第三章 光的世界（举一反三·单元测试）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 初中物理“光的世界”单元卷，以100分/90分钟全面覆盖光现象核心知识，通过文化情境（如《木兰诗》）、科技应用（如防窥膜）及实验探究（如平面镜成像），适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/36|光源、小孔成像、反射/折射规律|第4题结合《木兰诗》考平面镜成像，体现文化传承| |填空题|8/23|光的直线传播（日全食）、反射成像（白鹭倒影）|联系自然现象，强化物理观念| |作图题|4/8|圭表光路、平面镜反射|注重科学探究中的模型建构| |实验探究题|4/21|小孔成像、反射定律、平面镜成像特点|第27题通过等大蜡烛对比，培养科学论证能力| |综合应用题|2/12|光速测量、光路动态分析|结合科技前沿，提升问题解决能力|

第三章 光的世界 （试卷满分100分 答题时间90分钟） 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。其中1-9小题，每小题只有一个选项符合题意，10、11、12每小题至少有两个选项符合题意，都选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 在下列物体中不属于光源的是（ ） A.太阳 B.闪电 C.水母 D.月亮 【答案】D 【解析】自身能够发光的物体（注意：“自身发光” 是关键，反射其他物体的光不算光源）。 A.太阳：自身通过内部的核聚变反应持续发光，属于光源。故A不符合题意； B.闪电：云层间的电荷碰撞产生强烈的光和电，是自身释放的光，属于光源。故B不符合题意； C.水母：多数水母体内含有荧光蛋白，能自主发出微弱的光（如夜光游水母），属于光源。故C不符合题意； D.月亮：我们看到的月光，实际是月亮反射的太阳光——月亮自身不能发光，因此不属于光源。故D符合题意。故选D。 2. 某兴趣小组的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔“照相机”。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，下列说法正确的是（　　） A.塑料膜上可以看到灯丝正立的像 B.该现象是光的反射现象 C.若水平向左移动易拉罐，则像将变大 D.若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状也会改变 【答案】C 【解析】AB.小孔成像是由于光的直线传播形成的，塑料膜上可以看到灯丝倒立的像，故AB错误； C.若水平向左移动易拉罐，物体到孔的距离变小，根据数学知识三角形相似可知，像将变大，故C正确； D.小孔成像现象中，像的形状只与成像物体有关，与孔的形状无关，若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不会改变，故D错误。故选C。 3.下列现象与小孔成像原理相同的是（　　） A.日晷计时 B.雨后彩虹 C.湖面倒影 D.鱼翔“浅底” 【答案】A 【解析】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 A.日晷计时是通过观察太阳照射下晷针投射在晷面上的影子位置来确定时间，利用了光的直线传播，故A符合题意； B.雨后彩虹是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光，是光的色散现象，故B不符合题意； C.湖面倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故C不符合题意； D.鱼翔“浅底”是鱼和池底反射的光从水中斜射空气中发生折射形成的，故D不符合题意。故选A。 4. （2025甘肃威武）《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就。下列四幅图与诗中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是（ ） A. 亭台倒影 B. 日晷计时 C. 水清疑浅 D. 地面树影 【答案】A 【解析】“当窗理云鬓，对镜贴花黄”，人在镜中的像是平面镜成像，是由于光的反射形成的。 A．亭台在水中的倒影是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A符合题意； B．日晷是利用光沿直线传播形成的影子来进行计时的，故B不符合题意； C．潭清疑水浅，是池底的光从水中斜射入空气中时，发生折射形成的，故C不符合题意； D．地面树影是由于光沿直线传播形成的影子，故D不符合题意。故选A。 5．如图所示，某日午后太阳发出的一条光线AO，照射到一块平面镜上，反射光线沿水平方向OB射出，并在东侧的墙面形成一个光点P，光线AO与OB的夹角为120°。下列说法不正确的是（　　） A．入射角为60° B．反射光线与平面镜的夹角为60° C．若平面镜绕O逆时针转过10°，反射角会减小10° D．当太阳向西下落时，照射在墙壁上的光点P向下移动 【答案】B 【解析】A．入射角为入射光线与法线间的夹角，此时入射光线与反射光线间的夹角为120°，反射角等于入射角，所以入射角为 120°÷2=60° 故A正确，不符合题意； B．根据反射角等于入射角可知，反射角为60°，反射光线与平面镜的夹角为 90°-60°=30° 故B错误，符合题意； C．若平面镜绕O逆时针转过10°，则入射角减小10°，根据反射角等于入射角可知，反射角会减小10°，故C正确，不符合题意； D．当太阳向西下落时，光线AO向西移动，靠近平面镜，入射角增大，反射角也增大，反射光线也靠近平面镜，照射在墙壁上的光点P向下移动，故D正确，不符合题意。故选B。 6．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5m。则下列说法正确的是（　　） A．图示“?”应为2.5 B．镜子里的像是光的折射形成的虚像 C．当该同学走近镜子时，她自己在镜子里的像变大 D．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 【答案】D 【解析】A.由题意可知，视力表在镜中的像与被测者的距离是5m，人和视力表的距离是0.4m，则人和平面镜中的像的距离是5m-0.4m=4.6m 人和像关于平面镜对称，且人和像到平面镜的距离相等，则人到平面镜的距离是 所以图中“？”应为2.3m+0.4m=2.7m，故A错误； B.平面镜成像的原理是光的反射，形成的是虚像，故B错误； C.平面镜成像时，像和物的大小相等，所以该同学走近镜子时，该同学的像的大小不会变化，始终和该同学等大，故C错误； D.平面镜成像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，故D正确。故选D。 7．《如梦晋阳》水秀表演以水火元素作为演出视觉核心概念，引领观众去感悟那座曾经消失的晋阳古城。如图是其舞台倒映在湖面的情景。关于舞台在水中所成的像，下列说法正确的是（　　） A．水中的像是实像 B．水中的像是由光的折射形成的 C．舞台与其所成的像到水面的距离相等 D．像到水面的距离与水的深度有关 【答案】C 【解析】AB．平静的水面相当于平面镜，在水面所成的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故AB错误； CD．物距是舞台到水面的距离，像距是舞台所成的像到水面的距离，根据平面镜成像特点，二者始终相等，与水的深度无关，故C正确，D错误。故选C。 8. 如图所示，一只白鹭正在七里海湿地觅食，平静的水面映出它的身姿。图中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】AB．白鹭反射的光斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼睛，反射光线的反向延长线会聚成像，故A符合题意，B不符合题意； CD．人看到白鹭倒影是光的反射现象，不是光的折射现象，图中是光的折射光路图，故CD不符合题意。 故选A。 9. 手机防窥膜是一种通过光学设计来保护用户隐私的功能性贴膜，主要通过限制屏幕可视角度，防止他人偷窥屏幕内容。手机防窥膜中的防窥结构层采用了超细不透明百叶窗光学技术，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，其立体结构放大示意图如图甲所示。防窥层上下还附有具备其他功能的透明层，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．由于光沿直线传播，结合不透明材料进行遮挡，防窥结构层便可达到防窥目的 B．当用户使用手机时，各个方向都能有效防窥 C．为达到更好的防窥效果，可适当降低不透明百叶窗的高度 D．由于透明层厚度很薄，当光线到达屏幕与透明层界面时，将不发生折射 【答案】A 【解析】A. 光在同种均匀介质中沿直线传播，防窥结构层采用不透明材料，利用光的直线传播特性，仅让特定角度的光线通过，其他角度的光线被遮挡，从而实现防窥目的，所以选项A正确。 B.防窥结构层是通过限制可视角度来防窥，只有特定角度范围内的光线能进入用户眼睛，其他方向的光线会被遮挡，因此不是各个方向都能有效防窥，选项B错误。 C.不透明百叶窗高度越低，允许透过的光线越多，防窥效果越差，所以选项C错误。 D.透明层厚度很薄 ，但是光线从空气进入透明层（或从透明层进入空气）时，仍然会发生折射，故D错误。综上选A。 10. 如图所示的光学现象及其解释，正确的是（　　） A．图a中，漫反射的光线杂乱无章，因此不遵循光的反射定律 B．图b中，自行车尾灯看上去闪闪发光是因为尾灯是光源 C．图c表示的是小孔成像情况，屏幕上出现的是物体倒立的像 D．图d中，夏天浓密树叶下会有许多光斑和暗影，它们都是由于光的直线传播形成的 【答案】CD 【解析】A、图a中虽然发生了漫反射，但每条光线也要遵循光的反射定律，故A错误。 B、尾灯自身不能发光，不是光源，故B错误。 C、小孔成像是由光的直线传播形成的，成的是倒立的实像，故C正确。 D、夏天浓密树叶下会有许多光斑和暗影，光斑属于小孔成像，暗影是影子，它们都是由于光的直线传播形成的，故D正确。 11. 如图是小红对“光现象”构建的部分思维导图，具有提纲挈领的作用，图中对应位置内容填写合理的 是（　　） A．同种均匀 B．光的反射 C．光线 D．太阳 【答案】ABC 【解析】A、光在同种均匀介质中沿直线传播，故A正确； B、光现象主要包括光的直线传播、光的反射、光的折射，故B正确； C、为了形象的表示光传播的路径和方向，引入了光线，用带有箭头的直线表示光传播的路径和方向， 故C正确； D、按照不同的依据，光源分为自然光源和人造光源、冷光源和热光源等，故D错误。 12．如图所示，舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是（　　） A．演员在平面镜中成虚像 B．演员远离平面镜时，像将会变小 C．演员靠近平面镜时，像也靠近平面镜 D．像离平面镜比演员离平面镜要远一些 【答案】BD 【解析】A．根据平面镜成像的特点，平面镜所成的像是一个正立的、等大的虚像，属于光的反射现象，演员在平面镜中成虚像，故A正确，不符合题意； B．根据平面镜成像的特点，像与物等大，演员远离平面镜时，物大小不变，像大小不变，故B错误，符合题意； CD．根据平面镜成像的特点，像距等于物距，演员靠近平面镜时，物距减小，像距也减小，所以像也靠近平面镜，像离平面镜距离等于演员离平面镜的距离，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选BD。 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共23分） 13．如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”，先打开A灯，在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像，再打开B灯，鸡蛋的影像明亮了许多，同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是 ，鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是 。 【答案】光的直线传播 见解析 【解析】该现象利用的光学原理是光的直线传播。因为光在同种均匀介质中沿直线传播，A灯发出的光照射到鸡蛋上，鸡蛋阻挡了部分光线，从而在屏幕上形成鸡蛋的影像；B灯发出的光照射到鸡雏（假设鸡雏在鸡蛋内部或相关位置）上，鸡雏阻挡光线，形成更清晰的鸡雏影像，这都是光沿直线传播的体现。 鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是鸡雏对光的阻挡作用更明显（或鸡雏的遮光性更好）。当打开B灯时，鸡雏能更有效地阻挡光线，使得形成的影像与周围的亮度对比更强烈，所以看起来更为清晰。 14．民间称日全食为“天狗食日”，由于光的 （选填“直线传播”或“折射”），当射向地球部分地点的太阳光被月球全部遮住时，便出现了“天狗食日”的现象，所谓的“天狗”实际上是指 ，用如图表示日全食时，图中的A处是 球，B处是 球。 【答案】直线传播 月球 月 地 【解析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食都是由于光的直线传播形成的，民间称日全食为“天狗食日”，由于光的直线传播，当射向地球部分地点的太阳光被月球全部遮住时，便出现了“天狗食日”的现象，所谓的“天狗”实际上是指月球，用如图表示日全食时，图中的A处是月球，B处是地球。 15．如图所示，在一只烧杯中装半杯水，放在水平木板AB上，用一束光线竖直向下照在水面上，入射角为 度；现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜5°，则此时水面上的反射角会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若此时保持入射点不变，使入射光线顺时针转过，则此时的反射角为 度。 【答案】 0 不变 10 【解析】由图可知，用一束光线竖直向下照在水面上，此时反射光线、入射光线和法线重合，则入射角为0°。 在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜5°，但水面总是水平的，所以入射光线和水面仍然垂直，所以反射角不变。 此时保持入射点不变，使入射光线顺时针转过10°，则入射角为10°，根据光的反射规律可知，反射角为10°。 16.如图所示，成群的白鹭在东莞华阳湖的湖水与草丛间嬉戏、觅食，形成了人与自然和谐共生的美丽景象。空中的白鹭距水面0.8m，则水中的“白鹭”距水面 m；空中的白鹭向水面俯冲捕食过程中，水中的“白鹭”的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”），水中的“白鹭”是 （选填“实像”或“虚像”）。 【答案】 0.8 不变 虚像 【解析】由平面镜成像的特点可知，像与物体到镜面距离相等，当白鹭距水面0.8m时，白鹭的倒影与水面的距离为0.8m。 由平面镜成像的特点可知，像与物体大小相等，白鹭向水面俯冲捕食的过程中，因白鹭大小不变，因此其在水中的倒影的大小将不变。 平面镜成像为正立、等大的虚像，因此水中的“白鹭”是虚像。 17．如图所示，夜晚，小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。想要让观察到吊灯的像更清晰，可以 吊灯的亮度（增大减小）。小华靠近玻璃窗观察，她像的大小 （变大/变小/不变），若向右推动玻璃窗，吊灯像的位置 （改变/不变）。 【答案】 增大 不变 不变 【解析】平面镜成像原理是光的反射，想要让观察到吊灯的像更清晰，可以增大吊灯的亮度，吊灯越亮，它和人被玻璃反射的光越多，进入人眼的光越多，则看到的像越亮，越清晰。 平面镜成等大的像，所以小华靠近玻璃窗观察，她像的大小不变。 平面镜成的像与物关于平面镜对称，若向右推动玻璃窗，吊灯的位置不变，镜面所在的平面不变，因此吊灯的像的位置是不变的。 18. 如图，电视机的遥控器可以发射一种不可见光，这种不可见光是 外线，有时对着电视机对面的墙壁按按钮，也能控制电视机，说明这种光和可见光一样，能发生 现象。 【答案】 红 反射 【解析】红外线常常应用于遥控器，电视机的遥控器发射的不可见光是红外线。 遥控器不对准电视机，对着电视机对面的墙壁按按钮，也能控制电视机，说明这种光也和可见光一样，能发生反射现象。 19．研学活动中，左图是某同学在参观博物馆时，通过玻璃橱窗看到自己的影子，这是由光 的　 　形成的；右图是走出博物馆后，看到天空出现的彩虹，这是光的　 　现象。 【答案】反射；色散 【解析】 （1）玻璃橱窗可视为平面镜，图1是某同学在参观博物馆时，通过玻璃橱窗看到自己的影子，这是由光的反射形成的； （2）图2是走出博物馆后，看到天空出现的彩虹，这是光的色散现象。 20. 诗句“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”中描述有一只蜻蜓立于荷尖上，若蜻蜓距水面0.8m处，池中水深0.5m，则蜻蜓的像距蜻蜓 m；若蜻蜓飞离水面，越飞越高，它在镜中的像的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。如图是小明和爷爷在河中叉鱼的情景，小明在船上看到河水中的“鱼”比鱼的实际位置要 （选填“深”或“浅”）些，这是由于光从水中射向空气时发生 的缘故。 【答案】1.6 不变 浅 折射 【解析】平面镜成的像与物到平面镜距离相等，蜻蜓立于距水面0.8m处的荷尖上，则蜻蜓的像距蜻蜓为 平面镜成的像与物大小相等，当蜻蜓飞离水面，越飞越高，则它在镜中的像的大小不变。 鱼反射的光线从水中斜射到空气中发生折射，折射光线远离法线，向下偏折，所以人逆着光线看到的鱼的像比鱼的实际位置浅，而鱼的实际位置更深。 三、作图题（本题共4小题，每小题各2分，共8分） 21. “圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”（如图甲），国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁，在“圭”面上放置一个可移动的景符（有小孔的铜片）。他利用改进后的“圭表”，精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像，并标明两条光线的传播方向。 【答案】如图所示 【解析】光线照射到横梁上，由于光线沿直线传播，光线通过景符上的小孔，照射到“圭”面上，这是小孔成像，在“圭”上形成横梁的像。如图所示。 22．小明的妈妈喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花更茁壮的成长，你能用平面镜把室外的阳光“迎”进来吗?光线恰好照射到B点，请你画出平面镜的位置， 并完成光路图。 【答案】如图所示 【解析】连接AB，AB为反射光线，然后作出入射光线和反射光线夹角的角平分线即为法线，再作一条线段与法线垂直，该线段的位置即为平面镜的位置，如图 23. 如图甲为校园摄影展中小芳的作品，太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释通过路灯的空隙看到太阳的像，请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路。（保留作图痕迹） 【答案】如图所示 【解析】眼睛与S'点的连线与水面的交点为O点，根据平面镜成像的特点可作出太阳的位置S点，连接O点与S点为入射光线，连接O点与眼睛为反射光线，如图所示： 24. 甲图是渔民叉鱼的场景，请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图，同时标出入射角i；其中B代表渔民看到的鱼，A代表鱼的实际位置。 【答案】如图所示。 【解析】A点鱼发出的光从水中传播到空气中时发生折射，折射角大于入射角，此时人眼逆着折射光线看上去，看到的鱼的位置B比鱼的实际位置A要高。 四、实验探究题（本题共4小题，每空1分，共21分） 25. （4分）如图所示，小明自制成了一个小孔成像仪。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）蜡烛在半透明膜上成像的原理是________； （2）如果在底部戳两个孔，可以观察到________个蜡烛火焰；（填写个数） （3）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；（填选项） A. B. C. D. （4）晴天中午，太阳光透过树叶缝隙在地面形成的许多大小不同的圆形光斑，这些光斑大小不同的原因是_______。（选填序号：①树叶间缝隙大小不同、②树叶缝隙离地面的高度不同） 【答案】（1）光的直线传播 （2）2 （3）B （4）② 【解析】（1）图中的实验装置是探究小孔成像原理的装置，小孔成像的原理是光的直线传播，所以蜡烛在半透明膜上成像的原理是光的直线传播。 （2）在底部戳两个孔，每个孔都可以成一个像，所以可以观察到2个蜡烛火焰的像。 （3）要探究孔的大小是否影响小孔所成的像，为了控制变量，所以要控制孔的形状不变。 故选B。 （4）小孔所成的像的大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关，地面相当于光屏，树叶缝隙相当于小孔，树叶缝隙离地面的高度不同，即小孔到光屏的距离不同，所以像的大小不同，即光斑大小不同，故选②。 26. （4分）在“探究光的反射定律”实验中，器材有：激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。 （1）将平面镜置于水平桌面，如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，从前向后观察，可在镜面上方看到__________条光束。 （2）将折转光屏垂直于平面镜放置，让入射光沿左半屏射到O点，如图乙所示。要呈现反射光，需将右半屏向__________（选填“前”或“后”）折转。 （3）保持入射点不变，多次改变入射方向，在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′，如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为__________。同时根据光屏上的倍息可得结论，反射角与入射角的大小__________。 【答案】（1）2 （2） 前 （3）法线 相等 【解析】（1）如图甲所示，激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径。 （2）如图乙，光屏右半部分向后折了一个角度，由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内，则需将右半屏向前折转。 （3）由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线关于法线对称，如图丙所示，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为法线所在位置。 根据光屏上的信息可得结论，反射角与入射角的大小相等。 27．（6分）实验探究：平面镜成像特点 (1)平面镜成像的原理： ； (2)如图甲所示，小聪说 “哇，摸到烛火了”，小雪说“我手上什么都没有！没有烛火，也没有烛火的像”：该情境表明①小雪手的位置即是 的位置；②平面镜所成的像是 。 (3)①如图乙所示，小明摆放好器材后，点燃蜡烛A，另拿一个与A相同没点燃蜡烛B，用等大的蜡烛B在玻璃板后移动到A 像的位置，发现 ，说明平面镜成时，像与物体大小相等。 ②小明在白纸上标记处物和像的位置，改变物距重复上述操作，用分度值1mm的刻度尺测量物距和对应的像距并填入下表，分析表格中的数据可以的出的结论是：平面镜成像时， 。 实验次数 1 2 3 A到玻璃板的距离/cm 3.20 5.12 8.20 B到玻璃板的距离/cm 3.23 5.11 8.21 (4)回家后，小聪照镜子（如图丙），她认为当她离镜子越远时，自己的像越小，想要证明她的观点是否正确，于是收集同一物体在不同物距时对应的像的大小，那么她探究的问题： 。 【答案】(1)光的反射定律 (2) 烛火像 虚像 (3) 蜡烛B与蜡烛A的像完全重合 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离或像距等于物距 (4)平面镜成像时，像的大小与物距 【解析】（1）平面镜成像的原理是基于光的反射定律，即光线从物体发出后，经过平面镜反射到人眼，形成虚像，平面镜成像时，像与物的大小相等，像与物到镜面的距离相等，且像与物的连线垂直于镜面。 （2）因为小雪的手是放在玻璃板后方的，而她通过观察发现自己的手与蜡烛的像重合，说明小雪手的位置就是蜡烛的像的位置。 小聪虽然感觉“摸到了烛火”，但实际上并没有实际的烛火存在，也没有看到烛火的像，这说明平面镜所成的像是虚像，即光线并没有实际会聚到像的位置，而是人眼逆着反射光线反向延长线的交点。 （3）通过将未点燃的蜡烛B移动到与蜡烛A的像完全重合的位置，可以验证平面镜成像时，像与物体的大小相等。 从表中可以看出，物距与像距非常接近，忽略误差，则像与物到镜面的距离相等。 （4）由题意可知，小聪用同一物体在不同物距时比较对应的像的大小，所以探究的是平面镜成像时，像的大小是否与物体到镜面的距离有关。 28．（7分）某小组选用了图甲、乙中的光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”的实验。 (1)使用可翻折的光屏，这是为了观察折射光线和入射光线是否 ； (2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”），且折射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 度； (3)若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，在空气中的折射光线与 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合，这说明在光的折射现象中，光路是 ； (4)另一个小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下表的数据： 空气中的入射角i 0° 30° 45° 60° 水中的折射角γ 0° 22° 32° 40° 玻璃中的折射角θ 0° 17° 24° 30° 根据表中数据分析，在其他条件相同时，光从空气斜射入另一种介质中，折射角的大小与介质的种类 （选填“有”或“无”）关。 【答案】(1)在同一平面内 (2) 增大 小于 0 (3) 3 可逆的 (4)有 【解析】（1）将光屏的半部分向前或后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明入射光线、折射光线、法线共面；这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。 （2）由图丙中1和1′、2和2′⋯⋯4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置，可以看出，当入射角（入射光线与法线的夹角）逐渐减小，则折射角（折射光线与法线的夹角）逐渐减小，入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。 当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度。 （3）若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，由光路的可逆性，会发现在空气中的折射光线与3重合，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）由表格数据可知，当光从空气垂直射到水面或者玻璃面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角都等于0度，这是特殊的情况；除此之外，在其他条件相同时，入射角不同，光在水中和玻璃中的折射角均不同，可知，光从空气斜射入另一种介质中，折射角的大小与介质的种类有关。 五、综合应用（含计算）题（本题共2小题，共12分） 29. （6分）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) 【解析】（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。 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 30. （6分）如图所示，光源S发出的一束光a从空气射向平静的水面，在挡光板上点P处及水下点Q处出现光点。 (1)请在图中画出上述现象的入射光线、反射光线和折射光线； (2)水位逐渐上升，光线a在挡光板形成的光点会 （选填“左移”“右移”或“不动”）；此时光源S在水中的像到水面的距离会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1)(2) 左移 减小 【解析】（1）根据平面镜成像的规律，作出点光源S的对称点S'，即为S的像，由于反射光线的反向延长线要过像点S，连接PS'，其与水面的交点就是入射点O。则SO 为入射光线，OP为反射光线，OQ为折射光线。如图所示: （2）当水位上升时，入射点向上移动，入射角和折射角都不变，P点位置会向左移动；此时光源S在水中的像到水面的距离会减小。如图所示: 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 光的世界 （试卷满分100分 答题时间90分钟） 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。其中1-9小题，每小题只有一个选项符合题意，10、11、12每小题至少有两个选项符合题意，都选对得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 在下列物体中不属于光源的是（ ） A.太阳 B.闪电 C.水母 D.月亮 2. 某兴趣小组的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔“照相机”。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，下列说法正确的是（　　） A.塑料膜上可以看到灯丝正立的像 B.该现象是光的反射现象 C.若水平向左移动易拉罐，则像将变大 D.若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状也会改变 3.下列现象与小孔成像原理相同的是（　　） A.日晷计时 B.雨后彩虹 C.湖面倒影 D.鱼翔“浅底” 4. （2025甘肃威武）《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就。下列四幅图与诗中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是（ ） A. 亭台倒影 B. 日晷计时 C. 水清疑浅 D. 地面树影 5．如图所示，某日午后太阳发出的一条光线AO，照射到一块平面镜上，反射光线沿水平方向OB射出，并在东侧的墙面形成一个光点P，光线AO与OB的夹角为120°。下列说法不正确的是（　　） A．入射角为60° B．反射光线与平面镜的夹角为60° C．若平面镜绕O逆时针转过10°，反射角会减小10° D．当太阳向西下落时，照射在墙壁上的光点P向下移动 6．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5m。则下列说法正确的是（　　） A．图示“?”应为2.5 B．镜子里的像是光的折射形成的虚像 C．当该同学走近镜子时，她自己在镜子里的像变大 D．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 7．《如梦晋阳》水秀表演以水火元素作为演出视觉核心概念，引领观众去感悟那座曾经消失的晋阳古城。如图是其舞台倒映在湖面的情景。关于舞台在水中所成的像，下列说法正确的是（　　） A．水中的像是实像 B．水中的像是由光的折射形成的 C．舞台与其所成的像到水面的距离相等 D．像到水面的距离与水的深度有关 8. 如图所示，一只白鹭正在七里海湿地觅食，平静的水面映出它的身姿。图中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是（　　） A. B. C. D. 9. 手机防窥膜是一种通过光学设计来保护用户隐私的功能性贴膜，主要通过限制屏幕可视角度，防止他人偷窥屏幕内容。手机防窥膜中的防窥结构层采用了超细不透明百叶窗光学技术，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，其立体结构放大示意图如图甲所示。防窥层上下还附有具备其他功能的透明层，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．由于光沿直线传播，结合不透明材料进行遮挡，防窥结构层便可达到防窥目的 B．当用户使用手机时，各个方向都能有效防窥 C．为达到更好的防窥效果，可适当降低不透明百叶窗的高度 D．由于透明层厚度很薄，当光线到达屏幕与透明层界面时，将不发生折射 10. 如图所示的光学现象及其解释，正确的是（　　） A．图a中，漫反射的光线杂乱无章，因此不遵循光的反射定律 B．图b中，自行车尾灯看上去闪闪发光是因为尾灯是光源 C．图c表示的是小孔成像情况，屏幕上出现的是物体倒立的像 D．图d中，夏天浓密树叶下会有许多光斑和暗影，它们都是由于光的直线传播形成的 11. 如图是小红对“光现象”构建的部分思维导图，具有提纲挈领的作用，图中对应位置内容填写合理的 是（　　） A．同种均匀 B．光的反射 C．光线 D．太阳 12．如图所示，舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是（　　） A．演员在平面镜中成虚像 B．演员远离平面镜时，像将会变小 C．演员靠近平面镜时，像也靠近平面镜 D．像离平面镜比演员离平面镜要远一些 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共23分） 13．如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”，先打开A灯，在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像，再打开B灯，鸡蛋的影像明亮了许多，同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是 ，鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是 。 14．民间称日全食为“天狗食日”，由于光的 （选填“直线传播”或“折射”），当射向地球部分地点的太阳光被月球全部遮住时，便出现了“天狗食日”的现象，所谓的“天狗”实际上是指 ，用如图表示日全食时，图中的A处是 球，B处是 球。 15．如图所示，在一只烧杯中装半杯水，放在水平木板AB上，用一束光线竖直向下照在水面上，入射角为 度；现在B端下方垫一个小木块C，使木板倾斜5°，则此时水面上的反射角会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；若此时保持入射点不变，使入射光线顺时针转过，则此时的反射角为 度。 16.如图所示，成群的白鹭在东莞华阳湖的湖水与草丛间嬉戏、觅食，形成了人与自然和谐共生的美丽景象。空中的白鹭距水面0.8m，则水中的“白鹭”距水面 m；空中的白鹭向水面俯冲捕食过程中，水中的“白鹭”的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”），水中的“白鹭”是 （选填“实像”或“虚像”）。 17．如图所示，夜晚，小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。想要让观察到吊灯的像更清晰，可以 吊灯的亮度（增大减小）。小华靠近玻璃窗观察，她像的大小 （变大/变小/不变），若向右推动玻璃窗，吊灯像的位置 （改变/不变）。 18. 如图，电视机的遥控器可以发射一种不可见光，这种不可见光是 外线，有时对着电视机对面的墙壁按按钮，也能控制电视机，说明这种光和可见光一样，能发生 现象。 19．研学活动中，左图是某同学在参观博物馆时，通过玻璃橱窗看到自己的影子，这是由光 的　 　形成的；右图是走出博物馆后，看到天空出现的彩虹，这是光的　 　现象。 20. 诗句“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”中描述有一只蜻蜓立于荷尖上，若蜻蜓距水面0.8m处，池中水深0.5m，则蜻蜓的像距蜻蜓 m；若蜻蜓飞离水面，越飞越高，它在镜中的像的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。如图是小明和爷爷在河中叉鱼的情景，小明在船上看到河水中的“鱼”比鱼的实际位置要 （选填“深”或“浅”）些，这是由于光从水中射向空气时发生 的缘故。 三、作图题（本题共4小题，每小题各2分，共8分） 21. “圭表”是我国古代先进的天文观测仪器，根据“表”在“圭”面上形长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”（如图甲），国乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁，在“圭”面上放置一个可移动的景符（有小孔的铜片）。他利用改进后的“圭表”，精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像，并标明两条光线的传播方向。 22．小明的妈妈喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花更茁壮的成长，你能用平面镜把室外的阳光“迎”进来吗?光线恰好照射到B点，请你画出平面镜的位置， 并完成光路图。 23. 如图甲为校园摄影展中小芳的作品，太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释通过路灯的空隙看到太阳的像，请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路。（保留作图痕迹） 24. 甲图是渔民叉鱼的场景，请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图，同时标出入射角i；其中B代表渔民看到的鱼，A代表鱼的实际位置。 四、实验探究题（本题共4小题，每空1分，共21分） 25. （4分）如图所示，小明自制成了一个小孔成像仪。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）蜡烛在半透明膜上成像的原理是________； （2）如果在底部戳两个孔，可以观察到________个蜡烛火焰；（填写个数） （3）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；（填选项） A. B. C. D. （4）晴天中午，太阳光透过树叶缝隙在地面形成的许多大小不同的圆形光斑，这些光斑大小不同的原因是_______。（选填序号：①树叶间缝隙大小不同、②树叶缝隙离地面的高度不同） 26. （4分）在“探究光的反射定律”实验中，器材有：激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。 （1）将平面镜置于水平桌面，如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，从前向后观察，可在镜面上方看到__________条光束。 （2）将折转光屏垂直于平面镜放置，让入射光沿左半屏射到O点，如图乙所示。要呈现反射光，需将右半屏向__________（选填“前”或“后”）折转。 （3）保持入射点不变，多次改变入射方向，在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′，如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为__________。同时根据光屏上的倍息可得结论，反射角与入射角的大小__________。 27．（6分）实验探究：平面镜成像特点 (1)平面镜成像的原理： ； (2)如图甲所示，小聪说 “哇，摸到烛火了”，小雪说“我手上什么都没有！没有烛火，也没有烛火的像”：该情境表明①小雪手的位置即是 的位置；②平面镜所成的像是 。 (3)①如图乙所示，小明摆放好器材后，点燃蜡烛A，另拿一个与A相同没点燃蜡烛B，用等大的蜡烛B在玻璃板后移动到A 像的位置，发现 ，说明平面镜成时，像与物体大小相等。 ②小明在白纸上标记处物和像的位置，改变物距重复上述操作，用分度值1mm的刻度尺测量物距和对应的像距并填入下表，分析表格中的数据可以的出的结论是：平面镜成像时， 。 实验次数 1 2 3 A到玻璃板的距离/cm 3.20 5.12 8.20 B到玻璃板的距离/cm 3.23 5.11 8.21 (4)回家后，小聪照镜子（如图丙），她认为当她离镜子越远时，自己的像越小，想要证明她的观点是否正确，于是收集同一物体在不同物距时对应的像的大小，那么她探究的问题： 。 28．（7分）某小组选用了图甲、乙中的光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”的实验。 (1)使用可翻折的光屏，这是为了观察折射光线和入射光线是否 ； (2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′…4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”或“减小”），且折射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角，当光从空气垂直射入水中时，折射角等于 度； (3)若将光沿着图丙3′反方向从水中射向空气时，在空气中的折射光线与 （选填“1”、“2”、“3”或“4”）重合，这说明在光的折射现象中，光路是 ； (4)另一个小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下表的数据： 空气中的入射角i 0° 30° 45° 60° 水中的折射角γ 0° 22° 32° 40° 玻璃中的折射角θ 0° 17° 24° 30° 根据表中数据分析，在其他条件相同时，光从空气斜射入另一种介质中，折射角的大小与介质的种类 （选填“有”或“无”）关。 五、综合应用（含计算）题（本题共2小题，共12分） 29. （6分）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）。 30. （6分）如图所示，光源S发出的一束光a从空气射向平静的水面，在挡光板上点P处及水下点Q处出现光点。 (1)请在图中画出上述现象的入射光线、反射光线和折射光线； (2)水位逐渐上升，光线a在挡光板形成的光点会 （选填“左移”“右移”或“不动”）；此时光源S在水中的像到水面的距离会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $