第4章《光现象》单元测试卷-2026-2027学年人教版八年级上册物理同步知识解读与专题训练

**基本信息** 人教版八年级物理上册第四章《光现象》单元测试卷，覆盖光的传播、反射、折射等核心知识，通过生活情境（如“鱼在云中游”）、实验探究（平面镜成像实验）及科技应用（汽车HUD），适配单元复习，培养物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10/30|光的直线传播（影子、光斑）、光源、光的色散|结合“绿树成荫光斑”等生活情境，基础巩固| |多选题|2/8|光与声音的区别、平面镜成像特点|对比光与声音传播特性，能力提升| |填空题|6/12|漫反射、折射光路可逆、彩虹成因|联系“电影银幕反射”“雨后彩虹”，强化物理观念| |作图题|3/6|折射光路、反射光路、平面镜成像作图|规范作图能力，体现科学思维| |实验探究题|4/26|平面镜成像特点、反射规律、小孔成像|设计“F字样发光体”实验，培养科学探究能力| |综合应用题|2/18|光速计算、汽车HUD原理|结合“太阳到地球距离计算”“HUD技术”，创新应用|

第四章《光现象》单元测试卷（原卷版） 注意事项： 1．测试范围：人教版： 八年级物理上册第4章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．阳光灿烂的日子，行走在绿树成荫的小路上，常常见到地上有一些圆形的光斑，这些光斑是（     ） A．树叶的影子 B．树叶的像 C．树叶间隙的像 D．太阳的像 2．下列物体中，全部属于光源的是（     ） A．太阳、月亮、萤火虫 B．萤火虫、发光的电灯、恒星 C．发光的电灯、钻石、点燃的蜡烛 D．月亮、水母、发光的霓虹灯 3．液晶电视机的彩色画面是由三原色光调制而成，三原色光是指（　　） A．红、蓝、黄 B．黄、蓝、绿 C．红、蓝、绿 D．黄、蓝、紫 4．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 5．战国时期的《墨经》对光现象就有了记载，下列光现象中属于折射的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．桥在水中的倒影 D．树荫下的光斑 6．一个同学站在平面镜前2m处，则镜中的像与他相距（　　） A．2m B．1m C．0.5m D．4m 7．某人站在平面镜前。当他走近平面镜时，会发生什么现象，下列说法中正确的是（     ） A．他的像变大，像与人之间的距离变小 B．他的像变大，像与人之间的距离变大 C．他的像大小不变，像与人之间的距离变大 D．他的像大小不变，像与人之间的距离变小 8．在明亮处，眼睛均正常的甲、乙两名同学，甲通过平面镜恰好看到了乙的眼睛，则乙从这一平面镜中（　　） A．一定能看到甲的眼睛 B．一定不能看到甲的眼睛 C．可能看到甲的眼睛 D．无法确定，与所处的位置无关 9．一条入射光线与反射光线的夹角为120°，则反射光线与镜面的夹角为（　　） A．30° B．70° C．140° D．180° 10．古诗词是我国的文化瑰宝，下列说法中不正确的是（     ） A．“一道残阳铺水中”，这个现象是由于光的反射形成的 B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大 C．“蒹葭苍苍，白露为霜”中的“霜”是凝华现象 D．“映日荷花别样红”是由于荷花只吸收红光，其他色光都被反射了 二、多选题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11．关于光与声音，下列说法中正确的是（     ） A．声音和光都不能在真空中传播 B．光在传播过程中可以产生反射，声音不能 C．在空气中，光速比声速快 D．声音和光都能传递信息和能量 12．如图所示是观察昆虫标本的箱子，以下说法正确的是（　　） A．通过平面镜A观察昆虫的腹部 B．通过平面镜B观察昆虫的腹部 C．昆虫在平面镜B中成的是实像 D．昆虫向前移，像的大小不改变 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 13．电影哪吒自上映以来，打破了多项记录，成为我国电影的一张新名片。看电影时，观众能在不同的位置上看到银幕上的影像，主要是因为光在银幕上发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射，而电影银幕________（选填“是”或“不是”）光源。 14．一根旗杆竖立在阳光下，在地面上留下影子，影子的形成是因为光的________，（选填“直线传播”“反射”）从早晨到中午这段时间内，旗杆影子的长度________。（填“变长”“不变”或“变短”） 15．雨后，太阳出来，天空中往往挂着一座美丽的彩虹桥，这座彩虹桥是光的___________现象产生的，这充分说明太阳光是充满各种色光的复色光，当太阳光照射到红色外衣上时，太阳光中的蓝色光会被外衣___________（选填“反射”“折射”或“吸收”）。 16．从实验可知，光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角。如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，这表明，折射时光路也是____。由此可知，光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角____入射角。 17．2025年9月底，六安受台风“桦加沙”的影响，淠河水位上涨了0.5m，河面上方的文化路桥在水中的倒影将升高_______m，此时桥下水深为3m，桥面上的路灯距水面5m，则该路灯的“倒影”与路灯之间的距离为_______m。 18．如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，反射角的大小为___________；若光从玻璃射向空气，当入射角为时，折射角的大小为___________。 四．作图题（本大题共3小题，每小题2分，共6分。） 19．如图，一束光从空气射向水面，请画出它在水中折射的大致光路。 20．反射光线OB与镜面的夹角为60°，请在图中画出入射光线AO并标出入射角的大小。 21．如图所示的物体AB放在平面镜MN前，请画出物体AB在平面镜MN中的像A'B'。 五．实验探究题（本大题共4小题，共26分。） 22．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，小刚同学用两个大小相同的“F”字样发光物体a和b、白纸、刻度尺、透明薄玻璃板（带支架）进行如下探究： (1)图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定__________；为了能看到更清晰的像，应选择在较__________（选填“明亮”或“暗”）的环境中做实验。 (2)在探究像与物的大小关系时，应在玻璃板前观察物体a的像，将物体b按图乙中__________（选填“①”或“②”）的摆放方向置于玻璃板后，不断移动物体b的位置，直至与物体a的像完全重合。由此初步得出结论：平面镜成像时，像与物的大小_________。 (3)移去后面的物体b，并在其所在位置上放一光屏，光屏上_________（选填“能”或“不能”）承接到物体a的像，说明平面镜所成的像是__________（选填“实”或“虚”）像。 (4)该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，是用物体b等效替代了_________（选填“物体a”“物体a的像”或“物体b的像”）。 23．在“探究光的反射规律”的实验中，小明设计了如图甲所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON转动。 (1)实验前，应将纸板______放置于平面镜上，一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束OF沿______时针方向转动； (2)为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的______（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线______（选填“在”或“不在”）同一平面； (3)某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时，其反射角等于______； (4)将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时______； (5)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射。 24．物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于研究光的折射现象。          (1)如图甲所示，使用光屏是为了显示光的传播路径，且光屏垂直插入水中；如图乙所示，将光屏折转观察折射光线，是为了验证法线、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′、3和3′、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________（填“增大”、“不变”或“减小”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于________度； (3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明在光的折射现象中，______； (4)实验中，多次改变入射角进行实验的目的是________。 A．减小实验误差 B．寻找普遍规律 25．如图甲所示为演示小孔成像实验。 (1)小孔成像成的是______（选填“正”或“倒”）立的像，其原理是光的______。 (2)若只将小圆孔改为三角形小孔，像的形状______（选填“改变”或“不变”）；若将小孔变得略大一些，则像的形状______（选填“改变”或“不变”），亮度______（选填“变亮”或“变暗”）。 (3)蜡烛燃烧一段时间后，则它在光屏上的像将向______（选填“上”或“下”）移动。 (4)如图乙所示是兴趣小组在趣味物理展示的“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，该现象的原理是______。 六．综合应用题（本大题共2小题，共18分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 26．已知光在真空及空气中的传播速度是3×108m/s。 (1)太阳发出的光要经过500s才能到达地球，试计算太阳到地球的距离是多少米？ (2)为实现我国的探月计划，已知地球和月球间的平均距离约为3.84×105km，则向月球发射的激光到达月球需要多少秒？ 27．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，能够轻易地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光的___________形成的，该像是___________（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”、“透明度”）；夜晚行车时为了避免重影，车内___________开灯（选填“应该”或“不应该”）。 (5)开车时，若外面嘈杂的声音很大，人们会关闭车窗，这是在传播过程中减弱噪声，基本原理是___________（选填“消声”或“吸声”或“隔声”）。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章《光现象》单元测试卷（解析版） 注意事项： 1．测试范围：人教版： 八年级物理上册第4章。 第Ⅰ卷 选择题 一、单选题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．阳光灿烂的日子，行走在绿树成荫的小路上，常常见到地上有一些圆形的光斑，这些光斑是（     ） A．树叶的影子 B．树叶的像 C．树叶间隙的像 D．太阳的像 【答案】D 【详解】太阳为光源，通过树叶间隙（小孔）所成的实像为太阳的像，属于小孔成像，形状与太阳一致为圆形，和小孔形状无关，故选D。 2．下列物体中，全部属于光源的是（     ） A．太阳、月亮、萤火虫 B．萤火虫、发光的电灯、恒星 C．发光的电灯、钻石、点燃的蜡烛 D．月亮、水母、发光的霓虹灯 【答案】B 【详解】月亮、钻石自身都不能发光，都不属于光源；太阳、萤火虫、发光的电灯和霓虹灯、恒星、点燃的蜡、水母自身都能发光，都属于光源。 故选B。 3．液晶电视机的彩色画面是由三原色光调制而成，三原色光是指（　　） A．红、蓝、黄 B．黄、蓝、绿 C．红、蓝、绿 D．黄、蓝、紫 【答案】C 【详解】三原色光是指红、绿、蓝三种色光，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．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。 5．战国时期的《墨经》对光现象就有了记载，下列光现象中属于折射的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．桥在水中的倒影 D．树荫下的光斑 【答案】B 【详解】AD．手影和树荫下的光斑都是由光的直线传播形成，故AD不符合题意； B．海市蜃楼属于光的折射现象，故B符合题意； C．桥在水中倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故C不符合题意。 故选B。 6．一个同学站在平面镜前2m处，则镜中的像与他相距（　　） A．2m B．1m C．0.5m D．4m 【答案】D 【详解】根据平面镜成像特点可知，像和物体到镜面的距离相等，故像到镜面的距离为2m，则镜中的像与他相距4m。故选D。 7．某人站在平面镜前。当他走近平面镜时，会发生什么现象，下列说法中正确的是（     ） A．他的像变大，像与人之间的距离变小 B．他的像变大，像与人之间的距离变大 C．他的像大小不变，像与人之间的距离变大 D．他的像大小不变，像与人之间的距离变小 【答案】D 【详解】平面镜成像中，像与物大小相等，像与物到镜面的距离相等，当这个人走近平面镜时，像的大小不变；由于他与平面镜之间的距离变小，像与平面镜之间的距离也变小，故像与人之间的距离变小。故ABC错误，D正确。 故选D。 8．在明亮处，眼睛均正常的甲、乙两名同学，甲通过平面镜恰好看到了乙的眼睛，则乙从这一平面镜中（　　） A．一定能看到甲的眼睛 B．一定不能看到甲的眼睛 C．可能看到甲的眼睛 D．无法确定，与所处的位置无关 【答案】A 【详解】甲通过平面镜看到乙的眼睛，说明乙的眼睛反射的光线经平面镜反射后，能够进入甲的眼睛；根据光反射时光路可逆的规律，甲的眼睛反射的光线经平面镜反射后，也一定能进入乙的眼睛，因此乙一定能从这一平面镜中看到甲的眼睛。故选A。 9．一条入射光线与反射光线的夹角为120°，则反射光线与镜面的夹角为（　　） A．30° B．70° C．140° D．180° 【答案】A 【详解】根据光的反射定律：反射角等于入射角。入射光线与反射光线的夹角为入射角 + 反射角 = ，结合反射角等于入射角，可得反射角 = 法线与镜面垂直，夹角为，因此反射光线与镜面的夹角为，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．古诗词是我国的文化瑰宝，下列说法中不正确的是（     ） A．“一道残阳铺水中”，这个现象是由于光的反射形成的 B．“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大 C．“蒹葭苍苍，白露为霜”中的“霜”是凝华现象 D．“映日荷花别样红”是由于荷花只吸收红光，其他色光都被反射了 【答案】D 【详解】A．水面相当于平面镜，“一道残阳铺水中”是残阳的光经水面反射形成倒影，属于光的反射现象，故A正确； B．“不敢高声语”是不敢大声地说话，里面的“高”是指声音的响度大，故B正确； C．霜是空气中的水蒸气，由气态直接变为固态形成的，属于凝华现象，故C正确； D．不透明物体的颜色由它反射的色光决定，荷花呈现红色是因为它只反射红光，其他色光都被吸收了，故D错误。 本题选择不正确的，故选D。 二、多选题（本大题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题列出的四个备选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。） 11．关于光与声音，下列说法中正确的是（     ） A．声音和光都不能在真空中传播 B．光在传播过程中可以产生反射，声音不能 C．在空气中，光速比声速快 D．声音和光都能传递信息和能量 【答案】CD 【详解】A．声音的传播需要介质，不能在真空中传播；太阳光能从太空传到地球，说明光可以在真空中传播，故A错误； B．光在传播过程中遇到障碍物会发生反射，如镜面反射、漫反射等；声音也能发生反射，比如回声就是声音反射的现象，故B错误； C．光在空气中的传播速度约为，声音在空气中的传播速度约为340m/s，显然在空气中光速比声速快，故C正确； D．声音可以通过语言交流、回声定位等传递信息和能量，光可以通过光纤通信、太阳能等传递信息和能量，声音和光都能传递信息和能量，故D正确。 故选CD。 12．如图所示是观察昆虫标本的箱子，以下说法正确的是（　　） A．通过平面镜A观察昆虫的腹部 B．通过平面镜B观察昆虫的腹部 C．昆虫在平面镜B中成的是实像 D．昆虫向前移，像的大小不改变 【答案】BD 【详解】AB．通过竖直放置的平面镜，由平面镜成像特点可知，观察者可观察到昆虫后部，通过倾斜放置的平面镜，观察者可观察到昆虫的下部；故A错误，B正确； C．平面镜成像的特点是成正立等大的虚像，因此昆虫在平面镜B中成的是虚像，故C错误； D．平面镜成像时，像的大小始终与物体本身的大小相等，和物体到平面镜的距离无关；昆虫向前移动时，昆虫自身大小不变，因此像的大小也不会改变，故D正确。 故选BD。 三、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 13．电影哪吒自上映以来，打破了多项记录，成为我国电影的一张新名片。看电影时，观众能在不同的位置上看到银幕上的影像，主要是因为光在银幕上发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射，而电影银幕________（选填“是”或“不是”）光源。 【答案】 漫 不是 【详解】因光发生漫反射时反射光线向各个方向传播，故不同位置的观众都能接收到银幕的反射光看到影像是因为光在银幕上发生了漫反射；由光源的定义可知，自身能够发光的物体才是光源，银幕自身不能发光，故不是光源。 14．一根旗杆竖立在阳光下，在地面上留下影子，影子的形成是因为光的________，（选填“直线传播”“反射”）从早晨到中午这段时间内，旗杆影子的长度________。（填“变长”“不变”或“变短”） 【答案】 直线传播 变短 【详解】影子的形成源于光的直线传播特性，当光遇到不透明的旗杆时，旗杆后方地面上光线无法到达的区域便形成影子； 从早晨到中午，太阳高度角逐渐增大，根据光的直线传播规律，旗杆影子的长度会随太阳高度角的增大而变短。 15．雨后，太阳出来，天空中往往挂着一座美丽的彩虹桥，这座彩虹桥是光的___________现象产生的，这充分说明太阳光是充满各种色光的复色光，当太阳光照射到红色外衣上时，太阳光中的蓝色光会被外衣___________（选填“反射”“折射”或“吸收”）。 【答案】 色散 吸收 【详解】太阳光通过空气中悬浮的小水珠发生色散现象，分解成七色光，形成彩虹；不透明物体仅反射与自身颜色相同的色光，其它色光被吸收；当太阳光照射到红色外衣上时，红色的外衣只反射红光，蓝色光会被红色外衣吸收。 16．从实验可知，光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角。如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，这表明，折射时光路也是____。由此可知，光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角____入射角。 【答案】 可逆的 大于 【详解】如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，会发现折射入空气的光将逆着原入射光的方向传播，原先的折射角变为入射角，原先的入射角变为折射角，这表明，折射时光路也是可逆的； 因为光从空气斜射入水时折射角小于入射角，所以光从水斜射入空气时，折射角大于入射角。 17．2025年9月底，六安受台风“桦加沙”的影响，淠河水位上涨了0.5m，河面上方的文化路桥在水中的倒影将升高_______m，此时桥下水深为3m，桥面上的路灯距水面5m，则该路灯的“倒影”与路灯之间的距离为_______m。 【答案】 1 10 【详解】倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，根据平面镜成像特点可知像距与物距相等，若河上涨0.5m，此时文化路桥到河面的距离减小0.5m，则文化路桥的像到河面的距离也减小0.5m，则文化路桥的像与文化路桥之间的距离缩小，因为文化路桥的位置不变，所以文化路桥在水中的倒影将升高1m； 已知路灯距离水面（物距）5m，所以该“倒影”距离水面（像距）也为5m，路灯的“倒影”距路灯。 18．如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，反射角的大小为___________；若光从玻璃射向空气，当入射角为时，折射角的大小为___________。 【答案】 【详解】由光的反射定律，反射角等于入射角，入射光线与反射光线关于法线对称，可知水平直线为法线，竖直直线为界面，反射角为反射光线与法线的夹角，大小为。 折射光线与法线的夹角为，因入射角大于折射角，故界面左侧为空气，右侧为玻璃，由光路可逆原理可知，光从玻璃射向空气、入射角为时，折射角等于原入射角，大小为。 四．作图题（本大题共3小题，每小题2分，共6分。） 19．如图，一束光从空气射向水面，请画出它在水中折射的大致光路。 【答案】 【详解】 根据光的折射规律，当光从空气斜射入水中时，折射光线会向法线方向偏折，折射角小于入射角，因此在水中的折射光线要比入射光线更靠近法线，同时标注光的传播方向。 20．反射光线OB与镜面的夹角为60°，请在图中画出入射光线AO并标出入射角的大小。 【答案】 【详解】反射光线与镜面的夹角是60°，所以反射角为30°，根据反射角等于入射角，做出入射光线，入射角也为30°。 21．如图所示的物体AB放在平面镜MN前，请画出物体AB在平面镜MN中的像A'B'。 【答案】 【详解】根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称。先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′，连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线表示。 五．实验探究题（本大题共4小题，共26分。） 22．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，小刚同学用两个大小相同的“F”字样发光物体a和b、白纸、刻度尺、透明薄玻璃板（带支架）进行如下探究： (1)图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定__________；为了能看到更清晰的像，应选择在较__________（选填“明亮”或“暗”）的环境中做实验。 (2)在探究像与物的大小关系时，应在玻璃板前观察物体a的像，将物体b按图乙中__________（选填“①”或“②”）的摆放方向置于玻璃板后，不断移动物体b的位置，直至与物体a的像完全重合。由此初步得出结论：平面镜成像时，像与物的大小_________。 (3)移去后面的物体b，并在其所在位置上放一光屏，光屏上_________（选填“能”或“不能”）承接到物体a的像，说明平面镜所成的像是__________（选填“实”或“虚”）像。 (4)该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，是用物体b等效替代了_________（选填“物体a”“物体a的像”或“物体b的像”）。 【答案】(1) 像的位置 暗 (2) ① 相等 (3) 不能 虚 (4)物体a的像 【详解】（1）[1]图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验，是因为玻璃板可以成像，也可以透光，便于确定像的位置。 [2]实验中成像的光线较少，为了避免其它光线对实验结果的影响，成更清晰的像，应选择在较暗的环境中做实验。 （2）[1]平面镜成的像与物体对称，在探究像与物的大小关系时，应在玻璃板前观察物体a的像，将物体b按图乙中①的摆放方向置于玻璃板后，不断移动物体b的位置，直至与物体a的像完全重合。 [2]物体a和b大小相等，物体b与物体a的像完全重合，说明物体b与物体a的像大小相等，由此初步得出结论：平面镜成像时，像与物的大小相等。 （3）[1][2]移去后面的物体b，并在其所在位置上放一光屏，光屏上不能承接到物体a的像，虚像不能呈现在光屏上，说明平面镜所成的像是虚像。 （4）该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，将物体b与物体a的像重合，是用物体b等效替代了物体a的像。 23．在“探究光的反射规律”的实验中，小明设计了如图甲所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON转动。 (1)实验前，应将纸板______放置于平面镜上，一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束OF沿______时针方向转动； (2)为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的______（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线______（选填“在”或“不在”）同一平面； (3)某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时，其反射角等于______； (4)将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时______； (5)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射。 【答案】(1) 竖直 顺 (2) 下部 在 (3)60° (4)光路可逆 (5)漫 【详解】（1）在该实验中，平面镜放在水平桌面上，将纸板竖直放置于平面镜上时，入射光线和反射光线的径迹才能同时呈现在纸板上。 当一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动时，入射角增大，因为反射角等于入射角，所以反射角也增大，反射光线会远离法线，那么反射光束OF沿顺时针方向转动。 （2）根据光的反射规律，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。把纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折后，上半部分与入射光线、法线不在同一平面，不能承接反射光线，纸板的下部仍与入射光线、法线共面，所以在纸板右侧的下部会看到反射光线；此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。 （3）入射角是入射光线与法线的夹角，已知入射光线与镜面夹角为30°，则入射角为，由于反射角等于入射角，所以反射角等于60°。 （4）将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，这表明光在反射时光路是可逆的。 （5）因为纸板表面粗糙，光照射到纸板上发生漫反射，漫反射的反射光线向各个方向传播，所以在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹。 24．物理实验小组选用了光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于研究光的折射现象。          (1)如图甲所示，使用光屏是为了显示光的传播路径，且光屏垂直插入水中；如图乙所示，将光屏折转观察折射光线，是为了验证法线、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′、3和3′、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________（填“增大”、“不变”或“减小”）；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于________度； (3)图丙中当激光笔从水中沿3′方向射入O点，则折射光线将会与3重合，说明在光的折射现象中，______； (4)实验中，多次改变入射角进行实验的目的是________。 A．减小实验误差 B．寻找普遍规律 【答案】(1)在同一平面内 (2) 增大 0 (3)光路是可逆的 (4)B 【详解】（1）将可折转光屏折转后，无法在偏折的光屏上观察到折射光线，这个操作的目的就是验证：折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 （2）从图丙可知，入射光线逐渐远离法线时，折射光线也逐渐远离法线，因此可得出结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大；当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向不变，入射角、折射角都等于度。 （3）激光从水中沿原折射光线反向射入，折射光线沿原入射光线射出，与原入射光线重合，说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）本实验是探究光的折射的普遍规律，多次改变入射角是为了避免单次实验的偶然性，寻找普遍规律，不是为了减小实验误差，故选B。 25．如图甲所示为演示小孔成像实验。 (1)小孔成像成的是______（选填“正”或“倒”）立的像，其原理是光的______。 (2)若只将小圆孔改为三角形小孔，像的形状______（选填“改变”或“不变”）；若将小孔变得略大一些，则像的形状______（选填“改变”或“不变”），亮度______（选填“变亮”或“变暗”）。 (3)蜡烛燃烧一段时间后，则它在光屏上的像将向______（选填“上”或“下”）移动。 (4)如图乙所示是兴趣小组在趣味物理展示的“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，该现象的原理是______。 【答案】(1) 倒 直线传播 (2) 不变 不变 变亮 (3)上 (4)光在同种均匀物质中沿直线传播 【详解】（1）[1][2]小孔成像成的是倒立的实像，其原理是光的直线传播。 （2）[1][2]小孔成像中，像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状和大小无关，所以若只将小圆孔改为三角形小孔或将小孔变得略大一些，像的形状不变。 [3]小孔变大，通过的光线增多，所以像的亮度变亮。 （3）蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛变短，根据光的直线传播，它在光屏上的像将向上移动。 （4）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，该现象的原理是光在同种均匀物质中沿直线传播，A灯和B灯的光线通过小孔成像，使得影像更明亮且能呈现内部更清晰的像。 六．综合应用题（本大题共2小题，共18分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。） 26．已知光在真空及空气中的传播速度是3×108m/s。 (1)太阳发出的光要经过500s才能到达地球，试计算太阳到地球的距离是多少米？ (2)为实现我国的探月计划，已知地球和月球间的平均距离约为3.84×105km，则向月球发射的激光到达月球需要多少秒？ 【答案】(1) (2)1.28s 【详解】（1）根据公式，v是光速，t是传播时间。已知，，代入得太阳到地球的距离 （2）地球和月球间的距离 根据公式，代入得向月球发射的激光到达月球需要的时间 27．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，能够轻易地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光的___________形成的，该像是___________（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”、“透明度”）；夜晚行车时为了避免重影，车内___________开灯（选填“应该”或“不应该”）。 (5)开车时，若外面嘈杂的声音很大，人们会关闭车窗，这是在传播过程中减弱噪声，基本原理是___________（选填“消声”或“吸声”或“隔声”）。 【答案】(1) 反射 虚 (2) (3) 远离 增强 (4) 厚度 不应该 (5)隔声 【详解】（1）挡风玻璃成像属于平面镜成像，原理是光的反射；平面镜成的像是反射光线反向延长线会聚形成的，不是实际光线会聚，因此是虚像。 （2）已知显示器水平放置，像垂直水平面，根据平面镜成像“物与像关于镜面对称”，挡风玻璃是水平物体与竖直像的角平分线，水平方向与竖直方向的夹角为，因此挡风玻璃与水平面夹角为。 （3）根据物像对称的特点，当像位置过低时，将显示器沿水平方向远离挡风玻璃，像会随物体向上移动到合适高度，方便观察； 成像不清晰是因为像的亮度不足，增强显示器亮度可以增加反射光的强度，让成像更清晰。 （4）挡风玻璃有一定厚度，玻璃的前后两个表面都会反射成像，两个像位置不重合，因此会形成重影。 夜晚车外亮度低，若车内开灯，车内景物会经挡风玻璃形成清晰的像，影响驾驶员观察前方和HUD成的像，因此车内不应该开灯。 （5）关闭车窗是通过玻璃阻挡噪声传入车内，在传播过程中减弱噪声，该方法属于隔声：消声是在声源处减弱噪声，吸声是通过多孔材料吸收声波，不符合关闭车窗减弱噪声的原理。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $