第三章 光现象（单元复习·专项训练）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

**基本信息** 以“考点-题型”双维度架构，聚焦光现象核心知识，通过基础巩固与综合拔高分层训练，培养科学探究与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的传播与物体的颜色|12题|以生活现象、古文献情境考查光的直线传播及物体显色原理|从光的传播本质切入，建立现象与原理的关联| |光的反射|24题|通过实验探究、光路分析、应用判断三维度覆盖反射定律|遵循“规律探究-实验验证-应用拓展”逻辑链| |光的折射|20题|结合实验数据、折射光路、生活实例考查折射规律|从定性分析到定量计算，逐步深化对折射现象的理解| |平面镜成像|22题|围绕成像特点实验、应用计算、作图三大核心题型设计|以成像原理为基础，衔接实验操作与实际应用|

第三章 光现象 常考题型·精准突破 考点一 光的传播与物体的颜色 题型1 光的传播及其应用 （重） 题型2 透明和不透明物体的颜色 题型3 光现象的判断（高频） 考点二 光的反射 题型1 光的反射定律（高频） 题型2 实验：探究光的反射定律（重） 题型3 镜面反射和漫反射 考点三 光的折射 题型1 光的折射定律 （重） 题型2 实验：探究光的折射特点（重） 题型3 生活中的折射现象（高频） 考点四 平面镜成像的特点及其应用 题型1 平面镜成像特点和应用 （重） 题型2 实验：探究平面镜成像的特点（重） 题型3 光学作图（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 光的传播与物体的颜色 ◆题型1 光的传播及其应用 1．《周髀算经》中有记载：“日兆月，月光乃生，故成明月”，说明月亮______（填“是”或“不是”）光源，光在真空中的传播速度为______m/s。 2．国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一的，这是利用了______________；太阳发出的光，通过大气层射向大地时______________（选填“是”或“不是”）沿直线传播的。 3．“管中窥豹，可见一斑”从物理学的角度看，原理是光的 ________ 形成的，如果使管子的长度减短，通过管子观察的范围会_______（选填“不变”“变小”或“变大”）。 4．小孔成像是由于光的直线传播形成的，像是________（选填“正立”或“倒立”）的，其它条件不变的情况下，将物体远离小孔，像将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 ◆题型2 透明和不透明物体的颜色 5．下列关于光与颜色的说法正确的是（　　） A．如果一个不透明的物体能反射所有色光，此物体是黑色的 B．如果一个不透明的物体能吸收所有色光，此物体是白色的 C．如果一个透明的物体能透过所有色光，此物体是白色的 D．如果在暗室里只用红光照射一张绿纸，则看到的纸是黑色的 6．强烈阳光会损伤眼睛，小黑想探究墨镜镜片是否具有遮光护眼作用。他在暗室中用墨镜、强光手电筒、模拟眼球的透光薄膜2张、强光感光试纸2张（颜色随光照强度增加而加深）、计时器进行实验。将一张薄膜铺在一张感光试纸上，把手电筒固定在桌面上，用适当强度的强光照射薄膜一段时间；接下来的操作是①________________，对比两张强光感光试纸的颜色深度；若②__________，则说明墨镜有遮光护眼作用。 7．近两年国内掀起了一场“奔赴冬日冰雪之约”的热潮，即哈尔滨游，实现了现实版的冰雪奇缘。关于冰雪世界的很多物理现象，下列说法错误的是（     ） A．冰锥挂房檐是凝固现象，需放热 B．冰雕逐渐变小是升华过程，需吸热 C．图中雪人披着红色的围巾，晚上红色射灯打上去，身体变红色 D．图中雪人披着红色的围巾，晚上绿色射灯打上去，围巾变绿色 8．小明周末和爸爸一起去超市购物，看到如下光现象，其中说法正确的是（     ） A．每个摊位的招牌上，五光十色的霓虹灯是天然光源 B．打开紫外线灯消毒，能看见淡蓝色的紫外线 C．鲜肉专柜的肉看起来非常新鲜红艳，是由于肉吸收了上方红色的灯光 D．超市的红外探头是通过人体辐射的红外线来识别体温高的顾客 ◆题型3 光现象的判断 9．4月8日，2024年第一次日环食将横扫美洲。下列光现象，与日环食原理相同的是（     ） A．林中“影” B．镜中“花” C．水中“桥” D．缸中“鱼” 10．如图所示，是一条鱼跃出水面，咬食荷花的画面，鱼在水中看到荷花，此时光从________斜射入________中，鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花所在的_________位置（选填“下方”、“上方”或“本身”）。 11．在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”，则（     ） A．“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的实像 B．“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像 C．“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像 D．“鱼”和“云”都是光的折射形成的实像 12．成语是中华文化中一颗璀璨的明珠。下列成语所描述的现象，能用光的反射解释的是（　　） A．一叶障目 B．凿壁偷光 C．波光粼粼 D．坐井观天 考点二 光的反射 ◆题型1 光的反射定律 13．如图，水平桌面上有一光源，发出一束竖直向上的光，射到桌面上方1米处水平放置的平面镜O点上，当平面镜绕点转动时，发现反射光点在水平桌面上移动了1米，此时平面镜与水平方向夹角为_________度；若平面镜绕点匀速转动一圈的时间为30秒钟，则当反射点到点的距离为2米时，平面镜转动的时间为_________秒。 14．让光线逆着反射光线的方向射向镜面，可以看到光按入射光线方向射出。这表明，在反射时________。如果你在一块平面镜中看到一位同学的眼睛，那么，这位同学________通过这面镜子看到你的眼睛。（选填“会”或“不会”） 15．如图是一种液面升降监测装置的原理图，光源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，当液面下降时，光点将向_________（左/右）移动。 16．光射到平面镜上，经平面镜反射后，入射光线与法线的夹角为40°，则反射角为（　　） A．30° B．40° C．50° D．60° ◆题型2 实验：探究光的反射定律 17．为了探究光反射时的规律，小张同学进行了如图所示的实验。 (1)实验时，他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________，用作光屏的纸板应选择表面________（选填“粗糙”或“光滑”）的。 (2)若将纸板B向后折转一定的角度，则在纸板B上________（选填“能”或“不能”）看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线________（选填“在”/“不在”）同一平面。 (3)为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时应进行的操作是________。 A．沿ON前后转动纸板A B．沿ON前后转动纸板B C．改变光线OF与ON的夹角 D．改变光线EO与ON的夹角 (4)实验中多次测出入射角和反射角的度数，并将数据记录在表中。分析表中数据可得：反射角________入射角。若一束光射到镜面上，与镜面的夹角为70°，则对应的反射角为________。 入射角 30° 40° 60° 反射角 30° 40° 60° 18．小张同学在进行“探究光的反射规律”的实验时，他把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。 (1)他应选择________（填“光滑”或“粗糙”）的纸板，因为光在纸板上发生________反射，可以在不同方向都能看到光的径迹； (2)如图所示，小张同学用一束光a贴着纸板E射向O点，经平面镜反射，在另一侧纸板F上出现反射光。改变光束入射的角度，多做几次实验。由图可以得出，反射角________（填“大于”，“小于”或“等于”）入射角。根据这个分析可知，如果一束光从d点射向O点，反射角的大小是________； (3)他用一束光逆着的方向射向O点，在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是：反射现象中，光路是________。若要得出普遍规律，接下来应该进行的具体操作是：用一束光逆着或的方向射向O点，观察________光线。 (4)纸板EF是用两块纸板连接起来的。当把纸板F向后折，则在纸板EOF上________（选填“能”或“不能”）看到反射光线。据此现象表明：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线________（选填“在”或“不在”）同一平面内。 19．同学们利用图甲所示的器材（纸板F可绕ON翻折）探究光的反射定律。 (1)图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜夹角为60°时，入射角大小为________；再将纸板F绕ON向后折，纸板F上________（选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是探究________________________________________________________。 (2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变________________，多次实验。 (3)小张同学想验证在光的反射现象中，光路是可逆的，他应该在图乙中怎么具体操作_____________________________________________。 (4)图丙中，保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大20°，则反射光线偏转的角度为________。 20．滨滨用如图所示装置“探究光的反射规律”；镜子M平放在水平面上，把一个可以绕折痕ON转动的白色硬纸板竖立在镜面上，使ON垂直于镜面。 (1)为了更易观察实验现象以便研究，本实验应尽量在______（较亮/较暗）环境中进行；白色可折叠硬纸板在实验中除了可以探究“三线共面”的问题外，还能用来______________________________；实验中，可判定光在硬纸板上发生的是漫反射的现象是____________________________________； (2)如图甲所示，实验中多次改变入射角，发现当入射光线靠近ON时，反射光线____________（远离/靠近）ON。用量角器量出每组入射角和反射角的大小，比较两角大小可得出结论：________________________________________________________________________； (3)如图乙所示，将硬纸板沿ON向后偏折后，在NOF板上______（能/不能）看到反射光线，此时反射光线和入射光线______（在/不在）同一平面内。 ◆题型3 镜面反射和漫反射 21．雨后的夜晚，当你背着月光行走在有积水的路上，看到自己长长的影子，这是光的______现象；为了避让水洼，你应走______（选填“较暗”或“较亮”）的地面上。 22．（多选）下列有关光现象的说法正确的是（     ） A．光在不同的介质中传播速度不同 B．夜晚，明亮的月光会照亮着大地，月亮属于光源 C．城市中的光污染主要是强烈的阳光照射到建筑物的玻璃幕墙上发生了镜面反射 D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律 23．用久了的黑板会“反光”，这是光的__________现象。从不同方向，我们都能看到银幕上的图像，这是光的__________现象（以上两空均选填“漫反射”或“镜面反射”）。这两种现象都遵守光的__________规律。 24．下图所示的是晚上汽车在干燥的路面和有积水的路面上行驶时，大灯发出的部分光的光路图。下列说法正确的是（　　） A．干燥的路面比有积水的路面更容易发生镜面反射 B．有积水的路面比干燥的路面更容易发生漫反射 C．夜晚行驶在路上，当对面无来车时，驾驶员看干燥的路面更亮 D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律 考点三 光的折射 ◆题型1 光的折射定律 25．关于光现象，下列说法正确的是（     ） A．光线是存在的，灯泡发光时可以射出无数条光线 B．光在同种介质中必定沿直线传播 C．漫反射的光线是杂乱无章的，所以漫反射不遵循光的反射定律 D．在光的折射中，折射角可能大于入射角 26．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路，如图所示，其中反射角为____________（选填“1”、“2”或“3”），分界面为____________（选填“①”“②”），分界面的____________方为水（选填“上”或“下”）。 27．光在空气和玻璃的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为∠___________，分界面的___________方为玻璃（选“上”、“下”、“左”、“右”），当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将___________。 28．如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口枯井，一口水井（水面在井口之下）两井底部中间位置各有一只青蛙，则（     ） A．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 B．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 ◆题型2 实验：探究光的折射特点 29．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于O点，如图甲所示。 (1)小华将玻璃砖的一个表面与齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在________传播所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________。 (2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段水平）并向水槽中慢慢注水至水面与齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证入射光线________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。 (3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。 (4)若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。 30．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据： 入射角α 折射角β (1)分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：________________________。 (2)根据表格中的数据还可以判断：当光以的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 (3)当光以的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是________；你的依据是________________。 31．小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验。 (1)如图（a）所示，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将_______（选 “A．向左移动”“B．向右移动”或“C．不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向____（选 “A．会”或“B．不会”）发生偏折。 (2)如图（b）所示，小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明，光从空气斜射入水中时，折射角_____（选 “A．大于”“B．小于”或“C．等于”）入射角。当光沿着NO方向射入水中时，折射角为_____°。 (3)小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时，光在空气中沿着OA方向射出，说明在折射现象中，光路是_____的。 (4)如图（c）所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图（d）中的________（填序号）。 32．如图甲，在探究光的反射规律的实验中，纸板由E、F两部分接成，接缝ON垂直于平面镜。 (1)由图甲可知，实验时把平面镜放在水平桌面上，将一束光斜射到平面镜上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在______（粗糙/光滑）纸板上，应把纸板与平面镜______放置； (2)图甲中用激光笔紧贴纸板E沿AO方向入射，光经平面镜反射，可以在纸板F上看到反射光线OB。如图乙此时将纸板F绕ON向后折（或向前折），纸板F上观察不到反射光线，此时反射光______（存在/不存在）； (3)实验中当入射光线与法线的夹角为30°时。为了得到“反射角等于入射角大小关系”这一普遍规律，接下来的操作是__________________，进行多次实验； (4)如图丙，进行了光的折射规律探究，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，发现折射角______入射角（选填“＞”“＝”或“＜”），折射角会随着入射角的减小而______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 ◆题型3 生活中的折射现象 33．下图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是（     ） A．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝折射形成的像 B．OB是树枝折射形成的像，OC是树枝在水中的部分 C．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝在水中的部分 D．OB、OC均是树枝折射形成的像 34．在大运河一段清澈水中游来游去的鱼儿，看见岸上的“人”会比实际的人更_______________（选填“高大”或“矮小”），这是因为光发生了_______________现象。岸上的人看到的鱼是_______________（选填“实像”或“虚像”）。 35．我国唐代有这样的诗句“潭清疑水浅”，诗人观察到潭水清澈见底，看起来有些浅这是为什么?斜插入水中的铅笔为什么看起来“断”为两截？ 36．我国宋代诗人梅尧臣用“晨登日观峰，海水黄金熔。浴出车轮光，随天行不息”来形容在泰山上观日出的壮观景象。由于太阳光经过地球周围大气层发生了_____现象，当看见太阳刚从云海升起时，太阳实际的位置位于云海_____（选填“上方”或“下方”）。假设地球表面不存在大气层，那么人们观看到日出的时刻与实际存在大气层的情况相比将_____（选填“提前”或“延后”）。 考点四 平面镜成像的特点及其应用 ◆题型1 平面镜成像特点和应用 37．（多选）在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法正确的是（     ） A．在玻璃板与蜡烛B之间放一挡板，从A这一侧看不到A的像了 B．如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像会变大 C．为了便于观察，该实验最好在较黑暗的环境中进行 D．实验中为了避免出现重影，应选择较薄的玻璃板 38．水平过道上方有一盏灯，小帅站在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。则小帅通过两块地砖所看到的像（     ） A．大小相同、位置不同 B．大小相同、位置相同 C．大小不同、位置相同 D．大小位置都不同 39．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____________（选填“实”或“虚”）像。图中用挡眼板将暂不测试的眼睛遮住，是利用了____________。视力表在镜中的像与被测者相距____________m。 40．如图固定在水面上方的光源S发出一束光。经水面反射后在光屏上形成光斑A，已知入射光线与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（     ） A．当入射光绕入射点逆时针转动一定角度，光斑将向左移动 B．当水面升高时，反射角将不变，光斑A将向左移动 C．光源S不动，液面升高时，S与S'的距离保持不变 D．光源S不动，增大入射光与水平液面的夹角，光斑A将向右移动 ◆题型2 实验：探究平面镜成像的特点 41． (1)如图甲所示，在探究光反射的规律实验中，让一束光沿AO方向射入，发现反射光沿着OB方向射出。将纸板F沿中间横向剪开，并将上半部分沿ON向后翻折，在纸板F的上下两部分观察到的现象是_________________________________，该实验表明光在发生反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。若将纸板绕CD向后倾斜一定角度，仍将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，在ON右侧纸板上将___________（选填“会”或“不会”）显示反射光线。 (2)小明用如图乙所示装置，进行了“探究平面镜成像特点”的实验。 ①小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定像的___________。 ②实验过程中，他把蜡烛A放在玻璃板前30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是___________cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ③在实验过程中，小明应拿一支外形相同___________（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合。 ④若向左倾斜玻璃板，如图丙所示，蜡烛A的像将___________（选填“向左”、“向右”、“向上”、“向下”或“不”）移动。 42．五代时期的《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小明利用方格纸、玻璃板、相同的棋子A和B等器材，设计了图甲所示的实验来探究平面镜成像特点。    (1)小明用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定______________________。 (2)在玻璃板前放一个棋子A，把与棋子A相同的棋子B放到玻璃板后并移动，直至棋子B与A的像完全重合，为了使成的像更清晰，应用手电筒对着棋子______________（选填“A”或“B”）照射。 (3)移去棋子B，在其原来的位置上放一个光屏，按照图甲中______________（选填“①”“②”或“③”）的方式观察光屏，若光屏上看不到棋子A的像，则说明平面镜成的是虚像。 (4)改变棋子A的位置，分别进行三次实验得到了三组物、像的位置，如图乙所示。由此可知，像与物到平面镜的距离______________（选填“相等”或“不相等”）。 (5)若将玻璃板向前倾斜（如图丙），则棋子A的像会向______________（选填“上”或“下”）移。 (6)小华与其他同学交流评估时，小明提出用发光的字母灯来进行实验会更好，理由是______________。 43．如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中A、B是两支外形相同的蜡烛。 (1)为了便于观察，本实验应在光线较____________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行。选用透明的玻璃板代替平面镜，目的是____________； (2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时____________。若某次实验小明观察像时看见“重影”，原因可能是____________； (3)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，则像的大小____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分（如图乙所示），并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是____________（选填“A”或“B”）； A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 (5)为了证明平面镜所成的是虚像，移去玻璃板后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，应该____________。 A．从蜡烛A一侧透过透明玻璃观察光屏上能否成像 B．直接观察光屏上能否成像 44．用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板，A、B是两支外形相同的蜡烛。 (1)将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面______放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表______的位置； (2)将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全______； (3)如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置，应该在蜡烛B______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置； (4)改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点和，和，和基本重合。由此可以得出的结论是：①______；②______； ◆题型3 光学作图 45．(1)如图所示，A为某物体的一点，P为不透光的挡光板，下面有一个平面镜。请你画出人眼在B点处通过平面镜看到A物体的像的光路图。 (2)一束光从空气斜射入水面，请在图中画出它的反射光线和折射光线（大致方向）。 46．根据要求作图： (1)如图1所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线。 (2)如图2所示，AO、OB分别为入射光线和反射光线，它们的夹角是120°，在图2中确定平面镜放置的位置。 (3)如图3根据平面镜成像的规律，画出物体AB在平面镜中所成的像。 47．请在图中分别标出入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角。 48．如图所示，一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图，保留法线痕迹，用r标出第二次折射的折射角。 综合攻坚·知能拔高 一、单选题 1．关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．光在同种均匀介质中沿直线传播 B．平面镜成像与日食形成的原理是相同的 C．光只在光滑介质表面发生反射 D．手电筒的光垂直照射放在白纸上的镜子，从侧面看去镜面比白纸亮 2．如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和，，相距为d，在走廊中间将一橡皮小球与镜面成夹角指向平面镜MN，以v的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（     ） A．小球运动到NQ右侧后，就无法在两个平面镜中成像 B．小球指向MN镜时，两个像靠近，两个像之间的距离为2d C．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零 D．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v 3．下列关于光的说法中正确的是（　　） A．“立竿见影”和“杯弓蛇影”都是光的反射现象 B．红外线能使荧光物质发光，紫外线具有热效应 C．在平面镜成像实验中，需要用一支完全相同但未点燃的蜡烛去与点燃蜡烛的像重合进行实验，用到了等效替代法 D．我们所看到的“红花绿叶”，那是由于花吸收了红光、叶子吸收了绿光 4．如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成角射向平静的液面，下列说法正确的是（　　） A．入射角为 B．当液面上升时，光点P的位置不变 C．当液面下降时，光点P将向左移动 D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角，光点P将向左移动 5．如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P为可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB＝L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S点和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c。关于以上原理解释正确的是（　　） A．凹面镜对光有发散作用 B．根据此原理测得的光速表达式为c＝8nL C．恰能在望远镜中第一次看见发光点S时，平面1恰好转到如图平面3的位置 D．恰能在望远镜中第一次看见发光点S时，平面2恰好转到如图平面3的位置 二、多选题 6．如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1 等高的正前方。则下列说法不正确的是（    ） A．潜望镜的镜面组合可将光偏转 180° B．人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方 C．在潜望镜中看到的时间如图2，则实际的时间是20：51 D．人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离 三、填空题 7．如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时，反射角等于入射角”的结论。如图所示，在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜，恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动，当小华把一支铅笔移到P处时，眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点，再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，当a、b和c的大小存在__________ 的关系时，就可以证明“光反射时，反射角等于入射角”的结论。若a＝14cm，b＝48cm，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，反射角大小为_______ °。 8．如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点形成一个光斑，光斑位置随水位变化而变化。若光屏上光斑B向左移动了0.4m，说明水位_______（选填“上升”或“下降”）了_______m。 9．如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光射向平静的液面，光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点。当光点S'向右移动时，表明液面__________（选填“上升”或“下降”），此时入射角_________。 10．日晷主要有相互垂直的“晷面”和“晷针”组成。为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成“简易日晷”，落实跨学科实践。小明将制成的“简易日晷”放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，如图甲所示。影子顶端随时间的变化轨迹如图乙所示，其中OA是最短的影子。图乙中，最短的影子O→A所指方向大致为___________（选填“南”或“北”）方。实验中记录的影子转动方向是___________（选填“顺”或“逆”）时针，连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近___________（选填“冬至”或“夏至”）。 四、作图题 11．“见光不见灯”是现代照明设计中的一种理念，设计师通过巧妙的布局实现“只见其光，不见其源”的效果。如图所示，R为不透明的装饰隔断，MN为平面镜，A为隐蔽的灯带。请画出灯带A发出的光经平面镜反射后，能够照亮隔断右侧地面区域的光路图。 五、实验题 12．某兴趣小组用如图所示的装置探究光的反射规律： (1)为了显示光路，下列做法不可行的是（　　） A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾 B．使光束贴着纸板射向平面镜 C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行 (2)图中红光激光笔发出的光相当于_________线，当绿光激光笔向镜面靠近时，反射角_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)实验中小明三次改变入射角的大小，测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是________； 实验次数 入射角 反射角 1 2 3 某同学学习了光的折射之后，对光的折射特点进行了探究，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧： ①光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：_________，且折射角_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于_________度。该同学根据上述实验中的发现和结论①总结出了光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价，是否存在不足？答_________（选填“是”或“否”）；请简要说明理由：___________。 入射角 反射角 折射角r 13．用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。 (1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验，同桌小建告诉她要用透明的玻璃板，目的是：______；实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B，其目的是为了比较像与物的______关系； (2)小瓯在桌面上铺一张白纸，竖立一块玻璃板，将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面（如图乙），观察到两个像，然后将蜡烛B放置在玻璃板后面，她按照图丙中的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了对应数据： 实验序号 1 2 3 4 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 10.0 像距v/cm 3.7 4.5 6.3 9.5 根据上述实验数据分析得出：像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符，如图丙主要是______测量不正确；根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm； (3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上______成像。 14．小明在课外实践活动中，对一些光学实验做了进一步的探究。 (1)在”探究光的反射定律”的实验中，如图甲所示使用加湿器喷出水雾，目的是为了_______；探究装置放置在可以360°旋转的水平工作台上，在入射点上方悬挂一重垂线，模拟法线，当工作台旋转到某一特定位置时，可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线，可以得到的初步结论是 ____________；为了探究反射角与入射角关系，接下来小明的操作是 ________________。 (2)如图乙所示，小明利用半圆形玻璃砖（O点为圆心）“探究光的折射特点”，并将收集的实验数据记录在的表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 玻璃中的入射角i 0 10° 20° 30° 40° 41.2° 42° 50° 空气中的折射角γ 0 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 没有发生光的折射 分析实验数据，发现光折射时的特点是_____________；___________。（写出两条）在7、8两次实验中，小明都没有观察到光的折射现象，但却发现被玻璃砖反射回来的光的亮度比之前几次实验的亮度大，请根据实验现象，提出一个探究问题_____________。 六、计算题 15．法国物理学家斐索是第一个在地面上测出光速的人，采用的装置主要由齿轮、不透光的平面镜A、半透光的平面镜B组成，如图甲所示模拟简易装置图。主要原理是当光源发出一束光，通过平面镜B反射，经由齿缝到平面镜A，再将光线反射回来，光线返回时恰好遇到其他齿缝，再进入观察者的眼睛里。已知平面镜A到齿轮的距离为s（齿轮厚度忽略），齿轮上齿和齿缝的宽度均为△l，光速为c，齿轮逆时针转动。 (1)若一束光线恰好沿着齿a的左边缘射向平面镜A，要想反射回来的光线能被观察者看到，则随齿轮转动的齿a的速度至少为多少？ (2)若一束经过齿缝正中间射向平面镜A的任意光束均不能被观察者看到，则齿轮上齿的转动速度？ (3)若齿轮转动的周期为T，齿轮上共有n个齿，且平面镜A到齿轮的距离s可调节，想要测量出光速，操作者恰好使光束经过齿缝正中央射向平面镜A的光束恰好通过紧邻的下一个齿缝正中央被观察者看到，则s为多少？并分析在实践中如何才能增大s？ / 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 光现象 常考题型·精准突破 考点一 光的传播与物体的颜色 题型1 光的传播及其应用 （重） 题型2 透明和不透明物体的颜色 题型3 光现象的判断（高频） 考点二 光的反射 题型1 光的反射定律（高频） 题型2 实验：探究光的反射定律（重） 题型3 镜面反射和漫反射 考点三 光的折射 题型1 光的折射定律 （重） 题型2 实验：探究光的折射特点（重） 题型3 生活中的折射现象（高频） 考点四 平面镜成像的特点及其应用 题型1 平面镜成像特点和应用 （重） 题型2 实验：探究平面镜成像的特点（重） 题型3 光学作图（高频） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 光的传播与物体的颜色 ◆题型1 光的传播及其应用 1．《周髀算经》中有记载：“日兆月，月光乃生，故成明月”，说明月亮______（填“是”或“不是”）光源，光在真空中的传播速度为______m/s。 【答案】 不是 【详解】因月亮自身不能发光，月光是反射的太阳光，故月亮不是光源；光在真空中的传播速度为。 2．国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一的，这是利用了______________；太阳发出的光，通过大气层射向大地时______________（选填“是”或“不是”）沿直线传播的。 【答案】 光的直线传播 不是 【详解】由光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，前面的士兵会遮挡后方士兵反射的光线，可判断队伍是否对齐，这是利用了光的直线传播； 因大气层疏密不均匀，不属于同种均匀介质，光在其中传播时路径会发生偏折，故太阳发出的光通过大气层射向大地时不是沿直线传播的。 3．“管中窥豹，可见一斑”从物理学的角度看，原理是光的 ________ 形成的，如果使管子的长度减短，通过管子观察的范围会_______（选填“不变”“变小”或“变大”）。 【答案】 直线传播 变大 【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，只有沿直线传播的光线才能通过细长的管子进入人眼，因此只能看到一小部分区域。 [2] 若管子长度减短，根据光的直线传播规律，能进入人眼的光线范围更大，因此观察的范围会变大。 4．小孔成像是由于光的直线传播形成的，像是________（选填“正立”或“倒立”）的，其它条件不变的情况下，将物体远离小孔，像将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 倒立 变小 【详解】由光的直线传播规律可知，小孔所成的像为倒立的实像；因其他条件不变时像距不变，物体远离小孔物距增大，像就会变小。 ◆题型2 透明和不透明物体的颜色 5．下列关于光与颜色的说法正确的是（　　） A．如果一个不透明的物体能反射所有色光，此物体是黑色的 B．如果一个不透明的物体能吸收所有色光，此物体是白色的 C．如果一个透明的物体能透过所有色光，此物体是白色的 D．如果在暗室里只用红光照射一张绿纸，则看到的纸是黑色的 【答案】D 【详解】AB．不透明的白色物体能够反射所有色光，而不透明的黑色物体能够吸收所有色光，故AB错误； C．透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，若一个透明的物体能透过所有色光，则该物体是无色透明的，故C错误； D．绿色的纸只能反射绿色的光，吸收其他色光，所以如果在暗室里只用红光照射一张绿纸，那么绿纸会吸收红光，没有光反射进入人眼，所以看到的纸是黑色的，故D正确。 故选D。 6．强烈阳光会损伤眼睛，小黑想探究墨镜镜片是否具有遮光护眼作用。他在暗室中用墨镜、强光手电筒、模拟眼球的透光薄膜2张、强光感光试纸2张（颜色随光照强度增加而加深）、计时器进行实验。将一张薄膜铺在一张感光试纸上，把手电筒固定在桌面上，用适当强度的强光照射薄膜一段时间；接下来的操作是①________________，对比两张强光感光试纸的颜色深度；若②__________，则说明墨镜有遮光护眼作用。 【答案】 将另一张透光薄膜铺在另一张感光试纸上，在手电筒与该透光薄膜之间放置墨镜，用相同强度的强光照射相同时间； 放置墨镜的那组感光试纸颜色更浅 【详解】本实验利用控制变量法探究墨镜的遮光作用：要验证墨镜的作用，需要设置对照实验，只改变“是否放置墨镜”这一个变量，其余光照条件必须保持一致。已知感光试纸颜色随光照强度增加而加深，如果墨镜可以遮光，那么透过墨镜到达试纸的光照强度更低，试纸颜色就会更浅，出现该结果即可证明墨镜有遮光护眼作用。 7．近两年国内掀起了一场“奔赴冬日冰雪之约”的热潮，即哈尔滨游，实现了现实版的冰雪奇缘。关于冰雪世界的很多物理现象，下列说法错误的是（     ） A．冰锥挂房檐是凝固现象，需放热 B．冰雕逐渐变小是升华过程，需吸热 C．图中雪人披着红色的围巾，晚上红色射灯打上去，身体变红色 D．图中雪人披着红色的围巾，晚上绿色射灯打上去，围巾变绿色 【答案】D 【详解】A．水变成冰锥是凝固现象，凝固放热，故A正确； B．冰雕变小是冰直接变成水蒸气，属于升华现象，升华吸热，故B正确； C．白色物体反射所有色光，红色射灯照在白色雪人身体上，反射红光，身体呈红色，故C正确； D．不透明物体的颜色由它反射的色光决定，红色围巾只反射红光，吸收其他色光，绿色射灯照在红色围巾上，绿光被吸收，无光反射，围巾呈黑色，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 8．小明周末和爸爸一起去超市购物，看到如下光现象，其中说法正确的是（     ） A．每个摊位的招牌上，五光十色的霓虹灯是天然光源 B．打开紫外线灯消毒，能看见淡蓝色的紫外线 C．鲜肉专柜的肉看起来非常新鲜红艳，是由于肉吸收了上方红色的灯光 D．超市的红外探头是通过人体辐射的红外线来识别体温高的顾客 【答案】D 【详解】A．霓虹灯是人工制造的发光设备，属于人造光源，不是自然界本身存在的天然光源，故A错误； B．紫外线属于不可见光，人眼无法直接看到紫外线，消毒时看到的淡蓝色光其实是紫外线灯同时伴随发出的少量紫光、蓝光，并非紫外线本身，故B错误； C．不透明物体的颜色由它反射的色光决定，鲜肉看起来红艳新鲜，是因为肉反射了上方红色的灯光，故C错误； D．一切物体都会向外辐射红外线，且温度越高辐射的红外线越强，超市的红外测温探头正是通过接收人体辐射的红外线来识别体温偏高的顾客，故D正确。 故选D。 ◆题型3 光现象的判断 9．4月8日，2024年第一次日环食将横扫美洲。下列光现象，与日环食原理相同的是（     ） A．林中“影” B．镜中“花” C．水中“桥” D．缸中“鱼” 【答案】A 【详解】日环食是由光的直线传播形成的。 A．林中“影”是影子，由光的直线传播形成，故A符合题意； B．镜中“花”是平面镜成像，由光的反射形成，故B不符合题意； C．水中“桥”是倒影，属于平面镜成像，由光的反射形成，故C不符合题意； D．缸中“鱼”是光从水中斜射入空气中发生折射形成的虚像，由光的折射形成，故D不符合题意。 故选A。 10．如图所示，是一条鱼跃出水面，咬食荷花的画面，鱼在水中看到荷花，此时光从________斜射入________中，鱼要准确地咬到荷花，应该跃向看到的荷花所在的_________位置（选填“下方”、“上方”或“本身”）。 【答案】 空气 水 下方 【详解】荷花反射的光从空气斜射入水中。由光的折射规律可知，光从空气斜射入水中时折射角小于入射角，鱼逆着折射光线看到的是荷花的虚像，虚像位置高于实际荷花位置，故鱼要准确咬到荷花，应跃向看到的荷花所在的下方位置。 11．在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”，则（     ） A．“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的实像 B．“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像 C．“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像 D．“鱼”和“云”都是光的折射形成的实像 【答案】B 【详解】看到水中的鱼：鱼反射的光从水斜射入空气时发生光的折射，折射光进入人眼，人眼逆着折射光看去，看到的是鱼的虚像；看到水中的云：天空中的云反射的光在水面发生镜面反射，形成平面镜成像，所以水中的云是光的反射形成的虚像。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 12．成语是中华文化中一颗璀璨的明珠。下列成语所描述的现象，能用光的反射解释的是（　　） A．一叶障目 B．凿壁偷光 C．波光粼粼 D．坐井观天 【答案】C 【详解】A．一叶障目：叶子挡住光线，是光沿直线传播形成的现象，故A不符合题意； B．凿壁偷光：光透过墙壁的缝隙传播，利用了光沿直线传播，故B不符合题意； C．波光粼粼：水面光滑，太阳光在水面发生镜面反射，形成闪亮的效果，属于光的反射，故C符合题意； D．坐井观天：井口限制了光的传播范围，依据光沿直线传播的原理，故D不符合题意； 故选C。 考点二 光的反射 ◆题型1 光的反射定律 13．如图，水平桌面上有一光源，发出一束竖直向上的光，射到桌面上方1米处水平放置的平面镜O点上，当平面镜绕点转动时，发现反射光点在水平桌面上移动了1米，此时平面镜与水平方向夹角为_________度；若平面镜绕点匀速转动一圈的时间为30秒钟，则当反射点到点的距离为2米时，平面镜转动的时间为_________秒。 【答案】 【详解】入射光线原本是竖直向上射向O点，当平面镜转动后，反射光点在水平桌面移动1m，O点到桌面的竖直高度为1m，反射光点到O点正下方桌面点的水平距离也为1m，因此反射光线与竖直向下的原反射光线的夹角为45°。根据光的反射规律：平面镜转动θ角，反射光线的方向会改变2θ角，因此平面镜转过的角度为 初始时平面镜水平放置，此时平面镜与水平方向的夹角就等于平面镜转过的角度，即22.5°； 当反射点到O点的距离为2m时，O点到桌面竖直高度为1m，由数学知识，反射光线与竖直方向的夹角为60°。同理根据反射规律，平面镜转过的角度为 已知平面镜转一圈360°用时30秒，转动速度为 因此转动时间 14．让光线逆着反射光线的方向射向镜面，可以看到光按入射光线方向射出。这表明，在反射时________。如果你在一块平面镜中看到一位同学的眼睛，那么，这位同学________通过这面镜子看到你的眼睛。（选填“会”或“不会”） 【答案】 光路可逆 会 【详解】由光线逆着反射光线入射时沿原入射光线方向射出的现象，可知反射时光路可逆；因反射光路可逆，故你在平面镜中看到同学的眼睛时，这位同学也会通过这面镜子看到你的眼睛。 15．如图是一种液面升降监测装置的原理图，光源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，当液面下降时，光点将向_________（左/右）移动。 【答案】 110° 右 【详解】激光与液面的夹角为，则入射角 由光的反射定律，反射角等于入射角，故反射光线与入射光线的夹角为 液面下降时，入射光线方向不变，入射角不变，故反射光线与原反射光线平行，入射点向右移，因此光点也向右移动。 16．光射到平面镜上，经平面镜反射后，入射光线与法线的夹角为40°，则反射角为（　　） A．30° B．40° C．50° D．60° 【答案】B 【详解】由题意可知，“入射光线与法线的夹角为40°”，即入射角为40°。 根据反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也为40°，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B 。 ◆题型2 实验：探究光的反射定律 17．为了探究光反射时的规律，小张同学进行了如图所示的实验。 (1)实验时，他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________，用作光屏的纸板应选择表面________（选填“粗糙”或“光滑”）的。 (2)若将纸板B向后折转一定的角度，则在纸板B上________（选填“能”或“不能”）看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线________（选填“在”/“不在”）同一平面。 (3)为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时应进行的操作是________。 A．沿ON前后转动纸板A B．沿ON前后转动纸板B C．改变光线OF与ON的夹角 D．改变光线EO与ON的夹角 (4)实验中多次测出入射角和反射角的度数，并将数据记录在表中。分析表中数据可得：反射角________入射角。若一束光射到镜面上，与镜面的夹角为70°，则对应的反射角为________。 入射角 30° 40° 60° 反射角 30° 40° 60° 【答案】(1) 垂直 粗糙 (2) 不能 在 (3)D (4) 等于 20° 【详解】（1）实验中硬纸板必须和镜面保持垂直，才能让法线（过入射点垂直镜面的线）落在纸板上，顺利呈现入射、反射光线；粗糙的纸板会发生漫反射，能让不同方向的观察者都清晰看到光的传播路径，所以选粗糙表面。 （2）把纸板B向后折转后，两块纸板不在同一平面，此时纸板B上无法呈现反射光线，这个现象说明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的。 （3）研究反射角和入射角的关系，需要多次改变入射角的大小，对应观察反射角的变化，入射光线是EO，EO与法线ON的夹角就是入射角，因此要改变EO与ON的夹角，故选D。 （4）从表格数据可以直接得出反射角等于入射角；光线与镜面夹角为时，入射角是光线与法线的夹角，大小为，根据反射角等于入射角，反射角也为。 18．小张同学在进行“探究光的反射规律”的实验时，他把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。 (1)他应选择________（填“光滑”或“粗糙”）的纸板，因为光在纸板上发生________反射，可以在不同方向都能看到光的径迹； (2)如图所示，小张同学用一束光a贴着纸板E射向O点，经平面镜反射，在另一侧纸板F上出现反射光。改变光束入射的角度，多做几次实验。由图可以得出，反射角________（填“大于”，“小于”或“等于”）入射角。根据这个分析可知，如果一束光从d点射向O点，反射角的大小是________； (3)他用一束光逆着的方向射向O点，在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是：反射现象中，光路是________。若要得出普遍规律，接下来应该进行的具体操作是：用一束光逆着或的方向射向O点，观察________光线。 (4)纸板EF是用两块纸板连接起来的。当把纸板F向后折，则在纸板EOF上________（选填“能”或“不能”）看到反射光线。据此现象表明：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线________（选填“在”或“不在”）同一平面内。 【答案】(1) 粗糙 漫 (2) 等于 /30度 (3) 可逆的 反射 (4) 不能 在 【详解】（1）选择粗糙纸板，是因为粗糙表面会让光发生漫反射，反射光会向各个方向传播，这样实验者在不同角度都能清晰看到光的传播径迹，符合实验观察需求。 （2）改变光束入射的角度，多做几次实验。由图可以得出，反射光线和入射光线关于法线对称，反射光线和入射光线与法线的夹角相等，所以反射角等于入射角；从图中量角器可知，入射光d与法线的夹角为，即入射角是，因此反射角也等于。 （3）逆着原反射光的方向入射，新的反射光会逆着原入射光方向射出，说明反射现象里光路是可逆的；为了得到普遍规律，需要更换多组不同角度的入射光重复实验，观察对应的反射光线是否沿原入射路径射出，验证光路可逆的普适性。 （4）把纸板F向后折后，两块纸板不在同一平面上，此时无法在纸板上看到反射光线，这个现象说明：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 19．同学们利用图甲所示的器材（纸板F可绕ON翻折）探究光的反射定律。 (1)图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜夹角为60°时，入射角大小为________；再将纸板F绕ON向后折，纸板F上________（选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是探究________________________________________________________。 (2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变________________，多次实验。 (3)小张同学想验证在光的反射现象中，光路是可逆的，他应该在图乙中怎么具体操作_____________________________________________。 (4)图丙中，保持入射光线AO不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大20°，则反射光线偏转的角度为________。 【答案】(1) 30° 没有 反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 (2)入射角 (3)让光线沿着BO入射到O点，看光线是否沿着OA射出 (4)40° 【详解】（1）当入射光线与平面镜夹角为60°时，入射角大小为 再将纸板F绕ON向后折，纸板F与入射光线不在同一平面内，不能显示反射光线，即此时纸板F上没有反射光线，改变纸板F的位置，是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面上。 （2）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变入射光线的入射角度，即改变入射角，多次实验，得出实验结论。 （3）光线从AO入射，从OB射出，图乙中，让另一束光线沿BO方向射向平面镜，观察反射光线是否沿OA方向射出，可以验证在光的反射现象中，光路是可逆的。 （4）图丙中，旋转平面镜前入射角为 将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大20°，则此时入射角为 因为反射角等于入射角，转动前反射光线与入射光线的夹角为 转动后反射光线与入射光线的夹角为 则反射光线偏转的角度为 20．滨滨用如图所示装置“探究光的反射规律”；镜子M平放在水平面上，把一个可以绕折痕ON转动的白色硬纸板竖立在镜面上，使ON垂直于镜面。 (1)为了更易观察实验现象以便研究，本实验应尽量在______（较亮/较暗）环境中进行；白色可折叠硬纸板在实验中除了可以探究“三线共面”的问题外，还能用来______________________________；实验中，可判定光在硬纸板上发生的是漫反射的现象是____________________________________； (2)如图甲所示，实验中多次改变入射角，发现当入射光线靠近ON时，反射光线____________（远离/靠近）ON。用量角器量出每组入射角和反射角的大小，比较两角大小可得出结论：________________________________________________________________________； (3)如图乙所示，将硬纸板沿ON向后偏折后，在NOF板上______（能/不能）看到反射光线，此时反射光线和入射光线______（在/不在）同一平面内。 【答案】(1) 较暗 显示光路 从各个方向均能看到纸板上的光线 (2) 靠近 在光的反射现象中，反射角等于入射角 (3) 不能 在 【详解】（1）实验在较暗环境中，光线和环境的对比度更高，光路会更清晰，便于观察；白色硬纸板除了可折叠验证三线共面，还能让光在纸板上留下痕迹，直观显示光的传播路径；漫反射的特点是反射光线射向四面八方，所以实验时从硬纸板前的各个不同角度都能看到纸板上的光路，就说明光在纸板上发生了漫反射。 （2） 根据光的反射规律，反射角等于入射角，入射光线靠近法线ON时入射角减小，反射角也同步减小，因此反射光线也会靠近ON；多次测量比较入射角和反射角的大小，可得出反射角与入射角大小相等的结论。 （3）将硬纸板的NOF部分向后偏折后，两块纸板不在同一平面上，因此在NOF板上无法承接看到反射光线；但反射光线、入射光线和法线实际上依然在同一平面内，这个操作正是用来验证“三线共面”的规律。 ◆题型3 镜面反射和漫反射 21．雨后的夜晚，当你背着月光行走在有积水的路上，看到自己长长的影子，这是光的______现象；为了避让水洼，你应走______（选填“较暗”或“较亮”）的地面上。 【答案】 直线传播 较亮 【详解】影子的形成原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，遇到不透明的人体时，光无法绕到人体后方，就会在人体背光侧形成暗区也就是影子。 背着月光行走时，月光从身后射向水面，光滑的水面发生镜面反射，反射光线会向前方远离人眼的方向射出，几乎没有光线进入人眼；而粗糙的地面发生漫反射，会把光线向各个方向反射，有部分光线能进入人眼，因此地面看起来比水洼更亮，所以要避让水洼应该走较亮的地面。 22．（多选）下列有关光现象的说法正确的是（     ） A．光在不同的介质中传播速度不同 B．夜晚，明亮的月光会照亮着大地，月亮属于光源 C．城市中的光污染主要是强烈的阳光照射到建筑物的玻璃幕墙上发生了镜面反射 D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律 【答案】AC 【详解】A．光的传播速度与介质种类有关，不同介质中传播速度不同，故A正确； B．光源为自身能够发光的物体，月亮仅反射太阳光，自身不能发光，不属于光源，故B错误； C．玻璃幕墙表面光滑，强烈阳光照射时发生镜面反射，反射光线集中、强度大，是城市光污染的主要成因，故C正确； D．镜面反射和漫反射都属于光的反射现象，均遵循光的反射定律，故D错误。 故选AC。 23．用久了的黑板会“反光”，这是光的__________现象。从不同方向，我们都能看到银幕上的图像，这是光的__________现象（以上两空均选填“漫反射”或“镜面反射”）。这两种现象都遵守光的__________规律。 【答案】 镜面反射 漫反射 反射 【详解】用久了的黑板表面变得光滑，平行光入射后会沿特定方向反射，这种反射属于镜面反射现象。 银幕表面粗糙，平行光入射后反射光线向各个方向散射，能让不同方向的观察者看到图像，这种反射属于漫反射现象。 镜面反射和漫反射都属于光的反射类型，二者均遵守光的反射规律。 24．下图所示的是晚上汽车在干燥的路面和有积水的路面上行驶时，大灯发出的部分光的光路图。下列说法正确的是（　　） A．干燥的路面比有积水的路面更容易发生镜面反射 B．有积水的路面比干燥的路面更容易发生漫反射 C．夜晚行驶在路上，当对面无来车时，驾驶员看干燥的路面更亮 D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律 【答案】C 【详解】AB．光射到干燥的路面容易发生漫反射，光射到有积水的路面容易发生镜面反射，故A、B错误。 C．夜晚行驶在路上，当对面无来车时，汽车射出的灯光照到有积水的路面时，由于发生镜面反射，反射光射向远方，不会进入驾驶员的眼睛，此时驾驶员看到的路面较暗；相反，灯光照到干燥的路面时，由于发生漫反射，部分反射光线进入驾驶员眼睛，此时驾驶员看到的路面较亮，故C正确。 D．不论是镜面反射还是漫反射，它们都要遵循光的反射定律，故D错误。 故选C。 考点三 光的折射 ◆题型1 光的折射定律 25．关于光现象，下列说法正确的是（     ） A．光线是存在的，灯泡发光时可以射出无数条光线 B．光在同种介质中必定沿直线传播 C．漫反射的光线是杂乱无章的，所以漫反射不遵循光的反射定律 D．在光的折射中，折射角可能大于入射角 【答案】D 【详解】A．光线是研究光的理想模型，实际并不存在，故A错误； B．光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，仅同种但不均匀的介质中不会沿直线传播，故B错误； C．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，漫反射光线杂乱是因为反射面凹凸不平，并非不遵循反射定律，故C错误； D．光从水、玻璃等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，因此折射角可能大于入射角，故D正确。 故选D。 26．光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路，如图所示，其中反射角为____________（选填“1”、“2”或“3”），分界面为____________（选填“①”“②”），分界面的____________方为水（选填“上”或“下”）。 【答案】 1 ② 上 【详解】由光的反射定律中反射角等于入射角、反射光线与入射光线分居法线两侧，可知∠1和∠3的公共边（竖直线）为法线，水平直线为分界面，即②。由折射光线与入射光线分居法线两侧、分界面两侧，可知BO为折射光线，CO为入射光线，AO为反射光线，反射角是反射光线与法线的夹角，故反射角为1。由图得折射角∠2大于入射角∠3，根据光的折射规律，光从水斜射入空气时折射角大于入射角，因此分界面的上方为水。 27．光在空气和玻璃的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为∠___________，分界面的___________方为玻璃（选“上”、“下”、“左”、“右”），当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将___________。 【答案】 2 上 变大 【详解】由光的反射定律中反射角等于入射角可知，∠1与∠3为入射角和反射角，因此竖直直线为法线，水平直线为分界面。折射角是折射光线与法线的夹角，故折射角为∠2。 因折射角大于入射角，根据光的折射规律，光从玻璃斜射入空气时折射角大于入射角，故分界面的上方为玻璃。 当入射角减小时，反射角、折射角均随之减小，反射光线与折射光线的夹角为180°减去反射角和折射角，故该夹角将变大。 28．如图所示，井口大小和深度相同的两口井，一口枯井，一口水井（水面在井口之下）两井底部中间位置各有一只青蛙，则（     ） A．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星 B．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 C．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星 【答案】C 【详解】如图所示 枯井里的青蛙看井口，根据光的直线传播可知，井口的大小为视角α的范围； 水井里的青蛙在水中，沿井口边缘从空气斜射入水中的光线会发生折射，折射光线向法线偏折，青蛙逆着折射光线看井口，井口的大小为视角β的范围，所以枯井中青蛙觉得井口大些； 枯井中的青蛙看到井外的范围，根据光的直线传播可知，依然为视角α的范围； 水井中的青蛙看到的范围，根据光的折射规律可知，为视角γ的范围，即水井中的青蛙看到井外的范围较大，所以水井中的青蛙能看到更多的星星，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 ◆题型2 实验：探究光的折射特点 29．光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的和两条线段并相交于O点，如图甲所示。 (1)小华将玻璃砖的一个表面与齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在________传播所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________。 (2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段水平）并向水槽中慢慢注水至水面与齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证入射光线________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。 (3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。 (4)若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。 【答案】(1) 空气中 AO和OB (2) 重合 介质 (3)玻璃 (4)玻璃 【详解】（1）玻璃砖表面与齐平放置时，部分光线没有进入玻璃砖，依旧在空气中沿直线传播，因此出现和入射光线AO共线的OC；本实验目的是探究光从空气斜射入不同介质的折射规律，因此需要记录入射光线AO和进入玻璃砖后的折射光线OB。 （2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，入射角相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，入射角相同，同时也保证入射侧的介质都是空气，控制只有折射介质（水/玻璃）这一个变量不同。 （3）相同入射角下，对比水中的折射光线OE和玻璃中的折射光线OB：OB比OE更靠近法线，说明玻璃对光线的偏折程度更大，偏折能力更强。 （4）根据光路可逆原理，当以相同入射角分别从玻璃、水斜射入空气时，原本偏折能力更强的介质，对应的折射光线会更远离法线，因此从玻璃射出的折射光线更远离法线。 30．如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据： 入射角α 折射角β (1)分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：________________________。 (2)根据表格中的数据还可以判断：当光以的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 (3)当光以的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是________；你的依据是________________。 【答案】(1)光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；或在折射现象中，折射角随着入射角的增大而增大 (2)小于 (3) 光路是可逆的 【详解】（1）观察表格数据，所有组的折射角数值都小于对应的入射角，同时随着入射角从逐步增大到，折射角也从同步增大，写出任意一条符合数据规律的结论即可。 （2）从表格可知，入射角为时折射角为，入射角为时折射角为；当入射角为，处于和之间，根据“入射角增大、折射角也增大”的规律，此时折射角会介于和之间，因此小于。 （3）根据光路可逆原理：如果光从空气以入射角射入玻璃时，对应的折射角是；那么反过来让光从玻璃以入射角射入空气，对应的折射角就等于原来的入射角。 31．小明用如图所示的装置做“探究光的折射特点”实验。 (1)如图（a）所示，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将_______（选 “A．向左移动”“B．向右移动”或“C．不动”），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向____（选 “A．会”或“B．不会”）发生偏折。 (2)如图（b）所示，小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明，光从空气斜射入水中时，折射角_____（选 “A．大于”“B．小于”或“C．等于”）入射角。当光沿着NO方向射入水中时，折射角为_____°。 (3)小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时，光在空气中沿着OA方向射出，说明在折射现象中，光路是_____的。 (4)如图（c）所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的光路是图（d）中的________（填序号）。 【答案】(1) A A (2) B 0 (3)可逆 (4)② 【详解】（1）小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置向左移动，因为折射角小于入射角，故选A； 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，即传播方向会发生改变，故选A。 （2）小明将光沿着AO方向射向水面上的O点。实验证明，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，故选B。 当光沿着NO方向射入水中时，入射角为0°，则折射角为0°。 （3）小明将光沿着BO方向从水中射向空气中时，光在空气中沿着OA方向射出，说明在折射现象中，光路是可逆的。 （4）人的脚反射的光线射到水面上会发生光的折射，折射光线进入岸上人的眼睛，岸上的人逆着折射光线看去，人脚会向上偏折，所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是变短的，故选②。 32．如图甲，在探究光的反射规律的实验中，纸板由E、F两部分接成，接缝ON垂直于平面镜。 (1)由图甲可知，实验时把平面镜放在水平桌面上，将一束光斜射到平面镜上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在______（粗糙/光滑）纸板上，应把纸板与平面镜______放置； (2)图甲中用激光笔紧贴纸板E沿AO方向入射，光经平面镜反射，可以在纸板F上看到反射光线OB。如图乙此时将纸板F绕ON向后折（或向前折），纸板F上观察不到反射光线，此时反射光______（存在/不存在）； (3)实验中当入射光线与法线的夹角为30°时。为了得到“反射角等于入射角大小关系”这一普遍规律，接下来的操作是__________________，进行多次实验； (4)如图丙，进行了光的折射规律探究，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，发现折射角______入射角（选填“＞”“＝”或“＜”），折射角会随着入射角的减小而______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 粗糙 垂直 (2)存在 (3)改变入射角大小 (4) ＜ 减小 【详解】（1）[1]光线射向粗糙的纸板会发生漫反射，能向各个方向反射光，从而让不同位置的观察者都看到光的径迹。 [2]根据光的反射规律，法线ON垂直于平面镜，因此只有纸板和平面镜垂直放置，才能让入射光线、反射光线都呈现在纸板平面上，同时显示两者的径迹。 （2）将纸板F向后/向前折时，只是让承接反射光的纸板离开了反射光线所在的平面，因此看不到反射光，但反射光线并没有消失，仍然真实存在。 （3）仅通过一次实验得到的结论具有偶然性，需要多次改变入射角的大小进行实验，比较对应的反射角和入射角的关系，从而得出具有普遍性的结论。 （4）[1][2]根据光的折射规律，光从空气斜射入水中发生折射时，折射角小于入射角；且折射角随入射角的变化而同步变化，入射角减小时，折射角也会随之减小。 ◆题型3 生活中的折射现象 33．下图是一根直树枝斜插在湖水中的一张照片，下列分析正确的是（     ） A．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝折射形成的像 B．OB是树枝折射形成的像，OC是树枝在水中的部分 C．OB是树枝反射形成的像，OC是树枝在水中的部分 D．OB、OC均是树枝折射形成的像 【答案】A 【详解】OB是树枝在水面形成的倒影，属于平面镜成像，由光的反射形成；OC是树枝在水中的部分反射的光从水中斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看去，看到的是位置变高的虚像，由光的折射形成。故A正确，BCD错误。 故选A。 34．在大运河一段清澈水中游来游去的鱼儿，看见岸上的“人”会比实际的人更_______________（选填“高大”或“矮小”），这是因为光发生了_______________现象。岸上的人看到的鱼是_______________（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】 高大 折射 虚像 【详解】人反射的光由空气斜射入水时，在水面上发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，鱼眼逆着折射光线的方向看去，看到岸上的“人”会比实际的人更高大一些。 岸上的人看水中的鱼时，鱼反射的光从水中斜射入空气发生折射，人逆着折射光线看到的是光的反向延长线会聚形成的像，无法用光屏承接，因此是虚像。 35．我国唐代有这样的诗句“潭清疑水浅”，诗人观察到潭水清澈见底，看起来有些浅这是为什么?斜插入水中的铅笔为什么看起来“断”为两截？ 【答案】这是由于光的折射现象造成的。潭底的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生偏折，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会感觉潭底的位置变高，因此看起来水变浅了； 同样的人眼逆着折射光线看去，会觉得水下部分的铅笔的虚像位置比它的实际位置要向上偏移，而水面上方的铅笔部分的光线是沿直线直接进入人眼的，没有发生偏折，两部分的视觉位置出现错位，看起来就像铅笔在水面处“断”成了两截。 【详解】略 36．我国宋代诗人梅尧臣用“晨登日观峰，海水黄金熔。浴出车轮光，随天行不息”来形容在泰山上观日出的壮观景象。由于太阳光经过地球周围大气层发生了_____现象，当看见太阳刚从云海升起时，太阳实际的位置位于云海_____（选填“上方”或“下方”）。假设地球表面不存在大气层，那么人们观看到日出的时刻与实际存在大气层的情况相比将_____（选填“提前”或“延后”）。 【答案】 折射 下方 延后 【详解】[1]太阳光穿过地球大气层时，因大气密度不均匀，光线路径发生偏折，属于光的折射现象。 [2]大气折射使光线向地面弯曲，人眼逆着折射光线方向观察时，看到的太阳位置比实际位置高。因此，当看到太阳从云海升起时，其实际位置仍在云海下方。 [3]若无大气层，太阳光将直线传播，人需要等待地球自转至太阳实际升出地平线时才能看到日出。而大气折射使日出提前被观测到，故不存在大气层时，日出时刻将延后。 考点四 平面镜成像的特点及其应用 ◆题型1 平面镜成像特点和应用 37．（多选）在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法正确的是（     ） A．在玻璃板与蜡烛B之间放一挡板，从A这一侧看不到A的像了 B．如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像会变大 C．为了便于观察，该实验最好在较黑暗的环境中进行 D．实验中为了避免出现重影，应选择较薄的玻璃板 【答案】CD 【详解】A．平面镜成像是光的反射形成的，蜡烛A发出的光经玻璃板前表面反射进入人眼形成虚像，挡板放在玻璃板后侧不影响反射光线，仍能看到A的像，故A错误； B．平面镜成像时像与物大小相等，像的大小只与物体大小有关，与距离无关，蜡烛A靠近玻璃板，像大小不变，故B错误； C．环境越暗，蜡烛火焰反射光线越明显，像越清晰，故C正确； D．玻璃板前后两个表面都会反射成像，玻璃板越厚，两个像距离越远，重影越明显，选择较薄玻璃板可减小两像间距，避免重影，故D正确。 故选CD。 38．水平过道上方有一盏灯，小帅站在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。则小帅通过两块地砖所看到的像（     ） A．大小相同、位置不同 B．大小相同、位置相同 C．大小不同、位置相同 D．大小位置都不同 【答案】B 【详解】平面镜成像特点为像与物大小相等、像与物关于镜面对称。灯的位置不变，地砖所在平面（镜面）位置不变，由平面镜成像特点可知，灯在镜面中所成的像大小和位置均不变。所以小帅通过两块地砖所看到的像大小相同、位置相同。 故选 B。 39．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____________（选填“实”或“虚”）像。图中用挡眼板将暂不测试的眼睛遮住，是利用了____________。视力表在镜中的像与被测者相距____________m。 【答案】 虚 光沿直线传播 5.0 【详解】平面镜成像的原理是光的反射，物体在平面镜中所成的像是虚像，因此被测者识别的是视力表在镜子里的虚像。 光在同种均匀介质中是沿直线传播的，用挡眼板遮住暂不测试的眼睛，挡眼板不透明，光无法穿过，从而阻止了光线进入该眼，这是利用了光的直线传播。 根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等。已知视力表到镜子的距离为2.7m，所以视力表的像到镜子的距离也是2.7m。被测者到视力表的距离为0.4m，则被测者到镜子的距离为 因此，视力表在镜中的像与被测者之间的距离为 40．如图固定在水面上方的光源S发出一束光。经水面反射后在光屏上形成光斑A，已知入射光线与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（     ） A．当入射光绕入射点逆时针转动一定角度，光斑将向左移动 B．当水面升高时，反射角将不变，光斑A将向左移动 C．光源S不动，液面升高时，S与S'的距离保持不变 D．光源S不动，增大入射光与水平液面的夹角，光斑A将向右移动 【答案】B 【详解】A．入射光绕入射点逆时针转动，入射角增大，由反射定律可知反射角增大，反射光线远离法线，光斑向右移动，故A错误； B．水面升高，入射点左移，法线方向不变，入射角不变，由反射定律可知反射角不变，反射光线平行左移，光斑向左移动，故B正确； C．液面升高，光源到液面距离减小，由平面镜成像特点可知像到液面距离减小，与距离减小，故C错误； D．增大入射光与液面夹角，入射角减小，由反射定律可知反射角减小，反射光线靠近法线，光斑向左移动，故D错误。 故选B。 ◆题型2 实验：探究平面镜成像的特点 41． (1)如图甲所示，在探究光反射的规律实验中，让一束光沿AO方向射入，发现反射光沿着OB方向射出。将纸板F沿中间横向剪开，并将上半部分沿ON向后翻折，在纸板F的上下两部分观察到的现象是_________________________________，该实验表明光在发生反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。若将纸板绕CD向后倾斜一定角度，仍将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，在ON右侧纸板上将___________（选填“会”或“不会”）显示反射光线。 (2)小明用如图乙所示装置，进行了“探究平面镜成像特点”的实验。 ①小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定像的___________。 ②实验过程中，他把蜡烛A放在玻璃板前30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是___________cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 ③在实验过程中，小明应拿一支外形相同___________（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合。 ④若向左倾斜玻璃板，如图丙所示，蜡烛A的像将___________（选填“向左”、“向右”、“向上”、“向下”或“不”）移动。 【答案】(1) 纸板的下部会看到反射光线，纸板上侧看不到反射光线 不会 (2) 位置 60 不变 不点燃 向上 【详解】（1）光反射时反射光线、入射光线、法线共面。将纸板F上半部分向后翻折后，翻折的上半部分不在入射光线和法线的平面内，因此看不到反射光线，而未翻折的下半部分仍在该平面内，可以看到反射光线。 若把纸板绕CD向后倾斜，此时纸板整体不在入射光线和法线的平面内，因此右侧纸板上不会呈现反射光线。 （2）玻璃板透明，既能反射成像，又能透过玻璃板观察后方物体，因此可以方便确定像的位置。 根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等，蜡烛A距玻璃板30cm，像距玻璃板也为30cm，因此像到蜡烛A的距离是 平面镜成像始终与物体大小相等，物体大小不变，即使物体远离镜面，像的大小也不变。 后方的蜡烛B如果点燃，玻璃板后方会过亮，导致蜡烛A的像不清晰，因此要拿外形相同的不点燃蜡烛B，移动它来与A的像重合。 平面镜成像时像与物关于镜面对称，当玻璃板向左倾斜时，蜡烛A在镜面左侧下方，根据对称关系，像会向上的方向偏移。 42．五代时期的《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小明利用方格纸、玻璃板、相同的棋子A和B等器材，设计了图甲所示的实验来探究平面镜成像特点。    (1)小明用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定______________________。 (2)在玻璃板前放一个棋子A，把与棋子A相同的棋子B放到玻璃板后并移动，直至棋子B与A的像完全重合，为了使成的像更清晰，应用手电筒对着棋子______________（选填“A”或“B”）照射。 (3)移去棋子B，在其原来的位置上放一个光屏，按照图甲中______________（选填“①”“②”或“③”）的方式观察光屏，若光屏上看不到棋子A的像，则说明平面镜成的是虚像。 (4)改变棋子A的位置，分别进行三次实验得到了三组物、像的位置，如图乙所示。由此可知，像与物到平面镜的距离______________（选填“相等”或“不相等”）。 (5)若将玻璃板向前倾斜（如图丙），则棋子A的像会向______________（选填“上”或“下”）移。 (6)小华与其他同学交流评估时，小明提出用发光的字母灯来进行实验会更好，理由是______________。 【答案】(1)像的位置 (2)A (3)② (4)相等 (5)上 (6)成像更清晰 【详解】（1）在探究平面镜成像的特点时，用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于确定像的位置，因为玻璃板既能反射光线成像，又能透过光线看到玻璃板后面的物体，便于找到像的位置。 （2）棋子A本身不发光，这样通过玻璃板成的像不是很清晰，用手电筒对着棋子A照射，这样棋子A会反射更多的光，成的像更清晰。 （3）判断成的像是实像还是虚像，应该直接观察光屏，看光屏上是否有像，所以应按照②的方式直接观察光屏。 （4）如图乙，每次实验的像点对应的物点到平面镜的格数都相等，可总结出：像与物到平面镜的距离相等。 （5）根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称，若将玻璃板向前倾斜，则棋子A的像会向上移。 （6）发光的物体亮度高，成像清晰稳定，便于观察。 43．如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中A、B是两支外形相同的蜡烛。 (1)为了便于观察，本实验应在光线较____________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行。选用透明的玻璃板代替平面镜，目的是____________； (2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时____________。若某次实验小明观察像时看见“重影”，原因可能是____________； (3)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，则像的大小____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分（如图乙所示），并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是____________（选填“A”或“B”）； A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 (5)为了证明平面镜所成的是虚像，移去玻璃板后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，应该____________。 A．从蜡烛A一侧透过透明玻璃观察光屏上能否成像 B．直接观察光屏上能否成像 【答案】(1) 暗 便于确定像的位置 (2) 像与物大小相等 玻璃板太厚，前后两个表面成像，形成重影 (3)不变 (4)A (5)B 【详解】（1）[1]为了观察到更明显的现象，本实验应在光线较暗的环境中进行。 [2]用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。 （2）[1]蜡烛B与蜡烛A等大，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小相等。 [2]若某次实验小明观察像时看见“重影”，是因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。 （3）根据平面镜成像特点，像与物等大，小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，像的大小不变。 （4）若把玻璃板沿MN截成两部分（如图乙所示），并分别向两侧平移一小段距离，截成两部分还是在同一平面内，而物与像关于镜面对称，因此蜡烛通过左右两部分玻璃板都成完整的像，且两个像在同一位置，故B不符合题意，A符合题意。 故选A。 （5）为了证明平面镜所成的是虚像，移去玻璃板后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，此时应绕过透明玻璃直接观察光屏上能否成像，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 44．用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板，A、B是两支外形相同的蜡烛。 (1)将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面______放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表______的位置； (2)将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全______； (3)如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置，应该在蜡烛B______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置； (4)改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点和，和，和基本重合。由此可以得出的结论是：①______；②______； 【答案】(1) 垂直 平面镜 (2)重合 (3)靠近 (4) 像与物到镜面的距离相等 像和物的连线与镜面垂直 【详解】（1）将玻璃板与纸面垂直放置，可以保证物和像在同一水平面上，否则有可能找不到像的位置； 为了便于测量物距和像距，应沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。 （2）移动蜡烛B直到和蜡烛A的像完全重合，这样既可以确定像的位置，也能直观比较像和物的大小关系。 （3）平面镜成的像与物体关于平面镜对称，实验中应选取像和物对称的点作为像和物的位置点，所以在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置，应该在蜡烛B靠近玻璃板一侧记下像的位置。 （4）将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点和，和，和基本重合，说明像和物关于平面镜对称，由此可以得出的结论是：①像与物到镜面的距离相等；②像和物的连线与镜面垂直。 ◆题型3 光学作图 45．(1)如图所示，A为某物体的一点，P为不透光的挡光板，下面有一个平面镜。请你画出人眼在B点处通过平面镜看到A物体的像的光路图。 (2)一束光从空气斜射入水面，请在图中画出它的反射光线和折射光线（大致方向）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）平面镜所成的像和物关于平面镜对称。从点A向平面镜作垂线，然后延长至A＇，使A＇到平面镜的距离与A到平面镜的距离相等，A＇就是A的像；然后连接A＇B，与平面镜的交点为入射点，作出入射光线和反射光线。 （2）过O点作出法线，根据反射时反射角等于入射角，作出反射光线；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，作出折射光线。 46．根据要求作图： (1)如图1所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线。 (2)如图2所示，AO、OB分别为入射光线和反射光线，它们的夹角是120°，在图2中确定平面镜放置的位置。 (3)如图3根据平面镜成像的规律，画出物体AB在平面镜中所成的像。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据光的反射定律，反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线；然后再根据光的折射规律，光从空气斜射入水等其他介质时，折射角小于入射角，在水中法线右侧大致画出折射光线，据此作图。 （2）光的反射定律中，法线是反射光线和入射光线的夹角平分线，且平面镜与法线互相垂直，据此作图。 （3）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像，据此作图。 47．请在图中分别标出入射光线、折射光线、法线、入射角和折射角。 【答案】 【详解】图中O点为入射点，根据箭头的方向可知，AO为入射光线，OB为折射光线，与界面垂直的虚线为法线。入射光线与法线的夹角为入射角，折射光线与法线的夹角为折射角，据此作图。 48．如图所示，一束光线由空气射向玻璃三棱镜。画出这束光线经三棱镜两次折射后再进入空气的光路图，保留法线痕迹，用r标出第二次折射的折射角。 【答案】 【详解】过入射点作法线垂直于界面，当光从空气斜射入玻璃时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气时，折射光线和入射光线分居法线的两侧，折射角大于入射角；折射光线与法线的夹角为折射角，如图所示： 综合攻坚·知能拔高 一、单选题 1．关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．光在同种均匀介质中沿直线传播 B．平面镜成像与日食形成的原理是相同的 C．光只在光滑介质表面发生反射 D．手电筒的光垂直照射放在白纸上的镜子，从侧面看去镜面比白纸亮 【答案】A 【详解】A．光的传播路径与介质有关，在不均匀的介质中传播方向容易发生偏折，光在同种均匀介质中沿直线传播，故A符合题意； B．平面镜成像属于光的反射现象，日食的形成是由于光的直线传播，两者原理不相同，故B不符合题意； C．光在光滑表面发生镜面反射，在粗糙表面发生漫反射，两种反射均遵循光的反射定律，故C不符合题意； D．手电筒的光垂直照射放在白纸上的镜子，平面镜发生镜面反射，反射光几乎原路返回，从侧面看时，几乎没有光线进入人眼，人眼感觉平面镜是暗的；光线垂直照射到白纸上，白纸表面是粗糙的，发生漫反射，反射光线射向四面八方，从侧面看时，有光线进入人眼，人眼感觉白纸是亮的，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和，，相距为d，在走廊中间将一橡皮小球与镜面成夹角指向平面镜MN，以v的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（     ） A．小球运动到NQ右侧后，就无法在两个平面镜中成像 B．小球指向MN镜时，两个像靠近，两个像之间的距离为2d C．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零 D．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v 【答案】C 【详解】A．只要物体的光能入射到平面镜，就能在平面镜中成像；小球运动到NQ右侧后，其反射光仍能照射到MN、PQ两个平面镜上，因此仍然可以在两个平面镜中成像，故A错误； B．根据平面镜成像特点：像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。设两镜间距为，小球到MN的垂直距离为，则小球到PQ的垂直距离为；MN所成像到MN距离为，PQ所成像到PQ的距离为，可得两像间距 两像间距始终为2d，不随小球运动改变，不会靠近，故B错误； C．由上述推导可知，无论小球向哪个方向运动，两个像之间的距离始终保持不变，两像相对静止，相对速度为零，故C正确； D．两个像间距始终不变，相对速度为零，不会相互靠近，故D错误。 故选C。 3．下列关于光的说法中正确的是（　　） A．“立竿见影”和“杯弓蛇影”都是光的反射现象 B．红外线能使荧光物质发光，紫外线具有热效应 C．在平面镜成像实验中，需要用一支完全相同但未点燃的蜡烛去与点燃蜡烛的像重合进行实验，用到了等效替代法 D．我们所看到的“红花绿叶”，那是由于花吸收了红光、叶子吸收了绿光 【答案】C 【详解】A．“立竿见影”，影子的形成是因为光在同种均匀介质中沿直线传播；“杯弓蛇影”是指将映在酒杯里的弓影误认为蛇。这实际上是墙上的弓在酒杯液面上的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故A错误； B．根据光学知识，红外线最显著的特性是热效应，一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射越强。紫外线能使荧光物质发光，常用于验钞机等设备，故B错误； C．在探究平面镜成像特点的实验中，用一支完全相同但未点燃的蜡烛去与点燃蜡烛的像重合，从而比较像与物的大小关系并确定像的位置。这种用实际物体（未点燃的蜡烛）来替代虚像的方法，正是物理学中常用的等效替代法，故C正确； D．不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。“红花”是因为红花只反射红光，吸收了其他颜色的光，“绿叶”是因为绿叶只反射绿光，吸收了其他颜色的光，故D错误； 故选 C。 4．如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成角射向平静的液面，下列说法正确的是（　　） A．入射角为 B．当液面上升时，光点P的位置不变 C．当液面下降时，光点P将向左移动 D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角，光点P将向左移动 【答案】D 【详解】A．入射角是入射光线与法线的夹角，不是入射光线与镜面的夹角，由此可知，入射角大小为，故A错误； B．当液面上升时，由于入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行，根据下图可知，光点P将向左移动，故B错误； C．当液面下降时，由于入射角不变，反射光线与原来的入射光线平行，根据下图可知，光点P将向右移动，故C错误； D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角时，入射角减小，反射角也减小，根据下图所示，光点P将向左移动，故D正确。 故选D。 5．如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P为可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB＝L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S点和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c。关于以上原理解释正确的是（　　） A．凹面镜对光有发散作用 B．根据此原理测得的光速表达式为c＝8nL C．恰能在望远镜中第一次看见发光点S时，平面1恰好转到如图平面3的位置 D．恰能在望远镜中第一次看见发光点S时，平面2恰好转到如图平面3的位置 【答案】D 【详解】A．凹面镜对光线有会聚作用，凸面镜才对光有发散作用，故A错误； B．光从八面镜到反射系统再返回八面镜，总路程为；第一次看见发光点时，八面镜刚好转过圈，转速为每秒转，因此运动时间，可得光速 不是，故B错误； CD．八面镜顺时针转动，第一次看见发光点时，八面镜刚好转过圈（相邻两个面的间隔），原来从上到下的顺序为平面1→平面2→平面3，转动后，平面1转到原平面2的位置，平面2恰好转到原平面3的位置，满足反射光线进入望远镜的条件，故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题 6．如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1 等高的正前方。则下列说法不正确的是（    ） A．潜望镜的镜面组合可将光偏转 180° B．人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方 C．在潜望镜中看到的时间如图2，则实际的时间是20：51 D．人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离 【答案】AD 【详解】A．潜望镜由两块平面镜构成，光线经过两次反射后，传播方向没有发生改变，故A错误； BD．由平面镜成像特点可知，像和物体各对应点到平面镜距离相等，由下图可知，军舰上两点AB先通过平面镜1成像A'B'，再通过平面镜2成像A''B''，故人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方，且人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离大于军舰到潜望镜的距离，故B正确，D错误； C．由镜面对称性可知，潜望镜中使用的是两块平面镜，第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大，左右再次颠倒的像，最后的像就是跟原物完全一样的像，实际时间与看到的时间均为20：51，故C正确。 故选AD。 三、填空题 7．如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时，反射角等于入射角”的结论。如图所示，在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜，恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动，当小华把一支铅笔移到P处时，眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点，再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，当a、b和c的大小存在__________ 的关系时，就可以证明“光反射时，反射角等于入射角”的结论。若a＝14cm，b＝48cm，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，反射角大小为_______ °。 【答案】 45 【详解】[1]在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，木板上有一个记号点M；该同学在木板的上边沿N处观察平面镜，恰好能从镜中看到M点而没有被木板挡住，这是光的反射现象；如下图所示，过P点作MN的垂线交于D点，由于长木板与平面镜均竖直放置在桌面上，边MP与边NP等长，△PMN是等腰三角形，PD是∠NPM的平分线，D点与P点等高，其到桌面距离相等； ，M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，即M、N、D距离桌面的高度为a、b和c，若，就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角； [2]由图可知，PD为法线，∠NPD为反射角，若，，则，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，即，因此，故反射角大小为45°。 8．如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点形成一个光斑，光斑位置随水位变化而变化。若光屏上光斑B向左移动了0.4m，说明水位_______（选填“上升”或“下降”）了_______m。 【答案】 上升 0.2 【详解】[1]由题意可知入射光线与水面的夹角不变，则水位变化前后反射角均为，则水位变化前后的反射光线相互平行，根据光屏上光斑向左移动了，则反射点应该向左移动，故水位上升。 [2]由题意可得水位上升前后光的反射光路图，如下： 将反射光线EG反向延长与上升前水位相交于F，由几何知识，FE与OB平行且相等，故四边形OFEB是平行四边形，所以，三角形FGO是底角为的等腰直角三角形，垂直于液面，所以 9．如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光射向平静的液面，光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点。当光点S'向右移动时，表明液面__________（选填“上升”或“下降”），此时入射角_________。 【答案】 下降 不变 【详解】[1]入射光的方向固定，当液面下降时，入射点会沿入射方向向右偏移；由于反射角等于入射角，反射光线和原反射光线平行，因此反射后射到标尺的光点会向右移动；若液面上升，光点会向左移动，因此S'向右移动时液面下降。 [2]液面始终保持水平，法线始终垂直于液面，入射光线的方向不变，因此入射光线与法线的夹角（入射角）大小不变。 10．日晷主要有相互垂直的“晷面”和“晷针”组成。为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成“简易日晷”，落实跨学科实践。小明将制成的“简易日晷”放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，如图甲所示。影子顶端随时间的变化轨迹如图乙所示，其中OA是最短的影子。图乙中，最短的影子O→A所指方向大致为___________（选填“南”或“北”）方。实验中记录的影子转动方向是___________（选填“顺”或“逆”）时针，连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近___________（选填“冬至”或“夏至”）。 【答案】 北 顺 夏至 【详解】[1]正午时分会形成最短的影子，其他时间都比正午时分要长，影子的长度变化情况是先变短后变长。正午时分太阳在铅笔的南方，影子会在背面形成，即在北方，因此最短的影子OA所指方向大致为北方。 [2]在阳光下，影子会随着太阳的移动而移动，太阳从东方升起，影子在西方，随着太阳的移动，影子会逐渐向东移动，因此实验中记录的影子转动方向是顺时针。‌ [3]在北半球，夏至时太阳直射北回归线，此时太阳高度角最大，物体的影子最短。冬至时太阳直射南回归线，太阳高度角最小，物体的影子最长‌。连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近夏至。 四、作图题 11．“见光不见灯”是现代照明设计中的一种理念，设计师通过巧妙的布局实现“只见其光，不见其源”的效果。如图所示，R为不透明的装饰隔断，MN为平面镜，A为隐蔽的灯带。请画出灯带A发出的光经平面镜反射后，能够照亮隔断右侧地面区域的光路图。 【答案】 【详解】根据平面镜成像规律，作发光点A关于平面镜MN的对称点A'；左边界光路：连接A'与隔断R上右端，延长后交地面于点P，该线与MN交于入射点O1，连接AO1并标上箭头（由A至O1）即为入射光线，连接O1P并标上箭头（由O1至P）即为反射光线；右边界光路：连接A与隔断R上左端，延长后交MN于入射点O2，AO2标上箭头（由A至O2）即为入射光线，连接A'O2并延长交地面于点Q，得到O2Q并标上箭头（由O2至Q）即为反射光线；地面上PQ之间的区域就是被照亮的区域，据此作图。 五、实验题 12．某兴趣小组用如图所示的装置探究光的反射规律： (1)为了显示光路，下列做法不可行的是（　　） A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾 B．使光束贴着纸板射向平面镜 C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行 (2)图中红光激光笔发出的光相当于_________线，当绿光激光笔向镜面靠近时，反射角_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)实验中小明三次改变入射角的大小，测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是________； 实验次数 入射角 反射角 1 2 3 某同学学习了光的折射之后，对光的折射特点进行了探究，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧： ①光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：_________，且折射角_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于_________度。该同学根据上述实验中的发现和结论①总结出了光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价，是否存在不足？答_________（选填“是”或“否”）；请简要说明理由：___________。 入射角 反射角 折射角r 【答案】(1)C (2) 法 变大 (3) 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 折射角随入射角的增大而增大 小于 0 是 没有换用其它透明介质多次实验 【详解】（1）A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾，小水滴能反射光线，形成光路，便于观察，故A不符合题意； B．使光束贴着纸板射向平面镜，纸板能反射光线，形成光路，便于观察，故B不符合题意； C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行，由于没有反射光的物质，故不能看到光线的传播路径，故C符合题意。 故选C。 （2）[1][2]由图可知，红光激光笔发出的光相当于法线；光线是从绿色激光笔发出的，所以绿激光笔发出的光相当于入射光线；当绿光激光笔向镜面靠近时，入射角变大，反射角等于入射角，故反射角变大。 （3）[1]根据反射定律，反射角等于入射角，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，当入射角分别为、、时，反射角也应分别是、、，而，，正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。 [2]由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 [3][4]当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。 [5][6]该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程存在不足，没有换用其它透明介质多次实验。 13．用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。 (1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验，同桌小建告诉她要用透明的玻璃板，目的是：______；实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B，其目的是为了比较像与物的______关系； (2)小瓯在桌面上铺一张白纸，竖立一块玻璃板，将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面（如图乙），观察到两个像，然后将蜡烛B放置在玻璃板后面，她按照图丙中的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了对应数据： 实验序号 1 2 3 4 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 10.0 像距v/cm 3.7 4.5 6.3 9.5 根据上述实验数据分析得出：像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符，如图丙主要是______测量不正确；根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm； (3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上______成像。 【答案】(1) 便于确定像的位置 大小 (2) 像距 0.5 (3)不能 【详解】（1）[1]透明玻璃板可以透光，既能反射成像，又能观察到玻璃板后方的蜡烛，因此便于确定像的位置。 [2]选用完全相同的蜡烛，是用等效替代法，方便比较像与物的大小关系。 （2）[1][2]平面镜的反射面是玻璃板的前表面，正确的像距应该是像到玻璃板前表面的距离，本题中错误将像到玻璃板后表面的距离作为像距，因此是像距测量错误；由表格数据可得，每组物距与测量像距的差值都是 差值就是玻璃板的厚度，因此厚度为0.5cm。 （3）平面镜成虚像，虚像无法用光屏承接，因此光屏上不能成像。 14．小明在课外实践活动中，对一些光学实验做了进一步的探究。 (1)在”探究光的反射定律”的实验中，如图甲所示使用加湿器喷出水雾，目的是为了_______；探究装置放置在可以360°旋转的水平工作台上，在入射点上方悬挂一重垂线，模拟法线，当工作台旋转到某一特定位置时，可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线，可以得到的初步结论是 ____________；为了探究反射角与入射角关系，接下来小明的操作是 ________________。 (2)如图乙所示，小明利用半圆形玻璃砖（O点为圆心）“探究光的折射特点”，并将收集的实验数据记录在的表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 玻璃中的入射角i 0 10° 20° 30° 40° 41.2° 42° 50° 空气中的折射角γ 0 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 没有发生光的折射 分析实验数据，发现光折射时的特点是_____________；___________。（写出两条）在7、8两次实验中，小明都没有观察到光的折射现象，但却发现被玻璃砖反射回来的光的亮度比之前几次实验的亮度大，请根据实验现象，提出一个探究问题_____________。 【答案】(1) 显示光的传播路径 在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内 改变入射角，测量对应的反射角并记录数据 (2) 光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角 折射角随着入射角的增大而增大 当光从玻璃斜射入空气时，入射角为何度数时发生全反射 【详解】（1）[1]实验中用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，是为了清晰的显示出光传播的路径，便于完成实验研究。 [2]在光的反射现象中，缓慢转动圆台，可以看到三束光相互重合，说明在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 [3]为了继续探究反射角与入射角的关系，接下来的操作是改变入射角的度数，进行多次实验。 （2）[1][2]分析第2～6次实验数据，发现光折射时的特点是：光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角；折射角随着入射角的增大而增大。 [3]光从玻璃斜射入空气时，折射角始终大于入射角，当入射角增大到一定角度时，折射角会大于90°，故此时无折射光线，发生全反射现象，由此可提出问题：当光从玻璃斜射入空气时，入射角为何度数时发生全反射？ 六、计算题 15．法国物理学家斐索是第一个在地面上测出光速的人，采用的装置主要由齿轮、不透光的平面镜A、半透光的平面镜B组成，如图甲所示模拟简易装置图。主要原理是当光源发出一束光，通过平面镜B反射，经由齿缝到平面镜A，再将光线反射回来，光线返回时恰好遇到其他齿缝，再进入观察者的眼睛里。已知平面镜A到齿轮的距离为s（齿轮厚度忽略），齿轮上齿和齿缝的宽度均为△l，光速为c，齿轮逆时针转动。 (1)若一束光线恰好沿着齿a的左边缘射向平面镜A，要想反射回来的光线能被观察者看到，则随齿轮转动的齿a的速度至少为多少？ (2)若一束经过齿缝正中间射向平面镜A的任意光束均不能被观察者看到，则齿轮上齿的转动速度？ (3)若齿轮转动的周期为T，齿轮上共有n个齿，且平面镜A到齿轮的距离s可调节，想要测量出光速，操作者恰好使光束经过齿缝正中央射向平面镜A的光束恰好通过紧邻的下一个齿缝正中央被观察者看到，则s为多少？并分析在实践中如何才能增大s？ 【答案】(1) (2)(k=0,1,2……)， (3) 增大的方法：降低齿轮的转动转速（增大转动周期），或减少齿轮的齿数。 【详解】（1）光线从平面镜B到平面镜A再返回，传播的总路程为2s，所需时间为 要使反射回来的光线能被观察者看到，意味着光线返回时恰好从齿a的左边缘转到齿缝的左边缘，即齿轮在时间t内转过的最小角度为，（弧长公式，，为齿轮半径），最小转过的弧长为。 根据线速度定义，齿轮转动的齿a的速度至少为 （2）光束从齿缝正中间射出，返回后不能被看到，说明返回时光路被齿挡住，齿轮边缘转动的距离满足 (k=0,1,2……)，为第一个齿挡住，为第三个齿挡住，以此类推。 光往返时间仍为 由速度公式，代入得(k=0，1，2……) （3）齿轮有个齿，对应有个齿缝，因此从一个齿缝正中心转动到下一个紧邻齿缝正中心，所需时间为，该时间等于光往返的时间，因此有​，解得 由可知，为光速，因此增大的核心是调整齿轮参数：降低齿轮的转动转速（增大转动周期），或减少齿轮的齿数。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $