第三章 光的世界 单元测试 2026-2027学年沪科版八年级上册物理

**基本信息** 《第三章 光的世界》单元卷以光现象为核心，通过日全食、喷水鱼、铜镜、HUD系统等真实情境，覆盖光的直线传播、反射、折射、色散等知识点，注重物理观念建构与科学探究能力培养，适配初中物理单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|6题18分|光的直线传播（日全食）、反射（铜镜成像）、折射（筷子弯折）|结合自然现象与生活实例，考查物理观念| |多选|3题12分|漫反射、平面镜成像、光路可逆|通过多选项设计，提升科学思维辨析能力| |非选择|12题70分|小孔成像、平面镜实验、光的折射规律探究|含实验题（如光的反射定律探究），强化科学探究与问题解决能力|

《第三章 光的世界》单元测试 （时间：45分钟，满分：100分） 1、 单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共18分，每题3分） 1.日全食全过程可分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。以下与日全食现象原理相同的是（　　） A．筷子“弯折” B．山的“倒影” C．萌娃变“蛙” D．雨后彩虹 2.喷水鱼因特殊的捕食方式而得名，能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物。下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图的是（　　） A．B． C． D． 3. 如图所示，用固定激光笔照向鼓面上的平面镜，墙面出现一个光点，轻压平面镜左侧鼓面 使平面镜稍微倾斜，则墙上光点位置会（　　） A．向下移 B．向上移 C．保持不变 D．先上移后下移 4.抛光的铜金属平面，具有平面镜的作用。我国大约在4000年前的夏朝就有了相当于平面镜的铜镜。如图所示，古代妇女正对着铜镜进行梳妆的情景。下列说法中正确的是（　　） A．铜镜中所成的人像是等大的虚像 B．人离平面镜的距离越远，所成的像越小 C．平面镜成像原理是利用光的折射 D．人像到铜镜的距离小于人到铜镜的距离 5.一束太阳光照射到质地均匀的玻璃三棱镜上，产生了如图所示的光现象。关于该光现象， 下列说法正确的是（　　） A．太阳光在传播过程中，未出现光的直线传播现象 B．太阳光发生反射时，反射角小于入射角 C．出现的彩色光带是光的折射形成的色散现象 D．三棱镜对太阳光中的红光偏折程度最大 6.小伟在梳理光现象知识时绘制了思维导图，如图所示，其中一个分支的实例内容有缺失。下列选项能正确补充的是（　　） A.海市蜃楼 B．镜花水月 C．凿壁偷光 D．立竿见影 2、 多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共12分，每题4分。每题选项全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分） 7.如图所示，对于四幅图涉及的物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．甲图中的手影游戏，是由于光的反射形成的 B．乙图中光发生了漫反射，遵循光的反射定律 C．丙图中平面镜成的虚像，是反射光线实际相交而成的 D．丁图表示让光逆着原反射光的方向射入，反射光将逆着原入射光的方向射出 8. 小明和小华通过水面观察对方，潜水员在水面下观察小明，他们的观察图大致如图所示。 下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三处分别是潜水员、小明、小华 B． 图中PQ表示的是水和空气的分界面 C．潜水员和小华看到的小明的像都是虚像 D．小明观察小华的光路中入射角为37° 9. 图甲是某国产新能源汽车搭载的汽车抬头显示系统（HUD）。HUD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成像在驾驶员视野的正前方（图乙）。下列说法错误的是（　　） A．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 B．相比夜晚，白天光照充足时，HUD成像更清晰 C．驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃进行调节 D．挡风玻璃上所成的像有重影，这主要是挡风玻璃较厚导致的 三、非选择题：本题共12小题，共70分。 10．（6分）如图所示，小孔成像是由于光的　 　 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的，光屏上观察到蜡烛成倒立的　 　 （“实”或“虚”）像。在其他条件不变时，将小孔靠近蜡烛，像　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 11.（4分）如图所示的“临摹神器”，是将平板和玻璃板M放在支架上，再调节到适当角度。 使用时，眼睛需要在平板一侧进行观察，即可在白纸上临摹平板屏幕中的图像。用“临摹神器”看到的是　 　 （选填“实”或“虚”）像。若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. （4分）如图是光从空气斜射入玻璃时的光路图，由图可知，　　 是入射光线，界面　 　 半部分是空气（选填“上”、“下”、“左”、“右”）。 10题 11题 12题 13.（4分）如图所示是无人机航拍到的一张彩虹图片，彩虹是光的　 　 现象；如图乙 是某款无人机点阵屏采用全彩LED灯，该灯是由红、　 　 、蓝三原色灯通过调节亮度实现多色彩显示的。 14.（4分）某同学在碗中放一枚硬币，然后慢慢蹲下，当该同学低至某一观察位置时，就看 不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水，该同学在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的　 　 现象，该同学后来看到的是硬币的　 　 （选填“实”或“虚”）像。 13题 14题 15.（4分）下表是小刘同学在生活中遇到的两个关于光学的实际问题，请你把解决方法写在 表中对应位置。 实际问题 解决方法 按亮激光小手电，没能观察到光在空气中沿直线传播的路径轨迹，不明白？ 　 　 小河边露营叉鱼时，明明向看到鱼方向叉去却总是叉不到，想不通！ 　 　 16. （4分）虹是太阳光射入空中大量的小水珠后，经水珠内壁反射，再折射回空气中呈现出 的一种光现象。如图为发生虹现象时，红光和紫光经球形水珠分离开的光路图（图中虚线为法线），α、β为出射光线与法线的夹角，则光线①为　 　 光，α　 　 β（＞/＝/＜）。 17. （3分）某学校为了建设节能校园，在地下停车场安装了导光管采光系统，如图甲所示， 阳光穿过采光罩，会在导光管内壁发生反射。图乙中，一条光线照射到导光管内壁，请画出它的反射光线。 18. （3分）“杯弓蛇影”寓言故事提醒我们遇事要冷静。如图甲所示是描述杯弓蛇影的漫画图， 画中的人将墙上弓在酒杯内的“像”误认为是蛇。若AB为是弓弦，CD为水面，请图乙中画出弓弦的像A'B'。 19. （10分）小宇同学在探究“光的反射定律”时对实验装置进行了改进：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，小宇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b所示，发现绿色激光从A点入射向O点经平面镜反射后从E点射出，小宇又将绿色激光从C点入射向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，小宇保持入射角度不变，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，反射角大小将　 　 （变大/变小/不变）。 20.（12分）在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）如图所示，用玻璃板作为平面镜，将点燃的蜡烛放在玻璃板前，看到有两个像，不利于确定像的位置。经多次实验发现 　 　 （选填“更薄”或“更厚”）的玻璃板有利于确定像的位置。 （2）在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板 　 　 放在纸上。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，在玻璃板后移动未点燃的蜡烛，直到看上去它的位置与像的位置重合，在纸上标记蜡烛和像的位置，测量蜡烛和像到平面镜的距离。换用长度不同的蜡烛在不同的位置重复上述操作，记入如表。分析表中信息，像与物体到平面镜的距离 　 　 。将点燃的蜡烛远离玻璃板，像的大小 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 实验次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 未点燃的蜡烛与像是否重合 像和物的连线与平面镜的关系 1 3.00 3.00 重合 垂直 2 4.50 4.50 重合 垂直 3 5.50 5.50 重合 垂直 （3）撤去未点燃的蜡烛，在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动，光屏均未承接到点燃蜡烛的像。说明平面镜所成的像是 　 　 像。 （4）从平面镜成像的特点分析，小轿车前挡风玻璃倾斜安装，是为了将车内物体的像呈现在司机的 　 　 （选填“正前方”或“斜上方”），避免影响视线。 21.（12分）某物理小组利用白色光具盘探究“光的折射现象”，如图所示是光从半圆形水槽 （装满水）斜射入空气中时的情景，图中只画出入射光AO。 物理量/次数 第1次 第2次 第3次 第4次 入射角α 10° 20° 30° 40° 折射角γ 14° 27° 42° 59° （1）实验时，同学们能从各方向看到光具盘上光的路径，因为光发生了　 　 （选填“漫反射”或“镜面反射”）； （2）多次改变入射角进行实验，读出对应的折射角，并将数据记录在表格中，分析数据可得：光从水中斜射入空气中时，折射角　 　 入射角。根据表中角度变化规律可以推测：当入射角为35°时，折射角最有可能是　 　 （选填“39°”、“50°”或“60°”）；继续增大入射角，　 　 （选填“入射光线”或“折射光线”）先消失。 （3）请根据表格中数据，在图中画出入射光AO折射的大致光路并标出折射角γ。 （4）实验中，小组成员发现折射光比入射光暗，原因是　 　 。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 《第三章 光的世界》单元测试 （时间：45分钟，满分：100分） 1、 单项选择题（下列每题均有四个选项，其中只有一个选项符合题意。共18分，每题3分） 1.日全食全过程可分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。以下与日全食现象原理相同的是（　　） A．筷子“弯折” B．山的“倒影” C．萌娃变“蛙” D．雨后彩虹 【解析】选C。A．筷子“弯折”是光从水斜射入空气发生折射，是光的折射现象，故A不符合题意；B．山的“倒影”是平面镜成像，其实质属于光的反射现象，故B不符合题意；C．萌娃变“蛙”是影子的形成，属于光的直线传播现象，故C符合题意；D．雨后彩虹是光的色散现象，其实质主要由于光的折射形成，故D不符合题意。 2.喷水鱼因特殊的捕食方式而得名，能喷出一股水柱，准确击落空中的昆虫作为食物。下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图的是（　　） A．B． C． D． 【解析】选D。喷水鱼在水中看到水面上方的昆虫等猎物，是因为水面上方的昆虫等猎物反射的光射向水面，发生折射，再进入喷水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气→水中；根据光的折射规律可知，光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以D正确。 3. 如图所示，用固定激光笔照向鼓面上的平面镜，墙面出现一个光点，轻压平面镜左侧鼓面 使平面镜稍微倾斜，则墙上光点位置会（　　） A．向下移 B．向上移 C．保持不变 D．先上移后下移 【解析】选B。当轻压平面镜左侧，使平面镜略微倾斜时，平面镜会绕右侧支点顺时针转动一个小角度；根据光的反射定律，入射激光方向不变，入射角变小，对应的反射角也会变小，反射光线会向上偏转；因此，墙面上的光点位置会向上移；故B正确。 4.抛光的铜金属平面，具有平面镜的作用。我国大约在4000年前的夏朝就有了相当于平面镜的铜镜。如图所示，古代妇女正对着铜镜进行梳妆的情景。下列说法中正确的是（　　） A．铜镜中所成的人像是等大的虚像 B．人离平面镜的距离越远，所成的像越小 C．平面镜成像原理是利用光的折射 D．人像到铜镜的距离小于人到铜镜的距离 【解析】选A。A、根据平面镜成像特点可知，铜镜中所成的人像是等大的虚像，故A正确B、平面镜所成的像和物体大小始终相等，与物体到平面镜的距离无关，故B错误。C、平面镜成像原理是利用光的反射，而不是折射，故C错误。D、根据平面镜成像特点可知，人像到铜镜的距离等于人到铜镜的距离，故D错误。 5.一束太阳光照射到质地均匀的玻璃三棱镜上，产生了如图所示的光现象。关于该光现象， 下列说法正确的是（　　） A．太阳光在传播过程中，未出现光的直线传播现象 B．太阳光发生反射时，反射角小于入射角 C．出现的彩色光带是光的折射形成的色散现象 D．三棱镜对太阳光中的红光偏折程度最大 【解析】选C。A、此过程中，太阳光空气中、玻璃中是沿直线传播的，故A错误；B、由光的反射定律可知，太阳光发生反射时，反射角等于入射角，故B错误；C、太阳光经过三棱镜后产生彩色光带是光的色散现象，是光的折射形成的，故C正确；D、由图可知，红光在光带的最上方，说明各种色光中，红光偏折程度最小，故D错误。 6.小伟在梳理光现象知识时绘制了思维导图，如图所示，其中一个分支的实例内容有缺失。下列选项能正确补充的是（　　） A．海市蜃楼 B．镜花水月 C．凿壁偷光 D．立竿见影 【解析】选A。读思维导图可知，图中缺少的是光的折射现象实例；A、海市蜃楼是由于光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的虚像，属于光的折射现象，故A正确；B、镜花水月是平面镜成像现象，其原理是光的反射，故B错误；CD、凿壁偷光和立竿见影都是光沿直线传播形成的，故CD错误。 2、 多项选择题（下列每题均有四个选项，其中符合题意的选项均多于一个。共12分，每题4分。每题选项全选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的不得分） 7.如图所示，对于四幅图涉及的物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．甲图中的手影游戏，是由于光的反射形成的 B．乙图中光发生了漫反射，遵循光的反射定律 C．丙图中平面镜成的虚像，是反射光线实际相交而成的 D．丁图表示让光逆着原反射光的方向射入，反射光将逆着原入射光的方向射出 【解析】选BD。A、甲图中的手影游戏，是由于光的直线传播形成的，故A错误；B、乙图光发生了漫反射，但每条光线仍然遵循光的反射定律，故B正确；C、平面镜成像的实质是物体发出的光被平面镜反射后，反射光线的反向延长线相交而成，但不是光线实际相交而成的，故C错误；D、因为反射时，光路是可逆的，所以让光逆着原反射光的方向射入，反射光将逆着原入射光的方向射出，故D正确。 8. 小明和小华通过水面观察对方，潜水员在水面下观察小明，他们的观察图大致如图所示。 下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三处分别是潜水员、小明、小华 B． 图中PQ表示的是水和空气的分界面 C．潜水员和小华看到的小明的像都是虚像 D．小明观察小华的光路中入射角为37° 【解析】选AC。A．PQ表示的是法线，MN是水面，潜水员在水面下，则A处是潜水员，潜水员在水面下观察小明，B处发出的光经水面折射后射向A点，则B处是小明，则C处是小华，故A正确，符合题意；B．由图可知PQ是∠BOC的角平分线，则PQ表示的是法线，故B错误，不符合题意；C．实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。潜水员看到的小明的像是光的折射形成的虚像，小华看到的小明的像是平面镜成像，也是虚像，故C正确，符合题意。D．入射角是入射光线与入射表面法线的夹角，小明观察小华的像对应的光路中，CO是入射光线，入射角为90°﹣37°＝53°，故D错误，不符合题意。 9. 图甲是某国产新能源汽车搭载的汽车抬头显示系统（HUD）。HUD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成像在驾驶员视野的正前方（图乙）。下列说法错误的是（　　） A．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 B．相比夜晚，白天光照充足时，HUD成像更清晰 C．驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃进行调节 D．挡风玻璃上所成的像有重影，这主要是挡风玻璃较厚导致的 【解析】选ABC。解：A、挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的正立、等大的虚像，故A错误；B、与探究平面镜成像的特点类似，白天光照充足时，车外的环境光较强，此时HUD成像更不清晰，故B错误；C、根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称可知；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，想要使成像向下运动，物体应靠近离挡风玻璃进行调节，故C错误；D、挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，所以会产生重影，故D正确。 三、非选择题：本题共12小题，共70分。 10．（6分）如图所示，小孔成像是由于光的　直线传播　 （选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的，光屏上观察到蜡烛成倒立的　实　 （“实”或“虚”）像。在其他条件不变时，将小孔靠近蜡烛，像　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【解析】小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，光屏上观察到蜡烛成倒立的实像。在其他条件不变时，将物体远离小孔，像变小，若将物体靠近小孔，像变大。 答案：直线传播；实；变大。 11.（4分）如图所示的“临摹神器”，是将平板和玻璃板M放在支架上，再调节到适当角度。 使用时，眼睛需要在平板一侧进行观察，即可在白纸上临摹平板屏幕中的图像。用“临摹神器”看到的是　虚　 （选填“实”或“虚”）像。若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小将　不变　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【解析】平板的图像经玻璃板反射后成像属于平面镜成像，根据平面镜成像的原理，所成的像是虚像，不能在白纸上承接，因此需要眼睛在平板一侧观察，才能看到平板上画面在玻璃板上所成的像。平面镜成像的特点是像的大小始终等于物体本身的大小，和物体到玻璃板的距离无关，因此平板远离玻璃板时，像的大小不变。 答案：虚；不变。 12. （4分）如图是光从空气斜射入玻璃时的光路图，由图可知，　EO　 是入射光线，界面　 左　 半部分是空气（选填“上”、“下”、“左”、“右”）。 【解析】由于反射角要等于入射角，故OG、EO中应是反射光线和入射光线，则AB为法线，CD为界面，而入射光线和折射光线分居法线的两侧，故OF是折射光线，EO是入射光线，入射角为∠EOA，折射角是∠BOF，折射角小于入射角，故界面的左侧是空气，右侧是玻璃。 答案：EO；左。 13.（4分）如图所示是无人机航拍到的一张彩虹图片，彩虹是光的　色散　 现象；如图乙 是某款无人机点阵屏采用全彩LED灯，该灯是由红、　绿　 、蓝三原色灯通过调节亮度实现多色彩显示的。 。 【解析】彩虹是光的色散现象；光的三原色为红、绿、蓝，该LED灯通过调节这三种光亮度可实现多色彩显示。 答案：色散；绿。 14.（4分）某同学在碗中放一枚硬币，然后慢慢蹲下，当该同学低至某一观察位置时，就看 不到硬币了，如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水，该同学在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。这是光的　折射　 现象，该同学后来看到的是硬币的　虚　 （选填“实”或“虚”）像。 【解析】当水倒到一定高度后，看到了硬币，产生这种现象的原因是由于从硬币发出的漫反射光从水中斜射入空气发生折射，折射光线远离法线向下偏折，当光线射入人眼，人凭光沿直线传播的感觉，认为硬币在折射光线的反向延长线上，其实人看到的是硬币的虚像，比实际的位置要高，这是光的折射现象；人眼看到的硬币是由实际光线的反向延长线会聚而成的，属于虚像。 答案：折射；虚。 15.（4分）下表是小刘同学在生活中遇到的两个关于光学的实际问题，请你把解决方法写在 表中对应位置。 实际问题 解决方法 按亮激光小手电，没能观察到光在空气中沿直线传播的路径轨迹，不明白？ 　在空气中喷烟、水雾　 小河边露营叉鱼时，明明向看到鱼方向叉去却总是叉不到，想不通！ 　朝着看到鱼的下方叉鱼　 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，但纯净空气透明，光传播时几乎无光线散射进入人眼，无法观察到路径。通过在空气中添加水雾、烟雾等微小悬浮颗粒，光照射到颗粒上会发生漫反射，反射光进入人眼，就能看到光的传播轨迹。 鱼反射的光线从水中斜射入空气中时，发生光的折射现象，折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼的虚像，虚像位置比鱼的实际位置偏高。因此叉鱼时需向看到的鱼的下方叉去，才能对准实际的鱼。 答案：在空气中喷烟、水雾；朝着看到鱼的下方叉鱼。 16. （4分）虹是太阳光射入空中大量的小水珠后，经水珠内壁反射，再折射回空气中呈现出 的一种光现象。如图为发生虹现象时，红光和紫光经球形水珠分离开的光路图（图中虚线为法线），α、β为出射光线与法线的夹角，则光线①为　紫　 光，α　＝　 β（＞/＝/＜）。 【解析】太阳光经水珠（相当于三棱镜）发生第一次折射时，结合光的色散知识可知，红光的偏折能力最弱，紫光的偏折能力最强；由题图可知，太阳光（含红光和紫光）进入球形水珠时，光线①对应折射光的偏折程度更大，所以光线①为紫光，而光线②为红光； 图中光线经过球形水珠会发生两次折射和一次反射，以光线①为研究对象，连接球心O与对应的反射点B，因光发生反射时反射角等于入射角，则结合几何知识可知△AOB与△COB全等，所以∠OCB＝∠OAB，即第二次折射时的入射角＝第一次折射时的折射角，又因为在折射现象中光路是可逆的，所以第二次折射时的折射角＝第一次折射时的入射角，即出射角α＝最初的入射角i，如下图所示： 对光线②来说，同理可得出射角β＝最初的入射角i，故α＝β。 答案：紫；＝。 17. （3分）某学校为了建设节能校园，在地下停车场安装了导光管采光系统，如图甲所示， 阳光穿过采光罩，会在导光管内壁发生反射。图乙中，一条光线照射到导光管内壁，请画出它的反射光线。 【解析】过入射点作出法线，根据反射角等于入射角，在法线下方画出反射光线，如图所示： 18. （3分）“杯弓蛇影”寓言故事提醒我们遇事要冷静。如图甲所示是描述杯弓蛇影的漫画图， 画中的人将墙上弓在酒杯内的“像”误认为是蛇。若AB为是弓弦，CD为水面，请图乙中画出弓弦的像A'B'。 【解析】分别作出物体AB端点A、B关于水面的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在水中的像，如图所示： 19. （10分）小宇同学在探究“光的反射定律”时对实验装置进行了改进：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　显示光路　 ； （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　同一平面内　 ； （3）为了方便比较反射角与入射角的关系，小宇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b所示，发现绿色激光从A点入射向O点经平面镜反射后从E点射出，小宇又将绿色激光从C点入射向O点，则反射光线将从图中的　F　 点射出（填写图中字母）； （4）如图c所示，小宇保持入射角度不变，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　 （顺时针或逆时针）转动，反射角大小将　不变　 （变大/变小/不变）。 【解析】（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）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，反射角大小将不变。 答案：（1）显示光路；（2）同一平面内；（3）F；（4）顺时针；不变。 20.（12分）在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）如图所示，用玻璃板作为平面镜，将点燃的蜡烛放在玻璃板前，看到有两个像，不利于确定像的位置。经多次实验发现 　更薄　 （选填“更薄”或“更厚”）的玻璃板有利于确定像的位置。 （2）在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板 　垂直　 放在纸上。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，在玻璃板后移动未点燃的蜡烛，直到看上去它的位置与像的位置重合，在纸上标记蜡烛和像的位置，测量蜡烛和像到平面镜的距离。换用长度不同的蜡烛在不同的位置重复上述操作，记入如表。分析表中信息，像与物体到平面镜的距离 　相等　 。将点燃的蜡烛远离玻璃板，像的大小 　不变　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 实验次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 未点燃的蜡烛与像是否重合 像和物的连线与平面镜的关系 1 3.00 3.00 重合 垂直 2 4.50 4.50 重合 垂直 3 5.50 5.50 重合 垂直 （3）撤去未点燃的蜡烛，在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动，光屏均未承接到点燃蜡烛的像。说明平面镜所成的像是 　虚　 像。 （4）从平面镜成像的特点分析，小轿车前挡风玻璃倾斜安装，是为了将车内物体的像呈现在司机的 　斜上方　 （选填“正前方”或“斜上方”），避免影响视线。 【解析】（1）玻璃板有两个反射面，都会成像。如果玻璃板太厚，两个像之间的距离会比较明显，形成重影，不利于确定像的准确位置。使用更薄的玻璃板，两个像会非常接近，可以减小实验误差。 （2）在实验中，为了使像和物能够关于镜面对称，必须将玻璃板垂直放在水平桌面上。 分析表格中的实验数据，三次实验中，蜡烛到平面镜的距离分别为3.00cm、4.50cm、5.50cm，其对应的像到平面镜的距离也分别为3.00cm、4.50cm、5.50cm。由此可得结论：像与物体到平面镜的距离相等。根据平面镜成像的特点，像与物体的大小始终相等，这个特点与物体到平面镜的距离无关。因此，将点燃的蜡烛远离玻璃板，像的大小不变。 （3）实像是由实际光线会聚而成的，能够呈现在光屏上；虚像不是由实际光线会聚而成的，不能呈现在光屏上。实验中，在像的位置放置光屏，光屏上接收不到像，这说明平面镜所成的像是虚像。 （4）小轿车的前挡风玻璃相当于一个平面镜。如果竖直安装，根据平面镜成像特点，车内物体的像会成在司机的正前方，与车外的景物重叠，影响司机观察路况。将挡风玻璃倾斜安装，可以使车内物体的像成在司机视线的斜上方，从而避免干扰司机视线，保证行车安全。 答案：（1）更薄；（2）垂直；相等；不变；（3）虚；（4）斜上方。 21.（12分）某物理小组利用白色光具盘探究“光的折射现象”，如图所示是光从半圆形水槽 （装满水）斜射入空气中时的情景，图中只画出入射光AO。 物理量/次数 第1次 第2次 第3次 第4次 入射角α 10° 20° 30° 40° 折射角γ 14° 27° 42° 59° （1）实验时，同学们能从各方向看到光具盘上光的路径，因为光发生了　漫反射　 （选填“漫反射”或“镜面反射”）； （2）多次改变入射角进行实验，读出对应的折射角，并将数据记录在表格中，分析数据可得：光从水中斜射入空气中时，折射角　大于　 入射角。根据表中角度变化规律可以推测：当入射角为35°时，折射角最有可能是　50°　 （选填“39°”、“50°”或“60°”）；继续增大入射角，　折射光线　 （选填“入射光线”或“折射光线”）先消失。 （3）请根据表格中数据，在图中画出入射光AO折射的大致光路并标出折射角γ。 （4）实验中，小组成员发现折射光比入射光暗，原因是　光在水与空气的界面处同时发生了反射　 。 【解析】（1）实验时光具盘表面较为粗糙，光射到其表面上时发生了漫反射； （2）分析表格中第1次至第4次的实验数据可知，光从水中斜射入空气中时，对应的折射角数值始终大于入射角数值；观察数据递增规律可知，当入射角从30°增大到40°时，对应的折射角从42°增大到了59°，由此合理推测，当入射角增加到35°时，折射角的增量约为17°的一半，因此此时的折射角最有可能为50°；由于光由水中进入空气时折射角始终大于入射角，在继续增大入射角的过程中，折射角会先一步达到90°，此时折射光线将最先消失； （3）根据光的折射规律，光从水斜射入空气时，折射光线与入射光线分居法线两侧，且折射角大于入射角，根据表格可知，入射角为30度，折射角为42°，因此以入射点O为起点，在空气画出一条偏离法线的射线，画上表示光传播方向的箭头，并在折射光线与法线之间用弧线和字母γ标出折射角， ； （4）当激光斜射向水与空气的界面时，除了发生折射进入空气外，还有一部分光被水面反射回水中，由于反射过程分走了一部分能量，导致进入空气中的折射光能量少于原入射光的能量，因此观察到折射光比入射光暗。 答案：（1）漫反射；（2）大于；50°；折射光线； （3）；（4）光在水与空气的界面处同时发生了反射。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $