)平面鏡成像特點可知,像與物到平面鏡的距離相等,因此水面在BC的中點,即與20cm刻度相平。連接A、C,與水面的交點即為入射點,B點發(fā)出的光線在水面發(fā)生反射后進(jìn)入人眼,即A點。如圖所示:
10.在“探究光的反射定律”時,小明進(jìn)行了如圖所示的實驗。
(1)利用圖甲所示的裝置進(jìn)行探究:
①平面鏡水平放置,白色硬紙板 (選填“垂直”或“不垂直”)放置在平面鏡上,硬紙板表面應(yīng)盡可能 (選填“光滑”或“粗糙”)。
②使一束光緊貼紙板A,射向鏡面上的O點,將紙板B繞接縫ON向前或向后翻折,當(dāng)紙板B和紙板A在 (選填“不同”或“同一”)平面時,紙板B上能呈現(xiàn)反射光束。
③改變?nèi)肷涔獾姆较颍x出入射角和反射角的大小,將測得的數(shù)據(jù)記錄在表中,由表可知:反射角 入射角(選填“>”“=”或“<”);多次測量是為了 (填選項)。
A.使實驗結(jié)論具有普遍性 B.取平均值,減小誤差
④用另一束光逆著反射光的方向射到鏡面,觀察到反射后的光會逆著原來入射光的方向射出,這表明:光的反射現(xiàn)象中,光路是 的。
(2)如圖乙所示,他將一束光照射到平面鏡上,其反射光在光屏上形成一個光斑,保持光在平面鏡上的入射點不變,減小入射光與平面鏡的夾角,則光屏上的光斑向 (選填“上”或“下”)移動。
(3)完成實驗后,小明想到了如圖所示的自行車尾燈,當(dāng)汽車的燈光照在尾燈上時,汽車司機(jī)看到尾燈特別亮,則下列光路中正確的是( )。
A. B. C. D.
【答案】(1)垂直;粗糙;同一;=;A;可逆;(2)下;(3)A。
【解析】(1)[1]平面鏡水平放置,為了使光路在紙板上呈現(xiàn),白色硬紙板應(yīng)垂直放置在平面鏡上。
[2]為了是光反射到各個方向,比那雨觀察,硬紙板表面應(yīng)盡可能粗糙。
[3]反射光線、入射光線、法線在同一平面,使一束光緊貼紙板A,射向鏡面上的O點,將紙板B繞接縫ON向前或向后翻折,當(dāng)紙板B和紙板A在同一平面時,紙板B上能呈現(xiàn)反射光束。
[4]由表格中數(shù)據(jù)得。
[5]實驗中多次實驗的目的有求平均值,減小誤差或者避免實驗的偶然性,得到普遍規(guī)律。本實驗多次測量是為了使實驗結(jié)論具有普遍性,故A符合題意,B不符合題意。
故選B。
[6]光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的,因此用另一束光逆著反射光的方向射到鏡面,觀察到反射后的光會逆著原來入射光的方向射出。
(2)如圖乙所示,他將一束光照射到平面鏡上,其反射光在光屏上形成一個光斑,保持光在平面鏡上的入射點不變,減小入射光與平面鏡的夾角,入射角增大,反射角增大,則光屏上的光斑向下移動。
(3)完成實驗后,小明想到了如圖所示的自行車尾燈,當(dāng)汽車的燈光照在尾燈上時,汽車司機(jī)看到尾燈特別亮,是由于光鏡車尾入射后,平行射出,故A正確,BCD錯誤。故選A。
命題點三 平面鏡成像
1.(2024·廣東·二模)2023年12月,18米高的大黃鴨亮相深圳灣人才公園,吸引大量的市民前來拍照留念。如圖所示,大黃鴨浮在水面上,它在水中的倒影正確的是( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】平面鏡所成的像像與物關(guān)于平面鏡對稱。平靜的湖面相當(dāng)于平面鏡,可使小鴨通過湖面成像,并且它的像與本身以湖面為對稱。故ACD錯誤,B正確。故選B。
2.【結(jié)合生活實際】(2024·湖北襄陽·一模)如圖是小貓在平面鏡前時的情景,下列解釋正確的是( )。
A.小貓與像的大小相等
B.小貓看到鏡中自己像是實像
C.人能看到小貓是小貓發(fā)出的光進(jìn)入人的眼睛
D.在電視屏上看到這一畫面是用紅橙黃綠藍(lán)靛紫七種色光組合而成的
【答案】A。
【解析】A.物體在平面鏡里所成的像是等大的虛像,小貓與像的大小相等,故A正確;
B.小貓看到鏡中自己像是虛像,故B錯誤;
C.人能看到小貓是漫反射的光射入人眼,故C錯誤;
D.在電視屏上看到這一畫面是紅綠藍(lán)三種色光組合而成的,故D錯誤。故選A。
3.(2024·山東青島·中考真題)(多選)在探究平面鏡成像特點的實驗中,下列說法與事實相符的是( )。
A.如圖甲,當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離玻璃板時,像的大小不變
B.如圖乙,在玻璃板后豎直放置一紙板,人在任何位置都看不到像
C.如圖丙,若玻璃板的高度為蠟燭高度的一半,像的高度也為蠟燭高度的一半
D.如圖丁,若玻璃板與水平桌面不垂直,像仍與蠟燭關(guān)于玻璃板對稱
【答案】AD。
【解析】A.根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知,物和像的大小相等,當(dāng)蠟燭遠(yuǎn)離玻璃板時,像的大小不變,故A符合題意;
B.平面鏡成像是從物體發(fā)出的光線被平面鏡反射進(jìn)入人眼中所成的虛像,在玻璃板后豎直放置一紙板,不影響虛像的形成,在蠟燭一側(cè)仍然可以看到像,故B不符合題意;
C.根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知,物和像的大小相等,若玻璃板的高度為蠟燭高度的一半,像的高度仍然等于蠟燭的高度,故C不符合題意;
D.根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知,像與物關(guān)于平面鏡對此,即使玻璃板與水平桌面不垂直,像仍與蠟燭關(guān)于玻璃板對稱,故D符合題意。故選AD。
4.(多選)如圖所示,一只鳥M站在水中,恰好解釋了李白詩中“對影成三人”的來由。以下說法正確的是( )。
A.P是鳥M在水中反射成的像
B.N是鳥M在水中折射成的像
C.P是鳥M在陽光下的影子
D.M與P的大小一定相同
【答案】AD。
【解析】ABC.由圖可知,鳥M的像是P,是倒影,屬于平面鏡成像,N是鳥M的影子,是光沿直線傳播形成的,故A正確,BC錯誤;
D.平面鏡成像特點:物體在平面鏡中成虛像,物像大小相等,因為鳥M的像是P,所以M與P的大小一定相同,故D正確。故選AD。
5.(2024·廣東東莞·模擬預(yù)測)圖所示,豎直放置的平面鏡能繞水平軸MN 轉(zhuǎn)動,小強(qiáng)站在平面鏡正前方處,他在鏡中成的是 (選填“實”或“虛”)像;當(dāng)他靠近鏡子時,所成像的大小將 (選填“變大”、“變小”或“不變”),小強(qiáng)此時距離鏡面0.4m,他與像的距離為 m;為了讓他站著就能看到鏡中腳的像,可以讓平面鏡繞軸沿 (選填“逆”或“順”)時針方向轉(zhuǎn)動。
【答案】虛;不變;0.8;順。
【解析】[1]平面鏡所成的像是反射光線的反向延長線會聚而成的,成的是虛像,所以小強(qiáng)在鏡中成的是虛像。
[2]他靠近鏡子時,他的大小不變,則像的大小不變,因為在平面鏡成像中,像與物體的大小相等。
[3]小強(qiáng)距離鏡面0.4m,則像與鏡面的距離也為0.4m,因為平面鏡成像中,像與鏡面距離等于物與鏡面的距離,則他與像的距離為0.8m。
[4]為了讓他站著能看到鏡中腳的像,應(yīng)讓平面鏡繞軸沿順時針轉(zhuǎn)動,腳射入平面鏡的光線入射角變大,則對應(yīng)的反射角也變大,反射光線才能進(jìn)入眼睛。
6.【結(jié)合生活實際】在檢查視力的時候,視力表放在被測者頭部后上方,被測者識別對面墻上鏡子里像,如圖所示。
(1)若視力表全長0.8m,則視力表在鏡中的像的長度為 m;
(2)視力表在鏡中的像與被測者相距 m;
(3)視力表上其中一個“E”,字開口指向紙內(nèi),則被測者應(yīng)向她的 (選填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”)指才正確;
(4)與不用平面鏡的方法相比,這樣做的好處是 。
【答案】(1)0.8;(2)4.6;(3)右方;(4)見解析。
【解析】(1)平面鏡成的像和物體等大,若視力表全長為0.8m,則視力表在鏡中的像的長度也為0.8m。
(2)根據(jù)像和物到平面鏡的距離相等,所以視力表像到平面鏡的距離是2.5m,所以視力表在鏡中的像與被測者相距2.5m+2.5m-0.4m=4.6m
(3)平面鏡成像時,像和物相當(dāng)于平面鏡對稱。視力表上其中一個“E”字開口指向紙內(nèi),視力表像的“E”開口也向內(nèi),所以被測者應(yīng)向她的右方指才正確,因為物像關(guān)于鏡面對稱,所以被測者手指方向和視力表E開口方向相同。
(4)因平面鏡成等大正立的像,那被測者可以看鏡中視力表的像來測視力,這樣大大節(jié)省了空間。
7.【結(jié)合生活實際】世界最大口徑射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)位于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣,被譽(yù)為“中國天眼”,如圖所示,該望遠(yuǎn)鏡口徑為500米、占地約30個足球場大小,它由4450個球面鏡組成超大反射面,其外形像一口巨大的鍋,用于觀測暗物質(zhì)和暗能量,尋找新一代天體?!爸袊煅邸毕喈?dāng)于一個巨大的 (選填“凸面鏡”或“凹面鏡”),對光線有 作用。其實光的傳播也需要時間,在真空中光速最大,約為 m/s。人們常利用激光測距的方法來測量地月的距離,從地面向月球發(fā)射一束激光,被月球表面反射回地球,激光發(fā)出后,經(jīng)過2.4s反射回地球,則地球到月球的距離約為 m。
【答案】凹面鏡;會聚;3×108;3.6×108。
【詳解】[1][2]被譽(yù)為“中國天眼”的望遠(yuǎn)鏡,是利用凹面鏡制成的,凹面鏡對光具有會聚作用。凹面鏡對光有會聚作用,將其對著陽光時,?可以將光線聚焦到一點,?用于點燃火柴或其他可燃物,因此可以用來制作點火裝置。
[3][4]光在真空中的傳播速度是3×108m/s。由題意可知,光速c=3×108m/s,激光從地球到月球所用的時間;
地球到月球的距離s=vt=3×108m/s×1.2s=3.6×108m。
8.按要求完成下列作圖。
(1)圖中,在路燈(A點表示)的照射下,豎直立在地面上的竹竿BC的影子為BD,請畫出竹竿BC。(保留作圖痕跡,下同)
(2)根據(jù)平面鏡成像特點在圖中畫出物體AB所成的像。
(3)如圖甲中,牙醫(yī)借助平面鏡觀察牙齒的背面。請在圖乙中畫出能反映此過程的光路圖。
【解析】(1)由于光是沿直線傳播的,當(dāng)光照射到竹竿BC上時,光線被遮擋,在竹竿的右邊光照射不到的地方形成影子BD;如圖所示,連接AD,從B點垂直地面向上畫直線交AD于C,可得竹竿BC,如圖所示:
(2)根據(jù)平面鏡成像的特點,像與物到平面鏡的距離相等,像與物之間的連線與鏡面垂直,平面鏡所成的像是虛像。因此作A、B兩點關(guān)于鏡面的對稱點A'、B',連接A'、B'可得到物體AB的像,如圖所示:
(3)光在平面鏡表面發(fā)生鏡面反射,結(jié)合平面鏡成像的特點先作出牙齒關(guān)于平面鏡的對稱點,即牙齒的像的位置,連接像和人眼與平面鏡交于一點,即為入射點,連接牙齒和入射點為入射光線,連接入射點和人眼為反射光線,如圖所示:
9.如圖甲,小明和小紅做“探究平面鏡成像特點”的實驗,
(1)實驗時小紅用薄玻璃板替代平面鏡的目的是便于 。實驗中將玻璃板豎立在白紙上,在玻璃板前點燃蠟燭A、拿未點燃的蠟燭B(與蠟燭A完全相同)豎立在玻璃板后面移動,直至蠟燭B與蠟燭A的像完全重合,這說明平面鏡成像時, ;
(2)如圖乙,在蠟燭B處放置一塊不透明的光屏,眼睛按照 (選填“①”“②”或“③”)的方法觀察光屏,根據(jù)光屏上 的現(xiàn)象,說明物體通過平面鏡所成的像是虛像;
(3)如圖丙所示,小明在實驗中采用的是厚玻璃板,他觀察到蠟燭A通過玻璃板成了兩個清晰的像k1和k2,則像k1的像距為 (填“v1”或“v2”)。若在圖丙中k1和k2兩個像中間放置一塊不透明薄擋板,則小明在蠟燭A這一側(cè)通過玻璃板能看到 (選填“只有k1”“只有k2”或“k1和k2” );
(4)如圖丁,平面鏡MN豎直放置,鏡前有一個發(fā)光物體S,此平面鏡可繞垂直于紙面的水平軸M自由旋轉(zhuǎn),現(xiàn)將平面鏡拉離豎直位置角至MN'的位置,釋放平面鏡的下端,在平面鏡從MN'下擺到MN位置的過程中,下列說法正確的是_________
A.S'的軌跡為圓弧B.S'軌跡對M軸的張角為
C.S'離軸M越來越近D.當(dāng)大于90°時物體將不在此平面鏡中成像
【答案】(1)確定像的位置;像與物大小相等;(2)②;不能出現(xiàn)蠟燭的像;(3)v2;k1和k2;(4)A。
【解析】(1)[1]實驗時用薄玻璃板替代平面鏡,在玻璃板后能看到蠟燭A的像,又能看到蠟燭B(與蠟燭A完全相同),便于確定像的位置。
[2]蠟燭B與蠟燭A的像完全重合,說明蠟燭A與蠟燭A的像大小相等,這說明平面鏡成像時,像與物大小相等。
(2)[1][2]平面鏡成像是反射光線的反向延長線的交點會聚而成的,并非實際光線,如圖乙,眼睛按照②的方法無法觀察到平面鏡所反射的光線,根據(jù)光屏上不能出現(xiàn)蠟燭的像的現(xiàn)象,說明物體通過平面鏡所成的像是虛像。
(3)[1]如圖丙所示,小明在實驗中采用的是厚玻璃板,他觀察到蠟燭A通過玻璃板成了兩個清晰的像k1和k2。k1是P面所成的像,k2是Q面所成的像,根據(jù)像與物到平面鏡的距離相等可知,像k1到P面的距離與蠟燭A到P面的距離相等,則像k1的像距為v2。
[2]平面鏡成像是反射光線反向延長線的交點會聚而成的,并非實際光線,在圖丙中k1和k2兩個像中間放置一塊不透明薄擋板,不影響對反射光線的觀察,故小明在蠟燭A這一側(cè)通過玻璃板能看到k1和k2。
(4)AC.根據(jù)平面鏡成像特點,分別作出平面鏡在處S的像S'和平面鏡在處S的像S",如圖由平面鏡成像的特點可知,S所成的像S'與S"到M的距離與S到M的距離是相等的,結(jié)合圖,由幾何關(guān)系可知,S點繞M以SM長為半徑轉(zhuǎn)動,所以它的像的軌跡應(yīng)該是圓弧,S' 離軸M的距離始終不變,故A正確,C錯誤;
BD.根據(jù)平面鏡成像的特點,結(jié)合圖可知,S'軌跡對M軸的張角大于θ,當(dāng)θ大于90° 時物體仍能在此平面鏡中成像,故BD錯誤。故選A。
命題點四 光的折射
1.(2024·山東德州·二模)如圖所示的光現(xiàn)象中,由光的折射形成的是( )。
A.甲圖,古人用日晷測量時間B.乙圖,手影游戲
C.丙圖,鋼筆“錯位”D.丁圖,山的倒影
【答案】C。
【解析】A.古人用日晷測量時間,是利用由于光的直線傳播形成的影子,故A不符合題意;
B.手影游戲,是由于光的直線傳播在手背光一側(cè)形成的暗區(qū)域,故B不符合題意;
C.鋼筆“錯位”,是由于光的折射形成的虛像,故C符合題意;
D.山的倒影屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故D不符合題意。故選C。
2.如圖所示,筷子在水中看起來向上偏折,下列能正確解釋此現(xiàn)象的光路圖是( )。
【答案】C。
【解析】在光的折射光路圖中,不論是人射角還是折射角,空氣所在那一側(cè)對應(yīng)的角更大,人眼看到筷子是其反射的光進(jìn)入人眼,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。
3.如圖所示,一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時發(fā)生反射和折射,下列判斷正確的是( )。
A.該圖是光線由空氣斜射入玻璃的光路圖
B.折射光線與反射光線夾角為105°
C.EO是入射光線,入射角等于60°
D.AB為界面,界面右面為空氣
【答案】BD。
【解析】A.根據(jù)反射角等于入射角,法線與鏡面垂直、入射光線與反射光線、折射光線分居法線兩側(cè)得,CD為法線、AB為界面,EO為入射光線、OF為反射光線、OC為折射光線,則入射角小于折射角,則光線由玻璃斜射入空氣的光路圖,故A錯誤;
B.由圖得,折射光線與反射光線夾角為
故B正確;
C. EO為入射光線,入射角為
故C錯誤;
D.AB為界面,界面右面的折射角大于入射角,則界面右面為空氣,故D正確。故選BD。
4.(2024·江蘇連云港·二模)水池的側(cè)壁A點處安裝一盞射燈,B點是它在水中像的位置,射燈發(fā)出一束光經(jīng)水面折射后在池底C點形成光斑。下列水位位置及大致光路圖正確的是( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】B點是A在水中像的位置,根據(jù)平面鏡成像的特點可知,A和B關(guān)于水面是對稱的,線段AB的中垂線為水面的位置;A發(fā)出的一束光經(jīng)水面折射后會靠近法線,所以折射點在AC連線的右側(cè),如圖所示:
故A正確,BCD錯誤。故選A。
5.(多選)有一圓柱形敞口容器,如圖所示,下列操作使光斑向左移動的是( )。
A.保持水面高度不變使激光筆向右平移
B.保持激光射入角度不變使水面上升
C.保持激光射入角度不變使水面下降
D.保持水面高度和入射點不變,使激光入射角減小
【答案】BD。
【解析】A.保持水面高度不變使激光筆向右平移,光斑右移,故A錯誤;
BC.向水槽內(nèi)注水,水位升高,入射角和折射角大小不變,則光斑向左移動,水位下降,光斑向右移動,故B正確、C錯誤;
D.保持水面高度和入射點不變,使激光入射角減小,入射點左移,則光斑向左移動,故D正確。
故選BD。
6.(2024·廣東惠州·二模)小明站在湖邊欣賞優(yōu)美的自然風(fēng)光,看到湖中的魚是光的 現(xiàn)象引起的;看到湖邊樹木投在地面上的影子是光的 現(xiàn)象引起的;看到平靜湖面上的藍(lán)天白云是光的反射現(xiàn)象形成的 像。
【答案】折射;直線傳播;虛。
【解析】[1]看到水中的魚是由于光線從水中通過空氣折射進(jìn)入了人的眼睛,是折射現(xiàn)象。
[2]看到湖邊樹木投在地面上的影子是由光的直線傳播形成的。
[3]平靜水面上藍(lán)天白云的倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,成的是虛像。
7.【結(jié)合生活實際】(23-24九年級下·河北保定·期中)如圖1所示,水面上有一只天鵝,天鵝的眼睛到水面的距離是20cm,則它的眼睛在水中的像到水面的距離為 cm,當(dāng)這只天鵝飛向空中時,其在水中的像的大小將 (選填“變大”“不變”或“變小”)。如圖2所示,請在圖中畫出天鵝的眼睛看到魚的光路圖 (將水面看成鏡面,天鵝眼睛看作C點,B點為魚的實際位置,A點為魚的虛像位置)。
【答案】20;不變;如圖。
【解析】[1]水面相當(dāng)于平面鏡,平面鏡所成像像距等于物距,水面上有一只天鵝,天鵝的眼睛到水面的距離是20cm,則它的眼睛在水中的像到水面的距離為也為20cm。
[2]由平面鏡成像的特點知道,像和物體的大小相等,當(dāng)這只天鵝飛向空中時,其在水中的像的大小不變。
[3]天鵝看魚時,魚反射的光線斜射入空氣中時,發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線遠(yuǎn)離法線,眼睛逆著折射光線看上去,人看到的“魚”在A點,比魚的實際位置B偏高,即魚的實際位置B在A的下方,連接CA,與界面的交點O即為入射點,連接BO為入射光線,OC為折射光線,如圖所示:
8.(2024·江蘇連云港·三模)如圖,一束光斜射入水中,請您畫出它的反射光線和折射光線并標(biāo)出反射角的大小。
【解析】圖中已經(jīng)過入射點作出了法線,已知入射角為30°,根據(jù)反射角等于入射角等于30°,在法線左側(cè)作出反射光線;光從空氣斜射入水中,所以折射角小于入射角,由此可以在水中法線的左側(cè)畫出對應(yīng)的折射光線,如下圖所示:
9.(2024·河南·二模)小明在空杯子(杯壁不透明)的底部A處放一枚硬幣,然后緩慢后退,眼睛在B處看不到硬幣。小華向杯子中逐漸緩慢加水,直到小明恰好能看到硬幣。請你在如圖中畫出此時小明眼睛看到硬幣的光路圖(畫出一條入射光線及對應(yīng)的折射光線即可)。
【解析】由于水對光線的折射作用,即光線由水中傳入空氣中時,折射角大于入射角,所以原來看不到的硬幣,加水后能看到。根據(jù)題意,往杯中加水至如圖所示位置時,眼睛在B處恰好能夠看到硬幣,據(jù)此連接B、杯壁上沿,再延長到水面,標(biāo)出箭頭向上,即為折射光線;再連接A到折射光線與水面的交點,即為入射光線,如圖所示:
10.在驗證“光的折射規(guī)律”的實驗中,小華同學(xué)利用激光筆、水槽、水和一個可繞ON折轉(zhuǎn)的光屏進(jìn)行了如圖所示實驗。
(1)實驗中應(yīng)選擇表面較粗糙的光屏來承接光路,打開激光光源,當(dāng)光從空氣射入水中時,傳播方向 (選填“一定”或“不一定”) 發(fā)生改變;
(2)小華將折射光線所在的半個光屏向后折轉(zhuǎn)一個角度,她這樣操作的目的是為了驗證 ;
(3)保持入射光線不變,向水槽中緩慢地持續(xù)加水,小華發(fā)現(xiàn)折射光線在水槽底部形成的光斑逐漸向左移動,于是她認(rèn)為扮射角在逐漸變小。她的觀點是否正確? (選填“正確”或“不正確”);
(4)小華測得如下表所示的兩組數(shù)據(jù):
表1:光從空氣斜射入水中表
2:光從水中斜射入空氣中
①表2中“”數(shù)據(jù)被遮擋住看不到,由表中信息可知這個數(shù)據(jù)是 ;
②如果小華在探究光從空氣斜射入水中的折射規(guī)律時,完成了第4次實驗,入射角是 折射角可能是 。
A.20° B.28° C.35° D.60°
【答案】(1)不一定;(2)折射光線與入射光線和法線是否在同一平面;(3)不正確;(4)32;B。
【解析】(1)實驗中應(yīng)選擇表面較粗糙的光屏來承接光路,打開激光光源,當(dāng)光從空氣射入水中時,傳播方向不一定發(fā)生改變;因為光垂直界面入射時,傳播方向不變。
(2)小華將折射光線所在的半個光屏向后折轉(zhuǎn)一個角度,她這樣操作的目的是為了驗證:折射光線與入射光線和法線是否在同一平面。
(3)解決第(2)問的錯誤后,保持入射光線不變,向水槽中緩慢地持續(xù)加水,小華發(fā)現(xiàn)折射光線在水槽底部形成的光斑逐漸向左移動,于是她認(rèn)為折射角在逐漸變小。她的觀點是不正確的,因為入射角不變,折射角也應(yīng)該不變。
(4)[1]根據(jù)在折射中,光路是可逆的,分析表格中的數(shù)據(jù):光從空氣斜射入水中,當(dāng)入射角為45°時,折射角為32°,所以光從水中斜射入空氣中時,折射角大于入射角,折射角為45°,對應(yīng)的入射角等于32°。
[2]根據(jù)表一,當(dāng)入射角等于30°時,折射角等于22°;當(dāng)入射角等于45°時,折射角等于32°;當(dāng)入射角等于40°時,折射角應(yīng)該在22°和32°之間,故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。
命題點五 光的色散
1.【結(jié)合生活實際】2023年10月28日,杭州亞殘運(yùn)會的全部比賽結(jié)束。閉幕式時,會場上方響起了璀璨奪目的煙花,如圖所示,下列說法正確的是( )。
A.璀璨奪目的煙花不是光源
B.在遠(yuǎn)處看煙花時,總是先看到煙花,后聽到煙花的爆炸聲
C.煙花呈現(xiàn)多種顏色,是由紅、黃和綠按照一定比例混合而成的
D.觀眾在空曠的地方能從不同的地方看到煙花,是因為發(fā)生了漫反射
【答案】B。
【解析】A.璀璨奪目的煙花屬于光源,故A錯誤;
B.煙花和聲音是同時產(chǎn)生的,光在空氣中的傳播速度是3×108m/s,聲音在空氣中的傳播速度是340m/s,所以先看到煙花后聽到聲音,故B正確;
C.煙花呈現(xiàn)多種顏色,是由紅、綠和藍(lán)按照一定比例混合而成的,故C錯誤;
D.觀眾在空曠的地方能從不同的地方看到煙花,是因為光直線傳播的特點,故D錯誤。故選B。
2.(2024·湖南長沙·模擬預(yù)測)毛主席不僅僅是偉大領(lǐng)袖還是偉大的詩人,他的詩詞句中也蘊(yùn)含著一些物理光學(xué)的知識,下列說法中正確的是( )。
A.“赤橙黃綠青藍(lán)紫,誰持彩練當(dāng)空舞”彩練是光的色散現(xiàn)象
B.“鷹擊長空,魚翔淺底”看到水中的魚是光的反射形成的虛像
C.“看萬山紅遍,層林盡染”紅色的樹林是因為樹吸收紅光形成的
D.“天高云淡,望斷南飛雁”飛雁是折射光線進(jìn)入人眼看到的
【答案】A。
【解析】A.“赤橙黃綠青藍(lán)紫,誰持彩練當(dāng)空舞”中的“彩練”是太陽光通過空氣中的小水珠,經(jīng)過折射后產(chǎn)生的現(xiàn)象,這是光的色散現(xiàn)象,故A正確;
B.“鷹擊長空魚翔淺底”中的“魚”是魚反射的光線從水中進(jìn)入空氣發(fā)生折射形成的虛像,故B錯誤;
C.“看萬山紅遍,層林盡染”中的“紅色”是因為物體反射紅光形成的,故C錯誤;
D.“天高云淡,望斷南飛雁”中的“飛雁”是“飛雁”處反射的光,在空氣中沿直線傳播進(jìn)入人眼看到的,故D錯誤。故選A。
3.【民族傳統(tǒng)文化】(2024·河北保定·二模)(多選)我國有著燦爛的詩詞文化,很多詩詞中蘊(yùn)含著光學(xué)知識。下列說法正確的是( )。
A.“潭清疑水淺”,水變淺是光的折射現(xiàn)象
B.“江清月近人”,看到江中的月亮是虛像
C.“日影化為虹”,彩虹的形成是光的色散現(xiàn)象
D.“起舞弄清影”,影子的形成是光的反射現(xiàn)象
【答案】ABC。
【解析】A.“潭清疑水淺”,這是因為光從水中斜射入空氣中時,在水面處發(fā)生了折射。折射光線遠(yuǎn)離法線,進(jìn)入人眼,而人眼總是逆著折射光線的方向看去,就會覺得池底變淺了。故A正確;
B.“江清月近人”,這是平面鏡成像的現(xiàn)象。當(dāng)月光照射到江面時,江面相當(dāng)于一個平面鏡,月亮通過江面這個平面鏡成像,我們看到的江中的月亮就是這個虛像,故B正確;
C.“日影化為虹”,這是彩虹的形成過程。當(dāng)太陽光照射到空氣中的小水滴時,光線在小水滴內(nèi)發(fā)生了折射和反射,最終光線被分散成了七種顏色的光,這就是光的色散現(xiàn)象。我們看到的彩虹,就是這七種顏色的光在空中形成的彩色光帶。故C正確;
D.“起舞弄清影”,這是影子的形成過程。影子的形成是由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,當(dāng)光線遇到不透明的物體時,就會在物體后面形成一個光照不到的區(qū)域,這個區(qū)域就是影子。故D錯誤。
故選ABC。
4.(2022·山東濟(jì)南·模擬預(yù)測)(多選)2022年春節(jié)期間,濟(jì)南市鋼城區(qū)棋山國家森林公園紅崖村一下成了最火爆的網(wǎng)紅村,是因為懸掛在村南邊河畔懸崖上的壯美冰瀑,美輪美奐的冰瀑奇景讓這里一下成了人們競相前來參觀打卡的“網(wǎng)紅村”。下列說法錯誤的是( )。
A.冰瀑潔白,是因為吸收了所有的色光
B.看到冰瀑在水中的倒影,是由于光的折射形成的
C.冰瀑水中的倒影看上去較暗,是由于光照射到水面上有一部分折射進(jìn)入水中,反射光減弱
D.冰瀑是水凝固而形成的
【答案】AB。
【解析】A.白色物體反射所有的色光,冰瀑潔白,是因為反射了所有的色光,故A錯誤,符合題意;
BC.看到冰瀑在水中的倒影,是光照射到水面上發(fā)生了反射,屬于平面鏡成像,但有一部分光線折射進(jìn)入水中,反射光減弱,冰瀑水中的倒影看上去較暗,故B錯誤,符合題意,C正確,不符合題意;
D.冰瀑是液態(tài)的水放熱后凝固而形成的固態(tài)的冰,屬于凝固現(xiàn)象。故D正確,不符合題意。
故選AB。
5.【跨學(xué)科實踐】(2024·遼寧·模擬預(yù)測)如圖為腹語師在《中國達(dá)人秀》做腹語表演的情景,腹語師的嘴唇雖不動,但聲音仍通過聲帶的 產(chǎn)生,現(xiàn)場觀眾被逗得捧腹大笑,電視機(jī)前的觀眾可以在屏幕上看到五顏六色的畫面,這些顏色是由紅、綠、 三種色光混合而成的。
【答案】振動;藍(lán)。
【解析】[1]聲音是由物體振動產(chǎn)生的,腹語表演的時,腹語師的嘴唇雖不動,但聲音仍通過聲帶的振動產(chǎn)生。
[2]紅、綠、藍(lán)三種單色光可以混合成各種顏色的光,稱為光的三原色,電視機(jī)屏幕上看到五顏六色的畫面,這些顏色是由紅、綠、藍(lán)三種單色光混合而成的。
6.(2024·吉林松原·一模)如圖所示,由于不同高度空氣的密度不同,來自地平線以下的太陽光會逐漸向地面彎曲,進(jìn)入人眼,逆著光望去就看見“太陽”了,這是光的 現(xiàn)象;太陽光照射到三棱鏡上被分解為各種顏色的光,這是光的 現(xiàn)象。
【答案】折射;色散。
【解析】[1][2]太陽光經(jīng)過不均勻的大氣傳播方向會發(fā)生變化,由于不同高度空氣的密度不同,來自地平面以下的太陽光會逐漸向地面彎曲,進(jìn)入人眼,我們看到的太陽是由于光的折射而形成的太陽的虛像。太陽光透過三棱鏡分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光的現(xiàn)象叫光的色散。
7.【結(jié)合生活實際】(2024·江蘇徐州·二模)條形碼通常由黑色和白色的平行線條組成,這些線條的排列和間距代表了特定的信息。當(dāng)條形碼掃描器照射它時,黑條紋將光 (選填“反射”或“吸收”),白條紋將光 (選填“反射”或“吸收”),再通過電腦解碼就可以獲取考生相關(guān)信息。如果條形碼貼歪一些,將 (選填“影響”或“不影響”)信息的讀取。
【答案】吸收;反射;不影響。
【解析】[1][2]不透明物體的顏色由物體反射的色光決定的,白色反射所有的色光,黑色吸收所有的色光,故當(dāng)條形碼掃描器照射條形碼時,黑條紋將光吸收,白條紋將光反射,再通過電腦解碼就可以獲取考生相關(guān)信息;
[3]我們能夠從不同的角度看到二維碼,是因為光在這些物體表面發(fā)生了漫反射的緣故,所以條形碼貼歪不影響信息的讀取。
8.如圖將紅、綠、 三種色光照在白紙上,中間相互重疊區(qū)域會出現(xiàn)白色;用紅色激光筆照射外層無色透明、內(nèi)層綠色透明的雙層氣球,觀察到綠色氣球爆破,說明紅光 (選填“可以”或“不可以”)穿過無色透明氣球,綠色氣球爆破說明光具有 。紅光在真空中的傳播速度為 m/s。
【答案】藍(lán);可以;能量;。
【解析】[1]色光的三原色是紅、綠、藍(lán)。
[2][3]用紅色激光筆照射外層是無色透明的氣球,無色透明的氣球可以透過各種色光,因此紅光可以穿過無色透明氣球;內(nèi)層是綠色透明的氣球,不能透過紅色光,而是吸收紅光,紅光使得綠色氣球內(nèi)的氣體的溫度升高,最后綠色氣球爆破,綠色氣球爆破說明光可以傳遞能量。
[4]所有光在真空中的傳播速度為。
9.【新考法】某興趣小組將5個大小相同、顏色分別是紅、綠、藍(lán)、白、黑的不透明小球放在黑暗的實驗室里。第一次實驗只開紅燈,記錄看到的5個小球顏色。第二次實驗只開綠燈、第三次實驗只開藍(lán)燈,記錄三次實驗結(jié)果如下表所示:
(1)紅光照射小球A時,觀察到小球A是紅色,說明此時小球A (選填“反射”“吸收”或“透過”)紅光。
(2)綠光照射小球A時,觀察到小球A是黑色,說明此時小球A (選填“反射”“吸收”或“透過”)綠光。
(3)請根據(jù)本實驗涉及的知識判斷,綠色植物生長過程中,如果只被照射綠光,會生長得 (選填“更好”或“不好”)。
(4)分析實驗結(jié)果后,該興趣小組同學(xué)設(shè)計了尋找“有色影子”的活動方案。用一種色光照射站在背景板前的人,會在背景板上形成影子,在影子上疊加另一種色光,能形成“有色影子”,下列符合要求的方案是___________。
A.①②B.①③C.②③D.②④
【答案】(1)反射;(2)吸收;(3)不好;(4)B。
【解析】(1)不透明物體的顏色由物體反射的色光決定的,由表中信息可知,紅光照射小球A時,觀察到小球A是紅色,說明此時小球A反射紅光。
(2)由表中信息可知小球A是紅色,當(dāng)綠光照射小球A時,觀察到小球A是黑色說明此時小球A吸收綠光。
(3)綠色植物生長過程中,如果只被照射綠光,由于它會反射綠光,無法進(jìn)行光合作用,所以它會生長得不好。
(4)討論照射光源是何種顏色,背景板上都會留下一個黑色的人影,這是由于光被人擋住,在后面留下的陰影;如果背景板是白色,白色反射所有的色光此時無論疊加光源是何種顏色,都會在影子上疊加該疊加光源的顏色,能形成“有色影子”,由表可知,方案①③正確;若背景板不是白色,當(dāng)疊加光源的顏色與背景板的顏色相同時,也能形成“有色影子”,由表可知,方案②④錯誤,故B符合,題意ACD不符合題意。
1. (2024·廣西)關(guān)于光的傳播,下列說法正確的是( )。
A. 光不能在真空中傳播B. 光比聲音傳播速度慢
C. 光在水中的傳播速度是3×108m/sD. 光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
【答案】D。
【解析】A.光的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,故A錯誤;
B.光在空氣中的傳播速度約為,聲音在空氣中的傳播速度約為,故B錯誤;
C.光在真空的傳播速度約為,在水中的傳播速度小于在真空的傳播速度,約為真空中傳播速度的,故C錯誤;
D.由光的傳播規(guī)律可知,光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,故D正確。故選D。
2.(2024·湖南)《墨經(jīng)》中記載了影子的形成等光學(xué)現(xiàn)象。如圖所示,墻上手影形成的原因是( )。
A.光的直線傳播B.光的反射
C.光的折射D.光的色散
【答案】A。
【解析】光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,沿直線傳播的光被手擋住,墻上黑暗區(qū)域就是手的影子。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。
3.【中考新考法】(2024·四川樂山)中華典籍《周禮·考工記》中有“識日出之景,與日入之景”的記載,這是一種通過日出、日落時細(xì)桿的影子進(jìn)行辨方正位的方法( )。
A.光的折射B.光的反射C.光的直線傳播D.光的色散
【答案】C。
【解析】影子是光的直線傳播形成的,因為光是沿直線傳播的,所以日出、日落時,太陽位置不同,細(xì)桿的影子方向和長度也不同,從而可以通過影子來辨方正位。故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。
4.【民族傳統(tǒng)文化】(2024·黑龍江牡丹江)如圖所示,日晷是我國古代的一種計時工具,它的計時原理利用的是( )。
A.光的直線傳播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】A。
【解析】日晷是我國古代的一種計時工具,它是利用光的直線傳播來工作的。故BCD不符合題意,A符合題意。故選A。
5.(2024·安徽)下列現(xiàn)象中由于光的反射形成的是( )。
A.水面倒影B.樹下光斑
C.墻上留影D.杯中“折”筆
【答案】A。
【解析】A.平靜水面上的倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故A符合題意;
B.陽光透過密密的樹叢在地面上形成一個個圓形的光斑,屬于小孔成像現(xiàn)象,這是光的直線傳播形成的,故B不符合題意;
C.墻上留影是由光的直線傳播形成的,故C不符合題意;
D.杯中折筆是光由水中斜射入空氣中時發(fā)生了偏折,由光的折射形成的,故D不符合題意。故選A。
6.【民族傳統(tǒng)文化】(2024·寧夏)如圖所示,中國名畫《妝靚仕女圖》(局部),女子利用銅鏡梳妝,銅鏡成像的原理是( )。
A.光的直線傳播B.光的反射C.光的折射D.光的色散
【答案】B。
【解析】銅鏡成像實際是平面鏡成像,平面鏡成像是光的反射形成的,故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
7.【跨學(xué)科實踐】(2024·北京)(多選)如圖所示是我國西部某熔鹽塔式光熱電站,上萬面鏡子將太陽光準(zhǔn)確地反射到高塔頂端,太陽光的能量被塔頂?shù)娜埯}吸收,熔鹽帶著這些能量到達(dá)廠房,將水加熱成水蒸氣,水蒸氣推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。下列說法正確的是( )。
A.塔式光熱發(fā)電站是將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能
B.塔頂?shù)娜埯}吸收太陽光的能量,內(nèi)能增大
C.汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
D.不同位置的鏡子將太陽光反射到塔頂都遵循光的反射定律
【答案】BCD。
【解析】A.塔式光熱發(fā)電站是將太陽能轉(zhuǎn)化為水蒸氣的內(nèi)能,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,最后轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;
B.塔頂?shù)娜埯}吸收太陽光的能量,通過熱傳遞的方式增大內(nèi)能,故B正確;
C.汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用,是閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C正確;
D.不同位置的鏡子,是平面鏡,將太陽光反射到塔頂,是光的反射,遵循光的反射定律,故D正確。
故選BCD。
8. (2024·甘肅臨夏)光——宇宙的使者。關(guān)于光現(xiàn)象的描述可以用光的折射來解釋的是( )。
A. 墻上呈現(xiàn)手的影子
B. 橋在水中的倒影
C. 平面鏡使太陽光聚集到同一位置
D. 人看到魚在水中的像
【答案】D。
【解析】A.墻上呈現(xiàn)手的影子,是因為手擋住了光線形成的,說明光是沿直線傳播的,故A不符合題意;
B.橋在水中的倒影,類似于平面鏡成像,由光的反射形成的,故B不符合題意;
C.平面鏡使太陽光聚集到同一位置,平面鏡對光的作用是發(fā)生發(fā)射,故C不符合題意;
D.人看到魚在水中的像,是由魚反射的光線經(jīng)水面折射形成的靠上的虛像,故D符合題意。故選D。
9.(2024·江蘇連云港)小明身高1.7m,距離平面鏡3m,他在平面鏡中的像高是 m,像到平面鏡的距離是 m。當(dāng)他向平面鏡緩慢走近時,他在平面鏡中像的大小 (選填“變大”“不變”或“變小”)。
【答案】1.7;3;不變。
【解析】[1]面鏡成像時,像與物體的大小相等,小明身高1.7m,則他在平面鏡中的像高也是1.7m。
[2]像與物體到平面鏡的距離相等,小明距離平面鏡3m,則像到平面鏡的距離也是3m。
[3]平面鏡成像時,像的大小與物體的大小有關(guān),與物體到平面鏡的距離無關(guān),所以當(dāng)他向平面鏡緩慢走近時,他在平面鏡中像的大小不變。
10.【中考新考法】(2024·山東臨沂)小明在某購物中心前,可以看到玻璃幕墻中自己的像,進(jìn)入購物中心后,又可以透過玻璃幕墻看到外面的街景。心存疑惑的小明通過查閱資料得知,該商店的玻璃幕墻使用了一種具有單面透視作用的鍍膜玻璃。他用一塊5mm厚的鍍膜玻璃和兩支相同的中性筆等器材探究鍍膜玻璃成像的特點。
(1)如圖甲所示,讓玻璃板的鍍膜面向前并把玻璃板豎直放在水平桌面的白紙上,讓中性筆A的筆尖緊貼在玻璃板前,在玻璃板后面無論怎么移動中性筆B,都不能讓B與A的像完全重合,原因是 。
(2)如圖乙所示,讓中性筆A離開玻璃板一小段距離,在玻璃板后移動中性筆B,直至B與A的像完全重合,這樣做既可以 ,又可以比較像與物體的大小關(guān)系.將光屏放在中性筆B的位置,光屏上 (選填“能”或“不能”)承接到中性筆A的像。
(3)讓中性筆A遠(yuǎn)離玻璃板時,中性筆B應(yīng) (選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)玻璃板,才能與中性筆A的像完全重合。
【答案】玻璃板的厚度影響;確定中性筆A的像的位置;不能;遠(yuǎn)離。
【解析】(1)[1]中性筆A的筆尖緊貼在玻璃板前,由于玻璃板的鍍膜面向前,反射面在前,這樣中性筆A的筆尖到鏡面的距離為0,由于玻璃有厚度,后面的像成在玻璃內(nèi),所以后面的中性筆B不能與A的像完全重合。
(2)[2][3]實驗時讓中性筆A離開玻璃板一小段距離,這樣中性筆A的像成在玻璃后面,可以確定中性筆A的像的位置了。因為平面鏡成的是虛像,所以光屏放在中性筆B的位置上,光屏上不能承接到中性筆A的像。
(3)[4]平面鏡成像時,物像到平面鏡的距離相等,讓中性筆A遠(yuǎn)離玻璃板時,中性筆B應(yīng)遠(yuǎn)離玻璃板,才能與中性筆A的像完全重合。
11.(2024·江蘇蘇州)如圖甲所示,AB之間是太陽光經(jīng)三棱鏡色散后在屏上得到的彩色光帶。將電子溫度傳感器分別放在A、B兩點外側(cè),測得溫度T隨時間t變化的圖像如圖乙所示。則曲線①對應(yīng)光線的特點是 ,曲線②對應(yīng)的是 線。
【答案】使熒光物質(zhì)發(fā)光/消毒殺菌;紅外。
【解析】[1][2]白光散開后,紫光因為折光能力最強(qiáng),在單色光的最下面,故①是紫色光,它能使使熒光物質(zhì)發(fā)光,還能消毒殺菌;紅外線的折光能力最弱,故它在單色光的最上面,所以②是紅外線。
12. 【跨學(xué)科實踐】(2024·陜西A卷)同學(xué)們以“廚房中的物理”為主題開展了科學(xué)實踐活動。如圖-1,是用金屬螺釘、錫箔紙和飲料瓶制作的一個驗電器,其工作原理是________。如圖-2,太陽光通過裝滿水的三棱柱形透明牙簽盒時發(fā)生折射,在牙簽盒后面形成一條彩色光帶,這種現(xiàn)象叫做光的________。如圖-3,用細(xì)繩將不銹鋼勺子懸掛起來,使其靜止在水平位置,則勺子懸掛點________(選填“左”或“右”)側(cè)的質(zhì)量較大一些。
【答案】①. 同種電荷相互排斥;②. 光的色散;③. 右。
【解析】[1]同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,圖-1中,用金屬螺釘、錫箔紙和飲料瓶制作的一個驗電器,其工作原理是同種電荷相互排斥。
[2]太陽光通過三棱鏡被分解成各種色光的現(xiàn)象叫光的色散現(xiàn)象。如圖-2,太陽光通過裝滿水的三棱柱形透明牙簽盒時發(fā)生折射,在牙簽盒后面形成一條彩色光帶,這種現(xiàn)象叫做光的色散。
[3]如圖-3,用細(xì)繩將不銹鋼勺子懸掛起來,使其靜止在水平位置,則勺子懸掛點為支點,懸掛點左側(cè)部分的力臂大于懸掛點右側(cè)部分的力臂,根據(jù)杠桿的平衡條件,勺子懸掛點右側(cè)部分的重力較大,故勺子懸掛點右側(cè)的質(zhì)量較大一些。
13.【結(jié)合生活實際】(2024·四川成都)如圖甲,小孟利用一面小鏡子隔墻看到院里的小貓要偷吃魚。如圖乙所示,AO表示來自小貓的入射光線,O點為入射點,B點為小孟眼睛所在位置。請在圖乙中完成作圖:①畫出反射光線OB;②根據(jù)光的反射定律畫出鏡面。(鏡面用表示,保留作圖痕跡)
【解析】由于人眼看到的光是從入射點反射過來的,所以連接OB為反射光線,由光的反射規(guī)律可知,反射角等于入射角,所以做∠AOB的角平分線,即為法線,由于法線垂直于鏡面,所以過O點做法線的垂線,即為鏡面。
14.(2024·江蘇連云港)如圖所示,一束光從空氣斜射向水面,請畫出這條入射光線的折射光線。
【解析】根據(jù)光的折射規(guī)律,折射光線和入射光線、法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),光從空氣中斜射入水中,折射角小于入射角。
15.(2024·河南)如圖甲,在探究光的反射規(guī)律的實驗中,把平面鏡放在水平桌面上,紙板ENF豎直立在鏡面上,ON垂直于鏡面。
(1)讓一束光貼著紙板沿多個角度射到O點,在紙板上記錄每次的光路。記錄時,為了區(qū)分每次的光路,可采用的方法是 。
(2)取下紙板,用量角器測量每次的入射角和 ,并記錄下來。
(3)在圖甲實驗的基礎(chǔ)上,以O(shè)N為軸,把紙板NOF向后折,在紙板上看不到反射光,如圖乙所示,這表明:在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線在 。小明想:當(dāng)紙板折到圖乙位置時,反射光還存在嗎?請設(shè)計一種驗證方法: 。
【答案】換用不同顏色的筆記錄每次光的路徑;反射角;同一平面內(nèi);用噴霧器在紙板右側(cè)噴水霧,觀察反射光線是否存在。
【解析】(1)[1]記錄時,為了區(qū)分每次的光路,可以換用不同顏色的筆記錄每次光的入射和反射路徑。
(2)[2]為比較反射角和入射角的大小關(guān)系,應(yīng)該用量角器測量每次的入射角和反射角,并記錄。
(3)[3]由題意得,當(dāng)顯示入射光線、反射光線的紙板在同一平面上時,入射光線、反射光線都能同時看見;當(dāng)把顯示反射光線的紙板NOF向后折,這時在NOF上看不到反射光,說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
[4]用噴霧器在紙板右側(cè)噴水霧,水霧可以顯示出光的傳播路徑,就可以驗證反射光線是否存在。
16.【中考新考法】(2024·黑龍江牡丹江)小江為同學(xué)們表演魔術(shù):如圖甲所示,將一個正面開口的空箱面向同學(xué),箱子的頂部中間有一個豁口。將一個棋子從頂部的豁口放入,從正面看去,棋子竟“不翼而飛”。小丹猜想箱中放置了一塊平面鏡,她找來薄玻璃板、方格紙、筆、刻度尺、兩個完全相同的棋子A和B進(jìn)行探究,如圖乙所示。
(1)將一張方格紙放在水平桌面上,薄玻璃板 放置在方格紙上;
(2)將棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移動,直到看上去它與棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小與棋子的大小 。在方格紙上記下棋子A和B的位置;
(3)移走棋子B,將光屏放到棋子B的位置,在光屏上 (選填“能”或“不能”)直接觀察到棋子A的像;
(4)改變棋子A的位置,重復(fù)步驟(2),發(fā)現(xiàn)棋子A的像與棋子A始終在方格紙的同一條直線上。用刻度尺分別測量它們到薄玻璃板的距離,記錄在表格中。分析數(shù)據(jù)可知,棋子的像與棋子到薄玻璃板的距離 ;
(5)實驗表明,棋子在平面鏡中的像與棋子關(guān)于鏡面 ;
(6)請在圖丙中作出點A在平面鏡中所成的像。
【答案】(1)豎直/垂直;(2)相等; (3)不能;(4)相等;(5)對稱;(6)如圖。
【解析】(1)[1]薄玻璃板相當(dāng)于平面鏡,如果玻璃板與方格紙不垂直,則后面的棋子與前面棋子的像不在同一高度,怎么操作都不會重合,也無法比較像與物的大小,因此為完成實驗,薄玻璃板應(yīng)垂直(豎直)放置在方格紙上。
(2)[2]將棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移動,直到看上去它與棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小與棋子的大小相等,所以用兩個完全相同的棋子A和B就是為了比較像與物大小關(guān)系用的。
(3)[3]移去棋子B,在其原來位置上放置一塊光屏,光屏上不能觀察到棋子A的像,因為平面鏡成的是虛像。
(4)[4]分析表中三組數(shù)據(jù)可以看出每次實驗A到玻璃板的距離都等于B到玻璃板的距離,故可得到結(jié)論:棋子的像與棋子到薄玻璃板的距離相等。
(5)[5]實驗表明,棋子在平面鏡中的像與棋子分居平面鏡兩側(cè)、大小相等、到平面鏡的距離相等,故棋子在平面鏡中的像與棋子關(guān)于鏡面對稱。
(6)[6]過A作平面鏡的垂線,在該垂線上找到平面鏡另一側(cè)到平面鏡的距離與A到平面鏡距離相等的點,即為點A在平面鏡中所成的像,如下圖:
1.【結(jié)合生活實際】位于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)大窩凼的喀斯特洼坑中,建立了500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(),簡稱FAST如圖,綜合性能是著名射電望遠(yuǎn)鏡“阿雷西博”的十倍。截至2018年9月12日,已發(fā)現(xiàn)59顆優(yōu)質(zhì)的脈沖星候選體,其中有44顆已被確認(rèn)為新發(fā)現(xiàn)的脈沖星。“天眼”工程用約25萬平方米的反射面,用于匯聚無線電波、供饋源接收機(jī)接收。關(guān)于FAST說法正確的是( )。
A.反射面相當(dāng)于一個凸面鏡
B.反射面相當(dāng)于一個凹面鏡
C.收集信號體現(xiàn)了對光的會聚作用
D.收集信號體現(xiàn)了對光的發(fā)散作用
【答案】BC。
【解析】被譽(yù)為“中國天眼”的射電望遠(yuǎn)鏡,其形狀相當(dāng)于一個凹面鏡,是利用凹面鏡對光具有會聚作用的特點來會聚光線的,故BC正確、AD錯誤。 故選BC。
2.如圖 1 所示是小明用易拉罐制成的簡易針孔照相機(jī);

(1)使用針孔照相機(jī)時,小孔對著 (選填“明亮”或“較暗”)的物體進(jìn)行觀察,更容易看到物體的像;
(2)小明從實驗室借來用發(fā)光二極管制成的“F”字樣光源,如圖 2 甲所示,將“F”字樣光源、簡易針孔照相機(jī)按圖 2 乙所示位置放好,小明觀察到塑料膜上所成的像是圖丙中的 (填序號),這個像是 (選填“實像”或“虛像”);
(3)保持“F”字樣光源的位置不變,將易拉罐靠近發(fā)光的“F”,小明觀察到塑料膜上所成的像的會 (選填“變大”、“變小”或“不變”);
(4)若只將小圓孔改為三角形小孔,則像的形狀 (選填“改變”或“不變”);
(5)晴天的正午時分,走在青楓公園的樹林里,小明看到陽光透過樹葉的縫隙在地上留下許多大小不同的圓形光斑是 (選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”)的 (選填“像”或“影子”);圓形光斑大小不一原因是樹葉間縫隙到 距離不同(選填“地面”或“太陽”)。
【答案】(1)明亮;(2)②;實像;(3)變大;(4)不變;(5)太陽;像地面。
【解析】(1)使用針孔照相機(jī)時,小孔對著明亮的室外物體進(jìn)行觀察,讓光線通過小孔進(jìn)入筒內(nèi),更容易看到物體的像。
(2)[1][2]物體發(fā)出或反射的光通過小孔后,光沿直線傳播,在小孔后面的光屏上形成倒立的實像,像上下、左右相反,所以觀察到塑料膜上所成的像是②。
(3)小孔成像的像的大小與物距、像距有關(guān),保持“F”字樣光源的位置不變,將易拉罐靠近發(fā)光的“F”,則物距減小,像距不變,所以觀察到塑料膜上所成的像變大。
(4)小孔成像現(xiàn)象中,所成的像與物體形狀相同,與孔的形狀無關(guān),若只將小圓孔改為三角形小孔,則像的形狀不變。
(5)[1][2]樹葉的縫隙其實就是一個小孔,太陽光透過樹葉的縫隙,就是太陽光穿過小孔,是小孔成像現(xiàn)象,所以圓形光斑是太陽的實像。
[3]由于小孔成像中成的像的大小與物距、像距大小有關(guān),所以圓形光斑大小不一原因是樹葉間縫隙到地面距離不同。
3.【結(jié)合生活實際】閱讀短文,回答問題。
光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。我們將激光筆發(fā)出的光束射向盛水的燒杯,是看不見水中的光路的;但當(dāng)向水中加入一些牛奶或者豆?jié){時,奇跡出現(xiàn)了,我們看見了水中光的通路(圖甲),這個現(xiàn)象是英國科學(xué)家丁達(dá)爾于1869年最先發(fā)現(xiàn)的,所以被稱為丁達(dá)爾效應(yīng)。
為什么會發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)呢?原來,像稀牛奶、稀豆?jié){、云、煙、霧這些物體,都是由好幾種物質(zhì)混合形成的,膠體中有許多物質(zhì)微粒。當(dāng)光穿過膠體,碰到這些微粒時,就會以微粒為中心向四面八方發(fā)出一些光,這就是光的散射。正因為光通過膠體發(fā)生了光的散射,有一些光進(jìn)入我們的眼里,就象光的反射會使平面鏡成像一樣。生活中的丁達(dá)爾效應(yīng)是很多的,如我們看見的森林中的光線(圖乙)。
(1)老師利用激光演示光在水中沿直線傳播時,大家是看不見水中的光路的,向水中加入幾滴牛奶,杯中的物體成為 體,能使光發(fā)生 (選填“反射”、“折射”或“散射”),大家就能看見液體中的光路了;
(2)樹蔭下的光斑是由光的 形成的;
(3)小明同學(xué)想研究光在空氣中的傳播情況,但他卻觀察不到激光筆發(fā)出的光在空氣中的情況,請你為他想出一種辦法 。
【答案】膠;散射;直線傳播;在光的傳播路徑上噴一些煙霧。
【解析】(1)[1][2]由題意可知,當(dāng)光穿過膠體,碰到膠體微粒時,就會以微粒為中心向四面八方發(fā)出一些光,這就是光的散射;向水中加入幾滴牛奶,杯中的物體成為膠體,能使光發(fā)生散射。
(2)[3]樹蔭下的光斑是太陽經(jīng)過縫隙在地面上成的像,小孔成像是光沿直線傳播形成的。
(3)[4]由于空氣中沒有是光線散射的微粒,使激光小手電的光不能觀察到,可以在光的傳播路徑上噴一些煙霧,使光發(fā)生散射,這樣便可清晰地觀察到了。
4.【結(jié)合生活實際】(2024·湖北·一模)為了避免駕駛員低頭觀看儀表信息而造成交通事故,車內(nèi)安裝了如圖甲所示的汽車平視顯示系統(tǒng)(簡稱HUD),可將水平顯示器上重要行車數(shù)據(jù)通過前擋風(fēng)玻璃(看作平面鏡)呈現(xiàn)在司機(jī)正前方,方便司機(jī)查看。請在圖乙中畫出顯示器AB在擋風(fēng)玻璃中所成的像 。若駕駛員看到的像過高,可將顯示器沿水平方向 (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)擋風(fēng)玻璃,移動之后所成像的大小 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】如圖;靠近;不變。
【解析】[1]平面鏡成像的特點是:像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直,即像物關(guān)于平面鏡對稱,分別作出物體AB端點A、B關(guān)于平面鏡的對稱點、,用虛線連接、即為AB在平面鏡中的像。如圖所示:
[2][3]因為像到平面鏡的距離隨著物體到鏡面的距離減小而減小,當(dāng)發(fā)現(xiàn)擋風(fēng)玻璃所成的像過高,不便于觀察,這時就需要將顯示器沿水平方向靠近擋風(fēng)玻璃;如果移動顯示器后,物體不變,物體的像和物體大小相等,所以像的大小不變。
5.【中考新考法】(2024·廣東廣州·一模)攝影愛好者用“鏡像拍攝”的方法給布達(dá)拉宮拍照。首先在布達(dá)拉宮廣場水平地面上倒水形成小水灘,照相機(jī)鏡頭盡量靠近小水灘拍攝,即可拍出布達(dá)拉宮的倒影照片,如圖所示。查閱資料可知:布達(dá)拉宮海拔高度約為3700m,若布達(dá)拉宮廣場上的旗桿高度為28m,旗桿頂端為O點。
(1)①圖中,O點到它通過水面所成的像的距離為 m(選填以下對應(yīng)的字母);
A.28m B.56m C.3728m D.3756m
②圖中,O點的像是 像(選填“實”或“虛”);
(2)在下圖中,畫出O點在水面中所成的像,并以P點代表相機(jī)的鏡頭,畫出從O點出發(fā)的光線經(jīng)水面反射后抵達(dá)P點的光路圖。
【答案】B;虛;如圖。
【解析】(1)①[1]布達(dá)拉宮廣場上的旗桿高度為28m,旗桿頂端為O點,①圖中,O點到它通過水的距離為28m,O點的像到水面的距離也是28m,O點到它通過水面所成的像的距離為
故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。
②[2]圖中,O點通過水面成的像是平面鏡成像,是光的反射形成的,O點的像是虛像。
(2)[3]把鏡面向右延長,做O點關(guān)于鏡面的對稱點,連接,交鏡面與A點,AP為反射進(jìn)入相機(jī)的光線,連接OA為入射光線,如圖
6.【結(jié)合生活實際】閱讀短文,回答問題
汽車中的光現(xiàn)象
汽車抬頭顯示(如圖甲)又叫汽車平視顯示系統(tǒng)(HeadUpDisplay),簡稱HUD.HUD是為了高速行駛的車輛而研發(fā),在高速行駛時,如果駕駛員低頭觀看儀表信息,在前方遇有緊急情況就有可能因來不及采取有效措施而造成事故,HUD是利用平面鏡成像原理(如圖乙),將顯示器上的重要行車數(shù)據(jù)通過前擋風(fēng)玻璃投射在正前方,駕駛員透過擋風(fēng)玻璃往前方看的時候,能夠輕易的將車外的景象與車輛信息通過擋風(fēng)玻璃所成的像融合在一起。駕駛員不必低頭,就可以看到車輛信息,如車速、油耗、導(dǎo)航等,從而避免分散對前方道路的注意力。同時駕駛員不必在觀察遠(yuǎn)方的道路和近處的儀表之間調(diào)節(jié)眼睛,可避免眼睛疲勞,確保駕駛舒適安全。
(1)擋風(fēng)玻璃所成的儀表盤的像是光的 現(xiàn)象形成的,該像是 (選填“實”或“虛”像);
(2)HUD有一個技術(shù)難題,即擋風(fēng)玻璃所成的像易產(chǎn)生重影,影響使用效果,重影產(chǎn)生的原因是擋風(fēng)玻璃有一定的 (選填“厚度”、“透明度”);
(3)已知某車輛HUD顯示器水平放置在中控臺上,通過擋風(fēng)玻璃成垂直于水平面的像,則擋風(fēng)玻璃與水平面夾角為 。
(4)某駕駛員發(fā)現(xiàn)擋風(fēng)玻璃所成的像過低,不便于觀察,這時就需要將顯示器沿水平方向 (選填“遠(yuǎn)離”、“靠近”)擋風(fēng)玻璃。如果成像不清晰,可以 (選填“增強(qiáng)”或“減弱”)顯示器亮度,改善成像效果。
(5)為了使擋風(fēng)玻璃所成的像離人眼距離達(dá)2米以上,甚至更遠(yuǎn),以便避免觀察數(shù)據(jù)時眼睛的疲勞,下列做法可行的是_________。
A.將顯示器上的字體變大
B.將顯示器安裝在后擋風(fēng)玻璃上
C.讓顯示器上的信息通過多面平面鏡多次成像
【答案】(1)反射;虛;(2)厚度;(3)45°;(4)遠(yuǎn)離;增強(qiáng);(5)C。
【解析】(1)[1][2]擋風(fēng)玻璃所成的儀表盤的像是平面鏡成像現(xiàn)象,是光的反射現(xiàn)象形成的,該像是虛。
(2)HUD有一個技術(shù)難題,即擋風(fēng)玻璃所成的像易產(chǎn)生重影,影響使用效果,重影產(chǎn)生的原因是擋風(fēng)玻璃有一定的厚度,玻璃板前后兩面都能成像,兩個像沒有重疊在一起。
(3)已知某車輛HUD顯示器水平放置在中控臺上,通過擋風(fēng)玻璃成垂直于水平面的像,由像與物體關(guān)于平面鏡對稱得,擋風(fēng)玻璃與水平面夾角為45°。
(4)[1]某駕駛員發(fā)現(xiàn)擋風(fēng)玻璃所成的像過低,不便于觀察,由像與物體關(guān)于平面鏡對稱得,這時就需要將顯示器沿水平方向遠(yuǎn)離擋風(fēng)玻璃。
[2]如果成像不清晰,可以增強(qiáng)顯示器亮度,使更多的光線成像,改善成像效果。
(5)為了使擋風(fēng)玻璃所成的像離人眼距離達(dá)2米以上,甚至更遠(yuǎn),以便避免觀察數(shù)據(jù)時眼睛的疲勞,由像與物體關(guān)于平面鏡對稱得,可以讓顯示器上的信息通過多面平面鏡多次成像,故AB不符合題意,C符合題意。故選C。
實驗序號
入射角
反射角

30°
30°

45°
45°

60°
60°
序號
1
2
3
入射角α/°
22

40
折射角γ/°
30
45
60
序號
1
2
3
入射角α/°
30
45
60
折射角γ/°
22
32
40
紅色小球A
白色小球B
綠色小球C
黑色小球D
藍(lán)色小球E
紅光
綠光
藍(lán)光
方案
照射光源
的顏色
背景板
的顏色
疊加光源
的顏色







藍(lán)





藍(lán)


實驗次數(shù)
A棋子到薄玻璃板的距離/cm
B棋子的像到薄玻璃板的距離/cm
1
5.00
5.00
2
6.50
6.50
3
10.00
10.00

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