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2021中考物理一轮复习： 专题04光现象（含解析）真题练习
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这是一份2021中考物理一轮复习： 专题04光现象（含解析）真题练习，共29页。试卷主要包含了探究平面镜成像时像与物的关系，人眼看不见的光等内容，欢迎下载使用。
单元课标要求
1.探究并了解光的反射定律、探究并了解光的折射现象及其特点。
2.探究平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
3.了解白光的组成和不同色光混合的现象。
考点一：光的直线传播
1.光源。能够自行发光的物体叫光源。
2.光沿直线传播的条件。光在均匀介质中是沿直线传播的。
3.光速。光在真空中速度为 3×10m/s；光在空气中传播速度约等于真空中的速度。
4.用 光的直线传播可解释影子的形成、小孔成像、日食等。
【例题1】（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示现象中，属于光的直线传播形成的是（ ）
A．井底之蛙B．空中彩虹C．水中倒影D．古代女子照铜镜
【答案】A
【解析】A.井底之蛙，这是由于光是由直线传播的，只能看到头顶的一片天，故A符合题意；
B.天空中出现的彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故B不合题意；
C.水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故C不合题意；
D.铜镜中的像是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不合题意。
【例题2】（2019山东省东营）1月6日，新年第一场天文奇观——“日偏食”如约而至，如图是东营市民拍摄的日偏食照片。下列光现象与日偏食形成原因相同的是（ ）
A．筷子“折断” B．小孔成像C．雨后彩虹 D．水中倒影
【答案】B
【解析】月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，属于光的直线传播现象，
A．筷子好像在水面折断是由于来自筷子的光从水中进入空气中发生了折射，折射光线进入人眼，人眼逆着光线看去，所看到的是筷子的虚像，像比物体的位置高，属于光的折射，故A不符合题意；
B．小孔成像，是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的。故B符合题意；
C．雨后彩虹是光色散现象，实质上是光折射现象形成的，故C不符合题意；
D．水中倒影属于平面镜成像，这是利用了光的反射。故D不符合题意。
考点二：光的反射
1.光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫做光的反射。
2.光的反射定律
（1）共面：反射光线、入射光线和法线在 同一平面内。
（2）异侧：反射光线和入射光线分别位于 法线 的两侧。
（3）等角： 反射角 等于 入射角 。
3.光的反射类型
（1）镜面反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线仍然是平行的 。
（2）漫反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线不再平行，而是射向各个方向 。
4.可逆性：在反射现象中，光路是 可逆 的。
【例题3】（2020山东泰安）下列有关光现象的描述正确的是（ ）
A. “潭清疑水浅”，是由于光的反射形成的
B. “云在水中飘”，是由于光的反射形成的
C. 海市蜃楼，是由于光的直线传播形成的
D. 手影游戏，是由于光的色散形成的
【答案】B
【解析】A．“潭清疑水浅”，是光从水中斜射入空气中发生的折射现象，故A错误；
B．“云在水中飘”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B正确；
C．海市蜃楼，是由于光的折射形成的，故C错误；
D．手影游戏，是由于光的直线传播形成的，故D错误。
【例题4】（2019上海）在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB。
【答案】如图所示：
【解析】根据反射定律作出反射光线的光路图，题目中已经作出法线，在根据反射光线和入射光线分居法线两侧，作出反射角等于入射角即可。
根据光的反射定律，题目中已经作出垂直于镜面的法线，做反射光线OB使反射角等于入射角即可。
【例题5】（2019湖南怀化）如图是探究光的反射规律的实验装置图，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。
（1）实验时,将光屏放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点，可在光屏上看到反射光线.如图甲所示；将光屏右半部分向后折转一定角度,光屏上看不到反射光.如图乙所示，说明反射光线、人射光线与法线在。
（2）从甲图可以看出反射光线与入射光射分居在两侧。
（3）从表格记录的数据分析时得：（答出一个结论即可）。
【答案】（1）垂直；同一平面内；（2）法线；（3）反射角等于入射角。
【解析】（1）实验时，将光屏垂直放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内；
（2）从甲图可以看出反射光线与入射光线分后在法线的两侧；
（3）从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。
考点三：平面镜成像
1.平面镜成像的原理是 光的反射 。
2.平面镜成像的特点
（1）虚实：成的像为虚像。
（2）大小：像和物的大小相等。
（3）距离：像和物到平面镜的距离相等 。
（4）对称：像和物关于平面镜对称。
【例题6】（2020四川甘孜州）站在平面镜前2 m处的小明，在平面镜中所成的像是正立的、等大的、________ 像（选填“实”或“虚"），其像到平面镜的距离为___________m。
【答案】 (1)虚 (2)2
【解析】由平面镜成像的特点知：平面成等大的、正立的虚像，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，即像到平面镜的距离为2m。
【例题7】（2019内蒙古通辽）菜同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图（甲）所示。
（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板 那一面的下边线与直线重合（选填“有膜”或“无膜”）。
（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验窒，在 中进行实验效果好（选填“①”或“②”）。
（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是： 。
（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆，测出物距u和像距v的值如下表：
①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v1＝ cm。
②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是： （只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）
A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度
C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置
【答案】（1）有膜；（2）②；（3）镀膜增强了对光的反射；（4）①3.50；②B。
【解析】（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有膜的一面作为反射面，使玻璃板那一面的下边线与有膜直线重合；
（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境在有阳光的实验进行实验效果好；几乎无光的实验室不能完成实验；
（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：镀膜增强了对光的反射；
（4）①由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为1mm；
物体左侧与0对齐，右侧略偏过3.5cm，估读为0.00cm，所以物体的长度为L＝3.50cm﹣0cm＝3.50cm。
②玻璃板有一定厚度，有两个反射面，测量时三次实验的像距都比物距略大一些。
考点四：光的折射
1. 光的折射定律
（1）共面：折射光线、入射光线和法线在同一平面 内。
（2）异侧：折射光线、入射光线分别位于 法线 的两侧。
（3）角不相等。
①定性：分空气射入其他透明介质和从其它透明介质中射入空气两种情况。
②变性：折射角随着入射角的增大而 增大 。
2.可逆性：在折射现象中，光路是 可逆 的。
【例题8】（2020山东泰安）人在水面下看到岸边景物的正确光路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】人在水面下看到岸边景物，是景物反射的光从空气进入水中，折射角小于入射角，所以折射光线要靠近法线，故C符合题意，ABD不符合题意。
【例题9】（2019湖南省邵阳）如图所示，一束光从水中斜射到空气中，请画出折射光线的大致方向。
【答案】如图所示：
【解析】折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当
光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其
它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，画出折射光线。
过入射点画出法线，根据折射光线、入射光线分居法线两侧，在法线的右侧空气中画出折射光线，注意折射角大于入射角。
考点五：光的色散 物体的颜色
1.太阳光穿过三棱镜后，被分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象叫做光的 色散 。
2.光的三基色是红、蓝、绿；颜料的三原色是红、黄、蓝 。
3.透明体的颜色由 它透过的色光 决定，不透明体的颜色由 它反射的色光 决定。
4.光谱：把 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这几种不同颜色的光按这个顺序排列起来，就是光谱。
5.人眼看不见的光：在红光之外是 红外线 ，在紫光之外是 紫外线 。
【例题10】（2020江苏连云港）如图所示，让一束白光经过三棱镜，在三棱镜后放置一凸透镜将光屏放在B处时，观察到色光的颜色是______，光屏先后在A、C两处时，观察到的现象有何不同：______。
【答案】(1) 白色 (2) 光屏上彩色光带顺序相反
【解析】（1）白光被三棱镜分解成七种颜色的色光，七种颜色的色光经过凸透镜在B处复合成白光。
（2）由图可知，A处上方光经过B点到达C处的下方，A处下方的光经过B点到达C处的上方，在A、C两处，光屏上彩色光带顺序相反。
《光现象》单元综合素养精准达标模拟检测试卷
（答题时间90分钟，试卷满分100分）
一、选择题（每小题2分，共计26分）
1.（2020天津）我国的语言文字丰富多彩｡下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是（ ）
A. “镜花水月”——光的折射
B. “一叶障目”——光折射
C. “立竿见影”——光的直线传播
D. “海市蜃楼”——光的直线传播
【答案】C
【解析】A．镜花水月，是平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B．一叶障目，是由于光的直线传播形成，故B错误；
C．立竿见影，影是由光的直线传播形成的，故C正确；
D．海市蜃楼，就由于光的折射形成的，故D错误。
2.（2020新疆兵团）下列现象中，由光的直线传播形成的是（ ）
A. 透镜成像B. 小孔成像C. 海市蜃楼D. 水面倒影
【答案】B
【解析】A．凹透镜和凸透镜都是利用光的折射的原理成像，故A不符合题意；
B．小孔成像的原理，是利用光在同种均匀介质中沿直线传播，即光的直线传播，故B符合题意；
C．海市蜃楼是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像，故C不符合题意；
D．水中倒影的原理是光的反射，故D不符合题意。
3.（2020贵州黔东南）如图所示，一些金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”，与“飞机”的形成原理相同的是（ ）
A. 坐井观天，所见甚小 B. 海市蜃楼 C. 雨后彩虹 D. 镜中“花”、水中“月”
【答案】A
【解析】金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”，其形成原理是光的直线传播。
A．坐井观天，所见甚小，是光的直线传播现象，故A符合题意；
B．海市蜃楼是光经过不同密度的空气层后发生折射，使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景，属于光的折射现象，故B不符合题意；
C．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，属于光的折射，故不符合题意；
D．镜中“花”、水中“月”均属于平面镜成像，其形成原理是光的反射，故不符合题意。
4.（2020湖南常德）关于光现象，下列说法中不正确的是（ ）
A. 开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播
B. 漫反射不遵守光的反射定律
C. 自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的
D. 雨后出现彩虹是光的色散现象
【答案】B
【解析】A．利用光的直线传播来进行激光准直，从而开凿出平直的隧道，故A正确，不符合题意；
B．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故B错误，符合题意；
C．自行车尾灯本身是不发光的，靠反射后车灯的光线来引起后车司机的注意，故C正确，不符合题意；
D．雨后彩虹是光的色散形成的七色光，故D正确，不符合题意。
5.（2019江苏苏州）下列现象由于光的直线传播而形成的是（ ）
A. 雨后天空出现彩虹 B. 物体在阳光下有影子
C. 玻璃幕墙造成光污染 D. 斜插入水中的筷子“弯折”
【答案】B
【解析】A．雨后的天空出现彩虹是光的色散现象，属于光的折射现象。故A不符合题意；
B．物体在阳光下的影子是光沿直线传播形成。故B符合题意；
C．玻璃幕墙对阳光发生镜面反射造成了“光污染”。故C不符合题意；
D．筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，发生偏折，看上去好像在水面处折断了，是光的折射现象，故D符合题意。
6.（2020四川乐山市）下列光现象中，由光的直线传播形成的是（ ）
A. 电视塔在水中的倒影
B. 演员对着镜子画脸谱
C. 水中的筷子发生“折断”
D. 日偏食的形成
【答案】D
【解析】A．电视塔在水中的倒影利用了平面镜成像，是光的反射现象，故A不符合题意；
B．演员对着镜子画脸谱是利用平面镜成像，是光的反射现象，故B不符合题意；
C．插入水中的筷子发生“折断”是光的折射现象，故C不符合题意；
D．日偏食的形成是由于光沿直线传播形成的，故D符合题意。
7.（2020四川自贡市）2020年6月21日下午，我国许多地方都出现了日环食，自贡城区也观看到了日偏食的奇观。日环食和日偏食现象形成的原因是（ ）
A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的折射D. 光的色散
【答案】A
【解析】由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当月球运行到太阳和地球之间时，太阳射向地球的光被月球遮挡，就会形成日食。
8.（2020四川甘孜州）生活现象中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（ ）
A. “池水映明月”是由于光的折射形成的
B. “立竿见影”是光沿直线传播形成的
C. “潭清疑水浅”是由于光的反射形成的
D. “一叶障目”是光的折射造成的
【答案】B
【解析】A．“池水映明月”是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A错误；
B．“立竿见影”，影的形成是由于光的直线传播形成的，故B正确；
C．“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的，故C错误；
D．“一叶障目”是光的直线传播造成的，故D错误。
9.（2019吉林）如图所示的现象中，由光的反射形成的是（ ）
A．日食美景 B．天空彩虹 C．耀眼幕墙 D．林间光柱
【答案】C
【解析】本题考查光学现象。日食是由光的直线传播形成的，A错误；天空彩虹是由光的折射形成的，B错误；幕墙耀眼是光的镜面反射，是光的反射形成的，C正确；林间光柱是光的直线传播形成的，D错误。
10．（2020四川遂宁）遂宁的清晨风景如画，涪江上薄雾缥缈，当太阳升起，薄雾散去，江岸大树拖着长长的影子，几只白鹭从江面轻快地掠过，水下的沙石清晰可见对这些场景的形成解释不正确的是（ ）
A．“薄雾”的形成是水蒸气的液化现象，“薄雾散去”是水的汽化现象
B．大树的影子是光的直线传播形成的
C．看见水下的“沙石”是光发生折射形成的实像
D．白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，使上方的压强小于下方，从而形成升力
【答案】C
【解析】（1）物质由气态变成液态的现象叫做液化；物质由液态变成气态的现象叫做汽化；
（2）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；
（3）光从水或者其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，人逆着射来的光线看去，可看到物体的虚像；
（4）流体压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
A.“薄雾”的形成是水蒸气液化形成的小水滴；“薄雾散去”是小水滴汽化为水蒸气，故A正确；
B.大树的影子是光的直线传播形成的，故B正确；
C.看见水下的“沙石”是光发生折射形成的虚像，而不是实像，故C错误；
D.白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，流速大的地方压强小、流速小的地方压强大，所以翅膀上方的压强小于下方，从而形成了翅膀的升力，故D正确。
11.（2020山东聊城）下列关于光现象的描述正确的是（ ）
A. 图甲：是表示矫正近视眼的光路示意图
B. 图乙：凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C. 图丙：用放大镜看远处的物体时，像是缩小、倒立的
D. 图丁：把纸板NOF向后折，在纸板上不能看到反射光
【答案】CD
【解析】A．近视眼需要佩戴凹透镜，图中眼睛前面是凸透镜，用来矫正远视眼，故A错误；
B．凸透镜对所有光线有会聚作用，故B错误；
C．用放大镜看远处的物体时，物距大于2倍焦距，成缩小、倒立的实像，故C正确；
D．由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，把纸板NOF向后折，两块纸板不在同一平面上，在纸板上不能看到反射光，故D正确。
12.（2020贵州黔西南）有“天空之镜”美誉的茶卡盐湖，平静的白色湖面上会倒映着湛蓝的天空、白白的云朵以及观赏的游客，清晰而又美丽，如图。对图中景象，下列分析正确的是( )
A. 倒影是光的折射形成的
B. 人身后的黑影是光的直线传播形成的
C. 倒影与黑影都一定与人物等大
D. 拍摄这幅照片时，照相机所成的是正立的虚像
【答案】B
【解析】A．倒影属于平面镜成像，原理是光的反射，故A错误；
B．影子是由光在同种均匀介质中沿直线传播造成的，故B正确；
C．倒影属于平面镜成像，平面镜成像的像与物大小相同，而影子的大小取决于光源到物体的距离、光源大小、被照物体大小等因素，故C错误；
D．照相机的成像原理是，物体位于镜头的两倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故D错误。
13．（2020湖南衡阳）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验中所成的像可用光屏承接
B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变
C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛
D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差
【答案】C
【解析】A.平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B.平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故B错误；
C.选择相同的两个蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故C正确；
D.为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故D错误。
二、填空题（每空1分，共计16分）
14.（2020山东聊城）2020年6月21日，在日食发生时，小明看到树荫下的地面上有图甲所示的光斑，这些光斑是由光的______形成的。观看日食不能用眼睛直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看（如图乙所示），太阳在水中的像是由光的______形成的。
【答案】 (1)直线传播 (2)反射
【解析】（1）茂密的树叶缝隙形成许多小孔，沿直线传播的太阳光经过小孔后在地面上形成太阳的像，即我们看到的圆形光斑，是由光的直线传播形成的。
（2）太阳在水中的像，属于平面镜成像，是光的反射形成的。
15.现有（1）小孔成像；（2）立竿见影；（3）海市蜃楼；（4）水中倒影四个光现象。其中能用光的直线传播规律解释的是__________（填序号）。请你再举出一个光的直线传播现象的实例_____________。
【答案】（1）（2）.激光准直、日食和月食等（选一个即可，其他正确也给分）。
【解析】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；小孔成像说明光是沿直线传播的，立竿见影属于影子的形成，说明光是沿直线传播的；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；光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
16.（2020四川成都）小王走向正前方的玻璃窗，想看看美丽的夜景，却发现玻璃窗里有个“自己”迎面走来，这是光的____________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。同时她发现，房内电灯通过玻璃成的像与她本人的距离___________。
【答案】 (1) 反射 (2) 减小
【解析】（1）玻璃窗相当于平面镜，玻璃窗里“自己”是光经玻璃窗反射形成的虚像，属于光的反射现象。
（2）房内电灯的位置不变，电灯通过玻璃成的像到玻璃窗的距离不变，小王靠近玻璃窗，所以房内电灯通过玻璃成的像与她本人的距离减小。
17.（2020山东泰安）利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中，则反射角的大小是______。
【答案】55°
【解析】做出反射光线（竖直射入井中），根据反射角等于入射角，做出反射光线与入射光线夹角平分线，则镜面与法线垂直，如图所示：
如图所示，入射光线与反射光线的夹角为20°+90°=110°
根据反射定律，反射角等于入射角等于
×110°=55°
18.（2020天津）小芳同学站在穿衣镜前lm处，镜中的像与她相距_____m．当她远离穿衣镜时，像的大小_____（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】 (1)2 (2) 不变
【解析】（1）由平面镜成像特点知道，像和物距离平面镜的距离是相等的，所以，当小华距平面镜的距离是1m时，像与他之间的距离是：1m×2＝2m；
（2）平面镜所成的像与物体是等大的，当人远离平面镜时，视觉上感觉像在变小，但实际上像的大小并没有变．所以，若他远离平面镜后退1m，他在平面镜中像的大小不变．
19．（2020黑龙江龙东农垦森工）为了消杀新冠病毒，工作人员在教室喷洒酒精后，同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，这是 现象；同学们用测温枪测体温，利用 （“红外线”、“紫外线”、“可见光”）的热效应。
【答案】扩散；红外线。
【解析】同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，是因为酒精分子不停地做无规则运动，属于扩散现象；
根据红外线的特点可知，由于红外线热效应强，测温枪是利用红外线的热效应工作的。
20.（2019山东菏泽）小明探究“光的折射规律”时，做了两个实验，如图所示。对比两图，你有什么发现？_________。根据这两幅图，请你提出一个有探究价值的问题：_________。
【答案】在入射角相同时，不同介质中的折射角不同；影响折射角大小的因素是什么？
【解析】 如图，入射角都是60°，甲图中介质是水，乙图中介质是玻璃，介质不同，折射角不同，可以得到结论是：在入射角相同时，不同介质中的折射角不同；那么为什么介质不同，折射角不同呢？影响折射角大小的因素是什么？ （说明：意思正确就给分。）
21.（2020河南模拟）小华去森林探险，看见阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑，光斑的成像原理
是 （填光学原理）。同时看见树林边溪水中的“蓝天白云”，这是 （填光学原理）在水中所成的虚像。小华想利用平面镜将太阳光束反射进一个水平山洞（如图所示），则他应将平面镜与水平地面成 夹角放置。
【答案】光的直线传播；光的反射；30°或150°。
【解析】（1）阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑，这是小孔成像现象，是光的直线传播形成的；
（2）溪水中的“蓝天白云”，是由于光的反射在水中形成的虚像，同平面镜成像的道理相同；
（3）作出反射光线和入射光线夹角的角平分线，即为法线；然后过反射点垂直于法线作出平面镜，如下图所示；此时入射角为=60°，则平面镜与水平面的夹角为30°，或者180°﹣30°=150°。
所以，应将平面镜与水平地面成30°或者150°夹角放置。
三、作图题（每小题2分，共计14分）
22.（2020四川遂宁）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。
【答案】如图所示
【解析】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。
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。
23.（2020新疆兵团）请在图中画出光线AO从空气射入水中时的反射光线和折射光线。
【答案】
【解析】根据题意，本题考查的内容是光的反射定律和光的折射定律。
反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；折射光线、入射光线分居法线两侧，当光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角。法线是过入射点垂直于分界面的直线，法线不是实际存在的，用虚线画出。
24．（2019山西）如图甲所示，家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的，这样可以保证夜间行车时，车内景物通过挡风玻璃所成的像，成在司机前面斜上方避免干扰司机视线，保证驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛（B点）通过挡风玻璃MN看到车内装饰物（A点）的像的光路图。
【答案】如图所示：
【解析】本题考查的是光的反射定律与平面镜成像特点相结合的作图题，要清楚点光源、像点、入射光线、反射光线之间的关系，才能准确作出这一类作图题。
利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出车内装饰物（A点）的像点A′，根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点和B点确定反射点，最后由发光点和反射点画出入射光线和反射光线，从而完成光路。
作出车内装饰物（A点）关于平面镜的对称点A′，即为像点，连接A′B交平面镜于点O，连接AO画出入射光线，沿OB画出反射光线。
25.（2019湖南娄底）如图所示，S'为发光点S在平面镜MN中所成的像，请在图中画出发光点S的位置，并画出一条由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线。
【答案】如下图所示：
【解析】根据平面镜成像的特点可知，物与像关于镜面对称，首先作出像点S′的发光点S，连接PS′，与镜面的交点为入射点O，再画出入射光线SO。
作出像点S′的对称点，即为发光点S，连接S′P，与镜面的交点为入射点O，再连接SO，画上箭头，则SO为入射光线，OP为反射光线。
26.（2019四川南充）如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一激光笔从S点照向镜面，在地面上P点看到一光斑，请用平面镜成像特点完成光路图。
【答案】如图所示：
【解析】根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线并完成光路图。
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S'，连接S'P，与平面镜的交点即为入射点，再连接A与入射点连线为入射光线，P与入射点连线为反射光线。
27.（2020云南模拟）如图所示，射向平面镜的一束光AO经镜面反射后沿水平方向OB射出图中，ON是∠AOB的角平分线，请在图中作出平面镜放置的位置并标出入射角α。
【答案】如图所示：
【解析】本题考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念，法线为入射光线和反射光线的角平分线，法线与平面镜垂直。
由题知，OB为反射光线，题目已经过入射点作出入射光线AO与反射光线OB夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜即可，
入射角是入射光线与法线的夹角，如图所示。
28.（2020沈阳模拟）如图所示，S是点光源，作出入射光线SO的反射光线和大致的折射光线．
【答案】如图所示：
【解析】本题考查了根据光的折射规律和光的反射规律的作图，注意要标出光的传播方向．
根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向．
根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线；根据折射角小于入射角在法线右侧水中画出折射光线．
四、实验探究题（29题6分、30题6分、31题5分、32题7分、33题6分、34题6分，共计36分）
29．（2020黑龙江龙东农垦森工）（1）在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。此实验现象说明 。在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明 。
（2）如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是 。在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是 。经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论 。用玻璃板代替平面镜的原因是 ，便于研究平面镜的成像特点。
【答案】（1）光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；光反射时，光路是可逆的；（2）光的反射；像与物体大小相同；像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；玻璃板既能反射光线，又能透过光线。
【解析】（1）由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板沿ON向后折后，两块纸板不在同一平面上，所以在NOF面上就看不到反射光线了，因此这个现象说明了：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
如果让光线逆着OF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返回，也就是说，在反射现象中，光路是可逆的。
（2）平面镜成像的原理是光的反射；
完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。用完全相同的物体代替，这种实验方法叫等效代替法，小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛移动到A′处时，它跟像完全重合，这说明蜡烛A′就是蜡烛A在平面镜中所成的像，又因为两支蜡烛大小相同，实验现象说明平面镜所成的像的大小与原物体大小相等；
用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较可知，这两个距离是相同的，这表明：像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；
在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃的透光性，可观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。
30.（2020湖北武汉）在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示，在水平桌面上铺张大纸，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上画条直线，这条直线代表__________的位置；
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸，则从C处一定能看到的是____(填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”)；
(3)一束光从空气斜射向这块玻璃，并穿过玻璃进入空气中。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。(要求标出法线)
【答案】 (1) 平面镜 (2) 蜡烛A的像 (3)
【解析】(1)在水平桌面上铺张大纸，由于玻璃的透光性，便于确定像的位置，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上画条直线，这条直线代表平面镜的位置。
(2)平面镜成像原理是：光的反射，蜡烛A发出的光，经平面镜反射后，反射光线达到人的眼睛内，逆着反射光线看去，感觉光是由蜡烛A的像发出的，故在C一定能看见蜡烛A的像。
(3)过O点做法线，当光从空气中斜射入玻璃中时，入射角小于折射角，再过点做法线，光线玻璃中斜射入空气中，此时，折射角大于入射角，如下图所示。
31.（2019江苏苏州）“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______放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿______时针方向转动；
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？______；
（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。此现象说明了：______；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束______。
A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方
【答案】垂直 顺 一次实验得到的结论具有偶然性 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 C
【解析】（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；
如图甲，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；
（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。
（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。
32．（2020齐齐哈尔）小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验时：
（1）用玻璃板代替平面镜实验时，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，为消除此影响可选用 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样做是为了便于确定像的 。为了便于比较像与物的大小关系，所用的两只蜡烛A、B，应选择外形
（选填“相同”或“不相同”）的。
（2）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
（3）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到镜面的距离 （选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离。
（4）当蜡烛A远离玻璃板时，像会 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（5）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的像，说明平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像。
【答案】（1）薄；位置；相同；（2）不点燃；（3）等于；（4）远离；不变；（5）虚。
【解析】（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；
将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样能透过玻璃板观察到像，便于确定像的位置；
为了比较像与物的大小关系，实验中应选择两只完全相同的蜡烛；
（2）如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法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；
（3）标记蜡烛A、B的位置，通过测量可知，B到镜面的距离等于蜡烛A到镜面的距离；
（4）物与像到平面镜的距离相等，因此若将蜡烛A远离玻璃板时，则像将远离玻璃板移动；平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像的大小不变；
（5）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的像，由于虚像不能成在光屏上，所以平面镜成的是虚像。
33．（2019贵州贵阳）光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。
（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。
【答案】（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃。
【解析】（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，入射角相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，入射角相同。
（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。
34.（2020湖北黄石模拟）某同学在做探究光的折射特点实验．如图是光从空气射入水中时的光路．实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．
通过实验还得到如下数据：
（1）分析表中的数据，可得出的结论是：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和________现象；
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：_______，且折射角______（大于/等于/小于）入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点．
（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价．
是否存在不足？答：_______；请简要说明理由：_______．
【答案】（1）①折射 反射 ②折射角随入射角的增大而增大（或折射角随入射角的减小而减小） 小于（2）是 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。
【解析】（1）①光从空气斜射到水面时，在空气中发生反射现象，在水中发生折射现象。
②通过观察表格数据，光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：入射角增大，折射角增大，且折射角小于入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．
（2）该实验存在不足之处。探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。比如还可以做光从空气射入玻璃中，探究折射角和入射角的关系。
五、计算题（4分）
35.（经典题）如图，A、B两地相距4km，MN是与AB连线平行的一条小河的河岸，AB到河岸的垂直距离为3km，小军要从A处走到河岸取水然后送到B处，他先沿着垂直于河岸的方向到D点取水，再沿直线DB到B处。若小军的速度大小恒为5km/h，不考虑取水停留的时间。
（1）求小军完成这次取水和送水任务所需的时间。
（2）为了找到一条最短的路线（即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短），可以将MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你证明入射点O即为最短路线的取水点。
【答案】见解析。
【解析】（1）总路程 s=AD+DB=（3+5）km=8km
总时间 t=s/t=8/5h=1.6h
（2）如图，根据平面镜成像的特点，作出A点关于MN所成的虚像A′连接A′D和A′O，AO=A′O，且A′、O、B在一条直线上，故取水点为O时的路线长度s=AO+OB=A′O+OB= A′B，在O点以外的河岸上任取一点P，路线的长度s′=AP+PB= A′P+PB
由三角形知识得A′B＜A′P+PB，即s＜s′
故入射点O为最短路线的取水点。
六、综合素养题（4分）
36.阅读与理解题
红灯停，绿灯行
红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光．单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短．光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物．当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落日是红色的．晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈蓝色．
正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号．雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理．可见红绿灯的作用是不能互换的．
阅读上文，回答下列问题：
（1）请你概括指出光散射遵循的规律．
（2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？
【答案】（1）根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律：光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少；
（2）我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛，射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射，于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了．
【解析】解答本题要抓住材料中的关键句子“光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少”．太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成，这七种颜色的光，波长各不相同，从红光到紫光，波长逐渐变短，长波的穿透能力最强，最容易被水分子吸收，短波的穿透能力弱，容易发生反射和散射．
实验次数
1
2
3
物距u/cm
3.39
5.11
6.39
像距v/cm
5.22
6.51
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
单元课标要求
1.探究并了解光的反射定律、探究并了解光的折射现象及其特点。
2.探究平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
3.了解白光的组成和不同色光混合的现象。
考点一：光的直线传播
1.光源。能够自行发光的物体叫光源。
2.光沿直线传播的条件。光在均匀介质中是沿直线传播的。
3.光速。光在真空中速度为 3×10m/s；光在空气中传播速度约等于真空中的速度。
4.用 光的直线传播可解释影子的形成、小孔成像、日食等。
【例题1】（2020黑龙江龙东农垦森工）如图所示现象中，属于光的直线传播形成的是（ ）
A．井底之蛙B．空中彩虹C．水中倒影D．古代女子照铜镜
【答案】A
【解析】A.井底之蛙，这是由于光是由直线传播的，只能看到头顶的一片天，故A符合题意；
B.天空中出现的彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故B不合题意；
C.水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故C不合题意；
D.铜镜中的像是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不合题意。
【例题2】（2019山东省东营）1月6日，新年第一场天文奇观——“日偏食”如约而至，如图是东营市民拍摄的日偏食照片。下列光现象与日偏食形成原因相同的是（ ）
A．筷子“折断” B．小孔成像C．雨后彩虹 D．水中倒影
【答案】B
【解析】月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，属于光的直线传播现象，
A．筷子好像在水面折断是由于来自筷子的光从水中进入空气中发生了折射，折射光线进入人眼，人眼逆着光线看去，所看到的是筷子的虚像，像比物体的位置高，属于光的折射，故A不符合题意；
B．小孔成像，是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的。故B符合题意；
C．雨后彩虹是光色散现象，实质上是光折射现象形成的，故C不符合题意；
D．水中倒影属于平面镜成像，这是利用了光的反射。故D不符合题意。
考点二：光的反射
1.光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫做光的反射。
2.光的反射定律
（1）共面：反射光线、入射光线和法线在 同一平面内。
（2）异侧：反射光线和入射光线分别位于 法线 的两侧。
（3）等角： 反射角 等于 入射角 。
3.光的反射类型
（1）镜面反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线仍然是平行的 。
（2）漫反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线不再平行，而是射向各个方向 。
4.可逆性：在反射现象中，光路是 可逆 的。
【例题3】（2020山东泰安）下列有关光现象的描述正确的是（ ）
A. “潭清疑水浅”，是由于光的反射形成的
B. “云在水中飘”，是由于光的反射形成的
C. 海市蜃楼，是由于光的直线传播形成的
D. 手影游戏，是由于光的色散形成的
【答案】B
【解析】A．“潭清疑水浅”，是光从水中斜射入空气中发生的折射现象，故A错误；
B．“云在水中飘”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B正确；
C．海市蜃楼，是由于光的折射形成的，故C错误；
D．手影游戏，是由于光的直线传播形成的，故D错误。
【例题4】（2019上海）在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB。
【答案】如图所示：
【解析】根据反射定律作出反射光线的光路图，题目中已经作出法线，在根据反射光线和入射光线分居法线两侧，作出反射角等于入射角即可。
根据光的反射定律，题目中已经作出垂直于镜面的法线，做反射光线OB使反射角等于入射角即可。
【例题5】（2019湖南怀化）如图是探究光的反射规律的实验装置图，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。
（1）实验时,将光屏放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点，可在光屏上看到反射光线.如图甲所示；将光屏右半部分向后折转一定角度,光屏上看不到反射光.如图乙所示，说明反射光线、人射光线与法线在。
（2）从甲图可以看出反射光线与入射光射分居在两侧。
（3）从表格记录的数据分析时得：（答出一个结论即可）。
【答案】（1）垂直；同一平面内；（2）法线；（3）反射角等于入射角。
【解析】（1）实验时，将光屏垂直放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内；
（2）从甲图可以看出反射光线与入射光线分后在法线的两侧；
（3）从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。
考点三：平面镜成像
1.平面镜成像的原理是 光的反射 。
2.平面镜成像的特点
（1）虚实：成的像为虚像。
（2）大小：像和物的大小相等。
（3）距离：像和物到平面镜的距离相等 。
（4）对称：像和物关于平面镜对称。
【例题6】（2020四川甘孜州）站在平面镜前2 m处的小明，在平面镜中所成的像是正立的、等大的、________ 像（选填“实”或“虚"），其像到平面镜的距离为___________m。
【答案】 (1)虚 (2)2
【解析】由平面镜成像的特点知：平面成等大的、正立的虚像，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，即像到平面镜的距离为2m。
【例题7】（2019内蒙古通辽）菜同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图（甲）所示。
（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板 那一面的下边线与直线重合（选填“有膜”或“无膜”）。
（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验窒，在 中进行实验效果好（选填“①”或“②”）。
（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是： 。
（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆，测出物距u和像距v的值如下表：
①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v1＝ cm。
②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是： （只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）
A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度
C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置
【答案】（1）有膜；（2）②；（3）镀膜增强了对光的反射；（4）①3.50；②B。
【解析】（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有膜的一面作为反射面，使玻璃板那一面的下边线与有膜直线重合；
（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境在有阳光的实验进行实验效果好；几乎无光的实验室不能完成实验；
（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：镀膜增强了对光的反射；
（4）①由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为1mm；
物体左侧与0对齐，右侧略偏过3.5cm，估读为0.00cm，所以物体的长度为L＝3.50cm﹣0cm＝3.50cm。
②玻璃板有一定厚度，有两个反射面，测量时三次实验的像距都比物距略大一些。
考点四：光的折射
1. 光的折射定律
（1）共面：折射光线、入射光线和法线在同一平面 内。
（2）异侧：折射光线、入射光线分别位于 法线 的两侧。
（3）角不相等。
①定性：分空气射入其他透明介质和从其它透明介质中射入空气两种情况。
②变性：折射角随着入射角的增大而 增大 。
2.可逆性：在折射现象中，光路是 可逆 的。
【例题8】（2020山东泰安）人在水面下看到岸边景物的正确光路是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】人在水面下看到岸边景物，是景物反射的光从空气进入水中，折射角小于入射角，所以折射光线要靠近法线，故C符合题意，ABD不符合题意。
【例题9】（2019湖南省邵阳）如图所示，一束光从水中斜射到空气中，请画出折射光线的大致方向。
【答案】如图所示：
【解析】折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，当
光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；当光由水中或其
它透明介质斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，画出折射光线。
过入射点画出法线，根据折射光线、入射光线分居法线两侧，在法线的右侧空气中画出折射光线，注意折射角大于入射角。
考点五：光的色散 物体的颜色
1.太阳光穿过三棱镜后，被分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象叫做光的 色散 。
2.光的三基色是红、蓝、绿；颜料的三原色是红、黄、蓝 。
3.透明体的颜色由 它透过的色光 决定，不透明体的颜色由 它反射的色光 决定。
4.光谱：把 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这几种不同颜色的光按这个顺序排列起来，就是光谱。
5.人眼看不见的光：在红光之外是 红外线 ，在紫光之外是 紫外线 。
【例题10】（2020江苏连云港）如图所示，让一束白光经过三棱镜，在三棱镜后放置一凸透镜将光屏放在B处时，观察到色光的颜色是______，光屏先后在A、C两处时，观察到的现象有何不同：______。
【答案】(1) 白色 (2) 光屏上彩色光带顺序相反
【解析】（1）白光被三棱镜分解成七种颜色的色光，七种颜色的色光经过凸透镜在B处复合成白光。
（2）由图可知，A处上方光经过B点到达C处的下方，A处下方的光经过B点到达C处的上方，在A、C两处，光屏上彩色光带顺序相反。
《光现象》单元综合素养精准达标模拟检测试卷
（答题时间90分钟，试卷满分100分）
一、选择题（每小题2分，共计26分）
1.（2020天津）我国的语言文字丰富多彩｡下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是（ ）
A. “镜花水月”——光的折射
B. “一叶障目”——光折射
C. “立竿见影”——光的直线传播
D. “海市蜃楼”——光的直线传播
【答案】C
【解析】A．镜花水月，是平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误；
B．一叶障目，是由于光的直线传播形成，故B错误；
C．立竿见影，影是由光的直线传播形成的，故C正确；
D．海市蜃楼，就由于光的折射形成的，故D错误。
2.（2020新疆兵团）下列现象中，由光的直线传播形成的是（ ）
A. 透镜成像B. 小孔成像C. 海市蜃楼D. 水面倒影
【答案】B
【解析】A．凹透镜和凸透镜都是利用光的折射的原理成像，故A不符合题意；
B．小孔成像的原理，是利用光在同种均匀介质中沿直线传播，即光的直线传播，故B符合题意；
C．海市蜃楼是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象，是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像，故C不符合题意；
D．水中倒影的原理是光的反射，故D不符合题意。
3.（2020贵州黔东南）如图所示，一些金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”，与“飞机”的形成原理相同的是（ ）
A. 坐井观天，所见甚小 B. 海市蜃楼 C. 雨后彩虹 D. 镜中“花”、水中“月”
【答案】A
【解析】金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”，其形成原理是光的直线传播。
A．坐井观天，所见甚小，是光的直线传播现象，故A符合题意；
B．海市蜃楼是光经过不同密度的空气层后发生折射，使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景，属于光的折射现象，故B不符合题意；
C．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，属于光的折射，故不符合题意；
D．镜中“花”、水中“月”均属于平面镜成像，其形成原理是光的反射，故不符合题意。
4.（2020湖南常德）关于光现象，下列说法中不正确的是（ ）
A. 开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播
B. 漫反射不遵守光的反射定律
C. 自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的
D. 雨后出现彩虹是光的色散现象
【答案】B
【解析】A．利用光的直线传播来进行激光准直，从而开凿出平直的隧道，故A正确，不符合题意；
B．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故B错误，符合题意；
C．自行车尾灯本身是不发光的，靠反射后车灯的光线来引起后车司机的注意，故C正确，不符合题意；
D．雨后彩虹是光的色散形成的七色光，故D正确，不符合题意。
5.（2019江苏苏州）下列现象由于光的直线传播而形成的是（ ）
A. 雨后天空出现彩虹 B. 物体在阳光下有影子
C. 玻璃幕墙造成光污染 D. 斜插入水中的筷子“弯折”
【答案】B
【解析】A．雨后的天空出现彩虹是光的色散现象，属于光的折射现象。故A不符合题意；
B．物体在阳光下的影子是光沿直线传播形成。故B符合题意；
C．玻璃幕墙对阳光发生镜面反射造成了“光污染”。故C不符合题意；
D．筷子反射的光线从水中斜射入空气中时，发生偏折，看上去好像在水面处折断了，是光的折射现象，故D符合题意。
6.（2020四川乐山市）下列光现象中，由光的直线传播形成的是（ ）
A. 电视塔在水中的倒影
B. 演员对着镜子画脸谱
C. 水中的筷子发生“折断”
D. 日偏食的形成
【答案】D
【解析】A．电视塔在水中的倒影利用了平面镜成像，是光的反射现象，故A不符合题意；
B．演员对着镜子画脸谱是利用平面镜成像，是光的反射现象，故B不符合题意；
C．插入水中的筷子发生“折断”是光的折射现象，故C不符合题意；
D．日偏食的形成是由于光沿直线传播形成的，故D符合题意。
7.（2020四川自贡市）2020年6月21日下午，我国许多地方都出现了日环食，自贡城区也观看到了日偏食的奇观。日环食和日偏食现象形成的原因是（ ）
A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的折射D. 光的色散
【答案】A
【解析】由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，当月球运行到太阳和地球之间时，太阳射向地球的光被月球遮挡，就会形成日食。
8.（2020四川甘孜州）生活现象中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（ ）
A. “池水映明月”是由于光的折射形成的
B. “立竿见影”是光沿直线传播形成的
C. “潭清疑水浅”是由于光的反射形成的
D. “一叶障目”是光的折射造成的
【答案】B
【解析】A．“池水映明月”是平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A错误；
B．“立竿见影”，影的形成是由于光的直线传播形成的，故B正确；
C．“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的，故C错误；
D．“一叶障目”是光的直线传播造成的，故D错误。
9.（2019吉林）如图所示的现象中，由光的反射形成的是（ ）
A．日食美景 B．天空彩虹 C．耀眼幕墙 D．林间光柱
【答案】C
【解析】本题考查光学现象。日食是由光的直线传播形成的，A错误；天空彩虹是由光的折射形成的，B错误；幕墙耀眼是光的镜面反射，是光的反射形成的，C正确；林间光柱是光的直线传播形成的，D错误。
10．（2020四川遂宁）遂宁的清晨风景如画，涪江上薄雾缥缈，当太阳升起，薄雾散去，江岸大树拖着长长的影子，几只白鹭从江面轻快地掠过，水下的沙石清晰可见对这些场景的形成解释不正确的是（ ）
A．“薄雾”的形成是水蒸气的液化现象，“薄雾散去”是水的汽化现象
B．大树的影子是光的直线传播形成的
C．看见水下的“沙石”是光发生折射形成的实像
D．白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，使上方的压强小于下方，从而形成升力
【答案】C
【解析】（1）物质由气态变成液态的现象叫做液化；物质由液态变成气态的现象叫做汽化；
（2）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；
（3）光从水或者其他介质斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，人逆着射来的光线看去，可看到物体的虚像；
（4）流体压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
A.“薄雾”的形成是水蒸气液化形成的小水滴；“薄雾散去”是小水滴汽化为水蒸气，故A正确；
B.大树的影子是光的直线传播形成的，故B正确；
C.看见水下的“沙石”是光发生折射形成的虚像，而不是实像，故C错误；
D.白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，流速大的地方压强小、流速小的地方压强大，所以翅膀上方的压强小于下方，从而形成了翅膀的升力，故D正确。
11.（2020山东聊城）下列关于光现象的描述正确的是（ ）
A. 图甲：是表示矫正近视眼的光路示意图
B. 图乙：凸透镜只对平行于主光轴的光有会聚作用
C. 图丙：用放大镜看远处的物体时，像是缩小、倒立的
D. 图丁：把纸板NOF向后折，在纸板上不能看到反射光
【答案】CD
【解析】A．近视眼需要佩戴凹透镜，图中眼睛前面是凸透镜，用来矫正远视眼，故A错误；
B．凸透镜对所有光线有会聚作用，故B错误；
C．用放大镜看远处的物体时，物距大于2倍焦距，成缩小、倒立的实像，故C正确；
D．由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，把纸板NOF向后折，两块纸板不在同一平面上，在纸板上不能看到反射光，故D正确。
12.（2020贵州黔西南）有“天空之镜”美誉的茶卡盐湖，平静的白色湖面上会倒映着湛蓝的天空、白白的云朵以及观赏的游客，清晰而又美丽，如图。对图中景象，下列分析正确的是( )
A. 倒影是光的折射形成的
B. 人身后的黑影是光的直线传播形成的
C. 倒影与黑影都一定与人物等大
D. 拍摄这幅照片时，照相机所成的是正立的虚像
【答案】B
【解析】A．倒影属于平面镜成像，原理是光的反射，故A错误；
B．影子是由光在同种均匀介质中沿直线传播造成的，故B正确；
C．倒影属于平面镜成像，平面镜成像的像与物大小相同，而影子的大小取决于光源到物体的距离、光源大小、被照物体大小等因素，故C错误；
D．照相机的成像原理是，物体位于镜头的两倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像，故D错误。
13．（2020湖南衡阳）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验中所成的像可用光屏承接
B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变
C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛
D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差
【答案】C
【解析】A.平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B.平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故B错误；
C.选择相同的两个蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故C正确；
D.为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故D错误。
二、填空题（每空1分，共计16分）
14.（2020山东聊城）2020年6月21日，在日食发生时，小明看到树荫下的地面上有图甲所示的光斑，这些光斑是由光的______形成的。观看日食不能用眼睛直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看（如图乙所示），太阳在水中的像是由光的______形成的。
【答案】 (1)直线传播 (2)反射
【解析】（1）茂密的树叶缝隙形成许多小孔，沿直线传播的太阳光经过小孔后在地面上形成太阳的像，即我们看到的圆形光斑，是由光的直线传播形成的。
（2）太阳在水中的像，属于平面镜成像，是光的反射形成的。
15.现有（1）小孔成像；（2）立竿见影；（3）海市蜃楼；（4）水中倒影四个光现象。其中能用光的直线传播规律解释的是__________（填序号）。请你再举出一个光的直线传播现象的实例_____________。
【答案】（1）（2）.激光准直、日食和月食等（选一个即可，其他正确也给分）。
【解析】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；小孔成像说明光是沿直线传播的，立竿见影属于影子的形成，说明光是沿直线传播的；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；光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
16.（2020四川成都）小王走向正前方的玻璃窗，想看看美丽的夜景，却发现玻璃窗里有个“自己”迎面走来，这是光的____________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。同时她发现，房内电灯通过玻璃成的像与她本人的距离___________。
【答案】 (1) 反射 (2) 减小
【解析】（1）玻璃窗相当于平面镜，玻璃窗里“自己”是光经玻璃窗反射形成的虚像，属于光的反射现象。
（2）房内电灯的位置不变，电灯通过玻璃成的像到玻璃窗的距离不变，小王靠近玻璃窗，所以房内电灯通过玻璃成的像与她本人的距离减小。
17.（2020山东泰安）利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中，则反射角的大小是______。
【答案】55°
【解析】做出反射光线（竖直射入井中），根据反射角等于入射角，做出反射光线与入射光线夹角平分线，则镜面与法线垂直，如图所示：
如图所示，入射光线与反射光线的夹角为20°+90°=110°
根据反射定律，反射角等于入射角等于
×110°=55°
18.（2020天津）小芳同学站在穿衣镜前lm处，镜中的像与她相距_____m．当她远离穿衣镜时，像的大小_____（选填“变大”“变小”或“不变”）．
【答案】 (1)2 (2) 不变
【解析】（1）由平面镜成像特点知道，像和物距离平面镜的距离是相等的，所以，当小华距平面镜的距离是1m时，像与他之间的距离是：1m×2＝2m；
（2）平面镜所成的像与物体是等大的，当人远离平面镜时，视觉上感觉像在变小，但实际上像的大小并没有变．所以，若他远离平面镜后退1m，他在平面镜中像的大小不变．
19．（2020黑龙江龙东农垦森工）为了消杀新冠病毒，工作人员在教室喷洒酒精后，同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，这是 现象；同学们用测温枪测体温，利用 （“红外线”、“紫外线”、“可见光”）的热效应。
【答案】扩散；红外线。
【解析】同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味，是因为酒精分子不停地做无规则运动，属于扩散现象；
根据红外线的特点可知，由于红外线热效应强，测温枪是利用红外线的热效应工作的。
20.（2019山东菏泽）小明探究“光的折射规律”时，做了两个实验，如图所示。对比两图，你有什么发现？_________。根据这两幅图，请你提出一个有探究价值的问题：_________。
【答案】在入射角相同时，不同介质中的折射角不同；影响折射角大小的因素是什么？
【解析】 如图，入射角都是60°，甲图中介质是水，乙图中介质是玻璃，介质不同，折射角不同，可以得到结论是：在入射角相同时，不同介质中的折射角不同；那么为什么介质不同，折射角不同呢？影响折射角大小的因素是什么？ （说明：意思正确就给分。）
21.（2020河南模拟）小华去森林探险，看见阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑，光斑的成像原理
是 （填光学原理）。同时看见树林边溪水中的“蓝天白云”，这是 （填光学原理）在水中所成的虚像。小华想利用平面镜将太阳光束反射进一个水平山洞（如图所示），则他应将平面镜与水平地面成 夹角放置。
【答案】光的直线传播；光的反射；30°或150°。
【解析】（1）阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑，这是小孔成像现象，是光的直线传播形成的；
（2）溪水中的“蓝天白云”，是由于光的反射在水中形成的虚像，同平面镜成像的道理相同；
（3）作出反射光线和入射光线夹角的角平分线，即为法线；然后过反射点垂直于法线作出平面镜，如下图所示；此时入射角为=60°，则平面镜与水平面的夹角为30°，或者180°﹣30°=150°。
所以，应将平面镜与水平地面成30°或者150°夹角放置。
三、作图题（每小题2分，共计14分）
22.（2020四川遂宁）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。
【答案】如图所示
【解析】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。
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。
23.（2020新疆兵团）请在图中画出光线AO从空气射入水中时的反射光线和折射光线。
【答案】
【解析】根据题意，本题考查的内容是光的反射定律和光的折射定律。
反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；折射光线、入射光线分居法线两侧，当光从空气斜射入水中时，折射光线靠近法线偏折，折射角小于入射角。法线是过入射点垂直于分界面的直线，法线不是实际存在的，用虚线画出。
24．（2019山西）如图甲所示，家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的，这样可以保证夜间行车时，车内景物通过挡风玻璃所成的像，成在司机前面斜上方避免干扰司机视线，保证驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛（B点）通过挡风玻璃MN看到车内装饰物（A点）的像的光路图。
【答案】如图所示：
【解析】本题考查的是光的反射定律与平面镜成像特点相结合的作图题，要清楚点光源、像点、入射光线、反射光线之间的关系，才能准确作出这一类作图题。
利用平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，作出车内装饰物（A点）的像点A′，根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点和B点确定反射点，最后由发光点和反射点画出入射光线和反射光线，从而完成光路。
作出车内装饰物（A点）关于平面镜的对称点A′，即为像点，连接A′B交平面镜于点O，连接AO画出入射光线，沿OB画出反射光线。
25.（2019湖南娄底）如图所示，S'为发光点S在平面镜MN中所成的像，请在图中画出发光点S的位置，并画出一条由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线。
【答案】如下图所示：
【解析】根据平面镜成像的特点可知，物与像关于镜面对称，首先作出像点S′的发光点S，连接PS′，与镜面的交点为入射点O，再画出入射光线SO。
作出像点S′的对称点，即为发光点S，连接S′P，与镜面的交点为入射点O，再连接SO，画上箭头，则SO为入射光线，OP为反射光线。
26.（2019四川南充）如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一激光笔从S点照向镜面，在地面上P点看到一光斑，请用平面镜成像特点完成光路图。
【答案】如图所示：
【解析】根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线并完成光路图。
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S'，连接S'P，与平面镜的交点即为入射点，再连接A与入射点连线为入射光线，P与入射点连线为反射光线。
27.（2020云南模拟）如图所示，射向平面镜的一束光AO经镜面反射后沿水平方向OB射出图中，ON是∠AOB的角平分线，请在图中作出平面镜放置的位置并标出入射角α。
【答案】如图所示：
【解析】本题考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念，法线为入射光线和反射光线的角平分线，法线与平面镜垂直。
由题知，OB为反射光线，题目已经过入射点作出入射光线AO与反射光线OB夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜即可，
入射角是入射光线与法线的夹角，如图所示。
28.（2020沈阳模拟）如图所示，S是点光源，作出入射光线SO的反射光线和大致的折射光线．
【答案】如图所示：
【解析】本题考查了根据光的折射规律和光的反射规律的作图，注意要标出光的传播方向．
根据入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，并且入射角等于反射角，画出反射光线；
根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内，折射角小于入射角，确定折射光线的方向．
根据反射角等于入射角在法线右侧的空气中画出反射光线；根据折射角小于入射角在法线右侧水中画出折射光线．
四、实验探究题（29题6分、30题6分、31题5分、32题7分、33题6分、34题6分，共计36分）
29．（2020黑龙江龙东农垦森工）（1）在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。此实验现象说明 。在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明 。
（2）如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是 。在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是 。经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论 。用玻璃板代替平面镜的原因是 ，便于研究平面镜的成像特点。
【答案】（1）光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；光反射时，光路是可逆的；（2）光的反射；像与物体大小相同；像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；玻璃板既能反射光线，又能透过光线。
【解析】（1）由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板沿ON向后折后，两块纸板不在同一平面上，所以在NOF面上就看不到反射光线了，因此这个现象说明了：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
如果让光线逆着OF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返回，也就是说，在反射现象中，光路是可逆的。
（2）平面镜成像的原理是光的反射；
完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。用完全相同的物体代替，这种实验方法叫等效代替法，小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛移动到A′处时，它跟像完全重合，这说明蜡烛A′就是蜡烛A在平面镜中所成的像，又因为两支蜡烛大小相同，实验现象说明平面镜所成的像的大小与原物体大小相等；
用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较可知，这两个距离是相同的，这表明：像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；
在实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃的透光性，可观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。
30.（2020湖北武汉）在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示，在水平桌面上铺张大纸，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上画条直线，这条直线代表__________的位置；
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸，则从C处一定能看到的是____(填“蜡烛B”、“蜡烛A的像”、“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”)；
(3)一束光从空气斜射向这块玻璃，并穿过玻璃进入空气中。请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。(要求标出法线)
【答案】 (1) 平面镜 (2) 蜡烛A的像 (3)
【解析】(1)在水平桌面上铺张大纸，由于玻璃的透光性，便于确定像的位置，将玻璃板竖立在纸上，沿着玻璃板在纸上画条直线，这条直线代表平面镜的位置。
(2)平面镜成像原理是：光的反射，蜡烛A发出的光，经平面镜反射后，反射光线达到人的眼睛内，逆着反射光线看去，感觉光是由蜡烛A的像发出的，故在C一定能看见蜡烛A的像。
(3)过O点做法线，当光从空气中斜射入玻璃中时，入射角小于折射角，再过点做法线，光线玻璃中斜射入空气中，此时，折射角大于入射角，如下图所示。
31.（2019江苏苏州）“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______放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿______时针方向转动；
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？______；
（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。此现象说明了：______；
（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束______。
A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方
【答案】垂直 顺 一次实验得到的结论具有偶然性 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 C
【解析】（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；
如图甲，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；
（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。
（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。
32．（2020齐齐哈尔）小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验时：
（1）用玻璃板代替平面镜实验时，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，为消除此影响可选用 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样做是为了便于确定像的 。为了便于比较像与物的大小关系，所用的两只蜡烛A、B，应选择外形
（选填“相同”或“不相同”）的。
（2）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
（3）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到镜面的距离 （选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离。
（4）当蜡烛A远离玻璃板时，像会 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（5）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的像，说明平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像。
【答案】（1）薄；位置；相同；（2）不点燃；（3）等于；（4）远离；不变；（5）虚。
【解析】（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；
将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样能透过玻璃板观察到像，便于确定像的位置；
为了比较像与物的大小关系，实验中应选择两只完全相同的蜡烛；
（2）如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法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；
（3）标记蜡烛A、B的位置，通过测量可知，B到镜面的距离等于蜡烛A到镜面的距离；
（4）物与像到平面镜的距离相等，因此若将蜡烛A远离玻璃板时，则像将远离玻璃板移动；平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像的大小不变；
（5）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的像，由于虚像不能成在光屏上，所以平面镜成的是虚像。
33．（2019贵州贵阳）光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。
（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是________________。
（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证_______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线），通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是________。
（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则________射出的折射光线更远离法线。
【答案】（1）有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB；（2）入射光线重合；入射角；（3）玻璃；（4）玻璃。
【解析】（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。
本实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。
（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光线相同，入射角相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射光线重合，入射角相同。
（3）如乙丙图，当光在空气中传播时AO入射，OC传播；当光线从空气斜射入水中，AO入射，OE传播；当光线从空气斜射入玻璃中，AO入射，OB传播，比较OB偏离OC更多，所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
（4）光路是可逆的，光从空气斜射入玻璃偏折能力强，当光从玻璃斜射入空气中偏折能力也强，所以远离法线。
34.（2020湖北黄石模拟）某同学在做探究光的折射特点实验．如图是光从空气射入水中时的光路．实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．
通过实验还得到如下数据：
（1）分析表中的数据，可得出的结论是：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和________现象；
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：_______，且折射角______（大于/等于/小于）入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点．
（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价．
是否存在不足？答：_______；请简要说明理由：_______．
【答案】（1）①折射 反射 ②折射角随入射角的增大而增大（或折射角随入射角的减小而减小） 小于（2）是 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。
【解析】（1）①光从空气斜射到水面时，在空气中发生反射现象，在水中发生折射现象。
②通过观察表格数据，光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：入射角增大，折射角增大，且折射角小于入射角；当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．
（2）该实验存在不足之处。探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验。比如还可以做光从空气射入玻璃中，探究折射角和入射角的关系。
五、计算题（4分）
35.（经典题）如图，A、B两地相距4km，MN是与AB连线平行的一条小河的河岸，AB到河岸的垂直距离为3km，小军要从A处走到河岸取水然后送到B处，他先沿着垂直于河岸的方向到D点取水，再沿直线DB到B处。若小军的速度大小恒为5km/h，不考虑取水停留的时间。
（1）求小军完成这次取水和送水任务所需的时间。
（2）为了找到一条最短的路线（即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短），可以将MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你证明入射点O即为最短路线的取水点。
【答案】见解析。
【解析】（1）总路程 s=AD+DB=（3+5）km=8km
总时间 t=s/t=8/5h=1.6h
（2）如图，根据平面镜成像的特点，作出A点关于MN所成的虚像A′连接A′D和A′O，AO=A′O，且A′、O、B在一条直线上，故取水点为O时的路线长度s=AO+OB=A′O+OB= A′B，在O点以外的河岸上任取一点P，路线的长度s′=AP+PB= A′P+PB
由三角形知识得A′B＜A′P+PB，即s＜s′
故入射点O为最短路线的取水点。
六、综合素养题（4分）
36.阅读与理解题
红灯停，绿灯行
红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光．单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短．光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物．当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落日是红色的．晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈蓝色．
正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号．雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理．可见红绿灯的作用是不能互换的．
阅读上文，回答下列问题：
（1）请你概括指出光散射遵循的规律．
（2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？
【答案】（1）根据文中的关键字句可知光散射遵循的规律：光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少；
（2）我们能够看到大海是因为海水反射的光的进入我们的眼睛，射向水面的太阳光中波长较短的蓝光和紫光遇到较纯净的海水分子时就会发生强烈的散射和反射，于是人们所见到的海洋就呈现一片蔚蓝色或深蓝色了．
【解析】解答本题要抓住材料中的关键句子“光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少”．太阳光由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成，这七种颜色的光，波长各不相同，从红光到紫光，波长逐渐变短，长波的穿透能力最强，最容易被水分子吸收，短波的穿透能力弱，容易发生反射和散射．
实验次数
1
2
3
物距u/cm
3.39
5.11
6.39
像距v/cm
5.22
6.51
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
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