【期末复习】人教版物理八年级高频考点精准练第四章　光现象（基础自测+易错分析+典例精讲+知识点梳理+达标检测+答案解析）

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第四章 光现象
1．（2022秋 临淄区期中）小孔成像现象最早被《墨经》记载。下列现象与小孔成像原理相同的是（　　）
2．（2022秋 竞秀区期中）如图所示，下列叙述与图中情景不相符的是（　　）
A．甲图：日食是由于光的直线传播形成的
B．乙图：树林里圆形的光斑是光的反射形成的
C．丙图：队伍整齐排列是利用了光的直线传播的原理
D．丁图：平面镜成像是利用了光的反射的特点
3．（2022 邵阳模拟）平面镜的镜面是平的，但有许多场合镜子的表面是曲面，常见的有凸面镜和凹面镜。与平面镜相比，凸面镜能扩大视野，所以道路的拐弯处常常会放置凸面镜。如图所示，关于凸面镜所成的像，下列说法正确的是（　　）
A．正立，缩小的实像 B．正立，缩小的虚像
C．倒立，缩小的虚像 D．倒立，缩小的实像
4．（2022 南宁模拟）如图为光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法正确的是（　　）
A．入射角等于50° B．折射角等于20°
C．NN'是界面 D．MM'的右边是玻璃
5. （2022 青秀区模拟）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．“绿树阴浓夏日长”，树阴是光的反射形成的
B．“楼台倒影入池塘”，楼台倒影是光的色散形成的
C．“瀑水喷成虹”，彩虹是光的直线传播形成的
D．“潭清疑水浅”，水浅是光的折射形成的
参考答案：1.A； 2. B；3.B；4. D；5. D。
易错点1　镜面反射和漫反射
典例1：教室黑板用久的部分变光滑，如图所示，阴影为黑板光滑处，教室内的同学分为四个小组，当光线从右侧窗户射入时，上课看黑板光滑处写的字，因反光最可能看不清字的小组是（　　）
A．第一、二组 B．第二、三组 C．第一、三组 D．第三、四组
【错解】选D，理由：如图，当光线照射到光滑的处进，发生了镜面反射，光线反射到第一、二组，较亮；所以第三、四组就看不清楚。
【析错】（1）漫反射时反射光线射向各个方向，所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体；（2）镜面反射后的光线射向同一方向，正好处在这一方向上时，获得的光线很强，黑板“反光”就是因为黑板发生了镜面反射的缘故。为了保护学生的眼睛，需要通过黑板发生漫反射，或者减弱镜面反射。
【正解】选A，理由：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。如图，下面的两条光线会射到黑板的粗糙的地方，从而发生漫反射，四个小组的同学都能看到黑板上的字；而上面两条光线会射到黑板上的光滑处发生镜面反射，由图可知，可知第一小组和第二小组正好处在镜面反射的位置上，此时光线太强，所以看不清字，而第三小组和第四小组在漫反射位置上，所以能看到黑板上的字。故选：A。
易错点2　反射角(或入射角)
典例2：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．反射角的大小为40°
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
【错解】A，理由：入射角是光线与反射面之间的夹角，则入射角为40 ，光在发生反射时反射角等于入射角，故选A。
【析错】（1）反射角是反射光线与法线的夹角，已知光束与水面的夹角为40°，可求得反射角的大小；（2）入射光线方向不变，水面发生变化时，再次的水面是平行的，故反射光线也平行；（3）平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、像与物连线垂直镜面、虚像。
【正解】选D。理由：A、已知光束与水面的夹角为40°，反射角为90°-40°=50°，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，故光电屏上的光斑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。
易错点3　作图时实线与虚线
典例3：请根据要求作图（保留作图痕迹）
图中A'B'是物体AB在平面镜中所成的像，请根据平面镜成像特点作出物体AB。
【错解】
理由：平面镜成像时像与物是关于平面镜对称的，虚实线可以不分。
【析错】平面镜成像的特点：所成的像是虚像；像和物体形状、大小相同；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等。对于平面镜相关作图，常用方法是：作出端点（或关键点）的对称点，且注意物体是实线，像是虚线。
【正解】见下图，理由：过A′B′向平面镜做垂线，并延长至等长，得到点A和B，连接A、B就是物体AB，如图所示：
典例4：请按题目要求作答。
画出图中物体AB在镜中所成的像。
【错解】如图，
理由：先作出物体两端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用实线线连接A′、B′即为AB物体在平面镜中的像。
【析错】平面镜成像的特点是：像与物关于平面镜对称，可以先作出物体A、B端点AB的像点A′、B′，连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像，平面镜成像是虚像．
【正解】见下图，理由：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：
易错点4　虚像是由光的反射形成，还是由光的折射形成
典例5：如图所示的光现象中由于光的反射形成的是（　　）
【错解】选B，理由：针的倒影经反射进入人的眼睛．
【析错】（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斜进入另一种介质时，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。
【正解】选A，理由：A、桥在水中形成“倒影”影，是平面镜成像，属于光的反射现象，故A正确；
B、日晷面上呈现晷针的影子是光的直线传播形成的，故B错误；C、透过放大镜看到放大的字，放大镜是凸透镜，对光线具有会聚作用，属于光的折射现象，故C错误；D、宇航员透过水球成像属于凸透镜成像，利用的是光的折射，故D错误。故选：A。
易错点5 根据光的反射和折射规律确定三线与两角的位置关系
典例6：如图，光斜射到空气和玻璃的分界面时，发生了反射和折射。在图中标出折射角α并用箭头标出入射光线、折射光线的传播方向。
【错解】如下图，理由：光斜射到空气和玻璃的分界面时，发生了反射和折射。据图可知，入射点为O，先过入射点O画出法线，反射光线和入射光线分居于法线两侧，则BO为入射光线、OC为折射光线，OA为反射光线，折射角为α，如图所示：
【析错】先过入射点画出法线，根据折射光线和入射光线的关系确定入射、折射光线，进而确定反射光线，得出反射角、入射角和折射角。
【正解】如下图．理由：据图可知，入射点为O，先过入射点O画出法线，折射光线和入射光线分居于法线两侧，则AO为入射光线、OC为折射光线，OB为反射光线，折射角为α，如图所示：
知识点一：光的直线传播
1．光源：能够发光的物体叫做光源。太阳是最大的天然光源，烛光或通电的电灯是人造光源。
2．光线：为了形象地描述光的传播情况，通常用一条带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫做光线。
3．光的直线传播条件：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。能说明光沿直线传播的现象有影子的形成、日(月)食、小孔成像等。
4．注意：小孔成像是由于光的直线传播而成的倒立的实像，像的大小与物体和光屏到小孔的距离有关。光客观存在，而光线是为了表示光的传播路径而构建的一种物理模型，同磁感线一样，并不存在。
5．光速：光在不同介质中的传播速度不同，在真空中传播速度最大，为3×108m/s。
知识点二：光的反射
1.光的反射：光射到某种物质的表面时有一部分光会发生反射，这种现象叫光的反射。
2.光的反射定律
(1)内容：①反射光线、入射光线和法线在同一平面内——三线共面；②反射光线和入射光线分居法线两侧——两线分居；③反射角等于入射角——两角相等。
(2)图示：
(3)理 ①光的反射现象中，一条入射光线只有一条对应的反射光线。②当光线垂直入射时，入射角等于0度，反射角也等于0度。③入射角增大，反射角增大。④在光的反射中，光路是可逆的。
3.两种反射现象对比
镜面反射 漫反射
特点 射到物面为平整光滑反射面上的平行光反射后仍然平行 射到物面为凹凸不平的反射面上的平行光反射后向着不同的方向传播
条件 反射面平整光滑 反射面凹凸不平
光路图
能否成像 可成虚像 不能成像
应用 平静的水面、平面镜、反光的黑板 漫反射能使我们从不同的方向看到物体
相同点 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律
知识点三：平面镜成像原理和特点
1.原理：如图所示，光源S向四处发光，一些光经平面镜__反射__后进入了人的眼睛，引起视觉，我们感到光好像是从图中S′处射来的，S′就是S在平面镜中虚像。
2.规律：由平面镜成像原理图可知：反射光线、入射点和虚像点在同一直线上。这一规律经常用来进行相关的作图。
3.实像与虚像对比
实像 虚像
形成 实际光线会聚 反射光线(或折射光线)反向延长线会聚
承接 能用光屏 不能用光屏承接
画法 用实线表示 用虚线表示
观察 可以用眼睛观察，可以用相机拍摄
4.平面镜成像特点
(1)像和物体大小相等。(2)平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等。(3)像和物体的连线与镜面垂直。(4)像是虚像。
5.注意：①平面镜成像时，物体和像关于平面镜成轴对称图形。②当我们面镜时，会感觉到自己在平面镜中的像越来越大，这是由于这一过程中像的视角变大的缘故，实际上像的大小并没有发生变化。
6.探究平面镜成像特点注意：
（1）用玻璃板代替平面镜的原因：玻璃板既能反射光、又能透过光，这样既可以成像，又可以透过玻璃板看到另一侧的蜡烛。
（2）用两支完全相同蜡烛的原因：方便比较像和物体的大小关系。
（3）让未点燃的蜡烛与虚像完全重合的原因：用未点燃的蜡烛替代虚像。
（4）未点燃的蜡烛不能与虚像完全重合的原因：玻璃板与桌面不垂直。
（5）用烛焰作为研究对象的原因：烛焰明亮，成像清晰，易于观察。
（6）在暗室中进行实验的原因：环境较暗，像相对就明亮些。
（7）在虚像处放置光屏的原因：判断成像的虚实。
（8）方格纸(或直尺)的用途：更好的比较像和虚像的到平面镜的的距离。
（9）观察到玻璃板另一侧有两个距离很近的虚像的原因：玻璃板前后两个侧面各成了一个像。
（10）用薄玻璃板进行实验的原因：蜡烛通过玻璃板前后两个面成的像距离近，看起来几乎是一个像。
（11）多次重复实验的目的：更好的发现普遍性规律。
知识点四：光的折射
1．定义：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现象。
2．光的折射规律
(1)内容：①折射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面；②折射光线与入射光线分居法线两侧——两线分居；③当光线由空气斜射入水中时，入射角大于折射角；入射角增大，折射角也增大；当光线垂直入射时，光的传播方向不变；④发生光的折射时，光路是可逆的。
(2)图示：
3．光的折射现象：池底变浅。
(1)原理：从池底A点发出的光线在水面处发生折射，折射角大于入射角，眼睛逆着折射光线看去，感觉光是从A′点射来的，A′点就是A点的变高(填“高”或“低”)的虚像。
(2)规律：在折射成像现象中，折射光线、入射点和像点在同一直线上，这一规律经常用来进行相关的作图。
4.注意：①法线是为了科学、准确描述反射光线(折射光线)与入射光线的位置关系时而引入的“辅助线”，它既是入射光线和反射光线夹角的角平分线，又与反射面(界面)垂直，在光路作图时，箭头(表示传播方向)、实线、虚线要清楚区分开来；②发生光的折射的原因是光在不同介质中传播速度不同。③光线发生折射时，在介质表面处，光线还会发生反射。
知识点五：光的色散、看不见的光
1.定义：太阳光通过棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光的现象叫光的色散。
2.色散现象说明：白光不是单色光。
3.光的三原色：红、绿、蓝。把它们按不同比例混合，可以产生各种色光。
4.把被三棱镜分解的色光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来，就形成太阳的可见光谱。
5.光谱中在红光以外的看不见的光称为红外线，一切物体都在不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线越多，红外线的热作用越强。
6.光谱中紫色光以外的看不见的光叫紫外线，紫外线的作用是杀菌、防伪等。生活中既要合理利用紫外线，又要防止紫外线给我们带来的危害。
知识点一：光的直线传播
典例1：（2022秋 宝应县期中）如图所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。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。
【考查方向】光直线传播的应用
【名师点睛】小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，由于光沿直线传播，它在每一点的影子，都在这一点的正下方。
【答案】见试题解析内容
【解析】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；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。
典例2：（2022秋 江都区期中）如图所示在我国漠河地区出现了“日全食”现象，这是由于 形成的，如图表示日全食时太阳、地球、月球的位置，则图中的A是 ，B是 。
【考查方向】光直线传播的应用．走进光的世界
【名师点睛】日食是一种典型的光沿直线传播的自然现象，它的产生是由于月球遮挡住了太阳光而形成的。
【答案】光的直线传播；月球；地球。
【解析】当月球运行到太阳和地球之间，并近似在一条直线时，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以月球挡住了太阳光，就形成了日食；
故答案为：光的直线传播；月球；地球。
知识点二：光的反射
典例3：（2022 渝水区模拟）用平面镜可以改变光线的方向，当光线与平面镜成90°角入射时，入射角等于 度；若入射光线不变，镜面旋转20°，此时入射角是 度，反射光线和入射光线间的夹角是 度。
【考查方向】光的反射定律的应用．光的反射规律
【名师点睛】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。入射角和反射角的概念：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。
【答案】0；20；40。
【解析】：当光线与平面镜成90°角入射时，入射光线和法线重合，入射角等于0°；若如果入射光线的方向不变，把镜面旋转20°；则入射角为20°，根据光的反射定律可知：反射角也为20°；则入射光线与反射光线的夹角为：20°+20°=40°。故答案为：0；20；40。
典例4：（2022 中宁县模拟）电视机的遥控器通过发射一种不可见光--红外线，来实现对电视机的控制。有时不把遥控器对准电视机的控制窗口，而是对着墙壁按一下按钮，利用光的反射也可以控制电视机。请在图中画出红外线经过墙壁反射的光路。
【考查方向】作光的反射光路图．
【名师点睛】根据平面镜成像的特点知，物与像关于镜面对称，故可作出红外线经过墙壁反射的光路。
【答案】
【解析】先作出电视机的像点，再连接像点与遥控器，交于墙壁的点为入射点，再连接电视机与入射点，遥控器发出红外线，经过墙壁反射后到达电视机，据此标出传播方向。如下图所示：
知识点三：平面镜成像原理和特点
典例5：（2022秋 新乡期中）如图所示，S是一个发光点，S′是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。
【考查方向】作光的反射光路图；平面镜成像的相关作图．
【名师点睛】根据平面镜成像的特点知，像与物关于镜面对称，则镜面位置在SS′的中垂线上，作出镜面后，再找到入射点O，连接S′O并延长到B，则OB即为反射光线。
【答案】见试题解答内容
【解析】连接SS′，做出SS′的中垂线，即为镜面；延长SA交镜面于点O，连接OB就得到SA的反射光线，如下图所示：
典例6：（2022秋 北碚区校级期中）为避免司机低头观察汽车仪表，忽略路况造成事故，厂商开发出抬头显示器：汽车仪表安装在驾驶台上，显示面水平朝上，司机平视，借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像，如图所示，则（　　）
A．像是实像
B．像是由于光的折射形成的
C．像比驾驶台上的仪表显示要小
D．司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
【考查方向】平面镜成像的应用
【名师点睛】（1）平面镜成正立等大的虚像；像和物关于镜面对称。（2）平面镜成像，是由于光的反射形成的。
【答案】D
【解析】（1）由题意可知，挡风玻璃相当于平面镜，像是由于光的反射形成的虚像，且像与驾驶台上的仪表显示等大；故ABC错误；（2）车辆显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的竖直的像，由于像和物关于镜面对称，所以司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角为45°（如下图所示），故D正确；
故选：D。
知识点四：光的折射
典例7：（2022 永州模拟）如图，向右匀速行驶的动车桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持入射光方向不变，当动车加速时（　　）
A．入射角不变，折射角不变
B．入射角变小，折射角变小
C．入射角变大，折射角变大
D．入射角变大，折射角变小
【考查方向】光的折射规律的应用
【名师点睛】动车加速，杯中的水具有惯性保持原来的运动状态，故水面会荡向车子的前后，作出变化后的水面的法线，根据图示比较变化前后的入射角，判断入射角的大小变化；根据光的折射规律，得出折射角的大小变化。
【答案】B
【解析】动车加速，杯中的水具有惯性保持原来的运动状态，故水面会荡向车子的前后，作出变化后的水面的法线，入射光线与法线的夹角即为入射角，比较变化前后的入射角，由下图可观察得入射角变小，根据光的折射规律，则折射角也变小。
故选：B。
典例8：（2022 邵阳模拟）利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象，如图是光束在空气和水中传播的径迹。请在图中标出入射角和折射角。
【考查方向】作光的折射光路图；作光的反射光路图．
【名师点睛】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角；光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。
【答案】如解析内容
【解析】由图可知，绿色的线为水面，水面上方的光线为入射光线和反射光线，水面下方的光线为折射光线；反射光线和入射光线的角平分线与法线是重合的；在光的反射中，反射光线和入射光线分居在法线的两侧；在光的折射中，折射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以水面上方左侧的光线为入射光线，水面上方右侧的光线为反射光线，水面下方的光线为折射光线；入射光线与法线之间的夹角为入射角，折射光线与法线之间的夹角为折射角，如图所示：
知识点五：光的色散、看不见的光
典例9：（2022 凤翔县二模）如图所示，下列关于光学现象的描述正确的是（　　）
A．图甲中，发生漫反射后的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
B．图乙中，电视遥控器是利用红外线实现对电视机遥控
C．图丙中，通过潜望镜观察到水面上舰船正立，等大的实像
D．图丁中，雨后天空中的彩虹是光沿直线传播形成的
【考查方向】光的色散现象；红外线；光的反射现象；漫反射．
【名师点睛】（1）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。（2）红外线常用于遥控器、夜视仪、浴灯等方面，红外线的热效应强。（3）平面镜成正立等大的虚像。（4）雨后彩虹是光的折射形成的现象。
【答案】Ｂ
【解析】A．图甲中，发生漫反射后的光线杂乱无章但遵循光的反射定律，仅仅是因为接触面的凹凸不平导致反射光线杂乱无章，故A错误；B．遥控器是利用红外线实现对电视的遥控的，利用红外线定位准的特性，还可以用于成像和测温，故B正确；C．潜望镜的实质是平面镜，平面镜成像成的是正立的等大的虚像，故C错误；D．彩虹是光的色散，是光的折射形成的，故D错误。故选：B。
典例10：（2022 无锡）我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，这是光的　　　　　　现象，进一步的研究表明，将红、 　　　　、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。
【考查方向】色光的三原色和色光的混合。
【名师点睛】（1）彩虹的成因是由于光的色散。（2）红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。因此把红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。
【答案】色散；绿。
【解析】“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散；三种色光适当混合能产生其它色光，这三种色光就是光的三原色，它们分别是红光、绿光、蓝光。
故答案为：色散；绿。
达标检测试题
一．选择题（共7小题，每小题2分，共14分）
1．（2分）（2022 西藏）扎西同学观察到以下生活现象，其中可以用光的反射解释的是（　　）
2．（2分）（2022 大连）下列现象是由光的折射形成的是（　　）
A．立竿见影 B．海市蜃楼 C．小孔成像 D．水中倒影
3．（2分）（2022 阜新）下列光现象中，能够用光的直线传播来解释的是（　　）
A．筷子“弯折”　　　B．小孔成像　　　　　 C．桥的倒影　　　　D．雨后彩虹
4．（2分）（2022 贵阳）如图甲所示，轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车，下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶，下列说法正确的是（　　）
A．后视镜中的像是光的折射形成的
B．越野车在轿车司机的左后方行驶
C．越野车比轿车行驶的速度大
D．越野车相对于轿车是静止的
5．（2分）（2022 随州）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说：太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（　　）
A．1.5×109m B．1.5×1019m C．5×106m D．5×1012m
6．（2分）（2022 河池）如图所示的光学现象是由光的直线传播形成的是（　　）
A． 　　　　　B．
C． 　　　　　　　D．
7．（2分）（2022 无锡）如图所示，小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验，棋子A、B完全相同。关于该实验，下列说法中错误的是（　　）
A．选用茶色玻璃板便于确定像的位置
B．茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C．若B能与A的像完全重合，说明像与物等大
D．在B位置放上光屏能接收到A的像
二．多选题（共2小题，每小题3分，共6分）
8．（3分）（2022 衡阳）2021年7月24日，杨倩以251.8环的成绩获得2020年东京奥运会射击女子10米气步枪项目金牌，为中国队收获东京奥运会的首枚金牌。下列现象中与射击时“三点一线”原理相同的是（　　）
9．（3分）（2022 济南）“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”，《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于诗句中涉及到的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中“犬吠”是依据听到的声音的音色不同来判断的
B．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中“雪”是高空中的水蒸气遇寒冷气流液化形成的
C．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是因为光从水中射向空气发生了折射
D．“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“荷动”是因为鱼散去时对荷花施加了力的作用
三．填空题（共5小题，每小题4分，共20分）
10．（4分）（2022 呼和浩特）小亮同学坐在平静的湖边，看到“云在水中漂，鱼在云上游”。则，天上的白云与映在湖里的白云，距水面的距离 　 　（选填“相同”或“不同”）；看到的鱼相比实际的鱼，距水面的距离 　 　（选填“远”或“近”）；看到水中的白云在向东移动，则天上的白云在向 　 　（选填“东”或“西”）移动；看到的水中鱼和水中云，是鱼和云所成的像，关于这两个像，下列判断正确的是 　 　（选填字母）。
A.都是实像　　　　B.都是虚像　　　　　C.鱼是实像，云是虚像
11．（4分）（2022 梧州）早在公元前4世纪，墨家就做过小孔成像的实验，该实验的原理是光的 　 　，像是 　 　（选填“倒立”或“正立”）的。
12．（4分）（2022 辽宁）幸福小区电梯内壁是抛光的不锈钢板。电梯门打开时，小玉看到“自己”，这是由于光发生 　 　而形成的 　 　像；走进电梯，“像”会 　 　（填“靠近”或“远离”）她。门上的传感器通过 　 　（填“红外线”或“紫外线”）感知乘客是否关门。
13．（4分）（2022 百色）光的世界变幻莫测，奥秘无穷。雨后天空出现七色彩虹，这是光的 　 　现象，其中红、　 　、蓝三种颜色的光被称为光的“三基色”。
14．（4分）（2022 无锡）我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，这是光的 　 　现象，进一步的研究表明，将红、　 　、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。
四．作图题（共7小题，每小题2分，共14分）
15．（2分）（2022 巴中）如图中已标出了反射光线OB，请画出对应的入射光线AO和折射光线的大致方向OC。
16．（2分）（2022 滨州）一条光线从水中斜射入空气中时，其反射光线如图所示。请在图中画出入射光线、折射光线的大致位置并标出入射角的度数。
17．（2分）（2022 长沙）一束光斜射向水面，请画出这束光进入水后的光线。
18．（2分）（2022 临沂）如图所示，请作出反射光线对应的入射光线。
19．（2分）（2022 内江）如图所示，一束光从空气斜射入半圆形玻璃砖中，请用箭头标出光传播的方向。
20．（2分）（2022 潍坊）如图所示，水池边有一路灯S，路灯上方有一平面镜MN，S发出的光
能经MN反射后射入水中，请画出：
（1）S在平面镜中所成的像S'；
（2）经MN反射后过A点的反射光线OA；
（3）OA照射到水池底的光路图。
21．（2分）（2022 菏泽）在防溺水教育活动中，老师告诉学生，池塘里水的实际深度比看起来的深度要大，不能贸然下水游泳。如图为解释这一现象的情景，其中A为水底的物体，A′是岸边儿童看到的A的像。请你在图中作出过O点的入射光线和折射光线。
五．实验探究题（共8小题，共46分）
22．（5分）（2022 盐城）小红做“探究光的反射定律”实验。
（1）将平面镜水平放置，白色硬纸 　 　放在平面镜上。
（2）如图甲所示，让一束光 　 　着纸板射向镜面上的O点；小红能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了 　 　反射，在纸板上画出光路，再次改变 　 　的方向，重复上述实验，取下纸板，用量角器量出光线AO与 　 　（填“ON”或“CD”）的夹角，即为入射角，记下数据，比较射角和入射角的大小关系。
（3）为了寻找反射光线与入射光线构成的平面究竟在哪里，小红用如图乙所示的装置对实验进行改进。光屏安装在底座上，可以绕水平直径偏转，平面镜固定在水平底座上，将光屏倒向后方，用激光笔作光源，将激光束沿固定方向照射到平面镜中心处，水平旋转底座并改变 　 　的角度，设法使光屏上呈现出 　 　的径迹，如图丙所示，此时光屏所在的平面就是要寻找的平面。
23．（5分）（2022 广元）小林在探究光的反射规律实验中，利用激光笔、可折转的光屏、平面镜和测量工具等器材，组装了如图所示的实验装置。
（1）小林让激光笔发出的激光沿右侧光屏入射到平面镜上的O点，先不折转光屏时，法线ON左侧光屏上能观察到反射光线，再将左侧光屏沿ON向后转动，左侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 　 　平面上。
（2）小林使入射光线与平面镜间的夹角为60°时，测得反射角大小应为 　 　。
24．（6分）（2022 贺州）在“探究平面镜成像的特点”中，记录实验数据如下表：
实验次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1 8 8 相等
2 10 10 相等
3 15 15 相等
（1）根据表格中的数据可归纳出平面镜成像的特点：像的大小与物体的大小 　 　，像与物体到平面镜的
距离 　 　。
（2）图中平面镜所成的像是 　 　像，像和物体的连线与镜面 　 　。
25．（6分）（2022 淮安）如图所示，探究平面镜成像的特点。
（1）准备的实验器材有：玻璃板，A、B两支完全相同的蜡烛，白纸，铅笔，光屏。需要添加的测量器材是 　 　。
（2）在竖直放置的玻璃板前面点燃蜡烛A，玻璃板前观察到蜡烛A的像是由光的 　 　形成的。
（3）玻璃板后移动 　 　（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，表明像与物 　 　。
（4）探究像与物到平面镜距离的特点时，应多次改变 　 　，测量像与物到镜面的距离。
（5）撤去蜡烛B，放一光屏到B撤走时的位置，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 　 　。
26．（6分）（2022 福建）用如图甲装置，探究平面镜成像的特点：
（1）为了便于确定像的位置，玻璃板应 　 　放置在水平桌面的白纸上。
（2）将蜡烛1放在A位置，可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛1的像 　 　时，该位置记为A'。
（3）将光屏放在A′位置，任意转动都承接不到像，可知平面镜成的像是 　 　像。
（4）改变蜡烛1的位置，重复步骤（2），可得像与物位置的对应关系如图乙，可知平面镜成像时，像与物关于镜面 　 　。
（5）将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm，此时像与物之间的距离是 　 　cm，像的大小的变化情况是 　 　。
27．（6分）（2022 宜昌）在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为 　 　。
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角 　 　（选填“＞”“＝”或“＜”）入射角。
（3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是 　 　，如果看到 　 　现象，就可证明光路是可逆的。
28．（6分）（2022 新疆）如图所示为“探究光的反射规律”的实验装置。采用可转折的两部分纸板是为了研究 　 　、入射光线和法线是否在同一平面内；实验中，从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹，是因为光在纸板上发生了 　 　（填“镜面”或“漫”）反射；入射光线AO靠近法线ON时，反射光线OB将 　 　（填“靠近”或“远离”）法线ON。
29．（6分）（2022 自贡）在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。
（1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是 　 　，光线AO的入射角大小是 　 　度；
（2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是 　 　；
A.改变纸板与平面镜之间的夹角
B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F
D.改变入射角的大小
（3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上 　 　（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在 　 　内（选填“同一平面”或“不同平面”）；
（4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明 　 　。
A.反射角等于入射角
B.在光的反射现象中，光路可逆
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参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题，每小题2分，共14分）
1．【解答】A、影子的形成是光的直线传播现象，故A不合题意；
B、铅笔“错位”是由于铅笔放入水中，铅笔反射的光线由水中斜射入空气中，方向发生偏折，使得我们在视觉上感觉铅笔在水中被折断了，是光的折射现象，故B不合题意；
C、猫照镜子属于平面镜成像，可以用光的反射解释，故C符合题意；
D、三棱镜分解白光是光的色散现象，是由于光的折射形成的，故D不合题意。
故选：C。
2．【解答】A、立竿见影属于光的直线传播，故A错误；
B、海市蜃楼是光经过不均匀的大气层发生折射形成的，故B正确；
C、小孔成像是光沿直线传播形成的，故C错误；
D、水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D错误；
故选：B。
3．【解答】A、筷子插入水中时，水下部分筷子上的光到达水面时发生了折射，所以看上去“弯折”了，故A错误；
B、小孔成像是光的直线传播形成的，故B正确；
C、桥在水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射，故C错误；
D、雨后彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，故D错误。
故选：B。
4．【解答】A、后视镜中的像是光的反射形成的，故A错误；
B、越野车在轿车司机的右后方行驶，故B错误；
C、后视镜中的越野车的像看起来变大了，说明越野车比轿车行驶的速度大，故C正确；
D、越野车相对于轿车是运动的，因为越野车与小轿车的距离变小，相对于小轿车的位置发生了变化，故D错误。
故选：C。
5．【解答】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：太阳直径与太阳到小孔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：d＝×1.5×1011m＝1.5×109m。
故选：A。
6．【解答】A、小孔成像是利用光的直线传播原理形成的倒立的实像，可以用光的直线传播解释，故A符合题意；
B、利用凸透镜矫正远视眼，是光的折射现象，故B不符合题意；
C、白光通过三棱镜被分解成七种色光，是光的色散现象，故C不符合题意；
D、平行光线射到凹凸不平的物体表面发生漫反射，是光的反射现象，故D不符合题意。
故选：A。
7．【解答】A、选用茶色玻璃板来代替平面镜来探究，既能看到B棋子又能看到A棋子的像，是为了便于确定像的位置，从而便于探究平面镜成像特点，故A正确；
B、玻璃板如果不竖直，不论怎样移动后面的棋子都不可能与前面棋子的像完全重合，就无法验证像的位置和大小，故B正确；
C、棋子B与棋子A的像能完全重合，说明像与物大小相等，故C正确；
D、蜡烛在玻璃板中的像是反射光线的反向延长线相交而成的，属于虚像，无法利用光屏承接，故D错误。
故选：D。
二．多选题（共2小题，每小题3分，共6分）
8．【解答】射击时“三点一线”原理是光在同一种均匀介质中沿直线传播；
A、雨后天边出现的彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这是光的色散现象，故A不符合题意；
B、水中的“倒影”是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C、小孔成像，由于光的直线传播形成的，故C符合题意；
D、如影随形中的影子是由光的直线传播形成的，故D符合题意。
故选：CD。
9．【解答】A、柴门闻犬吠，风雪夜归人”中“犬吠”是通过声音的音色来分辨的，故A正确；
B、“柴门闻犬吠，风雪夜归人”中“雪”是固态的，它是由高空中的水蒸气遇冷放出热量直接凝华成的冰晶，故B错误；
C、当光从水底斜射入空气时发生折射，当人逆着折射光线看时，看到的是水底的虚像，比实际位置偏高，所以看起来浅了，故C正确；
D、静止的荷花动起来，是鱼对荷花施加了力，说明力改变了物体的运动状态，故D正确。
故选：ACD。
三．填空题（共5小题，每小题4分，共20分）
10．【解答】小亮看到白云在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，根据平面镜成像特点可知，物像到平面镜的距离相等，故天上的白云与映在湖里的白云距水面的距离相同；
小亮看到“鱼”的位置比实际位置升高了，即距水面的距离近，这是光的折射现象造成的虚像；
由平面镜成像特点可知，物与像关于镜面对称，当水中的白云在向东移动时，则天上的白云在向东移动；
看到的水中鱼，是由光的折射形成的虚像；水中云，是由光的反射形成的虚像，所以这两个像都是虚像，故选B。
故答案为：相同；近；东；B。
11．【解答】光在同一种介质中沿直线传播，所以当光线穿过小孔时光源上下部分交换，形成倒立的实像。
故答案为：直线传播；倒立。
12．【解答】抛光的不锈钢板相当于平面镜。小玉看到不锈钢板“里面”的“自己”，这是由于光发生反射而形成的虚像；
走进电梯，物距减小，属于像距也会减小，此时“像”会靠近自己；
门上的传感器通过红外线感知乘客是否关门。
故答案为：反射；虚；靠近；红外线。
13．【解答】
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，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象。所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的。其中红、绿、蓝三种色光被称为光的“三基色”。
故答案为：色散；绿。
14．【解答】“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散；
三种色光适当混合能产生其它色光，这三种色光就是光的三原色，它们分别是红光、绿光、蓝光。
故答案为：色散；绿。
四．作图题（共7小题，每小题2分，共14分）
15．【解答】先过折射点O垂直水面作出法线，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OA，方向指向入射点，然后再根据折射角小于入射角在水中法线的右侧画出折射光线OC，如图所示：
16．【解答】由图可知，反射光线与水面的夹角为60°，则反射角等于90°﹣60°＝30°，则入射角等于30°，根据反射角等于入射角，在法线右侧，水面下画出入射光线；
从入射点在法线左侧的空气中画出折射光线，注意折射角大于入射角，如图所示：
17．【解答】在水中法线的另一侧画出折射光线，使折射角小于入射角；如下图所示：
。
18．【解答】先垂直于镜面作出法线，然后根据反射光线和入射光线分居在法线的两侧、反射角等于入射角，在法线的另一侧画出入射光线，如图所示：
19．【解答】如图所示，先过入射点O画出法线MN，由反射定律和折射规律可知，入射光线和反射光线，折射光线，分居在法线的两侧，则AO为入射光线，OB为反射光线，OC为折射光线。
20．【解答】（1）作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′；
（2）连接S′A点交平面镜于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线；
（3）首先过入射点画出法线，然后根据折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，在法线的水中画出折射光线，如图所示：′
21．【解答】水底的物体A反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是A′点，连接眼睛与O点即为折射光线，连接AO即为入射光线，如图所示：
五．实验探究题（共8小题，共46分）
22．【解答】（1）“探究光的反射定律”实验中，应将硬纸竖直放在平面镜上；
（2）要在纸板上看到光束，光束与纸板需在同一平面，因此应让光束沿着纸板射向镜面；能从不同方向看到光束，说明光线能从不同方向进入人的眼睛，发生的是漫反射；入射光线与法线的夹角称为入射角；
（3）改变光屏的角度，当光束与光屏处于同一平面时，光屏上就会呈现出反射光线的径迹。
故答案为：（1）竖直；
（2）沿；漫；入射光线；ON；
（3）光屏；反射光线。
23．【解答】（1）先不折转光屏时，法线ON左侧光屏上能观察到反射光线，再将左侧光屏沿ON向后转动，左侧光屏上观察不到反射光线。这说明光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面上。
（2）小林使入射光线与平面镜间的夹角为60°时，入射角为30°，测得反射角大小应为30°。
故答案为：（1）同一；（2）30°。
24．【解答】（1）由实验1、2、3三次实验数据可知，像与物体的大小相等；像与物体到平面镜的距离相等；
（2）蜡烛在平面镜中所成的像不能呈现在光屏上，只能在平面镜前观察到，说明平面镜所成的像是虚像；
连接像与物的对应点，连线与镜面垂直。
故答案为：（1）相等；相等；（2）虚；垂直。
25．【解答】（1）刻度尺可以测量物体的距离，刻度尺的作用是便于测量：像与物到镜面的距离；
（2）在玻璃板上看到蜡烛A的像是光的反射现象；
（3）未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等，采用的是等效替代法；
（4）一次实验不具备代表性，所以为了研究像和物到镜面的距离的关系，应改变蜡烛A的位置，重复实验；
（5）移走蜡烛B并在该位置放一个光屏，无论怎样移动光屏，都不能在光屏上得到蜡烛A的像，说明所成的是虚像。
故答案为：（1）刻度尺；（2）反射；（3）未点燃；相等；（4）蜡烛A的位置；（5）虚像。
26．【解答】（1）做“探究平面镜成像的特点”实验，玻璃板应竖直放置在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置，前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了；
（2）实验过程中，蜡烛1放在A位置，蜡烛1在平面镜中成像，蜡烛1和物蜡烛1的像都不能移动，把蜡烛2放到蜡烛1的像的位置，则蜡烛2代替的是蜡烛1的像，此时看上去蜡烛2跟蜡烛1的像完全重合，该位置记为A'；
（3）光屏上不能得到蜡烛的像，所以可以验证平面镜所成的像是虚像；
（4）观察像与物位置的对应关系如图乙，发现像与物关于镜面对称；
（5）移动前，蜡烛到平面镜的距离是6cm，向玻璃板方向移动1cm后，距玻璃板为5cm，物与像到镜面的距离相等，所以像与蜡烛的距离为10cm；平面镜所成的像与物等大，故像的大小不变。
故答案为：（1）竖直；（2）完全重合；（3）虚；（4）对称；（5）10；不变。
27．【解答】（1）由图可知，光路1和3是关于90°线对称，所以90°线是法线，0°线是界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则光路2是折射光线，由图可知，折射角为80°。
（2）由实验现象可知，光从玻璃斜射入空气时，光路1与法线夹角40°，即入射角为40°，根据（1）可知，折射角＞入射角；
（3）为了验证折射现象中光路是否可逆，也可以让入射光逆着光路2射入，如果看到折射光逆着光路1射出现象，就可证明光路是可逆的。
故答案为：（1）80°；（2）＞；（3）让入射光逆着光路2射入；折射光逆着光路1射出。
28．【解答】由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当将纸板向前向后折，纸板所在平面与反射、入射光线、法线所在平面不在一个平面上，纸板上就看不到反射光线。所以采用可转折的两部分纸板是为了研究反射光线与入射光和法线是否在同一平面内；
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；
根据反射定律的内容可得，反射角等于入射角。因此当入射光线AO靠近法线时，反射光线OB也靠近法线。
故答案为：反射光线；漫；靠近。
29．【解答】（1）如图所示，入射光线AO的法线是ON；纸板ENF与平面镜垂直放置，图中的入射角是90°﹣50°＝40°；
（2）在探究反射角与入射角的大小关系时，为了得出普遍的规律，应多次改变入射角的大小，这样才能避免结论的偶然性，应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角，故D正确；
（3）实验中将纸板F向向后折转，纸板F上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（4）让一束光沿BO方向射向平面镜，即让光线逆着原来的反射光线射向镜面，反射光将沿OA方向射出，即反射光线逆着原入射光线方向射出，该实验现象说明，在反射现象中，光路是可逆的，故B正确。
故答案为：（1）ON；40；（2）D；（3）不能；同一平面；（4）
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