第04章 光現象 難題練習 2021年初中物理培優(yōu)(重點高中自招 競賽)

TOC\o"1-3"\h\u初物培優(yōu)(重高自招競賽)之第04章光現象 2原題 2一．光源（共1小題） 2二．光在均勻介質中直線傳播（共1小題） 2三．光直線傳播的應用（共3小題） 3四．光的傳播速度與光年（共1小題） 3五．光的反射現象（共5小題） 4六．光的反射定律的應用（共6小題） 5七．作光的反射光路圖（共4小題） 7八．平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案（共13小題） 8九．平面鏡的應用（共4小題） 12一十．光的折射規(guī)律的應用（共3小題） 14一十一．光的折射現象及其應用（共2小題） 15一十二．作光的折射光路圖（共5小題） 16一十三．光的色散（共2小題） 17參考答案與試題解析 19一．光源（共1小題） 19二．光在均勻介質中直線傳播（共1小題） 20三．光直線傳播的應用（共3小題） 21五．光的反射現象（共5小題） 24六．光的反射定律的應用（共6小題） 28四．光的傳播速度與光年（共1小題） 34七．作光的反射光路圖（共4小題） 36八．平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案（共13小題） 39九．平面鏡的應用（共4小題） 51一十．光的折射規(guī)律的應用（共3小題） 56一十一．光的折射現象及其應用（共2小題） 59一十二．作光的折射光路圖（共5小題） 61一十三．光的色散（共2小題） 65___________校__________老師

初物培優(yōu)(重高自招競賽)之第04章光現象原題一．光源（共1小題）1．（2018?夏津縣校級自主招生）以下有關光學知識的分析正確的是（）A．璀璨的寶石也是光源 B．有一個完全潛入水中的人，看見岸邊站著的另一個人感覺變矮了 C．利用光的反射可以成像，利用光的折射可以成像，利用光的直線傳播也可以成像 D．“猴子撈月”的故事中，水中的月亮到水面的距離要遠小于天上的月亮到水面的距離二．光在均勻介質中直線傳播（共1小題）2．（2019?黃岡自主招生）今年1月31日晚，上海市民一飽眼福目睹“超級月亮、“紅月亮和藍月亮三碰頭的罕見天文現象，上一次發(fā)生該天象還是在1866年3月31日，可謂百年一遇。下列對該現象的說法中正確的是（）A．超級月亮是指該晚的月亮在當月中最明亮 B．紅月亮是指太陽光中的紅光在地球大氣層中的折射程度最強而導致月球表面呈現暗紅色的現象 C．藍月亮是指太陽光中的藍光在地球大氣層中因受到散射的影響最小，通過大氣層折射導致月球表面呈現淡藍色的現象 D．當天發(fā)生該現象時，月亮處于地球本影區(qū)即發(fā)生的是月全食現象三．光直線傳播的應用（共3小題）3．（2018?南平自主招生）夜晚，人們仰望天空，有時能看到閃爍的人造地球衛(wèi)星。地球赤道處有一觀察者，在日落4小時后看到一顆人造地球衛(wèi)星從赤道正上方高空中經過，設地球半徑為R，則這顆人造地球衛(wèi)星距赤道地面的高度至少為（）A．R/2 B．R C．2R D．4R4．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）路燈高度為6.8米，人的高度為1.7米，當人行走時，頭頂的影子在地面上以1米/秒的速度勻速移動，則（）A．人不可能勻速行走 B．人以0.75米/秒的速度勻速行走 C．人以0.5米/秒的速度勻速行走 D．人以0.25米/秒的速度勻速行走5．（2019?安徽自主招生）在“制作小孔成像觀察儀”活動中，小明把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示，圓筒的（A/B）端是半透明薄紙制成的光屏。（1）用制成的小孔成像觀察儀觀察靜物時，小明移動圓筒位置，增大光屏與小孔之間距離，則光屏上像將（變大/不變/變?。?，且所成的像是物體（選填“正立”或“倒立”）的像。（2）后來，小明拿掉圓筒上的光屏，仍然象剛才那樣觀察，他（選填“能”或“不能”）觀察到像。四．光的傳播速度與光年（共1小題）6．（2017?延平區(qū)校級自主招生）如圖所示是邁克爾遜用轉動八面鏡法測光速的實驗示意圖，圖中P為可旋轉的八面鏡，S為發(fā)光點，T是望遠鏡，平面鏡O與凹面鏡B構成了反射系統。八面鏡距反射系統的距離為AB＝L（L可長達幾十千米），且遠大于OB以及S和T到八面鏡的距離?，F使八面鏡轉動起來，并緩慢增大其轉速，當每秒轉動次數達到n0時，恰能在望遠鏡中第一次看見發(fā)光點S，由此邁克爾遜測出光速。以下分析正確的是（）A．第一次光A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所用的時間為t=1B．八面鏡從圖示位置轉四分之一圈過程中，能在望遠鏡中看見四次發(fā)光點S C．測出光速C＝16Ln0 D．如果改八面鏡為六面鏡，且六面鏡距反射系統的距離為AB=L4時，緩慢增大其轉速，當每秒轉動次數達到16五．光的反射現象（共5小題）7．（2021?青島自主招生）下列現象中，由光的反射形成的是（）A．平靜的河面映出橋的“倒影” B．月光下人在地面上的影子 C．樹蔭下的光斑 D．注水后的游泳池看上去“變淺”8．（2017?市南區(qū)校級自主招生）下列關于光的反射的一些說法中，正確的是（）A．我能看到卷子上的字，是由于我的眼睛發(fā)出的光射到了字上 B．我要想在墻上的大鏡子前看到我的全身像，鏡子的高度至少要與我的身高一樣 C．平面鏡也可成縮小的像 D．如果我在一塊平面鏡中看到了你的眼睛，那么你也一定會通過這面鏡子看到我的眼睛9．（2017?長沙自主招生）宇航員登上月球后，抬頭仍能看到一輪紅日，但其他周圍的景象應是（）A．一片黑夜，能看見星星，但不閃爍 B．一片明亮，無法看見星星 C．一片黑夜，能看見星星，且星星閃爍 D．一片天藍色，能看見地球和星星10．（2019?江西自主招生）如圖所示，是明代著名畫家吳偉的飲驢圖，畫配詩《題老人飲驢圖》中有兩句詩：“岸上蹄踏蹄，水中嘴對嘴”，“水中嘴對嘴”是光的現象，其中的一個“嘴”是另外一個“嘴”的像（選填“虛”或“實”）。11．（2017?永春縣校級自主招生）如圖所示，平面鏡OM與ON鏡面之間夾角為α，在兩平面鏡角平分線上有一個點光源S，如果要保證S發(fā)出的任意一條光線最多只能產生四次反射，則α的最小值是。六．光的反射定律的應用（共6小題）12．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）如圖平面鏡M繞垂直于紙面的軸0以每秒120°勻速轉動，AB為一段圓心在O點的圓弧形屏幕。張角∠AOB為60°．有一束來自頻閃光源的平行光束通過狹縫S射向平面鏡M上的O點，已知光源每秒閃動12次，屏幕AB上每秒內可能出現的光斑次數是（）A．3次 B．6次 C．12次 D．24次13．（2017?武侯區(qū)校級自主招生）如圖所示，A在水面上方，B在水面下方，AC、BD垂直于水面，垂足分別是C和D，AB連線與水面相交與E點，若從A處射出一束激光，要使激光能夠照射到B點，則射出的激光在水面上的入射位置是（）A．E點 B．D點 C．D與E之間的某一個點 D．C與E之間的某一個點14．（2017?黃州區(qū)校級自主招生）如圖所示，平面鏡OM與ON的夾角為θ，一條平行于平面鏡ON的光線經過兩個平面鏡的多次反射后，能夠沿著原來的光路返回。則平面鏡之間的夾角不可能是（）A．1° B．2° C．3° D．4°15．（2016?寧波自主招生）光從一種介質射向另一種介質時，若這兩種介質滿足一定的條件，逐漸增大入射角i到某一值時，發(fā)現折射光線消失，這種現象叫全反射，此時的入射角叫臨界角C。如圖是用兩種不同的介質做成的細圓柱形光導纖維剖面圖，長為L，光從一端射入經全反射后從另一端射出，以下選項正確的是（）A．圓柱形光導纖維的反射面是一個曲面，所以反射光線不滿足反射定律 B．若把介質1當作空氣，介質2當作玻璃，光由介質1射向介質2且入射角小于臨界角C時，折射光線與法線的夾角大于射入角 C．只要發(fā)生全反射，光在介質1中的傳播最長路程為x=LsinC，式中CD．只要發(fā)生全反射，光在介質1中的傳播最長時間為t=LcsinC，式中16．（2017?永春縣校級自主招生）為了連續(xù)改變反射光的方向，并多次重復這個過程，方法之一是旋轉由許多反射鏡面組成的多面體棱鏡（簡稱鏡鼓），如圖所示。當激光束以固定方向入射到鏡鼓的一個反射面上時，由于反射鏡繞豎直軸旋轉，反射光就可在屏幕上掃出一條水平線。依次，每塊反射鏡都將輪流掃描一次。如果要求掃描的范圍θ＝45°且每秒鐘掃描48次，那么鏡鼓的反射鏡面數目是個，鏡鼓旋轉的轉速是轉/min。17．（2021?市北區(qū)校級自主招生）如圖1所示，在探究光的反射規(guī)律時，讓一束光貼著光屏左側的E板沿AO方向射到O點，在右側F板上能看到反射光OB。（1）實驗中的光源最好選用圖2中的，（選填適當的字母）（2）放在O點的反射面最好選用圖3中的。（選填適當的字母）（3）實驗時從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，這是因為光在光屏上發(fā)生了（填“鏡面”或“漫”）反射。若將F板向后折轉一定的角度，則在F板上（填“能”或“不能”）看到反射光，說明反射光線和入射光線（填“在”或“不在”）同一平面內。七．作光的反射光路圖（共4小題）18．（2020?市北區(qū)校級自主招生）如圖所示，請你畫出從點光源S發(fā)出的光，經平面鏡MN反射后，通過a點的光線。19．（2016?嶗山區(qū)校級自主招生）無之海及鐘樓是學校山海文化的表征，湖中倒映鐘樓，恰似一個平面鏡的影像（如圖1）。上述情形可簡化為下面模型，如圖2中P為一不透光的箱子，點光源在S處，試用作圖法畫出點光源在箱子右側所照亮地面的光路圖，并在地面上用陰影線段標出范圍。20．（2019?貴陽自主招生）如圖所示，夏天的一個傍晚，有一個小孩站在池塘邊看到了水中有一輪彎彎的月亮。請你運用光學知識作圖說明這個小孩為什么能看到水中的明月。（保留作圖的痕跡）21．（2018?衡陽縣自主招生）平面鏡前方某一點光源S發(fā)出兩條光線，這兩條光線經平面鏡反射后出來的光線方向如圖的a、b，請作出：（1）a、b的入射光線；（2）標明點光源S的位置。八．平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案（共13小題）22．（2019?武侯區(qū)校級自主招生）某人站在離湖岸邊8m的C處，剛好能看見湖對岸的一棵樹HG在水中的完整的像，如果眼距地面的高度為l.6m，湖兩岸均高出湖水面lm。湖寬50m，則該樹HG的高度為（）A．10m B．9m C．8m D．7m23．（2018?鏡湖區(qū)校級自主招生）如圖所示，墻面上掛著標有“255”數字的牌子，在其相鄰的一墻面上掛著一平面鏡，地面上也放有一平面鏡，通過平面鏡不可能看到的數字是（）A．522 B．552 C．225 D．25224．（2017?長沙自主招生）如圖，平面XOY上，平面鏡M兩端坐標分別為（﹣1，3）和（0，3），人眼位于坐標（2，0）點處，當一發(fā)光點S從坐標原點沿﹣x方向運動過程中，經過以下哪個區(qū)域，人眼可從平面鏡中觀察到S的像（）A．0到﹣1區(qū)域 B．﹣1到﹣2區(qū)域 C．0到﹣∞區(qū)域 D．﹣2到﹣4區(qū)域25．（2015?諸暨市校級自主招生）如圖所示，一根長度為L的直薄木條上有兩個觀察小孔。兩小孔之間的距離為d，d恰好是一個人兩眼間的距離，當木條水平放置時，此人想通過兩觀察孔看見此木條在平面鏡M里完整的像，那么選用的平面鏡寬度至少是（）A．L2 B．d2 C．L+d2 26．（2019?黃岡自主招生）圖是一女孩通過地面上的鏡子正要打量自己時的情景照片。根據該照片，可以判斷（）A．女孩在鏡中看不見自己的整個上半身 B．女孩在鏡中的像與她自身大小相同 C．女孩的下半身沒有在平面鏡中成像 D．照片是太陽位于頭頂正上方拍攝的27．（2018?北京自主招生）小光同學利用如圖所示的裝置及相同高度的蠟燭等器材探究平面鏡成像的特點，其中平板透明玻璃與水平紙面垂直。（1）將蠟燭放置在玻璃前某位置，蠟燭所成像的高度蠟燭的高度。（選填“小于”、“等于”或“大于”）（2）將蠟燭靠近玻璃時，蠟燭所成像的高度。（選填“變小”、“變大”或“不變”）28．（2018?市中區(qū)校級自主招生）一只燕子在水深2m的平靜湖面上飛過，當燕子距水面6m時，它在水中的“像”距離水面m。29．（2019?鳩江區(qū)校級自主招生）兩個平面鏡之間的夾角為120°，物體放在兩平面鏡的角等分線上，像的個數為；如果夾角變?yōu)?0°，像的個數為。30．（2018?德清縣自主招生）如圖所示，平面鏡前有一個發(fā)光點S沿著與鏡面成30°角的方向以0.1m/s的速度向鏡面運動，則S和它的像之間的接近速度是m/s。31．（2019?涪城區(qū)校級自主招生）小紅利用如圖所示的實驗器材，探究平面鏡成像的特點。其中A、B是兩段完全相同的蠟燭，C是平整的白紙，E是薄透明玻璃板。小紅將白紙鋪在水平桌面上，點燃的蠟燭A放在玻璃板前，觀察到玻璃板后有蠟燭A的像A'。（1）實驗中，小紅在玻璃板后無論怎樣移動蠟燭B，蠟燭B始終不能與蠟燭A的像A'完全重合，造成這種情況的原因可能是；（2）調整后，在她將蠟燭A向玻璃板移動的過程中，蠟燭的像的大小將。（選填“變大”、“不變”或“變小”）32．（2019?安徽自主招生）如圖是“探究平面鏡成像特點”的情景：豎立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側的直尺上，以A蠟燭為成像物體。（1）為便于觀察，該實驗最好在環(huán)境中進行（選填“較明亮”或“較黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時。也能觀察到，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。（2）點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像為止，這時發(fā)現像與物的大??；進一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現，像和物的連線與玻璃板，像和物到玻璃板的距離。（3）實驗中應該選用薄一些的玻璃板，是因為。A．用厚的玻璃板做實驗會使測得的像距偏大；B．厚的玻璃板會使A蠟燭在另一側成兩個像；C．A蠟燭在厚玻璃板的另一側所成的兩個像相距較遠，B蠟燭無法跟它們同時重合。33．（2018?夏津縣校級自主招生）如甲圖所示，在“探究平面鏡成像特點”實驗中：（1）實驗室提供較厚和較薄的兩塊玻璃板，應選擇的玻璃板做實驗；同時選用兩節(jié)相同的干電池，是為了比較像和物的關系。（2）將玻璃板豎直放在水平桌面上，玻璃板前放置電池A，移動玻璃板后的電池B，直到看上去電池B與電池A的像完全重合。（3）將電池A朝遠離或靠近玻璃板的方向移動一段距離，則A的像大小將（選填“變大”、“不變”或“變小”）。（4）某組同學將圖甲中的玻璃板換成平面鏡，垂直于紙板放置，ON與平面垂直（如圖乙所示），用以探究“光的反射規(guī)律”，他們用激光筆沿硬紙板EO照射到平面鏡上的O點，反射光線沿OF射出，則∠NOF∠EON（選填“＞”、“＜”或“＝”）；之后又讓入射光線沿著FO入射到O點，看到反射光線沿OE射出，這說明在光的反射現象中。34．（2011?鹿城區(qū)校級自主招生）如圖所示，在平面直角坐標系的兩坐標軸上分別放著兩個較大的平面鏡，X軸上的平面鏡的鏡面與丫軸垂直，Y軸上的平面鏡的鏡面與X軸垂直。Y軸上的平面鏡的下端在坐標原點處，X軸的平面鏡的最左端在（1，0）處。其間有一小燈泡（視為點光源）．問：可觀察到小燈泡共有幾個像？作出各自成像的光路圖。（說明：如果你感覺光線太多，互相影響看不清楚，可另外畫圖。答卷紙上已畫好，供選用。）九．平面鏡的應用（共4小題）35．（2018?興仁縣校級自主招生）如圖所示，在兩個平面鏡之間的夾角為75°，在兩鏡面夾角的角平分線上有一個點光源S，它在兩平面鏡中所成的像個數為（）A．5 B．6 C．3 D．436．（2017?寧波自主招生）圖中M是豎直放置的平面鏡，鏡離地面的距離可調節(jié)。甲、乙二人站在鏡前，乙離鏡的距離為甲離鏡的距離的2倍，如圖所示。二人略錯開，以便甲能看到乙的像。以L表示鏡的長度，h表示乙的身高，為使甲能看到鏡中乙的全身像，L的最小值為（）A．h3 B．h2 C．3h437．（2014?寧波自主招生）潛望鏡是指從海面下伸出海面或從低洼坑道伸出地面，用以窺探海面或地面上活動的裝置。其原理如圖甲所示，借助兩塊平行的平面鏡實現光線的偏折，潛望鏡常用于潛水艇、坑道和坦克內，以觀察敵情。如圖乙所示，為一潛望鏡殼體的側視圖。MN為光線的入口。在上方AB處已放置一塊與紙面垂直的平面鏡，它和與紙面垂直的豎直面之間的夾角為45°。眼睛在觀察孔S處觀察，在CD（與豎直面的夾角也是45°）處放置一塊平面鏡，今要使觀察到的視場不受CD處的平面鏡的限制，則平面鏡CD至少要多大的長度才行？要求直接在圖上用作圖法畫出即可（保留畫圖所用的輔助線）。38．（2020?嶗山區(qū)校級自主招生）南北向擺放著一面足夠高的平面鏡A，寬度為1m。甲同學戴著頭燈面對A鏡站立，乙同學站在甲同學南方4m處，向著甲同學以1m/s的速度勻速靠近，對以下問題進行探究：（1）乙同學從A鏡中看到甲同學所戴頭燈的時間；（2）若房間內還有個東西向擺放的寬度也為1m的B鏡，其位置如圖所示。則乙同學再重復剛才的勻速直線運動，請畫出她從A中看到頭燈的觀察范圍的光路圖。一十．光的折射規(guī)律的應用（共3小題）39．（2020?寧波自主招生）一束激光在某透明界面發(fā)生反射和折射現象，如圖所示。其中∠AOB＝∠AOC，則OA、OB、OC三束光中能量（）A．OA最大 B．OB最大 C．OC最大 D．一樣大40．（2018?興仁縣校級自主招生）在光學中，折射率是這樣定義的：讓光線從真空（空氣）射入某介質發(fā)生折射。如果入射角為i，折射角為r，則該介質的折射率為n=sinisint，圖為某光線通過三棱鏡（等腰三角形的頂角為2α）的光路圖，則該三棱鏡的折射率為。（數學關系：sin（θ）＝y，cos（θ）＝x，tan（θ）＝41．（2012?蚌埠自主招生）一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，某同學利用玻璃磚探究光的折射現象。實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，沿玻璃磚平行的兩表面作兩條直線AB、CD下方透過玻璃磚觀察P1、P2的像，在適當的位置插上P2，使得P3恰能擋住P1、P2的像，即P3與P1、P2的像在一條直線上，再插上P4，讓它恰能擋住P3和P1、P2的像。P3、P4的位置如圖。（1）P4擋住P3是因為光的傳播具有什么特點？。（2）若一束光沿P1P2連線的方向從AB面射入玻璃磚，再從CD面射出，試作出該光線在AB面發(fā)生折射時的入射角（用α表示）和折射角（用β表示），由圖可知α（選填“＜”、“＝”或“＞”）β。一十一．光的折射現象及其應用（共2小題）42．（2021?市北區(qū)校級自主招生）小紅在家做了這樣一個實驗：如圖所示把一枚硬幣放在一個沒有盛水的碗底，把碗放在桌子上并慢慢向遠處推移，直到眼睛剛好看不到為止，保持頭部不動，緩緩地向碗中倒水，倒著、倒著，怪事出現了，小紅又重新看到碗底的硬幣。下列關于該現象的說法正確的是（）A．開始看不到硬幣可以用光的反射來解釋 B．重新看到的硬幣其實是硬幣的實像 C．重新看到硬幣是因為光從空氣中射到水中 D．重新看到硬幣是因為光從水中射到空氣中43．（2018?寧波自主招生）地球的自轉讓我們每天都能看到“日出”和“日落”現象，若地球表面不存在大氣層（假設），則“日出”和“日落”時間，相比現在（）A．“日出”提前，“日落”推遲 B．“日出”推遲，“日落”提前 C．“日出”和“日落”都會提前 D．“日出”和“日落”都會推遲一十二．作光的折射光路圖（共5小題）44．（2021?黃州區(qū)校級自主招生）如圖所示一條光線由空氣射到半圓玻璃磚表面的圓心處，玻璃磚的半圓表面上鍍有銀反射面，則圖中幾個光路圖中，正確、完整表示光線行進過程的是（）A． B． C． D．45．（2016?寧波自主招生）在已有的人工材料中，有一種稱為負折射的材料。負折射材料不僅在隱身技術上有重要的運用價值，在制造光學器件上應用也很廣泛。這類材料，光在其中發(fā)生折射時，折射光線與入射光線位于法線的同一側。如圖，甲圖是將筆放在水中時發(fā)生的折射現象，乙圖是將筆放在負折射材料中發(fā)生的折射現象?，F有一束光通過某長方體透明負折射材料（圖丙），下圖所示光路圖正確的是（）A． B． C． D．46．（2020?市北區(qū)校級自主招生）如圖，空碗底部有一枚硬幣，人眼在A處剛好看不到整枚硬幣。保持人眼、碗及硬幣的位置不變，現向碗中緩慢加水，當水面到達B處時，人眼恰好能看到整枚硬幣。請在右圖作圖，用一條光線示意以上光學現象（并畫出水面、法線）。47．（2019?永春縣自主招生）將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中，有一束光線垂直射向水面，如圖所示，請畫出這束光線在水中行進最后射出水面的光路圖。48．（2018?市中區(qū)校級自主招生）如圖所示，a、b是水中的一個發(fā)光點S發(fā)出的兩條光線。請畫出a、b的折射光線及從岸上看的點S在水中像的位置。（保留作圖痕跡）一十三．光的色散（共2小題）49．（2018?寧波自主招生）由光的色散現象我們發(fā)現，紫光在玻璃中的折射角大于紅光在玻璃中的折射角。如圖，兩束平行的甲光和乙光，相距為d，斜射到置于空氣中足夠長的平行玻璃磚上，當它們從玻璃磚的下表面射出時（）A．若甲為紫光，乙為紅光，則兩條出射光線間距離一定大于d B．若甲為紫光，乙為紅光，則兩條出射光線間距離可能小于d C．若甲為紅光，乙為紫光，則兩條出射光線間距離一定大于d D．若甲為紅光，乙為紫光，則兩條出射光線間距離一定等于d50．（2020?市南區(qū)校級自主招生）當太陽光經過三棱鏡后，會分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光，這是光的色散現象，光將向斜下方偏折，如圖所示，下列說法正確的是（）A．在光屏上a處呈現藍光 B．在光屏上a處呈現黃光 C．在光屏上b處呈現紫光 D．在光屏上b處呈現紅光

參考答案與試題解析一．光源（共1小題）1．（2018?夏津縣校級自主招生）以下有關光學知識的分析正確的是（）A．璀璨的寶石也是光源 B．有一個完全潛入水中的人，看見岸邊站著的另一個人感覺變矮了 C．利用光的反射可以成像，利用光的折射可以成像，利用光的直線傳播也可以成像 D．“猴子撈月”的故事中，水中的月亮到水面的距離要遠小于天上的月亮到水面的距離【考點】光源；光直線傳播的應用；光的反射現象；光的折射現象及其應用．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】A、本身能發(fā)光的物體叫光源；B、光從空氣中射入水中會發(fā)生折射；C、根據光的直線傳播、反射、折射的成像情況分析；D、根據平面鏡成像特點分析【解答】解：A、璀璨的寶石自身不能發(fā)光，是靠別的物體的光，故不是光源，故A錯誤；B、由于樹木反射的光線斜射入水中發(fā)生了折射，潛水員在水中看到岸上的樹木變高了。故B錯誤；C、利用光的反射可以成像，例如平面鏡成像，利用光的折射可以成像，例如看水里的魚；利用光的直線傳播也可以成像，例如小孔成像，故C正確；D、平面鏡成像時，像距等于物距，所以水中的月亮到水面的距離等于天上的月亮到水面的距離，故D錯誤。故選：C?！军c評】在學習光現象時要留心講到了哪些現象，一般生活中常見的光現象在上課時老師都會涉及到。正確理解光的折射、反射、直線傳播現象，注意總結一些常見的與這些現象有關的例子，并試著用所學知識來解釋現象，對解決此類題目有幫助。二．光在均勻介質中直線傳播（共1小題）2．（2019?黃岡自主招生）今年1月31日晚，上海市民一飽眼福目睹“超級月亮、“紅月亮和藍月亮三碰頭的罕見天文現象，上一次發(fā)生該天象還是在1866年3月31日，可謂百年一遇。下列對該現象的說法中正確的是（）A．超級月亮是指該晚的月亮在當月中最明亮 B．紅月亮是指太陽光中的紅光在地球大氣層中的折射程度最強而導致月球表面呈現暗紅色的現象 C．藍月亮是指太陽光中的藍光在地球大氣層中因受到散射的影響最小，通過大氣層折射導致月球表面呈現淡藍色的現象 D．當天發(fā)生該現象時，月亮處于地球本影區(qū)即發(fā)生的是月全食現象【考點】光在均勻介質中直線傳播．【專題】定性思想；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】（1）當月亮位于近地點時，我們看到的月亮便是“超級月亮”；（2）當太陽、地球和月亮處在同一條直線上，若月球處在地球的陰影區(qū)，則會出現月食；若地球處在月球的陰影去，則會出現日食；這些現象的形成都是因為光在直線傳播時遇到障礙物形成陰影所致；（3）月亮處于地球本影區(qū)即發(fā)生的是月全食現象?！窘獯稹拷猓篈、當月亮位于近地點時，從地球上用肉眼觀測，月亮看起來比平時更大，我們看到的月亮便是“超級月亮”，但該晚的月亮在當月中不是最明亮的，故A錯誤；BD、當發(fā)生月全食時，即當太陽、地球和月球處在一條直線上時，處在中間的地球擋住了太陽直接照射到月球上的光，月亮處于地球本影區(qū)（整個月球在地球的影子里）；此時穿過大氣層的陽光中波長較短的藍綠色光都被地球的大氣層所吸收或散射，射抵月球上的光就主要以波長較長的紅色和橙色光線為主，從而使月球表面呈現出橘紅色，被稱為“紅月亮”，故B錯誤，D正確；C、“藍月亮”并不是說月亮會變成藍色，而是一個天文術語，“藍月亮”有兩個定義，一個是指季度里的第四次滿月稱為藍月亮，即季度藍月亮。也有天文愛好者認為，藍月亮是指一個月中的第二次滿月，即月份藍月亮，故C錯誤；故選：D?！军c評】本題考查了光的直線傳播，以及對天文現象的理解，有一定難度。三．光直線傳播的應用（共3小題）3．（2018?南平自主招生）夜晚，人們仰望天空，有時能看到閃爍的人造地球衛(wèi)星。地球赤道處有一觀察者，在日落4小時后看到一顆人造地球衛(wèi)星從赤道正上方高空中經過，設地球半徑為R，則這顆人造地球衛(wèi)星距赤道地面的高度至少為（）A．R/2 B．R C．2R D．4R【考點】光直線傳播的應用．【專題】計算題；應用題．【分析】“人們夜晚仰望天空，有時能看到閃爍的人造地球衛(wèi)星”，4小時后，太陽光剛好可以照到衛(wèi)星，求出在4小時內，地球轉過的角度，由幾何關系可知是直角三角形，所以可以求得高度【解答】解：假設地球是正圓形，最后看到太陽時它位于所處點的切線方向，日落后4小時即地球轉過60度。沿轉60度后的那一點畫地球切線，將人所在點和地心連線并延長，兩條線的交點即為衛(wèi)星的最低高度，最后再將地心和60度點相連，即成一個一銳角為30度的直角三角形，地心和衛(wèi)星和連線為斜邊，那么得出地球在4小時內轉過的角度為36024×4＝60°，由此可知是直角三角形，所以可以求得高度h＝故選：B?！军c評】此題主要考查光的直線傳播的應用，解答此題的關鍵是求出地球在4小時內轉過的角度，然后利用幾何知識解答，另外解答此題還要求學生應具備一定的空間想象能力。4．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）路燈高度為6.8米，人的高度為1.7米，當人行走時，頭頂的影子在地面上以1米/秒的速度勻速移動，則（）A．人不可能勻速行走 B．人以0.75米/秒的速度勻速行走 C．人以0.5米/秒的速度勻速行走 D．人以0.25米/秒的速度勻速行走【考點】光直線傳播的應用．【專題】定量思想；圖析法；光的傳播和反射、平面鏡成像；分析、綜合能力．【分析】當人在路燈正下方時，人的影子在人的腳下，當人遠離路燈時，人頭頂的影子也在以同樣的方向移動，人移動時，如圖，△CA'B'∽△CDB，根據速度公式求出人移動的距離，頭頂影子移動的距離，根據相似三角形對應邊成比例求出人移動的速度?！窘獯稹拷猓喝绶治鲋械膱D，當人在路燈的正下方時，人的影子在B點，當人從B向B'移動時，人頭頂的影子從B點向C點移動，人和影子移動的時間是相同的，設人和影子移動的時間是t，人移動的速度為v，根據速度公式得，BB'＝vt，BC＝1m/s?t，所以B'C＝BC﹣BB'＝1m/s?t﹣vt，人移動時，△CA'B'∽△CDB，所以，A'B'BD所以，1.7m6.8m解得，v＝0.75m/s。故選：B?！军c評】本題注意兩個點：（1）人在路燈正下方時，人的影子在人的腳下。（2）當人遠離時，人的影子和人以相同的方向遠離路燈。當人移動時，構成兩個相似三角形，根據相似三角形對應邊成比例求出未知量。5．（2019?安徽自主招生）在“制作小孔成像觀察儀”活動中，小明把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示，圓筒的A（A/B）端是半透明薄紙制成的光屏。（1）用制成的小孔成像觀察儀觀察靜物時，小明移動圓筒位置，增大光屏與小孔之間距離，則光屏上像將變大（變大/不變/變?。宜傻南袷俏矬w倒立（選填“正立”或“倒立”）的像。（2）后來，小明拿掉圓筒上的光屏，仍然象剛才那樣觀察，他能（選填“能”或“不能”）觀察到像?！究键c】光直線傳播的應用．【專題】光的傳播和反射、平面鏡成像；理解能力．【分析】小孔成像是光在同種均勻介質中沿直線傳播的具體應用，半透明薄紙相當于光屏，為了成像更清晰，便于觀察，半透明的薄紙應該放在圓筒的A端；物體與小孔的距離不變時，像的大小與光屏和小孔之間的距離有關，光屏與小孔之間的距離增大時，光屏上的像將變大，反之，則變?。还庋刂本€傳播，形成的像倒立的實像；拿掉圓筒上的光屏，仍然象剛才那樣觀察，因為通過小孔的光能射入人的眼睛，所以能看到像?！窘獯稹拷猓盒】壮上袷枪庠谕N均勻介質中沿直線傳播的具體應用，半透明薄紙相當于光屏，為了成像更清晰，便于觀察，半透明的薄紙應該放在圓筒的A端；（1）物體與小孔的距離不變時，像的大小與光屏和小孔之間的距離有關，光屏與小孔之間的距離增大時，光屏上的像將變大；光沿直線傳播，所成的像是倒立的實像；（2）小明拿掉圓筒上的光屏，仍然象剛才那樣觀察，因為通過小孔的光能射入人的眼睛，所以能看到像，只是由于人眼瞳孔很小，如圖所示，若人眼在遠離小孔的A處看到的是不完整的像，若人眼在靠近小孔的B處，則可以看到完整的像。故答案為：A；（1）變大；倒立；（2）能?！军c評】本題考查的是小孔成像的相關知識，屬于光現象的常規(guī)考查。五．光的反射現象（共5小題）7．（2021?青島自主招生）下列現象中，由光的反射形成的是（）A．平靜的河面映出橋的“倒影” B．月光下人在地面上的影子 C．樹蔭下的光斑 D．注水后的游泳池看上去“變淺”【考點】光的反射現象．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像；光的折射、光的色散；應用能力．【分析】（1）光在同種均勻物質中沿直線傳播，在日常生活中，激光準直、小孔成像和影子的形成等，都表明光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的；（2）當光照射到物體界面上時，有一部分光被反射回來的現象是光的反射，例如：平面鏡成像、水中倒影都是由光的反射形成的；（3）當光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向會發(fā)生偏折，這就是光的折射，復色光發(fā)生折射時，會出現色散現象，如：海市蜃樓、看水里的魚比實際位置淺、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的?！窘獯稹拷猓篈，橋的“倒影”屬于平面鏡成像，其原理是光的反射，故A符合題意；B，影子的形成是因為光在同種均勻介質中沿直線傳播，故B不符合題意；C，光斑的形成是因為光在同種均勻介質中沿直線傳播，故C不符合題意；D，注水后的游泳池看上去“變淺”，是因為在不同的介質中傳播時，發(fā)生了折射，故D不符合題意。故選：A?！军c評】此題主要考查了光的直線傳播、光的折射、光的反射現象和光的色散現象；光的直線傳播是光在同一均勻介質中的傳播，光的反射是光照射到物體表面又返回的現象，光的折射是由于光從一種介質斜射入另一種介質或在不均勻介質中傳播時，傳播方向發(fā)生變化的現象。它們之間有本質的區(qū)別，要注意區(qū)分。8．（2017?市南區(qū)校級自主招生）下列關于光的反射的一些說法中，正確的是（）A．我能看到卷子上的字，是由于我的眼睛發(fā)出的光射到了字上 B．我要想在墻上的大鏡子前看到我的全身像，鏡子的高度至少要與我的身高一樣 C．平面鏡也可成縮小的像 D．如果我在一塊平面鏡中看到了你的眼睛，那么你也一定會通過這面鏡子看到我的眼睛【考點】光的反射現象．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】（1）人看物體的條件：物體發(fā)光或反射光線進入人眼。（2）人若能從鏡中看到自己的全身像，需滿足的條件是：人的頭項和腳射出的光，經鏡子反射后都能進入人的眼睛，即人像的上、下兩端與眼睛的連線必須都穿過鏡子。故結合數學知識分析即可判斷；（3）平面鏡成像特點之一，成正立等大的虛像。（4）反射時，光路是可逆的?！窘獯稹拷猓篈、我們能看到物體，是因為物體發(fā)光或反射光線進入人眼，人眼不是光源，所以人眼不會發(fā)光照射物體，故A錯誤；B、人若能從鏡中看到自己的全身像，需滿足的條件是：人的頭項和腳射出的光，經鏡子反射后都能進入人的眼睛，即人像的上、下兩端與眼睛的連線必須都穿過鏡子。如圖所示，AB表示人的全身，C點表示人眼的位置。根據平面鏡成像的特點，作出人的像A'B'．將A'和C，B'和C分別用直線連接起來。則EF就是鏡子至少應具有的長度。因為A′B′∥EF∥AB，且D為AA′的中點；所以E、F分別為A′C、B′C的中點；所以EF為△A′B′C的中位線；則EF=12A′B′=12C、由平面鏡成像特點可知，平面鏡成正立、等大的虛像，不可成縮小的像，故C錯誤。D、根據光的反射定律，反射角等于入射角；在光的反射中，光路是可逆的；所以，當你在平面鏡中看到他人的眼睛時，對方也一定能看到你的眼睛，故D正確。故選：D?！军c評】此題涉及到光的反射，“光路可逆”，平面鏡成像特點等多個知識點，是一道綜合性較強的題目。9．（2017?長沙自主招生）宇航員登上月球后，抬頭仍能看到一輪紅日，但其他周圍的景象應是（）A．一片黑夜，能看見星星，但不閃爍 B．一片明亮，無法看見星星 C．一片黑夜，能看見星星，且星星閃爍 D．一片天藍色，能看見地球和星星【考點】光的反射現象；光的折射現象及其應用．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】解答此題從以下知識點入手：①眼睛看見物體是由于物體的光進入眼睛形成的；②月球上沒有空氣是真空；③光可以在真空中傳播?！窘獯稹拷猓寒斕栒赵谠虑蛏蠒r，由于月球上沒有空氣，所以沒有了光發(fā)生反射的物質，也就沒有反射光進入人的眼睛，所以周圍一片黑暗；只有太陽光或星光直線傳播到得地方是亮的；正因為沒有空氣，光傳播時就不會發(fā)生折射，沒有空氣散射光線，因此星星也就不再閃爍；由此可知宇航員登上月球后，抬頭可看見天上一輪紅日，但周圍的景象是一片黑暗，看見星星，但不閃爍；故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】要會利用光的直線傳播、光的反射和光的折射現象解釋一些自然現象。10．（2019?江西自主招生）如圖所示，是明代著名畫家吳偉的飲驢圖，畫配詩《題老人飲驢圖》中有兩句詩：“岸上蹄踏蹄，水中嘴對嘴”，“水中嘴對嘴”是光的反射現象，其中的一個“嘴”是另外一個“嘴”的虛像（選填“虛”或“實”）?！究键c】光的反射現象．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】當光照射到物體界面上時，有一部分光被反射回來發(fā)生反射現象，例如：平面鏡成像、水中倒影等?！窘獯稹拷猓汗旁娭械摹八凶鞂ψ臁?，是指驢在岸邊飲水，水面上就會出現驢子嘴的像，這是光的反射形成的虛像，與平面鏡成像原理是相同的。故答案為：反射；虛?！军c評】此題將物理知識與古詩結合在一起，能夠體現學科的整合性，同時也考查了學生的綜合能力，是一道典型的好題。11．（2017?永春縣校級自主招生）如圖所示，平面鏡OM與ON鏡面之間夾角為α，在兩平面鏡角平分線上有一個點光源S，如果要保證S發(fā)出的任意一條光線最多只能產生四次反射，則α的最小值是40°?！究键c】光的反射現象．【專題】計算題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】①根據平面鏡成像特點分別作出入射光線SA和反射光線AB，②設入射光線與任意平面的夾角為β，則第一次反射后射出的光線與平面的夾角也為β，當第二次反射時候，入射光線與水平面的夾角，同理，可以推出第二次反射出來的光線與水平面的夾角，要使第五次反射不發(fā)生，需要180°﹣3α﹣β≤α，又因為β是外角，然后解不等式即可得出結論。【解答】解：S發(fā)出的任意一條光線最多只能產生四次反射，根據平面鏡成像特點分別作出入射光線SA和反射光線AB，如圖所示：設入射光線SA與平面鏡MO的夾角為β，則反射光線AB與平面鏡MO的夾角也為β，當第二次入射的時候，原來的反射光線AB即為入射光線，則AB與平面鏡NO的夾角為α+β，反射光線BC與平面鏡NO的夾角為α+β，與平面鏡MO的夾角為180°﹣2α﹣β，光線CD與平面鏡NO的夾角為180°﹣3α﹣β，要使不發(fā)生第5次反射，則180°﹣3α﹣β≤α，而β最小值為α2（β為外角，大于不相鄰的兩個內角和，固最小值為α2），兩式聯立解得α≥故答案為：40°?！军c評】解答此題的步驟有三個：一是首先根據平面鏡成像特點分別作出入射光線SA和反射光線SB，二是根據三角形內角和定理求出第二次反射出來的光線與水平面的夾角，三是明確使第五次反射不發(fā)生，180﹣3α﹣β≤α，然后問題可解。六．光的反射定律的應用（共6小題）12．（2020?赫山區(qū)校級自主招生）如圖平面鏡M繞垂直于紙面的軸0以每秒120°勻速轉動，AB為一段圓心在O點的圓弧形屏幕。張角∠AOB為60°．有一束來自頻閃光源的平行光束通過狹縫S射向平面鏡M上的O點，已知光源每秒閃動12次，屏幕AB上每秒內可能出現的光斑次數是（）A．3次 B．6次 C．12次 D．24次【考點】光的反射定律的應用．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】已知平面鏡M繞垂直于紙面的軸O以每秒轉120°的速度順時針勻速轉動，根據平面鏡成像特點及光的反射定律可求得平面鏡轉過的角度；由ω=2π【解答】解：根據平面鏡成像特點及光的反射定律可知，當平面鏡以ω轉動時，反射光線轉動的角速度為2ω。已知平面鏡M繞垂直于紙面的軸O以每秒轉120°的速度順時針勻速轉動，張角∠AOB為60°，則平面鏡轉過30°，由ω=2πT可得平面鏡轉動的周期T＝6s，平面鏡轉過30°對應AB上的光點轉過60°，所需時間為T12=0.5s，光源每秒閃12次，0.5s內將閃6次，屏幕故選：A。【點評】本題是光的反射定律與數學知識的綜合題，此題要求學生應具備一定的空間想象能力，是一道難題。13．（2017?武侯區(qū)校級自主招生）如圖所示，A在水面上方，B在水面下方，AC、BD垂直于水面，垂足分別是C和D，AB連線與水面相交與E點，若從A處射出一束激光，要使激光能夠照射到B點，則射出的激光在水面上的入射位置是（）A．E點 B．D點 C．D與E之間的某一個點 D．C與E之間的某一個點【考點】光的反射定律的應用．【專題】作圖題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角。【解答】解：光從A斜射入水面，到達B點，折射角小于入射角，如圖所示：所以若從A處射出一束激光，要使激光能夠照射到B點，則射出的激光在水面上的入射位置是D與E之間的某一個點。故選：C?！军c評】本題考查光的折射，光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角，是一道基礎題。14．（2017?黃州區(qū)校級自主招生）如圖所示，平面鏡OM與ON的夾角為θ，一條平行于平面鏡ON的光線經過兩個平面鏡的多次反射后，能夠沿著原來的光路返回。則平面鏡之間的夾角不可能是（）A．1° B．2° C．3° D．4°【考點】光的反射定律的應用．【專題】計算題；學科綜合題；圖析法．【分析】要解決此題首先要明確下面兩點：（1）做出光的反射光路圖，根據光路圖可以確定每次入射時入射角兩個平面鏡夾角θ的關系。（2）光線原路返回的含義：必須是經過多次反射后，最后的一次入射是垂直于其中的一個平面鏡，即入射角等于零?！窘獯稹拷猓焊鶕獾姆瓷涠?，畫光的反射光路圖如下圖所示，由圖知：因為第一條入射光線平行于下面平面鏡，所以第一條入射光線與上面平面鏡的夾角為θ，光線第一次反射的入射角為：90°﹣θ；第二次入射時的入射角為：90°﹣2θ；第三次的入射角為：90°﹣3θ；第N次的入射角為：90°﹣Nθ。要想延原來光路返回需要光線某次反射的入射角為零所以有90°﹣Nθ＝0，解得：θ=90°N，由于N為自然數，所以θ不能等于故選：D?！军c評】（1）此題考查了光的反射定律并結合了幾何方面的知識。（2）明確此題中每一次反射，入射角與兩平面鏡之間夾角θ的關系是解決此題的一個難點，它利用了幾何中三角形的外角等于不相鄰的內角和的知識。15．（2016?寧波自主招生）光從一種介質射向另一種介質時，若這兩種介質滿足一定的條件，逐漸增大入射角i到某一值時，發(fā)現折射光線消失，這種現象叫全反射，此時的入射角叫臨界角C。如圖是用兩種不同的介質做成的細圓柱形光導纖維剖面圖，長為L，光從一端射入經全反射后從另一端射出，以下選項正確的是（）A．圓柱形光導纖維的反射面是一個曲面，所以反射光線不滿足反射定律 B．若把介質1當作空氣，介質2當作玻璃，光由介質1射向介質2且入射角小于臨界角C時，折射光線與法線的夾角大于射入角 C．只要發(fā)生全反射，光在介質1中的傳播最長路程為x=LsinC，式中CD．只要發(fā)生全反射，光在介質1中的傳播最長時間為t=LcsinC，式中【考點】光的反射定律的應用．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像；光的折射、光的色散；應用能力．【分析】（1）光照射到曲面上發(fā)生反射時，會遵循光的反射定律；（2）根據光的折射規(guī)律分析；（3）光的反射中，反射角等于入射角，根據圖象分析總路程的大小；（4）根據路程求出時間的大小?！窘獯稹拷猓篈、圓柱形光導纖維的反射面是一個曲面，反射光線也滿足反射定律，故A錯誤；B、光由介質1射向介質2且入射角小于臨界角C時，此時的折射光線會向法線遠離，折射角大于入射角，故B正確；C、由圖可知，此時的入射角為C，反射角也為C，根據圖象中的三角形知識可知，反射時通過的路程與長度的關系為：Lx=sinC，則通過的總路程為：x=LsinC，如入射角大于C，則通過的路程會變大，所以最小路程為xD、根據速度公式v=st可知，最短時間為：x=L故選：B?！军c評】本題考查了光的折射規(guī)律的應用、光的全反射，知道臨界角的含義是解題的關鍵。16．（2017?永春縣校級自主招生）為了連續(xù)改變反射光的方向，并多次重復這個過程，方法之一是旋轉由許多反射鏡面組成的多面體棱鏡（簡稱鏡鼓），如圖所示。當激光束以固定方向入射到鏡鼓的一個反射面上時，由于反射鏡繞豎直軸旋轉，反射光就可在屏幕上掃出一條水平線。依次，每塊反射鏡都將輪流掃描一次。如果要求掃描的范圍θ＝45°且每秒鐘掃描48次，那么鏡鼓的反射鏡面數目是16個，鏡鼓旋轉的轉速是180轉/min?！究键c】光的反射定律的應用．【專題】應用題；壓軸題．【分析】已知入射光線不變，根據反射光線轉過的角度求出法線轉過的角度，然后利用轉過一圈的角度和法線轉過的角度即可求出鏡面的個數；又知道每秒鐘掃描的次數和鏡面的個數，求出每秒轉的圈數，最后轉化為一分鐘轉的圈數即可。【解答】解：因為要求掃描的范圍θ＝45°，入射光線不變，所以反射光線要轉過45°，即法線轉過的角度為12×45°＝22.5°；也就是每個鏡面所對應的圓心角是22.5°，這樣鏡鼓每轉22.5°就會讓激光照射到下一塊鏡子上，又重新開始掃描，所以鏡面的數目=又因為每秒鐘掃描48次，所以每秒鐘轉的圈數=4816=3轉。那么每分鐘轉的圈數為3×60＝180轉，故鏡鼓旋轉的轉速為180故答案為：16；180?！军c評】本題考查光的反射定律的應用，關鍵點是弄清楚反射光線轉過的角度以及法線轉過的角度。17．（2021?市北區(qū)校級自主招生）如圖1所示，在探究光的反射規(guī)律時，讓一束光貼著光屏左側的E板沿AO方向射到O點，在右側F板上能看到反射光OB。（1）實驗中的光源最好選用圖2中的，（選填適當的字母）（2）放在O點的反射面最好選用圖3中的C。（選填適當的字母）（3）實驗時從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，這是因為光在光屏上發(fā)生了漫（填“鏡面”或“漫”）反射。若將F板向后折轉一定的角度，則在F板上不能（填“能”或“不能”）看到反射光，說明反射光線和入射光線在（填“在”或“不在”）同一平面內?！究键c】光的反射定律的應用．【專題】探究型實驗綜合題．【分析】（1）根據激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高單色性和高相干性；（2）在探究光的反射規(guī)律時，實驗要求反射面比較光滑。（3）在不同方向都能看到光的傳播路徑，是由于光在光屏上發(fā)生了漫反射而進入我們的眼里；在光的反射中，反射光線和入射光線分居法線的兩側；反射角等于入射角；反射光線、入射光線和法線在同一平面上。【解答】解：（1）在探究光的反射規(guī)律時，要求光束亮度高，蠟燭、白熾燈、日光燈方向都不如激光集中，實驗中的光源最好選用激光筆；（2）在探究光的反射規(guī)律時，實驗要求反射面比較光滑，因此選用小鏡子最好。（3）實驗時從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，是由于光屏表面凹凸不平，光在這里發(fā)生了漫反射的緣故；由于反射光線、入射光線和法線都在同一平面內，當紙板F轉過一定的角度后，兩塊紙板不在同一平面上，所以在紙板F上就無法呈現出反射光線了，因此這個現象說明了：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內。故答案為：（1）B；（2）C；（3）漫；不能；在?！军c評】此題要探究光的反射定律，涉及到了器材的選擇、漫反射等知識點，比較簡單。四．光的傳播速度與光年（共1小題）6．（2017?延平區(qū)校級自主招生）如圖所示是邁克爾遜用轉動八面鏡法測光速的實驗示意圖，圖中P為可旋轉的八面鏡，S為發(fā)光點，T是望遠鏡，平面鏡O與凹面鏡B構成了反射系統。八面鏡距反射系統的距離為AB＝L（L可長達幾十千米），且遠大于OB以及S和T到八面鏡的距離?，F使八面鏡轉動起來，并緩慢增大其轉速，當每秒轉動次數達到n0時，恰能在望遠鏡中第一次看見發(fā)光點S，由此邁克爾遜測出光速。以下分析正確的是（）A．第一次光A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所用的時間為t=1B．八面鏡從圖示位置轉四分之一圈過程中，能在望遠鏡中看見四次發(fā)光點S C．測出光速C＝16Ln0 D．如果改八面鏡為六面鏡，且六面鏡距反射系統的距離為AB=L4時，緩慢增大其轉速，當每秒轉動次數達到16【考點】光的傳播速度與光年．【專題】光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】（1）首先計算出光從A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所通過的距離和所用的時間，然后根據速度公式計算即可。（2）再次利用速度公式建立等式推導即可?！窘獯稹拷猓海?）若P為可旋轉的八面鏡：從A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所通過的距離s＝2L，因為八面鏡P從現在位置到下次再出現如圖形狀的狀態(tài)時需要轉八分之一圈。則當轉速達到n0時，恰能在望遠鏡中再一次看見發(fā)光點S，故B錯誤；光A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所用的時間為t=18n0sc=st故C正確；（2）若P為可旋轉的六面鏡：從A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所通過的距離s′＝2×L4所以六面鏡P從現在位置到下次再出現如圖形狀的狀態(tài)時需要轉六分之一圈。則當轉速達到n′時，恰能在望遠鏡中再一次看見發(fā)光點S，所以光A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所用的時間為t=16n因為c=s't所以六面鏡P每秒轉動次數n′=16n03故選：C?！军c評】本題考查光速的一種測量方法，關鍵是判斷出光A點開始經一系列的反射再到達望遠鏡所用的時間是解題關鍵。七．作光的反射光路圖（共4小題）18．（2020?市北區(qū)校級自主招生）如圖所示，請你畫出從點光源S發(fā)出的光，經平面鏡MN反射后，通過a點的光線?！究键c】作光的反射光路圖．【專題】作圖題；光的傳播和反射、平面鏡成像；應用能力．【分析】根據平面鏡成像的特點知，反射光線好像是由像點發(fā)出的，由物與像關于鏡面對稱，作出點光源S的像點S′后，作出射線S′a，與鏡面的交點為入射點，再完成光路圖。【解答】解：過鏡面作出點S的對稱點S′，即為點光源S在平面鏡中的像，連接S′a與鏡面交于O點，即為入射點（反射點），連接SO就得到入射光線，如下圖所示：【點評】本題考查了根據平面鏡成像的特點作反射光路圖，關鍵要知道反射光線的反向延長線過像點。19．（2016?嶗山區(qū)校級自主招生）無之海及鐘樓是學校山海文化的表征，湖中倒映鐘樓，恰似一個平面鏡的影像（如圖1）。上述情形可簡化為下面模型，如圖2中P為一不透光的箱子，點光源在S處，試用作圖法畫出點光源在箱子右側所照亮地面的光路圖，并在地面上用陰影線段標出范圍。【考點】作光的反射光路圖．【專題】作圖題；光的傳播和反射、平面鏡成像；應用能力．【分析】根據反射光線反向延長一定過點光源的像，作出點光源的像，補出第一條的反射光線交不透明物體右側的地面于點C，第二條的反射光線交右側地面于點D，則CD區(qū)域即為點光源能夠照亮地面的范圍?！窘獯稹拷猓合雀鶕矫骁R成像時像與物關于平面鏡對稱，作出點光源S的像S′，連接S′與物體的右上點并延長交地面于點C；連接S與物體的左上點并延長交平面鏡于一點，連接S′與這一點并延長交地面于點D，則CD區(qū)域為不透明物體右側能被S照亮的范圍，注意補全入射光線和反射光線，如圖所示：【點評】在作光源照亮的某一范圍時，最關鍵的問題是作出被照亮范圍的邊緣光線，用到所學的反射定律、平面鏡成像特點、反射光線反向延長過像點等知識去解決。20．（2019?貴陽自主招生）如圖所示，夏天的一個傍晚，有一個小孩站在池塘邊看到了水中有一輪彎彎的月亮。請你運用光學知識作圖說明這個小孩為什么能看到水中的明月。（保留作圖的痕跡）【考點】作光的反射光路圖．【專題】作圖題．【分析】由于光在水面上發(fā)生鏡面反射，所以形成的像和原來的月亮是關于水面軸對稱的。根據平面鏡成像特點，做出月亮在水面的像，連接像與小孩的眼睛即可?！窘獯稹拷猓焊鶕矫骁R成像特點中的物距等于像距，做出月亮在水面的像，連接像與小孩的眼睛即為入射點，再連接月亮和入射點即為入射光線，如圖所示：【點評】此題考查的是我們對生活中光的反射現象的應用，這是我們光現象中的重點，是中考時必考的一個知識點。21．（2018?衡陽縣自主招生）平面鏡前方某一點光源S發(fā)出兩條光線，這兩條光線經平面鏡反射后出來的光線方向如圖的a、b，請作出：（1）a、b的入射光線；（2）標明點光源S的位置。【考點】作光的反射光路圖．【專題】作圖題．【分析】本題有兩種作法：第一種作法：根據反射光線反向延長過像點，作出反光點的像點S′，再根據平面鏡成像的特點：像與物關于平面鏡對稱作出發(fā)光點S的位置，補出入射光線。第二種作法：根據光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內，反射光線與入射光線分居法線兩側，反射角等于入射角，作出兩條反射光線的入射光線，交點即為發(fā)光點的位置?！窘獯稹拷猓旱谝环N作法：先將兩條反射光線a、b反向延長交于一點S′，再通過平面鏡作出S′的對稱點S，即為發(fā)光點的位置，并聯接S與反射點即可畫出入射光線，如圖所示：第二種作法：先過反射點O′、O垂直反射面作出兩條法線，再根據反射角等于入射角作出兩條入射光線，兩條入射光線的交點為發(fā)光點S的位置，如圖所示：【點評】平面鏡成像的特點：像與物到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、大小相等、左右相反；在用光的反射定律作圖時，注意一些技巧：反射角等于入射角、法線垂直反射面、法線為入射光線和反射光線的角平分線等。八．平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案（共13小題）22．（2019?武侯區(qū)校級自主招生）某人站在離湖岸邊8m的C處，剛好能看見湖對岸的一棵樹HG在水中的完整的像，如果眼距地面的高度為l.6m，湖兩岸均高出湖水面lm。湖寬50m，則該樹HG的高度為（）A．10m B．9m C．8m D．7m【考點】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】平面鏡成像的特點是：像和物大小相等，像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離，像為虛像。根據平面鏡成的特點就可以作出GH經水面反射后射入人眼的光路圖。再根據相似三角形的性質解答。【解答】解：首先作出G、H兩點關于水面的對稱點G'、H'，即GH的虛像；然后把人眼和H'連接起來作出反射光線，如圖所示：根據對頂角相等可知，∠BOA′＝∠AOH′，因此Rt△AOH′∽Rt△BOA′，所以AH'A'B=OAOA'，而從題可知，A′B＝1m，OA′＝即AH'1m=根據同位角相等可知，∠BOA′＝∠DBC，而∠BOA′＝∠AOH′，因此∠DBC＝∠AOH′，所以Rt△AOH′∽Rt△DBC′，所以AH'CD=OABC，而從題可知，CD＝1.6m，即AH'1.6m=由②式可得：OA＝5AH′③式，把③式代入①式可得：AH'1m=5AH'50m-5AH'，解得：AH′＝9m，而所以G′H′＝AH′﹣AG′＝9m﹣1m＝8m，即該樹HG的高度為8m。故選：C?！军c評】解題時關鍵是找出相似的三角形，然后根據對應邊成比例列出方程，建立適當的數學模型來解決問題。解答此題還可用連接BG，根據Rt△BGH′∽Rt△BCD，解得G′H′＝8m。23．（2018?鏡湖區(qū)校級自主招生）如圖所示，墻面上掛著標有“255”數字的牌子，在其相鄰的一墻面上掛著一平面鏡，地面上也放有一平面鏡，通過平面鏡不可能看到的數字是（）A．522 B．552 C．225 D．252【考點】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】應用題．【分析】關于鏡子的像，實際數字與原來的數字是軸對稱圖形，根據相應數字的對稱性可得實際數字?！窘獯稹拷猓簤γ嫔蠏熘鴺擞小?55”數字的牌子，若平面鏡是相對牌子是豎直方向的，則通過平面鏡看到的數字是225，若平面鏡是相對牌子是水平方向的，則通過平面鏡看到的數字是522，若經過2次成像，則通過平面鏡看到的數字有可能是552，總之，通過平面鏡不可能看到的數字是252。故選：D。【點評】此題主要考查了鏡面對稱，得到相應的對稱軸是解決本題的關鍵；若是豎直方向的對稱軸，數的順序正好相反。不可能改變。24．（2017?長沙自主招生）如圖，平面XOY上，平面鏡M兩端坐標分別為（﹣1，3）和（0，3），人眼位于坐標（2，0）點處，當一發(fā)光點S從坐標原點沿﹣x方向運動過程中，經過以下哪個區(qū)域，人眼可從平面鏡中觀察到S的像（）A．0到﹣1區(qū)域 B．﹣1到﹣2區(qū)域 C．0到﹣∞區(qū)域 D．﹣2到﹣4區(qū)域【考點】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】根據平面鏡成像特點之一：像與物關于平面鏡對稱，找出人眼位于坐標點（2，0）上，關于O點對稱點和關于﹣1對稱點即可?！窘獯稹拷猓喝搜畚挥谧鴺它c（2，0）上，x坐標，x＝2關于0對稱點是﹣2，x＝2關于﹣1對稱點是﹣4，因為一塊平面鏡水平放置，所以發(fā)光點經過x軸[﹣2，﹣4]之間會被看到。故選：D?！军c評】此題為確定平面鏡成像可視范圍的方法：若要看到物體在平面鏡中的像，則需借助于邊界光線，邊界光線的公共部分即完整像的觀察范圍，此題有一定難度，屬于難題。25．（2015?諸暨市校級自主招生）如圖所示，一根長度為L的直薄木條上有兩個觀察小孔。兩小孔之間的距離為d，d恰好是一個人兩眼間的距離，當木條水平放置時，此人想通過兩觀察孔看見此木條在平面鏡M里完整的像，那么選用的平面鏡寬度至少是（）A．L2 B．d2 C．L+d2 【考點】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】跨學科；幾何法．【分析】要使平面鏡寬度CD最小，必須：左眼看的是C，右眼看的是A，根據平面鏡成像特點以及光的反射定律，AM＝BM，AO＝BO，CQ＝DQ，CN＝DN，BD＝AC，過點F作ED的平行線，與平面鏡MN交于點P，與BD的延長線交于點G，則四邊形EFGD、EFPO是平行四邊形，利用平行四邊形的性質和三角形中位線定理即可解答。【解答】解：用左眼看右邊的，用右眼看左邊的。如圖所示（OQ部分的長度即所求的平面鏡寬度）根據平面鏡成像特點以及光的反射定律，AM＝BM，AO＝BO，CQ＝DQ，CN＝DN，BD＝AC，由圖可知，四邊形BDAC為矩形，過點F作ED的平行線，與平面鏡所在直線交于點P，與BD的延長線交于點G，則四邊形EFGD、EFPO是平行四邊形，則EF＝QP＝DG＝d，OP是△BFG的中位線，OP=12BG=1又因為OP＝OQ+QP，AC＝BD＝L，所以OQ＝OP﹣PQ=12（BD+DG）﹣PQ=12（故選：D?！军c評】此題主要考查學生對平面鏡成像的特點的理解和掌握，解答此題要結合幾何知識，因此有一定的拔高難度，是一道競賽題。26．（2019?黃岡自主招生）圖是一女孩通過地面上的鏡子正要打量自己時的情景照片。根據該照片，可以判斷（）A．女孩在鏡中看不見自己的整個上半身 B．女孩在鏡中的像與她自身大小相同 C．女孩的下半身沒有在平面鏡中成像 D．照片是太陽位于頭頂正上方拍攝的【考點】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】平面鏡成的像是與物體等大的虛像，知道平面鏡成像是由于光的反射形成的；我們看到水中的物體，其實看到的是物體的虛像，是由光的折射形成的。利用了光的直線傳播原理。【解答】解：A、女孩反射的光經過平面鏡反射無法到達女孩眼睛中，故女孩在平面鏡中看不到自己的像，故A正確；B、平面鏡成的像是與物體等大的虛像，女孩在鏡中的像與她自身大小相同，故B正確；C、無論平面鏡多大，無論小女孩離平面鏡多遠，小女孩在平面鏡中都能成完整的像，故C錯誤；D、利用了光的直線傳播原理，女孩的影子是傾斜的，照片不是太陽位于頭頂正上方拍攝，故D錯誤。故選：AB。【點評】本題考查平面鏡的應用，解答此題的關鍵是知道平面鏡成像的特點。27．（2018?北京自主招生）小光同學利用如圖所示的裝置及相同高度的蠟燭等器材探究平面鏡成像的特點，其中平板透明玻璃與水平紙面垂直。（1）將蠟燭放置在玻璃前某位置，蠟燭所成像的高度等于蠟燭的高度。（選填“小于”、“等于”或“大于”）（2）將蠟燭靠近玻璃時，蠟燭所成像的高度不變。（選填“變小”、“變大”或“不變”）【考點】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】實驗題；探究型實驗綜合題．【分析】根據平面成像的特點物像大小相等分析解答。平面鏡成像的特點是：像物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像物關于平面鏡對稱。【解答】解：（1）將蠟燭放置在玻璃前某位置，根據物像大小相等，蠟燭所成像的高度等于蠟燭的高度；（2）將蠟燭逐漸靠近玻璃板時，蠟燭大小不變，根據物像大小相等，所以蠟燭像的大小不變。故答案為：（1）等于；（2）不變?！军c評】本題主要考查了平面鏡成像特點的實驗及其應用。這是光學中的一個重點，也是近幾年來中考經常出現的題型，要求學生熟練掌握，并學會靈活運用。28．（2018?市中區(qū)校級自主招生）一只燕子在水深2m的平靜湖面上飛過，當燕子距水面6m時，它在水中的“像”距離水面6m?！究键c】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】定性思想；推理法；光的傳播和反射、平面鏡成像．【分析】平面鏡成像的特點：物體在平面鏡中所成的像是虛像，像和物體的大小相等，上下（或左右）相反，它們的連線垂直于鏡面，它們到鏡面的距離相等；簡記為：正立、等大、對稱、虛像。【解答】解：已知燕子距水面6m，根據像和物體到鏡面的距離相等可知，它在水中的“像”距水面的距離也是6m。故答案為：6?！军c評】此題主要考查學生對平面鏡成像特點的理和掌握，緊扣平面鏡成像特點去分析即可比較容易地做出解答。29．（2019?鳩江區(qū)校級自主招生）兩個平面鏡之間的夾角為120°，物體放在兩平面鏡的角等分線上，像的個數為2；如果夾角變?yōu)?0°，像的個數為5?！究键c】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】應用題；光的傳播和反射、平面鏡成像；應用能力．【分析】物體放在兩平面鏡的角平分線上，根據平面鏡成像的光學公式即可求解．也可以根據平面鏡成像原理利用對稱法作圖，分別找出S點在平面鏡中所成的虛像S1、S2，同理確定出其它虛像的位置；【解答】解：物體放在兩平面鏡的角平分線上，根據平面鏡成像的光學公式得：n=360°α-1=360°n′=360°α'-1=360°P在M、N中分別成像A、B，同時P在M中所成的像A會在N中再次成像A′，P在N中所成的像B會在M中再次成像B′，A′在M中所成的像C和B′在N中所成的像C′恰好重合，如下圖所示：所以，通過兩平面鏡得到的像一共有5個。故答案為：2；5?！军c評】本題要求同學們要熟練掌握平面鏡成像規(guī)律、原理和光的反射定律，而且還和實驗現象緊密聯系。大家在學習的時候要注意觀察實驗，學會分析實驗結論。30．（2018?德清縣自主招生）如圖所示，平面鏡前有一個發(fā)光點S沿著與鏡面成30°角的方向以0.1m/s的速度向鏡面運動，則S和它的像之間的接近速度是0.1m/s?！究键c】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】應用題．【分析】平面鏡成像的特點：像和物體各對應點到平面鏡間距離相等，像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直，由此可知物接近鏡面的速度等于像接近鏡面的速度?！窘獯稹拷猓河芍苯侨切蔚男再|可知，30度角所對的直角邊是斜邊的一半，所以發(fā)光點S接近鏡面的速度是發(fā)光點相對于地面的速度的一半，即v2而像點接近鏡面的速度也是v2，即為0.05m/s，所以S與像點接近的速度是V＝0.1m/s故答案為：0.1。【點評】本題主要考查了平面鏡成像的特點。31．（2019?涪城區(qū)校級自主招生）小紅利用如圖所示的實驗器材，探究平面鏡成像的特點。其中A、B是兩段完全相同的蠟燭，C是平整的白紙，E是薄透明玻璃板。小紅將白紙鋪在水平桌面上，點燃的蠟燭A放在玻璃板前，觀察到玻璃板后有蠟燭A的像A'。（1）實驗中，小紅在玻璃板后無論怎樣移動蠟燭B，蠟燭B始終不能與蠟燭A的像A'完全重合，造成這種情況的原因可能是玻璃板和水平實驗桌面不垂直；（2）調整后，在她將蠟燭A向玻璃板移動的過程中，蠟燭的像的大小將不變。（選填“變大”、“不變”或“變小”）【考點】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】應用題；探究型實驗綜合題．【分析】（1）無論怎樣沿水平桌面移動蠟燭都不能與像完全重合是因為玻璃板與桌面不垂直，像不在水平桌面上。（2）平面鏡成像中像的大小取決于物體本身的大小，與距離平面鏡的遠近無關?！窘獯稹拷猓海?）實驗時玻璃板要豎直放置，如果不豎直，不論怎樣移動后面的蠟燭都不可能與前面蠟燭的像完全重合。（2）平面鏡成像中像的大小取決于物體本身的大小，與距離平面鏡的遠近無關，所以如果將蠟燭向靠近鏡面的方向移動，那么像的大小將不會改變。故答案為：（1）玻璃板和水平實驗桌面不垂直；（2）不變?！军c評】本題考查學生動手操作實驗的能力并會根據對實驗現象的分析得出正確的結論，此類題目在近幾年中考中頻繁出現，牢記并緊扣平面鏡成像特點可比較容易的進行解答。32．（2019?安徽自主招生）如圖是“探究平面鏡成像特點”的情景：豎立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側的直尺上，以A蠟燭為成像物體。（1）為便于觀察，該實驗最好在較黑暗環(huán)境中進行（選填“較明亮”或“較黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時。也能觀察到蠟燭B，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。（2）點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，這時發(fā)現像與物的大小相等；進一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現，像和物的連線與玻璃板垂直，像和物到玻璃板的距離相等。（3）實驗中應該選用薄一些的玻璃板，是因為C。A．用厚的玻璃板做實驗會使測得的像距偏大；B．厚的玻璃板會使A蠟燭在另一側成兩個像；C．A蠟燭在厚玻璃板的另一側所成的兩個像相距較遠，B蠟燭無法跟它們同時重合?！究键c】平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案．【專題】實驗題；探究型實驗綜合題；實驗基本能力．【分析】（1）物體和環(huán)境的對比差越大，像越清晰。用玻璃板進行實驗時，不但能看到物體的像，同時也能看到玻璃板后面的物體，便于確定像的位置。（2）透明的玻璃板能在觀察到A蠟燭像的同時、也能觀察到蠟燭B能否與A的像完全重合，同時解決了位置和大小兩個問題。像和物的連線與玻璃板垂直，像和物到玻璃板的距離相等。（3）玻璃板有兩個反射面，每個反射面都可以作為平面鏡成像，所以仔細觀察時，會發(fā)現通過玻璃板成兩個像?！窘獯稹拷猓海?）實際操作可知，光線較暗時，實驗現象會更加明顯。透明的玻璃板能觀察到蠟燭B能否與A的像完全重合，同時解決了位置和大小兩個問題。（2）實驗中，將蠟燭B放置在蠟燭A的像的位置，并使蠟燭B和蠟燭A的像完全重合，這時發(fā)現像與物的大小相