内容正文:
第1节 光的反射
一、光的直线传播
1.中国古代有很多关于月亮的诗词,如“明月几时有?把酒问青天”、“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”。我们能够看到月亮是因为( )
A.月亮是自然光源 B.光在同种均匀介质中沿直线传播
C.光的反射现象 D.小孔成像现象
2. 2020年6月21日,我国境内很多地区可以观察到罕见的“金环日食”奇观,如图是X射线太空望远镜拍摄的日环食照片。当发生日环食时,透过茂密的树叶,在树下地面上形成的亮斑是( )
A.圆环形的 B.圆形的 C.树叶形的 D.小孔的形状
3.沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东”,则下列说法错误的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的现象是小孔成像
B.图甲和图乙都可以用光的反射来解释
C.“若莺飞空中,其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同
D.小孔成像中,物体左右移动时,其像的移动方向与其相反
4.我国古代著名学者墨翟(墨子)和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验(实验原理图如图所示);为了纪念他的贡献,中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名;该实验说明了光在同一种均匀介质中 ;当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,成倒立、 (选填“变大”、“变小”或“不变”)的 (选填“实像”、“虚像”)。
5.太阳发出的光,要经过大约8min才能达到地球。
(1)光在真空中的传播速度是 m/s= km/s;
(2)请你估算太阳到地球的距离是多少 ?(写出计算,设光在空气中传播的速度与真空中传播的速度相同)
二、光的反射定律
6. 一束阳光与镜面的夹角是30°,则反射角是 ,若反射光线与入射光线的夹角是90°,则此时入射角是 。若入射光线垂直镜面入射,则此时入射角是 。
7.作图题。
(1)光与平面镜成30°角射在平面镜上,如图所示,请根据光的反射定律画出它的反射光线,并标明反射角的大小。
(2)为了精确测量地球和月球间的距离,科学家在月球表面安装了“直角反射器”,它由两个互相垂直的平面镜组成,如图所示。请在图中画出一束光射向平面镜S₁并经过S₁、S₂两个平面镜反射后的光路图。
8. 如图所示,为探究光的反射定律的实验装置,其中ON是法线:
(1)实验时,当入射光线为AO时,反射光线为OB;当入射光线为CO时,反射光线为OD;当入射光线为EO时,反射光线为OF,从这一现象可初步说明:反射光线与入射光线分居 ;
(2)当入射光线靠近法线时,反射光线 法线(选填“靠近”或“远离”)。
(3)若把此装置中的小门向后转动一角度,则在门上 (选填“能”或“不能”)看见反射光线,这一现象表明: 。
三、镜面反射与漫反射
9. 教室里,各个座位上的学生都能看到黑板上的字,是因为光在黑板上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”),该反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;当光线与黑板的夹角为30°时,入射角为 度;若光线与镜面垂直,此时光的传播方向改变了 度;城市建筑物有些玻璃幕墙会造成光污染是因为发生了图中 (选填“a”或“b”)的现象。
10. 白天在电视上收看“空中课堂”时,有时会出现屏幕的“反光”现象,影响收看效果。
① 这种“反光”现象是由光的________现象造成的。
② 为了避免“反光”现象,除了安装并拉上窗帘外,采用的方式还可以是________(写出一种即可)。采用此方式能避免“反光”的理由是__________。
11. 如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
12. 在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头,看到地面上树荫里有许多圆形光斑,抬头看看树叶间刺眼的阳光,想到这树荫下藏着物理学的秘密,便拍下两张照片(如图)。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm,这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球(太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算),粗略计算太阳的直径最接近( )
A.1.5×109m B.1.5×1019m C.5×106m D.5×1012m
13. 如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成45°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 ;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面下降1米时,光点S'将 (选填“向左”或“向右”)移动 米。
14. 如图所示,一束光在平面镜上发生反射,反射光恰好照在光屏的A处。若要让反射光照在光屏的B处,下列方法中可行的是 。
①只将光屏竖直向上移动一段距离
②只将平面镜水平向右移动一段距离
③只将平面镜水平向左移动一段距离
④只将平面镜竖直向下移动一段距离
⑤只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度()
⑥只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度()
15.某同学利用图所示的实验装置研究光的反射规律,其中ON为法线,AO为入射光线,OB为反射光线。
(1)实验时,他把此装置中的小门推开,小门上就看不到反射光线,这一现象表明 ;
(2)为了探究反射角与入射角的关系,他应该改变 角的度数,改变时要保持 的位置不变,并注意观察和记录 的度数;
(3)在利用如图所示的实验装置研究光的反射规律中,各小组同学都完成了各自的实验报告。以下是不同实验报告中摘录出来的四句话:
①光发生反射时,反射角等于入射角;②把小门向后折一个角度,小门上看不到光线;③光发生反射时,反射光线与入射光线分居法线两侧;④保持入射点位置不变,当入射光线靠近法线时,反射光线也向法线靠近。
这四句话中,属于事实的是 ;属于结论的是 。(均选填序号)
16. (2023·上海·中考真题)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
17.(23-24八年级上·奉贤区·期中)某同学在探究光的反射规律时,所使用实验的器材如图所示。
①该实验器材的名称是 ,实验中使用一块小尺寸的 (选填“玻璃板”或“平面镜”)作为反射面;
②实验中,转动激光笔不断改变入射光线的位置,但始终保持 不变;
③由(a)与(b)可知:在光的反射现象中, 。
18.(23-24八年级上·普陀区·期中)雨后晴明的夜晚为了不踩到地上的积水,下面的判断中正确的是( )
A.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
B.迎着月光走或背着月光走,都应是地上暗处是水
C.迎着月光走时,地上发亮处是水;背着月光走时,地上暗处是水
D.迎着月光走时,地上暗处是水;背着月光走时,地上发亮处是水
19.(23-24八年级上·黄浦区·期中)如图所示,有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕着O点沿顺时针方向转过20°,平面镜MN沿逆时针方向转过20°,则反射光线( )
A.沿顺时针方向转动10° B.沿顺时针方向转动40°
C.沿逆时针方向转动60° D.沿逆时针方向转动80°
20.(2022·上海浦东新·二模)某物理小制作小组的同学利用空的薯片筒等器材自制了可以探究小孔成像特点的物理实验装置,他们在三个相同的空筒的底部中央分别打上小圆孔和小方孔,再用三片半透明的塑料膜蒙在空筒的口上作光屏。调整烛焰和灯丝的位置使光屏上可以观察到烛焰和灯丝通过小孔所成的像,如图所示。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出结论:物体所成的像的形状与小孔的形状 。(选填“有关”或“无关”)
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出结论:物体所成的像的形状与 。
(3)小组同学们还发现蜡烛和小孔的位置固定后,改变光屏与小孔的距离s,像的高度h随着改变。于是他们改变s并记录对应的h值在表格中:
序号
s/厘米
h/厘米
1
2.0
1.0
2
4.0
2.0
3
6.0
3.0
4
8.0
4.0
5
10.0
5.0
从表格中可以看出h与s的关系为:当同一物体到小孔的距离不变时,像的高度h与像到小孔的距离s 。
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第1节 光的反射
一、光的直线传播
1.中国古代有很多关于月亮的诗词,如“明月几时有?把酒问青天”、“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”。我们能够看到月亮是因为( )
A.月亮是自然光源 B.光在同种均匀介质中沿直线传播
C.光的反射现象 D.小孔成像现象
【答案】C
【详解】月亮不能自行发光,不是光源;我们能够看到月亮是因为月亮将太阳发出的光反射到了我们的眼中,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2. 2020年6月21日,我国境内很多地区可以观察到罕见的“金环日食”奇观,如图是X射线太空望远镜拍摄的日环食照片。当发生日环食时,透过茂密的树叶,在树下地面上形成的亮斑是( )
A.圆环形的 B.圆形的 C.树叶形的 D.小孔的形状
【答案】A
【详解】大树下的光斑是由于光的直线传播,太阳通过树叶缝隙(相当于小孔)所成的实像,像的形状与物体的形状是一致的,与小孔的形状无关,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东”,则下列说法错误的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的现象是小孔成像
B.图甲和图乙都可以用光的反射来解释
C.“若莺飞空中,其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同
D.小孔成像中,物体左右移动时,其像的移动方向与其相反
【答案】B
【详解】A.“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像,成像规律上下颠倒,左右相反,故A正确,不符合题意;
B.图甲描述的是影子,图乙描述的是小孔成像,都可用光沿直线传播解释,故B错误,符合题意;
C.“若莺飞空中,其影随莺而移”描述的是影子,影子和日食都由于光沿直线传播产生的现象,故C正确,不符合题意;
D.小孔成像时像是倒立的,所以像移动的方向与物移动的方向相反,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.我国古代著名学者墨翟(墨子)和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验(实验原理图如图所示);为了纪念他的贡献,中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名;该实验说明了光在同一种均匀介质中 ;当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,成倒立、 (选填“变大”、“变小”或“不变”)的 (选填“实像”、“虚像”)。
【答案】 沿直线传播 变大 实像
【详解】小孔成像实验说明了光在同一种均匀介质中沿直线传播。
当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,光屏上的像变大。
小孔成像所成的像能够被光屏承接,说明所成的像为实像。
5.太阳发出的光,要经过大约8min才能达到地球。
(1)光在真空中的传播速度是 m/s= km/s;
(2)请你估算太阳到地球的距离是多少 ?(写出计算,设光在空气中传播的速度与真空中传播的速度相同)
【答案】 3×108 3×105 1.44×1011 m
【详解】(1)光在真空中的传播速度是v=3×108 m/s=3×105 km/s
这是宇宙中最快的速度,光在其它介质中的速度比在真空中小。
(2)太阳到地球的距离是s=vt=3×108m/s×8×60s=1.44×1011 m
二、光的反射定律
6. 一束阳光与镜面的夹角是30°,则反射角是 ,若反射光线与入射光线的夹角是90°,则此时入射角是 。若入射光线垂直镜面入射,则此时入射角是 。
【答案】 60° 45° 0°
【详解】一束光与镜面的夹角是30°,则入射角为90°-30°=60°
反射角等于入射角,所以反射角也为60°。
若反射光线与入射光线的夹角是90°,由于反射角等于入射角,所以此时入射角是45°。
若入射光线垂直入射到镜面,则反射光线、入射光线和法线重合,反射角和入射角都为0°。
7.作图题。
(1)光与平面镜成30°角射在平面镜上,如图所示,请根据光的反射定律画出它的反射光线,并标明反射角的大小。
【答案】见右图。
【详解】先过反射点垂直反射面作出法线,光与平面镜成30°角射在平面镜上,所以入射角为60°,所以反射角也为60°;再在法线的另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线,标出反射角,如图所示。
(2)为了精确测量地球和月球间的距离,科学家在月球表面安装了“直角反射器”,它由两个互相垂直的平面镜组成,如图所示。请在图中画出一束光射向平面镜S₁并经过S₁、S₂两个平面镜反射后的光路图。
【答案】见右图。
【详解】过入射光线与镜面的交点作垂直于镜面的法线,由光的反射定律知反射角等于入射角,作出反射光线;过反射光线与S2的交点作与S2垂直的法线,再根据光的反射定律作出反射光线,如图所示。
8. 如图所示,为探究光的反射定律的实验装置,其中ON是法线:
(1)实验时,当入射光线为AO时,反射光线为OB;当入射光线为CO时,反射光线为OD;当入射光线为EO时,反射光线为OF,从这一现象可初步说明:反射光线与入射光线分居 ;
(2)当入射光线靠近法线时,反射光线 法线(选填“靠近”或“远离”)。
(3)若把此装置中的小门向后转动一角度,则在门上 (选填“能”或“不能”)看见反射光线,这一现象表明: 。
【答案】 法线两侧 靠近 不能 见解析
【详解】(1)从图中可以看出入射光线为AO与反射光线为OB在法线两侧;入射光线为CO与反射光线为OD在法线两侧;入射光线为EO与反射光线为OF在法线两侧,因此反射时,反射光线、入射光线分居在法线两侧。
(2)反射角等于入射角,当入射光线靠近法线时,入射角变小,反射角变小,反射光线靠近法线。
(3)若把此装置中的小门向后转动一个角度,小门和右侧的装置没有在同一平面内,在小门上不能看到反射光线,这一现象表明:反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
三、镜面反射与漫反射
9. 教室里,各个座位上的学生都能看到黑板上的字,是因为光在黑板上发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”),该反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律;当光线与黑板的夹角为30°时,入射角为 度;若光线与镜面垂直,此时光的传播方向改变了 度;城市建筑物有些玻璃幕墙会造成光污染是因为发生了图中 (选填“a”或“b”)的现象。
【答案】 漫反射 遵循 60 180 a
【详解】教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,说明光向各个方向反射,这是因为光在黑板上发生漫反射的缘故。
漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
入射光线与法线的夹角叫入射角,这个角和入射光线与镜面的夹角互为余角,所以,入射角为
90°-30°=60°
若入射光线与镜面垂直,则入射角为0度,反射角为0度,光的传播方向改变了180度。
建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等,这些作为反射面的时候,都属于镜面反射,太阳光射到上面,反射光线被反射,从同一方向射出,光线很强,形成了光污染,所以是a图中的现象。
10. 白天在电视上收看“空中课堂”时,有时会出现屏幕的“反光”现象,影响收看效果。
① 这种“反光”现象是由光的________现象造成的。
② 为了避免“反光”现象,除了安装并拉上窗帘外,采用的方式还可以是________(写出一种即可)。采用此方式能避免“反光”的理由是__________。
【答案】①反射;②调整屏幕角度(改变人的位置),改变光线的入射角度,改变反射角。(离开反射光线的区域)。
【解析】① 这种“反光”现象是由光的反射现象造成的。
② 为了避免“反光”现象,除了安装并拉上窗帘外,采用的方式还可以是:
调整屏幕角度,采用此方式能避免“反光”的理由是:改变光线的入射角度,改变反射角。或改变人的位置,采用此方式能避免“反光”的理由是:离开反射光线的区域。
11. 如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【详解】A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,故A正确;
B.入射光线靠近ON时,由光的反射定律可知,反射光线会靠近ON,故B错误;
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时反射光线与入射光线重合,故C错误;
D.使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆,只要将一束光沿着反射光线方向射向O点,故D错误。
故选A。
12. 在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头,看到地面上树荫里有许多圆形光斑,抬头看看树叶间刺眼的阳光,想到这树荫下藏着物理学的秘密,便拍下两张照片(如图)。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm,这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球(太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算),粗略计算太阳的直径最接近( )
A.1.5×109m B.1.5×1019m C.5×106m D.5×1012m
【答案】A
【详解】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形,与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形,是相似三角形,相似三角形的对应边成正比例,设太阳直径为n米,光斑的直径为7cm=0.07m,则有
解得n=1.5×109m
故选A。
13. 如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成45°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 ;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面下降1米时,光点S'将 (选填“向左”或“向右”)移动 米。
【答案】 90° 向右 2
【详解】由“激光与水平液面成45°角射向平静的液面”,可得入射角为90°- 45°= 45°;因反射角等于入射角,所以反射角也为45°,则入射光线与反射光线的夹角为90°。
当液面下降时,由于入射角的大小不变,则反射角的大小也不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,反射光斑将向右移到A的位置,即向右移动,如图所示:
由于入射角为45°,由图可知,当液面下降1米时,入射点比原来向右移动1米,则反射点S'向右移动2米。
14. 如图所示,一束光在平面镜上发生反射,反射光恰好照在光屏的A处。若要让反射光照在光屏的B处,下列方法中可行的是 。
①只将光屏竖直向上移动一段距离
②只将平面镜水平向右移动一段距离
③只将平面镜水平向左移动一段距离
④只将平面镜竖直向下移动一段距离
⑤只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度()
⑥只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度()
【答案】①④⑥
【详解】①只将光屏竖直向上移动一段距离,入射点不变,反射光线照在光屏上的位置会右移,故①符合题意;
②③只将平面镜水平向右移动一段距离,入射点不变,所以反射光仍然照在光屏的A处,故②③不符合题意;
④只将平面镜竖直向下移动一段距离,入射点右移,反射光线照在光屏上的位置会右移,故④符合题意;
⑤只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度(<90°),法线会向沿逆时针方向转动,入射角减小,反射角也会减小,反射光线沿逆时针方向转动,反射光线照在光屏上的位置会左移,故⑤不符合题意;
⑥只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度(<90°),法线会向沿顺时针方向转动,入射角增大,反射角也会增大,反射光线沿顺时针方向转动,反射光线照在光屏上的位置会右移,故⑥符合题意。
故选①④⑥。
15.某同学利用图所示的实验装置研究光的反射规律,其中ON为法线,AO为入射光线,OB为反射光线。
(1)实验时,他把此装置中的小门推开,小门上就看不到反射光线,这一现象表明 ;
(2)为了探究反射角与入射角的关系,他应该改变 角的度数,改变时要保持 的位置不变,并注意观察和记录 的度数;
(3)在利用如图所示的实验装置研究光的反射规律中,各小组同学都完成了各自的实验报告。以下是不同实验报告中摘录出来的四句话:
①光发生反射时,反射角等于入射角;②把小门向后折一个角度,小门上看不到光线;③光发生反射时,反射光线与入射光线分居法线两侧;④保持入射点位置不变,当入射光线靠近法线时,反射光线也向法线靠近。
这四句话中,属于事实的是 ;属于结论的是 。(均选填序号)
【答案】 见解析 入射 入射点 反射角 ②④ ①③
【详解】(1)实验时,把此装置中的小门推开,此时小门和左边的纸板没有在同一平面内,小门上就看不到反射光,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)探究反射角与入射角的关系,应该改变入射角的度数,同时要保持入射点的位置不变,观察和记录反射角的度数,比较两个角的关系。
(3)在实验报告中:①反射角等于入射角,这是实验得出的结论;
②反射光线与入射光线分居法线两侧,是通过归纳得出的结论;
③把小门向后折一个角度,小门上看不到光线,属于实验中观察到的现象或事实;
④保持入射点位置不变,当入射光线靠近法线时,反射光线也向法线靠近,属于实验中观察到的现象或事实。
故这四句话中,属于事实的是③④;属于结论的是①②。
16. (2023·上海·中考真题)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
【答案】见右图。
【详解】由图可知,反射角为40°,由反射定律可得入射角也为40°,根据入射角的大小在法线左侧画出入射光线AO,如图所示。
17.(23-24八年级上·奉贤区·期中)某同学在探究光的反射规律时,所使用实验的器材如图所示。
①该实验器材的名称是 ,实验中使用一块小尺寸的 (选填“玻璃板”或“平面镜”)作为反射面;
②实验中,转动激光笔不断改变入射光线的位置,但始终保持 不变;
③由(a)与(b)可知:在光的反射现象中, 。
【答案】 量角器 平面镜 入射点 光路是可逆的
【详解】①实验时需要用量角器测量入射角与反射角,则需要的测量工具为量角器。
因为平面镜的反射效果比玻璃板好,所以探究光的反射定律,应将平面镜水平地放置在水平面上。
②随着入射光位置的不断改变,反射光的位置也在不断改变,但是他们始终位于ON两侧,这说明入射光线入射点不变。
③由(a)与(b)可知:当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中,光路是可逆的。
18.(23-24八年级上·普陀区·期中)雨后晴明的夜晚为了不踩到地上的积水,下面的判断中正确的是( )
A.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
B.迎着月光走或背着月光走,都应是地上暗处是水
C.迎着月光走时,地上发亮处是水;背着月光走时,地上暗处是水
D.迎着月光走时,地上暗处是水;背着月光走时,地上发亮处是水
【答案】C
【详解】光射到水面上为镜面反射,射到地上为漫反射,当我们迎着月光走时,镜面反射的光正好射到我们的眼睛,镜面反射的光比地上漫反射的光强,所以看到的亮处是水;而当我们背着月光走时,镜面反射的光完全不能进入人眼,此时进入眼睛的只有地上漫反射的光,所以看到的暗处是水。
故选C。
19.(23-24八年级上·黄浦区·期中)如图所示,有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕着O点沿顺时针方向转过20°,平面镜MN沿逆时针方向转过20°,则反射光线( )
A.沿顺时针方向转动10° B.沿顺时针方向转动40°
C.沿逆时针方向转动60° D.沿逆时针方向转动80°
【答案】C
【详解】根据题意可知,有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕着O点沿顺时针方向转过20°,则此时入射光线与平面镜的夹角为
60°+20°=80°
则入射角为90°-60°-20°=10°
根据反射角等于入射角可知,反射角为10°;平面镜MN沿逆时针方向转过20°,则法线逆时针偏转20°,则反射光线逆时针偏转的角度是
20°+10°+10°+20°=60°
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
20.(2022·上海浦东新·二模)某物理小制作小组的同学利用空的薯片筒等器材自制了可以探究小孔成像特点的物理实验装置,他们在三个相同的空筒的底部中央分别打上小圆孔和小方孔,再用三片半透明的塑料膜蒙在空筒的口上作光屏。调整烛焰和灯丝的位置使光屏上可以观察到烛焰和灯丝通过小孔所成的像,如图所示。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出结论:物体所成的像的形状与小孔的形状 。(选填“有关”或“无关”)
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出结论:物体所成的像的形状与 。
(3)小组同学们还发现蜡烛和小孔的位置固定后,改变光屏与小孔的距离s,像的高度h随着改变。于是他们改变s并记录对应的h值在表格中:
序号
s/厘米
h/厘米
1
2.0
1.0
2
4.0
2.0
3
6.0
3.0
4
8.0
4.0
5
10.0
5.0
从表格中可以看出h与s的关系为:当同一物体到小孔的距离不变时,像的高度h与像到小孔的距离s 。
【答案】 无关 物体的形状有关 成正比
【详解】(1)比较甲、乙两图知道,小孔形状不同,但是像的形状相同,由此得出结论:小孔成像与小孔的形状无关。
(2)比较甲、丙两图知道,小孔形状相同,物体形状不同,像的形状也不同,由此得出结论:小孔成像与物体的形状有关。
(3)分析表格数据发现,蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度h随着像到小孔的距离s的增大而增大,且像的高度h与像到小孔的距离s的比值都相等,即当同一物体到小孔的距离不变时,像的高度h与像到小孔的距离s成正比。
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