安徽专用备战2021中考物理精鸭点专项突破题集专题02光现象含解析

专题02 光现象

考点一光现象的辨析

1．（安徽中考真题第2题，3分）生活中一些光现象：①阳光下树的影子；②水面波光粼粼；③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮；④站在岸边能看到水里的鱼。其中能用光的反射解释的（填序号）。

【答案】②③

【解析】①阳光下树的影子是光的直线传播现象，故①不符合题意；

②水面波光粼粼是光在水面上发生的反射现象，故②符合题意；

③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮是利用的反射现象，故③符合题意；

④站在岸边能看到水里的鱼是光从水中折射到空气中发生的折射现象，故④不符合题意。

故①④不符合题意，②③符合题意。

故选②③。

2．（2020安徽省黄山市初三三模）清澈平静的湖面上空，一只小燕子正向下俯冲捕食，下列说法正确的是：

A．小燕子在湖水中的像是由光的反射形成的

B．小燕子在湖水中的像是由光的折射形成的

C．俯冲过程中，小燕子在湖水中的像越来越大

D．俯冲过程中，小燕子在湖水中的像越来越小

【答案】A

【解析】

AB．小燕子在湖水中的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确，B错误；

CD．平面镜所成的像与物大小相等，所以俯冲过程中，小燕子在湖水中的像大小不变，CD错误；

故选A。

3.（2020安徽省蚌埠市禹会区一模）如图，春节放烟花是我国的传统习俗，缤纷的烟花能将节日氛围烘托的更加浓厚，下列分析正确的是（　　）

A．我们能够看到璀璨的烟花，是由于光的直线传播

B．水面上的烟花倒影是光的反射形成的倒立的实像

C．平静的水面映出的烟花影像，是因为光在水和空气的界面上发生折射

D．摄影师利用胶片相机拍摄烟花，底片上是烟花正立的缩小的实像

【答案】A

【解析】

A．我们能够看到璀璨的烟花，是由于烟花发出的光线在空气中沿直线传播，进入我们的眼睛，故A正确；

B．水中的倒影属于平面镜成像，成的是正立、等大的虚像，故B错误；

C．平静的水面映出的烟花影像，属于平面镜成像，是因为射到水面的部分光都发生了反射现象，故C错误；

D．摄影师利用胶片相机拍出的底片上是倒立、缩小的实像，故D错误。

故选A。

4．(2020安徽芜湖初三三模)下列现象中，能用光的直线传播解释的是

A．树荫下圆形光斑    B．海市蜃楼       C．露珠下的叶脉     D．水中“倒影”

【答案】A

【解析】

A．小孔成像，其原理是光的直线传播，故A符合题意；

B．海市蜃楼是由于上下层空气密度不同折射率不同而发生的折射，故B不符合题意；

C．露珠相当于一个凸透镜，我们看到叶脉是经过露珠放大后的虚线，原理为光的折射，故C不符合题意；

D．倒影为水面发生了镜面反射，故D不符合题意。

故选A。

考点二光现象作图及角度计算

5. (2020安徽中考真题第3题,2分)图中MN为平面镜，OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。

【答案】

【解析】

经过反射点作出法线。因为反射光线与镜面的夹角是60°，所以反射角为

90°-60°=30°

根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数。如下图所示

。

6．（2019安徽中考真题第10题,2分）光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空中,其光路如图甲所示。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。

（）

【答案】

【解析】

图中已经过入射点O作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角在水中法线的另一侧画出反射光线；光从水斜射入空气中，根据折射角大于入射角画出折射光线，折射光线要比原来远离法线．如图所示：

。

7．(2018安徽中考真题第3题,2分)一棵小树生长在水塘中，图中用带箭头的线段AB表示小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像A’B’。

【答案】

【解析】根据平面镜成像的特点，像与物大小相等，像与物到平面镜的距离相等，像与物的连线垂直于平面镜，可在图中画出AB通过水面反射所成的像A’B’，如图所示：

。

8．(安徽中考真题第6题,4分)一束光从空气斜射到某液面发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图），反射光线与折射光线的夹角为83°角，则反射角的大小为______________，折射角的大小为___________。

【答案】60°；37°

【解析】由图可知，如何光线与液面的夹角为30°，则入射角为60°，根据光的反射规律，反射角等于入射角，所以反射角为60°。

由题意知，反射光线与折射光线的夹角为83°角，反射光线与液面的夹角为30°，则折射光线与液面的夹角为

83°-30°=53°

则折射角为

90°-53°=37°

9．(安徽中考真题第6题,2分)如图所示，水平地面上斜放一个平面镜，有一玩具车向镜面开去，要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向向下运动，则镜面与地面的夹角应该等于。

【答案】45°

【解析】

如上图所示：小车的运动轨迹是水平直线向右运动，像的轨迹为竖直方向向下运动，平面镜应该在水平直线和竖直直线的对称轴上，镜面与地面的夹角应该等于45°。

10．（2020安徽蚌埠市怀远初三二模）从岸边看水中的鱼，看到的“鱼”的位置与实际位置不同．下列模型能解释此现象的是

A． B．

C． D．

【答案】D

【解析】

AB．看水中的鱼，是看到由鱼反射出的光进入人眼，故AB不符合题意；
CD．光由水中斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，逆着折射光线看去，看到鱼的位置比其实际位置要浅，故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

11．（2020安徽省宣城市初三模拟测试三）当光从空气斜射入水中时，在水面发生折射，如图所示，请你画出大致的折射光线。

【答案】

【解析】

首先过入射点垂直于界面作出法线，然后在水中法线的另一侧大致作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示：

。

12．(2020安徽省马鞍山市初二期末检测卷)在池塘上方A处有只小鸟，请画出在池塘上方能看到水中小鸟倒影的范围的光路图。

【答案】

【解析】

池塘水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点先做出A的像点；因为反射光线的反向延长线过像点，所以从A点作两条入射光线，一条在水面最左边缘处会被反射出去，另一条在水面的最右边缘处会被反射出去，两条反射光线形成的区域就是在池塘上方能看到水中小鸟倒影的范围，如图所示：

。

13．（2020安徽省亳州市八年级期末）光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回到空中,其光路如图甲所示。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射到与空气的分界面，请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。

（_______）

【答案】

【解析】

图中已经过入射点O作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角在水中法线的另一侧画出反射光线；光从水斜射入空气中，根据折射角大于入射角画出折射光线，折射光线要比原来远离法线。如图所示：

。

考点三光现象的实验探究题类型

14．(2017年安徽中考真题第19题，8分)如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。

（1）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角r(填写变化规律），且折射角总是大于相应的入射角；

（2）当入射角i增大到某一值时，折射角r会达到最大值，该最大值是；

（3）若继续增大入射角i，将会发现不再有光线，而只存在光线。

【答案】由小变大；90°；折射；反射[

【解析】（1）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角r由小变大，且折射角总是大于相应的入射角。

（2）当入射角i增大到某一值时，折射角r会达到最大值，该最大值是90°。

（3）若继续增大入射角i，将会发现不再有折射光线，而只存在反射光线，折就是光的全反射现象。

15．（安徽中考真题第18题，6分）某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图所示的现象：

（1）请在图中分别作出入射角（用字母i表示）和折射角（用字母r表示）。

（2）为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，以下方案中正确的是：（选填“A”、“B”或“C”）。

A．只测量图中的入射角和折射角，分析并得出结论

B．保持入射角不变，进行多次实验，测量入射角和每次实验的折射角，分析并得出结论

C．改变入射角，进行多次实验，测量每次实验的入射角和折射角，分析并得出结论

【答案】【答案】（1）；（2）C

【解析】（1）过入射点作垂直界面的垂线即为法线，入射光线与法线的夹角为入射角，折射光线与法线的夹角为折射角，答案如图所示：

。

（2）A．为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，A只有一组数据，结论具有偶然性，故A不符合题意；

BC．选项B虽然多次测量，但保持入射角不变，数据仍较单一，为是结论具有普遍性，避免偶然性的方法是，改变入射角，进行多次实验，测量每次实验的入射角和折射角，分析并得出结论，故B不符合题意，C符合题意。

故选C。

16．（2020安徽省六安市初三模拟考试）如图所示，在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。

(1)如图甲，若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的____方向射出，因为在光的反射现象中光路是____的；

(2)如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上____（填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是_____________________________________________________；

(3)要完成本实验，除了图中出现的实验器材外，还应补充一个测量仪器是___________；

(4)实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，你该采取的操作是____；

A．向纸板喷烟或雾

B．使光束垂直纸板射到O点

C．使光束贴着纸板射到O点

(5)实验过程中若将纸板倾斜，如图丙所示，让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光_____（填“在”或“不在”）纸板F这一平面内；通过平面镜观察镜中硬纸板的像，则看到的像是图丁中的_____（填序号）。

【答案】OA可逆不能探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内量角器    C    不在③

【解析】

(1)[1][2]如果让光线逆着OB的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线沿原路OA返回，也就是在光的反射现象中，光路是可逆的。

(2)[3][4]以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，这时不能看到反射光线OB，因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上，所以不能看到反射光线OB；因此这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。

(3)[5]完成本实验，需要探究反射角和入射角的大小关系，故要用到量角器。

(4)[6]此实验为了使光线能在纸板上显示出来，应采取的操作是使激光紧贴纸板面入射，即使光束贴着纸板射到O点。

故选C。

(5)[7]根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，如图所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线仍在同一平面内，但反射光不在纸板这一平面内，所以看不到反射光线。

[8]若此时通过平面镜观察纸板，因为物像关于镜面对称，则看到的图象应为丁图中的③。

17．（2020安徽省淮南市三模）在探究光的反射规律时，进行如下操作：

(1)把一个平面镜放在水平桌面上，把一张硬纸板ENF______立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。

(2)如图甲所示，让一束光贴着纸板ENF沿某个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。用量角器测出入射角和反射角的大小，填写在表格中；改变光束入射的角度，多做几次，记录相应角度填在表格中。分析数据可得：______。

(3)如图乙所示，将纸板ENF沿ON向后折一个角度，在纸板上看不到反射光。这说明反射光线、入射光线与法线______。

(4)如图丙所示，一束光沿AO射向平面镜，请在图中画出其反射光线______。

【答案】竖直在光的反射中，反射角等于入射角在同一平面内

【解析】

(1)[1]把一个平面镜放在水平桌面上，为了在硬纸板上呈现光路，应把硬纸板ENF竖直立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。

(2)[2]根据表格中的数据可知，在光的反射中，反射角等于入射角。

(3)[3]将纸板ENF沿ON向后折一个角度，在纸板上看不到反射光，这说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。

(4)[4]一束光沿AO射向平面镜，首先垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角在法线左侧作出反射光线，如图：

。

18． (2020安徽省亳州市三县一区八年级期末考试)小明用如图所示装置进行“平面镜成像特点”的实验。

(1)他选用玻璃板代替平面镜进行实验目的是__________________________________。

(2)在实验中,把蜡烛放在距玻璃板30 cm处,它的像到蜡烛的距离是_________cm,当蜡烛远离玻璃板时,它的像的大小将_________。

(3)小明走近实验楼的自动感应玻璃门时,门自动平移打开,则他在玻璃门中的像将_________(填“随”或“不随”)门平移。

【答案】(1)便于确定像的位置　(2)60　不变　(3)不随

【解析】本题考查平面镜成像特点。

(1)选用玻璃板代替平面镜进行实验,这样可透过玻璃板确定像的位置,便于平面镜成像特点的
研究。

(2)平面镜成像特点归纳为两个字就是“对称”,蜡烛距玻璃板30 cm,那么像距玻璃板也为30
cm,所以像到蜡烛的距离就为60 cm。平面镜成像时物、像大小相等,所以当蜡烛远离玻璃板
时,它的像大小将不变。

(3)平面镜成像特点是物与像以镜面所在平面为对称面,镜面平移时,对称面没变,若物没有动,
像也不动;所以小明站在玻璃门前时,门虽然自动平移了,但他在玻璃门中的像不随门平移。

考点四光现象的推导证明与计算

19．（安徽中考真题第22题,6分）如图，A、B两地相距4km，MN是与AB连线平行的一条小河的河岸，AB到河岸的垂直距离为3km。小军要从A处走到河岸取水然后送到B处，他先沿垂直于河岸的方向到D点取水，再沿直线DB到B处。若小军的速度大小恒为5km/h，不考虑取水停留的时间。

（1）求小军完成这次取水和送水任务所需要的总时间。

（2）为了找到一条最短路线（即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短），可以将MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你证明入射点为O即为最短路线的取水点。

【答案】（1）1.6小时；（2）见解析

【解析】（1）总路程

总时间

（2）如图，根据平面镜成像的特点，作出A点关于MN所成的虚像A′

连接和，，且在一条直线上故取水点为O时的路线长度

在O点以外的河岸任取一点P，路线的长度

由三角形知识得

即，故入射点O为最短路线的取水点。

20.（2020安徽省阜阳市中考模拟考试二）如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水
平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处
形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。

(1)A点与光屏在水中所成的像是_________像(选填“虚”或“实”);

(2)A点与水面相距3 m,则A与它在水中的像A'之间的距离为_________m;

(3)若光斑B向右移动了1 m,说明水位_______________ (选填“上升”或“下降”)了_________m。

【答案】(1)虚　(2)6　(3)下降　0.5

【解析】

(1)A点与光屏在水中所成的像属于平面镜成像,成正立的虚像。

(2)根据平面镜的成像规律“像与物体到镜面的距离相等”可知,A与它的像之间的距离为

3 m×2=6 m

(3)光斑由B点向右移动1 m至C点,即BC=1 m,光路如图所示,由于光束与水平面成45°角,由反射定律可得反射光线和入射光线的夹角为90°,即△ODO'为直角三角形,∠DOO'=45°,所以当斜边

OD=BC=1 m

时,水位下降的高度

O'E=OD/2=1 m/2=0.5 m

21．（2020安徽淮北市八年级月考）如图所示，树上P处停着一只乌鸦，地上C处有一只小虫，乌鸦从树上的P点飞下来捉地上C点处的小虫，再飞到对面的篱笆墙上的Q点，已知P点的高度，Q点的高度，C点到A、B的路程分别是，，乌鸦完成这次捉虫任务的平均飞行速度为5m/s，不考虑乌鸦捉虫消耗的时间。

(1)求乌鸦完成这次捉虫任务所需的时间；

(2)若将AB看成一个平面镜，则小虫爬到什么位置时，乌鸦飞行的路程最短?请你根据学过的光学知识为乌鸦设计一条最短的飞行路线并在图中标出，同时证明该路线最短。

【答案】(1)5m/s；(2)

【解析】

(1)根据题意知道, AP=6m，CA=8m，则

则乌鸦完成这次捉虫任务飞行路程

s=PC+CQ=10m+5m=15m

已知飞行速度为5m/s，所用时间

(2)以地面为界面作出P的对称点P′，连接P′Q，与界面相交于一点O，即小虫爬到O位置时，乌鸦飞行的路程最短,如下图

答：(1)乌鸦完成这次捉虫任务所需的时间是3s；

(2)该路线见解析。

22．（2020安徽淮北市八年级月考）如图所示，护林员为了看清一处山洞内的情况，利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点。

(1)请你通过作图确定平面镜的位置，并通过计算标出反射角的度数（写出计算的过程）；

(2)试求平面镜与水平面的夹角。

【答案】(1) 120°；(2) 30°

【解析】

(1)连接PO，即为反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，然后垂直于法线作出平面镜；由图知道，反射光线和入射光线的夹角

90°+30°=120°

则反射角等于入射角等于60°，如下图所示：

(2)由图知道，平面镜与水平面的夹角

90°-60°=30°

答：(1)反射角的度数是120°；

(2)平面镜与水平面的夹角是30°。

23．（2020安徽省蚌埠市八年级期末考试）1969 年，人类第一次登上月球，并在上面放置了一套由两个平面镜组合而成的反射装置如图所示，从地球向月球发射一束激光，经反射后逆着原入射方向返回，请问：

(1)这两平面镜的夹角为多少度？

(2)若激光从发射到接受所用时间约为 2.56s，光传播的速度约为 3×108m/s，由此可计算出地球和月球之间的距离约为多少米？

【答案】(1) 90°     (2)

【解析】

(1)由题意可知，入射光线经过两个平面镜反射后逆着原入射方向返回，作图如下：

由光路图可和反射定律知：

∠ABE＝∠EBD，

∠BDF=∠FDC，

因为BE垂直于OB，DF垂直于OD，

∠EBD+∠DBO=90°

∠BDF+∠BDO=90°

又因为AB∥CD，所以

∠ABD+∠BDC＝180°，

则

∠EBD+∠BDF＝90°，

所以

∠DBO+∠BDO=90°

∠BOD=90°

因此两块镜面垂直，如上图所示。

（2）从地球到月球的时间

，

由得，地球和月球之间的距离

答：(1)这两平面镜的夹角为90°；

(2) 地球和月球之间的距离约为。

24．（2020年安徽省合肥市三模）如图所示，一束光线从距地面为的天花板上点竖直向下照射到水平放置的平面镜上，将平面镜绕入射点旋转，反射光线照到天花板上的光斑距光源有多远？

【答案】

【解析】

平面镜旋转，法线跟着旋转，此时入射角为，所以：

在直角三角形中，因为，所以：

由勾股定理可得:即:

解之得:

答：光斑距光源。

25．（2020安徽省芜湖市第一次模拟考试）如图甲所示，灯距地面的高度为H，身高为h的人自路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下．如图乙所示，如果人以不变的速度v匀速直线向前走，由A到B，则人头部的影子由C运动到D．证明：人头部影子的速度为．

【答案】见解析所示

【解析】

要计算人头部影子的速度，可以根据公式v影=进行计算，可以从相似三角形为切入点列关系式找出相关物理量之间的联系，再将s影用其他已知量表示出来：

如图观察可知，则和相似，根据相似三角形对应边成比例，

则有：；

因为人在做匀速直线运动，所以人的头也在做匀速直线运动，则：，所以s影表达式如下： s影=；

又因为影子运动时间与人运动时间是同步的，所以用时都为t，根据可知：

v影=