2026年中考科学复习:光的直射、反射、平面镜成像与折射培优专题(含答案)

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2026年中考科学复习:光的直射、反射、平面镜成像与折射培优专题(含答案)

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2026年中考科学复习:光的直射、反射、平面镜成像与折射培优专题
考点一、光的直线传播
例1:(2025·金华月考)光与影的世界是生活也是艺术,摄影作品将之展现得奇妙而瑰丽。下图中可以用光的直线传播解释的是(  )
A.奇妙的“倒影” B.地面上的影子 C.瑰丽的彩虹 D.露珠下被放大的叶脉
例2:(2024春 宁波期末)小欢用针孔照相机(即小孔成像实验装置)观察蜡烛的烛焰,若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变,如图所示。则下列分析正确的是(  )
A.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是正立的
B.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是放大的
C.若向右拉动内筒,半透明膜上烛焰的像将变小
D.若向左推动内筒,半透明膜上烛焰的像将变亮
例3:如图甲所示,小明找来一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜,这样就制成了一个“针孔照相机”,这其实也是小孔成像的实验装置。小明将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置,观察并探究小孔成像的特点。
(1)小明开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,在屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的原因是   。
(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后,小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像,该烛焰的像是   (填“正立”或“倒立”)的,其成像的原理是   。
(3)实验中若将蜡烛向上方移动,则它在薄膜上的像将向   (填“上方”或“下方”)移动;若将蜡烛靠近易拉罐,则它在薄膜上的像将   (填“放大”或“缩小”)。
(4)小明进一步进行实验探究,如图乙所示,实验1和实验2作对比是在探究小孔成像与   的关系。
变式训练
1.如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成的像在距小孔b处的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是(  )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
(1) (2)
2.日偏食景象(如图)是难得一见的天文景观。在发生日偏食景象时,小商同学让太阳光垂直照射在刻有一个很小的“Δ”形孔的纸板上,那么在地面上形成的光斑是(  )
A.“”形 B.“”形 C.“Δ”形 D.“”形
3:(2025七下·温州期中)根据课堂所学,同学找来一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央敲一个圆形小孔,并将顶部剪去;将另一易拉罐的顶部和底部都剪去后,在其中一侧蒙上一层塑料薄膜,两个易拉罐套在一起制成一个小孔照相机(如图)。将点燃的蜡烛置于小孔前,在塑料薄膜上可观察到一个清晰的像。
(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是   (选填“倒立”或“正立”)的。
(2)在孔大小不变的情况下,将小孔由圆形改成三角形,则他在纸上看到的像形状是   (选填“圆形”“三角形”或“蜡烛形状”)。
(3)若同学想让观察到的像变大,可以进行的操作是   。(写一种方法即可)
(3) (4)
4.小蛟将刻有边长为5cm等边三角形的纸板正对着阳光,保持纸板与地面距离不变,用另一张不透明卡片覆盖在三角形孔上,如图所示。观察到光斑形状为三角形,向左侧慢慢移动覆盖的卡片,白纸上光斑大小将    (选填“变大”“不变”或“变小”,下同)。当光斑形状为圆形时,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将   。
5:(2024七下·北仑期中)小科为了探究小孔成像的特点,在易拉罐的底部中心位置打了一个直径约1mm的小孔,将罐的顶部有拉环的这一个圆面剪去,用硬纸板制作了一个直径略小于易拉罐的圆筒,使易拉罐恰好能套在它的外面在圆筒的一端包上如图乙的半透明的方格纸(格子与LED发光单元等大)并插入易拉罐中,如图甲所示。
像距s/cm 4.0 6.0 8.0
像的高度h/cm 2.0 3.0 4.0
(1)小科应该将半透明的方格纸包在圆筒的   端(选填“A”或“B”),采用了半透明并带有方格的纸来做光屏的优点是   。
(2)小科将光源和小孔的位置固定,多次改变光屏的位置,记录下像距和像的高度如右表所示,则根据表中的数据能得到的结论是   。
(3)相比较于烛焰,小科选用“F”形光源的好处是   。
A、led发光体的亮度更亮,成的像更明显;
B、选用”F”形光源更便于研究像和光源的正倒关系;
C、选用“H”形光源也能达到同样的实验效果。
6.某同学进行了估测太阳直径的实验。他将如图所示的大卡片、小卡片垂直固定在米尺上,其中大卡片上的铝箔纸中间戳有一小孔,小卡片中间画两条相距8mm 的平行线。将大卡片朝向太阳,移动小卡片,直到太阳像的直径刚好等于平行线之间的距离,测得两卡片间的距离为80 cm。
(1)太阳在小卡片上成像的原理是   (填“光的直线传播”“光的反射”或“光的折射”)。
(2)若大卡片上的小孔为“△”形状,则小卡片上观察到太阳像的形状为____(填字母)。
A. B. C. D.
(3)数据分析:①已知:太阳与地球之间的平均距离为1.5×108km。
②可以利用比例式:太阳与地球的距离=大阳像的直径距离计算太阳的直径约为   km。
考点二、光的反射和平面镜成像
例1:(2025·浙江嘉兴·期中)如图所示,下列光现象中,由于光的反射形成的是(  )
A.图甲:水中的筷子弯折 B.图乙:手影的形成
C.图丙:水中拱桥的倒影 D.图丁:从岸上看水中的鱼
例2:(2024·余杭模拟)下列是观察空中月亮在湖水中倒影的光路图,正确的是(  )
B. C. D.
例3:(2023·舟山模拟)如图所示,甲、乙两图都是时钟在平面镜中成的像,图甲所示是镜子竖直放置时的像,图乙所示是镜子水平放置时的像,则甲的实际时间是(),乙的实际时间是()
A.3:40;15:51 B.3:40;12:21
C.8:40;15:51 D.8:40;12:21
(3) (4)
例4:(2025八上·义乌期中)生活处处有物理,如图,晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,晚上开车时,干燥的路面更容易发生    反射(选填“镜面”或“漫”),当对面无车时,驾驶员看    (选填“干燥”或“潮湿”)的路面更暗。
例5:(2025八上·义乌期中)如图是探究“平面镜成像特点”的实验。
(1)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板。应选择   mm厚的玻璃板做实验较合适,实验用茶色玻璃板代替平面镜的原因是   。
(2)实验探究的步骤正确的顺序是   。
A、移动点燃的蜡烛到另一位置,重做上述实验,在纸上记录物与像的位置B、B';C、C'
B、拿另一支没有点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到它与前面的蜡烛的像完全重合。在纸上记下该蜡烛的位置A'
C、在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖立在纸上,在纸上记下玻璃板的位置
D、选取两支大小相同的蜡烛,把点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,在纸上记下蜡烛的位置A
(3)多次实验的目的是    。
例6:(2024·东阳模拟)如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)A、B两根蜡烛的大小和形状相同,这样做的目的是   ;
(2)小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后,让蜡烛以1cm/s的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动,像相对于蜡烛的速度是   1cm/s;
(3)实验中,若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像,如图乙所示,其中距离观察者较近的像A,较   (选填“亮”或“暗”);
(4)丙图为猫咪照镜子的情境,若猫的头部位置保持不变,把镜子沿中间截成两半,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,则左、右两半面镜子____。
A.各成半个像,合起来成一个完整的像 B.左半边镜子成完整像,右半边不成像
C.都成完整的像,但两个像在不同位置 D.都成完整的像,且两个像在同一位置
变式训练
1.(2025·浙江金华·月考)夜间,点亮的电灯照在桌面上,如果我们看到的桌面呈绿色,下列分析不正确的是(  )
A.可能灯光和桌面都是绿色的 B.可能灯光是白色的,桌面是绿色的
C.可能灯光是绿色的,桌面是白色的 D.可能灯光是蓝色的,桌面是黄色的
2.(2025·浙江宁波·期中)雨后的夜晚,当迎着月光时,为了避让水洼,不要走地面上较亮的地方,下列光路中正确的是( )
A. B.C.D.
3.(2024九下·杭州模拟)下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是(  )
A.人眼看到水中的“蓝天白云”
B.人眼看到水中的“鱼”
C.水中的潜水员看到水面上的“路灯”
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”
(3) (4)
4:把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如下。当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n。下列对小科在不同位置时,m、n的分析,不符合实际的是(  )
A. 在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
5:.如图所示,在水平桌面上有一小球向右作匀速运动,桌上放置一面与桌面成45°角的平面镜,关于镜中的像下列说法正确的是( )
A.像向左作匀速运动 B. 像向右作匀速运动
C. 像向上作匀速运动 D. 像向下作匀速运动
6.(2025·浙江金华·月考)汽车驾驶室两侧的后视镜通常是凸面镜,而车头的大灯里则装有很亮的凹面镜。下列相关说法正确的是(  )
A.凸面镜对光有会聚作用,可以扩大驾驶员的视野
B.凹面镜对光有发散作用,可以使车灯发出的光射得更远
C.驾驶员通过凸面镜看到的像是正立、缩小的实像
D.车灯灯丝放在凹面镜的焦点上,经反射后可成为平行光射出
7.小明在某商场买鞋,他选一新鞋在竖直的“试鞋镜”前试穿,如图所示,但在镜中他看不到自己穿着的新鞋的像。为了看到新鞋的像,则他该(  )
A.使身体离镜子近一些 B.使身体离镜子远一些
C.把穿着新鞋的脚抬高 D.弯腰或下蹲
(7) (8)
8.如图所示,bc是一水池,地面ab、cd与水面处在同一水平面上。aa'是高为10m的电线杆,ab=4m,bc=2m,cd=2m。立在d点的观察者弯腰观察电线杆在水中的像。已知观察者的两眼距地面高为1.5m,则他能看到电线杆在水中所成像的长度为(  )
A.4.5m B.6m C.3m D.1.5m
9:(2023·温州)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,仅移动玻璃板,则移动的方向应是(  )
A.① B.② C.③ D.④
(9) (10)
10.(2025·浙江宁波·二模)如图是成语“杯弓蛇影”描述的情境。下列对“蛇影”的判断正确的是(  )
A.是实像 B.是由于光的反射形成的
C.是由于光的折射形成的 D.是由于光沿直线传播形成的
11.(2024·浙江绍兴·期中)如图甲所示,医生在为患有近视眼的小红同学检查视力,小红观看的是平面镜中视力表的像,她离视力表像的距离应是 m,同时小红看到她的电子表在平面镜中成的像为乙图,它的实际时间是 。当他向平面镜走近1m的距离,他离视力表的像距离 m,当小红检查完视力后慢慢面镜,她自己在平面镜中的像的大小 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
(11) (12)
12.(2025·浙江宁波·期中)如图所示,站在平面镜前的小科以1m/s的速度远离平面镜走了2s,他在平面镜中像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”),像相对于小科距离变化了 m。周围的同学从各个方向都能看见小科本人,是因为光照到小科身上,发生了 (填“漫”或“镜面”)反射。
实验次数 入射角 反射角
1 15° 75°
2 30° 60°
3 45° 45°
4 60° 30°
13.(2025·浙江湖州·期中)如图所示:小华在探究光的反射规律时,将一块平面镜放在水平桌面上。再把一块白色硬纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是利用光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”)以便显示光路:
(2)若纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿EO入射时,在纸板NOF面上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
(3)实验中用可折转的纸板主要目的是: 。
(4)实验中,同组的小鑫同学选择了不同的入射角,分别进行实验,结果得到了不同的数据,如表所示:经检查,四次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是 。
14.(2025·浙江杭州·期中)下面是小明同学设计的“探究光的反射定律”和“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)如图甲所示,为了探究光的反射定律,小明将一张白纸B放在水平桌面上,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电筒贴着 (填“A”或“B”)照射,并记录下了反射角和入射角的度数如下表。分析表格中的数据可得到的结论是 。
入射角 15° 30° 60°
反射角 15° 30° 60°
(2)若把图甲换成图乙,将可沿ON折转的一白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上,让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,可在ABCD平面内看到反射光。实验中使用可折转的硬纸板,除了能 外,另一个目的是探究 。
(3)在“探究平面镜成像特点”实验过程中,需要把平面镜换成透明的玻璃板,目的是 ;选用两支相同的蜡烛,目的是探究 关系;在实验过程中,随着蜡烛燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛 (填“仍然重合”或“不再重合”),此时所成的像与物大小 (填“相同”或“不相同”)。
15.(2025九下·杭州月考)如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)为了便于观察像,从环境亮度考虑,应在   的环境中进行实验;
(2)如果玻璃板没有竖直放置,将对实验产生什么影响?   
(3)小金用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像。请你帮她想个办法看清跳棋的像:   。
(4)小金在实验过程中,让镜子沿OO'轴(镜子与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果她发现镜中的像B相对于点燃的蜡烛A   移动(选填“向右”、“向左”或“不”);接下来,她又将镜子绕OO'轴转向自己,他发现镜中的像   (选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”)。
16.(2025八上·诸暨期中)探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的   相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(2)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:   。
(3)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角 θ 应为   °,临摹时要在   (填“①”或“②”)位置观察。
考点三、光的折射
例1:(2025八上·诸暨期中)如图所示为光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法中,正确的是(  )
A.入射角等于40° B.折射角等于50°
C.MM’的下侧是玻璃 D.MM’是玻璃和空气的分界面
例2:(2025·浙江·期中)如图,水槽内无水时,一束激光斜射到水槽的池壁上,在S点形成一个亮斑。现向水槽中注入适量水后(不高于S点所在水面),则池壁上的亮斑移到S点的 (选填“上方”或“下方”)。继续沿水槽壁缓慢注水,则对应这束光的折射角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。与未注水相比,亮斑的亮度 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
例3:(2025八上·浙江期中)小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90
折射角γ/° 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8
(1)表格中“ ”处的数据是   。
(2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是   (任写一点)。
(3)调整玻璃砖与激光笔的位置,使光线由玻璃进入空气;当入射角为30°时,根据光路可逆的特点,分析可知此时折射角γ的大小范围大致在   之间。
(4)小科实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,即出现光的全反射,此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图乙所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路图,其中正确的是   (填字母编号)。
变式训练
1:[绵阳中考]如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的(  )
A.光线a B.光线bC.光线c D.光线d
(1) (2)
2:某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则(  )
P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
3.(2024衢州模拟)标有甲、乙两点的筷子放在空碗中,如图所示,向碗中加水至虚线处,观察到如图Ⅱ所示场景,则图K36-6中能正确表示此时看到筷子上甲点或乙点的光路图的是 (  )
4.(2024杭州模拟)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲所示),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是(  )
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.(2024春 镇海区期末)有一装水的圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑,如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是(  )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角减小
B.保持水面的高度不变,使激光笔向左平移
C.保持激光射入的角度不变,使水面下降
D.保持激光射入的角度不变,使激光笔向下平移
6.(2024 宁波自主招生)小科把大半盆清水放在日光下,再把一块平面镜斜放在盆底,如下图所示。日光射进水中,在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认识中正确的有(  )
①此现象中,日光经过了两次折射
②光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的
③水对日光中各种色光的折射能力不同──对红色光折射率最大,对紫色光折射率最小
④随着水面的上升,彩色光带BC会逐渐变长
A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有①②④ D.全部
7:(2024·长兴模拟)人们对光的研究始终没有停止。
(1)如图甲是某同学将光从空气射向水面,根据实验现象做出的光路图,则当光从水中沿CO方向射向空气时,光在空气中的折射角大小为   
(2)该同学还想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图乙所示,三种遮挡方法最有可能在地面上得到紫光的是   。(填图中数字 )
(3)光对被照射物体具有力的作用,研究表明,在地球附近,一个正对着太阳的面积为1.0×106m2的平整光亮表面,受到的太阳光的压力约为9 N。则太阳光对这个平面的压强是多少?
课后巩固
1.(2025·浙江温州·期中)科学探究中常用到“转换法”“等效替代法”“科学推理法”等科学实验方法,下面运用到“科学推理法”的是(  )
A.验证受力产生微小形变的实验 B.声音的传播需要介质实验 C.验证声音的产生原因实验 D.平面镜成像实验
2.(2025·浙江金华·月考)汽车驾驶室两侧的后视镜通常是凸面镜,而车头的大灯里则装有很亮的凹面镜。下列相关说法正确的是(  )
A.凸面镜对光有会聚作用,可以扩大驾驶员的视野
B.凹面镜对光有发散作用,可以使车灯发出的光射得更远
C.驾驶员通过凸面镜看到的像是正立、缩小的实像
D.车灯灯丝放在凹面镜的焦点上,经反射后可成为平行光射出
3.(2025·浙江杭州·月考)小金开车去山上游玩,途中经过一段盘山公路时,通过拐弯路口的镜子来增大视野范围,来判断对面是否有车辆驶过,这面镜子相当于(  )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
4.(2025·浙江宁波·月考)一个高0.8m的平面镜竖直放置,身高1.6m的小川以2m/s 的速度沿垂直于平面镜的方向走近。他在镜中的像高度 (选填“变大”“变小”或“不变”),以 的速度靠近像。
5.(2025·浙江杭州·月考)如图所示的装置,用力F按压平面镜之间的桌面时,经两平面镜反射后照到墙面上的光点位置将 (选填“上升”、“不变”或“下降”);这个实验说明力能改变物体的 。桌子受力作用后发生的形变不易观察,通过观察经平面镜反射后光点的位置变化证明桌子发生了形变的科学方法是 (选填“类比法”或“转换法”)。
6.(2025·浙江台州·月考)在“走进西藏”活动中,小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水(如图甲)很好奇。于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜,将平行光正对“凹面镜”照射,光路如图乙。使用太阳灶烧水,利用了凹面镜对光线具有 (填“会聚”或“发散”)作用,水壶应放在 (选填“”“”或“”)点。
7.(2025·浙江金华·月考)在生活和生产中,镜子的种类繁多,用途广泛。
(1)小明在医院中看到口腔科医生的头上有个小镜子,这是一个 (填“平面”“凹面”或“凸面”)镜,它对光有会聚作用,使射入病人口腔中的光较 (填“强”或“弱”)。医生给病人检查牙齿时,经常把要伸入病人口腔中的一个小镜子先在火上烤一烤,这个小镜子是一个 (填“平面”“凹面”或“凸面”)镜,利用它可以看到牙齿的像。
(2)小明要制作简易潜望镜,他应该在纸筒中装入两块 (填“平面”“凸面”或“凹面”)镜。
8.(2025·浙江·期中)如图1所示是我国新疆首个光热电站,14500面定日镜能自动精准跟踪太阳,将太阳光聚集到塔顶的吸热器上(如图2),吸收的热量用来加热水,产生高温高压蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。
(1)定日镜能将光聚集到吸热器上,是利用光的 原理。
(2)图2中2号定日镜是夏至日正午时的情况,到了冬至日正午,太阳高度角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此定日镜需旋转方向,才能将太阳光反射到同一点A上。
(3)目前,光热电站大多数建造在新疆等西北地区,其原因可能是 。
9.(2025·浙江杭州·月考)如图是生活中常见的两种窗户,甲图窗户可在直线轨道上左右平移,乙图窗户可绕固定轴转动,如果你站在窗户前,能通过玻璃看到你的像,若将甲图窗户左右平移打开,则你在P 窗户中的像将 (选填“随”、“不随”)窗平移;你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则窗框上的A点与A点在Q 窗中的像之间距离将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),同时A 点的像移动轨迹是 。
A.折线;B.圆心角为90°圆弧线; C.圆心角为180°圆弧线; D.圆心角为360°圆弧线。
10.(2025八年级上·浙江·专题练习)如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5m,现有一面小镜,女孩为了看到天花板的灯,应把小镜挂在墙上,离地高度为 。(结构保留小数点后两位)
11.(2025·浙江湖州·期中)如图甲所示是一款新型智能汽车,车身配有雷达,能够判断车与障碍物的距离。车窗采用“智能玻璃”,不但可以手动调节玻璃的浊度,而且可以根据光线强度自动调节车窗玻璃的透明度(透明度=车内光照度÷车外光照度,光照度单位:Lx),避免车内温度过高或过低。汽车抬头显示系统(简称HUD),利用平面镜成像原理,将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方(如图丙)。
(1)汽车雷达的发明灵感源自蝙蝠的回声定位原理,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;
(2)“智能玻璃”车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图乙所示,当透明度为60%时,车内光照度为 Lx;
(3)驾驶员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 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃;
(4)为保证安全,司机驾驶汽车出行之前需要调节后视镜。如图丁所示,为司机从车外后视镜观察车尾的俯视图,其中虚线框表示汽车,O点为司机眼睛所在位置,请利用平面镜成像特点,画出司机从该后视镜观察到C点的光路图。
12.(2025·浙江·期中)图甲是光纤原理图,图乙是利用水流模拟演示光纤原理的实验装置图。如图乙所示,在一个透明大塑料瓶的侧壁打一个小孔,插入一小段吸管,接口处用热熔胶密封,然后在瓶内装满水,盖上瓶盖并用手指堵住瓶盖上的透气孔。在瓶的另一侧放一支激光笔。调节光束的方向,让光束正好能射中对侧的小孔。松开堵住透气孔的手指,让水流到盆里,会看到光随弯曲的水流照到盆底,在盆底产生一个光斑。
(1)在这个实验中,激光笔的光束沿着水流的 (填“内”或“外”)壁经过多次反射,最后射到盆底。
(2)实验中从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光纤,由此说明激光通信中内部包裹光纤的导管 (填“能”或“不能”)弯曲。
(3)随着瓶中水的不断流出,水盆内的光斑位置怎么移动 。
13、(2023·南充)小科同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
(1)为了让成像更清晰,房间里的灯__________(关闭或打开)。
(2)实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影,改善重影问题的方法是   ,实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了   ;
(3)改进器材后多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离   ;
(4)完成实验后,小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a的位置,如图丙所示,若将玻璃板水平向右移动3cm,该硬币的像   (选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”)。
14.同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】同学们测得了四组实验数据。
第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。
【实验结论】折射角与入射角大小 (选填“成正比”或“不成正比”)。
【评价与交流】根据实验数据,还可以得出的结论是 。
15.如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A ,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是 (选填“蜡烛A的像”或"蜡烛B的像”) , 看到蜡烛是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的。
(3)移去蜡烛B ,在其原来位置上放置一 块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能)呈现蜡烛A的像。
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是 图中的(选填"A1”、"A2”或"A3”)。
16.(2022·舟山)钻石素有“宝石之王”的称谓,因其优越的特性和漂亮的外表而受到大众喜爱(图甲)。
(1)钻石是在地下150~250 千米的深处,由熔化的地幔中的碳元素冷却生成的八面体晶体之后,这些晶体经   搬运到地表附近。
(2)天然钻石产量极其稀少,在很多领域会用性质相近的氧化锆(ZrO2)替代。前者属于单质,后者属于化合物,分类的依据是   。
(3)钻石闪闪发光的奥秘在于控制切割钻石的角度,使入射光线不穿透下部亭部面,而被全部反射。图乙为光线经钻石传播的部分光路图,请补充光传播到E处后的折射光线。
2026年中考科学复习—光的直射、反射、平面镜成像与折射培优专题解析
考点一、光的直线传播
例1:(2023·广安)光与影的世界是生活也是艺术,摄影作品将之展现得奇妙而瑰丽。下图中可以用光的直线传播解释的是(  )
A.奇妙的“倒影” B.地面上的影子
C.瑰丽的彩虹 D.露珠下被放大的叶脉
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射规律
【解析】【解答】A:奇妙的"倒影“是光的反射。A 不符合题意
B:地面上的影子是光的直线传播。B 符合题意
C:美丽的彩虹是光的折射。 C 不符合题意
D:露珠下被放大的叶脉是光的折射。D不符合题意
故选B
【分析】A:倒影是光的反射
B:影子的形成是光沿直线传播
C:彩虹是光的折射
D:露珠放大叶脉是光的折射。
A.奇妙的“倒影” B.地面上的影子 C.瑰丽的彩虹 D.露珠下被放大的叶脉
例3:(2024春 宁波期末)小欢用针孔照相机(即小孔成像实验装置)观察蜡烛的烛焰,若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变,如图所示。则下列分析正确的是(  )
A.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是正立的
B.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是放大的
C.若向右拉动内筒,半透明膜上烛焰的像将变小
D.若向左推动内筒,半透明膜上烛焰的像将变亮
【解答】解:A、小孔成的像是倒立的,故A错误;
B、若内筒位置不变,孔离物的距离大于孔离屏的距离时,像是缩小的,故B错误;
C、小孔和烛焰的距离不变,若向右拉动内筒,增加筒长时,像将变大,故C错误;
D、小孔和烛焰的距离不变,若向左推动内筒,减小筒长时,像将变小,变亮,故D正确。
故选:D。
例3:如图甲所示,小明找来一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜,这样就制成了一个“针孔照相机”,这其实也是小孔成像的实验装置。小明将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置,观察并探究小孔成像的特点。
(1)小明开始实验时,眼睛从右侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,在屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的原因是   。
(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后,小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像,该烛焰的像是   (填“正立”或“倒立”)的,其成像的原理是   。
(3)实验中若将蜡烛向上方移动,则它在薄膜上的像将向   (填“上方”或“下方”)移动;若将蜡烛靠近易拉罐,则它在薄膜上的像将   (填“放大”或“缩小”)。
(4)小明进一步进行实验探究,如图乙所示,实验1和实验2作对比是在探究小孔成像与   的关系。
【答案】(1)小孔太大
(2)倒立;光的直线传播
(3)下方;放大
(4)孔的形状
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】(1)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像,小孔成像时小孔不可太大;
(2)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关;
(3)光线沿直线传播,当蜡烛沿右上方移动时,蜡烛上各点发出的光线也沿右上方移动,所成的像将沿顺左下方移动;
(4)小孔成像是光的直线传播形成的,探究孔的大小对光斑形状的影响,必须控制到孔的距离相同,改变孔的形状。
【解答】(1)小孔太大时,烛焰不能通过小孔成像,所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是小孔太大;
(2)小孔成像是光的直线传播形成的,烛焰经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰形状相同,像与小孔的形状无关,即蜡烛在塑料薄膜上成的像是烛焰的倒立实像;
(3)将蜡烛向右上方移动,则它在薄膜上的像将向下方移动;将蜡烛靠近易拉罐,则它在薄膜上的像将增大;
(4) 实验1和实验2 ,蜡烛到孔的距离相同,孔的形状发生了变化,故探究小孔成像与孔的形状的关系;
变式训练
1.如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成的像在距小孔b处的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是(  )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
【答案】C
【解析】 小孔成像是由于光的直线传播形成的,成倒立的实像,像的大小主要取决于物与小孔的距离及光屏与小孔的距离。
(2)
2.日偏食景象(如图)是难得一见的天文景观。在发生日偏食景象时,小商同学让太阳光垂直照射在刻有一个很小的“Δ”形孔的纸板上,那么在地面上形成的光斑是(  )
A.“”形 B.“”形 C.“Δ”形 D.“”形
【解答】解:太阳光垂直照射在刻有一个很小的“Δ”形孔的纸板上,由于光沿直线传播,在地面上形成太阳的像,像的形状与太阳的形状一样,与小孔的形状无关;小孔成的像是倒立的像,因此,根据日偏食缺口的方向可知,选项A正确。
故选:A。
3:(2025七下·温州期中)根据课堂所学,同学找来一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央敲一个圆形小孔,并将顶部剪去;将另一易拉罐的顶部和底部都剪去后,在其中一侧蒙上一层塑料薄膜,两个易拉罐套在一起制成一个小孔照相机(如图)。将点燃的蜡烛置于小孔前,在塑料薄膜上可观察到一个清晰的像。
(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是   (选填“倒立”或“正立”)的。
(2)在孔大小不变的情况下,将小孔由圆形改成三角形,则他在纸上看到的像形状是   (选填“圆形”“三角形”或“蜡烛形状”)。
(3)若同学想让观察到的像变大,可以进行的操作是   。(写一种方法即可)
【答案】(1)倒立(2)蜡烛形状(3)蜡烛靠近小孔或塑料膜远离小孔
【解析】(1)小孔成像是光沿直线传播形成的倒立、缩小的实像;
(2)小孔成像的形状与小孔的形状无关,只与物体的形状有关。
(3)小孔成像的大小与物距和像距都有关系,物距越大,像距越小,成像越小但越明亮。
【解答】(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的;
(2)在孔大小不变的情况下,将小孔由圆形改成三角形,则他在纸上看到的像形状是蜡烛形状。
(3)若同学想让观察到的像变大,可以进行的操作是蜡烛靠近小孔或塑料膜远离小孔。
4.小蛟将刻有边长为5cm等边三角形的纸板正对着阳光,保持纸板与地面距离不变,用另一张不透明卡片覆盖在三角形孔上,如图所示。观察到光斑形状为三角形,向左侧慢慢移动覆盖的卡片,白纸上光斑大小将  变小 (选填“变大”“不变”或“变小”,下同)。当光斑形状为圆形时,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将  不变 。
【解答】解:因为太阳光是平行光,开始时孔较大,所以形成的是和孔面积大小将变小,向左侧慢慢移动覆盖的卡片,白纸上光斑大小将变小;当光斑形状为圆形时,继续移动覆盖的卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小将不变。
故答案为:变小;不变。
5:(2024七下·北仑期中)小科为了探究小孔成像的特点,在易拉罐的底部中心位置打了一个直径约1mm的小孔,将罐的顶部有拉环的这一个圆面剪去,用硬纸板制作了一个直径略小于易拉罐的圆筒,使易拉罐恰好能套在它的外面在圆筒的一端包上如图乙的半透明的方格纸(格子与LED发光单元等大)并插入易拉罐中,如图甲所示。
像距s/cm 4.0 6.0 8.0
像的高度h/cm 2.0 3.0 4.0
(1)小科应该将半透明的方格纸包在圆筒的   端(选填“A”或“B”),采用了半透明并带有方格的纸来做光屏的优点是   。
(2)小科将光源和小孔的位置固定,多次改变光屏的位置,记录下像距和像的高度如右表所示,则根据表中的数据能得到的结论是   。
(3)相比较于烛焰,小科选用“F”形光源的好处是   。
A、led发光体的亮度更亮,成的像更明显;
B、选用”F”形光源更便于研究像和光源的正倒关系;
C、选用“H”形光源也能达到同样的实验效果。
【答案】(1)A;便于比较像和光源的大小关系
(2)当光源和小孔的位置固定时,像的高度与像距成正比(合理即可)
(3)AB
【解析】(1)方格纸相当于光屏,圆筒的哪端插入易拉罐,则方格纸就要包在哪一端。方格纸上的格子相当于刻度尺,可以比较像和物体的大小关系。
(2)将每组中像的高度与像距计算比值,根据比值的大小关系的得出结论;
(3)将这个光源和蜡烛火焰对比,寻找二者的不同点即可。
【解答】(1)根据图甲可知,圆筒的A端要插入易拉罐,则半透明的方格纸要包在圆筒的A端。采用了半透明并带有方格的纸来做光屏的优点是:便于比较像和光源的大小关系。
(2)将每组数据中的像高与像距作比,比值都是0.5,则得到结论:当光源和小孔的位置固定时,像的高度与像距成正比。
(3) A.led发光体的亮度更亮,成的像更明显,故A正确;
B.选用”F”形光源更便于研究像和光源的正倒关系,故B正确;
C.选用“H”形光源是对称的,无法研究像的“倒立”特点,故C错误。故选AB。
6:如图所示,按箭头方向逐渐向上移动乙纸板,缩小孔的大小,观察形成的亮斑形状。
(1)从图示位置沿箭头方向移动乙,甲不动,观察阳光通过变小的孔在地面上形成的亮斑形状,实验记录下亮斑形状的变化情况是
A.始终为三角形 B.从三角形到圆形
C.始终为圆形 D.都有可能
(2)研究孔的大小对亮斑形状的影响,选正方形状孔的卡片是否合理?说明理由   。
(3)晴朗夏日的树下小陶发现阳光通过树叶间的缝隙在地面上留下的亮斑,大多数是圆的,其原因是   。
【答案】(1)B
(2)不合理,孔的形状和大小都发生改变,没有控制变量唯一
(3)树叶间的缝隙比较小,小孔成像的形状与光源形状有关,太阳是圆的,亮斑大多数是圆的
【解析】小孔成像特点就是:1、成的像是实像;2、成的像与物体大小之比为(小孔到成像屏的距离)除以(小孔到物体的距离);3、成的像与物体大小比例相同;4、成的像是倒立的且左右颠倒(与原物体成中心对称);5、小孔越小 成像越清晰 但是亮度会比较小。小孔成像特点是光的直线传播,各种颜色的光都能通过小孔后成像。小孔成像特点如果物体是彩色的,像也是彩色的,像与物体的颜色完全一样。小孔成像时,像的清晰程度与小孔的大小有关、跟小孔的形状无关。
【解答】(1) (1)、从图示位置沿箭头方向移动乙,甲不动,观察阳光通过变小的孔在地面上形成的亮斑形状,实验记录下亮斑形状的变化情况是从B从三角形到圆形,因为孔比较大时,光斑的形状与孔的形状一样,当空比较小时,光斑是太阳的像是圆形的;
(2)不合理,因为孔的形状和大小都发生改变,没有控制变量唯一 ;
(3)树叶间的缝隙比较小,小孔成像的形状与光源形状有关,太阳是圆的,亮斑大多数是圆的。
故答案为:(1)B(2) 不合理,孔的形状和大小都发生改变,没有控制变量唯一 (3) 树叶间的缝隙比较小,小孔成像的形状与光源形状有关,太阳是圆的,亮斑大多数是圆的
6.某同学进行了估测太阳直径的实验。他将如图所示的大卡片、小卡片垂直固定在米尺上,其中大卡片上的铝箔纸中间戳有一小孔,小卡片中间画两条相距8mm 的平行线。将大卡片朝向太阳,移动小卡片,直到太阳像的直径刚好等于平行线之间的距离,测得两卡片间的距离为80 cm。
(1)太阳在小卡片上成像的原理是   (填“光的直线传播”“光的反射”或“光的折射”)。
(2)若大卡片上的小孔为“△”形状,则小卡片上观察到太阳像的形状为____(填字母)。
A. B. C. D.
(3)数据分析:①已知:太阳与地球之间的平均距离为1.5×108km。
②可以利用比例式:太阳与地球的距离=大阳像的直径距离
计算太阳的直径约为   km。
【答案】(1)光的直线传播
(2)B
(3)1.5 × 1 06
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】(1)小孔成像是由光的直线传播形成的,成的是倒立的实像,像的大小与屏和孔之间的距离有关,形状与物体的形状相同。
(2)根据比例式:分析解答。
【解答】(1)物体发出或反射的光通过小孔 后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成 像,其原理是光沿直线传播
(2)由于大卡片上的小孔成太阳的实像,所以小卡 片上观察到太阳像的形状为圆形,故B 符合题意
(3)根据:知太阳的直径约为:。
考点二、光的反射和平面镜成像
例1:(2025·浙江嘉兴·期中)如图所示,下列光现象中,由于光的反射形成的是(  )
A.图甲:水中的筷子弯折 B.图乙:手影的形成
C.图丙:水中拱桥的倒影 D.图丁:从岸上看水中的鱼
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】光的直线传播及相关现象、光的反射、光的折射现象及应用
【详解】A.水中的筷子“弯折”了,是由光的折射形成的,故A不符合题意;
B.影子是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.水中拱桥的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C符合题意;
D.在岸上看水中的鱼,光从水中斜射向空气时要发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得鱼变浅了,故D不符合题意。
故选C。
例2:(2024·余杭模拟)下列是观察空中月亮在湖水中倒影的光路图,正确的是(  )
B. C. D.
【答案】D
【解析】根据平面镜成像的特点和成因分析。
【解答】湖水表面相当于平面镜,月亮相当于物体,而“倒影”则是月亮发出的光经湖面反射后形成的虚像。“倒影”与月亮关于湖面对称,且是反射光线反向延长线交点,故D正确,而A、B、C错误。
例3:(2023·舟山模拟)如图所示,甲、乙两图都是时钟在平面镜中成的像,图甲所示是镜子竖直放置时的像,图乙所示是镜子水平放置时的像,则甲的实际时间是(),乙的实际时间是()
A.3:40;15:51 B.3:40;12:21
C.8:40;15:51 D.8:40;12:21
【答案】B
【解析】平面镜成像的原理光的反射,其成像的特点为正立,左右相反的虚像。
【解答】甲图时针和分针的位置互换,图乙中图像位置均右相反。
例4:(2025八上·义乌期中)生活处处有物理,如图,晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,晚上开车时,干燥的路面更容易发生    反射(选填“镜面”或“漫”),当对面无车时,驾驶员看    (选填“干燥”或“潮湿”)的路面更暗。
【答案】漫;潮湿
【知识点】镜面反射与漫反射
【解析】【分析】光的反射:当光射到物体表面时,被反射回来的现象。镜面反射:平行光入射到某物体表面时,反射光还是平行的反射现象。漫反射:平行光经反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向的反射现象。镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律。镜面反射和漫反射的不同点:镜面反射的反射光只射向一个方向;而漫反射射向四面八方。
【解答】干燥的沥青路面较为粗糙,平行光经反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向,光线在其表面发生漫反射。
由于光射到潮湿路面上发生镜面反射,反射光还是平行射出,很少的反射光线进入驾驶员的眼睛,因此看起来更暗。
故正确答案为:漫;潮湿。
例5:(2025八上·义乌期中)如图是探究“平面镜成像特点”的实验。
(1)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板。应选择   mm厚的玻璃板做实验较合适,实验用茶色玻璃板代替平面镜的原因是   。
(2)实验探究的步骤正确的顺序是   。
A、移动点燃的蜡烛到另一位置,重做上述实验,在纸上记录物与像的位置B、B';C、C'
B、拿另一支没有点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到它与前面的蜡烛的像完全重合。在纸上记下该蜡烛的位置A'
C、在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖立在纸上,在纸上记下玻璃板的位置
D、选取两支大小相同的蜡烛,把点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,在纸上记下蜡烛的位置A
(3)多次实验的目的是    。
【答案】(1)2;减少环境光线的干扰,使成像更清晰(便于确定像的位置)
(2)CDBA
(3)得到平面镜成像的普遍规律
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】平面镜成像的原理是光的反射,其特点①平面镜所成的像是虚像;②像与物体的大小相等;③像与物体到平面镜的距离相等;
④像与物体对应点的连线垂直于平面镜;⑤像与物体关于平面镜对称。
实验时要选择薄的茶色玻璃板,更好的反射光线形成虚像。
【解答】(1)选择2mm厚的玻璃板是为了减小玻璃板前后表面反射光线的干扰,使实验更准确。
茶色玻璃板可以反射光线形成像,同时透光性较好,便于观察未点燃的蜡烛与像的重合情况,从而确定像的位置。
(2)实验的正确顺序为:先在水平桌面上铺白纸,固定玻璃板位置。再点燃蜡烛并放在玻璃板前,记录物点位置A。然后移动未点燃的蜡烛,使其与像重合,记录像的位置A'。最后改变蜡烛位置重复实验,记录多组数据(B、B';C、C')。
(3)多次实验可以排除偶然误差,验证平面镜成像规律的普遍性
故正确答案为:(1)2;便于确定像的位置;(2) C → D → B → A;(3)得到平面镜成像的普遍规律。
例6:(2024·东阳模拟)如图甲所示是小金同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)A、B两根蜡烛的大小和形状相同,这样做的目的是   ;
(2)小金同学按照如图甲所示测出来蜡烛和像的位置以及它们到平面镜的距离后,让蜡烛以1cm/s的速度在桌面上沿着平面镜向右水平直线移动,像相对于蜡烛的速度是   1cm/s;
(3)实验中,若看到蜡烛A通过玻璃板成两个像,如图乙所示,其中距离观察者较近的像A,较   (选填“亮”或“暗”);
(4)丙图为猫咪照镜子的情境,若猫的头部位置保持不变,把镜子沿中间截成两半,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,则左、右两半面镜子____。
A.各成半个像,合起来成一个完整的像 B.左半边镜子成完整像,右半边不成像
C.都成完整的像,但两个像在不同位置 D.都成完整的像,且两个像在同一位置
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)0
(3)亮
(4)D
【解析】(1)将蜡烛B放到玻璃板后面,通过不断移动,让其与前面蜡烛A成的像重合,此时可以确定像和物体的大小关系和位置关系。
(2)根据平面镜成像“物像等距”分析;
(3)玻璃板有前后两个反射面,因此会在前后方向上形成两个虚像,且反射光线越多,成像越明亮;
(4)根据平面镜成像的对称性分析判断。
【解答】(1)A、B两根蜡烛的大小和形状相同,这样做的目的是便于确定像的位置;
(2)根据图片可知,当蜡烛在桌面上沿着平面镜向右水平直线运动时,它到平面镜的距离保持不变。根据“物像等距”的规律可知,像到平面镜的距离也不变,即像和物体之间的距离保持不变,因此像相对于蜡烛的速度是0cm/s。
(3)根据题意可知,较近的像是第一次反射的光线形成,较远的像是第二次反射形成,即第一次反射光的强度大于第二次光的强度,因此距离观察者较近的像较亮。
(4)若猫的头部位置保持不变,把镜子沿中间截成两半,将右边一半沿原来位置直线向右移一段距离,但是两个平面镜所在平面的位置保持不变。根据“平面镜成像的对称性”可知,二者都成完整的像,且像在同一位置,故选D。
例3:(2024.衢州模拟)“探究光的反射规律”装置如图所示,自纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(1)小科按如图所示方式开始实验,纸板上显示出了两条光激光笔束,他把这两条光束的传播路径用铅笔画在纸板上以便研究。小科多次改变入射角,继续画出光的传播径迹,最后纸板上留下了很多条径迹。.
①当激光笔如图示位置照射时,入射角大小为   。
②小科多次改变入射角进行实验的目的是   。
(2)小科认为不用量角器测量入射角和反射角的度数,也能得出“反射角等于入射角”这一结论,他的具体操作是   。
【答案】(1)50°;避免偶然性,使实验结论更普遍
(2)把白纸沿 ON虚线(或法线)对折,观察所画的反射光线对应人射光线是否重合
【解析】(1)①入射角为入射光线和法线的夹角;
②在科学探究中,往往需要多次完成实验,从而收集多组数据,这样得到的结论会更加客观,具有普遍意义。
(2)因为反射角等于入射角,所以入射光线和反射光线关于法线对称。如果沿法线将白纸折叠,那么反射光线和入射光线会重合,据此分析解答。
【解答】(1)①根据图片可知,入射光线和镜面的夹角为40°,则入射角为:90°-40°=50°;
②小科多次改变入射角进行实验的目的是:避免偶然性,使实验结论更普遍。
(2)小科认为不用量角器测量入射角和反射角的度数,也能得出“反射角等于入射角”这一结论,他的具体操作是:把白纸沿ON虚线(或法线)对折,观察所画的反射光线对应人射光线是否重合。
变式训练
1.(2025·浙江金华·月考)夜间,点亮的电灯照在桌面上,如果我们看到的桌面呈绿色,下列分析不正确的是(  )
A.可能灯光和桌面都是绿色的 B.可能灯光是白色的,桌面是绿色的
C.可能灯光是绿色的,桌面是白色的 D.可能灯光是蓝色的,桌面是黄色的
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】物体的颜色、光的反射
【详解】A.当灯光是绿色的,桌面也是绿色的时,绿色的桌面会反射绿色的光,所以我们看到的桌面呈绿色,故A正确,不符合题意;
B.白色光包含了各种颜色的光,绿色的桌面只反射绿色的光,吸收其他颜色的光,所以在白色灯光的照射下,我们看到桌面呈绿色,故B正确,不符合题意;
C.白色的桌面能反射所有颜色的光,当绿色的灯光照射到白色的桌面上时,桌面会反射绿色的光,所以我们看到桌面呈绿色,故C正确,不符合题意
2.(2025·浙江宁波·期中)雨后的夜晚,当迎着月光时,为了避让水洼,不要走地面上较亮的地方,下列光路中正确的是( )
A. B.C.D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】漫反射和镜面反射、光的反射
【详解】迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,即水洼发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水洼处亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.(2024九下·杭州模拟)下列选项中可以用如图所示的光路图解释的是(  )
A.人眼看到水中的“蓝天白云”
B.人眼看到水中的“鱼”
C.水中的潜水员看到水面上的“路灯”
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”
【答案】A
【解析】根据光的反射现象的知识分析判断。
【解答】根据图片可知,空气中的物体发出的光在水面发生反射,反射光线射入眼睛后,我们看到成在水中这个物体的虚像。
A.人眼看到水中的“蓝天白云”,属于光的反射现象,故A符合题意;
B.人眼看到水中的“鱼”,属于光的折射现象,故B不合题意;
C.水中的潜水员看到水面上的“路灯”,属于光的折射现象,故C不合题意;
D.潜水艇中的士兵通过潜望镜观察海面上的“舰艇”,属于光在平面镜中成像,不是在水中成像,故D不合题意。
4.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如下。当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n。下列对小科在不同位置时,m、n的分析,不符合实际的是(  )
A. 在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
【答案】C
【解析】平面镜会成等大的虚像,根据物体在不同的位置判定成像的情况;根据平面镜的位置判定能否看到像.
A、由图可知,在a点或e点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=1,n=0,;故A正确
B、由图可知,人在b、d点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面,故能看到自己的像,即m=1,n=1,故B正确;
C、在c点时,c会通过两个镜面成两个虚像,由于由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=2,n=0,;故C错误;
D、在f点时,在平面镜的背面,不会成像,即m=0,n=0,故D正确。
(5)
5.如图所示,在水平桌面上有一小球向右作匀速运动,桌上放置一面与桌面成45°角的平面镜,关于镜中的像下列说法正确的是( C )
A.像向左作匀速运动 B. 像向右作匀速运动
C. 像向上作匀速运动 D. 像向下作匀速运动
6.(2025·浙江金华·月考)汽车驾驶室两侧的后视镜通常是凸面镜,而车头的大灯里则装有很亮的凹面镜。下列相关说法正确的是(  )
A.凸面镜对光有会聚作用,可以扩大驾驶员的视野
B.凹面镜对光有发散作用,可以使车灯发出的光射得更远
C.驾驶员通过凸面镜看到的像是正立、缩小的实像
D.车灯灯丝放在凹面镜的焦点上,经反射后可成为平行光射出
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】凸面镜和凹面镜
【详解】A.凸面镜对光有发散作用,不是会聚作用,故A错误;
B.凹面镜对光有会聚作用,不是发散作用,故B错误;
C.凸面镜成像是由光的反射形成的虚像,驾驶员通过凸面镜看到的像是正立、缩小的虚像,不是实像,故C错误;
D.车灯灯
7:小明在某商场买鞋,他选一新鞋在竖直的“试鞋镜”前试穿,如图所示,但在镜中他看不到自己穿着的新鞋的像。为了看到新鞋的像,则他该(  D )
A.使身体离镜子近一些 B.使身体离镜子远一些
C.把穿着新鞋的脚抬高 D.弯腰或下蹲
(7) (8)
8、如图所示,bc是一水池,地面ab、cd与水面处在同一水平面上。aa'是高为10m的电线杆,ab=4m,bc=2m,cd=2m。立在d点的观察者弯腰观察电线杆在水中的像。已知观察者的两眼距地面高为1.5m,则他能看到电线杆在水中所成像的长度为(  )
A.4.5m B.6m C.3m D.1.5m
【答案】C
【解答】解:观察者眼睛为点d′,作 aa'关于ad的轴对称图形aa″,连接d′c、d′b并延长,分别交aa″于点P′、Q′,
由Δcdd′∽ΔaP′c,可得=,
因为aa'是高为10米的电线杆,ab=4米,bc=2米,cd=2米,观察者的两眼距地面高为1.5米,
所以aP′=4.5m,
由ΔabQ′∽Δbdd′,可得=,解得aQ′=1.5m,
所以PQ=P′Q′=aP′﹣aQ′=4.5m﹣1.5m=3m。
故选:C。
9:(2023·温州)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,仅移动玻璃板,则移动的方向应是(  )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像“物像等距”分析判断。
【解答】根据平面镜成像的特点可知,蜡烛成的像与蜡烛关于平面镜对称。②水平向左移动镜子,④为水平向右移动镜子,此时镜子所在的那个平面的位置保持不变,因此蜡烛像的位置保持不变,故B、D不合题意;
要使像移动到烧杯的位置,就要增大像距。根据“物像等距”可知,此时要增大蜡烛到镜面的距离,故C正确,A错误。
故选C。
10.(2025·浙江宁波·二模)如图是成语“杯弓蛇影”描述的情境。下列对“蛇影”的判断正确的是(  )
A.是实像 B.是由于光的反射形成的
C.是由于光的折射形成的 D.是由于光沿直线传播形成的
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】光的直线传播及相关现象、光的反射、光的折射现象及应用、实像与虚像的区别
【详解】A.实像是由实际光线会聚而成的,可以呈现在光屏上;“蛇影”是弓的倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,故A错误;
B.“蛇影”是弓在液面形成的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C.光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。“蛇影”不是光的折射形成的,故C错误;
D.光沿直线传播是指光在同种均匀介质中沿直线传播,比如小孔成像、影子的形成等。“蛇影”不是光沿直线传播形成的,故D错误。
故选B。
11.(2024·浙江绍兴·期中)如图甲所示,医生在为患有近视眼的小红同学检查视力,小红观看的是平面镜中视力表的像,她离视力表像的距离应是 m,同时小红看到她的电子表在平面镜中成的像为乙图,它的实际时间是 。当他向平面镜走近1m的距离,他离视力表的像距离 m,当小红检查完视力后慢慢面镜,她自己在平面镜中的像的大小 。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 4.6 12:05 3.6 不变
【详解】[1]视力表与镜距离为2.5m,视力表的像离镜距离也为2.5m,即视力表与它的像的距离为
由于人在视力表前0.4m,所以人离视力表的像的距离为
小红离视力表的像距离为4.6m。
[2]小红在平面镜中看到电子表成的像如图所示,它的实际时间和像关于平面镜对称,所以时间为12:05。
[3]当他向平面镜走近1m的距离,他离视力表的像距离
[4]平面镜成的像和物体大小相等,当小红检查完视力后慢慢面镜,她自己在平面镜中像的大小不变。
12.(2025·浙江宁波·期中)如图所示,站在平面镜前的小科以1m/s的速度远离平面镜走了2s,他在平面镜中像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”),像相对于小科距离变化了 m。周围的同学从各个方向都能看见小科本人,是因为光照到小科身上,发生了 (填“漫”或“镜面”)反射。
【答案】 不变 4 漫
【难度】0.65
【知识点】速度公式及其应用、光的反射、平面镜成像特点、原理和现象、漫反射和镜面反射
【详解】[1]因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同,不管是面镜还是远离平面镜,像的大小都不会改变。
[2]小蓉以1m/s的速度远离平面镜运动2s,她远离平面镜的距离为s=vt=1m/s×2s=2m
她的像也远离平面镜,像相对于小科距离变化了2m+2m=4m
[3]周围的同学都能看见小科,是因为光照到小科身上,其反射光线向各个方向,所以周围同学都能接收到反射光线,这是漫反射。
13.(2025·浙江湖州·期中)如图所示:小华在探究光的反射规律时,将一块平面镜放在水平桌面上。再把一块白色硬纸板垂直放置在平面镜上。
实验次数 入射角 反射角
1 15° 75°
2 30° 60°
3 45° 45°
4 60° 30°
(1)实验时让光贴着纸板入射是利用光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”)以便显示光路:
(2)若纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿EO入射时,在纸板NOF面上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
(3)实验中用可折转的纸板主要目的是: 。
(4)实验中,同组的小鑫同学选择了不同的入射角,分别进行实验,结果得到了不同的数据,如表所示:经检查,四次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是 。
【答案】(1)漫反射
(2)不能
(3)为了证明反射光线,入射光线,法线在同一平面内
(4)将反射光线与镜面的夹角当成反射角了
【难度】0.65
【知识点】漫反射和镜面反射、光的反射定律
【详解】(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
(2)纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿EO入射时,没有平面镜光就不会发生反射,就不能看到反射光。
(3)为了证明反射光线,入射光线,法线在同一平面内,将纸板NOF前后翻转,观察纸板NOF是否有反射光线。
(4)根据反射定律,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,当入射角分别为15°、30°、45°、60°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,60°,而不是75°、60°、45°、30°,而75°、60°、45°、30°正好是反射光线与镜面的夹角,所以原因是将反射角看成了反射光线与镜面的夹角。
14.(2025·浙江杭州·期中)下面是小明同学设计的“探究光的反射定律”和“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)如图甲所示,为了探究光的反射定律,小明将一张白纸B放在水平桌面上,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电筒贴着 (填“A”或“B”)照射,并记录下了反射角和入射角的度数如下表。分析表格中的数据可得到的结论是 。
入射角 15° 30° 60°
反射角 15° 30° 60°
(2)若把图甲换成图乙,将可沿ON折转的一白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上,让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,可在ABCD平面内看到反射光。实验中使用可折转的硬纸板,除了能 外,另一个目的是探究 。
(3)在“探究平面镜成像特点”实验过程中,需要把平面镜换成透明的玻璃板,目的是 ;选用两支相同的蜡烛,目的是探究 关系;在实验过程中,随着蜡烛燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛 (填“仍然重合”或“不再重合”),此时所成的像与物大小 (填“相同”或“不相同”)。
【答案】(1) 在光的反射现象中,反射角等于入射角
(2) 垂直 呈现光路 反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内
(3) 便于确定像的位置 物体与像的大小 不再重合 相同
【难度】0.65
【知识点】光的反射、平面镜成像特点、原理和现象
【详解】(1)[1][2]探究光的反射定律的实验过程,将一个平面镜A垂直白纸B放置,用激光手电贴着B照射到平面镜上,则入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,根据表格中的数据可知,反射角等于入射角,入射角增大反射角也增大,可得到的结论是:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(2)[1][2]探究光的反射规律时,将白色硬纸板ABCD垂直放置在平面镜上,这样可以使反射光线和入射光线在硬纸板上呈现;实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,通过向后或向前折硬纸板,观察纸板上是否有反射光线,另一个目的是探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。
(3)[1][2]因为玻璃板是透明的,能通过玻璃板观察到蜡烛的像,同时还可以透过玻璃清楚的看到放在后面另一支蜡烛,便于确定像的位置;实验中用另一支蜡烛代替蜡烛在玻璃中成的像,选用两支相同的蜡烛,目的是探究像与物体的大小关系。
[3][4]由图可知,像与物到玻璃板的距离相等在实验过程中,随着蜡烛的燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛不再完全重合,而是变为部分重合;由于平面镜成的像和物体大小相等,此时所成的像与物大小仍相同。
15.(2022九下·杭州月考)如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)为了便于观察像,从环境亮度考虑,应在   的环境中进行实验;
(2)如果玻璃板没有竖直放置,将对实验产生什么影响?   
(3)小金用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像。请你帮她想个办法看清跳棋的像:   。
(4)小金在实验过程中,让镜子沿OO'轴(镜子与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果她发现镜中的像B相对于点燃的蜡烛A   移动(选填“向右”、“向左”或“不”);接下来,她又将镜子绕OO'轴转向自己,他发现镜中的像   (选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”)。
【答案】(1)黑暗
(2)蜡烛B无法与蜡烛A的像重合
(3)用手电筒(或其他光源)照亮跳棋
(4)不;转向自己
【解析】(1)在平面镜成像的实验中,如果玻璃板没有与桌面垂直,那么根据平面镜成像的对称性可知,像要么在桌面的上方,要么在桌面的下方,总之,蜡烛不能与镜子后的像重合。
(2)镜子中像的亮度取决于反射光线的强度,即物体本身的亮度;
(3)物体和像关于平面镜所在的那个平面对称,据此分析解答。
【解答】(1)如果玻璃板没有竖直放置,将对实验产生的影响:蜡烛B无法与蜡烛A的像重合。
(2)小金用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像。看清跳棋的像的方法:用手电筒(或其他光源)照亮跳棋。
(3)小金在实验过程中,让镜子沿OO'轴(镜子与桌面的接触部分)方向水平向右移动,此时平面镜所在的那个平面没有改变,则她发现镜中的像B相对于点燃的蜡烛A的位置不移动。
她又将镜子绕OO'轴转向自己,此时平面镜所在的那个平面发生改变,则他发现镜中的像发生改变,转向自己。
16.(2025八上·诸暨期中)探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的   相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(2)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:   。
(3)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角 θ 应为   °,临摹时要在   (填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)大小
(2)改变蜡烛A的位置,多次试验
(3)50°;①
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象;平面镜成像的相关作图
【解析】【分析】 (1)平面镜所成的像与物大小相等;
(2)为使该结论具有普遍性,应该多次改变物体位置实验;
(3)根据像与物关于镜面对称分析;平面镜成的是虚像。
【解答】 (1) 在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的 大小相等;
(2)可以改变蜡烛A到玻璃板的距离,多做几次实验,收集更多的数据进行分析,避免实验结论的偶然性;
(3)根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称。已知手机屏幕与白纸的夹角为80°,要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,则玻璃板应与手机屏幕和白纸夹角的角平分线垂直。所以玻璃板与桌面的夹角,要看到手机画面在白纸上的像,眼睛需要在能接收到从手机画面经玻璃板反射过来光线的位置,即①位置。
故答案为:(1)大小;(2)改变蜡烛A到玻璃板的距离,多做几次实验;(3)50;①。
考点三、光的折射
例1:(2025八上·诸暨期中)如图所示为光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法中,正确的是(  )
A.入射角等于40° B.折射角等于50°
C.MM’的下侧是玻璃 D.MM’是玻璃和空气的分界面
【答案】D
【知识点】光的反射定律;光的折射规律
【解析】【分析】 首先根据光的反射定律,反射角等于入射角,确定法线和分界面,然后区分入射光线、反射光线和折射光线,再通过比较入射角和折射角的大小,结合光的折射规律判断空气和玻璃所在的区域,进而对各选项进行分析。
【解答】 由下图,入射点为O,已知∠M'OB=40°,由几何关系,则∠N'OB=50°,∠N'OA=50°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,由此可确定法线和分界面。所以NN'是法线,MM'是玻璃和空气的分界面,由光的反射定律和折射定律,反射光线、折射光线与入射光线均分居在法线两侧,所以AO为入射光线,OB为反射光线,OC为折射光线;入射角为∠N'OA=50°,折射角为∠NOC=30°,折射角小于入射角,所以MM'的下侧是空气,故D正确,ABC错误。
故答案为D。
例2:(2025·浙江·期中)如图,水槽内无水时,一束激光斜射到水槽的池壁上,在S点形成一个亮斑。现向水槽中注入适量水后(不高于S点所在水面),则池壁上的亮斑移到S点的 (选填“上方”或“下方”)。继续沿水槽壁缓慢注水,则对应这束光的折射角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。与未注水相比,亮斑的亮度 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
【答案】 下方 不变 变暗
【难度】0.65
【知识点】光的折射规律、光的折射现象及应用
【详解】[1]水槽内没有注水时,光沿直线传播,照射到S点;当向水槽内注入适量的水后,光从水中斜射入空气发生折射,折射角大于入射角,因此光线移动到S点下方。
[2]继续沿水槽壁缓慢注水,入射点向右移动,但是入射角不变,折射角和反射角的大小也不变。
[3]与未注水相比,光线发生了反射和折射,折射的光板亮度变暗。
例3:(2025八上·浙江期中)小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90
折射角γ/° 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8
(1)表格中“ ”处的数据是   。
(2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是   (任写一点)。
(3)调整玻璃砖与激光笔的位置,使光线由玻璃进入空气;当入射角为30°时,根据光路可逆的特点,分析可知此时折射角γ的大小范围大致在   之间。
(4)小科实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,即出现光的全反射,此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图乙所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路图,其中正确的是   (填字母编号)。
【答案】(1)0°
(2)当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角(光从空气进入玻璃时,折射角随着入射角的增大而增大,合理即可)
(3)45°~60°
(4)C
【知识点】光的折射规律
【解析】【分析】(1)根据光的折射规律分析解答;
(2)根据表格数据分析折射角随入射角的变化规律;
(3)根据光路的可逆性分析解答;
(4)当入射角大于临界角时会发生全反射,据此分析判断。
【解答】(1) 当入射角为0°时,光线垂直射入玻璃,不发生折射,因此折射角也为0°,则表格中“ ”处的数据是0°;
(2) 从表中数据可以看出,入射角(α)从15°增大到90°,折射角(γ)始终小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大。
(3)根据表格数据可知,当入射角在45°~60°之间时,折射角肯定在28.3°~35.3°之间。而入射角为30°时,恰好在28.3°~35.3°之间,根据光路的可逆性可知,此时折射角应在45°~60°之间;
(4) 当光垂直射入三棱镜的一个面时,不折射,沿直线传播。当光到达斜边时,入射角为45°(假设三棱镜为等腰直角棱镜),而题目中临界角为41.8°,45° > 41.8°,因此会发生全反射,光线从另一侧直角边垂直射出(无折射)。
故选C。
变式训练
1:[绵阳中考]如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的(  )
A.光线a B.光线b
C.光线c D.光线d
【答案】B
【解析】光垂直于玻璃砖A的直角边入射时,传播方向不变;光从玻璃砖A斜射入空气中时,折射角大于入射角,故从A出来的折射光线会向上偏转;光从空气中斜射入B中时,折射角小于入射角(此时的折射角等于A中的入射角),故折射光线与入射光线平行射出B,如图所示。
2:某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则(  )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
【答案】A
【解析】往池内灌水,水面升至a位置时,由于光的折射,空气那侧折射角大于入射角,所以人看到亮斑的位置P点在S点的下方;如果水面升至b位置时,射灯发出的光线在水中是直线传播的,亮斑的实际位置在S点,由于人从水面上看时,池底会变“浅”,人看到亮斑的位置Q点在S点的上方。
3.(2024衢州模拟)标有甲、乙两点的筷子放在空碗中,如图所示,向碗中加水至虚线处,观察到如图Ⅱ所示场景,则图K36-6中能正确表示此时看到筷子上甲点或乙点的光路图的是 ( D )
4.(2023杭州)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲所示),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是 ( D   )
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(3)
5.(2024春 镇海区期末)有一装水的圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑,如图所示。下列操作将使光斑向右移动的是(  )
A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角减小
B.保持水面的高度不变,使激光笔向左平移
C.保持激光射入的角度不变,使水面下降
D.保持激光射入的角度不变,使激光笔向下平移
【解答】解:A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角减小,则折射角减小,光斑向左移动,故A错误;
B.保持水面的高度不变,使激光笔向左平移,入射角不变,折射角则不变,入射点左移,则折射光线向左平移,光斑左移,故B错误;
C.保持激光射入的角度不变,使水面下降,则入射点右移,折射角大小不变,折射光线右移,光斑右移,故C正确;
D.保持激光射入的角度不变,使激光笔向下平移,则入射点左移,入射角不变,折射角则不变,则折射光线向左平移,光斑左移,故D错误。
故选:C。
6.(2024 宁波自主招生)小科把大半盆清水放在日光下,再把一块平面镜斜放在盆底,如下图所示。日光射进水中,在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认识中正确的有(  )
①此现象中,日光经过了两次折射
②光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的
③水对日光中各种色光的折射能力不同──对红色光折射率最大,对紫色光折射率最小
④随着水面的上升,彩色光带BC会逐渐变长
A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有①②④ D.全部
【解答】解:①由图可知,光从空气斜射入水中时,发生第一次折射;经平面镜反射后的光,再射出水面时,发生第二次折射,因此,此现象中,日光经过了两次折射,故①正确;
②③在七种色光中,红光折射能力最弱,折射率最小,紫光折射能力最强,折射率最大,因此,光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列,故②正确,③错误;
④随着水面的上升,光线在水面的入射点和平面镜上的入射点都会发生移动,进而使折射后的光线在不屏上的入射点也发生改变,使彩色光带BC会逐渐变长,故④正确。
综上所述,正确的是①②④。
故选:C。
7:(2024·长兴模拟)人们对光的研究始终没有停止。
(1)如图甲是某同学将光从空气射向水面,根据实验现象做出的光路图,则当光从水中沿CO方向射向空气时,光在空气中的折射角大小为   
(2)该同学还想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图乙所示,三种遮挡方法最有可能在地面上得到紫光的是   。(填图中数字 )
(3)光对被照射物体具有力的作用,研究表明,在地球附近,一个正对着太阳的面积为1.0×106m2的平整光亮表面,受到的太阳光的压力约为9 N。则太阳光对这个平面的压强是多少?
【答案】(1)55° (2)3
(3)解:P= = =9×10-6 Pa
【解析】(1)折射角为折射光线和法线的夹角;
(2)根据三棱镜对色光偏折能力的不同解答;
(3)根据压强公式计算即可。
【解答】(1)根据图片可知,AO为折射光线,OD为法线,则折射角AOD=90°-35°=55°。
(2)三棱镜对紫光的偏折能力最大,根据图乙可知,紫光应该在光柱的最下方,因此只有③能够让紫光经过,故选③。
课后作业
1.(2025·浙江温州·期中)科学探究中常用到“转换法”“等效替代法”“科学推理法”等科学实验方法,下面运用到“科学推理法”的是(  )
A.验证受力产生微小形变的实验 B.声音的传播需要介质实验 C.验证声音的产生原因实验 D.平面镜成像实验
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象、光的反射、声音的产生、声音的传播
【详解】A.验证物体受力产生微小形变的实验,把微小形变转换为光斑的移动,运用的是转换法,故A不符合题意;
B.声音的传播需要介质实验,在实验过程中,随着玻璃罩内空气不断被抽出,听到的声音越来越小,但由于无法将玻璃罩内抽成绝对真空,所以根据这种逐渐变化的趋势,推理得出真空不能传声,运用了科学推理法,故B符合题意;
C.声音产生原因实验中用到转换法,将音叉的振动转换为乒乓球的弹跳,故C不符合题意;
D.平面镜成像实验,用等效替代的方法确定像的位置,运用的是等效替代法,故D不符合题意。
故选B。
2.(2025·浙江金华·月考)汽车驾驶室两侧的后视镜通常是凸面镜,而车头的大灯里则装有很亮的凹面镜。下列相关说法正确的是(  )
A.凸面镜对光有会聚作用,可以扩大驾驶员的视野
B.凹面镜对光有发散作用,可以使车灯发出的光射得更远
C.驾驶员通过凸面镜看到的像是正立、缩小的实像
D.车灯灯丝放在凹面镜的焦点上,经反射后可成为平行光射出
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】凸面镜和凹面镜
【详解】A.凸面镜对光有发散作用,不是会聚作用,故A错误;
B.凹面镜对光有会聚作用,不是发散作用,故B错误;
C.凸面镜成像是由光的反射形成的虚像,驾驶员通过凸面镜看到的像是正立、缩小的虚像,不是实像,故C错误;
D.车灯灯丝放在凹面镜的焦点上,经反射后可成为平行光射出,从而增强车灯的照射距离,故D正确。
故选D。
3.(2025·浙江杭州·月考)小金开车去山上游玩,途中经过一段盘山公路时,通过拐弯路口的镜子来增大视野范围,来判断对面是否有车辆驶过,这面镜子相当于(  )
A.凸面镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.凹透镜
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】凸面镜和凹面镜
【详解】盘山公路拐弯路口的镜子一般是凸面镜,凸面镜对光线有发散作用,能扩大视野,让司机及早发现弯道对面的车辆及行人,以减少交通事故的发生,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2025·浙江宁波·月考)一个高0.8m的平面镜竖直放置,身高1.6m的小川以2m/s 的速度沿垂直于平面镜的方向走近。他在镜中的像高度 (选填“变大”“变小”或“不变”),以 的速度靠近像。
【答案】 不变 4m/s
【难度】0.85
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【详解】[1]平面镜成像时,像的高度与物体的高度相等,与物体到平面镜的距离无关。因此,小川以2m/s 的速度沿垂直于平面镜的方向走近,小川在镜中的像高度为1.6m,且不变。
[2]由平面镜成像的特点可知,他以2m/s的速度沿垂直平面镜的方向上面镜时,他在平面镜中的像也以2m/s的速度沿垂直平面镜的方向上面镜,所以小川以的速度靠近像。
5.(2025·浙江杭州·月考)如图所示的装置,用力F按压平面镜之间的桌面时,经两平面镜反射后照到墙面上的光点位置将 (选填“上升”、“不变”或“下降”);这个实验说明力能改变物体的 。桌子受力作用后发生的形变不易观察,通过观察经平面镜反射后光点的位置变化证明桌子发生了形变的科学方法是 (选填“类比法”或“转换法”)。
【答案】 下降 形状 转换法
【难度】0.4
【知识点】力的作用效果、光的反射
【详解】[1]按压桌面会导致桌面中间变形下凹,两个平面镜向中间倾斜,入射角将减小,由光的反射定律可知,反射角也将减小,光束的位置降低,所以光点的位置将下降。
[2]桌面在力的作用下发生形变,可知力能改变物体的形状。
[3]桌子的形变非常微小,直接观察困难。通过光点位置的变化间接反映桌子的形变,这是将不易观察的现象转换为容易观察的现象,这种科学方法是转换法(将形变转换为光点的移动)。
6.(2025·浙江台州·月考)在“走进西藏”活动中,小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水(如图甲)很好奇。于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜,将平行光正对“凹面镜”照射,光路如图乙。使用太阳灶烧水,利用了凹面镜对光线具有 (填“会聚”或“发散”)作用,水壶应放在 (选填“”“”或“”)点。
【答案】 会聚 b
【难度】0.85
【知识点】凸面镜和凹面镜
【详解】[1]凹面镜反射面为凹面,具有会聚光线的作用。如图乙所示,正对凹面镜的平行光如太阳光照射到凹面镜上时,反射光线会汇聚到焦点。
[2]使用太阳灶烧水时,需要将水壶放在凹面镜的焦点位置(即图乙中的b点),因为此处光线汇聚,能量集中,温度最高,能够有效加热水壶。
7.(2025·浙江金华·月考)在生活和生产中,镜子的种类繁多,用途广泛。
(1)小明在医院中看到口腔科医生的头上有个小镜子,这是一个 (填“平面”“凹面”或“凸面”)镜,它

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