1.4 光的反射和折射(重难点专练)科学新教材浙教版八年级上册
2026-07-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 光的反射和折射 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 光的反射和折射 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.42 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 路漫漫其修远 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58829254.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以光现象为核心,通过四模块题型(反射、平面镜、折射、色散与看不见的光)系统整合规律应用与实验探究,提炼解题方法,构建从原理到应用的知识逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光的反射|10题|反射定律四要点(三线共面、两角关系等)、镜面与漫反射异同|从反射规律到生活应用(如高铁倒影、光纤通信)|
|平面镜|10题|成像五特点(等大、垂直、等距等)|从成像原理到实验探究(如玻璃板替代平面镜、像距测量)|
|光的折射|10题|折射规律三要点(三线共面、两线分居、两角关系)|从规律探究到现象解释(如池底变浅、笔“折断”)|
|光的色散 看不见的光|8题|色散光谱顺序、红外线热效应与紫外线荧光效应|从色散现象到不可见光应用(如验钞、测温)|
内容正文:
1.4 光的反射和折射
题型01 光的反射
题型02 平面镜
题型03 光的折射
题型04 光的色散 看不见的光
▌题型01 光的反射
①反射定律的应用要注意是同一平面内。
②入射角是指入射光线与法线的夹角;反射角是指反射光线与法线的夹角。
③反射时,反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。
④镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律,不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向,而漫反射的反射光线朝着各个方向。
1. 中国高铁里程数位居世界第一,坐在行驶高铁上的乘客,能从高铁玻璃窗上看到自己的像,这一现象形成的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的色散
C.光的折射 D.光的反射
2. 根据平面镜成像原理可知,绣湖公园内湖面倒映的美景是( )
A.反射形成的实像 B.反射形成的虚像
C.折射形成的实像 D.折射形成的虚像
3. 如图为小湖中秋赏月时看到的两个月亮,关于月亮的“明亮”和其在湖中的“倒影”认识科学的是( )
A.“明亮”是因为光的折射
B.“明亮”是因为光的反射
C.“倒影”是光的折射形成的
D.“倒影”是光的直线传播形成的
4. 俄乌冲突中,双方广泛使用光纤无人机执行侦察与打击任务。这种无人机通过尾部拖曳的光导纤维与地面控制站保持通信,确保信号稳定且不易被干扰。如图,光导纤维在传递信息时光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
5. 如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中不正确的是( )
A.①号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,纸板上无法观察到反射光线
6. 为了探究光的反射规律,小明进行了如图所示的实验。
(1)请在图中标出反射角的度数。
(2)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这一事实可以说明,光的传播具有 。
(3)让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光。
7. 如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.②号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
8. 在如图“探究光反射时的规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.实验时用的硬纸板应选用粗糙的,目的是让光在纸板上发生漫反射
B.将纸板右半部分向后翻折,发现纸板上不能看到反射光此时反射光消失了
C.多次改变入射光线AO与法线NO的夹角,可以得出结论:入射角等于反射角
D.当入射光线AO与法线NO重合时,不存在反射现象
9. 某同学用如图所示的装置“探究光反射时的规律”,竖直纸板可沿虚线ON折叠。下列说法中正确的是( )
A.在纸板前不同方向都可以看到纸板上入射光线的径迹,是因为光在纸板上发生了镜面反射
B.如图甲,若入射光线逆时针转动,则反射光线会靠近法线
C.如图甲,若将光线沿着BO方向射向平面镜时,则反射光线沿着OA方向射出
D.如图乙,若把纸板NOF向后折,可以发现纸板上看不见反射光,则此时反射光不存在
10. 教室黑板有部分区域因使用后磨损严重变得光滑(如图所示),当打开教室门,外面光线较强时,最有可能因为黑板反光而看不清磨损严重处字的同学是( )
A.a同学 B.b同学 C.c同学 D.d同学
▌题型02 平面镜
平面镜成像的特点
平面镜成像的特点可概括为“等大、垂直、等距、左右相反、正立虚像”。即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(1)等大:像和物体的大小相等。
(2)垂直:像和物体的对应点连线跟镜面垂直。
(3)等距:像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。
(4)左右相反:像和物体左右是相反的。
(5)正立虚像:物体在镜中所成的像是正立的虚像,只能用眼睛观察到,不能用光屏去承接。
11. 兴趣小组利用如图所示实验探究平面镜成像的特点,在实验中用茶色玻璃代替平面镜的目的是为了便于确定像的 ,采用两枚相同的棋子是为了比较物和像的 ,实验过程中玻璃后的棋子始终无法与像重合,可能的原因是 (写一条)。
12. 如图是小嘉用完全相同的蜡烛A和蜡烛B,探究平面镜成像特点的实验。
(1)小嘉选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 。
(2)实验时,小嘉发现只有站在蜡烛 (选填“A”或“B”)这一侧,才能观察到蜡烛A的像。
(3)实验发现,蜡烛B可以与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成像的性质是 。
13. 小文利用如图甲的装置探究“平面镜的成像规律”。
资料一:茶色镀膜玻璃片的其中一面涂有金属氧化物镀膜,作为主要的反射镜面。
资料二:反光率越高,成像越清晰;透光率高于 10%﹣15%,才可以看清镜面后的物体。
资料三:不同材料的反光率与透光率表
材料种类
反光率
透光率
茶色镀膜玻璃片
约为50%
约为45%
普通玻璃片
约为10%
约为90%
(1)小文移去蜡烛B,将光屏放在原蜡烛B的位置上,并观察光屏上是否能承接到蜡烛A的像,他想探究的问题是 。
(2)小文将蜡烛A向右移动(如图乙),为了重新找到像的位置,接下来的操作是 。
(3)根据资料一,在测量像到平面镜的距离时有以下三种方式,其中最合理的是 。
(4)结合资料一、二、三,说出用茶色镀膜玻璃片替代普通玻璃片的优点是 。
14. 汽车抬头显示(如图甲所示)又叫汽车平视显示系统,该系统利用平面镜成像原理(如图乙所示),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到仪表盘上的信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。
(1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的。
(2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
(3)汽车平视显示系统有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 (填“厚度”或“透明度”)。
(4)为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中 (填字母)图所示的玻璃。
15. 如图所示为探究平面镜成像特点的实验。
(1)先在桌面上铺一张白纸,在M的位置竖直放一块玻璃板来代替平面镜,这样做的目的是便于 ;
(2)选取两支大小相同的蜡烛,点燃蜡烛a后,移动蜡烛b,直到它看上去与蜡烛a的像完全重合。实验时蜡烛b是否需要点燃? 。
16. 探究“平面镜成像规律”的实验时,同学们进行如下操作:
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水平桌面上,先将一块薄玻璃板竖立在纸上,用笔顺着玻璃板下沿画一条直线,目的是为了确定 的位置。
(2)如图乙所示,把蜡烛1点燃竖立在玻璃板前,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛2,将蜡烛2竖立在玻璃板后并来回移动,直至 ,可说明像和物大小相等。
(3)如图丙所示,记录了三次物和像的位置,用直线连接A与B,C与D,E与F。分析图线后可得出像与物的连线与镜面垂直,还可得出的结论是 。
(4)将玻璃板绕支架向蜡烛1一侧倾斜15°,像的位置会 (选填“降低”“不变”“升高”)。
17. 如图甲为小科探究平面镜成像特点的实验装置图,A、B为两支相同的蜡烛。回答下列问题:
(1)选用的两支蜡烛要大小相同,其目的是 ;
(2)小科移动B时,始终无法使B与像重合,可能原因是 ;
(3)解决问题后,小科多次移动蜡烛A,用蜡烛B找到像的位置,如图乙所示。为记录实验数据设计了如图所示表格。请将横线处“?”内容补充完整 ;
次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
?
1
1.5
1.5
2
3.0
3.0
3
4.5
4.5
(4)根据平面镜成像特点,作出下图中蜡烛MN在平面镜中的像。
18. 如图所示,AB表示平面镜前的物体,请根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB经平面镜所成的像。
19. 如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
20. 汽车“平视显示系统”是利用平面镜成像原理将行车信息通过挡风玻璃成像在司机视野正前方,减少司机低头次数,提升行车安全。当显示器上看到如图所示符号时,司机通过挡风玻璃看到的“像”是( )
A. B. C. D.
▌题型03 光的折射
1.光的折射 :光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化。光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。
2.光的折射规律:
(1)三线一面(折射光线与入射光线、法线在同一平面上)
(2)两线分居(折射光线和入射光线分居法线两侧)
(3)两角关系分三种情况:(观察角度与光梳光密介质)
①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;
②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;
③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角 。
21. 小塘利用了光具盘、激光笔、方形水槽、水等器材探究“光的折射特点”。如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11°
22°
32°
41°
(1)实验中,使用光具盘除了能读出入射角和折射角的大小外,让光贴着光具盘照射,还有 的作用。
(2)光从空气斜射入水中时,入射角是50°,折射角可能是 。
A.20°
B.28°
C.35°
D.45°
(3)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
22. 在学习了“光的折射”的相关知识后,小宁想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验:
①在水槽顶部固定一激光笔,打开激光笔,用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。
②向水槽中加入一定量的清水,用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。
③继续向水槽中加入10克蔗糖,待蔗糖完全溶解后,用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。
④重复步骤③,标记光点位置为D,实验结果如图乙。
(1)为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响,应选择图丙中的装置 (填“I”或“Ⅱ”)。
(2)实验中,小明通过 来判断光的偏折能力。
(3)小宁在实验中发现B、C、D三个光点之间距离很小,若要增大它们之间的距离,使实验现象更明显,不改变其他条件,应 (填“增加”或“降低”)液面的高度。
23. 小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角α/°
0
15
30
45
60
75
90
折射角γ/°
?
9.8
19.7
28.3
35.3
40.6
41.8
(1)表格中“?”处的数据是 。
(2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 (任写一点)。
(3)小科实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,即出现光的全反射,此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图乙所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路图,其中正确的是 (填字母编号)。
24. 小虞做了如图三个光学实验,请回答下列问题。
(1)如图甲是“探究光的反射定律”的实验,小虞让光沿BO方向入射,反射光沿OA方向射出,这表明 。
(2)如图乙是“探究平面镜成像规律”的实验,小虞在图中“D”位置放上光屏,没有在光屏上看到像,说明平面镜所成的像是 像(填“实”或“虚”)。
(3)如图丙是“探究光的折射规律”的实验,小虞发现折射光线OH的亮度比入射光线GO的亮度要暗一些,其主要原因是光从空气斜射入水中时不仅发生了折射现象,还发生了 (填一种光学现象)现象;小虞同学先后沿GO入射红色、紫色光束进行实验,在容器底得到两个光斑(如图丁所示),请你结合光的色散实验(如图戊所示),判断红光的光斑应位于图丁中的 点(填“K”或“J”)。
25. 在光学实验课上,小科对以下几个实验做了改进。
【光的反射定律实验】
(1)实验过程中为了便于读出反射角和入射角的度数,把硬纸板做成量角器的形状并标上刻度。以下四种标注方式,最合理的是 。
(2)小科选用了白色且粗糙的硬纸板,可使实验现象更明显,因为它发生了 (选填“漫反射”或“镜面反射”),让坐在不同方向的同学都能看到光的传播路径。
【平面镜成像实验】
(3)小科利用如图1所示的房间A、B,验证平面镜成像规律。两个房间被玻璃门隔开,其底部地砖的拼接纹路完全对应。房间A中标记物成的像,应在房间B的 (选填“D”、“E”或“F”)点。
【光的折射规律实验】
(4)如图2,利用激光笔在“探究光从空气斜射入水中的折射规律”时,为了便于观察光路和测量角度,下列方法中可行的是 。
A.用眼睛直接迎着折射光线的方向观察
B.用烟雾发生器在空气中产生少量烟雾,显示入射光线
C.在玻璃容器的侧壁贴上坐标纸,便于比较折射角和入射角的大小关系
26. “镜中花、水中月”用来形容那些看似美好却虚幻不实的事物,实际上是花、月通过平面镜所成的虚像。下列光路图能正确表示岸上的人看到水中月亮倒影的是( )
A. B.
C. D.
27. 如图所示,一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.OF为折射光线
B.∠AOG为折射角,大小为45°
C.CD为空气和玻璃的界面
D.这束光由玻璃斜射入空气中
28. 我们看见水中的鱼是由于光的折射形成的像,如图能正确解释“岸边的人看到水中的鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
29. 如图所示,笔在水中发生了“折断”,以下四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的原因的是( )
