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2013年中考物理光学试题分类解析 一、光现象判断类
例1．（2013·娄底）如图所示的四种现象中，由光的直线传播形成的是（ ）
解析：由于空气分布不均匀，物体发出或反射的光在不均匀的空气中传播时会发生折射，海市蜃楼是由光的折射产生的现象；插入水中的树枝好像弯折了，这是树枝的光进入人眼时在水面发生了折射；水中的倒影，是平面镜成像，是由光的反射形成的；手影是由光的直线传播形成的；故选D。
例2．（2013·重庆）在如图所示的光现象中，属于光的直线传播的是（ ）
解析：铅笔好像在水面处“折断”了，是由光的折射造成的，属于光的折射现象；“树林中的阳光”是沿直线传播的光，属于光的直线传播现象；“平面镜中的陶罐”和水中树的“倒影”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的。故选B。
例3．（2013·长沙）下列现象中与平面镜成像原理一致的是（ ）
解析：手影是由于光在同种均匀的介质中沿直线传播形成的；水中的倒影是平面镜成像现象，故属于光的反射；钢笔“错位”是光线通过玻璃进入空气发生两次折射；彩虹属于光的折射现象。故选B。
例4．（2013·天津）下列现象由光的折射形成的是（ ）
A．桥在水中形成“倒影”
B．手在灯光下形成影子
C．池水看起来比实际浅
D．汽车后视镜可扩大视野
解析：桥在水中的倒影，是平面镜成像现象，属于光的反射；“手影”，属于光的直线传播；池水变浅，属于光的折射现象；凸面镜可以扩大视野，是光的反射现象。故选C。
例5 （2013·德州）下列成语涉及的光现象与其物理知识相符的是（ ）
A．凿壁偷光——光的反射
B．一叶障目——光的折射
C．猴子捞月——光的折射
D．杯弓蛇影——光的反射
解析：凿壁偷光，是利用光的直线传播；“一叶障目，不见泰山”是指一片叶子挡在眼前就看不见东西了，这是因为光是沿直线传播的；水中捞月，水中的月亮是平面镜成像，利用了光的反射；杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影，利用了光的反射。故选D。
二、光路图识别类
例6．（2013·枣庄）下列光路图中，正确表示了光从空气进入水中的是（ ）
解析：根据光的折射规律分析，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。故选A。
例7．（2013·临沂）下列光线在空气与水的界面处发生反射和折射的光路图中正确的是（ ）
解析：当光从空气斜射入水中时，在发生光的反射时，反射角等于入射角；在发生光的折射的同时，在水面处会发生光的反射。光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；在发生光的折射时，折射光线与入射光线分居法线两侧。故选B。
三、平面镜成像特点类
例8．（2013·天津）某同学站在竖直放置的平面镜前1m处，他在镜中的像与他相距（ ）
A．0.5m B．1m C．2m D．3m
解析：因平面镜成像时物距与像距相等，此时站在竖直平面镜前1m处，物距为1m，所以像距也为1m，而镜中的像与他相距为物距与像距之和为2m。故选C。
例9 （2013·镇江）舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法正确的是（ ）
A．演员在平面镜中成实像
B．演员远离平面镜时，在平面镜中所成的像变小
C．演员靠近平面镜时，像远离平面镜
D．演员以0.5m/s的速度运动时，像也以0.5m/s的速度运动
解析：演员在平面镜中成虚像；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；物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等，则演员靠近平面镜时，像也靠近平面镜；平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，故演员以0.5m/s的速度运动时，像也以0.5m/s的速度运动。故选D。
例10．（2013·临沂）如图1所示，在观察平面镜成像的实验中，下列叙述错误的是（ ）
A．平面镜成像遵循光的反射规律
B．蜡烛烛焰在平面镜中成的像是虚像
C．把蜡烛移近平面镜时，它的像会远离平面镜
D．烛焰与像的连线与镜面垂直
解析：平面镜成像遵循光的反射规律；烛焰在平面镜中成的像无法呈现在光屏上，所以是虚像；因为物体与像到平面镜的距离相等，所以烛焰移近平面镜时，它的像会靠近平面镜；通过实验证明，烛焰与像的连线与镜面垂直，若不垂直就无法观测到像了。故选C。
四、凸透镜成像规律类
例11．（2013·广州）如图2所示蜡烛在光屏上成清晰缩小的像。下列哪一项操作可能使烛焰在光屏上成清晰放大的像（ ）
A．透镜不动，蜡烛、光屏靠近透镜
B．透镜不动，蜡烛、光屏向右移动
C．透镜、光屏都不动，蜡烛向右移动
D．蜡烛、光屏都不动，透镜靠近光屏
解析：由图可知所成像为清晰缩小的像，物距u>2f，像距f<v<2f，此时要成清晰放大的像，则需要调整物距f<u<2f，像距v>2f。故选 B。
例12．（2013·枣庄）在做“探究凸透镜成像实验”时，将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上，位置如图3所示。则在光屏上（ ）
A．成倒立放大的实像
B．倒立缩小的实像
C．光屏上不会得到像
D．距大于10cm小于20cm
解析：由图知，蜡烛到凸透镜的距离是16cm，焦距为10cm，物体处于凸透镜的1倍和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像。此时像距大于2倍焦距。故选A。
例13．（2012·常州）如图4所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在屏上得到一个最小、最亮的光斑。小明用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，当物体距凸透镜3Ocm 时，重新调节光屏的位置，清晰可得（ ）
A．倒立缩小的实像
B．倒立等大的实像
C．倒立放大的实像
D．正立放大的虚像
解析：从图中光屏上最小、最亮的光斑到透镜的距离就是焦距f=10cm；当物体距凸透镜3Ocm 时，物距u=30cm＞2f，根据凸透镜成像的规律，此时凸透镜成倒立、缩小的实像。故选A。
例14 （2013·天津）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座的位置如图5所示，此时在光屏上得到烛焰清晰的像；若保持透镜位置不动，将蜡烛移到光具座的40cm刻度处，对于此时像的性质判断正确的是（ ）
A．一定是放大的像
B．一定是缩小的像
C．一定是倒立的像
D．一定是正立的像
解析：由图知，物距大于像距，此时成倒立缩小的实像，因此物距大于2倍焦距，像距处于1倍和2倍焦距之间。 物距u=50cm-30cm=20cm；像距v=65cm-50cm=15cm。由上分析得： 20cm＞2f，f＜15cm＜2f。解得：7.5cm＜f＜10cm。
将蜡烛移到光具座的40cm刻度处时，物距=50cm-40cm=10cm，处于1倍和2倍焦距之间，所以成倒立放大的实像。故选AC。
五、实验探究类
例15．（20133·东营）小明在探究“光反射时的规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板放置在平面镜上。
（1）小明让一束光贴着纸板射到O点（如图6甲），要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，纸板与平面镜的位置关系是_______（选填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）。
（2）小明探究反射角和入射角之间的关系时，三次改变入射角i的大小（如图6乙），实验所测数据如下表，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是_______。
解析：（1）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；
（2）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，当入射角分别为20°、30°、50°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
故答案为：（1）一定垂直；（2）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
例16．（2013·日照）如图7所示是小芳同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______。
（2）在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是_______。
（3）实验时，小芳同学应在_______（填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。
（4）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是_______。
（5）经过三次实验，记录的像A'、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图7所示。为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：_______。
解析：（1）用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置，确定出像的位置，才能比较像和物的大小。
（2）未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等；
（3）因为平面镜所成的像是虚像，在玻璃板前蜡烛M这一侧不同的位置观察才能看到蜡烛的像；
（4）由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。
（5）本实验是探究验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等。他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；通过归纳处理即可得出如下结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等。
故答案为：（1）确定像的位置；（2）像和物大小相等；（3）M；（4）玻璃板比较厚，蜡烛经过两个反射面都会形成像；（5）连接对应的像点和物点，判断连线是否和镜面垂直；测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较。
例17．（2013·苏州）某同学在做探究光的折射特点实验，如图8所示是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据：
（1）分析表中数据，可得出结论：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生______和______现象；
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：______，且折射角______（大于/等于/小于）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。
是否存在不足？答：______（是/否）；请简要说明理由：______。
解析：（1）①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；②由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随②入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。
（2）评价：存在不足，应该换用其他透明介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍性。
故答案为：（1）①反射；折射；②折射角随入射角的增大而增大；小于；（2）是；三次实验数据可以，但没有换用其他透明介质做此实验。
例18．（2013·重庆）如图9所示，一束平行光经过一凸透镜，调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小楠用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，并用蜡烛作光源，实验装置如图10所示。
(1)该凸透镜的焦距为_______cm。
(2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的中心大致在_________。
(3)当蜡烛、凸透镜位于图10中刻度对应的位置时，光屏上得到一个清晰的像，该像是一个倒立、____ (选填“放大”或“缩小”)的实像，此时所成的像与______所成的像性质相同(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)如果她将蜡烛移到图10中30cm刻度线处，这时光屏应向_______ (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的像。
解析：（1）由图知，光斑即焦点处，从焦点到凸透镜的距离为焦距，所以焦距f=40cm-30cm=10cm；
（2）实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央；
（3）当蜡烛、凸透镜位于图10中刻度对应的位置时，物距在大于1倍焦距而小于2倍焦距，凸透镜能成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；
（4）保持凸透镜位置不变，把点燃的蜡烛放在光具座30cm刻度处，物距为u=50cm-30cm=20cm，u=2f，成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置，光屏在70cm的位置，所以光屏向右移动。
故答案为：（1）10；（2）同一高度；（3）缩小；照相机；（4）右。
例19．（2013·镇江）在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究。
（1）为测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得到一个______的光斑。图11是调节完成的状态，该透镜的焦距f=______cm；
（2）小明按图12组装好实验装置。在只移动透镜的情况下，他发现都不能在光屏上成清晰的像。由此，你猜想造成上述现象的原因是______；
（3）如图13所示，蜡烛在光具座上A处时，可在B处的光屏上成一清晰的像，所成像为______的实像。若把蜡烛从A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向______移动，移动距离s′______s。
解析：（1）让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点，由图11可知：焦点到光心的距离是25cm-15cm=10cm，所以凸透镜的焦距是10cm。
（2）由图12可知，此时u＞2f，在只移动透镜的情况下，当物距u＞2f，成倒立、缩小的实像，此时2f＞v＞f，但光屏的位置就不符合2f＞v＞f；当2f＞u＞f时，成倒立、放大的实像，此时v＞2f，同样光屏的位置也不符合v＞2f；因此都不能在光屏上成清晰的像。要想在光屏上得到像，就得将光屏远离透镜，因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蜡烛和光屏间距离较小。
（3）由图13可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，可在B处的光屏上成一清晰的像，所成像为倒立、放大的实像；凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，光屏向左移动才能接到清晰的像。当物距等于2f，此时像距也为2f，物像之距最小。当由A处向左移动时，由于物体向2f处靠近，所以物像之距在减小，因为物体向左移动，像也向左移动，所以物体移动的距离s小于像移动的距离s′。
故答案为：（1）最小最亮；10；（2）蜡烛和光屏间距离较小；（3）倒立、放大；左；＞。 |
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