5年（2021-2025）河南中考物理真题分类汇编专题04 光现象（解析版）

专题04光现象1．（2025•河南中考）【创新题型】如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。（1）为了便于观察实验现象，应选择在较暗（填“亮”或“暗”）的环境中进行实验。（2）实验时，将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼在玻璃板的前面（填“前面”或“后面”）观察，直至蜡烛B和A的像完全重合，这说明像和物的大小相等。（3）在纸上分别标记蜡烛A和像的位置，用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离，通过分析初步得出结论。解：（1）为使成像清晰，便于观察实验现象，应选择在较的环境中进行实验。（2）平面镜成像属于光的反射，实验时，将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼在玻璃板的前面观察，直至蜡烛B和A的像完全重合，可知B和A的像大小相等，这说明像和物的大小相等。（3）本实验要研究像与物到镜面的距离关系，在纸上分别标记蜡烛A和像的位置，用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离，通过分析初步得出结论。答案：（1）暗；（2）前面；大小；（3）玻璃板。2．（2024•河南中考）如图，观光水池中，一束红光沿AO方向从水射入空气，折射光线为OA′。若另一束红光沿BO方向从水射入空气，请大致画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。解：入射光线AO和BO，BO入射角小，所以BO的折射光线OB′的折射角也较小，OB′应画在OA′和法线之间，如图所示：3．（2024•河南中考）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，可采用的方法是用不同颜色的笔画线将其描画下来。（2）取下纸板，用量角器测量每次的入射角和反射角，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、入射光线和法线在同一平面内。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：在纸板F的前方喷烟雾，看能否观察到反射光线。解：（1）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，方法可以是：用不同颜色的笔画线将其描画下来；（2）取下纸板后，应用量角器分别测量入射角和对应的反射角并记录在表格中，通过分析可知反射角等于入射角；（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向前折或向后折，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；当纸板折到图乙位置时，为了验证反射光是否还存在，可以采用的方法为：在纸板F的前方喷烟雾（烟雾会对光发生漫反射，能呈现光的传播路径），看能否观察到反射光线。答案：（1）用不同颜色的笔画线将其描画下来；（2）反射角；（3）同一平面内；在纸板F的前方喷烟雾，看能否观察到反射光线。4．（2022•河南中考）如图是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像，并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。解：①分别作出头饰中弧线AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接圆弧A′、B′，即为AB在平面镜中的像。如图所示：②连接眼睛C和像点A′，交平面镜于O点，连接AO即入射光线，OC为反射光线。如图所示：5．（2021•河南中考）如图甲为开封铁塔及其倒影的美景。请在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光路图，其中A点表示水中“塔尖”的位置。解：由题可知，A的位置是塔尖通过水面所成的像，平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，据此画出塔尖的位置A'，连接人的眼睛和A，则连线与水面的交点为反射点，据此作出反射光线、入射光线，如图所示：6．（2025•郑州模拟）在“猴子捞月”的经典寓言故事中，一群猴子在井边玩耍时，发现平静的井水面上倒映着一轮明月。请你在图中画出位于A点的猴子看到水中月亮的光路图（B点为空中月亮的位置）。解：过水面作点B的对称点B′，即为月亮在水中的像，连接像点B′与猴子眼睛，交水面于一点O，即为入射点；再画出入射光线和反射光线，由此完成光路图，见下图：7．（2025•洛阳•偃师区模拟）如图，点光源S静置于水平面上，在其右侧有一个不透明的物体，正上方有个足够大的平面镜水平放置，请画出不透明物体右侧能被S照亮的范围，用阴影表示出来（保留作图痕迹）。解：先根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称，作出点光源S的像点S′，连接S′与物体的右上点并延长交地面于点A；连接S与物体的左上点并延长交平面镜于点D，连接S′D并延长交地面于点B，则AB区域为不透明物体右侧能被S照亮的范围，注意补全SC、SD为入射光线，CA、DB为反射光线，如图所示：8．（2025•郑州•中原区模拟）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）。解：过入射点垂直反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射，而且最后的反射光线与原入射光线平行，法线用要用虚线，如图：9．（2025•洛阳•涧西区模拟）小明到西苑公园游玩，看到空中飞翔的小鸟和鱼儿像是同在水里游动似的，简化图如图所示。假设A点为空中的小鸟，B点为水中的鱼，小明看到水中“小鸟”与“鱼”恰好重合，请画出对应的光路图。解：（1）画出小鸟关于水面的对称点A′，即为小鸟的像位置。连接A′与眼睛C，与水面交于点O，连接AO即为入射光线，OC为反射光线；（2）看到水中的鱼与飞在天空中的小鸟在水中的像重合，说明小鸟和小鱼处光线的入射点都在O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，人眼逆着折射光线看上去，看到了水中的鱼与飞在天空中的小鸟在一条直线上。如图所示：10．（2025•南阳•西峡县模拟）根据图中的折射光线，作出入射光线的大致位置，同时作出反射光线。解：当光由空气斜射入水中时，入射角大于折射角，据此在法线左侧的空气中作出入射光线；因反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，据此在法线右侧的空气中作出反射光线，如图所示：11．（2025•郑州模拟）如图所示，在水面下E处的潜水员看到岸上的路灯位于A处，请找出路灯的大致位置B，并画出光路图。解：光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，潜水员在水下逆着光的传播方向看到路灯B的像A会比路灯B本身偏高一点；连接眼睛处的E点与点A，EA与界面的交点即为入射点O，过点O画出法线，OE就是折射光线，连接BO，BO就是入射光线，即可完成水下E处的人看到路灯B的光路图，如图所示：12．（2025•新乡•牧野区二模）甲图是我国敦煌的塔式光热电站，它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成，每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。解：先通过平面镜作出发光点S的对称点S′，即为S的像；连接S′A交平面镜于点O，连接SO即为入射光线，OA为反射光线；如图所示：13．（2025•新乡模拟）三门峡市被誉为“天鹅之城”。如图甲所示，天鹅在水面上游弋，与水中的倒影相映成趣，若图乙中A点为人们看到的天鹅的嘴在水中的倒影，请在图乙中画出光从天鹅的嘴经水面反射进入人眼的光路图。解：由题可知，A的位置是天鹅的嘴通过水面所成的像，平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，据此画出天鹅的嘴的位置A'，连接人的眼睛和A，则连线与水面的交点为反射点（入射点）O，连接A′O为入射光线、连接O和眼睛可得反射光线，如图所示：14．（2025•郑州二模）如图，一束光射入盛水的杯中，在杯底A处形成光斑。保持入射光的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到光斑移动到B点，请作出后来的折射光线及水面位置（水面用“—”表示）。解：水面始终水平，入射光线位置不变，入射角是相同的，折射角大小也相同，两条折射光线是相互平行的，过点B作平行于过A点的折射光线的光线，与入射光线交于点O，过点O作与原水面平行的直线，即为水面的位置，如下图所示：15．（2025•焦作二模）国家大剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳，如图甲所示。请在图乙中画出大剧院上面的一点A点经水面反射后，射入我们眼睛所在的B点的一条光线的光路。解：作A点关于水面的对称点A′，即为A点在平面镜中的像，连接A′和眼睛与水面交于一点，即为入射点O（反射点），连接A与入射点O就得到入射光线，如下图所示：

16．（2025•郑州•金水区二模）汽车抬头显示功能是将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在驾驶员正前方，从而避免驾驶员因低头而分散对前方道路的注意，如图甲所示；请在图乙中作出人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A'的光路图。解：先通过平面镜作出发光点A的对称点A′，即为A的像；连接A′B交平面镜于点O，O为入射点，连接AO即为入射光线，OB为反射光线；如图所示：17．（2025•洛阳三模）如图所示、小洛在鞋店试穿自己买的新鞋，请完成她通过试鞋镜观察自己鞋后跟A点时的光路图。解：先作脚后跟A点关于镜面的对称点A′，即为A点的像点；再连接像点和眼睛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。18．（2025•新乡模拟）图甲是小明探究光的反射定律时的实验情景。（1）选用表面较粗糙的纸板进行实验，便于从各个方向看清光的传播路径，原因是使光在纸板上发生漫反射。（2）实验时，小明让一束光贴着纸板从多个角度射到O点，并在纸板上记录每次实验的光路。记录时，为了区分这些光路，可采用的方法是用不同颜色的笔画线将其描画下来。（3）小明在实验中记录的数据如下表所示。通过表中数据可以得出结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。实验次数1234入射角70°55°40°25°反射角70°55°40°25°（4）小明进行如图乙所示的三种操作：A.将纸板的右半部分向后翻折B.将纸板与入射光一起以ON为轴旋转C.将纸板与入射光一起以AB为轴向后倾倒仍可以在纸板上看到反射光的是B（填字母）。解：（1）在“探究光的反射规律”实验中，应选择表面粗糙的纸板，使光在其表面发生漫反射，这样实验者从不同的方向都能看清实验的情景；（2）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，方法是：可用笔在纸板上沿着光路将其描画下来；（3）通过表格数据分析可知：反射角等于入射角；（4）A．如图A若将纸板BCON向后折，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，但此时反射光线与纸板BCON不在同一平面内，向后折不同角度不能在纸板上观察到反射光，故A不符合题意；B．如图B所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转，反射光线、入射光线和法线仍与纸板在同一平面上，则在纸板上可以观察到反射光，故B符合题意；C．如图C所示，将纸板与入射光束一起以AB为轴向后倾倒，法线不在纸板的平面内，则反射光线不在纸板平面内，反射光线还在，但在纸板上观察不到反射光，故C不符合题意。答案：（1）使光在纸板上发生漫反射；（2）用不同颜色的笔画线将其描画下来；（3）反射角等于入射角；（4）B。19．（2025•驻马店模拟）小南同学在博物馆看到一面精美的唐代海兽葡萄镜，其背面纹饰繁复精美，他不禁好奇：这古老的铜镜成像和我们现在用的平面镜成像原理相同吗？带着这份好奇，小南开展了如下探究实验。他找来一块透明薄玻璃板、两个完全相同的棋子A和B、一把刻度尺、一张白纸、铅笔等器材，准备探究平面镜成像特点。（1）实验时，小南将白纸平铺在水平桌面上，把玻璃板垂直架在白纸上，在玻璃板前放置棋子A，在玻璃板后移动棋子B，直到从玻璃板前不同角度看去，棋子B都与A的像完全重合，此时棋子B的位置即为棋子A像的位置，这是利用了等效替代法来确定像的位置。（2）小南用刻度尺测量棋子A到玻璃板的距离和棋子B到玻璃板的距离，多次改变棋子A的位置，重复上述实验，记录数据如表：实验次数棋子A到玻璃板距离/cm棋子B到玻璃板距离/cm15.05.028.08.0310.010.0分析表格数据，可得出结论：平面镜成的像与物到镜面的距离相等。（3）小南拿走棋子B，在其位置放置一块光屏，直接观察光屏，发现光屏上不能承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。（4）小南结合博物馆看到的铜镜认为古代铜镜成像和现代平面镜成像本质相同的，其原因是都属于光的反射成的虚像。解：（1）在玻璃板前放置棋子A，在玻璃板后移动棋子B，直到从玻璃板前不同角度看去，棋子B都与A的像完全重合，此时棋子B的位置即为棋子A像的位置，这是利用了等效替代法来确定像的位置。（2）分析表格数据有5.0cm＝5.0cm；8.0cm＝8.0cm；10.0cm＝10.0cm可得出结论：平面镜成的像与物到镜面的距离相等。（3）虚像不能成在光屏上，小南拿走棋子B，在其位置放置一块光屏，直接观察光屏，发现光屏上不能承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。（4）古代铜镜成像也属于平面镜成像，小南结合博物馆看到的铜镜认为古代铜镜成像和现代平面镜成像本质相同的，其原因是都属于光的反射成的虚像。答案：（1）等效替代；平面镜成的像与物到镜面的距离相等；（3）虚；（4）都属于光的反射成的虚像。20．（2025•南阳•西峡县模拟）如图所示，这是小冬学习小组所用的“探究平面镜成像的特点”实验装置。（1）器材选择：应选择厚度为5mm的能透光的镀膜绿色玻璃板（选填“普通无色玻璃板”或“能透光的镀膜绿色玻璃板”）进行实验，目的是很快确定像的位置，从而减小测量像距的误差。（2）设计的实验步骤：A.在水平桌面上平铺一张A4白纸，并在白纸的中间用直尺画条直线，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜，切记一定要让玻璃板能很好反光成像的一面的下边沿着所画的直线放置。B.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同不点燃（选填“已点燃”或“不点燃”）的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛在镜中的像完全重合，在纸上沿两个蜡烛底部画圈即记下像和物的位置。C.移动点燃的蜡烛，按照上一步的要求进行操作。D.用直线把每次实验中的像和物在纸上的位置连起来，然后用刻度尺分别量出它们到玻璃板的距离，并将数据记录在表格中。E.整理器材，完成实验报告。（3）此实验中用到的两个蜡烛可以别的两个完全相同的物体如“矿泉水的瓶盖”替代吗？并请说出替代的优点？解：（1）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：镀膜增强了对光的反射；（2）如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃；用刻度尺分别测量白纸上的两个位置到直线的距离；（3）“矿泉水的瓶盖”可以替代蜡烛，会更有安全性。答案：（1）能透光的镀膜绿色玻璃板；（2）不点燃；刻度尺；（3）“矿泉水的瓶盖”可以替代蜡烛，会更有安全性。21．（2025•安阳•林州市模拟）军军利用玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺等器材“探究平面镜成像的特点”。军军将玻璃板垂直放在白纸上，如图甲所示：（1）军军选用玻璃板而不是平面镜是因为玻璃板具有透光性，可以观察像的位置。