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光现象
一.选择题(共18小题)
1.(2025 通辽)走进装有抛光不锈钢墙面的电梯,会在墙面中看到“自己”,如图。下列说法正确的是( )
A.“自己”是由于光的折射产生的
B.“自己”总比真实自己小一些
C.面向“自己”走,“自己”却后退
D.“自己”与水中“倒影”原理相同
2.(2025 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
3.(2025 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
4.(2025 盐城)“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
5.(2025 上海)有一束光从空气中斜射入平静的光滑水面,若入射角为60°,则折射角为( )
A.0° B.40° C.60° D.90°
6.(2025 重庆)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.露似真珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
7.(2025 广西)小明将爸爸刷过鞋油的皮鞋,用软布反复摩擦使鞋面变得更亮,这是利用光的( )
A.折射 B.色散 C.漫反射 D.镜面反射
8.(2025 淄博)小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙)。下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸透镜
B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为60°
D.魔箱的成像原理是光的反射
9.(2025 威海)渔舟唱晚,夕阳西下,天际间出现了红色的“火烧云”,如图所示。下列说法错误的是( )
A.云被“染”成红色,说明太阳可以发出红光
B.能够看到阳光,说明光可以在空气中传播
C.看不到船的倒影,说明光在水面没有发生反射
D.能够直视夕阳而不“刺眼”,因为人眼接收的光能较少
10.(2025 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,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
11.(2025 常州)海洋公园内,北极熊站立在方形透明水族箱内,头在水面上、身体在水面下。水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景,如图所示,游客看到熊身体的光路图是( )
A. B.
C. D.
12.(2025 呼和浩特)中华文明,源远流长;琴棋书画,恢弘博雅。如图,是中秋拍摄的一幅月上中天、天上月对水中月,天涯与共之景。关于水中月的形成,源于下列哪个物理原理( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
13.(2025 泸州)端午将至,民间流传着“初一糕、初二桃、初三粽、初四艾、初五划龙舟”的民谣。下列对民谣有关的物理情境,解释正确的是( )
A.蒸白糕时用旺火烧水,主要是为了提高水的沸点
B.成熟的蜜桃看起来是红色的,是因为蜜桃吸收了红光
C.艾叶散发出清香,是因为清香分子不停地做无规则运动
D.划龙舟时呐喊声很大,是因为呐喊时声带振动的频率很高
14.(2025 扬州)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
15.(2025 株洲)检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图甲所示,则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
16.(2025 黄石)“坐井观天,所见甚小”是某次课后实践的课题:将烧杯的杯壁贴满黑纸,杯口朝上倒入清水,眼睛贴着杯底向上观察天花板。则( )
A.加水后看到的天花板比不加水时,感觉更近
B.加水后看到的天花板比不加水时,范围更小
C.眼睛看到的是天花板的虚像
D.成像的光线,方向自下而上
17.(2025 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
18.(2025 常州)鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸然飞往撞击受伤。鸟儿在如图所示位置所见情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生( )
A.光的反射,光的折射
B.光的折射,光的反射
C.光的反射,光的直线传播
D.光的直线传播,光的折射
二.填空题(共7小题)
19.(2025 海南)收割机以3m/s的速度在田地里匀速直线行驶720m,所用时间是 s;黄橙橙的稻谷颜色是由它 (选填“反射”或“透过”)的色光决定的。
20.(2025 苏州)如图甲所示,A、B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。
21.(2025 成都)夜幕降临,横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉……正所谓“锦江灯月遥相近,烟火市井三千年”。如图,水中“灯影”是由于光的 形成的;若锦江水面上涨,水中“灯影”到水面的距离变 。
22.(2025 内蒙古)用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时,发现不方便得到像和物左右之间的关系,为解决这一问题,应选用图乙中的 (选填“a”“b”或“c”)形状物体进行实验,分析可得像与物关于镜面 。
23.(2025 黄冈)2023年5月13日,我省多个地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈,如图。这是一种罕见的天象——日晕,它是光透过高空云层中的冰晶 形成的,这种现象说明太阳光 (选填“是”或“不是”)单色光。
24.(2025 呼和浩特)当代中国,技术日新月异,无人机已经走进千家万户。当一架无人机掠过水面时,岸边的人可以在水中看到无人机的倒影,其成像光路图正确的是 (选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”);在水中潜游的人可以看到无人机的像,其成像光路图正确的是 (选填“A”或“B”或“C”或“D”);两次所成的像 (选填“前虚像后实像”或“前实像后虚像”或“都是虚像”或“都是实像”)。
25.(2025 鞍山)汽车两侧的后视镜是 (选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 (选填“运动”或“静止”)的,后视镜中越野车的像是光的 形成的。
三.作图题(共6小题)
26.(2025 南充)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,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
27.(2025 日照)物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
28.(2025 大庆)如图,A为暗室中的点光源,B为不透光薄板,B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图(只考虑直接经平面镜到达地面光线)。
29.(2025 宜昌)航天员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕处的小镜子(如图甲)进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛,B点代表胸前某一按钮,C点是小镜子的位置,请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕迹)
30.(2025 随州)王叔叔在理发店理发后想看看后脑勺的头发长短情况,他向服务员要来一面小镜子,如图他背朝墙上的大镜子手握小镜子(未画出)略微仰头,当小镜子处于额头斜上方时他看到了自己的后脑勺。假设一条光线从后脑勺的A点射向大镜子上的M点,反射到小镜子上的N点又反射到人眼。请画出M到N之间的光线、小镜子上的法线以及小镜子的镜面(注意角度)。
31.(2025 辽宁)小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像A'点;
(2)B'点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
四.实验探究题(共3小题)
32.(2025 镇江)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 ∠AOP ∠POB
1 90° 90°
2 65° 115°
3 42° 138°
4 18° 162°
(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 90°,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表所示,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;∠NOB与∠AON的大小 。
33.(2025 贵州)在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa'、bb'和cc',如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为 。同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小 。
34.(2025 江西)某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时,因教练面向观众授课,爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下,爷爷向后转身,面对墙上镜中的电视画面学习,有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理,他利用如图1所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】
(1)将方格纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。
(2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处,取另一枚棋子在镜后移动,直到它与物的像完全重合,从而确定像的位置,记录此时像与物到镜面的格数。
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系,判断像与物到镜面的 关系。
(4)请你在图3虚线框内设计记录上述实验数据的表格(表一);
(5)如图2所示为两枚叠放的棋子,将其放在镜前,取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置,直到与镜前棋子的像完全重合,记录此时镜前与镜后棋子的数量。
(6)改变叠放的棋子数量,进行多次实验,记录结果如表二:
表二
实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚
1 2 2
2 3 3
3 4 4
【解释】
(1)根据表二,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ,且与镜前棋子的像完全重合,可得结论:像与物的大小相等。
(2)借助方格纸可发现,像和物的连线与镜面 。
【交流】分享完上述实验过程后,根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏,爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
五.科普阅读题(共1小题)
35.(2025 苏州)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。
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1m2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Δt直,与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为Δt斜,则Δt直:Δt斜= (忽略其它因素的影响)。
光现象
参考答案与试题解析
一.选择题(共18小题)
1.(2025 通辽)走进装有抛光不锈钢墙面的电梯,会在墙面中看到“自己”,如图。下列说法正确的是( )
A.“自己”是由于光的折射产生的
B.“自己”总比真实自己小一些
C.面向“自己”走,“自己”却后退
D.“自己”与水中“倒影”原理相同
【分析】平面镜成像特点:平面镜所成的像与物体大小相同,像和物体关于平面镜对称,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。
【解答】解:A、“自己”属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A错误;
B、平面镜成像时像与物体的大小相等,“自己”和真实自己大小相等,故B错误;
C、面向“自己”走,“自己”向前走,故C错误;
D、“自己”属于平面镜成像,是光的反射形成的,“倒影”属于平面镜成像,是光的反射形成的,两者原理相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查的是平面镜成像特点在生活中的应用,此类题目在近几年的中考中属于热点题目,解答此类题目的关键是牢记平面镜成像的特点。
2.(2025 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
【分析】平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,像与物体关于镜面对称,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像。
【解答】解:平静的水面相当于平面镜,小蜜蜂看到下方有一个与自己相同的“同伴”,实际是平面镜成像现象,“同伴”实质是小蜜蜂的虚像;
它飞向湖面迎接“同伴”时,物距减小,像距也会随着减小,所以“同伴”向它迎来;
平面镜成像时,像和物体的大小相等,所以它飞向湖面迎接“同伴”时,“同伴”的大小不变,故A正确、BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了平面镜成像的特点,属于基础题。
3.(2025 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
【分析】不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,据此分析答题。
【解答】解:用红色光照射一块绿皮、黑籽、红壤的西瓜,黑籽只能反射黑色,绿皮只能反射绿色,所以看起来是黑色,红瓤只能反射红色,所以看起来是红色。故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查物体的颜色,不透明物体只反射与自己相同颜色的色光。
4.(2025 盐城)“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
【分析】(1)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,光的折射形成的现象;
(2)影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等;
(4)平面镜成像是由于光的反射形成的。
【解答】解:角反射器的反射面制作得很平滑,使射向它的激光发生镜面反射,是由光的反射形成的;
A、三棱镜分解太阳光属于光的色散,故A错误;
B、竿在太阳下面,形成的影子,是光的直线传播形成的,故B错误。
C、用放大镜看字时,字变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故C错误。
D、平静水面上丹顶鹤的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D正确。
故选:D。
【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。
5.(2025 上海)有一束光从空气中斜射入平静的光滑水面,若入射角为60°,则折射角为( )
A.0° B.40° C.60° D.90°
【分析】光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,据此分析。
【解答】解:由光的折射规律可知:光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,由于入射角等于60°,所以折射角小于60°;又因为当光线是斜射入的,所以折射角不能为0°,故B正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查了光的折射规律的内容,同时还要熟练掌握入射角的概念;解题时应分清入射角和折射角的关系。
6.(2025 重庆)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.露似真珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
【分析】(1)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来的现象是光的反射;
(2)不透明物体的颜色由反射的色光颜色决定;
(3)光源是指能自行发光的物体。
【解答】解:A.水中的“夕阳”是由于光的反射形成的虚像,故A错误;
B.江面呈现出红色是江面反射太阳光中的红光的原因,故B正确;
C.月亮不能自行发光,不是光源,故C错误;
D.露珠特别明亮是白光发生反射,不是色散,故D错误。
故选:B。
【点评】此题是光现象中的综合题,涉及到光的反射、光源等,难度不大。
7.(2025 广西)小明将爸爸刷过鞋油的皮鞋,用软布反复摩擦使鞋面变得更亮,这是利用光的( )
A.折射 B.色散 C.漫反射 D.镜面反射
【分析】皮鞋擦油后看起来很亮,说明光经过鞋表面反射后比较集中,向着同一个方向;而漫反射的反射光线向着各个方向,光线比较分散,所以表面看起来应该更暗。
【解答】解:
皮鞋涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中,用软布反复擦,使鞋油涂抹的更均匀,鞋面就变得十分光滑;光射向鞋面后会发生镜面反射,皮鞋看起来就更光亮更好看了,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】此题主要考查了镜面反射,并且将镜面反射的知识与生活实际相联系。此题的要点:微小的鞋油颗粒将会填平鞋面上凹凸不平的地方,使鞋面变得光滑。
8.(2025 淄博)小明将只有一面开口的魔箱面向同学,把纸币从顶部的投币口放入(图甲),纸币竟不翼而飞。打开魔箱,原来里面有一块镜子(图乙)。下列说法正确的是( )
A.魔箱中的镜子是凸透镜
B.看到的魔箱中的竖直方格是实像
C.镜子与水平面的夹角为60°
D.魔箱的成像原理是光的反射
【分析】平面镜成像的特点:平面镜成的像为虚像,像与物关于平面镜对称,光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解:魔箱中的镜子是平面镜,平面镜所成的像(竖直方格)是虚像,成像原理是光的反射,故A、B错误,D正确;
魔箱中的方格是水平放置的,通过平面镜看到方格的像是竖直的,根据像与物关于平面镜对称可知,镜子与水平面的夹角为45°,故C错误。
故选:D。
【点评】平面镜成的像是虚像,只能从与物体同侧的镜面才能看到,平面镜成像作图关键是作出对称点。此题题目他比较新颖,将物理知识与魔术相结合,能够吸引学生的学习兴趣。
9.(2025 威海)渔舟唱晚,夕阳西下,天际间出现了红色的“火烧云”,如图所示。下列说法错误的是( )
A.云被“染”成红色,说明太阳可以发出红光
B.能够看到阳光,说明光可以在空气中传播
C.看不到船的倒影,说明光在水面没有发生反射
D.能够直视夕阳而不“刺眼”,因为人眼接收的光能较少
【分析】太阳光是复色光,包含红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色。物体能被看到说明它发出的或反射的光进入人眼中。如果进入眼中光强度弱看得不清楚,而光太强就“刺眼”。
【解答】解:A、太阳光是复色光,包含红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色,太阳当然能发红光,故A正确;
B、我们能够看到太阳,是因为太阳光进入了我们的眼睛,阳光是通过宇宙的真空和地球周围的大气层传来的,故B正确;
C、看不到船的倒影,是因为傍晚光暗淡,不是光在水面没有发生反射,故C错误;
D、夕阳下人眼接收的光能较少,能够直视而不“刺眼”,故D正确。
故答案为:C。
【点评】此题较为综合,涉及视物原理、光的颜色、光的传播、光的反射,有一定难度。
10.(2025 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,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
【分析】影子的形成是光在均匀介质中沿直线传播。
【解答】解:通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位,其中影子是光在均匀介质中沿直线传播形成的。
故选:C。
【点评】本题考查影子的形成原因,属于基础题。
11.(2025 常州)海洋公园内,北极熊站立在方形透明水族箱内,头在水面上、身体在水面下。水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景,如图所示,游客看到熊身体的光路图是( )
A. B.
C. D.
【分析】光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,据此分析。
【解答】解:游客看到熊身体是熊反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看,看到的是熊的虚像。故A正确、BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了光的折射,属于基础知识。
12.(2025 呼和浩特)中华文明,源远流长;琴棋书画,恢弘博雅。如图,是中秋拍摄的一幅月上中天、天上月对水中月,天涯与共之景。关于水中月的形成,源于下列哪个物理原理( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
【分析】水中月的倒影都属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
【解答】解:水中月的形成,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查光的反射的应用,属于基础题。
13.(2025 泸州)端午将至,民间流传着“初一糕、初二桃、初三粽、初四艾、初五划龙舟”的民谣。下列对民谣有关的物理情境,解释正确的是( )
A.蒸白糕时用旺火烧水,主要是为了提高水的沸点
B.成熟的蜜桃看起来是红色的,是因为蜜桃吸收了红光
C.艾叶散发出清香,是因为清香分子不停地做无规则运动
D.划龙舟时呐喊声很大,是因为呐喊时声带振动的频率很高
【分析】(1)水沸腾需要两个必要条件:达到沸点、继续吸热;相同条件下,液体在沸腾过程中不断吸热,但是温度保持在沸点不变;
(2)不透明物体的颜色由它反射的色光决定;
(3)不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
(4)声音的高低叫音调,影响因素是频率;声音的大小叫响度,影响因素是振幅和距离发声体远近。
【解答】解:A、蒸白糕时用旺火烧水,可以使水快速沸腾,但水达到沸点后温度都保持不变,故A错误;
B、成熟的蜜桃看起来是红色的,是因为蜜桃反射了红光,故B错误;
C、艾叶散发出清香,这是扩散现象,说明清香分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D、划龙舟时呐喊声很大,这是声音的响度大,是因为呐喊时声带振动的振幅很大,故D错误。
故选:C。
【点评】此题考查了沸点、物体的颜色、分子的热运动、声音的特性,难度不大,属基础题目。
14.(2025 扬州)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。
15.(2025 株洲)检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图甲所示,则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,像与物大小相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物到平面镜的距离相等;像和物关于镜面对称。
【解答】解:物体在平面镜中成虚像,像与物大小相等,像与物关于镜面对称,如图乙“E”的像开口向右,则在平面镜中看到的字母“E”应该是相反的,即开口向左,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查学生对平面镜成像特点的掌握程度并会分析实际问题。
16.(2025 黄石)“坐井观天,所见甚小”是某次课后实践的课题:将烧杯的杯壁贴满黑纸,杯口朝上倒入清水,眼睛贴着杯底向上观察天花板。则( )
A.加水后看到的天花板比不加水时,感觉更近
B.加水后看到的天花板比不加水时,范围更小
C.眼睛看到的是天花板的虚像
D.成像的光线,方向自下而上
【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象。
【解答】解:AB.人的眼睛贴着杯底看天花板,相当于从水中看岸上的物体,看到的像比实际的物体远,当杯中的水位增加时,人看到的天花板感觉更远,看到的范围更大,故AB错误;
C.人的眼睛贴着杯底透过水看天花板时,天花板反射的光在水面处发生折射后进入人的眼睛,成的像是虚像,故C正确;
D.成像的光线是天花板反射入水中的,所成像的光路是自上而下的,故D错误。
故选:C。
【点评】熟练运用光的折射规律是解决此题的关键。不论从岸上看水里的景物还是在水里看岸上的景物,看到的都是被折射的物体的虚像,都比原来要高。
17.(2025 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。
18.(2025 常州)鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,导致其贸然飞往撞击受伤。鸟儿在如图所示位置所见情景,是因为在玻璃与空气分界面处分别发生( )
A.光的反射,光的折射
B.光的折射,光的反射
C.光的反射,光的直线传播
D.光的直线传播,光的折射
【分析】(1)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;
(2)折射现象是指当光由一种介质(比如水)斜射入第二介质(比如空气)时,在界面上部分光发生偏离原来路线而与原来路线产生夹角的现象;
(3)光在同一种均匀介质中沿直线传播,这是光的直线传播现象。
【解答】解:鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云,这是因为远处的蓝天白云反射的光在玻璃与空气分界处发生了反射进入了鸟的眼睛,是光的反射现象;
鸟儿在黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物,这是室内绿色植物反射的光通过玻璃与空气分界处发生了折射进入了鸟的眼睛,是光的折射现象。
故选:A。
【点评】本题是一道光学综合题,考查了光的反射和光的折射等内容,难度不大,是一道基础题。
二.填空题(共7小题)
19.(2025 海南)收割机以3m/s的速度在田地里匀速直线行驶720m,所用时间是 240 s;黄橙橙的稻谷颜色是由它 反射 (选填“反射”或“透过”)的色光决定的。
【分析】根据速度公式计算时间,不透明物体的颜色由反射的色光颜色决定。
【解答】解:由v可知,收割机以3m/s的速度在田地里匀速直线行驶720m,
时间t240s;
黄橙橙的稻谷是有色不透明物体,其颜色是由它反射的色光决定的。
故答案为:240;反射。
【点评】本题考查速度公式与物体的颜色,属于基础题。
20.(2025 苏州)如图甲所示,A、B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 使荧光物质发光、消毒 ,曲线②对应的是 红外 线。
【分析】紫外线和红外线都属于不可见光,紫外线能使荧光物质发光,还能消毒杀菌;红外线的热效应强。
【解答】解:A、B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(即A、B两点外侧是不可见光),测得温度T随时间t变化的图像如图乙所示,图乙中曲线①说明随着时间的增加,温度传感器测得的温度变化很小,故①是紫外线,该光线的特点是能使荧光物质发光,还能消毒杀菌;
曲线②说明随着时间的增加,测得的温度升高较快,即该不可见光的热效应强,所以②是红外线。
故答案为:使荧光物质发光、消毒杀菌;红外。
【点评】本题考查了对紫外线和红外线特点的了解,属于基础题。
21.(2025 成都)夜幕降临,横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉……正所谓“锦江灯月遥相近,烟火市井三千年”。如图,水中“灯影”是由于光的 反射 形成的;若锦江水面上涨,水中“灯影”到水面的距离变 小 。
【分析】平静的水面相当于平面镜,这是光的反射形成的;平面镜所成的像与物体大小相同,像与物到镜面的距离相等。
【解答】解:水中“灯影”相当于平面镜成像,是由于光的反射形成的;若锦江水面上涨,灯到水面的距离减小,由于平面镜所成的像与物体大小相同,像与物到镜面的距离相等,水中“灯影”到水面的距离变小。
故答案为:反射;小。
【点评】本题考查平面镜成像特点的分析与原理,属于基础题。
22.(2025 内蒙古)用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时,发现不方便得到像和物左右之间的关系,为解决这一问题,应选用图乙中的 c (选填“a”“b”或“c”)形状物体进行实验,分析可得像与物关于镜面 对称 。
【分析】平面镜成像时,像物等距,相对于镜面是对称的,其连线与镜面垂直。
【解答】解:由平面镜成像的特点可知,像和物相对于平面镜对称,所以利用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时,应选用图乙中的c棋子进行实验,得出像与物关于镜面对称的结论;
故选:c;对称。
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
23.(2025 黄冈)2023年5月13日,我省多个地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈,如图。这是一种罕见的天象——日晕,它是光透过高空云层中的冰晶 折射 形成的,这种现象说明太阳光 不是 (选填“是”或“不是”)单色光。
【分析】太阳光通过云层中的冰晶时发生光的色散,其实质是光的折射现象。光的色散表明,太阳光是复色光,不是单色光。
【解答】解:太阳光能穿过云层时在小冰晶上发生折射形成围绕太阳的,呈内红外紫的彩色光环的光现象。
这一现象表明,太阳光不是单色光,是由七种颜色的光组成。
故答案为:折射;不是。
【点评】光的色散概念需要牢固记忆和掌握,知道其实质是光发生了折射。
24.(2025 呼和浩特)当代中国,技术日新月异,无人机已经走进千家万户。当一架无人机掠过水面时,岸边的人可以在水中看到无人机的倒影,其成像光路图正确的是 乙 (选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”);在水中潜游的人可以看到无人机的像,其成像光路图正确的是 A (选填“A”或“B”或“C”或“D”);两次所成的像 都是虚像 (选填“前虚像后实像”或“前实像后虚像”或“都是虚像”或“都是实像”)。
【分析】(1)倒影属于平面镜成像,是光的反射形成,人看见倒影是光进入人眼;
(2)水中人看见填上的物体是光的折射,且折射角小于入射角;
(3)平面镜成虚像,光的折射看见的也是虚像。
【解答】解:当一架无人机掠过水面时,岸边的人可以在水中看到无人机的倒影,是无人机反射光经水面反射进入人的眼睛,故其成像光路图正确的是乙图,在水中潜游的人可以看到无人机的像,是光的折射,且看起来变高了,故其成像光路图正确的是A;两次所成的像都是进入人眼的光线反向延长形成的虚像。
故答案为:乙;A;都是虚像。
【点评】本题考查平面镜成像、光的折射成像,属于中档题。
25.(2025 鞍山)汽车两侧的后视镜是 凸面镜 (选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 运动 (选填“运动”或“静止”)的,后视镜中越野车的像是光的 反射 形成的。
【分析】用球的外面做反射面是凸面镜,凸面镜对光线有发散作用。汽车的观后镜是利用凸面镜,成正立的、缩小的虚像,增大观察范围;
物体相对于参照物位置发生变化,则物体是运动的,位置不变则是静止的;
【解答】解:汽车两侧的观后镜是利用凸面镜,能扩大司机的视野;
由图知,越野车与小轿车的距离变小,即相对于小轿车的位置发生了变化,所以越野车相对于轿车是运动的;
后视镜中的像是光的反射形成的。
故答案为:凸面镜;运动;反射。
【点评】本题通过汽车后视镜考查了对凸面镜的认识以及根据参照物判断物体的运动状态,是一道基础题。
三.作图题(共6小题)
26.(2025 南充)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,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
【分析】在光的反射现象中,法线过反射点垂直反射面,然后根据反射定律,作出法线和入射光线。
【解答】解:先画出法线,反射角为90°﹣53°=37°,根据反射角等于入射角在法线的左侧画出入射光线,如图所示:
【点评】本题考查光的反射定律的应用,属于基础知识。
27.(2025 日照)物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
【分析】根据反射时成像相当于平面镜成像,结合像与物体关于镜面对称作图。
【解答】解:AO入射的光折射后经过BC反射,会形成O的像O',根据平面镜成对称的像,作出对称点O',连接O'P是反射光的位置,据此画图。如图所示:
【点评】本题考查平面镜成像的应用,属于中档题。
28.(2025 大庆)如图,A为暗室中的点光源,B为不透光薄板,B与上方水平放置的平面镜左边缘对齐,请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图(只考虑直接经平面镜到达地面光线)。
【分析】本题用到两个知识点:一是反射光线反向延长通过发光点的像点,二是平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,要作出发光点的像点。
【解答】解:先作出点光源A关于平面镜的对称点A′;连接A与平面镜的左端,交平面镜于点C,作出入射光线AC和反射光线CE;连接A与挡光板的最上边缘,交平面镜于点D,作出入射光线AD和反射光线DF;则水平地面被光照亮的区域为EF,如图所示:
【点评】在作光源照亮的某一范围时,最关键的问题是作出被照亮范围的边缘光线,用到所学的反射定律、平面镜成像特点、反射光线反向延长过像点等知识去解决。
29.(2025 宜昌)航天员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕处的小镜子(如图甲)进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛,B点代表胸前某一按钮,C点是小镜子的位置,请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕迹)
【分析】根据法线与平面镜垂直关系确定平面镜的位置;利用几何知识计算镜面与竖直面的夹角度数。
【解答】解:作∠ACB的角平分线,即为法线的位置,根据法线与平面镜垂直关系确定平面镜的位置;
∠ACB=180°﹣50°﹣70°=60°,
则∠ACD∠ABC60°=30°,
所以镜面与竖直面的夹角为90°﹣30°﹣50°=10°。如图所示:
【点评】此题考查反射光路图的画法,难度不大,利用几何知识求出镜面与竖直面的夹角度数是关键。
30.(2025 随州)王叔叔在理发店理发后想看看后脑勺的头发长短情况,他向服务员要来一面小镜子,如图他背朝墙上的大镜子手握小镜子(未画出)略微仰头,当小镜子处于额头斜上方时他看到了自己的后脑勺。假设一条光线从后脑勺的A点射向大镜子上的M点,反射到小镜子上的N点又反射到人眼。请画出M到N之间的光线、小镜子上的法线以及小镜子的镜面(注意角度)。
【分析】根据光反射定律知,反射角等于入射角,故反射光线与入射光线的夹角的平分线是法线的位置,再过入射点作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置。
【解答】解:连接MN,由光反射定律知,反射角等于入射角,所以先作出反射光线与入射光线的夹角的平分线,即为小镜子上的法线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为小镜子的镜面,如图所示:
【点评】本题利用了光的反射定律作图: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。
31.(2025 辽宁)小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中,使蓝环刚好浸没,从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合,如图甲所示。请在乙图中作出:
(1)红环最上端A点在水中的像A'点;
(2)B'点为蓝环最下端B点的像,请完成从C点看到B点的光路。
【分析】首先根据平面镜成像的特点像与物关于平面镜对称作出红环最上端A点在水中的像A'点;两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字,红环的像与真实B重合,A'即为B真实的位置,然后连接看到的B与C即为折射光的位置,与水面相交点为入射点,A'到入射点为入射光线。
【解答】解:(1)作A关于平面镜的对称点A',即为像,两个大小相同的红、蓝环粘在一起,也是真实B的位置;
(2)连接看到的B(即B')与C即为折射光的位置,与水面相交点为入射点,A'到入射点为入射光线,如图所示;
【点评】本题考查平面镜成像与光的折射,有一定的难度。
四.实验探究题(共3小题)
32.(2025 镇江)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 ∠AOP ∠POB
1 90° 90°
2 65° 115°
3 42° 138°
4 18° 162°
(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 烟雾 。
(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 90°,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 垂直 。
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面 垂直 ,可知ON为法线,由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 同一平面 内。
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如表所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐 远离 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;∠NOB与∠AON的大小 相等 。
【分析】(1)光照在烟雾上会发生反射;
(2)①多次测量纸板和平面镜的夹角均为 90°,据此分析;
②光的反射现象中,过入射点作与镜面垂直的一条直线叫做法线;反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的;
(3)根据表格中数据分析入射光线AO与法线ON的关系,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
【解答】解:(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烟雾,这是利用了光照在烟雾上会发生反射,可以通过烟雾显示光路;
(2)①将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,多次测量纸板和平面镜的夹角均为 90°,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON是法线,与镜面垂直,在光的反射中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
(3)根据表中实验数据可知,入射光线与镜面的夹角∠AOP逐渐变小,入射光线AO与法线ON的夹角即入射角逐渐变大,因此入射光线AO逐渐远离法线ON;表中实验数据可知,反射角∠NOB与入射角∠AON的大小相等。
故答案为:(1)烟雾;(2)①垂直;②垂直;同一平面;(3)远离;相等。
【点评】本题是探究光的反射定律的过程,关键是掌握光的反射定律的内容及其探究的方法。
33.(2025 贵州)在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 2 条光束。
(2)将折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 前 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa'、bb'和cc',如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为 法线 。同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小 相等 。
【分析】(1)通过水雾可显示出反射光线和入射光线的传播路径;
(2)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论;
(3)由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,反射光线、入射光线位于法线两侧。
【解答】解:(1)如图甲所示,激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径,即可在镜面上方看到2条光束;
(2)如图乙,光屏右半部分向后折了一个角度,由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,则需将右半屏向前折转;
(3)由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,即反射光线与入射光线关于法线对称,如图丙所示,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为法线所在位置,同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小相等。
故答案为:(1)2;(2)前;(3)法线;相等。
【点评】本题主要探究“光的反射规律”的实验中,确定反射光线和入射光线的位置关系,基础题目。
34.(2025 江西)某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时,因教练面向观众授课,爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下,爷爷向后转身,面对墙上镜中的电视画面学习,有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理,他利用如图1所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】
(1)将方格纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板作为平面镜 垂直 放置在方格纸上。
(2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处,取另一枚棋子在镜后移动,直到它与物的像完全重合,从而确定像的位置,记录此时像与物到镜面的格数。
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系,判断像与物到镜面的 距离 关系。
(4)请你在图3虚线框内设计记录上述实验数据的表格(表一);
(5)如图2所示为两枚叠放的棋子,将其放在镜前,取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置,直到与镜前棋子的像完全重合,记录此时镜前与镜后棋子的数量。
(6)改变叠放的棋子数量,进行多次实验,记录结果如表二:
表二
实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚
1 2 2
2 3 3
3 4 4
【解释】
(1)根据表二,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 相等 ,且与镜前棋子的像完全重合,可得结论:像与物的大小相等。
(2)借助方格纸可发现,像和物的连线与镜面 垂直 。
【交流】分享完上述实验过程后,根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起 右 手。通过实验和游戏,爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
【分析】(1)为了确定像的位置,玻璃板应垂直放在方格纸上;
(2)根据平面镜成像特点以及利用控制变量法进行分析。
【解答】解:【证据】
(1)实验时,为了确定像的位置,镀膜玻璃板作为平面镜应垂直放在方格纸上;
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系可以判断像与物到镜面的距离是否大小相等;
(4)应该记录每次平面镜前棋子到镜面的格数和平面镜后棋子到镜面的格数,如图所示:
实验次数 平面镜前棋子的格数/格 平面镜后棋子的格数/格
1
2
3
【解释】
(1)由表二可知,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等;
(2)像与物的联系与镜面垂直;
【交流】因为平面镜所成像与物关于镜面对称,故同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起右手。
故答案为:【证据】(1)垂直;(3)距离;(4)见解析;
【解释】(1)相等;(2)垂直;
【交流】右。
【点评】本题探究平面镜成像原理,掌握平面镜成像特点是解题关键。
五.科普阅读题(共1小题)
35.(2025 苏州)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。
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 铅垂线 使表竖直;
(2)郭守敬提高测量精度的措施有 把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置 ;
(3)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)地面上深10cm,面积为1m2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Δt直,与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为Δt斜,则Δt直:Δt斜= 2: (忽略其它因素的影响)。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播;
sin60°;Q=cmΔt。
【解答】解:(1)我国古代天文学家用铅垂线使表竖直;
(2)郭守敬提高测量精度的措施有把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置;
(3)由图可知,最右侧影长最长,所以一年中,学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至;
(4)在相同时间内,太阳光垂直照射水面使水升高的温度为Δt直,与水平方向成60°照射水面使水升高的温度为Δt斜,则Δt直:Δt斜2:;
故答案为:(1)铅垂线;(2)把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置;(3)冬至;(4)2:。
【点评】本题是一道信息给予题,利用给出信息和光沿直线传播基础知识作答。
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