主题一 声光热
专题02 光现象
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考点内容 课标要求 命题预测
光的色散、色光 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象 光的色散主要以识记知识为主,其考题题型多是选择题、填空题,难度不大。考查题型基本上是选择题、填空题、作图题和探究实验题。命题点有:光的色散现象,光的三原色、红外线紫外线的应用等。
光的直线传播 通过实验,探究光在均匀介质中的传播特点 主要考查光的直线传播现象。题型主要是选择题和填空题和作图题。主要命题点有:光的直线传播的条件、现象辨析、直线传播作图等。
光的反射 探究并了解光的反射定律 光的反射是中考考查的热点内容,主要考查光的反射规律、反射类型辨析、反射作图。常见考题类型是选择题、填空题和作图题和探究实验题。命题点有:光的反射现象辨析、用光的反射定律计算角度、镜面反射和漫反射、利用光的反射作图和探究光反射时的规律。
平面镜成像 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 平面镜成像是光的反射的重要应用,平面镜成像的原理就是光的反射,平面镜成像也是光现象部分重要的考点之一。平面镜成像相关问题的考查题型基本上是选择题、填空题、作图题和探究实验题。命题点有:用平面镜成像规律解释现象,判断像的位置大小、利用平面镜成像规律作图等。
1.(新情境)(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更_________。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小_________,她与像之间的距离_________。向右推动玻璃窗,吊灯像的位置_________。(本题后3空填变化情况)
【答案】 ①清晰 ②不变 ③变小 ④不变
【解析】[1]吊灯是光源,夜晚,光源越亮,与周围的环境对比度越大,因此吊灯的像会更清晰。
[2][3][4]根据平面镜成像特点可知,平面镜所成的像与物大小相等,像与物关于平面镜对称;像与物到平面镜的距离相等。因此小华靠近玻璃窗观察,她像的大小不变,她与玻璃窗之间的距离减小,因此她与像之间的距离减小,向右推动玻璃窗,因吊灯位置不变,因此吊灯像的位置也不变。
2.(跨学科)(2024·江苏苏州·中考真题)阅读材料,回答问题
圭表与二十四节气
如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆,圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度,从而确定一年的时间和季节。
战国时已经采用水面来校正圭使其水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新,他将表的高度增加到原来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁,他还发明了景符,用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,较大提高了测量的精度,如图乙所示。
通过测量正午时表影长短的变化,推算出一回归年为365.25天,按照季节变化将一年划分为二十四节气(如图丙),用以指导生活和农业生产。2016年11月30日,联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
(1)我国古代天文学家用_________使表竖直;
(2)郭守敬提高测量精度的措施有____________________________________;
(3)一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的_________;
(4)地面上深10cm,面积为的水池装满水,在相同时间内,太阳光垂直照射水面使水升高的温度为,与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为,则_________(忽略其它因素的影响)。
【答案】 ①铅垂线 ②见解析 ③冬至 ④
【解析】(1)[1]由阅读材料可知,“战国时已经采用水面来校正圭使其水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直”,所以我国古代天文学家用铅垂线来校正表使其竖直。
(2)[2]由阅读材料可知,“他将表的高度增加到原来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁,他还发明了景符,用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,较大提高了测量的精度”,所以郭守敬提高测量精度的措施有:增加圭表的高度、在圭表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心的位置。
(3)[3]由图丙可知,一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至。
(4)[4]在相同时间内,太阳光释放的能量是相同的,当太阳光垂直照射水面,单位面积里照到的光多,水吸收的热量多;当太阳光与水平方向成60°斜照射水面时,单位面积里照到的光少,水吸收的热量少。太阳光垂直照射水面的有效面积是,太阳光与水平方向成60°斜照射水面的有效面积是,两种方式水池中的水吸收的热量与有效面积成正比,所以垂直照射水面吸收的热量与斜照射水面吸收的热量之比为
水池中水的质量和比热容是相同的,根据比热容变形公式可得,升高的温度与吸收的热量成正比,所以太阳光垂直照射水面使水升高的温度与太阳光水平方向成60°照射水面使水升高的温度为之比为
3.(新考法)(2024·江苏镇江·中考真题)小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些_________;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互_________;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面_________,可知ON为法线。由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在_________内。
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如图3所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐__________(选填“靠近”或“远离”)法线ON;与的大小_________。
【答案】(1)烟雾 (2) ①垂直 ②垂直 ③同一平面 (3) ①远离 ②相等
【解析】[1]在平面镜上方喷些烟雾,光线发生漫反射,可以在不同方向都能观察到光的传播路径。
[2]纸板和平面镜的夹角的夹角均为,在纸板上可以观察到反射光线、入射光线,说明反射光线、入射光线在纸板所在的平面上,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜是垂直关系。
[3]在纸板上过O点作出底边PQ垂线ON,垂线ON是法线,ON与镜面垂直。
[4]由①、②的实验现象可知,反射光线、入射光线、法线都在纸板所在的平面上,可以得到结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[5]如图3所示,逐渐变小,说明入射光线AO面镜,远离法线ON。
[6]如图3所示,∠AOP与∠POB的补角∠BOQ相等,则∠AOP的余角与∠BOQ的余角相等,即与是大小相等,它们分别是反射角和入射角,可知,反射角等于入射角。
考向一 光的色散 色光
1.(2024·江苏镇江·中考真题)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于( )
A.光的直线传播 B.光的色散 C.光的反射 D.小孔成像
【答案】B
【解析】当太阳刚升起时,阳光照射到瀑布溅起的水雾上,被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光,随后我们可以从水雾中看到彩虹,这是光的色散现象。
故选B。
2.(2024·江苏常州·中考真题)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。
3.(2024·江苏盐城·中考真题)五一假期,小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的,是因为红花反射了_________光;水鸟离开水面,向空中飞去,在水中像的大小_________,像离水面的距离_________;小红用相机拍下眼前这美丽的景色,是因为照相机的镜头相当于一个_________透镜。
【答案】 ①红 ②不变 ③变大 ④凸
【解析】[1]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红花反射红光,所以呈现红色。
[2]水鸟在水中的像属于平面镜成像,根据平面镜成像规律可知,水鸟离开水面,向空中飞去,在水中的像大小不变,像离水面的距离变大。
[3]照相机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立、缩小的实像。
特别提醒: 1.一束太阳光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 2.红外线的主要特征是具有显著的热效应;紫外线的主要特性是能使荧光物质发光和杀菌消毒。
考向二 光的直线传播
4.(2024·江苏扬州·中考真题)下列现象属于光的直线传播的是( )
A.地上人的影子 B.镜中猫的像
C.水中大桥的倒影 D.水面“折断”的铅笔
【答案】A
【解析】A.地上人的影子是由于光的直线传播在人背光一侧形成的暗区域,故A符合题意;
B.镜中猫的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.水中大桥的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.水面“折断”的铅笔是由于光的折射形成的虚像,故D不符合题意。
故选A。
特别提醒: 1.光源指的是自身能发光的物体,不包括反射光照明情况。 2.光在同种均匀介质中是沿直线传播的,如果介质不均匀,光线会发生弯曲。 3.小孔成像的实验:暗室里在光源和光屏之间放一个带小孔的屏,小孔对着明亮的物体,调节小孔的大小,使孔足够小,在光屏上得到光源倒立的实像。
考向三 光的反射
5.(2024·江苏连云港·中考真题)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。
6.(2024·江苏淮安·中考真题)下列现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影
C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
【答案】B
【解析】A.小孔成像是由于光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.海市蜃楼是光在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,故C不符合题意;
D.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,故D不符合题意。
故选B。
7.(2024·江苏盐城·中考真题)“嫦娥六号任务”搭载的意大利激光角反射器,为月面探测提供服务,通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是( )
A.三棱镜分解太阳光 B.竿在阳光下形成影子
C.放大镜把字放大 D.丹顶鹤在水中形成倒影
【答案】D
【解析】意大利激光角反射器通过反射激光进行精准测量定位,其原理是光的反射。
A.三棱镜分解太阳光是光的色散现象,属于光的折射,故A不符合题意;
B.竿在阳光下形成影子是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.放大镜把字放大是凸透镜成像,属于光的折射,故C不符合题意;
D.丹顶鹤在水中形成倒影是平面镜成像,属于光的反射,故D符合题意。
故选D。
8.(2024·江苏无锡·中考真题)2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射,它通过_________实现地球与月球背面的信息传递。如图是中继星的星载天线熔比模型,形如“金色大伞”,“伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成,能将信号_________(选填“反射”或“折射”)会聚到信号接收器,实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质,可以确保其在温度变化较大时_________(选填“容易”或“不易”)发生形变。
【答案】 ①电磁波 ②反射 ③不易
【解析】[1]电磁波可以传递信息,电磁波可以在真空中传播,“鹊桥二号”中继星通过电磁波实现地球与月球背面的信息传递。
[2]由图可知,中继星的星载天线能将信号能将信号会聚到信号接收器,实现信息传输。
[3]“镀金钼丝”具有热膨胀系数低的性质,“镀金钼丝”在温度变化较大时不易发生形变。
9.(2024·江苏宿迁·中考真题)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;
【答案】(1)
【解析】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:
10.(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生_________反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为_________;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板?____________________________________。
【答案】(1)漫 (2)50° (3)同一平面 (4)应将纸板绕CD轴向前转动,直到能看到反射光线,使反射光线和入射光线在同一平面内
【解析】(1)纸板比较粗糙,在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生漫反射。
(2)入射光线与法线的夹角为入射角,由图可知,入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,则反射角为
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在同一平面内。
(4)纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内;由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,法线的位置没有改变,始终垂直平面镜,则要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应将纸板绕CD轴向前转动,直到能看到反射光线,使反射光线和入射光线在同一平面内。
11.(2024·江苏无锡·中考真题)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向_________(选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在________________时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小_________;
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:____________________________________;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是:_________,实验表明:_________________________________;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是:___________________________。
【答案】 ①下 ②同一平面 ③反射角等于入射角 ④光路可逆 ⑤垂直 ⑥光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内 ⑦见解析
【解析】(1)[1]保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。
(2)①[2]将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内时,B板上才能够呈现出反射光线,说明光的反射定律中,入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。
②[3]分析表格中的数据发现,反射角等于入射角。
③[4]用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,沿着原来的路径返回,故说明光路是可逆的。
(3)[5][6]白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法线不在该白板上,入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内,故看不到反射光线、入射光线,说明光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。
(4)[7]由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮。
解题技巧: 1.基本概念 一点光的入射点,用一字母“O”表示两角入射角入射光线与法线的夹角,如图中的∠i反射角反射光线与法线的夹角,如图中的∠r三线入射光线射到反射面的光线,如图中的AO法线经过入射点O并垂直于反射面的直线,它是一条辅助线,通常用虚线表示,如上图中的ON反射光线入射光线射到反射面上后被反射面反射 的光线,如图中的OB
2.光的反射定律描述了“三线”“两角”的关系,可缩记为:“三线共面,法线居中(三线位置关系),两角相等(两角量值关系)”。 3.无论是镜面反射还是漫反射,每一条光线都遵循光的反射定律。 4.根据反射定律作图的方法 (1)根据入射光线作反射光线:先作法线确定入射角,再依据入射角的大小作出反射角和反射光线。 (2)根据反射光线作入射光线:先作法线确定反射角,再依据反射角的大小作出入射角和入射光线。 (3)根据反射光线和入射光线确定平面镜的位置:先作入射光线与反射光线夹角的角平分线,并以此为法线,再过角的顶点作法线的垂线,即为平面镜的位置。
考向四 平面镜
12.(2024·江苏宿迁·中考真题)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。
13.(2024·江苏南通·中考真题)南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
【答案】C
【解析】“和平桥”在水中所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,平面镜所成的像和物体大小相等,南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像的大小不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14.(2024·江苏连云港·中考真题)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】 ①1.7 ②3 ③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。
14.(2024·江苏苏州·中考真题)在图中画出物体AB在平面镜中的像。
【答案】
【解析】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点、,用虚线连接即为物体AB在平面镜中的像,如图所示:
15.(2024·江苏常州·中考真题)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】 透明玻璃板 竖直 像与物大小相等 见解析 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。
解题技巧: 1.平面镜成像的特点是“对称、虚像”,可以解释为:“大小相等,线面垂直,距离相等,左右相反,像为虚像” 2.利用平面镜成像的特点作图的方法 利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题: (1)确定虚像的位置; (2)确定观察范围或光照范围; (3)确定光路; (4)确定发光点的位置。 先借助数学中轴对称图形的画法,画出物体上各对应点的虚像,然后根据平面镜成像的特点用虚线连接虚像。
1.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)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。
2.(2024·山东东营·中考真题)东营黄河入海口景区,一只东方白鹳(如图)站在平静的水中,下列分析正确的是( )
A.白鹳的倒影是由于光的反射形成的
B.白鹳飞离水面时,它的倒影会变小
C.白鹳倒影的形成跟皮影戏的原理相同
D.白鹳身上的白色羽毛能吸收各种色光
【答案】A
【解析】AC.平静的水面相当于平面镜,白鹳的倒影是平面镜成像的现象,是由于光的反射形成的,皮影戏的原理是光的直线传播,故A正确,C错误;
B.平面镜所成的像与物体大小相等,白鹳飞离水面时,大小不变,则它的倒影大小不变,故B错误;
D.白色羽毛能反射各种色光,故D错误。
故选A。
3.(2024·湖南长沙·中考真题)戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时,下列说法正确的是( )
A.平面镜成像是由于光的反射 B.平面镜成像是由于光的折射
C.演员面镜时像变大 D.平面镜所成的像是实像
【答案】A
【解析】AB.平面镜成像是光在平面镜上发生反射,其反射光线的反向延长线会聚于一点形成一个像,所以平面镜成像的原理是光的反射,故A正确,B错误;
C.平面镜所成的像与物大小相等,所以演员面镜时像的大小不变,故C错误;
D.平面镜所成的像是实际光线的反向延长线会聚形成的,不能用光屏承接,所以是虚像,故D错误。
故选A。
4.(2024·四川乐山·中考真题)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,如图所示。这种方法依据的是( )
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。
5.(2024·广西·中考真题)关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光不能在真空中传播 B.光比声音传播速度慢
C.光在水中的传播速度是3×108m/s D.光在同种均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【解析】A.光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误;
B.光在空气中的传播速度约为,声音在空气中的传播速度约为,故B错误;
C.光在真空的传播速度约为,在水中的传播速度小于在真空的传播速度,约为真空中传播速度的,故C错误;
D.由光的传播规律可知,光在同种均匀介质中沿直线传播,故D正确。
故选D。
6.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【解析】A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,故A正确;
B.入射光线靠近ON时,由光的反射定律可知,反射光线会靠近ON,故B错误;
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时反射光线与入射光线重合,故C错误;
D.使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆,只要将一束光沿着反射光线方向射向O点,故D错误。
故选A。
7.(2024·贵州·中考真题)《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻。”如图所示描绘了该记载中的场景。人能通过盆中水面及平面镜观察墙外情况均利用了( )
A.光的折射 B.光的色散 C.光的反射 D.光的直线传播
【答案】C
【解析】“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,这是利用平面镜成像特点,来观察周围事物的情况,且其装置类似与现代的潜望镜装置;因此是利用了两次光的反射。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.(2024·湖南·中考真题)《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。
9.(2024·四川宜宾·中考真题)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。
10.(2024·四川南充·中考真题)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。
11.(2024·重庆·中考真题)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。
12.(2024·江苏南京·一模)如图所示,建筑上的玻璃幕墙有时会造成光污染,从光学角度来看与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等,这些作为反射面的时候,都属于镜面反射,太阳光射到上面,反射光线被反射,从同一方向射出,光线很强,形成了光污染。
A.水中倒影相当于平面镜成像,是光的反射,故A符合题意;
B.雨后彩虹是光的色散现象,不是光的反射,故B不符合题意;
C.日食是光沿直线传播形成的,不是光的反射现象,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光在不均匀的大气中折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
13.(2024·江苏南通·一模)如图,蜡烛在平面镜前处,所成的像在位置处.现将平面镜以为轴,顺时针旋转1°,那么蜡烛所成的像( )
A.仍在处 B.下端不成在处
C.以为轴旋转1° D.以为轴旋转2°
【答案】B
【解析】物体在平面镜MNOP前,所成的像在位置A'B'处,即B点的像在B'处;因平面镜成的像与物关于镜面对称,平面镜以MN为轴,顺时针旋转1°,因对称面的位置发生了变化,故B点所成的像位置也发生了变化,顺时针向下转,不以BB′为轴转动,故下端不在B'处,平面镜所成的像的大小只与物体大小相等。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
14.(2024·江苏盐城·三模)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”(如图甲)。若蜡烛的像位置如图乙所示,要使像移到烧杯中,下列操作可行的是( )
A.玻璃板水平向①方向移动 B.玻璃板水平向②方向移动
C.玻璃板水平向③方向移动 D.玻璃板水平向④方向移动
【答案】D
【解析】根据平面镜成像特点,像与物到平面镜距离相等,要使像移到烧杯中,需要增大蜡烛到玻璃板的距离,因此玻璃板应该向④的方向移动,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
15.(2024·江苏苏州·二模)一束圆形红光和一束圆形绿光从不同的角度照射到白色的墙壁上,合成一个圆形的光斑,现将闪电形状的不透明卡片放在绿色光束中,如图所示,则墙壁上“闪电”的颜色是( )
A.红色 B.绿色 C.黑色 D.黄色
【答案】A
【解析】红、绿、蓝三种色光被称为色光的“三原色”,任何一种色光都不能由另外两种色光合成,但现将闪电形状的不透明卡片放在绿色光束中,绿光被挡住所以墙壁上看到的闪电为红色的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.(2024·江苏宿迁·三模)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.日晷计时 C.潭清疑水浅 D.小孔成像
【答案】A
【解析】定日镜将太阳光进行反射,所以原理是光的反射;
A.水中倒影是光的反射形成的现象,故A符合题意;
B.日晷计时是根据光的直线传播工作的,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅是光的折射形成的现象,故C不符合题意;
D.小孔成像是光的直线传播形成的现象,故D不符合题意。
故选A。
17.(2024·江苏苏州·中考真题)如图甲所示,AB之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带。将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧,测得温度T随时间t变化的图像如图乙所示。则曲线①对应光线的特点是 ,曲线②对应的是 线。
【答案】 使荧光物质发光/消毒杀菌 红外
【解析】[1][2]白光散开后,紫光因为折光能力最强,在单色光的最下面,故①是紫色光,它能使使荧光物质发光,还能消毒杀菌;红外线的折光能力最弱,故它在单色光的最上面,所以②是红外线。
18.(2024·江苏连云港·中考真题)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】 1.7 3 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。
19.(2024·山东济宁·中考真题)用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,这是光的_________现象;如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,说明白光是由_________混合而成的。
【答案】 反射 多种色光
【解析】[1]阳光照射到平面镜上,由于平面镜的反射,改变了传播方向而照射到室内。
[2]白色的阳光射向斜插在水中的平面镜然后射出,发生反射和折射,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,说明白光是由这七种色光混合而成的。
20.(2023·江苏无锡·一模)小华将平面镜斜插到如图所示的水槽中,放在阳光下,结果在光屏上看到七种不同颜色的光。这是光的_________现象。敲击桌面,使水槽内水面晃动,光屏上的彩色光带_________。(选填“不变”或“消失”)
【答案】 色散 消失
【解析】[1]太阳光经过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散。光的色散说明太阳光不是单色光,而是七种色光组成的复色光。
[2]敲击桌面,使水槽内水面晃动,水和平面镜组成的三棱镜不存在,光屏上的彩色光带消失。
21.(2024·江苏无锡·中考真题)在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
【答案】
【解析】根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,先过A点作平面镜的垂线,根据距离相同,找到对称点A',同理在画出B',C', 由于平面镜成的是虚像,故需要用虚线连接A'B',B'C',如图所示:
22.(2024·山东潍坊·中考真题)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:
23.(2024·四川南充·中考真题)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,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(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
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,如下图所示:
24.(2024·四川泸州·中考真题)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,如图所示:
25.(2024·四川成都·中考真题)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,如下图所示:
26.(2024·辽宁·中考真题)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】 竖直 像 相等 虚 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。
27.(2024·江苏淮安·模拟预测)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABDC,能沿垂直于平面镜的ON轴翻转。
(1)实验时,激光束紧贴纸板入射,利用光在纸板表面发生_________,使坐在不同方位的同学都能看到激光束。若测得入射光线与CD夹角为40°,则反射角度数为_________°,请在甲图中画出对应的反射光线;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后或向前折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了___________________________;
(3)保持平面镜水平,如图丙将板向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且与ON夹角不变入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,未发生改变的是_________。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
【答案】(1) 漫反射 50 (2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (3)A
【解析】(1)[1]由题意知,可以从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,说明光线在纸板上发生漫反射。
[2][3]入射角为入射光线与法线的夹角,由题意知,入射光线与CD夹角为40°,则入射角为
90°-40°=50°
反射角等于入射角,则反射角也为50°,由此作出对应的反射光线,如图所示:
(2)由题意得,当纸板在同一平面上时,可以同时看到入射光线与反射光线;将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,此时显示入射光线与反射光线的纸板不在同一平面上,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)将纸板像后倾斜,入射光线的方向发生改变,法线为过入射点与镜面垂直,所以法线方向不变,根据反射角等于入射角得,反射光线的方向发生改变,反射角大小发生改变,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)主题一 声光热
专题02 光现象
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
考点内容 课标要求 命题预测
光的色散、色光 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象 光的色散主要以识记知识为主,其考题题型多是选择题、填空题,难度不大。考查题型基本上是选择题、填空题、作图题和探究实验题。命题点有:光的色散现象,光的三原色、红外线紫外线的应用等。
光的直线传播 通过实验,探究光在均匀介质中的传播特点 主要考查光的直线传播现象。题型主要是选择题和填空题和作图题。主要命题点有:光的直线传播的条件、现象辨析、直线传播作图等。
光的反射 探究并了解光的反射定律 光的反射是中考考查的热点内容,主要考查光的反射规律、反射类型辨析、反射作图。常见考题类型是选择题、填空题和作图题和探究实验题。命题点有:光的反射现象辨析、用光的反射定律计算角度、镜面反射和漫反射、利用光的反射作图和探究光反射时的规律。
平面镜成像 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 平面镜成像是光的反射的重要应用,平面镜成像的原理就是光的反射,平面镜成像也是光现象部分重要的考点之一。平面镜成像相关问题的考查题型基本上是选择题、填空题、作图题和探究实验题。命题点有:用平面镜成像规律解释现象,判断像的位置大小、利用平面镜成像规律作图等。
1.(新情境)(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更_________。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小_________,她与像之间的距离_________。向右推动玻璃窗,吊灯像的位置_________。(本题后3空填变化情况)
2.(跨学科)(2024·江苏苏州·中考真题)阅读材料,回答问题
圭表与二十四节气
如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆,圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度,从而确定一年的时间和季节。
战国时已经采用水面来校正圭使其水平,用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新,他将表的高度增加到原来的五倍,且在表顶加一根架空的横梁,他还发明了景符,用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像,把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置,较大提高了测量的精度,如图乙所示。
通过测量正午时表影长短的变化,推算出一回归年为365.25天,按照季节变化将一年划分为二十四节气(如图丙),用以指导生活和农业生产。2016年11月30日,联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
(1)我国古代天文学家用_________使表竖直;
(2)郭守敬提高测量精度的措施有____________________________________;
(3)一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的_________;
(4)地面上深10cm,面积为的水池装满水,在相同时间内,太阳光垂直照射水面使水升高的温度为,与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为,则_________(忽略其它因素的影响)。
3.(新考法)(2024·江苏镇江·中考真题)小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些_________;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互_________;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面_________,可知ON为法线。由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在_________内。
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如图3所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐__________(选填“靠近”或“远离”)法线ON;与的大小_________。
考向一 光的色散 色光
1.(2024·江苏镇江·中考真题)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于( )
A.光的直线传播 B.光的色散 C.光的反射 D.小孔成像
2.(2024·江苏常州·中考真题)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
3.(2024·江苏盐城·中考真题)五一假期,小红和同学到公园游玩。她看到的花是红色的,是因为红花反射了_________光;水鸟离开水面,向空中飞去,在水中像的大小_________,像离水面的距离_________;小红用相机拍下眼前这美丽的景色,是因为照相机的镜头相当于一个_________透镜。
特别提醒: 1.一束太阳光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 2.红外线的主要特征是具有显著的热效应;紫外线的主要特性是能使荧光物质发光和杀菌消毒。
考向二 光的直线传播
4.(2024·江苏扬州·中考真题)下列现象属于光的直线传播的是( )
A.地上人的影子 B.镜中猫的像
C.水中大桥的倒影 D.水面“折断”的铅笔
特别提醒: 1.光源指的是自身能发光的物体,不包括反射光照明情况。 2.光在同种均匀介质中是沿直线传播的,如果介质不均匀,光线会发生弯曲。 3.小孔成像的实验:暗室里在光源和光屏之间放一个带小孔的屏,小孔对着明亮的物体,调节小孔的大小,使孔足够小,在光屏上得到光源倒立的实像。
考向三 光的反射
5.(2024·江苏连云港·中考真题)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
6.(2024·江苏淮安·中考真题)下列现象中,由光的反射形成的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影
C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
7.(2024·江苏盐城·中考真题)“嫦娥六号任务”搭载的意大利激光角反射器,为月面探测提供服务,通过反射激光进行精准测量定位。以下光现象与其原理相同的是( )
A.三棱镜分解太阳光 B.竿在阳光下形成影子
C.放大镜把字放大 D.丹顶鹤在水中形成倒影
8.(2024·江苏无锡·中考真题)2024年3月20日,我国探月工程四期“鹊桥二号”中继星成功发射,它通过_________实现地球与月球背面的信息传递。如图是中继星的星载天线熔比模型,形如“金色大伞”,“伞面”由高反射率的“镀金钼丝”制成,能将信号_________(选填“反射”或“折射”)会聚到信号接收器,实现信息传输。“镀金钼丝”还具有热膨胀系数低的性质,可以确保其在温度变化较大时_________(选填“容易”或“不易”)发生形变。
9.(2024·江苏宿迁·中考真题)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;
10.(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生_________反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为_________;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板?____________________________________。
11.(2024·江苏无锡·中考真题)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向_________(选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在________________时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小_________;
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:____________________________________;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是:_________,实验表明:_________________________________;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是:___________________________。
解题技巧: 1.基本概念 一点光的入射点,用一字母“O”表示两角入射角入射光线与法线的夹角,如图中的∠i反射角反射光线与法线的夹角,如图中的∠r三线入射光线射到反射面的光线,如图中的AO法线经过入射点O并垂直于反射面的直线,它是一条辅助线,通常用虚线表示,如上图中的ON反射光线入射光线射到反射面上后被反射面反射 的光线,如图中的OB
2.光的反射定律描述了“三线”“两角”的关系,可缩记为:“三线共面,法线居中(三线位置关系),两角相等(两角量值关系)”。 3.无论是镜面反射还是漫反射,每一条光线都遵循光的反射定律。 4.根据反射定律作图的方法 (1)根据入射光线作反射光线:先作法线确定入射角,再依据入射角的大小作出反射角和反射光线。 (2)根据反射光线作入射光线:先作法线确定反射角,再依据反射角的大小作出入射角和入射光线。 (3)根据反射光线和入射光线确定平面镜的位置:先作入射光线与反射光线夹角的角平分线,并以此为法线,再过角的顶点作法线的垂线,即为平面镜的位置。
考向四 平面镜
12.(2024·江苏宿迁·中考真题)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
13.(2024·江苏南通·中考真题)南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
14.(2024·江苏连云港·中考真题)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”)。
14.(2024·江苏苏州·中考真题)在图中画出物体AB在平面镜中的像。
15.(2024·江苏常州·中考真题)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。
解题技巧: 1.平面镜成像的特点是“对称、虚像”,可以解释为:“大小相等,线面垂直,距离相等,左右相反,像为虚像” 2.利用平面镜成像的特点作图的方法 利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题: (1)确定虚像的位置; (2)确定观察范围或光照范围; (3)确定光路; (4)确定发光点的位置。 先借助数学中轴对称图形的画法,画出物体上各对应点的虚像,然后根据平面镜成像的特点用虚线连接虚像。
1.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)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
2.(2024·山东东营·中考真题)东营黄河入海口景区,一只东方白鹳(如图)站在平静的水中,下列分析正确的是( )
A.白鹳的倒影是由于光的反射形成的
B.白鹳飞离水面时,它的倒影会变小
C.白鹳倒影的形成跟皮影戏的原理相同
D.白鹳身上的白色羽毛能吸收各种色光
3.(2024·湖南长沙·中考真题)戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时,下列说法正确的是( )
A.平面镜成像是由于光的反射 B.平面镜成像是由于光的折射
C.演员面镜时像变大 D.平面镜所成的像是实像
4.(2024·四川乐山·中考真题)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,如图所示。这种方法依据的是( )
A.光的折射 B.光的反射 C.光的直线传播 D.光的色散
5.(2024·广西·中考真题)关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光不能在真空中传播 B.光比声音传播速度慢
C.光在水中的传播速度是3×108m/s D.光在同种均匀介质中沿直线传播
6.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
7.(2024·贵州·中考真题)《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻。”如图所示描绘了该记载中的场景。人能通过盆中水面及平面镜观察墙外情况均利用了( )
A.光的折射 B.光的色散 C.光的反射 D.光的直线传播
8.(2024·湖南·中考真题)《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
9.(2024·四川宜宾·中考真题)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
10.(2024·四川南充·中考真题)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
11.(2024·重庆·中考真题)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
12.(2024·江苏南京·一模)如图所示,建筑上的玻璃幕墙有时会造成光污染,从光学角度来看与其原理相同的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024·江苏南通·一模)如图,蜡烛在平面镜前处,所成的像在位置处.现将平面镜以为轴,顺时针旋转1°,那么蜡烛所成的像( )
A.仍在处 B.下端不成在处
C.以为轴旋转1° D.以为轴旋转2°
14.(2024·江苏盐城·三模)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”(如图甲)。若蜡烛的像位置如图乙所示,要使像移到烧杯中,下列操作可行的是( )
A.玻璃板水平向①方向移动 B.玻璃板水平向②方向移动
C.玻璃板水平向③方向移动 D.玻璃板水平向④方向移动
15.(2024·江苏苏州·二模)一束圆形红光和一束圆形绿光从不同的角度照射到白色的墙壁上,合成一个圆形的光斑,现将闪电形状的不透明卡片放在绿色光束中,如图所示,则墙壁上“闪电”的颜色是( )
A.红色 B.绿色 C.黑色 D.黄色
16.(2024·江苏宿迁·三模)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.日晷计时 C.潭清疑水浅 D.小孔成像
17.(2024·江苏苏州·中考真题)如图甲所示,AB之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带。将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧,测得温度T随时间t变化的图像如图乙所示。则曲线①对应光线的特点是 ,曲线②对应的是 线。
18.(2024·江苏连云港·中考真题)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”)。
19.(2024·山东济宁·中考真题)用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,这是光的_________现象;如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,说明白光是由_________混合而成的。
20.(2023·江苏无锡·一模)小华将平面镜斜插到如图所示的水槽中,放在阳光下,结果在光屏上看到七种不同颜色的光。这是光的_________现象。敲击桌面,使水槽内水面晃动,光屏上的彩色光带_________。(选填“不变”或“消失”)
21.(2024·江苏无锡·中考真题)在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
22.(2024·山东潍坊·中考真题)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。
23.(2024·四川南充·中考真题)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,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
24.(2024·四川泸州·中考真题)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)。
25.(2024·四川成都·中考真题)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)
26.(2024·辽宁·中考真题)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_________。
27.(2024·江苏淮安·模拟预测)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABDC,能沿垂直于平面镜的ON轴翻转。
(1)实验时,激光束紧贴纸板入射,利用光在纸板表面发生_________,使坐在不同方位的同学都能看到激光束。若测得入射光线与CD夹角为40°,则反射角度数为_________°,请在甲图中画出对应的反射光线;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后或向前折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了___________________________;
(3)保持平面镜水平,如图丙将板向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且与ON夹角不变入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,未发生改变的是_________。
A.法线位置 B.反射光线方向 C.反射角大小
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