（2）实验中，军军将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前方，然后用未点燃的蜡烛B寻找蜡烛A的像，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，该实验现象说明像与物大小相等。然后他将一张白纸放在蜡烛B的位置，直接观察白纸，但是在白纸上没有看到蜡烛A的像，该实验说明平面镜所成的像为虚像（填“实像”或“虚像”）。（3）经过三次实验，白纸上记录了像与物对应的位置，如图乙所示。为了得到像距与物距的大小关系，下一步的实验操作是将对应的像点和物点相连，测出物像到平面镜的距离，进行比较。解：（1）选用玻璃板而不是平面镜是因为玻璃板具有透光性，同时能观察到像的位置；（2）选取两个完全相同的蜡烛，若发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，可比较像与物的大小关系；将一张白纸放在蜡烛B的位置，直接观察白纸，但是在白纸上没有像，说明平面镜成的是虚像；（3）探究物像到平面镜距离关系，应该将对应的像点和物点相连，测出物像到平面镜的距离，进行比较。答案：（1）观察像的位置；（2）像与物大小相等；虚像；（3）将对应的像点和物点相连，测出物像到平面镜的距离，进行比较。22．（2025•郑州二模）小华照镜子时感觉自己离镜子越近，自己在镜中的像越大，由此猜想平面镜成像的大小可能与物体到平面镜的距离有关。于是她进行平面镜成像特点的探究，如图所示。

（1）将点燃的蜡烛A放置在玻璃板MN前，将大小相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板MN后移动，观察蜡烛B与蜡烛A的像能否完全重合，这是为了探究像与物的大小关系。当重合时，蜡烛B所处的位置即为像的位置。（2）改变蜡烛A的位置，重复步骤（1），每次观察蜡烛B与蜡烛A的像都能完全重合，记录下来三组像与物的位置，如图15乙所示，通过测量分析可知平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等。（3）根据以上实验结果，小华认识到原来的猜想是错误的，证据是：每次观察蜡烛B与蜡烛A的像都能完全重合，说明像与物大小相等。解：（1）将大小相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板MN后移动，观察蜡烛B与蜡烛A的像能否完全重合，若能重合，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A像的位置，且说明像与物大小相等，可探究像与物的大小关系；（2）由图乙可知，平面镜成像时，像与物到平面镜的距离大小相等；（3）每次观察蜡烛B与蜡烛A的像都能完全重合，说明像与物大小相等，故小华的观点错误。答案：（1）大小；像；（2）相等；（3）每次观察蜡烛B与蜡烛A的像都能完全重合，说明像与物大小相等。23．（2025•洛阳二模）图甲为“探究平面镜成像特点”的实验情景。（1）玻璃板的其中一面镀有反射膜，请根据图乙中的现象判断：将玻璃板的M（“填M”或“N”）面与白纸上表示平面镜位置的横线重合。（2）点燃蜡烛A，拿一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后移动，发现蜡烛B能够与蜡烛A的像重合，初步得出结论：像与物大小相等。（3）为了探究平面镜成像的虚实情况，你的做法是在蜡烛B的位置放置光屏，直接观察光屏上是否有像。（4）改变蜡烛A的位置重复实验，在白纸上记录像与物的位置如图丙所示。将白纸沿所画直线对折，发现A1和B1、A2和B2、A3和B3基本重合，得出：像与物体关于镜面对称。解：（1）根据图乙可知，像与物关于M面对称，故M面是反射膜，将玻（2）一支蜡烛放在玻璃板前面并点燃，另一支放在玻璃板后面，不需要点燃，发现蜡烛B能够与蜡烛A的像重合，说明像与物大小相等。（3）在蜡烛B的位置放置光屏，直接观察光屏璃板M面与白纸上表示平面镜位置的横线重合。上是否有像，若无像说明平面镜所成像是虚像。（4）将白纸沿所画直线对折，发现A1和B1、A2和B2、A3和B3基本重合，从数学角度可知，像与物关于镜面对称。答案：（1）M；（2）大小相等；（3）在蜡烛B的位置放置光屏，直接观察光屏上是否有像；（4）对称。24．（2025•南阳•唐河县二模）小明利用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”实验，A和B是两支完全相同的蜡烛。（1）实验时，用玻璃板代替平面镜。因玻璃板有透光的特点，能在观察到蜡烛A像的同时，也能观察到像的位置，从而方便找到像的位置。（2）为了探究蜡烛A的像与蜡烛A是否大小相等，实验中把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，然后把未点燃（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B放在玻璃板后不断移动，观察它与蜡烛A的像能否完全重合。（3）多次改变并标注蜡烛A的位置，移动蜡烛B确定并标注像的位置（如图乙所示），请根据小明完成的下列实验数据表格，写出①处数据的名称蜡烛A到玻璃板的距离/cm。实验次数①蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm蜡烛的像与蜡烛的大小关系像的倒正16.56.5相等正244相等正355相等正（4）若实验中没有刻度尺，为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系，可以进行的操作是将白纸沿玻璃板位置对折（写出一种即可）。解：（1