2025浙江中考物理专题复习【经典好题汇编】-专题02 光现象(原卷版+解析版)

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名称 2025浙江中考物理专题复习【经典好题汇编】-专题02 光现象(原卷版+解析版)
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文件大小 2.8MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2024-11-21 17:17:30

文档简介

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2025浙江中考物理专题复习【经典好题】
专题02 光现象(解析版)
一.光的反射现象(共4小题)
1.(2024春 宁海县期末)如图所示的光现象,其中能用光的反射定律解释的是(  )
A.露珠下的叶脉 B.树荫光斑
C.日晷计时 D.落日倒影
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:A、露珠下的叶脉放大了,是光的折射现象,放大镜原理,故A不符合题意;
B、树荫光斑是光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C、日晷计时,是光沿直线传播形成的,故C不符合题意;
D、落日余晖下平静水面出现的倒影是平面镜成像现象,是光的反射原理,故D符合题意。
故选:D。
【点评】此题通过不同的现象考查了学生对光的反射、光的直线传播及光的折射的理解,在学习中要注意区分,并要学会用所学知识解释有关的物理现象。
2.(2024 西湖区校级二模)如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是(  )
A.水中倒影 B.雨后彩虹 C.沙漠蜃景 D.小孔成像
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
【解答】解:定日镜工作,利用的光的反射;
A、水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射,故A正确;
B、雨后彩虹,是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散,是由于光的折射形成的,故B错误;
C、沙漠蜃景是由于光的折射形成的,故C错误;
D、小孔成像是由于光沿直线传播,故D错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
3.(2024春 义乌市期末)新华社发布白鹭和水中倒影、影子同框的照片,有网友评论这是诗中“对影成三人”的景象,对两个“影”形成原理叙述正确的是(  )
A.影子:光的折射 B.影子:光的反射
C.倒影:光的折射 D.倒影:光的反射
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播;
平面镜所成的像是虚像、物体和像的大小相等、物体和像关于平面镜对称、物体和像到平面镜的距离相等。
【解答】解:AB、影子是光的直线传播形成的,故AB错误;
CD、平静的水面相当于平面镜,倒影是平面镜成像现象,成的是等大的、正立的虚像,故D正确,C错误。
故选:D。
【点评】本题通过生活中的现象,考查了光了直线传播、光的反射、平面镜成像等知识点,属光学综合题,难度不大。
4.(2023 金华)某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射,造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是(  )
A.林中光束 B.拱桥倒影
C.水中铅笔 D.人手影子
【分析】光的传播规律有:光的直线传播、光的反射、光的折射,针对每个选项分析。
【解答】解:
AC、林中光束和人手影子是由光的直线传播形成的,故AC错误;
B、拱桥倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B正确;
D、水中铅笔变弯折是光的折射现象,故D错误。
故选:B。
【点评】光的传播规律有:光的直线传播、光的反射、光的折射,多注意课本中的例子,会分析日常生活中的例子,做到学以致用。
二.光的反射定律的应用(共7小题)
5.(2024春 浦江县期末)如图所示,若要让反射光射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜(  )
A.竖直向下移动 B.竖直向上移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
【分析】光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解:
A、将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能中目标,故A符合题意。
B、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,不能中目标,故B不符合题意;
C、将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能中目标,故C不符合题意;
D、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,不能中目标,故D不符合题意;
故选:A。
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容,特别是反射角与入射角的关系,其中必须搞清入射角与反射角的概念。
6.(2024春 温州期末)反光板是摄影常用器材,其一侧表面涂有光滑的反光涂层,可以反射光,另一侧无反光涂层,通常为黑色(如图)。下列反光板摆放方式能使拍摄对象的面部更亮的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据光的反射分析能否照亮脸部。
【解答】解:要使得通过反光板将太阳光反射到脸部,必须把有光滑的反光涂层对着阳光,故BD错误;
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因而太阳光不能正对反射面,否者沿原路返回,故A正确,C错误。
故选:A。
【点评】本题考查光的反射定律的应用,属于中档题。
7.(2024春 平湖市期末)在水平桌面上有一光源,发出一束竖直向上的光,射到桌面上方1米处水平放置的平面镜O点上。当平面镜绕O点转动时,发现反射光点在水平桌面上移动了1米,此时平面镜与水平方向夹角为(  )
A.22.5° B.30° C.45° D.60°
【分析】根据题意作出光路图,然后由数学知识求出平面镜与水平面间的夹角。
【解答】解:根据题意作出光路图,如下:
光线竖直向上,说明是直角三角形,而两个直角边相等,说明是等腰三角形,则图中β=45°,入射角为入射光线与反射光线夹角的一半,是22.5°,图中α角与入射角的两个边垂直,大小相等,也是22.5°。
故选:A。
【点评】本题考查光的反射定律的应用,属于较难题。
8.(2024 宁波自主招生)如图所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是(  )
A.20° B.15° C.10° D.5°
【分析】要解决此题首先要明确下面两点:
(1)做出光的反射光路图,根据光路图可以确定每次入射时入射角与两个平面镜夹角θ的关系。
(2)光线原路返回的含义:必须是经过多次反射后,最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜,即入射角等于零。
【解答】解:画光的反射光路图如下图所示,
由图知:光线第一次反射的入射角为:90°﹣θ;
第二次入射时的入射角为:90°﹣2θ;
第三次的入射角为:90°﹣3θ;
第N次的入射角为:90°﹣Nθ。
要想沿原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零
所以有 90°﹣Nθ=0,
解得:N=,由于N为自然数,所以θ不能等于20°。
故选:A。
【点评】(1)此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识。
(2)明确此题中每一次反射,入射角与两平面镜之间夹角θ的关系是解决此题的一个难点,它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识。
9.(2024春 浙江期中)研究光的反射现象时,小科根据正确的实验数据,作出了关于“反射角—入射角”的图象,横轴和纵轴单位长度相同,如图中符合科学规律的图象是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据反射角等于入射角,来判定图象。
【解答】解:根据反射角等于入射角,横轴表示入射角,纵轴表示反射角,反射角等于入射角从图象上看,就是角的平分线,故A符合规律,BCD不符合。
故答案为:A。
【点评】本题考查了探究光的反射的实验,要理解和熟记光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
10.(2024春 萧山区期中)入射光线与镜面的夹角为40°,若入射光线不动,镜面转过30°,则入射光线与反射光线的夹角为(  )
A.40°或160° B.40°或140° C.20°或160° D.20°或140°
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;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。
反射角和入射角的概念:入射光线与法线的夹角叫做入射角;反射光线与法线的夹角叫做反射角。
【解答】解:当入射光线与平面镜成40°时,入射光线与法线的夹角是90°﹣40°=50°,所以反射角等于入射角等于50°;当入射光从左侧斜射到镜面,镜面转动30°角时,分顺时针和逆时针两种情况:
①当镜面顺时针转动30°角,法线远离入射光线,则入射角变为50°+30°=80°,则反射光线和入射光线的夹角是80°+80°=160°。
②当镜面逆时针转动30°角,法线靠近入射光线,则入射角变为50°﹣30°=20°,则反射光线和入射光线的夹角是20°+20°=40°。
当入射光从右侧斜射到镜面,镜面转动30°角时,分顺时针和逆时针两种情况:
①当镜面顺时针转动30°角,法线靠近入射光线,则入射角变为50°﹣30°=20°,则反射光线和入射光线的夹角是20°+20°=40°。
②当镜面逆时针转动30°角,法线远离入射光线,则入射角变为50°+30°=80°,则反射光线和入射光线的夹角是80°+80°=160°。
故选:A。
【点评】此题主要考查了入射角和反射角的概念、光的反射定律的内容,本题难度不大,要会利用光的反射定律进行有关的计算。
11.(2019 温州自主招生)如图所示,平面镜OA与OB夹角为α,若平行于平面镜OB的光线PQ经过两次反射后,反射光线恰好平行于平面镜OA,则两平面镜之间的夹角α为  60° 。若要使平行于平面镜OB的光线PQ在两个平面镜之间最多能发生m次反射,则现平面镜之间的夹角α必须满足的条件是  ≤α< 。
【分析】(1)反射两次后平行于OA,做出光的反射光路图,根据光路图可以确定两平面镜之间的夹角α。
(2)根据偶镜反射光线的规律:光线在偶镜中的反射光线与平面镜的夹角的规律为θm=i+(m﹣1)α,其中m为m次反射,i为入射光线第一次与镜面的夹角,α为两平面镜之间的夹角。
【解答】解:画光的反射光路图如下图所示:
根据平行线和反射的性质可知:
∠1=∠2=α,同理可知θ=∠AQP=∠OQC
所以△OQC是等边三角形,故∠θ的度数为60度。
(2)设入射光线第一次与镜面的夹角为i,则光线在偶镜中的反射光线与平面镜的夹角的规律为θm=i+(m﹣1)α;
因为PQ与OB平行,所以i=α;
又因为PQ在两个平面镜之间最多发生m次反射,所以第m次反射的光线与镜面之间的夹角为180°﹣α~180°之间,
故有①θm=180°﹣α,即180°﹣α≤α+(m﹣1)α,
解得:α≥;
②θm=180°,即180°≥α+(m﹣1)α,解得α<
故≤α<。
故答案为:60°;≤α<。
【点评】此题主要考查了光的反射定律,结合平行线的性质和反射,最后利用三角形的内角和求解,此题体现了不同学科间是相互联系的特点。
三.作光的反射光路图(共2小题)
12.(2023春 拱墅区期末)人类用各种办法测量月地距离,但都有比较大的误差。直到有了激光后,宇航员在月球上放置一种称作“角反射器”的光学装置,人们才利用激光精确测量出月球与地球间的距离。
(1)角反射器可以简化成由两块连在一起的互相垂直的平面镜S1、S2的组合体,从地球发出的激光入射到S1上,经S1、S2反射后的光线回到地球再被接收。请在图中作出光线经S1、S2反射的光路图。
(2)从地球上发射一个激光脉冲(发光时间极短),测得从发出至接收到反射光的时间t,便可知结果。若激光的传播速度为3×108m/s,t=2.56s,则地球到月球的距离为  3.84×108 m。
(3)随着激光测距精度的进一步提高以及多年的测量,科学家发现,月球正以每年大概3.8厘米慢慢地远离地球。得出月球在远离地球的证据应是  激光从月球反射到地球的时间变多了 。
【分析】(1)如图所示装置的特点是对光线进行两次反射,根据反射定律可知,两次反射的光线与入射光线是始终平行的,因此,只要入射光线的方向不变,两次反射后的光线方向就不会改变。
(2)已知光速v和光传播的时间t,代入公式s=vt算出光传到月球到返回的总路程s,除以2得到地月间的距离。
(3)激光的传播速度一定,路程越长,时间越多。
【解答】解:(1)首先在平面镜S1上过入射点做法线,根据反射角等于入射角做出反射光线,再以同样的方法做出光在平面镜S2的反射情况,光路图如下:
(2)由v=可得,光由地球传到月球再回到地球的总路程s=vt=3×108m/s×2.56s=7.68×108m,
地月间的距离为s1===3.84×108m。
(3)激光的传播速度一定,根据v=可知,路程越长,时间越多,所以得出月球在远离地球的证据应是激光从月球反射到地球的时间变多了。
故答案为:(1)见解答图;(2)3.84×108;(3)激光从月球反射到地球的时间变多了。
【点评】此题考查反射光路图的画法、速度公式的应用,解决光学的问题,作图是非常有效的方法,对于互成直角的反射器来讲,它的出射光线与入射光线平行,应该作为一条规律记住它。
13.(2023春 金华期末)近期义乌已进入梅雨季,为了水库安全,小义同学想利用光的反射原理设计一个水位测量仪。A点和光屏PQ在同一平面上。
(1)小义用激光笔在A点发出一束激光,经水面反射后在光屏B点处形成一个光斑,请在图中画出入射光线和反射光线(保留作图痕迹);
(2)光屏上光斑位置会随水位变化而变化,小义想在光屏上标出相应的水位,光斑在P点时的水位  高于 (选填“高于”或“低于”)光斑在Q点时的水位。
【分析】(1)A为点光源,B为反射光线上的一点,本题的关键是入射点(或反射点)的确定;根据平面镜成像特点作出B点的对称点B′,然后连接A′B′与水面的交点即为入射点,再过入射点作出法线,根据折射角小于入射角作出折射光线即可。
(2)光的入射角和反射角均不变,反射光线平行移动,可确定当水位变化时,光斑的位置如何变化。
【解答】解:(1)先通过水面作出点B的对称点B′,连接A′B′交水面于点O,连接AO、BO,AO为入射光线,OB为反射光线,如下图所示:
(2)由(1)所作光路图可以看出,当水位变化时,入射角和反射角均不变,反射光线平行移动,光斑在P点时,说明水位升高,当光斑在Q点时,说明水位降低。
故答案为:(1)见上图;(2)高于。
【点评】利用对称法做光路图,是利用了在光的反射现象中,反射光线反向延长一定通过发光点的像点的性质。利用作图法可判断光斑移动与水位的关系。
四.镜面反射和漫反射(共3小题)
14.(2024春 滨江区期末)如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色高墙上的小镜子,人在侧面看被照射部分(  )
A.墙和镜子看上去都较暗
B.墙和镜子看上去都较亮
C.墙是白色明亮的,镜子是暗的
D.墙是暗的,镜子是明亮的
【分析】镜面反射是指反射光有确定方向的反射,一束平行光射到平面镜上,则反射光也是平行的;漫反射是指反射光向四面八方反射。
【解答】解:镜子表面很平,光线照射时,表面会发生镜面反射,从照射角度看,几乎没有光线进入人的眼睛,感觉平面镜是暗的;
墙面凹凸不平,当有光线照射时,反射光线射向四面八方,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是明亮的;
故选:C。
【点评】本题考查了漫反射和镜面反射的区别,解答本题不能只凭自己平时的经验去判断,需要用知识去进行分析。不要误认为镜面反射一定是亮的,要看镜面反射的光是否进入人眼,如果不进入人眼,反而比漫反射更暗。
15.(2024春 北仑区期中)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.
【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。
【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。
【点评】本题考查了镜面反射和漫反射两种反射现象,分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向。
16.(2022 宁波)如图所示是实验室中的毛玻璃片,一面磨砂,一面平滑。为了分辨这两个面,下列方法中不可行的是(  )
A.用手去触摸,粗糙的一面是磨砂面
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.压力相同时,与同一水平桌面之间滑动摩擦力较大的一面是磨砂面
D.透过毛玻璃片看不清远处物体,朝向眼睛的一面是平滑面
【分析】磨砂面凹凸不平,会发生漫反射;平滑面会发生镜面反射;滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
【解答】解:
A、用手去触摸,粗糙的一面是磨砂面,光滑的一面是平滑面,故A可行;
B、用激光笔照射表面,反射后可在光屏上成一个亮点,这说明发生了镜面反射,该反射面是平滑面,故B可行;
C、压力相同时,与同一水平桌面之间滑动摩擦力较大,说明接触面较粗糙,是磨砂面,故C可行;
D、毛玻璃片不透明,所以通过毛玻璃无法看去远处的物体,故D不可行。
故选:D。
【点评】本题考查了光的反射现象、影响滑动摩擦力大小的因素、平面镜成像,属于基础题。
五.平面镜成像的相关作图(共5小题)
17.(2014 瑞安市自主招生)如图所示,从A出发经过平面镜MN上的一点到达B点有多种路径可走,小明同学提出,在所走的多种路径中遵循光的反射定律的一条路径是最短的。
(1)根据平面镜成像规律做出A点发出的光经过MN反射后到达B点的路径。
(2)你认为小明同学的说法是否正确?请在答卷上通过画图并配以简要文字说明的方法来证明你的判断。
【分析】(1)光的反射定律的内容是:入射光线、反射光线、法线在同一平面内,入射光线和反射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角;
(2)根据平面镜成像的特点作出B点的像,再根据光的反射规律找到入射光线和反射光线,结合线段的长短关系分析即可。
【解答】解:我们先按照光的反射定律,画出从A点发出的光线经反射后能到达B点的反射光线,作法如下:把MN当作平面镜处理,在MN后面找到B点的对称点B′,连接AB′,交MN于C点,再连接CB,这样AC即为入射光线,CB为反射光线,如下图。
由于对称关系CB=CB′,所以AC+CB′=AC+CB,A与B′之间最短的距离为两点间的直线距离,直线AB′=AC+CB′=AC+CB,因而题给的结论是正确的,如图所示。
【点评】本题考查利用光的反射定律选取最佳路径,属于利用物理知识解决实际问题,体现了物理来源于生活,服务于生活的宗旨。
18.(2024春 临海市校级期中)如图所示,画出代表新鞋的A点在平面镜中的像A′和女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【分析】(1)根据平面镜成的像与物体关于镜面对称可作出A点在平面镜中的像A'。
(2)根据反射光线的反向延长线过像点作出女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
【解答】解:在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′,即为A在平面镜中的像;
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,如图所示:
【点评】本题考查了平面镜成像的特点、利用平面镜作图,利用好反射光线好像是从虚像上发出的是解题的关键。
19.(2023春 金东区月考)如图所示,正确的平面镜成像图是(  )
A. B.
C. D.
【分析】平面镜的成像特点是:平面镜的成像是正立等大的虚像;像与物的连线与镜面垂直;像和物到镜面的距离相等;像与物关于镜面对称;像与物的大小相等。
【解答】解:根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点,属于基础题目。
20.(2023春 宁波期中)如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5m,现有一面小镜,女孩为了看到天花板的灯,应把小镜挂在墙上,离地高度为  1.83m 。(结构保留小数点后两位)
【分析】先根据平面镜成像的原理画出眼睛看到灯的光路,则反射点为平面镜的位置,然后再利用相似三角形求出反射点距地面的位置。
【解答】解:眼睛看到灯的光路,如图所示:
从图中可以看出,镜子的位置应在O点,并且△OAB和△OCD相似,则有
=,则=,
解得:OB=0.33m
则O点距地面的距离为1.5m+0.33m=1.83m。
故答案为:1.83m。
【点评】本题考查平面镜成像的相关作图以及数学知识的灵活应用,本题的难点是找出相似三角形,利用数学知识求出反射点距地面的位置。
21.(2023春 滨江区校级月考)如图所示,小高在某商场买鞋,他选了一双新鞋在垂直于地面的试鞋镜前试穿。但此时在镜中他看不到新鞋的整像。请用作图法说明看不到新鞋整像的原因。(AB表示鞋长,C点代表人眼。)
【分析】根据平面镜成像的特点就可解答此题。
【解答】解:如下图,根据平面镜成像物像关于平面镜对称的特点做出鞋子在平面镜中的像A'B',然后连接像点B'与平面镜上边缘并延长,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中,由图可以看出:鞋子B点发出的光线BO经过平面镜的反射光线OD没有进入人的眼中(C点),所以看不到新鞋的像。

【点评】本题考查了平面镜成像的特点的应用,属于基础考题。
六.平面镜的应用(共7小题)
22.(2024春 定海区期末)如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方,司机不必低头看仪表,提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图,据图分析正确的是(  )
A.司机看到视野前方行车信息的像是虚像
B.为避免产生重影,可增大挡风玻璃的厚度
C.行车信息所成像的大小与物体的大小不相等
D.行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射
【分析】(1)平面镜成正立等大的虚像,是光的反射现象;
(2)由于玻璃板有厚度,所以玻璃板前一平面就会有一个平面镜成像,而玻璃板的后一平面也会成一个像。
【解答】解:ACD、挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像是由光的反射形成的虚像,平面镜成正立等大的虚像,即行车信息所成像的大小与物体的大小相等,故A正确,C、D错误;
B、由于玻璃板有厚度壶产生重影,因此为避免产生重影,可减小挡风玻璃的厚度,故B错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对于平面镜成像特点、平面镜在生活中的应用的理解和掌握。
23.(2024 宁波模拟)2023年10月26日,神舟十七号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接,与神舟十六号航天员乘组拍下“全家福”。以下说法正确的是(  )
A.夜晚可以看到太空中的我国空间站,说明它是光源
B.宇航员在空间站内可以直接交谈
C.我国空间站相对于地球是静止的
D.这张“合家福”是利用平面镜成像原理拍摄的
【分析】(1)根据光源的定义,判断物体自身是否可以发光;
(2)声音的传播需要介质,一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质;
(3)研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物;研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化;
(4)照相机的镜头是一个凸透镜,利用了凸透镜成像的原理。
【解答】解:A、夜晚可以看到太空中的我国空间站,是因为空间站能反射太阳的光,自身不能发光,因此不属于光源,故A错误;
B、空间站内充满空气,空气可以传播声音,因此宇航员在空间站内可以直接交谈,故B正确;
C、我国空间站相对于地球的位置是变化的,因此我国空间站相对于地球是运动的,故C错误;
D、这张“合家福”是利用凸透镜成像的原理拍摄的,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了光源、声音的传播、运动与静止和凸透镜成像原理等知识,综合性较强,难度不大。
24.(2024春 杭州期末)如图是神奇的魔术——浇不灭的蜡烛实验(如图甲):实验时准备两支蜡烛,点燃平面镜前的蜡烛,平面镜后面未点燃的蜡烛放在烧杯内。向烧杯内慢慢加水,透过平面镜看到蜡烛火焰并没有被水浇灭(如图乙)。下列做法会导致魔术不成功是(  )
A.选择较薄的玻璃板
B.两蜡烛到平面镜的距离放置相等
C.选择大小相等的两支蜡烛
D.玻璃板倾斜放置在桌面上
【分析】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,为了便于确定像的位置,选择较薄的玻璃板,且玻璃板应竖直放置;
(2)像与物体关于平面镜对称;像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
【解答】解:A.在探究平面镜成像特点的实验中,避免前后面成像过远而看不清,因而选择较薄的玻璃板,故A正确;
B.像与物体关于平面镜对称;像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,故两蜡烛到平面镜的距离放置相等,故B正确;
C.由于像与物体大小相等,为了保证像与后面的蜡烛重合,因而选择大小相等的两支蜡烛,故C正确;
D.由于物体与像在水平面上,连线垂直于镜面,故玻璃板应竖直放置在桌面上,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查平面镜成像规律的探究,属于中档题。
25.(2024春 北仑区期中)如图乙所示,是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图甲所示的光源“F”,则观察到的像是(  )
A. B. C. D.
【分析】首先要弄清潜望镜的原理,是地上面的、远处的景物反射的光,照射到潜望镜上面这块平面镜上,再反射到下面这块平面镜上,再反射到人的眼里,人就能从低处看见地上面的、远处的景物。总之是平面镜成像。
【解答】解:
根据潜望镜中使用的是两块平面镜;第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立等大,左右再次颠倒的像,最后的像就是跟原物完全一样的像。
故选:B。
【点评】本题主要考查的是平面镜成像原理及应用。一定要熟练掌握平面镜成像的特点,等大、正立的虚像。
26.(2024春 拱墅区期中)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
【分析】依据平面镜成像特点,人和人的像相对于镜面对称,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,依据数学知识计算。
【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。
【点评】熟记并灵活运用平面镜成像特点:
①像与物大小相同;
②像与物到镜面距离相等;
③像与物连线与镜面垂直;
④虚像。
27.(2024 浙江模拟)“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影,它是由4块玻璃板制作而成,玻璃板与水平面成45°角,平板电脑上的4个“小黄人”作为光源,小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置,像正在竖直向上匀速运动,则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为(  )
A.向左做匀速运动 B.向右做匀速运动
C.向上做匀速运动 D.向下做匀速运动
【分析】根据速度直线运动的特点和平面镜的成像特点进行分析。
【解答】解:根据平面镜的成像特点,此时小黄人在玻璃板中所成的像与小黄人成90°的夹角,小黄人的像正在竖直向上匀速运动,则小黄人向左做匀速运动,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是匀速直线运动和平面镜成像的特点,属于基础性题目。
28.(2022 宁波自主招生)在图中,MN为一平面镜,a、b、c、d表示一个不透明正方体的四个侧面,其中b面跟平面镜平行,e是观察者的眼睛所在位置(位于正方体的正下后方)。则下列结论中正确的是(  )
A.图中观察者通过平面镜可以观察到a、b、c、d四个侧面
B.图中观察者通过平面镜可以看到a面和d面
C.图中观察者通过平面镜可以看到a面及部分b面
D.图中观察者通过平面镜可以看到a面,不能看到b面的任何部位
【分析】解答此题的关键是首先要明确,眼睛能看见物体是因为有光线或反射光线进入我们的眼睛,分析图中的a、b、c、d四个侧面的光线是否进入人的眼睛即可。
【解答】解:由图可知,b、d面跟平面镜平行,d面被b面挡住不能通过平面镜成像;
由图可知,b面成的虚像一部分可以进入观察者眼睛,c面被a、d面挡住,a面通过平面镜成像进入观察者眼睛,所以,图中看到a面及部分b面。
故选:C。
【点评】此题主要考查学生对平面镜成像的特点的应用,解答此题时只要明确一点:眼睛能看见物体是因为有光线或反射光线进入我们的眼睛,然后即可做出选择。
七.凸面镜和凹面镜(共4小题)
29.(2024春 平湖市期末)如图所示,是一条盘山公路,当汽车在AB路段行驶时,看不到BC路段的情况,为了看清BC路段的情况,下面说法正确的是(  )
A.利用折射原理,在A处装凹透镜
B.利用反射原理,在B处装凸面镜
C.利用反射原理,在B处装凹面镜
D.利用折射原理,在C处装凹透镜
【分析】人能看到BC路段的情况,是该路段上的物体反射的光线进入人的眼睛。由于光是沿直线传播的,
所以为了使光线BC路段上的物体反射的光线能够射到AB路段上,就需要改变其传播方向;由光的反射可知安装哪种面镜。
【解答】解:当汽车在AB路段行驶时,司机由于光的直线传播看不到BC路段的情况;凸面镜是利用光的反射来改变光的传播方向的,应该在B位置安装一块面镜,BC路段上的物体反射出的光线,射到凸面镜上,经过凸面镜的反射射向AB路段,从而使人在AB路段上能够看清楚BC路段的情况,利用的是光的反射原理。
故选:B。
【点评】本题考查了凸面镜对光的反射的应用;对于改变光的传播方向的有两种情况:光的反射和折射。面镜:平面镜、凸面镜、凹面镜都是利用光的反射来改变光的传播方向的。
30.(2024 浙江模拟)开车时可以根据后视镜内看到的像来判断后方来车的情况(如图)。有关判断正确的是(  )
A.像变大,可能是本车加速
B.像变大,可能是后车减速
C.像变小,可能是后车加速
D.像变小,可能是本车加速
【分析】本题主要考查(1)后视镜是凸面镜,由于光的反射,成正立、缩小的虚像。司机借此可以观察到较大范围的景物,行车更安全。
(2)凸面镜是面镜,可以结合平面镜成像的特点来判断,物体距离后视镜越远,通过镜子观察到的像越小。
【解答】解:A.本车加速,距离后方车辆越远,观察到的像变小,故A错误。
B.后车减速,距离本车越远,观察到的像变小,故B错误。
C.后车加速,距离本车越近,观察到的像应该变大,故C错误。
D.本车加速,距离后车越远,观察到的像变小,故D正确。
故选:D。
【点评】本体结合生活实际,通过凸面镜考查学生对平面镜成像特点的应用,知识迁移,巧妙考查,形式较新颖。
31.(2024春 下城区校级期末)如图是我国自主研发的世界上最大口径的射电望远镜,被誉为中国的“天眼”。它由许多个反射面组成,对光有会聚作用,其外形相当于  凹面镜 (选填“凸面镜”或“凹面镜”)。“天眼”其实不是“看”,而是主要用以接收天体射电波段的辐射,它的观察范围超过了137亿光年。太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现日出  延迟 (选填“提前”或“延迟”)的现象。
【分析】根据天眼的形状判定属于什么面镜;凹面镜对光线具有会聚作用;
太阳光从真空进入大气层时,会产生折射现象。
【解答】解:由图可知,“中国天眼”相当于一个巨大凹面镜,凹面镜可以反射光线,能使光线会聚在中心公共焦点处;
由于大气层的存在太阳光会发生折射,我们会看到地平线以下的太阳,则有大气层时,我们会早看到日出,晚看到日落;如果没有这层大气,则会晚看到日出,早看到日落。
故答案为:凹面镜;延迟。
【点评】本题考查了凹面镜的特点和应用、光的折射,属于基础题目。
32.(2022春 慈溪市校级月考)如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是(  )
A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d
【分析】首先要仔细观察入射光线和折射光线的特点,然后再根据凸透镜和凹透镜的光学特点来作出选择。
【解答】解:从四个光线通过透镜的情形可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸透镜,且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的,折射光线变得会聚了。
故选:C。
【点评】(1)此题考查了凸透镜和凹透镜的光学性质。
(2)在知道凸透镜和凹透镜光学性质的前提下,明确经过透镜折射后,光线变得发散了还是会聚了是解决此题的关键。
八.光的折射规律的应用(共8小题)
33.(2024春 越城区期末)如图所示,一密闭激光发射器从水槽侧壁射出一束激光,激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水,发现水槽底部光斑会移动。继续沿水槽壁缓慢注水,当水面与N点相平时,水槽底部光斑移动到O点的哪侧(  )
A.O点左侧 B.O点右侧 C.仍在O点 D.都有可能
【分析】根据光的折射现象可知,光从一种介质斜射入另一种介质时,其传播方向一定发生改变;光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,折射角随入射角的改变而改变;
光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解:当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到O点左侧;继续沿水槽壁缓慢注水,即水满时,由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以水槽底部光斑移动到O点的原位置上。
故选:C。
【点评】此题考查了光的直线传播、光的折射的知识,是一道综合题,但难度不大。
34.(2024春 嵊州市期末)如图所示,正在向左行驶的小车上有一杯水,一束方向不变的光线从右方斜射向水面。当小车缓慢刹车时,杯中水面略有倾斜。与刹车前相比,刹车时光线在水面处形成的反射角和折射角的变化情况是(  )
A.反射角增大 B.反射角减小
C.折射角增大 D.折射角不变
【分析】正在向左行驶的小车缓慢刹车的过程中,杯中水面由于惯性略有倾斜,水面将左高右低,法线也发生偏折,下部不动,上部向右斜,故入射角将变小。
【解答】解:根据题意知,法线也发生偏折,上部将向右偏斜,故入射角将变小,由于反射角等于入射角,则反射角也变小,折射角也变小。
故选:B。
【点评】本题关键是要弄清,在小车缓慢刹车的过程中,水面将怎样倾斜及法线怎样变动。在小车向左缓慢刹车的过程中,水面会出现左高右低的情况,故使入射角变小。
35.(2022 绵阳)一束光射向一块等腰直角三角形透明介质,在斜边反射和折射,其光路如图所示。三个角i、r、β的大小关系是(  )
A.β>i>r B.β>i=r C.i>β=r D.i=r>β
【分析】光的折射规律可概括为“三线同面,两线分居”,当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的减小而减小;当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;在光的反射中,反射角等于入射角。
【解答】解:由图可知,入射光线照射到斜边上时,同时发生了反射和折射现象,入射角为i,反射角是r,折射角是β;根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,即i=r;
光从玻璃中斜射入空气中时,折射角大于入射角,即β>i,所以三个角的大小关系为:β>i=r。
故选:B。
【点评】本题考查了光的折射规律和光的反射定律的应用,属于识记、理解内容。
36.(2021 杭州)一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是(  )
A.α1>γ1 B.α2>γ2 C.α1=α2 D.γ1=γ2
【分析】这束光通过玻璃砖要发生两次折射:
第一次是从空气斜射进入玻璃砖,折射光线会向法线偏折,折射角小于入射角;
第二次是光从玻璃砖斜射到空气中,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角;
因两条法线是平行的,所以第一次折射的折射角等于第二次折射的入射角。
【解答】解:
A、光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B、光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;
CD、因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。
故选:A。
【点评】光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光由水中或其它透明介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
37.(2014 浙江自主招生)如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是空气。一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中
(  )
A.光线1 B.光线2 C.光线3 D.光线4
【分析】根据光路可逆的,两个介质是一样的,斜面平行,要经过四次折射,第四次和第一次折射对应,他们的折射率都是一样的,最后方向还是一致的,所以光最后的路线还是垂直于AB的,由此可得出结论。
【解答】解:垂直AB射入的左棱镜的入射光线,在此三棱镜中传播方向不变,由AC面出射到两棱镜间的均匀未知透明介质时,则可能有三种情况:若介质的折射率与棱镜的折射率相等,则不改变方向射出,相当于一整块玻璃砖,垂直射入的(即沿法线射入)不会发生偏折。若介质的折射率不等于玻璃的折射率,两个三棱镜间的均匀介质相当于平行玻璃板,穿过的光线平行侧移。如果介质的折射率大于玻璃,则沿光路“2”出射;如果介质的折射率小于玻璃,则沿光路“3”射出。空气的折射率小于玻璃,所以出射光线为光线3。
故选:C。
【点评】本题运用光路可逆性原理分析出射光线与入射光线方向关系是关键,对于两种色光的折射率大小要牢固掌握。
38.(2024春 西湖区校级期末)在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为(  )
A.① B.② C.③ D.④
【分析】根据光的折射定律可知光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,据此判断进入气泡球的折射光线。
【解答】解:光从水中斜射入空气中,会发生折射,折射角大于入射角,对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线,入射光线和折射光线分别位于法线两侧,就图而言,OO2所在的直线即法线,进入气泡球的折射光线可能为①。
故选:A。
【点评】本题考查光的折射定律的应用,知道对于球体而言,入射点与球心所在的直线即法线是解题的关键。
39.(2022 湖州)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的  底面BC (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律。
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有  会聚 作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是  研究白光是由哪些颜色的光组成的 。
【分析】(1)由图1、图2、图3分析可知,红光向哪个方向偏折;
(2)凸透镜可以看出是两个三棱镜,两个三棱镜底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折;
(3)三棱镜还可以研究光的色散现象;
【解答】解:(1)由图1、图2、图3分析可知,红光都向底面BC偏折;
(2)凸透镜可以看出是两个三棱镜,两个三棱镜底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用;
(3)三棱镜还可以研究光的色散,研究白光是由哪些光组成的;
故答案为:(1)底面BC;(2)会聚;(3)研究白光是由哪些颜色的光组成的;
【点评】本题考查了光的折射、凸透镜的会聚作用,属于中档题。
40.(2023春 镇海区期末)小科给妹妹表演了一个小魔术并研究该魔术原理。他先让妹妹站定不动,在她面前放置一只装有一枚硬币的“空碗”,妹妹刚好看不到硬币的最右端A点(如图甲);然后小科缓慢地向碗里倒水,硬币上的中间B点和左端C点能先后被看到,直至成功地给妹妹“变”出了一枚完整的硬币(如图乙);最后小科画出了原理图(如图丙)。请你和小科一起分析回答:
(1)倒水前妹妹没有看到硬币,是因为光在同一种均匀介质中沿  直线 传播。在逐渐把水加入到碗中的过程中,逐渐看到“硬币”,主要是利用了光的  折射 现象。
(2)妹妹所看到的水中硬币是一个位置变浅的  虚 像(填“虚”或“实”)。
(3)刚看到中间B点时的入射角是aB,刚看到左端C点时的入射角是ac,请你判断aB和aC的大小关系?并用光的折射特点说明理由。
【分析】(1)(2)光在均匀介质中是沿直线传播的;光从一种介质斜射入另一介质时,光的传播方向会发生偏折,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线就看到了物体的虚像。
(3)根据眼睛和碗的位置不变,可知折射光线方向不变,折射角也不变,在结合折射规律判断。
【解答】解:(1)(2)妹妹刚好看不到“空碗”中的硬币,是因为来自硬币的光沿直线传播时被碗挡住,没进入妹妹眼睛造成的;当缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的变浅的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高);
(3)保持眼睛和碗的位置不变,光从水中进入人的眼睛的传播方向不变,折射角不变,所以根据光的折射规律,从B点和C点射出的入射光线的入射角不变的,即αB=αc。
故答案为:(1)直线;折射;(2)虚;(3)αB=αc;保持眼睛和碗的位置不变,光从水中进入人的眼睛的传播方向不变,折射角不变,所以根据光的折射规律,从B点和C点射出的入射光线的入射角不变的。
【点评】本题考查了光的直线传播和光的折射现象及其应用,要会用光的折射规律来解答实际问题,有利于学生能力的培养。
九.作光的折射光路图(共6小题)
41.(2022 浙江自主招生)在已有的人工材料中,有一种称为负折射的材料。负折射材料不仅在隐身技术上有重要的运用价值,在制造光学器件上应用也很广泛。这类材料,光在其中发生折射时,折射光线与入射光线位于法线的同一侧。如图,甲图是将笔放在水中时发生的折射现象,乙图是将笔放在负折射材料中发生的折射现象。现有一束光通过某长方体透明负折射材料(图丙),下图所示光路图正确的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据发生负折射时折射光线与入射光线位于法线的同一侧分析解答。
【解答】解:
由题可知,光在负折射材料中发生折射时,折射光线与入射光线位于法线的同一侧;
A、由图知,光由负折射材料进入空气时,折射光线与入射光线在法线的异侧,故A不符合题意;
B、由图知,两次折射时,折射光线与入射光线都在法线的同侧,故B符合题意;
C、由图知,光由空气进入负折射材料时,折射光线与入射光线在法线的异侧,故C不符合题意;
D、由图知,两次折射时,折射光线与入射光线都在法线的异侧,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题属于信息题目,结合学过的知识点延伸拓展,考查学生提取信息以及学习的能力。
42.(2023春 西湖区校级期中)如图所示,一条光线垂直界面AB进入玻璃砖,并从AC边射出玻璃砖,在图中画出该光线穿过玻璃砖的光路。
【分析】光从空气垂直入射到玻璃的表面,传播方向不变,光从水或其它透明介质斜射入空气中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角大于入射角。
【解答】解:光从空气垂直入射到玻璃的表面,传播方向不变,当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线将远离法线,如图所示:
【点评】此题主要考查了光的折射规律的应用,关键是搞清折射角与入射角之间的关系。
43.(2023春 绍兴期中)如图所示一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖,已知半球形玻璃砖的球心为O,且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
【分析】(1)先画出完整的入射光线,过入射点作出法线。
(2)根据反射角等于入射角作出反射光线;
(3)根据光的折射规律,光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角作出折射光线。
(4)注意当光线垂直入射时,光的传播方向不变,不发生折射。
【解答】解:①因为光线沿半径方向射入,所以入射光线过球心O,O点为入射点。过O点作玻璃砖下表面垂线即法线,根据光的反射定律作出反射光线。
②该反射光线再由玻璃射出时,其光线垂直玻璃砖的圆弧表面入射(就像入射光线AO一样),光的传播方向不变,不发生折射。
③光线AO从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线更远离法线。
故答案为:
【点评】画光路图时,不管是作反射光线还是作折射光线,都要先把法线画出来。注意法线用虚线。
44.(2023春 鹿城区校级期中)光纤传导是利用光线在光纤管中携带信号进行传递,光线在玻璃制成的光纤管壁反射前进,如图所示。由于光线每次碰到管壁都会发生折射,使部分光线射出光纤管,造成光纤管内光线能量的损耗,从而影响光纤传导的距离。光在发生折射时,光能损耗随着折射角的增大而减小。
(1)请在图乙中画出光线穿过玻璃光纤管壁折射到空气中的光路图。
(2)请例举与“光线在光纤管中前进”的原理相同的现象。(举一例即可)
(3)判断下列哪种入射角度能使光线在光纤管中传播的距离更远,并说明理由。
【分析】(1)光从其他物质斜射入空气中时,折射角大于入射角;
(2)光线在光纤中反射前进;据此举例;
(3)根据光在发生折射时,光能损耗随着折射角的增大而减小分析。
【解答】解:(1)光从其他物质斜射入空气中时,折射角大于入射角;先过入射点画出法线,作出折射光线,如图所示:
(2)光在光纤中反射前进;利用光的反射的例子很多,比如看见不发光的物体,平面镜成像等;
(3)根据题中的信息:光在发生折射时,光能损耗随着折射角的增大而减小,而折射角随着入射角的增大而增大,顶途中光线与法线的夹角大,入射角大,折射角大,能量损失较小,传播的距离较远。
故答案为:(1)见解答;
(2)平面镜成像;(3)丁图传播远,丁图中入射角大,对应的折射角大,损失的能量少,传播远。
【点评】本题考查光的反射与折射的分析,属于中档题。
45.(2023春 洞头区期中)我们的视觉形成离不开光的刺激,水中树的倒影、路边人的影子、水里鱼的身影,这些都与光有关。
(1)在岸上看湖面时,我们时常能看到“鱼在云中游”的场景,鱼和云的像的形成与光的反射、折射有关,请你画出点光源S发出的光线斜射向水面时光的传播情况
(2)小光查阅资料后发现小孔成像实验中,像的亮度可能与孔的大小、形状等因素有关。在探究与孔的大小的关系时,他用下图所示的小孔进行实验,用一张纸片从左到右进行移动,但是小亮觉得他的方案是不可行的,你认为小光应该沿着哪个方向移动纸片?为什么?
【分析】(1)光从空气中斜射到水面,在水面上发生折射的同时也发生了反射,利用光的反射规律、折射规律即可作出对应的反射光线和折射光线。
(2)根据控制变量法,探究像与孔的大小的关系时,必须控制形状不变,据此确定卡片移动方向。
【解答】解:(1)过入射点作出法线,从而确定了入射光线位于法线的左侧,并确定了入射角的大小。然后利用光的反射使反射角等于入射角作出对应的反射光线。
光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角,由此可以作出对应的折射光线。如图所示:
(2)根据控制变量法,探究像与孔的大小的关系时,必须控制形状不变,遮挡前小孔是三角形,遮挡后必须仍是三角形,因而必须遮挡右侧保持孔的形状不变,移动方向是从右到左进行移动,即沿b方向移到。
故答案为:(1)见解答;(3)从右到左进行移动,即沿b方向移到;控制小孔的形状不变。
【点评】本题考查光的反射与折射、小孔成像的探究,属于中档题。
46.(2024春 慈溪市期中)一束激光从某种玻璃中射向空气(如图一所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失(如图二所示),只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)上述玻璃的临界角是 41.8° 。
(2)当光从空气射向玻璃, 不会 (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(3)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图三所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
【分析】(1)由题意知光从玻璃射向空气时入射角与反射角、折射角的关系,可知当入射角为41.8°时,折射光线消失了。
(2)根据折射角和入射角的关系进行分析,即当折射角大于入射角时,并且入射角又等于临界角时,才会发生全反射现象。
(3)当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时,传播方向不变。当光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。据此画出光路图。
【解答】解:(1)由题意可以知道,当入射角为41.8°时,折射光线消失了,所以玻璃的临界角为41.8°,
(2)光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射,所以光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光不可能完全消失;
(3)光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;当从玻璃中斜射入空气时,其入射角为45°大于临界角,故其发生全反射,其大致路径如下图:
故答案为:(1)41.8;(2)不会;(3)见上图。
【点评】本题主要考查了光的折射现象以及光的全反射现象的实验,要读数实验的过程,并能总结出相应的结论加以运用。同时还考查了光的折射的光路图,有一定综合性。
一十.实像与虚像(共5小题)
47.(2024春 滨江区期末)如图所示,图中成实像的是(  )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
【分析】①凸透镜成像:物距小于焦距时,成正立放大的虚像,物像同侧,其应用是放大镜;
②凸透镜成像:物距大于二倍焦距时,成倒立缩小的实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,其应用是照相机;
③凸透镜成像:物距大于一倍焦距小于二倍焦距时,成倒立放大的实像,像距大于二倍焦距,其应用是幻灯机、投影仪。
④平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】解:①中是放大镜的原理,成正立、放大的虚像;
②中是照相机的原理,成倒立、缩小的实像;
③中投影仪的原理,成倒立、放大的实像;
④中是平面镜的成像原理,成正立、等大的虚像;
综上所述,成实像的是②③。
故选:B。
【点评】本题要求学生熟练掌握凸透镜成像的规律及应用、平面镜的成像原理,难度不大。
48.(2024春 滨江区期末)在实像与虚像的讨论中,正确的是(  )
A.人眼既能看到实像又能看到虚像,而屏幕上只能呈现实像,不能呈现虚像
B.虚像是人们的幻觉,并没有光线进入人眼,所以不能用光屏得到,也不能直接用眼看到
C.由光的反射只能形成虚像,由光的折射只能形成实像
D.平面镜只能形成虚像,凸透镜只能形成实像
【分析】(1)实像是实际光线会聚成的,虚像不是实际光线会聚成的,而是实际光线的反射延长线会聚成的;
(2)实像可以用光屏接收到,虚像不能用光屏接收到;实像与虚像都可以用眼睛接收到;
(3)光的反射成的像是虚像,放大镜是光的折射,成的是虚像;
(4)平面镜成像是虚像,光的折射看到水里的像是虚像,照相机、投影仪成的是实像,放大镜成的是虚像。
【解答】解:A、虚像和实像人的眼睛都可以接收到,屏幕上只能呈现实像,不能呈现虚像,故A正确;
B、虚像不能用光屏得到,可以用眼睛接收到,故B错误;
C、平面镜成像和倒影属于光的反射现象,成的像是虚像,凸透镜在成像过程中,是光的折射,可以形成虚像,如放大镜的使用,故C错误;
D、平面镜成像是虚像,凸透镜可以成的虚像也可以成实像,如放大镜成虚像、照相机成实像,故D错误。
故选:A。
【点评】关于实像和虚像的理解,关键是从定义和接收方法上,不能从字面理解,更不能想当然。具体的哪个光学元件成实像,哪个光学元件成虚像,要求熟练掌握。
49.(2024春 鹿城区校级月考)判断某像是实像还是虚像,下列说法中正确的是(  )
A.观察得到的是实像,观察不到的是虚像
B.光屏上所成的不清晰的像是虚像,清晰的像是实像
C.不能在光屏上成像的是虚像,能在光屏上成像的是实像
D.和物体相比,放大的是虚像,缩小的是实像
【分析】(1)实像与虚像都能够观察到;
(2)(3)实像能够成在光屏上,虚像不能;
(4)和物体相比,实像和虚像都有放大的、等大的、缩小的。
【解答】解:A、实像与虚像都能够观察到,故A错误;
BC、实像能够成在光屏上,虚像不能,不是清晰不清晰,故B错误,C正确;
D、和物体相比,实像和虚像都有放大的、等大的、缩小的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了实像、虚像的特点,基础题目。
50.(2024春 海曙区期中)关于虚像和实像,下面说法中正确的是(  )
A.实像能用光屏接收,而虚像不能
B.平面镜成虚像,凸透镜成实像
C.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼
D.实像一定是光的折射形成的,而虚像像一定时光的反射形成的
【分析】实像是由实际光线汇集而成的,可以用光屏承接。而虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的,不能用光屏承接。
【解答】解:A、实像是由实际光线汇集而成的,所以实像能呈在光屏上,而虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的,所以虚像不能呈在光屏上,故A正确;
B、平面镜成虚像,凸透镜可以成实像,也可以成虚像;故B错误;
C、虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的,只是进入人眼的光是发散的,并不是没有光进入人眼,若真的是没有光进入人眼,将什么也看不到,故C错误;
D、实像是由实际光线汇集而成的,但不一定是光的折射形成的,如小孔成像;我们从岸上看水中的东西,看到的是物体的虚像,就是光的折射形成的,故D错误;
故选:A。
【点评】本题考查了实像和虚像区别,了解实像和虚像的成像原理是解题的关键。
51.(2024春 西湖区校级月考)某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是(  )
A.投影盒使用的材料应当透光
B.投影成像主要利用的是光的反射
C.人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的
D.人眼观察到的是投影盒所成的实像
【分析】根据图示可知投影成像的主要原理;平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】解:根据图乙可知投影成像的主要原理是光的反射,图中将手机屏幕上的影像成在投影盒内,形成具有“3D”效果的“全息投影”,实际上就是平面镜成像的原理,此时成正立、等大的虚像;为了具有更好的“3D”效果,投影盒使用的材料应当透光,人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的,故ABC正确,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了平面镜成像的原理和特点,属于易错题。
一十一.光的折射现象(共6小题)
52.(2024春 余杭区期末)余杭美景美不胜收:池塘正中长着千年古柏,水边白鹭悠走,水下鱼儿畅游。下列相关“影”的形成原理中正确的是(  )
A.岸边白鹭的“黑影”——光的直线传播
B.水中古柏的“倒影”——光的折射
C.同学手机的“摄影”——光的反射
D.水下鱼儿的“鱼影”——光的直线传播
【分析】(1)影子是由于光的直线传播而形成的。光在传播过程中遇到不透明的物体,而形成的阴暗区域,叫影子。
(2)生活中光的反射现象很多,物体在水中的倒影,我们在镜中看到自己的像等。
(3)光的折射形成的现象也很多。例如我们看到水中的鱼儿,海市蜃楼,彩虹等。
(4)用手机照相是物体经过凸透镜成倒立缩小的实像。
【解答】解:A.岸边白鹭的“黑影”,是白鹭影字,是由于光的直线传播形成的,故A正确。
B.水中古柏的“倒影”是由于光的反射而形成的虚像,故B错误。
C.同学手机的“摄影”是利用凸透镜成倒立缩小的实像,故C错误。
D.水下鱼儿的“鱼影”是由于光的折射形成的虚像,故D错误。
故选:A。
【点评】该题利用生活中各种影子,考查光的直线传播、光的反射、光的折射及凸透镜成像的应用,巧妙有趣。
53.(2024 宁波模拟)如图所示,将手电筒发出的发散光束竖直向下照射到空烧杯底部时,可观察到烧杯底部的一个圆形光斑(用虚线表示)。在其它条件不变前提下,若再向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部光斑形状是(  )
A. B. C. D.
【分析】光的折射定律:光从空气斜射入其它透明介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;通过最左边和最右边的两条折射光线我们可以想象出光圈的变化。
【解答】解:当光从空气斜射入水中时,会发生光的折射,折射角小于入射角,折射光线向中心靠拢,故A图为正确图形。
故选:A。
【点评】本题考查光的折射定律的内容,关键是需要具备一定的空间思维能力。
54.(2022 温州自主招生)将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是如图所示哪个图中的情形(  )
A. B.
C. D.
【分析】光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线两侧,当光从空气斜射入其它透明介质中时,折射角小于入射角;并且折射角随着入射角的增大而增大,但折射角总小于入射角;
放大镜成正立、放大的虚像。
【解答】解:图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图,A处为筷子,ABP′表示由筷子反射穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线。ON为过B点沿半径方向的直线,即在B处和空气的分界面的法线,上述光线则相当于在B处由水中射入空气中,图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角,根据光的折射规律可知,应有γ>r所以观察者在P处看到的筷子A的像A′的位置不是在A的实际位置,而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些,据此可知。以筷子竖直插入玻璃杯中时,其侧视图应该是图中的B或C图才与实际情况相符。
同时,玻璃杯此时相当于一个凸透镜,对筷子起到了放大的作用,因此,观察到的筷子比实际粗些。
故选:C。
故答案为:C。
【点评】此现象是生活中常见的现象,我们利用折射的知识解释生活中的折射现象是近几年中考的热点,此现象让学生回家亲自做一做,效果会更好,此题有一定的拔高难度,属于难题。
55.(2024 滨江区校级模拟)乡村美景美不胜收:池塘正中长着千年古柏,水边白鹭悠走,水下鱼儿畅游……游客用手机拍下了这些场景。下列相关“影”的形成原理中正确的是(  )
A.妈妈手机的“摄影”——光的折射
B.水下鱼儿的“鱼影”——光的反射
C.岸边白鹭的“黑影”——光的色散
D.水中古柏的“倒影”——光的直线传播
【分析】有些“影”是由光的直线传播形成的,有些是由光的反射形成的,有些是由光的折射形成的;分析是由哪种方式形成的,关键是看光的传播路径;手机的镜头是一个凸透镜,成像原理是光的折射。
【解答】解:A、妈妈手机的“摄影”是凸透镜成像,属于光的折射,故A正确;
B、水下鱼儿的“鱼影”,是光的折射,故B错误;
C、岸边白鹭的“黑影”是影子,属于光的直线传播,故C错误;
D、水中古柏的“倒影”属于平面镜成像,属于光的反射,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了光的反射、折射和光沿直线传播的相关内容,属于基础题。
56.(2024春 镇海区期末)“大漠孤烟直,长河落日圆”的诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生  折射 而形成的像。如图所示,站在A点的人恰好看到地平线上的太阳,他所看到的太阳的实际位置应是图中的  乙 位置(选填“甲”或“乙”)。
【分析】太阳升起时,太阳实际位置在地平线下面,但通过折射我们看见了太阳,但现在太阳落山了。地球另一边太阳升起了,但他也是看的在下面的虚像。
【解答】解:太阳升起时,太阳实际位置在地平线下面,但光线经过不均匀大气时发生折射,所以我们看见了太阳,
但现在太阳落山了。地球另一边太阳升起了,但他也是看的在下面的虚像,所以站在A点的人恰好看到地平线上的太阳,他所看到的太阳的实际位置应是图中的乙位置。
故答案为:折射;乙。
【点评】本题主要考查了光的折射现象在生活中的应用。此题内容与古诗相结合,能够考查学生的综合能力,是一道好题。
57.(2024春 鄞州区期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,如图甲是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
【资料1】光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线方向上的。
【资料2】如图乙所示,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向。
【资料3】海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高,温度越高,空气的密度越小请根据以上提供的资料和所学光学知识对“海市蜃楼”现象做出解释。
【分析】海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,据此分析。
【解答】答:光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象;海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果;人的眼睛逆着入射光线看,看到的是景物的虚像。
【点评】本题考查了光的折射现象,难度不大,要熟记。
一十二.小孔成像(共3小题)
58.(2024春 海曙区期末)2022年有出现日偏食现象,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,则他在半透明光屏上看到的形状是(  )
A. B. C. D.
【分析】小孔成像时,物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部,物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像,据此分析。
【解答】解:小孔成像是倒立的像,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,即上下左右颠倒,故B正确,ACD错误;
故选:B。
【点评】此题考查光的直线传播原理与小孔成像的形状辨识,有一定的难度。
59.(2024春 余姚市校级期末)如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a>b。半透明纸上的像是(  )
A.倒立、放大的像 B.正立、缩小的像
C.倒立、缩小的像 D.正立、放大的像
【分析】蜡烛发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的烛焰的像;
像的大小与像距和物距的关系有关,若像距大于物距,像大于物;若像距小于物距,像小于物。
【解答】解:小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像;
像到小孔的距离b小于蜡烛到小孔的距离a,所成的像是缩小的像。
故选:C。
【点评】此题考查的是小孔成像的特点,以及像物大小关系的判断,是一道基础题。
60.(2024春 定海区期末)科学兴趣小组用图甲所示的圆柱形纸筒探究“小孔成像的规律”时,发现像的大小不同,亮度也不一样。关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想。
猜想1:与小孔到光屏的距离有关。
猜想2:与小孔的形状有关。
(1)小孔成像的原理是  光的直线传播 。
(2)验证猜想1时,应固定  发光体 和小孔的位置,让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔,同时观察光屏上像的亮度变化情况。
(3)验证猜想2时,固定“↑”状发光体、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的不足是  没有控制小孔的大小相等 。
【分析】(1)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像;
(2)根据相同点和不同点,利用控制变量法分析解答;
(3)根据控制变量法分析解答。
【解答】解:(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播,发光体在光屏上所成的像是实际光线的会聚点是实像;
(2)要探究与小孔到光屏的距离的关系,则需要控制孔的大小不变,形状不变,改变小孔到光屏的距离,应固定蜡烛和小孔的位置,让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔;
(3)要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小不变,只改变形状,而图乙中即改变了孔的形状,没有改变孔的大小,所以,此过程中存在的问题是:没有控制小孔的大小相等;
故答案为:(1)光的直线传播;(2)发光体;(3)没有控制小孔的大小相等。
【点评】本题考查了小孔成像的探究,考查学生根据题中信息分析解答能力,原理是光在同种均匀物质中沿直线传播。
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2025浙江中考物理专题复习【经典好题】
专题02 光现象(原卷版)
一.光的反射现象(共4小题)
1.(2024春 宁海县期末)如图所示的光现象,其中能用光的反射定律解释的是(  )
A.露珠下的叶脉 B.树荫光斑
C.日晷计时 D.落日倒影
2.(2024 西湖区校级二模)如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是(  )
A.水中倒影 B.雨后彩虹 C.沙漠蜃景 D.小孔成像
3.(2024春 义乌市期末)新华社发布白鹭和水中倒影、影子同框的照片,有网友评论这是诗中“对影成三人”的景象,对两个“影”形成原理叙述正确的是(  )
A.影子:光的折射 B.影子:光的反射
C.倒影:光的折射 D.倒影:光的反射
4.(2023 金华)某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射,造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是(  )
A.林中光束 B.拱桥倒影
C.水中铅笔 D.人手影子
二.光的反射定律的应用(共7小题)
5.(2024春 浦江县期末)如图所示,若要让反射光射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜(  )
A.竖直向下移动 B.竖直向上移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
6.(2024春 温州期末)反光板是摄影常用器材,其一侧表面涂有光滑的反光涂层,可以反射光,另一侧无反光涂层,通常为黑色(如图)。下列反光板摆放方式能使拍摄对象的面部更亮的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2024春 平湖市期末)在水平桌面上有一光源,发出一束竖直向上的光,射到桌面上方1米处水平放置的平面镜O点上。当平面镜绕O点转动时,发现反射光点在水平桌面上移动了1米,此时平面镜与水平方向夹角为(  )
A.22.5° B.30° C.45° D.60°
8.(2024 宁波自主招生)如图所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是(  )
A.20° B.15° C.10° D.5°
9.(2024春 浙江期中)研究光的反射现象时,小科根据正确的实验数据,作出了关于“反射角—入射角”的图象,横轴和纵轴单位长度相同,如图中符合科学规律的图象是(  )
A. B.
C. D.
10.(2024春 萧山区期中)入射光线与镜面的夹角为40°,若入射光线不动,镜面转过30°,则入射光线与反射光线的夹角为(  )
A.40°或160° B.40°或140° C.20°或160° D.20°或140°
11.(2019 温州自主招生)如图所示,平面镜OA与OB夹角为α,若平行于平面镜OB的光线PQ经过两次反射后,反射光线恰好平行于平面镜OA,则两平面镜之间的夹角α为    。若要使平行于平面镜OB的光线PQ在两个平面镜之间最多能发生m次反射,则现平面镜之间的夹角α必须满足的条件是    。
三.作光的反射光路图(共2小题)
12.(2023春 拱墅区期末)人类用各种办法测量月地距离,但都有比较大的误差。直到有了激光后,宇航员在月球上放置一种称作“角反射器”的光学装置,人们才利用激光精确测量出月球与地球间的距离。
(1)角反射器可以简化成由两块连在一起的互相垂直的平面镜S1、S2的组合体,从地球发出的激光入射到S1上,经S1、S2反射后的光线回到地球再被接收。请在图中作出光线经S1、S2反射的光路图。
(2)从地球上发射一个激光脉冲(发光时间极短),测得从发出至接收到反射光的时间t,便可知结果。若激光的传播速度为3×108m/s,t=2.56s,则地球到月球的距离为    m。
(3)随着激光测距精度的进一步提高以及多年的测量,科学家发现,月球正以每年大概3.8厘米慢慢地远离地球。得出月球在远离地球的证据应是    。
13.(2023春 金华期末)近期义乌已进入梅雨季,为了水库安全,小义同学想利用光的反射原理设计一个水位测量仪。A点和光屏PQ在同一平面上。
(1)小义用激光笔在A点发出一束激光,经水面反射后在光屏B点处形成一个光斑,请在图中画出入射光线和反射光线(保留作图痕迹);
(2)光屏上光斑位置会随水位变化而变化,小义想在光屏上标出相应的水位,光斑在P点时的水位    (选填“高于”或“低于”)光斑在Q点时的水位。
四.镜面反射和漫反射(共3小题)
14.(2024春 滨江区期末)如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色高墙上的小镜子,人在侧面看被照射部分(  )
A.墙和镜子看上去都较暗
B.墙和镜子看上去都较亮
C.墙是白色明亮的,镜子是暗的
D.墙是暗的,镜子是明亮的
15.(2024春 北仑区期中)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.
16.(2022 宁波)如图所示是实验室中的毛玻璃片,一面磨砂,一面平滑。为了分辨这两个面,下列方法中不可行的是(  )
A.用手去触摸,粗糙的一面是磨砂面
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.压力相同时,与同一水平桌面之间滑动摩擦力较大的一面是磨砂面
D.透过毛玻璃片看不清远处物体,朝向眼睛的一面是平滑面
五.平面镜成像的相关作图(共5小题)
17.(2014 瑞安市自主招生)如图所示,从A出发经过平面镜MN上的一点到达B点有多种路径可走,小明同学提出,在所走的多种路径中遵循光的反射定律的一条路径是最短的。
(1)根据平面镜成像规律做出A点发出的光经过MN反射后到达B点的路径。
(2)你认为小明同学的说法是否正确?请在答卷上通过画图并配以简要文字说明的方法来证明你的判断。
18.(2024春 临海市校级期中)如图所示,画出代表新鞋的A点在平面镜中的像A′和女孩眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。
19.(2023春 金东区月考)如图所示,正确的平面镜成像图是(  )
A. B.
C. D.
20.(2023春 宁波期中)如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5m,现有一面小镜,女孩为了看到天花板的灯,应把小镜挂在墙上,离地高度为    。(结构保留小数点后两位)
21.(2023春 滨江区校级月考)如图所示,小高在某商场买鞋,他选了一双新鞋在垂直于地面的试鞋镜前试穿。但此时在镜中他看不到新鞋的整像。请用作图法说明看不到新鞋整像的原因。(AB表示鞋长,C点代表人眼。)
六.平面镜的应用(共7小题)
22.(2024春 定海区期末)如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方,司机不必低头看仪表,提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图,据图分析正确的是(  )
A.司机看到视野前方行车信息的像是虚像
B.为避免产生重影,可增大挡风玻璃的厚度
C.行车信息所成像的大小与物体的大小不相等
D.行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射
23.(2024 宁波模拟)2023年10月26日,神舟十七号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接,与神舟十六号航天员乘组拍下“全家福”。以下说法正确的是(  )
A.夜晚可以看到太空中的我国空间站,说明它是光源
B.宇航员在空间站内可以直接交谈
C.我国空间站相对于地球是静止的
D.这张“合家福”是利用平面镜成像原理拍摄的
24.(2024春 杭州期末)如图是神奇的魔术——浇不灭的蜡烛实验(如图甲):实验时准备两支蜡烛,点燃平面镜前的蜡烛,平面镜后面未点燃的蜡烛放在烧杯内。向烧杯内慢慢加水,透过平面镜看到蜡烛火焰并没有被水浇灭(如图乙)。下列做法会导致魔术不成功是(  )
A.选择较薄的玻璃板
B.两蜡烛到平面镜的距离放置相等
C.选择大小相等的两支蜡烛
D.玻璃板倾斜放置在桌面上
25.(2024春 北仑区期中)如图乙所示,是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图甲所示的光源“F”,则观察到的像是(  )
A. B. C. D.
26.(2024春 拱墅区期中)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
27.(2024 浙江模拟)“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影,它是由4块玻璃板制作而成,玻璃板与水平面成45°角,平板电脑上的4个“小黄人”作为光源,小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置,像正在竖直向上匀速运动,则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为(  )
A.向左做匀速运动 B.向右做匀速运动
C.向上做匀速运动 D.向下做匀速运动
28.(2022 宁波自主招生)在图中,MN为一平面镜,a、b、c、d表示一个不透明正方体的四个侧面,其中b面跟平面镜平行,e是观察者的眼睛所在位置(位于正方体的正下后方)。则下列结论中正确的是(  )
A.图中观察者通过平面镜可以观察到a、b、c、d四个侧面
B.图中观察者通过平面镜可以看到a面和d面
C.图中观察者通过平面镜可以看到a面及部分b面
D.图中观察者通过平面镜可以看到a面,不能看到b面的任何部位
七.凸面镜和凹面镜(共4小题)
29.(2024春 平湖市期末)如图所示,是一条盘山公路,当汽车在AB路段行驶时,看不到BC路段的情况,为了看清BC路段的情况,下面说法正确的是(  )
A.利用折射原理,在A处装凹透镜
B.利用反射原理,在B处装凸面镜
C.利用反射原理,在B处装凹面镜
D.利用折射原理,在C处装凹透镜
30.(2024 浙江模拟)开车时可以根据后视镜内看到的像来判断后方来车的情况(如图)。有关判断正确的是(  )
A.像变大,可能是本车加速
B.像变大,可能是后车减速
C.像变小,可能是后车加速
D.像变小,可能是本车加速
31.(2024春 下城区校级期末)如图是我国自主研发的世界上最大口径的射电望远镜,被誉为中国的“天眼”。它由许多个反射面组成,对光有会聚作用,其外形相当于    (选填“凸面镜”或“凹面镜”)。“天眼”其实不是“看”,而是主要用以接收天体射电波段的辐射,它的观察范围超过了137亿光年。太阳光穿过地球大气层时会发生折射,如果没有这层大气,会出现日出    (选填“提前”或“延迟”)的现象。
32.(2022春 慈溪市校级月考)如图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中凸透镜是(  )
A.a B.b、d C.c D.a、b、c、d
八.光的折射规律的应用(共8小题)
33.(2024春 越城区期末)如图所示,一密闭激光发射器从水槽侧壁射出一束激光,激光沿直线射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中缓慢注入水,发现水槽底部光斑会移动。继续沿水槽壁缓慢注水,当水面与N点相平时,水槽底部光斑移动到O点的哪侧(  )
A.O点左侧 B.O点右侧 C.仍在O点 D.都有可能
34.(2024春 嵊州市期末)如图所示,正在向左行驶的小车上有一杯水,一束方向不变的光线从右方斜射向水面。当小车缓慢刹车时,杯中水面略有倾斜。与刹车前相比,刹车时光线在水面处形成的反射角和折射角的变化情况是(  )
A.反射角增大 B.反射角减小
C.折射角增大 D.折射角不变
35.(2022 绵阳)一束光射向一块等腰直角三角形透明介质,在斜边反射和折射,其光路如图所示。三个角i、r、β的大小关系是(  )
A.β>i>r B.β>i=r C.i>β=r D.i=r>β
36.(2021 杭州)一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是(  )
A.α1>γ1 B.α2>γ2 C.α1=α2 D.γ1=γ2
37.(2014 浙江自主招生)如图所示,两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的,在它们之间是空气。一单色细光束O垂直于AB面入射,在图示的出射光线中
(  )
A.光线1 B.光线2 C.光线3 D.光线4
38.(2024春 西湖区校级期末)在天宫课堂中,航天员王亚平将空气注入水球,形成的气泡球与水球的球心都在O点。一束光线从空气射入水球的光路如图所示,其中球心O与入射点O1的连线为法线。则进入气泡球的折射光线可能为(  )
A.① B.② C.③ D.④
39.(2022 湖州)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的    (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律。
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有    作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是    。
40.(2023春 镇海区期末)小科给妹妹表演了一个小魔术并研究该魔术原理。他先让妹妹站定不动,在她面前放置一只装有一枚硬币的“空碗”,妹妹刚好看不到硬币的最右端A点(如图甲);然后小科缓慢地向碗里倒水,硬币上的中间B点和左端C点能先后被看到,直至成功地给妹妹“变”出了一枚完整的硬币(如图乙);最后小科画出了原理图(如图丙)。请你和小科一起分析回答:
(1)倒水前妹妹没有看到硬币,是因为光在同一种均匀介质中沿    传播。在逐渐把水加入到碗中的过程中,逐渐看到“硬币”,主要是利用了光的    现象。
(2)妹妹所看到的水中硬币是一个位置变浅的    像(填“虚”或“实”)。
(3)刚看到中间B点时的入射角是aB,刚看到左端C点时的入射角是ac,请你判断aB和aC的大小关系?并用光的折射特点说明理由。
九.作光的折射光路图(共6小题)
41.(2022 浙江自主招生)在已有的人工材料中,有一种称为负折射的材料。负折射材料不仅在隐身技术上有重要的运用价值,在制造光学器件上应用也很广泛。这类材料,光在其中发生折射时,折射光线与入射光线位于法线的同一侧。如图,甲图是将笔放在水中时发生的折射现象,乙图是将笔放在负折射材料中发生的折射现象。现有一束光通过某长方体透明负折射材料(图丙),下图所示光路图正确的是(  )
A. B.
C. D.
42.(2023春 西湖区校级期中)如图所示,一条光线垂直界面AB进入玻璃砖,并从AC边射出玻璃砖,在图中画出该光线穿过玻璃砖的光路。
43.(2023春 绍兴期中)如图所示一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖,已知半球形玻璃砖的球心为O,且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
44.(2023春 鹿城区校级期中)光纤传导是利用光线在光纤管中携带信号进行传递,光线在玻璃制成的光纤管壁反射前进,如图所示。由于光线每次碰到管壁都会发生折射,使部分光线射出光纤管,造成光纤管内光线能量的损耗,从而影响光纤传导的距离。光在发生折射时,光能损耗随着折射角的增大而减小。
(1)请在图乙中画出光线穿过玻璃光纤管壁折射到空气中的光路图。
(2)请例举与“光线在光纤管中前进”的原理相同的现象。(举一例即可)
(3)判断下列哪种入射角度能使光线在光纤管中传播的距离更远,并说明理由。
45.(2023春 洞头区期中)我们的视觉形成离不开光的刺激,水中树的倒影、路边人的影子、水里鱼的身影,这些都与光有关。
(1)在岸上看湖面时,我们时常能看到“鱼在云中游”的场景,鱼和云的像的形成与光的反射、折射有关,请你画出点光源S发出的光线斜射向水面时光的传播情况
(2)小光查阅资料后发现小孔成像实验中,像的亮度可能与孔的大小、形状等因素有关。在探究与孔的大小的关系时,他用下图所示的小孔进行实验,用一张纸片从左到右进行移动,但是小亮觉得他的方案是不可行的,你认为小光应该沿着哪个方向移动纸片?为什么?
46.(2024春 慈溪市期中)一束激光从某种玻璃中射向空气(如图一所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失(如图二所示),只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)上述玻璃的临界角是   。
(2)当光从空气射向玻璃,   (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(3)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图三所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
一十.实像与虚像(共5小题)
47.(2024春 滨江区期末)如图所示,图中成实像的是(  )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
48.(2024春 滨江区期末)在实像与虚像的讨论中,正确的是(  )
A.人眼既能看到实像又能看到虚像,而屏幕上只能呈现实像,不能呈现虚像
B.虚像是人们的幻觉,并没有光线进入人眼,所以不能用光屏得到,也不能直接用眼看到
C.由光的反射只能形成虚像,由光的折射只能形成实像
D.平面镜只能形成虚像,凸透镜只能形成实像
49.(2024春 鹿城区校级月考)判断某像是实像还是虚像,下列说法中正确的是(  )
A.观察得到的是实像,观察不到的是虚像
B.光屏上所成的不清晰的像是虚像,清晰的像是实像
C.不能在光屏上成像的是虚像,能在光屏上成像的是实像
D.和物体相比,放大的是虚像,缩小的是实像
50.(2024春 海曙区期中)关于虚像和实像,下面说法中正确的是(  )
A.实像能用光屏接收,而虚像不能
B.平面镜成虚像,凸透镜成实像
C.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼
D.实像一定是光的折射形成的,而虚像像一定时光的反射形成的
51.(2024春 西湖区校级月考)某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是(  )
A.投影盒使用的材料应当透光
B.投影成像主要利用的是光的反射
C.人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的
D.人眼观察到的是投影盒所成的实像
一十一.光的折射现象(共6小题)
52.(2024春 余杭区期末)余杭美景美不胜收:池塘正中长着千年古柏,水边白鹭悠走,水下鱼儿畅游。下列相关“影”的形成原理中正确的是(  )
A.岸边白鹭的“黑影”——光的直线传播
B.水中古柏的“倒影”——光的折射
C.同学手机的“摄影”——光的反射
D.水下鱼儿的“鱼影”——光的直线传播
53.(2024 宁波模拟)如图所示,将手电筒发出的发散光束竖直向下照射到空烧杯底部时,可观察到烧杯底部的一个圆形光斑(用虚线表示)。在其它条件不变前提下,若再向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部光斑形状是(  )
A. B. C. D.
54.(2022 温州自主招生)将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从俯视图中的P点沿水平方向看到的应该是如图所示哪个图中的情形(  )
A. B.
C. D.
55.(2024 滨江区校级模拟)乡村美景美不胜收:池塘正中长着千年古柏,水边白鹭悠走,水下鱼儿畅游……游客用手机拍下了这些场景。下列相关“影”的形成原理中正确的是(  )
A.妈妈手机的“摄影”——光的折射
B.水下鱼儿的“鱼影”——光的反射
C.岸边白鹭的“黑影”——光的色散
D.水中古柏的“倒影”——光的直线传播
56.(2024春 镇海区期末)“大漠孤烟直,长河落日圆”的诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生    而形成的像。如图所示,站在A点的人恰好看到地平线上的太阳,他所看到的太阳的实际位置应是图中的    位置(选填“甲”或“乙”)。
57.(2024春 鄞州区期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,如图甲是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
【资料1】光从一种物质斜射入另一种物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线方向上的。
【资料2】如图乙所示,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向。
【资料3】海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高,温度越高,空气的密度越小请根据以上提供的资料和所学光学知识对“海市蜃楼”现象做出解释。
一十二.小孔成像(共3小题)
58.(2024春 海曙区期末)2022年有出现日偏食现象,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,则他在半透明光屏上看到的形状是(  )
A. B. C. D.
59.(2024春 余姚市校级期末)如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a>b。半透明纸上的像是(  )
A.倒立、放大的像 B.正立、缩小的像
C.倒立、缩小的像 D.正立、放大的像
60.(2024春 定海区期末)科学兴趣小组用图甲所示的圆柱形纸筒探究“小孔成像的规律”时,发现像的大小不同,亮度也不一样。关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想。
猜想1:与小孔到光屏的距离有关。
猜想2:与小孔的形状有关。
(1)小孔成像的原理是    。
(2)验证猜想1时,应固定    和小孔的位置,让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔,同时观察光屏上像的亮度变化情况。
(3)验证猜想2时,固定“↑”状发光体、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的不足是    。
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