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八下科学 2.1 光的反射和平面镜
考点梳理
1.光在均匀介质中直线传播
【知识点的认识】
(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(2)光能在固体、液体、气体中传播。
(3)光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播。
(4)光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
【命题方向】
一般命题从光传播的条件是什么?光在一种介质中传播的图片说明了什么?
【解题方法点拨】
解题时要注意光传播的条件,这是解题的关键。“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。例如:地球周围的大气就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线下时,我们就看见了它,是因为不均匀的大气使光线变弯了。
2.光的反射现象
【知识点的认识】一种光学现象,指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光的反射分为漫反射和镜面反射两类,镜面反射反射面平滑,漫反射反射平面不平整,凹凸不平。镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律。
【命题方向】
给出一些光的现象(光的直线传播、光的反射、光的折射)来判断是否是光的那种现象,属于光的反射,应当属于哪类?镜面反射和漫反射是否遵循反射定律?是命题方向。
【解题方法点拨】
知道光的反射现象的定义及分类,熟记特点。
3.光的反射定律的应用
【知识点的认识】
(1)反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧;
(3)反射角等于入射角。
(4)光在反射时光路是可逆的
【命题方向】
光的反射定律是中考考查的重点内容,从命题形式来看,选择题、作图题、填空题仍然是主要的三种题型,作图题将更加重视与社会、生活的联系和应用。希望在今后的学习中要多观察,勤思考,灵活运用所学知识解决实际问题。
【解题方法点拨】
由入射光线决定反射光线,叙述时要先叙述入射光线如何变化,再叙述反射光线如何变化。发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中。
反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当垂直入射时,入射角等于反射角,皆为0度。
4.镜面反射和漫反射
【知识点的认识】
1、光照射到光滑的表面,在入射光线的另一侧可看到耀眼的亮光,叫镜面反射;
2、光照射到凹凸不平的表面时,会把射来的光向四面八方发射,叫漫反射;
3、眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体,就是因为光在物体表面发射漫反射的缘故。
【命题方向】
例1: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.白纸比较暗,它发生了漫反射 B.白纸比较亮,它发生了镜面反射
C.镜子比较暗,它发生了镜面反射 D.镜子比较亮,它发生了镜面反射
分析:镜面反射表面光滑,反射光线方向集中,眼睛只有在某些位置能接收到反射光线,漫反射表面粗糙,反射光线方向散乱,眼睛在各个位置都能接收到反射光线;
人眼感觉物体的亮暗,取决于物体反射的光线进入人眼的多少,进入眼睛的光线多,感觉亮,进入的少,感觉暗。
解答: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;
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,白纸的反射光线进入人眼的较多,人感觉更亮,故C正确。
故选:C。
点评:镜面反射和漫反射不是判断物体亮暗的依据,反射光线进入人眼的多少,才是判断物体亮暗的依据,如果镜面反射的光正好进入人眼,人感觉要比漫反射亮,如果镜面反射的光没有进入人眼,人感觉它是很暗的,不如漫反射亮。
例2:如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面发生光的折射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
分析:反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
解答:A、由图可知,光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,故A错误;
B、由图可知,光射到干燥的沥青路上容易发生漫反射,反射光线射向四面八方,不是折射,故B错误;
C、由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线还是平行射出,很少的反射光线进入驾驶员眼睛,所以对面无车时。驾驶员看潮湿的路面更暗,故C正确;
D、照射到干燥路面上的光发生漫反射,漫反射也遵守光的反射定律,故D错误。
故选:C。
点评:判断物体亮暗的依据并不是镜面反射和漫反射,而是进入人眼光线的多少,进入眼睛的光线多感觉亮,进入眼睛的光线少感觉暗。
【解题方法点拨】
可以从定义区分镜面反射和漫反射,也可以从生活经验在某些角度看出现特别亮和刺眼来区别漫反射和镜面反射。
5.平面镜成像的相关作图
【知识点的认识】
作图的方法:(1)利用平面镜成像的特点(2)利用高度反射(3)利用光路的可逆性
【命题方向】
光的反射、平面镜成像的作图题,是中考的考查重点
【解题方法点拨】
(1)画光线:利用反射规律,根据入射光线画反射光线或根据反射光线确定入射光线是基础性题目.
(2)作物体的像:根据平面镜成像的规律
(3)确定反射面或平面镜:利用光的反射规律和光线关系确定反射面,以及平面镜成像的图例中,确定平面镜的位置.
(4)确定光源或物体位置:平面镜成像的原理是光的反射,可以根据这个原理在平面镜和反射光路中确定光源或物体的位置.
作图时要注意:a、发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点
b、发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面
c、平面镜后面的所有线都是用虚线画
d、法线用虚线一般标垂直
e、光线别忘加箭头.
6.平面镜的应用
【知识点的认识】
平面镜的应用
1.利用平面镜成像(穿衣镜)
2.改变光路(海底潜望镜)
3.扩大视野空间(商店装饰)
平面镜在生活中有广泛的应用,例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜.
【命题方向】
利用平面镜的特点来解释生活中光的现象,常以选择题、实验题的形式考查.
【解题方法点拨】
识记平面镜成像的特点来解题.
7.凸面镜和凹面镜
【知识点的认识】
凸面镜:用球面的外侧作反射面的球面镜叫做凸面镜。凹面镜:反射面为凹面的反射镜。都属于光的反射。
凸面镜与凹透镜的区别:
一。结构不同
凸面镜是由两面磨成球面的透明镜体组成
凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成
二。对光线的作用不同
凸面镜主要对光线起发散作用
凹面镜主要对光线起汇聚作用
三。成像性质不同
凸面镜是反射成像 成的像只能是 正立、缩小的虚像。起散光作用
凹面镜是反射成像 成的像可以是:倒立、放大的实像,或倒立、等大的实像,或倒立、缩小的实像,或正立、放大的虚像。(看起来是一样的,实际上不一样:凸透镜实像与物体在异侧,虚像与物体在同侧;凹面镜实像与物体在同一侧,虚像与物体在异侧),起聚光作用
透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线遵守折射定律。
面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线遵守反射定律。
凹面镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。也可把平行光会聚,可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像,主要用扩大视野
【命题方向】
凸面镜和凹面镜的应用是命题的关键,一般以选择、填空的形式出现。应用举例:1、利用凹面镜对光线的会聚作用:太阳灶、台灯、电视卫星天线、雷达。
2.利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光:探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯。
还有太阳能焊接机,医用头灯,反射式望远镜等。
【解题方法点拨】
从定义、结构、作用、性质来分析是解题关键。
8.小孔成像
【知识点认识】
1、小孔成像是由于光的直线传播原理所形成的,所成的像是倒立的实像,放大、缩小或等大都有可能。
2、小孔成像的光路图:
【命题方向】
例:小欢用针孔照相机(即小孔成像实验装置)观察蜡烛的烛焰,若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变,如图所示。则下列分析正确的是( )
A.半透明膜上烛焰的像是正立的
B.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是放大的
C.若向右拉动内筒,半透明膜上烛焰的像将变大
D.若保持小孔和内筒的位置不变,向左平移蜡烛,半透明膜上烛焰的像将变大
分析:光在同种均匀物质中沿直线传播;当光通过小孔时由于光有沿直线传播的特点,在小孔的后方形成一个倒立的像,像的大小既与物体到小孔的距离u有关,又与屏幕到小孔的距离v有关,在小孔成像中由于屏幕到小孔的距离不同,即可成倒立放大的像,也可成倒立缩小的像,但小孔不能太大,否则不能成像。
解答:A、小孔成的像是倒立的,故A错误;
B、若内筒位置不变,只有当半透明膜与小孔之间的距离v大于小孔与烛焰之间的距离u时,半透明膜上烛焰的像才是放大的,故B错误;
C、在烛焰位置不变时,若向右拉动内筒,半透明膜与小孔之间的距离v变大,半透明膜上烛焰的像将变大,故C正确;
D、若保持小孔和内筒的位置不变,向左平移蜡烛,小孔与烛焰之间的距离u变大,半透明膜上烛焰的像将变小,故D错误。
故选:C。
点评:本题考查了光的直线传播,了解一些光的直线传播产生的现象及小孔成像特点即可解决,属于基本内容,比较简单。
【解题方法点拨】
小孔成像依据光的直线传播原理,需要注意的时孔必须要小,所成的像为实像,可能是缩小的、也可能是放大的、也可能是等大的,与物体、小孔和光屏三者的距离有关系。
9.光速
【知识点认识】
光在真空中传播的速度最快,每秒3×105千米,在空气中的传播速度比真快稍小一点,在水中的传播速度约为真空的3/4,在玻璃种传播速度比在水中传播速度更小。
【命题方向】
例:光通过玻璃进入屋子的过程中,速度将( )
A.变小 B.不变
C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
分析:光在真空中的传播速度为3×108m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,光在其他各种介质中的速度都比在空气中的小。
解答:太阳光在玻璃中的传播速度比在空气中的小,在太阳光透过玻璃射进屋的过程中,光先在玻璃中传播,后在空气中传播,传播速度先变小后变大。
故选:C。
点评:知道光在空气中的传播速度、在其它透明介质中的传播速度比在空气中的小是本题的关键。
【解题方法点拨】
知道光在不同介质中的传播传播快慢,其中光在真空中的传播速度需熟练记忆。
八下科学 2.1 光的反射和平面镜浙江各地期中真题
一.光的反射现象(共4小题)
1.(2023春 诸暨市期中)描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
【答案】D
【解答】解:A、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故A错误;
B、长篙在水中的倒影属于平面镜成像,是等大的虚像,不是实像,故B错误;
C、湖面波光粼粼是光的反射形成的,故C错误;
D、看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光,反射什么样的光,就是什么颜色的云彩,故D正确。
故选:D。
2.(2023春 瑞安市期中)小毓同学通过对声和光的学习,总结出如下知识,其中正确的是( )
①早上起床后一打开窗帘,房间立刻就亮了,可见光的传播不需要时间
②光在空气中传播速度比在水中传播速度大,但声音在空气中传播速度比在水中传播速度要小
③小明敲鼓时用力越大,鼓发出声音的响度越大
④河岸上树木在水中的倒影是光的直线传播的结果
⑤纸板划梳齿划得越慢,梳齿振动得越慢,发出的音调越低
⑥夏天乘凉的“树影是由光的直线传播形成的
⑦民间皮影戏的皮影利用了平面镜成像的原理
⑧岸边景色在水中形成的倒影是由光的折射形成的
A.①②③⑦ B.①②③⑧ C.②③⑤⑥ D.②③④⑦
【答案】C
【解答】解:①光的传播速度是3×108m/s,因为光的传播速度很快,一般的距离光传播耗时很短,所以平时人们根本感觉不出来光传播需要时间,实际上光传播是需要时间的,只不过时间短到感觉不出来,因此这种说法错误。
②声音在水里的传播速度是比空气中快,但光在空气中的传播速度是比在水中要快的,光在真空是传播速度是最快的,故这种说法正确。
③小明敲鼓时用力越大,鼓发出声音的响度越大,故这种说法正确。
④河岸上树木在水中的倒影是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射原理,因此这种说法错误。
⑤纸板划梳齿划得越慢,梳齿振动得越慢,频率越小,发出的音调越低,故这种说法正确。
⑥树影是由光的直线传播,光透不过树叶,在树叶的背后形成的一个黑暗的区域就是影子,夏天乘凉的“树影是由光的直线传播形成的,故这种说法正确。
⑦皮影和树影是同样的道理,是光的直线传播形成的,故这种说法错误。
⑧岸边景色在水中形成的倒影是平面镜成像,平面镜成像属于光的反射原理,因此这种说法错误。
综上分析可知,正确的是②③⑤⑥。故选:C。
3.(2023春 瓯海区期中)2023年春节戏曲晚会上,温州市永嘉昆剧团将我国最古老的舞蹈泰顺仕水碇步桥搬上舞台,让碇步的韵律与美感带到了大众眼前,让人如同置身在江南水境中。舞蹈演员在光滑如镜的舞台上形成了清晰的倒影的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】B
【解答】解:舞蹈演员在光滑如镜的舞台上形成了清晰的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
故选:B。
4.(2023春 瑞安市期中)现在很多人开车导航时,会使用HUD(抬头显示)投影模式,将手机置于汽车前挡风玻璃下方,就可以将导航的信息通过前挡风玻璃投影到正前方,小州根据所学知识,绘制如图1所示的原理图,回答下列问题:(假定前挡风玻璃是平面的)
(1)HUD模式时通过前挡风玻璃所成的像是根据 光的反射 原理形成的。
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,手机通过前挡风玻璃所成的像刚好在正前方,则挡风玻璃与水平面夹角为 45 度。
(3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时可以如何调整? 将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃 。
(4)小滨发现手机通过前挡风玻璃所成的像有叠影(如图2),分析其原因可能是 挡风玻璃有一定的厚度,前后两个面反射成像 。
