内容正文:
【第二章光现象】
四、光的反射
一、单选题
1.下列有关光的说法中正确的是( )
A.光垂直射向平面镜时,入射角为
B.光在真空中的传播速度为
C.漫反射中有些光线不遵循光的反射定律
D.大厦的玻璃幕墙反射太阳光造成光污染是由于光的漫反射造成
2.下列现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 手影 B. 对着镜子画脸谱
C. 海市蜃楼 D. 雨后彩虹
3.某同学用如图所示的实验装置“探究光反射时的规律”,若要研究光的反射过程中光路是否可逆,实验时应进行的操作是( )
A.改变光线AO和法线ON的夹角 B.改变光线OB和法线ON的夹角
C.沿法线ON前后转动纸板F D.让一束光线沿BO射向平面镜
4.关于光的反射,下列说法中正确的是( )
A.当入射角为0°时,则没有反射光线
B.入射光线靠近法线时,反射光线远离法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角增大10°
D.镜面反射时遵守光的反射定律,漫反射时不遵守光的反射定律
5.晚上,小华在自己的家庭实验室探究“光的反射现象”,他把一小平面镜放在白纸上,用手电筒正对白纸板和平面镜照射(如图所示),他父亲在远离桌子的地方观察,下列对观察到的情况描述正确的是( )
A.白纸看上去很暗,因为白纸发生漫反射
B.白纸看上去很亮,因为白纸发生镜面反射
C.镜子看上去很暗,因为镜子发生镜面反射
D.镜子看上去很暗,因为镜子发生漫反射
6.电动车的反光镜是用来观察车后情况的平面镜,在某次行驶时,发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,却看不到路面的情况,为确保行驶安全,左侧反光镜的镜面应该( )
A.向外旋转 B.向内旋转
C.向下旋转 D.向上旋转
7.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.手在屏幕上形成的手影
B.鸟巢在水中形成的倒影
C. 人透过水球成的像
D. 勺柄好像在水面处折断
8.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当光线垂直于平面镜入射时,入射角是90°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
二、多选题
9.银河文化广场是天津一道亮丽的风景线。如图所示,广场内荷塘池水深 1.5 m,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面 0.6m,蜻蜓在水中的像( )
A.与蜻蜓相距 1.2 m B.因光的反射而形成
C.是比蜻蜓小的虚像 D.在水面下 0.9 m 深处
10.如图所示,一束入射光线AO射到平面镜上,反射后射到光屏的P点,要想使光线反射后射到Q点上下列操作可行的是( )
A.其他条件不变,减小入射角
B.其他条件不变,将平面镜向上平移
C.其他条件不变,将入射光线AO向上平移
D.其他条件不变,将平面镜顺时针转动某一角度
11.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿路面发生镜面反射
B.干燥的路面发生镜面反射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更亮
D.照射到干燥路面上光也遵循光的反射定律
12.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.光的传播速度为3×108m/s
B.在电影院能从各个位置都可以看银幕上的画面,是因为发生了漫反射
C.虚像不能呈现在光屏上
D.在光的反射现象中,当入射光线靠近法线,反射光线远离法线
13.如图,一束光线与水平面成50°角入射到平面镜上,若使反射光线沿水平方向射出,平面镜与水平面的夹角( )
A.可能为65° B.一定为25° C.可能为50° D.可能为25°
14.同学们在学习光现象过程中有许多说法,你认为正确的是( )
A.光年是个非常大的时间单位
B.小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立实像
C.小明从远处走近对面墙上挂着的平面镜,他在镜中所成的像大小不变
D.光线垂直入射到平面镜上,反射角是90°
15.如图所示为小利同学探究“光的反射定律”实验时的情景,MM′为平面镜,EF为可折叠的纸板,纸板垂直于平面镜并能绕ON转动。下列叙述正确的是( )
A.图甲中∠a是入射角
B.EF纸板应选用粗糙的硬纸板
C.图乙中反射光线不存在
D.图甲、丙现象可说明反射时光路是可逆的
16.如图所示,平面镜M与N的夹角为,一条平行于平面ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回,则两平面镜之间的夹角可能( )
A. B. C. D.
三、填空题
17.阳光照射强烈时,城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等装饰反射光线,明晃白亮、眩眼夺目,这就是“光污染”。“光污染”是因为光线发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
18.学校元旦节文艺汇演上。同学们听到的歌声是通过 传播过来的。演出画面被实时投影在白色银幕上,银幕 (选填“是”或“不是”)光源,银幕幕布选用粗糙布料,目的是利用 让不同位置的观众都能看到。
19.办公室窗户正对广州市天河区某商业大厦的谢女士说,强烈的反射光经常刺得人睁不开眼睛(如图)。这是因为玻璃幕会发生 反射,造成光污染。一束光与玻璃成40°角射到玻璃幕墙上,则反射角是 。
20.如图所示,雨后的夜晚迎着月光行走时,会发现干燥的路面要比水坑处_____(选填“亮”或“暗”),这是由于干燥的路面更容易发生______(选填“漫反射”或“镜面反射”),此时_______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
21.2024年1月,国家一级保护野生动物东方白鹳出现在广东海丰鸟类省级自然保护区。如图所示,水中的“东方白鹳”是由于光的 形成的 像;当东方白鹳飞离水面时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.晚上,在桌上铺一张白纸,把一块平面镜放在白纸上,让手电筒的光正对平面镜照射,如图.从侧面看, (选填“平面镜”或“白纸”)比较亮;这时光在白纸表面发生了 反射现象.
23.如图所示,是周老师制作的一种显示微小形变的装置,它可以把微小形变“放大”到直接看出来,方法是这样的:在一张桌子上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射到一个刻度尺P上,形成一个光点,如果在箭头所指处用力向下压桌面,使桌面发生形变,光点就会在刻度尺上出现明显的移动,在图中,刻度尺上光点将会向 (选填“上”或“下”)移动;在这个过程中,若两个平面镜均转过5°角,则M平面镜上的反射光线转过 °角。
24. 如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光保持一定的入射角射向平静的液面,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。若S′移动的距离是液面变化高度的2倍,则激光射向液面的入射角等于 (填度数)。
四、实验探究题
25.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)实验时,将一束光贴着纸板P 沿EO射到镜面上O点,纸板Q上会显示出反射光束OF。 接着将纸板Q绕ON向前或向后翻折,则纸板Q上不能显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,在纸板Q绕ON向后翻折的过程中,反射光线的位置 (选填“改变”或“不变”);
(2)经过多次实验得出,光反射时,反射角 (选填“等于”或“不等于”)入射角;
(3)若保持平面镜位置不变,将纸板向后倾斜一个角度(如图乙),入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,此时 (选填“能”或“不能”) 在纸板上看到反射光线。
26. 如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了 ;
(2)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当怎么做? ;
(3)另一同学将呈现反射光线的活动板右半边沿中线向后折,活动板上 (填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明 ;
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,反射光将沿图中的 方向射出,这说明了 。
五、计算题
27.当太阳光跟水平方向成40°角时(OQ为水平线),为了把太阳光反射到很深的井底,应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置上?(求∠MOQ)
28.一束光线与水平面成24°角,要使反射光线沿水平方向传播,那么平面镜与水平面所成角的度数是多少?(注意要作图,写出计算过程)
六、作图题
29.如图是我国建成的最大规模、吸热塔最高,位于敦煌的塔式光热电站。它通过平面镜(定日镜)把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图所示,请根据光的反射定律画出入射光线,并标出入射角的度数。
七、综合题
30.(1)如图所示,早上的阳光与水平面成30°角射在平面镜上,请画出这条光线的反射光线,并标出入射角的度数 ;
(2)随着时间的推移,从早晨到中午,反射角将 (选填“增大”、“不变”或“减小”),中午时分,如果光线垂直射在平面镜上,入射角度的大小为 。
31.小王同学为了研究光的反射现象中反射角和入射角的关系,改变入射角的大小进行了几次实验,实验情景如图所示:
(1)由图A或B或C可以得出的初步结论是: 。
(2)由图A和B和C可以进一步得出的结论是: 。
32.如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光保持一定的入射角射向平静的液面,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。若S'移动的距离是液面变化高度的2倍,则激光射向液面的入射角等于 (填度数)。
答案解析部分
1.【答案】B
【解答】A.当光线垂直射向平面镜时,入射光线与法线重合,入射角为0°,故A错误;
B.光在真空中的传播速度为
3×108m/s=3×105km/s
故B正确;
C.漫反射时,反射面粗糙,反射光线向各个方向,所有光线都遵循光的反射定律,故C错误;
D.大厦的玻璃幕墙反射太阳光,由于光的镜面反射造成光污染,故D错误。
故选B。
【分析】光线和平面镜垂直,入射角为0°;真空中的光速为3×108m/s;漫反射属于反射;反射面光滑,发生镜面反射光线平行。
2.【答案】B
【解答】A.手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,则A不合题意;
B.对着镜子画脸谱,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,则B符合题意;
C.海市蜃楼是光在不均匀的介质中传播时发生的折射现象,则C不合题意;
D.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,则D不合题意。
故答案为:B
【分析】光在介质表面发生反射时,是反射现象,平面镜成像根据光的反射形成的。
3.【答案】D
4.【答案】C
【解答】A.当入射角为0°时,反射角也为0°,A不符合题意;
B.反射光线与入射光线关于法线对称,入射光线靠近法线时,反射光线靠近法线,B不符合题意;
C.入射角增大5°时,反射角也增大5°,即反射光线与入射光线的夹角增大10°,C符合题意;
D.镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
5.【答案】C
【解答】解:
当手电筒垂直照射白纸和平面镜时,平面镜发生镜面反射,反射光线垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,所以看到的平面镜是暗的;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,所以看到的白纸是亮的.
故选C.
【分析】人看物体的条件是物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛,进入眼睛的光越多,感觉越亮,进入的越少感觉越暗;平行光线射向平滑的反射面,反射光线平行射出,平行光线射向粗糙的反射面将发生漫反射,反射光线射向四面八方.
6.【答案】C
【解答】解:发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,说明树梢的反射光线经平面镜反射后进入眼睛,路面射向平面镜的光线经反射后射向了上面,因此需将反光镜向下旋转.
故选C.
【分析】反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.
7.【答案】B
【解答】解:A、手影是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B、鸟巢在水中形成的倒影,这是由于光的反射形成的,故B正确;
C、人透过水球成的像属于凸透镜成像,是光的折射现象,故C错误;
D、水中的勺柄好像在水面处折弯了,是由于光从水中斜射入空气时发生折射形成的,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
8.【答案】B
9.【答案】A,B
10.【答案】C,D
11.【答案】A,D
12.【答案】B,C
13.【答案】A,D
【解答】在左图中,反射光线与入射光线的夹角为 ,平面镜与水平面的夹角为 ,在右图中,反射光线与入射光线的夹角为50°,则平面镜与水平面的夹角为90°﹣25°=65°
AD符合题意,BC不符合题意。
故答案为:AD。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 。
14.【答案】B,C
【解答】A.光年是光在一年内传播的距离,是一个很大的长度单位,不是时间单位,A不符合题意;
B.小孔后的光屏上形成一个清晰的、倒立的实像,都属于光的直线传播,B符合题意;
C.根据平面镜成像特点,成的是正立等大的虚像,与物体距离平面镜的远近无关,所以人从远处走近平面镜时,他在镜中所成的像大小不变,C符合题意;
D.因为入射光线垂直射到平面镜上,入射光线和法线重合,所以入射角等于0°,而反射角等于入射角,即反射角为0°,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】光年是是一个很大的长度单位;小孔成像是光沿直线传播形成的;平面镜成像时,像和物体大小相等;当入射角等于0°,反射角为0°。
15.【答案】B,D
【解答】A.入射角是入射光线和法线的夹角,不是入射光线与镜面的夹角,A不符合题意;
B.探究光的反射规律时,需要从不同方向观察纸板上的光线,纸板应该发生漫反射,表面应该是粗糙的,B符合题意;
C.光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,C不符合题意;
D.图甲、丙现象可说明反射时光路是可逆的,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】粗糙的表面发生漫反射;光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内;在反射时,光路是可逆的。
16.【答案】C,D
17.【答案】镜面反射
【解答】“光污染”是因为光线发生了镜面反射,反射光线非常集中。
【分析】光滑物体表面发生镜面反射。
18.【答案】空气;不是;漫反射
19.【答案】镜面;50°
【解答】阳光照在建筑物外墙的光滑的玻璃幕墙上发生镜面反射,反射到比较集中的方向上,强烈的反射光经常刺得人睁不开眼睛,造成了光污染。
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,当一束光线与镜面成40°入射时,入射角为50°,根据反射角等于入射角,可知反射角为50°。
【分析】光滑的玻璃幕墙上会发生镜面反射;光在反射时,反射角等于入射角。
20.
21.【答案】反射;虚;不变
【解答】平静的水面相当于平面镜,所以水中的“白鹭”相当于平面镜成像,由平面镜的成像特点可知,平面镜成像成的是虚像,其原理是光的反射。平面镜成等大的像,所以上升远离水面的过程,白鹭大小不变,它的像的大小不变。
故答案为: 反射;虚;不变 。
【分析】 根据平面镜的成像特点进行分析,像为虚像,物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,像和物体大小相等。
22.【答案】白纸;漫
【解答】解:手电筒的光是正对着平面镜照射,因为平面镜发生的是镜面反射,所以所有的反射光都垂直镜面竖直向上.因为人是从侧面看白纸的,所以镜面反射的光几乎没有进入眼睛,故看到镜子是暗的;而入射到白纸上的光会发生漫反射,会向四面八方反射,即使人站在侧面看,也会有反射光线进入人眼,所以人看到白纸是亮的.
故答案为:白纸;漫.
【分析】(1)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线.(2)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体.
23.【答案】下;20
24.【答案】向右;45º
【解答】(1)当液面下降时,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,则反射光斑将向右移到S″的位置,如图所示:
(2)图中反射光线与原来的反射光线平行,即:AS′∥BS″,
AB为原来的水平液面,液面上方标尺是水平放置,则:AB∥OO′,
根据平行四边形的性质可知,AB=S′S″;
OO′为液面下降的高度,已知S′移动的距离是液面变化高度的2倍,
则:OO′=S′S″=AB;
根据光的反射规律可知:反射角等于入射角,即:∠AOO′=∠BOO′,
由于ΔAOO′和ΔBOO′为直角三角形,则:AO′=AB;
所以AO′=OO′,
则在RtΔAOO′中,∠AOO′=45°。
【分析】(1)根据光的反射定律,当液面发生变化时,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,作图可知光点S的移动方向。
(2)根据S′移动的距离是液面变化高度的2倍,利用几何知识求出图中ΔAOO′中的边长关系,据此得出入射角的大小。
25.【答案】在;不变;等于;不能
26.【答案】(1)呈现光路
(2)改变入射角多次进行实验
(3)不能;反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4)OA;反射现象中,光路是可逆的
【解答】(1)实验时如果不让光贴着纸板入射,则无法看见入射光线以及反射光线,就无法确定反射光线、入射光线,所以让光贴着纸板入射是为了使反射光线、入射光线、法线显示在纸板上;
(2)只进行一次实验,根据一次测量就得出实验结论,实验结论不具有普遍性,为了得出普遍结论,使结论符合客观事实,应改变入射角大小,进行多次实验,进行多次测量;
(3)如果将呈现反射光线的活动纸板右半边沿中线向后折,活动板上就看不到反射光线,说明反射光已经不在纸板上了,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
(4)如果让光线沿着BO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现反射光线沿OA射出,也就是在反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:(1)呈现光路;(2)改变入射角多次进行实验;(3)不能;反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(4)OA;反射现象中,光路是可逆的。
【分析】(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内的特点分析;
(2)为了得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据;
(3)光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面;
(4)反射现象中光路可逆。
27.【答案】65°
28.【答案】解:光线与水平面成24度角,反射光线沿水平方向传播,则反射光线与入射光线的夹角为24度角,或反射光线与入射光线的夹角为180°-24°=156°
在光的反射现象中,反射角等于入射角,当反射光线与入射光线的夹角为24度角时,反射角为12度,则此时镜面与水平面所成的角的度数90°-12°=78°
作图如下的图一;当反射光线与入射光线的夹角为156度时,反射角为78°,此时镜面与水平面所成的角的度数
作图如下的图二。
答:平面镜与水平面所成角的度数是78°或12°。
【解析】【分析】由光的反射定律可知,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居在法线的两侧,反射角等于入射角;光线沿水平方向射出,有水平向左和水平向右两种情形;当光线沿水平方向向左射出(如左图所示)时,则反射光线与入射光线之间的夹角为24°;当光线沿水平方向向右射出(如右图所示)时,反射光线与入射光线之间的夹角为:180°-24°=156° ;然后根据法线的特点:平分反射光线与入射光线之间的夹角且与平面镜的位置垂直,从而可以画出平面镜的位置;
最后根据平面镜与水平面的夹角,等于90°减去反射角的度数,计算出平面镜与水平面的夹角。
29.【答案】
30.【答案】;减小;0
31.【答案】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角
(2)在光的反射现象中,入射角减小,反射角也减小;(且反射角始终等于入射角)
【解答】(1)由图A或B或C可知,当入射角分别为60°、40°、30°时,反射角也分别是60°、40°、30°,则可以得出的初步结论是:在光的反射现象中,反射角等于入射角。 (2)由图A和B和C可知:当入射角由60°减小到40°、30°时,反射角也随之减小到40°、30°,可以得出的初步结论是:在光的反射现象中,入射角减小,反射角也减小;(且反射角始终等于入射角)。
【分析】光发生反射时遵循光光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线法线两侧,反射角等于入射角,光路可逆。
32.【答案】向右;45°
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