第四章 光现象 单元培优-2025-2026学年人教版（2024）物理八年级上册

第4章 光现象 一．选择题（共12小题） 1．一物体放在平面镜前5米处，若将平面镜向物体移近1米，则在镜中看到物体两次像之间的距离为（　　） A．1米 B．2米 C．3米 D．4米 2．如图所示，甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边，若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身，则所需的最小平面镜的位置应为（　　） A．bc B．bd C．cd D．ce 3．如图，一束光与镜面成30°角入射，以垂直镜面的直线为轴绕O点转动平面镜，使反射光线跟入射光线恰好垂直，则镜面应（　　） A．顺时针转动30° B．逆时针转动30° C．顺时针转动15° D．逆时针转动15° 4．美英联军攻打伊拉克时，曾有消息传叙利亚向伊拉克运送红外夜视仪，夜视仪是一种可以在夜晚达到侦察目的设备，其依据的原理是（　　） A．不同的物体结构不同 B．不同的物体温度不同，所辐射的红外线的强度也不同 C．不同的物体发出的色光不同 D．它能在夜间发出红外线并到达不同的物体上 5．在一个水深为20m的湖面的正上方，有一名跳伞运动员正从高40m的空中以5m/s的速度匀速下降，关于他在水中成像的情况，下列各种说法正确的是（　　） A．运动员在水中的像始终只能在水面下20m处 B．运动员下降到20m高度时才能在水中形成像 C．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向水面靠拢 D．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变 6．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛，外形与A完全相同。下列说法错误的是（　　） A．玻璃板应该与水平面垂直 B．眼睛应从A一侧观察成像情况 C．这种实验方法是等效替代法 D．将蜡烛A逐渐远离玻璃板时其像会变小 7．一个圆柱形的烧杯内装水，将一根木棍竖直插入其中，位置比圆心偏左些（俯视图如图），现从侧面观察，则哪幅图能正确反映所看到的情景（　　） A． B． C． D． 8．两个互相垂直的平面镜组成了激光反射器，如图所示。如果入射光线方向不变，反射器绕O点向顺时针方向转过30°，那么经过反射器两次反射的光线将转过（　　） A．90° B．30° C．0° 9．太阳光与水平方向成30°角，要使太阳光经平面镜反射，反射光沿水平方向传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是（　　） A．15° B．20° C．30° D．35° 10．高度为160厘米的人站在离平面镜150厘米处，他要在竖直墙上的平面镜中看到自己站立时的全身像，平面镜的长度至少应该是（　　） A．160厘米 B．150厘米 C．80厘米 D．任意长度 11．如图所示，两平面镜A和B之间的夹角为9°，自平面镜B上的某点P射出一条与B镜面成β角的光线，在β角由0°至180°范围内（不包括0°）连续变化的过程中发现，当β取某角度时，光线经镜面一次或多次反射后，恰好能返回到P点，则符合该要求的β的个数有（　　） A．1个 B．4个 C．6个 D．9个 12．湖中有一把水位标尺，看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，那么下列分析中正确的是（　　） A．如果想叉鱼，应瞄准看到的鱼 B．如果想借助激光捕鱼，激光应瞄准看到的鱼的下方 C．水面上标尺的105cm处的倒影与看到的水面下标尺45cm处重合 D．水位如果升高，水面上标尺的105cm处的倒影可能与看到的水面下标尺45cm处重合 二．多选题（共6小题） 13．小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在水中游”，对于这一有趣现象的形成，下列说法正确的是（　　） A．云和鱼都是虚像 B．云是虚像，鱼是实像 C．云是光的反射形成的，鱼是光的折射形成的 D．云是光的折射形成的，鱼是光的反射形成的 14．关于光现象，下列说法错误的是（　　） A．光污染是因为发生了漫反射 B．当入射光线垂直射向平面镜时，入射角和反射角都是90° C．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角增大10° D．当平面镜倾斜放置时，物和像的连线不再与镜面垂直 15．有一种光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中，一束光与液面的夹角为45°，则以下说法正确的是（　　） A．若光斑S向右移动了8cm，则液面降低了4cm B．此时反射角的大小为45° C．当液面降低时，入射角大小不变 D．当液面升高时，光电屏上的光斑S将向右移动 16．下列关于生活中的一些光现象的说法正确的是（　　） A．夜空中繁星闪烁，是因为每个星星都是一个光源 B．小华通过平面镜看到小芳的眼睛，小芳也能通过平面镜看到小华的眼睛，是因为在反射中光路可逆 C．《梦溪笔谈》中有关于海市蜃楼的记载，海市蜃楼的形成与光的折射有关 D．太阳光经过三棱镜后变成不同颜色的光，是因为阳光激发棱镜，棱镜发出了色光 17．如图，一束激光斜射入装有适量水的水槽中，入射角度保持不变，在水槽底部A点和顶部墙面B点分别形成一个光斑，过一会B点的光斑移动到C点，这个过程中可能发生的是（　　） A．液面上升了 B．液面下降了 C．A点的光斑向左移动 D．A点的光斑向右移动 18．如图，小蓝正在做“探究平面镜成像的特点”实验，茶色玻璃板垂直放置在方格纸上，蜡烛M、N外形相同，现N与M的像完全重合。关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．选用茶色玻璃板便于确定像的位置 B．选用方格纸便于探究像跟物的位置关系 C．蜡烛M距玻璃板越远，它所成的像就越小 D．若用光屏替换蜡烛N，则光屏上不能得到M的像 三．填空题（共7小题） 19．小明去润扬森林公园游玩时，看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑，爸爸告诉小明，光斑是太阳 　 　 （选填“倒立”或“正立”）的像，光斑的形状与树叶缝隙的形状 　 　 （选填“有关”或“无关”）；光斑大小不同的原因是 　 　 （选填“树叶间缝隙的大小不同”或“树叶缝隙到地面的高度不同”）。走出森林，小明让一束太阳光通过三棱镜后形成一条彩色光带，这种现象叫光的 　 　 ，在彩色光带外侧有两种看不见的光，其中一种光可以使钞票上的荧光物质发光，这种光是 　 　 （选填“红外线”或“紫外线”）。 20．如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 　 　 形成的，当白鹭靠近湖面过程中，水中像的大小将 　 　 （选填“不变”、“变大”或“变小”），若水深为3m，当白鹭距离水面5m时，它的像距离水面 　 　 m。 21．我国运动员在巴黎奥运会跳水女子10m台决赛中，以出色的成绩获得冠军。当运动员站立在距离水面10m高的台面上时，泳池水深5.4m，她在水中的像到水面的距离为 　 　 m；她离开跳板下落的过程中，她在水中的像的大小 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 22．如图所示，由于光在书的表面发生了 　 　 ，所以小聪和小明能同时看到掉在地上的书，这种现象 　 　 （选填“遵循”或“不遵循”）反射定律。 23．1666年，物理学家 　 　 用三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光，这种现象叫光的 　 　 。 24．我国航天员在天和核心舱将一束激光射向月球，经过0.54s，接收到从月球返回的激光。光在真空中的传播速度为3×108m/s，则此时天和核心舱与月球的距离为 　 　 m。 25．如图所示是电视上每周一天安门升旗时的场景，仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光沿 　 　 ；电视机屏幕上色彩艳丽的画面是由红、　 　 、蓝三种色光通过适当的比例混合而成。 四．作图题（共4小题） 26．如图所示是小花站在镜前试鞋的情景，请做出小花的眼睛A点看到鞋B点在平面镜中所成像的光路图。 27．如图所示的水平地面上，电线杆ab旁边有一水坑cd，小楠同学走到如图所示的位置通过水面看到了电线杆在水中的像，在图中画出小楠同学看到电线杆顶端a点的像的光路图。 28．如图所示，光源S发出的光经竖直墙面上的平面镜反射后能照亮游泳池的水面，图中已经画出光源发出的光经过障碍物左边缘恰好照到水面最左端的一条光线。请通过作图在图上标出能被照亮的水面的右边界。 29．某同学站在湖边看日出，同时也看到了水中的太阳。请在图中画出他看到水中太阳的光路图。 五．实验探究题（共3小题） 30．如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点： （1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 　 　 （填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是 　 　 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 　 　 A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡焰的正立像 D．蜡焰的倒立像 （3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法之一是：减小 　 　 的距离。 （4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列所示 　 　 孔然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。 31．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小明选择了如图所示的实验装置。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是什么？　 　 。 （2）选取两个完全相同的蜡烛A和B的目的是：便于比较像与物的 　 　 关系； （3）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板的后面放的蜡烛B 　 　 （选填“需要”或“不需要”）点燃，小明应在 　 　 （选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的像； （4）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛经玻璃板所成像的大小将 　 　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （5）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上 　 　 （选填“能”或“不能”）得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 　 　 （选填“实像”或“虚像”）； （6）实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，你认为原因可能是什么。 　 　 。 32．如图所示，是“探究平面镜成像特点”的装置。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 　 　 放置在方格纸上，并准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材； （2）实验中采用玻璃板代替平面镜，目的是 　 　 ； （3）多次改变棋子A的位置，分别找到相应的像，并设计了如下表格，记录数据。请在表格内（a）位置填入合适内容： 实验序号 ① ② ③ （a）　 　 …… （4）将一张白卡片竖直放在棋子B的位置，　 　 （选填“直接”或“透过玻璃板”）观察白卡片，若卡片上观察不到A的像，则说明平面镜所成的是虚像； （5）保持棋子A位置不变，若玻璃板沿远离棋子A的方向向后平移1格，则棋子A的像A'移动 　 　 格，像A'的大小 　 　 ；若玻璃板沿底边向右平移1格，则像A'的位置会 　 　 ；（选填“向左移”或“向右移”或“不变”） （6）另一实验小组的同学透过玻璃板观察周围的景物，发现看到的像有所扭曲，你认为原因可能为（ 　 　 ） A.玻璃板太厚 B.玻璃板厚度不均匀 六．计算题（共3小题） 33．某次在高空发生闪电打雷，若声音在空气中的传播速度是340m/s（不计光的传播时间），小明看到闪电隔3秒后听到雷声，则： （1）打雷的位置距离小明有多远？ （2）同样3秒时间，光走过的距离是多少千米？ 34．物理规律可以通过数学知识来论证，如图所示是发光点A在平面镜里成像的光路图，B是A点所成的像，可以利用我们学过的数学知识论证：像和物到镜面的距离是相等的，即：AC＝CB.证明过程如下，请在空格处填上合理的答案。 （1）∵ON∥AB，∴∠1＝∠4，∠2＝　 　 ；（平行线定理） （2）∵ON是法线，∴∠1＝∠2；（ 　 　 ） （3）根据等量代换关系可得：∠3＝∠4； （4）又∵∠ACO＝∠BCO＝90° （5）OC＝OC∴ΔACO≌ΔBCO（全等三角形判定定理） （6）∴AC＝CB（全等三角形性质） 结合上面知识推理可得：若A点远离（靠近）平面镜，像点B也远离（靠近）平面镜且移动的距离是相等的，ΔACO和ΔBCO始终是全等的，所以像点B的大小和物点A到平面镜间的距离 　 　 （选填“有关”、“无关”）的。 35．用5m视力表检测视力时，受测人需要与视力表相隔5m距离才能进行检测，因受场地限制，医生用如图所示的方法为小玥同学检查视力，视力表距离平面镜3m，小玥观看的是平面镜中视力表的像。则： （1）小玥应该坐在视力表前多少米的位置？ （2）若小玥从当前位置朝平面镜方向靠近0.5m，则小玥与视力表的像相距多远？ 七．综合能力题（共1小题） 36．阅读短文，回答问题。 如图甲所示，当光线从一种介质1（如水）射向另一种介质2（如空气）时，应该有一部分光进入介质2，称为折射光，另一部分光反射回介质1，称为反射光。如图乙所示，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角先增大到90度，此时折射光消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射现象，刚好发生全反射时的入射角叫做临界角，如表为光从玻璃中射入空气中的角度关系；只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。相对于空气而言，水是光密介质，空气是光疏介质；水相对于玻璃而言，水就是光疏介质。光纤通信就是利用光的全反射原理，如图丙所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，光从内芯传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。 入射角 0 10 20 30 40 41.8 42 反射角 0 10 20 30 40 41.8 42 折射角 0 15.2 30.9 48.6 74.6 90 / （1）由全反射的条件可知，当光从空气斜射到水中时 　 　 （会/不会）发生全反射现象； （2）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从中水射向空气时 　 　 （会/不会）发生全反射现象； （3）光导纤维的外套相对于内芯介质来说是 　 　 （光疏介质/光密介质）； （4））如图丁所示，一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请结合表格完成这束入射光的光路图。 第4章 光现象 参考答案与试题解析 ．选择题（共12小题） 1．一物体放在平面镜前5米处，若将平面镜向物体移近1米，则在镜中看到物体两次像之间的距离为（　　） A．1米 B．2米 C．3米 D．4米 【答案】B 【分析】掌握平面镜成像的特点，根据像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离进行分析。 【解答】解：物体放在平面镜前5米处，所以像到平面镜的距离为5米，则像与物体间的距离为5米×2＝10米； 若将平面镜向物体移近1米，物体到平面镜的距离为4米，则像到平面镜的距离也为4米，像与物体间的距离为8米，物体的位置未变，说明像向物体移动了2米，可知在镜中看到物体两次像之间的距离为2米。 