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第二章 光现象
一、单选题
1．周六，小龙同学又开始了他的家庭实验：他在桌面上放一个空碗，碗内底部放一枚硬币，让弟弟看过去，没有看见硬币如图甲；弟弟保持不动，小龙慢慢往碗中倒水，弟弟突然看见碗中出现了一枚“硬币”如图乙。对此现象下列分析正确的是（ ）
A．看见硬币，说明硬币是光源
B．没有看见硬币，是因为光的直线传播
C．看见的“硬币”，是光的反射形成的虚像
D．看见硬币，表明光在水中的传播速度比空气中快
2．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所示：
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，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．光在海波溶液里不能沿直线传播 B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D．光的传播需要介质
3．下列关于实像和虚像的说法正确的是（　　）
A．虚像是人的幻觉，一定没有光线进入人眼
B．无论实像还是虚像一定是实际光线或延长线会聚而成的
C．夏天树荫下地面上的圆形亮斑是树叶的实像
D．“小孔成像”成的是虚像，像一定是缩小的
4．金秋十月，酒泉金塔县森林公园内，金黄色的树叶与湛蓝的天空倒映在清澈的湖水中，如同美丽的油画一般。如图所示，这是小明去游玩时拍摄的一张照片，关于其中的光现象，下列说法正确的是（　　）
A．桥在水中的倒影是由光的反射形成的虚像
B．人在水中的倒影是光的折射现象
C．湖水越深，树在水中的像到水面的距离越大
D．湖底看起来变浅了这是由光的直线传播造成的
5．《资治通鉴》中记载“人以铜为镜，可以正衣冠”。在“探究平面镜成像的特点”实验中，下列说法中正确的是（　　）

A．用玻璃板代替平面镜，是为了观察到的像更清晰
B．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到蜡烛的像
C．蜡烛到玻璃板的距离越远，蜡烛的像就越小
D．使玻璃板靠近蜡烛1cm，则像将靠近蜡烛2cm
6．下列四个实验是八年级物理教科书中探究光现象的四幅插图，其中说法正确的是（　　）
A．甲图所示，平面镜成像时进入眼睛的光是从像发出的
B．在乙图实验中，当入射光线顺时针转动时，反射光线逆时针转动
C．丙图实验在光的漫反射现象中，不遵守光的反射定律
D．丁图实验表示太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
7．下面关于反射现象的描述，正确的是（　　）
A．反射角等于入射角
B．反射角是指反射光线与反射面的夹角
C．反射光线与入射光线并不在同一平面内
D．反射光线、入射光线没有重合的可能
8．如图所示，教室黑板长时间使用后，会出现“反光”现象，其原因是（　　）

A．黑板变得粗糙，发生镜面反射
B．黑板变得粗糙，发生漫反射
C．黑板变得光滑，发生镜面反射
D．黑板变得光滑，发生漫反射
二、填空题
9．如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰的像。
(1)针孔照相机成像的原理是 ，塑料薄膜上所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）的像；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 （选填“改变”或“不变”）。
10．如图所示，一只白鹭在离水面2m高度正平行于水面飞行，水深6m；若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是 （选填“运动”或“静止”）的，倒影距离水面 m，白鹭的倒影是由于 而形成的。
11．如图所示是2022年4月在荷兰阿尔梅勒世界园艺博览会上拍摄的中国竹园的展馆景象，“中国竹园”凭借其融合中国传统文化和现代工艺于一体的独特风格而备受瞩目。竹房在水中的“倒影”是光的 形成的，水中的“竹房”是 （选填“实”或“虚”）像。
12．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中折射光线是 （OE/OF/OG），界面的 （上/下/左/右）侧是空气；若当∠EOB减小时，此时折射角将 （变小/变大/不变）。
13．如图所示，李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图甲所示。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀，再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图乙所示。比较甲、乙两个实验现象可以说明光在 的白糖水中沿直线传播。
三、实验题
14．某实验小组用如图甲所示的实验装置“探究平面镜成像的特点”。
(1)实验时，不用镜子而使用透明薄玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取一支外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，发现它可以跟点燃的蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小 。
(3)移走蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 像。
(4)实验过程中如果玻璃板与桌面不垂直，而是如图乙所示倾斜，蜡烛A的像应是图中的 （选填“A1”“A2”或“A3”）。
15．做“探究平面镜成像特点”的实验时，超超在竖立的玻璃板前一段距离处放一支点燃的蜡烛A，可以透过玻璃板观察蜡烛的像，他再取一段与蜡烛A等长但未点燃的蜡烛B放在玻璃板后，发现该蜡烛与蜡烛A的像完全重合，如图所示。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 ；若在图中水平向右移动玻璃板，A蜡烛的像 （填“会”或“不会”）跟着向右移动；
(2)在寻找蜡烛A的像位置时，眼睛应该在蜡烛 （“A”或“B”）这一侧观察。超超无论在桌面上怎样移动后面的蜡烛B，都不能使之与蜡烛A的像完全重合，请你推测可能的原因是 ；
(3)若将玻璃板绕底边向蜡烛B一侧翻转90°，则在此过程中，蜡烛A的烛焰（忽略烛焰的大小）与烛焰的像之间的距离变化情况是 （填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大后变小”或“先变小后变大”），且烛焰的像的运动轨迹为 （填“直线”或“圆弧”）；
(4)雯雯同学在做实验时，为了判断蜡烛A所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B取走，放上一块光屏，眼睛应该在 （填“蜡烛A”或“光屏”）一侧进行观察。
四、计算题
16．迅雷不及掩耳出自《六韬·龙韬·军势》：“疾雷不及掩耳，迅电不及瞑目。”比喻来势凶猛，使人来不及防备。若正常人的反应时间（人接收到信号到采取措施完成的时间）为0.2s，若雷声和闪电同时产生，那么“迅雷不及掩耳”的雷声发生处距离人所在位置不会超过多远呢？已知光的传播速度，声音的传播速度。
17．光速的测定在光学的发展史上具有非常特殊而重要的意义。它不仅推动了光学实验的发展，也打破了光速无限的传统观念，引发了一场物理革命，爱因斯坦提出了相对论。
如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P可旋转的八面镜，S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当每秒转动次数达到n0时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c，请写出测量光速的表达式。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C B A D B A C
1．B
【详解】A．看见硬币，说明硬币反射的光线进入人眼，硬币本身不会发光，不是光源，故A错误；
B．光在同种均匀的介质中沿直线传播，故倒水前眼睛刚好能看不见硬币是因为光的直线传播，碗挡住了光线，故B正确；
C．慢慢往碗内倒水时，保持眼睛和碗的位置不变，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线沿直线看去，看到的是硬币的由实际光线的反向延长线会聚而成的虚像，故C错误；
D．光在真空中的传播速度最快，在空气中的传播速度接近真空，比在水中的传播速度快，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】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，是因为经搅拌后，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C正确，ABD错误。
故选C。
3．B
【详解】A．虚像是由射入人眼的光的反向延长线会聚而成，是人眼的幻觉，但仍然有光线进入人眼，故A错误；
B．实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼清直接看，所有光线必过像点，虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而或，故B正确；
C．阳光透过树叶缝隙在地上留下的圆形光斑，与小孔成像的原理相同，光斑是太阳通过小孔成的实像，光斑的大小不同，是因为树的缝隙到地面的距离不同，原因是光的直线传播，故C错误；
D．“小孔成像”是光的直线传播形成的，所成的像是实像，根据物体与小孔的远近，可能会放大、等大或缩小，故D错误。
故选B。
4．A
【详解】AB．倒影属于平面镜成像，平面镜成正立、等大的虚像，原理是光的反射，故A正确，B错误；
C．根据平面镜成像特点可知，树在水中的像到水面的距离等于树到水面的距离，与湖水深浅无关，故C错误；
D．湖底看起来变浅了，是由于水底反射的光从水中斜射向空气中时发生折射，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，看到的水底是比实际位置偏高的虚像，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】A．实验时用透明的玻璃板代替平面镜，既能看到物体的像，也能看到像一侧的物体，便于确定像的位置，所成像没有平面镜清晰，故A错误；
B．平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故B错误；
C．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C错误；
D．将玻璃板靠近蜡烛1cm，蜡烛到玻璃板的距离减小1cm，像与物到玻璃板的距离相等，像与玻璃板的距离也减小1cm，像将在原来的位置移动2cm，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．平面镜成虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的，虚像不会发出光线，故A错误；
B．实验中法线位置不动，使入射光线顺时针方向转动，可观察到反射光线逆时针方向转动，反射角始终等于入射角，故B正确；
C．镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故C错误；
D．太阳光经过三棱镜色散后，紫光的偏折程度应最大，应在下方，红光偏折程度最小，应在上方，故D错误。
故选B。
7．A
【详解】AC．根据光的反射定律，发生反射时，反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，故A正确，C错误；
B．反射角是指反射光线与法线的夹角，故B错误；
D．当光垂直入射时，反射光线沿原路返回，反射光线、入射光线和法线三线合一，反射光线、入射光线重合，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】镜面反射是平行光线射到物体表面上时，反射光线仍是平行的，射向了某一处方向，而漫反射是由于物体表面粗糙时，反射光线的方向变得是向各个方向反射。黑板使用时间长了表面会变得比较光滑，当外面强光照射到时会发生镜面反射，导致有些同学看不到上面的文字，会“晃”着一些同学的眼睛，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．(1) 光的直线传播 倒立 变小
(2)不变
【详解】（1）[1]针孔照相机成像实际上是小孔成像，其原理是光的直线传播。
[2]蜡烛发出的光线在直线传播过程中，通过针孔在塑料薄膜上成倒的立实像。
[3]若将易拉罐向右移动少许，烛焰离小孔变远，物距变大，则像变小。
（2）小孔成像时，像的形状与孔的形状无关，与物体的形状有关。所以只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状仍与物体的形状相同，不发生变化。
10． 静止 2 反射
【详解】[1]由于平面镜成像时物与像关于平面镜对称，所以当白鹭正平行于水面飞行，若以白鹭为参照物，它在水中的倒影与白鹭的位置没有发生改变，所以它在水中的倒影是是静止的。
[2][3]已知白鹭离水面2m，白鹭的倒影属于平面镜成像，由光的反射形成的，由平面镜成像可知，白鹭到水面的距离等于倒影到水面的距离，即倒影距离水面也是2m。
11． 反射 虚
【详解】[1]竹房在水中的“倒影”，属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
[2]水中的“竹房”并不是由实际光线会聚而成的，因而是虚像。
12． OG 右 变大
【详解】[1]由图可知，∠BOE=60°，所以
∠COE=90°﹣60°=30°
而∠COF=30°，根据反射角等于入射角，所以CD为法线，AB为界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OG一定为折射光线，EO为入射光线，OF为反射光线。
[2]由图示知，折射角为45°，入射角为30°，折射角大于入射角，当光线从其它介质斜射入空气时，折射角大于入射角。所以这束光线是由玻璃进入空气；AB的左侧是玻璃，右侧是空气。
[3]当∠EOB减小时，则入射角会增大，在光的折射现象中，入射角增大，则此时折射角将变大。
13．均匀
【详解】一开始糖水上下是不均匀的，所以用一束激光射入白糖水中，光线是一条曲线。由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以小明保持激光笔入射方向不变，将白糖水搅拌均匀，便能观察到激光在均匀白糖水中沿直线传播。
14．(1)确定像的位置
(2)相等
(3)虚
(4)A1
【详解】（1）使用透明薄玻璃板，既能看到蜡烛A的像，又能看到后面的蜡烛B，便于确定像的位置 ，通过移动蜡烛B与A的像重合，来找到像的位置。
（2）未点燃的蜡烛B能与点燃的蜡烛A的像完全重合，这表明像与物的大小相等 ，利用等效替代法验证了像和物大小的关系。
（3）实像能呈现在光屏上，虚像不能。移走蜡烛B，光屏上不能呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。
（4）平面镜成像时，像与物关于镜面对称。玻璃板倾斜，蜡烛A的像应是图中的A1 ，因为像的位置会随着镜面倾斜而改变，仍保持对称关系。
15．(1) 便于确定像的位置 不会
(2) A 见解析
(3) 先变大后变小 圆弧
(4)光屏
【详解】（1）[1]玻璃板是透明的，直接透过玻璃板便能观察到成像情况，当未点燃的B蜡烛与A蜡烛的像重合时，B蜡烛的位置即是A的像的位置，所以用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置。
[2]平面镜成的像与物关于镜面对称，若在图中水平向右移动玻璃板，因对称面的位置不变，A蜡烛的位置不变，A蜡烛的像不会跟着向右移动。
（2）[1]在玻璃板后移动B蜡烛时，人眼应在蜡烛A一侧观察，因为平面镜成像是光的反射形成的，人眼在A侧，才能接收A射向平面镜的光线的反射光线。
[2]根据像与物连线与镜面垂直的原理，如果玻璃板不垂直于桌面，像会偏高或偏低，后面的蜡烛就不能与前面蜡烛的像重合。
（3）[1][2]将玻璃板绕底边向蜡烛B一侧翻转90°，则在此过程中，像与物关于镜面是对称的，烛焰与其像之间的距离变化情况是先变大后变小，且烛焰的像的运动轨迹为圆弧。
（4）实像可以呈现在光屏上，能在光屏这一侧用眼睛直接观察到；虚像不能呈现在光屏上，若要判断所成的像是实像还是虚像，在将蜡烛B取走放上光屏后，应在光屏一侧观察，若光屏上能呈现像，则为实像，若光屏上不能呈现像，则为虚像。所以眼睛应该在光屏一侧进行观察。
16．68m
【详解】由于光速很大，光的传播时间忽略不计，雷声速度，传播时间，由得，雷声发生处距离人所在位置不会超过距离为
17．
【详解】解：由第一次看见发光点可知，光传播的距离所用的时间等于八面镜转过转所用的时间，即
可得光速为
答：光速表达式为。

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