2025年中考物理一轮复习第三讲 光的反射

第三讲 光的反射精讲精练 一、光的反射的理解 【例题1】关于光的反射定律，下列说法中正确的是( ) A.光的反射定律只适用于光线在平面镜上的反射情况 B.光在两种物质交界面上发生折射时，光的反射定律就不成立了 C.在发生漫反射时，只有部分光线遵守光的反射定律 D.光在任何形状的物体表面上反射时都遵守光的反射定律 【例题2】如图所示，平面镜跟水平方向的夹角为α，一束入射光线沿着与水平方向垂直的方向射到平面镜的O点.现将平面镜绕过O 点且垂直于纸面的轴转过θ角，反射光线跟入射光线之间的夹角不可能为 ( ) A.2(θ+α) B.2(θ-α) C.2(α-θ) D.20 【例题3】入射光线与镜面的夹角是20°角，则反射光线与入射光线的夹角是 ；若入射光线与镜面的夹角增大5°，则反射角是 . 【变式训练1】一条光线垂直射到平面镜上，若保持入射光线不变，使镜面绕入射点转 20°，则反射光线与入射光线的夹角是 ( ) A.10° B.20° C.40° D.70° 【变式训练2】如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌上有一个小球向镜面滚去.要想使平面镜中小球的像沿着竖直方向落下，则镜面与桌面间的夹角应为 ( ) A.30° B.45° C.60° D.90° 二、镜面反射和漫反射 【例题】在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上(镜面朝上)，让手电筒正对平面镜照射，如图所示.从侧面看去 ( ) A.镜子比较亮，它发生了镜面反射 B.镜子比较暗，它发生了镜面反射 C.白纸比较亮，它发生了镜面反射 D.白纸比较暗，它发生了漫反射 【变式训练1】一个雨后的晚上，天空晴朗，地面虽已干，但仍留有不少水潭，为了不踩在水潭里，下面判断正确的是 ( ) A.迎着月光走时，地面上发亮处是水潭 B.迎着月光走时，地面上暗处是水潭 C.背着月光走时，地面上发亮处是水潭 D.无论迎着还是背着月光走，地面上暗处是水潭 【变式训练2】放映电影时，银幕用的是粗糙的白布，这是因为 ( ) A.白布能发生镜面反射，使人从四面八方看到银幕上的像 B.白布能发生漫反射，使人从四面八方看到银幕上的像 C.白布能使光线发生弯曲，使人从四面八方看到银幕上的像 D.白布能使光线沿直线传播，使人看到银幕上的像 三、平面镜成像的范围 【例题 1】两个平面镜夹角为145°，一物体放在镜前，问通过两个平面镜，最多可以看到几个物体的像? 这时物体必须在什么范围内? 【例题2】水平地面上有一障碍物，试用作图法，找出眼睛通过平面镜可以看到障碍物后面的范围. 【例题 3】平面镜 MN 沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S，移动中镜面始终保持与移动方向成30度角，如图所示，则S 在镜中的像S'移动的速度大小和方向是 ( ) A.以速度v水平向右移动 B.以速度V₂水平向右移动 C.以速度 v 沿 SS'连线向 S移动 D.以速度V/₂沿SS'连线向S移动 【例题4】如图所示，AB 表示一平直的平面镜，P₁P₂是水平放置的米尺(有刻度的一面朝着平面镜)，MN是屏，三者相互平行，屏MN上的 ab 表示一条竖直的缝(即ab之间是透光的).某人眼睛紧贴米尺上的小孔 S(其位置如图所示)，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度.试在本题图上用三角板作图求出可看到的部位，并在P₁P₂上把这部分涂以标志. 【变式训练1】人站在平面镜前，能看到镜内他的全身像和周围的景物的像，当人后退时 ( ) A.他在平面镜中观察的视野变小，他的像也变小 B.他在平面镜中看到景物范围变大，他的像也变大 C.他在平面镜中的视野变大，像的大小保持不变 D.他在平面镜中的视野变小，观察到的景物减少，他在镜中所成的像保持不变 【变式训练2】关于平面镜成像，下列说法中正确的是( ) A.人靠近镜面时，像不变，像到镜面距离变小，人看像时视角变大 B.人靠近镜面时，像变大，像到镜面距离变小，人看像时视角变大 C.人远离镜面时，像变小，像到镜面距离变大，人看像时视角变小 D.人远离镜面时，像不变，像到镜面距离变大，人看像时视角不变 【变式训练3】如图所示，S为一在xOy平面内的点光源.一平面镜垂直于 xOy 平面放置，它与xOy 平面的交线为MN,MN与x 轴的夹角θ=30°.现保持S不动，令平面镜以速率v沿x轴正方向运动，则S经平面镜所成的像 ( ) A.以速率v沿x轴正方向运动 B.以速率v沿y轴正方向运动 C.以速 ₂v沿像与S连线方向向S 运 D.以速率v沿像与S连线方向向 S 运动 【变式训练4】图中两个反射面成钝角，镜前放一个物体应该产生两个虚像，那么在镜前不能同时看到两个虚像的区域是 A. I B.Ⅱ( ) C.Ⅲ D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 【变式训练5】如图，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为(3，0)的E点，一个平面镜镜面向下，左右两个端点的坐标分别(-2，3)和(0，3).一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动.它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动( ) A.0~-7区间，沿x轴正方向匀速运动 B.-3~-7区间，沿x轴负方向匀速运动 C.-3~-7区间，沿x轴负方向加速运动 D.-3~-∞区间，沿x轴正方向加速运动 【变式训练6】如图所示，一间房子的墙壁上挂着一面平面镜MN，其对面的墙上有一窗户. A为人眼，试作出人眼 A 从镜子里所能看到的窗子外面的景物范围. 三、组合平面镜成像 1.组合平面镜：由两个以上的平面镜组成的光学系统叫做组合平面镜，射向组合平面镜的光线往往要在平面镜之间发生多次反射，因而会出现生成复像的现象. 先看一种较简单的现象，两面互相垂直的平面镜(交于O点)镜间放一点光源S，S发出的光线经过两个平面镜反射后形成了S₁、S₂、S₃三个虚像.用几何的方法不难证明：这三个虚像都位于以O为圆心、OS 为半径的圆上,而且S和S₁、S和S₂、S₁和S₃、S₂和S₃之间都以平面镜(或它们的延长线)保持着对称关系.用这个方法我们可以容易地确定较复杂情况中复像的个数和位置. 以两面平面镜AO 和BO 成60°角放置，用上述规律，很容易确定像的位置： ①以O为圆心、OS 为半径作圆； ②过S作AO和BO的垂线与圆交于S₁和S₂； ③过S₁和S₂作BO和AO的垂线与圆交于S₃和S₄; ④过S₃和S₄作AO和BO的垂线与圆交于S₅,S₁至S₅便是在两平面镜中的5个像. 规律：双平面镜成像个数的讨论：两个平面镜之间的物点经两平面镜成像的个数不但取决于镜角θ的大小，还取决物点所在的位置. 若镜角为α，物体在镜中的角位置分别为β和(α-β)： ①当180°能被α整除时，成像数目 ②当180°不能被α整除时，设 (n为整数，γ<α) 则成像数目为： 同时γ<(α-β)八介于β和(α-β)之间同时γ>(α-β) ※有些书刊把 成立的条件，由“180°能被α整除”，说成“360°能被α整除”.由于两者的“整数因子”不同，这种说法可能会带来错误. 例如:α=120°,β=20°,(α-β)=100° 如果按改动后“360°能被α整除”来衡量，这种情况只能成 (个)虚像.但事实上此种情况可以成3个虚像. 因此，条件不能随意改动.不能整除180°，但能整除360°的角度,有120°、72°、40°、24°、14.4°等,当角镜角度等于这些角度时，都可能出现上述问题，必须加以注意. 一、光的反射的理解 【例题1】D 【解析】解答此题要明确以下知识点： ①光的反射定律适用于所有光的反射现象； ②镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律. A.光的反射定律适用于所有光的反射现象，不管是镜面反射还是漫反射，都适用，故本选项说法错误； B.光在两种物质交界面上发生折射时，光的反射定律仍然成立，故本选项说法错误； C.在发生漫反射时，每一条光线都遵守光的反射定律，故本选项说法错误； D.光的反射定律适用于所有光的反射现象，故本选项说法正确. 【例题2】D 【解析】由题意知，平面镜跟水平方向的夹角为α，过O点作法线可知，此时入射角为α，现将平面镜绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针转过θ角，则入射角为α+θ，由光的反射定律可知，反射角也为α+θ，则反射光线跟入射光线之间的夹角为2(θ+α). 当将平面镜绕过O点且垂直于纸面的轴逆时针转过θ角，则入射角为α-θ或θ-α，由光的反射定律可知，反射角也为α-θ或θ-α，则反射光线跟入射光线之间的夹角为2(α—θ)或2(θ—α). 【例题3】140° 65° 【解析】由光的反射光路图可知，入射角是入射光线跟法线的夹角，它加上入射光线跟镜面的夹角正好等于90°，故可知入射角为 70°，由反射定律可知反射角也为70°；反射光线跟入射光线的夹角等于反射角加上入射角，故等于140°.当入射光线与镜面的夹角增大5°时，则入射角减小5°，为65°，反射角这时候也为65°. 【变式训练1】C 【解析】∵一条光线垂直射向平面镜时 ∴反射光线与入射光线的夹角是0°； 若保持入射光线不变，使镜面绕入射点转20°，则 ∴反射光线与入射光线的夹角是 故选:C. 【变式训练2】B 【解析】根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动，所以小球到达 A 点时，像也到达 A 点，平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A；根据题意，当小球在图示中的B点时，像点在竖直方向的C点，平面镜过BC连线的中点D；平面镜一定在AD 连线上，其中： ∵BD=CD,AD⊥BC,∴AD 是∠BAC 的角平分线,又∵∠BAC=90°,∴∠BAD=45°,如图所示:所以题干中的夹角α=45°. 故选:B. 二、镜面反射和漫反射 【例题】B 【解析】因为平面镜的镜面很光滑，光射到上面发生的是镜面反射，当光垂直镜面入射时，被垂直反射回去，因此从侧面看去，基本上没有光线射入人眼，镜面看上去很暗，所以选项 A错误，选项B正确；当光射到白纸上时，由于白纸表面比较粗糙，发生漫反射，反射光线向各个方向射出，所以从侧面看上去比较亮，故选项C和D是错误的. 【变式训练1】A 【解析】平静的水面发生的是镜面反射，光线很强，地面发生的是漫反射；迎着月光走，水面发生的是镜面反射，所以看上去是亮的，而地面发生的是漫反射，所以看上去是暗的；背着月光走，水面发生镜面反射的光线射向前方，没有进入人的眼睛，而地面发生的漫反射会有一部分光线进入眼睛，因此水面是暗的，地面是亮的. 故选:A. 【变式训练2】B 【解析】粗糙的白布表面凹凸不平，把射向白布的光线向着四面八方反射，使人从四面八方看到银幕上的像，这种反射叫漫反射.故A、C、D错误，B正确. 故选:B. 三、平面镜成像范围 【例题1】在如图箭头所示区域会成三个虚像.在另外区域成两个虚像. 【解析】我们可以在角镜间先任意做一个物点，让它在两个平面镜中先各自成一个像.如果物点的位置在两个箭头之间，我们会发现它成的两个像中一个在另一个平面镜的反射面之上，可以在另一平面镜中再次成第三个像.否则就最多看到两个像. 【例题2】作图见解析. 【解析】因为有挡板的影响，它后面的地面的光线要经过镜面反射后才能进入人的眼睛.因为人看到虚像就好像是光线从虚像处直接传播过来的.所以可以先作出地面和挡板的虚像，连接眼睛和挡板边缘并延长，就可以找到人看到虚像的范围，再作镜面的垂线所对应的地面的位置就是人通过平面镜看到的范围，如图所示. 【例题3】C 【解析】由于镜面 MN 移动，物体到镜面的距离缩小，根据平面镜成像规律，像的位置也要发生变化.假设平面镜以速度υ水平移动了一段距离，通过作图观察S'移动方向就可以确定它的移动方向，求出 S'移动的距离就可以确定它的速度.如图所示，可以看到S'移动的方向是沿SS',所以 A、B错. 根据三角形的知识，在△SOQ 中 在△SO'Q'中 所以 在根据平面镜成像关系有： 等式两边同除以相同时间t有 【例题4】作图见解析 【解析】本题考查平面镜成像规律及成像作图.人眼通过小孔看见的是米尺刻度的像.由反射定律可知，米尺刻度必须经过平面镜反射后，反射光线进入人的眼睛，人才会看到米尺刻度的像. 可以通过两种方法来解这个问题. 解法一：相对于平面镜AB 作出人眼S的像S'.连接 Sa 并延长交平面镜于点C，连接S'与点C并延长交米尺P₁P₂于点 E，点E就是人眼看到的米尺刻度的最左端；连接S'b 并延长交米尺P₁P₂于点 F，且S'b与平面镜交于D，连接S与点D，则点 F 就是人眼看到的米尺刻度的最右端. E与F 之间的米尺刻度就是人眼可看到部分，如图所示. 解法二：根据平面镜成像的对称性，作米尺 P₁P₂及屏MN 的像，分别是P₁'P₂'及M'N',a、b的像分别为a'、b',如图所示.连接 Sa交AB 于点C,延长并交P₁'P₂'于点E',过点 E'作P₁P₂(AB)的垂线,交P₁P₂于点E，此点就是人眼看到的米尺刻度的最左端;连接 Sb'交AB 于点D,延长并交P₁'P₂'于点F',过点F'作P₁P₂(AB)的垂线交 P₁P₂于点F,点F就是人眼看到的米尺刻度的最右端. EF 部分就是人眼通过平面镜可看见的米尺部分. 学科网（北京）股份有限公司 $$