专题02 光现象
【跨学科实践】
1．（2024·山东菏泽）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示斑马鱼的实际位置，表示宇航员看到的斑马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响）。
【答案】
【解析】眼睛以为光线是沿直线传播的，连接眼睛与像点，可得折射光线，折射光线与界面的交点为入射点，连接S点与入射点，可得入射光线，如图所示：
【中考新考法】
2.（2024·四川乐山）中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法（ ）
A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散
【答案】C
【解析】影子是光的直线传播形成的，因为光是沿直线传播的，所以日出、日落时，太阳位置不同，细杆的影子方向和长度也不同，从而可以通过影子来辨方正位。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
考点1 光的直线传播
1．（2024·黑龙江牡丹江）如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（ ）
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】日晷是我国古代的一种计时工具，它是利用光的直线传播来工作的。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
考点2 光的反射
2．（2024·宁夏）如图所示，中国名画《妆靓仕女图》（局部），女子利用铜镜梳妆，铜镜成像的原理是（ ）
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
【解析】铜镜成像实际是平面镜成像，平面镜成像是光的反射形成的，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．（2024·内蒙古包头）美丽的自然风光令人赏心悦目。如图，层峦叠嶂倒映水中，倒影的形成蕴含的光学规律是（ ）
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
【解析】平静的水面相当于平面镜，水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4．（2024·甘肃定西）如图所示的光现象中，属于光的反射的是（ ）
A．透镜看书 B．手影游戏
C．水中倒影 D．棱镜色散
【答案】C
【解析】A．用放大镜看书时，书本上的字变大了，属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的．故A不符合题意；
B．手影中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B不符合题意；
C．平静水面上山的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意；
D．太阳光经过三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，说明太阳光是由七种色光组成的，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C。
5．（2024·江苏宿迁）2024年5月22日，国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内，鸟类时而栖息，时而飞翔，飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是（ ）
A．冰透镜取火 B．日晷计时
C．小孔成像 D．潜望镜
【答案】D
【解析】飞鸟在水中的倒影是飞鸟的虚像，成像原理是光的反射。
A．冰透镜取火，是利用了凸透镜的会聚作用，原理是光的折射，故A不符合题意；
B．日晷计时利用了光的直线传播，故B不符合题意；
C．小孔成像的原理是光沿直线传播，故C不符合题意；
D．潜望镜利用平面镜的反射作用改变了光路，故D符合题意。
故选D。
6．（2024·黑龙江哈尔滨）光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书
B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像
C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正
D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
【答案】B
【解析】A．能够从不同方向看到一些本身不发光的物体，说明光在这些物体上发生了漫反射，由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书，故A正确，不符合题意；
B．平面镜成像是虚像，不是由真实光线会聚而成，即小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”不是能量聚集形成的像，故B不正确，符合题意；
C．近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故C正确，不符合题意；
D．针孔照相机是小孔成像的应用，小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．（2024·北京）（多选）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大
C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
【答案】BCD
【解析】A．塔式光热发电站是将太阳能转化为水蒸气的内能，内能转化为机械能，最后转化为电能，故A错误；
B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，通过热传递的方式增大内能，故B正确；
C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用，是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，故C正确；
D．不同位置的镜子，是平面镜，将太阳光反射到塔顶，是光的反射，遵循光的反射定律，故D正确。
故选BCD。
8．（2024·江苏宿迁）按要求作图：
(1)如图所示，一束光经黑板反射进入眼睛，请画出入射光线；
(2)如图所示，用弹簧测力计测量物体的重力，请画出物体此时的受力示意图；
(3)如图所示，根据电流方向，请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】（1）光反射时，反射光线和入射光线位于法线两侧，发射角等于入射角。图中光线为反射光线，用量角器测量出反射角，以法线为一边，在法线左侧测量出入射角，画出入射光线，标出方向，如图所示：
（2）物体在测力计下面保持静止，受到竖直向下的重力和测力计竖直向上的拉力，这两个力是平衡力，大小相等，如图所示：
（3）螺线管外侧电流方向向上，根据安培定则可知，螺线管的右端为S极；根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针的右端为N极，如图所示：
考点3 平面镜成像
9．（2024·四川广元）一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（ ）
A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去
C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在
【答案】A
【解析】当一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方时，湖面就相当于一个平面镜，平面镜成像特点是像与物体大小相等，像到镜的距离等于物体到镜的距离，所成的像是虚像。当小蜜蜂飞向湖面迎接“同伴”时，物距变小，像距也跟着变小，但像的大小不变。所以在此过程中，“同伴”向它迎来，大小不变。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．（2024·甘肃兰州）如图甲所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像，下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是（ ）
A．选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，目的是便于比较像与物的大小
B．蜡烛A靠近玻璃板时，所成像的大小不变
C．移开蜡烛B，若将光屏置于像的位置，则光屏上会出现蜡烛A的像
D．图甲所示的实验中，蜡烛A的成像原理与图乙中的③相同
【答案】C
【解析】A．在“探究平面镜成像特点”的实验中，选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，若B与A的像能重合，则可证明A的像与A的大小相同。故A正确，不符合题意；
BC．平面镜所成的像是正立、等大的虚像，虚像只能用眼睛看到，不能用光屏承接，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．水中倒影是光的反射形成的，平面镜成像也是光的反射形成的，它们原理相同，故D正确，不符合题意。
故选C。
11．（2024·山东济宁）在学习交流活动中，小明收集了一些观点：①人站在平面镜前，当面镜时，他的像变大；②重力为的水能浮起重力为的物体；③力臂等于支点到力的作用点的距离；④海拔高度越高的地方，大气压强越大；⑤两物体相互摩擦，失去电子的物体带正电；⑥内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能。下列选项中观点都正确的是（ ）
A．①③⑥ B．②③④ C．①④⑤ D．②⑤⑥
【答案】D
【解析】①平面镜成的像和物体大小相等，人站在平面镜前，当面镜时，他的像不变，故①错误；
②物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与液体的重力无关，重力为5N的水能浮起重力为10N的物体，故②正确；
③力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离，故③错误；
④海拔高度越高的地方，大气压强越小，故④错误；
⑤两物体相互摩擦，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故⑤正确；
⑥内燃机在其做功冲程中，燃气膨胀做功，将燃气的内能转化为机械能，故⑥正确。
故选D。
12．（2024·山东菏泽）唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道：“掬水月在手，弄花香满衣”，从物理学角度看，手中“月”是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像；“香”满衣是一种 现象。
【答案】 ①等大 ②扩散
【解析】[1]手中“月”是平面镜成像现象，是等大的虚像。
[2]“香”满衣是一种扩散现象，说明香气分子扩散到衣服上。
13．（2024·青海）航天员舱外航天服配有风扇系统和无线电系统。手套上有平面镜，可以随时察看自己身上的各种开关，手心部位有颗粒状橡胶；头盔两侧各有一个照明灯，方便航天员在舱外工作。航天员通过平面镜看到的是开关的 （选填“虚”或“实”）像，手套手心部位有颗粒状橡胶是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力。
【答案】 ①虚 ②增大
【解析】[1]平面镜成的像是由于光的反射形成的虚像，因此航天员通过平面镜看到的是开关的虚像。
[2]手套手心部位有颗粒状橡胶是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
14．（2024·北京）某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下：
(1)将点亮的A放在玻璃板前，用刻度尺测量 ；将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像 ，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中；
(2)改变 ，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中。
【答案】（1）A到玻璃板的距离 完全重合 （2）A的位置
【解析】（1）[1]探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关，需要测量蜡烛A到玻璃板的距离，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。
[2]将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像完全重合，此时物体B可以替代蜡烛A的像。
（2）改变蜡烛A的位置，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中，需要多次实验，寻找普遍规律。
15．（2024·山东聊城）在“探究平面镜成像特点”的实验中，实验装置如图甲所示；
(1)为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是 ；
(2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 m的位置检查。
【答案】（1）刻度尺 （2）变 靠近 （3）2.2
【解析】（1）为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是刻度尺，测量物体到平面镜的距离，像到平面镜的距离。
（2）[1]根据平面镜成像规律可知，实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像靠近玻璃板。
[2]像始终与物体等大，物体靠近，物体的大小不变，故像的大小不变。
（3）如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，像到平面镜的距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜
16．（2024·黑龙江牡丹江）小江为同学们表演魔术：如图甲所示，将一个正面开口的空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究，如图乙所示。
（1）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板 放置在方格纸上；
（2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置；
（3）移走棋子B，将光屏放到棋子B的位置，在光屏上 （选填“能”或“不能”）直接观察到棋子A的像；
（4）改变棋子A的位置，重复步骤（2），发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ；
实验次数 A棋子到薄玻璃板的距离/cm B棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1 5.00 5.00
2 6.50 6.50
3 10.00 10.00
（5）实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ；
（6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
【答案】（1）竖直/垂直 （2）相等 （3）不能 （4）相等 （5）对称 （6）
【解析】（1）[1]薄玻璃板相当于平面镜，如果玻璃板与方格纸不垂直，则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度，怎么操作都不会重合，也无法比较像与物的大小，因此为完成实验，薄玻璃板应垂直（竖直）放置在方格纸上。
（2）[2]将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小相等，所以用两个完全相同的棋子A和B就是为了比较像与物大小关系用的。
（3）[3]移去棋子B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能观察到棋子A的像，因为平面镜成的是虚像。
（4）[4]分析表中三组数据可以看出每次实验A到玻璃板的距离都等于B到玻璃板的距离，故可得到结论：棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等。
（5）[5]实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子分居平面镜两侧、大小相等、到平面镜的距离相等，故棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称。
（6）[6]过A作平面镜的垂线，在该垂线上找到平面镜另一侧到平面镜的距离与A到平面镜距离相等的点，即为点A在平面镜中所成的像，如下图
17．（2024·辽宁）某同学探究平面镜成像的特点。
（1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上 放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定 的位置；
（2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小 。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是 像；
（3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的 。
【答案】（1）竖直 像 （2）相等 虚 （3）甲
【解析】（1）[1] 探究平面镜成像的特点时，为使得像成在桌面上，手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜应竖直放置在水平桌面上。
[2] 选取手机钢化膜作为平面镜，是因为手机钢化膜不但反射光成虚像，还能透光看到后面的物体，便于确定像的位置。
（2）[3] 将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小相等，用到了等效替代法。
[4] 实像能用光屏承接，虚像不能，在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是虚像。
（3）[5] 平面镜成正立、等大的虚像，所以如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的甲。
18．（2024·江苏常州）小华探究“平面镜成像特点”。
（1）实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 （透明玻璃板/平面镜），并将其 放置在水平桌面上；
（2）将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置；
（3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时， ；
（4）为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后 （直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。
【答案】（1）透明玻璃板 竖直 （2）像与物大小相等 （3）见解析 （4）直接 虚
【解析】（1）[1]在探究平面镜成像特点的实验中，为了方便确定像的位置，应用透明玻璃板代替平面镜，因为玻璃板是透明的，直接通过玻璃板既可观察到成像情况，又可以看到玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置。
[2]透明玻璃板应竖直放置在水平桌面上，以确保物体和像都在水平桌面上。
（2）[3]蜡烛B与A外形相同，B与A的像完全重合，说明B与A的像大小相等，则A的像与A大小相等，所以在平面镜成像中，像与物的大小相等。
（3）[4]图乙中，测量每组对应的A及其像与镜面距离，可得：在平面镜成像时，像与物体到镜面的距离相等。
（4）[5]平面镜成像是光的反射形成的，隔着MN观察时，有反射光线进入眼睛，仍能观察到像，所以应直接观察光屏上有无像。
[6]实像是实际光线会聚而成的，在光屏上能呈现，虚像不是实际光线会聚而成的，不能在光屏上呈现，直接在光屏上观察不能看到平面镜所成的像，说明平面镜所成的像是虚像。
考点4 光的折射
19．（2024·辽宁）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A．光沿直线传播 B．光的反射
C．光的色散 D．光的折射
【答案】D
【解析】斜插入水中的筷子，看起来弯折了是光的折射现象形成的，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
20．（2024·北京）如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（ ）
A．故宫角楼在水中的“侧影”
B．树在地面上的“树影”
C．花在透镜下的“放大像”
D．月亮在水中的“像”
【答案】C
【解析】A．水面相当于平面镜，故宫角楼在水中的“侧影”相当于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故A不符合题意；
B．光沿直线传播时遇到不透明的物体会在其后形成暗区，即影子。树在地面上的“树影”是光沿直线传播现象，故B不符合题意；
C．花朵用放大镜观察，观察到花朵放大的“虚像”属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故C符合题意；
D．水面相当于平面镜，月亮在水中的“像”属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故D不符合题意。
故选C。
21．（2024·黑龙江大庆）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角大于水中的折射角，故A正确，BCD错误。
故选A。
22．（2024·青海）从神话故事“嫦娥奔月”到张九龄的诗句“海上生明月，天涯共此时”，再到朱自清的文学作品《荷塘月色》，月亮被赋予了多种寓意。根据如图所示的荷塘月色图，下列描述合理的是（ ）
A．漂浮的荷叶只受重力作用 B．漂浮的荷叶只受浮力作用
C．月亮倒影是光的折射形成 D．月亮倒影是光的反射形成
【答案】D
【解析】AB．荷叶漂浮在水中，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力，且浮力和重力大小相等，故AB不符合题意；
CD．水面相当于平面镜，月亮的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
23．（2024·四川广元）“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线， 为折射光线；保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，反射角将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 ①OC ②变小
【解析】[1]光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播路径会发生偏折，则图中AO为入射光线，OC为折射光线。
[2]保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，入射角变小，则反射角也变小。
24．（2024·山东聊城）如图所示，一束光从水中斜射入空气，请画出它大致的折射光线。
【答案】
【解析】根据光的折射定律：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，首先过入射点画出法线，然后根据光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，在法线的左侧空气中画出折射光线；如图所示：
25．（2024·江苏常州）激光束AO由空气斜射向水面，请在图中画出对应的反射光线和折射光线（保留作图痕迹）。
【答案】
【解析】入射光线与水面的交点为入射点O；过入射点画出法线，然后根据光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角画出折射光线，根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示：
26．（2024·山东潍坊）如图所示，水槽内装满水，槽底有一点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。
(1)画出P点在平面镜中所成的像；
(2)将S点到P点的光路图补充完整。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，因此P点在平面镜中的像和P点关于水面对称，过P做P点关于平面镜的对称点。如图所示：
（2）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，因此P点在平面镜中的像和P点关于水面对称，过P做P点关于平面镜的对称点，与平面镜交于A，在光的反射中，光路是可逆的，若光由P点发出，则经过平面镜反射后，其反射光线的反向延长线经过，故将和A点连接并延长，与水面的交点O即为光由水中射出时的出射点，连接SO，即为光在水中的光线，如图所示：
27．（2024·黑龙江哈尔滨）物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面的观察与思考。
（1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的 现象；他看到的“鱼”是 像（选填“实”或“虚”）；
（2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到水面的实际深度应 30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的 （选填“上方”或“下方”）；
（3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找到像点（Q′）。
【答案】（1）折射 虚 （2）等于 下方 （3）
【解析】（1）[1][2]水中鱼反射的光线斜射到水面发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线的方向看去，看到变浅的鱼的虚像。
（2）[3][4]他看到鱼恰好在标尺的45cm处，看到的鱼和标尺的45cm处都是它们在水中的虚像，同时也说明实际鱼在标尺的45cm处。水面在标尺的75cm处，鱼到水面的距离是
75cm-45cm=30cm
实际鱼在虚像的下方，如果想叉鱼，应瞄准看到的鱼的下方，才能叉到鱼。
（3）[5]从Q点画出一条平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点，过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变，过光心的光线和折射光线的反向延长线相交于像点Q′，如图所示：
考点5 光的色散
28．（2024·江苏常州）2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射．在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（ ）
A．黑皮、红籽、红瓤 B．绿皮、黑籽、红瓤
C．黑皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤
【答案】C
【解析】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，如果一个物体呈现某种颜色，那么它只反射那种颜色的光，而吸收其他所有颜色的光。白光下的切片西瓜颜色：绿皮、黑籽、红瓤。这意味着西瓜皮反射绿光，吸收其他颜色的光；西瓜籽不反射任何光，以至于看起来是黑色的；西瓜瓤反射红光，吸收其他颜色的光。则在红色光照射下：西瓜皮：由于它只反射绿光，所以西瓜皮在红色光照射下会吸收所有红色光，不反射任何光，因此看起来是黑色的；西瓜籽：它本身就不反射光（或反射很少的光），所以在任何颜色的光照射下看起来都是黑色的。在红色光照射下，它同样会吸收所有红色光，看起来是黑色的。西瓜瓤：它反射红光，所以在红色光照射下，它会反射大量的红色光，看起来是红色的。综上所述，原来在红色光照射下，切片西瓜会呈现黑皮、黑籽、红瓤的颜色。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
29．（2024·山东聊城）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息
B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野
C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼
D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图
【答案】B
【解析】A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的反射传输图像信息，故A错误；
B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射工作的，可以扩大视野，故B正确；
C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼，使光线提前会聚，在视网膜前成像，故C错误；
D．丁图，物体温度升高时辐射的红外线会增强，可以利用红外线拍摄热谱图，故D错误。
故选B。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题02 光现象
【跨学科实践】
1．（2024·山东菏泽）2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示斑马鱼的实际位置，表示宇航员看到的斑马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响）。
【中考新考法】
2.（2024·四川乐山）中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法（ ）
A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散
考点1 光的直线传播
1．（2024·黑龙江牡丹江）如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（ ）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
考点2 光的反射
2．（2024·宁夏）如图所示，中国名画《妆靓仕女图》（局部），女子利用铜镜梳妆，铜镜成像的原理是（ ）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
3．（2024·内蒙古包头）美丽的自然风光令人赏心悦目。如图，层峦叠嶂倒映水中，倒影的形成蕴含的光学规律是（ ）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
4．（2024·甘肃定西）如图所示的光现象中，属于光的反射的是（ ）
A．透镜看书 B．手影游戏
C．水中倒影 D．棱镜色散
5．（2024·江苏宿迁）2024年5月22日，国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内，鸟类时而栖息，时而飞翔，飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是（ ）
A．冰透镜取火 B．日晷计时
C．小孔成像 D．潜望镜
6．（2024·黑龙江哈尔滨）光让我们通过视觉认识世界，下列说法不正确的是（ ）
A．甲图：由于漫反射，同学们能从不同方向看到地上的书
B．乙图：小聪在镜中看到小猫，这只“小猫”是能量聚集形成的像
C．丙图：近视眼需要戴凹透镜矫正
D．丁图：利用光在同种均匀介质中沿直线传播的规律可制成针孔照相机
7．（2024·北京）（多选）如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端，太阳光的能量被塔顶的熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。下列说法正确的是（ ）
A．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能
B．塔顶的熔盐吸收太阳光的能量，内能增大
C．汽轮发电机发电是电磁感应现象的应用
D．不同位置的镜子将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
8．（2024·江苏宿迁）按要求作图：
(1)如图所示，一束光经黑板反射进入眼睛，请画出入射光线；
(2)如图所示，用弹簧测力计测量物体的重力，请画出物体此时的受力示意图；
(3)如图所示，根据电流方向，请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
考点3 平面镜成像
9．（2024·四川广元）一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（ ）
A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去
C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在
10．（2024·甘肃兰州）如图甲所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像，下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是（ ）
A．选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，目的是便于比较像与物的大小
B．蜡烛A靠近玻璃板时，所成像的大小不变
C．移开蜡烛B，若将光屏置于像的位置，则光屏上会出现蜡烛A的像
D．图甲所示的实验中，蜡烛A的成像原理与图乙中的③相同
11．（2024·山东济宁）在学习交流活动中，小明收集了一些观点：①人站在平面镜前，当面镜时，他的像变大；②重力为的水能浮起重力为的物体；③力臂等于支点到力的作用点的距离；④海拔高度越高的地方，大气压强越大；⑤两物体相互摩擦，失去电子的物体带正电；⑥内燃机在做功冲程中将内能转化为机械能。下列选项中观点都正确的是（ ）
A．①③⑥ B．②③④ C．①④⑤ D．②⑤⑥
12．（2024·山东菏泽）唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道：“掬水月在手，弄花香满衣”，从物理学角度看，手中“月”是 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的虚像；“香”满衣是一种 现象。
13．（2024·青海）航天员舱外航天服配有风扇系统和无线电系统。手套上有平面镜，可以随时察看自己身上的各种开关，手心部位有颗粒状橡胶；头盔两侧各有一个照明灯，方便航天员在舱外工作。航天员通过平面镜看到的是开关的 （选填“虚”或“实”）像，手套手心部位有颗粒状橡胶是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力。
14．（2024·北京）某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下：
(1)将点亮的A放在玻璃板前，用刻度尺测量 ；将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像 ，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中；
(2)改变 ，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中。
15．（2024·山东聊城）在“探究平面镜成像特点”的实验中，实验装置如图甲所示；
(1)为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是 ；
(2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(3)检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 m的位置检查。
16．（2024·黑龙江牡丹江）小江为同学们表演魔术：如图甲所示，将一个正面开口的空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究，如图乙所示。
（1）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板 放置在方格纸上；
（2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置；
（3）移走棋子B，将光屏放到棋子B的位置，在光屏上 （选填“能”或“不能”）直接观察到棋子A的像；
（4）改变棋子A的位置，重复步骤（2），发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ；
实验次数 A棋子到薄玻璃板的距离/cm B棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1 5.00 5.00
2 6.50 6.50
3 10.00 10.00
（5）实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ；
（6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
17．（2024·辽宁）某同学探究平面镜成像的特点。
（1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上 放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定 的位置；
（2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小 。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是 像；
（3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的 。
18．（2024·江苏常州）小华探究“平面镜成像特点”。
（1）实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 （透明玻璃板/平面镜），并将其 放置在水平桌面上；
（2）将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置；
（3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时， ；
（4）为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后 （直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。
考点4 光的折射
19．（2024·辽宁）如图，斜插入水中的筷子，看起来弯折了的原因是（ ）
A．光沿直线传播 B．光的反射
C．光的色散 D．光的折射
20．（2024·北京）如图所示的光现象，由于光的折射形成的是（ ）
A．故宫角楼在水中的“侧影”
B．树在地面上的“树影”
C．花在透镜下的“放大像”
D．月亮在水中的“像”
21．（2024·黑龙江大庆）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
22．（2024·青海）从神话故事“嫦娥奔月”到张九龄的诗句“海上生明月，天涯共此时”，再到朱自清的文学作品《荷塘月色》，月亮被赋予了多种寓意。根据如图所示的荷塘月色图，下列描述合理的是（ ）
A．漂浮的荷叶只受重力作用 B．漂浮的荷叶只受浮力作用
C．月亮倒影是光的折射形成 D．月亮倒影是光的反射形成
23．（2024·四川广元）“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线， 为折射光线；保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，反射角将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
24．（2024·山东聊城）如图所示，一束光从水中斜射入空气，请画出它大致的折射光线。
25．（2024·江苏常州）激光束AO由空气斜射向水面，请在图中画出对应的反射光线和折射光线（保留作图痕迹）。
26．（2024·山东潍坊）如图所示，水槽内装满水，槽底有一点光源S，紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射，又经平面镜反射后过P点。
(1)画出P点在平面镜中所成的像；
(2)将S点到P点的光路图补充完整。
27．（2024·黑龙江哈尔滨）物理与生活息息相关，学习了光学知识后，宏星同学进行了下面的观察与思考。
（1）宏星在湖边看到水中有一条鱼，这是光的 现象；他看到的“鱼”是 像（选填“实”或“虚”）；
（2）湖中有一把水位标尺，他看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，鱼到水面的实际深度应 30cm（选填“小于”或“等于”或“大于”）；如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的 （选填“上方”或“下方”）；
（3）类比是一种解决问题的方法，图甲是利用S点发出的两条特殊光线理性探究凸透镜成像特点的光路图，请参照图甲的方法，在图乙上通过画图理性探究凹透镜成像特点（只需找到像点（Q′）。
考点5 光的色散
28．（2024·江苏常州）2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射．在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（ ）
A．黑皮、红籽、红瓤 B．绿皮、黑籽、红瓤
C．黑皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤
29．（2024·山东聊城）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）
A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息
B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野
C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼
D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图
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