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人教版 八年级物理上册 第 4 章 《光现象》
单元测试(B 卷)
(时间:90min 满分:100分)
姓名: 学校: 分数:
题型 选择题 填空作图题 实验题 计算题 总计
题数 15 20 4 0 39小题
分数 30 40 30 0 100分
得分
一、选择题(每小题只有一个选项最符合题意,每小题2分,共15小题,共计30分):
1.物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,并将这条带箭头的直
线称为光线,这种研究方法叫建立模型法,下面关于光和光线的说法中正确的是
( )
A.光和光线都是真实存在的
B.光和光线都不是真实存在的
C.光是真实存在的,而光线不是真实存在的
D.光不是真实存在的,而光线是真实存在的
【答案】C
【解析】解:物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这种带箭头
的直线称为光线;
光是实际存在的,而实际上光线并不存在,是为了研究问题方便而构建的模型,这
种研究问题的方法称为模型法,故C正确。
故选:C。
2.中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“小时不识月,呼作白玉盘”,月亮属于自然光源
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光的折射
C.“峰多巧障日,江远欲浮天”,“巧障日”是光的直线传播造成
D.“池水映明月,潭清疑水浅”,“水浅”是光的反射所成的像
【答案】C
【解析】解:A、月亮本身不发光,月光是月亮反射的太阳的光;故A错误;
B、影子是由光的直线传播过程中,遇到不透明物体,阻挡了光的传播,在其后边
形成的一个黑色的区域,故B错误;C、“峰多巧障日,江远欲浮天”中的“峰多巧障日”是山峰太多,巧妙的遮住了
我远眺的视线,是由于光的直线传播造成的,故C正确;
D、“潭清疑水浅”是因为水中物体的光斜射到水面上时会发生折射现象,折射光
线远离法线,我们逆着折射光线看水中的物体时,物体好像变浅了,故D错误。
故选:C。
3.中华文明源远流长,中华文化博大精深。唐诗宋词璀璨夺目,蕴含丰富的光学
知识。如太白名句“举杯邀明月,对影成三人”:描述李白月下独酌,顾观地上
己影,俯看杯中自己。下面四幅图,与李白诗中描述的光学现象,成因相同的是
( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
【答案】A
【解析】解:“举杯邀明月,对影成三人”中的一人是饮酒者本人,一“人”是人
在地面上形成的影子,它是沿直线传播的光被不透明的人挡住,在人后面的地面上
光照不到的地方形成的影子;另一“人”是杯中的“人”,酒面相当于一个平面镜,
人在这个平面镜中成像,即平面镜成像,它是由光的反射形成的人的虚像。
①手影是光的直线传播形成的;
②海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的;
③铅笔“折断”是光从水中斜射入空气时发生的折射现象;
④杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影,利用了光的反射;
综上分析可知,所以与李白诗中描述的光学现象,成因相同的是①④。
故选:A。
4.如图所示,某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,他的影子长度
的变化情况是( )
A.先变长后变短
B.先变短后变长
C.一直在变长
D.一直在变短【答案】B
【解析】解:如下图,人沿路走近某一盏路灯,路灯发出的射向人头顶的光线与地
面的夹角越来越大,人在地面上留下的影子越来越短;远离路灯时,路灯发出的射
向人头顶的光线与地面的夹角越来越小,影子又会变长。
故选:B。
5.下列光现象说法正确的是( )
A.图a小孔所成像的大小与小孔到光屏的距离有关
B.图b将纸板NOF沿NO边向后折时看不到反射光线,原因是这时没有反射光线
C.图c探究“平面镜成像特点”时,为了便于找到像的位置,实验时应该选平面镜
D.图d插入水中的筷子看起来好像向上弯折,是因为光从空气进入水中发生折
射,折射角小于入射角
【答案】A
【解析】解:A、小孔成像的原理的光沿直线传播,其所成的像大小与小孔到光屏
距离有关,小孔与光屏越远,像越大,故A正确;
B、图b将纸板NOF沿NO边向后折时看不到反射光线,反射光线仍然存在,纸板的
作用的将光线显示出来,故B错误;
C、究“平面镜成像特点”时,为了便于找到像的位置,实验时应该选玻璃,用大
小相同的蜡烛放到像的位置,这样的话就可以观察到像的大小与物体大小关系,故
C错误;
D、图d插入水中的筷子看起来好像向上弯折,是因为光从水中进入空气中发生折
射,折射角大于入射角,故D错误;
故选:A。
6.小欢用针孔照相机(即小孔成像实验装置)观察蜡烛的烛焰,若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变,如图所示。则下列分析正确的是( )
A.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是正立的
B.若内筒位置不变,半透明膜上烛焰的像是放大的
C.若向右拉动内筒,半透明膜上烛焰的像将变小
D.若向左推动内筒,半透明膜上烛焰的像将变亮
【答案】D
【解析】解:A、小孔成的像是倒立的,故A错误;
B、若内筒位置不变,孔离物的距离大于孔离屏的距离时,像是缩小的,故B错误;
C、小孔和烛焰的距离不变,若向右拉动内筒,增加筒长时,像将变大,故C错误;
D、小孔和烛焰的距离不变,若向左推动内筒,减小筒长时,像将变小,变亮,故D
正确。
故选:D。
7.如图所示,固定在水面上方的光源 S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一
个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S'是光源经水面反射所成的像。下列
说法正确的是( )
A.光源位置不动,如果把此时的40°角增大为50°,光斑A将向右移动
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面升高时,S到水面的距离变小【答案】D
【解析】解:A、光源位置不动,如果把此时的40°角增大为50°,入射角为入射
光线与法线之间的夹角,则此时的入射角会变小,由于反射角等于入射角,反射角
随之变小,反射光线会靠近法线,光斑A将向左移动,故A错误;
B、因为入射光线方向不变,当水面升高时,再次的水面是平行的,反射光线与原
来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;
C、当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,
故光屏上的光斑A向左移动到A′位置。如图所示:
D、当水面升高时,物体 S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故 D
正确。
故选:D。
8.热爱科学的小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池
板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜
的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上 P点,下
列说法正确的是( )
A.反射角的大小为60°
B.若镜面竖直上移,则反射角将变大
C.若镜面水平左移,该束光线照到P点上方
D.若镜面水平右移,该束光线依然照射P点
【答案】C
【解析】解:A、太阳光与平面镜的夹角为60°,则入射角为90°﹣60°=30°,
反射角等于入射角,则反射角为30°,故A错误;
B、若镜面竖直上移,入射角的大小不变,则反射角大小不变,故B错误;
CD、若镜面水平左移,入射角不变,反射点像做移动,如图所示:;
该束光线照到P点上方;同理,若镜面水平右移,该束光线依然照射 P下方,故C
正确,故D错误。
故选:C。
9.某同学利用如图所示的器材探究光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.我们可以通过光屏看到光的路径,是因为发生了镜面反射
B.当激光笔发出的光线沿法线射向平面镜时,反射角与入射角都为90°
C.当光屏与镜面不垂直时,入射光线、反射光线和法线仍在同一平面上
D.探究“光路是否可逆”时,必须用两支激光笔
【答案】C
【解析】解:A、光屏表面看起来很光滑,实际上是凹凸不平的,在此实验中,光
在光屏上发生了漫反射而进入我们眼里;故A错误;
B、反射角、入射角是入射光线、反射光线与法线的夹角,当激光笔发出的光线沿
法线射向平面镜时,反射角与入射角都为0°;故B错误;
C、由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当光屏与镜面不垂直时,入
射光线、反射光线和法线仍在同一平面上,故C正确;
D、探究“光路可逆”时,如果让光线逆着反射的方向射向镜面,这时的入射角为
原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,用
笔在屏上画出即可,不必用两个激光灯,故D错误。
故选:C。
10.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°
【答案】B
【解析】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,
而光从水中斜射入空气中时,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。
11.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。如图是一种显示微小
形变的装置。A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射
在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,以下
说法正确的是( )
A.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的左侧移动
B.平面镜B上的入射角变小,光斑向D点的右侧移动
C.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的左侧移动
D.平面镜B上的入射角变大,光斑向D点的右侧移动
【答案】D
【解析】解:台面p放重物M后,镜子受到弹力作用而右端向下倾斜,平面镜 B上
的入射角变大,根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方,即光斑向D点的右侧
移动。
故选:D。
12.如图,交于P点的三条光线a、b、c.在交点P前放置一平面镜,有关三条反
射光线的情况,下列说法正确的是( )
A.三条反射光线一定会相交
B.三条反射光线可能会发散
C.三条反射光线的反向延长线交于P点
D.三条反射光线是否相交由镜面角度决定
【答案】A【解析】解:如图所示,a、b、c三条光线会聚于P点,若在P点之前任意放一平
面镜,先画出点P关于平面镜的对称点P′,假设该点有一点光源,它发出的光经
平面镜反射,反射光线的反向延长线交于P点,连接发光点和入射点,可得相应的
入射光线,根据光路是可逆的,原来三条入射光线的反射光线一定相交于一点P'。
故选:A。
13.雨后初晴的夜晚,地上有积水,为了不踩到积水,当我们迎着月光走和背着月
光走时,该如何选( )
A.背着月光走时走亮的地方,迎着月光走时走亮的地方
B.背着月光走时走亮的地方,迎着月光走时走暗的地方
C.背着月光走时走暗的地方,迎着月光走时走暗的地方
D.背着月光走时走暗的地方,迎着月光走时走亮的地方
【答案】B
【解析】解:平静的水面,能发生镜面反射,地面凹凸不平,地面发生漫反射。
(1)如图,迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,
人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所
以迎着月光走时走暗的地方。
(2)如图,背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,
人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮,
所以背着月光走时走亮的地方。
故选:B。14.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
【解析】解:平静的湖面相当于平面镜,运动员以 5m/s的速度向下运动,运动员
在水面下的像也要以 5m/s的速度向上运动,如果以运动员为参照物,他们的距离
每秒种靠近了10m,所以相对于运动员本人,其像的速度是10m/s,方向向上;像
与物的大小总是相同的。
故选:D。
15.如图甲有一个点光源S,放在平面镜MN前,若平面镜不动,光源以v的速度沿
与镜面成45°角的方向向右做匀速直线运动,光源S在镜中的像为S′;如图乙
所示,烧杯中装有半杯水,一束光线竖直向下照在水面上,保持入射点不变,入
射光线顺时针旋转α角。关于这两个情景,下列说法正确的是( )
A.甲图中,S′以速度 v 沿 SO 直线方向向右移动
B.甲图中,S′以速度 v 沿 SS′连线向 S 移动
C.乙图中,折射光顺时针旋转,旋转角小于α
D.乙图中,折射光逆时针旋转,旋转角大于α
【答案】C
【解析】解:(1)根据平面镜成像特点作出光源S在平面镜中成的像,如图所示。
因为光源S以v的速度沿与镜面成 45°角的方向向右做匀速直线运动,所以像点
S'也以v的速度沿着S'O向下运动。∠SOM=∠S'OM=45°,所以与S'O与SO互相
垂直。即S′以速度 v 沿 SO 直线方向向下移动;故AB错误;
(2)一束光线竖直向下照在水面上,折射光线不发生偏折,垂直入射,
现保持入射点不变,入射光线顺时针旋转 α角,由图可知,则反射光线逆时针
旋转,旋转角等于α;折射光线顺时针旋转,但旋转角小于α.故D错误,C正
确。
故选:C。
二、填空作图题(每空1分,每图2分,共20小题,共计40分):
16.行走在商业大厦的平板玻璃幕墙前面,能观看到自己清晰的虚像;靠近幕墙,
像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。国家对用玻璃幕墙装
饰建筑外观有较严格的限制,原因是玻璃幕墙会发生 (选填“镜面”或
“漫”)反射,造成光污染。
【答案】不变;镜面。
【解析】解:因为平面镜成正立、等大的虚像,所以人们可以通过大厦的外部安装
的平板玻璃幕墙看到自己的虚像;由于平面镜成的像与物大小相同,故人远离幕墙
时像的大小不变;
高楼大厦的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的镜面反射引起的。
故答案为:不变;镜面。
17.在平面镜前25cm处放一只点燃的蜡烛,则蜡烛在平面镜中成的是 (选填
“虚”或“实”)像;如果使平面镜跟蜡烛的距离增加 10cm,则蜡烛和像之间
的距离变为 cm。
【答案】虚;70。
【解析】解:平面镜所成的像为虚像;平面镜跟蜡烛的距离增加10cm,此时蜡烛到
平面镜的距离为35cm,由于像与物到镜面的距离相等,所以像到平面镜的距离也为35cm,故蜡烛和像之间的距离为70cm。
故答案为:虚;70。
18.科学家利用激光测量月球与地球之间的距离。在地球上向月球发射的激光经
2.56s 反射回米,则地球与月球相距 m;太阳到地球最大距离是
1.5×108km,则太阳光要经过 s的时间射到地球上来。
【答案】3.84×108m;500。
1
【解析】解:(1)由题知,激光从月球传到地球所用的时间:t= ×2.56s=
2
1.28s,
s
由v= 可得,地球与月球的距离:s=vt=1.28s×3×108m/s=3.84×108m;
t
(2)太阳到地球最大距离是s'=1.5×108km=1.5×1011m
s s' 1.5×1011m
由v= 可得,太阳光要射到地球上的时间:t′= = =500s。
t t 3×108m/s
故答案为:3.84×108m;500。
19.在《资治通鉴》中记载“人以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以见兴替”.
说明我们的祖先就会把粗糙物体磨光作为镜子,给自己的梳妆打扮.梳妆时人距
离铜镜1m,并且以1m/s速度远离铜镜,在这过程中人的像 (填“变大”、
“变小”、“不变”),像相对人移动的速度为 m/s。
【答案】不变;2。
【解析】解:(1)根据平面镜成像时,像与物大小相同,与人到镜的距离无关,
所以当梳妆时人逐渐远离铜镜,在这过程中人的像将不变;
(2)若他以1m/s的速度远离平面镜,像也以 1m/s的速度远离平面镜,则像远离
他的速度为1m/s+1m/s=2m/s。
故答案为:不变;2。
20.两个平面镜之间的夹角为120°,物体放在两平面镜的角等分线上,像的个数
为 ;如果夹角变为60°,像的个数为 。
【答案】2;5。
【解析】解:物体放在两平面镜的角平分线上,根据平面镜成像的光学公式得:
360° 360°
n= −1= −1=2;
α 120°
360° 360°
n′= −1= −1=5。
α' 60°P在M、N中分别成像A、B,同时P在M中所成的像A会在N中再次成像A′,P在N
中所成的像B会在M中再次成像B′,A′在M中所成的像C和B′在N中所成的像
C′恰好重合,如下图所示:
所以,通过两平面镜得到的像一共有5个。
故答案为:2;5。
21.如图是池塘上方警示牌和它在水中“倒影”的两幅照片,(1)图甲中的倒影
没有牌子本身明亮,这是由于 ;
(2)由于刮风,图乙中的水面有涟漪,倒影有些模糊,这是由于光发生了 。
【答案】(1)一部分光线折射进入水中,使得水面反射的光线减少;(2)漫反射。
【解析】解:(1)图甲中的倒影没有牌子本身明亮,是因为一部分光线被反射到
空气中,一部分光线折射进入水中,使得水面反射的光线减少,所以倒影暗了一些;
(2)水面有涟漪,则一部分光线发生了漫反射,反射光线射向了四面八方,使得
倒影有些模糊。
故答案为:(1)一部分光线折射进入水中,使得水面反射的光线减少;(2)漫反
射。
22.制作潜望镜时,用一个长方形硬纸板制作成镜筒,两块平面镜分别安装在镜筒
的上下两端,两块平面镜互相平行,都与水平方向成 度角,制作完成后,
就能通过潜望镜看到物体是正立的 (选填“实”或“虚”)像;如果一束
光水平射入潜望镜镜口,它将经过怎样的路径射出?画出光路图来。【答案】45;虚;见图。
【解析】解:制作潜望镜时,用一个长方形硬纸板作镜筒,两块平面镜分别安装在
镜筒的上下处,入射光线是水平的,该光线的反射光线要竖直向下传播,则反射光
线与入射光线之间的夹角为90°,所以此时平面镜与水平方向成45°角;
竖直向下传播的光线经过下面的平面镜反射后平行射出,则下面的平面镜与水平方
向成45°角,故两块平面镜互相平行,都与水平方向成 45°角;
平面镜成正立等大的虚像,故制作完成后,就能通过潜望镜看到物体是正立的虚像;
如图所示:做出法线,根据反射角等于入射角,过反射点作竖直向下的反射光线,
再过二次反射点作垂直于入射光线的反射光线:
故答案为:45;虚;见上图。
23.《康熙几暇格物篇》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水A时,则钱随
水光而显现矣。”如图所示,把铜钱放在碗底 B处后加适量水,从A处恰好看到
铜钱的像在 处,用激光笔从A点向 处照射,可照亮铜钱。(均用图中
字母表示)【答案】E;E。
【解析】解:把铜钱放在碗底B处,当向碗中加水时,铜钱反射的光线从水斜射入
空气中发生折射,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到的便是由
于光的折射而形成的虚像(虚像的位置比物体的实际位置偏高),所以从A处看到
铜钱的像在E处;
根据光路的可逆性可得,若用激光笔从 A点向E处射出光束时,光线会原路返回,
即可把铜钱照亮。
故答案为:E;E。
24.如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中,改变蜡烛A到镜面的距离,
移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物
体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”)。过了一段时间,蜡烛A变
短则A的像的大小将 。
【答案】无关;变小。
【解析】解:(1)本实验采用等效替代法,A与B大小完全相同,B与A的像完全
重合,说明A与A的像大小相同,不论物到镜的距离远还是近都得看到相同的现象,
这说明像与物大小相同,与距离无关;
(2)由于像与物大小相同,像的大小取决于物的大小,当蜡烛 A变短,A的像也变
短。
故答案为:无关;变小。
25.如图甲,医生在为小红检查视力,小红观看的是平面镜中视力表的像,她离视
力表的像的距离是 m。小红在平面镜中看到时钟成的像如图乙所示,它的实
际时间是 。
【答案】4.6;12:05。【解析】解:(1)如图所示,大括号所指示部分为所求距离:
视力表与镜距离为2.5m,视力表的像离镜距离也为2.5m,即视力表与它的像的
距离为2.5m+2.5m=5m,
又由于人在视力表前0.4m,所以人离视力表的像的距离为5m﹣0.4m=4.6m,
即小红离视力表的像距离为4.6m。
(2)在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒,且关于镜面对称。
由图分析可得题中所给的20:51与12:05成轴对称,所以它的实际时间应是12:
05。
故答案为:4.6;12:05。
26.如图所示,入射光线与平面镜镜面之间的夹角为20°,若使反射光线与入射光
线之间的夹角变为100°,则平面镜应绕过O点的轴沿 时针转过 。
【答案】逆;20°。
【解析】解:由题目条件:入射光线与平面镜镜面的夹角为20°,所以入射角等于
90°=20°=70°,反射角等于70°,即反射光线与入射光线的夹角等于140°;
要使反射光线与入射光线之间的夹角变为 100°,根据反射角等于入射角,所以入
射角要变为50°,即平面镜要逆时针旋转20°。
故答案为:逆;20°。
27.小强自己做了一个平面镜反射的实验,如图所示,他将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,此
时反射角为 度。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴 O匀速转动,在转动
15度角时,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为 度。【答案】0;30。
【解析】解:开始时,反射光线方向与像的位置如左图所示,入射角为 0°,反射
角为0°;
如右图所示,平面镜旋转15°,相当于入射角增大15°,
则反射角和入射角的夹角为30°,即反射光线转过30°,
所以,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
30°。
故答案为:0;30。
28.如图所示平面镜竖直放置。一支直立的铅笔从平面镜前 40cm处,以恒定的水
平速度10cm/s向平面镜匀速直线运动,1秒后,像离镜面距离为 m,若平面
镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔和像两者所在直线之间的夹角为 。
【答案】0.3;90°。
s
【解析】解:(1)由v= 得,
t
铅笔运动的距离:s=vt=10cm/s×1s=10cm,
铅笔到平面镜的距离:s'=L﹣s=40cm﹣10cm=30cm=0.3m,
物体在平面镜中成像,像和铅笔到平面镜的距离相等,所以铅笔的像到镜面的距离
是0.3m。(2)若平面镜顺时针转45°,根据铅笔在平面镜中成像,铅笔的像和铅笔到平面
镜距离相等,连线与镜面垂直,作出铅笔在平面镜中成像,如图所示,可以判断铅
笔和像所在直线夹角是90°。
故答案为:0.3;90°。
29.如图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,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;若光斑B向右移动了0.6m,说明水位下降
(选填“上升”或“下降”)了 m。
【答案】4;0.3。
【解析】解:(1)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0.6m,移动到E点(如下图所示),根据光的反射定律
可知,此时的反射光线 OE与GB平行,则说明水位下降了;若光斑 B向右移动了
0.6m,移动到E点,如下图所示:
因为从A点发出的一束与水平面成 45°角,所以△FGO为等腰直角三角形,CG1 1 1
= FO= BE= ×0.6m=0.3m,则说明水位下降了0.3m。
2 2 2
故答案为:4;0.3。
30.小科同学在学习了平面镜的知识后,回家做了一个实验.他将一支铅笔和平面
镜平行并竖直放置在水平桌面上,平面镜 PN高30厘米,铅笔长20厘米,它们
之间相距20厘米.
(1)倘若要使铅笔与其像垂直,则小科可将铅笔转过 度。
(2)如果铅笔不动,小科把平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°,他发现B点
在平面镜中的像B″与之前的像B′相距 厘米。
【答案】(1)45;(2)40。
【解析】解:(1)根据平面镜成像特点可知,像与物是对称的,所以当铅笔的物
和像垂直时,铅笔与镜成45度夹角;
(2)原来铅笔的像点到平面镜的距离和B点到平面镜的距离相等,即都是20cm;
若铅笔不动,平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°,则相当于平面镜中的像转过
180度,此时铅笔尖底部B与镜面在同一平面上,所以B的像关于镜面对称,即都
在镜面上,即 B″与 B 点重合,所以 B″与之前的像 B′的距离是:20cm+20cm=
40cm.
故答案为:(1)45;(2)40。
31.自行车的尾灯能将照射过来的平行光沿原方向反射回去,请在图中画出它的光
路图。
【答案】见解析。
【解析】解:过入射点垂直于反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射
光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线要用虚线,如图:
32.根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'(保留
作图痕迹)。
【答案】见解析。
【解析】解:分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连
接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示:
33.为了在较小的空间内检查视力,可以令被测者背对视力表观察平面镜M中视力
表所成的像,请在图中作出被测者通过平面镜M看到视力表上A点的光路图。
【答案】见解析。
【解析】解:根据物像连线与镜面垂直,由A向平面镜作垂线并延长,根据物像到
平面镜距离相等,找到A点的像A'点,连接眼睛和像点A',交平面镜于O点,连接AO即入射光线,O到眼睛为反射光线。如图所示:
34.请画出发光点S经平面镜MN反射后过p点的光路图,并画出过p点的反射光线
在水面发生折射时,折射光线的大致方向。
【答案】见解析。
【解析】解:作出S关于平面镜MN的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,
连接S′p与镜面交于O点,即为入射点,连接SO就得到入射光线,Op为反射光线;
反射光线Op射到水面,过入射点垂直水面画出法线,根据光由空气斜射入水中时,
折射角小于入射角,在法线左侧的水中画出折射光线,如图所示:
35.如图所示,蓄水池右侧竖直的墙壁上有一平面镜,平面镜前有一发光点 B;潜
水员在水中A点看到B在平面镜中的像在C点,请作出潜水员看到B在平面镜中
像的光路图。【答案】见解析。
【解析】解:作出B点关于平面镜的对称点B′,即为发光点B在平面镜的像,然
后连接AC,与水面交于点O,连接B′O交平面镜于点O′,再连接BO′即为入射光
线,O′O为反射光线,OA即为折射光线,如图所示:
三、实验探究题(每空1分,共4小题,共计30分):
36.综合实验活动:小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不
同的光斑,如图所示,光斑的形状与什么因素有关呢?光斑又如何形成的呢?对
此小明决定探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;c.与树叶间空隙大小有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a (填“合理”或“不合理”)。
(2)为验证猜想b,小明让带孔卡片,离地面白纸较近,如图甲所示,发现白
纸上的光斑都是圆形,说明小孔成像时的形状与小孔形状 (选填“有
关”或“无关”)
(3)为验证猜想c,如图乙,让带孔的甲纸板离地面白纸的距离不变。让乙纸
板向左运动,使孔径越来越小,你觉得选 图实验最科学,实验时,当孔
径小到一定程度时,发现白纸上的光斑由孔的形状变成圆形。这说明小孔形
成的光斑与小孔的形状 。(选填“有关”或“无关”)
(4)通过探究,他们初步得到了以下结论, 光斑(填光斑的形状)一般
是太阳的像,光斑的形状与树叶间空隙形状、树叶间空隙大小、树叶间空隙
与地面的距离有关。
【答案】(1)不合理;(2)无关;(3)C;无关;(4)圆形。
【解析】解:(1)猜想a,光斑是树叶的影子,因为光斑是小孔成像现象,不是影
子,所以不合理;
(2)根据控制变量法可知:验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)
有关”时,改变孔的形状,观察光斑的形状,当白纸上的光斑都是圆形时,说明小
孔成像时像的形状与小孔形状无关;
(3)为验证猜想c:与树叶间空隙大小有关,要控制孔的形状不变,只改变孔的大
小,如图乙,让带孔的甲纸板离地面白纸的距离不变,让乙纸板向左运动,孔径越
来越小,故选C最科学;
实验时,当孔径小到一定程度时,发现白纸上的光斑由孔的形状变成圆形。这说
明小孔形成的光斑与小孔的形状无关;
(4)小孔成像发光物体是太阳,通过探究,他们初步得到了以下结论:圆形光斑
一般是太阳的像,光斑的形状与树叶间空隙形状、树叶间空隙大小、树叶间空隙与
地面的距离有关。
故答案为:(1)不合理;(2)无关;(3)C;无关;(4)圆形。
37.为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
(1)为了完成实验,需要的测量工具是 。
(2)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF 地立在平面镜上,
纸板上的直线ON垂直于镜面。(3)如图甲所示,使一束光贴着纸板射到 O点,经平面镜反射后。沿另一方向
射出。当入射角增大时,反射光线 (填“靠近”或“远离”)平面镜。
(4)某同学的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第 次实
验的,原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角。改正该组数据后,
同学们发现这次实验中的平面镜让入射光线改变了 度角。
次数 1 2 3 4 5 6
∠i 20° 30° 40° 50° 60° 70°
∠r 20° 30° 40° 40° 60° 70°
(5)如图乙,把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上都不能看到反射光线,说
明:反射光线、入射光线和法线 。
(6)试验中若保证激光笔的位置不变,将左侧纸板以ON为轴向后旋转,则在左
侧纸板上 (选填“能”或“不能”)看到入射光线,此时在右侧纸板
上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(7)保持图甲所示的E、F在同一平面,而把平面E、F一起向后倾倒使得整个
平面与水平面成30°的夹角,仍然让光线AO沿纸板E射向镜面如图丙,则
在F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线OB。
【答案】(1)量角器;(2)竖直;(3)靠近;(4)4;平面镜;80(5)同一平
面内;(6)不能;能(7)不能。
【解析】解:(1)因为实验时要测量反射角和入射角的大小,所以需要量角器;
(2)法线在纸板上,当把纸板 ENF竖直地立在平面镜上,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;
(3)当入射角增大时,反射角也增大,反射光线靠近平面镜;
(4)反射现象中,反射角等于入射角,由实验数据表格可以看出只有第四组数据
反射角是40℃不等于入射角50℃,且两数据相加刚好等于90℃,可能是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角,改正数据后,反射角此时为50℃,所以此时反射光
线与反射面的夹角为(90﹣50)℃=40℃,那么这次实验中平面镜让入射光线改变
的角度为(40+40)度角,即80度角;
(5)把纸板NOF向前折或向后折,纸板F与E不在同一平面内,在纸板F上不能看
到反射光线,由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内的结论;
(6)试验中纸板的作用是显示光路,所以当激光笔的位置不变,将左侧纸板以 ON
为轴向后旋转时,左侧纸板和入射光线、法线、反射光线不在同一平面内,右侧纸
板和入射光线、法线、反射光线在同一平面内,故左侧纸板上不能看到入射光线,
右侧纸板上能看到反射光线;
(7)当把平面E、F一起向后倾倒使得整个平面与水平面成30°的夹角,仍然让光
线AO沿纸板E射向镜面时,法线依然应垂直于镜面,所以此时它不在与镜面倾斜
的纸板上,即此时法线与倾斜的纸板 F不在同一平面内,故在F上不能看到反射光
线OB。
故答案为:(1)量角器;(2)竖直;(3)靠近;(4)4;平面镜;80(5)同一
平面内;(6)不能;能(7)不能。
38.小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径
NOM前后折转。
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将 F板向后折转一定的角度,
则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到折射光,此时折射光线和
入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑
B向 (选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着 BO射向水面时,可看到折射光沿OA射
出,这说明 。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙)。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,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示。此时的入射角叫做
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,根
据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时 (填“会”或“不会”)发生光的全反射现
象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁
所示.则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是 。
【答案】(1)不能;在;(2)左;(3)光的折射现象中,光路是可逆的;(4)
①不会;②D。
【解析】解:(1)当F板向后折转一定的角度后,则呈现折射光线的F板和呈现
入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到折射光;但此时折射光线
和入射光线在同一平面内;
(2)若杯中的水增多,如图所示:
可见,当水增多时,液面升高,入射角不变,折射角也不变,光斑会向左移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光线沿着 BO射向水面时,可看到折射光线沿 OA
射出,这说明:在折射现象中,光路是可逆的。
(4)①光从空气斜射向玻璃,折射角总小于入射角,折射角总小于 90°,故不会
发生全反射现象。
②光线从空气垂直于玻璃入射时,光的传播方向不变;当光射到玻璃的右表面时,
由图可知入射角为45°,大于临界角41.8°,所以会发生全反射现象(折射光
线消失,只有反射光线),其光路图如下图所示:故只有D正确。
故答案为:(1)不能;在;(2)左;(3)光的折射现象中,光路是可逆的;
(4)①不会;②D。
39.如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,你应选择 (厚/薄)玻璃板进
行实验;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖
立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 (前侧/后侧)观察,直至
蜡烛B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 (控
制变量法/等效替代法/转换法):
(3)移去蜡烛 B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏,光屏上
(能/不能)出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是
(虚/实)像:
(4)实验时,将蜡烛 A 逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 (变大/不
变/变小);
(5)实验中,让玻璃板沿OO′轴(如图中玻璃板与桌面的接触部分)方向水平
向右移动,结果他发现镜中的像相对于 A (向右/向左/不)移动,他又
将玻璃板绕OO′轴转向自己,发现镜中的像 (转向自己/转离自己/不
动)。
(6)小刚根据所学的平面镜知识,设计了如2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。若A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间
的距离为 m;若光斑B向左移动了1m,说明水位 (上升/下降)了。【答案】(1)薄;(2)前侧;等效替代法;(3)不能;虚像;(4)不变;
(5)不;转向自己;(6)6;上升。
【解析】解:(1)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;
(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)因为平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以,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,说明平面镜成虚像;
(4)平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,将蜡烛 A逐
渐远离玻璃板时,像的大小不会变化;
(5)在实验过程中,让玻璃板沿 00′轴方向水平向右移动,A和平面镜之间的距
离不变,根据物像到平面镜的距离相等,A的像和平面镜之间的距离也不变,所以
他发现镜中的像相对于A不移动;
由于像与物关于镜面是对称的,当镜子绕 OO′向人转动时,如图所示,所以像
也向人的方向转动。
(6)根据平面镜成像中的像物等距可知,A点与水面相距3m,则A与它在水中的
像A′之间的距离为3m+3m=6m;
若光斑B向左移动了1m,移动到E点,如下图所示:1 1
BE=OF=1m,因为从A点发出的一束与水平面成45°角,所以CG= OF= ×1m=
2 2
0.5m,
则说明水位上升了0.5m。
故答案为:(1)薄;(2)前侧;等效替代法;(3)不能;虚像;(4)不变;
(5)不;转向自己;(6)6;上升。