全國初中物理競賽試題精編（八年級上）：第4講-光現(xiàn)象（人教版）（解析版）

全國初中物理競賽試題精編第4講—光現(xiàn)象一、單選題一束光線照射到平面鏡上，若不改變?nèi)肷涔饩€的方向，而使平面鏡繞入射點轉(zhuǎn)動θ角，則反射光線轉(zhuǎn)動的角度是(

)A.θ B.2θ C.θ2 D.【答案】B

【解析】如圖所示，入射光線AO方向不變，平面鏡繞入射點O轉(zhuǎn)過θ角，法線ON也轉(zhuǎn)過θ角，變?yōu)镺N?，此時AO的入射角由原來的i變?yōu)閕+θ.根據(jù)反射定律，反射光線OB?的反射角r=i+θ，反射光線OB?與原法線ON的夾角為i+θ+θ=i+2θ．

由此可知，反射光線OB轉(zhuǎn)到OB?所轉(zhuǎn)過的角度為一物體放在平面鏡前5米處，若將平面鏡向物體移近1米，則在鏡中看到物體兩次像之間的距離為(

)A.1米 B.2米 C.3米 D.4米【答案】B

【解析】解：物體放在平面鏡前5米處，所以像到平面鏡的距離為5米，則像與物體間的距離為5米×2=10米；

若將平面鏡向物體移近1米，物體到平面鏡的距離為4米，則像到平面鏡的距離也為4米，像與物體間的距離為8米，物體的位置未變，說明像向物體移動了2米，可知在鏡中看到物體兩次像之間的距離為2米。

故選：B。在一個水深為20m的湖面的正上方，有一名跳傘運動員正從高40m的空中以5m/s的速度勻速下降，關(guān)于他在水中成像的情況，下列各種說法正確的是(

)A.運動員在水中的像始終只能在水面下20m處

B.運動員下降到20m高度時才能在水中形成像

C.運動員在水中始終能成像，像以10m/s的速度向水面靠攏

D.運動員在水中始終能成像，像以10m/s的速度向他本人靠攏，且像的大小不變【答案】D

【解析】解：平靜的湖面相當(dāng)于平面鏡，運動員以5m/s的速度向下運動，運動員在水面下的像也要以5m/s的速度向上運動，如果以運動員為參照物，他們的距離每秒種靠近了10m，所以相對于運動員本人，其像的速度是10m/s，方向向上；像與物的大小總是相同的。

故選：D。如圖所示，甲圖是一束太陽光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象，乙圖是一細束紅光和一細束紫光以相同的入射角i從空氣射入長方體玻璃磚的同一點，并且都直接從下表面射出。對于這一過程，下列說法中正確的是(

)A.從上表面射入時紫光的折射角比紅光的折射角大

B.從下表面射出時紫光的折射角比紅光的折射角小

C.從下表面射出后紫光和紅光一定平行

D.紫光和紅光將從下表面的同一點射出【答案】C

【解析】一細束紅光和一細束紫光以相同的入射角i從空氣射入長方體玻璃磚的同一點，并且都直接從下表面射出時，

A.從上表面射入時，偏向法線，紅光比紫光偏折得少，紫光的折射角比紅光的折射角小，故A錯誤。

BC.從下表面射出時，根據(jù)光路可逆的原理，從下表面射出時的折射角等于從上表面射入時的入射角，所以從下表面射出時紫光的折射角等于紅光的折射角，兩條折射光線平行，故B錯誤，C正確；

D.因為從上表面射入時，偏向法線，紅光比紫光偏折得少，故到達下表面時的位置不同，故D錯誤。

故選C。

某校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。池內(nèi)無水時，射燈發(fā)出的一束光照在池壁上，在S點形成一個亮斑，如圖所示。往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點；如果水面升至b位置時，人看到亮斑的位置在Q點，則(

)A.P點在S點的上方，Q點在S點的上方 B.P點在S點的下方，Q點在S點的上方

C.P點在S點的上方，Q點在S點的下方 D.P點在S點的下方，Q點在S點的下方【答案】B

【解析】解：

(1)往池內(nèi)注水，水面升至a位置時，發(fā)生折射，根據(jù)折射角大于入射角畫出折射光線，P點如下圖所示：

(2)水面上升至b位置時，光在水中沿直線傳播，經(jīng)水池側(cè)壁反射后，光線從水中斜射向空氣中，折射角大于入射角，折射光線遠離法線，如下圖所示：

通過上圖可知：我們在上方看起來，光斑的虛像在Q點，即Q在S的上方。

故選：B。在探究光斑的形狀是否與孔的形狀有關(guān)的活動中，小明準備了如圖所示的一張帶孔卡片(孔的尺寸約為1厘米)、一張大小相同的無孔卡片、一張白紙．首先把白紙鋪在地面上，接下來的操作應(yīng)該是：A.將圖示卡片置于白紙上方約1米處，讓太陽光透過不同的小孔

B.另一張卡片覆蓋住圖示卡片左邊的三個孔，并慢慢向右移動逐漸遮住菱形的小孔

C.另一張卡片覆蓋住圖示卡片右邊的三個孔，只留下圓形的小孔，將卡片慢慢靠近白紙

D.另一張卡片覆蓋在圖示卡片由下向上慢慢移動，讓太陽光透過不同的小孔【答案】A

【解析】A將有孔的卡片置于白紙上方約1米處，讓太陽光透過不同的小孔，由于孔的形狀不同，所以我們可以觀察白紙上光斑是否相同，可研究光斑的形狀是否與孔的形狀有關(guān)，故A選項正確；

B保持卡片到白紙的距離不變，用另一張卡片覆蓋住左邊的三個孔，并慢慢向右移動逐漸遮住菱形的小孔，小孔的形狀發(fā)生改變，故我們觀察光斑的形狀是否改變，故研究光斑的形狀是否與孔的大小有關(guān)，故B選項錯誤；

C用另一張卡片覆蓋住右邊的三個孔，只留下圓形的小孔，將卡片慢慢靠近白紙，孔到紙的距離發(fā)生了改變，故觀察光斑的形狀是否變化即可，故可研究光斑的形狀是否與孔到白紙的距離有關(guān)，故C選項錯誤；D.另一張卡片覆蓋在圖示卡片由下向上慢慢移動，讓太陽光透過不同的小孔，可研究光斑的形狀是否與孔到白紙的距離有關(guān)，故D選項錯誤。故選：A。

2019年1月3日(農(nóng)歷十一月二十八)，我國“嫦娥四號”探測器在月球背面軟著陸，這是人類探測器首次成功登陸月球背面．下列關(guān)于“嫦娥四號”探測器在月球背面著陸前后的分析中，符合實際的是．(

)

A.著陸時，探測器和月球位于圖中的c點附近

B.探測器要有防水設(shè)計，因為環(huán)形山上有水

C.探測器著陸前要減速，因為與大氣摩擦?xí)鸁?/p>

D.探測器在月球的著陸點能拍到地球的照片【答案】A

【解析】探測器登陸月球日期為農(nóng)歷十一月二十八，此時月球位于地球與太陽之間，因未到朔日，故月球在題圖中C點附近；月球上沒有水，探測器不需要有防水設(shè)計；由于月球上沒有空氣，探測器著陸時不會與大氣摩擦產(chǎn)生熱；探測器在月球背面登陸，是看不到地球的，沒法拍到地球的照片．二、多選題如圖所示，光在玻璃和空氣的界面CD處同時發(fā)生了反射和折射，以下說法正確的是(

)A.入射角為30°，界面右側(cè)是空氣

B.折射角為45°，界面右側(cè)是玻璃

C.入射角為60°，界面左側(cè)是空氣

D.折射角為45°，界面左側(cè)是玻璃【答案】AD

【解析】解：(1)已知CD是界面，則由圖可知，∠AOC=60°，則∠BOD=60°，所以入射角為90°?60°=30°，

而∠COE=45°，則折射角為90°?45°=45°，因折射角大于入射角，所以CD的右邊是空氣，左邊是玻璃．

(2)根據(jù)折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，則OE一定為折射光線，BO為入射光線，OA為反射光線，

綜上所述，故只有選項AD正確．

故選AD．生活中處處有物理，如果你留心觀察，勤于思考，就能發(fā)現(xiàn)很多有意思的物理現(xiàn)象，那么關(guān)于以下圖片中的生活常識，說法正確的是(

)

甲

乙

丙

丁A.如圖甲所示，自行車尾燈之所以用很多相互垂直的小平面鏡做成，是因為無論光從哪個方向射向尾燈，都會按照原來的方向反射回去，以提醒不同方向駛來的車輛

B.如圖乙所示，現(xiàn)代城市里的大型玻璃幕墻造成了嚴重的“光污染”，是因為光照射到玻璃幕墻上發(fā)生了漫反射

C.如圖丙所示，寒冷的冬天，有時屋檐下會出現(xiàn)“冰溜子”，它是水蒸氣凝華形成的

D.如圖丁所示，賣雞蛋餅的攤主用的燃氣，是通過壓縮體積的方法儲存在鋼罐中的【答案】AD

【解析】A.如圖甲所示，自行車尾燈之所以用很多相互垂直的小平面鏡做成，是因為無論光從哪個方向射向尾燈，都會按照原來的方向反射回去，以提醒不同方向駛來的車輛，故A符合題意；B.如圖乙所示，現(xiàn)代城市里的大型玻璃幕墻造成了嚴重的“光污染”，是因為光照射到玻璃幕墻上發(fā)生了鏡面反射，故B不符合題意；

C.如圖丙所示，寒冷的冬天，有時屋檐下會出現(xiàn)“冰溜子”，它是水凝固形成的，故C不符合題意；

D.如圖丁所示，賣雞蛋餅的攤主用的燃氣，是通過壓縮體積的方法儲存在鋼罐中的，故D符合題意。故選AD。

雨后初睛的夜晚，地上有積水。當(dāng)我們背著月光走時，地上暗處是積水，這是因為(

)A.地上暗處是光發(fā)生鏡面反射 B.地上暗處是光發(fā)生漫反射

C.地上亮處是光發(fā)生漫反射 D.地上亮處是光發(fā)生鏡面反射【答案】AC

【解析】平靜的水面，能發(fā)生鏡面反射，地面凹凸不平，地面發(fā)生漫反射。

如圖，背著月光走，月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射，沒有反射光線進入人的眼睛，人感覺水面暗；地面發(fā)生漫反射，有少量的光線反射進入人的眼睛，人感覺地面亮。

故選AC。

(多選)有一個點光源S，放在平面鏡MN前，若鏡MN不動，光源S以速度2?m/s沿與鏡面成60°角的方向向右做勻速直線運動，如圖所示，則光源S在鏡中的像S1將

(

)A.以速度2?m/s斜向左下運動

B.以速度4?m/s沿SO直線方向向右平移

C.以速度2?m/s沿垂直于SO方向向下平移

【答案】AD

【解析】解：如圖所示，點光源S的像S1與S關(guān)于平面鏡對稱，因此像S1的運動軌跡為DO，且速度與光源S的速度相同，即以速度2?m/s斜向左下運動，故A正確，B、C錯誤。

由幾何知識知，當(dāng)光源S以速度2?m/s沿與鏡面成60°角的方向向右做勻速直線運動時，光源S以速度3m/s向鏡面靠近，而像S1也以速度3m/s一個身高1.8m的人站在高度足夠的豎直放置的平面鏡前5m處，在人身后1m處有一高度足夠的光屏，手中有一激光筆，筆離地面高度1.5m，現(xiàn)讓激光筆發(fā)出的激光與水平面成30°角斜向上對著平面鏡射出一束激光，經(jīng)平面鏡反射后在身后光屏上有一光斑s，則下列情況正確的是(

)A.將平面鏡向人靠近1m，則人在平面鏡中兩次成像的距離為1m

B.將平面鏡豎直向上移動一段距離，此時人通過平面鏡只能看到自己的上半身的像，若此人要想看全自己在平面鏡中的像，只需把光屏移走，人向后移動一段距離

C.將平面鏡向人靠近1m，則光屏上的光斑s將向下移動233m

D.將平面鏡繞O點順時針旋轉(zhuǎn)【答案】BC

【解析】A.將平面鏡向人靠近1m，則人在平面鏡中兩次成像的距離為(5m+5m)?(4m+4m)=2m，故A錯誤；

B.將平面鏡豎直向上移動一段距離，此時人通過平面鏡只能看到自己的上半身的像，若此人要想看全自己在平面鏡中的像，只需把光屏移走，增大人與平面鏡的距離，人向后移動一段距離即可，故B正確；

C.將平面鏡向人靠近1m，如圖所示：

，

由圖可知，在直角三角形ABC中，tan30°=33=ACAB=4m+4m+1mAB=9mAB，則

AB=33×9m；

在直角三角形AEF中，tan30°=33=AFAE=5m+5m+1mAE=11mAE，則

AE=33×11m；

AE與AB(多選)身高1.5?m的小明沿直線勻速運動，路燈在行進線路的正上方，某時刻人影的長度為0.6?m，前進4?A.9?m B.7.5?m C.【答案】AD

【解析】設(shè)路燈的高度為?，則：

(1)如圖a所示，小明向左運動，有：?1.5=x+0.60.6,?(2)如圖b所示，小明向右運動，有：?解得：

x'=3?m，?'=9?m，故AD符合題意，BC不合題意。

三、填空題有一光電控制液面高度的儀器，是通過光束在液面上的反射光打到光電屏(將光信號轉(zhuǎn)化為電信號進行處理)上來顯示液面高度。如圖所示，與液面夾角為45°的光束經(jīng)液面反射后在光屏上形成光點S1，一段時間后光點由S1移到S2時，且S1S2的距離為4cm，則該液面______(選填“上升”、或“下降”)【答案】下降

2

【解析】解：由于入射光線是不變的，且光在水面上發(fā)生的是鏡面反射，所以，當(dāng)水面發(fā)生變化時，反射光線的方向與原來的反射光線是平行的，如圖所示，

反射到光電屏上的光點從S1點移向S2點，則說明該液面是下降的；

根據(jù)平行四邊形的知識可知OB=S1S2=4cm，

由于入射光線與液面的夾角始終為45°，則反射角=入射角=45°，所以∠OO'B=90°，

可知△O'CO為等腰直角三角形，

過O'作AB的垂線，則由幾何知識可得OC=O'C=12如圖所示為光從空氣射向玻璃時發(fā)生折射的光路圖，由圖可知，入射光線是______，折射光線是______，入射角是______度。界面的______(選填“上”、“下”、“左”、“右”)側(cè)是空氣。【答案】CO；OB；60°；左

【解析】解：由于反射角要等于入射角，故OC、OA中應(yīng)是反射光線和入射光線，則PQ為法線，MN為界面，而入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè)，故OB是折射光線，CO是入射光線，由于∠COM=30°，故入射角為∠COP=60°，折射角小于入射角，故界面的左側(cè)是空氣，右側(cè)是玻璃。

故本題答案為：CO；OB；60；左。

如圖甲所示，物體A在平面鏡中所成的像為A'，A到O點的距離為L，將鏡面OM繞O點轉(zhuǎn)過90°至OM'，A'的移動軌跡是______，若ON和ON'是相互垂直的兩塊平面鏡，如圖乙所示，則A在平面鏡中可以成______個像。

【答案】以O(shè)為圓心L為半徑的半圓

3

【解析】解：(1)因為物與像關(guān)于平面鏡對稱，即平面鏡為物和像連線的垂直平分線，當(dāng)平面鏡繞點O旋轉(zhuǎn)的過程中，物體A在平面鏡中成的像都在以O(shè)為圓心，OA為半徑的圓上，所以，它的軌跡是以O(shè)為圓心L為半徑的半圓；

(2)根據(jù)平面鏡成像像與物體關(guān)于平面鏡對稱的特點，作出如下圖示，可知A在平面鏡N中成的像為A1，在平面鏡N'中所成的像為A2；A1在平面鏡N'中成的像為A3，而A2在平面鏡N中所成的像點也是A3，即再次成像的像點是重合的，所以一共有3個像，如圖所示：

故答案為：以O(shè)在探究“平面鏡成像的特點”時：

(1)實驗中應(yīng)選______(選填“玻璃板”或“平面鏡”)和兩支______(選填“相同”或“不同”)的蠟燭及其他器材進行實驗，為了便于觀察，該實驗最好在______(選填“較明亮”或“較暗”)的環(huán)境中進行。

(2)為了探究所成的像是虛像還是實像，在成像的位置處放置一光屏，則在光屏上______(選填“能”或“不能”)觀察到鏡前點燃蠟燭的像；實驗中觀察到鏡后的蠟燭與鏡前蠟燭的像總是重合的，說明像與物的大小是______的；兩次實驗的像與物對應(yīng)點的位置如圖所示，實驗中平面鏡是放在圖中______(選填“PQ”或“MN”)的位置?！敬鸢浮坎ＡО?/p>

相同

較暗

不能

相同

PQ

【解析】(1)①為了確定像的位置，讓蠟燭A的像和蠟燭B重合，既能觀察到A蠟燭像的同時，也能觀察到B蠟燭，實驗中要使用透明的玻璃板。

②兩支蠟燭大小相同，后面的蠟燭又和前面蠟燭的像完全重合，這樣就證明了像與物大小相同，所以兩支蠟燭等長是為了比較像與物大小關(guān)系用的。

③在比較明亮的環(huán)境中，很多物體都在射出光線，干擾人的視線，在較黑暗的環(huán)境中，蠟燭是最亮的，蠟燭射向平面鏡的光線最多，反射光線最多，進入人眼的光線最多，感覺蠟燭的像最亮。所以最比較黑暗的環(huán)境中進行實驗。

(2)因為光屏只能接收實像，不能接收虛像，所以光屏不能接收到的燭焰的像，所以說明平面鏡成的像是虛像。

實驗中觀察到鏡后的蠟燭與鏡前蠟燭的像總是重合的，說明像與物的大小是相同的；

因為平面鏡成像特點中的像與物體對稱，所以實驗中平面鏡是放在圖中的位置。

故答案為：(1)玻璃板；相同；較暗；(2)不能；相同；PQ聲音在15℃空氣中的傳播速度約是________m/s；夏夜，一個耀眼的閃電過后8s才傳來雷聲，雷聲持續(xù)了3s鐘才停止，放電的云與你相距約為________m。【答案】340；2720

【解析】聲音在15℃的空氣中的傳播速度是340m/s；

由題意可知，v=340m/s，雷聲傳播時間t=8s，

所以放電的云與你的距離s=vt=340m/s×8s=2720m。

故答案為：340；2720。

四、計算題光速的測定在光學(xué)的發(fā)展史上具有非常特殊而重要的意義。它不僅推動了光學(xué)實驗的發(fā)展，也打破了光速無限的傳統(tǒng)觀念，引發(fā)了一場物理革命，愛因斯坦提出了相對論。

(1)最初的光速值是根據(jù)丹麥科學(xué)家羅默的理論測出的。羅默對木星系進行了長期系統(tǒng)的觀察和研究。他發(fā)現(xiàn)，離木星最近的衛(wèi)星--木衛(wèi)一繞木星運行，隔一段時間就會被木星遮食一次，這個時間間隔在一年之內(nèi)的各個時間里并不是完全相同的。羅默在解釋這個現(xiàn)象時說，這是因為光穿越地球軌道需要時間，最長時間可達22min，已知地球軌道半徑R=1.5×108km.請根據(jù)羅默的數(shù)據(jù)算出光速的大小。

(2)如圖所示是邁克爾遜用轉(zhuǎn)動八面鏡法測光速的實驗示意圖，圖中P可旋轉(zhuǎn)的八面鏡，S為發(fā)光點，T是望遠鏡，平面鏡O與凹面鏡B構(gòu)成了反射系統(tǒng)。八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為AB=L(L可長達幾十千米)，且遠大于OB以及S和T到八面鏡的距離?，F(xiàn)使八面鏡轉(zhuǎn)動起來，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速，當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)達到n0時，恰能在望遠鏡中第一次看見發(fā)光點S，由此邁克爾遜測出光速c.請寫出測量光速的表達式。

(3)一車廂以速度v在水平地面上行駛，車廂底部有一光源，發(fā)出一光信號，射到車頂。已知在車廂里的觀察者測量到這一過程所用的時間為△t0，如圖(a)所示。另外一個觀察者站在地面，他測量到的這一過程所用的時間為△t，如圖(b)所示。研究表明不論觀察者是站在車廂里還是在車廂內(nèi)地面上，車廂的高度L0都是不變的，光在車廂里和車廂內(nèi)地面上傳播的速度都是c，試判斷【答案】(1)c=2Rt=2×1.5×108km22×60s=2.3×105km/s，

(2)由第一次看見發(fā)光點可知，光傳播2L的距離所用的時間等于八面鏡轉(zhuǎn)過18轉(zhuǎn)所用的時間，即t=18【解析】(1)已知光穿越地球軌道需要時間，最長時間可達22min和地球軌道半徑，利用c=2Rt可計算光速的大小。

(2)由第一次看見發(fā)光點可知，光傳播2L的距離所用的時間等于八面鏡轉(zhuǎn)過18轉(zhuǎn)所用的時間，然后利用v=st即可求出光速的表達式。

(3)由速度公式求得△如圖所示，在x軸的原點放一點光源S，距點光源為a處，放一不透光的邊長為a的正方體物塊，若在x軸的上方距x軸為2a處放一個平行于x軸并且面向物塊的長平面鏡，則在x軸上正方體的右邊有部分區(qū)域被鏡面反射來的光照亮．

試利用平面鏡成像的特點、光的反射定律和相應(yīng)的幾何知識完成以下問題：

(1)作出點光源S在平面鏡中所成的像S’(保留作圖痕跡)；

(2)作圖找出正方體的右邊被鏡面反射來的光照亮區(qū)域的長度并在圖中標為L．

(3)試推證：L=4【答案】(1)先根據(jù)平面鏡成像時像與物關(guān)于平面鏡對稱，作出點光源S的像點S'；

(2)設(shè)正方體的上面兩個端點分別為A、B，

根據(jù)平面鏡成像的特點：像與物關(guān)于鏡面對稱，利用光的直線傳播，連接S與正方體的A點，延長交于鏡面于G，連接S'G并延長交x軸于D點，即為能照射到的最右端；

連接S'與正方體的B點，交于鏡面于H點，并延長S'B交x軸于C點，即為能照射到的最左端；

正方體的右邊被鏡面反射來的光照亮區(qū)域的長度L即為圖中的CD；

(3)因為S距離平面鏡為2a，則S'距離平面鏡也為2a，

那么鏡中的像S'與點光源S相距2a+2a=4a；

連接SA，光反射到D點，連接S'B，光反射到C點：

由圖可知：BE=2a，SS'=4a，S'E=4a?a=3a，

因為△S'EB∽△S'SC，

所以SCEB=SS'S'E，即SC2a=4a3a，

則SC=8a3，

SF=AF=a，則△SFA為等腰直角三角形，∠ASF=∠HGS=45°，

∠SGD=90°，△SGD為等腰直角三角形，故SD=4a，

則L=CD=SD?SC=4a?8a【解析】(1)根據(jù)平面鏡成像的規(guī)律作出點光源S在平面鏡中所成的像S’；

(2)根據(jù)平面鏡成像的規(guī)律和光的直線傳播規(guī)律分別確定在x軸上能照亮的最右端和最左端；

(3)根據(jù)平面鏡成像的規(guī)律結(jié)合數(shù)學(xué)知識證明．

在作光源照亮的某一范圍時，最關(guān)鍵的問題是作出被照亮范圍的邊緣光線，用到所學(xué)的反射定律、平面鏡成像特點、反射光線反向延長過像點等知識去解決．同時本題對數(shù)學(xué)知識要求較高，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識有物理中的應(yīng)用，有難度．如圖所示，某同學(xué)在做“探究平面鏡成像的特點”實驗時，將一塊玻璃板豎直架在一把直尺的上面，取兩段相同的蠟燭A和B，將A和B一前一后豎直立在直尺上。

(1)為便于觀察，該實驗最好在______(填“較亮”或“較暗”)環(huán)境進行，如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應(yīng)選擇______mm厚的玻璃板做實驗。

(2)實驗時點燃蠟燭A，蠟燭B______(選填“要”或“不要”)點燃，當(dāng)尋找像的位置時，眼睛應(yīng)該在______蠟燭這一側(cè)觀察(選填“A”或“B”)。

(3)小心移動蠟燭B，直到與蠟燭A的像完全重合，這說明像與物的大小______；進一步觀察A、B兩支蠟燭在刻度尺上的位置發(fā)現(xiàn)，像和物的連線與玻璃板______，像和物到玻璃板的距離______。

(4)當(dāng)玻璃板后面的蠟燭B與蠟燭A的像完全重合時，移去蠟燭B，并在蠟燭B所在位置放一光屏，發(fā)現(xiàn)光屏上______(選填“能”或“不能”)承接到蠟燭A的像，這說明平面鏡所成的是______像。

(5)如果用平面鏡代替玻璃板，上述實驗______(填“能”或“不能”)進行?！敬鸢浮枯^暗

2

不要

A

相等

垂直

相等

不能

虛

不能

【解析】解：(1)①點燃蠟燭，燭焰在明亮的環(huán)境中，燭焰和明亮環(huán)境對比度較小，成像不太清晰；燭焰在黑暗環(huán)境中，燭焰和黑暗環(huán)境的對比度大，成像更清晰。

②因為厚玻璃板的兩個面都可以當(dāng)作反射面，會出現(xiàn)兩個像，影響到實驗效果，所以應(yīng)選用薄玻璃板，用2mm厚的。

(2)實驗時點燃蠟燭A，為了能夠清楚看得A的像與蠟燭B重合，故不要點燃蠟燭B；平面鏡成的像是光的反射形成的，A蠟燭發(fā)出的光線經(jīng)玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在A蠟燭所在這一側(cè)。

(3)實驗中，將蠟燭B放置在蠟燭A的像的位置，并使蠟燭B和蠟燭A的像完全重合，這樣可以方便的確定物、像的大小和位置關(guān)系；實驗結(jié)果表明：物與像的大小相同，且對應(yīng)點的連線被鏡面垂直平分。

(4)因為光屏只能接收實像，不能接收虛像，光屏不能接收到蠟燭A的燭焰的像，所以說明平面鏡成的像是虛像。

(5)因為平面鏡是不透明的，如果用平面鏡代替玻璃板，上述實驗不能進行。

故答案為：(1)較暗；2；(2)不要；A；(3)相等；垂直；相等；(4)不能；虛。(5)五、綜合題閱讀短文，回答問題：

白光LED燈

目前，常用的白光LED以藍光LED為芯片，其上涂有黃色熒光粉，通電后，LED芯片發(fā)出藍光，其中一部分照射到熒光粉上，熒光粉發(fā)出波長比藍光長的黃光，該黃光與另一部分藍光混合射出，人眼便感覺到白光，生活中常用的白光LED燈是將多個白光LED連接而成的。

實驗表明，白光LED的發(fā)光強度與其通過電流的占空比成正比。通常通過LED的電流隨時間變化的規(guī)律如圖1所示，電流的占空比D=t0T，在電流周期T小于人眼視覺暫留時間(約0.1s)的情形下，人眼便感覺不到燈的閃爍。

人眼對亮度的感覺(即“視覺亮度”)與LED發(fā)光強度變化并不一致，當(dāng)光強度均勻增大時，視覺亮度并非均勻增加。弱光時，光強增大一倍，視覺亮度的增加多于一倍；強光時，光強增大一倍，視覺亮度的增加不足一倍。

生活中，白光LED調(diào)光臺燈的電流設(shè)置了恰當(dāng)?shù)恼伎毡茸兓?guī)律，使視覺亮度均勻變化。

(1)文中所述人眼感覺到的白光是由______混合而成的。

(2)文中所述白光LED發(fā)出的兩種色光______。

A.均由熒光粉產(chǎn)生

B.均由LED芯片產(chǎn)生

C.波長短的由LED芯片產(chǎn)生，波長長的由熒光粉產(chǎn)生

D.波長短的由熒光粉產(chǎn)生，波長長的由LED芯片產(chǎn)生

(3)白光LED燈通入圖中所示電流時，在0?2T時間內(nèi)，不發(fā)光的時間段為______和______。

(4)下列是四種電流的t0和T值，它們的I0均相同。分別用它們對同一白光LED燈供電，其中人眼感覺不到閃爍，且發(fā)光強度最大的是______。

A.t0=1.8s，T=2s

B.t0=0.8s，T=1.0s

C.t0=0.05s，T=0.1s

D.t0=0.02s，T=0.03s【答案】黃光與藍光

C

t0～T

t0+T～2T

【解析】解：(1)常用的白光LED以藍光LED為芯片，其上涂有黃色熒光粉，通電后，LED芯片發(fā)出藍光，其中一部分照射到熒光粉上，熒光粉發(fā)出波長比藍光長的黃光，該黃光與另一部分藍光混合射出，人眼便感覺到白光，所以白光是黃光和藍光混合而成的。

(2)通電后，LED芯片發(fā)出藍光，其中一部分照射到熒光粉上，熒光粉發(fā)出波長比藍光長的黃光，藍光由LED芯片發(fā)出，熒光粉發(fā)出波長比藍光長的黃光，故選項AB都錯誤；熒光粉發(fā)出波長比藍光長的黃光，藍光波長短，黃光波長長，故選項C正確，選項D錯誤。

故選：C。

(3)由圖象知，t0～T和t0+T～2T時間段，電流為零，燈泡不發(fā)光。

(4)在電流周期T小于人眼視覺暫留時間(約0.1s)的情形下，人眼便感覺不到燈的閃爍。

A.

T=2s>0.1s，人眼會感到燈閃爍，選項錯誤。

B.T=1.0s>0.1s，人眼會感到燈閃爍，選項錯誤。

CD.TC=0.1s=0.1s，人眼不會感到燈閃爍，TD=0.03s<0.1s，人眼不會感到燈閃爍，

根據(jù)D=t0T得，

TC=0.1s時，電流占空比：DC=t0CTC=0.05s0.1s=0.5，

TD=0.03s時，電流占空比：DD=t0DTD=0.02s0.03s≈0.67，

因為電流相等，DC<DD，

因為白光LED的發(fā)光強度與其通過電流的占空比成正比，

所以當(dāng)TD=0.03s，燈的發(fā)光強度最強，

故選項C錯誤，選項D正確。

(5)A、白光LED的發(fā)光強度與其通過電流的占空比成正比，但是發(fā)光強度和視覺亮度不成正比，所以電流占空比和視覺亮度不成正比，如圖是正比函數(shù)，故選項A錯誤。

BC、根據(jù)D=t0T，在電流周期一定時，電流越大電流占空比越大，發(fā)光越強，所以可以認為M點和N點下方都是弱光，M點和N點上方方都是強光，

如圖B，隨著贛州高鐵的開通，大大的提升了我市居民出行的條件。假期期間，小葉與同事乘坐高鐵外出旅游，愛觀察的他們發(fā)現(xiàn)了高鐵上許多與物理有關(guān)的知識。

(1)高鐵的車頭設(shè)計成如圖甲所示的子彈頭型，目的是減小______；如圖乙是車上的紅外線感應(yīng)水龍頭，感應(yīng)窗發(fā)出的紅外線照到手上發(fā)生了光的______現(xiàn)象，使感應(yīng)窗內(nèi)的紅外線接收管收到信號后控制出水。

(2)列車進站前要提前剎車，這是因為列車剎車后由于______，還要再繼續(xù)運動一段距離；

乘坐高鐵時，感覺比普通列車噪聲要小很多，車內(nèi)采用了很多降低噪聲的技術(shù)，如安裝中空玻璃，利用了在______中減弱噪聲的原理。

(3)通過隧道時，每個車廂的照明燈都會亮起來，而且亮度相同。他們想：車廂內(nèi)的照明燈是并聯(lián)的，并聯(lián)電路中的電流有什么規(guī)律呢？

小葉設(shè)計了如圖丙所示的電路，通過實驗，得到的數(shù)據(jù)如表所示：電流第1次第2次第3次第4次I0.180.220.241.4I0.180.220.240.28I0.360.440.480.56①小葉分析數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，表格中有一個錯誤數(shù)據(jù)是______，請指出錯誤的原因______。

②改正錯誤后，小青與同學(xué)交流，她發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計中還存在不足之處，請指出______。(寫出一條即可)【答案】空氣阻力

反射

慣性

傳播過程

1.4

電流表選用小量程按大量程讀數(shù)了

選用的燈泡規(guī)格相同

【解析】解：(1)列車設(shè)計為子彈頭型是因為流線型的外表能減小空氣阻力，提高車速；

感應(yīng)窗發(fā)出紅外線，照射到手上，發(fā)生反射，改變傳播方向，重新被感應(yīng)窗接收，控制出水情況。

(2)列車到站前要提前剎車，這是因為列車剎車后由于慣性，還要繼續(xù)運動一段距離。

安裝中空玻璃，這是在傳播過程中減弱噪聲；

(3)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，前3次實驗中I1=I2，并且I3=I1+I2，而第四次實驗中，I1=5I2，并且I1>I3如圖甲所示，凹面鏡對光線有會聚作用．手電筒里的反光裝置相當(dāng)于凹面鏡(如圖乙)，它可以讓小燈泡發(fā)出的光又遠又直，這種設(shè)計應(yīng)用了光在反射過程中，光路是______的原理．

小欣猜想：聲音也有反射現(xiàn)象，凹形面對聲音是否也有類似的作用呢？于是，小欣利用雨傘和機械手表進行了下列探究活動：

(1)如圖丙所示，水平放置并固定雨傘，他把耳朵貼在傘柄上，逐漸改變耳朵在傘柄上的位置，直到聽到周圍的聲音一下子清晰了很多，記下這個位置A.這說明聲音在凹形面上反射時，凹形面對聲音有______的作用．

(2)為了進一步探究凹形面對聲音的作用，他把一塊機械手表掛在傘柄上的A點，當(dāng)他的耳朵位于三米遠的B點時(B與A在同一水平高度)，聽不到手表聲．經(jīng)過擒到分析，他又找到另一把相同的雨傘，在做了必要的調(diào)試后，終于聽剄了手表聲．那么這兩把傘的擺放方式應(yīng)該如圖中的______(填“丁”或“戊”)所示．【答案】可逆；會聚；丁

【解析】解：(1)光無論在折射還是在反射過程中，光路都是可逆的；

(2)耳朵貼在傘柄上，逐漸改變耳朵在傘柄上的位置，直到聽到周圍的聲音一下子清晰了很多，說明聲音在凹形面上反射時，凹形面對聲音有會聚作用；

(3)凹形面對聲音的作用，凸形面對聲音有發(fā)散作用，所以應(yīng)該讓兩把傘的凹面相對，才能聽到聲音．

故答案為：可逆；(1)會聚；(2)?。媳毕驍[放著一面足夠高的平面鏡A，寬度為1m。甲同學(xué)戴著頭燈面對A鏡站立，乙同學(xué)站在甲同學(xué)南方4m處，向著甲同學(xué)以1m/s的速度勻速靠近，對以下問題進行探究：

(1)乙同學(xué)從A鏡中看到甲同學(xué)所戴頭燈的時間；

(2)若房間內(nèi)還有個東西向擺放的寬度也為1m的B鏡，其位置如圖所示。則乙同學(xué)再重復(fù)剛才的勻速直線運動，請畫出她從A中看到頭燈的觀察范圍的光路圖?！敬鸢浮拷猓?1)平面鏡所成的像與鏡面是對稱的，據(jù)此做出甲同學(xué)通過平面鏡A所成的像S1，完成光路圖，如圖所示：

；

根據(jù)相似三角形的知識可知，甲同學(xué)到G的距離為1m，甲同學(xué)到H的距離為3m，則GH=3m?1m=2m；即乙同學(xué)從A鏡中看到甲同學(xué)時通過的路程為s=2m；

根據(jù)v=st可知，乙同學(xué)從A鏡中看到甲同學(xué)的時間為：t=sv=2m1m/s=2s；

(2)根據(jù)平面鏡成像的特點做出甲同學(xué)通過B所成的像S2；然后S2做出經(jīng)過A所成的像S3；光路圖如下：

【解析】(1)首先做出甲同學(xué)通過平面鏡A所成的像S1；然后做出人看到像的光路圖，求出人看到像時走動的距離，根據(jù)速度公式求出時間；

(2)根據(jù)平面鏡成像的特點做出甲同學(xué)通過B所成的像S2；然后S2做出經(jīng)過A某同學(xué)用兩個硬紙筒探究小孔成像，如圖所示。

(1)請在圖中作出蠟燭AB在屏上所成的像A1B1(要求大致標出(2)實驗過程中蠟燭燃燒不斷縮短，導(dǎo)致光屏上燭焰的像向_____((上//下))移動；若將蠟燭靠近小孔成像儀一些，燭焰的像將_____((變大//變小//不變)，若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀_____((改變//不變)。(3)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠，像就越大。他測出了不同距離時像的高度，并將實驗結(jié)果填在了表格中，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度?與像到小孔的距離s成_______(選填“正比”或“反比”)。像的高度?/cm1.02.03.04.05.0像到小孔的距離s/cm2.04.06.08.010.0(4)實驗中使用的蠟燭高10?cm，蠟燭離小孔20cm，蠟燭的像到小孔距離2.0cm時，蠟燭的像高1.0cm。該同學(xué)知道樹陰下的圓形光斑就是太陽通過樹葉間的小孔在地面上成的像，他測出了某一個光斑的直徑為1.4cm，光斑到小孔的距離為1.5m，從書上查到太陽到地球的距離為1.5×10【答案】(1)

(2)上；變大；不變；(3)正比。(4)1.4×109m【解析】解：(1)根據(jù)光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播的特點，依次找出A'和B'點，然后將這兩個點連線，就是AB所成的像，如圖所示：

(2)小孔成像，成的是倒立的實像，實驗過程中蠟燭燃燒不斷縮短，導(dǎo)致光屏上燭焰的像向上移動，若將蠟燭靠近小孔成像儀一些，燭焰的像將變大；若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀不變；

(3)由表格上的數(shù)據(jù)可知，像的高度隨像到小孔距離的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距離的比值，可以發(fā)現(xiàn)比值是一個定值。所以像的高度?與像到小孔的距離s成正比。

(4)光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值是一個定值。根據(jù)光線傳播的可逆性可知：太陽直徑和太陽與小孔之間的距離的比值是一個定值，且和光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值相等。

太陽的直徑：d=1.4cm1.5m×1.5×1011m=1.4×1011cm=1.4×109m。

故答案為：閱讀下列短文，回答問題。

白光LED燈目前，常用的白光LED以藍光LED為芯片，其上涂有黃色熒光粉。通電后，LED芯片發(fā)出藍光，其中一部分照射到熒光粉上，熒光粉發(fā)出波長比