专题04 光现象(期中真题汇编,陕西专用)八年级物理上学期
2026-09-30
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内容正文:
专题04 光现象
8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. 光的色散
6. 探究光的反射定律
7. 探究平面镜成像的特点
8. 探究光的折射特点
考点1 光的直线传播
1.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可以知道时间,下列现象的成因与日晷工作原理相同的是( )
A. 水中的倒影 B. 树荫下的光斑
C. 空中的彩虹 D. 水中“弯筷”
2.(2025-2026八上·陕西西安·期中)因为有了光,世界才会如此绚丽多彩。下列关于光现象的说法正确的是( )
A. 我们在电影院能看到屏幕(白色幕布)上的画面,说明屏幕是光源
B. 日食的形成原理与小孔成像是相同的
C. 夜空中皎洁的月亮是天然光源
D. 光线是用来表示光的传播径迹和方向的,是真实存在的
3.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)如图所示的光现象中,与日食形成原理相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑 B. 水中房屋的倒影
C. 水中“弯折”的筷子 D. 马路上急转弯处的“拐弯镜”
4.(2025-2026八上·陕西西安雁塔区八十五中·期中)在如图所示的四种现象中,与“立竿见影”现象的成因相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 树荫下的圆形光斑
C. 水中倒影 D. 海市蜃楼
5.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)同学们利用光学知识自制了一个针孔照相机:做两个可以套在一起拉动的硬纸盒,外盒的前端蒙一块中心带针孔的黑纸,内盒的一端蒙一块半透明纸(如图所示)。将针孔对准明亮的景物,在内盒的半透明纸上看到了物体所成的像。下列说法正确的是( )
A. 针孔照相机所成的像是倒立的
B. 保持针孔和物体的距离不变,将内盒向里推,减小筒长,物体的像变大
C. 若改变小孔的形状,半透明纸上像的形状也改变
D. 遮住一部分针孔,半透明纸上物体所成的像变得不完整
6.(2025-2026八上·陕西西安·期中)小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验,如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔,点燃蜡烛并置于小孔前一段距离,贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像,下列判断正确的是( )
A. 半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的实像
B. 像的形状不是三角形,而是圆形的亮斑
C. 增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒,像变大
D. 其他不变,仅移动内筒,既可成放大也可成缩小的像
7.(2025-2026八上·陕西西安·期中)战国时期,墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法错误的是( )
A. 小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
B. 木板上的小孔一定是圆形的
C. 保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小
D. 蜡烛在墙上形成的像是实像
8.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)(多选)如图是我国古代劳动人民对光学知识的应用,下列分析正确的是( )
A. 图甲:圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气,利用了光的直线传播
B. 图乙:《博物志》中记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”的现象,利用了凸透镜对光的发散作用
C. 图丙:《淮南万毕术》中记载“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻”的现象,利用了光的反射
D. 图丁:《墨经》中记载的“小孔成像”现象,利用了光的折射
9.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如甲图所示,这是太阳的 像(选填“实”或“虚”),与树叶间孔的形状无关。在模拟日食的实验中,王老师画了示意图(如图乙所示),地球上的观察者应该是位于 处可观察到日食,此时月球在 处(后两空均选填“A”“B”“C”或“D”)。
10.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 (填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上, (填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
考点2 光的反射
1.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏,在场馆每一个座位上抬头,都可以清晰地看到斗屏上播放的内容,下列说法正确的是( )
A. 斗屏上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
B. 观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射
C. 所有观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射
D. 观众可以在各个方向看到屏幕上画面,是因为斗屏上的光可以不沿直线传播
2.(2025-2026八上·陕西西安·期中)下图是我国建成的全球规模最大的熔盐塔式光热电站—敦煌光热发电站。1.2万多面的定日镜将太阳光汇聚到位于塔顶的吸热器表面,差不多可以形成1000℃以上的高温;再通过传热介质产生过热蒸汽推动蒸汽轮机发电。太阳光在定日镜面上发生了光的( )
A. 反射
B. 折射
C. 直线传播
D. 色散
3.(2025-2026八上·陕西西安·期中)下列现象中属于光的反射的是( )
A. 水中倒影 B. 海市蜃楼
C. 小孔成像 D. 雨后彩虹
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)如图所示,游客在公园的池塘边散步,观察到蓝天白云在池水中的美丽倒影,下列有关人眼看到池中倒影的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)关于凸面镜和凹面镜,下列说法正确的是( )
A. 汽车的后视镜是凹面镜
B. 手电筒的灯碗是凹面镜
C. 医生检查病人口腔时用的反光镜是凸面镜
D. 光在凸面镜和凹面镜表面反射时不遵循光的反射定律
6.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)唐代诗人卢宗回在《登长安慈恩寺塔》中写到“渭水寒光摇藻井,玉峰晴色上朱阑”,描绘了渭水的波光反射到慈恩寺藻井上的景象,下图中也属于光的反射现象的是( )
A. 水球成像 B. 晷针留影
C. 江面倒影 D. 铅笔“折断”
7.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图所示为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站,电站使用了超过1.2万面定日镜,当太阳位置发生变化时,自动控制系统可以调整定日镜的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。如图所示为熔盐塔式光热电站工作的示意图,某时刻有两束太阳光L1、L2(可视为平行光)分别射到两个平面镜P1、P2上,经平面反射后两束反射光会聚在塔顶端的M点,下列说法正确的是( )
A. L1和L2的入射角相等
B. L1和L2的反射角相等
C. L1的入射角比L2的大
D. L2的反射角比L1的大
8.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)某学校有地下体育馆,白天也需要开灯照明,既不符合节能减排的理念,还可能影响视力健康。学校物理兴趣小组开展了“寻光计划”,尝试为地下空间设计自然采光系统,展开了以下一系列探究活动。
(1)如图甲所示,为一个地上地下空间图。当太阳光透过窗户玻璃水平入射时,根据光的反射规律可知反射角 入射角,如图乙为了确保实现将光精准地导入地下空间并沿水平方向射向P点,两个反射面与水平面的夹角应为 。
(2)考虑到白天太阳的照射角度会发生变化,为了保证采集更多的光并确保稳定,设计如图丙和图丁两种采光系统,应选择图 作为采光罩。将采集的光导入导光管,在内壁经过图戊光路传导到漫射器,从而散射到地下空间。
(3)根据需求分析导光管和漫射器应分别选择表格中的哪种材料,并阐述选择的理由(任选一个作答): 。
材料
特性
A
透明、透光性好、表面光滑
B
透明、透光性好、表面凹凸不平
C
不透明、光反射率高、表面光滑
(4)小组为了寻找更合适的导光管内壁的反射材料,设计如图己实验装置。将同一稳定光源分别照射到不同的反射材料上,利用专业的照度计,测量同一位置反射光的亮度(lux),测量数据如表所示:
反射材料
镜子
铝合金
不锈钢
白纸
固定点光照亮度(lux)
664
487
334
149
实验中,通过 反映不同材料的反射性能,通过分析可知选用 作为反射材料更好一些。
(5)实验中,小组发现白纸反射的光斑虽然较暗,但范围更大、亮度更加均匀。据此特性,白纸更适合应用于需要 (选填“集中照明”或“均匀柔光”)的场景。
9.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)科技小组的同学设计了水位测量仪,如图所示,A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像之间的距离为 m。
(2)此时的反射角为 ,当水位上升后,反射角的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若光斑B向右移动,说明水位 (选填“上升”或“下降”)了。
10.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)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°角且方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,同时容器底部会出现一个经水面折射形成的光斑C(C点未画出),B、C两点位置会随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动,则说明水位在 (选填“上升”或“下降”),同时光斑C移动距离为s,若水面改变的高度为h,则s h(选填“大于”“等于”或“小于”)。
考点3 平面镜成像
1.(2025-2026八上·陕西西安·期中)2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在奥运会上以425.60分夺得女子跳台冠军。如图所示,跳台高,若水池深度为,忽略人的高度,则此时全红婵在水中的像到水面的距离为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)如图所示,舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是( )
A. 演员在平面镜中成虚像
B. 演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜
C. 演员远离平面镜时,镜中的像变小
D. 演员抬起左手时,镜中的像抬起它的右手
3.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)若手表所指的时间为4时45分,它在竖直平面镜中所成的像对应的图是( )
A. B.
C. D.
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)作图题:
(1)如图,AB为物体,MN为平面镜,根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中的像A/B/;
(2)如图OB是一束光线自水中斜射入空气中时的反射光线,请画出对应的入射光线、和折射光线。
(3)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线作出依次通过两个透镜的折射光线。
5.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)汽车抬头显示如图1所示,又叫汽车平视显示系统(Head﹣UpDisplay),简称HUD,是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理,如图2所示,使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
(1)某HUD显示器水平放置在汽车中控台上,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 度。
(2)汽车的后视镜是 (选填“凹面镜”或“凸面镜”),目的是让司机扩大视野。
(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”或“靠近”)挡风玻璃。
(4)当驾驶员看到正前方呈现数字
时,则司机看到水平显示器上面显示的是图3的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)
6.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示
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,能够轻易的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)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 形成的。
(2)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”或“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。
(3)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是( )(填序号)
A. 将显示器上的字体变大 B. 将显示器安装在后挡风玻璃上
C. 让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
(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,为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用如图中( )(填序号)所示的玻璃(内有PVB夹膜)。
A.
B. C.
(5)夜间行车时,为何积水处看起来比干燥路面更暗?请结合光的反射和折射知识,简要解释这一现象。
7.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)(1)根据平面镜成像的特点,在图中作出物体AB在平面镜中的像A′B′;
(2)请在图中作出与凸透镜折射光线对应的入射光线。
8.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)作图题。
(1)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
(2)如图所示,为一束光从水中斜射入空气中时反射光线OA的传播路径,请画出:
①对应的入射光线并标出入射角的大小;
②折射光线的大致传播路径。
(3)请作出图中与凸透镜折射光线对应的入射光线。
9.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)(1)如图-1所示,根据平面镜成像的特点,在图中画出像A'B'在平面镜MN前的物体AB。
(2)如图-2所示,请根据水中的折射光线大致画出它在空气中的入射光线。
10.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)虚像,是用光屏无法接收的,是人们的大脑和视觉系统被光路“欺骗”后产生的一种视觉错觉,但这种错觉遵循光学定律。某学习小组想对最近学习中的虚像进行系统小结,利用光路图进行了以下探究:
(1)平面镜成像:
①图﹣1中,光源S的像为S',根据图﹣2、图﹣3可知,人眼在平面镜前不同的位置看到的像是同一个像,即平面镜后的像具有唯一性。根据图﹣4分析可知:光源发出的所有光线经平面镜反射后, (选填“一部分”或“所有”)反射光线的反向延长线均过像点。
②通过上述分析,请通过作图 判断图﹣5中,人的眼睛在图示位置 (选填“能”或“不能”)看到像S'。
(2)光的折射:
如图﹣6所示,岸上的人看水中的光源S时,光源发出的光传至人眼睛的途中,在水面发生折射后,折射光线进入人眼,折射光线的反向延长线相交形成虚像。因此,岸上的人看水里的物体会变浅。根据分析,请通过作图 判断图﹣7中,人眼通过三棱镜看到光源S的像在光源S的 (选填“上方”或“下方”)。
考点4 光的折射
1.(2025-2026八上·陕西汉中·期中)如图,水中的潜水员看见岸上的树木,能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)如图所示,小梦在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处时眼睛刚好看不到它。此时另一位同学沿碗壁慢慢向碗中倒入一定量的水,小梦再次看到硬币,可以解释小梦再次看到硬币的光路图是( )
A. B.
C. D.
3.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲所示),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙所示)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光;
②“看不见”是由于硬币反射的光被杯沿挡住后无法到达眼睛;
③“又看见了”是由于硬币反射的光在水面发生反射后到达眼睛;
④“又看见了”是由于硬币反射的光在水面发生折射后到达眼睛。
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②④
4.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)物理实验室天花板下方固定一块厚薄不均匀的玻璃,其背面涂有一层不透明的金属薄膜,玻璃横截面图如图所示。小明在玻璃下S点固定放置一光源,光源朝着玻璃射出不同角度的光,其中一部分光从空气射入玻璃后,经金属薄膜反射后再从玻璃射入空气。则光源射出的光中( )
A. 只有一条光线能返回到S点
B. 只有两条光线能返回到S点
C. 只有三条光线能返回到S点
D. 不可能有光线能返回到S点
5.(2025-2026八上·陕西西安·期中)完成下列各题。
(1)小明看不到硬币,这是因为光在同种均匀介质中沿 传播;
(2)将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的 现象;
(3)沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的 现象。
6.(2025-2026八上·陕西汉中·期中) (1)2025年3月13日,北京天空出现日晕景观,太阳好似自带“彩色光环”,十分震撼,如图甲所示。“彩色光环”的形成是由于光透过高空云层中的冰晶 (选填“反射”或“折射”)形成的;我们所看到的太阳实际是太阳光穿过大气层时折射形成的 (选填“实”或“虚”)像。
(2)如图乙,是小明在颐和园的昆明湖拍到的画面,一只白鹭在水里悠闲地漫步,同时在水中有一黑一白两只“白鹭”,其中黑色的“白鹭”是由于 形成的,另一只白色的“白鹭”是由于 形成的。
(3)在“探究森林火灾原因”的实践活动中,老师在一个铁盒内放一些干燥的枯树叶,将一个装满水的矿泉水瓶正对太阳光,在树叶上方上下移动,直到树叶上出现一个明亮的光斑,一段时间后树叶就点燃了。请回答:
①该活动中,装满水的矿泉水瓶相当于什么光学元件?
②请用所学物理知识解释枯树叶被点燃的原因。
7.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)一束光在空气与玻璃的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示,界面左侧为 (选填“空气”或“玻璃”),反射光线与入射光线的夹角为 度,折射角为 度。
8.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)有一圆柱形敞口容器,水面在实线处,从虚线左侧某一高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示。要使光斑O向左移动,可以保持水面的高度和入射点不变使激光的入射角 (选填“增大”或“减小”);还可以保持水面的高度不变与入射角不变,使激光笔 平移(选填“向左”或“向右”);还可以保持激光笔的位置与激光射入的角度不变使水面 (选填“上升”或“下降”)。
9.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,如图所示。其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成这种自然现象。
远处的物体发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物悬在空中。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而向前去,但总是可望而不可及。
(1)海市蜃楼是地球上物体 的光经大气 而形成的虚像。(两空均选填“反射”或“折射”)
(2)“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生 形成的,所以我们傍晚看到的太阳的位置要比实际的 (选填“高”或“低”);早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线 (选填“上”或“下”)方。
10.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图所示是小明和爷爷到湖中叉鱼的情景,船在水中的倒影是由于光的 形成的。小明想要叉到鱼,应瞄准鱼的 (选填“上方”或“下方”)叉鱼,这是由于光的 引起的。
考点5 光的色散
1.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)17世纪以前,人们一直以为白色是最单纯的颜色。1666年,一位物理学家用三棱镜使太阳光发生了色散,揭开了光的颜色之谜,这位科学家是( )
A. 伽利略
B. 爱因斯坦
C. 牛顿
D. 开普勒
2.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)10月31日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图为小明通过电视收看的直播画面,下列有关说法正确的是( )
A. 遥控器通过紫外线控制电视机
B. 正在工作的电视机屏幕不是光源
C. 小明看到火箭上的五星红旗是因为红旗吸收了红光
D. 电视机屏幕上显示的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成
3.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)2025年9月26日,我校建校30周年高质量发展大会隆重举行。同学们精心准备多样的表演活动,充分体现了我校的素质教育成果。下列有关表演时的情景,说法错误的是( )
A. 舞台上的电子屏幕不是光源
B. 舞台上演员身穿的红色裙子仅反射红光
C. 舞台上绚丽的灯光可由红、绿、蓝三色光混合而成
D. 舞蹈演员利用光沿直线传播的原理保持队列整齐
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025-2026八上·陕西西安·期中)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于( )
A. 光的直线传播
B. 光的色散
C. 光的反射
D. 小孔成像
6.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)“不经历风雨怎么见彩虹”,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹光路示意图,a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有( )
A. 光的折射
B. 光的反射
C. 光的色散
D. 以上都有
7.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)舞台上灯光流光溢彩,红、 、蓝是光的三原色,把它们按不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。某同学在黑暗的屋子里,用红色灯光照在白色上衣,蓝色裤子上,则上衣呈 色,裤子呈 色。
8.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)请完成下列填空。
(1)如图-1,这种现象叫作光的 。
(2)如图-2,眼镜在阳光下,镜片后面的区域比镜片周围暗,这副眼镜是由 (选填“凸”或“凹”)透镜制成的。
(3)如图-3,用硬卡片划动塑料梳子,划动的速度越快,梳子发出声音的音调越 (选填“高”或“低”);此现象说明声音的音调与声源振动的 有关。
9.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)唐朝《玄真子》一书记载了著名的人工彩虹实验:“背日喷乎水,成霓虹之状。”这是由于喷水后空气中浮有细小的水珠,而这些小水珠相当于 (选填“平面镜”或“三棱镜”),太阳光透过小水珠后形成美丽的彩虹,该现象称为 现象,说明太阳光是 (选填“单”或“复”)色光,英国物理学家 首先通过实验研究了这个现象。
10.(2025-2026八上·陕西西安雁塔区八十五中·期中)如图所示是光的色散实验,该实验说明我们平时看到的太阳光是由 混合而成的;将温度传感器探头放在色散光带的 光外侧时,可观测到温度示数显著上升。验钞机是银行工作人员经常用到的设备,验钞机工作时利用 外线使钞票上荧光物质发光的效应进行防伪识别。
考点6 探究光的反射定律
1.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)如图-1所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF 立在平面镜上。
实验次序
1
2
3
(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,多做几次实验,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两侧的和,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“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图-2所示,把纸板NOF向后折,在纸板NOF上不能看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 内。
(4)让光逆着OF的方向射向镜面O点,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。
2.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)请完成下列填空。
(1)如图1,小明在8个相同的瓶子中装入不同高度的水制成“水瓶琴”,用木棒敲(敲的力度相同)水位最 (选填“低”或“高”)的瓶子侧壁,发出的声音音调最高。
(2)如图2,在研究光的色散的实验中,小明和小华两位同学进行了实验操作,在白纸做成的光屏上获得了一条彩色的光带,这种现象叫作 。
(3)如图3,小童在探究“光的反射定律”时,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,但纸板并未与平面镜垂直(如图所示),他 (选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线,此时的反射光线、入射光线及法线 (选填“仍在”或“不在”)同一平面内。
3.(2025-2026八上·陕西西安·期中)利用如图装置进行探究光的反射规律实验:
(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上:用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是选填 ;( “入射角”成“反射角”)
(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表
序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得:反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角:当入射角变大时,光线OF (选填“远离”或“靠近”)直线ON;
(3)以直线ON为轴线。把纸板B向前或向后折,在纸板B上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线OF,由此说明反射光线、入射光线与法线在 (选填“同一”或“不同”)平面内;
(4)实验中,从教室各个方向都能见察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
4.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)如图甲所示,反射角的大小为 ;
(2)如图乙所示,将入射光沿着EO方向射向镜面,然后以ON为轴,把纸板B向后折,发现。折转后的该纸板上 (选填“仍能看到”或“无法看到”)反射光束。这说明:光反射时,反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)为了验证光路可逆,在甲图中应进行的操作是: ;
(4)如图丙所示,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴E入射到平面镜的O点,此时反射光束___________;
A. 仍在纸板上呈现
B. 被纸板挡住
C. 在纸板前方
(5)有一种液面微变监视器,原理如图丁所示,光束发射器以一定角度向被监视液面发一束细光,光束经液面反射后被光电转换接收器接收,若接收器接收到的光点从S1移到S2,则液面 (选填“上升”、“下降”)了,若入射光线与液面的夹角为45°,则光斑移动距离 液面升降距离(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
5.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)如图所示,小武做“探究光的反射规律”实验,他将一小块平面镜固定在水平圆台上(圆台、玻璃罩可一体化转动),用固定的红色激光笔射出一束垂直射向平面镜的光NO,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。
实验序号
入射角/°
反射角/°
1
20
20
2
30
30
3
40
40
(1)实验中用加湿器使玻璃罩充满水雾,目的是 ;
(2)利用红色激光笔发出的光束ON相当于 ;
(3)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,从反射光那一侧可以看到三束光重合,说明在这次反射现象中,反射光线、入射光线、法线在 ;
(4)在上述实验装置的基础上,小武在玻璃罩内装入量角器,多次改变AO与NO的夹角进行实验,数据记录如表。根据表格,你获得的结论是 ;多次实验是为了使实验结论更具有 性;
(5)实验时,小武发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便。认真思考后,他认为在正确操作时,只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了,她用到的光学知识是光在均匀介质中沿 传播;
(6)为探究光反射时光路是否可逆,应 。
6.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)在“探究光的反射定律”实验中,小明将平面镜放置在水平桌面上,如图甲所示。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)让一束光斜射到平面镜上,尝试用一块表面 (选填“光滑”或“粗糙”)的白纸板去寻找入射光和反射光,发现白板只有在与镜面成 °角时才能同时呈现入射光和反射光。实验表明:反射光线、入射光线和法线在 。
(2)小明在图乙的基础上多次改变入射光的方向,并用笔在白纸板上画出入射光线和对应的反射光线,用量角器测量入射角和反射角的大小,记录数据如上表所示。分析数据可知:反射角与入射角大小 ,且随入射角增大,入射光线PO在逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON。
(3)若实验中没有量角器,为了比较反射角与入射角的大小关系,你还有什么办法: 。
7.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光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。
(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”),红色激光笔发出的光束ON相当于 ;
(2)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,可以看到三束光重合,这说明反射光线、入射光线和法线在 内;
(3)利用量角器,多次测出反射角与入射角的大小;多次实验的目的是 ;
(4)如图丙,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍稍凹陷,则墙上光点位置会 (选填“上移”“不变”或“下移”)。
8.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)小华把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板 放置在平面镜上;实验中,硬纸板主要作用是为了 和测量角度。
(2)如图甲,实验时她让光线EO贴着纸板射向O点,她应选用 (选填“光滑”或“粗糙”)的硬纸板,光线EO经平面镜反射后,沿着另外一个方向OF射出。
(3)若让另一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,发现光束将沿图中 方向射出,这是因为 。
(4)实验中若将纸板整体向后倾斜,如图乙所示,此时让光贴着纸板沿EO方向射向镜面上的O点,则在纸板上不能看到反射光线,说明了 。
(5)本实验要改变入射角进行多次实验,其目的是 。
考点7 探究平面镜成像的特点
1.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)小科同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示装置进行了以下操作:
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸 。实验选取同样大小的蜡烛A、B是为了便于比较 。
(2)多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛B,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 。
(3)移去蜡烛B,在其原来的位置上放一个光屏,若光屏上看不到蜡烛A的像,则说明平面镜成的是 像。
2.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)如图所示,在探究平面镜成像特点的实验中,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A,可以看到它在玻璃板后面的像,将另一支外形相同但 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像 ,经过比较可知,蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小 (选填“相等”或“不相等”)。
3.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)如图甲所示,小红做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)实验时小红用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于 ,实验时将玻璃板竖立在水平桌面的白纸上,在玻璃板前点燃蜡烛A、拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,发现蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物 。
(2)如图乙所示,为了探究平面镜所成的像是否为实像,小红在蜡烛B处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 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(3)小红将一枚硬币放在竖直的玻璃板前,硬币的像在a处,将玻璃板平移至如图丙所示的位置时,硬币的成像情况是_____________(选填字母代号)。
A. 硬币无法通过玻璃板成像
B. 硬币成像仍在a处
C. 硬币成像在b处
D. 硬币成像在c处
(4)如图丁所示,平面镜竖直放置,镜前有一个点光源S,此平面镜可绕M点自由旋转。现将平面镜拉离竖直位置角至的位置释放,平面镜的下端从摆到位置的过程中,下列关于光源S在平面镜后所成的像的位置,分析正确的是_____________。
A. 离M点越来越近
B. 的轨迹为圆弧
C. 的轨迹为直线
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)小明同学利用如图所示装置进行“探究平面镜成像特点”实验。实验器材有:薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。
(1)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板 立在白纸上,沿着玻璃板的前表面在白纸上画一条直线MN代表平面镜的位置。
(2)当烛焰A靠近玻璃板时,则它所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了验证平面镜所成的像是虚像,用光屏代替蜡烛B,按照图1中 (选填“①”、“②”、“③”或“④”)的方式观察光屏,发现光屏上没有 ,说明平面镜成的是虚像。
(4)用图2中的器材探究平面镜成像的特点时,发现不便得到像和物左右之间的关系,为解决这一问题,应选用图3中的 (选填“a”、“b”或“c”)棋子进行实验。
(5)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”(图4)。若蜡烛的像位置如图5所示,要使像移到烧杯中,仅移动玻璃板,则移动的方向应是 (选填“①”、“②”、“③”或“④”)。
(6)图4中看到的杯中烛焰和杯中蜡烛_______。
A. 烛焰是虚像,蜡烛是实际物体;
B. 均是实际物体;
C. 均是虚像。
(7)关于“探究平面镜成像特点”和“探究光的反射定律”这两个实验,下列说法中正确的有 。
A. 这两个实验都需要进行多次测量,多次测量的目的相同
B. 前者实验中的玻璃板与桌面垂直,后者实验中的活动纸板也要与镜面垂直
C. 这两个实验中都需要用到刻度尺这个测量工具
D. 在“探究平面镜成像特点”实验中人看到烛焰在镜中的像,是由光的反射引起的
5.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A,重复做多次实验。
(1)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验;
(2)移去蜡烛B,在B的位置上放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是确定像的 (选填“位置”或“虚实”);
(3)将蜡烛A竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的①、②、③三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因;
(4)多次实验,收集数据如下表所示,分析数据可以得出的结论是: ;
实验次数
物到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
5.20
5.20
2
3.45
3.45
3
6.22
6.22
(5)同桌的右座位的同学说看不到蜡烛的像,为了让同桌也能够看到蜡烛的像,小明只将玻璃板向右平移(如图甲),则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”),同桌 (选填“可能”或“不可能)看到蜡烛的像。
6.(2025-2026八上·陕西汉中·期中)小丽用如图甲所示装置“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了方便确定 ,此时成像的清晰度比使用平面镜 (选填“好”或“差”)一些。
(2)将玻璃板前的蜡烛A点燃,将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛 (选填“A”或“B”)一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量”或“等效替代”)法。
(3)多次改变蜡烛A的位置,确定每次像的位置,连接物和像对应的点,如图乙所示,可得出结论:像与物到平面镜的距离 。
(4)取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置,光屏上得不到蜡烛A的像,说明平面镜成 (选填“虚”或“实”)像。
(5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到MN',则S点在平面镜中的像S'(图中未画出)离平面镜的距离 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明用玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、平面镜支架、黑笔等器材进行实验。
(1)为了更好地完成实验,应在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行。
(2)如图甲,小明将白纸平铺在水平桌面上,用笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。将玻璃板的底部紧贴MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,出现这种情况的原因是 。
(3)小明选用两个完全相同的蜡烛A和B,多次改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小相等。这一步骤中用到的物理研究方法是 (选填“等效替代法”或“转换法”)。
(4)如图乙,为了探究像的虚实,小明移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,应按照眼睛 (选填“①”“②”或“③”)的位置观察光屏。
(5)如图丙,小明在实验中采用的玻璃板较厚,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 (选填“v1”或“v2”)。
(6)如图丁,平面镜竖直放置,S为镜前的一个发光点,现将平面镜从EF位置顺时针转到EF′位置,物体S在平面镜中的像S′的移动轨迹为 (选填“直线”或“曲线”),S′离E的距离 (选填“越来越近”、“保持不变”或“越来越远”)。
8.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)小华和小明合作做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)实验中用透明玻璃板代替平面镜实验是为了便于观察像的 。他们准备两个相同的棋子A、B是为了比较像与物的 关系。
(2)如图-1所示,小华在玻璃板前放置棋子A,再将棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置,观察到棋子B与棋子A所成的像重合,说明像与物大小 ,并在方格纸上标记棋子A、B的位置。改变棋子A的位置,重复实验并记录,如图-2所示,分析图片可知,像到平面镜的距离 物到平面镜的距离,且像与物关于平面镜 。
(3)若实验中棋子的像比较模糊,为了看到清晰的棋子的像,可以用手电筒的光照射 (选填“棋子”或“玻璃板”)。
(4)实验后,小华和小明面对面玩起了“照镜子”的游戏。小华举起左手,扮演镜中的像的小明应举起 (选填“左”或“右”)手。
9.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)用平板玻璃代替平面镜,如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。
(2)实验过程中应点燃蜡烛A,小心地在玻璃板另一侧移动 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合;记录A、B两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示,通过分析得出像与物到玻璃板的距离 ,像与物的连线与玻璃板垂直。
(3)在图乙的基础上,小明将蜡烛A向玻璃板靠近了10cm,则蜡烛A的像与蜡烛A之间的距离是 cm。
(4)为了证实上述有关成像特点是否可靠,你认为接下来应采取的操作是( )(填字母序号)
A. 保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次测量A、B两支蜡烛到玻璃板的距离,再求平均值
B. 保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(2)相同的操作
(5)若实验时,玻璃板与水平桌面不垂直,如图丙所示,则发生的现象是( )(填字母序号)
A. 蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B. 蜡烛A成像在蜡烛B偏上方
(6)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像( )
A. 不动
B. 向上移动
C. 向下移动
10.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)李洋同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B,如图所示。
(1)李洋同学选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ;
(2)李洋同学在竖立的玻璃板前放置点燃的蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛月与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)李洋同学将B蜡移走并此处放一光屏,他在光屏这一侧看光屏: (选填“有”或“没有”)蜡烛A的像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,李洋同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”“向左运动”或“不变”);
(6)在实验过程中,若玻璃板倾斜(如图乙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的 (选填“C”或“D”)处。
考点8 探究光的折射特点
1.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)按要求填空。
(1)探究光的折射规律实验如图-1所示,保持入射光线方向不变,向水槽内加水使水面升高,激光笔在水槽底部的光斑会向 (选填“左”或“右”)移动;
(2)如图-2所示,若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)如图-3所示,当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会 ,我们可以由此推理出 。
2.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)在“探究光的折射规律”时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了实验探究,步骤如下:
(1)A.把一个防水小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与 (灯泡a/灯泡a的像)重合;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,这依据物理知识是 ;
(2)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数 (填“大于”“小于”或“等于”)灯泡a的深度;
(3)某小组实验时,测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如表所示:
u/毫米
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
v/毫米
22.5
45.0
67.5
90.0
112.5
135.0
根据表中数据推测,看起来1.2米深的水坑,其实际深度可达 米,因此看起来不太深的水也不能贸然下去,以免危险!
3.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角大小与哪些因素有关”,同学们利用激光笔、玻璃、水、透明树脂、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表中。
实验序号
介质种类
入射角/
折射角/
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
(1)图-1是某次实验情形,此实验中的入射角是 。
(2)分析序号为 的三次实验数据可得出初步结论:光从空气斜射入某种透明介质中时,折射角随入射角的增大而 。
(3)分析序号为1、2、5的三次实验数据可知,当入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)光从空气斜射入水的折射角,因此,光从空气斜射入其他介质时,折射角大小还与 有关;和水相比,玻璃对光的折射本领较 (选填“强”或“弱”)。
(4)交流环节,同学们设计了更合理的图-2组装器材的方式,相对于图-1组装器材的方式,图-2组装器材的方式的优点是 。
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】B
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】AC
9.【答案】① 实 ② C ③ D
10.【答案】① 光的直线传播 ② 不能 ③ 减小
考点2 光的反射
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】(1)① 等于 ② 45° (2)丙 (3)导光管应选材料C,理由:导光管需要将光高效反射传输,材料 C 不透明、光反射率高、表面光滑,能减少光的透射损失,让更多光沿导光管传播。 (4)① 固定点光照亮度 ② 镜子 (5)均匀柔光
9.【答案】(1)6 (2)① 45 ② 不变 (3)下降
10.【答案】① 下降 ② 小于
考点3 平面镜成像
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】(1) (2) (3)
(2) 先过反射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中画出入射光线,方向指向反射点,然后再根据折射角大于入射角在水中画出折射光线。如图所示∶
(3) 凸透镜左右两侧各有一个焦点,且这两个焦点关于光心对称,同理凹透镜也是如此,已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,则由图可知是凸透镜的右集点和凹透镜的左焦点重合,过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴,平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚集点,据此作图。如图所示∶
5.【答案】(1)45° (2)凸面镜 (3)远离 (4)B
6.【答案】(1)反射 (2)① 远离 ② 增强 (3)C (4)C (5)积水处反射进入人眼的光线远少于干燥路面,所以积水处看起来更暗。
7.【答案】(1) (2)
(2) 凸透镜的光学规律:过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴。通过光心传播方向不变,反向延长即可得到入射光线。如图所示:
8.【答案】(1) (2) (3)
(2) 先过反射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中画出入射光线BO,方向指向反射点;光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,折射光线OC远离法线。如图所示:
(3) 对于凸透镜,过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。根据折射光线的特点,作出对应的入射光线,若折射光线平行于主光轴,则入射光线过焦点。如图所示:
9.【答案】(1) (2)
(2) 光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,已知水中的折射光线,折射点O和法线位置,根据折射角小于入射角,在法线另一侧的空气中画出入射光线AO,使入射角大于折射角。故作图如下:
10.【答案】(1)① 所有 ② ③ 能 (2)① ② 上方
(2) [1][2]第一次光线是光从空气斜射入玻璃中,折射光线向靠近法线的方向偏折;第二次光线是光从玻璃斜射入空气中,折射光线向远离法线的方向偏折,即折射光线向三棱镜的底边偏折;人眼在三棱镜右侧逆着折射光线观察,通过三棱镜看到光源S的像的位置在第二次折射光线的反向延长线上,即S的上方,如图所示:
考点4 光的折射
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】(1)直线 (2)反射 (3)折射
6.【答案】(1)① 折射 ② 虚 (2)① 光的直线传播 ② 光的反射 (3)① 凸透镜 ② 见解析。
7.【答案】① 空气 ② 80 ③ 20
8.【答案】① 减小 ② 向左 ③ 上升
9.【答案】(1)① 反射 ② 折射 (2)① 折射 ② 高 ③ 下
10.【答案】① 反射 ② 下方 ③ 折射
考点5 光的色散
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】① 绿 ② 红 ③ 黑
8.【答案】(1)色散 (2)凹 (3)① 高 ② 频率
9.【答案】① 三棱镜 ② 光的色散 ③ 复 ④ 牛顿
10.【答案】① 七种色光 ② 红 ③ 紫
考点6 探究光的反射定律
1.【答案】(1)垂直 竖直 (2)等于 (3)同一平面 (4)可逆
2.【答案】(1)低 (2)光的色散 (3)① 不能 ② 仍在
3.【答案】① 入射角 ② 等于 ③ 远离 ④ 不能 ⑤ 同一 ⑥ 漫反射
4.【答案】(1)50° (2)① 无法看到 ② 同一平面内 (3)用另一束光沿FO入射,观察反射光线是否沿着OE方向 (4)C (5)① 下降 ② 大于
5.【答案】(1)显示光路 (2)法线 (3)同一平面内 (4)① 反射角等于入射角 ② 普遍 (5)直线 (6)可以让光线逆着反射光线OB入射,观察光线是否沿OA方向射出
6.【答案】(1)① 粗糙 ② 90 ③ 同一平面内 (2)① 相等 ② 远离 (3)在白纸板上画出反射光线与入射光线,然后将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角
7.【答案】(1)① 显示光路 ② 法线 (2)同一平面 (3)避免偶然性,得出普遍规律 (4)上移
8.【答案】(1)① 垂直 ② 显示光的传播路径 (2)粗糙 (3)① OE ② 光路可逆 (4)入射光线、反射光线、法线在同一个平面内 (5)得出普遍规律
考点7 探究平面镜成像的特点
1.【答案】(1)① 垂直 ② 像和物的大小关系 (2)相等 (3)虚
2.【答案】① 未点燃 ② 完全重合 ③ 相等
3.【答案】(1)① 确定像的位置 ② 大小相等 (2)① ② ② 不能 (3)B (4)B
4.【答案】(1)竖 (2)不变 (3)① ③ ② 蜡烛烛焰的像 (4)a (5)③ (6)C (7)ABD
5.【答案】(1)2 (2)位置 (3)③ (4)像与物到平面镜的距离相等 (5)① 不变 ② 可能
6.【答案】(1)① 像的位置 ② 差 (2)① A ② 等效替代 (3)相等 (4)虚 (5)变大
7.【答案】(1)较暗 (2)玻璃板没有垂直放置 (3)等效替代法 (4)② (5)v2 (6)① 曲线 ② 保持不变
8.【答案】(1)① 位置 ② 大小 (2)① 相等 ② 等于 ③ 对称 (3)棋子 (4)右
9.【答案】(1)1 (2)① 不需要 ② 相等 (3)4 (4)B (5)B (6)A
10.【答案】(1)确定像的位置 (2)① 未点燃 ② 等效替代法 (3)没有 (4)不变 (5)不变 (6)C
考点8 探究光的折射特点
1.【答案】(1)左 (2)不变 (3)① 变小 ② 真空不能传声
2.【答案】(1)① 灯泡a的像 ② 平面镜成像,像和物体到镜面的距离相等 (2)等于 (3)1.6
3.【答案】(1)30 (2)① 2、3、4 ② 增大 (3)① 小于 ② 介质种类 ③ 强 (4)能更方便地测出入射角和折射角的大小
试卷第1页,共3页
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专题04 光现象
8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. 光的色散
6. 探究光的反射定律
7. 探究平面镜成像的特点
8. 探究光的折射特点
考点1 光的直线传播
1.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,通过观察直杆在太阳下影子的位置就可以知道时间,下列现象的成因与日晷工作原理相同的是( )
A. 水中的倒影 B. 树荫下的光斑
C. 空中的彩虹 D. 水中“弯筷”
【答案】B
【详解】A.水中的倒影是光的反射形成的,而日晷是利用光沿直线传播,二者原理不同,故A不符合题意;B.树荫下的圆形光斑是小孔成像现象,是由光的直线传播形成的,与日晷利用光沿直线传播形成影子的工作原理相同,故B符合题意;C.空中的彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的,和日晷的原理不一样,故C不符合题意;D.水中“弯筷”是光的折射现象,与日晷基于光沿直线传播的原理不同,故D不符合题意。故选B。
2.(2025-2026八上·陕西西安·期中)因为有了光,世界才会如此绚丽多彩。下列关于光现象的说法正确的是( )
A. 我们在电影院能看到屏幕(白色幕布)上的画面,说明屏幕是光源
B. 日食的形成原理与小孔成像是相同的
C. 夜空中皎洁的月亮是天然光源
D. 光线是用来表示光的传播径迹和方向的,是真实存在的
【答案】B
【详解】A.自身能够发光的物体叫光源,在电影院能看到屏幕上的画面,是屏幕反射投影机的光,屏幕不是光源,故A错误;B.小孔成像的原理是光沿直线传播,日食的形成也是光沿直线传播,所以日食的形成原理与小孔成像是相同的,故B正确;C.月亮本身不发光,是反射太阳的光,所以月亮不是光源,故C错误;D.为了描述光的传播,人们通常用一条带有箭头的直线来表示光传播的路径和方向,即光线,光线实际不存在,是为了形象描述光的传播特点而假想出来的,故D错误。故选B。
3.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)如图所示的光现象中,与日食形成原理相同的是( )
A. 树荫下的圆形光斑 B. 水中房屋的倒影
C. 水中“弯折”的筷子 D. 马路上急转弯处的“拐弯镜”
【答案】A
【详解】A.树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间形成的小孔所成的像,与日食形成原理相同,都是光沿直线传播形成的,故A符合题意;B.倒影的成像原理是光的反射,故B不符合题意;C.水中筷子“弯折”是光的折射现象,故C不符合题意;D.“拐弯镜”是凸面镜,对光起发散作用,能增大视野,遵循光的反射规律,故D不符合题意。故选A。
4.(2025-2026八上·陕西西安雁塔区八十五中·期中)在如图所示的四种现象中,与“立竿见影”现象的成因相同的是( )
A. 雨后彩虹 B. 树荫下的圆形光斑
C. 水中倒影 D. 海市蜃楼
【答案】B
【详解】“立竿见影”现象形成的原因是光的直线传播。A.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,所以说雨后彩虹是由光的折射形成的,不是因为光的直线传播,故A不符合题意;B.“立竿见影”现象形成的原因是光的直线传播,树荫下圆形光斑的成因也是光的直线传播,故B符合题意;C.水中倒影,属于平面镜成像现象,形成原理是光的反射,不是光的直线传播,故C不符合题意;D.海市蜃楼现象形成的原因是光在不均匀的空气中传播时发生了偏折,是光的折射现象,不是光的直线传播,故D不符合题意。故选B。
5.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)同学们利用光学知识自制了一个针孔照相机:做两个可以套在一起拉动的硬纸盒,外盒的前端蒙一块中心带针孔的黑纸,内盒的一端蒙一块半透明纸(如图所示)。将针孔对准明亮的景物,在内盒的半透明纸上看到了物体所成的像。下列说法正确的是( )
A. 针孔照相机所成的像是倒立的
B. 保持针孔和物体的距离不变,将内盒向里推,减小筒长,物体的像变大
C. 若改变小孔的形状,半透明纸上像的形状也改变
D. 遮住一部分针孔,半透明纸上物体所成的像变得不完整
【答案】A
【详解】A.针孔照相机成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,所成的像是倒立的实像,故A正确;B.保持小孔和物体的距离不变,将内盒向里推,减小筒长,物体的像变小,故B错误;C.若改变小孔的形状,半透明纸上像的形状不改变,故C错误;D.遮住一部分针孔,透过小孔的光减少,像变暗,但半透明纸上物体所成的像仍然完整,故D错误。故选A。
6.(2025-2026八上·陕西西安·期中)小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验,如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔,点燃蜡烛并置于小孔前一段距离,贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像,下列判断正确的是( )
A. 半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的实像
B. 像的形状不是三角形,而是圆形的亮斑
C. 增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒,像变大
D. 其他不变,仅移动内筒,既可成放大也可成缩小的像
【答案】D
【详解】A.半透明纸上成的是烛焰倒立的实像,故A项错误;B.小孔成像所成像是倒立的实像,是倒立的烛焰的形状,故B项错误;C.增大蜡烛到小孔的距离,像会变小,向右拉动内筒,像会变大,而同时增大蜡烛到小孔的距离,并向右拉动内筒,像可能变小也可能变大,故C项错误;D.其他不变,仅移动内筒,即物距不变,像距变大或变小,既可成放大也可成缩小的像,故D项正确。故选D。
7.(2025-2026八上·陕西西安·期中)战国时期,墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,若用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像,下列说法错误的是( )
A. 小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播
B. 木板上的小孔一定是圆形的
C. 保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变小
D. 蜡烛在墙上形成的像是实像
【答案】B
【详解】A.小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A正确,不符合题意;B.小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,小孔不一定是圆形的,故B错误,符合题意;C.因为成像的大小取决于蜡烛到小孔和墙到小孔的距离,保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,墙与小孔距离越小,蜡烛到小孔的距离越大,像越小,故C正确,不符合题意;D.蜡烛在墙上成的像是实际光线会聚而成的,是倒立的实像,故D正确,不符合题意。故选B。
8.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)(多选)如图是我国古代劳动人民对光学知识的应用,下列分析正确的是( )
A. 图甲:圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气,利用了光的直线传播
B. 图乙:《博物志》中记载“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”的现象,利用了凸透镜对光的发散作用
C. 图丙:《淮南万毕术》中记载“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻”的现象,利用了光的反射
D. 图丁:《墨经》中记载的“小孔成像”现象,利用了光的折射
【答案】AC
【详解】A.由于光在同种均匀介质中沿直线传播,当光线被不透明的标杆遮挡时,就在其后方形成一个光照不到的区域,形成影子,所以圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气,利用了光的直线传播,故A正确;B.图乙是“削冰取火”,将冰块磨成中间厚、边缘薄的凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,能把太阳光会聚在艾绒上,使该点温度升高从而点燃艾绒,故B错误;C.高悬的镜子(平面镜)和水盆中的水面(相当于另一平面镜)通过两次光的反射,将室外景物的光线传入室内,使人能看到四邻,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C正确;D.图丁是小孔成像,其原理是光的直线传播,即物体上发出的光沿直线通过小孔,在墙上形成倒立的实像,故D错误。故选AC。
9.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如甲图所示,这是太阳的 像(选填“实”或“虚”),与树叶间孔的形状无关。在模拟日食的实验中,王老师画了示意图(如图乙所示),地球上的观察者应该是位于 处可观察到日食,此时月球在 处(后两空均选填“A”“B”“C”或“D”)。
【答案】① 实 ② C ③ D
【详解】[1]树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔成的像,是光的直线传播形成的实像。[2][3]日食是我们看不见太阳或者是只能看见部分太阳,是由于月亮挡住了太阳照向地球的光,所以我们看不见或只能看见部分太阳;如果地球上观察到日食,这些人应该是位于C处,此时月亮在D处。
10.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 (填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上, (填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
【答案】① 光的直线传播 ② 不能 ③ 减小
【详解】[1]两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播现象,防窥膜的超细百叶窗结构,使光线只能在特定角度内传播,两侧的光线因直线传播被百叶窗阻挡,无法进入人眼,因此看不清屏幕。[2]此防窥膜贴在手机屏幕上,不能防止上方的窥视,因为其结构主要针对两侧的光线进行阻挡,上方的光线未被百叶窗结构限制,仍可正常传播,所以无法防止上方的窥视。[3]为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距,当百叶窗间距减小时,能通过的光线角度范围会进一步缩小,从而使可视范围更小,防窥效果更显著。
考点2 光的反射
1.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏,在场馆每一个座位上抬头,都可以清晰地看到斗屏上播放的内容,下列说法正确的是( )
A. 斗屏上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
B. 观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射
C. 所有观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射
D. 观众可以在各个方向看到屏幕上画面,是因为斗屏上的光可以不沿直线传播
【答案】C
【详解】A.光的三原色是红、绿、蓝,所以斗屏画面上的丰富色彩都是由红、绿、蓝这三种颜色的光混合而成的,故A错误;B.斗屏是光源,能发出光线,观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的直线传播,故B错误;C.观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射,反射光线射向四面八方,故C正确;D.观众可以在各个方向看到屏幕上的画面,是因为斗屏上的光可以射向各个方向,在传播时,每一条光线都是沿直线传播的,故D错误。故选C。
2.(2025-2026八上·陕西西安·期中)下图是我国建成的全球规模最大的熔盐塔式光热电站—敦煌光热发电站。1.2万多面的定日镜将太阳光汇聚到位于塔顶的吸热器表面,差不多可以形成1000℃以上的高温;再通过传热介质产生过热蒸汽推动蒸汽轮机发电。太阳光在定日镜面上发生了光的( )
A. 反射
B. 折射
C. 直线传播
D. 色散
【答案】A
【详解】光照射到定日镜面上,反射后集中于一处,使得温度上升到1000℃以上,故选A。
3.(2025-2026八上·陕西西安·期中)下列现象中属于光的反射的是( )
A. 水中倒影 B. 海市蜃楼
C. 小孔成像 D. 雨后彩虹
【答案】A
【详解】A.倒影是光的反射形成的,故A符合题意;B.海市蜃楼是光的折射形成的,故B不符合题意;C.小孔成像是光沿直线传播形成的,故C不符合题意;D.雨后彩虹是光的色散也是光的折射,故D不符合题意。故选A。
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)如图所示,游客在公园的池塘边散步,观察到蓝天白云在池水中的美丽倒影,下列有关人眼看到池中倒影的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】观察到蓝天白云在池水中的美丽倒影,是水面将来自蓝天白云的光线反射到人的眼睛中,这是光的反射现象,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
5.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)关于凸面镜和凹面镜,下列说法正确的是( )
A. 汽车的后视镜是凹面镜
B. 手电筒的灯碗是凹面镜
C. 医生检查病人口腔时用的反光镜是凸面镜
D. 光在凸面镜和凹面镜表面反射时不遵循光的反射定律
【答案】B
【详解】A.汽车的后视镜是凸面镜,对光线有发散的作用,可以扩大视野,故A错误;B.手电筒的灯碗是凹面镜,放在凹面镜焦点上的灯泡发出的光,经凹面镜反射后会成为平行光射出,故B正确;C.医生检查病人口腔时用的反光镜是凹面镜,可以成正立放大的虚像,便于观察,故C错误,D.凸面镜和凹面镜对光线的作用都遵守光的反射规律,故D错误。故选B。
6.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)唐代诗人卢宗回在《登长安慈恩寺塔》中写到“渭水寒光摇藻井,玉峰晴色上朱阑”,描绘了渭水的波光反射到慈恩寺藻井上的景象,下图中也属于光的反射现象的是( )
A. 水球成像 B. 晷针留影
C. 江面倒影 D. 铅笔“折断”
【答案】C
【详解】A.水球成像的原理是光的折射(水球相当于凸透镜,光线经水球发生折射后成像),而题干描述的是光的反射现象,故A不符合题意;B.晷针留影是光沿直线传播形成的影子,并非光的反射现象,与题干现象类型不同,故B不符合题意;C.江面倒影是光照射到平静的江面时发生反射,形成的平面镜成像效果,属于光的反射现象,与题干中“清水波光反射”的现象一致,故C符合题意;D.铅笔“折断”是光从水进入空气时发生折射导致的视觉效果,属于光的折射现象,并非光的反射,故D不符合题意。故选C。
7.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图所示为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站,电站使用了超过1.2万面定日镜,当太阳位置发生变化时,自动控制系统可以调整定日镜的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。如图所示为熔盐塔式光热电站工作的示意图,某时刻有两束太阳光L1、L2(可视为平行光)分别射到两个平面镜P1、P2上,经平面反射后两束反射光会聚在塔顶端的M点,下列说法正确的是( )
A. L1和L2的入射角相等
B. L1和L2的反射角相等
C. L1的入射角比L2的大
D. L2的反射角比L1的大
【答案】C
【详解】从图可知,入射光线L1与其对应的反射光线组成的夹角比入射光线L2与其对应的反射光线组成的夹角大, 即L1的入射角与L1的反射角之和比L2的入射角与L2的反射角之和大,因为反射现象中反射角等于入射角,所以L1的入射角等于L1的反射角,L2的入射角等于L2的反射角,L1的入射角大于L2的入射角,L1的反射角大于L2的反射角,故ABD错误,C正确。故选C。
8.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)某学校有地下体育馆,白天也需要开灯照明,既不符合节能减排的理念,还可能影响视力健康。学校物理兴趣小组开展了“寻光计划”,尝试为地下空间设计自然采光系统,展开了以下一系列探究活动。
(1)如图甲所示,为一个地上地下空间图。当太阳光透过窗户玻璃水平入射时,根据光的反射规律可知反射角 入射角,如图乙为了确保实现将光精准地导入地下空间并沿水平方向射向P点,两个反射面与水平面的夹角应为 。
(2)考虑到白天太阳的照射角度会发生变化,为了保证采集更多的光并确保稳定,设计如图丙和图丁两种采光系统,应选择图 作为采光罩。将采集的光导入导光管,在内壁经过图戊光路传导到漫射器,从而散射到地下空间。
(3)根据需求分析导光管和漫射器应分别选择表格中的哪种材料,并阐述选择的理由(任选一个作答): 。
材料
特性
A
透明、透光性好、表面光滑
B
透明、透光性好、表面凹凸不平
C
不透明、光反射率高、表面光滑
(4)小组为了寻找更合适的导光管内壁的反射材料,设计如图己实验装置。将同一稳定光源分别照射到不同的反射材料上,利用专业的照度计,测量同一位置反射光的亮度(lux),测量数据如表所示:
反射材料
镜子
铝合金
不锈钢
白纸
固定点光照亮度(lux)
664
487
334
149
实验中,通过 反映不同材料的反射性能,通过分析可知选用 作为反射材料更好一些。
(5)实验中,小组发现白纸反射的光斑虽然较暗,但范围更大、亮度更加均匀。据此特性,白纸更适合应用于需要 (选填“集中照明”或“均匀柔光”)的场景。
【答案】(1)① 等于 ② 45° (2)丙 (3)导光管应选材料C,理由:导光管需要将光高效反射传输,材料 C 不透明、光反射率高、表面光滑,能减少光的透射损失,让更多光沿导光管传播。 (4)① 固定点光照亮度 ② 镜子 (5)均匀柔光
【讲解】(1) [1]光的反射现象中,反射角等于入射角。[2]要让光沿水平方向射向P点,光先入射到第一个反射面,反射后到第二个反射面,最终水平射出。 两个反射面与水平面的夹角都应为45°,这样两次反射后光线就能沿水平方向传播。
(2) 丙图为凸透镜面,对光有会聚作用,它能收集更多光线并引导到室内,进入室内的光的亮度会更高。
(3) 见答案
(4) [1][2]实验中,通过固定点光照亮度(lux)来反映不同材料的反射性能,反射材料采用固定点光照亮度(lux)较大的材料更好,故选用镜子。
(5) 白纸反射的光斑范围更大、亮度更均匀,因此更适合应用于需要均匀柔光的场景。
9.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)科技小组的同学设计了水位测量仪,如图所示,A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像之间的距离为 m。
(2)此时的反射角为 ,当水位上升后,反射角的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若光斑B向右移动,说明水位 (选填“上升”或“下降”)了。
【答案】(1)6 (2)① 45 ② 不变 (3)下降
【讲解】(1) 平面镜成像时,物体距镜面3m,则像距镜面也为3m,故像与物相距6m。
(2) [1]入射光线与水平面夹角为45°,法线与水平面垂直,则入射角为反射角与入射角大小相等,因此反射角是45°。[2]当水位上升后,由于入射光线的角度不变,则反射角不变。
(3) 通过下图可知,若光斑B向右移动,说明反射点向右移,水面下降了。
10.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)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°角且方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,同时容器底部会出现一个经水面折射形成的光斑C(C点未画出),B、C两点位置会随水位变化而发生变化。若光斑B向右移动,则说明水位在 (选填“上升”或“下降”),同时光斑C移动距离为s,若水面改变的高度为h,则s h(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】① 下降 ② 小于
【详解】[1]从A点发出一束与水平面成45°角且方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,若光斑B向右移动,说明反射光线向右平行移动,根据反射光线与入射光线的交点是反射点,故反射点向右下方移动,则说明水位在下降;[2]容器底部会出现一个经水面折射形成的光斑C,由于光线从空气中斜射入水中,水中折射角小于入射角,故折射角小于45°,根据三角形知识,折射光线与法线和容器底构成的直角三角形的竖直高度大于水平直角边,由于液面下降后折射光线与原来的折射光线平行,因而水平方向平移的距离小于水平下降的高度,故。
考点3 平面镜成像
1.(2025-2026八上·陕西西安·期中)2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在奥运会上以425.60分夺得女子跳台冠军。如图所示,跳台高,若水池深度为,忽略人的高度,则此时全红婵在水中的像到水面的距离为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】池中水的反射面是水面,跳台台面距离水面10m,根据平面镜成像特点可知,像与物到平面镜的距离相等,可知此时全红婵在水中的像到水面的距离为10m。故选C。
2.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)如图所示,舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法错误的是( )
A. 演员在平面镜中成虚像
B. 演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜
C. 演员远离平面镜时,镜中的像变小
D. 演员抬起左手时,镜中的像抬起它的右手
【答案】C
【详解】A.平面镜成像是由于光的反射成像,演员在平面镜中成正立、等大的虚像,故A正确,不符合题意;B.由于物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,演员靠近平面镜时,像也靠近平面镜,故B正确,不符合题意;C.因平面镜成正立、等大的虚像,故演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像的大小不变,故C错误,符合题意;D.镜前演员抬起左手时,根据像与物体关于镜面是对称的,镜中的像抬起它的右手,故D正确,不符合题意。故选C。
3.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)若手表所指的时间为4时45分,它在竖直平面镜中所成的像对应的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】 根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称,呈左右颠倒。对于钟表在竖直平面镜中的成像,像中显示的时间与实际时间之和为12时00分。 题中手表所指的实际时间 4时45分。 则其在平面镜中所成的像对应的时间 为12时00分 - 4时45分 = 7时15分7时15分这个时刻,分针应指向数字“3”,时针应在数字“7”和“8”之间,且刚过“7”。 观察选项C中的图,分针指向“3”,时针在“7”和“8”之间且刚过“7”,符合7时15分的特征,故ABD不符合题意,C符合题意。故选 C。
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)作图题:
(1)如图,AB为物体,MN为平面镜,根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中的像A/B/;
(2)如图OB是一束光线自水中斜射入空气中时的反射光线,请画出对应的入射光线、和折射光线。
(3)如图所示,凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,请根据入射光线作出依次通过两个透镜的折射光线。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 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。如图所示:。
(2) 先过反射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中画出入射光线,方向指向反射点,然后再根据折射角大于入射角在水中画出折射光线。如图所示∶
(3) 凸透镜左右两侧各有一个焦点,且这两个焦点关于光心对称,同理凹透镜也是如此,已知凸透镜与凹透镜的一个焦点重合,则由图可知是凸透镜的右集点和凹透镜的左焦点重合,过焦点的光线,经过凸透镜折射后,折射光线要平行于主光轴,平行于主光轴的光线,经过凹透镜折射后,折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚集点,据此作图。如图所示∶
5.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)汽车抬头显示如图1所示,又叫汽车平视显示系统(Head﹣UpDisplay),简称HUD,是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理,如图2所示,使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
(1)某HUD显示器水平放置在汽车中控台上,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 度。
(2)汽车的后视镜是 (选填“凹面镜”或“凸面镜”),目的是让司机扩大视野。
(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”或“靠近”)挡风玻璃。
(4)当驾驶员看到正前方呈现数字
时,则司机看到水平显示器上面显示的是图3的 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)
【答案】(1)45° (2)凸面镜 (3)远离 (4)B
【讲解】(1) 平面镜所成的像与物关于平面镜对称,由几何关系可知,挡风玻璃与水平面夹角为45°时,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。
(2) 汽车的后视镜是凸面镜,凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野,因此汽车后视镜采用凸面镜是为了让司机扩大视野。
(3) 因为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低,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。
(4) 当驾驶员前方呈现“ ”时,“ ”是显示器通过平面镜所成的像,由于平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,所以在显示器上看到的应为B。
6.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示
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,能够轻易的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)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 形成的。
(2)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”或“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。
(3)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是( )(填序号)
A. 将显示器上的字体变大 B. 将显示器安装在后挡风玻璃上
C. 让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像
(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,为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用如图中( )(填序号)所示的玻璃(内有PVB夹膜)。
A.
B. C.
(5)夜间行车时,为何积水处看起来比干燥路面更暗?请结合光的反射和折射知识,简要解释这一现象。
【答案】(1)反射 (2)① 远离 ② 增强 (3)C (4)C (5)积水处反射进入人眼的光线远少于干燥路面,所以积水处看起来更暗。
【讲解】(1) 根据题意知,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,挡风玻璃相当于平面镜,利用光的反射形成虚像。
(2) [1]根据平面镜成像规律,像与物关于镜面对称,当发现挡风玻璃所成的像过低,要适当提高像的位置,故就需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。[2]当成像不清晰时,本质是反射光进入人眼的光太少。显示器亮度越强,它发出的光经挡风玻璃反射后进入驾驶员眼睛的光就越充足,像的清晰度也就越高。 所以要增强显示器亮度,来改善成像效果。
(3) A.将显示器上的字体变大,物到镜面的距离不变,故像到镜面的距离不变,故A不符合题意; B.将显示器安装在后挡风玻璃上,虽然增大了物与像面的距离,根据像与物关于镜面对称,行车数据通过前挡风玻璃不可能投射在正前方,同时由于受车内座位靠背和车内乘客的遮挡有可能不能成像,故B不符合题意;C.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像,因像与物到镜面的距离相同,可达到挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上的目的,故C符合题意。故选C。
(4) 汽车挡风玻璃有一定的厚度。若挡风玻璃两面是平行的,由平面镜成规律,所成的两个像都在正前方,相对于镜面的距离不同,人看到的是重影,影响观看信息。为区分玻璃两个反射面所成的像,挡风玻璃两个面不能平行,且靠近驾驶员玻璃的一面作为反射面成像效果较好。AB.靠近驾驶员玻璃的一面向上倾斜,由平面镜成像规律,所成的像要比正常位置偏下,远离驾驶员玻璃的一面向下倾斜,所成的像要比正常位置偏上,虽然两像能分开,但偏上的像成像效果不好,故AB不符合题意;C.靠近驾驶员玻璃的一面向下倾斜,由平面镜成像规律,所成的像要比正常位置偏上,且成像效果比较好,故C符合题意。故选C。
(5) 夜间汽车灯光照射到路面时,干燥路面粗糙不平,光线会发生漫反射,漫反射能将光线向各个方向反射,其中部分光线会反射进入司机眼中,让干燥路面看起来较亮;积水表面光滑,光线照射后主要发生镜面反射,镜面反射会将大部分光线沿特定方向反射,导致反射进入司机眼中的光线极少;同时,照射到积水表面的部分光线会发生折射,进入水中后无法反射回司机眼中。综上,积水处反射进入人眼的光线远少于干燥路面,所以积水处看起来更暗。
7.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)(1)根据平面镜成像的特点,在图中作出物体AB在平面镜中的像A′B′;
(2)请在图中作出与凸透镜折射光线对应的入射光线。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 分别过物体端点A、B作平面镜的垂线(虚线,即法线);测量A、B 到平面镜的距离,在法线另一侧取等距的点A'、B',用虚线连接A'、B',即为AB的像A'B' ,如图所示:
(2) 凸透镜的光学规律:过焦点的光线经凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴。通过光心传播方向不变,反向延长即可得到入射光线。如图所示:
8.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)作图题。
(1)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中的像A'B'。
(2)如图所示,为一束光从水中斜射入空气中时反射光线OA的传播路径,请画出:
①对应的入射光线并标出入射角的大小;
②折射光线的大致传播路径。
(3)请作出图中与凸透镜折射光线对应的入射光线。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 根据平面镜成像特点:像与物关于平面镜对称。分别作出物体A、B两点关于平面镜的对称点、,然后用虚线连接,即为物体AB在平面镜中所成的像。如图所示:
(2) 先过反射点O垂直水面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧的水中画出入射光线BO,方向指向反射点;光从水中斜射入空气中时发生折射,折射角大于入射角,折射光线OC远离法线。如图所示:
(3) 对于凸透镜,过光心的光线传播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点。根据折射光线的特点,作出对应的入射光线,若折射光线平行于主光轴,则入射光线过焦点。如图所示:
9.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)(1)如图-1所示,根据平面镜成像的特点,在图中画出像A'B'在平面镜MN前的物体AB。
(2)如图-2所示,请根据水中的折射光线大致画出它在空气中的入射光线。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称。分别过点A'、B'作平面镜MN的垂线并延长,使延长线的长度等于A'、B'到平面镜的距离,得到点A、B,连接点A、B,则AB就是所求的物体。故作图如下:
(2) 光从空气斜射入水中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角,已知水中的折射光线,折射点O和法线位置,根据折射角小于入射角,在法线另一侧的空气中画出入射光线AO,使入射角大于折射角。故作图如下:
10.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)虚像,是用光屏无法接收的,是人们的大脑和视觉系统被光路“欺骗”后产生的一种视觉错觉,但这种错觉遵循光学定律。某学习小组想对最近学习中的虚像进行系统小结,利用光路图进行了以下探究:
(1)平面镜成像:
①图﹣1中,光源S的像为S',根据图﹣2、图﹣3可知,人眼在平面镜前不同的位置看到的像是同一个像,即平面镜后的像具有唯一性。根据图﹣4分析可知:光源发出的所有光线经平面镜反射后, (选填“一部分”或“所有”)反射光线的反向延长线均过像点。
②通过上述分析,请通过作图 判断图﹣5中,人的眼睛在图示位置 (选填“能”或“不能”)看到像S'。
(2)光的折射:
如图﹣6所示,岸上的人看水中的光源S时,光源发出的光传至人眼睛的途中,在水面发生折射后,折射光线进入人眼,折射光线的反向延长线相交形成虚像。因此,岸上的人看水里的物体会变浅。根据分析,请通过作图 判断图﹣7中,人眼通过三棱镜看到光源S的像在光源S的 (选填“上方”或“下方”)。
【答案】(1)① 所有 ② ③ 能 (2)① ② 上方
【讲解】(1) [1]由图﹣4可知,S点射向镜面的光经过镜面反射后,所有反射光线的反向延长线均经过S′。[2][3]据物像连线与镜面垂直,由S向平面镜作垂线并延长,根据物、像到平面镜的距离相等,找到S点的像点S′;连接眼睛和像点S′,与平面镜交于O点,反射光射向人眼,所以能够看到,作图如下:
(2) [1][2]第一次光线是光从空气斜射入玻璃中,折射光线向靠近法线的方向偏折;第二次光线是光从玻璃斜射入空气中,折射光线向远离法线的方向偏折,即折射光线向三棱镜的底边偏折;人眼在三棱镜右侧逆着折射光线观察,通过三棱镜看到光源S的像的位置在第二次折射光线的反向延长线上,即S的上方,如图所示:
考点4 光的折射
1.(2025-2026八上·陕西汉中·期中)如图,水中的潜水员看见岸上的树木,能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】水中的潜水员看见岸上的树木,是因为岸上树木反射的光线从空气斜射到水中后发生折射现象,且空气中的入射角大于水中的折射角,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)如图所示,小梦在一只空碗中放一枚硬币,后退到某处时眼睛刚好看不到它。此时另一位同学沿碗壁慢慢向碗中倒入一定量的水,小梦再次看到硬币,可以解释小梦再次看到硬币的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当我们用眼睛看到水中的硬币,是因为硬币反射的光进入到了我们的眼睛的缘故,光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
3.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲所示),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙所示)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光;
②“看不见”是由于硬币反射的光被杯沿挡住后无法到达眼睛;
③“又看见了”是由于硬币反射的光在水面发生反射后到达眼睛;
④“又看见了”是由于硬币反射的光在水面发生折射后到达眼睛。
A. ①③
B. ①④
C. ②③
D. ②④
【答案】D
【详解】① ② 、光在同种均匀的空气中沿直线传播,硬币本身会反射光,但硬币反射的光被茶杯杯沿挡住,无法到达人眼,因此人看不见硬币。故① 错误,② 正确。③ ④ 、茶杯中加水后,硬币反射的光从水斜射入空气时,在水面发生折射,折射光线进入人眼,人通过折射光线就能看到硬币的虚像,属于光的折射现象,不是光的反射。故③ 错误,④ 正确。综上可知,D正确、ABC错误。故选D。
4.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)物理实验室天花板下方固定一块厚薄不均匀的玻璃,其背面涂有一层不透明的金属薄膜,玻璃横截面图如图所示。小明在玻璃下S点固定放置一光源,光源朝着玻璃射出不同角度的光,其中一部分光从空气射入玻璃后,经金属薄膜反射后再从玻璃射入空气。则光源射出的光中( )
A. 只有一条光线能返回到S点
B. 只有两条光线能返回到S点
C. 只有三条光线能返回到S点
D. 不可能有光线能返回到S点
【答案】B
【详解】若从S点处发射的光经过玻璃折射后垂直射入金属薄膜,反射光线将垂直金属薄膜返回,根据光路的可逆性原理,此光线将返回S点。当入射光垂直于玻璃的下表面时,一部分光进入玻璃,另一部分会直接反射沿原路返回,经过S点。故有两条光线能返回到S点,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.(2025-2026八上·陕西西安·期中)完成下列各题。
(1)小明看不到硬币,这是因为光在同种均匀介质中沿 传播;
(2)将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的 现象;
(3)沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的 现象。
【答案】(1)直线 (2)反射 (3)折射
【讲解】(1) 小明看不到硬币,是由于碗的边缘部分挡住了来自硬币的光线,光线进入不到眼睛,所以眼睛看不到硬币,这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的。
(2) 来自硬币的光经过平面镜会发生反射,反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线看去,感觉光线好像是从镜子的后面射来的,这便是硬币的虚像(虚像是反射光线反向延长线的交点),所以小明通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的反射现象。
(3) 当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高),所以小明在A处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的折射现象。
6.(2025-2026八上·陕西汉中·期中) (1)2025年3月13日,北京天空出现日晕景观,太阳好似自带“彩色光环”,十分震撼,如图甲所示。“彩色光环”的形成是由于光透过高空云层中的冰晶 (选填“反射”或“折射”)形成的;我们所看到的太阳实际是太阳光穿过大气层时折射形成的 (选填“实”或“虚”)像。
(2)如图乙,是小明在颐和园的昆明湖拍到的画面,一只白鹭在水里悠闲地漫步,同时在水中有一黑一白两只“白鹭”,其中黑色的“白鹭”是由于 形成的,另一只白色的“白鹭”是由于 形成的。
(3)在“探究森林火灾原因”的实践活动中,老师在一个铁盒内放一些干燥的枯树叶,将一个装满水的矿泉水瓶正对太阳光,在树叶上方上下移动,直到树叶上出现一个明亮的光斑,一段时间后树叶就点燃了。请回答:
①该活动中,装满水的矿泉水瓶相当于什么光学元件?
②请用所学物理知识解释枯树叶被点燃的原因。
【答案】(1)① 折射 ② 虚 (2)① 光的直线传播 ② 光的反射 (3)① 凸透镜 ② 见解析。
【讲解】(1) [1]高空云层中的冰晶是透明的,太阳光穿过云层时,光能透过冰晶发生折射,从而形成围绕太阳的成内红外紫的彩色光环,这就是日晕景象,故“彩色光环”的形成是由于光的折射。[2]因为大气层的密度不均匀,光在大气层传播的过程中会发生折射,使我们看到的太阳位置与其实际位置有偏差,太阳的实际位置在看到的“太阳”的下方,故我们看到的是由于光的折射所形成的太阳的虚像。
(2) [1]光在空气中沿直线传播的过程中,遇到不透明的白鹭,就会形成一片光照射不到的阴影区域,则黑色的“白鹭”实际就是由于光的直线传播所形成的白鹭的影子。[2]平静的水面相当于平面镜,也是可以成像的,其原理是光的反射,故白色的“白鹭”是由于光的反射所形成的白鹭的虚像。
(3) [1][2]装满水的矿泉水瓶,中央厚,边缘薄,其形状相当于一个凸透镜,由于凸透镜对光有会聚作用,将矿泉水瓶正对太阳光后,其瓶子的下方会出现一个明亮的光斑(即焦点),树叶处在焦点处,一段时间后就可以将树叶点燃。
7.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)一束光在空气与玻璃的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示,界面左侧为 (选填“空气”或“玻璃”),反射光线与入射光线的夹角为 度,折射角为 度。
【答案】① 空气 ② 80 ③ 20
【详解】[1][2][3]由图可知,界面左侧的两条光线线在同一种介质内,故应该是反射光线和入射光线,界面右侧的那条光线为折射光线,根据反射光线和入射光线分居法线两侧可知最下方的光线为入射光线。反射光线和入射光线间的夹角的角平分线是法线,法线与界面垂直,故入射角为反射光线与入射光线的夹角为界面右侧的那条光线为折射光线,折射光线与法线间的夹角即折射角为折射角小于入射角,故界面左侧为空气,界面左侧为玻璃。
8.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)有一圆柱形敞口容器,水面在实线处,从虚线左侧某一高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示。要使光斑O向左移动,可以保持水面的高度和入射点不变使激光的入射角 (选填“增大”或“减小”);还可以保持水面的高度不变与入射角不变,使激光笔 平移(选填“向左”或“向右”);还可以保持激光笔的位置与激光射入的角度不变使水面 (选填“上升”或“下降”)。
【答案】① 减小 ② 向左 ③ 上升
【详解】[1]要使光斑O向左移动,即入射点不变时,折射角减小,则入射角也应减小,折射光线靠近法线,光斑O向左移动。[2]保持水面的高度不变与入射角不变,折射角不变,使激光笔向左移动,入射点向左移动,入射光线、折射光线都向左移动,光斑O向左移动。[3]保持激光射入角度不变,往容器中加水,使水面上升,由下图可知,入射点向左移动,则光斑向左移动,如图
9.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,如图所示。其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成这种自然现象。
远处的物体发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物悬在空中。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而向前去,但总是可望而不可及。
(1)海市蜃楼是地球上物体 的光经大气 而形成的虚像。(两空均选填“反射”或“折射”)
(2)“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生 形成的,所以我们傍晚看到的太阳的位置要比实际的 (选填“高”或“低”);早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线 (选填“上”或“下”)方。
【答案】(1)① 反射 ② 折射 (2)① 折射 ② 高 ③ 下
【讲解】(1) [1][2]光在不同介质中或者不均匀介质中会发生折射。海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成的自然现象。海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
(2) [1]诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生折射形成的。因为太阳光线进入大气层时,由于大气密度不均匀,发生折射。[2]傍晚时,我们看到的太阳的位置要比实际高。由于折射,太阳的像的位置比实际位置偏高,所以我们看到太阳还没真正落下时,实际太阳可能已经在更靠下的位置了。[3]早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线下方。因为光线折射,使得我们看到的太阳像的位置比实际位置高,所以实际太阳还在地平线以下时,我们就看到它了。
10.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)如图所示是小明和爷爷到湖中叉鱼的情景,船在水中的倒影是由于光的 形成的。小明想要叉到鱼,应瞄准鱼的 (选填“上方”或“下方”)叉鱼,这是由于光的 引起的。
【答案】① 反射 ② 下方 ③ 折射
【详解】[1]船在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的。[2][3]我们看到水中的鱼,是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是鱼的虚像,虚像的位置比实际鱼的位置偏高。所以小明想要叉到鱼,应瞄准鱼的下方叉鱼,这是由于光的折射引起的。
考点5 光的色散
1.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)17世纪以前,人们一直以为白色是最单纯的颜色。1666年,一位物理学家用三棱镜使太阳光发生了色散,揭开了光的颜色之谜,这位科学家是( )
A. 伽利略
B. 爱因斯坦
C. 牛顿
D. 开普勒
【答案】C
【详解】1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这才揭开了光的颜色之谜。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)10月31日,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图为小明通过电视收看的直播画面,下列有关说法正确的是( )
A. 遥控器通过紫外线控制电视机
B. 正在工作的电视机屏幕不是光源
C. 小明看到火箭上的五星红旗是因为红旗吸收了红光
D. 电视机屏幕上显示的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成
【答案】D
【详解】A.遥控器通过红外线控制电视机,故A错误;B.正在工作的电视机屏幕自行发光,属于光源,故B错误;C.小明看到火箭上的五星红旗是因为红旗反射了红光,故C错误;D.光的三原色为红、绿、蓝,电视机屏幕上显示的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D正确。故选D。
3.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)2025年9月26日,我校建校30周年高质量发展大会隆重举行。同学们精心准备多样的表演活动,充分体现了我校的素质教育成果。下列有关表演时的情景,说法错误的是( )
A. 舞台上的电子屏幕不是光源
B. 舞台上演员身穿的红色裙子仅反射红光
C. 舞台上绚丽的灯光可由红、绿、蓝三色光混合而成
D. 舞蹈演员利用光沿直线传播的原理保持队列整齐
【答案】A
【详解】A.光源是指自身能够发光的物体。舞台上的电子屏幕自身能够发光,所以它是光源,故A错误,符合题意。B.不透明物体的颜色由它反射的色光决定。舞台上演员身穿的红色裙子,只反射红光,吸收其他色光,故B正确,不符合题意。C.光的三原色是红、绿、蓝,舞台上绚丽的灯光可由红、绿、蓝三色光混合而成,故C正确,不符合题意。D.光在同种均匀介质中沿直线传播,舞蹈演员利用光沿直线传播的原理保持队列整齐,故D正确,不符合题意。故选A。
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】不透明物体的颜色由它反射的色光决定,白色物体反射所有色光。柳絮本身是白色物体。AB.图中物体标注为红色物体,与柳絮实际颜色不符,故AB错误;C.夕阳发出的光线主要为红光,照射到白色的柳絮上,然后被反射,红光进入人眼,人看到柳絮呈红色,故C正确;D.白色物体反射所有色光,白光照射白色物体应反射白光,图中反射红光,故D错误。故选C。
5.(2025-2026八上·陕西西安·期中)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于( )
A. 光的直线传播
B. 光的色散
C. 光的反射
D. 小孔成像
【答案】B
【详解】当太阳刚升起时,阳光照射到瀑布溅起的水雾上,被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光,随后我们可以从水雾中看到彩虹,这是光的色散现象。故选B。
6.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)“不经历风雨怎么见彩虹”,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹光路示意图,a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有( )
A. 光的折射
B. 光的反射
C. 光的色散
D. 以上都有
【答案】D
【详解】根据图片可知,太阳光斜射入空气中的小水珠时,光线的传播方向发生了改变,属于光的折射现象;折射光线会在小水珠内部发生反射现象;由于不同颜色的光的折射情况不同,所以会出现光的色散现象,即彩虹的形成过程涉及到光的折射、反射、色散,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
7.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)舞台上灯光流光溢彩,红、 、蓝是光的三原色,把它们按不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。某同学在黑暗的屋子里,用红色灯光照在白色上衣,蓝色裤子上,则上衣呈 色,裤子呈 色。
【答案】① 绿 ② 红 ③ 黑
【详解】[1]光的三原色是红、绿、蓝。这三种色光可以通过不同比例的混合,产生自然界中所有其他颜色的光。[2][3]物体的颜色由它反射的色光决定:白色物体能反射所有色光,黑色物体吸收所有色光,其他颜色的物体只反射与自身颜色相同的色光。当红色灯光照在白色上衣上时,白色上衣会反射红光,因此我们看到上衣呈红色。用红色灯光照在蓝色裤子上,蓝色裤子吸收红光,裤子呈黑色。
8.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)请完成下列填空。
(1)如图-1,这种现象叫作光的 。
(2)如图-2,眼镜在阳光下,镜片后面的区域比镜片周围暗,这副眼镜是由 (选填“凸”或“凹”)透镜制成的。
(3)如图-3,用硬卡片划动塑料梳子,划动的速度越快,梳子发出声音的音调越 (选填“高”或“低”);此现象说明声音的音调与声源振动的 有关。
【答案】(1)色散 (2)凹 (3)① 高 ② 频率
【讲解】(1) 太阳光经过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光的现象叫作光的色散;
(2) 凹透镜对光有发散作用,由图可知镜片后面的区域比镜片周围暗,即眼镜是凹透镜;
(3) [1][2]用硬卡片划动塑料梳子,划动的速度越快,硬卡片振动得就越快。而物体振动的频率决定音调,振动频率越快,音调越高。所以划动速度越快,梳子发出声音的音调越高,此现象说明声音的音调与声源振动的频率有关。
9.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)唐朝《玄真子》一书记载了著名的人工彩虹实验:“背日喷乎水,成霓虹之状。”这是由于喷水后空气中浮有细小的水珠,而这些小水珠相当于 (选填“平面镜”或“三棱镜”),太阳光透过小水珠后形成美丽的彩虹,该现象称为 现象,说明太阳光是 (选填“单”或“复”)色光,英国物理学家 首先通过实验研究了这个现象。
【答案】① 三棱镜 ② 光的色散 ③ 复 ④ 牛顿
【详解】[1][2]彩虹是阳光透过小水珠时发生折射后分解成不同颜色的光,属于光的色散现象。故喷水后空气中充满着细小的水珠,这些小水珠是球形的,对光线有折射作用,相当于三棱镜。[3][4]美丽的彩虹是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成,说明太阳光是一种复色光。英国物理学家牛顿首先研究了这一现象。
10.(2025-2026八上·陕西西安雁塔区八十五中·期中)如图所示是光的色散实验,该实验说明我们平时看到的太阳光是由 混合而成的;将温度传感器探头放在色散光带的 光外侧时,可观测到温度示数显著上升。验钞机是银行工作人员经常用到的设备,验钞机工作时利用 外线使钞票上荧光物质发光的效应进行防伪识别。
【答案】① 七种色光 ② 红 ③ 紫
【详解】[1]如图所示是光的色散实验,太阳光经过三棱镜后会变成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,说明我们平时看到的太阳光是由七种色光混合而成的。[2]色散光带的红光以外还有红外线,红外线热作用强,所以将温度传感器探头放在色散光带的红光外侧时,可观测到温度示数显著上升。[3]色散光带的紫光以外还有紫外线,验钞机工作时利用紫外线使钞票上荧光物质发光的效应进行防伪识别。
考点6 探究光的反射定律
1.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)如图-1所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF 立在平面镜上。
实验次序
1
2
3
(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,多做几次实验,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两侧的和,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“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图-2所示,把纸板NOF向后折,在纸板NOF上不能看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 内。
(4)让光逆着OF的方向射向镜面O点,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。
【答案】(1)垂直 竖直 (2)等于 (3)同一平面 (4)可逆
【讲解】(1) 纸板ENF的作用是显示光的传播路径,要使入射光线和反射光线都能在纸板上显示出来,纸板必须与平面镜垂直(或竖直)放置,如果纸板倾斜,光线可能不在纸板平面上,无法清晰看到光路。
(2) 从表中可以看出每组实验中,都有反射角都等于入射角,因此可得出结论,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(3) 将纸板NOF向后折,即让反射光线所在的平面与入射光线所在平面不再共面,此时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线不在这个被折起的平面上,只有当纸板EON和FON在同一平面时,才能看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内。
(4) 原来是入射光沿OE ,反射光沿OF,现在让光沿OF入射(即原来的反射方向),结果反射光沿OE射出(即原来的入射方向),说明光路可以反向进行,由此可得出结论,在反射现象中,光路是可逆的。
2.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)请完成下列填空。
(1)如图1,小明在8个相同的瓶子中装入不同高度的水制成“水瓶琴”,用木棒敲(敲的力度相同)水位最 (选填“低”或“高”)的瓶子侧壁,发出的声音音调最高。
(2)如图2,在研究光的色散的实验中,小明和小华两位同学进行了实验操作,在白纸做成的光屏上获得了一条彩色的光带,这种现象叫作 。
(3)如图3,小童在探究“光的反射定律”时,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,但纸板并未与平面镜垂直(如图所示),他 (选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线,此时的反射光线、入射光线及法线 (选填“仍在”或“不在”)同一平面内。
【答案】(1)低 (2)光的色散 (3)① 不能 ② 仍在
【讲解】(1) 小明在8个相同的瓶子中装入不同高度的水制成“水瓶琴”,用木棒敲发出的声音是由于水和瓶子的振动产生,水越少,越容易振动,频率越高,音调越高,所以用木棒敲水位低的瓶子侧壁,发出声音的音调最高。
(2) 白光被分解成多种色光的现象叫做光的色散。在研究光的色散的实验中,小明和小华两位同学进行了实验操作,在白纸做成的光屏上获得了一条彩色的光带,这种现象叫做光的色散。
(3) [1][2]当纸板未与平面镜垂直时,如图所示,仍让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,此时法线不在纸板上,反射光线在纸板的前方,所以不能再纸板上看到反射光线;但反射光线、入射光线、法线位于同一平面内。
3.(2025-2026八上·陕西西安·期中)利用如图装置进行探究光的反射规律实验:
(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上:用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是选填 ;( “入射角”成“反射角”)
(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表
序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得:反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角:当入射角变大时,光线OF (选填“远离”或“靠近”)直线ON;
(3)以直线ON为轴线。把纸板B向前或向后折,在纸板B上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线OF,由此说明反射光线、入射光线与法线在 (选填“同一”或“不同”)平面内;
(4)实验中,从教室各个方向都能见察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】① 入射角 ② 等于 ③ 远离 ④ 不能 ⑤ 同一 ⑥ 漫反射
【详解】
(1)[1]EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射光线与法线的夹角为入射角。
(2)[2][3]由表中数据可知,多次改变入射光线的方向,反射角等于入射角;当入射角变大时,反射角也增大,故光线OF远离直线ON。
(3)[4][5]当两块硬纸板在一个平面内时,看以看到入射光线和反射光线,将硬纸板B向后折转一个角度后,看不到反射光线,由此说明入射光线、反射光线和法线在同一个平面内。
(4)[6]黑板上的字是为了各个方向的同学都能看见,所以光照到上面是发生了漫反射。
4.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)如图甲所示,反射角的大小为 ;
(2)如图乙所示,将入射光沿着EO方向射向镜面,然后以ON为轴,把纸板B向后折,发现。折转后的该纸板上 (选填“仍能看到”或“无法看到”)反射光束。这说明:光反射时,反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)为了验证光路可逆,在甲图中应进行的操作是: ;
(4)如图丙所示,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴E入射到平面镜的O点,此时反射光束___________;
A. 仍在纸板上呈现
B. 被纸板挡住
C. 在纸板前方
(5)有一种液面微变监视器,原理如图丁所示,光束发射器以一定角度向被监视液面发一束细光,光束经液面反射后被光电转换接收器接收,若接收器接收到的光点从S1移到S2,则液面 (选填“上升”、“下降”)了,若入射光线与液面的夹角为45°,则光斑移动距离 液面升降距离(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】(1)50° (2)① 无法看到 ② 同一平面内 (3)用另一束光沿FO入射,观察反射光线是否沿着OE方向 (4)C (5)① 下降 ② 大于
【讲解】(1) 图甲中ON是法线,反射光线与法线的夹角是反射角,由图可知,反射角为。
(2) [1][2]以ON为轴,把纸板F向前折或向后折,纸板F和纸板E不在同一平面,纸板F上反射光束消失,由此可初步得出:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3) 为了验证反射现象中光路是可逆的,可以用另一束光沿FO入射,若反射后光线沿OE射出,则证明反射时光路是可逆的。
(4) 纸板倾斜后,法线仍垂直于平面镜,由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以反射光线方向在纸板前面,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(5) [1]根据下图可知,一束发射器始终沿图中方向向被监视的液面发射,若反射光线到光电转换接收器接收平面上的光点从点移向,由光的反射定律可知,液面下降。 [2]根据平行四边形的知识可知,由于入射光线与液面的夹角始终为45°,反射角等于入射角,则反射角和入射角都等于45°,则则为等腰直角三角形,所以故如果入射光线与液面夹角为45°,则光斑移动的距离大于液面升降的距离。
5.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)如图所示,小武做“探究光的反射规律”实验,他将一小块平面镜固定在水平圆台上(圆台、玻璃罩可一体化转动),用固定的红色激光笔射出一束垂直射向平面镜的光NO,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。
实验序号
入射角/°
反射角/°
1
20
20
2
30
30
3
40
40
(1)实验中用加湿器使玻璃罩充满水雾,目的是 ;
(2)利用红色激光笔发出的光束ON相当于 ;
(3)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,从反射光那一侧可以看到三束光重合,说明在这次反射现象中,反射光线、入射光线、法线在 ;
(4)在上述实验装置的基础上,小武在玻璃罩内装入量角器,多次改变AO与NO的夹角进行实验,数据记录如表。根据表格,你获得的结论是 ;多次实验是为了使实验结论更具有 性;
(5)实验时,小武发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便。认真思考后,他认为在正确操作时,只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了,她用到的光学知识是光在均匀介质中沿 传播;
(6)为探究光反射时光路是否可逆,应 。
【答案】(1)显示光路 (2)法线 (3)同一平面内 (4)① 反射角等于入射角 ② 普遍 (5)直线 (6)可以让光线逆着反射光线OB入射,观察光线是否沿OA方向射出
【讲解】(1) 玻璃罩内充满水雾,光照射到水雾上发生漫反射,能够更好的显示光路。
(2) 红色激光比较明显,容易观察到,且光束ON与平面镜垂直,故ON相当于法线。
(3) 缓慢转动圆台,反射光线随着入射光线的变化而变化,当入射光线与法线重合,反射光线也与法线重合,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4) [1]根据表格中数据可知,反射角与入射角的度数始终相同,故结论为:光在反射时,反射角等于入射角。[2]实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,并记录测量结果,其目的是避免偶然性,获得普遍的规律。
(5) 由于在同种均匀介质中光沿直线传播,故只要在光传播的路径上标记两个合适的点,就可以确定光的传播路径。
(6) 为探究光反射时光路是否可逆,可以让光线逆着反射光线OB入射,观察光线是否沿OA方向射出。
6.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)在“探究光的反射定律”实验中,小明将平面镜放置在水平桌面上,如图甲所示。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)让一束光斜射到平面镜上,尝试用一块表面 (选填“光滑”或“粗糙”)的白纸板去寻找入射光和反射光,发现白板只有在与镜面成 °角时才能同时呈现入射光和反射光。实验表明:反射光线、入射光线和法线在 。
(2)小明在图乙的基础上多次改变入射光的方向,并用笔在白纸板上画出入射光线和对应的反射光线,用量角器测量入射角和反射角的大小,记录数据如上表所示。分析数据可知:反射角与入射角大小 ,且随入射角增大,入射光线PO在逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON。
(3)若实验中没有量角器,为了比较反射角与入射角的大小关系,你还有什么办法: 。
【答案】(1)① 粗糙 ② 90 ③ 同一平面内 (2)① 相等 ② 远离 (3)在白纸板上画出反射光线与入射光线,然后将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角
【讲解】(1) [1]粗糙表面会发生漫反射,使光线向各个方向散射,从而从不同角度都能看到光路,如果是光滑表面,只能在特定方向看到反射光,不利于观察。[2]当一束光斜射到平面镜上时,用一块白纸板去寻找入射光和反射光,发现只有当白纸板与镜面成90°角时,才能使入射光和反射光同时呈现在白纸板上。[3]入射光和反射光同时呈现在白纸板上,说明反射光线、入射光线及法线在同一平面内。
(2) [1]由表数据分析可知,入射角从30°到45°然后到60°,对应的反射角也是从30°到45°然后到60°,可知,反射角与入射角是相等的。[2]入射角是入射光线与法线之间的夹角,当入射角增大,入射光线PO远离法线。
(3) 为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:在白纸板上画出反射光线与入射光线,然后将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
7.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光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。
(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”),红色激光笔发出的光束ON相当于 ;
(2)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,缓慢转动圆台,可以看到三束光重合,这说明反射光线、入射光线和法线在 内;
(3)利用量角器,多次测出反射角与入射角的大小;多次实验的目的是 ;
(4)如图丙,用固定激光笔照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍稍凹陷,则墙上光点位置会 (选填“上移”“不变”或“下移”)。
【答案】(1)① 显示光路 ② 法线 (2)同一平面 (3)避免偶然性,得出普遍规律 (4)上移
【讲解】(1) [1]用加湿器使玻璃罩内充满水雾,是通过水雾是光更清晰的显示出来,便于观察光的传播路径。[2]红光与平面镜垂直,相当于法线。
(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,所以转动圆台会看到三条光线重合。
(3) 我们在进行探究实验时,多次实验的目的是为了寻找普遍规律,避免偶然性。
(4) 根据光的反射规律,反射角与入射角相等,平面镜左侧鼓面凹陷之后,光线的入射角减小,则反射角也随之减小,所以光点上移。
8.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)在“探究光的反射定律”的实验中:
(1)小华把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板 放置在平面镜上;实验中,硬纸板主要作用是为了 和测量角度。
(2)如图甲,实验时她让光线EO贴着纸板射向O点,她应选用 (选填“光滑”或“粗糙”)的硬纸板,光线EO经平面镜反射后,沿着另外一个方向OF射出。
(3)若让另一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,发现光束将沿图中 方向射出,这是因为 。
(4)实验中若将纸板整体向后倾斜,如图乙所示,此时让光贴着纸板沿EO方向射向镜面上的O点,则在纸板上不能看到反射光线,说明了 。
(5)本实验要改变入射角进行多次实验,其目的是 。
【答案】(1)① 垂直 ② 显示光的传播路径 (2)粗糙 (3)① OE ② 光路可逆 (4)入射光线、反射光线、法线在同一个平面内 (5)得出普遍规律
【讲解】(1) [1]探究光的反射定律时需要把硬纸板垂直放置在平面镜上,让硬纸板上的法线与平面镜垂直。[2]实验中需要把光贴着硬纸板入射,这样可以在硬纸板上显示光的传播路径。
(2) 实验时应选粗糙的硬纸板,让光发生漫反射,使人从不同方向都能看到。
(3) [1][2]让光线沿着原先的反射光入射,反射光将沿着原来的入射光射出,说明光路可逆。
(4) 实验中若将纸板整体向后倾斜,此时让光贴着纸板沿EO方向射向镜面上的O点,则在纸板上不能看到反射光线,原因是因为入射光线、反射光线、法线要在同一个平面内,将纸板整体向后倾斜,此时两块纸板不在同一个平面内,所以看不到反射光,当将纸板恢复在同一个平面上时将在纸板上重新看到反射光线。
(5) 一次实验得出的规律具有偶然性,为了得出普遍性规律需要改变入射角进行多次实验。
考点7 探究平面镜成像的特点
1.(2025-2026八上·陕西咸阳实验中学·期中)小科同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示装置进行了以下操作:
(1)将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸 。实验选取同样大小的蜡烛A、B是为了便于比较 。
(2)多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛B,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 。
(3)移去蜡烛B,在其原来的位置上放一个光屏,若光屏上看不到蜡烛A的像,则说明平面镜成的是 像。
【答案】(1)① 垂直 ② 像和物的大小关系 (2)相等 (3)虚
【讲解】(1) [1]实验中玻璃板需与纸垂直,否则像会偏离水平位置,导致无法让蜡烛B与A的像完全重合。[2]实验利用等效替代法,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,就能说明像与物大小相等,所以是为了比较像与物的大小关系。
(2) 多次移动蜡烛A,改变物体位置,移动B的位置,确定像的位置,并记录下来。由图乙可知,每次物到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离都相等,由此可得出结论:像与物到平面镜的距离相等。
(3) 光屏只能承接实像,无法承接虚像。移去蜡烛B,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
2.(2025-2026八上·陕西西安爱知中学等校-11月·期中)如图所示,在探究平面镜成像特点的实验中,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A,可以看到它在玻璃板后面的像,将另一支外形相同但 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像 ,经过比较可知,蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小 (选填“相等”或“不相等”)。
【答案】① 未点燃 ② 完全重合 ③ 相等
【详解】[1]若点燃蜡烛B,会因蜡烛B自身发光干扰对蜡烛A像的观察,故用未点燃的蜡烛B替代像。[2]移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,以此确定像的位置和大小。[3]蜡烛B与蜡烛A外形相同,当B与A的像重合时,说明像与物体大小相等,这是平面镜成像 “像与物等大” 的特点。
3.(2025-2026八上·陕西西安高新一中·期中)如图甲所示,小红做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)实验时小红用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于 ,实验时将玻璃板竖立在水平桌面的白纸上,在玻璃板前点燃蜡烛A、拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A完全相同)竖立在玻璃板后面移动,发现蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物 。
(2)如图乙所示,为了探究平面镜所成的像是否为实像,小红在蜡烛B处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 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
(3)小红将一枚硬币放在竖直的玻璃板前,硬币的像在a处,将玻璃板平移至如图丙所示的位置时,硬币的成像情况是_____________(选填字母代号)。
A. 硬币无法通过玻璃板成像
B. 硬币成像仍在a处
C. 硬币成像在b处
D. 硬币成像在c处
(4)如图丁所示,平面镜竖直放置,镜前有一个点光源S,此平面镜可绕M点自由旋转。现将平面镜拉离竖直位置角至的位置释放,平面镜的下端从摆到位置的过程中,下列关于光源S在平面镜后所成的像的位置,分析正确的是_____________。
A. 离M点越来越近
B. 的轨迹为圆弧
C. 的轨迹为直线
【答案】(1)① 确定像的位置 ② 大小相等 (2)① ② ② 不能 (3)B (4)B
【讲解】(1) [1]实验时用薄玻璃板替代平面镜,在玻璃板后能看到蜡烛A的像,又能看到蜡烛B(与蜡烛A完全相同),便于确定像的位置。[2]蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A与蜡烛A的像大小相等,这说明平面镜成像时,像与物大小相等,这是等效替代法的应用。
(2) [1][2]平面镜成像是反射光线的反向延长线的交点会聚而成的,并非实际光线,如图乙,眼睛按照② 的方法无法观察到平面镜所反射的光线,根据光屏上不能出现蜡烛的像的现象,说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
(3) 根据平面镜成像的特点可知,像与物关于镜面对称。将一枚硬币放在竖直的玻璃板前,硬币的像在a处,将玻璃板平移至如图丙所示的位置时,平面镜仍在原来像与物的对称轴上,硬币的位置不变,则硬币成像仍在a处。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
(4) 根据平面镜成像特点,分别作出平面镜在MN处S的像S'和平面镜在MN'处S的像S",如图由平面镜成像的特点可知,S所成的像S'与S"到M的距离与S到M的距离是相等的,结合图,由几何关系可知,S的像点绕点M以S'M长为半径转动,所以它的像的轨迹应该是圆弧,S' 离M点的距离始终不变,故AC错误,B正确。故选B。
4.(2025-2026八上·陕西西安·期中)小明同学利用如图所示装置进行“探究平面镜成像特点”实验。实验器材有:薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。
(1)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板 立在白纸上,沿着玻璃板的前表面在白纸上画一条直线MN代表平面镜的位置。
(2)当烛焰A靠近玻璃板时,则它所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)为了验证平面镜所成的像是虚像,用光屏代替蜡烛B,按照图1中 (选填“①”、“②”、“③”或“④”)的方式观察光屏,发现光屏上没有 ,说明平面镜成的是虚像。
(4)用图2中的器材探究平面镜成像的特点时,发现不便得到像和物左右之间的关系,为解决这一问题,应选用图3中的 (选填“a”、“b”或“c”)棋子进行实验。
(5)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”(图4)。若蜡烛的像位置如图5所示,要使像移到烧杯中,仅移动玻璃板,则移动的方向应是 (选填“①”、“②”、“③”或“④”)。
(6)图4中看到的杯中烛焰和杯中蜡烛_______。
A. 烛焰是虚像,蜡烛是实际物体;
B. 均是实际物体;
C. 均是虚像。
(7)关于“探究平面镜成像特点”和“探究光的反射定律”这两个实验,下列说法中正确的有 。
A. 这两个实验都需要进行多次测量,多次测量的目的相同
B. 前者实验中的玻璃板与桌面垂直,后者实验中的活动纸板也要与镜面垂直
C. 这两个实验中都需要用到刻度尺这个测量工具
D. 在“探究平面镜成像特点”实验中人看到烛焰在镜中的像,是由光的反射引起的
【答案】(1)竖 (2)不变 (3)① ③ ② 蜡烛烛焰的像 (4)a (5)③ (6)C (7)ABD
【讲解】(1) [1]在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸上,才能保证后面的蜡烛能与前面蜡烛的像重合;因玻璃板的前表面为反射面,故沿着玻璃板的前表面在白纸上画一条直线MN代表平面镜的位置。
(2) [2]由于平面镜所成的像的大小与物体的大小相等,当烛焰A靠近玻璃板时,烛焰A的大小不变,故其像的大小也不变。
(3) [3][4]虚像不能呈现在光屏上,为了验证平面镜所成的像是虚像,用光屏代替蜡烛B,不透过玻璃板直接观察光屏,即按照图1中③ 的方式观察光屏,若发现光屏上没有蜡烛烛焰的像,说明平面镜成的像是虚像。
(4) [5]用图2的器材探究平面镜成像的特点时,发现不便得到像与物体左右之间的关系,为解决这一问题,应选用左右不对称的物体,故应选用图3中的a进行实验。
(5) [6]平面镜成像时,像与物体到平面镜的距离相等,要使像移到烧杯内,需要增大蜡烛到玻璃板的距离,故③ 符合题意。
(6) [7]往烧杯中逐渐倒水,看到杯中的烛焰仍然不灭,则图4中看到的杯中的烛焰和杯中的蜡烛均是通过玻璃板成正立、放大的虚像,故选C。
(7) [8]A.“探究平面镜成像特点”和“探究光的反射定律”这两个实验都需要进行多次实验,其目的都是为了寻找普遍规律,故A正确;B.因为像与物体的连线始终与平面镜垂直,所以“探究平面镜成像特点”实验中的玻璃板要与桌面垂直;“探究光的反射定律”的实验,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此要求纸板也要与镜面垂直,故B正确;C.“探究平面镜成像特点”实验需要测量像和物体到镜面的距离,要用到刻度尺;“探究光的反射定律”实验中,不需要测量长度,所以不需要刻度尺,故C错误;D.在“探究平面镜成像特点”实验中,人看到烛焰在镜中的像,是由于光的反射形成的,故D正确。故选ABD。
5.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A,重复做多次实验。
(1)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验;
(2)移去蜡烛B,在B的位置上放一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无蜡烛的像,这样做的目的是确定像的 (选填“位置”或“虚实”);
(3)将蜡烛A竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的①、②、③三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因;
(4)多次实验,收集数据如下表所示,分析数据可以得出的结论是: ;
实验次数
物到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
5.20
5.20
2
3.45
3.45
3
6.22
6.22
(5)同桌的右座位的同学说看不到蜡烛的像,为了让同桌也能够看到蜡烛的像,小明只将玻璃板向右平移(如图甲),则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”),同桌 (选填“可能”或“不可能)看到蜡烛的像。
【答案】(1)2 (2)位置 (3)③ (4)像与物到平面镜的距离相等 (5)① 不变 ② 可能
【详解】
(1)玻璃板的两个反射面都可以成像,玻璃板越薄,两个反射面所成的像距离越近,更容易确定像的位置,故选2mm。
(2)用玻璃板不用平面镜是为了能看到镜后的物体,便于观察和确定像的位置。
(3)平面镜成的像与物关于镜面对称,将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A观察图2所示的① 中,玻璃板中蜡烛A的像在桌面上,② 中玻璃板中蜡烛A的像在桌面偏上部位且倾斜,③ 中玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜,故③ 图是玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜的原因。
(4)分析数据可知,物到玻璃板的距离均等于像到玻璃板的距离,可得出结论:平面镜成像中,像与物到平面镜的距离相等。
(5)[1][2]当将玻璃板水平向右移动时,像和物体始终关于镜面对称,对称轴的位置不变,则像相对于蜡烛A位置是不变的。当玻璃板移动到某个位置,玻璃板反射的光线能进入同桌的眼睛,同桌可能看到蜡烛的像。
6.(2025-2026八上·陕西汉中·期中)小丽用如图甲所示装置“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了方便确定 ,此时成像的清晰度比使用平面镜 (选填“好”或“差”)一些。
(2)将玻璃板前的蜡烛A点燃,将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛 (选填“A”或“B”)一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量”或“等效替代”)法。
(3)多次改变蜡烛A的位置,确定每次像的位置,连接物和像对应的点,如图乙所示,可得出结论:像与物到平面镜的距离 。
(4)取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置,光屏上得不到蜡烛A的像,说明平面镜成 (选填“虚”或“实”)像。
(5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到MN',则S点在平面镜中的像S'(图中未画出)离平面镜的距离 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)① 像的位置 ② 差 (2)① A ② 等效替代 (3)相等 (4)虚 (5)变大
【讲解】(1) [1][2]玻璃板可以成像,也可以透光,该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了方便确定像的位置。玻璃板进行光反射的同时,部分光进行光的折射,而平面镜中光只进行反射,因此利用玻璃板成像的清晰度比日常使用平面镜差一些。
(2) [1][2]平面镜成像利用的是光的反射,成的是虚像,则将玻璃板前的蜡烛A点燃,将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛A一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。实验中用与成像蜡烛等大的蜡烛与像做比较,得出像与物体的大小关系,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(3) 由图乙可知,A1B1、A2B2、A3B3分别到平面镜的距离相等,说明像与物到平面镜的距离相等。
(4) 实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置,不透过玻璃板观察发现光屏上没有像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(5) 平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到MN',S点离平面镜的距离变大,因此S'离平面镜的距离的距离变大。
7.(2025-2026八上·陕西西安交通大学附属中学·期中)在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明用玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、平面镜支架、黑笔等器材进行实验。
(1)为了更好地完成实验,应在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行。
(2)如图甲,小明将白纸平铺在水平桌面上,用笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点。将玻璃板的底部紧贴MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,出现这种情况的原因是 。
(3)小明选用两个完全相同的蜡烛A和B,多次改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物大小相等。这一步骤中用到的物理研究方法是 (选填“等效替代法”或“转换法”)。
(4)如图乙,为了探究像的虚实,小明移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,应按照眼睛 (选填“①”“②”或“③”)的位置观察光屏。
(5)如图丙,小明在实验中采用的玻璃板较厚,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 (选填“v1”或“v2”)。
(6)如图丁,平面镜竖直放置,S为镜前的一个发光点,现将平面镜从EF位置顺时针转到EF′位置,物体S在平面镜中的像S′的移动轨迹为 (选填“直线”或“曲线”),S′离E的距离 (选填“越来越近”、“保持不变”或“越来越远”)。
【答案】(1)较暗 (2)玻璃板没有垂直放置 (3)等效替代法 (4)② (5)v2 (6)① 曲线 ② 保持不变
【讲解】(1) 为了更清晰地看到蜡烛的像,减少环境光干扰,应在较暗的环境下进行。
(2) 将白纸平铺在水平桌面上,用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ,交于O点;如图甲所示,将茶色玻璃板的底部贴住MN放置,透过玻璃板,观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方,说明玻璃板没有垂直放置;
(3) 换用另一个相同的棋子B,在玻璃板后移动,直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合,表明平面镜所成的像和物大小相等,应用了等效替代法。
(4) 在B位置放置光屏后,应该在② 处观察光屏上是否有像,由于平面镜所成的像是虚像,所以在光屏上是看不到蜡烛的像的。
(5) 厚玻璃板前后两个面都能成像,根据像与物到平面镜的距离相等可知,像k1到前面的距离与蜡烛A到前面的距离相等,k1是前面所成的像,k2是后面所的像,k1的像距为v2。
(6) [1]根据平面镜成像特点,分别作出平面镜在3各位置时的像,如图所示: 由图可知,像点的轨迹应是圆弧,即为曲线。[2]根据平面镜成像特点,像与物的连线被平面镜垂直平分可知,S′离E的距离与S离E的距离相等,而S离E的距离不变,所以S′离E的距离保持不变。
8.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)小华和小明合作做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)实验中用透明玻璃板代替平面镜实验是为了便于观察像的 。他们准备两个相同的棋子A、B是为了比较像与物的 关系。
(2)如图-1所示,小华在玻璃板前放置棋子A,再将棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置,观察到棋子B与棋子A所成的像重合,说明像与物大小 ,并在方格纸上标记棋子A、B的位置。改变棋子A的位置,重复实验并记录,如图-2所示,分析图片可知,像到平面镜的距离 物到平面镜的距离,且像与物关于平面镜 。
(3)若实验中棋子的像比较模糊,为了看到清晰的棋子的像,可以用手电筒的光照射 (选填“棋子”或“玻璃板”)。
(4)实验后,小华和小明面对面玩起了“照镜子”的游戏。小华举起左手,扮演镜中的像的小明应举起 (选填“左”或“右”)手。
【答案】(1)① 位置 ② 大小 (2)① 相等 ② 等于 ③ 对称 (3)棋子 (4)右
【讲解】(1) [1]透明玻璃板除能够成像外,还因为是透明的,能够看到玻璃板后面的真正的棋子,可以观察棋子是否与像重合在一起,以此确定像的位置。[2]用两个棋子大小相等,通过观察棋子B与棋子A的像是否重合,以此来比较像与物体的大小关系。
(2) [1]棋子B与棋子A大小相等,B与A的像重合,说明B与A的像大小相等,以此推断A的像与A大小相等。[2]读图-2可知,像与物到平面镜的距离是相等的。[3]像与物到平面镜的距离相等,且二者连线与镜面垂直,二者大小相等,说明二者是关于平面镜对称的。
(3) 用手电筒照射棋子,棋子向外反射的光就强一些,这些光射到玻璃板上发生反射,人逆着这些反射光线看到的虚像就更亮一些。
(4) 根据平面镜成像的特点可知,像与物关于镜面对称,所以小华和小明面对面玩起了“照镜子”的游戏,小华举起左手,扮演镜中的像的小明应举起右手。
9.(2025-2026八上·陕西西安第八十三中学·期中)在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)用平板玻璃代替平面镜,如果有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。
(2)实验过程中应点燃蜡烛A,小心地在玻璃板另一侧移动 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合;记录A、B两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示,通过分析得出像与物到玻璃板的距离 ,像与物的连线与玻璃板垂直。
(3)在图乙的基础上,小明将蜡烛A向玻璃板靠近了10cm,则蜡烛A的像与蜡烛A之间的距离是 cm。
(4)为了证实上述有关成像特点是否可靠,你认为接下来应采取的操作是( )(填字母序号)
A. 保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次测量A、B两支蜡烛到玻璃板的距离,再求平均值
B. 保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(2)相同的操作
(5)若实验时,玻璃板与水平桌面不垂直,如图丙所示,则发生的现象是( )(填字母序号)
A. 蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B. 蜡烛A成像在蜡烛B偏上方
(6)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像( )
A. 不动
B. 向上移动
C. 向下移动
【答案】(1)1 (2)① 不需要 ② 相等 (3)4 (4)B (5)B (6)A
【讲解】(1) 因为玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,厚玻璃板两个像相距较远影响到实验效果,薄玻璃板两个像几乎重合,所以应选用薄玻璃板,用1mm厚的。
(2) [1]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,B烛焰的光线透过平面镜,干扰对A烛焰的光经平面镜反射后的反射光线的观察,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。[2]两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示,比较两支蜡烛到玻璃板的距离大小均为12cm,可知像和物到玻璃板的距离相等。
(3) 由图乙可知,蜡烛A与平面镜的距离为12cm,小明将蜡烛A向玻璃板靠近了10cm,则蜡烛A与平面镜的距离为2cm,平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等,因此蜡烛A的像到平面镜的距离为2cm,则蜡烛A的像与蜡烛A之间的距离是
(4) 为得出普遍性的规律,避免偶然性,要多次测量,保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(2)相同的操作;故A不符合题意,B符合题意。故选B。
(5) 图丙中,玻璃板向左倾斜,根据“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”,则A的像会成在水平面偏上方位置,故A不符合题意,B符合题意。故选B。
(6) 平面镜所成的像与物关于平面镜对称,如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,因蜡烛A的位置不变,因此蜡烛A的像也不动。故A符合题意,BC不符合题意。故选A。
10.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)李洋同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B,如图所示。
(1)李洋同学选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ;
(2)李洋同学在竖立的玻璃板前放置点燃的蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛月与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)李洋同学将B蜡移走并此处放一光屏,他在光屏这一侧看光屏: (选填“有”或“没有”)蜡烛A的像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,李洋同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”“向左运动”或“不变”);
(6)在实验过程中,若玻璃板倾斜(如图乙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的 (选填“C”或“D”)处。
【答案】(1)确定像的位置 (2)① 未点燃 ② 等效替代法 (3)没有 (4)不变 (5)不变 (6)C
【讲解】(1) 玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又能看见玻璃板后的物体,李洋同学选择玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像特点,这样做的目的是便于确定像的位置。
(2) [1][2]李洋同学在竖立的玻璃板前放置点燃的蜡烛A,为使成像清晰,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛月与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B代替了蜡烛A的虚像,这种确定像与物大小的方法是等效替代法。
(3) 虚像不能成在光屏上,李洋同学将B蜡移走并此处放一光屏,他在光屏这一侧看光屏:没有蜡烛A的像。
(4) 平面镜成的像与物大小相等,当蜡烛A向玻璃板靠近时,因物的大小不变,故像的大小不变。
(5) 平面镜成的像与物关于镜面对称,为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,李洋同学只将玻璃板向右平移,因对称面和物体的位置不变,则蜡烛像的位置不变。
(6) 平面镜成的像与物关于镜面对称,在实验过程中,若玻璃板倾斜(如图乙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的C处。
考点8 探究光的折射特点
1.(2025-2026八上·陕西西安莲湖区部分学校·期中)按要求填空。
(1)探究光的折射规律实验如图-1所示,保持入射光线方向不变,向水槽内加水使水面升高,激光笔在水槽底部的光斑会向 (选填“左”或“右”)移动;
(2)如图-2所示,若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)如图-3所示,当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会 ,我们可以由此推理出 。
【答案】(1)左 (2)不变 (3)① 变小 ② 真空不能传声
【讲解】(1) 光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;当两者比较可知刚开始向水槽内注水,即水位低、水位升高时的光的折射的光路图分别如B、A'图所示: 两者比较可知在注水的过程中光斑向左移动。
(2) 小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关;所以若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状不变。
(3) [1][2]当用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声将会减小;假如抽气机能把玻璃罩内的空气全部抽去,当靠近玻璃罩时,几乎不能听到声音,由此推理出真空不能传声。
2.(2025-2026八上·陕西西安铁一中学·期中)在“探究光的折射规律”时,从水面上方看水中的物体变浅了,为了确定水中物体所成像的位置,某学习小组进行了实验探究,步骤如下:
(1)A.把一个防水小灯泡a放在水中某处,观察灯泡所成像的位置;
B.将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,调整其位置,使它的像与 (灯泡a/灯泡a的像)重合;
C.用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等,这依据物理知识是 ;
(2)测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,使看到的零刻度线与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数 (填“大于”“小于”或“等于”)灯泡a的深度;
(3)某小组实验时,测得灯泡a到水面的距离u和灯泡a的像到水面的距离v的对应关系如表所示:
u/毫米
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
v/毫米
22.5
45.0
67.5
90.0
112.5
135.0
根据表中数据推测,看起来1.2米深的水坑,其实际深度可达 米,因此看起来不太深的水也不能贸然下去,以免危险!
【答案】(1)① 灯泡a的像 ② 平面镜成像,像和物体到镜面的距离相等 (2)等于 (3)1.6
【讲解】(1) [1]将另一个相同的小灯泡b放在水面上方,灯泡b的像在水面下方,人眼看到的灯泡a的虚像在水中,比灯泡a的实际位置偏高些,所以,调整其位置,使它的像与a在水中的像重合,以便间接测量a在水中的像到水面的距离。[2]水面起到了平面镜的作用,灯泡b的像属于平面镜成像,像和物体到镜面的距离相等,灯泡b的像与灯泡a在水中的像重合,所以,灯泡a的像到水面的距离与灯泡b到水面的距离一定相等。
(2) 看到零刻度的像与灯泡a的像重合,真实0刻度与灯泡a重合;所以在测量时,如果直接将刻度尺竖直插入水中,看到的水中零刻度线的像与灯泡a的像重合,则刻度尺在水面处的示数等于灯泡a的深度。
(3) 根据表格数据可知,v与u成正比,并且,因此有故看起来1.2m深的水坑,其实际深度可达
3.(2025-2026八上·陕西西安-11月·期中)创新实验小组为了探究“光从空气斜射入各种介质时折射角大小与哪些因素有关”,同学们利用激光笔、玻璃、水、透明树脂、光具盘等进行如图-1所示的实验探究。先让光从空气斜射入玻璃,分别测出入射角和折射角的大小,记录在表中。
实验序号
介质种类
入射角/
折射角/
1
水
60
40.5
2
透明树脂
60
35.3
3
透明树脂
45
28.1
4
透明树脂
30
19.5
5
玻璃
60
31.7
(1)图-1是某次实验情形,此实验中的入射角是 。
(2)分析序号为 的三次实验数据可得出初步结论:光从空气斜射入某种透明介质中时,折射角随入射角的增大而 。
(3)分析序号为1、2、5的三次实验数据可知,当入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)光从空气斜射入水的折射角,因此,光从空气斜射入其他介质时,折射角大小还与 有关;和水相比,玻璃对光的折射本领较 (选填“强”或“弱”)。
(4)交流环节,同学们设计了更合理的图-2组装器材的方式,相对于图-1组装器材的方式,图-2组装器材的方式的优点是 。
【答案】(1)30 (2)① 2、3、4 ② 增大 (3)① 小于 ② 介质种类 ③ 强 (4)能更方便地测出入射角和折射角的大小
【讲解】(1) 入射角为入射光线与法线的夹角,由图可知,此时的入射角为
(2) [1][2]在探究折射角大小与入射角大小关系时,需要选择同种介质,所以应选择2、3、4实验,从实验数据可知,在同种介质中,折射角随入射角的增大而增大。
(3) [1][2][3]分析1、2、5实验可知,入射角大小相等,都为60°,介质的种类不同,光从空气斜射入玻璃的折射角为31.7°,光从空气斜射入水的折射角为40.5°,所以光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水的折射角,因此可知折射角大小与介质种类有关,玻璃对光的折射本领比水强。
(4) 入射角和折射角分别为入射光线和折射光线与法线的夹角,图-2中,入射光线和折射光线在量角器对应的刻度线能直接表示入射角与折射角的大小,故图-2装置更为合理。
试卷第1页,共3页
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