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2026年中考物理第一轮复习:光现象
一、选择题
1.按下空调遥控器的按键可以控制空调,这是利用( )
A.次声波 B.紫外线 C.红外线 D.超声波
【答案】C
【知识点】红外线;紫外线
【解析】【解答】红外线可实现遥控,空调遥控器可以控制空调,利用了红外线,C符合题意。
故选C。
【分析】利用红外线能量大,实现对空调遥控。
2.我国是地震频发的国家之一,地震发生后,当地的地震监测台站将加强震情监测,震情主要监测的是( )
A.红外线 B.次声波 C.超声波 D.紫外线
【答案】B
【知识点】红外线;紫外线;超声波与次声波
【解析】【解答】根据生活经验可知,在地震、海啸等自然灾害发生时,会产生次声波,它传输距离很远,可以通过仪器监测,故震情主要监测的是次声波。
故选B。
【分析】根据次声波的特点和应用分析判断。
3.小华通过视频号“胜哥课程”学到了许多物理知识。下面说法中正确的是( )
A.光的传播速度总是3ⅹ105m/s
B.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
C.光从一种介质射入另一种介质,光的传播方向一定发生改变
D.在光的反射和折射现象中,光路是可逆的
【答案】D
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性;光的折射规律;光折射的可逆性
【解析】【解答】A、光在真空中的传播速度是3108m/s,在其他介质中的速度会小于这个值,故错误。
B、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,漫反射只是因为反射面凹凸不平,导致反射光线向各个方向射出,所以该选项错误。
C、当光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不会发生改变,所以“一定发生改变”的说法是错误的。
D、在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的,这个说法是正确的。
故答案为:D。
【分析】1、光速:光在真空中速度最大,为c=3108m/s。
2、光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。镜面反射和漫反射都遵守该定律。
3、光的折射规律:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会改变;垂直入射时方向不变。
4、光路可逆性:在光的反射和折射现象中,若将反射光线或折射光线作为入射光线,那么原来的入射光线就会成为反射光线或折射光线,光路是可逆的。
4.关于光的知识,下列说法正确的是( )
A.红、黄、蓝是色光的三原色 B.手影的成因是光沿直线传播
C.平面镜所成的像是实像 D.物体面镜时,像会变大
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;色光的三(基)原色和颜料的三原色;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 解:A、色光的三原色是红、绿、蓝,不是红、黄、蓝,故A错误;
B、影子是光在传播过程中,遇到不透明物体,在物体后方形成的暗区,由光的直线传播形成,故B正确;
C、平面镜所成的像是正立等大的虚像,故C错误;
D、平面镜成像特点之一:正立等大的虚像,则物体面镜时,像不会变大,故D错误。
故选:B。
【分析】 (1)红、绿、蓝三色光叫做色光的三原色;
(2)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;
(3)平面镜成像特点之一:正立等大的虚像。
5.小华通过微信公众号“胜哥课程”学到了许多有用的知识。下列说法中正确的是( )
A.“手影游戏”是光的反射现象,“小孔成像”是光的直线传播现象
B.光在同种均匀介质中沿直线传播,光速是不变
C.夜晚有皎洁的月光,说明月亮是光源
D.教室里坐在不同位置的同学都能看清黑板上的字,黑板上的字发生的是漫反射
【答案】D
【知识点】光与光源;光的直线传播及其应用;光的传播速度与光年;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A选项分析:"手影游戏"的形成原因是光的直线传播产生影子现象;"小孔成像"同样是由光的直线传播原理造成的。因此A选项的表述是错误的。
B选项分析:光在同种均匀介质中确实沿直线传播,但光速仅在真空中达到,在其他介质中的传播速度会显著低于。所以B选项的说法也是错误的。
C选项分析:月亮本身并不发光,我们看到的"月光"实际上是月亮反射的太阳光。因此月亮不能被归类为光源。C选项的表述不正确。
D选项分析:漫反射的特点是反射面粗糙,使光线向各个方向均匀反射。教室里不同位置的学生都能看清黑板上的字,这个现象证明黑板上的字发生了漫反射。D选项的说法是正确的。
综上所述,正确答案是D。
【分析】1、光的反射:光在同种介质中传播,经过反射面,入射光线会发生反射的现象,如平面镜成像,湖面倒影
2、光的折射:光经过不同介质时,入射光线会发生偏折,如:光的色散(太阳光经过三棱镜折射会发生光的色散)、海市蜃楼
3、光的直线传播:光在同种均匀介质中传播的现象,如激光射线、影子的形成、日食、小孔成像
4、光速:光速仅在真空中为;
5、光源:能自身发出光线,如太阳、手电筒、萤火虫。
6.如图是我国古代用来计时的“日晷”,其原理是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,体现了我国古代劳动人民的智慧。日晷计时的原理是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的色散 D.光的直线传播
【答案】D
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用;光的色散
【解析】【解答】日晷作为古代计时工具,其工作原理基于太阳光照射物体时产生的影子变化来测定时间。这种现象的本质是光沿直线传播的特性所导致的。因此,选项A、B、C均不正确,只有选项D符合题目要求。
正确答案为D。
【分析】1、光的反射:光在同一种介质中传播中,遇到反射面,将一部分光反射回来的现象叫做光的反射,常见例子有:平面镜反射,湖面反射;
2、光的折射:光经过不同介质时,传播方向会发生偏折的现象,如:海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅;
3、光的直线传播:光在同种介质中沿直线传播,实例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校准等。
7.如图甲是利用射电望远镜通过收集太空中。的亚毫米波段电磁波进行记录最后生成的黑洞照片,图乙是电磁波家族,请根据图中信息判断下列说法正确的是( )
A.亚毫米电磁波属于可见光
B.亚毫米电磁波的频率高于紫外线
C.亚毫米波段电磁波的传播需要介质
D.真空中亚毫米波段电磁波和可见光的传播速度相同
【答案】D
【知识点】紫外线;电磁波的产生;电磁波在日常生活中的应用
【解析】【解答】AB.由图乙可知,可见光的频率范围在1014~1016HZ之间,3.75×1010Hz的亚毫米波段电磁波频率小于可见光的频率范围,亚毫米电磁波不属于可见光,且频率低于紫外线,故AB错误;
C.亚毫米波段电磁波的传播不需要介质,故C错误;
D.真空中亚毫米波段电磁波的传播速度和可见光的传播速度相同,为3.0×108m/s,故D正确。
故选D。
【分析】 (1)根据图乙中的电磁波频率分析判断;
(2)电磁波的传播不需要介质,可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播;
(3)电磁波在真空中的传播速度均为3.0×108m/s。
8.夜晚,当汽车灯光照射到前方自行车的尾灯时,汽车驾驶员会看到自行车尾灯非常明亮。查阅资料知道自行车尾灯结构如图乙所示,由相互垂直的反射面组成。下列关于该现象的说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源
B.光在尾灯表面发生漫反射
C.光在尾灯表面只发生一次反射
D.尾灯能将入射光按与原来平行的方向反射回去
【答案】D
【知识点】光与光源;光的反射定律;镜面反射与漫反射
【解析】【解答】A.光源是指自身能够发光的物体。自行车尾灯本身不能发光,是通过反射其他光源的光线才被观察到的,因此不符合光源的定义。选项A表述错误。
B.漫反射发生在粗糙表面,会使光线向各个方向散射。自行车尾灯由多个光滑的平面镜组成,光线在其表面发生的是镜面反射而非漫反射。若发生漫反射,反射光将不会集中返回,影响警示效果。选项B表述错误。
C.如图乙所示结构,入射光线首先在一个反射面发生反射,反射光线会继续射向与之垂直的另一个反射面进行二次反射。因此光线在尾灯内部至少经历两次反射过程。选项C表述错误。
D.自行车尾灯采用相互垂直的反射面设计。根据反射定律,入射光线经过两次反射后,出射光线将与入射光线保持平行但方向相反。这种设计使得汽车灯光照射到尾灯时,反射光线能精准返回光源方向,显著提升夜间可见度,达到安全警示效果。选项D表述正确。
正确答案为D。
【分析】光源:能自身发出光线,如太阳、手电筒、萤火虫。
反射分类:漫反射 是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象 ,镜面反射:指若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来。
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
9.“胜哥”正在探究“光的反射规律”,实验装置如图所示,平面镜放在水平桌面上,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.移动激光笔,使入射光绕O沿逆时针方向转动,观察到反射光沿逆时针方向转动
B.将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出
C.将纸板F绕ON向后翻转任意角度,纸板上仍有反射光束呈现
D.若将纸板连同激光笔向后倾斜,此时反射光束仍在纸板上呈现
【答案】B
【知识点】光的反射;光的反射定律;光反射的可逆性
【解析】【解答】A、入射光绕O点逆时针转动时,入射角增大,根据反射角等于入射角,反射角也会增大,反射光应顺时针转动,而非逆时针。
B、在光的反射现象中,光路是可逆的。光沿BO(反射光线)入射,就会沿OA(原入射光线)射出。
C、反射光线、入射光线和法线在同一平面内。将纸板F绕ON向后翻转,纸板F与入射光线、法线不在同一平面,纸板上不会出现反射光。
D、若纸板(连同激光笔)向后倾斜,法线始终垂直于平面镜,此时反射光线、入射光线和法线不在同一平面,反射光束不在纸板上呈现。
故答案为:B。
【分析】1、光的反射定律
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
反射光线和入射光线分居法线两侧。
反射角等于入射角。
2、光路可逆性:在光的反射现象中,光路是可逆的。
3、法线的性质:法线始终垂直于反射面(平面镜)。
10.“胜哥”在探究“光的反射定律”,如图所示平面镜放在水平桌面,将白色硬纸板竖直放置在平面镜上(硬纸板可沿ON前后弯折)。将一束激光沿方向入射,在右边纸板上发现反射光线,测量此时入射光线与平面镜夹角为,下列说法中正确的是( )
A.此时反射角为
B.若光沿着射入,则会沿着射出
C.将有反射光束的半个纸板向后弯折一定角度,观察到光屏上还有反射光束
D.多次改变入射角大小目的是为了减少误差
【答案】B
【知识点】光的反射定律;光反射的可逆性;探究光的反射定律
【解析】【解答】A、入射光线与平面镜夹角为40°,则入射角为90°-40°=50°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为50°,而非40°,错误。
B、在光的反射现象中,光路是可逆的。如果让光沿着FO方向入射,那么反射光线会沿着OE方向射出,正确。
C、反射光线、入射光线和法线在同一平面内。若将有反射光束的半个纸板向后弯折,纸板就不在原来的平面上了,因此光屏上看不到反射光束,错误。
D、多次改变入射角大小,是为了寻找普遍规律,避免实验的偶然性,而不是为了“减少误差”,错误。
故答案为:B。
【分析】1、光的反射定律
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
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(反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角)。
2、光路可逆性
在光的反射现象中,光路是可逆的。如果让光线逆着原来的反射光线入射,它将逆着原来的入射光线射出。
3、实验设计思路
纸板向后弯折的操作,是为了验证“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”这一规律。
多次改变入射角进行实验,是为了避免实验的偶然性,从而得出普遍适用的结论。
11.“胜哥”在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处时,眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,“胜哥”在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】解:当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故;根据光的折射定律的内容知道,光从水斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,且光线是从硬币上发出的,故C图正确。
故选:C。
【分析】 (1)当我们用眼睛看水中物体时,是物体所反射的光进入到了我们的眼睛,才看清物体;
(2)光的折射定律是当光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;光从水或者其他介质斜射入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折。
12.一部大型沉浸式旅游演出《琴鹤同鸣》于前不久在中国运河大剧院顺利开展。该演出借助高科技的舞美设计,多角度的多媒体呈现,在舞台上完美呈现出充满艺术的氛围。如图所示是舞台表演的情景,下列说法错误的是( )
A.舞台上的激光属于人造光源
B.激光笔直,说明光在均匀介质中沿直线传播
C.舞台后屏幕上呈现的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
D.观众从各个方向都能看清台上的演员,是因为光发生了漫反射
【答案】C
【知识点】光与光源;光的直线传播及其应用;光的色散;光的反射定律的应用
【解析】【解答】A、舞台上的激光是由人造设备产生的,属于人造光源。
B、激光笔发出的光束笔直,说明光在均匀介质中沿直线传播。
C、彩色屏幕画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,而非红、黄、蓝。
D、观众从各个方向都能看清台上的演员,是因为演员表面粗糙,光在其表面发生了漫反射。
故答案为:C。
【分析】1、光源:自身能够发光的物体叫光源,分为自然光源(如太阳)和人造光源(如激光、电灯)。
2、光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播,常见现象如激光束、影子、小孔成像等。
3、光的三原色:红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,可产生各种颜色的光,是彩色屏幕的基础。
4、漫反射:当光照射到粗糙表面时,反射光线向各个方向射出,使我们能从不同角度看到物体。
13.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面行驶时大灯的部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面光更容易发生漫反射
B.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更亮
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.光在干燥路面上反射不遵循反射定律
【答案】C
【知识点】镜面反射与漫反射;光的反射定律的应用
【解析】【解答】A.潮湿的路面由于积水形成平整表面,更容易发生镜面反射,而不是漫反射,故A错误;
B.对面无车时,光线在潮湿路面发生镜面反射后大部分光线反射到其他方向,进入驾驶员眼睛的光线较少,因此路面看起来更暗,故B错误;
C.对面无车时,由于潮湿路面发生镜面反射,反射光集中向某一方向,驾驶员接收到的反射光较少,因此看潮湿路面更暗,故C正确;
D.光在干燥路面上发生的是漫反射,但仍然遵循光的反射定律,只是反射面粗糙导致反射光线散乱,故D错误。
故答案为:C。
【分析】本题考查光的反射类型及其在实际情境中的应用。解题的关键在于区分镜面反射和漫反射的特点:镜面反射发生在光滑表面,反射光线集中;漫反射发生在粗糙表面,反射光线散乱。潮湿路面由于积水变得光滑,易发生镜面反射;干燥路面粗糙,发生漫反射。无论哪种反射都遵循光的反射定律。本题的易错点在于误认为潮湿路面发生的是漫反射,或误认为漫反射不遵循反射定律。理解反射类型与观察亮度的关系是解题突破口。
14.如图所示,甲图是一束太阳光通过三棱镜后的色散现象,乙图是一细束红光和一细束紫光以相同的入射角 i 从空气射入长方体玻璃砖的同一点,并且都直接从下表面射出。对于这一过程,下列说法中正确的是( )
A.从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大
B.从下表面射出时紫光的折射角等于红光的折射角
C.从下表面射出后紫光和红光不一定平行
D.紫光和红光将从下表面的不同点射出,且左“红”右“紫”
【答案】B
【知识点】光反射的可逆性;光折射的可逆性;光的折射现象及其应用;光的色散
【解析】【解答】A、紫光的频率比红光高,在玻璃中的折射率更大。因此,紫光的折射角比红光的折射角小,A错误。
B、根据光路可逆原理,光从空气进入玻璃时的折射角,等于光从玻璃射出到空气时的入射角。由于玻璃砖的上下表面平行,最终射出时的折射角都等于最初的入射角 i。因此,紫光和红光从下表面射出时的折射角相等,B正确。
C、由于玻璃砖上下表面平行,紫光和红光射出时的折射角相等,因此射出后的光线一定与入射光线平行,且紫光和红光彼此也平行,C错误。
D、紫光的折射角更小,在玻璃中的侧移量更大,因此从下表面射出的位置更靠左,即“左紫右红”,而非“左红右紫”,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、光的色散:不同颜色的光(频率不同)在同一介质中的折射率不同,紫光折射率大于红光。
2、光路可逆性:光的传播路径是可逆的,当光从介质射向空气时,折射角等于最初的入射角。
3、平行玻璃砖的光学特性:光通过平行玻璃砖后,出射光线与入射光线平行,且侧移量与折射率成正比。
15.如图所示是“胜哥”检查视力的情景,视力表放在“胜哥”头部的后上方,通过识别对面墙上镜子里的像来检测视力。下列说法正确的是( )
A.“胜哥”在平面镜中的像能用光屏承接
B.视力表在镜中的像与“胜哥”相距5.4m
C.若“胜哥”适当面镜,则“胜哥”在镜中的像将变大
D.若“胜哥”远离平面镜0.1m,则视力表在镜中的像与“胜哥”相距5.1m
【答案】D
【知识点】平面镜成像的相关作图;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】图中,平面镜到视力表的距离是 ,平面镜到“胜哥”的距离是,
A.“胜哥”在平面镜中的像是虚像,虚像不能用光屏承接,故A错误;
B.视力表的像到平面镜的距离是,“胜哥”到平面镜的距离是,则视力表的像与“胜哥”相距,故B错误;
C.根据平面镜成像特点,像与物等大,“胜哥”面镜,像的大小不变,故C错误;
D.“胜哥”远离平面镜后,到平面镜的距离变为,视力表的像到平面镜仍为,二者相距,故D正确。
故选D。
【分析】平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等,成像是虚像;像和物体大小相等。
16.如图所示,“胜哥”在“探究凸透镜成像的规律”实验中,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,所用焦距为10cm的凸透镜。下列说法正确的是( )
A.照相机成像特点与图中烛焰的成像特点相同
B.保持蜡烛和光屏不动,只向右移动凸透镜,光屏上可以出现倒立等大的像
C.保持透镜位置不动,将蜡烛移到25cm刻度线处,将光屏向左移动可以得到一个倒立缩小的实像
D.更换一个焦距更小的凸透镜,透镜和蜡烛位置不变,只向右移动光屏可以再次得到清晰的像
【答案】C
【知识点】光折射的可逆性;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】已知凸透镜焦距f=10cm,我们先分析图中初始状态:
蜡烛在30cm刻度线,凸透镜在50cm刻度线,物距u=50cm-30cm=20cm。
此时f2f,这是投影仪的成像特点。
A、照相机的成像条件是物距大于二倍焦距(u>2f),成倒立、缩小的实像。而图中物距在一倍到二倍焦距之间,成放大的像,所以A错误。
B、保持蜡烛和光屏不动,向右移动凸透镜,根据光路可逆性,当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时,会成倒立、缩小的实像,不是等大的像,所以B错误。
C、蜡烛移到25cm刻度线处,物距u=50cm-25cm=25cm,满足u>2f(25cm>20cm),成倒立、缩小的实像,像距会在fD、更换焦距更小的凸透镜,折光能力变强,光线会提前会聚,像会成在原来光屏的左侧,因此需要将光屏向左移动,而不是向右,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、凸透镜成像规律
当物距大于二倍焦距(u>2f)时,成倒立、缩小的实像,像距在一倍到二倍焦距之间(f当物距等于二倍焦距(u=2f)时,成倒立、等大的实像,像距也等于二倍焦距(v=2f),可用于测量焦距。
当物距在一倍到二倍焦距之间(f2f),应用是投影仪。
当物距等于一倍焦距(u = f)时,不成像,光线经透镜后平行射出,应用是探照灯。
当物距小于一倍焦距(uu),应用是放大镜。
2、光路可逆性
在凸透镜成像中,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜到另一位置,当物距等于原来的像距、像距等于原来的物距时,会成另一种性质的实像。
3、焦距对成像的影响
焦距越小,凸透镜的折光能力越强,光线会聚得越早,像距会变小,光屏需要向左移动才能得到清晰的像。
17.对下列四幅图的阐述正确的是( )
A.甲图:把红、黄、蓝三种色光按不同比例混合,可以看到各种颜色
B.乙图:近视眼成像于视网膜后,可以用凹透镜来矫正
C.丙图:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜的作用相当于投影仪
D.丁图:视角的大小既和物体本身的大小有关,又和物体到眼睛的距离有关
【答案】D
【知识点】光的色散;色光的三(基)原色和颜料的三原色;近视眼的成因与矫正办法;望远镜
【解析】【解答】A、光的三原色是红、绿、蓝,不是红、黄、蓝。红、黄、蓝是颜料的三原色,所以A错误。
B、近视眼是晶状体太厚,折光能力太强,导致像成在视网膜前方,而非后方。矫正近视眼需要用凹透镜,所以B错误。
C、望远镜的物镜作用相当于照相机(成倒立、缩小的实像),目镜作用相当于放大镜(成正立、放大的虚像),而非投影仪,所以C错误。
D、视角的大小确实与物体本身的大小和物体到眼睛的距离都有关。物体越大、距离越近,视角就越大,人感觉物体也越大,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、光的三原色:红、绿、蓝。这三种色光按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。
2、近视眼的成因与矫正:近视眼的成因是晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜前方,需用凹透镜矫正。
3、望远镜的原理:望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。
4、视角的概念:视角是从眼睛的光心向物体两端所引的两条直线的夹角。视角越大,物体在视网膜上所成的像就越大,人感觉物体也越大。
18.让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上形成了一条彩带,如图所示。以下说法正确的是( )
A.经过三棱镜后的不同色光在真空中的传播速度是不同的
B.实验中用白色屏幕的原因是它能吸收任何色光
C.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
D.三棱镜对红光的偏折程度最强
【答案】C
【知识点】光的传播速度与光年;光的色散;物体的颜色
【解析】【解答】 解:A、不同色光在空气中的传播速度是相同的,故A错误;
B、实验中用白色屏幕的原因是:白色的屏幕能反射所有颜色的光,故B错误;
C、太阳光照射三棱镜产生可见的有色光带,此现象为光的色散现象,雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的,故C正确;
D、三棱镜对红光的偏折程度最弱,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)不同颜色、不同频率的色光在空气中传播的速度是相同的;
(2)白色表面物体能反射各种色光,黑色物体吸收各种色光,某一种颜色的物体只能反射该颜色的光;
(3)太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象,其实质是光的折射程度不同造成的;
(4)不同颜色、不同频率的色光在空气中传播的速度是相同的。
19.关于平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用,下列说法正确的是( )
①只有平面镜能成虚像;②都能改变光的传播方向;③利用三棱镜能研究光的色散;
④只有凹透镜能矫正视力;⑤凸透镜既能成实像也能成虚像。
A.②③⑤ B.③④⑤ C.①②③ D.①④⑤
【答案】A
【知识点】光的色散;透镜及其特点与分类;近视眼的成因与矫正办法;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】①平面镜:成正立、等大的虚像;凸透镜:当物距小于焦距时,成正立、放大的虚像;凹透镜:成正立、缩小的虚像。并非只有平面镜,①错误。
②平面镜:通过光的反射改变光的传播方向;凸透镜、凹透镜:通过光的折射改变光的传播方向;三棱镜:通过光的折射改变光线传播方向。四种光学元件均能改变光的传播路径,②正确。
③太阳光(复色光)通过三棱镜时,不同颜色的光因折射程度不同,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这就是光的色散现象,三棱镜是研究光的色散的核心元件,③正确。
④视力矫正的原理:凹透镜:对光有发散作用,用于矫正近视眼;凸透镜:对光有会聚作用,用于矫正远视眼,凸透镜、凹透镜均可矫正视力,并非只有凹透镜,④错误。
⑤根据凸透镜成像规律:当物距大于焦距时,成实像,如照相机、投影仪成像;
当物距小于焦距时,成虚像,如放大镜成像。凸透镜可以成实像,也可以成虚像。⑤正确。
正确的说法为②③⑤,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据平面镜、凸透镜、凹透镜的成像规律,判断成像特点;结合光的反射、折射特点,分析成像原因。
二、填空题
20.一只小鸟在平静的湖面上方飞过,湖深5米。当小鸟距水面3m时,它在湖面的“倒影”距它 m。在向水面俯冲过程中,它在水中的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】6;不变
【知识点】平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】 当小鸟距离水面3米时,根据平面镜成像原理(像距等于物距),它在湖面形成的“倒影”与小鸟的距离为; 平面镜成像时,像的大小始终与物体相同。因此,即使小鸟向水面俯冲,它在水中的像大小保持不变。【分析】平面镜成像:特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
21.我国自主设计建造的500m口径单天线射电望远镜,通过被动接收微弱宇宙射电波来观测天体。它是利用 面镜对光有 (填“会聚”或“发散”)作用的原理收集宇宙天体发出的光和电波的。
【答案】凹;会聚
【知识点】凸面镜和凹面镜
【解析】【解答】射电望远镜的“大锅”状天线是一个巨大的凹面镜。凹面镜对光(包括可见光和无线电波等电磁波)具有会聚作用,能将来自遥远天体的微弱平行电磁波反射后会聚到焦点位置,从而被接收器接收。因此,射电望远镜利用凹面镜的会聚作用来收集宇宙天体发出的电磁波,以提高观测灵敏度和分辨率。
故答案为:凹;会聚。
【分析】本题以我国自主建造的500米口径球面射电望远镜(FAST)为背景,考查学生对凹面镜光学特性的理解。解题的关键在于掌握凹面镜(抛物面镜)对平行入射光的会聚作用,以及该原理在天文观测设备中的应用。需要明确:凹面镜能将平行光线会聚于焦点,而凸面镜对光线起发散作用。本题将物理知识与我国重大科技成就相结合,不仅考查了基础光学知识,还引导学生关注国家科技发展,增强民族自豪感。
22.打雷和闪电在远处是同时同地发生,但我们总是先看到闪电,后听见雷声,这表明: ;光年是 (选填“长度”或“时间”)的单位;光在空气中的速度约是 。
【答案】光速大于声速;长度;3X108
【知识点】光的传播速度与光年;声速
【解析】【解答】(1)闪电和打雷同时发生,由于光在空气中的传播速度远大于声音的传播速度,所以我们总是先看见闪电后听到雷声;
(2)光年是天文学中的长度单位,指光在真空中一年传播的距离,并非时间单位;
(3)光在真空中的传播速度最大,在空气中的传播速度近似真空中的传播速度,约为3×108m/s。
故答案为:在空气中,光速大于声速;长度;3×108m/s。
【分析】(1)光在空气中的传播速度约为3×108m/s,声音在空气中的传播速度为340m/s;
(2)光年是光在真空中一年内传播的路程;
(3)光在不同介质中的传播速度不同。
23.为节能减排,许多地下车库采用光导照明系统,如图所示,采光罩采集的太阳光进入内壁镀有高反射膜的光导管,经多次反射后,传导到漫射器,漫射器应该用 (选填“凹凸不平”或“平整光滑”)的透明材料制成,最后光经过漫射器 (选填“漫反射”或“折射”)传播到车库的各个方向。
【答案】凹凸不平;折射
【知识点】镜面反射与漫反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】图中,采光罩采集的太阳光进入镀有反射膜的光导管,经多次反射后,传导到漫射器,漫射器用凹凸不平的透明材料制成,以便把光向各个方向折射出去。
漫射器是透明材料,可以把光向各个方向折射出去,人在各个角度都能接收到光线。
【分析】光在光滑的反射面,发生反射现象;光线经过不同介质,发生折射。
24.如图所示是电视上播放天安门升旗时的场景,仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光沿 ;正在播放电视节目的电视机屏幕 (选填“是”或“不是”)光源;电视机屏幕上色彩艳丽的画面是由红、 、蓝三种色光通过适当的比例混合而成。
【答案】直线传播;是;绿
【知识点】光与光源;光的直线传播及其应用;色光的三(基)原色和颜料的三原色
【解析】【解答】仪仗队士兵排列整齐,是应用了光在同种均匀介质中,沿直线传播原理。
播放电视节目时电视屏幕能发出光,播放电视节目时,屏幕是光源。
电视上多彩的画面是红、绿、蓝三种色光,按不同比例混合成的。故第1空填:直线传播;第2空填:是;第3空填:绿。
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播;能自行发光的物体是光源;光的三原色是红、绿、蓝。
25.如图的光路图中,已知∠AOM=30°,∠BOC=90°请计算:反射角等于 度,折射角等于 度。如果让入射角变大,那么折射角将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】60;30;变大
【知识点】光的反射;光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】 入射角是指入射光线与法线之间的夹角。由于法线与反射面垂直,因此入射角计算公式为:。根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角。
折射角是折射光线与法线之间的夹角,即。通过几何关系计算得出折射角为:。
根据光的折射定律(斯涅尔定律),当入射角增大时,折射角也会相应增大。
【分析】反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线。
26.为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故,车内安装了如图甲所示的汽车平视显示系统(简称HUD),可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)呈现在司机正前方,方便司机查看。若驾驶员看到的像过高,可将显示器沿水平方向 (选填“靠近”或“远离”)挡风玻璃,移动之后所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】靠近;不变
【知识点】光的反射;光的反射定律;光的反射定律的应用
【解析】【解答】 解:因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃;如果移动显示器后,物体不变,物体的像和物体大小相等,所以像的大小不变。
故答案为:靠近;不变。
【分析】 像和物到平面镜的距离相等;物体在平面镜中成像大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离没有关系。
27.一束平行光射到粗糙的墙壁上会向各个方向反射,这种反射叫做 (选填“镜面反射”或“漫反射”),此时墙壁上各点反射面的入射角是 的(选填“相同”或“不相同”)。若其中一条光线的反射角为 30°,则它的入射角 为30°(选填“一定”或“不一定”)。
【答案】漫反射;不相同;一定
【知识点】镜面反射与漫反射;光的反射定律的应用
【解析】【解答】一束平行光射到粗糙的墙壁上会向各个方向反射,这种反射叫做漫反射;由于墙壁面是凹凸不同的,故此时墙壁上各点反射面的入射角是不同的,反射角是不同的;
若其中一条光线的反射角为30°,在光的反射中,反射角等于入射角,则它的入射角一定为30°。
故答案为:漫反射;不相同;一定。
【分析】(1)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线;而漫反射的光线射向四面八方。
(2)光的反射现象中,反射角等于入射角。
28.“胜哥”带科学老师们去金华科技馆参观学习,在科技馆参观时,工作人员用遥控器切换投影仪画面是利用 (选填“红外线”或“紫外线”)来进行控制的;荧幕上五颜六色的画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的。
【答案】红外线;绿
【知识点】色光的三(基)原色和颜料的三原色;红外线
【解析】【解答】红外线能量大,用遥控器切换投影仪画面,利用红外线来进行控制的,紫外线常用来杀菌。
光的三原色是红、绿、蓝,荧幕上五颜六色的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。故第1空填:红外线;第3空填:绿。
【分析】红外线进行遥控的物品,光的三原色是红、绿、蓝。
三、作图题
29.如图,光从空气斜射向水面,画出对应的反射光线的准确位置和折射光线的大致位置,并标出反射角度数。
【答案】
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【解答】确定入射角:入射光线与水面夹角为40°,因此入射角为90°-40°=50°。
画反射光线:根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角也为50°。在法线另一侧画出反射光线,并标出反射角50°。
画折射光线:根据光的折射规律,光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,在法线另一侧水中画出折射光线。
故答案为:。
【分析】1、光的反射定律
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
反射光线和入射光线分居法线两侧。
反射角等于入射角。
2、光的折射规律
折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
折射光线和入射光线分居法线两侧。
光从空气斜射入水或其他介质时,折射角小于入射角;光从水或其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
30.按要求完成下列作图;
(1)如图是我国建成的最大规模集热塔,位于敦煌的塔式光热电站。某束太阳光经平面镜反射后,恰能照射到集热塔顶的点。根据光的反射定律,在图中画出入射光线。
(2)如图所示,为凸透镜的焦点,请在图中画出相应的入射光线和折射光线。
【答案】(1)
(2)
【知识点】作光的反射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)在入射点处画出法线,根据反射角等于入射角的原理,在法线左侧绘制入射光线,如下图所示:
(2)平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后会通过焦点,通过光心的光线传播方向保持不变,据此绘制光线路径,如下图所示:
【分析】凸透镜对光线有汇聚作用,平行光入射凸透镜会聚焦在焦点,经过光心的光线不发生偏折。
反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
(1)经过入射点作出法线,根据反射角与入射角相等,在法线的左侧作出入射光线,如图所示:
(2)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点,通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变,据此作出光线,如图所示:
31.
(1)在图中作出入射光线,并用α标出入射角。
(2)在图中作出物体AB在平面镜中成的像。
(3)在图中作出图中光线通过透镜后的出射光线。
(4)在防溺水教育活动中,学生被告知,池塘里水的实际深度比看起来的深度要深,不能贸然下水。我们利用光的折射规律就可以解释该现象。如图所示,水底位置A发出两条入射光线,在水面处会发生折射,其中一条光线的折射光线已经画出,请根据折射规律尽可能准确的画出另一条光线的折射光线。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】作光的反射光路图;平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】(1)光在反射时,反射角等于入射角,画出入射光线,如图
(2)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,分别作AB的对称点A'B',连线为像的位置,如图
(3)光线和凹透镜的主光轴平行,折射光线的反向延长线过焦点,画出折射光线,如图
(4)光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,入射角变大,折射角变大,画出折射光线为
【分析】(1)在反射现象中,反射角等于入射角,画出入射光线;
(2)平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称;
(3)光线和凹透镜的主光轴平行,折射光线的反向延长线过焦点;
(4)光线经过不同介质,发生折射,空气中的角度较大。
32.如图所示,S 为点光源,F 为凸透镜的焦点,A 为水面下一点。由 S点发出的一束光线,照射到水面 P 点,在 P 点处同时发生折射和反射,其中反射光经凸透镜后平行于透镜的主光轴射出,折射光在水中恰好经过 A 点。请画出:
①P 点位置;
②折射光线的光路;
③反射光线经透镜射出的光路。
【答案】
【知识点】平面镜成像的相关作图;作光的折射光路图;透镜的光路图
【解析】【解答】由题意可知,反射光线经凸透镜后平行于透镜的主光轴射出,根据凸透镜的三条特殊光线可知,光线经反射后必然射向焦点F,所以作S点关于水面的对称点S',连接S'F,根据平面镜成像规律,S'F与水面的交点P为光线射向水面的入射点,连接SP,即为入射光线,连接A与入射点P,即为折射光线,如图所示:
【分析】根据平面镜成像特点、光的反射定律、折射规律和凸透镜的三条特殊光线作图。
四、实验探究题
33.如图是“胜哥”在探究 “光的反射规律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 60° 20° 0°
(1)实验时,将光屏 放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲,将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙,说明 ,光屏的作用是 。
(2)“胜哥”的实验数据如上表,其中有一组数据测错了,这组数据是第 次实验的,原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角。
【答案】(1)垂直;反射光线、入射光线与法线在同一平面内;呈现光路
(2)4;平面镜
【知识点】光的反射;光的反射定律;探究光的反射定律
【解析】【解答】 解:(1)实验时,将光屏垂直放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内;光屏的作用是呈现光路;
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,其中有一组数据测错了,这组数据是第4次实验的,原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角。
故答案为:(1)垂直;反射光线、入射光线与法线在同一平面内;显示光路(2)4;平面镜。
【分析】 (1)实验时,将光屏垂直放在平面镜上;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;
(2)由光的反射定律知,反射角应等于入射角,故他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角。
34.如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,“胜哥”尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角为 。
(2)“胜哥”在改变入射光方向时,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线的过程中,反射角角度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)“胜哥”在实验中发现,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 。
(4)图乙中,“胜哥”让一束激光贴着纸板射到O点,可是在纸板A面上没有反射光线的径迹,原因可能是白板与平面镜 。
【答案】(1)50°
(2)变大
(3)漫反射
(4)不垂直
【知识点】探究光的反射定律
【解析】【解答】(1)图甲中,入射光线和平面镜夹角40°,入射角为90°-40°=50°,光在反射时,反射角等于入射角,则反射角为50°;
(2)当入射光线绕入射点旋转,并逐渐远离法线,在入射角变大,反射角角度将变大;
(3)实验中,可从纸板前不同的方向看到光的径迹,是纸板粗糙,光发生了漫反射;
(4)图乙中,平面镜和桌面不垂直,和法线不在同一平面内,入射光线紧贴纸板,反射光线不在纸板上。
【分析】(1)根据光线和平面镜的夹角,计算入射角,根据反射角等于入射角,计算反射角;
(2)入射角变大时,反射角变大;
(3)粗糙的物体使光线发生漫反射;
(4)反射光线、入射光线、法线在同一平面内,纸板和桌面不垂直,看不到反射光线。
35.通过视频号“胜哥课程”观看了相关视频后,小依和小钟马上动手探究光的反射规律的实验,如图所示。
次数 1 2 3
入射角
反射角
(1)在平面镜上放置纸板时,应使纸板与平面镜 ;光在纸板上发生了 反射,其 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
(2)实验过程中,将纸板的右半部分向后翻折一个角度(如图乙所示),在右半部分纸板上 (选填“看见”或“看不见”)反射光线,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 ;此时反射光线 (选填“存在”或“不存在”)。
(3)在甲图中,小钟多次改变入射角的大小,并测出对应的反射角大小,实验数据如上表所示,分析可知反射角 入射角。
(4)在甲图中,将一束光贴着纸板 EF 沿BO 射到O 点,反射光线沿图中的OA 方向射出。说明光反射时,光路是 的。
(5)本实验中,用光线来表示光的传播路径和方向,运用的物理方法是 (选填“理想模型法”或“转换法”)。
(6)如图丙是小依设计的液面微变监视器,光束发射器保持不动,若光电转换接收器上的光斑从 S1移向 S2,则表明液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】(1)垂直;漫;遵循
(2)看不见;同一平面内;存在
(3)等于
(4)可逆
(5)理想模型法
(6)上升
【知识点】光的反射定律;镜面反射与漫反射;光反射的可逆性;物理学方法;探究光的反射定律
【解析】【解答】(1) ①为了使法线在纸板上呈现,纸板需要与平面镜垂直放置。
②纸板表面粗糙,光在其上发生漫反射,使我们在不同角度都能看到光线。
③实验中反射角始终等于入射角,说明反射现象遵守光的反射定律。
(2) ①将右半部分纸板向后翻折后,反射光线所在平面改变,因此在右半部分上看不见反射光线。
②这一现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
③反射光线仍然存在,只是不在翻转后的纸板平面上。
(3) 分析实验数据,反射角始终等于入射角,说明反射角等于入射角。
(4) 当光沿原反射路径入射时,反射光线会沿原入射路径射出,说明光路是可逆的。
(5) 用带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这种方法称为理想模型法。
(6) 如图,光束经液面反射,若光斑从S1移向S2,说明反射光线上移,根据反射定律可推断液面上升。
故答案为:(1)①垂直 ②漫 ③遵守;(2)①看不见 ②同一平面内 ③存在;(3)等于;(4)可逆;(5)理想模型法;(6)上升。
【分析】本题系统考查光的反射定律探究实验及其应用。实验部分重点考查基本操作、现象观察和数据分析,要求学生理解“三线共面”、“两角相等”、“光路可逆”三大规律。应用部分将反射定律与液面监测相结合,体现了物理知识的实际应用价值。解题的关键在于准确理解每个实验步骤的设计意图和对应结论,并能将反射定律应用于实际情境进行推理。在分析第(6)问时,容易出现方向判断错误,需要根据反射角变化逆向推断液面变化。
36.“胜哥”利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点.
(1)“胜哥”在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块透明玻璃板.把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,“胜哥”应在玻璃板 填“前面”或“后面”观察蜡烛A经玻璃板 填“反射”或“折射”所成的像.
(2)“胜哥”再拿一支外形相同但 填“点燃”或“不点燃”的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像 .
(3)“胜哥”用玻璃板代替平面镜,成像虽没有平面镜明亮清晰,但能观察到蜡烛 填“B”或“B的像”,便于确定像的位置。
【答案】(1)前面;反射
(2)不点燃;完全重合
(3)B
【知识点】光的反射;平面镜成像的原理、特点;探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】(1) 观察蜡烛A的像时,应在玻璃板前面,因为像由光的反射形成,在前面才能看到反射光线进入眼睛形成的像。
(2) 蜡烛B应不点燃,这样可以避免干扰对像的观察;移动蜡烛B直到它与蜡烛A的像完全重合,这一步是为了确定像的位置和比较像与物的大小。
(3) 用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜明亮清晰,但能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
故答案为:(1)前面;反射;(2)不点燃;完全重合;(3)B。
【分析】1、实验原理:平面镜成像的原理是光的反射。
2、实验器材选择:
用透明玻璃板代替平面镜,是为了既能看到蜡烛A的像,又能看到蜡烛B,从而确定像的位置。
用两支外形相同的蜡烛,是为了比较像与物的大小关系。
3、实验操作要点:
观察像时,要在点燃蜡烛的一侧(玻璃板前面)。
未点燃的蜡烛B与像完全重合,说明像与物大小相等。
4、实验结论:平面镜所成的像是虚像,像与物大小相等,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直。
37.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时“胜哥”应选择较 (填“厚”或“薄”)的玻璃板竖直放置在水平桌面上;为使观察到的像更加清晰,她应该在较 (选填“亮”或“暗”)的环境下进行实验。
(2)实验时“胜哥”应该取两根相同的蜡烛做实验,这是为了探究像与物的 关系;
(3)实验时为了探究像距与物距的关系,“胜哥”将蜡烛A 逐渐远离玻璃板,要使蜡烛B 与蜡烛A 的像重合,应将蜡烛 B 向 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板;
(4)为了确定平面镜成像的虚实,“胜哥”按图乙所示进行实验,需要在蜡烛 B 位置放一个光屏,并在图中的 (选填“①”、“②”或“③”)处观察光屏上是否有像;若在光屏上看不到像,则证明平面镜所称像为 像(选填“实”或“虚);
(5)如果玻璃板没有与水平面垂直,如图丙所示倾斜,蜡烛A 的像在图中的 (选填“A1”、“A2”或“A3”)处;小轿车倾斜的前挡风玻璃就是利用这个原理设计的,可以防止 (选填“车内”或“车外”)物体所成的像在车的正前方干扰司机视线。
【答案】(1)薄;暗
(2)大小
(3)远离
(4)②;虚
(5)A2;车内
【知识点】科学探索;实像和虚像的区别;平面镜成像的原理、特点;探究平面镜成像的特点;平面镜成像在生活中的应用
【解析】【解答】(1) ①如果玻璃板太厚,前后两个表面都会反射成像,产生重影,干扰观察;因此应选择较薄的玻璃板,使前后表面所成的像几乎重合,减小误差。②在较暗的环境中,蜡烛火焰的像与背景的亮度对比更明显,更容易分辨。
(2) 实验中用两根相同的蜡烛,将未点燃的蜡烛B移动到与蜡烛A的像完全重合的位置,通过比较蜡烛B与蜡烛A的像大小,来探究像与物的大小关系。
(3) 当蜡烛A逐渐远离玻璃板时,物距增大,像距也随之增大,像也远离玻璃板。因此,要使蜡烛B再次与蜡烛A的像重合,应将蜡烛B向远离玻璃板的方向移动。
(4) 为验证平面镜所成的像是实像还是虚像,应在像的位置(即图中②处)放置光屏,并直接观察光屏上是否能接收到像。由于平面镜成的是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚而成,并非实际光线会聚,因此光屏上接收不到像。该现象证明平面镜所成的像是虚像。
(5) 当玻璃板倾斜(即平面镜与水平面不垂直)时,像的位置也会发生偏移,但依然满足对称关系。根据图示,像应在A2处。生活中汽车倾斜的前挡风玻璃就是应用了这一原理:将玻璃倾斜安装,可以使车内物体(如副驾驶座上的物品、仪表盘等)通过前挡风玻璃反射所成的像上移,呈现在挡风玻璃的上方,从而避免在司机的正前方形成干扰视线的虚像,提高行车安全。
故答案为:(1)①薄 ②暗;(2)大小;(3)远离;(4)② 虚;(5)A2 车内。
【分析】本题系统考查了“探究平面镜成像特点”实验的全过程,包括实验器材选择、实验操作、现象观察、规律总结及实际应用。解题的关键在于深刻理解平面镜成像的核心特点,像与物关于镜面对称,以及由此衍生出的像物等大、等距、虚像等性质。在分析实验操作时,需理解每个步骤的设计意图:如选用薄玻璃板是为了避免重影;在暗环境中实验是为了增强对比度;使用相同蜡烛是为了比较大小;移动蜡烛B是为了验证像距与物距的关系;放置光屏是为了验证像的虚实。本题还注重物理知识与生活实际的联系,通过汽车挡风玻璃的设计实例,引导学生理解物理规律的技术应用价值。
38.“胜哥”用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲所示,器材调试完毕后,“胜哥”用如下方法测量凸透镜的焦距:将一束平行于主光轴的光射向凸透镜,调整光屏位置,直到在光屏上形成一个最小最亮的光斑,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,该透镜的焦距为 cm。
(2)蜡烛、光屏和该透镜的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像,此时可在光屏上得到一个清晰的倒立、 (放大/缩小)的实像。“胜哥”将蜡烛与光屏位置互换,光屏上 (能/不能)看到清晰的像,依据的原理是 。
(3)图乙装置中,“胜哥”将蜡烛移至30cm处时,想得到清晰的像,光屏应移至 cm处。
(4)在图乙装置中,“胜哥”将蜡烛移至34cm处时,移动光屏,直到找到最清晰的像。
①此时光屏离凸透镜的距离可能是 。
②蜡烛通过凸透镜形成的像可能是图丙中的 。
A.8 cm
B.18 cm
C.28 cm
(5)光屏上成清晰的像后,用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是____。
A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变
(6)“胜哥”发现实验中当物距u等于焦距f时,在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像,你觉得下列解释合理的是____。
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
【答案】(1)10.0
(2)缩小;能;光路可逆
(3)70
(4)C;c
(5)C
(6)B
【知识点】光折射的可逆性;凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】(1)平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在焦点,焦点到光心的距离即为焦距。
从图甲中光斑到透镜的距离为10.0cm,所以焦距f=10.0cm。
(2)图乙中物距u=30cm>2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像(照相机原理)。
若将蜡烛与光屏位置互换,物距变为f2f,根据光路可逆原理,光屏上能成清晰的像。
(3)图乙中蜡烛在30cm处,透镜在50cm处,物距u=20cm=2f。当物距u=2f时,像距v=2f=20cm,因此光屏应移至50cm+20cm=70cm}处。
(4)蜡烛移至34cm处时,物距u=50cm-34cm=16cm,满足f此时像距v >2f=20cm,选项中只有28cm符合,选C。
当f(5)凸透镜成像是由物体发出的光经透镜各部分折射后会聚而成,遮挡上半部分后,下半部分仍能折射光线成像,因此像仍是完整的。
由于透过的光线减少,像的亮度变暗。
(6)当u=f时,理论上不成像,但烛焰有宽度,其部分区域的物距u故答案为:(1)10.0;(2)缩小;能;光路可逆;(3)70;(4)C;c;(5)C;(6)B。
【分析】1、凸透镜焦距测量:平行光会聚法,焦点到光心的距离为焦距。
2、凸透镜成像规律
u>2f:倒立、缩小的实像(照相机)
fu3、光路可逆性:在光的折射中,光路是可逆的,蜡烛与光屏位置互换后仍能成清晰的像。
4、遮挡透镜的成像特点:像仍完整,但亮度变暗,因为透镜剩余部分仍能折射光线。
5、物距等于焦距时的特殊情况:由于烛焰有宽度,部分区域物距小于焦距,会成虚像。
39.“胜哥”利用下图中的实验装置探究光的反射规律.纸板 ENF 是用两块纸板E 和F连接起来的,可绕 ON 折转.
(1)实验时,“胜哥”把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板 ENF 与平面镜 放置,图中的入射角是 度.
(2)多次改变入射光的方向,总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹,由此“胜哥”得出结论:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内. “胜哥”得出结论的过程是否合理: ,说明理由: 。
(3)若让一束光沿 BO 方向射向平面镜,反射光沿 方向射出.
【答案】(1)垂直;40
(2)不合理;应将纸板 F 沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光
(3)OA
【知识点】光的反射;光的反射定律;光反射的可逆性;光学实验设计与探究
【解析】【解答】解:(1)实验时,为让入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜 垂直 放置。因为只有垂直,法线(ON )才会在纸板平面内,入射光线、反射光线的传播路径才能在纸板上呈现,这是光的反射实验中保证光路可观察的基础操作;入射角是入射光线与法线的夹角。图中入射光线与平面镜夹角为,法线与平面镜垂直(),所以入射角为-=。
(2)不合理。小明仅通过“纸板E、F在同一平面时能看到光路”得出结论,未验证“不在同一平面时的情况”。科学的验证方法应是:将纸板F沿法线ON向后折转,观察纸板F上是否还能看到反射光线。若折转后看不到,才能说明“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”;若未折转,无法排除“不在同一平面也能看到”的可能,结论不严谨。
(3)若让一束光沿BO方向射向平面镜,根据光的反射可逆性(在反射现象中,光路是可逆的),反射光会沿OA方向射出。即原来的反射光线变为入射光线时,原来的入射光线会变为反射光线。
故答案为:(1)垂直;40(2)不合理;应将纸板 F 沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光(3)OA
【分析】1、光的反射实验装置要求(纸板与平面镜垂直,确保“三线共面”的实验条件)。
2、光的反射定律(反射光线、入射光线和法线在同一平面内);实验验证的严谨性(需通过“反证”操作,折转纸板验证三线共面)。
3、光的反射可逆性(光路可逆是光反射的重要特性,体现反射现象中光线传播的双向性)。
五、科普阅读题
40.阅读短文,回答问题:
新能源智能汽车
2020年9月30日,中国新能源智能汽车产业峰会在广东省佛山市隆重举行。本次峰会提出汽车将实现三大转变:从机械产品向电子信息智能产品转变;从单纯交通运输工具向人类第三空间转变;从单一汽车产业向多产业(汽车产业、电子产业、互联网产业、信息通信产业、交通产业等)融合转变。新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长,市场规模大等特点,已经成为国际公认的汽车产业发展战略方向。
如图甲所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板;车窗采用智能玻璃,除了可实现调节温度和透明度(折射光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)汽车雷达启动后发出 (选填超或次)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 ;
(2)在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是 (选填实像或虚像);汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (选填上方或下方或正前方),不妨碍司机视线。
(3)薄膜式太阳能电板应设计成 (选填黑或白色);炎热的夏天智能玻璃的单向透光可以有效减小 (选填红或紫)外线对人体皮肤的伤害;
(4)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填内或外)侧容易出现一层白雾,此时应将智能玻璃温度调 。
【答案】(1)超;响度
(2)虚像;上方
(3)黑;紫
(4)内;高
【知识点】物质的三态;液化及液化放热;紫外线;音调、响度与音色的区分;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)第1空:超,分析:汽车雷达利用超声波的反射来测距。第2空:响度,分析:改变按喇叭的力度,会改变声音的振幅,从而改变响度。
(2)第1空:虚像,分析:车窗玻璃相当于平面镜,平面镜成的是虚像。第2空:上方,分析:挡风玻璃倾斜,使车内物体的像位于上方,避免妨碍司机视线。
(3)第1空:黑,分析:黑色物体吸收光的能力强,能更高效地将太阳能转化为电能,所以太阳能电池板设计成黑色。第2空:紫,分析:紫外线对人体皮肤有伤害,单向透光可减少紫外线进入车内。
(4)第1空:内,分析:冬天车内温度高,水蒸气遇冷在挡风玻璃内侧液化形成白雾。第2空:高,分析:提高挡风玻璃温度,可防止水蒸气液化,消除白雾。
综上答案:(1)第1空:超,第2空:响度;(2)第1空:虚像,第2空:上方;(3)第1空:黑,第2空:紫;(4)第1空:内,第2空:高。
【分析】本题核心考查超声波应用、声音的响度、平面镜成像、太阳能利用、物态变化(液化)及紫外线危害,涉及以下知识点:
超声波测距:汽车雷达利用超声波反射测量距离;声音的响度:由振幅决定,振幅越大,响度越大;平面镜成像:成虚像,像与物关于镜面对称,挡风玻璃倾斜可避免像干扰视线;太阳能电池板:黑色物体吸收光的能力强,利于能量转化;
紫外线危害:过量紫外线伤害皮肤,需防护;液化现象:水蒸气遇冷液化成小水滴,提高温度可防止液化。
常见易错点:
混淆超声波和次声波的应用,误将雷达用的声波判断为次声波;
对声音响度的影响因素理解不清,误将力度与音调关联;
平面镜成像的像的位置判断错误,不清楚挡风玻璃倾斜的作用;
太阳能电池板颜色选择的原理理解错误,忽略黑色的吸光特性;
物态变化的位置(内侧/外侧)判断错误,不清楚车内车外的温度差异。
解题关键:明确超声波的应用场景,区分声音的三个特性(音调、响度、音色)的影响因素,掌握平面镜成像的特点及实际应用,理解太阳能利用、紫外线防护和物态变化的原理,结合生活实际逐一分析各空。
(1)[1]汽车雷达通常用的是超声波(频率高于人耳听力范围),利用回声测距原理工作。
[2]改变按压喇叭开关的力度,会改变喇叭振动的幅度,从而改变声音的响度。
(2)[1]车窗玻璃相当于平面镜,通过平面镜看到的像是虚像。
[2]小汽车挡风玻璃倾斜安装,使车内物体(如仪表台)在玻璃上成的像位于司机视线的上方,避免与前方道路景物重叠,减少干扰。
(3)[1]太阳能电板为了吸收更多太阳光,通常设计成黑色(因为黑色吸收所有色光,转化热能或电能)。
[2]炎热的夏天,太阳光中的紫外线容易导致皮肤灼伤,智能玻璃的单向透光功能可减少紫外线进入车内,从而减少对人体皮肤的热伤害。
(4)[1][2]冬天车内温度高,车外温度低,车内水蒸气遇到冷的挡风玻璃会液化成小水珠,出现在玻璃的内侧。出现白雾时,应调高智能玻璃的温度(加热玻璃),使小水珠蒸发。
41.请阅读《汽车与物理》并回答问题。
汽车与物理
汽车是我们生活中非常重要的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。
汽车装有雷达装置,利用回声定位的原理可以确定障碍物的位置。
汽车抬头显示系统(如图甲所示),简称HUD。利用平面镜成像原理(如图乙所示),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。
车窗采用的“智能玻璃”具有调节温度和透明度(车内光照度与入射光的光照度之比)的作用,它能根据车外的光照度(即入射光的光照度)自动调节玻璃的透明度,使车内的光照度始终为一个适宜的定值。经测算,玻璃的透明度与车外的光照度之间的关系如图丙所示。
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高,为了确保安全,可用水循环进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易汽化的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)
防冻液含量/% 30 40 50 60 70 80 90
混合液的凝固点/℃ 17 28 37 49 48 46 28
混合液的沸点/℃ 103 104 107 111 117 124 141
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像位置过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(2)根据图丙图像可知,当车外的光照度为150Lx时(Lx为光照度的单位),车内的光照度为 Lx;
(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少,与原来相比,混合液的沸点 (选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
【答案】(1)靠近
(2)60
(3)升高;水蒸发导致混合液中防冻液的含量增大
【知识点】沸腾及沸腾条件;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)当发现挡风玻璃所成的像过高时,根据像和物关于镜面对称性可知,此时要减小物体到镜面的距离,即需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
(2)根据丙图可知,当车外的光照度为150Lx时,车内的透明度为40%,
而透明度是车内光照度与入射光的光照度之比,
则车内的光照度为。
(3) 长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少 ,水蒸发导致混合液中防冻液的含量增大,根据表格数据可知,防冻液含量变高,则混合液的沸点变高。
【分析】(1)根据平面镜成像的对称性分析;
(2)根据丙图确定车外的光照度和车内的透明度,然后根据“透明度是车内光照度与入射光的光照度之比”计算车内的照明度;
(3)根据表格数据分析混合物的沸点变化。
(1)由于像和物关于镜面对称,像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
(2)根据图丙图像可知,当车外的光照度为150Lx时,透明度为40%,车内的光照度为
(3)[1][2]根据表格数据可知,防冻液含量越高,混合液的沸点越高。水蒸发导致混合液中防冻液的含量增大,与原来相比,混合液的沸点升高。
42.阅读短文,回答问题
光污染——来自靓丽的玻璃幕墙
小红在自己的日记本上写着以下这段内容:最近我十分苦恼,因为我家的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在窗前,看到对面玻璃墙就好像平面镜一样。将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃墙的反光也使我苦不堪言,只要是晴天,我的房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息。尤其是那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患。
(1)光照射到光滑的玻璃幕墙上时,会发生 (选填“镜面”“漫”)反射,物体经过玻璃幕墙反射所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(2)文中有一处出现科学性错误,请把错误的句子写在下面的横线上: 。
(3)从上文找出一个玻璃幕墙给居民带来的不便或危害的实例 。
(4)凹形玻璃幕墙会导致对面的建筑物局部温度升高,对光线的作用与 (选填“太阳灶”或“汽车后视镜”)原理相同;放大镜也能聚光,两者的原理是 (选填“相同”或“不同”)的,放大镜是利用光的 (选填“反射”“折射”或“色散”)原理。
(5)如何预防光污染,请你提出一条合理的建议 。
【答案】(1)镜面;虚
(2)一个几十甚至几百平方米的凹透镜
(3)房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息
(4)太阳灶;不同;折射
(5)尽量减少用玻璃幕墙
【知识点】光的反射;光的反射定律;镜面反射与漫反射;凸面镜和凹面镜
【解析】【解答】(1)光滑的玻璃幕墙表面平整,光照射时发生镜面反射,反射光线向特定方向传播。
玻璃幕墙相当于平面镜,平面镜成的是虚像,由反射光线的反向延长线会聚而成。
(2)文中错误在于将凹形玻璃幕墙描述为“凹透镜”,凹形玻璃幕墙是利用光的反射聚光,属于凹面镜(面镜),而凹透镜是利用光的折射,二者本质不同。
(3)玻璃幕墙的镜面反射会造成光污染,如使房间光线过强无法休息;凹形玻璃幕墙(凹面镜)聚光还会使局部温度升高,存在火灾隐患,任选其一即可。
(4)凹形玻璃幕墙(凹面镜)对光有会聚作用,太阳灶也是利用凹面镜会聚光的原理;汽车后视镜是凸面镜,对光有发散作用。
凹面镜聚光利用的是光的反射,放大镜聚光利用的是光的折射,二者原理不同。
放大镜是凸透镜,利用光的折射规律成像、聚光。
(5)预防光污染的核心是减少镜面反射,因此可提出“减少玻璃幕墙的使用”“用漫反射建材代替玻璃幕墙”“给玻璃幕墙贴漫反射膜”等建议。
故答案为:(1) 镜面;虚; (2) 一个几十甚至几百平方米的凹透镜;(3) 房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息。(4) 太阳灶;不同;折射;(5) 尽量减少用玻璃幕墙。
【分析】1、光的反射类型:镜面反射(光滑表面)和漫反射(粗糙表面),玻璃幕墙的光污染源于镜面反射。
2、平面镜成像:成虚像,原理是光的反射,像与物关于镜面对称。
3、面镜与透镜的区别:
面镜(凹面镜、凸面镜):利用光的反射工作,凹面镜对光有会聚作用(如太阳灶),凸面镜对光有发散作用(如汽车后视镜)。
透镜(凸透镜、凹透镜):利用光的折射工作,凸透镜对光有会聚作用(如放大镜),凹透镜对光有发散作用。
4、光污染的防治:从减少镜面反射的角度提出合理措施,如更换建材、改变表面粗糙程度等。
43.阅读短文,回答问题
新能源智能汽车
近年来,我国新能源汽车产业持续飞速发展,产销量连续九年位居全球第一。目前,新能源智能汽车已经进入许多家庭。
如图所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电池板;车窗采用智能玻璃,除了可实现调节温度和透明度(折射光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能;车身配有多个高清摄像机,组成360度全景影像系统;前挡风玻璃上安装了激光雷达,能精确快速识别前方物体的形状和距离,实现自动驾驶。车内安装了大型触控屏幕,集操作和娱乐功能于一体;同时配备智能语音系统,能识别车主的声音并按车主的要求进行自动操作。
新能源智能汽车融合汽车制造、人工智能、大数据、云计算、通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合、价值链长、市场规模大等特点,已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。
(1)为提高光电转换效率,薄膜式太阳能电池板应设计成 (选填“黑色”或“白色”)。
(2)汽车前挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过前挡风玻璃所成的像位于 (选填“斜上方”或“斜下方”或“正前方”),不妨碍司机视线。
(3)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现一层白雾,此时应将智能玻璃温度调 (选填“高”或“低”)。
(4)汽车周围的景物,通过360度全景影像系统的摄像机镜头,成倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
(5)触控屏幕的多种色彩实际是由红、绿、 三种色光组合而成,智能语音系统是依据声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)识别车主的语音命令。
【答案】(1)黑色
(2)斜上方
(3)内;高
(4)缩小
(5)蓝;音色
【知识点】液化及液化放热;物体的颜色;凸透镜成像规律及其探究实验;音色;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)黑色薄膜能够吸收所有颜色的光,而白色薄膜会反射所有颜色的光。为了降低光的反射,增加电能转换效率,薄膜式太阳能电池板应采用黑色设计。
(2)挡风玻璃的作用类似于平面镜,根据平面镜成像原理,像与物体关于镜面对称。因此,当挡风玻璃倾斜安装时,车内物体通过挡风玻璃形成的像会位于上方,这样就不会干扰司机的视线,从而提高行车安全性。
(3)冬季行车时,车内温度较高,温度较高的水蒸气遇到较冷的挡风玻璃时,会在玻璃内侧发生液化现象,形成小水滴,从而产生白雾。此时应调高智能玻璃的温度,以加速水分的蒸发。
(4)摄像机镜头相当于一个凸透镜。当物体距离(物距)大于两倍焦距时,景物通过摄像头会形成倒立、缩小的实像。
(5)光的基本颜色(三原色)是红色、绿色和蓝色。触控屏幕上显示的各种颜色都是由这三种色光按不同比例混合而成的。
音色是声音的特征之一,由发声体本身的特性决定,可以用来区分不同的声音。汽车的智能语音系统主要通过识别使用者声音的音色特征来执行相应的车载系统指令。
【分析】1、白色会反射各种颜色的光,黑色会吸收各种颜色的光,不透明物体会反射物体显示的颜色,透明物体会显示透过光的颜色。
2、平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像;
3、影响蒸发的因素有温度和空气流速, 减小液体表面空气的流动速度 以及降低温度都可以降低蒸发的速度,增大温度以及加快空气的流速,可以加快蒸发速度;
4、物体大于二倍焦距,呈现倒立缩小实像,应用为照相机,人眼睛。
5、声音的特点:不同材料决定音色不同;振幅决定响度;振动频率决定音频;振动频率决定音频,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低;声音的响度与声源振动的幅度有关,振动幅度越大,响度越大.
(1)黑色薄膜吸收所有色光,白色则反射所有色光。为了减少光的反射,转化更多的电能,薄膜式太阳能电池板应设计成黑色。
(2)挡风玻璃相当于一个平面镜,根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称,因此,挡风玻璃倾斜时,车内物体通过挡风玻璃所成的像就会位于上方,从而不妨碍司机视线,提高行车安全。
(3)[1][2]冬天行车时,汽车内温度较高,温度较高的水蒸气遇到温度低的挡风玻璃,在玻璃内侧水蒸气液化后形成的小水珠,出现一层白雾,此时应将智能玻璃的温度调高,加快水的蒸发。
(4)摄像机的镜头相当于凸透镜,物距大于二倍焦距,则景物通过摄像头成倒立、缩小的实像。
(5)[1]光的三原色是红、绿、蓝,触控屏幕的多种色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
[2]音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志,汽车的智能语音系统主要是根据对人声音的音色识别来对车载系统发出指令工作。
六、简答题
44.小科通过视频号“胜哥课程”观看了《对影成三人》科学视频。如图是“胜哥”在小水潭戏水的场景,水面上出现了“胜哥”的两个“影”。请你解释两个“影”的形成原因。
【答案】水面上出现“胜哥”的两个“影”,一个是光的反射(或平面镜成像)形成的虚像;另一个是光沿直线传播形成的影子。
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射
【解析】【解答】图中,水中“倒影”是光的反射形成的虚像。“胜哥”身上的光照射到水面上,发生反射;
光在同种均匀介质中沿直线传播,“胜哥”的身体挡住了一部分射向沙滩的光,在沙滩上形成了光照不到的区域,也就是影子。
【分析】平静的水面相当于平面镜,“胜哥”在水中的倒影是虚像,是平面镜成像;影子是光的直线传播形成的。
七、综合题
45.随着人们生活水平的不断提高,小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关。
(1)如图甲所示,汽车的后视镜是一个 (选填“凸面镜”或“凹面镜”),对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用,能让司机看到车后更大的范围;
(2)如图乙所示,汽车的“倒车防撞可视雷达”,通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头成缩小的 (选填“实”或“虚”)像。该像通过电子装置加工,调整并传送到显示屏上,司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变 (选填“远”或“近”);
(3)汽车头灯一般都安装在车头下部,是因为头灯越低,夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影子就越 (选填“长”或“短”),这样能更好地让司机发现障碍物;
(4)小汽车前面安装的挡风玻璃是倾斜的,这样做的好处之一是 ___________。(填正确选项前的字母)
A.倾斜放置的挡风玻璃不易被震碎
B.有利于光的反射,便于观察车外的情况
C.使车内物品的像成在司机的前上方,有利于观察车内情况
D.避免车内物品的像成在司机的正前方,保证行车安全
【答案】(1)凸面镜;发散
(2)实;近
(3)长
(4)D
【知识点】凸面镜和凹面镜;凸透镜成像规律及其探究实验;平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】(1)凸面镜对光线有发散作用,凸面镜能起到扩大视野的作用,则汽车的后视镜是一个凸面镜;
(2)①摄像头其实就是照相机,因此障碍物经摄像头成倒立缩小的实像。
②显示屏中障碍物的像变大,根据凸透镜成像“物近像远大”的规律可知,此时物距减小,则障碍物离车尾的距离变近。
(3)根据光沿直线传播的规律可知,汽车的头灯越低,则夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影子就越长,能更好地让司机发现障碍物。
(4)小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,若挡风玻璃是竖直的,根据平面镜成像对称性可知,车内物品的像会在正前方,干扰司机驾驶。而挡风玻璃如果是倾斜的,则像成在斜上方,不会干扰驾驶员,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【分析】(1)凸面镜对光线有发散作用,凹面镜对光线有会聚作用;
(2)①根据凸透镜的成像特点和应用解答;
②根据凸透镜成像“物近像远大”的规律分析;
(3)根据光沿直线传播的规律分析;
(4)根据平面镜成像的对称性分析解答。
(1)[1][2]汽车的后视镜是一个凸面镜,凸面镜对光线有发散作用,凸面镜能起到扩大视野的作用。
(2)[1]摄像头的工作原理是凸透镜成像,利用物距大于2倍焦距时成倒立缩小的实像。
[2]如果看到显示屏中障碍物的像变大,根据凸透镜成像原理可知,由于物距越小,所成的像越大,则障碍物离车尾的距离变近。
(3)车灯发出的光沿直线传播,沿直线传播的光被不透明的障碍物挡住会形成影子,且头灯越低,夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影子就越长,能更好地让司机发现障碍物。
(4)小汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称,若挡风玻璃是竖直的,车内物品的像会在正前方,干扰司机驾驶,因此挡风玻璃是倾斜的,可以使像成在斜上方,不会干扰驾驶员,故D符合题意,ABC不符合题意。
故D。
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2026年中考物理第一轮复习:光现象
一、选择题
1.按下空调遥控器的按键可以控制空调,这是利用( )
A.次声波 B.紫外线 C.红外线 D.超声波
2.我国是地震频发的国家之一,地震发生后,当地的地震监测台站将加强震情监测,震情主要监测的是( )
A.红外线 B.次声波 C.超声波 D.紫外线
3.小华通过视频号“胜哥课程”学到了许多物理知识。下面说法中正确的是( )
A.光的传播速度总是3ⅹ105m/s
B.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
C.光从一种介质射入另一种介质,光的传播方向一定发生改变
D.在光的反射和折射现象中,光路是可逆的
4.关于光的知识,下列说法正确的是( )
A.红、黄、蓝是色光的三原色 B.手影的成因是光沿直线传播
C.平面镜所成的像是实像 D.物体面镜时,像会变大
5.小华通过微信公众号“胜哥课程”学到了许多有用的知识。下列说法中正确的是( )
A.“手影游戏”是光的反射现象,“小孔成像”是光的直线传播现象
B.光在同种均匀介质中沿直线传播,光速是不变
C.夜晚有皎洁的月光,说明月亮是光源
D.教室里坐在不同位置的同学都能看清黑板上的字,黑板上的字发生的是漫反射
6.如图是我国古代用来计时的“日晷”,其原理是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,体现了我国古代劳动人民的智慧。日晷计时的原理是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的色散 D.光的直线传播
7.如图甲是利用射电望远镜通过收集太空中。的亚毫米波段电磁波进行记录最后生成的黑洞照片,图乙是电磁波家族,请根据图中信息判断下列说法正确的是( )
A.亚毫米电磁波属于可见光
B.亚毫米电磁波的频率高于紫外线
C.亚毫米波段电磁波的传播需要介质
D.真空中亚毫米波段电磁波和可见光的传播速度相同
8.夜晚,当汽车灯光照射到前方自行车的尾灯时,汽车驾驶员会看到自行车尾灯非常明亮。查阅资料知道自行车尾灯结构如图乙所示,由相互垂直的反射面组成。下列关于该现象的说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源
B.光在尾灯表面发生漫反射
C.光在尾灯表面只发生一次反射
D.尾灯能将入射光按与原来平行的方向反射回去
9.“胜哥”正在探究“光的反射规律”,实验装置如图所示,平面镜放在水平桌面上,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.移动激光笔,使入射光绕O沿逆时针方向转动,观察到反射光沿逆时针方向转动
B.将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出
C.将纸板F绕ON向后翻转任意角度,纸板上仍有反射光束呈现
D.若将纸板连同激光笔向后倾斜,此时反射光束仍在纸板上呈现
10.“胜哥”在探究“光的反射定律”,如图所示平面镜放在水平桌面,将白色硬纸板竖直放置在平面镜上(硬纸板可沿ON前后弯折)。将一束激光沿方向入射,在右边纸板上发现反射光线,测量此时入射光线与平面镜夹角为,下列说法中正确的是( )
A.此时反射角为
B.若光沿着射入,则会沿着射出
C.将有反射光束的半个纸板向后弯折一定角度,观察到光屏上还有反射光束
D.多次改变入射角大小目的是为了减少误差
11.“胜哥”在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处时,眼睛刚好看不到它。另一位同学慢慢往碗中倒水时,“胜哥”在该处又看到硬币。这种现象可以用下列哪个光路图来解释 ( )
A. B.
C. D.
12.一部大型沉浸式旅游演出《琴鹤同鸣》于前不久在中国运河大剧院顺利开展。该演出借助高科技的舞美设计,多角度的多媒体呈现,在舞台上完美呈现出充满艺术的氛围。如图所示是舞台表演的情景,下列说法错误的是( )
A.舞台上的激光属于人造光源
B.激光笔直,说明光在均匀介质中沿直线传播
C.舞台后屏幕上呈现的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
D.观众从各个方向都能看清台上的演员,是因为光发生了漫反射
13.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面行驶时大灯的部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面光更容易发生漫反射
B.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更亮
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.光在干燥路面上反射不遵循反射定律
14.如图所示,甲图是一束太阳光通过三棱镜后的色散现象,乙图是一细束红光和一细束紫光以相同的入射角 i 从空气射入长方体玻璃砖的同一点,并且都直接从下表面射出。对于这一过程,下列说法中正确的是( )
A.从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大
B.从下表面射出时紫光的折射角等于红光的折射角
C.从下表面射出后紫光和红光不一定平行
D.紫光和红光将从下表面的不同点射出,且左“红”右“紫”
15.如图所示是“胜哥”检查视力的情景,视力表放在“胜哥”头部的后上方,通过识别对面墙上镜子里的像来检测视力。下列说法正确的是( )
A.“胜哥”在平面镜中的像能用光屏承接
B.视力表在镜中的像与“胜哥”相距5.4m
C.若“胜哥”适当面镜,则“胜哥”在镜中的像将变大
D.若“胜哥”远离平面镜0.1m,则视力表在镜中的像与“胜哥”相距5.1m
16.如图所示,“胜哥”在“探究凸透镜成像的规律”实验中,正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,所用焦距为10cm的凸透镜。下列说法正确的是( )
A.照相机成像特点与图中烛焰的成像特点相同
B.保持蜡烛和光屏不动,只向右移动凸透镜,光屏上可以出现倒立等大的像
C.保持透镜位置不动,将蜡烛移到25cm刻度线处,将光屏向左移动可以得到一个倒立缩小的实像
D.更换一个焦距更小的凸透镜,透镜和蜡烛位置不变,只向右移动光屏可以再次得到清晰的像
17.对下列四幅图的阐述正确的是( )
A.甲图:把红、黄、蓝三种色光按不同比例混合,可以看到各种颜色
B.乙图:近视眼成像于视网膜后,可以用凹透镜来矫正
C.丙图:望远镜的目镜的作用相当于放大镜,物镜的作用相当于投影仪
D.丁图:视角的大小既和物体本身的大小有关,又和物体到眼睛的距离有关
18.让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上形成了一条彩带,如图所示。以下说法正确的是( )
A.经过三棱镜后的不同色光在真空中的传播速度是不同的
B.实验中用白色屏幕的原因是它能吸收任何色光
C.雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的
D.三棱镜对红光的偏折程度最强
19.关于平面镜、凸透镜、凹透镜、三棱镜四种光学元件的作用,下列说法正确的是( )
①只有平面镜能成虚像;②都能改变光的传播方向;③利用三棱镜能研究光的色散;
④只有凹透镜能矫正视力;⑤凸透镜既能成实像也能成虚像。
A.②③⑤ B.③④⑤ C.①②③ D.①④⑤
二、填空题
20.一只小鸟在平静的湖面上方飞过,湖深5米。当小鸟距水面3m时,它在湖面的“倒影”距它 m。在向水面俯冲过程中,它在水中的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
21.我国自主设计建造的500m口径单天线射电望远镜,通过被动接收微弱宇宙射电波来观测天体。它是利用 面镜对光有 (填“会聚”或“发散”)作用的原理收集宇宙天体发出的光和电波的。
22.打雷和闪电在远处是同时同地发生,但我们总是先看到闪电,后听见雷声,这表明: ;光年是 (选填“长度”或“时间”)的单位;光在空气中的速度约是 。
23.为节能减排,许多地下车库采用光导照明系统,如图所示,采光罩采集的太阳光进入内壁镀有高反射膜的光导管,经多次反射后,传导到漫射器,漫射器应该用 (选填“凹凸不平”或“平整光滑”)的透明材料制成,最后光经过漫射器 (选填“漫反射”或“折射”)传播到车库的各个方向。
24.如图所示是电视上播放天安门升旗时的场景,仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光沿 ;正在播放电视节目的电视机屏幕 (选填“是”或“不是”)光源;电视机屏幕上色彩艳丽的画面是由红、 、蓝三种色光通过适当的比例混合而成。
25.如图的光路图中,已知∠AOM=30°,∠BOC=90°请计算:反射角等于 度,折射角等于 度。如果让入射角变大,那么折射角将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
26.为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故,车内安装了如图甲所示的汽车平视显示系统(简称HUD),可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)呈现在司机正前方,方便司机查看。若驾驶员看到的像过高,可将显示器沿水平方向 (选填“靠近”或“远离”)挡风玻璃,移动之后所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
27.一束平行光射到粗糙的墙壁上会向各个方向反射,这种反射叫做 (选填“镜面反射”或“漫反射”),此时墙壁上各点反射面的入射角是 的(选填“相同”或“不相同”)。若其中一条光线的反射角为 30°,则它的入射角 为30°(选填“一定”或“不一定”)。
28.“胜哥”带科学老师们去金华科技馆参观学习,在科技馆参观时,工作人员用遥控器切换投影仪画面是利用 (选填“红外线”或“紫外线”)来进行控制的;荧幕上五颜六色的画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的。
三、作图题
29.如图,光从空气斜射向水面,画出对应的反射光线的准确位置和折射光线的大致位置,并标出反射角度数。
30.按要求完成下列作图;
(1)如图是我国建成的最大规模集热塔,位于敦煌的塔式光热电站。某束太阳光经平面镜反射后,恰能照射到集热塔顶的点。根据光的反射定律,在图中画出入射光线。
(2)如图所示,为凸透镜的焦点,请在图中画出相应的入射光线和折射光线。
31.
(1)在图中作出入射光线,并用α标出入射角。
(2)在图中作出物体AB在平面镜中成的像。
(3)在图中作出图中光线通过透镜后的出射光线。
(4)在防溺水教育活动中,学生被告知,池塘里水的实际深度比看起来的深度要深,不能贸然下水。我们利用光的折射规律就可以解释该现象。如图所示,水底位置A发出两条入射光线,在水面处会发生折射,其中一条光线的折射光线已经画出,请根据折射规律尽可能准确的画出另一条光线的折射光线。
32.如图所示,S 为点光源,F 为凸透镜的焦点,A 为水面下一点。由 S点发出的一束光线,照射到水面 P 点,在 P 点处同时发生折射和反射,其中反射光经凸透镜后平行于透镜的主光轴射出,折射光在水中恰好经过 A 点。请画出:
①P 点位置;
②折射光线的光路;
③反射光线经透镜射出的光路。
四、实验探究题
33.如图是“胜哥”在探究 “光的反射规律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 60° 20° 0°
(1)实验时,将光屏 放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲,将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙,说明 ,光屏的作用是 。
(2)“胜哥”的实验数据如上表,其中有一组数据测错了,这组数据是第 次实验的,原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角。
34.如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,“胜哥”尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)某次实验,入射光线与平面镜的夹角如图甲所示,则反射角为 。
(2)“胜哥”在改变入射光方向时,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线的过程中,反射角角度将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)“胜哥”在实验中发现,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 。
(4)图乙中,“胜哥”让一束激光贴着纸板射到O点,可是在纸板A面上没有反射光线的径迹,原因可能是白板与平面镜 。
35.通过视频号“胜哥课程”观看了相关视频后,小依和小钟马上动手探究光的反射规律的实验,如图所示。
次数 1 2 3
入射角
反射角
(1)在平面镜上放置纸板时,应使纸板与平面镜 ;光在纸板上发生了 反射,其 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
(2)实验过程中,将纸板的右半部分向后翻折一个角度(如图乙所示),在右半部分纸板上 (选填“看见”或“看不见”)反射光线,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 ;此时反射光线 (选填“存在”或“不存在”)。
(3)在甲图中,小钟多次改变入射角的大小,并测出对应的反射角大小,实验数据如上表所示,分析可知反射角 入射角。
(4)在甲图中,将一束光贴着纸板 EF 沿BO 射到O 点,反射光线沿图中的OA 方向射出。说明光反射时,光路是 的。
(5)本实验中,用光线来表示光的传播路径和方向,运用的物理方法是 (选填“理想模型法”或“转换法”)。
(6)如图丙是小依设计的液面微变监视器,光束发射器保持不动,若光电转换接收器上的光斑从 S1移向 S2,则表明液面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
36.“胜哥”利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点.
(1)“胜哥”在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块透明玻璃板.把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,“胜哥”应在玻璃板 填“前面”或“后面”观察蜡烛A经玻璃板 填“反射”或“折射”所成的像.
(2)“胜哥”再拿一支外形相同但 填“点燃”或“不点燃”的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像 .
(3)“胜哥”用玻璃板代替平面镜,成像虽没有平面镜明亮清晰,但能观察到蜡烛 填“B”或“B的像”,便于确定像的位置。
37.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时“胜哥”应选择较 (填“厚”或“薄”)的玻璃板竖直放置在水平桌面上;为使观察到的像更加清晰,她应该在较 (选填“亮”或“暗”)的环境下进行实验。
(2)实验时“胜哥”应该取两根相同的蜡烛做实验,这是为了探究像与物的 关系;
(3)实验时为了探究像距与物距的关系,“胜哥”将蜡烛A 逐渐远离玻璃板,要使蜡烛B 与蜡烛A 的像重合,应将蜡烛 B 向 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板;
(4)为了确定平面镜成像的虚实,“胜哥”按图乙所示进行实验,需要在蜡烛 B 位置放一个光屏,并在图中的 (选填“①”、“②”或“③”)处观察光屏上是否有像;若在光屏上看不到像,则证明平面镜所称像为 像(选填“实”或“虚);
(5)如果玻璃板没有与水平面垂直,如图丙所示倾斜,蜡烛A 的像在图中的 (选填“A1”、“A2”或“A3”)处;小轿车倾斜的前挡风玻璃就是利用这个原理设计的,可以防止 (选填“车内”或“车外”)物体所成的像在车的正前方干扰司机视线。
38.“胜哥”用凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图甲所示,器材调试完毕后,“胜哥”用如下方法测量凸透镜的焦距:将一束平行于主光轴的光射向凸透镜,调整光屏位置,直到在光屏上形成一个最小最亮的光斑,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距,该透镜的焦距为 cm。
(2)蜡烛、光屏和该透镜的位置如图乙所示,光屏上成清晰的像,此时可在光屏上得到一个清晰的倒立、 (放大/缩小)的实像。“胜哥”将蜡烛与光屏位置互换,光屏上 (能/不能)看到清晰的像,依据的原理是 。
(3)图乙装置中,“胜哥”将蜡烛移至30cm处时,想得到清晰的像,光屏应移至 cm处。
(4)在图乙装置中,“胜哥”将蜡烛移至34cm处时,移动光屏,直到找到最清晰的像。
①此时光屏离凸透镜的距离可能是 。
②蜡烛通过凸透镜形成的像可能是图丙中的 。
A.8 cm
B.18 cm
C.28 cm
(5)光屏上成清晰的像后,用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分,则在光屏上观察到的像是____。
A.烛焰的上半部分,亮度变暗 B.烛焰的下半部分,亮度变暗
C.完整的烛焰,亮度变暗 D.完整的烛焰,亮度不变
(6)“胜哥”发现实验中当物距u等于焦距f时,在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像,你觉得下列解释合理的是____。
A.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距
B.因为烛焰有一定的宽度,实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距
C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
39.“胜哥”利用下图中的实验装置探究光的反射规律.纸板 ENF 是用两块纸板E 和F连接起来的,可绕 ON 折转.
(1)实验时,“胜哥”把平面镜放在桌面上,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板 ENF 与平面镜 放置,图中的入射角是 度.
(2)多次改变入射光的方向,总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹,由此“胜哥”得出结论:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内. “胜哥”得出结论的过程是否合理: ,说明理由: 。
(3)若让一束光沿 BO 方向射向平面镜,反射光沿 方向射出.
五、科普阅读题
40.阅读短文,回答问题:
新能源智能汽车
2020年9月30日,中国新能源智能汽车产业峰会在广东省佛山市隆重举行。本次峰会提出汽车将实现三大转变:从机械产品向电子信息智能产品转变;从单纯交通运输工具向人类第三空间转变;从单一汽车产业向多产业(汽车产业、电子产业、互联网产业、信息通信产业、交通产业等)融合转变。新能源智能汽车融合汽车制造、计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合、技术体系复杂、价值链长,市场规模大等特点,已经成为国际公认的汽车产业发展战略方向。
如图甲所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电板;车窗采用智能玻璃,除了可实现调节温度和透明度(折射光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能,可以从车内看到车外景象,而车外看不见车内景象;车身配有多个雷达,充分提高了行车的安全性。
(1)汽车雷达启动后发出 (选填超或次)声波信号经周边的物体的反射后,可判断车与障碍物的距离;改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度,可改变喇叭发出声音的 ;
(2)在车内通过车窗玻璃看到的驾驶员的像是 (选填实像或虚像);汽车挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于 (选填上方或下方或正前方),不妨碍司机视线。
(3)薄膜式太阳能电板应设计成 (选填黑或白色);炎热的夏天智能玻璃的单向透光可以有效减小 (选填红或紫)外线对人体皮肤的伤害;
(4)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填内或外)侧容易出现一层白雾,此时应将智能玻璃温度调 。
41.请阅读《汽车与物理》并回答问题。
汽车与物理
汽车是我们生活中非常重要的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。
汽车装有雷达装置,利用回声定位的原理可以确定障碍物的位置。
汽车抬头显示系统(如图甲所示),简称HUD。利用平面镜成像原理(如图乙所示),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。
车窗采用的“智能玻璃”具有调节温度和透明度(车内光照度与入射光的光照度之比)的作用,它能根据车外的光照度(即入射光的光照度)自动调节玻璃的透明度,使车内的光照度始终为一个适宜的定值。经测算,玻璃的透明度与车外的光照度之间的关系如图丙所示。
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高,为了确保安全,可用水循环进行冷却。实际上,水中往往还要加入不易汽化的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾。
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见下表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比)
防冻液含量/% 30 40 50 60 70 80 90
混合液的凝固点/℃ 17 28 37 49 48 46 28
混合液的沸点/℃ 103 104 107 111 117 124 141
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像位置过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(2)根据图丙图像可知,当车外的光照度为150Lx时(Lx为光照度的单位),车内的光照度为 Lx;
(3)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少,与原来相比,混合液的沸点 (选填“升高”、“降低”或“不变”),其原因是 。
42.阅读短文,回答问题
光污染——来自靓丽的玻璃幕墙
小红在自己的日记本上写着以下这段内容:最近我十分苦恼,因为我家的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在窗前,看到对面玻璃墙就好像平面镜一样。将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃墙的反光也使我苦不堪言,只要是晴天,我的房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息。尤其是那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患。
(1)光照射到光滑的玻璃幕墙上时,会发生 (选填“镜面”“漫”)反射,物体经过玻璃幕墙反射所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(2)文中有一处出现科学性错误,请把错误的句子写在下面的横线上: 。
(3)从上文找出一个玻璃幕墙给居民带来的不便或危害的实例 。
(4)凹形玻璃幕墙会导致对面的建筑物局部温度升高,对光线的作用与 (选填“太阳灶”或“汽车后视镜”)原理相同;放大镜也能聚光,两者的原理是 (选填“相同”或“不同”)的,放大镜是利用光的 (选填“反射”“折射”或“色散”)原理。
(5)如何预防光污染,请你提出一条合理的建议 。
43.阅读短文,回答问题
新能源智能汽车
近年来,我国新能源汽车产业持续飞速发展,产销量连续九年位居全球第一。目前,新能源智能汽车已经进入许多家庭。
如图所示是一款新能源智能汽车,车顶覆盖薄膜式太阳能电池板;车窗采用智能玻璃,除了可实现调节温度和透明度(折射光照度与入射光照度之比),还具有单向透光功能;车身配有多个高清摄像机,组成360度全景影像系统;前挡风玻璃上安装了激光雷达,能精确快速识别前方物体的形状和距离,实现自动驾驶。车内安装了大型触控屏幕,集操作和娱乐功能于一体;同时配备智能语音系统,能识别车主的声音并按车主的要求进行自动操作。
新能源智能汽车融合汽车制造、人工智能、大数据、云计算、通信等多个高新技术产业,具备产业深度融合、价值链长、市场规模大等特点,已成为国际公认的汽车产业发展战略方向。
(1)为提高光电转换效率,薄膜式太阳能电池板应设计成 (选填“黑色”或“白色”)。
(2)汽车前挡风玻璃是倾斜的,目的是使车内物体通过前挡风玻璃所成的像位于 (选填“斜上方”或“斜下方”或“正前方”),不妨碍司机视线。
(3)冬天行车时,汽车挡风玻璃的 (选填“内”或“外”)侧容易出现一层白雾,此时应将智能玻璃温度调 (选填“高”或“低”)。
(4)汽车周围的景物,通过360度全景影像系统的摄像机镜头,成倒立、 (选填“放大”、“等大”或“缩小”)的实像。
(5)触控屏幕的多种色彩实际是由红、绿、 三种色光组合而成,智能语音系统是依据声音的 (选填“音调”、“响度”或“音色”)识别车主的语音命令。
六、简答题
44.小科通过视频号“胜哥课程”观看了《对影成三人》科学视频。如图是“胜哥”在小水潭戏水的场景,水面上出现了“胜哥”的两个“影”。请你解释两个“影”的形成原因。
七、综合题
45.随着人们生活水平的不断提高,小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考,发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关。
(1)如图甲所示,汽车的后视镜是一个 (选填“凸面镜”或“凹面镜”),对光线有 (选填“会聚”或“发散”)作用,能让司机看到车后更大的范围;
(2)如图乙所示,汽车的“倒车防撞可视雷达”,通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头成缩小的 (选填“实”或“虚”)像。该像通过电子装置加工,调整并传送到显示屏上,司机据此可以准确地了解车后的情况。如果看到显示屏中障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变 (选填“远”或“近”);
(3)汽车头灯一般都安装在车头下部,是因为头灯越低,夜间路面上凸起的障碍物在灯光的照射下影子就越 (选填“长”或“短”),这样能更好地让司机发现障碍物;
(4)小汽车前面安装的挡风玻璃是倾斜的,这样做的好处之一是 ___________。(填正确选项前的字母)
A.倾斜放置的挡风玻璃不易被震碎
B.有利于光的反射,便于观察车外的情况
C.使车内物品的像成在司机的前上方,有利于观察车内情况
D.避免车内物品的像成在司机的正前方,保证行车安全
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】B
11.【答案】D
12.【答案】C
13.【答案】C
14.【答案】B
15.【答案】D
16.【答案】C
17.【答案】D
18.【答案】C
19.【答案】A
20.【答案】6;不变
21.【答案】凹;会聚
22.【答案】光速大于声速;长度;3X108
23.【答案】凹凸不平;折射
24.【答案】直线传播;是;绿
25.【答案】60;30;变大
26.【答案】靠近;不变
27.【答案】漫反射;不相同;一定
28.【答案】红外线;绿
29.【答案】
30.【答案】(1)
(2)
31.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
32.【答案】
33.【答案】(1)垂直;反射光线、入射光线与法线在同一平面内;呈现光路
(2)4;平面镜
34.【答案】(1)50°
(2)变大
(3)漫反射
(4)不垂直
35.【答案】(1)垂直;漫;遵循
(2)看不见;同一平面内;存在
(3)等于
(4)可逆
(5)理想模型法
(6)上升
36.【答案】(1)前面;反射
(2)不点燃;完全重合
(3)B
37.【答案】(1)薄;暗
(2)大小
(3)远离
(4)②;虚
(5)A2;车内
38.【答案】(1)10.0
(2)缩小;能;光路可逆
(3)70
(4)C;c
(5)C
(6)B
39.【答案】(1)垂直;40
(2)不合理;应将纸板 F 沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光
(3)OA
40.【答案】(1)超;响度
(2)虚像;上方
(3)黑;紫
(4)内;高
41.【答案】(1)靠近
(2)60
(3)升高;水蒸发导致混合液中防冻液的含量增大
42.【答案】(1)镜面;虚
(2)一个几十甚至几百平方米的凹透镜
(3)房间就被强烈的光线照得通亮,无法正常休息
(4)太阳灶;不同;折射
(5)尽量减少用玻璃幕墙
43.【答案】(1)黑色
(2)斜上方
(3)内;高
(4)缩小
(5)蓝;音色
44.【答案】水面上出现的两个“影”,一个是光的反射(或平面镜成像)形成的虚像;另一个是光沿直线传播形成的影子。
45.【答案】(1)凸面镜;发散
(2)实;近
(3)长
(4)D
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