初中物理光学经典题文档格式.docx

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则只有SA、SB这两条光线经镜面两次反射后经过S点，如图所示：

故选B．

3．夜间，点亮的电灯照在桌面上，如果我们看到桌面呈绿色，下列分析不正确的是（　　）

灯是白色，桌面是绿色

灯和桌面都是绿色

灯是绿色，桌面是白色

灯是蓝色，桌面是黄色

物体的颜色。

白光是复色光，包括各种颜色的光，而物体的颜色由所反射的色光决定．各种颜色的物体被白光照射，看到的是它的本色．

点亮的电灯照在桌面上，如果我们看到桌面呈绿色，说明桌面反射的绿色射入我们的眼睛，因物体的颜色由所反射的色光决定的，而白色反射各种颜色的光，故桌面的颜色可能是绿色或者是白色，而灯光可能是绿光，也可能是白光，肯定不会是黄光，因为绿色不能反射黄光．故ABC不符合题意．

故选D

点评：

本题考查了物体的颜色由所反射的色光决定的特点．白光中包括各种颜色的光，是复色光．

4．如图所示，在竖直平面xoy内，人眼位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置其两端M、N的坐标分别为（3，1）和（3，0），某发光点S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见S的像，则该区域的最大面积为（　　）（图中长度单位为：

米）

0.5米2

3.5米2

4米2

4.5米2

专题：

作图题；

学科综合题；

图析法。

从平面镜的边缘反射的光线进入人眼，这是从平面镜看到放光点S的边界，作出两条反射光线的入射光线，两条入射光线、平面镜、y轴围成的区域是眼睛通过平面镜看到发光点S移动的最大面积，利用数学方法求出面积即可．

如图，连接MP、NP，根据光的反射定律，做出MP的入射光线AM，做出NP的入射光线BN，

AM、BN、AB、MN围成的区域是发光点S的移动范围．

AM、BN、AB、MN围成的区域是梯形，上底a为1m，下底b为2m，高h为3m，根据梯形的面积公式得：

S=

=

=4.5m2．

故选D．

本题涉及到光的反射定律的作图，梯形面积的计算，把物理和数学结合起来，体现了学科间的综合．

5．以相同的入射角射到平面镜上某点的光线可以有（　　）

1条

2条

无数条

4条

若在一个平面内，以相同的入射角射到平面镜上某点的光线应是两条，但要考虑到立体空间．

在立体的空间内，以相同的入射角射到平面镜上某点的光线，沿不同的方向应有无数条，

如图所示的光线的入射角均相同．

故选C．

做任何问题不要思维定势，只在一个平面内判断，容易选出A或B，要扩展到立体空间，才能选出正确答案．

6．入射光线与镜面的夹角减小20°

，则反射光线与入射光线的夹角将（　　）

减小20°

减小40°

增大20°

增大40°

计算题。

要解决此题，首先要掌握过的反射定律的内容：

反射光线与入射光线、法线在同一平面上；

反射光线和入射光线分居在法线的两侧；

反射角等于入射角．

要搞清反射角和入射角的概念：

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．首先确定入射角，然后计算反射光线与入射光线的夹角．

∵当入射光线与镜面的夹角减小20°

，

∴入射角增大20°

，根据光的反射定律，则反射角也增大20°

所以反射光线与入射光线的夹角增大40°

．

此题考查了有关光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，搞清反射角与入射角的关系，特别要掌握反射角与入射角的概念，它们都是反射光线和入射光线与法线的夹角．

7．如图（a）所示，平面镜OM与ON夹角为θ，光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD．现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，而入射光线不变，如图（b）所示．此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将（　　）

与原先的出射光线CD平行

与原先的出射光线CD重合

与原先的出射光线CD之间的夹角为2β

与原先的出射光线CD之间的夹角为β

作光的反射光路图。

若将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，可知入射角增大或减小的度数，进而可知反射角增大或减小的度数，从而可知第一次反射的光线偏转的角度，因平面镜M1和M2一起以B为轴沿纸面转动时，保持α角不变，所以第二次反射的光线方向不变．

因为保持θ角不变，将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，则入射角增大或减小β，反射角也增大或减小β，所以反射光线与入射光线的夹角是2β，即反射的光线偏转2β角，因为平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β时，两平面镜OM与ON互成θ角的角度没变，所以第二次反射的光线方向不变．又因为入射光线不变，所以此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将与原先的出射光线CD重合．

此题主要考查了有关光的反射定律的应用，首先要掌握定律的内容，特别是反射角与入射角的关系，同时要掌握反射角与入射角的概念，知道这些角都是光线与法线的夹角．

8．如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回．则平面镜之间的夹角不可能是（　　）

1°

2°

3°

4°

计算题；

要解决此题首先要明确下面两点：

（1）做出光的反射光路图，根据光路图可以确定每次入射时入射角两个平面镜夹角θ的关系．

（2）光线原路返回的含义：

必须是经过多次反射后，最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜，即入射角等于零．

画光的反射光路图如下图所示，由图知：

光线第一次反射的入射角为：

90°

﹣θ；

第二次入射时的入射角为：

﹣2θ；

第三次的入射角为：

﹣3θ；

第N次的入射角为：

﹣Nθ．

要想延原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零

所以有90°

﹣Nθ=0，

解得：

θ=

，由于N为自然数，所以θ不能等于4°

（1）此题考查了光的反射定律并结合了几何方面的知识．

（2）明确此题中每一次反射，入射角与两平面镜之间夹角θ的关系是解决此题的一个难点，它利用了几何中三角形的外角等于不相邻的内角和的知识．

9．如图所示，两平面镜A和B成15°

夹角交于O点，从C点处垂直于A镜射出一条光线，此光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇．试问：

有几次反射？

而最后一次反射发生在哪个镜面上？

（镜面足够长）（　　）

5次，B镜

6次，B镜

5次，A镜

6次，A镜

由题中的“光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇”，可知，最后一次反射光线必然与A或B镜面平行，最后一次的反射角一定为75°

，所以每反射一次，入射角增加15°

=5（次）第一次在B镜反射，第二次在A镜反射，以此类推，奇数一定在B镜反射．

发生第一次反射时，根据三角形的内角和为180°

、两个镜面间的夹角为15°

，可以求得此时入射光线与镜面的夹角为75°

，此时的入射角为15°

，根据光的反射规律可知，此时的反射角也为15°

，即可求出此时的反射光线与上面平面镜的夹角为105°

；

同样可以利用三角形的内角和为180°

，可以求出这条反射光线以与下面的平面镜成75°

夹角射向下面的平面镜发生第二次反射．

根据光的反射规律可以推出第二次反射时的反射光线与下面的平面镜的夹角与入射光线与镜面的夹角相等，也为75°

，经过两次反射后，光线由最初的与平面镜的夹角为90°

变为75°

以此类推，每经过两次反射，每反射一次，入射角增加15°

=5（次）第一次在B镜反射，第二次在A镜反射，以此类推，奇数一定在B镜反射．所以当经过5次反射后，此时的出射光线与上面的平面镜平行，不再相遇．

故选A．

明确不再相遇的含义是解决此题的入手点．通过前两次的反射，明确角度的变换规律，推出

=5（次）是难点．

10．在图中，MN为一平面镜，a、b、c、d表示一个不透明正方体的四个侧面，其中b面跟平面镜平行，e是观察者的眼睛所在位置（位于正方体的正下后方）．则下列结论中正确的是（　　）

图中观察者可以观察到a、b、c、d四个侧面

图中观察者通过平面镜可以看到a面和d面

图中观察者通过平面镜可以看到a面及部分b面

图中观察者通过平面镜可以看到a面，不能看到b面的任何部位

平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案。

应用题。

解答此题的关键是首先要明确，眼睛能看见物体是因为有光线或反射光线进入我们的眼睛，分析图中的a、b、c、d四个侧面的光线是否进入人的眼睛即可．

由图可知，b面跟平面镜平行，被d面挡住，光线不能进入人眼，但是b面可通过平面镜成像，成的虚像可以进入观察者眼睛，其他三面的光线可直接进入观察者眼睛，所以，图中观察者可以观察到a、b、c、d四个侧面．

此题主要考查学生对平面镜成像的特点的应用，解答此题时只要明确一点：

眼睛能看见物体是因为有光线或反射光线进入我们的眼睛，然后即可做出选择．

11．平面镜前有一个发光点S，由发光点到平面镜的垂线的垂足为O，如图所示．当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时，像点（　　）

跟平面镜的距离保持不变

沿一直线越来越接近平面镜

和发光点的距离越来越大

按逆时针方向沿一圆弧运动

根据平面镜成像时，像与物的具体关系是：

像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反来解答此题．

因为平面镜成像时，像与物的具体关系是：

像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反，所以当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时，像点将按逆时针方向沿一圆弧运动．

此题主要考查学生对平面镜成像特点的理解和应用，解答此题对学生的要求比较高，要求学生应具备一定的空间想象能力．

12．采用下面哪些方法，一定能通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像（　　）

只要适当增大观察者与平面镜之间的距离

只要采用长度大于身高一半的镜片

采用长度等于身高一半的镜片且镜子的上边缘应跟自己头顶等高

采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂到适当的高度

根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称．分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像特点画图，结合三角形中位线可计算得平面镜长应为人身高的一半，镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度．

如图所示，A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置．EF为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定A′C′B′为ACB的像，因为OC=OC′，所以OC=

CC′，EO=

A′C′，FO=

B′C′，EF=

A′B′=

AB

EF为平面镜的最小长度，AB为人的身高，这就是镜的长应为人身高的一半．所放位置如图所示，镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度．（注意：

若平面镜高度挂的不对，就不能看到自己的全身像），即想通过悬挂在竖直墙上的平面镜看到自己的全身像，采用长度等于身高一半的镜片，但应悬挂到适当的高度即可．

本题考查根据平面镜成像特点的原理图解决实际问题的能力．

13．平面镜前有一个长为30厘米的线状物体MN，M端离镜面7厘米，N端离镜面25厘米，如图10所示．则N点的像N'

到M端的距离是（　　）

20厘米

30厘米

40厘米

50厘米

跨学科。

作出物体MN在平面镜中成的像，如图所示，M′M和N′N是像与物对应点的连线．

已知：

MN=30cm，AM=7cm，BN=25cm，M′N′与MN关于直线AB对称．

求N′M的长．

这样可以把原题当成是一道数学题．

通过作辅助线，构造出直角三解形，再根据数学的勾股定理来计算．

（1）作辅助线：

过M点作N′N的垂线交N′N于点P，连接N′M．

（2）求MP的长：

在直角△MNP中

MN=30cm，

BP=AM=7cm，

PN=BN﹣BP=25cm﹣7cm=18cm．

根据勾股定理：

MP2=MN2﹣PN2=（30cm）2﹣（18cm）2解得：

MP=24cm．

（3）求N′M的长：

在直角△N′MP中

MP=24cm，

N′B=NB=25cm，

N′P=N′B+BP=25cm+7cm=32cm．

N′M2=N′P2+MP2=（32cm）2+（24cm）2解得：

N′M=40cm．

即N点的像N'

到M端的距离是40cm．

这是一道跨学科的题，根据平面镜成的像与物对称的特点和数学的勾股定理进推理计算，得出答案．

14．右图中，MM'

是平面镜，p、a、b、c、d是平面镜前的五个点，如果人在镜前的某点观看其余四个点在平面镜中的像，则在哪个点观看，看到的像点最少？

（　　）

d

c

b

p

物体射向平面镜的光线经平面镜反射后进入人的眼睛，眼睛感觉光线从像点发出的．眼睛在平面镜中看到的范围是眼睛和平面镜边缘的连线的范围．

根据平面镜成像特点，延长平面镜，分别作出a、b、c、d、p各点的像．分别连接a、b、c、d、p各点和平面镜边缘并延长，比较夹角范围内的像的个数．

根据平面镜成像分别作出a、b、c、d、p各点的像．

分别连接a、b、c、d、p各点与平面镜边缘并延长，如图甲、乙、丙、丁、戊．

所以眼睛在a点能看到a、b、c、p的像．

眼睛在b点能看到a、p的像．

眼睛在c点能看到a、p的像．

眼睛在d点不能看到任何像．

眼睛在p点能看到a、b、c、p的像．

本题主要考查眼睛在平面镜的某一位置的观察范围：

眼睛和平面镜边缘的连线并延长，即眼睛在平面镜中观察到的范围．

15．如图所示，房间内一墙角处相临两墙面挂了两个平面镜，两平面镜相互垂直，在该墙角紧靠镜面处放有一个脸盆，盆内有水．某同学通过镜面和水面最多能看到自己像的个数为（　　）

3个

6个

9个

无穷

光的反射定律；

由于角度都是垂直的，因此每个镜子里只能反射到2个像，脸盆里的水也可以当作一面镜子，因此有6个像

脸盆里的水也可以当作一面镜子，就是三面互相垂直的镜子我们令左边的镜子是1，右边是2，下边的是3，如下图所示：

首先人在1中成像，1中成的虚像又在2和3中各成一个像，已有3各像；

再考虑在2中成像，2中成的虚像在1和3中又成像，但是2中的虚像在1中成的像和1中的虚像在2中成的像重合，故已有5个像，最后在3中成像，这个虚像在1和2中成的像分别和已有的像重合所以它只贡献一个像，所以一共是6个像．

本题要求同学们要熟练掌握平面镜成像规律、原理和光的反射定律，而且还和实验现象紧密联系．大家在学习的时候要注意观察实验，学会分析实验结论．

16．如图所示，平面镜OM与ON垂直放置，在它们的角平分线上P点处，放有一个球形放光物体，左半部分为浅色，右半部分为深色，在P点左侧较远的地方放有一架照相机，不考虑照相机本身在镜中的成像情况，则拍出照片的示意图正确的是（　　）

平面镜成像特点：

平面镜虚像，物像大小相等，物像到平面镜的距离相等，物像连线如镜面垂直．

根据平面镜成像特点在平面镜MO和NO中分别作出P的像A和B，A又在NO平面镜中成像，B又在MO平面镜中成像，两个像重合，物体在两个竖直放置的平面镜中间，我们在平面镜中能看到三个像．

照相机和物体P，像C在同一条直线上，照相过程中，像C被物体P阻挡，照相机不能照到像C，能照到物体P的白面，能照到A像、B像，并且AB像是对称的．

利用平面镜成像特点作物体P在平面镜MO中的像A，对于球的黑白两部分，要作黑白分界线直径的像来确定．

同理作物体P在平面镜NO中的像B．

像A在平面镜NO中成像，像B在平面镜MO中成像重合得到像C．

照相机和物体P，像C在同一条直线上，照相机只能照到物体P的白面，所以照相机拍摄到的照片是D．

本题首先确定物体放在两个竖直放置的平面镜之间成三个像，物像一共有四个，物体、像C、照相机在同一条直线上，照相机不能拍摄像C，从而排除A和B选项，照相机正对物体P拍摄，只能拍摄到物体P的白面来确定最后答案．

17．如图中c是一口水池，地面ab、cd与水面处在同一水平面上．aa'

是高为10米的电线杆，ab=4米，bc=2米，cd=2米．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1.5米，则他能看到电线杆在水中所成像的长度为（　　）

4.5米

6米

3米

1.5米

几何法。

d′是人的眼睛，aa″是电线杆的像．根据平面镜成像规律，人的眼可以看到的电线杆的像是P′Q′段．根据相似三角形的性质可以算出这一段的长度．

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△cdd′∽△aP′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△abQ′∽△bdd′，可得

，解得aQ′=1.5m，

所以PQ=P′Q′=aP′﹣aQ′=4.5m﹣1.5m=3m．

此题主要考查平面镜成像特点及其应用，此题要用到相似三角形的性质，因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力，对学生的要求比较高，属于难题．

18．（1994•普陀区）把两块平面镜竖直放置，并使它们镜面间的夹角为60°

．在它们的夹角的角平分线上放一烛焰，则烛焰在两个平面镜里总共可成的虚像数是（　　）

5个

4个

2个

光的传播和反射、平面镜成像。

从S点发出的光线射向平面镜被反射后射入眼睛中，人即看到了S点在镜中的虚像，由于S发出的光线经过两镜面的多次反射，所以成多个像点．解决此问题，应根据平面镜成像的对称性特点，利用几何作图的方法找出各像点，即可得到答案．

如图所示，由于平面镜成像具有对称性，可得S点在平面镜OM中的像点S1，S点在平面镜ON中的像点S2，这是两个基本像点，因为只要它们还落在另一镜前就要反复成像．S1点在平面镜ON中的像点S3，S3在平面镜OM中的像点S4，S2在平面镜OM中的像点S5．

由上图可知：

S1、S2、S3、S4、S5都在以OS为半径，以O为圆心的圆周上，所以S在平面镜中成5个像．

通过以上作图可以看到，S点在两互成角度的平面镜中成像的个数只依赖于两镜面的夹角，而与S点在平面镜中像的位置无关，其成像的个数公式为：

n=

﹣1（其中α表示两平面镜的夹角）

19．如图所示，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到像比原来亮多了，其原因是（　　）

光射到像上，所以像变亮了

光反射到物体上，物体变亮了，所以像也变