专题06 光的反射(7大考点)-【压轴挑战】2025-2026 学年八年级物理上册同步培优训练(苏科版2024)
2025-10-03
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2份
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49页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 四、光的反射 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.52 MB |
| 发布时间 | 2025-10-03 |
| 更新时间 | 2025-10-03 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54205874.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06 光的反射
7大高频考点概览
考点01 探究光反射时的规律(共6小题)
考点02 反射角与入射角的计算(共7小题)
考点03 光的反射现象(共7小题)
考点04 光的反射定律的应用(共9小题)
考点05 利用光的反射作图(共8小题)
考点06 镜面反射(共4小题)
考点07 漫反射(共5小题)
地 城
考点01
探究光反射时的规律
1.在“探究光的反射规律”实验中,实验装置如图所示。
(1)让一束光贴着纸板入射,能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生 反射。
(2)实验时,入射光线AO的入射角大小是 度。
(3)为探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 。
A.改变入射角的大小;
B.沿ON向后转动纸板E;
C.沿ON向后转动纸板F;
D.改变纸板与平面镜之间的夹角。
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该现象说明
。
2.小明和小华探究光的反射定律。
(1)图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有 个,此时白板与镜面 ;
(2)图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为 ;
(3)实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了 ;
(4)若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有 ;
A.入射角的大小 B.法线的位置
C.反射光线的位置 D.反射光线与入射光线的位置关系
(5)实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是 。
3.在“探究光的反射定律”实验中,器材有激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,因此可将此对称轴视为 。
(4)为了使实验现象更加明显,实验应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境下进行。
4.“探究光的反射规律”装置如图所示,白纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(1)图中的入射角是 度;
(2)此时入射光线向右偏转一定角度,反射光线向 偏转;当入射角为 度时,反射光线与入射光线重合;
(3)多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是将白纸沿法线折叠,观察反射光线与对应入射光线是否 。
5.在“探究光的反射定律”实验中,小明将平面镜放置在水平桌面上,如图甲所示。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
(1)让一束光斜射到平面镜上,尝试用一块表面 (光滑/粗糙)的白板去寻找入射光和反射光,发现白板只在与镜面成 °角时才能同时呈现入射光和反射光。实验表明:
;
(2)小明在图乙的基础上改变入射光的方向,将实验数据依次记录到上表中。由数据可知:入射光线PO在逐渐 (靠近/远离)法线ON,且反射角与入射角大小 ;
(3)如图丙所示,小明玩“借镜打靶”游戏时,将一束光照射到平面镜上后,它的反射光会射到靶标上。为了能够一下击中靶心B点,他应该让激光笔对着 照射;
(4)平面镜分为上表面反射和下表面反射两种类型,如图丁所示。丙图中使用的是上表面反射镜,反射光到达靶标上形成一个亮斑。若其他条件不变,仅将平面镜改为下表面反射镜,亮斑的位置将 (上移/不变下移)。
6.小丽在实验室发现如图甲所示的实验装置,她和同组同学利用该装置探究光的反射规律。
(1)实验中应选择较为 的半圆形纸板(选填“光滑”或“粗糙”);
(2)如图甲所示,小丽将一束光贴着纸板入射到O点,在纸板上观察到入射光线和反射光线。她通过测量得到数据,发现反射角 入射角(选填“大于”“等于”或“小于”);实验中多次改变入射角的目的是 ;
(3)若让光线沿着BO方向射向镜面,经平面镜反射后,反射光线逆着原入射光线方向射出,表明反射时光路是 的;
(4)如图乙所示,小丽发现纸板上有一道折痕PQ,她将纸板上方沿PQ向后翻折,发现在PQ以上的纸板上 (选填“能”或者“不能”)观察到反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面;
(5)同组的小蕾想利用小丽所用器材中的平面镜和两支相同的中性笔探究“平面镜成像的规律”,小丽认为应该选择玻璃板,这是因为玻璃板透光,便于 ;
(6)如图丙所示,小蕾将玻璃板垂直于平台放置,将中性笔A放在玻璃板前,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这说明像与物体的大小 。用光屏取代中性笔B的位置,此时应该在中性笔 (选填“A”或“A的像”)这一侧观察光屏上是否能承接中性笔A的像;
(7)小蕾在玻璃板中观察到两个中性笔A的像,一个较清晰,另一个较模糊。如图丁所示,小蕾将中性笔A的笔尖紧贴于玻璃板前,发现较清晰的像和中性笔A的笔尖紧贴,说明这个较清晰的像是通过玻璃板 成像(选填“前面”或者“背面”)。
地 城
考点02
反射角与入射角的计算
7.CD为竖直挂在墙上的平面镜,位于B处的甲同学通过平面镜看到了位于A处的乙同学,光路图如图所示(光的传播方向未画出)。在这个现象中,光线的反射角是( )
A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4
8.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.入射角增加20°,反射角减少20°
B.入射光线远离法线,反射光线靠近法线
C.入射角是0°时,没有反射光线
D.入射光线与镜面的夹角是20°,则反射光线与入射光线的夹角是140°
9.如图甲所示关于光的反射定律的实验,其中反射角是 °,当光屏角度发生一些变化后,在实验乙、丙、丁中反射光线仍在光屏ABCD同一平面上的是 。
10.如图所示,太阳光与水平面夹角为60°,现利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内,此时反射角的大小 °,随着阳光西斜,为保证太阳光能水平射入隧道,则应将平面镜 时针转动。
11.如图所示,两个平面镜相交成45°角,一束光以45°入射角入射到平面镜A,先后经过平面镜A、B反射,经过平面镜A、B反射的反射角分别是 、 。
12.如图所示,一块平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一束光垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心O逆时针匀速转动,在转动过20°角时,点光源在镜中所成的像绕中心O转过的角度为θ1,反射光线转过的角度为θ2,则θ1= °,θ2= °。
13.小任和小泓一起“探究光的反射定律”。
(1)如图甲所示,纸板应该 放置在水平桌面的平面镜上
(2)如图甲所示,小泓使一束光贴着纸板A入射到O点,小任从不同方向都能在纸板B上看到反射光,是因为光在纸板B上发生了 反射。
(3)如图甲所示,若在探究的过程中,将入射角增大5°,则光线OF将 (选填“靠近”或“远离”)法线。
(4)在图乙中,小泓将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B的上半部分
(选填“能”或“不能”)看到反射光线,在纸板B的下半部分 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(5)在图甲中,如果让光沿着FO的方向射向平面镜,会看到反射光沿着 方向射出。这表明,在反射现象中,光路是 的。
地 城
考点03
光的反射现象
14.如图所示,“七桥风月”是济南大明湖扩建后的新八景之一,由鹊华、芙蓉、水西、湖西、北池、百花、秋柳七座景观桥构成。以下能正确反映人看见桥的倒影上M点的光路图是( )
A. B. C. D.
15.如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是( )
A.雨后彩虹 B.水中倒影 C.小孔成像 D.海市蜃楼
16.中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“明月几时有?把酒问青天”,酒中明月倒影是光的折射
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光沿直线传播
C.人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月亮是自然光源
D.“但愿人长久,千里共婵娟”,共赏的天上明月是平面镜所成的像
17.我国北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:“若莺飞空中,其影随莺而移。”这句话中,影是由于光的
形成的。莺本身不会发光,而我们能够看到它飞翔的姿态,是由于光的 形成的。
18.金秋十月,天高云淡,白天漫步于天鹅湖畔,你常会看到天鹅湖水中呈现朵朵白云的美景,其中湖水中的“白云”是由于光的 形成的 .(选填“实像”或“虚像”);夜晚湖面上方的彩灯倒影在湖水中,如果一盏彩灯距湖的水面0.8m,此处湖水深3m,则该盏彩灯在湖水中的像距水面为 m。
19.如图所示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。当液面下降时,光点S′将 (选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。
20.
光的全反射
一束激光从玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)玻璃的临界角是 。
(2)图甲中,当光线从玻璃射斜射入空气中时,反射角 (大于/小于/等于)折射角。根据短文可以推理,当光线从玻璃射斜射入空气中时,随着入射角逐渐变大,反射光线的亮度会 (增强/减弱/不变)。
(3)当光线从空气斜射入玻璃中时, (会/不会)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入,如图乙所示,请在图乙中完成这束入射光的光路图。
地 城
考点04
光的反射定律的应用
21.如图所示,某房间水平地面上有一点光源S,距离点光源为L的地面上,放有一边长为L且不透光的立方体物块,并且正好挡住了房间内某同学的视线。该同学只好通过安置在天花板上的平面镜来观察光源的像,则平面镜离地面的高度不得低于( )
A.4L/3 B.3L/2 C.5L/3 D.2L
22.正午时刻太阳光垂直射于水平地面,工程队为了把阳光反射到一座洞口朝向正西的水平涵洞中,设计安装了如图能够调节方向的平面镜,下列说法错误的是( )
A.反射角大小45°
B.平面镜与水平地面夹角为45°
C.太阳西斜,阳光与水平地面夹角60°时,反射光线与入射光线夹角为120°
D.太阳西斜,阳光与水平地面夹角60°时,欲使阳光水平射入洞中,可逆时针旋转平面镜30°
23.如图,被固定好的激光源L发射的一束激光照射到容器中的水平液面上,入射角为α=45°,这束激光经液面反射后,照射到光电转换器M的D1点上,光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号,从而显示出容器中液面的高度,经过一段时间,如果光信号由D1点移至D2点,已知D1D2之间距离为10cm,下列说法正确的是( )
A.光信号由D1点移至D2点,说明容器中的液面升高了 B.液面下降了5cm
C.将容器略向左水平移动,反射角变大 D.将容器右端略抬高,入射角变大
24.如图所示,在x轴的原点处放一点光源S,距点光源a处放一不透光的棱长为a的正方体物块,若在x轴的上方距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜,则在正方体右侧x轴上,被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的点中,到点光源S最远的距离为( )
A.2a B.3a C.4a D.5a
25.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。如图是一种显示微小形变的装置。A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,此时平面镜B上的入射角 (选填“变大”、“变小”或“不变”),光斑向D点的 (选填“左”或“右”)侧移动。
26.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,将硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动,如图甲所示,此时入射角等于 °.若增大入射角,则反射角 (增大/减小/不变)。若将右侧纸板绕法线向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上 (能/不能)观察到反射光线,则此时 (不存在/仍存在)反射光线。
27.某同学想通过实验验证光反射时反射角等于入射角的结论。他在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点A。该同学在木板的上边沿B处观察平面镜,恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住,这是光的 现象。如图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为30cm和60cm,当他把一支笔移至C处时,眼睛看到的A点被笔挡住了。当C到桌面的高度为 cm时,就可以证明光反射时反射角等于入射角。
28.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为 m;
(2)若光斑B向右移动了1m,说明水位 (选填“上升”或“下降”)了 m。
29.如图所示,水平天花板上一发光点S发出一束光,射到和天花板平行放置的平面镜AB上,反射光线沿入射光线的反方向反射回去。此时把平面镜沿逆时针方向转动30°到CD位置,发光点S发出的光通过平面镜反射后射到天花板上的点S′。
(1)此时反射光线OS'和天花板之间的夹角是多少度?
(2)若沿逆时针方向继续转动平面镜,则天花板上的光斑会向左移动,还是向右移动?给出你的判断,并简要说明原因。
地 城
考点05
利用光的反射作图
30.以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S,黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P,如图所示。一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时,通过P孔能几次被S所发出的光照射到( )
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
31.如图是司机在倒车时通过后视镜看到右后方的行人A,P点是司机的眼睛,请你画出司机看到A点的光路图。
32.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,请在图中作出平面镜放置的位置。
33.反光板是摄影中常用的道具如图甲所示,它可以将光源的光线反射到被拍摄人物上,来增加人物的亮度,从而使拍摄的人物更明亮清晰。请在图乙中画出一束从太阳上S点发出的光,经反光板反射至人脸上的P点的光路图。
34.如图所示是点光源A发出的光经平面镜反射后的两条反射光线,请在图中画出A的像点B、平面镜的位置并完成光路。
35.为节能减排,地下车库采用光导照明系统如图所示,采光区采集的阳光进入传输区多次反射后,传导到漫射区并传播到车库的各个方向。有一条入射光线与镜面成60°角,请在指定位置画出反射光线。
36.如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的,这样可以保证行车时,车内景物通过挡风玻璃所成的像在司机前面斜上方避免干扰司机视线,确保驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛(A点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(B点)的像的光路图。
37.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是
(选填“水面”或“地面”)。请在图中作出月亮的光经水面反射后进入人眼的光路(只画一束光即可)。
地 城
考点06
镜面反射
38.教室黑板用久的部分变光滑,如图所示,阴影为黑板光滑处,教室内的同学分为四个小组,当光线从右侧窗户射入时,上课看黑板光滑处写的字,因反光最可能看不清字的小组是( )
A.第一、二组 B.第二、三组 C.第一、三组 D.第三、四组
39.如图所示,雨后的夜晚,路上有积水,甲、乙两同学在较暗的月光下相向而行。月球 (选填“是”或者“不是”)光源;光在平静的水面发生的是 (选填“镜面”或“漫”)反射,甲同学看到积水的水面比路面亮,则乙同学看到水面比路面 (选填“亮”或“暗”)。
40.雨过天晴的夜晚,我们迎着光走的时候,有水的地方比较 (选填“亮”或“暗”),这是因为发生 (选填“镜面”或“漫”)反射的缘故。如果你在平面镜中看见另一位同学的眼睛,那么,这位同学也一定能够通过这面平面镜看到你的眼睛,这说明了光路的 。
41.《光污染,来自靓丽的玻璃幕墙》:在阳光灿烂的日子里,小明却十分苦恼,因为他的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在他家的窗前,看到对面玻璃墙就像平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言,只要是晴天,他的房间就被强烈的反射光线照得通亮,无法正常休息,尤其是那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患……
(1)文中有一处出现了科学性的错误,请在错误句子下面画上横线并改正。
(2)从上文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来不便或危害的实例:
。
(3)如何预防光污染?这里的光污染是光的 形成的(选填“反射”或“折射”或“色散”);在公共场合,减少使用玻璃等强烈反光装修。
地 城
考点07
漫反射
42.商家经常利用灯光将他们的“广告图”投射在地面上,如图所示。周围的行人都能看到地面上的“广告图”,这是由于光在地面上发生了( )
A.镜面反射 B.漫反射 C.折射 D.直线传播
43.下列光学现象及其解释正确的是( )
A.图甲中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律
B.图乙中,木工师傅观察木板是否光滑平整,利用了光的反射
C.图丙中,小孔成的是倒立的实像
D.图丁中,用遥控器发射红外线经墙面实现对电视机的控制,利用了光的直线传播
44.2023年9月23日,杭州第19届亚运会开幕式在杭州市奥体中心体育场举行;
(1)观众能从不同角度看到国旗,是因为光射到国旗上发生了 (选填“漫”或“镜面”)反射;
(2)开幕式上习总书记发表讲话,习总书记的声音是通过 传播到现场观众的耳中;
(3)开幕式上弹奏弦乐器的演员,在不断用手指按压琴弦的不同位置,这是为了改变声音的 (选填“响度”“音调”或“音色”)。
45.巴黎奥运会期间,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿 传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆 的光进入达达同学的眼睛。同学们从不同方向都能看到宣传板上的信息,这是因为光在宣传板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
46.小明以太阳光作光源,将平面镜放在教室地面上(阳光能照射到的区域)取一白色硬纸片,让平面镜反射的太阳光照在硬纸片上,在硬纸片上用笔画出由平面镜反射太阳光照亮的区域,前后移动硬纸片,使硬纸片在不同位置都能让平面镜反射的太阳光的光斑与所画的区域重合。太阳光照射到平面镜上发生的是 反射;根据平面镜反射的太阳光在硬纸片上光斑大小没发生变化,说明太阳光束经平面镜反射后 ;能从不同方向看到硬纸片上的光斑,是由于光射到硬纸片上发生了 反射。
试卷第1页,共3页
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专题06 光的反射
9大高频考点概览
考点01 探究光反射时的规律(共6小题)
考点02 反射角与入射角的计算(共7小题)
考点03 光的反射现象(共7小题)
考点04 光的反射定律的应用(共9小题)
考点05 利用光的反射作图(共8小题)
考点06 镜面反射(共4小题)
考点07 漫反射(共5小题)
地 城
考点01
探究光反射时的规律
1.在“探究光的反射规律”实验中,实验装置如图所示。
(1)让一束光贴着纸板入射,能从不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生 漫 反射。
(2)实验时,入射光线AO的入射角大小是 40 度。
(3)为探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 A 。
A.改变入射角的大小;
B.沿ON向后转动纸板E;
C.沿ON向后转动纸板F;
D.改变纸板与平面镜之间的夹角。
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该现象说明 在光的反射中,光路是可逆的 。
【答案】(1)漫;(2)40;(3)A;(4)在光的反射中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)图中∠EON为入射角∠EON=90°﹣50°=40°,即入射角大小等于40°;
(3)改变入射角大小做实验,其目的是使实验结论更具普遍性;
(4)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。
故答案为:(1)漫;(2)40;(3)A;(4)在光的反射中,光路是可逆的。
2.小明和小华探究光的反射定律。
(1)图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有 1 个,此时白板与镜面 垂直 ;
(2)图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为 法线 ;
(3)实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了 漫反射 ;
(4)若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有 B ;
A.入射角的大小 B.法线的位置
C.反射光线的位置 D.反射光线与入射光线的位置关系
(5)实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是 光的反射现象中,光路是可逆的 。
【答案】(1)1;垂直;(2)法线;(3)漫反射;(4)B;(5)光的反射现象中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)实验中为了能够显示反射光线,应将白纸板垂直放置在平面镜上,光的反射现象中,入射光线与反射光线在同一平面内,因此符合要求的白板位置只有一个;
(2)ON是反射光线与入射光线的中间线且与镜面垂直,因此是法线;
(3)白板表面较粗糙,光线在其上发生漫反射,因此在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路;
(4)仅将白板绕底边向后倾斜的过程中,此时入射光线的位置发生改变,根据光的反射定律,反射光线的位置会发生改变,法线是过入射点与平面镜的垂线,入射点不变,则法线的位置不变,由于入射光线的位置改变,则入射角会变化,故B符合题意,ACD不符合题意,故选B;
(5)光的反射现象中,光路是可逆的,因此小明和小华都能从平面镜中看到对方的眼睛,只想自己看到对方眼睛而不想让对方看到自己的眼睛是无法办到的。
故答案为:(1)1;垂直;(2)法线;(3)漫反射;(4)B;(5)光的反射现象中,光路是可逆的。
3.在“探究光的反射定律”实验中,器材有激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 2 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 前 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,因此可将此对称轴视为 法线 。
(4)为了使实验现象更加明显,实验应在较 暗 (选填“亮”或“暗”)的环境下进行。
【答案】(1)2;(2)前;(3)法线;(4)暗。
【解答】解:(1)如图甲所示,激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径,即可在镜面上方看到2条光束;
(2)如图乙,光屏右半部分向后折了一个角度,由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,则需将右半屏向前折转;
(3)由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,即反射光线与入射光线关于法线对称,如图丙所示,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为法线所在位置;
(4)为了实验效果更加明显,在较暗的环境中进行。
故答案为:(1)2;(2)前;(3)法线;(4)暗。
4.“探究光的反射规律”装置如图所示,白纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(1)图中的入射角是 50 度;
(2)此时入射光线向右偏转一定角度,反射光线向 左 偏转;当入射角为 0 度时,反射光线与入射光线重合;
(3)多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是将白纸沿法线折叠,观察反射光线与对应入射光线是否 重合 。
【答案】(1)50;(2)左;0;(3)重合。
【解答】解:(1)入射角是入射光线与法线的夹角,则图中的入射角是90°﹣40°=50°;
(2)当入射光线从与反射光线重合的位置向右偏转一定角度时,反射光线会与入射光线分居在法线两侧,所以反射光线向左偏转;当入射角为0°时,反射光束与入射光束、法线重合;
(3)为了得出反射角等于入射角这一结论,可进行的操作是:将白纸板沿法线对折,看反射光线与入射光线是否重合,若能重合,则可证明反射角等于入射角。
故答案为:(1)50;(2)左;0;(3)重合。
5.在“探究光的反射定律”实验中,小明将平面镜放置在水平桌面上,如图甲所示。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
(1)让一束光斜射到平面镜上,尝试用一块表面 粗糙 (光滑/粗糙)的白板去寻找入射光和反射光,发现白板只在与镜面成 90 °角时才能同时呈现入射光和反射光。实验表明: 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 ;
(2)小明在图乙的基础上改变入射光的方向,将实验数据依次记录到上表中。由数据可知:入射光线PO在逐渐 远离 (靠近/远离)法线ON,且反射角与入射角大小 相等 ;
(3)如图丙所示,小明玩“借镜打靶”游戏时,将一束光照射到平面镜上后,它的反射光会射到靶标上。为了能够一下击中靶心B点,他应该让激光笔对着 靶心B的像 照射;
(4)平面镜分为上表面反射和下表面反射两种类型,如图丁所示。丙图中使用的是上表面反射镜,反射光到达靶标上形成一个亮斑。若其他条件不变,仅将平面镜改为下表面反射镜,亮斑的位置将 下移 (上移/不变下移)。
【答案】(1)粗糙;90;反射光线和入射光线在同一平面内;(2)远离;相等;(3)靶心B的像;(4)下移。
【解答】解:(1)实验时,在纸板的前方各个方向都能看到光的传播路径,需要纸板能够发生漫反射,要求纸板凸凹不平,即选用粗糙的纸板;
测得白板与镜面成90°角,说明白板与镜面垂直;如图乙所示,反射光线、入射光线和法线都位于白纸板上,说明三者在同一平面内。
(2)由表格数据可知,入射角在逐渐增大,因此入射光线在逐渐远离法线,且每组的反射角都等于入射角。
(3)靶心B发出的光经平面镜反射后,反射光线经过A点,则反射光线的反向延长线会经过靶心B的像。由光路可逆可知,激光笔对着B的像照射时,其反射光线将击中靶心B。
(4)当将平面镜改为下表面反射镜,光从空气中进入平面镜的上表面时会发生折射,折射角小于入射角;折射光线到达平面镜的下表面时发生反射,反射角等于入射角,反射光线又从玻璃中进入空气,发生折射,折射角大于入射角,折射光线沿直线传播,导致光斑下移,如图所示:
。
故答案为:(1)粗糙;90;反射光线和入射光线在同一平面内;(2)远离;相等;(3)靶心B的像;(4)下移。
6.小丽在实验室发现如图甲所示的实验装置,她和同组同学利用该装置探究光的反射规律。
(1)实验中应选择较为 粗糙 的半圆形纸板(选填“光滑”或“粗糙”);
(2)如图甲所示,小丽将一束光贴着纸板入射到O点,在纸板上观察到入射光线和反射光线。她通过测量得到数据,发现反射角 等于 入射角(选填“大于”“等于”或“小于”);实验中多次改变入射角的目的是 使结论具有普遍性 ;
(3)若让光线沿着BO方向射向镜面,经平面镜反射后,反射光线逆着原入射光线方向射出,表明反射时光路是 可逆 的;
(4)如图乙所示,小丽发现纸板上有一道折痕PQ,她将纸板上方沿PQ向后翻折,发现在PQ以上的纸板上 不能 (选填“能”或者“不能”)观察到反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面;
(5)同组的小蕾想利用小丽所用器材中的平面镜和两支相同的中性笔探究“平面镜成像的规律”,小丽认为应该选择玻璃板,这是因为玻璃板透光,便于 确定像的位置 ;
(6)如图丙所示,小蕾将玻璃板垂直于平台放置,将中性笔A放在玻璃板前,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这说明像与物体的大小 相等 。用光屏取代中性笔B的位置,此时应该在中性笔 A的像 (选填“A”或“A的像”)这一侧观察光屏上是否能承接中性笔A的像;
(7)小蕾在玻璃板中观察到两个中性笔A的像,一个较清晰,另一个较模糊。如图丁所示,小蕾将中性笔A的笔尖紧贴于玻璃板前,发现较清晰的像和中性笔A的笔尖紧贴,说明这个较清晰的像是通过玻璃板 前面 成像(选填“前面”或者“背面”)。
【答案】(1)粗糙;(2)等于;使结论具有普遍性;(3)可逆;(4)不能;(5)确定像的位置;(6)相等;A的像;(7)前面。
【解答】解:(1)硬纸板应选用粗糙材质,光在硬纸板上发生漫反射,在纸板前不同方位都能看到光的传播途径;
(2)通过表格数据分析可知:反射角等于入射角;多次改变入射角的大小去测反射角大小,是为了探究反射角与入射角的大小关系,使实验结论更具普遍性;
(3)如果让光逆着沿PQ的方向射到平面镜上,会看到反射光线沿着OA方向射出,此现象说明光路是可逆的;
(4)当纸板沿PQ向后折,在PQ板上不能看到反射光,但是此时反射光线的位置不发生变化,即反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(5)实验中选用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,既能成像,也便于确定像的位置;
(6)将中性笔A放在玻璃板前,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,说明像与物的大小相等;
平面镜所成的像是虚像,虚像不能用光屏承接,将光屏放在中性笔A的像的位置,光屏上不能承接到中性笔A的像;
(7)将笔尖紧贴镜面A,发现较清晰的像和中性笔A的笔尖紧贴,说明这个较清晰的像是通过玻璃板前面成的像,模糊的像是后面成的像。
故答案为:(1)粗糙;(2)等于;使结论具有普遍性;(3)可逆;(4)不能;(5)确定像的位置;(6)相等;A的像;(7)前面。
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考点02
反射角与入射角的计算
7.CD为竖直挂在墙上的平面镜,位于B处的甲同学通过平面镜看到了位于A处的乙同学,光路图如图所示(光的传播方向未画出)。在这个现象中,光线的反射角是( )
A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4
【答案】B
【解答】解:B处同学看到A处的同学在平面镜中成的像,是因为看到了由A经平面镜反射后的反射光线,所以AO是入射光线,OB是反射光线,反射角是反射光线与法线的夹角,则BO与法线的夹角即∠2为反射角。
故选:B。
8.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.入射角增加20°,反射角减少20°
B.入射光线远离法线,反射光线靠近法线
C.入射角是0°时,没有反射光线
D.入射光线与镜面的夹角是20°,则反射光线与入射光线的夹角是140°
【答案】D
【解答】解:A、由光的反射定律可知,反射角等于入射角。反射角随着入射角的增大而增大,当入射角增加20°时,反射角也增加20°,故A错误;
B、根据光的反射定律,入射光线远离法线,则反射光线也远离法线,故B错误;
C、根据光的反射定律可知,入射角为0°时,入射光线与反射光线重合,不能说成没有反射光线,故C错误;
D、入射光线与镜面的夹角是20°,则入射光线与法线的夹角为90°﹣20°=70°,即入射角为70°,根据光的反射定律可知,反射光线与法线之的夹角,即反射角也为70°,所以反射光线与入射光线的夹角是70°+70°=140°,故D正确。
故选:D。
9.如图甲所示关于光的反射定律的实验,其中反射角是 50 °,当光屏角度发生一些变化后,在实验乙、丙、丁中反射光线仍在光屏ABCD同一平面上的是 丙 。
【答案】50;丙
【解答】解:已知反射角是反射光线与法线的夹角,由图可知,反射角是50°,
在光的反射定律的实验中,法线与镜面垂直,当光屏角度发生一些变化后,乙图中反射光线、入射光线、法线不在同一平面内,丁图中法线与镜面不垂直了,则反射光线、入射光线、法线不在同一平面内,只有丙图反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
故答案为:50;丙。
10.如图所示,太阳光与水平面夹角为60°,现利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内,此时反射角的大小 60 °,随着阳光西斜,为保证太阳光能水平射入隧道,则应将平面镜 逆 时针转动。
【答案】60;逆。
【解答】解:
已知太阳光与水平夹角为60°,利用平面镜使太阳光水平射入隧道内,由于入射光线与反射光线夹角为120°,反射角等于入射角,所以此时的反射角为60°;
随着阳光西斜,如平面镜位置不变,入射角逐渐减小,反射角也逐渐减小,若想让太阳光能水平射入隧道,平面镜需要逆时针旋转,将入射角增大。
故答案为:60;逆。
11.如图所示,两个平面镜相交成45°角,一束光以45°入射角入射到平面镜A,先后经过平面镜A、B反射,经过平面镜A、B反射的反射角分别是 45° 、 0° 。
【答案】45°;0°
【解答】解:过入射点垂直反射面作出法线,已知入射角等于45°,根据反射角等于入射角作出反射光线,则经过平面镜A反射的反射角为45°,反射光线到达下面的平面镜B再次进行反射,由于两个平面镜相交成45°角,反射光线垂直射向平面镜B,则反射光线沿原路返回,反射角为0°,如图:
故答案为:45°;0°。
12.如图所示,一块平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一束光垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心O逆时针匀速转动,在转动过20°角时,点光源在镜中所成的像绕中心O转过的角度为θ1,反射光线转过的角度为θ2,则θ1= 40 °,θ2= 40 °。
【答案】40;40。
【解答】解:如下图所示,平面镜旋转20°,相当于入射角增大20°,因为原先入射角为0°,(如左图)
则入射角和反射角的夹角为20°+20°=40°,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度即为40°,(如右图)
由左右两图的“虚像”的位置可知:点光源在镜中所成的像转过的角度为40°。
故答案为:40;40。
13.小任和小泓一起“探究光的反射定律”。
(1)如图甲所示,纸板应该 竖直 放置在水平桌面的平面镜上
(2)如图甲所示,小泓使一束光贴着纸板A入射到O点,小任从不同方向都能在纸板B上看到反射光,是因为光在纸板B上发生了 漫 反射。
(3)如图甲所示,若在探究的过程中,将入射角增大5°,则光线OF将 远离 (选填“靠近”或“远离”)法线。
(4)在图乙中,小泓将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B的上半部分 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,在纸板B的下半部分 能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(5)在图甲中,如果让光沿着FO的方向射向平面镜,会看到反射光沿着 OE 方向射出。这表明,在反射现象中,光路是 可逆 的。
【答案】(1)竖直;(2)漫;(3)远离;(4)不能;能;(5)OE;可逆。
【解答】解:(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光线,所以纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直;
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(3)根据反射定律的内容可得,反射角等于入射角,将入射角增大5°,则入射光线远离法线,反射角也随之增大,故反射光线也将远离法线;
(4)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板B的上半部分向后折,如图乙所示,发现在纸板B的上部会看不到反射光线,在纸板B的下半部分能看到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面;
(5)在图甲中,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,这表明光反射时,光路是可逆的。
故答案为:(1)竖直;(2)漫;(3)远离;(4)不能;能;(5)OE;可逆。
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考点03
光的反射现象
14.如图所示,“七桥风月”是济南大明湖扩建后的新八景之一,由鹊华、芙蓉、水西、湖西、北池、百花、秋柳七座景观桥构成。以下能正确反映人看见桥的倒影上M点的光路图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:桥的倒影是桥反射的光线斜射到水面时再次发生反射,反射光线射入人的眼睛,人逆着光线看到的桥上的M点在水中的虚像,故只有A图符合题意。
故选:A。
15.如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是( )
A.雨后彩虹 B.水中倒影 C.小孔成像 D.海市蜃楼
【答案】B
【解答】解:定日镜工作,利用的光的反射;
A、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,是由于光的折射形成的,故A错误;
B、水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射,故B正确;
C、小孔成像是由于光沿直线传播,故C错误;
D、海市蜃楼是由于光的折射形成的,故D错误。
故选:B。
16.中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识,下列说法正确的是( )
A.“明月几时有?把酒问青天”,酒中明月倒影是光的折射
B.“起舞弄清影,何似在人间”,影子的形成是由于光沿直线传播
C.人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月亮是自然光源
D.“但愿人长久,千里共婵娟”,共赏的天上明月是平面镜所成的像
【答案】B
【解答】解:
A、酒中明月倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、影子是由光的直线传播过程中,遇到不透明物体,阻挡了光的传播,在其后边形成的一个黑色的区域,故B正确;
C、月亮本身并不发光,不是光源,是因为反射了太阳光才被人看见的,故C错误;
D、太阳发出的光射到月亮上发生反射,反射光线进入人的眼睛,人看见了明月,不属于平面镜成像,故D错误。
故选:B。
17.我国北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载:“若莺飞空中,其影随莺而移。”这句话中,影是由于光的 直线传播 形成的。莺本身不会发光,而我们能够看到它飞翔的姿态,是由于光的 反射 形成的。
【答案】光的直线传播;反射
【解答】解:“若莺飞空中,其影随莺而移。”中影的形成是由于光的直线传播;
莺本身不会发光,而我们能够看到它飞翔的姿态,是由于它反射的光线进入我们的眼睛。
故答案为:光的直线传播;反射。
18.金秋十月,天高云淡,白天漫步于天鹅湖畔,你常会看到天鹅湖水中呈现朵朵白云的美景,其中湖水中的“白云”是由于光的 反射 形成的 虚像 .(选填“实像”或“虚像”);夜晚湖面上方的彩灯倒影在湖水中,如果一盏彩灯距湖的水面0.8m,此处湖水深3m,则该盏彩灯在湖水中的像距水面为 0.8 m。
【答案】反射;虚像;0.8。
【解答】解:(1)当光遇到水面时会发生反射,此时水面相当于一平面镜,白云就是通过水面成虚像,出现在水面上的;
(2)一盏彩灯距湖的水面0.8m,根据平面镜成像的特点之一:物像等距,可知,该盏彩灯在湖水中的像距水面也为0.8m。
故答案为:反射;虚像;0.8。
19.如图所示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。当液面下降时,光点S′将 向右 (选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。
【答案】解:当液面发生变化,下降时,由于入射角的大小不变,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,如图所示:
由图可知,当液面下降时,光点S′将向右移动。
故答案为:向右。
20.
光的全反射
一束激光从玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)玻璃的临界角是 41.8° 。
(2)图甲中,当光线从玻璃射斜射入空气中时,反射角 小于 (大于/小于/等于)折射角。根据短文可以推理,当光线从玻璃射斜射入空气中时,随着入射角逐渐变大,反射光线的亮度会 增强 (增强/减弱/不变)。
(3)当光线从空气斜射入玻璃中时, 不会 (会/不会)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入,如图乙所示,请在图乙中完成这束入射光的光路图。
【答案】(1)41.8°;(2)小于;增强;(3)不会;(4)见解答图。
【解答】解:(1)由题意可以知道,当入射角为41.8°时,折射光线消失了,所以玻璃的临界角为41.8°,
(2)由光的折射定律可知,当光线从空气斜射入其它透明介质时,折射角小于入射角;当光线从玻璃斜射向空气时,入射角总是小于折射角。因反射角等于入射角,所以反射角小于折射角。
根据材料内容可知,当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,据此可得:当光线从玻璃射斜射入空气中时,随着入射角逐渐变大,反射光线的亮度会增强。
(3)光从空气射向玻璃中,折射角大于入射角,不会出现折射光线消失的全反射现象;
(4)光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;当从玻璃中斜射入空气时,其入射角为45°大于临界角,故其发生全反射,其光路图如图所示:
故答案为:(1)41.8°;(2)小于;增强;(3)不会;(4)见解答图。
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考点04
光的反射定律的应用
21.如图所示,某房间水平地面上有一点光源S,距离点光源为L的地面上,放有一边长为L且不透光的立方体物块,并且正好挡住了房间内某同学的视线。该同学只好通过安置在天花板上的平面镜来观察光源的像,则平面镜离地面的高度不得低于( )
A.4L/3 B.3L/2 C.5L/3 D.2L
【答案】B
【解答】解:连接S与立方体的左顶点并延长,连接某同学的视线与立方体的右顶点并延长,交平面镜与一点O,
∵立方体物块的边长为L,SE=L,
∴△SEC、SOA为等腰直角三角形,
∴△SOB也为等腰直角三角形,
∵OA⊥SB,∴SA=AB,
∴AEL,
则H=OA=SA=SE+AE=LL。
故选:B。
22.正午时刻太阳光垂直射于水平地面,工程队为了把阳光反射到一座洞口朝向正西的水平涵洞中,设计安装了如图能够调节方向的平面镜,下列说法错误的是( )
A.反射角大小45°
B.平面镜与水平地面夹角为45°
C.太阳西斜,阳光与水平地面夹角60°时,反射光线与入射光线夹角为120°
D.太阳西斜,阳光与水平地面夹角60°时,欲使阳光水平射入洞中,可逆时针旋转平面镜30°
【答案】D
【解答】解:
A、反射光线与入射光线夹角为90°,根据反射角等于入射角,反射角的大小为:β45°,故A正确;
B.反射光线与镜面夹角为90°﹣45°=45°,根据两直线平行,内错角相等,可知平面镜与水平地面的夹角为45°,故B正确;
CD.若太阳西斜,太阳光与水平地面的夹角为60°时,仍使太阳光水平射入洞中,反射光线与入射光线夹角为180°﹣60°=120°,此时反射角为:β′60°,反射角增大了60°﹣45°=15°,反射光线保持不变,则法线逆时针转动15°,因为法线始终与镜面垂直,所以欲使太阳光水平射入洞中,可以逆时针旋转平面镜15°,故C正确,D错误。
故选:D。
23.如图,被固定好的激光源L发射的一束激光照射到容器中的水平液面上,入射角为α=45°,这束激光经液面反射后,照射到光电转换器M的D1点上,光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号,从而显示出容器中液面的高度,经过一段时间,如果光信号由D1点移至D2点,已知D1D2之间距离为10cm,下列说法正确的是( )
A.光信号由D1点移至D2点,说明容器中的液面升高了
B.液面下降了5cm
C.将容器略向左水平移动,反射角变大
D.将容器右端略抬高,入射角变大
【答案】B
【解答】解:AB.如图所示:
入射光线位置不变,如果光信号由D1点移至D2点,则入射点向右移了,表明液面下降了,已知D1D2之间距离为10cm,α=45°,根据等腰直角三角形的特征,入射点下降的高度即液面下降的高度为:
,故A错误,B正确;
C.将容器略向左水平移动,因为入射光线位置不变,则入射光线与水面的夹角不变,入射角是入射光线与法线的夹角,即入射角不变,根据光的反射定律中反射角等于入射角可知,反射角不变,故C错误;
D.将容器右端略抬高,但容器中水面仍保持水平,入射光线位置不变,入射角是入射光线与法线的夹角,则入射光线与水面的夹角不变,入射角不变,故D错误。
故选:B。
24.如图所示,在x轴的原点处放一点光源S,距点光源a处放一不透光的棱长为a的正方体物块,若在x轴的上方距x轴为2a处放一平行于x轴且面向物块的长平面镜,则在正方体右侧x轴上,被点光源S发出经长平面镜反射而照亮的点中,到点光源S最远的距离为( )
A.2a B.3a C.4a D.5a
【答案】C
【解答】解:先根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称,作出点光源S的像点S′,因为S距离平面镜为2a,则S′距离平面镜也为2a,那么镜中的像S′与点光源S相距2a+2a=4a;
连接SA,光反射到D点,连接S′B,光反射到C点,
BE=2a,S′E=3a,SS′=4a,
因为AB∥FC
所以ΔS′EB∽ΔS′SC
所以,得,
则SC,
因为AE是△SGH的中位线,所以GH=2AE=2a,
同理SD=2GH=4a。
故选:C。
25.把微小放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方法。如图是一种显示微小形变的装置。A为激光笔,B、C是平面镜,P为台面,未放重物时,激光束反射在屏上的光斑为点D,当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变,此时平面镜B上的入射角 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”),光斑向D点的 右 (选填“左”或“右”)侧移动。
【答案】变大;右。
【解答】解:当把重物M放在台面P上时,台面将发生微小形变(向下凹),则平面镜B会向右下方倾斜,所以平面镜B上的入射角变大,根据镜面反射的特点可得反射的光线偏向右方,则光斑向D点的右侧移动。
故答案为:变大;右。
26.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,将硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动,如图甲所示,此时入射角等于 30 °.若增大入射角,则反射角 增大 (增大/减小/不变)。若将右侧纸板绕法线向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上 不能 (能/不能)观察到反射光线,则此时 仍存在 (不存在/仍存在)反射光线。
【答案】30;增大;不能;仍存在。
【解答】解:(1)图甲中ON是法线,入射光线与法线的夹角就是入射角,为30°;
(2)根据光的反射定律知:反射角等于入射角,若入射角增大,反射角也增大;
(3)根据光的反射定律知:反射光线、法线、入射光线在同一平面内,所以若将右侧纸板向后转动,在右侧纸板上不能观察到反射光,但此时反射光线仍然存在。
故答案为:30;增大;不能;仍存在。
27.某同学想通过实验验证光反射时反射角等于入射角的结论。他在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点A。该同学在木板的上边沿B处观察平面镜,恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住,这是光的 反射 现象。如图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为30cm和60cm,当他把一支笔移至C处时,眼睛看到的A点被笔挡住了。当C到桌面的高度为 45 cm时,就可以证明光反射时反射角等于入射角。
【答案】反射;45。
【解答】解:在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点A。该同学在木板的上边沿B处观察平面镜,恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住,这是光的反射现象;
如图,过C点作AB的垂线交于D点,
由于长木板与平面镜均竖直放置在桌面上,边AC与边BC等长,△CBA是等腰三角形,CD是∠ACB的平分线,
D点与C点等高,其到桌面距离相等,将求C点到桌面的距离转换成求解D点到桌面的距离,
DEAE30cm=45cm。
所以当C到桌面的高度为45cm时,就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角。
故答案为:反射;45。
28.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为 6 m;
(2)若光斑B向右移动了1m,说明水位 下降 (选填“上升”或“下降”)了 0.5 m。
【答案】(1)6;(2)下降;0.5。
【解答】解:(1)根据平面镜成像中的像物等距可知,A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为3m+3m=6m;
(2)若光斑B向右移动了1m,移动到E点,如下图所示:
BE=OF=1m,因为从A点发出的一束与水平面成45°角,所以CGOF1m=0.5m,
则说明水位下降了0.5m。
故答案为:(1)6;(2)下降;0.5。
29.如图所示,水平天花板上一发光点S发出一束光,射到和天花板平行放置的平面镜AB上,反射光线沿入射光线的反方向反射回去。此时把平面镜沿逆时针方向转动30°到CD位置,发光点S发出的光通过平面镜反射后射到天花板上的点S′。
(1)此时反射光线OS'和天花板之间的夹角是多少度?
(2)若沿逆时针方向继续转动平面镜,则天花板上的光斑会向左移动,还是向右移动?给出你的判断,并简要说明原因。
【答案】(1)30°;(2)天花板上的光斑会向左移动;逆时针方向继续转动平面镜,入射角增大,反射角也增大。
【解答】解:(1)水平天花板上一发光点S发出一束光,射到和天花板平行放置的平面镜AB上,反射光线沿入射光线的反方向反射回去,说明入射光线与天花板垂直,把平面镜沿逆时针方向转动30°到CD位置时,法线也会转动30°,则此时入射角为30°,入射光线与反射光线的夹角是60°,因此此时反射光线OS'和天花板之间的夹角是90°﹣60°=30°;
(2)若沿逆时针方向继续转动平面镜,根据光的反射规律,入射角增大,反射角也增大,因此天花板上的光斑会向左移动。
故答案为:(1)30°;(2)天花板上的光斑会向左移动;逆时针方向继续转动平面镜,入射角增大,反射角也增大。
地 城
考点05
利用光的反射作图
30.以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S,黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P,如图所示。一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时,通过P孔能几次被S所发出的光照射到( )
A.2次 B.3次 C.4次 D.5次
【答案】C
【解答】解:S发出的光线,从小孔P射出,有以下四种情况:
(1)由点光源S发出的光线直接从小孔P射出,如下图;
(2)由S发出,经过平面镜MO反射后,直接通过小孔P的光线,如下图;
(3)由S发出,经过平面镜NO反射后,直接通过小孔P的光线,如下图;
(4)因图中平面镜的位置确定:由S发出,经过平面镜MO反射后再经过平面镜NO反射通过P的光线,如下图所示:
综上可知,通过P孔能4次被S所发出的光照射到。
故选:C。
31.如图是司机在倒车时通过后视镜看到右后方的行人A,P点是司机的眼睛,请你画出司机看到A点的光路图。
【答案】
【解答】解:先延长平面镜,然后做A点关于平面镜的对称点,然后连接A'P,与平面镜的延长线交于一点O,O即为入射点,连接AO即为入射光线,再连接OP即为反射光线,如图:
32.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,请在图中作出平面镜放置的位置。
【答案】
【解答】解:由题知,AO是入射光线,OB是反射光线,做出∠AOB的角平分线ON,即为法线,过入射点O作垂直于法线的平面镜即可,如图所示:
33.反光板是摄影中常用的道具如图甲所示,它可以将光源的光线反射到被拍摄人物上,来增加人物的亮度,从而使拍摄的人物更明亮清晰。请在图乙中画出一束从太阳上S点发出的光,经反光板反射至人脸上的P点的光路图。
【答案】
【解答】解:反光板相当于平面镜,过反光板作出点S的对称点S′,即为点S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,如下图所示:
34.如图所示是点光源A发出的光经平面镜反射后的两条反射光线,请在图中画出A的像点B、平面镜的位置并完成光路。
【答案】
【解答】解:先将两条反射光线反向延长交于一点B即为像的位置,连接AB,然后作AB的垂直平分线即为平面镜的位置,连接A与两个反射点画出入射光线,如图所示:
35.为节能减排,地下车库采用光导照明系统如图所示,采光区采集的阳光进入传输区多次反射后,传导到漫射区并传播到车库的各个方向。有一条入射光线与镜面成60°角,请在指定位置画出反射光线。
【答案】
【解答】解:由图可知,入射光线与镜面的夹角为60°,则入射角等于90°﹣60°=30°,根据反射角等于入射角,则反射角也等于30°,在法线的右侧即可做出反射光线;如下图所示:
故答案为:见解答图。
36.如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的,这样可以保证行车时,车内景物通过挡风玻璃所成的像在司机前面斜上方避免干扰司机视线,确保驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛(A点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(B点)的像的光路图。
【答案】
【解答】解:作出车内装饰物(B点)关于平面镜的对称点B′,即为像点,连接AB′交平面镜于点O,连接BO画出入射光线,沿OA画出反射光线,如图所示:
37.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是 水面 (选填“水面”或“地面”)。请在图中作出月亮的光经水面反射后进入人眼的光路(只画一束光即可)。
【答案】水面;见上图。
【解答】解:平静的水面,能发生镜面反射,地面凹凸不平,地面发生漫反射。
迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;
作出月亮关于水面的对称点,即为月亮的像,然后连接月亮的像和人眼,与水面相交于一点,即为入射点,再连接入射点和人眼,即为反射光线,如下图所示:
故答案为:水面;见上图。
地 城
考点06
镜面反射
38.教室黑板用久的部分变光滑,如图所示,阴影为黑板光滑处,教室内的同学分为四个小组,当光线从右侧窗户射入时,上课看黑板光滑处写的字,因反光最可能看不清字的小组是( )
A.第一、二组 B.第二、三组 C.第一、三组 D.第三、四组
【答案】A
【解答】解:能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字。
如图,下面的两条光线会射到黑板的粗糙的地方,从而发生漫反射,四个小组的同学都能看到黑板上的字;而上面两条光线会射到黑板上的光滑处发生镜面反射,由图可知,可知第一小组和第二小组正好处在镜面反射的位置上,此时光线太强,所以看不清字,而第三小组和第四小组在漫反射位置上,所以能看到黑板上的字。
故选:A。
39.如图所示,雨后的夜晚,路上有积水,甲、乙两同学在较暗的月光下相向而行。月球 不是 (选填“是”或者“不是”)光源;光在平静的水面发生的是 镜面 (选填“镜面”或“漫”)反射,甲同学看到积水的水面比路面亮,则乙同学看到水面比路面 暗 (选填“亮”或“暗”)。
【答案】不是;镜面;暗。
【解答】解:月球自身不能发光,是反射了太阳的光,因此不是光源;
平静的水面相当于平面镜,光在平静的水面发生的是镜面反射;
图中甲迎着月光走,积水反射的光发生镜面反射,进入人的眼睛,所以甲看到积水的水面比路面亮;而乙背着月光走,水面反射的光几乎不能进入人的眼睛,而路面对光发生漫反射,有一部分光进入人的眼睛,则乙看到水面比路面暗。
故答案为:不是;镜面;暗。
40.雨过天晴的夜晚,我们迎着光走的时候,有水的地方比较 亮 (选填“亮”或“暗”),这是因为发生 镜面 (选填“镜面”或“漫”)反射的缘故。如果你在平面镜中看见另一位同学的眼睛,那么,这位同学也一定能够通过这面平面镜看到你的眼睛,这说明了光路的 可逆性 。
【答案】亮;镜面;可逆性。
【解答】解:雨后晴朗的夜晚,迎着月光走时,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑。
根据光的反射定律,反射角等于入射角;由此可知,原来的入射光线成为反射光线,所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时,对方也一定能看到你的眼睛,故在光的反射中,光路是可逆的;
故答案为:亮;镜面;可逆性。
41.《光污染,来自靓丽的玻璃幕墙》:在阳光灿烂的日子里,小明却十分苦恼,因为他的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在他家的窗前,看到对面玻璃墙就像平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言,只要是晴天,他的房间就被强烈的反射光线照得通亮,无法正常休息,尤其是那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患……
(1)文中有一处出现了科学性的错误,请在错误句子下面画上横线并改正。
(2)从上文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来不便或危害的实例: 房间就被强烈的反照光线照得通亮,无法正常休息;聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患 。
(3)如何预防光污染?这里的光污染是光的 反射 形成的(选填“反射”或“折射”或“色散”);在公共场合,减少使用玻璃等强烈反光装修。
【答案】(1)一个几十甚至几百平方米的凹透镜;(2)房间就被强烈的反照光线照得通亮,无法正常休息;聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患(答案合理即可);(3)反射。
【解答】解:(1)凹透镜是可以透过光线的,那种凹形建筑物不能透过光线,只能反射光线,是凹面镜。所以错误的是:一个几十甚至几百平方米的凹透镜,应改为凹面镜;
(2)玻璃幕墙对人带来的危害有:房间被强烈的反射光线照得通亮,无法正常休息;聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患;玻璃幕墙会暴露生活隐私等。
(3)玻璃幕墙的表面是比较光滑的,发生镜面反射会产生光污染。
故答案为:(1)一个几十甚至几百平方米的凹透镜;(2)房间就被强烈的反照光线照得通亮,无法正常休息;聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾隐患(答案合理即可);(3)反射。
地 城
考点07
漫反射
42.商家经常利用灯光将他们的“广告图”投射在地面上,如图所示。周围的行人都能看到地面上的“广告图”,这是由于光在地面上发生了( )
A.镜面反射 B.漫反射 C.折射 D.直线传播
【答案】B
【解答】解:地面是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的地面上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,不同方向的人们都能看到。因此光在地面上发生漫反射。
故选:B。
43.下列光学现象及其解释正确的是( )
A.图甲中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律
B.图乙中,木工师傅观察木板是否光滑平整,利用了光的反射
C.图丙中,小孔成的是倒立的实像
D.图丁中,用遥控器发射红外线经墙面实现对电视机的控制,利用了光的直线传播
【答案】C
【解答】解:A、图甲中虽然发生了漫反射,但每条光线也要遵循光的反射定律,故A错误。
B、图乙中木工师傅利用光沿直线传播的原理来检测木板是否光滑平整,故B错误。
C、图丙中是小孔成像依据光的直线传播原理,成倒立的实像,故C正确。
D、用电视遥控器发射红外线经墙面实现对电视机的控制,利用了光的反射,故D错误。
故选:C。
44.2023年9月23日,杭州第19届亚运会开幕式在杭州市奥体中心体育场举行;
(1)观众能从不同角度看到国旗,是因为光射到国旗上发生了 漫 (选填“漫”或“镜面”)反射;
(2)开幕式上习总书记发表讲话,习总书记的声音是通过 空气 传播到现场观众的耳中;
(3)开幕式上弹奏弦乐器的演员,在不断用手指按压琴弦的不同位置,这是为了改变声音的 音调 (选填“响度”“音调”或“音色”)。
【答案】漫;空气;音调。
【解答】解:(1)观众能从不同角度看到国旗,是因为光射到国旗上发生了漫反射而进入了我们的眼睛。
(2)声音的传播需要介质,声音可以在空气中传播,习总书记的声音是通过空气传播到现场观众的耳中的。
(3)开幕式上弹奏弦乐器的演员,在不断用手指按压琴弦的不同位置,琴弦振动的频率不同,改变声音的音调。
故答案为:漫;空气;音调。
45.巴黎奥运会期间,爱思考的乐达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿 直线 传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆 反射 的光进入达达同学的眼睛。同学们从不同方向都能看到宣传板上的信息,这是因为光在宣传板上发生了 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】直线;反射;漫
【解答】解:由于光沿直线传播,我们看不到被挡住的奥运五环。
我们看到不发光的物体,是由于该物体反射的光进入到人的眼睛。
由于宣传板表面凹凸不平,会发生漫反射,反射光射向各个方向,所以我们从不同方向都能看到宣传板上信息。
故答案为:直线;反射;漫。
46.小明以太阳光作光源,将平面镜放在教室地面上(阳光能照射到的区域)取一白色硬纸片,让平面镜反射的太阳光照在硬纸片上,在硬纸片上用笔画出由平面镜反射太阳光照亮的区域,前后移动硬纸片,使硬纸片在不同位置都能让平面镜反射的太阳光的光斑与所画的区域重合。太阳光照射到平面镜上发生的是 镜面 反射;根据平面镜反射的太阳光在硬纸片上光斑大小没发生变化,说明太阳光束经平面镜反射后 不会聚也不发散 ;能从不同方向看到硬纸片上的光斑,是由于光射到硬纸片上发生了 漫 反射。
【答案】镜面;不会聚也不发散;漫
【解答】解:太阳光照射到平面镜上发生镜面反射,反射光线平行射出,根据平面镜反射的太阳光在硬纸片上光斑大小没发生变化可知,太阳光束经平面镜反射后既不会聚也不发散;我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。
故答案为:镜面;不会聚也不发散;漫。
试卷第1页,共3页
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