专题04 光现象(期中真题汇编,天津专用)八年级物理上学期
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
光现象专题期中试题汇编,整合天津多区县期中真题,覆盖6大高频考点,以日晷、激光水平仪等真实情境为载体,融合选择、填空、作图及实验探究题,强化基础与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择|多题|光的直线传播、反射、折射|结合日晷计时、条形码反射等生活情境|
|填空|多题|小孔成像、漫反射|考查光现象原理应用|
|作图|多题|反射光路、平面镜成像|强调规范作图能力|
|实验探究|多题|反射定律、平面镜成像特点|设计多次实验验证、像距测量等探究环节|
内容正文:
专题04 光现象
6大高频考点
1. 光的直线传播
2. 光的反射
3. 平面镜成像
4. 光的折射
5. 探究光的反射定律
6. 探究平面镜成像的特点
考点1 光的直线传播
1.(2026·天津南开·期中)如图所示的四种光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. 水中倒影 B. 日晷计时
C. 雨后的彩虹 D. 海市蜃楼
2.(2026·天津河东·期中)在纸上剪一个很小的☆形孔,让太阳光垂直照射到小孔上,那么地面上产生的光斑是( )
A. ○形,它是太阳的实像
B. ☆形,它是太阳的实像
C. ○形,它是太阳的虚像
D. ☆形,它是太阳的虚像
3.(2026·天津河北区·期中)小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是( )
A. 蜡烛的正立像
B. 蜡烛的倒立像
C. 三角形光斑
D. 圆形光斑
4.(2026·天津一0二中学·期中)如图所示,这是在装修中经常用到的激光水平仪,是一种电子激光设备。在地砖铺设、木工装潢等施工中需要垂直线、水平线时均需要使用,这个装置可以发出若干条激光束,为施工提供标线,关于激光水平仪,下列说法正确的是( )
A. 激光在真空中不能传播
B. 激光在空气中的传播速度是340m/s
C. 在墙上看到的“水平线和垂直线”是光源
D. 工人能在墙上看到“水平线和垂直线”是激光在墙面上发生了漫反射
5.(2026·天津·期中)日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”,日晷由“晷针”和带有刻度的“晷盘”组成,如图所示,关于日晷下列说法正确的是( )
A. 日晷是古代用来测量长度的工具
B. 晷盘上形成的影子是太阳的像
C. 利用晷盘上影子的长短和方向可以计时
D. 晷针影子的形成是由于光的反射
6.(2026·天津红桥区·期中)2023全国中学生射击联赛在临沂举行。图中光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A. 林中树影 B. 水中倒影
C. 镜中汽车 D. 空中彩虹
7.(2026·天津南大附中·期中)图是我国古代的一种计时工具——日晷,人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于( )
A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 平面镜成像
D. 光的折射
8.(2026·天津南大附中·期中)早在公元前4世纪,墨家就做过小孔成像的实验,该实验的原理是光的 ,像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
9.(2026·天津东丽·期中)小孔成像的原理是 ;我们从不同角度都能看清黑板上的字是由于 。
10.(2026·天津市第一中学滨海学校·期中)如图是条形码(样码),考生能看见它是由于条形码 (填“发出”或“反射”)的光进入考生的眼睛。坐在监考老师正前方的考生看不见老师后面黑板上书写的字,是因为 。(填“光的直线传播”或“光的反射”)
考点2 光的反射
1.(2026·天津北辰·期中)下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 水中倒影
B. 小孔成像
C. 凿壁偷光
D. 日食和月食
2.(2026·天津河东·期中)(多选)关于光现象,下列说法中正确的是( )
A. 小孔成像是由于光的反射形成的
B. “镜中花、水中月”均是光的反射现象
C. 物体离平面镜越近,所成的像就越大
D. 能从不同方向看见不发光的物体,是因为光在其表面发生了漫反射
3.(2026·天津河西·期中)日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。图中光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A. 墙上手影 B. 小孔成像
C. 水中倒影 D. 月食现象
4.(2026·天津河西·期中)小程晚上回家,发现自己家的汽车灯照射前面自行车的“尾灯”时,自行车“尾灯”看起来很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示,下列说法正确的是( )
A. 自行车尾灯是光源
B. 光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
C. 自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
D. 光照射在自行车尾灯上只发生一次反射
5.(2026·天津东丽·期中)有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为,S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是( )
A. 反射角的大小为
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
D. 入射点不变,增大入射光线与水平液面夹角,光斑S将向右移动
6.(2026·天津市第二十五中学·期中)下列成语中蕴含的光学原理,分析正确的是( )
A. “凿壁偷光”——光的折射
B. “井底之蛙”——光的反射
C. “杯弓蛇影”——光的反射
D. “猴子捞月”——光的直线传播
7.(2026·天津河西·期中)如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射后,在光屏上形成一个光斑A。已知光束与水面的夹角为40°,是光源S经水面反射后所成的像。下列说法正确的是( )
A. 反射角的大小为40°
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 水面升高1cm,像相对于光源S升高1cm
D. 当光屏上的光斑A向右移动时,说明水面降低了
8.(2026·天津一0二中学·期中)如图所示,MN为平面镜,AO是入射光线,OP是 线,反射角的大小为 。
9.(2026·天津南大附中·期中)如图所示,一束光线与水平面成50°入射到平面镜上(图中未画出),入射角为 ,人们能够通过镜子看见彼此是因为光的反射现象中光路 。
10.(2026·天津一0二中学·期中)(1)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
(2)根据光的反射定律,画出图中入射光线AO,并标出入射角及度数。
考点3 平面镜成像
1.(2026·天津南开·期中)体检时测试者与视力表距离一般为5m,但测试房间只有3m。如图所示,视力表挂在距离平面镜3m的对面墙上测试者通过看平面镜中的像进行测试。测试者距离平面镜应为( )
A. 1m
B. 2m
C. 3m
D. 5m
2.(2026·天津一0二中学·期中)(多选)如图所示的光学现象中,下列描述或解释正确的是( )
A. 图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B. 图乙中,自行车尾灯利用了光路可逆的原理
C. 图丙中,古代计时工具日晷利用的光学原理是光的直线传播
D. 图丁中,漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线遵循光的反射定律
3.(2026·天津市第二十五中学·期中)平面镜前有a、b、c、d四个发光点,人眼在P处,如下图所示,哪些点光源发出的光线经平面镜反射后不能进入人眼:
A. a B. b
C. c D. d
4.(2026·天津市第二十五中学·期中)如图,照镜子时人的位置保持不变,如果不小心镜子裂开成两半并分别向上下两侧平移一段距离,则人通过上、下两半面镜子( )
A. 上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合在原位置
B. 上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合,但不在原位置
C. 上、下两半面镜子只能各成一半的像,且中间断开
D. 上、下两半面镜子都成完整的像,但两个像位置并不重合
5.(2026·天津南开·期中)(多选)在生活中,有各种各样的像。例如:①针孔照相机内所成的像(小孔成像);②在“潜望镜”中看到的景物的像:③一棵树在平静的水面所成的像;④汽车观后镜中的像。关于以上这些像的形成原因和像的性质,下列说法正确的是( )
A. 属于实像的是①
B. 属于虚像的是②③④
C. 属于折射成像的是③④
D. 属于反射成像的是①②④
6.(2026·天津河西·期中)我国西汉《淮南万毕术》中有这样的记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,如图所示,这是有记载最早的潜望镜,此装置主要利用了光的 ,人通过水盆看到的是“四邻”的 (选填“实”或“虚”)像。
7.(2026·天津红桥区·期中)平静的湖面水深,水面上空处一只白头鹤正水平飞行,它和湖水中的像的距离为 m,白头鹤在向下俯冲捕食的过程中,像的大小 。
8.(2026·天津河西·期中)如图1,汽车抬头显示功能是将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)投射在驾驶员正前方,以避免驾驶员因低头而分散对前方道路的注意造成事故,其工作原理如图2。
(1)如图2所示,若要使水平放置的显示器通过挡风玻璃形成一个竖直的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为 °;
(2)如果成像位置太高,可将显示器适当 (选填“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
9.(2026·天津市第二十五中学·期中)如图所示是生活中的两种窗户,甲图窗户可在直线轨道上左右平移,乙图窗户可绕固定轴转动,如果你站在窗户前,能通过玻璃看到你的像,若将甲图窗户左右平移打开,则你在P窗户中的像将 (选填“随”或“不随”)窗平移;乙图Q窗户可开窗转动150°,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离在开窗过程中将 。(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)
10.(2026·天津河东·期中)牙科医生常用一个带杆的小圆镜给病人检查,如图甲所示。图乙为该过程的简化图,请在图乙中画出A点人眼通过平面镜看到病人口腔B点的光路图。
( )
考点4 光的折射
1.(2026·天津南开·期中)如图所示,射水鱼发现水面上的昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落。下列能表示射水鱼观察到昆虫的光路图的是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·天津市第二十五中学·期中)(多选)在春游中,几个坐在湖畔的同学在平静清澈的湖水中,看到了“鱼在天上游,鸟在水中飞”的美景奇观。几位同学对这一美景的描述,正确的是( )
A. 看到的“鱼”是由于光的折射形成的虚像
B. 看到的“鸟”是由于光的反射形成的虚像
C. 看到的“鸟”和“鱼”都是由于光的折射形成的虚像
D. 看到的“鸟”和“鱼”都是由于光的反射形成的虚像
3.(2026·天津南开·期中)“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句中,诗人看到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生了光的 而成的像,太阳实际在地平线 (填“以下”或“以上”)。
4.(2026·天津市第二十五中学·期中)(多选)完成下列各题。
(1)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发 (选填“亮”或“暗”)的是水。这是因为月光照在水面上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射的缘故。
(2)如图所示,光在玻璃和空气界面同时发生反射和折射现象,由图可知,入射角大小为 ,界面 (选填“AB上”,“AB下”,“CD左”或“CD右”)侧是空气。
考点5 探究光的反射定律
1.(2026·天津南大附中·期中)用如图所示装置做“探究光的反射定律”实验。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸可绕ON翻折。
(1)如图甲所示,让入射光AO射向镜面,量角器显示入射角和反射角大小,可得出 (选填大于、小于或等于)。
(2)改变入射光方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 。
(3)若光沿BO入射,反射后沿OA射出,这表明在光的反射现象中光路是 的。
(4)如图乙,将纸板向前或向后翻折,则在纸板上 (选填:能或不能)看到反射光,这说明反射光线、入射光线和法线在 。
2.(2026·天津市第一中学滨海学校·期中)小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律“的实验。
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
(1)使光线以不同角度入射进行实验,测量结果如表所示。小明得出:在反射现象中,反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。老师看了说小明的结论,说他的结论是不可靠的,原因是 。
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射入O点,若将纸板B向前或向后折,这一时刻在纸板B上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。这一操作是为了验证反射光线、入射光线和法线 。
(3)若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿图中的OE方向射出,说明在光的反射中光路是 。
3.(2026·天津河西·期中)小薛和小程同学一起做了两个光学实验,请你完成下列内容。
做“探究光的反射定律”实验,装置如图1所示。让一束光贴着纸板射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表中。
序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生 反射;
(2)分析表中数据得出结论:
①反射光线、入射光线分别位于法线 (选填“同侧”或“两侧”);
②反射角 入射角;
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 (选填“逆”或“顺”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
(4)做“探究平面镜成像特点”的实验。如图,小程把一支点燃的蜡烛A放在竖直放置的玻璃板前,用另一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 ;
(5)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 cm;
(6)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会 (选填“降低”“不变”或“升高”);
(7)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水面上涨,岸边树的“倒影”长度 (选填“变长”“变短”或“不变”)。
4.(2026·天津东丽·期中)用如图所示的装置做探究光的反射定律实验平面镜M水平放置附有量角器的白板由E、F两部分组成,始终竖直立在M上,可绕ON翻折。
(1)如图甲所示,E、F在同一平面上让入射光AO射向镜面量角器上显示入射角和反射角的大小,可以得出 选填“>”、“<”或“=”;
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 ;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出这表明在光的反射现象中光路是 的;
(4)如图乙所示,把F向前或向后翻折,则在F上 选填“能”或“不能”看到反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(5)在E、F上发生 选填“漫反射”或“镜面反射”。
5.(2026·天津市第二十五中学·期中)某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回答下列问题:
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 。(选填“显示光路”或“降低温度”)
(2)红色激光ON的作用是为了显示 的位置。
(3)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 。
(4)在上述实验装置的基础上,该同学在玻璃罩内装入了量角器,多次改变AO与ON的夹角进行实验,测量并记录AO与ON的夹角、OB与ON的夹角。该同学所探究的问题是:光在反射时,反射角与 是否有关。
6.(2026·天津河东·期中)为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
(1)实验中还需要的测量器材是 ;
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是______;
A. 向纸板喷烟或雾
B. 使光束贴着纸板射到O点
C. 使光束垂直纸板射到O点
(3)保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将纸板EOF的右半面绕法线ON向后折,此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)变化;这时,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,实验现象说明: ;
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在反射现象中, ;
(5)为了得到反射角与入射角的大小关系,小明又进行了多次实验,最终得到结论:在反射现象中, 。
7.(2026·天津河北区·期中)小明用如图甲所示的装置探究“光的反射定律”。
实验次序
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
…
…
…
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角 (选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是 。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板NOF向后折,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)让光逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是 的。
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从B点向左移动到B'点时,说明水面 (选填“上升”或“下降”)了。
8.(2026·天津一0二中学·期中)如图甲所示,探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放置一白板,该白板由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成。
(1)实验中用到了白板,白板的作用是 ,光在白板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射使得不同位置的同学都能看清实验现象。
(2)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,并将上半部分向后折,发现在纸板B的 (选填“上部”“下部”或“上部和下部“”)会看到反射光线,这说明:光反射时,反射光线、入射光线、法线 。
(3)若让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光将沿OE方向射出,该现象说明 。
(4)法线ON在探究过程中起到非常重要的作用,下列理解不正确的是_________。(填字母)
A. 法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B. 法线有助于确定光线的位置关系
C. 法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
(5)实验中,在探究反射角和入射角的大小关系时,需要多次实验,其目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(6)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,E为入射点,追日镜可绕E点转动。根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应绕E点沿 (选填“顺”或“逆”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
9.(2026·天津·期中)请你完成下列作图:
(1)如图所示,一束射向平面镜的入射光线与镜面的夹角是40°,请在图中画出反射光线并标出入射角的度数;
(2)如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
10.(2026·天津·期中)如图,入射光线与反射光线的夹角是90度,则反射角是 度。若在此基础上再将纸板右侧沿ON多次向前、向后折转,都无法在右侧纸板上观察到反射光线,则可得结论 。
考点6 探究平面镜成像的特点
1.(2026·天津北辰·期中)如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材中选用玻璃板代替平面镜,这样做主要是为了便于确定像的 ;
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 像;
(3)蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.(2026·天津河北区·期中)小明为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,将薄玻璃板竖立在方格纸上,用薄玻璃代替平面镜的目的是 。
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置。
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像。
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 。
实验次数
棋子到薄玻璃板的距离/cm
棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.0
5.0
2
6.5
6.5
3
10.0
10.0
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 。
(6)请利用平面镜成像特点在图丙中作出点A在平面镜中所成的像 。
3.(2026·天津红桥区·期中)在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的 关系;
(3)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
4.(2026·天津南开·期中)(1)在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方;实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 (选填“正立”或“倒立”)的像,勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(1)中保持相同,再观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状 (选填“会”或“不会”)改变;晴天正午,小明走在瘦西湖公园的树林下,他看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,这些光斑是 ,(太阳/树叶的缝隙/树叶)的像;
(2)小明利用如图所示的实验装置进行“探究光的反射规律”的实验:
将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,目的是探究 ,此时,在纸板B上 (填“能”或“不能”)看到反射光线;若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿图中的 方向射出,这说明在反射现象中 。
5.(2026·天津南开·期中)小阳利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。
(1)实验中,使用薄透明平板玻璃代替平面镜,这样做的目的是 ;
(2)他再用一支与蜡烛A外形完全相同的蜡烛B放在平板玻璃后面移动,直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像完全重合,由此可以判断蜡烛A的像与蜡烛A的大小 ;这里用的方法是 ;
(3)移走蜡烛B,在该位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像;
(4)将蜡烛远离玻璃板时,蜡烛在玻璃板中所成的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)仅将玻璃板由图甲位置水平向右平移至乙位置时,蜡烛A的成像情况是______。
A. 成像仍在B处
B. 成像在B处右侧
C. 无法通过玻璃板成像
6.(2026·天津市第二十五中学·期中)如图甲,小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)在竖立的玻璃板前 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物 ;
(2)如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,眼睛按照 (选填“①”、“②”或“③”)的方法观察光屏,光屏上不能出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(3)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像K1和K2,则像K1的像距为 (填“r1”或“r2”)。若在图丙中K1和K2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 (选填“只有K1”、“只有K2”、“K1和K2”) ;
(4)小明想进一步探究像和物的左右是否对调,应将蜡烛改成图中的 (选填“a”、“b”或“c”)光源进行实验;
(5)小红没有找到蜡烛,就用棋子完成实验,但是她发现棋子的像偏暗,为了使棋子的像更亮,应该 (选填“照亮棋子”或“照亮玻璃板”)。
7.(2026·天津河东·期中)小红同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板竖直立在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图甲所示。在此实验中:
(1)小红选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较像与物的 关系。实验时,小红应在 (选填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;
(2)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,在光屏上 (选填“能”或者“不能”)接收到蜡烛的像。该实验最好在 (选填“较明亮”或“较暗”)的环境下进行;
(3)如果实验时仅将玻璃板竖直向上提起1cm,则蜡烛的像竖直向上移动______;
A. 2cm B. 1cm
C. 0cm D. 0.5cm
(4)最终小红得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,据此,用图乙所示方法测视力时,镜中视力表的像到人的距离为 m;
(5)天津广播电视塔是世界上唯一一座“水中之塔”,有“天塔旋云”之美称。若塔尖到水面的距离为415m,水深5m,那么塔在水中的“倒影”的顶端到水面的距离为 m。
试卷第1页,共3页
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专题04 光现象
6大高频考点
1. 光的直线传播
2. 光的反射
3. 平面镜成像
4. 光的折射
5. 探究光的反射定律
6. 探究平面镜成像的特点
考点1 光的直线传播
1.(2026·天津南开·期中)如图所示的四种光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. 水中倒影 B. 日晷计时
C. 雨后的彩虹 D. 海市蜃楼
【答案】B
【详解】A.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;B.日晷计时是光的直线传播形成的,故B符合题意;C.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故C不符合题意;D.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,故D不符合题意。故选B。
2.(2026·天津河东·期中)在纸上剪一个很小的☆形孔,让太阳光垂直照射到小孔上,那么地面上产生的光斑是( )
A. ○形,它是太阳的实像
B. ☆形,它是太阳的实像
C. ○形,它是太阳的虚像
D. ☆形,它是太阳的虚像
【答案】A
【详解】小孔成像的原因是光的直线传播,太阳光垂直照射到小孔上,那么地面上产生太阳倒立的实像,形状应该与太阳的形状相似,有小孔的形状无关,所以地面上产生的光斑是○形,它是太阳的实像,故选A。
3.(2026·天津河北区·期中)小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是( )
A. 蜡烛的正立像
B. 蜡烛的倒立像
C. 三角形光斑
D. 圆形光斑
【答案】B
【详解】小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关.
4.(2026·天津一0二中学·期中)如图所示,这是在装修中经常用到的激光水平仪,是一种电子激光设备。在地砖铺设、木工装潢等施工中需要垂直线、水平线时均需要使用,这个装置可以发出若干条激光束,为施工提供标线,关于激光水平仪,下列说法正确的是( )
A. 激光在真空中不能传播
B. 激光在空气中的传播速度是340m/s
C. 在墙上看到的“水平线和垂直线”是光源
D. 工人能在墙上看到“水平线和垂直线”是激光在墙面上发生了漫反射
【答案】D
【详解】A.光可以在真空中传播,激光属于光的一种,所以激光在真空中能传播,故A错误;B.激光在空气中的传播速度约为3×108m/s,而声音在15℃空气中的传播速度是340m/s,故B错误;C.光源是自身能够发光的物体,在墙上看到的“水平线和垂直线”是激光照射到墙面上反射形成的,自身不能发光,不是光源,故C错误;D.工人能在墙上看到“水平线和垂直线”,是因为激光在墙面上发生了漫反射,反射光线能向各个方向传播,进入人眼,故D正确。故选D。
5.(2026·天津·期中)日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”,日晷由“晷针”和带有刻度的“晷盘”组成,如图所示,关于日晷下列说法正确的是( )
A. 日晷是古代用来测量长度的工具
B. 晷盘上形成的影子是太阳的像
C. 利用晷盘上影子的长短和方向可以计时
D. 晷针影子的形成是由于光的反射
【答案】C
【详解】A.日晷是人类利用日影测定时间的工具(仪器),故A错误;B.晷盘上晷针的影子是由于光沿直线传播照射到不透明的晷针上时,在晷针后形成的暗区,不是太阳的像,故B错误;C.在阳光下“晷针”的影子在“晷盘”的位置和长度与不同时刻是太阳的位置有关,所以利用晷盘上影子的长短和方向可以计时,故C正确;D.在太阳光的照射下看到的影子是由光的直线传播形成的,故D错误。故选C。
6.(2026·天津红桥区·期中)2023全国中学生射击联赛在临沂举行。图中光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A. 林中树影 B. 水中倒影
C. 镜中汽车 D. 空中彩虹
【答案】A
【详解】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播现象;A.林中的树影是树挡住光线,在树后形成的暗影区,是光的直线传播现象,故A符合题意;B.水中的倒影是平面镜成像现象,水面相当于平面镜,是光的反射形成的,故B不符合题意;C.后视镜中的汽车是凸面镜成像,是光的反射形成的,故C不符合题意;D.空中的彩虹是光的色散现象,是光的折射形成的,故D不符合题意。故选A。
7.(2026·天津南大附中·期中)图是我国古代的一种计时工具——日晷,人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于( )
A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 平面镜成像
D. 光的折射
【答案】A
【详解】A.影子的形成是是由于光的直线传播形成的,故A符合题意;B.光照射到物体表面时,会发生反射,影子的形成与反射无关,故B不符合题意;C.平面镜成像原理是光的反射,倒影的形成原理一般是平面镜成像,故C不符合题意;D.光的折射是光从一种介质斜射入另外一种介质中,在界面处发生偏折的过程,此题就没有涉及多种介质,故不是光的折射,故D不符合题意。故选A。
8.(2026·天津南大附中·期中)早在公元前4世纪,墨家就做过小孔成像的实验,该实验的原理是光的 ,像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
【答案】① 直线传播 ② 倒立
【详解】[1][2] 我国著名思想家墨子和他的学生用“小孔成像”实验,解释了光是沿直线传播的。小孔成像所成的像是由实际光线会聚成的,是倒立的实像。
9.(2026·天津东丽·期中)小孔成像的原理是 ;我们从不同角度都能看清黑板上的字是由于 。
【答案】① 光的直线传播 ② 光发生了漫反射
【详解】[1]小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,这是光的直线传播造成的。[2]漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能够从教室的各个方向看见黑板上的字,这是因为光发生了漫反射的缘故。
10.(2026·天津市第一中学滨海学校·期中)如图是条形码(样码),考生能看见它是由于条形码 (填“发出”或“反射”)的光进入考生的眼睛。坐在监考老师正前方的考生看不见老师后面黑板上书写的字,是因为 。(填“光的直线传播”或“光的反射”)
【答案】① 反射 ② 光的直线传播
【详解】[1]条形码不是光源,不会发光,所以考生能看见它是由于条形码反射的光进入考生的眼睛。[2]光在同种均匀介质中沿直线传播,因此坐在监考老师正前方的考生看不见老师后面黑板上书写的字,是因为光的直线传播。
考点2 光的反射
1.(2026·天津北辰·期中)下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 水中倒影
B. 小孔成像
C. 凿壁偷光
D. 日食和月食
【答案】A
【详解】A.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;BCD.小孔成像、凿壁偷光、日食和月食的形成,都是由于光的直线传播形成的,故BCD不符合题意。故选A。
2.(2026·天津河东·期中)(多选)关于光现象,下列说法中正确的是( )
A. 小孔成像是由于光的反射形成的
B. “镜中花、水中月”均是光的反射现象
C. 物体离平面镜越近,所成的像就越大
D. 能从不同方向看见不发光的物体,是因为光在其表面发生了漫反射
【答案】BD
【详解】A.小孔成像是由于光的直线传播形成的,故A错误;B.“镜中花、水中月”均是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B正确;C.平面镜所成像的大小与物体的大小相等,与物体到平面镜的距离无关,故C错误;D.反射有镜面反射和漫反射。能从不同方向看见不发光的物体,是因为反射光线射向各个方向,光在其表面发生了漫反射,故D正确。故选BD。
3.(2026·天津河西·期中)日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。图中光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A. 墙上手影 B. 小孔成像
C. 水中倒影 D. 月食现象
【答案】C
【详解】一天中不同时间,日晷晷面上的直杆会在晷面留下长短和位置不同的影子,据此来记录时间。这主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理工作的。A.影子是光线经过不透明物体时光线所照射不到的位置,手影属于光的直线传播,故A不符合题意;B.小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故B不符合题意;C.倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故C符合题意;D.当光在均匀介质中沿直线传播时,如果被不透明物体遮挡,便会在其后方形成阴影。月食的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,与日晷工作原理相同,故D不符合题意。故选C。
4.(2026·天津河西·期中)小程晚上回家,发现自己家的汽车灯照射前面自行车的“尾灯”时,自行车“尾灯”看起来很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示,下列说法正确的是( )
A. 自行车尾灯是光源
B. 光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
C. 自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
D. 光照射在自行车尾灯上只发生一次反射
【答案】C
【详解】A.能够自身发光的物体叫做光源,自行车尾灯本身不发光,不是光源,故A错误;B.光照射在自行车尾灯上是平行入射,平行反射,所以发生的是镜面反射,故B错误;C.自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,故C正确;D.自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,人从侧边看自行车尾灯时,光线不能平行反射,所以不会很明亮,故D错误。故选C。
5.(2026·天津东丽·期中)有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为,S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是( )
A. 反射角的大小为
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
D. 入射点不变,增大入射光线与水平液面夹角,光斑S将向右移动
【答案】C
【详解】A.根据图像可知,入射光线与液面的夹角是40°,可以判断入射角为90°-40°=50°根据光的反射定律,反射角等于50°,故A错误;B.当水面升高时,入射角大小不变,反射角等于入射角,则反射角大小也不变,故B错误;C.当液面下移时,如图所示: 光斑会右移,故C正确;D.入射点不变,增大入射光线与水平液面夹角,则入射角减小,反射角减小,反射光线向左转动,都会使得光点S将向左移动,故D错误。故选C。
6.(2026·天津市第二十五中学·期中)下列成语中蕴含的光学原理,分析正确的是( )
A. “凿壁偷光”——光的折射
B. “井底之蛙”——光的反射
C. “杯弓蛇影”——光的反射
D. “猴子捞月”——光的直线传播
【答案】C
【详解】A.“凿壁偷光”是由于光的直线传播使光通过小孔射入另一房间里,故A错误;B.“井底之蛙”是由于光的直线传播使井底之蛙只能看到很小范围的天空,故B错误;C.“杯弓蛇影”是由于光的反射形成的虚像,故C正确;D.“猴子捞月”是由于光的反射形成的虚像,故D错误。故选C。
7.(2026·天津河西·期中)如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射后,在光屏上形成一个光斑A。已知光束与水面的夹角为40°,是光源S经水面反射后所成的像。下列说法正确的是( )
A. 反射角的大小为40°
B. 当水面升高时,反射角将变大
C. 水面升高1cm,像相对于光源S升高1cm
D. 当光屏上的光斑A向右移动时,说明水面降低了
【答案】D
【详解】A.光束与水面的夹角为40°,则入射角为,因为反射角等于入射角,因此反射角的大小为50°,故A错误;B.当水面升高时,入射光线与法线的夹角不变,即入射角不变,因为反射角等于入射角,则反射角大小不变,故B错误;C.平面镜成像时,像与物到镜面(水面)的距离相等。若水面升高1cm,则光源S到水面的距离减小1cm,像S'到水面的距离也减小1cm。因此,像S'相对于光源S的距离变化为,即像相对于S升高了2cm,故C错误;D.当光屏上的光斑A向右移动时,说明反射光线的落点右移。若水面降低,入射点会向右移动,反射光线也会随之右移,导致光斑A右移。因此,光斑右移说明水面降低了,故D正确。故选D。
8.(2026·天津一0二中学·期中)如图所示,MN为平面镜,AO是入射光线,OP是 线,反射角的大小为 。
【答案】① 法 ② 30°
【详解】[1]如图所示,MN为平面镜,AO是入射光线,OP垂直于平面镜MN,OP是法线。[2]入射光线与平面镜的夹角为60°,则入射角是90°-60°=30°由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以反射角的大小为30°。
9.(2026·天津南大附中·期中)如图所示,一束光线与水平面成50°入射到平面镜上(图中未画出),入射角为 ,人们能够通过镜子看见彼此是因为光的反射现象中光路 。
【答案】① 40° ② 可逆的
【详解】入射角是入射光线与法线的夹角,法线与水平面垂直,所以入射角人们能够通过镜子看见彼此,是因为光的反射现象中光路是可逆的。
10.(2026·天津一0二中学·期中)(1)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
(2)根据光的反射定律,画出图中入射光线AO,并标出入射角及度数。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 光在同种均匀介质中沿直线传播,被井口挡住的光不能进入井中青蛙的眼睛,从井口两侧分别连接到M点,两条光线之间的范围为井底青蛙所见范围。如图所示:
(2) 根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。过O点作垂直于镜面的法线(用虚线表示)。由题图可知,反射光线OB与镜面的夹角是60℃,则反射角为90℃-60℃=30℃所以入射角为30℃。以法线为对称轴,根据反射角等于入射角在法线的右侧画出入射光线AO,并标出入射角的度数30℃。如图所示:
考点3 平面镜成像
1.(2026·天津南开·期中)体检时测试者与视力表距离一般为5m,但测试房间只有3m。如图所示,视力表挂在距离平面镜3m的对面墙上测试者通过看平面镜中的像进行测试。测试者距离平面镜应为( )
A. 1m
B. 2m
C. 3m
D. 5m
【答案】B
【详解】视力表距离平面镜3m,根据平面镜成像特点,视力表的像到平面镜的距离是3m,视力表和视力表的像之间的距离是6m,检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m,所以人站在平面镜和视力表之间,那么人到镜子的距离应为2m,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
2.(2026·天津一0二中学·期中)(多选)如图所示的光学现象中,下列描述或解释正确的是( )
A. 图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B. 图乙中,自行车尾灯利用了光路可逆的原理
C. 图丙中,古代计时工具日晷利用的光学原理是光的直线传播
D. 图丁中,漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线遵循光的反射定律
【答案】CD
【详解】A.小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像,故A错误;B.自行车的尾灯利用了角反射器,角反射器的两个反射面相垂直,能把任意射向它的光“反向射回”而不是沿原光路逆向返回,所以不是利用光路可逆的原理,故B错误;C.日晷仪上有一根杆,靠投射的影子来计时,利用了光的直线传播,故C正确;D.只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D正确。故选CD。
3.(2026·天津市第二十五中学·期中)平面镜前有a、b、c、d四个发光点,人眼在P处,如下图所示,哪些点光源发出的光线经平面镜反射后不能进入人眼:
A. a B. b
C. c D. d
【答案】D
【详解】物体在镜子里面所成的像就是数学问题中的物体关于镜面的对称点,人眼从镜子里所能看见的物体,它关于镜面的对称点,必须在眼的视线范围内。分别作a、b、c、d四点关于平面镜的对称点a′、b′、c′、d′,在图中眼睛的观察范围内,人不能从平面镜里看见d点。如图所示: 故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
4.(2026·天津市第二十五中学·期中)如图,照镜子时人的位置保持不变,如果不小心镜子裂开成两半并分别向上下两侧平移一段距离,则人通过上、下两半面镜子( )
A. 上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合在原位置
B. 上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合,但不在原位置
C. 上、下两半面镜子只能各成一半的像,且中间断开
D. 上、下两半面镜子都成完整的像,但两个像位置并不重合
【答案】A
【详解】因为平面镜成像的特点是:像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像、物关于平面镜对称;所以当镜子分开后,人在两个镜子中都成完整的像,且两个像重合在原位置。故选A。
5.(2026·天津南开·期中)(多选)在生活中,有各种各样的像。例如:①针孔照相机内所成的像(小孔成像);②在“潜望镜”中看到的景物的像:③一棵树在平静的水面所成的像;④汽车观后镜中的像。关于以上这些像的形成原因和像的性质,下列说法正确的是( )
A. 属于实像的是①
B. 属于虚像的是②③④
C. 属于折射成像的是③④
D. 属于反射成像的是①②④
【答案】AB
【详解】① 针孔照相机内所成的像,是小孔成像,是光的直线传播形成的实像;② 在“潜望镜”中看到的景物的像,是平面镜成像,是光的反射形成虚像;③一棵树在平静的水面所成的像,是平面镜成像,是光的反射形成虚像;④ 汽车观后镜中的像,是凸面镜成像,是利用光的反射形成的虚像;A.属于实像的是① ,故A正确;B.属于虚像的是② ③ ④ ,故B正确;C.综上所述,没有折射成的像,故C错误;D.属于反射成像的是② ③ ④ ,故D错误。故选AB。
6.(2026·天津河西·期中)我国西汉《淮南万毕术》中有这样的记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,如图所示,这是有记载最早的潜望镜,此装置主要利用了光的 ,人通过水盆看到的是“四邻”的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】① 反射 ② 虚
【详解】[1]水盆的水面相当于一个平面镜,“取大镜高悬,置水盆与其下,则见四邻”,属于平面镜成像现象,平面镜成像的原理是光的反射。[2]平面镜成正立等大的虚像,人通过水盆看到的是“四邻”是虚像。
7.(2026·天津红桥区·期中)平静的湖面水深,水面上空处一只白头鹤正水平飞行,它和湖水中的像的距离为 m,白头鹤在向下俯冲捕食的过程中,像的大小 。
【答案】① 20 ② 不变
【详解】[1]湖面就相当于一块平面镜,水面上空处一只白头鹤正水平飞行,也就是物距为,由平面镜成像特点可知,物与像关于平面镜对称,像距等于物距为,所以物与像的距离为。[2]由平面镜成像特点可知,物与像大小相等,白头鹤在向下俯冲捕食的过程中,物体大小没有发生变化,所以像的大小也不变。
8.(2026·天津河西·期中)如图1,汽车抬头显示功能是将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)投射在驾驶员正前方,以避免驾驶员因低头而分散对前方道路的注意造成事故,其工作原理如图2。
(1)如图2所示,若要使水平放置的显示器通过挡风玻璃形成一个竖直的像,则挡风玻璃与水平面的夹角为 °;
(2)如果成像位置太高,可将显示器适当 (选填“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
【答案】(1)45 (2)靠近
【讲解】(1) 要使水平放置的显示器通过挡风玻璃形成一个竖直的像,根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称,像与物的夹角为90°,镜面需要平分这个夹角,所以挡风玻璃与水平面的夹角为45°。
(2) 因为平面镜成的像和物体到镜面的距离相等,像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
9.(2026·天津市第二十五中学·期中)如图所示是生活中的两种窗户,甲图窗户可在直线轨道上左右平移,乙图窗户可绕固定轴转动,如果你站在窗户前,能通过玻璃看到你的像,若将甲图窗户左右平移打开,则你在P窗户中的像将 (选填“随”或“不随”)窗平移;乙图Q窗户可开窗转动150°,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离在开窗过程中将 。(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”)
【答案】① 不随 ② 先变大后变小
【详解】[1]根据平面镜成像时像和物体关于平面镜对称,将甲图窗户左右平移打开,对称面的位置不变,则在P窗户中的像将不随窗户移动。[2]将乙图Q窗户转动150°打开,在0~90°时,像远离物体,距离变大,在90~150°时,像靠近物体,距离变小,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将先变大后变小。
10.(2026·天津河东·期中)牙科医生常用一个带杆的小圆镜给病人检查,如图甲所示。图乙为该过程的简化图,请在图乙中画出A点人眼通过平面镜看到病人口腔B点的光路图。
( )
【答案】
【详解】平面镜成正立、等大的虚像,像与物关于平面镜对称。先作出B点关于平面镜的对称点即像点,再根据平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点,找到与镜面的交点即入射点,完成光路,如图
考点4 光的折射
1.(2026·天津南开·期中)如图所示,射水鱼发现水面上的昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落。下列能表示射水鱼观察到昆虫的光路图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】射水鱼在水中看到水面上方的昆虫,是因为水面上方的昆虫反射的光射向水面,发生折射,再进入射水鱼的眼睛中,因此光的传播路线是由空气到水中;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,故D符合题意,A、B、C不符合题意。故选D。
2.(2026·天津市第二十五中学·期中)(多选)在春游中,几个坐在湖畔的同学在平静清澈的湖水中,看到了“鱼在天上游,鸟在水中飞”的美景奇观。几位同学对这一美景的描述,正确的是( )
A. 看到的“鱼”是由于光的折射形成的虚像
B. 看到的“鸟”是由于光的反射形成的虚像
C. 看到的“鸟”和“鱼”都是由于光的折射形成的虚像
D. 看到的“鸟”和“鱼”都是由于光的反射形成的虚像
【答案】AB
【详解】因为鱼儿是在水中的实际物体,是由于光线从水中通过空气进入了人的眼睛,我们看到水中的鱼,其实看到的是鱼的虚像,是由光的折射形成的;而鸟在天上,所以“鸟在水中飞”是在水中形成的像,即平面镜成像,故看到鸟在水中飞是由光的反射形成的与物体等大的虚像。故AB正确,CD错误。故选 AB。
3.(2026·天津南开·期中)“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句中,诗人看到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生了光的 而成的像,太阳实际在地平线 (填“以下”或“以上”)。
【答案】①
折射 ②
以下
【详解】[1]大气层越靠近地面越密集,越往上越稀薄,属于不均匀介质;太阳光从真空进入大气层时,传播方向会因介质密度变化而偏折,即折射。[2]当我们看到 “落日” 时,太阳的实际位置已经落到地平线下方,但由于光的折射,太阳光被大气层 “弯折” 后进入我们的眼睛,所以我们看到的是太阳的虚像,位置比实际更高。
4.(2026·天津市第二十五中学·期中)(多选)完成下列各题。
(1)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发 (选填“亮”或“暗”)的是水。这是因为月光照在水面上发生 (选填“镜面”或“漫”)反射的缘故。
(2)如图所示,光在玻璃和空气界面同时发生反射和折射现象,由图可知,入射角大小为 ,界面 (选填“AB上”,“AB下”,“CD左”或“CD右”)侧是空气。
【答案】(1)① 亮 ② 镜面 (2)① ② CD右
【讲解】(1) [1][2]平静的水面比较光滑,能发生镜面反射,地面凹凸不平,发生漫反射,迎着月光走,月光经过水面发生镜面反射,进入人眼的反射光线多,人感觉水面亮。
(2) [1]由图可知AB上和AB下的光线关于AB对称,可知AB是法线,而CD是界面,根据光的折射定律,CD右的光线为折射光线,AB下的光线为入射光线;根据光的反射定律,AB上、CD左侧的光线为反射光线,反射角等于入射角为[2]由图可知,折射角为折射角大于入射角,光从玻璃斜射入空气,则CD右侧是空气。
考点5 探究光的反射定律
1.(2026·天津南大附中·期中)用如图所示装置做“探究光的反射定律”实验。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸可绕ON翻折。
(1)如图甲所示,让入射光AO射向镜面,量角器显示入射角和反射角大小,可得出 (选填大于、小于或等于)。
(2)改变入射光方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 。
(3)若光沿BO入射,反射后沿OA射出,这表明在光的反射现象中光路是 的。
(4)如图乙,将纸板向前或向后翻折,则在纸板上 (选填:能或不能)看到反射光,这说明反射光线、入射光线和法线在 。
【答案】(1)等于 (2)多次实验,得到普遍规律 (3)可逆 (4)① 不能 ② 同一平面内
【讲解】(1) 在反射现象中,反射角等于入射角。故此时反射角∠r 等于入射角∠i。
(2) 改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是,多次实验,得到普遍规律,防止偶然性。
(3) 如果将光源沿BO射入一条入射光线,会观察到反射光线会沿OA的方向射出,这说明了在光的反射中,光路是可逆的。
(4) 根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以把纸板F向后折叠,则在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内。
2.(2026·天津市第一中学滨海学校·期中)小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律“的实验。
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
(1)使光线以不同角度入射进行实验,测量结果如表所示。小明得出:在反射现象中,反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。老师看了说小明的结论,说他的结论是不可靠的,原因是 。
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射入O点,若将纸板B向前或向后折,这一时刻在纸板B上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。这一操作是为了验证反射光线、入射光线和法线 。
(3)若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿图中的OE方向射出,说明在光的反射中光路是 。
【答案】① 等于 ② 一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验 ③ 不能 ④ 在同一平面内 ⑤ 可逆的
【详解】
(1)[1]根据数据来看,反射角等于入射角。[2]不合理。一次实验有偶然性,不能只由一组数据就得出结论,凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验。
(2)[3][4]以ON为轴线,把纸板B向后缓慢旋转一个角度,在白纸板上不能看到反射光线,这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(3)[5]若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿图中的OE方向射出,由图可知,光路是可逆的。
3.(2026·天津河西·期中)小薛和小程同学一起做了两个光学实验,请你完成下列内容。
做“探究光的反射定律”实验,装置如图1所示。让一束光贴着纸板射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表中。
序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生 反射;
(2)分析表中数据得出结论:
①反射光线、入射光线分别位于法线 (选填“同侧”或“两侧”);
②反射角 入射角;
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 (选填“逆”或“顺”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
(4)做“探究平面镜成像特点”的实验。如图,小程把一支点燃的蜡烛A放在竖直放置的玻璃板前,用另一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 ;
(5)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 cm;
(6)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会 (选填“降低”“不变”或“升高”);
(7)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水面上涨,岸边树的“倒影”长度 (选填“变长”“变短”或“不变”)。
【答案】(1)漫 (2)① 两侧 ② 等于 (3)逆 (4)相等 (5)12 (6)升高 (7)不变
【讲解】(1) 漫反射的特点是光线会向各个方向发生反射,能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在光屏这种粗糙表面上发生了漫反射。
(2) [1]由表可知,反射光线和入射光线相对法线的位置刚好相反,所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。[2]从表中数据可以看到,为此的反射角和入射角数值都是相等的,所以反射角等于入射角。
(3) 根据图2可知,此时上午某时刻的光路图,随着太阳的运动(向西运动),入射角变小,反射角也要变小,则为了保证使反射光线射向吸热塔,追日镜也要沿逆时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
(4) 用另一支外形与A完全相同蜡烛B能与A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(5) 根据平面镜成像的特点,像与物到平面镜的距离相等,所以蜡烛A的像到玻璃板的距离为12cm。
(6) 平面镜成像中,像和物关于镜面对称,将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°后,像的位置会向上偏移,所以像的位置会升高。
(7) 平面镜成像中,像与物的大小相等,池塘睡眠上涨时,树的大小不变,所以岸边树的“倒影”长度不变。
4.(2026·天津东丽·期中)用如图所示的装置做探究光的反射定律实验平面镜M水平放置附有量角器的白板由E、F两部分组成,始终竖直立在M上,可绕ON翻折。
(1)如图甲所示,E、F在同一平面上让入射光AO射向镜面量角器上显示入射角和反射角的大小,可以得出 选填“>”、“<”或“=”;
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 ;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出这表明在光的反射现象中光路是 的;
(4)如图乙所示,把F向前或向后翻折,则在F上 选填“能”或“不能”看到反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(5)在E、F上发生 选填“漫反射”或“镜面反射”。
【答案】(1)= (2)多次实验,得到普遍规律 (3)可逆 (4)① 不能 ② 同一平面内 (5)漫反射
【讲解】(1) 如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出。
(2) 本实验是探究规律的,改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,进行多次实验的目的是避免偶然性,得出普遍规律。
(3) 如果让光线逆着OB的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路OA返回,也就是在反射现象中,光路是可逆的。
(4) 以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这时不能看到反射光线OB,因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上,所以不能看到反射光线OB因此说明反射光线、入射光线、法线是在同一平面内。
(5) 实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,是由于硬纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
5.(2026·天津市第二十五中学·期中)某同学在“探究光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回答下列问题:
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是 。(选填“显示光路”或“降低温度”)
(2)红色激光ON的作用是为了显示 的位置。
(3)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 。
(4)在上述实验装置的基础上,该同学在玻璃罩内装入了量角器,多次改变AO与ON的夹角进行实验,测量并记录AO与ON的夹角、OB与ON的夹角。该同学所探究的问题是:光在反射时,反射角与 是否有关。
【答案】① 显示光路 ② 法线 ③ 在同一平面内 ④ 入射角
【分析】【详解】
(1)[1]用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是使光路更加明显,显示光路。
(2)[2]因为ON经过入射点O垂直于镜面,所以ON就是法线的位置。
(3)[3]缓慢转动圆台,看到三束光能够重合,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[4] AO与ON的夹角是入射角,OB与ON的夹角是反射角,多次测量是为了探究反射角和入射角的关系。
6.(2026·天津河东·期中)为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
(1)实验中还需要的测量器材是 ;
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是______;
A. 向纸板喷烟或雾
B. 使光束贴着纸板射到O点
C. 使光束垂直纸板射到O点
(3)保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将纸板EOF的右半面绕法线ON向后折,此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)变化;这时,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,实验现象说明: ;
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在反射现象中, ;
(5)为了得到反射角与入射角的大小关系,小明又进行了多次实验,最终得到结论:在反射现象中, 。
【答案】(1)量角器 (2)B (3)① 不发生 ② 不能 ③ 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (4)光路是可逆的 (5)反射角等于入射角
【讲解】(1) 实验需测量入射角和反射角的大小,因此需要的测量器材是量角器。
(2) 为使光线在纸板上显示路径,应让光束贴着纸板射到O点,这样光线会在纸板上留下清晰的轨迹,故选B。
(3) [1]反射光线的位置不发生变化,反射光线与入射光线关于法线对称,反射光线的位置由入射光线位置决定,入射光线位置不变,反射光线的位置不变。[2]在纸板NOF上不能看到反射光线,因为反射光线在入射光线与法线所决定的平面内,不在NOF折转后的位置。[3]实验现象说明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。如果把NOF恢复到原来位置,又能看到NOF上有反射光线。
(4) 若光沿FO方向射到O点,光将逆着原来的入射方向沿OE方向射出,说明在反射现象中,光路是可逆的。
(5) 多次实验后发现,每一次实验,反射角都和入射角相等,于是得出结论:在反射现象中,反射角等于入射角。
7.(2026·天津河北区·期中)小明用如图甲所示的装置探究“光的反射定律”。
实验次序
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
…
…
…
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角 (选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是 。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板NOF向后折,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)让光逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是 的。
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从B点向左移动到B'点时,说明水面 (选填“上升”或“下降”)了。
【答案】① 等于 ② 寻找普遍规律,避免偶然性 ③ 不能 ④ 在 ⑤ 可逆 ⑥ 上升
【详解】
(2)[1]分析表格中的数据:实验1中入射角为30°,反射角为30°;实验2中入射角为45°,反射角为45°;实验3中入射角为60°,反射角为60°。由此可知,在反射现象中,反射角等于入射角。[2]在实验中“改变光束入射的角度,多做几次”,是因为只进行一次或少数几次实验,得到的结论可能具有偶然性,通过多次实验可以避免偶然性,从而寻找普遍规律。
(3)[3][4]如图乙所示,把纸板NOF向后折,此时纸板NOF与纸板EON不在同一平面内,在纸板NOF上不能看到反射光线。这一现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[5]让光逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出,即光逆着反射光的方向入射,反射光会逆着原来的入射光的方向反射,说明在反射现象中,光路是可逆的。
(5)[6]如图丙所示,当反射光的光斑从B点向左移动到B'点的过程中,因为入射光的方向不变,水面保持在水平方向,则入射角的大小不变,根据光的反射定律可知,反射角大小也不会变化,则光斑在B'点时对应的反射光线与光斑在B点时对应的反射光线平行,故过B'点作OB的平行线,与AO相交于O'点,该点就是光斑在B'点时对应的入射点,O'点位置比O点高,故水面位置上升了。
8.(2026·天津一0二中学·期中)如图甲所示,探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放置一白板,该白板由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成。
(1)实验中用到了白板,白板的作用是 ,光在白板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射使得不同位置的同学都能看清实验现象。
(2)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,并将上半部分向后折,发现在纸板B的 (选填“上部”“下部”或“上部和下部“”)会看到反射光线,这说明:光反射时,反射光线、入射光线、法线 。
(3)若让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光将沿OE方向射出,该现象说明 。
(4)法线ON在探究过程中起到非常重要的作用,下列理解不正确的是_________。(填字母)
A. 法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B. 法线有助于确定光线的位置关系
C. 法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
(5)实验中,在探究反射角和入射角的大小关系时,需要多次实验,其目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
(6)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图丙为上午某时刻的光路图,E为入射点,追日镜可绕E点转动。根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应绕E点沿 (选填“顺”或“逆”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)① 显示光路 ② 漫 (2)① 下部 ② 在同一平面内 (3)光反射时,光路可逆 (4)C (5)寻找普遍规律 (6)逆
【讲解】(1) [1][2]探究光的反射规律时,白板的作用是显示光路;光在白板上发生了漫反射使得不同位置的同学都能看清实验现象。
(2) [1][2]光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板B的上半部分向后折,如图乙所示,发现在纸板B的下部会看到反射光线,此实验现象说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面。
(3) 若让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光将沿OE方向射出,该现象说明在光的反射现象中光路是可逆的。
(4) 法线是经过入射点垂直于反射面的直线,它是一条假想辅助线,并不是真实存在的光线,通常用虚线表示,有助于帮助我们判断并测出入射角和反射角,且法线有助于确定光线的位置关系,故AB正确,不符合题意,C错误,符合题意。故选C。
(5) 为了反射角和入射角的大小关系,多次改变角的大小实验,目的是多次实验来寻找实验的普遍规律。
(6) 由图可知为上午某时刻的光路图,由于太阳东升西落,所以太阳将逆时针运动,根据光的反射规律可知追日镜也要逆时针旋转才能使反射光线射向吸热塔。
9.(2026·天津·期中)请你完成下列作图:
(1)如图所示,一束射向平面镜的入射光线与镜面的夹角是40°,请在图中画出反射光线并标出入射角的度数;
(2)如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置(保留作图痕迹)。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 入射角是入射光线与法线之间的夹角。法线垂直于镜面,过入射点。且入射角等于反射角,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,由图可知,入射光线与镜面夹角为 40°,所以入射角为光路图如下图所示:
(2) 根据反射定律,法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,且法线与平面镜垂直,由图可知,入射光线与水平面成30°角,所以入射光线和反射光线夹角为所以因此过入射点作入射光线和反射光线夹角的角平分线,即法线,然后过入射点作垂直于法线的垂线,即平面镜所在位置,如下图所示:
10.(2026·天津·期中)如图,入射光线与反射光线的夹角是90度,则反射角是 度。若在此基础上再将纸板右侧沿ON多次向前、向后折转,都无法在右侧纸板上观察到反射光线,则可得结论 。
【答案】① 45 ② 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】[1]由光的反射定律可知,在光的反射中,反射角等于入射角,入射光线与反射光线的夹角是90度,则反射角 [2]将纸板右侧沿ON多次向前、向后折转,在右侧纸板观察不到反射光线,折转回原位置,又观察到反射光线,说明:在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
考点6 探究平面镜成像的特点
1.(2026·天津北辰·期中)如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材中选用玻璃板代替平面镜,这样做主要是为了便于确定像的 ;
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 像;
(3)蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)位置 (2)虚 (3)不变
【讲解】(1) 选用玻璃板进行实验,可以透过玻璃板观察到玻璃板后方的情况,便于确定像的位置。
(2) 用光屏承接不到的像是虚像,移去蜡烛B,在蜡烛A像的位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。
(3) 平面镜成的像的大小和物体的大小始终相等,与物体到平面镜的距离无关。所以当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像大小不变。
2.(2026·天津河北区·期中)小明为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,将薄玻璃板竖立在方格纸上,用薄玻璃代替平面镜的目的是 。
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置。
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像。
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 。
实验次数
棋子到薄玻璃板的距离/cm
棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.0
5.0
2
6.5
6.5
3
10.0
10.0
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 。
(6)请利用平面镜成像特点在图丙中作出点A在平面镜中所成的像 。
【答案】(1)便于确定像的位置 (2)相等 (3)不能 (4)相等 (5)对称 (6)
【讲解】(1) 因为薄玻璃是透明的,既能反射光成像,又能透过玻璃看到后面的棋子,能准确确定像的位置,故用薄玻璃代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2) 当棋子B与棋子A的像完全重合时,说明棋子B与棋子A的像的大小相等,因为棋子B与棋子A完全相同,说明棋子A的像与棋子A的大小相等,即棋子的像与棋子的大小相等。
(3) 平面镜成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上不能直接观察到棋子A的像。
(4) 从表格中的数据可以看出,每次实验中棋子到薄玻璃板的距离和棋子的像到薄玻璃板的距离都相等,所以棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等。
(5) 由上述实验可知,棋子的像到平面镜距离与棋子到平面镜的距离相等,棋子的像的大小与棋子的大小相等,棋子的像与棋子的连线与平面镜垂直,故棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称
(6) 过点A作平面镜的垂线,在该垂线上找到平面镜另一侧到平面镜的距离与A到平面镜距离相等的点A',A'即为点A在平面镜中所成的像。如图所示:
3.(2026·天津红桥区·期中)在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的 关系;
(3)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】① 较暗 ② 大小 ③ 不变 ④ 虚
【详解】
(1)[1]点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰。
(2)[2]两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物的大小相同,所以需要选用两根外形相同的蜡烛,是为了比较像与物的大小关系。
(3)[3]平面镜成的像与物体大小相等,因此将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像大小不变。
(4)[4]平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以小明拿掉B蜡烛,在原来B的位置放置一块光屏,直接观察光屏,发现A蜡烛不能在光屏上成像。
4.(2026·天津南开·期中)(1)在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方;实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 (选填“正立”或“倒立”)的像,勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(1)中保持相同,再观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状 (选填“会”或“不会”)改变;晴天正午,小明走在瘦西湖公园的树林下,他看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,这些光斑是 ,(太阳/树叶的缝隙/树叶)的像;
(2)小明利用如图所示的实验装置进行“探究光的反射规律”的实验:
将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,目的是探究 ,此时,在纸板B上 (填“能”或“不能”)看到反射光线;若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿图中的 方向射出,这说明在反射现象中 。
【答案】(1)① 倒立 ② 不会 ③ 太阳 (2)① 反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 ② 不能 ③ OE ④ 光路是可逆的
【讲解】(1) [1]由于光沿直线传播,烛焰上方的光通过小孔会到达薄膜下方,下方的光会到达上方。故烛焰通过小孔成的是倒立的实像。[2]像的形状由物体形状决定,与小孔形状无关。小孔改成小方孔,像的形状不会改变。[3]树林下的圆形光斑是太阳的像,属于小孔成像,树叶缝隙相当于小孔,太阳通过缝隙成倒立的实像,圆形是太阳的形状。
(2) [1][2]当纸板B折叠后,纸板B与纸板A不在同一平面,此时若看不到反射光线,就能证明这三者必须共面。即将纸板B前后折,目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。此时纸板B与入射光线、法线不在同一平面,所以不能看到反射光线。[3][4]当光贴着纸板B沿FO射到O点时,光会沿图中的OE方向射出。因为入射光线是“FO”,此时的“入射光线” 其实是原来的“反射光线”,根据反射规律,反射光线会沿原来的入射光线方向返回。这一现象说明:在反射现象中,光路是可逆的。
5.(2026·天津南开·期中)小阳利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。
(1)实验中,使用薄透明平板玻璃代替平面镜,这样做的目的是 ;
(2)他再用一支与蜡烛A外形完全相同的蜡烛B放在平板玻璃后面移动,直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像完全重合,由此可以判断蜡烛A的像与蜡烛A的大小 ;这里用的方法是 ;
(3)移走蜡烛B,在该位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像;
(4)将蜡烛远离玻璃板时,蜡烛在玻璃板中所成的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)仅将玻璃板由图甲位置水平向右平移至乙位置时,蜡烛A的成像情况是______。
A. 成像仍在B处
B. 成像在B处右侧
C. 无法通过玻璃板成像
【答案】(1)便于确定像的位置 (2)① 相等 ② 等效替代法 (3)不能 (4)不变 (5)A
【讲解】(1) 玻璃既能成像又能透光,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2) [1][2]他再用一支与蜡烛A外形完全相同的蜡烛B放在平板玻璃后面移动,直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像完全重合,由此可以判断蜡烛A的像与蜡烛A的大小相等,这是等效替代法的应用。
(3) 平面镜所成的像是虚像,虚像不能在光屏上呈现,因此移走蜡烛B,在该位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像。
(4) 平面镜成像时,像与物到大小相等,将蜡烛远离玻璃板时,蜡烛的大小不变,所以蜡烛在玻璃板中所成的像的大小将不变。
(5) 平面镜所成的像与物关于平面镜对称,蜡烛A位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故成像仍在B处。故选A。
6.(2026·天津市第二十五中学·期中)如图甲,小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)在竖立的玻璃板前 (选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物 ;
(2)如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,眼睛按照 (选填“①”、“②”或“③”)的方法观察光屏,光屏上不能出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(3)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像K1和K2,则像K1的像距为 (填“r1”或“r2”)。若在图丙中K1和K2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 (选填“只有K1”、“只有K2”、“K1和K2”) ;
(4)小明想进一步探究像和物的左右是否对调,应将蜡烛改成图中的 (选填“a”、“b”或“c”)光源进行实验;
(5)小红没有找到蜡烛,就用棋子完成实验,但是她发现棋子的像偏暗,为了使棋子的像更亮,应该 (选填“照亮棋子”或“照亮玻璃板”)。
【答案】(1)① 点燃 ② 不点燃 ③ 大小相等 (2)① ② ② 虚 (3)① r2 ② K1和K2 (4)a (5)照亮棋子
【讲解】(1) [1][2][3]在做“探究平面镜成像特点”的实验中,取两支外形完全相同的蜡烛A和B,实验中需要蜡烛A发光成像,可以增强亮度与对比度,所以在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A。蜡烛B不点燃,目的是为了使用“等效替代法”精确定位虚像,安全、稳定地进行比较和测量。在玻璃板后移动蜡烛B,直到与蜡烛A所成的像完全重合,说明平面镜成像时,像与物大小相等。
(2) [1][2]实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,眼睛从玻璃板的一侧且不透过玻璃板观察,即按照眼睛② 的方法观察光屏,发现光屏上没有蜡烛的像,说明平面镜所成的像不能用光屏承接,是虚像。
(3) [1]像距是指像到反射面的距离,图中的像K1是通过玻璃前板反射形成的,该像距是像到玻璃前板的距离,则像K1的像距为图中的r2。[2]在两个像的中间放置一块不透明薄挡板,并不影响玻璃板的两个面成像,故可以看到两个像K1和K2。
(4) 若想进一步探究像和物的左右是否对调,应选择左右不对称的光源,故她应将蜡烛改成图丁中的a光源进行实验。
(5) 物体成像时,物体越亮,物体射出的光线越强,成像越清晰,所以实验时,应该在较暗环境中进行,并用光源把棋子照亮,棋子的像会更清晰。
7.(2026·天津河东·期中)小红同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板竖直立在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图甲所示。在此实验中:
(1)小红选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较像与物的 关系。实验时,小红应在 (选填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;
(2)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,在光屏上 (选填“能”或者“不能”)接收到蜡烛的像。该实验最好在 (选填“较明亮”或“较暗”)的环境下进行;
(3)如果实验时仅将玻璃板竖直向上提起1cm,则蜡烛的像竖直向上移动______;
A. 2cm B. 1cm
C. 0cm D. 0.5cm
(4)最终小红得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,据此,用图乙所示方法测视力时,镜中视力表的像到人的距离为 m;
(5)天津广播电视塔是世界上唯一一座“水中之塔”,有“天塔旋云”之美称。若塔尖到水面的距离为415m,水深5m,那么塔在水中的“倒影”的顶端到水面的距离为 m。
【答案】(1)① 便于确定像的位置 ② 大小 ③ A (2)① 不能 ② 较暗 (3)C (4)4.6 (5)415
【讲解】(1) [1]玻璃板透明,能同时观察到蜡烛A的像和蜡烛B,从而达到便于确定像的位置的目的。[2]实验时用两根完全相同的蜡烛,可通过B与A的像重合,直观比较像与物的大小关系。[3]像由玻璃板反射的光线的反向延长线会聚形成的,需在A侧观察才能看到像。
(2) [1]平面镜成虚像,虚像不是实际光线会聚形成,不能在光屏上呈现。[2]实验应在较暗环境中,蜡烛与背景对比度更高,像更清晰,减少环境光对实验的干扰。
(3) 平面镜成像时,像与物关于镜面对称。玻璃板竖直向上提起,镜面位置仍在原来所在平面内,蜡烛位置也没有改变,所以,像的位置不会改变。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
(4) 平面镜成像时,像与物关于镜面对称。视力表到镜面的距离2.5m,视力表的像到镜面的距离等于2.5m,人到镜面的距离镜中视力表的像到人的距离
(5) 水中倒影与平面镜成像规律相同,像与物关于水面对称。若塔尖到水面的距离为415m,塔在水中的“倒影”的顶端到水面的距离也是415m。
试卷第1页,共3页
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专题04光现象
考点1光的直线传播
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】c
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】①直线传播
②倒立
9.【答案】①光的直线传播
②光发生了漫反射
10.【答案】①反射
②光的直线传播
》
考点2光的反射
1.【答案】A
2.【答案】BD
3.【答案】c
4.【答案】c
116
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5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】①法
②30°
9.【答案】①40
②可逆的
B
30°
60°
77777777777元
7777777777777
10.【答案】(1)
(2)
(2)根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和
入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。过O点作垂直于镜面的法线(用虚线表示)。由题图可知,
反射光线OB与镜面的夹角是60℃,则反射角为90℃-60℃-30℃所以入射角为30℃。以法线为对称轴,根
据反射角等于入射角在法线的右侧画出入射光线AO,并标出入射角的度数30℃。如图所示:
30
60°
7777777777777
77777777777777
》
考点3平面镜成像
1.【答案】B
2/6
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2.【答案】CD
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】AB
6.【答案】①反射
②虚
7.【答案】①20
②不变
8.【答案】(1)45
(2)靠近
9.【答案】①不随
②先变大后变小
人眼A、
←→口腔B
77
7
10.【答案】
B
考点4光的折射
1.【答案】D
2.【答案】AB
3.【答案】①
折射
②
以下
4.【答案】(1)①亮
②镜面
(2)①30☐°
②CD右
316
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考点5探究光的反射定律
1.【答案】(1)等于
(2)多次实验,得到普遍规律
(3)可逆
(4)①
不能
②同一平面内
2.【答案】①等于
②一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验
③不
能
④在同一平面内
⑤可逆的
3.【答案】(1)漫
(2)①两侧
②等于
(3)逆
(4)相
等
(5)12
(6)升高
(7)不变
4.【答案】(1)=
(2)多次实验,得到普遍规律
(3)可逆
(4)①不
能
②同一平面内
(5)漫反射
5.【答案】①显示光路
②法线
③在同一平面内
④入射角
6.【答案】(1)量角器
(2)B
(3)①不发生
②不能
③反射
光线、入射光线和法线在同一平面内
(4)光路是可逆的
(5)反射角等于入射角
7.【答案】①等于
②寻找普遍规律,避免偶然性
③不能
④在
⑤
可逆
⑥上升
8.【答案】(1)①显示光路
②漫
(2)①下部
②在同一平面
内
(3)光反射时,光路可逆
(4)C
(5)寻找普遍规律
(6)逆
50°
30°
mmm☑
40°
60
9.【答案】(1)
(2)
416
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50°
40°
(2)根据反射定律,法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线,且法线
与平面镜垂直,由图可知,入射光线与水平面成30°角,所以入射光线和反射光线夹角为
30口°+90口=120口所以入射角=反射角=120口-60口因此过入射点作入射光线和反射光线夹
2
角的角平分线,即法线,然后过入射点作垂直于法线的垂线,即平面镜所在位置,如下图所示:
30°
60
10.【答案】①45
②反射光线、入射光线和法线在同一平面内
》
考点6探究平面镜成像的特点
1.【答案】(1)位置
(2)虚
(3)不变
2.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)相等
(3)不能
(4)相等
(5)对称
(6)
3.【答案】①较暗
②大小
③不变
④虚
4.【答案】(1)①倒立
②不会
③太阳
(2)①反射光线、入射光线和法
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线是否在同一平面内
②不能
③0E
④光路是可逆的
5.【答案】(1)便于确定像的位置
(2)①相等
②等效替代法
(3)不
能
(4)不变
(5)A
6.【答案】(1)①点燃
②不点燃
③大小相等
(2)①②
②
虚
(3)①2
②K1和K
(4)a
(5)照亮棋子
7.【答案】(1)①便于确定像的位置
②大小
③A
(2)①不
能
②较暗
(3)C
(4)4.6
(5)415
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