第04章 光现象（高频考点精讲）-最新中考物理一轮复习高频考点精讲与易错题精练（全国通用）

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第04章 光现象（高频考点精讲）
考点01 光的直线传播
【高频考点精讲】
一、光源
1、定义：能够发光的物体叫光源。
2、分类
（1）天然光源：自然界中存在并能自行发光的物体，如萤火虫、发光水母，恒星；
（2）人造光源：蜡烛、火把、LED灯。
注意：钻石、月亮不是光源。
二、光的直线传播
1、介质：空气、水、玻璃等透明物质。
2、条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。
3、光线：带有箭头的直线，表示光传播的径迹和方向。
4、应用
（1）小孔成像；（成像与孔的形状无关）
（2）直线校准；（激光挖隧道、瞄准器）
（3）限制视线；（坐井观天、一叶障目）
（4）影子、日食、月食
三、光速
1、光在真空中的传播速度最快，；
2、空气中速度接近真空，，即
3、光年：光在一年内传播的距离。光年是长度单位，不是时间单位。
【热点题型精练】
1．小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：
①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；
③经搅拌后，观察到光线又变直。
小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ）
A．光的传播需要介质
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在海波溶液里不能沿直线传播
D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播
解：从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
答案：D。
2．夜晚，小明沿着平直公路AB经过路灯，他头部的影子在地面上行进的轨迹可能是（ ）
A．沿着CDB．沿着EFC．沿着GHD．沿着JK
解：影子是由于光的直线传播形成，物体距离光源越远，则影子就越长。由于人行走的路径始终与路边石平行，根据三角形相似的知识，其头部所经过的路径一定与人行走的路径保持平行。
故ABD错误，C正确。
答案：C。
3．在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响。小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况，下列合乎要求的是（ ）
A． B． C． D．
解：（1）A图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故A符合要求；
（2）BCD三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。
答案：A。
4．一篇科普文章中写道，即使太阳突然消失，人类也不能“第一时间”发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟!据此估算太阳与地球之间的距离最接近下列选项中的（ ）
A．1.5亿千米B．150亿千米C．15×108mD．1.5×1011km
解：8.333333分钟≈500s，
因为v=st，
所以太阳与地球之间的距离为s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m＝1.5亿千米。
答案：A。
5．在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图所示。下面有关该装置制作和使用的说法正确的是（ ）
A．为了能更清晰地观察像，应在A端用完全透明的塑料薄膜制成光屏
B．小孔越小，得到的像就越亮
C．观察远处物体时，A端应处于较暗的环境中
D．观察远处物体时，增大光屏与小孔之间的距离，光屏上的像将变小
解：
A、完全透明的塑料薄膜不能用来接收像，不能制成光屏，故A错误；
B、孔的大小会影响亮度，小孔变大些，亮度增加，故B错误；
C、观察远处物体时，远处的物体反射或发出的光线经过小孔的光线较少，故A端应处于较阴暗的环境中，这样成像能清晰一些，故C正确；
D、像的大小与像距有关，像距大，像大；观察远处物体时，增大光屏与小孔之间的距离，光屏上的像将变大，故D错误。
答案：C。
6．《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象：在纸窗上开一个小孔，窗外飞鸢的影子会呈现在室内的纸屏上，可观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”。窗外飞鸢的影子是 光的直线传播 形成的，“鸢东则影西，鸢西则影东”说明小孔成像时，像移动的方向与物移动的方向 相反 。
解：
（1）沈括观察到“窗外飞鸢的影子”是光的直线传播形成的，因为光被挡住了，没有光的区域才变暗；
（2）在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点：倒立的实像，小孔成像是由光的直线传播形成的，正因为小孔成像是倒立的，才有“鸢东则影西，鸢西则影东”的现象，即二者的移动方向相反。
答案：光的直线传播；相反。
7．有一段科幻描述：“光要通过半厘米厚的慢透光玻璃需要10年，当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为光还没穿透它。把这种玻璃放在风景秀丽的环境中，带着这些美丽景致的光会陷入慢透光玻璃中，10年内它出不来。把这种地方放了10年的玻璃嵌在窗户上，可以推测，在下一个10年中，观察到这个窗户上又出现了 当日的景致 。”这段科幻的依据是光的传播速度与 介质的种类 有关。
解：
（1）由于慢透光玻璃的延时，把在这种地方放了10年的玻璃镶在窗户上，那么，在下一个10年的过程中，在这个窗户上便又重现当日的景致；
（2）文章主要介绍了光在一种想象的玻璃中传播所出现的景象，其进行科学幻想的依据是：光在不同的介质中传播的速度不同，即光的传播速度与介质的种类有关。
答案：当日的景致；介质的种类。
8．“Fast”射电望远镜被誉为“中国天眼”。“中国天眼”的直径约500m，方圆5公里内不允许设置任何无线电设备，它能接收到137亿光年外的信号，接近于宇宙的边缘，甚至可以搜索星际通讯信号，由此可推知光年是 长度 单位。
解：因为光的传播需要时间，所以当“Fast”射电望远镜接收到137亿光年外的电磁波信号时，信号已经以光速传播了137亿年，这段距离就是137亿光年，故可知光年是长度单位。
答案：长度。
9．如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，圆筒上应使用 半透明 （选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。
（2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 ② （填序号），这个像是 实像 （选填“实像”或“虚像”），此成像的原理是 光的直线传播 。
（3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”小明观察到塑料膜上所成的像的会 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）当“F”字样光源顺时针旋转，小明观察到塑料膜上所成的像会 顺 （选填“顺”或“逆”）时针旋转。
（5）小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有 二 （选填“—”或“二”）个。
解：（1）为了便于观察像，圆筒上应使用半透明塑料膜制成光屏；
（2）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，其原理是光的直线传播；
（3）小孔成像的像的大小与物距、像距有关，当易拉罐靠近发光的“F”时，物距减小了，像会变大；
（4）“F”字样光源顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像是顺时针旋转的；
（5）若在底部扎了两个小孔，那么每个小孔都会成一个像，因此在半透明膜上会有两个像。
答案：（1）半透明；（2）②、实像；光的直线传播；（3）变大；（4）顺；（5）二。
考点02 光的反射
【高频考点精讲】
一、光的反射
1、光射到物体表面（或两种介质的界面）时，有一部分光又返回到原来的介质中去传播，但改变了原来的传播方向，这种现象叫做光的反射。
2、生活中的反射现象
（1）汽车后视镜；（2）自行车尾灯；（3）牙科大夫头上的反光镜；（4）水中倒影；（5）潜望镜。
二、光的反射定律
1、将平面镜放在水平桌面上，可折转纸板垂直立在平面镜上；
2、可折转纸板（光屏）作用
（1）显示光的传播路径；
（2）探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；
（3）显示反射角随入射角的变化情况。
3、反射定律内容
（1）反射光线、入射光线与法线在同一平面内；（验证方法：将光屏NOF折转一定角度，观察能否看到反射光线）
（2）反射光线与入射光线分别位于法线两侧；
（3）反射角等于入射角；
（4）在光的反射现象中，光路可逆。（验证方法：使光线沿反射光线入射时，可看到反射光线沿原入射光线射出）
三、镜面发射和漫反射
1、镜面反射：当平行光入射到光滑的反射面上时，反射光线还是平行的。例如，镜子，车尾灯，平静水面等。
2、漫反射：当平行光入射到粗糙的反射面上时，反射光线向着各个不同方向。例如，电影屏幕，教室黑板等。
3、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。对于镜面反射，人在反射光线范围内，看到物体很亮；反之，看到物体很暗。
【热点题型精练】
10．黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图，正确的是（ ）
A． B． C． D．
解：点亮的灯泡属于光源，会发出光线，未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡的光线，使光线进入人的眼睛，从而人看到了未点亮的灯泡。
答案：D。
11．如果你在平面镜中看到了另一个同学的眼睛，那么无论这个平面镜多么小，该同学也一定会通过这个平面镜看到你的眼睛。这是因为（ ）
A．光的漫反射B．反射现象中光路可逆
C．光的镜面反射D．光的直线传播
解：在光的反射中，光路是可逆的；因为根据光的反射定律，反射角等于入射角；由此可知，原来的入射光线成为反射光线，所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时，对方也一定能看到你的眼睛。
答案：B。
12．小华同学参观盐城海盐博物馆，看到一个放在玻璃罩中的展品A（可拍照）。小华同学想用相机拍下来回家慢慢研究，展馆中的灯光比较暗，下列哪种方式拍照最清晰（ ）
A．从①处向下拍，且用闪光灯
B．从①处向下拍，不用闪光灯
C．从②处斜向下拍，且用闪光灯
D．从②处斜向下拍，不用闪光灯
解：展馆中的灯光比较暗，展品反射的光线很少，要想拍摄出清晰的展品图片，需要用闪光灯；
玻璃罩上表面很平，当从①位置用闪光灯拍摄时，光线因发生镜面反射而沿垂直方向反射回去，照相机发生逆光无法得到清晰的图片，所以只能从②处斜向下拍。
答案：C。
13．如图是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，在晚上开车时（ ）
A．潮湿的路面更容易发生漫反射
B．干燥的路面发生光的折射
C．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗
D．照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
解：A、由图可知，光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，故A错误；
B、由图可知，光射到干燥的沥青路上容易发生漫反射，反射光线射向四面八方，不是折射，故B错误；
C、由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，反射光线还是平行射出，很少的反射光线进入驾驶员眼睛，所以对面无车时。驾驶员看潮湿的路面更暗，故C正确；
D、照射到干燥路面上的光发生漫反射，漫反射也遵守光的反射定律，故D错误。
答案：C。
14．有一种光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中，一束光与液面的夹角为40°，则以下说法正确的是（ ）
A．当液面升高时，光电屏上的光斑S将向右移动
B．反射角的大小为40°
C．当液面降低时，入射角会随之变大
D．该装置利用了光的反射定律
A、当液面升高时，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，如图所示：
故光电屏上的光斑S向左移动，故A错误；
B、因为入射光线与界面夹角为40°，所以入射角等于90°﹣40°＝50°；又因为光反射时，反射角等于入射角，故反射角等于50°，故B错误；
C、当液面降低时，入射光线与液面之间的夹角不变，则入射角不变，故C错误；
D、该装置利用了光的反射规律，故D正确；
答案：D。
15．如图所示，建筑物玻璃幕墙的强烈反光常使得人们睁不开眼睛，这是因为光在玻璃表面会发生 镜面反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”），造成光污染。
解：建筑物玻璃幕墙的强烈反光常使得人们睁不开眼睛，这是因为光在玻璃表面会发生镜面反射，反射光线过于集中，会造成光污染。
答案：镜面反射。
16．小华去森林探险，小华想利用平面镜将太阳光束反射进一个水平山洞（如图），阳光与水平面成60°，则入射角为 60° 。此时平面镜镜面与水平面的夹角为 30° 。
解：
（1）如图，太阳光照射到镜面的入射角大小为60°。
（2）作出反射光线和入射光线夹角的角平分线，即为法线；然后过反射点垂直于法线作出平面镜，如下图所示；此时入射角为12×120°＝60°，则平面镜与水平面的夹角为30°，所以，应将平面镜与水平地面成30°夹角放置；
答案：60°；30°。
17．如图所示，烧杯中装有半杯水，一束光竖直向下照向水面，反射角大小为 0° 。
（1）若保持入射点不变，入射光线顺时针旋转10°，反射光线 逆 （顺/逆）时针旋转10°。
（2）若入射光线不变，将杯子的右侧底面用木块垫起，使杯子左倾10°，则反射光线旋转 0 度。
解：
一束光线竖直向下照在水面上，反射光线、入射光线、法线三线重合，则反射角等于入射角等于0°，
（1）保持入射点不变，入射光线顺时针旋转10°角，则反射光线逆时针旋转10°；
（2）若入射光线不变，将杯子的右侧底面用木块垫起，使杯子左倾10°，此时杯中的水面仍然处于水平位置，光线仍然竖直向下照在水面上，反射光线、入射光线、法线三线重合，则反射角等于入射角等于0°，反射光线没有旋转。
答案：0°；逆；0。
18．如图甲所示是小雨探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板制作的光屏，光屏由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
（1）实验时，小雨发现让光贴着光屏入射，从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是利用了光的 漫反射 原理。
（2）接下来，小雨为了使入射光和其反射光的传播路径能同时在光屏上显现，应将光屏与平面镜 垂直 放置。
（3）然后，小雨正确操作实验，并在光屏上画出每次光的传播路径，如图乙所示。三次实验中，总能在光屏上观察到入射光和反射光的传播路径，由此小雨得到结论：“光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内”。请你评估小雨的做法是否合理并说明理由 不合理，因为小雨没有把纸板F向后折转，再次观察纸板F上是否还能看到反射光线 。
（4）实验时，小雨发现每次用铅笔把光的传播路径用铅笔描下来非常不方便。认真思考后，她认为在正确操作时，只要在光传播的路径上标记一个合适的点就能确定了。她用到的光学知识是 光沿直线传播 。
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）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直；
（3）小雨的做法不合理。因为实验中要探究反射光线、入射光线是否在同一平面内，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。
（4）因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，因此沿光路用铅笔相隔一定距离时在纸板上各打两个点，再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上（两点确定直线）；
答案：（1）漫反射；（2）垂直；（3）不合理；因为小雨没有把纸板F向后折转，再次观察纸板F上是否还能看到反射光线；（4）光沿直线传播。
考点03 平面镜成像
【高频考点精讲】
一、平面镜成像实验
1、在较暗的环境下进行，成像更清晰；
2、选用透明薄玻璃板，方便确定像的位置；
3、选用两段相同蜡烛，方便比较像和物体大小相等；
4、透明玻璃板与桌面垂直。
实验方法：等效替代法。
二、平面镜成像特点
1、像和物体大小相等；
2、像和物体到平面镜距离相等；
3、像和物体的连线与镜面垂直。
总结：正立、等大、虚像，像和物体关于镜面对称。
三、平面镜应用
1、改变光路；
2、成像。
四、实像与虚像
1、实像：由实际光线会聚而成，能用光屏接收。
2、虚像：实际光线反向延长线会聚而成，光屏无法接收。
【热点题型精练】
19．如图所示，小明透过平面镜看到了蜡烛的像，下列有关平面镜成像的描述，正确的是（ ）
A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移
C．如果将图中的平面镜截掉一半，则蜡烛不能在剩余的平面镜中成完整的像
D．如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板，则蜡烛在平面镜中仍能成完整的像
解：A、平面镜成虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的，虚像不会发出光线，故A错误；
B、平面镜成的像，像与物关于镜面对称，如果将平面镜竖直上移，而物体不动，则像不会移动，故B错误；
C、物体通过平面镜所成的像和物体大小相等，不论平面镜的大小如何，所成的像始终是完整的，故C错误；
D、平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以若紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板，不影响蜡烛成像，所以从前面看去仍能看到蜡烛的像，故D正确。
答案：D。
20．如图所示，舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是（ ）
A．成像利用了光的直线传播
B．演员靠近平面镜时，像也靠近平面镜
C．演员在平面镜中成虚像
D．演员远离平面镜时，像大小不变
解：A、平面镜成像成像的原理是光的反射，故A错误；
B、由于物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等，演员靠近平面镜时，像也靠近平面镜，故B正确；
C、根据平面镜成像的特点可知，演员在平面镜中成虚像，故C正确；
D、因平面镜成正立、等大的虚像，故演员远离平面镜时，在平面镜中所成的像的大小不变，故D正确。
答案：A。
21．如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（ ）
A．铅笔水平向右移动时，它的像将变小
B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动
C．铅笔的像实际上是光的反射所形成的实像
D．若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔将与它的像垂直
解：
A、由平面镜成像的特点可知，铅笔水平向右移动时，铅笔与平面镜的距离改变，铅笔在镜中的像的大小不变，故A错误；
B、平面镜竖直向上移动时，铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的，故像不动，故B错误；
C、平面镜所成的像是虚像，所以铅笔在平面镜里成的像是虚像，故C错误；
D、若铅笔按图示箭头方向转过45°，即铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直，故D正确。
答案：D。
22．汽车抬头显示（如图甲所示）又称汽车平视显示系统，简称HUD。HUD是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如车速、油耗、导航等通过前挡风玻璃投射在正前方，确保驾驶舒适安全。下列说法正确的是（ ）
A．HUD与投影仪的原理相同
B．HUD系统产生的像易产生重影，原因是挡风玻璃有一定的厚度
C．若HUD系统产生的像偏低，不便于观察，则需要将显示器向挡风玻璃靠近
D．HUD系统产生的像是实像
解：AD、由题意可知，HUD是利用平面镜成正立等大虚像原理，故A、D错误；
B、重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，故B正确；
C、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低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃，故C错误；
答案：B。
23．关于平面镜、凸面镜和凹面镜说法正确的是（ ）
A．三种面镜中只有平面镜可以成像
B．通过平面镜、凸面镜、凹面镜反射的光线都遵守光的反射定律
C．汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凹面镜，能起到扩大视野的作用
D．汽车前灯的反光装置（反光罩）相当于凸面镜，通过它可以反射出接近于平行的光
解：
A、平面镜、凸面镜和凹面镜都可以成像，故A错误；
B、通过平面镜、凸面镜、凹面镜反射的光线都遵守光的反射定律，故B正确；
C、汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜，能起到扩大视野的作用，故C错误；
D、汽车前灯的反光装置（反光罩）相当于凹面镜，通过它可以反射出接近于平行的光，故D错误。
答案：B。
24．小红同学站在学校大厅、竖直放置的平面镜前1.5米处，她在镜中的像与小红的距离是 3 米；小红发现衣服上有点污渍，便走近平面镜，镜中她的像大小将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；由于大厅内光线太暗，为了帮助小红看清衣服上的污渍，同学小明应将光源照向 小红衣服 （选填“小红衣服”或“平面镜”）。
解：
（1）小红站在距离平面镜1.5m前照镜子，根据物像到平面镜距离相等，所以小红的像到小红的距离为1.5m+1.5m＝3m；
当小红走近镜子时，小红的身高不变，根据物像大小相等，所以像大小不变；
（2）光照射在平面镜上会发生镜面反射，要想帮助小红同学看清小红衣服上污渍，只有污渍在明亮处，才会将更多的光反射到平面镜上，最终使进入人眼的光更多，看得更清楚，所以为了帮助小红看清小红衣服上的污渍，应将光源照向小红衣服。
答案：3；不变；小红衣服。
25．如图，水平桌面上有一块圆形玻璃转盘，距转盘1.8m高处有一盏灯，通过转盘能看到灯的像在其中，则灯的像是 虚 （选填“虚”或“实”）像；灯的像距离该灯 3.6 m；若用手拨动转盘使玻璃转盘顺时针转动，则会观察到灯的像的位置 不改变 （选填“顺时针转动”或“逆时针转动”或“不改变”）。
解：根据平面镜成像特点可知，灯的像是虚像；
在离转盘1.8m高处有一盏电灯，根据像和物体到平面镜的距离相等，灯在玻璃转盘中的像离转盘的距离也是1.8m，灯的像到灯的距离为1.8m+1.8m＝3.6m；
平面镜所成的像与物体关于镜面对称，用手水平拨动转盘时，灯的位置不变，所以通过玻璃转盘观察到灯的像的位置不改变。
答案：虚；3.6；不改变。
26．图所示是一女孩借用镜子在草地上拍出神奇的“空心人”照片，这神奇的“空心”现象是简单的 平面镜 成像，镜子中所成的是对面草地的 虚 像（选填“虚”或“实”）
解：
借用镜子在草地上拍出神奇的“空心人”照片，是光的反射现象，这神奇的“空心”现象是简单的平面镜成像，平面镜成虚像；故镜子中所成的是对面草地的虚像。
答案：平面镜；虚。
27．如图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，在AB和CD之间的区域内可以看见挡板左侧的一个发光点S在平面镜中的像。请你利用平面镜成像特点，作图找出挡板左侧这个发光点的位置。
解：将AB和CD两条光线反向延长，相交于平面镜后一点S′，这就是发光点的像，再做点S′关于平面镜的对称点S，这就是发光点。从发光点S分别向AB和CD引出光线就完成了光的反射，如图所示。
28．小阳利用如图甲所示装置“探究平面镜成像特点”。他在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在白纸上，把蜡烛A点燃放在玻璃板前面，把另一个相同的蜡烛B，竖立在玻璃板后面移动，直到从不同角度透过玻璃板看，它跟前面蜡烛A的像都完全重合。改变蜡烛A的位置，重复上述步骤，再做两次实验，并把三次实验中蜡烛A和B的位置记录在白纸上，如图乙所示。
（1）实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。
（2）蜡烛B跟前面蜡烛的像完全重合，说明像与物大小 相等 。
（3）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像 不动 （填“向上移动”、“向下移动”或“不动”）。
（4）小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折，观察到像与物的对应点完全重合，说明像与物到镜面的距离 相等 。
（5）小阳取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时应该 不透过 （填“透过”或“不透过”）玻璃板观察，发现光屏上没有像，这说明物体在平面镜中成的是 虚 像。
解：（1）用透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
（2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，表明像和物体的大小是相同的；
（3）因为平面镜所成的像与物体的连线与镜面垂直，所以将玻璃板竖直向上移动一段距离，蜡烛的像的位置保持不变；
（4）小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折，观察到像与物的对应点完全重合，这表明像到镜面的距离与物体到镜面的距离是相同的；
（5）实验中若移开蜡烛B，光屏放在像的位置，应该不透过玻璃板，而是直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。
答案：（1）便于确定像的位置；（2）相等；（3）不动；（4）相等；（5）不透过；虚。
考点04 光的折射
【高频考点精讲】
一、光的折射
1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。垂直射入时，传播方向不变。
2、相关术语
A0:入射光线；
0：入射点；
0B：折射光线；
0N：法线；
：入射角；
：折射角。
二、光的折射定律
1、折射光线、入射光线、法线在同一平面内；（三线共面）
2、折射光线、入射光线分居在法线两侧；（两线分立）
3、光从空气斜射入其他介质，折射角小于入射角；从其他介质斜射入空气，折射角大于入射角。（空气中总是大角）
4、在折射现象中，光路可逆。
三、解释生活中的折射现象
1、从岸上往水中看，物体变“浅”。（虚像）
2、从水中往岸上看，物体变“高”。（虚像）
3、光在同种不均匀介质中也会发生折射。（海市蜃楼）
【热点题型精练】
29．为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。这是由于（ ）
A．光从空气到玻璃发生了折射
B．盐水不均匀使光发生了弯曲
C．光发生了色散
D．光从玻璃到盐水发生了折射
解：盐水不均匀，越深密度越大，光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射，故B正确，ACD错误。
答案：B。
30．如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（ ）
A．OB是折射光线B．AO是反射光线
C．折射角小于60°D．空气在MM′的下侧
解：由图可知，水平方向是MM′，竖直方向是NN′，∠M′OA＝∠MOB＝30°，则∠NOA＝∠NOB＝90°﹣30°＝60°；
根据光的反射定律可知，这两个角一个是入射角，一个是反射角，所以NN′是法线，MM′是界面；
根据折射光线和入射光线分居法线两侧，可判断AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线；
根据光由空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角，可知∠NOA是入射角，∠NOB是反射角，∠N′OC是折射角，由∠N′OC小于∠NOA，可知空气在MM′上侧，玻璃在MM′下侧；
综上所述，C正确，ABD错误。
答案：C。
31．如图所示，一只烧杯中装有半杯水，放在水平木板AB上，一束光线竖直向下照在水面上，现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，则此时（ ）
A．折射光线顺时针方向旋转
B．反射光线逆时针方向旋转
C．折射光线的方向不变
D．折射光线逆时针方向旋转
解：在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜一个小的角度，但水面总是水平的，所以入射光线与水面垂直，故反射光线和折射光线的方向都不变。
答案：C。
32．把一块长方体玻璃砖压在有“科学”两字的书上，如图所示，图中“科学”两字是（ ）
A．变浅的虚像B．变浅的实像C．变深的虚像D．变深的实像
解：
将一块玻璃砖压在书上，透过玻璃砖看书上的字，眼睛看到的是字的虚像，像的位置比实际位置偏高了，这是由于从玻璃射向空气的光线在玻璃界面处发生折射的缘故。
答案：A。
33．一盏探照灯的灯光射向水池，如图所示，在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，B处的人看到池底的光斑会（ ）
A．在原地不动B．先向左移再向右移
C．向左移动D．向右移动
解：在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点；
当注水后，探照灯射出的光线到水面发生折射，折射光线靠拢法线照射到C'点，人看C'点时，C'点射出的光线到水面再次发生折射，折射光线远离法线进入人眼，眼睛逆着光线看来感觉光线是从C''射出的，所以人看到光斑向右移动。
答案：D。
34．《沁园春•长沙》中的诗句“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由”，为我们展示了一副雄鹰在广阔的天空中飞，鱼儿在清澈的水中游，万物都在秋光中争着过自由自在的生活的美丽场景。清澈的水底看上去要比实际位置更 浅 ，在岸上看到水中的鱼儿是光的折射形成的 虚 像，雄鹰展翅高飞时，在平静水面形成的像大小将 不变 ，在清澈平静的水面看到的蓝天白云是光的 反 射形成的。
解：
水底反射出的光线斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得水底变浅了；
从岸上看见“水中的鱼”是光线从水中射入空气时发生折射，折射光线的反向延长线会聚形成的虚像；
根据平面镜成像的特点可知，雄鹰展翅高飞时，在平静水面形成的像大小不变；
在清澈平静的水面看到蓝天白云的倒影与平面镜成像原理相同，是由于光的反射形成的。
答案：浅；虚；不变；反。
35．小明通过实验研究光从水入空气中的现象，如图所示是他根据实验现象画的光路图：图中入射光是红光和紫光混合在一起的光。现在逐渐增大入射角，他发现空气中红光折射角和紫光的折射角都逐渐 增大 ，则当入射角增大到定程度时，最先消失的折射光线是 紫光 （选填“红光或“紫光”）的
解：光从水斜射入空气的折射规律是折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大。当增大入射角时，折射角也增大。入射角增大到一定程度时，折射角达到90°，在空气中就没有折射光线了。此时只有反射光线，这是一种全反射现象；由图可知，紫光最先达到90°，所以最先消失的折射光线是紫光。
答案：增大；紫光。
36．“晨登日观峰，海水黄金熔。浴出车轮光，随天行无踪。”是宋代词人梅圣俞对泰山日出的形容，则当看见太阳刚从云海升起时，太阳实际的位置位于云海 下方 （选填“上方”或“下方”）。假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将 延后 （选填“提前”或“延后”）。若室内游泳池上方离水面6m处有一盏灯，从池边看到灯在水中的倒影正好贴在池底上，则池中水的实际深度应 大于 6m（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
解：（1）太阳光从太空进入大气层时，由于大气层的密度是不均匀的，会发生折射，折射光线靠近法线，我们逆着折射光线的方向看，看到初升的太阳比实际位置变高了，所以当我们看到太阳刚升起时，它的实际位置还在地平线以下，如下图所示：
（2）若地球表面不存在大气层，太阳光将在真空中沿直线传播，由于地球是圆形的，所以只有太阳升到某一位置时才能观察到；
而正因为地球表面上有大气层，太阳光射入大气层时会发生折射现象，能够提前观察到；
所以如果地球表面不存在大气层，那么观察到的日出时刻与实际存在大气层时的情况相比将延后。
（3）如下图所示：
由于水面是平面镜，灯离水面6m，水中灯的像离水面也是6m，而人看到的池底是折射形成的虚像，比真实的池底偏高，由题意可知池底的像离水面6m，所以池底离水面的距离大于6m。
答案：下方；延后；大于。
37．如图所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′．请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A。
解：连接ES′与界面的交点即为入射点，根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，可画出水下E处的人看到路灯S的光路图；
过界面作S点的对称点A，即为路灯S通过水面所成的像A．如下图所示：
38．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为 有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播 所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是 AO和OB 。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM′水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 入射光线重合 ，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 介质 相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 玻璃 。
（4）若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则 玻璃 射出的折射光线更远离法线。
解：
（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，还要空中A所在的介质相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，并且介质相同。
（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。
答案：（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；介质；（3）玻璃；（4）玻璃。
考点05 光的色散
【高频考点精讲】
一、光的色散
1、太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。色光三颜色为红、绿、蓝。
2、太阳光是由各种色光混合而成的白光。
3、不同的色光通过棱镜时偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。
4、光的色散是一种折射现象。
注意：太阳光通过三棱镜经过两次折射，第1次折射是光由空气射入三棱镜，第2次折射是光由三棱镜射入空气，各种色光偏折程度不同，所以出现色带。
二、物体的颜色
1、不透明物体的颜色由它反射的色光决定。
2、透明物体的颜色由它透过的色光决定。
注意：黑色物体吸收所有色光，白色物体反射所有色光。
三、看不见的光
1、红外线
（1）定义：红光之外的辐射。
（2）特点：一切物体都在辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线越多。
（2）应用：电视遥控器，红外线夜视仪，红外线电烤箱，自动感应门。
2、紫外线
（1）定义：紫光之外的辐射。
（2）特点：化学作用强，具有荧光效应。
（3）应用：紫外线杀菌灯，验钞机，适当照射紫外线对人体有益。
【热点题型精练】
39．如图所示，让一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，射出的光照射到竖直放置的白色屏幕上，在MN区域内形成了彩色的光带，这种现象称之为色散。则（ ）
A．光的色散与光的漫反射原理相同
B．光的色散说明太阳光由各种色光混合而成
C．若将灵敏温度计放置于MN区域内，不能检测到示数上升
D．若将荧光物质放置在M上侧区域，能观察到该物质发光
解：
A、光的色散是折射现象，漫反射是反射现象，原理不同，故A错误；
BC、太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从M到N依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光，红外线在M的上方，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，将灵敏温度计放置于MN区域内，也能检测到示数上升，但升温较慢，故B正确、C错误；
D、若将荧光物质放置在N下侧区域，能观察到该物质发光，故D错误。
答案：B。
40．单独用UVC紫外线直接照射100元人民币时，人民币上出现“100”字样的荧光，再用UVC紫外线灯照射石英玻璃，人民币上也出现“100”字样的荧光（如图甲所示）；而将石英玻璃换成普通玻璃，还是用图甲的方式照射，人民币不会出现荧光，以下判断错误的是（ ）
A．普通玻璃可有效阻碍UVC紫外线的传播
B．UVC紫外线能识别人民币的真伪
C．100元人民币上有荧光物质
D．人民币发出的荧光是紫外线
解：（1）通过上面的探究可知紫外线照射可使荧光物质发光，当用普通玻璃挡住紫外线的传播路径时，另一侧的荧光物质不发光，说明紫外线不能透过普通玻璃，故A说法正确；
（2）钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施，故B说法正确；
（3）钞票上的100字样上有荧光物质，在紫外线的照射下，它可以发光，故C说法正确；
（4）人眼可以看见UVC紫外线照射时人民币发出的荧光，但是人眼是看不见紫外线的，所以人民币发出的荧光不是紫外线，故D说法不正确。
答案：D。
41．如图所示，条形码是通过黑白相间的条纹来记录信息。超市利用商品上的条形码来结算的时候涉及到许多物理知识。那么，关于涉及到的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A．条形码的黑色区域能反射所有光线
B．条形码的各个区域对各种色光的反射能力相同
C．当红光照射到条形码上时，白色区域看起来是红色的
D．扫描仪获取条形码信息，是利用了条形码对光的折射
解：A、条形码黑白相间的条纹中，白色条纹能够反射所有色光，黑色条纹不反射光，故A错误。
B、条形码黑白相间的条纹中，白色条纹能够反射所有色光，黑色条纹不反射光，故条形码的各个区域对各种色光的反射能力不同，故B错误。
C、因为白色反射所有色光，当红光照射到条形码上时，白色区域看起来是红色，故C正确。
D、扫描仪获取条形码信息，是利用了条形码对光的反射，故D错误。
答案：C。
42．用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球，如图所示。我们观察的现象是（ ）
A．只有绿色透明气球可能会爆破
B．只有红色透明气球可能会爆破
C．两个气球都一定会爆破
D．两个气球都一定不会爆破
解：用红色激光笔照射红色透明气球，红色透明气球会透过红光，不会吸收红光；
而绿色透明气球只能透过绿光，会吸收红光，使得绿色气球内的气体的温度升高，气体体积膨胀，所以绿色透明气球会爆破，而红色透明气球不会爆破。
答案：A。
43．关于可见光和不可见光的下列说法中，正确的是（ ）
A．彩色电视画面的颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的
B．电视机遥控通过前端的发光二极管发出红外线实现对电视机的控制
C．紫外线对于骨骼生长和身体健康的许多方面都有好处
D．餐具消毒机里面发出的微弱的蓝光是紫外线
解：A.彩色电视机中的各种画面都是由红、绿、蓝三种单色光复合而成的，故A错误；
B.红外线可以用来遥控，制成电视遥控器，故B正确；
C.紫外线能合成维生素D能促进钙的吸收，适量照射紫外线有利于身体健康，但是过量照射紫外线容易得皮肤癌，故C错误；
D.紫外线属于不可见光，餐具消毒机里面发出的微弱的蓝光不是紫外线，故D错误。
答案：B。
44．坐电视机前的观众可以在屏幕上看到五颜六色的画面，这些颜色是红、 绿 、蓝三种色光混合而成的。红外线夜视镜是根据夜间人的体温比周围草木或建筑物的温度 高 （填“高”或“低”），人体辐射的红外线比其他的物体 强 （填“强”或“弱”）的原理制成的。
解：（1）电视机前的观众可以在屏幕上看到五颜六色的画面，这些颜色是红、绿、蓝三种色光混合而成的；
（2）由于夜间人体温度比周围草木或建筑物的温度高，所以人体发出的红外线也比它们强，就是根据这个原理制成的红外线夜视镜。
答案：绿；高；强。
45．为有效防控新冠肺炎疫情，体温检测已成常态，在人员密集的医院、车站、机场等地方都安装有“门式人体测温仪”，如图所示，人通过门时就可检测出人的体温状况，这是利用 红外线 来工作的，它属于一种 不可见光 （选填“可见光”、“不可见光”）。
解：因为人体会向外辐射红外线，所以这种“门式人体测温仪”是利用红外线来工作的，红外线是一种不可见光。
答案：红外线；不可见光。
46．“映日荷花别样红”，看到花是红的，因为花 反射 （选填“吸收”或“反射”）日光中的红色光；透明物体的颜色是由 透过 （选填“反射”或“透过”）的光的颜色决定的。
解：看见红色的花朵，是因为花朵反射红色光的缘故；透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，只透过与它颜色相同的光。
答案：反射；透过。
47．探究透明物体、不透明物体的颜色，小明做了如下实验：
（1）如图甲所示，让太阳透过硬纸板的圆孔，将红色透明塑料薄膜蒙在硬纸板的圆孔上，在下方白纸上看到的颜色是 红色 。
（2）如图乙所示，让太阳光穿过纸板的狭缝射到三棱镜上，经三棱镜分解后的彩色光带通过蓝色玻璃板，在白纸上观察到的光带颜色是 蓝色 。
（3）仍用图乙实验装置，用绿色的纸屏直接吸收经棱镜色散后的彩色光带，观察到纸屏上出现的颜色是 绿色 。
（4）实验结论：透明物体的颜色是它能 透过 的颜色；不透明体的颜色跟被它反射的色光的颜色 相同 ，吸收跟物体颜色 不相同 （选填“相同”或“不相同”）的色光。
解：（1）透明物体可以让和它本身颜色相同的色光通过，吸收其他色光，所以太阳光通过红透明塑料后，剩下的光与塑料颜色相同，即是红色；
（2）太阳光经过三棱镜后可以分解成七色光带，即红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色；透明物体可以让和它本身颜色相同的色光通过，吸收其他色光，所以七色光带分别通过蓝透明玻璃后，剩下的光与玻璃颜色相同，即蓝色。
（3）不透明物体可以反射和它本身颜色相同的色光，吸收其他色光，用绿纸屏接收七色光带，能反射的绿色光；
（4）通过上述实验归纳总结：透明物体的颜色是它能通过的颜色；不透明物体的颜色跟被它反射的色光相同，吸收跟物体不同颜色的色光。
答案：（1）红色；（2）蓝；（3）绿；（4）通过；相同；不相同。