专题01 光学（竞赛培优精练）八年级物理上学期全国通用

专题01 光学 一、单选题 1．如图所示，两平面镜夹角为60°，OP为角平分线，某人站在P点，则平面镜M内此人所成的像的个数是（　　） A．2个 B．3个 C．5个 D．6个 【答案】B 【详解】如图所示，P通过镜M成像A，通过镜N成像B；B通过镜M成像，A通过镜N成像；通过镜M成像C，通过镜N成像。与重合。故通过镜M成了三个像。故ACD错误，B正确。 故选B。 2．图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的3倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以L表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，L的最小值为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】采用物像对应（虚线a＇b＇是乙ab的像）和边缘光线（c是甲的眼睛，aoc与bo＇c是边缘光如线）作出甲能看到乙的像的光路图所示 则oo＇为甲能看到镜中乙的全身像所需的最小镜面。在三角形ca＇b＇中根据相似性可得，oo＇是ab的四分之一，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．如图，平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕“垂直于纸面的水平轴M”自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN′的位置，释放镜的下端，在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中，下列说法正确的是（　　） A．S′的轨迹为圆弧 B．S′离轴M越来越近 C．S′轨迹对M轴的张角为θ D．当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像 【答案】A 【详解】根据平面镜成像特点，分别作出平面镜在MN处S的像S′和平面镜在MN′处S的像S″，然后进行分析； 由图可知，S点绕M以SM长为半径转动，所以它的像的轨迹应该是圆弧；由图可知，S′轨迹对M轴的张角大于θ，S′离轴M的距离始终不变；当θ大于90°时物体仍能在此平面镜中成像；故A正确，BCD错误。 故选A。 4．如图所示，为了探究光反射时的规律，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，纸板NOF可以向前或向后折。下列说法中（   ） ①纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 ②入射光线靠近ON时，反射光线远离ON ③使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时没有反射光射出 ④使用此实验装置也能探究光在反射时光路是否可逆 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【答案】D 【详解】①纸板上可以显示出光传播的路径。纸板在同一平面上时，反射光线与入射光线都在纸板上；当纸板不在同一平面上时，只有入射光线在纸板上，反射光线没有在纸板上，这说明反射光线与入射光线在同一平面上。故①正确； ②当入射光线靠近法线时，入射角减小。则反射角也减小，反射光线也靠近法线。故②错误； ③入射光线与平面镜垂直，反射光线也与平面镜垂直，此时反射光线与入射光线重合在一起，方向相反。故③错误； ④让一束沿FO射入，观察反射光线是否沿OE射出，这样可以探究光路是否可逆。故④正确。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射，其光路如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．AO是入射光线，入射角为67.5° B．AO是入射光线，反射角为45° C．CO是入射光线，折射角为22.5° D．CO是入射光线，反射角为45° 【答案】C 【详解】解： AB．若AO是入射光线，OC是反射光线时，OB为折射光线，此时的入射角为135°＝67.5°，反射角为67.5°，如图 ； 则OA和OB在法线的同侧，不符合光的折射规律；OB是反射光线时，OC为折射光线，此时的入射角为90°＝45°，反射角为45°，此时折射光线OC与法线重合了，不符合光的折射规律，故AB错误； CD．若CO是入射光线，OA是反射光线时，OB为折射光线，此时的入射角为135°＝67.5°，反射角为67.5°，则OB和OC在法线的异侧，符合光的折射、反射规律，如图 ； 由图可知MN是法线，PQ是界面；折射角为∠BON ∠AOQ＝∠MOQ﹣∠AOM＝90°﹣67.5°＝22.5° ∠BOQ＝∠AOB﹣∠AOQ＝90°﹣22.5°＝67.5° 所以折射角为 ∠BON＝∠NOQ﹣∠BOQ＝90°﹣67.5°＝22.5° 由图可知 ∠COB＝360°﹣135°﹣90°＝135° ∠COA和∠COB相等，则OB为反射光线时的情形与OA是反射光线时的情形相同，此时的反射角为67.5°，故C正确，D错误。 故选C。 6．我们可以利用光路图解释各种光现象或应用光现象的原理，下列解释光现象的对应光路图正确的是 （　　） A．枯井中的青蛙观察的范围 B．岸边的人看水中的鱼 C．自行车尾灯的工作原理 D．雨后的夜晚，灯光照到地面上 【答案】D 【详解】A．青蛙观察物体时，是物体发出或者反射的光射入青蛙的眼里，而不是青蛙眼睛射出光线射到物体上。故A错误； B．小鱼向外反射的光由水中进入空气中时发生折射，向水面偏折。故B错误； C．自行车尾灯是多个角反射器组成的，不是凸面镜。故C错误； D．光射到表面凸凹不平的路面上发生漫反射，反射光射向四面八方。故D正确。 故选D。 二、填空题 7．小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的 ；当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 选填（“实像”或“虚像”）；水面从MN到碗口上升的距离H 硬币的直径AB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 折射 虚像 大于 【详解】[1][2]注水前看不到硬币，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是因为硬币反射的光从水中斜射到空气时发生折射，折射角大于入射角，看到的“硬币”是折射光线反向延长线会聚而成的虚像。 [3]如下图所示：当水面从MN升高到碗口时，折射点从O变为Q，因为折射角不变，则入射角不变，所以恰好看到A端时的入射光线AO与恰好看到B端时的入射光线BQ平行，则四边形ABQC为平行四边形，则。根据内错角相等可知，所以，因为，所以，又因为，所以，则水面从MN到碗口上升的距离H（OD）大于硬币的直径AB。 8．如图所示，平面镜OA与OB夹角为α，若平行于平面镜OB的光线PQ经过两次反射后，反射光线恰好平行于平面镜OA，则两平面镜之间的夹角α为 ；若要使平行于平面镜OB的光线PQ在两个平面镜之间最多能发生m次反射，则现平面镜之间的夹角α必须满足的条件是 。 【答案】 60° 【详解】[1]画光的反射光路图如下图所示： 根据平行线和反射的性质可知 ∠1=∠2=α 同理可知 θ=∠AQP=∠OQC 所以ΔOQC是等边三角形，故∠θ的度数为60度。 [2]设入射光线第一次与镜面的夹角为i，则光线在偶镜中的反射光线与平面镜的夹角的规律为 θm=i+(m−1)α 因为PQ与OB平行，所以i=α；又因为PQ在两个平面镜之间最多发生m次反射，所以第m次反射的光线与镜面之间的夹角为180°−α∼180°之间，故有 ①θm=180°−α 即 180°−α⩽α+(m−1)α 解得： ②θm=180°即 180°⩾α+(m−1)α 解得，故 9．如图所示，MN为平面镜，ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm，则光源的位置在平面镜上方 cm处；若将平面镜向下平移3cm，则对应同一条入射光线的反射光线ab向 （填“左”或“右”）平移了 cm。 【答案】 8.66 左 3.46 【详解】[1]先将两条反射光线ab、cd反向延长交于一点S’，再通过平面镜作出S’的对称点S，即为发射点的位置，并连接Sa、Sc画出入射光线，如图所示： 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，∠caS是入射角的余角，∠baM的反射角的余角，所以 ∠caS=∠baM=60° 同理可得 ∠Sca=∠dcN=30° 所以在△aSc中，∠aSc=90°。根据平面镜所成的像与物是关于平面镜对称，可知在△aS’c中，∠aS’c=90°，∠acS’=30°，根据几何知识可知 因为SS’⊥MN，在△aOS’中∠aOS’=90°，∠OaS’=60°，∠OS’a=30°，则aO的长度为 由勾股定理可知 所以可得 即光源的位置在平面镜上方8.66cm处。 [2][3]根据平面镜向下平移3cm，如图所示： 因为OO’=3cm，，在△a’O’S和△aOS中，aO∥a’O’；所以△a’O’S≌△aOS，且，所以可得 解得 aa’的长度为 在△Paa’中，∠aPa’=60°，∠Paa’=60°，所以△Paa’是等边三角形，所以 aP=aa’=3.46cm 即反射光线ab向左平移了3.46cm。 10．如图所示，在x轴的原点处放一点光源S，距点光源a处放一不透光的边长为a的正方体物块，若在x轴的上方距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜，则在正方体右侧x轴上，被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的点中，到点光源S最远的距离为 ，同时正方体右侧x轴上被照亮的长度为 。 【答案】 4a 【详解】[1][2]点光源S发出的经过正方体左侧最上端E的光线SO′，经平面镜反射后，在x轴上的点B离光源S的距离最远，过S作镜面的垂线，据像与镜面的距离等于物与镜面的距离，作出S在平面镜中的像点S′，垂线与镜面的交点为C，连接S′O′，则O′B为SO′的反射光线，另一入射光线的反射光线OA经过正方体右侧上端F与x轴的交点是点光源S在正方体右侧离点光源S最近的光点，如下图： 结合题意及图示知 SC=2a，S′C=2a 则 SS′=4a 将FE延长，与SS′交于D点，则 DE=DS=a 那么 DF=2a，CD=SC-DS=2a-a=a 所以 S′D=S′C+CD=2a+a=3a 在三角形S′DF中，有 即 解得 CO=a 在三角形S′SA中，有 即 解得 SA= 在三角形SCO′中，有 即 解得 CO′=2a 在三角形S′SB中，有 即 解得 SB=4a 正方体右侧x轴上被照亮的长度 AB=SB-SA=4a-= 11．物理爱好者小明同学时常关注生活中的光现象。 (1)夏日的午后，同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时，看到地面上的圆形光斑如图所示，这是由光的 形成的；同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息，这是因为光在宣传板上发生了 （填“镜面”或“漫”）反射。 (2)“天辰-fast”第一次发现了一颗距地球4000光年的毫秒脉冲星，其中“光年”是 （填物理量）的单位。光在真空中传播的速度为 km/s；由于光速远大于声速，所以运动会上赛跑时记录员 （填“看到”或“听到”）发令枪信号开始计时更准确。 (3)如图是一种液面升降监测装置的原理图，光源S发出的一束激光与水平面成角射向平静的液面，反射光线与入射光线的夹角为 °；激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点，当液面上升时，光点将向 （填“左”或“右”）移动。保持入射光线不变，若液面上升的高度为h，则光点移动的距离 （填“大于”“小于”或“等于”）h。 【答案】(1) 直线传播 漫 (2) 长度 看到 (3) 130 左 大于 【详解】（1）[1]地面上的圆形光斑是光沿直线传播形成的。 [2]能从不同角度看见的事漫反射形成的。 （2）[1]光年就是光在真空中一年内传播的距离，是长度单位。 [2]在真空中传播的速度为 [3]光速远大于声速，所以运动会上赛跑时记录员看到发令枪信号，也就是冒烟时开始计时更准确。 （3）[1]由题意知，入射光线与水平液面成25°角，则入射角为 在光的反射现象中，反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线的夹角为130°。 [2]当液面上升时，入射光线的射入方向不变，则反射角和入射角都不变，但入射点向左偏，则反射光线在水平标尺上的光点将向左移动，如图所示 [3]由图可知，O为液面上升后的入射点，A为上升后的液面与原来反射光线的交点，入射角，反射角角度没变，所以两次反射光线平行，光点移动的距离等于OA的长度，液面上升的高度h小于OA的长度，则光点移动的距离大于h。 三、作图题 12．作图题 (1)如图所示，在房间内的A点能看到室外的景物，请通过作图画出在A点能观察到窗外景物的范围； (2)雨后，宇薇同学（用AB表示）独自走在平直的街道上，如图所示，她发现前方有一个小水洼，请画出她在图中位置时水中的像； (3)如图所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，请画出平面镜的位置。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）A点能观察到窗外景物的原理是光沿直线传播，连接窗口边缘与A点，即可以确定观察范围，故如图所示： （2）她在图中位置时水中的像是平面镜成像，故像与AB关于水面对称，故如图所示： （3）根据像和物体关于平面镜对称，故连接像A’和物A，找到中垂线即可以画出平面镜，故如图所示： 四、实验题 13．在“探究平面镜成像特点”的活动中： (1)实验中用玻璃板代替平面镜，利用了玻璃透明的特点，便于 ； (2)选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的 （选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”） 与之对齐； (3)为了探究像的虚实，正确的操作：将蜡烛B取走，将一块不透明挡板放在图乙中的 （1/2/3） 位置，直接观察挡板，发现挡板上看不见蜡烛A 的像，证明平面镜所成的像是 （虚/实） 像； 若挡板位于2位置时，人眼从蜡烛A一侧透过玻璃板 （能/不能） 看到蜡烛A 的像； (4)若实验时，玻璃板不与水平桌面垂直，如图丙所示，则发生的现象是 。 A．蜡烛 A 仍然成像在蜡烛B处 B．蜡烛A 成像位于水平面偏上方 C．蜡烛 A成像位于水平面偏下方 (5)多次改变棋子A的位置，分别找到相应的像，并设计了如表格，用于记录数据，请在表格内的（a） 位置填入合适的项目内容： 实验序号 ① ② ③ （a） 棋子 B到平面镜的距离/ cm (6)小红采用了较厚的玻璃板进行实验，可以观察到两个像，测量两个像到MN 的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm,则可知玻璃板的厚度为 cm。 【答案】(1)确定像的位置 (2)前表面 (3) 3 虚 能 (4)B (5)棋子 A 到平面镜的距离/ cm (6)0.2 【详解】（1）蜡烛A通过玻璃板能够成像，人还能通过玻璃板看到它后面的蜡烛B，观察B是否在A像的位置上，这样便于确定像的位置。 （2）[1]玻璃板有两个面，都能对光起反射作用，都能成像。但后表面成的像较模糊，我们研究是物体通过前表面成的比较清晰的像，故要将前表面与MN对齐。 （3）[1][2]实像是实际光线会聚形成的，虚像是人逆着光线看去产生的视觉感觉 。所以要把木板放在像的位置上，看木板上是否有像，如果没有，说明成的是虚像。 [3]木板只挡住了蜡烛A发出的部分光线，还有一些光线能够照射在玻璃板上，所以还是能够通过玻璃板成像的。人还是能够看到虚像。 （4）当玻璃板倾斜时，由于像与物关于平面镜对称，则像成在桌面上方。故AC不符合题意；B符合题意。 故选B。 （5）多次改变棋子A的位置，还要测量棋子B到镜面的距离，这是研究像、物到镜面距离的关系。故空白处应填：棋子A到平面镜的距离/cm。 （6）距离镜面较远的像2是通过玻璃后表面AB成的。像1的像距为1cm，则物体到MN的距离也为1cm，则物与像2间的距离为 物体成像2时，物距（物体到AB边的距离）为 玻璃厚为 14．图甲是某实验小组的同学做“探究平面镜成像规律”实验时的情景，请回答下列问题： (1)实验中选用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于 。 (2)实验中应选择 （填“较厚”或“较薄”）的玻璃板，若选择另一种玻璃板会产生什么现象？ 。 (3)该实验小组的同学最好选用 （填“无色”或“茶色”）玻璃板。 (4)实验中选取、两支完全相同的蜡烛的目的是 ，这里用到的是 （填实验方法），实验中还会用到刻度尺，它的作用 。 (5)实验过程中为了便于观察，最好在 （填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行。 (6)实验时，若实验小组的同学发现无论如何移动蜡烛都无法与蜡烛的像重合，原因可能是 。 (7)如图甲，实验小组的小明把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，此时他应该从 （填“玻璃板前”或“玻璃板后”）观察蜡烛的像，这个像是由光的 形成的。 (8)如图甲，小明将另一支与蜡烛完全相同但 （填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛放到玻璃板后像的位置，它与像完全重合，说明像与蜡烛的大小 （填“相等”或“不相等”）。 (9)将光屏放在蜡烛的位置上，发现光屏上 （填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像，这说明平面镜成像时成的是 （填“虚”或“实”）像。 【能力设问】 (10)小明在只做了一次实验后就得出了实验结论，这种做法正确吗？为什么？ 。 (11)为了研究像和物到镜面距离的关系，应多次 ，重复实验。 (12)若小明将桌面上的白纸换成方格纸进行实验，则这种做法的优点是 。 (13)进行三次实验后，记录的物体和像的位置如图乙所示，为了得到实验结论，接下来应如何操作？ 。 (14)分析图丙中的信息可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离 ，像和物的连线与平面镜 。 (15)将白纸沿对折后发现物体的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为：平面镜成的像与物体关于镜面 。 (16)如图甲，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡烛应 （填“靠近”或“远离”）玻璃板，才能与蜡烛的像完全重合，此时所成像的大小 （填“变大”“变小”或“不变”）；若将蜡烛向远离玻璃板的方向移动了，蜡烛与它的像之间的距离变化了 。 (17)同组的小丽用棋子代替蜡烛进行实验，如图丁所示，但怎么也看不清楚棋子的像，请你提出一个解决这个问题的办法： 。 【拓展设问】 (18)小丽在白纸上沿棋和的边缘画圆，测出物到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离的值如下表： 实验序号 小丽发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是_______________。 A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度 C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置 (19)同组的小飞实验时发现蜡烛在玻璃板中像的位置偏高且倾斜，则你认为图戊中的 图是产生该现象的原因。 (20)小飞将蜡烛沿平行于玻璃板横向移动一段距离，则烛焰的像离玻璃板的距离 。 【答案】(1)确定像的位置 (2) 较薄 会同时出现两个像 (3)茶色 (4) 便于比较像和物大小关系 等效替代法 测量像和物到玻璃板的距离 (5)较黑暗 (6)玻璃板没有与水平桌面垂直放置 (7) 玻璃板前 反射 (8) 未点燃 相等 (9) 不能 虚 (10)不正确，因为仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性 (11)改变蜡烛到平面镜的距离 (12)便于比较像与物到平面镜的距离关系 (13)测量对应的像和物到平面镜的距离并比较它们的大小关系（或连接对应的像和物，测量像与物的连线与平面镜是否垂直） (14) 相等 垂直 (15)对称 (16) 远离 不变 6 (17)用灯光照亮棋子 (18)B (19)2 (20)不变 【详解】（1）实验中选用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，既能成像，也便于确定像的位置。 （2）[1]厚玻璃板成两个相距较远的像，不能确定像的位置，实验中应选择较薄的玻璃板。 [2]若选择另一种玻璃板产生的现象：玻璃板会同时出现两个像，不能确定像的位置。 （3）为使像清晰，该实验小组的同学最好选用茶色玻璃板。 （4）[1][2][3]实验中选取A、B两支完全相同的蜡烛的目的是比较像与物大小，这里用到的是等效替代法，实验中还会用到刻度尺，它的作用是测量像与物到镜面的距离。 （5）为使像清晰，实验过程中为了便于观察，最好在较黑暗的环境中进行。 （6）实验时，若实验小组的同学发现无论如何移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合，原因可能是玻璃板与桌面没有垂直。 （7）[1][2]如图甲，实验小组的小明把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，此时他应该从玻璃板前观察蜡烛A的像，这个像是由光的反射形成的。 （8）[1][2]如图甲，为使像清晰，小明将另一支与蜡烛A完全相同但未点燃的蜡烛B放到玻璃板后像的位置，它与像完全重合，说明像与蜡烛A的大小相等。 （9）[1][2]虚像不能呈现在光屏上，将光屏放在蜡烛B的位置上，发现光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜成像时成的是虚像。 （10）小明在只做了一次实验后就得出了实验结论，这种做法不正确，因为仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性。 （11）为了研究像和物到镜面距离的关系，应多次改变蜡烛的位置，即改变蜡烛A到平面镜的距离，重复实验。 （12）若小明将桌面上的白纸换成方格纸进行实验，则这种做法的优点是便于比较像与物到镜面的距离。 （13）连接对应点，判断连线与镜面是否垂直，测量像与物到镜面的距离，进行比较，得出结论。 （14）[1][2]分析图丙中的信息可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离相等，像和物的连线与平面镜垂直。 （15）白纸沿MN对折后发现物体的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为：平面镜成的像与将物体关于镜面对称。 （16）[1][2][3]因为平面镜成像像与物到平面镜的距离相等，所以将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像将远离玻璃板，蜡烛B应远离玻璃板，才能与蜡烛A的像完全重合，此时所成像的大小不变；将蜡烛A向玻璃板远离3cm，蜡烛A的像也向玻璃板远离3cm；因此，再将蜡烛B移到A像的位置，通过测量，发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了6cm。 （17）同组的小丽用棋子代替蜡烛进行实验，如图丁所示，但怎么也看不清楚棋子的像，解决这个问题的办法：用手电筒照亮棋子。 （18）玻璃板有一定厚度，棋子B反射的光通过玻璃板时发生折射而进入人眼，人眼看到的棋子B是由于光的折射形成的虚像，这个虚像比棋子B更靠近玻璃板一些，当我们认为棋子B与棋子A的像重合时，而实际的棋子B在棋子A的像的后方，所以导致每次测得的像距都比物距略大一些，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （19）根据平面镜成像规律，像和物关于镜面对称；图戊中1图成像在水平面上且不倾斜，2图在玻璃板中像的位置偏高且倾斜，3图成像位置偏低且倾斜，故2图是产生该现象的原因。 （20）根据平面镜成像规律，物距和像距相等，小飞将蜡烛沿平行于玻璃板横向移动一段距离，物距不变，则像距不变，即烛焰的像离玻璃板的距离不变。 15．如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。 猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关； 猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。 （1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 ，向杯中缓慢加水过程中，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动； （2）小组成员认为猜想1是错误的，因为 ； （3）为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”； （4）对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的 （选填“A”或“B”）点； （5）让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为 。 【答案】 0.7 右 水面上升或下降时，入射角和折射角都不变 小于 A 1.25 【详解】（1）[1]图甲实验中，测得折射角为35°，已知入射角为50°，根据题意可知，偏折比为折射角与入射角的比值，则偏折比 即偏折比为0.7。 [2]当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。 （2）[3]由图可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值不变，即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确。 （3）[4]将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，如图1，由图1可知，水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的偏折比比水对光的偏折比小。 （4）[5]光线的入射角和入射点不变，红、紫色激光的折射光线，如图2，由图2可知，红色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：红光的“偏折比”大，红光的光斑应位于图中的A点。 （5）[6]将一束激光穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为，折射角为，如图3，此时“偏折比”为0.8，即 当光在下表面折射时，如图3所示，则此时入射角为，折射角为，根据几何知识可知、，所以，光在下表面折射时的“偏折比”为 光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为1.25。 16．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。 （1）如图甲所示，通过三个不透明白板 A、B、C的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是 ，此时从小孔中看见的 （选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像； （2）人眼在图甲所示位置直接看火焰，其形状如图乙所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板 （选填“A”、“B”或“C”），所看到的像为图乙中的 。（选填序号） （3）如图丙所示，是某餐厅墙上的图片，在图片对面墙上的平面镜中可观察到的字母是 。 （4）如图丁中的图（Ⅰ）所示，物体AB和平面镜MN都竖直放置在水平面上，AB与MN之间的水平距离为20cm。现保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，如图（Ⅱ）所示，则AB的像水平向 （选填“左”或“右”）平移 cm；这一过程中AB的像的大小 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若在图（Ⅰ）的基础上，保持AB不动，将MN绕N点逆时针旋转90°，如图（Ⅲ）所示，则关于物体AB中的点A的像A′，其运动轨迹为 （选填“直线”或“曲线”），像A′到N点的距离 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 烛焰、三个小孔和人眼要在同一条直线上 不是 B ③ 左 20 不变 曲线 不变 【详解】（1）[1][2]根据光的直线传播可知，当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时，我们就能看到后面的蜡烛；蜡烛的光通过三个小孔直接进入了眼睛，因此看见的不是蜡烛通过小孔成的像，而是蜡烛。 （2）[3][4]想看烛焰通过小孔成的像，实际是利用了小孔成像，人眼应直接看白板B（光屏）进行观察，可以看倒立的实像，形状与甲相似，故所看到的像为图乙中的③。 （3）[5]根据平面镜成像的特点，当镜子直立放置时，选择正立、等大、左右相反的图形，即为镜中的像，如图 （4）[6][7]平面镜所成的像与物到镜面的距离相等，所以保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，物距增加10cm，像距也增加10cm，物与像的距离增加20cm，即AB的像水平向左平移20cm。 [8]平面镜所成的像与物等大，所以在此过程中像的大小不变。 [9][10]将MN绕N点逆时针旋转90°时，A到镜面的距离随旋转而变大，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，故A的像A′的运动轨迹是曲线；像与物关于镜面对称，A到像到N点的距离不变，像A′到N点的距离也不变。 17．如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。 猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关； 猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。    (1)图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 。向杯中缓慢加水，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动；此过程中折射角大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小组成员认为猜想1是 的。 (2)为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于/等于/小于”）水对光的“偏折比”； (3)对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的 （选填“A/B”）点； (4)让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为 。 【答案】(1) 0.7 右 不变 不正确 (2)小于 (3)A (4)1.25 【详解】（1）[1]图甲实验中，测得折射角为35°，已知入射角为50°，则偏折比为 [2][3][4]当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动；由图可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确。 （2）为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，如图1（为便于比较，在同一幅图中进行对比），由图1可知：油中的折射角小于水中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的“偏折比”小于水对光的“偏折比”。    （3）光线的入射角和入射点不变，红、紫色激光的折光线，如图2，    由图2可知：红色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：红光的“偏折比”大，红光的光斑应位于图中的A点。 （4）将一束激光穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r，折射角为i，如图3，此时“偏折比”为0.8，即 当光在下表面折射时如图3中，则此时入射角为r′，折射角为i′，根据几何知识可知 所以，光在下表面折射时的“偏折比”为    18．如图甲，小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验： (1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物 ； (2)如图乙，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛 （选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像； (3)下列操作中，像的位置不发生变化的是______； A．让玻璃板沿所在平面向右移动 B．将玻璃板绕轴（如图中玻璃板与桌面的接触部分）转向自己 C．将玻璃板沿着水平桌面向后平移 D．将玻璃板沿着水平桌面向前平移 (4)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像和，则像的像距为 （填“”或“”）； (5)小明想进一步探究像和物的左右是否对调，她应将蜡烛改成图戊中的 （填“a”、“b”或“c”）光源进行实验； (6)完成上述实验后，小明反思实验过程，提出一个质疑：实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像，应该在镀膜那一面下边划线，作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢？小组同学讨论出一种方法：将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图丁所示，由此可以判断镀膜在玻璃板的 （选填“左”或“右”）面。 【答案】(1)大小相等 (2) ② 虚 (3)A (4)v2 (5)a (6)左 【详解】（1）根据等效替代法，与蜡烛A大小相同的蜡烛B放在A像的位置时能与其完全重合，可知，蜡烛A与蜡烛A的像大小相等，说明平面镜成像时，像与物的大小相等。 （2）[1][2]移去蜡烛B，在B位置上放置一块不透明的光屏，为了判断蜡烛A通过玻璃板由于光的反射所形成的像是否可以在光屏上承接，则应按照眼睛②的方法观察光屏；此时光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像（光屏只能承接实像）。 （3）A．平面镜成的像与物关于镜面对称，让玻璃板沿所在平面向右移动，对称面的位置没有变化，所以像的位置不发生变化，故A符合题意； B．根据平面镜成像特点可知，像与物关于镜面是对称的，将玻璃板绕OO′轴（如图中玻璃板与桌面的接触部分）转向自己，像会向上运动，像的位置发生变化，故B不符合题意； C．将玻璃板沿着水平桌面向后平移，物距变大，像距也变大，像的位置发生变化，故C不符合题意； D．将玻璃板沿着水平桌面向前平移，物距变小，像距也变小，像的位置发生变化，故D不符合题意。 故选A。 （4）k1是由于蜡烛通过平面镜的前表面形成的像，k1到平面镜的前表面的距离为v2，故像的像距为v2。 （5）要探究像与物是否左右对调，为了便于观察，需要挑选左右不对称的物体，由图可知b、c均为对称图形，a不对称，故a符合题意，bc不符合题意。 故选a。 （6）镀膜那一面，反射效果好为反射面，将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图丁左所示，由像与物体关于平面镜对称可知，左侧为反射面，由此可以判断镀膜在玻璃板的左面。 五、科普阅读题 19．阅读材料，回答问题。 测光速 物理学中有多种方法测量光速，其中一种是用旋转的八面棱镜精细测量时间，再用公式计算出光速。实验装置如图甲所示，其中A是可绕固定的中间轴转动的八面棱镜（图示为俯视图），M是距离A几十千米的反射器（内部结构未画出，用虚线框表示），S是光源，C是接收装置。AM间距离远大于光在M内以及S和C到A的距离。A不转动时，只有∠α=45°时，S发出的光才能经镜面1反射至M，平行反射回来的光经镜面3反射后，恰好到达C。 由于光速很大，所以光从S传播到C的时间太短，很难测量，于是让A逆时针转动起来。当A转速（1s内转过的圈数）较小时，光经镜面1和M反射回到A时，镜面3反射的光偏离C。缓慢提高A的转速，使光反射回到A时，镜面2恰好第一次转到图甲镜面3的位置，即可实现接收，此时A的转速记为n（圈/秒）。 (1)图乙①是小明对M内部结构及光路的猜想，图中∠1 （选填“必须”或“无须”）是45°；图乙②是小明查找到的M内部结构及部分光路，请画出平面镜上的反射光线 ； (2)A不转动时，对调S和C的位置，C仍能接收到来自S的光，判断的依据是 ； (3)若A转动一周，C可接收到 次来自S的光； (4)当A转速较小时，镜面3反射的光会偏向C的 （选填“左”或“右”）侧； (5)若AM间距离记为L，则测得光速的大小约为v= （用题中所给字母表示）。 【答案】(1) 必须 (2)光路可逆 (3)8 (4)左 (5) 【详解】（1）[1]M内部∠1只有是45°时，根据光的反射定律，光在两个镜面上发生反射时反射光线和入射光线的夹角才均为，根据数学知识可知此时最后的反射光线才能与最初的入射光线平行。 [2]过入射点作出垂直于平面镜的法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，作图如下： （2）本实验利用到的光学原理是光的反射；由于光是可逆的，则A保持图示中位置静止不动，仅对调实验原理图中激光发射器S和接收装置C的位置，则C能接收到来自S发出的光。 （3）八面棱镜有八个侧面，则有八个侧面中心点处，由图可知，八面镜快速转动一周，光反射器能接收到8次来自S的光。 （4）当A转速较小时，光线到达镜面3时，入射角会变小，则反射角变小，所以镜面3反射的光会偏向C的左侧。 （5）A到M的距离为L，则光所走的路程为s=2L，缓慢提高A的转速，使光反射回到A时，镜面2恰好第一次转到图甲镜面3的位置，即可实现接收，此时A的转速记为n（圈/秒），则八面棱镜转1圈所用的时间为，根据图示可知，八面棱镜绕转轴转过周时，接收装置M可接收到激光，所用时间 则测得的光速为 20．阅读短文，回答问题。 新能源智能汽车 某款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板：车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（透过玻璃的光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。汽车高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施造成事故。为了高速行驶的车辆研发了汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，它是利用平面镜成像原理（如图乙）将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。 （1）汽车雷达启动后发出 （选填“超声波”、“次声波”或“激光”），经过周边的物体反射后，可判断车与障碍物的距离； （2）薄膜式太阳能电板应设计成 （选填“黑”或“白”）色； （3）挡风玻璃所成仪表盘的像如果成像看不清晰，可以 （选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果； （4）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度（单位“勒”符号lx）和玻璃透明度的关系数据如表所示： 透明度/% 20 30 40 50 60 100 光照度/lx 300 200 150 120 100 60 请用描点法作出车外光照度随玻璃的透明度变化的关系图像 ，并根据图像回答，当光照度为901x时。“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。 【答案】 超声波 黑 增强 67 【详解】（1）[1]由于超声波可用来测距，所以可以设计成倒车雷达，汽车雷达发出超声波，来判断车与障碍物的距离。 （2）[2]由于黑色能吸收所有色光，减少光的反射，所以薄膜式太阳能电板应设计成黑色。 （3）[3]挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点和原理可知，为了使像更加清晰，应增强显示器亮度，则像的亮度也增强，可以改善成像效果。 （4）[4]根据表格数据描点连线，如下图所示： [5]由题意可知，“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，根据图像，当车外光照度为300lx时，透明度为20%，当车外光照度为150lx时，透明度为40%，可得车外光照度与玻璃透明度成反比，比例系数就是车内的光照度,即 由此计算 300lx×20%＝100lx×60%＝60lx 车内的光照度为固定值60lx；由图像可知光照度和透明度为反比例函数，由任意一点图上数据可以计算反比例函数的系数K=60，将光照度901x带入函数可得透明度为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 光学 一、单选题 1．如图所示，两平面镜夹角为60°，OP为角平分线，某人站在P点，则平面镜M内此人所成的像的个数是（　　） A．2个 B．3个 C．5个 D．6个 2．图中M是竖直放置的平面镜，镜离地面的距离可调节。甲、乙二人站在镜前，乙离镜的距离为甲离镜的距离的3倍，如图所示。二人略错开，以便甲能看到乙的像。以L表示镜的长度，h表示乙的身高，为使甲能看到镜中乙的全身像，L的最小值为（　　） A． B． C． D． 3．如图，平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕“垂直于纸面的水平轴M”自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN′的位置，释放镜的下端，在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中，下列说法正确的是（　　） A．S′的轨迹为圆弧 B．S′离轴M越来越近 C．S′轨迹对M轴的张角为θ D．当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像 4．如图所示，为了探究光反射时的规律，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，纸板NOF可以向前或向后折。下列说法中（   ） ①纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 ②入射光线靠近ON时，反射光线远离ON ③使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时没有反射光射出 ④使用此实验装置也能探究光在反射时光路是否可逆 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 5．如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上同时发生反射和折射，其光路如图所示，则下列判断正确的是（　　） A．AO是入射光线，入射角为67.5° B．AO是入射光线，反射角为45° C．CO是入射光线，折射角为22.5° D．CO是入射光线，反射角为45° 6．我们可以利用光路图解释各种光现象或应用光现象的原理，下列解释光现象的对应光路图正确的是 （　　） A．枯井中的青蛙观察的范围 B．岸边的人看水中的鱼 C．自行车尾灯的工作原理 D．雨后的夜晚，灯光照到地面上 二、填空题 7．小明将装有一枚硬币的碗放在水平桌面上，调整视线至如图角度，沿杯壁缓慢注水，当水面达到MN（未画出）时，刚好看到硬币A端，这是由于光的 ；当水面达到碗口时，刚好看到硬币B端，且看到的“硬币”是 选填（“实像”或“虚像”）；水面从MN到碗口上升的距离H 硬币的直径AB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 8．如图所示，平面镜OA与OB夹角为α，若平行于平面镜OB的光线PQ经过两次反射后，反射光线恰好平行于平面镜OA，则两平面镜之间的夹角α为 ；若要使平行于平面镜OB的光线PQ在两个平面镜之间最多能发生m次反射，则现平面镜之间的夹角α必须满足的条件是 。 9．如图所示，MN为平面镜，ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm，则光源的位置在平面镜上方 cm处；若将平面镜向下平移3cm，则对应同一条入射光线的反射光线ab向 （填“左”或“右”）平移了 cm。 10．如图所示，在x轴的原点处放一点光源S，距点光源a处放一不透光的边长为a的正方体物块，若在x轴的上方距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜，则在正方体右侧x轴上，被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的点中，到点光源S最远的距离为 ，同时正方体右侧x轴上被照亮的长度为 。 11．物理爱好者小明同学时常关注生活中的光现象。 (1)夏日的午后，同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时，看到地面上的圆形光斑如图所示，这是由光的 形成的；同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息，这是因为光在宣传板上发生了 （填“镜面”或“漫”）反射。 (2)“天辰-fast”第一次发现了一颗距地球4000光年的毫秒脉冲星，其中“光年”是 （填物理量）的单位。光在真空中传播的速度为 km/s；由于光速远大于声速，所以运动会上赛跑时记录员 （填“看到”或“听到”）发令枪信号开始计时更准确。 (3)如图是一种液面升降监测装置的原理图，光源S发出的一束激光与水平面成角射向平静的液面，反射光线与入射光线的夹角为 °；激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点，当液面上升时，光点将向 （填“左”或“右”）移动。保持入射光线不变，若液面上升的高度为h，则光点移动的距离 （填“大于”“小于”或“等于”）h。 三、作图题 12．作图题 (1)如图所示，在房间内的A点能看到室外的景物，请通过作图画出在A点能观察到窗外景物的范围； (2)雨后，宇薇同学（用AB表示）独自走在平直的街道上，如图所示，她发现前方有一个小水洼，请画出她在图中位置时水中的像； (3)如图所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，请画出平面镜的位置。 四、实验题 13．在“探究平面镜成像特点”的活动中： (1)实验中用玻璃板代替平面镜，利用了玻璃透明的特点，便于 ； (2)选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的 （选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”） 与之对齐； (3)为了探究像的虚实，正确的操作：将蜡烛B取走，将一块不透明挡板放在图乙中的 （1/2/3） 位置，直接观察挡板，发现挡板上看不见蜡烛A 的像，证明平面镜所成的像是 （虚/实） 像； 若挡板位于2位置时，人眼从蜡烛A一侧透过玻璃板 （能/不能） 看到蜡烛A 的像； (4)若实验时，玻璃板不与水平桌面垂直，如图丙所示，则发生的现象是 。 A．蜡烛 A 仍然成像在蜡烛B处 B．蜡烛A 成像位于水平面偏上方 C．蜡烛 A成像位于水平面偏下方 (5)多次改变棋子A的位置，分别找到相应的像，并设计了如表格，用于记录数据，请在表格内的（a） 位置填入合适的项目内容： 实验序号 ① ② ③ （a） 棋子 B到平面镜的距离/ cm (6)小红采用了较厚的玻璃板进行实验，可以观察到两个像，测量两个像到MN 的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm,则可知玻璃板的厚度为 cm。 14．图甲是某实验小组的同学做“探究平面镜成像规律”实验时的情景，请回答下列问题： (1)实验中选用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于 。 (2)实验中应选择 （填“较厚”或“较薄”）的玻璃板，若选择另一种玻璃板会产生什么现象？ 。 (3)该实验小组的同学最好选用 （填“无色”或“茶色”）玻璃板。 (4)实验中选取、两支完全相同的蜡烛的目的是 ，这里用到的是 （填实验方法），实验中还会用到刻度尺，它的作用 。 (5)实验过程中为了便于观察，最好在 （填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行。 (6)实验时，若实验小组的同学发现无论如何移动蜡烛都无法与蜡烛的像重合，原因可能是 。 (7)如图甲，实验小组的小明把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，此时他应该从 （填“玻璃板前”或“玻璃板后”）观察蜡烛的像，这个像是由光的 形成的。 (8)如图甲，小明将另一支与蜡烛完全相同但 （填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛放到玻璃板后像的位置，它与像完全重合，说明像与蜡烛的大小 （填“相等”或“不相等”）。 (9)将光屏放在蜡烛的位置上，发现光屏上 （填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像，这说明平面镜成像时成的是 （填“虚”或“实”）像。 【能力设问】 (10)小明在只做了一次实验后就得出了实验结论，这种做法正确吗？为什么？ 。 (11)为了研究像和物到镜面距离的关系，应多次 ，重复实验。 (12)若小明将桌面上的白纸换成方格纸进行实验，则这种做法的优点是 。 (13)进行三次实验后，记录的物体和像的位置如图乙所示，为了得到实验结论，接下来应如何操作？ 。 (14)分析图丙中的信息可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离 ，像和物的连线与平面镜 。 (15)将白纸沿对折后发现物体的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为：平面镜成的像与物体关于镜面 。 (16)如图甲，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡烛应 （填“靠近”或“远离”）玻璃板，才能与蜡烛的像完全重合，此时所成像的大小 （填“变大”“变小”或“不变”）；若将蜡烛向远离玻璃板的方向移动了，蜡烛与它的像之间的距离变化了 。 (17)同组的小丽用棋子代替蜡烛进行实验，如图丁所示，但怎么也看不清楚棋子的像，请你提出一个解决这个问题的办法： 。 【拓展设问】 (18)小丽在白纸上沿棋和的边缘画圆，测出物到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离的值如下表： 实验序号 小丽发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是_______________。 A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度 C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置 (19)同组的小飞实验时发现蜡烛在玻璃板中像的位置偏高且倾斜，则你认为图戊中的 图是产生该现象的原因。 (20)小飞将蜡烛沿平行于玻璃板横向移动一段距离，则烛焰的像离玻璃板的距离 。 15．如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。 猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关； 猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。 （1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 ，向杯中缓慢加水过程中，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动； （2）小组成员认为猜想1是错误的，因为 ； （3）为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”； （4）对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的 （选填“A”或“B”）点； （5）让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为 。 16．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。 （1）如图甲所示，通过三个不透明白板 A、B、C的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是 ，此时从小孔中看见的 （选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像； （2）人眼在图甲所示位置直接看火焰，其形状如图乙所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板 （选填“A”、“B”或“C”），所看到的像为图乙中的 。（选填序号） （3）如图丙所示，是某餐厅墙上的图片，在图片对面墙上的平面镜中可观察到的字母是 。 （4）如图丁中的图（Ⅰ）所示，物体AB和平面镜MN都竖直放置在水平面上，AB与MN之间的水平距离为20cm。现保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，如图（Ⅱ）所示，则AB的像水平向 （选填“左”或“右”）平移 cm；这一过程中AB的像的大小 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若在图（Ⅰ）的基础上，保持AB不动，将MN绕N点逆时针旋转90°，如图（Ⅲ）所示，则关于物体AB中的点A的像A′，其运动轨迹为 （选填“直线”或“曲线”），像A′到N点的距离 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 17．如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。 猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关； 猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关； 猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。    (1)图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 。向杯中缓慢加水，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动；此过程中折射角大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），小组成员认为猜想1是 的。 (2)为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于/等于/小于”）水对光的“偏折比”； (3)对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的 （选填“A/B”）点； (4)让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为 。 18．如图甲，小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验： (1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物 ； (2)如图乙，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛 （选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像； (3)下列操作中，像的位置不发生变化的是______； A．让玻璃板沿所在平面向右移动 B．将玻璃板绕轴（如图中玻璃板与桌面的接触部分）转向自己 C．将玻璃板沿着水平桌面向后平移 D．将玻璃板沿着水平桌面向前平移 (4)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像和，则像的像距为 （填“”或“”）； (5)小明想进一步探究像和物的左右是否对调，她应将蜡烛改成图戊中的 （填“a”、“b”或“c”）光源进行实验； (6)完成上述实验后，小明反思实验过程，提出一个质疑：实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像，应该在镀膜那一面下边划线，作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢？小组同学讨论出一种方法：将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图丁所示，由此可以判断镀膜在玻璃板的 （选填“左”或“右”）面。 五、科普阅读题 19．阅读材料，回答问题。 测光速 物理学中有多种方法测量光速，其中一种是用旋转的八面棱镜精细测量时间，再用公式计算出光速。实验装置如图甲所示，其中A是可绕固定的中间轴转动的八面棱镜（图示为俯视图），M是距离A几十千米的反射器（内部结构未画出，用虚线框表示），S是光源，C是接收装置。AM间距离远大于光在M内以及S和C到A的距离。A不转动时，只有∠α=45°时，S发出的光才能经镜面1反射至M，平行反射回来的光经镜面3反射后，恰好到达C。 由于光速很大，所以光从S传播到C的时间太短，很难测量，于是让A逆时针转动起来。当A转速（1s内转过的圈数）较小时，光经镜面1和M反射回到A时，镜面3反射的光偏离C。缓慢提高A的转速，使光反射回到A时，镜面2恰好第一次转到图甲镜面3的位置，即可实现接收，此时A的转速记为n（圈/秒）。 (1)图乙①是小明对M内部结构及光路的猜想，图中∠1 （选填“必须”或“无须”）是45°；图乙②是小明查找到的M内部结构及部分光路，请画出平面镜上的反射光线 ； (2)A不转动时，对调S和C的位置，C仍能接收到来自S的光，判断的依据是 ； (3)若A转动一周，C可接收到 次来自S的光； (4)当A转速较小时，镜面3反射的光会偏向C的 （选填“左”或“右”）侧； (5)若AM间距离记为L，则测得光速的大小约为v= （用题中所给字母表示）。 20．阅读短文，回答问题。 新能源智能汽车 某款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板：车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（透过玻璃的光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。汽车高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施造成事故。为了高速行驶的车辆研发了汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，它是利用平面镜成像原理（如图乙）将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。 （1）汽车雷达启动后发出 （选填“超声波”、“次声波”或“激光”），经过周边的物体反射后，可判断车与障碍物的距离； （2）薄膜式太阳能电板应设计成 （选填“黑”或“白”）色； （3）挡风玻璃所成仪表盘的像如果成像看不清晰，可以 （选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果； （4）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度（单位“勒”符号lx）和玻璃透明度的关系数据如表所示： 透明度/% 20 30 40 50 60 100 光照度/lx 300 200 150 120 100 60 请用描点法作出车外光照度随玻璃的透明度变化的关系图像 ，并根据图像回答，当光照度为901x时。“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $