易錯點04明確介質對光的傳播的影響

目錄

01易錯陷阱

易錯點一、光傳播的條件及傳播速度混淆

易錯點二、混淆平面鏡成像特點與“近大遠小”的視覺現象

易錯點三、平面鏡成像原理理解不透導致作圖錯誤

02舉一反三—易錯題型

題型一.光的直線傳播

題型二.光的反射

題型三.平面鏡成像與作圖

題型四.光的折射

03易錯題通關

易錯點一、光傳播的條件及傳播速度混淆

【鏈接知識】

知識點一、光的直線傳播

1.光在同種均勻介質中沿直線傳播

2.光可以在真空中傳播：太陽光能通過太空和大氣層傳播到地球表面，說明光可以在真空中傳

播。

3.小孔成像：由于光沿直線傳播，經小孔在光屏上就出現了燭焰倒立的實像;像的大小與物（蠟

燭）的大小以及光屏所在位置有關。

4.影子：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，會使物體后面光不能到達的區域形成一個陰喧

區域，即物體的影子。

易錯點二、混淆平面鏡成像特點與“近大遠小”的視覺現象

易錯點三、平面鏡成像原理理解不透導致作圖錯誤

【鏈接知識】

知識點二、光的反射

1.光的反射：光從一種介質射向另一種介質的表面時，會有一部分光在介質表面反射回原介質

中，這種傳播現象叫光的反射。

2.一點、三線、兩角

(1)“一點”：投射到兩種介質表面上的光線與表面的交點叫入射點;

(2)“三線”：入射到介質表面的光線叫入射光線;經入射點做垂直于兩種介質表面的輔助線叫

法線;經介質表面，反射回原來介質的光線叫反射光線。

(3)“兩角”：入射光線與法線的夾角叫入射角;反射光線與法線的夾角叫反射角。

3.光的反射規律(定律)：在反射現象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內;反射光

線、入射光線分別位于法線畫虬反射角等于入射角。

4.光的反射光路可逆：在探究光的反射規律實驗中，如果讓光逆置反射光的方向射到平面鏡上，

它被反射后就會逆著原來的久射光的方向射出。這表明，在反射現象中，光路是可逆的。如圖所示。

知識點三、平面鏡成像規律

一、平面鏡成像規律

1.平面鏡成像的特點：平面鏡所成像的大小與物體大小±1篁，像和物體到平面鏡的距離相等,

像和物體對應點的連線與平面鏡垂直,平面鏡所成的像與物體關于平面鏡對稱,平面鏡成像是虛像。

2.平面鏡成虛像：在探究平面鏡成像特點的實驗中，在平面鏡前放一支點燃的蠟燭，在鏡子中

會出現一個正立蠟燭的像，但將光屏放在平面鏡后蠟燭像的位置時，光屏上卻沒有出現蠟燭的像，

可見平面鏡所成的像是不存在的,是虛像。

3.平面鏡成像作圖：（1）根據平面鏡成像原理（光的反射定律）作圖；（2）根據平面鏡成像

特點作圖（對稱法）。

知識點四、光的折射

一、光的折射現象

1.光的折射：光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生了偏近，這種現象叫光的折射。

2.一點、三線、兩角

光的折射

（1）“一點”：入射光與分界面的交點；

（2）“三線”：入射到兩種介質表面的光線叫入射光線；過入射點且垂直于兩種介質分界面的輔

助線叫法線；進入另一種介質的光線叫折射光線；

（3）“兩角”：入射光線與法線的夾角叫入射角；折射光線與法線的夾角叫折射角。

二、光的折射規律（定律）：

1.光的折射定律

（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內;

(2)折射光線、入射光線分別位于法線兩側;

(3)當光從空氣斜射入水中(或其他介質)時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射

角；當光線從水或其他介質斜射入空氣中時，折射光線遠離法線，折射角大于入射角;

(4)在光的折射現象中，光路是可逆的。

2.光的折射成虛像：由于光的折射，從一種介質看另一種介質中的物體時，所看到的一般不是

物體本身,而是由光的折射所形成的物體的虛像。

【陷阱分析】

一、成像特點理解誤區

1、像與物大小關系誤解：平面鏡成像時，像與物大小相等，這是平面鏡成像的重要特點。但有些同

學會受到視覺經驗的影響，誤認為離平面鏡越遠，像越小。

2、像與物到平面鏡距離理解錯誤:像與物到平面鏡的距離相等,部分同學在解題時會忽略這一特點。

3、像的虛實判斷不清：平面鏡所成的像是虛像，它不是由實際光線會聚而成的，而是由反射光線的

反向延長線相交形成的。

二、成像原理混淆

1、與光的折射原理混淆：平面鏡成像的原理是光的反射，而有些同學會將其與光的折射原理混淆。

2、反射定律應用錯誤：雖然知道平面鏡成像原理是光的反射，但在具體應用光的反射定律分析成像

過程時，部分同學會出現錯誤。

三、實際應用易錯點

1、生活場景分析錯誤：在生活中，有很多平面鏡成像的應用場景，如穿衣鏡、汽車后視鏡(凸面鏡，

此處暫按平面鏡分析)等。

2、實驗操作及結論理解偏差：在進行平面鏡成像實驗時，同學們容易在實驗操作和對實驗結論的理

解上出現問題。

【解題技巧】

一、緊扣成像特點解題

1、大小關系運用：牢記像與物大小始終相等，不受物體到平面鏡距離影響。

2、距離關系計算：利用像與物到平面鏡距離相等這一特性。

3、虛實像判斷技巧：看到題目涉及像的性質，立刻想到平面鏡成虛像，虛像不能用光屏承接。

二、巧用成像原理

1、原理判斷現象：遇到判斷生活中現象是否為平面鏡成像時，依據光的反射原理。

2、光路圖繪制技巧：畫平面鏡成像光路圖時，先過物體上一點作法線，再根據反射角等于入射角確

定反射光線。

三、應對實驗與生活應用

1、實驗問題解答技巧：在解答平面鏡成像實驗相關題目時，注意實驗器材選擇和操作要點。比如選

擇薄玻璃板，是為了減少重影；實驗中要使玻璃板垂直桌面，這樣像與物才能在同一水平面上，便

于比較像與物的位置關系。

2、生活場景分析方法：分析生活中平面鏡成像應用場景，如汽車后視鏡（暫按平面鏡分析），結合

成像特點，判斷駕駛員看到的像與實際物體的位置和大小關系。

2

冤Q

題型一.光的直線傳播

1.在探究樹蔭下光斑的綜合實踐活動中，為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，小華設計了四種

開有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖所示。接著，從圖示位置沿箭

【解答】解：（1）C圖中隨著卡片乙向左移動，孔的形狀始終是三角形，并且逐漸變小，故C符

合要求；

（2）ABD三圖中隨著卡片乙向左移動，孔的形狀發生了變化，不符合要求。

故選：Co

2.如圖所示，找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央扎一個小孔，將易拉罐的頂部剪去

后，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制成了一個針孔照相機，其實就是小孔成像的實驗裝置。將點

燃的蠟燭置于小孔前的適當位置，觀察并研究小孔成像特點：

(1)燭焰在塑料薄膜上所成的像是(選填“實像”“虛像”)；

(2)如果易拉罐底部小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的像是；

A.三角形光斑

B.圓形光斑

C.燭焰的正立像

D.燭焰的倒立像

(3)將蠟燭逐漸靠近小孔時，則人眼看到的塑料薄膜上的像將(選填“變大”“變小”

“不變”)；

(4)請根據本實驗探究過程分析，晴天樹蔭下的圓形光斑大小不一的原因是

【解答】解：(1)蠟燭在塑料薄膜上所成的像是倒立的實像，其成像的原理是光的直線傳播；

(2)蠟燭經小孔成倒立的實像，像的形狀與蠟燭形狀相同，像與小孔的形狀無關，即蠟燭在塑料

薄膜上成的像是蠟燭的倒立像，選D；

(3)由題意可知用易拉罐制成的針孔照相機的原理就是小孔成像，由光的直線傳播可知小孔成的

像是倒立的縮小的實像；因為光是沿直線傳播的，當蠟燭靠近小孔時，所成的像將變大；

(4)形狀不規則光斑和較小的圓形光斑的形成原理是相同的，光斑大小不一是因為樹葉縫隙到地

面的距離不同。

故答案為：實；D；變大；樹葉縫隙到地面的距離不同。

題型二.光的反射

3.某興趣小組用如圖所示的裝置探究光的反射規律:

(1)為了顯示光路，下列做法不可行的是

A.用噴壺向玻璃缸中噴水霧B.使光束貼著紙板射向平面鏡

C.抽盡玻璃缸中的空氣在黑暗中進行

(2)圖中紅光激光筆發出的光相當于線，當綠光激光筆向鏡面靠近時，反射角

(選填“變大”“變小”或“不變”)；

(3)實驗中小明三次改變入射角的大小，測得數據如表所示，他根據表中數據得出的結論和其他

同學的結論并不一致，請你分析小明測量實驗數據過程中出現的問題可能是

實驗次數入射角反射角

120°70°

230°60°

350°40°

紅色激光等

【解答】解：(1)A.用噴壺向玻璃缸中噴水霧，小水滴能反射光線，形成光路，便于觀察，故A

不符合題意；

B.使光束貼著紙板射向平面鏡，紙板能反射光線，形成光路，便于觀察，故B不符合題意；

C.抽盡玻璃缸中空氣在黑暗中進行，由于沒有反射光的物質，故不能看到光線的傳播路徑，故

c符合題意；

(2)由圖可知，紅色激光筆發出的光相當于法線；當綠色激光筆向鏡面靠近時，入射角變大，反

射角等于入射角，故反射角變大；

(3)根據反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射線與法線的夾角，入射角是入射線與法線

的夾角，當入射角分別為20°、30。、50。時，反射線與法線的夾角，即反射角也應分別是20°、

30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光線與鏡面的夾角，所以是把反射光線與鏡面的夾

角當成了反射角。

故答案為：(1)C；(2)法；變大；(3)把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角。

4.興趣小組如圖所示的裝置探究光的反射規律：

(1)為了顯示光路，下列做法不可行的是；

A.用噴壺向玻璃缸中噴水霧

B.使光束貼著紙板射向平面鏡

C.抽盡玻璃缸中空氣在黑暗中進行

(2)圖中紅光激光筆發出的光相當于線，當綠光激光筆向鏡面靠近時，反射角

(選填“變大”、“變小”或“不變”)；

(3)實驗中小明三次改變入射角的大小，測得數據如表所示，他根據表中數據得出的結論和其他

同學的結論并不一致，請你分析小明測量實驗數據過程中出現的問題可能是

實驗次數入射角反射角

120°70°

230°60°

350°40°

(4)從A側往B側看，當我們觀察到現象時證明反射光線、入射光線和法線在同

一平面。

紅激光筆

【解答】解：(1)A.用噴壺向玻璃缸中噴水霧，小水滴能反射光線，形成光路，便于觀察，故A

不符合題意；

B.使光束貼著紙板射向平面鏡，紙板能反射光線，形成光路，便于觀察，故B不符合題意；

C.抽盡玻璃缸中空氣在黑暗中進行，由于沒有反射光的物質，故不能看到光線的傳播路徑，故

C符合題意；

(2)由圖可知，紅色激光筆發出的光相當于法線；當綠色激光筆向鏡面靠近時，入射角變大，反

射角等于入射角，故反射角變大；

(3)根據反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射線與法線的夾角，入射角是入射線與法線

的夾角，當入射角分別為20°、30°、50°時，反射線與法線的夾角，即反射角也應分別是20°、

30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光線與鏡面的夾角，所以是把反射光線與鏡面的夾

角當成了反射角；

（4）從A側往B側看，當三線重合，即入射光線、反射光線、法線重合，此時只看到一根光線,

這說明入射光線、反射光線、法線在同一平面內。

故答案為：（1）C；（2）法；變大；（3）把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角；（4）一根光線。

題型三.平面鏡成像與作圖

5.如圖所示，甲、乙兩人分別站立于一面矮墻的兩邊，若要在天花板上固定一平面鏡使兩人在圖

示位置彼此都能看到對方的全身，則所需的最小平面鏡的位置應為（）

工什行abede

大托—?------?~~?-----?-----?-------

A.aeB.beC.bdD.cd

【解答】解：

如圖所示，甲、乙兩人在平面鏡里成的像的位置，分別過乙的像的頭頂和腳底分別作兩條直線到

甲的眼睛，過甲的像的頭頂和腳底分別作兩條直線到乙的眼睛（這兩條直線就可以確定出所需最

小平面鏡的位置），由這四條直線與墻的交點即可確定出所需最小平面鏡的位置應為bdo

故選：Co

6.在探究“平面鏡成像的特點”實驗中，裝置如圖1所示。

圖1圖2

（1）為了更好的完成實驗，最好選用（選填“無色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板應_

放置在水平桌面上，可用（填器材名稱）來檢驗；

（2）將棋子A置于玻璃板前方，觀察到A的兩個像，在玻璃板后方放置棋子B,使之與棋子A

較亮的像重合。在白紙上記下棋子A和B的位置，如圖2所示，此時物到鏡面的距離為

像到鏡面的距離為（均選填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”）?？裳胤较?/p>

（選填“MN”或“PQ”）移動棋子A。

【解答】解：（1）為了更好的完成實驗，應選用茶色透明玻璃，這樣玻璃成的像比較清晰；

如果玻璃板不垂直于水平桌面，后面的棋子與前面棋子的像不在同一高度上，怎樣操作都不會重

合的，也就無法比較像與物的大小關系，因此玻璃板應垂直放置在水平桌面上；可用直角三角板

進行檢驗；

（2）物到鏡面的距離叫做物距，由“在玻璃板后方放置棋子B,使之與棋子A較亮的像重合”

可知，玻璃板的反射面是C面，由圖可知，因此物體到鏡面的距離為AC；

像到鏡面的距離叫做像距，由圖可知，因此像到鏡面的距離為BC；

為了尋找普遍規律，應改變物距多次實驗，因此應沿PQ方向移動棋子A多次實驗，尋找普遍規

律。

故答案為：（1）茶色；豎直；直角三角板；（2）AC；BC；PQ0

7.如圖甲是探究“平面鏡成像的特點”實驗裝置。圖中A、B是兩只外形相同的蠟燭。

5m

視

力

表

T

（1）如圖甲，點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，這說明像與

物的大小相等，這種確定像與物大小關系的方法是（選填“控制變量法”、“等效

替代法”或“科學推理法”)。

(2)若圖乙中貓的頭部位置保持不變，把鏡子沿MN截成兩半，其中的一半平行向后移一段距

離，則貓的頭部通過左、右兩半面鏡子。

A.都不能成像

B.各成半個像，合起來成一個完整的像

C.都成完整的像，且兩個像在同一位置

D.都成完整的像，且兩個像在不同位置

(3)小明看到自己的手表與同桌的相同，于是突發奇想將兩塊手表替代A、B蠟燭，正立于玻璃

板兩側，如圖丙所示，此時A手表指針指在9點整，那么B手表的指針應調至_____點才能與A

手表指針的像完全重合。

(4)如圖丁是由本實驗得出結論在實際生活中的一個應用。檢查視力的時候，視力表放在被測者

頭部的后上方，被測者識別對面墻上鏡子里的像。則視力表在鏡中的像與被測者間的距離為—

______mo

(5)如圖所示，小柯把四個模型分別面對玻璃直立在桌面上，用于研究像與物左右位置的關系,

【解答】解：(1)點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像重合為止，這說明像與

物的大小相等，用B蠟燭代替A蠟燭去和A蠟燭的像進行比較，這種方法是等效替代法；

(2)平面鏡所成的像，像和物體形狀、大小相同，與平面鏡的大小無關，半個平面鏡仍能成完整

像；平面鏡左右兩部分都能成完整的像，像與小貓關于鏡面對稱，因為其中的一半平行向后移一

段距離，所以兩個像的位置是不同的，故D正確；

(3)由于平面鏡成的像與物關于鏡面對稱，故表面上的刻度是左右相反的，因此當此時A手表

指針指在9點整，那么B手表的指針應調至3點才能與A手表指針的像完全重合；

(4)如圖，視力表到平面鏡的距離是2.5m,根據物像到平面鏡的距離相等，所以視力表像到平

面鏡的距離也是2.5m,所以人到視力表像的距離為2.5m+(2.5m-0.4m)=4.6m。

(5)由圖可知，四個模型分別為C、A、T、V,從模型上看，只有C左右不同，而A、T、V,

左右相同，所以當小明把四個模型分別面對玻璃板直立在桌面上，用模型A、T、V不能達到實驗

目的，只有C左右不同，所以能夠達到實驗目的，故選A。

故答案為：(1)等效替代法；(2)D；(3)3；(4)4.6；(5)A。

題型四.光的折射

8.在探究“光從空氣斜射入水和油時，哪種液體對光的偏折本領較大”的實驗中，小明提出如下

實驗方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中，記錄下光斑位置(如圖所示);

接著分別倒入水和油，記錄對應的光斑位置，再通過分析就可得到實驗結論。經討論，同學們

認為這一方案是可行的，于是進行了探究實驗。

(1)要實現探究目標，他們應選擇圖乙中的(選填字母序號)兩圖示實驗；

(2)由AD兩圖的實驗(能/不能)得出結論，原因是o

(3)某小組同學正確實驗后，所記錄的三次光斑的相對位置如圖所示，經分析可知：光從空氣斜

射入水和油時，對光的偏折本領較大。

甲乙丙

【解答】?：(1)根據控制變量法的思想，要探究水和油對光的偏折本領大小，必須控制入射角

和液面的高度相同，符合條件的有B、D兩圖；

(2)在探究“光從空氣斜射入水和油時，哪種液體對光的偏折本領較大”的實驗中，要用到控制

變量法，

A圖中是水，D圖中是油，物質種類不同，液面高度不相同，因此由AD兩圖的實驗不能得出結

論；

(3)根據記錄，油中光斑的位置距離空氣比較遠，因此油對光線的偏折程度大，對光的偏折本領

較大。

故答案為：(1)BD；(2)不能；沒有控制液面的高度相同；(3)油。

9.如圖所示，小華同學用激光筆照射水面，在水槽壁上出現兩個紅點A和B。

(1)若保持入射點O的位置不變，欲使A點下移至Ai,應使入射光線MO繞著點O沿

—（選填“順時針”或“逆時針”）方向轉動；同時觀察到另一亮點B點會移動到點

（選填“Bi”或“B2”）

（2）若保持入射光線不變，欲使B點下移至B2,應使水面（選填“上升”、“下降”或

“不變”），在水面變化過程中，折射角（選填“增大”、“不變”或“減小”）。

【解答】解：（1）當光從空氣斜射到水面時，同時會發生反射和折射現象，反射角等于入射角，

折射角小于入射角；如圖所示：

現保持入射點0的位置不變，欲使光點A下移至Ai處，則反射光線偏離法線，反射角增

大，根據反射角等于入射角，則入射角也需增大，故使入射光線繞著。點沿順時針方向轉

動。同時，入射角增大，折射角也會相應增大，因此，會觀察到另一亮點B點會移動到點

B如圖所示。

（2）在水面變化過程中，由于入射光線不變，即入射角不變，則折射也不發生改變，因此過B2

點做0B的平行線即為光點下移的折射光線，如圖所示。顯然入射光線不變，欲使B點下移至B

2,水面需上升。

1.閱讀下面的短文，回答問題。

丁達爾現象

當激光筆射出一束激光穿過燒杯內的清水時，會發生光路不可見的現象。這時，可以采取向水中

加入豆漿的辦法，使光路顯現出來。這是因為稀豆漿是一種膠體。如圖所示，當可見光通過膠體

時會產生明顯的散射作用，從入射光束的側面可以觀察到膠體里光束通過的一條光亮的“通路”，

這種現象就叫做丁達爾現象。在自然界中，我們常常可以見到陽光從枝葉間透過，形成一道道光

柱。類似于這樣的自然現象，也是丁達爾現象。這是因為云、霧、煙塵也是膠體，它們存在于空

氣當中，太陽光穿過它們時發生了散射。

(1)稀豆漿是一種體。

(2)丁達爾現象是指可見光通過膠體時發生了現象。

(3)小蘭為了探究光在空氣中的傳播情況，按亮激光小手電，但不能直接觀察到光的傳播路徑，

請你幫她想一個解決辦法：=

【解答】解：(1)由題意可知，稀豆漿是一種膠體；

(2)當可見光通過膠體時會產生明顯的散射作用，從入射光束的側面可以觀察到膠體里光束通過

的一條光亮的“通路”，這種現象就叫做丁達爾現象，這說明可見光通過膠體時發生了散射現象。

(3)由于周圍光的干擾使激光小手電的光不能觀察到，因此可采用對比的方法，讓光在煙霧中傳

播，這樣便可清晰地觀察到了。

故答案為：（1）膠；（2）散射；（3）在光的傳播路徑上噴一些煙霧（或水；或微塵）。

2.如圖甲為手機防窺膜結構圖,采用了超細百葉窗光學技術。貼在手機屏幕上的效果如圖乙所示，

其原理類似百葉窗，只能透過一定角度的光線，結構簡圖如圖丙。兩側之所以看不清屏幕內容，

是由于光的（填寫光現象）；此防窺膜貼在手機屏幕上，（選填“能”

或“不能”）防止上方的窺視；為了讓防窺效果更好（可視范圍減?。?，可以適當地（選

PE保護膜

AC硬化層

PET層左

防窺結構層

PET層

超細百葉PE保護膜

窗間距

甲

【解答】解：由圖丙可知，兩側之所以看不清屏幕內容，是由于光的直線傳播；此防窺膜貼在手

機屏幕上，由于屏幕正上方在可視范圍內，所以不能防止上方的窺視；為了讓防境效果更好（可

視范圍減小），可以適當地減小超細百葉窗的間距。

故答案為：直線傳播；不能；減小。

3,2019年11月11日，罕見的“水星凌日”現象震撼上演，地球上部分地區可以觀察到。如圖所

示，某些特殊時刻，從地球上可以看到水星就像一個小黑點在太陽表面緩慢移動。下列現象中

與“水星凌日”現象原理相同的是（）

A.“海市蜃樓”現象

B.雨后天空出現彩虹

C.路燈下人在地面上的影子

D.湖邊的樹在湖水中的“倒影”

【解答】解：

當水星轉到太陽與地球中間且三者在一條直線上時，在地球上看到水星從太陽面上移過，這就是

“水星凌日”現象，成因是光的直線傳播；

A、海市蜃樓是光線通過密度不均勻的空氣中發生的折射現象，故A不符合題意；

B、雨過天晴時，常在天空出現彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的光的

色散，故B不符合題意；

C、路燈下人在地面上的影子，是由于光沿直線播形成的現象，故C符合題意；

D、平靜的水面相當于平面鏡，所以湖邊的樹在湖水中的“倒影”是平面鏡成像，屬于光的反射

原理，故D不符合題意。

故選：Co

4.從地面上遙望太空，由于視覺原因，人眼所看到的天體位置總是處于一個平行于地面的平面內，

如在下圖中，當某一天體從位置A沿直線運動到位置B時，地面上人在視覺上認為是沿直線從

A運動到位置C,所以會導致觀測天體運行的速度發生偏差。已知圖中A、C兩點到地面觀測

者的距離為m光年，A、C之間的距離為a光年，B、C之間的距離為b光年，AC邊與BC邊

可看成相互垂直。則：

(1)當天體經過A位置(前/后)年，地面觀測者恰能看到天體經過A位置；

(2)天體用了t年時間從A運動到B,在地面上觀測到該運動時間間隔為年；

(3)當各物理量滿足條件時，在地面上會觀測到天體運動速度超過光速的現象。

地面觀測者

【解答】解：(1)天體經過A位置時，距離地面觀測者的距離為m光年，因此當天體經過A位

置后m年，地面觀測者才能看到。

(2)天體運動到A位置發出或反射的光被觀測到需要經過m年。經過t年運動到B,到B位置

時發出或反射的光再被觀測到需經歷m-b年，則共需經歷t+m-b年。人在地面上兩次觀測到

天體的時間差就是在地面上觀測該天體運動的時間間隔。故天體用了t年時間從A運動到B,在

地面上觀測到該運動時間間隔的年數為：t+m-b-m=t-b；

(3)當天體用了t年時間從A運動到B,到B位置時發出或反射的光再被觀測到共需經歷t+m

-b年。但地面上人在視覺上認為是沿直線從A運動到位置C,人眼誤認為天體經歷的時間是a+

m年。由v=*可知，當觀測時間小于人眼誤認為的時間時，在地面上觀測到天體運動速度就會超

過光速。所以當t+m-b<a+m,即t<a+b時，在地面上會觀測到天體運動速度超過光速的現象。

故答案為：（1）后；m；（2）t-b；（3）t<a+bo

5,用如圖所示裝置探究“光的反射定律”。

（1）圖甲中反射角是度；

（2）當圖甲中入射光線EO繞O點逆時針轉動時，反射光線繞O點（選填“順時

針”或“逆時針”）轉動；

（3）讓光沿FO方向入射，發現反射光沿OE方向射出，說明在反射現象中，；

（4）如圖乙所示，將紙板NOF向后折，在紙板NOF上不能看到反射光線，此時反射光

_（選填“仍然”或“不”）存在，這說明了o

【解答】解：（1）由圖甲知E0是入射光線，則OF是反射光線。入射角是入射光線與法線的夾

角，所以入射角為44°,反射角等于入射角，也為44°；

（2）當圖甲中入射光線E0繞0點逆時針轉動時，所以入射角變大，此時反射角也變大，所以

反射光線繞O點順時針轉動；

（3）讓光沿F0方向入射，發現反射光沿0E方向射出，說明在反射現象中光路是可逆的；

（4）因為反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內，所以在實驗過程中，將紙板向前或

向后折，此時在紙板NOF上將不能看到反射光線，但反射光線仍然是存在的。

故答案為：（1）44；（2）順時針；（3）光路是可逆的；（4）仍然；光反射時，反射光線、入射光

線和法線在同一平面內。

6.光速的測定在物理學中有多種方法，邁克耳遜曾用類似于下述方法在地球上較精確測定了光速。

將激光發射器和接收裝置按題圖所示位置固定，裝置a是四個側面均鍍有高反光涂層的正方體,

可繞固定的中心軸轉動（圖示為俯視圖），當正方體轉動到圖示位置靜止時，激光束恰能以45°

角照射到某側面中心P點處，反射到相距幾十公里外的一個山頂上，經此處的光反射器（內部

結構未畫出，不計光在其中的傳播時間）反射后，平行于原光線射到正方體另一側面中心Q點

處，最終被接收裝置接收到。

(1)本實驗利用到的光學原理是光的(選填“反射”或“折射”)；如果把實驗裝置設

置在月球上，本實驗(選填“能”或“不能”)完成；

(2)為了使得反射光線與入射光線反向平行(如圖所示)，光反射器中的設置了兩面平面鏡，這

兩面平面鏡夾角應該是度;

(3)若光速為3X105卜?通，正方體到光反射器之間的距離為30km,則光從P點射出到射回Q點

所用的時間為s；

(4)正方體快速轉動一周，光反射器能接收到次激光的照射；

(5)當正方體的轉速為n圈/秒時，接收裝置可接收到激光，正方體與對面山頂光反射器間距離

用d(單位：m)表示，則測得的光速可能為m/so(填寫選項符號)

如果把實驗裝置設置在月球上，本實驗

能完成;

(2)當兩個平面鏡垂直時，任何角度的入射光線經兩次反射后都能和原來的入射光線平行，則光

反射器中的設置了兩面平面鏡，這兩面平面鏡夾角應該是90°；

(3)正方體到光反射器之間的距離為30km,則光所走的路程為2X30km=60km,

光從P點射出到射回Q點所用的時間為：t=,=嘴皿=2X10-4s.

v3xlObfcm/s

(4)正方體有四個側面，則有四個側面中心點處，由圖可知正方體快速轉動一周，光反射器能接

收到4次激光的照射；

(5)正方體與對面山頂光反射器之間的距離為d,則每反射一次光走過的路程為2d,正方體快速

轉動一周，光反射器能接收到4次激光的照射，當正方體的轉速為n圈/秒時，光每秒所走的路程

為

s'=2dX4Xn=8nd,即測得的光速為8nd/s,

故可知A符合題意，BCD不符合題意。

故選：Ao

故答案為：(1)反射；能；(2)90；(3)2X10-4；(4)4；(5)A。

7,小聰同學所在實驗小組跟老師一起設計了如圖所示的實驗裝置，探究光的反射規律。

甲乙

丙丁

(1)在組裝實驗器材時，應將可轉折的硬紙板與鏡面放置，剛開始實驗時，小聰的操

作如圖甲所示，他將呈現反射光線光路的活動硬紙板向后折，活動硬紙板上就觀察不到反射光線,

這說明反射光線、法線和入射光線(選填“在”或“不在”)同一平面。

(2)實驗中多次改變入射光線AO與ON的夾角進行實驗，記錄了多組入射角和反射角的大小,

分析數據可得出的結論是：。

(3)實驗過程中，小組的每位同學在不同位置都能觀察到硬紙板上的光線，這是因為光線在硬紙

板上發生了反射。

(4)有一種液面微變監視器如圖乙所示，光束發射器始終以一定角度向被監視的液面發射一束細

光，光束經液面反射后，其反射光被水平放置的平面光電轉換接收器接收，光電轉換接收器將光

信號轉換為電信號，并通過顯示器顯示出來，若反射光線到光電轉換接收器接收平面上的光點從

Si移向S2,則光斑移動距離的大小與接收平面到液面之間的距離(選填“有”或“沒

有”)關系。

(5)利用激光測轉的原理如圖丙所示，圖中圓盤可繞固定軸轉動，盤邊緣側面上涂有一小段很薄

的反光材料，當盤轉到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的

光信號轉變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來（如圖丁所示），若圖丁中示波器顯示屏橫向的

每大格（5小格）對應的時間500X10-2S,則圓盤的轉速為轉/s。

【解答】解：（1）硬紙板放在平面鏡上時，要與鏡面保持垂直，如果紙板與平面鏡不垂直，入射

光沿紙板照射后在紙板上將看不到反射光線；

當兩塊硬紙板在一個平面內時，可以看到入射光線和反射光線，將硬紙板F向后折轉一個角度后，

看不到反射光線，所以該實驗的結論是反射光線、入射光線和法線在同一個平面內；

（2）多次改變入射光線AO與ON的夾角進行實驗，記錄入射角和反射角的數據如表格所示，分

析此數據得出的結論是反射角等于入射角；

（3）實驗時從硬紙板前不同的方向都能看到反射光線，是由于硬紙板表面凹凸不平，光在這里發

生了漫反射的緣故；

（4）由于入射光線是固定的，且光在水面上發生的是鏡面反射，當水面發生變化時，故反射光線

由于兩條反射光線是平行的，平行線間的距離不變，所以當液面升降高度一定時，接收平面上的

光點Si和S2之間的距離與接收平面到液面的距離沒有關系；

（5）從圖丁顯示圓盤轉動一周在橫軸上顯示20格，由題意知道，每格表示100.00X10-2$,所以

圓盤轉動周期應為20s,則轉速是0.05r/s。

故答案為：（1）垂直；在；（2）反射角等于入射角；（3）漫；（4）沒有；（5）0.05o

8.如圖甲所示是探究“光的反射規律”的實驗裝置。小明同學將平面鏡M平放在水平桌面上，白

色硬紙板垂直立在平面鏡上。

（1）小宇讓一束光貼著紙板沿AO方向射向鏡面，反射光沿OB方向射出，測出反射角和入射角

大小。改變光的入射角度，多次重復上述實驗步驟。

①上述實驗探究得到的規律是（選填字母）。

A.光沿直線傳播B.反射角等于入射角C.平面鏡成像的特點

②白色硬紙板在實驗中的作用是（寫出一條即可）。

（2）實驗過程中若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光仍貼著紙板沿A0方向射向鏡面，他不能在紙

板B上看到反射光線，此時，反射光線（填“存在”或“不存在，，）；若存在，請你用另

一種方式將它顯示出來；若不存在，請說明理由。。

【解答】解：（1）①已知入射光線AO和反射光線OB,多次改變光的入射角度，測反射角與入

射角的大小，并比較得出反射角與入射角的大小關系，因此該實驗探究了反射定律中的反射角等

于入射角；

②白色硬紙板在實驗中的作用顯示光的傳播路徑；

（2）根據光的反射定律可知，在反射現象中，反射光線、入射光線分居法線兩側；反射光線、入

射光線和法線在同一平面內，因此若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光線仍貼著紙板沿A0方向射

向鏡面，此時反射光線與入射光線仍在同一平面內，但不在紙板這一平面上，看不到反射光線;

可采用在空氣中噴灑煙霧的方法將它顯示出來。

故答案為：（1）①B；②顯示光的傳播路徑；（2）存在；在空氣中噴灑煙霧。

9.如圖是小紅同學探究“平面鏡成像的特點”實驗裝置。圖中A、B是兩只外形相同的蠟燭。

甲乙N丙丁

（1）如圖甲，點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，這說明像與

物的大小相等，這種確定像與物大小關系的方法是（選填“控制變量法”、“等效

替代法”或“科學推理法”）。

（2）若圖乙中貓的頭部位置保持不變，把鏡子沿MN截成兩半，其中的一半平行向后移一段距

離，則貓的頭部通過左、右兩半面鏡子=

A.都不能成像B.各成半個像，合起來成一個完整的像

C.都成完整的像，且兩個像在同一位置D.都成完整的像，且兩個像在不同位置

(3)小明看到自己的手表與同桌的相同，于是突發奇想將兩塊手表替代A、B蠟燭，正立于玻璃

板兩側，如圖丙所示，此時A手表指針指在9點整，那么B手表的指針應調至點才能與

A手表指針的像完全重合。

(4)如圖丁是由本實驗得出結論在實際生活中的一個應用。檢查視力的時候，視力表放在被測者

頭部的后上方，被測者識別對面墻上鏡子里的像。則視力表在鏡中的像與被測者間的距離為一

_______mo

【解答】解：(1)點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像重合為止，這說明像與

物的大小相等，用B蠟燭代替A蠟燭去和A蠟燭的像進行比較，這是方法是等效替代法；

(2)平面鏡所成的像，像和物體形狀、大小相同，與平面鏡的大小無關，半個平面鏡仍能成完整

像；平面鏡左右兩部分都能成完整的像，像與小貓關于鏡面對稱，因為其中的一半平行向后移一

段距離，所以兩個像的位置是不同的，故D正確；

(3)由于平面鏡成的像與物關于鏡面對稱，故表面上的刻度是左右相反的，因此當此時A手表

指針指在9點整，那么B手表的指針應調至3點才能與A手表指針的像完全重合；

(4)如圖，視力表到平面鏡的距離是2.5m,根據物像到平面鏡的距離相等，所以視力表像到平

面鏡的距離也是2.5m,所以人到視力表像的距離為2.5m+(2.5m-0.4m)=4.6m。

故答案為：(1)等效替代法；(2)D；(3)3；(4)4.6o

10.如圖甲所示，物體A在平面鏡中所成的像為A，，A到。點的距離為L,將鏡面OM繞O點轉

過90°至OM，，A，的移動軌跡是,若ON和ON是相互垂直的

兩塊平面鏡，如圖乙所示，則A在平面鏡中可以成個像。

【解答】解：(1)因為物與像關于平面鏡對稱，即平面鏡為物和像連線的垂直平分線，當平面鏡

繞點。旋轉的過程中，物體A在平面鏡中成的像都在以O為圓心，OA為半徑的圓上，所以，它

的軌跡是以O為圓心L為半徑的半圓；

(2)根據平面鏡成像像與物體關于平面鏡對稱的特點，作出如下圖示，可知A在平面鏡N中成

的像為Ai,在平面鏡N'中所成的像為A2；Ai在平面鏡N'中成的像為A3,而A2在平面鏡N

中所成的像點也是A3,即再次成像的像點是重合的，所以一共有3個像，如圖所示:

11.愛好科學，喜好鉆研的小凡在物理活動課上學習了“無盡燈廊”后，想在課下繼續研究：他將

一枚棋子放在兩面相對放置的平面鏡中間，雖然可以在平面鏡中看到很多“棋子”由近到遠排

歹!J,但它們并不是無數個，且不在同一條直線上。這個發現大大的激發了小凡的興趣，所以他

做了以下的思考和研究。

圖1圖2

（1）如圖1所示，平面鏡中所成棋子的像是o（選填“實像”或“虛像”）

（2）小凡將兩面平面鏡互成角度放置后，發現了更加有趣的現象，如圖2所示。他發現，當兩個

平面鏡之間的角度越小，所成像的個數越o（選填“多”或“少”）

（3）請你根據以上的研究過程，幫助小凡推測：“棋子”數量有限，且不在一條直線上的原因可

能是：O

【解答】解：

（1）平面鏡所成的像是虛像；

（2）根據圖2知：當兩個平面鏡之間的角度越小，所成像的個數越多；

（3）“棋子”數量有限，且不在一條直線上的原因可能是兩面相對的平面鏡不平行。

故答案為：（1）虛像；（2）多；（3）兩面相對的平面鏡不平行。

12.如圖所示，光線從空氣射入某種液體中，入射角為45。，折射角為30°,光線射到液體底部水

平放置的平面鏡上又反射回來，最后光線又回到空氣中的折射角是（）

A.30°B.45°C.55°D.60°

【解答】解：作出光路示意圖：

光線入射到平面鏡上時的反射角，平面鏡反射時，反射角等于入射角，

而光從液體中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，

如圖所示/2=/1=30°

光從液體射向空氣時的入射角為/3=/2=30°

根據光路的可逆性可知這時的折射角N4=45°

故選：B。

13.圖中OA'是入射光線AO的折射光線，請在圖中畫出入射光線BO的折射光線OB'的大致位

置。

【解答】解：入射光線AO和BO,BO入射角小，所以BO的折射光線OB'的折射角也較小,

OB'應畫在OA'和OB的延長線之間，如圖所示：

B'

空氣d/?A

14.半徑為R的半圓形玻璃磚，圓心在O點，弧面ABC涂有反光層。一束激光垂直于直徑AC從

D點由空氣射入玻璃磚（如圖為平面圖），已知OD=￥R,畫出光束經圓弧面兩次反射最后從

AC邊出射到空氣中的光路圖，要求標明兩次反射過程中的入射角大小。

【解答】解：一束激光垂直于直徑AC從D點由空氣射入玻璃磚，傳播方向不變，到達弧面AB

C,連接OO1即為法線，根據反射角等于入射角作出反射光線，

到達弧面ABC的左側，連接002即為法線，根據反射角等于入射角作出反射光線，此時反射光

線垂直于AC射入空氣中，傳播方向