A. B.
C. D.
30. 人站在岸上看水池,会产生一种池底变浅的错觉。下列光路图能解释这种错觉产生的是( )
A. B.
C. D.
▌题型04 光的色散 看不见的光
让太阳光穿过一条狭缝,射到三棱镜上,从棱镜另一侧的白纸屏 上可以看到一-条彩色的光带,彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的,这就是光的色散现象。
1.红外线
(1)红外线具有热效应:太阳的热主要是通过红外线的形式传到地球上的。自然界的所有物体都在不停的向外辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线就越强。
(2)红外线的应用:红外探测仪,红外线照相机、红外线夜视仪等。
2.紫外线
(1)紫外线能使荧光物质发光:用来鉴别纸币的真伪,紫外线验钞机就是利用紫外线工作。
(2)紫外线能杀死微生物:常被人们用来消毒灭菌。
(3)紫外线对人的影响:适量照射有助于健康,过量照射会使人皮肤变黑,诱发皮肤癌。
(4)大气中的臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线,使地球上的生物免受大量紫外线的照射。
31. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。假设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b代表红光和紫光。小宁的一些认识中正确的有( )
①太阳光是复色光
②a是紫光,b是红光
④此现象中,太阳光经过了3次折射
④如果让a、b两种光线分别通过同一个凸透镜,b光更容易会聚
A.①② B.②③ C.①④ D.①③④
32. 如图所示,一束太阳光经三棱镜后发生偏折,投射到右侧的白色光屏上,形成彩色光带AB,这是光的 现象。白色光屏上A处为 (填“红”或“紫”)光。若同时将红、紫两束光平行主光轴射向凸透镜,如图乙,则当红光与主光轴交于F点时,紫光与主光轴的交点将在F点的 (填“左”或“右”)边。
33. 雨后的彩虹是光的色散。如图所示,关于太阳光的色散,下列说法不正确的是( )
A.这个实验说明白光不是单色光
B.我们看到白屏上的最下面是紫光
C.区域a处的光是红外线,它可用于测温仪
D.色散的原因是光经过三棱镜时发生了光的反射
34. 如图所示为雨后出现的彩虹,下列关于彩虹的说法中正确的是( )
A.只有在大雨过后才可能出现彩虹
B.日常生活中彩虹的形状可能是正方形
C.彩虹现象的实质是光的色散现象
D.彩虹的外侧是紫色,内侧是红色
35. 下列关于光现象的说法正确的是( )
A.红外线最显著的性质是能使荧光物质发光
B.人的眼睛能看到的像都是实像,成语“眼见为实”,说的就是这个道理
C.宁波鄞州金价桥在水中的倒影是光的反射现象
D.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
36. 下列对“看不见的光”利用中,利用到紫外光的是( )
A.用遥控器调电视节目 B.测温枪测温
C.验钞机验钞 D.响尾蛇捕猎
37. 有一种测温仪,只要在额头前照一下便可知一个人的体温是否正常,它是 测温仪;日常生活中人们晒书、晒棉被是利用太阳光中 的杀菌能力来去除细菌、霉菌、病毒等有害人体的微生物。(填“红外线”或“紫外线”)
38. 2014年5月7日,南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱﹣192,三天后被追回,铱﹣192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤,结合图示可推知,铱﹣192发出的用于金属内部探伤最有可能的是( )
A.可见光 B.α射线 C.β射线 D.γ射线
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1.4 光的反射和折射
题型01 光的反射
题型02 平面镜
题型03 光的折射
题型04 光的色散 看不见的光
▌题型01 光的反射
①反射定律的应用要注意是同一平面内。
②入射角是指入射光线与法线的夹角;反射角是指反射光线与法线的夹角。
③反射时,反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。
④镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律,不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向,而漫反射的反射光线朝着各个方向。
1. 中国高铁里程数位居世界第一,坐在行驶高铁上的乘客,能从高铁玻璃窗上看到自己的像,这一现象形成的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的色散
C.光的折射 D.光的反射
【答案】D
【解答】解:高铁玻璃窗相当于平面镜,乘客能从玻璃窗上看到自己的像,是由于光照射到玻璃表面时发生反射,反射光线进入人眼形成的虚像,故D正确、ABC错误。
故选:D。
2. 根据平面镜成像原理可知,绣湖公园内湖面倒映的美景是( )
A.反射形成的实像 B.反射形成的虚像
C.折射形成的实像 D.折射形成的虚像
【答案】B
【解答】解:在湖面的“倒影”相当于平面镜成像,平面镜成的像是虚像,其成像原理是光的反射,故ACD错误、B正确。
故选:B。
3. 如图为小湖中秋赏月时看到的两个月亮,关于月亮的“明亮”和其在湖中的“倒影”认识科学的是( )
A.“明亮”是因为光的折射
B.“明亮”是因为光的反射
C.“倒影”是光的折射形成的
D.“倒影”是光的直线传播形成的
【答案】B
【解答】解:AB、月亮自身不能发光,不是光源,月亮的“明亮”是因为反射了太阳的光,故A错误、B正确;
CD、月亮的倒影是平面镜成像,是光的反射形成,故CD错误。
故选:B。
4. 俄乌冲突中,双方广泛使用光纤无人机执行侦察与打击任务。这种无人机通过尾部拖曳的光导纤维与地面控制站保持通信,确保信号稳定且不易被干扰。如图,光导纤维在传递信息时光从内芯的一端传输到另一端,其原理应用了光的( )
A.折射 B.反射 C.色散 D.直线传播
【答案】B
【解答】解:光纤通信是利用激光的多次反射来传递信息,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
5. 如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中不正确的是( )
A.①号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,纸板上无法观察到反射光线
【答案】B
【解答】解:A.在光的反射中,反射角等于入射角,反射光线和入射光线分居法线的两侧,因此①号光线的颜色为蓝色,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,红光垂直照射在平面镜上,红光与法线的夹角为0℃,故入射角是0℃,故B错误,符合题意;
C.因为当纸板与平面镜不垂直时,法线无法在纸板上画出来,就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系,只有垂直放置时,三条线才会都体现出来,因此纸板必须垂直放置,故C正确,不符合题意;
D.当纸板B转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板B上就无法呈现出反射光线了,故D正确,不符合题意。
故选:B。
6. 为了探究光的反射规律,小明进行了如图所示的实验。
(1)请在图中标出反射角的度数。
(2)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这一事实可以说明,光的传播具有 。
(3)让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光。
【答案】(1)(2)可逆性;(3)漫;不能。
【解答】解:(1)图中可以看出,入射光线与法线的夹角为40°,则由反射定律可知,反射角等于入射角,也等于40°,如图所示:
(2)由让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出可知,将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明了光路是可逆的。
(3)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于漫反射的缘故;
当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到反射光。
故答案为:(1)(2)可逆性;(3)漫;不能。
7. 如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.②号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
【答案】A
【解答】解:A.在光的反射中,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,因此②号光线的颜色为蓝色,故A正确;
B.红光垂直照射在平面镜上,入射角是0℃,故B错误;
C.因为当纸板与平面镜不垂直时,法线无法在纸板上画出来,就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系,只有垂直放置时,三条线才会都体现出来,因此纸板必须垂直放置,故C错误;
D.当纸板F转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了,但反射光线没有消失,故D错误。
故选:A。
8. 在如图“探究光反射时的规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.实验时用的硬纸板应选用粗糙的,目的是让光在纸板上发生漫反射
B.将纸板右半部分向后翻折,发现纸板上不能看到反射光此时反射光消失了
C.多次改变入射光线AO与法线NO的夹角,可以得出结论:入射角等于反射角
D.当入射光线AO与法线NO重合时,不存在反射现象
【答案】A
【解答】解:A、白色硬纸板的表面应尽量粗糙,其目的是使光在纸板上发生漫反射,这样我们在各个方向都能看清光的传播路径,故A正确;
B、将纸板右半部分向后翻转任意角度,两块纸板不在同一平面上,所以在右边纸板上就无法呈现出反射光线了,但此时反射光仍然存在,故B错误;
C、多次改变入射光线AO与法线NO的夹角,可以得出结论:反射角等于入射角,故C错误;
D、当入射光线AO与法线NO重合时,反射光线、入射光线和法线重合了,仍然存在反射现象,故D错误。
故选:A。
9. 某同学用如图所示的装置“探究光反射时的规律”,竖直纸板可沿虚线ON折叠。下列说法中正确的是( )
A.在纸板前不同方向都可以看到纸板上入射光线的径迹,是因为光在纸板上发生了镜面反射
B.如图甲,若入射光线逆时针转动,则反射光线会靠近法线
C.如图甲,若将光线沿着BO方向射向平面镜时,则反射光线沿着OA方向射出
D.如图乙,若把纸板NOF向后折,可以发现纸板上看不见反射光,则此时反射光不存在
【答案】C
【解答】解:A、我们能从不同角度观察到光线,是因为在光在纸板上发生了漫反射,故A错误;
B、如图甲,若入射光线逆时针转动,入射角增大,根据光的反射定律,反射角等于入射角,故反射角也增大,故反射光线应远离法线,故B错误;
C、在反射现象中,光路可逆,故在图甲中,若将光线沿着BO方向射向平面镜时,则反射光线沿着OA方向射出,故C正确;
D、整个纸板垂直平面镜时,能看到反射光线;若把纸板NOF向后折,可以发现纸板上看不见反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面,此时反射光线存在,故D错误。
故选:C。
10. 教室黑板有部分区域因使用后磨损严重变得光滑(如图所示),当打开教室门,外面光线较强时,最有可能因为黑板反光而看不清磨损严重处字的同学是( )
A.a同学 B.b同学 C.c同学 D.d同学
【答案】C
【解答】解:黑板磨损严重的区域表面光滑,强光照射时发生镜面反射,反射光会沿特定方向集中射出;a、b同学:不在镜面反射光的直射方向,能看清字迹;c同学:正处于镜面反射光的直射方向,强光刺眼,看不清磨损处的字;d同学:位置偏离反射光方向,可正常看清;因此最可能因黑板反光看不清的是c同学。
故选:C。
▌题型02 平面镜
平面镜成像的特点
平面镜成像的特点可概括为“等大、垂直、等距、左右相反、正立虚像”。即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(1)等大:像和物体的大小相等。
(2)垂直:像和物体的对应点连线跟镜面垂直。
(3)等距:像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。
(4)左右相反:像和物体左右是相反的。
(5)正立虚像:物体在镜中所成的像是正立的虚像,只能用眼睛观察到,不能用光屏去承接。
11. 兴趣小组利用如图所示实验探究平面镜成像的特点,在实验中用茶色玻璃代替平面镜的目的是为了便于确定像的 ,采用两枚相同的棋子是为了比较物和像的 ,实验过程中玻璃后的棋子始终无法与像重合,可能的原因是 (写一条)。
【答案】位置;大小;玻璃板与桌面未垂直。
【解答】解:平面镜是不透明的,只能在平面镜中看到平面镜前物体的像,不能看到平面镜后面的物体,所以实验时不采用不透明的平面镜。用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;
实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时可以比较像与物大小关;
平面镜所成像与物关于镜面对称,若玻璃板与桌面未垂直,则所成的像不在桌面上,移动玻璃后的棋子始终无法与像重合。
故答案为:位置;大小;玻璃板与桌面未垂直。
12. 如图是小嘉用完全相同的蜡烛A和蜡烛B,探究平面镜成像特点的实验。
(1)小嘉选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 。
(2)实验时,小嘉发现只有站在蜡烛 (选填“A”或“B”)这一侧,才能观察到蜡烛A的像。
(3)实验发现,蜡烛B可以与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成像的性质是 。
【答案】(1)便于确定像的位置;(2)A;(3)正立、等大的虚像。
【解答】解:(1)玻璃板透明,实验时可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛B,从而方便确定蜡烛A像的位置。
(2)平面镜成像的原理是光的反射,蜡烛A的反射光线只能到达A所在的一侧,因此只有站在A侧才能观察到蜡烛A的像。
(3)两根蜡烛完全相同,蜡烛B能与A的像完全重合,说明平面镜所成的像和物体大小相等,结合平面镜成像的特点,可知平面镜成像的性质为正立、等大的虚像。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)A;(3)正立、等大的虚像。
13. 小文利用如图甲的装置探究“平面镜的成像规律”。
资料一:茶色镀膜玻璃片的其中一面涂有金属氧化物镀膜,作为主要的反射镜面。
资料二:反光率越高,成像越清晰;透光率高于 10%﹣15%,才可以看清镜面后的物体。
资料三:不同材料的反光率与透光率表
材料种类
反光率
透光率
茶色镀膜玻璃片
约为50%
约为45%
普通玻璃片
约为10%
约为90%
(1)小文移去蜡烛B,将光屏放在原蜡烛B的位置上,并观察光屏上是否能承接到蜡烛A的像,他想探究的问题是 。
(2)小文将蜡烛A向右移动(如图乙),为了重新找到像的位置,接下来的操作是 。
(3)根据资料一,在测量像到平面镜的距离时有以下三种方式,其中最合理的是 。
(4)结合资料一、二、三,说出用茶色镀膜玻璃片替代普通玻璃片的优点是 。
【答案】(1)平面镜成的像是实像还是虚像;
(2)将蜡烛B向左移动,直到蜡烛B与A的像重合。
(3)①。
(4)成像清晰。
【解答】解:(1)虚像不能成在光屏上,小文移去蜡烛B,将光屏放在原蜡烛B的位置上,并观察光屏上是否能承接到蜡烛A的像,他想探究的问题是平面镜成的像是实像还是虚像。
(2)平面镜成的像与物关于镜面对称,小文将蜡烛A向右移动(如图乙),为了重新找到像的位置,接下来的操作是将蜡烛B向左移动,直到蜡烛B与A的像重合。
(3)平面镜成像原理是光的反射,一面镀膜的玻璃板反射的光线比较多,成像比较清晰,玻璃板的镀膜的面为反射面,最合理的是①。
(4)茶色镀膜玻璃片反光率高而透光率低,故用茶色镀膜玻璃片替代普通玻璃片的优点是成像清晰。
故答案为:(1)平面镜成的像是实像还是虚像;
(2)将蜡烛B向左移动,直到蜡烛B与A的像重合。
(3)①。
(4)成像清晰。
14. 汽车抬头显示(如图甲所示)又叫汽车平视显示系统,该系统利用平面镜成像原理(如图乙所示),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员不必低头,就可以看到仪表盘上的信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。
(1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的。
(2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
(3)汽车平视显示系统有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 (填“厚度”或“透明度”)。
(4)为避免成的像出现重影,厂方对前挡风玻璃进行了改造,应选用图中 (填字母)图所示的玻璃。
【答案】(1)反射;(2)靠近;(3)厚度;(4)B。
【解答】解:(1)挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点和原理可知,行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射形成的正立的虚像;
(2)由平面镜成像的特点可知,像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,现在发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,需向下移动,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
(3)挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,观察可发现重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,这样两个面都会反射成像。
(4)A.如图A两条反射光线平行,反射光线的反向延长线没有交点,成的像不会重合,故A不符合题意;
B.如图B两条反射光线不平行,反射光线的反向延长线相交于一点,成的像重合,故B符合题意;
C.如图C两条反射光线不平行,反射光线的反向延长线不能交于一点,成的像不重合,故C不符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)反射;(2)靠近;(3)厚度;(4)B。
15. 如图所示为探究平面镜成像特点的实验。
(1)先在桌面上铺一张白纸,在M的位置竖直放一块玻璃板来代替平面镜,这样做的目的是便于 ;
(2)选取两支大小相同的蜡烛,点燃蜡烛a后,移动蜡烛b,直到它看上去与蜡烛a的像完全重合。实验时蜡烛b是否需要点燃? 。
【答案】(1)确定像的位置;
(2)未点燃。
【解答】解:(1)为了便于确定像的位置,实验中用玻璃板来代替平面镜进行实验,所以在M的位置竖直放一块玻璃板来代替平面镜,这样做的目的是为了便于确定像的位置。
(2)实验中蜡烛b不需要点燃,如果点燃蜡烛b,会让玻璃板后方整体变亮,反而会降低蜡烛a的像的清晰度,干扰观察确定像的位置;只需要移动未点燃的蜡烛b,和蜡烛a的像重合,即可验证像与物的大小关系。
故答案为:(1)确定像的位置;
(2)未点燃。
16. 探究“平面镜成像规律”的实验时,同学们进行如下操作:
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水平桌面上,先将一块薄玻璃板竖立在纸上,用笔顺着玻璃板下沿画一条直线,目的是为了确定 的位置。
(2)如图乙所示,把蜡烛1点燃竖立在玻璃板前,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛2,将蜡烛2竖立在玻璃板后并来回移动,直至 ,可说明像和物大小相等。
(3)如图丙所示,记录了三次物和像的位置,用直线连接A与B,C与D,E与F。分析图线后可得出像与物的连线与镜面垂直,还可得出的结论是 。
(4)将玻璃板绕支架向蜡烛1一侧倾斜15°,像的位置会 (选填“降低”“不变”“升高”)。
【答案】(1)玻璃板;(2)蜡烛2与蜡烛1的像完全重合;(3)像和物体到平面镜的距离相等;(4)升高。
【解答】解:(1)本实验用玻璃板代替平面镜,沿玻璃板下沿画直线,目的是标记玻璃板的位置,方便后续研究物像位置关系。
(2)实验利用等效替代法比较像与物的大小,移动未点燃的蜡烛2,直到蜡烛2与蜡烛1的像完全重合,即可说明像与物大小相等。
(3)分析丙图的物像位置,除了得到“像物连线与镜面垂直”,还可以得到结论:像和物体到平面镜的距离相等,这是平面镜成像的基本规律。
(4)平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称,当玻璃板向蜡烛1一侧倾斜时,根据对称关系,像的位置会升高。
故答案为:(1)玻璃板;(2)蜡烛2与蜡烛1的像完全重合;(3)像和物体到平面镜的距离相等;(4)升高。
17. 如图甲为小科探究平面镜成像特点的实验装置图,A、B为两支相同的蜡烛。回答下列问题:
(1)选用的两支蜡烛要大小相同,其目的是 ;
(2)小科移动B时,始终无法使B与像重合,可能原因是 ;
(3)解决问题后,小科多次移动蜡烛A,用蜡烛B找到像的位置,如图乙所示。为记录实验数据设计了如图所示表格。请将横线处“?”内容补充完整 ;
次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
?
1
1.5
1.5
2
3.0
3.0
3
4.5
4.5
(4)根据平面镜成像特点,作出下图中蜡烛MN在平面镜中的像。
【答案】(1)比较像和物的大小关系;
(2)玻璃板没有竖直放置;
(3)像到平面镜的距离/cm;
(4)。
【解答】解:(1)选择蜡烛A和B的原则是完全相同,这是为了比较像与物的大小关系。
(2)实验时,若玻璃板没有竖直放置,无论怎样移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合。
(3)本实验要研究蜡烛A与玻璃板的距离及蜡烛A的像与玻璃板的距离的关系,所以需要测量像到平面镜的距离。
(4)先作出两端点M、N对应的像点M′、N′,再用虚线连接,即为MN在平面镜中的像M′N′,如图所示:
。
故答案为:(1)比较像和物的大小关系;
(2)玻璃板没有竖直放置;
(3)像到平面镜的距离/cm;
(4)。
18. 如图所示,AB表示平面镜前的物体,请根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB经平面镜所成的像。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB经平面镜所成的像,如图所示:
19. 如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)见解答图;(2)靠近;不变。
【解答】解:(1)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如图:
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,此时她应靠近平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,因为人靠近平面镜时,由上图可知,A点的像A′会向左上方移动,而人的眼睛向右运动(靠近平面镜)时可以使A点发出的光经镜面反射后进入人眼。
故答案为:(1)见解答图;(2)靠近;不变。
20. 汽车“平视显示系统”是利用平面镜成像原理将行车信息通过挡风玻璃成像在司机视野正前方,减少司机低头次数,提升行车安全。当显示器上看到如图所示符号时,司机通过挡风玻璃看到的“像”是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解答】解:水平显示面相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,在水平显示器屏上应是,故ABC错误,D正确。
故选:D。
▌题型03 光的折射
1.光的折射 :光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化。光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。
2.光的折射规律:
(1)三线一面(折射光线与入射光线、法线在同一平面上)
(2)两线分居(折射光线和入射光线分居法线两侧)
(3)两角关系分三种情况:(观察角度与光梳光密介质)
①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;
②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;
③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角 。
21. 小塘利用了光具盘、激光笔、方形水槽、水等器材探究“光的折射特点”。如图甲所示,光从空气斜射入水中,将入射角、折射角记录在下表中。
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
折射角β
0°
11°
22°
32°
41°
(1)实验中,使用光具盘除了能读出入射角和折射角的大小外,让光贴着光具盘照射,还有 的作用。
(2)光从空气斜射入水中时,入射角是50°,折射角可能是 。
A.20°
B.28°
C.35°
D.45°
(3)如图乙所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,激光笔沿图示方向发出一束光,侧壁上A处出现一个光斑,水槽中注入一定量的水后,侧壁上B处出现一个光斑,为使光斑由B移至C处,应使水槽中水面的高度 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】(1)显示光路;(2)C;(3)增加。
【解答】解:(1)光具盘是白色且表面较粗糙,光贴着光具盘照射时,发生漫反射,使得在各个方向都能清晰看到光的传播路径。
(2)由表格数据可知,当入射角为45°时,折射角为32°;当入射角是60°时,折射角为41°。根据光的折射规律可知,当入射角为50°时,折射角应大于32°,且小于41°。故选C。
(3)光由空气斜射入水中,发生折射现象,折射角小于入射角,当入射角不变时,折射角也不变,要使光斑由B移至C处,即光斑上移,则应使分界面的高度变高,即应使水槽中水面的高度增加。
故答案为:(1)显示光路;(2)C;(3)增加。
22. 在学习了“光的折射”的相关知识后,小宁想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验:
①在水槽顶部固定一激光笔,打开激光笔,用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。
②向水槽中加入一定量的清水,用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。
③继续向水槽中加入10克蔗糖,待蔗糖完全溶解后,用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。
④重复步骤③,标记光点位置为D,实验结果如图乙。
(1)为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响,应选择图丙中的装置 (填“I”或“Ⅱ”)。
(2)实验中,小明通过 来判断光的偏折能力。
(3)小宁在实验中发现B、C、D三个光点之间距离很小,若要增大它们之间的距离,使实验现象更明显,不改变其他条件,应 (填“增加”或“降低”)液面的高度。
【答案】(1)Ⅱ;(2)折射光线在白纸上的光点偏离A点的距离;(3)增加。
【解答】解:(1)当向水槽中加入10克蔗糖,待蔗糖完全溶解后,增加的液体体积相同,要想减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响,根据V=Sh知需要底面积较大的容器,即应选择图丙中的装置Ⅱ;
(2)实验中,小明判断溶液对光的偏折能力大小的标准是:折射光线在白纸上的光点偏离A点的距离,偏离的距离越大,说明溶液的折射能力越强,这用到了转换法;
(3)由实验②③④知,蔗糖溶液浓度越大,折射能力越小,所以若要增大B、C、D三个光点之间距离,需要增加液面的高度。
故答案为:(1)Ⅱ;(2)折射光线在白纸上的光点偏离A点的距离;(3)增加。
23. 小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角α/°
0
15
30
45
60
75
90
折射角γ/°
?
9.8
19.7
28.3
35.3
40.6
41.8
(1)表格中“?”处的数据是 。
(2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 (任写一点)。
(3)小科实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,即出现光的全反射,此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图乙所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路图,其中正确的是 (填字母编号)。
【答案】(1)0°;(2)当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(3)C。
【解答】解:(1)光线从空气中射入水中,当光线垂直射入时,折射角等于0°,表格中“?”处的数据是0。
(2)由表中数据可知,折射角随入射角的增大而增大,但折射角小于入射角;可得结论:当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。
(3)由于光由一种介质垂直射入另一种介质中,不发生折射,因此光线垂直射到三棱镜的直角边后,传播方向不变,直接到达三棱镜的斜边,入射角为45°;由于光从玻璃射向空气,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,因此光线在三棱镜斜边只发生反射,根据反射现象中,反射角等于入射角可知,反射光线垂直另一个直角边,从另一个直角边垂直射出,故C正确,ABD错误。
故选C。
故答案为:(1)0°;(2)当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角;(3)C。
24. 小虞做了如图三个光学实验,请回答下列问题。
(1)如图甲是“探究光的反射定律”的实验,小虞让光沿BO方向入射,反射光沿OA方向射出,这表明 。
(2)如图乙是“探究平面镜成像规律”的实验,小虞在图中“D”位置放上光屏,没有在光屏上看到像,说明平面镜所成的像是 像(填“实”或“虚”)。
(3)如图丙是“探究光的折射规律”的实验,小虞发现折射光线OH的亮度比入射光线GO的亮度要暗一些,其主要原因是光从空气斜射入水中时不仅发生了折射现象,还发生了 (填一种光学现象)现象;小虞同学先后沿GO入射红色、紫色光束进行实验,在容器底得到两个光斑(如图丁所示),请你结合光的色散实验(如图戊所示),判断红光的光斑应位于图丁中的 点(填“K”或“J”)。
【答案】(1)在光的反射现象中,光路是可逆的;(2)虚;(3)反射;J。
【解答】解:(1)光沿BO入射、反射光沿OA射出,说明光可沿原反射路径反向传播,体现在光的反射现象中,光路是可逆的。
(2)平面镜成的像是反射光线反向延长线的交点,无实际光线会聚,无法用光屏承接,故为虚像。
(3)光从空气斜射入水中时,一部分光在水面发生反射,只有部分光折射进入水中,因此折射光线OH比入射光线GO暗。
红光折射率小、偏折程度最小,紫光偏折程度最大;红光折射后更靠近入射方向,光斑应在J点。
故答案为:(1)在光的反射现象中,光路是可逆的;(2)虚;(3)反射;J。
25. 在光学实验课上,小科对以下几个实验做了改进。
【光的反射定律实验】
(1)实验过程中为了便于读出反射角和入射角的度数,把硬纸板做成量角器的形状并标上刻度。以下四种标注方式,最合理的是 。
(2)小科选用了白色且粗糙的硬纸板,可使实验现象更明显,因为它发生了 (选填“漫反射”或“镜面反射”),让坐在不同方向的同学都能看到光的传播路径。
【平面镜成像实验】
(3)小科利用如图1所示的房间A、B,验证平面镜成像规律。两个房间被玻璃门隔开,其底部地砖的拼接纹路完全对应。房间A中标记物成的像,应在房间B的 (选填“D”、“E”或“F”)点。
【光的折射规律实验】
(4)如图2,利用激光笔在“探究光从空气斜射入水中的折射规律”时,为了便于观察光路和测量角度,下列方法中可行的是 。
A.用眼睛直接迎着折射光线的方向观察
B.用烟雾发生器在空气中产生少量烟雾,显示入射光线
C.在玻璃容器的侧壁贴上坐标纸,便于比较折射角和入射角的大小关系
【答案】(1)C;(2)漫反射;(3)D;(4)BC。
【解答】解:(1)由图可知,法线与镜面是垂直的,法线在竖直方向上,根据反射角、入射角的定义可知,反射角和入射角指的是光线与法线之间的夹角,为了便于测量反射角、入射角的大小,应采用C图;
(2)纸板表面应尽可能粗糙,使光能够在其表面发生漫反射,这样能从各个角度都能看到纸板上的光路;
(3)根据平面镜成像特点:像与物关于镜面对称,房间A中标记物成的像,应在房间B的D点;
(4)A.用眼睛直接迎着折射光线的方向观察,由于眼睛和折射光线处于不同介质中,不能准确记录实验数据,故A不可行;
B.用烟雾发生器在空气中产生少量烟雾,烟是固体颗粒,光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射,反射的光进入人的眼睛,人能看到光的传播路线,从而显示入射光线,故B可行;
C.在玻璃容器的侧壁贴上坐标纸,通过坐标纸来显示光的传播路线,从而便于比较折射角和入射角的大小关系,故C可行;
故选BC。
故答案为:(1)C;(2)漫反射;(3)D;(4)BC。
26. “镜中花、水中月”用来形容那些看似美好却虚幻不实的事物,实际上是花、月通过平面镜所成的虚像。下列光路图能正确表示岸上的人看到水中月亮倒影的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:由月亮射到水面上的光线,经水面发生反射,反射光线进入人眼,人眼会逆着反射光线看到月亮的像,即水中“明月”,故选项D正确、ABC错误。
故选:D。
27. 如图所示,一束光在空气和玻璃的界面上同时发生反射和折射。下列说法正确的是( )
A.OF为折射光线
B.∠AOG为折射角,大小为45°
C.CD为空气和玻璃的界面
D.这束光由玻璃斜射入空气中
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,EO为入射光线、OF为反射光线、OG为折射光线,故A错误;
BCD、根据反射角和入射角可知,CD为法线,AB为界面,∠DOG为折射角,大小为45°,入射角为∠EOC=30°,此时的折射角大于入射角,所以这束光由玻璃斜射入空气中,故BC错误,D正确。
故选:D。
28. 我们看见水中的鱼是由于光的折射形成的像,如图能正确解释“岸边的人看到水中的鱼”的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:看到水中的鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,根据选项可知,B正确。
故选:B。
29. 如图所示,笔在水中发生了“折断”,以下四幅光路图中,能正确说明产生这一现象的原因的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:
人看到笔在水中发生了“折断”是由于从水中笔的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得笔被“折断”了,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
30. 人站在岸上看水池,会产生一种池底变浅的错觉。下列光路图能解释这种错觉产生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:人看到池底变浅是由于从池底反射的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得池变浅了。选项AB光的传播方向错误,选项C折射角等于入射角了,只有选项D正确。
故选:D。
▌题型04 光的色散 看不见的光
让太阳光穿过一条狭缝,射到三棱镜上,从棱镜另一侧的白纸屏 上可以看到一-条彩色的光带,彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的,这就是光的色散现象。
1.红外线
(1)红外线具有热效应:太阳的热主要是通过红外线的形式传到地球上的。自然界的所有物体都在不停的向外辐射红外线,物体温度越高,辐射的红外线就越强。
(2)红外线的应用:红外探测仪,红外线照相机、红外线夜视仪等。
2.紫外线
(1)紫外线能使荧光物质发光:用来鉴别纸币的真伪,紫外线验钞机就是利用紫外线工作。
(2)紫外线能杀死微生物:常被人们用来消毒灭菌。
(3)紫外线对人的影响:适量照射有助于健康,过量照射会使人皮肤变黑,诱发皮肤癌。
(4)大气中的臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线,使地球上的生物免受大量紫外线的照射。
31. 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。假设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b代表红光和紫光。小宁的一些认识中正确的有( )
①太阳光是复色光
②a是紫光,b是红光
④此现象中,太阳光经过了3次折射
④如果让a、b两种光线分别通过同一个凸透镜,b光更容易会聚
A.①② B.②③ C.①④ D.①③④
【答案】A
【解答】解:①、太阳光通过水滴发生色散形成彩虹,说明太阳光可以分解成多种颜色的光,因此太阳光是由多种单色光混合而成的复色光。该说法正确。
②在可见光中,紫光的折射率大于红光的折射率。当太阳光进入水滴时,折射率大的光偏折程度更大。从图中可以看出,光线a的偏折程度大于光线b,说明a的折射率大,b的折射率小,因此a是紫光,b是红光。该说法正确。
③太阳光进入水滴时发生第一次折射,在水滴内部经过一次反射后,从水滴射出时发生第二次折射,总共经过2次折射和1次反射。该说法错误。
④凸透镜对光的会聚能力与光的折射率有关,折射率越大,凸透镜对其会聚能力越强。由于a是紫光,其折射率大于红光(b)的折射率,因此同一个凸透镜对a光的会聚能力更强,a光更容易会聚。该说法错误。
综上,正确的认识是①和②。
故选:A。
32. 如图所示,一束太阳光经三棱镜后发生偏折,投射到右侧的白色光屏上,形成彩色光带AB,这是光的 现象。白色光屏上A处为 (填“红”或“紫”)光。若同时将红、紫两束光平行主光轴射向凸透镜,如图乙,则当红光与主光轴交于F点时,紫光与主光轴的交点将在F点的 (填“左”或“右”)边。
【答案】色散;红;左。
【解答】解:太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散,如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,故一束太阳光通过三棱镜后发生偏折,射出的光射到白色光屏上,在AB间形成一条彩色光带,这种现象叫光的色散现象,白色光屏上A处为红光。
用红光和绿光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、绿光的偏折能力不同,由相对凸透镜的焦距不相同。红色光对凸透镜的焦距大,绿色光对凸透镜的焦距小,这是因为红色光较绿色光偏折能力弱。故绿光与主光轴的交点将在F点的左边。
故答案为:色散;红;左。
33. 雨后的彩虹是光的色散。如图所示,关于太阳光的色散,下列说法不正确的是( )
A.这个实验说明白光不是单色光
B.我们看到白屏上的最下面是紫光
C.区域a处的光是红外线,它可用于测温仪
D.色散的原因是光经过三棱镜时发生了光的反射
【答案】D
【解答】解:A.太阳光通过三棱镜后分解成多种色光,这表明白光是由多种色光混合而成的,不是单色光,故A正确;
B.太阳光色散后,白屏上从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,所以最下面是紫光,故B正确;
C.区域a在红光外侧,是红外线,红外线具有热效应,可用于测温仪,故C正确;
D.色散的原因是光经过三棱镜时发生了光的折射,而不是反射,故D错误。
故选:D。
34. 如图所示为雨后出现的彩虹,下列关于彩虹的说法中正确的是( )
A.只有在大雨过后才可能出现彩虹
B.日常生活中彩虹的形状可能是正方形
C.彩虹现象的实质是光的色散现象
D.彩虹的外侧是紫色,内侧是红色
【答案】C
【解答】解:A.彩虹的形成需要空气中存在水滴和阳光,不一定需要大雨,小雨、瀑布或喷泉附近也可能出现彩虹,故A错误;
B.彩虹是阳光在水滴中折射和反射形成的圆形光带,但由于地面遮挡,通常只能看到半圆形的弧,故B错误;
C.彩虹是太阳光进入水滴后发生折射、色散(不同颜色的光折射角不同)和反射形成的,本质是光的色散现象,故C正确;
D.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,这些颜色从上到下分别为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。所以彩虹由内侧到外侧的颜色顺序正确的应该是紫、蓝、绿、黄、红,即彩虹的颜色排列顺序是固定的,外侧为红色,内侧为紫色,故D错误。
故选:C。
35. 下列关于光现象的说法正确的是( )
A.红外线最显著的性质是能使荧光物质发光
B.人的眼睛能看到的像都是实像,成语“眼见为实”,说的就是这个道理
C.宁波鄞州金价桥在水中的倒影是光的反射现象
D.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
【答案】C
【解答】解:A、紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,而不是红外线,故A错误;
B、物体在平面镜内成虚像,在光屏上成虚像,这些像我们都能看到,故B错误;
C、桥在水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C正确;
D、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
故选:C。
36. 下列对“看不见的光”利用中,利用到紫外光的是( )
A.用遥控器调电视节目 B.测温枪测温
C.验钞机验钞 D.响尾蛇捕猎
【答案】C
【解答】解:ABD.用遥控器调电视节目、测温枪测温、响尾蛇捕猎,利用的是红外线,故ABD不符合题意;
C.验钞机验钞,利用到紫外光,故C符合题意。
故选:C。
37. 有一种测温仪,只要在额头前照一下便可知一个人的体温是否正常,它是 测温仪;日常生活中人们晒书、晒棉被是利用太阳光中 的杀菌能力来去除细菌、霉菌、病毒等有害人体的微生物。(填“红外线”或“紫外线”)
【答案】红外线;紫外线
【解答】解:(1)用红外线测温仪只要在额头前照一下便可知一个人的体温是否正常;
(2)太阳光中含有紫外线,紫外线有消毒杀菌的作用。
故答案为:红外线;紫外线。
38. 2014年5月7日,南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱﹣192,三天后被追回,铱﹣192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤,结合图示可推知,铱﹣192发出的用于金属内部探伤最有可能的是( )
A.可见光 B.α射线 C.β射线 D.γ射线
【答案】D
【解答】解:工业部门主要应用放射源放出的贯穿本领极强的γ射线来进行探伤作业。
故选:D。
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