第04讲光的反射及折射-2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编（含答案解析）

这是一份第04讲光的反射及折射-2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编（含答案解析），文件包含第04讲光的反射及折射原卷版docx、第04讲光的反射及折射解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。

一、多选题
1．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）如图所示，平面镜M与水平地面的夹角为60°，若把点光源S放在平面镜与水平面的角平分线上，且OS的距离为10cm，光源S的像S′（图中未画出）则（ ）

A．O与S′的连线为竖直方向
B．S与像S′的距离为20cm
C．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率3m/s沿SS′连线远离S运动
D．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，则S′以速率6m/s沿SS′连线远离S运动
【答案】AC
【详解】AB．如下图所示，作S的像S'，SS'关于镜面对称，依题意可知，∠MOS=30°，则∠SOM，∠S′OB=90°。所以O与S′的连线为竖直方向；在直角三角形∠AOS中，依题意可知OS的距离为10cm，所以SA的距离为5cm，S与像S′的距离为10cm；故A符合题意，B不符合题意；

CD．若S以速率3m/s沿OS方向向外移动，由图可知，SS′等于OS，所以S′以速率3m/s沿SS′连线远离S运动，故C符合题意，D不符合题意。
故选AC。
2．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）身高1.5 m的小明沿直线匀速运动，路灯在行进线路的正上方，某时刻人影的长度为0.6 m，前进4 m后，影长变为1.4 m，则路灯的高度可能为 （ ）
A．9 mB．7.5 mC．6 mD．4.5 m
【答案】AD
【详解】根据光的直线传播原理，设路灯的高度为，如图所示，当小明向左运动时，根据三角形相似原理，则有
①
②
联立①②解得：，；
设路灯的高度为，如图所示，当小明向右运动时，根据三角形相似原理，则有
③
④
联立③④解得：，，故AD符合题意，BC不符合题意。
故选AD。
3．（2021秋·河南周口·八年级河南省淮阳中学校考竞赛）如图所示，小明通过平面镜看到了蜡烛的像，下列有关平面镜成像的描述，正确的是（ ）
A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B．如果将平面镜竖直上移，则像的位置不变
C．如果将图中的平面镜截掉，则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D．如果紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板，则蜡烛在平面镜中无法成像
【答案】BC
【分析】（1）平面镜成像是反射光线的反向延长线会聚形成的，而且平面镜成虚像；
（2）根据平面镜成的像与物关于镜面对称的特点分析解答；
（3）平面镜所成的像与物体大小相同；
（4）平面镜成像时，物体经平面镜反射后，反射光线进入人的眼睛。
【详解】A．平面镜成虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的，虚像不会发出光线，故A错误；
B．平面镜成的像与物关于镜面对称，如果将平面镜竖直上移，而物体不动，则像不会移动，故B正确；
C．物体通过平面镜所成的像和物体大小相等，不论平面镜的大小如何，所成的像始终是完整的，故C正确；
D．平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以若紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板，不影响蜡烛成像，所以从前面看去仍能看到蜡烛的像。故D错误。
故选BC。
【点睛】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。动手操作实验时，要善于通过实验现象得出正确结论。
4．（2022秋·江西赣州·八年级校联考竞赛）平面镜M，N镜面垂直放置，一束会聚光束(图中未画出)入射到平面镜M的镜面上，通过两个平面镜的反射可能（ ）
A．成一个实像，没有虚像
B．成一个实像和两个虚像
C．成两个虚像，没有实像
D．成一个实像和一个虚像
【答案】AD
【分析】实像是指有实际光线会聚而形成的像，而不是光线会聚而成的像。
【详解】因为光线是会聚的，经过平面镜反射后不会改变传播关系，所以肯定会成一个实像。若光线经过M反射会聚后，不能再照射到镜面N上则不会形成虚线，若能照射镜面N上则可以又成一个虚像，故AD符合题意，BC不符合题意。
故选AD。
5．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，光在玻璃和空气的界面CD处同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（ ）
A．入射角为30°，界面右侧是空气B．折射角为45°，界面右侧是玻璃
C．入射角为60°，界面左侧是空气D．折射角为45°，界面左侧是玻璃
【答案】AD
【详解】
已知是界面，则由图可知，反射光线与界面的夹角
则入射光线与界面的夹角
所以入射角为
而折射光线与界面的夹角
则折射角为
因折射角大于入射角，所以CD的右边是空气，左边是玻璃，故AD正确，BC错误。
故选AD。
二、单选题
6．（2023·湖南长沙·九年级统考竞赛）2022年11月8日晚上，我们观察到了重磅天象之一的“月全食+月掩天王星”这一千年一遇的美景奇观，我们当时看到的月亮应该是（ ）
A．古铜色月亮B．暗红色月亮
C．黄色月亮D．紫色月亮
【答案】B
【详解】当月亮、地球、太阳完全在一条直线上的时候，地球在中间，由于光的直线传播，整个月亮全部走进地球的影子里，月亮表面变成暗红色，形成月全食。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）在探究光斑的形状是否与孔的形状有关的活动中，小明准备了如图所示的一张带孔卡片（孔的尺寸约为1厘米）、一张大小相同的无孔卡片、一张白纸。首先把白纸铺在地面上，接下来的操作应该是（ ）
A．将如图所示卡片置于白纸上方约1米处，让太阳光透过不同的小孔
B．另一张卡片覆盖住如图所示卡片右边的三个孔，并慢慢向左移动逐渐遮住菱形的小孔
C．另一张卡片覆盖住如图所示卡片左边的三个孔，只留下圆形的小孔，将卡片慢慢靠近白纸
D．另一张卡片覆盖在如图所示卡片由下向上慢慢移动，让太阳光透过不同的小孔
【答案】A
【详解】探究像的形状与孔的形状的关系，要控制孔的大小相同，改变孔的形状，故接下来的操作应该是将如图所示卡片置于白纸上方约1米处，让太阳光透过不同的小孔。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）一个身高1.8m的人站在高度足够的竖直放置的平面镜前5m处，在人身后1m处有一高度足够的光屏，手中有一激光笔，笔离地面高度1.5m，现让激光笔发出的激光与水平面成30°角斜向上对着平面镜射出一束激光，经平面镜反射后在身后光屏上有一光斑s，则下列情况正确的是（ ）
A．将平面镜向人靠近 1m，则人在平面镜中两次成像的距离为1m
B．将平面镜竖直向上移动一段距离，此时人通过平面镜只能看到自己的上半身的像，若此人要想看全自己在平面镜中的像，只需把光屏移走，人向后移动一段距离
C．将平面镜向人靠近1m，则光屏上的光斑s将向下移动m
D．将平面镜绕O点顺时针旋转90°，则人在平面镜中的像也会顺时针旋转90°
【答案】C
【详解】A．根据平面镜成像特点可知，人站在高度足够的竖直放置的平面镜前5m处，像到平面镜的距离为5m；人与像之间的距离为10m；当将平面镜向人靠近1m，人到平面镜的距离为4m，此时人与像之间的距离为8m；由于人没有移动，则人在平面镜中两次成像的距离为
故A错误；
B．身高1.8m的人要看到自己的全身像，应换用一个长至少为
宽度不变的平面镜，并且在适当的高度，与人与平面镜的距离无关；所以当人通过平面镜只能看到自己的上半身的像时，只是人向后移动一段距离，不能看到自己的全身像，故B错误；
C．如图1，根据题干可知
根据几何知识可知
将平面镜向人靠近1m后即平面镜在O′处，则
根据几何知识可知
所以光斑s下移的距离
故C正确；
D．根据平面镜成像特点可得将平面镜绕O点旋转前、后像的位置，如图2中，由于平面镜绕O点顺时针旋转90°后平面镜处于水平面上，则旋转前像的位置为A′B′，旋转后像的位置为AB″，由图可知像是顺时针旋转的角度为180°，故D错误。
故选C。
9．（2022秋·江西赣州·八年级校联考竞赛）如图所示是一种液面升降监测装置原理图。电光源S发出的一束激光与水平液面成50。角射向平静的液面，光经液面反射后射到页面上方水平标尺上的S'点，当液面上升时，光点S'将（ ）
A．一定向左移动B．一定向右移动
C．可能向左可能向右移动D．不动
【答案】A
【详解】当液面上升时，入射光线不变，入射角不变，而入射点左移，而根据光的反射定律，折射角等于入射角，光点S'将一定向左移，故A正确。
故选A。
10．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）在一个水深为20m的湖面的正上方，有一名跳伞运动员正从高40m的空中以5m/s的速度匀速下降，关于他在水中成像的情况，下列各种说法正确的是（ ）
A．运动员在水中的像始终只能在水面下20m处
B．运动员下降到20m高度时才能在水中形成像
C．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向水面靠拢
D．运动员在水中始终能成像，像以10m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变
【答案】D
【详解】AB．水中倒影的形成原理是平面镜成像，像与物关于水面对称，像距始终和物距相等。运动员向下跳伞的过程中，物距不断减小，像距也相应的不断减小，和水的深度没有关系，故AB错误；
CD．因为光的反射，在一定范围内运动员在水中始终能成像，运动员在下降的过程中，位置可能会发生一定改变，根据平面镜成像原理，像和物关于水面对称，跳伞运动员正从高40m的空中以5m/s的速度匀速下降，像以5m/s的速度向水面靠拢，以10m/s的速度向他本人靠拢，像的大小始终不变，故C错误，D正确。
故选D。
11．（2021秋·河南周口·八年级河南省淮阳中学校考竞赛）平面镜前有一个长为30厘米的线状物体MN，M端离镜面7厘米，N端离镜面25厘米，如图所示。则N点的像N'到M端的距离是（ ）
A．20厘米B．30厘米C．40厘米D．50厘米
【答案】C
【详解】过平面镜做N点关于平面镜的对称点即为像点N'，过M点做NN'的垂线交NN'为P点，如图
由题意可得
N'P=2×25cm-(25cm-7cm)=32cm
PN=25cm-7cm=18cm
由勾股定理可得
故选C。
12．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图，平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕“垂直于纸面的水平轴M”自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN′的位置，释放镜的下端，在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中，下列说法正确的是（ ）
A．S′的轨迹为圆弧
B．S′离轴M越来越近
C．S′轨迹对M轴的张角为θ
D．当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像
【答案】A
【详解】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″，然后进行分析；
由图可知，S点绕M以SM长为半径转动，所以它的像的轨迹应该是圆弧；由图可知，S′轨迹对M轴的张角大于θ，S′离轴M的距离始终不变；当θ大于90°时物体仍能在此平面镜中成像；故A正确，BCD错误。
故选A。
13．（2019·湖南长沙·九年级校考竞赛）如图所示是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水。在两池的中央各竖立着一只长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子，下列说法中正确的是（ ）
A．未装水的池中标杆影子较长
B．装水的池中标杆影子较长
C．装水的池中标杆没有影子
D．两池中标杆影子长度相同
【答案】A
【详解】图示中，太阳照射不透明的标杆时，会在标杆的左边留下影子。未装水的水池中，标杆的影子是由于光在空气中直线传播形成的；装有水的水池中，太阳光经标杆的最高点斜射向水面时，会发生偏折，光由空气向水中传播时，折射光线向法线方向偏折，所以影子变短了，那么未装水的池中，标杆的影子较长，故A正确，BCD错误。
故选A。
14．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。经过连续几天观察，晓霞同学发现：池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示；池内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b位置时，她看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点、Q点都在S点的下方
B．P点、Q点都在S点的上方
C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
D．Q点在S点的下方，P点在S点的上方
【答案】C
【详解】往池内注水，水面升至a位置时，发生折射，根据折射定律，P点如下图所示：
水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下图所示：
通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
15．（2021秋·广东揭阳·九年级揭东二中校考竞赛）如图所示，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L＝H，现向水池内注水，水面匀速上升，则光斑（ ）
A．匀速向右移动，且移动速度小于水面上升的速度
B．匀速向右移动，且移动速度大于水面上升的速度
C．减速向右移动，但速度始终大于水面上升的速度
D．加速向右移动，但速度始终小于水面上升的速度
【答案】A
【详解】光由空气斜射进入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以光斑是由光的折射形成的；当水面上升时，折射光路的变化如图：
可见，水面上升，折射点右移，光斑右移。水面上升的距离h与光斑移动的距离s成正比，即
（其中a为折射角）所以当水面匀速上升，光斑必然匀速移动，而不是变速运动。因为L＝H，所以激光与水面成45度角入射，所以由图可知，光斑再怎么移也不可能和法线重合，所以速度比水面上升的速度小。
故选A。
16．（2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考竞赛）如图，两块材质完全相同的横截面为直角三角形玻璃砖P和Q放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。某一条光线从空气中垂直于玻璃砖Q的直角边射入，从玻璃砖P的直角边射出，则入射光线的位置和方向可能是图中的（ ）
A．光线dB．光线c
C．光线bD．光线a
【答案】B
【详解】根据光在折射现象中光路是可逆的，假设光从原来玻璃砖P的直角边射出的位置射入，光线垂直于界面入射时，光线的传播方向不变；光从玻璃砖P中斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从P出来的折射光线会向下偏折，在图中虚线的下部；光从空气中斜射入Q中时，折射角小于入射角（此时的折射角等于P中的入射角），故折射光线与原入射光线平行射出，即最后射出的是光线c，如图所示：
所以根据光在折射现象中光路是可逆的，入射光线的位置和方向可能是图中的光线c。
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
17．（2023·湖南衡阳·九年级湖南省衡南县第一中学校考竞赛）如图，在暗室内让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上，以下说法正确的是（ ）
A．I区是红外线，III区是紫外线
B．I区的光可以应用于电视遥控器
C．如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，则光屏上仍会出现彩色光带
D．如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上不能看到除绿光外的其他颜色的光
【答案】D
【详解】AB．红光以外的看不见的光为红外线，紫光以外看不到的光为紫外线，红光最不易偏折，紫光最易偏折，所以上面一条光线为紫光，I区为紫外线，下面一条光线为红光，III区为红外线，红外线可以用于电视机遥控器，故AB错误；
C．透明物体的颜色是由透过的色光决定的，所以如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜，则只有蓝色光能透过三棱镜，则光屏上只会出现蓝色光带，故C错误；
D．不透明物体的颜色是由反射的色光决定的，如果把一张绿纸贴在白屏上，则绿屏只反射绿光，则在绿纸上不能看到除绿光外的其他颜色的光，故D正确。
故选D。
18．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，甲图是一束太阳光通过三棱镜后的色散现象，乙图是一细束红光和一细束紫光以相同的入射角i从空气射入长方体玻璃砖的同一点，并且都直接从下表面射出。对于这一过程，下列说法中正确的是（ ）
A．从上表面射入时紫光的折射角比红光的折射角大
B．从下表面射出时紫光的折射角比红光的折射角小
C．从下表面射出后紫光和红光一定平行
D．紫光和红光将从下表面的同一点射出
【答案】C
【详解】A．从甲图可知，紫光在玻璃中偏转的角度最大，故从玻璃砖射入时，上表面射入时紫光的更靠近法线，故紫光的折射角比红光的折射角小，故A错误；
B C．由于入射角相同，在同一种介质中同种光偏折程度相同，再根据光路可逆，折射角等于刚开始射入玻璃时的角度，故从下表面射出时紫光的折射角与红光的折射角相同，故B错误；从下表面射出后紫光和红光一定平行，故C正确；
D．由于不同的光在玻璃中偏转的程度不同，会发生光的色散现象，故不会从同一点射出，故D错误。
故选C。
19．（2021春·江苏宿迁·九年级统考竞赛）一个演员在舞台上演出．当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她上装为绿色而裙子为黑色．那么，这位演员服装的实际颜色是（ ）
A．上装和裙子都是红色
B．上装和裙子都是绿色
C．上装为绿色，裙子为黑色
D．上装为白色，裙子为红色
【答案】D
【详解】一个演员在舞台上演出．当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她上装为绿色而裙子为黑色，说明她的上装机能反射红光，又能反射绿光，则她的上装是白色的；她的裙子能反射红光而不能反射绿光，所以她的裙子是红色的。
故选D。
三、填空题
20．（2021秋·湖南长沙·八年级雨花外国语学校校联考竞赛）如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用光的 来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上像的大小比原来 （填“变大”“不变”或“变小”）。
【答案】 直线传播 变小
【详解】[1][2]由于光的直线传播，光线只能从小孔透过，就会在另一侧的光屏上形成倒立的实像，故小孔成像是由光沿直线传播造成的，由图可见蜡烛距离小孔较近，在光屏上成的像比实际烛焰大；将蜡烛和光屏位置对调后，烛焰距离小孔比越来远了，所以成的像也就变小了。
21．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，MN为平面镜，ab、cd是从同一点光源发出经平面镜反射后的两条反射光线。若ac=20cm，则光源的位置在平面镜上方 cm处；若将平面镜向下平移3cm，则对应同一条入射光线的反射光线ab向 （填“左”或“右”）平移了 cm。
【答案】 8.66 左 3.46
【详解】[1]先将两条反射光线ab、cd反向延长交于一点S’，再通过平面镜作出S’的对称点S，即为发射点的位置，并连接Sa、Sc画出入射光线，如图所示：
根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，∠caS是入射角的余角，∠baM的反射角的余角，所以
∠caS=∠baM=60°
同理可得
∠Sca=∠dcN=30°
所以在△aSc中，∠aSc=90°。根据平面镜所成的像与物是关于平面镜对称，可知在△aS’c中，∠aS’c=90°，∠acS’=30°，根据几何知识可知
因为SS’⊥MN，在△aOS’中∠aOS’=90°，∠OaS’=60°，∠OS’a=30°，则aO的长度为
由勾股定理可知
所以可得
即光源的位置在平面镜上方8.66cm处。
[2][3]根据平面镜向下平移3cm，如图所示：
因为OO’=3cm，，在△a’O’S和△aOS中，aO∥a’O’；所以△a’O’S≌△aOS，且，所以可得
解得
aa’的长度为
在△Paa’中，∠aPa’=60°，∠Paa’=60°，所以△Paa’是等边三角形，所以
aP=aa’=3.46cm
即反射光线ab向左平移了3.46cm。
22．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，在竖直平面xy内，发光点位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置，其两端M、N的坐标分别为（3，1）和（3，0），P点通过平面镜MN反射到竖直平面y轴的右半部分某一区域，则通过反射照亮该区域的面积为 m2（图中长度单位为：米）。
【答案】4.5
【详解】根据题意，如图所示：
连接MP、NP，根据光的反射定律，做出PM的反射光线MA，做出PN的反射光线NB，梯形ABNM是反射照亮区域；下底AB为2m，上底为1m，高为3m，根据梯形形面积公式得
23．（2021秋·湖南长沙·八年级雨花外国语学校校联考竞赛）探究光的折射特点，某实验小组用如图所示的器材探究“光由空气进入玻璃”中的情形，实验所测数据如表格一、又继续探究了“光由空气进入水”中的情形，实验所测数据如表格二。
表格一：
表格二：
分析以上数据可得：
（1）当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向 （选填“一定”或“不一定”）发生改变。
（2）当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角与入射角的大小关系是：折射角 入射角。
（3）当光以相同的入射角由空气斜射入不同的介质中时，水和玻璃相比， 的折射本领更强。
【答案】 不一定 小于 玻璃
【详解】(1)[1]当光垂直射入时，折射角等于入射角等于0°，其传播方向不变，当入射角不等于0°时，其传播方向发生改变，所以当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向不一定发生改变。
(2)[2]由表中数据可知，当光从空气斜射入玻璃或水中时，折射角与入射角的大小关系是：折射角小于入射角，随着入射角的增大，折射角也随之增大
(3)[3]比较表中的数据，当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时，折射角不同，说明不同介质对光的折射本领是不同的；入射角相同，玻璃中的折射角小，则玻璃的折射本领强。
24．（2019·福建宁德·八年级统考竞赛）墨镜的颜色是由 决定的，毛线的颜色是由 决定的．
【答案】 透过的色光 反射的色光
【详解】第一空．因为透明体的颜色是由它透过的色光决定的，不透明体的颜色是由它反射的色光决定的．所以墨镜的颜色由它透过的色光决定．如果是黑色，则各种色光都不能透过．
第二空．毛线的颜色是由它反射的色光决定的．如果是红色，则这种毛线能够反射红色光，其他颜色的光会被它吸收．
四、实验题
25．（2021·广东佛山·九年级统考竞赛）在探究“平面镜成像特点”的实验过程：
（1）该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便确定 ，此时成像的清晰度比日常使用平面镜 （选填“好一些”或“差一些”）。
（2）实验时，将蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，边移动边观察，使它与A的像重合，观察时，眼睛应该在如图乙中 处观察（选填“a”、“b”、“c”或“d”），为确定像的虚实，需在像的位置放一个光屏，并在如图中的 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）处观察光屏上是否有像。
（3）如图丙是小军本人，他在进行实验时，从玻璃板中也观察到了自己的像。那么他的像应是如图丙中的 ：若将玻璃板竖直向上缓慢平移，他的像 （选填“向上平移”、“不移动”或“向下平移”）：此时另一同学站在玻璃板后协助。
（4）如图丁所示，若将玻璃板与水平桌面成45°固定在水平桌面上，当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像 （填选项字母）运动。
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上
（5）如图所示，一块平面镜直立在水平地面上，小华沿与镜面平行的直线从A走到D，从平面镜底边两端点向AD直线所作垂线的交点分别为B、C，则下列说法正确的是
A．小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像
B．小华在AB段或CD段行走时，平面镜中无法形成自己的像
C．小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大
D．此过程中，小华相对于自己的像位置是变化的
【答案】 像的位置 差一些 a b A 不移动 C A
【详解】（1）[1]该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，玻璃板是透明的，便于观察像的位置。
[2]透明的玻璃板只能反射烛焰射出的一部分光线，另一部分透过玻璃板，所以玻璃板成的像比平面镜成的像清晰度差一些。
（2）[3]根据蜡烛A和其像关于镜面对称，所以边移动边观察，使其与A的像重合，观察时，眼睛应该在图乙中a处观察。
[4]为了确定像的虚实，在蜡烛B位置放一个光屏，这是眼睛应该在图乙中b处观察光屏上是否有像。
（3）[5][6]由于小军本人和自己的像关于玻璃板对称，则可知他的像应是如图丙中的A；竖直方向移动玻璃板的过程中，由于小军本人与玻璃板所在的平面的相对位置没有变，则可知其像不移动。
（4）[7]当玻璃板与水平桌面成45°固定在水平桌面上时，由于蜡烛A的像关于玻璃板对称，则知蜡烛A的像此时恰好在竖直方向上，故当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，蜡烛A的像竖直向下移动。
故选B。
（5）[8] AB．平面镜成像的原理是光的反射，要从平面镜中观察到自己的像，则小华“发出”的光线（实际上是她反射的光线）经平面镜反射后反射光线一定要进入她的眼睛，由图结合光的反射定律可知，她在AB段或CD段行走时，反射光线会在法线的另一侧，即平面镜反射的光线不会进入她的眼睛，则她不能从平面镜中观察到自己的像，（即能成像但无法观察到）而她在BC段行走时，她“发出”的光线（实际上是她反射的光线）经平面镜反射后反射光线会进入她的眼睛，则她能从平面镜中观察到自己的像，故A正确，B错误；
CD．由平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，小华在镜中所成的像到平面镜的距离是不变的，则小华相对于自己的像位置不变，故CD错误；
故选A。
26．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）在探究“平面镜成像的特点”时：
（1）实验中应选 （选填“玻璃板”或“平面镜”）和两支 （选填“相同”或“不同”）的蜡烛及其他器材进行实验，为了便于观察，该实验最好在 （选填“较明亮”或“较暗”）的环境中进行；
（2）为了探究所成的像是虚像还是实像，在成像的位置处放置一光屏，则在光屏上 （选填“能”或“不能”）观察到镜前点燃蜡烛的像；实验中观察到镜后的蜡烛与镜前蜡烛的像完全重合的，说明像与物的大小是 的；两次实验的像与物对应点的位置如图所示，实验中平面镜是放在图中 （选填“PQ”或“MN”）的位置。
【答案】 玻璃板 相同 较暗 不能 相等 PQ
【详解】（1）[1]为了确定像的位置，要让蜡烛的像和蜡烛B重合，要求既能观察到蜡烛的像，同时也能观察到B蜡烛，因此实验中要使用透明的玻璃板。
[2]为了证明了像与物大小相等，实验时后面的蜡烛B要与前面蜡烛A的像完全重合，这就两支蜡烛完全相同。
[3]在比较明亮的环境中，由于很多物体都在反射出光线，干扰人的视线；在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮，所以比较黑暗的环境中进行实验。
（2）[4]烛焰发出的光经玻璃板反射，反射光线在玻璃板的前面，而像在玻璃板的后面，因此烛焰成的像是虚像；因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，所以光屏不能接收到的烛焰的像。
[5]实验中观察到镜后的蜡烛B与镜前蜡烛A的像完全重合的，说明像与物的大小相等。
[6]因为平面镜成像特点中的像与物体对称，图中A、B和C、D关于PQ对称所以实验中平面镜是放在图中的PQ位置。
27．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）某同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示。
（1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A1B1（要求大致标出A1、B1）；
（2）实验过程中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上烛焰的像向 （上//下）移动；若将蜡烛靠近小孔成像仪一些，烛焰的像将 （变大//变小//不变），若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 （改变//不变）；
（3）该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离s成 （选填“正比”或“反比”）；
（4）实验中使用的蜡烛高10 cm，蜡烛离小孔20cm，蜡烛的像到小孔距离2.0cm时，蜡烛的像高1.0cm。该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了某一个光斑的直径为1.4cm，光斑到小孔的距离为1.5m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011 m，由此可以估算太阳的直径为 。
【答案】 上 变大 不变 正比 1.4×109 m
【详解】（1）[1]根据光在同一均匀介质中沿直线传播的特点，依次找出A1和B1点，然后将这两个点连线，就是所成的像，如图所示：
（2）[2]小孔成像，成的是倒立的实像，实验过程中蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上烛焰的像向上移动。
[3]若将蜡烛靠近小孔成像仪一些，据光的直线传播知，烛焰的像将变大。
[4]若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变，小孔所成的像与物体有关，与孔的形状无关。
（3）[5]由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距离的比值，可以发现比值是一个定值。所以像的高度与像到小孔的距离成正比。
（4）[6]光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值。根据光线传播的可逆性可知：太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等。太阳的直径
28．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）在“探究光的反射规律”实验中，实验装置如图所示，把一个可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在水平的平面镜M上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面的O点，在硬纸板上便可描出入射光线和反射光线。
（1）当光束 射向镜面时，反射光线与入射光线重合；当入射光线从与反射光线重合的位置逆时针偏转一定角度时，反射光 （选填“不”“顺时针”或“逆时针”）偏转；
（2）为了探究反射角与入射角的大小关系，小明让光束与ON成30°角射向O点，测得反射光线与ON的夹角为 ，记录数据，他下一步操作应是 ；
（3）在图中，若将纸板（连同入射光线）绕CM向后倾斜，此时反射光线 ；
A．仍在纸板上呈现
B．被纸板挡住
C．在纸板前方
（4）使一束光紧贴着白色硬纸板的AO面射向镜面的O点，以ON为轴线，将硬纸板的OB面绕ON缓慢地向后折转，在白色硬纸板上 （选填“能”或“不能”）观察到反射光线，此时反射光线的位置 （选填“发生”或“不发生”）变化；此现象说明： 。
【答案】 垂直 顺时针 30° 改变入射角的度数，再多做几次实验 C 不能 不发生 反射光线、入射光线、法线在同一平面内
【详解】（1）[1]当光束垂直射向镜面时，入射角为0°，反射角也为0°，光线原路返回，即反射光线与入射光线重合。
[2]当入射光线从与反射光线重合的位置逆时针偏转一定角度时，反射光线会与入射光线分居在法线两侧，所以反射光线顺时针偏转。
（2）[3]让光束与ON成30°角射向O点，即入射角为30°，根据反射角等于入射角可得，反射光线与ON的夹角为30°。
[4]为了让实验具有普遍性，应该通过多组数据来分析得出结论，所以记录数据后，他的下一步操作应是：改变入射角的度数，再多做几次实验。
（3）[5]若将纸板（连同入射光线）绕CM向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光线在纸板前方。
故选C。
（4）[6][7][8]使一束光紧贴着白色硬纸板的AO面射向镜面的O点，以ON为轴线，将硬纸板的OB面绕ON缓慢地向后折转，在白纸硬纸板上不能观察到反射光线，但此时反射光线的位置并不发生变化，仍有原来的位置；此现象说明：反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
29．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。
（1）如图甲所示，通过三个不透明白板 A、B、C的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是 ，此时从小孔中看见的 （选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像；
（2）人眼在图甲所示位置直接看火焰，其形状如图乙所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板 （选填“A”、“B”或“C”），所看到的像为图乙中的 。（选填序号）
（3）如图丙所示，是某餐厅墙上的图片，在图片对面墙上的平面镜中可观察到的字母是 。
（4）如图丁中的图（Ⅰ）所示，物体AB和平面镜MN都竖直放置在水平面上，AB与MN之间的水平距离为20cm。现保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，如图（Ⅱ）所示，则AB的像水平向 （选填“左”或“右”）平移 cm；这一过程中AB的像的大小 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若在图（Ⅰ）的基础上，保持AB不动，将MN绕N点逆时针旋转90°，如图（Ⅲ）所示，则关于物体AB中的点A的像A′，其运动轨迹为 （选填“直线”或“曲线”），像A′到N点的距离 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 烛焰、三个小孔和人眼要在同一条直线上 不是 B ④ 左 20 不变 曲线 不变
【详解】（1）[1][2]根据光的直线传播可知，当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时，我们就能看到后面的蜡烛；蜡烛的光通过三个小孔直接进入了眼睛，因此看见的不是蜡烛通过小孔成的像，而是蜡烛。
（2）[3][4]想看烛焰通过小孔成的像，实际是利用了小孔成像，人眼应直接看白板B（光屏）进行观察，可以看倒立的实像，形状与甲相似，故所看到的像为图乙中的④。
（3）[5]根据平面镜成像的特点，当镜子直立放置时，选择正立、等大、左右相反的图形，即为镜中的像，如图
（4）[6][7]平面镜所成的像与物到镜面的距离相等，所以保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，物距增加10cm，像距也增加10cm，物与像的距离增加20cm，即AB的像水平向左平移20cm。
[8]平面镜所成的像与物等大，所以在此过程中像的大小不变。
[9][10]将MN绕N点逆时针旋转90°时，A到镜面的距离随旋转而变大，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，故A的像A′的运动轨迹是曲线；像与物关于镜面对称，A到像到N点的距离不变，像A′到N点的距离也不变。
30．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。
猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关；
猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关；
猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。
（1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为 ，向杯中缓慢加水过程中，杯底光斑将向 （选填“左”或“右”）移动；
（2）小组成员认为猜想1是错误的，因为 ；
（3）为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比” （选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”；
（4）对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的 （选填“A”或“B”）点；
（5）让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为 。
【答案】 0.7 右 水面上升或下降时，入射角和折射角都不变 小于 A 1.25
【详解】（1）[1]图甲实验中，测得折射角为35°，已知入射角为50°，根据题意可知，偏折比为折射角与入射角的比值，则偏折比
即偏折比为0.7。
[2]当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动。
（2）[3]由图可知，水面上升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值不变，即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确。
（3）[4]将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，如图1，由图1可知，水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的偏折比比水对光的偏折比小。
（4）[5]光线的入射角和入射点不变，红、紫色激光的折射光线，如图2，由图2可知，红色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：红光的“偏折比”大，红光的光斑应位于图中的A点。
（5）[6]将一束激光穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为，折射角为，如图3，此时“偏折比”为0.8，即
当光在下表面折射时，如图3所示，则此时入射角为，折射角为，根据几何知识可知、，所以，光在下表面折射时的“偏折比”为
光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为1.25。
31．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）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，某学习小组进行了如下探究:
A．把一个小灯泡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的像重合。
C．用刻度尺测量灯泡b到水面的距离。
（1）测量时，把刻度尺的零刻度线对准灯泡b，水面处对应的刻度如图甲所示，则灯泡b到水面的距离为 cm。
（2）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，理由是:
（3）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表示 。
（4）某小组实验时，每次都从灯泡a的正上方观察，测得灯泡a到水面距离u和灯泡a的像到水面距离v的对应关系如上表所示。根据表中数据，请在图乙坐标中描点作出v-u关系图线。
( )
由图线可知，v与u成 (选填“正比”、“反比”)。
【答案】 8.20 像与物到镜面的距离相等 灯泡a的深度 正比
【详解】(1)[1]从图甲可以看到，灯泡b到水面的距离为8.20cm；
(2)[2]根据平面镜的成像规律可知，灯泡b到水面的距离大小等于灯泡b的像到水面的距离，而灯泡b的像与灯泡a的像是重合的，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；
(3)[3]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，因为光的折射，刻度尺的零刻度线真实位置应该是在灯泡a的位置，所以刻度尺在水面处的示数表示灯泡a的深度；
(4)[4]根据表中数据，在坐标中描点作出v-u关系图线，如下图所示；
[5]由图线可知，v与u成正比。
五、作图题
32．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方，请在图中用光学作图法画出平面镜，并且画出箭头表示小猫看到小聪的光路。
【答案】
【详解】小猫能看到小聪，是小聪身上的光线射向平面镜时，其反射光线进入猫的眼睛。那么从小聪身上射出的光线为入射光线AO，O为入射点，射向小猫的光线为反射光线OB。而在光的反射现象中，反射角等于入射角，可作反射光线与入射光线的夹角∠AOB的角平分线，即为法线ON，过O点作ON的垂线，此垂线所在的位置即为平面镜所在的位置。作图如下：
33．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）小明想通过垂直井道把太阳光引到地铁车站的M点，请你帮他解决这一问题。你需要什么器材？请在图中画出光路图。
【答案】
【详解】通过垂直井道把太阳光引到地铁车站的M点，需要两块平面镜。先平行于井道竖直向下画出反射光线，根据反射光线与入射光线夹角相等，过反射点作出反射光线与入射光线的角平分线即为法线；最后通过反射点垂直法线画出上面的平面镜，再根据反射光线平行射向地铁车站M，则做出竖直向下的反射光线和平行射向地铁车站M的光线的夹角的角平分线，即为法线，再通过反射点垂直法线画出下面的平面镜。如图所示：
34．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）如图所示，点S为光源，点S＇为S通过平面镜所成的像，在光源发出的光线中，有一条经平面镜反射后经过点A，S、A、S＇恰好位于一等腰直角三角形的三个顶点。
（1）试用作图法画出这条光线，并写出作图过程；
（2）试求这条光线的入射角和反射角。
【答案】（1）；（2）45°，45°
【详解】（1）平面镜成的像和物体到镜面距离相等，关于镜面对称；如图所示，连接SS＇，作SS＇的垂直平分线P1P2，即为平面镜所在位置；连接AS＇交平面镜于点O，即为所求光线的入射点；连接SO ，OA为反射光线，SO为入射光线，如图所示：
（2）在上图的基础上连接AS，如下图：
由题可知，S、A、S＇恰好位于一等腰直角三角形的三个顶点，则SAS＇是等腰直角三角形，是直角，P1P2是SS＇的垂直平分线，所以O为SAS＇斜边的中点，则SO为斜边的垂直平分线，所以SO是的角平分线，所以，OB为法线，与平行，故可得入射角为，又因为SO为斜边的垂直平分线，则反射角与入射角互余，所以反射角也为。
35．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出：
（1）A点在水中的像A'；
（2）小玉看到A'的光路；
（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
【答案】
【详解】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
（2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。
（3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B' O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方，如图所示：
36．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置A、B如图所示，C点的人恰好看到它们在水中的像A′、B′重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。
【答案】
【详解】作出小鸟A关于水面的对称点A′，即小鸟的像位置。因为C点人看到小鸟和小鱼的像重合，即A'也是小鱼B的像B′，连接A′C（B′C）与水面交于点O，连接BO即为入射光线，OC为折射光线，如图所示：
37．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）一束光照射到半球形玻璃砖上，如图，请你在图中画出光线经两次折射后，射出半球形玻璃砖的光路图。
【答案】
【详解】连接O与入射点连线，即法线，根据光线从空气斜射玻璃入时，折射角小于入射角，折射光线更靠近法线，画出进入玻璃的折射光线；进入玻璃的折射光线射向玻璃砖的下表面，先作法线，根据光由玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，在法线右侧空气中作出射向空气的折射光线，如图所示：
六、简答题
38．（2021秋·河南周口·八年级河南省淮阳中学校考竞赛）如图所示，某人躺在地板上，眼的位置在A处，一只小虫在地板上从右向左爬，从天花板上的平面镜MN看到小虫的像，向小虫爬到何处时，人在平面镜中就看不到不虫了？请画图说明。
【答案】
【详解】过平面镜做眼的像点，连接并延长交地板与P点，连接交地板与Q点，人在平面镜中能看到小虫的范围在PQ之内。
实验次数
1
2
3
4
入射角i
0°
30°
45°
60°
玻璃中折射角r
0°
17°
24°
30°
实验次数
1
2
3
4
入射角i
0°
30°
45°
60°
水中折射角r
0
22°
35°
40°
像的高度h/cm
像到小孔的距离s/cm
u/mm
30
60
90
120
150
180
v/mm
23
45
67
90
113
134