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专题4 光现象
知识点一：光的直线传播
一、基本概念
1.光源：自身能够发光的物体叫光源。光源分为：自然（天然）光源、人造光源。
（1）自然光源：太阳、恒星、萤火虫等。
（2）人造光源：火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播。光可以在真空中传播
3.光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。
（1）光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。
（2）人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
4.光速
（1）光在真空中的传播速度c=2.99792×108m/s。
（2）光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。
二、基本规律
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。
三、基本应用
1.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。
2.日食和月食
（1）日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光。
（2）月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光。
3.小孔成像
用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。
由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。
4.其他应用
由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。
像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。
知识点二：光的反射
一、光的反射现象
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.人们能看见不是光源的物体的原因：我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
4.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。
5.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。
二、探究光反射时的规律
1.纸板在实验中的三个作用
（1）显示光的传播路径；
（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；
（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
2.实验注意事项
（1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象；
（2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光；
（3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；
（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用；
（5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。
三、镜面反射和漫反射
1.镜面反射：当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射。
2.漫反射：当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。
3.无论镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。
四、生活中光的反射现象
1.看到物体的原因：我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
2.生活中的反射现象
（1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。
（2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
（3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
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。
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）。
4.凸面镜特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光。
5.凹面镜特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点。
二、平面镜成像的应用
1.平面镜成像应用：平面交叉在生活中，常见的应用有平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
2.凸面镜应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜应用
（1）使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。
（2）由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
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。
三、生活中光的折射现象
1.海市蜃楼：夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象。
2.“错位的奥秘”：来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了。
3.“叉鱼的诀窍”：因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。
4.“变高的奥秘”：因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高。
知识点五：光的色散
一、光的色散
1.光的色散：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。
2.太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光；
3.不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
4.三原色：大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
5.可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
6.红外线与紫外线：在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。
（1）红外线的特点及作用：热作用强，穿透云雾能力强，抗干扰能力强，一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强。
（2）紫外线的特点及作用：紫外线可以让照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影；适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等；紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等。
二、生活中光的色散现象
1.雨后彩虹：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。
2.物体的颜色：一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
（1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。
（2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。
考点一．光在均匀介质中直线传播
1．（2023 菏泽）下列光现象中，属于光沿直线传播形成的是（ ）
A．池塘里树的倒影
B．树荫中的圆形光斑
C．游泳池中的水看起来比实际浅
D．水杯中的吸管看起来发生弯折
【解答】解：A、池塘里树的倒影属于光的反射，故A不符合题意；
B、树荫中的圆形光斑是由于光的直线传播形成的，故B符合题意；
C、游泳池中的水看起来比实际浅是光的折射形成的，故C不符合题意；
D、水杯中的吸管看起来发生弯折是光的折射形成的，故D不符合题意。
故选：B。
2．（2023 广东）如图所示，在阳光照射下，广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子。影子形成的原因是（ ）
A．光沿直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
【解答】解：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，沿直线传播的光被不透明的物体挡住，物体后面光照不到的黑暗区域，就形成了影子，故A正确。
故选：A。
3．（2023 樊城区模拟）小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ）
A．光在同一种均匀介质中才沿直线传播
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在浓糖水里不能沿直线传播
D．光的传播需要介质
【解答】解：从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
故选：A。
考点二．光的反射现象
4．（2023 威海）游泳馆天花板上的日光灯照射到水面上，下列说法错误的是（ ）
A．当光由空气射入水中时，水中光的能量比入射光的能量少
B．光由空气入射到水面上时，不可能沿原方向继续传播
C．岸上的人看到水中出现日光灯的像，说明光可以传递信息
D．入射到水面上的光被反射回空气中，因为光与水发生了相互作用
【解答】解：A、当光由空气射入水中时，一部分反射回空气中，一部分折射进入水中，则光的能量一部分进入水中，一部分被反射回空气中，所以水中光的能量比入射光的能量少，故A不符合题意；
B、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，但是光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变，所以光由空气射到水面上时，可能沿原来方向继续传播，故B符合题意；
C、岸上的人看到水中出现日光灯的像，通过光得到了信息，说明光可以传递信息，故C不符合题意；
D、光与水面发生相互作用，一部分光被反射回空气中，故D不符合题意。
故选：B。
5．（2023 武威）小林到兰州游玩，下列他看到的光现象描述及分析正确的是（ ）
A．高大挺拔的黄河楼与水中倒影交相呼应，倒影的形成是光的折射现象
B．晚上的奥体中心玫瑰体育场变幻出不同颜色，是光的色散现象
C．白天看到白塔山标志性建筑——白塔，是光的反射现象
D．看到倒垂在清澈黄河水中柳树树枝被“折断”，是光的反射现象
【解答】解：A．高大挺拔的黄河楼与水中倒影交相呼应，倒影相当于平面镜成像，倒影的形成是光的反射现象，故A错误；
B．晚上的奥体中心玫瑰体育场变幻出不同颜色，是光源发出的不同颜色光，不是光的色散现象，故B错误；
C．白天看到白塔山标志性建筑——白塔，是因为白塔反射了太阳的光，属于光的反射现象，故C正确；
D．看到倒垂在清澈黄河水中柳树树枝被“折断”，是光从水中斜射入空气时，偏离法线，看上去变浅而弯折一样，是光的折射现象，故D错误。
故选：C。
考点三．光的反射定律的应用
6．（2023 自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成
50°夹角，如图所示，则（ ）
A．反射光线与镜面的夹角是40°
B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°
C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失
D．光在纸板上发生了镜面反射
【解答】解：
解：A、已知入射光线与平面镜的夹角为50°，因此入射角是90°﹣50°＝40°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也是40°，反射光线与镜面的夹角是90°﹣40°＝50°，故A错误；
B、当入射角增大10°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°，故B正确；
C、光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，图乙中，将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线，此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面，反射光线依然存在，故C错误。
D、在纸板上能看到光的传播路径，这是因为光在纸板上发生了漫反射，光线可以射向不同的方向，故D错误。
故选：B。
7．（2023 蒸湘区校级模拟）如图所示是小明探究“看”到自己的声音的实验。把两个纸杯底部用细棉线连接起来，固定其中一个纸杯，在纸杯口上蒙上胶膜，膜上粘一片小平面镜，拉紧棉线，将激光笔发出的光照射在平面镜上，小明对另一纸杯说话（不接触纸杯），会看到墙上反射的光点在晃动。则下列说法正确的是（ ）
A．两个纸杯间声音的传播主要通过空气实现的
B．光点晃动时，光线与镜面的反射角和入射角不相等
C．在月球上做该实验也能看到光点的晃动
D．若说话声越大，光点晃动幅度越大
【解答】解：A、由题意和图示可知，两个纸杯间声音的传播主要是通过固体棉线传播的，故A错误；
B、在光的反射中，始终遵循光的反射定律，故B错误；
C、在月球上是真空，真空不能传声；在月球上，杯底到橡皮膜之间是真空，不能传声，在月球上做该实验不能成功，不能看到光点的晃动，故C错误；
D、若说话声越大，响度越大，声音传递的能量越大，则光点晃动幅度越大，故D正确。
故选：D。
8．（2023 仙桃）用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在M上，可以绕ON翻折。
（1）如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r ∠i（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（2）改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，这样做的目的是 ；
（3）若光沿BO入射，经M反射后沿OA射出。这表明，在光的反射现象中，光路是 的；
（4）如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上 （选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在 。
【解答】解：（1）如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r＝∠i；
（2）本实验是探究规律的，改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，进行多次实验的目的是：避免偶然性，得出普遍规律；
（3）如果让光线逆着OB的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路OA返回，也就是在反射现象中，光路是可逆的；
（4）以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，这时不能看到反射光线OB，因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上，所以不能看到反射光线OB．因此这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
故答案为：（1）＝；（2）多次实验，得到普遍规律：（3）可逆；（4）不能；同一平面内。
考点四．探究光反射时的规律
9．（2023 镇江）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出）。O为入射点，ON为法线。则（ ）
A．反射光线OB的位置在ON的左侧
B．仅增大图中α的角度，反射光线OB将远离ON
C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变
D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在
【解答】解：A、反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧，反射光线OB的位置在ON的右侧，故A错误；
B、仅增大图中α的角度，入射角减小，则反射角减小，反射光线OB将靠近ON，故B错误；
C、仅将平面镜在水平面内绕O旋转，纸板仍然和平面镜垂直，法线位置不变，入射光线位置不变，反射光线OB位置不变，故C正确；
D、仅将纸板取走，反射光线OB仍然存在，只是不能显示在纸板上，故D错误；
故选：C。
10．（2023 漳州模拟）在“探究光的反射规律”实验中，如图所示，将粗糙的白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，纸板由E、F两部分组成。
（1）实验时从纸板前不同位置都能看到入射光线，这是因为光在纸板上发生了 反射；
（2）如图所示，此时入射角为 度；
（3）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是 ；
A.改变入射角的大小
B.改变纸板与平面镜之间的夹角
（4）让另一束光沿BO入射，反射光沿OA射出，该实验现象说明 ；
（5）把纸板略向前倾斜，纸板上线ON在平面镜中所成像的大小将 ，
成的像是正立 像。
【解答】解：（1）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；
（2）入射光线与平面镜的夹角为50°，则入射光线与法线间的夹角为90°﹣50°＝40°，即入射角是40°；
（3）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，即改变入射角的大小，故选A；
（4）让光线沿着BO方向射向镜面，发现反射光线沿着OA方向射出，则说明反射时，光路是可逆的；
（5）由平面镜成像特点之一：物像等大可知，把纸板略向前倾斜，纸板上线ON在平面镜中所成像的大小将不变，成的像是正立虚像。
故答案为：（1）漫；（2）40；（3）A；（4）光反射时，光路是可逆的；（5）不变；虚。
考点五．平面镜成像的特点
11．（2023 柳州三模）晚上，小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里边灯的像，水平向左缓缓推动玻璃窗，则小明通过玻璃所看到的像的运动情况和大小情况是（ ）
A．水平向左运动，像的大小不变
B．水平向左运动，像的大小变大
C．静止，像的大小不变
D．静止，像的大小变大
【解答】解：根据平面镜成像特点：物与像大小相等，所以像的大小不变。由于灯在平面镜中成像时，像与灯相对平面镜对称，水平向左缓缓推动玻璃窗，看到的像是静止的，故C正确，ABD错误。
故选：C。
12．（2023 南充）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：
（1）实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是 ，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了 ；
（2）改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离 。
（3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示。若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像 （选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”）。
【解答】解：（1）玻璃板有两个面，两个面都能反射成像，导致玻璃板后面出现两个像，出现重影，实验中一般选择薄玻璃板，减小两个像之间的距离，避免出现重影；
实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，是为了便于比较像和物的大小关系；
（2）由乙图可知，每一次，两个蜡烛到镜面的距离都相等，所以可得出结论，像与物到平面镜的距离相等；
（3）平面镜所成的像关于平面镜对称，若将玻璃板水平向右移动2cm，该硬币的像还在原位置。
故答案为：（1）用薄玻璃板；便于比较像和物的大小关系；（2）相等；（3）在原位置。
考点六．探究平面镜成像的特点
13．（2023 辽宁）如图是探究平面镜成像特点实验的情景，关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是（ ）
A．蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C．蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D．为了使烛焰的像更清晰，应选择明亮的环境进行实验
【解答】解：A、平面镜（反射面是光滑的）成的像属于光的反射，蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的镜面反射形成的，故A错误；
B、蜡烛A在玻璃板中所成的像是由实际光线的反向延长线相交形成的虚像，故B错误；
C、光在均匀介质中沿直线传播，蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的，故C正确；
D、为了使烛焰的像更清晰，应选择较暗的环境进行实验，故D错误。
故选：C。
14．（2023 贵州模拟）小红用如图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
（1）为了便于观察，实验应选择在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行；实验时，小红点燃蜡烛A，她应该在 （选填“蜡烛A”或“像”）的一侧进行观察以便确定像的位置。
（2）实验中，她发现蜡烛A的像不能用光屏承接，说明平面镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像。
（3）在实验中，如果把玻璃板向右倾斜（如图乙所示），蜡烛A在玻璃板中成的像会 （选填“偏高”或“偏低”）。
（4）小红想确定家中穿衣镜成像的反射面，她将笔尖紧贴镜面A，如图丙所示，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明 （选填“A”或“B”）是反射面。
【解答】解：（1）在比较明亮的环境中，很多物体都在射出或者反射光线，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。所以最比较黑暗的环境中进行实验；
蜡烛A的像是光的反射形成的，所以应在蜡烛A侧才能观察到它的像，以便于确定像的位置；
（2）通过平面镜成的像的是等大正立的虚像，不能用光屏承接；
（3）若玻璃板上端向右偏斜，根据像与物体关于镜面对称可知，蜡烛A在玻璃板中成的像会偏低；
（4）将笔尖紧贴镜面A，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，这是因为玻璃有一定的厚度，笔尖通过B面成像（穿衣镜的里层镀了膜，镀膜后增强了光的反射），从而造成笔尖的像与笔尖之间有一段距离，由此可见，B是反射面。
故答案为：（1）较黑暗；蜡烛A；（2）虚；（3）偏低；（4）B。
考点七．平面镜成像的应用
15．（2023 武汉）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（ ）
A．ab B．bc C．cd D．de
【解答】解：电铃反射的光入射到A处和B处，经过平面镜反射到b和c两处，为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学所在的区间是bc。
故选：B。
考点八．光的折射现象及其应用
16．（2023 台山市一模）如图所示，装有水的容器左上方有一支激光笔，沿笔身倾角θ的方向对准着容器底部的O点，此时打开激光笔，欲使激光照射到O点，以下可行的操作是（ ）
A．保持笔身倾角和位置不变，直接打开激光笔
B．保持笔身倾角不变，向右平移激光笔
C．保持笔身倾角不变，向左平移激光笔
D．保持激光笔的位置不变，增大笔身倾角θ
【解答】解：水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点；当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，折射光线偏向法线，因此水槽底部光斑移动到O点的左侧；
A、保持笔身倾角和位置不变，直接打开激光笔，不能使激光照射到O点，故A错误；
BC、保持笔身倾角不变，向右平移激光笔，能使激光照射到O点，故B正确，C错误；
D、保持激光笔的位置不变，增大笔身倾角θ，入射角更小，折射角也更小，不能使激光照射到O点，故D错误；
故选：B。
17．（2023 广水市模拟）如图所示，小明到广水徐家河国家湿地公园游玩时，看到“鱼在云中游，鸟在水中飞”的美景奇观。对于这一现象的形成，下列说法正确的是（ ）
A．云、鸟、鱼都是实像
B．水中的云是由于光的直线传播形成的
C．云和鸟都是由于光的反射形成的
D．云和鱼都是由光的折射形成的
【解答】解：（1）水中的云属于平面镜成像，是由光的反射形成的与物体等大的虚像；
（2）鸟在天上，所以“鸟在水中飞”是鸟在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水中的鸟是由光的反射形成的与物体等大的虚像。
（3）因为鱼儿是在水中的实际物体，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的，故C正确、ABD错误。
故选：C。
考点九．光的折射规律的应用
18．（2023 抚松县模拟）如图所示，光在玻璃或空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（ ）
A．入射角为60°，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30°，界面左侧是玻璃
D．入射角为30°，界面右侧是玻璃
【解答】解：已知CD是界面，过入射点作出法线，则由图可知，∠AOC＝60°，则∠BOD＝60°，所以入射角为90°﹣60°＝30°而∠COE＝45°，则折射角为90°﹣45°＝45°；
因折射角大于入射角，所以CD的右边是空气，左边是玻璃；
；
综上所述，C正确。
故选：C。
考点十．作光的折射光路图
19．（2023 南山区二模）如图所示，在水中A处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼在B处，如图所示，能正确说明产生这一现象原因的光路图是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：岸上的人看到水中的鱼，是由于水中的鱼反射的光线斜射向水面时，发生了偏折，光由水中斜射向空气时，折射角大于入射角。
A、光由空气射入水中，光的传播方向反了，故A错误；
B、光的传播方向没有变化，故B错误；
C、光由空气射入水中，光的传播方向反了，故C错误；
D、光由空气斜射入水中，折射角大于入射角，光路图正确，故D正确。
故选：D。
考点十一．光学实验设计与探究
20．（2023 海陵区校级三模）在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，圆筒的A端是半透明薄纸制成的光屏。
（1）在光屏上得到的像是倒立的，这说明了光 ；
（2）用制成的小孔成像观察仪观察静物时，小明移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将 （填“变大”、“不变”、“变小”）；
（3）小明拿掉圆筒上的光屏，仍然像刚才那样观察，他 （选填“能”或“不能”）观察到像；
（4）若把圆形小孔换成大小差不多的正方形或长方形小孔，则像将 （选填“有变化”或“没有变化”）；
（5）一束光通过三棱镜会发生偏折。如图乙，现在用互相平行的一束红光与一束紫光（紫光在上）照向三棱镜，在三棱镜右边放置一块光屏，则光屏上可能观察到的现象有 。
①红光在上，紫光在下
②紫光在上，红光在下
③光屏上只有一个光斑
【解答】解：（1）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用；
（2）小孔成像时，当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大；
（3）小孔成像是倒立的实像，实像既能用眼睛看到，也能用光屏承接，故拿掉圆筒上的光屏，他能观察到像；
（4）小孔成像时若将小圆孔改为大小差不多的正方形或长方形小孔，则像的形状不变；
（2）红光的折射率最小，最不容易发生偏折，紫光的折射率最大，最容易发生偏折，两种颜色的光经过三棱镜后，可能会出现红光在上、紫光在下，也可能会出现紫光在上，红光在下，还有可能两种颜色的光会聚到光屏上，故①②③都正确。
故答案为：（1）光沿直线传播；（2）变大；（3）能；（4）没有变化；（5）①②③。
一．选择题（共15小题）
1．（2023 淮南一模）如图所示，一束光斜射入玻璃砖（图中矩形表示玻璃砖），光在玻璃砖中的传播路径未画出，图中①、②、③为光射出玻璃砖时的可能路径，则下列说法中正确的是（ ）
A．光可能会沿着路径①射出玻璃砖
B．光可能会沿着路径②射出玻璃砖
C．光可能会沿着路径③射出玻璃砖
D．以上选项都有可能
【解答】解：光从空气射入玻璃时，折射角小于入射角，由此画出第一次折射的光路图；
光从玻璃射入空气是，折射角大于入射角，由此画出第二次的折射光路图，注意最后的出射光线和最初的入射光线是平行的，如图所示，光一定会沿着①射出玻璃砖。
故选：A。
2．（2023 开福区校级二模）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。从物理学来看，关于“地上己影”和“杯中自己”的描述，下面说法正确的是（ ）
A．都是光的直线传播形成的
B．都是光的反射形成的
C．前者是光的直线传播形成的，后者是光的反射形成的
D．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的
【解答】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；故C正确。
故选：C。
3．（2023 涪城区模拟）如图旋转玻璃门，四面平整的玻璃门相互垂直且尺度完全一样（半径1.5m），绕中心轴O逆时针转动。小红从紧贴玻璃门OB的M处进门时，经CD成像在S1处，俯视示意图如图甲；跟随玻璃门同步旋转到如图乙时，经CD成像在S2处。上述过程中，不计玻璃门厚度及人的体积影响，下列说法正确的是（ ）
A．小红在玻璃门中像的大小将变大
B．小红在玻璃门中的像将远离她自己
C．像S1和像S2之间的距离约为3m
D．像绕中心轴O转动的角度∠S1OS2约为90°
【解答】解：A．平面镜成像时，物像大小相等，所以小红在玻璃门中像的大小不变，故A错误；
B．小红距离CD的距离始终不变，所以像距离CD的距离不变，像距离小红的距离不变，故B错误；
C．由图可知，小红移动的距离约为，像和小红始终关于CD对称，所以像S1和像S2之间的距离与小红移动的距离相等，约为2.4m，故C错误；
D．由图可知，小红绕中心轴O转动的角度约为90°，像和小红始终关于CD对称，所以像绕中心轴O转动的角度∠S1OS2约为90°，故D正确。
故选：D。
4．（2023 济南一模）如图所示，一辆玩具车放入水中，从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了，以下光路图能正确反映其成因的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：车轮反射的光从水中斜射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线向水面偏折（偏离法线），人眼沿直线看到车轮位置在折射光线的反向延长线上，像的位置比实际位置偏高，看起来车轮浸入水中的部分变“扁”了，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．（2023 威远县校级一模）下列现象中，对关于紫外线应用的说法中，不正确的是（ ）
A．人民币的防伪利用了紫外线的荧光作用
B．适当照射太阳光可以促使人体合成维生素D
C．经常在太阳光下晒晒衣物，可以起到杀菌消毒作用
D．电视机的遥控器可以发出不同的紫外线，来实现对电视机的遥控
【解答】解：A、紫外线能使荧光物质发光，人民币的防伪利用了紫外线的荧光作用。不符合题意。
B、紫外线促使人体合成维生素D，太阳中有紫外线，适当照射太阳光可以促使人体合成维生素D．不符合题意。
C、紫外线有消毒作用，太阳中有紫外线，经常在太阳光下晒晒衣物，可以起到杀菌消毒作用。不符合题意。
D、电视机的遥控器是利用发光二极管发出不同的红外线制成的。符合题意。
故选：D。
6．（2023 宜兴市校级模拟）如图所示，在研究平面镜成像特点的实验时（ ）
A．蜡烛B应该比蜡烛A小
B．若把蜡烛A靠近玻璃板，像会变大
C．若用更大的玻璃板，像会变大
D．需要使用测量长度的工具
【解答】解：A、为探究像与物体的大小关系，两个蜡烛的大小应相同，A错误；
B、若把蜡烛A靠近玻璃板，像的大小不变，B错误；
C、若用更大的玻璃板，像大小不变，C错误；
D、实验要探究像与物体到镜面的距离关系，所以要用到测量长度的工具，D正确。
故选：D。
7．（2023 朝阳模拟）在使用下列设备中，其中使用到红外线的是（ ）
①冬天家里洗澡时，采用浴霸取暖
②家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯
③验钞机发光的灯能检验纸币的真伪
④夜视仪进行侦察的原理
A．①②③ B．②③ C．③④ D．①④
【解答】解：①冬天家里洗澡时，采用浴霸取暖，浴霸会发出红外线，利用了红外线的热效应显著的特点；
②家用消毒柜或卤菜店的灭菌灯会发出紫外线，能杀菌消毒；
③验钞机发出的紫外线能使荧光物质发光；
④夜视仪是利用红外线成像的原理工作的。
故选：D。
8．（2023 保山二模）我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就，如图所示，元宵佳节，航天员王亚平在太空中为我们演奏了一曲优美动听的《茉莉花》，下列说法正确的是（ ）
A．演奏前，往往需要调整古筝琴弦的松紧程度，是为了改变发出声音的响度
B．演奏时，我们能听到优美动听的歌曲是靠声波传回地球的
C．太阳光照射到空间站上，在此过程中，太阳光的传播速度是3×108m/s
D．在元宵节晚会会场观看节目的观众，严禁大声喧哗，这是在声音的传播过程中减弱噪声
【解答】解：A、调整古筝琴弦的松紧程度，是为了改变琴弦振动的频率，从而改变发出声音的音调，故A错误；
B、我们能听到航天员演奏的优美动听的歌曲是靠电磁波传回地球的，故B错误；
C、真空中的光速为3×108m/s，故C正确；
D、严禁大声喧哗，这是在声源处减弱噪声，故D错误。
故选：C。
9．（2023 东台市模拟）鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，导致其贸然飞往撞击受伤，鸟儿在如图所示位置所见情景，是因为在玻璃与空气分界面处分别发生（ ）
A．光的反射，光的折射 B．光的折射，光的反射
C．光的反射，光的反射 D．光的折射，光的折射
【解答】解：鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，这是因为远处的蓝天白云反射的光在玻璃与空气分界处发生了反射进入了鸟的眼睛，是光的反射现象；
鸟儿在黄昏时会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，这是室内绿色植物反射的光通过玻璃与空气分界处发生了折射进入了鸟的眼睛，是光的折射现象。
故选：A。
10．（2023 中山市校级一模）如图所示，春光明媚，小红到树木园游玩。粉红的桃花映在眼底，鱼儿在清澈的湖水中游动，湖水中掩映着树木的倒影，暖阳下地上的人影……对下列光现象的成因解释正确的是（ ）
A．地上的“人影”——光的反射
B．眼中的“花影”——光的反射
C．水中的“树影”——光沿直线传播
D．水中的“鱼影”——光的折射
【解答】解：A．地上的“人影”是由光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．眼中的“花影”是人的眼睛成像，属于凸透镜成像，是光的折射现象，故B不符合题意；
C．水中的“树影”是平面镜成像，是光的反射现象，故C不符合题意；
D．水中的“鱼影”是鱼反射的光通过水折射到空气，是光的折射现象，故D符合题意。
故选：D。
11．（2023 鼎城区一模）小明通过平静的湖面看到“云在水中飘，鱼在云上游”，下列关于云和鱼的分析正确的是（ ）
A．小明看到的都是实像，水中的云是由于光的折射形成的
B．小明看到的都是实像，水中的云是由于光的反射形成的
C．小明看到的都是虚像，水中的鱼是由于光的反射形成的
D．小明看到的都是虚像，水中的鱼是由于光的折射形成的
【解答】解：（1）当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像；
（2）鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像。
综上分析，只有D选项正确。
故选：D。
12．（2023 雨山区校级二模）下列关于光现象的分析与描述，正确的是（ ）
A．平面镜成像大小与物体到镜面的距离无关，物体距平面镜近或远，所成的像大小不变
B．我们站在湖水边，看到“鱼儿”在清澈的水中游动，实际看到的是鱼儿的实像
C．电视机遥控器是利用紫外线进行遥控的
D．雨后的彩虹是由光的反射形成的
【解答】解：A．平面镜中所成的像与物体等大，与物距远近无关，所以物距改变，物体的大小不变，则像的大小也不变，故A正确；
B．在湖边看到水中的鱼儿，是鱼儿的身上的光线斜射向空气中时发生偏折形成的虚像，故B错误；
C．遥控器是利用红外线来工作的，故C错误；
D．雨后的彩虹是光的折射形成的，是光的色散现象，故D错误。
故选：A。
13．（2023 汕尾二模）生活处处有物理，下面是小明在奥运会比赛中看到有关光学现象的场景，下列说法正确的是（ ）
A．图甲运动员在水下表演是光的直线传播
B．图乙运动员在阳光下的影子是光的折射
C．图丙射击运动员通过瞄准镜瞄准是光的直线传播
D．图丁运动员在水中的倒影较暗是因为光在水面只发生反射
【解答】解：A．图甲运动员在水下表演，光从水中进入空气中，属于光的折射现象，故A错误；
B．影子是由于物体把光线遮挡住形成的，属于光的直线传播现象，故B错误；
C．图丙射击运动员通过瞄准镜瞄准是利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的特性，故C正确；
D．图丁运动员在水中的倒影较暗是因为光在水面反射的同时也发生折射，有一部分光进入水中，故D错误。
故选：C。
14．（2023 嘉峪关校级三模）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．漫反射不遵守光的反射规律
B．镜中生花，是由于光的折射形成的
C．自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
D．开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播
【解答】解：A．当一束平行光线照射到粗糙的表面时，粗糙表面会把光线向四面八方反射，这就是漫反射，漫反射属于反射现象中的一种类型，漫反射遵守光的反射定律，故A错误；
B．镜中生花，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B错误；
C．自行车的尾灯是由互成直角的小平面镜组成，将汽车照射来的光经两次反射再反射回去，引起后方车辆司机的注意，故C错误；
D．开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，故D正确。
故选：D。
15．（2023 惠山区校级一模）如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是（ ）
A．②号光线为蓝色
B．红光的入射角为90°
C．利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置
D．将纸板B沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失
【解答】解：A．在光的反射中，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，因此②号光线的颜色为蓝色，故A正确；
B．红光垂直照射在平面镜上，入射角是0℃，故B错误；
C．因为当纸板与平面镜不垂直时，法线无法在纸板上画出来，就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系，只有垂直放置时，三条线才会都体现出来，因此纸板必须垂直放置，故C错误；
D．当纸板F转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了，但反射光线没有消失，故D错误。
故选：A。
二．实验探究题（共3小题）
16．（2023 绵阳模拟）图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是某实验的示意图。
（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，可清晰观察到如图乙的光路，在塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点）。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，还有一个在原来亮点的下方D处。保持入射光不动，继续加水，会看到这两个亮点移动的方向是 （填序号），
折射角大小 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
A.两个亮点都向上
B.两个亮点都向下
C.上面的亮点向上，下面的亮点向下
D.上面的亮点向下，下面的亮点向上
（2）如图丙，一束激光与水平方向成45°角斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。若向其中加水，水位上升的速度为v，则水槽底部光斑移动的速度 v（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【解答】解：（1）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；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，故选：C；
由于入射角不变，则折射角大小不变；
（2）沿水槽壁缓慢注水，折射光线逐渐向左偏折，但是入射角不变，折射角和反射角的大小也不变；由于发生了折射，折射光线靠近法线，所以在相同时间内水槽底部光斑运动的距离小于水位上升的距离，如图所示，即AB＞OO′，由v知，水槽底部光斑移动的速度小于v。
故答案为：（1）C；不变；（2）小于。
17．（2023 中山市校级模拟）在“探究平面镜成像的特点”实验中。
（1）小明实验时用半透明玻璃板作为成像器材，目的是 ；
（2）选择两只大小外形完全相同的蜡烛是为了 ；
（3）将蜡烛放在方格纸上如图所示位置，其像的位置最靠近 （选填：“A”、“B”、“C”或“D”）处，若在像的位置放一光屏，则屏上 （选填：“能”或“不能”）承接到像；
（4）若用不透明的纸遮挡玻璃板的左半部分，
小明通过玻璃板的右半部分观察到蜡烛的像 （选填序号：A．完整，大小不变B．变为原来的一半C．变暗）；
（5）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的面容，人应该让 （选填：“镜子”、“脸”或“镜子和脸都”）朝向窗户；
（6）因为蜡烛燃烧会变短，小强改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体做实验，除了亮度比蜡烛暗之外，另一个缺点是 。
【解答】解：（1）小明实验时用半透明玻璃板作为成像器材，玻璃板能够成像，可以透过玻璃板看到替代蜡烛像的B蜡烛，从而便于确定像的位置。
（2）取两支相同的蜡烛，便于比较像与物体的大小关系，若像和物体完全重合，则说明像和物体等大，若不重合，也可以比较大小关系。
（3）根据像和物体关于平面镜对称可知，像的位置最有可能在B处；由于平面镜成的像是虚像，是光的反射光线的延长线形成的，故光屏上承接不到物体的像。
（4）若用不透明的纸遮挡玻璃板的左半部分，蜡烛全身的光线经过右边的玻璃反射成像，故仍然能够看到完整的光线，且大小不变，像的亮暗程度也不变，故选A。
（5）照镜子时，为了让成像更加清晰，需要更多的反射光线，故需要将脸朝向室外，更多的光线反射到平面镜后，才能够成像更加清晰。
（6）由于圆柱体自身不会发光且上下一样，所以利用圆柱体做实验，除了亮度比蜡烛暗之外，还有缺点是不能判断像的正立、倒立的情况。
故答案为：（1）便于找到像的位置；（2）像和物体的大小关系；（3）B；不能；（4）A；（5）脸；（6）不能判断像的正立、倒立的情况。
18．（2023 中山市模拟）如图1所示，小明同学在探究“平面镜成像特点”实验中，步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。
（1）用玻璃板代替平面镜的原因是便于 ；实验中蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）点燃；
（2）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 （选填“虚像”或“实像”）；
（3）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像 （选填序号）。
A．向上移动
B．向下移动
C．不动
（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图2中字母形状的光源，最好的是 （选填字母）。
（5）小明看到自己的手表与同桌的手表相同，于是突发奇想将两块手表替代蜡烛A、B，正立于玻璃板两侧（如图3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。
【解答】解：（1）玻璃板既能反射光又能透过光，而平面镜不能透光，所以用玻璃板代替平面镜的原因是便于确定像的位置。
实验中蜡烛B不需要点燃，否则看不清蜡烛A的像。
（2）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明像不是实际光线形成的，所以平面镜成的是虚像。
（3）因为像和物体始终关于镜面对称，所以如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，因为物体的位置不动，所以观察到蜡烛A的像不动，故C正确。
故选：C。
（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图2中字母形状的光源，最好的是“F”，因为“F”左右不对称，即可以研究像与物体的上下关系，也能研究左右关系。
（5）平面镜所成的像是正立的像，但左右相反，所以 A手表指针指在9点整时，时针指“9”，分针指“12”，那么B手表的指针应调至3点，即时针指“3”，分针指“12”，才能与A手表指针的像完全重合。
故答案为：（1）确定像的位置；不需要；（2）虚像；（3）C；（4）F；（5）3。
三．解答题（共5小题）
19．（2023 高港区模拟）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）实验前，应将纸板 放置在平面镜上，同学们在纸板前不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹，这是因为光在纸板上发生了 反射；
（2）移动激光笔，使入射光束绕入射点O逆时针方向转动，可观察到反射光束 （选填“顺”或“逆”）时针方向转动；标记反射光线和入射光线的位置，为了探究 ；
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，此时反射光线 （选填“存在”或“不存在”）；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD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
【解答】解：
（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；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；
（2）移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动，标记反射光线和入射光线的位置，为了探究反射角和入射角的大小；
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，但是反射光线仍然存在，此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD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，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。
故答案为：（1）竖直；漫；（2）顺；反射角和入射角的大小关系；（3）存在；（4）C。
20．（2023 杜尔伯特县三模）如图甲是一只魔术箱，正面看起来是一个完整的空纸箱，把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”，这是因为魔术箱中有一块 （选填“玻璃板”或“平面镜”），它与箱底的夹角为 °。如图乙也是一只魔术箱，箱的左右两侧同一水平线上各有一个小孔，一束光从左侧的小孔射入，将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，正好挡住光线，可光仍从右孔射出，这是因为魔术箱里面暗藏平面镜。下列选项中平面镜的作用与其一致的是 。
A．舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势
B．较小的花店一面墙上安装平面镜
C．夜间自行车的尾灯被机动车灯光照射时将光反射回来，引起司机的注意
【解答】解：从甲图观察口看到正前方是方格子，整体好像是一个空箱子，而从乙图中看出观察口正前方没有方格纸，有一个倾斜平面镜，所以甲图中的空箱子是利用平面镜成像得到的，因此镜面与箱底的夹角为45度；把纸币从空箱顶端的投币口投入，实际上纸币在平面镜后面，观众不能看见平面镜后面的纸币；
A、舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势是利用平面镜成像；
B、较小的花店一面墙上安装平面镜，利用平面镜来扩大视野空间，利用的是平面镜成像；
C、自行车的尾灯是一组互成直角的平面镜，光线在平面镜上发生镜面反射，可将光沿原路反射回去，这是利用光的反射；
故选C。
故答案为：平面镜；45；C。
21．（2023 顺庆区校级模拟）如图（甲）所示是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和C，是为了比较像与物的 关系。
（2）实验时，小明应在 （填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。
（3）图（乙）是小明测蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为 cm。
（4）小明将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小将 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
【解答】解：
（1）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较物与像的大小的关系。
（2）平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在A蜡烛所在这一侧；
（3）由图可知，刻度尺的分度值为1mm，则蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为2.40cm。
（4）由平面镜成像特点知：如果将蜡烛A向远离镜面的方向移动，那么它的像将向远离镜面的方向移动，由于像的大小与物体等大，所以无论如何移动蜡烛，像的大小都不会变。
故答案为：（1）大小；（2）A；（3）2.40；（4）不变。
22．（2023 天河区校级三模）一束红光从AO射向三棱镜，如图所示。
①在图中画出光在三棱镜左表面的反射光，并标出反射角的大小。
②在图中画出光进入三棱镜和在三棱镜右表面的大致的折射光线。
③若分别把四种不同颜色的光。都沿AO射向三棱镜，光从三棱镜射出后颜色不变，则符合上述要求的入射光有 （多选）（选填：“白光”、“绿光”“红光”或“蓝光”）。
【解答】解：①②入射光线与镜面的夹角为60°，则入射角为90°﹣60°＝30°，所以反射角等于入射角等于30°；
过入射点画出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧空气中画出反射光线；
根据光从空气中斜射入玻璃时，折射角小于入射角，从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角作出光进入三棱镜和在三棱镜右表面的大致的折射光线。如图所示：
③把白光沿AO射向三棱镜，可以把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等7种颜色的单色光，当把“红光”、“绿光”或“蓝光”沿AO射向三棱镜，光从三棱镜射出后颜色不变。
故答案为：①②见解答图：③红光、绿光、蓝光。
23．（2023 惠州一模）小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑。有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：
（1）光斑的形成是因为 ，影子的形成是由于 造成的。
（2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？ （选填“有道理”或“没有道理”），理由： 。
（3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示。小明为了搞清楚背后的原理，请教了老师。老师告诉小明：一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的。请你根据老师的解释尝试在图丁中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理。
【解答】解：（1）冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑，这个光斑是玻璃板反射的光照射在墙壁上形成的，属于光的反射现象；影子是光的直线传播形成的。
（2）两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏（白墙）上呈现。
（3）一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的，如下图：
故答案为：（1）光的反射；光的直线传播；（2）没有道理；平面镜成的是虚像，不可能在光屏上呈现；（3）见上图。
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专题4 光现象
知识点一：光的直线传播
一、基本概念
1.光源：自身能够发光的物体叫光源。光源分为：自然（天然）光源、人造光源。
（1）自然光源：太阳、恒星、萤火虫等。
（2）人造光源：火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播。光可以在真空中传播
3.光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。
（1）光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。
（2）人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
4.光速
（1）光在真空中的传播速度c=2.99792×108m/s。
（2）光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。
二、基本规律
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。
三、基本应用
1.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。
2.日食和月食
（1）日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光。
（2）月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光。
3.小孔成像
用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。
由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。
4.其他应用
由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。
像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。
知识点二：光的反射
一、光的反射现象
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.人们能看见不是光源的物体的原因：我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
4.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。
5.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。
二、探究光反射时的规律
1.纸板在实验中的三个作用
（1）显示光的传播路径；
（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；
（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
2.实验注意事项
（1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象；
（2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光；
（3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；
（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用；
（5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。
三、镜面反射和漫反射
1.镜面反射：当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射。
2.漫反射：当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。
3.无论镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。
四、生活中光的反射现象
1.看到物体的原因：我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
2.生活中的反射现象
（1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。
（2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
（3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
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。
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）。
4.凸面镜特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光。
5.凹面镜特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点。
二、平面镜成像的应用
1.平面镜成像应用：平面交叉在生活中，常见的应用有平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
2.凸面镜应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜应用
（1）使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。
（2）由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
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。
三、生活中光的折射现象
1.海市蜃楼：夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象。
2.“错位的奥秘”：来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了。
3.“叉鱼的诀窍”：因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。
4.“变高的奥秘”：因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高。
知识点五：光的色散
一、光的色散
1.光的色散：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。
2.太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光；
3.不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
4.三原色：大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
5.可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
6.红外线与紫外线：在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。
（1）红外线的特点及作用：热作用强，穿透云雾能力强，抗干扰能力强，一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强。
（2）紫外线的特点及作用：紫外线可以让照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影；适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等；紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等。
二、生活中光的色散现象
1.雨后彩虹：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。
2.物体的颜色：一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
（1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。
（2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。
考点一．光在均匀介质中直线传播
1．（2023 菏泽）下列光现象中，属于光沿直线传播形成的是（ ）
A．池塘里树的倒影
B．树荫中的圆形光斑
C．游泳池中的水看起来比实际浅
D．水杯中的吸管看起来发生弯折
2．（2023 广东）如图所示，在阳光照射下，广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子。影子形成的原因是（ ）
A．光沿直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
3．（2023 樊城区模拟）小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ）
A．光在同一种均匀介质中才沿直线传播
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在浓糖水里不能沿直线传播
D．光的传播需要介质
考点二．光的反射现象
4．（2023 威海）游泳馆天花板上的日光灯照射到水面上，下列说法错误的是（ ）
A．当光由空气射入水中时，水中光的能量比入射光的能量少
B．光由空气入射到水面上时，不可能沿原方向继续传播
C．岸上的人看到水中出现日光灯的像，说明光可以传递信息
D．入射到水面上的光被反射回空气中，因为光与水发生了相互作用
5．（2023 武威）小林到兰州游玩，下列他看到的光现象描述及分析正确的是（ ）
A．高大挺拔的黄河楼与水中倒影交相呼应，倒影的形成是光的折射现象
B．晚上的奥体中心玫瑰体育场变幻出不同颜色，是光的色散现象
C．白天看到白塔山标志性建筑——白塔，是光的反射现象
D．看到倒垂在清澈黄河水中柳树树枝被“折断”，是光的反射现象
考点三．光的反射定律的应用
6．（2023 自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成
50°夹角，如图所示，则（ ）
A．反射光线与镜面的夹角是40°
B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°
C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失
D．光在纸板上发生了镜面反射
7．（2023 蒸湘区校级模拟）如图所示是小明探究“看”到自己的声音的实验。把两个纸杯底部用细棉线连接起来，固定其中一个纸杯，在纸杯口上蒙上胶膜，膜上粘一片小平面镜，拉紧棉线，将激光笔发出的光照射在平面镜上，小明对另一纸杯说话（不接触纸杯），会看到墙上反射的光点在晃动。则下列说法正确的是（ ）
A．两个纸杯间声音的传播主要通过空气实现的
B．光点晃动时，光线与镜面的反射角和入射角不相等
C．在月球上做该实验也能看到光点的晃动
D．若说话声越大，光点晃动幅度越大
8．（2023 仙桃）用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在M上，可以绕ON翻折。
（1）如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r ∠i（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（2）改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，这样做的目的是 ；
（3）若光沿BO入射，经M反射后沿OA射出。这表明，在光的反射现象中，光路是 的；
（4）如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上 （选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在 。
考点四．探究光反射时的规律
9．（2023 镇江）如图为探究光的反射定律实验。平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在镜面上。入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出）。O为入射点，ON为法线。则（ ）
A．反射光线OB的位置在ON的左侧
B．仅增大图中α的角度，反射光线OB将远离ON
C．仅将平面镜在水平面内绕O旋转，OB位置不变
D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在
10．（2023 漳州模拟）在“探究光的反射规律”实验中，如图所示，将粗糙的白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，纸板由E、F两部分组成。
（1）实验时从纸板前不同位置都能看到入射光线，这是因为光在纸板上发生了 反射；
（2）如图所示，此时入射角为 度；
（3）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是 ；
A.改变入射角的大小
B.改变纸板与平面镜之间的夹角
（4）让另一束光沿BO入射，反射光沿OA射出，该实验现象说明 ；
（5）把纸板略向前倾斜，纸板上线ON在平面镜中所成像的大小将 ，
成的像是正立 像。
考点五．平面镜成像的特点
11．（2023 柳州三模）晚上，小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里边灯的像，水平向左缓缓推动玻璃窗，则小明通过玻璃所看到的像的运动情况和大小情况是（ ）
A．水平向左运动，像的大小不变
B．水平向左运动，像的大小变大
C．静止，像的大小不变
D．静止，像的大小变大
12．（2023 南充）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：
（1）实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是 ，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了 ；
（2）改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离 。
（3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示。若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像 （选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”）。
考点六．探究平面镜成像的特点
13．（2023 辽宁）如图是探究平面镜成像特点实验的情景，关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是（ ）
A．蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C．蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D．为了使烛焰的像更清晰，应选择明亮的环境进行实验
14．（2023 贵州模拟）小红用如图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
（1）为了便于观察，实验应选择在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行；实验时，小红点燃蜡烛A，她应该在 （选填“蜡烛A”或“像”）的一侧进行观察以便确定像的位置。
（2）实验中，她发现蜡烛A的像不能用光屏承接，说明平面镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像。
（3）在实验中，如果把玻璃板向右倾斜（如图乙所示），蜡烛A在玻璃板中成的像会 （选填“偏高”或“偏低”）。
（4）小红想确定家中穿衣镜成像的反射面，她将笔尖紧贴镜面A，如图丙所示，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明 （选填“A”或“B”）是反射面。
考点七．平面镜成像的应用
15．（2023 武汉）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（ ）
A．ab B．bc C．cd D．de
考点八．光的折射现象及其应用
16．（2023 台山市一模）如图所示，装有水的容器左上方有一支激光笔，沿笔身倾角θ的方向对准着容器底部的O点，此时打开激光笔，欲使激光照射到O点，以下可行的操作是（ ）
A．保持笔身倾角和位置不变，直接打开激光笔
B．保持笔身倾角不变，向右平移激光笔
C．保持笔身倾角不变，向左平移激光笔
D．保持激光笔的位置不变，增大笔身倾角θ
17．（2023 广水市模拟）如图所示，小明到广水徐家河国家湿地公园游玩时，看到“鱼在云中游，鸟在水中飞”的美景奇观。对于这一现象的形成，下列说法正确的是（ ）
A．云、鸟、鱼都是实像
B．水中的云是由于光的直线传播形成的
C．云和鸟都是由于光的反射形成的
D．云和鱼都是由光的折射形成的
考点九．光的折射规律的应用
18．（2023 抚松县模拟）如图所示，光在玻璃或空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（ ）
A．入射角为60°，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30°，界面左侧是玻璃
D．入射角为30°，界面右侧是玻璃
考点十．作光的折射光路图
19．（2023 南山区二模）如图所示，在水中A处有一条鱼，但岸上的人却看到这条鱼在B处，如图所示，能正确说明产生这一现象原因的光路图是（ ）
A． B．
C． D．
考点十一．光学实验设计与探究
20．（2023 海陵区校级三模）在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，圆筒的A端是半透明薄纸制成的光屏。
（1）在光屏上得到的像是倒立的，这说明了光 ；
（2）用制成的小孔成像观察仪观察静物时，小明移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将 （填“变大”、“不变”、“变小”）；
（3）小明拿掉圆筒上的光屏，仍然像刚才那样观察，他 （选填“能”或“不能”）观察到像；
（4）若把圆形小孔换成大小差不多的正方形或长方形小孔，则像将 （选填“有变化”或“没有变化”）；
（5）一束光通过三棱镜会发生偏折。如图乙，现在用互相平行的一束红光与一束紫光（紫光在上）照向三棱镜，在三棱镜右边放置一块光屏，则光屏上可能观察到的现象有 。
①红光在上，紫光在下
②紫光在上，红光在下
③光屏上只有一个光斑
一．选择题（共15小题）
1．（2023 淮南一模）如图所示，一束光斜射入玻璃砖（图中矩形表示玻璃砖），光在玻璃砖中的传播路径未画出，图中①、②、③为光射出玻璃砖时的可能路径，则下列说法中正确的是（ ）
A．光可能会沿着路径①射出玻璃砖
B．光可能会沿着路径②射出玻璃砖
C．光可能会沿着路径③射出玻璃砖
D．以上选项都有可能
2．（2023 开福区校级二模）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。从物理学来看，关于“地上己影”和“杯中自己”的描述，下面说法正确的是（ ）
A．都是光的直线传播形成的
B．都是光的反射形成的
C．前者是光的直线传播形成的，后者是光的反射形成的
D．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的
3．（2023 涪城区模拟）如图旋转玻璃门，四面平整的玻璃门相互垂直且尺度完全一样（半径1.5m），绕中心轴O逆时针转动。小红从紧贴玻璃门OB的M处进门时，经CD成像在S1处，俯视示意图如图甲；跟随玻璃门同步旋转到如图乙时，经CD成像在S2处。上述过程中，不计玻璃门厚度及人的体积影响，下列说法正确的是（ ）
A．小红在玻璃门中像的大小将变大
B．小红在玻璃门中的像将远离她自己
C．像S1和像S2之间的距离约为3m
D．像绕中心轴O转动的角度∠S1OS2约为90°
4．（2023 济南一模）如图所示，一辆玩具车放入水中，从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了，以下光路图能正确反映其成因的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2023 威远县校级一模）下列现象中，对关于紫外线应用的说法中，不正确的是（ ）
A．人民币的防伪利用了紫外线的荧光作用
B．适当照射太阳光可以促使人体合成维生素D
C．经常在太阳光下晒晒衣物，可以起到杀菌消毒作用
D．电视机的遥控器可以发出不同的紫外线，来实现对电视机的遥控
6．（2023 宜兴市校级模拟）如图所示，在研究平面镜成像特点的实验时（ ）
A．蜡烛B应该比蜡烛A小
B．若把蜡烛A靠近玻璃板，像会变大
C．若用更大的玻璃板，像会变大
D．需要使用测量长度的工具
7．（2023 朝阳模拟）在使用下列设备中，其中使用到红外线的是（ ）
①冬天家里洗澡时，采用浴霸取暖
②家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯
③验钞机发光的灯能检验纸币的真伪
④夜视仪进行侦察的原理
A．①②③ B．②③ C．③④ D．①④
8．（2023 保山二模）我国航空航天事业取得了举世瞩目的成就，如图所示，元宵佳节，航天员王亚平在太空中为我们演奏了一曲优美动听的《茉莉花》，下列说法正确的是（ ）
A．演奏前，往往需要调整古筝琴弦的松紧程度，是为了改变发出声音的响度
B．演奏时，我们能听到优美动听的歌曲是靠声波传回地球的
C．太阳光照射到空间站上，在此过程中，太阳光的传播速度是3×108m/s
D．在元宵节晚会会场观看节目的观众，严禁大声喧哗，这是在声音的传播过程中减弱噪声
9．（2023 东台市模拟）鸟儿白天会将玻璃幕墙看成蓝天白云，黄昏会透过玻璃看到明亮室内的绿色植物，导致其贸然飞往撞击受伤，鸟儿在如图所示位置所见情景，是因为在玻璃与空气分界面处分别发生（ ）
A．光的反射，光的折射 B．光的折射，光的反射
C．光的反射，光的反射 D．光的折射，光的折射
10．（2023 中山市校级一模）如图所示，春光明媚，小红到树木园游玩。粉红的桃花映在眼底，鱼儿在清澈的湖水中游动，湖水中掩映着树木的倒影，暖阳下地上的人影……对下列光现象的成因解释正确的是（ ）
A．地上的“人影”——光的反射
B．眼中的“花影”——光的反射
C．水中的“树影”——光沿直线传播
D．水中的“鱼影”——光的折射
11．（2023 鼎城区一模）小明通过平静的湖面看到“云在水中飘，鱼在云上游”，下列关于云和鱼的分析正确的是（ ）
A．小明看到的都是实像，水中的云是由于光的折射形成的
B．小明看到的都是实像，水中的云是由于光的反射形成的
C．小明看到的都是虚像，水中的鱼是由于光的反射形成的
D．小明看到的都是虚像，水中的鱼是由于光的折射形成的
12．（2023 雨山区校级二模）下列关于光现象的分析与描述，正确的是（ ）
A．平面镜成像大小与物体到镜面的距离无关，物体距平面镜近或远，所成的像大小不变
B．我们站在湖水边，看到“鱼儿”在清澈的水中游动，实际看到的是鱼儿的实像
C．电视机遥控器是利用紫外线进行遥控的
D．雨后的彩虹是由光的反射形成的
13．（2023 汕尾二模）生活处处有物理，下面是小明在奥运会比赛中看到有关光学现象的场景，下列说法正确的是（ ）
A．图甲运动员在水下表演是光的直线传播
B．图乙运动员在阳光下的影子是光的折射
C．图丙射击运动员通过瞄准镜瞄准是光的直线传播
D．图丁运动员在水中的倒影较暗是因为光在水面只发生反射
14．（2023 嘉峪关校级三模）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．漫反射不遵守光的反射规律
B．镜中生花，是由于光的折射形成的
C．自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
D．开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播
15．（2023 惠山区校级一模）如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是（ ）
A．②号光线为蓝色
B．红光的入射角为90°
C．利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置
D．将纸板B沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失
二．实验探究题（共3小题）
16．（2023 绵阳模拟）图甲是学习光的折射的实验情景，图乙是某实验的示意图。
（1）实验前，点燃固定在盒盖下方的蚊香，盖上盒盖，可清晰观察到如图乙的光路，在塑料盒的右侧面上可看到一个亮点（如图乙B点）。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，还有一个在原来亮点的下方D处。保持入射光不动，继续加水，会看到这两个亮点移动的方向是 （填序号），
折射角大小 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
A.两个亮点都向上
B.两个亮点都向下
C.上面的亮点向上，下面的亮点向下
D.上面的亮点向下，下面的亮点向上
（2）如图丙，一束激光与水平方向成45°角斜射到空水槽底部O点，形成一个光斑。若向其中加水，水位上升的速度为v，则水槽底部光斑移动的速度 v（选填“大于”“等于”或“小于”）。
17．（2023 中山市校级模拟）在“探究平面镜成像的特点”实验中。
（1）小明实验时用半透明玻璃板作为成像器材，目的是 ；
（2）选择两只大小外形完全相同的蜡烛是为了 ；
（3）将蜡烛放在方格纸上如图所示位置，其像的位置最靠近 （选填：“A”、“B”、“C”或“D”）处，若在像的位置放一光屏，则屏上 （选填：“能”或“不能”）承接到像；
（4）若用不透明的纸遮挡玻璃板的左半部分，
小明通过玻璃板的右半部分观察到蜡烛的像 （选填序号：A．完整，大小不变B．变为原来的一半C．变暗）；
（5）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的面容，人应该让 （选填：“镜子”、“脸”或“镜子和脸都”）朝向窗户；
（6）因为蜡烛燃烧会变短，小强改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体做实验，除了亮度比蜡烛暗之外，另一个缺点是 。
18．（2023 中山市模拟）如图1所示，小明同学在探究“平面镜成像特点”实验中，步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。
（1）用玻璃板代替平面镜的原因是便于 ；实验中蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）点燃；
（2）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 （选填“虚像”或“实像”）；
（3）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像 （选填序号）。
A．向上移动
B．向下移动
C．不动
（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图2中字母形状的光源，最好的是 （选填字母）。
（5）小明看到自己的手表与同桌的手表相同，于是突发奇想将两块手表替代蜡烛A、B，正立于玻璃板两侧（如图3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。
三．解答题（共5小题）
19．（2023 高港区模拟）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）实验前，应将纸板 放置在平面镜上，同学们在纸板前不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹，这是因为光在纸板上发生了 反射；
（2）移动激光笔，使入射光束绕入射点O逆时针方向转动，可观察到反射光束 （选填“顺”或“逆”）时针方向转动；标记反射光线和入射光线的位置，为了探究 ；
（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，此时反射光线 （选填“存在”或“不存在”）；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD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
20．（2023 杜尔伯特县三模）如图甲是一只魔术箱，正面看起来是一个完整的空纸箱，把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”，这是因为魔术箱中有一块 （选填“玻璃板”或“平面镜”），它与箱底的夹角为 °。如图乙也是一只魔术箱，箱的左右两侧同一水平线上各有一个小孔，一束光从左侧的小孔射入，将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，正好挡住光线，可光仍从右孔射出，这是因为魔术箱里面暗藏平面镜。下列选项中平面镜的作用与其一致的是 。
A．舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势
B．较小的花店一面墙上安装平面镜
C．夜间自行车的尾灯被机动车灯光照射时将光反射回来，引起司机的注意
21．（2023 顺庆区校级模拟）如图（甲）所示是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和C，是为了比较像与物的 关系。
（2）实验时，小明应在 （填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。
（3）图（乙）是小明测蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为 cm。
（4）小明将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小将 （填“变大”、“不变”或“变小”）。
22．（2023 天河区校级三模）一束红光从AO射向三棱镜，如图所示。
①在图中画出光在三棱镜左表面的反射光，并标出反射角的大小。
②在图中画出光进入三棱镜和在三棱镜右表面的大致的折射光线。
③若分别把四种不同颜色的光。都沿AO射向三棱镜，光从三棱镜射出后颜色不变，则符合上述要求的入射光有 （多选）（选填：“白光”、“绿光”“红光”或“蓝光”）。
23．（2023 惠州一模）小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑。有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：
（1）光斑的形成是因为 ，影子的形成是由于 造成的。
（2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？ （选填“有道理”或“没有道理”），理由： 。
（3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示。小明为了搞清楚背后的原理，请教了老师。老师告诉小明：一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的。请你根据老师的解释尝试在图丁中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理。
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