内容正文:
专题03 光现象
考点1 光的直线传播
1.【答案】时间 路程 见解析
2.【答案】光的传播速度远大于声音的传播速度,打雷时闪电和雷声同时产生,光传播到人的眼睛所用时间极短,而声音传播到人的耳朵需要较长时间,因此先看到闪电后听到雷声。
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】(1) 反射 不变 (2) 漫反射 同种均匀 (3) 60 B 反射光线、入射光线、法线在同一平面内
6.【答案】(1)同种均匀介质 (2) 50 不变 (3)下降 (4)左
7.【答案】真空 均匀介质 不一定 法线
8.【答案】(1) 光的直线传播
(2) 发亮 镜面
(3) 不是 2 平行
(4) 玻璃 > 水 > 空气 小于 光密 光疏
9.【答案】(1) 漫反射 镜面反射
(2)
(3) 左 建立模型
10.【答案】(1) 显示光路 法线 (2) 重合 同一平面 (3) ON 避免实验偶然性,得到普遍规律 (4)同种均匀 (5)上移 (6) 80 反射光线沿OA方向射出 可逆
考点2 光的反射与漫反射
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】(1)下 (2) 垂直 顺 (3)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,不具备普遍规律 (4)在光的反射现象中,光路是可逆的 (5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (6)A
4.【答案】(1)反射光线与入射光线
(2) 法线 依旧
(3)反射角等于入射角
(4)B
(5)
(6)B
(7)B
5.【答案】(1)显示光路 (2) 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (3)等于 (4)光路可逆
6.【答案】DO 右 20
7.【答案】(1)D (2)B (3)A
8.【答案】(1)发生光的反射现象时,入射光线和反射光线相交(交于反射点),根据“任意两条相交直线就可以确定一个平面”可知:发生光的反射时,反射光线、入射光线一定在同一平面内。
(2)相互垂直
(3) 垂直 入射点 垂直 同一平面内 反射光线
(4) 反射角等于入射角 光路可逆 前
(5) 0 180 10 在反射现象中,光路可逆 漫 镜面
(6)
9.【答案】(1) 垂直 同一平面 两侧 (2)等于 (3)可逆 (4)A
10.【答案】根据激光测距原理和数学勾股定理的知识设计测量步骤如下:①在学校教学楼的右上角架设一面平面镜,站在如图所示位置用激光测距仪向平面镜发射激光束并接收反射回来的激光束,测出激光往返的时间,根据算出学校教学楼的右上角到人的位置之间的距离;②用米尺测出人的位置到教学楼的底部的距离;③根据勾股定理求出学校教学楼的高度。
考点3 平面镜成像
1.【答案】A
2.【答案】(1) 刻度尺 便于确定像的位置 (2) 前 完全重合 蜡烛A的像的位置 (3)不能 (4)连接对应的像点和物点,测量并比较像与物到玻璃板的距离,观察对应点的连线是否与玻璃板垂直
3.【答案】(1)垂直 (2)平面镜成像时像与物的大小相等 (3)不能 (4)平面镜成像时,像与物到平面镜距离相等 (5)对称 (6) 50 ①
4.【答案】(1) 水 空气 虚 大于 (2) 上
5.【答案】(1)B
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) 凸 会聚
6.【答案】(1)A
(2) 50 80 向右
(3)
(4)
7.【答案】(1) OC B
(2)BD
(3) 色散 复色 不会
(4) B 0.05 变小
(5) 不同颜色的光的折射本领不同 红
8.【答案】(1)
(2)
9.【答案】反射 虚 远离 不变 6.5
10.【答案】同种均匀介质 小孔成像 ACE
考点4 光的折射、色散与透镜
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】色散 绿 C
5.【答案】上 浅 虚像
6.【答案】(1) 色散 复色 绿
(2)
7.【答案】(1) 空气 玻璃 小于
(2)大于
(3) 小于 强
(4)
8.【答案】(1) 会聚 凹透镜 薄
(2)
9.【答案】折射 反射 相对
10.【答案】折射 虚
试卷第1页,共3页
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专题03 光现象
4大高频考点
1. 光的直线传播
2. 光的反射与漫反射
3. 平面镜成像
4. 光的折射、色散与透镜
考点1 光的直线传播
1.(2026·上海·期中)在800米田径比赛中,同学们可以很快比较哪位同学跑得快,这是通过相同的______比较______来判断运动的快慢。(两空均选填“路程”或“时间”);同时小明还注意到当发令枪发出开始比赛指令时,是先看到白烟再听到枪声的,请你帮小明解释这一现象的原因:______。
【答案】时间 路程 见解析
【详解】
[1][2]在800米田径比赛中,运动员同时出发,同学们看到谁跑在前面就认为谁跑得快,这是通过相同的时间比较路程来判断运动的快慢。
[3]在空气中声速远小于光速,根据公式,传播相同的路程,声音所用的时间较长,所以先看到白烟再听到枪声。
2.(2026·上海浦东·期中联考)为什么打雷时,我们总是先看到闪电后听到雷声?请用物理知识解释。
【答案】光的传播速度远大于声音的传播速度,打雷时闪电和雷声同时产生,光传播到人的眼睛所用时间极短,而声音传播到人的耳朵需要较长时间,因此先看到闪电后听到雷声。
【详解】
略。
3.(2026·上海·期中)如图所示的光现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A.汽车后视镜
B.日晷上指针的影子
C.通过放大镜看物体
D.水面倒影
【答案】B
【详解】
A.汽车后视镜是凸面镜,利用光的反射来扩大驾驶员的视野,属于光的反射现象,故A不符合题意;
B.日晷上指针的影子是由于光在沿直线传播的过程中被不透明的指针挡住,在指针后面形成的暗区,属于光的直线传播现象,故B符合题意;
C.通过放大镜看物体,是利用凸透镜对光线的折射作用,使物体成正立、放大的虚像,属于光的折射现象,故C不符合题意;
D.水面倒影是平静的水面相当于一个平面镜,岸上的景物在水面形成倒立的虚像,属于光的反射现象,故D不符合题意。
故选B。
4.(2026·上海长宁·期中)下列现象中,由于光的反射现象形成的是( )
A.树叶细缝下太阳的光班 B.水中筷子“弯折”
C.湖中倒影 D.海市蜃楼
【答案】C
【详解】
A.树叶细缝下太阳的光斑是小孔成像现象,是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中筷子“弯折”是由于光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线偏离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是筷子的虚像,比实际位置浅,所以看起来弯折了。这是光的折射现象,故B不符合题意;
C.湖中倒影是岸上景物发出的光线经平静的水面反射后进入人眼形成的,平静的水面相当于一个平面镜,所成的是景物的虚像。这是光的反射现象,故C符合题意;
D.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中传播时,传播路径发生弯曲而形成的现象,属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选C。
5.(2026·上海·期中)青海省德令哈市的10兆瓦塔式熔盐储能光热电站是由中控太阳能公司自主研发的新型太阳能光热发电站。
(1)光热发电以熔盐吸热塔为核心,四周围绕了大规模的定日镜,形似“追光向日葵”(图a),其利用了定日镜对光的________现象收集太阳能,将吸热塔内的熔盐(液态盐)加热到530℃,这个过程中熔盐的质量________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。
(2)图a中,在炙热的阳光下一些定日镜看上去特别明亮,一些则比较暗,但是地面上的砂石看上去明暗基本相同,这是由于砂石表面发生的是________(选填“镜面反射”或“漫反射”);图b中,定日镜下方的影子是由于光在________介质中沿直线传播而形成的。
(3)小光想制作一个光热电站的模型,他用激光笔模拟一束太阳光,并将一面平面镜作为定日镜,发现反射光线未能照射到中心塔模型上。于是他将一块纸板垂直于平面镜放置(如图),并让光沿AO射向镜面上的O点,此时的入射角为________°,为了让光线照射到中心塔的模型上,应将模型放置在图中________(选填“A”或“B”或“C”)位置上,这是利用了光的反射定律中________这一结论。
【答案】(1) 反射 不变 (2) 漫反射 同种均匀 (3) 60 B 反射光线、入射光线、法线在同一平面内
【详解】
(1)定日镜是平面镜,通过光的反射改变光的传播方向,实现太阳能的聚集;
质量是物体本身的属性,只与物体所含物质的多少有关,温度变化不会改变熔盐的质量,因此质量不变。
(2)砂石表面粗糙不平,对光发生漫反射,反射光向各个方向传播,因此不同位置观察砂石,明暗基本一致;
影子是光的直线传播形成的,只有在同种均匀介质中光才沿直线传播,遇到不透明物体时,会在物体后方形成影子。
(3)入射角是入射光线与法线(法线垂直于平面镜)的夹角,由图可知入射光线与平面镜夹角为,因此入射角为
在光的反射现象中,反射光线与法线、入射光线在同一平面内,所以应将模型放置在图中的B位置上。
6.(2026·上海·期中)光电控制装置普遍应用于日常生活,给我们带来许多便利。有一种光电控制液面高度的仪器,它是发出光束经液面反射,反射到光电屏上的光斑位置来反映液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,S为光电屏上的光斑:
(1)光束能照到液面是因为光在______中是沿直线传播的;
(2)如图所示的情况下,反射角大小为______°,若水面升高,反射角大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面______(选填“上升”或“下降”)了;
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,光斑S将向______(选填“左”或“右”)移。
【答案】(1)同种均匀介质 (2) 50 不变 (3)下降 (4)左
【详解】
(1)光沿直线传播的条件是在同种均匀介质中传播,如图所示,光在空气中沿直线传播,光束能照到液面。
(2)[1]反射角为反射光线与法线的夹角,在光的反射现象中,反射角等于入射角,如图所示的情况下,入射角大小为
因此反射角为50°。
[2]若水面升高,反射面升高,与原反射面平行,法线与反射面垂直,则入射角大小不变,因此反射角大小将不变。
(3)当液面下降时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,如图下图所示:
则光电屏上的光斑S向右移动。因此若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面下降。
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,即入射光线顺时针旋转,入射角减小,反射角减小,反射光线逆时针旋转,光斑S将向左移。
7.(2026·上海·期中)光在______中传播速度最快;光在同种______中沿直线传播;光从水进入空气中时,传播方向______(选填“一定”或“不一定”)发生偏折;当光发生反射时,反射角指的是反射光线与______(选填“法线”或“反射面”)的夹角。
【答案】真空 均匀介质 不一定 法线
【详解】
[1]光在不同介质中传播速度不同,在真空中速度最快,约为,在空气、水、玻璃等介质中速度会依次减小。
[2][3]光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中;若介质不均匀,光线可能会发生折射。光从水进入空气时,若垂直入射,传播方向不变;若斜射,传播方向会发生偏折,因此光从水进入空气中时,传播方向 “不一定” 偏折。
[4]反射角是反射光线与法线的夹角。
8.(2026·上海·期中)生活中处处有物理,留心观察皆有学问。
(1)如图所示,夜晚路灯下站着爸爸和小明两人,由于______的原因,地上留下了他们的影子AB和CD,请通过作图确定路灯灯泡S的位置。__________
(2)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______(选填“发亮”或“黑暗”)的是水,这是因为月光照在水面上发生______反射的缘故。
(3)自行车的尾灯不依靠电发光,但在夜幕中骑行时却可以“亮”起来,成为骑行中不可或缺的安全配件。自行车尾灯多为一个外表面平整、内壁有许多突出的直角锥体组成的红色塑料罩,结构如图所示。
自行车的尾灯______(选填“是”或“不是”)光源:自行车尾灯是由互成直角的一些小平面镜组成的,后面的汽车灯光照在它上面,入射光经过______次反射,最终的反射光线与原来光线______,司机看上去特别耀眼,就引起了司机的注意,避免汽车撞上。
(4)小明想了解光在不同介质中的传播情况,他查阅了相关资料,发现透明介质对光的传播有阻碍作用,对光的传播阻碍作用越大,光的传播速度越小,并且不同介质中光的传播速度如表所示。
介质
空气
水
玻璃
光在介质中的速度(m/s)
约
约
约
①请写出空气、水、玻璃对光的传播阻碍作用的大小关系,并说明理由:______。
②小明将光从水斜射向空气的界面时,既看到了反射光,又看到了折射光。他继续增大入射角,当入射角大于某个角度后,折射光消失了,仅剩反射光。他又将光从玻璃斜射向空气的界面,又看到了上述相似的结果。最后小明将光从空气斜射向水或空气斜射向玻璃界面时,不断增大入射角至,折射光依然存在。
a。结合表中数据及上述现象,可知当出现折射光消失的现象时,入射光所在介质中光的传播速度______折射光所在介质中光的传播速度。(选填“大于”“小于”或“等于”)
b。若对光的传播阻碍作用较大的介质叫做光密介质,对光的传播阻碍作用较小的介质叫做光疏介质。由上述信息,可推断光从______介质斜射向______介质界面时,不断增大入射角的过程中,折射光会消失。(选填“光疏”或“光密”)
【答案】(1) 光的直线传播
(2) 发亮 镜面
(3) 不是 2 平行
(4) 玻璃 > 水 > 空气 小于 光密 光疏
【详解】
(1)[1][2]夜晚路灯下站着爸爸和小明两人,由于光的直线传播形成影子。将影子顶端B与爸爸头顶、影子顶端D与小明头顶分别用直线连接,两条直线的交点即为路灯灯泡S的位置,如图所示:
(2)[1][2]迎着月光走时,月光照在水面上发生镜面反射,反射光会进入人眼,因此水面看起来“发亮”;而地面发生漫反射,光线分散,看起来较暗。
(3)[1]尾灯自身不发光,需反射外界光线,因此不是光源;
[2][3]尾灯由互成直角的平面镜组成,入射光经2次反射后,反射光线与原入射光线平行(光的反射定律:两次垂直反射后,光线反向平行射出),从而让后方司机清晰看到。
(4)[1]透明介质对光的阻碍作用越大,光的传播速度越小。由表中数据可知,光在玻璃中的速度最小,空气中小,因此阻碍作用:玻璃>水>空气。
[2]折射光消失的现象是全反射,发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质(光在光密介质中的传播速度更小),因此入射光所在介质的光速**小于**折射光所在介质的光速。
[3][4]全反射发生在光从光密介质(阻碍作用大、光速小)斜射向光疏介质(阻碍作用小、光速大)的界面时。
9.(2026·上海·期中)路途中,天朗气清。
(1)小明能在道路的不同位置看到青绿的远山这是______,但有时也会被路边设置的光滑的标牌“晃”眼睛这是______(以上均选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)小明还发现自己的手表在车顶能反射出一处光斑,请你根据图中的入射光在图2中画出对应的反射光线并标出反射角及大小;
(3)若将手表的位置向左下方移动,在入射光线不变的情况下,反射光线在车顶的光斑会向______移动(选填“左”或“右”),为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是______(选填“控制变量”或“建立模型”或“理想实验”)。
【答案】(1) 漫反射 镜面反射
(2)
(3) 左 建立模型
【详解】
(1)[1]小明能在道路的不同位置看到青绿的远山这是因为光在山的表面发生了漫反射,反射光线朝向各个方向。
[2]路边设置的光滑的标牌“晃”眼睛这是因为光在标牌的表面发生了镜面反射,反射光线较为集中的缘故。
(2)根据反射角等于入射角在图2中画出对应的反射光线,入射角为40°,则反射角为40°,作图如下:
(3)[1]若将手表的位置向左下方移动,在入射光线不变的情况下,反射点左移,则反射光线左移,所以反射光线在车顶的光斑会向左移动。
[2]为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是建立模型法,光线是建立的一个物理模型。
10.(2026·上海宝山·期中)探究“光的反射规律”: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________,这说明反射光线、入射光线和法线在________内;
(3)利用量角器应直接测出对应入射光线、反射光线到________(选填“ON”或“镜面”)的夹角,并比较反射角和入射角的大小;多次实验的目的是为了________________;
(4)实验时,小宇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,她认为在正确操作时,只要在光传播路径上标记两个合适的点就能确定了,这是利用了光在________介质中沿直线传播;
(5)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许凹陷,则墙上光点位置会________(选填“上移”、“不变”或“下移”)。
(6)他们换用“光具盘”继续探究:如图丁所示,此时平面镜使入射光线的传播方向改变了________度;如图戊所示,若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点,则可以观察到________________现象,这说明在光的反射现象中,光路是________的。
【答案】(1) 显示光路 法线 (2) 重合 同一平面 (3) ON 避免实验偶然性,得到普遍规律 (4)同种均匀 (5)上移 (6) 80 反射光线沿OA方向射出 可逆
【详解】
(1)水雾中的小液滴会散射激光,让原本看不见的光的传播路径显现出来,因此目的是显示光路;
垂直射向平面镜的光线ON,是过入射点垂直于镜面的直线,对应光反射规律里的法线。
(2)转动圆台调整角度后,入射光AO、反射光OB和红色的法线ON会共面,可以看到三束光重合,说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(3)入射角和反射角的定义是入射光线和反射光线与法线的夹角,ON是法线,因此要测光线到ON的夹角;
初中物理探究规律类实验多次测量的目的是避免单次实验的偶然性,得到具有普遍性的结论。
(4)光只有在同种均匀介质中才沿直线传播,两点可以确定唯一一条直线,因此标记路径上两个点就能确定光的传播路径。
(5)轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,平面镜沿逆时针方向转动,法线也将沿逆时针方向转动,入射角减小,则反射角也将减小,即反射光线将向上移动,故墙上光点位置会上移。
(6)图丁中入射角为50°,因反射角等于入射角,故反射光和入射光的夹角为100°,此时平面镜使入射光线的传播方向改变了
当光沿原来的反射路径BO入射时,新的反射光会沿原来的入射路径OA射出,这一现象说明光的反射中光路是可逆的。
考点2 光的反射与漫反射
1.(2026·上海浦东·期中联考)光的反射定律的内容不包括( )
A.反射光线与入射光线分居法线两侧
B.反射角等于入射角
C.反射光线、入射光线和法线在同一平面内
D.反射光线与入射光线在同一直线上
【答案】D
【详解】
根据光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2026·上海浦东·期中联考)在“探究光的反射规律”实验中,若将纸板右半边向后折,观察不到反射光线,这说明( )
A.反射光线消失了
B.反射光线与入射光线不在同一平面内
C.反射光线、入射光线和法线在同一平面内
D.反射角不等于入射角
【答案】C
【详解】
在探究光的反射规律实验中,将纸板右半边向后翻折,是为了探究反射光线、入射光线和法线在同一平面内,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2026·上海青浦·期中)“探究光的反射规律”实验的器材有:激光笔、平面镜、白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板,如图所示。
(1)如图甲所示,将一束光照射到水平放置的平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,光屏上的光斑向______________(选填“上”或“下”)移动;
(2)实验前,应将纸板______________放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿______________时针方向转动;
(3)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光发生反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为不妥之处是____________________________;
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:______________________________________________________________________;
(5)利用如图乙和丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,实验表明:________________________________________________________;
(6)如图(a)所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机以警示作用。图(b)中的______________(选填“A”“B”“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
【答案】(1)下 (2) 垂直 顺 (3)只进行了一次实验,实验结论具有偶然性,不具备普遍规律 (4)在光的反射现象中,光路是可逆的 (5)反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (6)A
【详解】
(1)入射光与平面镜的夹角减小时,入射角(入射光线与法线的夹角)会增大,根据光的反射定律,反射角也同步增大,反射光线会向更靠近平面镜的方向偏折,因此光屏上的光斑向下移动。
(2)实验前必须将纸板垂直放置在平面镜上,才能让法线(垂直于镜面)落在纸板平面内,顺利呈现入射和反射光线;入射光绕O点逆时针转动时,入射角变大,反射角同步变大,反射光线会沿顺时针方向转动。
(3)仅通过一组入射角等于45°的特殊数据就得出结论,实验次数太少,结论存在偶然性,无法验证不同角度下反射角都等于入射角,不能得到普遍规律。
(4)逆着原反射光的方向入射,新的反射光会逆着原入射光的方向射出,直接证明了光的反射现象中光路是可逆的。
(5)白板只有和镜面成90°角(即法线落在白板平面上)时,才能同时呈现入射光和反射光,说明反射光线、入射光线和法线三者处于同一平面内。
(6)自行车的尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,从而引起司机的注意,防止交通事故的发生,故A是自行车尾灯的原理图。
4.(2026·上海·期中)小组同学在探究光的反射定律。
(1)将标记好入射点O的平面镜水平放置,将一束激光斜射向镜面上的O点,喷水雾显示入射光和反射光的位置。从某一方向观察到反射光线与入射光线重合,这说明:__________在同一平面内。
(2)如图所示,组员们接着用卡纸寻找入射光线和反射光线构成的平面并通过调整激光笔的位置来改变入射光线方向,重复实验,可以发现这些平面相交于同一条垂直于镜面的直线,这条直线叫做________。若将平面镜略倾斜放置于桌面上,该条直线将________(选填“依旧”或“不”)垂直于镜面。
(3)在探究入射角和反射角的关系时,测得几组数据如下表所示,由此可得出:在光反射现象中,__________。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(4)此实验中多次实验的目的是______(“A.减小实验误差”或“B.避免实验的偶然性,得出普遍规律”)。
(5)请根据光的反射定律在图中画出反射光线OB,并标出反射角及其大小。
(6)如图a所示,一束光经平面镜反射,在光屏上形成光斑。若保持入射点不变,将平面镜顺时针旋转,光斑会向______(“A.上”或“B.下”)移动。
(7)光热电站利用此原理,用追日镜反射阳光。如图b所示是上午的情景,为使反射光射向吸热塔,追日镜应______(“A.顺”或“B.逆”)时针转动。
【答案】(1)反射光线与入射光线
(2) 法线 依旧
(3)反射角等于入射角
(4)B
(5)
(6)B
(7)B
【详解】
(1)当反射光线与入射光线重合时,说明它们在同一平面内,这是光的反射定律的一个基本特征。
(2)[1][2]入射光线和反射光线构成的平面相交于一条垂直于镜面的直线,这条直线称为法线。即使平面镜倾斜放置,法线仍然垂直于镜面。
(3)根据实验数据,可以得出在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(4)多次实验的目的是为了避免实验的偶然性,从而得出普遍规律。
(5)过入射点O作垂直于镜面的直线,即法线,交镜面于O点,根据入射角和反射角相等的原则,从O点出发,作线OB,使OB与法线夹角为30°,即等于入射角,如下图:
(6)当平面镜顺时针旋转时,法线也随平面镜旋转,入射角变大,根据反射规律,反射角也相应变大,反射光线也会相应变化,导致光斑向下移动。
(7)由图可知为上午某时刻的光路图,由于太阳东升西落,所以太阳将向左运动,根据光的反射规律可知追日镜要逆时针旋转才能使反射光线射向吸热塔。
5.(2026·上海浦东·期中联考)在“探究光的反射规律”实验中:
(1)实验时让光贴着纸板入射,目的是_______。
(2)将纸板B沿法线向后折,在纸板B上________。(选填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明________。
(3)多次改变入射光线的方向,测量并记录入射角和反射角的大小,如下表:
实验次数
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
分析数据可得结论:反射角________入射角。
(4)若将入射光线沿反射光线的反方向射向镜面,反射光线将沿原来的入射光线方向射出,这说明光的反射现象中_________。
【答案】(1)显示光路 (2) 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (3)等于 (4)光路可逆
【详解】
(1)让光贴着纸板入射,是为了能观察到光的传播路径。
(2)[1][2]在实验过程中,将纸板B沿法线ON向后翻折之后,无法在纸板B上观察到反射光线,说明反射光线还在原来的位置,说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)根据表中数据可知,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(4)将入射光线沿反射光线的反方向射向镜面,反射光线沿原来的入射光线方向射出,说明了在光的反射现象中光路是可逆的。
6.(2026·上海宝山·期中)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射,其中________为入射光线,________(选填“上”“下”“左”或“右”)端是空气,折射光线相比于入射光线传播方向改变了________度。
【答案】DO 右 20
【详解】
由图可知,,所以
而,根据反射角等于入射角都等于30°,可知CF为法线,AE为界面;而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,DO为入射光线,OB为反射光线;折射角为
当光从其它物质斜射入空气中时,折射角大于入射角。根据折射角大于入射角可知界面AE的右边是空气,左方是玻璃;折射光线相比于入射光线传播方向改变了
7.(2026·上海·期中)雨后同学们观察到诸多光现象。
(1)若阳光从空气斜射入水中时,折射角为30°,入射角可能为( )
A.0° B.20° C.30° D.40°
(2)同学们在水中看到了天空中白云的倒影,这是光的( )
A.直线传播 B.反射现象 C.折射现象
(3)如图所示,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,容易引发火灾。塑料薄膜上的水对光的作用相当于( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜
【答案】(1)D (2)B (3)A
【详解】
(1)由光的折射定律可知,光从空气斜射入水中,折射角小于入射角。已知折射角为30°,则入射角一定大于30°,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2)水面相当于平面镜,同学们在水中看到了天空中白云的倒影,都是平面镜成像,属于光的反射现象,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)积水和塑料膜构成了一个中间厚、边缘薄的凸透镜,而凸透镜对光有会聚作用,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
8.(2026·上海闵行·期中)光的反射是在立体空间发生的,根据立体空间几何知识可知:
a.在空间不重合的两个点可以确定一条直线
b.空间不重合的两条直线之间可能存在平行、相交、异面三种不同的位置关系(如右图长方体中直线AB与CD相互平行,直线AB和BC相交,直线AB和直线CC1异面);
c.任意两条相交直线就可以确定一个平面。
(1)试说明发生光的反射时,反射光线、入射光线一定在同一平面内______;
(2)研究光的反射时,保持镜面(反射面)和入射点位置不变,改变入射光的方向,利用彩色卡纸标记入射光、反射光所在平面,记录得到的实验结果如下图所示。
根据上述记录结果可以得出结论:反射光与入射光所构成平面与反射面______;
(3)如图所示,上述若干平面有一条公共的交线ON,这条直线ON与镜面______。物理中,把过______且与镜面______的直线称为法线;
大量实验表明:反射光线、入射光线和法线在______;引入法线后,我们只需要根据入射光线和法线,就可以确定______所处的平面,把光的反射研究从立体空间向平面进行简化;
(4)为了进一步探究光的反射定律,同学利用量角器、铅笔、平面镜、白纸板等进行如图所示的实验;
序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
①小珠用图甲所示装置,在纸板上用笔画出多组入射光AO和反射光OB,接着她用量角器测出∠i与∠r,在表格中记录多次测量结果,分析表格数据可知:在光的反射中,______;
②小海把一束光沿BO方向射到镜面,会发现反射光沿OA方向射出,这表明在反射现象中,______。小海再把一束光贴着纸板射到O点,如图乙所示,但纸板与平面镜并未垂直,此时反射光线在纸板______(选填“上”、“前”或“后”);
(5)应用:当光从空气垂直到镜面上,反射角为______°,光的传播方向改变的角度是______°。当入射光线位置不改变,使镜面转过5°,则反射光线将转过______°;甲、乙两人,甲通过平面镜看到了乙的眼睛,乙通过平面镜也看到甲的眼睛,说明了______;将纪录片投放在球幕影院的屏幕上,使得各个位置的观众都可以看到,是因为光线投到屏幕上发生______反射;晚上在台灯下写作业时,书上垫的玻璃会因为发生______反射会形成刺眼的光(后两空选填“漫”或“镜面”);
(6)根据给出的反射光线OB,在图中画出入射光线AO,并标出入射角及其度数。
【答案】(1)发生光的反射现象时,入射光线和反射光线相交(交于反射点),根据“任意两条相交直线就可以确定一个平面”可知:发生光的反射时,反射光线、入射光线一定在同一平面内。
(2)相互垂直
(3) 垂直 入射点 垂直 同一平面内 反射光线
(4) 反射角等于入射角 光路可逆 前
(5) 0 180 10 在反射现象中,光路可逆 漫 镜面
(6)
【详解】
(1)略。
(2)法线与镜面垂直,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以反射光与入射光所构成平面与反射面相互垂直。
(3)[1][2][3]如图所示,反射光与入射光所构成平面与反射面相互垂直,上述若干平面有一条公共的交线ON,这条直线ON与镜面垂直,物理学中,就把过入射点且与镜面垂直的直线称为法线。
[4][5]根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。根据“任意两条相交直线就可以确定一个平面”,引入法线后,我们只需要根据入射光线和法线,就可以确定反射光线所处的平面,把光的反射研究从立体空间向平面进行简化。
(4)[1]分析表格数据可知,反射角和入射角始终保持相等,可得:在光的反射中,反射角等于入射角。
[2]小海把一束光沿BO方向射到镜面,会发现反射光沿OA方向射出,是完全逆着之前的传播路径传播的,这表明在反射现象中,光路可逆。
[3]小海再把一束光贴着纸板射到O点,如图乙所示,但纸板与平面镜并未垂直,根据反射光线和入射光线关于法线对称,此时反射光线在纸板前。
(5)[1][2]当光从空气垂直到镜面上,入射角为0°,根据反射角等于入射角,则反射角为0°,反射光线原路返回,光的传播方向改变的角度是180°。
[3]当入射光线位置不改变,使镜面转过5°,则法线转过5°,根据反射角等于入射角,则反射光线将转过10°。
[4]甲、乙两人,甲通过平面镜看到了乙的眼睛,乙通过平面镜也看到甲的眼睛,不能在看到对方的同时让对方看不到自己,说明了在反射现象中,光路可逆。
[5]将纪录片投放在球幕影院的屏幕上,使得各个位置的观众都可以看到,是因为光线投到屏幕上发生漫反射,反射光线朝向各个方向。
[6]晚上在台灯下写作业时,书上垫的玻璃会发生镜面反射,反射光线比较集中,所以会形成刺眼的光。
(6)根据反射角等于入射角作出入射光线AO,反射角为30°,则入射角为30°,作图如下:
9.(2026·上海长宁·期中)小明与同学们在探究光的反射定律实验中,固定激光笔,使激光射向水平桌面上的平面镜上固定入射点O,用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后,用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系,实验过程如图所示。
(1)在图(a)中,他们观察发现:反射光线与入射光线构成的平面与平面镜______;他们重复上述步骤,得到了更多这样的平面,如图(b)所示。由此得出:在光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在_________内;反射光线、入射光线分别位于法线的_______。
(2)他们换用“光具盘”继续探究角度关系:如图(c)所示,此时激光的反射角______入射角(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)如图(d)所示,若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点,则观察到绿色激光将沿着刚刚红色激光的入射光线原路返回,这说明在光的反射现象中,光路是_______的。
(4)如图所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机警示作用。图中的______(选填“A”“B”“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
【答案】(1) 垂直 同一平面 两侧 (2)等于 (3)可逆 (4)A
【详解】
(1)[1][2][3]根据反射定律,反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,且法线与镜面垂直。
(2)光的反射定律中,反射角始终等于入射角。
(3)光的反射中光路具有可逆性。
(4)自行车尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去,从而引起司机的注意,防止交通事故的发生。
10.(2026·上海闵行·期中)激光测距技术广泛应用于人们的生产和生活中。激光测距仪向目标发射激光束并接收反射回来的激光束,通过测出激光往返的时间,可以算出激光测距仪与目标物之间的距离(直接显示距离值)。若站在如图所示位置,用激光测距仪测量学校教学楼的高度,简述测量方法。
【答案】根据激光测距原理和数学勾股定理的知识设计测量步骤如下:①在学校教学楼的右上角架设一面平面镜,站在如图所示位置用激光测距仪向平面镜发射激光束并接收反射回来的激光束,测出激光往返的时间,根据算出学校教学楼的右上角到人的位置之间的距离;②用米尺测出人的位置到教学楼的底部的距离;③根据勾股定理求出学校教学楼的高度。
【详解】
略。
考点3 平面镜成像
1.(2026·上海宝山·期中)把吉祥物放在平面镜前,如图若将吉祥物远离平面镜放置时,下列说法正确的是( )
A.虚像大小不变,像离吉祥物的距离变大
B.实像大小不变,像离吉祥物的距离变小
C.虚像大小不变,像离吉祥物的距离变小
D.虚像变小,像离吉祥物的距离变小
【答案】A
【详解】
平面镜成虚像,像与物大小相等,像与物到镜面的距离相等;设吉祥物到平面镜的距离为,像到平面镜的距离为,则,像到吉祥物的距离;吉祥物远离平面镜时,变大,像的大小不变,变大。故A正确,BCD错误。故选A。
2.(2026·上海·期中)如图所示,是小华同学“探究平面镜成像特点”的实验情景。
(1)实验器材有玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、蜡烛灯,实验还需要的器材是________。实验中,用薄玻璃板作为平面镜的目的是________;
(2)如图a所示,他先将玻璃板竖直放置在水平桌面上,再将点亮的蜡烛灯A竖直放在玻璃板前,将未点亮的蜡烛灯B在玻璃板后面移动,眼睛在玻璃板________面不同位置观察(选填“前”或“后”),当蜡烛灯B与A的像________,好像也被点亮时,说明蜡烛灯B的位置即________;
(3)移走蜡烛灯B,若将光屏竖直放在该位置,直接观察光屏,________(选填“能”或“不能”)看到蜡烛灯A的像;
(4)图b是小华经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。利用这张“白纸”上的信息,他们还需要进行的操作是________。
【答案】(1) 刻度尺 便于确定像的位置 (2) 前 完全重合 蜡烛A的像的位置 (3)不能 (4)连接对应的像点和物点,测量并比较像与物到玻璃板的距离,观察对应点的连线是否与玻璃板垂直
【详解】
(1)实验需要探究“像与物到平面镜的距离关系”,因此还需要刻度尺测量距离;
玻璃板是透明的,实验时既可以看到玻璃板前蜡烛灯的像,也能观察到玻璃板后的蜡烛灯,方便确定像的位置。
(2)实验时,蜡烛A在玻璃板前,眼睛需要在玻璃板前(A所在一侧)观察,移动蜡烛B,直到B与A的像完全重合,此时B的位置就是蜡烛A的像的位置,这是等效替代法的应用。
(3)平面镜成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,因此直接观察光屏不能看到蜡烛灯A的像。
(4)记录完像与物的对应点后,需要进一步验证平面镜成像特点:连接对应点,检验像与物到镜面的距离是否相等、像与物的连线是否与镜面垂直,归纳实验结论。
3.(2026·上海·期中)小延为同学们表演魔术:如图1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”。小安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2所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,薄玻璃板______放置在方格纸上;
(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______。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______;
实验次数
A棋子到薄玻璃板的距离/cm
B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,平面镜所成的像与物关于镜面______;
(6)受此启发,小安想到利用茶色薄玻璃板制作如图3所示的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图4所示,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为______°,临摹时要在______(填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)垂直 (2)平面镜成像时像与物的大小相等 (3)不能 (4)平面镜成像时,像与物到平面镜距离相等 (5)对称 (6) 50 ①
【详解】
(1)在探究平面镜成像特点的实验中,为了能使棋子B与棋子A的像完全重合,薄玻璃板应垂直放置在方格纸上。
(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相等。
(3)移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能观察到棋子A的像,因为平面镜成的是虚像。
(4)分析表中3组数据,可以看出每次实验A到玻璃板的距离都等于B到玻璃板的距离,所以可得到结论:棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等。
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子分居平面镜两侧、大小相等、到平面镜的距离相等,所以棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称。
(6)[1]已知手机屏幕与白纸的夹角为80°,要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,则手机与白纸的夹角为
根据像与物关于镜面对称可知,玻璃板相当于手机与白纸所成角的角平分线,所以玻璃板与桌面的夹角θ应为50°。
[2]因为平面镜成的是虚像,不能用光屏承接,所以临摹时要在①位置观察。
4.(2026·上海青浦·期中)鱼在清澈的水中游动,渔夫沿着看到鱼的方向叉鱼,总是叉不到。
(1)渔夫看到的鱼是光从______________斜射入______________中时(前两空均选填“空气”或“水”)由于光的折射形成的______________像(选填“实”或“虚”),折射角______________入射角(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)鱼的像在水中鱼的______________方(选填“上”或“下”)。
【答案】(1) 水 空气 虚 大于 (2) 上
【详解】
(1)渔夫看到鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中进入人眼,这是光的折射现象。人眼逆着折射光线看去,形成的像不能用光屏承接,是虚像。根据光的折射规律,光从水这类光密介质斜射入空气这类光疏介质时,折射角大于入射角。
(2)由于折射光线向水面偏折,人眼逆着折射光线反向延长得到的虚像,位置比实际鱼的位置更靠上,所以沿着看到的像的方向叉鱼会叉不到。
5.(2026·上海宝山·期中)光与影:古人通常将“影”和“光现象”联系在一起,“影”有阴影、倒影等含义,有时“影”也可引申为“像”。
(1)下列和“影”有关的现象,与光传播方式对应关系正确的是( )
A.立竿见影—光的反射 B.杯弓蛇影—光的反射
C.形影不离—光的折射 D.水中倒影—光的直线传播
(2)如图甲所示,在房间内的A点能看到室外的光景,请通过作图画出在A点能观察到窗外景物的范围;
(3)雨后艾伯同学(用AB表示)走在平直的街道上发现前方有一个小水洼,画出他在图乙中位置时水中的“影”;
(4)在图丙中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
(5)如图丁所示,从水中某物体上S点发出光线与射向水和空气的界面,请画出它们的折射光线、,以及人看到水中的"影”——像
(6)西汉时期的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图戊所示,冰透镜实际就是一个________透镜,它对光线有________作用。假设O为冰透镜的光心,F为冰透镜的焦点,请完成光路图。________
【答案】(1)B
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) 凸 会聚
【详解】
(1)A.立竿见影由光的直线传播形成,对应关系错误,故A错误;
B.杯弓蛇影是平面镜成像,属于光的反射,对应关系正确,故B正确;
C.形影不离的“影”由光的直线传播形成,对应关系错误,故C错误;
D.水中倒影是平面镜成像,属于光的反射,对应关系错误,故D错误。
故选B。
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播,室外景物的光需沿直线穿过窗口才能到达A点,因此以A为端点,分别过窗口的上、下边缘作指向A的光线,两光线所夹的室外区域即可观察范围,据此作图。
(3)水中的“影”是平面镜成像,像与物关于水面对称;分别作A、B两点关于水面的对称点A'、B',用虚线连接A'B',即为AB的虚像,据此作图。
(4)入射角为,由光的反射定律可知,反射角等于入射角,即,在法线另一侧作出反射光线OB,并标注反射角为,据此作图。
(5)光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线远离法线;人眼逆着折射光线的传播方向观察,认为光沿直线传播,因此将两条折射光线反向延长(用虚线),交点即为S的虚像S',据此作图。
(6)冰透镜中间厚、边缘薄,是凸透镜,对光线有会聚作用;
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,据此作出两条入射光线的折射光线,使折射光线均经过焦点F,据此作图。
6.(2026·上海·期中)在研究简单光学现象时,物理学引入了“光线”这个模型。小华发现这不仅可以直观地表示光的传播路径和方向,还可以通过作图解决一些光的传播和成像问题。
(1)下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成射向平静的液面,则反射角为________°,经过反射,光线的传播方向改变了________°;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,光点将________移动(选填“向左”或“向右”或“不会”)
(3)在图a中,根据入射光线AO,画出反射光线OB,并标出反射角及其大小。
(4)根据平面镜成像的特点,在图b中作出物体AB通过平面镜所成的像。
【答案】(1)A
(2) 50 80 向右
(3)
(4)
【详解】
(1)平静水面相当于平面镜,树木反射的光经水面反射后进入人眼,人眼逆着反射光线看去,看到树木在水中的虚像。图A中的入射光线、反射光线及其反向延长线关系正确,故选A。
(2)激光与水平液面成,则入射光线与法线的夹角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角为。
光线的传播方向改变。
液面下降后,反射点下降,反射光线在水平标尺上的光点向右移动。
(3)过入射点O作镜面的法线,入射光线与镜面的夹角为,所以入射角为。在法线另一侧作反射光线OB,使反射角等于,并标出反射角及其大小。
(4)根据平面镜成像时像与物关于镜面对称,分别作A、B关于平面镜MN的对称点A′、B′,用虚线连接A′B′即为所成的像。
7.(2026·上海·期中)平底水槽内装有15cm深的水,由激光笔发出的激光从空气斜射向水面,我们能同时观察到光的反射和光的折射现象,如图所示:
(1)关于光线和角度,请对下列问题作出判断。
a.在图中,反射光线是______。
b.改变激光射入角度,当入射光和水面夹角为时,折射角为( )。
A. B. C. D.
(2)下列四个生活现象中,由于光的折射形成的有( )。
A.地上人影 B.筷子“折”了
C.水中倒影 D.海市蜃楼
(3)如图若在水槽内斜放一块平面镜,白光经反射和折射后能在墙壁上呈现一条美丽的彩色光带。
a.这是光的______现象,该现象说明白光是______光。
b.若改用红色激光笔照射,在墙壁上______(选填“会”或“不会”)呈现彩色光带。
(4)在实验过程中,我们还能看到激光笔自身经水面所成的像。若激光笔一端Q经水面所成的像记为Q'。
a.激光笔经水面所成的像是( )。
A.实像 B.虚像
b.如果到水面的距离为10cm,则到容器底部的距离为______m将激光笔靠近水面,的距离将______。
c.根据平面镜成像特点,在图中用2B铅笔画出激光笔经水面所成的像______。(激光笔在图中用带箭头的线段表示)
(5)三棱镜能够使复色光色散的原因是______,所以同一块凸透镜对于不同色光来说焦距是不同的,在“红橙黄绿蓝靛紫”这七种单色光中,焦距最大的是______光。
【答案】(1) OC B
(2)BD
(3) 色散 复色 不会
(4) B 0.05 变小
(5) 不同颜色的光的折射本领不同 红
【详解】
(1)[1]图示中,入射光线AO在水面处发生反射和折射,光线OB进入水中,为折射光线,OC从水面反射回空气中,为反射光线。
[2]当入射光线和水面夹角为45度时,入射角为45度,光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,所以折射角为32度,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)A.地上的人影是光在直线传播时,遇到不透明的人体,在后面留下的阴影,不是光的折射现象,故A不符合题意;
B.筷子“折了”是由于光从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线,逆着折射光线看时,看到的是折射光线反向延长线形成的筷子的虚像,比筷子的实际位置要浅一些,所以感觉水中的筷子折了,是光的折射现象,故B符合题意;
C.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播,发生折射形成的,故D符合题意。
故选BD。
(3)[1][2]白光经反射和折射后,在墙壁上呈现一条美丽的彩色光带,图中的平面镜和水组成了三棱镜,不同颜色的光波长不同,经三棱镜的折射程度不同,出现七种色光,这是光的色散现象。该现象说明太阳光由七色光组成,白光是复色光。
[3]用红色激光笔照射时,只透过红光,不会出现彩色光带。
(4)[1]激光笔经水面成像,此时的水面相当于平面镜,则激光笔所成的像是虚像。故B符合题意,A不符合题意。故选B。
[2]在平面镜成像中,像与物到镜面的距离相等,则Q'到镜面的距离为10cm,Q'到容器底部的距离s=15cm-10cm=5cm=0.05m
[3]激光笔靠近水面,则物距变小,像距也变小,像到物的距离变小,即QQ′的距离变小。
[4]平面镜所成的像与物体关于镜面对称,分别过P、Q两点作水面的垂线,可确定P和Q的像点P′和Q′。作图如下:
(5)[1]不同颜色光的折射本领不同,白光经三棱镜后,光屏上出现“红橙黄绿蓝靛紫”的色带。
[2]红色光较紫色光偏折能力弱,用红光平行于同一凸透镜的主光轴射入时,红光的焦距最大。
8.(2026·上海青浦·期中)按照要求完成作图:
(1)请在图1中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角及其度数:
(2)请在图2中,根据平面镜成像的特点画出AB在镜中的像;
【答案】(1)
(2)
【详解】
(1)根据光的反射定律,反射角等于入射角,图中反射光线OB与法线的夹角为30°,即反射角是30°,因此在法线左侧、以O为端点画出入射光线AO,让AO与法线的夹角也为30°,光线箭头指向O点,在入射光线AO与法线的夹角处标注“30°”。据此作图。
(2)根据平面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,作A、B两点关于平面镜的对称点A'、B',因为平面镜所成的像为虚像,所以将两个像点用虚线连接起来即为像。
9.(2026·上海·期中)在地铁站等候列车进站的时候,小华透过站台屏蔽门的玻璃看到了自己的像,这是由于光的______(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)所形成的______像(选填“实”或“虚”)。当他慢慢朝远离屏蔽门的方向移动时,他的像会______屏蔽门(选填“靠近”或“远离”),像的大小将______(选填“变小”、“变大”或“不变”)。据此,他想出了测量地铁隧道宽度的方法。如图所示:他先紧贴玻璃门,然后按正常步长(约为50cm)后退,直到自己的像正好落在灯箱广告牌上,总计退后了13步,由此可以估算隧道的宽度d约为______m。
【答案】反射 虚 远离 不变 6.5
【详解】
[1][2]玻璃屏蔽门相当于平面镜,小华透过站台屏蔽门的玻璃看到了自己的像,是平面镜成像现象,由平面镜成像原理可知,小华看到的像,是由光的反射形成的虚像。
[3]由平面镜成像规律可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,当他远离屏蔽门时,他的像也会逐渐远离屏蔽门。
[4]由平面镜成像规律可知,像与物的大小相等,所以当他远离屏蔽门时,他的大小不变,所以像的大小也不变。
[5]由平面镜成像规律可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,小华观察到自己的像落在广告牌上时,自己的像到屏蔽门的距离等于他站立的位置到玻璃屏蔽门之间的距离,正常步长约为50cm,总计退后了13步,故隧道的宽度
10.(2026·上海闵行·期中)光在_______中沿直线传播,生活中__________(选填“小孔成像”、“海市蜃楼”或“水中倒影”)现象就是利用这一原理形成的。下列现象中,属于光的反射的有________。
A.教室里的黑板“反光”
B.人在河边看到水中的鱼
C.用潜望镜观察海面情况
D.雨后天空出现彩虹
E.商场试衣间照镜子
F.阳光穿过树叶缝隙,在地面形成的“小亮斑”
【答案】同种均匀介质 小孔成像 ACE
【详解】
[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播,小孔成像是由光的直线传播形成的;海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的,水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
[3]A.教室里的黑板“反光”是由于黑板发生镜面反射形成的;
B.人在河边看到水中的鱼是鱼反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射形成的;
C.用潜望镜观察海面情况利用的是光的反射;
D.雨后天空出现彩虹是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,即光的色散,是由于光的折射形成的;
E.商场试衣间照镜子属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
F.阳光穿过树叶缝隙,在地面形成的“小亮斑”由光的直线传播形成的。
综上分析可知,属于光的反射的有ACE。
考点4 光的折射、色散与透镜
1.(2026·上海·期中)“潭水清澈见底鱼,游动自在无忧虑”走近岸边,一条小鱼正静卧湖底,看到鱼的过程的光路图是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
人在岸边看水中的鱼是鱼反射的光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像;根据光的折射规律,此时折射光线远离法线,折射角大于入射角。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2026·上海·期中)如图所示,有一束光斜射入盛水的容器中,在容器底形成一个光斑,保持入射光线不变,慢慢放出容器中的水,下列说法正确的是( )
A.光斑向左移动,折射角不变 B.光斑向右移动,折射角不变
C.光斑向左移动,折射角减小 D.光斑向右移动,折射角减小
【答案】A
【详解】
当打开阀门,容器里的水逐渐流出的过程中,入射点逐渐降低,左移,水面始终水平方向,则入射角不变,折射角不变,在容器底部形成的光斑也将向左移动,所以在水逐渐流出的过程中,光斑将向左移动。
故选A。
3.(2026·上海长宁·期中)秋高气爽,某校组织初二的学生们去秋游,小华和小明准备去湖里捉鱼,走近岸边,一条小鱼正静卧湖底,下图光路图中符合他们看到鱼的过程的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
我们能看到水中的鱼,是因为鱼反射的光线从水中进入空气,再进入我们的眼睛,光从水中斜射入空气中时,在水和空气的交界面发生折射,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折。人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼的虚像,虚像在实际位置的上方,即看到鱼的位置比实际位置浅,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(2026·上海·期中)如图所示,这个实验现象称为光的______。光的三原色是指:红光、______光和蓝光。实际上,太阳光中还存在许多不可见光,如紫外光。请根据光谱的排列,猜测紫外光可能在光屏的______区域(选填“A”、“B”或“C”)
【答案】色散 绿 C
【详解】
[1]当太阳光经过三棱镜后,从上往下会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
[2]光的三原色是指:红光、绿光和蓝光,它们的不同组合可以得到各种色光。
[3]如图所示,根据光谱的排列,B区域的最下方为紫光区域,猜测紫外光可能在光屏的C区域。
5.(2026·上海长宁·期中)筷子斜插入盛有水的碗中,筷子在水中的部分看上去向______弯折(选填“上”或“下”),岸上的人看到水中鱼的位置比其实际位置要偏______(选填“深”或“浅”),是由于光的折射形成的______(选填“虚像”或“实像”)。
【答案】上 浅 虚像
【详解】
[1]筷子斜插入水中时,光线从水中斜射入空气发生折射,折射角大于入射角,人眼逆着光线看去,会认为筷子在水中的位置比实际位置高,因此看起来向上弯折。
[2]水中鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼会认为光线来自其反向延长线的位置,导致看到的鱼比实际位置更浅。
[3]无论是筷子弯折还是鱼的位置偏移,均是由折射光线的反向延长线形成的像,并非实际光线汇聚而成,因此是虚像。
6.(2026·上海·期中)元代诗人黄庚在《暮景》中写道:“一曲彩虹横界断,南山雷雨北山晴。”
(1)雨后彩虹的产生是由于光的______而形成。实验表明,白光通过三棱镜后在光屏上形成一条由红到紫连续排列的彩色光带,因此白光是一种______光。(选填“复色”或“单色”)其中,红、______、蓝三种色光被称为光的三原色;
(2)请在图中画出白光通过三棱镜的大致光路图,并标出红光、紫光的位置______。
【答案】(1) 色散 复色 绿
(2)
【详解】
(1)[1]雨后彩虹的产生是由于阳光穿过空气中悬浮的小水滴发生光的色散现象而形成的。
[2][3]白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,这种现象称为光的色散。这个现象同时说明白光是由多种色光组成的,因此白光是一种复色光,其中,红、绿、蓝三种色光被称为光的三原色。
(2)一束白光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,作图如下:
7.(2026·上海长宁·期中)小明利用激光笔、光具盘等研究光的折射规律,如图(甲)、(乙)所示是小明实验过程中的两个情景。
(1)如图(甲)所示,小明在研究光从______斜射入______时的折射规律(均选填“玻璃”或“空气”),此时折射角______入射角(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)通过分析比较图中折射角与入射角的大小关系可知:光在空气和玻璃之间传播发生折射时,空气一侧的折射角或入射角角度总是______(选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃一侧的角度。
(3)在此基础上,小明进一步探究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关。他先让光从空气斜射入玻璃,分别测出折射角和入射角的大小,记录在表1中。然后他又让光从空气斜射入水中,重复实验,将数据记录在表2中。
表1:光从空气斜射入水
实验序号
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
22°
32°
41°
表2:光从空气斜射入玻璃
实验序号
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
19°
28°
35°
分析比较表1和表2中的数据可知:当光从空气斜射入玻璃或水中,入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角______光从空气斜射入水的折射角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。这说明:玻璃对光的折射本领比水______(选填“强”或“弱”)。
(4)请在图中,画出这束从空气斜射向水面的入射光线AO的折射光线OC的大致位置。
【答案】(1) 空气 玻璃 小于
(2)大于
(3) 小于 强
(4)
【详解】
(1)[1][2][3]图甲中明显可以观察光线先经过空气,再经过玻璃,且折射角小于入射角。
(2)图乙先经过玻璃,再经过空气,此时折射角大于入射角,说明空气一侧的折射角或入射角角度总是大于玻璃一侧的角度。
(3)[1]根据两表的数据对比,入射角相同时,光从空气斜射入玻璃中的折射角总是小于斜射入水中的折射角。
[2]玻璃的折射角更小,说明其对光的折射本领更强。
(4)光束从空气斜射入水中,折射角小于入射角,因此画出折射光线与法线的夹角小于入射光线与法线的夹角。故如下图所示:
8.(2026·上海·期中)《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”
(1)如图(a)所示,古人利用制成凸透镜的冰,使易燃物燃烧。这是利用了凸透镜对光有________作用;对光有发散作用的是________透镜,它的特点是中间比边缘________(选填“厚”或“薄”)。
(2)请将图(b)、(c)中入射光线通过透镜后的折射光线补全。
【答案】(1) 会聚 凹透镜 薄
(2)
【详解】
(1)[1]“削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,凸透镜把光线集中在焦点上,把艾绒放在焦点上,艾绒的温度升高达到燃点时可燃烧。
[2][3]凹透镜对光线有发散作用,它的特点是中间薄两边厚。
(2)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;平行于主光轴的光线经凹透镜折射后,其折射光线的反向延长线经过焦点,如图所示
9.(2026·上海长宁·期中)古诗词中蕴含了丰富的物理知识,这些知识通过诗人的巧妙描绘,不仅展现了文学的美感,还蕴含了深刻的物理原理。期中“潭清疑水浅”是光的______现象;“明月映池水”是光的______现象(均选填“反射”或“折射”)。“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”蕴含的是运动与静止的______性。
【答案】折射 反射 相对
【详解】
[1]“潭清疑水浅”是因为光从水中斜射向空气时发生了折射,属于光的折射现象。
[2]“明月映池水”属于平面镜成像,是光的反射形成的。
[3]“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”说明青山相对行驶的小船是运动的;若以河岸为参照物,则青山与河岸之间的位置不发生变化,此时青山相对河岸是静止的,这说明运动和静止是相对的。
10.(2026·上海·期中)古代诗词中包含着各种物理知识。储光羲在《钓鱼湾》中写道:“潭清疑水浅,荷动知鱼散。”在观察水潭时,会有“水浅”的错觉,这光的______现象造成的,诗人看到的是水潭底的______像(选填“实”或“虚”)。
【答案】折射 虚
【详解】
[1][2]水潭底和水中鱼反射出的光从水中斜射入空气时,在水面处发生了折射,折射光线向远离法线的方向偏折,所以诗人会看到变浅的水潭底的虚像。
试卷第1页,共3页
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专题03 光现象
4大高频考点
1. 光的直线传播
2. 光的反射与漫反射
3. 平面镜成像
4. 光的折射、色散与透镜
考点1 光的直线传播
1.(2026·上海·期中)在800米田径比赛中,同学们可以很快比较哪位同学跑得快,这是通过相同的______比较______来判断运动的快慢。(两空均选填“路程”或“时间”);同时小明还注意到当发令枪发出开始比赛指令时,是先看到白烟再听到枪声的,请你帮小明解释这一现象的原因:______。
2.(2026·上海浦东·期中联考)为什么打雷时,我们总是先看到闪电后听到雷声?请用物理知识解释。
3.(2026·上海·期中)如图所示的光现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A.汽车后视镜
B.日晷上指针的影子
C.通过放大镜看物体
D.水面倒影
4.(2026·上海长宁·期中)下列现象中,由于光的反射现象形成的是( )
A.树叶细缝下太阳的光班 B.水中筷子“弯折”
C.湖中倒影 D.海市蜃楼
5.(2026·上海·期中)青海省德令哈市的10兆瓦塔式熔盐储能光热电站是由中控太阳能公司自主研发的新型太阳能光热发电站。
(1)光热发电以熔盐吸热塔为核心,四周围绕了大规模的定日镜,形似“追光向日葵”(图a),其利用了定日镜对光的________现象收集太阳能,将吸热塔内的熔盐(液态盐)加热到530℃,这个过程中熔盐的质量________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。
(2)图a中,在炙热的阳光下一些定日镜看上去特别明亮,一些则比较暗,但是地面上的砂石看上去明暗基本相同,这是由于砂石表面发生的是________(选填“镜面反射”或“漫反射”);图b中,定日镜下方的影子是由于光在________介质中沿直线传播而形成的。
(3)小光想制作一个光热电站的模型,他用激光笔模拟一束太阳光,并将一面平面镜作为定日镜,发现反射光线未能照射到中心塔模型上。于是他将一块纸板垂直于平面镜放置(如图),并让光沿AO射向镜面上的O点,此时的入射角为________°,为了让光线照射到中心塔的模型上,应将模型放置在图中________(选填“A”或“B”或“C”)位置上,这是利用了光的反射定律中________这一结论。
6.(2026·上海·期中)光电控制装置普遍应用于日常生活,给我们带来许多便利。有一种光电控制液面高度的仪器,它是发出光束经液面反射,反射到光电屏上的光斑位置来反映液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,S为光电屏上的光斑:
(1)光束能照到液面是因为光在______中是沿直线传播的;
(2)如图所示的情况下,反射角大小为______°,若水面升高,反射角大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面______(选填“上升”或“下降”)了;
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,光斑S将向______(选填“左”或“右”)移。
7.(2026·上海·期中)光在______中传播速度最快;光在同种______中沿直线传播;光从水进入空气中时,传播方向______(选填“一定”或“不一定”)发生偏折;当光发生反射时,反射角指的是反射光线与______(选填“法线”或“反射面”)的夹角。
8.(2026·上海·期中)生活中处处有物理,留心观察皆有学问。
(1)如图所示,夜晚路灯下站着爸爸和小明两人,由于______的原因,地上留下了他们的影子AB和CD,请通过作图确定路灯灯泡S的位置。__________
(2)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______(选填“发亮”或“黑暗”)的是水,这是因为月光照在水面上发生______反射的缘故。
(3)自行车的尾灯不依靠电发光,但在夜幕中骑行时却可以“亮”起来,成为骑行中不可或缺的安全配件。自行车尾灯多为一个外表面平整、内壁有许多突出的直角锥体组成的红色塑料罩,结构如图所示。
自行车的尾灯______(选填“是”或“不是”)光源:自行车尾灯是由互成直角的一些小平面镜组成的,后面的汽车灯光照在它上面,入射光经过______次反射,最终的反射光线与原来光线______,司机看上去特别耀眼,就引起了司机的注意,避免汽车撞上。
(4)小明想了解光在不同介质中的传播情况,他查阅了相关资料,发现透明介质对光的传播有阻碍作用,对光的传播阻碍作用越大,光的传播速度越小,并且不同介质中光的传播速度如表所示。
介质
空气
水
玻璃
光在介质中的速度(m/s)
约
约
约
①请写出空气、水、玻璃对光的传播阻碍作用的大小关系,并说明理由:______。
②小明将光从水斜射向空气的界面时,既看到了反射光,又看到了折射光。他继续增大入射角,当入射角大于某个角度后,折射光消失了,仅剩反射光。他又将光从玻璃斜射向空气的界面,又看到了上述相似的结果。最后小明将光从空气斜射向水或空气斜射向玻璃界面时,不断增大入射角至,折射光依然存在。
a。结合表中数据及上述现象,可知当出现折射光消失的现象时,入射光所在介质中光的传播速度______折射光所在介质中光的传播速度。(选填“大于”“小于”或“等于”)
b。若对光的传播阻碍作用较大的介质叫做光密介质,对光的传播阻碍作用较小的介质叫做光疏介质。由上述信息,可推断光从______介质斜射向______介质界面时,不断增大入射角的过程中,折射光会消失。(选填“光疏”或“光密”)
9.(2026·上海·期中)路途中,天朗气清。
(1)小明能在道路的不同位置看到青绿的远山这是______,但有时也会被路边设置的光滑的标牌“晃”眼睛这是______(以上均选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)小明还发现自己的手表在车顶能反射出一处光斑,请你根据图中的入射光在图2中画出对应的反射光线并标出反射角及大小;
(3)若将手表的位置向左下方移动,在入射光线不变的情况下,反射光线在车顶的光斑会向______移动(选填“左”或“右”),为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是______(选填“控制变量”或“建立模型”或“理想实验”)。
10.(2026·上海宝山·期中)探究“光的反射规律”: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________,这说明反射光线、入射光线和法线在________内;
(3)利用量角器应直接测出对应入射光线、反射光线到________(选填“ON”或“镜面”)的夹角,并比较反射角和入射角的大小;多次实验的目的是为了________________;
(4)实验时,小宇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,她认为在正确操作时,只要在光传播路径上标记两个合适的点就能确定了,这是利用了光在________介质中沿直线传播;
(5)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许凹陷,则墙上光点位置会________(选填“上移”、“不变”或“下移”)。
(6)他们换用“光具盘”继续探究:如图丁所示,此时平面镜使入射光线的传播方向改变了________度;如图戊所示,若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点,则可以观察到________________现象,这说明在光的反射现象中,光路是________的。
考点2 光的反射与漫反射
1.(2026·上海浦东·期中联考)光的反射定律的内容不包括( )
A.反射光线与入射光线分居法线两侧
B.反射角等于入射角
C.反射光线、入射光线和法线在同一平面内
D.反射光线与入射光线在同一直线上
2.(2026·上海浦东·期中联考)在“探究光的反射规律”实验中,若将纸板右半边向后折,观察不到反射光线,这说明( )
A.反射光线消失了
B.反射光线与入射光线不在同一平面内
C.反射光线、入射光线和法线在同一平面内
D.反射角不等于入射角
3.(2026·上海青浦·期中)“探究光的反射规律”实验的器材有:激光笔、平面镜、白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板,如图所示。
(1)如图甲所示,将一束光照射到水平放置的平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,光屏上的光斑向______________(选填“上”或“下”)移动;
(2)实验前,应将纸板______________放置在平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿______________时针方向转动;
(3)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光发生反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为不妥之处是____________________________;
(4)用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明:______________________________________________________________________;
(5)利用如图乙和丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,实验表明:________________________________________________________;
(6)如图(a)所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机以警示作用。图(b)中的______________(选填“A”“B”“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
4.(2026·上海·期中)小组同学在探究光的反射定律。
(1)将标记好入射点O的平面镜水平放置,将一束激光斜射向镜面上的O点,喷水雾显示入射光和反射光的位置。从某一方向观察到反射光线与入射光线重合,这说明:__________在同一平面内。
(2)如图所示,组员们接着用卡纸寻找入射光线和反射光线构成的平面并通过调整激光笔的位置来改变入射光线方向,重复实验,可以发现这些平面相交于同一条垂直于镜面的直线,这条直线叫做________。若将平面镜略倾斜放置于桌面上,该条直线将________(选填“依旧”或“不”)垂直于镜面。
(3)在探究入射角和反射角的关系时,测得几组数据如下表所示,由此可得出:在光反射现象中,__________。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(4)此实验中多次实验的目的是______(“A.减小实验误差”或“B.避免实验的偶然性,得出普遍规律”)。
(5)请根据光的反射定律在图中画出反射光线OB,并标出反射角及其大小。
(6)如图a所示,一束光经平面镜反射,在光屏上形成光斑。若保持入射点不变,将平面镜顺时针旋转,光斑会向______(“A.上”或“B.下”)移动。
(7)光热电站利用此原理,用追日镜反射阳光。如图b所示是上午的情景,为使反射光射向吸热塔,追日镜应______(“A.顺”或“B.逆”)时针转动。
5.(2026·上海浦东·期中联考)在“探究光的反射规律”实验中:
(1)实验时让光贴着纸板入射,目的是_______。
(2)将纸板B沿法线向后折,在纸板B上________。(选填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明________。
(3)多次改变入射光线的方向,测量并记录入射角和反射角的大小,如下表:
实验次数
1
2
3
4
入射角
30°
40°
50°
60°
反射角
30°
40°
50°
60°
分析数据可得结论:反射角________入射角。
(4)若将入射光线沿反射光线的反方向射向镜面,反射光线将沿原来的入射光线方向射出,这说明光的反射现象中_________。
6.(2026·上海宝山·期中)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射,其中________为入射光线,________(选填“上”“下”“左”或“右”)端是空气,折射光线相比于入射光线传播方向改变了________度。
7.(2026·上海·期中)雨后同学们观察到诸多光现象。
(1)若阳光从空气斜射入水中时,折射角为30°,入射角可能为( )
A.0° B.20° C.30° D.40°
(2)同学们在水中看到了天空中白云的倒影,这是光的( )
A.直线传播 B.反射现象 C.折射现象
(3)如图所示,一塑料薄膜顶棚下堆放着一堆干草,夏天雨后,阳光穿过薄膜上的积水,照射到干草上,容易引发火灾。塑料薄膜上的水对光的作用相当于( )
A.凸透镜 B.凹透镜 C.平面镜
8.(2026·上海闵行·期中)光的反射是在立体空间发生的,根据立体空间几何知识可知:
a.在空间不重合的两个点可以确定一条直线
b.空间不重合的两条直线之间可能存在平行、相交、异面三种不同的位置关系(如右图长方体中直线AB与CD相互平行,直线AB和BC相交,直线AB和直线CC1异面);
c.任意两条相交直线就可以确定一个平面。
(1)试说明发生光的反射时,反射光线、入射光线一定在同一平面内______;
(2)研究光的反射时,保持镜面(反射面)和入射点位置不变,改变入射光的方向,利用彩色卡纸标记入射光、反射光所在平面,记录得到的实验结果如下图所示。
根据上述记录结果可以得出结论:反射光与入射光所构成平面与反射面______;
(3)如图所示,上述若干平面有一条公共的交线ON,这条直线ON与镜面______。物理中,把过______且与镜面______的直线称为法线;
大量实验表明:反射光线、入射光线和法线在______;引入法线后,我们只需要根据入射光线和法线,就可以确定______所处的平面,把光的反射研究从立体空间向平面进行简化;
(4)为了进一步探究光的反射定律,同学利用量角器、铅笔、平面镜、白纸板等进行如图所示的实验;
序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
①小珠用图甲所示装置,在纸板上用笔画出多组入射光AO和反射光OB,接着她用量角器测出∠i与∠r,在表格中记录多次测量结果,分析表格数据可知:在光的反射中,______;
②小海把一束光沿BO方向射到镜面,会发现反射光沿OA方向射出,这表明在反射现象中,______。小海再把一束光贴着纸板射到O点,如图乙所示,但纸板与平面镜并未垂直,此时反射光线在纸板______(选填“上”、“前”或“后”);
(5)应用:当光从空气垂直到镜面上,反射角为______°,光的传播方向改变的角度是______°。当入射光线位置不改变,使镜面转过5°,则反射光线将转过______°;甲、乙两人,甲通过平面镜看到了乙的眼睛,乙通过平面镜也看到甲的眼睛,说明了______;将纪录片投放在球幕影院的屏幕上,使得各个位置的观众都可以看到,是因为光线投到屏幕上发生______反射;晚上在台灯下写作业时,书上垫的玻璃会因为发生______反射会形成刺眼的光(后两空选填“漫”或“镜面”);
(6)根据给出的反射光线OB,在图中画出入射光线AO,并标出入射角及其度数。
9.(2026·上海长宁·期中)小明与同学们在探究光的反射定律实验中,固定激光笔,使激光射向水平桌面上的平面镜上固定入射点O,用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后,用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系,实验过程如图所示。
(1)在图(a)中,他们观察发现:反射光线与入射光线构成的平面与平面镜______;他们重复上述步骤,得到了更多这样的平面,如图(b)所示。由此得出:在光的反射现象中,反射光线、入射光线与法线在_________内;反射光线、入射光线分别位于法线的_______。
(2)他们换用“光具盘”继续探究角度关系:如图(c)所示,此时激光的反射角______入射角(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)如图(d)所示,若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点,则观察到绿色激光将沿着刚刚红色激光的入射光线原路返回,这说明在光的反射现象中,光路是_______的。
(4)如图所示为自行车的尾灯,夜晚,当后面汽车的车灯照射在它上面时,它就会发出特别亮的红光,给后车司机警示作用。图中的______(选填“A”“B”“C”或“D”)是自行车尾灯的原理图。
10.(2026·上海闵行·期中)激光测距技术广泛应用于人们的生产和生活中。激光测距仪向目标发射激光束并接收反射回来的激光束,通过测出激光往返的时间,可以算出激光测距仪与目标物之间的距离(直接显示距离值)。若站在如图所示位置,用激光测距仪测量学校教学楼的高度,简述测量方法。
考点3 平面镜成像
1.(2026·上海宝山·期中)把吉祥物放在平面镜前,如图若将吉祥物远离平面镜放置时,下列说法正确的是( )
A.虚像大小不变,像离吉祥物的距离变大
B.实像大小不变,像离吉祥物的距离变小
C.虚像大小不变,像离吉祥物的距离变小
D.虚像变小,像离吉祥物的距离变小
2.(2026·上海·期中)如图所示,是小华同学“探究平面镜成像特点”的实验情景。
(1)实验器材有玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、蜡烛灯,实验还需要的器材是________。实验中,用薄玻璃板作为平面镜的目的是________;
(2)如图a所示,他先将玻璃板竖直放置在水平桌面上,再将点亮的蜡烛灯A竖直放在玻璃板前,将未点亮的蜡烛灯B在玻璃板后面移动,眼睛在玻璃板________面不同位置观察(选填“前”或“后”),当蜡烛灯B与A的像________,好像也被点亮时,说明蜡烛灯B的位置即________;
(3)移走蜡烛灯B,若将光屏竖直放在该位置,直接观察光屏,________(选填“能”或“不能”)看到蜡烛灯A的像;
(4)图b是小华经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。利用这张“白纸”上的信息,他们还需要进行的操作是________。
3.(2026·上海·期中)小延为同学们表演魔术:如图1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”。小安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2所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,薄玻璃板______放置在方格纸上;
(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______。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______;
实验次数
A棋子到薄玻璃板的距离/cm
B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,平面镜所成的像与物关于镜面______;
(6)受此启发,小安想到利用茶色薄玻璃板制作如图3所示的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图4所示,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为______°,临摹时要在______(填“①”或“②”)位置观察。
4.(2026·上海青浦·期中)鱼在清澈的水中游动,渔夫沿着看到鱼的方向叉鱼,总是叉不到。
(1)渔夫看到的鱼是光从______________斜射入______________中时(前两空均选填“空气”或“水”)由于光的折射形成的______________像(选填“实”或“虚”),折射角______________入射角(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)鱼的像在水中鱼的______________方(选填“上”或“下”)。
5.(2026·上海宝山·期中)光与影:古人通常将“影”和“光现象”联系在一起,“影”有阴影、倒影等含义,有时“影”也可引申为“像”。
(1)下列和“影”有关的现象,与光传播方式对应关系正确的是( )
A.立竿见影—光的反射 B.杯弓蛇影—光的反射
C.形影不离—光的折射 D.水中倒影—光的直线传播
(2)如图甲所示,在房间内的A点能看到室外的光景,请通过作图画出在A点能观察到窗外景物的范围;
(3)雨后艾伯同学(用AB表示)走在平直的街道上发现前方有一个小水洼,画出他在图乙中位置时水中的“影”;
(4)在图丙中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
(5)如图丁所示,从水中某物体上S点发出光线与射向水和空气的界面,请画出它们的折射光线、,以及人看到水中的"影”——像
(6)西汉时期的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图戊所示,冰透镜实际就是一个________透镜,它对光线有________作用。假设O为冰透镜的光心,F为冰透镜的焦点,请完成光路图。________
6.(2026·上海·期中)在研究简单光学现象时,物理学引入了“光线”这个模型。小华发现这不仅可以直观地表示光的传播路径和方向,还可以通过作图解决一些光的传播和成像问题。
(1)下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成射向平静的液面,则反射角为________°,经过反射,光线的传播方向改变了________°;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,光点将________移动(选填“向左”或“向右”或“不会”)
(3)在图a中,根据入射光线AO,画出反射光线OB,并标出反射角及其大小。
(4)根据平面镜成像的特点,在图b中作出物体AB通过平面镜所成的像。
7.(2026·上海·期中)平底水槽内装有15cm深的水,由激光笔发出的激光从空气斜射向水面,我们能同时观察到光的反射和光的折射现象,如图所示:
(1)关于光线和角度,请对下列问题作出判断。
a.在图中,反射光线是______。
b.改变激光射入角度,当入射光和水面夹角为时,折射角为( )。
A. B. C. D.
(2)下列四个生活现象中,由于光的折射形成的有( )。
A.地上人影 B.筷子“折”了
C.水中倒影 D.海市蜃楼
(3)如图若在水槽内斜放一块平面镜,白光经反射和折射后能在墙壁上呈现一条美丽的彩色光带。
a.这是光的______现象,该现象说明白光是______光。
b.若改用红色激光笔照射,在墙壁上______(选填“会”或“不会”)呈现彩色光带。
(4)在实验过程中,我们还能看到激光笔自身经水面所成的像。若激光笔一端Q经水面所成的像记为Q'。
a.激光笔经水面所成的像是( )。
A.实像 B.虚像
b.如果到水面的距离为10cm,则到容器底部的距离为______m将激光笔靠近水面,的距离将______。
c.根据平面镜成像特点,在图中用2B铅笔画出激光笔经水面所成的像______。(激光笔在图中用带箭头的线段表示)
(5)三棱镜能够使复色光色散的原因是______,所以同一块凸透镜对于不同色光来说焦距是不同的,在“红橙黄绿蓝靛紫”这七种单色光中,焦距最大的是______光。
8.(2026·上海青浦·期中)按照要求完成作图:
(1)请在图1中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角及其度数:
(2)请在图2中,根据平面镜成像的特点画出AB在镜中的像;
9.(2026·上海·期中)在地铁站等候列车进站的时候,小华透过站台屏蔽门的玻璃看到了自己的像,这是由于光的______(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)所形成的______像(选填“实”或“虚”)。当他慢慢朝远离屏蔽门的方向移动时,他的像会______屏蔽门(选填“靠近”或“远离”),像的大小将______(选填“变小”、“变大”或“不变”)。据此,他想出了测量地铁隧道宽度的方法。如图所示:他先紧贴玻璃门,然后按正常步长(约为50cm)后退,直到自己的像正好落在灯箱广告牌上,总计退后了13步,由此可以估算隧道的宽度d约为______m。
10.(2026·上海闵行·期中)光在_______中沿直线传播,生活中__________(选填“小孔成像”、“海市蜃楼”或“水中倒影”)现象就是利用这一原理形成的。下列现象中,属于光的反射的有________。
A.教室里的黑板“反光”
B.人在河边看到水中的鱼
C.用潜望镜观察海面情况
D.雨后天空出现彩虹
E.商场试衣间照镜子
F.阳光穿过树叶缝隙,在地面形成的“小亮斑”
考点4 光的折射、色散与透镜
1.(2026·上海·期中)“潭水清澈见底鱼,游动自在无忧虑”走近岸边,一条小鱼正静卧湖底,看到鱼的过程的光路图是图中的( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海·期中)如图所示,有一束光斜射入盛水的容器中,在容器底形成一个光斑,保持入射光线不变,慢慢放出容器中的水,下列说法正确的是( )
A.光斑向左移动,折射角不变 B.光斑向右移动,折射角不变
C.光斑向左移动,折射角减小 D.光斑向右移动,折射角减小
3.(2026·上海长宁·期中)秋高气爽,某校组织初二的学生们去秋游,小华和小明准备去湖里捉鱼,走近岸边,一条小鱼正静卧湖底,下图光路图中符合他们看到鱼的过程的是( )
A. B. C. D.
4.(2026·上海·期中)如图所示,这个实验现象称为光的______。光的三原色是指:红光、______光和蓝光。实际上,太阳光中还存在许多不可见光,如紫外光。请根据光谱的排列,猜测紫外光可能在光屏的______区域(选填“A”、“B”或“C”)
5.(2026·上海长宁·期中)筷子斜插入盛有水的碗中,筷子在水中的部分看上去向______弯折(选填“上”或“下”),岸上的人看到水中鱼的位置比其实际位置要偏______(选填“深”或“浅”),是由于光的折射形成的______(选填“虚像”或“实像”)。
6.(2026·上海·期中)元代诗人黄庚在《暮景》中写道:“一曲彩虹横界断,南山雷雨北山晴。”
(1)雨后彩虹的产生是由于光的______而形成。实验表明,白光通过三棱镜后在光屏上形成一条由红到紫连续排列的彩色光带,因此白光是一种______光。(选填“复色”或“单色”)其中,红、______、蓝三种色光被称为光的三原色;
(2)请在图中画出白光通过三棱镜的大致光路图,并标出红光、紫光的位置______。
7.(2026·上海长宁·期中)小明利用激光笔、光具盘等研究光的折射规律,如图(甲)、(乙)所示是小明实验过程中的两个情景。
(1)如图(甲)所示,小明在研究光从______斜射入______时的折射规律(均选填“玻璃”或“空气”),此时折射角______入射角(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)通过分析比较图中折射角与入射角的大小关系可知:光在空气和玻璃之间传播发生折射时,空气一侧的折射角或入射角角度总是______(选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃一侧的角度。
(3)在此基础上,小明进一步探究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关。他先让光从空气斜射入玻璃,分别测出折射角和入射角的大小,记录在表1中。然后他又让光从空气斜射入水中,重复实验,将数据记录在表2中。
表1:光从空气斜射入水
实验序号
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
22°
32°
41°
表2:光从空气斜射入玻璃
实验序号
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
19°
28°
35°
分析比较表1和表2中的数据可知:当光从空气斜射入玻璃或水中,入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角______光从空气斜射入水的折射角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。这说明:玻璃对光的折射本领比水______(选填“强”或“弱”)。
(4)请在图中,画出这束从空气斜射向水面的入射光线AO的折射光线OC的大致位置。
8.(2026·上海·期中)《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”
(1)如图(a)所示,古人利用制成凸透镜的冰,使易燃物燃烧。这是利用了凸透镜对光有________作用;对光有发散作用的是________透镜,它的特点是中间比边缘________(选填“厚”或“薄”)。
(2)请将图(b)、(c)中入射光线通过透镜后的折射光线补全。
9.(2026·上海长宁·期中)古诗词中蕴含了丰富的物理知识,这些知识通过诗人的巧妙描绘,不仅展现了文学的美感,还蕴含了深刻的物理原理。期中“潭清疑水浅”是光的______现象;“明月映池水”是光的______现象(均选填“反射”或“折射”)。“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”蕴含的是运动与静止的______性。
10.(2026·上海·期中)古代诗词中包含着各种物理知识。储光羲在《钓鱼湾》中写道:“潭清疑水浅,荷动知鱼散。”在观察水潭时,会有“水浅”的错觉,这光的______现象造成的,诗人看到的是水潭底的______像(选填“实”或“虚”)。
试卷第1页,共3页
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