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第三章 光现象单元检测-2023-2024学年八年级物理上册课后培优分级练（苏科版）
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第三章 光现象 单元检测课后培优练级练一、单选题(共24分)1．(本题2分)以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中，所成的是物体像的是（ ）A．手影B．月食C．凿壁偷光 D．树荫下的光斑【答案】D【详解】A．手影是由于光照射到不透明的手上时被挡住而形成，属于光的直线传播，故A不符合题意；B．当地球到了月球和太阳的中间，太阳光无法射到月亮上面，在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影，这就是月食，是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；C．凿壁偷光，是利用光的直线传播；故C不符合题意；D．树荫下的光斑是由于光的直线传播，光线通过树叶缝隙形成的太阳的实像，故D符合题意。故选D。2．(本题2分)下列关于光现象的说法正确的是（ ）A．小孔成像，成的倒立实像，是光沿直线传播形成的B．月食是因为光的反射形成的C．光发生漫反射时，不遵守反射定律D．平面镜成的像，是由光的反射而形成的正立的实像【答案】A【详解】A．小孔成像的原理是光的直线传播，成的是倒立的实像，故A正确；B．月食是由于光的直线传播产生的，故B错误；C．漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律，故C错误；D．平面镜成像的原理是光的反射，成的是正立、等大的虚像，故D错误。故选A。3．(本题2分)如图，下列四种现象中，原理与其它三项不同的是（ ）A．凿壁偷光B．水中倒影C．树荫下的光斑D．深圳灯光秀表演中的光柱【答案】B【详解】：凿壁偷光、树荫下的光斑、深圳灯光秀表演中的光柱，都是光沿直线传播形成的；水中倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的。综合以上分析，与其它三个的光学原理不同的是B选项。故ABD不符合题意，B符合题意。故选B。4．(本题2分)下列有关红外线的说法正确的是（ ）A．红外线是一种不可见光B．红外线的颜色是红色，是一种可见光C．红外线在真空中不能传播D．红外线看不见，传播过程中一定会拐弯【答案】A【详解】AB．红外线是一种不可见光，具有热效应，故A正确；B错误；CD．光在真空中沿直线传播，而红外线是一种光，故能够在真空中传播，且沿直线传播，不能拐弯，故CD错误。故选A。5．(本题2分)水平过道上方有一盏灯（如图）。小明站在1号地砖上时，通过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像（ ）A．大小相同、位置不同 B．大小相同、位置相同C．大小不同、位置相同 D．大小不同位置不同【答案】B【详解】根据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像，物体和像大小相等，物体和平面镜的距离与像和平面镜的距离相等，灯的位置和大小不变，所以小明通过两块地砖所看到的像大小相同、位置相同，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。6．(本题2分)如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（ ）A．潮湿的路面更容易发生漫反射 B．干燥的路面更容易发生镜面反射C．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗 D．对面无车时，驾驶员看干燥的路面更暗【答案】C【详解】A．由图可知，光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，不是漫反射，故A不符合题意；B．由图可知，光射到干燥的沥青路上，反射光线射向四面八方，容易发生漫反射，不是镜面反射，故B不符合题意；CD．由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，反射光线是平行射出的，很少的反射光线进入驾驶员眼睛，所以，对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗，故C符合题意，D不符合题意。故选C。7．(本题2分)有一台光电控制液面高度的仪器，它通过光束射在液面上的反射光线打到电光屏（能将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面的高度，然后通过装置调节液面的高度。如图所示的光路图，电光屏上的光点由S2移到S1时，表示液面的高度（ ）A．上升 B．下降 C．不变 D．不确定【答案】B【详解】由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：由图可见，当反射到光电屏接收平面上的光点从点S2移向S1点，则表明液面是下降的，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。8．(本题2分)如图是小丽组的同学做“探究光的反射规律”的实验情况，下列说法不正确的是（ ）A．∠D被称为入射角，∠C被称为反射角B．光线AO在镜面上的投射点O叫做入射点C．投射到镜面的光线AO是入射光线，从镜面上返回的光线OB是反射光线D．小丽在做实验时，当光线AO垂直法线入射时，看不到“反射光线OB了”，所以此时没有反射现象发生【答案】D【详解】A．入射光线与法线的夹角叫入射角，∠D被称为入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角，∠C被称为反射角，故A正确，不符合题意；B．入射光线在界面上的投射点称为入射点，所以光线AO在镜面上的投射点O叫做入射点，故B正确，不符合题意；C．由图可知，从激光笔发出的光线AO是入射光线，经过平面镜反射后光线OB是反射光线，故C正确，不符合题意；D．当光线AO垂直法线入射时，仍然发生光的反射现象，入射角是0°，反射角等于入射角，反射角也是0°，反射光线、入射光线和法线重合，看不到反射光线OB，故D不正确，符合题意。故选D。9．(本题2分)探究活动中，掌握研究问题的方法非常重要。例如，探究声音产生的条件时，将发声的音叉触及水面，水花四溅。以下活动中所用方法与上述研究方法相同的是（ ）A．探究声音传播时，将发声手机置于瓶内，不断抽出气体，听到的声音越来越小B．测量人体体温时，利用体温计内水银柱的长度变化来显示人体的温度高低C．探究平面镜成像特点时，用等大的两个棋子探究像与物的大小关系D．在研究光的直线传播规律时引入了光线【答案】B【详解】探究声音的产生的条件时，将发声的音叉触及水面，水花四溅。通过水花四溅，知道发声体在振动，采用的是转换法。．探究声音的传播时，将发声手机置于瓶内，不断抽出瓶内气体，听到的声音越来越小，在此基础上得到真空不能传声，采用的是推理法，故A不符合题意；B．液体温度计利用液柱长度的变化，来显示温度的高低，采用的是转换法，故B符合题意；C．研究平面镜成像时，为了比较像与物体的大小，选用等大的两个棋子，采用的是等效替代法，故C不符合题意；D．在研究光的直线传播规律时引入了光线，采用的是模型法，故D不符合题意。故选B。10．(本题2分)如图所示，平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上，铅笔与平面镜之间的距离为15cm，则（ ）A．向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动B．铅笔不动，平面镜旋转至虚线处，铅笔和它的像不可能垂直C．铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与它的像平行D．铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，铅笔像的位置不变【答案】C【详解】A．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔不动，向上移动平面镜，铅笔的像的位置不变。故A错误，不符合题意；B．铅笔不动，平面镜旋转至虚线处，铅笔和它的像关于镜面对称，从图中可知，铅笔与镜面的夹角为45°，像与镜面的夹角为45°，故铅笔和它的像垂直。故B错误，不符合题意；C．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔的像也转动相同的角度，故铅笔与它的像平行。所以C正确，符合题意；D．平面镜成像中，像与物体到平面镜的距离相等，铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，铅笔像也水平向右移动10cm。所以D错误，不符合题意。故选C。11．(本题2分)物体在平面镜中成的像到镜面的距离s′与镜前物体到镜面的距离s的关系可以用图象表示。图中各图的纵坐标s′表示像到镜面的距离，横坐标s表示物体到镜面的距离，其中正确反映了二者关系的图象是（ ）A． B． C． D．【答案】A【详解】A．如图，物体到平面镜的距离增大，像到平面镜距离也随之增大。并且物像到平面镜距离总是相等的。故A符合题意；B．如图，物体到平面镜的距离增大，像到平面镜距离减小。故B不符合题意；C．图示中，当物体到平面镜距离为零时，像到平面镜距离不为零。像到镜面的距离应与物到镜面的距离相等。故C不符合题意；D．如图，物体到平面镜的距离增大，像到平面镜距离保持一定值不变。故D不符合题意。故选A。12．(本题2分)小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验，如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔，点燃蜡烛并置于小孔前一段距离，贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像，下列判断正确的是（ ）A．半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的实像B．像的形状不是三角形，而是圆形的亮斑C．增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒，像变大D．其他不变，仅移动内筒，既可成放大也可成缩小的像【答案】D【详解】A．半透明纸上成的是烛焰倒立的实像，故A项错误；B．小孔成像所成像是倒立的实像，是倒立的烛焰的形状，故B项错误；C．增大蜡烛到小孔的距离，像会变小，向右拉动内筒，像会变大，而同时增大蜡烛到小孔的距离，并向右拉动内筒，像可能变小也可能变大，故C项错误；D．其他不变，仅移动内筒，即物距不变，像距变大或变小，既可成放大也可成缩小的像，故D项正确。故选D。二、填空题(共26分)13．(本题2分)在光学实验室内，将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘，打开光源，让一束白光照向汽车，发现汽车呈现黄色，这是由于汽车 __ （吸收反射）了黄色光。若将另外一束红光照向汽车的影子，则影子区域此时呈现 __ 色。【答案】 反射 红【详解】[1]让一束白光照向汽车，发现汽车呈现黄色，这是由于汽车反射了黄色光。[2]将另外一束红光照向汽车的影子，白色背景板反射红光，故影子区域呈现红色。14．(本题4分)公园里有一座桥，如图所示。桥下水深为2m，桥上一彩灯距水面3m，则该彩灯的“倒影”距水面_____m；若湖水上涨了0.3m，则该彩灯的“倒影”距水面_____m，“倒影”是_____（虚/实）像，像的大小将_____（变大/变小/不变）。【答案】 3 2.7 虚 不变【详解】[1]倒影属平面镜成像，其原理是光的反射，根据平面镜成像特点可知像距与物距相等，已知彩灯距离湖面（物距）3m，所以该“倒影”距离湖面（像距）也为3m。[2]湖水再上涨0.3m，此时彩灯距离湖面（物距），该“倒影”距离湖面（像距）也为2.7m。[3][4]根据平面镜成像原理可知，物体在平面镜中所成的像是反射光线反向延长线的会聚点，不是实际光线的会聚点，所以成虚像，并且像与物体等大，所以“倒影”是虚像，像的大小将不变。15．(本题3分)一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上形成七色光带，这个现象叫光的________；这种现象说明了________，白屏上标出了三个区域，其中电视遥控器用________（选填“①”、“②”或“③”）区域内的光来遥控电视机的。【答案】 色散现象 太阳光是由多种色光混合而成 ①【详解】[1][2]一束太阳光经三棱镜后，光屏上会出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这个现象叫光的色散现象，说明了太阳光是由多种色光混合而成，是由于不同色光的折射程度不同造成的。[3]红光之外是红外线，即①区是红外线，红外线能遥控电视机。16．(本题2分)我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹宽之状”，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。【答案】 色散 绿【详解】[1]彩虹的形成原因就是光的色散，当喷出水后，空气中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解成七种色光。[2]红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生其他任何颜色，这三种色光就是光的三原色，但是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。17．(本题3分)图甲是汽车抬头显示系统（简称HD），HD可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜）呈现在司机正前方，方便安全行车。若通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为______度；图乙为其成像原理图，行车时驾驶员若想将挡风玻璃的像调低，需要将显示器沿水平方向______（填“远离”或“靠近”）挡风玻璃，移动后，像的大小将______（填“变大”“不变”或“变小”）。【答案】 45 靠近 不变【详解】[1]若通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则根据平面镜成像的对称性可知，挡风玻璃与水平面夹角为45°。[2]根据像与物体关于平面镜对称，当显示器靠近平面镜时，像也靠近平面镜。[3]根据平面镜成像特点，像与物体等大，移动前后物体的大小不变，故像的大小不变。18．(本题3分)自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。小明使用针孔照相机时，眼睛应对着______（选填“小孔”或“塑料薄膜”）观察窗外的景物，将看到窗外景物______（选填“正立”或“倒立”）的实像。增大塑料薄膜与小孔间的距离，看到的像将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】 塑料薄膜 倒立 变大【详解】[1]使用针孔照相机时，小孔对着明亮的室外，塑料薄膜在暗室内，让光线通过小孔进入筒内，在塑料薄膜上形成倒立的实像，眼睛应对着塑料薄膜观察窗外的景物。[2]针孔照相机是利用光的直线传播的原理，属于小孔成像，将看到窗外景物倒立的实像。[3]增大塑料薄膜与小孔间的距离，即把内套筒远离小孔，像距变大，看到的像变大。19．(本题3分)如图所示，当汽车在AB路段行驶时，由于光的______（填“直线传播”、“反射”或“折射”），司机看不到BC路段的情况；为了看到BC路段的情况，人们利用光的______（填“反射”或“折射”）规律，在公路急拐B处装上______（填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。【答案】 直线传播 反射 凸面镜【详解】[1]从图中可以看到，AB路段和BC路段不在同一条直线上，由于光的直线传播，BC路段的光线只能沿直线传播，那么AB路段的司机看不到BC路段的情况。[2][3]为了看到BC路段的情况，BC路段的光线要发生反射，所以人们利用光的反射规律，在公路急拐B处装上凸面镜，这种面镜有发散作用，看到的视野更广，不能是凹面镜，因为这面镜对光是会聚作用。20．(本题6分)甲图显示的现象叫做_______现象，就像雨后的彩虹。其实我们________（选填“背对着”或“正对着”）太阳喷水，也能观察到“人造虹”现象，其中红光的偏折 _______（选填“大于”、“小于”或“等于”）紫光的偏折；乙图中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的__________比较显著；丙图中，当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上，经玻璃折射后_______（选填“仍然平行”或“不再平行”），它们之间的距离d会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】 光的色散 背对着 小于 热效应 仍然平行 变小【详解】[1]甲图将太阳光分解为七色光，故是光的色散现象。[2]当我们看到天然形成的彩虹时，彩虹的方向与太阳光的方向是相反的。这是因为彩虹是太阳光进入空气中的小水珠发生两次折射和反射形成的，折射使太阳光色散成七色光，反射改变了太阳光的传播方向，只有在和太阳相反的方向才能看到彩虹，故需要背对太阳光。[3]从图甲可知，紫光在最下方，三棱镜对紫光的偏折程度最大，对红光的偏折程度最小。[4]乙图中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线具有热效应。[5]光线通过平行玻璃砖时要发生两次折射，由于玻璃砖上下两个表面平行，上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性可知，下表面的折射角等于上表面的入射角，由几何知识而控制，折射光线必定和入射光线平行。[6]入射方向相同的红光、紫光在玻璃中的偏折的角度不同，因紫光比红光偏折成度大，所以经玻璃折射后，两条光线的折射光线之间的距离将变小。三、作图题(共6分)21．(本题2分)如图所示，A点为青蛙，请你作出井底的青蛙所见天空的范围。【答案】【详解】将A点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出光线射向A点的箭头，即可得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线之间的范围就决定了青蛙的观察范围。如图所示：22．(本题2分)请在图中画出反射光线OB，并标出反射角的度数。【答案】【详解】过入射点垂直于反射面作出法线，由图知，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为90°﹣30°＝60°由光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射角也为60°，在法线的另一侧画出反射光线OB，如图所示：23．(本题2分)如图所示，S是烛焰上的一点，A是人眼的位置，请利用平面镜成像特点画出烛焰S点的像S'，并画出眼睛看到像S'的光路图。【答案】【详解】根据平面镜成像特点，作出蜡烛S在平面中的像S'，连接S'到人眼A，延长线用虚线，反射光线用实线，连接蜡烛S和光线AS'与平面镜的交点，作图如下。四、实验题(共34分)24．(本题8分)如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：（1）图中烛焰在塑料薄膜上所成的像是________（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是__________；（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是________；A．三角形光斑 B．圆形光斑C．烛焰的正立像 D．烛焰的倒立像（3）将蜡烛燃烧变短，则它在薄膜上的像将向________方向移动；要想使像更亮些，半透明薄膜应________（填“靠近”或“远离”）小孔．（4）晴天的正午时分，走在茂密的树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑，这是________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的________（选填“像”或“影子”）。仔细观察光斑，发现这些圆形光斑大小不一，这些圆形光斑的大小主要与________（选填“树叶间小孔的大小”、“树叶间小孔到地面的距离”或“太阳到树叶间小孔的距离”）有关。【答案】 实像 光的直线传播 D 上 靠近 太阳 像 树叶间小孔到地面的距离【详解】（1）[1][2]小孔成像成的是倒立的实像，所以烛焰在塑料薄膜上所成的像是实像；是由光的直线传播形成的。（2）[3]小孔成像成的是光源的倒立的像，与小孔的形状无关，所以他在半透明纸上看到的像是烛焰的倒立的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。（3）[4][5]小孔所成的像是倒立的，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰向下移动，则烛焰的像向上移动；要想使像明亮些，像应小些，所以半透明薄膜应靠近小孔。（4）[6][7][8]光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像，由于树叶缝隙到地面的距离（或树叶缝隙的高度）不同，使得光斑大小不同。25．(本题7分)在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。（1）让激光紧贴纸板射向O点，多次改变入射光的方向，测得了几组数据，如表所示，由此可得出结论：在反射现象中，______；（2）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的 ______方向射出，因为在光的反射现象中光路是 ______的；（3）如图（b），以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上 ______（选填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是为了探究 ______；（4）实验中能从多个方向看到纸板上的光路，是因为光线在纸板上发生 ______；（5）实验中改变入射角大小并测量对应的反射角，测量多组数据的目的是 ______。A．多次测量求平均值，减小误差B．多次测量，寻找普遍规律【答案】 反射角等于入射角 OA 可逆 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 漫反射 B【详解】（1）[1]由表中数据可知，∠AON=∠BON，即光反射时，反射角等于入射角。（2）[2][3]如（a）图，从AO入射，从OB反射，如果从BO入射，从OA反射，说明光的反射中光路是可逆的。（3）[4][5]如图（b），以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F纸板上不能观察到反射光线，只有F和E在同一平面内，才能同时看到入射光线和反射光线，所以这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。（4）[6]光的反射包括镜面反射和漫反射，人们能从四面八方看见物体，是由于发生了漫反射的缘故。（5）[7]探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律，故B符合题意，A不符合题意。故选B。26．(本题19分)小彤同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景。如下图所示。（1）除了图甲画出的器材外，实验中还需要的测量工具是______；实验时小彤用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于______；（2）用玻璃板代替平面镜做实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前、后两个面反射形成的，为消除此现象可选用______ （填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的______。为了便于比较像与物的大小关系，蜡烛A、B应选择外形______（填“相同”或“不相同”）的；（3） 小彤将白纸平铺在水平桌面上，将所选玻璃板______（选填“垂直”或“平行”）于桌面放在白纸中央，沿玻璃板在白纸上画一条直线代表______的位置；（4）本实验运用的探究方法是______；（5）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将______（填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，人眼应从蜡烛______（选填“A”或“B”）一侧透过玻璃板观察，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像______，在白纸上记录两支蜡烛的位置；（6）在______（填“较暗”或“较亮”）的环境中进行实验，效果更好；（7）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离______（填“小于”“等于”或“大于”）蜡烛A到玻璃板的距离；（8）当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小______（填“变小“不变”或“变大”）；（9）进一步实验观察发现，蜡烛A和蜡烛B的对应点的连线与玻璃板______；（10）实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小强将玻璃板沿玻璃板位置向右平移，蜡烛A的像的位置______（选填“向右移动”“向左移动”或“不变”）；（11）同组小明在实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，原因可能是______；（12）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______（填“虚”或“实”）像；（13）如图乙所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上，将铅笔C放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的像。用与铅笔C完全一样的铅笔D找到了铅笔C像的位置，具体的操作是______；（14）实验结束后，小强整理器材时将下图的白纸沿玻璃板位置对折后，用一枚细针分别在A1、A2、A3处扎眼，打开白纸，发现B1、B2、B3处也有了针眼，由此可知，平面镜所成像与物的位置关系是：______。【答案】 刻度尺 确定像的位置 薄 位置 相同 垂直 平面镜 等效替代法 未点燃 A 重合 较暗 等于 不变 垂直 不变 玻璃板与水平桌面不垂直 虚 小明将铅笔D放在平面镜后，使D与C的像看起来是一个完整的铅笔 像与物关于镜面对称【详解】（1）[1]本实验要研究像与物到镜面的距离关系，除了图甲画出的器材外，实验中还需要的测量工具是刻度尺。[2]玻璃板有透光性，既能成像，又能确定像的位置，故实验时小彤用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置。（2）[3]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个相距较远的像，影响到实验效果，为消除此现象可选用薄一些的玻璃板代替平面镜。[4][5]玻璃板有透光性，玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的位置。比较像与物的大小关系时，用B蜡烛在玻璃板后移动，直到与点燃的A蜡烛的像重合，B蜡烛的位置即A蜡烛的像的位置，采用了等效替代法，故为了便于比较像与物的大小关系，蜡烛A、B应选择外形相同的。（3）[6][7]玻璃板应与桌面垂直，这样像与物才能重合。小彤将白纸平铺在水平桌面上，将所选玻璃板垂直于桌面放在白纸中央；因为要研究像与物到平面镜的位置关系，要沿玻璃板在白纸上画一条直线代表平面镜的位置。（4）[8]根据（2）可知，本实验运用的探究方法是等效替代法。（5）[9]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而不易分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃，故将未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动。[10][11]因平面镜成像属于光的反射，所成的像是由光的反向延长线相交形成的虚像，故人眼应从蜡烛A一侧透过玻璃板观察，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像重合，B的位置即蜡烛A的像的位置，在白纸上记录两支蜡烛的位置。（6）[12]进行平面镜成像实验时，物体和环境的对比度越大，物体越亮，物体在平面镜中成像越清晰，故在较暗的环境中进行实验，效果更好。（7）[13]像与物到镜面的距离相等，标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离。（8）[14]像与物大小相等，因当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变。（9）[15]像与物关于镜面对称，进一步实验观察发现，蜡烛A和蜡烛B的对应点的连线与玻璃板垂直。（10）[16]像与物关于镜面对称，实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小强将玻璃板沿玻璃板位置向右平移，因蜡烛A的位置不变，故蜡烛A的像的位置不变。（11）[17]像与物关于镜面对称，若玻璃板与桌面不垂直，下图左图中平面镜没有竖直放置，会出现像偏高且倾斜，右图平面镜没有竖直放置，蜡烛A的像偏低且倾斜，故同组小明在实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，原因可能是玻璃板与水平桌面不垂直。（12）[18]实像是由实际光线形成的，可呈现在光屏上，虚像是由实际光线的反向延长线形成的，不能呈现在光屏上。将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。（13）[19]像与物大小相等。为了确定像的位置，小明将铅笔D放在平面镜后，使D与C的像看起来是一个完整的铅笔。（14）[20]实验结束后，小强整理器材时将下图的白纸沿玻璃板位置对折后，用一枚细针分别在A1、A2、A3处扎眼，打开白纸，发现B1、B2、B3处也有了针眼，结合实验步骤（5）的操作和数学知识，由此可知，平面镜所成像与物的位置关系是：像与物关于镜面对称。五、综合题(共10分)27．(本题10分)阅读短文，回答问题新能源智能汽车某款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（折射光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。汽车高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息，可能影响行车安全，因此为汽车研制了抬头显示系统（如图甲），简称HUD。HUD利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够在看到车外的景象的同时，不必低头就可以看到车辆行驶信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全。（1）汽车雷达启动后发出___________（选填“超”或“次”）声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离，声学中原理相同的仪器叫___________；改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出声音的___________；（2）薄膜式太阳能电板应设计成___________（选填“黑”或“白”）色；炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小___________（选填“红”或“紫”）外线对人体皮肤的伤害；（3）冬天行车时，汽车挡风玻璃的___________（选填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾；（4）已知某车辆HUD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像，则挡风玻璃与水平面夹角为___________度，某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向___________（选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃，如果成像不清晰，可以___________（选填“增强”、“减弱”）显示器的亮度，改善成像效果；（5）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示，当透明度为100%时，车内光照度为___________Lx。【答案】 超 声呐 响度 黑 紫 内 45 靠近 增强 60【详解】（1）[1][2]汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离，声学中原理相同的仪器叫声呐。[3]改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出声音的响度。（2）[4]黑色能够减少光的反射，吸收所有的光。[5]过量的紫外线会对身体皮肤造成伤害。（3）[6]车内温度高，水蒸气遇到冷的汽车挡风玻璃液化成小水珠。（4）[7][8]根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直，挡风玻璃与水平面的夹角应为45°，想要使成像向下运动，物体应靠近挡风玻璃。[9]为了使像更加清晰，应增强车内显示器的亮度，改善成像效果。（5）[10]由题意可知，车内的光照度为一个适宜的定值。图丙图像是一个反比例函数，可知即该车内光照强度为60Lx。 实验次数1234∠AON20°30°40°50°∠BON20°30°40°50°
第三章 光现象 单元检测课后培优练级练一、单选题(共24分)1．(本题2分)以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中，所成的是物体像的是（ ）A．手影B．月食C．凿壁偷光 D．树荫下的光斑【答案】D【详解】A．手影是由于光照射到不透明的手上时被挡住而形成，属于光的直线传播，故A不符合题意；B．当地球到了月球和太阳的中间，太阳光无法射到月亮上面，在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影，这就是月食，是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；C．凿壁偷光，是利用光的直线传播；故C不符合题意；D．树荫下的光斑是由于光的直线传播，光线通过树叶缝隙形成的太阳的实像，故D符合题意。故选D。2．(本题2分)下列关于光现象的说法正确的是（ ）A．小孔成像，成的倒立实像，是光沿直线传播形成的B．月食是因为光的反射形成的C．光发生漫反射时，不遵守反射定律D．平面镜成的像，是由光的反射而形成的正立的实像【答案】A【详解】A．小孔成像的原理是光的直线传播，成的是倒立的实像，故A正确；B．月食是由于光的直线传播产生的，故B错误；C．漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律，故C错误；D．平面镜成像的原理是光的反射，成的是正立、等大的虚像，故D错误。故选A。3．(本题2分)如图，下列四种现象中，原理与其它三项不同的是（ ）A．凿壁偷光B．水中倒影C．树荫下的光斑D．深圳灯光秀表演中的光柱【答案】B【详解】：凿壁偷光、树荫下的光斑、深圳灯光秀表演中的光柱，都是光沿直线传播形成的；水中倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的。综合以上分析，与其它三个的光学原理不同的是B选项。故ABD不符合题意，B符合题意。故选B。4．(本题2分)下列有关红外线的说法正确的是（ ）A．红外线是一种不可见光B．红外线的颜色是红色，是一种可见光C．红外线在真空中不能传播D．红外线看不见，传播过程中一定会拐弯【答案】A【详解】AB．红外线是一种不可见光，具有热效应，故A正确；B错误；CD．光在真空中沿直线传播，而红外线是一种光，故能够在真空中传播，且沿直线传播，不能拐弯，故CD错误。故选A。5．(本题2分)水平过道上方有一盏灯（如图）。小明站在1号地砖上时，通过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像（ ）A．大小相同、位置不同 B．大小相同、位置相同C．大小不同、位置相同 D．大小不同位置不同【答案】B【详解】根据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像，物体和像大小相等，物体和平面镜的距离与像和平面镜的距离相等，灯的位置和大小不变，所以小明通过两块地砖所看到的像大小相同、位置相同，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。6．(本题2分)如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（ ）A．潮湿的路面更容易发生漫反射 B．干燥的路面更容易发生镜面反射C．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗 D．对面无车时，驾驶员看干燥的路面更暗【答案】C【详解】A．由图可知，光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，不是漫反射，故A不符合题意；B．由图可知，光射到干燥的沥青路上，反射光线射向四面八方，容易发生漫反射，不是镜面反射，故B不符合题意；CD．由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，反射光线是平行射出的，很少的反射光线进入驾驶员眼睛，所以，对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗，故C符合题意，D不符合题意。故选C。7．(本题2分)有一台光电控制液面高度的仪器，它通过光束射在液面上的反射光线打到电光屏（能将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面的高度，然后通过装置调节液面的高度。如图所示的光路图，电光屏上的光点由S2移到S1时，表示液面的高度（ ）A．上升 B．下降 C．不变 D．不确定【答案】B【详解】由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：由图可见，当反射到光电屏接收平面上的光点从点S2移向S1点，则表明液面是下降的，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。8．(本题2分)如图是小丽组的同学做“探究光的反射规律”的实验情况，下列说法不正确的是（ ）A．∠D被称为入射角，∠C被称为反射角B．光线AO在镜面上的投射点O叫做入射点C．投射到镜面的光线AO是入射光线，从镜面上返回的光线OB是反射光线D．小丽在做实验时，当光线AO垂直法线入射时，看不到“反射光线OB了”，所以此时没有反射现象发生【答案】D【详解】A．入射光线与法线的夹角叫入射角，∠D被称为入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角，∠C被称为反射角，故A正确，不符合题意；B．入射光线在界面上的投射点称为入射点，所以光线AO在镜面上的投射点O叫做入射点，故B正确，不符合题意；C．由图可知，从激光笔发出的光线AO是入射光线，经过平面镜反射后光线OB是反射光线，故C正确，不符合题意；D．当光线AO垂直法线入射时，仍然发生光的反射现象，入射角是0°，反射角等于入射角，反射角也是0°，反射光线、入射光线和法线重合，看不到反射光线OB，故D不正确，符合题意。故选D。9．(本题2分)探究活动中，掌握研究问题的方法非常重要。例如，探究声音产生的条件时，将发声的音叉触及水面，水花四溅。以下活动中所用方法与上述研究方法相同的是（ ）A．探究声音传播时，将发声手机置于瓶内，不断抽出气体，听到的声音越来越小B．测量人体体温时，利用体温计内水银柱的长度变化来显示人体的温度高低C．探究平面镜成像特点时，用等大的两个棋子探究像与物的大小关系D．在研究光的直线传播规律时引入了光线【答案】B【详解】探究声音的产生的条件时，将发声的音叉触及水面，水花四溅。通过水花四溅，知道发声体在振动，采用的是转换法。．探究声音的传播时，将发声手机置于瓶内，不断抽出瓶内气体，听到的声音越来越小，在此基础上得到真空不能传声，采用的是推理法，故A不符合题意；B．液体温度计利用液柱长度的变化，来显示温度的高低，采用的是转换法，故B符合题意；C．研究平面镜成像时，为了比较像与物体的大小，选用等大的两个棋子，采用的是等效替代法，故C不符合题意；D．在研究光的直线传播规律时引入了光线，采用的是模型法，故D不符合题意。故选B。10．(本题2分)如图所示，平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上，铅笔与平面镜之间的距离为15cm，则（ ）A．向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动B．铅笔不动，平面镜旋转至虚线处，铅笔和它的像不可能垂直C．铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔与它的像平行D．铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，铅笔像的位置不变【答案】C【详解】A．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔不动，向上移动平面镜，铅笔的像的位置不变。故A错误，不符合题意；B．铅笔不动，平面镜旋转至虚线处，铅笔和它的像关于镜面对称，从图中可知，铅笔与镜面的夹角为45°，像与镜面的夹角为45°，故铅笔和它的像垂直。故B错误，不符合题意；C．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，铅笔的像也转动相同的角度，故铅笔与它的像平行。所以C正确，符合题意；D．平面镜成像中，像与物体到平面镜的距离相等，铅笔和平面镜均水平向右移动10cm，铅笔像也水平向右移动10cm。所以D错误，不符合题意。故选C。11．(本题2分)物体在平面镜中成的像到镜面的距离s′与镜前物体到镜面的距离s的关系可以用图象表示。图中各图的纵坐标s′表示像到镜面的距离，横坐标s表示物体到镜面的距离，其中正确反映了二者关系的图象是（ ）A． B． C． D．【答案】A【详解】A．如图，物体到平面镜的距离增大，像到平面镜距离也随之增大。并且物像到平面镜距离总是相等的。故A符合题意；B．如图，物体到平面镜的距离增大，像到平面镜距离减小。故B不符合题意；C．图示中，当物体到平面镜距离为零时，像到平面镜距离不为零。像到镜面的距离应与物到镜面的距离相等。故C不符合题意；D．如图，物体到平面镜的距离增大，像到平面镜距离保持一定值不变。故D不符合题意。故选A。12．(本题2分)小明同学在课外用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验，如果外筒左侧中央有一个很小的三角形小孔，点燃蜡烛并置于小孔前一段距离，贴在内筒左侧半透明纸上能看到清晰的像。关于小孔成像，下列判断正确的是（ ）A．半透明纸上成的是整个蜡烛倒立的实像B．像的形状不是三角形，而是圆形的亮斑C．增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒，像变大D．其他不变，仅移动内筒，既可成放大也可成缩小的像【答案】D【详解】A．半透明纸上成的是烛焰倒立的实像，故A项错误；B．小孔成像所成像是倒立的实像，是倒立的烛焰的形状，故B项错误；C．增大蜡烛到小孔的距离，像会变小，向右拉动内筒，像会变大，而同时增大蜡烛到小孔的距离，并向右拉动内筒，像可能变小也可能变大，故C项错误；D．其他不变，仅移动内筒，即物距不变，像距变大或变小，既可成放大也可成缩小的像，故D项正确。故选D。二、填空题(共26分)13．(本题2分)在光学实验室内，将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘，打开光源，让一束白光照向汽车，发现汽车呈现黄色，这是由于汽车 __ （吸收反射）了黄色光。若将另外一束红光照向汽车的影子，则影子区域此时呈现 __ 色。【答案】 反射 红【详解】[1]让一束白光照向汽车，发现汽车呈现黄色，这是由于汽车反射了黄色光。[2]将另外一束红光照向汽车的影子，白色背景板反射红光，故影子区域呈现红色。14．(本题4分)公园里有一座桥，如图所示。桥下水深为2m，桥上一彩灯距水面3m，则该彩灯的“倒影”距水面_____m；若湖水上涨了0.3m，则该彩灯的“倒影”距水面_____m，“倒影”是_____（虚/实）像，像的大小将_____（变大/变小/不变）。【答案】 3 2.7 虚 不变【详解】[1]倒影属平面镜成像，其原理是光的反射，根据平面镜成像特点可知像距与物距相等，已知彩灯距离湖面（物距）3m，所以该“倒影”距离湖面（像距）也为3m。[2]湖水再上涨0.3m，此时彩灯距离湖面（物距），该“倒影”距离湖面（像距）也为2.7m。[3][4]根据平面镜成像原理可知，物体在平面镜中所成的像是反射光线反向延长线的会聚点，不是实际光线的会聚点，所以成虚像，并且像与物体等大，所以“倒影”是虚像，像的大小将不变。15．(本题3分)一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上形成七色光带，这个现象叫光的________；这种现象说明了________，白屏上标出了三个区域，其中电视遥控器用________（选填“①”、“②”或“③”）区域内的光来遥控电视机的。【答案】 色散现象 太阳光是由多种色光混合而成 ①【详解】[1][2]一束太阳光经三棱镜后，光屏上会出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这个现象叫光的色散现象，说明了太阳光是由多种色光混合而成，是由于不同色光的折射程度不同造成的。[3]红光之外是红外线，即①区是红外线，红外线能遥控电视机。16．(本题2分)我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹宽之状”，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。【答案】 色散 绿【详解】[1]彩虹的形成原因就是光的色散，当喷出水后，空气中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解成七种色光。[2]红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生其他任何颜色，这三种色光就是光的三原色，但是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。17．(本题3分)图甲是汽车抬头显示系统（简称HD），HD可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜）呈现在司机正前方，方便安全行车。若通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为______度；图乙为其成像原理图，行车时驾驶员若想将挡风玻璃的像调低，需要将显示器沿水平方向______（填“远离”或“靠近”）挡风玻璃，移动后，像的大小将______（填“变大”“不变”或“变小”）。【答案】 45 靠近 不变【详解】[1]若通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则根据平面镜成像的对称性可知，挡风玻璃与水平面夹角为45°。[2]根据像与物体关于平面镜对称，当显示器靠近平面镜时，像也靠近平面镜。[3]根据平面镜成像特点，像与物体等大，移动前后物体的大小不变，故像的大小不变。18．(本题3分)自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。小明使用针孔照相机时，眼睛应对着______（选填“小孔”或“塑料薄膜”）观察窗外的景物，将看到窗外景物______（选填“正立”或“倒立”）的实像。增大塑料薄膜与小孔间的距离，看到的像将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】 塑料薄膜 倒立 变大【详解】[1]使用针孔照相机时，小孔对着明亮的室外，塑料薄膜在暗室内，让光线通过小孔进入筒内，在塑料薄膜上形成倒立的实像，眼睛应对着塑料薄膜观察窗外的景物。[2]针孔照相机是利用光的直线传播的原理，属于小孔成像，将看到窗外景物倒立的实像。[3]增大塑料薄膜与小孔间的距离，即把内套筒远离小孔，像距变大，看到的像变大。19．(本题3分)如图所示，当汽车在AB路段行驶时，由于光的______（填“直线传播”、“反射”或“折射”），司机看不到BC路段的情况；为了看到BC路段的情况，人们利用光的______（填“反射”或“折射”）规律，在公路急拐B处装上______（填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。【答案】 直线传播 反射 凸面镜【详解】[1]从图中可以看到，AB路段和BC路段不在同一条直线上，由于光的直线传播，BC路段的光线只能沿直线传播，那么AB路段的司机看不到BC路段的情况。[2][3]为了看到BC路段的情况，BC路段的光线要发生反射，所以人们利用光的反射规律，在公路急拐B处装上凸面镜，这种面镜有发散作用，看到的视野更广，不能是凹面镜，因为这面镜对光是会聚作用。20．(本题6分)甲图显示的现象叫做_______现象，就像雨后的彩虹。其实我们________（选填“背对着”或“正对着”）太阳喷水，也能观察到“人造虹”现象，其中红光的偏折 _______（选填“大于”、“小于”或“等于”）紫光的偏折；乙图中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线的__________比较显著；丙图中，当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上，经玻璃折射后_______（选填“仍然平行”或“不再平行”），它们之间的距离d会________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】 光的色散 背对着 小于 热效应 仍然平行 变小【详解】[1]甲图将太阳光分解为七色光，故是光的色散现象。[2]当我们看到天然形成的彩虹时，彩虹的方向与太阳光的方向是相反的。这是因为彩虹是太阳光进入空气中的小水珠发生两次折射和反射形成的，折射使太阳光色散成七色光，反射改变了太阳光的传播方向，只有在和太阳相反的方向才能看到彩虹，故需要背对太阳光。[3]从图甲可知，紫光在最下方，三棱镜对紫光的偏折程度最大，对红光的偏折程度最小。[4]乙图中温度计放在红光外侧，示数会升高，说明红外线具有热效应。[5]光线通过平行玻璃砖时要发生两次折射，由于玻璃砖上下两个表面平行，上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性可知，下表面的折射角等于上表面的入射角，由几何知识而控制，折射光线必定和入射光线平行。[6]入射方向相同的红光、紫光在玻璃中的偏折的角度不同，因紫光比红光偏折成度大，所以经玻璃折射后，两条光线的折射光线之间的距离将变小。三、作图题(共6分)21．(本题2分)如图所示，A点为青蛙，请你作出井底的青蛙所见天空的范围。【答案】【详解】将A点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出光线射向A点的箭头，即可得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线之间的范围就决定了青蛙的观察范围。如图所示：22．(本题2分)请在图中画出反射光线OB，并标出反射角的度数。【答案】【详解】过入射点垂直于反射面作出法线，由图知，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为90°﹣30°＝60°由光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射角也为60°，在法线的另一侧画出反射光线OB，如图所示：23．(本题2分)如图所示，S是烛焰上的一点，A是人眼的位置，请利用平面镜成像特点画出烛焰S点的像S'，并画出眼睛看到像S'的光路图。【答案】【详解】根据平面镜成像特点，作出蜡烛S在平面中的像S'，连接S'到人眼A，延长线用虚线，反射光线用实线，连接蜡烛S和光线AS'与平面镜的交点，作图如下。四、实验题(共34分)24．(本题8分)如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：（1）图中烛焰在塑料薄膜上所成的像是________（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是__________；（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是________；A．三角形光斑 B．圆形光斑C．烛焰的正立像 D．烛焰的倒立像（3）将蜡烛燃烧变短，则它在薄膜上的像将向________方向移动；要想使像更亮些，半透明薄膜应________（填“靠近”或“远离”）小孔．（4）晴天的正午时分，走在茂密的树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑，这是________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的________（选填“像”或“影子”）。仔细观察光斑，发现这些圆形光斑大小不一，这些圆形光斑的大小主要与________（选填“树叶间小孔的大小”、“树叶间小孔到地面的距离”或“太阳到树叶间小孔的距离”）有关。【答案】 实像 光的直线传播 D 上 靠近 太阳 像 树叶间小孔到地面的距离【详解】（1）[1][2]小孔成像成的是倒立的实像，所以烛焰在塑料薄膜上所成的像是实像；是由光的直线传播形成的。（2）[3]小孔成像成的是光源的倒立的像，与小孔的形状无关，所以他在半透明纸上看到的像是烛焰的倒立的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。（3）[4][5]小孔所成的像是倒立的，蜡烛燃烧一段时间后，烛焰向下移动，则烛焰的像向上移动；要想使像明亮些，像应小些，所以半透明薄膜应靠近小孔。（4）[6][7][8]光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像，由于树叶缝隙到地面的距离（或树叶缝隙的高度）不同，使得光斑大小不同。25．(本题7分)在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。（1）让激光紧贴纸板射向O点，多次改变入射光的方向，测得了几组数据，如表所示，由此可得出结论：在反射现象中，______；（2）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的 ______方向射出，因为在光的反射现象中光路是 ______的；（3）如图（b），以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上 ______（选填“能”或“不能”）看到反射光线OB，这样做的目的是为了探究 ______；（4）实验中能从多个方向看到纸板上的光路，是因为光线在纸板上发生 ______；（5）实验中改变入射角大小并测量对应的反射角，测量多组数据的目的是 ______。A．多次测量求平均值，减小误差B．多次测量，寻找普遍规律【答案】 反射角等于入射角 OA 可逆 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 漫反射 B【详解】（1）[1]由表中数据可知，∠AON=∠BON，即光反射时，反射角等于入射角。（2）[2][3]如（a）图，从AO入射，从OB反射，如果从BO入射，从OA反射，说明光的反射中光路是可逆的。（3）[4][5]如图（b），以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F纸板上不能观察到反射光线，只有F和E在同一平面内，才能同时看到入射光线和反射光线，所以这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。（4）[6]光的反射包括镜面反射和漫反射，人们能从四面八方看见物体，是由于发生了漫反射的缘故。（5）[7]探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律，故B符合题意，A不符合题意。故选B。26．(本题19分)小彤同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景。如下图所示。（1）除了图甲画出的器材外，实验中还需要的测量工具是______；实验时小彤用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于______；（2）用玻璃板代替平面镜做实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前、后两个面反射形成的，为消除此现象可选用______ （填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的______。为了便于比较像与物的大小关系，蜡烛A、B应选择外形______（填“相同”或“不相同”）的；（3） 小彤将白纸平铺在水平桌面上，将所选玻璃板______（选填“垂直”或“平行”）于桌面放在白纸中央，沿玻璃板在白纸上画一条直线代表______的位置；（4）本实验运用的探究方法是______；（5）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将______（填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，人眼应从蜡烛______（选填“A”或“B”）一侧透过玻璃板观察，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像______，在白纸上记录两支蜡烛的位置；（6）在______（填“较暗”或“较亮”）的环境中进行实验，效果更好；（7）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离______（填“小于”“等于”或“大于”）蜡烛A到玻璃板的距离；（8）当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小______（填“变小“不变”或“变大”）；（9）进一步实验观察发现，蜡烛A和蜡烛B的对应点的连线与玻璃板______；（10）实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小强将玻璃板沿玻璃板位置向右平移，蜡烛A的像的位置______（选填“向右移动”“向左移动”或“不变”）；（11）同组小明在实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，原因可能是______；（12）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______（填“虚”或“实”）像；（13）如图乙所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上，将铅笔C放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的像。用与铅笔C完全一样的铅笔D找到了铅笔C像的位置，具体的操作是______；（14）实验结束后，小强整理器材时将下图的白纸沿玻璃板位置对折后，用一枚细针分别在A1、A2、A3处扎眼，打开白纸，发现B1、B2、B3处也有了针眼，由此可知，平面镜所成像与物的位置关系是：______。【答案】 刻度尺 确定像的位置 薄 位置 相同 垂直 平面镜 等效替代法 未点燃 A 重合 较暗 等于 不变 垂直 不变 玻璃板与水平桌面不垂直 虚 小明将铅笔D放在平面镜后，使D与C的像看起来是一个完整的铅笔 像与物关于镜面对称【详解】（1）[1]本实验要研究像与物到镜面的距离关系，除了图甲画出的器材外，实验中还需要的测量工具是刻度尺。[2]玻璃板有透光性，既能成像，又能确定像的位置，故实验时小彤用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置。（2）[3]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个相距较远的像，影响到实验效果，为消除此现象可选用薄一些的玻璃板代替平面镜。[4][5]玻璃板有透光性，玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的位置。比较像与物的大小关系时，用B蜡烛在玻璃板后移动，直到与点燃的A蜡烛的像重合，B蜡烛的位置即A蜡烛的像的位置，采用了等效替代法，故为了便于比较像与物的大小关系，蜡烛A、B应选择外形相同的。（3）[6][7]玻璃板应与桌面垂直，这样像与物才能重合。小彤将白纸平铺在水平桌面上，将所选玻璃板垂直于桌面放在白纸中央；因为要研究像与物到平面镜的位置关系，要沿玻璃板在白纸上画一条直线代表平面镜的位置。（4）[8]根据（2）可知，本实验运用的探究方法是等效替代法。（5）[9]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而不易分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃，故将未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动。[10][11]因平面镜成像属于光的反射，所成的像是由光的反向延长线相交形成的虚像，故人眼应从蜡烛A一侧透过玻璃板观察，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像重合，B的位置即蜡烛A的像的位置，在白纸上记录两支蜡烛的位置。（6）[12]进行平面镜成像实验时，物体和环境的对比度越大，物体越亮，物体在平面镜中成像越清晰，故在较暗的环境中进行实验，效果更好。（7）[13]像与物到镜面的距离相等，标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离。（8）[14]像与物大小相等，因当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变。（9）[15]像与物关于镜面对称，进一步实验观察发现，蜡烛A和蜡烛B的对应点的连线与玻璃板垂直。（10）[16]像与物关于镜面对称，实验中为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小强将玻璃板沿玻璃板位置向右平移，因蜡烛A的位置不变，故蜡烛A的像的位置不变。（11）[17]像与物关于镜面对称，若玻璃板与桌面不垂直，下图左图中平面镜没有竖直放置，会出现像偏高且倾斜，右图平面镜没有竖直放置，蜡烛A的像偏低且倾斜，故同组小明在实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，原因可能是玻璃板与水平桌面不垂直。（12）[18]实像是由实际光线形成的，可呈现在光屏上，虚像是由实际光线的反向延长线形成的，不能呈现在光屏上。将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。（13）[19]像与物大小相等。为了确定像的位置，小明将铅笔D放在平面镜后，使D与C的像看起来是一个完整的铅笔。（14）[20]实验结束后，小强整理器材时将下图的白纸沿玻璃板位置对折后，用一枚细针分别在A1、A2、A3处扎眼，打开白纸，发现B1、B2、B3处也有了针眼，结合实验步骤（5）的操作和数学知识，由此可知，平面镜所成像与物的位置关系是：像与物关于镜面对称。五、综合题(共10分)27．(本题10分)阅读短文，回答问题新能源智能汽车某款新能源智能汽车，车顶覆盖薄膜式太阳能电板；车窗采用“智能玻璃”，除了可实现调节温度和透明度（折射光照度与入射光照度之比），还具有单向透光功能，可以从车内看到车外景象，而车外看不见车内景象；车身配有多个雷达，充分提高了行车的安全性。汽车高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息，可能影响行车安全，因此为汽车研制了抬头显示系统（如图甲），简称HUD。HUD利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够在看到车外的景象的同时，不必低头就可以看到车辆行驶信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全。（1）汽车雷达启动后发出___________（选填“超”或“次”）声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离，声学中原理相同的仪器叫___________；改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出声音的___________；（2）薄膜式太阳能电板应设计成___________（选填“黑”或“白”）色；炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减小___________（选填“红”或“紫”）外线对人体皮肤的伤害；（3）冬天行车时，汽车挡风玻璃的___________（选填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾；（4）已知某车辆HUD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像，则挡风玻璃与水平面夹角为___________度，某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向___________（选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃，如果成像不清晰，可以___________（选填“增强”、“减弱”）显示器的亮度，改善成像效果；（5）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示，当透明度为100%时，车内光照度为___________Lx。【答案】 超 声呐 响度 黑 紫 内 45 靠近 增强 60【详解】（1）[1][2]汽车雷达启动后发出超声波信号经周边的物体的反射后，可判断车与障碍物的距离，声学中原理相同的仪器叫声呐。[3]改变按压汽车方向盘上喇叭开关的力度，可改变喇叭发出声音的响度。（2）[4]黑色能够减少光的反射，吸收所有的光。[5]过量的紫外线会对身体皮肤造成伤害。（3）[6]车内温度高，水蒸气遇到冷的汽车挡风玻璃液化成小水珠。（4）[7][8]根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直，挡风玻璃与水平面的夹角应为45°，想要使成像向下运动，物体应靠近挡风玻璃。[9]为了使像更加清晰，应增强车内显示器的亮度，改善成像效果。（5）[10]由题意可知，车内的光照度为一个适宜的定值。图丙图像是一个反比例函数，可知即该车内光照强度为60Lx。 实验次数1234∠AON20°30°40°50°∠BON20°30°40°50°
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