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易错点 04 明确介质对光的传播的影响
目 录
01 易错陷阱
易错点一、光传播的条件及传播速度混淆
易错点二、混淆平面镜成像特点与“近大远小"的视觉现象
易错点三、平面镜成像原理理解不透导致作图错误
02 举一反三——易错题型
题型一．光的直线传播
题型二．光的反射
题型三．平面镜成像与作图
题型四．光的折射
03 易错题通关
易错点一、光传播的条件及传播速度混淆
【链接知识】
知识点一、光的直线传播
1.光在同种均匀介质中沿直线传播
2.光可以在真空中传播：太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传
播。
3.小孔成像：由于光沿直线传播，经小孔在光屏上就出现了烛焰倒立的实像；像的大小与物
（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。
4.影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗
区域，即物体的影子。
易错点二、混淆平面镜成像特点与“近大远小"的视觉现象
易错点三、平面镜成像原理理解不透导致作图错误
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【链接知识】
知识点二、光的反射
1.光的反射：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质
中，这种传播现象叫光的反射。
2.一点、三线、两角
（1）“一点”：投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点；
（2）“三线”：入射到介质表面的光线叫入射光线；经入射点做垂直于两种介质表面的辅助
线叫法线；经介质表面，反射回原来介质的光线叫反射光线。
（3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；反射光线与法线的夹角叫反射角。
3.光的反射规律（定律）：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射
光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
4.光的反射光路可逆：在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，
它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。
知识点三、平面镜成像规律
一、平面镜成像规律
1.平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，
像和物体对应点的连线与平面镜垂直，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，平面镜成像是虚像。
2.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中
会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，
可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
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3.平面镜成像作图：（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；（2）根据平面镜成
像特点作图（对称法）。
知识点四、光的折射
一、光的折射现象
1.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。
2.一点、三线、两角
（1）“一点”：入射光与分界面的交点；
（2）“三线”：入射到两种介质表面的光线叫入射光线；过入射点且垂直于两种介质分界面
的辅助线叫法线；进入另一种介质的光线叫折射光线；
（3）“两角”：入射光线与法线的夹角叫入射角；折射光线与法线的夹角叫折射角。
二、光的折射规律（定律）：
1.光的折射定律
（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（2）折射光线、入射光线分别位于法线两侧；
（3）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射
角；当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；
（4）在光的折射现象中，光路是可逆的。
2.光的折射成虚像：由于光的折射，从一种介质看另一种介质中的物体时，所看到的一般不是
物体本身，而是由光的折射所形成的物体的虚像。
【陷阱分析】
一、成像特点理解误区
1、像与物大小关系误解：平面镜成像时，像与物大小相等，这是平面镜成像的重要特点。但有些
同学会受到视觉经验的影响，误认为离平面镜越远，像越小。
2、像与物到平面镜距离理解错误：像与物到平面镜的距离相等，部分同学在解题时会忽略这一特
点。3、像的虚实判断不清：平面镜所成的像是虚像，它不是由实际光线会聚而成的，而是由反射
光线的反向延长线相交形成的。
二、成像原理混淆
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1、与光的折射原理混淆：平面镜成像的原理是光的反射，而有些同学会将其与光的折射原理混淆。
2、反射定律应用错误：虽然知道平面镜成像原理是光的反射，但在具体应用光的反射定律分析成
像过程时，部分同学会出现错误。
三、实际应用易错点
1、生活场景分析错误：在生活中，有很多平面镜成像的应用场景，如穿衣镜、汽车后视镜（凸面
镜，此处暂按平面镜分析）等。
2、实验操作及结论理解偏差：在进行平面镜成像实验时，同学们容易在实验操作和对实验结论的
理解上出现问题。
【解题技巧】
一、紧扣成像特点解题
1、大小关系运用：牢记像与物大小始终相等，不受物体到平面镜距离影响。
2、距离关系计算：利用像与物到平面镜距离相等这一特性。
3、虚实像判断技巧：看到题目涉及像的性质，立刻想到平面镜成虚像，虚像不能用光屏承接。
二、巧用成像原理
1、原理判断现象：遇到判断生活中现象是否为平面镜成像时，依据光的反射原理。
2、光路图绘制技巧：画平面镜成像光路图时，先过物体上一点作法线，再根据反射角等于入射角
确定反射光线。
三、应对实验与生活应用
1、实验问题解答技巧：在解答平面镜成像实验相关题目时，注意实验器材选择和操作要点。比如
选择薄玻璃板，是为了减少重影；实验中要使玻璃板垂直桌面，这样像与物才能在同一水平面上，
便于比较像与物的位置关系。
2、生活场景分析方法：分析生活中平面镜成像应用场景，如汽车后视镜（暂按平面镜分析），结
合成像特点，判断驾驶员看到的像与实际物体的位置和大小关系。
题型一．光的直线传播
1. 在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种
开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭
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头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：（1）C图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故 C
符合要求；
（2）ABD三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。
故选：C。
2. 如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央扎一个小孔，将易拉罐的顶部剪去
后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点
燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像特点：
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 （选填“实像”“虚像”）；
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，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．烛焰的正立像
D．烛焰的倒立像
（3）将蜡烛逐渐靠近小孔时，则人眼看到的塑料薄膜上的像将 （选填“变大”“变
小”“不变”）；
（4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是
。
【解答】解：（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，其成像的原理是光的直线传播；
（2）蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑
料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，选D；
（3）由题意可知用易拉罐制成的针孔照相机的原理就是小孔成像，由光的直线传播可知小孔成
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的像是倒立的缩小的实像；因为光是沿直线传播的，当蜡烛靠近小孔时，所成的像将变大；
（4）形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是相同的，光斑大小不一是因为树叶缝隙到
地面的距离不同。
故答案为：实；D；变大；树叶缝隙到地面的距离不同。
题型二．光的反射
3. 某兴趣小组用如图所示的装置探究光的反射规律：
（1）为了显示光路，下列做法不可行的是 ；
A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾 B．使光束贴着纸板射向平面镜
C．抽尽玻璃缸中的空气在黑暗中进行
（2）图中红光激光笔发出的光相当于 线，当绿光激光笔向镜面靠近时，反射角
（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）实验中小明三次改变入射角的大小，测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其
他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是
。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
【解答】解：（1）A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾，小水滴能反射光线，形成光路，便于观察，
故A不符合题意；
B．使光束贴着纸板射向平面镜，纸板能反射光线，形成光路，便于观察，故B不符合题意；
C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行，由于没有反射光的物质，故不能看到光线的传播路径，
故C符合题意；
（2）由图可知，红色激光笔发出的光相当于法线；当绿色激光笔向镜面靠近时，入射角变大，
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反射角等于入射角，故反射角变大；
（3）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法
线的夹角，当入射角分别为20°、30°、50°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是
20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹
角当成了反射角。
故答案为：（1）C；（2）法；变大；（3）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
4. 兴趣小组如图所示的装置探究光的反射规律：
（1）为了显示光路，下列做法不可行的是 ；
A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾
B．使光束贴着纸板射向平面镜
C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行
（2）图中红光激光笔发出的光相当于 线，当绿光激光笔向镜面靠近时，反射角
（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）实验中小明三次改变入射角的大小，测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其
他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是
；
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
（4）从A侧往B侧看，当我们观察到 现象时证明反射光线、入射光线和法线在
同一平面。
【解答】解：（1）A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾，小水滴能反射光线，形成光路，便于观察，
故A不符合题意；
B．使光束贴着纸板射向平面镜，纸板能反射光线，形成光路，便于观察，故B不符合题意；
C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行，由于没有反射光的物质，故不能看到光线的传播路径，
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故C符合题意；
（2）由图可知，红色激光笔发出的光相当于法线；当绿色激光笔向镜面靠近时，入射角变大，
反射角等于入射角，故反射角变大；
（3）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法
线的夹角，当入射角分别为20°、30°、50°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是
20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹
角当成了反射角；
（4）从A侧往B侧看，当三线重合，即入射光线、反射光线、法线重合，此时只看到一根光线，
这说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内。
故答案为：（1）C；（2）法；变大；（3）把反射光线与镜面的夹角当成了反射角；（4）一根
光线。
题型三．平面镜成像与作图
5. 如图所示，甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边，若要在天花板上固定一平面镜使两人在图
示位置彼此都能看到对方的全身，则所需的最小平面镜的位置应为（ ）
A．ae B．bc C．bd D．cd
【解答】解：
如图所示，甲、乙两人在平面镜里成的像的位置，分别过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线
到甲的眼睛，过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛（这两条直线就可以确定出所
需最小平面镜的位置），由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小平面镜的位置应为bd。
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故选：C。
6. 在探究“平面镜成像的特点”实验中，装置如图1所示。
（1）为了更好的完成实验，最好选用 （选填“无色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板
应 放置在水平桌面上，可用 （填器材名称）来检验；
（2）将棋子A置于玻璃板前方，观察到A的两个像，在玻璃板后方放置棋子B，使之与棋子A
较亮的像重合。在白纸上记下棋子A和B的位置，如图2所示，此时物到镜面的距离为
，像到镜面的距离为 （均选填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”）。可沿方向
（选填“MN”或“PQ”）移动棋子A。
【解答】解：（1）为了更好的完成实验，应选用茶色透明玻璃，这样玻璃成的像比较清晰；
如果玻璃板不垂直于水平桌面，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，因此玻璃板应垂直放置在水平桌面上；可用直角三
角板进行检验；
（2）物到镜面的距离叫做物距，由“在玻璃板后方放置棋子B，使之与棋子A较亮的像重合”
可知，玻璃板的反射面是C面，由图可知，因此物体到镜面的距离为AC；
像到镜面的距离叫做像距，由图可知，因此像到镜面的距离为BC；
为了寻找普遍规律，应改变物距多次实验，因此应沿PQ方向移动棋子A多次实验，寻找普遍规
律。
故答案为：（1）茶色；竖直；直角三角板；（2）AC；BC；PQ。
7. 如图甲是探究“平面镜成像的特点”实验装置。图中A、B是两只外形相同的蜡烛。
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（1）如图甲，点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这说明像与
物的大小相等，这种确定像与物大小关系的方法是 （选填“控制变量法”、
“等效替代法”或“科学推理法”）。
（2）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距
离，则猫的头部通过左、右两半面镜子 。
A.都不能成像
B.各成半个像，合起来成一个完整的像
C.都成完整的像，且两个像在同一位置
D.都成完整的像，且两个像在不同位置
（3）小明看到自己的手表与同桌的相同，于是突发奇想将两块手表替代A、B蜡烛，正立于玻
璃板两侧，如图丙所示，此时A手表指针指在9点整，那么B手表的指针应调至 点才能
与A手表指针的像完全重合。
（4）如图丁是由本实验得出结论在实际生活中的一个应用。检查视力的时候，视力表放在被测
者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。则视力表在镜中的像与被测者间的距离为
m。
（5）如图所示，小柯把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系，
最好选用 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
【解答】解：（1）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这说明像与
物的大小相等，用B蜡烛代替A蜡烛去和A蜡烛的像进行比较，这种方法是等效替代法；
（2）平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完
整像；平面镜左右两部分都能成完整的像，像与小猫关于镜面对称，因为其中的一半平行向后
移一段距离，所以两个像的位置是不同的，故D正确；
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（3）由于平面镜成的像与物关于镜面对称，故表面上的刻度是左右相反的，因此当此时A手表
指针指在9点整，那么B手表的指针应调至3点才能与A手表指针的像完全重合；
（4）如图，视力表到平面镜的距离是2.5m，根据物像到平面镜的距离相等，所以视力表像到平
面镜的距离也是2.5m，所以人到视力表像的距离为2.5m+（2.5m﹣0.4m）＝4.6m。
（5）由图可知，四个模型分别为C、A、T、V，从模型上看，只有C左右不同，而A、T、V，
左右相同，所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用模型A、T、V不能达到实
验目的，只有C左右不同，所以能够达到实验目的，故选A。
故答案为：（1）等效替代法；（2）D；（3）3；（4）4.6；（5）A。
题型四．光的折射
8. 在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下
实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图所示）；
接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。经讨论，同学们
认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验。
（1）要实现探究目标，他们应选择图乙中的 （选填字母序号）两图示实验；
（2）由AD两图的实验 （能/不能）得出结论，原因是 。
（3）某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图所示，经分析可知：光从空气
斜射入水和油时， 对光的偏折本领较大。
【解答】解：（1）根据控制变量法的思想，要探究水和油对光的偏折本领大小，必须控制入射
角和液面的高度相同，符合条件的有B、D两图；
（2）在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，要用到控
制变量法，
A图中是水，D图中是油，物质种类不同，液面高度不相同，因此由AD两图的实验不能得出结
论；
（3）根据记录，油中光斑的位置距离空气比较远，因此油对光线的偏折程度大，对光的偏折本
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领较大。
故答案为：（1）BD；（2）不能；没有控制液面的高度相同；（3）油。
9. 如图所示，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点 A 和B。
（1）若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A ，应使入射光线 MO绕着点O沿
1
（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点 B点会移动到点
（选填“B ”或“B ”）
1 2
（2）若保持入射光线不变，欲使B点下移至B ，应使水面 （选填“上升”、“下降”
2
或“不变”），在水面变化过程中，折射角 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，
折射角小于入射角；如图所示：
现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A 处，则反射光线偏离法线，反射角增
1
大，根据反射角等于入射角，则入射角也需增大，故使入射光线绕着O点沿顺时针方向
转动。同时，入射角增大，折射角也会相应增大，因此，会观察到另一亮点 B 点会移动
到点B如图所示。
（2）在水面变化过程中，由于入射光线不变，即入射角不变，则折射也不发生改变，因此过B
2
点做OB的平行线即为光点下移的折射光线，如图所示。显然入射光线不变，欲使 B点下移至
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B ，水面需上升。
2
故答案为：顺时针；B ；上升；不变。
1
1. 阅读下面的短文，回答问题。
丁达尔现象
当激光笔射出一束激光穿过烧杯内的清水时，会发生光路不可见的现象。这时，可以采取向水
中加入豆浆的办法，使光路显现出来。这是因为稀豆浆是一种胶体。如图所示，当可见光通过
胶体时会产生明显的散射作用，从入射光束的侧面可以观察到胶体里光束通过的一条光亮的
“通路”，这种现象就叫做丁达尔现象。在自然界中，我们常常可以见到阳光从枝叶间透过，
形成一道道光柱。类似于这样的自然现象，也是丁达尔现象。这是因为云、雾、烟尘也是胶体，
它们存在于空气当中，太阳光穿过它们时发生了散射。
（1）稀豆浆是一种 体。
（2）丁达尔现象是指可见光通过胶体时发生了 现象。
（3）小兰为了探究光在空气中的传播情况，按亮激光小手电，但不能直接观察到光的传播路径，
请你帮她想一个解决办法： 。
【解答】解：（1）由题意可知，稀豆浆是一种胶体；
（2）当可见光通过胶体时会产生明显的散射作用，从入射光束的侧面可以观察到胶体里光束通
过的一条光亮的“通路”，这种现象就叫做丁达尔现象，这说明可见光通过胶体时发生了散射
现象。
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（3）由于周围光的干扰使激光小手电的光不能观察到，因此可采用对比的方法，让光在烟雾中
传播，这样便可清晰地观察到了。
故答案为：（1）胶；（2）散射；（3）在光的传播路径上喷一些烟雾（或水；或微尘）。
2. 如图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，
其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容，
是由于光的 （填写光现象）；此防窥膜贴在手机屏幕上， （选填
“能”或“不能”）防止上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地
（ 选 填 “ 增 大 ” 或 “ 减 小 ” ） 超 细 百 叶 窗 的 间 距 。
【解答】解：由图丙可知，两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的直线传播；此防窥膜贴在
手机屏幕上，由于屏幕正上方在可视范围内，所以不能防止上方的窥视；为了让防境效果更好
（可视范围减小），可以适当地减小超细百叶窗的间距。
故答案为：直线传播；不能；减小。
3. 2019年11月11日，罕见的“水星凌日”现象震撼上演，地球上部分地区可以观察到。如图所
示，某些特殊时刻，从地球上可以看到水星就像一个小黑点在太阳表面缓慢移动。下列现象中
与“水星凌日”现象原理相同的是（ ）
A．“海市蜃楼”现象
B．雨后天空出现彩虹
C．路灯下人在地面上的影子
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D．湖边的树在湖水中的“倒影”
【解答】解：
当水星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，在地球上看到水星从太阳面上移过，这就
是“水星凌日”现象，成因是光的直线传播；
A、海市蜃楼是光线通过密度不均匀的空气中发生的折射现象，故A不符合题意；
B、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的光的
色散，故B不符合题意；
C、路灯下人在地面上的影子，是由于光沿直线播形成的现象，故C符合题意；
D、平静的水面相当于平面镜，所以湖边的树在湖水中的“倒影”是平面镜成像，属于光的反射
原理，故D不符合题意。
故选：C。
4. 从地面上遥望太空，由于视觉原因，人眼所看到的天体位置总是处于一个平行于地面的平面内，
如在下图中，当某一天体从位置A沿直线运动到位置B时，地面上人在视觉上认为是沿直线
从A运动到位置C，所以会导致观测天体运行的速度发生偏差。已知图中 A、C两点到地面观
测者的距离为m光年，A、C之间的距离为a光年，B、C之间的距离为b光年，AC边与BC
边可看成相互垂直。则：
（1）当天体经过A位置 （前/后） 年，地面观测者恰能看到天体经过A位置；
（2）天体用了t年时间从A运动到B，在地面上观测到该运动时间间隔为 年；
（3）当各物理量满足 条件时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现
象。
【解答】解：（1）天体经过A位置时，距离地面观测者的距离为m光年，因此当天体经过A
位置后m年，地面观测者才能看到。
（2）天体运动到A位置发出或反射的光被观测到需要经过m年。经过t年运动到B，到B位置
时发出或反射的光再被观测到需经历m﹣b年，则共需经历t+m﹣b年。人在地面上两次观测到
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天体的时间差就是在地面上观测该天体运动的时间间隔。故天体用了t年时间从A运动到B，在
地面上观测到该运动时间间隔的年数为：t+m﹣b﹣m＝t﹣b；
（3）当天体用了t年时间从A运动到B，到B位置时发出或反射的光再被观测到共需经历t+m
﹣b年。但地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，人眼误认为天体经历的时间是
s
a+m年。由v= 可知，当观测时间小于人眼误认为的时间时，在地面上观测到天体运动速度就
t
会超过光速。所以当t+m﹣b＜a+m，即t＜a+b时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的
现象。
故答案为：（1）后；m；（2）t﹣b；（3）t＜a+b。
5. 用如图所示装置探究“光的反射定律”。
（1）图甲中反射角是 度；
（2）当图甲中入射光线EO绕O点逆时针转动时，反射光线绕O点 （选填“顺时
针”或“逆时针”）转动；
（3）让光沿 FO 方向入射，发现反射光沿 OE 方向射出，说明在反射现象中，
；
（4）如图乙所示，将纸板 NOF向后折，在纸板 NOF上不能看到反射光线，此时反射光
（选填“仍然”或“不”）存在，这说明了 。
【解答】解：（1）由图甲知EO是入射光线，则OF是反射光线。入射角是入射光线与法线的
夹角，所以入射角为44°，反射角等于入射角，也为44°；
（2）当图甲中入射光线EO绕O点逆时针转动时，所以入射角变大，此时反射角也变大，所以
反射光线绕O点顺时针转动；
（3）让光沿FO方向入射，发现反射光沿OE方向射出，说明在反射现象中光路是可逆的；
（4）因为反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以在实验过程中，将纸板向前
或向后折，此时在纸板NOF上将不能看到反射光线，但反射光线仍然是存在的。
故答案为：（1）44；（2）顺时针；（3）光路是可逆的；（4）仍然；光反射时，反射光线、
入射光线和法线在同一平面内。
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6. 光速的测定在物理学中有多种方法，迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。
将激光发射器和接收装置按题图所示位置固定，装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体，
可绕固定的中心轴转动（图示为俯视图），当正方体转动到图示位置静止时，激光束恰能以
45°角照射到某侧面中心P点处，反射到相距几十公里外的一个山顶上，经此处的光反射器
（内部结构未画出，不计光在其中的传播时间）反射后，平行于原光线射到正方体另一侧面中
心Q点处，最终被接收装置接收到。
（1）本实验利用到的光学原理是光的 （选填“反射”或“折射”）；如果把实验装
置设置在月球上，本实验 （选填“能”或“不能”）完成；
（2）为了使得反射光线与入射光线反向平行（如图所示），光反射器中的设置了两面平面镜，
这两面平面镜夹角应该是 度；
（3）若光速为3×105km/s，正方体到光反射器之间的距离为30km，则光从P点射出到射回Q点
所用的时间为 s；
（4）正方体快速转动一周，光反射器能接收到 次激光的照射；
（5）当正方体的转速为n圈/秒时，接收装置可接收到激光，正方体与对面山顶光反射器间距离
用d（单位：m）表示，则测得的光速可能为 m/s。（填写选项符号）
A．8nd B．12nd C．16nd D．20nd
【解答】解：（1）本实验利用到的光学原理是光的反射；如果把实验装置设置在月球上，本实
验能完成；
（2）当两个平面镜垂直时，任何角度的入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行，则
光反射器中的设置了两面平面镜，这两面平面镜夹角应该是90°；
（3）正方体到光反射器之间的距离为30km，则光所走的路程为2×30km＝60km，
s 60km
光从P点射出到射回Q点所用的时间为：t = = = 2×10﹣4 s；
v 3×105km/s
（4）正方体有四个侧面，则有四个侧面中心点处，由图可知正方体快速转动一周，光反射器能
接收到4次激光的照射；
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（5）正方体与对面山顶光反射器之间的距离为d，则每反射一次光走过的路程为2d，正方体快
速转动一周，光反射器能接收到4次激光的照射，当正方体的转速为n圈/秒时，光每秒所走的
路程为
s′＝2d×4×n＝8nd，即测得的光速为8nd/s，
故可知A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
故答案为：（1）反射；能；（2）90；（3）2×10﹣4；（4）4；（5）A。
7. 小聪同学所在实验小组跟老师一起设计了如图所示的实验装置，探究光的反射规律。
（1）在组装实验器材时，应将可转折的硬纸板与镜面 放置，刚开始实验时，小聪的
操作如图甲所示，他将呈现反射光线光路的活动硬纸板向后折，活动硬纸板上就观察不到反射
光线，这说明反射光线、法线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面。
（2）实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，记录了多组入射角和反射角的大小，
分析数据可得出的结论是： 。
（3）实验过程中，小组的每位同学在不同位置都能观察到硬纸板上的光线，这是因为光线在硬
纸板上发生了 反射。
（4）有一种液面微变监视器如图乙所示，光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束
细光，光束经液面反射后，其反射光被水平放置的平面光电转换接收器接收，光电转换接收器
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将光信号转换为电信号，并通过显示器显示出来，若反射光线到光电转换接收器接收平面上的
光点从S 移向S ，则光斑移动距离的大小与接收平面到液面之间的距离 （选填“有”
1 2
或“没有”）关系。
（5）利用激光测转的原理如图丙所示，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上涂有一小段很
薄的反光材料，当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收
到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图丁所示），若图丁中示波器显示
屏横向的每大格（5小格）对应的时间500×10﹣2s，则圆盘的转速为 转/s。
【解答】解：（1）硬纸板放在平面镜上时，要与镜面保持垂直，如果纸板与平面镜不垂直，入
射光沿纸板照射后在纸板上将看不到反射光线；
当两块硬纸板在一个平面内时，可以看到入射光线和反射光线，将硬纸板F向后折转一个角度
后，看不到反射光线，所以该实验的结论是反射光线、入射光线和法线在同一个平面内；
（2）多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，记录入射角和反射角的数据如表格所示，
分析此数据得出的结论是反射角等于入射角；
（3）实验时从硬纸板前不同的方向都能看到反射光线，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；
（4）由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光
线的方向与原来的反射光线是平行的，如图所示，
由于两条反射光线是平行的，平行线间的距离不变，所以当液面升降高度一定时，接收平面上
的光点S 和S 之间的距离与接收平面到液面的距离没有关系；
1 2
（5）从图丁显示圆盘转动一周在横轴上显示20格，由题意知道，每格表示100.00×10﹣2s，所以
圆盘转动周期应为20s，则转速是0.05r/s。
故答案为：（1）垂直；在；（2）反射角等于入射角；（3）漫；（4）没有；（5）0.05。
8. 如图甲所示是探究“光的反射规律”的实验装置。小明同学将平面镜 M平放在水平桌面上，
白色硬纸板垂直立在平面镜上。
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（1）小宇让一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光沿OB方向射出，测出反射角和入射
角大小。改变光的入射角度，多次重复上述实验步骤。
①上述实验探究得到的规律是 （选填字母）。
A．光沿直线传播 B．反射角等于入射角 C．平面镜成像的特点
②白色硬纸板在实验中的作用是 （写出一条即可）。
（2）实验过程中若将纸板倾斜，如图乙所示，让光仍贴着纸板沿 AO方向射向镜面，他不能在
纸板B上看到反射光线，此时，反射光线 （填“存在”或“不存在”）；若存在，请
你用另一种方式将它显示出来；若不存在，请说明理由。 。
【解答】解：（1）①已知入射光线AO和反射光线OB，多次改变光的入射角度，测反射角与
入射角的大小，并比较得出反射角与入射角的大小关系，因此该实验探究了反射定律中的反射
角等于入射角；
②白色硬纸板在实验中的作用显示光的传播路径；
（2）根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、
入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向
射向镜面，此时反射光线与入射光线仍在同一平面内，但不在纸板这一平面上，看不到反射光
线；可采用在空气中喷洒烟雾的方法将它显示出来。
故答案为：（1）①B；②显示光的传播路径；（2）存在；在空气中喷洒烟雾。
9. 如图是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。图中A、B是两只外形相同的蜡烛。
（1）如图甲，点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这说明像与
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物的大小相等，这种确定像与物大小关系的方法是 （选填“控制变量法”、
“等效替代法”或“科学推理法”）。
（2）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距
离，则猫的头部通过左、右两半面镜子 。
A.都不能成像 B.各成半个像，合起来成一个完整的像
C.都成完整的像，且两个像在同一位置 D.都成完整的像，且两个像在不同位置
（3）小明看到自己的手表与同桌的相同，于是突发奇想将两块手表替代A、B蜡烛，正立于玻
璃板两侧，如图丙所示，此时A手表指针指在9点整，那么B手表的指针应调至 点才能
与A手表指针的像完全重合。
（4）如图丁是由本实验得出结论在实际生活中的一个应用。检查视力的时候，视力表放在被测
者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。则视力表在镜中的像与被测者间的距离为
m。
【解答】解：（1）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这说明像与
物的大小相等，用B蜡烛代替A蜡烛去和A蜡烛的像进行比较，这是方法是等效替代法；
（2）平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完
整像；平面镜左右两部分都能成完整的像，像与小猫关于镜面对称，因为其中的一半平行向后
移一段距离，所以两个像的位置是不同的，故D正确；
（3）由于平面镜成的像与物关于镜面对称，故表面上的刻度是左右相反的，因此当此时A手表
指针指在9点整，那么B手表的指针应调至3点才能与A手表指针的像完全重合；
（4）如图，视力表到平面镜的距离是2.5m，根据物像到平面镜的距离相等，所以视力表像到平
面镜的距离也是2.5m，所以人到视力表像的距离为2.5m+（2.5m﹣0.4m）＝4.6m。
故答案为：（1）等效替代法；（2）D；（3）3；（4）4.6。
10. 如图甲所示，物体A在平面镜中所成的像为A'，A到O点的距离为L，将镜面OM绕O点转
过90°至OM'，A'的移动轨迹是 ，若ON和ON'是相互垂直的
两块平面镜，如图乙所示，则A在平面镜中可以成 个像。
【解答】解：（1）因为物与像关于平面镜对称，即平面镜为物和像连线的垂直平分线，当平面
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镜绕点O旋转的过程中，物体A在平面镜中成的像都在以O为圆心，OA为半径的圆上，所以，
它的轨迹是以O为圆心L为半径的半圆；
（2）根据平面镜成像像与物体关于平面镜对称的特点，作出如下图示，可知 A在平面镜N中成
的像为A ，在平面镜N′中所成的像为A ；A 在平面镜N′中成的像为A ，而A 在平面镜N
1 2 1 3 2
中所成的像点也是A ，即再次成像的像点是重合的，所以一共有3个像，如图所示：
3
故答案为：以O为圆心L为半径的半圆；3。
11. 爱好科学，喜好钻研的小凡在物理活动课上学习了“无尽灯廊”后，想在课下继续研究：他将
一枚棋子放在两面相对放置的平面镜中间，虽然可以在平面镜中看到很多“棋子”由近到远排
列，但它们并不是无数个，且不在同一条直线上。这个发现大大的激发了小凡的兴趣，所以他
做了以下的思考和研究。
（1）如图1所示，平面镜中所成棋子的像是 。（选填“实像”或“虚像”）
（2）小凡将两面平面镜互成角度放置后，发现了更加有趣的现象，如图 2所示。他发现，当两
个平面镜之间的角度越小，所成像的个数越 。（选填“多”或“少”）
（3）请你根据以上的研究过程，帮助小凡推测：“棋子”数量有限，且不在一条直线上的原因
可能是： 。
【解答】解：
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（1）平面镜所成的像是虚像；
（2）根据图2知：当两个平面镜之间的角度越小，所成像的个数越多；
（3）“棋子”数量有限，且不在一条直线上的原因可能是两面相对的平面镜不平行。
故答案为：（1）虚像；（2）多；（3）两面相对的平面镜不平行。
12. 如图所示，光线从空气射入某种液体中，入射角为45°，折射角为30°，光线射到液体底部水
平放置的平面镜上又反射回来，最后光线又回到空气中的折射角是（ ）
A．30° B．45° C．55° D．60°
【解答】解：作出光路示意图：
光线入射到平面镜上时的反射角，平面镜反射时，反射角等于入射角，
而光从液体中斜射入空气中时，折射角大于入射角，
如图所示∠2＝∠1＝30°
光从液体射向空气时的入射角为∠3＝∠2＝30°
根据光路的可逆性可知这时的折射角∠4＝45°
故选：B。
13. 图中OA′是入射光线AO的折射光线，请在图中画出入射光线BO的折射光线OB′的大致位
置。
【解答】解：入射光线AO和BO，BO入射角小，所以BO的折射光线OB′的折射角也较小，
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OB′应画在OA′和OB的延长线之间，如图所示：
14. 半径为R的半圆形玻璃砖，圆心在O点，弧面ABC涂有反光层。一束激光垂直于直径AC从
√2
D点由空气射入玻璃砖（如图为平面图），已知OD= R，画出光束经圆弧面两次反射最后
2
从AC边出射到空气中的光路图，要求标明两次反射过程中的入射角大小。
【解答】解：一束激光垂直于直径AC从D点由空气射入玻璃砖，传播方向不变，到达弧面
ABC，连接OO 即为法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，
1
到达弧面ABC的左侧，连接OO 即为法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，此时反射光
2
线垂直于AC射入空气中，传播方向不变，如图所示：
√ √2 √2
由勾股定理得，O
1
D= R2−( R) 2= R，
2 2
所以，ΔODO 为等腰直角三角形，即第一次的入射角为45°；
1
所以反射角也为45°，则O O ∥AC，
1 2
同理，第二次的入射角也为45°。
15. 一束激光从某种玻璃中射向空气（如图一所示），保持入射点不动，改变入射角（每次增加
0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光线消失（如图二所示），只存在入射光线与反射光线，
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这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临
界 角 时 ， 只 发 生 反 射 ， 不 发 生 折 射 。
（1）上述玻璃的临界角是 。
（2）当光从空气射向玻璃， （填“会”或“不会”）发生光的全反射现象。
（3）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图三所示），
请在图中完成这束入射光的光路图。
【解答】解：（1）由题意可以知道，当入射角为41.8°时，折射光线消失了，所以玻璃的临界角
为41.8°，
（2）光只有从水或玻璃射向空气时，才会发生全反射，所以光从空气射向玻璃，入射角增大，
折射光不可能完全消失；
（3）光线从空气进入玻璃时，因是垂直照射，所以方向不变；当从玻璃中斜射入空气时，其入
射角为45°大于临界角，故其发生全反射，其大致路径如下图：
故答案为：（1）41.8；（2）不会；（3）见上图。
16. 图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是示意图。
（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，打开亮度较亮的激光，可清晰观察到如
图乙的光路，在透明塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点），实验中能看清光路是
利用了光的 知识。
（2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点 B的
上方出现一个亮点C，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的 现象形成的，还有一
个在原来亮点的下方D处，这是由于光 产生的。
（3）保持入射光不动，继续加水，会看到原来的上面的亮点向 移动，下面的亮点向
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移动。（均选填“上”或“下”）
（4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，结合图甲、乙说明，应进行的操作是保持水位
不变，改变入射角大小，注意观察的现象是 。
【解答】解：（1）烟是固体颗粒，光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射，反射的光进入人的
眼睛，人能看到光的传播路线。
（2）向塑料盒中逐渐加入掺有少量牛奶的水，达到一定高度后会观察到在右侧面原来亮点的上
方出现一个亮点，这个亮点是因为光照射到水面时发生了光的反射现象形成的，还有一个在原
来亮点的下方，这是由于光在水面处发生折射传播方向发生改变而产生的；
（3）保持入射光不动，继续加水，入射点向左移动，会看到上面的亮点向上移动，下面的亮点
向下移动。
（4）为了研究入射角增大时折射角的变化情况，应将AO绕O点逆时针旋转，增大入射角，同
时注意观察折射角的变化。
故答案为：（1）漫反射；（2）反射；折射；（3）上；下；（4）折射角的变化。
17. 某同学在做探究光的折射特点实验，图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、
折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如
下数据：
入射角 0° 15° 30° 45° 60°
折射角α 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
①分析表γ中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，折射光线向法线方向偏折，折射角小
于入射角，当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 。
②该同学根据上述实验中的发现和结论，总结出了光的折射特点。
请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价
A．不合理，理由是必须得把反射角数据记录下来
B．合理，可以探究处各种透明介质的折射特点
C．不合理，探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。
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【解答】解：（1）光从空气斜射到水面时，将发生折射现象；由表中数据可知，光从空气斜射
到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射
角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零；
（2）评价：存在不足，应该换用其他透明介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍性。
故答案为：（1）①0°；②C。
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