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文档简介
专题02光现象
【跨学科实践】
1.(2024·重庆A卷)下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是()
A.一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的
B.半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因
C.可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源
D.露似珍珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
【答案】B
【解析】A.水中的“夕阳”是由于光的反射所形成的虚像,故A错误;
B.人眼看到不透明物体的颜色是物体所反射的光的颜色,人看江面时,江面相当于不透明
物体,其呈现出红色是江面反射红光所导致的,故B正确;
C.月亮的光是反射太阳发出的光,月亮本身不会发光,因此月亮不是自然界中的光源,故
C错误;
D.露珠特别明亮是因为露珠表面光滑,发生了镜面反射,将大部分光线反射进人眼中,故
D错误。
故选B。
【中考新考法】
2.(2024·山东临沂)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心
后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻
璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同
的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图甲所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性
笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像
完全重合,原因是。
(2)如图乙所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B
与A的像完全重合,这样做既可以,又可以比较像与物体的大小关系.将光屏放
在中性笔B的位置,光屏上(选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应(选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才
能与中性笔A的像完全重合。
【答案】玻璃板的厚度影响确定中性笔A的像的位置不能远离
【解析】(1)[1]中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,由于玻璃板的镀膜面向前,反射面在前,
这样中性笔A的笔尖到镜面的距离为0,由于玻璃有厚度,后面的像成在玻璃内,所以后面
的中性笔B不能与A的像完全重合。
(2)[2][3]实验时让中性笔A离开玻璃板一小段距离,这样中性笔A的像成在玻璃后面,
可以确定中性笔A的像的位置了。因为平面镜成的是虚像,所以光屏放在中性笔B的位置
上,光屏上不能承接到中性笔A的像。
(3)[4]平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B
应远离玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
【结合生活实际】
3.(2024·四川成都)如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙
所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙
中完成作图:①画出反射光线OB;②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,
保留作图痕迹)
【答案】
【解析】由于人眼看到的光是从入射点反射过来的,所以连接OB为反射光线,由光的反射
规律可知,反射角等于入射角,所以做∠AOB的角平分线,即为法线,由于法线垂直于镜
面,所以过O点做法线的垂线,即为镜面
【新科技新情境】
4.(2024·四川泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相
互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画
出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【解析】先过第一次入射点垂直镜面作出法线,再根据反射角等于入射角画出反射光线;反
射光线到达第二个反射面,同理先作法线,再作反射光线,注意第二次反射的反射光线与第
一次反射的入射光线平行
考点1光的直线传播
1.(2024·湖南)《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示,墙上手影形成的原因
是()
A.光的直线传播B.光的反射
C.光的折射D.光的色散
【答案】A
【解析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,沿直线传播的光被手挡住,墙上黑暗区域
就是手的影子。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2024·山东临沂)2023年11月19日,2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现
象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是()
A.林中树影B.水中倒影
C.镜中汽车D.空中彩虹
【答案】A
【解析】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播现象;
A.林中的树影是树挡住光线,在树后形成的暗影区,是光的直线传播现象,故A符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像,水面相当于平面镜,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.观后镜中的汽车是凸面镜成像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.空中的彩虹是光的色散现成的,其实质是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
3.(2024·四川南充)川北皮影,又称“影子戏”或“灯影戏”,是一项具有丰富历史和深厚文
化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者(拦门匠)操作的人物或物
件表演的影投射到屏幕上,如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是()
A.①图:海市蜃楼B.②图:南充清辉阁倒影
C.③图:手影游戏D.④图:鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方
【答案】C
【解析】皮影戏是光源发出的光射到不透明的道具上,在其背后形成的影子落到屏幕上形成
的,是光的直线传播形成的;
A.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的,故A不符合题意;
B.倒影是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上,形成的影子,是光的直线传播形成的,故
C符合题意;
D.由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射,所以鱼的实际位置在看到的“鱼”
的下方,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
4.(2024·四川宜宾)如图是2024年4月9日发生日全食的情景。产生这一现象的原因是
()
A.光的反射B.光的色散
C.光的折射D.光的直线传播
【答案】D
【解析】日全食属于日食的形成,是由于太阳、地球、月亮在同一直线上,月亮在中间挡住
太阳光而形成的,属于光的直线传播。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
考点2光的反射
5.(2024·安徽)下列现象中由于光的反射形成的是()
A.水面倒影B.树下光斑
C.墙上留影D.杯中“折”笔
【答案】A
【解析】A.平静水面上的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.阳光透过密密的树丛在地面上形成一个个圆形的光斑,属于小孔成像现象,这是光的直
线传播形成的,故B不符合题意;
C.墙上留影是由光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.杯中折笔是光由水中斜射入空气中时发生了偏折,由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
6.(2024·江苏连云港)下列事例中属于光的反射现象的是()
A.雨后天空中出现的彩虹B.建筑物在平静水面下形成的倒影
C.插入水中的筷子看起来“弯折”D.太阳光通过三棱镜后被分解成各种色光
【答案】B
【解析】A.雨后天空中出现的彩虹这是光的色散现象,是由光的折射形成的,故A
不符合题意;
B.平静水面上建筑物的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符
合题意;
C.插入水中的筷子看起来弯折,是由于光从水中斜射入空气中时,发生折射造成
的,故C不符合题意;
D.太阳光通过三棱镜后,被分解成各种色光,这是光的色散现象,是由光的折射
形成的,故D不符合题意。
故选B。
7.(2024·四川南充)2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天
能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像
装置,如图乙所示,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小(保留作图
痕迹)。
【答案】
【解析】先画出法线,反射角是反射光线与法线的夹角,则反射角为
905337
反射角等于入射角,所以入射角是37°,根据反射角等于入射角,在法线的左侧画出入射光
线
8.(2024·云南)如图所示,一束光经平面镜发生反射,请画出反射光线。
【答案】
【解析】先过入射点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线右侧中作出
反射光线
9.(2024·河南)如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板
ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区
分每次的光路,可采用的方法是。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如
图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在。小明想:当纸板
折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:。
【答案】换用不同颜色的笔记录每次光的路径反射角同一平面内用喷
雾器在纸板右侧喷水雾,观察反射光线是否存在
【解析】(1)[1]记录时,为了区分每次的光路,可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射
和反射路径。
(2)[2]为比较反射角和入射角的大小关系,应该用量角器测量每次的入射角和反射角,并
记录。
(3)[3]由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光
线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向后折,这时在NOF上看不到反射光,说
明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]用喷雾器在纸板右侧喷水雾,水雾可以显示出光的传播路径,就可以验证反射光线是否
存在。
10.(2024·福建)探究光的反射定律,实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O
点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表。
序号入射光线相对法线的位置反射光线相对法线的位置入射角i反射角r
1左右30°30°
2左右45°45°
3左右60°60°
4右左60°60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏上发生反射;
(2)分析表中数据得出结论:①反射光线、入射光线分别位于法线;
②反射角入射角;
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图,
根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿时针方向旋转,使反射光线射
向吸热塔。
【答案】漫两侧等于逆
【解析】(1)[1]因为光在光屏上发生漫反射,所以能从不同方向观察到光的传播路径。
(2)①[2]分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置,总是左右相反
的,所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。
②[3]分析表格中多组入射角i和反射角r,他们的大小相等,所以反射角等于入射角。
(3)[4]根据图2可知,此时上午某时刻的光路图,说明太阳要逆时针方向运动,入射角变
小,反射角也要变小,为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转。
考点3平面镜成像
11.(2024·陕西)中国古诗词不仅文字优美、意境高远,还蕴含着丰富的科学知识。下列四
幅图与诗句“掬水月在手,弄花香满衣”涉及的光现象相同的是()
A.日晷计时B.楼台倒影
C.筷子弯折D.林间光斑
【答案】B
【解析】“掬水月在手,弄花香满衣”中月在手是平面镜成像,是由光的反射形成的。
A.日晷计时,是利用光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.楼台倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B符合题意;
C.筷子弯折,是光从水中斜射入空气中时,发生折射形成的,故C不符合题意;
D.林间光斑,是光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
12.(2024·江苏连云港)小明身高1.7m,距离平面镜3m,他在平面镜中的像高是
m,像到平面镜的距离是m。当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小
(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】1.73不变
【解析】[1]面镜成像时,像与物体的大小相等,小明身高1.7m,则他在平面镜中的像高也
是1.7m。
[2]像与物体到平面镜的距离相等,小明距离平面镜3m,则像到平面镜的距离也是3m。
[3]平面镜成像时,像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关,所以当他向
平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小不变。
13.(2024·四川成都)夜幕降临,横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜
色让人陶然而醉,正所谓“锦江灯月遥相近,烟火市井三千年”。如图,水中“灯影”是由于光
的形成的;若锦江水面上涨,水中“灯影”到水面的距离变。
【答案】反射小
【解析】[1]水中“灯影”是平面镜成像现象,是因为光照射到水面上发生光的反射形成的。
[2]若锦江水面上涨,则灯距离水面的距离减小,即物距减小,由平面镜成像规律可知,像
距等于物距,所以像距变小,故水中“灯影”到水面的距离变小。
14.(2024·重庆A卷)按要求完成下列作图。在答图中画出烛焰顶部A点在平面镜MN中
的像A′。
【答案】
【解析】平面镜成的像与物关于平面镜对称,作A点关于平面镜的对称点即为A点在平面
镜MN中的像A′
15.(2024·上海)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′.
【答案】
【解析】平面镜成像的特点:平面镜所成的像与物体大小相等,像到平面镜的距离等于物体
到平面镜的距离,像与物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像是虚像;故作图时分别过
AB作MN的垂线,标出等距离对称的A’B’,因像是虚像,故连接A’B’时用虚线
16.(2024·山西)小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点呢?为此他进行了
实验探究。
实验思路:
(1)探究平面镜成像的特点,关键是要确定像的位置和大小;
(2)可选用作为平面镜观察像,先将点燃的蜡烛置于镜前,再用一支外形相
同未点燃的蜡烛在镜后移动,通过是否与像重合来确定像的位置和大小,进而得到平面镜成
像的特点;
实验过程:
(3)按照实验思路进行操作,观察蜡烛与像完全重合后,在纸上分别标记平面镜、蜡烛和
像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的,记录在表格中。试着用光屏承接平面
镜后面的像,观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像;
(4)换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的
是;
实验结论:
(5)平面镜所成的像为(选填“实”或“虚”)像,像与物体关于镜面对称。
【答案】玻璃板距离使结论具有普遍性虚
【解析】(2)[1]实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧,既能看到蜡烛A
的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定像的位置。
(3)[2]为了探究平面镜成像时,像与物到镜面的距离的关系,因此当蜡烛与像完全重合后,
在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的距离。
(4)[3]实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作,其目的是为了避免
单次试验结果造成的偶然性,使用多次实验让结论具有普遍性。
(5)[4]由上述实验过程可知,将光屏放到像的位置,如果透过玻璃板观察,有可能会把蜡
烛的像误认为在光屏上成像,因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像,从而确定平面镜
成的是虚像。
17.(2024·湖南)小明在探究“平面镜成像的特点”时,有以下操作:
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水平桌面上,并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置,
沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表的位置;
(2)如图乙所示,此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方
向移动到某一位置,蜡烛2应向玻璃板方向移动,才能与蜡烛1的像再次重合;
(3)三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系
时,用直线连接图丙中物点A与像点,完成三次连线后找到了规律。
【答案】平面镜远离B
【解析】(1)[1]沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)[2]平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称,所以蜡烛1向远离玻璃板方向
移动时,蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。
(3)[3]像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直,物点A对应的像点应该为B,所以
应该用直线连接图丙中物点A与像点B。
18.(2024·江西)某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时,因教练面向观众授课,爷爷总
是把左右动作做反。在该同学的建议下,爷爷向后转身,面对墙上镜中的电视画面学习,有
效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理,他利用如图所示的装置分享“探究平面镜
成像特点”的实验过程。
【证据】
(1)将方格纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板作为平面镜放置在方格纸上。
(2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处,取另一枚棋子在镜后移动,直到它与物的像完全
重合,从而确定像的位置,记录此时像与物到镜面的格数。
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系,判断像与物到
镜面的关系。
(4)请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格(表一):
(5)下图为两枚叠放的棋子,将其放在镜前,取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置,
直到与镜前棋子的像完全重合,记录此时镜前与镜后棋子的数量。
(6)改变叠放的棋子数量,进行多次实验,记录结果如表二:
表二
实验次数平面镜前棋子的数量/枚平面镜后棋子的数量/枚
122
233
344
【解释】
(1)根据表二,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量,且与镜前棋子的像完全
重合,可得结论:像与物的大小相等。
(2)借助方格纸可发现,像和物的连线与镜面。
【交流】分享完上述实验过程后,根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学与爷爷面对面
玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起手。
通过实验和游戏,爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
【答案】垂直距离见解析相等垂直右
【解析】(1)[1]“探究平面镜成像特点”的实验过程中,为了便于测量物距和像距,用镀膜玻
璃板作为平面镜垂直放置在方格纸上。
(3)[2]实验中改变物到镜面的格数,进行多次实验,像与物到镜面的格数关系,判断像与
物到镜面的距离关系。
(4)[3]根据实验要求和过程,设计实验数据的表格(表一)如下表所示
实验次数平面镜前棋子的格数平面镜后棋子的格数
1
2
3
【解释】(1)[4]根据表二中的数据可知,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。
(2)[5]根据方格纸可发现,平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。
【交流】[6]根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像
应举起右手。
19.(2024·重庆B卷)如图所示,利用两根相同的荧光棒来探究平面镜成像的特点。
(1)实验中应选用(选填“薄”或“厚”)玻璃板替代平面镜;
(2)将玻璃板放置在铺有白纸的水平桌面上,在玻璃板前放置荧光棒A,在玻璃板
后面移动另一根荧光棒B,发现B与A的像完全重合,说明像与物的相等。
【答案】薄垂直大小
【解析】(1)[1]实验中,玻璃板的两个面都会成像,这会对实验现象造成一定的干扰,因
此为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板。
(2)[2][3]如图所示,将玻璃板垂直放置在水平白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,
能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛B,用蜡烛B替代蜡烛A的像,
将蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,此现象说明平面镜所成的像
的大小与物体的大小相等。
考点4光的折射
20.(2024·云南)古代的《墨经》对光现象就有了记载。图中的光现象中,由于光的折射形
成的是()
A.小孔成像B.水中倒影
C.筷子“折断D.水杯影子
【答案】C
【解析】A.小孔成像是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.筷子“折断”是光从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射形成的,故C符合题意;
D.水杯影子是光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
21.(2024·上海)有一束光从空气中斜射入平静的水面时,若入射角为60°,则折射角为
()
A.0°B.40°C.60°D.90°
【答案】B
【解析】A.当光垂直入射时,光沿直线传播进入水中,折射角等于0°,故A不符合题意;
BCD.一束光从空气中斜射向平静的水面,入射角为60°,光从空气斜射入水中,折射角小
于入射角
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