(5)如果HUD模式时导航显示左转如图3,那么在手机上显示应该是下列 A 选项。
(6)为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图丙中 B 图所示的玻璃。
(7)平时我们用手机导航时是直接看手机屏幕,听从导航意见左拐或右拐。那么使用HUD投影模式进行导航时,你认为手机屏幕出现的地图和普通导航地图有什么区别?并说明原因。 手机屏幕出现的地图和普通导航地图上下相反,左右不变;人眼看到的是手机地图关于挡风玻璃对称的像
【答案】(1)光的反射;(2)45;(3)将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃;(4)挡风玻璃有一定的厚度,前后两个面反射成像;(5)A;(6)B;(7)手机屏幕出现的地图和普通导航地图上下相反,左右不变;人眼看到的是手机地图关于挡风玻璃对称的像。
【解答】解:(1)挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点和原理可知,行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射形成的正立的虚像;
(2)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,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度;
(3)因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃;
(4)重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像;
(5)如果HUD模式时导航显示左转如图3,那么在手机上显示应该与像关于镜面对称,则玻璃倾斜,则上下颠倒,左右不变,故A正确,BCD错误;
(6)挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像,为避免成的像出现重影,挡风玻璃应选用上厚下薄的形状,这样两个面所成的像容易重合在一起,故选B图的玻璃;
(7)使用HUD投影模式进行导航时,人眼看到的是关于玻璃对称的像,因而上下反了,左右没有改变,则手机屏幕出现的地图和普通导航地图上下相反,左右不变。
二.光的反射定律的应用(共8小题)
5.(2023春 北仑区校级期中)如图所示,两平面镜相交成30°角,一束光线垂直入射到平面镜A,经过平面镜A、B反射的反射角分别是( )
A.0°、30° B.0°、60° C.90°、60° D.90°、30°
【答案】A
【解答】解:光线垂直射到镜面,反射光线沿原路返回,所以入射角等于0°,根据光的反射定律,反射角也为0°。
如图所示:两平面镜相交成30°角,则所以反射光线与界面的夹角为90°﹣30°=60°,则入射角∠COE=90°﹣60°=30°,反射角也等于30°。 故选:A。
6.(2023春 镇海区校级期中)光纤的纤芯是一种由塑料制成的纤维,纤芯外的镀层可以保证光进入纤芯后全部发生反射,从而避免了光的损失。光在纤芯中的传播路径正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:光传播在纤芯与包层的界面上发生全反射,不存在折射。
故选:A。
7.(2023春 镇海区校级期中)一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向左移动了2cm,则可判断液面可能( )
A.上升了1cm B.上升了2cm C.下降了2cm D.下降了1cm
【答案】A
【解答】解:
若液面上升,根据反射定律,如果反射光的光斑位置在B的左则处,如下左所示:
若液面下降,根据反射定律,如果反射光的光斑位置在B的右侧H处,如下右所示,故第一种情况符合题意;
在左图中,根据反射角等于入射角,故∠CEH=45°,由几何知识,∠EOF=90°,则△EOF为等腰直角三角形,由几何知识可知BHEF为平行四边形,故EF=BH=2m,可知:
则水面上升的距离为=1cm,只有A正确。
故选:A。
8.(2023春 西湖区校级期中)如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.水平向左移动
C.绕入射点O顺时针转动 D.绕入射点O逆时针转动
【答案】D
【解答】解:A、将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能照中目标,故A不符合题意;
B、将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能照中目标,故B不符合题意;
C、绕入射点顺时针转动,入射角变小,则反射角也变小,反射光线向上移动,不能照中目标,故C不符合题意;
D、绕入射点逆时针转动,入射角变大,则反射角也变大,反射光线向下移动,能照中目标,故D符合题意。
故选:D。
9.(2023春 下城区校级期中)如图所示,两块平面镜相交成60°角,一束光AO射到平面镜M1P上,光经两平面镜反射后与AO重合,但方向相反,则光AO与平面镜M1P的夹角α是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】A
【解答】解:根据题意可知,反射光线与镜面PN垂直,如图所示:由图知,两块平面镜相交成60°角,
则∠POB=90°﹣60°=30°,所以AO与平面镜MP的夹角α=∠POB=30°。
故选:A。
10.(2023春 北仑区校级期中)如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上的点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O逆时针匀速转动。当平面镜转动20°角时,点光源在镜中所成的像转过角度θ1,照射到筒壁上的反射光线形成的光斑转过角度θ2,下列叙述正确的是( )
A.θ1逆时针转过20°,θ2顺时针转过40° B.θ1和θ2均逆时针转过20°
C.θ1顺时针转过40°,θ2逆时针转过20° D.θ1和θ2均逆时针转过40°
【答案】D
【解答】解:如图所示,EF为转动前镜面位置,因为转动前平面镜正对筒壁上一点光源S,所以反射光线、入射光线、法线位置皆与OB重合,GH为转动后镜面位置,ON为转动后法线位置,因法线始终垂直镜面,所以镜面转动20°角时,法线也转过了20°角,即入射角∠BON=20°,OD为转动后反射光线位置,照射到筒壁上的反射光斑在反射光线OD上,根据反射定律,反射角∠NOD=20°,所以∠BOD即θ2=40°;根据平面镜成像原理,转动前像点S′位置在OB反向延长线OA上,转动后像点S′位置在OD反向延长线OC上,所以点光源在镜中所成的像转过的角度θ1=∠AOC,而据图所知,∠AOC与∠BOD为对顶角,所以∠AOC即θ1=40°。
故选:D。
11.(2023春 越城区期中)小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。
(1)A是激光经水面 反射 (选填“反射”或“折射”)后形成的像点。
(2)若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A′,应使入射光线MO绕着点O沿 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(3)若保持入射光线不变,欲使B点上移至B′,应使水面 下降 (选填“上升”或“下降”)。
【答案】(1)反射;(2)顺时针;(3)下降。
【解答】解:(1)当光从空气斜射到水面时,同时会发生反射和折射现象,A是激光经水面反射后形成的像点。
(2)光在水面发生反射时,反射角等于入射角,折射角小于入射角;如图所示:
现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A′处,则反射光线偏离法线,反射角增大,根据反射角等于入射角,则入射角也需增大,故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。
(3)若保持入射光线不变,欲使B点上移至B′,因水面升降时入射角不变、折射角不变,则两次的折射光线是平行的,由下图可知应使水面下降。
故答案为:(1)反射;(2)顺时针;(3)下降。
12.(2023春 温州期中)近期最热销的手机膜当数防窥膜。贴上防窥膜后,使用者可在正对着屏幕 60° 区域内正常阅读且画面清晰,效果如图(1)所示,其他人在左右两侧防偷窥保护区域内都只能看到漆黑画面,且看到的屏幕就像一面镜子能倒映出周围环境。
小科上网购买了某一品牌的防窥膜,阅读说明书后了解到该防窥膜中竖直并列排布了光栅结构(如图2,是一种类似于百叶窗的结构,起到阻拦光线的作用)光楼的间隔一般在0.02﹣0.1mm之间,就像是把百叶窗结构缩小了几万倍,从而实现对屏幕可视角度的控制。请你结合所学光学知识,解释防窥膜使用时出现以上现象的原因。
【答案】人能看见物体是因为光进入眼睛,甲区屏幕的光沿直线传播可以进入人眼,所以甲区可以看见屏幕内容,防窥膜的光栅具有挡光的作用,在乙丙区屏幕光线被光栅挡住不能进入乙丙区的人眼,所以乙丙区见不到屏幕内容;手机屏幕光滑对外界光线进行镜面反射,所以乙丙区可以看到周围景物,可视范围是受光栅间距所决定。
【解答】解:人能看见物体是因为光进入眼睛,甲区屏幕的光沿直线传播可以进入人眼,所以甲区可以看见屏幕内容,防窥膜的光栅具有挡光的作用,在乙丙区屏幕光线被光栅挡住不能进入乙丙区的人眼,所以乙丙区见不到屏幕内容;手机屏幕光滑对外界光线进行镜面反射,所以乙丙区可以看到周围景物,可视范围是受光栅间距所决定。
三.镜面反射和漫反射(共7小题)
13.(2023春 西湖区校级期中)实验室有一种毛玻璃片,一面平滑一面粗糙。小金发现透过毛玻璃片看不清后方的景物,当毛玻璃片沾上水以后,又可以看清后方的景物。下列说法有误的是( )
A.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,不能成像
B.用激光笔照射表面,反射后可在光屏上成一个亮点的一面是平滑面
C.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向淋浴房内更能保护洗澡时的隐私
D.放在桌子上的毛玻璃比普通玻璃片更容易被发现,这是因为毛玻璃表面主要发生漫反射
【答案】C
【解答】解:A、干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,发生了漫反射,不能成像,故A正确;
B、用激光笔照射表面,反射后可在光屏上成一个亮点的一面是平滑面,故B正确;
C、公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向浴室内,当毛玻璃片沾上水以后,又可以看见后方的景物,不能保护洗澡时的隐私,故C错误;
D、放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现,这是因为毛玻璃表面发生了漫反射,反射光线射向四面八方,故D正确。
故选:C。
(2023春 鹿城区校级期中)非洲地区人民会用装满水的矿泉水瓶制作“光导照明灯”(如图),其结构主要包括采光部、导光部及漫射部。为了将更多的太阳光“导”入屋内并照射向各个方向,以下方案中照明效果最好的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:导光部分不透明且光滑可以较好的反射光线,漫射部分透明可以让光线透过,粗糙有利于发生漫反射,将更多的太阳光“导入”屋内并照射各个方向,故ABD不符合题意,只有C符合题意。
故选:C。
15.(2023春 镇海区校级期中)小蛟透过一面磨砂,一面平滑的毛玻璃片看不清后方的景物,当毛玻璃片沾上水以后。又可以看见后方的景物。下列分析正确的是( )
A.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,可以成像
B.沾水的毛玻璃片表面变得更平整,能看到后方的景物是光线透过玻璃和水成的虚像
C.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向浴室内更能保护洗澡时的隐私
D.放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现,这是因为毛玻璃表面的镜面反射更强
【答案】B
【解答】解:
A、干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,发生了漫反射,不能成像,故A错误;
B、沾水的毛玻璃片表面变得更平整,此时沾水的毛玻璃片相当于一个平面镜,能看到后方的景物是光线透过玻璃和水成的虚像,故B正确;
C、公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向浴室内,当毛玻璃片沾上水以后,又可以看见后方的景物,不能保护洗澡时的隐私,故C错误;
D、放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现,这是因为毛玻璃表面发生了漫反射,反射光线射向四面八方,故D错误。
故选:B。
16.(2023春 温州期中)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.白纸比较暗,它发生了漫反射
B.白纸比较亮,它发生了镜面反射
C.镜子比较暗,它发生了镜面反射
D.镜子比较亮,它发生了镜面反射
【答案】C
【解答】解: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;
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,白纸的反射光线进入人眼的较多,人感觉更亮,故C正确。故选:C。
17.(2023春 余姚市校级期中)如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面发生光的折射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,故A错误;
B、由图可知,光射到干燥的沥青路上容易发生漫反射,反射光线射向四面八方,不是折射,故B错误;
C、由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线还是平行射出,很少的反射光线进入驾驶员眼睛,所以对面无车时。驾驶员看潮湿的路面更暗,故C正确;
D、照射到干燥路面上的光发生漫反射,漫反射也遵守光的反射定律,故D错误。
故选:C。
18.(2023春 余姚市校级期中)如图漆黑的夜晚,用手电筒照在前方的小道上或平静的水面上,我们能够看清路面的状况,但却看不到水面上的光斑。对此现象解释较合理的是( )
A.路面发生了镜面反射
B.水面吸收了手电筒发出的所有光
C.水面发生了镜面反射
D.路面上的光没有遵循光的反射规律
【答案】C
【解答】解:用手电筒对着平静的水面上照射时,由于水表面比较光滑,光线会发生镜面反射将大部分的光平行射出,所以看不到水面上的光斑。
当平行光束被反射到粗糙的路面上时,反射光线不再平行,会射向各个方向,从而形成一个明亮的光斑,这是漫反射的缘故,镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律;
综合上可知,只有C正确,ABD错误;故选:C。
19.(2023春 东阳市期中)雨后天晴的夜晚,人在月光下行走,如图所示,为了不踩到地上的积水,甲同学迎着月光走,应走 暗 处(选填“亮”或“暗”)。因为若迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是 镜面反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”),反射光几乎全部射入人的眼睛。
【答案】暗;镜面反射
【解答】解:当迎着月光走时,地面发亮处有水;因为迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面亮,人应走暗处。
故答案为:暗;镜面反射。
四.平面镜成像的相关作图(共1小题)
20.(2023春 上城区校级期中)如图甲所示,我们看见正在照镜子的猫咪也刚好看向了你。请在图乙中画出我们通过镜面看见猫咪的光路图。
【答案】
【解答】解:做猫咪(A点)关于镜面的对称点A′,连接像点与眼睛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:
五.平面镜的应用(共3小题)
21.(2023春 海曙区期中)如图所示,甲、乙两人分别站立于一面墙的两边,若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身,则所需最小的窗的位置应为( )
A.ae B.ad C.be D.bd
【答案】D
【解答】解:光在均匀介质中沿直线传播,两人彼此都能看到对方的全身,则由甲乙反射的光线进入彼此眼中,由下图可知,
所需最小的窗的位置应为bd,故ABC错误、D正确。
故选:D。
22.(2023春 江北区校级期中)检查视力时,人与视力表的距离要求为5m,由于医务室房间太小,医生首先将视力表贴在一面墙上,然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜,视力表到镜子的距离为3m,检查视力时( )
A.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2m B.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2.5m
C.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为2m D.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为3m
【答案】A
【解答】解:由题意可知,视力表离平面镜为3m,根据平面镜的成像特点,像与物到镜面的距离相等,可知视力表的像离镜子也是3m,所以人离镜子2m时,视力表的像离人距离为3m+2m=5m,正好符合要求。
分析过程示意图如下:故选:A。
23.(2023春 江干区校级期中)阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示器(如图甲)又叫汽车平视显示系统(Head Up Display),简称HUD,HUD是为了高速行驶的车辆而研发,HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车、油耗,导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,同时驾驶员不必在观察远方的道速和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)车辆风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一正立虚像,如图乙所示则挡风玻璃与水平面夹角为 45 度。
(2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像容易产生重影(重影是两个相同但不重叠的影子),影响使用效果,重影产生的原因是 挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像 。
(3)某驾驶员发现限HUD在挡风玻璃上所成的像过高,为了便于观察像,应调整显示器的位置,则选择图丙中哪种操作进行调整 C (选填“A”或“B”或“C”或“D”)。
【答案】(1)45;(2)挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像;(3)C。
【解答】解:(1)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,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度;
(2)重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像;
(3)因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,沿图中C方向移动。
六.凸面镜和凹面镜(共1小题)
24.(2023春 温州期中)中国已经成为名副其实的汽车大国,但随之而来的是,道路交通安全问题越发突出,为了避免交通事故的发生,我国出台了许多交通法规和交通标志,其中蕴含着许多的科学知识。
在路口转弯的地方,由于看不清转角后面的情况很容易出现交通事故,为了避免交通事故的发生,有关部门会在转角处设置一块镜子,使得驾驶员能够及时看到转角后面的情况.应选择以下哪一光学元件( )
A.凸面镜 B.凸透镜 C.凹面镜 D.平面镜
【答案】A
【解答】解:转角处安装凸面镜是利用凸面镜对光有发散作用来扩大视野,从而避免交通事故的发生。
故选:A。
七.小孔成像(共5小题)
25.(2023春 海曙区期中)如图,用自制的针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:①薄膜上出现烛焰的像是倒立的;②薄膜上烛焰的像是放大的也可能是缩小的;③保持小孔和烛焰的距离不变,向右拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮.这四种说法中正确的是( )
A.①②③④ B.①③④ C.①②③ D.③④
【答案】A
【解答】解:
①膜上出现烛焰的像是倒立的,故①正确;
②孔离物的距离大于孔离屏的距离时,像缩小,孔离物的距离小于孔离屏的距离时,像放大,故②正确;
③小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,因为像距变大,所以烛焰的像变大,故③正确;
④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,像变小,则烛焰的像更明亮,故④正确;
综上可知,①②③④都正确。
故选:A。
26.(2023春 北仑区校级期中)小科同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做小孔成像实验。结果他在半透明纸上看到了一个蜡烛的像,则下列说法正确的是( )
A.可以看到的是正立的蜡烛像
B.小孔形状需要做成是圆形
C.蜡烛离小孔越近像越大
D.小科看到的是虚像
【答案】C
【解答】解:ABD、小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是物体倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关,故ABD错误;
C、小孔的位置和屏的位置固定后,据光的直线传播可知,蜡烛离小孔越近像越大,故C正确。
故选:C。
27.(2023春 宁波期中)去年夏季,中国出现了日食奇观,小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察,纸盒上扎有圆形小孔,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的对侧,所以选项C符合题意;
故选:C。
28.(2023春 慈溪市校级期中)沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中,其影随鸢而移”(图甲),而在纸窗上开一个小孔,使鸢的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”(图乙),则下列说法错误的是( )
A.图甲可用光的直线传播解释 B.图乙可用光的直线传播解释
C.图乙是小孔成像 D.小孔成像所成的是一个虚像
【答案】D
【解答】解:A、沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是影子的成因,是光的直线传播形成的,故A正确;
BC、在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点:倒立的实像,小孔成像是由光的直线传播形成的,故BC正确;
D、小孔成像所成的是一个倒立的实像,故D错误。故选:D。
(2023春 东阳市期中)小科在树底下看到地面上除了轮廓分明的树叶影子外,还有若干大小不一的圆形光斑。
(1)树叶影子的形成表明了光 沿直线 传播的特点。
(2)小科对圆形光斑大小不同产生了疑问,并由此产生了四种猜想;
①可能与树叶缝隙的大小有关; ②可能与树叶缝隙的形状有关;
③可能与地面到缝隙的距离有关; ④可能与缝隙到太阳的距离有关。
小科马上就否定了猜想④,原因是 大树和太阳之间的距离较大,缝隙到太阳之间的距离可以近似认为是相等的 。
(3)为了验证猜想①,小科准备了一个简易的小孔成像仪(如图1)和如图2的材料(开着四种不同形状孔的卡片甲,覆盖在上面的卡片乙按照箭头方向移动),小科应该选择卡片 A 组合(填“A”“B”“C”或“D”).在实验过程中,在改变小孔大小的同时,必须保证 物距和像距 (填“物距”“像距”或“物距和像距”)相同。
【答案】(1)沿直线;(2)大树和太阳之间的距离较大,缝隙到太阳之间的距离可以近似认为是相等的;(3)A;物距和像距
【解答】解:(1)树叶影子的形成表明了光沿直线的传播特点;
(2)由于大树和太阳之间的距离较大,缝隙到太阳之间的距离可以近似认为是相等的,所以否定了猜想④;
(3)A图中随着卡片乙向沿着箭头方向移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,故A符合要求;BCD三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,故BCD不符合要求;在实验过程中,在改变小孔大小的同时,根据控制变量法可知,必须保证物距和像距都相同。
故答案为:(1)沿直线;(2)大树和太阳之间的距离较大,缝隙到太阳之间的距离可以近似认为是相等的;(3)A;物距和像距。
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八下科学 2.1 光的反射和平面镜
考点梳理
1.光在均匀介质中直线传播
【知识点的认识】
(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(2)光能在固体、液体、气体中传播。
(3)光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播。
(4)光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
【命题方向】
一般命题从光传播的条件是什么?光在一种介质中传播的图片说明了什么?
【解题方法点拨】
解题时要注意光传播的条件,这是解题的关键。“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。例如:地球周围的大气就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线下时,我们就看见了它,是因为不均匀的大气使光线变弯了。
2.光的反射现象
【知识点的认识】一种光学现象,指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光的反射分为漫反射和镜面反射两类,镜面反射反射面平滑,漫反射反射平面不平整,凹凸不平。镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律。
【命题方向】
给出一些光的现象(光的直线传播、光的反射、光的折射)来判断是否是光的那种现象,属于光的反射,应当属于哪类?镜面反射和漫反射是否遵循反射定律?是命题方向。
【解题方法点拨】
知道光的反射现象的定义及分类,熟记特点。
3.光的反射定律的应用
【知识点的认识】
(1)反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧;
(3)反射角等于入射角。
(4)光在反射时光路是可逆的
【命题方向】
光的反射定律是中考考查的重点内容,从命题形式来看,选择题、作图题、填空题仍然是主要的三种题型,作图题将更加重视与社会、生活的联系和应用。希望在今后的学习中要多观察,勤思考,灵活运用所学知识解决实际问题。
【解题方法点拨】
由入射光线决定反射光线,叙述时要先叙述入射光线如何变化,再叙述反射光线如何变化。发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中。
反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当垂直入射时,入射角等于反射角,皆为0度。
4.镜面反射和漫反射
【知识点的认识】
1、光照射到光滑的表面,在入射光线的另一侧可看到耀眼的亮光,叫镜面反射;
2、光照射到凹凸不平的表面时,会把射来的光向四面八方发射,叫漫反射;
3、眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体,就是因为光在物体表面发射漫反射的缘故。
【命题方向】
例1: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.白纸比较暗,它发生了漫反射 B.白纸比较亮,它发生了镜面反射
C.镜子比较暗,它发生了镜面反射 D.镜子比较亮,它发生了镜面反射
例2:如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面发生光的折射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
5.平面镜成像的相关作图
【知识点的认识】
作图的方法:(1)利用平面镜成像的特点(2)利用高度反射(3)利用光路的可逆性
【命题方向】
光的反射、平面镜成像的作图题,是中考的考查重点
【解题方法点拨】
(1)画光线:利用反射规律,根据入射光线画反射光线或根据反射光线确定入射光线是基础性题目.
(2)作物体的像:根据平面镜成像的规律
(3)确定反射面或平面镜:利用光的反射规律和光线关系确定反射面,以及平面镜成像的图例中,确定平面镜的位置.
(4)确定光源或物体位置:平面镜成像的原理是光的反射,可以根据这个原理在平面镜和反射光路中确定光源或物体的位置.
作图时要注意:a、发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点
b、发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面
c、平面镜后面的所有线都是用虚线画
d、法线用虚线一般标垂直
e、光线别忘加箭头.
6.平面镜的应用
【知识点的认识】
平面镜的应用
1.利用平面镜成像(穿衣镜)
2.改变光路(海底潜望镜)
3.扩大视野空间(商店装饰)
平面镜在生活中有广泛的应用,例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜.
【命题方向】
利用平面镜的特点来解释生活中光的现象,常以选择题、实验题的形式考查.
【解题方法点拨】
识记平面镜成像的特点来解题.
7.凸面镜和凹面镜
【知识点的认识】
凸面镜:用球面的外侧作反射面的球面镜叫做凸面镜。凹面镜:反射面为凹面的反射镜。都属于光的反射。
凸面镜与凹透镜的区别:
一。结构不同
凸面镜是由两面磨成球面的透明镜体组成
凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成
二。对光线的作用不同
凸面镜主要对光线起发散作用
凹面镜主要对光线起汇聚作用
三。成像性质不同
凸面镜是反射成像 成的像只能是 正立、缩小的虚像。起散光作用
凹面镜是反射成像 成的像可以是:倒立、放大的实像,或倒立、等大的实像,或倒立、缩小的实像,或正立、放大的虚像。(看起来是一样的,实际上不一样:凸透镜实像与物体在异侧,虚像与物体在同侧;凹面镜实像与物体在同一侧,虚像与物体在异侧),起聚光作用
透镜(包括凸透镜)是使光线透过,使用光线折后成像的仪器,光线遵守折射定律。
面镜(包括凸面镜)不是使光线透过,而是反射回去成像的仪器,光线遵守反射定律。
凹面镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。也可把平行光会聚,可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像,主要用扩大视野
【命题方向】
凸面镜和凹面镜的应用是命题的关键,一般以选择、填空的形式出现。应用举例:1、利用凹面镜对光线的会聚作用:太阳灶、台灯、电视卫星天线、雷达。
2.利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光:探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯。
还有太阳能焊接机,医用头灯,反射式望远镜等。
【解题方法点拨】
从定义、结构、作用、性质来分析是解题关键。
8.小孔成像
【知识点认识】
1、小孔成像是由于光的直线传播原理所形成的,所成的像是倒立的实像,放大、缩小或等大都有可能。
2、小孔成像的光路图:
【命题方向】
例:小欢用针孔照相机(即小孔成像实验装置)观察蜡烛的烛焰,若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变,如图所示。则下列分析正确的是( )
A.半透明膜上烛焰的像是正立的
B.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是放大的
C.若向右拉动内筒,半透明膜上烛焰的像将变大
D.若保持小孔和内筒的位置不变,向左平移蜡烛,半透明膜上烛焰的像将变大
9.光速
【知识点认识】
光在真空中传播的速度最快,每秒3×105千米,在空气中的传播速度比真快稍小一点,在水中的传播速度约为真空的3/4,在玻璃种传播速度比在水中传播速度更小。
【命题方向】
例:光通过玻璃进入屋子的过程中,速度将( )
A.变小 B.不变
C.先变小,后变大 D.先变大,后变小
八下科学 2.1 光的反射和平面镜浙江各地期中真题
一.光的反射现象(共4小题)
1.(2023春 诸暨市期中)描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B.“撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C.“波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D.“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
2.(2023春 瑞安市期中)小毓同学通过对声和光的学习,总结出如下知识,其中正确的是( )
①早上起床后一打开窗帘,房间立刻就亮了,可见光的传播不需要时间
②光在空气中传播速度比在水中传播速度大,但声音在空气中传播速度比在水中传播速度要小
③小明敲鼓时用力越大,鼓发出声音的响度越大
④河岸上树木在水中的倒影是光的直线传播的结果
⑤纸板划梳齿划得越慢,梳齿振动得越慢,发出的音调越低
⑥夏天乘凉的“树影是由光的直线传播形成的
⑦民间皮影戏的皮影利用了平面镜成像的原理
⑧岸边景色在水中形成的倒影是由光的折射形成的
A.①②③⑦ B.①②③⑧ C.②③⑤⑥ D.②③④⑦
3.(2023春 瓯海区期中)2023年春节戏曲晚会上,温州市永嘉昆剧团将我国最古老的舞蹈泰顺仕水碇步桥搬上舞台,让碇步的韵律与美感带到了大众眼前,让人如同置身在江南水境中。舞蹈演员在光滑如镜的舞台上形成了清晰的倒影的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
4.(2023春 瑞安市期中)现在很多人开车导航时,会使用HUD(抬头显示)投影模式,将手机置于汽车前挡风玻璃下方,就可以将导航的信息通过前挡风玻璃投影到正前方,小州根据所学知识,绘制如图1所示的原理图,回答下列问题:(假定前挡风玻璃是平面的)
(1)HUD模式时通过前挡风玻璃所成的像是根据 原理形成的。
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,手机通过前挡风玻璃所成的像刚好在正前方,则挡风玻璃与水平面夹角为 度。
(3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时可以如何调整? 。
(4)小滨发现手机通过前挡风玻璃所成的像有叠影(如图2),分析其原因可能是 。
(5)如果HUD模式时导航显示左转如图3,那么在手机上显示应该是下列 选项。
(6)为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图丙中 图所示的玻璃。
(7)平时我们用手机导航时是直接看手机屏幕,听从导航意见左拐或右拐。那么使用HUD投影模式进行导航时,你认为手机屏幕出现的地图和普通导航地图有什么区别?并说明原因。
二.光的反射定律的应用(共8小题)
5.(2023春 北仑区校级期中)如图所示,两平面镜相交成30°角,一束光线垂直入射到平面镜A,经过平面镜A、B反射的反射角分别是( )
A.0°、30° B.0°、60° C.90°、60° D.90°、30°
6.(2023春 镇海区校级期中)光纤的纤芯是一种由塑料制成的纤维,纤芯外的镀层可以保证光进入纤芯后全部发生反射,从而避免了光的损失。光在纤芯中的传播路径正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2023春 镇海区校级期中)一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向左移动了2cm,则可判断液面可能( )
A.上升了1cm B.上升了2cm C.下降了2cm D.下降了1cm
8.(2023春 西湖区校级期中)如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.水平向左移动
C.绕入射点O顺时针转动 D.绕入射点O逆时针转动
9.(2023春 下城区校级期中)如图所示,两块平面镜相交成60°角,一束光AO射到平面镜M1P上,光经两平面镜反射后与AO重合,但方向相反,则光AO与平面镜M1P的夹角α是( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
10.(2023春 北仑区校级期中)如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上的点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O逆时针匀速转动。当平面镜转动20°角时,点光源在镜中所成的像转过角度θ1,照射到筒壁上的反射光线形成的光斑转过角度θ2,下列叙述正确的是( )
A.θ1逆时针转过20°,θ2顺时针转过40°
B.θ1和θ2均逆时针转过20°
C.θ1顺时针转过40°,θ2逆时针转过20°
D.θ1和θ2均逆时针转过40°
11.(2023春 越城区期中)小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点A和B。
(1)A是激光经水面 (选填“反射”或“折射”)后形成的像点。
(2)若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A′,应使入射光线MO绕着点O沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
(3)若保持入射光线不变,欲使B点上移至B′,应使水面 (选填“上升”或“下降”)。
12.(2023春 温州期中)近期最热销的手机膜当数防窥膜。贴上防窥膜后,使用者可在正对着屏幕 60° 区域内正常阅读且画面清晰,效果如图(1)所示,其他人在左右两侧防偷窥保护区域内都只能看到漆黑画面,且看到的屏幕就像一面镜子能倒映出周围环境。
小科上网购买了某一品牌的防窥膜,阅读说明书后了解到该防窥膜中竖直并列排布了光栅结构(如图2,是一种类似于百叶窗的结构,起到阻拦光线的作用)光楼的间隔一般在0.02﹣0.1mm之间,就像是把百叶窗结构缩小了几万倍,从而实现对屏幕可视角度的控制。请你结合所学光学知识,解释防窥膜使用时出现以上现象的原因。
三.镜面反射和漫反射(共7小题)
13.(2023春 西湖区校级期中)实验室有一种毛玻璃片,一面平滑一面粗糙。小金发现透过毛玻璃片看不清后方的景物,当毛玻璃片沾上水以后,又可以看清后方的景物。下列说法有误的是( )
A.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,不能成像
B.用激光笔照射表面,反射后可在光屏上成一个亮点的一面是平滑面
C.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向淋浴房内更能保护洗澡时的隐私
D.放在桌子上的毛玻璃比普通玻璃片更容易被发现,这是因为毛玻璃表面主要发生漫反射
14.(2023春 鹿城区校级期中)非洲地区人民会用装满水的矿泉水瓶制作“光导照明灯”(如图),其结构主要包括采光部、导光部及漫射部。为了将更多的太阳光“导”入屋内并照射向各个方向,以下方案中照明效果最好的是( )
A. B. C. D.
15.(2023春 镇海区校级期中)小蛟透过一面磨砂,一面平滑的毛玻璃片看不清后方的景物,当毛玻璃片沾上水以后。又可以看见后方的景物。下列分析正确的是( )
A.干燥的毛玻璃片表面凹凸不平,光线经过毛玻璃后向各个方向发散,可以成像
B.沾水的毛玻璃片表面变得更平整,能看到后方的景物是光线透过玻璃和水成的虚像
C.公共浴室常用单面毛玻璃隔断,若将粗糙面朝向浴室内更能保护洗澡时的隐私
D.放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现,这是因为毛玻璃表面的镜面反射更强
16.(2023春 温州期中)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.白纸比较暗,它发生了漫反射 B.白纸比较亮,它发生了镜面反射
C.镜子比较暗,它发生了镜面反射 D.镜子比较亮,它发生了镜面反射
17.(2023春 余姚市校级期中)如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面发生光的折射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
18.(2023春 余姚市校级期中)如图漆黑的夜晚,用手电筒照在前方的小道上或平静的水面上,我们能够看清路面的状况,但却看不到水面上的光斑。对此现象解释较合理的是( )
A.路面发生了镜面反射
B.水面吸收了手电筒发出的所有光
C.水面发生了镜面反射
D.路面上的光没有遵循光的反射规律
19.(2023春 东阳市期中)雨后天晴的夜晚,人在月光下行走,如图所示,为了不踩到地上的积水,甲同学迎着月光走,应走 处(选填“亮”或“暗”)。因为若迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是 (选填“镜面反射”或“漫反射”),反射光几乎全部射入人的眼睛。
四.平面镜成像的相关作图(共1小题)
20.(2023春 上城区校级期中)如图甲所示,我们看见正在照镜子的猫咪也刚好看向了你。请在图乙中画出我们通过镜面看见猫咪的光路图。
五.平面镜的应用(共3小题)
21.(2023春 海曙区期中)如图所示,甲、乙两人分别站立于一面墙的两边,若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身,则所需最小的窗的位置应为( )
A.ae B.ad C.be D.bd
22.(2023春 江北区校级期中)检查视力时,人与视力表的距离要求为5m,由于医务室房间太小,医生首先将视力表贴在一面墙上,然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜,视力表到镜子的距离为3m,检查视力时( )
A.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2m
B.人应面对镜而坐,人与镜的距离为2.5m
C.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为2m
D.人应面对视力表而坐,人与视力表的距离为3m
23.(2023春 江干区校级期中)阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示器(如图甲)又叫汽车平视显示系统(Head Up Display),简称HUD,HUD是为了高速行驶的车辆而研发,HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车、油耗,导航等,从而避免分散对前方道路的注意力,同时驾驶员不必在观察远方的道速和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)车辆风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一正立虚像,如图乙所示则挡风玻璃与水平面夹角为 度。
(2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像容易产生重影(重影是两个相同但不重叠的影子),影响使用效果,重影产生的原因是 。
(3)某驾驶员发现限HUD在挡风玻璃上所成的像过高,为了便于观察像,应调整显示器的位置,则选择图丙中哪种操作进行调整 (选填“A”或“B”或“C”或“D”)。
六.凸面镜和凹面镜(共1小题)
24.(2023春 温州期中)中国已经成为名副其实的汽车大国,但随之而来的是,道路交通安全问题越发突出,为了避免交通事故的发生,我国出台了许多交通法规和交通标志,其中蕴含着许多的科学知识。
在路口转弯的地方,由于看不清转角后面的情况很容易出现交通事故,为了避免交通事故的发生,有关部门会在转角处设置一块镜子,使得驾驶员能够及时看到转角后面的情况.应选择以下哪一光学元件( )
A.凸面镜 B.凸透镜 C.凹面镜 D.平面镜
七.小孔成像(共5小题)
25.(2023春 海曙区期中)如图,用自制的针孔照相机观察烛焰,有以下四种说法:①薄膜上出现烛焰的像是倒立的;②薄膜上烛焰的像是放大的也可能是缩小的;③保持小孔和烛焰的距离不变,向右拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮.这四种说法中正确的是( )
A.①②③④ B.①③④ C.①②③ D.③④
26.(2023春 北仑区校级期中)小科同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做小孔成像实验。结果他在半透明纸上看到了一个蜡烛的像,则下列说法正确的是( )
A.可以看到的是正立的蜡烛像
B.小孔形状需要做成是圆形
C.蜡烛离小孔越近像越大
D.小科看到的是虚像
27.(2023春 宁波期中)去年夏季,中国出现了日食奇观,小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察,纸盒上扎有圆形小孔,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
A. B. C. D.
28.(2023春 慈溪市校级期中)沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中,其影随鸢而移”(图甲),而在纸窗上开一个小孔,使鸢的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”(图乙),则下列说法错误的是( )
A.图甲可用光的直线传播解释
B.图乙可用光的直线传播解释
C.图乙是小孔成像
D.小孔成像所成的是一个虚像
29.(2023春 东阳市期中)小科在树底下看到地面上除了轮廓分明的树叶影子外,还有若干大小不一的圆形光斑。
(1)树叶影子的形成表明了光 传播的特点。
(2)小科对圆形光斑大小不同产生了疑问,并由此产生了四种猜想;
①可能与树叶缝隙的大小有关;
②可能与树叶缝隙的形状有关;
③可能与地面到缝隙的距离有关;
④可能与缝隙到太阳的距离有关。
小科马上就否定了猜想④,原因是 。
(3)为了验证猜想①,小科准备了一个简易的小孔成像仪(如图1)和如图2的材料(开着四种不同形状孔的卡片甲,覆盖在上面的卡片乙按照箭头方向移动),小科应该选择卡片 组合(填“A”“B”“C”或“D”).在实验过程中,在改变小孔大小的同时,必须保证 (填“物距”“像距”或“物距和像距”)相同。
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