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单元04 光现象（习题） -2023-2024学年八年级物理上册单元复习过过过（人教版）
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（时间：60分钟 分值：100分 ）
一、单选题（共10小题，每小题3分，共30分）
1.下列四个图片展示了四种与光有关的现象，其中原理相同的是（ ）
A．②③④B．①③④C．①②④D．①②③
【答案】B
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播；光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
【解答】手影、树下阴影、小孔成像都是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的；景物在水中的“倒影”是平面镜成像，属于光的反射。
故选：B。
【知识点】光在均匀介质中直线传播
2.大伟同学在课外按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．三角形光斑 B．圆形光斑
C．蜡烛的正立像D．蜡烛的倒立像
【答案】D
【分析】小孔成像的原理是光沿直线传播，小孔成像是倒立的实像。
【解答】小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关。
故选：D。
【知识点】光直线传播的应用
3.如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会（ ）
A．向左移动B．向右移动C．位置不变D．向上移动
【答案】A
【分析】光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，逐渐往杯中加水，通过作图可以知道光斑移动方向。
【解答】保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，光线从空气中斜射入水中，会发生折射，折射角小于入射角，由于液面升高，折射点会向左移动，所以光斑会向左移动，光路图如图所示：
故选：A。
【知识点】光的折射规律的应用
4.如图所示，图中成实像的是（ ）
A．ab B．bc C．acD．cd
【答案】B
【分析】
①物距小于焦距时，成正立放大的虚像，物像同侧，其应用是放大镜；
②物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，其应用是照相机；
③物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，像距大于二倍焦距，其应用是幻灯机、投影仪。
④平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】a中是放大镜的原理，成正立、放大的虚像；b中是照相机的原理，成倒立、缩小的实像；c中投影仪的原理，成倒立、放大的实像；d中是平面镜的成像原理，成正立、等大的虚像；成实像的是bc。
故选：B。
【知识点】实像与虚像的区别
5.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。此时的入射角为（ ）
A．30°B．40°C．50°D．70°
【答案】D
【分析】知道了反射光线的位置（太阳光竖直射入井中），反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。反射光线竖直射入井内，和水平面成90°角，根据图中标出的入射光线和水平面的夹角，易求出入射光线和反射光线的夹角；由光的反射定律知：反射角等于入射角，由此求得反射角的度数。在标反射角的度数时要注意：反射角是反射光线和法线的夹角。
【解答】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（OC）。
由图知：反射光线和入射光线的夹角∠AOB＝50°+90°＝140°；
则入射角∠AOC＝∠AOB＝×140°＝70°，如图所示：
。
故选：D。
【知识点】光的反射定律的应用
6.如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A．永定桥在水中形成的“倒影”
B．筷子好像在水面处：折断
C．人在墙上形成的“人影”
D．景物在凸面镜中成像
【答案】B
【分析】
（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】
A、平静的水面相当于平面镜，水中“倒影”属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A错误；
B、光在水面发生折射，人看到的水下的筷子是虚像，比实际向上弯折，是由于光的折射形成的，故B正确；
C、影子是光沿直线传播形成的，故C错误；
D、景物在凸面镜中成像扩大视野，是凸面镜成像，属于光的反射现象。故D错误；
故选：B。
【知识点】光的折射现象及其应用
7.我国的语言文字丰富多彩。下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是（ ）
A．“镜花水月”﹣﹣光的色散
B．“一叶障目”﹣﹣光的折射
C．“立竿见影”﹣﹣光的直线传播
D．“海市蜃楼”﹣﹣光的反射
【答案】C
【分析】
（1）光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播，光的直线传播形成的现象包括：小孔成像，影子的形成，日、月食的形成等；
（2）光在传播的过程中遇到物体表面传播方向发生改变，叫做光的反射，平面镜成像、水面成像等就是光的反射形成的；
（3）光在同一种不均匀的介质中或者从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，叫做光的折射，例如：海市蜃楼，凸透镜成像等都属于光的折射现象。
【解答】
A、“镜花水月”属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B、“一叶障目”，是由光的直线传播形成的，故B错误；
C、“立竿见影”，是由光的直线传播形成的，故C正确；
D、“海市蜃楼”，是光在不均匀的空气中传播形成的，属于光的折射，故D错误。
故选：C。
【知识点】光在均匀介质中直线传播、光的折射现象及其应用、光的反射现象
8.这是某同学总结的关于光现象的各种说法，①物体在温度高的时候辐射红外线，温度低就不辐射了；②紫外线能杀死微生物，可以用来制成紫外线夜视仪；③光的色散说明白光是一种混合光，组成混合光的各种单色光都具有能量；④一束白光斜射向三棱镜的一侧时，折射后紫光的折射角小于红光的折射角。对于这些分析判断完全正确的是（ ）
A．①②B．③④C．①③D．②④
【答案】B
【分析】
（1）物体都能辐射红外线；
（2）适当的紫外线照射可以合成维生素D；紫外线可以杀死微生物；紫外线能使荧光物质发光；过量的紫外线对人体造成伤害轻则使皮肤糙，重则引起皮肤癌；
（3）太阳光可以通过棱镜分散为七种色光，说明它是七种色光混合形成的，是混合光；
（4）玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率，由折射定律n＝分析折射角的大小。
【解答】
①一个物体温度升高时，它辐射的红外线增强，温度低的时候也辐射红外线，故①错误；
②紫外线可以杀死微生物，夜视仪是利用红外线做成的，因为在夜间，人的体温比草木、岩石的温度高，辐射红外线的能力强，故②错误；
③光的色散说明白光是一种混合光，组成混合光的各种单色光都具有能量；故③正确；
④玻璃对紫光的折射率大于玻璃对红光的折射率，入射角i相同，由折射定律n＝知，紫光的折射角比红光的折射角小，故④正确。
故选：B。
【知识点】紫外线、光的色散、红外线
9.如图所示，墙面上挂着标有“255”数字的牌子，在其相邻的一墙面上挂着一平面镜，地面上也放有一平面镜，通过平面镜不可能看到的数字是 （ ）
A．522 B．552 C．225 D．252
【答案】D
【分析】关于镜子的像，像中的数字与原来的数字是轴对称图形，根据相应数字的对称性可得实际数字。
【解答】墙面上挂着标有“255”数字的牌子，若平面镜是相对牌子是竖直方向的，则通过平面镜看到的数字是225，若平面镜是相对牌子是水平方向的，则通过平面镜看到的数字是522，通过两次成像可以成552，则通过平面镜看到的数字有可能是552，总之，通过平面镜不可能看到的数字是252。
故选：D。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
10.如图所示，平面镜OM与ON镜面之间夹角为α，在两平面镜角平分线上有一个点光源S，如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，则α的最小值是（ ）
A．120°B．90°C．72°D．60
【答案】C
【分析】
①根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB，
②设入射光线与任意平面的夹角为β，则第一次反射后射出的光线与平面的夹角也为β，当第二次反射时候，入射光线与水平面的夹角为180﹣α﹣β，同理，可以推出第二次反射出来的光线与水平面的夹角也为180﹣α﹣β，要使第三次反射不发生，需要180﹣α﹣β≤α，又因为β是外角，最小值为，然后解不等式即可可得出结论。
【解答】S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB，如图所示：设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β，则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为β，当第二次入射时候，原来的反射光线AB即为入射光线，则AB与平面镜NO的夹角为180﹣α﹣β，同理，SB与平面镜NO的夹角也为180﹣α﹣β，要使第三次反射不发生，β≥180﹣2α，又因为β的最小值为，所以≥180﹣2α，解得α≥72度。
此题也可以这样解答：
OM为对称轴，ON镜面翻折过去。得到ON′镜面。把ON′做为对称轴，将OM翻折过去。得到OM′．一次类推。
S引出一条直光线。与这些镜面的交点个数就是反射次数。
要想只反射两次。那么一定没有第三个焦点。也就是说镜面位置最多就是在射线SO上。
就得到α*2.5≥180°（与原方程是等价的）。
得到α≥72°。
故选：C。
【知识点】作光的反射光路图
二、填空题（共10小题，每空1分，共30分）
11.（2分）如图所示，一束光与镜面成30°角入射，若入射光线顺时针转动15°（保持镜面不动），则反射光线 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动，反射角是 。
【答案】
【第1空】逆时针
【第2空】45°
【分析】
（1）光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角；
（2）反射角和入射角的概念：反射角是反射光线与法线的夹角；入射角是入射光线与法线的夹角。
【解答】若入射光线顺时针转动15°（保持镜面不动），入射角减小，反射角也减小，故反射光线逆时针转动；一束光与镜面成30°角入射，若入射光线顺时针转动15°（保持镜面不动），入射角为90°﹣30°﹣15°＝45°，反射角等于入射角，也为45°。
故答案为：逆时针；45°。
【知识点】光的反射定律的应用
12.（3分）在暗室内让一束太阳光照射到三棱镜，射出的光射到竖直放置的屏上如图所示，则II区域为 ，如果我们把一支温度计放在 （选填“A”或“B”）点外侧温度计的示数会明显上升，因为 具有热效应。
【答案】
【第1空】红橙黄绿蓝靛紫
【第2空】B
【第3空】红外线
【分析】
（1）太阳光经过三棱镜后形成红橙黄绿青蓝紫七种色光。
（2）紫光比红光偏转能力强，可以判断A之外是紫外线，B之外是红外线。
（3）红外线的热效应比较强。
【解答】太阳光经过三棱镜后形成红橙黄绿蓝靛紫七种色光，分布在II区域，紫光比红光偏转能力强，所以白色光屏上从B到A是红橙黄绿蓝靛紫，紫光之外是紫外线，红光之外是红外线，可以判断A之外是紫外线，B之外是红外线。
红外线的热效应较强。
故答案为：红橙黄绿蓝靛紫；B；红外线。
【知识点】红外线
13.（2分）清澈平静的湖面上空4m处有小燕子，已知湖水深度3m，小燕子在湖中形成的像是
像（填“虚”或“实”），此时小燕子与像之间距离为 。
【答案】
【第1空】虚
【第2空】8m
【分析】根据平面镜的成像特点来填空，平面镜所成的像与物体大小相同，像与物到镜面的距离相等，像与物大小相同，成虚像。
【解答】清澈平静的湖面相当于平面镜，所以小燕子在湖中形成的像是虚像；由于像与物到平面镜的距离相等，此时小燕子到平面镜的距离为4m，那么像到平面镜的距离也为4m，所以像到小燕子的距离为8m。
故答案为：虚；8m。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
14.（5分）在兴庆公园的湖边，亦菲看到美丽的柳枝在水中舞动，这是光的 现象；看到斜插在湖中的枯木向 （上/下）弯折，这是光由于光从 （选填“空气进入水”或“水中进入空气”）中发生的折射现象：太阳光穿过浓密的树林孔隙，在地面形成明亮的光斑，这是由于光的 形成的；若太阳光与湖面夹角减小10°，则反射光线与入射光线的夹角增大 度。
【答案】
【第1空】反射
【第2空】上
【第3空】水中进入空气
【第4空】直线传播
【第5空】20
【分析】
（1）①光照射到物体表面时，被物体反射改变传播方向，叫做光的反射现象。平面镜成像是由于光的反射形成的；
光的反射定律：①三线同面：反射光线、入射光线、法线在同一平面内；②两线分居：反射光线、入射光线分居在法线两侧；③两角相等：反射角等于入射角。
（2）①光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。我们看到水中的物体，其实看到的是物体的虚像，是由光的折射形成的；
②光的折射规律：光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折。
（3）光在同一种均匀介质中沿直线传播，造成的现象有小孔成像，影子等。
【解答】亦菲看到美丽的柳枝在水中舞动，属于平面镜成像，是由光的反射形成的；枯木在水中的部分发出的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以枯木在水中的部分是向上弯折；阳光穿过浓密的树林孔隙，在地面形成明亮的光斑，这是小孔成像，地上的光斑是太阳的像，这是由于光的直线传播形成的；太阳光与湖面夹角减小10°，则入射角增大10°，反射角等于入射角，也增大10°，所以反射光线与入射光线的夹角增大20°。
故答案为：反射；上；水中进入空气；直线传播；20。
【知识点】光的反射现象、光直线传播的应用、光的折射现象及其应用
15.（3分）小红站在学校正已台的平面镜前4m的地方，她以1m/s的速度靠近平面镜，运动2s她的像到小红的距离为 m；小红在走近镜子的过程中，镜中像的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；由于天气原因光线较暗，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向 （选填“衣领”或“平面镜”）。
【答案】
【第1空】4
【第2空】不变
【第3空】衣领
【分析】平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。
【解答】现在小红距离平面镜4m，小红以1m/s的速度走向平面镜，2s后小红到镜面的距离为4m﹣1m/s×2s＝2m，根据物像到平面镜距离相等，所以像到平面镜的距离是2m，此时小红的像到平面镜的距离也是2m，她的像到小红的距离为2m+2m＝4m；当小红走近镜子时，小红的身高不变，根据物像大小相等，所以像大小不变；光照射在平面镜上会发生镜面反射，不能够照亮衣领在平面镜中像，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向衣领。
故答案为：4；不变；衣领。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案、平面镜的应用
16.（2分）如图，两平面镜A和B相交成角α，若入射光线跟B镜面平行，经镜面反射后，射出的光线与A平行，则角α为 度；如图，两块平面镜相交成60°，一束光线AO射到平面镜MP上，要使最后反射回去的光线与AO重合，但方向与AO相反，那么光线AO与平面镜MP的夹角α应是 度。
【答案】
【第1空】60
【第2空】30
【分析】
（1）反射两次后射出的光线与A平行，做出光的反射光路图，根据光路图结合几何知识确定两平面镜之间的夹角α。
（2）掌握光的反射定律的内容：入射光线、反射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
要清楚要使光线经镜面反射后沿原路返回，A0的反射光线要与镜面垂直。
【解答】
（1）作出光的反射光路图如下图所示，
入射光跟平面镜OB平行，出射光跟平面镜OA平行，
OB∥EF，CD∥OA，则∠1＝α，∠4＝α。
由光的反射定律可知，反射角等于入射角，
所以∠2＝∠1＝α，∠3＝∠4＝α，
所以△EOC为等边三角形，所以α＝60°。
（2）根据题意可知，反射光线与镜面PN垂直时，光线经镜面反射后沿原路返回，则最后反射回去的光线与AO重合，但方向相反，如图所示：
由图知，反射光线与PM的夹角为90°﹣60°＝30°．则AO与平面镜PM的夹角也等于30°。
故答案为：60；30。
【知识点】光的反射定律的应用
17.（4分）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点发出的一束与水平面成45°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点与光屏在水中所成的像是 像（填“虚”或“实”）；
（2）A点与水面相距2m，则A与它在水中的像A′之间的距离为 m；
（3）若光斑B向右移动了1.5m，说明水位 （填“上升”或“下降”）了 m。
【答案】
【第1空】虚
【第2空】4
【第3空】下降
【第4空】0.75
【分析】平面镜成像的实质是光的反射，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像。
【解答】
（1）水面相当于平面镜，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像，故A点与光屏在水中所成的像是虚像；
（2）根据平面镜成像中的像物等距可知，A点与水面相距2m，则A与它在水中的像A′之间的距离为2m+2m＝4m；
（3）若光斑B向右移动了1.5m，移动到E点，如下图所示：
BE＝OF＝1.5m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以CG＝OF＝0.75m，
则说明水位下降了0.75m。
故答案为：（1）虚；（2）4；（3）下降；0.75。
【知识点】光的反射现象
18.（4分）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为∠
（选填“1”、“2”或“3”），分界面为 （选填“①”“②”），分界面的 方为水。当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变 。
【答案】
【第1空】2
【第2空】②
【第3空】上
【第4空】大
【分析】
（1）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；根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等，由此可确定入射光线和反射光线，以及法线和界面。
（2）折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角； 因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中，由此确定入射光线和折射光线。
（3）最后根据确定的入射光线、反射光线、折射光线判断反射光线与折射光线的夹角变化。
【解答】由图可知，∠1等于∠3，因此①是法线，②是界面，CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线；又因为∠2大于∠3，即折射角大于入射角，所以分界面下方是空气，上方是水；因反射角等于入射角，所以当入射角变小时，反射角变小，折射角也会减小，所以反射光线与折射光线的夹角将变大。
故答案为：2；②；上；大。
【知识点】光的折射规律的应用
19.（2分）如图1、2所示，甲图都是时钟在竖直放置的平面镜中成的像，乙图是时钟在水平放置的平面镜中成的像，则它们的实际时间是甲： ；乙： 。
【答案】
【第1空】2：35
【第2空】8：05
【分析】物体在平面镜中成像，物像关于平面镜对称，知道钟表在平面镜中的像，然后根据物像关于平面镜对称画出钟表。
【解答】甲图：b是钟表在平面镜中的像，根据钟表和钟表的像关于平面镜对称，画出钟表a，如图，所以钟表的实际时间是2：35。
乙图：b是钟表在平面镜中的像，根据钟表和钟表的像关于平面镜对称，画出钟表a，如图，所以钟表的实际时间是8：05。
故答案为：2：35；8：05。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
20.（3分）如图所示为光在空气和玻璃间传播的情况，由图可知，入射光线是 ，折射角是 ，空气在 侧。
【答案】
【第1空】CO
【第2空】∠BOQ=30°
【第3空】左
【分析】光线从一种介质斜射向另一种介质时，在界面将发生反射和折射，由光的反射定律和折射规律可知，折射光线、反射光线、入射光线及法线都在同一平面内；反射角等于入射角；从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角； 入射光线和反射光线具有对称性，在界面的同侧，入射光线和折射光线不对称，分别在界面的两侧。
【解答】因为入射光线和反射光线在同一平面内，并且反射角等于入射角，从图中可以看出，MN左侧的两条光线OC、OA与OP的夹角相等，因此MN为界面，O′P为法线CO、AO中应是反射光线和入射光线，而入射光线和折射光线分居法线的两侧，故CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线，由于∠COM＝30°，所以入射角为∠COP＝90°﹣30°＝60°，而折射角∠Q′OB＝30°，从而可知折射角小于入射角，所以是从空气斜射入玻璃中，玻璃在右侧。
故答案为：CO；∠BOQ＝30°；左。
【知识点】光的反射定律的应用、光的折射规律的应用
三、实验探究题（共3小题，共22分）
21.（8分）李明同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，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。
（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了 ，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）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种研究物理问题的方法叫做 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（3）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 （选填“虚”或“实”）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）某同学共进行了三次实验，用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离，数据记录如下：
分析上表数据可以得出：平面镜成像时，像到平面镜的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）物到平面镜的距离。他进行多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）。
A．取平均值减小误差
B．寻找普遍规律，使结论更可靠
【答案】
【第1空】便于确定像的位置
【第2空】1
【第3空】未点燃
【第4空】等效替代法
【第5空】虚
【第6空】不变
【第7空】等于
【第8空】B
【分析】
（1）在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确定像的位置及大小；从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题；
（2）实验时把点燃的蜡烛放在玻璃板前面，为点燃的蜡烛放在玻璃板的后面，眼睛在玻璃板前面观察；
（3）平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上；
（4）平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称；
（5）由实验中获得的数据进行比较分析，可以得出相应的结论；探究性实验只进行一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的普遍性。
【解答】
（1）因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小；因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用1mm厚的；
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，且在B侧观察，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；
（4）平面镜成的像与物体大小是相等的，所以当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小不变；
（5）由表格中的数据可知，蜡烛到玻璃板的距离与相对应的蜡烛的像到玻璃板的距离是相等的；
探究平面镜成像的规律的实验只进行一次实验得出的结论不具有普遍性，应采取同样的实验方案多做几次，研究像与物体到镜面距离的普遍规律，避免实验结论的偶然性，故选B。
故答案为：（1）便于确定像的位置；1；（2）未点燃；等效替代法；（3）虚；（4）不变；（5）等于；B。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
22.（8分）为了探究光的反射规律，同学们进行如图所示的实验：
（1）实验时，纸板与平面镜应互相 （填“平行”或“垂直”）。
（2）小红将一束光贴着纸板A沿着EO射到镜面上O点，纸板B上会显示出反射光束OF，接着将纸板B向后折，则纸板B上 （填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光 （填“存在”或“不存在”）。这一实验说明反射光线、入射光线和法线是否在 。
（3）实验数据如下表所示，分析数据可得：反射角入射角 （填“大于”“等于”或“小于”）；当入射角变小时，反射光线 （填“靠近”或“远离”）法线。
（4）如果让光线逆着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着 方向射出，这表明光路是 。
【答案】
【第1空】垂直
【第2空】不能
【第3空】存在
【第4空】同一平面内
【第5空】等于
【第6空】靠近
【第7空】OE
【第8空】可逆的
【分析】
（1）实验过程中法线要与平面镜垂直；如果不垂直，在纸板上看不到反射光线；
（2）根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论；
（3）根据反射角和入射角的度数可得出结论；
（4）在光的反射中，光路是可逆的。
【解答】
（1）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直；
（2）若将纸板B向前或向后折，则在纸板B上不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内；在纸板上不能看到反射光线，但反射光线仍然存在；
（3）根据表格数据知：反射角等于入射角；
当入射角变小时，反射角也变小，即反射光线与法线的夹角变小，即反射光线靠近法线；
（4）让光线沿着FO射向平面镜时，可看到反射光线沿OE射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。
故答案为：（1）垂直；（2）不能；存在；同一平面内；（3）等于；靠近；（4）OE；可逆的。
【知识点】光的反射定律的应用
23.（6分）在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
分析表中数据，可以得到一些规律：
（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向 （选填“改变”或“不变”）。
（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而 （填“增大”或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角 （填“可能”或“不可能”）达到90°。
（3）当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于 °。
（4）根据表中数据分析，用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”，与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比，“水凸透镜”的焦距更 （填“大”或“小”）。
（5）该同学在得出以上结论后想要继续研究光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律。表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图是光在这几种介质中发生折射的光路：
综合分析表中的数据和图中的光路图可以得出的结论是：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角 （选填“大于”或“小于”或“等于”）入射角。
【答案】
【第1空】不变
【第2空】增大
【第3空】不可能
【第4空】45
【第5空】大
【第6空】小于
【分析】
（1）根据表格中入射角i为0°的情况进行分析；
（2）根据表格中入射角和折射角的大小分析；
（3）在光的折射中，光路是可逆的；
（4）根据表中数据分析，入射角相同时，光射入玻璃和水中时折射角的大小关系，由此分析。
（5）由表中数据可以看出，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角的与入射角的大小关系。
【解答】
（1）当空气中的入射角i为0°时，水中的折射角r和玻璃中的折射角β都为0°，故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，传播方向不变；
（2）由表格中的数据可知：当空气中的入射角i逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其它介质时，折射角不可能达到90°；
（3）光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，当光线以32°入射角从水中射向空气时，则折射角是45°；
（4）由表格可知，入射角为45°时，光射入玻璃的折射角为24°，光射入水中时折射角为32°，玻璃对光的偏折能力更强，
所以两个外形完全一样的水凸透镜和玻璃凸透镜，玻璃凸透镜的焦距应更短，水凸透镜”的焦距更大；
（5）由表格数据可知，v空气＞v冰＞v水＞v玻璃，结合图可得：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；
故答案为：（1）不变；（2）增大；不可能；（3）45；（4）大；（5）小于。
【知识点】光的折射规律的应用
四、解答题（共2小题，每小题4分，共8分）
24.从空气射向水面的入射光线，在水面发生反射和折射现象，如图所示，给出了反射光线，请你在图中画出入射光线和大致的折射光线。
【分析】一束光线由空气射到水面时，既要发生反射，又要发生折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角。据此完成光路图。
【解答】先过反射点O垂直水面作出法线，反射角等于90°﹣45°＝45°，根据反射角等于入射角在法线左侧的空气中画出入射光线，然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线，如图所示：
【知识点】作光的折射光路图、作光的反射光路图
25.阅读短文，回答文后的问题。
光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射。
（1）光在光纤中传播时路线是 （填“折线”或“弧线”）。
（2）折射光线消失后，反射光线的亮度比原来 •
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是
A．30° B．42° C．45° D．50°
（4）当光从空气射向玻璃， （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
【答案】
【第1空】折线
【第2空】亮
【第3空】D
【第4空】不会
【分析】
（1）根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点进行解答；
（2）折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射，据此分析反射光线亮度的变化；
（3）（4）结合对材料内容的理解，从中找出全反射的条件及特点，再对题干中的问题进行解答。
【解答】
（1）因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在光纤内层的玻璃芯外层发生反射时方向发生改变，所以光在光纤中传播时路线是折线；
（2）由题意可知，当折射光线消失后，只剩下反射光，发生全反射，因此反射光线的亮度比原来亮；
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，只有入射光以50°的入射角从玻璃进入空气时，入射角大于临界角，会发生全反射现象，故D正确；
（4）由题意可知，只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象。
故答案为：（1）折线；（2）亮；（3）D；（4）不会。
【知识点】光的反射现象、光纤通信
五、计算题（共2小题，共10分）
26.（4分）人立于河边看对岸的一棵树AB在水中的像，当人离开河岸后退超过6m就不能看到整个树的像。已知人高EF=1.5m，河两岸都高出水面1m，河宽40m，如图所示，求树高是多少？
【分析】由光的反射定律和平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称；根据题意作出几何图形，根据数学中的相似三角形对应边成比例来计算。
【解答】根据题意画出图形，在直角△COB′、△OGH和△GFF′相似，则每个三角形的直角边之比为一定值，则：则：CO/CB'=OH/GH=GF/EF。又GF=6 m，EF=1.5 m，GH=1 m，OH=4 m。
而CO=40 m﹣4 m=36 m。又CO/CB'=4，所以CB'=1/4CO=1/4×36 m=9 m。
故AB=A'B'=CB'﹣CA'=9 m﹣1 m=8 m。
答：树高为8m。
【知识点】光的反射定律的应用
27.（6分）太阳光与地面成角60°，从左上方AO方向入射，要求应用平面镜使反射光线从水平向右OB方向射出。
（1）在右方框内，试通过作图方法，确定平面镜的位置，并标注入射角和反射角。
（2）反射光线和入射光线的夹角是多少度？
（3）试求平面镜与地面成角多少度？
【分析】
（1）入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角；
（2）（3）根据光的反射定律分析解答。
【解答】
（1）太阳光与地面成角60°，从左上方AO方向入射，反射光线从水平向右OB方向射出，如图所示：
（2）由图知：此时入射角为入射光线与反射光线的夹角为180°﹣60°=120°；
（3）入射角为=60°，反射角也为60°，则平面镜与水平方向为90°﹣60°=30°的夹角。
故答案为：（1）见上图；（2）反射光线和入射光线的夹角是120°；（3）平面镜与地面成30°的角。
【知识点】光的反射定律的应用次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10
10
2
15
15
3
20
20
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
空气中的入射角i
0°
30°
45°
60°
水中的折射角r
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角θ
0°
17°
24°
30°
介质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速（m/s）
2.25×108
2.0×108
2.3×108
3.0×108
2.2×108
（时间：60分钟 分值：100分 ）
一、单选题（共10小题，每小题3分，共30分）
1.下列四个图片展示了四种与光有关的现象，其中原理相同的是（ ）
A．②③④B．①③④C．①②④D．①②③
【答案】B
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播；光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
【解答】手影、树下阴影、小孔成像都是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的；景物在水中的“倒影”是平面镜成像，属于光的反射。
故选：B。
【知识点】光在均匀介质中直线传播
2.大伟同学在课外按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．三角形光斑 B．圆形光斑
C．蜡烛的正立像D．蜡烛的倒立像
【答案】D
【分析】小孔成像的原理是光沿直线传播，小孔成像是倒立的实像。
【解答】小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关。
故选：D。
【知识点】光直线传播的应用
3.如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会（ ）
A．向左移动B．向右移动C．位置不变D．向上移动
【答案】A
【分析】光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，逐渐往杯中加水，通过作图可以知道光斑移动方向。
【解答】保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，光线从空气中斜射入水中，会发生折射，折射角小于入射角，由于液面升高，折射点会向左移动，所以光斑会向左移动，光路图如图所示：
故选：A。
【知识点】光的折射规律的应用
4.如图所示，图中成实像的是（ ）
A．ab B．bc C．acD．cd
【答案】B
【分析】
①物距小于焦距时，成正立放大的虚像，物像同侧，其应用是放大镜；
②物距大于二倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，其应用是照相机；
③物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成倒立放大的实像，像距大于二倍焦距，其应用是幻灯机、投影仪。
④平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】a中是放大镜的原理，成正立、放大的虚像；b中是照相机的原理，成倒立、缩小的实像；c中投影仪的原理，成倒立、放大的实像；d中是平面镜的成像原理，成正立、等大的虚像；成实像的是bc。
故选：B。
【知识点】实像与虚像的区别
5.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。此时的入射角为（ ）
A．30°B．40°C．50°D．70°
【答案】D
【分析】知道了反射光线的位置（太阳光竖直射入井中），反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置。反射光线竖直射入井内，和水平面成90°角，根据图中标出的入射光线和水平面的夹角，易求出入射光线和反射光线的夹角；由光的反射定律知：反射角等于入射角，由此求得反射角的度数。在标反射角的度数时要注意：反射角是反射光线和法线的夹角。
【解答】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（OC）。
由图知：反射光线和入射光线的夹角∠AOB＝50°+90°＝140°；
则入射角∠AOC＝∠AOB＝×140°＝70°，如图所示：
。
故选：D。
【知识点】光的反射定律的应用
6.如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）
A．永定桥在水中形成的“倒影”
B．筷子好像在水面处：折断
C．人在墙上形成的“人影”
D．景物在凸面镜中成像
【答案】B
【分析】
（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】
A、平静的水面相当于平面镜，水中“倒影”属于平面镜成像，是光的反射形成的，故A错误；
B、光在水面发生折射，人看到的水下的筷子是虚像，比实际向上弯折，是由于光的折射形成的，故B正确；
C、影子是光沿直线传播形成的，故C错误；
D、景物在凸面镜中成像扩大视野，是凸面镜成像，属于光的反射现象。故D错误；
故选：B。
【知识点】光的折射现象及其应用
7.我国的语言文字丰富多彩。下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是（ ）
A．“镜花水月”﹣﹣光的色散
B．“一叶障目”﹣﹣光的折射
C．“立竿见影”﹣﹣光的直线传播
D．“海市蜃楼”﹣﹣光的反射
【答案】C
【分析】
（1）光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播，光的直线传播形成的现象包括：小孔成像，影子的形成，日、月食的形成等；
（2）光在传播的过程中遇到物体表面传播方向发生改变，叫做光的反射，平面镜成像、水面成像等就是光的反射形成的；
（3）光在同一种不均匀的介质中或者从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，叫做光的折射，例如：海市蜃楼，凸透镜成像等都属于光的折射现象。
【解答】
A、“镜花水月”属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B、“一叶障目”，是由光的直线传播形成的，故B错误；
C、“立竿见影”，是由光的直线传播形成的，故C正确；
D、“海市蜃楼”，是光在不均匀的空气中传播形成的，属于光的折射，故D错误。
故选：C。
【知识点】光在均匀介质中直线传播、光的折射现象及其应用、光的反射现象
8.这是某同学总结的关于光现象的各种说法，①物体在温度高的时候辐射红外线，温度低就不辐射了；②紫外线能杀死微生物，可以用来制成紫外线夜视仪；③光的色散说明白光是一种混合光，组成混合光的各种单色光都具有能量；④一束白光斜射向三棱镜的一侧时，折射后紫光的折射角小于红光的折射角。对于这些分析判断完全正确的是（ ）
A．①②B．③④C．①③D．②④
【答案】B
【分析】
（1）物体都能辐射红外线；
（2）适当的紫外线照射可以合成维生素D；紫外线可以杀死微生物；紫外线能使荧光物质发光；过量的紫外线对人体造成伤害轻则使皮肤糙，重则引起皮肤癌；
（3）太阳光可以通过棱镜分散为七种色光，说明它是七种色光混合形成的，是混合光；
（4）玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率，由折射定律n＝分析折射角的大小。
【解答】
①一个物体温度升高时，它辐射的红外线增强，温度低的时候也辐射红外线，故①错误；
②紫外线可以杀死微生物，夜视仪是利用红外线做成的，因为在夜间，人的体温比草木、岩石的温度高，辐射红外线的能力强，故②错误；
③光的色散说明白光是一种混合光，组成混合光的各种单色光都具有能量；故③正确；
④玻璃对紫光的折射率大于玻璃对红光的折射率，入射角i相同，由折射定律n＝知，紫光的折射角比红光的折射角小，故④正确。
故选：B。
【知识点】紫外线、光的色散、红外线
9.如图所示，墙面上挂着标有“255”数字的牌子，在其相邻的一墙面上挂着一平面镜，地面上也放有一平面镜，通过平面镜不可能看到的数字是 （ ）
A．522 B．552 C．225 D．252
【答案】D
【分析】关于镜子的像，像中的数字与原来的数字是轴对称图形，根据相应数字的对称性可得实际数字。
【解答】墙面上挂着标有“255”数字的牌子，若平面镜是相对牌子是竖直方向的，则通过平面镜看到的数字是225，若平面镜是相对牌子是水平方向的，则通过平面镜看到的数字是522，通过两次成像可以成552，则通过平面镜看到的数字有可能是552，总之，通过平面镜不可能看到的数字是252。
故选：D。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
10.如图所示，平面镜OM与ON镜面之间夹角为α，在两平面镜角平分线上有一个点光源S，如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，则α的最小值是（ ）
A．120°B．90°C．72°D．60
【答案】C
【分析】
①根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB，
②设入射光线与任意平面的夹角为β，则第一次反射后射出的光线与平面的夹角也为β，当第二次反射时候，入射光线与水平面的夹角为180﹣α﹣β，同理，可以推出第二次反射出来的光线与水平面的夹角也为180﹣α﹣β，要使第三次反射不发生，需要180﹣α﹣β≤α，又因为β是外角，最小值为，然后解不等式即可可得出结论。
【解答】S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射，根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB，如图所示：设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β，则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为β，当第二次入射时候，原来的反射光线AB即为入射光线，则AB与平面镜NO的夹角为180﹣α﹣β，同理，SB与平面镜NO的夹角也为180﹣α﹣β，要使第三次反射不发生，β≥180﹣2α，又因为β的最小值为，所以≥180﹣2α，解得α≥72度。
此题也可以这样解答：
OM为对称轴，ON镜面翻折过去。得到ON′镜面。把ON′做为对称轴，将OM翻折过去。得到OM′．一次类推。
S引出一条直光线。与这些镜面的交点个数就是反射次数。
要想只反射两次。那么一定没有第三个焦点。也就是说镜面位置最多就是在射线SO上。
就得到α*2.5≥180°（与原方程是等价的）。
得到α≥72°。
故选：C。
【知识点】作光的反射光路图
二、填空题（共10小题，每空1分，共30分）
11.（2分）如图所示，一束光与镜面成30°角入射，若入射光线顺时针转动15°（保持镜面不动），则反射光线 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动，反射角是 。
【答案】
【第1空】逆时针
【第2空】45°
【分析】
（1）光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角；
（2）反射角和入射角的概念：反射角是反射光线与法线的夹角；入射角是入射光线与法线的夹角。
【解答】若入射光线顺时针转动15°（保持镜面不动），入射角减小，反射角也减小，故反射光线逆时针转动；一束光与镜面成30°角入射，若入射光线顺时针转动15°（保持镜面不动），入射角为90°﹣30°﹣15°＝45°，反射角等于入射角，也为45°。
故答案为：逆时针；45°。
【知识点】光的反射定律的应用
12.（3分）在暗室内让一束太阳光照射到三棱镜，射出的光射到竖直放置的屏上如图所示，则II区域为 ，如果我们把一支温度计放在 （选填“A”或“B”）点外侧温度计的示数会明显上升，因为 具有热效应。
【答案】
【第1空】红橙黄绿蓝靛紫
【第2空】B
【第3空】红外线
【分析】
（1）太阳光经过三棱镜后形成红橙黄绿青蓝紫七种色光。
（2）紫光比红光偏转能力强，可以判断A之外是紫外线，B之外是红外线。
（3）红外线的热效应比较强。
【解答】太阳光经过三棱镜后形成红橙黄绿蓝靛紫七种色光，分布在II区域，紫光比红光偏转能力强，所以白色光屏上从B到A是红橙黄绿蓝靛紫，紫光之外是紫外线，红光之外是红外线，可以判断A之外是紫外线，B之外是红外线。
红外线的热效应较强。
故答案为：红橙黄绿蓝靛紫；B；红外线。
【知识点】红外线
13.（2分）清澈平静的湖面上空4m处有小燕子，已知湖水深度3m，小燕子在湖中形成的像是
像（填“虚”或“实”），此时小燕子与像之间距离为 。
【答案】
【第1空】虚
【第2空】8m
【分析】根据平面镜的成像特点来填空，平面镜所成的像与物体大小相同，像与物到镜面的距离相等，像与物大小相同，成虚像。
【解答】清澈平静的湖面相当于平面镜，所以小燕子在湖中形成的像是虚像；由于像与物到平面镜的距离相等，此时小燕子到平面镜的距离为4m，那么像到平面镜的距离也为4m，所以像到小燕子的距离为8m。
故答案为：虚；8m。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
14.（5分）在兴庆公园的湖边，亦菲看到美丽的柳枝在水中舞动，这是光的 现象；看到斜插在湖中的枯木向 （上/下）弯折，这是光由于光从 （选填“空气进入水”或“水中进入空气”）中发生的折射现象：太阳光穿过浓密的树林孔隙，在地面形成明亮的光斑，这是由于光的 形成的；若太阳光与湖面夹角减小10°，则反射光线与入射光线的夹角增大 度。
【答案】
【第1空】反射
【第2空】上
【第3空】水中进入空气
【第4空】直线传播
【第5空】20
【分析】
（1）①光照射到物体表面时，被物体反射改变传播方向，叫做光的反射现象。平面镜成像是由于光的反射形成的；
光的反射定律：①三线同面：反射光线、入射光线、法线在同一平面内；②两线分居：反射光线、入射光线分居在法线两侧；③两角相等：反射角等于入射角。
（2）①光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。我们看到水中的物体，其实看到的是物体的虚像，是由光的折射形成的；
②光的折射规律：光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折。
（3）光在同一种均匀介质中沿直线传播，造成的现象有小孔成像，影子等。
【解答】亦菲看到美丽的柳枝在水中舞动，属于平面镜成像，是由光的反射形成的；枯木在水中的部分发出的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以枯木在水中的部分是向上弯折；阳光穿过浓密的树林孔隙，在地面形成明亮的光斑，这是小孔成像，地上的光斑是太阳的像，这是由于光的直线传播形成的；太阳光与湖面夹角减小10°，则入射角增大10°，反射角等于入射角，也增大10°，所以反射光线与入射光线的夹角增大20°。
故答案为：反射；上；水中进入空气；直线传播；20。
【知识点】光的反射现象、光直线传播的应用、光的折射现象及其应用
15.（3分）小红站在学校正已台的平面镜前4m的地方，她以1m/s的速度靠近平面镜，运动2s她的像到小红的距离为 m；小红在走近镜子的过程中，镜中像的大小将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；由于天气原因光线较暗，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向 （选填“衣领”或“平面镜”）。
【答案】
【第1空】4
【第2空】不变
【第3空】衣领
【分析】平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。
【解答】现在小红距离平面镜4m，小红以1m/s的速度走向平面镜，2s后小红到镜面的距离为4m﹣1m/s×2s＝2m，根据物像到平面镜距离相等，所以像到平面镜的距离是2m，此时小红的像到平面镜的距离也是2m，她的像到小红的距离为2m+2m＝4m；当小红走近镜子时，小红的身高不变，根据物像大小相等，所以像大小不变；光照射在平面镜上会发生镜面反射，不能够照亮衣领在平面镜中像，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向衣领。
故答案为：4；不变；衣领。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案、平面镜的应用
16.（2分）如图，两平面镜A和B相交成角α，若入射光线跟B镜面平行，经镜面反射后，射出的光线与A平行，则角α为 度；如图，两块平面镜相交成60°，一束光线AO射到平面镜MP上，要使最后反射回去的光线与AO重合，但方向与AO相反，那么光线AO与平面镜MP的夹角α应是 度。
【答案】
【第1空】60
【第2空】30
【分析】
（1）反射两次后射出的光线与A平行，做出光的反射光路图，根据光路图结合几何知识确定两平面镜之间的夹角α。
（2）掌握光的反射定律的内容：入射光线、反射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
要清楚要使光线经镜面反射后沿原路返回，A0的反射光线要与镜面垂直。
【解答】
（1）作出光的反射光路图如下图所示，
入射光跟平面镜OB平行，出射光跟平面镜OA平行，
OB∥EF，CD∥OA，则∠1＝α，∠4＝α。
由光的反射定律可知，反射角等于入射角，
所以∠2＝∠1＝α，∠3＝∠4＝α，
所以△EOC为等边三角形，所以α＝60°。
（2）根据题意可知，反射光线与镜面PN垂直时，光线经镜面反射后沿原路返回，则最后反射回去的光线与AO重合，但方向相反，如图所示：
由图知，反射光线与PM的夹角为90°﹣60°＝30°．则AO与平面镜PM的夹角也等于30°。
故答案为：60；30。
【知识点】光的反射定律的应用
17.（4分）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点发出的一束与水平面成45°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点与光屏在水中所成的像是 像（填“虚”或“实”）；
（2）A点与水面相距2m，则A与它在水中的像A′之间的距离为 m；
（3）若光斑B向右移动了1.5m，说明水位 （填“上升”或“下降”）了 m。
【答案】
【第1空】虚
【第2空】4
【第3空】下降
【第4空】0.75
【分析】平面镜成像的实质是光的反射，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像。
【解答】
（1）水面相当于平面镜，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像，故A点与光屏在水中所成的像是虚像；
（2）根据平面镜成像中的像物等距可知，A点与水面相距2m，则A与它在水中的像A′之间的距离为2m+2m＝4m；
（3）若光斑B向右移动了1.5m，移动到E点，如下图所示：
BE＝OF＝1.5m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以CG＝OF＝0.75m，
则说明水位下降了0.75m。
故答案为：（1）虚；（2）4；（3）下降；0.75。
【知识点】光的反射现象
18.（4分）光在空气和水的分界面处同时发生反射和折射的光路如图所示，其中折射角为∠
（选填“1”、“2”或“3”），分界面为 （选填“①”“②”），分界面的 方为水。当入射角减小时，反射光线与折射光线的夹角将变 。
【答案】
【第1空】2
【第2空】②
【第3空】上
【第4空】大
【分析】
（1）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；根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等，由此可确定入射光线和反射光线，以及法线和界面。
（2）折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角； 因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中，由此确定入射光线和折射光线。
（3）最后根据确定的入射光线、反射光线、折射光线判断反射光线与折射光线的夹角变化。
【解答】由图可知，∠1等于∠3，因此①是法线，②是界面，CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线；又因为∠2大于∠3，即折射角大于入射角，所以分界面下方是空气，上方是水；因反射角等于入射角，所以当入射角变小时，反射角变小，折射角也会减小，所以反射光线与折射光线的夹角将变大。
故答案为：2；②；上；大。
【知识点】光的折射规律的应用
19.（2分）如图1、2所示，甲图都是时钟在竖直放置的平面镜中成的像，乙图是时钟在水平放置的平面镜中成的像，则它们的实际时间是甲： ；乙： 。
【答案】
【第1空】2：35
【第2空】8：05
【分析】物体在平面镜中成像，物像关于平面镜对称，知道钟表在平面镜中的像，然后根据物像关于平面镜对称画出钟表。
【解答】甲图：b是钟表在平面镜中的像，根据钟表和钟表的像关于平面镜对称，画出钟表a，如图，所以钟表的实际时间是2：35。
乙图：b是钟表在平面镜中的像，根据钟表和钟表的像关于平面镜对称，画出钟表a，如图，所以钟表的实际时间是8：05。
故答案为：2：35；8：05。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
20.（3分）如图所示为光在空气和玻璃间传播的情况，由图可知，入射光线是 ，折射角是 ，空气在 侧。
【答案】
【第1空】CO
【第2空】∠BOQ=30°
【第3空】左
【分析】光线从一种介质斜射向另一种介质时，在界面将发生反射和折射，由光的反射定律和折射规律可知，折射光线、反射光线、入射光线及法线都在同一平面内；反射角等于入射角；从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角； 入射光线和反射光线具有对称性，在界面的同侧，入射光线和折射光线不对称，分别在界面的两侧。
【解答】因为入射光线和反射光线在同一平面内，并且反射角等于入射角，从图中可以看出，MN左侧的两条光线OC、OA与OP的夹角相等，因此MN为界面，O′P为法线CO、AO中应是反射光线和入射光线，而入射光线和折射光线分居法线的两侧，故CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线，由于∠COM＝30°，所以入射角为∠COP＝90°﹣30°＝60°，而折射角∠Q′OB＝30°，从而可知折射角小于入射角，所以是从空气斜射入玻璃中，玻璃在右侧。
故答案为：CO；∠BOQ＝30°；左。
【知识点】光的反射定律的应用、光的折射规律的应用
三、实验探究题（共3小题，共22分）
21.（8分）李明同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，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。
（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了 ，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）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种研究物理问题的方法叫做 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（3）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 （选填“虚”或“实”）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）某同学共进行了三次实验，用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离，数据记录如下：
分析上表数据可以得出：平面镜成像时，像到平面镜的距离 （选填“大于”“小于”或“等于”）物到平面镜的距离。他进行多次实验的目的是 （选填“A”或“B”）。
A．取平均值减小误差
B．寻找普遍规律，使结论更可靠
【答案】
【第1空】便于确定像的位置
【第2空】1
【第3空】未点燃
【第4空】等效替代法
【第5空】虚
【第6空】不变
【第7空】等于
【第8空】B
【分析】
（1）在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确定像的位置及大小；从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题；
（2）实验时把点燃的蜡烛放在玻璃板前面，为点燃的蜡烛放在玻璃板的后面，眼睛在玻璃板前面观察；
（3）平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上；
（4）平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称；
（5）由实验中获得的数据进行比较分析，可以得出相应的结论；探究性实验只进行一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的普遍性。
【解答】
（1）因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小；因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用1mm厚的；
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，且在B侧观察，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；
（4）平面镜成的像与物体大小是相等的，所以当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小不变；
（5）由表格中的数据可知，蜡烛到玻璃板的距离与相对应的蜡烛的像到玻璃板的距离是相等的；
探究平面镜成像的规律的实验只进行一次实验得出的结论不具有普遍性，应采取同样的实验方案多做几次，研究像与物体到镜面距离的普遍规律，避免实验结论的偶然性，故选B。
故答案为：（1）便于确定像的位置；1；（2）未点燃；等效替代法；（3）虚；（4）不变；（5）等于；B。
【知识点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
22.（8分）为了探究光的反射规律，同学们进行如图所示的实验：
（1）实验时，纸板与平面镜应互相 （填“平行”或“垂直”）。
（2）小红将一束光贴着纸板A沿着EO射到镜面上O点，纸板B上会显示出反射光束OF，接着将纸板B向后折，则纸板B上 （填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光 （填“存在”或“不存在”）。这一实验说明反射光线、入射光线和法线是否在 。
（3）实验数据如下表所示，分析数据可得：反射角入射角 （填“大于”“等于”或“小于”）；当入射角变小时，反射光线 （填“靠近”或“远离”）法线。
（4）如果让光线逆着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着 方向射出，这表明光路是 。
【答案】
【第1空】垂直
【第2空】不能
【第3空】存在
【第4空】同一平面内
【第5空】等于
【第6空】靠近
【第7空】OE
【第8空】可逆的
【分析】
（1）实验过程中法线要与平面镜垂直；如果不垂直，在纸板上看不到反射光线；
（2）根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论；
（3）根据反射角和入射角的度数可得出结论；
（4）在光的反射中，光路是可逆的。
【解答】
（1）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直；
（2）若将纸板B向前或向后折，则在纸板B上不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内；在纸板上不能看到反射光线，但反射光线仍然存在；
（3）根据表格数据知：反射角等于入射角；
当入射角变小时，反射角也变小，即反射光线与法线的夹角变小，即反射光线靠近法线；
（4）让光线沿着FO射向平面镜时，可看到反射光线沿OE射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。
故答案为：（1）垂直；（2）不能；存在；同一平面内；（3）等于；靠近；（4）OE；可逆的。
【知识点】光的反射定律的应用
23.（6分）在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
分析表中数据，可以得到一些规律：
（1）当光从一种介质垂直射入到另外一种介质时，光的传播方向 （选填“改变”或“不变”）。
（2）光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而 （填“增大”或“减小”）；分析表中数据猜想，光从空气射入其他介质时，折射角 （填“可能”或“不可能”）达到90°。
（3）当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于 °。
（4）根据表中数据分析，用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”，与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比，“水凸透镜”的焦距更 （填“大”或“小”）。
（5）该同学在得出以上结论后想要继续研究光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律。表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图是光在这几种介质中发生折射的光路：
综合分析表中的数据和图中的光路图可以得出的结论是：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角 （选填“大于”或“小于”或“等于”）入射角。
【答案】
【第1空】不变
【第2空】增大
【第3空】不可能
【第4空】45
【第5空】大
【第6空】小于
【分析】
（1）根据表格中入射角i为0°的情况进行分析；
（2）根据表格中入射角和折射角的大小分析；
（3）在光的折射中，光路是可逆的；
（4）根据表中数据分析，入射角相同时，光射入玻璃和水中时折射角的大小关系，由此分析。
（5）由表中数据可以看出，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角的与入射角的大小关系。
【解答】
（1）当空气中的入射角i为0°时，水中的折射角r和玻璃中的折射角β都为0°，故当光从一种介质垂直射入到另一种介质时，传播方向不变；
（2）由表格中的数据可知：当空气中的入射角i逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其它介质时，折射角不可能达到90°；
（3）光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，当光线以32°入射角从水中射向空气时，则折射角是45°；
（4）由表格可知，入射角为45°时，光射入玻璃的折射角为24°，光射入水中时折射角为32°，玻璃对光的偏折能力更强，
所以两个外形完全一样的水凸透镜和玻璃凸透镜，玻璃凸透镜的焦距应更短，水凸透镜”的焦距更大；
（5）由表格数据可知，v空气＞v冰＞v水＞v玻璃，结合图可得：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；
故答案为：（1）不变；（2）增大；不可能；（3）45；（4）大；（5）小于。
【知识点】光的折射规律的应用
四、解答题（共2小题，每小题4分，共8分）
24.从空气射向水面的入射光线，在水面发生反射和折射现象，如图所示，给出了反射光线，请你在图中画出入射光线和大致的折射光线。
【分析】一束光线由空气射到水面时，既要发生反射，又要发生折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角。据此完成光路图。
【解答】先过反射点O垂直水面作出法线，反射角等于90°﹣45°＝45°，根据反射角等于入射角在法线左侧的空气中画出入射光线，然后再根据折射角小于入射角在水中画出折射光线，如图所示：
【知识点】作光的折射光路图、作光的反射光路图
25.阅读短文，回答文后的问题。
光纤
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。如图所示，光可以从弯曲的光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出光纤。光在玻璃纤维中每次由光纤内层的玻璃芯射向外层的分界面时，只会发生反射，而没有折射。这是因为光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增加到某一角度时，折射角先达到90°，此时的入射角叫临界角，入射角再增大时，折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射。
（1）光在光纤中传播时路线是 （填“折线”或“弧线”）。
（2）折射光线消失后，反射光线的亮度比原来 •
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，以下列角度入射的光线中，能发生全反射的是
A．30° B．42° C．45° D．50°
（4）当光从空气射向玻璃， （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
【答案】
【第1空】折线
【第2空】亮
【第3空】D
【第4空】不会
【分析】
（1）根据光在同种均匀介质中沿直线传播的特点进行解答；
（2）折射光消失，只剩下反射光，这种现象叫光的全反射，据此分析反射光线亮度的变化；
（3）（4）结合对材料内容的理解，从中找出全反射的条件及特点，再对题干中的问题进行解答。
【解答】
（1）因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光在光纤内层的玻璃芯外层发生反射时方向发生改变，所以光在光纤中传播时路线是折线；
（2）由题意可知，当折射光线消失后，只剩下反射光，发生全反射，因此反射光线的亮度比原来亮；
（3）光从玻璃进入空气，如果临界角为46°，只有入射光以50°的入射角从玻璃进入空气时，入射角大于临界角，会发生全反射现象，故D正确；
（4）由题意可知，只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象。
故答案为：（1）折线；（2）亮；（3）D；（4）不会。
【知识点】光的反射现象、光纤通信
五、计算题（共2小题，共10分）
26.（4分）人立于河边看对岸的一棵树AB在水中的像，当人离开河岸后退超过6m就不能看到整个树的像。已知人高EF=1.5m，河两岸都高出水面1m，河宽40m，如图所示，求树高是多少？
【分析】由光的反射定律和平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称；根据题意作出几何图形，根据数学中的相似三角形对应边成比例来计算。
【解答】根据题意画出图形，在直角△COB′、△OGH和△GFF′相似，则每个三角形的直角边之比为一定值，则：则：CO/CB'=OH/GH=GF/EF。又GF=6 m，EF=1.5 m，GH=1 m，OH=4 m。
而CO=40 m﹣4 m=36 m。又CO/CB'=4，所以CB'=1/4CO=1/4×36 m=9 m。
故AB=A'B'=CB'﹣CA'=9 m﹣1 m=8 m。
答：树高为8m。
【知识点】光的反射定律的应用
27.（6分）太阳光与地面成角60°，从左上方AO方向入射，要求应用平面镜使反射光线从水平向右OB方向射出。
（1）在右方框内，试通过作图方法，确定平面镜的位置，并标注入射角和反射角。
（2）反射光线和入射光线的夹角是多少度？
（3）试求平面镜与地面成角多少度？
【分析】
（1）入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角；
（2）（3）根据光的反射定律分析解答。
【解答】
（1）太阳光与地面成角60°，从左上方AO方向入射，反射光线从水平向右OB方向射出，如图所示：
（2）由图知：此时入射角为入射光线与反射光线的夹角为180°﹣60°=120°；
（3）入射角为=60°，反射角也为60°，则平面镜与水平方向为90°﹣60°=30°的夹角。
故答案为：（1）见上图；（2）反射光线和入射光线的夹角是120°；（3）平面镜与地面成30°的角。
【知识点】光的反射定律的应用次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10
10
2
15
15
3
20
20
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
空气中的入射角i
0°
30°
45°
60°
水中的折射角r
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角θ
0°
17°
24°
30°
介质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速（m/s）
2.25×108
2.0×108
2.3×108
3.0×108
2.2×108
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