第3章 光的世界 拔尖自主测评-【通成学典·拔尖特训】2026-2027学年八年级上册物理（沪科版·新教材）

第三章光的世界 第三章拔尖自主测评 ◎满分：100分◎时间：60分钟 一、选择题（每小题4分，共32分） 1.境古籍名著唐朝时成书的《玄真子》记载了著名的人工彩虹实验：“背日喷乎水，成虹霓之 状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是 () A.小孔成像 B.日晷计时 C.水面倒影 D.海市蜃楼 2.如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是 A.入射角为30°，界面右侧是玻璃 B.折射角为45°，界面左侧是玻璃 C.若入射角增大5°，则折射角也增大5 D.入射角为60°，界面左侧是玻璃 6045 电铃 a b d 甲 乙 (第2题图) (第3题图)》 (第4题图) 3.晋剧，又名山西梆子，旋律婉转、流畅，曲调柔美、圆润、亲切，具有晋中地区浓郁的乡土气息和自 己独特的风格。如图是演员正对着平面镜梳妆时的情景，下列说法正确的是 () A.演员在镜中的像为等大的实像 B.演员在镜中的像为等大的虚像 C.演员靠近镜子，镜中的像变大 D.演员靠近镜子，镜中的像远离镜子 4.一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面 墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O,小强同学 沿着走廊的αe直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是 () A.ab B.bc C.cd D.de 5.[2025成都]解锁城市灯火，感受巴蜀风情。2025年的“五一”假期，成都“锦江花月夜”主题活动 中，7m高的巨型花灯“花花”浮在水面上。下列说法正确的是 () A.人们看到水面上的“花花”，是因为光发生了镜面反射 B.水中的鱼看到水面上的“花花”，是因为光沿直线传播 C.“花花”在水中的倒影，是光的反射形成的虚像 D.“花花”在水中倒影的高度大于7m 6.在“天宫课堂”中，航天员王亚平将空气注入水球，形成的气泡球与水球中心都在O点。一束光 从空气射入水球的光路如图所示，其中中心O与入射点O1的连线为法线。进入气泡球的折射 光线可能为 () .002 A ④0③ 空气水 空气 (第6题图) A.① B.② C.③ D.④ 55 拔尖特训·物理（沪科版）八年级上 7.如图所示，在深盘中盛一些水，盘边斜放一个平面镜，使平面镜的下部浸入水中，让一束阳光照射 在水下的平面镜上，并反射到白纸上，可在白纸上看到七彩光带。下列有关说法正确的是() A.该现象与彩虹的形成原理不同 B.所用白纸越光滑越好 C.七彩光带说明白光是由各种色光混合而成的D.光在水中和空气中的传播速度相同 外壳 玻璃 (第7题图) (第8题图) 8.夜晚的红梅公园，悬挂在高处的灯筒在地面上投射出红花绿叶的美丽图案。灯筒结构如图所示， 不透明外壳内有一白炽灯，灯筒底部为带有彩色图案的玻璃。若将灯简内的白炽灯更换为红色 光源，则灯筒将在地面上投射出 () A.红花黑叶 B.黑花红叶 C.红花红叶 D.黑花黑叶 二、填空题（每空2分，共32分） 9.构建思维导图是整理知识的重要方法，小曦在复习“光现象”时构建了如下思维导图，请帮助她将 图中的空缺部分补充完整。 不同种介质间 同种介质中 光的折射 光现象 (2) 光的反射 实例 快慢 物理模型 (1) 光速 (4) “彩虹” 真空中：(3) m/s (第9题图) (1) (2) (3) (4) 10.太阳和月亮位于如图所示的位置，请你根据光的直线传播规律判断，在图中，当地球上的人处于 空间区域 区时，可以看到日偏食；处于空间区域 区时，可以看到日全食；处于 空间区域 区时，可以看到日环食。（选填数字） 太阳光 →东 M 太阳 月亮 。水平地面 (第10题图)》 (第11题图) 11.为了把太阳光反射到一个洞口朝向正东方向的水平涵洞中去，某同学设计安装了一块能自动调 节方向的平面镜M,如图所示。正午时刻，太阳光垂直于水平地面照射，则图中∠α= ;午后，随着太阳西斜，∠α应适当 (选填“增大”或“减小”)。 12.新皮鞋刚穿上时非常亮，这是因为光射到皮鞋表面发生了 反射；而穿了一段时间之后， 鞋面上落有灰尘，变暗了，这是因为光射到皮鞋上发生了 反射。（选填“镜面”或“漫”） 56 第三章光的世界 13.如图所示，竖直放置在地面的平面镜能绕水平轴MN转动。小明站在平面镜正前方，他在镜中 成的是 (选填“实”或“虚”)像；小明垂直于镜面移动8cm,他与像的距离改变了 cm;为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿 时针方向 转动。 法线 顺 N平面镜 M 支架 激光笔 (第13题图) (第14题图) 14.将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出 一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。水槽中未注水时可在侧壁上 A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的 现象；为使B处的光点移至C处，若BC间距离为2cm,则水面高度的变化量△h (选填“>“<”或“=”)2cm。 三、解答题（共36分） 15.(1)(2分)日晷是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻，如图甲所示。 请根据指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向（太阳光视为平行光）。 w平面镜 地面 甲 乙 丙 (第15题图) (2)(2分)如图乙所示，A为暗室中的点光源，B为不透光薄板，B与上方水平放置的平面镜左 边缘对齐，请画出B薄板右侧水平地面被光照亮的区域左右边界的光路图（只考虑直接经平面 镜到达地面的光线)。 (3)(2分)如图丙所示为一块玻璃砖的截面，该截面由四分之一圆面OAC和一直角三角形 OAB组成。一束紫光经P点射向玻璃砖圆面的圆心O点，在AC面上发生折射后，在BC面上 发生反射，然后从AB面折射出去。请在图中画出该光线从玻璃砖中射出的大致方向。 16.(6分)如图甲是小飞同学“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜放在水平桌面上，A、B是两 块粘接起来的白色硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。 纸板B 纸板A纸板B 纸板A N 0 平面镜 平面镜 多 乙 (第16题图) (1)选用的白色硬纸板表面要尽可能粗糙一些，其目的是使光在纸板上发生 ,这样我 们就能从各个方向看清光的传播路径。 57 拔尖特训·物理（沪科版）八年级上 (2)为了进一步确定反射光线的位置，小飞同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板B的上半部 分绕ON向后翻折一定的角度，如图乙，发现在硬纸板B的 半部分看不到反射光线。 此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 (3)完成实验后，小飞同学发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便，经认真思考，他 认为较方便的操作是只要在光的传播路径上标记两个合适的点就能确定了。他这一操作主要 用到的光学知识是 17.(10分)小明和小聪在“探究平面镜成像”实验中，研究像与物的大小关系时： (1)小明选择玻璃板进行实验。为了便于比较像和物的大小关系， 刻度尺 小明应取来两支 的蜡烛，在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一 侧将未点燃的蜡烛B放到A的像的位置，发现它们完全重合，说明 水平桌面 (2)小聪选择平面镜进行实验。他想用如图所示的方法，把刻度尺 (第17题图) 贴在平面镜上测出像的高度，你同意他的方法吗？为什么？ 0 (3)利用玻璃板和平面镜都能看到蜡烛A的像，是因为光在它们的表面发生 后进入人 眼。经观察对比后发现在玻璃板中成的像稍暗些，其原因是 18.(14分)在“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲所示，入射光束AO与水面成45°角射向水中时，会在杯底形成光斑。保 持入射光线AO不变，将杯中水抽出部分，杯底的光斑将向 (选填“左”或 “右”)移动，在此过程中折射角将 (选填“变大“变小”或“不变”)；若入射光束AO沿逆 时针方向转动5°，则水中的折射角将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 90° ① 空气 空气 水 水 ③ ④ 90 甲 (第18题图) (2)如图乙所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿变短，能描述此现象的 光路是图丙中的 (选填序号)。 (3)如图丁是利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录数据。由 表可知，当光以30的入射角从同种玻璃中射向空气中时，折射角的大小是 入射角a 10 30° 45 60° 折射角B 7.1° 20.7° 30° 37.8 (4)一个长方形水槽中装有一定量的水，小明将一块平面镜斜插入水槽中，如图戊所示，使太阳 光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类 似于 (选填光学元件名称)，用手指搅动水槽里的水，使水面迅速地振动，墙面上的彩色 条纹将 (选填“消失”“不变”或“振动”)。 58 >“答案与解析”见P27(c)中，则此时人射角为r',折射角为'，根据几何知识可知 ∠r'=∠i,∠'=∠r,所以，光在下表面折射时的“偏折 ∠i'∠r1 比”为7=0.81.5。 50 油面 水 红 紫 (a) (b) (c) (第3题图) 第三章拔尖自主测评 1.D“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工彩虹”，这 是喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水 滴上，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散。光的色 散是由光的折射形成的，小孔成像是由光的直线传播形成 的：日晷计时是利用了光的直线传播：水面倒影，属于平面 镜成像，是由光的反射形成的。 2.B已知CD是界面，过人射点作出法线，如图所示，则由 图可知，∠AO℃=60°，则∠B0D=60°，所以入射角为90° 60°=30°，而∠C0E=45°，则折射角为90°一45°=45°；因折射 角大于人射角，所以CD的右边是空气，左边是玻璃；若人射 角增大5°，由于发生了折射，且折射角大于入射角，所以折 射角增大的角度要大于5°。综上所述，B正确。 /E 、6045 10 B 公 (第2题图) 3.B平面镜所成的像为正立、等大的虚像，A错误，B正 确：演员靠近镜子的过程中，大小不变，侧镜中像的大小也 不变，C错误；演员靠近镜子，根据“平面镜成像中像距等于 物距”可知，镜中的像也靠近镜子，D错误 4.B电铃反射的光照射到AB处的平面镜上发生反射， 当该反射光线进入人眼，便能看到电铃的像，该反射光线 的反向延长线一定经过像点O。当小强同学沿着走廊的 ae直线走动时，只有在区间bc,才有反射光线进入人眼，所 以只有在这个区间小强才能看到电铃的像，B正确。 5.C人们看到水面上的“花花”，是因为光源发出的光沿 直线传播进入了人们的眼睛，故A错误；水中的鱼看到水 面上的“花花”，光从空气斜射人水中，会发生折射，故B错 误；平静的水面相当于平面镜，“花花”在水中的倒影，是光 的反射形成的虚像，像和物体大小相等，所以“花花”在水 中倒影的高度等于7m,故C正确，D错误 6.A如图所示，连接O与O2并延长，即为第二次折射的 法线：光从水中斜射入空气，会发生偏折，而②的传播方向 不变，B不符合题意；光从水中斜射人空气，折射角大于人 射角，折射光线不可能是③，C不符合题意；根据折射光线 与入射光线分居法线两侧，可知折射光线不可能是④，D不 符合题意；综上所述，只有①满足折射光线与入射光线分 居法线两侧，且折射角大于人射角的条件，A符合题意。 、01 1 ② 4④*0 空气水 空气 (第6题图) 7.C如图所示的装置相当于三棱镜，太阳光经过三棱镜 被分解为绚丽的七色光，属于光的色散现象，彩虹是光的 色散形成的，该现象与彩虹的形成原理相同，故A不符合 题意；白纸发生漫反射，若光滑会发生镜面反射，不便于观 察光线，所以不是越光滑越好，故B不符合题意；太阳光经 过三棱镜被分解为绚丽的七色光，因此在白纸上看到红、 橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，说明白光是由各种色光混 合而成的，故C符合题意；光在不同介质中传播速度一般 不同，光在水中和空气中的传播速度不同，故D不符合 题意。 8.A由题意可知，灯简底部的玻璃图案是红花绿叶，白炽 灯发出的是由多种色光混合而成的白光，照射到红色的花 上，只透过红光，照射到绿色的叶上，只透过绿光，所以会出 现红花绿叶的图案；当白炽灯更换为红色光源时，照射到 红色的花上，透过红光，所以能看到红花，照射到绿叶上时， 红光被吸收，没有色光透过，所以叶成了黑色，故A正确， B、C、D错误。 9.(1)光的色散(2)光的直线传播(3)3×10 (4)光线 〔解析)根据对光现象的了解可知，光从一种介质斜射入另 一种介质时，会发生折射现象，如光的色散等；光在同种均 匀介质中沿直线传播，影子的形成、日食、月食等都是光的 直线传播形成的：我们用光线来表示光的传播路径和方 向；光在真空中的传播速度是3×10°m/s。 10.213 〔解析)1区是太阳光完全照射不到的区域，因此在1区会 看到日全食；太阳的部分区域发出的光能照射到2区，因此 在2区内会看到日偏食；在3区内看不到太阳的中间部分， 但可以观察到太阳的边缘部分，因此在3区会看到日环食 11.45°增大 〔解析)如图所示，∠1为入射角，根据光的反射定律：反射 角等于人射角，即∠2=∠1，由平面几何知识得∠a=∠3， 而∠3=90°一∠2，则∠α=90°一∠1，正午时刻，太阳光垂 直于水平地面照射，反射光线朝水平方向，所以反射光线 与入射光线之间的夹角为90°，入射角为45°，即∠1=45°， 所以∠a=45°。午后随着太阳西斜，入射角∠1减小，∠a 增大。 太阳光 东 a 水平地面 (第11题图) 12.镜面漫 〔解析)新皮鞋刚穿上时非常亮，是因为皮鞋表面比较光 滑，光射到皮鞋表面发生镜面反射。新皮鞋穿了一段时间 之后，鞋面上落了一些灰尘，表面不再光滑，这时光射到皮 鞋表面发生漫反射，所以鞋面看起来变暗了。 13.虚16顺 〔解析)据平面镜所成像的特点可知，平面镜所成的像是虚 像，所以小明在镜中的像是虚像；小明垂直于镜面移动 8cm,由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以 小明镜中的像也垂直于镜面移动8cm,那么他与像的距离 变化量为8cm+8cm-16cm;为了让他站着就能看到镜中 脚的像，根据图示可知，应让平面镜绕轴沿顺时针方向转 动，使来自脚的光被平面镜反射后能进人人眼。 14.折射> 〔解析)水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧 壁上的A处；当水槽中加水时，光点下移到B处位置，这是 由于光在水面处发生了光的折射现象。要使B处的光点 移到C处，则应使水槽中的水量增加；由于人射光线不变、 水面水平，则入射角不变，折射角也不变，所以水面上升后 的折射光线与原来的折射光线平行，如图所示，若BC间距 离为2cm,根据几何关系可知DF=BC=2cm,结合图示 可知，水面高度的变化量△h>2cm。 法线 激光笔 (第14题图) 2 15.(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)如图丙所示 A Du平面镜 B 地面 甲 C 0 B 丙 (第15题图) 〔解析)(1)利用光的直线传播作图。(2)作出A点关于 平面镜的对称点A',为像点，连接A'与平面镜左边缘C 点，延长并交地面于E点，CE为反射光线，连接AC为入 射光线；连接A点与B薄板的上边缘，延长并交平面镜于 D点，AD为人射光线，连接A'D并延长交地面于F点， DF为反射光线，EF为被光照亮的区域。(3)利用光的反 射定律和光折射时的规律作图。 16.(1)漫反射(2)上(3)光在同种均匀介质中沿直 线传播 〔解析)(3)因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，因 此在光的传播路径上标记两个合适的点，再用直尺、铅笔 将两点连接起来（两点确定一条直线），便很容易地确定了 光的传播路径。 17.(1)相同像与物大小相等(2)不同意，刻度尺的刻 度线应紧贴被测物体，而像与刻度尺有一段距离(3)反 射平面镜只反射光，而玻璃板除反射外还有部分光发生 折射，玻璃板反射的光比平面镜少 〔解析)(3)利用玻璃板和平面镜都能看到蜡烛A的像，是 因为光在玻璃板和平面镜的表面均发生反射，反射光进人 人眼，人眼能看到蜡烛A的像；平面镜只反射光，所以成像 较明亮，而玻璃板除反射外还有部分光发生折射，所以玻 璃板反射的光比平面镜少，成像较暗。 18.(1)右不变变大(2)②(3)45°(4)三棱镜 消失 〔解析)(1)若杯中的水减少，液面下降，因人射光束的方向 不变，则人射角不变，折射角也不变，人射点会向右下移动， 则光斑向右移动；在排水的过程中，入射角大小不变，则折射 角大小不变；若AO绕O点沿逆时针方向转动5°，人射光线 与法线之间的夹角变大，入射角变大，折射角随着入射角的 增大而增大，则折射角也会变大。(2)人的腿反射的光线射 到水面上会发生折射，折射光线进入岸上人的眼睛，岸上的 人逆着折射光线看去，人腿会向上偏折，所以岸上的人看到 站在游泳池里人的腿是变短的，故选②。(3)已知当光线以 光经过三棱镜被分解为七色光，此时平面镜上方的水类似于 45的入射角从空气射向玻璃时，其折射角是30°。根据光路 三棱镜，用手指搅动水槽里的水，使水面迅速地做微小振动， 的可逆性，当光以30°的人射角从玻璃射人空气中时，其折射 水面不再是平面，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各 角是45°。(4)用图戊装置来进行太阳光的色散实验，太阳 种颜色的光复合成白光，则墙面上的彩色条纹将消失。 第四章 神奇的透镜 第一节凸透镜与凹透镜 7.D这三种光学元件都可以达成目标，如图所示。 1.C凸透镜对光线具有会聚作用，凸透镜中间厚、边缘 薄，所以乙、丙为凸透镜。 2.B平行于主光轴的光线，通过凹透镜后变得发散，折射 光线的反向延长线过焦点，折射光线不过焦点，故A错误： 凸透镜、凹透镜光心的特点是通过光心的光线方向不发生 改变，故B正确；凹透镜有两个虚焦点，凸透镜有两个实焦 点，故C错误；凹透镜的焦距越小，其对光的发散作用就越 大，故D错误。 3.凸透焦点 〔解析)“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，将冰 (第7题图) 8.C凸透镜的焦距越小，说明对光的折射能力越强，对光 削圆，对着太阳能生火，说明削成的圆冰对火有会聚作用， 的会聚能力越强」 所以是把冰块制成凸透镜；太阳光经过凸透镜后将会聚到 9.凸会聚会聚 焦点，因此，若要“火生”应把“艾”放在镜的焦点位置。 〔解析)因为瓶中装入水之后，瓶中水的形状是中间厚、边 4.如图所示 缘薄，因此装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光线有 会聚作用，会形成高温区，可能引燃易燃物：中间为“空气凹 透镜”的玻璃砖可看作是两个凸透镜组合在一起，光线经 过凸透镜后会会聚 10.小于甲透镜 (第4题图)》 〔解析)由于光斑到凸透镜的距离为L,即像距为L时，纸 〔解析)过凸透镜光心的光线传播方向不改变；通过焦点的 上呈现一个并非最小的光斑，这个光斑可能是焦点之后 的，也可能是焦点之前的光斑，所以凸透镜的焦距「≠L: 光线经凸透镜折射后将平行于主光轴 若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，说明凸透镜的焦 5.如图所示 点不在光斑之后，故焦点应在光斑之前，因此∫一定小于 L。如题图所示，射向甲透镜的激光的传播路径较之前发 生了会聚，所以甲透镜为凸透镜；射向乙透镜的激光的传 播路径较之前发散了一些，所以乙透镜为凹透镜。 易错警示 透镜对光的作用 (第5题图)》 凸透镜对光有会聚作用，是指经凸透镜折射后的光 〔解析)根据凹透镜三条特殊光线的特点可知：平行于主光 线相对于入射光线更“靠近”主光轴了，不能将会聚作用 轴的光线经过凹透镜后，折射光线的反向延长线过焦点， 理解为折射光线是会聚的，如果射向凸透镜的光线是发 散的，经凸透镜折射后，可能仍然是发散的，只是发散的 过光心的光传播方向不变。 程度减弱了，如题图甲透镜所示。同理，凹透镜对光的 6.A玻璃体可看作被中空（中间是空气）部分分成了两部 发散作用也是指相对于入射光线来说折射光线更“远 分，这两部分都是中间薄、边缘厚，都是凹透镜，对光线有 离”主光轴了，如果射向凹透镜的光线是会聚的，经凹透 发散作用，因此平行光经过玻璃体后，会变得发散，故①③ 镜折射后，可能仍然是会聚的，只是会聚延迟了，如题图 乙透镜所示。 正确。 29