寒假作业03 光现象（巩固培优）八年级物理新教材苏科版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业03 光现象 一、光的产生与传播 光源：本身发光的物体叫作光源。 光的传播：与声音不同，光的传播不需要介质，光可以在空气、水等物质中传播，也可以在真空中传播。 传播特点：光在同种均匀介质中沿直线传播。 光线：用带箭头的直线表示光传播的路径和方向。 光的直线传播现象及应用：影子的形成、日食和月食、小孔成像（倒立实像）。 二、平面镜成像 成像特点：像与物大小相等、像与物到镜面的距离相等、像与物的连线与镜面垂平面镜成虚像（实际光线反向延长线相交形成）、像与物左右相反 成像原理：光的反射 三、光的反射 反射规律：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。 反射类型：镜面反射—平行光射到光滑表面，反射光仍平行； 漫反射—平行光射到粗糙表面，反射光射向各个方向。 不管示镜面反射还是漫反射都遵循光的反射规律。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像现象。如图，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的“像”，下列说法正确的是（    ） A．小孔成像说明光发生了折射现象 B．木板上的小孔一定是圆形的 C．蜡烛在墙上形成的像是正立的“像” D．保持木板和墙的位置不变，将蜡烛靠近木板，蜡烛在墙上的“像”会变大 【答案】D 【详解】ABC．小孔成像是是由于光的直线传播，来自蜡烛火焰的光经过小孔后在光屏上形成的倒立的实像，像的形状与蜡烛火焰的形状有关，与孔的形状无关，故ABC错误； D．保持木板和墙的位置不变，将蜡烛靠近木板，物距变小，像距不变，像距与物距的比值变大，蜡烛在墙上的“像”会变大，故D正确。 故选D。 2．如图，在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯冲捕食。在小燕子向下俯冲的过程中，关于它在湖水中像的虚实、像的大小、它和像之间的距离，下列说法正确的是（　　） A．实像，大小变大，距离变大 B．实像，大小不变，距离变小 C．虚像，大小不变，距离变大 D．虚像，大小不变，距离变小 【答案】D 【详解】平静的湖面相当于平面镜，小燕子在平面镜中成虚像，小燕子和小燕子的像到平面镜的距离相等，大小相同，所以在小燕子向下俯冲的过程中小燕子的像大小不变，物距变小，像距变小，它和像之间的距离变小，故D正确，ABC错误。 故选D。 3．图是小南同学检查视力的情境，下列说法正确的是（　　） A．镜中视力表的像比视力表小 B．镜中视力表的像是光反射形成的实像 C．镜中视力表的像到小南的距离为4.6m D．若小南靠近平面镜，视力表在镜中的像将变大 【答案】C 【详解】A．由平面镜成像特点之一，像与物大小相等可知，镜中视力表的像与视力表一样大，故A错误； B．镜中视力表的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的正立等大的虚像，故B错误； C．已知视力表距离平面镜2.5m，根据平面镜成像特点，视力表的像到平面镜的距离是2.5m，视力表和视力表的像之间的距离是5m，由图可知，视力表在人身后0.4m，则该同学眼睛到镜中“视力表”的距离是 故C正确； D．由平面镜成像特点之一，像与物大小相等可知，若小南靠近平面镜，视力表像的大小不变，故D错误。 故选C。 4．如图所示是英国物理学家牛顿做的实验，下列说法正确的是（   ） A．该实验现象的形成原理与生活中彩虹的形成原理相同 B．该实验说明三棱镜改变了太阳光（白光）的颜色 C．该实验现象是由于光的直线传播形成的 D．光在空气中和在三棱镜中传播的速度相同，都为 【答案】A 【详解】A．白光经折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，雨后的天空出现彩虹也是由光的色散形成的，故A正确； B．太阳光通过三棱镜，变为由红、橙、黄、绿、蓝、靛紫七种颜色的光，此现象说明，太阳光是一种复色光，故B错误； C．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，色散现象是光的折射现象，故C错误； D．光在空气中的传播速度最大为3×108m/s，大于在三棱镜中的传播速度，故D错误。 故选A。 5．“井底之蛙”是一个汉语成语，最早出自战国中期思想家庄子所作的《庄子·秋水》。该成语指井底的青蛙认为天只有井口那么大，比喻那些见识短浅的人。下列能正确表示井中有水后青蛙视野范围的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】青蛙看井外物体时，光从井外射向青蛙的眼睛，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线向法线方向偏折，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．如图所示，为了让反射光可以照射到墙上的A点，下列办法可行的是（　　） ①入射光线位置不变，平面镜向下平移一段距离； ②入射光线位置不变，平面镜逆时针旋转一定角度； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离； ④入射点位置不变，入射光逆时针转动一定的角度。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】C 【详解】①入射光线位置不变，平面镜向下平移一段距离平面镜向下平移时，入射光线方向不变，但入射点会向右移动。由于反射光线的方向由入射光线和法线决定，入射光线不变且镜面平移不改变入射角，反射光线的传播方向不变，只是整体向右平移，最终反射光会向下移动，不可能照射到A点，该办法不可行； ②入射光线位置不变，平面镜逆时针旋转一定角度，法线始终与平面镜垂直，当平面镜逆时针旋转时，法线也会随之逆时针旋转。此时入射光线固定，入射角会减小，根据反射角等于入射角，反射角也减小，入射光线与反射光线的夹角会变小，导致反射光向上移动，能照射到A点，该办法可行； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离，入射角不变意味着入射光线的传播方向不变，入射光向左平移时，入射点会向左移动。因为反射光线的方向不变，其也会随入射点向左平移，反射光会向上移动，能照射到墙上的A点，该办法可行； ④入射点位置不变，入射光逆时针转动一定的角度，入射点固定时，入射光逆时针转动会使入射角变大，由光的反射定律可知，反射角会变大，反射光线会顺时针转动，反射光会向下移动，无法照射到A点，该办法不可行。综上，②和③的办法可行。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．如图是一束太阳光射向三棱镜后，在光屏的b区域出现了彩色的光带。 把温度计放在图中的 区域一段时间发现温度计的示数会显著上升； 区域（均选填“a”、“b”或“c”）的光能用来验钞。将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域，小纸片呈现 （选填序号：①蓝底红字；②蓝底黑字；③只有蓝底看不见字）。 【答案】 a c ② 【详解】[1]太阳光经三棱镜后发生色散，图中光屏上b区域是可见光，从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。a区域在红光外侧，是红外线，红外线具有热效应，所以把温度计放在a区域一段时间，温度计的示数会显著上升。 [2] c区域在紫光外侧，是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，可用来验钞。 [3]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。蓝底的小纸片反射蓝光，吸收其他色光；红字的小纸片反射红光，吸收其他色光。将小纸片放在蓝光区域，蓝底小纸片反射蓝光，呈现蓝色；红字小纸片吸收蓝光，没有光反射出来，呈现黑色，所以小纸片呈现蓝底黑字，即②。 8．“大树底下好乘凉”，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的 （选填“实像”、“虚像”或“影子”），该现象由于光的 形成；阳光经过茂密树叶的缝隙，在路面上形成了许多圆形光斑，这是太阳的 （选填“实像”、“虚像”或“影子”），地面上的圆形光斑大小不一的原因是 。 【答案】 影子 直线传播 实像 树叶缝隙离地面的高度不同（或树叶缝隙到地面的距离不同） 【详解】[1][2]“大树底下好乘凉”的乘凉区域是大树的影子。因为光沿直线传播，大树挡住了太阳光，在地面形成光照不到的区域（影子）。影子的形成原因是光的直线传播。 [3]阳光经过茂密树叶的缝隙（小孔），在路面上形成圆形光斑，这是小孔成像现象，成的是太阳的实像（实际光线会聚而成）。 [4]小孔成像中，像的大小与“小孔到光屏的距离（像距）”有关。树叶缝隙到地面的距离不同，导致光斑（太阳的像）大小不一。 9．如图甲所示是小阳检查视力时的情境，她背对视力表、面朝平面镜而坐，则她到平面镜中“视力表”的距离为 m；为了满足测试者与视力表保持5m的距离这一要求，可以在图示状态下仅将平面镜向 （选填“左”或“右”）移动 m。图乙是小阳从镜中观察到后面墙上时钟的像，则当时的时间是 。 【答案】 5.5 右 0.25 4：35 【详解】[1][2]小明是通过看平面镜中视力表的像来检查视力的。由图可知，视力表与平面镜的距离为3m，根据平面镜成像规律可知，视力表的像距平面镜3m，此时小明与平面镜的距离为 小明与平面镜中的像的距离为 大于要求距离5m，所以应减小小明与平面镜中的像的距离，故平面镜应向右移动。 [3]设平面镜向右移动的距离为d，此时视力表与平面镜的距离为，则视力表的像与视力表之间的距离为， 为了满足测试者与视力表保持5m的距离这一要求，需满足 解得。 [4]平面镜所成的像和物体关于镜面对称，据此可知当时的时间是4:35。 10．平面镜在生活中有很多的应用。 (1)如图所示，检查视力时，视力表在镜中的像与被测者相距 m，将视力表远离平面镜，所成的像将 （选填A“变大”、B“变小”或C“不变”）。若被测者看到“E”的像开口向上，则视力表上的该“E”开口向 ； (2)一只小鸟在离湖面10m的上空飞行，若湖深为5m，则小鸟在湖里所成的像与它的距离是 ，它在湖里所成的像是 （选填A“虚”或B“实”）像； (3)一束光线与镜面的夹角成50°射到平面镜上，则反射光线与入射光线的夹角为 度；若光线垂直镜面入射，此时入射角大小为 度，反射光线相对于入射光线方向改变 度。 【答案】(1) 5 不变 上 (2) 20m 虚 (3) 80 0 180 【详解】（1）[1]平面镜距视力表2.7m，根据物像到平面镜的距离相等可知，视力表的像到平面镜的距离也是2.7m，被测者与平面镜的距离是 视力表在镜中的像与被测者相距为 [2]由平面镜成像特点可知，镜子中视力表是视力表的等大、虚像，将视力表远离平面镜，所成的像将不变。 [3]平面镜所成的像和物关于镜面对称，故若被测者看到“E”的像开口向上，则视力表上的该“E”开口向上。 （2）[1][2]当小鸟距水面10m时，根据平面镜成像特点，它的像与湖面的距离是10m。所成的像与它的距离是20m。平面镜所成的像是由光的反射形成的虚像。 （3）[1]一束光线与镜面的夹角成50°射到平面镜上，则入射角为 根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为40°，则反射光线与入射光线的夹角为 [2][3]若光线垂直镜面入射，此时入射光线与法线重合，入射角大小为0°，此时反射光线原路返回，则反射光线相对于入射光线方向改变180°。 11．(1)完成下图中的反射光路并标出反射角度数。 (2)我国西部某塔式光热电站如图甲所示，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）过入射点作垂直于平面镜的法线，从而可以确定入射角为 根据反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线左侧画出入射光线，反射角也为60°。如图所示： （2）先通过平面镜作出发光点S的对称点S′，即为S的像；连接S′A交平面镜于点O，连接SO即为入射光线，OA为反射光线，如图所示： 12．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小芳选择了如图所示的实验装置。 (1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 ；实验仪器中有2mm和5mm的玻璃板可供实验。她应选择 （选填“2mm”或“5mm”）的玻璃板，避免实验过程出现 。 (2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B。 (3)当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将 ；在玻璃板后放蜡烛B，无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，说明 ； (4)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 ；（选填“实像”或“虚像”） (5)将玻璃板由图甲中位置①水平向右平移至位置②时，蜡烛A的成像情况是______（选填字母代号）。 A．蜡烛成像仍在B处 B．蜡烛成像在B处右侧 C．蜡烛无法通过玻璃板成像 (6)小芳将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，她观察发现：平板玻璃中的像偏低且倾斜。你认为是图乙中 （选填“1”、“2”、“3”）图产生的实验现象。 【答案】(1) 便于确定像的位置 2mm 重影 (2)不点燃 (3) 不变 平面镜与桌面不垂直 (4)虚像 (5)A (6)3 【详解】（1）[1]平面镜不透明，无法直接确定像的位置；而玻璃板是透明的，既能反射成像，又能透过玻璃板观察到后面的蜡烛，便于确定像的位置。 [2][3]玻璃板有前后两个反射面，会分别成像。玻璃板越厚，两个像的间距越大，易出现重影；2mm的玻璃板更薄，能减小重影的影响，因此选择2mm的玻璃板。 （2）若在玻璃板后放置点燃的蜡烛B，蜡烛B自身发出的光线会干扰视线，导致无法清晰观察到蜡烛A的像；而放置不点燃的蜡烛B，既可以利用其与蜡烛A外形相同的特点来对比像与物的大小，又不会遮挡或干扰蜡烛A的像，便于确定像的位置。 （3）[1]平面镜所成的像与物体等大，蜡烛靠近玻璃板时蜡烛大小不变则所成的像的大小也不变。 [2]若无论怎样移动蜡烛B都不能与像重合，最可能的原因是玻璃板与桌面不垂直。此时蜡烛A的像会偏向桌面上方或下方，导致蜡烛B无法与像在同一高度重合。 （4）虚像不是由实际光线会聚形成，不能用光屏承接，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。 （5）物体在平面镜中所成的像关于平面镜对称，像和物体到平面镜的距离相等，水平移动平面镜时蜡烛A的位置不变，蜡烛A所成的像位置不变，故A符合题意，BC不符合题意，故选A。 （6）平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，图1玻璃板竖直，像的位置竖直，位置正前方，图2向左倾斜，像的位置偏高，平面镜如图3放置时所成的像偏低，实验中平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜，说明图3是产生以上实验现象的原因。 1．在竖直的墙壁上挂一平面镜，一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像。当他向后退的过程中，下列说法正确的是（　　） A．像变小，他仍能刚好看到自己的全身像 B．像变大，头顶和脚的像看不到了 C．像的大小不变，像在靠近平面镜 D．像的大小不变，像在远离平面镜 【答案】D 【详解】根据平面镜成像特点可知，物体与像大小相等，因为物体大小不变，所以像的大小也不变，并且镜面尺寸不变，所以仍然可以看到全身的像；物距等于像距，他在后退过程中，物距变大，像距也变大，像在远离平面镜；故ABC错误，D正确。 故选D。 2．如图所示，一束入射光与水面的夹角保持40°不变，经水面反射后在光屏上形成亮点S1，下列说法正确的是（　　） A．此时反射角为40° B．保持入射光与水面的夹角不变，若亮点由S1向S2移动，表示水面正在上升 C．能从四面八方看到光屏上的亮点，是因为光屏上发生了镜面反射 D．若水面高度保持不变，亮点由S1向S2移动，说明入射光束逆时针转动 【答案】D 【详解】A．由图可知，入射光线与液面之间的夹角为40°，则入射角为 反射角等于入射角，所以反射角为50°，故A错误； B．由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，则反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，当反射到光屏上的反射光线右移，说明入射点向右下移动，如下图，故液面下降，故B错误； C．能从四面八方看到光屏上的亮点，表明反射光线射向各个方向，故光屏上发生了漫反射，故C错误； D．若水面高度保持不变，亮点由S1移到S2时，反射角增大，说明此时入射角也增大，说明入射光束逆时针转动，故D正确。 故选D。 3．水平过道上方有一盏灯（如图），小明站在1号地砖上时，通过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。关于小明通过两块地砖所看到的景象，下列说法正确的是（    ） ①灯光分别经过2、3号地砖表面反射后射入小明的眼中 ②像的大小相同 ③像的位置不同 ④小明站在3号地砖上将无法看到灯的像 A．①② B．①②③ C．②④ D．③④ 【答案】A 【详解】小明能通过2号地砖看到灯的像和通过3号地砖看到灯的像，说明有灯光经过2、3号地砖表面反射后射入人眼，故①正确； 灯泡的位置没变，2号地砖和3号地砖在同一水平面上，砖面相当于平面镜，根据平面镜成像规律可知，像的大小和位置都不变，故②正确，③错误； 小明站在3号地砖上，灯光仍然可以由3号右边的地砖反射进入人眼，因此可以看到灯的像，故④错误， 故A正确，BCD错误。 故选A。 4．如图所示，平面镜跟水平方向的夹角为，一束入射光线沿着跟水平方向垂直的方向射到平面镜的O点。现将平面镜绕着过O点且与纸面垂直的轴逆时针转过角，且，则此时反射光线跟入射光线之间的夹角为（   ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题可知，根据光的反射定律，如下图所示，可知，平面镜绕着过O点且与纸面垂直的轴逆时针转过角，且，则此时反射光线跟入射光线之间的夹角为，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 5．如图所示，入射光线AO经水平放置的平面镜反射后，射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为50°，则入射角为 °；当入射光线AO绕O点逆时针转动到的位置（与AO的夹角为20°），通过改变平面镜的方向，仍能保持反射光线OB方向不变。则这时的入射角为 °，平面镜绕O点 时针（选填“顺”或“逆”）转过的角度为 °。（注：转动角度必须小于90°） 【答案】 40 50 逆 10 【详解】[1]由题意可知，OB与镜面的夹角为50°，则OB与法线的夹角是40°，由于反射光线与法线的夹角为反射角，则反射角为40°，由于光的反射中，反射角等于入射角，所以入射角也为40°。 [2]反射光线OB方向不变，若AO逆时针转动到的位置，则反射光线和入射光线的夹角将变大20°，即反射光线和入射光线的夹角为40°+40°+20°=100° 由于光的反射中，反射角等于入射角，则此时的入射角为50°。 [3][4]原来平面镜与OB的夹角为50°，现在，OB不动，反射角变为50°，则OB与镜面的夹角为40°，平面镜应该逆时针转动10°。 6．图示为水位测量仪的原理图。A点与光屏PQ高度相同，从A点发出一束与水平面成且方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动了0.6m，说明水位 （上升/下降）了 m。若将水槽的右边用木块垫高，此处B点的位置将 （左移/不动/右移）。 【答案】 下降 0.3 左移 【详解】[1][2]由题可知，从A点发出的一束与水平面成45°角且方向不变的激光，所以入射角为，则反射角也为45°，水面不论是上升或下降始终都是平行的，入射光线方向不变，说明反射光线是平行的，若光斑B向右移动了0.6m，移动到E点，如下图所示 因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以 则说明水位下降了0.3m。 [3]若将水槽的右边用木块垫高后，水面上升，仍然保持水平，入射光线位置及方向不变，入射点向左上方移动，则反射光线与原反射光线平行，但是会左移，所以，此处B点的位置将左移。 7．如图甲所示，白鹭在湖面上空自由地飞翔。湖水深为3m，当白鹭距水面8m时，白鹭的倒影与白鹭的距离为 m；白鹭向水面俯冲捕食的过程中，其在水中的倒影的大小将 。强强发现冬季湖水明显变浅，他利用所学的光学知识设计了一款测量液面高度的仪器，如图乙所示，与液面夹角为45°的光束经液面反射后在光屏上形成光点S1，进入冬季一段时间后光点由S1移到S2，且S1S2之间的距离为80cm，则湖水下降了 cm。 【答案】 16 不变 40 【详解】[1]倒影是平面镜成像现象，根据平面镜成像特点可知，像与物体到镜面距离相等，当白鹭距水面8m时，白鹭的倒影与水面的距离为8m，则白鹭的倒影与白鹭的距离为16m。 [2]根据平面镜成像特点可知，像与物体大小相等，白鹭向水面俯冲捕食的过程中，白鹭的大小不变，其在水中的倒影的大小不变。 [3]由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面高度发生变化时，入射角的大小不变，则反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示： 由图可知，当反射到光屏接收平面上的光点从S1点移向S2点，则被监视的液面是下降的。由题知，S1S2之间的距离为80cm，入射光线与液面夹角为45°，根据平行四边形知识可知AB＝S1S2=80cm 由可知三角形ABD是等腰直角三角形，根据数学知识可知 则湖水下降了40cm。 8．如图甲所示是小宇同学探究“光的反射定律”的实验装置。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 50° 40° (1)①将平面镜放在水平面，白板倾斜放置在平面镜上，让一束光AO紧贴白板斜射到平面镜上的O点，然后白板绕MN缓慢旋转，当白板转至与平面镜位置 时，就能使入射光、反射光同时呈现在白板上； ②为了完成实验，除了图中器材外，还需要的测量工具是 ； ③小明探究反射角和入射角之间的关系时，三次改变入射角α的大小（如图乙），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错误的原因是 。将表中的错误数据纠正后，小明得出结论：反射角 入射角。 (2)依依同学对上述装置进行了改进：如图a所示，她先用加湿器使整个半球形玻璃罩内充满水雾，将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一个绿色激光笔斜射向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OE方向射出。 ①实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 ； ②将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，缓慢转动圆台，在某一位置可以看到三束光重合，这说明光的反射中，反射光线、入射光线和法线在 ； ③为了方便比较反射角与入射角的关系，在（1）③中结论的基础上依依借鉴地理中学习过的“等高线”在半球形玻璃罩表面上做好标记，如图丙b所示，发现绿色激光从A点入射O点经平面镜反射后从E点射出，依依又将绿色激光从C点入射O点，则反射光线将从图中的 点射出（填写图中字母）； ④如图c所示，依依保持入射角度不变，让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动，使入射光射向O点，发现反射光线将 （顺时针或逆时针）转动；当激光笔恰好转到从E点射向O点时，反射光线从A点射出，这说明 。 【答案】(1) 垂直 量角器 反射角测量错误 等于 (2) 显示光路 同一平面 F 顺时针 光路是可逆的 【详解】（1）[1]法线始终垂直于平面镜，入射光线、反射光线、法线在同一平面内，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把白板与平面镜垂直放置。 [2]本实验要探究反射角压入射角的关系时，需要测量角的大小，应使用量角器。 [3][4]反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，当入射鱼分别为20°、30°、50°时，则反射角也应分别是20°、30°、50°、而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以小明测量实验数据过程中出现的问题可能是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；纠正错误后，分析数据可得，光的反射中，反射角等于入射角。 （2）[1]玻璃罩内充满水雾，则入射光线及反射光线的传播路径都能显示出来。 [2]缓慢转动圆台，反射光线随着入射光线的变化而变化，当入射光线与法线重合，反射光线也与法线重合，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 [3]光的反射中，反射角等于入射角，C点对应的等高线是F点，所以从C点入射O点，则反射光线将从图中的F点射出。 [4][5]光的反射中，反射角等于入射角，绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动，反射光线顺时针射出；当激光笔恰好转到从E点射向O点时，反射光线从A点射出，这说明光路是可逆的。 1．阅读短文，回答问题。 汽车平视显示系统 汽车抬头显示系统简称HUD，又叫平视显示系统，是指以车辆驾驶员为中心的多功能仪表盘。如图甲所示，利用平面镜成像原理，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，驾驶员透过前挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易地将车外的景象与车辆信息通过前挡风玻璃所成的像融合在一起，不必低头就可以看到车速、油耗和导航等车辆信息，从而避免分散驾驶员对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节视线，可以避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。但HUD使用时也有缺点，如前挡风玻璃所成的像容易产生重影，影响使用效果，同时信息显示太多会影响驾驶员观察前方路况。 (1)行车数据通过前挡风玻璃上所成的像是由于光的 （选填“反射”或“折射”）形成的，该像是 （选填“正立”或“倒立”）的 像； (2)HUD使用时重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度”或“透明度”）； (3)请写出设计HUD显示信息时的一条建议： ； (4)请根据HUD的成像原理，在图乙中画出人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A´的光路图。 【答案】(1) 反射 正立 虚 (2)厚度 (3)前挡风玻璃的形状应制成上厚下薄的 (4) 【详解】（1）[1][2][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，行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射形成的正立的虚像。 （2） 重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，成的两个像有一部分重叠，所以产生重影。 （3） 挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，为使两个像重合部分更多，挡风玻璃应选用上厚下薄的形状，这样两个面所成的像重合部分更多，可以减少干扰。 （4）根据平面镜成像的特点，作出A点关于挡风玻璃的对称点A′，即为其像点；反射光线进入人眼，且反射光线的反向延长线通过像点，连接BA′交平面镜于点O，则O为反射点，OB为反射光线，再连接AO画出入射光线，即为人眼通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A′的光路图，如图所示： 2．阅读短文回答问题 汽车中的光现象 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD。HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果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而造成事故，HUD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。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是 （选填“实”或“虚”）像； (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 ； (3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃；如果成像不清晰，可以 （选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果； (4)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度“或“透明度”）； (5)若坐在主驾驶位的司机将如图丙所示电子表屏幕朝上正放在显示器的位置，则他通过前挡风玻璃所看到的时间为下列选项中的哪一个（　　） A． B． C． D． 【答案】(1)虚 (2)45° (3) 远离 增强 (4)厚度 (5)C 【详解】（1）挡风玻璃所成的仪表盘的像是平面镜成像现象，是光的反射现象形成的，该像是虚像。 （2）已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由像与物体关于平面镜对称得，挡风玻璃与水平面夹角为45°。 （3）[1]某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，由像与物体关于平面镜对称得，这时就需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。 [2]如果成像不清晰，可以增强显示器亮度，反射的光线多，增加成像的光，改善成像效果。 （4）重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，玻璃板前后两面成的像没有重叠在一起。 （5）根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，他通过前挡风玻璃所看到的时间为图丁中的 C，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．阅读材料，回答问题： 光速的测定在物理学中有多种方法，在1879~1926年的40多年时间里，物理学家迈克耳逊为光速的测量付出了很多努力，并且根据速度公式测量出了光速。迈克尔逊八面棱镜法的实验装置如图所示：其中A为可绕固定的中间轴转动的八面棱镜（图示为俯视图），S为激光发射器。当A转动到图示位置静止时，θ大小为45°，再经光反射器M（内部结构未画出，用虚线框表示）平行反射回到A的镜面3，光束经A的镜面3反射后，最终到达接收装置C。 (1)甲和乙图小明关于M的内部结构的猜想，可以实现M的功能的是 （填写选项）； (2)光从A镜面1传播到镜面3的时间为t，现使A逆时针转动起来，在t时间内A镜面1转至镜面2所在位置时，则接收装置C （选填“能”或“不能”）接收到来自S发出的光； (3)若把图示中A到M的距离设为L（L长达几十千米），且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离，现使八面镜由静止转动起来，当每秒转动圈数达到n时，恰能在C中再次看见发光点S，由此可得出光速c的表达式为 千米每秒。 【答案】(1)乙 (2)能 (3)16nL 【详解】（1）由于激光发射器S发出的光束经A的镜面1反射，再经光反射器M平行反射回到A的镜面3，因此可知，入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行，由于平面镜反射后的光线不能和原来的入射光线平行，经两块互为垂直的平面镜反射后的光线能和原来的入射光线平行，故可以实现M的功能的是乙。 （2）当A镜逆时针转到，镜面由1转到2的位置时，正八面镜各面旋转的角度相同，此时激光发射器S发出的光相对各面上的入射光线的入射点没有改变，故接收装置C能接收到来自S发出的光。 （3）A到M的距离为L，则光所走的路程为s=2L，当每秒转动圈数达到n时，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C可接收到激光，所用时间 则测得的光速为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业03 光现象 一、光的产生与传播 光源：本身发光的物体叫作光源。 光的传播：与声音不同，光的传播不需要介质，光可以在空气、水等物质中传播，也可以在真空中传播。 传播特点：光在同种均匀介质中沿直线传播。 光线：用带箭头的直线表示光传播的路径和方向。 光的直线传播现象及应用：影子的形成、日食和月食、小孔成像（倒立实像）。 二、平面镜成像 成像特点：像与物大小相等、像与物到镜面的距离相等、像与物的连线与镜面垂平面镜成虚像（实际光线反向延长线相交形成）、像与物左右相反 成像原理：光的反射 三、光的反射 反射规律：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。 反射类型：镜面反射—平行光射到光滑表面，反射光仍平行； 漫反射—平行光射到粗糙表面，反射光射向各个方向。 不管示镜面反射还是漫反射都遵循光的反射规律。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像现象。如图，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的“像”，下列说法正确的是（    ） A．小孔成像说明光发生了折射现象 B．木板上的小孔一定是圆形的 C．蜡烛在墙上形成的像是正立的“像” D．保持木板和墙的位置不变，将蜡烛靠近木板，蜡烛在墙上的“像”会变大 2．如图，在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯冲捕食。在小燕子向下俯冲的过程中，关于它在湖水中像的虚实、像的大小、它和像之间的距离，下列说法正确的是（　　） A．实像，大小变大，距离变大 B．实像，大小不变，距离变小 C．虚像，大小不变，距离变大 D．虚像，大小不变，距离变小 3．图是小南同学检查视力的情境，下列说法正确的是（　　） A．镜中视力表的像比视力表小 B．镜中视力表的像是光反射形成的实像 C．镜中视力表的像到小南的距离为4.6m D．若小南靠近平面镜，视力表在镜中的像将变大 4．如图所示是英国物理学家牛顿做的实验，下列说法正确的是（   ） A．该实验现象的形成原理与生活中彩虹的形成原理相同 B．该实验说明三棱镜改变了太阳光（白光）的颜色 C．该实验现象是由于光的直线传播形成的 D．光在空气中和在三棱镜中传播的速度相同，都为 5．“井底之蛙”是一个汉语成语，最早出自战国中期思想家庄子所作的《庄子·秋水》。该成语指井底的青蛙认为天只有井口那么大，比喻那些见识短浅的人。下列能正确表示井中有水后青蛙视野范围的光路图是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，为了让反射光可以照射到墙上的A点，下列办法可行的是（　　） ①入射光线位置不变，平面镜向下平移一段距离； ②入射光线位置不变，平面镜逆时针旋转一定角度； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离； ④入射点位置不变，入射光逆时针转动一定的角度。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 7．如图是一束太阳光射向三棱镜后，在光屏的b区域出现了彩色的光带。 把温度计放在图中的 区域一段时间发现温度计的示数会显著上升； 区域（均选填“a”、“b”或“c”）的光能用来验钞。将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域，小纸片呈现 （选填序号：①蓝底红字；②蓝底黑字；③只有蓝底看不见字）。 8．“大树底下好乘凉”，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的 （选填“实像”、“虚像”或“影子”），该现象由于光的 形成；阳光经过茂密树叶的缝隙，在路面上形成了许多圆形光斑，这是太阳的 （选填“实像”、“虚像”或“影子”），地面上的圆形光斑大小不一的原因是 。 9．如图甲所示是小阳检查视力时的情境，她背对视力表、面朝平面镜而坐，则她到平面镜中“视力表”的距离为 m；为了满足测试者与视力表保持5m的距离这一要求，可以在图示状态下仅将平面镜向 （选填“左”或“右”）移动 m。图乙是小阳从镜中观察到后面墙上时钟的像，则当时的时间是 。 10．平面镜在生活中有很多的应用。 (1)如图所示，检查视力时，视力表在镜中的像与被测者相距 m，将视力表远离平面镜，所成的像将 （选填A“变大”、B“变小”或C“不变”）。若被测者看到“E”的像开口向上，则视力表上的该“E”开口向 ； (2)一只小鸟在离湖面10m的上空飞行，若湖深为5m，则小鸟在湖里所成的像与它的距离是 ，它在湖里所成的像是 （选填A“虚”或B“实”）像； (3)一束光线与镜面的夹角成50°射到平面镜上，则反射光线与入射光线的夹角为 度；若光线垂直镜面入射，此时入射角大小为 度，反射光线相对于入射光线方向改变 度。 11．(1)完成下图中的反射光路并标出反射角度数。 (2)我国西部某塔式光热电站如图甲所示，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。 12．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小芳选择了如图所示的实验装置。 (1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 ；实验仪器中有2mm和5mm的玻璃板可供实验。她应选择 （选填“2mm”或“5mm”）的玻璃板，避免实验过程出现 。 (2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B。 (3)当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将 ；在玻璃板后放蜡烛B，无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，说明 ； (4)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 ；（选填“实像”或“虚像”） (5)将玻璃板由图甲中位置①水平向右平移至位置②时，蜡烛A的成像情况是______（选填字母代号）。 A．蜡烛成像仍在B处 B．蜡烛成像在B处右侧 C．蜡烛无法通过玻璃板成像 (6)小芳将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，她观察发现：平板玻璃中的像偏低且倾斜。你认为是图乙中 （选填“1”、“2”、“3”）图产生的实验现象。 1．在竖直的墙壁上挂一平面镜，一个人站在平面镜前刚好能在平面镜中看到自己的全身像。当他向后退的过程中，下列说法正确的是（　　） A．像变小，他仍能刚好看到自己的全身像 B．像变大，头顶和脚的像看不到了 C．像的大小不变，像在靠近平面镜 D．像的大小不变，像在远离平面镜 2．如图所示，一束入射光与水面的夹角保持40°不变，经水面反射后在光屏上形成亮点S1，下列说法正确的是（　　） A．此时反射角为40° B．保持入射光与水面的夹角不变，若亮点由S1向S2移动，表示水面正在上升 C．能从四面八方看到光屏上的亮点，是因为光屏上发生了镜面反射 D．若水面高度保持不变，亮点由S1向S2移动，说明入射光束逆时针转动 3．水平过道上方有一盏灯（如图），小明站在1号地砖上时，通过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。关于小明通过两块地砖所看到的景象，下列说法正确的是（    ） ①灯光分别经过2、3号地砖表面反射后射入小明的眼中 ②像的大小相同 ③像的位置不同 ④小明站在3号地砖上将无法看到灯的像 A．①② B．①②③ C．②④ D．③④ 4．如图所示，平面镜跟水平方向的夹角为，一束入射光线沿着跟水平方向垂直的方向射到平面镜的O点。现将平面镜绕着过O点且与纸面垂直的轴逆时针转过角，且，则此时反射光线跟入射光线之间的夹角为（   ） A． B． C． D． 5．如图所示，入射光线AO经水平放置的平面镜反射后，射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为50°，则入射角为 °；当入射光线AO绕O点逆时针转动到的位置（与AO的夹角为20°），通过改变平面镜的方向，仍能保持反射光线OB方向不变。则这时的入射角为 °，平面镜绕O点 时针（选填“顺”或“逆”）转过的角度为 °。（注：转动角度必须小于90°） 6．图示为水位测量仪的原理图。A点与光屏PQ高度相同，从A点发出一束与水平面成且方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动了0.6m，说明水位 （上升/下降）了 m。若将水槽的右边用木块垫高，此处B点的位置将 （左移/不动/右移）。 7．如图甲所示，白鹭在湖面上空自由地飞翔。湖水深为3m，当白鹭距水面8m时，白鹭的倒影与白鹭的距离为 m；白鹭向水面俯冲捕食的过程中，其在水中的倒影的大小将 。强强发现冬季湖水明显变浅，他利用所学的光学知识设计了一款测量液面高度的仪器，如图乙所示，与液面夹角为45°的光束经液面反射后在光屏上形成光点S1，进入冬季一段时间后光点由S1移到S2，且S1S2之间的距离为80cm，则湖水下降了 cm。 8．如图甲所示是小宇同学探究“光的反射定律”的实验装置。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 50° 40° (1)①将平面镜放在水平面，白板倾斜放置在平面镜上，让一束光AO紧贴白板斜射到平面镜上的O点，然后白板绕MN缓慢旋转，当白板转至与平面镜位置 时，就能使入射光、反射光同时呈现在白板上； ②为了完成实验，除了图中器材外，还需要的测量工具是 ； ③小明探究反射角和入射角之间的关系时，三次改变入射角α的大小（如图乙），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错误的原因是 。将表中的错误数据纠正后，小明得出结论：反射角 入射角。 (2)依依同学对上述装置进行了改进：如图a所示，她先用加湿器使整个半球形玻璃罩内充满水雾，将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一个绿色激光笔斜射向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OE方向射出。 ①实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 ； ②将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，缓慢转动圆台，在某一位置可以看到三束光重合，这说明光的反射中，反射光线、入射光线和法线在 ； ③为了方便比较反射角与入射角的关系，在（1）③中结论的基础上依依借鉴地理中学习过的“等高线”在半球形玻璃罩表面上做好标记，如图丙b所示，发现绿色激光从A点入射O点经平面镜反射后从E点射出，依依又将绿色激光从C点入射O点，则反射光线将从图中的 点射出（填写图中字母）； ④如图c所示，依依保持入射角度不变，让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动，使入射光射向O点，发现反射光线将 （顺时针或逆时针）转动；当激光笔恰好转到从E点射向O点时，反射光线从A点射出，这说明 。 1．阅读短文，回答问题。 汽车平视显示系统 汽车抬头显示系统简称HUD，又叫平视显示系统，是指以车辆驾驶员为中心的多功能仪表盘。如图甲所示，利用平面镜成像原理，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，驾驶员透过前挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易地将车外的景象与车辆信息通过前挡风玻璃所成的像融合在一起，不必低头就可以看到车速、油耗和导航等车辆信息，从而避免分散驾驶员对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节视线，可以避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。但HUD使用时也有缺点，如前挡风玻璃所成的像容易产生重影，影响使用效果，同时信息显示太多会影响驾驶员观察前方路况。 (1)行车数据通过前挡风玻璃上所成的像是由于光的 （选填“反射”或“折射”）形成的，该像是 （选填“正立”或“倒立”）的 像； (2)HUD使用时重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度”或“透明度”）； (3)请写出设计HUD显示信息时的一条建议： ； (4)请根据HUD的成像原理，在图乙中画出人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像A´的光路图。 2．阅读短文回答问题 汽车中的光现象 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD。HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果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而造成事故，HUD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。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是 （选填“实”或“虚”）像； (2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 ； (3)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃；如果成像不清晰，可以 （选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果； (4)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度“或“透明度”）； (5)若坐在主驾驶位的司机将如图丙所示电子表屏幕朝上正放在显示器的位置，则他通过前挡风玻璃所看到的时间为下列选项中的哪一个（　　） A． B． C． D． 3．阅读材料，回答问题： 光速的测定在物理学中有多种方法，在1879~1926年的40多年时间里，物理学家迈克耳逊为光速的测量付出了很多努力，并且根据速度公式测量出了光速。迈克尔逊八面棱镜法的实验装置如图所示：其中A为可绕固定的中间轴转动的八面棱镜（图示为俯视图），S为激光发射器。当A转动到图示位置静止时，θ大小为45°，再经光反射器M（内部结构未画出，用虚线框表示）平行反射回到A的镜面3，光束经A的镜面3反射后，最终到达接收装置C。 (1)甲和乙图小明关于M的内部结构的猜想，可以实现M的功能的是 （填写选项）； (2)光从A镜面1传播到镜面3的时间为t，现使A逆时针转动起来，在t时间内A镜面1转至镜面2所在位置时，则接收装置C （选填“能”或“不能”）接收到来自S发出的光； (3)若把图示中A到M的距离设为L（L长达几十千米），且远大于光在M内以及S和C到八面镜的距离，现使八面镜由静止转动起来，当每秒转动圈数达到n时，恰能在C中再次看见发光点S，由此可得出光速c的表达式为 千米每秒。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $