内容正文:
期中复习:第四章《光现象1-3节》知识点及其练习 - 2026-2027 学年人教版
物理八年级上册
知识点一.光源的概念与判断
一、单项选择题
1.(2025秋•河北区期中)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.火星 D.地球
2.(2025秋•天津校级期中)下列物体属于光源的是( )
A.晶莹的水滴 B.刺眼的幕墙 C.闪亮的宝石 D.发光的电灯
知识点二.光沿直线传播的应用
一、单项选择题
1.(2025秋•天津部分区期中)小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.蜡烛的倒立像 B.圆形光斑
C.三角形光斑 D.蜡烛的正立像
2.(2025秋•红桥区期中)2023年11月19日,2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影 B.水中倒影
C.镜中汽车 D.空中彩虹
知识点三.光的反射现象
一、单项选择题
1.(2025秋•河西区期中)日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。下列光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A.墙上手影 B.小孔成像
C.水中倒影 D.月食现象
2.(2025秋•北辰区期中)下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A.水中倒影 B.小孔成像
C.凿壁偷光 D.日食和月食
3.(2025秋•天津校级期中)黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
知识点四.探究光反射规律
一、综合题
1.(2025秋•东丽区期中)用如图所示的装置做探究光的反射定律实验平面镜M水平放置附有量角器的白板由E、F两部分组成,始终竖直立在M上,可绕ON翻折。
(1)如图甲所示,E、F在同一平面上让入射光AO射向镜面量角器上显示入射角和反射角的大小,可以得出∠γ (选填“>”、“<”或“=”)∠i;
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 ;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出这表明在光的反射现象中光路是 的;
(4)如图乙所示,把F向前或向后翻折,则在F上 (选填“能”和“不能”)看到反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(5)在E、F上发生 (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
2.(2025秋•河西区期中)小薛和小程同学一起做了两个光学实验,请你完成下列内容。
(一)做“探究光的反射定律”实验,装置如图1所示。让一束光贴着纸板射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表中。
序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
∠i
∠r
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生 反射。
(2)分析表中数据得出结论:
①反射光线、入射光线分别位于法线 (选填“同侧”或“两侧”)。
②反射角 入射角。
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 (选填“逆”或“顺”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
(二)做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)如图3,小程把一支点燃的蜡烛A放在竖直放置的玻璃板前,用另一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 。
(2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 cm。
(3)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会 (选填“降低”“不变”或“升高”)。
(4)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水面上涨,岸边树的“倒影”长度 (选填“变长”“变短”或“不变”)。
3.(2025秋•河北区期中)小明用如图甲所示的装置探究“光的反射定律”。
实验次序
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
…
…
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角 (选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是 。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板NOF向后折,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)让光逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是 的。
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从B点向左移动到B'点时,说明水面 (选填“上升”或“下降”)了。
知识点五.光的反射定律的应用
一、单项选择题
1.(2025秋•河西区期中)如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射后,在光屏上形成一个光斑A。已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源S经水面反射后所成的像。下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.水面升高1cm,像S′相对于光源S升高1cm
D.当光屏上的光斑A向右移动时,说明水面降低了
二、填空题
2.(2025秋•红桥区期中)我国西汉《淮南万毕术》中有这样的记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,如图所示,这是有记载最早的潜望镜,此装置主要利用了光的 ,人通过水盆看到的是“四邻”的 (选填“实”或“虚”)像。
知识点六.反射角与入射角的计算
1.(2025秋•河北区期中)如图所示,入射光线与平面镜成30°角,下列说法正确的是( )
A.反射角是60°
B.入射角是30°
C.反射光线与镜面的夹角是60°
D.入射角增大,反射角不变
二、填空题
2.(2025秋•天津校级期中)如下图所示,光与镜面成30°角射在平面镜上。这条光线经平面镜反射后,反射角为 ;如果光线垂直射在平面镜上,反射角为 。
知识点七.镜面反射与漫反射
一、单项选择题
1.(2025秋•河西区期中)小程晚上回家,发现自己家的汽车灯照射前面自行车的“尾灯”时,自行车“尾灯”看起来很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源
B.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
C.自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
D.光照射在自行车尾灯上只发生一次反射
二、填空题
2.(2025秋•北辰区期中)我们在通常情况下,从各个方向都能看到黑板上的字时,是因为发生了光的 ,而黑板某一小部分“反光”是由于光线射到这一小部分时发生了 。
3.(2025秋•河北区期中)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图所示,这是由光的 形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
4.(2025秋•东丽区期中)小孔成像的原理是 ;我们从不同角度都能看清黑板上的字是由于 。
知识点八.利用光的反射作图
一、综合题
1.(2025秋•河西区期中)图中入射光线跟镜面的夹角是30°,画出反射光线并标出反射角的大小。
2.(2025秋•北辰区期中)如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
知识点九.探究平面镜成像的特点
一、综合题
1.(2025秋•北辰区期中)如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材中选用玻璃板代替平面镜,这样做主要是为了便于确定像的 ;
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 像;
(3)蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.(2025秋•河北区期中)小明为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,将薄玻璃板竖立在方格纸上,用薄玻璃代替平面镜的目的是 。
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置。
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像。
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 。
实验次数
棋子到薄玻璃板的距离/cm
棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.0
5.0
2
6.5
6.5
3
10.0
10.0
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 。
(6)请利用平面镜成像特点在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
3.(2025秋•红桥区期中)在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的 关系。
(3)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
知识点十.利用平面镜成像的特点与规律计算
一、填空题
1.(2025秋•红桥区期中)平静的湖面水深6m,水面上空10m处一只白头鹤正水平飞行,它和湖水中的像的距离为 m,白头鹤在向下俯冲摄食的过程中,像的大小 。
2.(2025秋•河西区期中)如图1,汽车抬头显示功能是将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)投射在驾驶员正前方,以避免驾驶员因低头而分散对前方道路的注意造成事故,其工作原理如图2。
(1)如图2所示,若要使水平放置的显示器通过挡风玻璃形成一个竖直的像,则挡风玻璃与水平面的夹角α为 °。
(2)如果成像位置太高,可将显示器适当 (选填“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
知识点十一.利用平面镜对称性质完成光路图
一、综合题
1.(2025秋•河西区期中)如图甲所示,塔式太阳能电站是把许多平面镜按照一定的规律排列起来,把太阳光反射后会聚到同一位置。请根据图乙中的光路,画出平面镜的位置并标出入射角(平面镜用“”表示,入射角用“i”表示)。
2.(2025秋•红桥区期中)如图1为天津天塔及其倒影的美景。如图2所示,A′表示水中“塔尖”的位置,请在图2中画出塔尖A的位置,并将人眼B看到塔尖像A′的光路补画完整。(保留作图痕迹)
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期中复习:第四章《光现象1-3节》知识点及其练习 - 2026-2027 学年人教版
物理八年级上册
知识点一.光源的概念与判断
一、单项选择题
1.(2025秋•河北区期中)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.火星 D.地球
【答案】A
【解答】解:A、太阳本身能发光,属于光源,故A正确;
B、月亮本身不发光,我们看到月亮发光是由于反射了太阳的光线,所以月亮不是光源,故B错误;
C、火星本身不发光,和月亮类似,反射了太阳的光线所以能被观测到,所以火星不是光源,故C错误;
D、地球本身不发光,我们看到所呈现的亮面是反射了太阳的光线,所以地球不是光源,故D错误。
故选:A。
2.(2025秋•天津校级期中)下列物体属于光源的是( )
A.晶莹的水滴 B.刺眼的幕墙 C.闪亮的宝石 D.发光的电灯
【答案】D
【解答】
解:ABC、晶莹的水滴、刺眼的幕墙、闪亮的宝石,都是反射其它物体的光,不是光源,故A、B、C不合题意;
D、发光的电灯能够自己发光,属于光源,故D符合题意。
故选:D。
知识点二.光沿直线传播的应用
一、单项选择题
1.(2025秋•天津部分区期中)小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.蜡烛的倒立像 B.圆形光斑
C.三角形光斑 D.蜡烛的正立像
【答案】A
【解答】解:
小孔成像是由于光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是物体倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.(2025秋•红桥区期中)2023年11月19日,2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因,与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是( )
A.林中树影 B.水中倒影
C.镜中汽车 D.空中彩虹
【答案】A
【解答】解:射击比赛“三点一线”的瞄准原理应用了光的直线传播;
A、林中树影是由于光的直线传播形成的,与“三点一线”的瞄准原理相同,故A正确;
B、水中倒影属于平面镜成像,平面镜成像属于光的反射现象,与“三点一线”的瞄准原理不同,故B错误;
C、镜中汽车属于凸面镜成像,凸面镜成像属于光的反射现象,与“三点一线”的瞄准原理不同,故C错误;
D、空中彩虹是光的色散现象,是由于光的折射形成的,与“三点一线”的瞄准原理不同,故D错误。
故选:A。
知识点三.光的反射现象
一、单项选择题
1.(2025秋•河西区期中)日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具,如图所示,通过观察直杆在太阳下影子的位置来确定时间。下列光现象的成因与日晷工作原理不相同的是( )
A.墙上手影 B.小孔成像
C.水中倒影 D.月食现象
【答案】C
【解答】解:日晷的工作原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
ABD、墙上手影、小孔成像和月食现象都是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故ABD不合题意。
C、水中倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故C符合题意。
故选:C。
2.(2025秋•北辰区期中)下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A.水中倒影 B.小孔成像
C.凿壁偷光 D.日食和月食
【答案】A
【解答】解:A、水中形成“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A正确;
B、小孔成像,是光的直线传播形成的,故B错误;
C、凿壁偷光是由于光沿直线传播形成的,故C错误;
D、日食和月食都是光沿直线传播形成的,故D错误。
故选:A。
3.(2025秋•天津校级期中)黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】
解:点亮的灯泡属于光源,会发出光线,未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡的光线,使光线进入人的眼睛,从而人看到了未点亮的灯泡。
故选:D。
知识点四.探究光反射规律
一、综合题
1.(2025秋•东丽区期中)用如图所示的装置做探究光的反射定律实验平面镜M水平放置附有量角器的白板由E、F两部分组成,始终竖直立在M上,可绕ON翻折。
(1)如图甲所示,E、F在同一平面上让入射光AO射向镜面量角器上显示入射角和反射角的大小,可以得出∠γ (选填“>”、“<”或“=”)∠i;
(2)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 ;
(3)若光沿BO入射,经M反射后沿OA射出这表明在光的反射现象中光路是 的;
(4)如图乙所示,把F向前或向后翻折,则在F上 (选填“能”和“不能”)看到反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(5)在E、F上发生 (选填“漫反射”或“镜面反射”)。
【答案】(1)=;(2)多次实验,得到普遍规律:(3)可逆;(4)不能;同一平面内;(5)漫反射。
【解答】解:(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r=∠i;
(2)本实验是探究规律的,改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,进行多次实验的目的是:避免偶然性,得出普遍规律;
(3)如果让光线逆着OB的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路OA返回,也就是在反射现象中,光路是可逆的;
(4)以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这时不能看到反射光线OB,因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上,所以不能看到反射光线OB.因此说明反射光线、入射光线、法线是在同一平面内;
(5)实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,是由于硬纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
故答案为:(1)=;(2)多次实验,得到普遍规律:(3)可逆;(4)不能;同一平面内;(5)漫反射。
2.(2025秋•河西区期中)小薛和小程同学一起做了两个光学实验,请你完成下列内容。
(一)做“探究光的反射定律”实验,装置如图1所示。让一束光贴着纸板射向平面镜的O点,改变入射光线多次实验,数据记录于下表中。
序号
入射光线相对法线的位置
反射光线相对法线的位置
∠i
∠r
1
左
右
30°
30°
2
左
右
45°
45°
3
左
右
60°
60°
4
右
左
60°
60°
(1)能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生 反射。
(2)分析表中数据得出结论:
①反射光线、入射光线分别位于法线 (选填“同侧”或“两侧”)。
②反射角 入射角。
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 (选填“逆”或“顺”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
(二)做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)如图3,小程把一支点燃的蜡烛A放在竖直放置的玻璃板前,用另一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 。
(2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 cm。
(3)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会 (选填“降低”“不变”或“升高”)。
(4)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水面上涨,岸边树的“倒影”长度 (选填“变长”“变短”或“不变”)。
【答案】(一)(1)漫;(2)①两侧;②等于;(3)逆;
(二)(1)相等;(2)12;(3)升高;(4)不变。
【解答】解:(一)(1)能从不同方向观察到光的传播路径是因为光屏上发生的是漫反射,便于显示光路;
(2)①分析表中数据得出结论:反射光线、入射光线分别位于法线两侧;
②根据表格数据可知,入射角增大,反射角也增大,反射角始终等于入射角,由此可得,光的反射中,反射角等于入射角;
(3)随着太阳西斜,则入射角减小,平面镜与水平面之间的夹角变大,即平面镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器;
(二)(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,可知B与A的像大小相等,说明像与物体的大小相等;
(2)平面镜成的像与物到镜面的距离相等,实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为12cm;
(3)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像与物关于镜面对称,玻璃板向前下方转动,像的位置会升高;
(4)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水量上涨,岸边树的倒影与树等大,故长度不变。
故答案为:(一)(1)漫;(2)①两侧;②等于;(3)逆;
(二)(1)相等;(2)12;(3)升高;(4)不变。
3.(2025秋•河北区期中)小明用如图甲所示的装置探究“光的反射定律”。
实验次序
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
…
…
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角 (选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是 。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板NOF向后折,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)让光逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是 的。
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从B点向左移动到B'点时,说明水面 (选填“上升”或“下降”)了。
【答案】(2)等于;寻找普遍规律,避免偶然性;
(3)不能;在;
(4)可逆;
(5)上升。
【解答】解:(2)分析表中数据可知,在反射现象中,反射角等于入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是 寻找普遍规律,避免偶然性。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板NOF向后折,两纸板不在同一平面内,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、入射光线和法线在同一平面内。
(4)让光逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是可逆的。
(5)入射光线方向不变,水平上升或下降后,水面是平行的,所以反射光线也是平行的,由此先画出光斑B左移动到B'点的反射光线,与入射光线的交点为入射点,再过入射点作出水面,如下图所示:
由图可知水面上升了。
故答案为:(2)等于;寻找普遍规律,避免偶然性;
(3)不能;在;
(4)可逆;
(5)上升。
知识点五.光的反射定律的应用
一、单项选择题
1.(2025秋•河西区期中)如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光经水面反射后,在光屏上形成一个光斑A。已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源S经水面反射后所成的像。下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.水面升高1cm,像S′相对于光源S升高1cm
D.当光屏上的光斑A向右移动时,说明水面降低了
【答案】D
【解答】解:A.在光的反射现象中,反射角等于入射角,反射角为反射光线与法线的夹角,入射角为入射光线与法线的夹角,所以图中入射角为90°﹣40°=50°,所以反射角等于50°,故A错误;
B.法线过入射点且与水面垂直,当水面上升时,入射关系没有变化,所以入射角没有变化,反射角没有变化,故B错误;
C.水面上升1cm后,光源到水面的距离减小1cm,由于像和物关于镜面对称,可行像S′相对于光源S升高了2cm,故C错误;
D.水面变化时,同一条入射光线的反射光线相互平行,所以当光屏上的光斑A向右移动时,可知入射点右移,入射光线与水面的交点为入射点,入射光线不变,由此可知水面下降,故D正确。
故选:D。
二、填空题
2.(2025秋•红桥区期中)我国西汉《淮南万毕术》中有这样的记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”,如图所示,这是有记载最早的潜望镜,此装置主要利用了光的 ,人通过水盆看到的是“四邻”的 (选填“实”或“虚”)像。
【答案】反射;虚
【解答】解:因潜望镜内部装有两块平面镜,平面镜成等大正立的虚像,成像原理是光的反射现象。
故答案为:反射;虚。
知识点六.反射角与入射角的计算
1.(2025秋•河北区期中)如图所示,入射光线与平面镜成30°角,下列说法正确的是( )
A.反射角是60°
B.入射角是30°
C.反射光线与镜面的夹角是60°
D.入射角增大,反射角不变
【答案】A
【解答】解:
(1)因为入射光线与平面镜的夹角是30°,所以入射角为90°﹣30°=60°;根据光的反射定律:反射角等于入射角,所以反射角也为60°,故A正确、B错;
(2)反射光线与镜面的夹角是90°﹣60°=30°,故C错误;
(3)因为反射角等于入射角,所以入射角增大,反射角也增大,故D错误。
故选:A。
二、填空题
2.(2025秋•天津校级期中)如下图所示,光与镜面成30°角射在平面镜上。这条光线经平面镜反射后,反射角为 ;如果光线垂直射在平面镜上,反射角为 。
【答案】60°;0°
【解答】
解:①因为入射光线与平面镜的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,即入射角为60°;
②光线垂直地照射到平面镜上时,光线与法线的夹角是0°,所以入射角为0°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为0°。
故答案为:60°,0°。
知识点七.镜面反射与漫反射
一、单项选择题
1.(2025秋•河西区期中)小程晚上回家,发现自己家的汽车灯照射前面自行车的“尾灯”时,自行车“尾灯”看起来很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源
B.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
C.自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
D.光照射在自行车尾灯上只发生一次反射
【答案】C
【解答】解:A、能够自身发光的物体叫做光源,自行车尾灯本身不发光,不是光源,故A错误;
B、光照射在自行车尾灯上是平行入射,平行反射,所以发生的是镜面反射,故B错误;
C、自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,故C正确;
D、自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,人从侧边看自行车尾灯时,光线不能平行反射,所以不会很明亮,故D错误。
故选:C。
二、填空题
2.(2025秋•北辰区期中)我们在通常情况下,从各个方向都能看到黑板上的字时,是因为发生了光的 ,而黑板某一小部分“反光”是由于光线射到这一小部分时发生了 。
【答案】漫反射;镜面反射
【解答】解:我们在通常情况下,从各个方向都能看到黑板上的字时,是因为发生了光的漫反射;而黑板某一小部分“反光”是由于光线射到这一小部分时发生了镜面反射。
故答案为:漫反射;镜面反射。
3.(2025秋•河北区期中)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图所示,这是由光的 形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】直线传播;漫。
【解答】解: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;看见不发光的物体是光的反射,从不同角度看见是漫反射形成的。
故答案为:直线传播;漫。
4.(2025秋•东丽区期中)小孔成像的原理是 ;我们从不同角度都能看清黑板上的字是由于 。
【答案】光的直线传播;光发生了漫反射。
【解答】解:(1)小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线传播造成的;
(2)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能够从教室的各个方向看见黑板上的字,这是因为光发生了漫反射的缘故。
故答案为:光的直线传播;光发生了漫反射。
知识点八.利用光的反射作图
一、综合题
1.(2025秋•河西区期中)图中入射光线跟镜面的夹角是30°,画出反射光线并标出反射角的大小。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:过入射点作法线,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为60°,如图所示:
2.(2025秋•北辰区期中)如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;然后作∠AOB的角平分线即为法线(ON)。
由图知:反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120°;
则反射角∠BON∠AOB120°=60°,如图所示:
知识点九.探究平面镜成像的特点
一、综合题
1.(2025秋•北辰区期中)如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验器材中选用玻璃板代替平面镜,这样做主要是为了便于确定像的 ;
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是 像;
(3)蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小会 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】故答案为:(1)像的位置;(2)虚;(3)不变。
【解答】解:(1)实验器材中选用玻璃板代替平面镜,既能成像,也便于确定像的位置;
(2)虚像不能成在光屏上,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像;
(3)平面镜成的像与物大小相等,蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小会不变。
故答案为:(1)像的位置;(2)虚;(3)不变。
2.(2025秋•河北区期中)小明为同学们表演魔术:如图甲所示,将一个正面开口的空箱面向同学,箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入,从正面看去,棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜,她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究,如图乙所示。
(1)将一张方格纸放在水平桌面上,将薄玻璃板竖立在方格纸上,用薄玻璃代替平面镜的目的是 。
(2)将棋子A放在薄玻璃板前,棋子B放在薄玻璃板后面移动,直到看上去它与棋子A的像完全重合,表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置。
(3)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,在光屏上 (选填“能”或“不能”)直接观察到棋子A的像。
(4)改变棋子A的位置,重复步骤(2),发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离,记录在表格中。分析数据可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 。
实验次数
棋子到薄玻璃板的距离/cm
棋子的像到薄玻璃板的距离/cm
1
5.0
5.0
2
6.5
6.5
3
10.0
10.0
(5)实验表明,棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 。
(6)请利用平面镜成像特点在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。
【答案】(1)垂直;
(2)相等;
(3)不能;
(4)相等:
(5)对称;
(6)。
【解答】解:(1)如果玻璃板不垂直,后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上,怎样操作都不会重合的,也就无法比较像与物的大小关系,因此应将茶色玻璃垂直放置在方格纸上;
(2)为探究平面镜所成的像与物的大小关系,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)移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置,因为平面镜所成的像是虚像,因此在光屏上不能直接观察到棋子A的像;
(4)由表中物距和像距的数值可知,棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等;
(5)平面镜成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等。并且像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以棋子与它的像关于镜面对称;
(6)根据平面镜成像的特点作图如下:
故答案为:(1)垂直;
(2)相等;
(3)不能;
(4)相等:
(5)对称;
(6)。
3.(2025秋•红桥区期中)在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在 (选填“较亮”或“较暗”)环境中进行。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的 关系。
(3)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】(1)较暗;(2)大小;(3)不变;(4)虚。
【解答】解:(1)点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰;
(2)两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以需要选用两根外形相同的蜡烛,是为了比较像与物大小的关系;
(3)平面镜成的像与物体大小相等,因此将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像大小不变;
(4)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以小明拿掉B蜡烛,在原来B的位置放置一块光屏,直接观察光屏,发现A蜡烛不能在光屏上成像。
故答案为:(1)较暗;(2)大小;(3)不变;(4)虚。
知识点十.利用平面镜成像的特点与规律计算
一、填空题
1.(2025秋•红桥区期中)平静的湖面水深6m,水面上空10m处一只白头鹤正水平飞行,它和湖水中的像的距离为 m,白头鹤在向下俯冲摄食的过程中,像的大小 。
【答案】20;不变。
【解答】解:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们到镜面的距离相等。
白头鹤距水面10m,则湖水中的像距水面也是10m,所以白头鹤和湖水中的像的距离为10m+10m=20m;
因为白头鹤的大小不变,所以白头鹤在向下俯冲摄食的过程中,它的像的大小也不变。
故答案为:20;不变。
2.(2025秋•河西区期中)如图1,汽车抬头显示功能是将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)投射在驾驶员正前方,以避免驾驶员因低头而分散对前方道路的注意造成事故,其工作原理如图2。
(1)如图2所示,若要使水平放置的显示器通过挡风玻璃形成一个竖直的像,则挡风玻璃与水平面的夹角α为 °。
(2)如果成像位置太高,可将显示器适当 (选填“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
【答案】(1)45;(2)靠近。
【解答】解:(1)平面镜成像中像与物关于平面镜对称,显示器水平放置在中控台上,由图可知通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,也就是像与物互相垂直,那么平面镜与水平面的夹角应为45°;
(2)平面镜成像时,像和物体到镜面的距离相等,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
故答案为:(1)45;(2)靠近。
知识点十一.利用平面镜对称性质完成光路图
一、综合题
1.(2025秋•河西区期中)如图甲所示,塔式太阳能电站是把许多平面镜按照一定的规律排列起来,把太阳光反射后会聚到同一位置。请根据图乙中的光路,画出平面镜的位置并标出入射角(平面镜用“”表示,入射角用“i”表示)。
【答案】。
【解答】解:由光的反射定律知,反射角等于入射角,因此反射光线与入射光线的夹角的平分线为法线的位置,过入射点O作出法线的垂线,就是平面镜所在的位置,入射角为入射光线与法线的夹角,如图所示:
。
2.(2025秋•红桥区期中)如图1为天津天塔及其倒影的美景。如图2所示,A′表示水中“塔尖”的位置,请在图2中画出塔尖A的位置,并将人眼B看到塔尖像A′的光路补画完整。(保留作图痕迹)
【答案】
【解答】解:由题可知,A′点是塔尖通过水面所成的像;平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,据此画出塔尖的位置A;
平面镜成虚像,反射光线的反向延长线经过像点,连接人的眼睛B和A′,则连线BA′与水面的交点O为入(反)射点,OB为反射光线,连接AO可得入射光线,如图所示:
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