专题2光现象综合问题[回归课本＋易错压轴]——2022中考物理三轮冲刺

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专题2：光现象综合问题            1.光的三种现象： 光的直线传播光的反射光的折射产生条件发生在同种均匀介质中发生在两种介质的界面上“从哪里来到哪里去”发生在两种介质的界面上从一种介质进入另一种介质2.利用平面镜成像的特点作图：（1）平面镜成像的特点：像与物大小相等；像、物到镜面的距离相等；像、物的连线与镜面垂直；物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像。由于物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像，故像应用虚线画出。（2）由平面镜成像的特点知，物体和像关于镜面对称；S发出的光经平面镜反射，好像从镜子里的像发出的，根据这个规律完成光路。3.平面镜成像实验：（1）选两只同样大小的蜡烛是为了研究像、物大小的关系；刻度尺用来探究像、物到镜面的距离关系。（2）结论：平面镜所成的像与物大小相同，像、物到镜面的距离相等，对应的像、物上的点的连线与镜面垂直，所成的像是虚像，像、物关于镜面对称。A．利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；B．另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等；C．虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到；D．从玻璃板的两面都能反射光，利用光的反射现象可知能成两个像；e．平面镜成像的特点：物像等大、等距、连线与镜面垂直；f．如果玻璃板没有放正，所成的像不在水平面上，以后无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合。 4.光的三种现象的实例：光的直线传播影子、日食、月食、小孔成像、手影游戏、太阳的光斑、灯射出的光柱、风吹草低见牛羊、透过树林的阳光、打靶瞄准、形影不离、坐井观天、立竿见影、一叶障目”、“管中窥豹、激光准直、皮影戏等光的反射平面镜成像、水中的倒影、镜面反射、漫反射、湖光映彩霞、镜中花、水中月、杯弓蛇影、高楼上的玻璃幕墙等光的折射海市蜃楼、水中的笔或筷子弯折、投影仪、幻灯机、放大镜、照相机、彩虹、潭清疑水浅、看见海面下的冰山、水中的手指“变粗”、眼睛成像、视力矫正等5.光的色散：太阳光经过三棱镜后，在光屏上被分解为赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光。色光的三原色是红、绿、蓝，混合成为白光。6.看不见的光：红外线：热效应强，穿透云雾的能力强。加热物体、红外遥控、控制全自动水龙头中水的流动。紫外线：杀菌、消毒；验钞机防伪。过量照射对人体有害，重则引起皮肤癌。  根据光的反射规律，判断反射角、入射角度数分清以下关系即可：1.如上图所示，各个角间的关系：∠1—入射光线与反射面的夹角；∠2—入射角；∠3—反射角；∠4—反射光线与反射面的夹角。∠1=∠4 ；∠3=∠2。∠1+∠2=∠4+∠3=900。2.AO沿顺时针旋转，入射角减小，反射角减小，反射光线与入射光线的夹角变小。反之，AO沿逆时针旋转，入射角增大，反射角增大，反射光线与入射光线的夹角变大。3.法线NO始终平分反射光线与入射光线的夹角。【易错练习】1．（2021•泰州）下列现象中，由于光的反射形成的是（　　）A．泰州大桥在水中的“倒影” B．日食 C．雨后天空出现的彩虹 D．池水变“浅”【解析】解：A、泰州大桥在水中的“倒影”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A正确；B、当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食，日食的形成说明光是沿直线传播的，故B错误；C、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的，故C错误；D、池底反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是池底变浅的虚像，故D错误。故选：A。2．（2021•连云港）在“探究平面镜成像的特点”时，下列说法正确的是（　　）A．物体在平面镜中所成的像是虚像 B．当物体远离平面镜时，它在镜中的像将变小 C．如果物体比平面镜大，则物体在镜中的像不是完整的像 D．用一块不透明的木板挡在平面镜与像之间，像就会被遮挡住【解析】解：A、根据平面镜成像的特点物体在平面镜中所成的像是虚像，故A正确；B、物体在平面镜中所成的像与物体的大小一样大，所以把点燃的蜡烛远离玻璃板时，它在镜中的像将不变，故B错误；C、如果物体比平面镜大，此时物体在平面镜中所成的像仍然是完整的，故C错误；D、平面镜成的是虚像，像是反射光线的反向延长线会聚形成的，不是实际光线照到像点，所以镜子背面放什么物体都不会影响成像；所以如果用一块不透明的挡光板挡在像的前面，是不会影响成像的，故D错误。故选：A。3．（2021•苏州）提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成，镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时。他直接看显示器会看到（　　）A． B． C． D．【解析】解：当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时，这四个字是显示器通过平面镜所成的像，由于像与物体关于镜面是对称的，所以他直接看显示器会看到D的内容。故选：D。4．（2021•扬州）下列光现象中，由于光的反射形成的是（　　）A．皮影 B．笔在水面处“折断”C．水中“倒影” D．三棱镜分解白光【解析】解：A、皮影属于影子，影子的形成说明光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故A错误。B、从水中笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故B错误；C、平静水面上塔的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C正确；D、三棱镜分解白光属于光的色散现象，其原理是光的折射，故D错误。故选：C。5．（2021•无锡）下列图示的现象中，可用“光的直线传播”解释的是（　　）A．筷子在水面处“断”了 B．小孔成像 C．雨后天空中出现彩虹 D．山在水中的“倒影”【解析】解：A.筷子在水面处“断”了，是光的折射现象，故A错误；B.小孔成像，是由光沿直线传播形成的，故B正确；C.雨后天空中出现彩虹，是光照射到空气中的小水滴上发生的折射现象，故C错误；D.山在水中的“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射现象，故D错误。故选：B。  1.探究“光的反射规律”时，某实验小组设计了如图所示的实验。次数入射角反射角160°60°245°45°330°30°（1）实验中为了使光线能在纸板上显示出来，他们应该采取的操作是　 　（选填“A”或“B”）。A．让光束垂直纸板射到O点B．让光束贴着纸板射到0点（2）根据上表实验数据得出结论：在光的反射现象中，反射角　  　入射角。（3）若将一束光沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，说明在光的反射现象中光路是　  　的。【答案】（1）B；（2）等于；（3）可逆。【解析】（1）此实验为了使光线能在纸板上显示出来，应该采取的操作是使光束贴着纸板射到O点，即选项B的说法符合题意；（2）分析表中反射角和入射角的数据可知：光反射时，反射角等于入射角；（3）若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，该现象说明：在反射时，光路是可逆的；故答案为：（1）B；（2）等于；（3）可逆。2.图甲是小明探究光的反射规律的实验装置图。（1）该实验中，纸板A、B的作用是　      　（写出一条即可）。（2）让入射光线沿FO方向射入，则发现反射光线沿　   　方向射出。（3）实验结束后，小明想继续探究平面镜成像的特点，装置如图乙，却发现点燃蜡烛A，在平面镜后移动未点燃的蜡烛B，根本无法透过平面镜看到蜡烛B．小明可用　   　代替平面镜，让实验顺利完成。（4）实验结束时，小华将一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处，如图丙。现将平面镜移至图丁位置，硬币的成像情况是　  （填字母代号）。A．硬币成像在a处B．硬币成像在b处C．硬币成像在c处D．硬币无法通过平面镜成像【答案】（1）显示光路；（2）OE；（3）玻璃板；（4）A。【解析】（1）探究光反射实验时，纸板A、B的作用有两个：①可以通过纸板观察光的传播路径；②还可以探究入射光线、反射光线、法线是否共面；（2）让入射光线沿FO方向射入，根据光的反射中，光路是可逆的可知，反射光线沿OE方向射出；（3）因为玻璃板是透明的，能在观察到A棋子像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的蜡烛B，便于确定像的位置，所以可以用玻璃板来代替平面镜；（4）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币的位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，硬币成像仍然在a处，故选A；故答案为：（1）显示光路；（2）OE；（3）玻璃板；（4）A。3.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）实验前，应将纸板　  　放置平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿　 　时针方向转动；（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？　                              　；（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了：　                                　；（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束　 　（选填字母符号）。A．仍在纸板上呈现B．被纸板挡住C．在纸板前方（5）实验结束后，同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是　                   　。【答案】（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C；（5）反射时，光路是可逆的。【解析】（1）白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。（5）因为反射时，光路是可逆的，所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。故答案为：（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C；（5）反射时，光路是可逆的。4.在“探究光反射时的规律”实验中，将一块平面镜平放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上，用直尺和笔描出光线的传播路径。（1）上述实验中硬纸板的作用是______；（2）为了探究完整的反射规律，还需要用到的器材是______。【答案】（1）显示光的传播路径；（2）量角器。【解析】（1）根据题意可知，上述实验中硬纸板的作用是能够间接的在纸板上看到光的传播途径，即显示光的传播路径；（2）“探究光反射时的规律”实验的目的有：探究反射光线和入射光线是否共面；反射光线与入射光线是否位于法线两侧；反射角与入射角的大小关系。实验中采用可折转的纸板，可以探究反射光线、入射光线是否共面，可以探究反射光线与入射光线是否位于法线两侧；要想探究反射角与入射角的大小关系，则需要使用量角器量出反射角和入射角的大小，然后进行比较，所以还需要用到的器材是量角器。故答案为：（1）显示光的传播路径；（2）量角器。5.为了探究光反射时的规律，同学们进行如图所示的实验。（1）为了完成实验，需要的测量工具是　   　。（2）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF　   　地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。（3）如图甲所示，使一束光贴着纸板射到O点，经平面镜反射后，沿另一方向射出。图中∠r是　   　（填“入射”或“反射”）角。（4）当入射角增大时，反射光线　   　（填“靠近”或“远离”）平面镜。（5）下表是实验中记录的数据：次数123456∠i20°30°40°50°60°70°∠r20°30°40°50°60°70°分析实验数据可知：反射角　   　入射角。（6）如图乙，把纸板NOF向前折或向后折，在纸板上都不能看到反射光线，说明：反射光线、入射光线和法线　   　。【答案】（1）量角器；（2）竖直；（3）反射；（4）靠近；（5）等于；（6）在同一平面内。【解析】（1）因为实验时要测量反射角和入射角的大小，所以需要量角器；（2）法线在纸板上，当把纸板ENF竖直地立在平面镜上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；（3）垂直镜面的是法线，射向镜面的光线为入射光线，离开镜面的光线为入射光线，入射光线与法线的夹角是入射角，反射光线与法线的夹角为反射角；由图甲知OE为入射光线，OF为反射光线，∠r是反射角；（4）当入射角增大时，反射角也增大，反射光线靠近平面镜；（5）根据表中的数据可以得出结论：反射角等于入射角。（6）把纸板NOF向前折或向后折，纸板F与E不在同一平面内，在纸板F上不能看到反射光线，由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内的结论。故答案为：（1）量角器；（2）竖直；（3）反射；（4）靠近；（5）等于；（6）在同一平面内。6.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿______时针方向转动；（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？______；（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：______；（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束______。A．仍在纸板上呈现B．被纸板挡住C．在纸板前方【答案】垂直；顺；一次实验得到的结论具有偶然性；反射光线、入射光线和法线在同一平面内；C。【解析】（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现； 如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动； （2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。 故答案为：（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C。7.小红利用如图装置“探究平面镜成像特点”的实验： （1）实验中她选择用透明薄玻璃板代替平面镜是为了         。 （2）她多次改变蜡烛 A 的位置进行实验，观察及测量距离之后，小红得到初步结论：像和物关于平面 镜        。 （3）她将光屏放在蜡烛 B 的位置上，在光屏上没有看到蜡烛 A 的像，这是因为平面镜成                。【答案】（1）便于确定像的位置；（2）对称；（3）虚像。【解析】（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个 物体，便于确定像的位置； （2）物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，即：平面镜所 成的像与物关于平面镜对称； （3）光屏不能接收虚像，只能接收到实像，而平面镜所成的像是虚像，所以光屏放在蜡烛 B 的位置上，在光屏 上没有看到蜡烛 A 的像。 故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）对称；（3）虚像。8.某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像距与物距关系时的实验步骤如下：①在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸中间位置，记下玻璃板的位置；②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，用笔记下两支蜡烛的位置；③移动点燃的蜡烛到另一个位置，重复上述实验；④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置，用刻度尺测量出每次的物距和像距，记录数据如表。 次数物距像距123（1）等效替代法是指在研究中，因实验本身的限制，要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在______ 。（2）分析表格中的数据，可得出的结论是______ 。（3）实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗？并说出你的理由。______ 。【答案】用未点燃的蜡烛替代像；像距等于物距；能；平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。【解析】（1）本实验中用到的等效替代法具体体现在用未点燃的蜡烛替代像；（2）根据表格数据分析可得像距等于物距；（3）用一张白纸挡在玻璃板和像之间，该同学还能观察到蜡烛的像，因为平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。故答案为：（1）用未点燃的蜡烛替代像；（2）像距等于物距；（3）能，平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。9.如图1所示，用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的 　   　。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的 　   　射。改善“重影”问题的办法是 　   　。解决问题后，移动点燃的蜡烛，多次测量并分析得出结论。（2）小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离，且未用大小不同的物体进行多次实验，就得出了像与物大小的关系，于是他换用一些完全相同的木块进行实验。①如图2甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图2乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离，再将白纸沿 　   　（选填“EF”或“GH”）对折，若像和物的对应顶点都 　   　，则证明平面镜所成的像和物具有对称性。②如图3所示，用叠加的方法改变物的大小进行实验，记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小 　   　。木块的位置保持不变物的大小（玻璃板前木块的个数/个）123像的大小（玻璃板后木块的个数/个）123（3）某小组在较暗的环境中实验时，发现木块的像较暗、不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决方法是 　   　（选填“照亮木块的像”或“照亮木块”）。【答案】（1）位置；反；用较薄的玻璃板；（2）①GH；重合；②相等；（3）照亮木块。【解析】（1）透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，便于观察并确定像的位置；玻璃板的前后表面都会发生反射现象，造成重影；玻璃板如果薄，两个像距离近，测量误差小，实验效果好，所以为了改善“重影”，可以选择较薄的玻璃板；（2）①实验中应该将实验数据沿平面镜的位置对折，即为GH，若像和物的对应顶点都重合，说明平面镜所成的像和物具有对称性；②分析表格数据可知，玻璃板前后木块的个数始终相等，说明平面镜所成的像与物的大小相等；（3）物体成像要清晰，就必须让木块有足够光线射向平面镜才能成像，所以应该照亮木块。故答案为：（1）位置；反；用较薄的玻璃板；（2）①GH；重合；②相等；（3）照亮木块。