第四章 光现象（预习衔接.培优卷）-2025-2026学年八年级上册物理北师大版（2024）

第四章 光现象 一、单选题 1．小李从竖直放置的平面镜里看到对面竖直墙上挂的电子钟的示数如图，这时的实际时间是（　　） A．10∶21 B．10∶51 C．15∶01 D．21∶10 2．如图所示，检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像．视力表在镜中的像与被测者的距离是（ ） A．5.4m B．5.0m C．4.6m D．2.3m 3．下列光现象中，属于光的折射的是（　　） A．树荫下的光斑 B．树木在水中的倒影 C．阳光下人的影子 D．池水看起来比实际浅 4．我国建成全球规模最大熔盐塔式光热电站，如图是利用大规模阵列抛物镜面收集太阳能的工作原理图．下列关于太阳光传播的说法错误的是（　　） A．在定日镜面上发生反射 B．在定日镜面上发生折射 C．经过定日镜后沿直线传播 D．经过定日镜后传播速度不变 5．如图所示的四种光现象中，由于光的反射形成的是（　　） A．手影 B．小孔成像 C．桥在水中的倒影 D．直的花茎“错位”了 6．如图所示的四种现象中，不是由于光的直线传播而形成的是(　　) A． 树荫下的光斑 B． 地上的“树影” C． 沙漠蜃景 D． 日食现象 7． 小明在公园的湖边散步时，看到湖里有一群锦鲤。下列能正确反映他看到锦鲤的光路图的是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，是一只白鹭正在大汶河水面上展翅起飞的瞬间。关于白鹭在水中所成的像，下列说法正确的是（　　） A．当白鹭向上飞行时，其倒影相对白鹭向下运动 B．当白鹭向上飞行时，以其倒影为参照物，白鹭是静止的 C．白鹭在水中的“倒影”是光的折射形成的 D．白鹭飞得越高，在水中的“倒影”越小 二、多选题 9．有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向左移动的是（　　） A．保持水面高度不变使激光笔向左平移 B．保持激光射入角度不变使水面上升 C．保持激光射入角度不变使水面下降 D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大 10．小孔成像现象最早被《墨经》记载，下列光现象与小孔成像原理不相同的是（　　） A．树荫下的光斑B．山在水中的倒影 C．水中弯折的筷子D．雨后的彩虹 11．如图所示是一只插入水中的筷子看起来好像折断了一样，其中牵涉到的物理知识正确的是（　　） A．筷子看起来好像折断了，是由于光从水中进入空气中时发生了折射 B．筷子看起来向上弯折，这是由于光从水中进入空气时，折射角小于入射角 C．由于光的折射，碗中的水看起来比实际要浅 D．光从水中斜射进入空气中时，入射角增大，折射角也会增大 12．探究“平面镜成像特点”的实验装置如图。M是玻璃板，A、B是两支外形相同的蜡烛，A蜡烛是“物”。实验时（　　） A．用不点燃B蜡烛代替A去与A的像比较大小关系 B．玻璃板与水平桌面不垂直，蜡烛靠近平面镜时，蜡烛所成的像变大 C．在较暗的环境中进行，且多次进行实验寻求普遍规律 D．选用两支外形相同的蜡烛，是为了方便比较像和物的大小关系 13．生活中我们经常用到平面镜，利用平面镜可以（　　） A．成缩小的像 B．成正立的像 C．成倒立的像 D．改变光的传播方向 三、填空题 14．当月亮处在地球与太阳的连线之间时，会产生“日食”现象，其原理是　 　，该现象与小孔成像的原理　 　（填“相同”或“不相同”），小孔成像实验中像的形状与小孔形状　 　（填“有关”或“无关”）。 15．当入射光线垂直照射到平面镜上时，入射角是　 　。 16．国家大剧院外部钢结构壳体呈半椭球形，该建筑的穹顶表面积达3万平方米，为使如此大面积的建筑外壳不至过重但又坚固，设计者选择了钛金属板作主材，这主要是因为钛的密度　 　（选填“大”或“小”），硬度　 　（选填“大”或“小”）．透过环绕剧院的人工湖，看起来它又像只完整的“蛋”，这是因为光在水面发生了　 　（选填“反射”或“折射”）． 17．“让我们荡起双浆，小船儿推开波浪，海面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙，小船轻轻飘荡在水中，迎面吹来了凉爽的风…”．大多数同学是唱着这支优美的歌曲长大的，歌词中含有许多的物理知识．请回答： （1）风使同学们感到凉爽，主要原因是流动的空气加快了人身上汗液的 　 　． （2）海丽倒映的白塔是光的 　 　（选填“反射”或“折射”）而形成的 　 　像． 18．某中学生站在平面镜前1米处，她看到镜中自己的像是由于光的　 　 现象形成，她的像到镜面的距离为　 　 米。当她远离平面镜，其像的大小将　 　 。 19．如图，一束光线与水平面成30°的夹角射向水平地面，则入射角为　 　°。 20．教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字，这是因为光在黑板上发生　 　（选填“漫”或“镜面”）反射的缘故；个别同学被前方高个子同学挡住，看不到黑板上的一些字，这是因为光在均匀介质中沿　 　传播的缘故． 21．地球距离月球约3×108m，人类发射的月球探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上行走，且每隔5s向地球发射一次信号。某时刻，地面控制中心数据显示探测器前方相距32m处存在障碍物，经过5s，控制中心数据显示探测器距离障碍物22m，探测器移动速度为　 　m/s；再经过5s，控制中心得到探测器上刹车装置出现故障的信息。为避免探测器撞击障碍物，科学家决定对探测器进行人工刹车遥控操作，科学家输入命令需要3s。已知电磁波传播速度为3×108m/s，则探测器收到地面刹车指令时，探测器距离障碍物　 　m 22．某人站在离湖岸边6m的C处，刚好能看见湖对岸的一棵树HG在水中的完整的像，如果眼距地面的高度为1.5 m，湖两岸均高出湖水面1 m，湖宽40 m，则该树HG的高度为　 　m。 23．如图所示，一条光线竖直向上射到水平放置的平面镜上，光源S在地面距平面镜2米，要想用此光源照亮距光源2米处地面上的一点P，镜面应转过　 　度角。 四、实验探究题 24．如下图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺，刻度尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上，以A蜡烛为成像物体。 （1）为了便于观察，该实验最好在　 　环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用两只相同的蜡烛是为了比较　 　，采用透明玻璃板代替平面镜，是为了确定　 　。 （2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全　 　为止，这时发现像与物的大小相等；进一步观察A、B两支蜡烛在刻度尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板　 　，像和物到玻璃板的距离　 　。 （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作：_____ A．保持A，B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察。 B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作。 25．小明想用木板和支架制作一个“漫画临摹神器”，如图所示，OA为木板并用可伸缩支架固定，木板上放置平板电脑，平板电脑屏幕上展示待临摹的图片。OB处放置并固定某光学器材，并在桌面OC处甲放一张白纸。 （1）OB处放置的光学器材应该用　 　（平面镜/茶色玻璃），为了增强临摹效果，该光学器材应该　 　（厚/薄）一点； （2）调整支架的位置，当屏幕图片的像　 　时，停止调节，该像是　 　（实像/虚像），若光学器材与桌面的夹角∠BOC=60°，则木板与桌面的夹角∠AOC=　 　； （3）临摹时，人眼应该在图中，　 　（D/E/F）处观察，若临摹准确，临摹成的漫画相较于屏幕图片　 　（更大/更小/大小相等）。 26．小明在“探究光的折射规律”实验中，意外发现：下部水槽装满水，当光从水斜射向空气时（如图甲），随着入射角增大到一定角度，空气中的折射光会突然消失同时反射光变得更亮（如图乙）。课后，小明在老师的帮助下，改变入射角的数值进行了一系列实验，得到如表的数据。分析数据可知： 入射角i 0° 8° 15° 24° 30° 35.2° 40° 45° 46.8° 50° 折射角r 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 90° / (1)光从水斜射向空气时，折射角随着入射角的增大而　 　（选填“不变”“减小”或“增大”），当入射角i>　 　°时，折射光线消失，只发生反射现象； (2)根据光路可逆的特性，当光从空气斜射向水时，折射角　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角，因此随着入射角增大时，折射光线　 　（选填“会”或“不会”）消失； (3)小明推断：当光从　 　（选填“玻璃斜射向空气”或“空气斜射向玻璃”），随着入射角的增大，折射光线也会消失，只发生反射现象。小明进一步查资料了解到，原来这种现象是光纤通讯的基本原理﹣﹣全反射，光纤通信的发展以及光纤宽带的普及都带动了互联网速的提升和网络环境的改善，而这一切的理论基础仅仅来源于这个简单的光学实验。 五、计算题 27．近年来，多国公开“探月计划”，月球成为太阳系最热门目的地之一。科学家早已经利用激光测量出月球与地球间的距离。在地球上向月球发射的激光经2.56s反射回来（已知光速为3.0×108m/s）。为更快地在太空中穿梭，西北工业大学团队自主研发名为三体水滴飞行器，如图所示。这一项目有望在未来打破美国人的神话，据传它的速度可达到60km/s。 （1）地球与月球相距多远； （2）水滴飞行器若以60km/s的速度从地球直线飞往月球，最少需要多长时间就能到达。 28．光从太阳射到地球表面需要8min20s的时间，太阳到地球的距离是多少千米？月球与地球之间的距离是3.8×105km，在地面上向月球发射一束激光，地面接收到返回信号一共经历了多长时间？ 29．检查视力时，为节省空间，视力表放在被测者小王头部的后上方，通过识别对面墙上镜子里的像来完成检查（如图所示）。 （1）若眼睛到视力表的像的距离为5m，求眼睛到平面镜的距离； （2）如果小王站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了2秒后，他现在距离视力表的像是多远？ 30．一束光线与水平面成24°角，要使反射光线沿水平方向传播，那么平面镜与水平面所成角的度数是多少？（注意要作图，写出计算过程） 六、作图题 31．画出图中物体通过平面镜所成的像。 32．在图中作出反射光线并标出反射角 33．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．在图中找出挡板左侧这个发光点的位置． 七、综合题 34．如图所示是“非遗”打铁花，这是一种民俗文化表演技艺，始于北宋。 （1）表演者首先利用熔炉把罐子里的生铁变成铁水，这个过程发生的物态变化是　 　。 （2）观众能从各个方向观察到绚烂的“铁花”，这属于　 　现象。 （3）飞出的铁水迅速降温，落下的铁屑不会烫伤观众，说明　 　。 35．小军用图记录一束光从水射向空气中时发生的现象，请完成作图并填空： （1）在相应直线上画出箭头表示入射、反射和折射光线的传播方向；　 　 （2）标出入射角i和折射角r　 　； （3）表示两种介质界面的线段是　 　（选填：“MN”或“PQ”）。 36．如图所示，水面下有灯S，a是S发出的光线，b是a射出水面后的折射光线，SO是另外一条射向水面的光线，其对应的折射光线可能是　 　（选填“1”、“2”），判断的依据是：　 　；图中垂直水面的入射光线c对应的入射角∠i=　 　，请在图中画出光线c射出水面后的光路。　 　 答案解析 1．【答案】A 【解析】【解答】根据平面镜中像和物关于镜面对称规律，可以通过对称性由像做出物的图象，如下图所示： 故答案为：A。 【分析】平面镜成像时，像和物体关于平面镜对称。 2．【答案】B 3．【答案】D 【解析】【解答】AC．树下的光斑，是太阳的小孔成像，阳光下的影子，是光沿直线传播形成的，故AC不符合题意； B．水中树木的倒影，是光在水面发生反射形成的，故B不符合题意； D．空气中看到池水变浅，是光从水中斜射入空气，发生折射形成的，故D符合题意。 故选D。 【分析】光线经过不同介质， 发生折射现象；影子、小孔成像是光的直线传播现象；水中倒影是光的反射现象。 4．【答案】B 【解析】【解答】AB、太阳发出的光从空气照射到定日镜面上时会发生反射，但没有从一种介质进入另一种介质，不会发生折射，A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C、光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，所以经过定日镜后光沿直线传播，C正确，不符合题意； D、一般情况下，光在同种介质中传播速度不变，所以光经过定日镜后传播速度不变，D正确，不符合题意． 故答案为：B 【分析】物体表面会把光从一个方向反射到另一个方向上去，这种现象叫做光的反射，由其中入射光线与法线的夹角叫做入射角，反射光线与法线的夹角为反射角。 5．【答案】C 【解析】【解答】解：A、影子是光的直线传播形成的； B、小孔成像是因为光沿直线传播； C、倒影是由于光的反射形成的； D、看到有水的杯中的花茎“错位”是光的折射造成的． 故选C． 【分析】根据光的直线传播、光的反射、光的折射现象分析． 6．【答案】C 【解析】【解答】A、树荫下的光斑是光沿直线传播而形成的小孔成像，不符合题意； B、树形是光的直线传播而形成的影子，不符合题意； C、海市蜃楼是光的折射形成的虚像，不是直线传播，符合题意； D、日食其实是月亮的影子落到地面上形成的，也是光的直线的，不符合题意。 故答案为：C。 【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等； （2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的. 7．【答案】A 【解析】【解答】 小明在公园的湖边散步时，看到湖里有一群锦鲤，锦鲤反射的光线，从水中射向空气，在水面发生折射，折射光线远离法线方向偏折进入人眼，折射角大于入射角。BCD不符合题意，故BCD错误，A正确。 【分析】根据光的折射规律作图。光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角。 8．【答案】A 9．【答案】A,B 10．【答案】B,C,D 11．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A.水中的筷子看起来好像折断了，是光从水中进入空气中，发生了折射，A符合题意； B.筷子看起来向上弯折，这是由于光从水中进入空气时，折射角大于入射角，C不符合题意； C.由于光的折射，碗中的水看起来比实际要浅，C符合题意； D.光从水中斜射进入空气中时，入射角增大，折射角也会增大，D符合题意。 故答案为：ACD. 【分析】发生折射时，空气中的角度比水中的角度大；空气中看到水中的物体比实际位置变浅。 12．【答案】A,C,D 13．【答案】B,D 【解析】【解答】平面镜成的是正立等大的虚像；不能成缩小的像，也不能成倒立的像； 平面镜是利用光的反射原理制成的，它可以改变光的传播方向；故AC错误、BD正确． 故选BD． 【分析】（1）平面镜是利用光的反射原理制成的，它可以改变光的传播方向； （2）平面镜成像的特点是：虚像、物像等大、物像等距、物像连线与镜面垂直． 14．【答案】光的直线传播；相同；无关 15．【答案】0° 16．【答案】小；大；反射 17．【答案】蒸发（或汽化）；反射；虚 【解析】【解答】解：（1）空气流动可以加快汗液的蒸发，而蒸发可以吸热，所以感到凉爽； （2）白塔反射的光经水面反射，进入人的眼睛里，人才能看到白塔的倒影，这是光的反射现象所成的虚像； 故答案为：（1）蒸发（或汽化）；（2）反射；虚． 【分析】（1）根据影响蒸发快慢的因素，结合题意可以看出空气的流动加快了汗液的蒸发； （2）岸边景物在水中的倒影是光的一种反射现象．　 18．【答案】反射；1；不变 19．【答案】60 20．【答案】漫；直线 【解析】【解答】解：（1）教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字，这是因为光在黑板上发生漫反射的缘故；（2）个别同学被前方高个子同学挡住，看不到黑板上的一些字，这是因为光沿直线传播的缘故． 故答案为：漫；直线． 【分析】（1）漫反射时反射光线射向各个方向，所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体；（2）光在同种均匀介质中是沿直线传播的． 21．【答案】2；2 22．【答案】8 【解析】【解答】首先作出G、H两点关于水面的对称点G'、H' ，即GH的虚像；然后把人眼和H连接起来作出反射光线，如图所示： ，则△AH′O∽△A′BO，△AH′O∽△CDB即 ， 由题目可知：A'B=1m，AA'=40m，OA'=40m-OA；CD=1.5m，BC=6m ① ② 联立①②解得：AH'=9m，AG'=AG=1m HG=H'G'=AH'-AG'=9m-1m=8m。 故答案为：8. 【分析】平面镜成像特点：(1) 平面镜成的是虚像；(2) 像与物体大小相等；（3）像与物体到镜面的距离相等；(4)像与物体的连线与镜面垂直.另外，平面镜里成的像与物体左右倒置. 23．【答案】22.5° 【解析】【解答】如图， SO为入射光线，OP为反射光线，反射光线与入射光线的夹角被法线平分，所以可做出法线为ON. 因为法线始终与镜面垂直，据此可画出图中镜面的位置。因为SO＝SP＝2米，所以形成一个等腰直角三角形OSP，角POS正好是反射光线与入射光线的夹角，为45°，反射角＝入射角＝22.5°.反射光线与水平放置平面镜的夹角也是45°，又因为法线与镜面垂直为90°，所以，镜面应转过的角度＝90°(法线与镜面的夹角)−22.5°(反射角)−45°(反射光线与水平放置镜面的夹角)＝22.5°. 故答案为：22.5°. 【分析】作图法能有效地帮助我们搞清各个角度之间的关系，同时，适当运用三角形来解决光的传播角度问题也是经常会出现的类型. 24．【答案】（1）较黑暗；像与物的大小关系；像的位置 （2）重合；垂直；相等 （3）B 【解析】【解答】（1）蜡烛是点燃的，所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像；采用两只相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，采用透明玻璃板代替平面镜，是为了确定像的位置； （2）蜡烛B和A的像重合，说明蜡烛B和A的像等大，AB是相同的蜡烛，所以A蜡烛和A的像相同。所以当B蜡烛与A蜡烛的像重合时，证明像与物的大小相同。像和物的连线与玻璃板垂直，像和物到玻璃板的距离相等； （3）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确。所以应采取B操作。 故答案为：(1). 较黑暗 (2). 像与物的大小关系 (3). 像的位置 (4). 重合 (5). 垂直 (6). 相等 (7). B 【分析】探究平面镜成像特点的实验（(1) 平面镜成的是虚像；(2) 像与物体大小相等；（3）像与物体到镜面的距离相等；(4)像与物体的连线与镜面垂直. ），应用了等效替代法（实验中选择两根完全一样的蜡烛）；在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确认物像的位置及大小. 25．【答案】（1）茶色玻璃；薄 （2）与白纸重合；虚像；120 （3）E；大小相等 26．【答案】增大；46.8；小于；不会；玻璃斜射向空气 27．【答案】（1）； （2）6400s 28．【答案】解：光速v=3×108m/s，t=8分20秒=500秒， 根据v=可得，太阳与地球的距离： s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m； 月亮与地球之间的距离：s′=3.8×105km=3.8×108m， 光从地球到月球再返回来所传播的距离是2s′=2×3.8×108m=7.6×108m， 共经历的时间：t′===2.53s． 答：太阳到地球的距离是1.5×1011；在地面上向月球发射一束激光，地面接收到返回信号一共经历了2.53s． 【解析】【分析】已知光的传播速度和光从太阳射到地球表面传播时间，利用公式s=vt计算路程； 由题意知，光的传播距离是月亮与地球之间的距离的2倍，又知光的传播速度，利用公式t=​计算时间． 29．【答案】（1）2m （2）3.8m 30．【答案】解：光线与水平面成24度角，反射光线沿水平方向传播，则反射光线与入射光线的夹角为24度角，或反射光线与入射光线的夹角为180°-24°=156° 在光的反射现象中，反射角等于入射角，当反射光线与入射光线的夹角为24度角时，反射角为12度，则此时镜面与水平面所成的角的度数90°-12°=78° 作图如下的图一；当反射光线与入射光线的夹角为156度时，反射角为78°，此时镜面与水平面所成的角的度数 作图如下的图二。 答：平面镜与水平面所成角的度数是78°或12°。 【解析】【分析】由光的反射定律可知，反射光线与入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角；光线沿水平方向射出，有水平向左和水平向右两种情形；当光线沿水平方向向左射出（如左图所示）时，则反射光线与入射光线之间的夹角为24°；当光线沿水平方向向右射出（如右图所示）时，反射光线与入射光线之间的夹角为：180°-24°=156° ；然后根据法线的特点：平分反射光线与入射光线之间的夹角且与平面镜的位置垂直，从而可以画出平面镜的位置； 最后根据平面镜与水平面的夹角，等于90°减去反射角的度数，计算出平面镜与水平面的夹角。 31．【答案】 32．【答案】 【解析】【解答】过反射点作垂直于镜面的虚线即法线，由反射角等于入射角作反射光线，反射光线与法线的夹角即反射角，反射角等于入射角为，即 【分析】根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线或入射光线，并标出反射角的大小。 33．【答案】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，再过镜面做这一点的对称点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． 【解析】【分析】通过平面镜成像的特点知，平面镜所成的像是反射光线的反向延长线的交点，故反向延长两反射光线可得到发光点在平面镜中所成的像，再根据平面镜成像的对称性可知，物与像关于平面镜对称，从而画出发光点S． 34．【答案】（1）熔化 （2）漫反射 （3）凝固放热 35．【答案】；；MN 36．【答案】1；折射角随入射角的减小而减小；0°； 【解析】【解答】折射角随着入射角的减小而减小， b是a射出水面后的折射光线 ，题目中SO光线入射角小于a的入射角，所以折射后的折射角应该小于b光线的折射角，所以其对应的折射光线可能是1。光从水中垂直射入空气中，入射角为0°，折射角为0，据此作图： 综上 第1空、 1； 第2空、 折射角随入射角的减小而减小；第3空、0°. 【分析】1、光的折射：光经过不同介质时，传播方向会发生偏折的现象，如：海市蜃楼、彩虹的形成、岸面看水水变浅； 2、折射规律：光从空气中传播到水中，折射光线会偏向法线，光从水中射向空气中，折射光线会远离法线，折射角随着入射角的减小而减小； 3、入射角为0°，反射角为0°，折射角也为0°. 学科网（北京）股份有限公司 $$