故选：B。 【点评】此题考查了平面镜成像的特点，移动平面镜，打破了物体移动的常规，加大了难度，物体不动，以物体为标准进行研究会给题目带来方便。 2．如图所示，甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边，若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身，则所需的最小平面镜的位置应为（　　） A．bc B．bd C．cd D．ce 【答案】B 【分析】根据题意，两人要想彼此都能看到对方的全身，则来自对方头和脚的光线都必须经过窗户到达另一方的眼睛，由于光是沿直线传播的，则我们可根据光的直线传播作出两条从乙到达甲眼睛的光线和两条从甲到达乙眼睛的光线，由此确定出所需最小平面镜的位置。 【解答】解：如图所示，甲、乙两人在平面镜里成的像的位置，分别过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛，过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛（这两条直线就可以确定出所需最小平面镜的位置），由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小平面镜的位置应为bd。 故选：B。 【点评】本题考查了光直线传播的应用，题目出的比较新颖，解题时最好通过作图来解答。 3．如图，一束光与镜面成30°角入射，以垂直镜面的直线为轴绕O点转动平面镜，使反射光线跟入射光线恰好垂直，则镜面应（　　） A．顺时针转动30° B．逆时针转动30° C．顺时针转动15° D．逆时针转动15° 【答案】D 【分析】光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。 【解答】解：当入射光线与平面镜成30°时，入射光线与法线的夹角是90°﹣30°＝60°，反射角等于入射角等于60°，反射光线和入射光线的夹角为120°，若以垂直纸面的直线为轴绕O点转动平面镜，使反射光线跟入射光线恰好垂直，即入射角和反射角都为45°，则入射角减小15°，因为入射光线位置不变，所以法线会逆时针转动了15°，镜面也逆时针转动15°，故D正确。 故选：D。 【点评】此题主要考查了反射定律的内容及应用，其中最关键的是搞清入射角与反射角的概念。 4．美英联军攻打伊拉克时，曾有消息传叙利亚向伊拉克运送红外夜视仪，夜视仪是一种可以在夜晚达到侦察目的设备，其依据的原理是（　　） A．不同的物体结构不同 B．不同的物体温度不同，所辐射的红外线的强度也不同 C．不同的物体发出的色光不同 D．它能在夜间发出红外线并到达不同的物体上 【答案】B 【分析】红外线是一种不可见光。红外线具有热效应，它可以将物体的温度提升。人体也可以向外界释放红外线。 【解答】解：由于人体温度比周围草木或建筑物的温度高，所以人体发出的红外线也比它们强。红外线夜视镜是根据夜间人体的温度比周围草木或建筑物的温度高，人体辐射的热量比它们的强的原理制成的。 故选：B。 【点评】本题考查学生对红外线性质的掌握情况，根据人体的特点和红外线的知识，来进行解答。 5．在一个水深为20m的湖面的正上方，有一名跳伞运动员正从高40m的空中以5m/s的速度匀速下降，关于他在水中成像的情况，下列各种说法正确的是（　　） A．运动员在水中的像始终只能在水面下20m处 B．运动员下降到20m高度时才能在水中形成像 C．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向水面靠拢 D．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变 【答案】D 【分析】根据平面镜成像的特点：像与物到镜面的距离相等，像与物的大小相同即可得出结论。 【解答】解：平静的湖面相当于平面镜，运动员以5m/s的速度向下运动，运动员在水面下的像也要以5m/s的速度向上运动，如果以运动员为参照物，他们的距离每秒钟靠近了10m，所以相对于运动员本人，其像的速度是10m/s，方向向上；像与物的大小总是相同的。 故选：D。 【点评】分清“像相对于镜子的速度”还是“像相对于物的速度”是解答此题的关键；像的大小不能以视觉的大小为准，其真实大小总与物大小相同。 6．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛，外形与A完全相同。下列说法错误的是（　　） A．玻璃板应该与水平面垂直 B．眼睛应从A一侧观察成像情况 C．这种实验方法是等效替代法 D．将蜡烛A逐渐远离玻璃板时其像会变小 【答案】D 【分析】A、实验时，玻璃板要与水平桌面垂直放置； B、平面镜成的像属于光的反射； C、本实验采用了等效替代法确定像的位置； D、平面镜成的像与物大小相等。 【解答】解：A、实验时，玻璃板要与水平桌面垂直放置，否则成的像偏高或偏低，不易确定像的位置；故A正确； B、平面镜成的像属于光的反射，眼睛应从A一侧观察成像情况，故B正确； C、当B与A的像重合时，可知像与物大小相等，采用了等效替代法，故C正确； D、平面镜成的像与物大小相等，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时其像大小不变，故D错误。 故选：D。 【点评】本题探究平面镜成像特点，考查对器材的要求、操作过程的理解和成像规律的运用。 7．一个圆柱形的烧杯内装水，将一根木棍竖直插入其中，位置比圆心偏左些（俯视图如图），现从侧面观察，则哪幅图能正确反映所看到的情景（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】画图说明：A处为筷子，ABP表示由筷子发出的穿过烧杯壁B射向观察者P处的一条光线。ON为过B点沿半径方的直线，即在B处和空气的分界面的法线，AB则相当于在B处由水中射入空气中的光线，角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律即可作出判断。 【解答】解：图为筷子竖直插入盛水烧杯内的俯视图，A处为筷子，ABP表示由筷子发出的穿过烧杯壁B射向观察者P处的一条光线；ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线； 上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有∠r＞∠i；所以观察者在P处看到的筷子A的像A′的位置不是A的实际位置，即像A′的位置偏左；据此可知，筷子竖直插入烧杯中时，其侧视图应该是B图才与实际情况相符。 同时，烧杯此时相当于一个凸透镜，对筷子起到了放大的作用，因此，观察到的筷子比实际粗些。 故选：B。 【点评】此现象是生活中常见的现象，我们利用折射的知识解释生活中的折射现象是近几年中考的热点，此现象让学生回家亲自做一做，效果会更好，此题有一定的拔高难度，属于难题。 8．两个互相垂直的平面镜组成了激光反射器，如图所示。如果入射光线方向不变，反射器绕O点向顺时针方向转过30°，那么经过反射器两次反射的光线将转过（　　） A．90° B．30° C．0° 【答案】C 【分析】互相垂直的反射器的特点是对光线进行两次反射，最终的出射光线的方向我们可以通过作图来确定。规律告诉我们，出射光线与入射光线是始终平行的，因此，只要入射光线的方向不变，出射光线的方向就不会改变。 【解答】解：如图，我们做出反射器对光线的反射光路图，分析可知，只要光线在两个面上都发生了反射，那么其出射光线就和入射光线就是平行的。题目中入射光线方向并没改变，反射光线方向也就不会改变。而旋转反射器只是改变了入射角和反射角，不会影响最终的出射光线，因此，只有C符合题意。 故选：C。 【点评】解决光学的问题，做作图是非常有效的方法，对于互成直角的反射器来讲，它的出射光线与入射光线平行，应该作为一条规律记住它。 9．太阳光与水平方向成30°角，要使太阳光经平面镜反射，反射光沿水平方向传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是（　　） A．15° B．20° C．30° D．35° 【答案】A 【分析】要解决此题，首先搞清光的反射定律的内容：入射光线、反射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。 首先根据已知条件确定反射光线，根据反射角等于入射角确定法线，做法线的垂线即镜面的位置。 【解答】解：太阳光与水平面成30°角，反射光线沿水平方向传播，所以反射光线与入射光线的夹角是30°或150°．根据反射角与入射角相等，做出法线，根据法线与镜面垂直做出镜面。如图所示： 所以镜面与水平面的夹角是90°30°＝75°或90°150°＝15°。 故选：A。 【点评】此题主要考查了学生对光的反射定律的理解和应用，首先要熟记光的反射定律的内容，此题还要注意水平方向可能是水平向右或水平向左两种情况。 10．高度为160厘米的人站在离平面镜150厘米处，他要在竖直墙上的平面镜中看到自己站立时的全身像，平面镜的长度至少应该是（　　） A．160厘米 B．150厘米 C．80厘米 D．任意长度 【答案】C 【分析】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。 【解答】解：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OCCC′， EOA′C′，FOB′C′，EFA′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。此人身高160cm，则镜长最小为80cm。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）。 故选：C。 【点评】该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，需要注意的是平面镜的位置应满足：镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点，否则也无法看到全身的像。 11．如图所示，两平面镜A和B之间的夹角为9°，自平面镜B上的某点P射出一条与B镜面成β角的光线，在β角由0°至180°范围内（不包括0°）连续变化的过程中发现，当β取某角度时，光线经镜面一次或多次反射后，恰好能返回到P点，则符合该要求的β的个数有（　　） A．1个 B．4个 C．6个 D．9个 【答案】D 【分析】两平面镜A和B之间的夹角为α，自平面镜B上的某点P射出一条与B镜面成θ角的光线，在θ角由0°至180°范围内（不包括0°）连续变化的过程中，发现当θ取某角度时，光线经镜面一次或多次反射后，恰好能返回到P点，采用从特殊到一般寻找规律的方法求解，只要经过一次或多次反射后能与某镜面垂直，则一定能沿原路返回到P点。 【解答】解：可采用从特殊到一般寻找规律的方法求解， 当入射光线与镜面A的夹角为90°（垂直入射）时即可原路返回，所以一次反射就能返回，则由几何知识可得β1＝90°﹣α＝90°﹣9°＝81°； 若入射光线经过2次反射后与一镜面垂直，从而沿原路返回到P点，由几何知识可得β2＝90°﹣2α＝90°﹣2×9°＝72°； 若入射光线经过3次反射后与一镜面垂直，从而沿原路返回到P点，由几何知识可得β3＝90°﹣3α＝90°﹣3×9°＝63°； 这样第四次、第五次、第六次、第七次、第八次分别都可以按照β＝90°﹣nα算出来；到第九次时β＝9°，若第十次，则β＝0°，不符合题意，所以不可能有第十次，最多九次，故ABC错误，D正确。 故选：D。 【点评】此题主要考查光的反射定律，此题有一定难度，是一道竞赛题。 12．湖中有一把水位标尺，看到鱼恰好在标尺的45cm处，水面在标尺的75cm处，那么下列分析中正确的是（　　） A．如果想叉鱼，应瞄准看到的鱼 B．如果想借助激光捕鱼，激光应瞄准看到的鱼的下方 C．水面上标尺的105cm处的倒影与看到的水面下标尺45cm处重合 D．水位如果升高，水面上标尺的105cm处的倒影可能与看到的水面下标尺45cm处重合 【答案】D 【分析】光从水中斜射进入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，水中的鱼所成的虚像在实际鱼的上方，真正的鱼在下方。 【解答】解： A、根据光的折射规律可知，人眼看到的鱼是偏上的虚像，所以，如果想叉鱼，他应瞄准看到的鱼的下方，故A错误； B、人眼看到的鱼是虚像，且在鱼的实际位置的上方，如果想借助激光捕鱼（即用激光照射），因为光路是可逆的，所以激光应瞄准看到的鱼（像），激光从空气射入水中时会发生折射，正好可以照射到鱼，故B错误； C、水面在标尺的75cm处，水面上标尺的105cm处到水面的距离为105cm﹣75cm＝30cm，由平面镜成像的特点可知其倒影到水面的距离也为30cm，即倒影在水面下45cm处；而看到的水面下标尺45cm处，为标尺45cm处经过光的折射形成的虚像，比实际位置偏高，到水面的距离小于30cm，如下图所示，所以，水面上标尺的105cm处的倒影与看到的水面下标尺45cm处不能重合，故C错误； D、水位如果升高，则水面上标尺的105cm处的倒影到水面的距离会减小，即倒影也在上升，所以水面上标尺的105cm处的倒影可能与看到的水面下标尺45cm处重合，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查的是光的折射现象，属于常考题目，熟练掌握光的折射规律是关键。 二．多选题（共6小题） 13．小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在水中游”，对于这一有趣现象的形成，下列说法正确的是（　　） A．云和鱼都是虚像 B．云是虚像，鱼是实像 C．云是光的反射形成的，鱼是光的折射形成的 D．云是光的折射形成的，鱼是光的反射形成的 【答案】AC 【分析】（1）光在沿直线传播的过程中遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面就会改变传播方向，称为光的反射； （2）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。 【解答】解：当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的虚像；鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像，云是光的反射形成的，鱼是光的折射形成的，故AC正确，BD 错误。 故选：AC。 【点评】本题考查了学生对光的反射和折射现象的区分，抓住二者传播的介质不同是解题的关键，是一道光学基础题。 14．关于光现象，下列说法错误的是（　　） A．光污染是因为发生了漫反射 B．当入射光线垂直射向平面镜时，入射角和反射角都是90° C．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角增大10° D．当平面镜倾斜放置时，物和像的连线不再与镜面垂直 【答案】ABD 【分析】（1）光的反射定律的内容：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。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”。 （2）入射角和反射角的概念：知道入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角。 （3）镜面反射和漫反射，特别是发生漫反射时，虽然反射光线不平行，但仍要遵循光的反射定律。玻璃墙造成的光污染是因为光发生镜面漫反射。 【解答】解：A、玻璃墙造成的光污染是因为光发生镜面漫反射，故A错误； B、光线垂直镜面入射时，入射角为0°，则反射角也是0°，故B错误； C、入射角增大5°时，反射角等于入射角，则反射角也增大5°，反射光线与入射光线的夹角增大10°，故C正确； D、当平面镜倾斜放置时，物和像的连线仍然与镜面垂直，故D错误。 故选：ABD。 【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容，首先要搞清反射角与入射角的概念。同时考查了镜面反射和漫反射，两种反射的光线都要遵循光的反射定律。 15．有一种光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中，一束光与液面的夹角为45°，则以下说法正确的是（　　） A．若光斑S向右移动了8cm，则液面降低了4cm B．此时反射角的大小为45° C．当液面降低时，入射角大小不变 D．当液面升高时，光电屏上的光斑S将向右移动 【答案】ABC 【分析】根据法线与界面垂直，入射角等于入射光线与法线的夹角，求出入射角的大小；再根据光反射时，反射角等于入射角确定反射角的大小；光在水面上发生的是镜面反射，可以通过作图利用光的反射分析。 【解答】解：AC．由图可知，当光斑由S向右移动移到S′时，则表明液面从AB下降到CD； 此时入射角大小不变，若光斑由S向右移动了8cm移到S′时，由题意和平行四边形知识可得：O′E＝S′S＝8cm， 入射光线与水平面成45°角，则可知△EOO′为直角三角形，所以由几何知识可得： ，说明水位下降了4cm，故AC正确； B．由图可知，光与液面的夹角为45°，入射角是指入射光线和法线之间的夹角，则入射角是：90°﹣45°＝45°，因为反射角等于入射角，则反射角是45°，故B正确； D．当液面升高时，由于入射角不变，故入射点靠左，反射光线与原来的反射光线平行，故光电屏上的光斑S向左移动，故D错误。 故选：ABC。 【点评】本题考查光的反射定律的应用，会利用反射定律来解释光电控制液面高度的原理，并且知道入射角和反射角的规定，学会作图法的应用，有助于问题的解决。 16．下列关于生活中的一些光现象的说法正确的是（　　） A．夜空中繁星闪烁，是因为每个星星都是一个光源 B．小华通过平面镜看到小芳的眼睛，小芳也能通过平面镜看到小华的眼睛，是因为在反射中光路可逆 C．《梦溪笔谈》中有关于海市蜃楼的记载，海市蜃楼的形成与光的折射有关 D．太阳光经过三棱镜后变成不同颜色的光，是因为阳光激发棱镜，棱镜发出了色光 【答案】BC 【分析】（1）自身正在发光的物体称为光源； （2）反射时，光路是可逆的； （3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，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、凸透镜成像等都是光的折射形成的； （4）太阳光经过三棱镜后变成不同颜色的光，属于光的色散现象。 【解答】解：A、星星包括恒星、行星、卫星等，通常恒星能自身发光，是光源，而行星和卫星一般不能自身发光，不是光源，故A错误； B、因为反射时，光路是可逆的，所以小华通过平面镜看到小芳的眼睛，小芳也能通过平面镜看到小华的眼睛，故B正确； C、海市蜃楼，是光在密度不均匀的空气中传播时发生了折射形成的，故C正确； D、太阳光经过三棱镜后变成不同颜色的光，是因为阳光经棱镜折射，分解出七色光，故D错误。 故选：BC。 【点评】此题考查学生对光源、光的折射、光反射的可逆性等知识点的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。 17．如图，一束激光斜射入装有适量水的水槽中，入射角度保持不变，在水槽底部A点和顶部墙面B点分别形成一个光斑，过一会B点的光斑移动到C点，这个过程中可能发生的是（　　） A．液面上升了 B．液面下降了 C．A点的光斑向左移动 D．A点的光斑向右移动 【答案】AC 【分析】根据光的折射规律可知当光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，然后分析光斑的移动情况。 【解答】解：在水槽底部A点和顶部墙面B点分别形成一个光斑，过一会B点的光斑移动到C点，如图所示； 由此可知，液面上升了，根据光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，在法线右侧作出折射光线，则A点的光斑向左移动，故AC正确，BD错误。 故选：AC。 【点评】此题主要考查光的折射规律，注意光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线是靠近法线的，折射光线向法线偏折。 18．如图，小蓝正在做“探究平面镜成像的特点”实验，茶色玻璃板垂直放置在方格纸上，蜡烛M、N外形相同，现N与M的像完全重合。关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．选用茶色玻璃板便于确定像的位置 B．选用方格纸便于探究像跟物的位置关系 C．蜡烛M距玻璃板越远，它所成的像就越小 D．若用光屏替换蜡烛N，则光屏上不能得到M的像 【答案】ABD 【分析】A、相比于玻璃板，茶色玻璃反射光的能力强，据此分析； B、方格纸可直接比较像与物到镜面的距离关系； C、平面镜成的像与物到镜面的距离相等； D、平面镜成的像为虚像，虚像不能成在光屏上。 【解答】解：A、相比于玻璃板，茶色玻璃反射光的能力强，故选用茶色玻璃板便于确定像的位置，故A正确； B、方格纸可直接比较像与物到镜面的距离关系，选用方格纸便于探究像跟物的位置关系，故B正确； C、像与物到镜面的距离相等，蜡烛M距玻璃板越远，它所成的像大小不变，故C错误； D、平面镜成的像为虚像，虚像不能成在光屏上，若用光屏替换蜡烛N，则光屏上不能得到M的像，故D正确。 故选ABD。 【点评】本题探究平面镜成像特点，考查对器材的要求、操作过程的理解和成像规律的运用。 三．填空题（共7小题） 19．小明去润扬森林公园游玩时，看见阳光透过树叶的缝隙在地上形成圆形光斑，爸爸告诉小明，光斑是太阳 　倒立　 （选填“倒立”或“正立”）的像，光斑的形状与树叶缝隙的形状 　无关　 （选填“有关”或“无关”）；光斑大小不同的原因是 　树叶缝隙到地面的高度不同　 （选填“树叶间缝隙的大小不同”或“树叶缝隙到地面的高度不同”）。走出森林，小明让一束太阳光通过三棱镜后形成一条彩色光带，这种现象叫光的 　色散　 ，在彩色光带外侧有两种看不见的光，其中一种光可以使钞票上的荧光物质发光，这种光是 　紫外线　 （选填“红外线”或“紫外线”）。 【答案】倒立；无关；树叶缝隙到地面的高度不同；色散；紫外线。 【分析】（1）小孔成像是光的直线传播形成的，小孔成像成的是倒立的实像；像的大小与物到孔的距离、孔到屏的距离有关； （2）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象； （3）根据紫外线可以使荧光物质发光来解答即可。 【解答】解：（1）大树上的树叶很多，树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙，太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以在地面上会形成太阳的像，像的形状和太阳一样，而且是倒立的实像； 小孔成像时，像的形状与物体的形状是相同的，与缝隙的形状无关； 光斑的大小跟缝隙离地面的高度有关，也与物体到缝隙的距离有关，与树叶间缝隙的大小无关，因此光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的高度不同； （2）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象； （3）紫外线可以使荧光物质发光，钞票上某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线下照射下识别这些标记，从而辨别钞票的真伪。 故答案为：倒立；无关；树叶缝隙到地面的高度不同；色散；紫外线。 【点评】此题主要考查了小孔成像、光的色散以及紫外线在生活中的应用，都属于物理基础知识的综合应用。 20．如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 　反射　 形成的，当白鹭靠近湖面过程中，水中像的大小将 　不变　 （选填“不变”、“变大”或“变小”），若水深为3m，当白鹭距离水面5m时，它的像距离水面 　5　 m。 【答案】反射；不变；5。 【分析】平面镜成像的原理是光的反射；物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像到平面镜的距离相等。 【解答】解：水中的“白鹭”属于倒影，是由光的反射形成的； 物体在平面镜中所成的像与物大小相等，当白鹭靠近湖面过程中，水中像的大小将不变； 物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等，当白鹭距离水面5m时，它的像距离水面5m。 故答案为：反射；不变；5。 【点评】本题考查了平面镜成像原理及其特点的应用，难度不大。 21．我国运动员在巴黎奥运会跳水女子10m台决赛中，以出色的成绩获得冠军。当运动员站立在距离水面10m高的台面上时，泳池水深5.4m，她在水中的像到水面的距离为 　10　 m；她离开跳板下落的过程中，她在水中的像的大小 　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】10；不变。 【分析】根据平面镜成像特点分析解答：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。 【解答】解：平静的水面相当于平面镜，人到水面的距离是10m，根据物像到平面镜的距离相等，所以像到平面镜的距离也是10m； 在平面镜中成像的大小与物体的大小有关，跟到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系，所以她离开跳板下落的过程中，像的大小不变。 故答案为：10；不变。 【点评】人靠近平面镜时，感觉像变大，实际上像的大小不变，是眼睛看像的视角增大，感觉像在变大，是一种错觉。 22．如图所示，由于光在书的表面发生了 　漫反射　 ，所以小聪和小明能同时看到掉在地上的书，这种现象 　遵循　 （选填“遵循”或“不遵循”）反射定律。 【答案】见试题解答内容 【分析】平行光射向平而光滑的反射面，反射光线平行射出，这种反射是镜面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。 【解答】解：小聪和小明同时看到了掉在地上的书，说明反射光线向各个方向都有，是光在书上发生了漫反射现象；漫反射同样遵循光的反射定律。 故答案为：漫反射；遵循。 【点评】本题考查了镜面反射和漫反射两种反射现象，分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向。掌握漫反射和镜面反射的区别，无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。 23．1666年，物理学家 　牛顿　 用三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光，这种现象叫光的 　色散现象　 。 【答案】牛顿；色散现象。 【分析】太阳光是白光，由各种色光混合而成，经过三棱镜可以分散为各种色光，这种现象叫光的色散。 【解答】解：1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散现象；此现象说明白光是复色光。 故答案为：牛顿；色散现象。 【点评】本题主要考查学生对：光的色散的了解和掌握；属于基础题目。 24．我国航天员在天和核心舱将一束激光射向月球，经过0.54s，接收到从月球返回的激光。光在真空中的传播速度为3×108m/s，则此时天和核心舱与月球的距离为 　8.1×107　 m。 【答案】8.1×107。 【分析】根据s＝vt计算天和核心舱与月球的距离。 【解答】解：在天和核心舱将一束激光射向月球，需要的时间为： t0.54s＝0.27s； 故此时天和核心舱与月球的距离为： s＝vt＝3×108m/s×0.27s＝8.1×107m。 故答案为：8.1×107。 【点评】本题考查了速度公式的计算，属于基础题。 25．如图所示是电视上每周一天安门升旗时的场景，仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光沿 　直线传播　 ；电视机屏幕上色彩艳丽的画面是由红、　绿　 、蓝三种色光通过适当的比例混合而成。 【答案】直线传播；绿。 【分析】（1）光在真空中或同种均匀介质中沿直线传播； （2）光的三原色是红、绿、蓝三种色。 【解答】解：（1）仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光的直线传播的原理； （2）多彩的画面是由红、绿、蓝三种色光混合成的。 故答案为：直线传播；绿。 【点评】本题考查了光的直线传播的原理、光的三原色的知识，属于比较基础的内容。 四．作图题（共4小题） 26．如图所示是小花站在镜前试鞋的情景，请做出小花的眼睛A点看到鞋B点在平面镜中所成像的光路图。 【答案】 【分析】（1）根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称可作出B点在平面镜中的像B'。 （2）根据反射光线的反向延长线过像点即可作出小花的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。 【解答】解：根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋B点的对称点B′，即为其在平面镜中的像； 连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接BO、OA，则BO是入射光线，OA为反射光线，如图所示： 【点评】本题主要考查的是平面镜成像的特点、利用平面镜作图，利用好反射光线好像是从虚像上发生出的是解题的关键。 27．如图所示的水平地面上，电线杆ab旁边有一水坑cd，小楠同学走到如图所示的位置通过水面看到了电线杆在水中的像，在图中画出小楠同学看到电线杆顶端a点的像的光路图。 【答案】 【分析】可根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线并完成光路图。 【解答】解：水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知，像与物关于镜面对称，据此作出电线杆顶端a点的像a′，连接眼睛和像点a'，交平面镜于O点，即为入射点，连接aO、O与眼睛分别为小楠同学看到电线杆顶端a点的入射光线和反射光线，如图所示： 【点评】此题考查光的反射光路图的画法，掌握平面镜成像特点，知道反射光线反向延长通过像点是作图的关键。 28．如图所示，光源S发出的光经竖直墙面上的平面镜反射后能照亮游泳池的水面，图中已经画出光源发出的光经过障碍物左边缘恰好照到水面最左端的一条光线。请通过作图在图上标出能被照亮的水面的右边界。 【答案】见试题解答内容 【分析】首先延长墙上的平面镜，然后根据平面镜成像特点做出S的像S'点，利用像点和平面镜的边缘做出反射光线，然后再确定入射光线。 【解答】解： （1）延长墙上的平面镜。 （2）根据平面镜成像的特点做出S的像点S'：由S向平面镜作垂线并延长至S'点，S、S'点关于平面镜对称。 （3）连接S'和障碍物的最左端并延长至水面确定反射光线，连接发光点S和平面镜上端确定入射光线。 （4）连接S'和平面镜下端并延长至水面确定反射光线，连接发光点S和平面镜下端确定入射光线。 则图中A、B间的区域即为能照亮游泳池水面范围；如图所示： 。 【点评】首先根据平面镜成像特点，确定像点位置。有像点和入射点确定反射光线的位置，有发光点和入射点确定入射光线的位置。 29．某同学站在湖边看日出，同时也看到了水中的太阳。请在图中画出他看到水中太阳的光路图。 【答案】 【分析】由平面镜成像的原理可知，反射光线好像是由像点发出的；根据像与物关于镜面（反射面）对称，作出像点A′后，连接A′B，与镜面的交点为入射点，再完成光路图。 【解答】解：平静的湖面相当于平面镜，根据平面镜成像的特点，先作出太阳A关于湖面的对称点A′，为太阳A在湖中的像，即湖中“太阳”。连接A′B与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接AO就得到入射光线，OB即为反射光线，如下图所示： 【点评】本题考查了作光的反射光路图，也涉及了平面镜成像的特点，难度不大，属于基础题。 五．实验探究题（共3小题） 30．如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点： （1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 　实像　 （填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是 　光在同种均匀介质中是沿直线传播的　 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 　D　 A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡焰的正立像 D．蜡焰的倒立像 （3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法之一是：减小 　蜡烛与小孔　 的距离。 （4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列所示 　B　 孔然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像； （2）在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关； （3）小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关； （4）小孔成像是光的直线传播形成的，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制孔的形状不变，只改变孔的大小。 【解答】解：（1）实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接，故蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像， 其成像的原理是光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 （2）蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰的形状相同，像与小孔的形状无关， 即蜡烛在半透明纸上成的像是烛焰的倒立像，故选D。 （3）由于烛焰的像的大小与烛焰到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关， 为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：蜡烛离小孔近一些或将塑料薄膜远离小孔。 （4）探究孔的大小是否影响小孔所成的像，应保持孔的形状不变，只改变孔的大小，B图中移动卡片可以保证孔的形状始终是三角形，孔的大小逐渐变化，故B符合要求；如图： ； ACD三图中随着卡片的移动，孔的形状、大小都发生了变化，不符合要求。 故答案为：（1）实像；光的直线传播；（2）D；（3）蜡烛与小孔；（4）B。 【点评】此题考查的是小孔成像现象，考查了成像原理、性质和像的变化规律，考查角度全面、新颖，是一道好题。 31．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小明选择了如图所示的实验装置。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是什么？　便于确定像的位置　 。 （2）选取两个完全相同的蜡烛A和B的目的是：便于比较像与物的 　大小　 关系； （3）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，在玻璃板的后面放的蜡烛B 　不需要　 （选填“需要”或“不需要”）点燃，小明应在 　A　 （选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的像； （4）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛经玻璃板所成像的大小将 　不变　 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （5）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上 　不能　 （选填“能”或“不能”）得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 　虚像　 （选填“实像”或“虚像”）； （6）实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，你认为原因可能是什么。 　玻璃板与纸面不垂直　 。 【答案】（1）便于确定像的位置；（2）大小；（3）不需要；A；（4）不变；（5）不能；虚像；（6）玻璃板与纸面不垂直。 【分析】（1）根据玻璃板是透明的，不仅可以反射光，还可以观察到另一侧的像，所以使用玻璃板比用平面镜实验效果好； （2）用两个相同的蜡烛，便于比较像与物的大小关系； （3）平面镜成像的实质是光的反射现象； （4）平面镜所成像的大小不变； （5）平面镜所成的像是虚像；虚像不能在光屏上出现； （6）玻璃板要竖直放置，否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。 【解答】解：（1）该实验之所以用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板是透明的，不仅可以反射光，还可以观察到另一侧的像，便于确定像的位置； （2）选取两个完全相同的蜡烛A和B的目的是：便于比较像与物的大小关系； （3）平面镜成像的实质是光的反射现象，故把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，为了区别蜡烛B和蜡烛A的像，在玻璃板的后面放的蜡烛B不需要点燃，小明应在A蜡烛一侧观察玻璃板中的像； （4）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛经玻璃板所成像的大小将不变； （5）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像； （6）像与物是关于镜子对称的，实验时玻璃板要竖直放置，如果不竖直，成的像就偏高或偏低，后面的蜡烛是摆在桌面上的，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合； 故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）大小；（3）不需要；A；（4）不变；（5）不能；虚像；（6）玻璃板与纸面不垂直。 【点评】本题考查学生实际动手操作实验的能力，并能对实验中出现的问题正确分析，探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点，本题围绕这个探究过程可能遇到的问题，解决办法，合理的思考和解释来考查同学的。 32．如图所示，是“探究平面镜成像特点”的装置。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 　垂直　 放置在方格纸上，并准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材； （2）实验中采用玻璃板代替平面镜，目的是 　便于确定像的位置　 ； （3）多次改变棋子A的位置，分别找到相应的像，并设计了如下表格，记录数据。请在表格内（a）位置填入合适内容： 实验序号 ① ② ③ （a）　棋子A到平面镜的距离/cm　 …… （4）将一张白卡片竖直放在棋子B的位置，　直接　 （选填“直接”或“透过玻璃板”）观察白卡片，若卡片上观察不到A的像，则说明平面镜所成的是虚像； （5）保持棋子A位置不变，若玻璃板沿远离棋子A的方向向后平移1格，则棋子A的像A'移动 　2　 格，像A'的大小 　不变　 ；若玻璃板沿底边向右平移1格，则像A'的位置会 　不变　 ；（选填“向左移”或“向右移”或“不变”） （6）另一实验小组的同学透过玻璃板观察周围的景物，发现看到的像有所扭曲，你认为原因可能为（ 　B　 ） A.玻璃板太厚 B.玻璃板厚度不均匀 【答案】（1）垂直；（2）便于确定像的位置；（3）棋子A到平面镜的距离/cm；（4）直接；（5）2；不变；不变；（6）B。 【分析】（1）像与物关于玻璃板对称，玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合； （2）玻璃板不但能代替平面镜成像，又能透光，可以透过玻璃板观察到代替棋子A的像的棋子B； （3）实验过程中应该记录物距和对应的像距； （4）根据平面镜成的是虚像这一特点，可判断棋子的像能不能成在白纸上； （5）平面镜所成的像与物体关于镜面对称； （6）透过玻璃板观察周围的景物，发现看到的像有所扭曲，说明玻璃板厚度不均匀导致的。 【解答】解：（1）如果玻璃板不垂直，后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上，怎样操作都不会重合的，也就无法比较像与物的大小关系，因此应将茶色玻璃垂直放置在方格纸上； （2）由于玻璃板既能代替平面镜成像，又能透光，可以透过玻璃板观察到代替棋子A的像的棋子B，便于确定像的位置； （3）实验过程中应该记录物距和对应的像距，所以表格内（a）位置应该填入棋子A到平面镜的距离/cm； （4）将一张白卡片竖直放在棋子B的位置，直接观察白卡片，若卡片上观察不到A的像，则说明平面镜所成的是虚像； （5）保持棋子A位置不变，若玻璃板沿远离棋子A的方向向后平移1格，物距增大1，像距减小1，所以则棋子A的像A'移动2格； 由于平面镜所成的像与物体大小相等，所以像A'的大小不变； 由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称，若玻璃板沿底边MN向右平移1格，则像A'的位置会不变； （6）透过玻璃板观察周围的景物，发现看到的像有所扭曲，说明玻璃板厚度不均匀导致的，选B。 故答案为：（1）垂直；（2）便于确定像的位置；（3）棋子A到平面镜的距离/cm；（4）直接；（5）2；不变；不变；（6）B。 【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力，并能通过对实验现象的分析得出正确结论。 六．计算题（共3小题） 33．某次在高空发生闪电打雷，若声音在空气中的传播速度是340m/s（不计光的传播时间），小明看到闪电隔3秒后听到雷声，则： （1）打雷的位置距离小明有多远？ （2）同样3秒时间，光走过的距离是多少千米？ 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）声音在空气中的传播速度是340m/s；光在空气中的传播速度为3×108m/s， 闪电的传播时间忽略不计，已知声速与雷声的传播时间，根据速度公式的变形公式求出打雷的位置离小明的距离； （2）已知光速和传播时间，根据v可求出光在空气走过的距离。 【解答】解：（1）由v可得，打雷的位置距离小明的距离： s＝vt＝340m/s×3s＝1020m。 （2）由v可得，光在真空中传播了相同的时间，走过的距离： s′＝v光t＝3×108m/s×3s＝9×108m＝9×105km。 答：（1）打雷的位置距离小明有1020m； （2）光走过的距离为9×105km。 【点评】本题考查了声速和光速的有关知识以及速度公式的应用，属于基础题目，比较简单。 34．物理规律可以通过数学知识来论证，如图所示是发光点A在平面镜里成像的光路图，B是A点所成的像，可以利用我们学过的数学知识论证：像和物到镜面的距离是相等的，即：AC＝CB.证明过程如下，请在空格处填上合理的答案。 （1）∵ON∥AB，∴∠1＝∠4，∠2＝　∠3　 ；（平行线定理） （2）∵ON是法线，∴∠1＝∠2；（ 　反射定律　 ） （3）根据等量代换关系可得：∠3＝∠4； （4）又∵∠ACO＝∠BCO＝90° （5）OC＝OC∴ΔACO≌ΔBCO（全等三角形判定定理） （6）∴AC＝CB（全等三角形性质） 结合上面知识推理可得：若A点远离（靠近）平面镜，像点B也远离（靠近）平面镜且移动的距离是相等的，ΔACO和ΔBCO始终是全等的，所以像点B的大小和物点A到平面镜间的距离 　无关　 （选填“有关”、“无关”）的。 【答案】见试题解答内容 【分析】①光反射时，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 ②两条直线平行，内错角相等；两条直线平行，同位角相等。 【解答】解：（1）因为ON∥AB，且∠2和∠3是内错角，所以∠2＝∠3；（平行线定理） （2）ON是法线，∠2是入射角，∠1是反射角，因为反射角等于入射角，所以∠1＝∠2；（反射定律） （3）根据等量代换关系可得：∠3＝∠4； （4）又因为∠ACO＝∠BCO＝90° （5）OC＝OC∴ΔACO≌ΔBCO（全等三角形判定定理） （6）所以AC＝CB（全等三角形性质） 结合上面知识推理可得：若A点远离（靠近）平面镜，像点B也远离（靠近）平面镜且移动的距离是相等的，ΔACO和ΔBCO始终是全等的，所以像点B的大小和物点A到平面镜间的距离无关的。 故答案为：（1）∠3；（2）反射定律；（6）无关。 【点评】本题是一道跨学科综合题，涉及到数学中的平行线有关知识，能够把平行线和三角形全等知识和光的反射定律相结合是解题的关键。 35．用5m视力表检测视力时，受测人需要与视力表相隔5m距离才能进行检测，因受场地限制，医生用如图所示的方法为小玥同学检查视力，视力表距离平面镜3m，小玥观看的是平面镜中视力表的像。则： （1）小玥应该坐在视力表前多少米的位置？ （2）若小玥从当前位置朝平面镜方向靠近0.5m，则小玥与视力表的像相距多远？ 【答案】（1）小玥应该坐在视力表前2m的位置； （2）若小玥从当前位置朝平面镜方向靠近0.5m，则小玥与视力表的像相距4.5m。 【分析】平面镜中成正立、等大的虚像，物像到平面镜的距离相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。根据平面镜成像特点确定视力表在平面镜中的位置，检查视力时，眼睛和视力表在平面镜中像的距离是5m即可。 【解答】解：（1）由题知，视力表距平面镜3m， 所以视力表在平面镜中所成的像距离平面镜也为3m， 已知视力表检查视力要求眼睛和视力表相距5m远， 所以小玥距平面镜应为5m﹣3m＝2m； （2）若小玥从当前位置朝平面镜方向靠近0.5m，则小玥到平面镜的距离变为2m﹣0.5m＝1.5m， 视力表的像到平面镜的距离为3m， 所以，小玥与视力表的像相距1.5m+3m＝4.5m。 答：（1）小玥应该坐在视力表前2m的位置； （2）若小玥从当前位置朝平面镜方向靠近0.5m，则小玥与视力表的像相距4.5m。 【点评】此题考查平面镜成像的应用，熟练掌握平面镜成像特点是解答此类题目的关键。 七．综合能力题（共1小题） 36．阅读短文，回答问题。 如图甲所示，当光线从一种介质1（如水）射向另一种介质2（如空气）时，应该有一部分光进入介质2，称为折射光，另一部分光反射回介质1，称为反射光。如图乙所示，当入射角增大时，折射角也增大，但折射角先增大到90度，此时折射光消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射现象，刚好发生全反射时的入射角叫做临界角，如表为光从玻璃中射入空气中的角度关系；只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。相对于空气而言，水是光密介质，空气是光疏介质；水相对于玻璃而言，水就是光疏介质。光纤通信就是利用光的全反射原理，如图丙所示，光导纤维在结构上有内芯和外套两种不同介质，光从内芯传播时遇到光纤弯曲处，会发生全反射现象，而保证光线不会泄漏到光纤外。 入射角 0 10 20 30 40 41.8 42 反射角 0 10 20 30 40 41.8 42 折射角 0 15.2 30.9 48.6 74.6 90 / （1）由全反射的条件可知，当光从空气斜射到水中时 　不会　 （会/不会）发生全反射现象； （2）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从中水射向空气时 　会　 （会/不会）发生全反射现象； （3）光导纤维的外套相对于内芯介质来说是 　光疏介质　 （光疏介质/光密介质）； （4））如图丁所示，一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入，请结合表格完成这束入射光的光路图。 【答案】（1）不会；（2）会；（3）光疏介质；（4）见解答。 【分析】（1）（2）结合对材料内容的理解，从中找出全反射的条件及特点，再对题干中的问题进行解答； （3）结合光疏介质和光密介质的特点及对光的折射的影响，可对题干中的问题做出解答； （4）当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变。当光从其他透明介质斜射入空气时，折射角大于入射角。据此画出光路图。 【解答】解：（1）由题意可知，只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象。因此，当光从空气斜射到水中时不会发生全反射现象； （2）若光由水进入空气的临界角是48.5°，则入射光以60°的入射角从水射向空气时，此时角度大于临界角，所以会发生全反射现象。 （3）由题意可知，光导纤维的外套相对于内芯介质来说，外套的折射率小于内芯介质，所以说外套是光疏介质； （4）光线从空气进入玻璃时，因是垂直照射，所以方向不变；当从玻璃中斜射入空气时，其入射角为45°大于临界角，故其发生全反射，其大致路径如下图： 。 故答案为：（1）不会；（2）会；（3）光疏介质；（4）见解答。 【点评】本题所涉及的全反射、光疏介质、光密介质等光学概念对学生来讲都相对陌生，在从材料中进行挖掘和理解，再进一步运用到解决问题当中，有一定难度。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $