文档内容
专题 07 《光的直线传播和反射》压轴培优题型训练【九
大题型】
一．光沿直线传播的应用（共10小题）
二．根据光的直线传播确定观察范围（共4小题）
三．探究光反射实验中的纸板垂直（共3小题）
四．反射角与入射角的计算（共3小题）
五．光的反射现象（共5小题）
六．光的反射定律的应用（共10小题）
七．利用光的反射作图（共6小题）
八．镜面反射（共3小题）
九．影子形成的原理和光路（共3小题）
一．光沿直线传播的应用（共10小题）
1．路灯高度为6.8米，人的高度为1.7米，当人行走时，头顶的影子在地面上以1米/秒的
速度匀速移动，则（ ）
A．人不可能匀速行走
B．人以0.75米/秒的速度匀速行走
C．人以4米/秒的速度匀速行走
D．人以0.25米/秒的速度匀速行走
【答案】B
【解答】解：如分析中的图，当人在路灯的正下方时，人的影子在 B点，当人从B向
B'移动时，人头顶的影子从B点向C点移动，人和影子移动的时间是相同的，设人和影子移动的时间是t，人移动的速度为v，
根据速度公式得，BB'＝vt，BC＝1m/s•t，
所以 B'C＝BC﹣BB'＝1m/s•t﹣vt，
人移动时，ΔCA'B'∽ΔCDB，
所以， ＝ ，
所以， ＝ ，
所以，v＝0.75m/s。
故选：B。
2．《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象：在纸窗上开一个小孔，窗外飞鸢的影子会呈现在
室内的纸屏上，可观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”。窗外飞鸢的影子是 光的直线
传播 形成的，“鸢东则影西，鸢西则影东”说明小孔成像时，像移动的方向与物移动
的方向 相反 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）沈括观察到“窗外飞鸢的影子”是光的直线传播形成的，因为光被挡住了，没有
光的区域才变暗；
（2）在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，观察到“鸢东则影
西，鸢西则影东”其实就是小孔成像的特点：倒立的实像，小孔成像是由光的直线传播
形成的，正因为小孔成像是倒立的，才有“鸢东则影西，鸢西则影东”的现象，即二者
的移动方向相反。
故答案为：光的直线传播；相反。
3．如图所示，M是墙壁，A是不透明挡板，S是光源，在光源S的照射下，请画出挡板A
在墙壁上的阴影区域。【答案】见试题解答内容
【解答】解：
在同种均匀介质中光是沿直线传播的；S是光源，A是不透明的挡板，M是竖直墙面，
由S向A的两个端点作出两条入射光线与墙壁相交，斜线部分即为挡板A在墙壁上的阴
影区域。如图所示：
4．学习了光学知识后，爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象。如图所示，他们
给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和方孔，再用两片半透明的剪料膜蒙在空罐的
口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
（1）甲图中点燃的蜡烛通过小孔在半透明膜上的像是 倒立 （选填“倒立”或“正
立”）， 实 （选填“实”或“虚”）像。
（2）由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 孔的形状 的关系。
（3）分析比较 甲 和 丙 两图可以得出小孔成像与物体的形状有关。
（4）小明和小红明白了：树阴下的圆形光斑是 太阳 通过树叶间的小孔在地面上形
成的像。
【答案】（1）倒立；实；（2）孔的形状；（3）甲；丙；（4）太阳。
【解答】解：（1）小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实
像；
（2）甲图和乙图中孔的形状不同，物体（蜡烛焰）形状相同，所成的像形状相同，由此可见：小孔成像中像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关。所以甲、乙两图
可知实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系。
（3）甲图与丙图中物体的形状不同，小孔的形状相同，所成的像形状不同，由此可见：
小孔成像的形状与物体的形状有关；
（4）树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。
故答案为：（1）倒立；实；（2）孔的形状；（3）甲；丙；（4）太阳。
5．在学习太阳的运动时，我们研究过一天内竿影的变化，我们在操场上竖立一根竹竿，地
面上竿影是这根竹竿在太阳光下的投影，实验如图所示。
（1）竿影形成的原理是 光的直线传播
（2）对于宁波而言，太阳始终不能直射，总是位于偏南方向。你能否利用竿影变化的
活动，来确定我们本地区的正东方向？写出你的想法（结合画图说明）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）太阳光沿直线传播照在竹竿上时，会在竹竿的后面形成竹竿的影子，所以竿影形
成的原理是光的直线传播；
（2）一天内，太阳从东方升起逐渐向西方移动，根据光的直线传播，影子会从西方逐
渐向东方移动。如图当太阳位于偏南方向时影子在OA处，量出OA的长度；当太阳在
偏西方向时影子在OB处，量出OB的长度，如果OB＝OA，那么箭头AB所指的方向
就是正东方向。故答案为：（1）光的直线传播；（2）见上述解答。
6．杨光同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。
（1）请在图中作出蜡烛AB的像A′B′。
（2）杨光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，填在表格中：
像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
像到小孔的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
（3）从表格中可以看出h与s的关系为： h 与 s 成正比 。
（4）杨光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
了光斑的直径为7cm，光斑到小孔的距离为7.5m，从书上查到太阳到地球的距离为
1.5×1011m，由此可以估算出太阳的直径为 1.4×1 0 9 m。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：小孔成像是光的直线传播现象。物体上部的光线通过小孔后，射到了半透
明纸的下部；物体下部的光线通过小孔后，射到了半透明纸的上部，因此通过小孔后所
成的像是倒立的像。如图所示：
（3）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h与像到小孔的距离s
成正比；
④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，
所以，太阳的直径d＝ ×1.5×1011m＝1.4×109m。故答案为：（1）见上图；（3）h与s成正比；1.4×109。
7．在安装北京饭店电梯时，怎样使80多米高的电梯又正又直呢？工程技术人员用一束激
光代替铅垂线，在激光的帮助下，工程又快又好地竣工了。利用准直的激光束还能测量
飞驶的火箭和飞机，也可以用它指挥开凿机凿洞修隧道。
（1）上述材料中，应用了什么物理知识？
（2）实验室里，科学家用一台激光发射器向月球发射出激光，经过2.56s，在原处用仪
器接收到从月球反射回来的激光束，由此，可以算出月球与地球之间相距多远呢？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）激光是一种特殊的光，它不但有自己的特性，也具有普通光的一般
性质，激光准直应用了光在同种均匀介质中沿直线传播。
（2）S＝Vt＝3×108m/s×2.56s＝7.68×108m，7.68×108m÷2＝3.84×108m。
答：月球与地球之间相距3.84×108m。
8．小刚同学在做光学实验中遇到的两个实际问题，请说出你的解决方法。
实际问题1：按亮激光小手电，没能观察到光在空气中沿直线传播的路径轨迹。
解决方法： 在暗的房间里点上香，形成烟雾，或喷水雾，让激光通过产生的烟雾或水
雾，就可以看出明显的现象 。
实际问题2：探究“凸透镜成像规律”实验中，没能看到放大、正立的虚像。
解决方法： 要透过凸透镜去观察 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：如果在光传播时有烟雾或水雾，我们就可以看到光的传播路径。在暗的房
间里点上香，形成烟雾，或喷水雾，让激光通过产生的烟雾或水雾，就可以看出明显的
现象；
当把物体放在物距为一倍焦距以内时，成的是正立、放大的虚像；要透过凸透镜去观察。
9．家住上海的小王同学出家门就可以看到东方明珠塔，手拿直尺，伸直手臂，面对明珠塔
竖直量了一下塔高4.6厘米，已知东方明珠塔实际高度为460米，小王同学手臂长60厘
米，于是小王计算出他家到东方明珠塔的直线距离。小王家旁边有一个地铁站，从此站
出发乘坐几站可抵达东方明珠塔下。从地图上看，地铁线路接近直线。请分析说明小王
计算他家到东方明珠塔的直线距离L的方法步骤。要求画出相应的示意图，说明依据的
光学知识是什么？计算出L为多少千米？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：设手臂长为a，家门口到东方明珠塔的直线距离为L；如图所示，利用了光的直线传播原理，使ADE在一条直线上，
根据△ABD∽△ACE可知： ＝ ；
则L＝ ＝ ＝6000m；
答：利用了光的直线传播原理，L＝6000m。
10．如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。
（1）标出小铁球A在甲图中位置时，其影子A′在地面MN上的位置（用点表示即
可）；
（2）若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画出小球的影子在
地面上运动的轨迹。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，所以在地面上的影子是从
A点向地面作垂线，和地面的交点，即为影子。
（2）虽然小球沿图中圆形虚线轨迹运动，但是在每一点的影子，都是从这一点向地面
作垂线，影子都在地面上，由于小球在竖直平面内沿圆形轨迹运动，根据圆的对称性，
所以影子的轨迹在地面上是一条线段。
如图：二．根据光的直线传播确定观察范围（共4小题）
11．俗话说“坐井观天，所见甚小。”为了说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关
系，甲、乙同学都用画示意图比较的方法来说明，分别如图甲和图乙所示。
（1）在你看来，他们所画的图，甲 正确 ，乙 不正确 （选填“正确”“不正
确”）。
（2）根据他们所运用的方法，你在评价他们的示意图画得是否正确时，主要是看 图
上是否全面正确地反映了应该控制的变量 （选择下列有关词填空：“画图是否认真”、
“图上是否全面正确地反映了应该控制的变量”、“画图时所运用的物理知识是否正
确”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）青蛙坐在井里，只能看到很小的一片天，是因为光是沿直线传播造成的，要比较
井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，应保持井口一致，即：①井口在同一水
平面内；②井口大小（直径）相同。井口直径相同时井越浅，看到的范围越大；井口
直径相同时，井越深，看到的范围应该越小；由图分析可知，甲正确，乙不正确；
（2）甲图能正确说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，控制了①井口在同
一水平面内；②井口大小（直径）相同；正确地应用了控制变量法；乙图没有控制：
井口在同一水平面内；没能正确应用控制变量法，不能正确说明井底之蛙观察井外范围
的大小与井深的关系；故甲正确，乙不正确。
故答案为：（1）正确；不正确；（2）图上是否全面正确地反映了应该控制的变量。12．（1）点A处有一电灯，画出立杆BC在地面上的影子。
（2）用作图的方法，表示人眼所能看到的挡板右侧范围大小，并在此范围中打上阴影
线。
（3）请用光路图画出“井底之蛙”视野的范围。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）光在同一均匀介质中是沿直线传播的，当光照在不透明的物体上就
在物体的背面形成一个黑暗的区域，这就是影子；过光源和立杆的顶点做一条光线，这
条光线和地面的交点就是影子的最右端的位置，从而得出结果，如下图所示。
（2）解：由于在光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，故人眼看到的范围，如下图
所示。
（3）光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入青蛙的眼中，最大范围就是从枯井
的边缘处直线射入青蛙的眼中，图中阴影部分的范围就是青蛙观察到的范围，如图所示：13．（1）如图，PQ为一光屏，M、N是一个遮挡物，S是光源，试在PQ上确定光源S能
照亮的范围。
（2）A点为路灯的一发光点，MN为灯下站着的人，请作出人在路灯下的影子。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）从S点发出的光线经过M的最下端和N的最上端，照在PQ上的范
围就是光源S能照亮的范围；如图：
（2）A点发出的光线被MN遮挡，就会形成影子；如图：
14．（1）用悬吊着的塑料球靠在一个被敲击的音叉上，我们看到的现象是 塑料球不停跳
动 ，此现象说明 音叉发声时正在振动 。
（2）按照实验室用温度计测液体温度的方法，在下列叙述中的实验步骤中，选择正确
的步骤，并把它们的编号依次排列。 B 、 A 、 D 、 F 、 C 、 E 。
A、选用测量范围合适的温度计
B、估计被测液体的温度
C、读出温度计的示数D、把温度计的玻璃泡跟被测液体充分接触。
E、取出温度计
F、让温度计与被测的液体接触一段时间，直至温度计内液面稳定。
（3）在较暗的屋子里，把一支点燃的蜡烛，放在一块半透明的塑料薄膜前面，在它们
之间放一块钻有小孔的纸板，塑料薄膜上出现烛焰 倒立 （填“倒立”或“正立”）
像，这种现象叫小孔成像，此实验可证明 光沿直线传播 。
（4）在“观察凸透镜成像”的实验中，实验前要知道 凸透镜的焦距 ，当u＞f时，
蜡烛屏上适当位置屏上有清晰的像，当蜡烛远离透镜方向移动至另一位置，则屏应 向
靠近透镜 方向移动至另一位置，才能在屏上成像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）声音是由物体振动产生的，正在发声的物体正在振动着，所以塑料
球靠在被敲击的音叉上，看到的现象是塑料球不停跳动，塑料球的跳动也说明了音叉发
声时正在振动；
（2）温度计的使用方法：
①估计被测液体的温度，选用测量范围合适的温度计；
②将温度计的玻璃泡跟被测液体充分接触一段时间，直至温度计内液面稳定；
③读出温度计的示数；
④取出温度计。
所以正确的步骤是：B、A、D、F、C、E；
（3）小孔成像是光的直线传播现象，成的是倒立的实像；
（4）“观察凸透镜成像”的实验中，首先要知道的是使用的凸透镜的焦距，以便实验
时确定物和像与焦距的关系，凸透镜成像时，像与物的移动方向是一致的，所以当蜡烛
远离透镜方向移动至另一位置时，像应向靠近透镜方向移动；
故本题答案为：
（1）塑料球不停跳动，音叉发声时正在振动。
（2）B、A、D、F、C、E。
（3）倒立，光沿直线传播。
（4）凸透镜的焦距，向靠近透镜。
三．探究光反射实验中的纸板垂直（共3小题）
15．小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验。
实验顺序 入射角 反射角1 30° 30°
2 40° 40°
3 50° 50°
（1）如图，把平面镜放在桌面上，再把一张纸板ENF放在平面镜上，且纸板与平面镜
垂直 ，板上的直线ON与平面镜 垂直 。这样，i就是 入射 角。使光线以不
同角度入射进行实验，测量结果如上表所示。由此可得：在反射现象中，反射角 等
于 入射角。
（2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反
射光线与入射光线是否在 同一平面 内，此时，在纸板B上 不能 （选填“能”
或“不能”）看到反射光线。
（3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的 OE 方向射出。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）法线在纸板上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同
一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，
反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；根据表中测量结果可得：在反
射现象中，反射角等于入射角。
（2）若将纸板B向前或向后折，则在纸板B上都不能看到反射光线，说明反射光线、
与入射光线和法线应在同一平面内；在纸板上都不能看到反射光线，但反射光线仍然存
在。
（3）用另一支激光笔让光线沿着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；垂直；入射；等于；（2）同一平面内；不能；（3）OE。
16．为了探究光反射时的规律，某同学选用了平面镜、白色硬纸板和激光器进行了如图所
示的实验：
（1）硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面 垂直 。
（2）观察如图所示的器材，为了方便研究反射角与入射角的关系，还需对器材做出的改进是： 在纸板上标出角度 。
（3）实验开始时，先让激光笔垂直照射到平面镜上，此时测得入射角为 0 ° 。
（4）为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系，当纸板上显示出光路时，该同学
将纸板B面绕轴ON向后折，在纸板B上就看不到反射光线，此时反射光线 存在
（选填“存在”或“不存在”），这个现象说明了 入射光线、法线、反射光线在同一
平面内 。
（5）实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，你应该采取的操作是 B
A．向纸板喷烟或雾 B．使激光紧贴纸板面入射 C．使激光垂直纸板面入射。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光
线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上
看到反射光。
硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直；
（2）由反射定律可知，反射角等于入射角，为了方便研究反射角与入射角的关系，要
在硬纸板上标出角度，直接读出反射角和入射角的大小；
（3）因为入射光线垂直射到平面镜上，入射光线和法线重合，所以入射角等于 0°，而
反射角等于入射角，即反射角为0°。
（4）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将纸板B面绕轴ON
向后折，在纸板B上就看不到反射光线，此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内，
反射光线存在；
（5）此实验为了使光线能在纸板上显示出来，你该采取的操作是使激光紧贴纸板面入
射，即选项B的说法符合题意。
故答案为：（1）垂直；（2）在纸板上标出角度；（3）0°；（4）存在；入射光线、法
线、反射光线在同一平面内；（5）B。
17．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。
（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直 ，白色的硬纸板表面应尽可能 粗糙 （光滑/粗糙）。
（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将
纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上 看不到 （看到/看不到）反射光
线，此时，反射光 存在 （存在/不存在）。
（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分
向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 下部 （上部/下部）会看到反射光线。此
实验现象说明反射光线、入射光线和法线 在 （在/不在）同一平面。
（4）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射
出，这表明光反射时，光路是 可逆的 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）白色硬纸板的表面应尽量粗糙，让光线发生漫反射，从不同的角度
都能够观察到光线；如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光
线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上
看到反射光。硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直；
（2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将纸板面绕轴 ON
向后折，在NOF面上看不到反射光线，此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内
反射光线存在；
（3）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板的上半部分向后
折，如图丙所示，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线。此实验现象说 明反射光线、
入射光线和法线在同一平面；
（4）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射
出，这 表明光反射时，光路是可逆的；
故答案为：（1）垂直；粗糙；（2）看不到；存在；（3）下部；在；（4）可逆的。
四．反射角与入射角的计算（共3小题）
18．如图所示，一束光与平面镜成30°角射向O点，当光线AO绕O点顺时针转过30°时，反射光线 逆时针 （选填“顺时针”或“逆时针”）转过 30 ° ，入射光线与反
射光线的夹角为 60 ° ；接着将平面镜绕O点逆时针转过60°，反射光线一共转过
150° 。
【答案】逆时针；30°；60°；150°。
【解答】解：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，反射角也为60°，当光线AO绕O点顺时针转动30°
角时，则入射光线向法线靠近30°，反射光线也向法线靠近30°，即反射光线逆时针转动
30°，此时入射角减小30°，入射角为60°﹣30°＝30°，根据光的反射定律，反射角等于
入射角，反射角也为30°，则入射光线与反射光线的夹角为30°+30°＝60°，此时反射光
线与镜面的夹角为60°；
接着平面镜绕O点逆时针转动60°角，入射光线方向保持不变，平面镜绕O点逆时针转
动60°，法线也跟着逆时针转过60°，则入射角改变60°，反射角也改变60°，所以反射
光线改变了120°，所以反射光线一共转过120°+30°＝150°。
故答案是：逆时针；30°；60°；150°。
19．如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源 S，点光源发出
一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动30°角时，
照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为 60 ° 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：如右图所示，平面镜旋转30°，相当于入射角增大30°，因为原先入射角为
0°，（如左图）
则入射角和反射角的夹角为60°，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度 即为60°（如
2
右图） θ由左右两图的“虚像”的位置可知：点光源在镜中所成的像转过的角度 为60°。
1
θ
故答案为：60°。
20．为了验证证光的反射定律，小明同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON可折叠硬
纸板、直尺、激光笔、量角器及铅笔等等。
（1）如图所示，把沿ON折叠的白色纸板放置在平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向
镜面上的O点，在纸板上接出入射光线AO和反射光线OB，并测出反射角和入射角。
改变光的入射角度，重复上述实验步骤。该实验探究的问题是 D 。
A．反射光线与入射光线是否分居法线两侧
B．反射光线与入射光浅是否在同一平面上
C．反射角的大小与入射角的大小有什么关系
D．光反射时是否遵循光的反射规律
（2）沿ON将纸板向后折，纸板不能看到反射光线，这说明反射光线与入射光线 在
（选填“在”或“不在”）同一平面内。
（3）若光线沿BO入射，则经镜面反射沿OA射出，这说明了光的反射中 光路是可
逆 的。
（4）一条入射光线与镜面的夹角为60°，反射角是 30 ° ；如反射角增大15°，反射
光线和入射光线的夹角是 90 ° 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）在此题中，已知入射光线AO和反射光线OB，测入射角与反射角的
大小，并比较，改变光的入射角度，即若将AO向ON靠近，入射角减小，反射角等于
入射角，所以OB也靠近法线，若将AO向ON远离，入射角增大，反射角等于入射角，所以OB也远离法线，因此该实验探究的问题是反射光线的位置有什么规律。故选D。
（2）根据光的反射定律：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。
所以把纸板B向前或向后折叠，则在纸板B上都不能看到反射光线，说明反射光线、与
入射光线和法线应在同一平面内；
（3）如果将光源沿BO射入一条入射光线，会观察到反射光线会沿OA的方向射出，所
以光路具有可逆性；
（4）根据光反射定律，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
此时入射光线与镜面的夹角为60°，则入射角为90°﹣60°＝30°，所以反射角也为30°；
当反射角增大15°时，则入射角也增大15°，变为45°，此时反射光线与入射光线的夹角
就等于反射角与入射角之和，即为90°。
故答案为：（1）D；（2）在；（3）光路是可逆；（4）30°；90°。
五．光的反射现象（共5小题）
21．（多选）雨后晴朗的夜晚，月亮挂在天空，人在月光下行。以下说法正确的是
（ ）
A．人迎着月光走时，亮处是水，暗处是地面
B．人背着月光走时，亮处是水，暗处是地面
C．人迎着月光走时，暗处是水，亮处是地面
D．人背着月光走时，亮处是地面，暗处是水
【答案】AD
【解答】解：（1）当迎着月光走时，因为迎着月光走，月光射到水面上时，水面发生
的是镜面反射，反射光几乎全部射入人的眼睛，而地面发生的漫反射，只有很少的光进
入人的眼睛，所以此时水面亮，人应走暗处。
（2）背着月光走时，因为背着月光虽然水面仍然是镜面反射，但是此时的反射光全部
射到人的后背，几乎没光射入人的眼睛；而地面是漫反射，反射光线射向不同的方向，
故有光线射入人的眼睛，故此时地面较亮，所以地上暗处部分是水，人应走亮处。
故选：AD。
22．走进气象站，可以看到如图所示的百叶箱，箱内主要的测量仪器有：两支湿度计（绝
对湿度计和相对湿度计）和两支温度计（测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气
温的温度计）。
（1）百叶箱的表面涂成白色，是为了 反射 （选填“反射”或“吸收”）太阳光。（2）百叶箱中的温度计，使用中发现，微小的温度变化液柱升、降不明显。对此，请
你提出一条改进的办法： 改用内径更细的玻璃管 。
（3）测量最高气温的温度计 体温计 （选填“体温计”或“实验室温度计”）的结
构是相似的。绝对湿度计测量的绝对湿度是用一定体积内空气中水蒸气的质量来衡量的，
则绝对湿度的单位是 g/cm 3 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）白色不透明体可以反射所有色光，所以百叶箱的表面涂成白色，是为了反射太阳
光；
（2）温度计是利用液体的热胀冷缩原理来工作的；改进的办法：改用内径更细的玻璃
管；
（3）根据液体温度计的原理可知，测量最低气温的温度计应采用凝固点较低的液体作
为测温物质；为了记录一天中的最高温度值，测量最高气温的温度计的液柱要停留在最
高温度值，所以它和体温计的结构是相似的；
因为绝对湿度是用一定体积内空气中水蒸气的质量来衡量的，所以绝对温度的单位与密
度单位相同，为g/cm3。
故答案为：（1）反射；（2）改用内径更细的玻璃管；（3）体温计；g/cm3。
23．图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小
段涂有很薄的反光材料。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2所示）。（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00×10﹣2s，则圆盘
的转速为 5 转/s。
（2）若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 1.60 cm
（保留3位有效数字）。
【答案】5；1.60。
【解答】解：（1）从图2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1.00×10﹣2s，所以圆盘转动的周期为：T＝0.2s，则转速为5r/s；
（2）反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格，说明反光涂层的长度占圆
盘周长的 ，故圆盘上反光涂层的长度为 ＝ ≈1.60cm；
故答案为：5；1.60。
24．长沙洪山庙单臂斜拉桥被誉为“世界第一桥，神州第一跨”。桥面两边有许多反光式
标识，桥面采用特殊防滑材料铺成。大桥的亮化选用了交叉式投光方法将斜拉索照亮，
在斜塔的顶部装了两台7kW同步探照灯来进行动态光束表演，成为长沙市最具特色的
夜景之一。
请你根据上述描述及图片，找出两种物理现象，并说出他们所包含的物理知识。
现象 物理知识
示例 7kW同步探照灯 电能转化为光能和热能
1
2
【答案】见试题解答内容
【解答】解：材料中包括的物理知识很多，如“桥面采用特殊防滑材料铺成”与“摩
擦”有关；“反光式标识”与“光的反射有关”。
故答案为：
现象 物理知识
示例 7kW同步探照灯 电能转化为光能和热能1 桥面采用特殊防滑材料铺成 减小摩擦
2 反光式标识 光的反射
25．如所示，在桌面上放一块平面镜，用激光笔射出一束光斜射在镜面上，这样会在墙壁
上出现一个亮点，用手轻轻敲击桌面，光亮点就会随着颤动。
（1）激光笔发出的光能射到墙壁上是什么原因？
（2）轻轻敲击桌面，会发现光亮点也随着颤动，这说明了什么？
（3）通过上述的实验现象，请大胆地设计一种装置，应用这样的原理工作。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）激光笔发出的光能射到墙壁上的原因是：平面镜对光的反射和平面
镜可以改变光路；
（2）轻轻敲击桌面，会发现光亮点也随着颤动：入射角发生改变，反射角也改变；或
入射光路发生改变，反射光路也随之改变。
（3）设计装置：用激光笔照射穿过水中，并照在后面的一堵墙上，当有地震发生时，
水面晃动，近而墙壁上的光点开始晃动。
故答案为：（1）由于发生光的反射，使入射光发生反射而射到墙面上；
（2）入射角发生改变，反射角也改变；
（3）用激光笔照射穿过水中，并照在后面的一堵墙上，当有地震发生时，水面晃动，
近而墙壁上的光点开始晃动。
六．光的反射定律的应用（共10小题）
26．如图所示，两平面镜A和B之间的夹角为9°，自平面镜B上的某点P射出一条与B镜
面成 角的光线，在 角由0°至180°范围内（不包括0°）连续变化的过程中发现，当
取某角β度时，光线经镜β 面一次或多次反射后，恰好能返回到P点，则符合该要求的 的β
个数有（ ） βA．1个 B．4个 C．6个 D．9个
【答案】D
【解答】解：可采用从特殊到一般寻找规律的方法求解，
当入射光线与镜面A的夹角为90°（垂直入射）时即可原路返回，所以一次反射就能返
回，则由几何知识可得 ＝90°﹣ ＝90°﹣9°＝81°；
1
β α
若入射光线经过2次反射后与一镜面垂直，从而沿原路返回到P点，由几何知识可得
2
＝90°﹣2 ＝90°﹣2×9°＝72°； β
若入射光α线经过3次反射后与一镜面垂直，从而沿原路返回到P点，由几何知识可得
3
＝90°﹣3 ＝90°﹣3×9°＝63°； β
这样第四α次、第五次、第六次、第七次、第八次分别都可以按照 ＝90°﹣n 算出来；
到第九次时 ＝9°，若第十次，则 ＝0°，不符合题意，所以不可β能有第十次α，最多九
次，故ABCβ错误，D正确。 β
故选：D。
27．（多选）一条光垂直入射在平面镜上，若平面镜顺时针转过10°，那么以下说法正确
的是（ ）
A．法线也顺时针转过10° B．反射光线也逆时针转过10°
C．反射光线顺时针转过20° D．反射光线逆时针转过20°
【答案】AC
【解答】解：设入射角为r，反射角为i，
∵一条光线垂直射向平面镜时i ＝0°
1
∴r ＝i ＝0°，
1 1
将平面镜沿顺时针方向转动10°角时，此时入射角为10°；反射角为10°，反射光线顺时
针转过20°，法线顺时针转过10°。
故选：AC。
28．（1）一束光线垂直射向平面镜，反射角是 0 ° 。（2）以相等的入射角射到镜面上某点的光线可以有 无数 条，以某一角度入射到镜
面上某点的一条光线，有 一 条反射光线。
（3）光的反射有 镜面反射 和 漫反射 两种。我们能从不同方向看到本身不发光
的物体，是因为光在物体表面上发生 漫 反射的缘故；在教室里，因“反光”从某个
角度看不清黑板上的字，这是光的 镜面反射 现象。
（4）入射光线与镜面成15°角，则反射角是 75 ° ，如果将光线绕入射点向法线方向
转过10°，则反射光线与入射光线之间的夹角是 130 ° 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）一束光垂直射向平面镜，入射光线和法线重合，入射角等于 0度，
反射角等于入射角，反射角也等于0度。
（2）以相等的入射角射到镜面上某点的光线可以有无数条，以某一角度入射到镜面上
某点的一条光线，有一条反射光线。
（3）光的反射有镜面反射和漫反射两种。我们能从不同方向看到本身不发光的物体，
是因为光在物体表面上发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故；黑板“反光”是
因为黑板太光滑，发生了镜面反射，黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强，使人无法
看清黑板上的字，所以实际使用时常用将黑板打磨的粗糙些。
（4）入射光线与镜面成15°角，则入射角为90°﹣15°＝75°，因为反射角等于入射角。
所以反射角也是75°；
如果将光线绕入射点向法线方向转过10°，则入射角为75°﹣10°＝65°，那么反射光线与
入射光线之间的夹角是65°×2＝130°。
故答案为：（1）0°；（2）无数；一；（3）镜面反射；漫反射；漫；镜面反射；（4）
75°；130°。
29．如图所示，平面镜OM与ON之间夹角为 ，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α产生7次反射，则 的最小值是 24 ° 。
α
【答案】24°。
【解答】解：S发出的任意一条光线最多只能产生7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AB，如图所示：设入射光线SA与平面镜MO的夹角为
，则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为 ，当第二次入射的时候，原来的反射光线
βAB即为入射光线，则AB与平面镜NO的夹角β 为 + ，反射光线BC与平面镜NO的夹
角为 + ，与平面镜MO的夹角为180°﹣2 ﹣ ，α光β线CD与平面镜NO的夹角为180°
﹣3 ﹣α β﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣要使不发生第8次α 反β射，则180°﹣6 ﹣ ≤ ，而 最小值为
α β α β α β
（ 为外角，等于不相邻的两个内角和，故最小值为 ），两式联立解得 ≥24°。
故答案β为：24°。 α
30．如图所示为“探究光的反射定律”的实验装置。
（1）小强在用该实验装置进行实验时，除了要用到铁架台、可折转光屏、量角器和激
光灯外，还要用到 平面镜 。
（2）小强用到的实验器材中，可折转光屏可以非常方便地绕轴线ON向前或向后折转。
这个实验中，小强选用可折转光屏的目的是探究： 反射光线、入射光线、法线 是否
在同一平面内。
（3）小强通过实验测得的数据如表一。
实验次数 入射角/° 反射角/°
1 20.0 20.2
表一
2 30.0 30.0
3 40.0 39.8
分析表中的数据，可以得出的实验结论是：光反射时，反射角 等于 入射角（选填
“大于”、“等于”或“小于”）。
（4）小强又将激光灯沿着刚才的反射光线入射，发现它的反射光线与刚才的入射光线
重合，由此得出的实验结论是：光反射时， 光路具有可逆性 。
（5）通过实验，小刚测得的数据如表二。
实验次数 入射角/° 反射角/°
1 20.0 20.4表二
2 30.0 30.4
3 40.0 40.4
据此，他得出了“反射角大于入射角”的结论。进行交流时，发现他的结论与其他组的
结论不同，此时，小刚又反复进行了多次测量，确定自己从读数到分析论证得出结论都
没有问题。导致小刚得出“反射角大于入射角”的原因可能是 可折转光屏的轴线与镜
面不垂直，且偏向入射光线一侧 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）因为实验时为了验证光的反射定律，所以必须有平面镜；
（2）实验器材中，可折转光屏可以非常方便地绕轴线ON向前或向后折转，光屏折转
时，就不会看到反射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到反射光线，因此选
用可折转光屏的目的是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；
（3）分析表一中反射角和入射角的数据可知：光反射时，反射角等于入射角；
（4）将激光灯沿着刚才的反射光线入射，发现它的反射光线与刚才的入射光线重合，
说明光反射时，光路具有可逆性；
（5）探究光的反射定律实验时，可折转光屏应与镜面垂直，实验时他得出“反射角大
于入射角”的原因可能是：可折转光屏的轴线与镜面不垂直，且偏向入射光线一侧。
故答案为：（1）平面镜；（2）反射光线、入射光线、法线；（3）等于；（4）光路具
有可逆性；（5）可折转光屏的轴线与镜面不垂直，且偏向入射光线一侧。
31．小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射定律”的实验。（1）让一细光束AO沿平面E射到镜面O点，若将纸板F向前或向后折，在纸板F上
不能 看到反射光线，这说明反射光线与入射光线在同一平面内。
（2）小明还想探究反射角和入射角的关系。具体做法是改变入射光线的方向，观察反
射光线的方向是否改变，用量角器测量入射角和反射角，把测量结果记录在表格中，请
你设计一个实验表格，要求做三次实验。
（3）若探究光的反射现象中光路的可逆性，应将一束光贴着纸板F沿 B 射到O点，
观察光是否沿图中的 OA 方向射出。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）把纸板向前或向后转折，在纸板F上都不能看到反射光线，这说明反射光线与入
射光线和法线在同一平面内；
（2）表格内容包括入射角、反射角，以及实验次数；如下表
实验次数 入射角/° 反射角/°
1
2
3
（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即
将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，观察光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射
现象中光路是可逆的。
故答案为：（1）不能；（2）见上表；（3）B；OA。
32．在探究“光的反射规律”实验中，某小组的实验步骤如下：
A．把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直
线ON垂直于镜面，如图甲所示。
B．让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点，经平面镜反射，沿着另一方向射出，
在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向，重做两次，换用另一种颜色的笔，记录光的径迹（如图甲）。
C．取下硬纸板，用量角器测量NO两侧的角i和角r。
D．纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把纸板NOF向前折或向后折，观察反射光线。
（如乙图）
根据上述实验步骤，回答下列问题：
（1）该实验中硬纸板显示出：反射光线与入射光线 分别在法线 两侧。
（2）硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否 共面 。
（3）由实验步骤C可以得到的规律是 反射角等于入射角 。
（4）在甲图中，如果将光线沿着FO射向平面镜时，你还会发现的规律是 在反射现象
中光路是可逆的 。
（5）实验中要改变入射角的大小进行多次实验，这样做的目的是 一次实验具有偶然
性，多次实验更好的得出普遍性的规律 ；
（6）若把平面镜换成表面不平的毛玻璃， 不能 （填“能”或“不能”）探究出平
面镜的成像规律。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）使光线按照不同角度沿纸板射向镜面O点，反射光线和入射光线始
终分居法线两侧。
（2）使光线沿纸板射向镜面O点，然后把硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射
光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
（3）分别量出入射角和反射角的度数，可以发现：反射角始终等于入射角，
（4）如果将光源沿FO射入一条入射光线，会观察到反射光线会沿OE的方向射出，这
说明了在反射现象中光路具有可逆性。
（5）实验中要改变入射角的大小进行多次实验，这样做的目的是：一次实验具有偶然
性，多次实验更好的得出普遍性的规律；
（6）若把平面镜换成表面不平的毛玻璃，由于毛玻璃的透光性差，所以不容易确定像的位置，故不能探究出平面镜的成像规律。
故答案为：（1）分别在法线；（2）共面；（3）反射角等于入射角；（4）在反射现象
中光路是可逆的；（5）一次实验具有偶然性，多次实验更好的得出普遍性的规律；
（6）不能。
33．在探究光的反射定律时，李寻欢做了一个实验。在实验过程中，对于入射角的大小和
反射角的大小关系研究时，记录了下表的数据，请回答下列问题：
实验次数 1 2 3 4
入射角 30° 45° 60°
反射角
（1）光的反射定律的内容是： 光在反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面 ，
反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角 ；
（2）根据具体的实际，填写好实验次序1、2、3的反射角的大小；
（3）若入射光线与镜面成90°，请填好实验次序4；
（4）根据所记录的数据可以推出：入射光线向法线靠拢时，反射角将 也向法线靠拢
。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）光的反射定律的内容是：光在反射时，反射光线、入射光线和法线
在同一平面，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
（2）根据光的反射定律反射角等于入射角就会求出实验 1、2、3的反射角分别为：
30°；45°；60°。
（3）如果入射光线与镜面成90°，即入射光线、反射光线与法线重合，那么反射角等于
入射角，分别为0°、0°。
（4）根据记录，入射光线向法线靠拢时，反射光线也向法线靠拢。
故答案为：
（1）光在反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面，反射光线和入射光线分居
法线两侧，反射角等于入射角；
（2）30°；45°；60°；
（3）0°；0°；
（4）也向法线靠拢。
34．如图所示，在等高且相距较远的甲、乙两地各有一套光学系统。甲处A为固定的激光
光源，它竖直向下发出一束又细又亮的激光。B是正多面反射棱镜，这里只画出它相邻的三个反射面，该棱镜可绕水平中心轴O顺时针高速旋转。C是带观察屏的望远镜。当
撤去B时，激光束恰好直接射入望远镜。乙处是安装在水平轴O′上的两块互相垂直的
平面镜组成的反射系统，该系统也可绕O′轴在竖直面内旋转。现调节甲、乙两地系统
至某一静态时，激光束经过图中所示的一系列反射后恰好射入望远镜中，试回答下列问
题：
（1）由此可推导出正多面反射棱镜的面数为 8 。
（2）保持甲地的整个光学系统不动，让乙地反射系统整个绕 O′轴在纸面上缓缓旋转
一个不太大的角度，是否可以保证激光束在这一段时间内总能进入望远镜中？（旋转过
程中两平面镜保持相互垂直且激光在两平面镜中各有一次反射）。
答： 是 （填是或否）。
（3）若让甲地棱镜绕中心轴O旋转，其余部分不动。由于甲、乙两地相隔较远，且光
是以一定的速度在空气中传播的，故一般情况下望远镜中不能再看到激光光源的像。但
是适当调节转速，则可重新看到光源的像。若已知甲、乙两地间距离为s，光速为c，试
求棱镜的最小转速是多少转∕秒？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）正多面反射棱镜的面数为8；
（2）乙地两平面镜相互垂直，反射光线总与入射光线平行，激光束在这一段时间内总
能进入望远镜中。
（3）当光从光源出发到最后回到八面棱镜时，若八面镜恰好转了 转，即镜上的面2
恰好转到了面3原来的位置，这时在望远镜中就可以重新看到光源的像，且此时八面镜
的转速最小，设最小转速为n，棱镜转一周所用时间为t
T＝ ，
由题意知：2s＝c• ，联立上两式得n＝ 。
故答案为：
（1）8；
（2）是；
（3）棱镜的最小转速是 转∕秒。
35．在进行“光的反射定律”的探究实验中，小丽设计了如下图所示的实验，平面镜 M平
放在桌面上，E、F是粘在一起的两块硬白纸板，F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
（1）如图甲，当E、F在同一平面上，让入射光线AO沿E射向镜面，在纸板F上可看
到反射光线OB，此时∠BON 等于 ∠AON（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
保持入射点位置不变，若将入射光线AO逆时针转10°，则反射光线OB 顺时针 转
10 °；若光线沿BO入射，则经镜面反射后光线沿OA射出，这说明了在光的反射中，
光路是 可逆 的。
（2）在图乙中，把纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上 不能 （能/不能）看到反
射光线，这说明反射光线、入射光线和法线应在 同一平面内 。
（3）改变入射光线的方向，再观测几组入射角和反射角，这样做的目的是为了 寻找
光反射的普遍规律 。
（4）实验时从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为纸板对光发生了
漫 （填“镜面”或“漫”）反射。
（5）该实验是用红色的激光灯进行实验的，灯光沿着白纸板射向 O点时，白纸板上会
显示出红色的路径，这是因为白纸板 反射 红光。（选填“吸收”、“反射”）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）根据光的反射定律：在反射现象中，反射角等于入射角；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。
此时∠BON＝∠AON．若将AO向ON靠近，则OB向ON靠近；因此保持入射点位置不变，若将入射光线AO逆时针转10°，则反射光线OB顺时针转10°
如果将光源沿BO射入一条入射光线，会观察到反射光线会沿 OA的方向射出，所以光
路具有可逆性。
故答案为：等于；顺时针；10；可逆；
（2）根据光的反射定律：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。
所以把纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上都 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；
故答案为：不能；同一平面内；
（3）为避免实验的偶然性，可以改变入射光线的方向，再观测几组入射角和反射角，
这样做的目的是为了多次实验可以归纳出一般性结论（反射角等于入射角），即寻找光
反射的普遍规律。
故答案为：寻找光反射的普遍规律。
（4）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，
光在这里发生了漫反射的缘故；
故答案为：漫。
（5）白纸能反射所有的色光，当红灯照射时，它反射红光，所以白纸板上会显示出红
色的路径。
故答案为：反射。
七．利用光的反射作图（共6小题）
36．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，设A点离水面的
垂直距离为h，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，水位发生变化，光斑位置也随着发生变化，设水位发
生变化后形成的光斑C与B之间距离为s。
（1）请用直尺作出B、C光斑形成的光路图，写出主要的作图步骤。
（2）求出B点离A点的距离及水位变化的距离。
（3）设光屏PQ足够长，根据（2）的结果，请你分析说明水位测量仪的工作原理。【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）根据平面镜中所成像与物体连线到镜面距离相等，垂直镜面，作出 A的像点
A′，根据反射光线的延长线一定过像点，连接BA′的连线，做出射向B点的反射光
线再做出入射光线；
入射光线方向不变，水面发生变化时，再次的水面是平行的，故反射光线与平行，由此
画出C光斑形成的光路，如图所示：
；
（2）由题入射光线AO 与水平面成45°，根据光的反射定律可知，ΔABO 为等腰直角
1 1
三角形，过O 、O 作AB垂线，如图所示：
1 2
ΔAPO 和ΔBPO 都是等腰直角三角形，AP＝PO ＝BP，
1 1 1
所以AB＝2h；
同理：ΔACO 、ΔADO 、ΔDCO 也是等腰直角三角形，所以 DO ＝ AC＝ ×
2 2 2 2
（AB+s）＝ （2h+s），
所以水位下降距离Δh＝DO ﹣h＝ （2h+s）﹣h＝ s；
2
（3）由（2）斑点右移s时水位下降 s，斑点左移s时水位点上升 s，故可以通过测出
落在光屏上光斑亮点的左右移动距离，可推知水位下降或上升的高度。答：（1）见上图；
（2）B点离A点的距离为2h，水位变化的距离为 s；
（3）光斑右移，水面下降，光斑左移水面上升，通过测出落在光屏上光斑亮点的左右
移动距离，可推知水位下降或上升的高度。
37．如图盛夏，太阳光与地面成40°照射，现在想利用太阳光照亮井底工作的工人。你认
为应用什么面镜？画出该镜的大致位置。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：过入射点作竖直向下的反射光线，因为入射光线和反射光线的夹角为入射
角和反射角之和，而入射角等于反射角，所以作入射光线和反射光线夹角的平分线。如
图所示：
因为反射光线与水平面垂直，而入射光线与水平面成 40°的角，所以入射角等于
＝65°，则入射光线与平面镜的夹角为90°﹣65°＝25°，故平面镜与水平方
向的夹角为25°+40°＝65°。
故答案为：应用平面镜，镜的位置如图所示，平面镜与水平面夹角为65°。
38．如下图所示，S为一发光点，S′是S在平面镜中的象，S发出的一条入射光线的反射
光线在AB方向上，请在图中画出平面镜的位置及这条入射光线。【答案】见试题解答内容
【解答】解：连接SS′，作SS′的垂直平分线即为镜面的位置，再连接S′与直线
AB，与平面镜交于一点C，过S'作平行于AB的射线交平面镜于点C，连接S点和C点，
SC即为入射光线，见下图：
39．如图所示，某人脑后有一小疙瘩A，他用两块平面镜M 、M 进行观察。如视线沿EO
1 2
方向进行观察可以看到，请在图上画出A点的确切位置及其反射光线的光路图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：根据光路可逆性，过平面镜 M 画出OE的入射光线FO，再过平面镜M
2 1
画出FO的入射光线，交于人后脑上A点，如下图所示：
40．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）画出A点发出经过B点的光路图；（2）A点与水面相距3m，若光斑B向右移动了2m，说明水位 下降 （选填“上
升”或“下降”）了 1 m。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）先通过水面作出发光点A的对称点A′，连接A′B交平面镜于点O
（O为入射点），连接AO，则AO为入射光线，OB为反射光线；如下图所示：
（2）若光斑B向右移动了2m，移动到E点，如下图所示：
由题意和平行四边形知识可得：BE＝OF＝2m，
因为从A点发出的一束与水平面成45°角，则△FGO为直角三角形，
所以CG＝ OF＝ ×2m＝1m，则说明水位下降了1m。
故答案为：（1）见上图；（2）下降；1。
41．如图所示，水平地面上有一障碍物ABDC，较大平面镜MN在某一高度水平放置，试
用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到障碍物后方地面的范围。如果想在原处
看到更大范围的地面，水平放置的镜子的高度该怎样改变？
答： 向上移动 。【答案】见试题解答内容
【解答】解：①将O点看成是一个发光点。作O点在平面镜中的像O′，连接OA交
MN于F，连接O′F交地面于H；连接O′B交MN于E，交地面于G，连接OE，标上
箭头，光线传播方向如图所示。入射光线为HF、GE；反射光线为FO、EO．图中GH
所围区域就是眼睛位于O点从平面镜MN中所能看到障碍物后方地面的范围。
②假定水平放置的镜子的高度降低至与障碍AB面接触，眼睛就看不到障碍物后面的地
面，因此，如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子在高度该增高（即向上
移动）。
故答案为：向上移动。
八．镜面反射（共3小题）
42．以下文章摘自《扬子晚报》2008年4月26日的报道，题目《幕墙反光“射”萎古树技
术遮挡枯叶复绿》，请仔细阅读后，按要求回答问题。
最近，位于镇江市丹阳人民广场东北角的皂荚古树部分树叶变得有些枯萎，市民经过细
心观察发现，部分树叶枯萎的地方正是距离皂荚树5米多远一住宅楼幕墙玻璃反射太阳
光的位置。是不是幕墙玻璃反射的光照射在树叶上破坏了树木的生长呢？热心市民遂向
相关部门反馈了这一情况。有关部门接到市民反映后及时介入，并在园林专家的勘察下
确认了幕墙玻璃反射强光是造成皂荚树部分树叶枯萎的“元凶”。最后采用同住宅楼外
表相同颜色的铝塑板对住宅楼进行了技术遮挡，不仅保留住了住户的采光位置，幕墙玻
璃也无法再反射出耀眼的强光。昨日，记者现场看到，枯叶已经开始复绿。
（1）皂荚古树部分树叶变得枯萎的原因是： 幕墙玻璃反射的光照射在树叶上破坏了
树木的生长 ；（2）幕墙玻璃对光的反射属 镜面反射 （选填“镜面反射”或“漫反射”）；
（3）上文中的幕墙玻璃是否造成光污染？ 是光污染 如何预防光污染，请你提出一
条合理化建议： 尽量减少幕墙玻璃的使用等 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）太阳光线照射到玻璃幕墙表面发生反射，大厦玻璃幕墙反射的光照
射在树叶上破坏了树木的生长；
（2）太阳光线可以认为是平行光线，平行光线照射到光滑的玻璃幕墙表面发生反射，
反射光线仍然是平行的，称为镜面反射；
（3）幕墙玻璃表面光滑，当光照射到它们的表面时会发生镜面反射，能量强亮度大，
照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便，这就是光污染。为了有效地预防光
污染，建议：尽量减少幕墙玻璃的使用等；强烈的阳光下，戴太阳镜。
故答案为：（1）幕墙玻璃反射的光照射在树叶上破坏了树木的生长；
（2）镜面反射；
（3）是光污染；尽量减少幕墙玻璃的使用等。
43．一天下午，小明向远处的一座大楼望去，他看到一个现象：有的窗户明亮刺眼，而有
的却黑洞洞的。他问妈妈这是怎么回事，妈妈告诉他，那座大楼有的窗户是开着的，有
的是关着的，小明很快明白了其中的道理。请你解释出现上述现象的原因。接着小明想
利用太阳光测量大楼的高度，他先将一根1m长的竹竿插在操场上，测得影长1.5m，然
后测出了大楼的影长54m．请你根据这些数据帮小明求出大楼的高度。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）当太阳光射到关着的窗户上时，光在玻璃表面发生镜面反射，小明
恰好处于反射光线的方向上，有很强的光进入眼睛，因此看起来明亮刺眼。当太阳光从
开着的窗口射入室内，很少有光反射出来进入小明的眼睛，因此看起来黑洞洞。
（2）∵ ＝ ，
∴大楼的高度＝ ×大楼的影长＝ ×54＝36m。
44．在教室上课的同学经常有这样的感受，在太阳光强度较大的情况下，看用了很久的黑
板时会感觉黑板很亮，看不清黑板上的字，通常把这种情况称为“反光”，请你用学过
的知识来解释为什么会有这种现象发生。（友情提示：有所依据、说明和结论）【答案】见试题解答内容
【解答】答：一束平行光射到光滑物体的表面会发生镜面反射；
用了很久的黑板表面比较的光滑，在强度较大的太阳光照射下会发生镜面反射，会有较
强的被反射的太阳光射入反射光线方向所在的学生眼睛；
所以他们看黑板时会感觉黑板很亮，从而看不清黑板上的字，通常把这种情况称为“反
光”。
九．影子形成的原理和光路（共3小题）
45．路灯离地面高度为H，一个身高为h的人，在水平路面上步行，如图所示。当人与灯
的水平距离为s时，人的步行速度为v ，求此时他的头顶在地面上的影子移动的速度的
0
大小。
【答案】 。
【解答】解：因人做匀速直线运动，根据几何关系可判定，头顶的影子也做匀速直线运
动；依据如下：设t＝0时刻，人位于路灯的正下方O处，在时刻t，人走到A处，根据
题意有：
OA＝υ t……①
0
过路灯P和人头顶的直线与地面的交点B为t时刻人头顶影子的位置，如图所示：
OB为人头顶影子到O点的距离；
由几何关系，有：......②
解①②式得：
，
因OB与时间t成正比，故人头顶的影子做匀速直线运动；
由 可知，影子移动的速度v为：
。
故答案为： 。
46．如图，天花板TH上有一只灯泡发光，人AB在地面上形成的影子是BC。
（1）请根据所学知识，画图找出灯的位置，用D标示。
（2）人水平移动到C处后，作出地上新的影子，用笔描粗，用CK标示。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：光在同种均匀物质中沿直线传播，人是不透明物体，影子是由于光的直线
传播形成的；如图，连接AC，延长CA交TH于点D灯的位置；根据光的直线传播作出
人水平移动到C处后新的影子CK，如下图：
47．如图所示，路灯下站着小赵、小芳、小刚三人，请根据小芳和小刚的影长（粗实线为影子），标出图中路灯灯泡S的位置，并用粗实线画出小赵落在地面上的影子。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
将小芳和小刚的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，由
S向小赵的头顶画直线就可以确定小赵的影子，如下图：
。
